KR20010030690A - 표시 장치 - Google Patents

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야스카와 히데아키
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Abstract

본 발명에 따른 표시 장치는 EL 등의 평면형 다색 광원(201, 202, 203, 204)과, 평면형 광학 변조 패널(210)을 조합한 구조를 갖는다. 이 표시 장치는 다색 냉 음극관과 라이트 밸브를 시분할로 구동하는 구성과 비교하여 표시 장치의 크기를 작게 할 수 있으며, 소비 전력도 절감되고, 양호한 컬러 표시를 갖는다.

Description

표시 장치{Display}
예를 들면, 종래의 액정을 사용한 컬러 표시 장치에 있어서, 컬러 CRT와 마찬가지로 1화소를 적색, 청색, 녹색의 각 색에 대응하여 색 화소로 분할하고, 동시에 각각의 색 화소에 대응하는 컬러 필터를 형성하여, 배면에서 백색 백 라이트로 조명하여, 각 색을 동시에 표시하여 1화소의 색을 표시하고 있었다. 그러나, 이러한 방법에서는 1화소를 3분할하게 되어, 화소의 개구율(aperture ratio)이 저하하여 표시가 어둡게 되며, 액정 패널을 구동하기 위한 신호 드라이버의 수가 각 색에 대응한 수만큼 필요하게 되며, 또한 색 화소와 동일한 미세한 컬러 필터가 필요하게 되고, 더 나아가서는 비용이 증가되는 등의 문제를 갖고 있었다.
그리하여, 일본 공개특허 평 5-19257 호에 예시된 바와 같이, 다색 백 라이트와 라이트 밸브(light valve)를 조합한 컬러 표시 장치가 제안되어 있다. 이 구성에 의하면, 1화소는 적, 녹, 청의 각 색으로 분할되지 않으므로, 예를 들면 액티브 매트릭스 패널(active matrix panel)을 사용하는 경우, 패널 전체에 형성해야 하는 액티브 소자의 수가 3분의 1이 되기 때문에 생산율을 향상시킬 수 있는 1화소의 개구율이 향상되어 표시가 밝아지고, 신호 드라이버(signal driver)의 수는 종래에 비해 3분의 1로 되거나 컬러 필터를 필요로 하지 않으므로 비용을 감소시킬 수 있는 등의 이점이 있다.
냉-음극관(cold-cathode tube)을 사용하는 구성에 있어서, 그 배치로서는 일본 공개특허 평 5-19257에서 RGB 각각의 냉 음극관 및 이것과 쌍을 이루는 도광판(light guide plate)의 스택(stack) 구성을 예시하고 있으며, 또한 구동 방법에 대해서도 개시하고 있다. 일본 공개특허 평 5-264988 호 및 5-346570 호에서는 한 장의 도광판의 일단면에 RGB 3개의 냉 음극관을 나란히 배치하는 구성과 하나의 백색 발광체로부터의 빛을 RGB 필터 셔터로 시분할 RGB 빛으로 변환하는 구성을 예시하고 있다. 일본 공개특허 평 6-67149 호에서는 RGB 3개의 냉 음극관을 패널 배면에 배치하는 구성과 그 구동 방법을 예시하고 있다. 특히 각 색 백라이트에 대한 공급 전압을 독립적으로 조정하여 컬러 밸런스(color balance)를 가질 수 있도록 하고 있다. 일본 공개특허 평 6-301004 호에서는 RGB 전환 백라이트(switching back light)로서, 백색 광원, RGB 컬러 필터, 액정 셔터 및 확산판(diffusing plate)의 조합을 개시하고 있다. 일본 공개특허 평 6-301032 호에서는 RGB 광원 및 액정 셔터의 조합을 개시하고 있다. 또한 일본 공개특허 평 9-101497 호에서는 TN 모드 액정 라이트 밸브와 상기 구성을 사용하여, 계조 표시(gray-level display)하기 위한 구동 방법을 개시하고 있다. 일본 공개특허 평 9-114421 호에서는 TFT 소자를 사용한 구성에 있어서, 화상 신호를 재기록할 때에 액정의 상태를 리셋함으로써 선명한 표시를 얻고 있다.
한편, 일본 공개특허 평 3-187192에 예시되어 있는 바와 같이, 종래의 직시형 컬러 표시 장치(direct-view-type color display apparatus)의 백 라이트 광원으로서, 박형 저소비 전력인 유기(organic) EL을 사용하는 것도 개시되어 있다.
상술한 바와 같은 종래의 기술에서는 다색 백 라이트로서 냉 음극관 등의 광원을 사용한 경우에는 구동 회로가 복잡하기 때문에 외형이 커져 비용이 들고, 백 라이트의 소비 전력이 증대되어 휴대형 정보 기기에는 사용할 수 없는 등의 문제를 안고 있었다.
또한, 유기 EL을 백 라이트에 사용한 일본 공개특허 평 3-187192 호에 있어서는 종래의 컬러 액정 패널의 컬러 필터 대신에 RGB의 EL 소자를 배치한 것이므로, 화소수는 종래와 같은 수준으로 필요하며, 드라이버의 수도 종래와 같은 수준이다. 따라서 비용도 높고, 개구율도 낮다.
본 발명은 컴퓨터, 텔레비젼, 휴대 전화 등의 정보 기기 단말의 디스플레이에 사용하는 표시 장치와 이 에 사용되는 백 라이트(back light)의 구성에 관한 것이다.
도 1은 실시예 1의 표시 장치의 광원부의 구조를 도시한 평면도.
도 2는 실시예 1의 표시 장치의 단면 구조 및 접속을 도시한 도면.
도 3은 실시예 1의 표시 장치를 구동하는 경우의 광원의 구동 파형과 그에 따르는 광원 출력과 광학 변조 패널의 투과율을 도시한 도면.
도 4는 실시예 2의 표시 장치의 광원부의 구조를 도시한 평면도.
도 5는 실시예 2의 표시 장치를 구동하는 경우의 광원의 구동 파형 및 그에 따르는 광원 출력과 광학 변조 패널의 투과율을 도시한 도면.
도 6은 실시예 3의 표시 장치의 광원부의 구조를 도시한 평면도.
도 7은 실시예 4의 표시 장치의 단면 구조 및 접속을 도시한 도면.
도 8는 실시예 5의 표시 장치의 단면 구조 및 접속을 도시한 도면.
도 9는 실시예 6의 표시 장치 단면 구조 및 접속을 도시한 도면.
도 10는 실시예 7의 표시 장치의 제조 프로세스를 도시한 단면도.
도 11은 실시예 8의 표시 장치의 단면 구조 및 접속을 도시한 도면.
도 12는 실시예 10의 표시 장치의 단면 및 접속을 도시한 도면.
도 13은 실시예 11의 표시 장치의 구조를 도시한 단면도.
도 14는 실시예 12의 표시 장치의 단면 구조 및 접속을 도시한 도면.
도 15는 실시예 14에서의 면형상 광원의 발광 영역의 패턴 형상을 도시한 평면도.
