JP2002182203A - 表示装置、その表示方法、およびその製造方法 - Google Patents
表示装置、その表示方法、およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の構成は、複数の導光体の個々について
時系列で外部へ光を取り出すため、装置の消費電力の低
減が困難である。また、外部から侵入する光や導光体内
部の光損失に起因して表示画像が劣化するという問題が
ある。これらの問題点を解決する。 【解決手段】 発光手段は、複数の発光素子を個別に制
御する。導光手段は、光吸収層を有する支持基板上に形
成した感光性を有する樹脂をパターン化して構成され
る。光取出手段は、複数の導光手段の予め選択した領域
から同時に光を取り出す構成とする。光取出手段は、観
察者に対応する表面に反射防止膜を有する。導光手段の
内部での光の損失に応じて、光取出手段の光取り出しの
効率を補正する。光取出手段は、外部電界により屈折率
が変化する光学材料を有する。
時系列で外部へ光を取り出すため、装置の消費電力の低
減が困難である。また、外部から侵入する光や導光体内
部の光損失に起因して表示画像が劣化するという問題が
ある。これらの問題点を解決する。 【解決手段】 発光手段は、複数の発光素子を個別に制
御する。導光手段は、光吸収層を有する支持基板上に形
成した感光性を有する樹脂をパターン化して構成され
る。光取出手段は、複数の導光手段の予め選択した領域
から同時に光を取り出す構成とする。光取出手段は、観
察者に対応する表面に反射防止膜を有する。導光手段の
内部での光の損失に応じて、光取出手段の光取り出しの
効率を補正する。光取出手段は、外部電界により屈折率
が変化する光学材料を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯情報端末、携
帯電話、パーソナルコンピュータ、テレビ等の機器に使
用される平面型の表示装置、その表示方法、およびその
製造方法に関し、特に、薄型、軽量で、製造コストが低
い等の特徴を持つ導光体を用いた表示装置、その表示方
法、およびその製造方法に関する。
帯電話、パーソナルコンピュータ、テレビ等の機器に使
用される平面型の表示装置、その表示方法、およびその
製造方法に関し、特に、薄型、軽量で、製造コストが低
い等の特徴を持つ導光体を用いた表示装置、その表示方
法、およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、携帯情報端末、ゲーム機、携
帯電話、パーソナルコンピュータ、テレビ等の機器の表
示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が実用化さ
れている。特に、個々の画素に設けた薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）を用いて各々の液晶セルを駆動する構成のＴ
ＦＴ−ＬＣＤは、高精細、高速応答の画像表示が可能で
あるため、その用途が拡大している。
帯電話、パーソナルコンピュータ、テレビ等の機器の表
示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が実用化さ
れている。特に、個々の画素に設けた薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）を用いて各々の液晶セルを駆動する構成のＴ
ＦＴ−ＬＣＤは、高精細、高速応答の画像表示が可能で
あるため、その用途が拡大している。
【０００３】しかしながら、ＴＦＴを製造する工程が複
雑なため、特に表示領域が大面積になればなるほど製造
コストが高くなる。また、スパッタ、ＣＶＤ成膜装置、
露光器等のＴＦＴ製造用装置の性能により、製造可能な
面積が制限される。
雑なため、特に表示領域が大面積になればなるほど製造
コストが高くなる。また、スパッタ、ＣＶＤ成膜装置、
露光器等のＴＦＴ製造用装置の性能により、製造可能な
面積が制限される。
【０００４】このような問題を解決するために、例え
ば、特開２０００−２９３９８号公報に開示されている
ように、光源からの光を映像信号に応じて減衰させた後
に、規則正しく配列した複数の導光体へ入射させ、映像
信号に対応した導光体の特定の場所から外部へ光を取り
出すことを繰り返すことにより、画像を表示する構成の
表示装置が提案されている。
ば、特開２０００−２９３９８号公報に開示されている
ように、光源からの光を映像信号に応じて減衰させた後
に、規則正しく配列した複数の導光体へ入射させ、映像
信号に対応した導光体の特定の場所から外部へ光を取り
出すことを繰り返すことにより、画像を表示する構成の
表示装置が提案されている。
【０００５】以下、このような従来の導光体を用いた表
示装置について、図１７から図１９を参照しながら説明
する。図１７は、特開２０００−２９３９８号公報に開
示されている従来の導光体を用いた表示装置の機能を説
明するためのブロック図である。映像信号は、駆動部１
３０により、諧調調節装置１３４、ディスプレイパネル
１３２へそれぞれの制御信号Ｃ１、Ｃ２として送信され
る。光源１３６からの光は、諧調調節装置１３４によっ
て制御信号Ｃ１に対応して減衰され、ディスプレイパネ
ル１３２へ導かれる。ここで、ディスプレイパネル１３
２は、複数の導光体と、これらの導光体から外部へ光を
取り出すための光取出手段とから構成される。
示装置について、図１７から図１９を参照しながら説明
する。図１７は、特開２０００−２９３９８号公報に開
示されている従来の導光体を用いた表示装置の機能を説
明するためのブロック図である。映像信号は、駆動部１
３０により、諧調調節装置１３４、ディスプレイパネル
１３２へそれぞれの制御信号Ｃ１、Ｃ２として送信され
る。光源１３６からの光は、諧調調節装置１３４によっ
て制御信号Ｃ１に対応して減衰され、ディスプレイパネ
ル１３２へ導かれる。ここで、ディスプレイパネル１３
２は、複数の導光体と、これらの導光体から外部へ光を
取り出すための光取出手段とから構成される。
【０００６】図１８は、特開２０００−２９３９８号公
報に開示されている従来の導光体を用いた表示装置のデ
ィスプレイパネル１３２の構成を示す説明図である。断
面が長方形の光ファイバ１２３が、光ファイバ配列基板
１２４の上に複数個規則正しく配列されている。ここ
で、光ファイバ１２３は、通常の光ファイバと異なりク
ラッドがない。これらのクラッドのない光ファイバ１２
３の上面に液晶層１２２が配置される。液晶層１２２
は、電圧を印加するとその屈折率が変化する材料を使用
する。
報に開示されている従来の導光体を用いた表示装置のデ
ィスプレイパネル１３２の構成を示す説明図である。断
面が長方形の光ファイバ１２３が、光ファイバ配列基板
１２４の上に複数個規則正しく配列されている。ここ
で、光ファイバ１２３は、通常の光ファイバと異なりク
ラッドがない。これらのクラッドのない光ファイバ１２
３の上面に液晶層１２２が配置される。液晶層１２２
は、電圧を印加するとその屈折率が変化する材料を使用
する。
【０００７】液晶層１２２の上部には、クラッドのない
円筒状の光ファイバ１２１が複数個規則正しく配置され
る。更に、透明な保護パネル１２０が光学接着剤１２７
を介して光ファイバ１２１の上面に配置される。ここ
で、図１８に示すように、第１の電極１２５、第２の電
極１２６が、それぞれ、保護パネル１２０、光ファイバ
配列基板１２４の下面に配置される。それらは、外部か
ら電圧を印加できるように構成されている。なお、第２
の電極１２６は、液晶層１２２の下部または光ファイバ
１２３の下部に配置してもよいとしている。
円筒状の光ファイバ１２１が複数個規則正しく配置され
る。更に、透明な保護パネル１２０が光学接着剤１２７
を介して光ファイバ１２１の上面に配置される。ここ
で、図１８に示すように、第１の電極１２５、第２の電
極１２６が、それぞれ、保護パネル１２０、光ファイバ
配列基板１２４の下面に配置される。それらは、外部か
ら電圧を印加できるように構成されている。なお、第２
の電極１２６は、液晶層１２２の下部または光ファイバ
１２３の下部に配置してもよいとしている。
【０００８】以下、図１７、図１８に示す構成の従来の
導光体を用いた表示装置の動作を説明する。光源１３６
からの光は、制御信号Ｃ１に応じて諧調調節装置１３４
により強度を調節された後に、制御信号Ｃ２によって選
択される特定の光ファイバ１２３に導かれる。第１の電
極１２５と第２の電極１２６との間に電位差が与えられ
ないときには、これらの光は、光ファイバ１２３の内部
で全反射を繰り返して進行する。
導光体を用いた表示装置の動作を説明する。光源１３６
からの光は、制御信号Ｃ１に応じて諧調調節装置１３４
により強度を調節された後に、制御信号Ｃ２によって選
択される特定の光ファイバ１２３に導かれる。第１の電
極１２５と第２の電極１２６との間に電位差が与えられ
ないときには、これらの光は、光ファイバ１２３の内部
で全反射を繰り返して進行する。
【０００９】一方、制御信号Ｃ２によって選択される特
定の第１の電極１２５と第２の電極１２６との間に電位
差を与えると、液晶層１２２の屈折率が上昇する。もは
や、この特定の領域では全反射の条件を満たさなくなっ
た光は、図１８に示したように光ファイバ１２３の外部
に漏洩する。外部へ漏洩した光は、クラッドのない光フ
ァイバ１２１の界面における屈折により、その進路を変
えられて、（図示していない）観察者に至る。駆動部１
３０により、ディスプレイパネル１３２面上の全ての点
について上記の動作を繰り返すことにより、画像を表示
することができる。
定の第１の電極１２５と第２の電極１２６との間に電位
差を与えると、液晶層１２２の屈折率が上昇する。もは
や、この特定の領域では全反射の条件を満たさなくなっ
た光は、図１８に示したように光ファイバ１２３の外部
に漏洩する。外部へ漏洩した光は、クラッドのない光フ
ァイバ１２１の界面における屈折により、その進路を変
えられて、（図示していない）観察者に至る。駆動部１
３０により、ディスプレイパネル１３２面上の全ての点
について上記の動作を繰り返すことにより、画像を表示
することができる。
【００１０】図１９は、特開２０００−２９３９８号公
報に開示されている従来の導光体を用いた表示装置の諧
調調節装置１３４の構成を示す説明図である。クラッド
のない光ファイバ（長方形断面）１４４を光ファイバ配
列基板１４６の上に配置し、その上面に第３の電極１４
０と第４の電極１４１とを持つ保護パネル１４２を配置
する。ここで、光ファイバ配列基板１４６の一部で光フ
ァイバ１４４に接する位置に、液晶層１４８、光吸収層
１５０、第５の電極１５２を図１８に示したように積層
して配置する。
報に開示されている従来の導光体を用いた表示装置の諧
調調節装置１３４の構成を示す説明図である。クラッド
のない光ファイバ（長方形断面）１４４を光ファイバ配
列基板１４６の上に配置し、その上面に第３の電極１４
０と第４の電極１４１とを持つ保護パネル１４２を配置
する。ここで、光ファイバ配列基板１４６の一部で光フ
ァイバ１４４に接する位置に、液晶層１４８、光吸収層
１５０、第５の電極１５２を図１８に示したように積層
して配置する。
【００１１】次に、諧調調節装置１３４の動作を説明す
る。第３の電極１４０、第４の電極１４１、第５の電極
１５２に電圧を印加しない場合、光源１３６から光ファ
イバ１４４に入射した光は、光ファイバ１４４の内部で
全反射を繰り返し、ほとんど減衰することなくディスプ
レイパネル１３２に導かれる。次に、例えば第４の電極
１４１と第５の電極１５２に電位差を与えると、液晶層
１４８の屈折率が上昇し、この場所の界面での光の全反
射条件が破られる。
る。第３の電極１４０、第４の電極１４１、第５の電極
１５２に電圧を印加しない場合、光源１３６から光ファ
イバ１４４に入射した光は、光ファイバ１４４の内部で
全反射を繰り返し、ほとんど減衰することなくディスプ
レイパネル１３２に導かれる。次に、例えば第４の電極
１４１と第５の電極１５２に電位差を与えると、液晶層
１４８の屈折率が上昇し、この場所の界面での光の全反
射条件が破られる。
【００１２】全反射の条件を満たさない光は、液晶層１
４８に入射し、光吸収層１５０により吸収される。この
ように、諧調調節装置１３４により、ディスプレイパネ
ル１３２へ供給される光量を外部から電圧を印加するか
否かにより調節することができる。
４８に入射し、光吸収層１５０により吸収される。この
ように、諧調調節装置１３４により、ディスプレイパネ
ル１３２へ供給される光量を外部から電圧を印加するか
否かにより調節することができる。
【００１３】以上に説明したように、従来の導光体を用
いる表示装置は、光源１３６と、諧調調整装置１３４
と、導光体と光取出手段とを含むディスプレイパネル１
３２と、これらの構成要素に制御信号を与える駆動部１
３０とで構成される。ここで、ディスプレイパネル１３
２の導光体の内部を進行する光を外部へ取り出すために
重要な役割を果たすのは、電圧を印加して屈折率が変化
する材料である。
いる表示装置は、光源１３６と、諧調調整装置１３４
と、導光体と光取出手段とを含むディスプレイパネル１
３２と、これらの構成要素に制御信号を与える駆動部１
３０とで構成される。ここで、ディスプレイパネル１３
２の導光体の内部を進行する光を外部へ取り出すために
重要な役割を果たすのは、電圧を印加して屈折率が変化
する材料である。
【００１４】以上では、この材料として液晶を用いる例
を挙げて説明したが、導光体と光取出手段の構成は、こ
の他にも従来から知られている。即ち、特開昭５９−１
４８０３０号公報には、（この場合はクラッドを有する
通常の）光ファイバの一部の領域に、ニトログリセリン
の被膜を介してこの光ファイバの領域を挟んで２つの透
明電極を対向させて配置し、これらの透明電極に電圧を
印加するためのリード線を接続する構成が開示されてい
る。
を挙げて説明したが、導光体と光取出手段の構成は、こ
の他にも従来から知られている。即ち、特開昭５９−１
４８０３０号公報には、（この場合はクラッドを有する
通常の）光ファイバの一部の領域に、ニトログリセリン
の被膜を介してこの光ファイバの領域を挟んで２つの透
明電極を対向させて配置し、これらの透明電極に電圧を
印加するためのリード線を接続する構成が開示されてい
る。
【００１５】特開昭５９−１４８０３０号公報は、透明
電極に電圧を印加すると、Ｋｅｒｒ効果によりクラッド
の屈折率が変化し、この部分から光を外部へ漏洩させる
ことができるとしている。また、特開平１−１８５６９
２号公報では、導光体と光取出手段とを兼用する構成と
して、例えばアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ) と窒
化シリコン（ａ−ＳｉＮ）等の２種類の薄膜を交互に形
成して構成した超格子構造をコアとし、それを挟む２つ
の透明電極をクラッドとする構成が開示されている。透
明電極に電圧を印加することにより、コアの屈折率が変
化するので、コアを伝播する光を外部へ漏洩させること
ができるとしている。
電極に電圧を印加すると、Ｋｅｒｒ効果によりクラッド
の屈折率が変化し、この部分から光を外部へ漏洩させる
ことができるとしている。また、特開平１−１８５６９
２号公報では、導光体と光取出手段とを兼用する構成と
して、例えばアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ) と窒
化シリコン（ａ−ＳｉＮ）等の２種類の薄膜を交互に形
成して構成した超格子構造をコアとし、それを挟む２つ
の透明電極をクラッドとする構成が開示されている。透
明電極に電圧を印加することにより、コアの屈折率が変
化するので、コアを伝播する光を外部へ漏洩させること
ができるとしている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】以上に説明した従来の
導光体を用いた表示装置に共通して、以下の課題があ
る。第１に、複数の導光体の個々について時系列で外部
へ光を取り出す構成では、駆動部の動作周波数が高く、
消費電力の低減が困難であるという課題がある。例え
ば、フレーム周波数６０Ｈｚで精細度ＶＧＡのカラー画
像（画素数６４０×４８０×３＝９２１、６００）を表
示する場合、個々の光取り出しに要する時間は、最大で
１／（６０×６４０×４８０×３）ｓｅｃ、即ち、１８
ｎｓｅｃとなる。
導光体を用いた表示装置に共通して、以下の課題があ
る。第１に、複数の導光体の個々について時系列で外部
へ光を取り出す構成では、駆動部の動作周波数が高く、
消費電力の低減が困難であるという課題がある。例え
ば、フレーム周波数６０Ｈｚで精細度ＶＧＡのカラー画
像（画素数６４０×４８０×３＝９２１、６００）を表
示する場合、個々の光取り出しに要する時間は、最大で
１／（６０×６４０×４８０×３）ｓｅｃ、即ち、１８
ｎｓｅｃとなる。
【００１７】駆動部には、個々の光取出手段の電極へこ
れ以上の周波数で電圧を印加することが要求される。駆
動部の回路の消費電力は動作周波数に比例するので、画
素数に比例して周波数が増加することになる。仮に、個
々の導光体について並行して光を取り出すことができれ
ば、駆動部の動作周波数は大幅に緩和され、例えば前述
のＶＧＡ画像を６０Ｈｚで表示する例においては最大で
前述の１／６８０になる。しかしながら、上述した従来
の表示装置には、これを実現するための具体的な構成の
示唆がなされていない。
れ以上の周波数で電圧を印加することが要求される。駆
動部の回路の消費電力は動作周波数に比例するので、画
素数に比例して周波数が増加することになる。仮に、個
々の導光体について並行して光を取り出すことができれ
ば、駆動部の動作周波数は大幅に緩和され、例えば前述
のＶＧＡ画像を６０Ｈｚで表示する例においては最大で
前述の１／６８０になる。しかしながら、上述した従来
の表示装置には、これを実現するための具体的な構成の
示唆がなされていない。
【００１８】第２に、外部から導光体に入射した光が導
光体あるいは光取出手段のいずれかの界面で反射する
と、本来の映像信号に対応した光に重畳されて、表示画
像のコントラストが劣化するという問題がある。
光体あるいは光取出手段のいずれかの界面で反射する
と、本来の映像信号に対応した光に重畳されて、表示画
像のコントラストが劣化するという問題がある。
【００１９】第３に、導光体内部の自己吸収による顕著
な光損失がある場合、表示画像になだらかな諧調差が現
れる。このような諧調差を解消するための方法に関し
て、従来の技術は何らの示唆も与えていない。
な光損失がある場合、表示画像になだらかな諧調差が現
れる。このような諧調差を解消するための方法に関し
て、従来の技術は何らの示唆も与えていない。
【００２０】第４に、導光体と光取出手段とは独立した
諧調調節装置が必要となるために製造コストが高く、ま
た、信頼性の劣化を招くという問題がある。導光体と光
取出手段とに諧調調節機能を持たせることにより製造コ
ストを低減することに関して、従来の技術は、何らの示
唆も与えていない。
諧調調節装置が必要となるために製造コストが高く、ま
た、信頼性の劣化を招くという問題がある。導光体と光
取出手段とに諧調調節機能を持たせることにより製造コ
ストを低減することに関して、従来の技術は、何らの示
唆も与えていない。
【００２１】第５に、仮に、未使用時には導光体と光取
出手段とを小型容器に収納することができれば、携帯に
