CN1967328B - 显示装置及其制造和驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明的显示装置是在显示区内同时设置由液晶显示元件反射外部光进行显示的非发光显示元件组成的反射区、与由有机EL元件直接调制进行显示的发光显示元件组成的发光区。具备相互相对的第1基板和第2基板，上述光调制元件及发光元件都设置在上述第1基板和第2基板之间。由此能够提供实现小型化及降低成本并且从野外至室内可视性均优越的显示装置及其制造方法。

Description

显示装置及其制造和驱动方法

本申请是申请人于2002年9月6日提交的、申请号为“02132038.1”的、发明名称为“显示装置及其制造和驱动方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及利用液晶显示装置等非发光显示装置、有机电致发光(EL)元件等发光显示装置等的显示装置、及其制造方法和驱动方法。尤其涉及在显示区内同时设有非发光显示区及发光显示区的显示装置、发光显示装置及其制造方法以及它的驱动电路。

背景技术

近年来，移动电话及移动信息终端(PDA：Personal Date Assi stant，个人数据助理)等广泛普及。随之，近年，安装在这些终端上的用来显示信息的显示装置的研发正在积极进行。

上述的显示装置大致可分为非发光型显示装置与发光型显示装置两类，前者是将阳光、室内光、背光源、正面光源等的来自外部光源的光经光调制元件调整后进行显示，其代表性的有，人们已知的是液晶显示元件；而后者则不必要有外部光源，靠发光元件自身发光来显示，其代表性的有，电致发光器件(Electro Luminescence，EL)正受到人们很大的关注，下面，对这些显示装置作进一步详细说明。

首先，就利用外部光源的非发光型显示装置即透光式液晶显示装置来说，由于以背光源作为光源，故消耗电力大、外形大，不利于携带使用，因此，为了抑制上述问题之一的功耗，将液晶层下部电极用铝等的能反射光的金属来制成，以此，开发了利用太阳光及室内灯光等外部光线作为光源的反射型液晶显示装置。而这种反射型液晶显示装置是利用外部光源工作，所以难以在暗处使用。

为了解决这一问题，开发了一种半透光型显示装置，将液晶层下部电极用半透镜制成，在亮的环境下可不使用背光源而进行反射型显示，而在暗的场所下，点亮背光源进行透光型显示。但所述半透光型显示装置中，光反射的部分与光透过的部分具有相反的特性，这就降低了光利用效率，因此，不能根本改善功耗的问题。

因此，本发明者研究了一种既能在亮环境下不用背光源而作为反射型使用、在暗处时点亮背光源而作为透光型使用的液晶显示装置(参照美国专利公报“Patent No.：US6,195,140B1，Date of Patent：Feb，27，2001”即日本国公开专利公报“特开平11-101992号公报(公开日，1999年4月13日)。

该液晶显示装置与使用减少膜厚以使其具有半透光性的反射片的以往的液晶显示装置不同，它是在液晶显示装置中将各显示像素分成反射区和透过区二个区，即在所述液晶显示装置中，作为各显示像素的一个区，是形成反射电极，作为反射区；另一方面，在各显示像素的其他区中形成透过电极，作为透过区。另外使反射区的液晶层厚度与透过区的液晶层厚度不同，这样就能在反射区和透过区的各个区内实现最佳亮度。

然而在上述的像素分割型的液晶显示装置中，是将背光源从后方对各像素的整个区进行照射，但能够利用该背光源的仅是各像素的透过区，因此存在着背光源利用率低的问题，尤其是在反射电极的区比例高的情况下，必然透过区会变窄，故背光源利用率降低。

作为提高上述像素分割型液晶显示装置的背光源利用率的一例，例如有日本国公开专利公报“特开2001-66593号公报(公开日2001年3月16日)”公开的像素分割型液晶显示装置。在该液晶显示装置300中，如图41所示，首先，在液晶屏301的各像素302…所配置的反射电极303一部分上设置透过开口部304…，由此形成像素分割型的液晶显示装置。另外，该液晶显示装置300中，作为背光源采用由有机EL(电致发光)元件310组成的发光元件，另一方面该有机EL元件310的发光部311...不是配置在各像素302...的整个区域上，只配置在对应于透过开口部304的区域，这样，由于将作成图案的有机EL元件作为背光源组合在一起，提高了光的利用效率，降低功耗。

在此，对于作为发光显示装置代表的、使用上述有机EL元件的显示装置，它具有薄、轻的特点，由于是发光元件，不需要像液晶显示装置那样的背光源也能在暗处使用，并且，所发射的光几乎全部用于显示，所以光利用效率高。但是，这种用有机EL元件的显示装置必须经常发光，尤其在亮环境下为提高显示质量，必须增加其发光量，因此难以降低电耗。

然而，在图41所示的像素分割型液晶显示装置中，为了在液晶屏301的外侧配置作为发光元件的有机EL元件310，在反射电极303的透过开口部304...与有机EL元件310之间，装有位相差片305、偏振片306及二片玻璃基板即玻璃基板307及玻璃基板312。当今，一般像素间距为80μm左右，这种场合下，透过开口部104的宽度是它的1/2到1/6，约15μm至40μm。然而，偏振片306的厚度约为300μm，同时存在2片厚为500～700μm的玻璃即基板液晶屏301的玻璃基板307和有机EL元件310的玻璃基板312。因此，反射电极303的透过开口部304与有机EL元件310之间的距离为1300μm～1700μm。因而尽管将有机EL元件310的发光体311设置在透过开口部304相对应的位置上，也不可能使有机EL元件310的发光体311所发出的光会全部射入透过开口部304。因此，依然存在着有机EL元件110照射效率不高的问题。

又，图41所示的像素分割型液晶显示装置中，将基板重叠这一点仍不变。此外，对于使其薄形化方面，液晶显示装置厚度与有机EL元件厚度的总厚度有一定限度，故薄形化的问题仍然没有解决，还有，在图41结构的情况下，有必要将液晶显示装置的透过开口部304与有机EL元件310的形成部预先定位并固定，为此，必须要有专用的定位装置及固定用的机构，使得零部件数目增加，成本上升。

另一方面，如上所述，反射型液晶显示装置是以提高室外的可视性为目的而开发的，室外的光线强，可视性当然优越，反之，它就不能在室内或晚间使用。因此，对于反射型液晶显示装置，，也考虑采用从前方照射的正面光来替代外部光源。该将正面光使用到有机EL元件中的示例如有，日本国公开专利公报“特开2000-75287号公报(公开日2000年3月14日)中所示的例子，然而，这种场合也如在透过型液晶显示装置上采用背光源的情况一样，存在着由于显示装置与辅助光源的厚度而致使整体厚度变厚的问题。

另外，如上所述，通过在一块基板上形成液晶显示元件及有机EL元件，从而能弥补各自的缺点，在各种情况下进行最佳的显示。

但是，在上述显示装置中，若在一块基板上单纯形成液晶显示元件和有机EL元件，则基板内的布线及驱动电路变得复杂，制造成品率以及成本等将成为问题。

另一方面，作为其他的问题，对于具有作为发光元件的有机EL元件的发光显示装置，在进行制造时还存在以下问题，

例如在日本国公开专利公报“特开2000-173770号公报(公开日，2000年6月23日)”公开了如下技术，即在一块基板上，形成有机EL元件的驱动电路即TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)电路，再在其上形成作为阴极的金属电极及形成有机EL层的有机层的一部分，再在另外一块基板上形成阳极层以后，在其上形成发光层，最后，将两片基板叠合，通过加热或加压，使有机层在玻璃转移温度以上的温度下接合。

又，在日本国公开专利公报“特开2001-43980号公报(公开日，2001年2月16日)”中公开了下述技术，即在基板上(TFT基板也可)先形成阳极，在其上顺次叠层作为有机EL层的空穴注入层、空穴输送层及发光层，此后形成极薄的作为阴极的低功函数的金属层，最后形成透明导电层。

这里，上述两公报所公开的技术都使得从有机EL元件出射的光不是从形成驱动该有机EL元件的电路的基板侧出射，而是从与其相对设定的对向基板或保护层一侧出射。这样，与从电路形成侧出射的场合相比，出射光不致被电路图案遮挡，因此可以加大开口率，提高亮度和发光效率，提高可靠性，延长使用寿命。

另外，在驱动电路的形成侧，甚至以往用作开口部的面积，这里也能够形成电路，因此留有电路设计的余地，在提高可靠性和成品率的同时，还能够形成进一步增强功能的电路，在这方面是一种有效的方法。具体地，在上述特开2000-173770号公报中，是通过分别形成驱动电路侧与发光层侧来实现，在上述特开2001-43980号公报中，是将阴极电极做得极薄来实现。

这里，对于有机EL元件，从发光功能的可靠性观点出发，要特别注意不要混入水分。再者，也有由于氧化，掺杂受主而导致有机导电体性能劣化，还有，作为阴极使用的金属由于采用镁(mg)、锂(Li)、钙(Ca)等功函数低的材料，故特别容易氧化，成形加工困难。

这样，有机EL元件的特点在于，虽然构造简单，但所用的材料性能容易受外周围环境的影响，因此在形成EL元件时，要尽量在隔断水分及氧气的环境下形成，并且最好同时形成保护发光层的保护层。

这一点，在上述特开2000-173770号公报中，由于在形成有机EL元件的有机层的一部分进行接合，因此在接合时暴露在含有水分和氧气的气氛中的可能性很大，故可靠性成为一个问题。又，形成有机EL元件的有机层都用约1000???左右的薄膜，因此，贴合时在两基板侧上形成其一部分，在温度上升到玻璃转变点以上的过程中，膜质及其性能的均一性往往会受到破坏。

又，在上述特开2001-43980号公报中，由于在出射光的一侧有金属制的阴极，尽管极薄，也会存在由此引起的透过损耗。另外正因为阴极极薄，因此存在的问题是，与形成在其上的透明导电层及有机导电层中含有的氧结合而导致性能劣化、以及在形成透明导电层时的温度对发光层的影响。

又，根据上述特开2000-173770号公报，由于阳极侧为透明导电膜，比通常导体具有较高的阻抗，因此在制成显示屏时，由于透明导电膜造成的功耗会引起图像画面产生光斑等问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种小型、低价且从室外到室内可视性均优良的显示装置及其制造和驱动方法。

为了达到以上目的，本发明的显示装置中，在显示区里，包括由光调制元件反射外部光来进行显示的非发光显示元件组成的第一显示区以及由发光元件进行自发光并进行显示的发光显示元件组成的第二显示区，并同时设置上述第一显示区和第二显示区。

因此，本发明的发光元件不同于以往那样地将发光元件作为背光源和正面光源来使用，而是向着显示面一侧以自身的发光直接进行显示。藉此可以提高发光元件所发出的光的利用效率，同时也可使显示装置的厚度变薄。即是说，背光源景灯的厚度通常为3～6mm左右，因此，由于不采用背光源而带来的厚度减小的优点是非常明显的。另外，不需要背光源是指，不需要以往的设置在液晶屏的背面与背光源之间的偏振片、位相差片以及玻璃基板。因此，由于不需要这些偏振片、位相差片和玻璃基板，显示装置的厚度可以更加薄。

又，由于不必对形成图形的发光元件的背光源进行定位和固定，可以省略为此而备的专用装置及固定机构，则可减少零部件数量、缩减工序，由此，可以降低成本支出。

而且，不需要背光源与背面侧偏振片及位相差片的优点不仅在于，单单使显示装置整体厚度变薄。也就是说，减少部件数量这一点来讲，不仅对于材料费，而且组装工时和各种部件检查等所需费用也能削减，故显示装置整体上的制造成本下降。

还有，对于本发明发明那样的例如像素分割方式等的显示区分割方式的显示装置，能够将第一显示区与第二显示区之比任意地设定为一定程度，由此，例如在使用于手机、信息携带终端(PDA)等移动设备中的场合下，通常，将反射区即第一显示区的比例增大。例如使得显示像素的像素面积中80％为反射区时，发光区即第二显示区为20％，因此发光元件的发光面积即使为最大也只需像素面积的1/5就可以了，这一点意味着能够减少功耗。

因此，能提供一种小型、廉价，且从野外到室内其可视性均优越的显示装置。

又，本发明的显示装置还具有相互相对的第一基板和第二基板，所述光调整元件及发光元件都设置在所述第一基板和第二基板之间，因而将光调制元件及发光元件都仅装在第一基板和第二基板之间，从而使显示装置的厚度能确实减薄。

又，本发明的显示装置是在上述的显示装置内，光调制元件的光调制层与发光元件的发光层设置在同一层，这里所谓的同一层并不意味为两者为同一水平位置，它包括在发光调制元件的光调制层内包含发光元件的发光层的状况。

根据所述发明，发光元件与光调制元件的光调制层设置在同一层，因此，在以往由光调制元件形成的非发光显示元件的厚度范围内，能够装入发光元件，结果能确实地减薄显示装置的厚度。

又，本发明的显示装置，在其显示区内同时设置由光调制元件反射外部光进行显示的非发光显示元件所组成的第一显示区、发光元件进行自发光并进行显示的发光显示元件所组成的第二显示区，同时还具备相互相对设置的第一基板和第二基板，所述光调制元件及发光元件都设置在第一基板与第二基板之间，并且在所述第二显示区内，在所述第一基板上顺次叠层所述发光元件和光调制元件的光调制层。

根据所述发明，在第二显示区内，在所述第一基板上顺次叠层所述发光元件和光调制元件的光调制层，因此，光调制元件及发光元件都被装在第一基板与第二基板之间，因此显示装置的厚度能确实减薄。并且，尽管光调制层叠层在发光元件的表面侧，但由于发光元件被设置在第一基板与第二基板之间，因此，发光元件的显示光全部出射到第二显示区。因而，光的利用效率非常高。

由此，能够提供一种确保更高照射效率、不仅提高亮度且能减少显示装置厚度以及降低零部件费用的显示装置。

又，本发明的显示装置能够相互公用以所述光调制元件及发光元件驱动矩阵状配置的所述各显示区用的各数据信号线及各扫描信号线。

因此，能够提供一种在显示区内形成两个显示元件时可防止电路构成复杂化、并且制造成品率高且成本低的显示装置。

又，本发明的显示装置的制造方法，在制造同时设置所述非发光显示元件与发光显示元件的显示装置时，当在第一基板上形成驱动电路，在第二基板上形成发光元件后，将形成这些驱动电路的第一基板侧和形成发光元件的第二基板侧组合成一体。

因此，在制造显示装置时，可将发光元件及驱动发光元件和光调制元件的驱动元件分别形成。这样，在发光元件形成时不会受到驱动元件形成时的工序温度、化学品、气体等的影响。

又，本发明的显示装置，为了解决上述问题，由发光显示元件单独形成，是将在第一基板上形成了驱动电路的第一基板侧、与在第二基板上形成包括二个发光元件用电极在内的发光元件的第二基板侧贴合在一起。

