JP2000347633A - 光制御素子およびその駆動方法 - Google Patents

光制御素子およびその駆動方法

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JP2000347633A
JP2000347633A JP2000024406A JP2000024406A JP2000347633A JP 2000347633 A JP2000347633 A JP 2000347633A JP 2000024406 A JP2000024406 A JP 2000024406A JP 2000024406 A JP2000024406 A JP 2000024406A JP 2000347633 A JP2000347633 A JP 2000347633A
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control element
electrode
light output
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Mitsuhiro Mukaidono
充浩 向殿
Masaaki Kabe
正章 加邉
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーフィルタを用いずに表示を行い、かつ
視認性も良好な新しいタイプの光制御素子を提供し、さ
らに、インパルス型表示を実現する。 【解決手段】 本発明の光制御素子は、複数個の光出力
層４が配置された基板１と、光透過機能を有する基板２
とを対向させ、該基板１と基板２の間に液晶３を挟持し
ている。該基板１と基板２のいずれかに複数の走査信号
を印加するゲート電極９が形成され、さらに該基板１と
基板２のいずれかに複数の信号電極を印加するソース電
極１０が形成されており、前記光出力層４がストライプ
状に配置され、該配置方向がゲート電極９の方向と一致
している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示素子などに用
いることのできる新規な光制御素子に関し、特に液晶素
子を組み合わせた光制御素子とその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、低消費電力、薄型軽量であるなど
のメリットにより、液晶ディスプレイがテレビ、ビデ
オ、パソコン、ワープロ、プロジェクションなどに幅広
く用いられている。しかし、実用レベルに至った液晶デ
ィスプレイにおいても、まだ幾つかの問題点を有してい
るのが現状である。
【０００３】その第１は、光の利用効率が低いことであ
る。通常のカラー液晶ディスプレイの場合、偏光板によ
る光透過率が１／２以下、カラーフィルタによる光透過
率が１／３以下であり、開口率その他を考えると、バッ
クライトから出射される全光の利用効率は１０％以下、
通常は５％以下になってしまっている。このような光利
用効率の低さは、直接消費電力の増大に結び付くため、
環境やエネルギーに対する対応がさらに必要とされる２
１世紀を考えると、極めて大きな問題と言わざるを得な
い。
【０００４】そこで、上記問題を解決するために、幾つ
かのアプローチがなされている。その一つはバックライ
ト電源の消費電力をなくした、バックライトを用いない
反射型の液晶ディスプレイの提供である。ただ、現段階
で反射型液晶表示装置のコントラストは２０：１以下と
低く、本当の意味での美しい画像を実現するという観点
では十分なディスプレイとは言い難い。
【０００５】他の方法は、バックライトは用いるが、カ
ラーフィルタを用いずに表示を行い、カラーフィルター
による光の透過効率の低下をなくすものである。その実
現手段として、カラーフィルタの代わりに、フォトルミ
ネッセントという蛍光体を用いる方法が提案されている
（W. A. Crossland et al.,SID 97 Digest, 837(1997)
）。しかしながら、この方法の場合、コントラストが
十分でないこと、光源にＵＶ光を利用するため、液晶材
料や配向膜へのダメージが懸念されることなど課題が残
っている。
【０００６】一方、時間的にＲＧＢの色を切り替えるバ
ックライトを用いるフィールドシーケンシャルカラー方
式も発表されている（T. Uchida et al., Proc. IDRC,
37(1997)）。ただ、この方式の場合、非常に高速応答の
液晶が必要な点など、課題が残っている。
【０００７】また、液晶ディスプレイの別の問題点は、
表示がホールド型であるため、動画表示時に尾引き、輪
郭ボケなどが生じ、インパルス型のＣＲＴに比べ画像品
位で劣ることである。これに対し、最近、ＩＢＭよりイ
ンパルス型の表示を行う液晶ディスプレイが提案されて
いる。しかし、この方法においても、液晶の応答速度、
バックライトの発光・消光速度などに課題を残してい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、上記従来の光
利用効率の低さや画像品質の低さを解決するために、液
晶表示素子のパターンに対応した有機ＥＬ（Electro Lu
minescence）素子を発光させる技術開発がなされ、例え
ば、特開平８−２１１８３２号公報にも開示されてい
る。この技術について、図１４を用いて説明する。
【０００９】図１４に示すように、上記公報に開示され
ている複合素子型表示装置は、液晶表示素子部１０１と
有機ＥＬ表示素子部１０２とにより構成されている。上
記液晶表示素子部１０１は、相対向するガラス性の基板
１１１、１１２の間を囲むようにシール材１１３が設け
られており、基板１１１、１１２およびシール材１１３
の内空間には、上から順に透明電極Ｘ１，〜，Ｘｎ、配
向膜１１４、液晶１１５、配向膜１１６、透明電極Ｙ
１，〜，Ｙｎ、が積層された構造となっている。
【００１０】一方、有機ＥＬ表示素子部１０２は、ガラ
ス性の基板１２１の下側に、透明電極ｘ１〜ｘｎ、第一
層の正孔注入層１２２ａ、第二層の正孔注入層１２２
ｂ、第一層の有機ＥＬ発光層１２３ａ、第二層の有機Ｅ
Ｌ発光層１２３ｂ、電極ｙ１〜ｙｎが順に積層された構
造となっている。
【００１１】以上のように、上記公報の技術は、液晶表
示素子部１０１に有機ＥＬ表示素子部１０２を積層し、
かつこれらを１つの駆動部で駆動して、液晶素子の画素
と有機ＥＬ表示素子の画素とを対応させることにより、
液晶表示素子部１０１と有機ＥＬ表示素子部１０２とに
同一画像を表示させるものである。
【００１２】しかしながら、このようにマトリクス型の
液晶表示素子とマトリクス型の有機ＥＬ素子を積層する
ことにより、パネル作製コストが高くなり、また、駆動
ドライバーＩＣ数も増えるため、表示装置全体としてコ
スト高となってしまうと言った問題点がある。
【００１３】また、２つの液晶表示素子と有機ＥＬ表示
素子との間に透明基板が配置されているため、斜めから
見たときの視認性にも問題がある。そして、この視認性
を解決しようとすると、開口率を狭くしなければならな
い、非常に薄いがコスト的に不利な透明基板を用いなけ
ればならないなどの別の問題点が生じてくる。
【００１４】そこで、本発明はかかる課題を解決するた
めになされたものであり、カラーフィルタを用いずに表
示を行い、かつ視認性も良好な新しいタイプの光制御素
子を提供することを目的とする。さらに、インパルス型