便利な表示装置を実現することができる。このような観
点に関して、従来の技術は何らの示唆も与えていない。
出手段とを小型容器に収納することができれば、携帯に
便利な表示装置を実現することができる。このような観
点に関して、従来の技術は何らの示唆も与えていない。
【００２２】次に、以上に説明した個々の従来技術に特
有の課題について説明する。特開２０００−２９３９８
号公報に開示されている従来の導光体を用いた表示装置
には、以下に述べる製法上の問題と駆動上の問題とがあ
る。
有の課題について説明する。特開２０００−２９３９８
号公報に開示されている従来の導光体を用いた表示装置
には、以下に述べる製法上の問題と駆動上の問題とがあ
る。
【００２３】（製法上の問題）第１に、多数の光ファイ
バを規則正しく配列することは手間がかかり、また精度
よく配列することは困難である。屈折現象を利用して放
射角度を制御するためには円筒状の光ファイバの位置合
せが重要である。この点、光ファイバの直径には公差が
あり、多数の光ファイバを配列する場合にはこの公差が
累積される。
バを規則正しく配列することは手間がかかり、また精度
よく配列することは困難である。屈折現象を利用して放
射角度を制御するためには円筒状の光ファイバの位置合
せが重要である。この点、光ファイバの直径には公差が
あり、多数の光ファイバを配列する場合にはこの公差が
累積される。
【００２４】また、当該従来技術では、導光体として機
能する長方形断面の光ファイバは、光ファイバ配列基板
に形成した凹部に配列するとしている。しかしながら、
凹部に配列すると、光ファイバと凹部との形状の不整合
及び公差により両者の間に隙間が生じることが懸念され
る。即ち、屈折率の異なる材料が導光体に接して介在す
ることになり、導光体の本質的な光学的性質を劣化させ
る恐れがある。このように、多数の光ファイバを配列す
る工程には以上に述べた製法上の問題がある。
能する長方形断面の光ファイバは、光ファイバ配列基板
に形成した凹部に配列するとしている。しかしながら、
凹部に配列すると、光ファイバと凹部との形状の不整合
及び公差により両者の間に隙間が生じることが懸念され
る。即ち、屈折率の異なる材料が導光体に接して介在す
ることになり、導光体の本質的な光学的性質を劣化させ
る恐れがある。このように、多数の光ファイバを配列す
る工程には以上に述べた製法上の問題がある。
【００２５】（駆動上の問題）第２に、液晶層の屈折率
を変化させるためには、液晶分子の配向を変化させるの
に充分な電圧を印加する必要がある。特開２０００−２
９３９８号公報に開示されている構成においては、液晶
層に電界を形成するために、光の進路を屈折により変化
させるために挿入した光ファイバにも直列に電圧を印加
する必要がある。特開２０００−２９３９８号公報の図
１より、この光ファイバの直径は、表示装置の画素の電
極間隔と同レベルと判断できる。
を変化させるためには、液晶分子の配向を変化させるの
に充分な電圧を印加する必要がある。特開２０００−２
９３９８号公報に開示されている構成においては、液晶
層に電界を形成するために、光の進路を屈折により変化
させるために挿入した光ファイバにも直列に電圧を印加
する必要がある。特開２０００−２９３９８号公報の図
１より、この光ファイバの直径は、表示装置の画素の電
極間隔と同レベルと判断できる。
【００２６】例えば、２００ｐｐｉ（pixel per inch）
の精細度のカラー表示装置の場合において、この間隔は
約３０μｍとなる。一方、通常のＬＣＤにおいては、厚
さ２〜５μｍの液晶層の配向を変化させるのに３〜１０
Ｖの電圧が必要とされている。従って、特開２０００−
２９３９８号公報に開示されている構成においては、精
細度２００ｐｐｉを達成するには少なくとも数１０Ｖの
電圧が必要となり、低電圧駆動が困難である。精細度が
低い表示装置には更に高い電圧が必要となる。従って、
携帯情報端末やノートＰＣ等の機器のように低消費電力
が重要となる用途には不向きである。
の精細度のカラー表示装置の場合において、この間隔は
約３０μｍとなる。一方、通常のＬＣＤにおいては、厚
さ２〜５μｍの液晶層の配向を変化させるのに３〜１０
Ｖの電圧が必要とされている。従って、特開２０００−
２９３９８号公報に開示されている構成においては、精
細度２００ｐｐｉを達成するには少なくとも数１０Ｖの
電圧が必要となり、低電圧駆動が困難である。精細度が
低い表示装置には更に高い電圧が必要となる。従って、
携帯情報端末やノートＰＣ等の機器のように低消費電力
が重要となる用途には不向きである。
【００２７】次に、特開昭５９−１４８０３０号公報に
開示されている構成においては、ニトログリセリンの被
膜、透明電極へのリード線の接続等の複雑な工程が必要
なため、製造コストが高く大量生産が困難であるという
問題がある。
開示されている構成においては、ニトログリセリンの被
膜、透明電極へのリード線の接続等の複雑な工程が必要
なため、製造コストが高く大量生産が困難であるという
問題がある。
【００２８】一方、特開平１−１８５６９２に号公報に
開示されている構成は、コアの超格子構造の形成に時間
と手間を要するため、やはり製造コストが高いという製
法上の問題がある。
開示されている構成は、コアの超格子構造の形成に時間
と手間を要するため、やはり製造コストが高いという製
法上の問題がある。
【００２９】本発明は、上記事情の基になされたもので
あり、高コントラスト、かつ、視認性がよく、低消費電
力で駆動することができる表示装置、その表示方法、お
よびその製造方法を提供することを目的とする。
あり、高コントラスト、かつ、視認性がよく、低消費電
力で駆動することができる表示装置、その表示方法、お
よびその製造方法を提供することを目的とする。
【００３０】より、具体的には、５Ｖ以下の直流電圧で
駆動できる表示装置、その表示方法、およびその製造方
法を提供することを目的とする。
駆動できる表示装置、その表示方法、およびその製造方
法を提供することを目的とする。
【００３１】また、低コストで製造することができる表
示装置、その表示方法、およびその製造方法を提供する
ことを目的としている。
示装置、その表示方法、およびその製造方法を提供する
ことを目的としている。
【００３２】更に、未使用時には縦長の小型容器に収納
することが可能な表示装置、その表示方法、およびその
製造方法を提供することを目的とする。
することが可能な表示装置、その表示方法、およびその
製造方法を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の第１の表示装置は、表示画像の１列を複
数の発光素子により発光する発光手段と、発光手段から
入射した光を、表示領域の光が入射した一端から他端ま
で伝播する導光手段と、導光手段を伝播している光を、
任意に選択した領域から取り出す光取出手段と、を有す
ることを特徴としている。
めに、本発明の第１の表示装置は、表示画像の１列を複
数の発光素子により発光する発光手段と、発光手段から
入射した光を、表示領域の光が入射した一端から他端ま
で伝播する導光手段と、導光手段を伝播している光を、
任意に選択した領域から取り出す光取出手段と、を有す
ることを特徴としている。
【００３４】上記任意に選択した領域は、少なくとも２
画素以上を含むとよい。
画素以上を含むとよい。
【００３５】上記任意に選択した領域は、発光手段によ
り発せられた１列の光の進行方向と交差する任意の１列
であるとよい。
り発せられた１列の光の進行方向と交差する任意の１列
であるとよい。
【００３６】上記導光手段は、少なくとも高屈折率領域
と低屈折率領域とを含み、高屈折率領域は、所定の配列
ピッチにより、発光手段が発する光の１列を構成する画
素数に応じて設けられ、発光手段により発せられた１ラ
インの光は、対応する高屈折率領域の中を伝播する構成
とするとよい。
と低屈折率領域とを含み、高屈折率領域は、所定の配列
ピッチにより、発光手段が発する光の１列を構成する画
素数に応じて設けられ、発光手段により発せられた１ラ
インの光は、対応する高屈折率領域の中を伝播する構成
とするとよい。
【００３７】上記導光手段は、ポリマー素材で形成され
るとよい。
るとよい。
【００３８】上記導光手段は、支持基板上に外部からの
光を吸収する光吸収層を設けるとよい。
光を吸収する光吸収層を設けるとよい。
【００３９】上記導光手段は、ポリマー素材の支持基板
と、支持基板上に形成された外部からの光を吸収する光
吸収層と、光吸収層の上に形成された低屈折率領域の層
と、低屈折率領域の層の上に形成された、所定のピッチ
で交互に高屈折率領域と低屈折率領域とを配置した層
と、を有する構成とするとよい。
と、支持基板上に形成された外部からの光を吸収する光
吸収層と、光吸収層の上に形成された低屈折率領域の層
と、低屈折率領域の層の上に形成された、所定のピッチ
で交互に高屈折率領域と低屈折率領域とを配置した層
と、を有する構成とするとよい。
【００４０】上記光取出手段は、外部からの光が反射す
ることを防止する反射防止層を有する構成とするとよ
い。
ることを防止する反射防止層を有する構成とするとよ
い。
【００４１】上記光取出手段は、外部電界に応じて屈折
率が変化する光学材料と、該光学材料の領域を選択して
電界を形成するための複数の電極を含む構成とするとよ
い。
率が変化する光学材料と、該光学材料の領域を選択して
電界を形成するための複数の電極を含む構成とするとよ
い。
【００４２】上記複数の電極は、発光手段により発せら
れた１列の光の進行方向と交差する任意の１列を構成す
る領域に、電位差が発生するように配置されるとよい。
れた１列の光の進行方向と交差する任意の１列を構成す
る領域に、電位差が発生するように配置されるとよい。
【００４３】上記複数の電極は、櫛歯状の電極の対で構
成され、櫛歯状の電極の１本から、複数の枝分かれがな
されているとよい。
成され、櫛歯状の電極の１本から、複数の枝分かれがな
されているとよい。
【００４４】上記複数の電極により電位を供給された領
域は、光学材料の屈折率が変化し、導光手段から発光手
段により発せられた光を外部に漏洩させるとよい。
域は、光学材料の屈折率が変化し、導光手段から発光手
段により発せられた光を外部に漏洩させるとよい。
【００４５】上記複数の電極は、同一平面上に形成され
た構成とするとよい。
た構成とするとよい。
【００４６】上記光取出手段は、光学材料から漏洩した
光を拡散させる光散乱層を有する構成とするとよい。
光を拡散させる光散乱層を有する構成とするとよい。
【００４７】上記光取出手段は、外部からの光が反射す
ることを防止する反射防止層を有する構成とするとよ
い。
ることを防止する反射防止層を有する構成とするとよ
い。
【００４８】上記光取出手段は、導光手段内部での光の
損失に応じて、光を取り出す際の効率を補正する構成と
するとよい。
損失に応じて、光を取り出す際の効率を補正する構成と
するとよい。
【００４９】上記導光手段および光取出手段は、巻取り
と引き伸ばしの繰り返しが可能な柔軟な材料で形成さ
れ、導光手段と光取出手段は、容器に収容されるとよ
い。
と引き伸ばしの繰り返しが可能な柔軟な材料で形成さ
れ、導光手段と光取出手段は、容器に収容されるとよ
い。
【００５０】上記導光手段および光取出手段の位置を検
出し、表示領域の収容部分と露出部分との境界を検出す
る検出手段をさらに有し、検出手段による検出結果を基
に、光取出手段は、露出部分からのみ光を取り出すとよ
い。
出し、表示領域の収容部分と露出部分との境界を検出す
る検出手段をさらに有し、検出手段による検出結果を基
に、光取出手段は、露出部分からのみ光を取り出すとよ
い。
【００５１】上記導光手段により伝播される光を表示領
域の他端で反射する光反射手段をさらに有する構成とす
るとよい。
域の他端で反射する光反射手段をさらに有する構成とす
るとよい。
【００５２】上記発光手段は、光を発する有機エレクト
ロルミネセンス層を含み、有機エレクトロルミネセンス
層を、透明電極と不透明電極とで挟んでいるとよい。
ロルミネセンス層を含み、有機エレクトロルミネセンス
層を、透明電極と不透明電極とで挟んでいるとよい。
【００５３】上記発光手段は、透明基板と、透明基板の
上に、外部からの光を遮断する遮光層と、遮光層の上
に、透明基板に含まれる不純物元素の侵入を防止するバ
リア層と、バリア層の上に、ＴＦＴを有する構成とする
とよい。
上に、外部からの光を遮断する遮光層と、遮光層の上
に、透明基板に含まれる不純物元素の侵入を防止するバ
リア層と、バリア層の上に、ＴＦＴを有する構成とする
とよい。
【００５４】上記発光手段は、発する光の１列を構成す
る画素数に応じて、有機エレクトロルミネセンス層と有
機エレクトロルミネセンス層を駆動するＴＦＴとを有す
る構成とするとよい。
る画素数に応じて、有機エレクトロルミネセンス層と有
機エレクトロルミネセンス層を駆動するＴＦＴとを有す
る構成とするとよい。
【００５５】上記発光手段は、入力されるアナログ画像
信号を、１列を構成する画素ごとに蓄積する複数の静電
容量と、複数の静電容量に、１列分のアナログ画像信号
が蓄積されたとき、複数の静電容量に記憶された電圧が
同時にＴＦＴのゲート電極に印加され、有機エレクトロ
ルミネセンス層は、１列同時に光を発するとよい。
信号を、１列を構成する画素ごとに蓄積する複数の静電
容量と、複数の静電容量に、１列分のアナログ画像信号
が蓄積されたとき、複数の静電容量に記憶された電圧が
同時にＴＦＴのゲート電極に印加され、有機エレクトロ
ルミネセンス層は、１列同時に光を発するとよい。
【００５６】上記発光手段は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、３色の光を
導光手段に入射する構成とするとよい。
導光手段に入射する構成とするとよい。
【００５７】上記発光手段は、導光手段内部での光の損
失に応じて、補正された画像信号が入力されるとよい。
失に応じて、補正された画像信号が入力されるとよい。
【００５８】本発明の第２の表示装置は、表示画像の１
列を複数の発光素子により発光する発光手段と、発光手
段から入射した光を、前記光が入射した一端から他端ま
で伝播する導光手段と、導光手段を伝播している光を、
発光手段により発せられた１列の光の進行方向と交差す
る任意の１列から取り出す光取出手段と、を有し、光取
出手段は、導光手段を伝播する光の一部を外部に逃がす
諧調調整領域と、諧調調整領域により諧調を調整された
光を取り出す表示領域と、を有することを特徴としてい
る。
列を複数の発光素子により発光する発光手段と、発光手
段から入射した光を、前記光が入射した一端から他端ま
で伝播する導光手段と、導光手段を伝播している光を、
発光手段により発せられた１列の光の進行方向と交差す
る任意の１列から取り出す光取出手段と、を有し、光取
出手段は、導光手段を伝播する光の一部を外部に逃がす
諧調調整領域と、諧調調整領域により諧調を調整された
光を取り出す表示領域と、を有することを特徴としてい
る。
【００５９】上記光取出手段は、外部からの光が反射す
ることを防止する反射防止層を有する構成とするとよ
い。
ることを防止する反射防止層を有する構成とするとよ
い。
【００６０】上記光取出手段は、外部電界に応じて屈折
率が変化する光学材料と、該光学材料の領域を選択して
電界を形成するための複数の電極を含む構成とするとよ
い。
率が変化する光学材料と、該光学材料の領域を選択して
電界を形成するための複数の電極を含む構成とするとよ
い。
【００６１】上記諧調調整領域に配置された複数の電極
は、入力されたディジタル画像信号に基づいた面積の領
域に、電位差が発生するように配置された構成とすると
よい。
は、入力されたディジタル画像信号に基づいた面積の領
域に、電位差が発生するように配置された構成とすると
よい。
【００６２】上記諧調調整領域から逃がされた光を吸収
する光吸収手段をさらに有する構成とするとよい。
する光吸収手段をさらに有する構成とするとよい。
【００６３】上記表示領域に配置された複数の電極は、
発光手段により発せられた１列の光の進行方向と交差す
る任意の１列を構成する領域に、電位差が発生するよう
に配置された構成とするとよい。
発光手段により発せられた１列の光の進行方向と交差す
る任意の１列を構成する領域に、電位差が発生するよう
に配置された構成とするとよい。
【００６４】上記複数の電極は、櫛歯状の電極の対で構
成され、櫛歯状の電極の１本から、複数の枝分かれがな
されているとよい。
成され、櫛歯状の電極の１本から、複数の枝分かれがな
されているとよい。
【００６５】上記複数の電極は、同一平面上に形成され
た構成とするとよい。
た構成とするとよい。
【００６６】上記複数の電極により電位を供給された領
域は、光学材料の屈折率が変化し、導光手段から発光手
段により発せられた光を外部に漏洩させるとよい。
域は、光学材料の屈折率が変化し、導光手段から発光手
段により発せられた光を外部に漏洩させるとよい。
【００６７】上記光取出手段は、光学材料から漏洩した
光を拡散させる光散乱層を有する構成とするとよい。
光を拡散させる光散乱層を有する構成とするとよい。
【００６８】上記光取出手段は、外部からの光が反射す
ることを防止する反射防止層を有する構成とするとよ
い。
ることを防止する反射防止層を有する構成とするとよ
い。
【００６９】上記光取出手段は、導光手段の内部での光
の損失に応じて、光を取り出す際の効率を補正するとよ
い。
の損失に応じて、光を取り出す際の効率を補正するとよ
い。
【００７０】上記発光手段は、光を発する有機エレクト
ロルミネセンス層を含み、有機エレクトロルミネセンス
層を、透明電極と不透明電極とで挟んでいるとよい。
ロルミネセンス層を含み、有機エレクトロルミネセンス
層を、透明電極と不透明電極とで挟んでいるとよい。
【００７１】上記発光手段は、透明基板と、透明基板の
上に、外部からの光を遮断する遮光層と、遮光層の上
に、透明基板に含まれる不純物元素の侵入を防止するバ
リア層と、バリア層の上に、ＴＦＴを有する構成とする
とよい。
上に、外部からの光を遮断する遮光層と、遮光層の上
に、透明基板に含まれる不純物元素の侵入を防止するバ
リア層と、バリア層の上に、ＴＦＴを有する構成とする
とよい。
【００７２】上記発光手段は、発する光の１列を構成す
る画素数に応じて、有機エレクトロルミネセンス層と有
機エレクトロルミネセンス層を駆動するＴＦＴとを有
し、ＴＦＴは、１列の端から順番に導通し、有機エレク
トロルミネセンス層は、１列の端から順番に光を発する
とよい。
る画素数に応じて、有機エレクトロルミネセンス層と有
機エレクトロルミネセンス層を駆動するＴＦＴとを有
し、ＴＦＴは、１列の端から順番に導通し、有機エレク
トロルミネセンス層は、１列の端から順番に光を発する
とよい。
【００７３】上記発光手段は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、３色の光を
導光手段に入射するとよい。
導光手段に入射するとよい。
【００７４】上記発光手段は、導光手段内部での光の損
失に応じて、補正された画像信号が入力されるとよい。
失に応じて、補正された画像信号が入力されるとよい。
【００７５】上記導光手段は、少なくとも高屈折率領域
と低屈折率領域とを含み、高屈折率領域は、所定の配列
ピッチにより、発光手段が発する光の１列を構成する画
素数に応じて設けられ、発光手段により発せられた１列
の光は、対応する高屈折率領域の中を伝播するとよい。
と低屈折率領域とを含み、高屈折率領域は、所定の配列
