JP2002543446A

JP2002543446A - ディスプレイ装置

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Publication number: JP2002543446A
Application number: JP2000601886A
Authority: JP
Inventors: ウィリアム，ロナルドローチ，; バウワシン，; ウィリアムチャン，; ジランシェン，; ヴィッパルクマール，ケー．パテル，
Original assignee: サーノフコーポレイション
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 2000-02-23
Publication date: 2002-12-17
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: WO2000051402A1; JP4741732B2; US6259846B1; AU3373000A; EP1155597A1

Abstract

(57)【要約】【課題】延びた可撓性ファイバー（１００）の形の基板を備えるディスプレイ（１０）装置を提供する。【解決手段】ファイバー（１００）は、長さ方向に沿って配置された複数の発光素子（１５０）を備える。それぞれは２つの電極（１２０，１４０）を有し、その間には電気信号が加えられ、発光素子（１５０）が発光するようになっている。ファイバー（１００）は、第１電極（１２０）として機能する長さ方向に配置された導体（１２０）を含み、その上に配置された発光材料（１３０）、及び発光素子の第２電極（１４２）として機能する、発光材料（１３０）上に配置された複数の電気コンタクト（１４０）を含む。好ましくは、導体（１２０，１６０）、発光層（１３０）及び複数の電気コンタクト（１４０）は連続プロセスで形成される。透明なファイバー（１１０）は複数のチャンバー（４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０）を通過し、導体（１２０、１６０）、発光層（１３０）及び複数の電気コンタクトを受容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、ディスプレイ、特に、複数の発光ファイバーを含むパネルディスプ
レイに関する。

【０００２】スクリーンの対角距離が約９０ｃｍから１００ｃｍ（約３６インチから４０イ
ンチ）を越える場合、表示管の重さと深さの両方が過度のものとなる従来のブラ
ウン管（ＣＲＴ）のテクノロジーの限界を超える大型ディスプレイスクリーンに
対するニーズがある。今のところ、背面映写ディスプレイと前面映写ディスプレ
イは、対角距離の範囲が約９０ｃｍから１５０ｃｍ（約３６インチから６０イン
チ）である大型スクリーンディスプレイに対するニーズを少なくとも満たしてい
る。しかしながら、背面映写ディスプレイのスクリーンの背後と、また、前面映
写ディスプレイのプロジェクタ内に映写光学を適応するには、その映写ディスプ
レイは非常に深く、また、光学的な位置あわせと画像合わせを行って維持するこ
とが困難である。

【０００３】更に、プラズマディスプレイやアクティブマトリクス液晶ディスプレイ（ＡＭ
ＬＣＤ）等のその他のテクノロジーは、比較的薄い大型スクリーンディスプレイ
に適用できると考えられており、生産の歩留りとコストは重大な問題である。こ
の問題は以下のことから発生する。即ち、ディスプレイスクリーンの対角距離が
大きくなるにつれて、ディスプレイ内のピクチャ要素数、即ち、画素数が増加し
、面積に関するスクエア寸法が大きくなるので、ディスプレイが欠陥画素を含む
確率が上がる。従って、スクリーンの対角距離が２０％増大すると、スクリーン
面積、即ち、画素要素数は約４４％増大するが、ここでは、大型構造を製造する
困難の増大がなおざりにされており、また、欠陥画素の可能性も約４４％増大す
る。例えば、５０ｃｍ（約２０インチ）の対角距離のディスプレイを製造する際
に９０％の歩留りとなるプロセスでは、１２５ｃｍ（約５０インチ）の対角距離
のディスプレイでは約４０％の歩留りとなり、１５０ｃｍ（約６０インチ）対角
ディスプレイでは約１０％の歩留りとなる。

【０００４】欠陥画素を含むディスプレイは、一般的に修理不可能であるので廃棄される。
目に見える欠陥のどれも、全ディスプレイパネルを廃棄するには十分であり、ま
た、高価なパネル加工の完了後に欠陥が発見可能となるので、高価なむだが生ま
れる。その上、例えば、リソグラフィ等の精密加工が必要であるために、ユニッ
ト単位の加工コストがそうであるように、大面積ディスプレイを製造できる加工
施設の主要コストは非常に高い。これは、それらテクノロジーのデメリットであ
る。

【０００５】上述の従来のテクノロジーの別のデメリットは、各ディスプレイ装置のサイズ
と構成を具体的に設計しなければならないことであり、また、製造用に特定の機
械を備えつけなければならないことである。その両方とも、それを達成するため
に相当な時間とリソースを必要とする。そのような特殊な設計を避け、四角のス
クリーンの寸法が増加するにつれて欠陥の率が増加しないことが望ましい。

【０００６】このように、発光素子のリニアなアレイを提供するリニアな発光素子の必要性
がある。

【０００７】このために、本発明のファイバーは、所定の長さの光を通す材料のファイバー
、ファイバーの長さ方向に沿って配置された導体、導体の頂部に配置された発光
材料、及びファイバーの長さ方向に沿って発光材料上に配置された複数の電気コ
ンタクトを備え、発光材料は、電気コンタクトの所定の１つと導体との間に配置
され、電気コンタクトの所定の１つと導体との間に提供される電気信号に対応す
る光を発する。

【０００８】本発明の好適な実施形態の詳細な説明を図面と共に読むことによって、より簡
単かつよく理解することができる。

【０００９】

【好適な実施形態の説明】図１Ａは、画像や情報が表示される模範的な大面積のフラットパネルディスプ
レイ１０を示す。ここで用いられる画像や情報は、ディスプレイ装置に表示され
るものとして交換可能であって、ユーザが必要な様々なディスプレイ、もしくは
、それらの全てを網羅するものであって、以下のものを含むがそれらに限定され
ることはない。即ち、可視画像とピクチャ、静止画か動画、カメラかコンピュー
タかその他のソースによって生成されるか、真実なのか代表するものなのか要約
なのか恣意的なものか、シンボルもしくは英数字や数学記号等の文字を含むかど
うか、白黒か単色か多色か全色での表示かである。大面積ディスプレイ１０は、
情報を直接見るために好ましいもので、図１Ｂで示されるように、ディスプレイ
１０は薄く、フラット、即ち、平らなディスプレイ１０ａか、もしくは、湾曲し
ていたり、（描かれているように）円柱状であったり、さもなければ、非平面デ
ィスプレイ１０ｂでよい。連続する画素グループをアクティブにすることによっ
て、ディスプレイ１０、１０ａ、１０ｂはカラー画像や情報を表示し、従来のテ
レビのＣＲＴのカラー蛍光ストライプと同様な、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｃ
ｒ）、青色（Ｂ）の発光ストライプ１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂの繰り返しシーケン
スからなる３色の画像情報を提供する。

【００１０】図２は、本発明のディスプレイ１０の模範的実施形態の正面図を示し、図３は
その側断面図を示す。ディスプレイ１０は水平方向の並行構成であって、特に、
ほぼ平行に並行配置され、また、ほぼディスプレイ１０全体に延びて「スクリー
ン」、即ち、ディスプレイ１０の表示面２０を規定する複数の発光ファイバー１
００を含むものである。以下で説明されるように、各発光ファイバー１００は、
光を伝送する透明ファイバー、即ち、リボン（「ファイバー」）１１０の長さ方
向に沿って配置される（以下で説明される）複数の発光素子１５０を備え、発光
素子１５０のリニアアレイを形成する。その複数の発光ファイバー１００が並行
配置されると、発光素子１５０の２次元アレイが形成される。もしそのアレイが
Ｎ個のファイバー１００を備え、その上に各ファイバー１００がＭ個の発光素子
１５０を備えるなら、表示面２０にＭｘＮ個の要素のディスプレイ１０が形成さ
れる。

【００１１】カラー画像を表示するカラーディスプレイ１０の発光ファイバー１００は、赤
色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラー光をそれぞれ出す単一カラーファイ
バー１００の繰り返しシーケンスで並行配列されるので、近傍のＲ、Ｇ、Ｂファ
イバー１００上にあるＲ、Ｇ、Ｂの近傍画素グループの各々はカラー画素を構成
して、ディスプレイ１０はカラー画像を表示する。また、イエロー、マゼンタ、
シアン等のその他の色も使うことができる。図６について以下で詳細に説明され
るが、ファイバー１００の発光は、透明ファイバー１１０のフェイス上、即ち、
その表面上にある透明導電電極１２０と、発光ファイバー１００の画素の幾何学
様式を規定する複数の金属コンタクト１４０の間に位置付けられた有機発光ダイ
オード（ＯＬＥＤ）材料から発生することが好ましい。透明電極１２０と透明フ
ァイバー１１０を通過することによって、発光ファイバー１００から発光された
光はＯＬＥＤ画素から出る。

【００１２】以下で詳細に説明されるように、発光ファイバー１００はディスプレイ１０の
配線構造アセンブリ２００にマウントされて電気的に接続される。一般的に、絶
縁材料層とパターン化された電気伝導体２２０層が交互にあるように構成される
ことが好ましい平坦な回路基板２１０が構造２００に含まれる。基板２１０には
、構造アセンブリ２００の様々な構成要素とその上にマウントされたされた電子
デバイス２４０、２５０と、発光ファイバー１００のパネルとを配線するための
複数のパターン化された電気伝導体２２０が含まれる。特に、ファイバー１００
の発光素子１５０の第２の電極のそれぞれに対するコンタクト１４０は、はんだ
や導電フリットや粘着性物質の導電バンプ２３２によって、基板２１０の上面２
１２の対応するデータラインセグメント導電体２３０に接続される。同様に、フ
ァイバー１００の発光素子の第１の電極１２０は、導電バンプ２３４によって、
対応する選択ライン導電体２２８に接続される。各ファイバー１００とデータラ
インセグメント２３０間の各セクションに、発光素子１５０を位置付けることが
好ましい。

【００１３】また、発光素子１５０のそれぞれの電極に提供される電気信号をファイバー１
００に供給して、ディスプレイ１０の表示面２０に画像や情報を表示させる電子
デバイス２４０、２５０は基板２１０にマウントされる。選択ラインドライバ回
路２４０は、電子デバイスであって、ディスプレイ１０に表示される画像や情報
を表す電気信号を受信して、それに応答して、選択ライン導電体２２８と導電バ
ンプ２３４と導電体１２０を介してファイバー１００の適切な発光素子１５０の
第１の電極に適用されるピクチャ要素選択信号を生成する基板２１０の上面２１
２にマウントされることが好ましい。図２と図３の模範的実施形態の選択ライン
ドライバ２４０は、発光ファイバー１００に沿う画素１５０の行に行信号を供給
する。