又，本发明的显示装置，是在所述显示装置中，发光元件由有机电致发光元件形成，在形成所述有机电致发光元件的第二基板侧，在有机电致发光元件的阴极形成之后，与第一基板侧贴合在一起。

根据所述发明，对于单由发光显示元件形成的装置，形成作为发光元件的有机电致发光元件(以下称作“有机EL元件”)的第二基板侧，在包括有机EL元件的发光元件用电极即阴极形成以后，与第一基板侧贴合在一起。

藉此，从有机EL元件出射的光不是从形成驱动有机EL元件的驱动电路的基板侧出射，而能够从与其相对设置的对向基板或保护层侧出射。因此，与所述以往技术中的光出射方向相同，与向驱动电路形成侧出射的构造相比，同样地具有下述基本优点。

首先，由于分别形成设置驱动电路的第一基板侧与有机EL元件。因此，可以分别独立地编排制造工序，因而不受温度、气体以及化学品等的影响，提高了可靠性。

又，由于所述结构，可以使光从形成了有机EL元件的第二基板侧出射。这样，可以不影响驱动电路侧的开口率而将发光区设定为更宽。由此，能提高亮度。而且，由于发光面积较大，获得相同亮度所需的每单位面积电流量可降低，则可以实现延长使用寿命、以及利用发光效率提高来减少电能消耗。

又，由于光不出射到形成有驱动电路的第一基板侧，故第一基板侧可以在整个面上形成驱动电路。因此，能够自由设定驱动电路的TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶体管)的大小，或在TFT生成区上留有余地，从而能形成微细控制用的电路。另外，由于布线宽度也有了余地，使驱动电路可靠性更高，成品合格率也更高。

又，在本发明的显示装置的驱动方法中，采用同时设置非发光显示元件与发光显示元件的显示装置，并且，将各显示区内的图像信号的单位时间即1个场分割成多个期间，在每个分割期间使光调制元件或发光元件进行通—断动作。

根据所述发明，在驱动同时设置非发光显示元件与发光显示元件的显示装置时，通过将1个场分割成几个期间，在每个分割期间令光调制元件或发光元件进行通—断动作，可以控制1个场中的光调制元件或发光元件的总导通时间，同时进一步使这种发光模式的种类多样化，并且能有效地进行驱动。

又，通过上述时间上控制光调制元件或发光元件的导通时间，能够显示图像信号的灰度。

因此，能够提供一种显示装置的驱动方法，该方法在当两个显示元件形成在一个显示区内时，可防止电路构造复杂化，并能提供一种制造时合格率高、低成本、效率高并能有以良好灰度进行显示。

本发明的其他目的，特征和优点根据以下内容可充分了解，另外，关于本发明的优点，通过参照附图并阅读以下说明，可以明确。

附图说明

图1是表示本发明的显示装置一实施形态，它是表示该表示显示装置中一个像素的剖面图。

图2是表示本发明一个概要，它是表示显示环境与功耗的关系图。

图3是表示本发明的一个概要，它是表示显示环境与亮度的关系图。

图4(a)～图4(c)是表示所述显示装置中的对向基板的制造方法的说明图。

图5(a)及图5(b)是表示所述显示装置中TFT基板制造方法的说明图。

图6是表示将金属电极沿有机EL元件的阳极在黑底下形成的显示装置剖面图。

图7是表示将金属电极形成为有机EL元件的层状构造并在黑底下形成的显示装置剖面图。

图8(a)及图8(b)是表示所述显示装置的对向基板与TFT基板贴合状态的说明图。

图9是所述显示装置中公用信号线进行驱动时的1个像素的驱动电路图。

图10是表示所述显示装置在公用信号线进行驱动时的一个像素驱动电路变形例的驱动电路图。

图11是表示所述显示装置的显示状态特性图。

图12表示本发明的显示装置的另一实施形态，它是表示显示装置中的一个像素的剖面图。

图13(a)～图13(c)是表示所述显示装置中对向基板制造方法的说明图。

图14是表示所述显示装置中TFT基板制造方法的说明图。

图15(a)及图15(b)是表示所述显示装置的对向基板与TFT基板贴合状态的说明图。

图16是表示本发明的显示装置再一实施形态，它是表示显示装置中的一个像素的剖面图。

图17是表示多层形成所述显示装置的凸部时的剖面图。

图18是所述显示装置中显示画面的平面图。

图19(a)是表示将所述显示装置的1个像素分割成反射区及发光区时将发光区设置在反射区的内侧所构成的平面图。

图19(b)是表示将所述显示装置的1个像素分割成反射区和发光区时，将发光区设置在反射区的转角侧所构成的平面图。

图20是表示本发明的显示装置的再一实施形态，是使用光传感器场合下的方框图。

图21是表示本发明的显示装置的再一实施形态，它是表示显示装置中一个像素的平面图。

图22是所述显示装置中表示1个像素的图21的A-A线剖面图。

图23是表示所述显示装置的整体构成图。

图24是表示所述显示装置在常白模式下漏极电压Vd小于液晶用阈值电压Vth(LC)时液晶显示元件及有机EL元件的显示状态的说明图。

图25是表示所述显示装置在常白模式下漏极电压Vd大于液晶用阈值电压Vth(LC)而小于EL阈值电压Vth(OLED)时液晶显示元件及有机EL元件的显示状态的说明图。

图26是表示所述显示装置在常白模式下漏极电压Vd大于液晶用阈值电压Vth(LC)并大于EL用阈值电压Vth(OLED)时液晶显示元件及有机EL元件的显示状态的说明图。

图27是表示所述显示装置在常黑模式下漏极电压Vd小于公用阈值电压Vth时液晶显示元件及有机EL元件的显示状态的说明图。

图28是表示所述显示装置在常黑模式下漏极电压Vd大于公用阈值电压Vth时液晶显示元件及有机EL元件的显示状态的说明图。

图29(a)是表示显示装置在常黑模式下液晶显示元件的亮度状态的说明图，图29(b)是表示显示装置在常黑模式下有机EL元件的亮度状态的说明图。

图30是本发明的显示装置的另一其他实施形态在驱动时的信号波形图。

图31是表示电压电流转换手段的其他构成的说明图。

图32(a)～图32(c)是本发明的显示装置的另一其他实施形态下驱动时的信号波形图。

图33是表示本发明的显示装置的另一其他实施形态，是作为有机EL层由空穴输送层、发光层、电子输送层构成的有机EL发光元件的剖面图。

图34是表示作为有机EL层由高分子EL材料构成的有机EL发光元件的剖面图。

图35(a)～图35(c)是表示图33中所示的显示装置的对向基板制造方法的剖面图。

图36(a)及图36(b)是表示图33中所示的显示装置的TFT电路侧基板制造方法的剖面图。

图37(a)及图37(b)是表示图33中所示的显示装置的对向基板与TFT电路侧基板贴合工艺的剖面图。

图38(a)～图38(c)是表示图34所示的显示装置的对向基板制造方法的剖面图。

图39是表示图34所示的显示装置的TFT电路侧基板制造方法的剖面图。

图40(a)及图40(b)是表示图34所示的显示装置的对向基板与TFT电路侧基板贴合工艺的剖面图。

图41是表示历来的显示装置的剖面图。

具体实施方式

首先，对于本发明的概要进行说明。

本发明的显示装置是将反射外部光进行显示的非发光显示元件和自发光的发光显示元件装在同一个显示装置内构成，由此可知，不需要装设背光源等另外的光源，因此能同时实现功耗低及小型化。还有，将非发光显示元件和自发光的发光显示元件组合装在同一个显示装置内，由于能够公用电极、布线、驱动元件、绝缘体等的部件的制造工序，因此，能够使以往用于背光源等光源制造以及附件等所化费的时间和费用大幅降低。

以下，进一步对本发明的作用、效果等详细说明。

首先，如上所述，通常显示装置大体上可分为非发光显示装置及发光显示装置二大类，非发光显示装置使从阳光、室内光、背光源、正面光源等外部光源出射的光透过非发光显示元件即光调制元件而进行调制，对于该非发光显示元件，存在两种类型，一种是具有使得来自外部的光反射的反射手段的反射型、另一种是不具有反射手段的透过型。另一方面，发光显示装置是具有发光元件的显示装置，通常，发光元件或称为发光层的部分自己发光。这里，将上述光调制元件中透过光的控制称为光调制，与此相应，对发光元件的发光称为直接调制。

对于由透过型液晶显示装置所代表的透过型非发光显示装置，通常从暗显示到亮显示，背光源的亮度是一定并经常点亮着，因此，透过型的非发光显示装置经常使用外部光源，会消耗功率，另外，透过型非发光显示装置的情况下，对光调制元件及背光源而言，必须要有各自的电源供给及控制，因此零部件数量多，限制了小型化，也难以降低成本。

而另一方面，由EL显示装置代表的发光显示装置，由于调控发光亮度，暗显示和亮显示消耗的功率不同，从功耗来讲，暗显示少而亮显示则多。

这里，将这些透过型的非发光显示元件或发光显示元件和反射型的非发光显示元件组装在同一个显示屏内，利用双方进行显示，与本发明相比较。即将透过型的非发光显示元件与反射型的非发光显示元件组合的以往的显示装置，也就是将作为以往技术已经说明过的像素分割型的液晶显示装置等，和本发明的显示装置作一比较。

以往的液晶显示装置如图2中用虚线L1所示，从亮环境下到暗环境下光源即背光源必须常时点亮，必须消耗大体一定的功率。与此相比，将发光显示元件和反射型非发光显示元件组合在同一显示屏中的本发明的显示装置，可以根据周围环境来调整发光显示元件的亮度进行显示。因此，如图2的实线L2所示那样，在亮环境下使发光亮度降低，使反射型的非发光显示元件得到最大限度的利用，而在暗环境下可使发光显示元件的发光亮度提高以保持显示。因此，亮环境下能够使以往透过型非发光显示装置中点亮背光源的耗电减少。

因此，本发明的显示装置，如在亮环境下使用，比透过型的非发光显示元件与反射型的非发光显示元件组合的显示装置更为省电，通过降低亮度进行显示，能延长使用寿命，提高可靠性。还有，本发明的显示装置，没有必要另外设置背光源，因此与以往的液晶显示装置比较，能实现薄型化和小型化，加上不需要供电手段和控制等，可以使成本降低。

又，将本发明的显示装置与仅用发光显示元件的显示装置比较，可得到图3的结果，即如图3中用虚线L1所显示的那样，仅有发光显示元件构成的显示装置，随着环境变亮，其发光亮度如不增强，显示将变得看不清楚。

而本发明的显示装置，在亮的环境下，反射型的非发光显示元件将提高其显示特性，发光显示元件如同一图的实线L2’所示，亮度降低就能显示，这是以往仅用发光显示元件的场合下所没有的，是本发明独自形成的亮度控制方法。

这样，根据本发明的显示装置，比只用发光显示元件的情况，可将最大亮度设定得更低，同时能提高其使用的可靠性、延长寿命。

实施形态1

本发明的实施形态，按图1、图4至图11说明如下。

如图1所示，本实施形态的显示装置50，作为光调制层的液晶层26及作为发光元件的有机EL元件60，被上下侧的TFT基板51及对向基板52挟在中间。而下侧是在由玻璃为代表的材料形成的作为第一基板的绝缘性基板21上形成有TFT(Thin Film Trainmaster，薄膜晶体管)基板51，并且对于每个显示像素形成驱动作为光调制元件的反射型液晶显示元件20的液晶用TFT元件22及驱动作为发光元件的发光型有机EL(Electro Luminescence)元件60的EL用TFT元件42。这些液晶用TFT元件22及EL用TFT元件42能各自单独地进行驱动，另一方面，也可以公用信号线驱动。

另一方面，在上侧设有对向基板52，该对向基板52由同样利用玻璃形成的透明的作为第二基板的绝缘性基板29、在该绝缘性基板29上又形成彩色滤色层28、黑色底层33、有机EL元件60、偏振片32、位相差片31所组成，该有机EL元件60由作为光调制元件显示面侧电极的对向电极27、由作为发光元件用电极及发光元件显示面侧电极的阳极65、空穴输送层64、发光层63、电子输送层62、以及由作为发光元件用电极的阴极61等组成。

这里，本实施形态中，使有机EL元件60与液晶显示元件20的光调制层即液晶层26设置在同一层并使得在有机EL元件60的光出射侧不存在液晶层26。

也就是说，本实施形态中的显示装置50中，对于作为显示区的每一个显示像素，同时设置有在液晶显示元件20的一部分上将来自显示面一侧的外来入射光用液晶显示元件20的像素电极25反射并经液晶层26调制和显示的作为第一显示区的反射区11、以及在有机EL元件60的一部分上进行自发光并把该光向显示面一侧出射的作为第二显示区的发光区12a。

又，本实施形态的显示装置50具有有机EL元件60出射的光难以穿透液晶层26的构造，因此，有机EL元件60出射的光，由于液晶的原因，没有被散射或被吸收，故难以产生亮度降低。

本实施形态中，所述有机EL元件60形成于对向基板52的阳极65上，这意味着实施形态的有机EL元件60通过与TFT电路不同工序加以制造。

也就是说，有机EL元件60形成在对向基板52侧，形成后的EL元件60的光射向对向基板52侧。这样，在形成对向基板52之际，例如用ITO(IndiumTin Oxide：，铟锡氧化物)形成透明的阳极65，然后依次序形成空穴输送层64、发光层63、电子输送层62、以及阴极61，可以采用以往所用的形成方法，同时由于对向基板52侧没有驱动电路，所以也就不会因驱动电路而对有机EL元件60的开口率进行限制，所以可以得到近100％的开口率。

又，由于TFT制造工序与对向基板52的制造工序分开，能够避免TFT制造过程中产生的热影响，特别能够与光刻及蚀刻的工序分开，它的化学品溶液和水会引起使用有机材料的发光层63特性劣化。

因此，将有机EL元件60与TFT基板51分开制成对于维持有机EL元件60的性能是有益的。

这里，本实施形态中使用的发光层，且不问是采用低分子型EL材料还是采用高分子型EL材料都可以，该图表示的有机EL元件60是表示用低分子型EL材料制造发光层63的一个应用例，并且，发光层63的两面设有电子输送层62及空穴输送层61。但是，不一定必须设置上述电子输送层62及空穴输送层64，但对于使用低分子型EL材料的发光层63而言，设置电子输送层62及空穴输送层64，在发光效率这一点上是有益的。

又，本实施形态的显示装置50中，在TFT基板51的像素电极25和有机EL元件60之间，有一处凸起的导电接触层66，有机EL元件60与像素电极25以及EL用TFT元件42在这里电气连接，该导电接触层66是为了调整高度而设置的。

