(57)【要約】【課題】光アドレッシングによる制御ができ、簡易な構成でコストを軽減可能な表示パネル等を提供すること。【解決手段】光学的に透明な第１の透明電極層１０２、及び第２の透明電極層１０４と、第１の透明電極層１０２の上に設けられ、第１の透明電極層１０２を透過した制御光Ｌの光量に応じて電気的な導電率が変化する導電率可変層１０３と、導電率可変層１０３に積層し、導電率可変層１０３と第２の透明電極層１０４との間に設けられる、少なくとも発光層１１４を有する機能層１１０と、を有し、第１の透明電極層１０２及び第２の透明電極層１０４の間には、所定の電圧が印加され、発光層１１４は、制御光Ｌの光量に応じて発光する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に透明な第１の透明電極層、及び第２の透明電極層と、
前記第１の透明電極層の上に設けられ、前記第１の透明電極層を透過した制御光の光量に応じて電気的な導電率が変化する導電率可変層と、
前記導電率可変層に積層し、前記導電率可変層と前記第２の透明電極層との間に設けられる、少なくとも発光層を有する機能層と、を有し、
前記第１の透明電極層及び前記第２の透明電極層の間には、所定の電圧が印加され、
前記発光層は、前記制御光の光量に応じて発光することを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
前記機能層は、前記導電率可変層に積層して設けられる正孔輸送層と、前記正孔輸送層の上に設けられる前記発光層と、前記発光層と前記第２の透明電極層との間に設けられる電子輸送層と、を有し、
前記正孔輸送層は、前記所定の電圧のうち前記導電率可変層の前記導電率に応じた電圧が印加されることによって前記発光層に正孔を輸送し、
前記電子輸送層は、前記所定の電圧のうち前記導電率可変層の前記導電率に応じた電圧が印加されることによって前記発光層に電子を輸送し、
前記発光層は、前記正孔輸送層からの前記正孔及び前記電子輸送層からの前記電子により、前記制御光の光量に応じて発光することを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項３】
前記発光層は、第１色光を供給する第１色光用画素に対応して設けられる第１色光用発光層と、第２色光を供給する第２色光用画素に対応して設けられる第２色光用発光層と、第３色光を供給する第３色光用画素に対応して設けられる第３色光用発光層と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示パネル。
【請求項４】
他の画像表示装置からの光を、前記制御光として用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表示パネル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示パネルと、
前記表示パネルに所定の電圧を印加する電源と、
前記表示パネルに制御光を供給する制御光用光学系と、を有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネル及び表示装置、特に、光により制御可能な表示装置に用いられる表示パネルの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像表示装置としては、例えば、有機ＥＬディスプレイが用いられる。有機ＥＬディスプレイの技術としては、例えば、非特許文献１に提案されているものがある。
【０００３】
【非特許文献１】「有機ＥＬ材料とディスプレイ」、シーエムシー、ISBN:4-88231-284-0 C3054、第１９章、「有機ＥＬディスプレイの駆動法」、川島進吾、ｐ．２７９−２８９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の有機ＥＬディスプレイは、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下、「ＴＦＴ」という。）素子を設けている。各ＴＦＴ素子は、電流を用いるアクセスによって、ＯＮ／ＯＦＦが制御される。画面の大型化に伴って画素数を増加する場合、ＴＦＴ素子の数も増加する。この場合、有機ＥＬディスプレイの構成が複雑になる上、ＴＦＴ素子を均一な性能とすることが困難となる。さらに、ＴＦＴ素子の数が増加すると、配線も増加するため、有機ＥＬディスプレイの電気的な抵抗も増加してしまう。このような観点から、従来の有機ＥＬディスプレイは、大型化が困難である。
【０００５】
そこで、ＥＬ素子を用いる表示装置に、制御光を照射することによって制御可能な表示パネルを用いることが考えられている。制御光を用いて制御する表示パネルは、画像信号に応じた制御光を表示パネルに照射させることによって駆動できる。制御光を用いる表示パネルは、電気的なアクセスのためのＴＦＴ素子や各種配線が不要となる。このため、制御光を用いると、ディスプレイを簡易な構成とし、容易に大型化できると考えられる。制御光を照射することによって表示パネルを制御することを、以下、光アドレッシングによる制御という。