【００１４】同様に、データラインドライバ回路２５０は電子デバイスであって、基板２１
０の底面２１４にマウントされるのが好ましく、ディスプレイ１０に表示される
画像や情報を表す電気信号を受信し、それに応答して、データライン導電体２２
６と導電体２２０の様々なものとデータラインセグメント２３０と導電バンプ２
３２とファイバー１００の発光素子１５０の第１電極コンタクト１４０とを介し
て、ファイバー１００の発光素子１５０の適切な第２の電極に適用されるピクチ
ャ要素データ信号を生成する。図２と図３の模範的実施形態のデータラインドラ
イバ２４０は、列ドライブ信号を垂直列の対応する画素１５０に供給するが、そ
れは、近傍の複数の発光ファイバー１００の各々の上に存在する。

【００１５】基板２１０の導電体２２０には、一般的に、基板２１０の広い表面に平行な内
部導電体２２２と、その広い表面２１２、２１４上の導電体２２６、２２８、２
３０と、それを横切り、基板２１０の表面２１２、２１４の導電体２２６、２２
８、２３０と基板２１０の内層上の導電体２２２とを電気的接続する導電体２２
４が含まれる。都合次第で、コンタクト２６２、２７２が選択ラインドライバ回
路２４０とデータラインドライバ回路２５０にそれぞれ接続された基板２１０上
で対応するコンタクト２６２、２７２に電気的に接続するエッジコネクタ２６０
、２７０を介して、表示される画像や情報を表す電気信号が基板２１０に与えら
れる。尚、図２では、ディスプレイ１０の下側エッジ近くの多数のファイバー１
００は示されていないので、基板２１０上のデータラインセグメント導電体２３
０を見ることができ、また、エッジコネクタ２６０、２７０は基板２１０から離
れて示されているか、もしくは、示されていない。

【００１６】ほぼ所望のサイズやアスペクト比のディスプレイ１０を作るために、ディスプ
レイ１０の発光ファイバー１００の並行アレイを有利に使うことができる。ファ
イバー１００の全ては同じ種類のものであるのが好ましく、所望の長さに切断で
きるので、ファイバー１００自体は、ディスプレイのサイズと形状に関する制限
はない。並行配列された多数の発光ファイバー１００を単純に変更することによ
って、ディスプレイ１０の高さ（即ち、図２の表示方向の上部から底部までの距
離）を容易に変更することができる。並行アレイの発光ファイバー１００の長さ
を単純に変えることによって、例えば、ファイバー１００を所望の長さに単純に
切断することによって、ディスプレイ１０の幅（即ち、図２の方位で、側から側
まで）を簡単に変更できる。

【００１７】その上、本構成の別な利点は、基板２１０に取りつける前に選択ラインドライ
バ回路２４０とデータラインドライバ回路２５０のテストが可能で、また、駆動
回路２４０、２５０をアセンブルする前に自己テストできるので、修理が必要と
なる欠陥のある配線構造２００を組み立てる可能性がかなり下がることである。
更に、配線構造２００のエッジの様々なものに沿うエッジコネクタ２６０、２７
０を用いることによって、ディスプレイ１０のアセンブリを容易にして最終的な
製品を作ることができ、また、サービスや修理が必要となる非通常事象の場合は
分解が簡単になる。

【００１８】図４は、図２のディスプレイ１０で役立つ回路基板２１０を含む模範的な配線
構造アセンブリ２００の上部と底部の概要を示し、また、多くの時間、即ち、リ
ソースを消費することなく、ディスプレイ１０のサイズやアスペクト比の変更を
容易にする構造２００の導電体パターンの構成の繰り返し特徴を示す。例えば、
基板２１０の正面、即ち、上面２１２にはデータラインセグメント導電体２３０
のパターンがある。水平方向の近傍の複数のファイバー１００の各々、例えば、
近傍の３２個のサブセットのファイバーの各々に１つの発光素子１５０を接触さ
せるために各データラインセグメント導電体２３０は垂直方向に配列される。尚
、各ファイバー上の発光素子１５０は、基板２１０の短エッジに関して同様の位
置にある。

【００１９】基板２１０の底部、即ち、背面２１４には、データラインドライバ回路２５０
アレイがマウントされており、これは、導電体２２０（不可視）によって、表示
される情報を表す電気信号を供給するためのデータラインセグメント導電体２３
０に接続された電子集積回路であることが好ましい。各データラインドライバ回
路２５０は、水平方向の１つの行の近傍にある多くのデータラインセグメント導
電体２３０に接続していることが望ましい。各データラインドライバ回路２５０
は、表示される情報を表す電気信号を受信するが、この受信は、基板２１０の底
面上で対面する長エッジに沿って配置されることが好ましいエッジコンタクト２
６２で信号が受信される導電体２２０（不可視）を介してなされる。

【００２０】基板２１０の正面、即ち、上面２１４には、選択ラインドライバ回路２４０ア
レイがマウントされ、これは、表示情報を表す電気信号が供給される発光ファイ
バー１００に接続する選択ライン導電体に接続される電子集積回路であることが
好ましい。各選択ラインドライバ回路２４０は近傍の複数の選択ラインファイバ
ー導電体２２８に接続され、各選択ラインドライバ回路２４０は、導電体２７２
を介して電気信号を受信することが好ましく、この場合、基板２１０の上部側で
対面する短エッジに沿って配置されるのが好ましいエッジコンタクト２７２で信
号が受信される。１つの選択ラインドライバ回路２４０によって、その１端に配
置された発光ファイバー１００を駆動でき、ファイバー１００の反対端に配置さ
れた２つの選択ラインドライバ回路２４０によって両端からファイバー１００を
駆動できることに注目されたい。

【００２１】各選択ラインドライバ回路２４０によって、都合の良い数の選択ライン導電体
２２６を駆動することができ、所望の高さのディスプレイ１０を得るために並行
に配置される。同様に、所望の幅のディスプレイ１０を得るために都合の良い数
のデータラインセグメント導電体２３０を並行配置することができ、所望の高さ
のディスプレイ１０を得るために、都合の良い行数のファイバー１００を各垂直
データラインセグメント導電体２３０に接続できる。一般的に、データラインセ
グメントと選択ラインセグメントの数は２ⁿであることが都合よいので、それら
のラインをアドレスするデジタル信号ビットが効率的に使われる。しかしながら
、デジタル信号容量の効率的使用に加えて、各選択ラインドライバ回路２４０に
よって駆動される発光ファイバー１００の数に関して、近傍の３本のファイバー
のサブセット（赤色と緑色と青色の発光タイプの各々）が１カラー画素を形成す
る近傍の３サブ画素のサブセットを備えるという事実も検討すべきである。現状
では、より多くの数のファイバー、例えば、２⁸＝２５６画素のうちの２４０画
素が駆動可能であっても、各選択ラインドライバ回路２４０は２⁵＝３２個まで
の画素１５０を駆動するので、３０個のファイバーの複数のグループは各選択ラ
インドライバ回路２４０によって駆動されることが好ましい。現状では、各デー
タラインドライバ回路２５０が２⁵＝３２個のデータラインセグメント２３０を
駆動することが好ましい。しかしながら、より多くのデータラインを駆動できる
ので、各選択ライン駆動回路２４０によって駆動される数と同じ数のファイバー
１００、例えば、３０本のファイバー１００に各データラインセグメント２３０
を接続できる。

【００２２】従って、データラインドライバ回路２５０と選択ラインドライバ回路２４０の
繰り返し性と、その構造と、それに接続する導電体２２０によって、行列構造の
セルが定義されることは明らかである。この繰り返しセル構造によって、個々の
画素に対する直接マルチプレクスアドレッシングが容易になる。また、そのよう
な複数のセルの行や列を単純に追加したり除去したりすることによって、水平方
向や垂直方向の寸法で、配線構造２００と基板２１０を素早く、ほとんど費用を
かけずに拡大させたり縮小させたりすることが容易である。更に、この構造によ
って、その他のアドレッシングスキームに用いて複雑度やコストを上げることな
く、表示するピクチャ要素の直接マルチプレクスアドレッシングをエッジコンタ
クト２６２、２７２を介して行うことが可能になると言える。いずれにしても、
加工画像データに利用可能である、現在入手可能な４５０ＭＨＺ−５００ＭＨＺ
のペンティアム（ＰｅｎｔｉｕｍR）とその他のマクロプロセッサ等の安価な多
くの集積回路を用いて、特定のディスプレイ用に画像データをフォーマッティグ
したり再フォーマッティングする、例えば、ファイバー１００を水平方向から垂
直方向に向ける等は簡単で安価に達成される。

【００２３】従来の多層プリント配線回路ボード、もしくは、金属ベースシート（ＬＴＣＣ
−Ｍ基板）にラミネートされた低温共焼成セラミック材料構造等の多層セラミッ
ク基板として基板２１０を形成することができる。ＬＴＣＣ−Ｍ基板は、通常、
強度があって、セラミック層、例えば、チタンシートの熱膨張率に非常に近い熱
膨張率を備えることが好ましい金属ベースシートを備える。基板２１０のセラミ
ック層は、有機充填剤と有機バインダと樹脂と界面活性剤と溶剤中の亜鉛−マグ
ネシウム−ホウケイ酸塩ガラスとマグネシウムアルミノケイ酸塩ガラス等の研削
粉末ガラスのスラリーから形成された緑色セラミック材料のテープやシートから
カットされる。導電体２２０は、通常、セラミック層に従来の導電厚膜インクパ
タンを堆積させることによって形成され、その後、それらは共にラミネート化さ
れて金属シートになり、次に、焼成される。このような基板を、湾曲した形状、
もしくは、その他の形状で形成することができ、これは焼成前の特定のアプリケ
ーションにとって望ましい、即ち、都合が良いことに注目されたい。このような
基板は、例えば、１９９９年、７月１５日に出願された「共焼成多層セラミック
基板を備える電界放出ディスプレイ」というタイトルの米国特許出願Ｎｏ．０９
／３５４、５１６）と、「プラズマディスプレイ装置用バックパネル」というタ
イトルの特許（１９９８年６月１日に出願された米国特許出願Ｎｏ０９／０８８
、５０１）と、１９９８年３月１３日に出願された「プラズマディスプレイ装置
」というタイトルの米国特許出願Ｎｏ．０９／０４２、０７６で説明されており
、それら全体が援用文献である。

