JP4130969B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＥＬ素子で構成された面状の発光領域を備える照明装置をバックライトとして用いた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静止画像だけでなく動画像の表示もなされる。しかし、液晶表示装置は、動画像を表示した際に、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に比較して、画質が悪い、具体的には残像が見えて動きがぼける。この原因としては、液晶は光を透過させる状態
（透過状態）と、光の透過を阻止する状態（非透過状態）とに配列（配向）が変化するのに時間がかかり、バックライトが常時点灯していると、非透過状態に駆動される部分の配列変化が遅れることで残像が見えることが挙げられる。

動画像の画質を改善する液晶表示装置として、特定の幅を有する線状光を液晶の走査方向と直交する方向に走査する走査型のバックライトを備えた表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、走査型のバックライトとして、蛍光管の出射光を集光筒によりレンズに集め、レンズにて平行な光として反射板に当て、その反射光を液晶パネルの偏光板へ投射する構成のものが提案されている。また、特許文献１では、別の走査型のバックライトとして、蛍光管の出射光を反射板等で液晶パネル全面と対応する面状に反射させるライト部と、前記ライト部と液晶パネルとの間に配置された第２の液晶パネルからなる走査板と、前記走査板と液晶パネルとの間に配置される選択反射板及び偏光板とを備えたものも提案されている。

特許文献１に提案された表示装置では、液晶の走査方向と直交する方向に、線状光を走査し、線状光の走査に同期して画素の光の透過又は非透過状態を制御するため、液晶パネル全体に常時バックライトの光が照射される構成のものに比較して、動画像の画質が向上する。しかし、特許文献１に提案された前者のバックライトは、光源を蛍光管としており、スリットが形成された集光管を回転させて線状光を走査方向へ移動させる構成である。そのため、バックライト全体の厚さや重量が大きくなるとともに、機械的な駆動部が存在するため機構が複雑になる。また、特許文献１に提案された後者のバックライトは、光源を蛍光管として、第２の液晶パネルで線状光を走査する構成のため、機械的な駆動部は存在しないが、バックライト全体の厚さや重量が大きくなる。

また、特許文献１はパッシブ型（単純マトリックス型）の液晶パネルへの適用を前提としたバックライトを開示しており、アクティブ型の液晶パネルへの適用に関してはなんら触れていない。アクティブ型の液晶パネルでは、各画素の画像データを書き替える期間は、液晶の駆動は行われているが、実際には液晶の駆動が行われていることを見せない構成を採用している。仮に、各画素の画像データを書き替える期間に線状光が液晶パネルに照射されると、非透過状態とすべき画素を光が透過して画質が悪くなる。
特開２００２−６７６６号公報

本発明の目的は、動画像の表示時に残像が見えるのを抑制して画質を向上させることができる液晶表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために本発明は、ＥＬ素子で構成された面状発光領域を備える照明装置をバックライトとして用いた液晶表示装置であって、前記面状発光領域は、液晶の垂直走査方向と直交する方向に延びる複数の線状発光領域で構成され、前記複数の線状発光領域は、液晶の垂直走査に同期して順に発光するように、発光状態と非発光状態とに制御装置からの指令信号により切替制御され、当該線状発光領域は、少なくとも直上にある液晶の部分の駆動データ書き替え期間においては非発光状態となるように制御され、前記線状発光領域の発光状態から非発光状態への切替時には、非発光状態に切り替えられる当該線状発光領域と交代して発光状態に切り替えられる他の線状発光領域が発光状態になった後、当該線状発光領域が非発光状態に切り替えられる液晶表示装置を提供する。

前記ＥＬ素子は、発光層と、前記発光層を挟むように配置される第１電極及び第２電極とを有し、前記第１電極は、前記第２電極よりも大きな体積抵抗率を有し且つ全ての線状
発光領域に共通のベタ電極で構成され、前記第２電極はそれぞれ、前記線状発光領域に対応する形状に形成されているのが好ましい。

好適な例では、前記第１電極は、前記液晶の垂直走査方向における少なくとも一方の端部に端子部を有し、前記制御装置は、前記第２電極に対するオンデューティが、前記端子部に近い第２電極ほど小さくなるように、第２電極を制御する。

好適な例では、前記端子部は前記第１電極の一方の端部又は両端部に設けられている。
前記各第２電極は、前記制御装置からの指令により、１フレーム中の当該第２電極のオン期間内でＰＷＭ調光制御されるのが好ましい。

前記ＥＬ素子は、発光層と、前記発光層を挟むように配置される第１電極及び第２電極とを有し、前記第２電極は、前記第１電極よりも小さな体積抵抗率を有し且つ全ての線状発光領域に共通のベタ電極で構成され、前記第１電極はそれぞれ、前記線状発光領域に対応する形状に形成されているのが好ましい。

好適な例では、前記照明装置に対向するように配置された液晶パネルをさらに備え、前記第１電極は透明であるとともに、前記第２電極よりも液晶パネル寄りに配置されている。

前記ＥＬ素子は有機ＥＬ材料の薄膜からなる発光層を備えた有機ＥＬ素子であることが好ましい。
好適な例では、前記有機ＥＬ素子は、非発光状態から発光状態へ切替制御される際、発光に必要な電圧より低い電圧が印加された状態から発光に必要な電圧が印加された状態に切り替えられる。

好適な例では、前記有機ＥＬ素子は、非発光状態から発光状態へ切替制御される際に、発光に必要な電圧より高い電圧又は発光に必要な電流より高い電流を与えられる。
前記有機ＥＬ素子は、非発光状態において逆バイアス電圧が印加されるのが好ましい。

前記有機ＥＬ素子は白色発光を行い、液晶パネルはカラーフィルタを備えているのが好ましい。
前記各線状発光領域は、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のが好ましい。

前記線状発光領域は定常状態において、複数が同時に発光状態となるように制御されるのが好ましい。
液晶表示装置の１フレーム時間をＴｆ、液晶の応答時間をＴｒ、前記線状発光領域の行数をＮ、前記線状発光領域の同時点灯行数をｎとした場合、前記Ｔｆ、Ｔｒ、Ｎ、ｎが次の関係を満足することが好ましい。

｛（Ｔｆ／Ｎ）＋Ｔｒ｝＋（Ｔｆ／Ｎ）×ｎ≦Ｔｆ

以下、本発明を具体化した実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１（ａ）に示すように、液晶表示装置１１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１２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照明装置１３とを備えている。

液晶パネル１２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（ｂ）に示すように、液晶パネル１２は、一対の透明な第１及び第２基板１４，１５を備え、両基板１４，１５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いる。両基板１４，１５の間に液晶１６が封止されている。基板１４，１５は例えばガラス製である。照明装置１３側に配置された第１基板１４の、液晶１６と対向する面には、それぞれサブ画素を構成する多数の画素電極１７と、それら画素電極１７にそれぞれ接続された多数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１８とが形成されている。画素電極１７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１７の組の各々が、１個の画素を構成している。また、第１基板１４の液晶１６と反対側の面には、偏光板１９が配設されている。

第２基板１５の液晶１６と対向する面にはカラーフィルタ２０が形成され、カラーフィルタ２０上には全画素共通の透明電極２１が形成されている。透明電極２１もＩＴＯで形成されている。カラーフィルタ２０は、赤色、緑色及び青色の光をそれぞれ透過する領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有し、それら領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃの各々が１つの画素電極１７と対応している。隣接する領域２０ａ〜２０ｃ同士はブラックマトリックス２２で区画されている。第２基板１５の液晶１６と反対側の面には偏光板２３が形成されている。

照明装置１３は、ＥＬ素子で構成された面状の発光領域を備えている。即ち、液晶表示装置１１は、ＥＬ素子で構成された面状の発光領域を備える照明装置１３を、バックライトとして用いている。図１（ｃ）に示すように、照明装置１３は、透明な基板２４上に形成されたＥＬ素子としての有機ＥＬ素子２５を備えている。有機ＥＬ素子２５は、基板２４側から順に、第１電極としての透明電極２６、発光層としての複数の有機層２７、第２電極としての複数の対向電極２８を積層して形成されている。有機ＥＬ素子２５は、有機層２７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２９で被覆されている。