【０００６】
従来の有機ＥＬディスプレイは、画素領域に対応して設けられた陽極電極を有する。陽極電極としては、例えばアルミニウム層が用いられる。アルミニウム層は、電流を画素領域に拡散するために、画素領域の全体に設けられている。また、陽極電極としてアルミニウム層を設ける場合、陽極電極とアルミニウム層との間の正孔輸送障壁を小さくするため例えばＩＴＯ膜が設けられる。アルミニウム層とＩＴＯ膜とは、電流が画素を跨いで拡散することを防止する必要上、画素ごとにパターニングして形成する。バンクを用いて発光層を仕切る場合、アルミニウム層とＩＴＯ膜とは、バンクの間の位置に合わせるようにパターニングする。また、バンクは、アルミニウム層及びＩＴＯ膜の積層部分以外の部分に位置を合わせて形成する。このためアルミニウム層、ＩＴＯ膜及びバンクの形成は、非常に高精度なアライメントが要求される。有機ＥＬディスプレイは、このような複雑な工程によって歩留まりの低下、コストの高騰を引き起こす場合がある。以上のように、表示パネルは、光アドレッシングによる制御を行うことで簡易な構成にできる利点を有するにも関わらず、歩留まりの低下や高コスト化を引き起こす場合があるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、光アドレッシングによる制御ができ、簡易な構成でコストを軽減可能な表示パネル、及びその表示パネルを用いる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、光学的に透明な第１の透明電極層、及び第２の透明電極層と、第１の透明電極層の上に設けられ、第１の透明電極層を透過した制御光の光量に応じて電気的な導電率が変化する導電率可変層と、導電率可変層に積層し、導電率可変層と第２の透明電極層との間に設けられる、少なくとも発光層を有する機能層と、を有し、第１の透明電極層及び第２の透明電極層の間には、所定の電圧が印加され、発光層は、制御光の光量に応じて発光することを特徴とする表示パネルを提供することができる。また、本発明の好ましい態様によれば、機能層は、導電率可変層に積層して設けられる正孔輸送層と、正孔輸送層の上に設けられる発光層と、発光層と第２の透明電極層との間に設けられる電子輸送層と、を有し、正孔輸送層は、所定の電圧のうち導電率可変層の導電率に応じた電圧が印加されることによって発光層に正孔を輸送し、電子輸送層は、所定の電圧のうち導電率可変層の導電率に応じた電圧が印加されることによって発光層に電子を輸送し、発光層は、正孔輸送層からの正孔及び電子輸送層からの電子により、制御光の光量に応じて発光することが望ましい。
【０００９】
導電率可変層は、制御光を入射させないとき、電気的な導電率が略ゼロの絶縁層として機能する。また、制御光を入射させるとき、導電率可変層は、第１の透明電極層を透過した制御光の光量に応じて、電気的な導電率が変化する。第１の透明電極層と、第２の透明電極層との間に所定の電圧を印加させておくと、発光層に、所定の電圧のうち制御光の光量に応じた電圧を印加させることができる。発光層は、制御光の光量に応じた電圧が印加されることにより、制御光の光量に応じて発光する。表示パネルは、導電率可変層を用いることにより、光アドレッシングによる制御ができる。
【００１０】
導電率可変層は、制御光が照射した領域のみにおいて導電率を変化させる。また、正孔輸送層及び発光層は、層厚が非常に薄いことから基板面に平行な方向へ電流を拡散させず、導電率可変層において導電率が変化した領域のみにおいて導通する。このことから、光アドレッシングを行う場合、表示パネルは、導電率可変層、正孔輸送層及び発光層を画素ごとに絶縁しなくても、画素ごとに駆動することが可能である。このため、表示パネルは、画素ごとの高精度なアライメントを行わなくても製造可能な構成にできる。特に、単独の色光で表示する場合、表示パネルは、画素に対応する構成をとらず、すべての層を基板上に一様に設ける構成とすることができる。この場合、表示パネルは、基板上に順次各層の形成材料を一様に塗布することでさらに容易に形成できる。
【００１１】
複数の色光により表示する表示パネルは、複数の発光層を用いる。この場合も、従来の表示パネルの構成を適用する場合に比較して高精度なアライメントを行わなくても、画素に対応して発光層を形成できる。さらに、表示パネルは、形成材料、成膜回数を減少することによりコストを軽減できる。表示パネルは、導電率可変層として、第１の透明電極層と正孔輸送層との間の正孔輸送障壁を軽減するような仕事関数の材料を用いることにより、発光層への正孔の注入を従来通り効率良く行うことが可能である。これにより、光アドレッシングによる制御ができ、簡易な構成でコストを軽減可能な表示パネルを得られる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、発光層は、第１色光を供給する第１色光用画素に対応して設けられる第１色光用発光層と、第２色光を供給する第２色光用画素に対応して設けられる第２色光用発光層と、第３色光を供給する第３色光用画素に対応して設けられる第３色光用発光層と、を有することが望ましい。