JP2008211146A - 情報表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高密度に薄膜ＬＥＤ１２を集積し、大型の情報表示装置では画像品質を向上させ、小型の情報表示装置では文字もしくは図形を表示するに足る画素数を得ること。
【解決手段】 薄膜ＬＥＤ１２は、ガラス板１１上にマトリクス状に形成され、アノード配線１３は、薄膜ＬＥＤ１２のアノードを薄膜導電路で接続し、カソード配線１４は、薄膜ＬＥＤ１２のカソードを薄膜導電路で接続し、アノード駆動回路部２４は、アノード配線１３に入力する駆動電流を制御し、カソード駆動回路部２５は、カソード配線１４に入力する駆動電流を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マトリクス状に多数配列されたＬＥＤ画素を有する情報表示装置に関する。

近年、例えば交通機関の行く先表示などに、ＬＥＤ画素が多数配列された情報表示装置が大量に用いられている。かかる情報表示装置は、絶縁基板上にチップ型のＬＥＤがマトリクス状に多数配列されている。この絶縁基板の裏面に設けられた駆動回路により、ＬＥＤがオンオフされ、文字や図形が表示される。上記絶縁基板上にマトリクス状に配列された多数のＬＥＤはそれぞれ絶縁基板表面に設けられた電極に金属ワイヤによりボンディングされ、更に、透明な樹脂により表示面が平らに被覆されている。
特開２０００−０８９６９４号公報

上記従来の情報表示装置では、多数のチップ型のＬＥＤが絶縁基板上にマトリクス状にダイボンドされ、更に、絶縁基板表面に設けられた電極に金属ワイヤによりボンディングされていたため、ＬＥＤを高密度に集積することが困難であった。その結果、表示画面が粗くなり、大型の情報表示装置では画像品質が著しく劣化し、且つ、小型の情報表示装置では文字もしくは図形を表示するための画素数が少なくなってしまう、という解決すべき課題が残されていた。本発明の目的は、ＬＥＤを高密度に集積することにより大型の情報表示装置の画像品質を大幅に向上させると共に、従来の構成では適用することができなかった小型の情報表示装置をも提供することである。

本発明は、情報表示装置であって、透明基板上にマトリクス状に形成された複数の薄膜ＬＥＤと、上記複数の薄膜ＬＥＤのアノード及びカソードを、それぞれマトリクス状に接続する複数本の、アノード薄膜導電路及びカソード薄膜導電路と、上記複数本のアノード薄膜導電路のそれぞれに入力する駆動電流を制御するアノード駆動回路部と、上記複数本のカソード薄膜導電路のそれぞれに入力する駆動電流を制御するカソード駆動回路部とを備えることを主要な特徴とする。

複数の薄膜ＬＥＤのアノード及びカソード上にそれぞれ積層された複数本の、アノード薄膜導電路及びカソード薄膜導を用いて、該アノード及びカソードをマトリクス状に接続するので、非常に高密度にＬＥＤを集積することができる。その結果、大型の情報表示装置では画像品質が著しく向上し、且つ、小型の情報表示装置では文字もしくは図形を表示するに足る画素数が得られという効果を得る。

以下、本発明の一実施形態を図を用いて詳細に説明する。

（構成）の説明
最初に、本発明の情報表示装置に用いられる、上記従来技術とは異なる表示パネルについて、その構造、及び該構造を形成するための概略製法について説明し、続いて、その表示パネルを用いて構成する本実施例の情報表示装置の構造機能について詳細に説明する。

図１は、実施例１の表示パネルの拡大平面図である。
図に示すように、表示パネル１０は、ガラス板１１と、薄膜ＬＥＤ１２と、アノード配線１３と、カソード配線１４と、アノード配線板２１と、カソード配線板２２とを備える。ガラス板１１は、透明なガラス板である。薄膜ＬＥＤ１２は、ガラス板１１上に薄膜状に形成されるＭドット×ＮドットのＬＥＤである。アノード配線１３は、ガラス板１１上に形成された薄膜ＬＥＤ１２のアノードを接続する導電薄膜である。カソード配線１４は、ガラス板１１上に形成された薄膜ＬＥＤ１２のカソードを接続する導電薄膜である。アノード配線板２１は、後に説明するアノード駆動回路部２４とアノード配線１３とを接続するポリイミド材料もしくはポリエステル材料などの絶縁性材料上に形成された銅薄膜配線である。カソード配線板２２は、後に説明するカソード駆動回路部２５とカソード配線１４とを接続するポリイミド材料もしくはポリエステル材料などの絶縁性材料上に形成された銅薄膜配線である。

