CN1743906A - 液晶显示装置、照明装置和背光源 - Google Patents

液晶显示装置、照明装置和背光源 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置，其具有液晶显示板和背光源，上述背光源是在基板的一个面上层叠下部电极、发光层和上部电极而形成的；上述下部电极和上部电极中的一个电极具有平面形状；上述下部电极和上部电极中的另一个电极具有多个大区域、和连接上述大区域中的相邻区域的小区域；上述小区域的宽度小于上述大区域的宽度。

Description

液晶显示装置、照明装置和背光源
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置和照明装置，特别是涉及把背光源作为照明装置的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置构成为其液晶显示板的各像素按照液晶的动作改变光的透射量。
这样构成的液晶显示板，由于其像素本身并不发光，所以通常例如在其背面具有作为面光源起作用的背光源。
而且，人们已经知道作为该背光源的发光源使用有机EL等发光层的显示装置。
即，在基板上的作为光源面起作用的部分，层叠下部电极、发光层和上部电极，利用因在该下部电极和上部电极上产生电位差而产生的发光层内的电流，使该发光层发光。
此外，使发出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)光的各层彼此相邻地平面地配置发光层，由此，使从发光层照射出的各色光混色，取出白色光。
在日本公开专利公报2001-210467号和2003-121839号中公开了这样的技术。
发明内容
但是，日本公开专利公报2001-210467号中所示的背光源构成为：其下部电极和上部电极分别公共地形成，具有在发光层的整个区域与该发光层接触的各电极。
因此，不可避免的是：例如在发光层中产生针孔的情况下，当下部电极和上部电极通过该针孔短路时，发光层的整个区域变成发光不良的可能性很大。
此外，日本公开专利公报2003-121839号中所示的背光源，下部电极由例如在x方向延伸，在y方向并列设置的多个电极群构成，并且上部电极由在y方向延伸，在x方向并列设置的多个电极群构成。夹在下部电极和上部电极之间的部分的发光层流过电流，从而该部分发光。
但是，即使是这样的结构，也无法避免位于在x方向和y方向延伸的各电极的上层或下层的发光层因包含产生了针孔的发光层的部分而变为发光不良。
本发明就是鉴于这样的情况而做出的。其优点之一在于：提供具有即使各电极发生短路，也能把其发光不良抑制在最小限度的背光源的液晶显示装置。
此外，本发明其它的优点之一在于：提供即使各电极发生短路，也能把其发光不良抑制在最小限度的照明装置。
以下，简单地说明本申请所公开的发明中有代表性的发明的概要。
(1)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，至少由液晶显示板和背光源构成，
上述背光源是在基板的一个面上层叠下部电极发光层和上部电极而形成的；
上述下部电极和上部电极中的至少一个电极形成有图案，该图案形成在将上述基板上的区域划分成分开的多个划分区域的各划分区域上、以及连接各划分区域和相邻的其它划分区域的连接区域上；
上述连接区域上的电极宽度形成得比上述划分区域上的电极的一边或直径小。
(2)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(1)的结构为前提，上述下部电极和上部电极中的另一个电极形成与上述一个电极重叠的平板状的图案。
(3)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(1)的结构为前提，发光层，其本身呈现白色光，还形成在上述各划分区域和连接区域以外的区域上。
(4)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(1)的结构为前提，发光层，其分别呈现红、绿、蓝色的各层分别相邻地配置，至少形成在上述各划分区域上。
(5)本发明的照明装置的特征在于：例如，在基板的一个面上层叠地形成有下部电极、发光层和上部电极，
上述下部电极和上部电极中的至少一个电极，形成在将上述基板上的区域划分成分开的多个划分区域的各划分区域上、以及连接各划分区和相邻的其它划分区域的连接区域上，
上述连接区域上的电极宽度形成得比上述划分区域上的电极的一边或直径小。
(6)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(5)的结构为前提，上述下部电极和上部电极中的另一个电极形成与上述一个电极重叠的平板状的图案。
(7)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(5)的结构为前提，发光层，其本身呈现白色光，还形成在上述各划分区域和连接区域以外的区域上。
(8)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(5)的结构为前提，发光层，其分别呈现红、绿、蓝色的各层分别相邻地配置，至少形成在上述各划分区域。
