DE60303723T2

DE60303723T2 - Lichtemittierende Vorrichtung, Anzeige und Beleuchtungseinheit

Info

Publication number: DE60303723T2
Application number: DE60303723T
Authority: DE
Inventors: Yoshifumi Kato
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2023-09-30
Also published as: EP1403939B1; US20040105047A1; KR100567179B1; KR20040029252A; EP1403939A1; CN1497306A; DE60303723D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine lichtemittierende Vorrichtung, eine Anzeigeeinheit und eine Beleuchtungseinheit.
Es wurden bereits (beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 10-78582) eine reflektierende Flüssigkristallanzeigeeinheit, eine lichtdurchlässige Flüssigkristallanzeigeeinheit und eine halb lichtdurchlässige Flüssigkristallanzeigeeinheit vorgeschlagen. Bei der lichtdurchlässigen Flüssigkristallanzeigeeinheit und der halb lichtdurchlässigen Flüssigkristallanzeigeeinheit wurde eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung, welche nachfolgend als „EL-Vorrichtung" bezeichnet wird, als eine Hintergrundbeleuchtungseinheit (eine Lichtquelle) verwendet. Die Modifikation der Hintergrundbeleuchtungseinheit wurde auch bereits vorgeschlagen [beispielsweise bei Jiro Yamada, Takashi Hirano, Yuichi Iwase und Tatsuya Sasaoka, „Micro Cavity Structures for Full Color AM-OLED Anzeigeeinheiten", The Ninth International Workshop on Active-Matrix-Liquid-Crystal Displays-TFT Technologies and Related Materials-(AM-LCD '02) Digest of Technical Papers, gefördert durch die Japan Society of Applied Physics, 10. Juli 2002, Seiten 77–80].
Nakayama et al: „Investigations on multicolor display by organic luminescent devices with optical microcavity structure" Electronics & Communications in Japan, Teil II – Electronics, Scripta Technica. New York, US, Band 78, Nr. 2, 1. Februar 1995 (01.02.1995), Seiten 98–104, XP000526351 ISSN: 8756-663X offenbart, dass die EL-Vorrichtung einen Mikroraum umfasst, durch welchen Licht in Resonanzschwingung versetzt wird bzw. zum Schwingen gebracht wird. Gemäß diesem Aufbau der EL-Vorrichtung weist das Spektrum des emittierten Lichts zwei Spitzen bzw. Höchstwerte auf. Da durch eine vielfachdielektrische Schicht, (TiO₂/SiO₂-Vielfachschicht), ein Halbspiegel (Reflektor) gebildet ist, wird Licht an jeder Schicht der vielfachdielektrischen Schicht reflektiert, das reflektierte Licht interferiert miteinander, und außerdem ist die optische Länge des Resonanzraums länger, wodurch Licht mit einer anderen Wellenlänge in Resonanzschwingungen versetzt wird bzw. zum Schwingen gebracht wird.
US-A-5 682 402 beschreibt eine Vielzahl von Resonatoren (erste und zweite Resonatoren), welche an einem transparenten Substrat gebildet sind, wobei eine Lichtausgabe mit einer gewünschten Wellenlänge unter Verwendung von Resonanzcharakteristika der beiden Resonatoren erlangt wird. Hierbei ist eine lichtemittierende Vorrichtung gezeigt, welche zwei Resonatoren A und B umfasst, und eine reflektierende Elektrode 1 der Vorrichtung ist ein Reflektor der beiden Resonatoren. Durch die Resonatoren A und B wird jeweils Licht mit Emissionsspektren erlangt, und das Emissionsspektrum wird durch Kombination der vorangehenden Spektren erlangt. Die Vorrichtung umfasst nämlich die beiden Resonatoren, durch welche Licht mit der gewünschten Wellenlänge erlangt wird.
US-A-5 804 919 zeigt eine Resonanzmikroraum-Anzeigeeinrichtung, welche einen Mikroraum mit einem Substrat, einer phosphoraktiven Region und vorderen und hinteren Reflektoren aufweist. Hierbei ist eine Resonanzmikroraum-Anzeigeeinrichtung gezeigt, welche drei zueinander benachbart angeordnete Mikroräume aufweist.
Dodabalapur A et al: „Color variation with electroluminescent organic semiconductors in multimode resonant cavities" Applied Physics Letters, American Institute of Physics. New York, US, Band 65, Nr. 18, 31. Oktober 1994 (31.10.1994), Seiten 2308–2310, XP000476525 ISSN: 0003-6951 bezieht sich auf eine Farbvariation mit organischen Elektrolumineszenzhalbleitern bei Multimode-Resonanzräumen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte lichtemittierende Vorrichtung, eine verbesserte Anzeigeeinheit und eine verbesserte Beleuchtungseinheit zur Verfügung zu stellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine lichtemittierende Vorrichtung, eine Anzeigeeinheit, und eine Beleuchtungseinheit zur Verfügung, welche die Lichter mit einer Vielzahl von vorbestimmten Farben, welche von einem Lichtquellenkörper emittiert werden, durch optische Resonanz verstärkt und die verstärkten Lichter herausnehmen kann.
Folglich wird in einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigeeinheit gemäß Anspruch 11 zur Verfügung gestellt.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Beleuchtungseinheit gemäß Anspruch 14 zur Verfügung gestellt.
Weitere vorteilhafte Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit der beiliegenden Zeichnung am besten verstanden werden. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht einer Flüssigkristallanzeigeeinheit gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht eines Hinterleuchtungslichts bzw. einer Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 die Spektren von von einer organischen EL-Schicht emittierten Lichts und das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgehende Licht;
4 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß einem ersten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Hintergrundbeleuchtungseinheit gemäß einem dritten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Hintergrundbeleuchtungseinheit;
7 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Hintergrundbeleuchtungseinheit;
8 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Flüssigkristallanzeigeeinheit gemäß einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9 eine Querschnittsansicht einer Flüssigkristallanzeigeeinheit eines alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiels;
10A eine Querschnittsansicht eines optischen Resonators; und
10B eine Querschnittsansicht der optischen Resonatoren.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nun wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird auf eine Flüssigkristallanzeigeeinheit angewendet, welche eine passive Matrixbetriebsart einsetzt. 1 ist eine Querschnittsansicht der Flüssigkristallanzeigeeinheit. 2 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht einer Hintergrundbeleuchtungseinheit. In 1 und 2 ist das Verhältnis der Dicke jedes Bauteils nicht genau dargestellt, um eine klare Darstellung zu ermöglichen.
Wie in 1 gezeigt, weist eine Flüssigkristallanzeigeeinheit 11 oder eine Anzeigeeinheit ein Flüssigkristallfeld 12 oder eine eine passive Matrixbetriebsart einsetzende lichtdurchlässige Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, und eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 auf.
Das Flüssigkristallfeld 12 umfasst ein Paar von transparenten Substraten 14 und 15. Die Substrate 14 und 15 sind voneinander durch ein Dichtungsmittel 15a getrennt, so dass ein vorbestimmtes Intervall zwischen den Substraten 14 und 15 bewahrt wird. Zwischen den Substraten 14 und 15 ist ein Flüssigkristall 16 angeordnet. Beispielsweise sind die Substrate 14 und 15 aus Glas angefertigt. Das Substrat 14 ist benachbart zu der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 angeordnet. An der Oberfläche des Substrats 14 ist entsprechend zu dem Flüssigkristall 16 eine Vielzahl von transparenten Elektroden 17 gebildet, so dass sie in der Form parallele Streifen bilden. An der Oberfläche des Substrats 14 ist auf der dem Flüssigkristall 16 gegenüberliegenden Seite eine Polarisationsplatte 18 gebildet.