この実施形態では、基板２４として透明なガラス基板が使用されている。また、透明電極２６が陽極を構成し、対向電極２８が陰極を構成する。透明電極２６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、光透過性を有する。対向電極２８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２５は、有機層２７から発せられた光が基板２４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。保護膜２９は、例えば窒化ケイ素で形成されている。

有機ＥＬ素子２５において、液晶パネル１２と対向する側に配置される透明電極２６は、全ての発光領域に共通のベタ電極で構成されている。一方、有機層２７を挟んで透明電極２６と反対側に配置される複数の対向電極２８は、透明電極２６より抵抗の低い材料により、線状（帯状）をなすように形成されている。対向電極２８は、液晶１６の垂直走査方向（図１（ｂ），図１（ｃ）の左右方向）と直交する方向（図１（ｂ），図１（ｃ）の紙面と垂直方向）に延びており、その長手方向一端に端子２８ａを有している（図２参照）。各有機層２７は１つの対向電極２８に対応しており、対応する対向電極２８と同様に線状に延びている。各対向電極２８と対応する有機ＥＬ素子２５の部分は、液晶１６の垂直走査方向と直交する方向に延びる線状発光領域３０を構成しており、複数の線状発光領域３０によって有機ＥＬ素子２５の面状の発光領域が構成される。各線状発光領域３０を構成する有機層２７及び対向電極２８は、絶縁材からなる隔壁３１により、隣接する線状発光領域３０を構成する有機層２７及び対向電極２８から区画されている。

有機層２７は、透明電極２６側から順に、正孔輸送層３２、発光層３３及び電子輸送層
３４を積層して形成されている。発光層３３は、白色発光を行うように構成されている。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。

図１（ｃ）に示すように、各線状発光領域３０の幅は１画素分即ち３個の領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃの合計の幅ではなく、複数画素分の領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃの合計幅に形成されている。即ち、各線状発光領域３０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２に示すように、透明電極２６は、液晶１６の走査方向（図２の上下方向）における両端部に端子部３５を有している。端子部３５は金属（例えばアルミニウム）製で、透明電極２６の幅方向（図２の左右方向）全長にわたって設けられている。対向電極２８は、端子部３５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。

なお、図１（ｂ），図１（ｃ）及び図２は実際の液晶パネル１２及び照明装置１３を表現した図ではなく、その構成を説明のために模式的に示したものであり、各構成要素の大きさや厚さの比等は実際のものとは異なる。

図３に示すように、液晶パネル１２及び照明装置１３で構成される表示部３６の外側には、ＴＦＴ１８のゲート電極を駆動するゲートドライバ３７と、ＴＦＴ１８のソース電極（データ電極）を駆動するソースドライバ３８とが設けられている。また、表示部３６の外側には、対向電極２８を駆動するドライバ３９が設けられている。各ドライバ３７〜３９は制御装置４０からの制御信号により駆動制御される。

ゲートドライバ３７は、制御装置４０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ＴＦＴ１８のゲート電極に供給する。ソースドライバ３８は、制御装置４０からの制御信号に基づいてデータ信号をＴＦＴ１８のソース電極に供給する。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時間間隔は、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４０は、複数の線状発光領域３０を、液晶１６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させるように、発光状態と非発光状態とに切替制御する。図４は、各線状発光領域３０の発光状態と非発光状態との切り替え時期を示す図である。上側の図は各対向電極２８のオン・オフの時期を示し、下側の図は各線状発光領域３０の発光状態（白で示す状態）と非発光状態（網点で示す状態）とを示す。なお、図４では、各対向電極２８に流れる電流密度が同じで、各対向電極２８の１フレーム時間中でのオン期間が同じ場合を模式的に表している。

この実施形態では図４に示すように、制御装置４０は、各線状発光領域３０が１フレーム時間の１／６の長さの時間間隔で順に発光状態（点灯状態）となり、定常状態では同時に複数（例えば３個）の線状発光領域３０が発光状態となるように、ドライバ３９に指令信号を出力する。ここで、「定常状態」とは、線状発光領域３０の発光状態から非発光状態への切替時、あるいは非発光状態から発光状態への切替時を除いた期間を意味する。

図４に示すように、線状発光領域３０の発光状態から非発光状態への切替時には、非発光状態に切り替えられる当該線状発光領域３０と交代して発光状態に切り替えられる他の
線状発光領域３０が発光状態になった後、当該線状発光領域３０が非発光状態に切り替えられるように、制御装置４０から指令信号がドライバ３９に出力される。例えば、図４において、番号１で示す線状発光領域３０が発光状態から非発光状態へ切り替えられ、番号４で示す線状発光領域３０が非発光状態から発光状態へ切り替えられる際、番号４の線状発光領域３０が発光状態（オン状態）になって一定時間ｔ経過後、番号１の線状発光領域３０が非発光状態となる。この一定時間ｔは極短時間であり、人の眼には変化が殆ど感じられない時間である。

図４では、模式的に各線状発光領域３０が発光状態に保持される期間を同じに表した。しかし、透明電極２１は体積抵抗率が対向電極２８に比較して１０倍以上大きく、各対向電極２８に流れる電流の電流密度は、端子部３５から対向電極２８までの距離が大きくなるに従って小さくなる。そのため、各対向電極２８の１フレーム時間内でのオン期間が同じであると、端子部３５に近い対向電極２８を含む線状発光領域３０ほど輝度が高くなり、発光領域全体として輝度ムラが大きくなる。この実施形態では各線状発光領域３０の輝度をほぼ同等とするため、制御装置４０は、対向電極２８のうち端子部３５に近い対向電極２８はオンデューティＯＤが小さく、端子部３５から遠い対向電極２８はオンデューティＯＤが大きくなるように制御する。

図５は、画素電極１７へのデータ書き込み時期と、対向電極２８のオンデューティＯＤとの関係を示すタイムチャートである。制御装置４０内では、クロックによるカウントを行っており、５２５カウントが１フレーム時間に相当する。その内、４８０カウントの間で液晶の駆動データ書き替えを行っている。図５においては、例えば番号１で示す線状発光領域３０に対応する複数の画素電極１７については、第４カウント〜第８３カウントの間で駆動データ書き替えを行っている。即ち、線状発光領域３０に対応する複数の画素電極１７について、連続する８０カウントで駆動データを書き替えている。端子部３５は透明電極２６の両端部に設けられており、対向電極２８は液晶の垂直走査方向の中央に対して対称に設けられている。そのため、図５に示すように、番号１，６で示す線状発光領域３０と、番号２，５で示す線状発光領域３０と、番号３，４で示す線状発光領域３０とがそれぞれ同じオンデューティＯＤで制御される。図５において、オンデューティＯＤは矢印の長さで示される。

この実施形態では、図５に示すように、番号１，６で示す線状発光領域３０では２３８カウントの間で発光状態となり、番号２，５で示す線状発光領域３０では２６４カウントの間で発光状態となり、番号３，４で示す線状発光領域３０では２９０カウントの間で発光状態となる。従って、透明電極２６の端子部３５から近い線状発光領域３０では、オンデューティが小さくなり、結果として、全体で輝度差が小さくなる。また、番号１で示す線状発光領域３０は４６２カウントまで発光状態であり、番号４で示す線状発光領域３０は４６１カウントから発光状態になっているので、４６１カウントから４６２カウントにかけての１カウント分の期間は、番号１，４で示す両線状発光領域３０における発光状態が重なっている。各線状発光領域３０は、制御装置４０からの指令信号により発光状態と非発光状態とに切替制御される。そして、当該線状発光領域３０の直上にある液晶１６の部分を照明する線状発光領域３０は、少なくとも当該液晶１６の部分の駆動データ書き替え期間においては非発光状態となるように制御される。各線状発光領域３０が画素電極１７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、当該線状発光領域３０の直上にある液晶１６の部分の駆動データ書き替え期間となる。しかし、この実施形態では、各線状発光領域３０が画素電極１７の８０カウントの走査ライン分と対応しているため、８０カウントの走査ライン分の駆動データ書き替え期間Ｔの間、当該線状発光領域３０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。

