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Patent Searching and Data


Title:
LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/078199
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a liquid crystal display device (1) comprising a liquid crystal display panel (3) and a backlight (2). The backlight (2) uses a plasma tube (22) as a light source. This backlight (2) comprises a substrate (21) and an array structure (23) wherein a plurality of plasma tubes (22) are arranged on the substrate. A surface of the array structure which is opposite to the surface on the substrate side serves as a light-emitting portion (29) for emitting light onto the liquid crystal display panel (3). By using plasma tubes as a light source of a backlight, there can be realized a thinner liquid crystal display device which can maintain high precision display.

Inventors:
NISHIHARA YUSUKE
KUBO MASUMI
TAGUCHI TOKIO
OKAMOTO KENJI
Application Number:
PCT/JP2008/065326
Publication Date:
June 25, 2009
Filing Date:
August 27, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SHARP KK (JP)
NISHIHARA YUSUKE
KUBO MASUMI
TAGUCHI TOKIO
OKAMOTO KENJI
International Classes:
G02F1/13357; F21S2/00; H01J17/49; H01J65/00; F21Y103/00
Foreign References:
JP2004172134A2004-06-17
JP2003086141A2003-03-20
JP2003338244A2003-11-28
JP2003092085A2003-03-28
Attorney, Agent or Firm:
HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK (2-6 Tenjinbashi 2-chome Kita,Kita-ku, Osaka-shi, Osaka 41, JP)
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Claims:
 液晶表示パネルと、バックライトとを備えている液晶表示装置であって、
 上記バックライトは、内部に蛍光体を有しているとともに放電ガスが封入されたプラズマチューブを光源として備えており、該プラズマチューブは、上記液晶表示パネルの背面に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。
 上記バックライトは、基板と、該基板上に複数本の上記プラズマチューブを並べたアレイ構造とを有しており、
 上記アレイ構造における基板側の面と反対側に形成される面が、上記液晶表示パネルに光を照射する発光部となっていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
 上記バックライトのアレイ構造は、上記プラズマチューブに沿った方向に配置されている第1の電極と、上記プラズマチューブと交差する方向に配置されている第2の電極とを有しており、
 上記各電極は、上記プラズマチューブを間に挟んで対向するように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の液晶表示装置。
 上記第1の電極は、少なくとも1つのプラズマチューブに対して1つ設けられているとともに、
 上記第2の電極は、上記プラズマチューブと交差する方向に複数個並んで配置されていることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。
 上記第1の電極と上記第2の電極とは、上記プラズマチューブを間に挟んで、互いに交差するように配置されているとともに、上記第1の電極と上記第2の電極との各交差部において単位発光領域が形成されており、
 上記バックライトは、上記発光部から放射される光の輝度を上記単位発光領域ごとに調節することのできる駆動部を備えていることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
 上記プラズマチューブは、白色の蛍光体を有しているものを少なくとも含んで構成されていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の液晶表示装置。
 上記プラズマチューブは、赤色の蛍光体を有しているもの、緑色の蛍光体を有しているもの、および、青色の蛍光体を有しているものを含んで構成されていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の液晶表示装置。
 上記バックライトは、基板と、該基板上に複数本の上記プラズマチューブを並べたアレイ構造とを有しているとともに、
 上記アレイ構造における基板側の面と反対側に形成される面が、上記液晶表示パネルに光を照射する発光部となっており、
 上記基板は、柔軟性を有する材料で形成されていることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の液晶表示装置。
Description:
液晶表示装置

 本発明は、液晶表示装置に関するもので り、特に液晶表示装置のバックライトにプ ズマチューブを使用したものに関する。

 近年、ブラウン管(CRT)に代わり急速に普 している液晶表示装置は、省エネ型、薄型 軽量型等の特長を活かし液晶テレビ、モニ ー、携帯電話等に幅広く利用されている。 れらの特長をさらに活かす方法として液晶 示装置の背後に配置されるバックライトの 良が挙げられる。

 バックライトは、主にサイドライト型(エ ッジライト型ともいう)と直下型とに大別さ る。サイドライト型は、液晶表示パネルの 後に導光体が設けられ、導光体の横端部に 光管などの光源(冷陰極管CCFL:Cold Cathode Fluor escent Lamp)やLED)が設けられた構成を有してい 。光源から出射した光は、導光体で光を伝 させると共に液晶パネル側に取り出して、 晶表示パネルを均一に照射する。この構造 より、薄型化することができるとともに、 度均一性に優れたバックライトが実現でき 。そのため、サイドライト型のバックライ は、携帯電話、ノートパソコン等のような 小型液晶ディスプレイに主に採用されてい 。しかし、液晶表示パネルが大型化すると 横端部に光源を配置させる構成では、光源 ら離れた部分には十分な光が行き渡らない め、目的とする輝度が得られなかったり、 度ムラが生じてしまったりする。このこと ら、大型の液晶表示パネルには、直下型の ックライトが好適に用いられる。

 直下型のバックライトは、液晶表示パネル 背後に先述のような光源を複数配列し、液 表示パネルを直接照射する。したがって、 画面でも高輝度が得やすく、20インチ以上 大型液晶ディスプレイで主に採用されてい 。特許文献1には、直下型のバックライトの 例が開示されている。特許文献1に記載のバ ックライトは、発光ダイオードを光源として 有しており、その上方に液晶ディスプレイに 光を供給するための拡散体を有している。