ここで、ガラス板１１はガラス基板もしくは石英基板であり、ガラス板１１の薄膜ＬＥＤが形成されている面には、図示していないポリイミド膜などの有機絶縁膜により数十ナノメートル以下に平坦化されている。薄膜ＬＥＤ１２は、一例として赤色に発光するアルミガリウム砒素もしくはインジュウムアルミガリウム砒素などの無機材料をエピタキシャル成長させ、ヘテロ構造もしくはダブルヘテロ構造などにした積層薄膜である。但し、波長６２０−７１０ナノメートルに発光域を有する材料であれば上記材料に限定するものではない。薄膜ＬＥＤ１２は、後述する工程により、後述する別の基板から剥離され、上記ガラス板１１上に水素結合などの分子間力により一体化されている。

アノード配線１３とカソード配線１４は、金もしくはアルミニュウム、もしくは上記の金属材料とニッケル、チタンなどの金属材料がガラス板１１上で薄膜積層された金属配線で、各ＬＥＤのアノードとカソードにそれぞれ電気的に接続されている。アノード配線板２１及びカソード配線板２２はポリイミド材料もしくはポリエステル材料など絶縁性材料上に形成された銅薄膜配線で、一方の端はガラス板１１上のアノード配線とカソード配線にそれぞれ半田接続もしくは圧着などにより接続され、他方の端は図示しない配線基板２３（後述）の図示していない配線パターンにそれぞれ半田接続もしくは圧着などにより接続されている。

以上の説明では赤色に発光する薄膜ＬＥＤの構造を説明したが緑に発光するものとしてはアルミガリウムインジュウムリンもしくはガリウムリンなどの無機材料をエピタキシャル成長させ、ヘテロ構造もしくはダブルへテロ構造などにした積層薄膜を用いる。また青に発光するものとしては、窒化ガリウムもしくは窒化インジュウムガリウムなどの無機材料をエピタキシャル成長させ、ヘテロ構造もしくはダブルへテロ構造などにした積層薄膜を用いる。またこの場合、上記薄膜ＬＥＤの材料は緑色に発光する波長５００−５８０ナノメートルに発光域を有する材料もしくは、青色に発光する波長４５０−５００ナノメートルに発光域を有する材料であれば上記材料に限定するものではない。さらに薄膜ＬＥＤ１２は、赤、青、緑の単色薄膜ＬＥＤの構成ではなく、赤、青、緑の３色の薄膜ＬＥＤが順次並んでいる構成されてもよい。

図２は、薄膜ＬＥＤを形成する工程の説明図である。
図において、１０１はＬＥＤ薄膜であり、例えば赤に発光する薄膜ＬＥＤ１２の場合にはアルミガリウム砒素もしくはインジュウムアルミガリウム砒素などの材料がヘテロ構造もしくはダブルへテロ構造などに複数層で構成されている。１０２は犠牲層であり、後述するＬＥＤ薄膜１０１を母材１００から剥離させるため、後述する剥離エッチング液にエッチングされやすい膜、例えばアルミ砒素層が母材１００とＬＥＤ薄膜１０１の間に形成されている。

１００は例えばガリウム砒素などの母材であり、この母材１００の上にＭＯＣＶＤ法などの気相成長法により上記ＬＥＤの材料をエピタキシャル成長させる。このエピタキシャル成長させたＬＥＤ薄膜１０１を剥離する工程を以下に説明する。例えば、本発明である情報表示装置の１つの薄膜ＬＥＤ１２の寸法を正方形な０．１ミリメートルとすると、それよりも大きな幅でかつ、Ｎドット分よりも大きな長さの短冊状にＬＥＤ薄膜１０１を形成する。

この形成時には半導体プロセスで広く用いられているホトリソエッチング技術を用い、エッチング液には燐酸過水などを用いて上記短冊形を形成する。その後、弗化水素液もしくは塩酸液などの剥離エッチング液にＬＥＤ薄膜１０１が形成された母材１００を浸漬させる。この工程を行うことで、犠牲層１０２がエッチングされ、ＬＥＤ薄膜１０１が母材１００から剥離される。

図３は、ガラス板上にＬＥＤ薄膜を接合する工程説明図である。
上述のように剥離した短冊状のＬＥＤ薄膜１０１を平坦化されたガラス板１１上に押し付け、水素結合などの分子間力によりガラス板１１とＬＥＤ薄膜１０１を一体にする。ここでガラス板１１の最表面は、ポリイミド膜などの有機絶縁膜もしくは酸化シリコン膜などの無機絶縁膜で、好ましくは数十ナノメートル以下の凹凸のない平坦化された表面である。この凹凸のない平坦化された面により上記ＬＥＤ薄膜１０１との水素結合などの分子間力接合を容易にしている。