도 16은 실시예 15에서의 면형상 광원의 발광 영역의 패턴 형상을 도시한 평면도.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 이의 목적은 구성이 간단하며 구동 회로도 간단한 다색 광원을 제공하며, 또한 이 광원을 사용한 컴팩트하고 저소비 전력, 더구나 저 비용인 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 표시 장치는 평면형 광학 변조 패널과, 해당 평면형 광학 변조 패널의 배면측에 배치되고, 해당 평면형 광학 변조 패널면과 실질적으로 평행인 면내에 제 1 색으로 발광하는 발광 재료를 구비한 제 1 발광 영역과, 해당 제 1 색과는 다른 제 2 색으로 발광하는 발광 재료를 구비한 제 2 발광 영역을 적어도 갖는 면형상 광원을 구비하며, 표시하는 컬러 화상의 1주사 시간을 해당 면형상 광원의 발광 색 수로 분할하여, 분할한 각각의 기간에 대응하여 각 발광 영역을 발광시키고, 해당 기간에 동기시켜 발광하고 있는 발광색의 명도 정보를 평면형 광학 변조 패널로 형성하고, 각 색의 빛을 해당 패널로 광학 변조하여 컬러 표시를 행하는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명에 의하면, 평면형 광학 변조 패널과, 해당 평면형 광학 변조 패널의 배면측에 배치되고, 해당 평면형 광학 변조 패널면과 실질적으로 평행인 면내에, 제 1 색의 파장 영역에서 발광하는 발광 재료를 구비한 제 1 발광 영역과, 해당 제 1 색과는 다른 제 2 색의 파장 영역에서 발광하는 발광 재료를 구비한 제 2 발광 영역을 적어도 가지며, 해당 제 1 발광 영역및 제 2 발광 영역이 각각 소용돌이 모양의 형상을 갖는 면형상 광원을 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 표시 장치는 다색으로 발광할 수 있는 면형상 광원과 평면형 광학 변조 패널을 중합한 구조를 가지며, 해당 광학 변조 패널을 주사하여 컬러 화상을 형성하는 표시 장치에 있어서, 컬러 화상의 1주사 시간을 광원의 발광 색 수와 같은 수로 분할하여, 분할한 각각의 기간(색 표시 기간)에 대응하는 색으로 광원을 점등하고, 이것에 동기하여 그 색의 명도 정보를 평면형 광학 변조 패널로 표시함으로써 컬러 표시를 수행하는 것이다. 그리고 면형상 광원이 해당 평면형 광학 변조 패널의 배면측에 배치되어, 해당 라이트 밸브의 면과 실질적으로 평행인 면내에 제 1 색으로 발광하는 발광 재료, 즉 제 1 색의 파장 영역을 발광 파장으로 한 발광 재료를 구비한 제 1 발광 영역과, 해당 제 1 색과는 다른 제 2 색으로 발광하는 발광 재료, 즉 제 1 색의 파장 영역을 발광 파장으로 하는 발광 재료를 구비한 제 2 발광 영역을 적어도 가지어 다색의 발광을 수행하며, 표시하는 컬러 화상의 1주사 시간을 해당 면형상 광원의 발광 색 수, 구체적으로는 발광 영역의 종류 수로 분할하여 화상 표시를 행하는 점에서 특징적이다.
본 발명의 표시 장치에서는 바람직한 실시예로서, 면형상 광원은 투명하게 패턴닝되어 있어도 되는 제 1 전극을 형성한 기판 상에, 다른 발광색을 갖는 복수 종류의 발광 재료가 일평면내에서 특정 패턴의 주기적 배열로서 배치되며, 또한 각각의 발광 재료로 이루어진 발광층 위에 패턴되어 있어도 되는 제 2 전극이 형성된 구조에 의해 적어도 제 1 색의 파장 영역에서 발광하는 제 1 발광 영역과, 해당 제 1 색과는 다른 제 2 색의 파장 영역에서 발광하는 제 2 발광 영역을 구비하고, 더욱이 선택된 기간에 선택된 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 발광하기에 충분한 전압을 인가하는 수단을 구비하고 있다.
상기와 같은 구조의 표시 장치에서는 면형상 광원이, 두께가 얇고, 특히 바람직하게는 거의 기판의 두께에 가까운 것이며, 또한 원하는 타이밍으로 임의의 발광색을 얻게 된다. 또한 이 표시 장치에서는 광원을 구성하기 위한 발광 영역이 모든 점등(모두 발광)하였을 때, 각 색이 균일하게 혼합하여 백색 발광이 되므로 색 얼룩이 생기지 않는다. 또한, 일반적으로 액정 표시 장치에서 사용되고 있는 냉 음극관에 비해 저소비 전력화 할 수 있다.
더욱이, 면형상 광원에 있어서, 제 1 및 제 2 발광 영역에 가하여, 이들 발광 영역과는 다른 발광색의 발광 재료를 사용한 제 3 발광 영역이 설정되며, 예를 들면 적, 녹, 청의 3색의 발광 영역이 설정되어, 이들 3색을 시분할로 행하여 컬러 표시하는 경우, 광학 변조 패널에서는 면형상 광원의 발광 색에 따른 화상 정보를 형성하면 되고, 컬러 필터 등을 사용하는 컬러 표시 패널에 비해 화소수가 1/3로 해결되기 때문에 대용량화가 가능하게 되며, 또한 개구율이 3배가 되어, 신호 드라이버의 수가 1/3이 된다. 따라서 저소비 전력이며, 밝은 표시이고, 더구나 박형이면서, 저 비용의 컬러 표시 장치, 바람직하게는 직시형 컬러 표시 장치를 실현할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 표시 장치에서는 하기의 바람직한 형태가 제공된다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 복수의 발광 재료 및 이것과 대응하여 제 1 또는 제 2 전극 중 적어도 어느 한쪽이 스트라이프 형상으로 패턴닝되어 있다. 이 구성에 의해, 전극 배선을 직선형으로 할 수 있으며, 배선 저항을 절감할 수 있다. 그러므로 발광 효율이 양호한 표시 장치를 실현할 수 있다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 3종류 내지 4종류가 다른 발광색을 가지는 상기 발광 재료를 독립적으로 제막(separate)하고 패턴닝하여 독립한 발광 영역이 되도록 발광층을 형성하고, 제 1 및 제 2 전극을 모두 각각 2 분할하도록 패턴닝하여, 각각 2 분할된 제 1 및 제 2 전극에서 전압을 인가하는 전극을 선택하며, 이로써 상기 각 색 발광층마다 선택적으로 전압을 인가한다. 이 구성에 의해, 간단하게 3색 내지 4색의 발광층을 독립적으로 점등 제어할 수 있다. 나아가서는 저 비용의 표시 장치를 실현할 수 있다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 제 1 전극에 접촉하여 금속 배선이 설정되어 있다. 상기의 구성에 의해, 패턴닝에 의한 제 1 전극의 고저항화를 피할 수 있으며, 나아가서는 발광 효율이 양호한 표시 장치를 실현할 수 있다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 발광층에서 보아 빛 출사측에 컬러 필터가 배치되어 있다. 