JP2003140569A - Stress luminescence display device - Google Patents
Stress luminescence display deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、応力発光表示装置
に関し、特に、機械的エネルギーを光に変換する応力発
光材料を利用した応力発光表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stress-stimulated luminescent display device, and more particularly to a stress-stimulated luminescent display device using a stress-stimulated luminescent material that converts mechanical energy into light.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、発光タイプの表示装置とし
て、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やプラズマディスプレ
ーなどが用いられている。また、大型表示装置としては
ＬＥＤを用いたものが採用されている。その他、現在、
エレクトロルミネセンスを用いた表示装置が開発されつ
つある。2. Description of the Related Art Conventionally, CRTs (Cathode Ray Tubes) and plasma displays have been used as light emitting type display devices. Further, a large display device using an LED is adopted. Other, currently
Display devices using electroluminescence are being developed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表示装
置は多様な環境で使用されるものであるため、多様な表
示装置が要求されている。近年、機械的エネルギーを光
に変換する応力発光材料が開発されつつある。機械的エ
ネルギーをエネルギー源とする発光を表示装置に応用す
れば、これまでにない環境での使用や表示装置の新しい
使い方を提案できる可能性がある。However, since the display device is used in various environments, various display devices are required. In recent years, stress-stimulated luminescent materials that convert mechanical energy into light have been developed. If light emission using mechanical energy as an energy source is applied to a display device, there is a possibility that it can be proposed for use in an unprecedented environment and a new usage of the display device.
【０００４】本発明は、かかる発案からなされたもの
で、機械的エネルギーを光に変換する応力発光材料を用
いた応力発光表示装置を提供することを目的とする。The present invention has been made based on this idea, and an object thereof is to provide a stress-stimulated luminescent display device using a stress-stimulated luminescent material which converts mechanical energy into light.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、機械的エネル
ギーを光に変換する応力発光材料を薄膜化した応力発光
層を画素毎に独立して変形を生じる変形可能基体の上に
設け、変形可能基体の変形に伴って応力発光層が変形
し、この機械的エネルギーを応力発光層が光に変換する
ことによって、画素毎に発光する表示装置を構成したも
のである。According to the present invention, a stress-stimulated luminescent layer, which is a thin film of a stress-stimulated luminescent material for converting mechanical energy into light, is provided on a deformable substrate which deforms independently for each pixel. The stress-stimulated luminescent layer is deformed as the possible substrate is deformed, and the mechanical energy is converted into light by the stress-stimulated luminescent layer, thereby forming a display device that emits light for each pixel.
【０００６】変形可能基体を画素毎に独立して変形させ
るには、例えば超音波振動、超音波振動子の変形、圧電
素子の変形、ボイスコイルと磁石との電磁作用などを利
用することができる。In order to deform the deformable substrate independently for each pixel, for example, ultrasonic vibration, ultrasonic vibrator deformation, piezoelectric element deformation, electromagnetic action between a voice coil and a magnet can be used. .
【０００７】従って、請求項１記載の発明は、画素毎に
独立して変形される変形可能基体と、前記変形可能基体
の表面に設けられている機械的エネルギーを光に変換す
る応力発光層とを備え、前記変形可能基体に変形を生じ
させることによって前記応力発光層を発光させることを
特徴とする応力発光表示装置を提供する。Therefore, according to the first aspect of the invention, a deformable substrate which is independently deformed for each pixel, and a stress light emitting layer which is provided on the surface of the deformable substrate and converts mechanical energy into light. The stress-stimulated luminescent display device is characterized in that the stress-stimulated luminescent layer is caused to emit light by deforming the deformable substrate.
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の応
力発光表示装置において、前記変形可能基体が、超音波
振動により変形されることを特徴とする応力発光表示装
置を提供する。According to a second aspect of the present invention, there is provided the stress-stimulated luminescent display device according to the first aspect, wherein the deformable substrate is deformed by ultrasonic vibration.