図４は、ガラス板で個々のＬＥＤを形成する工程説明図である。
図に示すようにガラス板１１上にＬＥＤ薄膜１０１が一体化されたものが、例えばエッチング液として燐酸過水を用いて、ホトリソエッチング法によりＭドット×Ｎドットの薄膜ＬＥＤ１２にエッチング分離される。Ｍドット×Ｎドットの薄膜ＬＥＤ１２に分離された後、それぞれの薄膜ＬＥＤ１２のアノードに、図示しないアノード配線１３が蒸着／ホトリソエッチング法もしくはリフトオフ法により形成される。ここで、１つのアノード配線１３にはＮ個の薄膜ＬＥＤ１２のアノードに並列に結線され、アノード配線１３は合計Ｍ本ある。さらに形成したアノード配線１３上に酸化アルミニュウムもしくはポリイミドなどの絶縁膜が施こされ、図示しないカソード配線１４が蒸着／ホトリソエッチング法もしくはリフトオフ法により形成される。ここで、１つのカソード配線１４にはＭ個の薄膜ＬＥＤ１２が、カソードに並列に結線される。カソード配線１４は合計Ｎ本ある。

以下に、上記表示パネル１０を用いて構成される情報表示装置５０の構造機能について説明する。
図５は、実施例１の情報表示装置の外観図である。
図に示すように実施例１の情報表示装置５０は、筐体２に表示パネル１０が接着され構成される。ここで筐体２は、樹脂材料などにより構成される情報表示装置５０の構造体となる部分である。

図６は、実施例１の情報表示装置の断面図である。
この図は、図５のＡ−Ａ断面の矢視図である。
図に示すように、複数の薄膜ＬＥＤ１２がガラス板１１上に形成され、アノード配線板２１と接続している。アノード配線板２１とアノード駆動回路部２４（後記）とは配線基板２３で接続されている。

図７は、実施例１の情報表示装置の筐体を除く裏面平面図である。
この図は、上記図６で説明した内容を再度平面的に表した図である。図に示すようにマトリックス状に配列された複数の薄膜ＬＥＤ１２がガラス板１１上に形成されている。又、アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５、入力端子２６、画像制御回路部２７、記憶回路部２８、電源２９が半田などで配線基板２３の図示していない配線上に実装されている。以下に、アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５、入力端子２６、画像制御回路部２７、記憶回路部２８、電源２９の内容について説明する。

図８は、実施例１の情報表示装置の回路ブロック図である。
図に示すように情報表示装置５０は、アノード駆動回路部２４と、カソード駆動回路部２５と、入力端子２６と、画像制御回路部２７と、記憶回路部２８と、電源２９とを備え、薄膜ＬＥＤ１２（アレイ群）を制御している。

入力端子２６はＵＳＢやパーソナルコンピュータなどから信号を受け入れる端子である。画像制御回路部２７は、入力端子２６から入力された信号に応じて記憶回路部２８、アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５を制御する回路である。記憶回路部２８はＲＡＭなどの書き換え可能のメモリ回路で構成され、上記画像制御回路部２７と結線されている。

アノード駆動回路部２４は、画像制御回路部２７により変換された画像信号に応じて、ガラス板１１上に形成されアノード配線１３により接続された薄膜ＬＥＤ１２の各ＬＥＤに電流を供給する機能を備えており、図示しない、シフトレジスタ回路、ラッチ回路、定電流回路、増幅回路を含む部分である。またアノード駆動回路部２４は、アノード配線板２１を介し後述するガラス板１１上に形成されたアノード配線１３に結線され、後述するガラス板１１上に形成された薄膜ＬＥＤ１２のアノードに結線されている。

カソード駆動回路部２５は、画像制御回路部２７により変換された画像信号に応じて、ガラス板１１上に形成されカソード配線１４により接続された薄膜ＬＥＤ１２を走査する機能を備えており、図示しない選択回路を含む部分である。またカソード駆動回路部２５は、カソード配線板２２を介し後述するガラス板１１上に形成されたカソード配線１４に結線され、後述するガラス板１１上に形成された薄膜ＬＥＤ１２のカソードに結線されている。

電源２９は、上記アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５、画像制御回路部２７、記憶回路部２８を駆動する電源であり、かつ上記複数の薄膜ＬＥＤ１２を発光駆動するための電源である。ここでは電源２９は一例としてリチュウム電池を用いている。尚、入力端子２６を介して充電ができればなお望ましい。

