WO2007004470A1

WO2007004470A1 - 発光装置及びその製造方法並びに液晶表示装置

Info

Publication number: WO2007004470A1
Application number: PCT/JP2006/312802
Authority: WO
Inventors: Masayuki Harada; Hiroyasu Kawauchi; Takayuki Ito; Norihito Takeuchi
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2007-01-11
Also published as: JP2007018768A; TW200708178A

Abstract

　発光装置２１の発光部２７は、有機ＥＬ素子２６よりなる。透明な材料で形成された第１電極２３の体積抵抗率は、第２電極２５のそれよりも高い。第２電極２５は、互いに分離された複数の電極部２５ａを含む。発光部２７は、各電極部２５ａに対応する複数の発光領域２７ａを有する。有機ＥＬ素子２６が定電流駆動された際に、各発光領域２７ａの輝度が略同じになるように、端子部２９に対する各電極部２５ａの接続位置と、端子部２９に対する各第１外部接続配線３０の接続位置との間の距離Ｌが、調整されている。その結果、ＥＬ素子より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が提供される。

Description

明細書

発光装置及びその製造方法並びに液晶表示装置

技術分野

[0001] 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る。詳しくは、本発明は、エレクト口ルミネッセンス素子よりなる発光部を有する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。

背景技術

[0002] 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を有する。液晶表示装置のノックライトとして、エレクト口ルミネッセンス素子を備えた照明装置が提案されている。以下、エレクト口ルミネッセンスを適宜 ELと記載する。また、表示品位を向上させるため、例えば特許文献 1は、液晶表示装置のバックライトを ELパネルで構成し、この ELパネル力互いに分離された複数の発光部を含む構成を開示する。各発光部は、選択的に駆動可能になっている。

[0003] 有機 EL素子は、陽極と、陰極と、これらの間に設けられた発光層とを有する。陽極と陰極との間に電圧が印加されると、発光層に電流が流れ、該発光層が発光する。発光層が発した光は、陽極又は陰極のどちらかの電極を通過して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。透明電極には、一般に、アルミニウム等よりなる金属電極に比較して体積抵抗率の高ヽ、 ITO (インジウム錫酸ィ匕物）や ZnO (酸化亜鉛)等が用いられる。

[0004] 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る。電流密度が高、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、電源接続端子に対して電極の近い部分と遠い部分との間で、電気抵抗値の差が大きくなり、その結果、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、輝度が異なる部分が出現してしまう。

[0005] また、マトリックス表示あるいはセグメント表示に使用される有機 EL素子では、発光表示を行うドットやセグメント等の表示部の各部分と、駆動回路との間の距離に差が存在する。このため、表示部の各部分の位置の違いによって、発光強度にバラツキが生じ、その結果、表示品位が低下してしまう虞がある。そこで、例えば特許文献 2は、表示部の発光強度に顕著なバラツキが生じず、その結果、表示品位を高めることを可能とする有機 EL素子を提案する。この文献に記載された有機 EL素子は、透明基板と、この透明基板上に形成された複数の表示部とを有する。各表示部は、陽極部、有機層及び陰極部からなる。この文献の有機 EL素子は、抵抗値が調整される調整抵抗を備える。各調整抵抗は、陽極部の各々を、駆動回路から延びる配線に接続する。調整抵抗の抵抗値は、駆動回路に対する各表示部の抵抗値が、所定の範囲内に入るように設定されている。特許文献 2では、調整抵抗として、例えばトリミング抵抗が使用される。表示部の発光強度を測定しながら、複数の調整抵抗をレーザーで傷つけることで、これら調整抵抗の抵抗値が調整される。

特許文献 1：特開 2000— 75802号公報

特許文献 2：特開 2001— 5420号公報

発明の開示

[0006] このように、特許文献 1は、互いに分離された複数の発光部を、選択的に発光させて、発せられた光で液晶パネルを照明する構成を開示する。しかし、この場合、各発光部の輝度に大きなバラツキがあると、力えって表示品位を落としてしまう。

[0007] 特許文献 2の技術は、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、駆動回路カゝら延びる配線と、各陽極部との間に、チップ抵抗やトリミング抵抗等の調整抵抗を接続している。各調整抵抗の抵抗値を調整することによって、駆動回路に対する各表示部の抵抗値を調整している。しかし、この構成では、 EL素子の部品点数が増加し、コストが高くなつてしまう。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、トリミング抵抗をレーザーで傷つけることで抵抗値を調整する。このため、ー且、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。

