JP2007018768A - 発光装置及びその製造方法並びに液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＬ素子を発光部とした発光装置において、発光部の輝度分布を所望状態にするための新規な構造を備えた発光装置を提供する。
【解決手段】発光装置２１は、第１電極２３と第２電極２５との間に有機ＥＬ層２４が設けられた有機ＥＬ素子２６を発光部２７としている。第１電極２３は第２電極２５よりも体積抵抗率が高く、透明な材料で形成され、第２電極２５が複数の電極部２５ａに分割されている。各電極部２５ａに対応する端子部２９は、第１電極２３と同じ材料により形成されている。端子部２９に対する各電極部２５ａの接続位置と各外部接続配線３０の接続位置との間の距離Ｌは、有機ＥＬ素子２６が定電流駆動された際に、各電極部２５ａに対応する発光領域２７ａの輝度が略同じになるように調整されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光装置及びその製造方法並びに液晶表示装置に係り、詳しくはエレクトロルミネッセンス素子を発光部とした発光装置及びその製造方法並びに液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、コンピュータ、携帯機器等の表示装置として広く用いられている。近年、これらの表示装置では周囲が暗くても表示が容易に認識できるようにバックライトが設けられている。液晶表示装置のバックライトとしてエレクトロルミネッセンス素子（以下、エレクトロルミネッセンスを適宜ＥＬと記載する。）を備えた照明装置が提案されている。また、表示品位を向上させるため、液晶表示装置のバックライトをＥＬパネルで構成するとともに発光部を複数に分割して設け、各発光部を選択的に駆動可能とした構成も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に発光層が設けられ。陽極と陰極との間に電圧を印加することで発光層に電流が流れて発光する。発光層が発した光は、陽極又は陰極のどちらかの電極側より外部に取り出される。このため、少なくとも光を取り出す側の電極には取り出す光に対して透過性を有する透明電極が使用される。透明電極としては、一般に、アルミニウム等の金属電極に比較して体積抵抗率の高い、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＺｎＯ（酸化亜鉛）等が用いられる。

有機ＥＬ素子の輝度は、発光層における電流密度に影響され、電流密度が高いほど素子の輝度は高くなる。透明電極にＩＴＯを使用した場合、電極の電源接続端子から近い部分と遠い部分とで、電気抵抗値の差が大きくなり、また発光層における電流密度の差も大きくなる。従って、有機ＥＬ素子の発光面において輝度が異なる部分が出現することになる。

また、マトリックス表示あるいはセグメント表示用に使用する有機ＥＬ素子においては、駆動回路から発光表示を行うドットやセグメント等の表示部までの距離に差があるため、表示部の位置により発光強度にバラツキが生じることとなって表示品位を低下させるという問題がある。そこで、表示部の発光強度に顕著なバラツキが生じない、表示品位を高めることを可能とする有機ＥＬ素子が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載された有機ＥＬ素子は、透明基板上に陽極、有機層及び陰極で複数の表示部が形成され、表示部の陽極部の各々と、駆動回路に接続される配線との間に調整抵抗が接続されている。調整抵抗は、各表示部における駆動回路からの抵抗値が所定の範囲内になるように抵抗値が設定されている。例えば、調整抵抗にトリミング抵抗を使用し、発光強度を測定しながら調整抵抗をレーザーで傷つけてそれらの抵抗値を調整することが開示されている。
特開２０００−７５８０２号公報（明細書の段落［００４８］〜［００５０］、図１１） 特開２００１−５４２０号公報（明細書の段落［００１８］〜［００２１］、図１）

特許文献１のように、複数に分割された発光部を選択的に発光させて液晶パネルを照明する構成では、各発光部間の輝度に大きなバラツキがあると、かえって表示品位を落としてしまうという問題が発生する。

特許文献２では、複数の表示部の発光強度のバラツキを低減させるために、陽極部と駆動回路に接続される配線との間に、チップ抵抗やトリミング抵抗等の調整抵抗を接続することで、各表示部における駆動回路からの抵抗値を調整しているが、この構成では素子の部品点数が増加し、コストが高くなるといった問題が発生する。また、例えば、調整抵抗にトリミング抵抗を使用した場合には、抵抗をレーザーで傷つけて抵抗値を調整するため、一旦抵抗を余分に傷つけると元に戻すことはできないので抵抗値の調整が面倒である。

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その第１の目的はＥＬ素子を発光部とした発光装置において、複数に分割された発光領域からなる発光部の輝度分布を所望状態にするための新規な構造を備え、製造が容易な発光装置及びその製造方法を提供することにある。ここで、「所望状態」とは、例えば、発光部の輝度分布が略均一になる状態や、発光部に部分的に明部または暗部となる領域が生じる状態等を意味する。また、第２の目的はその発光装置をバックライトとした液晶表示装置を提供することにある。

前記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、第１電極と第２電極との間に発光層が設けられたエレクトロルミネッセンス素子を発光部とした発光装置である。前記第１電極及び第２電極のうちの一方の電極が複数の電極部に分割され、前記複数の電極部のそれぞれに対応した当該電極部よりも体積抵抗率が高い材料で形成された端子部を備えている。前記端子部には、前記電極部及び外部接続配線が接続されており、前記端子部に対する各電極部の接続位置と各外部接続配線の接続位置との間の距離を調整することで各電極部に対応する発光領域の輝度が調整されている。ここで、「外部接続配線」とは、発光装置に電流を供給するための、端子部に接続される配線をいう。また、ここで、「発光領域の輝度が調整されている。」とは、発光装置の好ましい状態に対応するように発光部の輝度が調整されていることを意味する。例えば、発光装置として発光部全体が均一な輝度分布であることが好ましい状態であれば、各発光領域の輝度が略同じになるように調整される。また、発光装置として発光部の一部が他の部分より輝度が低い状態あるいは高い状態となることが好ましい状態であれば、その部分と対応する発光領域の輝度が他の発光領域より輝度が低い状態あるいは高い状態となるように調整される。

