WO2023089650A1

WO2023089650A1 - 表示装置

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Publication number: WO2023089650A1
Application number: PCT/JP2021/041992
Authority: WO
Inventors: 公昭中村; 正和柴崎; 康宏長谷場; 浩二村田
Original assignee: シャープディスプレイテクノロジー株式会社
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2023-05-25

Abstract

表示装置に設けられる発光構造（１０１）は、第１電極（９）が複数の第１着色粒子（４）を引き寄せた第１透明部（８）の透光状態と、第２電極（１０）が複数の第１着色粒子（４）を引き寄せた第１透明部（８）の遮光状態と、を切り替え可能なものである。

Description

表示装置

　本発明は、表示装置に関する。

　従来、シースルー型表示装置が知られている。

国際公開２０１２／１３３４１７号米国特許公開２０１６／０００５３５３号韓国特許公開１０－２０１４－００９８５０４号

「High-image-quality Transparent Display based on AM-OLED with Cholesteric Liquid Crystal Back-panel」Cheng-Chang Li他, SID 2018 DIGEST 993-995

　従来技術に係るシースルー型表示装置においては、表示が暗いという問題が発生する。当該問題が発生する理由として、以下の３つが考えられる。１つ目は、表示装置内の部材が表示装置を透過しようとする光の多くを遮ることである。２つ目は、発光部に反射板等を設けて発光部による発光の輝度を高めることが構造的に困難であることである。３つ目は、表示装置が発する光と表示装置周囲の環境光とが混ざり、表示の視認性が悪くなることである。

　本発明の一態様に係る表示装置は、互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間隙に入っている複数の第１着色粒子と、前記第１基板に設けられた第１発光素子、および前記第１基板に設けられており前記第１発光素子を駆動する第１発光素子駆動回路を有している発光部と、前記発光部に対して前記第１基板の主面に沿った方向に配置された第１透明部と、前記発光部に設けられた第１電極と、前記第１透明部に設けられた透明の第２電極と、を備えており、前記第１電極が前記複数の第１着色粒子を引き寄せた前記第１透明部の透光状態と、前記第２電極が前記複数の第１着色粒子を引き寄せた前記第１透明部の遮光状態と、を切り替え可能なものである。

　本発明の一態様に係る表示装置は、互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間隙に入っている複数の着色粒子と、前記第１基板に設けられたポリマー分散型液晶と、前記第１基板に設けられており前記ポリマー分散型液晶を駆動する液晶駆動回路を有している駆動回路部と、前記駆動回路部に対して前記第１基板の主面に沿った方向に配置された透明部と、前記駆動回路部に設けられた第１電極と、前記透明部に設けられた透明の第２電極と、を備えており、前記第１電極が前記複数の着色粒子を引き寄せた前記透明部の透光状態と、前記第２電極が前記複数の着色粒子を引き寄せた前記透明部の遮光状態と、を切り替え可能なものである。

　本発明の一態様によれば、表示が明るい表示装置を実現することができる。

本発明の実施形態１に係る発光構造の構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態１に係る発光構造における、第１発光素子、第１発光素子駆動回路、第１電極、および第１電極駆動回路の回路構成例を示している。本発明の実施形態１に係る発光構造の構成例を示す平面図である。（ａ）は図３のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図３のＢ－Ｂ線断面図である。第２電極の変形例を示す平面図である。本発明の実施形態２に係る発光構造の構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態２に係る別の発光構造の構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態２に係る発光構造の構成例を示す平面図である。（ａ）は図６に示す発光構造に対応する図８のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図６に示す発光構造に対応する図８のＢ－Ｂ線断面図である。（ａ）は図７に示す発光構造に対応する図８のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図７に示す発光構造に対応する図８のＢ－Ｂ線断面図である。本発明の実施形態３に係る発光構造の構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態３に係る発光構造の構成例を示す平面図である。（ａ）は図１２のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図１２のＢ－Ｂ線断面図である。本発明の実施形態４に係る発光構造の構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態４に係る発光構造の構成例を示す平面図である。（ａ）は図１５のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図１５のＢ－Ｂ線断面図である。本発明の実施形態５に係る発光構造の構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態５に係る発光構造の構成例を示す平面図である。（ａ）は図１８のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図１８のＢ－Ｂ線断面図である。本発明の実施形態６に係る発光構造の構成を概略的に示す断面図である。本発明の実施形態６に係る発光構造における、ポリマー分散型液晶、液晶駆動回路、第１電極、および第１電極駆動回路の回路構成例を示している。本発明の実施形態６に係る発光構造の構成例を示す平面図である。（ａ）は図２２のＡ－Ａ線断面図であり、（ｂ）は図２２のＢ－Ｂ線断面図である。本発明の実施形態７に係る発光構造の要部の構成を概略的に示す平面図である。発光構造を備えた表示装置の一例を示す図である。

　本発明を実施するための形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、先に説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない場合がある。

　〔実施形態１〕
　図１は、本発明の実施形態１に係る発光構造１０１の構成を概略的に示す断面図である。発光構造１０１は、シースルー型表示装置の主要な構成要素の１つである。

　発光構造１０１は、互いに対向する第１基板１および第２基板２と、第１基板１と第２基板２との間隙３に入っている複数の第１着色粒子４とを備えている。間隙３には例えば、透明の絶縁性液体が充填されている。