各色光用発光層は、従来の表示パネルの構成を適用する場合に比較して高精度なアライメントを行わなくても製造することができる。これにより、簡易な構成でコストを軽減可能な、フルカラーの表示パネルを得られる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、他の画像表示装置からの光を、制御光として用いることが望ましい。これにより、他の画像表示装置の画像を表示可能な表示パネルを得られる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、上記の表示パネルと、表示パネルに所定の電圧を印加する電源と、表示パネルに制御光を供給する制御光用光学系と、を有することを特徴とする表示装置を提供することができる。上記の表示パネルを用いることにより、簡易な構成でコストを軽減することができる。これにより、簡易な構成でコストを軽減可能な表示装置を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係る表示装置１００の概略構成を示す。表示装置１００は、有機ＥＬディスプレイである。表示装置１００は、表示パネル１２０と、電源１３０と、制御光用光学系１４０とから構成されている。表示パネル１２０は、発光層１１４の発光により画像を表示する。電源１３０は、表示パネル１２０の第１の透明電極層１０２及び第２の透明電極層１０４の間に所定の電圧を印加する。制御光用光学系１４０は、表示パネル１２０に制御光Ｌを供給する。なお、図１において、表示パネル１２０は、要部の断面構成を図示している。
【００１７】
表示パネル１２０の基板１０１は、光学的に透明な硝子部材、ポリマー部材等により構成された平行平板である。基板１０１の上には、第１の透明電極層１０２が設けられている。第１の透明電極層１０２は、光学的に透明な部材で構成される陽極電極である。第１の透明電極層１０２は、例えばＩＴＯで構成できる。ＩＴＯで構成する第１の透明電極層１０２は、例えば２００ｎｍの層厚で形成する。導電率可変層であるアモルファス・シリコン（以下、「ａ−Ｓｉ」という。）層１０３は、第１の透明電極層１０２の上に設けられている。ａ−Ｓｉ層１０３は、第１の透明電極層１０２を透過した制御光Ｌにより、電気的な導電率が変化する。ａ−Ｓｉ層１０３は、例えば５μｍの層厚で形成する。
【００１８】
ａ−Ｓｉ層１０３は、例えば、水素を含んでいることが望ましい。ａ−Ｓｉ層１０３は、制御光Ｌを全く照射させていない状態では、電気的な導電率が略ゼロ（即ち抵抗値が略無限大）の絶縁性部材として機能する。これに対して、ａ−Ｓｉ層１０３に制御光Ｌを照射させると、その光量に応じて導電率が大きくなる（即ち抵抗値が小さくなる）。ａ−Ｓｉ層１０３において導電率が変化する領域は、制御光Ｌを照射させた第１の透明電極層１０２の領域である。第１の透明電極層１０２及びａ−Ｓｉ層１０３は、基板１０１面に一様に設けられている。第１の透明電極層１０２は、例えば蒸着法により形成できる。ａ−Ｓｉ層１０３は、気相成長法（ＣＶＤ法）により形成できる。
【００１９】
ａ−Ｓｉ層１０３の上には、バンク１２４と機能層１１０とが設けられている。機能層１１０は、ａ−Ｓｉ層１０３に積層し、ａ−Ｓｉ層１０３と第２の透明電極層１０４との間に設けられている。機能層１１０は、正孔輸送層１１２、発光層１１４及び電子輸送層１１６が順次積層して構成されている。バンク１２４は、基板１０１面上において略直交する２方向に、格子状に設けられている。正孔輸送層１１２は、バンク１２４どうしの間のａ−Ｓｉ層１０３上の領域に積層して設けられている。正孔輸送層１１２は、電源１３０からの所定の電圧のうちａ−Ｓｉ層１０３の導電率に応じた電圧が印加されることによって、正孔を輸送して発光層１１４に注入する。正孔輸送層１１２としては、例えば３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）を用いることができる。ＰＥＤＯＴで構成する正孔輸送層１１２は、例えば２０ｎｍの層厚で形成する。
【００２０】
発光層１１４は、正孔輸送層１１２の上に設けられている。発光層１１４は、正孔輸送層１１２からの正孔及び電子輸送層１１６からの電子により、制御光Ｌの光量に応じて発光する。発光層１１４は、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）で構成できる。Ｇ光用発光層１１４Ｇは、ＰＰＶのほか、ポリフルオレン誘導体（ＰＦ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン色素、その他ベンゼン誘導体に可溶な低分子有機ＥＬ材料、高分子有機ＥＬ材料で構成しても良い。
【００２１】
