JP6001842B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

導光構造を用いた表示装置は、複数の導光部と、複数の導光部のそれぞれの側面に設けられた光取り出し部と、を有する。この表示装置では、光取り出し部を物理的にあるいは化学的に変化させ、それぞれの導光部側面からの光取り出しを制御することにより、画像を表示する。
このような導光構造を用いた表示装置では、複数の導光部を並べた構造を容易に製造できることが望まれている。

特開２００５−２２１５９０号公報

本発明の実施形態は、製造容易な表示装置を提供する。

実施形態に係る表示装置は、構造体と、前記複数の導光部と、光源と、を含む。前記構造体は、第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有する支持基板と、前記第２主面に設けられた光透過性の第１電極と、前記第２主面と対向し、前記第１電極と離間する対向基板と、前記対向基板の前記第２主面と向かい合う面上に設けられた光透過性の第２電極と、前記支持基板と前記対向基板との間に設けられた複数のスペーサと、を含む。前記複数の導光部は、前記支持基板の前記第１主面上に接着される。前記導光部は、一端と、前記一端とは反対側の他端と、前記一端から前記他端に向かう第１方向に沿って延在し前記第１主面と接する側面と、を有し、前記複数の導光部は、前記第１主面に対して平行で前記第１方向に対して交差する第２方向において互いに離間しつつ並び、前記導光部の少なくとも一部は、前記第１主面に対して垂直な方向において前記複数のスペーサ間に位置する。前記光源は、前記導光部の前記一端から前記導光部中に光を入射させる。前記支持基板の前記側面に接する部分は、透明である。前記第１電極と前記第２電極との間に印加される電圧により、隣接する前記スペーサ間と前記第１電極と前記第２電極とで囲まれた領域内の光学特性が変化する。

第１の実施形態に係る表示装置を例示する模式的平面図である。 第１の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 第１の実施形態に係る表示装置の他の例を示す模式的平面図である。 第２の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 第２の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 第２の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 第２の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 第３の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 第４の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 第５の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 第６の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 第７の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。 （ａ）〜（ｂ）は、湾曲した表示装置を例示する模式的断面図である。 各実施形態に係る表示装置の光軸の例を示す模式的模式図である。

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る表示装置を例示する模式的平面図である。
図２は、図１のＡ１−Ａ２線断面を例示する模式的断面図である。
図２には、図１のＡ１−Ａ２線断面の一部拡大した断面が示されている。
図１に表したように、表示装置１１０は、複数の導光部１と、光源４と、支持基板２と、第１電極１５と、対向基板３と、第２電極１６と、複数のスペーサ５と、を備える。

導光部１は、一端１ａと、一端１ａとは反対側の他端１ｂと、一端１ａから他端１ｂに向かうＹ軸方向（第１方向）に沿って延在する側面１ｃと、を有する。導光部１は、Ｙ軸方向に延在する。複数の導光部１は、Ｙ軸方向に対して交差するＸ軸方向（第２方向）に、互いに間隔ｄで離間しつつ並ぶ。

光源４は、一端１ａから複数の導光部１の中に光を入射させる。例えば、複数の光源４のそれぞれは、複数の導光部１のそれぞれの一端１ａに連結される。複数の光源４から出射された光は、複数の導光部１の各一端１ａから各他端１ｂに向けて伝播する。

支持基板２は、導光部１の側面１ｃに接する第１主面２ａと、第１主面２ａとは反対側の第２主面２ｂと、を有する。第１主面２ａのうちの少なくとも導光部１の側面１ｃに接する部分が透明である。
支持基板２の第１主面２ａには、複数の導光部１が互いに離間して設けられている。支持基板２は、複数の導光部１を支持する基板として機能する。
支持基板２は、複数の導光部１と光学的に接続されていればよく、例えば透明な接着剤で固定されていても、またマッチングオイルで光学的に接続されていてもよい。

図２に表したように、支持基板２には第１電極１５が設けられる。第１電極１５は光透過性の電極である。第１電極１５は、光源４から出射される光に対して透光性を有する。第１電極１５には、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が用いられる。

