JPH10123980A

JPH10123980A - 表示装置

Info

Publication number: JPH10123980A
Application number: JP8297909A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kurosawa; 比呂史黒沢
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】アドレス光素子からの信号光が確実に光電変
換層へ入射して良質な表示が行える表示装置を提供す
る。【解決手段】有機ＥＬ膜でなるアドレス用発光層１８
を、列電極１５と行電極１９とで挟んでなるアドレス光
素子１２における行電極１９上の、アドレス用発光層１
８の各ドット部分に対応する位置に、微細な集光レンズ
２０を配列させて設ける。この集光レンズ２０により、
有機ＥＬ表示素子１３側の光電変換層２８へ信号光を集
光して入射させることができる。このため、アドレス用
発光層１８の所定ドット部分で発生した信号光を、これ
に対応する光電変換層２８のドット部分へ確実に入射さ
せて、クロストークの発生を抑制することができる。ま
た、微弱な信号光であっても、集光することにより的確
に表示情報を伝達させることが可能となり、表示品質の
良質な表示装置を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来フラットパネルディスプレイとして
自発光表示のキャリア注入型の有機ＥＬ素子が研究され
ている。この有機ＥＬ素子は、一対の電極間に、キャリ
アを注入して電子と正孔との再結合の副次的作用により
発光する発光層を介在させた構成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな有機ＥＬ素子を高時分割駆動を行うとクロストーク
を発生してしまい、表示特性が著しく低いという問題が
あった。この発明が解決しようとする課題は、クロスト
ークを抑制し、選択すべき画素のみが良好にアドレスで
きるには、どのような手段を講じれば良いかという点に
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
各々所定電圧が印加されることにより所定波長域のアド
レス信号光を発生させる発光領域が複数形成されたアド
レス光素子と、前記アドレス光素子の発光領域からのア
ドレス信号光を受光した領域が電荷を発生する光電変換
層を有し、かつ前記光電変換層の電荷が発生された領域
に対応する画素が駆動表示される表示素子と、前記発光
領域で発光したアドレス信号光が前記光電変換層へ向か
うように進行方向を制御する光方向制御手段と、が設け
られたことを特徴としている。

【０００５】請求項１記載の発明においては、アドレス
光素子の発光領域で発生したアドレス信号光が発散光と
して広がりをもって放射されても、光方向制御手段によ
ってアドレス信号光の進行方向を制御することにより、
アドレス光素子からのアドレス信号光の広がりを抑え、
表示素子の光電変換層の所望箇所にアドレス信号光を確
実に照射させることができ、これにより表示素子におい
て高精細な画像表示が可能になる。また、光方向制御手
段によりアドレス信号光が対応する箇所の光電変換層に
確実に入射されるため、アドレス光素子の発光部分から
表示素子の光電変換層までの距離の設定において自由度
が増し、表示装置の作成を容易にすることが可能とな
る。

【０００６】請求項２記載の発明は、前記光方向制御手
段は、前記発光領域で発光したアドレス信号光を前記表
示素子の各画素に対応する前記光電変換層に集光させる
微小レンズを配列形成してなることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、前記光方向制御手段は、前記ア
ドレス光素子の各発光領域に対応して前記アドレス光素
子に一体に形成されていることを特徴としている。

【０００７】請求項２記載の発明においては、光方向制
御手段が、発光領域で発光したアドレス信号光を表示素
子の各画素に対応する光電変換層に集光させる微小レン
ズを配列形成した構造であるため、アドレス光素子から
のアドレス信号光を表示素子の光電変換層の所望箇所に
確実に集光させることができ、より一層、高精細な表示
画像を得ることができる。しかも、請求項３記載の発明
のように、光方向制御手段が、アドレス光素子の各発光
領域に対応してアドレス光素子に一体に形成されていれ
ば、装置全体の薄型化を図ることができる。

【０００８】請求項５記載の発明は、前記アドレス光素
子の前記発光領域から、可視光の波長域を除く所定波長
域の光からなるアドレス信号光を発光し、かつ前記光電
変換層は前記所定波長域の光の入射によって電荷を発生
することを特徴としている。請求項５記載の発明におい
ては、アドレス信号光が可視光の波長域を除く所定波長
域の光からなるため、可視光波長域にある表示素子の表
示用光に用いられる光によって、光電変換層が励起され
ることが防止でき、表示素子の誤動作が発生するのを防
ぐことができ鮮明な表示画像を得ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る表示装置の
詳細を図面に示す各実施形態に基づいて説明する。（実施形態１）図１はこの発明に係る表示装置の概略を
示す断面説明図である。この実施形態は、アドレス信号
光を発生させるアドレス光素子と、表示用光をＥＬ発光
する表示素子とを備えた表示装置に本発明を適用したも
のである。図中１１は表示装置であり、この表示装置１
１は、アドレス光素子１２と、表示素子としての有機Ｅ
Ｌ表示素子１３と、を接合して大略構成されている。