이 구성에 의해, 발광색의 순도를 보다 향상시킬 수 있다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 발광층에서 보아 빛 출사측에 빛 확산층이 배치되어 있다. 이 형태에서는 백 라이트의 광원의 모양을 바림(obscure)하여 눈에 띄지 않게 할 수 있다. 나아가서는 균일한 표시의 표시 장치를 제공할 수 있다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 광원에 사용하는 기판이 빛 확산성을 갖는다. 이 구성에 의해, 빛 확산층과 기판을 공용할 수 있어, 박형 경량의 표시 장치를 실현할 수 있다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 발광 재료를 패턴닝하여 발광층을 형성할 때, 상기 발광 재료를 액상화하여, 인쇄법 또는 잉크 제트법을 사용한다. 이 구성에 의해, 진공 프로세스를 사용하지 않고, 대단히 간편하게 광원을 작성할 수 있으며, 나아가서는 저가격의 표시 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 각 색 발광 재료의 동일 전압에서의 발광 휘도와 각 색 발광층의 발광 면적의 곱을 화이트 밸런스를 가질 수 있는 값으로 설정한다. 이 구성에 의해, 휘도 특성이 다른 발광 재료를 조합하여 사용하는 경우에, 화이트 밸런스를 가지면서, 또한 광원부의 구동 전압을 하나의 전압으로 할 수 있어, 회로를 간략화하는 것이 가능해진다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 발광 재료가 유기 화합물 또는 유기 고분자로 이루어진다. 이 구성에 의해, 광원을 구동하는 전압 및 소비 전력을 비약적으로 절감할 수 있고, 나아가서는 저소비 전력인 표시 장치를 제공할 수 있다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 복수의 발광 재료 중 적어도 1종류의 발광 재료를 패턴닝한 후, 이보다도 단파장의 발광을 갖는 발광 재료를 전면에 제막하여 발광층을 형성한다. 상기 구성에 의해, 사용하는 발광 재료의 수보다 1회 적은 패턴닝으로 끝나게 되며, 나아가서는 저 비용으로 표시 장치를 실현할 수 있다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 복수의 발광층, 보다 바람직하게는 유기 발광층을 스트라이프 형상으로, 또한 각 색 세트로 복수의 반복 단위로 형성하며, 또한 상기 각 색의 스트라이프 세트의 피치(p)가, 상기 평면형 광학 변조 패널의 빛 셔터면(광학 변조면)과 상기 발광층과의 거리(d) 사이에, p/d＜l.1이 되는 관계가 되도록 한다. 이 구성에 의해 광원의 스트라이프를 눈에 띄지 않게 할 수 있으며, 나아가서는 균일한 표시를 행하는 것이 가능한 표시 장치를 실현할 수 있다.
상기 표시 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 평면형 광학 변조 패널로서 액정 라이트 밸브를 사용하여, 상기 광원과 상기 액정 라이트 밸브 사이에, 1/4 파장판을 삽입하고, 해당 1/4 파장판의 연신축을, 이것과 접촉하는 액정 라이트 밸브의 편광판의 편광 방향에 대하여 45도 기울여 배치한다. 이 구성에 의해, 표시 장치 표면에서 입사하는 외광을 거의 흡수할 수 있어, 콘트라스트를 비약적으로 향상할 수 있다.
상기 표시 장치에서는 바람직하게는 상기 광원내의 발광층으로서 유기 화합물 또는 유기 고분자를 사용하고, 더구나 1축 방향에 배향시켜, 상기 평면형 광학 변조 패널 밸브로서 액정 라이트 밸브를 사용하고, 상기 광원의 발광의 편광 방향을 액정 라이트 밸브의 광원측의 편광판의 편광 방향과 일치시킨다. 이 구성에 의해, 상기 광원으로부터 출사하는 빛은 편광 특성을 가지게 되어, 효율이 양호한 액정 라이트 밸브의 편광판을 통과할 수 있으므로 발광의 손실을 절감할 수 있다.
이상과 같은 표시 장치는 직시형 및 투사형 중 어느 하나의 형태에도 적용가능하다. 특히, 면형상 광원의 소형화, 박형화의 효과를 이용하여, 직시형 표시 장치로서 사용하고, 간단하고 용이한 구조로 경량의 정보 기기를 실현하는 것이 가능하다.
이하에서, 본 발명의 적합한 실시예를 보다 구체적인 실시예에 따라 설명한다.
(실시예 1)
본 실시예에서는 투명하게 패턴닝된 제 1 전극을 형성한 기판상에 다른 발광색을 갖는 복수의 발광 재료를 일평면내에서 특정한 패턴의 주기적 배열로서 배치하며, 또한 각각의 발광 재료로 이루어진 발광층 위에 제 2 전극을 형성한 구조로 이루어지며, 또한 선택된 기간에 선택된 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 발광하기에 충분한 전압을 인가하는 수단을 구비한 광원과 평면형 광학 변조 패널을 중합하여, 컬러 화상의 1 주사 시간을 3분할하고, 제 1 기간에 제 1 색으로 광원을 점등하여, 이것에 동기하여 제 1 색의 명도 정보를 평면형 광학 변조 패널로 형성하고, 다음의 제 2 기간에 제 2의 색으로 광원을 점등하며, 이것에 동기하여 제 2 색의 명도 정보를 평면형 광학 변조 패널로 형성하고, 다음의 제 3 기간에 제 3 색으로 광원을 점등하여, 이것에 동기하여 제 3의 색의 명도 정보를 평면형 광학 변조 패널로 형성하고, 이들 일련의 동작으로 컬러 표시를 행하는 예를 예시한다.
도 1에 본 실시예의 광원부의 평면 구조의 개략을 도시한 도면을, 또한 도 2에 도 1의 구조의 중앙부 세로 방향의 단면 구조를 도시한다.
우선 투명한 기판(109, 204)에, 제 1 전극으로서 ITO 막을 형성하여 패턴닝하고, 제 1 전극(청색용: 101), 제 1 전극(녹색용: 103, 203)으로 하였다. 다음에 절연막(105)을 기판 상에 전면 형성하여 계속하여 패턴닝한 후, 제 1 전극(적색용: 102, 203)을 형성하여 패턴닝하였다. 다음에 ITO 전극상에 각 제 1 전극에 따라 발광층으로서 적, 녹, 청 발광 재료를 순차 패턴닝 형성하고, 적색 발광층(106, 205), 녹색 발광층(107, 206), 청색 발광층(108, 207)으로 하였다. 도 1에서는 간략화를 위해 전극(101, 102, 103) 라인의 반복 수, 즉 스트라이프 개수가 3회(도 2에서는 지면의 형편상 2회)이지만, 실제로는 이 반복 수를 50회로 하였다. 다음에 이들 제 1 전극, 발광층 위의 전면을 덮도록 제 2 전극(104, 202)을 형성하였다. 또한, 이와 같이 작성한 광원의 제 1 전극 및 제 2 전극에 배선을 실시하여, 제 2 전극 위를 보호층(201)으로써 밀봉하였다. 다음에 상기 전극 배선을 광원 컨트롤러(209)에 접속하였다.