【００２４】図５は、図２の模範的ディスプレイ１０の一部の拡大概観図であって、配線構
造アセンブリ２００を構築する際に発光ファイバー１００を基板２１０に取りつ
けるところを示す。複数の導電バンプ２３２、例えば、４つのバンプが、基板２
１０上の各データラインセグメント導電体２３０上に形成される。導電バンプ２
３２は、ネバダ州レノに位置するエルフォーム社（ＥｌｆｏｒｍＣｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ）から商業的に入手可能な異方性、もしくは、等方性の導電粘着性物
質であってＡＥＣＴ−Ｆ粘着性物質を含むこと好ましい。発光ファイバー１００
は、引き伸ばされ、その上に複数の発光デバイスが発光材料内に形成されるが、
これについては以下で詳述する。ファイバー１００の各発光デバイス１５０は、
その上に電気コンタクト１４０を備え、発光ファイバー１００の一表面に沿って
接続するために利用可能である。尚、ＬＥＤコンタクト１４０のピッチ（即ち、
中心間スペーシング）は、データラインセグメント導電体２２６のピッチとほぼ
同じである。この結果、データラインセグメント導電体２３０の長軸と直交して
、発光ファイバー１００は基板２１０上に配置され、基板２１０に押し付けられ
て、コンタクトバンプ２３２を介してＬＥＤコンタクト１４０とそれに関するデ
ータラインセグメント導電体２３０間の完全な電気的接続がなされる。

【００２５】上の説明から明らかであるが、ディスプレイアセンブリ１０には、より複雑な
サブアセンブリになり、最終的にはディスプレイ１０になる、単純な部品と要素
の進歩的アセンブリが含まれる。本構造の重要なメリットの１つは、必要なとき
に進歩的アセンブリの各工程で修理部品／要素をテストする能力にある。例えば
、配線構造１００に関して、基板２１０と選択ラインドライバ回路２４０とデー
タラインドライバ回路２５０の各々をテストしてから、次に、アセンブルするこ
とができる。複雑さの程度が最も低く修理できない欠陥部分だけは廃棄する必要
があり、その他のものは修理可能である。同様に、各発光ファイバー１００をテ
ストしてから、基板２１０（アセンブリ前に自己テストが可能である）に取りつ
けることができ、もし、基板２１０へのアセンブリ中にファイバーだけが損傷を
受けた場合は、ディスプレイ１０を取り外して置きかえることができる。簡単に
修理できない欠陥のあるディスプレイ１０ができることはめったにない。

【００２６】その他のメリットは、ファイバーの歩留り特性にある。例えば、従来の５０ｃ
ｍ（約２０インチ）の対角距離のディスプレイの製造歩留りは９０％で、従来の
１２５ｃｍ（約５０インチ）の対角距離のディスプレイの歩留りは約４０％とな
るプロセスでは、幅が０．５ｍｍ（０．０２０インチ）で長さが１００ｃｍ（約
４０インチ）のファイバー１００を製造する場合の歩留りは約９９．６％となる
。尚、このファイバーから、対角距離が約１２５ｃｍ（約５０インチ）の７５ｃ
ｍｘ１００ｃｍ（約３０インチｘ４０インチ）ディスプレイを製造することがで
きる。本発明のメリットは、歩留りがファイバー１００の長さに逆比例し、従来
のディスプレイの歩留りがディスプレイの面積、即ち、ディスプレイの対角距離
の２乗に逆比例するという事実に由来する。更に、ディスプレイにアセンブリす
る前に、個々のファイバーをテストすることが好ましいので、比較的安価な相当
数のファイバーに欠陥があって廃棄されても、ディスプレイ１０の全コストに対
する影響は比較的小さい。

【００２７】従って、部品や要素に欠陥があるので、大きなむだと出費を伴って廃棄する必
要のある従来のディスプレイの問題を本発明のディスプレイは回避することがで
きる。

【００２８】図６は、図２のディスプレイで役立つ発光ファイバー１００の模範的実施形態
の一部の概観である。一表面上に相当数のリニアアレイ、ことによると、数百個
、もしくは、数千個の発光素子、即ち、画素１５０を含む長い発光ファイバー１
００を製造することができる。対面する電極１２０、１４０間に与えられるポテ
ンシャルに対応して、各画素は光を出すが、その電極のうちの１つ１２０は透明
であって、その他１４０は、画素を規定するためにパターン化、即ち、セグメン
ト化される。各発光素子１５０によって作られる光は、透明ファイバー１１０を
通過して、発光素子１５０が存在する表面に対面する一表示面から出る。図６は
、４個の発光素子１５０を備える発光ファイバー１００の短セグメントを示す。

【００２９】図７Ａの縦方向の概観と図７Ｂに示される横断面と共に図６を検討することに
よって最もよく理解できることであるが、発光ファイバー１００のコアは、例え
ば、正方形や長方形や台形や円や、半円、即ち、「Ｄ」形状等の都合の良い断面
を備える、長いガラス、もしくは、プラスチックの透明ファイバー１１０である
。ＩＴＯ（酸化インジウム錫）や酸化錫や酸化亜鉛や有機導電材料やその他の光
学的に透明な導電材料の薄層等の、延ばされた光学的に透明な導電体１２０が、
発光ファイバー１００の各発光素子１５０に対する第１の孔注入電極、即ち、コ
ンタクトとして機能するように、例えば、スパッタリングによってファイバー１
１０の表面に沿って形成される。有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）材料、もしくは
、無機のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）材料等のＩＴＯ導電体層１２０上に
発光材料の層１３０が形成される。約５００Åの厚さのポリマーＯＬＥＤ材料が
好ましい。連続する長いストリップとして発光材料１３０を堆積するか、もしく
は、ファイバー１００に沿って間隔が空けられ、セグメント化された発光材料領
域パターン内に堆積することができる。セグメント化されたエレクトロン注入電
極、即ち、コンタクト１４０のパターンを発光材料１３０上に形成して、発光フ
ァイバー１００上の各発光素子１５０に第２の電極、即ち、コンタクトを作る。
例えば、窒化シリコンや、ダイヤモンドに似た炭素、もしくは、エポキシや、炭
化珪素や、これらの材料の亜酸化物や、これらの材料の酸素カーバイドや、プラ
ズマＣＶＤの結果の水素と前述の材料を含む合成物等のコーティング材でコンタ
クト１４０を覆うこと以外に、少なくとも、画素領域１５０にオーバーコートを
塗って、ＯＬＥＤ材料による反応ガスの浸透と水分吸収を減らすことが望まれる
。

【００３０】特に、セグメント化されたコンタクト１４０には、マグネシウムやマグネシウ
ム／銀やカルシウムや、カルシウム／アルミニウム（もしくは、低機能の金属を
含むその他の材料）等の厚さが約１０００Å−２０００Åのカソード材料の複数
のエレクトロン注入カソード電極１４２が含まれるが、これらは、発光ファイバ
ー１００の発光素子１５０に対応する各ファイバー１００に沿って間隔が空けら
れて配置される。各カソード電極１４２は、後段の外部回路に電気的に接続させ
るために都合のよい厚さが約１０００Åの銀や金やその他の適切な金属等の導電
材料層１４４で覆われる。マグネシウム／銀電極１４２と銀コンタクト１４４は
、ＯＬＥＤ層１３０上で蒸気化されることが望ましい。更に、データライン駆動
回路２５０によって、データライン導電体セグメント２２６、２２０、２３０と
その他の導電体２００を介して発光ファイバー１００のコンタクト１４０にデー
タポテンシャルを与えることによって、導電体２２８、２３４を介して発光ファ
イバー１００の導電体１２０、１６０、１６２に選択ポテンシャルを与える選択
ライン駆動回路２４０によって選択される発光素子１５０はデータポテンシャル
値に対応する光を出すので、発光ファイバー１００の多数の発光素子１５０によ
って形成されるディスプレイ１０は画像を表示する。

【００３１】厚さが約１０，０００Åから約１００μｍのアルミニウムや金や銀や銅やクロ
ムやニッケルやその他の金属導電材等の金属導電体１６０、１６２を、ＩＴＯ導
電体１２０が形成された表面に近くにある透明ファイバー１１０が延ばされた側
の一面か、もしくは、その両面に沿って形成することが好ましい。これは望まれ
ることである。何故ならば、適度に透明であるため厚さがたった約１２００Åで
ある堆積されたＩＴＯ層１２０の抵抗があまりにも大きいので、長い発光ファイ
バー１００の長さ方向に沿って良好な導電体として働かないからである。導電体
１６０、１６２は、ＩＴＯ層１２０が導電体１６０、１６２に接触する場所で斜
めに切られたか、もしくは、丸められたファイバー１１０のかどに沿って光学的
に透明で薄いＩＴＯ導電体１２０に電気的に接続される。このことによって、Ｉ
ＴＯ層１２０と共に低抵抗の導電材が提供されるので、長いＩＴＯ導電体１２０
の抵抗に起因する過度のポテンシャル損失がない状態で、選択ライン駆動回路２
４０（選択ライン導電体２２８を介して）から発光ファイバー１００に沿って発
光デバイス１５０の第１のコンタクト１２０に選択ポテンシャルを与えることが
できる。更に、導電体１６０、１６２のメリットは、ＯＬＥＤ１３０で作られた
光を反射することによって、透明ファイバー１１０の側面での光損失を減らすこ
とである。

【００３２】図７Ｂには、カラーディスプレイの場合における３本の異なるファイバー１０
０Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂが示されていることに注目されたい。これらのファイ
バーは同じ構造をもつが、発光材料が異なる。即ち、赤色発光ファイバー１００
Ｒは赤色発光ＯＬＥＤ材料層１３０Ｒを備える。緑色発光ファイバー１００Ｇは
緑色発光ＯＬＥＤ材料層１３０Ｇを備え、青色発光ファイバー１００Ｂは青色発
光ＯＬＥＤ材料層１３０Ｂを備える。

【００３３】適切な透明ファイバー１１０には、ホウケイ酸塩、もしくは、ソーダ石灰ガラ
スや石英やサファイアや、その他の適切なガラス材料等のガラスファイバーと、
メタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネートやアクリルやマイラやポリ
エステルやポリイミドやその他の適切なプラスチック材料等のプラスチックファ
イバーが含まれる。幅が０．５ｍｍで高さが０．５ｍｍの正方形の透明ファイバ
ー１１０や、幅が０．５ｍｍで高さが０．７５ｍｍの長方形の透明ファイバー１
１０は便利で柔軟性があり、、約０．５ｍｍｘ１．５ｍｍの画素（ピクチャ
要素）を形成する各ＬＥＤ要素を備える０．５ｍｍの幅の複数の面のうちの１つ
の上にＬＥＤ要素が形成されている。各画素１５０は３：１のアスペクト比と比
較的大きな画素サイズをもつため、複数の発光ファイバー１００を容易に整列さ
せてディスプレイ１０を作ることができる。

【００３４】図６と図７Ａと図７Ｂに関する上の説明では、ファイバー１１０は透明であっ
て、発光層１３０の上部に配置された対面する不透明電極１４０と、発光層１３
０と、ファイバー１１０と接触して配置された透明電極１２０と、１つの面上に
置かれた発光素子１５０を備えることを示した。しかしながら、有用な別の構造
を備えるファイバー１００でも不透明ファイバー１１０を用いるが、ここでも、
電極１２０は発光ファイバー１３０と接触し、発光材料１３０の上部にある電極
１４０は透明である。この場合、上部電極１４０に光が放出されるので、ファイ
バー１１０は透明である必要はなく、金属等の不透明な材料から形成されてもよ
い。