【００１０】本実施形態の表示装置１１の構成をアドレ
ス光素子１２側と有機ＥＬ表示素子１３側とに別けて説
明する。まず、アドレス光素子１２は、図１に示すよう
に、ガラスあるいは高分子フィルムでなるアドレス基板
１４の上面に、複数の列電極１５が、列方向に沿って、
互いに平行をなし、かつ等間隔に配列するように形成さ
れている。この列電極１５は、約２５０Å〜１０００Å
の膜厚でカソードとして機能するものであり、後記する
アノードとしての行電極１９に対して仕事関数が低い物
性を有し、例えばＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＭｇＩｎ−Ａｌ
などの合金材料や、ｎ型アモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）、ｎ型シリコンカーバイドなどを用いることができ
る。そして、これら列電極１５およびアドレス基板１４
の上には、トリス（８−キノリレート）アルミニウム錯
体（以下、Ａｌｑ３という）からなる電子輸送性の第１
有機膜１６が約５００Åの膜厚で形成され、この第１有
機膜１６の上に、ポリビニルカルバール（以下、ＰＶＣ
ｚという）と、2,5−ビス（１−ナフチル）−オキサジ
アゾール（以下、ＢＮＤという）とを混合してなる正孔
輸送性の第２有機膜１７が約１０００Åの膜厚に形成さ
れている。これら第１有機膜１６と第２有機膜１７とで
アドレス用発光層１８が構成されている。このアドレス
用発光層１８は、電界が印加されることにより、アドレ
ス信号光として紫外光を発生させる。次に、第２有機膜
１７の上には、アノード電極としての複数の行電極１９
が、行方向に沿って、互いに平行をなし、かつ等間隔に
配列するように形成されている。すなわち、これら行電
極１９は、アドレス用発光層１８を介して上記した列電
極１５と直交するように配置・形成されている。

【００１１】ここで、本実施形態の特徴である、光方向
制御手段としての微小な集光レンズについて説明する。
行電極１９の上には、行電極１９と列電極１５とがアド
レス用発光層１８を介して重なる個々の発光領域（ドッ
ト部分）のそれぞれに対応するように、光方向制御手段
としての集光レンズ２０が形成されている。この集光レ
ンズ２０は、アドレス用発光層１８の所定ドット部分で
発生したアドレス信号光を、この所定ドット部分に対応
する、後記する光電変換層のドット部分へ、集光して入
射させるようなレンズ径と焦点距離とに設定されてい
る。この集光レンズ２０は、透明性を有する無機系絶縁
膜や、透明性および耐熱性を有する合成樹脂材料などを
用いて形成することができる。

【００１２】なお、アドレス光素子１２の他の構成は、
列電極１５の引き出し部１５Ａの表面に、酸化されにく
い材料でメッキ層２１が形成され、このメッキ層２１を
含む列電極１５の端部および行電極１９の端部（図示省
略する）が露出するように全体に保護膜２２が形成され
ている。

【００１３】次に、有機ＥＬ表示素子１３の構成を以下
に説明する。有機ＥＬ表示素子１３は、ガラスあるいは
高分子フィルムでなる表示基板２３の下面の表示領域全
面に亙って表示用面電極２４が形成されている。なお、
この表示用面電極２４は、透明性を有し、アノードとし
ての機能を有するものであり、例えばＩＴＯなどの材料
を用いて形成することができる。これら表示用面電極２
４の下面には、表示領域全体に亙って第３有機膜２５が
形成されている。この第３有機膜２５は、ＰＶＣｚとＢ
ＮＤと白色発光材料とが混合されたものであり、正孔輸
送性を有する。この第３有機膜２５の下面には、Ａｌｑ
３でなる電子輸送性の第４有機膜２６が形成されてい
る。これら第３有機膜２５と第４有機膜２６は、表示用
発光層２７を構成している。そして、この第４有機膜２
６の下面には、全面に亙って光電変換層２８が形成され
ている。この光電変換層２８は、アドレス光素子１２側
から出射される紫外光を受けた部分のみに電荷を発生さ
せるものであり、例えば酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いて形
成する。この光電変換層２８の下面には、アドレス信号
光を透過し得る程度に薄い膜厚のカソード材料でなる表
示用行電極２９が形成されている。この表示用行電極２
９は、行方向に沿って、かつ互いに平行をなすように等
間隔に形成されており、上記したアドレス光素子１２側
の行電極１９と対向するように行電極１９と同数だけ形
成されている。さらに、表示用面電極２４と表示用行電
極２９の端部を除いて、表示基板２３の下面に形成され
た構造が、保護膜３０で覆われている。