[0008] 本発明の目的は、 EL素子よりなる発光部を有する発光装置において、互いに分離された複数の発光領域を含む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、且つ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、発光部の輝度分布の「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になる領域が生じる状態等を意味する。また、本発明の目的は、前記発光装置よりなるバックライトを有する液晶表示装置を提供することにある。

[0009] 本発明の一側面によれば、第 1電極と、第 2電極と、これら両電極の間に設けられた発光層とを備えるエレクト口ルミネッセンス素子力なる発光部を有する発光装置が提供される。前記第 1電極及び第 2電極のうちの一方は、互いに分離された複数の電極部を含む。前記発光部は、各電極部に対応する複数の発光領域を含む。前記複数の電極部はそれぞれ、各端子部に接続される。該端子部は、電極部よりも体積抵抗率が高い材料で形成される。前記端子部のそれぞれには、外部接続配線が接続される。各発光領域の輝度は、前記端子部に対する各電極部の接続位置と、前記端子部に対する各外部接続配線の接続位置との間の距離に依存する。

[0010] 本発明の別の一側面によれば、前記発光装置の製造方法が提供される。該製造方法は、前記発光領域を発光させることによって、前記距離が適正な範囲にあるか否かを確認する工程を含む。前記距離が適正な範囲には無い場合には、前記端子部に対する前記各外部接続配線の接続位置が変更される。

[0011] 本発明の更に別の一側面によれば、表示データ書き替え期間毎に制御される液晶を含む液晶パネルを有する液晶表示装置が提供される。前記液晶パネルの背面には、前記発光装置からなるバックライトが配置される。前記電極部は、前記液晶パネルの垂直走査方向に直交する方向に延びている。制御装置は、前記液晶パネルおよび前記バックライトを制御する。該制御装置は、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には当該発光領域が非発光状態になるように、前記液晶パネルの垂直走査に同期して順に前記複数の発光領域を発光状態および非発光状態の一方から他方に切り替える。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1A]本発明を具体化した一実施形態に係る発光装置の模式平面図、

[図 1B]図 1Aの A— A線における模式断面図、 [図 1C]図 1 Aの B— B線における模式断面図。

[図 2]図 1Aの発光装置において、互いに分離された各発光領域を含む第 1電極の抵抗値と、第 2電極に接続される端子部の抵抗値とを示す模式図。

[図 3]図 1Aの発光装置をバックライトとして組み付けた、液晶パネルの模式部分断面図。

[図 4]図 1 Aの発光装置の製造手順を示すフローチャート。

[図 5]図 3の液晶パネルおよび発光装置で構成される表示部を駆動する駆動回路の概略構成図。

[図 6]別の実施形態における、端子部に対する各外部接続配線の接続状態を示す模式図。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、本発明を具体ィ匕した一実施形態を図 1A〜図 5に従って説明する。図 1Aは

、擬似インパルス駆動型の液晶表示装置に組み込まれるノックライトとしての発光装置 21の模式平面図を示す。

[0014] なお、図 1A〜図 1C及び図 3は、発光装置 21、第 1電極 23、第 2電極 25、液晶パネル 11等の構成を模式的に示したものである。つまり、図示の都合上、一部の寸法を誇張して分力り易くしている。このため、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。

[0015] 図 3に示すように、フルカラー表示を行う液晶表示装置 10は、透過型の液晶パネル

11と、ノックライトとしての発光装置 21とを備えている。発光装置 21は、液晶パネル 1

1の表示面とは反対側の面である背面に向力うように配置される。液晶パネル 11の構成は、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の構成と基本的に同じである。

[0016] 図 1A〜図 1C及び図 3に示すように、発光装置 21は、基板 22と、基板 22上に設けられた面状の発光部 27とを有する。発光部 27は、基板 22の上に順に設けられた第 1電極 23、発光層としての有機 EL層 24、及び、第 2電極 25を備える EL素子としての有機 EL素子 26からなる。即ち、発光装置 21は、第 1電極 23と、第 2電極 25と、両電極 23, 25の間に設けられた発光層とを有する EL素子力もなる発光部 27を備える。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。

[0017] 本実施形態では、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ぐ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 (インジウム錫酸ィ匕物）により形成されている。第 2電極 2 5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から取り出される（出射される）所謂ボトムェミッションタイプに構成されて、る。