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１記載の応
力発光表示装置において、前記変形可能基体が、超音波
振動子であることを特徴とする応力発光表示装置を提供
する。According to a third aspect of the present invention, there is provided the stress-stimulated luminescent display device according to the first aspect, wherein the deformable substrate is an ultrasonic transducer.
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の応
力発光表示装置において、前記変形可能基体が、圧電素
子であることを特徴とする応力発光表示装置を提供す
る。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a stress-stimulated luminescent display device according to the first aspect, wherein the deformable substrate is a piezoelectric element.
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１記載の応
力発光表示装置において、前記変形可能基体が、ボイス
コイルが設けられた振動膜であり、前記応力発光層が前
記振動膜上に設けられ、前記振動膜が前記ボイスコイル
と固定磁石との電磁作用により振動することによって変
形されることを特徴とする応力発光表示装置を提供す
る。According to a fifth aspect of the present invention, in the stress-stimulated luminescent display device according to the first aspect, the deformable substrate is a vibrating film provided with a voice coil, and the stress-luminescent layer is provided on the vibrating film. The vibrating membrane is deformed by vibrating by vibrating by the electromagnetic action of the voice coil and the fixed magnet.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の応力発光表示装置
の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施
の形態に限定されるものではない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the stress-stimulated luminescent display device of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments.
【００１３】図１に、本発明の応力発光表示装置の画素
を構成する発光素子を示す。図１（ａ）に示す発光素子
１ａは、独立して変形を受ける変形可能基体２ａを有
し、変形可能基体２ａ上に応力発光層３を有する。変形
可能基体２ａとしては、（ａ）に示すように、フィルム
状で、破線で示すように厚さ方向に変形するものが例示
される。FIG. 1 shows a light emitting element which constitutes a pixel of the stress light emitting display device of the present invention. The light emitting element 1a shown in FIG. 1A has a deformable base body 2a that is independently deformed, and has a stress light emitting layer 3 on the deformable base body 2a. As the deformable substrate 2a, as shown in (a), a film-shaped substrate that deforms in the thickness direction as shown by a broken line is exemplified.
【００１４】また、図１（ｂ）に示す発光素子１ｂは、
矢印の如く厚さ方向と直交する方向に変形するような薄
い変形可能基体２ｂ上に応力発光層３が設けられている
構造を有する。Further, the light emitting element 1b shown in FIG.
It has a structure in which the stress-stimulated luminescent layer 3 is provided on a thin deformable substrate 2b that is deformed in a direction orthogonal to the thickness direction as indicated by an arrow.
【００１５】変形可能基体２ａ、２ｂを変形させるに
は、変形可能基体２ａ、２ｂに外部から機械的に変形を
与える方法と、変形可能基体２ａ、２ｂに電気、光学、
磁気、熱等のエネルギーを与えて変形可能基体２ａ、２
ｂ自体に変形を起こさせる方法とがある。図１（ｂ）に
示すような振動を生じるものとしては、例えばＰＺＴを
用いた円盤形のランジバン形振動子を例示することがで
きる。In order to deform the deformable bases 2a and 2b, a method of mechanically deforming the deformable bases 2a and 2b from the outside, and an electric or optical method to the deformable bases 2a and 2b are used.
Deformable substrates 2a, 2 which are given energy such as magnetism and heat
There is a method of causing deformation in b itself. A disk-shaped Langevin-type oscillator using PZT, for example, can be given as an example of a device that produces vibrations as shown in FIG.