発光層１１４は、バンク１２４によって各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂに分割されている。第１色光用発光層であるＲ光用発光層１１４Ｒは、第１色光であるＲ光を供給するＲ光用画素１２１Ｒに対応して設けられている。第２色光用発光層であるＧ光用発光層１１４Ｇは、第２色光であるＧ光を供給するＧ光用画素１２１Ｇに対応して設けられている。第３色光用発光層であるＢ光用発光層１１４Ｂは、第３色光であるＢ光を供給するＢ光用画素１２１Ｂに対応して設けられている。各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂは、例えば１５ｎｍの層厚で形成する。
【００２２】
各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂ及びバンク１２４の上には、電子輸送層１１６及び第２の透明電極層１０４が順次積層して設けられている。電子輸送層１１６は、電源１３０からの所定の電圧のうちａ−Ｓｉ層１０３の導電率に応じた電圧が印加されることによって、電子を輸送して発光層１１４に注入する。電子輸送層１１６は、例えばカルシウムで構成することができる。カルシウムで構成する場合、電子輸送層１１６は、例えば２０ｎｍの層厚で形成する。
【００２３】
第２の透明電極層１０４は、光学的に透明な部材で構成される陰極電極である。第２の透明電極層１０４は、第１の透明電極層１０２と同様に、例えばＩＴＯで構成できる。ＩＴＯで形成する第２の透明電極層１０４は、例えば２００ｎｍの層厚で形成する。電子輸送層１１６、第２の透明電極層１０４のいずれも、例えば蒸着法によって形成できる。第２の透明電極層１０４の上には、封止層１０５及び基板１０６が設けられている。封止層１０５は、基板１０１及び基板１０６の間の各層が酸化等により劣化することを防ぐ。封止層１０５は、例えばＵＶ硬化樹脂及び窒化酸化シリコンで形成することができる。なお、表示パネル１２０は、発光層１１４からの光を効率良く射出するための光学素子を基板１０６の射出面に設ける構成としても良い。
【００２４】
制御光用光学系１４０は、ガルバノミラー１４４と、制御光用光源部１４２とから構成されている。制御光用光学系１４０は、表示パネル１２０の基板１０１側に設けられている。制御光用光源部１４２は、ビーム状の光、例えば、レーザ光である制御光Ｌを供給する。制御光用光源部１４２は、例えば、変調器が設けられた半導体レーザ素子や面発光レーザ素子を用いることができる。制御光用光源部１４２は、制御部１４８からの画像信号に応じて強度が変調された制御光Ｌを供給する。制御光用光源部１４２からの制御光Ｌは、ガルバノミラー１４４により表示パネル１２０の方向に反射される。そして、表示パネル１２０の方向に反射された制御光Ｌは、表示パネル１２０の基板１０１面に入射する。
【００２５】
ガルバノミラー１４４は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により作成することができる。ガルバノミラー１４４は、略直交する所定の２軸を中心として回動することにより、制御光Ｌを二方向に走査させる。ガルバノミラー１４４の回動は、制御部１４８によって、画像信号に応じて制御されている。このようにして、制御光用光学系１４０は、制御光Ｌを表示パネル１２０の基板１０１面に走査させる。制御光Ｌとしては、ａ−Ｓｉ層１０３の電気的な導電率を変化させることが可能な波長領域の光を用いる。制御光Ｌの波長及び光量は、表示パネル１２０に導通させる電流の量に応じて適宜決定される。制御光Ｌとしては、紫外線レーザ、可視光線レーザ、赤外線レーザを用いることができる。また、レーザ光に限らず、ビーム状の光、例えば、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）からの光を制御光Ｌとして用いることとしても良い。
【００２６】
ここで、Ｇ光用画素１２１Ｇに対応する基板１０１面上の位置に制御光Ｌが入射したとする。制御光用光学系１４０からの制御光Ｌは、表示パネル１２０の基板１０１と、第１の透明電極層１０２とを透過して、ａ−Ｓｉ層１０３に入射する。画像信号に応じた強度の制御光Ｌがａ−Ｓｉ層１０３に入射すると、ａ−Ｓｉ層１０３は、制御光Ｌが入射位置において、制御光Ｌの光量に応じて電気的な導電率が増大する。なお、厳密には、ａ−Ｓｉ層１０３の導電率が変化する領域は、制御光Ｌの強度とその照射時間とに比例して、照射位置を中心として周辺へ拡がる傾向がある。ここでは、ガルバノミラー１４４により制御光Ｌを高速に走査させることとし、制御光Ｌを照射させた領域近傍のみの導電率が変化するものとする。
【００２７】
第１の透明電極層１０２及び第２の透明電極層１０４は、電源１３０と電気的に接続されている。ａ−Ｓｉ層１０３の導電率が増大することにより、第１の透明電極層１０２と第２の透明電極層１０４との間の各層には、ａ−Ｓｉ層１０３の導電率に応じた電圧が印加される。第１の透明電極層１０２と第２の透明電極層１０４との間に電圧を印加すると、正孔輸送層１１２は、第１の透明電極層１０２からの正孔を輸送してＧ光用発光層１１４Ｇに注入する。また、電子輸送層１１６は、第２の透明電極層１０４からの電子を輸送してＧ光用発光層１１４Ｇに注入する。
【００２８】
