JP7432327B2 - 表示システム - Google Patents

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Description

本発明は、表示システムに関する。
近年、表示装置は大型化が進んでおり、そのような表示装置を家庭などに設置する際には、表示装置の設置により居住スペースが狭くなったり、表示装置が目立ってしまったりすることがある。例えば特許文献１には、壁に表示装置を配置する旨が記載されている。壁に表示装置を配置すれば、居住スペースが狭くなることを抑制できる。
特開２０１０－２６０７０号公報
しかし、特許文献１においても、表示装置を目立たなくするという観点では、改善の余地がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、表示装置を目立たなくすることが可能な表示システムを提供することを目的とする。
本発明の一態様による表示システムは、基部、及び、前記基部に取付けられる表示装置を備え、前記表示装置は、マトリクス状に並ぶ複数の無機発光体と、前記無機発光体に対し、前記無機発光体が発光する光の進行方向側に設けられ、光の進行方向側から見て前記無機発光体に重畳するようにマトリクス状に設けられて前記無機発光体からの光を透過する複数の透過部と、前記無機発光体からの光を遮断する遮断部と、を含む表面層と、を備え、前記複数の無機発光体は、それぞれ前記表面層に設けられた前記複数の透過部のそれぞれと重畳して設けられる。
図１は、本実施形態に係る表示システムの模式図である。 図２は、本実施形態に係る表示装置の模式的な平面図である。 図３は、本実施形態に係る表示装置の模式的な一部断面図である。 図４は、本実施形態に係る表示装置の構成例を示す平面図である。 図５は、本実施形態に係る画素及び信号線の配置の例を説明する模式図である。 図６は、本実施形態に係る表示装置の他の構成例を示す平面図である。 図７は、本実施形態に係る画素及び信号線の配置の他の例を説明する模式図である。 図８は、表示装置の画素回路の構成例を示す回路図である。 図９は、本実施形態に係る表示装置の模式的な断面図である。 図１０は、本実施形態に係る無機発光体の構成例を示す断面図である。 図１１は、本実施形態に係る表示装置の他の構成例を示す断面図である。 図１２は、本実施形態に係る表示システムの組み立て方法を説明する図である。 図１３は、無機発光体を消灯している場合の表示システムの外観を示した模式図である。 図１４は、無機発光体を点灯している場合の表示システムの外観を示した模式図である。 図１５は、第１変形例に係る表示システムの模式図である。 図１６は、第２変形例に係る画素を示す模式図である。 図１７は、第２変形例に係る表示装置の構成例を示す断面図である。 図１８は、第２変形例に係る表示システムの組み立て方法を説明する図である。 図１９は、第２変形例に係る画素の他の例を示す模式図である。 図２０は、第２変形例に係る表示装置の他の構成例を示す断面図である。 図２１は、第３変形例に係る表示装置の構成例を示す断面図である。
以下に、本発明の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本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、詳細な説明を適宜省略することがある。
（表示システムの全体構成）
図１は、本実施形態に係る表示システムの模式図である。図１に示すように、本実施形態に係る表示システム１は、表示装置２と、基部４とを備える。基部４は、壁や柱などの構造物である。表示装置２は、基部４に取付けられて、画像を表示する。より詳しくは、表示装置２は、基部４の表面に形成される窪みである凹部４Ｂに埋め込まれる。なお、本実施形態における基部４は、壁や柱などの構造物であるが、任意の物体であってよく、例えば手帳のカバーなどの小型の物体であってもよい。表示装置２も、例えば対角線の長さが８５インチ程度の大型の表示装置であるが、サイズはこれに限られず任意であり、小型のものであってもよい。
表示装置２は、表面５Ａが外部に露出して、表面５Ａと基部４の表面４Ａとが平行となるように、さらに言えば表面５Ａと基部４の表面４Ａとが後述の第３方向Ｄｚにおいて同じ位置となるように、基部４に取付けられる。より詳しくは、表示システム１は、表示装置２の表面５Ａと基部４の表面４Ａとが連続するように、言い換えれば表面５Ａと表面４Ａとが連続した１つの表面１Ａとなるように、基部４に取付けられる。
以下、表面５Ａに平行な一方向を第１方向Ｄｘとし、表面５Ａに平行な他の一方向を第２方向Ｄｙとする。第１方向Ｄｘは、第２方向Ｄｙと直交するが、第２方向Ｄｙと直交しないで交差していてもよい。また、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙと直交する方向、言い換えれば表面５Ａに直交する方向を、第３方向Ｄｚとする。第３方向Ｄｚは、例えば、後述の基板１０の法線方向に対応する。以下、平面視とは、第３方向Ｄｚから見た場合の位置関係を示す。また、第３方向Ｄｚに平行な方向のうちの一方向を、方向Ｄｚ１とし、第３方向Ｄｚに平行な方向のうちの他方向、すなわち方向Ｄｚ１と反対方向を、方向Ｄｚ２とする。方向Ｄｚ１は、後述のアレイ基板９から表面５Ａに向かう方向である。
（表示装置の構成）
図２は、本実施形態に係る表示装置の模式的な平面図であり、図３は、本実施形態に係る表示装置の模式的な一部断面図である。図２及び図３に示すように、表示装置２は、アレイ基板９と、複数の無機発光体１００と、表面層５とを備える。アレイ基板９は、表示装置２の各画素Ｐｉｘを駆動するための駆動回路基板であり、バックプレーン又はアクティブマトリクス基板とも呼ばれる。詳しくは後述するが、アレイ基板９は、複数のトランジスタ、複数の容量及び各種配線等を有する。図２及び図３に示すように、無機発光体１００は、アレイ基板９の方向Ｄｚ１側に設けられて、マトリクス状に並んでいる。すなわち、無機発光体１００は、アレイ基板９の方向Ｄｚ１側において、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに並んでいる。無機発光体１００は、無機発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であり、方向Ｄｚ１側に光Ｌを照射する。なお、無機発光体１００は、広がり角をもって光Ｌを照射するため、方向Ｄｚ１に沿ってのみ光Ｌを照射するわけではない。無機発光体１００は、平面視で、数μｍ以上、３００μｍ以下程度の大きさを有する無機発光ダイオードチップであり、一般的には、一つのチップサイズが１００μｍ以上をミニＬＥＤ（ｍｉｎｉＬＥＤ）、１００μｍ未満～数μｍのサイズをマイクロＬＥＤ（ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ）と呼ばれる。本発明ではいずれのサイズのＬＥＤも用いることができ、表示装置の画面サイズ（一画素の大きさ）に応じて使い分ければよい。各画素にマイクロＬＥＤ（ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ）を備える表示装置は、マイクロＬＥＤ表示装置とも呼ばれる。なお、マイクロＬＥＤのマイクロは、無機発光体１００の大きさを限定するものではない。
表示装置２は、無機発光体１００として、第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、及び第３無機発光体１００Ｂを備える。第１無機発光体１００Ｒは、第１色としての原色の赤色の光を発光して、第１色を表示する画素４９Ｒを構成する。第２無機発光体１００Ｇは、第２色としての原色の緑色の光を発光して、第２色を表示する画素４９Ｇを構成する。第３無機発光体１００Ｂは、第３色としての原色の青色の光を発光して、第３色を表示する画素４９Ｂを構成する。１つの第１無機発光体１００Ｒ、１つの第２無機発光体１００Ｇ、及び１つの第３無機発光体１００Ｂが１組となり、言い換えれば画素４９Ｒ、４９Ｇ、４９Ｂが１組となり、１つの画素Ｐｉｘを構成する。表示装置２は、平面視において、この画素Ｐｉｘが、マトリクス状に、すなわち第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに、並んでいる。１つの画素Ｐｉｘにおいて、第１無機発光体１００Ｒ（第１画素４９Ｒ）と第３無機発光体１００Ｂ（第３画素４９Ｂ）とは、第１方向Ｄｘで並び、第１無機発光体１００Ｒ及び第３無機発光体１００Ｂの第２方向Ｄｙ側に、第２無機発光体１００Ｇ（第２画素４９Ｇ）が位置している。本実施形態の例では、例えば、平面視で、正三角形の１つの頂点の位置に第１無機発光体１００Ｒが配置され、他の１つの頂点の位置に第２無機発光体１００Ｇが配置され、他の１つの頂点の位置に第３無機発光体１００Ｂが配置されている。ただし、１つの画素Ｐｉｘにおける第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、及び第３無機発光体１００Ｂの並び順は、これに限られず任意である。