(9)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，具有液晶显示板和背光源，
上述背光源是在基板的一个面上层叠下部电极、发光层和上部电极而形成的，
上述下部电极和上部电极中的一个电极具有平面形状，
上述下部电极和上部电极中的另一个电极具有多个大区域、以及连接上述大区域中相邻的区域的小区域，
上述小区域的宽度小于上述大区域的宽度。
(10)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(9)的结构为前提，
上述另一个电极的上述大区域和上述小区域这两者都与上述一个电极重叠。
(11)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(10)的结构为前提，上述发光层发白色光，形成在上述大区域、上述小区域、以及上述大区域之间的区域。
(12)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(10)的结构为前提，发光层，其分别呈现红、绿、蓝色的各层分别相邻地配置，至少形成在上述各划分区域上。
(13)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(10)的结构为前提，上述小区域为棒状。
(14)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(13)的结构为前提，上述大区域为矩形。
(15)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(13)的结构为前提，上述大区域为六边形。
(16)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(14)的结构为前提，上述小区域配置在上述大区域的多个边上。
(17)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(15)的结构为前提，上述小区域配置在上述大区域的多个边上。
(18)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(13)的结构为前提，上述大区域具有第一大区域和配置在上述第一大区域的周围的多个第二大区域，上述第一大区域大于上述第二大区域。
(19)本发明的液晶显示装置的特征在于：例如，以(13)的结构为前提，上述一个电极具有与上述小区域交叉的缝隙。
(20)本发明的照明装置的特征在于：例如，是在基板的一个面上层叠下部电极、发光层和上部电极而形成的，
上述下部电极和上部电极中的一个电极具有平面形状；
上述下部电极和上部电极中的另一个电极具有多个大区域、以及连接上述大区域中相邻的区域的小区域；
上述小区域的宽度小于上述大区域的宽度。
(21)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(20)的结构为前提，上述另一个电极的上述大区域和上述小区域这两者都与上述一个电极重叠。
(22)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(20)的结构为前提，上述发光层发白色光，形成在上述大区域、上述小区域、以及上述大区域之间的区域。
(23)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(20)的结构为前提，发光层，其分别呈现红、绿、蓝色的各层分别相邻地配置，至少形成在上述各划分区域。
(24)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(20)的结构为前提，上述小区域为棒状。
(25)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(24)的结构为前提，上述大区域为矩形。
(26)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(24)的结构为前提，上述大区域为六边形。
(27)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(25)的结构为前提，上述小区域配置在上述大区域的多个边上。
(28)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(26)的结构为前提，上述小区域配置在上述大区域的多个边上。
(29)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(24)的结构为前提，上述大区域具有第一大区域和配置在上述第一大区域的周围的多个第二大区域，上述第一大区域大于上述第二大区域。
(30)本发明的照明装置的特征在于：例如，以(24)的结构为前提，上述一个电极具有与上述小区域交叉的缝隙。
本发明并不限于以上的结构，在不脱离本发明的技术思想的范围中，可以进行各种变更。
附图说明
图1是表示本发明的照明装置的结构的一个实施例的俯视图。