次に前記のように構成された液晶表示装置１１の作用を説明する。
液晶表示装置１１の電源が投入され、液晶パネル１２の表示画面に画像を表示させる際、液晶パネル１２においては、制御装置４０からの指令信号により、ゲートドライバ３７からアドレス信号が出力されて１列毎に各ＴＦＴ１８がオン状態になり、ソースドライバ３８から出力されたデータ信号により各画素電極１７にデータが書き込まれる。書き込まれたデータは当該画素電極１７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る。そして、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１７に印加される状態に保持される。各画素電極１７への印加電圧が大きいほど、当該画素電極１７に対向する液晶１６の部分を透過する光量が増加するようになる。画素電極１７への駆動データの書き替えが行われるときには、当該画素電極１７と対向する線状発光領域３０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。従って、この液晶表示装置１１は、動画像の表示を行うパーソナルコンピュータ等のコンピュータの表示装置、液晶テレビ、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）レコーダ、携帯電話機、デジタルビデオカメラの表示部等に好適である。

照明装置１３では、制御装置４０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３９から各対向電極２８にオン信号が出力される。オン信号が出力されている間、有機ＥＬ素子２５に電流が流れて発光層３３が白色発光する。各発光層３３からの光は、基板２４から液晶パネル１２に向かって出射され、第１基板１４から液晶パネル１２に入射する。

各線状発光領域３０は、液晶１６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１６の複数の走査ライン分の画素電極１７列と１つの線状発光領域３０とが対向しているため、当該線状発光領域３０の対向電極２８へのオン信号は、当該線状発光領域３０と対向する複数の画素電極１７列のＴＦＴ１８への駆動データ書き替え（書き込み）が完了後に出力される。

そして、画素電極１７への電圧の印加状態に対応した量の光が液晶１６を透過して、透明電極２１を経てカラーフィルタ２０の各領域２０ａ〜２０ｃを透過する。液晶表示装置１１の使用者はカラーフィルタ２０を透過した光により形成される画像を液晶表示装置１１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、照明装置１３からはほぼ一定の光量で白色光が出射され、画素電極１７に印加される印可電圧の大きさによって各画素におけるカラーフィルタ２０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。

上記構成の本実施形態においては次のような作用・効果を奏する。
（１）液晶表示装置１１のバックライトをＥＬ素子で構成するとともに、そのＥＬ素子の面状の発光領域が、液晶１６の垂直走査方向と直交する方向に延びる複数の線状発光領域３０で構成されている。複数の線状発光領域３０は、液晶１６の垂直走査に同期して順に発光するように、発光状態と非発光状態とに制御装置４０からの指令信号により切替制御される。そして、当該線状発光領域３０の直上にある液晶１６の部分と対応する線状発光領域３０は、少なくとも当該液晶１６の部分の駆動データ書き替え期間においては非発光状態となるように制御される。

従って、動画像の表示時に液晶の透過状態と非透過状態との間の応答が遅れても、残像が見えるのを抑制でき、画質を向上させることができる。また、バックライトの薄型、軽量化及び部品点数の減少を図ることができる。さらに、液晶表示装置１１の表示部３６の
うち少なくとも照明の必要な部分を選択して発光させることにより、液晶表示装置１１の使用時に照明装置１３全体を発光させる構成に比較して消費電力を低減できる。

（２）ＥＬ素子は有機ＥＬ材料の薄膜からなる発光層３３を備えた有機ＥＬ素子２５である。従って、発光層に無機ＥＬ材料を使用した無機ＥＬ素子と比較して、低電圧で発光させることができる。

（３）定常状態において複数の線状発光領域３０が同時に発光するように制御されるとともに、線状発光領域３０の発光状態から非発光状態への切替時には、非発光状態に切り替えられる当該線状発光領域３０と交代して発光状態に切り替えられる他の線状発光領域３０が発光状態になった後、当該線状発光領域３０が非発光状態に切り替えられる。複数の線状発光領域３０が同時に発光するように制御される状態で、発光状態の線状発光領域３０と、非発光状態の線状発光領域３０とに切替を同時に指令すると、一方が発光状態（オン状態）となる前に他方が非発光状態となる場合が生じる。その場合、発光状態にある線状発光領域３０の数が定常状態より少なくなり、発光領域全体に流れる電流が常に一定となるように制御する場合には、その間、発光状態の線状発光領域３０に過電流が流れる状態となり、有機ＥＬ素子２５の寿命が短くなる。

しかし、この実施形態では、前記の構成により、切り替え時には、一時的に定常状態より多い数の線状発光領域３０が発光状態となるが、発光状態となる線状発光領域３０の数が定常状態より少なくなることはなく、各線状発光領域３０に過電流が流れる虞がない。その結果、有機ＥＬ素子２５の耐久性が向上する。

（４）有機ＥＬ素子２５において、液晶パネルと対向する側に配置される透明電極２６は、全ての発光領域に共通のベタ電極で構成される。一方、透明電極２６より抵抗の低い材質で形成されるとともに発光層３３を挟んで透明電極２６と反対側に配置される対向電極２８は、線状発光領域３０に対応する形状に形成されている。従って、各線状発光領域内における、液晶の垂直走査方向と垂直な方向の輝度差を抑制することができる。

（５）透明電極２６は、液晶１６の垂直走査方向の端部に端子部３５を有する。対向電極２８のうち端子部３５に近い対向電極２８はオンデューティが小さく、端子部３５から遠い対向電極２８はオンデューティが大きくなるように制御される。即ち、電流密度の大きな対向電極２８はオンデューティが小さく、電流密度の小さな対向電極２８はオンデューティが大きく制御されるため、全ての線状発光領域３０の輝度がほぼ同等となり、輝度ムラが抑制される。

（６）有機ＥＬ素子２５は白色発光を行い、液晶パネル１２はカラーフィルタ２０を備えている。従って、フルカラー表示においても画質の良い動画像が得られる。また、白色光以外の発光（例えば、青色発光）と色変換層との組合せで、必要な三原色を得る構成に比較してカラーフィルタ２０の構成が簡単になる。また、無機ＥＬ素子を使用する場合に比較して、カラー表示装置に使用できるＥＬ材料の多様性から、ＥＬ材料の選択の自由度が高く、きれいな色を再現するのが容易になる。

（７）定常状態において同時に複数の線状発光領域３０が発光状態に保持されるため、各線状発光領域３０が発光状態になる期間を長くでき、常に１個の線状発光領域３０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。

（８）有機ＥＬ素子２５の両電極のうち、有機層２７に対して液晶パネル１２と反対側に配置されている対向電極２８が光を反射する機能を有する。従って、当該電極を、光を反射する機能を有しない電極で形成する場合に比較して、有機層２７から対向電極２８に
向かう光が対向電極２８で効率よく反射され、透明電極２６から出射する光の量を多くすることができる。

次に線状発光領域３０の構成が異なる別の実施形態について図６及び図７を参照して説明する。なお、前記実施形態と同様の部分については同一符号を付して詳しい説明を省略する。

図６に示すように、この実施形態では発光領域が全体として、液晶１６の垂直走査方向の長さが長い縦長の矩形状に形成されている。透明電極２６は、縦長の矩形の短辺と平行に延びるように、複数に分割されている。各透明電極２６の両端部に端子部３５が設けられている。即ち、端子部３５は、縦長の矩形の長辺に対応する箇所に設けられている。そして、対向電極２８はベタ電極で構成されるとともに、縦長の矩形の短辺と対応する箇所に一対の端子２８ａを有している。

