JP5926579B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置に関し、特に、マトリクス状に設けられた複数のサブピクセル毎に設けられたデータ電極と、行方向に延在し、上面視にて前記データ電極と重なるように設けられた走査電極とを有する画像表示装置に関する。

近年、ＰＤＰ（Plasma Display Panel、プラズマディスプレイパネル）やＬＣＤ（Lucid Crystal Display、液晶ディスプレイ）等のディスプレイでは、臨場感のある映像表示のために、大画面、超高精細化が進んでいる。また、自然な立体視を可能とするインテグラル立体方式で映像表示を行うためには、画素ピッチを数μｍ程度にする必要があり、更に、ホログラフィ立体方式では１μｍ以下の画素ピッチが必要となるため、更なるディスプレイの高精細化が求められている。

従来の典型的なマトリクス型ディスプレイでは、複数の走査電極とデータ電極とが格子状に網目のように張り巡らされており、ディスプレイの高精細化に伴い、それぞれの電極間隔は一層狭くなる。そうすると、ある電極において、その電極と隣接する電極に印加された電圧がノイズ源となることがある。また、ディスプレイの大画面化に伴い、電極は細く、かつ長くなるため、電極の配線抵抗は大きくなる。更に、パネルの浮遊容量も大きくなる。このため、配線抵抗と浮遊容量で決定する電圧パルスの時定数が大きくなり、矩形波の電圧パルスを印加しても、電圧供給部から遠いパネル端部では、波形が崩れてしまうという問題があった。また、これにより、高速スイッチングができなくなったり、画素に十分な電圧が印加されなくなり、画像表示ができなくなったりすることがあるという問題があった。

例えば、プラズマディスプレイパネルでは、時分割階調表示方式が用いられており、画像を２５６階調で表示するためには、１フィールドに少なくとも８つのサブフィールド（ＳＦ）が必要になる。各サブフィールドは、総てのサブピクセルの放電空間の状態を一様に初期化する初期化期間、各サブピクセルに発光の選択をする書き込み期間、発光する表示期間から構成される。書き込み期間では、走査電極とデータ電極（又はアドレス電極）により走査が行われる。走査電極に走査電圧、データ電極にデータ電圧（又はアドレス電圧）を順次印加して表示放電を行う。ディスプレイの高精細化に伴い、走査本数が増加すると、各サブフィールドでの書き込み時間が長くなる。１フィールド内で初期化放電、書き込み放電及び表示放電を行うためには、書き込み時間が長くなった分、表示期間を短くすればよいが、そうすると発光輝度が低下してしまう。また、書き込み放電を発生させる電圧パルスには、所定の時間幅が必要である。例えば、電圧パルス幅を０．５μｓｅｃとして走査線本数が４０００本、サブフィールド数が８のプラズマディスプレイを駆動する場合、書き込み期間は１６ｍｓｅｃ必要になる。そうすると、通常、１フィールドは１６．７ｍｓｅｃであるため、１フィールドのほぼ総てが書き込み期間となってしまう。

また、例えば、ＦＥＤ（Field Emission Display、フィールドエミッションディスプレイ又は電界放出ディスプレイ）では、ゲート電極を走査電極、カソード電極をデータ電極として走査が行われている。具体的には、ゲート電極に走査電圧が印加されているときに、カソード電極にデータ電圧が印加されると、冷陰極から電子が放出し、蛍光体を励起して発光する。通常、走査電極を１本選択し、走査電極に走査電圧が印加されているときに、各データ電極にデータ電圧を印加することにより表示を行っている。よって、各走査線の発光期間は１水平走査周期（１Ｈ）になる。ディスプレイの高精細化に伴い、走査本数が増加すると、１Ｈは短くなるため、輝度は低下する。

このような問題を解決するため、複数の波長の光を用いて、１度に複数の走査線を選択し、複数本同時に走査を行えるようにした波長多重光アドレス型ディスプレイが提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる波長多重光アドレス型ディスプレイにおいては、データ電極がサブピクセル毎に分離しており、その下方に光導電膜、光電極、カラーフィルタ、導波路を設けられている。導波路には、異なる走査線のデータが重畳した複数の波長の光が伝搬しており、カラーフィルタにより透過する光が選択される。カラーフィルタを透過した光により光導電膜の抵抗値が低下し、データ電極に電圧が印加される。複数の波長の光に重畳した各走査線のデータと、複数の走査線に印加する電圧の同期をとることにより、複数の走査線を同時にアドレスすることができる。これにより、アドレスを高速化することができる。

