JPS6232419A - 表示装置 - Google Patents
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- JPS6232419A JPS6232419A JP17207985A JP17207985A JPS6232419A JP S6232419 A JPS6232419 A JP S6232419A JP 17207985 A JP17207985 A JP 17207985A JP 17207985 A JP17207985 A JP 17207985A JP S6232419 A JPS6232419 A JP S6232419A
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- Japan
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- optical waveguide
- refractive index
- electric field
- light
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、光導波路による表示装置に関するものである
。
。
従来、光導波路内の伝搬光を中途部で外部へ射出するた
めには、例えば特開昭５４−１４２０８９号公報、特開
昭５９−１４８０３０号公報に示されているように、電
界による屈折率変更手段を設け、電気光学効果（ポッケ
ルス効果、カー効果によって）光導波路の外部領域の屈
折率を変えて、伝搬光の進行方向を変える手段があった
。
めには、例えば特開昭５４−１４２０８９号公報、特開
昭５９−１４８０３０号公報に示されているように、電
界による屈折率変更手段を設け、電気光学効果（ポッケ
ルス効果、カー効果によって）光導波路の外部領域の屈
折率を変えて、伝搬光の進行方向を変える手段があった
。
（解決しようとする問題点）
しかし従来例の電気光学効果（ポッケルス効果、カー効
ｒＪ！＞を利用したものでは、電界による屈折率変化量
が小さいため伝搬光の利用効率は低く、充分な輝度、コ
ントラストが得られなかった。
ｒＪ！＞を利用したものでは、電界による屈折率変化量
が小さいため伝搬光の利用効率は低く、充分な輝度、コ
ントラストが得られなかった。
本発明は叙述の事情に鑑みてなされたものであって、電
気光学効果を有する電気光学部材に′／Ｉｉ界を印加し
て電気光学部材の回折率を操作して表示を行う表示装置
において、屈折率を多段階に変化させることにより、伝
搬光の射出漏洩ｉｌｌ ｆｉｌｌを容易にし、高輝度、
高コントラストを実現できる表示装置を提供することを
目的とする。
気光学効果を有する電気光学部材に′／Ｉｉ界を印加し
て電気光学部材の回折率を操作して表示を行う表示装置
において、屈折率を多段階に変化させることにより、伝
搬光の射出漏洩ｉｌｌ ｆｉｌｌを容易にし、高輝度、
高コントラストを実現できる表示装置を提供することを
目的とする。
（問題点を解決丈るための手段）
したがって、本発明に係る表示装置は、物質中に屈折率
の周期的変動を生じさせると、これが光の回折格子とな
って、そこを通る光の進行方向が変化する現象を利用し
たものであり、内部に光が閉じ込められるようになされ
た透光性を有する光導波路を電気光学部材で形成し、こ
の光導波路に周期的屈折率変化を与える電極（例えばス
トライブ形状の電極）を任意の箇所に設けて表示装置を
構成し、上記電極に通電して光導波路の任意部分に電界
を作用さゼ、該任意部分の屈折率を周期的に変えること
により、光導波路内の伝搬光を当該任意部分において、
確実な任意方向へ外部漏洩さゼることを特徴とする。
の周期的変動を生じさせると、これが光の回折格子とな
って、そこを通る光の進行方向が変化する現象を利用し
たものであり、内部に光が閉じ込められるようになされ
た透光性を有する光導波路を電気光学部材で形成し、こ
の光導波路に周期的屈折率変化を与える電極（例えばス
トライブ形状の電極）を任意の箇所に設けて表示装置を
構成し、上記電極に通電して光導波路の任意部分に電界
を作用さゼ、該任意部分の屈折率を周期的に変えること