Das Flüssigkristallfeld 12 umfasst auch Farbfilter 19 und einen ebnenden Film 19a zum Ebnen der durch die Farbfilter 19 verursachten Unebenheit. Die Farbfilter 19 und der ebnende Film 19a sind an der Oberfläche des dem Flüssigkristall 16 entsprechenden Substrats 15 gebildet. An dem ebnenden Film 19a sind transparente Elektroden 20 derart gebildet, dass sie sich in einer Richtung senkrecht zu den Elektroden 17 erstrecken bzw. ausdehnen. An der Oberfläche des Substrats 15 ist gegenüberliegend zu der Oberfläche des Substrats 15, an welchem die Elektroden 20 gebildet sind, eine Polarisationsplatte 21 gebildet. Die Elektroden 17 und 20 sind aus ITO (Indiumzinnoxid) angefertigt. Jede der Kreuzungen der Elektroden 17 und 20 bildet ein Unterbildelement des Flüssigkristallfelds 11. Die Unterbildelemente sind zur Bildung einer Matrix angeordnet. Drei der jeweils R (rot), G (grün) und B (blau) entsprechenden Unterbildelemente bilden ein Bildelement. Die Unterbildelemente können in jeder Zeile zur Anzeige durch Abtasten der Elektroden 17 angesteuert werden.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 eine lichtemittierende Vorrichtung. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 umfasst ein Substrat 22 und eine organische EL-Vorrichtung 23, welche eine organisches EL-Material enthaltende organische EL-Schicht aufweist. Die organische EL-Vorrichtung 23, oder ein Licht erzeugender Lichtquellenkörper, ist an dem Substrat 22 gebildet. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 ist derart angeordnet, dass sich das Substrat 22 benachbart zu dem Flüssigkristallfeld 12 befindet. Das heißt, die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 ist auf der Rückseite des Flüssigkristallfelds 12 angeordnet. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 ist eine Hintergrundbeleuchtungseinheit des Bodenemissionstyps, bei welcher das Licht von der Seite des Substrats 22 austritt. Das Substrat 22 ist aus Glas gefertigt.
An dem Substrat 22 sind eine erste Elektrode 24, eine ein organisches EL-Material enthaltende organische EL-Schicht 25, und eine zweite Elektrode 26 in der erwähnten Reihenfolge geschichtet, um so die organische EL-Vorrichtung zu bilden. Die erste Elektrode 24, die organische EL-Schicht 25 und die zweite Elektrode 26 sind eben. Die erste Elektrode 24, die organische EL-Schicht 25 und die zweite Elektrode 26 sind so definiert, dass sie die selbe Form und die selbe Größe des Flüssigkristallfelds 12 haben, so dass das Licht bei dem gesamten Bereich der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 an dem gesamten Bereich des Flüssigkristallfelds 12 getroffen werden kann.
An der zweiten Elektrode 26 ist eine Pufferschicht 27 geschichtet, und an der Pufferschicht 27 ist ein reflektierender Spiegel 28 als ein Reflektor geschichtet. Die Pufferschicht 27 und der reflektierende Spiegel 28 sind eben. Die Pufferschicht 27 und der reflektierende Spiegel 28 sind derart definiert, dass sie die selbe Form und die selbe Größe des Flüssigkristallfelds 12 haben.
Die organische EL-Vorrichtung 23 ist mit einem Passivierungsfilm 29 bedeckt, damit sie nicht mit Luft in Kontakt steht. Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Passivierungsfilm 29 derart gebildet, dass er die erste Elektrode 24, alle Randflächen der organischen EL-Schicht 25, die zweite Elektrode 26 und die Pufferschicht 27, und die Oberfläche des reflektierenden Spiegels 28 bedeckt. Der Passivierungsfilm 29 ist aus Material gefertigt, durch welches kein Wasser hindurchtritt, beispielsweise Siliziumnitrid (SiN_x) und Siliziumoxid (SiO_x).
Die organische EL-Schicht 25 hat beispielsweise eine bekannte Struktur bzw. Aufbau, welcher zumindest drei Schichten einschließlich einer Lochinjektionsschicht, einer Leuchtschicht und einer Elektroninjektionsschicht aufweist. Die Lochinjektionsschicht, die Leuchtschicht und die Elektroninjektionsschicht sind in der erwähnten Reihenfolge von der Seite der ersten Elektrode 24 geschichtet. Die organische EL-Schicht 25 besteht aus einer weißen Leuchtschicht.
Die ersten und zweiten Elektroden 24 und 26 sind derart geformt, dass sie als teilweise Licht reflektierende Halbspiegel arbeiten. Jede der ersten und zweiten Elektroden 24 und 26 ist mit der Dicke von 30 nm oder geringer gebildet, so dass sie eine Lichtdurchdringbarkeit aufweisen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dient die erste Elektrode 24 als eine Anode, und die zweite Elektrode 26 dient als eine Kathode. Die ersten und zweiten Elektroden 24 und 26 sind aus Metall gefertigt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die erste Elektrode 24 aus Chrom gefertigt, und die zweite Elektrode 26 ist aus Aluminium gefertigt. Die Pufferschicht 27 ist aus transparentem Material gefertigt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Pufferschicht 27 aus Oxidfilm, und genauer, aus Siliziumoxid angefertigt. Der reflektierende Spiegel 28 weist keine Durchdringbarkeit auf, und reflektiert das Licht total. Außerdem ist der reflektierende Spiegel 28 aus Metall, bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Aluminium, gefertigt.
Wie in 2 gezeigt, ist bei der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 die organische EL-Schicht 25 zwischen eine Oberfläche 24a der ersten Elektrode 24 und eine Oberfläche 26a der zweiten Elektrode 26 eingelegt, welche sich einander gegenüberliegen. Die Oberflächen 24a und 26a als reflektierende Oberflächen und die organische EL-Schicht 25 bilden eine erste Resonanzschicht 31. Die Pufferschicht 27 ist zwischen eine Oberfläche 26b der zweiten Elektrode 26 und eine Oberfläche 28a des reflektierenden Spiegels 28 eingelegt, welche sich einander gegenüberliegen. Die Oberflächen 26b und 28a als reflektierende Oberflächen und die Pufferschicht 27 bilden eine zweite Resonanzschicht 32. Die Oberflächen 24a und 28a als reflektierende Oberflächen, die organische EL-Schicht 25, die zweite Elektrode 26 und die Pufferschicht 27 bilden eine dritte reflektierende Schicht 33. Die organische EL-Schicht 25, die zweite Elektrode 26 und die Pufferschicht 27 sind zwischen die Oberflächen 24a und 28a der dritten reflektierenden Schicht 33 eingelegt. Wie zuvor erwähnt, sind bei jeder der Resonanzschichten 31 bis 33 die Oberflächen von zwei Reflektoren mit einem bestimmten Abstand voneinander einander zugewandt. Außerdem ist, da die ersten und zweiten Elektroden 24 und 26 transluzente bzw. lichtdurchlässige Reflektoren sind, zumindest einer der Reflektoren ein lichtdurchlässiger Reflektor in jeder der Resonanzschichten 31 bis 33. Die erste, zweite und dritte Resonanzschicht 31 bis 33 sind in einer überlappenden Richtung benachbart zueinander gebildet, in welcher die erste, zweite und dritte Resonanzschicht 31 bis 33 überlappen. Die erste Elektrode 24 dient als ein Reflektor für die erste und die dritte Resonanzschicht 31 und 33. Die zweite Elektrode 26 dient als ein Reflektor für die erste und zweite Resonanzschicht 31 und 32. Der reflektierende Spiegel dient als ein Reflektor für die zweite und dritte Resonanzschicht 32 und 33.
Wie zuvor erwähnt, umfasst die Hintergrundbeleuchtungseinheit die erste Elektrode 24 oder einen ersten Reflektor, die zweite Elektrode 26 oder einen zweiten Reflektor, und den reflektierenden Spiegel 28 oder einen dritten Reflektor in einer Reihenfolge von einer Lichtausgabeseite oder einer ersten Seite, durch welche Licht ausgegeben wird. Die erste Elektrode 24 ist auf der Lichtausgabeseite angeordnet. Die zweite Elektrode 26 ist benachbart zu der zweiten Elektrode 24 auf einer zweiten Seite gegenüberliegend zu der Lichtausgabeseite angeordnet. Der reflektierende Spiegel 28 ist benachbart zu der zweiten Elektrode 26 auf der zweiten Seite angeordnet. Die erste und zweite Elektrode 24 und 26 und der reflektierende Spiegel 28 sind nämlich in der Überlappungsrichtung angeordnet, das heißt in einer Richtung in welcher sich die erste und zweite Elektrode 24 und 26 und der reflektierende Spiegel 28 überlappen. Beide Oberflächen 26a und 26b der zweiten Elektrode 26 sind reflektierende Oberflächen. Die Oberfläche 26a ist der Oberfläche 24a zugewandt, welche eine reflektierende Oberfläche der ersten Elektrode 24 ist. Die Oberfläche 26b ist der Oberfläche 28a zugewandt, welche eine reflektierende Oberfläche des reflektierenden Spiegels 28 ist.
Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel bezeichnet eine Wellenlänge λ1 die Wellenlänge eines von der ersten Resonanzschicht 31 in Resonanzschwingungen versetzten bzw. zum Schwingen gebrachten ersten Lichts. Eine Wellenlänge λ2 bezeichnet die Wellenlänge eines durch die zweite Resonanzschicht 32 in Resonanzschwingungen versetzten bzw. zum Schwingen gebrachten zweiten Lichts. Eine Wellenlänge λ3 bezeichnet die Wellenlänge eines durch die dritte Resonanzschicht 33 in Resonanzschwingungen versetzten bzw. zum Schwingen gebrachten dritten Lichts. Außerdem bezeichnet eine Dicke t1 die Dicke der ersten Resonanzschicht 31, eine Dicke t2 bezeichnet die Dicke der zweiten Resonanzschicht 32, und eine Dicke t3 bezeichnet die Dicke der dritten Resonanzschicht 33. Die Dicke t1 entspricht dem Abstand zwischen der Oberfläche 24a der ersten Elektrode 24 und der Oberfläche 26a der zweiten Elektrode 26, welche reflektierende Oberflächen sind und einander zugewandt sind. Die Dicke t2 entspricht dem Abstand zwischen der Oberfläche 26b der zweiten Elektrode 26 und der Oberfläche 28a des reflektierenden Spiegels 28, welche reflektierende Oberflächen sind, und welche einander zugewandt sind. Die Dicke t3 entspricht dem Abstand zwischen der Oberfläche 24a der ersten Elektrode 24 und der Oberfläche 28a des reflektierenden Spiegels 28, welche reflektierende Oberflächen sind, und welche einander zugewandt sind. Außerdem entspricht die Dicke t1 dem Abstand zwischen der ersten und zweiten Elektrode 24 und 26, welche das erste Licht mit der Wellenlänge λ1 in Resonanzschwingungen versetzen bzw. zum Schwingen bringen. Die Dicke t2 entspricht dem Abstand zwischen der ersten Elektrode 26 und dem reflektierenden Spiegel 28, welche das zweite Licht mit der Wellenlänge λ2 in Resonanzschwingungen versetzen bzw. zum Schwingen bringen. Die Dicke t3 entspricht dem Abstand zwischen der ersten Elektrode 24 und dem reflektierenden Spiegel 28, welche das dritte Licht mit der Wellenlänge λ3 in Resonanzschwingungen versetzen bzw. zum Schwingen bringen.
Die Summe der Dicke t1 der ersten Resonanzschicht 31 und die Dicke t2 der zweiten Resonanzschicht 32 ist nämlich im Wesentlichen gleich der Dicke t3 der dritten Resonanzschicht 33.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird in der ersten Resonanzschicht 31 B-Licht zum Schwingen gebracht, in der zweiten Resonanzschicht 32 wird G-Licht zum Schwingen gebracht, und in der dritten Resonanzschicht 31 wird R-Licht zum Schwingen gebracht. Die Wellenlänge λ1 ist die Wellenlänge des B-Lichts, die Wellenlänge λ2 ist die Wellenlänge des G-Lichts, und die Wellenlänge λ3 ist die Wellenlänge des R-Lichts.
Wie zuvor erwähnt, werden die Wellenlängen λ1, λ2, und λ3 des durch Resonanz verstärkten Lichts jeweils gleich Zielwellenlängen bestimmt, welche B, G und R entsprechen.
Wellenlängenbereiche von verstärktem B-, G- und R-Licht werden jeweils aus den folgenden gewünschten Bereichen ausgewählt:
λ1 (B) = 430 nm ~ 500 nm;
λ2 (G) = 520 nm ~ 560 nm; und
λ3 (R) = 570 nm ~ 650 nm.
Da die Wellenbereiche des R- und B-Lichts, welche sich an den Rändern eines sichtbaren Lichtbereichs befinden, im Allgemeinen breiter als diejenigen der anderen Farben sind, sind die Wellenbereiche von R-Licht und B-Licht breiter als diejenigen des G-Lichts. Der Wellenbereich von G-Licht befindet sich in der Mitte des sichtbaren Lichtbereichs. Ändert sich eine Wellenlänge geringfügig um den G-Lichtbereich herum, ändert sich die Farbe des Lichts zu gelb oder hellem blau. Daher beträgt die Breite des G-Lichtbereichs 40 nm, was eng ist. Da die Beziehung zwischen Farbe und Wellenlänge bei natürlichem Licht geringfügig verschieden von der Beziehung zwischen Farbe und Wellenlänge bei der Flüssigkristallanzeigeeinheit und beim Fernseher ist, wird der R-Lichtbereich derart bestimmt, dass er im Vergleich zu dem R-Lichtbereich des natürlichen Lichts eine kurze Wellenlänge umfasst.
Die zuvor konstruierte Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 ist durch eine Dampfablagerung der ersten Elektrode 24, der organischen EL-Schicht 25, der zweiten Elektrode 26, der Pufferschicht 27, des reflektierenden Spiegels 28 und des Passivierungsfilms 29 in der erwähnten Reihenfolge an dem Substrat 22 hergestellt.
Als Nächstes wird die Arbeitsweise der, wie zuvor erwähnt, konstruierten Flüssigkristallanzeigeeinheit 11 beschrieben. Eine nicht in den Figuren dargestellte Ansteuersteuervorrichtung legt eine Spannung an das Flüssigkristallfeld 12 zwischen den Elektroden 17 und 20 derart an, dass das gewünschte Bildelement durchdrungen werden kann.
Unterdessen legt die Ansteuersteuervorrichtung, bei eingeschalteter Hintergrundbeleuchtungseinheit 13, eine Spannung an die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 zwischen der ersten und zweiten Elektrode 24 und 26 an, und die organische EL-Vorrichtung 23 emittiert eine Vielzahl von Farben umfassendes weißes Licht. In 3 bezeichnet eine strichpunktierte Linie das Spektrum des von der organischen EL-Schicht 25 emittierten weißen Lichts.
Es gibt von der organischen EL-Schicht 25 emittiertes Licht, welches durch die Oberflächen 24a und 26a bei der ersten Resonanzschicht 31 reflektiert wird. Die Dicke t1 ist gleich dem Wert, welcher eine Multiplikation aus der Hälfte der Wellenlänge des vorangehenden Lichts mit einer natürlichen Zahl ist. In diesem Fall wird das B-Licht durch die erste Resonanzschicht 31 in Resonanzschwingung versetzt bzw. zum Schwingen gebracht und verstärkt. Das B-Licht wird durch Resonanz von dem B-Licht in dem weißen Licht verstärkt. Das verstärkte B-Licht tritt aus dem Substrat 22 durch die erste Elektrode 24 aus, welche als der Halbspiegel funktionierend gebildet ist, und erreicht das Flüssigkristallfeld 12.
Es gibt von der organischen EL-Schicht 25 emittiertes Licht, welches durch die zweite Elektrode 26 läuft, die als der Halbspiegel funktionierend gebildet ist, und welches durch die Oberflächen 28a und 26b in der zweiten Resonanzschicht 32 reflektiert ist. Die Dicke t2 ist gleich dem Wert der Multiplikation aus der Hälfte der Wellenlänge des vorangehenden Lichts mit einer natürlichen Zahl. In diesem Fall wird das G-Licht durch die zweite Resonanzschicht 32 in Resonanzschwingung versetzt bzw. zum Schwingen gebracht und verstärkt. Das verstärkte G-Licht tritt aus dem Substrat 22 durch die zweite Elektrode 26, die organische EL-Schicht 25 und die erste Elektrode 24 aus, und erreicht das Flüssigkristallfeld 12.