日本国公開特許公報「特開2005-115372公報( 公開日:2005年4月28日)」

日本国公開特許公報「特開2003-338244公報( 公開日:2003年11月28日)」

日本国公開特許公報「特開2003-86141公報( 開日:2003年3月20日)」

日本国公開特許公報「特開2003-92085公報( 開日:2003年3月28日)」

 しかし、現在の直下型のバックライトは 通常厚みが約20mm~40mm程度もあり、ディスプ イの更なる薄型化には障害となる。これは 液晶表示パネルの背面に配置された光源か の光が液晶表示パネルに均一に照射される うにするために、光源と液晶表示パネルと 間にある程度の厚さを有する拡散板などを 置させることが必要になるためである。一 、薄型化を実現するために拡散板の厚さを くすると、輝度均一性が損なわれてしまう

 このように、特に大型の液晶表示パネル 利用されるバックライトとして、より薄型 ありながら、高輝度であり、かつ輝度均一 に優れたバックライトの開発が望まれてい 。

 ところで、特許文献2~4には、画像表示を うための手段として、細いチューブ状のガ 放電管(プラズマチューブ)を並べて配置し 構成が提案されている。例えば、特許文献2 開示された発光管アレイ型表示装置は、内 に蛍光体層が配置されるとともに放電ガス 封入された細管からなる複数の発光管(プラ ズマチューブ)を並べて配置した発光管アレ を有し、該発光管アレイの一方の側に発光 の長手方向に沿って配置されたデータ電極 、その反対側にデータ電極と交差するよう 配置された表示電極とを備えている。

 そして、データ電極と表示電極との交差 が単位発光領域となっている。表示は、表 電極対のいずれか一本を走査電極として用 、その走査電極とデータ電極との交差部で 択的な放電を発生させて、放電管内に紫外 を発生させ、当該領域の管内面に形成され 蛍光体を励起することにより、可視光を発 させることで行っている。

 しかし、現状の技術では、プラズマチュ ブの太さは1mm以上となってしまうため、単 発光領域の大きさは最低でも1mm×1mmとなっ しまう。そのため、プラズマチューブを用 た表示装置は、大型のスクリーンへの利用 は適しているが、高精細な画像表示が求め れるテレビ、PC用ディスプレイなどへの利用 は現実的ではない。

 そこで本発明では、上記のようなプラズ チューブをバックライトの光源として使用 ることによって、より薄型であり、かつ、 示の高精細さを維持することのできる液晶 示装置を実現する。

 本発明にかかる液晶表示装置は、上記の 題を解決するために、液晶表示パネルと、 ックライトとを備えている液晶表示装置で って、上記バックライトは、内部に蛍光体 有しているとともに放電ガスが封入された ラズマチューブを光源として備えており、 プラズマチューブは、上記液晶表示パネル 背面に配置されていることを特徴としてい 。

 本発明の液晶表示装置は、バックライト 光源としてプラズマチューブを使用してい 。プラズマチューブは、その径が1~5mm程度 あり、光源として従来から使用されている 光管よりも径が小さい。そのため、液晶表 パネルの背面(すなわち、画像表示面の反対 に形成された面)に光源を配置してもバック ライトの厚さを小さく抑えることができる。 したがって、上記の構成によれば、光源を液 晶表示パネルの背面に備えることで、高輝度 な光をパネルに照射することが可能でありな がら、より薄型の液晶表示装置を実現するこ とができる。

 また、従来技術においては、プラズマチ ーブを表示装置における発光材料として利 していたが、この場合、1画素の大きさはプ ラズマチューブの径(約1~5mm)に依存してしま 。そのため、他の表示装置と比較して精細 に欠ける。一方、本発明においては、プラ マチューブをバックライトの光源として利 しているので、表示の精細さは、少なくと 従来の表示装置と同程度に保つことができ 。

 上記の液晶表示装置において、上記バッ ライトは、基板と、該基板上に複数本の上 プラズマチューブを並べたアレイ構造とを しており、上記アレイ構造における基板側 面と反対側に形成される面が、上記液晶表 パネルに光を照射する発光部となっている とが好ましい。

 上記の構成によれば、プラズマチューブ 並べて形成されたアレイ構造の表面全体か 光を発光する面光源によって、液晶表示パ ルの全面に均一な光を照射することができ 。また、面全体が発光するため、発光ダイ ードのような点光源のように、光を均等に 散するために、ある程度の厚みを有してい 拡散板を設ける必要もない。そのため、発 ダイオードを光源として使用したバックラ トよりも、バックライトの厚みを薄くする とができる。これにより、薄型でありなが 、輝度均一性を向上させたバックライトを える液晶表示装置を実現することができる

 上記の液晶表示装置において、上記バッ ライトのアレイ構造は、上記プラズマチュ ブに沿った方向に配置されている第1の電極 と、上記プラズマチューブと交差する方向に 配置されている第2の電極とを有しており、 記各電極は、上記プラズマチューブを間に んで対向するように配置されていることが ましい。

 上記の構成によれば、第1の電極と第2の 極との間に電位差を発生させることによっ 、プラズマチューブを放電させて発光させ ことができる。また、第1の電極と第2の電極 間の電位差を制御することによって、発光強 度を制御することができる。

 上記の液晶表示装置において、上記第1の 電極は、少なくとも1つのプラズマチューブ 対して1つ設けられているとともに、上記第2 の電極は、上記プラズマチューブと交差する 方向に複数個並んで配置されていてもよい。

 上記の構成によれば、プラズマチューブ 間に挟んで、互いに交差するように配置さ ている第1の電極と第2の電極との各交差部 単位発光領域とすることができる。そして 第1の電極を1本のプラズマチューブに対して 1つ設けるか、あるいは、複数本のプラズマ ューブに対して1つ設けるかによって、単位 光領域の大きさを適宜変更することができ 。

