发光器件、含有此发光器件的液晶显示装置及其制造方法 【发明领域】
本发明涉及在液晶显示装置中使用的且含有电致发光器件的发光器件，以及含有这种发光器件的液晶显示装置，和这种发光器件的制造方法。相关技术
液晶显示装置中使用的传统发光器件通常被设计成包含透明的光感器(如聚丙烯板)和一个置于光感器端面上的荧光管或发光二极管。这种发光器件可被分成正光型(front-light)发光器件和背光型发光器件，前者在反射型液晶显示装置中使用，后者则在发射型或混合型液晶显示装置中使用。正光型发光器件被放置在反射型液晶显示装置的前面，它向液晶显示装置的正面发光，而背光型发光器件则被放置在发射型或混合型液晶显示装置的背面，并且通过液晶显示装置的背面发光。
在例如日本未决专利公开No.2000-29008、2000-19330和11-326903中揭示了含有正光型发光器件的反射型液晶显示装置。
以下将以日本未决专利公开No.2000-29008为典型例子对含有正光型发光器件的反射型液晶显示装置的结构进行说明。
图1显示了在反射型液晶显示装置中使用的一个传统正光型发光器件。
该正光型发光器件110包括：一线性光源111；一反射层109，线性光源111就位于其中；一导光体112，光源111所发出的光经过此导光体照射到液晶显示装置(未示出)上；以及一保护器113，它位于导光体112的上表面上。
线性光源111由一组按直线排列的冷阴极射线管或发光二极管组成，它们在空间上被与导光体112的端面112a分隔开。导光体112的一个上表面或反射面112b上形成为一种锯齿状，从光源111发出的光在此面上被反射，
在操作中，光源111所发出的光通过端面112a进入导光体112，在反射面112b上被反射，并穿过下表面112c离开导光体112。
在例如“按月显示”(1996年5月，第35页)中公开了含有一背光型发光器件的反射型液晶显示装置的一个例子。图2显示出了含有背光型发光器件的反射型液晶显示装置的一个例子。
该背光型发光器件130由以下部分组成：光源111；内部设有线性光源111地反射层109；导光体112，光源111所发出的光经过此导光体入射到液晶显示装置(未示出)上；反射层131，它与导光体112的下表面112b紧密接触，用于反射从光源111发出的光；散射板134，它与导光体112的上表面112c相对；第一凸透镜132，它与散射板134平行放置；以及第二凸透镜133，它位于散射板134与第一凸透镜132之间。
散射板134和第一及第二凸透镜132和133可以保证使进入到导光体112内的光有效地通过上表面112c离开导光体112，并进一步扩大视角。
在操作中，光源111发出的光通过端面112a进入导光体112，在导光体112的下表面112b上被反射，并通过其上表面112c离开导光体，以通过第一和第二凸透镜132和133进入液晶显示装置(未示出)。
例如，在日本未决专利公开No.10-50124中提出了一种发光器件，它含有一个作为光源的有机电致发光器件以及一导光体，从电致发光器件发出的光通过此导光体进入液晶显示装置。电致发光器件与导光体的一个端面分隔开。
在所有上述传统发光器件中，光源和导光体都是先被相互独立地制造出来，然后再被粘结在一起。在这种结构中，光源111与导光体112的端面112a之间会不可避免地产生一些空隙。
如图1所示，从光源111发出的光并不总能被引入到导光体112中。如图中的箭头107所示，只有约30％的光肯定能够进入到导光体112内，而约70％的光则都不会进入到导光体112中，如图中的箭头108所示。
需要有固定量的光来照亮液晶显示装置。箭头108所代表的光损耗将导致功耗的增加。由于几乎全部功耗都是由液晶显示装置中的发光器件造成的，所以光损耗所造成的功率损失将产生这样一个问题，即，在液晶显示装置被用于诸如蜂窝电话之类的手持式通信设备中的情况下，其电池的使用寿命会大大缩短。
在日本未决专利公开No.10-268308中提出了一种发光器件，它含有一个光源和一导光体，从光源发出的光通过此导光体被引入目标。发光器件被放置在目标的前方。该固定含有一个第一子导光体以及一个第二子导光体，第一子导光体含有一个第一表面，从光源发出的光通过该表面进入到导光体内，第二子导光体含有一个第二表面，光通过该第二表面离开导光体以射向目标。第一子导光体将光引入给第二子导光体，它使光在其中按垂直于第二表面的方向传播。
在日本未决专利公开No.11-202799中提出了一种反射型液晶显示装置，它含有：一反射型液晶面板；一导光体，它可将光源发出的光按照其厚度方向反射以照亮液晶显示面板；以及一线性有机电致发光器件。该有机电致发光器件由以下部分组成：一与导光体的一个端面相面对的线性透明电极，其宽度小于导光体的厚度；一金属电极，它可对光进行镜面反射，而且其宽度大于线性透明电极的宽度；一有机电致发光材料，它位于透明电极与金属电极之间。
在日本未决专利公开No.11-326898中提出了一种反射型液晶显示装置，它包括：一液晶显示层，夹在一对相互面对的衬底之间；一液晶显示单元，它的一个衬底上含有一个反射层，一平板状导光体，置于另一个衬底之上；一光源，放置在导光体的一个端面附近；以及一组发射点，它们三维地形成在与液晶显示单元相邻的导光体的主表面之上，并且具有一个平行于主表面的镜面作为上表面。
在日本未决专利公开No.2000-155315中提出了一种正光型发光器件，它含有：一光源；一导光体，该导光体具有一个端面，从光源发出的光通过此端面进入到导光体内；以及一垂直于上述端面的第一表面，光通过此表面离开导光体。在该导光体的第一表面上粘结有一个允许特定极化光通过导光体的器件，这样就不会使光在该器件与导光体之间的界面上发生反射。
但是，即使在上述公开物中，上述问题也不能得到解决。发明概述