　発光構造１０１は、第１発光素子５および第１発光素子駆動回路６を有している発光部７と、第１透明部８とを備えている。第１発光素子５は、第１基板１に設けられており、自発光素子（例：ＯＬＥＤ、ＱＬＥＤ、およびμＬＥＤ）であることが好ましいが、これに限定されない。換言すれば、発光構造１０１を備えたシースルー型表示装置は、ＯＬＥＤ表示装置、ＱＬＥＤ表示装置、またはμＬＥＤ表示装置であることが好ましいが、これに限定されない。第１発光素子駆動回路６は、第１基板１に設けられており、第１発光素子５を駆動する回路である。第１透明部８は、発光部７に対して第１基板１の主面に沿った第１方向Ｄ１に配置されている。第１基板１の主面とは、第１基板１における各種部材が主に実装される面であり、発光構造１０１では第１基板１における間隙３側の表面である。発光部７および第１透明部８の各々は、第１基板１の主面と略直交する第２方向Ｄ２における、発光構造１０１の一端から他端までを含んでいる。第１基板１の主面と略直交するという関係は、第１基板１の主面と厳格に直交する関係に加え、第１基板１の主面と直交しているとみなされる関係を含んでいる。

　発光構造１０１は、発光部７に設けられた第１電極９と、第１透明部８に設けられた透明の第２電極１０とを備えている。第１電極９の材料の一例として、クロム等の非透明導電膜、およびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜が挙げられる。第２電極１０の材料の一例として、ＩＴＯ等の透明導電膜が挙げられる。第２電極１０は透明であることが必須であるが、第１電極９が透明であることは必須でない。第１着色粒子４は、帯電可能な物性を有しており、駆動された第１電極９および駆動された第２電極１０のそれぞれによって引き寄せられることが可能なものである。

　発光構造１０１は、第１透明部８の透光状態と、第１透明部８の遮光状態とを切り替え可能なものである。第１透明部８の透光状態は、第１電極９が複数の第１着色粒子４を引き寄せた状態である。第１透明部８の遮光状態は、第２電極１０が複数の第１着色粒子４を引き寄せた状態である。

　第１透明部８の透光状態においては、第１透明部８に複数の第１着色粒子４が全くまたはほとんど位置していないため、元来透明である第１透明部８を透過しようとする光が複数の第１着色粒子４によって遮られない。発光構造１０１が第１透明部８の透光状態となり得ることが、発光構造１０１がシースルー型表示装置の主要な構成要素の１つであると言える根拠である。

　第１透明部８の遮光状態においては、第１透明部８に複数の第１着色粒子４が全てまたはほとんど位置しているため、元来透明である第１透明部８を透過しようとする光が複数の第１着色粒子４によって遮られ、第１透明部８を透過しない。

　前記の構成によれば、第１透明部８の透光状態において、第１透明部８を透過しようとする光を遮り得る部材を最小限にすることができる。また、第１透明部８の透光状態の実現にあたって発光部７が透明であることは必須でなく、発光部７が透明でなくてもよい場合は、発光部７に反射板等を設けて発光部７による発光の輝度を高めることができる。これらのことから、明るい表示が可能なシースルー型表示装置を実現することができる。

　さらに、第１透明部８の透光状態と第１透明部８の遮光状態とを切り替えるための材料を複数の第１着色粒子４とすることにより、当該材料を流体とする場合と比較して、当該材料を移動させるための電力が低い、および当該材料の変位の制御が容易であるため切り替え時間の短縮化が可能であるといった効果がある。当該材料の変位の制御が容易であることの一例として、第１着色粒子４はそのサイズが塊である流体のサイズと比較して非常に小さいため移動させやすいことが挙げられる。

　第１基板１の主面に沿った（換言すれば、第１方向Ｄ１に沿った）第１電極９と第２電極１０とのピッチＰは、８０μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、第１透明部８の透光状態と第１透明部８の遮光状態との切り替えを速やかに行うことができるため、発光構造１０１による表示のコントラストおよび高速応答性の観点から都合が良い。なお、ピッチＰは、第１基板１の主面に沿った第１電極９の中央９ｃと、第１基板１の主面に沿った第２電極１０の中央１０ｃとの間の距離で定義される。

　第１透明部８の透光状態と第１透明部８の遮光状態との切り替え時に、複数の第１着色粒子４のうち２つが、互いに異なる方向に移動する。これは、第１透明部８の透光状態と第１透明部８の遮光状態とを切り替えるための材料が複数の第１着色粒子４であることの、当該材料が流体であることに対する顕著な相違点の１つである。

　発光構造１０１は、発光部７および第１透明部８を、第１基板１側から観察することを想定したものである。換言すれば、発光構造１０１は、発光部７が発した光を第１基板１側から取り出すボトムエミッション型である。一方、発光構造１０１は、発光部７が発した光を第２基板２側から取り出す（換言すれば、発光部７および第１透明部８を、第２基板２側から観察することを想定したものである）トップエミッション型であってもよい。