【００３５】特に、カラーディスプレイ１０では、近傍の３つの発光ファイバー１００の各
々によって、０．５ｍｍｘ１．５ｍｍの異なる色の単色画素が提供され、
それらをまとめることによって、１５ｍｍｘ１５ｍｍのカラー画素（例えば
、ディスプレイ１０は、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）の色光をそれぞれ
出力する単一カラーファイバー１００の繰り返しシーケンスで並行配列された複
数の発光ファイバー１００を備えるので、近傍のＲ、Ｇ、Ｂ画素の各グループは
カラー画素を提供する）が提供される。１つの特定の色を出力する複数のファイ
バー１００を様々な方法で提供することができる。図５に示されているように、
例えば、３つの所望の色Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの１つの色合いがそれぞれに着けられ
た着色透明ファイバー１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂの各々の上に同じ広帯域（
即ち、多数色）の発光材料１３０を使って、３本の種類の異なる発光ファイバー
１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを組み立てることによって、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色を
それぞれ出力する発光ファイバー１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを提供すること
ができる。別の方法では、それぞれが所望の３色Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの１つを出力
する３つの異なる狭帯域（即ち、単一色）の発光材料１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３
０Ｂを、複数の透明ファイバー１１０のそれぞれの上に堆積させることによって
、３色Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれを出力する発光ファイバー１００Ｒ、１００Ｇ、１
００Ｂを提供することができる。更に、３色Ｒ、Ｇ、Ｂのうちの１つを出力する
発光材料１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂの各々を、対応する着色透明ファイバー
１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂ上に堆積させて、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光ファイバー１
００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを提供することができる。複数の着色透明ファイバ
ー１１０を用いることによって、ＯＬＥＤ材料による周囲光の反射を都合よく低
下させることができるので、ディスプレイ１０３のコントラスト比が改善される
傾向がある。単色ディスプレイ１０、１０’が望まれる場合は、所望の色に着色
された透明ファイバー１１０と所望の色の光を出力する発光材料１３０の両方を
用いることによって、所望の色を得ることができる。また、透明ファイバー１１
０を、「白色」、もしくは、白色に近い光を出す広帯域の発光材料１３０と共に
用いることができる。

【００３６】適切に小さな微粒子のＯＬＥＤ構造は周知のものであって、孔注入材としての
ＩＴＯと、孔トランスポート層として、ナシシル置換ベンジジン誘導体（ｎａｔ
ｈｔｈｙｌ−ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄｂｅｎｚｉｄｉｎｅｄｅｒｉｖａｔｉ
ｖｅ）（ＮＰＢ）から組立られた緑色発光ＯＬＥＤと、エレクトロントランスポ
ート層としてのトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ₃）と
、カソードとしてのマグネシウム／銀が含まれ、これらは、ウィンスコン州ミル
ウォーキーにあるアルドレッチケミカル社（ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏｍｐａｎｙ）から商業的に入手可能であって、Ｅ．Ｗ．Ｆｏｒｓｙｔｈｅ
他による、第４回ディスプレイ表示用蛍光体サイエンス／テクノロジー国際会議
＆第９回無機／有機エレクトロルミネッセンス国際ワークショップ要約集の５３
頁目、１９９８年９月１４−１７日、で報告されている。

【００３７】Ｄ．Ｆオブライエン他による、第４回表示用蛍光体サイエンスとテクノロジー
国際会議＆第９回無機／有機エレクトロルミネッセンス国際ワークショップ要約
集の３７頁以降、１９９８年９月１４−１７日、で報告されているように、６％
の２、３、７、８、１２、１３、１７、１８−オクタエチル−２１Ｈ、２３Ｈ−
ポルフィン白金（ＩＩ）（ＰｔＯＥＰ）がドープされた前述のＯＬＥＤ構造のＡ
ｌｑ₃層にドープすることによって、赤色出力が得られる。追加の層を備えるこ
とによって前述のＯＬＥＤ構造から青色出力が得られる。フランク・ウェイソー
テル（ＦｒａｎｋＷｅｉｓｓｏｒｔｅｌ）他による、第４回表示用蛍光体サイ
エンスとテクノロジー国際会議＆第９回無機／有機エレクトロルミネッセンス国
際ワークショップ要約集の５頁以降、１９９８年９月１４−１７日、で報告され
ているように、このＯＬＥＤ構造には、孔トランスポート層としてのスピロ結合
ＴＡＤ（スピロ−ＴＡＤ）と、青色エミッタ層としてのスピロ結合セクシフェニ
ル（スピロ６Φ）と、エレクトロントランスポート層としてのＡｌｑ₃が含まれ
る。

【００３８】蒸発作用によって小さな微粒子のＯＬＥＤ材料を適用することができ、モノマ
ーとしてポリマーＯＬＥＤ材料を堆積させることができる。これは、例えば、イ
ンクジェット印刷やロールコーティングやスクリーン印刷等を用いて、周知の適
切な溶剤とＯＬＥＤ材料の合成物を堆積させ、次に、溶剤を蒸発させ、加熱する
ことによってモノマーを重合させることによってなされる。

【００３９】ポリマーＯＬＥＤ構造を得るために、孔インジェクタ層としてＩＴＯを用い、
また、孔トランスポート層として、ドイツのルドウィグシャフェン（Ｌｕｄｗｉ
ｇｓｈａｆｅｎ）にあるバーヤ（Ｂａｙｅｒ）ＡＧから入手可能なポリスチレン
スルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＳＳ）がドープされたＰＥＤＯＴとして周知のポリエ
チレンジオキシシペン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｐｅｎｅ
）、もしくは、アルドリッチケミカルズ（ＡｌｄｒｉｃｈＣｈｅｍｉｃａｌｓ
）から入手可能なＰＶＫポリ−Ｎ−カルバゾールを用いることができる。Ｊ．Ｈ
．バローズ（Ｊ．Ｈ．Ｂｕｒｒｏｕｇｈｅｓ）他による、第４回表示用蛍光体
サイエンスとテクノロジー国際会議＆第９回無機／有機エレクトロルミネッセン
ス国際ワークショップ要約集の１３３頁以降、１９９８年９月１４−１７日、で
報告されているように、エレクトロントランスポート／放出層には、緑色の放出
用にポリ（フルオレン）ベースのポリマーを用い、また、赤色と青色の放出用に
その他のポリマーを用いてもよい。

【００４０】このような緑色放出ＯＬＥＤ材料によって、通常、約１００ｃｄ／ｍ²の明度
が提供され、Ｒ、Ｇ、Ｂ材料のそれぞれに対して約１、１１、５ルーメン／ワッ
トの電力効率となる。

【００４１】上述したように、１．５ｍｍｘ１．５ｍｍのカラー画素を提供するために
０．５ｍｍｘ１．５ｍｍの単色Ｒ、Ｇ、Ｂのサブ画素を備えるディスプレイ１
０は、例えば、６４０ｘ４８０の画素フォーマットで、対角距離が約１２５ｃｍ
（約５０インチ）のディスプレイを提供し、また、１０００ｘ７５０画素フォー
マットで約１９０ｃｍ（約７５インチ）の対角距離のディスプレイを提供するに
は適切である。その上、１９２０画素ｘ１０８０画素フォーマットで幅２．７ｍ
ｘ高さ１．６ｍ（約９フィートｘ５．３フィート）のディスプレイ１０は、
高品位テレビ（ＨＤＴＶ）画像を表示するためには適切であって、（Ｒ、Ｇ、Ｂ
用に）３個からなる複数のグループの形態で、垂直方向に１０８０個のカラー画
素を提供するために、３２４０本の水平方向ファイバーを備えることができる。
この後者の例では、１０８個の選択ラインドライバ回路２４０は、３０本のファ
イバー１００からなる１０８グループの各々を駆動し、６０個のデータラインド
ライバ回路２５０は、近傍の３０本のファイバーに接続された３２個の平行デー
タラインセグメント２２６の各々を駆動することが現状では好ましい。

【００４２】ＯＬＥＤ層１３０は、例えば、０．５ｍｍｘ１．５ｍｍの複数セグメント
にセグメント化されることが望まれる場合は、その上に形成されたコンタクト１
４０はわずかに小さくてもよく、例えば、０．４ｍｍｘ１．４ｍｍでもよく
、これによって、ＯＬＥＤ層１３０のエッジ周りのＩＴＯ層１２０への好ましく
ない導電を避けることができる。そうでない場合は、コンタクト１４０とＯＬＥ
Ｄ層１３０の複数のセグメントの相対位置の許容誤差によって、導電が発生する
可能性がある。

【００４３】図８は、表示面２０として機能する光学的に透明なフェイスプレート２２上に
複数の発光ファイバー１００が配列された本発明のディスプレイ１０’の別の実
施形態の概観図である。上述の複数の発光ファイバー１００の表示面１１２がフ
ェイスプレート２２に対面し、また、その表面上で、かつ、フェイスプレート２
２の末端に複数の発光素子１５０を備える、即ち、コンタクト１４０が露出した
状態で、当該複数の発光ファイバーは並行配列される。

【００４４】複数の発光ファイバー１００からなる複数のグループ、例えば、上述した複数
のファイバーからなる複数のグループの各々は、柔軟な回路基板３７０上にマウ
ントされた選択ライン、即ち、行のドライバ回路２４０のそれぞれから選択信号
を受信することが好ましい。複数の回路基板３７０は、複数の発光ファイバー１
００の端に最も近いディスプレイ１０’の端に沿ってマウントされ、また、ディ
スプレイ１０’に表示される情報を示す電気信号を供給するエッジコネクタが接
続されるエッジコンタクト３７２を備え、更に、選択信号を透明導電体１２０に
適用するための発光ファイバー１００の導電体１６０、１６２のそれぞれに接続
する選択ライン導電体３２８を備える。

