CN1808242A - 液晶显示装置及其背光源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置，尤指一种以有机电激发光组件作为背光源的液晶显示装置，主要于一液晶面板上设置有至少一可产生红色光源的第一有机电激发光组件、至少一可产生绿色光源的第二有机电激发光组件及至少一可产生蓝色光源的第三有机电激发光组件，并由液晶面板的设置达到像素定义的目的，为此将可于不设置有彩色滤光片的前提下，达到液晶显示装置全彩化显示的目的。

Description

液晶显示装置及其背光源

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，尤指一种以有机电激发光组件作为背光源的液晶显示装置，为此将可省确彩色滤光片的设置。

背景技术

随着电子产业的不断进步，使得传统上一些较为笨重的电子产品亦逐渐演进而具有可携带的特性。反应在显示装置上便是由液晶显示装置(LCD)取代传统的阴极射线管(CRT)显示装置而成为市场上的主流。对一些具有个人携带特性的电子产品而言，例如，手机、PDA及笔记型计算机等，更不可能以传统的CRT显示装置作为显示接口。

按，一般现有技术的液晶显示装置(LCD)，如图1所示，液晶显示装置200以一白色光源作为背光源10，并于背光源10上设置有一液晶面板20。其中，背光源10一般选择为一冷阴极管或一发光二极管(LED)配合一光导的使用，以提供一均匀的白色光源。

液晶面板20包括有一第一偏光板21、一液晶层25、一彩色滤光片27及一第二偏光板29的层叠。其中，第一偏光板21及第二偏光板29的偏振方向以一正交方式设置。背光源10所产生的白色光源在穿透第一偏光板21之后将进行一偏极化的过程，例如将与第一偏光板21的偏振方向垂直的白色光源加以过滤，而成为一具有特定偏振方向的白色光源。

液晶层25将依据控制器24所供给的电源讯号而改变其排列及旋转状态。而该具有特定偏振方向的白色光源在穿透液晶层25后，将依据液晶层25的排列或旋转的方向而改变其偏振方向。经由液晶层25旋转的白色光源，在穿透彩色滤光片27后将被过滤成为不同色光，例如，于单一像素(pixel)中包括有三个次像素(sub-pixel)，而每一个次像素当中分别设置有一红色光阻、一绿色光阻及一蓝色光阻，白色光源在穿透红色光阻、绿色光阻及蓝色光阻后，将分别被过滤而成为红光、绿光及蓝光。

经由各色光阻所过滤产生的红光、绿光及蓝光依然会维持白色光源原本的偏振方向。而红光、绿光及蓝光在穿透第二偏光板29后将依据其偏振方向(被液晶层25所旋转的方向)的不同，而被第二偏光板29所过滤。进而决定每一次像素上各色光(红光、绿光、蓝光)的亮度。例如，当具有特定偏振方向的光源被液晶层25旋转90度之后，该被液晶层25所旋转的偏振光源将可完全通过与第一偏光板21的偏振方向正交的第二偏光板29。由控制单一次像素上红光、绿光及蓝光的强度改变，将可调配出各个像素上的光色变化，进而达到液晶显示装置200全彩化显示的目的。

上述的液晶显示装置200为被动式驱动。然而，为了提高液晶显示装置的显示品质，亦可于液晶层25上设置有一透明的薄膜晶体管阵列(TFT Array)，并以控制器24经由薄膜晶体管阵列控制液晶层25的排列及旋转方式，此为一般常见的TFT液晶显示装置在此便不再赘述。

现有技术的液晶显示装置200虽然可以达到全彩显示的目的，然而于液晶面板20上需设置有彩色滤光片27，将不利于液晶显示装置200的制作成本的降低。又，白色光源在穿透彩色滤光片27时，将会有相当大比例的白色光源会被过滤，并以此达到各色光源(R.G.B)产生的目的。然而在光色过滤后所产生的各色光源的发光亮度将仅为原本白色光源的发光亮度的20％以下。不仅会影响液晶显示装置200整体的显示亮度，同时，亦将造成液晶显示装置200的电源耗费，而不利于将液晶显示装置200应用于一可携式的电子产品。