透明電極２６は金属製の電極に比較して体積抵抗率が大きいため、透明電極２６の端子部３５から透明電極２６の中心までの距離が短い方が発光領域全体としての輝度の均一性に有利になる。

図１〜図５の前記実施形態の場合は、発光領域が全体として、液晶１６の垂直走査方向と直交する方向の長さが長い横長の矩形状に形成されている。従って、透明電極２６の端子部３５は横長の矩形の長辺に対応する箇所に設けた方が有利となる。しかし、複数の線状発光領域３０を液晶１６の垂直走査方向と直交する方向に沿って延びるように形成するには、線状発光領域３０と対応する形状に形成される電極の端子部を液晶１６の垂直走査方向に沿って配置する必要がある。そのため、図１〜図５の前記実施形態では複数の線状発光領域３０を形成する際に、有機ＥＬ素子２５の電極のうち陰極となる対向電極２８が、線状発光領域３０とそれぞれ対応するように複数に分割される。陽極となる透明電極２６はベタ電極で構成されるとともに、その端子部３５が横長の矩形の長辺に対応して設けられる。

この実施形態では、発光領域全体としての形状が縦長の矩形のため、透明電極２６の端子部３５を縦長の矩形の長辺に対応して設けた方が輝度の均一性の点から有利となる。そこで、透明電極２６が線状発光領域３０とそれぞれ対応する形状に複数に分割されている。

透明電極２６を複数に分割する場合には、ＩＴＯ膜が形成された透明な基板２４を準備し、ＩＴＯ膜に対してエッチングを行い、それによって両端に端子部３５を備えた複数の透明電極２６を形成する。その後、有機層２７、対向電極２８及び保護膜２９を順に形成する。

図１〜図５の前記実施形態では図１（ｃ）に示すように、隣接する線状発光領域３０同士を区画する隔壁３１を、１つの透明電極２６上に形成した。しかし、この実施形態の構成では、図７に示すように、隔壁３１は形成されず、隣接する透明電極２６を区画する溝４１内が有機層２７で埋められることによって、隣接する線状発光領域３０の透明電極２６同士の絶縁が確保されている。

従って、この実施形態においては、複数の線状発光領域３０からなる面状発光領域全体の形状が縦長の矩形状に形成された照明装置１３において、対向電極２８を線状発光領域３０に対応して複数に分割する場合に比較して、発光領域全体としての輝度の均一性が向上する。また、隣接する線状発光領域３０間の絶縁を確保する隔壁３１が不要になり、その分、製造時の工数が減少する。

次に液晶表示装置１１に動画像を表示させる際、画質をより向上させることが可能で、有機ＥＬ素子２５の寿命を延長することができる別の実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。

この実施形態では照明装置１３の構成は図１〜図５の前記実施形態と基本的に同じであるが、照明装置１３の点灯制御、即ち線状発光領域３０の発光制御方法が異なっている。この実施形態では、液晶表示装置１１の１フレーム時間をＴｆ、液晶の応答時間をＴｒ、線状発光領域３０の行数をＮ、線状発光領域３０の同時点灯行数をｎとした場合、前記Ｔｆ、Ｔｒ、Ｎ、ｎが次の関係を満足するように構成されている。

｛（Ｔｆ／Ｎ）＋Ｔｒ｝＋（Ｔｆ／Ｎ）×ｎ≦Ｔｆ…（１）
Ｔｆ＜｛（Ｔｆ／Ｎ）＋Ｔｒ｝＋（Ｔｆ／Ｎ）×（ｎ＋１）…（２）
ただし、この実施形態では、全ての線状発光領域３０が同じ幅で形成されている。

次に上記２式の根拠について説明する。図８に示すように、照明装置１３が有する線状発光領域３０の行数をＮ（Ｎは２以上の自然数）とし、それら線状発光領域３０を同時にｎ行ずつ液晶１６の垂直走査に同期して順に点灯（発光）させる場合を考える。１フレーム時間をＴｆとすると、１行の線状発光領域３０と対応する液晶１６の複数の行の垂直走査時間は、Ｔｆ／Ｎとなる。

図９は線状発光領域３０の点灯デューティを設定する条件を説明するための説明図である。横軸は時間を表し、縦軸は液晶パネルの垂直走査方向の位置を表す。また、横軸に沿って延びる帯状の領域は、線状発光領域３０に対応する液晶パネルの領域に相当する。図９において斜線を付した部分は発光状態を表す。

図９において一番上の線状発光領域３０について見た場合、その線状発光領域３０と対応する液晶１６の複数の行について、駆動データ書き替え開始から液晶１６が応答し終わるまでの時間は、（Ｔｆ／Ｎ）＋Ｔｒとなる。動画像の画質を高めるためには、この間は当該線状発光領域３０を非発光状態に保持する必要がある。また、同時発光させる線状発光領域３０の行数がｎのため、一つの線状発光領域３０が発光状態となる期間は（Ｔｆ／Ｎ）×ｎとなる。

そして、線状発光領域３０を前記非発光状態に保持する期間（Ｔｆ／Ｎ）＋Ｔｒと、線状発光領域３０が発光状態となる期間（Ｔｆ／Ｎ）×ｎとが１フレーム時間Ｔｆ内になければならないため、（１）式の条件が必要になる。この条件式は、動画像の画質が向上する条件となる。

また、ｎが最大となる条件を考えるとき、同時発光させる線状発光領域３０の行数をｎより１増やしたときに、１フレームに対応する点灯に必要な時間が１フレーム時間Ｔｆより長くなった場合は、どこかで線状発光領域３０が必要以上に重なって発光していることになる。従って、そのようなことを避ける条件として（２）式が必要になる。この条件式は、同時点灯させる線状発光領域３０の行数を最大にするための条件となる。

前記（１），（２）式を書き替えると次式になる。
(Ｎ−２)−(Ｔｒ／Ｔｆ)×Ｎ＜ｎ≦(Ｎ−１)−(Ｔｒ／Ｔｆ)×Ｎ…（３）
１フレーム時間Ｔｆ及び液晶の応答時間Ｔｒは、液晶パネル１２及び液晶１６の性能によって決まる。一方、線状発光領域３０の行数Ｎをいくつにするかは、有機ＥＬ素子２５の製造コスト、加工精度、制御の容易さ等の要因から決められる。従って、（３）式を満たすように線状発光領域３０の行数Ｎ及び線状発光領域３０の同時点灯行数ｎを設定する
ことにより、動画像の画質を良好にでき、同時点灯する線状発光領域３０の行数が最大になる。制御装置４０は、設定された点灯状態となるようにドライバ３９を介して線状発光領域３０の対向電極２８の端子２８ａにオン信号を出力する。

同時点灯する線状発光領域３０の行数が最大になると、照明装置１３として同じ輝度において、各線状発光領域３０のピーク電流値が最小になり、有機ＥＬ素子２５の寿命を延長することができる。また、同じ電力消費量であれば、電力効率が良くなって照明装置１３の輝度が向上する。更に、ピーク時の輝度を最小にできるので、目に優しい。

次に線状発光領域３０を非発光状態から発光状態に切り替える際、有機ＥＬ素子２５に対する印加電圧を高めることなく応答時間を短縮でき、高速応答の液晶に対応することができる別の実施形態について図１０を参照して説明する。

有機ＥＬ素子は、電気的にはダイオード成分と、ダイオード成分と並列に接続された寄生容量成分とによる構成として置き換えることができると考えられている。そして、有機ＥＬ素子は、駆動電圧が印加されると、先ず、当該有機ＥＬ素子の電気容量に相当する電荷が蓄積される。続いて当該素子固有の一定の電圧（発光閾値）に達すると、ダイオード成分の陽極側から発光層を構成する有機層に電流が流れ始め、この電流にほぼ比例した強度で発光すると考えられている。