【００４５】ここまで説明されたディスプレイ１０’の複数のファイバー１００を覆うもの
は、複数の柔軟な回路基板３６０であって、その各々は、近傍の複数の発光ファ
イバー１００の１つのグループと共にディスプレイモジュール３１０を形成する
。実際は、複数のディスプレイモジュール３１０は、近傍の複数の発光ファイバ
ー１００の各グループと共に、複数の柔軟な回路基板３６０によって形成される
。図９Ａで示されるディスプレイ１０’の１セクションの拡大概観図から最もよ
く理解できることであるが、柔軟な回路基板３６０は、その表面上に複数のデー
タライン導電体３２６を備え、それらは複数の発光ファイバー１００に面する。
データライン導電体３２６のピッチは、複数のファイバー１００の露出コンタク
ト１４０のピッチと同じであるので、その間の電気的接続が容易になる。尚、複
数のファイバー１００と導電体３２６はそれぞれの長さ方向で互いに概直交する
。導電エポキシやその他の導電粘着性物質やはんだやその他の適切な材料を用い
て、コンタクト１４０とそれに対応するデータライン導電体３２６が接続される
。回路基板３６０の１端は曲げられて、複数のファイバー１００から離れて延び
、また、表示される情報を表す電気信号をエッジコネクタを介して受信するエッ
ジコンタクト３６２を備える。また、曲げられて離れた回路基板３６０の端は、
データライン、即ち、列の駆動回路２５０がマウントされて、電気信号をエッジ
コンタクト３６２から受信する場所を提供し、また、データライン導電体３２６
を介してデータラインドライブ信号を供給して、例えば、上述したような各ファ
イバー１００の複数の近傍の発光素子１５０のグループを駆動することによって
、各画素をアドレスすることが可能になる。

【００４６】複数のファイバー１００と画素１５０のグループのそれぞれから、ディスプレ
イ１０、例えば、３０と３２のグループのそれぞれに関連する上述のものに似た
番号の選択ラインドライバ回路２４０とデータラインドライバ回路２５０を選択
することによって、ディスプレイの行と列が駆動されることが現状では望ましい
。この構造によって、ディスプレイ１０’の幅や高さのいずれか一方、もしくは
、その両方のサイズを都合よく拡大したり縮小したりできる、好適な直接マルチ
プレクスアドレッシングを複数画素のサブセットに対して行うことが容易になる
。

【００４７】この結果、エッジコネクタを介してエッジコンタクト３６２、３７２に、ディ
スプレイ１０’を簡単に接続したり接続を解除したりできるので、ディスプレイ
１０３をアセンブリしたりディスアセンブリしてその他の装置を形成することが
容易になる。更に、ディスプレイ１０’には、部品や要素をより高価なサブアセ
ンブリとアセンブリに組み立てる前に、それらのテストや、必要ならば、修理を
可能にする進歩的なアセンブリを提供できるというメリットもある。例えば、発
光ファイバー１００はテストされた後で、透明フェイスプレート２２にマウント
され、選択ラインドライバ回路２４０とデータラインドライバ回路２５０は各々
テストされ、その後に、回路基板３７０、３６０のそれぞれにマウントされる。
次に、複数のファイバー１００のグループ等を組み立てる前に回路基板３６０、
３７０にマウントされた駆動回路２５０、２４０をそれぞれ使って、当該回路基
板がテストされる。従って、欠陥がある、即ち、不完全な部品や要素を識別して
、置き換えや、もしくは、修理を最小の費用で行うことができる。

【００４８】図１０には、一般的に、左から右に進む、模範的で役立つアセンブリシーケン
スが示されている。透明ファイバー１１０は、スパッタされたＩＴＯ導電体層１
２０とスパッタされた金属導電体１６０を受け入れる。マグネシウム１４２、そ
して次に銀１４４を気化堆積させることによって、ＯＬＥＤ層１３０は、ＩＴＯ
層１２０とその上に形成されたセグメント化されたコンタクト１４０上にコーテ
ィングされるので、透明ファイバー１１０に沿って発光素子１５０を形成するこ
とができる。ディスプレイ１０７パネルをアセンブルするために、複数の発光フ
ァイバー１００は、狭い間隔で並行整列され、また、複数の柔軟な回路３６０が
それらに接続されて、図示されたディスプレイ１０’の一部のディスプレイモジ
ュール３１０が形成される。これらのアセンブリ加工をオートメーション化して
、本発明のディスプレイのアセンブリコストを更に下げることができる。従って
、相当数のディスプレイモジュール３１０は、最小間隔で狭く並行した構成で形
成される。狭い間隔が空けられた複数の発光ファイバー１００とそれらの上にあ
る狭い間隔が空けられた複数の発光素子１５０の組み合わせることで、継ぎ目が
なく、インアクティブな領域のない大面積のディスプレイ１０、１０’が作られ
ることに注目されたい。そのディスプレイ表面は、狭い間隔の空けられた複数の
ディスプレイモジュール３１０等によって提供されるモジュール化構造に関して
メリットがある。

【００４９】更に、部品やアセンブリに欠陥がある場合にむだを最小化することが都合がよ
いときは、ディスプレイ１０’をモジュール化された形態でアセンブルしてもよ
い。このプロセスでは、都合のよい数の複数の発光ファイバー１００のグループ
、例えば、近傍の３０本のファイバー１００の２つのグループが、既に試験され
た２つの回路基板３７０を備える１つのサブアセンブリにアセンブルされる。尚
、それらの回路基板の各々は選択ラインドライバ回路２４０を備える。このサブ
アセンブリは、ファイバーが６０本分の高さがあり、発光ファイバー１００の長
さによって規定されるディスプレイ１０’の全幅に渡って延びる。次に、データ
ラインドライバ回路２５０を含む既にテストされた複数の回路基板３６０の各々
は、平行な２ⁿ画素１５０のサブセット、例えば、３２画素のサブセットをアド
レスすることが好ましく、それらの回路基板をそのようなサブアセンブリにアセ
ンブルすることによって、高さがファイバー６０本分であって、ディスプレイ１
０’の全幅分の幅をもつ「サブパネル」が完成する。これらのサブパネルをテス
トしてから次に、多数のサブパネルを互いに近傍に配置してディスプレイ１０を
形成する。都合次第で、データライン３２６が直交するディスプレイ１０’の幅
か、もしくは、ディスプレイ１０’の高さのいずれか一方の方向に横たわるよう
にファイバー１００を配列できることに注目されたい。モジュール化された形態でディスプレイ１０’をアドレスするディスプレイモジ
ュール３１０内に発光ファイバー１００を駆動する電子回路を備えつけることに
よって、その電子回路が電気的にタイル張りされていても、上述のディスプレイ
１０’は、光学的に単一な、即ち、一元の画像を表示できる。Ｙ．フクダ（Ｙ．
Ｆｕｋｕｄａ）他による、情報表示学会国際シンポジウム、技術論文ダイジェス
ト、１９９９年５月、（ＳＩＤ９９ダイジェスト）、４３０−４３３頁、に報告
されている、マルチプレクスされたパネルディスプレイの性能に関するレポート
に基づいて、ディスプレイ１０’は、高い輝度効率（例えば、選択ラインドライ
バ回路２４０によって駆動されるグループとして１２０本の選択ラインがマルチ
プレクスされる場合に、０．６Ｌｍ／Ｗで約１５０Ｃｄ／ｍ²、また、グループ
として３０本の選択ラインがマルチプレクスされる場合に２．４Ｌｍ／Ｗで約６
００Ｃｄ／ｍ²）で高い明度と、高い解像度（例えば、３２ライン／ｃｍ、即ち
、８０ライン／インチ）と、ＣＲＴとコンパチブルな全色調を提供できるポテン
シャルを備える。これらは全て、ＣＲＴ際的なＣＲＴよりもかなり大きなディス
プレイでのことである。一般的に、透明フェイスプレート２２の厚さは、約１．
５ｍｍ（約０．０６０インチ）で、その上に０．５ｍｍｘ０．５ｍｍ（約０
．０２０ｘ０．０２０インチ）の透明ファイバー１１０がマウントされ、オート
メーション化されたりロボット化された装置によって配置されることが好ましい
。柔軟な回路基板ｓ３６０、３６０は厚さが約５０μｒｎ（約０．００２インチ
）のポリイミドやポリエステルやＦＲ４やその他の適切な材料でよく、オートメ
ーション化されたりロボット化された装置によって配置されることが好ましい。

【００５０】別の方法では、図９Ｂで示されるように、複数の発光ファイバー１００の１つ
以上のサブセットが透明フェイスプレート２２上に置かれた後で、従来の堆積技
術を利用することによって、柔軟な回路３６０の複数のデータラインセグメント
３２６の等価物を適所に形成することができる。スクリーン印刷等によって、複
数の発光ファイバー１００のコンタクト１４０上に導電エポキシバンプを堆積さ
せ、次に、選択されたコンタクト１４０の複数のグループに接続するデータライ
ンセグメントバス３２６’を堆積させることができる。次に、スクリーン印刷さ
れた導電エポキシ接続によって、データラインドライバ回路２５０を含む柔軟な
回路基板３６０が堆積されたデータバス３２６’に結び付けられる。図示されて
いるように、オプションとして、透明フェイスプレート２２を取り外すことがで
きる。

【００５１】図９Ａと図９Ｂの構造をアセンブリする場合は、データライン導電体３２６を
配置して、適切な導電粘着性物質バンプをファイバー１００（例えば、Ｒ、Ｇ、
Ｂのファイバー１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）のコンタクト１４０に接触させ
、導電粘着性物質ストライプ３２６’を適切なコンタクト１４０の上に配置する
。大面積ディスプレイ１０’では、許容誤差を作る、即ち、ファイバー１００を
延ばすことによって、現状の構造の組み立てが容易ではなくなることがある。フ
ァイバー１００の発光素子１５０のコンタクトに対して、導電体３２６を正確に
配置する必要性をなくすために、ファイバー１００上の全画素を代表する大きな
コンタクト１４０は、ファイバー１００のＯＬＥＤ材料１３０の表面上に広がっ
た小さなコンタクト１４０’アレイによって置きかえられる。複数のコンタクト
１４０’の一部は１４０’で示され、これについては以下で説明される。小さな
各コンタクト１４０’が小さな発光素子（サブサブ画素）を規定するときに、コ
ンタクト１４０’は、１本のファイバーとして独立するファイバー１００の特定
の画素１５０（即ち、カラー画素のサブ画素）とは関係がない。各コンタクト１
４０’の上には、例えば、例えば、均一なフィルムとして、もしくは、バンプと
して異方性導電粘着性物質が堆積される。

【００５２】回路基板３７０のデータライン導電体３２６がファイバー１００にアセンブル
されるとき、各々はその上の導電エポキシによって電気的にコンタクト１４０の
グループに接続される。導電体３２６に電気的に接続されるコンタクト１４０’
は、図Ｃでは黒塗りで１４０”で示される。従って、各ファイバー１００によっ
て与えられた複数のサブ画素１５０は、アセンブリ後に導電体３２６が接続する
コンタクト１４０”（サブサブ画素）によって規定されるので、ファイバー１０
０の長さに関する許容誤差やその縦の相対的位置に無関係である。複数の導電体
３２６間にあって、それらに接続しておらず、電力が与えられないコンタクト１
４０’に関連するサブ画素は、インアクティブである。コンタクト１４０’直下
にはないＯＬＥＤ材料１３０の一部から光は放出されないので、いくらかの光出
力損があるとき、各画素の周囲の電界強度が増加した結果としてＯＬＥＤ材料か
らの放出が増えるので、これが相殺される。