対向基板３は、支持基板２の第２主面２ｂに対向し、第１電極１５と離間して配置される。
対向基板３には第２電極１６が設けられる。第２電極１６は光透過性の電極であって、対向基板３の、第２主面２ｂと向かい合う面３ａ上に設けられる。
表示装置１１０では、複数の第２電極１６が設けられている。複数の第２電極１６のそれぞれはＸ軸方向に延在する。複数の第２電極１６は、Ｙ軸方向に、互いに離間して並ぶ。

第２電極１６の第１電極１５側には絶縁膜１７が形成される。絶縁膜１７は、第２の電極１６と第１の電極１５の電気的短絡を防止する目的で設けられる。支持基板２から対向基板３に光が漏れ出るために、絶縁膜１７は光を透過させる必要があるが、散乱性を有しても良い。この場合は、絶縁膜１７で散乱を受けた光が対向基板３を経由して外に取り出される。絶縁膜１７は、第２の電極１６と第１の電極１５により生じる電界強度に対して絶縁破壊しない程度の厚さを有する必要がある。厚すぎると、前記両電極の距離が離れ、静電力が低下する。

複数のスペーサ５は、支持基板２と対向基板３との間に設けられる。スペーサ５は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に対して平行な平面に射影したときに、複数の導光部１間に配置される。すなわち、スペーサ５は、第２主面２ｂで、かつＸ軸方向及びＹ軸方向に直交するＺ軸方向（第３方向）にみて複数の導光部１の間に設けられる。スペーサ５によって支持基板２と対向基板３との間は所定の間隔に保持される。スペーサ５は、Ｚ軸方向にみて光取り出し部１０と重ならないように配置されるのが望ましい。

実施形態に係る表示装置１１０では、第１電極１５と第２電極１６との間に印加される電圧により、隣接するスペーサ５の間、第１電極１５及び第２電極１６で囲まれた領域の光学特性が変化する。
ここで、上記の領域の光学特性の変化には、導光部１を伝播する光に対する透明及び散乱の変化、この光の波長に対する平均屈折率の変化が含まれる。

上記の領域は光取り出し部１０に含まれる。ここで、光取り出し部１０は、導光部１を伝播した光を外側に取り出す部分である。光取り出し部１０は、Ｚ軸方向にみて、導光部１と第２電極１６との重なる部分に設けられる。光取り出し部１０によって、表示装置１１０の表示単位である画素が構成される。

表示装置１１０は、駆動回路１４によって駆動される。駆動回路１４は、第１電極１５及び第２電極１６に接続される。

ここで、光取り出し部１０に電圧が印加されて光が取り出される仕組みについて説明する。
駆動回路１４から第１電極１５と第２電極１６との間に電圧を印加すると、光取り出し部１０において支持基板２と対向基板３との間に静電力が生じ、両基板が接近する。この結果、導光部１及び支持基板２を伝播する光の一部が対向基板３に漏れ、導光部１の外部に光が取り出される。
一方、第１電極１５と第２電極１６との間に電圧が印加されていない場合は、図２に表したように、支持基板２と対向基板３とのＺ軸方向の隙間は維持される。その結果、光路９ａに示すように、導光部１及び支持基板２の内部を全反射しながら伝播する光は外部に取り出されない。

例えば、Ｙ軸方向にｎ（ｎは１以上の整数）個の画素を有する表示装置の場合、Ｙ軸方向上部の第１走査線Ｌ（１）から最下部の第ｎ走査線Ｌ（ｎ）まで走査線単位で順次電圧を印加し、光を取り出す走査線を切り替える。第ｉ走査線（１≦ｉ≦ｎ）が光取り出し状態になっている場合、第ｉ走査線の画像情報に合わせて光源４から適切な色（波長）及び強度の光を導光部１に入射することで、第ｉ走査線の画像が表示される。以下同様に、第ｉ＋１走査線を光取り出し状態に切り替え、第ｉ＋１走査線に相当する画像情報として光源４から適切な色（波長）及び強度の光を導光部１に入射することで、第ｉ＋１走査線の画像が表示される。第１走査線Ｌ（１）から第ｎ走査線Ｌ（ｎ）までの走査を１秒間に３０回以上の速さで実行すると、フリッカを感じない画像が表示装置全体で表示される。