Ｇ光用発光層１１４Ｇで電子と正孔とが結合すると、Ｇ光用発光層１１４Ｇの蛍光物質は、正孔と電子とが結合するときに生じるエネルギーによって励起される。そして、Ｇ光用発光層１１４Ｇの蛍光物質は、励起状態から基底状態に戻るときに発光現象を起こす。このときＧ光用発光層１１４Ｇの蛍光物質は、Ｇ光の領域にピーク波長を有するスペクトルの光を発生する。このようにして、Ｇ光用発光層１１４ＧはＧ光を発生する。なお、Ｒ光用発光層１１４Ｒ及びＢ光用発光層１１４Ｂについても、構成及び発光メカニズムはＧ光用発光層１１４Ｇの場合と同様である。Ｒ光用発光層１１４Ｒは、Ｒ光の領域にピーク波長を有する発光スペクトルの蛍光物質を有する。また、Ｂ光用発光層１１４Ｂは、Ｂ光の領域にピーク波長を有する発光スペクトルの蛍光物質を有する。表示パネル１２０は、各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂからの光を基板１０６側へ射出する。
【００２９】
次に、本発明の表示パネル１２０について、従来の表示パネルと比較して説明する。図２は、ＴＦＴ素子２４０を用いる従来の表示パネル２２０の構成を示す。ＴＦＴ素子２４０は、基板１０１上に設けられている。平坦化層２０１は、基板１０１にＴＦＴ素子２４０を形成することでできる凹凸を平坦にして、各層の層厚を均一にし易くするために設けられる。陽極電極であるアルミニウム層２０２は、平坦化層２０１の上に設けられている。アルミニウム層２０２は、画素に対応して画素領域の全体に設けることで、ＴＦＴ素子２４０からの電流を画素に拡散させる。アルミニウム層２０２と正孔輸送層１１２との間には、ＩＴＯ膜２０３が設けられている。ＩＴＯ膜２０３は、アルミニウム層２０２と正孔輸送層１１２との間の正孔輸送障壁を小さくするために設けられる。アルミニウム層２０２及びＩＴＯ膜２０３は、電流が画素を跨いで拡散することを防止する必要上、バンク２２４の間の位置にパターニングして形成する。
【００３０】
ＴＦＴ素子２４０は、不図示の各種配線を用いて電気的にアクセスすることによりＯＮ／ＯＦＦが制御される。画素ごとに駆動を行うために、ＴＦＴ素子２４０は、全画素に対応して設けられている。画面の大型化に伴って画素数を増加すると、ＴＦＴ素子２４０の数も増加する。この場合、表示パネル２２０の構成が複雑になる上、均一な性能のＴＦＴ素子２４０を製造することが困難となる。さらに、ＴＦＴ素子２４０の数が増加すると、配線も増加するため、表示パネル２２０の電気的な抵抗も増加してしまう。これらにより、従来の表示パネル２２０は、特に大型化によって構成が複雑となる上、コストの高騰を引き起こす場合がある。
【００３１】
図３は、光アドレッシングにより制御する表示パネル３２０の構成例を示す。表示パネル３２０は、図２に示す表示パネル２２０の構成を応用するものである。表示パネル３２０は、ＴＦＴ素子や各種配線に代えて、第１の透明電極層１０２及びａ−Ｓｉ層１０３が設けられている。ＴＦＴ素子や各種配線が不要となるため、表示パネル３２０は、簡易かつ低コストな構成にできる。
【００３２】
図２に示す表示パネル２２０と同様に、表示パネル３２０は、アルミニウム層３０２及びＩＴＯ膜３０３を画素ごとに形成する。アルミニウム層３０２及びＩＴＯ膜３０３は、蒸着法等による材料の一面成膜と、フォトリソグラフィによるパターン形成及びエッチングにより形成する。バンク３２４は、エッチングによりアルミニウム層３０２及びＩＴＯ膜３０３が取り除かれた位置に合わせて形成する。画素どうしの導通を防ぐためには、アルミニウム層３０２、ＩＴＯ膜３０３及びバンク３２４は、正確な位置に形成する必要がある。このためアルミニウム層３０２、ＩＴＯ膜３０３及びバンク３２４の形成は、非常に高精度なアライメントが要求される。表示パネル３２０は、簡易かつ低コストな構成の実現のために光アドレッシングを採用するにも関わらず、複雑な製造工程によって歩留まりの低下、コストの高騰を引き起こす場合がある。
【００３３】
図１に戻って、本発明の表示パネル１２０は、ａ−Ｓｉ層１０３の上には正孔輸送層１１２が設けられている。上述のように、ａ−Ｓｉ層１０３は、制御光Ｌが入射した位置においてのみ導電する。このため、表示パネル１２０は、画素ごとにａ−Ｓｉ層１０３を形成しなくても、画素ごとに駆動することができる。また、ａ−Ｓｉ層１０３を構成するａ−Ｓｉは、第１の透明電極層１０２と正孔輸送層１１２との正孔輸送障壁を軽減可能な仕事関数を有する。従って、表示パネル１２０は、画素ごとのアルミニウム層やＩＴＯ膜に代えて、表示パネル１２０の一面に形成されたａ−Ｓｉ層１０３を用いることができる。
【００３４】
正孔輸送層１１２及び発光層１１４は、インクジェット法等の液滴吐出法により形成できる。まず、正孔輸送層１１２は、液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）を用いて、バンク１２４により囲まれたａ−Ｓｉ層１０３上の領域に選択的に形成材料を吐出する。正孔輸送層１１２が形成された後、Ｒ光用発光層１１４Ｒは、液滴吐出ヘッドを用いて、Ｒ光用画素１２１Ｒに対応する正孔輸送層１１２の上に選択的に形成材料を吐出する。Ｒ光用発光層１１４Ｒと同様に、Ｇ光用発光層１１４Ｇ、Ｂ光用発光層１１４Ｂも、液滴吐出ヘッドを用いて、それぞれＧ光用画素１２１Ｇ、Ｂ光用画素１２１Ｂに対応する正孔輸送層１１２の上に選択的に形成材料を吐出する。このようにして、正孔輸送層１１２、発光層１１４は、液滴吐出法により容易に形成することができる。電子輸送層１１６及び第２の透明電極層１０４は、蒸着法等により形成材料を一面に成膜することで形成できる。