特開２００７−３３３８８７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載の構成では、垂直方向のデータのみについて複数の光に重畳する構成となっている。一方、上述のインテグラル立体方式で映像表示を行うためには画素ピッチを数μｍ程度にする必要があり、ホログラフィ立体方式で映像表示を行うためには画素ピッチを１μｍ以下にする必要があるが、画素ピッチを小さくすると、各画素の垂直方向の列の下に延在する導波管の幅が狭くなり、光が導波管内を伝搬し難くなるという問題があった。つまり、赤外線等の波長の長い光では、光導波路の幅が波長と同程度となってしまい、著しい光強度の低下が生じる。また、紫外線等の短い波長の光であっても、導波路の幅が狭いために導波路での減衰が大きく、非常に大きな電力が必要になる等の問題があった。

そこで、本発明は、画素ピッチが狭い場合であっても、大きな電力を必要とすることなく、確実に複数本同時に走査を行うことができ、高速かつ確実にアドレス選択を行うことができる画像表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る画像表示装置は、マトリクス状に設けられた複数のサブピクセル毎に設けられたデータ電極と、行方向に延在し、上面視にて前記データ電極と重なるように設けられた走査電極とを有する画像表示装置であって、
厚さ方向において前記データ電極に関して前記走査電極と反対側に設けられ、複数の前記データ電極分の幅を有して列方向に延在する導波路と、
該導波路の幅に対応して透過波長の異なる複数種類のカラーフィルタが、前記複数のサブピクセル毎に設けられた前記データ電極に１対１に対応して２次元的に配列され、前記導波路上に設けられたカラーフィルタアレイと、
前記複数種類のカラーフィルタを透過する波長の光を選択的に発光し、前記導波路に入射させる光源部と、
前記カラーフィルタアレイ上に設けられた透明電極と、
該透明電極と前記データ電極との間に設けられ、光が入射したときに抵抗値が低減し、該透明電極に印加した電圧が前記データ電極に印加されるようにする光導電膜と、を有することを特徴とする。

また、前記カラーフィルタアレイは、前記光源部で発光できる異なる波長を有する光の数と一致する前記複数種類のカラーフィルタが、行方向が前記導波路の幅と一致するように長方形状に配置されて１ユニットとされることが好ましい。

なお、前記１ユニットは、列方向において繰り返される構成としてもよい。

また、前記サブピクセルのアドレス選択は、前記１ユニットの列方向の数の隣接する走査電極が選択されるとともに、前記導波路に、選択される前記サブピクセルの前記カラーフィルタの透過波長の範囲にある光が入射されることにより行われることが好ましい。

ここで、前記選択される前記サブピクセルの前記カラーフィルタの透過波長の範囲にある光が複数のときには、該複数の光が同時に前記導波路に入射されることとしてもよい。

また、前記カラーフィルタアレイは、隣接する前記カラーフィルタの透過波長の範囲が連続しないように配置されることが好ましい。

更に、アクティブマトリクス型ディスプレイとして構成されていることが好ましい。

ここで、前記走査電極はゲート電極であり、
前記データ電極はソース電極であり、
エレクトロルミネッセンスディスプレイとして構成されていることとしてもよい。

また、プラズマディスプレイとして構成されていることとしてもよい。

また、前記走査電極はゲート電極であり、
前記データ電極はカソード電極であり、
フィールドエミッションディスプレイとして構成されていることとしてもよい。

本発明によれば、高速かつ確実にアドレス選択を行うことができる。

本発明の実施例に係る画像表示装置のデータ電極駆動部の一例を示した斜視図である。 本発明の実施例１に係るデータ電極駆動部を備えた画像表示装置の一例を示した図である。図２（Ａ）は、実施例１に係る画像表示装置の列方向における断面構成を示した図である。図２（Ｂ）は、実施例１に係る画像表示装置のアドレス選択に関連する構成要素を示した平面図である。 実施例１に係る画像表示装置の動作を説明するための図である。図３（Ａ）は、実施例１に係る画像表示装置の平面図に座標を配した図であり、図３（Ｂ）は、データ電極及び走査電極に印加する駆動電圧波形を示した図である。 本発明の実施例２に係る画像表示装置の一例を示した図である。図４（Ａ）は、実施例２に係る画像表示装置の断面構成図であり、図４（Ｂ）は、実施例２に係る画像表示装置の平面構成図である。 本発明の実施例３に係る画像表示装置の一例を示した図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。