[0018] 前記有機 EL層 24は、端子 23aを除いた第 1電極 23の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 から第 2電極 25へ順に正孔輸送層、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ている。このため、発光装置 21を液晶表示装置 10のノックライトとして使用する場合、液晶表示装置 10にカラーフィルタを使用することで、フルカラー表示に対応できる。白色発光を行う有機 EL層 24の構成としては、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。

[0019] 有機 EL層 24を保護するための保護膜 28は、例えば窒化ケィ素で形成されている

[0020] 有機 EL素子 26において、液晶パネル 11に対向するように配置される有機 EL素子 26の電極、つまり第 1電極 23は、ベタ電極で構成されている。すなわち、第 1電極 23 は、液晶パネル 11の全面に対向する一枚の平面電極である。一方、有機 EL層 24を挟んで第 1電極 23とは反対側に配置される第 2電極 25は、線状 (帯状)をなす複数の電極部 25aを含む。つまり、第 2電極 25は、互いに分離された複数の電極部 25a を含む。複数の電極部 25aは、所定の分離方向に沿って互いに分離 (分割）されている。本実施形態では、複数の電極部 25aの分離方向は、液晶パネル 11の垂直走查方向に沿っており、図 1Aでは上下方向である。

[0021] 複数の電極部 25aの幅寸法、すなわち電極部 25aの延びる方向に直交する方向の電極部 25aの寸法は、互いに同じに形成されている。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の部分は、それぞれ独立して発光可能な発光領域 27aを構成している。即ち、発光部 27は、複数の発光領域 27aを備えている。

[0022] 発光領域 27aの幅寸法は、液晶表示装置 10の多数の画素のうちの 1画素分の幅ではなぐ複数画素分の幅寸法に形成されている。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ぐ複数列分の画素領域を照明するのに必要な幅寸法を有するように形成されている。

[0023] 液晶パネル 11の垂直走査方向は、図 1Aの上下方向、図 3の左右方向である。図 1 Aにのみ示すように、第 1電極 23は、液晶パネル 11の垂直走査方向における一端に端子 23aを有している。端子 23aは、図 1Aにおける第 1電極 23の下辺の全長にわたつて設けられている。

[0024] 各電極部 25aは、端子 23aに平行に、すなわち垂直走査方向に直交するように延び、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の長手方向の一端には、すなわち図 1Aの右端には、端子部 29が設けられている。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。本実施形態では、端子部 2 9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。

[0025] 各端子部 29の一端には、電極部 25aが接続され、他端には第 1外部接続配線 30 が接続されている。ここで、「第 1外部接続配線 30」とは、発光装置 21に電流を供給するために、端子部 29に接続される配線のことである。本実施形態では、第 1外部接続配線 30は、後記する図 5に示すドライバ 44を端子部 29に接続する。また、図示していないが、第 1電極 23の端子 23aにも、ドライバ 44からの第 2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。発光装置 21を発光させるためにドライバ 44から供給される電流は、第 1電極 23、有機 EL層 24、第 2電極 25の各電極部 25aを順に通って、端子部 29、第 1外部接続配線 30へと順に流れる。端子部 29に対する各電極部 25aの接続位置と、端子部 29に対する各第 1 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。前記距離 Lは、電極部 25aに対する端子部 29の接続位置と、第 1外部接続配線 30に対する端子部 29の接続位置との間に存在する、端子部 29の部分の長さに相当する。

[0026] 各端子部 29は、同じ幅寸法、同じ全長、及び、同じ厚さに形成されている。端子部 29に対する各電極部 25aの接続位置は、一直線上に位置するように設定されている。こういった前提の下で、端子部 29に対する各第 1外部接続配線 30の接続位置を変更することで、距離 Lが調整される。ここで、「端子部 29に対する各電極部 25aの接続位置が、電極部 25aの分離方向に沿う一直線上に位置する」とは、端子部 29に対する各電極部 25aの接続位置を仮想線で結んだ場合に、その仮想線力電極部 25 aの延びる方向に対して垂直な方向に一直線になることを意味する。

[0027] 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、金属等の電極材料カゝらなる第 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。このため、複数の端子部 29における距離 Lが互いに異なると、端子部 29における電流経路の抵抗値が異なる。

[0028] 本実施形態では、有機 EL素子 26が定電流で駆動された際に、全ての発光領域 2 7aの輝度が略同じになるように、各端子部 29における距離 Lが設定されている。ここで、「全ての発光領域 27aの輝度が略同じ」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て得た商に 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、前記値が 100 %のときに、全ての発光領域 27aの輝度が均一になる。なお、本実施形態では、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 1Aにおける左右方向）について複数の仮想領域に仮想的に等分割することを考える。そして、これら複数の仮想領域のそれぞれの中心点の輝度を求める。このようにして得た輝度の平均値を、発光領域 27aの輝度とする方法を用いている