　発光構造１０１はさらに、第１発光素子５および第１発光素子駆動回路６を覆う絶縁層１１、第１電極９を覆う絶縁層１２、ならびに第２電極１０を覆う透明の絶縁層１３を備えている。各絶縁層１１および１２は、透明であってもよいし、透明でなくてもよい。

　図２には、発光構造１０１における、第１発光素子５、第１発光素子駆動回路６、第１電極９、および第１電極駆動回路１４の回路構成例を示している。第１電極駆動回路１４は、第１電極９を駆動するものであり、発光構造１０１に設けられている。

　ここでは、第１発光素子５が自発光素子であるものとして説明を行う。第１発光素子５のカソードは、接地されている。第１発光素子５のアノードは、駆動トランジスタ１５を介して図示しない電源線に接続されている。駆動トランジスタ１５のゲートは、書き込みトランジスタ１６を介して信号線１７に接続されている。書き込みトランジスタ１６のゲートは、ゲート線１８に接続されている。駆動トランジスタ１５と書き込みトランジスタ１６との間に、キャパシタ１９が接続されている。第１発光素子駆動回路６は、駆動トランジスタ１５、書き込みトランジスタ１６、およびキャパシタ１９を有しているものである。

　第１電極９は、トランジスタ２０を介して信号線２１に接続されている。トランジスタ２０のゲートは、ゲート線２２に接続されている。第１電極駆動回路１４は、トランジスタ２０を有しているものである。ゲート線２２の電位に基づくトランジスタ２０のオンオフ制御と、信号線２１の電位との組み合わせにより、第１電極駆動回路１４は、第１電極９について、複数の第１着色粒子４を引き寄せるか否かを制御することができる。例えば、第１電極駆動回路１４においては、第１電極９の電位がプラスである場合、第１電極９が複数の第１着色粒子４を引き寄せるといった制御が可能である。

　図３は、発光構造１０１の構成例を示す平面図である。なお、各平面図は、その左右方向が第１方向Ｄ１（図１参照）に対応し、その紙面と垂直な方向が第２方向Ｄ２（図１参照）に対応する。図４の（ａ）は、図３のＡ－Ａ線断面図であり、図４の（ｂ）は、図３のＢ－Ｂ線断面図である。発光構造の構成例を示す各平面図は、第１基板１の主面と略直交する第２方向Ｄ２（図１参照）に見た図である。図４の（ａ）および（ｂ）には、第１基板１およびそれに実装される各部材の構成例を示している。

　第２電極１０は、矩形状である。第１電極９は、第２電極１０の両側に、片側につき２つずつ、帯状に設けられている。第１発光素子５は、第１電極９と重なっている。図３中、部材番号２３はゲートバスラインを、部材番号２４はＴＦＴを、それぞれ示している。

　図４の（ａ）および（ｂ）によれば、基材２５、絶縁層２６、第１電極９および第２電極１０、ならびに絶縁層２７が、この順に積層されている。絶縁層２６および２７はいずれも、透明である。絶縁層２６にはスルーホール２８が形成されており、このスルーホール２８によって、第２電極１０とＴＦＴ２９とが接続されている。第１発光素子５は、ＴＦＴ２４に接続されたアノード５ａ、エレクトロルミネセンス層５ｂ、およびカソード５ｃを有している。エレクトロルミネセンス層５ｂは、アノード５ａおよびＴＦＴ２４と重なっている。図４の（ａ）および（ｂ）中、部材番号３０はソースバスラインを、部材番号３１は第２電極１０用ソースバスラインを、それぞれ示している。基材２５にＴＦＴ２４および２９等が形成されたものが、第１基板１に相当する。

　ピッチＰを５０μｍ以下とするためには、第１発光素子５と垂直に、駆動回路および発光回路を細長く形成する必要がある。そこで、ＲＧＢの画素ごとに、第１電極９および第１電極駆動回路１４（図２参照）を１組形成することが望ましい。これにより、単色を表示したときの透過率も高くすることができる。

　ＴＦＴ２９は通常、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように第１基板１に設けられる。一方、第２基板２にＴＦＴが形成されていないことが好ましい。これにより、第２基板２のコストを低減することができる。

　図５は、第２電極１０の変形例である第２電極１０ａおよび１０ｂを示す平面図である。図５の平面図は、第１基板１の主面と略直交する第２方向Ｄ２（図１参照）に見た図である。各第２電極１０ａおよび１０ｂのように、第２電極１０はフィッシュボーン型であってもよい。具体的には、第２方向Ｄ２に見た各第２電極１０ａおよび１０ｂの形状は、幹線３２と、幹線３２から分岐して設けられた支線３３とを含んでいる。各第２電極１０ａおよび１０ｂにおいては、幹線３２を中心として両側に、複数の支線３３が設けられている。第２方向Ｄ２に見た支線３３の形状は、第２電極１０ａにおいて矩形であり、第２電極１０ｂにおいて三角形である。これにより、下記文献に開示されたメカニズムに基づいて、複数の第１着色粒子４を均一に分散させることが可能となる。発光構造１０１のみならず、全発光構造において、第２電極１０の替わりに、第２電極１０ａまたは１０ｂを適用することが可能である。

　　文献：特開２０１３－２５４１６２号公報
　〔実施形態２〕
　図６は、本発明の実施形態２に係る発光構造１０２の構成を概略的に示す断面図である。以下、発光構造１０２と発光構造１０１との相違点を中心に説明する。