다음에 이렇게 해서 작성한 광원의 광 출사측을 평면형 광학 변조 패널로서의 라이트 밸브(210)의 배면에 겹쳐 배치하고, 라이트 밸브(208)를 라이트 밸브 컨트롤러(208)에 접속하였다. 여기서, 라이트 밸브란, 광원으로부터의 빛을 변조하도록 부재가 외장 등을 가하여 구동시켜 광학 특성을 변화시키는 것이며, 액정 패널 등이 사용된다.
도 3에 광원의 발광 출력과 라이트 밸브의 구동의 관계를 도시한다. 구동에 대해 설명한다. 특히 라이트 밸브로서 액정 패널을 매트릭스 구동시키는 경우, 인가 전압에 대한 액정 응답 속도가 느리기 때문에, 모든 화면에 기록해 넣기 위해서는 일정 시간을 요하지만, 이 시간을 라이트 밸브 응답 시간이라고 부른다. 라이트 밸브에 각 색의 명도 정보를 기록한 후에, 이에 대응하는 색으로 광원을 발광시킨다. 라이트 밸브에 정보를 기록하는 동안에는 광원을 꺼 놓는 것이다. 그러므로, 라이트 밸브 응답 시간은 표시를 행할 수 없기 때문에, 이 응답 시간이 길면 표시 장치로서의 밝기가 어둡게 된다. 이 응답 시간을 짧게 하기 위해서, 각 색의 표시가 시작되기 전에, 라이트 밸브의 표시를 단시간에 리세트하여 기록을 시작하면 라이트 밸브 응답 시간을 단축할 수 있다. 이로써, RGB의 정보를 시리얼로 게다가 고속으로 전환하여 표시할 수 있어, 컬러 표시를 행할 수 있다.
본 실시예에서 사용한 기판은 유리 기판이지만, 플라스틱 필름 등, 빛을 투과할 수 있는 기판이면 사용할 수 있다.
본 실시예에서 사용한 투명 전극은 ITO이지만, 네사 막(Nesa film)이나 이데마츠 주식회사(Idemitsu Corporation)에서 발매하고 있는 IDIXO 등, 투명하고 도전성을 갖는 재료이면 동일하게 사용할 수 있다.
한편, 제 2 전극은 사용하는 발광층에 맞추어 가장 적합한 재료(금속 재료 등)를 사용한다.
본 실시예에서 사용하는 발광 물질, 즉 발광 재료로서는 무기 EL(electro luminescence) 재료나 유기 EL 재료, 고분자 EL 화합물 등, 전계를 인가하여 발광하는 재료이면 사용할 수 있다.
본 실시예에서 사용하는 평면형 광학 변조 패널로서는 네마틱(nematic) 액정, 강유전성 액정, 고분자 분산 액정 등의 액정을 사용한 액정 라이트 밸브, 그 밖의 외장을 인가하는 구동에 의해 광학 특성을 변화시켜 외부광에 대한 광학 변조 기능을 갖는 것이면 마찬가지로 사용할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 복수의 발광 재료 및 이것과 대응하여 제 1 또는 제 2 전극 중의 적어도 어느 한쪽이 스트라이프 형상으로 패턴닝되고, 발광 영역이 스트라이프 형상으로 되는 예를 예시하였지만, 후술하는 바와 같이 스트라이프 이 외의 구조의 발광 영역을 사용하여도 동일한 표시를 행하는 것이 가능하다.
본 실시예에서는 3색의 광원을 사용하였지만, 이것에 한정하지 않고 광원의 발광색의 수에 맞추어, 광원의 발광색과 같은 수로 평면형 광학 변조 패널의 1주사 기간을 분할하고, 분할한 각각의 색 표시 기간에 대응하는 색으로 광원을 점등하여, 이것에 동기하여 그 색의 명도 정보를 광학 변조 패널로 표시함으로써 컬러 표시를 행할 수 있다.
(실시예 2)
본 실시예에서는 3종류 내지 4종류의 다른 발광색을 가지는 상기 발광 재료를 각각 독립적으로 분리하여 제막하고 패턴닝하여 각 색마다 독립한 발광층을 형성하고, 제 1 및 제 2 전극을 모두 각각 2분할하도록 패턴닝하여, 2분할된 제 1 및 제 2 전극에 있어서 전압을 인가하는 전극을 선택하여, 이로써 상기 각 색 발광층마다 선택적으로 전압을 인가하는 예를 예시한다.
도 4에 본 실시예의 표시 장치의 광원부의 평면 구조를 도시한다. 사용한 재료와 방법은 제 2 전극의 형성 방법 이외는 동일하다.
우선 제 1 전극은 패턴닝이지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(1: 401) 및 제 1 전극(2: 402)과 같이 패턴닝하였다. 이렇게 해서 작성한 제 1 전극 상에서 다음에 형성하는 제 2 전극과 겹치는 부위에 절연층(405)을 형성 패턴닝하였다. 다음에 적색 발광층(406), 녹색 발광층(407), 청색 발광층(408)을 패턴닝 형성하였다. 다음에 피지컬 마스크(physical mask) 너머로, 제 2 전극(1: 403)과 제 2 전극(2: 404)을 도면에 도시한 바와 같이 패턴닝 증착하여 형성한다. 이렇게 해서, 적색 발광층(406)은 제 1 전극(2: 402) 및 제 2 전극(404: 2) 사이에 삽입되고, 녹색 발광층(407)은 제 1 전극(401: 1) 및 제 2 전극(2: 404) 사이에 삽입되며, 청색 발광층(408)은 제 1 전극(1: 401)과 제 2 전극(1: 403) 사이에 삽입된 구조로 되어 있다. 이 후의, 실시예 1과 동일하게 밀봉까지 행하였다.
다음에 이 표시 장치를 구동 회로에 접속하여, 도 5에 도시한 구동 파형으로 구동하였다. 구동에 대해서 설명한다. 평면형 광학 변조 패널인 라이트 밸브로서, 특히 액정 패널을 사용한 경우, 응답 속도가 느리기 때문에, 전 화면에 기록하기 위해서는 시간이 걸리는 데, 이 시간을 라이트 밸브 응답 시간이라고 부른다. 각 색의 명도 정보를 기록한 후에, 이것에 대응하는 색으로 광원을 발광시킨다. 액정 패널에 명도 정보를 기록하는 기간에는 광원을 꺼 놓는 것이다. 그러므로, 액정 패널의 응답 시간은 표시를 행할 수 없기 때문에, 이 응답 시간이 길면 표시 장치로서의 밝기가 어둡게 된다. 이 응답 시간을 짧게 하기 위해서, 각 색의 표시가 시작되기 전에, 액정 패널의 표시를 단시간에 리셋하여 기록을 개시하면, 라이트 밸브 응답 시간을 짧게 할 수 있다.
