(57)【要約】【課題】バックライトの光源としてＥＬ発光素子を使用するときに、バックライトの発光輝度を向上させ、さらに、低消費電力化を図る。【解決手段】液晶表示パネルの観察者と反対側に配置されたバックライトを備え、前記バックライトは、ＥＬ発光素子を有し、前記ＥＬ発光素子は、筐体内に配置され、前記筐体の前記液晶表示パネルと対向する側の表面には、前記ＥＬ発光素子で発光される光を集光して前記液晶表示パネルに入射させる突起が形成されている。前記突起は、プリズム形状の突起である。前記ＥＬ発光素子は、液晶表示パネル側に配置される前面電極と、背面電極と、前記前面電極と前記背面電極との間に配置されるＥＬ発光層とを有し、前記前面電極、あるいは、前記背面電極の何れか一方は、複数の電極で構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの観察者と反対側に配置されたバックライトとを備え、
前記バックライトは、ＥＬ発光素子を有し、
前記ＥＬ発光素子は、筐体内に配置され、
前記筐体の前記液晶表示パネルと対向する側の表面には、前記ＥＬ発光素子で発光された光を前記液晶表示パネルに入射させる突起が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記突起は、プリズム形状の突起であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記ＥＬ発光素子は、液晶表示パネル側に配置される前面電極と、
背面電極と、
前記前面電極と前記背面電極との間に配置されるＥＬ発光層とを有し、
前記前面電極、あるいは、前記背面電極の何れか一方は、複数の電極で構成され、
前記前面電極、あるいは、前記背面電極を構成する前記複数の電極のそれぞれの電極は、各々独立に駆動されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記ＥＬ発光素子は、液晶表示パネル側に配置される前面電極と、
背面電極と、
前記前面電極と前記背面電極との間に配置されるＥＬ発光層とを有し、
前記前面電極は、第１の方向に配置される複数の電極で構成され、
前記背面電極は、前記第１の方向とは異なる第２の方向に配置される複数の電極で構成され、
前記前面電極を構成する前記複数の電極のそれぞれの電極は、各々独立に駆動され、
前記背面電極を構成する前記複数の電極のそれぞれの電極は、各々独立に駆動されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの観察者と反対側に配置されたバックライトとを備え、
前記バックライトは、ＥＬ発光素子を有し、
前記ＥＬ発光素子は、液晶表示パネル側に配置される前面電極と、
背面電極と、
前記前面電極と前記背面電極との間に配置されるＥＬ発光層とを有し、
前記前面電極、あるいは、前記背面電極の何れか一方は、複数の電極で構成され、
前記前面電極、あるいは、前記背面電極を構成する前記複数の電極のそれぞれの電極は、各々独立に駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの観察者と反対側に配置されたバックライトとを備え、
前記バックライトは、ＥＬ発光素子を有し、
前記ＥＬ発光素子は、液晶表示パネル側に配置される前面電極と、
背面電極と、
前記前面電極と前記背面電極との間に配置されるＥＬ発光層とを有し、
前記前面電極は、第１の方向に配置される複数の電極で構成され、
前記背面電極は、前記第１の方向とは異なる第２の方向に配置される複数の電極で構成され、
前記前面電極を構成する前記複数の電極のそれぞれの電極は、各々独立に駆動され、
前記背面電極を構成する前記複数の電極のそれぞれの電極は、各々独立に駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、バックライトの光源として、ＥＬ発光素子（例えば、有機ＥＬ発光素子）を備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルは、一対の基板の間に液晶を挟持して構成され、多数のサブピクセルを有する。そして、各サブピクセルには電界を発生させる一対の電極が備えられ、当該一対の電極により発生される電界によって光透過率を制御し画像を表示する。
そのため、液晶表示パネルの背面（即ち、観察者と反対側）には、光源となるバックライトを備えるのが通常である。
このバックライトとしては、種々のものが知られているが、近年、液晶表示装置のさらなる薄型化に伴い、バックライトの光源として有機ＥＬ発光素子を使用することが試みられている。（下記、特許文献１参照）。
【０００３】
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
【特許文献１】特開２００５-２５８４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、光源として有機ＥＬ発光素子を使用するバックライトでは、バックライトの発光輝度が低いという欠点がある。さらに、液晶表示装置の使用時には、常に高輝度で点灯させるために、消費電力が高くなり、さらなる低消費電力化が要望されている。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表示装置において、バックライトの光源としてＥＬ発光素子を使用するときに、バックライトの発光輝度を向上させることが可能となる技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、液晶表示装置において、バックライトの光源としてＥＬ発光素子を使用するときに、低消費電力化を図ることが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの観察者と反対側に配置されたバックライトとを備え、前記バックライトは、ＥＬ発光素子を有し、前記ＥＬ発光素子は、筐体内に配置され、前記筐体の前記液晶表示パネルと対向する側の表面には、前記ＥＬ発光素子で発光される光を集光して前記液晶表示パネルに入射させる突起（例えば、プリズム形状の突起）が形成されている。