ピッチにより、発光手段が発する光の１列を構成する画
素数に応じて設けられ、発光手段により発せられた１列
の光は、対応する高屈折率領域の中を伝播するとよい。
【００７６】上記導光手段は、ポリマー素材で形成され
るとよい。
るとよい。
【００７７】上記導光手段は、支持基板上に外部からの
光を吸収する光吸収層を設けた構成とするとよい。
光を吸収する光吸収層を設けた構成とするとよい。
【００７８】上記導光手段は、ポリマー素材の支持基板
と、支持基板上に形成された外部からの光を吸収する光
吸収層と、光吸収層の上に形成された低屈折率領域の層
と、低屈折率領域の層の上に形成された、所定のピッチ
で交互に高屈折率領域と低屈折率領域とを配置された層
と、を有する構成とするとよい。
と、支持基板上に形成された外部からの光を吸収する光
吸収層と、光吸収層の上に形成された低屈折率領域の層
と、低屈折率領域の層の上に形成された、所定のピッチ
で交互に高屈折率領域と低屈折率領域とを配置された層
と、を有する構成とするとよい。
【００７９】上記導光手段により伝播される光を導光手
段の他端で反射する光反射手段をさらに有する構成とす
るとよい。
段の他端で反射する光反射手段をさらに有する構成とす
るとよい。
【００８０】上記導光手段および光取出手段は、巻取り
と引き伸ばしの繰り返しが可能な柔軟な材料で形成さ
れ、導光手段と光取出手段は、容器に収容されるとよ
い。
と引き伸ばしの繰り返しが可能な柔軟な材料で形成さ
れ、導光手段と光取出手段は、容器に収容されるとよ
い。
【００８１】上記導光手段および光取出手段の位置を検
出し、表示領域の収容部分と露出部分との境界を検出す
る検出手段をさらに有し、検出手段による検出結果を基
に、光取出手段は、露出部分からのみ光を取り出すとよ
い。
出し、表示領域の収容部分と露出部分との境界を検出す
る検出手段をさらに有し、検出手段による検出結果を基
に、光取出手段は、露出部分からのみ光を取り出すとよ
い。
【００８２】本発明の第１の表示方法は、表示画像の１
列を複数の発光素子により発光する発光工程と、発光工
程により発せられた光を、表示領域の光が入射した一端
から他端まで伝播する導光工程と、導光工程により伝播
されている光を、任意に選択した領域から取り出す光取
出工程と、を有することを特徴としている。
列を複数の発光素子により発光する発光工程と、発光工
程により発せられた光を、表示領域の光が入射した一端
から他端まで伝播する導光工程と、導光工程により伝播
されている光を、任意に選択した領域から取り出す光取
出工程と、を有することを特徴としている。
【００８３】上記任意に選択した領域は、少なくとも２
画素以上を含むとよい。
画素以上を含むとよい。
【００８４】上記任意に選択した領域は、発光工程によ
り発せられた１列の光の進行方向と交差する任意の１列
であるとよい。
り発せられた１列の光の進行方向と交差する任意の１列
であるとよい。
【００８５】上記光取出工程は、導光工程により光が伝
播する導光部の外部電界に応じて屈折率が変化する光学
材料の所定の領域に電位差を発生させ、電位差の発生に
より、光学材料の屈折率を変化させるとよい。
播する導光部の外部電界に応じて屈折率が変化する光学
材料の所定の領域に電位差を発生させ、電位差の発生に
より、光学材料の屈折率を変化させるとよい。
【００８６】上記光取出工程は、導光工程での光の損失
に応じて、光を取り出す際の効率を補正するとよい。
に応じて、光を取り出す際の効率を補正するとよい。
【００８７】上記導光工程により伝播される光を表示領
域の他端で反射する光反射工程をさらに有する構成とす
るとよい。
域の他端で反射する光反射工程をさらに有する構成とす
るとよい。
【００８８】上記発光工程は、入力されるアナログ画像
信号を、１列を構成する画素ごとに静電容量に蓄積し、
１列分のアナログ画像信号が静電容量に蓄積されたと
き、アナログ画像信号を同時にＴＦＴのゲート電極に印
加し、ＴＦＴのソース／ドレイン電極と接続されている
有機エレクトロルミネセンス層を、１列同時に発光させ
るとよい。
信号を、１列を構成する画素ごとに静電容量に蓄積し、
１列分のアナログ画像信号が静電容量に蓄積されたと
き、アナログ画像信号を同時にＴＦＴのゲート電極に印
加し、ＴＦＴのソース／ドレイン電極と接続されている
有機エレクトロルミネセンス層を、１列同時に発光させ
るとよい。
【００８９】上記発光工程は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、３色の光を
発するとよい。
発するとよい。
【００９０】上記発光工程は、導光工程での光の損失に
応じて補正された画像信号を基にした光を発するとよ
い。
応じて補正された画像信号を基にした光を発するとよ
い。
【００９１】本発明の第２の表示方法は、表示画像の１
列を複数の発光素子により発光する発光工程と、発光工
程により発せられた光を、表示領域の光が入射した一端
から他端まで伝播する導光工程と、導光工程により伝播
している光の一部を外部に逃がす諧調調整工程と、諧調
調整工程により調整された光を、発光工程により発せら
れた１列の光の進行方向と交差する任意の１列から取り
出す光取出工程と、を有することを特徴としている。
列を複数の発光素子により発光する発光工程と、発光工
程により発せられた光を、表示領域の光が入射した一端
から他端まで伝播する導光工程と、導光工程により伝播
している光の一部を外部に逃がす諧調調整工程と、諧調
調整工程により調整された光を、発光工程により発せら
れた１列の光の進行方向と交差する任意の１列から取り
出す光取出工程と、を有することを特徴としている。
【００９２】上記諧調調整工程により逃がされた光を吸
収する光吸収工程をさらに有する構成とするとよい。
収する光吸収工程をさらに有する構成とするとよい。
【００９３】上記諧調調整工程および光取出工程は、導
光工程により光が伝播する導光部の光学材料の所定の領
域に電位差を発生させ、電位差の発生により、光学材料
の屈折率を変化させるとよい。
光工程により光が伝播する導光部の光学材料の所定の領
域に電位差を発生させ、電位差の発生により、光学材料
の屈折率を変化させるとよい。
【００９４】上記諧調調整工程は、入力されたディジタ
ル画像信号に基づいた面積の領域に、電位差を発生させ
るとよい。
ル画像信号に基づいた面積の領域に、電位差を発生させ
るとよい。
【００９５】上記光取出工程は、導光工程での光の損失
に応じて、光を取り出す際の効率を補正するとよい。
に応じて、光を取り出す際の効率を補正するとよい。
【００９６】上記発光工程は、発する光の１列を構成す
る画素に対応して設けられたスイッチ素子を１列の端か
ら順番に導通させ、スイッチ素子の一端に接続されてい
る有機エレクトロルミネセンス層を、１列の端から順番
に発光させるとよい。
る画素に対応して設けられたスイッチ素子を１列の端か
ら順番に導通させ、スイッチ素子の一端に接続されてい
る有機エレクトロルミネセンス層を、１列の端から順番
に発光させるとよい。
【００９７】上記発光工程は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、３色の光を
発するとよい。
発するとよい。
【００９８】上記発光工程は、導光工程での光の損失に
応じて補正された画像信号を基にした光を発するとよ
い。
応じて補正された画像信号を基にした光を発するとよ
い。
【００９９】上記導光工程により伝播される光を表示領
域の他端で反射する光反射工程をさらに有する構成とす
るとよい。
域の他端で反射する光反射工程をさらに有する構成とす
るとよい。
【０１００】本発明の表示装置の製造方法は、表示画像
の１列を複数の発光素子により発光する発光部を生成す
る発光部製造工程と、発光部から入射した光を、表示領
域の光が入射した一端から他端まで伝播する導光部を生
成する導光部製造工程と、導光部を伝播している光を、
任意に選択した領域から取り出す光取出部を生成する光
取出部生成工程と、を有することを特徴としている。
の１列を複数の発光素子により発光する発光部を生成す
る発光部製造工程と、発光部から入射した光を、表示領
域の光が入射した一端から他端まで伝播する導光部を生
成する導光部製造工程と、導光部を伝播している光を、
任意に選択した領域から取り出す光取出部を生成する光
取出部生成工程と、を有することを特徴としている。
【０１０１】上記導光部製造工程は、ポリマー性材料の
支持基板上に、ポリマー性の感光性アクリル樹脂をスピ
ン塗布法により、全面に形成する工程を含むとよい。
支持基板上に、ポリマー性の感光性アクリル樹脂をスピ
ン塗布法により、全面に形成する工程を含むとよい。
【０１０２】上記導光部製造工程は、支持基板上に塗布
された感光性アクリル樹脂を、露光およびエッチング
し、高屈折率領域を形成する工程と、高屈折率領域が形
成された支持基板に、ポリマー性の低屈折率材の樹脂を
スピン塗布法により塗布する工程と、塗布された樹脂の
表面を研磨し、高屈折率領域の上面を露出させる工程
と、を含むとよい。
された感光性アクリル樹脂を、露光およびエッチング
し、高屈折率領域を形成する工程と、高屈折率領域が形
成された支持基板に、ポリマー性の低屈折率材の樹脂を
スピン塗布法により塗布する工程と、塗布された樹脂の
表面を研磨し、高屈折率領域の上面を露出させる工程
と、を含むとよい。
【０１０３】上記光取出部製造工程は、プラスチック性
の透明基板の上に、ポリマー性の光拡散材料により光散
乱層を形成する工程と、光散乱層が形成された透明基板
上に、透明電極材料をスパッタ法により全面に塗布する
工程と、塗布された透明電極材料を、露光およびエッチ
ングして複数の電極を形成する工程と、電極が形成され
た支持基板上に、ポリミイドをスピン塗布法により全面
に塗布する工程と、塗布したポリミイドを加熱焼成およ
びラビング処理し、配向膜を形成する工程と、配向膜を
形成した支持基板上に、液晶層を形成する工程と、を含
むとよい。
の透明基板の上に、ポリマー性の光拡散材料により光散
乱層を形成する工程と、光散乱層が形成された透明基板
上に、透明電極材料をスパッタ法により全面に塗布する
工程と、塗布された透明電極材料を、露光およびエッチ
ングして複数の電極を形成する工程と、電極が形成され
た支持基板上に、ポリミイドをスピン塗布法により全面
に塗布する工程と、塗布したポリミイドを加熱焼成およ
びラビング処理し、配向膜を形成する工程と、配向膜を
形成した支持基板上に、液晶層を形成する工程と、を含
むとよい。
【０１０４】上記光取出部製造工程は、外部電界に応じ
て屈折率が変化する光学材料を導光部の上に生成する工
程と、複数の電極を光学材料の上に形成する工程と、を
含むとよい。
て屈折率が変化する光学材料を導光部の上に生成する工
程と、複数の電極を光学材料の上に形成する工程と、を
含むとよい。
【０１０５】上記発光部製造工程は、ガラス性の透明基
板上に、発光素子を駆動するＴＦＴ駆動回路を形成する
工程と、ＴＦＴ駆動回路が形成された透明基板上に、発
光素子を形成する工程と、を含むとよい。
板上に、発光素子を駆動するＴＦＴ駆動回路を形成する
工程と、ＴＦＴ駆動回路が形成された透明基板上に、発
光素子を形成する工程と、を含むとよい。
【０１０６】上記発光素子は、有機エレクトロルミネセ
ンス素子であるとよい。
ンス素子であるとよい。
【０１０７】上記発光部製造工程は、ガラス性の透明基
板上に、発光素子を駆動するＴＦＴ駆動回路を形成する
工程と、ＴＦＴ駆動回路が形成された透明基板の表面を
平坦化する平坦化膜を、透明絶縁材料により００６２る
工程と、平坦化膜の一部にコンタクトホールを開け、Ｔ
ＦＴ駆動回路と接続させた透明電極を形成する工程と、
透明電極の上に、有機エレクトロルミネセンス層を形成
する工程と、有機エレクトロルミネセンス層の上に、不
透明電極を形成する工程と、透明電極全体を覆う封止層
を形成する工程と、を含むとよい。
板上に、発光素子を駆動するＴＦＴ駆動回路を形成する
工程と、ＴＦＴ駆動回路が形成された透明基板の表面を
平坦化する平坦化膜を、透明絶縁材料により００６２る
工程と、平坦化膜の一部にコンタクトホールを開け、Ｔ
ＦＴ駆動回路と接続させた透明電極を形成する工程と、
透明電極の上に、有機エレクトロルミネセンス層を形成
する工程と、有機エレクトロルミネセンス層の上に、不
透明電極を形成する工程と、透明電極全体を覆う封止層
を形成する工程と、を含むとよい。
【０１０８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。
図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１０９】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態における表示装置の主な構成要素を示す
分解斜視図である。当該表示装置は、発光手段１０と、
導光手段２０と、光取出手段３０と、光反射手段４０と
を有する。発光手段１０は、複数の発光部１１を持つ。
導光手段２０は、複数の導光体２１を支持基板２２の上
に配列している。光取出手段３０は、表面に複数の電極
３４を形成した透明基板３３と液晶封止材料３２とによ
り、液晶層３１を封止して構成する。
１の実施の形態における表示装置の主な構成要素を示す
分解斜視図である。当該表示装置は、発光手段１０と、
導光手段２０と、光取出手段３０と、光反射手段４０と
を有する。発光手段１０は、複数の発光部１１を持つ。
導光手段２０は、複数の導光体２１を支持基板２２の上
に配列している。光取出手段３０は、表面に複数の電極
３４を形成した透明基板３３と液晶封止材料３２とによ
り、液晶層３１を封止して構成する。
【０１１０】発光部１１の光軸１２は、導光体２１の端
部から光が入射するように配置されている。ここで、カ
ラー表示装置とした場合は、光軸１２からＲ、Ｇ、Ｂの
３色の光が導光体２１に入射する。また、光反射手段４
０は、導光体２１の他方の端部に達する光が反射される
ように、それぞれの構成要素が配置されている。電極３
４は、透明基板３３の液晶層３１に接する面に形成さ
れ、外部へ接続するための端子群３８を、図１に示すよ
うに透明基板３３の周辺部の２箇所に設けている。２つ
の端子群３８は、交互に電極３４を液晶層３１に提供し
ている。隣合う電極３４に電位差が与えられると、その
２つの電極３４の間の領域の液晶層３１から光が発する
仕組みである。
部から光が入射するように配置されている。ここで、カ
ラー表示装置とした場合は、光軸１２からＲ、Ｇ、Ｂの
３色の光が導光体２１に入射する。また、光反射手段４
０は、導光体２１の他方の端部に達する光が反射される
ように、それぞれの構成要素が配置されている。電極３
４は、透明基板３３の液晶層３１に接する面に形成さ
れ、外部へ接続するための端子群３８を、図１に示すよ
うに透明基板３３の周辺部の２箇所に設けている。２つ
の端子群３８は、交互に電極３４を液晶層３１に提供し
ている。隣合う電極３４に電位差が与えられると、その
２つの電極３４の間の領域の液晶層３１から光が発する
仕組みである。
【０１１１】本実施の形態の主要な構成要素は、発光手
段１０、導光手段２０、光取出手段３０である。以下
に、まず、導光手段２０と光取出手段３０の構成と動作
について説明し、次いで、発光手段１０の構成と動作に
ついて説明し、最後に、表示装置全体の動作を説明す
る。
段１０、導光手段２０、光取出手段３０である。以下
に、まず、導光手段２０と光取出手段３０の構成と動作
について説明し、次いで、発光手段１０の構成と動作に
ついて説明し、最後に、表示装置全体の動作を説明す
る。
【０１１２】（導光手段２０および光取出手段３０の構
成）図２は、導光手段２０および光取出手段３０の構成
を図１におけるＹＺ断面から説明した断面図である。図
３は、導光手段２０および光取出手段３０の構成を図１
におけるＸＺ断面から説明した断面図である。図２、図
３に示すように、導光体２１は、支持基板２２の上に光
吸収層２３、低屈折率材料２１ｂを順に積層し、更にそ
の上に断面が長方形、または正方形の高屈折率領域２１
ａと低屈折率領域２１ｂを交互に配置して構成される。
ここで、光吸収層２３を設けたのは、外部からの光が導
光体２１内部に進入し、再び外部に漏洩することによる
表示画像のコントラスの劣化を防止するためである。
成）図２は、導光手段２０および光取出手段３０の構成
を図１におけるＹＺ断面から説明した断面図である。図
３は、導光手段２０および光取出手段３０の構成を図１
におけるＸＺ断面から説明した断面図である。図２、図
３に示すように、導光体２１は、支持基板２２の上に光
吸収層２３、低屈折率材料２１ｂを順に積層し、更にそ
の上に断面が長方形、または正方形の高屈折率領域２１
ａと低屈折率領域２１ｂを交互に配置して構成される。
ここで、光吸収層２３を設けたのは、外部からの光が導
光体２１内部に進入し、再び外部に漏洩することによる
表示画像のコントラスの劣化を防止するためである。
【０１１３】次に、光取出手段３０は、以上に説明した
導光体２１と、透明基板３３とにより液晶層３１を挟ん
で構成される。透明基板３３は、表面に光散乱層３６を
形成した上に電極３４を形成し、更にその上部に配向膜
３５を形成している。ここで、複数の電極３４は、その
電位を外部から独立して制御できるようになっている。
また、配向膜３５は、電界がない状態において液晶分子
を強制的にある方向へ配向させるためのものである。透
明基板３３の液晶層３１に対応しない側の表面には、反
射防止膜３７を設けている。これは、光取出手段３０に
反射する光によるコントラストの劣化を防止するための
である。外部から反射防止膜３７に入射光は、反射防止
膜３７を透過し、光吸収層２３に吸収される。
導光体２１と、透明基板３３とにより液晶層３１を挟ん
で構成される。透明基板３３は、表面に光散乱層３６を
形成した上に電極３４を形成し、更にその上部に配向膜
３５を形成している。ここで、複数の電極３４は、その
電位を外部から独立して制御できるようになっている。
また、配向膜３５は、電界がない状態において液晶分子
を強制的にある方向へ配向させるためのものである。透
明基板３３の液晶層３１に対応しない側の表面には、反
射防止膜３７を設けている。これは、光取出手段３０に
反射する光によるコントラストの劣化を防止するための
である。外部から反射防止膜３７に入射光は、反射防止
膜３７を透過し、光吸収層２３に吸収される。
【０１１４】以上に説明した構成要素に関して、いくつ
か具体的な材料の種類、寸法、製造方法等の例を挙げ
る。精細度２００ｐｐｉのカラー表示装置においては、
導光体２１の高屈折率領域２１ａの配列ピッチは、画素
ピッチに対応した３２μｍとする。高屈折領域２１ａの
断面積は、低屈折率領域２１ｂの断面積に比べて６倍程
度とした。
か具体的な材料の種類、寸法、製造方法等の例を挙げ
る。精細度２００ｐｐｉのカラー表示装置においては、
導光体２１の高屈折率領域２１ａの配列ピッチは、画素
ピッチに対応した３２μｍとする。高屈折領域２１ａの
断面積は、低屈折率領域２１ｂの断面積に比べて６倍程
度とした。
【０１１５】なお、以上の説明において、電極３４は、
図１に示すように、１対の対応する２つの櫛歯状のもの
として簡略化して説明した。以下、電極３４について具
体的に説明する。図４は、本実施の形態における電極３
４の構成を示した図である。櫛歯状の電極３４の１本か
らさらに複数の枝分かれがあり、同様の対応する電極３
４と噛み合うように設置される。また、当該枝分かれの