により、光導波路内の伝搬光を当該任意部分において、
確実な任意方向へ外部漏洩さゼることを特徴とする。
（作用）
上記構成において、外部の光源から光導波路内へ光を入
射さゼる。この入射光は光導波路の側面から全反射の条
件を満たす角度で入射する。この入射した光は光導波路
内で全反射を繰り返しながら咳路内を伝搬する。この時
、ストライブ状に形成した電極などによって周期的な電
気光学効果（ポッケルス効果、カー効果）を生じさせ、
これによって光導波路に周期的な屈折率変化が与えられ
る。この変化を受けた部位は等価的に光の回折格子とな
って、そこを通る光の進行方向を変化させる。すなわら
伝搬光が回折を受け、全反射の条件を満たさなくなり、
光導波路外へ伝搬光を射出し、射出された射出光が外部
に漏洩発光して表示要素を形成する。
射さゼる。この入射光は光導波路の側面から全反射の条
件を満たす角度で入射する。この入射した光は光導波路
内で全反射を繰り返しながら咳路内を伝搬する。この時
、ストライブ状に形成した電極などによって周期的な電
気光学効果（ポッケルス効果、カー効果）を生じさせ、
これによって光導波路に周期的な屈折率変化が与えられ
る。この変化を受けた部位は等価的に光の回折格子とな
って、そこを通る光の進行方向を変化させる。すなわら
伝搬光が回折を受け、全反射の条件を満たさなくなり、
光導波路外へ伝搬光を射出し、射出された射出光が外部
に漏洩発光して表示要素を形成する。
以下、本発明の実施例について図面とともに説明する。
第１図は本発明に係る表示装置の第１実施例における動
作説明図で、図において、光導波路１をクラッド２．３
で挾み、下面鋼のクラッド２の下側にストライブ電極４
が位置し、上面側のクラッド３の上側に透明電極５が位
置する。光導波路１は、電界が印加されると、その屈折
率が変化する電気光学部材、例えばニオブ酸リチウム＜
ＬｉＮｂＯ２）、タンタル酸リチウム（Ｌｉ Ｔａ ０
３ ）、酸化亜鉛（Ｚｎ Ｏ）、鉛・ランタン・ジルコ
ン・チタン酸化物（ＰＬＺＴ）等にて形成される。クラ
ッド２．３は光導波路１の上下面を夫々覆っており、光
導波路１の屈折率よりも低い。また、表示する銅（光導
波路１の上面）のクラッド３は、透明部材（例えばガラ
ス、プラスチック）を用い、光を漏洩させない側（光導
波路１の下面）のクラッド２は不透明部材でよい。クラ
ッド２の下側任意位置に設けたストライブ電極４は、細
い電極を並設してストライブ状に構成されている。６は
ストライブ電極４．透明電極５に接続した電界１１御装
置で、電界制御電圧を出力する。
作説明図で、図において、光導波路１をクラッド２．３
で挾み、下面鋼のクラッド２の下側にストライブ電極４
が位置し、上面側のクラッド３の上側に透明電極５が位
置する。光導波路１は、電界が印加されると、その屈折
率が変化する電気光学部材、例えばニオブ酸リチウム＜
ＬｉＮｂＯ２）、タンタル酸リチウム（Ｌｉ Ｔａ ０
３ ）、酸化亜鉛（Ｚｎ Ｏ）、鉛・ランタン・ジルコ
ン・チタン酸化物（ＰＬＺＴ）等にて形成される。クラ
ッド２．３は光導波路１の上下面を夫々覆っており、光
導波路１の屈折率よりも低い。また、表示する銅（光導
波路１の上面）のクラッド３は、透明部材（例えばガラ
ス、プラスチック）を用い、光を漏洩させない側（光導
波路１の下面）のクラッド２は不透明部材でよい。クラ
ッド２の下側任意位置に設けたストライブ電極４は、細
い電極を並設してストライブ状に構成されている。６は
ストライブ電極４．透明電極５に接続した電界１１御装
置で、電界制御電圧を出力する。
なお、ストライプ電［４はクラッド２の外側に接して配
置したが、光導波路１に接して配置してもよく、透明電
極５についても光導波路１に接して配置した構成にして
よい。
置したが、光導波路１に接して配置してもよく、透明電
極５についても光導波路１に接して配置した構成にして
よい。
光導波路１の側面から全反射の条件を持たした角度で入
射した伝搬光７は、光導波路１とクラッド２，３の境界
面で全反射を繰り返しながら光導波路１内を伝搬する。
射した伝搬光７は、光導波路１とクラッド２，３の境界
面で全反射を繰り返しながら光導波路１内を伝搬する。
いよ、電界制御装置６から出力すると、その電圧によっ