なお、第１色、第２色、第３色は、それぞれ赤色、緑色、青色に限られず、補色などの任意の色を選択することができる。また、画素Ｐｉｘに含まれる画素は、３つに限られず、４つ以上の画素が含まれていてもよい。例えば、画素Ｐｉｘには、第４色として白色を表示する画素４９Ｗが含まれていてもよい。この場合、画素４９Ｗは、第４色の光を発光する無機発光体１００を備える。
図３に示すように、表面層５は、無機発光体１００の方向Ｄｚ１側（無機発光体１００が発光する光Ｌの進行方向側）に設けられる。表面層５は、遮断部６と透過部８とを含む。遮断部６は、可視光である無機発光体１００からの光Ｌを遮断する層であり、言い換えれば、光Ｌを透過しない層である。透過部８は、表面層５の方向Ｄｚ２の表面から方向Ｄｚ１側の表面までを貫通するように設けられている。透過部８は、光Ｌを遮断せず、光Ｌを透過する。本実施形態において、透過部８は、表面層５の方向Ｄｚ２の表面から方向Ｄｚ１側の表面までにわたって形成される開口（穴）である。ただし、透過部８は、開口、すなわち空間であることに限られず、例えば光Ｌを透過する固体部材であってもよい。透過部８は、複数設けられており、マトリクス状に、すなわち第１方向Ｄｚ及び第２方向Ｄｙに並んでいる。表面層５は、平面視において、透過部８がマトリクス状に並んで複数設けられ、透過部８が設けられない位置に、遮断部６が設けられているといえる。
透過部８は、平面視において、無機発光体１００（第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、及び第３無機発光体１００Ｂ）と重なる位置に設けられており、遮断部６は、平面視において、無機発光体１００（第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、及び第３無機発光体１００Ｂ）と重ならない位置に設けられている。本実施形態では、透過部８は、１つの画素Ｐｉｘ毎に設けられている。言い換えれば、複数の無機発光体１００は、それぞれ表面層５に設けられた複数の透過部８のそれぞれと重畳して設けられる。従って、本実施形態では、透過部８は、１組の第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、及び第３無機発光体１００Ｂ毎に設けられ、１組の第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、及び第３無機発光体１００Ｂに重畳する。ただし、透過部８は、１組の第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、及び第３無機発光体１００Ｂ毎に設けられることに限られない。例えば、透過部８は、無機発光体１００毎に設けられてよく、平面視で１つの無機発光体１００に重畳してよい。
ここで、平面視で見た場合の透過部８の面積は、平面視で見た場合の遮断部６の面積より小さい。平面視で見た場合の透過部８の面積は、平面視で見た場合の表面層５の面積、すなわち遮断部６と透過部８とを含んだ全体の面積に対し、例えば１０％以下であれば遮光部６の表面の図柄の工夫等により透過部８が認識され難くなり、例えば１％以下であれば遮光部６の表面の図柄によらず透過部８が認識され難くなり、ここでは例えば、３％程度となっている。透過部８は、遮断部６の全体に対して、十分に小さいといえる。また、平面視で見た場合の透過部８の幅を、長さＤ１とする。長さＤ１は、図２では方向Ｄｙにおける透過部８の長さであるが、方向Ｄｘにおける透過部８の長さであってもよい。そして、平面視で見た場合の、隣り合う透過部８同士のピッチを、長さＤ２とする。長さＤ２は、隣り合う透過部８の中心点同士を結んだ長さともいえる。図２では、長さＤ２は、方向Ｄｙに隣り合う透過部８の中心点同士を結んだ長さであるが、方向Ｄｘに隣り合う透過部８の中心点同士を結んだ長さであってもよい。図３では方向Ｄｘにおける長さＤ１と方向Ｄｙにおける長さＤ１とは概略等しく、方向Ｄｘにおける長さＤ２と方向Ｄｙにおける長さＤ２も概略等しいので、上記面積比を考えた場合、長さＤ１は、長さＤ２に対し、例えば３１％以下であれば遮光部６の表面の図柄の工夫等により透過部８が認識され難くなり、例えば１％以下であれば遮光部６の表面の図柄によらず透過部８が認識され難くなる。図３は概略的な図ではあるが、長さＤ１は、長さＤ２の１７％程度となっており、透過部８同士のピッチは、透過部８の大きさに対して十分に大きいといえる。このように、透過部８の面積が小さく、透過部８同士のピッチが広いため、人が表面層５の表面を視認した場合には、透過部８が視認され難く、遮断部６の表面６Ａが平面上に連続したものとして視認される。
遮断部６は、表面６Ａの外観が、基部４の表面４Ａの外観と関連付くように形成されている。外観が関連付いているとは、外観が同一又は類似していることを指し、例えば、人が遮断部６の表面６Ａと基部４の表面４Ａとを視認した際に、互いの区別がつかない程度に、外観が類似していることを指してよい。また、ここでの外観とは、例えば、形状、模様及び色彩の少なくとも１つを指す。すなわち、遮断部６の表面６Ａと基部４の表面４Ａとは、形状、模様、及び色彩の少なくとも１つが互いに関連付いているといえる。さらに言えば、本実施形態では、遮断部６の表面６Ａと基部４の表面４Ａとは、形状、模様、及び色彩の少なくとも１つが、同一であることが好ましい。なお、基部４及び遮断部６は、表面６Ａの可視光の反射率が、例えば１０％以下であれば、周囲が明るい場合であっても高いコントラスト比が得られやすいので、写真画像等を表示する際などに特に好ましい。
本実施形態においては、表面層５は、表示装置２の最も方向Ｄｚ１側の層である。従って、表面層５の方向Ｄｚ１側の表面が、表示装置２の方向Ｄｚ１側の表面５Ａであるといえる。表面５Ａは、表面６Ａと透過面８Ａとを含む。表面６Ａは、遮断部６が設けられる領域であり、遮断部６の表面といえる。透過面８Ａは、透過部８が設けられる領域である。透過面８Ａは、平面視において無機発光体１００（画素Ｐｉｘ）と透過部８とに重畳している領域であるといえる。表面５Ａは、平面視でマトリクス状に透過面８Ａが設けられており、透過面８Ａ以外の領域に、表面６Ａが形成されているといえる。なお、表示装置２は、表面層５が最も方向Ｄｚ１側の層であることに限られず、表面層５よりも方向Ｄｚ１側に、層が設けられていてよい。この場合、表面層５よりも方向Ｄｚ１側の層は、可視光を透過する層となる。そのため、表面層５よりも方向Ｄｚ１側に層が設けられていても、平面視においては、表面層５の方向Ｄｚ１側の表面が、表示装置２の方向Ｄｚ１側の表面５Ａとして視認される。従って、ここでは、表面層５よりも方向Ｄｚ１側に層が設けられていても、表面層５の方向Ｄｚ１側の表面を、表示装置２の方向Ｄｚ１側の表面５Ａと呼んでよい。
上述のように透過部８は小さいため、表示装置２を方向Ｄｚ１側から見ると、透過面８Ａが視認されず、表面６Ａが連続した面として表面５Ａが視認される。一方、無機発光体１００を点灯させた場合、無機発光体１００からの光Ｌは、その無機発光体１００の方向Ｄｚ１側に対向する透過部８を透過して、表示装置２の外部に出射する。すなわち、無機発光体１００を点灯させた場合、透過面８Ａから、無機発光体１００の光Ｌが出射される。そのため、無機発光体１００を点灯させた場合、表面５Ａの方向Ｄｚ１側に、透過面８Ａを透過した無機発光体１００の光Ｌによる画像が、視認される。
次に、表示装置２の全体構成について説明する。図４は、本実施形態に係る表示装置の構成例を示す平面図である。図４に示すように、表示装置２は、アレイ基板９と、画素Ｐｉｘと、駆動回路１２と、駆動ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１０と、カソード配線６０と、を含む。
図４に示すように、表示装置２は、表示領域ＡＡと、周辺領域ＧＡとを有する。表示領域ＡＡは、複数の画素Ｐｉｘが配置される領域であり、画像を表示する領域である。周辺領域ＧＡは、複数の画素Ｐｉｘと重ならない領域であり、表示領域ＡＡの外側に配置される。複数の画素Ｐｉｘは、基板１０の表示領域ＡＡにおいて、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに配列される。なお、表面層５は、平面視において、表示領域ＡＡ及び周辺領域ＧＡを含む、表示装置２の全域にわたって設けられている。