図３は、電圧が印加された状態を例示する模式的断面図である。
図３には、図１のＡ１−Ａ２線断面の一部拡大した断面が示されている。
第１電極１５と第２電極１６との間に電圧が印加された場合は、図３に表したように、静電力により両電極は接近する。この際、絶縁膜１７の存在により、両電極が短絡することはない。この結果、導光部１を伝播する光の光路９ｂは対向基板３へ進む。対向基板３に、光路を曲げる手段、例えば対向基板３の面３ｂのうち、Ｚ軸方向にみてスペーサ５と重ならない位置に凹凸（図示せず）を付与することにより、光路９ｂの光は外部に取り出される。

実施形態に係る表示装置１１０では、支持基板２の第１主面２ａに導光部１を配置する前の状態で、スペーサ５、対向基板３を形成できるため、平坦面に支持基板２を固定した状態でスペーサ５、対向基板３を精度良く形成することが可能となる。すなわち、支持基板２の第２主面２ｂ上に、精度良くスペーサ５を形成することができる。また、スペーサ５を形成したあとで対向基板３を精度良く形成することができる。さらに、支持基板２の第１主面２ａ上において、Ｚ軸方向にみてスペーサ５と重ならない位置に正確に複数の導光部１を配置することができる。この結果、スペーサ５の高さを均質化できる。さらに、導光部１の正確な位置へスペーサ５を容易に配置することが可能になる。例えば、スペーサ５の高さ（Ｚ軸方向の高さ）を低くして両電極間の距離を短く保つ。これにより、光取り出し部１０において、第１電極１５と第２電極１６との間の静電力作用を強めることができる。

なお、図２及び図３に示す光路９ｃのように、導光部中を全反射しながら伝播する光のうち、支持基板２の中を全反射しながら伝播して、隣接する導光部に入るわずかな量の光成分が存在する。この光路９ｃの成分は支持基板２を薄くすることで低減される。

以下、表示装置１１０の製造方法の具体例を示す。
支持基板２として、例えば厚さ１００マイクロメートル（μｍ）のＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）フィルムを用いる。このＰＥＴフィルムの一方の主面（第２主面２ｂ）に、第１電極１５としてＩＴＯを形成する。ＩＴＯの厚さは、例えば１００ナノメートル（ｎｍ）である。ＩＴＯを形成した主面（第２主面２ｂ）に、例えば幅１ミリメートル（ｍｍ）、厚さ１０μｍのレジストを、５ｍｍの間隔で形成する。レジストは、フォトリソグラフィ及びエッチングによって形成される。このレジストは、スペーサ５として用いられる。

表示装置１１０では、支持基板２の第２主面２ｂにフォトリソグラフィ及びエッチングによって正確かつ容易にスペーサ５を形成することができる。

次に、対向基板３として、例えば厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを用いる。このＰＥＴフィルムの一方の主面に、第２電極１６としてＩＴＯを形成する。ＩＴＯの厚さは、例えば１００ｎｍである。さらに、このＩＴＯの上に絶縁膜１７として例えばシリコン酸化膜を５００ｎｍの厚さで形成する。そして、絶縁膜１７の成膜面がスペーサ５に接するように、スペーサ５上に第２電極１６及び絶縁膜１７が設けられた対向基板３を重ね合わせ、例えば熱圧着によって絶縁膜１７とスペーサ５とを接着する。

得られた光取り出し部１０のうち、第１主面２ａで、例えばＺ軸方向にみてスペーサ５と重ならない位置に、幅４ｍｍの複数の導光部１を配置し、透明接着剤（例えば、Ｎｏｒｌａｎｄ社製 ＮＯＡ８１：紫外線硬化型接着剤）で支持基板２と接着する。なお、導光部１の一部がＺ軸方向にみてスペーサ５と重なっても良い。
複数の導光部１は、支持基板２の第１主面２ａに正確な位置に確実に支持される。