図１は、本発明の実施例に係る画像表示装置のデータ電極駆動部の一例を示した斜視図である。図１において、本実施例に係る画像表示装置のデータ電極駆動部は、背面基板１０と、導波路２０と、カラーフィルタアレイ３０と、透明電極４０と、光導電膜５０と、データ電極６０とを備える。背面基板１０より上方に導波路２０が設けられ、導波路２０の上にカラーフィルタアレイ３０が設けられている。カラーフィルタアレイ３０の上には透明電極４０が設けられ、透明電極４０の上には光導電膜５０が設けられている。そして、光導電膜５０上には、データ電極６０が設けられている。なお、カラーフィルタアレイ３０は、複数のカラーフィルタ３１から構成されている。

図１において、データ電極６０は、画像表示装置の表示パネルの画素毎（図１には図示せず）、より詳細にはサブピクセル毎に分割されて設けられる。また、カラーフィルタ３１は、データ電極６０に対応して設けられるので、やはりサブピクセル毎に対応して設けられる。導波路２０は、データ電極６０の２列分を包含する幅を有して構成される。よって、１本の導波路２０で、２列のデータ電極６０に対応している。一方、背面基板１０、透明電極４０及び光導電膜５０は、サブピクセルに対応して仕切られること無く、表示パネル全体をカバーするように構成される。

背面基板１０は、表示パネルの背面側を構成する基板であり、例えば、ガラス基板等の透明な基板が用いられる。

導波路２０は、光を伝搬させる伝搬路であり、光が伝搬し易い材料から構成される。導波路２０は、光をロス無く伝搬させることができれば、種々の材料や構造で構成されてよいが、例えば、コアの周囲をクラッドが囲む構造で構成されてもよい。

導波路２０は、マトリクス型ディスプレイの列方向、つまり画面の垂直方向に延びるように構成されている。導波路２０は、画面の列方向のサブピクセルに対応するデータ電極６０を総てカバーし、列方向のデータ電極６０の総てに光を供給できるように構成される。

導波路２０は、幅方向、つまり行方向に関し、データ電極６０の複数個分を包含する幅を有する。図１においては、導波路２０は、２列分のデータ電極６０をカバーするように構成されている。これにより、導波路２０の幅を太くすることができ、例えば、画素ピッチが１μｍの場合であっても、２μｍの画素ピッチに対応する導波路２０を設けることができ、導波路２０における光の減衰を低減させることができる。また、複数列を同時にアドレス選択することが可能となり、高速のアドレス選択が可能となる。なお、導波路２０は、対応するデータ電極６０に適切に電圧が印加される幅を有していればよく、導波路２０の幅自体は、データ電極６０の２列分を物理的に包含する幅を必ず有していなければならない訳ではない。

図１においては、導波路２０は、２列分のデータ電極６０をカバーしているが、用途に応じて、３列分、４列分と更に多くのデータ電極６０を幅方向に包含してよい。なお、この点の詳細については、後述する。

カラーフィルタアレイ３０は、特定の波長の範囲の光を透過させるためのカラーフィルタ３１を２次元配列したものである。カラーフィルタアレイ３０に備えられた種類の異なるカラーフィルタ３１により、導波路２０に入射された光のうち、特定の光を選択して上層の光導電膜５０に透過させることができるので、複数行及び複数列の同時走査が可能となる。

透明電極４０は、データ電極６０に電圧を印加し、アドレス選択を行うための電極である。透明電極４０は、その名の通り透明に構成されているので、光を透過し、上層にある光導電膜５０に光を入射させることができる。なお、透明電極４０は、透明であるとともに、電極として機能するために十分な導電性を有していれば、種々の材料から構成されてよいが、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide、酸化インジウム錫）で構成されてもよい。

光導電膜５０は、光が入射すると、抵抗が低減する性質を有する膜である。かかる性質により、カラーフィルタアレイ３０を透過し、透明電極４０を透過した光が光導電膜５０に入射すると、光導電膜５０の抵抗が低減し、透明電極４０に印加された電圧がデータ電極６０に印加され、アドレス選択が行われることになる。光導電膜５０は、光の入射により、自身の抵抗値を低減させる性質を有すれば、種々の有機材料又は無機材料から構成されてよい。