　発光構造１０２において、発光部７は、間隙３にて第１基板１の主面と略直交する第２方向Ｄ２に突出する突出部３４を有している。突出部３４が間仕切りとして機能することにより、複数の第１着色粒子４が発光部７に対して第１透明部８の反対側に移動することを抑制することができる。従って、発光構造１０２内で、複数の第１着色粒子４を間隙３に好適な分布で分散させることができる。

　突出部３４は、第１電極９の少なくとも一部を含んでいる。第１電極９の少なくとも一部を用いて突出部３４を形成することにより、部品点数の少ない発光構造１０２を実現することができる。

　発光構造１０２は、間隙３に入っている複数の第２着色粒子３５と、発光部７に対して第１透明部８の反対側に配置された第２透明部３６と、発光部７に設けられた第３電極３７と、を備えている。第２着色粒子３５、第２透明部３６、および第３電極３７の自身の構成は、それぞれ、第１着色粒子４、第１透明部８、および第１電極９の自身の構成と同様である。そして、発光構造１０２は、第３電極３７が複数の第２着色粒子３５を引き寄せた第２透明部３６の透光状態となることが可能である。

　発光構造１０２における、第１発光素子５、第１発光素子駆動回路６、第１電極９、および第１電極駆動回路１４の回路構成例は、図２に示したとおりである。発光構造１０２においては、第１発光素子５および第１発光素子駆動回路６が第１基板１に設けられ、第１電極９および第１電極駆動回路１４が第２基板２に設けられることとなる。

　図７は、本発明の実施形態２に係る発光構造１０２´の構成を概略的に示す断面図である。以下、発光構造１０２´と発光構造１０２との相違点を中心に説明する。

　発光構造１０２´においては、発光構造１０２に対して、第２基板２自身が反転していると共に、第１基板１と第２基板２との配置関係が逆転している。

　図８は、各発光構造１０２および１０２´の構成例を示す平面図である。図９の（ａ）は、発光構造１０２に対応する図８のＡ－Ａ線断面図であり、図９の（ｂ）は、発光構造１０２に対応する図８のＢ－Ｂ線断面図である。図１０の（ａ）は、発光構造１０２´に対応する図８のＡ－Ａ線断面図であり、図１０の（ｂ）は、発光構造１０２´に対応する図８のＢ－Ｂ線断面図である。図９の（ａ）および（ｂ）ならびに図１０の（ａ）および（ｂ）のそれぞれには、第１基板１、第２基板２、およびそれらに実装される各部材の構成例を示している。

　第１電極９および第３電極３７は、第２電極１０の両側に、片側につき１つずつ、帯状に設けられている。発光構造１０１と同じく、各発光構造１０２および１０２´においても、スルーホール２８によって、第２電極１０とＴＦＴ２９とが接続されている。第２電極１０、スルーホール２８、およびＴＦＴ２９は、基材３９および絶縁層４０に形成される。基材３９にＴＦＴ２９等が形成されたものが、第２基板２に相当する。

　各発光構造１０２および１０２´においては、第１発光素子５に対して第１基板１の主面と略直交する第２方向Ｄ２に沿って、第１電極９と第３電極３７との隙間３８が形成されている。これにより、第１発光素子５が発した光が、第１電極９および／または第３電極３７を透過することを抑制することができるため、発光構造内での当該光の損失を低減することができる。隙間３８には例えば、アクリル等の樹脂が設けられていてもよい。

　第１基板１の厚みは、２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、第１基板１の厚みに起因する、発光構造１０２´における視差を低減することができる。第１基板１の厚みを２０μｍ以下とする方法の一例として、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）プロセスが挙げられる。

　〔実施形態３〕
　図１１は、本発明の実施形態３に係る発光構造１０３の構成を概略的に示す断面図である。以下、発光構造１０３と発光構造１０２との相違点を中心に説明する。

　発光構造１０３において、第１基板１に、第１電極９を駆動する第１電極駆動回路１４（図２参照）が設けられている。発光構造１０３における、第１発光素子５、第１発光素子駆動回路６、第１電極９、および第１電極駆動回路１４の回路構成例は、図２に示したとおりである。発光構造１０３においては、第１発光素子５、第１発光素子駆動回路６、第１電極９、および第１電極駆動回路１４のいずれもが、第１基板１に設けられることとなる。第２基板２にＴＦＴが形成されていないことによって、第２基板２のコストを低減することができる。

　図１２は、発光構造１０３の構成例を示す平面図である。図１３の（ａ）は、図１２のＡ－Ａ線断面図であり、図１３の（ｂ）は、図１２のＢ－Ｂ線断面図である。図１３の（ａ）および（ｂ）には、第１基板１およびそれに実装される各部材の構成例を示している。

　発光構造１０２と同じく、発光構造１０３においても、スルーホール２８によって、第２電極１０とＴＦＴ２９とが接続されている。ＴＦＴ２９は基材２５に形成されており、第２電極１０およびスルーホール２８は絶縁層２６に形成されている。

　〔実施形態４〕
　図１４は、本発明の実施形態４に係る発光構造１０４の構成を概略的に示す断面図である。以下、発光構造１０４と発光構造１０２´との相違点を中心に説明する。

