(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも光源、該光源の特定の部位について光のシャッター機能を有するシャッター手段を具備する光出射装置と、上記光出射装置から放出された光を反射する反射装置と、を有し、該反射装置は、回動可能な多角柱部材の側面に、上記光出射装置からの光を反射する反射板を備えるものとし、上記反射装置を走査することによって、平面上の任意の部位に露光を行う光アドレス装置と、
少なくとも透明基板、透明電極、光の吸収により導電性を有する光導電層、および電圧を印加することによって発光する機能を有する発光層、前記発光層と前記光導電層との間に形成される可視光吸収フィルター層よりなる表示部とを具備することを特徴とする光アドレシング型ディスプレイ。
【請求項２】
上記透明基板、透明電極、光導電層および発光層が、可とう性を有することを特徴とする請求項１に記載の光アドレシング型ディスプレイ。
【請求項３】
上記光導電層および上記発光層が、有機材料から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の光アドレシング型ディスプレイ。
【請求項４】
上記光導電層がＰ型半導体であり、かつ、この光導電層が、正極が印加されている電極と上記発光層との間に成膜されていることを特徴とする請求項１〜３に記載の光アドレシング型ディスプレイ。
【請求項５】
上記光導電層がＮ型半導体であり、かつ、この光導電層が、負極が印加されている電極と上記発光層との間に成膜されていることを特徴とする請求項１〜３に記載の光アドレシング型ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光アドレス装置を用いた光アドレシング型ディスプレイに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像情報表示等の目的に用いられる表示装置としては、例えば、ＣＲＴ、液晶表示装置、およびＥＬ表示装置等が実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記表示装置のうち、ＣＲＴは比較的低い装置コストで高い表示品質が得られることから、従来から今日にいたるまで広く活用されているが、ブラウン管の小型化や消費電力の低減化を図ることが困難とされていた。
一方、液晶表示装置は、小型化や消費電力の低減化が容易であり、近年のアクティブ表示素子の普及により表示品質の向上が図られ、かつ装置コストの低下も図られたことから急速に普及してきているが、未だＣＲＴと比較すると生産コストが高いという問題を有している。
【０００４】
これは、広い表示面積全体を高精細にパターニングし、さらに高精細にパターニングされた一つ一つの画素中に、スイッチング用のトランジスタを組み込んでいるため、製造工程が複雑であることが原因である。なお、このようなアクティブ表示素子は、例えば特開平０７−２３４４２０号公報等に開示されている。
【０００５】
また、ＥＬ表示装置も同様に、高い表示品質を得るためにはアクティブ表示素子を作製する必要があり生産コストが高いという問題点を有している。本発明者らは上記問題点に鑑みて、製造工程を簡略化して生産コストの低減化を図りつつ、任意の領域に光をアドレスすることができる光アドレス装置を用いた光アドレシング型ディスプレイを提供することとした。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、平面上の任意の部位に露光を行う事を可能とする光アドレス装置であって、少なくとも光源と、該光源の特定の部位について光のシャッター機能を有するシャッター手段を具備する光出射装置と、この光出射装置から放出された光を反射する反射装置とを有するものとし、この反射装置は、回動可能な多角柱部材の側面に、光出射装置からの光を反射する反射板を備えるものとし、反射装置を走査することによって任意の領域に光をアドレスする光アドレス装置を用いてもよい。これによれば、煩雑な製造工程不要となり非常に低コストな装置で任意の領域に光をアドレスすることが可能となる。
【０００７】
前記光アドレス装置は、シャッター手段が光散乱モードを用いた液晶を用いてなるものとしてもよい。これによれば、シャッター手段を、光散乱モードを用いた液晶を適用して構成したことにより、ＴＮ型液晶の様に旋光性を用いた場合と比較して、シャッター手段の装置構成をさらに簡略化できる。
【０００８】
前記光アドレス装置は、シャッター手段が、それぞれ独立に駆動可能となされた複数のミラーアレイを具備するものとしてもよい。これによれば、シャッター手段を、各々が独立に駆動可能な、複数の微小なミラーアレイを用いて構成したことにより、液晶を用いた場合のように透過光に明暗のコントラストを形成する場合と比較して、光の透過による損失を小さくすることが可能となる。
【０００９】
