TWI396463B - 照明裝置及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Toshinari Shibasaki
Katsusuke Shimazaki
Sukekazu Aratani
Tatsuya Sugita
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Hitachi Ltd
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Description

照明裝置及液晶顯示裝置
本發明係有關於照明裝置及液晶顯示裝置。本發明係尤其有關於，適合於半穿透型液晶顯示裝置的照明裝置，及安裝有該照明裝置的半穿透型液晶顯示裝置。
近年來，液晶顯示裝置相關技術係顯著進步。液晶顯示裝置，係除了被安裝在設置型的顯示器以外，還有被安裝在行動電話、攜帶型個人電腦等。因此，除了液晶顯示裝置的高性能化，液晶顯示裝置本身的小型化也被強烈要求。尤其是，隨著液晶顯示裝置的薄型化之需求，作為液晶顯示裝置之光源功能的背光部本身的薄型化，也被強烈要求。
作為液晶顯示裝置之背光部，先前以來，係將來自LED(Light Emitting Diode)或冷陰極管的出射光，透過導光板，引導至液晶面板部的方式，已廣為人知(例如參照日本特開2003－330007號公報)。然而，為了使來自導光板的出射光的強度分布均勻化，導光板的厚度必須要做某種程度的確保，因此無法充分謀求背光部的薄型化。
此外，活用有機電激發光(以下簡稱有機EL(Organic Electroluminescence))，以謀求背光部之薄型化的技術，也已被開發(參照日本特開2003－59641號公報、日本特開2006－318807號公報)。然而，從有機EL 之發光部出射的光的指向性較低，因此有礙於提高顯示裝置之光利用效率，結果而言，無法謀求液晶顯示裝置的高亮度化或省電化。
日本特開2003－59641號公報係有鑑於此點，而在位於發光層上的上部電極上，配置微小透鏡陣列元件。日本特開2006－318807號公報，係在位於發光層上的上部電極上，配置微透鏡陣列。
可是，即使如日本特開2006－318807號公報中所記載，單純地在有機EL層上配置球面透鏡，尤其在半穿透型液晶顯示裝置中，仍無法充分提升光利用效率。其原因為，球面透鏡，要使其光軸附近之透鏡面的焦點位置與遠離該光軸之透鏡面的焦點位置一致，是有困難的。尤其在活用出射光之指向性較低(生成光是往任意方向散射)的有機EL的背光部所被安裝的半穿透型液晶顯示裝置中，必須要極力避免因透鏡通過後的光損失而造成裝置整體的光利用效率劣化。
本發明係有鑑於如此問題點而研發，其目的在於，關於活用EL的液晶顯示裝置用之背光部(照明裝置)，可抑制因透鏡通過後的光損失所造成之液晶顯示裝置的光利用效率降低，並提升液晶顯示裝置的光利用效率。
本發明所述之照明裝置，係屬於具備被配置成二維狀之複數穿透部的液晶顯示裝置用之照明裝置，其特徵為， 具備：複數非球面透鏡，係對應於複數前記穿透部之每一者而設，對複數前記穿透部之每一者將光予以聚光；和電激發光層，係含有對應於複數前記非球面透鏡之每一者之焦點位置而設定的複數發光領域、及被設定在複數前記發光領域彼此之間的非發光領域；複數前記非球面透鏡之每一者，係具有：將該當非球面透鏡之光軸的交點加以包含的內側透鏡面，及圍繞前記內側透鏡面的外側透鏡面；前記外側透鏡面上的曲率，係小於前記內側透鏡面上的曲率。