駆動回路１２は、アレイ基板９が有する基板１０の周辺領域ＧＡに設けられる。駆動回路１２は、駆動ＩＣ２１０からの各種制御信号に基づいて複数のゲート線（例えば、発光制御走査線ＢＧ、リセット制御走査線ＲＧ、初期化制御走査線ＩＧ及び書込制御走査線ＳＧ（図８参照））を駆動する回路である。駆動回路１２は、複数のゲート線を順次又は同時に選択し、選択されたゲート線にゲート駆動信号を供給する。これにより、駆動回路１２は、ゲート線に接続された複数の画素Ｐｉｘを選択する。
駆動ＩＣ２１０は、表示装置２の表示を制御する回路である。駆動ＩＣ２１０は、基板１０の周辺領域ＧＡにＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）として実装されてもよい。これに限定されず、駆動ＩＣ２１０は、基板１０の周辺領域ＧＡに接続された配線基板の上にＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）として実装されてもよい。なお、基板１０に接続される配線基板は、例えば、フレキシブルプリント基板やリジット基板である。
カソード配線６０は、基板１０の周辺領域ＧＡに設けられる。カソード配線６０は、表示領域ＡＡの複数の画素Ｐｉｘ及び周辺領域ＧＡの駆動回路１２を囲んで設けられる。複数の無機発光体１００のカソード（カソード電極１１４（図９参照））は、共通のカソード配線６０に接続され、固定電位（例えば、グランド電位）が供給される。より具体的には、無機発光体１００のカソード電極１１４は、アレイ基板９上の対向カソード電極９０ｅを介して、カソード配線６０に接続される。なお、カソード配線１４は、一部にスリットを有し、基板１０上において、２つの異なる配線で形成されてもよい。
図５は、本実施形態に係る画素及び信号線の配置の例を説明する模式図である。図５に示すように、表示装置２は、アノード電源線（電源供給配線）Ｌ１と映像信号線（信号配線）Ｌ２とは、一対で第２方向Ｄｙに延在する。アノード電源線Ｌ１と映像信号線Ｌ２との対は、複数設けられており、第１方向Ｄｘに並んでいる。書込制御走査線（信号走査配線）ＳＧは、第１方向Ｄｘに延在する。書込制御走査線ＳＧは、複数設けられており、第２方向Ｄｙに並んでいる。第１方向Ｄｘで隣り合うアノード電源線Ｌ１と映像信号線Ｌ２との対と、第２方向Ｄｙで隣り合う書込制御走査線ＳＧとに囲われた領域（格子）内には、コンタクトホールＣＨが設けられる。コンタクトホールＣＨは、複数設けられ、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに並ぶ。第２画素４９Ｇ（第２無機発光体１００Ｇ）は、第１方向Ｄｘに並ぶ一行のコンタクトホールＣＨの第２方向Ｄｙ側に位置している。第１画素４９Ｒ（第１無機発光体１００Ｒ）と第３画素４９Ｂ（第３無機発光体１００Ｂ）とは、第１方向Ｄｘに並ぶ一行のコンタクトホールＣＨの第２方向Ｄｙと反対側に位置している。
なお、図４及び図５は、第１無機発光体１００Ｒ（第１画素４９Ｒに属する）、第２無機発光体１００Ｇ（第２画素４９Ｇに属する）、及び第３無機発光体１００Ｂ（第３画素４９Ｂに属する）が、１つの画素Ｐｉｘにおいて三角形のそれぞれの頂点に位置するように並んだ場合の例である。図６及び図７において、他の並びの例について説明する。図６は、本実施形態に係る表示装置の他の構成例を示す平面図である。図７は、本実施形態に係る画素及び信号線の配置の他の例を説明する模式図である。図６に示すように、例えば、第１無機発光体１００Ｒ（第１画素４９Ｒに属する）、第２無機発光体１００Ｇ（第２画素４９Ｇに属する）、及び第３無機発光体１００Ｂ（第３画素４９Ｂに属する）は、第１方向Ｄｘにこの順で、すなわちストライプ状に、並んでいてもよい。第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、及び第３無機発光体１００Ｂは、それぞれが、１つの画素Ｐｉｘを構成してよい。すなわち、１つの無機発光体１００で、１つの画素Ｐｉｘを構成してよい。この場合、透過部８は、無機発光体１００毎に設けられ、平面視で１つの無機発光体１００に重畳する。また、図７に示すように、ストライプ状の配列の場合、第１無機発光体１００Ｒ（第１画素４９Ｒに属する）、第２無機発光体１００Ｇ（第２画素４９Ｇに属する）、及び第３無機発光体１００Ｂ（第３画素４９Ｂに属する）が、第１方向Ｄｘに並ぶ一行のコンタクトホールＣＨの第２方向Ｄｙ側に位置している。なお、このようなストライプ状の配列でも、１組の第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、及び第３無機発光体１００Ｂが１つの画素Ｐｉｘを構成してよく、透過部８は、１組の第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、及び第３無機発光体１００Ｂ毎に、設けられてもよい。また、無機発光体１００の配列は、図４及び図６の例に限られず、任意の配列であってよい。
図８は、表示装置の画素回路の構成例を示す回路図である。図８に示す画素回路ＰＩＣＡは、第１画素４９Ｒ、第２画素４９Ｇ及び第３画素４９Ｂのそれぞれに設けられる。画素回路ＰＩＣＡは、基板１０に設けられ、駆動信号（電流）を無機発光体１００に供給する回路である。なお、図８において、画素回路ＰＩＣＡについての説明は、第１画素４９Ｒ、第２画素４９Ｇ及び第３画素４９Ｂのそれぞれが有する画素回路ＰＩＣＡに適用できる。
図８に示すように、画素回路ＰＩＣＡは、無機発光体１００と、５つのトランジスタと、２つの容量と、を含む。具体的には、画素回路ＰＩＣＡは、発光制御トランジスタＢＣＴ、初期化トランジスタＩＳＴ、書込トランジスタＳＳＴ、リセットトランジスタＲＳＴ及び駆動トランジスタＤＲＴを含む。一部のトランジスタは、隣接する複数の画素４９で共有されていてもよい。例えば、発光制御トランジスタＢＣＴは、共通配線を介して、３つの画素４９で共有されていてもよい。また、リセットトランジスタＲＳＴは、周辺領域ＧＡに設けられ、例えば画素４９の各行に１つ設けられていてもよい。この場合、リセットトランジスタＲＳＴは、共通配線を介して複数の駆動トランジスタＤＲＴのソースに接続される。
画素回路ＰＩＣＡが有する複数のトランジスタは、それぞれｎ型ＴＦＴ（Thin Film Transistor）で構成される。ただし、これに限定されず、各トランジスタは、それぞれｐ型ＴＦＴで構成されてもよい。ｐ型ＴＦＴを用いる場合は、適宜電源電位や保持容量Ｃｓ１及び容量Ｃｓ２の接続を適合させてもよい。
発光制御走査線ＢＧは、発光制御トランジスタＢＣＴのゲートに接続される。初期化制御走査線ＩＧは、初期化トランジスタＩＳＴのゲートに接続される。書込制御走査線ＳＧは、書込トランジスタＳＳＴのゲートに接続される。リセット制御走査線ＲＧは、リセットトランジスタＲＳＴのゲートに接続される。
発光制御走査線ＢＧ、初期化制御走査線ＩＧ、書込制御走査線ＳＧ及びリセット制御走査線ＲＧは、それぞれ、駆動回路１２（図４参照）に接続される。駆動回路１２は、発光制御走査線ＢＧ、初期化制御走査線ＩＧ、書込制御走査線ＳＧ及びリセット制御走査線ＲＧに、それぞれ、発光制御信号Ｖｂｇ、初期化制御信号Ｖｉｇ、書込制御信号Ｖｓｇ及びリセット制御信号Ｖｒｇを供給する。
駆動ＩＣ２１０（図４参照）は、第１画素４９Ｒ、第２画素４９Ｇ及び第３画素４９Ｂのそれぞれの画素回路ＰＩＣＡに、時分割で映像信号Ｖｓｉｇを供給する。第１画素４９Ｒ、第２画素４９Ｇ及び第３画素４９Ｂの各列と、駆動ＩＣ２１０との間には、マルチプレクサ等のスイッチ回路が設けられる。映像信号Ｖｓｉｇは、映像信号線Ｌ２を介して書込トランジスタＳＳＴに供給される。また、駆動ＩＣ２１０は、リセット信号線Ｌ３を介して、リセット電源電位ＶｒｓｔをリセットトランジスタＲＳＴに供給する。駆動ＩＣ２１０は、初期化信号線Ｌ４を介して、初期化電位Ｖｉｎｉを初期化トランジスタＩＳＴに供給する。
発光制御トランジスタＢＣＴ、初期化トランジスタＩＳＴ、書込トランジスタＳＳＴ、及びリセットトランジスタＲＳＴは、２ノード間の導通と非導通とを選択するスイッチング素子として機能する。駆動トランジスタＤＲＴは、ゲートとドレインとの間の電圧に応じて、無機発光体１００に流れる電流を制御する電流制御素子として機能する。
無機発光体１００のカソード（カソード電極１１４）は、カソード電源線Ｌ１０に接続される。また、無機発光体１００のアノード（アノード電極１１０）は、駆動トランジスタＤＲＴ及び発光制御トランジスタＢＣＴを介してアノード電源線Ｌ１（第１電源線）に接続される。アノード電源線Ｌ１には、アノード電源電位ＰＶＤＤ（第１電位）が供給される。カソード電源線Ｌ１０には、カソード電源電位ＰＶＳＳ（第２電位）が供給される。アノード電源電位ＰＶＤＤは、カソード電源電位ＰＶＳＳよりも高い電位である。カソード電源線Ｌ１０は、カソード配線６０を含む。