【００１６】応力発光層３は応力発光材料を含有する。
応力発光材料は、摩擦力、剪断力、衝撃力、圧力、張力
などの機械的な外力による変形によってその機械的エネ
ルギーを光に変換することができる。応力発光材料は、
機械的エネルギーによって励起されたキャリアーが基底
状態に戻る際に発光する。応力発光材料は、母材となる
材料に発光中心イオンを添加することにより、発光強度
を著しく高めることが可能である。変形可能基体２ａ、
２ｂの変形により応力発光層３が変形を受け、受けた機
械的エネルギーに応じて応力発光層３が発光する。発光
強度は受けた機械的エネルギーにほぼ比例して強くな
る。発光色は母材の種類、発光中心イオンの種類によっ
て変化する。The stress-stimulated luminescent layer 3 contains a stress-stimulated luminescent material.
The stress-stimulated luminescent material can convert its mechanical energy into light by being deformed by a mechanical external force such as a frictional force, a shearing force, an impact force, a pressure or a tension. The stress-stimulated luminescent material is
Light is emitted when carriers excited by mechanical energy return to the ground state. In the stress-stimulated luminescent material, it is possible to remarkably increase the luminescence intensity by adding a luminescence center ion to a material serving as a base material. Deformable substrate 2a,
The stress-stimulated luminescent layer 3 is deformed by the deformation of 2b, and the stress-stimulated luminescent layer 3 emits light in accordance with the received mechanical energy. The emission intensity increases almost in proportion to the mechanical energy received. The emission color changes depending on the type of base material and the type of emission center ion.
【００１７】応力発光材料の母材としては、例えばアル
カリ土類金属酸化物とアルミニウム酸化物とから構成さ
れ、アルカリ土類金属イオンの組成比を欠損させた非化
学量論的組成を有するアルミン酸塩を例示することがで
きる（特開２００１−４９２５１号）。欠損の割合は
０．０１〜１０モル％の範囲である。発光中心イオンと
しては、希土類金属や遷移金属が用いられる。希土類金
属としては、Ｃｅ、Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、Ｓｍ等が挙げられ
る。遷移金属としてはＶ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃ
ｏ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ等が挙げられる。具体的な組
成としては、発光中心イオンとしてＥｕを用いたＳｒ
0.90Ａｌ2Ｏ3.90：Ｅｕ0.01を挙げることができる。The base material of the stress-stimulated luminescent material is, for example, an aluminate which is composed of an alkaline earth metal oxide and an aluminum oxide and has a non-stoichiometric composition in which the composition ratio of alkaline earth metal ions is deficient. Examples thereof include salts (JP 2001-49251 A). The deficiency rate is in the range of 0.01 to 10 mol%. A rare earth metal or a transition metal is used as the emission center ion. Examples of rare earth metals include Ce, Y, La, Eu and Sm. Transition metals include V, Mn, Cu, Ti, Zr, C
o, Nb, Mo, Ta, W and the like. The specific composition is Sr using Eu as the emission center ion.
0.90 Al 2 O 3.90 : Eu 0.01 can be mentioned.
【００１８】また、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＳｉＣ等のウルツ
鉱型構造の化合物を例示することができる（特開平１１
−１２０８０１号公報）。発光中心イオンは前記と同様
である。代表的な組成は発光中心イオンとしてマンガン
が５重量％添加された硫化亜鉛である。Further, compounds having a wurtzite structure such as ZnS, ZnO, and SiC can be exemplified (Japanese Patent Laid-Open No. H11 (1999) -111945).
-120801). The emission center ion is the same as above. A typical composition is zinc sulfide to which 5% by weight of manganese is added as an emission center ion.
【００１９】また、Ｓｒ3Ａｌ2Ｏ6又はＣａ3Ａｌ2Ｏ6に
発光中心イオンを添加したものも挙げることができる
（特開２０００−６３８２４号）。代表的な組成は、発
光中心イオンとしてＥｕを０．６重量％添加したＳｒ3
Ａｌ2Ｏ6である。Further, Sr 3 Al 2 O 6 or Ca 3 Al 2 O 6 to which an emission center ion is added can also be mentioned (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-63824). A typical composition is Sr 3 containing 0.6% by weight of Eu as an emission center ion.
Al 2 O 6 .