또한 본 실시예에서는 광원을 발광시키기 위해 제 1 전극을 전극(401)과 전극(402)으로 분할하고 있고, 도 5에 도시된 바와 같은 파형을 인가한다. 한편, 제 2 전극을 전극(403)과 전극(404)으로 분할하고 있고, 도 5에 도시된 바와 같은 파형을 인가하여 발광시키는 색을 선택한다. 이로써, 적, 녹, 청을 효율성 있게 순번으로 발광시킬 수 있다.
여기서는 제 2 전극의 패턴닝 방법으로서 피지컬 마스크를 사용하였지만, 역 테이퍼 구조를 가지는 전극 분리벽 등, 전극막을 분리할 수 있는 방법이면 동일하게 사용할 수 있다.
본 실시예에서는 발광색을 3색으로 하였지만, 4색 광원을 구동하는 경우, 전극 패턴 변경하는 한편, 각 전극에 다른 구동 파형을 인가함으로써 4색 구동이 가능하다.
(실시예 3)
본 실시예에서는 실시예 1이나 실시예 2의 구조로 상기 제 1 전극에 접촉하여 금속 배선을 형성하고 있는 예를 예시한다.
도 6에 본 실시예의 표시 장치의 광원부의 평면 구조를 도시한다. 기본적으로 실시예 1과 동일하게 표시 장치를 제조하였다. 투광 기판(609) 상에 투명 도전막 등으로 이루어진 제 1 전극(601, 602, 603)을 각각 형성한 후, 금속막을 형성하여, 포토리소그라피에 의해 금속막을 패턴닝하고, 금속 배선(610)을 설정하여 제 1 전극의 저항을 절감한다. 한편, 제 1 전극 사이가 중첩하는 영역에서는 절연층(605)을 설정하여 서로를 절연하였다. 계속해서, 제 1 전극의 패턴 형상에 상응하여 적색 발광층(606), 녹색 발광층(607), 청색 발광층(608)을 설정하여, 제 2 전극(도시하지 않음)을 설정한다. 이러한 구조로서는 구동시에 있어서의 구동 전압의 감소를 더욱 방지할 수 있으며, 표시 장치내에서의 밝기의 균일성을 증가시킬 수 있었다.
본 실시예에 있어서, 배선에 사용하는 금속으로서는 금, 은, 동, 알루미늄 등, 저항이 낮은 패턴닝하기 쉬운 금속을 사용할 수 있다.
본 실시예에서는 투명 전극 형성 후에 금속 배선을 형성하였지만, 투명 전극형성 전에 금속 배선을 형성하여도 된다.
(실시예 4)
본 실시예에서는 실시예 1의 구조로 발광층에서 보아 광 출사측에 또한 컬러 필터를 배치한 예를 예시한다. 도 7에 본 실시예의 표시 장치의 단면 구조를 도시한다.
우선, 투명 기판(704)의 광원 부재와 반대 측에 각 발광층이 형성되는 위치에 대응시켜 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터(1710)를 형성하고, 각각의 패턴에 대응하여 제 1 전극이 되는 투명 도전막을 형성하여 패턴닝하였다. 이 기판 위에 실시예 1과 같은 방법 및 구조로 같은 도면에 도시한 단면 구조의 표시 장치를 얻었다.
본 실시예에 의해, 발광층으로서 색 순도가 충분하지 않은 경우, 컬러 필터에 의해 색 보정할 수 있고, NTSC 색도와 동등의 색도가 실현 가능하였다.
본 실시예에서는 RGB의 컬러 필터를 사용하였지만, 발광층의 발광색에 맞추어 컬러 필터의 색을 조정하여도 된다.
(실시예 5)
본 실시예에서는 실시예 1의 구조로 발광층에서 보아 광 출사측에 빛 확산층을 배치한 예를 예시한다. 도 8에 본 실시예의 표시 장치의 단면 구조를 도시한다. 실시예 1에서 작성한 광원의 광 출사측에(투광 기판(804))과 라이트 밸브(810)사이에 광 확산판(810)이 배치되어 있다.
이로써, 표시 장치를 직시(direct-view)하여도, RGB의 발광원의 경계가 적절히 바림되어, 광원면 전체가 RGB에 점등하고 있는 것 같이 보인다.
(실시예 6)
본 실시예에서는 실시예 5의 표시 장치와 동일한 사고 방식에서의 광원의 기판 자체가 광 확산층을 갖는 것을 사용한 예를 예시한다. 도 9에 본 실시예의 표시 장치의 단면 구조를 도시한다.
실시예 1의 투광 기판으로서, 광 확산판(904)을 사용한 이외는 실시예 1과 동일하게 광원을 작성하였다. 이로써, 대단히 간편하게 색 발광원을 바림할 수 있다. 또한 부재를 증가하지 않으므로 박형 경량 그대로 표시 품질을 향상시킬 수 있었다.
(실시예 7)
본 실시예에서는 상술한 실시예의 표시 장치의 광원에서의 발광 재료를 패턴닝하여 발광층을 형성할 때, 상기 발광 재료를 액상화하여, 인쇄법 또는 잉크 제트법을 사용한 예를 예시한다. 도 10에 본 실시예의 표시 장치의 광원의 발광층의 형성의 개념을 잉크 제트법을 사용하여 도시한다.
우선, 투광 기판(1003)에 투명 전극을 형성하여 패턴닝하고 제 1 전극(1002)의 패턴을 설정하며, 또한 전극 사이에 격벽(1001)을 설정한다. 다음에 격벽(1001) 사이의 전극(1002)상에 잉크 제트법으로써 발광층(적색 발광층(1004), 녹색 발광층(1005), 청색 발광층(1006))을 도면에 도시한 바와 같이 차례대로 형성하였다. 또한 제 2 전극과 이후 과정을 형성하였다.
이 구성에 의해, 진공 프로세스를 사용하지 않고 대단히 간편하게 광원부를 작성할 수 있다.
잉크 제트법 대신에 종래부터 사용되고 있는 인쇄법도 동일하게 실시할 수 있다. 또한 본 실시예에서는 발광 재료로서 용액화할 수 있는 유기 재료를 사용하였지만, 무기 EL 재료라도 용액화할 수 있는 재료를 사용하면 동일하게 작성할 수 있다. 예를 들면 알콕시화 금속을 사용하면 용이하게 알콜에 용해되기 때문에, 사용할 수 있다. 도포 후, 소성하여 알콕시기를 제거하면 된다.
또한 실시예 2에서의 면형상 광원의 구조와 같이, 제 2 전극도 패턴닝하는 경우는 본 실시예의 격벽(1001)을 이용하여 음극 증착과 동시에 패턴닝할 수 있다. (실시예 8)
본 실시예에서는 상기 각 색 발광 재료의 동일 전압에서의 발광 휘도와 각 색 발광층의 발광 면적의 곱을 화이트 밸런스를 갖는 값으로 설정하는 것을 특징으로 한다. 도 11에 본 실시예의 표시 장치의 단면 구조를 도시한다.