非球面透鏡係具有：將與非球面透鏡之光軸的交點予以包含的內側透鏡面，和圍繞內側透鏡面的外側透鏡面。然後，非球面透鏡的外側透鏡面上的曲率，係被設定成小於非球面透鏡的內側透鏡面上的曲率。藉此，在發光領域所生成的光，係透過非球面透鏡，對液晶顯示裝置中所含之穿透部有效地聚光，可謀求液晶顯示裝置的光利用效率之提升。
複數前記非球面透鏡之每一者的剖面視形狀係為凸狀則較佳。
複數前記非球面透鏡之每一者，係基於對應於該當非球面透鏡之上面視形狀的分割線，在透鏡面具有前記交點的圓狀體、及圍繞該當圓狀體的輪狀體，則較佳。藉此，非球面透鏡本身的厚度可以變薄，可謀求照明裝置的薄型化。
前記外側透鏡面，係至少被前記輪狀體的透鏡面所包 含，則較佳。前記外側透鏡面，係至少被前記圓狀體的透鏡面所包含，則較佳。前記外側透鏡面，係除了被前記圓狀體的透鏡面所包含，還被前記輪狀體的透鏡面所包含，則較佳。
前記圓狀體的剖面視形狀係為凸狀，前記輪狀體的剖面視形狀係為凸狀，則較佳。
前記非球面透鏡的剖面視形狀，係如式1所示則較佳：
其中，k係－1.4<k<0之範圍的常數z係於任意點上的透鏡面之高度c係於頂點附近的透鏡之曲率r係於任意點上的座標。
前記電激發光層，係被一對電極層所挾持；前記非發光領域係對應於，被形成在前記電極層與前記電激發光層之間的絕緣層之形成領域；前記發光領域係對應於，前記電極層從前記絕緣層露出之領域，則較佳。
本發明所述之液晶顯示裝置，係屬於具備：被一對透明基板所挾持之液晶層、具有被配置成二維狀之複數穿透部的配線層、及射出透過前記穿透部而入射至前記液晶層之光的照明裝置，的液晶顯示裝置，其特徵為，前記照明裝置係具備：複數非球面透鏡，係對應於複數前記穿透部 之每一者而設，對複數前記穿透部之每一者將光予以聚光；和電激發光層，係含有對應於複數前記非球面透鏡之每一者之焦點位置而設定的複數發光領域、及被設定在複數前記發光領域彼此之間的非發光領域；複數前記非球面透鏡之每一者，係具有：將該當非球面透鏡之光軸的交點加以包含的內側透鏡面，及圍繞前記內側透鏡面的外側透鏡面；前記外側透鏡面上的曲率，係小於前記內側透鏡面上的曲率。
非球面透鏡係具有：將與非球面透鏡之光軸的交點予以包含的內側透鏡面，和圍繞內側透鏡面的外側透鏡面。然後，非球面透鏡的外側透鏡面上的曲率，係被設定成小於非球面透鏡的內側透鏡面上的曲率。藉此，在發光領域所生成的光，係透過非球面透鏡，對液晶顯示裝置中所含之穿透部有效地聚光，以提升液晶顯示裝置的光利用效率。
複數前記非球面透鏡之每一者，係基於相似於該當非球面透鏡之上面視形狀的分割線，在透鏡面具有前記交點的圓狀體、及圍繞前記圓狀體的輪狀體，則較佳。
本發明的目的在於，關於活用EL的液晶顯示裝置用之背光部(照明裝置)，可抑制因通過透鏡後的光損失所造成之液晶顯示裝置的光利用效率降低，並提升液晶顯示裝置的光利用效率。本發明的其他目的、特徵及優點，係可根據關於添附圖面的以下之本發明的實施例之記載，而可明瞭。
以下，一面參照圖面，一面說明本發明的實施形態。此外，各實施形態為了說明上的方便，係有被簡略化。由於圖面係有被簡化，因此不應以圖面之記載為依據來狹隘解釋本發明的技術範圍。圖面係專門用來說明技術事項者，並未反映出圖面所示要素的正確大小等。同一要素係標示同一符號，並省略重複說明。上下左右等表示方向的用語，係將圖面以正面觀看時為前提而使用。
〔第1實施形態〕
關於本發明的第1實施形態，使用圖1至圖8E來說明。
圖1係用以說明半穿透型液晶顯示裝置的積層構造的概略之模式圖。圖2係用以說明配線層之上面視構成的概略之模式圖。圖3係用以說明背光單元的積層構造的概略之模式圖。圖4係用以說明透鏡高度與指向性之關係的圖表。圖5係用以說明透鏡之構成(剖面視形狀)的概略之說明圖。圖6係用以說明透鏡之構成(剖面視形狀、上面視形狀)的概略之說明圖。圖7係用以說明球面透鏡之構成(剖面視形狀)的概略之說明圖。圖8A－8E係用以說明背光單元之製造方法的說明圖。