（動作）の説明
図８を用いて、以上説明した情報表示装置５０の動作について説明する。情報表示装置５０の動作は、（１）記憶回路部２８に表示情報を格納する動作、（２）記憶回路部２８から表示信号が読み出され、それに応じて表示パネル１０上の薄膜ＬＥＤ１２が発光する動作、（３）外部からの電力供給により電源２９が充電される動作に分かれる。以下に番号順に分けて説明する。

（１）記憶回路部２８に表示情報を格納する動作の説明
まず電源２９の図示していないスイッチをＯＮし、画像制御回路部２７、記憶回路部２８、アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５に電源を供給する。次に入力端子２６に外部から図示しないパーソナルコンピュータなどにより信号が入力される。ここで入力される信号は、ＵＳＢ信号であれば好適であり、５Ｖの電源とともに制御信号と表示信号が入力される。入力した制御信号と表示信号は、画像制御回路部２７に入力される。

ここで入力された制御信号は記憶回路部２８に表示信号を格納するか／しないかの制御情報であり、この制御信号が記憶回路部２８に“表示信号を格納する”信号、例えば、“Ｈｉｇｈ”の場合、この制御信号により画像制御回路部２７から表示信号は記憶回路部２８に伝達され、記憶回路部２８のメモリに格納される。

（２）記憶回路部２８から表示信号が読み出され、それに応じて表示パネル１０上の薄膜ＬＥＤ１２が発光する動作の説明
まず電源２９の図示していないスイッチをＯＮし、画像制御回路部２７、記憶回路部２８、アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５に電源が供給される。ここで入力端子２６に外部から信号が入力されていないか、もしくは、制御信号が記憶回路部２８に“表示信号を格納しない”信号、例えば、“Ｌｏｗ”の場合、画像制御回路部２７は記憶回路部２８のメモリから格納されている表示信号を読み出す。次に画像制御回路部２７は、読み出された表示信号を１走査線分毎にアノード駆動回路部２４のシフトレジスタに順次格納する。ここで１走査線分の表示信号とは図１では横に配列された１行分で、カソード配線１４（図１）が共通に接続されている薄膜ＬＥＤ１２（図１）に対応する表示信号である。

シフトレジスタに格納された１走査線分の表示信号は、ラッチ回路に移される。一方、カソード駆動回路部２５には画像制御回路部２７から走査信号が入力され、カソード配線１４（図１）が選択導通される。ここでアノード駆動回路部２４のラッチ回路の中で対応するＬＥＤを発光させる信号が格納されているものは、アノード駆動回路部２４の定電流回路、増幅回路から対応する薄膜ＬＥＤ１２（図１）のアノードに電流が供給される。

薄膜ＬＥＤ１２（図１）のアノードに供給された電流は薄膜ＬＥＤ１２（図１）のカソードとカソード配線１４（図１）を介しカソード駆動回路部２５に流れることで、表示信号に対応する薄膜ＬＥＤ１２（図１）が発光する。以下１本のカソード配線１４（図１）に共通接続されている薄膜ＬＥＤ１２（図１）に対応する１走査線分の表示信号のアノード駆動回路部２４への伝達と対応するカソード駆動回路部２５へのカソード配線１４（図１）の選択を繰り返し、すべての走査線の選択がなされると１画面分の薄膜ＬＥＤ１２による発光がなされる。上記動作は電源２９を図示していないスイッチをＯｆｆさせるまで繰り返される。

（３）外部からの電力供給により電源２９が充電される動作の説明
入力端子２６に外部から図示しないパーソナルコンピュータなどから信号が入力する。ここで入力する信号は、ＵＳＢ信号であれば好適であり、５Ｖの電源とともに制御信号と表示信号が入力される。入力された５Ｖの電源は、図示していないスイッチがＯｎ／Ｏｆｆにかかわらず、電源２９に電力を供給し充電が成される。

（効果）の説明
以上説明した情報表示装置では、半導体プロセスを用いて、ＬＥＤ、配線、及び、その結線を形成するので、非常に高密度にＬＥＤを集積することができる。これにより従来の課題であった、大型の情報表示装置としての画像品質が著しく向上するとともに、小型の情報表示装置とした場合でも文字もしくは図形を表示する画素数が得られという効果を得る。更に、上記構成の駆動ではカソードライン毎に発光動作するので、ディスプレイとしての消費電流が小さくなるという効果を得る。

（構成）の説明
図９は、実施例２の表示パネルの拡大平面図である。
図に示すように、表示パネル２０は、ガラス板１１と、薄膜ＬＥＤ１２と、アノード配線１３と、カソード配線３５と、アノード配線板２１と、カソード配線板３２と、通信用薄膜ＬＥＤ３６とを備える。以下に実施例１の表示パネル１０との相違部分のみについて説明する。実施例１と同様の部分については実施例１と同一の符号を付して説明を省略する。