表示を行う光制御素子およびその駆動方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光制御素子は、少なくとも１つの光出力層
が配置された第１の基板と光透過機能を有する第２の基
板とを対向させ、該第１の基板と第２の基板との間に液
晶を挟持し、該第１の基板および第２の基板のいずれか
に複数の走査信号を印加する電極が形成され、該第１の
基板および第２の基板のいずれかに複数の信号電極を印
加する電極が形成された光制御素子において、前記光出
力層がストライプ状に配置され、該配置方向が走査信号
を印加する電極の方向と一致していることを特徴とす
る。
【００１６】表示は走査信号に対応して行われるので、
走査のタイミングは走査信号を印加する電極毎に異なる
のだが、これに対して、上記した本発明の構成では、光
出力層が走査信号を印加する電極の方向と一致するよう
にストライプ状に配置されている。従って、本発明の光
制御素子は、走査のタイミング毎に光出力層を走査する
ことが可能となる。すなわち、走査信号を印加する電極
に対応する光出力層毎に発光のタイミングを変化させる
ことも可能となり、インパルス型表示を実現することが
できる。
【００１７】また、光出力層が組み込まれているため、
薄型化を実現することができる。
【００１８】さらに、ストライプ状に配置された光出力
層毎に、波長の異なる光、例えばＲＧＢの光を出力させ
ることにより、カラーフィルタを用いることなくカラー
表示を行うことも可能となる。従って、カラーフィルタ
による光の透過効率の低下を防いで、低消費電力化を実
現することが可能となる。
【００１９】これにより、薄型化、軽量化、低消費電力
化を実現し、さらに、インパルス型表示により動画表示
時に発生する尾引きや輪郭のボケなども防いで、画像品
位を向上させることができる。
【００２０】また、本発明の光制御素子は、少なくとも
１つの光出力層が配置された第１の基板と光透過機能を
有する第２の基板とを対向させ、該第１の基板と第２の
基板との間に液晶を挟持し、前記第１の基板および第２
の基板のいずれかに複数のアクティブ素子が形成され、
前記第１の基板および第２の基板のいずれかに複数の走
査信号を印加するゲート電極が形成され、前記第１の基
板および第２の基板のいずれかに複数の信号電極を印加
するソース電極が形成され、前記光出力層がストライプ
状に配置され、該配置方向がゲート電極の方向と一致し
ていることを特徴とすることもできる。
【００２１】上記の構成によれば、光出力層が走査信号
を印加するゲート電極の方向と一致してストライプ状に
配置されているので、走査のタイミング毎に光出力層を
走査することが可能となる。すなわち、走査信号を印加
するゲート電極に対応する光出力層毎に、発光のタイミ
ングを変化させることも可能となり、インパルス型表示
を実現することができる。
【００２２】また、光出力層が組み込まれているため、
薄型化を実現することができる。
【００２３】さらに、ストライプ状に配置された光出力
層毎に、波長の異なる光、例えばＲＧＢの光を出力させ
ることにより、カラーフィルタを用いることなくカラー
表示を行うことも可能となる。従って、カラーフィルタ
による光の透過効率の低下を防いで、低消費電力化を実
現することが可能となる。
【００２４】これにより、薄型化、軽量化、低消費電力
化を実現し、さらに、インパルス型表示により動画表示
時に発生する尾引きや輪郭のボケなども防いで、画像品
位を向上させることができる。
【００２５】さらに、本発明の光制御素子は、上記アク
ティブ素子が上記第２の基板上に形成されていることが
好ましい。
【００２６】例えばＴＦＴ等のアクティブ素子を作製す
る場合、そのプロセス温度は高い。従って、上記のよう
に、光出力層が配置された第１の基板ではなく第２の基
板にアクティブ素子を形成することにより、熱プロセス
による問題が発生しにくくなる。さらに、光出力層やア
クティブ素子の歩留りは１００％になりにくいことか
ら、両者を同一の基板に作製すると歩留りが低下してし
まう。そこで、上記構成のように、それぞれを第１の基
板と第２の基板とに分けて配置することで、歩留りの低
下を抑制することができる。
【００２７】また、好ましくは上記第１の基板に、偏光
機能を有する層が形成されていることを特徴とする。こ
の構成により、例えばアクティブ素子が第２の基板に作
製された場合、熱プロセスによる問題の発生を抑制する
ことができる。
【００２８】さらに、本発明の光制御素子は、前記第１
の基板上に形成された光出力層が、有機ＥＬ、無機Ｅ
Ｌ、およびＦＥＤの発光体のうち少なくとも１種類以上
からなる発光層により構成されており、第１の基板上
に、第１の電極膜、上記発光層、および第２の電極膜が
この順に形成され、該第１の電極膜と第２の電極膜間に
電圧が印加されることにより、上記発光層が発光するこ
とが好ましい。
【００２９】上記の構成のような発光層は厚さを薄くす
ることができるので、光制御素子全体の厚さを低減させ
ることが可能となる。
【００３０】さらに、本発明の光制御素子は、前記第１
の基板上に形成される光出力層が、光導波路と、該光導
波路に結合されかつ非表示部領域に配置された光源との
組み合わせにより構成されることが好ましい。
【００３１】上記の構成により、発光部分（光源）を基
板の一部分に設け、そこから発光した光を光導波路によ
ってストライプ状に形成された出力部分へと導くことが
できるため、さらなる軽量化を実現することができる。
【００３２】また、本発明の光制御素子の駆動方法は、
上記記載の光制御素子において、光出力層の発光時間
が、各表示フレーム時間の５％以上７０％以下であるこ
とを特徴とする。
【００３３】上記方法のように、光出力層から発光され
る時間を上記のように限定することにより、インパルス
型表示としての特徴を保って輪郭ボケや尾引きのない高
品位の動画表示を実現し、且つ表示の輝度を高く保つこ
とができる。
【００３４】さらに、光出力層の発光時間が、各表示フ
レーム時間の１５％以上４０％以下であることがより好
ましい。
【００３５】さらに、光出力層から発光される時間を上
記のように限定することにより、インパルス型表示とし
ての特徴を保って輪郭ボケや尾引きのない高品位の動画
表示を確実に実現し、且つ表示の輝度を確実に高く保つ
ことができる。
【００３６】また、本発明の光制御素子の駆動方法は、
上記記載の光制御素子において、各走査線に走査信号を
送ったのち、一定時間後に光出力層から光出力し、該光
出力を、次に走査信号が送られるまでに終了することを
特徴とすることもできる。
【００３７】上記の方法によれば、光出力層の走査を、
走査線毎の走査信号に対応させて行うことができる、す
なわち、走査のタイミングに合わせて光出力層を発光さ
せることができる。これにより、インパルス型表示を実
現することができる。
【００３８】さらに、好ましい光制御素子の駆動方法
は、異なる波長の光出力層を複数本まとめて同時に発光
させる方法である。
【００３９】上記の方法によれば、制御するためのＩＣ
の数を少なくすることができる。
【００４０】さらに、本発明の光制御素子の駆動方法
は、配置された光出力の波長が隣り合う光出力層で互い
に異なることが好ましく、さらには、その光出力層の色
がＲ、Ｇ、Ｂのいずれかで、これらが周期的に繰り返さ
れることが好ましい。
【００４１】上記の方法によれば、カラーフィルタを用
いないカラー表示が可能となるため、光利用効率を上昇