如圖1所示，半穿透型液晶顯示裝置100，係依序具有：背光單元(照明裝置)50、液晶面板部60。關於背光 單元50的構成，用圖3來加以說明。
如圖1所示，液晶面板部60係依序具有：偏光層61、下部基板62、下部配線層63、配向膜64、液晶層65、配向膜66、上部配線層67、濾光片層68、上部基板69、偏光層70。
偏光層61，係讓特定偏光成分的光穿透。偏光層70也和偏光層61同樣地，係讓特定偏光成分的光穿透。此外，通過偏光層61之光的振動方向與通過偏光層70之光的振動方向，係為正交關係。
下部基板62，係對可見光波段之光線，呈現實質透明的板狀構件。下部基板62，係與上部配線層67一起，將下部電極層63~濾光片層68予以機械性地保持。下部基板62係例如為板玻璃、板狀樹脂，其構成材料係為任意(例如玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂等)。上部配線層67之構成，係等於上述的下部基板62之構成。
下部配線層63，係設有複數TFT(Thin Film Transistor)元件作為開關元件。又，下部配線層63，係由導電性薄膜(ITO：Indium Tin Oxide)所形成。下部配線層63，係與上部配線層67一起，對液晶層65施加電場。液晶層65之液晶的配向狀態，係受施加電場所控制。藉由控制液晶的配向狀態，就可控制來自背光的光穿透、不穿透。
配向膜64、配向膜66，係被配置成將液晶層65予以挾持。配向膜64、配向膜66，係使液晶分子朝所定方向 排列整齊。配向膜64、配向膜66，係由屬於高分子材料的聚醯亞胺(Polyimide)等有機薄膜所形成。此外，在配向膜64、66間係配置有用來使液晶層65的層厚維持一定的間隔物71。
濾光片層68，係就每一像素，具有紅(Red)、綠(Green)、藍(Blue)之濾光片。又，濾光片層68係在像素間具有，用來防止像素間光的串話(crosstalk)的遮光膜。
圖2係圖示下部配線層63的像素領域PX的概略構成。如圖2所示，在下部配線層63的像素領域PX，係設置有穿透部72、反射部73。又，像素領域PX的交界部分係配置有配線部74。此外，此處，TFT元件係未被圖示。從背光單元50出射的光，係透過穿透部72，到達液晶層65。穿透部72周圍的反射部73，係將從液晶面板部60上面入射的光，予以反射。藉由設置反射部73，就可將外來光當作液晶顯示裝置的光源來活用。此外，如圖1所示，背光單元50的發光領域R1之位置，係對應於下部配線層63的穿透部72之位置。
接下來，參照圖3，說明背光單元50的積層構造。
如圖3所示，背光單元50，係依序具有：支持基板1、下部電極層2、絕緣層3、有機EL層4、上部電極層5、透鏡陣列基板6。
支持基板1，係為所定厚度的金屬製的板狀構件。支持基板1，係機械性地支持被配置在其上面上的下部電極 層2、絕緣層3、有機EL層4、上部電極層5、透鏡陣列基板6。
下部電極層2，係以通常的薄膜形成技術(蒸著等)，在支持基板1的上面堆積鋁等金屬材料而形成。下部電極層2，係和上部電極層5一起，再對有機EL層施加電場時被使用。
絕緣層3，係以一般的塗層法(旋轉塗佈等)，而被形成在下部電極層2上。又，在絕緣層3，係活用光微影技術，而形成有複數個開口部9。此外，開口部9的上面視形狀，係邊長為20μm左右的四角形狀。又，開口部9的配置間隔，係實質上相等於透鏡8的配置間隔。