Es gibt von der organischen EL-Schicht 25 emittiertes Licht, welches durch die Oberflächen 24a und 28a in der dritten Resonanzschicht 33 reflektiert wird. Die Dicke t3 ist gleich dem Wert einer Multiplikation aus der Hälfte der Wellenlänge des vorangehenden Lichts mit einer natürlichen Zahl. In diesem Fall wird das R-Licht durch die dritte Resonanzschicht 33 in Resonanzschwingung versetzt bzw. zum Schwingen gebracht und verstärkt. Das verstärkte R-Licht tritt aus dem Substrat 22 aus und erreicht das Flüssigkristallfeld 12. In 3 zeigt eine durch eine durchgezogene Linie angezeigte zweite Linie 38 ein Spektrum des aus dem Substrat 22 austretenden Lichts. Wie durch die zweite Linie 38 dargestellt, sind die Mengen des Lichts von R (λ1), G (λ2) und B (λ3) scharf getrennt. Wie ersichtlich ist, dass die Spitzen der Mengen des R-, G- und B-Lichts in der zweiten Spektrumslinie 38 höher als in der zweiten Spektrumslinie 37 sind, wird das in Resonanzschwingung versetzte R-, G- und B-Licht von dem R-, G- und B-Licht des weißen Lichts verstärkt.
Bei dem Licht, welches das durch die zweite Linie 38 gezeigte Spektrum aufweist, und welches das Flüssigkristallfeld 12 erreicht, kommt nur das zu den Unterbildelementen laufende Licht, welche durchdrungen werden können, zu der Lichtausgabeseite des Flüssigkristallfelds 12. Zu der Zeit läuft das Licht durch die nicht dargestellten Unterbildelemente R (rot), G (grün) oder B (blau) in die Farbfilter 19, und die Kombination dieser Farben R, G und B ergibt eine gewünschte Farbe. Auf diese Weise ist ein Bild in einer lichtdurchlässigen Betriebsart anzuzeigen.
Bei einer reflektierenden Betriebsart ist die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 ausgeschaltet, die Ansteuersteuervorrichtung schaltet ein Anlegen der Spannung an die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 zwischen der ersten und zweiten Elektrode 24 und 26 aus, und die organische EL-Vorrichtung 23 stoppt eine Emission. In diesem Zustand kommt Umgebungslicht durch das Flüssigkristallfeld 12 in die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13. Das Umgebungslicht wird durch die erste und zweite Elektrode 24 und 26 und den reflektierenden Spiegel 28 reflektiert und erreicht das Flüssigkristallfeld 12. Von dem Umgebungslicht, welches durch die erste Elektrode 24 hindurchläuft und die organische Schicht 25 erreicht, werden das B-, R- und G-Licht jeweils durch die erste, zweite und dritte Resonanzschicht 31 bis 33 in Resonanzschwingung versetzt und sie laufen durch bzw. breiten sich durch das Flüssigkristallfeld 12 aus.
Wie zuvor erwähnt, ist bei der Flüssigkristallanzeigeeinheit 11 der Aufbau eines optischen Resonanzspiegels zur Versetzung der Lichter mit den R-, G- und B-Farben entsprechenden Wellenlängen Resonanzschwingung in eine organisches EL-Hintergrundbeleuchtungseinheit, oder die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 eingefügt. Wie in 3 gezeigt, wird das durch die zweite Linie 38 angegebene Spektrum erlangt, welches ein Emissionsmuster zeigt, in welchen die Mengen des R-, G- und B-Lichts scharf getrennt sind. Daher wird die Verminderung eines Lichtdurchlasses an den Farbfilter 19 des Flüssigkristallfelds 12 reduziert, und es wird eine helle Anzeigeeinrichtung erlangt. Außerdem ist die Chromatizität verbessert.
Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die folgenden vorteilhaften Effekte erlangt.

(1) Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 umfasst einen Lichtquellenkörper (die organische EL-Vorrichtung 23) und die zweite Resonanzschicht 32. Außerdem ist die organische EL-Vorrichtung 23 als die erste Resonanzschicht 31 gebildet, und die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 umfasst eine Vielzahl von Resonanzschichten. Daher kann das Licht mit einer Vielzahl von Farben in Resonanzschwingung versetzt werden, es kann verstärkt werden und es kann aus der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 austreten, was in einer verbesserten Helligkeit resultiert.
(2) Der Lichtquellenkörper (die organische EL-Vorrichtung 23) emittiert das weiße Licht. Da die besonderen bzw. bestimmten Wellenlängen des durch die erste, zweite und dritte Resonanzschicht 31 bis 33 verstärkten Licht beliebig bzw. zufällig ausgewählt werden können, muss daher keine zusätzliche Schicht zur Umwandlung von Farbe zur Verfügung gestellt werden.
(3) Der Lichtquellenkörper ist die organische EL-Vorrichtung 23. Daher ist die Arbeitsspannung verglichen mit dem Fall geringer, dass der Lichtquellenkörper eine nichtorganische EL-Vorrichtung ist.
(4) Die organische EL-Schicht 25 ist mit der ersten Resonanzschicht 31 sowie einem Teil der dritten Resonanzschicht 33 kombiniert. Daher ist verglichen mit dem Fall, dass die organische EL-Schicht 25 von der ersten und dritten Resonanzschicht 31 und 33 separat zur Verfügung gestellt ist, die Dicke der lichtemittierenden Vorrichtung, oder der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 reduziert.
(5) Die erste, zweite und dritte Resonanzschicht 31 bis 33 sind derart gebildet, um das Licht jeweils mit einer verschiedenen Wellenlänge in Resonanzschwingung zu versetzen. Daher kann das Licht mit einer Vielzahl von vorbestimmten durch Resonanz verstärkt werden und aus dem weißen Licht herausgenommen werden.
(6) Die erste und zweite Resonanzschicht 31 und 32 sind derart geformt, dass sie einander in der überlappenden Richtung benachbart sind. Die erste und zweite Resonanzschicht 31 und 32 müssen nicht mit verschiedenen Dicken gebildet sein, um das Licht mit einer verschiedenen Wellenlänge in Resonanzschwingung zu versetzen. Sei beispielsweise eine Konfiguration angenommen, dass die erste und zweite Resonanzschicht 31 und 32 sich nicht überlappen und in einer seitlichen Richtung angeordnet sind, das heißt, jeder Resonator ist in viele Bereiche unterteilt und an dem gemeinsamen Substrat in einer Richtung angeordnet, welche senkrecht zu der Lichtausgaberichtung ist, in welcher das Licht aus der Anzeigeeinheit 11 ausgegeben wird, dann ist es schwierig, die erste und zweite Resonanzschicht 31 und 32 mit den verschiedenen Dicken an dem gemeinsamen Substrat zu bilden. Jedoch ist es einfach, die erste und zweite Resonanzschicht 31 und 32 mit den verschiedenen Dicken durch Bilden der ersten und zweiten Resonanzschicht 31 und 32 als überlappend zu bilden. Unterdessen wird, wenn die erste und zweite Resonanzschicht 31 und 32 sich nicht überlappen und in der seitlichen Richtung angeordnet sind, nur eine einzige Wellenlänge des Lichts bei jedem Bereich der ersten und zweiten Resonanzschicht 31 und 32 verstärkt. Beispielsweise wird das B-Licht aus nur einem besonderen Bereich herausgenommen, bei welchem die erste Resonanzschicht 31 gebildet ist, jedoch wird es nicht aus einem anderen Bereich herausgenommen, bei welchem die zweite Resonanzschicht 32 gebildet ist. Daher ist das effektiv verwendete Licht in dem gesamten Bereich einer Hintergrundbeleuchtungseinheit beschränkt. Bei dem G-Licht ist das effektiv verwendete Licht auch auf die selbe Weise beschränkt. Werden jedoch die erste und zweite Resonanzschicht 31 und 32 als überlappend gebildet, wird das B-Licht und das G-Licht aus dem von der Lichtquelle bei dem gesamten Bereich der Lichtquelle emittierten Licht herausgenommen. Daher wird das von der Lichtquelle emittierte Licht effektiver verwendet.
(7) Bei jeder der ersten, zweiten und dritten Resonanzschicht 31 bis 33 sind die Oberflächen von zwei lichtdurchlässigen Reflektoren einander zugewandt, welche mit einem Abstand voneinander in der überlappenden Richtung gebildet sind. Jede der ersten, zweiten und dritten Resonanzschicht 31 bis 33 kann in einem einfachen Aufbau gebildet werden, indem das Intervall zwischen den beiden Reflektoroberflächen derart bestimmt wird, dass es gleich der Länge ist, welche eine Multiplikation der Hälfte der Wellenlänge des in Resonanzschwingung versetzten Lichts mit einer natürlichen Zahl ist.