　発光構造１０４において、発光部７は、第１発光素子５および第１発光素子駆動回路６に加え、第１発光素子５が発した光のコントラストを高めるための光学部材４１を有している。光学部材４１の一例として、偏光板と同様の機能を有する層（以下、偏光層とも言う）、λ／４波長板と同様の機能を有する層（以下、λ／４波長層とも言う）、およびカラーフィルタが挙げられる。これにより、第１発光素子５が発した光のコントラストを高めることができる。

　発光構造１０４における、第１発光素子５、第１発光素子駆動回路６、第１電極９、および第１電極駆動回路１４の回路構成例は、図２に示したとおりである。発光構造１０４においては、第１発光素子５および第１発光素子駆動回路６が第１基板１に設けられ、第１電極９および第１電極駆動回路１４が第２基板２に設けられることとなる。

　図１５は、発光構造１０４の構成例を示す平面図である。図１６の（ａ）は、図１５のＡ－Ａ線断面図であり、図１６の（ｂ）は、図１５のＢ－Ｂ線断面図である。図１６の（ａ）および（ｂ）には、第１基板１、第２基板２、およびそれらに実装される各部材の構成例を示している。

　発光構造１０２´と同じく、発光構造１０４においても、スルーホール２８によって、第２電極１０とＴＦＴ２９とが接続されている。第２電極１０、スルーホール２８、およびＴＦＴ２９は、基材３９および絶縁層４０に形成される。

　図１６の（ａ）および（ｂ）において、光学部材４１は、偏光層４２およびλ／４波長層４３を有している。光学部材４１は、第１発光素子５に対して真上（具体的には、第１基板１の主面と略直交する第２方向Ｄ２）であって、絶縁層２６に設けられている。光学部材４１は、絶縁層２６側から、λ／４波長層４３および偏光層４２がこの順に積層された構造である。光学部材４１は、第１発光素子５が発する光の色に対応した特性を有するカラーフィルタを有していてもよい。

　第１基板１の厚みは、２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、第１基板１の厚みに起因する、発光構造１０４における視差を低減することができる。第１基板１の厚みを２０μｍ以下とする方法の一例として、レーザーリフトオフプロセスが挙げられる。

　〔実施形態５〕
　図１７は、本発明の実施形態５に係る発光構造１０５の構成を概略的に示す断面図である。以下、発光構造１０５と発光構造１０３との相違点を中心に説明する。

　発光構造１０５において、発光部７は、第２基板２に設けられた第２発光素子４４および第２発光素子駆動回路４５を有している。第２発光素子駆動回路４５は、第２発光素子４４を駆動する回路である。第２発光素子４４および第２発光素子駆動回路４５の自身の構成は、それぞれ、第１発光素子５および第１発光素子駆動回路６の自身の構成と同様である。第１発光素子５と第２発光素子４４との間には遮光層を挿入してもよい。発光構造１０５によれば、表示装置の両面で異なる表示パターンの表示を行うことが可能になる。例えば、裏と表で、左右を反転した表示が可能である。

　発光構造１０５における、第１発光素子５、第１発光素子駆動回路６、第１電極９、および第１電極駆動回路１４の回路構成例は、図２に示したとおりである。発光構造１０５においては、第１発光素子５、第１発光素子駆動回路６、第１電極９、および第１電極駆動回路１４のいずれもが、第１基板１に設けられることとなる。

　発光構造１０５における、第２発光素子４４および第２発光素子駆動回路４５の回路構成例は、それぞれ、図２に示した第１発光素子５および第１発光素子駆動回路６と同様である。発光構造１０５においては、第２発光素子４４および第２発光素子駆動回路４５が第２基板２に設けられることとなる。

　図１８は、発光構造１０５の構成例を示す平面図である。図１９の（ａ）は、図１８のＡ－Ａ線断面図であり、図１９の（ｂ）は、図１８のＢ－Ｂ線断面図である。図１９の（ａ）および（ｂ）には、第１基板１、第２基板２、およびそれらに実装される各部材の構成例を示している。

　発光構造１０３と同じく、発光構造１０５においても、スルーホール２８によって、第２電極１０とＴＦＴ２９とが接続されている。ＴＦＴ２９は基材２５に形成されており、第２電極１０およびスルーホール２８は絶縁層２６に形成されている。

　図１９の（ａ）および（ｂ）によれば、基材３９にソースバスライン４６、ゲートバスライン４７、およびＴＦＴ４８が形成されている。第２発光素子４４は、ＴＦＴ４８に接続されたアノード４４ａ、エレクトロルミネセンス層４４ｂ、およびカソード４４ｃを有している。基材３９にＴＦＴ４８等が形成されたものが、第２基板２に相当する。

　第２基板２の厚みは、２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、第２基板２の厚みに起因する、発光構造１０５における視差を低減することができる。第２基板２の厚みを２０μｍ以下とする方法の一例として、レーザーリフトオフプロセスが挙げられる。

　〔実施形態６〕
　図２０は、本発明の実施形態６に係る発光構造１０６の構成を概略的に示す断面図である。以下、発光構造１０６と発光構造１０３との相違点を中心に説明する。