 例えば、1つのプラズマチューブに対して 上記第1の電極を1つ設けることによって、こ 1つのプラズマチューブごとに単位発光領域 を形成することができる。一方、複数のプラ ズマチューブに対して上記第1の電極を1つ設 ることによって、この複数のプラズマチュ ブごとに単位発光領域を形成することがで る。

 上記の液晶表示装置において、上記第1の 電極と上記第2の電極とは、上記プラズマチ ーブを間に挟んで、互いに交差するように 置されているとともに、上記第1の電極と上 第2の電極との各交差部において単位発光領 域が形成されており、上記バックライトは、 上記発光部から放射される光の輝度を上記単 位発光領域ごとに調節することのできる駆動 部を備えていることが好ましい。

 上記の構成によれば、液晶表示パネルに 示される画像の輝度に合わせて、上記単位 光領域の輝度を制御し、液晶表示パネルの 領域に照射されるバックライトの光の輝度 調節することができる。そのため、より高 細かつ高コントラストな画像表示を実現す ことができるとともに、従来のようなLEDを いたエリアアクティブバックライト(エリア の大きさは数cm角)を有する液晶表示装置より も小さな単位領域で輝度制御ができるため動 画特性も大きく向上させることができる。

 上記の液晶表示装置において、上記プラ マチューブは、白色の蛍光体を有している のを少なくとも含んで構成されていてもよ 。

 上記の構成によれば、白色に発光するバ クライトを実現することができる。

 上記の液晶表示装置において、上記プラ マチューブは、赤色の蛍光体を有している の、緑色の蛍光体を有しているもの、およ 、青色の蛍光体を有しているものを含んで 成されていてもよい。

 上記の構成によれば、赤、緑、青に発光 るプラズマチューブを組み合わせて光を照 するバックライトを実現できるため、目的 応じてバックライトから発光する光の色(発 光スペクトル)を調節することができる。

 上記の液晶表示装置において、上記バッ ライトは、基板と、該基板上に複数本の上 プラズマチューブを並べたアレイ構造とを しているとともに、上記アレイ構造におけ 基板側の面と反対側に形成される面が、上 液晶表示パネルに光を照射する発光部とな ており、上記基板は、柔軟性を有する材料 形成されていてもよい。

 上記の構成によれば、基板が柔軟性を有 ているため、基板の表面を湾曲させ、この 曲面に沿うように複数のプラズマチューブ 並べて配置することで、バックライトの発 面を曲面状にすることができる。そして、 晶表示パネルもこの形状に合わせた形状に 成することで、画像表示面が曲面状の液晶 示装置を得ることができる。

 本発明の他の目的、特徴、および優れた は、以下に示す記載によって十分分かるで ろう。また、本発明の利点は、添付図面を 照した次の説明によって明白になるであろ 。

本発明の第1の実施形態にかかる液晶表 示装置に備えられたバックライトの構成を示 す斜視図である。 本発明の一実施の形態にかかる液晶表 装置の概略構成を示す斜視図である。 図1に示すバックライトの構成を示す平 面図である。 図2に示すバックライトのA-A’断面の構 成を示す断面図である。 本発明の第2の実施形態にかかる液晶表 示装置に備えられたバックライトの構成を示 す斜視図である。 図5に示すバックライトの構成を示す平 面図である。 (a)は、図6に示すバックライトのA-A’断 面の構成を示す断面図である。(b)は、図6に すバックライトのB-B’断面の構成を示す断 図である。 本発明の第3の実施形態にかかる液晶表 示装置に備えられたバックライトの構成を示 す斜視図である。 図8に示すバックライトの構成を示す平 面図である。 図9に示すバックライトのA-A’断面の 成を示す断面図である。 本発明の第4の実施形態にかかる液晶 示装置に備えられたバックライトの構成を す斜視図である。 図11に示すバックライトの構成を示す 面図である。 (a)は、図12に示すバックライトのA-A’ 面の構成を示す断面図である。(b)は、図12 示すバックライトのB-B’断面の構成を示す 面図である。

符号の説明

  1  液晶表示装置
  2  バックライト
  3  液晶表示パネル
 21  基板
 22  プラズマチューブ(光源)
 23  アレイ構造
 24  下部電極(第1の電極)
 24b 下部電極(第1の電極)
 25  上部透明電極(第2の電極)
 25a 上部電極対(第2の電極)
 25b 上部透明電極(第2の電極)
 25x 電極
 25y 電極
 27  白色蛍光体層(蛍光体)
 28  放電ガス空間
 29  発光部
 32  バックライト
 42  バックライト
 52  バックライト
 R1~R4  単位発光領域

 〔実施の形態1〕
 本発明の第1の実施形態について図面に基づ いて説明すると以下の通りである。但し、本 発明はこの構成に限定はされない。

 本実施の形態では、プラズマチューブを 源として有しているバックライトを備えた 晶表示装置について説明する。図2には、こ のようなバックライトを備えている液晶表示 装置1の概略構成を示す。

 図2に示すように、本実施の形態の液晶表 示装置1は、液晶表示パネル3と、液晶表示パ ル3の背面に配置されたバックライト2とを えている。バックライト2は、液晶表示パネ 3へ向かって光を照射するようになっている 。図2では、バックライト2からの照射光を矢 Aで示す。液晶表示装置1は、バックライト2 らの光を透過して表示を行う透過型の液晶 示装置である。図2では、バックライト2と 晶表示パネル3とが離れて配置されているよ に図示されているが、実際には、バックラ ト2と液晶表示パネル3とは接触して配置さ ている。