(8) Die erste Elektrode 24, das heißt der Reflektor der ersten Resonanzschicht 31, ist mit dem Reflektor der dritten Resonanzschicht 33 kombiniert. Außerdem ist der reflektierende Spiegel 28, welcher der Reflektor der zweiten Resonanzschicht 32 ist, mit dem Reflektor der dritten Resonanzschicht 33 kombiniert. Darüber hinaus ist die zweite Elektrode 26, welche der Reflektor der ersten Resonanzschicht 31 ist, mit dem Reflektor der zweiten Resonanzschicht 32 kombiniert. Daher nimmt die Anzahl der Reflektoren relativ nicht zu.
(9) Die erste und zweite Elektrode 24 und 26 sind derart gebildet, dass sie als die Halbspiegel funktionieren, und dass sie mit den Reflektoren der ersten Resonanzschicht 31 kombiniert sind. Daher ist die Dicke der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 reduziert.
(10) Drei Resonanzschichten sind gebildet, indem jeder Reflektor zur Erfüllung der zuvor erwähnten Gleichungen (1) bis (3) gebildet wird, und es werden drei Arten von Lichtern verstärkt.
(11) Es können drei Arten von Lichtern mit nur drei Reflektoren verstärkt werden. Daher kann die Dicke der lichtemittierenden Vorrichtung klein sein, und die Verminderung eines Lichtdurchlasses kann reduziert werden. Außerdem kann die dritte Resonanzschicht 33 leicht gebildet werden, indem die erste und zweite Resonanzschicht 31 und 32 Verwendung finden, welche in der überlappenden Richtung einander benachbart sind.
(12) Das erste, zweite und dritte Licht, welches jeweils durch die erste, zweite und dritte Resonanzschicht 31 bis 33 in Resonanzschwingungen versetzt sind, sind jeweils das B-, G- und R-Licht. Daher kann das Licht mit den drei Hauptfarben durch Resonanz verstärkt werden und aus dem weißen Licht herausgenommen werden. Bei einer RGB-Farbflüssigkristallanzeigeeinheit ist beispielsweise, wenn das durch die Resonanzschicht in Resonanzschwingungen versetzte R-Licht einen Farbfilter von R durchdringt, die Resonanzschicht auf der zweiten Seite gegenüber von der Lichtausgabeseite in Bezug auf den Farbfilter 19 angeordnet. Daher wird die Helligkeit und Farbreinheit verbessert.
(13) Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13, welche die organische EL-Vorrichtung 23, die erste, zweite und dritte Resonanzschicht 31 bis 33 umfasst, ist an dem lichtdurchlässigen Flüssigkristallfeld 12 fixiert. Daher kann das Licht mit einer vorbestimmten Farbe durch Resonanz verstärkt werden und es kann herausgenommen werden, und es kann eine helle Anzeigeeinrichtung erlangt werden.
(14) An der zweiten Seite gegenüber der Lichtausgabeseite in Bezug auf die organische EL-Schicht 25 ist ein totalreflektierender Spiegel (der reflektierende Spiegel 28) angeordnet. Daher wird das Licht mit einer vorbestimmten Farbe von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 durch die Resonanz verstärkt, und es wird die helle Anzeigeeinrichtung erlangt. Außerdem reflektiert der reflektierende Spiegel 28 die Lichter, welche durch die Resonanzschicht 31 bis 33 in Resonanzschwingungen versetzt werden. Als Ergebnis davon nehmen die Mengen der herauszunehmenden Lichter effektiv zu.
(15) Das R-, G- und B-Licht wird durch die Resonanz durch die erste, zweite und dritte Resonanzschicht 31 bis 33 verstärkt und aus der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 herausgenommen. Daher wird die Verminderung eines Lichtdurchlasses bei den Farbfiltern 19 reduziert, und es wird eine helle Anzeigeeinrichtung erlangt. Außerdem wird die Chromatizität verbessert.
(16) Das durch die erste, zweite und dritte Resonanzschicht 31 bis 33 in Resonanzschwingungen versetzte R-, G- und B-Licht durchdringt jeweils die Farbfilter 19. Beispielsweise durchdringt das durch die dritte Resonanzschicht 33 in Resonanzschwingungen versetzte R-Licht ein R-Filter. Dies ist auch für die G- und B-Filter das selbe. Daher wird von dem aus der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 emittierten Licht das Licht mit der selben Farbe wie das Farbfilter durch die Resonanzschicht in Resonanzschwingungen versetzt und es erreicht das Farbfilter. Außerdem wird das Licht mit der sich von dem Farbfilter unterscheidenden Farbe abgeschwächt und es erreicht das Farbfilter. Als ein Ergebnis kann die Dicke des Farbfilters klein sein und die Verminderung eines Lichtdurchlasses bei dem Farbfilter wird weiter reduziert. Außerdem wird die Farbreinheit des das Farbfilter durchdringenden Lichts verbessert.
(17) Die Farbfilter 19 umfassen R-, G- und B-Farben. Das Licht mit den drei Hauptfarben, welches aus dem weißen Licht durch Resonanz verstärkt wird, durchdringt die Farbfilter 19. Daher wird die Helligkeit und die Farbreinheit verbessert.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das zuvor erwähnte bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt, und beispielsweise können die folgenden alternativen Ausführungsbeispiele eingesetzt werden. Die selben Bezugszeichen bezeichnen im Wesentlichen identische Elemente zu denjenigen bei dem zuvor erwähnten bevorzugten Ausführungsbeispiel.

i) Bei einem ersten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die organische EL-Vorrichtung 23 nicht auf eine Schichtung an dem Substrat 22 beschränkt, und die Pufferschicht 27 ist nicht auf eine Schichtung an der organischen EL-Vorrichtung 23 beschränkt. Die Pufferschicht 27 kann an dem Substrat 22 geschichtet sein und die organische EL-Vorrichtung 23 kann an der Pufferschicht 27 geschichtet sein. Beispielsweise ist, wie in 4 gezeigt, ein aus Metall gefertigter Halbspiegel 51 an dem Substrat 22 geschichtet, und die Pufferschicht 27 ist an dem Halbspiegel 51 geschichtet. Die erste Elektrode 24, die organische EL-Schicht 25 und die zweite Elektrode 26 sind in der erwähnten Reihenfolge an der Pufferschicht 27 geschichtet. Die erste Elektrode 24 ist derart geschichtet, dass sie als ein Halbspiegel funktioniert bzw. arbeitet, und die zweite Elektrode 26 ist auch derart geschichtet, dass sie als ein Spiegel funktioniert bzw. arbeitet. Der Passivierungsfilm 29 ist so geschichtet, dass er den gesamten Bereich bedeckt. In diesem Fall bestehen die reflektierenden Oberflächen einer zweiten reflektierenden Schicht 52 aus einer Oberfläche 51a des Halbspiegels 51 auf der Seite der Pufferschicht 27 und einer Oberfläche 24b der ersten Elektrode 24 auf einer der organischen EL-Schicht 25 gegenüberliegenden Seite. Die reflektierenden Oberflächen einer dritten Resonanzschicht 53 bestehen aus der Oberfläche 51a und einer Oberfläche 26a der zweiten Elektrode 26 auf der Seite der organischen EL-Schicht 25. Zwischen den Oberflächen 26a und 51a sind die Pufferschicht 27, die erste Elektrode 24 und die organische EL-Schicht 25. Bei dem Aufbau werden der Halbspiegel 51 und die Pufferschicht 27 vor einer Bildung der organischen EL-Vorrichtung 23 gebildet. Dementsprechend können der Halbspiegel 51 und die Pufferschicht 27 ohne eine sorgfältige Steuerung der Schichttemperatur gebildet werden, was einen Verfall der organischen EL-Schicht 25 beeinflussen könnte. Daher wird die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 des ersten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiels in Bezug auf eine Herstellung eines Produkts einfacher als die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 des zuvor erwähnten bevorzugten Ausführungsbeispiels gebildet.
ii) Mit zunehmender Dicke der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 reduziert sich die Verminderung eines Lichtdurchlasses.