【００１４】本実施形態の表示装置１１は、上記したア
ドレス光素子１２と有機ＥＬ表示素子１３とを、図１に
示すように、互いの保護膜２２、３０を一体的に接合す
ることにより構成されている。

【００１５】ここで、本実施形態の表示装置１１の作用
・動作について説明する。まず、アドレス光素子１２に
おいて、線順次走査により選択された列電極１５と行電
極１９との間に電圧が印加されると、所定の発光領域の
アドレス用発光層１８から信号光としての紫外光が発生
する。アドレス用発光層１８で発生した信号光は、行電
極１９、集光レンズ２０、保護膜２２、３０および表示
用行電極２９を通過して光電変換層２８に入射する。ア
ドレス用発光層から出射された信号光は、集光レンズ２
０を通過することにより集光されて光電変換層２８に入
射するため、駆動されたアドレス用発光層１８のドット
部分に対応する光電変換層２８のドット部分に電荷を確
実に発生させることができる。また、アドレス用発光層
１８の所定のドット部分から出射された信号光が対応す
るドット部分の光電変換層２８のみに入射させることが
できるため、クロストークが発生するのを防止すること
ができる。

【００１６】そして、信号光が入射した所定ドット部分
の光電変換層２８は、電荷が発生するため、表示用行電
極２９と導通可能となる。これによって、表示用面電極
２４と表示用行電極２９との間に印加されていた電位
は、第３有機膜２５と第４有機膜２６とでなる表示用発
光層２７の所定のドット部分に印加されることとなる。
なお、駆動電極間には、直流駆動電圧、パルス電圧、交
流電圧などを用いることができる。この結果、有機ＥＬ
表示素子１３の所定ドット部分で表示用光としての可視
光が発生する。上記したように、光電変換層２８は紫外
領域の所定波長域の光のみによって励起されるものであ
るため、可視光が入射することにより誤動作を起こすこ
とを防止することができる。なお、有機ＥＬ表示素子１
３の階調表示は、表示用行電極２９に印加する電圧を制
御することや、信号光の出力を制御することなどにより
行うことができる。

【００１７】本実施形態においては、アドレス光素子１
２の各ドット部分ごとに集光レンズ２０を行電極１９に
一体的に設けた構成であるため、信号光が隣接するドッ
ト部分の光電変換層２８へ入射するのを抑制することが
できる。このため、クロストークの発生を抑えて確実な
表示駆動を行うことができ、表示品質の良好な表示装置
１１とすることができる。また、アドレス光素子１２に
おける発光量が小さくても、集光レンズ２０が光を収束
させるため、光電変換層２８を十分に励起させることが
できる。このため、表示装置１１全体の消費電力を低減
させることが可能となる。

【００１８】（実施形態２）図２は、本発明に係る表示
装置の実施形態２を示す断面説明図である。本実施形態
独特の構成は、アドレス光素子１２の行電極１９の直上
に集光レンズ２０を設けずに、光方向制御手段として保
護膜２２をレンズ形状に加工したものを用いる構成であ
る。すなわち、図２に示すように、アドレス光素子１２
側の保護膜２２と有機ＥＬ表示素子１３の保護膜３０と
の界面における、アドレス光素子１２の各ドット部分に
対応する部分が有機ＥＬ表示素子１３側に膨出し、保護
膜２２の対応部分が凸レンズ状の集光レンズ部２２Ａと
なるように形成されている。ここで、保護膜２２の屈折
率は、保護膜３０の屈折率より高くなるように設定され
ており、アドレス用発光層１８から集光レンズ部２２Ａ
へ入射した信号光を有機ＥＬ表示素子１３側で集光させ
る機能を果たしている。なお、本実施形態における他の
構成は、上記した実施形態１と同様であるため説明を省
略する。

【００１９】本実施形態においては、保護膜２２を凸レ
ンズ状に加工するだけでよいため、別途成膜工程やエッ
チング工程を要しない点で製造が容易となり、光の透過
性を向上することができる。

【００２０】（実施形態３）図３は、本発明に係る表示
装置の実施形態３を示す断面説明図である。本実施形態
の特徴は、光方向制御手段としての集光レンズを行電極
が兼ねる構成を有することである。すなわち、図３に示
すように、本実施形態においては、アドレス光素子１２
の行電極として、信号光を透過するＩＴＯで断面略半円
状となるように形成された集光行電極１９Ａが設けれて
いる。なお、本実施形態においては、アドレス用発光層
１８の各ドット部分に対応する個々のレンズを形成する
のではなく、行方向に沿って断面が同一形状となるよう
に形成している。本実施形態における他の構成は、上記
した実施形態１と同様であるため説明を省略する。