下面，对具有由所述低分子型EL材料发光层63形成的有机EL元件60的显示装置50的制造方法作说明。首先就形成对向基板52的情况进行说明。

对于低分子型EL材料的发光层63，一般是用掩膜蒸镀来形成有机EL元件60。因此，在形成对向基板52时，如图4(a)所示，首先，将掩膜55设置在对向基板52的对向电极27及阳极65侧的预定位置。本实施形态如后所述，采用液晶显示元件20和有机EL元件60共有信号线的驱动方式，因此，构造上，在对向电极27与阳极65之间形成一条不导通的沟道。但是，使得液晶显示元件20和有机EL元件60单独驱动时，对向电极27和阳极65也可以导通。

然后，如图4(b)及图4(c)所示，通过掩膜55的窗口55a，使空穴输送层64、发光层63、电子输送层62及阴极61顺次成膜。

另一方面，在形成TFT基板51时，按图5(a)及图5(b)所示，在形成了液晶用TFT元件22、EL用TFT元件42以及像素电极25的TFT基板51上涂布感光性导电树脂之后，进行掩模曝光，仅导电性接触层66上留有导电树脂。这里，本实施形态中像素电极25也设置在有机EL元件60所配置的区域内。该像素电极25由铝(Al)等具有反射性的导电膜形成，而有机EL元件60则只在与像素电极25相反的显示面侧发光，因此，像素电极25的存在不会有光透过的问题。另外，不必另外形成有机EL元件60的背面反射板，因此可减少工序数量。

又，所述阴极61，通常是用金属形成的，但是不限于此，如可用导电性树脂。还有，将阴极61用金属或导电性树脂形成后再用导电性树脂形成也可。还有，导电性树脂也可采用喷涂法涂布。

又，在本实施形态中，为了让有机EL元件60发出的光射向对向基板52侧，必须让电流由对向基板52侧流向TFT基板51侧。因此，考虑到对向基板52侧上形成的透明阳极65的电阻值较高时，发光效率要下降，因此为解决这一问题，例如图6所示那样，沿有机EL元件60的透明阳极65而形成金属电极65a，以使其电阻值下降。作为该金属电极65a能利用的材料，最好反射率要低，例如钛(Ti)、钽(Ta)等为好。又，为了使电阻更低，如图7所示那样，用铝(Al)等低阻抗金属形成的金属电极65b，与用例如钽(Ta)、钛(Ti)等低反射率的金属电极65c形成层状构造，并沿着黑底33形成。这里，采用低反射率金属的理由是为了使用金属电极65a，65b来反射外部光并且不使对比度减小。又，在同样的目的之下，也可将金属电极沿黑底33形成。这样，不直接向黑底33所遮光的显示面侧出射，因此，可不限于反射率低的材料。再有，图7表示具有用高分子型EL材料形成的发光层73的有机EL元件70，而使用所述低反射金属的方法对有机EL元件60或70中的任一种元件都可以采用。

又，本实施形态中，在有机EL元件60与液晶层26的边界上，没有特别地设置任何部件，但也未必限于此，例如，将在实施形态2中说明，也可以设置与有机EL元件70一样的遮光层、本实施形态中，在有机EL元件60处形成遮光层时，将有机EL元件60形成为层状，然后，在四周面上用遮光材料涂布即可。

以下，如图8(a)及图8(b)所示，将形成了有机EL元件60的对向基板52与TFT基板51相互对准，贴合固定。在此，有机EL元件60利用导电接触层66与TFT基板51电气连接，理想地，TFT基板51和对向基板52上都事先涂好导电性树脂，利用导电性树脂使双方电气接触。折射由于能够防止因金属表面氧化膜造成的接触不良，而且利用树脂所具有的弹性可以容易实现接触。

然后，注入液晶。注入可以是在TFT基板51与对向基板52相互贴合以后，可以用真空注入法注入。

接着对有机EL元件60所用各种部件的材质等加以说明。

首先，有机EL元件60可用发白色光的发光层63，可照样使用液晶显示元件20中显示用的彩色滤色层28。但也未必限于这一种，也可用发出红(R)、绿(G)、蓝(B)中任何一种颜色的光的发光层63，这时，彩色滤色层28的一部分可以做成透明。

也就是说，发光层63的发光，根据红(R)、绿(G)、蓝(B)不同的颜色，其发光亮度的时效劣化不同。因此，把发光层63用于显示元件中时，随着时间的推移，色平衡将会崩溃，对于这一点，采用发白色光的发光层63时可以防止这种时效性的色平衡劣化。但另一方面，用发白色光的发光层63的同时，使用各种颜色的彩色滤色层28的情况下，由于采用各种颜色的彩色滤色层28，透过率为1/3，所以，结果是光利用效率降低。

因此，任何情况都是辨证的，与考虑到使用期间较短的显示器和与正确的色平衡相比更重视亮度的显示器，最好采用发出红(R)、绿(G)、蓝(B)的各种颜色的发光层63，而对有长时间彩色平衡要求的如电视机等，最好采用发出白色光的发光层63。

下面，例举能作由发出各色光的低分子型发光材料组成的发光层63的材料，例如有萘、蒽、菲、芘、并四苯、荧光素、芘酞二萘嵌苯、萘酞芘、二萘嵌苯、二苯丁二烯、四苯基丁二烯、香豆素、氮萘金属配位化合物、亚胺、二苯蒽、二氨基唑、芥子喹因、勒布朗等。

另一方面，作为发白光的发光层63的材料可例举有，蓝色金属配位化合物(Znbox₂：Zinc-benzoxyazol₂)和黄色金属配位化合物(Znsq2：Zinc-styrylquinoline2)。也可将荧光色素芘或DCM1(4-(Dicyanomethylene)-2-methyl-6-(4-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)掺杂在其中使用。也可以使用聚合物材料的叠层体或对聚乙烯咔唑将PBD(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-buthlphenyl)-1，3，4-oxadiazol)分散后的单层材料等。

另外，用作空穴输送层64的材料有，酞化菁化合物、萘酞化菁化合物、初卟啉恶二唑、三唑、咪唑、四氢咪唑、恶唑、芪等。

还有，作电子输送层62的材料有，芴酮、蒽醌二甲烷、二苯基对苯醌、噻喃、恶二唑、噻二唑、四唑、二萘嵌苯四羰酸。

阴极61的电极材料可例举如下，有铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)等金属，也可以将镍(Ni)、钛(Ti)、钽(Ta)、金(Au)等金属材料重叠在上述材料之上，可提高接触性能。

再有，作为用于TFT基板51与对向基板52接合的导电性接触层66的连接导电性树脂，例如可以用特开平11-249299号公报中所记载的导电粒子分散感光树脂(富士胶卷株式会社制)或杂志<<1986 The Chemical Society ofJapan>>的“Chemistry letters，pp.469472，1986”中所记载的能利用聚吡咯组成的感光导电聚合物。更详细的，在特开平11-249299号公报中有关碳黑等导电性粒子被分散的感光性分散物及感光的技术，用曝光及显影来形成布线图案等已公开的论文。另外在“Chemistry Letters，pp.469-472，1986”中公开使吡咯单体光化学聚合，使其带导电性，形成聚吡咯，也公开了作为电极材料制作布线图案的内容。

以下对有关对向基板52上形成的位相差片31及偏振片32的特性作一叙述。

这一些位相差片31及偏振片32在液晶显示元件20中，为了构成除了特定的液晶方式的反射型液晶显示装置，要除去特定的液晶方式，这种情况下，位相差片31通常是1/4波长。在本实施形态中，对于有机EL元件60的阴极61，为了提高反射效果，可使用铝(Al)等金属，因此，有机EL元件60的不发光时，用阴极61进行光反射，对比度会下降。因此，通常为了防止反射，在有机EL元件60的显示面一侧必须要偏振片32及1/4波长的位相差片31，这一点，在本实施形态中，在反射型液晶显示元件20中，由于预先具有相同结构的偏振片32和位相差片31，可以不必重新设置而能够公用。

以下，对具备所述结构的显示装置50的驱动电路在图9的基础上作一说明。本驱动电路中，要对形成矩阵状显示区的各显示像素进行有源驱动，有关液晶显示元件20及有机EL元件60的驱动，公用作为信号线及扫描信号线的栅极总线3...、作为信号线及数据信号线的源极总线2a...。但本发明中未必限于这样，也可以适用于单纯的矩阵。另外，关于驱动回路详细情况请参见实施形态7。

如该图9所示，在显示装置50中的一个像素的电路结构中，液晶用TFT元件22的栅极电极与栅极总线3相连，源极总线2a与液晶用TFT元件22的源极接续。另外，液晶用TFT元件22的漏极22a与液晶显示元件20、液晶辅助电容35、EL用TFT元件42的栅极电极连接。又，EL用TFT元件42的漏极与有机EL元件60的阴极61连接。又，在上述构造中，有机EL元件60设置在EL用TFT元件42的漏极侧，但未必仅限于此，例如，如图10中所示，也可设在EL用TFT元件42的源极侧。

这样结构的显示装置50的驱动电路，用输入到栅极总线3...的扫描线信号Vg控制液晶用TFT元件22通/断，将源极总线2a...的数据线信号Vs输入液晶显示元件20。液晶显示元件20的发光状态由液晶辅助电容35来确保。又，本实施形态中，EL用TFT元件42的EL用阈值电压Vth(OLED)设定得比液晶显示元件20的动作范围电压更高，即，源极总线2a...的数据线信号Vs的电压一旦超过液晶显示元件20的驱动电压范围，液晶显示元件20饱和，另一方面，EL用TFT元件42处于导通状态，有机EL元件60发光。

另一方面，液晶显示元件20设定为正常时白色模式、而饱和状态时为黑色，因此，在有机EL元件60发光的电压范围内，液晶显示元件20成为有机EL元件60的黑底，不会由于液晶显示元件20而产生对比度降低。

又，在仅仅液晶显示元件20动作的电压范围内，发光区12a不发光，由于设于显示屏面的偏振片32及位相差片31成为黑色状态。因此，不会由于有机EL元件60而使液晶显示元件20的对比度变低。

具体地说，如图11所示，数据线信号Vs未满EL用TFT元件42的EL用阈值电压Vth(OLED)时，有机EL元件60不发光，液晶显示元件20起反应，从亮显示到暗显示，即进行黑色显示。

又，数据线信号Vs比EL用TFT元件42的EL用阈值电压Vth(OLED)大时，液晶显示元件20进行暗显示，根据数据线信号Vs，EL用TFT元件42的漏极电流变化，调节有机EL元件60的发光量，作发光型显示。再者，有机EL元件60的发光量的调节也能通过对供电电压Vdd的调节来进行，另外，本实施形态的显示装置50，其驱动方法没有限定，也可以用其他驱动方法，图11中所示的驱动方法其驱动电路是公用的，因此最佳。

一方面，作为与所述的驱动方法不同的驱动方法，在所述有机EL元件60及液晶显示元件20双方的显示不能做到一体化的情况下，驱动电路最好设置成能各自独立驱动的方式，这样，液晶显示装置20设定为常黑模式，液晶显示元件20处于截止状态下为黑色。这是因为液晶显示元件20在不工作时，不因液晶显示元件20而无谓地消耗功率，也有助于提高显示的对比度。

再者，对于以往的将透过型液晶显示元件与反射型液晶显示元件组合在一起的液晶显示装置，必须有透过型显示用光源及其所用电源，而在本实施形态的显示装置50中，是将有机EL元件60和反射型的液晶显示元件20组合安装在同一显示屏内，如果预先让驱动部备有电源，则能进行亮度调制。

因此，本实施形态的显示装置50，不需要光源用的电源能够做到降低成本，减少部件、小型化。又，为使信号布线公用化，则利用信号布线上的电压切换发光显示的元件和利用外部光进行显示的非发光显示元件时，如所述图2中所示，自发光亮度在某一点W上降到0的情况相当。

就这样，对于本实施形态的显示装置50，在各显示像素10...内同时设置有液晶显示元件20反射外部光进行显示的非发光显示元件形成的反射区11、以及有机EL元件60直接调制进行显示的发光显示元件形成的发光区12a。

因此，在一对绝缘性基板21及29之间同时装有液晶显示元件20及有机EL元件60，故显示装置量厚度可以减薄。

因此，有机EL元件60向着显示面一侧，自身发光直接显示，不是像以往那样，将有机EL元件60作为背光源和正面光源使用。因而，由此不仅来自有机EL元件60的光能够提高利用效率，而且显示装置的厚度也可减薄。也就是说，背光源及正面光源的厚度通常是3～6mm左右，如不用背光源，则对于厚度减薄很有好处。另外，不用背光源意味着，不需要以往的设置在液晶屏的背面与背光源之间的背面侧的偏振片、位相差片及玻璃基板等。如此，显示装置的厚度可以更加薄。

进一步而言，不需要背光源、背面侧的偏振片以及位相差片的优点在于，不仅是显示装置整体厚度变薄，在减少部件数量上，不仅减少了材料费而且装配人工及各种零部件检查所需的成本也都能削减，从而显示装置整体制造成本将能下降。

因此，在实现小型化、降低成本的同时，还能提供从野外到室内可视性优越的显示装置50。

又，本实施形态的显示装置50中，具有相互相对的绝缘性基板21及绝缘性基板29，液晶显示元件20及有机EL元件60任一个都设置在绝缘性基板21与绝缘性基板29的中间。因此，液晶显示元件20及有机EL元件60都形成在绝缘性基板21与绝缘性基板29的中间，故显示装置50的厚度确实能够减少。

又，本实施形态的显示装置50中，其发光区12a内不存在液晶显示元件20的液晶层26.即，有机EL元件60的发光层63的显示面一侧不存在液晶显示元件20的液晶层26，即意味着从有机EL元件60向显示面方向出射的光不会通过液晶层26，而射向显示装置50以外。再者，假设在发光层63的显示面一侧不存在液晶层26，在本实施形态以外，例如实施形态3所示，液晶层26的显示面侧的端面存在于比发光层63的显示面侧的端面更靠显示面侧，但由于绝缘性凸部81等绝缘层的存在，发光层63的显示面侧即发光区12a的液晶层26被排除。又，作为除此以外的构造，能考虑到将发光层63设置在液晶显示20的显示面侧上的类型。

结果，有机EL元件60的出射光由于没有被液晶显示元件20的液晶层26散射或吸收，因此难于使亮度下降，并能使有机EL元件60的显示品质提高。

又，本实施形态的显示装置50中，液晶显示元件20的液晶层26与有机EL元件60的发光层63被设置在同一层。而所谓同一层，未必是指同一水平面，它包括有机EL元件60的发光层63被包含在液晶显示元件20的液晶层26内的状态。