iii) Die erste Resonanzschicht 31 ist nicht darauf beschränkt, dass sie der zweiten Resonanzschicht 32 in der überlappenden Richtung benachbart ist. Beispielsweise kann eine weitere Schicht zwischen der ersten und zweiten Resonanzschicht 31 und 32 dazwischengelegt sein, und die erste und zweite Resonanzschicht 31 und 32 können mit einem Abstand voneinander in der überlappenden Richtung gebildet sein. Beispielsweise ist die Pufferschicht 27, wie in 5 gezeigt, an dem an dem Substrat 22 gebildeten Halbspiegel 51 geschichtet, und an der Pufferschicht 27 ist ein Halbspiegel 55 geschichtet. An dem Halbspiegel 55 ist eine Pufferschicht 56 geschichtet, und die organische EL-Vorrichtung 23 ist an der Pufferschicht 56 geschichtet. Und dann umfassen die reflektierenden Oberflächen einer zweiten Resonanzschicht 58 eine Oberfläche 51a des Halbspiegels 51 und eine Oberfläche 55a des Halbspiegels 55 auf der Seite der Pufferschicht 27. Die reflektierenden Oberflächen der dritten Resonanzschicht 59 umfassen die Oberfläche 51a und die Oberfläche 26a der zweiten Elektrode 26 auf der Seite der organischen EL-Schicht 25. Zwischen den Oberflächen 26a und 51a befinden sich die Pufferschicht 27, der Halbspiegel 55, die Pufferschicht 56, die erste Elektrode 24 und die organische EL-Schicht 25. Die Dicke der dritten Pufferschicht 56 ist derart bestimmt, dass das Intervall zwischen den Oberflächen 26a und 51a gleich einer Länge ist, die eine Multiplikation aus der Hälfte der Wellenlänge λ3 mit einer natürlichen Zahl ist. In diesem Fall kann, nachdem die Dicken t1 und t2 bestimmt sind, die Dicke t3 durch Bestimmen der Dicke der dritten Pufferschicht 56 bestimmt werden. Daher ist das Maß einer Gestaltungsfreiheit verbessert.
iv) Bei einem alternativen Beispiel kann eine der reflektierenden Oberflächen der ersten Resonanzschicht oder eine der reflektierenden Oberflächen der zweiten Resonanzschicht als eine der reflektierenden Oberflächen der dritten Resonanzschicht dienen. Beispielsweise sind, wie in 6 gezeigt, die zweite Resonanzschicht 52 und die erste Resonanzschicht 31 an dem Substrat 22 angeordnet. An der zweiten Elektrode 26 sind eine transparente Pufferschicht 60 und ein reflektierender Spiegel 61 in der erwähnten Reihenfolge geschichtet. Der Passivierungsfilm 29 ist an dem reflektierenden Spiegel 61 geschichtet. Die reflektierenden Oberflächen einer dritten Resonanzschicht 62 umfassen die Oberfläche 51a des Halbspiegels 51 und eine Oberfläche 61a des reflektierenden Spiegels 61. Zwischen den Oberflächen 51a und 61a sind die Pufferschicht 27, die erste Elektrode 24, die organische EL-Schicht 25, die zweite Elektrode 26 und die Pufferschicht 60 vorhanden. Die Dicke der Pufferschicht 60 wird derart bestimmt, dass das Intervall zwischen den Oberflächen 51a und 61a gleich einer Länge ist, die eine Multiplikation aus der Hälfte der Wellenlänge λ3 mit einer natürlichen Zahl ist. Auch in diesem Fall kann, nachdem die Dicken t1 und t2 bestimmt sind, die Dicke t3 durch Bestimmung der Dicke der Pufferschicht 60 bestimmt werden. Daher ist das Maß einer Designfreiheit bzw. Gestaltungsfreiheit verbessert.
v) Jede Resonanzschicht kann derart gebildet sein, dass sie die reflektierenden Oberflächen der anderen Resonanzschichten teilt. Beispielsweise ist, wie in 7 gezeigt, bei einem Zustand, bei welchem die organische EL-Vorrichtung 23 und die Pufferschicht 27 in der erwähnten Reihenfolge an dem Substrat 22 gebildet sind, der Halbspiegel 65 an der Pufferschicht 27 geschichtet. Und dann ist an dem Halbspiegel 65 eine Pufferschicht 66 geschichtet, und an der Pufferschicht 66 ist ein reflektierender Spiegel 67 geschichtet. Die Passivierungsschicht 29 ist an dem reflektierenden Spiegel 67 geschichtet. Ein Paar von reflektierenden Oberflächen einer zweiten Resonanzschicht 68 umfasst die Oberfläche 26b der zweite Elektrode 26 und eine Oberfläche 65a des Halbspiegels 65. Ein Paar von reflektierenden Oberflächen einer dritten Resonanzschicht 69 umfasst eine Oberfläche 65b des Halbspiegels 65 und eine Oberfläche 67a des reflektierenden Spiegels 67. Demgemäss beeinflusst in dem Fall, dass die Dicke einer beliebigen Resonanzschicht von einem gewünschten Wert verschieden ist, der Unterschied bzw. die Differenz nicht die Dicke der anderen, da jeder Resonator unabhängig voneinander zur Verfügung gestellt ist. Daher beeinflusst der Unterschied nicht die Resonanz der anderen Resonanzschichten.
vi) Der Abstand zwischen der Oberfläche 24a der ersten Elektrode 24 und der Oberfläche 26a der zweiten Elektrode 26, welche einander zugewandt sind, kann kleiner als die Hälfte der Wellenlänge des in Resonanzschwingungen versetzten Lichts sein. Es sei angenommen, dass ein Paar von Oberflächen der ersten Resonanzschicht die Oberfläche 24a und die Oberfläche 65a des Halbspiegels 65 auf der Seite der organischen EL-Schicht 25 in 7 umfasst. In diesem Fall kann eine Dicke, welche zum in Resonanzschwingung Versetzen durch die erste Resonanzschicht erforderlich ist, sichergestellt werden, indem die Dicke der Pufferschicht 27 bestimmt wird. Daher kann die Dicke der organischen EL-Schicht 25 kleiner als die Hälfte der Wellenlänge des durch die erste Resonanzschicht in Resonanzschwingung versetzten Lichts sein.
vii) Die organische EL-Schicht 25 kann bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel nicht mit der Resonanzschicht kombiniert werden. Wie in 8 gezeigt, ist eine Hintergrundbeleuchtungseinheit zur Verfügung gestellt, bei welchem die organische EL-Vorrichtung 23 an dem Substrat 22 gebildet ist und mit dem Passivierungsfilm 29 bedeckt ist. Zwischen der Hintergrundbeleuchtungseinheit und dem Flüssigkristallfeld ist ein optischer Resonator 70 angeordnet. Die erste Elektrode 24 ist aus ITO als eine transparente Elektrode angefertigt, und die zweite Elektrode 26 ist aus Aluminium als eine reflektierende Elektrode angefertigt. Bei dem optischen Resonator 70 sind ein Halbspiegel 72, eine transparente Pufferschicht 73, ein Halbspiegel 74, eine transparente Pufferschicht 75 und ein Halbspiegel 76 in der erwähnten Reihenfolge an einem Glassubstrat 71 geschichtet. Ein Paar von Oberflächen einer ersten Resonanzschicht 77 umfasst eine Oberfläche 72a des Halbspiegels 72 und eine Oberfläche 74a des Halbspiegels 74 auf der Seite der Pufferschicht 73. Ein Paar von Oberflächen einer zweiten Resonanzschicht 78 umfasst eine Oberfläche 74b des Halbspiegels 74 und eine Oberfläche 76a des Halbspiegels 76 auf der Seite der Pufferschicht 75. Ein Paar von Oberflächen einer dritten Resonanzschicht 79 umfasst die Oberflächen 72a und 76a. In diesem Fall ist der optische Resonator 70 getrennt von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 gebildet und er ist an der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 fixiert. Daher kann eine Resonanzschicht an einer existierenden Hintergrundbeleuchtungseinheit fixiert werden.

Der optische Resonator 70 umfasst die erste Resonanzschicht 77, bei welcher die auf der Lichtausgabeseite angeordnete Oberfläche 72a des Halbspiegels 72 der Oberfläche 74a des Halbspiegels 74 zugewandt ist. Außerdem umfasst der optische Resonator 70 die zweite Resonanzschicht 78, bei welcher die Oberfläche 74b des zweiten Halbspiegels 74 der Oberfläche 76a des Halbspiegels 76 zugewandt ist, und die dritte Resonanzschicht 79, bei welcher die Oberfläche 72a des Halbspiegels 72 der Oberfläche 76a des dritten Halbspiegels 76 zugewandt ist. Daher kann das Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge durch Bestimmung des Abstands zwischen beiden reflektierenden Oberflächen in Resonanzschwingungen versetzt werden. Aus dem bei der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 emittierten Licht kann das Licht mit einer vorbestimmten Farbe verstärkt werden, und die Helligkeit wird verbessert.