カソード配線３５は、ガラス板１１上に形成された薄膜ＬＥＤ１２のカソードを接続する導電薄膜である。更に、本実施例では、ガラス板１１上に形成された通信用薄膜ＬＥＤ３６のカソードを接続する導電薄膜でもある。カソード配線板３２は、カソード駆動回路部２５と、カソード配線３５とを接続するポリイミド材料もしくはポリエステル材料などの絶縁性材料上に形成された銅薄膜配線である。更に、本実施例では、後に説明する変調駆動回路部３１と、カソード配線３５を接続するポリイミド材料もしくはポリエステル材料などの絶縁性材料上に形成された銅薄膜配線でもある。通信用薄膜ＬＥＤ３６は表示される確率が低い表示パネル２０上の薄膜ＬＥＤ群の４隅の少なくとも１つに配置されている。ここで通信用薄膜ＬＥＤ３６は薄膜ＬＥＤ１２と同じ発光波長を有している。

図１０は、実施例２の情報表示装置の断面図である。
この図は、図５のＡ−Ａ断面の矢視図である。ここで図５は、実施例１の情報表示装置５０と、実施例２の情報表示装置６０とで共通であるものとする。図に示すように、複数の薄膜ＬＥＤ１２がガラス板１１上に形成され、アノード配線板２１と接続している。アノード配線板２１とアノード駆動回路部２４（後記）とは配線基板２３で接続されている。更に、本実施例では、変調駆動回路部３１がカソード配線板３２を介して通信用薄膜ＬＥＤ３６に接続されている。通信用薄膜ＬＥＤ３６は、変調駆動回路部３１の制御に基づいて周波数変調された通信情報を含むＬＥＤ発光を外部に放射する。この通信情報を外部の通信手段で読み取ることになる。

図１１は、実施例２の情報表示装置の筐体を除く裏面平面図である。
この図は、上記図１０で説明した内容を再度平面的に表した図である。マトリックス状に配列された複数の薄膜ＬＥＤ１２がガラス板１１上に形成され、アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５、入力端子２６、画像制御回路部２７、記憶回路部２８、電源２９が半田などによって配線基板２３の図示していない配線上に実装されている。更に、通信用薄膜ＬＥＤ３６が表示パネル２０の薄膜ＬＥＤアレイ群の隅に配置されている。

図１２は、実施例２の情報表示装置の回路ブロック図である。
図に示すように情報表示装置６０は、アノード駆動回路部２４と、カソード駆動回路部２５と、入力端子２６と、画像制御回路部２７と、記憶回路部２８と、電源２９と、変調駆動回路部３１とを備え、薄膜ＬＥＤ１２（アレイ群）と、通信用薄膜ＬＥＤ３６とを制御している。以下に実施例１と相違する部分のみについて説明する。実施例１と同様の部分については、実施例１と同一の符号を付して説明を省略する。

変調駆動回路部３１は、通信用薄膜ＬＥＤ３６に周波数変調された駆動電流を流すことにより、所定の情報を周波数変調された発光で表現させる部分である。この周波数変調された発光を図示しない、外部の通信手段で読み取ることにより、上記所定の情報を外部装置へ送出することが可能になる。

（動作）の説明
図１２を用いて、以上説明した情報表示装置６０の動作について説明する。情報表示装置６０の動作は、実施例１と同様に、（１）記憶回路部２８に表示情報を格納する動作、（２）記憶回路部２８から表示信号が読み出され、それに応じて表示パネル２０上の薄膜ＬＥＤ１２が発光する動作、（３）外部からの電力供給により電源２９が充電される動作、（４）記憶回路部２８から通信信号が読み出され、それに応じて表示パネル２０上の通信用薄膜ＬＥＤ３６が発光する動作に分かれる。以下に実施例１と異なる（１）、（２）、及び（４）について番号順に説明し、（３）については実施例１と同様なので説明を省略する。

（１）記憶回路部２８に表示情報を格納する動作の説明
まず電源２９の図示していないスイッチをＯＮし、画像制御回路部２７、記憶回路部２８、アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５、変調駆動回路部３１に電源を供給する。図示しないパーソナルコンピュータなどから入力端子２６に信号が入力される。ここで入力される信号は、ＵＳＢ信号であれば好適であり、５Ｖの電源とともに制御信号と表示信号と通信信号が入力される。入力された制御信号と表示信号と通信信号は、画像制御回路部２７に入力される。

ここで入力された制御信号は記憶回路部２８に表示信号及び通信信号を格納するか／しないかの制御情報であり、この制御信号が記憶回路部２８に“信号を格納する”信号、例えば、“Ｈｉｇｈ”の場合、この制御信号により画像制御回路部２７から表示信号及び通信信号は記憶回路部２８に伝達され、記憶回路部２８のメモリに格納される。