有機ＥＬ素子の駆動速度は液晶の駆動速度に比較して速いため、液晶表示装置１１が擬似インパルス駆動されず、また照明装置１３も一般的なバックライトのように全面発光を行う装置の場合には、特に問題はない。しかし、液晶表示装置１１が動画像の画質向上のため、擬似インパルス駆動されるとともに、液晶の応答性が高められた場合、有機ＥＬ素子の応答時間も短縮化が求められる。

この実施形態では、液晶表示装置１１を擬似インパルス駆動する際、線状発光領域３０を非発光状態から発光状態に切り替えるために駆動電圧を有機ＥＬ素子２５に印可する印加方法が異なっており、いわゆるプリチャージという駆動方法を用いている。プリチャージなしの場合、線状発光領域３０を非発光状態から発光状態に切り替えるタイミングは、図１０の中段に示すように、当該線状発光領域３０の直上にある液晶１６の駆動データの書き替えが終了後、予め設定された所定時間経過後の時点ｔ１であった。時点ｔ１は、例えば、当該線状発光領域３０に対応する最初のラインの液晶への駆動データの書き替え開始時点ｔｓから最後のラインの液晶への駆動データの書き替えが終了して、その液晶の応答が完了する時点に設定される。液晶の応答が完了した時点とは、一般に液晶の応答が９０％以上完了した時点を意味する。

この実施形態（プリチャージあり）では、有機ＥＬ素子２５は、非発光状態から発光状態へ切替制御される際、発光に必要な電圧より低い電圧が印加された状態から発光に必要な電圧が印加されて発光状態に切り替えられる。例えば、図１０の下段に示すように、有機ＥＬ素子２５を非発光状態から発光状態に切り替える際、前記所定のタイミング（時点ｔ１）より前の時点ｔ０で発光に必要な所定の電圧Ｖｆより低い電圧Ｖｐが印加された後、時点ｔ１で所定の電圧Ｖｆが印加される。時点ｔ０は、有機ＥＬ素子２５に電圧Ｖｐが印加されてから有機ＥＬ素子２５の寄生容量成分への電荷の蓄積（充電）が時点ｔ１までに完了するように設定される。時点ｔ０は、例えば、有機ＥＬ素子２５の寄生容量成分への電荷の蓄積完了までの時間を時定数に基づいて演算して設定したり、当該有機ＥＬ素子２５の直上にある液晶１６の最後のラインの書き替え開始タイミングに設定したりしてもよい。

プリチャージなしの場合では、有機ＥＬ素子２５は、時点ｔ１で発光に必要な所定の電
圧Ｖｆの印加が開始された後、寄生容量成分への電荷の蓄積が完了し、当該素子固有の一定の電圧に達するまでの時間Ｔｈが経過した時点ｔ２で発光状態となる。一方、この実施形態では、時点ｔ１で発光に必要な所定の電圧Ｖｆの印加が開始される前に、有機ＥＬ素子２５の寄生容量成分への電荷の蓄積が完了しているため、時点ｔ１で電圧Ｖｆの印加が開始されると、プリチャージなしの場合より短時間で所定の電圧Ｖｆに達して発光状態となる。従って、有機ＥＬ素子２５の発光時の応答時間を短縮でき、高速応答の液晶に対応することができる。また、発光状態での印加電圧はプリチャージなしの場合と同じため、電源の電圧を変更する必要はない。

次に線状発光領域３０を非発光状態から発光状態に切り替える際、有機ＥＬ素子２５の応答時間を短縮でき、高速応答の液晶に対応することができる別の実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１０の前記実施形態と同様の部分については同一符号を付して詳しい説明を省略する。

この実施形態では、有機ＥＬ素子２５は、非発光状態から発光状態へ切替制御される際に、発光に必要な電圧より高い電圧又は発光に必要な電流より高い電流が供給されており、いわゆるオーバードライブという駆動方法を用いている。例えば、図１１の下段に示すように、オーバードライブありの場合、有機ＥＬ素子２５を非発光状態から発光状態に切り替える際、線状発光領域３０の直上にある液晶１６の駆動データの書き替えが終了後、予め設定された時点ｔ１（所定のタイミング）で発光に必要な電圧Ｖｆより高い電圧Ｖｈが印加された後、発光に必要な電圧Ｖｆが印加される。所定のタイミング（時点ｔ１）は、図１１の中段に示すオーバードライブなしの場合と同じである。電圧Ｖｈの値及び印加電圧を電圧Ｖｈから必要な電圧Ｖｆに切り替えるタイミングは、有機ＥＬ素子２５の寄生容量成分の容量の大きさ、目的とする応答時間等に基づいて設定される。

この実施形態では、時点ｔ１で発光に必要な所定の電圧Ｖｆより高い電圧Ｖｈが印加される。オーバードライブなしのように電圧Ｖｆを印加した場合に比較して、印加電圧の立ち上がりが急になり、有機ＥＬ素子２５の寄生容量成分への電荷の蓄積が完了するまでの時間が短縮されて、有機ＥＬ素子２５は、オーバードライブなしの場合より短時間で所定の電圧Ｖｆに達して発光状態となる。従って、有機ＥＬ素子２５の発光時の応答時間を短縮でき、高速応答の液晶に対応することができる。

また、有機ＥＬ素子２５に対して発光に必要な所定の電圧Ｖｆより高い電圧Ｖｈが印加される期間は、有機ＥＬ素子２５の寄生容量成分への電荷の蓄積時間を短縮させるのに必要な短時間である。そして、有機ＥＬ素子２５の寄生容量成分への充電が完了後、有機ＥＬ素子２５に対する実際の印加電圧が電圧Ｖｈまで達する前に、有機ＥＬ素子２５への印加電圧は発光に必要な所定の電圧Ｖｆに切り替えられる。従って、有機ＥＬ素子２５の発光状態において有機ＥＬ素子２５への実際の印加電圧はＶｈより低く、有機ＥＬ素子２５の発光状態で輝度が不要に明るくなることはない。そして、有機ＥＬ素子２５は、目的の明るさで発光するとともに、発光状態において駆動電力をオーバードライブなしの場合と比較して多く消費することもない。

なお、有機ＥＬ素子２５を非発光状態から発光状態へ切替制御する際に、発光に必要な電流より高い電流が供給される構成としてもよい。この場合も、有機ＥＬ素子２５を非発光状態から発光状態に切り替える際の応答時間を短縮でき、高速応答の液晶に対応することができる。

次に有機ＥＬ素子２５の発光時間を削減することなく、有機ＥＬ素子２５の寿命を延長することが可能な別の実施形態について、図１２及び図１３を参照して説明する。
有機ＥＬ素子は、電気的にはダイオード成分と、ダイオード成分と並列に接続された寄
生容量成分とによる構成として置き換えることができると考えられている。そして、有機ＥＬ素子は、ダイオード成分の順方向電流にほぼ比例した強度で発光することが知られている。また、有機ＥＬ素子においては、発光に関与しない逆方向の電圧（逆バイアス電圧）を印加することで、有機ＥＬ素子の寿命を延ばすことができることが経験的に知られている。

この実施形態（逆バイアス電圧あり）では、液晶表示装置１１を擬似インパルス駆動する際、逆バイアス電圧なしの場合は有機ＥＬ素子２５に電圧を印加させない状態、即ち印加電圧をグランドレベル（０Ｖ）に保持する非発光状態において、有機ＥＬ素子２５に逆バイアス電圧が印加可能に構成されている。