（２）液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの観察者と反対側に配置されたバックライトとを備え、前記バックライトは、ＥＬ発光素子を有し、前記ＥＬ発光素子は、液晶表示パネル側に配置される前面電極と、背面電極と、前記前面電極と前記背面電極との間に配置されるＥＬ発光層とを有し、前記前面電極、あるいは、前記背面電極の何れか一方は、複数の電極で構成され、前記前面電極、あるいは、前記背面電極を構成する前記複数の電極のそれぞれの電極は、各々独立に駆動される。
あるいは、前記前面電極は、第１の方向に配置される複数の電極で構成され、前記背面電極は、前記第１の方向とは異なる第２の方向に配置される複数の電極で構成され、前記前面電極を構成する前記複数の電極のそれぞれの電極は、各々独立に駆動され、前記背面電極を構成する前記複数の電極のそれぞれの電極は、各々独立に駆動される。
【発明の効果】
【０００６】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）本発明の液晶表示装置によれば、バックライトの光源としてＥＬ発光素子を使用するときに、バックライトの発光輝度を向上させることが可能となる。
（２）本発明の液晶表示装置によれば、バックライトの光源としてＥＬ発光素子を使用するときに、低消費電力化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施例の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
同図において、ＰＮＬは液晶表示パネル、ＢＬＵはバックライト、バックライトＢＬＵは、タイミングコントローラ１０の制御の下に、バックライト制御回路１１により点灯、非点灯が制御される。
液晶表示パネル（ＰＮＬ）は、一対の基板と、一対の基板間に挟持される液晶とで構成され、液晶表示パネル（ＰＮＬ）は、ＩＰＳ（In Plane Switching）方式、ＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＥＣＢ（Electrical Controlled Birefringence）方式、ＶＡ（Vertical Alingned）方式などの液晶表示パネルを使用することができる。
液晶表示パネル（ＰＮＬ）は、表示部の周辺に、例えば、走査信号駆動回路および映像信号駆動回路等からなる液晶駆動回路（図示せず）が搭載されている。液晶表示装置の外部から入力される表示データは、タイミングコントローラ１０に入力され、タイミングコントローラ１０から液晶駆動回路に入力され、液晶駆動回路からの走査信号および映像信号によって表示部に画像が表示される。
【０００８】
図２は、図１に示すバックライト（ＢＬＵ）の一例を説明するための要部断面図である。
図２に示すバックライト（ＢＬＵ）はＥＬ発光素子を有し、ＥＬ発光素子は、複数の透明電極（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）で構成される前面電極（液晶表示パネル側に位置する電極）、背面電極３０と、複数の透明電極（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）と背面電極３０との間に配置される有機ＥＬ発光層３１とで構成される。このＥＬ発光素子は、第１基板２０と、第２基板２１とで構成される筐体内に配置される。
本実施例では、前面電極が、複数の透明電極（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）で構成されるため、バックライト（ＢＬＵ）の発光領域が、図２の（ｂ）に示すように、発光領域Ａから発光領域Ｃの３個に分割される。
そのため、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃのそれぞれの透明電極に、液晶表示パネル（ＰＮＬ）の駆動に対応したタイミングで、順次駆動電圧を印加することにより、図３に示すように、発光領域Ａ→発光領域Ｂ→発光領域Ｃの順番で点灯させることができる。
本実施例では、従来の冷陰極蛍光灯を用いた直下型バックライトを比較し、各透明電極（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）の間隔を短くでき、さらに、有機ＥＬ発光層３１と照光面とを近づけることができるため、発光領域Ａ〜発光領域Ｃの各発光領域間での光の漏れを抑えることができ、より動画表示特性を向上させることができる。
図２に示すバックライト（ＢＬＵ）では、筐体を構成する第２基板２１上に、例えば、微細加工で、プリズム形状の突起（集光素子）２２が形成されている。これにより、有機ＥＬ発光層３１で発光された光を、有効に液晶表示パネル（ＰＮＬ）に照射することができるので、バックライトの発光輝度を向上させることが可能となる。
その上、前面電極を、複数の透明電極（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）で構成するようにしたので、前面電極を一枚の板状の透明電極で構成する場合に比して、消費電力を低減することが可能となる。
【０００９】
図４は、図２に示すＥＬ発光素子の他の例を示す要部断面図である。
図４において、筐体を構成する第２基板２１は防湿フィルムで構成されており、この防湿フィルムの表面に微細加工を施して、プリズム状の突起（集光素子）２２を形成している。なお、図４において、第１基板２０は、例えば、Ａｌ等の金属基板で構成してもよい。