また、画素回路ＰＩＣＡは、容量Ｃｓ１及び容量Ｃｓ２を含む。容量Ｃｓ１は、駆動トランジスタＤＲＴのゲートとソースとの間に形成される保持容量である。容量Ｃｓ２は、駆動トランジスタＤＲＴのソース及び無機発光体１００のアノードと、カソード電源線Ｌ１０との間に形成される付加容量である。
表示装置２は、１行目の画素４９から最終行の画素４９まで駆動を行い１フレーム分の画像を１フレーム期間に表示する。
リセット期間では、駆動回路１２から供給される各制御信号により、発光制御走査線ＢＧの電位がＬ（ロウ）レベルとなり、リセット制御走査線ＲＧの電位がＨ（ハイ）レベルとなる。これにより、発光制御トランジスタＢＣＴがオフ（非導通状態）となり、リセットトランジスタＲＳＴがオン（導通状態）となる。
これにより、画素４９内に残留していた電荷が、リセットトランジスタＲＳＴを通じて外部に流れ、駆動トランジスタＤＲＴのソースがリセット電源電位Ｖｒｓｔに固定される。リセット電源電位Ｖｒｓｔは、カソード電源電位ＰＶＳＳに対して所定の電位差を有して設定される。この場合、リセット電源電位Ｖｒｓｔとカソード電源電位ＰＶＳＳとの電位差は、無機発光体１００が発光を開始する電位差よりも小さい。
次に、駆動回路１２から供給される各制御信号により、初期化制御走査線ＩＧの電位がＨレベルとなる。初期化トランジスタＩＳＴは、オンとなる。初期化トランジスタＩＳＴを介して駆動トランジスタＤＲＴのゲートが初期化電位Ｖｉｎｉに固定される。
また、駆動回路１２は、発光制御トランジスタＢＣＴをオンとし、リセットトランジスタＲＳＴをオフとする。駆動トランジスタＤＲＴは、ソース電位が（Ｖｉｎｉ－Ｖｔｈ）になるとオフになる。これにより、画素４９ごとに駆動トランジスタＤＲＴのしきい値電圧Ｖｔｈを取得することができ、画素４９ごとのしきい値電圧Ｖｔｈのばらつきがオフセットされる。
次に、映像信号書込動作期間では、駆動回路１２から供給される各制御信号により、発光制御トランジスタＢＣＴがオフになり、初期化トランジスタＩＳＴがオフになり、書込トランジスタＳＳＴがオンになる。１行に属する画素４９において、映像信号Ｖｓｉｇが駆動トランジスタＤＲＴのゲートに入力される。映像信号線Ｌ２は、第２方向Ｄｙに延在し、同列に属する複数行の画素４９に接続される。このため、映像信号書込動作期間は、１行ごとに実施される。
次に、発光動作期間では、駆動回路１２から供給される各制御信号により、発光制御トランジスタＢＣＴがオンになり、書込トランジスタＳＳＴがオフになる。アノード電源線Ｌ１から、発光制御トランジスタＢＣＴを介して駆動トランジスタＤＲＴにアノード電源電位ＰＶＤＤが供給される。駆動トランジスタＤＲＴは、ゲートソース間の電圧に応じた電流を、無機発光体１００に供給する。無機発光体１００は、この電流に応じた輝度で発光する。
なお、駆動回路１２は、１行ごとに画素４９を駆動してもよいし、２行の画素４９を同時に駆動してもよいし、３行分以上の画素４９を同時に駆動してもよい。
なお、上述した図８に示す画素回路ＰＩＣＡの構成はあくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば１つの画素４９での配線の数及びトランジスタの数は異なっていてもよい。また、画素回路ＰＩＣＡはカレントミラー回路等の構成を採用することもできる。なお、駆動回路１２と駆動ＩＣ２１０との少なくとも一方が、無機発光体１００の点灯と消灯とを制御する駆動部であると言ってよい。駆動部は、無機発光体１００の点灯と消灯とを制御することで、表示装置２の画像の表示と表示停止とを切り替える。
次に、表示装置２の積層構造について説明する。図９は、本実施形態に係る表示装置の模式的な断面図である。図９に示すように、表示装置２のアレイ基板９は、基板１０と、複数のトランジスタと、を備える。基板１０は、第１面１０ａと、第１面１０ａの反対側の第２面１０ｂとを有する。基板１０は、絶縁基板であり、例えば、ガラス基板、石英基板、又は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、若しくは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製のフレキシブル基板である。
なお、本明細書において、基板１０の表面に垂直な方向において、基板１０から無機発光体１００に向かう方向（方向Ｄｚ１）を、「上側」又は単に「上」とする。また、無機発光体１００から基板１０に向かう方向（方向Ｄｚ２）を、「下側」又は単に「下」とする。また、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
アンダーコート層２０は、基板１０の第１面１０ａ上に設けられる。なお、基板１０の第１面１０ａ上には、遮光層が設けられてもよい。この場合、アンダーコート層２０が、遮光層を覆う。遮光層は、光を遮断するものであれば任意の材料であってよいが、例えば、モリブデンタングステン合金膜であってよい。
複数のトランジスタは、アンダーコート層２０上に設けられる。例えば、基板１０の表示領域ＡＡには、複数のトランジスタとして、画素４９に含まれる駆動トランジスタＤＲＴ及び書込トランジスタＳＳＴがそれぞれ設けられている。基板１０の周辺領域ＧＡには、複数のトランジスタとして、駆動回路１２に含まれるトランジスタＴｒＣが設けられている。なお、複数のトランジスタのうち、駆動トランジスタＤＲＴ、書込トランジスタＳＳＴ、及び、トランジスタＴｒＣを示しているが、画素回路ＰＩＣＡに含まれる発光制御トランジスタＢＣＴ、初期化トランジスタＩＳＴ及びリセットトランジスタＲＳＴも、駆動トランジスタＤＲＴと同様の積層構造を有する。なお、以下の説明において、複数のトランジスタを区別して説明する必要が無い場合は、単にトランジスタＴｒと表す。
トランジスタＴｒは、例えば両面ゲート構造のＴＦＴである。トランジスタＴｒは、それぞれ、第１ゲート電極２１と、第２ゲート電極３１と、半導体層２５と、ソース電極４１ｓと、ドレイン電極４１ｄと、を有する。第１ゲート電極２１は、アンダーコート層２０上に設けられる。絶縁膜２４は、アンダーコート層２０上に設けられて第１ゲート電極２１を覆う。半導体層２５は、絶縁膜２４上に設けられる。半導体層２５は、例えば、ポリシリコンが用いられる。ただし、半導体層２５は、これに限定されず、微結晶酸化物半導体、アモルファス酸化物半導体、低温ポリシリコン等であってもよい。絶縁膜２９は、半導体層２５上に設けられる。第２ゲート電極３１は、絶縁膜２９上に設けられる。
アンダーコート層２０、絶縁膜２４、２９、４５は、無機絶縁膜であり、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）などからなる。第３方向Ｄｚにおいて、第１ゲート電極２１と第２ゲート電極３１は、絶縁膜２４、半導体層２５及び絶縁膜２９を介して、対向している。絶縁膜２４、２９において、第１ゲート電極２１と第２ゲート電極３１とに挟まれた部分がゲート絶縁膜として機能する。また、半導体層２５において、第１ゲート電極２１と第２ゲート電極３１とに挟まれた部分がトランジスタＴｒのチャネル領域２７となる。半導体層２５において、ソース電極４１ｓと接続する部分がトランジスタＴｒのソース領域であり、ドレイン電極４１ｄと接続する部分がトランジスタＴｒのドレイン領域である。チャネル領域２７とソース領域との間及びチャネル領域２７とドレイン領域との間には、それぞれ低濃度不純物領域が設けられる。なお、トランジスタＴｒとして、ｎ型ＴＦＴのみ示しているが、ｐ型ＴＦＴを同時に形成してもよい。
ゲート線３１ａは、駆動トランジスタＤＲＴの第２ゲート電極３１に接続される。基板１０とゲート線３１ａとの間に絶縁膜２９が設けられ、ゲート線３１ａと基板１０との間に容量ＣＳが形成される。第１ゲート電極２１、第２ゲート電極３１及びゲート線３１ａは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）又はこれらの合金膜やこれらを含む積層膜で構成されている。
本実施形態において、トランジスタＴｒは両面ゲート構造に限定されるものではない。トランジスタＴｒは、ゲート電極が第１ゲート電極２１のみで構成されるボトムゲート型であってもよい。また、トランジスタＴｒは、ゲート電極が第２ゲート電極３１のみで構成されるトップゲート型であってもよい。また、アンダーコート層２０は無くてもよい。