 本発明では、液晶表示パネル3の構成は特 に限定されず、一般的に用いられている液晶 パネルを適用することができ、液晶の表示モ ード(TN、VAなど)も限定しない。図示は省略す るが、液晶表示パネル3は、例えば、複数のTF T(薄膜トランジスタ)が形成されたアクティブ マトリクス基板と、これに対向するカラーフ ィルタ基板とを備え、これらの基板の間に液 晶層がシール材によって封入された構成を有 している。

 次に、液晶表示装置1に備えられたバック ライト2の構成について説明する。図1には、 ックライト2の構成を示す。なお、本実施の 形態のバックライト2の構造は、例えば、特 文献2~4に記載されたプラズマチューブ(ガス 電管)を利用した表示装置の構造を応用した ものである。

 図2に示すように、バックライト2は、プ ズマチューブを支持するための基板21、内部 に放電ガスが封入されているプラズマチュー ブ22(光源)、基板21とプラズマチューブ22との に配置された発光用の下部電極24(第1の電極 )、および、プラズマチューブ22を間に挟んで 下部電極24と対向する位置に配置された上部 明電極25(第2の電極)を主な構成部材として えている。なお、図示はしていないが、バ クライト2は、発光部29側にも透明の基板を している。

 基板21は、プラズマチューブを支持する めの基板であり、例えば、プラスチック、 ラスなどの絶縁性の素材で形成されている

 プラズマチューブ22は、直径1~5mm程度の透 明なガラス製の細管の内部に白色蛍光体層27 有しているとともに、この細管の内部に放 ガスが封入された放電ガス空間28を備えた 造を有している。プラズマチューブ22は、基 板21上に複数個並んで配置されている。この うに複数のプラズマチューブが並べられた 造をアレイ構造23と呼ぶ。

 下部電極24は、導電性を有する材料で形 されており、各プラズマチューブ22に対して 、1つずつ帯状に配置されている。上部透明 極25は、ITOなどの透明導電膜で形成されてお り、プラズマチューブ22と交差する方向に配 されている。下部電極24と上部透明電極25と は、プラズマチューブ22を間に挟んで対向す ように配置されている。

 上記のような構成のバックライト2におい ては、プラズマチューブ22が光源として機能 る。そして、プラズマチューブ22内で発光 て透明の基板(図示せず)を透過する光が液晶 表示パネル3への照射光となる。つまり、透 な基板の表面がバックライト2の発光部29と る。

 次に、複数個のプラズマチューブ22を並 て構成されるアレイ構造23のより具体的な構 造について説明する。

 図3には、アレイ構造23を発光部29側(すな ち、上部透明電極25が配置されている側)か 見た場合の平面構成を示す。図4には、図3 示すアレイ構造23のA-A’部分の断面構成を示 す。

 図3に示すように、プラズマチューブ22は 複数個並んで配置されている。また、図に 示されていないが、プラズマチューブ22の 部(液晶表示パネル3から遠い側)には、各プ ズマチューブ22の長手方向に沿って帯状の下 部電極24が配置されている。そして、プラズ チューブ22の上部(液晶表示パネル3に近い側 )には、各プラズマチューブ22の長手方向と交 差する方向に帯状の上部透明電極25が配置さ ている。このように、下部電極24と上部透 電極25とは、プラズマチューブ22を間に挟ん 互いに交差するように配置されている。

 また、図4に示すように、プラズマチュー ブ22の内部には、白色蛍光体層27を形成した 持部材26が挿入されて配置されている。また 、プラズマチューブ22の内部には、放電ガス 導入されており、両端が封止され放電ガス 間28が形成されている。

 上記のように、本実施の形態では、白色 蛍光体を有し白色に発光するプラズマチュ ブ22が光源として使用される。白色に発光 るプラズマチューブ22を光源として使用する と、異なる色に発光するプラズマチューブを 組み合わせて使用した場合のように、各色を 混色するための空間や拡散板を設けたり、拡 散シートのヘーズを大きくしたりする必要が なくなる。

 但し、本発明は白色に発光するプラズマ ューブのみで構成されているものに必ずし 限定はされない。つまり、白色のプラズマ ューブ(W)の中に赤色、青色、緑色のプラズ チューブ(R、G、B)を混ぜるような構成(すな ち、WWWWWRWWWWWRWWWWWのような構成など)であっ もよい。

 図3に示すように、バックライト2を上か 見た場合、プラズマチューブ22内において下 部電極24と上部透明電極25との交差部周辺が 各電極間で発生する電圧によって放電し、 れにより発光する。図4に示すように、プラ マチューブ22内で発光した光は、上部透明 極25を透過して発光部29から液晶表示パネル3 へ照射される。

 このように、実施の形態1のバックライト 2では、プラズマチューブ22内の下部電極24と 部透明電極25との間(つまり、上部透明電極2 5の真下)で放電が発生する構造となっている そのため、格子状になるように互いに交差 て配置された下部電極24と上部透明電極25と の各交差部周辺(すなわち、図3に示す一点鎖 で囲んだ領域)が、単位発光領域R1となる。 えば、径が1mmのプラズマチューブを使用し 場合、単位発光領域R1の大きさは、1mm×1mm角 とすることができる。

 そして、下部電極24と上部透明電極25のう ちの何れか一方を走査電極とし、他の一方を 電極間に印加する電圧値を調節するための信 号電極とすることで、各単位発光領域の発光 状態をそれぞれ異ならせることができる。