发明内容

为此，如何针对上述现有技术所遭遇的问题，设计出一种新颖的液晶显示装置及其背光源，不仅可省去彩色滤光片的设置成本，同时亦有利于显示亮度的提升及电源消耗下降，此即为本发明的发明重点。

本发明的主要目的，在于提供一种液晶显示装置，其中该背光源分别为可产生红色光源、绿色光源及蓝色光源的有机电激发光组件，为此将可在未设置有彩色滤光片的前提下达到全彩化显示的目的。

本发明的次要目的，在于提供一种液晶显示装置，其中该单一像素上的红光、绿光及蓝光直接由背光源所产生，而不用经过彩色滤光片的过滤，有利于液晶显示装置的显示亮度的提升，并可有效降低液晶显示装置所消耗的电源，以提高液晶显示装置的适用范围。

本发明的又一目的，在于提供一种液晶显示装置的背光源，其中作为背光源的有机电激发光组件直接设置在液晶面板上，可减化以发光二极管作为背光源时所需设置的光导，而有利于制造过程效率的提升及制造过程所花费的成本的下降。

本发明的又一目的，在于提供一种液晶显示装置的背光源，其中以有机电激发光组件作为背光源，为此将可降低液晶显示装置的整体厚度。

本发明的又一目的，在于提供一种液晶显示装置的背光源，其中该有机电激发光组件于使用时将不会产生高温，可忽略液晶显示装置在使用过程中产生的散热问题。

本发明的又一目的，在于提供一种液晶显示装置的背光源，其中可以一般半导体制造步骤完成有机电激发光组件的设置，而有利于产品合格率的提升。

为达到上述目的，本发明提供一种液晶显示装置，其主要构造包括有：一液晶面板；及一背光源，包含有至少一可用以产生红色光源的第一有机电激发光组件；至少一可用以产生绿色光源的第二有机电激发光组件；至少一可用以产生蓝色光源的第三有机电激发光组件。

又，本发明尚提供一种液晶显示装置的背光源，其主要包括有：至少第一有机电激发光组件，包括有一第一电极、一第一有机发光材料及一第二电极的层叠，并可用以产生一红色光源；至少第二有机电激发光组件，包括有一第一电极、一第二有机发光材料及一第二电极的层叠，并可用以产生一绿色光源；及至少第三有机电激发光组件，包括有一第一电极、一第三有机发光材料及一第二电极的层叠，并可用以产生一蓝色光源；其中第一有机电激发光组件、第二有机电激发光组件及第三有机电激发光组件相互为一平行状态。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术使用液晶显示装置的剖面示意图；

图2为本发明液晶显示装置一较佳实施例的剖面示意图；

图3为本发明又一实施例的部分构造立体示意图；

图4为本发明又一实施例的部分构造俯视图。

其中，附图标记：

10   背光源            20   液晶面板

200  液晶显示装置      21   第一偏光板

24   控制器            25   液晶层

27   彩色滤光片        29   第二偏光板

30   有机电激发光组件  31   第一有机电激发光组件

311  第一电极          313  第一有机发光层

315第二电极            33   第二有机电激发光组件

331第一电极            333  第二有机发光层

335第二电极            34   像素

341第一次像素          343  第二次像素

345第三次像素          35   第三有机电激发光组件

351第一电极            353  第三有机发光层

355第二电极            36   绝缘层

38间隙                 40   液晶面板

400液晶显示装置        41   第一偏光板

43薄膜晶体管阵列       44   控制器

45液晶层               49   第二偏光板

具体实施方式

首先，请参阅图2及图3所示，分别为本发明一较佳实施例的剖面示意图及部分构造立体示意图。如图所示，本发明所述的液晶显示装置400主要于液晶面板40上设置有至少一有机电激发光组件30，并以有机电激发光组件30作为液晶显示装置400的背光源。

其中，液晶面板40包括有一第一偏光板41、一液晶层45及一第二偏光板49。当然，亦可于液晶层45上设置有一薄膜晶体管阵列(TFT Array)43，而成为一TFT型液晶显示装置。又，液晶层45内部的液晶材料亦可依据液晶显示装置400的使用方向的不同而有不同的选择。例如，TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型或DSTN(Double-layer Super Twist Nematic)型等液晶显示装置。