表示装置２は、基板１０の第１面１０ａ上に設けられて複数のトランジスタＴｒを覆う絶縁膜３５を有する。ソース電極４１ｓは、絶縁膜３５上に設けられ、絶縁膜３５に設けられた貫通孔を介して複数のトランジスタＴｒの各ソースに接続される。ドレイン電極４１ｄは、絶縁膜３５上に設けられ、絶縁膜３５に設けられた貫通孔を介して複数のトランジスタＴｒの各ドレインに接続される。周辺領域ＧＡにおいてカソード配線６０は、絶縁膜３５上に設けられる。絶縁膜４２は、ソース電極４１ｓ、ドレイン電極４１ｄ及びカソード配線６０を覆う。絶縁膜３５は無機絶縁膜、絶縁膜４２は、有機絶縁膜である。ソース電極４１ｓ及びドレイン電極４１ｄは、チタンとアルミニウムとの積層構造であるＴｉＡｌＴｉ又はＴｉＡｌの積層膜で構成されている。また、絶縁膜４２は、感光性アクリル等の有機材料が用いられる。
ソース電極４１ｓの一部は、ゲート線３１ａと重なる領域に形成される。絶縁膜３５を介して対向するゲート線３１ａとソース電極４１ｓとで、容量Ｃｓ１が形成される。また、ゲート線３１ａは、半導体層２５の一部と重なる領域に形成される。容量Ｃｓ１は、絶縁膜２４を介して対向する半導体層２５とゲート線３１ａとで形成される容量も含む。
表示装置２は、ソース接続配線４３ｓと、ドレイン接続配線４３ｄと、絶縁膜４５と、対向アノード電極５０ｅと、絶縁膜６６と、接続層５０ｆと、無機発光体１００と、絶縁膜７０と、平坦化膜８０と、対向カソード電極９０ｅと、オーバーコート層９２と、偏光板９４と、表面層５と、を有する。ソース接続配線４３ｓは、絶縁膜４２上に設けられ、絶縁膜４２に設けられた貫通孔を介してソース電極４１ｓに接続される。ドレイン接続配線４３ｄは、絶縁膜４２上に設けられ、絶縁膜４２に設けられた貫通孔を介してドレイン電極４１ｄに接続される。絶縁膜４５は、絶縁膜４２上に設けられてソース接続配線４３ｓとドレイン接続配線４３ｄとを覆う。対向アノード電極５０ｅは、絶縁膜４５上に設けられ、絶縁膜４５に設けられた貫通孔を介して駆動トランジスタＤＲＴのドレイン接続配線４３ｄに接続される。ソース接続配線４３ｓおよびドレイン接続配線４３ｄは、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ、Indium Tin Oxide）等の透明性導電体で形成される。
絶縁膜６６は、絶縁膜４５上に設けられて、対向アノード電極５０ｅを覆う。接続層５０ｆは、絶縁膜６６上に設けられ、絶縁膜６６に設けられた貫通孔を介して対向アノード電極５０ｅに接続される。無機発光体１００は、接続層５０ｆの上に設けられる。ここで、接続層５０ｆは、例えばハンダ層であってもよく、対向アノード電極５０ｅと接続層５０ｆとの接続については、図９においては絶縁膜６６に設けられた貫通孔を介しているが、絶縁膜６６を設けず、対向アノード電極５０ｅに直接重畳するように形成されてもよい。対向アノード電極５０ｅは、接続層５０ｆを介して、無機発光体１００のアノード電極１１０と接続されている。絶縁膜４５を介して対向する対向アノード電極５０ｅとソース接続配線４３ｓとの間に容量Ｃｓ２が形成される。
絶縁膜７０は、絶縁膜４５上に設けられて、接続層５０ｆと、無機発光体１００のアノード電極１１０の側面とを覆う。絶縁膜７０は、アノード電極１１０と重なる位置に、無機発光体１００を実装するための開口を有する。絶縁膜７０の開口の面積は、平面視において、無機発光体１００の対向アノード電極５０ｅとの接地面より大きい。また、対向アノード電極５０ｅは、平面視において、無機発光体１００の対向アノード電極５０ｅとの接地面より大きい。平坦化膜８０は、絶縁膜７０上に設けられて無機発光体１００の側面を覆う。対向カソード電極９０ｅは、平坦化膜８０上に設けられる。絶縁膜７０は、無機絶縁膜であり、例えば、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）からなる。平坦化膜８０は、有機絶縁膜あるいは無機有機ハイブリッド絶縁膜（Ｓｉ－Ｏ主鎖に、たとえば有機基（メチル基あるいはフェニル基）が結合した材料）である。無機発光体１００の上面（カソード電極１１４）は、平坦化膜８０から露出している。対向カソード電極９０ｅは、無機発光体１００のカソード電極１１４に接続される。
対向カソード電極９０ｅは、表示領域ＡＡの外側に設けられたコンタクトホールＣＨ１を介して、アレイ基板９側に設けられたカソード配線６０と接続される。具体的には、コンタクトホールＣＨ１は、平坦化膜８０及び絶縁膜４２に設けられ、コンタクトホールＣＨ１の底面にカソード配線１４が設けられる。カソード配線６０は、絶縁膜３５の上に設けられる。つまり、カソード配線６０は、ソース電極４１ｓ、ドレイン電極４１ｄと同層に設けられ、同じ材料で形成される。対向カソード電極９０ｅは、表示領域ＡＡから周辺領域ＧＡまで連続して設けられ、コンタクトホールＣＨ１の底部でカソード配線６０と接続される。
オーバーコート層９２は、対向カソード電極９０ｅ上に設けられる。オーバーコート層９２は、絶縁膜である。オーバーコート層９２は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）などの無機絶縁膜と、有機絶縁膜との積層体であってよい。偏光板９４は、オーバーコート層９２上に設けられる。偏光板９４は、入射された光のうち、予め定められた方向に振動する成分の光を透過し、その方向以外に振動する成分の光を遮断する。偏光板９４は、本実施形態では円偏光板である。表面層５は、偏光板９４上に設けられる。表面層５は、平面視において、透過部８が、無機発光体１００に重畳し、透過部８でない部分である遮断部６が、無機発光体１００に重畳しない。
次に、無機発光体１００の構成について説明する。図１０は、本実施形態に係る無機発光体の構成例を示す断面図である。図１０に示すように、無機発光体１００は、無機発光素子１０２と、アノード電極１１０と、反射層１１２と、カソード電極１１４とを有しているが、対向アノード電極５０ｅ、接続層５０ｆ、及び対向カソード電極９０ｅを無機発光体１００に含めてもよい。
無機発光素子１０２は、発光を行う発光層である。無機発光素子１０２は、ｎ型クラッド層１０４と、ｐ型クラッド層１０６と、ｐ型クラッド層１０６とｎ型クラッド層１０４との間に設けられる発光層１０８と、を有する。本実施形態において、無機発光素子１０２は、上側に向かって、ｐ型クラッド層１０６、発光層１０８、ｎ型クラッド層１０４の順で積層されて構成される。また、ｐ型クラッド層１０６の下側に、例えば炭化珪素、サファイアなどの基板（発光素子基板）を設けてもよい。この基板は、基板を用いてダイオード構造を形成した後、基板の裏面研磨によってその厚みを低減し、ダイシングして各チップに分断されるため、裏面研磨の際に大部分が除去されるが、一部がＰ型クラッドの下に残留する場合もある。無機発光素子１０２としては、窒化ガリウム（ＧａＮ）、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＩｎＧａＰ）あるいはアルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）あるいはガリウムヒ素リン（ＧａＡｓＰ）等の化合物半導体が用いられる。さらに言えば、本実施形態において、ｐ型クラッド層１０６及びｎ型クラッド層１０４は、窒化ガリウム（ＧａＮ）などが用いられる。また、発光層１０８としては、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）などが用いられる。発光層１０８は、ＩｎＧａＮ、ＧａＮが積層された多量子井戸構造(ＭＱＷ)でもよい。
例えば、第１無機発光体１００Ｒにおいて、無機発光素子１０２の発光層１０８は、例えばアルミニウムとガリウムとインジウムの組成比が０．２２５：０．２７５：０．５の燐化アルミニウムガリウムインジウムであってよく、ｐ型クラッド層１０６とｎ型クラッド層１０４とは、燐化アルミニウムインジウムであってよく、発光素子基板が砒化ガリウムであってよい。また例えば、第２無機発光体１００Ｇにおいて、無機発光素子１０２の発光層１０８は、例えばインジウムとガリウムの組成比が０．４５：０．５５の窒化インジウムガリウムであってよく、ｐ型クラッド層１０６とｎ型クラッド層１０４とは、窒化ガリウムであってよく、発光素子基板が炭化珪素であってよい。また例えば、第３無機発光体１００Ｂにおいて、無機発光素子１０２の発光層１０８は、例えばインジウムとガリウムの組成比が０．２：０．８の窒化インジウムガリウムであってよく、ｐ型クラッド層１０６とｎ型クラッド層１０４とは、窒化ガリウムであってよく、発光素子基板が炭化珪素であってよい。