[0029] 図 2は、図 1Aに示す第 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、各発光領域 27aに対応する第 1電極 23の部分の抵抗値を示す。 R1は、端子 23aから最も遠くに配置された端子部 29における、電極部 25aから第 1外部接続配線 30までの電流経路の抵抗値を示す。以下、 R2, R 3, R4, R5, R6の順に、端子 23aに対して遠い端子部 29から近い端子部 29へ順に、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ぐ端子部 29における電流経路の抵抗値力、さい場合は、端子部 29内を電流が流れやすい。本実施形態では、 R 1 < R2 < R3 < R4 < R5 < R6になるように、端子部 29に対する各第 1外部接続配線 30の接続位置を調整して、る。

[0030] 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有機 EL素子 26の輝度は高くなる。第 1電極 23の体積抵抗率は、第 2電極 25に比較して高ぐ端子 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、仮に、端子部 29における電流経路の抵抗値を互いに同じに設定した場合には、電極部 25aに対応する有機 EL層 24の電流密度の差も大きくなる。

[0031] しかし、本実施形態では、端子部 29における電流経路の抵抗値は、第 1電極 23の端子 23aに近い電流経路ほど大きくなるように構成されている。このため、各発光領域 27aの輝度は略同じになる。

[0032] 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!、金属材料が使用される。このため、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、後述するドライノ 4からの第 2外部接続配線が接続されている。このため、端子 23aの各点には、図 1Aの左右方向に渡って均一な電流が供給される。本実施形態では、第 1電極 23 に接続されるドライバ 44からの第 2外部接続配線は、図 1Aの左右方向に関して端子 23aの一部分のみに接続しているのではなぐ図 1Aの左右方向の全体に渡って端子 23aに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、図 1Aの左右方向に関する端子 23aの電位差は小さくなつている。なお、端子 23 aに、体積抵抗率が第 1電極 23よりも低い金属材料カゝらなる補助電極を設けると、さらに図 1Aの左右方向に関する端子 23aの電位差を小さくすることができる。これにより、各電極部 25aに対応する第 1電極 23の各部分のうち、図 1A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。これによつて、図 1Aの左右方向、すなわち電極部 25aの延びる方向についての各発光領域 27aの輝度ムラは、小さくなる。

[0033] また、各電極部 25aに対応する第 1電極 23の部分の電気抵抗値には、電極部 25a が延びる方向に直交する方向に関して、端子 23aからの距離によって、わずかに差力 S生じる。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である。よって、電極部 25aが延びる方向に直交する方向について、各発光領域 27a の輝度は、略同じとみなすことができる。

[0034] 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。

[0035] 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。

[0036] 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る。有機 EL層 24の各層は、蒸着により順次積層される。その後、アルミニウムを蒸着させることより、有機 EL層 24上に第 2電極 25を形成する。このとき、複数の電極部 25aは、端子部 29の一部を覆い且つ端子部 29に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として窒化ケィ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。

[0037] 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 44との接続配線としての第 1外部接続配線 30が、接続される。端子部 29における距離 Lが予め設定された値になるように、各第 1外部接続配線 30は端子部 29に接続される。

[0038] 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力否力、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 2 5aの接続位置と、端子部 29に対する各第 1外部接続配線 30の接続位置との間の距離 Lが、適正な範囲にあるか否かを、発光領域 27aを実際に発光させて確認するェ程を構成する。各発光領域 27aの輝度が所定範囲内にあれば。発光装置 21の製造が完了する。

[0039] 各発光領域 27aの輝度が所定範囲内になければ、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に対する各第 1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に対する各第 1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。

[0040] 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にあれば、発光装置 21の製造が完了する。各発光領域 27aの輝度が所定範囲内になければ、ステツプ S5に進む。

[0041] 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の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。

[0042] 図 3に示すように、発光装置 21は、液晶表示装置 10に含まれる透過型の液晶パネル 11の背面側に配置されて使用される。このように、発光装置 21は、液晶パネル 11 の表示面とは反対側の面である裏面に対向するように配置される。液晶パネル 11の構成は、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である。液晶パネル 11は、一対の透明な第 1基板 12及び第 2基板 13を備える。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る。両基板 12, 13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。第 1基板 12は、発光装置 21に隣接して配置されている。液晶 14に対向する第 1基板 12の面には、複数の画素電極 15と、画素電極 15に接続された複数の TFT (薄膜トランジスタ） 16と力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組になって、 1個の画素を構成している。また、液晶 14とは反対側の第 1基板 12の面には、偏光板 17aが配設されている。