因此，在以往的液晶显示元件20形成的非发光显示元件的厚度范围内能收容有机EL元件60。其结果能确实地减薄显示装置50的厚度。

又，本实施形态的显示装置50中，驱动有机EL元件60及液晶显示元件20的液晶用TFT元件22、以及EL用TFT元件42等的驱动元件，形成在一个TFT基板51一侧，另一方面，在与该TFT基板51相对的对向基板52侧形成有机EL元件60。

由此，在制造显示装置50时，可以分别形成有机EL元件60、液晶用TFT元件22以及EL用TFT元件42等驱动元件。因此，当形成有机EL元件60时，不会受到液晶用TFT元件22及EL用TFT元件42等驱动元件形成时的工序温度、化学品、气体等的影响。

又，有机EL元件60的出射光因射向对向的对向基板52侧，故不会被驱动有机EL元件60的EL用TFT元件42遮挡，能有效地利用光，并能从阳极65即透明导电层开始形成发光层63，籍此，能以与前同样结构形成发光层63。

可是，在将有机EL元件60设置在与液晶显示元件20的液晶层26同一层时，并不限于有机EL元件60的形成高度要与液晶显示元件20的液晶层26的厚度一致。

关于这一点，本实施形态中在TFT基板51上设置导电接触层66，用于调整高度，在该导电接触层66上形成有机EL元件60。

因而，能确实地把有机EL元件60设置在与液晶显示元件20的液晶层26同一层上。

又，本实施形态的显示装置50中，导电接触层66是用导电树脂制成的，因此，从TFT基板51开始形成用导电树脂形成的导电接触层66，因而，能容易地在TFT基板51侧上进行高度的调整。

又，在本实施形态的显示装置50中，在有机EL元件60的阴极61与TET基板51侧的接合面上敷设有导电糊或导电树脂等。

即，导电糊或导电树脂，通常即使硬化，仍具有柔软的弹性，因此，能使有机EL元件60的阴极61与TFT基板51侧可靠地电气接合。

又，本实施形态的显示装置50中，有机EL元件60、液晶显示元件20公用源极总线2a...及栅极总线3...进行驱动。

因此，为了防止有机EL元件60和液晶显示元件20的驱动电路构成变得十分繁复，能够提供确实地减少显示装置厚度和部件成本的显示装置50。

又，本实施形态的显示装置50中，有机EL元件60及液晶显示元件20也做成彼此独立驱动。为了有机EL元件60及液晶显示元件20能实现单独的驱动，作为这样驱动用的一种结构，举例如下，有将有机EL元件60及液晶显示元件20各自具有源极总线2a及栅极总线3的情况，或将源极总线2分别设置而将控制总线3公用的情况。

又，本实施形态的显示装置50中，将驱动有机EL元件60及液晶显示元件20的EL用TFT元件42以及液晶用TFT元件22在一方的基板即TFT基板51上形成，因此通过TFT基板51上形成EL用TFT元件42及液晶用TFT元件22，能使显示装置50的制造更为容易并避免构成复杂。

又，本实施形态的显示装置50中，光调制元件是反射型的液晶显示元件20，发光元件是有机EL元件60，因此，通过将反射型的液晶显示元件20作为光调制元件，能够很容易地将液晶显示元件20及有机EL元件60同时设置于各显示像素10内。

结果，确实能小型化和降低造价，同时也提供了野外和室内都适用，可视性优越的显示装置50。

又，本实施形态的显示装置50中，液晶显示元件20的对向电极27与有机EL元件60的阳极65是用同一种材料并在同一层上形成，因此，使制造工艺公用，制造过程简单。

又，本实施形态的显示装置50的制造方法中，在一方的基板上即TFT基板51上，形成液晶用TFT元件22及EL用TFT元件42，在另一方的基板上即对向基板52上，形成有机EL元件60后，通过将这些TFT基板51及对向基板52相互合拢形成一体。

在制作显示装置50时，有机EL元件60、液晶用TFT元件22以及EL用TFT元件42也可分别形成，因此，在形成有机EL元件60时，就能不受液晶TFT元件22及EL用TFT元件42形成时的工序温度、化学品、气体等的影响。

又，在本实施形态的显示装置50的制造方法中，可以先形成有机EL元件60及芯部77、77中的任意一个。因此，能够使得可容易地形成有机EL元件60与芯部77、77的工序优先进行。

又，本实施形态的显示装置50中，在有机EL元件60的阴极61与TFT基板51侧的接合面上，设置导电糊或导电树脂，以后将TFT基板51与对向基板52贴合。

为此，使得将有机EL元件60的阴极61与TFT基板51的接合面设置树脂和树脂、或树脂与树脂糊，利用通过树脂相互之间以及树脂糊的弹力，使接合性能提高。

实施形态2

参见图12～图15，以此为基础，对本发明的其他实施形态，说明如下。为便于说明，凡在所述实施形态1的附图中表示过的部件或具有同一功能的部件，赋以同一符号并省去说明。

本实施形态中，对于以高分子型EL材料制造有机EL元件的情况进行说明。

本实施形态的有机EL元件70，如图12所示，发光层73用高分子型EL材料构成，该发光层73的上下直接与阴极61及阳极65相接。即，本实施形态有机EL元件70省略了所述实施形态1的有机EL元件60中存在的空穴输送层64及电子输送层62，但是本实施形态也可以设置这些空穴输送层64及电子输送层62。

另外，本实施形态中发光层73的两侧形成为了与液晶层26相绝缘的、作为保护层的芯部77、77。又，在形成发光层73时，首先形成芯部77、77，将EL材料喷射涂布或印刷在它们内部而形成发光层73。

所述芯部77、77可采用抗蚀剂、聚酰亚胺等材料制作。又，芯部77、77最好是遮光性的材料，这是因为从发光层73出射的光向横方向的漏光会进入液晶层26而形成眩光，导致对比度低下。

所述有机EL元件70的制造方法说明如下。

首先，如图13(a)所示，在对向基板52的对向电极27及阳极65侧形成芯部77、77。这是采用抗蚀剂或聚酰亚胺并以光致蚀刻、喷射涂布工艺形成。

然后，如图13(b)所示，在该部分例如用喷浆涂布方式形成了高分子型EL材料的发光层73，作为高分子型EL材料可用，聚苯撑乙烯、多氟纶、多噻粉、聚乙烯咔唑等。

最后，如图13(C)所示，例如也可将导电性高分子材料涂布在这上面形成阴极，也可(未图示)用铝(Al)、镁(Mg)、铝-镁(Al-Mg)合金等金属材料，形成金属糊后涂布高分子材料，用作阴极61。

另一方面，TFT基板51侧如图14所示，在形成了液晶用TFT元件22、EL用TFT元件42及像素电极25的TFT基极51上，将感光导电树脂以喷浆涂布方式进行涂布，形成导电接触层66。然后，如图15(a)及图15(b)所示，形成导电接触层66。

然后，如图15(a)及图15(b)所示，形成有机EL元件70的对向基板52，与TFT基板51相互对准，与所述实施形态1一样，进行贴合、固定。

此后，注入液晶并进行封装。这时，形成的芯部77、77在扫描线的方向，在整个显示屏宽度上形成的情况下，可以从显示屏的端面起，沿着扫描线进行真空注入。

又，其他结构以及该有机EL元件70的驱动动作、显示方法等与实施形态1相同，并省略说明。

这样地，本实施形态的有机EL元件70，至少由发光层73、与形成在该发光层73两侧的阴极61及阳极65所构成。

因此，例如，在形成由高分子型EL材料制成的发光层73时，能由最小限度构成要素形成有机EL元件70。

然而，所述的显示装置50中，有机EL元件70因与液晶显示元件20的液晶层26同层设置，液晶显示元件20的液晶层26与有机EL元件60之间可能相互影响。例如，有机EL元件70的缘故，液晶显示元件20的液晶等的液晶层与有机EL元件70发生接触，就会引起双方的性能下降或材料劣化。另外，有机EL元件70有时也会因与空气和水分接触的劣化。

然而，在本实施形态中，有机EL元件70的发光层73与液晶显示元件20的液晶层26是隔着芯部77、77而相邻。

因此，可以防止有机EL元件70的发光层73与液晶显示元件20的液晶层26相互影响。即，将有机EL元件70与液晶显示元件20的液晶层26设置在同一层之后，双方的性能会下降，但却能防止材料劣化，另外在显示装置50的制造过程中，例如在对向基板52侧上形成有机EL元件70时，由于发光层73受到芯部77、77及阴极61的保护，防止发光层73与空气和水分接触而劣化。

但是，也考虑到从有机EL元件70发出光漏向相邻的液晶显示元件20的情况。

在这一点上，本实施形态的显示装置50中，因为芯部77、77具有遮光功能，能防止有机EL元件70所发的光漏向液晶显示元件20的液晶层26。

[实施形态3]

本发明的其他发明形态，参见图16～图19并说明为下，为便于说明凡在上述实施形态1及实施形态2中说明过的或具有相同功能的元件付以同样的符号，其说明省略。

本实施形态的显示装置50，为图16所示，在对向基板52一侧上设置有硬质、透明的绝缘凸部81，另将有机EL元件70设置在TFT基板51的侧。上述绝缘性凸部81是作为液晶层26的厚度控制用的支柱使用的。

即，液晶层26的厚度通常大多设定为3～5μm，另一方面，有机EL元件70的厚度是0.1～0.5μm左右。在上述的实施形态1及实施形态2所示的图1～图12中，对于有机EL元件60及有机EL元件70，其厚度差通过连接树脂即导电接触层66进行调整。

对此，在本实施形态中，设有预先考虑了液晶层26和有机EL元件70的厚度差的绝缘性凸部81。厚度差在图16中虽没有明示，但其存在于接续部。

作为形成所述绝缘性凸部81的材料要使用高透过率树脂，例如可使用JSR株式会社制造的感光隔离材料，制品名称OPUTOMA-NN系列，该高透过率树脂比所述导电接触层66及连接部所用连接树脂形成后的硬度高，利用这性质通过设定高度，可以期待使对向基板52和TFT基板51的间距保持一定的效果。

以往，液晶层26的厚度是依靠散布于该液晶层26中的隔离珠来进行控制，而因为在液晶层26的像素显示面会导致对比度下降和散射，引起图像品质量变差，另外，依靠隔离珠的方法还是不能的充分地控制厚度。

但，在本实施形态中利用上述绝缘凸部81进行的厚度控制，液晶层26的厚度控制精度提高的同时，也能够期待提高显示屏的强度。

又，本实施形态中，绝缘凸81不仅为了上述的厚度控制而用，并不限于此，将此绝缘凸部81用作有机EL元件70的光控器材，即，可作控制有机EL元件70发出的光的光学元件来使用，为了此目的，例如，如图17所示，可以为由锯齿状凸部82a、82b组成的绝缘凸部82，锯齿状凸部82a，82b为将不同折射率的多个透明树脂做成两层锯齿状的凸部。利用这样的构造，能使有机EL元件70发射的光带有方向性，又，改变锯齿形状可使指向特性相应变化，所以就可能得到与液晶显示装置同样的视野角特性。

因此，从显示面来看本实施形态的有机EL元件70时，如图18所示，由长宽决定的范围相当于一个显示像素10...，并且分割成各个反射区11和发光区12a。又，如该图所示，对于各反射区11和发光区12a，形成连接像素电极25与液晶用TFT元件22或EL用TFT元件42的通孔25a。

又，所述显示像素10...上反射区11及发光区12a，的分割配置并必仅限于此，例如图19所示，如有机EL元件70形成的发光区12a被包围在由液晶显示元件20形成的反射区11中，反射区11与发射区12a中的任何一方可被另一方包围，该图所显示的由有机EL元件70形成的发光区12a被包围在液晶显示元件20形成反射区11之中的形状，有机EL元件70发光时，假设同围的液晶显示元件20的反射区全部为黑，则相相邻的显示元件作黑底作用，因此与所述图18的形状比较，对提高对比度有效。

又，如图19(b)中所示的形状，显示像素10被敷满的话，有机EL元件80形成的发光区12a被围在由液晶显示元件20形成的反射区11中可以期望得到同样的效果。

又，关于发光区12a和反射区11的面积可根据显示装置用途来定。

又，本实施形态中，关于由高分子型EL材料组成的发光层73的有机EL元件70已经作了说明，但并不限于此，对于低分子型EL材料组成的发光层63的有机EL元件60，也可能同样适用本实施形态。

又，关于其他的构成，与所述实施形态1至实施形态2相同，故不再说明。

如此，本实施形态的显示装置50中，在对向基板上形成调整高度用的绝缘凸部81或绝缘凸部82，同时，该绝缘凸部81或绝缘凸部82上形成有机EL元件70。

因此，将有机EL元件70与液晶显示元件20的液晶层26设置同一层的情况下，即使有机EL元件70的高度与液晶显示元件20的液晶层26的厚度不相一致，也可以可靠地将有机EL元件70与液晶显示元件20的液晶层26设置在同一层。

又，本实施形态的显示装置50中，绝缘凸部81、82由硬质绝缘层形成，因此，通过在对向基板52的一侧形成由绝缘层形成的绝缘凸部81或绝缘凸部82，可以容易地从对向基板52的一侧调整高度，另外，绝缘凸部81、82是用硬质绝缘层形成的，因此，能使液晶显示元件20的液晶层26的间隔保持一定，并起到隔离的作用。

又，本实施形态中，将硬质绝缘层形成的绝缘凸部82制成两层，并将其界面形成锯齿状，形成锯齿状凸部82a、82b，借助这样的方法可使有机EL元件60出射的光具有方向性，这样能使绝缘凸部82作为有机EL元件60的光控部件发挥其功能。

又，本实施形态的像素分割式显示装置50中，能够任意地设定反相区11和发光区12a的比例，例为使用于于手机携带或信息移动终端(PDA)等移动通信设备的场合下，反射区即通常使反射领区11所占的比例增大，一般在显示像素10的像素面积中80％是反射区的场合时，发光区12a是20％，因此，有机EL元件60的发光面积最大也只是像素面积的五分之一。

因此，能够提供一种小型、廉价而且不论野外或室内都具有优越可视性的显示装置。

又，本实施形态的显示装置50中，液晶显示元件在亮显示状态时，有机EL元件70可以选择不发光的状态。这是因为亮环境使用时，有机EL元件70处于不发光状态，由于仅让液晶显示元件20进行显示，这样，可以防止有机EL元件70劣化、延长其寿命，同时节省功耗。

又，本实施形态的显示装置50中，液晶显示元件20及有机EL元件70被安排相邻的位置，因此，液晶显示元件20及有机EL元件70的任意一方在亮显示状态时另外一方则处于暗显示状态中。这样一来，总有一方成为黑底，在显示上就不会降低对比度。

