JP2009053565A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の目的は、照明画素を表示画素と同時に形成した表示装置の低消費電力化を実現することである。
【解決手段】
第１基板の第１面上に、照明用画素と表示用画素を備え、前記照明用画素と、表示用画素とを自発光素子で構成することで、上記目的は達成可能である。この際、使用環境を考慮した構造とする場合は、第１領域と第２領域は発光素子が同じピッチで配置し、第１領域と第２領域との間に、第１領域内や第２領域の発光素子ピッチよりも大きな間隔である非発光領域である第３領域を配置することが好ましい。
【選択図】図３

Description

照明用画素を備えた表示装置の構造に関する。

近年の携帯端末は、投光機能が付加されている。このような携帯端末は、ＧａＡｓのような半導体で形成されたＬＥＤを別途付加することで投光機能を付加していた。

従来技術は、照明用のＬＥＤを別部品として備えているので、携帯電話などの装置メーカーでの組立プロセスが多かった。装置メーカーの手間を減らすためには、表示装置内に表示装置内に照明用光源を内蔵する必要がある。

最も普及している表示装置として液晶表示装置がある。この表示装置は、原理的に光源が必要である。一般的な光源は、冷陰極管の半分を曲面の反射板で覆っている構造と、表示面に平行に光が射出するようにＬＥＤを固定する構造がある。

これらの光源は、表示領域の全画素へ光を供給することを前提にしているので、一部の画素のみに光を取り出すには効率が悪い。また、反射板の一部のみをはずしたり、そもそも反射板の設置面積を減らすことで、照明用の光源としても用いることができるが、表示に寄与する光量を大幅に犠牲にする必要があった。

また、両面発光画素を基板上に混載した有機ＥＬ表示装置の例が、特許文献１に記載されているが、これは、表示用画素の混載であり、照明用画素の混載ではない。

ＷＯ２００４／０６８９１０

本発明の目的は、上記課題を解決するものであり、表示基板上に照明用画素を用いた場合に、消費電力を抑えるようにした表示装置を提供する。

本発明者らは、有機ＥＬ素子に代表される自発光型表示装置であれば、照明用の光源も表示用の画素と同じ基板、同じプロセス、同じ構造で実現できるのではないかと考えた。

さらに、かかる構造を実現する場合、照明用画素は高輝度での発光を行う必要があることから、表示用画素に影響を与える可能性が高い。例えば、有機ＥＬ素子の高輝度発光は、高温が発生する。照明用画素に近い表示用画素は、電流―輝度特性が変化し、輝度の面内ムラが発生しかねない。

そこで、第１基板の第１面上に、表示領域以上の画素を形成し、その全体を、表示用画素がある第１領域と、照明用画素がある第２領域と、その間に発光しない第３領域とを配置した。

第１領域の表示用画素と第２領域の照明用画素との間に簡単に間隔を設けることができるので、使用環境により生じる影響を緩和できる。

具体的には、第１領域と第２領域と第３領域とを同じ画素構造を配置し、第１領域と第２領域の画素は発光させ、第３領域にある画素は発光させないように制御する。

このように、同じ回路パターンを連続的に形成することで、画素回路のテストが簡略化されたり、局所的な応力集中の抑制に効果がある。

また、任意の画素を選択的に発光させるようにすれば、照明の大きさを自由に設定できるようになる。

また、照明用画素は、表示画素よりも使用頻度が低く、また、望まれる輝度は表示画素よりも大きいので、同じ条件で発光させる必要性はない。そこで、表示画素のある第１領域より、照明用画素のある第２領域の階調数を少なくしたり、照明用画素のある第２領域の電源電圧を高くすることも有効である。

また、照明用画素は、表示用画素が出射する方向へ発光する構造であってもよいが、反対側へ発光する構造であってもよい。

また、照明用画素の輝度を高めるために、出射方向にレンズを配置してもよい。

本発明によれば、消費電力の低い照明付き表示装置を実現できる。

以下、実施例を説明する。

図１は本発明の画素レイアウトである。

この表示装置は、基板上に第１領域Ｄ１、第２領域Ｄ２、第３領域Ｄ３がある。これらの領域には、同じ画素構造が形成されている。

第１領域Ｄ１は、動画像等の表示を行う画素がある有効表示領域である。第２領域Ｄ２には、照明用画素がある。第３領域Ｄ３には、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２の間に配置された、発光しない画素がある。