データ電極６０は、各画素、つまり各サブピクセルに１対１に対応して設けられた電極である。図１には図示されていないが、複数の走査電極が行方向にストライプ状に延在し、走査電極と直交するように列方向に導波路２０がストライプ状に延在し、データ電極６０は、導波路２０に入射された光により、列方向のアドレス選択を行う。行方向の走査電極への電圧の印加と、列方向へのデータ電極６０の印加により、アドレス選択が行われるが、本実施例に係る画像表示装置においては、複数行が走査されるとともに、複数列単位でまとめて光が入射されることになる。なお、この点については、詳細は後述する。

図２は、本発明の実施例１に係るデータ電極駆動部を備えた画像表示装置の一例を示した図である。図２においては、画像表示装置の画像表示部（表示パネル）１４０を、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイとして構成した例を示す。

図２（Ａ）は、実施例１に係る画像表示装置の列方向における断面構成を示した図である。図２（Ａ）において、データ電極６０より下方の構成については、図１において説明済みであるので、その説明を省略する。

実施例１に係る画像表示装置は、背面基板１０と、導波路２０と、カラーフィルタアレイ３０と、透明電極４０と、光導電膜５０と、データ電極６０と、ゲート電極７０と、ドレイン電極８０と、有機活性層９０と、有機ＥＬデバイス層１１０と、透明電極１２０と、前面基板１３０と、光源部１５０と、仕切り１５５と、結合部１６０とを備える。

このうち、背面基板１０と、導波路２０と、カラーフィルタアレイ３０と、透明電極４０と、光導電膜５０と、データ電極６０と、ゲート電極７０と、ドレイン電極８０と、有機活性層９０と、有機ＥＬデバイス層１１０と、透明電極１２０と、前面基板１３０とは、画像表示部１４０を構成する。

なお、背面基板１０と、導波路２０と、カラーフィルタアレイ３０と、透明電極４０と、光導電膜５０と、データ電極６０については、図１において説明済みであるので、その他の構成要素について説明する。

ゲート電極７０と、データ電極６０と、ドレイン電極８０と、有機活性層９０とは、全体で薄膜トランジスタ１００を構成する。データ電極６０は、薄膜トランジスタ１００の中では、ソース電極に該当する。また、ゲート電極７０は、画像表示装置においては、走査電極の役割を果たす。また、薄膜トランジスタ１００は、画像表示装置中におけるスイッチングトランジスタであり、駆動用のトランジスタは省略されている。

図２においては、薄膜トランジスタ１００は、データ電極６０が最下層にあり、ドレイン電極８０が最上層にあり、その中間にゲート電極７０が存在する縦型静電誘導トランジスタの構造を有する場合を例に挙げている。なお、厳密には、ゲート電極７０は、各サブピクセル内において不連続に設けられ、島のように横方向に点在する構成を有するが、理解の容易のため、図２においては、その点は省略して示している。

なお、データ電極６０の下方には光導電膜５０、光導電膜５０の下方には透明電極４０、透明電極４０の下方にはカラーフィルタアレイ３０、カラーフィルタアレイ３０の下方には導波路２０が設けられており、これらは総て背面基板１０とデータ電極６０との間に設けられている。また、導波路２０は、画像表示部１４０の厚さ方向において、データ電極６０に関してゲート電極（走査電極）７０と反対側に設けられている。

ドレイン電極８０の上には、有機ＥＬデバイス層１１０が設けられている。薄膜トランジスタ１００により、アドレス選択が行われ、図示しない駆動トランジスタにより、有機ＥＬデバイス層１１０の駆動が行われる。

有機ＥＬデバイス層１１０は、有機発光ダイオードから構成されたディスプレイデバイス層である。その詳細な構成は、図２においては省略している。

透明電極１２０は、図１において説明した透明電極４０と同様の構成要素であるので、その説明を省略する。

前面基板１３０は、表示パネルの前面側の基板であり、ガラス基板等の透明な基板が用いられる。

光源部１５０は、カラーフィルタアレイ３０のいずれかのカラーフィルタを透過する波長の光を発光するための光源である。よって、異なる波長の光を発光する光源１５１〜１５４を備える。なお、光源１５１〜１５４は、各々が異なるカラーフィルタを透過するような波長の光が選択されている。光源１５１〜１５４は、例えば、カラー発光ダイオード等の光源が用いられてよい。なお、隣接する光源１５１〜１５４は、仕切り１５５により仕切られている。