て、ストライブ電極４と透明電極５との対向ｆＩ４域に
電界が発生する。これら電極の電位方向は、ストライブ
電極４を正極、透明電極５を負極としても、その逆でも
よい。そうすると、光導波路１内の上記対向位Ｈ間では
電気光学効果により屈折率が変化する。トスライブ電極
４はストライブ形状なので、伝搬光の進行方向に対して
光導波路に周期的な屈折率変化が与えられ、これは等価
的に回折格子に相当する。
て、ストライブ電極４と透明電極５との対向ｆＩ４域に
電界が発生する。これら電極の電位方向は、ストライブ
電極４を正極、透明電極５を負極としても、その逆でも
よい。そうすると、光導波路１内の上記対向位Ｈ間では
電気光学効果により屈折率が変化する。トスライブ電極
４はストライブ形状なので、伝搬光の進行方向に対して
光導波路に周期的な屈折率変化が与えられ、これは等価
的に回折格子に相当する。
したがって、伝搬光７は順次に回折を受け、光導波路１
とクラッド３との境界面で全反射できずに外部へ射出漏
洩する。
とクラッド３との境界面で全反射できずに外部へ射出漏
洩する。
次に第２図は第２実施例における動作説明図で、図にお
いて理解されるように第１実施例中の透明電極５が省略
されている。すなわち、この例では光導波路１の表面に
あった上部の透明電極５を省き、ディスプレイ表示面と
して使用する光導波路１１の表面をスッキリした構成に
しており、光導波路１１内から外部へ放出される射出光
にたいして透明電極５が与える影響、すなわら明度や輝
度への影響を除去したものである。ストライブＮ極１４
は、正電極１４ａと負１！極１４ｂとを交互に整列して
構成し、光導波路１の裏面に当接するように等間隔で配
列ケる。クラッド１２は光導波路１１の裏面とストライ
プ電極′１４の裏面を覆うように積層される。
いて理解されるように第１実施例中の透明電極５が省略
されている。すなわち、この例では光導波路１の表面に
あった上部の透明電極５を省き、ディスプレイ表示面と
して使用する光導波路１１の表面をスッキリした構成に
しており、光導波路１１内から外部へ放出される射出光
にたいして透明電極５が与える影響、すなわら明度や輝
度への影響を除去したものである。ストライブＮ極１４
は、正電極１４ａと負１！極１４ｂとを交互に整列して
構成し、光導波路１の裏面に当接するように等間隔で配
列ケる。クラッド１２は光導波路１１の裏面とストライ
プ電極′１４の裏面を覆うように積層される。
さらに、負電極１４ｂは全部接地線に接続され、正電極
１４ａは電界制御装置１６の出力端子へ接続されている
。
１４ａは電界制御装置１６の出力端子へ接続されている
。
いま、Ｎ界制１ｌｌｌ装置１６から出力信号が送られる
と、これに接続したストライブ電極１４の近傍に当る光
導波路１１の特定領域に電界が形成され、この部分の屈
折率が伝搬光１７の伝搬方向に対して正電極１４ａ、負
電極１４ｂを経る毎に周期的に変り、この部分で伝搬光
１７は漸次に伝搬方向を路外へ変えて全反射条件を満さ
ぬ角度で光導波路１１の上面境界部に当り、外部へ射出
される。
と、これに接続したストライブ電極１４の近傍に当る光
導波路１１の特定領域に電界が形成され、この部分の屈
折率が伝搬光１７の伝搬方向に対して正電極１４ａ、負
電極１４ｂを経る毎に周期的に変り、この部分で伝搬光
１７は漸次に伝搬方向を路外へ変えて全反射条件を満さ
ぬ角度で光導波路１１の上面境界部に当り、外部へ射出
される。
以上に述べた各基本的構成例を更に詳しく以下に述べる
。第３図は第１実施例で、ストライブ電極４は一定のｒ
ｍＦａで、各別に線状の細長い電極線を並列に配設して
なり、これを縦方向に一定の間隔でクラッド層２中に埋
設している。その上に電気光学部材で形成した光導波路
１を設け、更にその上に設けたクラッド３の上面近隣中
の横方向に帯状の透明電極５を一定ｌＩｌ！隔で配設し
ている。爪上層の８は、保護層である。
。第３図は第１実施例で、ストライブ電極４は一定のｒ
ｍＦａで、各別に線状の細長い電極線を並列に配設して
なり、これを縦方向に一定の間隔でクラッド層２中に埋
設している。その上に電気光学部材で形成した光導波路
１を設け、更にその上に設けたクラッド３の上面近隣中
の横方向に帯状の透明電極５を一定ｌＩｌ！隔で配設し