させて低消費電力化を図ることが可能となる。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の詳細について、
図面を用いて説明する。本発明における第１の実施形態
である光制御素子の平面図および断面図を、図１（ａ）
及び（ｂ）に示す。
【００４３】図１（ｂ）の断面図に示すように、対向配
置されたガラスからなる基板１と基板２との間に液晶３
が挟持され、基板１には複数の光出力層４がストライプ
状に形成される。基板１としては、ガラス基板の他に、
シリコン基板、プラスチック基板などを用いることがで
きる。また、基板１と対向させる基板２としては、ガラ
ス基板の他に、プラスチック基板などの透明基板を用い
ることができる。
【００４４】光出力層４としては、有機ＥＬ（Electro
Luminescence）素子、無機ＥＬ（E-lectro Luminescenc
e ）素子、ＦＥＤ（Field Emission Diode）などの発光
素子（発光体）を用いることができる。そして、基板１
上に、金属電極５、有機ＥＬ素子等による発光層６、Ｉ
ＴＯ電極等による透明電極７を積層する。これら、金属
電極５、発光層６、透明電極７は、ともにフォトリソグ
ラフィー法などによるパターニング加工により形成する
ことができる。さらに、透明電極７上に偏光機能層１３
が設けられ、さらに配向膜１５が設けられる。図１
（ａ）の平面図は、パターニング加工した構造図を示し
ている。
【００４５】また、基板１の全面に発光層６を形成した
場合は、発光層６上に偏光機能を有する膜を形成して、
該膜上に液晶層３を直接配置しても良い。
【００４６】さらに、本発明における第２の実施形態で
ある光制御素子の平面図および断面図を、図２（ａ）及
び（ｂ）に示す。この第２の実施形態における構造のよ
うに、光出力層として機能する光導波路１６を用い、該
光導波路１６が外部の光源１７と結合されている光制御
素子構造をとることも可能である。光導波路１６は、Ｐ
ＭＭＡ（Polymethyl methacrylate ）などで形成でき
る。また、外部の光源１７としては、半導体レーザダイ
オード、無機ＥＬ素子、有機ＥＬ素子、蛍光灯などの発
光素子を用いることができる。
【００４７】第１の実施形態および第２の実施形態にお
いて、光出力層（光出力層４および光導波路１６）ある
いは光源１７から単色の色を発光させた場合、ディスプ
レイはモノクロディスプレイとなるが、複数の光出力層
（光出力層４および光導波路１６）あるいは光源１７か
ら異なる波長の光を出させることにより、ディスプレイ
のカラー化が可能になる。特に、ストライプ配置された
複数本の光出力層（光出力層４および光導波路１６）あ
るいは光源１７の１つ毎にＲＧＢの光を出力させるのが
好ましい。これにより、従来の液晶表示装置に用いられ
ていたカラーフィルタを無くしたカラー表示が可能とな
り、光利用効率が上昇し、低消費電力化を図ることがで
きる。さらに、バックライトがないため、薄型・軽量の
ディスプレイが可能となる。
【００４８】さらに、両基板１、２間に挟持された液晶
３に用いる液晶材料としては、ネマティック液晶、強誘
電性液晶、反強誘電性液晶、高分子複合型液晶などを用
いることができる。
【００４９】マトリクス型有機ＥＬ素子の場合には、表
示容量が大きくなってデューティ比が高くなると、輝度
・コントラストを高くしづらいといった課題が生じる
が、本発明では、有機ＥＬ素子の駆動は基本的にスタテ
ィック駆動であり、良好な特性が得易い。また、液晶部
分で光の透過光強度を制御できるため、トータルとして
良好な表示性能を実現できる。
【００５０】液晶３を駆動するためには電界印加手段が
必要であるので、基板１および基板２の片方または双方
に電極を形成する。具体的には、基板１と基板２のいず
れかに複数の走査信号を印加する電極が形成され、基板
１と基板２のいずれかに複数の信号電極を印加する電極
が形成される。
【００５１】図１に示されている第１の実施形態に係る
光制御素子においては、液晶３をＴＦＴ駆動にて駆動す
る例が示されている。すなわち、基板２にＴＦＴ８が配
置され、各ＴＦＴ８は走査電極（ゲート電極）９および
信号電極（ソース電極）１０で繋がっている。また、各
画素にはＩＴＯ膜からなる画素電極１２が形成され、基
板１にはＩＴＯ膜からなる対向電極１１が形成されてい
る。
【００５２】ＴＦＴ８などのアクティブ素子を作製する
場合、基板１側に作るよりも基板２側に配置する方が好
ましい。主な理由は二つある。第一は、ＴＦＴ８を作製
するためのプロセス温度が高いので、偏光機能層１３な
どが形成された基板１よりもガラスからなる基板２の方
が熱プロセスによる問題が発生しにくい点である。第二
は、有機ＥＬ素子（発光層６）からなる光出力層４（光
導波路１６も含む）およびＴＦＴ８の歩留まりが１００
％にはなかなかならないため、両方を同じ基板に作る
と、歩留まりは両者の歩留まりの積となって低下する
が、それぞれを基板１、２に作り分ければ、良品基板の
みを張り合わせることにより、より高い歩留まりを実現
できる点である。
【００５３】図１では、上記のように、アクティブ駆動
であるＴＦＴ駆動の液晶素子を示したが、ＴＦＴ８を用
いない単純マトリクス型表示、ＭＩＭ（Metal Insulato
r M-etal）表示、シリコン基板を用いた方式などでも駆
動できることは言うまでもない。
【００５４】また、液晶で光強度を変調するための一般
的な手段として、図１に示す本発明の第１の実施形態に
係る光制御素子では、偏光機能を有する層である偏光機
能層１３と偏光板１４とを配置する。図２に示す本発明
の第２の実施形態に係る光制御素子では偏光機能層１３
として偏光板を用い、さらに偏光板１４を配置してい
る。ただし、これらは挟持される液晶の種類によっては
省くことができる。例えば、高分子分散型やゲストホス
ト型の液晶などでは偏光機能を有する層（偏光板を含
む）を省いてもよい。
【００５５】偏光機能層１３としては、通常の偏光板を
用いる以外に、偏光膜を塗布形成する方法もある。その
形成方法としては、まず、配向膜を形成し、その配向膜
をラビングする。次に、該配向膜上に二色性色素を混合
した反応性液晶高分子を塗布する。これによって反応性
液晶高分子および混入された二色性色素が一方向に配列
する。つぎに光照射によって高分子を重合させる。これ
によって一方向に配列した状態が固定される。このよう
に形成した偏光膜の上にさらに配向膜１５を形成するこ
とができ、図１に示すような構成が可能となる。この構
成において、光出力層４から出射された光は液晶３に入
射し、この光は、液晶部分を電界で制御することで各画
素の光の状態が変化させられて基板２より出射される。
【００５６】次に、上記のような実施形態１に係る（図
１に示されている）ディスプレイを用いた場合の、光出
力層４からの光出力タイミングについて検討した、本発
明の第３の実施形態について以下に説明する。光出力層
４からの光は常に出し続けてもよいが、その場合にはホ
ールド型の表示になる。しかし、フレーム内のある期間
のみ光出力させることにより、インパルス型表示を実現
することができる。
【００５７】このインパルス型表示について、図３およ
び図４でＴＦＴ駆動型表示を例に説明する。図３は上記
ディスプレイのＴＦＴ駆動素子の配置図であり、図４は
第３の実施形態におけるインパルス型表示の際の各信号
の波形図である。
【００５８】ゲート電極（走査電極）９（図３および４