본 실시예에서 사용한 발광 재료는 발광 휘도비가 전압 5V에서 적: 녹: 청 = 1: 10: 2인 재료를 사용하였다. 화이트 밸런스는 일반적으로 3: 12: 10이면 사람이 본 경우 희게 보이는 것이 일반적으로 알려져 있다. 그래서 x, y, z를 각각 적, 녹, 청의 발광 면적으로 하면, 1×x=3, 10×y=12, 2×z=10으로서 x: y: z= 3: 1.2: 5를 얻었다. 이 비율이 각 색의 발광 면적비가 된다. 이와 같이 발광 면적을 적색 발광층(1105), 녹색 발광층(1106), 청색 발광층(1107)의 평면적을 다르게 하여 조정한 것을 도 11에 도시한다. 한편, 이 도면에 도시한 표시 장치의 다른 구조 부분은 실시예 1의 구조와 실질적으로 동일하다.
이 구성에 의해 휘도 특성이 다른 발광 재료를 조합하여 사용하는 경우에, 화이트 밸런스를 가지면서, 또한 광원부의 구동 전압을 하나의 전압으로 할 수 있어, 회로를 간략화하는 것이 가능하다.
(실시예 9)
본 실시예에서는 상기 발광 재료가 유기 화합물 또는 유기 고분자로 이루어진 예를 예시한다.
실시예 1의 발광층으로서, 이하에 도시한 정공 주입층(hole injection layer) 및 발광층을 형성하여, 흔히 제 2 전극으로서 이하에 도시한 음극을 형성하였다. 구동 전압은 직류 5V이고, 광원의 컨트롤러로서는 직류의 전환 회로로 되기 때문에 대단히 간편한 것이다. 휘도 100Cd/m2로 소비 전력은 0.5W이었다.
정공 주입층은 트리페닐아민 유도체이지만, 동일한 효과를 가지는 것이면 사용할 수 있다. 예를 들면 TPD, TAD, m-MTDATA 등이다.
또한, 푸탈로시아닌, 폴리티오펜, 폴리어닐린이나 폴리비닐카바졸 등의 유도체로 도전성을 가지며, 제막이 용이한 재료이면 동일하게 사용할 수 있다.
발광층은 적색 발광 재료로서 DCM을 도프한 Alq3, 녹색 발광 재료로서 루블렌(rubrene)을 증착한 A1q3, 청색 발광 재료로서 DPVBi를 사용하였지만, 증착법을 사용하여 제막할 수 있는 발광 재료이면 동일하게 사용할 수 있다. 또한 증착법 이외에 발광층을 형성할 수 있는 방법이면, 다른 발광 재료도 동일하게 사용할 수 있다.
음극은 Mg와 은의 합금을 증착한 것을 사용할 수 있지만, 스퍼터법이나 도금등의 습식법으로 형성하여도 되며, 또한 Ca, Li, Al 등, 일함수가 제 1 전극인 양극보다도 작은 것을 포함하고 있으면 동일하게 사용할 수 있다.
(실시예 10)
본 실시예에서는 실시예 9에서, 복수의 발광 재료 중 적어도 1종류의 발광 재료를 패턴닝 형성한 후, 이보다도 단파장의 발광을 갖는 발광 재료를 전면에 제막하여 발광층을 형성한 예를 예시한다. 도 12에 본 실시예의 표시 장치의 단면 구조를 도시한다.
투광 기판(1204)상에 패턴닝한 ITO 등의 투명 도전막으로 이루어진 제 1 전극(1204)을 형성하고, 이 위에 적색 및 녹색의 발광 재료를 순차 잉크 제트법으로 패턴닝 형성하여, 적색 발광층(1205) 및 녹색 발광층(1206)을 얻었다. 다음에 전면에 청색 발광 재료를 코팅하여 청색 발광층(1207)을 형성하고, 제 2 전극(1202)을 형성한 후 밀봉하여 보호층(1201)을 형성하였다. 이상의 방법은 실시예 1과 동일하게 행하였다.
이 방법에 의하면, 청색 발광 재료의 패턴닝이 필요 없게 된다. 적색 및 녹색의 발광 영역에서는 청색 발광층(1207)에서의 청색 발광이, 적색 또는 녹색의 발광층(1205, 1206)을 여기(excite)하여, 각각 적 또는 녹의 발광으로 변환된다. 또는 청색 발광층을 통과한 전자가 적색 또는 녹색 발광층 내에서 정공과 결합하여 적색 또는 녹색 발광층을 여기하여 적색 또는 녹색의 발광이 된다. 본 실시예에 있어서, 잉크 제트법 대신에 일반적인 인쇄법이나 증착법을 사용할 수 있다. 또한 청색 발광층의 형성에 있어서는 증착법, 스핀 코팅법, 인쇄법 등을 사용할 수 있다.
(실시예 11)
본 실시예에서는 복수의 유기 발광층을 스트라이프 형상으로 형성하며, 또한 상기 각 색 스트라이프의 1세트의 피치(p)가, 상기 평면형 라이트 밸브의 빛 셔터면과 상기 발광층과의 거리(d)와 p/d＜1.1로 되는 관계를 갖는 예를 예시하였다. 도 13에 본 실시예의 표시 장치의 단면 구조를 도시한다.
사람의 눈에 의하면, RGB 각 색의 휘도 불균일이 5% 이내이면 RGB 각 색을 인식할 수 없으므로, 이 조건을 만족하는 p와 d의 관계가 상기에 나타낸 관계이다. 실제의 구성에서는 두께 1mm의 투광 기판(1304) 상에 ITO를 피치 400μm의 스트라이프 형상으로 형성 패턴닝하여 제 1 전극(1303)을 얻고, 그 위에 RGB의 각 발광 재료를 각각 400μm 폭의 스트라이프로 하여, 용액 상태에서 잉크 제트법으로 패턴닝 도포한다(적색 발광층(1305), 녹색 발광층(1306), 청색 발광층(1307)). 건조 후, 대향 전극으로서의 제 2 전극(1202)을 형성하고, 보호층(1201)을 형성하여 밀봉하였다. 이렇게 해서 작성한 광원에, 액정 라이트 밸브(1310)를 그 빛 셔터면(1311)과 각 발광층의 거리(d)가 각 색 스트라이프의 1세트의 피치(p)와 p/d＜1.1의 관계가 되도록 배치하여 실시예 1과 동일한 구동 회로로 구동한 바, 확산판을 사용하지 않고도, 충분히 균일한 컬러 표시를 행할 수 있었다. 물론 확산층과 조합함으로써 한층더 균일한 표시를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 스트라이프 형상의 패턴에 대해 실시예를 예시하였지만, 본 실시예의 취지를 이탈하지 않는 범위에서 패턴을 변경할 수 있다.
(실시예 12)
본 실시예에서는 상기 평면형 광학 변조 패널이 액정 라이트 밸브이고, 상기 광원과 상기 액정 라이트 밸브 사이에, 1/4 파장판을 삽입하여, 해당 1/4 파장판의 연신축을 이것과 접촉하는 액정 라이트 밸브의 편광판의 편광 방향에 대하여 약 4.5도 기울여 배치한 예를 예시한다. 도 14에 본 실시예의 표시 장치의 단면도를 도시하였다.