【００２０】応力発光材料は、硫化亜鉛のようにスパッ
タリング、真空蒸着、イオンプレーティング法等の物理
的成膜法やＣＶＤ（化学蒸着）により成膜できる場合
は、変形可能基体２、２ｂ上に直接成膜して応力発光層
３を形成することができる。また、粉末状にして、例え
ばエポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、アクリル系
接着剤などの透明被膜を形成できる接着剤に混合し、変
形可能基体２、２ｂ上に塗布することにより、応力発光
層３を形成することができる。When the stress-stimulated luminescent material can be formed by a physical film forming method such as sputtering, vacuum evaporation, ion plating method or CVD (chemical vapor deposition) like zinc sulfide, it can be formed on the deformable substrates 2, 2b. The stress-stimulated luminescent layer 3 can be formed by directly forming a film. Further, the powder is mixed with an adhesive capable of forming a transparent coating, such as an epoxy adhesive, a silicone adhesive, or an acrylic adhesive, and applied on the deformable substrates 2 and 2b to produce stress emission. The layer 3 can be formed.
【００２１】次に、本発明の応力発光表示装置の具体的
な構造について説明する。図２は、超音波駆動による平
面型応力発光表示装置の概略構成図である。この表示装
置１０は、変形可能基体として図示しない枠体などに張
設された矩形状の振動膜１１が用いられている。振動膜
１１は高分子フィルムで構成されている。振動膜１１の
上に図示しない応力発光層が設けられている。Next, a specific structure of the stress-stimulated luminescent display device of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a flat stress emission display device driven by ultrasonic waves. The display device 10 uses a rectangular vibrating film 11 stretched on a frame body (not shown) as a deformable substrate. The vibrating membrane 11 is made of a polymer film. A stress light emitting layer (not shown) is provided on the vibrating film 11.
【００２２】振動膜１１の縦方向の１辺にはＸ方向のマ
トリクスを構成する図示しない超音波振動子が水平方向
に超音波を発振するように配列されている。横方向の１
辺にはＹ方向のマトリクスを構成する図示しない超音波
振動子が垂直方向に超音波を発振するように配列されて
いる。振動子は指向性が鋭く、また、超音波は固体中で
は良く伝搬する性質を持っているため、振動子から発射
された超音波は、振動膜１１を直進する。Ｘ方向に発射
された超音波とＹ方向に発射された超音波の交点で振幅
が最大になる共振点となり、交点と交点の中間は振幅が
ゼロの定在波が発生する。従って、Ｘ方向に入力された
超音波とＹ方向に入力された超音波の交点部分の振動膜
が独立して変形する画素となり、交点の上の応力発光層
のみが発光する。そのため、この応力発光表示装置１０
は、ＸＹの両方向の超音波振動子の発振を制御すること
によって特定の画素を選択的に発光させ、発光を制御す
ることによって画像を表示することができる。On one side of the vibrating membrane 11 in the vertical direction, ultrasonic transducers (not shown) forming a matrix in the X direction are arranged so as to oscillate ultrasonic waves in the horizontal direction. Lateral 1
Ultrasonic transducers (not shown) forming a matrix in the Y direction are arranged on the sides so as to oscillate ultrasonic waves in the vertical direction. Since the oscillator has a sharp directivity and the ultrasonic wave has a property of propagating well in a solid, the ultrasonic wave emitted from the oscillator travels straight through the vibrating membrane 11. At the intersection of the ultrasonic wave emitted in the X direction and the ultrasonic wave emitted in the Y direction, a resonance point having the maximum amplitude is obtained, and a standing wave having an amplitude of zero is generated between the intersections. Therefore, the vibrating membrane at the intersection of the ultrasonic wave input in the X direction and the ultrasonic wave input in the Y direction becomes a pixel that is independently deformed, and only the stress emission layer above the intersection emits light. Therefore, the stress light emitting display device 10
Can control the oscillation of the ultrasonic transducer in both the XY directions to selectively cause a specific pixel to emit light, and the emission can be controlled to display an image.