においてはＧ１，Ｇ２，Ｇ３，・・・で示されている）
より信号を送り、ゲートをＯＮする。これに同期させ
て、画素の求める表示状態に応じたデータ信号をソース
電極（信号電極）１０（図３および４においてはＳ１，
Ｓ２，Ｓ３，・・・で示されている）より送ることによ
り、マトリクス表示がなされ、画素に印加される電圧に
応じて光透過量が制御される。尚、この場合（図４の場
合）、ＴＦＴ駆動素子がｎ本のゲート電極を持つものと
の前提において説明を行う。各電極９、１０より信号を
送って表示内容を液晶部分に送っている間は光出力層４
は発光させないこととする。そして、液晶部分が表示内
容に対応した状態になった後、すなわち信号に対して液
晶３が十分に応答しきった後に、光出力層４から発光さ
せる。このようにすると、インパルス型の表示の実現が
可能となる。
【００５９】ここで、光出力層４から発光される時間に
ついて、さらに考察する。好ましくは、各表示フレーム
時間の５％以上７０％以下であり、より好ましくは１５
％以上４０％以下である。すなわち、発光期間がフレー
ム時間の７０％より長いとインパルス型表示としての特
徴が薄れ、輪郭ボケや尾引きの程度がホールド型に近づ
いてくる。より好ましくは４０％以下である。
【００６０】また、１表示フレーム１６．７ｍｓから、
ＴＦＴ８での書き込み時間（１走査線あたりのゲートの
ＯＮ時間×走査線数）と液晶３の応答時間を引いたもの
が発光期間として利用しうる（液晶３が全表示情報に対
応した状態になって初めて発光させるため）ため、７０
％もの発光期間を取ろうとすると、液晶３の応答速度や
ＴＦＴ８での書き込み速度に大きな制約が生じる。発光
期間がフレーム時間の５％以下になると、ディスプレイ
としての輝度を上げにくい。例えば、５％の場合、全期
間発光している場合と同じ輝度を得るためには、２０倍
の発光強度が必要となる。そこで、より好ましくは１５
％以上である。
【００６１】例えば図１に示す金属電極５と透明電極７
はパターニングされても、されていなくとも構わない
が、パターニングしない方がコストは安い。また、パタ
ーニングしたとしてもそれぞれを別々に駆動する必要は
なく、図４に示すような発光パターンを用いることで、
全電極をまとめて電圧印加することにより全面同時に発
光させることができる。
【００６２】また、上記した第３の実施形態の光出力タ
イミングとは異なるものとして、上記のようなディスプ
レイを用いた場合の光出力層４からの別の光出力タイミ
ングについて検討した、本発明の第４の実施形態につい
て、以下に説明する。この光出力タイミングとは、光出
力層４の発光期間を変える方法である。
【００６３】図３および図５を用いて、ＴＦＴ駆動型表
示を例に説明する。図５は、第４の実施形態におけるイ
ンパルス型表示の光出力タイミングについて示す各信号
の波形図である。
【００６４】ゲート電極（走査電極）９（図３および５
においてはＧ１，Ｇ２，Ｇ３，・・・で示されている）
より信号を送り、ゲートをＯＮする。これに同期させて
画素の求める表示状態に応じたデータ信号をソース電極
（信号電極）１０（図３および５においてはＳ１，Ｓ
２，Ｓ３，・・・で示されている）より送ってマトリク
ス表示する。画素に印加される電圧に応じて、光透過量
が制御される。ゲートをＯＦＦして、一定時間後に、発
光層６から光を出力する。このようにすると、図５に示
すように、各ライン毎に発光させるタイミングを変えた
インパルス型の表示を実現することができる。
【００６５】第４の実施形態で説明したようなインパル
ス型の表示を行うためには、前記光出力層４がストライ
プ状に配置され、その配置方向が走査信号を印加する電
極（ゲート電極９）の方向と一致していることが必要で
ある。液晶表示部分の表示内容は、走査信号に対応して
表示され、走査のタイミングが走査線毎に異なるわけで
あるから、それに対応した発光層６のタイミングも変え
る必要がある。発光層６の走査としては、３本あるい
は、より多数の本数をまとめて発光させてもよい。いず
れにしても、各ラインともに、発光時間を等しくし、次
のゲートのＯＮより前に消光することが必要である。こ
の方式の場合の大きなメリットは、液晶３の応答速度が
第３の実施形態の場合に比べて遅くて良い、発光期間を
長く取ることが可能となるため、ディスプレイとしての
輝度が上がる点などである。
【００６６】すなわち、第３の実施形態の方法の場合に
は、液晶３が全表示情報対応した状態になって初めて発
光させているので、１６．７ｍｓからＴＦＴ８での書き
込み時間（１走査線あたりのゲートのＯＮ時間×走査線
数）と液晶３の応答時間を引いたものが発光期間として
利用しうる。
【００６７】これに対して、第４の実施形態で述べてい
る方法で１走査線毎に光出力層４のタイミングを変える
場合、原理的には、１６．７ｍｓから１走査線あたりの
ゲートのＯＮ時間と液晶３の応答時間を引いたものが発
光期間として利用しうる。それゆえ、液晶３の応答時間
に対する制約は第３の実施形態より緩い。また、液晶３
の応答速度が同じとすると、第４の実施形態の方が発光
時間が長くとることができ、ディスプレイとしての輝度
が向上する。
【００６８】光出力層４から発光される時間は、各表示
フレーム時間の５％以上７０％以下であることが好まし
い。より好ましくは１５％以上４０％以下である。理由
は上記で説明したとおりである。
【００６９】１走査線に対応した光出力層４ごとにタイ
ミングを変える場合には、各光出力層４は別々に制御す
ることが必要となる。それゆえ、例えば図１の構成で説
明すると、金属電極５がゲート電極９に対応しているた
め、この金属電極５は光出力層４に対応してパターニン
グされる必要がある。光出力層４を構成している他方の
電極である透明電極７は、パターニングされてもされて
いなくとも構わない。
【００７０】また、光出力層４がＲＧＢの繰り返しにな
っている場合、ＲＧＢの３本をまとめて発光させるのも
良い方法である。なぜなら、ＲＧＢの３つで一つの表示
単位になるため、その発光期間が同一の方が好ましい。
３本まとめて発光・消光させる場合には、３本まとめて
制御すればよい。
【００７１】３本より多い数をまとめて制御する場合も
同様にすればよい。多数をまとめるほど、パターンがラ
フになって作りやすい、制御するためのＩＣの数が少な
くなるといったメリットが生じる。
【００７２】また、図８（ａ）および（ｂ）に示すよう
にＲＧＢを並べることも可能である。このように配置す
ることで、あるゲートに対応した光出力層４からＲＧＢ
を同時に発光させることができる。各ＲＧＢの画素に対
応した信号は、ソース電極１０より入力する。また、図
９（ａ）および（ｂ）に示すような構成にしてもよい。
尚、図８および図９ともに、（ａ）は光制御素子の構造
を示す平面図であり、（ｂ）はその断面図である。尚、
図９（ｂ）において、２０はガラス性の基板である。
【００７３】本実施形態では液晶素子部としてＴＦＴ駆
動型液晶を例に説明したが、他の液晶（例えば、強誘電
性液晶、反強誘電性液晶、ＰＤＬＣなど）でもよいこと
は言うまでもない。上記実施形態にかかる具体的実施例
をあげ、以下に説明する。
【００７４】
【実施例】（実施例１）本発明の第１の実施例は、前記
した第１の実施形態に係る光制御素子についての具体的
な実施例である。以下に、本発明の第１の実施例を図１
に基づいて説明する。
【００７５】ガラスからなる基板１上に金属電極５を形
成し、ストライプ状にパターニングする。その上に、発