次に、対向基板３の面３ｂのうち、Ｚ軸方向にみてスペーサ５と重ならない位置を粗面化する。粗面化には、例えば機械的な方法などが用いられる。さらに、導光部１の一端１ａに対向して、光源４を配置する。支持基板２に設けた第１電極１５及び対向基板３に設けた第２電極１６に、駆動回路１４を接続する。これにより、表示装置１１０が完成する。

表示装置１１０において、駆動回路１４から第１電極１５及び第２電極１６間に印加される電圧は、例えば３００ボルト（Ｖ）である。
表示装置１１０によって映像を表示するには、光取り出し部１０の光取り出し状態を順次走査して切り替えながら、それに同期させて光源４の調光を行う。実施形態に係る表示装置１１０では、３０Ｈｚ以上の走査周波数でフリッカを感じない映像が得られる。
実施形態に係る表示装置１１０では、スペーサ５を精度良く形成できるため、表示装置１１０の表面面内における光取り出し部１０の特性ばらつきが抑制される。

図４は、第１実施形態に係る表示装置の他の例を示す模式的平面図である。
図４に表した表示装置１１１では、対向基板３が走査線Ｌ（１）〜Ｌ（ｎ）ごとに分離されていない。すなわち、対向基板３は、ＸＹ平面に沿って一体に設けられている。例えば、対向基板３は、支持基板２と同じ大きさである。
対向基板３を一体にした場合、対向基板３に形成される第２電極１６は、走査線Ｌ（１）〜Ｌ（ｎ）ごとに分離して設けられる。

この表示装置１１１では、第１電極１５と、選択された第２電極１６との間に電圧が印加されることにより、第１電極１５とその選択された第２電極１６との間になる支持基板２及び対向基板３の一部の間隔が静電力によって接近することになる。すなわち、対向基板３のうち電圧印加を行う選択された第２電極１６の部分が支持基板２と接近し、光取り出し部１０の光学特性が変化する。これにより、導光部１から光の取り出しが行われる。一方、第１電極１５と第２電極１６との間に電圧が印加されないと、支持基板２と対向基板３とは接近せず、光取り出しは行われない。すなわち、第１電極１５と第２電極１６との間の印加電圧によって光の取り出し及び光の取り出しの停止による映像の表示が行われる。

表示装置１１１では、一体の対向基板３に複数の第２電極１６が形成されるため、複数の第２電極１６の間隔を正確に形成することができる。また、対向基板３が一体であるため、対向基板３と支持基板２との重ね合わせを容易に行うことができる。

（第２の実施形態）
図５〜図８は、第２の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。
図５〜図８に表したように、第２の実施形態に係る表示装置１２１〜１２３は、第１の実施形態に係る表示装置１１０に比べて光吸収部６０を備える点で相違する。光吸収部６０は、第１光吸収部６１及び第２光吸収部６２の総称である。ここで、光吸収部６０の光吸収率は、支持基板２の光吸収率よりも高い。例えば、導光部１を伝播する光の波長に対する光吸収部６０の吸収率は、その波長の光に対する支持基板２の吸収率よりも高い。導光部１を伝播する光は、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれの波長の光、可視光を含む光である。

図５に表した表示装置１２１は、スペーサ５と支持基板２の第２主面２ｂとの間に第１光吸収部６１を備える。
図５に表した光路９ｃのように、導光部１中を全反射しながら伝播する光のうち、支持基板２の中を全反射しながら伝播して、隣りの導光部１へ向かうわずかな量の光成分が存在する。この成分が隣りの導光部１へ入り込むと混色の原因になる。

表示装置１２１において、一の導光部１から支持基板２を介して隣りの導光部１に向かって漏れ出る光は、第１光吸収部６１に到達した時点で吸収される。これにより、一の導光部１から漏れる光が隣りの導光部１へ到達することを抑制し、混色の発生を防止する。

図６に表した表示装置１２２では、スペーサ５自体が光吸収機能を有する。この表示装置１２２においても表示装置１２１と同様に、一つの導光部１から支持基板２を介して隣りの導光部１に向かって漏れ出る光を光吸収機能を有するスペーサ５で吸収でき、混色の発生を防止する。