본 실시예에서 작성한 표시 장치에 있어서는 면형상 광원 부분의 기본 구조는 실시예 11에서의 광원의 구조와 동일하다. 본 실시예에서는 실시예 11의 구조에서 광원의 투광 기판(1404)과 액정 라이트 밸브(1411) 사이에 1/4 파장판을 이와 접촉하는 액정 라이트 밸브의 편광판의 편광 방향에 대하여 약 45도 기울여 배치하였다. 이로써, 외광의 반사가 거의 없게 되어 콘트라스트는 50:1 이상으로 되었다. 1/4 파장판을 삽입함으로써, 대단히 시인성이 향상한다.
본 실시예의 표시 장치의 표면에 감반사 처리나 안티글래어(antiglare) 처리를 실시하면 더욱 가시성(visibility)을 향상할 수 있다.
(실시예 13)
본 실시예에서는 상기 광원내의 발광층을 유기 화합물 또는 유기 고분자로서, 게다가 1축 방향에 배향시켜, 상기 발광층으로부터의 발광의 편광 방향을 액정 라이트 밸브의 광원측의 편광판의 편광 방향과 일치시킨 예를 예시한다. 기본적으로는 실시예 11과 같은 구조에 있어서, 발광층의 유기 물질이 배향되어 있고, 발광층으로부터의 발광의 주된 편광 방향이 액정 라이트 밸브의 편광자의 투과축과 일치하도록 배치하였다. 이로 인해 투입한 전기 에너지를 낭비없이 편광으로 변환하여 라이트 밸브에 투입할 수 있게 되어, 종래에 비해 2배 가까운 효율을 얻을 수 있게 되었다.
(실시예 14)
본 실시예에서는 평면형상 광학 변조 패널과 조합하여 사용되는 복수의 발광 영역을 갖는 면형상 광원에서의 발광 영역의 패턴 형상의 변형예를 예시한다. 도 15에 본 실시예의 면형상 광원의 발광 영역의 패턴 형상을 도시하였다.
동일 도면에 도시한 면형상 광원에서는 기판(10)상에 적색 발광의 발광 영역(400R), 녹색 발광의 발광 영역(400G), 청색 발광의 발광 영역(400B)이 소용돌이 모양으로 형성되어 있다. 여기서, 영역(400R, 400G, 400B)의 각각은 한 쌍의 제 1 및 제 2 전극 사이에 유기 또는 무기의 각 색 발광의 발광 재료(발광층)를 삽입한 전계 발광 소자(EL 소자)의 구조로서, 각 EL 소자의 구조 자체가 평면적으로는 도시와 같은 소용돌이 모양의 패턴 형상인 것이 바람직하다.
이러한 구조에 의하면, 각 발광 소자를 구성하는 전극 막(음극막, 양극막)이 기판 상에 교차하는 영역이 없어져, 이러한 교차 영역으로 설정되는 절연막의 패턴 형성이 불필요하게 되어(예를 들면 도 1에 도시한 예에서의 절연막(105)이 불필요하게 되며), 면형상 광원의 제조 프로세스 자체가 보다 용이하게 된다.
(실시예 15)
본 실시예에서는 평면형상 광학 변조 패널과 조합하여 사용되는 면형상 광원에서의 발광영역의 패턴 형상의 다른 변형예를 예시한다. 도 16에 본 실시예의 면형상 광원의 발광 영역의 패턴 형상을 도시하였다.
동일 도면에 도시한 면형상 광원에서는 기판(10)상에 적색 발광의 발광 영역(500R), 녹색 발광의 발광 영역(500G), 청색 발광의 발광 영역(500B)이 소용돌이 모양으로 형성된 패턴을 1유닛으로 하여, 이러한 유닛 4개로 필요한 면적에 걸쳐 발광하는 광원을 구성하고 있다. 여기서, 실시예 14와 같이 각 유닛의 영역(500R, 500G, 500B)의 각각은 한 쌍의 제 1 및 제 2 전극 사이에 유기 또는 무기의 각 색 발광의 발광 재료(발광층)을 삽입한 EL 소자의 구조이고, 각 EL 소자의 구조 자체가 평면적으로는 도시와 같은 소용돌이 모양의 패턴 형상인 것이 바람직하다.
또한, EL 소자를 발광시키는 전류는 각 유닛마다 4개소, 도 16의 예에서는 기판(10)의 4모퉁이 부근의 부분으로부터 공급된다. 원하는 발광 면적을 연속한 소용돌이 모양 소자로 구성한 것으로부터, 분할하여 소용돌이 모양 소자를 배치함으로써, EL 소자의 선형상 패턴의 길이를 짧게 할 수 있고, 즉 EL 소자를 구성하는 전극이나 배선의 저항에 의한 전압 강하나 발열을 억제할 수 있다.
이상 기술된 바와 같이 본 발명에 의하면, 시분할 컬러 광원을 사용한 표시 장치에 있어서, 평면형 광학 변조 패널과 그 배면에 설정된 면형상 광원의 구성으로 이루어지고, 면형상 광원으로서, 유기 또는 무기의 EL 소자로 이루어진 발광 영역을 사용함으로써, 소비 전력을 절감하고, 대단히 컴팩트화하는 것이 가능하게 되었다. 또한 동시에 색 순도를 향상시키는 것이 가능하며, 콘트라스트도 비약적으로 향상 가능하게 되었다.
추가로, 본 발명에서는 면형상 광원에서의 발광 영역의 패턴 형상으로서, 평면적으로 소용돌이 형상을 사용함으로써, 특히 EL 소자에 의해 발광 영역을 형성하는 경우, 구조가 간단하고 용이하며, 배선 저항이나 불필요한 발열이 억제된 광원을 실현하는 것이 가능해진다.
본 발명의 표시 장치는 고품질의 화상 표시가 요구되는 랩탑 퍼스널 컴퓨터(laptop PC), 텔레비젼, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형 비디오 테이프 레코더, 차량용 네비게이션 장치, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드프로세서, 엔지니어링·웍스테이션(EWS), 휴대 전화, 텔레비젼 전화, POS 단말, 페이져, 터치 패널을 구비한 장치, 액정 프로젝터와 같은 투사형 표시 장치 등의 전자 기기에 적합하게 이용 가능하다.