図１２に示すように、透明電極２６及び対向電極２８は何れも、複数の線状発光領域３０にそれぞれ対応した形状に形成されている。各透明電極２６の端子部３５及び各対向電極２８の端子２８ａは、それぞれスイッチ４２，４３を介して電源Ｅの陽極側及び陰極側に選択的に接続可能に構成されている。スイッチ４２，４３はドライバ３９（図３参照）により制御される。スイッチ４２を介して端子部３５が電源Ｅの陽極側に接続され、且つスイッチ４３を介して端子２８ａが電源Ｅの陰極側に接続されると、有機ＥＬ素子２５の対応する線状発光領域３０に順方向電圧が印加されて該線状発光領域３０が発光状態となる。一方、スイッチ４２を介して端子部３５が電源Ｅの陰極側に接続され、且つスイッチ４３を介して端子２８ａが電源Ｅの陽極側に接続されると、有機ＥＬ素子２５の対応する線状発光領域３０に逆バイアス電圧が印加されて該線状発光領域３０が非発光状態となる。

この実施形態では、各線状発光領域３０に対応する有機ＥＬ素子２５の部分は、液晶１６の垂直走査に同期して順に発光するように、かつ当該線状発光領域３０の直上にある液晶１６の部分の駆動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。有機ＥＬ素子２５には、逆バイアス電圧なしの場合では図１３の上段に示すように、非発光状態においてはグランドレベルの電圧（ＧＮＤ）が印加され、発光状態においては所定の電圧Ｖｆが印加される。一方、この実施形態では、有機ＥＬ素子２５には、図１３の下段に示すように、発光状態においては所定の電圧Ｖｆが印加され、非発光状態においては逆バイアス電圧−Ｖｆが印可される。従って、見かけ上全面発光となる状態において、輝度を低下させずに有機ＥＬ素子２５の各線状発光領域３０に逆バイアス電圧を印加することができ、有機ＥＬ素子２５の寿命を延長することができる。

次に有機ＥＬ素子２５の発光時間を削減することなく、有機ＥＬ素子２５の寿命を延長するため、有機ＥＬ素子２５に逆バイアス電圧を印加することが可能な別の実施形態について、図１４及び図１５を参照して説明する。

この実施形態では、前記実施形態において各有機ＥＬ素子２５に印加される電圧をパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）可能に構成されている点が異なる。なお、図１２及び図１３の前記実施形態と同様の部分については同一符号を付して詳しい説明を省略する。

図１４に示すように、各スイッチ４２と端子部３５との間にスイッチング素子４４が、各スイッチ４３と端子２８ａとの間にスイッチング素子４５がそれぞれ設けられている。スイッチング素子４４，４５は、図１５の下段に示すように、グランドレベルをセンター値とした正弦波状の電圧が有機ＥＬ素子２５に印加されるように、ドライバ３９によって制御される。なお、図１５において、印加電圧Ｖｆは、有機ＥＬ素子２５が発光するのに必要な閾値電圧ではなく、印加時の最大電圧であり、有機ＥＬ素子２５はＶｆより低い印加電圧で発光する。

各有機ＥＬ素子２５に逆バイアス電圧と順方向電圧とを交互に印加する構成において、図１２及び図１３の前記実施形態のように印加電圧が矩形状の波形の場合は、有機ＥＬ素子２５にかかる電界が急激に変化するため、素子の劣化を早める虞れがある。しかし、この実施形態では有機ＥＬ素子２５の各線状発光領域３０に正弦波状の電圧が印加されるため、有機ＥＬ素子２５にかかる電界が急激に変化することがない。従って、有機ＥＬ素子２５の寿命がより延長される。

有機ＥＬ素子２５の発光時間を削減することなく、有機ＥＬ素子２５の寿命を延長するため、有機ＥＬ素子２５に逆バイアス電圧を印加することが可能な実施形態として、垂直走査帰線期間（Vertical Blanking Period）において、有機ＥＬ素子２５の各線状発光領域３０に逆バイアス電圧を印加する構成を採用してもよい。垂直走査帰線期間とは、１フレームのデータについて垂直走査が完了してから次のフレームのデータの垂直走査が開始されるまでの期間を意味する。この期間は短時間のため全ての線状発光領域３０を非発光状態にしても、人には視認されない。

この実施形態では、透明電極２６及び対向電極２８の一方はベタ電極でよく、ベタ電極に形成された側の電極に関しては、スイッチは１個のみ設けられる。この実施形態においても、有機ＥＬ素子２５の各線状発光領域３０に定期的に逆バイアス電圧が印加されるため、有機ＥＬ素子２５の寿命が延びる。また、前記両実施形態に比較してスイッチの数が少なく、構造が簡単になる。

有機ＥＬ素子２５に逆バイアス電圧を印加する時期は、有機ＥＬ素子２５の非発光状態のときであればよく、有機ＥＬ素子２５の非発光状態の間の任意の時期でよい。また、逆バイアス電圧が矩形状の波形の場合は、逆バイアス電圧を印加した状態で発光状態への切り替え時期まで保持する構成に限らない。例えば、発光状態への切り替え時期より前に印加電圧をグランドレベルに切り替えて、その後に発光状態への切り替えを行うようにしてもよい。

次に隣接する両線状発光領域３０に挟まれた非発光領域に起因する暗線を目立たないようにすることができる実施形態について、図１６（ａ），図１６（ｂ）を参照して説明する。なお、図１〜図５の前記実施形態と同様の部分については同一符号を付して詳しい説明を省略する。

図１６（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子２５が設けられた基板２４の面において、隣接する線状発光領域３０の間、即ち有機ＥＬ素子２５が存在しない部分には、線状発光領域３０と平行に延びるＶ字状溝４６が設けられている。Ｖ字状溝４６の壁面４６ａは、光学研磨面又は鏡面に形成されている。Ｖ字状溝４６は、線状発光領域３０に対応する基板２４の部分から出射される光の明るさ（輝度）と、線状発光領域３０に挟まれた基板２４の部分から出射される光の明るさ（輝度）とが同等となるように設けられている。

この実施形態では、有機ＥＬ素子２５が発光すると、有機ＥＬ素子２５からの光は、透明な基板２４に入射される。有機ＥＬ素子２５は等方性のため、有機ＥＬ素子２５から出射される光の一部は基板２４に対して斜めに入射する。そして、図１６（ａ）に示すように、基板２４に斜めに入射した光の一部がＶ字状溝４６の壁面４６ａで反射して、基板２４の出射面と直交する方向へ進む。従って、隣接する線状発光領域３０の間と対応する基板２４の部分からも、線状発光領域３０と対応する基板２４の部分から出射される光と同等の明るさを有する光が出射される。そのため、各線状発光領域３０の間と対応する照明装置１３の部分に暗線が視認されるのを抑制することができる。そして、暗線が視認される構成と比較して、表示品位が向上する。

Ｖ字状溝４６の壁面４６ａは光学研磨面又は鏡面に形成されている。従って、Ｖ字状溝４６の壁面４６ａが光学研磨面又は鏡面に形成されていない場合に比較して、散乱・吸収などによる光の減衰が少ない。そのため、Ｖ字状溝４６で反射して基板２４の光出射側から出射する光の量が増え、有機ＥＬ素子２５から出射される光を有効に利用することができる。Ｖ字状溝４６の開口幅は、隣接する線状発光領域３０間の間隔と正確に対応していなくてもよく、隣接する線状発光領域３０間の間隔に対して多少広くても狭くてもよい。

図１６（ｂ）に示すように、Ｖ字状溝４６を有機ＥＬ素子２５が設けられていない基板２４の面において、隣接する線状発光領域３０の間と対応する部分に設けてもよい。この場合、有機ＥＬ素子２５から基板２４に斜めに入射して、Ｖ字状溝４６に向かって進んだ光の一部は、Ｖ字状溝４６内へ出射され、隣接する線状発光領域３０の間と対応する照明装置１３の部分に暗線が視認されるのを抑制することができる。基板２４の屈折率は約１．５で、空気の屈折率は１であるため、基板２４から溝４６内への入射角より出射角が大きくなる。従って、Ｖ字状溝４６は図１６（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子２５が設けられている基板２４の面に設ける方が好ましい。なお、基板２４の両面にＶ字状溝４６を設けてもよい。

