JP2003302918A - 発光表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型から大型まで可能な面状薄型の発光表示装
置で、簡単な積層式のシート状構造より成り、柔軟で可
撓性も可能。別光源による場合は明るさ強度の選択自在
で、自発光による場合はＣＲＴ並の画質が可能。制御系
は原則的にパッシヴマトリックス方式と簡単で低コスト
化しやすく、消費電力も低い。 【構成】 導光層（１）に散乱反射駆動部（２）を密着
させここへの入射光（１０）をその画素相当部で選択的
に適宜散乱反射させる。その光を対抗側に設けられたカ
ラーフィルター（３）に導き色付き画素として作用させ
出射光（２１）を得て発光表示装置を構成する。光源に
レーザーを用いて蛍光発光層（４）で２次発光させ自発
光表示させることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比較的大きな画面で薄
い面状発光を必要とする表示装置全般に利用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来、比較的薄い面状表示装置には自己
発光型にプラズマディスプレー（ＰＤＰ）や有機あるい
は無機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）もしくは発光
ダイオード（ＬＥＤ）を配設したものがあり、また別光
源型には液晶（ＬＣＤ）方式等がある。この内画面が通
常呼び径１０数インチ以上３０数インチにはＬＣＤが、
３０数インチ以上６０インチ程度にはＰＤＰが、それ以
上の比較的大型画面にはＬＥＤ配設式が主に用いられて
いる。いずれもその構造の複雑さや特性から適応範囲に
限界を有しかつ比較的コスト高である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前述の大きさ
の限界やコスト高といった課題を簡単な構造と大きさの
拡張性で抜本的に解決し、新しい表示装置の産業分野を
拓こうとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、主に発光源か
ら入射される光を内部でほぼ全反射しながら拡散する導
光層とこの光を画素に対応して適宜散乱反射させる散乱
反射駆動部、この結果散乱反射して出射される光をその
画素に応じた色としてとり出せるようにするカラーフィ
ルター等を一体的に積層して構成される。

【０００５】

【作用】このように構成する際、導光層内でほぼ全反射
して存在する光は一端の画素相当部分のみが散乱反射面
である場合ここで散乱反射し、他端に向かう。この光は
対応する他端にあらかじめ設けられたカラーフィルター
に入り選択的な色を出射する。一般的にはカラーフィル
ターとしてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を配設する。
従来のＬＣＤでも導光板を用いてこれに外部より入れた
光を出射して光源とすることは行われているが、本案の
ように画素毎に選択された光源として働くのではなく、
あくまで面状全体の光源として扱われている。このため
ＬＣＤ駆動部は面状光源とカラーフィルターの間に設け
られる。この際導光板は一般的にはアクリル系の樹脂等
を材料とするが、入射光を均一な面状出射光にするため
内部に微細でよく計算され適当に配設される散乱反射部
を必要とする。しかし、その成型は大変高度な技術を要
し完全な均一性を得ることは困難な上、大きい面を得る
ことには制約がある。また、ＬＣＤでは常に発光させる
ことが必要なため電力の無駄も大きい。本案では導光板
に相当する導光層の材料はほぼ前者と同様であるが、内
部は何も要らずシンプルでよい。また、入射光はこの中
でほぼ全反射して必要な出射すべき位置の画素でのみ散
乱反射されカラーフィルターを通過して行く。この結果
入力された光のエネルギーは無駄なく活用され効率も高
くなり明るい画面を得られる。なお、導光層内部でほぼ
全反射する光は、この一端の面に密接して設けられる散
乱反射駆動部の表面状態が散乱反射状態になった時のみ
この面で散乱反射し、他端面方向に出て行き全体として
画像を発光表示する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図１に示す実施例について説
明する。同図において（１）は導光層、（２）は散乱反
射駆動部、（３）はカラーフィルター、（４）は蛍光発
光層、（５）は前面カバー、（６）は背面カバー、（１
０）は入射光、（１１）は導光層内反射光（２０）は散
乱反射状態部、（２１）は出射光および（２２）は２次
出射光を示す。