【００２１】本実施形態においては、集光行電極１９Ａ
が集光レンズを兼ねる構成であるため、アドレス光素子
１２に一体的に形成できるとともに、アドレス光素子１
２を薄型化することができる。

【００２２】（実施形態４）図４は、本発明に係る表示
装置の実施形態４を示す断面説明図である。本実施形態
の構成を同図を用いて説明する。同図に示すように、本
実施形態の表示装置１１は、１枚の基板３１の上に形成
されている。まず、基板３１上には、複数の列電極３２
が、列方向に沿って、互いに平行をなし、かつ等間隔に
配列するように形成されている。この列電極３２は、ア
ノード電極として機能するものであり、後記するカソー
ド電極としての行電極に対して仕事関数が高い物性を有
するＩＴＯを用いることができる。そして、これら列電
極３２および基板３１の上には、ＰＶＣｚと、ＢＮＤと
を混合してなる正孔輸送性の第１有機膜３３が約１００
０Åの膜厚に形成されている。この第１有機膜３３の上
には、Ａｌｑ３でなる電子輸送性の第２有機膜３４が約
５００Åの膜厚で形成され、これら第１有機膜３３と第
２有機膜３４とでアドレス用発光層３５が構成されてい
る。このアドレス用発光層３５は、電界が印加されるこ
とにより、アドレス信号光として紫外光を発生させる。
次に、第２有機膜３４の上には、カソード電極としての
複数の行電極３６が、行方向に沿って、互いに平行をな
し、かつ等間隔に配列するように形成されている。すな
わち、これら行電極３６は、アドレス用発光層３５を介
して上記した列電極３２と直交するように配置・形成さ
れている。そして、これらの上には、透明な保護膜３７
が形成されている。この保護膜３７の上面には、アドレ
ス用発光層３５のドット部分に対応するそれぞれの位置
に断面略半円状の凹部３７Ａが形成されている。そし
て、この保護膜３７の上には、保護膜３７より光屈折率
の大きい透明絶縁膜３８が平坦になるように形成されて
いる。ここで、透明絶縁膜３８は光屈折率が保護膜３７
より大きいため、保護膜３７の凹部３７Ａを埋め込んだ
部分は凸レンズとしての機能を有し、集光レンズ部３８
Ａとなる。このようにして、アドレス光素子１２が構成
されている。

【００２３】次に、アドレス光素子１２の上に一体的に
設けられる有機ＥＬ表示素子１３の構成を説明する。ま
ず、透明絶縁膜３８の上に表示用行電極３９が、上記し
たアドレス光素子１２側の行電極３６と対向して平行を
なすように、行電極３６と同じ本数だけ形成されてい
る。この表示用行電極３９は、ＩＴＯで形成され、アノ
ードとして機能する。この表示用電極３９および透明絶
縁膜３８の上を覆うように、光電変換層４０が形成され
ている。この光電変換層４０の材料としては、紫外光に
よって励起される例えばＺｎＯを用いることができる。
そして、光電変換層４０の上には、ＰＶＣｚとＢＮＤと
白色発光材料とを混合してなる第３有機膜４１が形成さ
れている。また、第３有機膜４１の上には、Ａｌｑ３で
なる第４有機膜４２が形成されている。これら第３有機
膜４１と第４有機膜４２とで、表示用発光層４３が構成
されている。さらに、第４有機膜４２の上には、全面に
カソードとしての表示用面電極４４が形成されている。
この表示用面電極４４は、可視光に対して透明性を有す
るカソード材料で形成され、この表示用電極４４の端縁
の一部から基板３１の端縁に向けて引き出し電極４４Ａ
が形成されている。さらに、この引き出し電極４４Ａの
端部は、表面に酸化されにくい材料でメッキ層４５が形
成されている。そして、最後に、表面に保護膜４６が形
成されて、有機ＥＬ表示素子１３が構成されている。な
お、メッキ層４５は、この保護膜４６から露出するよう
になっている。