また、表示装置１２２では、対向基板３内を全反射しながら伝播する光成分をスペーサ５で吸収する。
図７には、対向基板内を伝播する光成分が例示されている。
図７に表したように、光取り出し部１０から取り出された光（光路９）には、対向基板３内を全反射しながら伝播する光成分が存在する。対向基板３内を伝播する光成分は、スペーサ５の位置まで到達した際に吸収される。

また、表示装置１２２においては、対向基板３側から表示装置１２２を見た場合、複数の導光部１の隙間に光を吸収するスペーサ５が配置されるため、より黒表示が引き締まって見え、画質が向上する。

図８に表した表示装置１２３は、対向基板３とスペーサ５との間に第２光吸収部６２を備える。なお、図８に表した表示装置１２３のように、支持基板２とスペーサ５との間にさらに第１光吸収部６１を設けてもよい。

表示装置１２３において、導光部１から対向基板３を介して隣りの光取り出し部１０に向かって漏れ出る光（光路９ｄ）は、第２光吸収部６２に到達した時点で吸収される。また、第１光吸収部６１が設けられている場合には、一の導光部１から支持基板２を介して隣りの導光部１に向かって漏れ出る光（光路９ｃ）を第１光吸収部６１で吸収する。
これにより、一の導光部１から漏れる光が隣りの導光部１へ到達することを抑制し、混色の発生を防止する。

第２の実施形態に係る表示装置１２１〜１２３では、支持基板２に第１光吸収部６１、光吸収機能を有するスペーサ５及び第２光吸収部６２を形成することで、隣接する導光部１の間の混色を防ぐことができる。したがって、画質の高い表示装置１２１〜１２３を容易に製造することができる。

（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。
図９に表したように、第３の実施形態に係る表示装置１３０は、支持基板２の第１主面２ａにおける複数の導光部１の間に、それぞれ第３光吸収部６３を備える。

図９に表した表示装置１３０において、第３光吸収部６３は、インクジェット方式等の印刷技術を用いて複数の導光部１の間に形成される。光吸収部６４には、例えば黒色のインクが用いられる。
表示装置１３０では、第２の実施形態に係る表示装置１２１〜１２３と同様に、支持基板２内を伝播する漏れ光の広がりを抑制し、混色を防止する。
なお、支持基板２の第１主面２ａにおいて第３光吸収部６３を印刷する箇所に凹部を設けておき、この凹部内に黒色インク等を塗布するようにしてもよい。これにより、支持基板２内に黒色インク等が染み込み、支持基板２内を伝播する漏れ光の抑制効果が高まる。

第３の実施形態に係る表示装置１３０において第２の実施形態に係る表示装置１２１〜１２３と同様に、支持基板２に第３光吸収部６３を形成することで、隣接する導光部１の間の混色を防ぐことができる。したがって、画質の高い表示装置１３０を容易に製造することができる。

（第４の実施形態）
図１０は、第４の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。
図１０に表したように、第４の実施形態に係る表示装置１４０は、支持基板２内に第２基材部８を備える。
第２基材部８は、支持基板２内であって、複数の導光部１の間にそれぞれ設けられる。すなわち、第２基材部８は、Ｘ軸方向を法線方向とする反射面１２を有する。

第２基材部８は、Ｙ軸方向に延伸し、ＸＺ平面の断面形状が矩形の第１の角柱であって、アルミニウムなどの高反射率材料からなる。第２基材部８は、アクリル、ガラスなどの高反射率を有しない部材からなる角柱の表面にアルミニウムなどの高反射率材料をコートしたものでもよい。一方、第２基材部８以外の第１基材部２１は、同様にＹ軸方向に延伸し、ＸＺ平面の断面形状が矩形の第２の角柱からなる。Ｙ軸方向に延伸した第１の角柱及び第２の角柱を、Ｘ軸方向に沿って交互にＸＹ平面に並べた後、角柱どうしがＸ軸方向に接するように加圧すると共に加熱することで、角柱どうしを接続させ、支持基板２を得ることができる。