次に隣接する線状発光領域３０に挟まれた非発光領域に起因する暗線を目立たないようにすることができる別の実施形態について、図１７（ａ），図１７（ｂ）を参照して説明する。なお、図１６（ａ），図１６（ｂ）の前記実施形態と同様の部分については同一符号を付して詳しい説明を省略する。

図１７（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子２５が設けられた面と反対側の基板２４の面において、隣接する線状発光領域３０の間の部分には、光散乱部４７が線状発光領域３０に沿って延びるように設けられている。光散乱部４７はＶ字状の溝４７ａ及び溝４７ａ内に収容された光散乱部材４７ｂを含む。光散乱部材４７ｂは、例えば、透明な樹脂に該樹脂と屈折率が異なる粒体又は粉体を分散させたものが使用される。粒体又は粉体は、光を吸収せずに、光を反射あるいは屈折させる機能を備えていればよく、透明である必要はない。粒体又は粉体は、例えば、樹脂又はセラミックスで形成されている。

光散乱部材４７ｂは、透明な樹脂に粒体又は粉体を分散させた構成に限らず、透明な樹脂中に気泡が存在する構成や、レーザー光の照射により透明な樹脂の内部に傷又は屈折率が周囲と異なる部分が形成された構成としてもよい。

この実施形態では、有機ＥＬ素子２５が発光すると、有機ＥＬ素子２５から出射される光の一部は基板２４に対して斜めに入射する。そして、図１７（ａ）に示すように、基板２４に斜めに入射した光の一部が光散乱部４７で散乱して、一部が基板２４の出射面と直交する方向へ進む。従って、線状発光領域３０と対応する基板２４の部分だけでなく、隣接する線状発光領域３０の間と対応する基板２４の部分からも、光が出射される。そのため、隣接する両線状発光領域３０の間と対応する照明装置１３の部分に暗線が視認されるのを抑制することができる。

光散乱部４７を基板２４と異なる材質で構成する代わりに、図１７（ｂ）に示すように、基板２４に光散乱部４８が直接設けられた構成としてもよい。光散乱部４８は、レーザー光の照射により基板２４の内部に形成された傷又は屈折率が周囲と異なる部分により構成されている。この場合も、有機ＥＬ素子２５から基板２４に斜めに入射した光の一部が光散乱部４８で散乱して、一部が基板２４の出射面と直交する方向へ進む。従って、隣接する線状発光領域３０の間と対応する基板２４の部分からも、光が出射される。そのため、隣接する線状発光領域３０の間と対応する照明装置１３の部分に暗線が視認されるのを抑制することができる。

次に隣接する線状発光領域３０に挟まれた非発光領域に起因する暗線を目立たないようにすることができる別の実施形態について、図１８を参照して説明する。なお、図１〜図５の前記実施形態と同様の部分については同一符号を付して詳しい説明を省略する。

図１８に示すように、有機ＥＬ素子２５が設けられた面と反対側の基板２４の面には、光拡散シート４９が貼付されている。また、照明装置１３と液晶パネル１２との間には、２枚のプリズムシート５０が設けられている。光拡散シート４９は、液晶表示装置で使用される公知の構成、例えば、透明な樹脂内に樹脂と屈折率の異なる粒体が分散された構成のものが使用される。２枚のプリズムシート５０の各々は、頂角が９０°の複数のプリズムを備えており、それらのプリズムの延びる方向が両プリズムシート５０では互いに直交している。

この実施形態では、基板２４の光出射側に光拡散シート４９が貼付されているため、有機ＥＬ素子２５から基板２４に入射し、基板２４の出射面から出射した光は、光拡散シート４９を通過する際に拡散（散乱）する。そのため、隣接する線状発光領域３０の間と対応する基板２４の部分からも光が出射される。光拡散シート４９を経て出射された光は、プリズムシート５０で集光されて液晶パネル１２を照明する。従って、隣接する線状発光領域３０の間と対応する照明装置１３の部分に暗線が視認されるのを抑制することができる。

プリズムシート５０として頂角が９０°以外のプリズムを備えたものを使用したり、プリズムシート５０を１枚のみ使用したりしてもよい。また、プリズムシート５０を使用せずに光拡散シート４９のみを使用してもよい。

上記各実施形態は次のように変更されてもよい。
各線状発光領域３０の輝度をほぼ同等にする方法は、各対向電極２８のオンからオフ及びオフからオンへの切り替えを１フレーム中で各１回として、オン状態の時間長さによって輝度を調整する方法に限らない。例えば、図１９に示すように、１フレーム中の当該対向電極２８のオン期間内でＰＷＭ調光制御される構成としてもよい。図１９は、番号１〜番号３で示す対向電極２８に対する印加電圧の供給状態を示す図である。この場合、線状発光領域３０の輝度の調整を精度良く実施でき、透明電極２６の内部抵抗による輝度ムラをより低減させることができる。

液晶表示装置として表示画面の数を１画面と２画面とに切り替え可能な構成の場合、図２０に示すように面状発光領域を２つ設けて、それぞれの面状発光領域毎に線状発光領域３０を複数列ずつ設けてもよい。各面状発光領域の線状発光領域３０を、他の面状発光領域のそれとは独立して制御可能に構成してもよい。この場合、片側の画面しか使用しない状態において、無駄な照明をする必要がなくなり、消費電力を低減できる。表示画面は３以上でもよい。

液晶パネル１２の画面が大きくなって、１フレームの間に垂直走査する画素電極１７の列数が多い表示装置において、画面を垂直走査方向において複数分割し、分割された各領域毎に同時に垂直走査をする構成を採用した場合、照明装置１３においても、発光領域をそれに対応して複数分割する。そして、分割された各領域毎に同時に、線状発光領域３０が液晶１６の垂直走査に同期して順に発光するように、対向電極２８のオン状態を制御するようにしてもよい。

定常状態において複数の線状発光領域３０が同時に発光状態となる構成に代えて、一個の線状発光領域３０が順に発光状態となる構成としてもよい。
表示画面の輝度を調整する方法として、有機ＥＬ素子２５に供給される電源電圧を調整する構成に代えて、定常状態において同時に発光状態となる線状発光領域３０の数を変更可能な構成としてもよい。例えば、低輝度の場合は、線状発光領域３０が１個ずつ順に発光状態となるように制御し、高輝度の場合は線状発光領域３０が複数個ずつ順に発光状態となるように制御する。

対向電極２８は、発光時に複数列の画素電極１７に対して照明光を照射可能な幅に限らず、１列の画素電極１７に対して照明光を照射可能な幅として、液晶１６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。

対向電極２８の幅は全て同じに限らず、異なる幅の対向電極２８が混在する構成としてもよい。しかし、同じ幅の方が対向電極２８のオンデューティ（オン・オフ時期）の制御や対向電極２８のオン期間内でのＰＷＭ調光制御が容易になる。

有機ＥＬ素子２５を構成する一対の電極のうち、光を反射する機能を有しない材質で対向電極２８を構成してもよい。
基板１４，１５，２４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。

発光層３３は白色発光層に限らず、青色発光層を使用してもよい。この場合、カラーフィルタ２０として色変換層を備えたカラーフィルタを使用することにより、カラーフィルタ２０を透過後の光がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素に対応する色の光となる。従って、白色発光層の場合と同様に、同一色の発光層で所望の色を再現することができる。

透明電極２６は、液晶１６の垂直走査方向の一方の端部のみに端子部３５が設けられた構成としてもよい。この場合は、対向電極２８のうち端子部３５に近い対向電極２８ほどオンデューティが小さく、端子部３５から遠い対向電極２８ほどオンデューティが大きくなるように制御される。即ち、電流密度の大きな対向電極２８はオンデューティが小さく、電流密度の小さな対向電極２８はオンデューティが大きくなるように制御される。そのため、各線状発光領域３０の輝度がほぼ同等となり、輝度ムラが抑制される。しかし、前記実施形態のように両端部に端子部３５を設けた構成の方が、制御が容易になる。