图2是表示本发明的液晶显示装置的一个实施例的结构图，是局部剖视的侧视图。
图3是表示本发明的照明装置的结构的其它实施例的俯视图，是表示发光层结构的图。
图4是表示本发明的照明装置结构的其它实施例的俯视图，是表示发光层结构的图。
图5是表示本发明的照明装置的修复方法的说明图，是表示上部电极和下部电极的短路部位的图。
图6是表示本发明的照明装置的修复方法的说明图，是表示短路部位的部分的上部电极从其它部分的上部电极电地孤立起来的图。
图7是表示本发明的照明装置结构的其它实施例的俯视图。
图8是表示本发明的照明装置结构的其它实施例的俯视图。
图9是表示本发明的照明装置结构的其它实施例的俯视图。
图10是表示本发明的照明装置的一个电极的结构的其它实施例的俯视图。
具体实施方式
下面使用附图说明本发明的液晶显示装置的实施例。
图2是表示本发明的液晶显示装置的一个实施例的局部剖视的侧视图。图2的液晶显示装置，从观察者一侧依次配置液晶显示板LCD、漫射体DB、以及作为照明装置的背光源BL而构成模块。
液晶显示板LCD，虽然未图示，但是为把中间隔着液晶配置的各基板作为管壳，采用在该液晶的扩展方向具有多个像素的结构。各像素具有一对电极，通过这些电极，使各像素产生电场，由此，能控制透射该像素的光量。
透过液晶显示板LCD的光从后述的背光源BL导入，从该液晶显示板LCD射出的光通过各像素时，附加其像素信息。
漫射体DB由漫射板或漫射片形成，在使来自后述的背光源BL的光入射到液晶显示板LCD之前的阶段，谋求来自该背光源BL的光的亮度的均匀化。
背光源BL为以例如有机EL为发光体的光源，下面，说明其结构。
首先，具有由与液晶显示板LCD几乎相同的尺寸构成的基板SUB。在该基板SUB的液晶显示板LCD侧的主表面，例如在其整个区域上形成有下部电极LE。该下部电极LE是构成用于在后述的发光层EL中流过电流的一对电极中的一个的电极。
此外，在该下部电极LE的周围的一部分上具有用于对该下部电极LE提供电源的端子LEP。
而且，在该下部电极的上面，至少在除了上述端子LEP以外的区域上形成有发光层EL。作为发光层EL的材料，选取例如有机EL，当然也可以是其它材料。
该发光层EL，在后面说明，但是当它整体发光时，发白色光，该白光经由上述漫射体DB照射到液晶显示板LCD。
在发光层的表面形成有上部电极UE，在该上部电极UE上，在基板SUB的上面的周围的一部分具有其端子UEP。上部电极UE由例如ITO(Indium Tin Oxide)等透光性的导电膜形成。这是为了使由上述发光层EL发出的光透过该上部电极UE，照射到液晶显示板LCD侧。
这里，发光层EL上的上述上部电极UE以例如图1所示的图案形成。
首先，把发光层EL的上面的区域划分乘多个划分区域PA，这些划分区域PA与相邻的其它划分区域PA具有很小的间隙，并配置为矩阵状。
各划分区域PA，各自的尺寸全部相同。而且，构成为以至少大于后述的连接区域JA的宽度的长度为一边的多边形(在图1中为四边形)的专有面积。换言之，各划分区域PA的尺寸并非是特定的，只要与上述连接区域JA的宽度的关系满足上述关系就可以。
而且，各划分区域PA分别由位于该划分区域PA和在上下以及左右与之相邻的其它划分区域PA之间的上述连接区域JA连接。该连接区域JA如上所述，其宽度小于各划分区域PA的一边的长度。
上部电极UE为由覆盖发光层EL上的上述各划分区域PA以及连接各划分区域PA的连接区域JA的图案形成。因此，上部电极UE在发光层EL上，形成具有分离地划分开的多个划分区域PA、以及连接这些划分区域PA和相邻的其它划分区域PA的连接区域JA的图案，并且形成为上述连接区域JA的宽度形成得比上述划分区域PA的一边小的图案。
由此，当分别通过端子LEP、UEP向上部电极UE和下部电极LE之间提供电源时，上述划分区域PA和连接区域JA中的发光层EL发光，该光透过上部电极UE射出。
这里，上述发光层EL如与图1对应地进行描述的图3所示，当由呈现红色(R)的发光材料、呈现绿色(G)的发光材料、呈现蓝色(B)的发光材料的混合材料，即白色发光层WEL形成时，照射将这些颜色混色后的光，即白色光。
图4是表示这样的结构的图，为与图1对应的图。如图4所示，通过在各划分区域PA中彼此相邻地配置呈现红色(R)的发光材料、呈现绿色(G)的发光材料、呈现蓝色(B)的发光材料，由此，来自它们的颜色在射出后进行混色而呈现白色光。
这时，采用的是在各划分区域PA中，分别配置了一个呈现红色(R)的发光材料、一个呈现绿色(G)的发光材料、一个呈现蓝色(B)的发光材料的结构，但是，当然也可以均匀地各配置2个或3个。这是因为各划分区域PA的平面尺寸或各发光材料的平面尺寸并非是特定的，而是可以任意设定的。但是，最好是尽可能减小各划分区域PA的外轮廓与配置在该划分区域PA内的多个发光材料的包络线之间的区域。这是为了使发光效率良好。
这时，在各发光材料的形成区域以外的其它区域上形成有绝缘膜。这是为了使之起到下部电极LE和上部电极UE之间的层间绝缘膜的作用。
此外，在图4中，为在各连接区域JA中未形成发光层EL的结构，但是，并不限于此，也可以在各连接区域JA中形成发光层EL。但是，在各连接区域JA中形成的发光层EL，需要分配各色发光层EL的数量，使得它们作为整体混色成白色光。