ている。爪上層の８は、保護層である。
こうして、上部の透明電極５とストライブ電極４とが板
状の光導波路１を挾んでマトリクスを構成しである。し
たがって、前記の電界！ＩＪ ！！ｌ装！！６によって
透明電極５とストライブ電極４とが交差する垂直位置に
電界が発生する。この部分において光導波路１の屈折率
が変化し、伝搬光が外部へ射出漏洩され、外部表面から
（保護層８の表面から）は、当該射出部分が発光して見
える。なお、保護層の材質はガラス、プラスチックの透
明部材等でよい。
状の光導波路１を挾んでマトリクスを構成しである。し
たがって、前記の電界！ＩＪ ！！ｌ装！！６によって
透明電極５とストライブ電極４とが交差する垂直位置に
電界が発生する。この部分において光導波路１の屈折率
が変化し、伝搬光が外部へ射出漏洩され、外部表面から
（保護層８の表面から）は、当該射出部分が発光して見
える。なお、保護層の材質はガラス、プラスチックの透
明部材等でよい。
伝搬光７は光導波路１の側面に設けた光源９によって供
給される。これは次に述べる第２実施例でも同様である
。
給される。これは次に述べる第２実施例でも同様である
。
第４図は第２実施例を示し、光導波路１１を帯状に形成
し、これを横方向にして多数を一定の間隔でクラッド１
２の上部に埋設するとともに、このクラッド１２の下部
には縦方向にした多数のストライブ電極１４を一定のｌ
Ｏ１隔でＪｌ設し、光導波路１１とストライブ電極１４
とでクラッド［１１２を挾んだマトリクスを形成してい
る。
し、これを横方向にして多数を一定の間隔でクラッド１
２の上部に埋設するとともに、このクラッド１２の下部
には縦方向にした多数のストライブ電極１４を一定のｌ
Ｏ１隔でＪｌ設し、光導波路１１とストライブ電極１４
とでクラッド［１１２を挾んだマトリクスを形成してい
る。
光導波路１１の上面側にはクラッド１３を介しＣ保護！
１８が設けられ、光導波路１１の側面に光源１９が設置
されている。光導波路１１の伝搬光入射端部、ｆなわら
光源１９が設置されている側に光スイッチ〈図示せず〉
を設けると、入射光の選択入射とストライブ電極１４と
によって光導波路１１とストライブ電極１４との任意交
点領域での発光が得られる。
１８が設けられ、光導波路１１の側面に光源１９が設置
されている。光導波路１１の伝搬光入射端部、ｆなわら
光源１９が設置されている側に光スイッチ〈図示せず〉
を設けると、入射光の選択入射とストライブ電極１４と
によって光導波路１１とストライブ電極１４との任意交
点領域での発光が得られる。
尚、叙述箱１．第２の実施例では、光導波路１゜１１の
屈折率が空気より大きく、伝搬光の入射角が光導波路１
．１１の各上下面における全反射の条件を満たしておれ
ば、クラッド２．１２，３゜１３は必ずしも必要ではな
い。
屈折率が空気より大きく、伝搬光の入射角が光導波路１
．１１の各上下面における全反射の条件を満たしておれ
ば、クラッド２．１２，３゜１３は必ずしも必要ではな
い。
以上述べたように、本発明に係る表示装置によれば、ス
トライプ状に形成した電極によって、電気光学部材で構
成した光導波路の任意部分の屈折率を周期的に変化させ
て伝搬光を回折させている。
トライプ状に形成した電極によって、電気光学部材で構
成した光導波路の任意部分の屈折率を周期的に変化させ
て伝搬光を回折させている。
したがって、伝搬光の射出漏洩ｉ制御が容易に実現でき
るし、また射出効率も向上し、高輝度、高コントラスト
の表示装置が得られる。
るし、また射出効率も向上し、高輝度、高コントラスト
の表示装置が得られる。
因は何れも本発明の実施例を示し、第１図は第１の実施
例の動作説明図、第２図は第２の実施例の動作説明図、
第３図は第１実施例を示丈斜視図、第４図は第２実施例
を示す斜視図である。 １．１１・・・・・・光導波路、 ２．３，１２．１３・・・・・・クラッド、４．１４・
・・・・・ストライブ電極、５・・・・・・透明電極、 ６．１６・・・・・・電界１ｌｌＪ却装２．７．１７・
・・・・・伝搬光。 出願人 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
例の動作説明図、第２図は第２の実施例の動作説明図、