（２）記憶回路部２８から表示信号を読出し、それに応じて表示パネル２０上の薄膜ＬＥＤ１２が発光する動作の説明
まず電源２９の図示していないスイッチをＯＮし、画像制御回路部２７、記憶回路部２８、アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５、変調駆動回路部３１に電源を供給する。ここで入力端子２６に外部から信号が入力されていないか、もしくは、制御信号が記憶回路部２８に“信号を格納しない”信号、例えば“Ｌｏｗ”の場合、画像制御回路部２７は記憶回路部２８のメモリから格納されている表示信号及び通信信号を読み出す。

次に画像制御回路部２７から入力された表示信号を１走査線分毎にアノード駆動回路部２４のシフトレジスタに順次格納する。ここで１走査線分の表示信号とは図９で横に配列された１行分で、カソード配線３５が共通に接続されている薄膜ＬＥＤ１２に対応する表示信号である。シフトレジスタに格納された１走査分の表示信号は、ラッチ回路に移される。一方、カソード駆動回路部２５には画像制御回路部２７から走査信号が入力され、カソード配線３５が選択導通される。

ここでアノード駆動回路部２４のラッチ回路の中で対応するＬＥＤを発光させる信号が格納されているものは、アノード駆動回路部２４の定電流回路、増幅回路から対応する薄膜ＬＥＤ１２のアノードに電流が供給される。薄膜ＬＥＤ１２のアノードに供給された電流は薄膜ＬＥＤ１２のカソードを介しカソード配線３５に流れ、表示信号に対応する薄膜ＬＥＤ１２が発光する。以下１本のカソード通信配線に共通接続されている薄膜ＬＥＤ１２に対応する１走査線分の表示信号のアノード駆動回路部２４への伝達と対応するカソード駆動回路部２５へのカソード配線３５の選択を繰り返し、すべての走査線の選択がなされると１画面分の薄膜ＬＥＤ１２による発光が成される。

（４）記憶回路部２８から通信信号が読み出され、それに応じて表示パネル２０上の通信用薄膜ＬＥＤ３６が発光する動作の説明
画像制御回路部２７から入力された通信信号は、変調駆動回路部３１で通信信号に応じて周波数変調され、変調駆動回路部３１は上記カソード駆動回路部２５と同期され、上記カソード配線３５が選択導通される時間の間で周波数変調される。これによりアノード駆動回路部２４から通信用薄膜ＬＥＤ３６のアノードに供給された電流が通信用薄膜ＬＥＤ３６のカソードとカソード配線３５を介し変調駆動回路部３１に流れることで、通信用薄膜ＬＥＤ３６は、表示信号に対応しながら且つ周波数変調されて発光動作する。

この周波数変調された信号を、図示していない外部の受信手段で受けることで情報表示装置に格納されていた通信情報を読み取ることができる。

（効果）の説明
本実施例による情報表示装置６０は、実施例１の情報表示の効果に加え、格納された通信情報を周波数変調されたＬＥＤの発光で外部に放射し、外部の通信手段で読み取ることができるので、より付加価値の高い情報を提供できるという効果を得る。例えば商品価格を当該情報表示装置６０の薄膜ＬＥＤ（アレイ群）１２で発光表示し、通信用薄膜ＬＥＤ３６で生産地情報などの商品情報を周波数変調された発光で伝えることができるという効果を得る。

（構成）の説明
図１３は、実施例３の表示パネルの拡大平面図である。
図に示すように、表示パネル３０は、ガラス板１１と、薄膜ＬＥＤ１２と、アノード配線１３と、カソード配線３５と、アノード配線板２１と、カソード配線板３２と、通信用薄膜ＬＥＤ３６と、遮光フィルタ４３と、受光センサ４４と、センサ配線板４２と、センサ配線４５を備える。以下に実施例１の表示パネル１０、または実施例２の表示パネル２０との相違部分のみについて説明する。表示パネル１０または表示パネル２０と同様の部分については表示パネル１０または表示パネル２０と同一の符号を付して説明を省略する。

遮光フィルタ４３は、自然光などを減光するフィルタであり、受光センサ４４上のガラス板１１の薄膜ＬＥＤ１２が形成されている面とは逆の面に取り付けられている。受光センサ４４は、ＰＩＮダイオードなどの受光素子であり、ガラス板１１の薄膜ＬＥＤ１２が形成されている面に薄膜ＬＥＤ１２と同様に形成されている。センサ配線板４２は、後に説明する増幅駆動回路部４１と、センサ配線４５を接続するポリイミド材料もしくはポリエステル材料などの絶縁性材料上に形成された銅薄膜配線である。センサ配線４５は、ガラス板１１上に形成された受光センサ４４とセンサ配線板４２とを接続する導電薄膜である。