この発明では、各端子部において、端子部に対する電極部の接続位置と外部接続配線の接続位置との間の距離を調整することで、端子部における電流経路の抵抗値が調整されることとなり、各電極部に対応する発光領域の輝度が調整される。従って、各端子部における電流経路の抵抗値を調整するという簡単な構成により、各発光領域の輝度を調整することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１電極は前記第２電極よりも体積抵抗率が高い材料で形成され、前記第２電極が分割されている。この発明では、第１電極側、即ち体積抵抗率が高い側の電極を分割する場合に比較して、端子部における抵抗値の調整が容易になる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記端子部は前記第１電極と同じ材料により形成されている。この発明では、発光装置を製造する際、端子部を第１電極と同時に形成することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記各外部接続配線の前記端子部に対する接続位置は、電極が分割される方向に対して一直線上に位置するように設定され、前記端子部に対する各電極部の接続位置を変更して前記距離を調整するように構成されている。ここで、「外部接続配線の前記端子部に対する接続位置は、電極が分割される方向に対して一直線上に位置する」とは、各端子部に対する外部接続配線の接続位置を仮想の線で結んだ場合に、その仮想の線が電極部の延びる方向に対して垂直な方向に一直線となることを意味する。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記各電極部の前記端子部に対する接続位置は、電極が分割される方向に対して一直線上に位置するように設定され、前記端子部に対する前記各外部接続配線の接続位置を変更して前記距離を調整するように構成されている。ここで、「各電極部の前記端子部に対する接続位置は、電極が分割される方向に対して一直線上に位置する」とは、各端子部に対する電極部の接続位置を仮想の線で結んだ場合に、その仮想の線が電極部の延びる方向に対して垂直な方向に一直線となることを意味する。この発明では、ＥＬ素子を形成した後においても前記距離の調整を行うことができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記端子部に対する前記各電極部の接続位置と前記各外部接続配線の接続位置との間の距離は、前記発光装置が定電流駆動された際に全ての発光領域の輝度が略同じになるように設定されている。この発明では、定電流駆動を行った場合、発光部全体の輝度分布が略均一になる。また、各発光領域は、同じ電流を流したときに略同じ輝度で発光するため、各発光領域に対応する電極に流れる電流量を制御することで、各発光領域毎に所望の輝度で発光させるのが容易になる。なお、この明細書及び特許請求の範囲において、「全ての発光領域の輝度が略同じになる」及び「発光部全体が均一な輝度分布である」とは、複数の発光領域を備える発光部において、各発光領域の、全体の平均輝度、複数の点における輝度の平均、又は特定の部位における輝度、のうちのいずれかを求めた場合に、それら輝度の最小値を最大値で除算した値に１００を掛けた値（％）が６０％以上であることを意味する。前記値が大きいほど均一性が向上し、１００％のときに均一となる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法である。そして、前記端子部に対する前記各電極部の接続位置と前記各外部接続配線の接続位置との間の距離が適正な範囲か否かを前記発光領域を発光させて確認する工程と、前記距離が適正でない場合には前記端子部に対する前記各外部接続配線の接続位置を変更する接続位置変更工程とを備えている。この発明では、発光部が所望の発光状態となるように、前記距離を確実に適正な値に調整することができる。

請求項８に記載の発明は、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面に設けられたバックライトと、前記液晶パネルと前記バックライトとを制御する制御装置とを有する液晶表示装置である。そして、前記バックライトとして請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発光装置が使用されている。前記発光装置の前記電極部は、前記液晶パネルの垂直走査方向と直交する方向に延びており、前記制御装置は、前記バックライトの前記複数の発光領域を、前記液晶パネルの垂直走査に同期して順に発光状態と非発光状態とに切り替え制御し、少なくとも各発光領域の直上にある液晶の表示データ書き替え期間は、当該発光領域が非発光状態となるように前記バックライトを制御する。この発明では、動画表示を行う際に、残像が見えるのを抑制でき、動画像の画質が向上する。

本発明によれば、ＥＬ素子を発光部とした発光装置において、複数に分割された発光領域からなる発光部の輝度分布を所望状態にするための新規な構造を備えた発光装置及びその製造方法を提供することができる。また、その発光装置をバックライトとした液晶表示装置を提供することができる。

以下、本発明を擬似インパルス駆動型液晶表示装置のバックライトに具体化した一実施形態を図１〜図５に従って説明する。図１（ａ）は発光装置の模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における模式断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における模式断面図である。図２は分割された各発光領域における第１電極（陽極）の抵抗と、第２電極（陰極）の端子部の抵抗との関係を示す模式図である。図３は液晶パネルと発光装置の模式部分断面図、図４は発光装置の製造手順を示すフローチャート、図５は駆動回路の概略構成図である。

なお、図１及び図３は、発光装置、第１電極、第２電極、液晶パネル等の構成を模式的に示したものであり、図示の都合上、一部の寸法を誇張して分かり易くしているために、それぞれの部分の幅、長さ、厚さ等の寸法の比は実際の比と異なっている。

図３に示すように、液晶表示装置１０はフルカラー表示を行うものであり、透過型の液晶パネル１１と、その背面（表示面と反対側の面）側に配置されるバックライトとしての発光装置２１とを備えている。液晶パネル１１は、公知のアクティブマトリックス型のフルカラー表示用の液晶パネルと基本的に同じ構成である。