[0043] 液晶 14に対向する第 2基板 13の面には、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、それら領域 18a〜18cの各々が、 1つの画素電極 15に対応している。隣接する領域 18a〜18c同士は、ブラックマトリックス 20で区画されている。液晶 14とは反対側の第 2基板 13の面には、偏光板 17bが形成されている。

[0044] 発光装置 21の基板 22は、液晶パネル 11に対向するように配置される。さらに、各発光領域 27aは、液晶パネル 11の垂直走査方向（図 3の左右方向）に直交する方向 (図 3の紙面と垂直方向）に延びるように配置される。

[0045] 図 5に示すように、液晶パネル 11及び発光装置 21から構成される表示部 41の外側には、 TFT16のゲート電極を駆動するゲートドライノ 42と、 TFT16のソース電極（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される。

[0046] ゲートドライバ 42は、制御装置 45からの制御信号に基づ、て、アドレス信号 (順次走査信号)を TFT16のゲートに供給する。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。表示部 41の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、 1Z60秒に設定されている。従って、アドレス信号が出力される間隔は、アドレス信号線の数を Anとすると、 (1/60) X (lZAn)秒になる。

[0047] 制御装置 45は、複数の発光領域 27aを、液晶 14の垂直走査に同期して、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。本実施形態では、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 1ZNのタイミングで順に発光状態すなわち点灯状態になるように、制御装置 45は切り替え制御を実行する。また、各発光領域 27aは、発光状態に切り替わって力所定時間にわたって発光状態が保持されるように、制御される。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が発光状態になる。

[0048] 複数の発光領域 27aは、例えば第 1発光領域 27aと第 2発光領域 27aを含む。第 1 発光領域 27aが発光状態力非発光状態に切り替えられる時には、交代して第 2発光領域 27aが非発光状態力発光状態に切り替えられるとする。第 2発光領域 27a が発光状態になつてから一定時間 t経過後に、第 1発光領域 27aが発光状態力非発光状態に切り替えられるように、制御装置 45は指令信号をドライバ 44に出力する。つまり、第 1発光領域 27a及び第 2発光領域 27aは、一定時間 tの間、ともに点灯状態になる。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。

[0049] 各発光領域 27aは、制御装置 45からの指令信号によって、発光状態と非発光状態とに切り替え制御される。例えば、第 1発光領域 27aは、直上にある液晶 14を照明する。第 1発光領域 27aは、少なくともこの液晶 14の表示データ書き替え期間の間は、非発光状態になるように制御される。例えば、各発光領域 27aが、 1走査ライン分の画素電極 15に 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、第 1 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になる。しかし、本実施形態では、各発光領域 27aは、複数の走査ライン分の画素電極 15に対応している。このため、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、第 1発光領域 27aは非発光状態に保持される。その後、第 1発光領域 27aは、予め設定された期間にわたってオン状態に保持される。

[0050] 液晶パネル 11の表示画面に画像を表示させる際、制御装置 45からの指令信号によって、ゲートドライバ 42からアドレス信号が出力され、液晶パネル 11の 1列毎に各 T FT16がオン状態になる。そして、ソースドライバ 43からデータ信号が出力されることによって、各画素電極 15にデータが書き込まれる。書き込まれたデータは、画素電極 15の図示しない蓄積キャパシタに、放電可能な充電電荷として蓄積される。よって、この画素電極 15に次のデータ書き込みが行われるまで、この充電電荷に対応した大きさの電圧が当該画素電極 15に印加される状態が、保持される。各画素電極 15 への印加電圧が大きいほど、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。表示データの書き替えが画素電極 15に行われるときには、当該画素電極 15 に対向する発光領域 27aは、非発光状態に保持される。このため、動画像の画質が向上する。

[0051] ドライバ 44は、制御装置 45からの指令信号に基づいて、アドレス信号に同期するように、発光装置 21の端子 23a及び各端子部 29に、オン信号を出力する。オン信号が出力されている間、端子 23a及び端子部 29に対応する発光領域 27aに、電流が流れる。その結果、有機 EL層 24は白色発光する。各有機 EL層 24からの光は、基板 2 2から出射され、液晶パネル 11の第 1基板 12に入射する。