Der optische Resonator 70 wird separat von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 gebildet und wird dann an der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 fixiert. Daher kann eine Resonanzschicht an einer vorhandenen Hintergrundbeleuchtungseinheit fixiert bzw. befestigt werden, und es kann sogar das von einem existierenden bzw. vorhandenen Lichtquellenkörper emittierte Licht verstärkt werden. Außerdem kann der optische Resonator 70, wenn die organische EL-Vorrichtung 23 als die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 dient, beispielsweise ohne sorgfältige Steuerung der Schichttemperatur gebildet werden, was einen Ruin bzw. Verfall der organischen EL-Schicht 25 bewirken kann.
Bei jeder der ersten und zweiten Resonanzschichten 77 und 78 sind die an beiden Oberflächen der transparenten Schicht (der Pufferschicht) gebildeten Reflektoren Halbspiegel. Daher können beide Reflektoren bei der selben Prozedur gebildet werden.

viii) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel können, wenn die Resonanzschichten 77 bis 79, wie zuvor beschrieben, gebildet werden, der Halbspiegel 76, die Pufferschicht 75, der Halbspiegel 74, die Pufferschicht 73 und der Halbspiegel 72 in der erwähnten Reihenfolge an dem Substrat 22 der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 auf der der organischen EL-Vorrichtung 23 gegenüberliegenden Seite gebildet werden, so dass sie die Resonanzschichten 77 bis 79 bilden.
ix) Der zuvor erwähnte optische Resonator 70 kann bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel bei einer beliebigen Position zwischen den Farbfiltern 19 und der organischen EL-Schicht 25 angeordnet sein. Beispielsweise kann der optische Resonator 70 bei dem Flüssigkristallfeld 12 angeordnet sein, wie in 9 gezeigt.
x) Bei einem weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel können alle Reflektoren der Resonanzschichten lichtdurchlässig sein und sie können lieber benachbart zu der Seite des Flüssigkristallanzeigefelds 12 als der Seite eines Emissionsabschnitts der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13, oder der organischen EL-Vorrichtung 23, angeordnet sein. In diesem Fall kann nicht nur das Licht von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13, sondern auch Umgebungslicht von der Außenseite der Anzeigeeinheit 11 zur Anzeige Verwendung finden.
xi) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der zuvor erwähnte optische Resonator 70 bei der Lichtausgabeseite im Hinblick auf die Farbfilter 19 angeordnet sein. In diesem Fall ist die Helligkeit verbessert.
xii) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein optischer Resonator nicht darauf beschränkt, dass er eine Struktur bzw. einen Aufbau aus drei Resonanzschichten aufweist. Zum Beispiel sind zwei separate optische Resonatoren zur Verfügung gestellt, wobei einer davon eine einzige Resonanzschicht aufweist, und wobei ein anderer davon doppelte Resonanzschichten aufweist, und wobei einer der optischen Resonatoren an der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 fixiert sein kann, und der andere optische Resonator kann in dem Flüssigkristallanzeigefeld 12 angeordnet sein. Alternativ können beide optische Resonatoren überlappt sein und sie können an der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 fixiert sein.
xiii) Auch wenn bei dem zuvor erwähnten alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel der zuvor erwähnte optische Resonator 70 die drei Resonanzschichten 77 bis 79 umfasst, kann ein optischer Resonator eine Resonanzschicht umfassen. Beispielsweise sind, wie in 10A gezeigt, bei einem optischen Resonator 81 zur Versetzung des B-Lichts in Resonanzschwingung das Substrat 71, der Halbspiegel 72, die Pufferschicht 73 und der Halbspiegel 74 in der erwähnten Reihenfolge gebildet. Der optische Resonator 81 umfasst eine Resonanzschicht 81a zur Versetzung des B-Lichts in Resonanzschwingung als eine erste Resonanzschicht, bei welcher Oberflächen 72a und 74a einander zugewandt sind. In ähnlicher Weise umfasst ein optischer Resonator 82, wie in 10B gezeigt, eine Resonanzschicht 82a als eine zweite Resonanzschicht zur Versetzung des G-Lichts in Resonanzschwingung, und ein optischer Resonator 83 umfasst als eine dritte Resonanzschicht eine Resonanzschicht 83a zur Versetzung des R-Lichts in Resonanzschwingung. Die optischen Resonatoren 81 bis 83 für das R-, G- und B-Licht werden individuell hergestellt, können aufgestapelt werden, und können an der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 fixiert werden.
xiv) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der zuvor erwähnte optische Resonator 70 derart geformt werden, dass er flexibel ist. Beispielsweise kann der optische Resonator 70 einen Film bilden. In diesem Fall ist das Substrat 71 des optischen Resonators 70 aus transparentem Harz angefertigt, so dass es flexibel ist. Der optische Resonator 70 kann auf den Lichtquellenkörper mit einer gekrümmten bzw. gebogenen Oberfläche angewendet werden.
xv) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Dicke des optischen Resonators 70 größer als diejenige eines Films sein, wenn der optische Resonator 70, wie zuvor erwähnt, als flexibel geformt ist. Beispielsweise kann der optische Resonator 70 ein Blatt bilden.
xvi) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel können die erste und zweite Elektrode 24 und 26 der organischen EL-Vorrichtung 23 transparente Elektroden sein, und der optische Resonator 70 kann benachbart zu einer Seite angeordnet sein, welche der Lichtausgabeseite der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 gegenüberliegt. Und dann ist der am weitesten entfernt von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 liegende Reflektor des optischen Resonators 70 ein totalreflektierender Spiegel, und die anderen Reflektoren sind Halbspiegel. In diesem Fall kann darüber hinaus ein Spalt bzw. eine Lücke oder eine transparente Festkörperschicht zwischen der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 und dem optischen Resonator 70 zur Verfügung gestellt sein. Dementsprechend arbeitet bzw. funktioniert der optische Resonator 70 als ein Reflektor zur Verstärkung des Lichts mit einer vorbestimmten Wellenlänge. Daher kann beispielsweise die Menge des Lichts mit der vorbestimmten Wellenlänge erhöht werden.
xvii) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 ein nach oben emittierender Typ sein, bei welchem das von der organischen EL-Vorrichtung 23 emittierte Licht aus einer der Seite des Substrats 22 gegenüberliegenden Seite herausgenommen wird.
xviii) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine die organische EL-Vorrichtung 23 abdichtende Einrichtung nicht auf den Passivierungsfilm 29 beschränkt. Beispielsweise kann anstelle des Passivierungsfilms 29 eine ein Durchdringen von Wasser und Sauerstoff blockierende Abdeckung aus transparentem Material, wie beispielsweise Glas, angeordnet sein. Zwischen der Abdeckung und dem Substrat 22 kann ein nicht abgebildetes Abdichtbauteil (beispielsweise Polysilazan) derart angeordnet sein, dass es verhindert, dass die organische EL-Schicht 25 Wasser und Sauerstoff ausgesetzt wird.
xix) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann bei dem Aufbau des Bodenemissionstyps die organische EL-Vorrichtung 23 anstelle des Passivierungsfilms 29 durch eine aus Metall gefertigte Abdichtbüchse (eine Abdichtabdeckung) abgedichtet sein.
xx) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel können die Pufferschichten 27, 56, 60, 66, 73 und 75 aus transparentem Material, wie beispielsweise Siliziumnitrid, angefertigt sein. Darüber hinaus können die Pufferschichten 27, 56, 60, 66, 73 und 75 aus transparenten organischen Schichten, wie beispielsweise einem Material eines Überzugs für ein Farbfilter, oder anderen nichtorganischen Schichten, zusammengesetzt sein.
xxi) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Halbspiegel bei dem zuvor erwähnten bevorzugten Ausführungsbeispiel nicht auf eine Anfertigung aus Aluminium beschränkt. Beispielsweise kann der Halbspiegel aus Silber angefertigt sein. Oder der Halbspiegel kann aus einer aus Magnesium und Silber zusammengesetzten Legierung angefertigt sein.