無機発光体１００は、上側に向かって、反射層１１２、アノード電極１１０、ｐ型クラッド層１０６、発光層１０８、ｎ型クラッド層１０４、カソード電極１１４の順で積層されている。無機発光体１００の下には、接続層５０ｆが設けられ、無機発光体１００の上には、対向カソード電極９０ｅが設けられる。
対向アノード電極５０ｅは、導電性の部材、ここでは金属材料を含む。本実施形態では、対向アノード電極５０ｅは、チタン（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）とを含み、例えば、チタンの層とアルミニウムの層とが第３方向Ｄｚに沿って積層されている。接続層５０ｆは、導電性の部材、ここでは金属材料を含む。接続層５０ｆは、例えば、銀ペースト、すなわち銀錫（ＡｇＳｎ）や、金ペースト、すなわち金錫（ＡｕＳｎ）などであり、対向アノード電極５０ｅとアノード電極１１０とを接続する。
反射層１１２は、接続層５０ｆの上に設けられる。反射層１１２は、光を反射可能な導電性の部材であり、本実施形態では、銀（Ａｇ）を含む合金である。アノード電極１１０は、反射層１１２の上に設けられる。アノード電極１１０は、透光性を有する導電性の部材であり、例えばＩＴＯである。アノード電極１１０は、反射層１１２及び接続層５０ｆを介して、対向アノード電極５０ｅに電気的に接続されている。アノード電極１１０の上には、ｐ型クラッド層１０６が設けられている。アノード電極１１０は、ｐ型クラッド層１０６と接続されている。
カソード電極１１４は、ｎ型クラッド層１０４の上に設けられる。カソード電極１１４は、ｎ型クラッド層１０４に接続される。カソード電極１１４は、透光性を有する導電性の部材であり、例えばＩＴＯである。カソード電極１１４は、対向カソード電極９０ｅに接続されている。対向カソード電極９０ｅは、透光性を有する導電性の部材であり、例えばＩＴＯである。
例えば、無機発光体１００を製造する際には、無機発光素子１０２を構成する各層を発光素子基板上に成膜し、発光素子基板を薄膜化して、下面にアノード電極１１０及び反射層１１２を形成した後、方形に切断したものを接続層５０ｆ上に配置する。接続層５０ｆに銀ペーストを用いれば、無機発光素子１０２は一時の圧力に応じて変形し、これに密着して導通する。あるいはまた接続層５０ｆにアノード電極１１０及び反射層１１２などと同じ材料を用いても良く、この場合、無機発光素子１０２を配置した後に加熱すれば、接続層５０ｆを無機発光素子１０２と一体化させることができ、導通がとれる。
表示装置２は、以上のような積層構造となっている。以上の説明では、表示装置２は、無機発光体１００が、下面（アノード電極１１０）で対向アノード電極５０ｅに接続し、上面（カソード電極１１４）で対向カソード電極９０ｅに接続するタイプである。しかし表示装置２は、このタイプに限定されず、無機発光体１００が、上面及び下面のどちらか一方で、対向アノード電極５０ｅ及び対向カソード電極９０ｅに接続されてもよい。図１１は、本実施形態に係る表示装置の他の構成例を示す断面図である。図１１においては、無機発光体１００の上側に、対向アノード電極５０ｅ及び対向カソード電極９０ｅが設けられる。無機発光体１００には、接続部１１６が設けられ、接続部１１６において、無機発光体１００の上側の対向カソード電極９０ｅと、接続層５０ｆとが電気的に接続される。接続部１１６は、導電性の部材であり、モリブデンタングステン合金、若しくはモリブデンタングステン合金とアルミニウムの積層膜などであてよい。また、図１１とは逆に、対向アノード電極５０ｅ及び対向カソード電極９０ｅを無機発光体１００の下側に設けてもよい。
（表示システムの組み立て方法）
次に、表示システム１の組み立て方法について説明する。図１２は、本実施形態に係る表示システムの組み立て方法を説明する図である。図１２のステップＳ１０に示すように、表示システム１を組み立てる際には、基部４に表示装置２を取り付ける。具体的には、基部４の凹部４Ｂ内に、表示装置２を収納する。ステップＳ１０においては、表示装置２には表面層５が取り付けられておらず、基部４にも、表面４Ａを構成する基部表面層４Ｓが取り付けられてない。
基部４に表示装置２を取り付けたら、ステップＳ１２に示すように、表示装置２と基部４とに、表面部Ｓを取り付ける。表面部Ｓは、表面層５が取り付けられていない表示装置２の表面と、基部表面層４Ｓが取り付けられてない基部４の表面と、を覆うシート状の部材である。表面部Ｓは、基部表面層４Ｓと表面層５とが一体として構成された部材である。言い換えれば、表面部Ｓは、基部表面層４Ｓを構成する部分と、表面層５を構成する部分とを含む。表面部Ｓの表面層５を構成する部分は、遮断部６と透過部８とを含む。表面部Ｓは、基部表面層４Ｓを構成する部分の表面４Ａと、表面層５を構成する部分の表面５Ａとが連続して、表面１Ａを構成している。また、表面層５を構成する部分の表面５Ａは、遮断部６の表面６Ａと透過部８の透過面８Ａとを含むため、表面部Ｓは、遮断部６を構成する部分の表面６Ａと、基部表面層４Ｓを構成する部分の表面４Ａとが連続しているといえる。なお、本実施形態においては、基部表面層４Ｓには、透過部８などの開口が設けられない。
ステップＳ１２においては、平面視において、表面層５が取り付けられていない表示装置２に、表面層５を構成する部分が重畳し、基部表面層４Ｓが取り付けられてない基部４に、基部表面層４Ｓが重畳するように、表示装置２と基部４とに、表面部Ｓを取り付ける。そして、表示装置２と基部４とに、表面部Ｓを固定（例えば接着）する。さらに言えば、ステップＳ１２では、平面視において表示装置２の無機発光体１００（画素Ｐｉｘ）に透過部８が重畳するように、表面部Ｓを取り付ける。
表示装置２と基部４とに、表面部Ｓを取り付けることで、ステップＳ１４に示すように、表示システム１の組み立てが完了する。表示システム１は、平面視において表示装置２と表面層５とか重畳して、平面視において表示装置２が設けられる部分の領域が、表面５Ａとなる。そして、表面５Ａのうち、平面視で透過部８と無機発光体１００（画素Ｐｉｘ）とが重畳する領域が、透過面８Ａとなり、透過面８Ａ以外の領域が、表面６Ａとなる。また、表示システム１は、平面視において基部４と基部表面層４Ｓとが重畳し、基部４が設けられる部分の領域が、表面４Ａとなる。
このように、本実施形態においては、基部表面層４Ｓと表面層５とが一体となった表面部Ｓを、表示装置２と基部４とに取付ける。ただし、基部表面層４Ｓと表面層５とを、別体にしてもよい。この場合、平面視において、表示装置２の無機発光体１００（画素Ｐｉｘ）に透過部８が重畳するように、表示装置２に表面層５を取り付ける。そして、基部表面層４Ｓを取り付けた基部４に、表面層５を取り付けた表示装置２を、取り付ける。ただし、基部４に表示装置２を取り付けてから、表示装置２に表面層５を取り付けてもよい。また、表示装置２に表面層５を取り付ける際には、例えば、透明基板に、表面層５を張り付け、表面層５の透過部８と表示装置２の無機発光体１００（画素Ｐｉｘ）とが重畳するように、透明基板を張り付けた表面層５を、表示装置２に貼り付けてもよい。ここでの透明基板は、光Ｌなどの可視光を透過する部材であれば任意の部材であってよく、ガラス製であってもよいし、樹脂製であってもよい。また、基板に、透過部８が形成されていない表面層５（すなわち遮断部６のみの表面層５）を張り付け、金型などで基板と表面層５との両方を一度に打ち抜いて、透過部８を形成しても良い。この場合、光Ｌなどの可視光を透過しない樹脂などの部材を、基板として適用可能である。
（表示システムの見え方）
次に、表示システム１を視認した場合の見え方について説明する。図１３は、無機発光体を消灯している場合の表示システムの外観を示した模式図であり、図１４は、無機発光体を点灯している場合の表示システムの外観を示した模式図である。図１３に示すように、表示装置２の無機発光体１００を消灯している際、より詳しくは表示装置２の全ての無機発光体１００を消灯している際には、無機発光体１００は、光Ｌを発光しない。従って、無機発光体１００を消灯している際に表示システム１を平面視した場合、表示システム１は、表示装置２の表面層５の表面５Ａが視認され、表示装置２の表面５Ａと基部４の表面４Ａとの外観が、表面１Ａとして、連続するように視認される。さらに言えば、表面層５の透過部８は十分に小さく視認され難いため、無機発光体１００を消灯している際には、表示システム１は、表示装置２の遮断部６の表面６Ａの外観と、基部４の表面４Ａの外観とが、連続するように視認される。このように、無機発光体１００を消灯している際には、表面５Ａと表面４Ａとの間の境界が視認されず、表面４Ａと表面５Ａとの区別がつかず、表面４Ａと表面５Ａとが同一の１つの表面１Ａとして視認される。このように、表示システム１は、表示装置２を消灯中には、表示装置２の表面５Ａと基部４の表面４Ａとの区別がつきにくくなり、表示装置２が基部４であると視認されて、表示装置２が目立たなくなる。なお、例えば表示装置２に近づくと、透過部８を介して、無機発光体１００やその周囲の配線が視認される可能性があるが、無機発光体１００やその周囲の配線からの可視光の反射は、偏光板９４によって抑えることができ、視認され難くできる。