考虑到传统发光器件的上述问题，本发明的一个目的是提供一种能够防止因光损耗而造成功率损失的发光器件。
本发明还有一个目的是同时提供一种含有发光器件的液晶显示装置以及制造这种发光器件的方法。
在本发明的一个方面中，提供了一种发光器件，该器件包括：(a)一作为光源的电致发光器件，以及(b)一导光体，其将电致发光器件所发出的光引入液晶显示装置。该发光器件的特征在于，上述电致发光器件与导光体的一个端面接触。例如，电致发光器件被形成在导光体的端面上。作为一个备选方案，电致发光器件至少有一部分被设置到导光体中，从而使构成此电致发光器件的多个层中至少有一层被设置到导光体内。
在本发明的另一个方面中，提供了一种制造发光器件的方法，这种器件包括：一作为光源的电致发光器件；以及一导光体，它能够将电致发光器件所发出的光引入一液晶显示装置。该方法包括以下步骤：(a)形成电致发光器件以使其与导光体的一个端面接触。例如，在步骤(a)中，电致发光器件被形成在导光体的端面之上。作为一个备选方案，在步骤(a)中形成电致发光器件，以便构成此电致发光器件的多个层中至少有一层被设置到导光体内。
以下将对通过本发明的上述内容而得到的好处进行说明。
根据本发明，能够提高电致发光器件向导光体发光的效率，从而保证在不减小亮度的情况下大大降低功耗。
其原因在于，电致发光器件是被直接形成或设置到导光体之中的，这样就可以有效地将光引入导光体。附图的说明
图1是传统正光型发光器件的截面图。
图2是传统背光型发光器件的截面图。
图3是根据本发明第一实施例的正光型发光器件的截面图。
图4是采用了根据本发明第一实施例的正光型发光器件的一种液晶显示装置的截面图。
图5是根据本发明第二实施例的背光型发光器件的截面图。
图6是采用了根据本发明第二实施例的背光型发光器件的一种液晶显示装置的截面图。
图7显示了根据本发明第三实施例的一种发光器件中的导光体。
图8是根据本发明第四实施例的一种发光器件中的导光体的平面图。
图9是根据本发明第五实施例的一种发光器件中的导光体的平面图。
图10是根据本发明第六实施例的一种发光器件中的导光体的平面图。
图11是根据本发明第七实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图12是根据本发明第八实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图13是根据本发明第九实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图14是根据本发明第十实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图15是根据本发明第十一实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图16是根据本发明第十二实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图17是根据本发明第十三实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图18是根据本发明第十四实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图19是根据本发明第十五实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图20是根据本发明第十六实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图21是根据本发明第十七实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图22是根据本发明第十八实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图23A根据本发明第十六实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图，它显示了从电致发光器件发出的光是如何进入导光体的。
图23B根据本发明第十八实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图，它显示了从电致发光器件发出的光是如何进入导光体的。
图24是根据本发明第十九实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图25是根据本发明第二十实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图26是根据本发明第二十一实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图27是根据本发明第二十二实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图28是根据本发明第二十三实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图29是根据本发明第二十四实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图30是根据本发明第二十五实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图31是根据本发明第二十六实施例的一种发光器件中的导光体和电致发光器件的截面图。
图32A至32H是根据第三实施例的发光器件的截面图，它们分别显示了在一种制造该发光器件的方法中所执行的步骤。
图33A至33G是根据第三实施例的发光器件的截面图，它们分别显示了在一种制造该发光器件的方法中所执行的步骤。