図１（ａ）〜（ｃ）及び図３に示すように、発光装置２１には、基板２２の上に順に、第１電極２３、発光層としての有機ＥＬ層２４及び第２電極２５が設けられたＥＬ素子としての有機ＥＬ素子２６が、面状の発光部２７として設けられている。即ち、発光装置２１は、第１電極２３と第２電極２５との間に発光層が設けられたＥＬ素子を発光部２７とした発光装置である。有機ＥＬ素子２６は、有機ＥＬ層２４が水分（水蒸気）及び酸素の悪影響を受けないように、保護膜２８で被覆されている。

この実施形態では、基板２２として透明なガラス基板が使用されている。また、第１電極２３が陽極を構成し、第２電極２５が陰極を構成する。第１電極２３は、第２電極２５よりも体積抵抗率が高く、かつ透明な材料で形成されている。ここで、「透明」とは、少なくとも可視光を透過可能なことを意味する。第１電極２３は、公知の有機ＥＬ素子で透明電極として用いられるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）により形成されている。第２電極２５は、金属（例えば、アルミニウム）で形成され、光を反射する機能を有する。有機ＥＬ素子２６は、有機ＥＬ層２４からの光が基板２２側から取り出される（出射される）所謂ボトムエミッションタイプに構成されている。

有機ＥＬ層２４は、第１電極２３の端子２３ａを除いた部分を覆うように形成されている。有機ＥＬ層２４は、公知の有機ＥＬ材料を用いて形成され、例えば、第１電極２３側から順に正孔輸送層、発光層及び電子輸送層が積層されて形成されている。有機ＥＬ層２４は、白色発光を行うように構成され、発光装置２１を液晶表示装置１０のバックライトとして使用する場合、カラーフィルタを使用したフルカラー表示に対応できるようになっている。白色発光を行う構成としては、公知の構成、例えば、赤、緑、青に発光する層を平面的に微細に塗り分けて全体として白色発光とする構成、赤、緑、青に発光する層を積層して全体として白色発光とする構成、赤、緑、青の色素をホスト分子あるいは高分子中に分散させる構成等がある。

有機ＥＬ層２４を保護するための保護膜２８は、例えば窒化ケイ素で形成されている。
有機ＥＬ素子２６において、液晶パネル１１と対向する側に配置される第１電極２３は、ベタ電極で構成されている。一方、有機ＥＬ層２４を挟んで第１電極２３と反対側に配置される第２電極２５は、線状（帯状）をなすように複数の電極部２５ａに分割された状態に形成されている。各電極部２５ａは、同じ幅に形成されている。そして、各電極部２５ａと、第１電極２３とに挟まれた有機ＥＬ層２４の部分がそれぞれ独立して発光可能な発光領域２７ａとなっている。即ち、発光部２７は、複数の発光領域２７ａを備えている。

発光領域２７ａの幅は液晶表示装置１０の１画素分の幅ではなく、複数画素分の幅に形成されている。即ち、発光領域２７ａは、同時に走査される１列分の液晶の画素領域毎に設けられるのではなく、複数列分の画素領域を照明するのに必要な幅に形成されている。

図１（ａ）に示すように、第１電極２３は、液晶パネル１１の垂直走査方向（図１（ａ）の上下方向、図３の左右方向）における一端部に端子２３ａ（図１（ａ）にのみ図示）を有している。端子２３ａは、第１電極２３の幅方向（図１（ａ）の左右方向）全長にわたって設けられている。

各電極部２５ａは、端子２３ａと平行に延び、且つ互いに一定間隔をおいて配置されている。各電極部２５ａは、その長手方向一端（図１（ａ）の右端）に端子部２９を有している。端子部２９は、第２電極２５よりも体積抵抗率が高い材料で形成されている。この実施形態では、端子部２９は、第１電極２３と同じ材料で形成されるとともに、基板２２上に形成されている。

各端子部２９の一端側には、電極部２５ａが接続され、他端側には外部接続配線３０が接続されている。この実施形態では、外部接続配線３０は、後記するドライバと端子部２９とを接続する。また、図示していないが、第１電極２３の端子２３ａにも、後述するドライバからの外部接続配線が接続されている。第１電極２３が陽極であり、第２電極２５が陰極である。ドライバより供給される発光装置２１を発光させるための電流は、第１電極２３、有機ＥＬ層２４、第２電極２５の各電極部２５ａを通って、端子部２９、外部接続配線３０へと流れる。この時、各端子部２９において、端子部２９に対する電極部２５ａの接続位置と外部接続配線３０の接続位置との間の距離Ｌを調整することで、各電極部２５ａに対応する発光領域２７ａの輝度が調整されている。

各端子部２９は同じ幅、同じ長さ及び同じ厚さに形成されている。各電極部２５ａの端子部２９に対する接続位置は一直線上に位置するように設定され、端子部２９に対する各外部接続配線３０の接続位置を変更して距離Ｌを調整するように構成されている。ここで、「接続位置は一直線上に位置する」とは、各端子部２９における、端子部２９対する電極部２５ａの接続位置を仮想の線で結んだ場合に、その仮想の線が電極部２５ａの延びる方向に対して垂直な方向に一直線となることを意味する。また、端子部２９における距離Ｌは、端子部２９を流れる電流の電流経路の長さに対応する。端子部２９には金属等の電極材料で構成される第２電極２５よりも体積抵抗率の高い材料が用いられているので、距離Ｌが異なると、端子部２９における電流経路の抵抗値が異なることになる。