一方、図１４に示すように、表示装置２の無機発光体１００を点灯させた場合、無機発光体１００からの光Ｌが、無機発光体１００の方向Ｄｚ１側に対向する透過部８を透過して、表示装置２の外部に向けて照射される。すなわち、無機発光体１００を点灯させた場合、透過面８Ａから、無機発光体１００の光Ｌが出射される。そのため、無機発光体１００を点灯させている際に表示システム１を平面視した場合、表示システム１は、表面層５の方向Ｄｚ１側に、透過面８Ａを透過した無機発光体１００の光Ｌによる画像ＰＩが、視認されて、表面５Ａは画像ＰＩにより隠れる。さらに、画像ＰＩの周りの基部４の表面４Ａも、視認される。すなわち、無機発光体１００を点灯させている際に表示システム１を平面視した場合、表示システム１は、無機発光体１００の光Ｌによって表示される画像ＰＩと、基部４の表面４Ａとが、視認される。無機発光体１００は、サイズが小さく、光Ｌの広がり角度も大きいため、無機発光体１００の消灯時に透過部８が視認されない程度に透過部８を小さくしても、無機発光体１００から発光されて透過部８を通った光Ｌにより、画像ＰＩを適切に表示させることができる。
以上説明したように、本実施形態に係る表示システム１は、基部４と、基部４に取付けられる表示装置２とを備える。表示装置２は、マトリクス状に並ぶ複数の無機発光体１００と、透過部８及び遮断部６を含む表面層５と、を備える。表面層５は、無機発光体１００に対し、無機発光体１００が発光する光Ｌの進行方向側、すなわち方向Ｄｚ１側に設けられる。透過部８は、方向Ｄｚ１側から見て無機発光体１００に重畳するようにマトリクス状に設けられて、無機発光体１００からの光Ｌを透過する。遮断部６は、無機発光体１００からの光Ｌを遮断する。複数の無機発光体１００は、それぞれ表面層５に設けられた複数の透過部８のそれぞれと重畳して設けられる。
本実施形態に係る表示システム１は、無機発光体１００の方向Ｄｚ１側に、透過部８と遮断部６とが設けられて、それぞれの無機発光体１００は、それぞれの透過部８と重畳している。従って、表示システム１は、無機発光体１００の点灯時には、無機発光体１００からの光Ｌを、透過部８を通して外部に出射できるため、画像ＰＩを適切に表示できる。また、無機発光体１００の消灯時には、無機発光体１００からの光Ｌが出射されなくなるため、遮断部６の表面６Ａが視認可能となる。そのため、無機発光体１００の消灯時には、表面層５の表面５Ａ（遮断部６の表面６Ａ）と基部４の表面４Ａとの区別がつきにくくなり、表示装置２が基部４と一体化して視認されて、表示装置２を目立たなくすることができる。特に、表示装置２が大きい場合は、部屋の中などでの表示装置２の威圧感を抑えることができる。
また、表示システム１は、無機発光体１００の点灯時に、透過部８を透過した無機発光体１００からの光Ｌによって表示される画像ＰＩと、基部４の表面４Ａとが視認される。そして、表示システム１は、無機発光体１００の消灯時に、表面層５の表面５Ａと基部４の表面４Ａとが、連続するように視認される。本実施形態に係る表示システム１によると、表示装置２の点灯時には、画像ＰＩが適切に表示され、表示装置２の消灯時には、表面層５の表面５Ａの外観と基部４の表面４Ａの外観とが連続するように視認されるため、表示装置２を目立たなくすることができる。
また、表面層５と、基部４の表面４Ａを構成する基部表面層４Ｓとは、一体の部材であることが好ましい。表面層５と基部表面層４Ｓを一体の部材（表面部Ｓ）とすることで、表面層５の表面５Ａと基部４の表面４Ａとの区別をつき難くして、表示装置２を目立たなくすることができる。
また、表面層５と、基部４の表面４Ａを構成する基部表面層４Ｓとは、別体の部材であってもよい。表面層５と基部表面層４Ｓを別体の部材としても、無機発光体１００の消灯時には遮断部６の表面６Ａが視認可能であるため、表示装置２が基部４と一体化して視認されて、表示装置２を目立たなくすることができる。
また、遮断部６の表面６Ａと基部４の表面４Ａとは、形状、模様、及び色彩の少なくとも１つが、同じとなっている。表面６Ａと表面４Ａとの形状、模様、及び色彩の少なくとも１つが同じとなることで、表面６Ａと表面４Ａとの区別をつき難くして、表示装置２を目立たなくすることができる。なお、遮断部６の表面６Ａと基部４の表面４Ａとは、形状、模様、及び色彩の全てが、同じとなっていてよい。
（変形例）
次に、上述の実施形態の変形例について説明する。図１５は、第１変形例に係る表示システムの模式図である。図１５の第１変形例に示すように、表示システム１は、表示装置２の表面層５の表面５Ａに光ＬＩを照射する照明部９６を備えていてよい。この場合、照明部９６は、図示しない照明制御部に、可視光の光ＬＩの照射が制御される。図１５の（ａ）に示すように、照明部９６は、表示装置２の無機発光体１００が消灯する場合、すなわち表示装置２が画像ＰＩを表示しない場合に、表面層５の表面５Ａに光ＬＩを照射する。なお、照明部９６は、表面層５の表面５Ａと、表面５Ａの周辺の基部４の表面４Ａとに、光ＬＩを照射してよい。一方、図１５の（ｂ）に示すように、照明部９６は、表示装置２の無機発光体１００が点灯する場合、すなわち表示装置２が画像ＰＩを表示する場合に、照明部９６は、光ＬＩの照射を停止する。このように、照明部９６は、無機発光体１００の消灯時に表面５Ａに光を照射し、無機発光体１００の点灯時に表面５Ａへの光の照射を停止する。これにより、画像ＰＩを表示しない際には基部４を明るくしつつ、画像ＰＩを表示する際には、表面４Ａ、５Ａへの光の照射を停止するため、表面４Ａ、５Ａからの可視光の反射が抑えられ、画像ＰＩのコントラスト低減を抑制できる。
また、上述の実施形態では、透過部８が形成された表面層５を表示装置２に取付けるため、表面層５の透過部８と、表示装置２の無機発光体１００（画素Ｐｉｘ）との位置合わせが必要であった。しかし、以下の第２変形例で説明するように、透過部８が形成されない表面層５を表示装置２に取付けた後で、無機発光体１００に重畳するように、透過部８を形成してもよい。以下、具体的に説明する。
図１６は、第２変形例に係る画素を示す模式図である。図１６に示すように、第２変形例に係る表示装置２ａは、１つの画素Ｐｉｘに、第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、第３無機発光体１００Ｂに加えて、紫外線発光部１００ＵＶを設けてよい。紫外線発光部１００ＵＶは、紫外線ＬＵＶを照射する無機発光素体である。１つの画素Ｐｉｘにおいて、紫外線発光部１００ＵＶは、平面視において画素Ｐｉｘの中心に位置するように配置されることが好ましい。すなわち、紫外線発光部１００ＵＶは、平面視において、画素Ｐｉｘの他の無機発光体１００（第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、第３無機発光体１００Ｂ）を頂点とした多角形における中心点の位置に配置されることが好ましい。
図１７は、第２変形例に係る表示装置の構成例を示す断面図である。図１７に示すように、第２変形例に係る表示装置２ａは、対向アノード電極５０ｅａと、接続層５０ｆａと、紫外線発光部１００ＵＶとを備える。対向アノード電極５０ｅａは、絶縁膜４５上に設けられ、絶縁膜４５に設けられた貫通孔を介して駆動トランジスタＤＲＴのドレイン接続配線４３ｄに接続される。対向アノード電極５０ｅａは、例えば対向アノード電極５０ｅａと同じ部材で形成される。接続層５０ｆａは、絶縁膜６６上に設けられ、絶縁膜６６に設けられた貫通孔を介して対向アノード電極５０ｅａに接続される。接続層５０ｆａは、例えば接続層５０ｆと同じ部材で形成される。紫外線発光部１００ＵＶは、接続層５０ｆａ上に設けられる。紫外線発光部１００ＵＶの構成は、紫外線ＬＵＶを発光するための組成以外は、無機発光体１００と同じである。紫外線発光部１００ＵＶのアノード電極１１０ＵＶは、反射層１１２ＵＶ及び接続層５０ｆａを介して、対向アノード電極５０ｅｆに電気的に接続される。紫外線発光部１００ＵＶのカソード電極１１４ＵＶは、対向カソード電極９０ｅに接続される。第２変形例においては、表面層５は、紫外線ＬＵＶの照射により分解する部材（例えば有機膜）で構成されている。表面層５には、乾式のポジ型フォトレジストを用いることができる。