[0052] 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、本実施形態では、複数の走査ライン分の画素電極 15の列が、各発光領域 27aに対向している。そのため、発光領域 27aに電流を流すための第 1外部接続配線 30および第 2外部接続配線には、当該発光領域 27aに対向する複数の画素電極 15列に含まれる TFT16に関する表示データ書き替え（書き込み）が完了した後に、オン信号が出力される。

[0053] 画素電極 15への電圧印加状態に対応した量の光は、画素電極 15から液晶 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を透過した光によって形成される画像を、液晶表示装置 10の表示として視認する。

[0054] 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。本実施形態では、発光装置 21からほぼ一定の光量で白色光が出射される。そして、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。

[0055] 複数の発光領域 27aは、選択的に順次駆動され、 1フレーム時間内で発光状態と非発光状態とに切り替えられる。その結果、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が実現される。

[0056] 本実施形態は、以下の利点を有する。

[0057] (1)発光装置 21の表示部 41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を含む。第 2電極 25は、互いに分離された複数の電極部 25aを含む。電極部 25aよりも体積抵抗率が高、材料で形成された端子部 29が、複数の電極部 25aのそれぞれに対応して設けられている。端子部 29には、電極部 2 5a及び第 1外部接続配線 30が接続されている。端子部 29に対する各電極部 25aの接続位置と、端子部 29に対する各第 1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の輝度が調整される。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ぐ各端子部 29における電流経路の抵抗値を調整することができる。よって、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。

[0058] (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る。よって、例えば端子部 29を第 1電極 23とは別の材料で形成する構成に比較して、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。

[0059] (3)端子部 29に対する各電極部 25aの接続位置は、一直線上に位置するように設定されている。そして、端子部 29に対する各第 1外部接続配線 30の接続位置を変更すること〖こよって、距離 Lは調整される。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。

[0060] (4)端子部 29に対する各電極部 25aの接続位置と、端子部 29に対する各第 1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。

[0061] (5)発光装置 21の製造方法は、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に対する各第 1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、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。

[0062] (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。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の垂直走查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。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が非発光状態になるように、制御装置 45は発光装置 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。

[0063] (7)液晶表示装置 10の駆動時において、同時に複数の発光領域 27aが発光状態に保持される。このため、 1フレーム時間において各発光領域 27aが発光状態になる期間が長くなる。従って、例えば液晶表示装置 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、液晶表示装置 10の表示面全体の輝度を一定とした場合には、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。

[0064] (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 E L素子を使用した場合に比較して、低電圧で EL素子を発光させることができる。

[0065] 本発明の実施形態は前記に限定されるものではなぐ例えば、次のように構成してちょい。

[0066] 図 1 Aに示す構成力変更して、図 6に示すように、端子部 29に対する各第 1外部接続配線 30の接続位置が、一直線上に位置するように設定してもよい。この場合、端子部 29に対する各電極部 25aの接続位置を変更することによって、距離 Lが調整される。図 6は、保護膜 28を省略した状態の発光装置 21の部分模式平面図である。この場合、各第 1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、複数の第 1外部接続配線 30を、端子部 29へ同時に容易に接続することができる。

[0067] 各発光領域 27aの輝度を規定する方法は、上記実施形態の方法以外でもよ!/、。例えば、発光領域 27aの全ての点における輝度の平均値、つまり全体の平均輝度によつて、発光領域 27aの輝度を規定する方法を用いても良い。また、発光領域 27aの特定の一点における輝度によって、発光領域 27aの輝度を規定する方法を用いても良い。ここで、電極部 25aが延びる方向における発光領域 27aの輝度差はほとんどなぐまた、電極部 25aが延びる方向に直交する方向における発光領域 27aの輝度差もほとんどない。従って、発光領域 27aのある特定の点における輝度によって、各発光領域 27aの輝度を規定することができる。 [0068] このように、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 27aの輝度が略同じになる」及び「発光部 27全体が均一な輝度分布である」とは、以下の意味である。すなわち、複数の発光領域 27aを備える発光部 27において、各発光領域 27 a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る。この場合に、それら発光領域 27aの輝度の最小値を最大値で除算した商に、 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%のときに均一になる。

[0069] 液晶表示装置 10の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になるのが最適な状態ではなぐ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。これに替えて、各発光領域 27aに対応する電極部 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って、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。

[0070] 電流量を調整する方法としては、各第 1外部接続配線 30の途中にスイッチング素子を設け、この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に印加する方法がある。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いて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。