図４の（ｂ）に示すように、プリズム状の突起２２は、斜めに入射される光を垂直方向に出射する機能を有する。そのため、有機ＥＬ発光層３１で発光された光を、液晶表示パネル（ＰＮＬ）に有効に入射させることができる。この場合に、頂角θを変化させることにより、液晶表示パネル（ＰＮＬ）に入射する光の角度が変化するので、頂角θは、液晶表示パネル（ＰＮＬ）とバックライト（ＢＬＵ）との間隔などに応じて最適な角度に設定する必要がある。
図５は、図２に示すＥＬ発光素子の他の例を示す要部断面図である。
図５は、第１基板２０側にプリズム状の突起２２を形成したものであり、図５において、筐体を構成する第２基板２１は金属板（例えば、ＡＬ等）で構成され、第１基板２０は、ガラス、合成樹脂などの基板である。なお、図４、図５において、矢印は光の照射方向を示している。
【００１０】
図６は、図２に示すＥＬ発光素子の他の例を示す要部断面図である。
図６（ａ）に示すＥＬ発光素子は、前面電極を、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの３個の複数の透明電極で構成し、背面電極を、３０Ｌ，３０Ｍ，３０Ｎの３個の背面電極で構成したものである。一般に、図６（ｂ）に示すように、ＥＬ発光素子の等価回路は、透明電極と背面電極との間に接続されるダイオードで表される。
したがって、例えば、図７に示すような電圧を、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃのそれぞれの透明電極と、３０Ｌ，３０Ｍ，３０Ｎのそれぞれの背面電極に印加することにより、発光領域Ａ１→発光領域Ｂ２→（発光領域Ａ３＋発光領域Ｃ３）の順番で点灯させることができる。なお、図７では、各発光領域が点灯、非点灯の場合について説明したが、中間調での発光が必要な場合は、透明電極に印加する電圧を調整すればよい。
図８は、図６に示すＥＬ発光素子の他の例を示す図である。
図８では、前面電極を、３２ａ〜３２ｆの６個の複数の透明電極で構成し、背面電極を、３０ａ〜３０ｆの６個の背面電極で構成したものである。また、図８において、３５は背面電極を駆動するための背面電極駆動回路、３６は前面電極を駆動するための前面電極駆動回路である。これらの駆動回路（３５，３６）は、バックライト制御回路１１を構成する。
【００１１】
図９は、図２に示すＥＬ発光素子の他の例を示す要部断面図である。
図９では、背面電極３０を共通とし、前面電極をマトリクス状に、３２Ａ１，３２Ａ２，３２Ａ３，３２Ｂ１，３２Ｂ２，３２Ｂ３，３２Ｃ１，３２Ｃ２，３２Ｃ３の９個の複数の透明電極で構成したものである。
この場合、３２Ａ１，３２Ａ２，３２Ａ３，３２Ｂ１，３２Ｂ２，３２Ｂ３，３２Ｃ１，３２Ｃ２，３２Ｃ３のそれぞれの透明電極は、専用の配線により駆動電圧が印加される。
図９において、３２Ａ１，３２Ａ２，３２Ａ３，３２Ｂ１，３２Ｂ２，３２Ｂ３，３２Ｃ１，３２Ｃ２，３２Ｃ３のそれぞれの透明電極に、液晶表示パネル（ＰＮＬ）の駆動に対応したタイミングで、順次駆動電圧を印加するとともに、駆動電圧の電圧値を変化させるとにより、例えば、図１０に示すように、各発光領域において所定の発光輝度を得ることが可能である。
なお、図１０では、発光領域Ａ１は、明るい発光輝度の後に暗い発光輝度を維持し、また、発光領域Ｂ１は、常時明るい発光輝度を維持し、また、発光領域Ｃ１は、常時暗い発光輝度を維持する場合のタイミングを示している。
以上説明したように、本実施例では、バックライト（ＢＬＵ）の筐体を構成する第２基板２１上に、例えば、微細加工で、プリズム形状の突起（集光素子）２２を形成するようにしたので、有機ＥＬ発光層３１で発光された光を、有効に液晶表示パネル（ＰＮＬ）に照射することができ、バックライトの発光輝度を向上させることが可能となる。
その上、前面電極および背面電極の少なくとも一方を、複数の電極で構成するようにしたので、消費電力を低減することが可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例の液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すバックライト（ＢＬＵ）の一例を説明するための要部断面図で
【図３】図２に示すバックライト（ＢＬＵ）の点灯タイミングの一例を示す図である。
【図４】図２に示すＥＬ発光素子の他の例を示す要部断面図である。
【図５】図２に示すＥＬ発光素子の他の例を示す要部断面図である。
【図６】図２に示すＥＬ発光素子の他の例を示す要部断面図である。
【図７】図６に示すＥＬ発光素子の各背面電極、各前面電極に印加する駆動電圧の一例を示す図である。
【図８】図６に示すＥＬ発光素子の他の例を示す図である。
【図９】図２に示すＥＬ発光素子の他の例を示す要部断面図である。
【図１０】図９に示すバックライト（ＢＬＵ）の点灯タイミングの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】
１０  タイミングコントローラ
１１  バックライト制御回路
ＰＮＬ  液晶表示パネル
ＢＬＵ  バックライト
２０  第１基板
２１  第２基板
２２  プリズム形状の突起（集光素子）
３０、３０Ｌ，３０Ｍ，３０Ｎ，３０ａ〜３０ｆ  背面電極
３１  有機ＥＬ発光層
３２、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ、３２ａ〜３２ｆ，３２Ａ１，３２Ａ２，３２Ａ３，３２Ｂ１，３２Ｂ２，３２Ｂ３，３２Ｃ１，３２Ｃ２，３２Ｃ３  前面電極
３５  背面電極駆動回路
３６  前面電極駆動回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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