なお、光源部１５０は、図２においては、４種類の光源１５１〜１５４を有する４波長多重のデータ駆動部として構成されている。

結合部１６０は、光源部１５１〜１５４から発光した異なる波長の光を結合する箇所である。結合部１６０は、別々に発光した光を結合し、複数の波長の光が混合した１つの光として、導波路２０に光を入射させる。

図２（Ｂ）は、実施例１に係る画像表示装置のアドレス選択に関連する構成要素を示した平面図である。図２（Ｂ）において、左側に光源部１５０、右側に画像表示部１４０が示されており、具体的には、２列分の光源１５１〜１５４と、２列分の幅を有する２つの導波路２０と、４行分のゲート電極７０と、４行×４列のサブピクセルに対応するデータ電極６０と、カラーフィルタアレイ３０が示されている。なお、カラーフィルタアレイ３０は、光源１４１〜１４４の発光する光の波長に対応させたカラーフィルタ３１〜３４を有する。また、図２（Ｂ）に示すように、光源１５１〜１５４は、波長λ_１〜λ_４の光をそれぞれ発光する。

図２（Ｂ）に示すように、走査電極であるゲート電極７０は、行方向に延在し、導波路２０は、２列分の幅を有して列方向に延在する。なお、理解の容易のため、ゲート電極７０は、以後、配置に応じて、走査電極Ｓ１〜Ｓ４と呼ぶこととする。カラーフィルタ３１〜３４は、２行×２列を１単位として、光源１５１〜１５４に対応している。つまり、光源１５１から発光するλ_１はカラーフィルタ３１を透過し、光源１５２から発光するλ_２はカラーフィルタ３２を透過し、光源１５３から発光するλ_３はカラーフィルタ３３を透過し、光源１５４から発光するλ_４はカラーフィルタ３４を透過する。そして、カラーフィルタ３１〜３４は、２行×２列を１単位として、１６個のサブピクセルに４単位配置されている。

図３は、実施例１に係る画像表示装置の動作を説明するための図である。図３（Ａ）は、実施例１に係る画像表示装置の平面図に座標を配した図であり、図３（Ｂ）は、データ電極及び走査電極に印加する駆動電圧波形を示した図である。

図３（Ａ）は、図２（Ｂ）の図に座標を配した図であり、光源部１５０の２本の光源１５１〜１５４にはＬ１１〜Ｌ１４及びＬ２１〜Ｌ２４の座標を配し、画像表示部１４０のデータ電極６０についてはＦ１１〜Ｆ１４、Ｆ２１〜Ｆ２４、Ｆ３１〜Ｆ３４及びＦ４１〜Ｆ４４の座標を配している。また、ゲート電極７０は、走査電極Ｓ_１〜Ｓ_４として示し、２本の導波路２０を導波路Ｔ１、Ｔ２として示している。なお、カラーフィルタ３１〜３４は、光源１５１〜１５４に対応させてカラーフィルタ３１〜３４として示している。図３（Ａ）においては、２行×２列の４つのカラーフィルタ３１〜３４を１つの単位として、導波路Ｔ１上に２単位、導波路Ｔ２上にも２単位のカラーフィルタ３１〜３４が示されている。また、光源１５０は、ＬＥＤアレイ１５１〜１５４の各画素がＬ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４で表されているものと考える。

また、図３（Ｂ）において、光源Ｌ１１〜Ｌ１４及びＬ２１〜Ｌ２４、走査電極Ｓ１〜Ｓ４の駆動電圧波形が示されている。

ＬＥＤアレイの各画素Ｌ１１〜Ｌ１４、Ｌ２１〜Ｌ２４では、電圧を印加したときに、光軸を曲げて光を導波路Ｔ１、Ｔ２に導くこととする。画像表示部１４０の光導電膜５０の下部の透明電極４０には、電圧Ｖ_ＦＤが印加されているものとする。