【００２３】超音波振動子としては、棒状フェライトを
２本組み合わせたπ形フェライト振動子、ニッケル振動
子等の磁歪振動子、ＰＺＴ振動子、水晶振動子等の電歪
振動子を例示することができる。Examples of the ultrasonic oscillator include a π-type ferrite oscillator in which two rod-shaped ferrites are combined, a magnetostrictive oscillator such as a nickel oscillator, a PZT oscillator, and an electrostrictive oscillator such as a crystal oscillator. it can.
【００２４】このような超音波駆動の平面型応力発光表
示装置は、表示部が振動膜１１であるため、超薄型とす
ることが可能である。Since such an ultrasonically driven flat-type stress light emission display device has the vibrating membrane 11 as the display portion, it can be made extremely thin.
【００２５】図３に示す応力発光表示素子は、画素毎に
振動子を配置した例を示す。図３（ａ）に示す応力発光
表示素子１ｃは、画素毎に振動膜１３がこれを支持する
枠体１４で囲まれ、画素毎に振動膜１３に固定されてい
る超音波振動子１５を配置し、振動膜１３上に応力発光
層３が設けられている構造を有する。The stress-stimulated luminescence display element shown in FIG. 3 shows an example in which a vibrator is arranged for each pixel. In the stress-stimulated luminescence display element 1c shown in FIG. 3A, the vibrating membrane 13 is surrounded by a frame body 14 that supports the vibrating membrane 13 for each pixel, and an ultrasonic transducer 15 fixed to the vibrating membrane 13 is arranged for each pixel. However, the stress light emitting layer 3 is provided on the vibrating film 13.
【００２６】超音波振動子１５の発振を制御し、超音波
振動子１５で画素毎に独立している振動膜１３を振動さ
せ、振動膜１３上に設けられている応力発光層３を画素
毎に発光させる。振動膜１３と振動膜１３を支える枠体
１４は、例えばシリコン単結晶板のエッチングにより一
体に製造することができる。The oscillation of the ultrasonic oscillator 15 is controlled to vibrate the vibrating film 13 which is independent for each pixel by the ultrasonic oscillator 15, and the stress-stimulated luminescent layer 3 provided on the vibrating film 13 is operated for each pixel. Light up. The vibrating film 13 and the frame body 14 supporting the vibrating film 13 can be integrally manufactured, for example, by etching a silicon single crystal plate.
【００２７】また、図３（ｂ）に示す応力発光素子１ｄ
は、ランジバン形振動子を変形可能基体して用いた例を
示す。円盤形のランジバン形振動子２０は、径方向に振
動する。このランジバン形振動子２０は、円盤形に成形
されたＰＺＴ等の厚さ方向と直交する方向に伸縮する圧
電体２１の両面に電極として銀の蒸着膜２２，２３が形
成された構造を有する。応力発光素子１ｄはランジバン
形振動子２０の一方の電極２３上に応力発光層３が設け
られている構造を有する。Further, the stress-stimulated luminescent device 1d shown in FIG.
Shows an example of using a Langevin type vibrator as a deformable substrate. The disc-shaped Langivan-shaped oscillator 20 vibrates in the radial direction. This Langivin-type vibrator 20 has a structure in which silver vapor deposition films 22 and 23 are formed as electrodes on both surfaces of a piezoelectric body 21 that expands and contracts in a direction orthogonal to the thickness direction of a disk-shaped PZT or the like. The stress light emitting device 1d has a structure in which the stress light emitting layer 3 is provided on one electrode 23 of the Langevin type vibrator 20.