藉由在絕緣層3形成開口部9，下部電極層2就可對應於開口部9的形成位置而外露。然後，下部電極層2，係在與有機EL層4形成開口部9的範圍中，與有機EL層4呈面接觸。
藉由在下部電極層2與上部電極層5之間施加電壓，就可限定在開口部9的形成範圍內，向有機EL層4注入載子(電洞、電子)。亦即，有機EL層4的發光領域R1，係對應於開口部9的形成位置，而被限定在開口部9的形成範圍。此外，絕緣層3係由一般的光阻材料(樹脂)所成。開口部9，係對應於透鏡(非球面透鏡)8的焦點位置而被設置。
有機EL層4，係在絕緣層3上以真空蒸著法而形成。有機EL層4，係由3層的層積體(電洞輸送層/有機發 光層/電子注入層)所構成。電洞輸送層，係由α NPD(4,4’－雙〔N－(1－萘基)－N－苯胺基〕聯苯)所成的40nm厚的薄層。有機發光層，係三(8－羥基喹啉)鋁錯合物(以下簡稱Alq)所成的30nm厚的薄層。電子注入層，係為對Alq摻雜鋰(Li)而成的薄層，厚度為30nm左右。
上部電極層5，係以通常的薄膜形成技術(蒸著等)，在有機EL層4的上面堆積銦－錫氧化層而形成。
透鏡陣列基板6，係在上面7具有彼此保持所定間隔而被配置成矩陣狀的複數透鏡8。透鏡陣列基板6，係透鏡部分與基板部分是呈一體。透鏡陣列基板6的基板部分，係具有隔絕外氣之特性，較為理想。因此，用不會使大氣中的氧氣或水蒸汽等透過的材料來製作，或是將此類材料所成的保護膜塗鍍在基板表面為佳。
透鏡陣列基板6，係對有機EL層4所生成之光的波長波段，呈現實質透明的構件。透鏡陣列基板6，係例如以2P法、射出成型法、sol－gel法或熱壓印法等所成型。
此處，以機械切削法來製作模具，使用該模具在經過鏡面研磨的150μm厚的玻璃基板上，以2P(Photo Polymer)法來形成複數之透鏡8。此外，透鏡的寬係為140μm，透鏡間距離係為150μm左右。藉此，複數透鏡8，係會保持所定間隔而配置。
又，背光單元50，係藉由將透鏡陣列基板6，貼合至由支持基板1~上部電極層5所構成的光源單元而形成。因此，透鏡陣列基板6與上述光源單元的每一者，係設有 用來做開口部9與透鏡8之定位用的定位標記。
如圖3所示，在透鏡8的光軸上，設有開口部9、穿透部72。如上述，開口部9係對應於透鏡8的焦點位置而設置。透鏡8，係將開口部9之形成範圍所對應之發光領域R1上所產生的光，聚光至穿透部72。
此處，使用圖4，說明透鏡的高度與從背光單元出射之指向性的關係。如圖4所示，若透鏡的高度越大，則從背光單元出射的光的指向性也會跟著變化。具體而言，到某閾值以前，隨著透鏡高度增加，指向性係提升，而超過某個閾值後，則隨著透鏡高度增加，指向性會劣化。該閾值，係透鏡焦點位置是一致於發光領域R1時的透鏡高度。因此，於本實施形態中，透鏡8的高度係被設定成，透鏡8的焦點位置是實質上與發光領域R1一致。
又，如圖5所示，透鏡8係為非球面透鏡。又，如圖6所示，透鏡8係具有：包含光軸AX的內側透鏡面10，及圍繞內側透鏡面10的外側透鏡面11。然後，外側透鏡面11上的曲率，細小於內側透鏡面10上的曲率。
藉此，穿透過透鏡8之透鏡面的光，係更有效率地被聚光至穿透部72(參照圖3)。然後，穿透了透鏡面後的光損失可獲得抑制，即使是活用有機EL的背光單元所組裝而成的半穿透型液晶顯示裝置，也能提高其光利用效率。
此外，內側透鏡面10與外側透鏡面11為了說明上的方便，僅以分割線DL1來分割表示。亦即，內側透鏡面 10的設定領域，係可為透鏡8之透鏡面的任意部分。對於外側透鏡面11也是同樣如此。
此外，圖5的透鏡8的剖面視形狀，係可用下式(1)來表現。因此，滿足此關係式的透鏡8，係可達到上述之作用效果。