【０００７】今１例として、図１に本案装置の側面（断
面）概念図を示す。光源（図示せず）より発せられた光
は入射光（１０）として導光層（１）に入射し内部で導
光層内反射光（１１）としてほとんど全反射し損失最小
でこの内部に行きわたる。これに接する散乱反射駆動部
（２）の画素相当の一部が今同図の散乱反射状態部（２
０）のように変化するとここでは上述の全反射状態が破
れ、この表面で散乱反射が生ずる。この光は一部同図の
ように出射光（２１）として前面カバー（５）の方向に
出射する。その時同光はカラーフィルター（３）を通し
て選択的な色のみを示す。なお、ここに光源光がほぼ白
色であれば同カラーフィルターは全色に関し有効に働く
が、選択的色光源であればそれに応じた制御とカラーフ
ィルターを必要とする。また、散乱反射駆動部（２）の
具体例としては全面に塗布した微細なカプセルに着色性
もしくは光反射性または光吸収性の微粒粉体または流体
を封入し、これに直流電荷（図示せず）を「入り」また
は「切り」の制御をして密着部の状態を変化させどちら
かで最大効率の散乱反射をするものを用いることができ
る。他の例としてはこの面に直接接触したり離れて非接
触したりする可動素子を配設し、圧電方式あるいは電気
力（電界、磁界等）吸脱着により駆動制御するものも用
い得る。この場合は素子が接触時散乱反射面として作用
する。

【０００８】なお、光源光にレーザーを用いることも可
能でこの場合はレーザー光による励起発光により２次発
光を出す蛍光発光層（４）を同図のように設ける。この
２次発光が白色の場合は前述のようにカラーフィルター
と協調して色を出す画素となり、２次出射光（２２）と
して特色のある表示特性（自己発光）が得られる。ま
た、近紫外線から紫外線領域のレーザー（波長４００ナ
ノメートル以下）を光源とする場合は蛍光発光そのもの
に光源の波長より長い波長のＲ，Ｇ，Ｂ各色を直接発光
させることもできる（この時はカラーフィルター（３）
は不要のこともある）。この方法ではＣＲＴ（ブラウン
管）と同様な物質系による自己発光に基ずく発色特性が
期待できる。また、以上述べたこれらの各層や部分は一
体的に積層されて形成され、その全体は前面カバー
（５）および背面カバー（６）で被覆保護される。

【０００９】図１は本装置の構成概念図を示す。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば比
較的簡単な構造で小型はもちろん大型までの薄型の精細
な発光表示装置が安価に得られることが期待できる。ま
た、光源の種類や、強度の選択調整で各種特性の多様性
にも富む。反射駆動部も原則的にＬＣＤでの液封部やＰ
ＤＰでの真空ギャップ部、あるいは間隙調整等の複雑な
構造がなく、かつ制御もＴＦＴ不要のいわゆるパッシヴ
マトリックス方式等簡略でよい。以上により本表示装置
は場合により可撓性のあるシート状に形成したり曲面形
状に形成することも可能である。更に先述のように発光
効率が高く、より明るい画面を鮮明に、視野角広く応答
性も高く低消費電力等を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる発光表示装置の応用例における
概念図である。、

【符号の説明】

（１） 導光層 （２） 散乱反射駆動部 （３） カラーフィルター （４） 蛍光発光層 （５） 前面カバー （６） 背面カバー （１０） 入射光 （１１） 導光層内反射光 （２０） 散乱反射状態部 （２１） 出射光 （２２） ２次出射光

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画素毎に対応する選択的散乱反射面を有す
   る導光層とこの散乱反射光を画素に応じて着色効果をも
   たらすカラーフィルターを層状に積層してなる面状発光
   表示装置。
2. 【請求項２】上記に加えてレーザー光源で２次発光する
   蛍光発光層を設け場合によりカラーフィルターを除去す
   ること。