第３図は第１実施例を示丈斜視図、第４図は第２実施例
を示す斜視図である。 １．１１・・・・・・光導波路、 ２．３，１２．１３・・・・・・クラッド、４．１４・
・・・・・ストライブ電極、５・・・・・・透明電極、 ６．１６・・・・・・電界１ｌｌＪ却装２．７．１７・
・・・・・伝搬光。 出願人 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光導波路内の伝搬光の導波条件を変え、光導波路の
中途部で上記伝搬光を外部へ射出することによつて表示
を行う表示装置において、 電気光学部材で形成した光導波路と、 上記光導波路の任意部位に該光導波路の屈折率を周期的
に変えるために設けた電極とを具備したことを特徴とす
る表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17207985A JPS6232419A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17207985A JPS6232419A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6232419A true JPS6232419A (ja) | 1987-02-12 |
Family
ID=15935144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17207985A Pending JPS6232419A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6232419A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5317429A (en) * | 1990-11-28 | 1994-05-31 | Fujitsu Limited | Trilayer nematic liquid crystal optical switching device |
| US6816140B2 (en) | 2000-12-12 | 2004-11-09 | Nec Corporation | Displaying device and displaying method and manufacturing method of the device |
| EP1936429B1 (en) * | 1998-07-28 | 2014-02-19 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical device and display apparatus |
-
1985
- 1985-08-05 JP JP17207985A patent/JPS6232419A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5317429A (en) * | 1990-11-28 | 1994-05-31 | Fujitsu Limited | Trilayer nematic liquid crystal optical switching device |
| EP1936429B1 (en) * | 1998-07-28 | 2014-02-19 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical device and display apparatus |
| US6816140B2 (en) | 2000-12-12 | 2004-11-09 | Nec Corporation | Displaying device and displaying method and manufacturing method of the device |
| KR100464114B1 (ko) * | 2000-12-12 | 2005-01-03 | 닛뽄덴끼 가부시끼가이샤 | 표시 장치, 그 표시 방법 및 그 제조 방법 |
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