其中，k係－1.4<k<0之範圍的常數z係於任意點上的透鏡面之高度c係於頂點附近的透鏡之曲率r係於任意點上的座標。
說明將本實施形態所論之背光單元50適用於半穿透型液晶顯示裝置時的效果。此外，採用如圖7所示之剖面視形狀的球面透鏡的情形，當作比較例。若依照本發明人們的評估結果，相較於比較例，本實施形態所述之背光單元50，係可獲得1.6倍的亮度。換言之，半穿透型液晶顯示裝置的光利用效率可改善1.6倍。
最後，參照塗8A－8E，說明背光單元50的製造方法。
如圖8A所示，首先，在支持基板1上，依序形成下部電極層2、有機EL層4、上部電極層5。如上述，以通常的薄膜形成技術(蒸著等)，在支持基板1的上面堆積 鋁等金屬材料，形成下部電極層2。其後，以一般的塗層法(旋轉塗佈等)，在下部電極層2上形成絕緣層3。
其後，如圖8B所示，活用光微影技術，在絕緣層3上形成複數之開口部9。亦即，透過光罩進行UV(Ultraviolet)曝光、顯影，將絕緣層3的曝光部分予以去除，在絕緣層3上形成被配置成矩陣狀的複數開口部9。此外，如上述，絕緣層3係為由光阻材料所成的光阻層。又，必須隨應於光微影條件，來決定光阻材料的特性(正片型、負片型)。
其後，如圖8C所示，以真空蒸著法，在絕緣層3上形成有機EL層4。亦即，將α NPD堆積達40nm左右，形成電洞輸送層。接著，將三(8－羥基喹啉)鋁錯合物(Alq)堆積30nm，形成有機發光層。其後，將對Alq摻雜鋰(Li)而成的薄層，堆積30nm左右，形成電子注入層。
其後，如圖8D所示，以通常的薄膜形成技術(蒸著等)，在有機EL層4的上面堆積銦－錫氧化層，形成上部電極層5。
其後，將透鏡陣列基板6，貼合至由支持基板1~上部電極層5所構成的光源單元。此時，係使預先被形成在透鏡陣列基板6上的定位標記，與上述預先被形成在光源單元的定位標記一致。藉此，透鏡8就可對開口部9做定位。
於本實施形態中，如上述，透鏡8係為非球面透鏡， 透鏡8的外側透鏡面11上的曲率，係小於透鏡8的內側透鏡面10上的曲率。藉此，穿透過透鏡8之透鏡面的光，係更有效率地被聚光至穿透部72。然後，穿透了透鏡面後的光損失可獲得抑制，即使是活用有機EL的背光單元所組裝而成的半穿透型液晶顯示裝置，也能提高其光利用效率。
此外，本實施形態所述之背光單元50，其厚度可以薄型化至1mm以下之程度。這點對於要被組裝在行動電話這類小型機器中的半穿透型液晶顯示裝置而言，是特別有利的效果。
〔第2實施形態〕
關於本發明的第2實施形態，使用圖9至圖13F來說明。
圖9係用以說明背光單元的積層構造的概略之模式圖。圖10係用以說明透鏡之構成(剖面視形狀)的概略之說明圖。圖11係用以說明透鏡之構成(剖面視形狀、上面視形狀)的概略之說明圖。圖12A、12B係用以說明透鏡構成(剖面視形狀)之變化的概略之說明圖。圖13A－13F係用以說明背光單元之製造方法的說明圖。
本實施形態中所述之背光單元51，係採用如圖10所示的透鏡22。藉此，除了可獲得第1實施形態中所說明的效果外，還可將用來抑制出射光之指向性的透鏡本身的高度，設定得更低。換言之，透鏡本身的厚度可設定得更薄 ，可謀求背光單元51的更加薄型化。以下具體說明之。
如圖9至圖11所示，透鏡22係被相似於透鏡22之上面視形狀(圓狀)的分割線，做了3分割。亦即，如圖11所示，透鏡22，係被分割線DL2、DL3，分割成圓狀體31、輪狀體32、輪狀體33。
圓狀體31，係位於透鏡22的中心，剖面視形狀為凸狀的部分，具有與光軸AX交叉的透鏡面。輪狀體32，係為圍繞圓狀體31的部分。輪狀體33，係為圍繞圓狀體31並且圍繞輪狀體32的部分。