图34是根据本发明第二十七实施例的一种液晶显示装置的截面图。
图35A是根据本发明第二十八实施例的一种发射型液晶显示装置的框图。
图35B是根据本发明第二十九实施例的一种反射型液晶显示装置的框图。
图36是根据本发明第三十实施例的一种发光器件中的导光体的平面图。
图37是图36所示导光体的平面放大图。优选实施例的说明[第一实施例]
图3是根据第一实施例的正光型发光器件的截面图。
发光器件110被设计成含有：一作为光源的电致发光器件100；一平板状导光体112，它将从电致发光器件110发出的光引入液晶显示装置120；以及一位于导光体112之上的保护层113，它用于保护导光体112的第一表面112b以避免其受到损坏。电致发光器件100被直接形成在导光体112的一个端面39上，或者被部分设置到导光体112中。
导光体112具有一第一表面112b以及一第二表面112c，从电致发光器件100发出的光在第一表面112b上被反射，而在第一表面112b上反射的光则通过第二表面112c离开导光体112。
如图1所示，传统的发光器件不能使从光源111发出的光进入导光体112，因为在光源111与导光体112的端面39之间存在一个缝隙。相反，在第一实施例中，可以将从电致发光器件100发出的光直接引入到导光体112中，因为电致发光器件100是直接形成在导光体112的端面39上，或者被部分设置到导光体112中。也就是说，在图3中，从电致发光器件100发出的光可以直接进入导光体112，在其第一表面112b上被反射，然后通过第二表面112c离开导光体112。
图4是应用了第一实施例所述发光器件110的一种液晶显示装置的截面图。为了方便说明，图4中省略了给电极加载电压的导线。其它的附图也是这样。
如图4所示，从第二表面112c上离开导光体112的光进入液晶显示装置120。进入液晶显示装置120的光依次穿过偏振片126、相差板125、透明基板124以及液晶层123，然后被形成于电极衬底121之上的反射层122反射。反射光依次穿过液晶层123、透明基板124、相差板125以及偏振片126，然后离开液晶显示装置120。
通过存在于上述反射层122之中的液晶分子的对齐就可控制在反射层122上反射的光的量。因此，就可以根据各个反射层122而通过对加载到液晶层123上的电压进行单独控制来显示任何图像。
离开液晶显示装置120的光穿过发光器件110然后到达观看者的眼中。
在根据第一实施例的发光器件110以及使用此发光器件110的液晶显示装置120中，由于电致发光器件100是直接形成在导光体112的端面39上，或者被部分设置到导光体112中，这样就可以防止光的损失，进而保证可降低几乎所有由这种发光器件制成的设备的功耗。[第二实施例]
图5是根据第二实施例的一种背光型发光器件的截面图。
发光器件130被设计成含有：一作为光源的电致发光器件100；一平板状导光体112，它将从电致发光器件100发出的光引入液晶显示装置120；一与导光体112的第一表面112b紧密接触的反射层131；一与导光体112的第二表面112c相面对的散射板134；一平行于散射板134放置的第一凸透镜132；以及一位于散射板134与第一凸透镜132之间的第二凸透镜133。
散射板134和第一及第二凸透镜132和133可以保证使进入到导光体112内的光有效地通过第二表面112c离开导光体112，并进一步扩大视角。
电致发光器件100被直接形成在导光体112的一个端面112a上，或者被部分设置到导光体112中。
导光体112具有第一表面112b以及第二表面112c，从电致发光器件100发出的光在第一表面112b上被反射，而在第一表面112b上反射的光则通过第二表面112c离开导光体112。
如图1所示，传统的发光器件不能使从光源111发出的光进入导光体112，因为在光源111与导光体112的端面39之间存在着缝隙。相反，在第二实施例中，可以将从电致发光器件100发出的光直接引入到导光体112中，因为电致发光器件100是直接形成在导光体112的端面39上，或者被部分设置到导光体112中。也就是说，如图5所示，从电致发光器件100发出的光通过端面112a进入导光体112，在第一表面112b上被反射，并通过第二表面112c离开导光体112。然后，光穿过散射板134、第二凸透镜133和第一凸透镜132。
图6是采用了第二实施例所述的发光器件130的一种液晶显示装置的截面图。
如图6所示，从第二表面112c上离开导光体112的光进入液晶显示装置120。进入液晶显示装置120的光依次地穿过电极衬底121、液晶显示层123、透明基板124、相差板125以及偏振片126，然后离开液晶显示装置120。
在反射层122上反射的光的量可通过将上述反射层122中存在的液晶分子对齐而得到控制。因此，就可以根据形成于电极衬底121之上的各个电极而通过对加载到液晶层123上的电压进行单独控制，来显示任何图像。
在根据第二实施例的发光器件130以及使用此发光器件130的液晶显示装置120中，由于电致发光器件100是直接形成在导光体112的端面112a上或者被部分设置到导光体112中，这样就可以防止光的损失，进而保证使几乎所有由这种发光器件制成的设备的功耗都能被降低。[第三实施例]
图7显示了根据第三实施例的一种发光器件。图7(a)是该发光器件内的导光体38的一个端面39的平面图，图7(b)是沿图7(a)中的直线20剖取的截面图，图7(c)是图7(b)中所示的电致发光器件的放大图。
如图7(a)所示，第一电致发光器件40发出第一种颜色的光，第二电致发光器件41发出第二种颜色的光，第三电致发光器件42发出第三种颜色的光，这三个器件都形成在导光体38的端面39上。在第三实施例中，第一至第三电致发光器件40至42被设计成分别发出红、蓝和绿光。第一至第三电致发光器件40至42与一电路(未示出)电连接，该电路可根据从一开关电路(未示出)发出的开/关信号而对第一至第三电致发光器件40至42加载电流。