　発光構造１０６は、互いに対向する第１基板１および第２基板２と、第１基板１と第２基板２との間隙３に入っている複数の第１着色粒子（着色粒子）４とを備えている。間隙３には例えば、透明の絶縁性液体が充填されている。

　発光構造１０６は、ポリマー分散型液晶４９と、液晶駆動回路５０を有している駆動回路部５１と、透明部５２とを備えている。ポリマー分散型液晶４９は、第１基板１に設けられている。液晶駆動回路５０は、第１基板１に設けられており、ポリマー分散型液晶４９を駆動する回路である。透明部５２は、駆動回路部５１に対して第１基板１の主面に沿った第１方向Ｄ１に配置されている。駆動回路部５１および透明部５２の各々は、第１基板１の主面と略直交する第２方向Ｄ２における、発光構造１０６の一端から他端までを含んでいる。

　発光構造１０６は、駆動回路部５１に設けられた第１電極９と、透明部５２に設けられた透明の第２電極１０とを備えている。

　発光構造１０６は、透明部５２の透光状態と、透明部５２の遮光状態とを切り替え可能なものである。透明部５２の透光状態は、第１電極９が複数の第１着色粒子４を引き寄せた状態であり、前述した第１透明部８の透光状態に対して、第１透明部８を透明部５２に置き換えた状態である。透明部５２の遮光状態は、第２電極１０が複数の第１着色粒子４を引き寄せた状態であり、前述した第１透明部８の遮光状態に対して、第１透明部８を透明部５２に置き換えた状態である。

　前記の構成によれば、透明部５２の透光状態において、透明部５２を透過しようとする光を遮り得る部材を最小限にすることができる。このことから、明るい表示が可能なシースルー型表示装置を実現することができる。

　さらに、透明部５２の透光状態と透明部５２の遮光状態とを切り替えるための材料を複数の第１着色粒子４とすることにより、当該材料を流体とする場合と比較して、当該材料を移動させるための電力が低い、および当該材料の変位の制御が容易であるため切り替え時間の短縮化が可能であるといった効果がある。

　発光構造１０６においては、ポリマー分散型液晶４９の散乱を使用して、発光を行っている。光は端面からの導光および斜め正面からの照射で導入する。ポリマー分散型液晶４９は発熱しないので、発光構造１０６を用いれば、表示むらが少ない表示装置を実現することができる。絶縁層１１は、第１電極駆動回路１４を覆っている。

　図２１には、発光構造１０６における、ポリマー分散型液晶４９、液晶駆動回路５０、第１電極９、および第１電極駆動回路１４の回路構成例を示している。

　ポリマー分散型液晶４９は、トランジスタ５３を介して信号線５４に接続されている。トランジスタ５３のゲートは、ゲート線５５に接続されている。液晶駆動回路５０は、トランジスタ５３を有しているものである。

　図２２は、発光構造１０６の構成例を示す平面図である。図２３の（ａ）は、図２２のＡ－Ａ線断面図であり、図２３の（ｂ）は、図２２のＢ－Ｂ線断面図である。図２３の（ａ）および（ｂ）には、第１基板１、第２基板２、およびそれらに実装される各部材の構成例を示している。

　発光構造１０３と同じく、発光構造１０６においても、スルーホール２８によって、第２電極１０とＴＦＴ２９とが接続されている。第２電極１０、スルーホール２８、およびＴＦＴ２９は、基材３９および絶縁層４０に形成される。

　図２３の（ａ）に示すように、低屈折率層５６、例えばＩＴＯによって構成された基材２５、コモン電極５７、ポリマー分散型液晶４９、駆動電極５８、絶縁層５９、ＴＦＴ６０およびソースバスライン６１、導光用鏡面アパーチャー６２、ならびに基材６３が、この順に積層されている。駆動電極５８は、絶縁層５９に形成されたスルーホール６４によって、ＴＦＴ６０に接続されている。

　基材２５の厚みは、２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、基材２５の厚みに起因する、発光構造１０６における視差を低減することができる。基材２５の厚みを２０μｍ以下とする方法の一例として、レーザーリフトオフプロセスが挙げられる。

　〔実施形態７〕
　図２４は、本発明の実施形態７に係る発光構造の要部１０７の構成を概略的に示す平面図である。以下、図２４の説明においては、図２４に直接的に図示されていない部材について、他の図面の符号を適宜参照している。

　要部１０７においては、第３方向Ｄ３に沿って、少なくとも１つ（ここでは４つ）の仕切り部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、および６５ｄによって、間隙３が複数（ここでは４つ）の領域３ａ、３ｂ、３ｃ、および３ｄに分割されている。第３方向Ｄ３は、第１基板１の主面に沿った方向、かつ第１方向Ｄ１（すなわち、発光部７と第１透明部８とが並ぶ方向、または、駆動回路部５１と透明部５２とが並ぶ方向）に対して垂直な方向である。そして、複数の第１着色粒子４は、複数の領域３ａ、３ｂ、３ｃ、および３ｄに分けて入れられている。なお、第３方向Ｄ３は、要部１０７における電界方向に対応する。これにより、第３方向Ｄ３に沿った複数の第１着色粒子４の分布の偏りを低減することができる。第２電極１０が幹線３２および支線３３を含んでいる第２電極１０ａまたは１０ｂ（図５参照）である場合、仕切り部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、および６５ｄのうち互いに隣接する２つの間隔は、互いに隣接する２つの支線３３の間隔の整数倍であってもよい。また、各仕切り部材６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、および６５ｄの高さは、第１基板１と第２基板２との離間距離と同じ程度であることが望ましい。