【００２４】以上、アドレス光素子１２の上に、有機Ｅ
Ｌ表示素子１３が一体的に設けられてなる表示装置１１
の構成を説明した。次に、この表示装置１１の作用・動
作について説明する。まず、アドレス光素子１２におい
て、線順次走査により選択された列電極３２と行電極３
６との間に電圧が印加されると、アドレス用発光層３５
から信号光としての紫外光が発生する。アドレス用発光
層３５で発生した信号光は、行電極３６、保護膜３７、
集光レンズ部３８Ａ、透明絶縁膜３８、および表示用行
電極３９を通過して光電変換層４０に入射する。アドレ
ス用発光層３５から出射された信号光は、集光レンズ部
３８Ａを通過することにより集光されて光電変換層４０
に入射するため、駆動されたアドレス用発光層３５のド
ット部分に対応する光電変換層４０のドット部分に電荷
を確実に発生させることができる。また、アドレス用発
光層３５の所定のドット部分から出射された信号光が、
これに対応するドット部分の光電変換層４０のみに入射
させることができるため、クロストークが発生するのを
防止することができる。

【００２５】そして、信号光が入射した所定ドット部分
の光電変換層４０は、電荷が発生するため、表示用行電
極３９と導通可能となる。これによって、表示用面電極
４４と表示用行電極３９との間に印加されていた電位
は、第３有機膜４１と第４有機膜４２とでなる表示用発
光層４３の所定のドット部分に印加されることとなる。
なお、本実施形態においても駆動電極間には、直流駆動
電圧、パルス電圧、交流電圧などを用いることができ
る。この結果、有機ＥＬ表示素子１３の所定ドット部分
で表示用光としての可視光（白色光）が発生する。上記
したように、光電変換層４０は紫外領域の所定波長域の
光のみによって励起されるものであるため、可視光が入
射することにより誤動作を起こすことを防止することが
できる。なお、有機ＥＬ表示素子１３の階調表示は、表
示用行電極３９に印加する電圧を制御することや、信号
光の出力を制御することなどにより行うことができる。

【００２６】本実施形態においては、アドレス光素子１
２の各ドット部分ごとに対応する集光レンズ部３８Ａが
一体的に設けられた構成であるため、信号光が隣接する
ドット部分の光電変換層４０へ入射するのを抑制するこ
とができる。このため、クロストークの発生を抑えて確
実な表示駆動を行うことができ、表示品質の良好な表示
装置１１とすることができる。

【００２７】（実施形態５）図５は、本発明に係る表示
装置の実施形態５を示す断面説明図である。本実施形態
は、アドレス光素子と液晶表示素子とを一体的に設けて
なる表示装置に本発明を適用したものである。同図に示
すように、本実施形態の表示装置１１は、透明なガラス
でなる後基板５１に、アドレス光素子１２と、液晶表示
素子５２の一部を一体的に形成したことを特徴としてい
る。まず、後基板５１の上面（前面）の表示領域に、複
数の列電極５３が、列方向に沿って、互いに平行をな
し、かつ等間隔に配列するように形成されている。この
列電極５３は、約２５０Å〜１０００Åの膜厚でカソー
ドとして機能するものであり、後記するアノードとして
の行電極に対して仕事関数が低い物性を有し、例えばＭ
ｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＭｇＩｎ−Ａｌなどの合金材料や、
ｎ型アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、ｎ型シリコン
カーバイドなどを用いることができる。なお、この列電
極５３は、後記するバックライトシステム７５からの光
を透過し得るように、約２５０Å〜１０００Åの薄い膜
厚に設定されている。そして、これら列電極５３および
後基板５１の上（前面）には、Ａｌｑ３でなる電子輸送
性の第１有機膜５４が約５００Åの膜厚で形成され、こ
の第１有機膜５４の上（前面）に、ＰＶＣｚとＢＮＤと
を混合してなる正孔輸送性の第２有機膜５５が約１００
０Åの膜厚に形成されている。これら第１有機膜５４と
第２有機膜５５とでアドレス用発光層５６が構成されて
いる。このアドレス用発光層５６は、電界が印加される
ことにより、アドレス信号光として紫外光を発生させ
る。また、第２有機膜５５の上（前面）には、アノード
としての複数の行電極５７が、行方向に沿って、互いに
平行をなし、かつ等間隔に配列するように形成されてい
る。すなわち、これら行電極５７は、アドレス用発光層
５６を介して上記した列電極５３と直交するように配置
・形成されている。さらに、行電極５７およびアドレス
用発光層５６を覆うように透明な保護膜５８が形成され
ている。この保護膜５８は、例えば有機絶縁材料をスピ
ンコーティングして、その上面（前面）が平坦になるよ
うに形成されている。このようにしてアドレス光素子１
２が形成されている。

【００２８】さらに、保護膜５８の上面（前面）には、
アドレス用発光層５６のそれぞれのドット部分に対応す
る位置に断面略半円状の集光レンズ５９が配列するよう
に形成されている。集光レンズ５９および保護膜５８の
上には、透明絶縁膜６０が成膜されている。