請求項１に係る光アドレシング型ディスプレイは、少なくとも光源、該光源の特定の部位について光のシャッター機能を有するシャッター手段を具備する光出射装置と、上記光出射装置から放出された光を反射する反射装置と、を有し、該反射装置は、回動可能な多角柱部材の側面に、上記光出射装置からの光を反射する反射板を備えるものとし、上記反射装置を走査することによって、平面上の任意の部位に露光を行う光アドレス装置と、少なくとも透明基板、透明電極、光の吸収により導電性を有する光導電層、および電圧の印加によって発光する機能を有する発光層、前記発光層と前記光導電層との間に形成される可視光吸収フィルター層を具備する表示部とにより構成されているものとする。
【００１０】
請求項２に係る光アドレシング型ディスプレイは、請求項１に記載された光アドレシング型ディスプレイにおいて、透明基板、透明電極、光導電層および発光層が、可とう性を有しているものとする。
【００１１】
請求項３に係る光アドレシング型ディスプレイは、光導電層および発光層が、有機材料から成るものとする。
【００１２】
請求項４に係る光アドレシング型ディスプレイは、光導電層がＰ型半導体であり、かつ、この光導電層が正極が印加されている電極と発光層との間に成膜されているものとする。
【００１３】
請求項５に係る光アドレシング型ディスプレイは、光導電層がＮ型半導体であり、かつ、この光導電層が負極が印加されている電極と発光層との間に成膜されているものとする。
【００１７】
請求項１の光アドレシング型ディスプレイによれば、煩雑な製造工程が不要となり、低コストな表示装置を提供できる。
【００１８】
請求項２の光アドレシング型ディスプレイによれば、透明基板、透明電極、光導電層および発光層が、可とう性を有しているものとしたことにより、ディスプレイの折り曲げ等の力が加わった場合においても、破損を回避できる。
【００１９】
請求項３の光アドレシング型ディスプレイによれば、光導電層および発光層を有機材料から成るものとしたことにより、真空蒸着法や湿式塗布法等での成膜が可能となるので、製造コストの低減化が図られる。
【００２０】
請求項４の光アドレシング型ディスプレイによれば、光導電層をＰ型半導体とし、この光導電層が、正極が印加されている電極と発光層との間に成膜されているものとしたことにより、発光層に対して効率良く正孔注入が行われるため、高い輝度が得られる。
【００２１】
請求項５の光アドレシング型ディスプレイによれば、光導電層をＮ型半導体とし、この光導電層が、負極が印加されている電極と発光層との間に成膜されているものとしたことにより、発光層に対して効率良く電子注入が行われるため、高い輝度が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の光アドレス装置について、図を参照して以下に詳述する。
図１に本発明の光アドレス装置１０の一例の概略構成図を示す。
光アドレス装置１０は、光源１１と、この光源１１の特定の部位について光のシャッター機能を有するシャッター手段１２とを具備してなる光出射装置１３と、この光出射装置１３から放出された光Ｌを反射する反射装置１４とにより構成されている。
反射装置１４は、多角柱の軸中心、例えば図１中の矢印ａ方向に回動可能となされている多角柱部材の側面に、光を反射し、光の進行方向を制御する反射板１５を備えるものとする。
光出射装置１３と反射装置１４とは、光源１１と反射板１５とが互いに対向するように配置されてなり、光源１１から出射され、シャッター手段１２によってアドレスされた光Ｌは、反射板１５によって反射され、露光面１６の任意の位置を照射するようになされている。なお、反射装置１４と露光面１６とは、例えば図１中の矢印Ａ方向に露光面を移動させたりすることによって、これらを相対的に走査移動するようにして任意の位置を露光するようになされている。
光源１１としては、白色光、単色光等の任意の光を適用可能である。また、反射装置１４を回動可能な多角柱部材とする場合には、これを３角柱以上の多角柱化するほど走査速度を増加することができるが、加工が困難となりため、一般には６角柱〜１２角柱程度が好適である。
【００２３】
また、反射装置１４を多角柱部材とする場合には、この多角柱部材の各々の側面、すなわち光の反射面は、回転軸と平行に加工されていないと、反射光は反射面によってずれを生じさせ、いわゆる面倒れが生じる。
このような面倒れを補正するため、通常多角柱部材と露光面１６との間に、補正レンズを設ける。
なお反射装置１４を構成する多角部材は、３０００〜３００００ｒｐｍ程度の速度で回動するものとする。
【００２４】
次に、本発明の光アドレス装置１０を構成するシャッター手段１２について図を参照して詳細に説明する。
図２に、本発明の光アドレス装置１０を構成するシャッター手段１２の一例の概略図を示し、図３にシャッター手段１２を構成する液晶セル２３の概略構成図を示す。なお、ここではＴＮ型液晶を用いた例を示す。