この実施形態では、各端子部２９における距離Ｌは、有機ＥＬ素子２６が定電流駆動された際に各電極部２５ａに対応する全ての発光領域２７ａの輝度が略同じになるように設定されている。ここで、「輝度が略同じ」とは、各発光領域２７ａの輝度を求めた場合に、それら輝度の最小値を最大値で除算した値に１００を掛けた値（％）が６０％以上であることを意味する。前記値が大きいほど均一性が向上し、１００％のときに均一となる。なお、この実施形態では、各発光領域２７ａの輝度を規定する方法として、まず、発光領域２７ａを電極部２５ａが延びる方向（図１（ａ）における左右方向）について複数の領域に等分割し、分割されたそれぞれの領域における中心点の輝度を求め、それら輝度の平均値を発光領域２７ａの輝度とする方法を用いている。

図２は、図１（ａ）に示す有機ＥＬ素子２６の各発光領域２７ａに対応する部分の第１電極２３の抵抗値と、各端子部２９における電流経路の抵抗値を表した等価回路図である。Ｒは第１電極２３の各発光領域２７ａに対応する部分の抵抗値であり、Ｒ１は端子２３ａから最も遠い位置に配置された端子部２９における、電極部２５ａから外部接続配線３０までの電流経路の抵抗値を示し、以下Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の順に、端子２３ａから遠い順で、各端子部２９における電流経路の抵抗値を示す。端子部２９における電流経路の抵抗値が大きい場合は、端子部２９内を電流が流れにくくなり、端子部２９における電流経路の抵抗値が小さい場合は、端子部２９内を電流が流れやすくなる。この実施形態では、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４＜Ｒ５＜Ｒ６となるように、各端子部２９に対する外部接続配線３０の接続位置を調整している。

有機ＥＬ素子２６の輝度は、有機ＥＬ層２４における電流密度に影響され、電流密度が高いほど素子の輝度は高くなる。第１電極２３は体積抵抗率が第２電極２５に比較して高く、端子２３ａから近い部分と遠い部分とでは、電気抵抗値の差が大きくなる。従って、各電極部２５ａの端子部２９における電流経路の抵抗値が同じ場合、各電極部２５ａに対応する有機ＥＬ層２４における電流密度の差も大きくなる。

しかし、この実施形態では、電極部２５ａの端子部２９における電流経路の抵抗値が、第１電極２３の端子２３ａに近いものほど大きくなるように構成されているため、有機ＥＬ素子２６は、各発光領域２７ａが略同じ輝度となる。

なお、第２電極２５にはアルミニウムや銀等の体積抵抗率の低い金属材料が使用されるため、各電極部２５ａにおいて、端子部２９から近い部分と遠い部分とで電気抵抗値の差はほとんどない。また、第１電極２３の端子２３ａには、後述するドライバからの外部接続配線が接続されており、端子２３ａの幅方向（図１（ａ）の左右方向）における各点には均一な電流が供給される。この実施形態では、第１電極２３に接続されるドライバからの外部接続配線は、端子２３ａの幅方向について一部分と接続しているのではなく、端子２３ａの幅方向について全体と接続するように構成されている。このため、発光装置２１に電流を供給した際の、端子２３ａの幅方向における電位差は小さくなっている。なお、端子２３ａに体積抵抗率の低い金属材料からなる補助電極を設けることで、さらに端子２３ａの幅方向における電位差を小さくすることができる。これにより、第１電極２３の、各電極部２５ａと対応する各部分において、電極部２５ａの延びる方向（図１（ａ）の左右方向）に対応する各点には均一な電流が供給されることになり、各発光領域２７ａにおける電極部２５ａの延びる方向についての輝度ムラは小さくなる。

また、各発光領域２７ａにおける第１電極２３の電極部２５ａと対応する部分は、電極部２５ａが延びる方向と直交する方向について、端子２３ａからの距離によって、わずかに電気抵抗値に差がある。しかし、この差は第１電極２３全体の電気抵抗値の差に比較してわずかなものであり、各発光領域２７ａにおける電極部２５ａが延びる方向と直交する方向についての輝度は略同じであるとみなすことができる。

次に前記のように構成された発光装置２１の製造方法を図４に従って説明する。
先ずステップＳ１で基板２２上に有機ＥＬ素子２６を形成する。有機ＥＬ素子２６の形成には公知の方法が使用される。例えば、ＩＴＯ膜が形成された透明な基板２２（ガラス基板）を準備する。このＩＴＯ膜に対してエッチングを行い、第１電極２３、端子２３ａ及び端子部２９を形成する。

次に基板２２及び第１電極２３の洗浄が行われた後、第１電極２３を覆うように、有機ＥＬ層２４を形成する。有機ＥＬ層２４は、例えば、蒸着法で形成され、有機ＥＬ層２４を構成する各層が蒸着により順次積層されることで形成される。その後、Ａｌの蒸着により有機ＥＬ層２４上に第２電極２５を形成する。このとき、第２電極２５の複数の電極部２５ａは、その電極部２５ａが端子部２９の一部を覆って端子部２９と電気的に接続される状態に形成される。最後に、保護膜２８を形成する。保護膜２８として窒化ケイ素等のセラミック膜を形成する場合、セラミック膜は、例えば、プラズマＣＶＤ法で形成される。

次にステップＳ２において、各端子部２９に、後記するドライバとの接続配線としての外部接続配線３０が接続される。各外部接続配線３０は、端子部２９における距離Ｌが予め設定された値となるように各端子部２９に接続される。