【００５３】例えば、０．７５ｍｍｘ０．２５ｍｍのサブ画素サイズの模範的なファイ
バーでは、以下の連続プロセスでメッシュ状スクリーンマスクの堆積物と一貫性
のある０．０７５ｍｍｘ０．０２５ｍｍのコンタクト１４０’アレイを用い
ることができる。サブサブ画素のコンタクト１４０’アレイ上に導電体３２６を
任意に配置することによって、６０画素のうちの約１画素の量子化誤差が発生す
るが、サブサブ画素のコンタクト１４０’サイズを小さくすることによって、精
度の高い技術を使うことによって、即ち、サブ画素サイズを大きくすることによ
って、それを小さくすることができる。この構造の１つのメリットは、従来の堅
固な回路基板をモジュール３１０、即ち、完全なディスプレイ１０’用の回路基
板３６０として用いる場合等に、ディスプレイ１０の「ブラインド」アセンブリ
は、魅力的であることである。

【００５４】ディスプレイ１０、１０’の特定領域内の画素グループに対する画像表現信号
を処理する各ディスプレイモジュールを備えた構造の別なメリットは、様々なデ
ィスプレイモジュール３１０内で平行処理による支援を受けて、これらの画素グ
ループに対するデータ信号を素早くリフレッシュして、フルカラーのフルモーシ
ョンビデオ画像を表示できることである。各画素１５０を駆動するために必要な
約１０ボルトより低い低ポテンシャルを簡単に供給することができる。ＯＬＥＤ
は実際には電気的ダイオードであるため、ＯＬＥＤ要素を直接マルチプレクスア
ドレッシングすることで、１００より大きなコンタクト比を簡単に得ることがで
きる。

【００５５】透明フェイスプレート２２は柔軟な透明材料でよく、また、発光ファイバー１
００は柔軟なので回路基板３６０、３７０も柔軟であるので、例えば、図１Ａ、
１Ｂに示される湾曲したディスプレイ等の形にディスプレイ１０’を変えること
ができることに注目されたい。透明フェイスプレート２２を、所望の位置でファ
イバー１００を一時的に粘着させるためのアセンブリ補助材として用いて、ディ
スプレイ１０’を組み立てた後でそれを除去するので、ディスプレイ１０’を構
成する発光ファイバーの露出面上に表示された情報を直接見ることができる。

【００５６】上述のディスプレイ１０、１０’の重要な面は、その中で発光ファイバー１０
０が利用されていることである。発光ファイバー１００を様々な方法で組み立て
ることができるので、以下で説明される図１１−１４の装置に関連する方法に基
づいてファイバー１００を組み立てることが好ましい。この方法では、ほぼ所望
の長さの細長いファイバーを、広領域の真空環境、即ち、広いクリーンルームは
不要であるが、小さな穿孔装置を用いて連続プロセスで組み立てることができる
。更に、この方法では、単純な機械的マスクを用いて、例えば、多数のマスクに
基づくリソグラフィ、即ち、フォトリソグラフィ等の、かなり難かったり、高価
であったりした従来のプロセスを避けることができる。このプロセスと、フェイ
スプレート全体とシャドーマスクの各々が単一のオペレーションで組み立てられ
るＣＲＴとって必要となる高価で広面積の加工に対する必要性とを回避するため
に、発光ファイバー１００とディスプレイ１０、１０’でそのオペレーションを
効率的に、かつ、妥当なコストで利用することができる。

【００５７】図１１の装置４００には、独立した複数の加工チャンバー４０５、４１０、４
１５、４２０、４２５、４３０、４３５、４４０、４５０、４５５、４６０、４
６５が含まれ、これらを、供給リール４０２から巻き取りリール４０６まで移動
する透明ファイバーが通過する。このインライン加工構成では、ガイドローラー
４０４ａ、４０４ｂによってガイドされる透明ファイバー１１０は、薄く長い通
路を介して、分離ロックとして働くチャンバー４０５−４６５の各々に入り、そ
こから出る。その各々は、「エアロック」と同種のものである。含まれる各分離
ロック４１２ａ、４１２ｂ、．．．、４１２ｍは、小さい孔入口と出口の開口を
備え、それらは、それらを通過する透明ファイバー１１０、１１０’の断面サイ
ズと形状によく適合し、また、各分離ロックは、加工チャンバー４０５−４６５
のものを互いにアセンブルする際に便利なフランジを備えていてもよく、ポンプ
を使ってその中を部分的に真空に維持することができる。従って、複数の分離さ
れた小さな加工チャンバー４０５？４６５、即ち、「クリーン空間」が確立され
、その各々では、発光ファイバー１００の組立て方法の一連の工程の中で１つの
独特な工程が、好適には真空状態で実行される。例えば、ベンチ４０８上にチャ
ンバー４０５−４６５を配置することができる。

【００５８】供給リール４０２からの無加工の透明ファイバー１１０は、初期的には数１０
万メートルの透明ファイバー１１０からなるが、これは、様々な材料をファイバ
ー１１０上に堆積させる後の工程のための準備として、プラズマクリーンチャン
バー、即ち、ステーション４１０内で酸素（０₂）プラズマ等のプラズマに曝さ
れることによって浄化されるのが好ましい。次に、ＩＴＯスパッタ堆積チャンバ
ー４２０を通過する際に、一面、即ち、浄化されたファイバー１１０の表面に真
空スパッタリングを施す等によって、薄く光学的に透明な導電層１２０、例えば
、ＩＴＯが堆積される。これによって、発光ファイバー１００の透明電極導電体
１２０を形成することができる。部分加工されたファイバー１１０’の側面に沿
って蒸発作用、即ち、スパッタリング等によってアルミニウム等の導電金属のＡ
層が堆積され、導電体１６０や１６２を形成させる。透明ファイバー１１０を加
工して発光ファイバー１００を形成する位置に、金属導電体１６０、１６２を形
成できることに注目されたい。尚、これは、ＩＴＯ層１２０の堆積前か後のいず
れかだが、例えば、スパッタ堆積チャンバー４３０でスパッタリングすることに
よってＯＬＥＤ材料を堆積させる前が好ましい、次に、蒸発チャンバー４４０を
通過するときに、部分加工されたファイバー１１０’上の蒸発作用によって、Ｏ
ＬＥＤ材料等の発光材料の積層が堆積され、ファイバー１００の発光素子１５０
が部分的に形成される。次に、ファイバー１１０’が加工チャンバー４５０を通
過するときに、ＯＬＥＤ材料層上の蒸発作用によって、セグメント化されパター
ン化されたマグネシウム（もしくは、カルシウム）層が堆積されて、発光素子１
５０の第２の電極１４２が形成され、また、蒸発作用によって、セグメント化さ
れた電極１４２の上を覆う、同様にセグメント化されパターン化された層１４４
に、導電金属（マグネシウム上の銀、もしくは、カルシウム上のアルミニウム）
も堆積されて、コンタクト１４０が完成する。例えば、プラズマＣＶＤ（ＣＶＤ
）等によって、加工チャンバー４６０内では、少なくともコンタクト１４０の中
央部分を露出した状態で、窒化シリコンやダイヤモンドに似た炭素等の水分絶縁
バリヤ提供材料が堆積されて、全ＯＬＥＤ材料が覆われる。これについては、以
下で図１３を参照して詳しく説明される。

【００５９】加工チャンバー４１０の前と、加工チャンバー４１０と４２０の間と、４２０
と４３０の間と、４３０と４４０の間と、４５０と４６０の間と、加工チャンバ
ー４６０の次には、プロセス分離チャンバー４０５、４１５、４２５、４３５、
４５５、４６５がそれぞれある。各プロセス分離チャンバー４０５、４１５、４
２５、４３５、４５５、４６５は、真空状態に維持され、また、窒素パージ等の
不活性ガスパージを入れて、先行する加工チャンバーの反応性ガスが次の加工チ
ャンバーを通過して、その中で発生する反応が不純になることを防止したり、外
部の大気に逃げることを防止する。この構造のメリットは、加工ラインの長さが
比較的短いので、加工チャンバーの容積と最小化し、また、それを行って維持す
るための費用を最小限にできることにある。加工チャンバー４０５−４６５をベ
ンチ４０８の上で、都合次第で、１列に、もしくは、曲がりくねった状態に、も
しくは、その他のレイアウトで構成することができる。また、上述の装置とその
構成によって、発光ファイバー１００の大容量で、低コストで、連続的で、オー
トメーション化された加工を行うことができる。

【００６０】都合次第で、連続動作か、もしくは、ステップ動作のいずれか一方によって、
ファイバー１１０を供給リール４０２から巻取リール４０６に移動させることが
できる。同様な別の装置構成でもよい。例えば、供給リール４０２上の透明ファ
イバー１１０が、製造中に、例えば、石英ファイバーが延ばされた直後に、ＩＴ
Ｏ層１２０や導電体１６０、１６２やその他の適切な層でコーティングされた前
加工済石英ファイバーである場合は、加工チャンバー４２０、４２５で実行され
る工程を削除することができる。都合次第で、異なる時間や異なる場所で、複数
の工程で様々な加工を行なえるように、加工処理を区切ることができる。

【００６１】模範的な加工チャンバー、例えば、加工チャンバー４５０の内部構成の断面図
を図１２に示す。部分加工された透明ファイバー１１０’はロック４１２ｉの小
さな孔開口を介して真空チャンバー４５０に入り、ロック４１２ｊの小さな孔開
口を介して出る。真空加工チャンバー４５０内のファイバー１１０’は、特定の
レートで回転する回転可能円柱状マスク４７２等の可動マスクの表面に適合する
ので、そのマスク表面はファイバー１１０’と同じスピードで移動できる。ロー
ラー４７４ａによってファイバー１１０’は円柱状のマスク４７２上にガイドさ
れ、また、ローラー４７４ｂによって円柱状のマスク４７２から離れる。円柱状
のマスク４７２とローラー４７４ａ、４７４ｂはアイドラーでもよく、また、可
動マスク４７２とファイバー１１０’を動かすためにサーボ制御ドライブ等によ
って駆動されてもよい。何故ならば、電極１４２をＯＬＥＤ層１３０上に堆積さ
せ、また、金属コンタクト１４４を電極１４２上に堆積させるために、同じマス
クパターンを用いるので、複数の堆積源と共に１つの円柱状マスク４７２を利用
して、全ての堆積を完了させることができるからである。