实施形态4

本发明的其他实施形态，以图20为基础进行说明。又，为便于说明，对在所述实施形态，到实施形态3的附图上已经出现过的或具有同一功能的部件注上相同符号，不再说明，，另外在实施形态1至实施形态3中已叙述过的各种特征，本实施形态中也同样适用。

本实施形态中将对利用光传感器检测外部光线，根据其检测结果调节有机EL元件60或有机EL元件70亮度的情况进行说明。

即，为图20所示，显示装置50中设有作为显示控制手段的控制电路91及测量电路92，该控制电路91收到图像显示的信号后，通过电源部90向源极驱动器6发出信号，同时，向栅极驱动器7发出信号，在本实施形态中，通过测定电路92，作为外部光检测手段的光传感器93被接在控制电路91上。

然后，控制电路91进行光传感器93的控制和外部光测定的控制，光传感器93可由例如光敏晶体管元件等构成。

又，本实施形态中，作为发光元件使用有机EL元件60及有机EL元件70的同时，也使用作为光调制元件的液晶显示元件20，所述电源部90假设为与液晶驱动相比更需要驱动能力的有机EL元件60或有机EL元件70的驱动用恒电流或恒电压电流。因此，作液晶显示时，不用电源部90。

下面，对根据所述光传感器93进行控制和外部光测定的控制器作一说明。

首先，在暗环境下，控制电路91根据来自光传感器93的信号识别周围为暗环境的情况，并产生驱动有机EL元件60或有机EL元件70的数据线信号和栅极线信号。这样，有机EL元件60或有机EL元件70的灰度显示在电源部90一侧进行的场合下，从控制电路91将信号送往电源部90。

另一主面，亮环境时，根据光传感器93发来的信号，产生驱动反射型液晶显示元件20的数据线路2主号及栅极线信号，这时为前所述，因和电源部90没有关系，从控制电路91直接控制电源的信号。

在要使有机EL元件60或者有机EL元件70与液晶显示元件20双方同时显示时，从电路91发出各显示用源信号，藉此，各显示总能进行亮度调整，能根据周围的环境选择最清的显示状态。

这样，不仅借助于利用光敏元件93对外部光测定，不仅能自动地让有机EL元件60或有机EL元件70发光或让液晶显示元件20进行反射显示的交替切换而且能选择最适合于环境状态。

以上所述，本实施诉显示装置50，借助控制电路91，在由光传感器93进行外部光测定结果的基础上，能选择显示有机EL元件60或有机EL元件70及液晶显示元件20的双方或其中任意一方。

因此，可以根据周围的亮暗程度，自动选择有机EL元件60、有机EL元件70或液晶显示元件20的显示，以确保最佳的显示状态。

实施形态5

本发明的另外实施形态，以图21～图26为基础说明为下。

为便于说明，凡在前述的实施1～实施形态4的附图中出过的部件或具有相同机能的部件均标以相同的符号，并省略说明。又，在前述实施形态1～实施形态4已叙述过的各种特征，在本实施形态中同样适用。

本实施诉显示装置1如图21所示，利用在纵向上设有的多根作为数据信号线的源极总线2a...、横方向上设有的多根作为扫描信号线的栅极总线3...，使作为显示区的各显示像素10...形成为矩阵状。

在本实施形态中，所述显示像素10分割形成为具有反射性的第1显示区即反射区11、具有透过性的第2显示区即透过区12。如图22所示，所述反射区11是由构成作为光调制元件的反射型液晶显示无件20的铝(Al)等金属组成的像素电极25形成，由此，外部光4被这些像素电极25反射。

另一方面，如该图所示，在像素电极25的中央部位有一个矩形开口部25a，此开口部25a形成了上述的透过区12。在像素电极25的开口部25a的下方，即在像素电极25的后方，通过透明绝缘层24设有作为发光元件的有机EL元件40，此有机EL元件40依靠自身发出的显示光5直接进行显示，即，本实施形态不是以往那样也将有机EL元件当作背光源光或前照光使用，有机EL元件40能直接进行显示，因而本实施形态的显示装置1可以说是将液晶显示元件20构成的反射型液晶显示装置与有机EL元件40构成的有机EL显示装置做成一体的显示装置。

这里，所述的有机EL元件40可能与透过区12的面积大致相等或比它小一些。即，有机EL元件40不必在整个透过区12上形成而可根据面画亮度形成所需的面积，因此，把有机EL元件40的面积做成比透过区12小，还可使有机EL元素40消耗的电力降低。又，如果把有机EL元件40做的与透过区12基本相同创意味着有机EL元件40比透过区12的面积稍大的也可以即，有机EL元件40比透过区12的面积仅稍大的一时，有机EL元件40的照射效率是无妨的，另外，即若有机EL元件40比透过区12的面积稍大，像素电极25发挥黑底的作用，所以不会引起问题。

上述显示装置1如图所示，在作为玻璃基板等的第一基板的绝缘基板21上设有液晶用TFT元件22。此液晶用TFT元件22如图21所示，它与所述栅极总线3...及源极总线2a...连接，并且是作为通过漏极22a将电压施加于像素电极25的开关元件发挥功能。

另一方面，所述液晶显示元件20的漏极22a如该图所示，与用来驱动机有EL元件40的EL用TFT元件42的栅极42a连接。又，此EL用TFT元件42的源极侧上与供电线2b连接，EL用TFT元件42导通时，由于有供电电压Vdd，使供电线2b通过EL用TFT元件42的漏极42a，有机EL元件40的有机EL层41上驱动电流流过且有机EL层41发光。又，有机EL层41，在具有所述的低分子型EL材料的发光层63的有机EL元件60上，由电子输送层62、发光层63、空穴输送层64构成，另外，对于具有所述的高分子型EL材料的发光层73的有机EL元件70中，仅由发光层73构成。

这里根据图21及图22对所述显示装置1的结构的制造方法进一步作更详细的说明，

首先，如图21所示，在玻璃基板等绝缘基板21上形成液晶用TFT元件22，这时，EL用TFT元件42也在同时形成。接着，用感光性的丙烯树脂将平面膜23例为形成2μm厚，此后，将构成有机EL元件40的反射性阳极43用溅射法形成2000???厚的铬(Cr)层，然后用溅镀法形成2000???的二氧化硅(SiO₂)层，然后经蚀刻形成规定图案的绝缘层44。接着，用蒸镀法形成发光层即有机EL层41。有机EL层41是用掩模蒸镀法将红、绿、蓝等发光材料对应着各种表示像素10...而形成。接着为了使得电子有效注入有机EL层41，用蒸镀法将镁、银等图中未示出的合金，形成100???厚镀层及作为具有透明性的阴极45，再用溅镀法将铟一锌的氧化物(IZO)形成2000???厚的层。再用溅镀法将五氧化二钽(Ta₂O₅)形成7000???厚的透明绝缘层24，然后将驱动构成液晶显示元件20的液晶层26用的、具有反射性的像素电极25以铝形成。

另一方面，在其他玻璃基板等作为透明的第2基板的绝缘基板29上，顺次形成滤色层、铟一锡氧化物(ITO)组成的对向电极27。

接着，将液晶分子对着绝缘基板29，把有垂直取向性质的(未图示)取向膜(商品名[JALS204日本合成橡胶社制])用旋转涂布法涂布后再经过培烧形成。

然后，通过形成开口部的图中未示出的掩膜，仅使形成有机EL元件40的部分以外的部分曝光，用紫外部光照射绝缘基板31侧的成形基板。另一方面，即使对绝缘基板29侧的成形基板，在与绝缘基板21贴合的场合下，与有机EL元件40对向的部分以外的区上也要用紫外部光照射，将该两枚成型基板加以摩擦，并对图中未示出的取向膜施以一轴取向处理，通过密封树脂贴合后，介电各向异性为正时，将△n0.06的液晶材料(メルク公司制)注入，制成液晶显示元件20。接着，将位相差板31与偏振片32依次贴附在绝缘基板29的表面上，由此完成显示装置1的制造。再有，位相差片31的位相差，对λ＝550nm的光，采用λ/4的位相差。

在将如此制成的显示装置1置于外部光4，中并不施加电压的状态下进行观察，有机EL元件40的上部位置上为黑显示，没有形成有机EL元件40的部分呈白显示，这是由于经紫外部光照射过的部分，发现取向膜的垂直取向性的官能团被切断，液晶分子对绝缘基板21及绝缘基板29平行取向。

对该结果，液晶层26的显示模式是常白模式，它是在未施加电压时显示白色，电压施加后，反射率慢慢减少，进行黑显示。

然后，以驱动所述结构的显示装置1用的驱动电路为例说明为下。

如图23所示，显示装置1中，用来顺次传送数据线信号的源极驱动器6连接在源极总线2a…上，选择显示像素10...的栅极驱动器7，连接于栅极总线3...。又，一个显示像素10内的显示电路由光调制元件即液晶显示元件20以及发光元件即有机EL元件40构成。

这些液晶显示元件20及有机EL元件40在各自显示装置1的显示区中排列成矩阵状，液晶显示元件20的对向电极27、EL用TFT元件42的供电线2b及有机EL元件40的阴极45分别共同地连接于各液晶示元件20及有机EL元件40。即，该驱动电能中，用于将形成阵列状的作为显示区的各显示像素10...进行有源驱动的液晶显示元件20及有机EL元件40的驱动，信号线及扫描信号线即栅极总线3...以及信号线和数据信号线即源极总线2a...等公用。但本发明未必仅限于此，也能适用于简单的矩阵。

结果是驱动该显示装置1时，也能够采用所述实施形态1的图9、图10及图11中的驱动方法。又，其驱动方法的详细说明同前述相同，故这里省略。

关于所述显示动作，根据图24～图26详细说明。再者，图24～图26中，记载了反射率最高条件即液晶层26不加电压时双折射为λ/4时光的状态。

首先，在外部光4照射下使用显示装置1的场合下，在数据线信号Vs上无电压施加时或者液晶用TFT元件22的漏极电压Vd未满液晶用阈值电压Vth(LC)时，以图24所示，外部光4在透过偏振片32及位相差片31以后成为圆偏振光而向液晶层26射入。接着，由于液晶层26具有λ/4位相差，当到达反射性像素电极25时，位相差成为λ/2，外部光4作为线偏振光来反射。反射后经过与入射时相反的路径，成线偏振光，所以透过偏振片32后成为白显示。这时，液晶用TFT元件22的漏极电压Vd在EL用TFT元件42动作的EL用阈值电压Vth(OLED)以下，因此，对有机EL元件40不供给电流，处于非发光状态中。

接着，在外部光照射下使用显示装置时1，对施加比液晶用阈值电压Vth(LC)大的液晶用TFT元件22的漏极电压Vd时液晶显示元件20为黑显示的情况进行说明。

参见图25，液晶层26的双折射大致为零。因此，外部光到达反射性的像素电极25的时刻例如是保持在右旋圆偏振的圆偏振光的状态，反射后的时刻例如成为左旋圆偏振光的逆向旋转的圆偏振光，因此，外部光4的反射光透过位相差片31形成为与偏振片32的透过轴成90度垂直角的线偏振光。所以外部光4的反射光不能够透过偏振片32，显示成黑色。

又，这时，液晶用TFT元件22的漏极电压Vd未满EL用TFT元件42动作的EL用阈值电压Vth(OLED)，故没有向有机EL元件40提供电流而保持在非发光状态。

下面，对外部光4的强度减弱时，对于有机EL元件40发光的情况进行说明。

如图26所示，使液晶用TFT元件22的漏极电压Vd为EL用TFT元件42动作的EL阈值电压Vth(OLED)以上。这样，对有机EL元件40供电而发光。这时如图11所示，漏极电压Vd足够高，液晶层26成为黑显示，不会影响有机EL元件40的发光度。

这里，本实施形态中，构成有机EL元件40的阳极43是反射性的金属，无关于显示信号而通常反射光线。当将有机EL显示器装在手机等在室外使用机会较多的产品上时，需将圆偏振片贴在观察者一例，在本实施形态中，如图26所示，液晶层26显示所必须的偏振片32及具有λ/4波长的位相差的位相差片31，具有将这样的外部光4的反射达到几乎为零的功能。又，在有机EL元件40和偏振片32间存在着液晶层26，这部分的液晶层26只在绝缘基板29的一侧上形成对向电极27的电极。因此，液晶层26与施加的电压无关地，而经常处于截止的状态，对抑制外部光4的反射，没有不良影响。

又，在本实施形态中，形成透明绝缘层24以覆盖有机EL元件40全部表面，因此不会有液晶层26的液晶向有机EL元件40渗透的情况，所以能提高有机EL元件40的可靠性。

如此，本发明实施形态的显示装置1中，各显示像素10…内，同时设置着由液晶显示元件20反射外部光并进行显示的非发光显示元件形成的反射区11及由有机EL元件40直接调制进行显示的发光显示元件形成的透过区12。

因此，与所述实施形态1～实施形态4中表示过的显示装置50一样，能提高有机EL元件40的光的利用效率，同时，也能够减少显示装置的厚度。

又，由于不需要背景光、背面侧的偏振片及位相差片，能够减少部件数量。结果，不单材料费而且装配次数和各种部件的检查等所需的费用也可削减，使得装置整体的制造费用下降。

又，本实施形态那样的像素分割方式的显示装置1中，反射区11与透过区12的比例，可以设定为任意程度。因此，也可能降低功耗。

又，本实施形态中，设有相互对向的绝缘基板21及绝缘基板29，有机EL元件40及液晶显示元件20都设置在绝缘基板21和绝缘性基板29的中间，并且，在透过区12中，绝缘基板21上依次叠层有机EL元件40、液晶显示元件20的液晶层26。因此，能够可靠地使得显示装置1的厚度变薄，还有，有机EL元件40的表面侧上叠层着液晶层26，有机EL元件40设置在绝缘基板21和绝缘基板29的中间，因而，有机EL元件40的显示光全部向透过区12出射，因此，光的利用效率非常高。

由此，能够提供一种小型化、费用低且从野外到室内的可视性都优良的显示装置。

可是，有机EL元件40没有必要在透过区12的全部面积上形成，只要根据所需要的画面亮度来形成必要的面积就可以了。这一点上，本实施形态的显示装置1中，有机EL元件40为大致与透过区12的面积相当或略小的面积，因此，对有机EL元件40，能够进一步减少功耗。

又，本实施形态的显示装置1中，发光元件是由有机EL元件40组成。因此，能容易地将液晶显示元件20和有机EL元件40安装在一对绝缘基板21和29的中间。

又，由于作为发光元件使用电流驱动型的有机EL元件40，而发光元件消耗的功率与其发光面积成正比，因此，在本实施形态的显示装置1的消耗同类与用有机EL元件40作为背景光来使用所消耗的电力相比，仅是其五分之一，因此，确能减少电耗。