[0071] 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は、各第 1外部接続配線 30を切り替えるスィッチ (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方法がある。ドライバ 44からの制御信号により、切り替えスィ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、各発光領域 27aの輝度を調整してもよい。

[0072] 端子部 29に対する各電極部 25aの接続位置と、端子部 29に対する各第 1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範囲に設定されることに限らない。距離 Lは、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するように調整されればよい。例えば、発光部 27の一部が他の部分よりも輝度が低、状態あるいは高、状態になることが好ま、場合、発光部 27の一部に対応する発光領域 27aの輝度が、他の発光領域 27aより低い状態あるいは高、状態になるように調整される。

[0073] すなわち、「発光領域 27aの輝度が調整される。」とは、発光装置 21の好ましい状態に対応するように、発光部 27の輝度が調整されていることを意味する。発光部 27 全体が均一な輝度分布であることが好まヽ場合には、各発光領域 27aの輝度は略同じになるように調整される。

[0074] 第 2電極 25に接続される端子部 29を、第 1電極 23と同じ材料で形成せずに、第 2 電極 25よりも体積抵抗率の高、別の材料で形成してもよ!/、。

[0075] 各電極部 25aは、互いに平行な曲線状であってもよい。

[0076] 第 1電極 23の端子 23aを、第 1電極 23の互いに対向する両端に設けてもよ!、。この場合、端子部 29に対する各電極部 25aの接続位置と、端子部 29に対する各第 1外部接続配線 30の接続位置との間の距離 Lは、端子 23aから電極部 25aまでの距離に応じて調整される。

[0077] 例えば、端子 23aが第 1電極 23の一端のみに設けられた構成を考える。この場合、第 1電極 23の面積が大きくなつた場合や、縦長の矩形状の第 1電極 23の他端力も端子 23aまでの距離が長くなつた場合には、端子 23aから遠、部分の発光部 27の輝度が低くなる。

[0078] しかし、端子 23aを第 1電極 23の両端に設ける構成では、同じ電流量で輝度を高くできる。

[0079] 定常状態において複数の発光領域 27aが同時に発光状態になる構成に代えて、発光領域 27aがー個ずつ順に発光状態になる構成としてもよい。

[0080] 発光領域 27aの幅寸法は、発光領域 27aが発光時に複数列の画素電極 15に光を照射可能な値に限らない。例えば、発光領域 27aの幅寸法を、 1列の画素電極 15に光を照射可能な値にする。そして、発光領域 27aを、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る構成としてもよい。 [0081] 有機 EL素子 26がボトムェミッションタイプの場合、基板 22はガラスに限らず、透明な榭脂基板やフィルムであってもよ、。

[0082] 第 1電極 23は、 ITOに限らず、 IZO (インジウム亜鉛酸ィ匕物）、 ZnO (酸化亜鉛）、 S ηθ (酸ィ匕錫)等を用いることができる。

2

[0083] 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。

[0084] 第 2電極 25は光反射機能を備えて、なくてもょ、。

[0085] 有機 EL素子 26は、基板 22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ェミッションタイプ型でもよい。この場合、有機 EL素子 26の透明な第 1電極 23は、有機 EL層 24を挟んで基板 22と反対側に形成され、第 2電極 25は基板 22に隣接して形成される。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ぐ透明な電極で構成されてもよいし、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ちょい。

[0086] 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。

[0087] 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。

[0088] 発光装置 21は、有機 EL層 24に代えて、無機 EL層を発光層として使用した無機 E L素子を備えた構成としてもょ、。

[0089] 上記実施形態では、第 2電極 25が、互いに分離された複数の電極部 25aを含んでいた。この代わりに、体積抵抗が高い材料で形成された第 1電極 23が、互いに分離された複数の電極部を含む構成としてもよい。この場合、各電極部の端子部を、電極部よりも体積抵抗率が高い材料で形成する。そして、端子部に対する各電極部の接続位置と、端子部に対する各第 2外部接続配線の接続位置との間の距離を調整する。こうすることで、複数の電極部に対応する複数の発光領域の輝度を調整してもよい

Claims

請求の範囲

[1] 第 1電極（23)と、第 2電極（25)と、これら両電極（23, 25)の間に設けられた発光層（24)とを備えるエレクト口ルミネッセンス素子（26)力もなる発光部（27)であって、前記第 1電極 (23)及び第 2電極 (25)のうちの一方（25)は、互いに分離された複数の電極部（25a)を含み、前記発光部（27)は、各電極部（25a)に対応する複数の発光領域 (27a)を含むことと、