１本からさらに複数の枝分かれがあり、同様の対応する
電極３４と噛み合わうように設置してもよい。これは、
本実施の形態における表示装置の表示領域の画素ピッチ
を１２０μｍにしているところ、１対の電極３４間のピ
ッチを５〜１０μｍにするためである。電極３４間のピ
ッチを狭くするのは、低電力駆動を可能とするためであ
る。
図１に示すように、１対の対応する２つの櫛歯状のもの
として簡略化して説明した。以下、電極３４について具
体的に説明する。図４は、本実施の形態における電極３
４の構成を示した図である。櫛歯状の電極３４の１本か
らさらに複数の枝分かれがあり、同様の対応する電極３
４と噛み合うように設置される。また、当該枝分かれの
１本からさらに複数の枝分かれがあり、同様の対応する
電極３４と噛み合わうように設置してもよい。これは、
本実施の形態における表示装置の表示領域の画素ピッチ
を１２０μｍにしているところ、１対の電極３４間のピ
ッチを５〜１０μｍにするためである。電極３４間のピ
ッチを狭くするのは、低電力駆動を可能とするためであ
る。
【０１１６】（導光手段２０および光取出手段３０の製
造方法）以下、導光体２１の製造方法について説明す
る。第１に、厚さ２５μｍ〜７５０μｍのポリマー材料
で形成された支持基板２２の表面に、感光性アクリル樹
脂等のポリマー材料をスピン塗布法等により全面に形成
する。第２に、フォトリソグラフィ法による露光工程と
エッチング工程とを経て、３２μｍピッチで配列された
高屈折率領域２１ａを形成する。
造方法）以下、導光体２１の製造方法について説明す
る。第１に、厚さ２５μｍ〜７５０μｍのポリマー材料
で形成された支持基板２２の表面に、感光性アクリル樹
脂等のポリマー材料をスピン塗布法等により全面に形成
する。第２に、フォトリソグラフィ法による露光工程と
エッチング工程とを経て、３２μｍピッチで配列された
高屈折率領域２１ａを形成する。
【０１１７】高屈折率領域２１ａの厚さは、３０μｍ程
度とする。なお、１０〜２０μｍ程度でもよい。ここ
で、高屈折率領域２１ａの厚さは、薄くなるに従い、光
取出し効率が増加する傾向にある。これは、高屈折領域
２１ａが薄くなるにつれ、高屈折率領域２１ａと低屈折
率領域２１ｂとの界面における全反射の回数が増加し、
光が取り出される所定の領域に到達する確率が高まるた
めである。
度とする。なお、１０〜２０μｍ程度でもよい。ここ
で、高屈折率領域２１ａの厚さは、薄くなるに従い、光
取出し効率が増加する傾向にある。これは、高屈折領域
２１ａが薄くなるにつれ、高屈折率領域２１ａと低屈折
率領域２１ｂとの界面における全反射の回数が増加し、
光が取り出される所定の領域に到達する確率が高まるた
めである。
【０１１８】第３に、ポリマー材料で組成が少し異なる
低屈折率材料をスピン塗布法により全面に形成する。そ
の後、表面を研磨することにより、高屈折率領域２１ａ
の上面を露出させる。このようにして、高屈折率領域２
１ａでは屈折率１．７前後、低屈折率領域２１ｂでは屈
折率１．５前後の材料を用いて、導光体２１を製造す
る。
低屈折率材料をスピン塗布法により全面に形成する。そ
の後、表面を研磨することにより、高屈折率領域２１ａ
の上面を露出させる。このようにして、高屈折率領域２
１ａでは屈折率１．７前後、低屈折率領域２１ｂでは屈
折率１．５前後の材料を用いて、導光体２１を製造す
る。
【０１１９】次に、透明基板３３としては、アクリル系
樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリエーテ
ルスルホン等のプラスチック基板を利用することができ
る。光散乱層３６には、反射型ＬＣＤの内部散乱体やバ
ックライトの光拡散材料として用いられているポリマー
材料を利用することができる。電極３４は、Ａｌ、Ｃｒ
等の金属材料、またはＩＴＯ等の透明電極材料をスパッ
タ法などで全面に形成し、フォトリソグラフィ法により
パターン化して形成される。
樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリエーテ
ルスルホン等のプラスチック基板を利用することができ
る。光散乱層３６には、反射型ＬＣＤの内部散乱体やバ
ックライトの光拡散材料として用いられているポリマー
材料を利用することができる。電極３４は、Ａｌ、Ｃｒ
等の金属材料、またはＩＴＯ等の透明電極材料をスパッ
タ法などで全面に形成し、フォトリソグラフィ法により
パターン化して形成される。
【０１２０】配向膜３５は、ポリイミドやその前駆体で
あるポリアミック酸をスピン塗布法等により全面に形成
し、ホットプレート等で加熱焼成した後に、ラビング処
理を施して形成される。液晶層３１としては、ＴＦＴ−
ＬＣＤに一般的に使用されているＴＮ（ツイスティッド
ネマティック）材料を使用し、やはりＴＦＴ−ＬＣＤの
液晶組立工程に一般に使用されているスペーサ技術によ
り、その厚さを２〜５μｍの範囲に設定する。あるい
は、表示面積が小さければスペーサを使用せずに液晶封
止材料３２の厚さで液晶層３１の厚さを同様の値の範囲
に規定してもよい。もちろん、本実施の形態の導光体の
製造法や寸法は、以上に挙げた数値例や製造方法に限定
されるものではない。
あるポリアミック酸をスピン塗布法等により全面に形成
し、ホットプレート等で加熱焼成した後に、ラビング処
理を施して形成される。液晶層３１としては、ＴＦＴ−
ＬＣＤに一般的に使用されているＴＮ（ツイスティッド
ネマティック）材料を使用し、やはりＴＦＴ−ＬＣＤの
液晶組立工程に一般に使用されているスペーサ技術によ
り、その厚さを２〜５μｍの範囲に設定する。あるい
は、表示面積が小さければスペーサを使用せずに液晶封
止材料３２の厚さで液晶層３１の厚さを同様の値の範囲
に規定してもよい。もちろん、本実施の形態の導光体の
製造法や寸法は、以上に挙げた数値例や製造方法に限定
されるものではない。
【０１２１】（導光手段２０および光取出手段３０の動
作）次に、図１〜図６を参照しながら、本実施の形態に
おける導光手段２０および光取出手段３０の動作を説明
する。図５は、液晶層３１の液晶分子が基板に平行に配
向した状態を示す断面図である。図６は、液晶層３１の
液晶分子が基板に垂直に配向した状態を示す断面図であ
る。発光手段１０の個々の発光部１１から発せられた光
は、対向して配置された導光体２１に入射し、導光体２
１の高屈折率領域２１ａの内部を、低屈折率領域２１ｂ
と液晶層３１との界面で全反射を繰り返しながら伝播す
る。
作）次に、図１〜図６を参照しながら、本実施の形態に
おける導光手段２０および光取出手段３０の動作を説明
する。図５は、液晶層３１の液晶分子が基板に平行に配
向した状態を示す断面図である。図６は、液晶層３１の
液晶分子が基板に垂直に配向した状態を示す断面図であ
る。発光手段１０の個々の発光部１１から発せられた光
は、対向して配置された導光体２１に入射し、導光体２
１の高屈折率領域２１ａの内部を、低屈折率領域２１ｂ
と液晶層３１との界面で全反射を繰り返しながら伝播す
る。
【０１２２】図５に示すように、電極３４ａと電極３４
ｂとの間に電位差が与えられないときは、液晶分子は、
基板にほぼ平行な方向に配向されており、高屈折率領域
２１ａを進行する光に対して液晶層３１の屈折率は約
１．５となる。従って、光が液晶層３１へ漏れ出すこと
はない。
ｂとの間に電位差が与えられないときは、液晶分子は、
基板にほぼ平行な方向に配向されており、高屈折率領域
２１ａを進行する光に対して液晶層３１の屈折率は約
１．５となる。従って、光が液晶層３１へ漏れ出すこと
はない。
【０１２３】これに対し、図５に示すように電極３４ａ
と電極３４ｂとの間に電位差が与えられて電界が形成さ
れると、液晶分子は電界の方向に（垂直に）配向して屈
折率が約１．７に上昇する。従って、液晶層３１と高屈
折率領域２１ａとの界面での全反射条件が破れる。よっ
て、漏洩した光は、液晶層３１を伝播して光散乱層３６
に鋭角で入射する。これらの光は、光散乱層３６で拡散
された後に、透明基板３３と反射防止膜３７とを順に透
過して観察者に至る。ここで、光散乱層３６を設けたの
は、観察者がどの角度から表示装置を見ても、同様の画
像を認識できるようにである。
と電極３４ｂとの間に電位差が与えられて電界が形成さ
れると、液晶分子は電界の方向に（垂直に）配向して屈
折率が約１．７に上昇する。従って、液晶層３１と高屈
折率領域２１ａとの界面での全反射条件が破れる。よっ
て、漏洩した光は、液晶層３１を伝播して光散乱層３６
に鋭角で入射する。これらの光は、光散乱層３６で拡散
された後に、透明基板３３と反射防止膜３７とを順に透
過して観察者に至る。ここで、光散乱層３６を設けたの
は、観察者がどの角度から表示装置を見ても、同様の画
像を認識できるようにである。
【０１２４】なお、電極３４ａと電極３４ｂとの間に電
位差がないときに、液晶分子が基板に垂直に配向し、電
極３４ａと電極３４ｂとの間に電位差があるときに、液
晶分子が基板に平行に配向するといった構成も、正の誘
電異方性をもつポジ型のネマチック液晶を用いれば可能
である。これらの構成の違いは、液晶層３１に使用する
材料の性質等に起因する。
位差がないときに、液晶分子が基板に垂直に配向し、電
極３４ａと電極３４ｂとの間に電位差があるときに、液
晶分子が基板に平行に配向するといった構成も、正の誘
電異方性をもつポジ型のネマチック液晶を用いれば可能
である。これらの構成の違いは、液晶層３１に使用する
材料の性質等に起因する。
【０１２５】さらに、電極３４ａと電極３４ｂとの間に
電位差がないときに、光が漏洩する配向とし、電極３４
ａと電極３４ｂとの間に電位差があるときに、光が漏洩
しない配向とする構成も可能である。しかしながら、本
実施の形態における表示装置は、通常の液晶表示装置の
ように、常時バックライトを点灯させる構成とは異な
り、表示領域の一部のみで画像を表示することもでき、
常時すべての表示領域から光を取り出す必要はない。よ
って、光を取り出す領域に電位差を与える構成のほう
が、低消費電力で動作させることができる。
電位差がないときに、光が漏洩する配向とし、電極３４
ａと電極３４ｂとの間に電位差があるときに、光が漏洩
しない配向とする構成も可能である。しかしながら、本
実施の形態における表示装置は、通常の液晶表示装置の
ように、常時バックライトを点灯させる構成とは異な
り、表示領域の一部のみで画像を表示することもでき、
常時すべての表示領域から光を取り出す必要はない。よ
って、光を取り出す領域に電位差を与える構成のほう
が、低消費電力で動作させることができる。
【０１２６】なお、以上の説明において、図５、図６に
模式的に示した液晶分子の配向状態はひとつの例であ
る。実際には、配向膜３５のラビング処理や液晶の誘電
率異方性選択により、様々な配向状態を実現することが
可能である。本発明において重要なのは、液晶の配向状
態を電界の有無により外部から制御し、光が液晶層に入
射するときに感じる屈折率を変化させるという概念であ
る。即ち、光が導光体から漏洩するか否かを電圧の印加
という手段により外部から制御している点が重要であ
る。
模式的に示した液晶分子の配向状態はひとつの例であ
る。実際には、配向膜３５のラビング処理や液晶の誘電
率異方性選択により、様々な配向状態を実現することが
可能である。本発明において重要なのは、液晶の配向状
態を電界の有無により外部から制御し、光が液晶層に入
射するときに感じる屈折率を変化させるという概念であ
る。即ち、光が導光体から漏洩するか否かを電圧の印加
という手段により外部から制御している点が重要であ
る。
【０１２７】（発光手段１０の構成）図７は、本実施の
形態における発光手段１０の主要な構成要素とその配置
を模式的に示した断面図である。発光手段１０は、後述
の一連の薄膜製造工程により透明基板６０の上に形成さ
れる発光部１１と、それを駆動するための回路とから構
成される。
形態における発光手段１０の主要な構成要素とその配置
を模式的に示した断面図である。発光手段１０は、後述
の一連の薄膜製造工程により透明基板６０の上に形成さ
れる発光部１１と、それを駆動するための回路とから構
成される。
【０１２８】発光部１１は、有機エレクトロルミネセン
ス（ＥＬ）層７１を透明電極７０と不透明電極７２とで
挟んで構成される２端子素子（ダイオード）である。発
光部１１が外部の水分の影響により劣化することを防ぐ
ために、不透明電極７２の外側に封止層７３を設ける。
透明電極７０の一部は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の
ソース／ドレイン電極６８に、不透明電極７２は、図７
には示されていない配線により外部にそれぞれ接続され
ている。
ス（ＥＬ）層７１を透明電極７０と不透明電極７２とで
挟んで構成される２端子素子（ダイオード）である。発
光部１１が外部の水分の影響により劣化することを防ぐ
ために、不透明電極７２の外側に封止層７３を設ける。
透明電極７０の一部は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の
ソース／ドレイン電極６８に、不透明電極７２は、図７
には示されていない配線により外部にそれぞれ接続され
ている。
【０１２９】（発光手段１０の製造方法）次に、図８を
参照しながら、本実施の形態における発光手段１０の製
造工程について説明する。製造工程は、ＴＦＴを形成す
る前工程と、有機ＥＬ材料を用いて発光素子を形成する
後工程とに大別される。
参照しながら、本実施の形態における発光手段１０の製
造工程について説明する。製造工程は、ＴＦＴを形成す
る前工程と、有機ＥＬ材料を用いて発光素子を形成する
後工程とに大別される。
【０１３０】（前工程）前工程のＴＦＴ製造工程におい
ては、実に様々な種類のＴＦＴを採用することができ
る。本実施の形態においては、トップゲート型の多結晶
シリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ) ＴＦＴの例を取り上げて説
明する。第１に、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）等
の高融点材料を、ガラス等の透明基板６０上にスパッタ
法等により形成する。これをフォトリソグラフィ法によ
りパターンを形成して、遮光層６１を形成する。ＷＳｉ
の場合は遮光層６１の厚さとして１００〜２００ｎｍも
あれば十分である。
ては、実に様々な種類のＴＦＴを採用することができ
る。本実施の形態においては、トップゲート型の多結晶
シリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ) ＴＦＴの例を取り上げて説
明する。第１に、タングステンシリサイド（ＷＳｉ）等
の高融点材料を、ガラス等の透明基板６０上にスパッタ
法等により形成する。これをフォトリソグラフィ法によ
りパターンを形成して、遮光層６１を形成する。ＷＳｉ
の場合は遮光層６１の厚さとして１００〜２００ｎｍも
あれば十分である。
【０１３１】第２に、酸素とシラン（ＳｉＨ4)等のＳｉ
を含むガスとを、プラズマ中で分解して基板上に堆積す
るＣＶＤ法等により、ＳｉＯ2 からなるバリア層６２を
一面に形成する。これは、後続のプロセス中に透明基板
６０の中に含まれる不純物元素がこれより上の層に拡散
するのを防ぐための層である。その厚さは、３００〜５
００ｎｍとする。
を含むガスとを、プラズマ中で分解して基板上に堆積す
るＣＶＤ法等により、ＳｉＯ2 からなるバリア層６２を
一面に形成する。これは、後続のプロセス中に透明基板
６０の中に含まれる不純物元素がこれより上の層に拡散
するのを防ぐための層である。その厚さは、３００〜５
００ｎｍとする。
【０１３２】第３に、ｐｏｌｙ−Ｓｉ層の前駆膜である
アモルファスＳｉ（ａ−Ｓｉ）層を、プラズマＣＶＤ
法、減圧ＣＶＤ法、スパッタ法等のいずれかの成膜方法
により形成する。その厚さは、１００ｎｍ程度とする。
これにエキシマレーザーからの数１０ナノ秒の非常に短
いパルス光を照射して瞬間的に溶融し、ｐｏｌｙ−Ｓｉ
層に改質する。このときの照射エネルギー密度が４００
ｍＪ／ｃｍ2 前後であると、特性のよいｐｏｌｙ−Ｓｉ
ＴＦＴが得られることが知られている。
アモルファスＳｉ（ａ−Ｓｉ）層を、プラズマＣＶＤ
法、減圧ＣＶＤ法、スパッタ法等のいずれかの成膜方法
により形成する。その厚さは、１００ｎｍ程度とする。
これにエキシマレーザーからの数１０ナノ秒の非常に短
いパルス光を照射して瞬間的に溶融し、ｐｏｌｙ−Ｓｉ
層に改質する。このときの照射エネルギー密度が４００
ｍＪ／ｃｍ2 前後であると、特性のよいｐｏｌｙ−Ｓｉ
ＴＦＴが得られることが知られている。
【０１３３】このｐｏｌｙ−Ｓｉ層をフォトリソグラフ
ィ法によりパターニングし、厚さ５０ｎｍ程度のＳｉＯ
2 膜と、厚さ２００ｎｍ程度のＷＳｉ層とを同様にして
形成する。そして、フォトリソグラフィ法によりＷＳｉ
層をパターニングすることにより、ゲート絶縁膜６５と
ゲート電極６６とを形成する。
ィ法によりパターニングし、厚さ５０ｎｍ程度のＳｉＯ
2 膜と、厚さ２００ｎｍ程度のＷＳｉ層とを同様にして
形成する。そして、フォトリソグラフィ法によりＷＳｉ
層をパターニングすることにより、ゲート絶縁膜６５と
ゲート電極６６とを形成する。
【０１３４】次に、イオンドーピング法等により、薄膜
半導体６４の領域に選択的に高濃度のリン（Ｐ）または
ボロン（Ｂ）を導入する。その後、５００℃程度の温度
に、基板を加熱して、導入した不純物元素を活性化す
る。このときの不純物元素の濃度、加熱時間、温度等の
プロセス条件は重要である。これらのプロセス条件は、
後の配線材料との間にオーミックコンタクトが得られる
ように決定される。
半導体６４の領域に選択的に高濃度のリン（Ｐ）または
ボロン（Ｂ）を導入する。その後、５００℃程度の温度
に、基板を加熱して、導入した不純物元素を活性化す
る。このときの不純物元素の濃度、加熱時間、温度等の
プロセス条件は重要である。これらのプロセス条件は、
後の配線材料との間にオーミックコンタクトが得られる
ように決定される。
【０１３５】こうして、ＴＦＴのソース／ドレイン領域
６４が形成される。不純物元素を導入していない領域
は、ＴＦＴのチャネル領域６３となる。ＳｉＯ2 等の層
間絶縁膜６７をプラズマＣＶＤ法等により形成し、コン
タクトホールを開ける。低抵抗の金属材料でソース／ド
レイン電極６８および配線を形成する。これにより、前
工程のＴＦＴ製造工程が完了する。
６４が形成される。不純物元素を導入していない領域
は、ＴＦＴのチャネル領域６３となる。ＳｉＯ2 等の層
間絶縁膜６７をプラズマＣＶＤ法等により形成し、コン
タクトホールを開ける。低抵抗の金属材料でソース／ド
レイン電極６８および配線を形成する。これにより、前
工程のＴＦＴ製造工程が完了する。
【０１３６】（後工程）後工程の発光部１１の製造工程
においては、第１に、アクリル系樹脂等の透明絶縁材料
を用いて、表面を平坦にするための層（平坦化膜６９）
を全面に形成する。平坦化膜６９の一部にコンタクトホ
ールを開け、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）等の発光
部１１の陽極となる材料を全面にスパッタ法により成膜
する。これをフォトリソグラフィ法によりパターニング
して透明電極７０を形成する。陽極材料としてＩＴＯを
使用した場合は、シート抵抗２０／□程度、厚さ１００
ｎｍ程度に形成する。
においては、第１に、アクリル系樹脂等の透明絶縁材料