【００６２】最後に、複数の堆積ステーションは、加工チャンバー４５０内で円柱状のマス
ク４７２の中心に、即ち、部分加工のファイバー１１０’から円柱状のマスク４
７２の反対側に配置される。ファイバー１１０’は、その表面に円柱状のマスク
４７２と接触するＯＬＥＤ層１３０を備え、電極１４２とその上にある金属コン
タクト１４４のパターンを受け入れることができるように方向が決められる。各
堆積ステーションには、電極１４２のためのマグネシウム（もしくは、カルシウ
ム）の蒸気化源４７６ａや、トランジション層のためのマグネシウムと銀の混合
物（もしくは、カルシウムの上にカルシウムとアルミニウムの混合物）の蒸気化
源４７６ｂや、コンタクト１４４のための銀（もしくは、カルシウム／アルミニ
ウムの上にアルミニウム）の蒸気化源４７６ｃ等の堆積材料源４７６ａ、４７６
ｂ、４７６ｃがそれぞれ含まれる。各源４７６ａ、４７６ｂ、４７６ｃは、円柱
状のマスク４７２の内部面に最も近くに延びるプロセスエンクロージャ、即ち、
パーティション４７８ａ、４７８ｂ、４７８ｃのそれぞれによって囲まれるので
、円柱状のマスク４７２を通して、源４７６ａ、４７６ｂ、４７６ｃのそれぞれ
の上を通過するマスク４７２の一部だけに各蒸気化材料を堆積することができる
。従って単独の可動マスクを用いて、３つの（もしくは、その他の都合のよい数
）コンパチブルな堆積を、加工チャンバー内で実行することができる。その結果
、発光ファイバー１００上の発光素子１５０の構造は、加工チャンバー４５０に
存在するファイバー１００上で完成する。

【００６３】ＩＴＯ層１２０とＯＬＥＤ層１３０と導電体１６０、１６２は、全て透明ファ
イバー１１０に沿って連続しているので同期化させる必要がなく、さもなくば、
通過する透明ファイバー１１０、１１０’に関して、個々の加工チャンバー４２
０、４３０、４４０、４５０、４６０内で使われる、例えば、回転する円柱状マ
スク等の可動マスクのそれぞれのかどの位置合わせを行う必要があることに注目
されたい。

【００６４】しかしながら、加工中のファイバー１１０、１１０’の張力を比較的均一に保
つために、加工チャンバー４２０−４６０内の可動マスクの動作レート、即ち、
円柱状のマスクのそれぞれの回転レートを制御することが望ましい。

【００６５】加工ステーションや加工チャンバーを加工ラインに追加することによって、も
しくは、加工ステーションや加工チャンバーをそこから除去することによって、
複数の加工工程を追加したり、図１１の加工構成から除去することができる。コ
ンタクトに対するファイバー１００のレートと同じレートで移動するコンタクト
を移動させ、また、加工チャンバー４５０の次の位置の導電体１６０、１６２と
コンタクト１４０に電気的テスト用のポテンシャルを供給することによって、例
えば、各画素のテストを完了することができる。その上、上述の構成によって、
長い透明ファイバー１１０を高速で連続した加工を行うので、複数の画素要素１
５０を均一にする傾向がある。

【００６６】その上、現在入手可能なポリマーＯＬＥＤ材料は、湿気のない不活性ガス内で
約１５、０００時間の寿命があるので、湿気や反応性ガスが存在する場合に、Ｏ
ＬＥＤ材料と同等の寿命を得ることが望まれる。従って、水分や反応性ガスの進
入をを排除するか、少なくとも低減させるために、窒化シリコンや２酸化珪素や
ダイヤモンドに似た炭素や珪酸リンガラスやその他の適切なコーティングなどの
バリアコーティングで発光ファイバー１００のＯＬＥＤ層１３０を覆う（即ち、
ＯＬＥＤ層１３０の露出部分はコンタクト１４０のよって覆われない）ことが望
ましい。この追加のコーティングを適用するために、加工チャンバー４６０が、
蒸気化作用、即ち、スパッタリング等によってコーティング材料を堆積させる加
工チャンバー４４０、４６５間に挿入される。ＯＬＥＤ材料層１３０を多くため
にコーティング材料が堆積されるが、コンタクト１４０を覆ってはならないので
、安価で単純な１枚の円柱状マスクを利用することができない。コンタクト１４
０と金属導電体１６０、１６２が形成された後で、コーティング材料を堆積させ
ることが好ましいが、その後ででも可能である。更に、後でコンタクト１４０に
電気的に接続させる導電エポキシは、湿気や反応性ガスから守るために、コンタ
クト１４０のＯＬＥＤ材料１３０の上部領域を密封する。コンタクト１４０を覆
うマスクの複数の部分を支持するために、円柱状のマスクの中央部に延びる複数
の支持構造を備える回転可能で複雑な３次元の円柱状マスクを利用することがで
きるが、このマスクは非常に複雑であって組み立てることが難しいので、非常に
高価である。

【００６７】図１３に示されるような安価で単純な可動マスク構造では、２つの単純な可動
マスク４６２ａ、４６２ｂが使われ、これらは、コーティング材料を２回連続し
て堆積させるときに連続して利用される。回転可能な円柱状マスクでもよい各可
動マスク４６２ａ、４６２ｂは、コンタクト１４０の中央部分によって占められ
たか、もしくは、占められるＯＬＥＤ層１３０上の領域を覆うように、寸法が決
められ、形が決められ、位置決めされるマスク態様４６３ａ、４６３ｂをそれぞ
れ備える。第１のマスク態様４６３ａは、部分加工のファイバー１１０’上を横
断して一方向に延びる第１のマスク構造４６４ａによって支持され、その他のマ
スク態様４６３ｂは、ファイバー１１０’上を反対方向に横断して延びるマスク
構造４６４ｂによって支持される。従って、可動マスク４６２を利用する第１の
堆積では、各コンタクト１４０の位置を囲むＯＬＥＤ層１３０上のマスク態様４
６３ａによって規定される「凵」形状領域のコーティング材料を堆積させ、可動
マスク４６２ｂを利用する第２の堆積では、各コンタクト１４０の位置を囲むＯ
ＬＥＤ層１３０上のマスク態様４６３ｂによって規定される「冂」形状領域のコ
ーティング材料を堆積させる。これらを組み合わせることによって、各コンタク
ト１４０位置を囲む切れ目のない「□」形状領域のコーティング材料が形成され
、また、各コンタクト１４０の中央領域１４０’は、電気的に接触させるために
露出されたままされる。

【００６８】平行板ＲＦ励起プラズマ源や円柱状マグネトロンプラズマ源等の適切なプラズ
マ源を利用して、蒸気化作用やスパッタリングやＣＶＤやその他の適切な手段に
よって、様々な金属と絶縁材とＯＬＥＤ層を堆積させることができる。図１４は
、高レートのＣＶＤとスパッタ堆積に有効な均一で強いプラズマを供給する模範
的な円柱状マグネトロンプラズマ源５００の模式的な断面図である。ファイバー
１１０は、同軸に配置された複数の円柱状の要素が含まれる円柱状マグネトロン
プラズマ源５００の中央の穴内のプラズマ５１０を軸方向に移動する。円柱状の
アノード電極５２０と円柱状のグラファイトのターゲット、即ち、カソード電極
５３０間に適用されたポテンシャルに対応する電場によって、プラズマ５１０が
生成され、それは、磁場である矢印Ｂによってあらわされる磁場のアクションに
よって円柱状マグネトロン５００の中央の穴に閉じ込められる。グラファイトタ
ーゲット５３０は、プラズマ５１０を作るための、また、ファイバー１１０上に
堆積される材料源である。円柱状の永久磁石５４０によって、マグネトロン５０
０の中央の穴に磁場が作られる。研削された金属カバー５５０は前述の要素を囲
み、円柱状の絶縁材５６０によってアノード電極５２０から分離される。マグネ
トロン５００には、グラファイトターゲット５３０を囲んで、それから熱を奪う
円柱状の冷却路５７０が含まれる。冷却路５７０は、冷却剤で満たされるが、チ
ューブ、即ち、管５８０を介して供給される以下の流体の冷却剤が好ましい。ま
た、チューブ５８０は、ＲＦ導波管であり、これを通じて、プラズマ５１０を励
起させるＲＦエネルギーがマグネトロン５００に供給される。適切な冷却剤には
、水や塩水やエチレングリコール液やその他の従来の冷却剤が含まれる。

【００６９】ほぼ同じ条件下で、即ち、不変の条件下で同じ装置によって各工程がしっかり
と制御され、全長に渡って透明ファイバー１１０を加工する連続加工オペレーシ
ョンで長い透明ファイバー１１０が加工されるので、発光ファイバー１００の全
長に渡って形成された発光素子１５０は、均一な明るさ等の電子光学的なパフォ
ーマンス特性を示すと期待されることに注目されたい。従って、同じ加工オペレ
ーション、もしくは、ほぼ同期間に起こる複数の加工オペレーションで製造され
た発光ファイバー１００からなるディスプレイ１０や１０’は、ディスプレイの
全表示面でほぼ均一な明るさを示すディスプレイ１０、１０’になるはずである
。これは、もし変化するとしても、少なくとも、見る者が気づかないような、表
示面に渡って徐々に変化する明るさである。これは、各ディスプレイモジュール
のスクリーン全体で、許容される均一な明るさが表示されるような、特に、複数
のエッジが隣接する場所で見える不快な明るさの違いが表示されるようなＣＲＴ
や液晶ディスプレイ等の個々のディスプレイモジュールの並行アレイからなる従
来のタイル状のディスプレイとは違う。

【００７０】ファイバー１００が図示され、時折、それが水平方向に横たわって配置されて
いるものとして説明されるが、これは説明だけの目的によるものであって、本発
明を含むディスプレイ１０の特定のアプリケーションで所望の方向にファイバー
１００を置くことができる。図１５Ａでは、例えば、ファイバー１００と、その
上にある導電体１６０、１６２と、選択ライン導電体３２８は垂直方向を向いて
おり、データライン導電体３２６は水平方向を向いている。図１５Ｂでは、例え
ば、ファイバー１００と、その上にある導電体１６０、１６２と選択ライン導電
体３２８は水平方向に向いており、データライン導電体３２６は、垂直方向を向
いている。従って、ピクチャ要素のグループを、ディスプレイ１０の「行」や「
列」と呼ぶことができる。これは、発光ファイバー１００を駆動する電気回路構
成を入れ換える可能なので、所謂行と列と呼ばれるものを入れ換えることができ
るにもかかわらずである。また、テレビと映画スクリーンでは慣例的であるのと
同様に、水平方向の寸法は比較的長く、垂直方向の寸法は比較的短く、また、一
般的な平らな表示面２０をもつように、ディスプレイ１０を示している。本発明
を含むディスプレイ１０の特定のアプリケーションでは、いかなるアスペクト比
、即ち、水平方向の寸法と垂直方向の寸法の比も、様々な曲率と形状のものを利
用できるにもかかわらずである。その上、水平や垂直と記述される項目の実際の
向きは、水平方向や垂直方向である必要はない。発光ファイバー１００は、都合
次第で、ディスプレイ１０の幅を水平に横断して延びる、もしくは、その高さ方
向に沿って垂直に延びる、もしくは、その他の方向に延びてもよいので、目に見
える「継ぎ目無し」の大面積ディスプレイ１０、即ち、大きなディスプレイを形
成するためにスタックさせた、即ち、タイル状に並べた複数のディスプレイ装置
の近傍のエッジにある継ぎ目がない、即ち、非画像領域のないディスプレイを製
造できる。