図２に、図１の端部拡大図を示す。

第１領域Ｄ１、第２領域Ｄ２及び第３領域Ｄ３は、有機ＥＬ素子で画素が構成されている。Ｒ、Ｇ、Ｂが記入された□が画素である。各画素は、Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青に発光する。

図１からもわかるように、第２領域Ｄ２の横方向の画素数は、第１領域Ｄ１と同じ数で同じ幅を備えている。これは、最大面積を想定した場合であり、必ずしも同じ画素数配置する必要はなく、出射方向にレンズ等を配置する等の場合には、一部のみ配置してもよいし、一部のみを発光させるように制御してもよい。これは、筐体の開口位置やレンズ位置等に対応させてその形成領域、発光領域を定めればよい。

第３領域Ｄ３は、第１領域と第２領域の間の影響を緩和する領域である。本実施例では、第１領域Ｄ１や第２領域Ｄ２と同じ画素構造を備えさせたが、発光はさせないようにしている。

図３に、図２の断面拡大図を示す。

図３（Ａ）が、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との発光方向を同じ方向にした例である。第１基板にある、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２と第３領域Ｄ３の画素は全てトップエミッション型の有機ＥＬ素子で構成されている（第2領域は発光に寄与しないが、第１領域Ｄ１と第２領域２と異なる構造にすると、製造コストや製造プロセスが増加するので、同じ構造にしてある。）。そして、第１基板を封止する第２基板の外側の第２領域と重なる部分に、レンズが配置されている。

図３（Ｂ）が、第１領域Ｄ１と第２領域Ｄ２との発光方向を反対方向にした例である。第１基板にある第１領域Ｄ１と第３領域Ｄ３の画素はトップエミッション型の有機ＥＬ素子で構成されている。第２領域Ｄ２はボトムエミッション型の有機ＥＬ素子で構成されている。そして、第１基板の裏側の第２領域と重なる部分に、レンズが配置されている。

図４に、携帯電話への搭載例を示す。

図４（Ａ）は、図３（Ａ）の構造を携帯電話に搭載した例である。図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）の構造を携帯電話に搭載した例である。

図４（Ａ）と図４（Ｂ）のそれぞれにある、レンズ搭載位置である第２領域Ｄ２の外側に、図３（Ａ）（Ｂ）のレンズをはめ込んだ開口部を備えている。この開口部から照明用の光が出ているのである。

以上の実施例から、表示用画素に複数の色を発光する有機ＥＬ素子を用いた場合、容易に照明用画素にも同じ色を発光する有機ＥＬ素子を用いることができるので、様々な色の照明が可能となることがわかる。

また、最低限の画素の発光にしか電流を用いないので、低消費電力化できる。

画素のレイアウト図である。 図１の端部拡大図である。 図２の断面拡大図である。 携帯電話への搭載例である。

符号の説明

Ｄ１・・・第１領域Ｄ１、Ｄ２・・・第２領域、Ｄ３・・・第３領域。

Claims (7)

1. 第１基板の第１面上に、
   照明用画素と、表示用画素を備え、
   前記照明用画素と、表示用画素とを自発光素子で構成したことを特徴とする表示装置。
2. 第１基板の第１面上に、
   第１発光領域と、第２発光領域と、を有し、
   前記第１発光領域と前記第２発光領域は、発光素子が同じピッチで配置され、
   前記第１発光領域と前記第２発光領域との間に、前記第１発光領域内の発光素子ピッチよりも大きな間隔である非発光領域を備えていることを特徴とする表示装置。
3. 請求項２において、
   前記第２発光領域の表裏どちらか少なくとも一方又は両方に、レンズを備えていることを特徴とする表示装置。
4. 請求項２において、
   前記第１発光領域と前記第２発光領域とは、同じ方向に光を出射する構造であることを特徴とする表示装置。
5. 請求項２において、
   前記第１発光領域と前記第２発光領域とは、反対方向に光を出射する構造であることを特徴とする表示装置。
6. 請求項２において、
   前記第１発光領域と前記第２発光領域とは異なる階調で発光することを特徴とする表示装置。
7. 請求項２において、
   前記第１発光領域と前記第２発光領域とは異なる画素数であることを特徴とする表示装置。

Images