第一至第三电致发光器件40至42也可被设计成发出相同颜色的光，在这种情况下，最好使第一至第三电致发光器件40至42发出含有蓝、红和绿的混合颜色的光，而且这种混合颜色最好是白色。
如图7(b)所示，第一至第三电致发光器件40至42被一半设置到导光体38中。但是，应该注意，将第一至第三电致发光器件40至42设置到导光体38中并不总是必需的。反之，也可将第一至第三电致发光器件40至42直接形成在导光体38的端面39上。
如图7(c)所示，导光体38的端面39上形成有一个凹槽，第一至第三电致发光器件40至42就形成在此凹槽内。第一至第三电致发光器件40至42中的每一个都被设计成具有从凹槽的底部开始按照透明电极层47、孔注入层46、发光层45、电子运送层44以及金属电极层43的顺序堆叠而成的多层结构。
尽管透明电极层47、孔注入层46和一半的发光层45被设置到导光体38中，当然也可以将层47至43中的一个或多个层设置到导光体38中。
第一至第三电致发光器件40至42的每一个都经过透明电极层47和金属电极层43而与一用于加载电流以驱动电致发光器件的电路(未示出)电连接。可以通过分别对加载给分别发出第一至第三种颜色的第一至第三电致发光器件40至42的电流进行优化，从而分别优化第一至第三个颜色的混合色的色调。[第四实施例]
图8是在根据第四实施例的发光器件中使用的一种导光体的平面图。
如图8所示，电致发光器件37被直接形成在一导光体的端面39上。该电致发光器件37发出具有蓝、红和绿的混合色的光。例如，混合光为白色。电致发光器件37与一电路(未示出)电连接，该电路可根据从一开关电路(未示出)发出的开/关信号而对电致发光器件37加载电流。[第五实施例]
图9是在根据第五实施例的发光器件中使用的一种导光体的平面图。
如图9所示，这种发光器件由多个沿导光体的长度方向形成于导光体的一个端面39上的电致发光器件组60组成。各电致发光器件组60都含有：一发出第一种颜色的光的第一电致发光子器件40，一发出第二种颜色的光的第二电致发光子器件41，以及一发出第三种颜色的光的第三电致发光子器件42。在各电致发光器件组60中，第一至第三电致发光器件40至42都沿导光体的宽度方向排列。
第一至第三电致发光器件40至42的每一个都经过透明电极层47和金属电极层43，并与一用于加载电流以驱动电致发光器件的电路(未示出)电连接(见图7)。可以通过对加载给分别发出第一至第三种颜色的第一至第三电致发光器件40至42的电流分别进行优化，从而实现对第一至第三个颜色的混合色的色调的优化。
类似于第三实施例，第一至第三电致发光器件40至42也可被设计成发出相同颜色的光，在这种情况下，最好使第一至第三电致发光器件40至42发出含有蓝、红和绿的混合颜色的光，而且这种混合颜色最好是白色。[第六实施例]
图10是在根据第六实施例的发光器件中使用的一种导光体的平面图。
如图10所示，这种发光器件由一组电致发光子器件组成，它们沿导光体的长度方向形成于导光体的一个端面39上。具体来说，分别发出第一至第三种颜色的第一至第三电致发光器件40至42被重复排列于导光体的端面39上。
第一至第三电致发光器件40至42的每一个都经过透明电极层47和金属电极层43而与一用于加载电流并驱动电致发光器件的电路(未示出)电连接(见图7)。可以通过对加载给分别发出第一至第三种颜色的第一至第三电致发光器件40至42的电流分别进行优化，从而实现对第一至第三个颜色的混合色的色调的优化。
与上述第三和第五实施例相类似，第一至第三电致发光器件40至42也可被设计成发出相同颜色的光，在这种情况下，最好使第一至第三电致发光器件40至42发出含有蓝、红和绿的混合颜色的光，而且这种混合颜色最好是白色。[第七实施例]
图11是在根据本发明第七实施例的发光器件中使用的电致发光器件和导光体的截面图。
在第七实施例中，电致发光器件由以下各部分组成：发出第一种颜色的光的第一电致发光子器件40，发出第二种颜色的光的第二电致发光子器件41，以及发出第三种颜色的光的第三电致发光子器件42。与上述第一至第三实施例不同的是，本实施例中，第一至第三电致发光器件40至42并未被设置到导光体38中，而是直接形成在导光体38的一个端面39上。[第八实施例]
图12是根据第八实施例的一种发光器件的截面图。
如图12所示，这种发光器件包括：一导光体38，一个被部分设置到导光体38中的电致发光器件，以及一个覆盖了导光体38的一个端面39的反射层50。
上述电致发光器件由以下部分组成：发出第一种颜色的光的第一电致发光子器件40，发出第二种颜色的光的第二电致发光子器件41，以及发出第三种颜色的光的第三电致发光子器件42。各第一至第三电致发光器件40-42都部分地从反射层50凸出。
反射层50可防止从第一至第三电致发光器件40-42发出并进入导光体38的光从端面39上泄漏出去。[第九实施例]
图13是根据第九实施例的一种发光器件的截面图。
如图13所示，这种发光器件包括：导光体38，直接形成在导光体38的端面39上的电致发光器件，以及分隔件52。
上述电致发光器件由可分别发出第一至第三种颜色的光的第一至第三电致发光子器件40-42组成。分隔件52将第一至第三电致发光子器件40-42夹在其间。分隔件52可由光刻胶形成。
分隔件52可防止从第一至第三电致发光子器件40-42发出的第一至第三束光相互重叠，从而保证了电致发光器件发光性能的提高。
分隔件52可被形成为完全环绕电致发光器件。作为一个备选方案，分隔件52也可被形成为具有一个或多个开口，在这种情况下，就可以把将各第一至第三电致发光子器件40-42与一外部电路(未示出)电连接的导线安排在这种开口当中。[第十实施例]