このような表示装置１４０において、支持基板２内を伝播する漏れ光は、反射面１２で反射した後、漏れ出た導光部１に向かって戻ることになる。その結果、支持基板２内を伝播する漏れ光の広がりが抑制される。これにより、表示装置１４０において混色が防止される。

第４の実施形態に係る表示装置１４０では、支持基板２内に光反射部８を形成することで、隣接する導光部１の間の混色を防ぐことができる。したがって、画質の高い表示装置１４０を容易に製造することができる。

（第５の実施形態）
図１１は、第５の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。
図１１に表したように、第５の実施形態に係る表示装置１５０は、支持基板２内に第３基材部７を備える。
第３基材部７は、支持基板２内であって、複数の導光部１の間にそれぞれ設けられる。
第３基材部７の屈折率は、支持基板２の屈折率よりも低い。

第３基材部７は、Ｙ方向に延伸し、ＸＺ平面の断面形状が矩形の第１の角柱で、屈折率が低いフッ素系材料からなる。一方、第３基材部７以外の第１基材部２１は、同様にＹ方向に延伸し、ＸＺ平面の断面形状が矩形の第２の角柱からなる。Ｙ軸方向に延伸した第１の角柱及び第２の角柱を、Ｘ軸方向に沿って交互にＸＹ平面に並べた後、角柱どうしがＸ方向に接するように圧力をかけながら加圧すると共に加熱することで、角柱どうしを接続させ、支持基板２を得ることができる。

第３基材部７は、第１基材部２１と第３基材部７との界面の方線が、導光部１が配置される方向（Ｘ軸方向）に沿うように形成される。この界面は全反射面１３となる。支持基板２内を伝播する漏れ光のうち、全反射条件を満たす光は、全反射面１３で全反射した後、元の方向に戻る。その結果、漏れ光の広がりが抑制され、混色が防止される。

なお、全反射条件を満たさない光については、導光部１に入射し伝播する光の成分のうち、左右方向（Ｘ軸方向）よりも上下方向（Ｚ軸方向）に多く全反射を繰り返すようにする。すなわち、上下方向の進行成分が多くなるようにすることで、全反射面１３で全反射がより多くなる。具体的には導光部１の一端ａから入射する光の光軸を、支持基板２の第１主面２ａの法線方向に傾けることで、実現される。

第５の実施形態に係る表示装置１５０では、支持基板２内に基材部７を形成することで、隣接する導光部１の間の混色を防ぐことができる。したがって、画質の高い表示装置１５０を容易に製造することができる。

（第６の実施形態）
図１２は、第６の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。
図１２に表したように、第６の実施形態に係る表示装置１６０は、保護基板１８をさらに備える。保護基板１８は、導光部１の支持基板２とは反対側に設けられる。すなわち、導光部１は、支持基板２と保護基板１８との間に配置される。保護基板１８は、例えば透明接着剤によって導光部１と接続される。
表示装置１６０では、導光部１が保護基板１８で覆われているため、導光部１への傷、埃などの付着を防ぐことができる。

表示装置１６０では、保護基板１８に第４光吸収部６４（第４光吸収部）を設けてもよい。第４光吸収部６４は、保護基板１８の表面における複数の導光部１の間の位置に設けられる。この第４光吸収部６４によって、一の導光部１から保護基板１８を介して隣りの導光部１に向かって漏れ出る光（光路９ｅ）を吸収する。
これにより、一の導光部１から漏れる光が隣りの導光部１へ到達することを抑制し、混色の発生を防止する。

第６の実施形態に係る表示装置１６０では、導光部１が保護基板１８で覆われているため、導光部１への傷や埃の付着を防ぐことができる。その結果、製造工程あるいは使用中での画質の劣化を抑えた表示装置１６０を容易に製造することができる。

（第７の実施形態）
図１３は、第７の実施形態に係る表示装置を例示する模式的断面図である。
図１３に表したよう、第７の実施形態に係る表示装置１７０は、対向基板３の支持基板２とは反対側に保護基板１９を備える。