まず、時刻ｔ_０において、画像表示部１４０の走査電極Ｓ１、Ｓ２に電圧Ｖ_ＦＳを印加する。これにより、走査電極Ｓ１、Ｓ２が選択される。同時に、光源部１５０の画素Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２２、Ｌ２４に電圧Ｖ_Ｄを印加する。これにより、波長λ_１、λ_２の光が画像表示部１４０の導波路Ｔ１、波長λ_２、λ_４の光が導波路Ｔ２に入射し、伝搬する。よって、導波路Ｔ１上にある画素では、波長λ_１、λ_２の光を透過するＦ２１、Ｆ２２、Ｆ２３、Ｆ２４に電圧Ｖ_ＦＤが印加され、導波路Ｔ２上にある画素では、波長λ_２、λ_４の光を透過するＦ３２，Ｆ３４、Ｆ４２、Ｆ４４において電圧Ｖ_ＦＤが印加される。ここで、走査電極Ｓ１、Ｓ２に走査電圧が印加されており、走査電極Ｓ３、Ｓ４には走査電圧が印加されていないため、Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ３２、Ｆ４２が発光する。

次に、時刻ｔ_１において、画像表示部１４０の走査電極Ｓ１、Ｓ２に印加される走査電圧を０にし、走査電極Ｓ３、Ｓ４に電圧Ｖ_ＦＳが印加される。これにより、走査電極Ｓ３、Ｓ４が選択される。同時に、ＬＥＤアレイ１５１〜１５４の画素Ｌ１１、Ｌ１３、Ｌ２２、Ｌ２３に電圧Ｖ_Ｄを印加する。波長λ_１、λ_３の光が、画像表示部１４０の導波路Ｔ１に入射し、波長λ_２、λ_３の光が導波路Ｔ２に入射する。よって、導波路Ｔ１上にあるサブピクセルでは、波長λ_１、λ_３の光を透過するＦ１１、Ｆ１３、Ｆ２１、Ｆ２３において電圧Ｖ_ＦＳが印加され、導波路Ｔ２上にあるサブピクセルでは、波長λ_２、λ_３の光を透過するＦ３１、Ｆ３３、Ｆ４２、Ｆ４４において電圧Ｖ_ＦＳが印加される。ここで、画像表示部１４０の走査電極Ｓ３、Ｓ４に走査電圧が印加されており、走査電極Ｓ１、Ｓ２には走査電圧が印加されていないため、走査電極Ｓ３、Ｓ４上にあるＦ１３、Ｆ２３、Ｆ３３、Ｆ４４が発光する。

このような動作を順次繰り返すことにより、有機ＥＬディスプレイとして構成された画像表示部１４０の２本の走査線を同時に走査して画像表示することができる。その際、２列についてまとめて導波路Ｔ１、Ｔ２に光を入射するため、画素ピッチが狭く、１列に対して導波路Ｔ１、Ｔ２を設けると光の減衰が発生し易い場合であっても、導波路Ｔ１、Ｔ２の幅を広げ、十分な光を伝搬させることができる。

図４は、本発明の実施例２に係る画像表示装置の一例を示した図である。図４（Ａ）は、実施例２に係る画像表示装置の断面構成図であり、図４（Ｂ）は、実施例２に係る画像表示装置の平面構成図である。

実施例２に係る画像表示装置は、画像表示部１４５が、プラズマディスプレイパネルとして構成されている。実施例２において、実施例１の構成要素と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図４（Ａ）において、実施例２に係る画像表示装置の画像表示部１４５は、背面電極１０と、導波路２０と、カラーフィルタアレイ３０と、透明電極４０と、光導電膜５０と、データ電極６０と、走査電極７５と、維持電極８５と、誘電体層９５と、放電セル１０５と、保護膜１１５と、誘電体層１２５と、前面基板１３０とを備える。また、画像表示部１４５の他、光源部１５０と、結合部１６０とを備える。

ここで、画像表示部１４５の背面電極１０と、導波路２０と、カラーフィルタアレイ３０と、透明電極４０と、光導電膜５０と、データ電極６０と、前面基板１３０とは、実施例１と同様の構成要素であるので、実施例１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

誘電体層９５は、データ電極６０を覆うための絶縁体層である。放電セル１０５は、放電を発生させ、発光表示を行う単位となるサブピクセルに対応する。放電セル１０５は、隔壁１０６により仕切られ、その表面に蛍光体層１０７が設けられて構成される。