图14是根据第十实施例的一种发光器件的截面图。
如图14所示，这种发光器件包括：导光体38；直接形成在导光体38的端面39上的电致发光器件，它由可分别发出第一至第三种颜色的光的第一至第三电致发光子器件40-42组成；以及分隔件52，它将第一至第三电致发光子器件40-42夹在其间。
各第一至第三电致发光子器件40-42都包括：一透明电极层47，一孔注入层56、57或58，一发光层53、54或55，一电子运送层44，以及一金属电极层43。
如图14所示，第一至第三电致发光子器件40-42共同含有电子运送层44和金属电极层43。这样可以保证使制造步骤得到简化，并可减少制造的步骤。电子运送层44可被省略，在这种情况下，制造步骤将可进一步得到简化。[第十一实施例]
图15是根据第十一实施例的一种发光器件的截面图。
在第十一实施例中，第一至第三电致发光子器件40-42都被直接形成在导光体38的一个端面39上，从而使相邻的电致发光子器件相互紧密接触。另外，在各第一至第三电致发光子器件40-42中，透明电极层47和金属电极层43的宽度小于孔注入层56、57或58，发光层53、54或55以及电子运送层62、63或64的宽度。
电流优先从透明层47与金属电极层43之间流过，结果使只有位于它们中间的子器件才发光。如果电致发光子器件相互邻接，则电致发光子器件的发光特性可能会下降。但是，第十一实施例能够避免发光特性的下降，从而保证了各第一至第三电致发光子器件40-42的颜色纯度。[第十二实施例]
图16是根据第十二实施例的一种发光器件的截面图。
在第十二实施例中，第一至第三电致发光子器件40-42都被直接形成在导光体38的一个端面39上，从而使相邻的电致发光子器件相互紧密接触。另外，第一至第三电致发光子器件40-42共同拥有一个透明电极层47。在各第一至第三电致发光子器件40-42中，金属电极层43的宽度小于公共透明电极层47，孔注入层56、57或58，发光层53、54或55以及电子运送层62、63或64的宽度。
由于此时电流流动的电流宽度取决于金属电极层43的宽度，这样就可以避免因子器件40-42相互邻接而造成的子器件40-42发光特性下降，从而保证了各第一至第三电致发光子器件40-42的颜色纯度。
虽然与第一至第三电致发光子器件40-42相关的电子运送层62至64是被相互独立地形成，但是，也可将它们形成为象信号透明电极层一样的单个层。
作为一个备选方案，与第一电致发光子器件40相关的发光层53和电子运送层62都可被形成为单个层。类似地，与第二电致发光子器件41相关的发光层54和电子运送层63也都可被形成为单个层，并且与第三电致发光子器件42相关的发光层55和电子运送层64也可被形成为单个层。
作为一个备选方案，所有与第一电致发光子器件40相对应的发光层53和电子运送层62以及孔注入层56可全部被形成为单个层。类似地，所有与第二电致发光子器件41相对应的发光层54和电子运送层63以及孔注入层57也可全部被形成为单个层，并且所有与第三电致发光子器件42相对应的发光层55和电子运送层64以及孔注入层58也可全部被形成为单个层。[第十三实施例]
图17是根据第十三实施例的一种发光器件的截面图。
根据第十三实施例的发光器件类似于图5中根据第十一实施例的发光器件，但它与十一实施例的结构差异在于，其第一至第三电致发光子器件40-42共同拥有金属电极层43。
透明电极层47的宽度小于其它层的宽度。
由于此时电流流经的电流宽度取决于透明电极层47的宽度，这样就可以避免因为子器件40-42相互邻接而造成的子器件40-42发光特性下降，从而保证了各第一至第三电致发光子器件40-42的颜色纯度。
虽然与第一至第三电致发光子器件40-42相关的电子运送层62至64是被相互独立地形成，但是，也可将它们形成为象信号透明电极层47一样的一个层。
作为一个备选方案，与第一电致发光子器件40相关的发光层53和电子运送层62都可被形成为单个层。类似地，与第二电致发光子器件41相关的发光层54和电子运送层63也都可被形成为单个层，并且与第三电致发光子器件42相关的发光层55和电子运送层64也可被形成为单个层。
作为一个备选方案，所有与第一电致发光子器件40相关的发光层53和电子运送层62以及孔注入层56可全部被形成为单个层。类似地，所有与第二电致发光子器件41相关的发光层54和电子运送层63以及孔注入层57也可全部被形成为单个层，并且所有与第三电致发光子器件42相关的发光层55和电子运送层64以及孔注入层58也可全部被形成为单个层。[第十四实施例]
图18是根据第十四实施例的一种发光器件的截面图。
根据第十四实施例的发光器件类似于图17中根据第十三实施例的发光器件，但它与十三实施例的结构性差异在于，其第二电致发光子器件41中的发光层54、第一电致发光子器件40中的电子运送层62、第二电致发光子器件41中的电子运送层63以及第三电致发光子器件42中的电子运送层64被形成为单个的电子运送层44。在第十四实施例中，发光层54被形成为一个发出蓝光的层。
可将第一电致发光子器件40中的发光层53或第三电致发光子器件42中的发光层55与电子运送层62至64一起形成为单个层，以取代第二电致发光子器件41中的发光层54。[第十五实施例]
图19是根据第十五实施例的一种发光器件的截面图。
根据第十五实施例的发光器件类似于图13中根据第十三实施例的发光器件，但它与十三实施例的结构性差异在于，其第一至第三电致发光子器件40-42中的电子运送层62-64被形成为单个的电子运送层44。[第十六实施例]
图20是根据第十六实施例的一种发光器件的截面图。