又，本实施形态的显示装置1中，光调制元件是液晶显示元件20。因此，在将液晶显示元件20及有机EL元件40在一个像素内形成时，能容易地以更高的照射效率使光射向开口部25a，从而，既能使装置小型化、降低消耗，而且能提供一种从野外到室内可视性优越的显示装置。

又，本实施形态的显示装置1中，有机EL元件40和液晶显示元件20都公用源极总线2a...和栅极总线3…而驱动的，因此，能够提供一种可防止有机EL元件40和液晶显示元件20的驱动电路结构复杂化且可靠地减少厚度和材料成本的显示装置1。

可是，本实施形态中，有机EL元件40发光时，例如作白显示时，若液晶显示元件20作白显示，则所有的显示像素10的对比度降低。

因此，本实施形态来说，液晶显示元件20的液晶层26在反射区11是水平取向模式，而在透过区则是垂直取向模式。因此，在液晶显示元件20不加电压的情况下，反射区11是白显示，而在对液晶显示元件20上施加电压时，反射率为零、反射区11为黑显示。

因此，本实施形态下有机EL元件40的显示区即透过区12的周围成为黑显示，因此，通过使有机EL元件40进行发光驱动，才能防止对比度低下。

又，液晶显示元件20的液晶层26中，当有机EL元件40进行显示的透过区12作水平取向时，由于没有形成用来驱动液晶显示元件20的像素电极25，所以只维持初期取向的平行取向。因此，特别在野外等外部光4较多的情况下使用这种显示装置1时，维持水平取向的透过区12，由于外部光4使反射光增加。即，外部光4透过液晶显示元件20再被有机EL元件40反射的缘故。

在这一点，本实施形态中，有机EL元件40上叠层的液晶层26的取向是垂直取向，而反射区11的液晶层26的取向是水平取向，因此不驱动液晶显示元件20，只有有机EL元件40发光的场合下，在透过区12中外部光4的反射光重叠，由此能防止对比度低下及对显示性能的不良影响。

又，本实施形态中，将绝缘基板29上形成的滤色层28，形成在所有对向于反射区11及透过区12的部分上，但未必限于这些，例如与透过区12对向的部分即与有机EL元件40对向的区上也可以不形成滤色层28。由此，有机EL层41所发的光，不会被滤色层28吸收，显示可能更亮，另外，通常，有机EL层41的色纯度比滤色层28的色纯度更好，所以这样的显示会更鲜明。

又，虽对本实施形态中由液晶显示元件20与有机EL元件40组成的显示装置作了说明，但未必仅限于这些，所述的有机EL元件40，也可置换为所述有机EL元件60、70、80。

实施形态6

对于本发明的再一实施形态，参照图27～图29进行说明，为便于说明，对于与所述实施形态1～实施形态5的图中表示过的部件具有同一功能的部件，注以同一符号，不再说明。

另外，关于所述实施形态1～实施形态5中叙述过的各种特点，也可适用于本实施形态中。

先说明一下本实施形态中，液晶显示元件20和有机EL元件40同时驱动时的情况，这里所说的驱动并不是简单地表示在液晶显示元件20上施加电压或在有机EL元件40上通以电流的状态，而是根据所显示的信息控制这些电压或电流，改变反射光强度和发光元件的发光强度并进行显示的状态。

本实施的形态中，在制造显示装置1时，如前述图22中所示，在使液晶分子具有对于绝缘基板29垂直取向性质(图中未示出)的取向膜(商品名JALS204(日本合成橡胶社制)形成后，用摩擦进行取向处理以后，通过图中未出的密封树脂，将绝缘基板29侧的成型基板和绝缘基板21侧的成形基板的两片成形基板相互贴合，注入作为液晶层26的介电各向异性为负的液晶材料(商品名MLC6608(メルク公司制造)，制成液晶显示元件20。然后，在绝缘基板29的表面依次贴附位相差片31和偏振片32，显示装置1就制成了。再者，在本实施形态中，也可以用位相差片31的位相差为对λ＝550nm的光是1/4的位相差片。

又，本实施形态中的驱动电路使用了与所述实施形态5不同的驱动电路，即，本实施形态中采用了对液晶显示元件20与有机EL元件40相互独立的驱动系统。

下面对所述结构显示装置1的具体显示动作，依据图27～图29进行说明。

首先，如图27所示，液晶层26的显示模式如上所由于用了与用介电各向异性为负的液晶材料制成的液晶层26和垂直取向性的取向膜(图中未示出)，不加电压的状态下显示为黑而如图28所示慢慢施加电压，反射率逐渐增加而成为作白显示的正常黑模式。

即，在外部光4条件下使用显示装置1的场合，不加电压或漏极电压Vd未满公用阈值电压Vth时，如图27所示，外部光4透过偏振片32及位相差片31后，成圆偏振光射入液晶层26，由于液晶用TFT元件22，液晶层26上被施以未满公用阈值电压Vth的漏极电压Vd，由于这时液晶层26的双折射为0，到达反射性的像素电极25的时刻，例如为保持右旋圆偏振光的圆偏振状态，而在用像素电极反射的时刻例如为左旋圆偏振光的反方向旋转的圆偏振状态。因此，反射光在透过位相差片31后成为与偏振片32的透过轴90度垂直的线偏振光。这样，外部光4的反射光不能通过偏振片32，显示为黑。因此，图29(a)所示液晶显示元件20的亮度大致为零。又，这时，如图29(b)所示，有机EL元件40也为未满公用阈值电压Vth的截止状态，也不对所述有机EL层41供给电流，所以呈不发光的状态。

下面对施加电压作白显示的场合，根据图28作以下说明，同一图中记载自作为反射率最高的条件即液晶层26的双折射为λ/4的光的状态。

如图28所示，液晶层26上施加共同阈值电压Vth以上的漏极电压Vd，由于液晶层26具有双折射而不能保持圆偏振光状态，因此，从反射性的像素电极25来的外部光4的反射光透过偏振片32，如图29(a)所示，液晶显示元件20的亮度显示为白色。

这时，如图28所示，EL用TFT元件42也处在导通状态，因此，由于所述电流供给线2b供给的电流，如图29(b)所示，有机EL元件40成为发光状态。

在此，如所述图22所示，构成有机EL元件40的阳极43由反射性金属形成，与显示信号无关，总是将光线反射，将有机EL显示器安装在那些户外使用机会多的产品上时，虽然有必要在观察者一侧贴付圆偏振片，但在本实施形态中，对液晶层26的显示所需的偏振片32及具有λ/4波长位相差的位相差片31，具有使上述外部光4的反射几乎为零的功能。

又，在有机EL元件40和偏振片32中间存在着液晶层26，但仅在其透过区12的液晶层26部分，电极如对向电极27那样形成在绝缘基板29侧，因此，如图27及图28所示，液晶层26不管施加电压如何，总是截止状态，由于保持垂直取向性，所以对于抑制外部光4的反射无不良影响。

又，对本实施形态中，对于同时驱动液晶层26与有机EL元件40的示例已作了说明，在外部光强烈的情况下，不向有机EL元件40各个电流，由此，仅以液晶层26进行显示，能够节约耗电。

又，在本实施形态中，与所述实施形态5同样地，用透明绝缘层24将有机EL元件40全面覆盖而形成，液晶层26的液晶不会浸入有机EL元件40，从而提高了有机EL元件40的可靠性。

这样地，在本实施形态的显示装置1中，有机EL元件40和液晶显示元件20为相互独立驱动，因此能独立地驱动有机EL元件40和液晶显示元件20。又，作为相互独立地驱动有机EL元件40和液晶显示元件20的结构，例如，有机EL元件40与液晶显示元件20各自具有源极总线2a...和栅极总线3...或者各自设置源极总线2a…而公用栅极总线3...。

又，本实施形态的显示装置1中，液晶显示元件20为正常黑，因此，在液晶显示元件20以及有机EL元件40独立驱动之时，不驱动液晶显示元件20而仅驱动有机EL元件40的情况下，有机EL元件40的显示区即透过区12的周围反射光成为黑显示。

因而，可以防止仅有机EL元件40发光驱动时的对比度低下。

又，本实施形态中，假如液晶显示元件20采用正常黑模式以外的构成时，会有与实施形态1，相同的结构和功能。

又，本实施形态中，对液晶显示元件20与有机EL元件40组合而成的显示装置已作过说明，但未必仅限于此，所述有机EL元件40可以置换成所述的有机EL元件60、70、80。

实施形态7

本发明的其他实施形态可按图30及图31说明如下。再者，为便于说明凡与所述实施形态1～实施形态6的图中表示过的部件和具有同一功能的部件，注以同一符号，省略说明。

另外，关于所述实施形态1～实施形态6中叙述过的各种特点，也可以适用于本实施形态。

如前所述，液晶显示装置和有机EL显示装置分别具有薄、轻的特点，同时在亮的场所中，反射型液晶显示装置在功耗方面较为有利，另一方面，在暗的场所，从光利用效率和形状考虑，有机EL显示装置较有效。因此，在一片基板上形成液晶显示元件和有机EL显示元件，双方缺点可以互补，在各种不同环境下能够进行最佳显示。

然而，在上述的显示装置1中，若单纯在一片基板上形成液晶显示元件和有机EL显示元件，则基板内的布线和驱动电路变得复杂，制造时的成品率和成本等成为问题。

因此，在显示装置1中，按照所述实施形态5的图23的结构，有关液晶显示元件20及有机EL元件40的驱动，能够公用信号线以及扫描信号线即栅极总线3...和信号线、数据信号线即源极总线2a...，这样就解决了上述问题。

本实施形态中，对该显示装置1的驱动电路的驱动方法如下所述。

如图30所示，对于来自栅极总线3...的扫描信号Vg，在选择其时使电压增高，液晶用TFT元件22处于导通(ON)状态，另一方面，在非选择时，通过使电压降低，液晶用TFT元件22处于截止(OFF)状态。另外，源极总线2a…来的数据线信号Vs在反射型显示时，对于COM信号Vcom进行反相驱动，根据与COM信号Vcom的差分信号调节反射光量并进行显示。

这时，来自源极总线2a...的数据线信号Vs因为没有超过EL用TFT元件42的EL用阈值Vth(OLED)，有机EL元件40中电流不流通，不进行发光显示，另一方面，来自源极总线2a...的数据线信号Vs超过EL用TFT元件42的EL用阈值Vth(OLED)有机EL元件40电流流动，进行发光显示。

在发光显示时，由于根据对GND的信号值进行发光量控制，因此源极总线2a…来的数据线信号Vs不进行反相驱动。

又，本实施形态中，液晶显示元件20是正常白型液晶，因此信号COM Vcom与来自源极总线的数据线信号Vs的差值较大时，进行暗显示，因此反射型显示部分不反射外部光4，而只能作发光型显示。

又，本实施形态中，为了防止液晶元件20的烧屏现象，即使在发光元件进行发光显示时，成为对向电极27的COM信号Vcom对液晶显示元件20进行交流驱动，藉此防止发生烧屏现象。

又，本实施形态中，作为电压一电流转换手段，利用了一个EL用TFT元件42构成，但未必局限于这样。即，如图31所示，为了抑制显示装置1的面内差异，也可使用2个以上元件，只要是能根据来自源极总线2a....的数据线信号Vs进行动作电压的阈值控制及发光量控制的构成即可。

如上所述，本实施形态中，能相互公用源极总线2a...及栅极总线3...，该源极总线2a...及栅极总线3...用于通过液晶显示元件20及有机EL元件40驱动配置成矩阵状的上述各显示像素10...。

又，本实施形态的显示装置1中通过给液晶显示元件20的源极总线2a及栅极总线3…上施加驱动信号，能驱动有机EL元件40，因此，利用驱动液晶显示元件20的源极总线2a及栅极总线3就能驱动有机EL元件40，这样，也促进了源极驱动器6及门驱动器7等的各驱动器公用化结果。并没有增加源极总线2a及栅极总线3...，并使液晶显示元件20及有机EL元件40分别进行显示，可以防止对比度的降低。

另外，本实施形态中，液晶显示元件20的特性为常白型。这是在对液晶显示元件20不施加电压的状态下，反射区11为白显示，而在对液晶显示元件20加上电压时，反射率变为零，反射区11成为黑显示。另外，从源极总线2a…对液晶显示元件20所加电压越大，则越进行黑显示。因而，在驱动有机EL元件40时，如上所述，液晶显示元件20是驱动状态，而且其显示为黑。

结果，由于有机EL元件40的显示区即透过区12的周围成为黑显示，因此，能够防止因发光驱动有机EL元件40而引起的对比度低下。

又，本实施形态的显示装置1中，光调制元件是由液晶显示元件20形成，结果，液晶显示元件20及有机EL元件40都形成在一个显示像素10内，由此，可以使显示装置1兼具二者的长处，即液晶显示元件20的低功耗和有机EL元件的高光利用效率。

这样，在液晶用TFT元件22的特性方面，是液晶显示元件20对应于对向电极27的电位有必要作反相驱动即作交流驱动。另一方面，有机EL元件40如上所述，如根据电流作非反相驱动即直流驱动就可以满足了。

这一点，在本实施形态的显示装置1中，设置了具有外部光反射性的像素电极25，并且，与该像素电极25对向的对向电极27设置在对向基板侧的显示像素10的整个面上。又，在由液晶显示元件20进行显示时，相对于对向电极27的电位进行反相驱动，另一方面，在根据有机EL元件40进行显示时，相对于阴极45的电位即GND电位进行非反相驱动。

因此，在采用液晶显示元件20作为光调制元件的情况下，能够确实而适当地驱动液晶显示元件20及有机EL元件40。另外，在本实施形态的显示装置1中，有机EL元件40设置在比具有外部光反射性的像素电极25更靠后的一侧，并且，有机EL元件40向前方自行发光时，只在透过区12进行显示，有像素电极25存在的反射区11，光不能透过。

因此，在驱动有机EL元件40时，液晶显示元件20的像素电极25起着黑底的作用。因此，使有机EL元件40的对比度得到维持。

再者，在本实施形态中，是对有机EL元件40设置在像素电极25后面情况下的驱动电路进行了说明，但未必限定于此，对于实施形态1～4所述的有机EL元件40与液晶层26设置在同一层的情况，也能够采用本实施形态说明的驱动电路。

再者，本实施形态中，对液晶显示元件20及有机EL元件40组合而成的显示装置作了有关的说明，但未必仅限于此，所述的有机EL元件40可以置换使用前述的有机EL元件60、70、80。