次にステップＳ３において、有機ＥＬ素子２６を駆動して各発光領域２７ａの輝度を測定し、各発光領域２７ａにおける平均輝度を算出する。そして、ステップＳ４において、各発光領域２７ａの輝度が所定範囲内か否か、即ち各発光領域２７ａの輝度が略同じか否かが判断される。ステップＳ３及びステップＳ４は、端子部２９に対する各電極部２５ａの接続位置と外部接続配線３０の接続位置との距離Ｌが適正な範囲か否かを発光領域２７ａを発光させて確認する工程を構成する。各発光領域２７ａの輝度が所定範囲内であれば製造が完了する。

各発光領域２７ａの輝度が所定範囲内でなければ、ステップＳ５に進み、輝度が所定範囲内でない発光領域２７ａの端子部２９に接続された外部接続配線３０の接続位置を変更する。ステップＳ５は、端子部２９に対する外部接続配線３０の接続位置を変更する接続位置変更工程を構成する。

その後ステップＳ３に戻り、有機ＥＬ素子２６を駆動して各発光領域２７ａの輝度を測定し、各発光領域２７ａにおける平均輝度を算出する。そして、再びステップＳ４へと進み、各発光領域２７ａの輝度が所定範囲内か否か、即ち各発光領域２７ａの輝度が略同じか否かが判断される。各発光領域２７ａの輝度が所定範囲内であれば製造が完了する。各発光領域２７ａの輝度が所定範囲内でなければ、ステップＳ５に進む。

次に前記のように構成された発光装置２１が、擬似インパルス駆動型液晶表示装置のバックライトとして使用される場合の作用を説明する。
図３に示すように、発光装置２１は、液晶表示装置１０を構成する透過型の液晶パネル１１の背面（表示面と反対側の面）側に配置されて使用される。液晶パネル１１は、公知のアクティブマトリックス型のフルカラー表示用の液晶パネルと基本的に同じ構成である。液晶パネル１１は、一対の透明な第１及び第２基板１２，１３を備え、両基板１２，１３は所定の間隔を保った状態で、図示しないシール材により貼り合わされて、その間に液晶１４が封止されている。基板１２，１３は例えばガラス製である。発光装置２１側に配置された第１基板１２には、液晶１４と対向する面に画素電極１５と、画素電極１５に接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１６とがマトリックス状に形成されている。画素電極１５はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）で形成されている。３個の画素電極１５が１組で１個の画素を構成している。また、第１基板１２には、液晶１４と反対側の面に偏光板１７ａが配設されている。

第２基板１３の液晶１４と対向する面にはカラーフィルタ１８が形成され、カラーフィルタ１８上には全画素共通の透明電極１９が形成されている。透明電極１９もＩＴＯで形成されている。カラーフィルタ１８は、赤色、緑色及び青色の光をそれぞれ透過する領域１８ａ，１８ｂ，１８ｃを有し、それらの領域１８ａ〜１８ｃの各々が１つの画素電極１５と対応している。隣接する領域同士はブラックマトリックス２０で区画されている。第２基板１３の液晶１４と反対側の面には偏光板１７ｂが形成されている。

発光装置２１は、基板２２が液晶パネル１１と対向するとともに、各発光領域２７ａが液晶パネル１１の垂直走査方向（図３の左右方向）と直交する方向（図３の紙面と垂直方向）に延びるように配置される。

図５に示すように、液晶パネル１１及び発光装置２１で構成される表示部４１の外側には、ＴＦＴ１６のゲート電極を駆動するゲートドライバ４２と、ソース電極（データ電極）を駆動するソースドライバ４３とが設けられている。また、表示部４１の外側には、発光装置２１の第１電極２３及び第２電極２５を駆動するドライバ４４が設けられている。第１電極２３の端子２３ａ及び第２電極２５の端子部２９はドライバ４４に電気的に接続される。各ドライバ４２〜４４は制御装置４５からの制御信号により駆動制御される。

ゲートドライバ４２は、制御装置４５からの制御信号に基づいてアドレス信号（順次走査信号）をＴＦＴ１６のゲートに供給し、ソースドライバ４３は、制御装置４５からの制御信号に基づいてデータ信号をＴＦＴ１６のソースに供給する。画面全体を一度走査するのに使用する時間、即ち１フレーム時間は１／６０秒に設定されている。従って、アドレス信号の出力される間隔は、アドレス信号線の数をＡｎとすると、（１／６０）×（１／Ａｎ）秒となる。

制御装置４５は、複数の発光領域２７ａを、液晶１４の垂直走査、即ちアドレス信号の出力に同期して順に発光状態と非発光状態とに切り替え制御する。この実施形態では、制御装置４５は、例えば、発光領域２７ａの数をＮ個としたとき、各発光領域２７ａが１フレーム時間の１／Ｎのタイミングで順に発光状態（点灯状態）となるように制御している。また、各発光領域２７ａは、発光状態に切り替わってから所定時間発光状態が保持されるように制御されている。従って、液晶表示装置１０の駆動時には、同時に複数（例えば２個）の発光領域２７ａが発光状態となっている。

発光領域２７ａの発光状態から非発光状態への切り替え時には、非発光状態に切り替えられる当該発光領域２７ａと交代して発光状態に切り替えられる他の発光領域２７ａが発光状態になった後、一定時間ｔ経過後、当該発光領域２７ａが非発光状態に切り替えられるように制御装置４５から指令信号がドライバ４４に出力される。この一定時間ｔは極短時間であり、人の目には変化が殆ど感じられない時間である。

各発光領域２７ａは、制御装置４５からの指令信号により発光状態と非発光状態とに切り替え制御されるが、当該発光領域２７ａの直上にある液晶１４を照明する発光領域２７ａは、少なくとも当該液晶１４の表示データ書き替え期間は非発光状態となるように制御される。各発光領域２７ａが画素電極１５の１走査ライン分と１：１で対応していれば、１走査ライン分のデータ書き替え期間が、当該発光領域２７ａの直上にある液晶１４の表示データ書き替え期間となる。しかし、この実施形態では、各発光領域２７ａが画素電極１５の複数の走査ライン分と対応しているため、当該複数の走査ライン分の表示データ書き替え期間Ｔの間、当該発光領域２７ａは非発光状態に保持される。そして、その後、予め設定された期間、オン状態に保持される。