 つまり、バックライト2が、単位発光領域 ごとに各電極間に印加される電圧の大きさを 調節することのできる駆動回路(駆動部)を備 ることによって、この単位発光領域ごとに せられる光の輝度を調節することができる これにより、エリアアクティブバックライ を実現することができる。なお、上記駆動 路におけるエリアごとの駆動は、例えば、 ラズマチューブを使用した従来の表示装置 備えられている表示駆動回路における画素 位の表示駆動を応用して行うことができる

 上述した実施の形態では、白色光を発す プラズマチューブを光源として使用したバ クライトを例に挙げて説明したが、本発明 このような構成に限定されない。他の構成 して、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色に発 するプラズマチューブ(すなわち、各色の蛍 光体層を有するプラズマチューブ)を組み合 せて構成されたものを挙げることができる このように、RGB3色にそれぞれ発光するプラ マチューブを使用する場合には、各色を同 割合で使用してもよいし、各色の割合を異 らせてもよい。例えば、一般的には輝度はY 値で定義されるが、Y値の高いバックライト 構成したい場合はR・G・B・G・R・G・B・Gとい うように、緑のプラズマチューブの割合を多 くしてもよい。緑色の発光割合を多くするこ とで、輝度(この場合、Y値)を向上させること ができる。

 なお、後述する他の実施形態においても 白色光を発するプラズマチューブに代えて 赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色に発光する ラズマチューブを組み合わせたものを光源 して使用することができる。

 なお、上記液晶表示パネルと上記バック イトとの間に拡散シートが備えられていて よい。このような構成によれば、バックラ トの光を拡散させて液晶表示パネルに照射 ることができるので、輝度をより均一にす ことができる。

 また、本発明のバックライトは、細いチ ーブを複数個並べたアレイ構造を有してい 。そのため、本発明によれば、アレイ構造 支持するための基板をフレキシブルな素材( 柔軟性を有する材料)で形成し、チューブの 置を工夫することで、発光面が湾曲した形 のバックライトを得ることもできる。つま 、基板の表面を湾曲させ、この湾曲面に沿 ように複数のプラズマチューブを並べて配 することで、バックライトの発光面を曲面 にすることができる。そして、液晶表示パ ルもこの形状に合わせて形成することで、 像表示面が曲面状の液晶表示装置を得るこ ができる。

 また、本実施の形態では、断面が円形の ラズマチューブを用いてバックライトを構 しているが、プラズマチューブの形状はこ に限定されない。例えば、断面が四角形や 角形、楕円形などのプラズマチューブであ てもよい。

 なお、本発明のバックライトに使用され プラズマチューブ(ガス放電管)の構造につ ては、上述したような構造のものに限定さ ることはなく、他のプラズマチューブ(例え 、特許文献2~4に記載された表示装置用のプ ズマチューブ(発光管))の構造を適用するこ もできる。

 〔実施の形態2〕
 本発明の第2の実施形態について図面に基づ いて以下に説明する。

 上述した第1の実施形態では、下部電極24 上部透明電極25との間で発生する電圧によ て、プラズマチューブ22内における上部透明 電極25の真下の領域で放電を発生させる構造 バックライトを有している液晶表示装置に いて説明した。これに対して、第2の実施の 形態では、プラズマチューブ22の発光部29側 設けられた電極が、電極対25x・25yを構成し おり、この各電極対25aと電極24間で発生する 電圧によって放電を発生させる構造のバック ライトを有する液晶表示装置について説明す る。

 本実施の形態の液晶表示装置1の概略構成 については、図2に示す液晶表示装置1と同様 構成であるため、その説明を省略する。な 、以下の説明においても、実施の形態1の液 晶表示装置1と同様の構成を有している部分 ついては、同じ部材番号を付して、適宜そ 説明を省略する。

 次に、実施の形態2において、液晶表示装 置1に備えられたバックライト32の構成につい て説明する。図5には、バックライト32の構成 を示す。

 図5に示すように、バックライト32は、プ ズマチューブを支持するための基板21、内 に放電ガスが封入されているプラズマチュ ブ22(光源)、基板21とプラズマチューブ22との 間に配置された発光用の下部電極24(第1の電 )、および、プラズマチューブ22を間に挟ん 下部電極24と対向する位置に配置された上部 電極対25a(第2の電極)を主な構成部材として備 えている。なお、図示はしていないが、バッ クライト32は、発光部29側にも透明の基板を している。

 プラズマチューブ22は、直径1~5mm程度の透 明なガラス製の細管の内部に白色蛍光体層27 有しているとともに、この細管の内部に放 ガスが封入された放電ガス空間28を備えた 造を有している。実施の形態1のバックライ 2と同様に、プラズマチューブ22は、基板21 に複数個並んで配置され、アレイ構造23を形 成している。下部電極24は、導電性を有する 料で形成されており、各プラズマチューブ2 2に対して、1つずつ帯状に配置されている。

 発光部29側に設けられた上部電極対25aは 帯状に形成された2つの電極25xおよび25yで一 の電極対を構成している。実施の形態1にお いては、発光部29側に設けられた上部透明電 25は、ITOなどの透明導電膜で形成されてい が、本実施の形態の上部電極対25aは、必ず も透明な材料で形成されている必要はなく 導電性を有しており、一般に電極の材料と て使用されるものであれば、特に限定され ことなく使用することができる。上部電極 25aは、プラズマチューブ22と交差する方向に 配置されている。下部電極24と上部電極対25a は、プラズマチューブ22を間に挟んで対向 るように配置されている。