を用いて、表面を平坦にするための層（平坦化膜６９）
を全面に形成する。平坦化膜６９の一部にコンタクトホ
ールを開け、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）等の発光
部１１の陽極となる材料を全面にスパッタ法により成膜
する。これをフォトリソグラフィ法によりパターニング
して透明電極７０を形成する。陽極材料としてＩＴＯを
使用した場合は、シート抵抗２０／□程度、厚さ１００
ｎｍ程度に形成する。
【０１３７】第２に、図７に示すように有機ＥＬ層７１
を透明電極７０の上部に形成する。有機ＥＬ層７１とし
ては、発光層と正孔注入輸送層からなる２層構成、これ
に電子注入輸送層を加えた３層構成、更に金属電極との
界面に薄い絶縁膜を配置した構成等が知られている。こ
れらの構成のうちのいずれも図７の構成に適用可能であ
る。即ち、図７においては単に有機ＥＬ層７１として示
しているが、細かく見れば、このように様々な構成が可
能である。
を透明電極７０の上部に形成する。有機ＥＬ層７１とし
ては、発光層と正孔注入輸送層からなる２層構成、これ
に電子注入輸送層を加えた３層構成、更に金属電極との
界面に薄い絶縁膜を配置した構成等が知られている。こ
れらの構成のうちのいずれも図７の構成に適用可能であ
る。即ち、図７においては単に有機ＥＬ層７１として示
しているが、細かく見れば、このように様々な構成が可
能である。
【０１３８】有機ＥＬ層７１の製造方法は、スピン塗布
法、真空蒸着法、インクジェット印刷法等が知られてい
る。それぞれの製造方法に対応して、高分子系か低分子
系か等の有機ＥＬ材料の選択、下地の構造、上部電極の
製造方法等の製造条件が定められる。本実施の形態にお
いて、有機ＥＬ層７１の正孔注入輸送層の材料として
は、例えばトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、またはポルフィリン誘導体等が使用される。
発光層の材料としては、例えば８−ヒドロキシキノリン
およびその誘導体の金属錯体、テトラフェニルブタジエ
ン誘導体、またはジスチリルアリール誘導体等が使用さ
れる。正孔注入輸送層および発光層は、それぞれ真空蒸
着法により各々５０ｎｍ程度の厚さに積層して形成され
る。
法、真空蒸着法、インクジェット印刷法等が知られてい
る。それぞれの製造方法に対応して、高分子系か低分子
系か等の有機ＥＬ材料の選択、下地の構造、上部電極の
製造方法等の製造条件が定められる。本実施の形態にお
いて、有機ＥＬ層７１の正孔注入輸送層の材料として
は、例えばトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、またはポルフィリン誘導体等が使用される。
発光層の材料としては、例えば８−ヒドロキシキノリン
およびその誘導体の金属錯体、テトラフェニルブタジエ
ン誘導体、またはジスチリルアリール誘導体等が使用さ
れる。正孔注入輸送層および発光層は、それぞれ真空蒸
着法により各々５０ｎｍ程度の厚さに積層して形成され
る。
【０１３９】なお、図７においては、有機ＥＬ層７１が
透明電極７０をほぼ覆うようにパターン化されて描かれ
ている。しかしながら、有機ＥＬ層７１は、絶縁材料で
あるため、必ずしもパターン化は必要ではなく、全面を
覆っていても構わない。但し、カラーディスプレイへ応
用するには少なくとも３種類の発光とその分離が必要な
ので、有機ＥＬ層７１のパターン化が必要である。
透明電極７０をほぼ覆うようにパターン化されて描かれ
ている。しかしながら、有機ＥＬ層７１は、絶縁材料で
あるため、必ずしもパターン化は必要ではなく、全面を
覆っていても構わない。但し、カラーディスプレイへ応
用するには少なくとも３種類の発光とその分離が必要な
ので、有機ＥＬ層７１のパターン化が必要である。
【０１４０】第３に、発光部１１の陰極として、アルミ
ニウム−リチウム合金等の材料を、金属のシャドウマス
クを通して厚さ２００ｎｍ程度に真空蒸着する等して、
不透明電極７２を形成する。最後に、有機ＥＬ層７１を
酸素や湿気から保護する目的で、ＳｉＯ2 、ＳｉＮｘ、
ＳｉＯＮ、等からなる封止層７３を全面に設ける。ある
いは、ガラスあるいは金属製のカバーで素子全体を覆
い、窒素やアルゴン等の不活性ガスにより空気を置換し
て封止層７３としてもよい。
ニウム−リチウム合金等の材料を、金属のシャドウマス
クを通して厚さ２００ｎｍ程度に真空蒸着する等して、
不透明電極７２を形成する。最後に、有機ＥＬ層７１を
酸素や湿気から保護する目的で、ＳｉＯ2 、ＳｉＮｘ、
ＳｉＯＮ、等からなる封止層７３を全面に設ける。ある
いは、ガラスあるいは金属製のカバーで素子全体を覆
い、窒素やアルゴン等の不活性ガスにより空気を置換し
て封止層７３としてもよい。
【０１４１】図８は、発光手段１０の構成を示す回路図
である。図９は、発光手段１０の構成を示すタイミング
チャートである。ここで、発光部１１にはＬＥＤの記号
を、また、この一端に接続されてＬＥＤに電流を供給す
るＴＦＴにはＴｒ３の記号を付している。更に、Ｔｒ３
のゲートを一定の電位に保持する静電容量Ｃ、映像信号
に対応した所望の電圧までＣを充電するためのＴｒ１、
およびＣの電位をＴｒ３のゲートに転送するスイッチと
して機能するＴｒ２が、図８のように接続されている。
Ｔｒ３のドレイン電極は、電源Ｖｄｄに接続される。
である。図９は、発光手段１０の構成を示すタイミング
チャートである。ここで、発光部１１にはＬＥＤの記号
を、また、この一端に接続されてＬＥＤに電流を供給す
るＴＦＴにはＴｒ３の記号を付している。更に、Ｔｒ３
のゲートを一定の電位に保持する静電容量Ｃ、映像信号
に対応した所望の電圧までＣを充電するためのＴｒ１、
およびＣの電位をＴｒ３のゲートに転送するスイッチと
して機能するＴｒ２が、図８のように接続されている。
Ｔｒ３のドレイン電極は、電源Ｖｄｄに接続される。
【０１４２】以下、図９の点線で囲まれた部分の回路を
発光素子と呼ぶこととする。図８に示すように、発光手
段１０には、複数の発光素子が１次元に配列され、これ
らを駆動するためのＴＦＴ回路（シフトレジスタ）が設
けられる。なお、これらのＴＦＴ回路は、多結晶シリコ
ン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）ＴＦＴを用いて構成され、特に、
ｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴの両者を用いてＣＭＯＳ回路を
構成することが望ましい。
発光素子と呼ぶこととする。図８に示すように、発光手
段１０には、複数の発光素子が１次元に配列され、これ
らを駆動するためのＴＦＴ回路（シフトレジスタ）が設
けられる。なお、これらのＴＦＴ回路は、多結晶シリコ
ン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）ＴＦＴを用いて構成され、特に、
ｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴの両者を用いてＣＭＯＳ回路を
構成することが望ましい。
【０１４３】次に、図７、図８、図９を参照しながら、
本実施の形態における発光手段１０の動作について説明
する。図８のシフトレジスタ回路にＣＬＫ（クロック信
号）、ＳＴ（スタート信号）等の制御信号を供給して、
複数配列された個々の発光素子のＴｒ１を端から順番に
導通させる。これに同期して表示すべき映像信号をＤＡ
ＴＡとして与えると、それぞれの静電容量Ｃに映像信号
が書き込まれる。
本実施の形態における発光手段１０の動作について説明
する。図８のシフトレジスタ回路にＣＬＫ（クロック信
号）、ＳＴ（スタート信号）等の制御信号を供給して、
複数配列された個々の発光素子のＴｒ１を端から順番に
導通させる。これに同期して表示すべき映像信号をＤＡ
ＴＡとして与えると、それぞれの静電容量Ｃに映像信号
が書き込まれる。
【０１４４】こうして全ての発光素子に映像信号が書き
込まれた後に、ＥＮ信号（イネーブル信号）を与えて全
ての発光素子のＴｒ２を同時に導通させると、Ｔｒ３の
ゲート電極にそれぞれの映像信号に対応した所望の電圧
が印加される。ゲート電極に電圧が印加されと、電源Ｖ
ｄｄからこの電圧に対応した電流がＬＥＤに供給され、
図７に示したように、有機ＥＬ層７１から透明基板６０
の方向へ光が発せられる。発せられた光の一部は、透明
基板６０を透過して、（図示していない）観察者へ導か
れる。
込まれた後に、ＥＮ信号（イネーブル信号）を与えて全
ての発光素子のＴｒ２を同時に導通させると、Ｔｒ３の
ゲート電極にそれぞれの映像信号に対応した所望の電圧
が印加される。ゲート電極に電圧が印加されと、電源Ｖ
ｄｄからこの電圧に対応した電流がＬＥＤに供給され、
図７に示したように、有機ＥＬ層７１から透明基板６０
の方向へ光が発せられる。発せられた光の一部は、透明
基板６０を透過して、（図示していない）観察者へ導か
れる。
【０１４５】この動作を図９のタイミングチャートに基
づいて説明する。シフトレジスタは、ＣＬＫとその反対
の値を示すＣＬＫバーとにより当該レジスタの動作タイ
ミングが図られている。まず、ＳＴが高レベルとなる
と、ＯＵＴ＃１が高レベルとなり、発光素子＃１のＴｒ
１が導通し、発光素子＃１の静電容量Ｃに画像信号が書
き込まれる。次のクロックタイミングで、ＯＵＴ＃２が
高レベルとなり、発光素子＃２のＴｒ１が導通し、発光
素子＃２の静電容量Ｃに画像信号が書き込まれる。以
下、順番にＯＵＴ＃ｎまで同様の動作が行われる。
づいて説明する。シフトレジスタは、ＣＬＫとその反対
の値を示すＣＬＫバーとにより当該レジスタの動作タイ
ミングが図られている。まず、ＳＴが高レベルとなる
と、ＯＵＴ＃１が高レベルとなり、発光素子＃１のＴｒ
１が導通し、発光素子＃１の静電容量Ｃに画像信号が書
き込まれる。次のクロックタイミングで、ＯＵＴ＃２が
高レベルとなり、発光素子＃２のＴｒ１が導通し、発光
素子＃２の静電容量Ｃに画像信号が書き込まれる。以
下、順番にＯＵＴ＃ｎまで同様の動作が行われる。
【０１４６】ここで、ＯＵＴ＃１（発光素子＃１）〜Ｏ
ＵＴ＃ｎ（発光素子＃ｎ）までで画像の１ラインを構成
する。よって、ＯＵＴ＃ｎまで終了すると、１ライン分
の画像信号が各々の発光素子の静電容量Ｃに蓄えられた
ことになる。ここで、ＥＮを高レベルとすることによ
り、各々の発光素子のＴｒ２を同時に導通させると、各
々の発光素子のＴｒ３のゲート電極に、各々の静電容量
に蓄えられた電圧が印加されることになる。これで、画
像１ライン分の処理が終了する。
ＵＴ＃ｎ（発光素子＃ｎ）までで画像の１ラインを構成
する。よって、ＯＵＴ＃ｎまで終了すると、１ライン分
の画像信号が各々の発光素子の静電容量Ｃに蓄えられた
ことになる。ここで、ＥＮを高レベルとすることによ
り、各々の発光素子のＴｒ２を同時に導通させると、各
々の発光素子のＴｒ３のゲート電極に、各々の静電容量
に蓄えられた電圧が印加されることになる。これで、画
像１ライン分の処理が終了する。
【０１４７】次のクロックタイミングで、また、ＳＴが
高レベルとなり、上記と同様の処理により、次のライン
の処理が行われる。このようにして、図７、図８の構成
により任意の強度パターンの発光を得ることができる。
ここで、Ｔｒ２が非導通状態のときも、Ｔｒ３はＬＥＤ
へ電流を供給し続ける。よって、映像信号をそれぞれの
静電容量Ｃへ書き込んでいる間は、それぞれのＬＥＤ
に、その前に書き込まれた映像信号に対応した電流が流
れている。ＥＮ信号を与えることにより、全ての発光素
子の光量を同時に変化させることができる。
高レベルとなり、上記と同様の処理により、次のライン
の処理が行われる。このようにして、図７、図８の構成
により任意の強度パターンの発光を得ることができる。
ここで、Ｔｒ２が非導通状態のときも、Ｔｒ３はＬＥＤ
へ電流を供給し続ける。よって、映像信号をそれぞれの
静電容量Ｃへ書き込んでいる間は、それぞれのＬＥＤ
に、その前に書き込まれた映像信号に対応した電流が流
れている。ＥＮ信号を与えることにより、全ての発光素
子の光量を同時に変化させることができる。
【０１４８】（全体動作の説明）次に、図１および図９
を参照しながら、本実施の形態の全体の動作を説明す
る。まず、表示すべき画像の第１列に対応する映像信号
を、発光手段１０の各発光素子の静電容量Ｃに書き込
む。次に、図９のＥＮ信号が与えられたとき、発光手段
１０から図１に示す表示領域の第１列に対応する強度パ
ターンの光が出力され、各発光素子に対応した導光体２
１の高屈折率領域２１ａに入射して伝播する。
を参照しながら、本実施の形態の全体の動作を説明す
る。まず、表示すべき画像の第１列に対応する映像信号
を、発光手段１０の各発光素子の静電容量Ｃに書き込
む。次に、図９のＥＮ信号が与えられたとき、発光手段
１０から図１に示す表示領域の第１列に対応する強度パ
ターンの光が出力され、各発光素子に対応した導光体２
１の高屈折率領域２１ａに入射して伝播する。
【０１４９】これと同時に、図１の表示領域の第１列に
位置する電極３４ａ、３４ｂに制御信号を与えて、対応
する場所の液晶層３１の配向を変化させる。このように
して、発光手段１０が出力した光は、表示領域の第１列
のみから取り出される。以上の動作を全ての列に関して
繰り返すことにより、任意の画像を表示することができ
る。ここで、表示動作中のどの瞬間においても、光が漏
れてくるのは表示領域の中の１列のみである。しかしな
がら、ＣＲＴやレーザー・ディスプレイ等と同様に、人
間の眼の残像現象により観察者には通常の２次元画像に
写る。
位置する電極３４ａ、３４ｂに制御信号を与えて、対応
する場所の液晶層３１の配向を変化させる。このように
して、発光手段１０が出力した光は、表示領域の第１列
のみから取り出される。以上の動作を全ての列に関して
繰り返すことにより、任意の画像を表示することができ
る。ここで、表示動作中のどの瞬間においても、光が漏
れてくるのは表示領域の中の１列のみである。しかしな
がら、ＣＲＴやレーザー・ディスプレイ等と同様に、人
間の眼の残像現象により観察者には通常の２次元画像に
写る。
【０１５０】以上に説明した本実施の形態において、導
光体２１の設計、製造方法によっては、導光体２１の内
部における光の減衰が無視できないレベルになることが
ある。その結果、表示される画像は、発光手段１０から
遠い列ほど暗くなり、例えば全領域に白を表示した場合
になだらかな諧調差が目視で確認できるほどになる。
光体２１の設計、製造方法によっては、導光体２１の内
部における光の減衰が無視できないレベルになることが
ある。その結果、表示される画像は、発光手段１０から
遠い列ほど暗くなり、例えば全領域に白を表示した場合
になだらかな諧調差が目視で確認できるほどになる。
【０１５１】導光体２１の内部における光の減衰は、高
屈折率領域２１ａと低屈折率領域２１ｂとの界面の形状
異常や、導光体２１の材料自体の性質が原因で発生す
る。そのため、それぞれ、製造工程の改善、材料の選択
により、この問題を軽減あるいは解消することができ
る。また、光の減衰量は、個々の導光体２１について正
確に測定できるので、それに応じて予め映像信号を補正
することにより、この問題を解消することができる。即
ち、表示装置に入力された画像信号を上記測定結果を基
にしたパラメータを有する画像補正回路を通すことによ
り行う。また、光取出手段３０の光取り出しの効率を補
正することにより、行うことも可能である。例えば、電
極３４の配列ピッチを補正する、電極３４に印加する電
圧の値を補正する、といった方法がある。ここで、配列
ピッチの補正とは、あらかじめ、導光体２１における光
の減衰量に応じて、発光手段１０から遠い列の電極３４
の配列ピッチを大きくして、光取り出し領域を広げて、
そこから光を取り出すようにすることである。
屈折率領域２１ａと低屈折率領域２１ｂとの界面の形状
異常や、導光体２１の材料自体の性質が原因で発生す
る。そのため、それぞれ、製造工程の改善、材料の選択
により、この問題を軽減あるいは解消することができ
る。また、光の減衰量は、個々の導光体２１について正
確に測定できるので、それに応じて予め映像信号を補正
することにより、この問題を解消することができる。即
ち、表示装置に入力された画像信号を上記測定結果を基
にしたパラメータを有する画像補正回路を通すことによ
り行う。また、光取出手段３０の光取り出しの効率を補
正することにより、行うことも可能である。例えば、電
極３４の配列ピッチを補正する、電極３４に印加する電
圧の値を補正する、といった方法がある。ここで、配列
ピッチの補正とは、あらかじめ、導光体２１における光
の減衰量に応じて、発光手段１０から遠い列の電極３４
の配列ピッチを大きくして、光取り出し領域を広げて、
そこから光を取り出すようにすることである。
【０１５２】（第２の実施の形態）図１０は、第２の実
施の形態における表示装置の主な構成要素を示す分解斜
視図である。図１１は、第２の実施の形態における発光
手段１０を示す回路図である。図１２は、第２の実施の
形態における発光手段１０を示すタイミングチャートで
ある。図１３は、第２の実施の形態における光取出手段
３０の構成を示す平面図である。これらの図において、
図１に示した第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ
番号を付している。第２の実施の形態の構成において、
第１の実施の形態の構成と異なるのは、光吸収手段５０
を備える点と、光取出手段３０および発光手段１０の設
計が異なる点である。以下、順に説明する。
施の形態における表示装置の主な構成要素を示す分解斜
視図である。図１１は、第２の実施の形態における発光
手段１０を示す回路図である。図１２は、第２の実施の
形態における発光手段１０を示すタイミングチャートで
ある。図１３は、第２の実施の形態における光取出手段
３０の構成を示す平面図である。これらの図において、
図１に示した第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ
番号を付している。第２の実施の形態の構成において、
第１の実施の形態の構成と異なるのは、光吸収手段５０
を備える点と、光取出手段３０および発光手段１０の設
計が異なる点である。以下、順に説明する。
【０１５３】図１３において、導光手段２０から光が取
り出される領域は、液晶層３１と電極３４とが重なって
いる領域である。当該領域は、画像の表示に用いられる
表示領域３０ａと、画像の表示ではなく映像信号に応じ
て光量を減衰させる機能を持つ諧調調整領域３０ｂとに
分割されている。図１１に示すように、諧調調整領域３
０ｂから漏洩する光を吸収するために、光吸収手段５０
が領域３０ｂを覆うように配置されている。
り出される領域は、液晶層３１と電極３４とが重なって
いる領域である。当該領域は、画像の表示に用いられる
表示領域３０ａと、画像の表示ではなく映像信号に応じ
て光量を減衰させる機能を持つ諧調調整領域３０ｂとに
分割されている。図１１に示すように、諧調調整領域３
０ｂから漏洩する光を吸収するために、光吸収手段５０
が領域３０ｂを覆うように配置されている。
【０１５４】図１１において、各発光素子は、有機ＥＬ
材料等で形成されるＬＥＤと、ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ等
で形成されるＴｒ１とから構成される。これらの発光素
子をｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ等で形成される回路で駆動す
