[发明专利]显示装置

说明书

发明领域

本发明涉及一种在诸如便携式信息终端、便携式电话、个人电脑或电视的设备上使用的平板式显示装置，特别涉及一种使用具有厚度薄、亮度高以及制造成本低等特点的光导元件的显示器。

本发明还涉及一种使用光导元件的显示器，当不使用时，它可被装入一个小的箱子中。

背景技术

诸如液晶显示器(LCD)的显示器已被实际用作诸如便携式信息终端、游戏设备、便携式电话、个人电脑或电视的设备的显示器。

具体来说，含有可利用为象素所设置的多个TFT来驱动各液晶元件的结构的薄膜晶体管(TFT)LCD具有很多优点，例如，它能够以高清晰度和快速的响应来显示图象，因而其用途也日益广泛。

但是，制造包括TFT在内的液晶显示元件的工艺非常复杂。更具体地说，显示区域越大，制造成本就变得越高。由于溅射设备、CVD设备、曝光设备以及用于制造TFT的类似设备的性能的原因，使可制造的显示区域受到了限制。

为了解决上述问题，本发明的发明人曾经提出了这样一种显示器，它由一个一维发光元件阵列、一个光导元件阵列或类似结构组成。

首先参考图13和14对这种使用光导元件的传统显示器进行说明。

图13是显示一种传统显示器的主要构成部件的分解透视图。

如图13所示，这种显示器由以下部分组成：发光装置110，它具有多个发光元件111；光导装置120，其中的多个光导元件121被排列在一个支撑衬底122上；光取出装置130，它是通过将一液晶层131与一其上形成有多个电极134的透明衬底133以及液晶密封材料132密封在一起而形成的；以及反光装置140。

发光元件111的光轴112被安排成可使光从光导元件121的一个端面进入，而且反光装置140被放置成可使反射光到达光导元件121的另一个端面。

电极134被形成于透明衬底133的面上，它们与液晶层131相接触，而且在透明衬底133的两个周边部分中设置有用于和外部连接的终端组138，如图13所示。

以下将参考图14a和14b，对光导装置120和光取出装置130的操作进行说明。

从发光装置110的各发光元件111发出的光进入被放置成面对发光元件111的光导元件121，并且在光导元件121的高折射率区121a中传播。

如图14a所示，当电极134a与134b之间未给出电势差时，液晶分子沿几乎平行于衬底的取向，并且用于使光穿过高折射率区121a的液晶层131的折射率低于高折射率区121a的折射率。

因此，光就会留在高折射率区121a中且不会泄漏到液晶层131中。如图14b所示，当因电极134a与134b之间的电势差而产生电场时，液晶分子将按照图中所示取向，并且使折射率增大。

此时，液晶层131与高折射率区121a的交界面上的全反射条件被破坏。因而光会从高折射率区121a泄漏出来，泄漏出来的光将传播至液晶层131。光将以一锐角进入一个光散射层136。

当光被光散射层136漫散射之后，光将顺序穿过透明衬底133和一个抗反射膜层137并到达观察者(用户)的眼中。在图14a和14b中，标号135代表了一个用于液晶层的对准层。

显示图象的操作按以下步骤进行。首先，对应于待显示图象的第一条线的一个图形中的光被从发光装置110发出并进入和沿着与各个发光元件相对应的光导元件121传播。与此同时，控制信号被提供给位于显示区域的第一列之中的电极134a和134b，其目的是改变相应区域中液晶分子的取向。

按照这种方式，从发光装置110发出的光只能从显示区域的第一条线中获取。通过对全部的线重复上述操作，就可显示出任意图象。只有从显示区域的一条线中，光才会在显示操作期间的任何时刻都漏过。就像在使用CRT、激光显示器、惑类似设备时的情况一样，由于图象的暂留现象，所以在观察者的大脑中形成了图象。

为了显示出彩色图象，使用可输出R(红)、G(绿)和B(蓝)三元色的发光装置就已足够。这种发光装置的例子包括：通过将滤色片与白光发射材料组合起来而获得的发光装置；通过将蓝光发射材料与彩色转换材料组合起来而获得的发光装置；以及通过平行放置三种颜色的发光材料而获得的发光装置；等等。

采用上述光导元件的各种传统显示器具有以下问题。

首先，在图14中，对其电场在平行于纸面的方向中振动的偏振分量来说，如上所述，通过控制液晶分子的取向，就可允许光泄漏到光导元件的外部。