xxii) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die erste Elektrode 74 aus Silber, Chrom, Molybdän, oder einer aus Silber, Chrom und Molybdän zusammengesetzten Legierung angefertigt sein. Oder die erste Elektrode 24 kann aus einer Aluminium-Palladium-Kupfer-Legierung angefertigt sein.
xxiv) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die erste Elektrode 24 eine Kathode sein und die zweite Elektrode 26 kann eine Anode sein.
xxv) Das Flüssigkristallfeld 12 kann ein lichtdurchlässiger Typ oder ein halb lichtdurchlässiger Typ sein. Das Flüssigkristallfeld 12 ist nicht darauf beschränkt, die passive Matrixbetriebsart einzusetzen, und beispielsweise kann es bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel eine aktive Matrixbetriebsart einsetzen.
xxvi) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 nicht darauf beschränkt, dass sie in ihrem gesamten Bereich eine Struktur zur Emission von Licht aufweist. Beispielsweise kann die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt sein, welche in der Lage sind, individuell zu leuchten, und die Bildelementen des Flüssigkristallfelds 12 entsprechenden Bereiche können selektiv leuchten. In diesem Fall kann im Vergleich zu der Hintergrundbeleuchtungseinheit, welche eine Struktur zur Emission von Licht in ihrem gesamten Bereich aufweist, der elektrische Energieverbrauch reduziert werden.
xxvii) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die lichtemittierende Vorrichtung nicht auf die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 der Flüssigkristallanzeigeeinheit 11 beschränkt, und beispielsweise kann die lichtemittierende Vorrichtung als eine Raumleuchte eines Fahrzeugs oder als eine im Inneren hängende Beleuchtungseinheit sein. In diesem Fall ist die Farbe des Lichts im Vergleich zu einer eine herkömmliche lichtemittierende Vorrichtung als eine Lichtquelle umfassenden Beleuchtungseinheit lebendig.
xxviii) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Lichtquellenkörper nicht auf die organische EL-Vorrichtung beschränkt, und beispielsweise kann der Lichtquellenkörper eine nichtorganische EL-Vorrichtung sein. Ferner kann der Lichtquellenkörper eine andere Vorrichtung als die EL-Vorrichtung sein. Der optische Resonator 70 kann das Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge aus einem beliebigen Lichtquellenkörper verstärken.
xxix) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die in Resonanzschwingung versetzten Lichter nicht darauf beschränkt, dass sie die Farben R, G und B umfassen und sie können andere Farben umfassen.
xxx) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Farben der in Resonanzschwingung versetzten Lichter nicht auf drei beschränkt. Beispielsweise kann die Anzahl zwei betragen.
xxi) Bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der optische Resonator 70 vier Resonanzschichten oder mehr umfassen. Beispielsweise können die Resonanzschichten derart zur Verfügung gestellt sein, dass sie die Lichter mit einer Kombination von vier Farben oder mehr, die anders rot, blau und grün sind, in Resonanzschwingung versetzen.
xxxii) Der Lichtquellenkörper ist bei einem alternativen bevorzugten Ausführungsbeispiel nicht darauf beschränkt, das weiße Licht zu emittieren.

Die vorliegenden Ausführungsbeispiele sind als veranschaulichend und nicht beschränkend zu verstehen, und die Erfindung ist nicht auf die hierin dargelegten Einzelheiten beschränkt, sondern sie kann innerhalb des Geltungsbereichs der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.
Eine lichtemittierende Vorrichtung umfasst einen Lichtquellenkörper und eine Vielzahl von Resonanzschichten. Der Lichtquellenkörper erzeugt Licht. Jede der Vielzahl von Resonanzschichten versetzt das Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge in Resonanzschwingung. Jede der Wellenlängen des von den Resonanzschichten in Resonanzschwingung versetzten Lichts unterscheidet sich von zumindest einer der anderen Wellenlängen des durch die Resonanzschichten in Resonanzschwingung versetzten Lichts.

Claims

Lichtemittierende Vorrichtung (13) mit einem Licht erzeugenden Lichtquellenkörper (23) und einer Vielzahl von Resonanzräumen (31, 32), wobei die Vielzahl der Resonanzräume in der Richtung überlappen, in welcher das Licht von der Vorrichtung emittiert wird, wobei jeder der Vielzahl von Resonanzräume eine Pufferschicht (25, 27), eine reflektierende Oberfläche (24a, 26b) eines ersten Reflektors in Kontakt mit der Pufferschicht (25, 27) und eine reflektierende Oberfläche (26a, 28a) eines zweiten Reflektors in Kontakt mit der Pufferschicht umfasst, wobei jeder der Vielzahl von Resonanzräume das Licht mit einer vorbestimmten Wellenlänge (B, G) zum Schwingen bringt, und wobei das zum Schwingen gebrachte Licht von der Vorrichtung emittiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Wellenlängen des durch die Resonanzräume zum Schwingen gebrachten Lichts von zumindest einer der anderen Wellenlängen des durch die Resonanzräume zum Schwingen gebrachten Lichts verschieden ist, und die Dicken der Resonanzräume derart gewählt sind, dass zwischen der reflektierenden Oberfläche (24a) von einem der ersten und zweiten Reflektoren eines der Vielzahl von Resonanzräumen und der reflektierenden Oberfläche (28a) von einem der ersten und zweiten Reflektoren eines anderen der Vielzahl von Resonanzräumen zum Schwingen gebrachtes Licht eine vorbestimmte Wellenlänge (R) hat, welche von dem durch einen oder mehr der Resonanzräume zum Schwingen gebrachten Licht verschieden ist, welches Licht von der Vorrichtung emittiert wird.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lichtquellenkörper (23) weißes Licht emittiert.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Lichtquellenkörper eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die organische Elektrolumineszenzvorrichtung eine in einer der Resonanzräume gebildete organische Elektrolumineszenzschicht (25) und Elektroden (24, 26) umfasst, welche zumindest einen der Resonanzräume bilden, wobei die organische Elektrolumineszenzschicht seine Pufferschicht ist, und die Elektroden seine ersten und zweiten Reflektoren sind.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vielzahl von Resonanzräumen benachbart zueinander in einer Richtung gebildet sind, in welcher die Resonanzräume überlappen.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zumindest einer der Vielzahl von Resonanzräumen (77, 78, 79) flexibel ist.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Lichtquellenkörper (23) eine eine Elektrode umfassende organische Elektrolumineszenzvorrichtung ist, und zumindest einer der ersten und zweiten Reflektoren (24, 26, 28) von zumindest einem der Vielzahl der Resonanzräume als die Elektrode dient.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jeder der Vielzahl von Resonanzräume mit einem Abstand voneinander mit einer dazwischen eingelegten Schicht in einer Richtung gebildet ist, in welcher die Resonanzräume überlappen.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zumindest einer der ersten und zweiten Reflektoren von zumindest einem der Vielzahl der Resonanzräume als der Reflektor für mehr als einen der Vielzahl von Resonanzräume dient.
Lichtemittierende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei einer der ersten und zweiten Reflektoren (26, 28) von einem der Vielzahl der Resonanzräume das Licht totalreflektiert.
Anzeigeeinheit (11) mit einer Flüssigkristallanzeige (12) und einer lichtemittierenden Vorrichtung nach Anspruch 1, welche an der Rückseite der Flüssigkristallanzeige angeordnet ist, damit sie als eine Hintergrundbeleuchtung (13) dient.
Anzeigeeinheit nach Anspruch 11, wobei die Flüssigkristallanzeige (12) ein Farbfilter (19) umfasst, wobei das von der lichtemittierenden Vorrichtung emittierte Licht eine Vielzahl von Farben umfasst, und wobei zumindest eins der durch die lichtemittierende Vorrichtung zum Schwingen gebrachten Lichter das Farbfilter durchdringt.
Anzeigeeinheit nach Anspruch 12, wobei das Farbfilter (19) die Farben Rot, Grün, und Blau umfasst, wobei das zum Schwingen gebrachte Licht rotes Licht, blaues Licht und grünes Licht ist.
Beleuchtungseinheit mit einer lichtemittierenden Vorrichtung (13) als eine Lichtquelle nach Anspruch 1.
Lichtemittierende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl der Resonanzräume zwei Resonanzräume umfasst, und wobei das zum Schwingen gebrachte Licht jeweils die Wellenlängen von blauem Licht, grünem Licht und rotem Licht aufweist.