る。Ｔｒ１のドレイン電極には、電源Ｖｄｄが接続され
ている。各発光素子のＴｒ１は、導通か非導通かのどち
らかの状態しか取らない。即ち、図１２のタイミングチ
ャートに示すように、シフトレジスタの出力ＯＵＴ＃
１、ＯＵＴ＃２等が出力されているときだけ、発光素子
のＬＥＤに電流が流れて発光し、そのときの光量は１か
０かの２つのレベルのみが存在する。
材料等で形成されるＬＥＤと、ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ等
で形成されるＴｒ１とから構成される。これらの発光素
子をｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ等で形成される回路で駆動す
る。Ｔｒ１のドレイン電極には、電源Ｖｄｄが接続され
ている。各発光素子のＴｒ１は、導通か非導通かのどち
らかの状態しか取らない。即ち、図１２のタイミングチ
ャートに示すように、シフトレジスタの出力ＯＵＴ＃
１、ＯＵＴ＃２等が出力されているときだけ、発光素子
のＬＥＤに電流が流れて発光し、そのときの光量は１か
０かの２つのレベルのみが存在する。
【０１５５】上記の動作を図１２のタイミングチャート
に基づいて説明する。シフトレジスタは、ＣＬＫとその
反対の値を示すＣＬＫバーとにより当該レジスタの動作
タイミングが図られている。まず、ＳＴが高レベルとな
ると、ＯＵＴ＃１が高レベルとなり、発光素子＃１のＴ
ｒ１が導通し、ＬＥＤ＃１が発光する。次のクロックタ
イミングで、ＯＵＴ＃２が高レベルとなり、発光素子＃
２のＴｒ１が導通し、ＬＥＤ＃２が発光する。以下、順
番にＯＵＴ＃ｎまで同様の動作が行われる。
に基づいて説明する。シフトレジスタは、ＣＬＫとその
反対の値を示すＣＬＫバーとにより当該レジスタの動作
タイミングが図られている。まず、ＳＴが高レベルとな
ると、ＯＵＴ＃１が高レベルとなり、発光素子＃１のＴ
ｒ１が導通し、ＬＥＤ＃１が発光する。次のクロックタ
イミングで、ＯＵＴ＃２が高レベルとなり、発光素子＃
２のＴｒ１が導通し、ＬＥＤ＃２が発光する。以下、順
番にＯＵＴ＃ｎまで同様の動作が行われる。
【０１５６】ここで、ＯＵＴ＃１（ＬＥＤ＃１）〜ＯＵ
Ｔ＃ｎ（ＬＥＤ＃ｎ）までで画像の１ラインを構成す
る。よって、ＯＵＴ＃ｎまで終了すると、１ライン分、
発光したことになる。次に、また、ＳＴが高レベルとな
り、上記と同様の処理により、次のラインの処理が行わ
れる。この段階では、ディジタル的に所定のタイミング
で発光するにとどまり、光量調節は行わていない。この
点、この段階で光量調節が施された光が発せられる第１
の実施の形態と異なる。また、１ライン単位ではなく、
１画素単位で、導光体２１への入射が繰り返される。こ
の相違点により、本実施の形態のほうが、第１の実施の
形態と比較して、発光手段１０の回路構成を簡素なもの
とすることができる。
Ｔ＃ｎ（ＬＥＤ＃ｎ）までで画像の１ラインを構成す
る。よって、ＯＵＴ＃ｎまで終了すると、１ライン分、
発光したことになる。次に、また、ＳＴが高レベルとな
り、上記と同様の処理により、次のラインの処理が行わ
れる。この段階では、ディジタル的に所定のタイミング
で発光するにとどまり、光量調節は行わていない。この
点、この段階で光量調節が施された光が発せられる第１
の実施の形態と異なる。また、１ライン単位ではなく、
１画素単位で、導光体２１への入射が繰り返される。こ
の相違点により、本実施の形態のほうが、第１の実施の
形態と比較して、発光手段１０の回路構成を簡素なもの
とすることができる。
【０１５７】映像信号は、第１の実施の形態のように発
光手段１０には入力されず、図１３の電極３４に信号Ｍ
ＳＢ、ＭＳＢ−１、・・・、ＬＳＢとして入力される。
これらの信号が入力される電極３４の下部に存在する液
晶層３１の面積は、ＭＳＢからＬＳＢへなるに従って２
のべき乗分の１に設定されている。例えば、信号ＭＳＢ
−１が入力される電極３４の下部にある液晶層３１の面
積は、信号ＭＳＢが入力される電極３４の下部に存在す
る液晶層３１の面積の１／２である。ＭＳＢ−２の場合
はＭＳＢの場合の１／４倍となる。
光手段１０には入力されず、図１３の電極３４に信号Ｍ
ＳＢ、ＭＳＢ−１、・・・、ＬＳＢとして入力される。
これらの信号が入力される電極３４の下部に存在する液
晶層３１の面積は、ＭＳＢからＬＳＢへなるに従って２
のべき乗分の１に設定されている。例えば、信号ＭＳＢ
−１が入力される電極３４の下部にある液晶層３１の面
積は、信号ＭＳＢが入力される電極３４の下部に存在す
る液晶層３１の面積の１／２である。ＭＳＢ−２の場合
はＭＳＢの場合の１／４倍となる。
【０１５８】２のべき乗分の１の面積としたのは、ディ
ジタルデータに対応させるためである。例えば、画像信
号が８ビットのデータで与えられるならば、１６本の電
極３４を設置し、８種類の面積の領域を形成すればよ
い。
ジタルデータに対応させるためである。例えば、画像信
号が８ビットのデータで与えられるならば、１６本の電
極３４を設置し、８種類の面積の領域を形成すればよ
い。
【０１５９】次に、図１０、図１１、図１２を参照しな
がら、第２の実施の形態における表示装置の動作を説明
する。まず、表示領域３０ａの電極３４に信号を与え
て、表示させたい列を選択する。次に、発光手段１０の
シフトレジスタを駆動して、各ＬＥＤを端から順番に点
灯する。ここで、２つ以上のＬＥＤが同時に点灯するこ
とはないようにする。ＬＥＤの点灯と同期して、映像信
号を１か０かのデジタル信号として諧調調整領域３０ｂ
の電極３４に印加すると、第１の実施の形態において説
明したのと同様の原理により、光取出手段３０により導
光体２１から光が外部に漏れ、光吸収手段５０により吸
収される。
がら、第２の実施の形態における表示装置の動作を説明
する。まず、表示領域３０ａの電極３４に信号を与え
て、表示させたい列を選択する。次に、発光手段１０の
シフトレジスタを駆動して、各ＬＥＤを端から順番に点
灯する。ここで、２つ以上のＬＥＤが同時に点灯するこ
とはないようにする。ＬＥＤの点灯と同期して、映像信
号を１か０かのデジタル信号として諧調調整領域３０ｂ
の電極３４に印加すると、第１の実施の形態において説
明したのと同様の原理により、光取出手段３０により導
光体２１から光が外部に漏れ、光吸収手段５０により吸
収される。
【０１６０】ここで、諧調調整領域３０ｂの電極３４
は、ディジタルデータに対応した面積分、液晶層３１の
配向を変化させることができる。そのため、所定の光量
を外部に逃がすことができ、導光体２１を伝播する光量
を調整することができる。光吸収手段５０を設けたの
は、諧調調整領域３０ｂから漏洩した光によるコントラ
ストの劣化を防止するためである。
は、ディジタルデータに対応した面積分、液晶層３１の
配向を変化させることができる。そのため、所定の光量
を外部に逃がすことができ、導光体２１を伝播する光量
を調整することができる。光吸収手段５０を設けたの
は、諧調調整領域３０ｂから漏洩した光によるコントラ
ストの劣化を防止するためである。
【０１６１】このようにして、光量調整された後の光が
表示領域３０ａに導かれ、この領域の電極３４で選択さ
れている領域から外部へ取り出される。以上の動作を表
示領域の全ての列について繰り返すことにより、任意の
画像表示が可能となる。ここで、表示動作中のどの瞬間
においても、光が漏れてくるのは表示領域の中の１画素
のみである。この点、ＣＲＴやレーザー・ディスプレイ
等と同様であり、やはり、人間の眼の残像現象により観
察者には通常の２次元画像に写る。
表示領域３０ａに導かれ、この領域の電極３４で選択さ
れている領域から外部へ取り出される。以上の動作を表
示領域の全ての列について繰り返すことにより、任意の
画像表示が可能となる。ここで、表示動作中のどの瞬間
においても、光が漏れてくるのは表示領域の中の１画素
のみである。この点、ＣＲＴやレーザー・ディスプレイ
等と同様であり、やはり、人間の眼の残像現象により観
察者には通常の２次元画像に写る。
【０１６２】以上の説明のように、第２の実施の形態
は、画像信号がディジタルデータのときに特に有効であ
る。現在、各種通信、各種インタフェースがディジタル
方式に切り換わっている。この場合、Ａ／Ｄ変換等の処
理が不要となり、しかも、高画質の画像を表示すること
が可能となる。
は、画像信号がディジタルデータのときに特に有効であ
る。現在、各種通信、各種インタフェースがディジタル
方式に切り換わっている。この場合、Ａ／Ｄ変換等の処
理が不要となり、しかも、高画質の画像を表示すること
が可能となる。
【０１６３】（変形実施例）本発明の趣旨を損なうこと
なく、上述した実施の形態において、様々な構成要素の
置換や機能の追加が可能である。まず、カラー表示を実
現するためには、発光手段１０としてＲ、Ｇ、Ｂの３原
色を出力するものを用いればよい。そのような発光手段
１０は、カラーフィルタと白色発光材料との組合せ、青
色発光材料と色変換材料との組合せ、あるいは、３色の
発光材料の並列配置により実現できる。
なく、上述した実施の形態において、様々な構成要素の
置換や機能の追加が可能である。まず、カラー表示を実
現するためには、発光手段１０としてＲ、Ｇ、Ｂの３原
色を出力するものを用いればよい。そのような発光手段
１０は、カラーフィルタと白色発光材料との組合せ、青
色発光材料と色変換材料との組合せ、あるいは、３色の
発光材料の並列配置により実現できる。
【０１６４】また、上述した実施の形態においては、発
光手段１０は、表示領域の１ラインの光を発光してい
る。この点、１ラインに限らず、任意の画素数を規定し
て画像を表示することができる。例えば、半ライン分の
発光素子の静電容量に画像信号が充電されたら、ＥＮ信
号を発して、発光してもよい。あるいは、電極３４に印
加する電圧を制御して、特定の領域から光を漏洩させて
もよい。
光手段１０は、表示領域の１ラインの光を発光してい
る。この点、１ラインに限らず、任意の画素数を規定し
て画像を表示することができる。例えば、半ライン分の
発光素子の静電容量に画像信号が充電されたら、ＥＮ信
号を発して、発光してもよい。あるいは、電極３４に印
加する電圧を制御して、特定の領域から光を漏洩させて
もよい。
【０１６５】また、図２においては、導光体２１の高屈
折率領域２１ａ、液晶層３１、配向膜３５、電極３４
ａ、３４ｂの順番に積層されている。これら構成要素の
配置順は、これに限定されるものではない。例えば、電
極３４ａ、３４ｂは、高屈折率領域２１ａの上面に接し
て配置してもよい。あるいは、配向膜３５を高屈折率領
域２１ａの上面に接して形成してもよい。
折率領域２１ａ、液晶層３１、配向膜３５、電極３４
ａ、３４ｂの順番に積層されている。これら構成要素の
配置順は、これに限定されるものではない。例えば、電
極３４ａ、３４ｂは、高屈折率領域２１ａの上面に接し
て配置してもよい。あるいは、配向膜３５を高屈折率領
域２１ａの上面に接して形成してもよい。
【０１６６】更に、以上の説明では発光部１１として有
機ＥＬ層７１を使用して基板側へ光を発する構成を取り
上げた。この点、透明電極７０と不透明電極７２との配
置を入れ替えて、光を基板の上面へ出力する構成にして
もよい。この場合には基板６０は透明である必要はな
い。
機ＥＬ層７１を使用して基板側へ光を発する構成を取り
上げた。この点、透明電極７０と不透明電極７２との配
置を入れ替えて、光を基板の上面へ出力する構成にして
もよい。この場合には基板６０は透明である必要はな
い。
【０１６７】あるいは、有機ＥＬ材料に代えて、無機材
料を使用してもよい。無機材料で形成する一辺が２０〜
３００μｍ程度の発光ダイオードを図８のＬＥＤとして
使用してもよい。例えば、ｎ型ＧａＰのような基板上に
ＡｌＧａＩｎＰ等の材料を用いて形成したＬＥＤを用い
る。このような無機材料のＬＥＤにおいては、有機ＥＬ
層７１を用いた場合と比較して光量が豊富に得られるの
で、表示装置の輝度が大きくなる、発光型ディスプレイ
の明るさが増す、という利点がある。但し、無機発光ダ
イオードを規則正しく配列してボンディングする工程が
必要となり、製造コストが高くなる。
料を使用してもよい。無機材料で形成する一辺が２０〜
３００μｍ程度の発光ダイオードを図８のＬＥＤとして
使用してもよい。例えば、ｎ型ＧａＰのような基板上に
ＡｌＧａＩｎＰ等の材料を用いて形成したＬＥＤを用い
る。このような無機材料のＬＥＤにおいては、有機ＥＬ
層７１を用いた場合と比較して光量が豊富に得られるの
で、表示装置の輝度が大きくなる、発光型ディスプレイ
の明るさが増す、という利点がある。但し、無機発光ダ
イオードを規則正しく配列してボンディングする工程が
必要となり、製造コストが高くなる。
【０１６８】一方、有機ＥＬ層７１を形成する構成は、
真空蒸着やスピンコーティング等の成膜工程により多数
の素子を一括して製造できるので、特に発光素子が非常
に多い場合には大きな利点になる。
真空蒸着やスピンコーティング等の成膜工程により多数
の素子を一括して製造できるので、特に発光素子が非常
に多い場合には大きな利点になる。
【０１６９】また、図７においては、トップゲート型の
ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴの例を挙げて説明した。この点、
ボトムゲート型ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴを用いて図８の回
路を構成してもよい。あるいは、ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ
の代わりに順スタガー型のアモルファス・シリコン（ａ
−Ｓｉ）ＴＦＴ、逆スタガー型ａ−ＳｉＴＦＴのいずれ
かを用いて、図８のシフトレジスタ回路を除く回路を構
成してもよい。
ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴの例を挙げて説明した。この点、
ボトムゲート型ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴを用いて図８の回
路を構成してもよい。あるいは、ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ
の代わりに順スタガー型のアモルファス・シリコン（ａ
−Ｓｉ）ＴＦＴ、逆スタガー型ａ−ＳｉＴＦＴのいずれ
かを用いて、図８のシフトレジスタ回路を除く回路を構
成してもよい。
【０１７０】ａ−ＳｉＴＦＴを用いる場合には、ｐｏｌ
ｙ−ＳｉＴＦＴと比較してＴＦＴの製造工程が簡略にな
るという利点がある。一方、ａ−ＳｉＴＦＴにおいて
は、図８のシフトレジスタ回路の実現が困難なため、結
晶シリコン集積回路により、これらの回路を構成して基
板へ接続する必要が生じる。
ｙ−ＳｉＴＦＴと比較してＴＦＴの製造工程が簡略にな
るという利点がある。一方、ａ−ＳｉＴＦＴにおいて
は、図８のシフトレジスタ回路の実現が困難なため、結
晶シリコン集積回路により、これらの回路を構成して基
板へ接続する必要が生じる。
【０１７１】また、図８のＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３の全
てを透明基板６０の外部へ配置してＬＥＤへ接続する構
成も可能である。ＴＦＴの製造工程が不要になるので、
発光素子単独の製造工程は簡略になり、この部分の製造
コストは低減される。しかしながら、外部へ接続しなけ
ればならない端子数が膨大になり、また、装置の小型化
には不利である。
てを透明基板６０の外部へ配置してＬＥＤへ接続する構
成も可能である。ＴＦＴの製造工程が不要になるので、
発光素子単独の製造工程は簡略になり、この部分の製造
コストは低減される。しかしながら、外部へ接続しなけ
ればならない端子数が膨大になり、また、装置の小型化
には不利である。
【０１７２】また、導光手段２０と光取出手段３０とを
薄く柔軟な材料で形成して巻き取り可能としてもよい。
図１４は、このような実施例を示す斜視図である。例え
ば、導光手段２０と光取出手段３０とを合わせて厚さ
０．７ｍｍとすれば、長さ２５ｃｍ程度までを内径１４
ｍｍの円筒状の容器に巻き取って収納することができ
る。
薄く柔軟な材料で形成して巻き取り可能としてもよい。
図１４は、このような実施例を示す斜視図である。例え
ば、導光手段２０と光取出手段３０とを合わせて厚さ
０．７ｍｍとすれば、長さ２５ｃｍ程度までを内径１４
ｍｍの円筒状の容器に巻き取って収納することができ
る。
【０１７３】ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ技術と有機ＥＬ技術
とを用いると、厚さ０．７〜２ｍｍ、幅１〜２ｍｍと非
常に小型の発光手段１０を実現することができる。従っ
て、図１４に示すように、導光手段２０等を巻取る中心
に発光手段１０を配置することができる。もちろん、発
光手段１０と光反射手段４０の配置を図９の構成とは逆
にして、巻取りの中心に光反射手段４０を配置するよう
にしてもよい。この場合、導線等により、図１４に示す
光反射手段４０の位置に設置された発光手段１０まで、
電源を供給する構成を付加する。
とを用いると、厚さ０．７〜２ｍｍ、幅１〜２ｍｍと非
常に小型の発光手段１０を実現することができる。従っ
て、図１４に示すように、導光手段２０等を巻取る中心
に発光手段１０を配置することができる。もちろん、発
光手段１０と光反射手段４０の配置を図９の構成とは逆
にして、巻取りの中心に光反射手段４０を配置するよう
にしてもよい。この場合、導線等により、図１４に示す
光反射手段４０の位置に設置された発光手段１０まで、
電源を供給する構成を付加する。
【０１７４】このような細い円筒状の容器に収納可能な
表示装置は、胸ポケットに入れる等して携帯するのに便
利である。現在、携帯電話に搭載されている無線回路、
ＣＰＵ、メモリ等の小型化が進展している。これらの回
路がペン先程度の体積に収納できるようになれば、本発
明の表示装置と組み合せることにより、ペン型の携帯電
話が実現されるものと期待される。当然ながら携帯電話
に限らず、本発明は様々な機器の表示部を小型容器に収
納可能とする技術であり、携帯機器の形態を大きく変化
させるものである。
表示装置は、胸ポケットに入れる等して携帯するのに便
利である。現在、携帯電話に搭載されている無線回路、
ＣＰＵ、メモリ等の小型化が進展している。これらの回
路がペン先程度の体積に収納できるようになれば、本発
明の表示装置と組み合せることにより、ペン型の携帯電
話が実現されるものと期待される。当然ながら携帯電話
に限らず、本発明は様々な機器の表示部を小型容器に収
納可能とする技術であり、携帯機器の形態を大きく変化
させるものである。
【０１７５】また、この巻取り可能な表示装置は、カー
テンのような形状の大型表示装置にも応用できる。この
場合、表示装置の保管、運搬が容易となる、プロジェク
タのような映写機を不要とする、等の効果がある。ま
た、プロジェクタ用スクリーンやブラインドのように、
画像を表示しないときは、上に巻きあげておくこともで
きる。
テンのような形状の大型表示装置にも応用できる。この
場合、表示装置の保管、運搬が容易となる、プロジェク
タのような映写機を不要とする、等の効果がある。ま
た、プロジェクタ用スクリーンやブラインドのように、
画像を表示しないときは、上に巻きあげておくこともで
きる。
【０１７６】この巻き取って収容可能な表示装置の導光
手段２０および光取出手段３０の収容口の位置に検出手