液晶パネル１１の表示画面に画像を表示させる際、液晶パネル１１においては、制御装置４５からの指令信号により、ゲートドライバ４２からアドレス信号が出力されて１列毎に各ＴＦＴ１６がオン状態になり、ソースドライバ４３から出力されたデータ信号により各画素電極１５にデータが書き込まれる。そして、書き込まれたデータは当該画素電極１５の図示しない蓄積キャパシタに充放電電荷として蓄積され、次のデータ書き込みが行われるまで、その電荷に対応した大きさの電圧が当該画素電極１５に印加される状態に保持される。そして、各画素電極１５への印加電圧が大きいほど、当該画素電極１５に対向する液晶１４を透過する光量が増加するようになる。画素電極１５への表示データの書き替えが行われるときには当該画素電極１５と対向する発光領域２７ａは非発光状態に保持されるため、動画像の画質が向上する。

発光装置２１は、制御装置４５からの指令信号に基づいて、アドレス信号と同期するようにドライバ４４から端子２３ａ及び各端子部２９にオン信号が出力される。オン信号が出力されている間、端子２３ａ及び当該端子部２９に対応する発光領域２７ａに電流が流れて有機ＥＬ層２４が白色発光する。各有機ＥＬ層２４からの光は、基板２２から出射され、液晶パネル１１の第１基板１２側に入射する。

各発光領域２７ａは、液晶パネル１１の垂直走査に同期して順に発光する。但し、この実施形態では液晶パネル１１の複数の走査ライン分の画素電極１５列と各発光領域２７ａとが対向している。そのため、当該発光領域２７ａを構成する第１電極２３の外部接続配線及び、第２電極２５の各電極部２５ａの外部接続配線３０へのオン信号は、当該発光領域２７ａと対向する複数の画素電極１５列のＴＦＴ１６への表示データ書き替え（書き込み）が完了後に出力される。

そして、画素電極１５への電圧の印加状態に対応した量の光が液晶１４を透過して、透明電極１９を経てカラーフィルタ１８の各領域１８ａ〜１８ｃを透過する。液晶表示装置１０の使用者はカラーフィルタ１８を透過した光により形成される画像を液晶表示装置１０の表示として視認する。

カラー画像を表示する際、画像の色は各画素における赤色、緑色、青色の三原色を混合することで所望の色に調整される。この実施形態では、発光装置２１からはほぼ一定の光量で白色光が出射され、画素電極１５に印加される印加電圧の大きさによって各画素におけるカラーフィルタ１８を透過する光量、即ち各画素における三原色の混合割合が調整される。

複数の発光領域２７ａが選択的に順次駆動されて１フレーム時間内に発光状態と非発光状態とに切り替えられて、見かけ上、全ての発光領域２７ａが同時に発光される全面発光状態になる。

この実施形態では以下の効果を有する。
（１）発光装置２１は、第１電極２３と第２電極２５との間に有機ＥＬ層２４が設けられた有機ＥＬ素子２６を発光部２７としている。第２電極２５は複数の電極部２５ａに分割されており、複数の電極部２５ａのそれぞれに対応した、当該電極部２５ａよりも体積抵抗率が高い材料で形成された端子部２９を備えている。そして、端子部２９には電極部２５ａ及び外部接続配線３０が接続されており、端子部２９に対する各電極部２５ａの接続位置と各外部接続配線３０の接続位置との間の距離Ｌを調整することで各電極部２５ａに対応する発光領域２７ａの輝度が調整されている。この時、端子部２９における距離Ｌを調整すると、端子部２９における電流経路の抵抗値が調整されることになる。従って、部品点数を増加させることなく、各端子部２９における電流経路の抵抗値を調整することができ、簡単な構成により、各発光領域２７ａの輝度を調整することができる。

（２）端子部２９は第１電極２３と同じ材料により形成されている。従って、発光装置２１を製造する際、端子部２９を第１電極２３と同時に形成することができ、端子部２９と第１電極２３とが別の材料で形成されている構成に比較して製造が容易になるとともに製造時間を短縮することができる。

（３）各電極部２５ａの端子部２９に対する接続位置は一直線上に位置するように設定され、端子部２９に対する各外部接続配線３０の接続位置を変更して距離Ｌを調整するように構成されている。従って、有機ＥＬ素子２６が形成された後に、距離Ｌの調整を行うことができる。

（４）端子部２９に対する各電極部２５ａの接続位置と各外部接続配線３０の接続位置との間の距離Ｌは、全ての発光領域２７ａの輝度が略同じになるように設定されている。従って、発光部２７全体の輝度ムラが小さくなる。

（５）発光装置２１の製造方法において、端子部２９に対する各電極部２５ａの接続位置と各外部接続配線３０の接続位置との間の距離Ｌが適正な位置か否かを発光領域２７ａを発光させて確認する工程と、距離Ｌが適正でない場合には端子部２９に対する各外部接続配線３０の接続位置を変更する接続位置変更工程とを備えている。従って、距離Ｌを確実に適正な値に調整することができる。