　発光構造１０１以外の前述した各発光構造においても、ここまで述べた要部１０７に特有の特徴点がさらに適用されてもよい。

　〔その他〕
　第１電極９、および、発光構造が第３電極３７を備える場合には第３電極３７を含む複数の電極は、一括に駆動されてもよいし、個別に駆動されてもよい。表示装置における多数の画素毎に第１電極９を有している場合、多数の第１電極９は、表示装置における１または複数の画素単位（例：画素毎）で互いに独立して駆動されてもよい。第３電極３７についても同様である。

　前述した発光構造は、表示装置に適用可能である。図２５は、当該表示装置の一例を示す図である。表示装置１００は、赤色発光部７ｒ、緑色発光部７ｇ、および青色発光部７ｂを備えている。赤色発光部７ｒ、緑色発光部７ｇ、および青色発光部７ｂの各々を、１つの発光部７またはポリマー分散型液晶４９によって構成することで、表示装置１００を実現することができる。赤色発光部７ｒ、緑色発光部７ｇ、および青色発光部７ｂのいずれか１つを構成する発光部７の一例として、自発光素子（例：ＯＬＥＤ、ＱＬＥＤ、およびμＬＥＤ）を第１発光素子５として有する発光部が挙げられる。

　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係る表示装置は、互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間隙に入っている複数の第１着色粒子と、前記第１基板に設けられた第１発光素子、および前記第１基板に設けられており前記第１発光素子を駆動する第１発光素子駆動回路を有している発光部と、前記発光部に対して前記第１基板の主面に沿った方向に配置された第１透明部と、前記発光部に設けられた第１電極と、前記第１透明部に設けられた透明の第２電極と、を備えており、前記第１電極が前記複数の第１着色粒子を引き寄せた前記第１透明部の透光状態と、前記第２電極が前記複数の第１着色粒子を引き寄せた前記第１透明部の遮光状態と、を切り替え可能なものである。

　本発明の態様２に係る表示装置は、前記態様１において、前記第１基板の主面に沿った前記第１電極と前記第２電極とのピッチは、８０μｍ以下である。

　本発明の態様３に係る表示装置は、前記態様１または２において、前記第１透明部の透光状態と前記第１透明部の遮光状態との切り替え時に、前記複数の第１着色粒子のうち２つが、互いに異なる方向に移動する。

　本発明の態様４に係る表示装置は、前記態様１から３のいずれかにおいて、前記発光部は、前記間隙にて前記第１基板の主面と略直交する方向に突出する突出部を有している。

　本発明の態様５に係る表示装置は、前記態様４において、前記突出部は、前記第１電極の少なくとも一部を含んでいる。

　本発明の態様６に係る表示装置は、前記態様１から５のいずれかにおいて、前記間隙に入っている複数の第２着色粒子と、前記発光部に対して前記第１透明部の反対側に配置された第２透明部と、前記発光部に設けられた第３電極と、を備えており、前記第３電極が前記複数の第２着色粒子を引き寄せた前記第２透明部の透光状態となることが可能である。

　本発明の態様７に係る表示装置は、前記態様６において、前記第１発光素子に対して前記第１基板の主面と略直交する方向に沿って、前記第１電極と前記第３電極との隙間が形成されている。

　本発明の態様８に係る表示装置は、前記態様４から７のいずれかにおいて、前記第１基板の厚みは、２０μｍ以下である。

　本発明の態様９に係る表示装置は、前記態様１から８のいずれかにおいて、前記第２基板に、ＴＦＴが形成されていない。

　本発明の態様１０に係る表示装置は、前記態様１から９のいずれかにおいて、前記発光部は、前記第１発光素子が発した光のコントラストを高めるための光学部材を有している。

　本発明の態様１１に係る表示装置は、前記態様１から１０のいずれかにおいて、前記発光部は、前記第２基板に設けられた第２発光素子を有している。

　本発明の態様１２に係る表示装置は、前記態様１から１１のいずれかにおいて、前記第１発光素子は、自発光素子である。

　本発明の態様１３に係る表示装置は、前記態様１から１２のいずれかにおいて、前記第１基板の主面と略直交する方向に見た前記第２電極の形状は、幹線と、前記幹線から分岐して設けられた支線とを含んでいる。

　本発明の態様１４に係る表示装置は、前記態様１から１３のいずれかにおいて、前記第１基板の主面に沿った方向に、少なくとも１つの仕切り部材によって、前記間隙が複数の領域に分割されており、前記複数の第１着色粒子は、前記複数の領域に分けて入れられている。

　本発明の態様１５に係る表示装置は、互いに対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間隙に入っている複数の着色粒子と、前記第１基板に設けられたポリマー分散型液晶と、前記第１基板に設けられており前記ポリマー分散型液晶を駆動する液晶駆動回路を有している駆動回路部と、前記駆動回路部に対して前記第１基板の主面に沿った方向に配置された透明部と、前記駆動回路部に設けられた第１電極と、前記透明部に設けられた透明の第２電極と、を備えており、前記第１電極が前記複数の着色粒子を引き寄せた前記透明部の透光状態と、前記第２電極が前記複数の着色粒子を引き寄せた前記透明部の遮光状態と、を切り替え可能なものである。