光層６として有機ＥＬ層を形成する。ここで、前記有機
ＥＬ層は、一本毎にＲＧＢの各々の色に発光する層を形
成する。さらに、その上に、パターニングしないＩＴＯ
膜からなる透明電極７が形成される。
【００７６】上記透明電極７上に偏光機能層１３が形成
される。その形成方法は、配向膜（図１では省略）を形
成し、その配向膜をラビングし、該配向膜上に二色性色
素を混合した反応性液晶高分子を塗布する。これによっ
て反応性液晶高分子および混入された二色性色素が一方
向に配列することとなる。次に、光照射によって高分子
を重合させると、高分子が一方向に配列した状態で固定
され、偏光機能を有する膜である偏光機能層１３にな
る。さらにこの偏光機能層１３上全面に、対向電極１１
としてＩＴＯ膜を形成し、さらに配向膜１５を塗布し、
ラビングする。
【００７７】一方、基板２上にはＴＦＴ８およびそれら
をつなぐ配線が形成される。各ＴＦＴ８は走査電極（ゲ
ート電極）９および信号電極（ソース電極）１０で繋が
っている。また、各画素毎にＩＴＯ膜からなる画素電極
１２が形成される。
【００７８】次に、上記したように作製した基板１およ
び基板２を貼り合わせ、ＴＮ型表示用ネマティック液晶
を注入し、周辺を封止する。ここで、走査電極（ゲート
電極）９もしくは信号電極（ソース電極）１０のどちら
かを、光出力層４のストライプ配置方向と一致させるこ
とが重要である。本実施例１においては、走査電極（ゲ
ート電極）９が光出力層４のストライプ配置方向と一致
するように形成されている。
【００７９】（実施例２）本発明の第２の実施例につい
て、図６を用いて説明する。図６には、本実施例に係る
光制御素子の構造を示す断面図が示されている。
【００８０】本実施例に係る光制御素子は、光出力層４
が配置されたガラスからなる基板１と、ＴＦＴ８が形成
されたガラスからなる基板２とが対向配置され、両基板
１、２間に液晶３が配置されている。
【００８１】さらに詳しく説明すると、ガラスからなる
基板１の面上で液晶３配置側と反対側に、ＩＴＯ膜から
なる透明電極７が配置され、さらにこの透明電極７上
に、発光層６である有機ＥＬ層がストライプ状に設けら
れ、さらに発光層６上にパターニングされない金属電極
５が設けられている。上記基板１のもう一方の面上に
は、偏光機能層１３（ここでは偏光板が用いられている
ので、本実施例では以後偏光板１３と記載する）が配置
され、該偏光板１３の全面にＩＴＯ膜からなる対向電極
１１が設けられている。さらに、該対向電極１１上に
は、液晶３を配向させるための配向膜１５が設けられて
いる。
【００８２】一方、ガラスからなる基板２の液晶３配置
側の面上には、ＴＦＴ８およびこれらＴＦＴ８を繋ぐ配
線が配置されている。各ＴＦＴ８は走査電極（ゲート電
極）９および信号電極（ソース電極）（図６には図示さ
れていない）で繋がっている。また、各画素毎にＩＴＯ
膜からなる画素電極１２が配置され、さらにその上に配
向膜１５が設けられている。また、基板２のもう一方側
の面上には、偏光板１４が配置されている。
【００８３】上記液晶３の液晶材料としては、ＴＮ型表
示用ネマティック液晶が用いられている。尚、走査電極
（ゲート電極）９もしくは信号電極（ソース電極）（図
６には図示されていない）のどちらかを光出力層のスト
ライプ配置方向と一致させることが重要であるので、本
実施例においては、走査電極（ゲート電極）９と光出力
層４のストライプ配置方向を一致させている。
【００８４】次に、上記した、図６に示されているセル
を作製する具体的な手順について説明する。方法として
は、大きく分けて次の２つが考えられる。 （１）有機ＥＬ層を形成した後、ＴＦＴ基板を貼り合わ
せる。 （２）ＴＦＴ基板を貼り合わせた後、有機ＥＬ層を形成
する。
【００８５】以下に、これらの方法を詳しく説明する。
尚、ＴＦＴ基板とは、基板２にＴＦＴ８、ゲート電極
９、ソース電極１０、画素電極１２、配向膜１５等が形
成された基板のことである。
【００８６】まず、（１）有機ＥＬ層を形成した後、Ｔ
ＦＴ基板を貼り合わせる方法について、図１０および図
１１に基づいて説明する。
【００８７】まず、第１の工程として、ガラスからなる
基板１（図１０（ａ）参照）の一方側の面上に、有機Ｅ
Ｌ素子（光出力層４）の駆動用電極（透明電極７）とし
てＩＴＯ膜を成膜し、フォト工程によりパターンを形成
する（図１０（ｂ）参照）。尚、基板１は、視差のない
良好な表示を可能とするため、なるべく薄い方がよい。
【００８８】次に、第２の工程として、基板１の他方の
面上に偏光板１３を形成し（図１０（ｃ）参照）、その
上に液晶駆動用の対向電極１１をＩＴＯ膜にて形成する
（図１０（ｄ）参照）。尚、この第２の工程において
は、液晶駆動用の対向電極１１を形成した後に偏光板１
３を形成してもよい。
【００８９】次に、第３の工程として、対向電極１１上
に液晶３を配向させるための配向膜１５を成膜し、ラビ
ングを行う（図１０（ｅ）参照）。この配向膜１５とし
ては、先に形成した偏光板１３を考慮して、低温焼成で
成膜可能な材料を用いることが好ましい。次に必要があ
れば、配向膜１５を保護するためのラミネートフィルム
１８を貼り付ける（図１０（ｆ）参照）。
【００９０】次に、第４の工程として、透明電極７上
に、発光層６として有機ＥＬ層をストライプ状に形成し
た（図１０（ｇ）参照）後、有機ＥＬ素子（光出力層
４）の駆動用電極の陰極である金属電極５を形成する
（図１０（ｈ）参照）。更にこの後、発光層６側を封止
基板（図示せず）によって覆うことが好ましい。これ
は、有機ＥＬの劣化を防ぐためである。尚、上記発光層
６は、１本毎にＲＧＢに発光する層にて形成されてい
る。
【００９１】次に、第５の工程として、ＴＦＴ基板を貼
り合わせる（図１１（ａ）参照）。このとき、配向膜保
護用のラミネートフィルム１８が貼り付けられている場
合は剥がしてから、ＴＦＴ基板と貼り合わせる。尚、上
記第３の工程の説明では、ラミネートフィルム１８を貼
り付ける前にラビングを行うとしたが、ラミネートフィ
ルム１８を剥がした後にラビングすることも可能であ
る。
【００９２】第６の工程として、その後、偏光板１４を
基板２上に形成し、基板の貼り合わせ終了後に液晶３と
してＴＮ型表示用ネマティック液晶を注入する（図１１
（ｂ）参照）。このとき、発光層６側が封止基板によっ
て覆われている場合に真空注入を行なうと、この封止基
板が内圧によって割れる場合がある。このため、液晶材
料を注入する場合、液晶の注入口の逆側から排気を行い
ながら注入することが好ましい。また、ＴＦＴ基板を貼
り合わせる時に、液晶材料を予め滴下しておき、ＴＦＴ
基板を貼り合わせる、いわゆる滴下注入も有力な手段で
ある。
【００９３】次に、（２）ＴＦＴ基板を貼り合わせた
後、有機ＥＬ層を形成する方法について、図１２および
図１３に基づき説明する。
【００９４】まず、第１の工程として、ガラスからなる
基板１（図１２（ａ）参照）の一方側の面上に、有機Ｅ
Ｌ素子（光出力層４）の駆動用電極（透明電極７）とし
てＩＴＯ膜を成膜し、フォト工程によりパターンを形成
する（図１２（ｂ）参照）。尚、基板１は、視差のない
良好な表示を可能とするため、なるべく薄い方がよい。
【００９５】次に、第２の工程として、基板１の他方の
面上に偏光板１３を形成し（図１２（ｃ）参照）、その
上に液晶駆動用の対向電極１１をＩＴＯ膜にて形成する
（図１２（ｄ）参照）。尚、この第２の工程において
は、液晶駆動用の対向電極１１を形成した後に偏光板１