在第十六实施例中，由透明电极层47、孔注入层46、发光层45、电子运送层44以及金属电极层43组成的一个电致发光器件37被形成在导光体38的一个端面39上。电致发光器件37发出一束具有蓝、红和绿的混合色的光。该混合色最好为白色。可将电子运送层44和发光层45形成为单个层，或者可将电子运送层44、发光层45以及孔注入层46形成为单个层。[第十七实施例]
图21是根据第十七实施例所述的一种发光器件的截面图。
在第十七实施例中，导光体38的端面39上形成有一个凹槽39a，其宽度大于电致发光器件37的宽度，且其深度大于电致发光器件37的深度。电致发光器件37与图20中第十六实施例所述的电致发光器件37的结构完全相同。[第十八实施例]
图22是根据第十八实施例所述的一种发光器件的截面图。
根据第十八实施例所述的这种发光器件包括：导光体38，形成于导光体38的一个端面39上的透明扩张物28，以及形成在透明扩张物28上的电致发光器件37。
电致发光器件37由透明电极层47、孔注入层46、发光层45、电子运送层44以及金属电极层43组成，它们按照上述顺序堆叠在透明扩张物28上。
透明扩张物28具有弧形的表面，因此，层44至47都具有与透明扩张物28的弧形表面相应的弧形表面。
透明电极层47的折射率大于层46、45和44的折射率，并且透明扩张物28具有与透明电极层47几乎相等的折射率。
以下将参考图23A和23B对从第十八实施例所述发光器件中获得的优点进行解释。
图23A显示了从图20中第十六实施例所述的发光器件的电致发光器件37中出射的光的路径，图23B显示了从图22中第十八实施例所述的发光器件的电致发光器件37中出射的光的路径。
如图23A所示，在根据图20中第十六实施例所述的发光器件中，从发光层45发出的光在孔注入层46与透明电极层47之间的界面上重复反射，并且还在透明电极层47与导光体38之间的界面上重复反射，因此光向各个方向辐射。由于几乎从发光层45垂直出射的光以相对较低的角度到达导光体38的上表面10和下表面11，所以光将在上表面和下表面10和11上被全部反射，并在导光体38中前进以作为有效光26。另一方面，以相对高的角度到达上和下表面10和11的光将离开导光体38而不在上和下表面10和11上被全部反射。即，这些光是损耗光25。
相反，如图23B所示，在图22中根据第十八实施例所述的发光器件中，虽然从发光层45发出的光在孔注入层46与透明电极层47之间的界面上被反射，但相对于导光体38长度方向的中心线以较高角度进入导光体38的光也被以较高的角度反射，因为孔注入层46与透明电极层47之间的界面是弧形的，并且透明电极层47的折射率大于孔注入层46的折射率。结果，在导光体38中沿垂直于端面39的方向前进的光会增加。由于沿垂直于端面39的方向前进的光以相对较低的角度到达上和下表面10和11，所以它们将在上和下表面10和11上被全反射，并进入导光体38中作为有效光26。
这样就可明白，透明扩张物28能将从电致发光器件发出的光没有损失地引入导光体38。
可通过注入成型、树脂的自构筑、使树脂退火或通过喷墨进行树脂成型，从而将透明扩张物28形成在导光体38的端面39上。[第十九实施例]
图24是根据第十九实施例所述的一种发光器件的截面图。
在第十九实施例中，导光体38的端面39上形成有一个弧形凹槽39b，其直径大于电致发光器件37的宽度。电致发光器件37与图20中第十六实施例所述的电致发光器件37的结构完全相同。[第二十实施例]
图25是根据第二十实施例所述的一种发光器件的截面图。
在第二十实施例中，导光体38被设计成在其端面39四周的上表面10和下表面11具有锥形表面12，并且在端面39上形成有电致发光器件。
根据第二十实施例所述，当从电致发光器件发出的光到达端面39附近的上表面10和下表面11时，光与锥形表面12相遇。结果，光以一相对较低的角度到达上表面10和下表面11，从而保证光损耗25的减少。
可通过例如压模注入技术形成具有锥形表面12的导光体38。[第二十一实施例]
图26是根据第二十一实施例所述的一种发光器件的截面图。
在第二十一实施例中，发光器件包括一组相互分开的电致发光器件37以及一导光体38，导光体38被设计成在每个电致发光器件37四周都具有锥形表面13。
根据第二十一实施例所述，从电致发光器件37发出的光以较小的入射角到达端面39附近的锥形表面13，此入射角小于到达不含有锥形表面的导光体38的光的入射角。这样就保证了光损耗25的减少，并增加了导光体38中前进的有效光。
可通过例如压模注入技术形成具有锥形表面12的导光体38。[二十二实施例]
图27是根据第二十二实施例所述的一种发光器件的截面图。
图7至图26中所示的电致发光器件可能会因氧或水而造成性能降低。为了防止这种情况，有必要将电致发光器件与氧和水隔离开。而根据第二十二实施例所述的发光器件就能够将电致发光器件与氧和水隔离开。
在第二十二实施例中，电致发光器件65被一个密封层66整个覆盖住，如图27所示。
例如，该密封层66可以由一种在受到紫外线照射时会硬化的树脂构成，在这种情况下，此树脂被涂在导光体38的端面39上以使电致发光器件65被这种树脂全部覆盖，然后再用紫外线照射到这种树脂上。
构成密封层66的树脂须不允许水和氧从中透过，并且也不应对电致发光器件65产生负面影响。另外，树脂中产生的气体也不应对电致发光器件65产生负面影响。[第二十三实施例]
图28是根据第二十三实施例所述的一种发光器件的截面图。
在第二十三实施例中，电致发光器件65由一个密封盖68覆盖，如图28所示。此密封盖68通过一种粘合剂67而被与导光体38的端面39粘在一起。例如，密封盖68可由一种不允许氧和水从其中透过的材料构成，如玻璃、陶瓷树脂或金属。
粘合剂67须不允许水和氧从中透过，并且也不应对电致发光器件65产生负面影响。另外，粘合剂67中产生的气体也不会对电致发光器件65产生负面影响。[第二十四实施例]