Claims (33)

  1. 평면형 광학 변조 패널과,
    해당 평면형 광학 변조 패널의 배면측에 배치되어, 해당 평면형 광학 변조 패널면과 실질적으로 평행한 면내에, 제 1 색으로 발광하는 발광 재료를 구비한 제 1 발광 영역과, 해당 제 1 색과는 다른 제 2 색으로 발광하는 발광 재료를 구비한 제 2 발광 영역을 적어도 갖는 면형상 광원을 구비하며,
    표시하는 컬러 화상의 1 주사 시간을 해당 면형상 광원의 발광색 수로 분할하여, 분할한 각각의 기간에 대응하여 각 발광 영역을 발광시켜, 해당 기간에 동기시키어 발광하고 있는 발광색의 명도 정보를 평면형 광학 변조 패널로 형성하고, 각 색의 빛을 해당 패널로 광학 변조하여 컬러 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 발광 영역에 추가하여, 제 1 및 제 2 색과는 다른 제 3 색으로 발광하는 발광 재료를 구비한 제 3 발광 영역을 갖는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 발광 영역이, 각각, 적색 발광의 발광 영역, 녹색 발광의 발광 영역, 및 청색 발광의 발광 영역인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 면형상 광원이, 투명한 제 1 전극을 형성한 기판 상에, 다른 발광색을 갖는 복수의 발광 재료가 일평면내에서 특정한 패턴의 주기적 배열로서 배치되며, 또한 각각의 발광 재료로 이루어진 발광층 상에, 제 2 전극이 형성된 구조로 상기 제 1 발광 영역 및 상기 제 2 발광 영역을 갖고, 또한 선택된 기간에 선택된 상기 제 1 및 제 2 전극 간에, 발광 재료가 발광하기에 충분한 전압을 인가하는 수단을 구비하며,
    컬러 화상의 1 주사 시간을 광원의 발광색과 같은 수로 분할하여, 분할한 각각의 색 표시 기간에 대응하는 색에 광원을 점등하여, 이것에 동기하여 그 색의 명도 정보를 평면형 광학 변조 패널로 표시함으로써, 컬러 표시를 행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 복수의 발광 재료 및 이것과 대응하여 제 1 또는 제 2 전극 중 적어도 어느 한쪽이, 스트라이프 형상으로 패턴닝되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 3종류 내지 4종류의 다른 발광색을 갖는 상기 발광 재료를 각각 독립적으로 분리하여 제막하고 패턴닝하여 각 색마다 독립된 발광층을 형성하고, 제 1 및 제 2 전극을 모두 각각 2 분할하도록 패턴닝하여, 각각 2 분할된 제 1 및 제 2 전극에 있어서 전압을 인가하는 전극을 선택하고, 이로써 상기 각 색 발광층마다 선택적으로 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 전극에 접촉하여 금속 배선이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 발광층에서 보아 광 출사측에 컬러 필터가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 광원의 발광층과 상기 평면형 광학 변조 패널 사이에 광 확산층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 광원에 사용하는 기판이 광 확산성을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 4 항에 있어서, 상기 발광 재료를 패턴닝하여 발광층을 형성할 때, 상기 발광 재료를 액상화하여, 인쇄법 또는 잉크 제트법에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 4 항에 있어서, 상기 각 색 발광 재료의 동일 전압에서의 발광 휘도와 각 색 발광층의 발광 면적의 곱이 화이트 밸런스가 가지는 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 4 항에 있어서, 상기 발광 재료가 유기 화합물 또는 유기 고분자로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 복수의 발광 재료 중 적어도 1종류의 발광 재료를 패턴닝 형성한 후, 이보다도 단파장의 발광을 갖는 발광 재료를 전면에 제막하여 발광층을 형성한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 4 항에 있어서, 상기 복수의 유기 발광층을 스트라이프 형상으로, 또한 각 색 세트로 복수의 반복 단위로 형성하고, 또한 상기 각 색의 스트라이프 세트의 피치(p)가, 상기 평면형 광학 변조 패널의 빛 셔터면과 상기 발광층과의 거리(d)와 p/d ＜1.1이 되는 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 평면형 광학 변조 패널로서 편광판을 사용하는 액정 패널을 사용하여, 상기 광원과 상기 액정 패널 사이에, 1/4 파장판을 삽입하여, 해당 1/4 파장판의 연신축을, 이것과 접촉하는 액정 패널의 편광판의 편광 방향에 대하여 약 45도 기울여 배치한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 4 항에 있어서, 상기 면형상 광원내의 발광층이 유기 화합물 또는 유기 고분자로 이루어지며, 해당 발광층의 재료를 1축방향으로 배향시켜, 상기 평면형 광학 변조 패널로서 액정 패널을 사용하여, 광원의 발광 편광의 방향을 액정 패널의 광원측의 편광판의 편광 방향과 일치시킨 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 면형상 광원에서의 각 색의 발광 영역의 패턴 형상이 소용돌이 모양인 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 발광 영역에 추가하여, 제 1 및 제 2 색과는 다른 제 3 색으로 발광하는 발광 재료를 구비한 제 3 발광 영역을 갖는 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 발광 영역이, 각각, 적색 발광의 발광 영역, 녹색 발광의 발광 영역, 및 청색 발광의 발광 영역인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 색의 발광 영역이 한 쌍의 전극 사이에 발광 재료가 삽입된 구조의 전계 발광 소자로 구성되어 있고, 해당 전계 발광 소자가 상기 소용돌이 모양의 패턴 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 각 색의 발광 영역을 구성하는 전계 발광 소자가 서로 교차하지 않게 패턴 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  23. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 색의 발광 영역의 소용돌이 모양 패턴이, 실질적으로 동심으로 발광색이 주기적으로 존재하는 패턴 형상인 표시 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 복수색의 발광 영역에 의해 실질적으로 동심으로 발광색이 주기적으로 존재하는 패턴 형상을 1 유닛으로 하여, 복수의 해당 유닛에 의해 필요한 면적에 걸쳐 발광하는 면형상 광원이 구성되는 표시 장치.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 직시형(direct-view-type)인 표시 장치.
  26. 평면형 광학 변조 패널과, 해당 평면형 광학 변조 패널의 배면측에 배치되고, 해당 평면형 광학 변조 패널면과 실질적으로 평행인 면내에, 제 1 색의 파장 영역에서 발광하는 발광 재료를 구비한 제 1 발광 영역과, 해당 제 1 색과는 다른 제 2 색 파장 영역에서 발광하는 발광 재료를 구비한 제 2 발광 영역을 적어도 가지며, 해당 제 1 발광 영역 및 제 2 발광 영역이 각각 소용돌이 모양의 형상을 갖는 면형상 광원을 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 발광 영역에 추가하여, 제 1 및 제 2 색과는 다른 제 3 색으로 발광하는 발광 재료를 구비한 제 3 발광 영역을 갖는 표시 장치.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 발광 영역이, 각각, 적색 발광의 발광 영역, 녹색 발광의 발광 영역, 및 청색 발광의 발광 영역인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  29. 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 색의 발광 영역이 한 쌍의 전극 사이에 발광 재료가 삽입된 구조의 전계 발광 소자로 구성되어 있고, 해당 전계 발광 소자 자체가 상기 소용돌이 모양의 패턴 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 각 색의 발광 영역을 구성하는 전계 발광 소자가 서로 교차하지 않고 패턴 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  31. 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 색의 발광 영역의 소용돌이 모양 패턴이, 실질적으로 동심으로 발광색이 주기적으로 존재하는 패턴 형상인 표시 장치.
  32. 제 31 항에 있어서, 복수 색의 발광 영역에 의해 실질적으로 동심으로 발광색이 주기적으로 존재하는 패턴 형상을 1 유닛으로 하여, 복수의 해당 유닛에 의해 필요한 면적에 걸쳐 발광하는 면형상 광원이 구성되는 표시 장치.
  33. 제 26 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서, 직시형(direct-view-type)인 표시 장치.
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