３を形成してもよい。
【００９６】次に、第３の工程として、対向電極１１上
に液晶３を配向させるための配向膜１５を成膜し、ラビ
ングを行う（図１２（ｅ）参照）。この配向膜１５とし
ては、先に形成した偏光板１３を考慮して、低温焼成で
成膜可能な材料を用いることが好ましい。
【００９７】次に、第４の工程としてＴＦＴ基板を貼り
合わせる（図１３（ａ）参照）。
【００９８】次に、第５の工程として、透明電極７上に
発光層６としての有機ＥＬ層を形成する（図１３（ｂ）
参照）。形成前に、透明電極７の洗浄が必要な場合には
液晶の注入口をふさぎ、洗浄液が配向膜１５との間に侵
入しないようにする必要がある。その後、有機ＥＬ層を
蒸着によって形成する場合には、全体をチャンバーの中
に入れて真空にする必要がある。この時、侵入口をふさ
いだ状態であると、内圧によって基板が割れる可能性が
ある。このため、注入口をふさいでいる物を取り除く必
要がある。有機ＥＬ層を形成した後、有機ＥＬ素子（光
出力層４）の駆動用電極の陰極である金属電極５を形成
する（図１３（ｂ）参照）。更にこの後、発光層６側を
封止基板（図示せず）によって覆うことが望ましい。こ
れは、有機ＥＬ層の劣化を防ぐためである。
【００９９】最後に第６の工程において、基板２上に偏
光板１４を形成した後、液晶３としてＴＮ型表示用ネマ
ティック液晶を注入する（図１３（ｃ）参照）。このと
き、発光層６側が封止基板によって覆われている場合に
真空注入を行なうと、この封止基板が内圧によって割れ
る場合がある。このため、液晶材料を注入する場合、液
晶注入口の逆側から排気を行いながら注入することが好
ましい。
【０１００】（実施例３）本発明の第３の実施例につい
て、図７を用いて説明する。図７には、本実施例に係る
光制御素子の構造を示す断面図が示されている。
【０１０１】本実施例に係る光制御素子は、前記した実
施例２に係る光制御素子の構成において、偏光機能層１
３（本実施例では偏光板が用いられているので、本実施
例においては以後、偏光板１３と記載する。）と対向電
極１１との間に、ガラスからなる基板２０がさらに配置
された構成となっている。その他の構成は、実施例２に
係る光制御素子の構成と同じである。
【０１０２】本実施例に係る光制御素子の製造方法につ
いて、以下に説明する。
【０１０３】まず、ガラスからなる基板１上にＩＴＯ膜
にて透明電極７形成し、ストライプ状にパターニングす
る。その後、発光層６として有機ＥＬ層を形成する。こ
こで、発光層６は、一本毎にＲＧＢに発光する層にて形
成されている。さらにその上に、パターニングしない金
属電極５を形成する。また、ガラス基板２０上の全面に
ＩＴＯ膜にて対向電極１１を形成し、その後、この対向
電極１１上に液晶３を配向させる為の配向膜１５を塗布
し、ラビングする。
【０１０４】基板２上にＴＦＴ８およびそれらをつなぐ
配線が形成される。各ＴＦＴ８は走査電極（ゲート電
極）９および信号電極（ソース電極）（図７には図示さ
れていない。）で繋がっている。また、各画素にはＩＴ
Ｏ膜からなる画素電極１２が形成される。
【０１０５】次に、上記のように作製した基板２とガラ
ス基板２０とを貼り合わせ、その間にＴＮ型表示用ネマ
ティック液晶を注入し、周辺を封止する。ガラス基板２
０上で、且つ液晶３とは反対の面側に偏光板１３を形成
し、さらに、この偏光板１３上に基板１を貼り合わせ
る。ここで、走査電極（ゲート電極）９もしくは信号電
極（ソース電極）（図７には図示されていない。）のど
ちらかを光出力層４のストライプ配置方向と一致させる
ことが重要である。よって、本実施例３においては、走
査電極（ゲート電極）９と光出力層４のストライプ配置
方向を一致させている。
【０１０６】（実施例４）本発明の第４の実施例とし
て、図１に示されている光制御素子を、図４に示されて
いるようなインパルス型の表示方法にて駆動する場合に
ついて説明する。
【０１０７】本実施例における駆動方法は、ゲート電極
（走査電極Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，・・・）より順次信号を
送り、ゲートをＯＮする。これに同期させてソース電極
（信号電極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・）より画素の求め
る表示状態に応じたデータ信号をソース電極より送って
マトリクス表示する。画素に印加される電圧の例を画素
（Ｇ１−Ｓ１，Ｇ２−Ｓ１，・・・）について示す。画
素に印加される電圧に応じて光透過量が制御される。
尚、図４に示す表示方法においては、ＴＦＴ８がｎ本の
ゲート電極を持つものとして描かれている。電極より信
号を送って表示内容を液晶部分に送っている間は光出力
層４は光らせないでおく。そして、液晶部分が表示内容
に対応した状態になった後（信号に対して液晶が十分に
応答しきった後）に、光出力層４から発光させる。この
ようにすると、インパルス型の表示が実現する。
【０１０８】（実施例５）本発明の第５の実施例とし
て、図１に示されている光制御素子を、図５に示されて
いるような、光出力層４の発光期間を変えるインパルス
型の表示方法にて駆動する場合について説明する。
【０１０９】ゲート電極（走査電極Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，
・・・）より信号を送り、ゲートをＯＮする。これに同
期させて画素の求める表示状態に応じたデータ信号をソ
ース電極（信号電極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，・・・）より送
ってマトリクス表示する。画素に印加される電圧の例を
画素（Ｇ１−Ｓ１，Ｇ２−Ｓ１，・・・）について示
す。画素に印加される電圧に応じて光透過量が制御され
る。ゲートをＯＦＦして一定時間後に、発光層６から光
を出力する（図５中、ＯＰ１と示す）。すなわち、各ゲ
ート線について、ゲート信号をＯＦＦして、液晶３が十
分この電圧に応答した後、そのゲート線に対応した発光
層６を発光させる。このように、駆動することにより、
図５のようにインパルス型の表示が実現する。
【０１１０】ここでは、前記光出力層４のストライプ配
置方向を、走査信号を印加する電極（ゲート電極９）の
方向と一致させている。液晶表示部分の表示内容は、走
査信号に対応して表示され、走査のタイミングを、ＲＧ
Ｂを構成する走査線毎に異ならせている。それに対応し
て発光層６のタイミングも変化するわけである。
【０１１１】（実施例６）本発明の第６の実施例とし
て、前記実施例５における光出力層４の発光タイミング
と発光タイミングを異ならせた駆動方法について、以下
に説明する。本駆動方法における光出力層４の発光タイ
ミングは、図５中に、ＯＰ２として示すように、光出力
層４がＲＧＢの繰り返しになっており、ＲＧＢの３本を
まとめて、１組にして発光させるものである。そして、
１組のＲＧＢでは、各ラインともに発光時間を等しく
し、次のゲートのＯＮより前に消光させる。さらに、Ｒ
ＧＢの３本で１組の表示単位になるため、その発光期間
を同一にし、発光・消光させる場合に、３本まとめて信
号を送り、制御することが可能である。
【０１１２】このように構成することにより、発光層４
を制御するためのＩＣドライバー数を減らすことが可能
となり、線順次駆動型のインパルス表示を行うことがで
きる。
【０１１３】さらに、３本より多い数をまとめて制御す