前記複数の電極部（25a)のそれぞれに接続される端子部（29)であって、該端子部（29)は電極部（25a)よりも体積抵抗率が高!、材料で形成され、前記端子部（29) のそれぞれには外部接続配線 (30)が接続され、各発光領域 (27a)の輝度は、前記端子部（29)に対する各電極部（25a)の接続位置と、前記端子部（29)に対する各外部接続配線 (30)の接続位置との間の距離 (L)に依存することと

を備える発光装置。

[2] 前記第 1電極 (23)は、前記第 2電極 (25)よりも体積抵抗率が高い材料で形成され、前記第 2電極 (25)が、前記複数の電極部（25a)を含む請求項 1に記載の発光装置。

[3] 前記端子部（29)は、前記第 1電極（23)と同じ材料によって形成されている請求項 2に記載の発光装置。

[4] 前記複数の電極部（25a)は、所定の分離方向に沿って互いに分離されており、前記端子部（29)に対する前記各電極部（27a)の接続位置は、前記分離方向に沿う一直線上に設定され、

前記端子部（29)に対する前記各外部接続配線 (30)の接続位置が変更されることによって、前記距離 (L)が調整され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] 前記複数の電極部（25a)は、所定の分離方向に沿って互いに分離されており、前記端子部（29)に対する前記各外部接続配線 (30)の接続位置は、前記分離方向に沿う一直線上に設定され、

前記端子部（29)に対する前記各電極部（27a)の接続位置が変更されることによつて、前記距離 (L)が調整されるように構成されて、る請求項 1〜請求項 3の、ずれか 1項に記載の発光装置。

[6] 前記発光装置（21)が定電流で駆動された場合に、全ての発光領域 (27a)の輝度が略同じになるように、前記距離が設定されて、る請求項 1〜請求項 5の、ずれか 1 項に記載の発光装置。

[7] 前記複数の発光領域（27a)は、互いに平行に延びる帯状に形成されている請求項 1〜請求項 6のいずれか一項に記載の発光装置。

[8] 請求項 1〜請求項 6のいずれか 1項に記載の発光装置（21)の製造方法であって、該製造方法は、

前記発光領域 (27a)を発光させることによって、前記距離 (L)が適正な範囲にあるか否かを確認する工程と、

前記距離 (L)が適正な範囲には無ヽ場合には、前記端子部（29)に対する前記各外部接続配線 (30)の接続位置を変更する工程と

を備える。

[9] 表示データ書き替え期間毎に制御される液晶（18)を含む液晶パネル（11)と、前記液晶パネル（11)の背面に設けられたバックライト（21)であって、前記バックライト（21)には請求項 1〜6のいずれか 1項に記載の発光装置（21)が使用され、前記電極部（25a)は、前記液晶パネル（11)の垂直走査方向に直交する方向に延びて、ることと、

前記液晶パネル（11)および前記バックライト（21)を制御する制御装置 (45)であつて、該制御装置 (45)は、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には当該発光領域 (27a)が非発光状態になるように、前記液晶パネル（11)の垂直走査に同期して順に前記複数の発光領域 (27a)を発光状態および非発光状態の一方から他方に切り替えることと

を備える液晶表示装置。

[10] 前記液晶パネル（11)は、順次走査される複数の線状の画素電極（15)を備え、前記発光領域 (27a)は、複数列の前記画素電極（15)を同時に照明可能な寸法を有するように形成されて!、る請求項 9に記載の表示装置。

[11] 第 1電極（23)と、第 2電極（25)と、これら両電極（23, 25)の間に設けられた発光層（24)とを備えるエレクト口ルミネッセンス素子（26)力なる発光部（27)を有する発光装置（21)の製造方法であって、該製造方法は、

互いに分離された複数の電極部（25a)を含むように、前記第 1電極 (23)及び第 2 電極 (25)のうちの一方（25)を形成することと、

各電極部（25a)に対応する発光領域（27a)を含むように前記発光部（27)を形成することと、

前記電極部（25a)よりも体積抵抗率が高ヽ材料で形成された複数の端子部（29) を、それぞれ前記電極部（25a)に接続することと、

前記端子部（29)のそれぞれに外部接続配線 (30)を接続することと、

各発光領域 (27a)の輝度を調整すベぐ前記端子部（29)に対する各電極部（25a

)の接続位置と、前記端子部 (29)に対する各外部接続配線 (30)の接続位置との間の距離 (L)を調整することと

を備える。