段８０を設置してもよい。図１５は、このような変形実
施例を示す斜視図である。巻取り可能な表示装置の表示
領域の一部に濃淡パターン８１を形成する。収容口の近
傍にフォトカプラ８２を取り付ける。そして、フォトカ
プラ８２が濃淡パターン８１を読み取ることにより、引
き出された表示部の距離を検出する。具体的には、フォ
トカプラ８２内の発光素子（ＬＥＤ）８３により発せら
れた光が濃淡パターン８１を照射し、反射した光がフォ
トトランジスタ８４に入射する。フォトトランジスタ８
４の出力により、濃淡パターン８１のどの部分に光が当
たったかが判断される。
手段２０および光取出手段３０の収容口の位置に検出手
段８０を設置してもよい。図１５は、このような変形実
施例を示す斜視図である。巻取り可能な表示装置の表示
領域の一部に濃淡パターン８１を形成する。収容口の近
傍にフォトカプラ８２を取り付ける。そして、フォトカ
プラ８２が濃淡パターン８１を読み取ることにより、引
き出された表示部の距離を検出する。具体的には、フォ
トカプラ８２内の発光素子（ＬＥＤ）８３により発せら
れた光が濃淡パターン８１を照射し、反射した光がフォ
トトランジスタ８４に入射する。フォトトランジスタ８
４の出力により、濃淡パターン８１のどの部分に光が当
たったかが判断される。
【０１７７】光取出手段３０は、フォトカプラ６２によ
り測定された距離に応じた領域からのみ光を取り出す。
これにより、部分的に引き出して表示させた場合には、
表示領域の内、収納領域の消費電力を低減することがで
きる。
り測定された距離に応じた領域からのみ光を取り出す。
これにより、部分的に引き出して表示させた場合には、
表示領域の内、収納領域の消費電力を低減することがで
きる。
【０１７８】また、光取出手段３０において光を取り出
すために液晶層３１を使用しているが、液晶層３１の代
わりに電場配向ポリマー、液晶ポリマーを使用してもよ
い。これらの材料の屈折率の変化量は液晶層３１に比べ
て１桁以上小さいが、外部電界に応じて屈折率が変化す
ることには違いがない。従って、本発明の光取出手段３
０として適用できる。この変形実施例の構成を図１６に
示す。このようなポリマー材料の層３１ｂは、スピンコ
ーティングのような製造方法により、導光手段２０の上
に直接に形成することができるので、更にその上に電極
３４を形成することにより、図１の構成の液晶封止材料
３２と透明基板３３とを不要とすることができる。従っ
て、このようなポリマー材料で光取出手段３０を形成す
る構成は、液晶層３１を使用する構成に比べて、更なる
薄型化が可能で、製造方法が簡便であるという利点があ
る。但し、屈折率の変化量が小さいので、発光手段１０
が発する光の放射方向の設計によっては光取出しの効率
が低くなり、液晶層３１を用いる構成よりも表示の輝度
が低くなる場合がある。
すために液晶層３１を使用しているが、液晶層３１の代
わりに電場配向ポリマー、液晶ポリマーを使用してもよ
い。これらの材料の屈折率の変化量は液晶層３１に比べ
て１桁以上小さいが、外部電界に応じて屈折率が変化す
ることには違いがない。従って、本発明の光取出手段３
０として適用できる。この変形実施例の構成を図１６に
示す。このようなポリマー材料の層３１ｂは、スピンコ
ーティングのような製造方法により、導光手段２０の上
に直接に形成することができるので、更にその上に電極
３４を形成することにより、図１の構成の液晶封止材料
３２と透明基板３３とを不要とすることができる。従っ
て、このようなポリマー材料で光取出手段３０を形成す
る構成は、液晶層３１を使用する構成に比べて、更なる
薄型化が可能で、製造方法が簡便であるという利点があ
る。但し、屈折率の変化量が小さいので、発光手段１０
が発する光の放射方向の設計によっては光取出しの効率
が低くなり、液晶層３１を用いる構成よりも表示の輝度
が低くなる場合がある。
【０１７９】以上に説明したように、本発明の趣旨を損
なうことなく、様々な構成要素の置換や機能の追加が可
能である。従って、このような構成も本発明の変形実施
例とみなすことが可能である。
なうことなく、様々な構成要素の置換や機能の追加が可
能である。従って、このような構成も本発明の変形実施
例とみなすことが可能である。
【０１８０】
【発明の効果】本発明の効果を実施の形態に基づいて説
明する。全ての実施の形態に共通して、以下に述べる効
果がある。第１に、線順次で駆動することにより、装置
の消費電力を低減する効果がある。即ち、表示領域の特
定の列を選択して、その選択された列に交差する複数の
導光体から外部へ光を取り出す構成とすることで、個々
の導光体を表示画素単位で選択して光を取り出す従来の
構成に比べて、装置の消費電力を大幅に低減することが
できる。
明する。全ての実施の形態に共通して、以下に述べる効
果がある。第１に、線順次で駆動することにより、装置
の消費電力を低減する効果がある。即ち、表示領域の特
定の列を選択して、その選択された列に交差する複数の
導光体から外部へ光を取り出す構成とすることで、個々
の導光体を表示画素単位で選択して光を取り出す従来の
構成に比べて、装置の消費電力を大幅に低減することが
できる。
【０１８１】例えば、フレーム周波数６０Ｈｚで精細度
ＶＧＡカラー画像（画素数６４０×４８０×３＝９２
１、６００）を表示する装置の場合には、個々の導光体
について並行して光を取り出すことにより、光取出手段
の電極に印加する電圧信号の周波数を従来の構成の１／
６８０にまで低減できる。
ＶＧＡカラー画像（画素数６４０×４８０×３＝９２
１、６００）を表示する装置の場合には、個々の導光体
について並行して光を取り出すことにより、光取出手段
の電極に印加する電圧信号の周波数を従来の構成の１／
６８０にまで低減できる。
【０１８２】一方、発光手段に映像信号を書き込む時間
は、１列当たり１／（６０×４８０×３）ｓｅｃ＝１
１．６μｓｅｃ、１発光素子当りでは１８ｎｓｅｃであ
る。従って、発光手段の駆動周波数は低減されない。し
かしながら、この周波数で充放電しなければならない負
荷は、図８あるいは図１１に示した回路で定まる。これ
は、表示領域の端から端までに形成されている電極を充
放電する必要のある従来の構成と比較すると、はるかに
小さい負荷である。従って、装置全体の消費電力は、大
幅に低減され、携帯情報端末やノートＰＣ等の機器のよ
うに低消費電力が重要となる用途への適用に有利であ
る。
は、１列当たり１／（６０×４８０×３）ｓｅｃ＝１
１．６μｓｅｃ、１発光素子当りでは１８ｎｓｅｃであ
る。従って、発光手段の駆動周波数は低減されない。し
かしながら、この周波数で充放電しなければならない負
荷は、図８あるいは図１１に示した回路で定まる。これ
は、表示領域の端から端までに形成されている電極を充
放電する必要のある従来の構成と比較すると、はるかに
小さい負荷である。従って、装置全体の消費電力は、大
幅に低減され、携帯情報端末やノートＰＣ等の機器のよ
うに低消費電力が重要となる用途への適用に有利であ
る。
【０１８３】第２に、表示画像のコントラスト劣化の問
題を軽減できるという効果がある。即ち、図２に模式的
に示したように、外部から導光体に入射した光は光吸収
層によって吸収される。また、光取出手段の表面に反射
防止膜を設けることにより、この面での光の反射を低減
できる。従って、従来の構成の課題であった表示装置の
構成要素によって反射された光が本来の映像信号に対応
した光に重畳されて表示画像のコントラストを劣化させ
るという問題を軽減することができる。
題を軽減できるという効果がある。即ち、図２に模式的
に示したように、外部から導光体に入射した光は光吸収
層によって吸収される。また、光取出手段の表面に反射
防止膜を設けることにより、この面での光の反射を低減
できる。従って、従来の構成の課題であった表示装置の
構成要素によって反射された光が本来の映像信号に対応
した光に重畳されて表示画像のコントラストを劣化させ
るという問題を軽減することができる。
【０１８４】第３に、導光体内部で顕著な光損失がある
場合でも、良好な表示画像が得られるという効果があ
る。即ち、導光手段内部での光の損失に応じて、光取出
手段における発光手段から遠い列の電極の配列ピッチを
大きくして光取り出しの効率を補正すること、あるいは
画像信号を補正することにより、導光体内部の光損失に
起因する諧調差を解消することができる。
場合でも、良好な表示画像が得られるという効果があ
る。即ち、導光手段内部での光の損失に応じて、光取出
手段における発光手段から遠い列の電極の配列ピッチを
大きくして光取り出しの効率を補正すること、あるいは
画像信号を補正することにより、導光体内部の光損失に
起因する諧調差を解消することができる。
【０１８５】第４に、小型の容器に収納できて容易に携
帯できるという効果がある。即ち、導光手段と光取出手
段とを薄く柔軟な材料で形成して巻き取り可能な構成と
することにより、未使用時には小型容器に収納できて携
帯に便利な表示装置を実現することができる。
帯できるという効果がある。即ち、導光手段と光取出手
段とを薄く柔軟な材料で形成して巻き取り可能な構成と
することにより、未使用時には小型容器に収納できて携
帯に便利な表示装置を実現することができる。
【０１８６】第５に、導光手段と光取出手段が容易に製
造できて装置の製造コストを低減できるという効果があ
る。即ち、電極を有する基板と導光手段とで液晶層を挟
むことにより光取出手段を形成するので、多数の光ファ
イバを配列したり超格子構造を形成する従来の構成の製
造方法に比べて低コストで製造できる。
造できて装置の製造コストを低減できるという効果があ
る。即ち、電極を有する基板と導光手段とで液晶層を挟
むことにより光取出手段を形成するので、多数の光ファ
イバを配列したり超格子構造を形成する従来の構成の製
造方法に比べて低コストで製造できる。
【０１８７】第６に、低電圧で液晶層から光を取り出せ
るので、装置の消費電力を低くできるという効果があ
る。即ち、電極の配列ピッチを狭く設定することによ
り、低電圧で液晶の配向を変化させることができる。
るので、装置の消費電力を低くできるという効果があ
る。即ち、電極の配列ピッチを狭く設定することによ
り、低電圧で液晶の配向を変化させることができる。
【０１８８】第７に、ＴＦＴ回路一体型の発光手段を構
成したことにより、製造コスト低減と、装置を小型化で
きるという効果がある。即ち、発光素子を制御するため
の回路がＴＦＴを用いて形成された後に、同一の基板上
に有機ＥＬ材料を用いて発光素子が形成されるため、従
来は必要とされていた、別々に製造された発光素子と駆
動回路とを接続するための工程が不要となり、製造コス
トの増加、歩留の劣化、信頼性の劣化を抑えることがで
きる。
成したことにより、製造コスト低減と、装置を小型化で
きるという効果がある。即ち、発光素子を制御するため
の回路がＴＦＴを用いて形成された後に、同一の基板上
に有機ＥＬ材料を用いて発光素子が形成されるため、従
来は必要とされていた、別々に製造された発光素子と駆
動回路とを接続するための工程が不要となり、製造コス
トの増加、歩留の劣化、信頼性の劣化を抑えることがで
きる。
【０１８９】次に、第２の実施の形態の特有の効果につ
いて説明する。第２の実施の形態における表示装置によ
れば、全てデジタル信号で駆動することができるので、
ノイズに強い表示装置が実現できる。また、デジタル−
アナログ変換回路を不要とすることができる。これは、
仮に発光素子を駆動するＴＦＴの特性が不均一であって
も良好な表示画像が得られることを意味する。即ち、図
１１のＴｒ１が導通状態のときの抵抗値は、ＬＥＤの抵
抗値に比べて桁違いに小さく設定できるため、各発光素
子でＴｒ１の特性がばらついていても均一な発光を得る
ことができる。
いて説明する。第２の実施の形態における表示装置によ
れば、全てデジタル信号で駆動することができるので、
ノイズに強い表示装置が実現できる。また、デジタル−
アナログ変換回路を不要とすることができる。これは、
仮に発光素子を駆動するＴＦＴの特性が不均一であって
も良好な表示画像が得られることを意味する。即ち、図
１１のＴｒ１が導通状態のときの抵抗値は、ＬＥＤの抵
抗値に比べて桁違いに小さく設定できるため、各発光素
子でＴｒ１の特性がばらついていても均一な発光を得る
ことができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態における表示装置の
主な構成要素を示す分解斜視図である。
主な構成要素を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における表示装置の
導光手段および光取出手段の構成を示す断面図である。
導光手段および光取出手段の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における表示装置の
導光手段および光取出手段の構成を示す断面図である。
導光手段および光取出手段の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における電極の構成
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における液晶層の液
晶分子が基板に平行に配向した状態を示す断面図であ
る。
晶分子が基板に平行に配向した状態を示す断面図であ
る。
【図６】本発明の第１の実施の形態における液晶層３１
の液晶分子が基板に垂直に配向した状態を示す断面図で
ある。
の液晶分子が基板に垂直に配向した状態を示す断面図で
ある。
【図７】本発明の第１の実施の形態における表示装置の
発光手段の構成を示す断面図である。
発光手段の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における表示装置の
発光手段の構成を示す回路図である。
発光手段の構成を示す回路図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における表示装置の
発光手段の構成を示すタイミングチャートである。
発光手段の構成を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における表示装置
の主な構成要素を示す分解斜視図である。
の主な構成要素を示す分解斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態における発光手段
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における発光手段
を示すタイミングチャートである。
を示すタイミングチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における光取出手
段の構成を示す平面図である。
段の構成を示す平面図である。
【図１４】本発明の表示装置の変形実施例を示す斜視図
である。
である。
【図１５】本発明の表示装置の変形実施例を示す斜視図
である。
である。
【図１６】本発明の表示装置の変形実施例を示す斜視図
である。
である。
【図１７】従来の導光体を用いた表示装置の実施の形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図１８】従来の導光体を用いた表示装置の光取出手段
の構成を示す説明図である。
の構成を示す説明図である。
【図１９】従来の導光体を用いた表示装置の諧調調節装
置の構成を示す説明図である。
置の構成を示す説明図である。
１０ 発光手段 １１ 発光部 １２ 光軸 ２０ 導光手段 ２１ 導光体 ２１ａ 導光体の高屈折率領域 ２１ｂ 導光体の低屈折率領域 ２２ 支持基板 ３０ 光取出手段 ３０ａ 表示領域 ３０ｂ 諧調調整領域 ３１ 液晶層 ３１ｂ ポリマー材料（電場配向ポリマーあるいは液晶
ポリマー） ３２ 液晶封止材料 ３３ 透明基板 ３４ 電極 ３４ａ 第１の電極 ３４ｂ 第２の電極 ３５ 配向膜 ３６ 光散乱層 ３７ 反射防止膜 ３８ 端子部 ４０ 光反射手段 ５０ 光吸収手段 ６０ 透明基板 ６１ 遮光層 ６２ バリア層 ６３ 薄膜半導体（ＴＦＴ部−チャネル領域） ６４ 薄膜半導体（ＴＦＴ部−ソース・ドレイン領域） ６５ ゲート絶縁膜 ６６ ゲート電極 ６７ 層間絶縁膜 ６８ ソース・ドレイン電極 ６９ 平坦化膜 ７０ 透明電極 ７１ 有機ＥＬ層 ７２ 不透明電極 ７３ 封止層 ８０ 検出手段 ８１ 濃淡パターン ８２ フォトカプラ ８３ 発光素子（ＬＥＤ） ８４ フォトトランジスタ １２０ 保護パネル １２１ クラッドのない光ファイバ（円筒状） １２２ 液晶層 １２３ クラッドのない光ファイバ（長方形断面） １２４ 光ファイバ配列基板 １２５ 第１の電極 １２６ 第２の電極 １２７ 光学接着剤 １３０ 駆動部 １３２ ディスプレイパネル １３４ 階調調整装置 １３６ 光源 １４０ 第３の電極 １４１ 第４の電極 １４２ 保護パネル １４４ クラッドのない光ファイバ（長方形断面） １４６ 光ファイバ配列基板 １４８ 液晶層 １５０ 光吸収層 １５２ 第５の電極
ポリマー） ３２ 液晶封止材料 ３３ 透明基板 ３４ 電極 ３４ａ 第１の電極 ３４ｂ 第２の電極 ３５ 配向膜 ３６ 光散乱層 ３７ 反射防止膜 ３８ 端子部 ４０ 光反射手段 ５０ 光吸収手段 ６０ 透明基板 ６１ 遮光層 ６２ バリア層 ６３ 薄膜半導体（ＴＦＴ部−チャネル領域） ６４ 薄膜半導体（ＴＦＴ部−ソース・ドレイン領域） ６５ ゲート絶縁膜 ６６ ゲート電極 ６７ 層間絶縁膜 ６８ ソース・ドレイン電極 ６９ 平坦化膜 ７０ 透明電極 ７１ 有機ＥＬ層 ７２ 不透明電極 ７３ 封止層 ８０ 検出手段 ８１ 濃淡パターン ８２ フォトカプラ ８３ 発光素子（ＬＥＤ） ８４ フォトトランジスタ １２０ 保護パネル １２１ クラッドのない光ファイバ（円筒状） １２２ 液晶層 １２３ クラッドのない光ファイバ（長方形断面） １２４ 光ファイバ配列基板 １２５ 第１の電極 １２６ 第２の電極 １２７ 光学接着剤 １３０ 駆動部 １３２ ディスプレイパネル １３４ 階調調整装置 １３６ 光源 １４０ 第３の電極 １４１ 第４の電極 １４２ 保護パネル １４４ クラッドのない光ファイバ（長方形断面） １４６ 光ファイバ配列基板 １４８ 液晶層 １５０ 光吸収層 １５２ 第５の電極
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｊ 9/30 ３４９ 9/30 ３４９Ｚ ３６５ ３６５Ｚ Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ // Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆターム(参考） 2H091 FA23Z FA31X FA34X FA34Z FA37X FA41Z FA44Z FB02 FC02 FC10 GA02 GA03 GA06 GA11 GA13 LA12 3K007 AB03 DA01 DB03 EB00 5C094 AA06 AA22 AA44 BA27 BA43 CA19 CA24 DA13 EA04 EA05 EA06 EA07 EB02 ED12 ED13 5G435 AA00 AA02 BB12 BB15 EE27 EE33 FF02 FF06 FF08 FF14 GG23 GG24 GG26 HH03
Claims (74)
- 【請求項１】 表示画像の１列を複数の発光素子により