ることも可能である。多数をまとめて駆動するほど、電
極および発光層パターンがラフになって表示装置が作り
易くなり、制御するためのＩＣ数を少なくすることがで
きるといったメリットが生じることとなる。
【０１１４】（実施例７）次に、光出力層４について、
図１に示す構成とは別の構成を具備する第７の実施例
を、図２を用いて説明する。
【０１１５】ガラスからなる基板１に、光出力層として
光導波路１６を形成し、表示部の構成範囲外に光導波路
１６と光学的に結合した光源１７を配置する。本実施例
においては、光源１７の発光層６として有機ＥＬを用い
た例を示している。
【０１１６】次に、配向膜（図２では省略）を形成し、
その配向膜をラビングし、該配向膜上に二色性色素を混
合した反応性液晶高分子を塗布する。これによって反応
性液晶高分子および混入された二色性色素が一方向に配
列する。つぎに光照射によって高分子を重合させること
により、高分子が一方向に配列した状態が固定され、偏
光機能層１３（本実施例では偏光板が用いられているの
で、本実施例においては以後偏光板１３と記載する。）
になる。さらにこの偏光板１３上に、ＩＴＯ膜にて対向
電極１１を形成し、所定の形状にパターニングする。さ
らに配向膜１５を塗布し、ラビングする。
【０１１７】一方、基板２上にＩＴＯ膜をパターニング
して画素電極１２を形成する。次に、上記で作製した基
板１および基板２を貼り合わせ、液晶３として反強誘電
性液晶を注入する。ここで、走査電極（ゲート電極）も
しくは信号電極（ソース電極）（両電極は図２には図示
されていない）のどちらかを、光出力層として機能する
光導波路１６のストライプ配置方向と一致させることが
重要である。本実施例においては、走査電極（ゲート電
極）と光導波路１６のストライプ配置方向とを一致させ
ている。
【０１１８】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る光制御素子
は、光出力層がストライプ状に配置され、該配置方向が
走査信号を印加する電極の方向と一致している構成であ
る。
【０１１９】それゆえ、走査信号を印加する電極に対応
する光出力層毎に発光のタイミングを変化させることが
可能となり、インパルス型表示を実現することができ
る。また、光出力層が組み込まれているので、バックラ
イトを用いることによる発光・消光速度の問題も解消さ
れ、さらに、薄型化、軽量化、低消費電力化を実現する
ことができる。さらに、ストライプ状に配置された光出
力層毎に波長の異なる光を出力させることにより、カラ
ーフィルタを用いることなくカラー表示を行うことも可
能となる。従って、カラーフィルタによる光の透過効率
の低下を防いで、低消費電力化を実現することができ
る。これにより、薄型化、軽量化、低消費電力化を実現
し、さらに、インパルス型表示により動画表示時に発生
する尾引きや輪郭のボケなども防いで、画像品位を向上
させることができるという効果を奏する。
【０１２０】また、本発明に係る光制御素子は、少なく
とも１つの光出力層が配置された第１の基板と光透過機
能を有する第２の基板とを対向させ、該第１の基板と第
２の基板との間に液晶を挟持し、前記第１の基板および
第２の基板のいずれかに複数のアクティブ素子が形成さ
れ、前記第１の基板および第２の基板のいずれかに複数
の走査信号を印加するゲート電極が形成され、前記第１
の基板および第２の基板のいずれかに複数の信号電極を
印加するソース電極が形成され、前記光出力層がストラ
イプ状に配置され、該配置方向がゲート電極の方向と一
致している構成とすることもできる。
【０１２１】それゆえ、走査信号を印加するゲート電極
に対応する光出力層毎に、発光のタイミングを変化させ
ることが可能となり、インパルス型表示を実現すること
ができる。また、光出力層が組み込まれているので、バ
ックライトを用いることによる発光・消光速度の問題も
解消され、さらに、薄型化、軽量化、低消費電力化を実
現することができる。さらに、ストライプ状に配置され
た光出力層毎に波長の異なる光を出力させることによ
り、カラーフィルタを用いることなくカラー表示を行う
ことも可能となる。従って、カラーフィルタによる光の
透過効率の低下を防いで、低消費電力化を実現すること
ができる。これにより、薄型化、軽量化、低消費電力化
を実現し、さらに、インパルス型表示により動画表示時
に発生する尾引きや輪郭のボケなども防いで、画像品位
を向上させることができるという効果を奏する。
【０１２２】さらに、本発明に係る光制御素子は、上記
アクティブ素子が第２の基板上に形成された構成とする
ことが好ましい。
【０１２３】これにより、熱プロセスによる問題が発生
しにくくなり、さらに、歩留りの低下を抑制することが
できるという効果を奏する。
【０１２４】また、好ましくは上記第１の基板に、偏光
機能を有する層が形成された構成とする。これにより、
例えばアクティブ素子が第２の基板に作製された場合
に、熱プロセスによる問題の発生を抑制することができ
るという効果を奏する。
【０１２５】さらに、本発明に係る光制御素子は、前記
第１の基板上に形成された光出力層が、有機ＥＬ、無機
ＥＬ、およびＦＥＤの発光体のうち少なくとも１種類以
上からなる発光層により構成されており、第１の基板上
に、第１の電極膜、上記発光層、および第２の電極膜が
この順に形成され、該第１の電極膜と第２の電極膜間に
電圧が印加されることにより、上記発光層が発光する構
成とすることが好ましい。
【０１２６】これにより、光制御素子全体の厚さを低減
することができるという効果を奏する。
【０１２７】さらに、本発明に係る光制御素子は、前記
第１の基板上に形成される光出力層が、光導波路と、該
光導波路に結合されかつ非表示部領域に配置された光源
との組み合わせにより構成されることが好ましい。
【０１２８】これにより、さらなる軽量化を実現するこ
とができるという効果を奏する。
【０１２９】また、本発明に係る光制御素子の駆動方法
は、上記記載の光制御素子において、光出力層の発光時
間を、各表示フレーム時間の５％以上７０％以下とする
ことが好ましい。
【０１３０】それゆえ、インパルス型表示としての特徴
を保って輪郭ボケや尾引きのない高品位の動画表示を実
現し、且つ表示の輝度を高く保つことができるという効
果を奏する。
【０１３１】さらに、本発明に係る光制御素子の駆動方
法は、光出力層の発光時間を、各表示フレーム時間の１
５％以上４０％以下とすることがより好ましい。
【０１３２】それゆえ、インパルス型表示としての特徴
を保って輪郭ボケや尾引きのない高品位の動画表示を確
実に実現し、且つ表示の輝度を確実に高く保つことがで
きるという効果を奏する。
【０１３３】また、本発明に係る光制御素子の駆動方法
は、上記記載の光制御素子において、各走査線に走査信
号を送ったのち、一定時間後に光出力層から光出力し、
該光出力を、次に走査信号が送られるまでに終了する方
法であることが好ましい。
【０１３４】それゆえ、走査のタイミングに合わせて光
出力層を発光させることができる。これにより、インパ
ルス型表示を実現することができるという効果を奏す
る。
【０１３５】さらに、本発明に係る光制御素子の駆動方
法は、異なる波長の光出力層を複数本まとめて同時に発
光させることが好ましい。
【０１３６】これにより、作製が容易となり、かつ制御
するためのＩＣの数を少なくすることができるという効
果を奏する。
【０１３７】さらに、本発明に係る光制御素子の駆動方