在形成了上部电极UE的基板的主表面，覆盖该上部电极UE地形成有防湿层PAS。这是为了防止气氛中的湿气进入，保护发光层EL。
这样构成的背光源BL如图5所示，假设在发光层EL的一部分产生了针孔，在该部分(图5中，用×标记DF表示)，在下部电极LE和上部电极UE之间发生了短路。
这时，下部电极LE和上部电极UE变为相同电位，所有发光层EL都不发光，完全起不到背光源BL的作用。
因此，作为其修复的方法，如图6所示，利用例如激光的扫描，切断将区域内存在发生了短路的部位的划分区域PA的上部电极UE和在该划分区域PA的上下、左右相邻的其它各划分区域PA的上部电极UE连接起来的连接部。
这时，电位与下部电极LE相同的上部电极UE，只是发生了上述短路的划分区域PA上的上部电极UE，在电方面与其它上部电极UE孤立起来。
因此，发生了上述短路的划分区域PA的发光层EL的发光受损，但是，除了它之外的其它划分区域PA的发光层EL全都能发光，从而实现修复。
因此，希望把上述的各划分区域PA的尺寸设定为即使与一个划分区域PA相当的区域的发光层EL的发光孤立受损，对于整个背光源BL的发光区域，也不会损害其功能的程度。
而且，从上述的修复过程可知，当例如在发光层EL中容易产生针孔的部位明确时，即，在针孔产生的概率高的部位，设定上部电极UE的图案，使得减小划分区域PA，增大之外的划分区域PA，由此能增加发光层EL的发光效率。
图7是表示这样的结构的图，为与图1对应的图。例如在发光层EL的整个区域中，当在其周边发生针孔的概率高时，在其周边减小各划分区域PA的面积，在除了该周边之外的中央，增大划分区域PA的面积。由于在中央的划分区域中不把它分割为更小的划分区域，所以不会产生分离部的间隙，与该间隙相当的区域也参与发光。
在图7所示的实施例中，从发光层EL的中央到周边设置了2个分割区域，在这些分割区域的划分区域PA中，在中央和周边使划分区域PA的面积不同。但是，并不限于此，也可以从发光层EL的中央到周边，放射状地设置多于或等于2个的分割区域，这些分割区域的上述划分区域PA从中央到周边，阶梯地减小它们的面积。
此外，不言而喻，也可以使划分区域PA的面积尺寸在发光层EL的中央小，在周边大。这在发光层EL的中央产生针孔的概率高时是有效的。
图8是与例如图1对应地描画的图，未特别限定连接相邻的划分区域PA的连接区域JA上的上部电极UE的宽度，在形成它的部位可以是任意的。在图8中，除了周边之外的中央的连接区域JA上的上部电极UE的宽度宽，周边的宽度细。当然，并不限于此，也可以与此相反。
图9是表示在下部电极LE上，与连接各划分区域PA的连接区域JA上的上部电极UE交叉地设置了缝隙ST的图。
如上所述，在修复时，利用激光扫描，切断连接各划分区域PA的连接区域JA上的上部电极UE时，在与该激光的扫描路线范围对应的部分中因上述缝隙ST而未形成下部电极LE，从而使该切断变得容易。
在上述实施例中，示出了各划分区域PA的形状为四边形，但是并不限于此，当然也可以是其它形状。例如图10示出了该划分区域PA为六边形。
即使此时，连接相邻的各划分区域PA的连接区域JA与各划分区域的一边长度相比，其宽度也小。
这里，之所以使各划分区域为多边形，是为了尽可能减小该划分区域和与它相邻的其它划分区域之间的间隙。但是，当不断增加多边形的边数，最终变为圆或接近它的形状时，也可以使与上述多边形的一边的长度相当的部分为其直径。即，当划分区域PA为圆时，通过使与相邻的其它划分区域PA的连接区域JA的宽度小于该圆的直径，也能产生同样的效果。
在上述的各实施例中，对上部电极UE实施对短路修复有效的电极的上述图案。但是，不言而喻，并不限于上部电极UE，即使是下部电极LE，也能取得同样的效果。
此外，对上部电极UE和下部电极LE这两者分别实施上述图案，也能取得同样的效果。
以上，将上述背光源BL作为液晶显示装置的背光源进行了说明。但是，不言而喻，上述背光源BL的结构也能适用于将它用做作为面光源使用的独立光源。这时，能作为各种照明装置使用。
上述的各实施例也可以分别单独或组合使用。这是因为能单独或相乘地产生各实施例的效果。

Claims (30)

1.一种液晶显示装置，至少由液晶显示板和背光源构成，其特征在于：
上述背光源是在基板的一个面上层叠下部电极、发光层和上部电极而形成的；
上述下部电极和上部电极中的至少一个电极形成有图案，该图案形成在将上述基板上的区域划分成分开的多个划分区域的各划分区域上、以及连接各划分区域和相邻的其它划分区域的连接区域上；
上述连接区域上的电极宽度形成得比上述划分区域上的电极的一边或直径小。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述下部电极和上部电极中的另一个电极形成与上述一个电极重叠的平板状的图案。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
发光层，其本身呈现白色光，还形成在上述各划分区域和连接区域以外的区域上。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
发光层，其分别呈现红、绿、蓝色的各层分别相邻地配置，至少形成在上述各划分区域上。
5.一种照明装置，其特征在于：