発光する発光手段と、 該発光手段から入射した光を、表示領域の前記光が入射
した一端から他端まで伝播する導光手段と、 該導光手段を伝播している光を、任意に選択した領域か
ら取り出す光取出手段と、 を有することを特徴とする表示装置。 - 【請求項２】 前記任意に選択した領域は、 少なくとも２画素以上を含むことを特徴とする請求項１
記載の表示装置。 - 【請求項３】 前記任意に選択した領域は、 前記発光手段により発せられた１列の光の進行方向と交
差する任意の１列であることを特徴とする請求項２記載
の表示装置。 - 【請求項４】 前記導光手段は、 少なくとも高屈折率領域と低屈折率領域とを含み、 前記高屈折率領域は、所定の配列ピッチにより、前記発
光手段が発する光の１列を構成する画素数に応じて設け
られ、 前記発光手段により発せられた１列の光は、対応する前
記高屈折率領域の中を伝播することを特徴とする請求項
１から３のいずれか１項に記載の表示装置。 - 【請求項５】 前記導光手段は、 ポリマー素材で形成されることを特徴とする請求項１か
ら３のいずれか１項に記載の表示装置。 - 【請求項６】 前記導光手段は、 支持基板上に外部からの光を吸収する光吸収層を設けた
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載
の表示装置。 - 【請求項７】 前記導光手段は、 ポリマー素材の支持基板と、 該支持基板上に形成された外部からの光を吸収する光吸
収層と、 該光吸収層の上に形成された前記低屈折率領域の層と、 該低屈折率領域の層の上に形成された、所定のピッチで
交互に前記高屈折率領域と前記低屈折率領域とを配置し
た層と、 を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１
項に記載の表示装置。 - 【請求項８】 前記光取出手段は、 外部からの光が反射することを防止する反射防止層を有
することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に
記載の表示装置。 - 【請求項９】 前記光取出手段は、 外部電界に応じて屈折率が変化する光学材料と、該光学
材料の領域を選択して電界を形成するための複数の電極
を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項
に記載の表示装置。 - 【請求項１０】 前記複数の電極は、 前記発光手段により発せられた１列の光の進行方向と交
差する任意の１列を構成する領域に、電位差が発生する
ように配置されることを特徴とする請求項９記載の表示
装置。 - 【請求項１１】 前記複数の電極は、 櫛歯状の電極の対で構成され、該櫛歯状の電極の１本か
ら、複数の枝分かれがなされていることを特徴とする請
求項９記載の表示装置。 - 【請求項１２】 前記複数の電極により電位を供給され
た領域は、 前記光学材料の屈折率が変化し、前記導光手段から前記
発光手段により発せられた光を外部に漏洩させることを
特徴とする請求項９記載の表示装置。 - 【請求項１３】 前記複数の電極は、 同一平面上に形成されたことを特徴とする請求項９記載
の表示装置。 - 【請求項１４】 前記光取出手段は、 前記光学材料から漏洩した光を拡散させる光散乱層を有
することを特徴とする請求項９記載の表示装置。 - 【請求項１５】 前記光取出手段は、 外部からの光が反射することを防止する反射防止層を有
することを特徴とする請求項９記載の表示装置。 - 【請求項１６】 前記光取出手段は、 前記導光手段内部での前記光の損失に応じて、前記光を
取り出す際の効率を補正することを特徴とする請求項１
から３のいずれか１項に記載の表示装置。 - 【請求項１７】 前記導光手段および前記光取出手段
は、 巻取りと引き伸ばしの繰り返しが可能な柔軟な材料で形
成され、 前記導光手段と前記光取出手段は、容器に収容されるこ
とを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の
表示装置。 - 【請求項１８】 前記導光手段および前記光取出手段の
位置を検出し、前記表示領域の収容部分と露出部分との
境界を検出する検出手段をさらに有し、 前記検出手段による検出結果を基に、前記光取出手段
は、前記露出部分からのみ光を取り出すことを特徴とす
る請求項１７記載の表示装置。 - 【請求項１９】 前記発光手段は、 光を発する有機エレクトロルミネセンス層を含み、 該有機エレクトロルミネセンス層を、透明電極と不透明
電極とで挟んでいることを特徴とする請求項１から３の
いずれか１項に表示装置。 - 【請求項２０】 前記発光手段は、 透明基板と、 該透明基板の上に、外部からの光を遮断する遮光層と、 該遮光層の上に、前記透明基板に含まれる不純物元素の
侵入を防止するバリア層と、 該バリア層の上に、ＴＦＴを有することを特徴とする請
求項１９記載の表示装置。 - 【請求項２１】 前記発光手段は、 発する光の１列を構成する画素数に応じて、前記有機エ
レクトロルミネセンス層と該有機エレクトロルミネセン
ス層を駆動する前記ＴＦＴとを有することを特徴とする
請求項１９記載の表示装置。 - 【請求項２２】 前記発光手段は、 入力されるアナログ画像信号を、前記１列を構成する画
素ごとに蓄積する複数の静電容量と、 該複数の静電容量に、前記１列分の前記アナログ画像信
号が蓄積されたとき、前記複数の静電容量に記憶された
電圧が同時に前記ＴＦＴのゲート電極に印加され、 前記有機エレクトロルミネセンス層は、前記１列同時に
光を発することを特徴とする請求項１９記載の表示装
置。 - 【請求項２３】 前記発光手段は、 Ｒ、Ｇ、Ｂ、３色の光を前記導光手段に入射することを
特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示
装置。 - 【請求項２４】 前記発光手段は、 前記導光手段内部での前記光の損失に応じて、補正され
た画像信号が入力されることを特徴とする請求項１から
３のいずれか１項に記載の表示装置。 - 【請求項２５】 表示画像の１列を複数の発光素子によ
り発光する発光手段と、 該発光手段から入射した光を、前記光が入射した一端か
ら他端まで伝播する導光手段と、 該導光手段を伝播している光を、前記発光手段により発
せられた１列の光の進行方向と交差する任意の１列から
取り出す光取出手段と、を有し、 該光取出手段は、前記導光手段を伝播する光の一部を外
部に逃がす諧調調整領域と、該諧調調整領域により諧調
を調整された光を取り出す表示領域と、を有することを
特徴とする表示装置。 - 【請求項２６】 前記光取出手段は、 外部からの光が反射することを防止する反射防止層を有
することを特徴とする請求項２５記載の表示装置。 - 【請求項２７】 前記光取出手段は、 外部電界に応じて屈折率が変化する光学材料と、該光学
材料の領域を選択して電界を形成するための複数の電極
を含むことを特徴とする請求項２５記載の表示装置。 - 【請求項２８】 前記諧調調整領域に配置された前記複
数の電極は、 入力されたディジタル画像信号に基づいた面積の領域
に、電位差が発生するように配置されたことを特徴とす
る請求項２７記載の表示装置。 - 【請求項２９】 前記諧調調整領域から逃がされた光を
吸収する光吸収手段をさらに有することを特徴とする請
求項２５記載の表示装置。 - 【請求項３０】 前記表示領域に配置された前記複数の
電極は、 前記発光手段により発せられた１列の光の進行方向と交
差する任意の１列を構成する領域に、電位差が発生する
ように配置されたことを特徴とする請求項２７記載の表
示装置。 - 【請求項３１】 前記複数の電極は、 櫛歯状の電極の対で構成され、該櫛歯状の電極の１本か
ら、複数の枝分かれがなされていることを特徴とする請
求項３０記載の表示装置。 - 【請求項３２】 前記複数の電極は、 同一平面上に形成されたことを特徴とする請求項２７記
載の表示装置。 - 【請求項３３】 前記複数の電極により電位を供給され
た領域は、 前記光学材料の屈折率が変化し、前記導光手段から前記
発光手段により発せられた光を外部に漏洩させることを
特徴とする請求項２７記載の表示装置。 - 【請求項３４】 前記光取出手段は、 前記光学材料から漏洩した光を拡散させる光散乱層を有
することを特徴とする請求項２７記載の表示装置。 - 【請求項３５】 前記光取出手段は、 外部からの光が反射することを防止する反射防止層を有
することを特徴とする請求項２７記載の表示装置。 - 【請求項３６】 前記光取出手段は、 前記導光手段の内部での前記光の損失に応じて、前記光
を取り出す際の効率を補正することを特徴とする請求項
２５記載の表示装置。 - 【請求項３７】 前記発光手段は、 光を発する有機エレクトロルミネセンス層を含み、 該有機エレクトロルミネセンス層を、透明電極と不透明
電極とで挟んでいることを特徴とする請求項２５記載の
表示装置。 - 【請求項３８】 前記発光手段は、 透明基板と、 該透明基板の上に、外部からの光を遮断する遮光層と、 該遮光層の上に、前記透明基板に含まれる不純物元素の
侵入を防止するバリア層と、 該バリア層の上に、ＴＦＴを有することを特徴とする請
求項３７記載の表示装置。 - 【請求項３９】 前記発光手段は、 発する光の１列を構成する画素数に応じて、前記有機エ
レクトロルミネセンス層と該有機エレクトロルミネセン
ス層を駆動する前記ＴＦＴとを有し、 該ＴＦＴは、前記１列の端から順番に導通し、 前記有機エレクトロルミネセンス層は、前記１列の端か
ら順番に光を発することを特徴とする請求項３７記載の
表示装置。 - 【請求項４０】 前記発光手段は、 Ｒ、Ｇ、Ｂ、３色の光を前記導光手段に入射することを
特徴とする請求項２５記載の表示装置。 - 【請求項４１】 前記発光手段は、 前記導光手段内部での前記光の損失に応じて、補正され
た画像信号が入力されることを特徴とする請求項２５記
載の表示装置。 - 【請求項４２】 前記導光手段は、 少なくとも高屈折率領域と低屈折率領域とを含み、 前記高屈折率領域は、所定の配列ピッチにより、前記発
光手段が発する光の１列を構成する画素数に応じて設け
られ、 前記発光手段により発せられた１列の光は、対応する前
記高屈折率領域の中を伝播することを特徴とする請求項
２５記載の表示装置。 - 【請求項４３】 前記導光手段は、 ポリマー素材で形成されることを特徴とする請求項２５
記載の表示装置。 - 【請求項４４】 前記導光手段は、 支持基板上に外部からの光を吸収する光吸収層を設けた
ことを特徴とする請求項２５記載の表示装置。 - 【請求項４５】 前記導光手段は、 ポリマー素材の支持基板と、 該支持基板上に形成された外部からの光を吸収する光吸
収層と、 該光吸収層の上に形成された前記低屈折率領域の層と、 該低屈折率領域の層の上に形成された、所定のピッチで
交互に前記高屈折率領域と前記低屈折率領域とを配置さ
れた層と、 を有することを特徴とする請求項２５記載の表示装置。 - 【請求項４６】 前記導光手段により伝播される光を前
記導光手段の他端で反射する光反射手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項２５記載の表示装置。 - 【請求項４７】 前記導光手段および前記光取出手段
は、 巻取りと引き伸ばしの繰り返しが可能な柔軟な材料で形
成され、 前記導光手段と前記光取出手段は、容器に収容されるこ
とを特徴とする請求項２５記載の表示装置。 - 【請求項４８】 前記導光手段および前記光取出手段の
位置を検出し、前記表示領域の収容部分と露出部分との
境界を検出する検出手段をさらに有し、 前記検出手段による検出結果を基に、前記光取出手段
は、前記露出部分からのみ光を取り出すことを特徴とす
る請求項２５記載の表示装置。 - 【請求項４９】 表示画像の１列を複数の発光素子によ
り発光する発光工程と、 該発光工程により発せられた光を、表示領域の前記光が
入射した一端から他端まで伝播する導光工程と、 該導光工程により伝播されている光を、任意に選択した
領域から取り出す光取出工程と、 を有することを特徴とする表示方法。 - 【請求項５０】 前記任意に選択した領域は、 少なくとも２画素以上を含むことを特徴とする請求項４
９記載の表示方法。 - 【請求項５１】 前記任意に選択した領域は、 前記発光工程により発せられた１列の光の進行方向と交
差する任意の１列であることを特徴とする請求項５０記
載の表示方法。 - 【請求項５２】 前記光取出工程は、 前記導光工程により光が伝播する導光部の外部電界に応
じて屈折率が変化する光学材料の所定の領域に電位差を
発生させ、 該電位差の発生により、前記光学材料の屈折率を変化さ
せることを特徴とする請求項４９から５１のいずれか１
項に記載の表示方法。 - 【請求項５３】 前記光取出工程は、 前記導光工程での前記光の損失に応じて、前記光を取り
出す際の効率を補正することを特徴とする請求項４９か
ら５１のいずれか１項に記載の表示方法。 - 【請求項５４】 前記導光工程により伝播される光を前
記表示領域の他端で反射する光反射工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項４９から５１のいずれか１項に
記載の表示方法。 - 【請求項５５】 前記発光工程は、 入力されるアナログ画像信号を、前記１列を構成する画
素ごとに静電容量に蓄積し、 前記１列分の前記アナログ画像信号が前記静電容量に蓄
積されたとき、前記アナログ画像信号を同時にＴＦＴの
ゲート電極に印加し、 前記ＴＦＴのソース／ドレイン電極と接続されている有
機エレクトロルミネセンス層を、前記１列同時に発光さ
せることを特徴とする請求項４９から５１のいずれか１
項に記載の表示方法。 - 【請求項５６】 前記発光工程は、 Ｒ、Ｇ、Ｂ、３色の光を発することを特徴とする請求項
４９から５１のいずれか１項に記載の表示方法。 - 【請求項５７】 前記発光工程は、 前記導光工程での前記光の損失に応じて補正された画像
信号を基にした光を発することを特徴とする請求項４９
から５１のいずれか１項に記載の表示方法。 - 【請求項５８】 表示画像の１列を複数の発光素子によ
り発光する発光工程と、 該発光工程により発せられた光を、表示領域の前記光が
入射した一端から他端まで伝播する導光工程と、 該導光工程により伝播している光の一部を外部に逃がす
諧調調整工程と、 該諧調調整工程により調整された光を、前記発光工程に
より発せられた１列の光の進行方向と交差する任意の１
列から取り出す光取出工程と、 を有することを特徴とする表示方法。 - 【請求項５９】 前記諧調調整工程により逃がされた光
を吸収する光吸収工程をさらに有することを特徴とする
請求項５８記載の表示方法。 - 【請求項６０】 前記諧調調整工程および前記光取出工
程は、 前記導光工程により光が伝播する導光部の前記光学材料
の所定の領域に電位差を発生させ、 該電位差の発生により、前記光学材料の屈折率を変化さ
せることを特徴とする請求項５８記載の表示方法。 - 【請求項６１】 前記諧調調整工程は、 入力されたディジタル画像信号に基づいた面積の領域
に、電位差を発生させることを特徴とする請求項５８記
載の表示方法。 - 【請求項６２】 前記光取出工程は、 前記導光工程での前記光の損失に応じて、前記光を取り
出す際の効率を補正することを特徴とする請求項５８記
載の表示方法。 - 【請求項６３】 前記発光工程は、 発する光の１列を構成する画素に対応して設けられたス
イッチ素子を前記１列の端から順番に導通させ、 前記スイッチ素子の一端に接続されている有機エレクト
ロルミネセンス層を、前記１列の端から順番に発光させ
ることを特徴とする請求項５８記載の表示方法。 - 【請求項６４】 前記発光工程は、 Ｒ、Ｇ、Ｂ、３色の光を発することを特徴とする請求項
５８記載の表示方法。 - 【請求項６５】 前記発光工程は、 前記導光工程での前記光の損失に応じて補正された画像
信号を基にした光を発することを特徴とする請求項５８
記載の表示方法。 - 【請求項６６】 前記導光工程により伝播される光を前
記表示領域の他端で反射する光反射工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項５８記載の表示方法。 - 【請求項６７】 表示画像の１列を複数の発光素子によ
り発光する発光部を生成する発光部製造工程と、 前記発光部から入射した光を、表示領域の前記光が入射
した一端から他端まで伝播する導光部を生成する導光部
製造工程と、 前記導光部を伝播している光を、任意に選択した領域か
ら取り出す光取出部を生成する光取出部製造工程と、 を有することを特徴とする表示装置の製造方法。 - 【請求項６８】 前記導光部製造工程は、 ポリマー性材料の支持基板上に、ポリマー性の感光性ア
クリル樹脂をスピン塗布法により、全面に形成する工程
を含むことを特徴とする請求項６７記載の表示装置の製
造方法。 - 【請求項６９】 前記導光部製造工程は、 前記支持基板上に塗布された前記感光性アクリル樹脂
を、露光およびエッチングし、高屈折率領域を形成する
工程と、 前記高屈折率領域が形成された支持基板に、ポリマー性
の低屈折率材の樹脂をスピン塗布法により塗布する工程
と、 該塗布された樹脂の表面を研磨し、前記高屈折率領域の
上面を露出させる工程と、 を含むことを特徴とする請求項６７記載の表示装置の製
造方法。 - 【請求項７０】 前記光取出部製造工程は、 プラスチック性の透明基板の上に、ポリマー性の光拡散
材料により光散乱層を形成する工程と、 該光散乱層が形成された透明基板上に、透明電極材料を
スパッタ法により全面に塗布する工程と、 該塗布された透明電極材料を、露光およびエッチングし
て複数の電極を形成する工程と、 前記電極が形成された支持基板上に、ポリミイドをスピ
ン塗布法により全面に塗布する工程と、 該塗布したポリミイドを加熱焼成およびラビング処理
し、配向膜を形成する工程と、 前記配向膜を形成した支持基板上に、液晶層を形成する
工程と、 を含むことを特徴とする請求項６７記載の表示装置の製
造方法。 - 【請求項７１】 前記光取出部製造工程は、 外部電界に応じて屈折率が変化する光学材料を前記導光
部の上に生成する工程と、 複数の電極を前記光学材料の上に生成する工程と、 を含むことを特徴とする請求項６７記載の表示装置の製
造方法。 - 【請求項７２】 前記発光部製造工程は、 ガラス性の透明基板上に、発光素子を駆動するＴＦＴ駆
動回路を形成する工程と、 前記ＴＦＴ駆動回路が形成された透明基板上に、前記発
光素子を形成する工程と、 を含むことを特徴とする請求項６７記載の表示装置の製
造方法。 - 【請求項７３】 前記発光素子は、 有機エレクトロルミネセンス素子であることを特徴とす
る請求項６７記載の表示装置の製造方法。 - 【請求項７４】 前記発光部製造工程は、 ガラス性の透明基板上に、発光素子を駆動するＴＦＴ駆
動回路を形成する工程と、 前記ＴＦＴ駆動回路が形成された透明基板の表面を平坦
化する平坦化膜を、透明絶縁材料により、形成する工程
と、 該平坦化膜の一部にコンタクトホールを開け、前記ＴＦ
Ｔ駆動回路と接続させた透明電極を形成する工程と、 該透明電極の上に、有機エレクトロルミネセンス層を形
成する工程と、 前記有機エレクトロルミネセンス層の上に、不透明電極
を形成する工程と、 前記透明電極全体を覆う封止層を形成する工程と、 を含むことを特徴とする請求項６７記載の表示装置の製
造方法。
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