【００３５】
正孔輸送層１１２、発光層１１４は、数十ｎｍの非常に薄い層厚で設けられる。正孔輸送層１１２及び発光層１１４は、非常に薄いために、基板１０１面に平行な方向への電流の拡散が少ない。表示パネル１２０は、正孔輸送層１１２及び発光層１１４を画素ごとに絶縁しなくても、画素を跨いで電流が拡散することを防止できる。このため、バンク１２４は、画素ごとの絶縁というより、画素に応じて各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂを形成する目的で設けられる。バンク１２４は、各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂの形成材料を仕切ることが可能な程度の構成で良いことから、図３の表示パネル３２０のバンク３２４より簡単な構成にできる。
【００３６】
図３に示す表示パネル３２０のバンク３２４は、アルミニウム層及びＩＴＯ膜の積層部分以外の部分に正確に設ける必要がある。これに対して、本発明の表示パネル１２０は、表示パネル３２０のバンク３２４ほど画素ごとのアライメントを精密に行わなくても形成できる。例えば、表示パネル１２０は、正孔輸送層１１２、各発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂの形成時において、バンク１２４の位置ずれを修正することも可能である。表示パネル１２０のバンク１２４は、パターニングを用いる方法のほか、液滴吐出法により形成材料を所望の位置に選択的に吐出することによって容易に形成できる。液滴吐出法を用いる場合、バンク１２４の形成材料としては、吐出後に硬化するもの、例えばＵＶ硬化樹脂や接着剤を用いることができる。
【００３７】
以上のように、表示パネル１２０は、画素ごとの高精度なアライメントを行わなくても製造可能な構成にできる。また、表示パネル１２０は、アルミニウム層及びＩＴＯ膜が不要であるから、フォトリソグラフィやエッチング等の複雑な工程を不要にできる上、形成材料及び成膜回数を減少することができる。複雑な工程を不要にできること、形成材料及び成膜回数を減少できることにより、表示パネル１２０は、歩留まりの向上、及びコストの軽減が可能となる。このように、本発明の表示パネルは、簡易な構成とし、製造コストを軽減できる。
【００３８】
表示パネル１２０は、導電率可変層として、第１の透明電極層１０２と正孔輸送層１１２との間の正孔輸送障壁を軽減するような仕事関数の材料を用いることにより、発光層１１４への正孔の注入を従来通り効率良く行うことが可能である。また、各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂを設ける構成とする場合であっても、画素ごとの高精度なアライメントを行わなくても製造することができる。これにより、光アドレッシングによる制御ができ、簡易な構成でコストを軽減できるという効果を得られる。高精度なアライメント等の複雑な製造工程が不要となるため、表示パネル１２０は、容易に大型化できる。また、各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂを設けることで、フルカラーの表示パネル１２０を得られる。
【００３９】
なお、本実施例の表示パネル１２０は、導電率可変層としてａ−Ｓｉ層１０３を用いる構成であるが、これに限られない。導電率可変層としては、光による導電率が変化し、かつ正孔輸送障壁を軽減するような仕事関数を有する部材であれば、ａ−Ｓｉと同様に用いることができる。また、表示パネル１２０は、バンク１２４を用いて各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂを仕切る構成とする場合に限られない。例えば、表示パネル１２０は、正孔輸送層１１２も一面に形成し、各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂの境界となる部分を撥水性の物質でマークすることとしても良い。この場合、撥水性の物質は、液滴吐出法により所望の位置に吐出することができる。各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂは、各形成材料がマークした位置ではじかれることで、所望の位置に形成することができる。
【００４０】