图29是根据第二十四实施例所述的一种发光器件的截面图。
在第二十四实施例中，电致发光器件65被一密封盖68覆盖，在此密封盖68中放置了一去氧剂和/一除湿剂69，如图29所示。去氧剂或除湿剂69将电致发光器件65与水和氧隔离开。
也可用具有脱氧和除湿功能的密封盖68来取代密封盖68中的去氧剂和除湿剂69。[第二十五实施例]
图30是根据第二十五实施例所述的一种发光器件的截面图。
根据第二十五实施例所述的发光器件含有一个导光体38，其端面39上有一个凹槽39a，该发光器件还含有一个设置到凹槽39a中的电致发光器件。
电致发光器件由透明电极层47、孔注入层46、电子运送和发光层48以及金属电极层43组成，它们从凹槽39a起按照上述顺序堆叠。与图20中的第十六实施例所述的发光器件中的电致发光器件相比较，本实施例中用一个单层取代了电子运送层和发光层，即，第二十五实施例中的电子运送和发光层48。[第二十六实施例]
图31是根据第二十六实施例所述的一种发光器件的截面图。
根据第二十六实施例所述的发光器件含有导光体38，其端面39上有一个凹槽39a，该发光器件还含有一个设置到凹槽39a中的电致发光器件。
电致发光器件由透明电极层47、孔注入层、电子运送和发光层48A以及金属电极层43组成，它们从凹槽39a起按照上述顺序堆叠。与图20中的第十六实施例所述的发光器件中的电致发光器件相比较，本实施例中用单个层(即，用第二十六实施例中的电子运送和发光层48A)取代了孔注入层、电子运送层和发光层。
表1显示了组成上述液晶显示器的各部分的材料的例子。表1 导光体 透明树脂，如聚丙烯树脂 反射层由AL，Ag，Cr，Ta，Zr，或Hf构成的单层，由同样材料构成的多层，由AL，Ag，Cr，Ta，Zr或Hf构成的层，由氧化铝、氮化铝、氧化硅、氮化硅或氧化钽构成的单层，由同样材料构成的多层，由氧化铝、氮化铝、氧化硅、氮化硅或氧化钽的混合物构成的多层。 透明基板玻璃、透明树脂、或石英 保护层由氧化铝、氮化铝、氧化硅、氮化硅或氧化钽构成的单层，由同样材料构成的多层，由氧化铝、氮化铝、氧化硅、氮化硅或氧化钽的混合物构成的多层。 液晶TN(扭曲向列)模式的液晶单元 电极衬底玻璃、树脂或石英 反射层反射性极化器，如双折射介电多层膜或cholesteric液晶合成膜 金属电极层MgAg，Al，LiAl 电子运送层喹啉醇-铝络合物(Alq)，PBD，TAZ，BND，噁二唑衍生物(OXD)，OXD-7，聚苯撑亚乙烯(polyphenylenevynylene)(PPV) 发光层加有红色荧光颜料的Quinolinol aluminum化合物(Alq)，Quinolinol aluminum化合物(Alq)，铍-苯并喹啉醇化合物，锌的噁唑络合物，材料，含有高聚合物和至少一种荧光物质的混合物的前体的材料。前体的例子：polyvynylenphenylene或其衍生物荧光物质：若丹明B，distylvyphenyl，香豆素，四苯基丁二烯，喹吖啶酮或其衍生物 孔注入层Toriphenyldiamine衍生物(TPD)，Polphylene化合物，如铜酞菁 透明电极层Indium-Tin-Oxide(ITO)驱动电流开关器件晶体管用于向电致发光器件提供电流的器件晶体管第一和第二引线Cu，Ta，Ru 绝缘层氧化铝氧化硅
以下将参考图32A至32H对制造上述发光器件的方法进行说明。
首先，如图32A所示，其中制造出了具有一个端面39的导光体38。
然后，如图32B所示，一凹槽39a被形成在端面39上。图32B显示的是凹槽39a沿其长度方向的截面图，该截面是从直线X-X上取得的。
接下来，如图32C所示，用于给电致发光器件提供电流的驱动电流开关器件48a和器件48b被相互邻接地制作在端面39上。
然后，如图32D所示，第一引线49被形成在凹槽39a的内侧壁上，从而使第一引线与电流提供器件48b电连接。
之后，如图32E所示，透明电极层47被形成在凹槽39a的底部，从而使透明电极层47与第一引线49电连接。通过利用一金属掩模进行喷涂，或者通过将喷涂和光刻结合起来，就可以形成透明电极层47。
虽然透明电极层47与第一引线49部分地重叠。但是，如果透明电极层47与第一引线具有充分的电接触，则并不总是需要将透明电极层47形成为与第一引线49重叠。
虽然在此方法中，第一引线49是在透明电极层47形成之前被先形成的，透明电极层47也可在第一引线49之前形成。
然后，如图32F所示，按照孔注入层46、发光层45、电子运送层44以及金属电极层43的顺序将它们形成在透明电极层47上。可通过利用掩模执行蒸发，或通过利用喷墨进行图案喷涂来形成层46、45和44。可通过利用掩模执行蒸发、用喷涂实现薄膜淀积或接合光刻和薄膜淀积来形成金属电极层43。
可以用一个单层来取代发光层45和电子运送层44，如发光和电子运送层48(见图30)。也可用一个单层来取代孔注入层46、发光层45和电子运送层44，如孔导入、发光及电子运送层48A(见图31)，在这种情况下，制造步骤可被简化。
然后，如图32G所示，一绝缘层51通过利用掩模执行喷涂或通过利用光刻、喷涂及研磨的组合而被形成覆盖在第一引线49上。
接着，如图32H所示，一第二引线50通过利用掩模执行喷涂或通过利用光刻、喷涂及研磨的组合而被形成在绝缘层51上，该引线50将金属电极层43和器件48b相互电连接起来。
以下将参考图33A至33G对制造发光器件的另一种方法进行说明。
首先，如图33A所示，多个导光体202被按顺序一个一个堆叠起来，以形成一个多层导光体201。
然后，如图32B所示，一凹槽203被形成在各个导光体202的上表面上。可通过激光束或通过一个过程来形成凹槽203，该过程包括以下步骤：通过喷涂或蒸发而在各个导光体202上涂上透明材料，并对此透明材料执行光刻和蚀刻。例如，透明材料可从氧化铝、氮化铝、氧化硅、氮化硅或其混合物中选取。