【００２９】そして、透明絶縁膜６０の上には、表示領
域全面に亙って１枚の後駆動電極６１が、透明なＩＴＯ
で形成されている。また、後駆動電極６１の上には、表
示領域全面に亙って１枚の光電変換層６２がＺｎＯで形
成されている。さらに、これらの構造の上には、後配向
膜６３が形成されている。一方、後基板５１の下面に
は、後偏光板６４、紫外光吸収フィルタ６５が配置され
ている。以上に説明した構造は、液晶表示素子５２の構
成の一部を含む後基板５１側の構成である。

【００３０】次に、図５に示す透明な前基板６６側に設
けられた構成について説明する。同図に示すように、前
基板６６の下面の表示領域には、カラーフィルタ６７が
設けられている。また、カラーフィルタ６７の下面およ
び側面は、保護膜６８で覆われている。さらに、保護膜
６８および前基板６６の下面を覆うように、透明なＩＴ
Ｏでなる１枚の前駆動電極６９が形成されている。前駆
動電極６９の下面には、前配向膜７０が形成されてい
る。

【００３１】また、後基板５１側と前基板６６側とは、
後配向膜６３と前配向膜７０とが対向するように配置さ
れ、両配向膜間に図示しないスペーサを介在するととも
に、両配向膜の周縁に周回して設けられたシール材７１
で、後基板５１と前基板６６との間に間隙が形成されて
いる。そして、これら両基板間の間隙に例えばツイスト
ネマティック（ＴＮ）型の液晶７２が封止されている。
一方、前基板６６の上面（前面）の表示領域には、順
次、前偏光板７３、紫外光吸収フィルタ７４が積層され
ている。

【００３２】そして、後基板５１の下方（後方）には、
バックライトシステム７５が配置されている。このバッ
クライトシステム７５は、光源７５Ａと導光板７５Ｂと
を備えた構成である。このようにして、本実施形態の表
示装置１１は、構成されている。

【００３３】次に、本実施形態の表示装置１１における
作用・動作について説明する。アドレス光素子１２にお
いて、線順次走査により選択された列電極５３と行電極
５７との間に電圧が印加されると、アドレス用発光層５
６から信号光としての紫外光が発生する。アドレス用発
光層５６で発生した信号光は、行電極５７、保護膜５
８、集光レンズ５９、透明絶縁膜６０後駆動電極６１を
通過して光電変換層６２に入射する。アドレス用発光層
５６から出射された信号光は、集光レンズ５９を通過す
ることにより集光されて光電変換層６２に入射するた
め、駆動されたアドレス用発光層５６のドット部分に対
応する光電変換層６２のドット部分に電荷を確実に発生
させることができる。また、アドレス用発光層５６の所
定のドット部分から出射された信号光が対応するドット
部分の光電変換層６２のみに入射させることができるた
め、クロストークが発生するのを防止することができ
る。

【００３４】本実施形態においては、アドレス光素子１
２のアドレス用発光層５６の所定ドット部分で発生した
信号光を集光レンズ５９で集光させるため、光電変換層
６２へ信号光を確実に入射させることができる。このた
め、液晶表示素子５２の表示駆動に際して、クロストー
クが発生するのを抑制することができる。また、アドレ
ス光素子１２における発光量が小さくても、集光レンズ
５９が光を収束させるため、光電変換層６２を十分に励
起させることができる。このため、表示装置１１全体の
消費電力を低減させることが可能となる。さらに、光電
変換層６２の所定ドット部分に信号光が入射して電荷が
発生すると、その部分の光電変換層６２は後駆動電極６
１の影響によりインピーダンスが変化して前駆動電極６
９との間の液晶７２を所定の配向状態に駆動して表示状
態または非表示状態にする。この状態でバックライトシ
ステム７５から光が照射されると、液晶の状態に応じた
表示を行うことができる。なお、本実施形態の表示装置
１１では、バックライトシステム７５からの光に紫外光
成分が含まれている場合でも紫外光吸収フィルタ６５が
配置されているため、光電変換層６２にバックライトシ
ステム７５側から紫外光が入射して誤動作を引き起こす
ことを防止できる。加えて、前基板６６の前面にも紫外
光吸収フィルタ７４が配置されているため、外光の紫外
光成分を遮断して光電変換層６２の誤動作を防止するこ
とができる。