図１８は、第２変形例に係る表示システムの組み立て方法を説明する図である。図１８に示すように、第２変形例においては、ステップＳ１２ａに示すように、表面層５が取り付けられていない表示装置２の表面と、基部表面層４Ｓが取り付けられてない基部４の表面とに、表面部Ｓａを取り付ける。ここでの表面部Ｓａは、表面層５に透過部８が形成されていない以外の点は、上述の実施形態の表面部Ｓと同じ構成である。ステップＳ１４ａに示すように、表面部Ｓａが表示装置２に取付けられた状態では、表示装置２の無機発光体１００（画素Ｐｉｘ）は、表面部Ｓａの表面層５（遮断部６）に覆われている。その後、表示装置２は、制御部により、紫外線発光部１００ＵＶに紫外線ＬＵＶを照射させる。表面層５は、紫外線ＬＵＶが照射された部分が光分解して、紫外線ＬＵＶによって光分解された部分が透過部８となり、紫外線ＬＵＶによって光分解されていない部分が、遮断部６のまま残る。なお、紫外線ＬＵＶを照射した後の表面層５を、溶剤などで洗浄して、紫外線ＬＵＶによって光分解された部分を取り除いて、透過部８としてもよい。紫外線発光部１００ＵＶは、画素Ｐｉｘ内に設けられるため、紫外線発光部１００ＵＶからの紫外線ＬＵＶで形成された透過部８は、平面視において、無機発光体１００（画素Ｐｉｘ）と重畳する。このように、表示装置２ａは、表面層５に透過部８を形成するための紫外線ＬＵＶを発光する紫外線発光部１００ＵＶを設けることで、透過部８と無機発光体１００（画素Ｐｉｘ）との位置合わせが不要となる。なお、紫外線発光部１００ＵＶは、透過部８を形成した後は、点灯されなくてよい。また、第２変形例においても、基部表面層４Ｓと表面層５とを、別体にしてもよい。
また、図１６の例では、紫外線発光部１００ＵＶは、平面視において、画素Ｐｉｘの中心に位置しているが、紫外線発光部１００ＵＶの位置は中心に限られず、任意である。図１９は、第２変形例に係る画素の他の例を示す模式図である。例えば図１９に示すように、紫外線発光部１００ＵＶは、第１無機発光体１００Ｒ、第２無機発光体１００Ｇ、第３無機発光体１００Ｂと共に、それぞれが矩形の４つの頂点の位置に配置されるように、設けられてもよい。この場合、紫外線発光部１００ＵＶは、紫外線ＬＵＶが画素Ｐｉｘの中心線に向かうように、傾斜して表示装置２に取付けられてよい。
また、第２変形例では、透過部８が開口であったが、光Ｌを透過する固体の部材であってもよい。図２０は、第２変形例に係る表示装置の他の構成例を示す断面図である。図２０に示すように、この場合の表示装置２ａは、表面層５の上に、紫外線遮断膜ＵＶＡＦが設けられる。図２０の構成において、表面層５は、有機膜（樹脂膜）に光反応性色素が含まれた構成となっている。有機膜は、可視光を透過する透明な膜である。光反応性色素は、可視光を吸収するように着色された色素であり、紫外線ＬＵＶが照射されると、反応を起こして分解する。光反応性色素には、例えばアゾ系色素を用いることができる。表面層５は、紫外線ＬＵＶが照射されていない状態において、全域において、母材である透明の有機膜が添加剤である光反応性色素で着色されており、可視光を吸収して遮断する。一方、表面層５は、紫外線発光部１００ＵＶからの紫外線ＬＵＶが照射されると、紫外線ＬＵＶが照射された部分の光反応性色素が分解して、光反応性色素が分解した部分が、透明な透過部８となり、紫外線ＬＵＶが照射されていない部分が、光反応性色素が残る遮断部６となる。なお、透過部８は、開口ではなく、透明な有機膜を含んだ固体状の部材となる。
紫外線遮断膜ＵＶＡＦは、紫外線を吸収する膜である。紫外線遮断膜ＵＶＡＦは、外部からの紫外線を吸収して、表面層５に到達することを遮断する。紫外線遮断膜ＵＶＡＦは、表面層５への外部からの紫外線を遮断することで、表面層５の遮断部６の光反応性色素が、外部の紫外線（例えば太陽光に含まれる紫外線成分）によって分解されることを抑制できる。なお、紫外線遮断膜ＵＶＡＦは、表示装置２の外部からの紫外線の表面層５への到達を抑えるものであれば、紫外線を吸収する部材に限られず、例えば、紫外線を反射する部材であってよい。
また、第２変形例では、紫外線発光部１００ＵＶを表示装置２内に設けたが、以下の第３変形例で説明するように、紫外線発光部１００ＵＶｂを表示装置２外に設けてもよい。図２１は、第３変形例に係る表示装置の構成例を示す断面図である。図２１に示すように、第３変形例に係る表示装置２ｂは、第２変形例と異なり、内部に、対向アノード電極５０ｅａ、接続層５０ｆａ、及び紫外線発光部１００ＵＶを設けない。表示装置２ｂは、紫外線ＬＵＶを照射する領域ＡＲには、トランジスタＴｒ、無機発光体１００、各種電極、各種配線、及び紫外線の透過率が低い有機絶縁膜などを配置しない。図２１の例では、領域ＡＲには、基板１０、アンダーコート層２０、絶縁膜２４、２９、３５が設けられている。また、表示装置２ｂは、基板１０の第１面１０ａ上に、光を遮断する遮光層２２を設ける。遮光層２２は、領域ＡＲ以外の領域に配置される。遮光層２２は、紫外線Ｌｕｖを遮断するものであり、例えばモリブデンタングステン合金膜などであってよい。
このような構成において、基板１０の第２面１０ｂ側に、紫外線発光部１００ＵＶｂを配置する。紫外線発光部１００ＵＶｂは、紫外線ＬＵＶを照射可能な装置であれば、任意の構成であってよい。紫外線発光部１００ＵＶｂは、基板１０の第２面１０ｂ側から、平面視での表示装置２ｂの全域に、紫外線ＬＵＶを照射する。紫外線発光部１００ＵＶｂからの紫外線は、領域ＡＲ以外においては、遮光層２２で紫外線ＬＵＶが遮光される。一方、紫外線発光部１００ＵＶｂからの紫外線ＬＵＶは、領域ＡＲにおいては、基板１０、アンダーコート層２０、絶縁膜２４、２９、３５を透過して、表面層５に照射される。表面層５は、紫外線ＬＵＶが照射された部分が分解されて、透過部８となり、紫外線ＬＵＶが照射されていない部分が、遮断部６となる。なお、図２１では、図のレイアウト上、無機発光体１００の上側の表面層５には紫外線ＬＵＶが照射されていないように見えるが、実際には、無機発光体１００の上側の表面層５に紫外線ＬＵＶが照射されるように領域ＡＲの位置を調整して、無機発光体１００の上側を透過部８とする。なお、第３変形例においても、第２変形例の図２０と同様に、紫外線遮断膜ＵＶＡＦを設け、透過部８を透明な部材としてもよい。
また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
１ 表示システム
２ 表示装置
４ 基部
４Ａ 表面
５ 表面層
５Ａ 表面
６ 遮断部
８ 透過部
１００ 無機発光体

Claims (6)

  1. 基部、及び、前記基部に取付けられる表示装置を備え、
    前記表示装置は、
    アレイ基板上にマトリクス状に並ぶ複数の無機発光体と、
    前記無機発光体に対し、前記無機発光体が発光する光の進行方向側に設けられ、光の進行方向側から見て前記無機発光体に重畳するようにマトリクス状に設けられて前記無機発光体からの光を透過する複数の透過部と、前記無機発光体からの光を遮断する遮断部と、を含む表面層と、を備え、
    前記無機発光体は、アノード電極と、カソード電極と、前記アノード電極と前記カソード電極の間に配置された無機発光素子とを備え、
    前記無機発光素子は、ｎ型クラッド層と、ｐ型クラッド層と、前記ｎ型クラッド層と前記ｐ型クラッド層との間に配置された発光層とを備え、
    前記アノード電極は、前記アレイ基板上の対向アノード電極と接続し、前記カソード電極は、前記無機発光体上の対向カソード電極に接続し、
    前記複数の無機発光体は、それぞれ前記表面層に設けられた前記複数の透過部のそれぞれと重畳して設けられ、
    前記透過部の面積は、平面視で、前記遮断部と前記透過部とを含んだ前記表面層の全体の面積に対し、１０％以下である、
    表示システム。
  2. 前記表面層と、前記基部の表面を構成する基部表面層とは、一体の部材である、請求項１に記載の表示システム。
  3. 前記表面層と、前記基部の表面を構成する基部表面層とは、別体の部材である、請求項１に記載の表示システム。
  4. 前記無機発光体の消灯時に前記表面層の表面に光を照射し、前記無機発光体の点灯時に前記表面層の表面への光の照射を停止する照明部をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示システム。
  5. 前記表示装置は、前記表面層に前記透過部を形成するための紫外線を発光する紫外線発光部を、さらに備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表示システム。
  6. 前記遮断部の表面と前記基部の表面とは、形状、模様、及び色彩の少なくとも１つが同じとなっている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示システム。
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