【００７１】ここで説明された複数の構造のメリットは、従来の大面積ディスプレイでのむ
だと出費を避ける、低コストのモジュラ化による方法を利用することによって、
大面積で、高明度で、高解像度のフルカラーディスプレイを提供できる能力にあ
る。本発明のディスプレイでは、ディスプレイセグメントをタイル張りにする必
要はないので、光学的な継ぎ目がなく、気ディスプレイの明るさの均一性が改良
することになる。これは、ディスプレイの電気的オペレーション、即ち、支援電
子回路が、モジュール化されている、即ち、タイル張りにされていてもである。
１５０ｃｍｘ１５０ｃｍ（約６０インチｘ６０インチ）と、２５０ｃｍｘ２
５０ｃｍ（約１００インチｘ１００インチ）より大きいディスプレイ、例えば、
３．６−３．７ｍ（約１２フィート）より長い対角距離のディスプレイは、１０
００画素ｘ１０００画素以上のフォーマットのディスプレイがそうであるように
実用的なものである。サイドが１５０−２５０ｃｍの複数のディスプレイパネル
を並行アレイ形態で都合よく並べて、テレコンファレンススクリーンや広告版や
スコアボードのディスプレイ等の大型ディスプレイを形成することができる。そ
れにもかかわらず、各々が約７５ｍｍ（約３０インチ）の長さの約１０００本の
ファイバーを用いた、例えば、７５ｃｍｘ１００ｃｍ（約３０インチｘ４０イ
ンチ）の小型ディスプレイにとってもこの構造はメリットがある。しかしながら
、もし小型ディスプレイや高解像度のディスプレイが必要ならば、リソグラフィ
技術を用いて小さな画素を規定することによって、本発明に基づくものを作るこ
とができる。

【００７２】更に、比較的大面積の画素（例えば、０．５ｍｍｘ１．５ｍｍ）によって、
リソグラフィ等の高価で正確な加工を必要としない連続層化技術による組み立て
が可能となり、また、それに対する接続が容易になる。従来の安価なプリント回
路基板や、単純で安価な発光素子の直接アドレッシングを利用することができる
。

【００７３】更に、本発明を含むディスプレイは薄くてもよく、また、平らか、曲がってい
るか、さもなければ、平らでなくてもよく、また、堅固でも柔軟でもよい。利用
可能な薄い光学的発光ファイバーと柔軟な回路基板の柔軟さに起因して柔軟性が
得られ、また、発光ファイバーの柔軟性に限界があっても、ディスプレイは、発
光ファイバーが置かれる方向に平行な軸方向に柔軟である。ディスプレイを曲げ
るために利用されないとしても、その柔軟性によって、ディスプレイは破損の影
響を受けない傾向がある。更に、ディスプレイは、多くの独立した発光ファイバ
ーに沿って存在する相当数の独立した発光素子から形成されており、また、多く
の個別の電気的回路基板と電気的駆動回路を用いるので、軽量となって非常にロ
バストになる傾向があり、個々の画素、もしくは、ファイバーの欠陥や、画素、
もしくは、ファイバーのグループの欠陥を引き起こす、例えば、衝撃や振動や、
発射物による傷を含む厳しい現場の条件下で役に立つ見込みがある。

【００７４】前述の模範的な実施形態に関して本発明を説明してきたが、以下の請求項によ
って定義される本発明の範囲と精神の中の変更は、当業者にとって明らかなこと
である。例えば、ＯＬＥＤ材料が好ましいときは、エレクトロルミネッセンス（
ＥＬ）無機材料等のその他の発光材料も用いることができる。発光ファイバー１
００の画素をアドレスするには、上述されたアドレッシングを利用したり、各要
素１５０の直接アドレッシングを用いてもよい。

【００７５】同様に、上述の接続構造以外の接続構造を用いてもよい。例えば、ファイバー
１００の両端、もしくは、片端のいずれか一方を、ＩＴＯ電極１２０、もしくは
、金属導電体１６０や１６２に接続することによって、もしくは、ファイバー１
００の両端、もしくは、片端に形成された特殊なエンドコンタクトに接続するこ
とによって、発光ファイバー１００の選択ラインへ接続できる。尚、金属導電体
１６０や１６２が形成された同じ時間にエンドコンタクトを形成することができ
る。

【００７６】堅固や柔軟な従来のプリント配線回路基板や、ガラスやプラスチックやセラミ
ック上の厚膜回路や、セラミックオン金属基板等の代替可能な基板も用いること
ができる。柔軟なディスプレイが望まれる場合は、ディスプレイの発光ファイバ
ーをアドレスするには、発光ファイバー１００の直接アドレッシングを用いる不
織ファイバー光学データ導電体を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａ、１Ｂは、大面積フラットパネルディスプレイを示す図である。

【図２】図２は、本発明のディスプレイの模範的実施形態の一部を切り取った平面図で
ある。

【図３】図３は、図２のディスプレイの模範的実施形態の側断面図である。

【図４】図４は、図２のディスプレイで役立つ、模範的な配線回路基板の上面と底面を
示す平面図である。

【図５】図５は、図２の模範的ディスプレイの一部を拡大した概観図である。

【図６】図６は、図２のディスプレイで役立つ本発明の発光ファイバーの模範的実施形
態の一部の概観図である。

【図７】図７Ａ、７Ｂは、図６の模範的ファイバーの縦と横の断面図である。

【図８】図８は、本発明のディスプレイの別な模範的実施形態の概観図である。

【図９】図９Ａ、９Ｂは、図８のディスプレイの実施形態の各セクションの別な実施形
態の拡大概観図で、図Ｃはその平面図である。

【図１０】図１０は、図８の模範的ディスプレイで役立つ本発明の組み立てシーケンスを
示す図である。

【図１１】図１１は、本発明の発光ファイバーを製作する際に役立つ本発明の模範的な製
造装置の正面図である。

【図１２】図１２は、図１１の装置の模範的ステーションの切り取り図である。

【図１３】図１３は、図１１の装置で役立つ模範的マスク構造の平面図である。

【図１４】図１４は、図１１の装置で役立つ模範的プラズマ源の断面図である。

【図１５】図１５Ａ、１５Ｂは、図２と図８の模範的ディスプレイの別の向きを表すディ
スプレイの一部の図である。

【符号の説明】

２０表示面２２フェイスプレート３１０ディスプレイモジュール３２６データライン導電体３２６

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｚ 33/26 33/26 Ｚ (31)優先権主張番号６０／１３７，３８０ (32)優先日平成11年６月３日(1999．6．3) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号０９／４１９，３７４ (32)優先日平成11年10月15日(1999．10．15) (33)優先権主張国米国（ＵＳ） (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者チャン，ウィリアムアメリカ合衆国，ニュージャージー州，モンマウスジャンクション，ツインオークスコート 4106 (72)発明者シェン，ジランアメリカ合衆国，ニュージャージー州，ローレンスヴィル，ヘザードライヴ 20212 (72)発明者パテル，ヴィッパルクマール，ケー．アメリカ合衆国，ニュージャージー州，サウスブランズウィック，ファルコンゲートドライヴ 607 Ｆターム(参考） 3K007 AB18 BA06 BA07 CA01 CA06 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 5C058 AA13 AB06 BA35 EA00 5C094 AA14 AA43 BA12 BA27 CA19 CA20 CA24 DA12 DA13 DB01 DB02 EA04 EA05 EA10 EB02 ED02 FA01 FA02 FB01 FB12 FB15 FB20 GB10 HA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定長さのファイバー（１１０）と、前記ファイバーの長さ方向に沿って配置された導体（１２０）と、前記導体（１２０）の頂部に配置された発光材料（１３０）と、前発光材料（１３０）の上に、所定長さの前記ファイバー（１１０）に沿って
配置された複数の電気コンタクト（１４０）と、を含み、前記電気コンタクト（
１４０）の所定の１つと、前記導体（１２０）との間に配置された前記発光材料
（１３０）が、前記電気コンタクト（１４０）の所定の１つと前記導体（１２０
）との間の所定の加えられる電気信号に応答して発光する発光ファイバー（１０
０）。
【請求項２】前記ファイバー（１１０）が、ガラス、ホウケイ酸塩ガラス
、ソーダ石灰ガラス、石英、サファイア、プラスチック、ポリメチルメタクリル
レート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート、アクリル、マイラ、ポリエステル、ポ
リイミド及びメタルからなる群から選択される請求項１記載の発光ファイバー（
１００）。
【請求項３】前記導体（１２０）が、酸化インジウム錫、酸化錫、酸化亜
鉛錫、有機導体材料及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、光を通
す導体材料の層を含む請求項１記載の発光ファイバー（１００）。
【請求項４】前記導体（１２０）が、前記ファイバーの長さ方向に沿った
光を通す導体材料（１２０）の前記層に隣接して、それと電気的に接触した、光
を通さない延びた導体（１６０）を更に含む請求項３記載の発光ファイバー（１
００）。
【請求項５】前記延びた導体（１６０）は、アルミニウム、金、銀、銅、
クロム、ニッケル、それらの合金、及びそれらの組合わせからなる群から選択さ
れた材料から形成されている、請求項４記載の発光ファイバー（１００）。
【請求項６】前記発光材料（１３０）が、無機のエレクトロルミネッセン
ス材料及び有機のエレクトロルミネッセンス材料の１つを含む請求項１記載の発
光ファイバー（１００）。
【請求項７】前記複数の電気コンタクト（１４０）が、マグネシウム、マ
グネシウム／銀、カルシウム、カルシウム／アルミニウムのうちの少なくとも１
つの、少なくとも１つの層を含む、請求項１記載の発光ファイバー（１００）。
【請求項８】前記透明ファイバー（１１０）に薄い色がついている請求項
１記載の発光ファイバー（１００）。
【請求項９】前記ファイバー（１１０）が、長方形、正方形、円、半円、
台形、リボン状、「Ｄ」形状の断面を有する、請求項１記載の発光ファイバー（
１００）。
【請求項１０】前記第２電極に覆われていない前記発光材料（１３０）の
一部が、窒化シリコン、２酸化珪素、ダイヤモンドに似た炭素、及び珪酸リンガ
ラスの１つで覆われている請求項１記載の発光ファイバー（１００）。