如圖10所示，圓狀體31上的曲率，係從中心越往外側則越低。這在輪狀體32、輪狀體33的曲率，也是同樣如此。藉此，除了可獲得和第1實施形態同樣之效果，還藉由將透鏡22予以分割，使得透鏡22的厚度變薄，可謀求背光單元51的薄型化。此外，此處，分割線係相似於透鏡22的輪廓形狀。分割線的數目，亦即透鏡22的分割數，係為任意。
此處，參照圖9，說明背光單元51的積層構造。此外，背光單元51的機能，因為是和第1實施形態所述之背光單元50相同，故省略重複說明。
如圖9所示，背光單元51，係從上而下依序地，具有：透鏡陣列基板20、上部電極上23、絕緣層24、有機EL層25、下部電極層26、絕緣層27。
透鏡陣列基板20，係和第1實施形態同樣地，在上面21具有彼此保持所定間隔而被配置成矩陣狀的複數透鏡 22。透鏡陣列基板6，係透鏡部分與基板部分是呈一體。
透鏡陣列基板20，係例如以2P法、射出成型法、sol－gel法或熱壓印法等所成型。透鏡22的剖面視形狀，係基於圖10所示的數據而設定。透鏡22的透鏡寬係為140μm，透鏡間距離係為150μm。透鏡22的構造係如上述。
上部電極層23，係在透鏡陣列基板20的下面，將銦－錫氧化層堆積30μm厚而形成。
絕緣層24，係在上部電極層23上，以一般的塗層法(旋轉塗佈)，將正片型光阻予以塗佈而形成。
此外，絕緣層24，係活用光微影技術，在對應於透鏡22之位置，形成複數之開口部28。
有機EL層25，係和第1實施形態為同樣構成，在絕緣層24上以真空蒸著法而形成。
下部電極層26，係在有機EL層25上堆積鋁50nm而形成。
絕緣層27，係在下部電極層26上堆積氧化矽200nm而形成。藉由絕緣層27的堆積，可提升背光單元51的機械性強度。
本實施形態所述的背光單元51，係與背光單元50不同，不含有支持基板。因此，可有效實現背光單元51的薄型化。
此處，參照圖12A、12B，透鏡22的變化。如圖12A所示，被比虛線上側的部分34、35所特定之部分，係不 發揮透鏡作用。因此，透鏡22的剖面視形狀，係亦可為如圖12B所示的形狀。亦即，輪狀體32的內側面，係不需要如圖12A所示般地對透鏡陣列基板之上面7垂直(對透鏡22的光軸呈平行)地形成，而是亦可如圖12B所示般地對透鏡陣列基板之上面7而朝透鏡22的光軸方向傾斜(對透鏡22的光軸為非平行)地形成。此外，輪狀體33的內側面也是可相同於輪狀體32的說明。
若如圖12B所示般地構成透鏡陣列基板20，則相較於圖12A的情形，相對而言，可使成型構件較容易從模具中取出，可使透鏡陣列基板20更容易被製造。
最後，參照塗13A－13F，說明背光單元51的製造方法。
如圖13A所示，首先，備妥透鏡陣列基板20。
接著，如圖13B所示，在透鏡陣列基板20的一面(對向於透鏡形成面的面)上，堆積銦－錫氧化層30μm厚，形成上部電極層23。又，在上部電極層23上，以一般的塗層法(旋轉塗佈)，將正片型光阻予以塗佈，形成絕緣層24。
接著，如圖13C所示，活用光微影技術，對應於透鏡22之位置，在絕緣層24上形成複數開口部28。
接著，如圖13D所示，以真空蒸著法，在絕緣層24上形成有機EL層25。
接著，如圖13E所示，在有機EL層25上堆積鋁50nm，形成下部電極層26。
接著，如圖13F所示，在下部電極層26上堆積氧化矽200nm，形成絕緣層27。
於本實施形態中，係除了可獲得第1實施形態中所說明之同樣效果外，還可使背光單元51的厚度更加薄型化。藉此，就可提供適合於行動電話這類小型電子機器上所搭載的半穿透型液晶顯示裝置的背光單元。