【００２８】電極２２，２３に高圧の直流電圧を印加し
て圧電体２１にストレスを与えながら交番電位を重ねる
ことにより、圧電体２１に電気変位の２乗に比例した径
方向の歪みが生じる。圧電体２１の歪みにより応力発光
層３が変形を受け、発光する。このような発光素子１ｄ
を画素としてマトリクス状に配列することにより、応力
発光表示装置として構成することができる。By applying a high-voltage DC voltage to the electrodes 22 and 23 and applying an alternating potential while applying stress to the piezoelectric body 21, the piezoelectric body 21 is radially distorted in proportion to the square of the electric displacement. The stress-stimulated luminescent layer 3 is deformed by the strain of the piezoelectric body 21 and emits light. Such a light emitting element 1d
Can be configured as a stress-stimulated light emitting display device by arranging the pixels in a matrix.
【００２９】また、厚さ方向と直交する方向に伸縮する
圧電体薄膜の両面に電極を設け、電極の上に応力発光層
を設けた構造は、フォトリソグラフィを用いることによ
って、極めて小型化が可能であり、多数の応力発光素子
を有する表示装置を一体で作製することができる。Further, the structure in which the electrodes are provided on both surfaces of the piezoelectric thin film which expands and contracts in the direction orthogonal to the thickness direction and the stress emission layer is provided on the electrodes can be extremely miniaturized by using photolithography. Therefore, it is possible to integrally manufacture a display device having a large number of stress light emitting elements.
【００３０】図４に示す応力発光素子は、カンチレバー
形に形成した圧電素子を変形可能基体として発光素子を
形成した例を示す。The stress light emitting device shown in FIG. 4 shows an example in which a light emitting device is formed by using a cantilever-shaped piezoelectric device as a deformable substrate.
【００３１】この発光素子１ｅは、シリコン基板３１の
表面に設けられた窪み３２の上に突出した片持梁（カン
チレバー）３３が形成され、カンチレバー３３の上に第
１電極膜３４、圧電体膜３５、第２電極膜３６、応力発
光層３がこの順序で設けられている構造である。圧電体
膜３５はＰｂＴｉＯ3、ＰＺＴ等の圧電効果を有する材
料が選択される。カンチレバー３３はシリコン又は酸化
シリコンで構成される。第１電極３４は例えばクロム又
はチタン膜の上に白金膜が設けられている。第２電極３
６は例えばアルミニウムが用いられる。シリコン基板３
１上に形成されるこれらの構造は、フォトリソグラフィ
を用いて形成することができる。In this light emitting element 1e, a cantilever 33 protruding above a recess 32 provided on the surface of a silicon substrate 31 is formed, and a first electrode film 34 and a piezoelectric film are formed on the cantilever 33. 35, the second electrode film 36, and the stress-stimulated luminescent layer 3 are provided in this order. For the piezoelectric film 35, a material having a piezoelectric effect such as PbTiO 3 or PZT is selected. The cantilever 33 is made of silicon or silicon oxide. For the first electrode 34, for example, a platinum film is provided on a chromium or titanium film. Second electrode 3
Aluminum is used for 6, for example. Silicon substrate 3
These structures formed on 1 can be formed using photolithography.
【００３２】第１電極３４と第２電極３６とを介して圧
電体膜３５に交流を印加すると、圧電体膜３５が変形
し、カンチレバー３３の自由端が振動する。カンチレバ
ー３３の変形により、応力発光層３が変形を受け、発光
する。このような構造の発光素子１ｅをマトリクス状に
配置することにより表示装置として用いることができ
る。この発光素子１ｅは、フォトリソグラフィにより形
成できるため、非常に小型化でき、多数の発光素子１ｅ
を有する表示装置をシリコン基板３１上に形成すること
ができる。When an alternating current is applied to the piezoelectric film 35 via the first electrode 34 and the second electrode 36, the piezoelectric film 35 is deformed and the free end of the cantilever 33 vibrates. Due to the deformation of the cantilever 33, the stress-stimulated luminescent layer 3 is deformed and emits light. By arranging the light emitting elements 1e having such a structure in a matrix, it can be used as a display device. Since this light emitting element 1e can be formed by photolithography, it can be extremely miniaturized, and a large number of light emitting elements 1e can be formed.