（６）液晶表示装置１０は、バックライトとして前記構成の発光装置２１を備えている。そして、制御装置４５は、発光装置２１の複数の発光領域２７ａを、液晶パネル１１の垂直走査に同期して順に発光状態と非発光状態とに切り替え制御し、少なくとも各発光領域２７ａの直上にある液晶１４の表示データ書き替え期間は、当該発光領域２７ａが非発光状態となるように発光装置２１を制御する。従って、動画表示を行う液晶表示装置１０において、残像が見えるのを抑制でき、動画像の画質が向上する。

（７）液晶表示装置１０の駆動時において、発光装置２１は同時に複数の発光領域２７ａが発光状態になるように保持されるため、１フレーム時間における各発光領域２７ａが発光状態になる期間が長くなり、液晶表示装置１０の駆動時において常に１個の発光領域２７ａのみが発光する構成に比較して表示画面全体の輝度を高めることができる。また、表示面全体の輝度を一定とした場合には、同時に複数の発光領域２７ａが発光状態に保持されるため、各発光領域２７ａの輝度を下げることができ、有機ＥＬ素子２６の寿命を延ばすことができる。

（８）ＥＬ素子として有機ＥＬ素子２６が使用されている。従って、発光部２７に無機ＥＬ素子を使用した場合に比較して、低電圧で発光させることができる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成してもよい。

○ 図６に示すように、外部接続配線３０の端子部２９に対する接続位置が一直線上に位置するように設定され、端子部２９に対する各電極部２５ａの接続位置を変更して距離Ｌを調整するように構成してもよい。図６は保護膜２８を省略した状態の部分模式平面図である。この場合、各外部接続配線３０をＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）等で構成することにより、外部接続配線３０を端子部２９に対して同時に容易に接続することができる。

○ 各発光領域２７ａの輝度を規定する方法として、上記実施形態の方法以外にも、例えば、発光領域２７ａの全ての点における輝度の平均値（全体の平均輝度）により発光領域２７ａの輝度を規定する方法や、発光領域２７ａの特定の一点における輝度により発光領域２７ａの輝度を規定する方法等を用いても良い。ここで、各発光領域２７ａは、電極部２５ａの延びる方向における輝度差はほとんどなく、また、電極部２５ａの延びる方向と直交する方向における輝度差もほとんどない。従って、発光領域２７ａの中のある特定の点における輝度により各発光領域２７ａの輝度を規定することができる。

○ 液晶表示装置１０において、画像情報に合わせてバックライトの輝度を調整するようにしてもよい。画像によっては画面全体が略一定な輝度となるのが最適な状態ではなく、画面の部分によって輝度が異なる状態、即ちコントラストが大きい状態が最適な場合もある。前記実施形態では有機ＥＬ素子２６を定電流駆動した場合に、各発光領域２７ａの輝度が略同じになるように構成されている。従って、各発光領域２７ａと対応する電極部２５ａに流れる電流量を画像情報に合わせて調整することによりコントラストの大きな画像に対しても適正な照明を行うことができる。

電流量を調整する方法としては、各外部接続配線３０の途中にスイッチング素子を設け、スイッチング素子をＰＷＭ制御して、印加電圧をパルス状に有機ＥＬ素子２６に印加する。輝度を低くしたい場合は、スイッチング素子をＰＷＭ制御する際のオンデューティを小さくし、輝度を高くしたい場合はスイッチング素子をＰＷＭ制御する際のオンデューティを大きくする。ここで、「オンデューティ」とは、パルスの一周期におけるスイッチング素子がオンになっている時間、つまり、一周期において印加電圧に対応する駆動電流が供給されている時間を示す。

○ 画像情報に合わせて各発光領域２７ａの輝度を調整する方法として、各外部接続配線３０を切り替えるスイッチ（デマルチプレクサ）を設けて、各電極部２５ａを異なる電圧の端子と接続可能にする。そして、ドライバ４４からの制御信号により、切り替えスイッチの接続状態を切り替えて第１電極２３と第２電極２５との間に印加される電圧を変更することにより輝度を調整してもよい。

○ 各端子部２９に対する各電極部２５ａの接続位置と各外部接続配線３０の接続位置との間の距離は、全ての発光領域２７ａの輝度が略同じとなる範囲に限らず、各発光領域２７ａの輝度が発光装置２１の好ましい状態に対応した状態に調整されていればよい。例えば、発光装置２１として発光部の一部が他の部分より輝度が低い状態あるいは高い状態となることが好ましい状態であれば、その部分と対応する発光領域２７ａの輝度が他の発光領域２７ａより低い状態あるいは高い状態となるように調整される。

○ 第２電極２５の端子部２９を第１電極２３と同じ材料で形成せずに、第２電極２５より体積抵抗率の高い別の材料で形成してもよい。
○ 各電極部２５ａは、互いに平行な曲線状であってもよい。

○ 第１電極２３の端子２３ａを、第１電極２３の対向する両端部に設ける。また、端子部２９に対する各電極部２５ａの接続位置と各外部接続配線３０の接続位置との間の距離Ｌは、電極部２５ａの、第１電極２３の端子２３ａからの距離によって調整する。端子２３ａが一端側にのみ設けられた構成では、第１電極２３の面積が大きくなったり、第１電極２３が縦長の矩形状に形成されて端子２３ａが設けられた側の端部から反対側端部までの距離が長くなった場合、端子２３ａから遠い部分の発光部２７の輝度が低くなる。しかし、この構成では、同じ電流量で輝度を高くできる。

○ 定常状態において複数の発光領域２７ａが同時に発光状態となる構成に代えて、発光領域２７ａが一個ずつ順に発光状態となる構成としてもよい。
○ 発光領域２７ａは、発光時に複数列の画素電極１５に対して光を照射可能な幅に限らず、１列の画素電極１５に対して光を照射可能な幅として、液晶１４の垂直走査に１：１で同期して発光状態と非発光状態とに切り替えられる構成としてもよい。