これとは逆に、各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂを設ける位置を親水性物質でマークすることとしても良い。この場合、各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂは、マークした位置に各形成材料をとどめることにより、所望の位置に形成することができる。さらに、各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂの形成材料を精度良く所望の位置に滴下することが可能である場合は、表示パネル１２０は、バンク１２４やマーク等を用いず各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂを形成しても良い。
【００４１】
この場合、各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂは、一様な正孔輸送層の上にドット状の各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂを形成することができる。このように、表示パネル１２０の各色光用発光層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂは、バンク１２４により構造上仕切る構成とする以外に、所望の位置に形成することのみにより各色光用画素１２１Ｒ、１２１Ｇ、１２１Ｂに対応させても良い。このようにして、表示パネル１２０は、バンク１２４を不要とすることによりさらに簡易な構成とすることができる。
【実施例２】
【００４２】
図４は、本発明の実施例２に係る表示装置４００の概略構成を示す。本実施例の表示装置４００は、表示パネル４２０以外の部分については上記実施例１の表示装置１００と同一である。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の表示装置４００は、画素に対応する構成をとらず、すべての層を基板１０１面上に一様に設ける構成とすることを特徴とする。
【００４３】
機能層４１０は、ａ−Ｓｉ層１０３の上に設けられる。機能層４１０は、正孔輸送層４１２、発光部４１４及び電子輸送層４１６が順次積層して構成されている。正孔輸送層４１２及び発光層４１４は、いずれも画素に分割されず表示パネル４２０の一面に設けられている。発光層４１４は、特定の波長領域の光を発生する。表示パネル４２０は、発光層４１４からの特定の波長領域の光によって、単独の色光により表示を行う。正孔輸送層４１２、発光層４１４は、例えばスピンコート法により形成できる。電子輸送層４１６及び第２の透明電極層１０４は、発光層４１４の上に一面に設けられる。バンクを有する上記実施例１の表示パネル１２０（図１参照）と異なり、本実施例の表示パネル４２０は、電子輸送層４１６及び第２の透明電極層１０４が基板１０１面に略平行な平坦面で構成される。
【００４４】
正孔輸送層４１２、発光層４１４及び電子輸送層４１６は、上記実施例１の表示パネル１２０と同様に、それぞれ２０ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍの層厚で構成することができる。また、透明電極層１０２、１０５及びａ−Ｓｉ層１０３も、上記実施例１の表示パネル１２０と同様の層厚で構成することができる。
【００４５】
ａ−Ｓｉ層１０３は、制御光Ｌが照射した領域のみにおいて導電率を変化させる。また、正孔輸送層４１２及び発光層４１４は、数十ｎｍの非常に薄い層厚で設けられる。正孔輸送層１１２及び発光層１１４は、非常に薄く、基板１０１面に平行な方向への電流の拡散が少ない。表示パネル１２０は、正孔輸送層１１２及び発光層１１４を画素ごとに絶縁しなくても、画素を跨いで電流が拡散することを十分防止できる。このため、表示パネル４２０は、制御光Ｌが入射した位置のみにおいて電流を供給することが可能である。これにより、表示パネル４２０は、画素に対応する構成を有しなくても、画像信号に応じた表示を行うことができる。
【００４６】
表示パネル４２０は、すべての層を基板１０１上に一様に設けることで構成される。表示パネル４２０の各層は、基板１０１上に順次各形成材料を一面に塗布することで容易に形成することができる。これにより、簡易な構成でコストを軽減することができるという効果を奏する。さらに、表示パネル４２０は、すべての層を一様に設けることで構成可能であるから、容易に大型化することができる。本実施例の表示装置４００によると、簡易かつ安価な構成で、単一色のモノクロ表示を行うことができる。なお、表示パネル４２０は、単一色で表示を行う領域を複数設ける構成としても良い。この場合、表示パネル４２０は、同色の表示を行う部分について各層を一面に形成することができる。
【００４７】
（変形例）
図５は、本実施例の変形例に係る表示装置５００の概略構成を示す。本変形例に係る表示装置５００は、他の画像表示装置であるディスプレイ５１０からの光を制御光として用いることを特徴とする。ディスプレイ５１０としては、例えば、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイを用いることができる。表示パネル４２０とディスプレイ５１０とは、ディスプレイ５１０の表示面と表示パネル４２０の基板１０１（図４参照）側の面とを対向させ、かつ互いに略全面が重なり合うように配置する。ディスプレイ５１０は、画像を表示する光を射出する。ディスプレイ５１０からの光は、それぞれ表示パネル４２０の入射位置においてａ−Ｓｉ層１０３（図４参照）の導電率を変化させる。表示パネル４２０は、ディスプレイ５１０の表示に対応して発光する。これにより、簡易な構成で、他の画像表示装置の画像を表示できるという効果を奏する。