なお、データ電極６０は、アドレス電極と呼んでもよい。

保護膜１１５は、発光放電から誘電体層１２５を保護するための保護膜である。誘電体層１２５は、走査電極７５及び維持電極８５を覆うための絶縁体層である。

走査電極７５は、書き込み放電（アドレス放電）及び表示放電（維持放電）を行うための電極であり、行方向に延在してストライプ状に設けられる。維持電極８５は、表示放電を行うための電極である。書き込む放電は、走査電極７５とデータ電極６０の間に電圧を印加することにより行われる。

光源部１５０及び結合部１６０の構成は、実施例１に係る画像表示装置と同様であるので、実施例１と同様の参照符号を付してその説明を省略する。

図４（Ｂ）において、実施例２に係る画像表示装置の平面構成が示されているが、走査電極７５と維持電極８５の２本の電極が、各サブピクセルを通って行方向に並列に延在している点を除けば、実施例１に係る画像表示装置とほぼ同様の構成を有する。

また、画像表示装置の駆動方法も、実施例１と同様であるので、その説明を省略する。

実施例２に係る画像表示装置によれば、プラズマディスプレイパネルで構成された画像表示部１４５について、複数行の同時走査を、複数列について行うことができ、画素ピッチが狭い場合であっても、確実かつ高速にアドレス選択を行うことができる。

図５は、本発明の実施例３に係る画像表示装置の一例を示した図である。実施例３に係る画像表示装置は、画像表示部１４６がプラズマディスプレイとして構成されている点は実施例２に係る画像表示装置と同様であるが、４行×２列の８波長多重のデータ電極駆動部を有する点で、実施例２に係る画像表示装置と異なっている。

実施例３に係る画像表示装置においては、光源部１５６が、波長λ_１〜λ_８の異なる８波長を光源Ｌ１１〜Ｌ１８、Ｌ２１〜Ｌ２８として有する。また、画像表示部１４６のカラーフィルタアレイ３５は、波長λ_１〜λ_８の光を透過させることが可能な８つの異なるカラーフィルタ３５ａ〜３５ｈを有する。図５において、カラーフィルタ３５ａは波長λ_１、カラーフィルタ３５ｂは波長λ_５、カラーフィルタ３５ｃは波長λ_２、カラーフィルタ３５ｄは波長λ_６、カラーフィルタ３５ｅは波長λ_７、カラーフィルタ３５ｆは波長λ_３、カラーフィルタ３５ｇは波長λ_８、カラーフィルタ３５ｈは波長λ_４を透過させる配置となっており、４行×２列でアドレス選択の１単位を構成している。

ここで、波長λ_１〜λ_８が順に波長が長くなっている、又は順に波長が短くなっているとする。この場合において、カラーフィルタ３５ａ〜３５ｈの配置に着目すると、行又は列において隣接するカラーフィルタ３５ａ〜３５ｈを透過する光の波長が、連続するような配置を含んでいないことが分かる。これは、カラーフィルタ３５ａ〜３５ｈのフィルタリング特性が完全ではなく、透過する波長の周辺波長も透過する特性を有する場合を考慮して、隣接するカラーフィルタ３５ａ〜３５ｈの光が入り込んで混合しないようにしたものである。行及び列において、波長範囲が連続するカラーフィルタ３５ａ〜３５ｈの配置を含んでいなければ、隣接するカラーフィルタ３５ａ〜３５ｈを透過する光の波長は大きく異なるものとなり、隣接するカラーフィルタ３５ａ〜３５ｈに不要な光が入り込むことを防止することができる。

なお、実施例３に係る画像表示装置の駆動は、時刻ｔ_０において、走査電極Ｓ_ＰＤＰ１〜Ｓ_ＰＤＰ４に走査電圧を印加するとともに、光源部１５６のＬＥＤアレイＬ１１〜Ｌ１８、Ｌ２１〜Ｌ２８から選択する、サブピクセルの対応するカラーフィルタ３５ａ〜３５ｈを透過する波長光を発光させて導波路Ｔ１、Ｔ２に入射させることにより行われる。これにより、４行の走査電極Ｓ_ＰＤＰ１〜Ｓ_ＰＤＰ４について同時にアドレス選択を行うことができる。