シャッター手段１２は、光源１１側から第１の偏光板２１、液晶セル２３、および第２の偏光板２２が順次配列された構成を有している。第２の偏光板２１は図中の矢印に示す上下方向のみに振幅する光を選択的に透過するものとし、第２の偏光板２２は、図中矢印に示す左右方向のみに振幅する光を選択的に透過するものとする。
【００２５】
液晶セル２３は、基板３１、３５間に透明共通電極３２、液晶層３３、および透明駆動電極３４が積層配置された構成を有している。
基板３１上にはライン状の透明共通電極３２が配置され、この上に液晶層３３が形成され、上記透明共通電極３２の配置方向と交叉する方向に、ライン状の透明駆電極３４が配列されている。
【００２６】
図２に示すように、ライン光源１１から出射した光Ｌ０は、第１の偏光板２１により図２中の上下方向に振幅する光Ｌ１のみ透過する。
この光は、液晶セル２３に入り、透明共通電極３２から液晶層３３に入り、透明駆動電極３４によって選択された部位を透過した光は、そのまま上下方向に振幅する。しかし、非選択部位を透過した光は９０°旋光する。よって、液晶セル２３を透過した光Ｌ２は、選択的に偏光されたライン光である。
液晶セル２３を透過した光Ｌ２のうち、上下方向に振幅する光は、第２の偏光板２２を透過することはできないが、上記のように、非選択部位を透過し９０°旋光した光は第２の偏光板２２を透過する。これが図１に示すアドレスされた光Ｌであり、これによって明暗のコントラストが形成可能となる。
【００２７】
図１〜図３に示す構成を有する光アドレス装置１０を用いて、光のオン・オフを高速に切り替え、さらに回動する反射装置１４を制御することによって、露光面１６の任意の位置に露光を行うことができる。
【００２８】
次に、本発明の光アドレス装置について図４および図５を参照して説明する。この例においては、図１に示したシャッター手段１２として、光散乱モードを用いた液晶セル４３を適用することとした。液晶セル４３は、図５に示すように、基板５１、５５間に透明共通電極５２、液晶層５３、および透明駆動電極５４が積層配置された構成を有している。基板５１上にはライン状の透明共通電極５２が配置され、この上に液晶層５３が形成され、上記透明共通電極５２と交叉する方向に、透明駆電極５４が配列されている。液晶層５３には、光散乱モードを用いた高分子分散型液晶を適用した。このような構成とすることにより、選択電極と非選択電極とで入射光の透過・散乱が行われ、これによって明暗のコントラストを形成するため、偏光板が不要となり、上記ＴＮ型液晶の場合のように、旋光性を用いた場合と比較してシャッター手段１２の装置構成を簡易化することができる。
【００２９】
次に、本発明の光アドレス装置について図６および図７を参照して説明する。この例においては、シャッター手段１２を、複数の微小なミラーアレイにより構成されるものとした。図７にシャッター手段１２の要部の概略図を示す。この例においては、光の反射面を有する複数の微小なミラーアレイ６０が連続配列されてなり、それぞれが別個独立して図７中の矢印方向に駆動可能となされ、光Ｌ０の入射方向に対して所定の角度を取ることができるようになされている。これにより、任意のミラーアレイ６０に反射された光のみがシャッター手段１２から選定されて出射される。シャッター手段１２を図６および図７に示すような構成としたことにより、上述したような、液晶を用いた場合と比較して、光の透過による損失を低減化することができる。
【００３０】
次に、請求項１の光アドレシング型ディスプレイについて図８を参照して説明する。この例における光アドレシング型ディスプレイ７０は、図１に示した光アドレス装置１０と、画像表示を行う表示部８０とにより構成されているものとする。表示部８０は、透明基板８３上に、第１の透明電極８１、光の吸収により導電性を有する光導電層８４、電圧の印加によって発光する発光層８５、および第２の透明電極８２が、順次積層形成された構成を有している。この例においては、光導電層８４は発光層８５側から見て非表示面側に成膜されているものとする。
【００３１】
なお、図８の構成と異なり、光導電層８４が、発光層８５側から見て表示面側に成膜されている場合には、光アドレス装置１０によってアドレスされた光Ｌは、透明基板８３、第１の透明電極８１、発光層８５を透過した後に光導電層８４に到達する。この場合透過による光の損失が大きくなるため、図８に示す構成の方が好ましい。
【００３２】
図８に示す表示部８０を構成する光導電層８４は、露光によって導電性を示すため、特定の部位にアドレスされた光によって、発光層８５に電圧が印加され、特定の部位が発光するようになされる。このため、第２の透明電極８２上に画像が表示される。
【００３３】
表示部８０を構成する透明基板８３は、例えばガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の、可視光に対して透明性の高い材料により形成することが好適である。
【００３４】
光導電層８４としては、例えばＺｎＯ，Ｓｉ，Ｓｅ等の無機材料およびこれらを含む合金材料、およびフタロシアニン系材料、アゾ系材料、ペリレン系材料等の有機系材料が適用可能である。