図１４は、実施例３の情報表示装置の筐体を除く裏面平面図である。
この図は、マトリックス状に配列された複数の薄膜ＬＥＤ１２がガラス板１１上に形成されている。又、図に示すように、アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５、入力端子２６、画像制御回路部２７、記憶回路部２８、電源２９が、半田などで配線基板２３の図示していない配線上に実装されている。又、通信用薄膜ＬＥＤ３６が表示パネル３０の薄膜ＬＥＤアレイ群の隅に配置されている。更に、受光センサ４４が、増幅駆動回路部４１とセンサ配線板４２によって接続されている。受光センサ４４は遮光フィルタ４３で覆われている。

図１５は、実施例３の情報表示装置の回路ブロック図である。
図に示すように情報表示装置７０は、アノード駆動回路部２４と、カソード駆動回路部２５と、入力端子２６と、画像制御回路部２７と、記憶回路部２８と、電源２９と、変調駆動回路部３１と、増幅駆動回路部４１とを備え、薄膜ＬＥＤ１２（アレイ群）と、通信用薄膜ＬＥＤ３６と、受光センサ４４とを制御している。以下に実施例１または実施例２と相違する部分のみについて説明する。実施例１または実施例２と同様の部分については、実施例１または実施例２と同一の符号を付して説明を省略する。

増幅駆動回路部４１は、受光センサ４４が受け入れた赤外光（受信情報）に基づくセンサ出力を増幅して画像制御回路部２７に送る部分である。

（動作）の説明
図１５を用いて、以上説明した情報表示装置７０の動作について説明する。情報表示装置７０の動作は、（１）記憶回路部２８に表示情報を格納する動作、（２）記憶回路部２８から表示信号を読出し、それに応じて表示パネル３０上の薄膜ＬＥＤ１２が発光する動作、（３）外部からの電力供給により電源２９が充電される動作、（４）記憶回路部２８から通信信号を読出し、それに応じて表示パネル３０上の通信用薄膜ＬＥＤ３６が発光する動作、（５）外部からの光信号に応じて記憶回路部２８に表示情報並びに通信情報を格納する動作に分かれるに。以下に実施例１、及び実施例２と異なる（５）について説明する。

（５）外部からの光信号に応じて記憶回路部２８に表示情報並びに通信情報を格納する動作の説明
まず電源２９の図示していないスイッチをＯＮし、画像制御回路部２７、記憶回路部２８、アノード駆動回路部２４、カソード駆動回路部２５、変調駆動回路部３１、増幅駆動回路部４１に電源が供給される。外部より変調された例えば赤外光が入力される。ここで赤外光はコード化されており、実施例１における表示信号、通信信号、及びそれらを格納するか／しないかの制御情報が盛り込まれている。入力された赤外光は遮光フィルタ４３を透過し、受光センサ４４に入力される。

受光センサ４４に赤外光が入力すると、その光に応じて受光センサ４４で電圧が発生し、この電圧変化を増幅駆動回路部４１で増幅し、かつアナログからデジタルに変換される。ここで、遮光フィルタ４３は自然光などの外部光を減光しており、減光した状態での受光センサ４４の出力電圧は増幅駆動回路部４１で“ゼロ”のレベルに調整されている。

次に入力された赤外光に基づくセンサ出力が増幅され、デジタル変換された信号は増幅駆動回路部４１から画像制御回路部２７に入力される。ここで赤外光による制御信号が記憶回路部２８に“信号を格納する”信号を例えば、“１０１０”、すなわち“Ｈｉｇｈ＿Ｌｏｗ＿Ｈｉｇｈ＿Ｌｏｗ”とした場合、この制御信号により画像制御回路部２７から表示信号及び通信信号が記憶回路部２８に伝達され、記憶回路部２８のメモリに格納される。

他の動作は、実施例１、及び実施例２のように、記憶回路部２８から通信信号が読出され、それに応じて表示パネル３０上の通信用薄膜ＬＥＤ３６が発光する動作をすると共に、画像制御回路部２７から入力された通信信号は、変調駆動回路部３１で通信信号に応じて周波数変調され、変調駆動回路部３１は上記カソード駆動回路部２５と同期させ、上記カソード配線１４が選択導通される時間の間で周波数変調される。これによりアノード駆動回路部２４から通信用薄膜ＬＥＤ３６のアノードに供給された電流が通信用薄膜ＬＥＤ３６のカソードとカソード配線３５を介し変調駆動回路部３１に流れることで、通信用薄膜ＬＥＤ３６は、表示信号に対応しながら且つ周波数変調されて発光動作することになる。