本發明的技術範圍並非限定於上述說明。透鏡陣列基板的上面所配置的透鏡的具體形狀並不限定於上述實施形態的形狀。亦可採用柱面凸透鏡(lenticular)型的透鏡。透鏡的上面視形狀並不限定於圓形，亦可為例如方形。背光單元的積層構造，係不限定於上述實施形態。透鏡陣列基板，係不一定要將基板部分與透鏡部分一體形成，亦可在支持基板上貼合透鏡薄片來構成之。
構成背光單元的各層之構成及製法，係為任意。透鏡陣列基板係可用2P法以外的方法來製作。例如，亦可採用射出成型、熱壓印加工等來製作透鏡陣列基板。透鏡陣列基板的構成材料，可採用聚碳酸酯、聚丙烯酸等樹脂或玻璃。透鏡陣列基板，係亦可用無機化合物或有機化合物，例如以sol-gel法來製作。
此外，透鏡陣列基板，雖然可以用聚碳酸酯、聚丙烯酸等有機樹脂來構成，但此情況下，為了使透鏡陣列基板帶有隔絕性(對外氣的耐性)，在透鏡陣列基板的至少一面形成有隔絕層，較佳。
這是因為，為了謀求背光單元的長壽命化，必須要抑 制大氣中的氧、水蒸汽等對電激發光元件中所含之有機EL層、電極等所造成的腐蝕。例如，亦可為，對由聚碳酸酯射出形成所得的透鏡陣列基板，在其透鏡形成面的反面側，以濺鍍而形成二氧化矽等，將其當成透鏡陣列基板。此外，透鏡陣列基板的透鏡形狀、基板厚度，係為任意。
有機EL層的層構造，亦可為電洞注入層/電洞輸送層/有機發光層/電子輸送層/電子注入層依序層積而成者。又，被例示於有機EL層的電激發光層，係亦可由無機材料(例如ZnS)所成者。又，電激發光層，係除了真空蒸著法以外，亦可採用溼式法、印刷法、轉印法等。電極材料只要具有優良導電性即可，亦可為其他的材料。電極的形成方法，除了真空蒸著法以外，亦可採用濺鍍法、離子佈植法等成膜方法。又，發光領域的設定範圍係為任意。雖然上記記載係針對實施例而為之，但本發明並不侷限於此，當業者在本發明的精神與添附的申請專利範圍內，可做各種變更及修改。
1‧‧‧支持基板
2‧‧‧下部電極層
3‧‧‧絕緣層
4‧‧‧有機EL層
5‧‧‧上部電極層
6‧‧‧透鏡陣列基板
7‧‧‧上面
8‧‧‧透鏡
9‧‧‧開口部
10‧‧‧內側透鏡面
11‧‧‧外側透鏡面
20‧‧‧透鏡陣列基板
21‧‧‧上面
22‧‧‧透鏡
23‧‧‧上部電極層
24‧‧‧絕緣層
25‧‧‧有機EL層
26‧‧‧下部電極層
27‧‧‧絕緣層
28‧‧‧開口部
31‧‧‧圓狀體
32‧‧‧輪狀體
33‧‧‧輪狀體
34、35‧‧‧比虛線上側的部分
50‧‧‧背光單元
51‧‧‧背光單元
60‧‧‧液晶面板部
61‧‧‧偏光層
62‧‧‧下部基板
63‧‧‧下部配線層
64‧‧‧配向膜
65‧‧‧液晶層
66‧‧‧配向膜
67‧‧‧上部配線層
68‧‧‧濾光片層
69‧‧‧上部基板
70‧‧‧偏光層
71‧‧‧間隔物
72‧‧‧穿透部
73‧‧‧反射部
74‧‧‧配線部
100‧‧‧半穿透型液晶顯示裝置
AX‧‧‧光軸
DL1~DL3‧‧‧分割線
PX‧‧‧像素領域
R1‧‧‧發光領域
R2‧‧‧非發光領域
〔圖1〕用以說明半穿透型液晶顯示裝置的積層構造的概略之模式圖。
〔圖2〕用以說明配線層之上面視構成的概略之模式圖。
〔圖3〕用以說明背光單元的積層構造的概略之模式 圖。
〔圖4〕用以說明透鏡高度與指向性之關係的圖表。
〔圖5〕用以說明透鏡構成(剖面視形狀)的概略之說明圖。
〔圖6〕用以說明透鏡構成(剖面視形狀、上面視形狀)的概略之說明圖。
〔圖7〕用以說明球面透鏡之構成(剖面視形狀)的概略之說明圖。
〔圖8A－8E〕用以說明背光單元之製造方法的說明圖。
〔圖9〕用以說明背光單元的積層構造的概略之模式圖。
〔圖10〕用以說明透鏡構成(剖面視形狀)的概略之說明圖。