【００３５】（実施形態６）図６は、本発明に係る表示
装置の実施形態６を示す断面説明図である。本実施形態
の表示装置１１は、アドレス光素子１２と液晶表示素子
５２を別々に作成した後に一体化したものである。以下
に、本実施形態の表示素子１１の構成を説明する。最初
に、アドレス光素子１２の構成を説明する。ガラスある
いは高分子フィルムでなるアドレス基板１４の上面に、
複数の列電極１５が、列方向に沿って、互いに平行をな
し、かつ等間隔に配列するように形成されている。この
列電極１５は、カソードとして機能するものであり、後
記するアノードとしての行電極に対して仕事関数が低い
物性を有し、例えばＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＭｇＩｎ−Ａ
ｌなどの合金材料や、ｎ型アモルファスシリコン（ａ−
Ｓｉ）、ｎ型シリコンカーバイドなどを用いることがで
きる。なお、この列電極１５は、後記するバックライト
システム７５からの光を透過し得る程度の膜厚、例えば
約２５０Å〜１０００Å程度に設定されている。そし
て、これら列電極１５およびアドレス基板１４の上に
は、Ａｌｑ３でなる電子輸送性の第１有機膜１６が約５
００Åの膜厚で形成され、この第１有機膜１６の上に、
ＰＶＣｚとＢＮＤとを混合してなる正孔輸送性の第２有
機膜１７が約１０００Åの膜厚に形成されている。これ
ら第１有機膜１６と第２有機膜１７とでアドレス用発光
層１８が構成されている。このアドレス用発光層１８
は、電界が印加されることにより、アドレス信号光とし
て紫外光を発生させる。次に、第２有機膜１７の上に
は、アノードとしての、ＩＴＯでなる、複数の行電極１
９が、行方向に沿って、互いに平行をなし、かつ等間隔
に配列するように形成されている。すなわち、これら行
電極１９は、アドレス用発光層１８を介して上記した列
電極１５と直交するように配置・形成されている。

【００３６】ここで、本実施形態の特徴である、光方向
制御手段としての微小な集光レンズ２０について説明す
る。行電極１９の上には、行電極１９と列電極１５とが
アドレス用発光層１８を介して重なる部分（ドット部
分）のそれぞれに対応するように、集光レンズ２０が形
成されている。この集光レンズ２０は、アドレス用発光
層１８の所定ドット部分で発生したアドレス信号光を、
この所定ドット部分に対応する、後記する光電変換層の
ドット部分へ、集光させてかつ入射させるようなレンズ
径と焦点距離とに設定されている。この集光レンズ２０
は、透明性を有する陽極酸化膜などの無機系絶縁膜や、
透明性および耐熱性を有する合成樹脂材料などを用いて
形成することができる。なお、アドレス光素子１２の他
の構成は、列電極１５の引き出し部１５Ａの表面に、酸
化されにくい材料でメッキ層２１が形成され、このメッ
キ層２１を含む列電極１５の端部および行電極１９の端
部（図示省略する）が露出するように全体に保護膜２２
が形成されている。

【００３７】また、アドレス基板１４の下面には、液晶
表示素子５２の一部である後偏光板６４が配置されてい
る。さらに、この後偏光板６４の下面には、紫外光フィ
ルタ６５が配置されている。

【００３８】次に、液晶表示素子５２の構成について説
明する。図６に示すように、液晶表示素子５２は、後基
板５１と前基板６６との間に例えばＴＮ型の液晶７２を
封止して大略構成されている。まず、液晶表示素子５２
の後基板５１側の構成は、後基板５１上面の表示領域全
面に亙って１枚の後駆動電極６１が、透明なＩＴＯで形
成されている。また、後駆動電極６１の上には、表示領
域全面に亙って１枚の光電変換層６２がＺｎＯで形成さ
れている。さらに、これらの構造の上には、後配向膜６
３が形成されている。以上に説明した構造は、液晶表示
素子５２の後基板５１側の構成である。

【００３９】次に、液晶表示素子５２の前基板６６側の
構成について説明する。図６に示すように、前基板６６
の下面の表示領域には、カラーフィルタ６７が設けられ
ている。また、カラーフィルタ６７の下面および側面
は、保護膜６８で覆われている。さらに、保護膜６８お
よび前基板６６の下面を覆うように、透明なＩＴＯでな
る１枚の前駆動電極６９が形成されている。そして、前
駆動電極６９の下面には、前配向膜７０が形成されてい
る。一方、前基板６６の上面（前面）の表示領域には、
順次、前偏光板７３、紫外光吸収フィルタ７４が積層し
て配置されている。

【００４０】このような構成の後基板５１側と前基板６
６側とは、後配向膜６３と前配向膜７０とが対向するよ
うに配置され、両配向膜間に図示しないスペーサを介在
するとともに、両配向膜の周縁に周回して設けられたシ
ール材７１で、後基板５１と前基板６６との間に間隙が
形成されている。そして、これら両基板間の間隙に液晶
７２が封止されている。このような構成の液晶表示素子
５２の後基板５１と、上記したアドレス光素子１２の保
護膜２２と、は透明な接着剤で張り付けられて一体的に
設けられている。さらに、アドレス基板１４の下方（後
方）には、バックライトシステム７５が配置されてい
る。このバックライトシステム７５は、光源７５Ａと導
光板７５Ｂとを備えた構成である。このようにして、本
実施形態の表示装置１１は、構成されている。