○ 有機ＥＬ素子２６がボトムエミッションタイプの場合、基板２２はガラスに限らず、透明な樹脂基板やフィルムであってもよい。
○ 第１電極２３は、ＩＴＯに限らず、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ_２（酸化錫）等を用いることができる。

○ 第２電極２５は、アルミニウムに限らず、従来用いられている公知の陰極材料等が使用でき、例えば、金、銀、銅、クロム等の金属やこれらの合金等が用いられる。
○ 第２電極２５は光反射機能を備えていなくてもよい。

○ 有機ＥＬ素子２６は基板２２側から光を出射する構成に限らず、基板２２と反対側から光を出射する所謂トップエミッションタイプの有機ＥＬ素子を使用してもよい。この場合、有機ＥＬ素子２６は、有機ＥＬ層２４を挟んで基板２２と反対側に透明な電極、例えば第１電極２３が形成され、基板２２側に第２電極２５が形成される。第２電極２５は第１電極２３よりも体積抵抗率が低い材料で形成されていればよく、透明な電極で構成されても不透明な電極で構成されてもよい。また、基板２２は透明な基板に限らず、不透明な基板であってもよい。

○ 液晶パネル１１はカラーフィルタ１８を備えない、白黒表示パネルであってもよい。
○ 有機ＥＬ層２４は白色発光を行う構成に限らず、例えば、赤や青や緑や黄色等の単色光若しくは、その組み合わせを発光する構成としてもよい。

○ 発光装置２１は、発光層として、有機ＥＬ層２４に代えて無機ＥＬ層を使用した無機ＥＬ素子を備えた構成としてもよい。
○ 第２電極２５を分割する代わりに、体積抵抗が高い材料で形成された第１電極２３を分割し、分割された各第１電極２３の端子部を当該電極よりも体積抵抗率が高い材料で形成し、端子部に対する各電極部の接続位置と各外部接続配線の接続位置との間の距離を調整することで前記分割された各電極に対応する発光領域の輝度を調整してもよい。

以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記各発光領域は、平行な帯状に形成されている。

（２）請求項８に記載の発明において、前記発光領域は、線順次走査される画素電極の複数列を同時に照明可能な幅に形成されている。
（３）請求項１〜請求項８及び前記技術的思想（１），（２）のいずれか一項に記載の発明において、前記ＥＬ素子は、有機ＥＬ素子である。

（ａ）は一実施形態における発光装置の模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における模式断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における模式断面図。 各領域に対応する第１電極の抵抗値及び第２電極の端子部における抵抗値を示す模式図。 液晶パネルと発光装置の模式部分断面図。 発光装置の製造手順を示すフローチャート。 駆動回路の概略構成図。 別の実施形態における外部接続配線の端子部への接続状態を示す模式図。

符号の説明

Ｌ…距離、１０…液晶表示装置、１１…液晶パネル、１４…液晶、２１…発光装置、２３…第１電極、２４…発光層としての有機ＥＬ層、２５…第２電極、２５ａ…電極部、２６…ＥＬ素子としての有機ＥＬ素子、２７…発光部、２７ａ…発光領域、２９…端子部、３０…外部接続配線、４５…制御装置。

Claims (8)

1. 第１電極と第２電極との間に発光層が設けられたエレクトロルミネッセンス素子を発光部とした発光装置であって、
   前記第１電極及び第２電極のうちの一方の電極が複数の電極部に分割され、
   前記複数の電極部のそれぞれに対応し当該電極部よりも体積抵抗率が高い材料で形成された端子部を備えており、
   前記端子部には、前記電極部及び外部接続配線が接続され、
   前記端子部に対する各電極部の接続位置と各外部接続配線の接続位置との間の距離を調整することで各電極部に対応する発光領域の輝度が調整されている発光装置。
2. 前記第１電極は前記第２電極よりも体積抵抗率が高い材料で形成され、前記第２電極が分割されている請求項１に記載の発光装置。
3. 前記端子部は前記第１電極と同じ材料により形成されている請求項２に記載の発光装置。
4. 前記各外部接続配線の前記端子部に対する接続位置は、電極が分割される方向に対して一直線上に位置するように設定され、前記端子部に対する前記各電極部の接続位置を変更して前記距離を調整するように構成されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記各電極部の前記端子部に対する接続位置は、電極が分割される方向に対して一直線上に位置するように設定され、前記端子部に対する前記各外部接続配線の接続位置を変更して前記距離を調整するように構成されている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記端子部に対する前記各電極部の接続位置と前記各外部接続配線の接続位置との間の距離は、前記発光装置が定電流駆動された際に全ての発光領域の輝度が略同じになるように設定されている請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発光装置の製造方法であって、前記端子部に対する前記各電極部の接続位置と前記各外部接続配線の接続位置との間の距離が適正な範囲か否かを前記発光領域を発光させて確認する工程と、前記距離が適正でない場合には前記端子部に対する前記各外部接続配線の接続位置を変更する接続位置変更工程とを備えた発光装置の製造方法。
8. 液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背面に設けられたバックライトと、
   前記液晶パネルと前記バックライトとを制御する制御装置とを有する液晶表示装置であって、
   前記バックライトとして請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発光装置が使用され、
   前記発光装置の前記電極部は、前記液晶パネルの垂直走査方向と直交する方向に延びており、
   前記制御装置は、前記バックライトの前記複数の発光領域を、前記液晶パネルの垂直走査に同期して順に発光状態と非発光状態とに切り替え制御し、少なくとも各発光領域の直上にある液晶の表示データ書き替え期間は、当該発光領域が非発光状態となるように前記バックライトを制御する液晶表示装置。

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