〔圖11〕用以說明透鏡構成(剖面視形狀、上面視形狀)的概略之說明圖。
〔圖12A、12B〕用以說明透鏡構成(剖面視形狀)之變化的概略之說明圖。
〔圖13A－13F〕用以說明背光單元之製造方法的說明圖。
1‧‧‧支持基板
2‧‧‧下部電極層
3‧‧‧絕緣層
4‧‧‧有機EL層
5‧‧‧上部電極層
6‧‧‧透鏡陣列基板
7‧‧‧上面
8‧‧‧透鏡
9‧‧‧開口部
50‧‧‧背光單元
62‧‧‧下部基板
63‧‧‧下部配線層
72‧‧‧穿透部
R1‧‧‧發光領域
R2‧‧‧非發光領域

Claims (10)

  1. 一種液晶顯示裝置用之照明裝置，係屬於具備被配置成二維狀之複數穿透部與形成在該當穿透部之周圍的反射部的半穿透型液晶顯示裝置用之照明裝置，其特徵為，具備：複數非球面透鏡，係對應於複數前記穿透部之每一者而設，對複數前記穿透部之每一者將光予以聚光；和電激發光層，係含有對應於複數前記非球面透鏡之每一者之焦點位置而設定的複數發光領域、及被設定在複數前記發光領域彼此之間的非發光領域；複數前記非球面透鏡之每一者，係具有：將該當非球面透鏡之光軸的交點加以包含的內側透鏡面，及圍繞前記內側透鏡面的外側透鏡面；前記外側透鏡面上的曲率，係小於前記內側透鏡面上的曲率；複數前記非球面透鏡之每一者的剖面視形狀，係為凸狀。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之照明裝置，其中，前記非球面透鏡的光軸係通過前記發光領域及前記液晶顯示裝置的前記穿透部。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之照明裝置，其中，前記非球面透鏡係為柱面凸透鏡型(lenticular)的透鏡；前記發光領域的上面視形狀係為四角形狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之照明裝置，其中，複數前記非球面透鏡之每一者，係基於對應於該當非球面透鏡之上面視形狀的分割線，在透鏡面具有前記交點的圓狀體、及圍繞該當圓狀體的輪狀體。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之照明裝置，其中，前記外側透鏡面，係至少被前記輪狀體的透鏡面所包含。
  6. 如申請專利範圍第4項所記載之照明裝置，其中，前記外側透鏡面，係至少被前記圓狀體的透鏡面所包含。
  7. 如申請專利範圍第4項所記載之照明裝置，其中，前記外側透鏡面，係除了被前記圓狀體的透鏡面所包含，還被前記輪狀體的透鏡面所包含。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之照明裝置，其中，前記非球面透鏡的剖面視形狀，係如式1所示： 其中，k係-1.4<k<0之範圍的常數z係於任意點上的透鏡面之高度c係於頂點附近的透鏡之曲率r係於任意點上的座標。
  9. 如申請專利範圍第1項所記載之照明裝置，其中，前記電激發光層，係被一對電極層所挾持；前記非發光領域係對應於，被形成在前記電極層與前記電激發光層之間的絕緣層之形成領域；前記發光領域係對應於，前記電極層從前記絕緣層露出之領域。
  10. 一種半穿透型液晶顯示裝置，係屬於具備：被一對透明基板所挾持之液晶層、具有被配置成二維狀之複數穿透部與形成在該當穿透部之周圍的反射部的配線層、及將透過前記穿透部而入射至前記液晶層之光予以射出的如申請專利範圍第1項至第9項所記載之照明裝置。
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