有机电激发光组件30包括有至少一可产生红色光源的第一有机电激发光组件31、至少一可产生绿色光源的第二有机电激发光组件33及至少一可产生蓝色光源的第三有机电激发光组件35。其中，第一有机电激发光组件31、第二有机电激发光组件33及第三有机电激发光组件35彼此相邻。

第一有机电激发光组件31包括有第一电极311、第一有机发光层313及第二电极315的层叠；第二有机电激发光组件33包括有第一电极331、第二有机发光层333及第二电极335的层叠；而第三有机电激发光组件35则包括有第一电极351、第三有机发光层353及第二电极355的层叠。

第一有机发光层313、第二有机发光层333及第三有机发光层353分别为一可产生红色光源、绿色光源及蓝色光源的有机发光材料。当第一电极(311/331/351)与第二电极(315/335/355)之间供给有一电源讯号时，将致使第一有机电激发光组件31、第二有机电激发光组件33及第三有机发光组件35产生不同的色光源(R、G、B)。

第一电极(311/331/351)可由一相同的材质所制成，例如，金属导电材质，不仅可作为导电电极使用，同时亦具有反射各色光源(R、G、B)的作用。第二电极(315/335/355)亦可为相同的材质，例如，透光导电材质，以有利于各有机发光层(313/333/353)所产生的各色光源(R、G、B)的导出。

上述的有机电激发光组件30作为液晶显示装置400的背光源，并用以产生一稳定发光的红色光源、绿色光源及蓝色光源。因此，有机电激发光组件30的第一电极(311/331/351)、第一有机发光层313、第二有机发光层333、第三有机发光层353及第二电极(315/335/355)以一相互平行的方式设置。

不必如现有技术的以有机电激发光组件作为显示装置一般，需将第一电极与有机发光层(第二电极)以一相互交错的方式设置，而定义出有机电激发光显示装置的像素(pixel)。为此将可降低有机电激发光组件30的制造过程难度，例如，于第一有机电激发光组件31的制造过程中，可降低第一电极311、第一有机发光层313及第二电极315的对位难度。并可通过一般半导体制造过程中曝光显影及刻蚀技术，达到第一有机电激发光组件31的设置。当然，于本发明的其它实施例中，亦可以一般有机电激发光显示装置作为背光源。

又，于第一有机电激发光组件31、第二有机电激发光组件33及第三有机电激发光组件35之间，亦可增设有至少一绝缘层36(如虚线表示的结构)。可避免第一有机电激发光组件31、第二有机电激发光组件33及第三有机电激发光组件35之间的不正常导通，并有利于有机电激发光组件30的平坦化。

液晶显示装置400的使用动作如下。首先以第一偏光板41对有机电激发光组件30所产生的各色光源(R、G、B)进行一偏极化动作，使得通过第一偏光板41的各色光源(R、G、B)具有相同的偏振方向。再者利用液晶层45的旋转及排列方式的不同，将具有相同偏振方向的各色光源(R、G、B)加以旋转。最后再通过第二偏光板49将旋转后的各色光源(R、G、B)加以过滤。

其中，第一偏光板41及第二偏光板49的偏振方向以一正交的方式设置。因此，液晶层45的旋转及排列方式将决定各色光源(R、G、B)穿透第二偏光板49的比例，并可有效控制各色光源(R、G、B)的各别亮度。例如，色光源在穿透第一偏光板41后，其偏振方向并未经过任何改变，则该色光源将完全被第二偏光板49所阻挡。反之，若色光源在穿透第一偏光板41后，其偏振方向被液晶层45旋转90度，则该色光源将可完全穿透第二偏光板49。

又，液晶层45的排列及旋转方式，依据控制器44的输入讯号而改变。为此将可以控制器44决定各色光源(R、G、B)的发光亮度，例如，薄膜晶体管阵列43与至少一控制器44电性相连接，并以控制器44经由薄膜晶体管阵列43控制液晶层45的排列及旋转方式，而改变各色光源(R、G、B)的发光亮度。

再者，请参阅图4所示，为本发明又一实施例的部分构造俯视图。如图所示，有机电激发光组件30包括有至少一第一有机电激发光组件31、至少一第二有机电激发光组件33及至少一第三有机电激发光组件35，且彼此之间以一相互平行的方式排列于液晶面板(40，如图2所示)上。