然后，如图33C所示，在各凹槽203中都形成了一个电致发光器件204。
具体来说，先通过喷涂而形成一个透明电极(未示出)。然后，利用如光刻和蚀刻技术对此透明电极进行构图。接着，通过蒸发而在该透明电极上形成孔注入层、发光层以及电子运送层。之后，通过蒸发或喷涂在电子运送层上形成金属电极层。
之后，如图33D所示，在各个导光体202的一个端面上都形成布线和电极端206。布线和电极端206是通过例如光刻和蚀刻工艺而被形成的。
然后，如图33E所示，各电致发光器件204中的透明电极和金属电极(未示出)都通过第二布线207与相应的电极端206电连接。第二布线207可由焊丝组成，或者也可通过利用金属掩模进行布线材料的淀积而被形成。
然后，如图33F所示，一密封层208被形成在导光体202的端面上，而且使布线205不被密封层208覆盖，其目的是将电致发光器件204与大气隔离开来。
之后，如图33G所示，该多层导光体201被切割成多个单独的导光体202。[第二十七实施例]
图34描绘了发射型液晶显示装置，其包括图5所示的根据第二实施例的发光器件130。
如图34所示，半镜135位于发光器件130和液晶显示元件120之间。
此外，液晶显示装置还可包括用于检测亮度的传感器，以及用于根据传感器检测到的亮度而将发光器件点亮或熄灭的控制器。传感器和控制器的组合与既没有传感器也没有控制器的液晶显示器件相比，确保了功耗的减少。[第二十八实施例]
图35A描绘了发射型液晶显示装置，其包括根据本发明的发光器件101。
液晶显示器件包括发射型液晶显示单元102，用于照亮液晶显示单元102的发光器件101，用于测量液晶显示单元102周围亮度的亮度传感器105，以及将发光器件101点亮或熄灭的控制器103。
在操作中，亮度传感器105测量液晶显示单元102周围的亮度，并向控制器103发送指示所测量亮度的信号。控制器103将所测量的亮度与阈值亮度相比较。如果所测量的亮度比阈值亮度低，则控制器103点亮发光器件101，而如果所测量的亮度比阈值亮度高，则控制器103熄灭发光器件101。[第二十九实施例]
图35B描绘了反射型液晶显示装置，其包括根据本发明的发光器件101。
该液晶显示装置包括反射型液晶显示单元104，用于照亮液晶显示单元104发光器件101，用于测量液晶显示单元102周围亮度的亮度传感器105，以及将发光器件101点亮或熄灭的控制器103。
该液晶显示装置与图35A所示的液晶显示装置工作方式相同。
在第二十八和第二十九实施例中，发光器件分别被安排在发射型液晶显示元件的后面、和反射型液晶显示元件的前面，而红、绿、蓝色图像则与第一至第三电致发光子器件的点亮同步地显示。结果，即使液晶显示单元不包括滤色层，它也将能够显示彩色图像。
根据上述第一至第二十九实施例，电致发光器件直接地形成在导光体的端面上，或是部分地埋设在导光体中。因此，根据该实施例的发光器件可以防止从电致发光器件所发出的光的损耗，并减少发光器件的功耗，发光器件的功耗几乎占用了液晶显示装置的全部功耗。[第三十实施例]
图36描绘了反射型液晶显示装置，其包括图1所示的常规发光器件或根据本发明的发光器件。即，在第三十实施例中，如后面所述，制造了包括图1所示的常规发光器件的反射型液晶显示装置，和包括根据本发明的发光器件的反射型液晶显示装置。
常规发光器件中的光源111包括固定在导光体112端面112a上的冷阴极射线管，而根据本发明的发光器件包括图3、9或12中所示的发光器件。
在第三十实施例中，金属电极层由MgAg组成，孔注入层由三苯基二胺衍生物(TPD)组成，红光发射层由喹啉醇-铝络合物(Alq)组成，其中添加了红色的荧光色素，而绿光发射层由喹啉醇-铝络合物(Alq)组成，蓝光发射层由锌的噁唑复合物组成。透明层电极层47由ITO构成。器件48a和器件48b都包括晶体管。
图36是在根据本发明第三十实施例的发光器件中导光体端面的平面图。
如图36所示，该端面形成有三个凹槽34，在每个凹槽中形成有第一电致发光子器件40、第二电致发光子器件41、和第三电致发光子器件42。这里，第一至第三电致发光子器件40至42分别发出红、绿和蓝光。在导光体端面上还形成与第一至第三电致发光子器件40至42对齐的三对接线端32。第一至第三电致发光子器件40至42通过焊丝33与相关的接线端对32连接。尽管未图示，第一至第三电致发光子器件40至42是用丙烯酸树脂密封的。
图37是在端面形成的一个电致发光子器件的放大图。
在凹槽34中，按照图37所示的图形形成透明电极层47、孔注入层46、发光层45、电子运送层44和金属电极层43。透明电极层47在其端部与第一端30电连接，而金属电极层43在其端部与第二端29电连接。接线端对32位于凹槽34的外侧，并且通过焊丝33与第一和第二端30和29电连接。
除了光源外，常规发光器件与本发明第三十实施例的发光器件具有相同的结构。导光体由丙烯酸树脂组成，透明基板由玻璃组成，保护层由氧化铝组成，反射层由铝组成，而电极衬底则由玻璃组成。因为液晶单元被用于超螺旋状液晶向列(STC)模式的液晶单元。
本发明者进行了如下实验，采用上述反射型液晶显示器件，其中之一包括常规的发光器件，而另一个则包括根据本发明的发光器件。
当发光器件保持被激活并且液晶显示屏的亮度保持固定时，测量在包括常规发光器件的第一种液晶显示装置中与包括根据本发明的发光器件的第二种液晶显示装置中的功耗。
在第一种液晶显示装置中的功耗是52瓦，而在第二种液晶显示装置中的功耗是31瓦。具体而言，第二种液晶显示装置与第一种液晶显示装置相比可以减少大约40％的功耗。该结果证明，包括根据本发明的发光器件的第二种液晶显示装置可以显著地提高光源发出的光被引入导光体的效率。