　本発明の態様１６に係る表示装置は、前記態様１５において、前記第１基板の主面に沿った方向に、少なくとも１つの仕切り部材によって、前記間隙が複数の領域に分割されており、前記複数の着色粒子は、前記複数の領域に分けて入れられている。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１　第１基板
２　第２基板
３　間隙
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ　領域
４　第１着色粒子（着色粒子）
５　第１発光素子
６　第１発光素子駆動回路
７　発光部
８　第１透明部
９　第１電極
１０、１０ａ、１０ｂ　第２電極
２４、２９、４８、６０　ＴＦＴ
３２　幹線
３３　支線
３４　突出部
３５　第２着色粒子
３６　第２透明部
３７　第３電極
３８　隙間
４１　光学部材
４４　第２発光素子
４９　ポリマー分散型液晶
５０　液晶駆動回路
５１　駆動回路部
５２　透明部
６５ａ、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄ　仕切り部材
１００　表示装置
１０１、１０２、１０２´、１０３、１０４、１０５、１０６　発光構造
１０７　発光構造の要部
Ｄ１　第１方向（第１基板の主面に沿った方向）
Ｄ２　第２方向（第１基板の主面と略直交する方向）
Ｄ３　第３方向（第１基板の主面に沿った方向）
Ｐ　ピッチ

Claims

　互いに対向する第１基板および第２基板と、
　前記第１基板と前記第２基板との間隙に入っている複数の第１着色粒子と、
　前記第１基板に設けられた第１発光素子、および前記第１基板に設けられており前記第１発光素子を駆動する第１発光素子駆動回路を有している発光部と、
　前記発光部に対して前記第１基板の主面に沿った方向に配置された第１透明部と、
　前記発光部に設けられた第１電極と、
　前記第１透明部に設けられた透明の第２電極と、を備えており、
　前記第１電極が前記複数の第１着色粒子を引き寄せた前記第１透明部の透光状態と、前記第２電極が前記複数の第１着色粒子を引き寄せた前記第１透明部の遮光状態と、を切り替え可能な表示装置。
　前記第１基板の主面に沿った前記第１電極と前記第２電極とのピッチは、８０μｍ以下である請求項１に記載の表示装置。
　前記第１透明部の透光状態と前記第１透明部の遮光状態との切り替え時に、前記複数の第１着色粒子のうち２つが、互いに異なる方向に移動する請求項１または２に記載の表示装置。
　前記発光部は、前記間隙にて前記第１基板の主面と略直交する方向に突出する突出部を有している請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記突出部は、前記第１電極の少なくとも一部を含んでいる請求項４に記載の表示装置。
　前記間隙に入っている複数の第２着色粒子と、
　前記発光部に対して前記第１透明部の反対側に配置された第２透明部と、
　前記発光部に設けられた第３電極と、を備えており、
　前記第３電極が前記複数の第２着色粒子を引き寄せた前記第２透明部の透光状態となることが可能である請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記第１発光素子に対して前記第１基板の主面と略直交する方向に沿って、前記第１電極と前記第３電極との隙間が形成されている請求項６に記載の表示装置。
　前記第１基板の厚みは、２０μｍ以下である請求項４から７のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記第２基板に、ＴＦＴが形成されていない請求項１から８のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記発光部は、前記第１発光素子が発した光のコントラストを高めるための光学部材を有している請求項１から９のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記発光部は、前記第２基板に設けられた第２発光素子を有している請求項１から１０のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記第１発光素子は、自発光素子である請求項１から１１のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記第１基板の主面と略直交する方向に見た前記第２電極の形状は、幹線と、前記幹線から分岐して設けられた支線とを含んでいる請求項１から１２のいずれか１項に記載の表示装置。
　前記第１基板の主面に沿った方向に、少なくとも１つの仕切り部材によって、前記間隙が複数の領域に分割されており、
　前記複数の第１着色粒子は、前記複数の領域に分けて入れられている請求項１から１３のいずれか１項に記載の表示装置。
　互いに対向する第１基板および第２基板と、
　前記第１基板と前記第２基板との間隙に入っている複数の着色粒子と、
　前記第１基板に設けられたポリマー分散型液晶と、
　前記第１基板に設けられており前記ポリマー分散型液晶を駆動する液晶駆動回路を有している駆動回路部と、
　前記駆動回路部に対して前記第１基板の主面に沿った方向に配置された透明部と、
　前記駆動回路部に設けられた第１電極と、
　前記透明部に設けられた透明の第２電極と、を備えており、
　前記第１電極が前記複数の着色粒子を引き寄せた前記透明部の透光状態と、前記第２電極が前記複数の着色粒子を引き寄せた前記透明部の遮光状態と、を切り替え可能な表示装置。
　前記第１基板の主面に沿った方向に、少なくとも１つの仕切り部材によって、前記間隙が複数の領域に分割されており、
　前記複数の着色粒子は、前記複数の領域に分けて入れられている請求項１５に記載の表示装置。