また、図５には図示されていないが、時刻ｔ_１においては、走査電極Ｓ_ＰＤＰ１〜Ｓ_ＰＤＰ４の右側にある走査電極Ｓ_ＰＤＰ５〜Ｓ_ＰＤＰ８に走査電圧が印加されるとともに、ＬＥＤアレイＬ１１〜Ｌ１８、Ｌ２１〜Ｌ２８から、アドレス選択するサブピクセルに設けられたカラーフィルタ３５ａ〜３５ｈを透過する波長λ_１〜λ_８の光が発光され、データ電極６０の選択が行われる。以後、順次同じ手順を繰り返すことにより、４行ずつ同時にアドレス選択を行うことができる。

なお、実施例３に係る画像表示装置においては、カラーフィルタ３５ａ〜３５ｈの２行×４列の８個が１単位であり、この配置が２行×４列の合計１８個のデータ電極６０又はサブピクセル単位で繰り返されて配置される。

実施例１〜実施例３においては、画像表示部１４０、１４５、１４６が有機ＥＬパネル又はプラズマディスプレイパネルとして構成した例を挙げて説明したが、画像表示部１４０、１４５、１４６を電界放出アレイとして構成してもよい。この場合、ゲート電極を走査電極、カソード電極をデータ電極に対応させ、実施例１〜３と同様に構成すればよい。

また、画像表示部１４０、１４５、１４６は、アクティブマトリクス型のディスプレイであれば、種々のディスプレイに適用することができ、例えば、アクティブマトリクス型液晶ディスプレイにも適用が可能である。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

本発明は、ディスプレイ装置に利用することができる。

１０ 背面基板
２０ 導波路
３０ カラーフィルタアレイ
３１〜３４、３５ａ〜３５ｈ カラーフィルタ
４０、１２０ 透明電極
５０ 光導電膜
６０ データ電極
７０ ゲート電極
７５ 走査電極
８０ ドレイン電極
８５ 維持電極
９０ 有機活性層
９５、１２５ 誘電体層
１０５ 放電セル
１０６ 隔壁
１０７ 蛍光体層
１１０ 有機ＥＬデバイス層
１１５ 保護膜
１３０ 前面基板
１４０、１４５、１４６ 画像表示部
１５０、１５５、１５６ 光源部
１５１〜１５４ 光源
１５５ 仕切り
１６０ 結合部

Claims (10)

1. マトリクス状に設けられた複数のサブピクセル毎に設けられたデータ電極と、行方向に延在し、上面視にて前記データ電極と重なるように設けられた走査電極とを有する画像表示装置であって、
   厚さ方向において前記データ電極に関して前記走査電極と反対側に設けられ、複数の前記データ電極分の幅を有して列方向に延在する導波路と、
   該導波路の幅に対応して透過波長の異なる複数種類のカラーフィルタが、前記複数のサブピクセル毎に設けられた前記データ電極に１対１に対応して２次元的に配列され、前記導波路上に設けられたカラーフィルタアレイと、
   前記複数種類のカラーフィルタを透過する波長の光を選択的に発光し、前記導波路に入射させる光源部と、
   前記カラーフィルタアレイ上に設けられた透明電極と、
   該透明電極と前記データ電極との間に設けられ、光が入射したときに抵抗値が低減し、該透明電極に印加した電圧が前記データ電極に印加されるようにする光導電膜と、を有することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記カラーフィルタアレイは、前記光源部で発光できる異なる波長を有する光の数と一致する前記複数種類のカラーフィルタが、行方向が前記導波路の幅と一致するように長方形状に配置されて１ユニットとされることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記１ユニットは、列方向において繰り返されることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記サブピクセルのアドレス選択は、前記１ユニットの列方向の数の隣接する走査電極が選択されるとともに、前記導波路に、選択される前記サブピクセルの前記カラーフィルタの透過波長の範囲にある光が入射されることにより行われることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記選択される前記サブピクセルの前記カラーフィルタの透過波長の範囲にある光が複数のときには、該複数の光が同時に前記導波路に入射されることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記カラーフィルタアレイは、隣接する前記カラーフィルタの透過波長の範囲が連続しないように配置されたことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像表示装置。
7. アクティブマトリクス型ディスプレイとして構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
8. 前記走査電極はゲート電極であり、
   前記データ電極はソース電極であり、
   エレクトロルミネッセンスディスプレイとして構成されていることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
9. プラズマディスプレイとして構成されていることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
10. 前記走査電極はゲート電極であり、
    前記データ電極はカソード電極であり、
    フィールドエミッションディスプレイとして構成されていることを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。

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