 上記のような構成のバックライト32にお ては、プラズマチューブ22が光源として機能 する。そして、プラズマチューブ22内で発光 て透明の基板(図示せず)を透過する光が液 表示パネル3への照射光となる。つまり、透 な基板の表面がバックライト32の発光部29と なる。

 次に、複数個のプラズマチューブ22を並 て構成されるアレイ構造23のより具体的な構 造について説明する。

 図6には、アレイ構造23を発光部29側(すな ち、上部電極対25aが配置されている側)から 見た場合の平面構成を示す。図7(a)には、図6 示すアレイ構造23のA-A’部分の断面構成を し、図7(b)には、図6に示すアレイ構造23のB-B 部分の断面構成を示す。

 図6に示すように、プラズマチューブ22は 複数個並んで配置されている。また、図に 示されていないが、プラズマチューブ22の 部(液晶表示パネル3から遠い側)には、各プ ズマチューブ22の長手方向に沿って帯状の下 部電極24が配置されている。そして、プラズ チューブ22の上部(液晶表示パネル3に近い側 )には、各プラズマチューブ22の長手方向と交 差する方向に電極25xおよび電極25yで構成され る上部電極対25aが配置されている。このよう に、下部電極24と上部電極対25aとは、プラズ チューブ22を間に挟んで互いに交差するよ に配置されている。

 また、図7(a)に示すように、プラズマチュ ーブ22の内部には、白色蛍光体層27を形成し 支持部材26が挿入されて配置されている。ま た、プラズマチューブ22の内部には、放電ガ が導入されており、両端が封止され放電ガ 空間28が形成されている。このように、本 施の形態では、白色の蛍光体を有し白色に 光するプラズマチューブ22が光源として使用 される。

 実施の形態2のバックライト32では、図7(a) (b)に示すように、プラズマチューブ22内の下 電極24と上部電極対25aとの間、および、上 電極対25aを構成する電極25xおよび電極25yの で放電が発生する構造となっている。

 以上のような構成により、図6に示すよう に、バックライト2を上から見た場合、プラ マチューブ22内において下部電極24と電極25x よび電極25yの隙間との交差部周辺が、各電 間で発生する電圧によって放電し、これに り発光する。図7(b)に示すように、プラズマ チューブ22内で発光した光は、上部電極対25a 構成する電極25xおよび電極25yの隙間を透過 て発光部29から液晶表示パネル3へ照射され 。

 また、上記の構成において、上部電極対2 5aを構成する電極対25x・25yを走査電極とし、 極24を電極間に印加する電圧値を調節する めの信号電極とすることで、各領域の発光 態をそれぞれ制御することができる。この 合、図6に示す一点鎖線で囲んだ領域が、単 発光領域R2となる。例えば、径が1mmのプラ マチューブを使用した場合、単位発光領域R2 の大きさは、1mm×1mm角とすることができる。

 そして、バックライト2が、単位発光領域 ごとに各電極に印加される電圧の大きさを調 節することのできる駆動回路(駆動部)を備え ことによって、この単位発光領域ごとに発 られる光の輝度を調節することができる。 れにより、エリアアクティブバックライト 実現することができる。

 具体的には、各単位発光領域R2における 光の制御は、以下のようにして行う。

 先ず、上部電極対25aを構成する電極対25x 25yを走査電極として用い、その走査電極と 部電極24との交差部で選択放電を発生させ 発光領域を選択する。そして、表示電極対25 x・25yとデータ電極との交差部で選択的な放 を起こさせて、放電管内に紫外線を発生さ 、当該領域の管内面に形成された蛍光体を 起することにより、可視光を発光させるこ で行っている。発せられる光の強度(輝度)は 、データ電極に送信する信号に基づいて電圧 を変化させることによって行う。

 〔実施の形態3〕
 本発明の第3の実施形態について図面に基づ いて以下に説明する。

 上述した第1および第2の実施形態では、 板21とプラズマチューブ22との間に配置され 下部電極24が、1本のプラズマチューブに対 て1個づつ設けられている構成であった。こ れに対して、第3の実施形態では、複数本の ラズマチューブ(具体的には、3本のプラズマ チューブ)に対して1個の電極が設けられてい 構造のバックライトを有する液晶表示装置 ついて説明する。

 本実施の形態の液晶表示装置1の概略構成 については、図2に示す液晶表示装置1と同様 構成であるため、その説明を省略する。な 、以下の説明においても、実施の形態1の液 晶表示装置1と同様の構成を有している部分 ついては、同じ部材番号を付して、適宜そ 説明を省略する。

 次に、実施の形態3において、液晶表示装 置1に備えられたバックライト42の構成につい て説明する。図8には、バックライト42の構成 を示す。

 図8に示すように、バックライト42は、プ ズマチューブを支持するための基板21、内 に放電ガスが封入されているプラズマチュ ブ22(光源)、基板21とプラズマチューブ22との 間に配置された発光用の下部電極24b(第1の電 )、および、プラズマチューブ22を間に挟ん 下部電極24bと対向する位置に配置された上 透明電極25b(第2の電極)を主な構成部材とし 備えている。なお、図示はしていないが、 ックライト42は、発光部29側にも透明の基板 を有している。

 プラズマチューブ22は、直径1~5mm程度の透 明なガラス製の細管の内部に白色蛍光体層27 有しているとともに、この細管の内部に放 ガスが封入された放電ガス空間28を備えた 造を有している。実施の形態1のバックライ 2と同様に、プラズマチューブ22は、基板21 に複数個並んで配置され、アレイ構造23を形 成している。