是在基板的一个面上层叠下部电极、发光层和上部电极而形成的；
上述下部电极和上部电极中的至少一个电极形成在将上述基板上的区域划分成分开的多个划分区域的各划分区域上、以及连接各划分区域和相邻的其它划分区域的连接区域上；
上述连接区域上的电极宽度小于上述划分区域上的电极的一边或直径。
6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于：
上述下部电极和上部电极中的另一个电极形成与上述一个电极重叠的平板状的图案。
7.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于：
发光层，其本身呈现白色光，还形成在上述各划分区域和连接区域以外的区域上。
8.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于：
发光层，其分别呈现红、绿、蓝色的各层分别相邻地配置，至少形成在上述各划分区域上。
9.一种液晶显示装置，具有液晶显示板和背光源，其特征在于：
上述背光源是在基板的一个面上层叠下部电极、发光层和上部电极而形成的；
上述下部电极和上部电极中的一个电极具有平面形状；
上述下部电极和上部电极中的另一个电极具有多个大区域、以及连接上述大区域中相邻的区域的小区域；
上述小区域的宽度小于上述大区域的宽度。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述另一个电极的上述大区域和上述小区域这两者都与上述一个电极重叠。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述发光层发白色光，形成在上述大区域、上述小区域、以及上述大区域之间的区域上。
12.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述发光层，其分别呈现红、绿、蓝色的各层分别相邻地配置，至少形成在上述各划分区域上。
13.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述小区域为棒状。
14.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述大区域为矩形。
15.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述大区域为六边形。
16.根据权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述小区域配置在上述大区域的多个边上。
17.根据权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述小区域配置在上述大区域的多个边上。
18.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述大区域具有第一大区域、以及配置在上述第一大区域的周围的多个第二大区域，上述第一大区域大于上述第二大区域。
19.根据权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述一个电极具有与上述小区域交叉的缝隙。
20.一种照明装置，其特征在于：
是在基板的一个面上层叠下部电极、发光层和上部电极而形成的；
上述下部电极和上部电极中的一个电极具有平面形状；
上述下部电极和上部电极中的另一个电极具有多个大区域、以及连接上述大区域中相邻的区域的小区域；
上述小区域的宽度小于上述大区域的宽度。
21.根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于：
上述另一个电极的上述大区域和上述小区域这两者都与上述一个电极重叠。
22.根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于：
上述发光层发白色光，形成在上述大区域、上述小区域、以及上述大区域之间的区域上。
23.根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于：
发光层，其分别呈现红、绿、蓝色的各层分别相邻地配置，至少形成在上述各划分区域上。
24.根据权利要求20所述的照明装置，其特征在于：
上述小区域为棒状。
25.根据权利要求24所述的照明装置，其特征在于：
上述大区域为矩形。
26.根据权利要求24所述的照明装置，其特征在于：
上述大区域为六边形。
27.根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于：
上述小区域配置在上述大区域的多个边上。
28.根据权利要求26所述的照明装置，其特征在于：
上述小区域配置在上述大区域的多个边上。
29.根据权利要求24所述的照明装置，其特征在于：
上述大区域具有第一大区域、以及配置在上述第一大区域的周围的多个第二大区域，上述第一大区域大于上述第二大区域。
30.根据权利要求24所述的照明装置，其特征在于：
上述一个电极具有与上述小区域交叉的缝隙。
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