又，在上述实施形态1～实施形态7中，反射型液晶显示元件20作为光调制元件是使用，但并不限于此，例如也可用反射镜等能使光反射量变化进行显示的显示元件，另外，可以为电泳型显示器件、旋转颗粒(Twist Ball)型显示器件、使用细微棱镜薄膜的反射型显示器件、利用数字反射镜器件的光调制元件等。

又，作为发光元件，在实施形态1～实施形态7中使用了有机EL元件40、60、70、80，但也并不仅限于此，例如，也可以采用无机EL元件、LED(发光二极管)等的发光亮度可变的元件，还可以采用场致发光显示器件(FED)、等离子显示器件等发光元件。

又，在所述实施形态1～实施形态7中，绝缘基板29也不一定要硬度物质，也可以采用薄膜状材料。

又，在所述的实施形态1～所述实施形态7中，作为驱动液晶显示元件20的开关元件使用液晶用TFT元件22，也不限于此，例如可以采用液晶用MIN(Metal Insulators Metal，金属绝缘体金属)元件。

实施形态8

本发明的其他实施形态可按图32进行说明。再者，为便于说明，凡与所述实施形态1至实施形态7的图中表示过的部件和具有同一功能的部件，注上同一符号，不再说明。

另外，关于所述实施形态1至实施形态7中叙述过的各种特点，也可以适合于本实施形态中。

如前所述，液晶显示装置和有机EL显示装置各具有薄、轻的特点，同时，在亮的场所，反射型液晶显示装置在功耗方面较为有利，另一方面，在暗的场所，后光利用效率和外形考虑，则有机EL显示装置较为有效。因此在一片基板上莆成液晶显示件和有机EL显示元件，双方缺点可以互补，可以认为是各种不同环境下最佳的显示装置。

然而，在上述显示装置中，一片基板上单纯地形成液晶显示元件和有机EL显示元件，基板内的布线和驱动电路变得复杂，制造时的成品率和成本等收成为问题。

因此，在上述显示装置1中，按照所述实施形态5的图23的结构，对于液晶显示元件20及有机EL元件40的驱动，通过公用信号线及扫描信号线即栅极总线3...和信号线以及数据信号线即源极总线2a...，可以就解决上述问题。

本实施形态中，关于该显示装置1的驱动电路的驱动方法，现对所述实施形态5不同的方法予以详述，再者，驱动电路与图23所示相同。

首先，在一个显示像素10中，图像信号的单位时间即1个场，如图32(a)所示表示为1T。

本实施形态中，如图32(b)(c)中所示，对于来自所述栅极总线3...的扫描线信号Vg，在选择时把电压升高使图23中表示液晶用TFT元件22处于导通(ON)状态，另一方面，在非选择时把电压降低使液晶TFT元件22处在截止(OFF)状态。

又，扫描线信号Vg，在1场T的期间进行了多次选择处于导通状态，另外，其扫描线信号Vg选择的时间间隔并不是等间隔的而是2的幂。即，见该图(b)所示，将1个场T按照2⁰:2¹:2²那样进行分割。其结果，1场T可分割成(1/7)T、(2/7)T、(4/7)T的各间隔。再说，也可以将时间间隔等分，但按2的幂为间隔，扫描线信号Vg的选择次数少了而增加灰度等级。即，这样，通过例如把1个场分为2⁰:2¹:2²，将各分割部分分别地点亮，考虑1个场T内的总灯亮时间时，结果，能表现为8种灰度等级。

又，在本实施表态中1个场T的期间中，例如将3次扫描信号Vg，作为导通状态，由此假定表示8种灰度等级，但未必仅限于此，随着将该次数增加显示上的灰度等级数也进一步增加，即，通常是，将图像信号的单位时间即1个场T分割为多个间隔时，各分割宽度为1(＝2⁰):2¹:2²:...2ⁿ(n为正整数)的间隔，据此，能表示2ⁿ⁺¹个灰度等级。另外，扫描线信号Vg的选择次减少，能增加灰度等级。

下面对具体的反射型显示及发光显示的驱动方法说明如下。

首先，在进行反射型显示时，图32(b)所示，来自图23所示的源极总线2a…的数据线信号Vs对于COM信号Vcom进行反相驱动，根据COM信号Vcom的2值信号，使反射光量改变，另外，在3次扫描线信号Vg内，执行通断控制，在时间上调节反射光量，即，通过增减射时间来达到调节光量的效果。

又，本实施形态中，液晶显示元件20用正常的型液晶，因此用图32(b)所示的驱动信号，在期间(4/7)T及期间(1/7)T时为亮状态，期间(2/7)T时则为暗状态。在第1场及第2场都是第5灰度等级，即，例如，期间(2/7)T时，COM信号Vcom为ON状态，另一方面数据线信号Vs则为OFF状态。结果是，液晶显示元件20上变成被施加电压的状态，因此，期间(2/7)T时成暗状态。

这时，从所述源极总线2a...来的数据线信号Vs不超过图23所示的EL用TFT元件42的EL用阈值电压Vth(OLED)，因此，电流不流入有机EL元件40，不发光显示。

另一方面，进行发光显示时，如图32(c)所示，所述源极总线2a...来的数据线信号Vs超过EL用TFT元件42的EL阈值电压Vth(OLED)，因此电流流向有机EL元件40，电流流动并进行发光显示。另外，在小于EL用TFT元件42的EL用阈值电压Vth(OLED)使，不进行发光。

本实施形态中，将1场T的期间内3次使扫描线信号Vg设为ON状态，在3次扫描线信号Vg内使有机EL元件ON-OFF动作。与所述液晶显示元件20同样，在时间上调整发光光量而进行显示。具体说，如图23(c)所示，期间(4/7)T及(1/7)T时为ON状态，另一方面，期间(2/7)T时则为OFF状态，结果是第1场及第2场都是第5灰度等级显示。

这里，发光显示时，由于用对GND的信号来控制发光ON-OFF，因此，COM信号Vcom为一定，并且从源极总线2a…来的数据线信号Vs不作反相驱动。另外，本实施形态中，液晶显示元件20如上所述，用的是常白型液晶，因此COM信号Vcom与来自源极总线2a...的数据线信号Vs的差分信号经常为较大的值，因此，液晶经常在暗显示状态，反射型显示部分不反射外部光4，故能作发光型显示。

又，本实施形态中，在进行发光显示时，使COM信号Vcom一定，并使从源极总线2a...来的数据线信号Vs变化，因此有机EL元件40进行通断动作，从而对COM信号Vcom，液晶显示元件20作交流驱动，防止烧屏现象的发生。

又，本实施形态中，作为电压电流的变换手段，是由一个EL用TFT元件42来构成，但并不限于此。即，如图31所示，为了抑制显示装置1的面内差异，也可用两个以上元件，只要是源极总线2a...来的数据线信号Vs，能对工作电压的阈值进行控制即可。

以上的本实施形态中，利用液晶显示元件20及有机EL元件40驱动配置成矩阵状的上述各显示像素10...用的源极总线2a...及栅极总线3...能相互公用。

另外，本实施形态的显示装置1中，通过对液晶显示元件20的源极总线2a...及栅极总线3...施加驱动信号，就能驱动有机EL元件40。因而，用驱动液晶显示元件20用的源极总线2a...及栅极总线3...也能够驱动有机EL元件40，这也使源极驱动器6及栅极驱动器7等各驱动器可公用。其结果是不必再增加源极总线2a...及栅极总线3...而可进行液晶显示元件20及有机EL元件40的各种显示。

又，在本实施形态中，液晶显示元件20的特性是常白型，这样，在液晶显示元件20上没有施加电压的状态时，反射区11呈白显示，而当液晶显示元件20上施加电压时，反射率为零，反射区11呈黑显示。另外，当从源极总线2a...施加到液晶显示元件20上的电压越大，越要进行黑显示。

因此，在驱动有机EL元件40时，如上所述，液晶显示元件20为驱动状态，而且其显示为黑色。

其结果，因有机EL元件40的显示区即透过区12的周围成黑显示，故通过发光驱动有机EL元件40能防止对比度下降。

另外，在本实施形态的显示装置中，光调制元件由液晶显示元件20组成。其结果，通过在一个显示像素10内形成液晶显示元件20及有机EL元件40，从而能提供既有液晶显示元件20的长处即功耗低，又有有机EL元件40的长处即光利用效率高的显示装置1。

在此，在液晶用TFT元件22的特性上，液晶显示元件20相对于对向电极27的电位有必要进行反相驱动即交流驱动，另一方面，有机EL元件40如上所述，若能利用电流进行非反相驱动即直流驱动即可。

这一点，在本实施形态的显示装置1中，设置了具有外部光反射特性的像素电极25，并且与该像素电极25相对的对向电极27设在对向基板侧的显示像素10的整个面上。另外，在利用液晶显示元件20进行显示时，相对于对向电极27的电位作反相驱动，另一方面，在利用有机EL元件40进行显示时，相对于阴极45的电位即GND电位作非反相驱动。

因此，在用液晶显示元件20作为光调制元件时，能确实并适宜地驱动液晶显示元件20及有机EL元件40。

另外，在本实施形态的显示装置1中，有机EL元件40设置在较具有外部光反射特性的像素电极25更后的后方一侧，而且，有机EL元件40在向前方自行发光时，能只在透过区12显示，而存在像素电极25的反射区11，则光却不透过。

因此，在驱动有机EL元件40时，液晶显示元件20的像素电极25起黑底的作用。所以，能指望维持有机EL元件40的对比度。

另外，用本实施形态显示装置1的驱动方法，将各显示区10内的图象信号的单位时间即一场T分割成多个期间，在每一个分割期间使液晶显示元件20或有机EL元件40导通、截止。

因此，能控制一个场T内液晶显示元件20或有机EL元件40的总的导通时间之同时，还能增加该灯亮图案的种类，并能对它们有效地进行驱动。

另外，这样做，通过时间上控制液晶显示元件20或有机EL元件40的导通时间，从而能显示图象信号的灰度。

因此，在显示区10内形成两个显示元件即液晶显示元件20及有机EL元件4时，能防止电路构成变得复杂，提高制造时成品率，降低成本，并提供能有效进行灰度等级显示的显示装置1的驱动方法。

另外，用本实施形态的显示装置1的驱动方法，在将各显示区10内图象信号的单位时间即一场分割成多个期间时，各分割期间的宽度分割成1(＝2⁰):2¹:2²:...:2ⁿ(n为正整数)的间隔。

即，将1场T分割成2的幂的间隔，在其分割期间，也就是在每一个期间(4/7)T、期间(2/7)T、及期间(1/7)中，通过将液晶显示元件20或有机EL元件40置导通状态，从而能在控制1场T内液晶显示元件20或有机EL元件40的总的导通时间之同时，还能增加发光模式的种类，并能对它们有效的驱动。

其结果，靠该分割方法，在能够显示2ⁿ⁺¹个灰度等级时，扫描线信号的选择次数减少，灰度等级数能增加。

还有，本实施形态中，对有机EL元件40设在像素电极25后方时的驱动电路作了说明，但未必限于此，即使在有机EL元件40和液晶层26设在同一层时，本实施形态中说明过的驱动电路仍能适用。

另外，在上述实施形态中，是使用反射型液晶显示元件20作为光调制元件，但未必限于此，例如也可使用反射镜等并使光的反射量导通、截止以进行显示的显示元件。还有，可以采用电泳型显示器件、旋转颗粒(Twist Ball)型显示器件、使用细微棱镜薄膜的反射型显示器件、利用数字反射镜器件等光调制元件等。

另外，作为发光元件虽然用了有机EL元件，但未必限于此，例如在使用有机EL元件60、70、80之同时，只要能导通、截止控制LED发光二极管等的发光的无机EL元件，则亦能适用。还有，也能用场致发光显示元件(FED)等离子显示元件等发光元件。

另外，上述实施形态所述的绝缘基板29，未必是硬性的材料，也可为薄膜之类。

再者，在上述实施形态中，作为驱动液晶显示元件20的开关元件是使用液晶用TFT元件22，但未必限于此，例如，也能使用液晶用MIM元件。

实施形态9

依据图33至图40对本发明的另外实施形态进行说明如下，而且，为便于说明对于和前述实施形态1至实施形态8的附图中示出的部件有相同功能的，则注上同一符号，不再对其说明。另外，对在前述实施形态1至实施形态8所述的各种特点，对本实施形态也适用。

本实施形态将对制造单独的发光元件即有机EL显示装置的情形予以说明。

首先，如图33所示，本实施形态的有机EL显示装置100是在两片作为第1基板和第2基板的绝缘基板121、129之间形成TFT驱动电路部和EL层。

在一方的绝缘基板121上形成TFT电路142，该TFT电路142上形成成为保护膜的绝缘平面膜123，在该平面膜123上形成像素电极125。该像素电极125通过设在平面膜123上的通孔而和上述TFT电路142连接。平面膜123能够防止水分侵TFT电路142的同时，还可使得TFT电路142的上表面平坦。上述绝缘基板121、TFT电路142、平面膜123及像素电极125形成TFT电路侧基板151。

另一方面，在设置在与上述TFT电路侧基板151对向位置的另一方绝缘基板129上，设置消去元件的间隙，能遮断来自发光层横向光的黑底133，同时，在黑底133上沿着黑底133形成向EL层供电的电极线165a。再在这些上面形成由成为EL层阳极的透明导电膜组成的阳极电极165。

上述阳极电极(阳极)165通常用ITO的氧化物制成，但氧化物制的导电体与金属相比电阻大。因此，取决于离开成为供电电源基板端的距离，由透明导电膜组成的阳极电极(阳极)165引起的功耗不可以忽略不计。基于以上理由，本实施形态中以沿着黑底133的形式形成由金属电极组成的作为上述供电用电极的电极线165a。

在上述阳极电极(阳极)165上形成有机EL层166，该有机EL层166在此由空穴输送层164、发光层163、电子输送层162组成。而且，在电子输送层162上形成阴极电极(阴极)161。以从绝缘底板129至该阴极电极(阴极)161为止的方式完成EL的结构。还有，有机EL元件160由阳极电极(阳极)165、空穴输送层164、发光层163、电子输送层162、及阴极电极(阴极)161构成。

本实施形态中，在阴极电极(阴极)161的下表面形成保护阴极电极(阴极)161的阴极保护材料167。这是因为阴极电极(阴极)161易因氧及水分引起氧化，通过形成在阴极电极(阴极)161上，从而在保护该阴极电极(阴极)161之同时，为了易于与TFT电路侧基板151连接而设。即，最好该阴极保护材料167和阴极电极(阴极)161一起连续地形成，以提高可靠性。

另外，形成TFT电路侧基板151和有机EL元件160的绝缘基板129用连接电极168连接。该连接电极168由导电糊浆及导电树脂形成。它们形成在两块基板侧后而贴合，另外，也可只在一块基板上形成。再有，也可使用多片这些材料叠层连接。