 下部電極24bは、導電性を有する材料で形 されており、図8に示すように、3本のプラ マチューブ22に対して、1つずつ帯状に配置 れている。上部透明電極25bは、ITOなどの透 導電膜で形成されており、プラズマチュー 22と交差する方向に配置されている。実施の 形態1のバックライト2においては、帯状の上 透明電極25の幅は、プラズマチューブ1本の ューブの径とほぼ同じ大きさであるのに対 て、実施の形態3のバックライト42において 、帯状の上部透明電極25bの幅は、プラズマ ューブ3本分の幅(つまり、チューブの径の3 の大きさ)とほぼ同じ大きさになっている。 そして、下部電極24bと上部透明電極25bとは、 プラズマチューブ22を間に挟んで対向するよ に配置されている。

 上記のような構成のバックライト42にお ては、プラズマチューブ22が光源として機能 する。そして、プラズマチューブ22内で発光 て透明の基板(図示せず)を透過する光が液 表示パネル3への照射光となる。つまり、透 な基板の表面がバックライト32の発光部29と なる。

 次に、複数個のプラズマチューブ22を並 て構成されるアレイ構造23のより具体的な構 造について説明する。

 図9には、アレイ構造23を発光部29側(すな ち、上部電極対25aが配置されている側)から 見た場合の平面構成を示す。図10には、図9に 示すアレイ構造23のA-A’部分の断面構成を示 。

 図9に示すように、プラズマチューブ22は 複数個並んで配置されている。また、図に 示されていないが、プラズマチューブ22の 部(液晶表示パネル3から遠い側)には、各プ ズマチューブ22の長手方向に沿って帯状の下 部電極24bが配置されている。そして、プラズ マチューブ22の上部(液晶表示パネル3に近い )には、各プラズマチューブ22の長手方向と 差する方向に帯状の上部透明電極25bが配置 れている。このように、下部電極24bと上部 明電極25bとは、プラズマチューブ22を間に挟 んで互いに交差するように配置されている。

 また、図10に示すように、プラズマチュ ブ22の内部には、白色蛍光体層27を形成した 持部材26が挿入されて配置されている。ま 、プラズマチューブ22の内部には、放電ガス が導入されており、両端が封止され放電ガス 空間28が形成されている。このように、本実 の形態では、白色の蛍光体を有し白色に発 するプラズマチューブ22が光源として使用 れる。

 図9に示すように、バックライト42を上か 見た場合、プラズマチューブ22内において 部電極24bと上部透明電極25bとの交差部周辺 、各電極間で発生する電圧によって放電し これにより発光する。図10に示すように、プ ラズマチューブ22内で発光した光は、上部透 電極25bを透過して発光部29から液晶表示パ ル3へ照射される。

 このように、実施の形態3のバックライト 42では、プラズマチューブ22内の下部電極24b 上部透明電極25bとの間(つまり、上部透明電 25bの真下)で放電が発生する構造となってい る。そのため、格子状になるように互いに交 差して配置された下部電極24bと上部透明電極 25bとの各交差部周辺(すなわち、図9に示す一 鎖線で囲んだ領域)が、単位発光領域R3とな 。例えば、径が1mmのプラズマチューブを使 した場合、単位発光領域R3の大きさは、3mm× 3mm角とすることができる。

 そして、下部電極24bと上部透明電極25bの ちの何れか一方を走査電極とし、他の一方 電極間に印加する電圧値を調節するための 号電極とすることで、各単位発光領域の発 状態をそれぞれ異ならせることができる。

 つまり、バックライト42が、単位発光領 ごとに各電極間に印加される電圧の大きさ 調節することのできる駆動回路(駆動部)を備 えることによって、この単位発光領域ごとに 発せられる光の輝度を調節することができる 。これにより、エリアアクティブバックライ トを実現することができる。

 なお、本実施の形態3では、実施の形態1 構成よりも各電極24b・25bの幅が大きくなっ いることから、単位発光領域R3の面積が大き くなっている。図9では単位発光領域はプラ マチューブ3本分であるが、3本に限定する必 要は必ずしもなく、必要に応じて、プラズマ チューブ複数本分の幅を有する単位発光領域 にしてもよく、本発明では、複数本のプラズ マチューブに対して1つの電極を設けるとい 構成も可能である。

 〔実施の形態4〕
 本発明の第4の実施形態について図面に基づ いて以下に説明する。

 第4の実施の形態では、実施の形態3と同 に、複数本のプラズマチューブ(具体的には 3本のプラズマチューブ)に対して1個の下部 極が設けられているとともに、実施の形態2 と同様に、プラズマチューブ22の発光部29側 設けられた電極が、電極対25x・25yを構成し おり、この電極対と下部電極間で発生する 圧によって放電を発生させる構造のバック イトを有する液晶表示装置について説明す 。

 本実施の形態の液晶表示装置1の概略構成 については、図2に示す液晶表示装置1と同様 構成であるため、その説明を省略する。な 、以下の説明においても、実施の形態1の液 晶表示装置1と同様の構成を有している部分 ついては、同じ部材番号を付して、適宜そ 説明を省略する。

 次に、実施の形態4において、液晶表示装 置1に備えられたバックライト52の構成につい て説明する。図11には、バックライト32の構 を示す。

 図11に示すように、バックライト52は、プ ラズマチューブを支持するための基板21、内 に放電ガスが封入されているプラズマチュ ブ22(光源)、基板21とプラズマチューブ22と 間に配置された発光用の下部電極24b(第1の電 極)、および、プラズマチューブ22を間に挟ん で下部電極24bと対向する位置に配置された上 部電極対25a(第2の電極)を主な構成部材として 備えている。なお、図示はしていないが、バ ックライト52は、発光部29側にも透明の基板 有している。