透明電極２６がベタ電極で構成され、対向電極２８が線状発光領域３０に対応する形状に形成された有機ＥＬ素子２５の場合、透明電極２６の端子部３５を端子２８ａが設けられる基板２４の辺と同じ辺に設けてもよい。端子部３５は両側の辺に設けても、片側の辺に設けてもよい。この場合、例えば、図２１（ａ）に示すように、透明電極２６の端子部３５を長く形成するとともに、端子部３５上の有機層２７に近い部分に絶縁膜５１が設けられる。対向電極２８は、絶縁膜５１上に端子２８ａが設けられる。また、図２１（ｂ）に示すように、絶縁膜５１上に対向電極２８の電極延出部２８ｂが設けられ、電極延出部２８ｂと電気的に接続するように対向電極２８の端子２８ａが絶縁膜５１上に設けられた構成としてもよい。端子２８ａの材質としては、対向電極２８の材質より錆び難い材質、例えば、透明電極２６の材質と同じものが使用される。透明電極２６の端子部３５及び対向電極２８の端子２８ａを基板２４の同じ辺上に配置すると、端子部３５及び端子２８ａをフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を介して接続する際、ＦＰＣの数を少なくできる。そのため、低コスト化、実装作業の容易化、小型化をはかることができる。

対向電極２８がベタ電極で構成され、透明電極２６が線状発光領域３０に対応する形状に形成された有機ＥＬ素子２５の場合において、前記実施形態と同様に、端子２８ａを端子部３５が設けられる基板２４の辺と同じ辺に設けてもよい。端子２８ａは両側の辺に設けても、片側の辺に設けてもよい。

液晶パネル１２はカラーフィルタ２０を備えない、白黒表示パネルであってもよい。
液晶パネル１２が白黒表示用あるいはモノクローム表示用の場合は、照明装置１３を構成するＥＬ素子は白色発光を行う発光層３３を有するＥＬ素子に限らず、他の色で発光する発光層を有するＥＬ素子であってもよい。

各線状発光領域３０の非発光状態において、有機ＥＬ素子２５に逆バイアス電圧を印加する構成でなくても、第１電極（この実施形態では透明電極２６）及び第２電極（この実施形態では対向電極２８）の両者を線状発光領域３０に対応する線状に形成してもよい。

液晶パネル１２側に配置される透明電極２６の体積抵抗率より大きな体積抵抗率の材質で形成された対向電極２８を使用する場合は、透明電極２６を線状として、対向電極２８をベタ電極とする。

照明装置１３は、ボトムエミッションタイプに限らず、基板と反対側から光りを出射するトップエミッションタイプとしてもよい。その場合、基板は不透明であってもよい。
照明装置１３は、ＥＬ素子として、有機層２７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。この場合、有機ＥＬ素子２５を使用する場合と異なり、有機ＥＬ素子２５を水分や酸素から保護するための保護手段が不要になる。

（ａ）は本発明の液晶表示装置の模式図、（ｂ）は液晶パネルの模式部分断面図、（ｃ）は液晶パネルと照明装置の模式部分断面図。 透明電極と対向電極との配置関係を示す模式図。 駆動回路の概略構成図。 各線状発光領域の発光状態と非発光状態との切り替え時期を示す図。 画素電極へのデータ書き込み時期と、対向電極のオンデューティとの関係を示すタイムチャート。 別の実施形態における透明電極の配置を示す模式図。 同じく照明装置の模式部分断面図。 別の実施形態における照明装置の模式図。 同じく同時に点灯される線状発光領域の行数を設定する条件を説明するための図。 別の実施形態における液晶の応答時間と有機ＥＬ素子への印加電圧との関係示すタイムチャート。 別の実施形態における液晶の応答時間と有機ＥＬ素子への印加電圧との関係示すタイムチャート。 別の実施形態における有機ＥＬ素子の駆動回路図。 同じく有機ＥＬ素子への印加電圧の波形を示すグラフ。 別の実施形態における有機ＥＬ素子の駆動回路図。 同じく有機ＥＬ素子への印加電圧の波形を示すグラフ。 （ａ），（ｂ）は別の実施形態における照明装置の部分模式図。 （ａ），（ｂ）は別の実施形態における照明装置の部分模式図。 別の実施形態における照明装置及び発光装置を示す模式図。 別の実施形態におけるＰＷＭ調光を示す模式図。 別の実施形態における線状発光領域の配置を示す模式図。 （ａ），（ｂ）は別の実施形態における照明装置の模式部分断面図。

Claims (15)

1. ＥＬ素子で構成された面状発光領域を備える照明装置をバックライトとして用いた液晶表示装置であって、
   前記面状発光領域は、液晶の垂直走査方向と直交する方向に延びる複数の線状発光領域で構成され、前記複数の線状発光領域は、液晶の垂直走査に同期して順に発光するように、発光状態と非発光状態とに制御装置からの指令信号により切替制御され、当該線状発光領域は、少なくとも直上にある液晶の部分の駆動データ書き替え期間においては非発光状態となるように制御され、
   前記線状発光領域の発光状態から非発光状態への切替時には、非発光状態に切り替えられる当該線状発光領域と交代して発光状態に切り替えられる他の線状発光領域が発光状態になった後、当該線状発光領域が非発光状態に切り替えられる液晶表示装置。
2. 前記ＥＬ素子は、発光層と、前記発光層を挟むように配置される第１電極及び第２電極とを有し、前記第１電極は、前記第２電極よりも大きな体積抵抗率を有し且つ全ての線状発光領域に共通のベタ電極で構成され、前記第２電極はそれぞれ、前記線状発光領域に対応する形状に形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第１電極は、前記液晶の垂直走査方向における少なくとも一方の端部に端子部を有し、前記制御装置は、前記第２電極に対するオンデューティが、前記端子部に近い第２電極ほど小さくなるように、第２電極を制御する請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記端子部は前記第１電極の一方の端部又は両端部に設けられている請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記各第２電極は、前記制御装置からの指令により、１フレーム中の当該第２電極のオン期間内でＰＷＭ調光制御される請求項３又は請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記ＥＬ素子は、発光層と、前記発光層を挟むように配置される第１電極及び第２電極とを有し、前記第２電極は、前記第１電極よりも小さな体積抵抗率を有し且つ全ての線状発光領域に共通のベタ電極で構成され、前記第１電極はそれぞれ、前記線状発光領域に対応する形状に形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 前記照明装置に対向するように配置された液晶パネルをさらに備え、前記第１電極は透明であるとともに、前記第２電極よりも液晶パネル寄りに配置されている請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
8. 前記ＥＬ素子は有機ＥＬ材料の薄膜からなる発光層を備えた有機ＥＬ素子である請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
9. 前記有機ＥＬ素子は、非発光状態から発光状態へ切替制御される際、発光に必要な電圧より低い電圧が印加された状態から発光に必要な電圧が印加された状態に切り替えられる請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記有機ＥＬ素子は、非発光状態から発光状態へ切替制御される際に、発光に必要な電圧より高い電圧又は発光に必要な電流より高い電流を与えられる請求項８に記載の液晶表示装置。
11. 前記有機ＥＬ素子は、非発光状態において逆バイアス電圧が印加される請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
12. 前記有機ＥＬ素子は白色発光を行い、液晶パネルはカラーフィルタを備えている請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
13. 前記各線状発光領域は、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請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
14. 前記線状発光領域は定常状態において、複数が同時に発光状態となるように制御される請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
15. 液晶表示装置の１フレーム時間をＴｆ、液晶の応答時間をＴｒ、前記線状発光領域の行数をＮ、前記線状発光領域の同時点灯行数をｎとした場合、前記Ｔｆ、Ｔ ｒ、Ｎ、ｎが次の関係を満足する請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
    ｛（Ｔｆ／Ｎ）＋Ｔｒ｝＋（Ｔｆ／Ｎ）×ｎ≦Ｔｆ

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