还有，在上述图33中，作为有机EL层166是采用由空穴输送层164、发光层163、电子输送层162组成，但未必限于此，例如图34所示，在有机EL层能够利用高分子EL材料173，在形成时用喷浆涂布装置涂布该高分子EL材料173。再者，这样用喷浆涂布装置涂布时，为了防止高分子EL材料173流到四周，在黑底133的下方位置设导引件174。即，将导引件174预先制成方框状，该导引件174内部用喷浆涂布涂布高分子EL材料173。再者，虽然有机EL层166在一层上被涂布，但也可和前述一样，在多层上重复涂布高分子EL材料173而形成层状。

以下，依据图35至图40说明上述有机EL显示装置100的制造方法。

首先如图35(a)所示，在绝缘基板129上用氧化铬或TiN、YiO的微粒组成的遮光材料形成黑底133。黑底133的厚度可形成在1000～2000???左右。氧化铬用喷镀或镀膜等的真空成膜形成。另外，TiN、TiO的微粒分散进抗蚀膜，涂布后，掩膜曝光、显影、烘烤，此后形成图案。

以下，形成供电用电极线165a，其形成方法如下。即将铝(Al)、钛(Ti)依该顺序在整个面上连续地喷镀后，用抗蚀剂形成图形，用干蚀刻形成电极图形。假如为铝(Al)取3000???、钛(Ti)取800???。然后，在其上用喷镀法形成厚1000???的ITO膜，作为阳极电极(阳极)165。在该图的(a)～该图的(c)中，表示用掩膜镀膜法在这样形成的绝缘基板129上形成有机EL层166的方法。

首先，如图35(a)所示，将掩模155配置在基板上表面，通过掩模155的间隙依次形成成为有机EL层166的材料。具体地，如图35(a)、图35(b)所示顺次叠层空穴输送层164、发光层163及电子输送层162。

另外，作为空穴输送层164的材料可列举出酞化菁化合物，萘酞化菁化合物，初卟啉类，恶二唑，三唑，咪唑，四氢咪唑，恶唑等。

作为能够用作发出各种颜色的低分子型发光材料构成发光层163的材料例如有萘，蒽，菲，芘，并四苯，荧光素，二苯丁二烯，四苯基丁二烯、香豆素、氮萘金属配位化合物、亚胺、二苯蒽、二氨基咔唑、芥子喹因、勒布朗等。

再有，作为电子输送层162的材料可以列举出芴酮、葸醌基地多威、二苯基对苯醌、四唑、二萘嵌苯四羰酸。

然后，如图35(c)所示，在有机EL层166上作为阴极电极(阴极)161，形成功函数的值较小的电极材料。还有，所谓功函数系指为将电子从导体、半导体那样的固体中取出到外界所需的最小能量。

作为上述阴极电极(阴极)161可用镁(Mg)、钙(Ca)、锂(Li)、MgAg合金、LiAl合金等材料。

作为阴极保护材料167可用铝(Al)、镍(Ni)、钛(Ti)、钽(Ta)等金属。在此，作为阴极电极(阴极)161，用LiAl合金连续形成500～800???薄膜，作为阴极保护材料167用金(Au)连续形成1000???薄膜。

这样做，能形成具有有机EL层166侧的基板。还有，此后将掩模155移至下一个像素，形成同样的元件。其结果，如图33所示，在某个像素的有机EL层166和其相邻像素的有机EL层166之间形成空隙。

下面依据图36(a)及图36(b)对形成和TFT电路侧底板151的有机EL元件160侧的基板进行贴合连接用的接触层即连接电极168的工序进行说明。

如图36(a)所示，TFT电路侧基板151中，在像素电极125的上面形成连接电极168。

对于该连接电极168之材料可用导电糊浆、导电树脂等。尤其是将纳米级颗粒直径的金属微粒用于导电糊浆，则金属微粒其颗粒直径极小，粒子之间以及与电极接触的几率增大，由此，能在电气上确实可靠地保持接触。

另外，作为导电树脂，例如能用特开平11-249299号公报所记载的导电粒子被分散的感光树脂(富士胶卷株式会社制)，或能利用杂志(1986TheChemical Society of Japan)的(CHEMISTRY LETTERS，pp.469-472，1986)等所记载的利用聚吡咯的感光导电聚合物。还有，特开平11-249299号公报为有关碳黑等导电粒子被分散的感光分散物及感光片的详细的技术，公开了通过曝光及显营形成图形的内容。另外，在(CHEMISTRY LETTERS pp.462-472，1986)中揭示了，将吡咯单体进行光化学聚合，使具有导电性，形成聚吡咯，作为电极材料作成图形。

还有，在此，如图36(a)所示，例如将碳黑分散在抗蚀剂中的感光导电材料涂布在TFT电路侧基板151上后，用掩模155进行曝光、显影，如图36(b)所示，进行加工使得仅在像素部上残留连接电极168。

然后，如图37(a)及图37(b)所示，TFT电路侧基板151和有机EL元件160侧的对向基板152相互对准、贴合，此后进行固定。在此，有机EL元件160通过连接电极168与TFT电路侧基板151电气连接，但希望这些TFT电路侧基板151及对向基板152两方面均预先形成导电树脂，在导电树脂之间保持电气接触。这是因为能防止因金属表面氧化膜等引起接触不良的缘故，利用树脂的弹性能易于保持接触。

以下，对在有机EL层166采用高分子EL材料173来形成的情况进行说明。

如图38(a)所示，对向基板152的阳极电极(阳极)165上形成导向件174，该导向件174利用抗蚀剂或聚酰亚胺靠光刻工序，喷浆涂布而形成。图38(b)表示在导向件174内靠喷浆涂布形成由高分子材料173组成的有机EL层的情形。作为高分子EL材料173可列举出聚苯撑乙烯、多氟纶、多噻吩、聚乙烯咔唑等。

然后，如图38(c)所示，形成阴极电极(阴极)161及阳极保护电极材料167后，涂布作为接触层即连接电极168的导电高分子材料。作为阴极电极(阴极)161能用上所述的铝(Al)、镁(Mg)、AlMg、AlLi材料等。在此用镀膜法将AlLi金属材料镀成厚1000???左右的薄膜，再在具上形成导电高分子材料作为上述连接电极168。另一方面，TFT电路侧基板151如图39所示，例如用喷浆装置涂布感光导电树脂的连接电极168而成。

接着，如图40(a)及图40(b)所示，将TFT电路侧基板151和对向基板152贴合。即，TFT电路侧基板151和有机EL元件160侧的对向基板152相互对准、贴合后固定。在此，虽然有机EL元件160通过连接电极168与TFT电路侧基板151电气连接，但，希望在这些TFT电路侧基板151及对向基板152两方面均预先形成导电树脂，在导电树脂之间保持电气接触。这是因为能防止因金属表面氧化膜等引起接触不良的缘故，利用树脂的弹性能容易保持接触。

另外，粘接层即连接电极168也可以在被贴合的TFT电路侧基板151及对向基板152的贴合面的外周上，涂环氧树脂等粘接剂，在贴合时硬化粘接。还可，在像素间用黑底133遮住处涂布粘接剂。

这样，本实施形态的有机EL显示装置100及其制造方法，是在由发光显示元件单独组成的装置上，形成发光元件即有机EL元件160的对向基板152在直至形成有机EL元件160的发光元件用电极即阴极电极(阴极)161后，和TFT电路侧基板151贴合。

由此，有机EL元件160出射的光不是形成驱动有机EL元件160的驱动电路的TFT电路侧基板151而是从与其对向设定的对向基板152出射的。因此，由于光出射的方向和前述现有技术相同，和TFT电路侧基板151侧出射的结构相比，同等地具有以下基本的优点。

首先，设置驱动电路的TFT电路侧基板151和有机EL元件160能分别形成。因此，能分别独立地安排制造工序，所以不受温度、气体及化学品等影响，使可靠性提高。

另外，采用上述结构，能使光射在形成有机EL元件160的对向基板152上，因能不影响驱动电路侧开口率能在更大的范围设定发光区，所以能提高亮度。还有，由于发光面积大，也能够抑制得到相同亮度的单位面积的电流量，能延长寿命，及因发光效率提高而减少功耗。

另外，在形成驱动电路的TFT电路侧基板151上光不出射，能在TFT电路侧基板151整个面上形成驱动电路。因此，能自由设定驱动电路的TFT的大小，或在TFT形成区留有余地，能形成进行精细控制用的电路。因布线宽度上也有余地，所以能提高驱动电路的可靠性及成品率。

可是，上述有机EL显示装置100中，有机EL元件160的阴极电极(阴极)161要用功函数值小的材料。作为这样的材料，金属材料里可例举出镁(Mg)、钙(Ca)及锂(Li)等。这些是不稳定材料，易因气氛中的水分、氧气而发生劣化。另外，根据所接触的材料，有时也会从该材料夺取氧产生化学反应，故在形成之后就立刻用稳定的金属覆盖加以保护。但，用前述现有技术都不能取得能保护阴极电极(阴极)161那样的结构。

对此，本实施形态中，直至形成了有机EL元件160中的阴极电极(阴极)161的对向基板152，再在阴极电极(阴极)161上形成作为保护该阴极电极(阴极)161的保护电极的阴极保护电极材料167，然后，和TFT回路侧基板151贴合。

即，将直至形成了阴极电极(阴极)161的对向基板152和TFT回路侧基板151贴合时，通过设置保护阴极电极(阴极)161的阴极保护电极材料167，从而能在贴合之际，防止环境中的水分、氧气的影响所造成的阴极电极(阴极)161的性能劣化。

又，理想地，为通过在同一道工序连续形成阴极电极(阴极)161和保护它的阴极保护电极材料167，能进一步防止阴极电极(阴极)161的劣化。这时，阴极保护电极材料167的形成厚度能自由设定，就能构成具有足够厚度的结构，不让氧气等会使阴极电极(阴极)161劣化的成分侵入。

另外，本实施形态的有机EL显示装置100及其制造方法中，形成了有机EL元件160的阴极电极(阴极)161的对向基板152，在与TFT电路侧基板151的驱动电路电极即像素电极125的接触面上，形成导电糊、导电树脂等的接触层后，与TFT电路侧基板151的像素电极125接合。

结果，因贴合之时能更确实可靠地保护电气导通，故在接合面上不会断线或点接触，就能实现没有亮斑，提高图象质量。

但，在本实施形态的有机显示装置100及其制造方法中，将形成了阴极电极(阴极)161的对向基板152和TFT电路侧基板151贴合时，与出射光侧相反侧的阴极电极(阴极)161与TFT电路侧基板151相对。

但是，透明电极因为通常为采用氧化物的导电体，与金属相比电阻高。因此，在具有多个像素的显示屏上使全部像素同时发光时，在透明电极上有可能会压降。而且，在现有技术即将TFT电路侧基板151作为阳极电极的情形下，向驱动电路的TFT的供电，因是金属布线，虽然不存在什么问题，但在电阻率要比金属高出数百倍的透明导电体上，因压降引起的亮斑不能忽略。

因此，本实施形态中，在对向基板152的出射光侧设置有机EL元件160的由透明电极形成的阳极电极(阳极)165，同时与阳极电极(阳极)165一起设置作为供电用电极的电极线165a。

因此，例如，沿着出射侧的黑底133同时设置金属布线组成的电极线165a，因能抑制压降，故不会产生亮斑。

还有，本实施形态中，虽然对由发光显示元件单独组成的有机EL显示装置100的特点作了叙述，但该特点对前述实施形态1～8中所述的非发光显示元件和发光显示元件同时设置的装置也能适用，具有同一的作用效果。

Claims (7)

1.一种显示装置，其特征在于，

将在第1基板(121)上形成驱动电路(142)的第1基板侧(151)、与在第2基板(129)上形成包括两个发光元件用电极(165、161)在内的发光元件(160)的第2基板侧(152)贴合，

前述发光元件(160)由有机电致发光元件组成，

将形成具有阴极电极(161)的上述有机电致发光元件的第2基板侧(152)与第1基板侧(151)贴合，

将在前述有机电致发光元件的阴极电极(161)上还形成保护该阴极电极(161)的保护电极(167)的第2基板侧(152)与第1基板侧(151)贴合，

在所述第2基板(129)上，沿着黑底(133)在比该黑底(133)更靠近所述驱动电路(142)的一侧形成向阳极电极(165)供电的供电用电极(165a)，

前述供电用电极由金属制成。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

驱动电路电极(125)设置在前述第1基板侧(151)的与第2基板侧(152)的接合面上，同时，

对于第2基板侧(125)，在前述有机电致发光元件的阴极电极(161)上，形成导电性糊浆或导电性树脂等的接触层(168)，

上述第1基板侧(151)、第2基板侧(152)与第1基板侧(151)的驱动电路电极(125)、第2基板侧(152)的接触层(168)相对接合。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

对于第2基板侧(152)，在光出射侧设置着有机电致发光元件中的由透明电极所组成的阳极电极(165)，同时，

在上述阳极电极(165)上，设置着上述供电用电极(165a)。

4.一种显示装置的制造方法，其特征在于，

在第1基板(121)上形成驱动电路(142)，在第2基板(129)上发光元件(160)形成了两个发光元件用电极(165、161)后，形成了上述驱动电路(142)的第1基板侧(151)与形成了发光元件(160)的第2基板侧(152)贴合，

前述发光元件(160)由有机电致发光元件组成，

将形成了上述有机电致发光元件的第2基板侧(152)，在直至形成了有机电致发光元件中的阴极电极(161)之后，与第1基板侧(151)贴合，

将直至形成前述有机电致发光元件中的阴极电极(161)的第2基板侧(152)，在上述阴极电极(161)上再形成保护该阴极电极(161)的保护电极(167)之后，与第1基板侧(151)贴合，

在所述第2基板(129)上，沿着黑底(133)在比该黑底(133)更靠近所述驱动电路(142)的一侧形成向阳极电极(165)供电的供电用电极(165a)，

前述供电用电极由金属制成。

5.根据权利要求4所述的显示装置的制造方法，其特征在于，

驱动电路电极(125)置在前述第1基板侧(151)的第2基板侧(152)的接合面上，同时，

将直至形成了前述有机电致发光元件中的阴极电极(161)的第2基板侧(152)，在与上述第1基板侧(151)的驱动电路电极(125)的接触面上形成导电性糊浆或导电性树脂的接触层(168)后，与第1基板侧(151)的驱动电路电极(125)接合。

6.根据权利要求4所述的显示装置的制造方法，其特征在于，

在前述第2基板侧(152)上，在出射侧设置有机电致发光元件中的由透明电极组成的阳极电极(165)。

7.根据权利要求4所述的显示装置的制造方法，其特征在于，

上述阳极电极(165)上设置上述供电用电极(165a)。

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