保護基板１９は、例えば支持部６（例えば支柱）を介して対向基板３と離間して設けられる。例えば、支持部６は、Ｚ軸方向にみてスペーサ５と重なる位置に設けられる。この際、Ｚ軸方向において、支持基板２と保護基板１９との中間位置に対向基板３が配置されるよう支持部６の高さを調整する。これにより、対向基板３を光取り出し部１０の中立面に配置することができ、表示装置１７０が撓んだ状態で駆動する場合、可動部である対向基板３の動作に対する影響が抑制される。

第７の実施形態に係る表示装置１７０では、対向基板３上に保護基板１９を設けて、対向基板への接触、あるいは水分、埃の吸着といった動作を妨げる要因を防ぐことができ、信頼性を向上させた表示装置１７０を容易に製造することができる。

上記説明したいずれの実施形態であっても、支持基板２及び対向基板３を例えば薄い樹脂フィルムで形成すれば、表示装置に可撓性を持たせることができる。
図１４（ａ）〜（ｂ）は、湾曲した表示装置を例示する模式的断面図である。
図１４（ａ）は、表示装置１１０の対向基板３側が凸型に湾曲した例、図１４（ｂ）は、表示装置１１０の対向基板３側が凹型に湾曲した例を表している。

表示装置１１０において、複数の導光部１は、それぞれＹ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に離間して配置されている。したがって、複数の導光部１の隙間の存在により、支持基板２及び対向基板３が湾曲した場合であっても、導光部１どうしが干渉しない範囲で、表示装置１１０に可撓性を持たせることができる。

図１４（ａ）に表したように、表示装置１１０が導光部１とは反対側が凸になるように湾曲する場合には、複数の導光部１の間隔が狭くなることから、導光部１どうしが干渉しない範囲で湾曲可能である。
図１４（ｂ）に表したように、表示装置１１０が導光部１とは反対側が凹になるように湾曲する場合には、複数の導光部１の間隔が広くなることから、導光部１どうしの干渉の問題なく湾曲可能である。

なお、図１４（ａ）〜（ｂ）には保護基板１８及び１９が示されていないが、保護基板１８及び１９を備えた表示装置１５０及び１６０では、支持基板２、対向基板３及び保護基板１８、１９を例えば薄い樹脂フィルムで形成すれば、上記と同様に表示装置１５０及び１６０に可撓性を持たせることができる。

図１５は、各実施形態に係る表示装置の光軸の例を示す模式的模式図である。
図１５では、導光部１をＸ軸方向にみた模式的な断面を表している。光源４の光軸としては、支持基板２の第１主面２ａに対して非平行であることが望ましい。
光源４から導光部１の一端１ａに入射する光の光軸ｃの、第１主面２ａ（側面１ｃ）に対する角度θは、０°よりも大きく、かつ導光部１と空気の界面における臨界角をθｃとした時の９０°−θｃよりも小さい。これにより、光は導光部１の上下の側面１ｃで全反射を繰り返して効率良く伝播することになる。
光軸ｃは、Ｚ軸方向とＹ軸方向とを含む平面に対して実質的に平行であることが望ましい。これによって、導光部１を伝播する光の隣り合う導光部１への漏れが抑制される。

なお、光源４から出射される光の強度分布（例えば、ＦＦＰ：Far Field Pattern）が楕円形になる場合、第１主面２ａに対して直交する方向（Ｚ軸）方向に長い楕円形になるように光源４の向きを設定してもよい。これにより、導光部１に入射される光の第１主面２ａと直交する方向（Ｚ軸方向）の成分を、第１主面２ａと平行な方向（Ｘ軸方向）の成分よりも多くすることができる。これによって、光は導光部１の上下の側面１ｃでの全反射を、左右の側面１ｃでの全反射よりも多くして、効率良く伝播することになる。

上記説明した各実施形態においては、光取り出し部１０として第１電極１５と第２電極１６との間に印加された電圧による静電力によって支持基板２と対向基板３とを接近させて光学特性を変化させる例を示したが、光取り出し部１０の例はこれに限定されない。例えば、光取り出し部１０における第１電極１５と第２電極１６との間に液晶層を介在させ、第１電極１５と第２電極１６との間に印加された電圧によって液晶層の屈折率を変化させるようにしてもよい。