A display device having the above can be formed on the silicon substrate 31.
【００３３】図５に示す応力発光素子は、平面スピーカ
を利用したものである。この発光素子１ｆは、板状又は
棒状の磁石４１の両側に接近して一対の振動膜４２が張
設されている。振動膜４２は例えばポリイミド等の高分
子フィルムで構成され、図示しない枠体に支持されてい
る。それぞれの振動膜４２の外表面に振動膜４２上に蒸
着された銅膜をエッチングして形成された渦巻き状のボ
イスコイル４３が設けられている。それぞれの振動膜４
２の外表面にはボイスコイル４３を覆って応力発光層３
が設けられている。The stress-stimulated luminescent device shown in FIG. 5 uses a flat speaker. In this light emitting element 1f, a pair of vibrating membranes 42 are stretched in close proximity to both sides of a plate-shaped or rod-shaped magnet 41. The vibrating membrane 42 is made of, for example, a polymer film such as polyimide, and is supported by a frame body (not shown). A spiral voice coil 43 formed by etching a copper film deposited on the vibration film 42 is provided on the outer surface of each vibration film 42. Each vibrating membrane 4
On the outer surface of 2, the stress-stimulated luminescent layer 3 is covered with the voice coil 43.
Is provided.
【００３４】両方のボイスコイル４３に同位相の電流を
流すと、両振動膜４２が逆方向に振動し、両方向に同じ
音が出力される。ボイスコイル４３は平行ピストン運動
に近い振動であり、変形量は小さいが、ボイスコイル４
３と振動膜４２を支持する枠体との間の振動膜４２ａが
大きく変形し、応力発光層３が発光する。このように構
成した発光素子１ｆを画素としてマトリクス状に配置す
ることによって表示装置として用いることができる。な
お、振動膜４２は片方のみとすることができる。When currents of the same phase are passed through both voice coils 43, both vibrating membranes 42 vibrate in opposite directions, and the same sound is output in both directions. The voice coil 43 has a vibration close to a parallel piston motion, and the amount of deformation is small.
The vibrating film 42a between 3 and the frame supporting the vibrating film 42 is largely deformed, and the stress-stimulated luminescent layer 3 emits light. By arranging the light emitting elements 1f thus configured as pixels in a matrix, it can be used as a display device. The vibrating membrane 42 may be only one.
【００３５】このような応力発光表示装置は、薄型であ
り、しかも両面表示が可能であり、その上画像と同時に
音声を出力することができる。そのため、今までにない
用途に用いることができる。Such a stress-stimulated luminescent display device is thin and capable of double-sided display, and moreover, it is possible to output sound at the same time as an image. Therefore, it can be used for an unprecedented application.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明の応力発光表示装置は、機械的エ
ネルギーを光に変換する応力発光層を画素毎に変形する
変形可能基体上に設けている構造であり、種々の方法で
変形可能基体に変形を与えることによって応力発光層が
発光するため、発光タイプの表示装置として用いること
ができる。The stress-stimulated luminescent display device of the present invention has a structure in which a stress-stimulated luminescent layer for converting mechanical energy into light is provided on a deformable substrate which is deformed pixel by pixel. Since the stress-stimulated luminescent layer emits light when deformed, it can be used as a light-emitting type display device.
【図１】本発明の応力発光表示装置に用いられる発光素
子の構造を示すもので、（ａ）は応力発光層が厚さ方向
に変形を受ける例、（ｂ）は応力発光層が厚さ方向と直
交する方向に変形を受ける例を示す。1A and 1B show a structure of a light emitting element used in a stress light emitting display device of the present invention, wherein FIG. 1A is an example in which a stress light emitting layer is deformed in a thickness direction, and FIG. 1B is a stress light emitting layer having a thickness. An example in which deformation is applied in the direction orthogonal to the direction will be shown.