 実施の形態1のバックライト2と同様に、 ラズマチューブ22は、基板21上に複数個並ん 配置され、アレイ構造23を形成している。 た、下部電極24bは、実施の形態3と同様に、 電性を有する材料で形成されており、図11 示すように、3本のプラズマチューブ22に対 て、1つずつ帯状に配置されている。また、 光部29側に設けられた上部電極対25aは、実 の形態2と同様に、帯状に形成された2つの電 極25xおよび25yで一つの電極対を構成している 。

 上記のような構成のバックライト52にお ては、プラズマチューブ22が光源として機能 する。そして、プラズマチューブ22内で発光 て透明の基板(図示せず)を透過する光が液 表示パネル3への照射光となる。つまり、透 な基板の表面がバックライト32の発光部29と なる。

 次に、複数個のプラズマチューブ22を並 て構成されるアレイ構造23のより具体的な構 造について説明する。

 図12には、アレイ構造23を発光部29側(すな わち、上部電極対25aが配置されている側)か 見た場合の平面構成を示す。図13(a)には、図 12に示すアレイ構造23のA-A’部分の断面構成 示し、図13(b)には、図12に示すアレイ構造23 B-B’部分の断面構成を示す。

 図12に示すように、プラズマチューブ22は 、複数個並んで配置されている。また、図に は示されていないが、プラズマチューブ22の 部(液晶表示パネル3から遠い側)には、各プ ズマチューブ22の長手方向に沿って帯状の 部電極24bが配置されている。そして、プラ マチューブ22の上部(液晶表示パネル3に近い )には、各プラズマチューブ22の長手方向と 差する方向に電極25xおよび電極25yで構成さ る上部電極対25aが配置されている。このよ に、下部電極24bと上部電極対25aとは、プラ マチューブ22を間に挟んで互いに交差する うに配置されている。

 また、図13(a)に示すように、プラズマチ ーブ22の内部には、白色蛍光体層27を形成し 支持部材26が挿入されて配置されている。 た、プラズマチューブ22の内部には、放電ガ スが導入されており、両端が封止され放電ガ ス空間28が形成されている。このように、本 施の形態では、白色の蛍光体を有し白色に 光するプラズマチューブ22が光源として使 される。

 実施の形態4のバックライト52では、図13(a )(b)に示すように、プラズマチューブ22内の下 部電極24と上部電極対25aを構成する電極25xお び電極25yの間で放電が発生する構造となっ いる。

 以上のような構成により、図12に示すよ に、バックライト2を上から見た場合、プラ マチューブ22内において下部電極24と電極25x および電極25yの隙間との交差部周辺が、各電 極間で発生する電圧によって放電し、これに より発光する。図12(b)に示すように、プラズ チューブ22内で発光した光は、上部電極対25 aを構成する電極25xおよび電極25yの隙間を透 して発光部29から液晶表示パネル3へ照射さ る。

 また、上記の構成において、表示電極対2 5x・25yとデータ電極との交差部で選択的な放 を起こさせて、放電管内に紫外線を発生さ 、当該領域の管内面に形成された蛍光体を 起することにより、可視光を発光させるこ で行っている。発せられる光の強度(輝度) 、データ電極に送信する信号に基づいて電 を変化させることによって行う。

 この場合、図12に示す一点鎖線で囲んだ 域が、単位発光領域R4となる。例えば、径が 1mmのプラズマチューブを使用した場合、単位 発光領域R4の大きさは、3mm×1mm角とすること できる。

 そして、例えば、実施の形態2で説明した ものと同様のバックライト駆動回路(駆動部) 備えることによって、この単位発光領域ご に発せられる光の輝度を調節することがで る。これにより、エリアアクティブバック イトを実現することができる。

 図12では単位発光領域はプラズマチュー 3本分であるが、3本に限定する必要は必ずし もなく、必要に応じて、プラズマチューブ複 数本分の幅を有する単位発光領域にしてもよ く、本発明では、複数本のプラズマチューブ に対して1つの電極を設けるという構成も可 である。

 本発明は上述した各実施形態に限定され ものではなく、請求項に示した範囲で種々 変更が可能であり、異なる実施形態にそれ れ開示された技術的手段を適宜組み合わせ 得られる実施形態についても本発明の技術 範囲に含まれる。

 本発明にかかる液晶表示装置は、以上の うに、液晶表示パネルと、バックライトと 備えている液晶表示装置であって、上記バ クライトは、光源としてプラズマチューブ 備えており、該プラズマチューブは、上記 晶表示パネルの背面に配置されていること 特徴としている。

 本発明によれば、光源を液晶表示パネル 背面に備えることで、高輝度な光をパネル 照射することが可能でありながら、より薄 の液晶表示装置を実現することができる。 た、本発明においては、プラズマチューブ バックライトの光源として利用しているの 、表示の精細さは、少なくとも従来の表示 置と同程度に保つことができる。

 発明の詳細な説明の項においてなされた 体的な実施形態または実施例は、あくまで 、本発明の技術内容を明らかにするもので って、そのような具体例にのみ限定して狭 に解釈されるべきものではなく、本発明の 神と次に記載する請求の範囲内において、 ろいろと変更して実施することができるも である。

 本発明によれば、より薄型であり、かつ バックライトから均一な光を液晶表示パネ に照射することのできる液晶表示装置を実 できる。従って、本発明の液晶表示装置は 高精細な表示が求められる表示装置に好適 利用することができる。