実施形態によれば、製造容易な表示装置が提供される。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、表示装置に含まれる光源、導光部、支持基板、対向基板及びスペーサなどの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…導光部、１ａ…一端、１ｂ…他端、１ｃ…側面、２…支持基板、２ａ…第１主面、２ｂ…第２主面、３…対向基板、４…光源、５…スペーサ、６…支持部、７…第３基材部、８…第２基材部、９，９ａ〜９ｅ…光路、１０…光取り出し部、１２…反射面、１３…全反射面、１４…駆動回路、１５…第１電極、１６…第２電極、１７…絶縁膜、１８…保護基板、１９…保護基板、２１…第１基材部６１…第１光吸収部、６２…第２光吸収部、６３…第３光吸収部、６４…第４光吸収部、１１０，１１１，１２１〜１２３，１３０，１４０，１５０，１６０，１７０…表示装置

Claims (10)

1. 第１主面と、前記第１主面とは反対側の第２主面と、を有する支持基板と、
   前記第２主面に設けられた光透過性の第１電極と、
   前記第２主面と対向し、前記第１電極と離間する対向基板と、
   前記対向基板の前記第２主面と向かい合う面上に設けられた光透過性の第２電極と、
   前記支持基板と前記対向基板との間に設けられた複数のスペーサと、
   を含む構造体と、
   前記支持基板の前記第１主面上に接着された複数の導光部であって、前記導光部は、一端と、前記一端とは反対側の他端と、前記一端から前記他端に向かう第１方向に沿って延在し前記第１主面と接する側面と、を有し、前記複数の導光部は、前記第１主面に対して平行で前記第１方向に対して交差する第２方向において互いに離間しつつ並び、前記導光部の少なくとも一部は、前記第１主面に対して垂直な方向において前記複数のスペーサ間に位置する、前記複数の導光部と、
   前記導光部の前記一端から前記導光部中に光を入射させる光源と、
   を備え、
   前記支持基板の前記側面に接する部分は、透明であり、
   前記第１電極と前記第２電極との間に印加される電圧により、隣接する前記スペーサ間と前記第１電極と前記第２電極とで囲まれた領域内の光学特性が変化する表示装置。
2. 前記領域の屈折率の変化により、前記導光部中を伝播する光が前記導光部から前記導光部の外部に出射する請求項１記載の表示装置。
3. 前記対向基板は、複数設けられ、
   前記複数の対向基板のそれぞれは前記第２方向に延在し、前記複数の対向基板は、互いに離間しつつ前記第１方向に並ぶ請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記支持基板の光吸収率よりも高い光吸収率を有する光吸収部をさらに備え、
   前記光吸収部は、前記第２主面と前記スペーサとの間、前記スペーサと前記対向基板との間及び前記第１主面上の前記複数の導光部の間の少なくともいずれかに設けられた請求項１〜３のいずれか１つに記載の表示装置。
5. 前記スペーサの光吸収率は、前記支持基板の前記光吸収率よりも高い請求項１〜４のいずれか１つに記載の表示装置。
6. 前記支持基板のうちの前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向にみて前記複数の導光部の間の部分に設けられ、前記第２方向を法線とする反射面を有する複数の反射部をさらに備えた請求項１〜５のいずれか１つに記載の表示装置。
7. 前記支持基板のうちの前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向にみて前記複数の導光部間に設けられ、前記第２方向を法線とする界面を有する基材部をさらに備え、
   前記基材部の屈折率は、前記支持基板の屈折率よりも低い請求項１〜６のいずれか１つに記載の表示装置。
8. 前記光源から前記導光部の前記一端に入射する前記光の光軸は、前記第１主面と非平行である請求項１〜７のいずれか１つに記載の表示装置。
9. 前記光軸は、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向と、前記第１方向とを含む平面に対して平行である請求項８記載の表示装置。
10. 保護基板をさらに備え、前記保護基板と前記支持基板との間に前記複数の導光部が配置される請求項１〜９のいずれか１つに記載の表示装置。

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