【００３５】
発光層８５は、例えば、ＺｎＳ等の無機材料、ＡｌＱ３（トリス（８−ヒドロキシ−キノリノ）アルミニウム）等の低分子系有機材料、ＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）等の高分子系有機材料等のいずれもが適用可能である。
特に高分子系有機材料の場合は真空成膜によらず、湿式塗布法によって成膜可能なものが多く、製造コストを低減化できる。
【００３６】
図８に示す光アドレシング型ディスプレイにおいては、シャッター手段１２によってアドレスされた光が光導電層８４の任意の部位を導電性とし、これが画像部に相当する例である。ここで、表示面側からは可視光が得られるが、これは非表示面側にも放射される。このとき、この非表示面側に放射された光が、光導電層８４と発光層８５との界面で乱反射した場合、非画像部を照射するため、所望の画像が得られなくなる可能性が生じる。
このような不都合を回避するための方法を以下に示す。
【００３７】
第１の方法：発光層８５と光導電層８４との界面の乱反射を防ぐために、成膜時に界面の乱れを防止する。
第２の方法：発光層８５と光導電層８４との間に、可視光吸収フィルター層を形成する。なお、第１の透明電極８１に正極が印加されている場合は、この可視光吸収フィルターが正孔移動能を有しているものであることが望ましい。一方、第１の透明電極８１に負極が印加されている場合は、この可視光吸収フィルターが、電子移動能を有しているものであることが望ましい。
第３の方法：光導電層８４を構成する材料として、可視光に対する吸収能の極めて低い材料を適用する。
【００３８】
次に、請求項２に係る光アドレシングディスプレイについて説明する。この例においては、図８に示した透明基板８３、第１の透明電極８１、第２の透明電極８２、光導電層８４、発光層８５が可とう性を有しているものとする。このようにすることによって、ディスプレイに折り曲げ等の力が加わった場合においても、破損の可能性が低減化でき、耐久性の向上が図られる。この例においては、透明基板８３の形成材料として、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の可視光に対して透明性の高い材料が好適である。また、光導電層８４としては、例えばフタロシアニン系材料、アゾ系材料、ペリレン系材料等の有機系材料が適用可能である。発光層８５については、例えば、ＡｌＱ３（トリス（８−ヒドロキシ−キノリノ）アルミニウム）等の低分子系有機材料、ＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）等の高分子系有機材料等のいずれもが適用可能である。
【００３９】
次に、請求項３に係る光アドレシングディスプレイについて説明する。この例においては、光導電層８４および発光層８５が、有機材料から成るものとする。このような構成とすることにより、これらの層を真空蒸着法や湿式塗布法等で、成膜することが可能となり、製造コストの低減化を図ることができる。この場合、発光層８５としては、例えばＡｌＱ３（トリス（８−ヒドロキシ−キノリノ）アルミニウム）等の低分子系有機材料や、ＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）等の高分子系有機材料等をいずれも適用可能である。特に、高分子系有機材料を用いた場合には、真空成膜法によらず、湿式塗布法によって成膜可能なものが多く、製造コストの低減化が図られる。
【００４０】
次に、請求項４に係る光アドレシングディスプレイについて説明する。この例においては、光導電層８４がＰ型半導体であり、かつこの層が正極に印加されている電極と発光層８５との間に形成されているものとする。このような構成とすることにより、発光層８５に対して効率良く正孔注入が行われるため、高い輝度が得られる。
【００４１】
次に、請求項５に係る光アドレシング型ディスプレイについて説明する。この例においては、光導電層８４がＮ型半導体であり、かつこの層が負極に印加されている電極と発光層８５との間に形成されているものとする。このような構成とすることにより、発光層８５に対して効率良く電子注入が行われるため、高い輝度が得られる。
【００４２】
次に、図８に示した光アドレシングディスプレイ７０を用いて、以下の条件で発光層８５を発光させ、発光効率（発光強度／消費電力）を測定した。
［実施例１］
光導電層８４：ｘ−型無金属フタロシアニン（Ｐ型）
第１の透明電極８１：正極を印加
第２の透明電極８２：負極を印加
発光層：ＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）
［実施例２］
光導電層８４：下記［化１］に示すジスアゾ系材料（Ｎ型）
第１の透明電極８１：負極を印加
第２の透明電極８２：正極を印加
発光層：ＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）