【図２】超音波同士の交点を画素として応力発光層を発
光させる応力発光表示装置を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a stress-stimulated luminescence display device in which the stress-stimulated luminescent layer emits light by using an intersection of ultrasonic waves as a pixel.
【図３】画素毎に振動子を配置した応力発光表示装置を
示すもので、（ａ）は振動膜を振動子で振動させる例、
（ｂ）はランジバン形振動子が変形可能基体として構成
されている例を示す。FIG. 3 shows a stress-stimulated luminescent display device in which a vibrator is arranged for each pixel, and FIG. 3A shows an example in which a vibrating film is vibrated by the vibrator.
(B) shows an example in which the Langevin type vibrator is configured as a deformable substrate.
【図４】カンチレバー形の圧電素子を変形加工基体とし
た発光素子を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a light emitting element using a cantilever type piezoelectric element as a deformed substrate.
【図５】平面スピーカを変形可能基体として構成した発
光素子を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a light emitting element in which a flat speaker is configured as a deformable substrate.
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ 応力発光素子
２ａ、２ｂ 変形可能基体
３ 応力発光層
１０ 応力発光表示
装置
１１ 振動膜
１３ 振動膜
１４ 枠体
２０ ランジバン形
振動子
２１ 圧電体
２２、２３ 電極膜
３１ シリコン基板
３３ カンチレバー
３５ 圧電体膜
４１ 磁石
４２ 振動膜
４３ ボイスコイル1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f Stress light emitting element 2a, 2b Deformable substrate 3 Stress light emitting layer 10 Stress light emitting display device 11 Vibration film 13 Vibration film 14 Frame body 20 Langevin type vibrator 21 Piezoelectric body 22, 23 Electrode Film 31 Silicon substrate 33 Cantilever 35 Piezoelectric film 41 Magnet 42 Vibrating film 43 Voice coil
Claims (5)
体と、前記変形可能基体の表面に設けられている機械的
エネルギーを光に変換する応力発光層とを備え、 前記変形可能基体に変形を生じさせることによって前記
応力発光層を発光させることを特徴とする応力発光表示
装置。1. A deformable substrate that is independently deformed for each pixel, and a stress-stimulated luminescent layer that is provided on the surface of the deformable substrate and converts mechanical energy into light. A stress-stimulated luminescent display device, characterized in that the stress-stimulated luminescent layer is caused to emit light by causing deformation.
て、 前記変形可能基体が、超音波振動により変形されること
を特徴とする応力発光表示装置。2. The stress-stimulated light emitting display device according to claim 1, wherein the deformable substrate is deformed by ultrasonic vibration.
て、 前記変形可能基体が、超音波振動子であることを特徴と
する応力発光表示装置。3. The stress-stimulated luminescent display device according to claim 1, wherein the deformable substrate is an ultrasonic transducer.
て、 前記変形可能基体が、圧電素子であることを特徴とする
応力発光表示装置。4. The stress-stimulated light emitting display device according to claim 1, wherein the deformable substrate is a piezoelectric element.
て、 前記変形可能基体が、ボイスコイルが設けられた振動膜
であり、 前記応力発光層が前記振動膜上に設けられ、 前記振動膜が前記ボイスコイルと固定磁石との電磁作用
により振動することによって変形されることを特徴とす
る応力発光表示装置。5. The stress-stimulated luminescent display device according to claim 1, wherein the deformable substrate is a vibrating film provided with a voice coil, the stress-luminescent layer is provided on the vibrating film, and the vibrating film is provided. A stress-stimulated luminescence display device characterized in that it is deformed by vibrating due to electromagnetic action of the voice coil and a fixed magnet.
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|---|---|---|---|---|
| JP2005307998A (en) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Koyo Seiko Co Ltd | Bearing components, bearing retainer, bearing with optical sensor, and sensing method for stress on bearing unit |
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2001
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