法は、配置された光出力の波長が隣り合う光出力層で互
いに異なることが好ましく、さらには、その光出力層の
色がＲ、Ｇ、Ｂのいずれかで、これらが周期的に繰り返
されることが好ましい。
【０１３８】これにより、カラーフィルタを用いないカ
ラー表示が可能となるため、光利用効率を上昇させて低
消費電力化を図ることが可能となるという効果を奏す
る。
【０１３９】以上のように、本発明に係る光制御素子お
よび光制御素子の駆動方法によれば、カラーフィルタの
不要な液晶表示素子を作製することができ、光利用効率
が向上し、ディスプレイの高輝度化、低消費電力化を図
ることができる。
【０１４０】さらに、本発明に係る光制御素子および光
制御素子の駆動方法によれば、高輝度の液晶表示装置を
作製することが可能となる。更に、本発明の駆動方法に
よれば、尾引きや輪郭ボケのない高品位の動画表示を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１の光制御素子の構造を示
す平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第２の光制御素子の構造を示
す平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図３】ディスプレイの中のＴＦＴ駆動素子配置図であ
る。
【図４】本発明の実施形態３に係るインパルス型表示の
説明図である。
【図５】本発明の実施形態４に係るインパルス型表示の
説明図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係る光制御素子の構造
を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施例に係る光制御素子の構造
を示す断面図である。
【図８】（ａ）は、光出力層がＲＧＢの繰り返しとなっ
ている構造の光制御素子の構造を示す平面図であり、
（ｂ）はその断面図である。
【図９】（ａ）は、光出力層がＲＧＢの繰り返しとなっ
ている図８とは別の構造の光制御素子の構造を示す平面
図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図１０】（ａ）ないし（ｈ）は、図６に示す光制御素
子の第１の製造方法を示す工程図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、図６に示す光制御素
子の第１の製造方法において、基板の貼り合わせ後の工
程を示す工程図である。
【図１２】（ａ）ないし（ｅ）は、図６に示す光制御素
子の第２の製造方法を示す工程図である。
【図１３】（ａ）ないし（ｃ）は、図６に示す光制御素
子の第２の製造方法において、基板の貼り合わせ後の工
程を示す工程図である。
【図１４】従来の複合素子型表示装置における液晶表示
素子部と有機ＥＬ表示素子部との積層複合状態を示す断
面図である。
【符号の説明】
１、２、２０ 基板 ３ 液晶 ４ 光出力層 ５ 金属電極 ６ 発光層 ７ 透明電極 ８ ＴＦＴ ９ ゲート電極（走査電極） １０ ソース電極（信号電極） １１ 対向電極 １２ 画素電極 １３ 偏光機能層 １４ 偏光板 １５ 配向膜 １６ 光導波路 １７ 光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６８０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの光出力層が配置された第
    １の基板と光透過機能を有する第２の基板とを対向さ
    せ、該第１の基板と第２の基板との間に液晶を挟持し、
    該第１の基板および第２の基板のいずれかに複数の走査
    信号を印加する電極が形成され、該第１の基板および第
    ２の基板のいずれかに複数の信号電極を印加する電極が
    形成された光制御素子において、 前記光出力層がストライプ状に配置され、該配置方向が
    走査信号を印加する電極の方向と一致していることを特
    徴とする光制御素子。
  2. 【請求項２】少なくとも１つの光出力層が配置された第
    １の基板と光透過機能を有する第２の基板とを対向さ
    せ、該第１の基板と第２の基板との間に液晶を挟持し、 前記第１の基板および第２の基板のいずれかに複数のア
    クティブ素子が形成され、前記第１の基板および第２の
    基板のいずれかに複数の走査信号を印加するゲート電極
    が形成され、前記第１の基板および第２の基板のいずれ
    かに複数の信号電極を印加するソース電極が形成され、 前記光出力層がストライプ状に配置され、該配置方向が
    ゲート電極の方向と一致していることを特徴とする光制
    御素子。
  3. 【請求項３】上記アクティブ素子が、上記第２の基板上
    に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の光
    制御素子。
  4. 【請求項４】上記第１の基板に、偏光機能を有する層が
    形成されたことを特徴とする請求項１ないし３の何れか
    １つに記載の光制御素子。
  5. 【請求項５】前記第１の基板上に形成された光出力層
    は、有機ＥＬ、無機ＥＬ、およびＦＥＤの発光体のうち
    少なくとも１種類以上からなる発光層により構成されて
    おり、 第１の基板上に、第１の電極膜、上記発光層、および第
    ２の電極膜がこの順に形成され、該第１の電極膜と第２
    の電極膜間に電圧が印加されることにより、上記発光層
    が発光することを特徴とする請求項１ないし４の何れか
    １つに記載の光制御素子。
  6. 【請求項６】前記第１の基板上に形成される光出力層
    が、光導波路と、該光導波路に結合されかつ非表示部領
    域に配置された光源との組み合わせにより構成されるこ
    とを特徴とする請求項１ないし４の何れか１つに記載の
    光制御素子。
  7. 【請求項７】請求項１ないし６の何れか１つに記載の光
    制御素子において、光出力層の発光時間が、各表示フレ
    ーム時間の５％以上７０％以下であることを特徴とする
    光制御素子の駆動方法。
  8. 【請求項８】請求項１ないし６の何れか１つに記載の光
    制御素子において、光出力層の発光時間が、各表示フレ
    ーム時間の１５％以上４０％以下であることを特徴とす
    る光制御素子の駆動方法。
  9. 【請求項９】請求項１ないし６の何れか１つに記載の光
    制御素子において、各走査線に走査信号を送ったのち、
    一定時間後に光出力層から光出力を行い、次に走査信号
    が送られるまでに前記光出力が終了することを特徴とす
    る光制御素子の駆動方法。
  10. 【請求項１０】請求項１ないし６の何れか１つに記載の
    光制御素子において、配置された複数個の光出力層の波
    長が隣合う光出力層で互いに異なり、該異なる波長の光
    出力層を複数本まとめて同時に発光させることを特徴と
    する光制御素子の駆動方法。
  11. 【請求項１１】複数個の光出力層の色がＲ、Ｇ、Ｂのい
    ずれかによって構成され、該Ｒ、Ｂ、Ｇの色が周期的に
    繰り返されることを特徴とする請求項１０に記載の光制
    御素子の駆動方法。
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