第一有机电激发光组件31、第二有机电激发光组件33及第三有机电激发光组件35之间存在有一间隙38。为此将第一有机电激发光组件31、第二有机电激发光组件33及第三有机电激发光组件35加以区隔，当然亦可于间隙38内设置有该绝缘层(36，如图3所示)。而有机电激发光组件30的设置数量依据液晶显示装置(400)的显示规格而决定。

液晶显示装置(400)主要以液晶面板(40)中的液晶层(45)决定其显示像素，例如，以第一有机电激发光组件31、第二有机电激发光组件33及第三有机电激发光组件35上所设置的液晶层45，定义出第一次像素(sub-pixel)341、第二次像素343及第三次像素345。并由单一个第一次像素341、第二次像素343及第三次像素345构成一单一像素34。

每一个单一次像素(341/343/345)可产生不同亮度的色光，例如，第一次像素341可产生红光；第二次像素343可产生绿光；第三次像素345可产生蓝光。为此将可调配单一像素34上的光色变化，并于未设有彩色滤光片(27，如图1所示)的情形下，达到液晶显示装置400全彩化显示的目的。

有机电激发光组件30以一条状或平面的方式全面发光，相较于发光二极管或冷阴极管而言，将可提供一稳定且均匀的背光源，进而提高液晶显示装置400的显示光源的均匀度。此外，有机电激发光组件30相较于发光二极管或冷阴极管，于发光过程中亦较不容易产生高温，可忽略液晶显示装置400散热的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (17)

1、一种液晶显示装置，其特征在于，包括有：

一液晶面板；及

一背光源，设置于所述液晶面板上，包含有至少一可用以产生红色光源的第一有机电激发光组件；至少一可用以产生绿色光源的第二有机电激发光组件；至少一可用以产生蓝色光源的第三有机电激发光组件。

2根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一有机电激发光组件、所述第二有机电激发光组件及所述第三有机电激发光组件以一相互平行的方式排列。

3、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一有机电激发光组件、所述第二有机电激发光组件及所述第三有机电激发光组件彼此相邻。

4、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一有机电激发光组件包括有一第一电极、一第一有机发光层及一第二电极的层叠；所述第二有机电激发光组件包括有一第一电极、一第二有机发光层及一第二电极的层叠；所述第三有机电激发光组件包括有一第一电极、一第三有机发光层及一第二电极的层叠。

5、根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一电极、所述第一有机发光层、所述第二有机发光层、所述第三有机发光层及所述第二电极相互平行。

6、根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一电极由一金属导电材质所制成。

7、根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二电极由一透光导电材质所制成。

8、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一有机电激发光组件、所述第二有机电激发光组件及所述第三有机电激发光组件之间存在有一间隙。

9、根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述间隙内设置有一绝缘层。

10、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶面板包括有一第一偏光板、一液晶层及一第二偏光板。

11、根据权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶面板尚包括有一薄膜晶体管阵列。

12、根据权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，所述薄膜晶体管阵列与至少一控制器电性相连接。

13、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶面板缺少一彩色滤光片。

14、一种液晶显示装置的背光源，其特征在于，包括有：

至少一第一有机电激发光组件，包含有一第一电极、一第一有机发光层及一第二电极的层叠，并可用以产生一红色光源；

至少一第二有机电激发光组件，包含有一第一电极、一第二有机发光层及一第二电极的层叠，并可用以产生一绿色光源；及

至少一第三有机电激发光组件，包括有一第一电极、一第三有机发光层及一第二电极的层叠，并可用以产生一蓝色光源；

其中所述第一有机电激发光组件、所述第二有机电激发光组件及所述第三有机电激发光组件以一相互平行的方式排列。

15、根据权利要求14所述的背光源，其特征在于，所述背光源设置于一液晶面板上。

16、根据权利要求14所述的背光源，其特征在于，所述第一有机电激发光组件、所述第二有机电激发光组件及所述第三有机电激发光组件之间存在有一间隙。

17、根据权利要求16所述的背光源，其特征在于，所述间隙内部设置有一绝缘层。

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