【００４３】
【化１】
0004359015.tif 000002
【００４４】
［比較例１］
上記実施例１の正極と負極を入れ替えた。他の条件は実施例１と同様とした。実施例１で得られた発光効率の値を１としたときの相対値を測定した。
光導電層８４：ｘ−型無金属フタロシアニン（Ｐ型）
第１の透明電極８１：負極を印加
第２の透明電極８２：正極を印加
発光層：ＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）
［比較例２］
上記実施例２の正極と負極を入れ替えた。他の条件は実施例２と同様とした。
光導電層８４：上記［化１］に示すジスアゾ系材料（Ｎ型）
第１の透明電極８１：正極を印加
第２の透明電極８２：負極を印加
発光層：ＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）
実施例２で得られた発光効率の値を１としたときの相対値を測定した。
上記実施例１、２および比較例１、２の発光効率値を下記表１に示す。
【００４５】
【表１】
0004359015.tif 000003
【００４６】
［表１］に示すように、実施例１の発光効率を１．０としたとき、正極と負極を入れ替えた比較例１の発光効率は０．６であった。
このことから、光導電層８４をＰ型半導体とし、この光導電層８４を、正極が印加されている第１の透明電極８１と発光層８５との間に形成した場合には、高い発光効率が得られることがわかった。
【００４７】
また、実施例２の発行効率を１．０としたとき、正極と負極を入れ替えた比較例２の発光効率は０．６であった。
このことから、光導電層８４をＮ型半導体とし、かつ、この光導電層８４を、負極が印加されている第１の透明電極８１と発光層８５との間に形成した場合には、高い発光効率が得られることがわかった。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の光アドレシング型ディスプレイによれば、煩雑な製造工程が不要となり、低コストな表示装置を提供できた。
【００４９】
請求項２の光アドレシング型ディスプレイによれば、透明基板、透明電極、光導電層および発光層が、可とう性を有しているものとしたことにより、ディスプレイの折り曲げ等の力が加わった場合においても破損を回避できた。
【００５０】
請求項３の光アドレシング型ディスプレイによれば、光導電層および発光層を有機材料から成るものとしたことにより、真空蒸着、湿式塗布等での成膜が可能となるので、製造コストの低減化が図られた。
【００５１】
請求項４の光アドレシング型ディスプレイによれば、光導電層をＰ型半導体とし、この光導電層が、正極が印加されている電極と、発光層との間に成膜されているものとしたことにより、発光層に対して効率良く正孔注入が行われるため、高い輝度が得られた。
【００５２】
請求項５の光アドレシング型ディスプレイによれば、光導電層をＮ型半導体とし、この光導電層が、負極が印加されている電極と、発光層との間に成膜されているものとしたことにより、発光層に対して効率良く電子注入が行われるため、高い輝度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光アドレス装置の一例の概略構成図を示す。
【図２】光出射装置のシャッター手段の一例の概略構成図を示す。
【図３】シャッター手段を構成する液晶セルの概略構成図を示す。
【図４】シャッター手段の他の一例の概略構成図を示す。
【図５】シャッター手段を構成する液晶セルの他の一例の概略構成図を示す。
【図６】シャッター手段の他の一例の概略構成図を示す。
【図７】他の一例によるシャッター手段の要部の概略図を示す。
【図８】本発明の光アドレシング型ディスプレイの一例の概略構成図を示す。
【符号の説明】
１０……光アドレス装置
１１……光源
１２……シャッター手段
１３……光出射装置
１４……反射装置
１５……反射板
１６……露光面
２１……第１の偏光板
２２……第２の偏光板
２３……液晶セル
３１……基板
３２……透明共通電極
３３……液晶層
３４……透明駆動電極
４３……液晶セル
５１……基板
５２……透明共通電極
５３……液晶層
５４……透明駆動電極
５５……基板
６０……ミラーアレイ
７０……光アドレシング型ディスプレイ
８０……表示部
８１……第１の透明電極
８２……第２の透明電極
８３……透明基板
８４……光導電層
８５……発光層
【図１】
0004359015.tif 000004
【図２】
0004359015.tif 000005
【図３】
0004359015.tif 000006
【図４】
0004359015.tif 000007
【図５】
0004359015.tif 000008
【図６】
0004359015.tif 000009
【図７】
0004359015.tif 000010
【図８】
0004359015.tif 000011