【００４１】本実施形態の表示装置１１においても、行
電極１９上の、アドレス用発光層１８のそれぞれのドッ
ト部分に対応する位置に集光レンズ２０が配置されてい
るため、上記実施形態５と同様にそれぞれのドット部分
で発生した信号光を集光して光電変換層６２へ導くこと
ができる。このため、クロストークの発生を抑制して品
質の高い表示を行うことができる。

【００４２】以上、実施形態１〜６について説明した
が、本発明はこれらに限定されることなく各種の設計変
更が可能である。例えば、上記各実施形態においては、
光方向制御手段として集光レンズを用いたが、導光性を
有する光ファイバなどを用いて光の方向を制御しても勿
論よい。

【００４３】上記実施形態１〜４においては、正孔輸送
性の有機膜と電子輸送性の有機膜とを接合した構成とし
たが、電界発光を起こす材料であれば、これに限定され
るものではない。

【００４４】上記各実施形態においては、アドレス信号
光として紫外光を用いたが、表示光と峻別できる波長域
の光であればこれに限定されるものではない。

【００４５】上記した実施形態５および実施形態６にお
いては、液晶表示素子のモードとしてＴＮ液晶モードを
用いたが、強誘電性液晶（ＦＣＬ）モード、反強誘電性
液晶（ＡＦＣＬ）モード、高分子分散型液晶（ＰＤＬ
Ｃ）モード、相転移（ＰＣ）モードなどあらゆる液晶モ
ードを適用することができる。また、これらの液晶モー
ドに応じて、偏光板、位相差板、配向膜などを適宜設定
すればよい。例えばＰＤＬＣ液晶モードでは、偏光板や
配向膜を必要としない。

【００４６】上記した実施形態５および実施形態６にお
いては、透過型の液晶表示素子としたが、反射型の液晶
表示素子としても勿論よい。この場合、バックライトシ
ステムが不要となる。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、アドレス光素子からのアドレス信号光の広
がりを抑えて、表示素子の光電変換層へ確実に入射させ
ることによって、高精細な画像を表示できる表示装置を
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示装置の実施形態１を示す断面
説明図。

【図２】本発明に係る表示装置の実施形態２を示す断面
説明図。

【図３】本発明に係る表示装置の実施形態３を示す断面
説明図。

【図４】本発明に係る表示装置の実施形態４を示す断面
説明図。

【図５】本発明に係る表示装置の実施形態５を示す断面
説明図。

【図６】本発明に係る表示装置の実施形態６を示す断面
説明図。

【符号の説明】

１１表示装置１２アドレス光素子１３有機ＥＬ表示素子１５列電極１６第１有機膜１７第２有機膜１８アドレス用発光層１９行電極１９Ａ集光行電極２０集光レンズ２２Ａ集光レンズ部２４表示用面電極２５第３有機膜２６第４有機膜２７表示用発光層２８光電変換層２９表示用行電極３８Ａ集光レンズ部５９集光レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々所定電圧が印加されることにより所
定波長域のアドレス信号光を発生させる発光領域が複数
形成されたアドレス光素子と、前記アドレス光素子の発光領域からのアドレス信号光を
受光した領域が電荷を発生する光電変換層を有し、かつ
前記光電変換層の電荷が発生された領域に対応する画素
が駆動表示される表示素子と、前記発光領域で発光したアドレス信号光が前記光電変換
層へ向かうように進行方向を制御する光方向制御手段
と、が設けられたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記光方向制御手段は、前記発光領域で
発光したアドレス信号光を前記表示素子の各画素に対応
する前記光電変換層に集光させる微小レンズを配列形成
してなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】前記光方向制御手段は、前記アドレス光
素子の各発光領域に対応して前記アドレス光素子に一体
に形成されていることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の表示装置。
【請求項４】前記表示素子は、対向する電極間に電子
や正孔の移動または再結合によって発光する発光層を有
する有機エレクトロルミネッセンス表示素子であること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示装
置。
【請求項５】前記アドレス光素子の前記発光領域は、
可視光の波長域を除く所定波長域の光からなるアドレス
信号光を発光し、かつ前記光電変換層は前記所定波長域
の光の入射により電荷を発生すること特徴とする請求項
１〜４のいずれかに記載の表示装置。