【００４８】
さらに、図６に示す表示パネル６２０のように、ディスプレイ６１０からの光の入射側と、表示パネル６２０からの光の射出側とにカラーフィルタを設けることとしても良い。表示パネル６２０は、各色光用画素に対応して、基板１０１面、基板１０６面のそれぞれに、Ｒ光透過カラーフィルタ６２１、６３１、Ｇ光透過カラーフィルタ６２２、６３２、Ｂ光透過カラーフィルタ６２３、６３３を有する。Ｒ光透過カラーフィルタ６２１は、ディスプレイ６１０から射出された光のうちＲ成分の光のみを透過する。表示パネル６２０は、Ｒ光透過カラーフィルタ６２１を施した部分では、Ｒ光透過カラーフィルタ６２１を透過したＲ成分の光の光量に応じて発光する。また、表示パネル６２０は、Ｒ成分の光の光量に応じて発光した部分では、Ｒ成分の光のみがＲ光透過カラーフィルタ６３１を透過して射出する。
【００４９】
Ｇ光、Ｂ光についても、Ｒ光と同様にして、それぞれＧ光透過カラーフィルタ６３２、Ｂ光透過カラーフィルタ６３３が施された部分から発生する。これにより、上記の表示パネル４２０を応用して、フルカラー像を得ることができる。なお、画像表示装置としてはディスプレイ５１０、６１０に限らず、プロジェクタやその他表示光を供給可能な装置を用いることもできる。
【００５０】
上記各実施例の表示パネルは、各層を透明な部材で構成する。このため、上記各実施例の表示パネルは、ショウウインドウ、ガラス窓等の透明部材に埋め込んで使用すると、あたかも単なる透明部材に画像が表示されるような高い演出効果が得られる。各実施例における制御光として可視光以外の光、例えば赤外光を用いることにより、さらに演出効果を高めることもできる。
【００５１】
上記各実施例の表示装置は、機能層として正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を設けているが、これに限られない。機能層は、少なくとも発光層を有すれば良い。さらに、機能層は、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の他に、例えば電子注入層等の他の層を設ける構成としても良い。上記各実施例の表示装置は、画像を表示するものに限らず、例えば文字による広告や案内を表示するもの、看板、標識その他表示をするものであっても良い。また、上記各実施例の表示パネルは有機ＥＬを用いているが、電圧を印加することにより発光するものであれば、これに限られない。例えば、有機ＥＬに代えて無機ＥＬを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明に係る表示装置は、プレゼンテーションや動画を表示する場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例１に係る表示装置の概略構成図。
【図２】従来の表示パネルの構成の説明図。
【図３】光アドレッシングにより制御する表示パネルの構成例の図。
【図４】本発明の実施例２に係る表示装置の概略構成図。
【図５】実施例２の変形例に係る表示装置の概略構成図。
【図６】表示装置にカラーフィルタを設ける構成の説明図。
【符号の説明】
【００５４】
１００  表示装置、１０１、１０６  基板、１０２  第１の透明電極層、１０３  ａ−Ｓｉ層、１０４  第２の透明電極層、１０５  封止層、１１０  機能層、１１２  正孔輸送層、１１４  発光層、１１４Ｒ  Ｒ光用発光層、１１４Ｇ  Ｇ光用発光層、１１４Ｂ  Ｂ光用発光層、１１６  電子輸送層、１２０  表示パネル、１２１Ｒ  Ｒ光用画素、１２１Ｇ  Ｇ光用画素、１２１Ｂ  Ｂ光用画素、１２４  バンク、１３０  電源、１４０  制御光用光学系、１４２  制御光用光源部、１４４  ガルバノミラー、１４８  制御部、Ｌ  制御光、２０１  平坦化層、２０２  アルミニウム層、２０３  ＩＴＯ膜、２２０  表示パネル、２２４  バンク、２４０  ＴＦＴ素子、３０２  アルミニウム層、３０３  ＩＴＯ膜、３２０  表示パネル、３２４  バンク、４００  表示装置、４１０  機能層、４１２  正孔輸送層、４１４  発光層、４１６  電子輸送層、４２０  表示パネル、５００  表示装置、５１０  ディスプレイ、６１０  ディスプレイ、６２０  表示パネル、６２１、６３１  Ｒ光透過カラーフィルタ、６２２、６３２  Ｇ光透過カラーフィルタ、６２３、６３３  Ｂ光透過カラーフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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