（効果）の説明
以上説明したように、本実施例の情報表示装置７０は、実施例１、及び実施例２の効果に加え、外部からの光通信手段により表示情報並びに通信情報を取り込み、且つ同情報を表示することができ、より付加価値の高い情報を提供できるという効果を得る。

本発明を、マトリクス状に多数配列されたＬＥＤ画素を有する情報表示装置として説明したが、有機エレクトロルミネッセンス基板上に多数配列されたＥＬ画素を有する情報表示装置にも応用可能である。

実施例１の表示パネルの拡大平面図である。 薄膜ＬＥＤを形成する工程の説明図である。 ガラス板上にＬＥＤ薄膜を接合する工程説明図である。 ガラス板で個々のＬＥＤを形成する工程説明図である。 実施例１の情報表示装置の外観図である。 実施例１の情報表示装置の断面図である。 実施例１の情報表示装置の筐体を除く裏面平面図である。 実施例１の情報表示装置の回路ブロック図である。 実施例２の表示パネルの拡大平面図である。 実施例２の情報表示装置の断面図である。 実施例２の情報表示装置の筐体を除く裏面平面図である。 実施例２の情報表示装置の回路ブロック図である。 実施例３の表示パネルの拡大平面図である。 実施例３の情報表示装置の筐体を除く裏面平面図である。 実施例３の情報表示装置の回路ブロック図である。

符号の説明

１０ 表示パネル
１１ ガラス板
１２ 薄膜ＬＥＤ
１３ アノード配線
１４ カソード配線
２１ アノード配線板
２２ カソード配線板
２４ アノード駆動回路部
２５ カソード駆動回路部

Claims (9)

1. 透明基板上にマトリクス状に形成された複数の薄膜ＬＥＤと、
   前記複数の薄膜ＬＥＤのアノード及びカソードを、それぞれマトリクス状に接続する複数本の、アノード薄膜導電路及びカソード薄膜導電路と、
   前記複数本のアノード薄膜導電路のそれぞれに入力する駆動電流を制御するアノード駆動回路部と、
   前記複数本のカソード薄膜導電路のそれぞれに入力する駆動電流を制御するカソード駆動回路部とを備えることを特徴とする情報表示装置。
2. 前記マトリクス状に形成された複数の薄膜ＬＥＤは、
   エピタキシャル成長により積層形成され、前記透明基板表面に固着され、ホトリソエッチングによりマトリクス状に形成され、
   前記アノード薄膜導電路は、
   前記マトリクス状に形成された複数の薄膜ＬＥＤの同一の列のアノード電極を接続し、
   前記カソード薄膜導電路は、
   前記マトリクス状に形成された複数の薄膜ＬＥＤの同一の行のカソード電極を接続することを特徴とする請求項１に記載の情報表示装置。
3. 前記透明基板表面への固着は、
   分子間力に基づくことを特徴とする請求項２に記載の情報表示装置。
4. 前記複数の薄膜ＬＥＤは、
   発光波長６２０から７１０ナノメートルである赤色発光ＬＥＤと、発光波長５００から５８０ナノメートルである緑色発光ＬＥＤと、発光波長４５０から５００ナノメートルである青色発光ＬＥＤの何れかを含むことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一項に記載の情報表示装置。
5. 前記複数の薄膜ＬＥＤは、
   所定の短冊状の半導体基板上に該半導体基板とは材質の異なる犠牲層が積層され、
   該犠牲層上にエピタキシャル成長により積層形成され、
   前記犠牲層が除去され、
   前記前記透明基板表面へ分子間力に基づいて固着されたものであることを特徴とする請求項１に記載の情報表示装置。
6. 前記透明基板は、有機絶縁膜もしくは無機絶縁膜で数十ナノメートル以下に平坦化されていることを特徴とする請求項第５に記載の情報表示装置。
7. 所定の外部装置から情報信号及び制御信号を受け入れて格納する記憶回路部と、
   前記アノード駆動回路部、前記カソード回路部、及び記憶回路部とを制御して情報表示を行う画像制御回路部とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の情報表示装置。
8. 所定の送信情報を周波数変調して出力する変調駆動回路部と、
   該変調駆動回路部の出力を受け入れて発光する通信用薄膜ＬＥＤとを更に備え、
   前記画像制御回路部は、更に変調駆動回路部を制御することを特徴とする請求項７に記載の情報表示装置。
9. 所定の送信情報を受光する受光センサを更に備え、
   前記画像制御回路部は、更に受光センサを制御することを特徴とする請求項８に記載の情報表示装置。

Images