JPH09218423A

JPH09218423A - 表示装置

Info

Publication number: JPH09218423A
Application number: JP8049602A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Shirasaki; 友之白嵜; Masaharu Shiotani; 雅治塩谷; Hiroyasu Yamada; 裕康山田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1997-08-19

Abstract

(57)【要約】【課題】確実なスイッチング機能を有し、大画面化並
びに高精細化が容易で、高デューティ駆動条件下で高品
位な表示を実現でき、低電圧駆動化並びに低消費電力化
が達成でき、しかも薄型・軽量かつ可撓性をも備え、製
造コストの低い表示装置をを提供する。【解決手段】所定の波長域の発光を行う信号光発生層
１９を２層の第１および第２有機膜１７、１８で構成
し、行電極１６と光反射性の列電極２０とで信号光発生
層１９を挟む構成とする。そして、行電極１６の前方に
ハーフミラー層１５が配置されている。信号光発生層１
９で発生した垂直方向の信号光は、ハーフミラー層１５
と列電極２０との間で反射して共振を起こして、光量が
増加される。この信号光が対応するアドレスの光導電層
２１に入射して電子−正孔対を生成する。これにより、
この光導電層２１と前駆動電極２５との間に介在された
２層の第３および第４有機膜２２、２３が表示光を発生
させる。信号光の光量が垂直方向で最大となるため、Ｅ
Ｌ表示素子１３を的確に駆動表示することが可能とな
る。このため、高品位な表示を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、表示装置に関
し、さらに詳しくは、薄型のフラットディスプレイに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、表示装置としては、ＸＹアドレス
方式による単純マトリクス表示を行うものが知られてい
る。このような表示装置は、走査電極と選択電極とより
なる格子状の電極配列をもち、各電極の交点にそれぞれ
の電極によってスイッチングされる、個々の画素を備え
たＬＥＤ（light emitting diode）、ＥＬ（electro lu
minescence）素子、ＬＣＤ（liquid crystal display）
などの表示デバイスが構成されている。一般に、これら
単純マトリクス方式の表示装置では、走査電極側を線順
次駆動することにより１画面（フレーム）を構成し、さ
らにこの１フレームを約５０Ｈｚ以上で更新することに
より動画表示を可能にしている。このような単純マトリ
クス方式の表示装置は、非常に簡単な構造であり、生産
性が高く、大型化が容易であり、また駆動回路が単純で
よいなどの利点を有しており、様々な表示デバイスにお
いて単純マトリクス方式が実現されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
ＥＬアレイやＬＥＤアレイのような自発光素子にあって
は、高デューティレシオ駆動において所望の平均表示輝
度を得るために、個々の画素が選択された瞬間最大輝度
を上げる必要が生じ、例えば１／１００デューティの有
機エレクトロルミネッセンス素子の駆動において、表示
輝度１００ｃｄ／ｍ²を得るために各画素に要求される
瞬間最大輝度は数千〜１万ｃｄ／ｍ²にも達してしまう
ため、有機ＥＬ膜の発光寿命が短くなるという問題があ
った。このため、これらのアレイにおいて単純マトリク
ス駆動は、１／６４デューティ程度で駆動とされてい
る。同様な問題は、ＬＣＤの単純マトリクス駆動におい
て良好なコントラストを得る必要がある場合にも存在す
る。このような問題を解決するためには、各画素の状態
が時分割の程度によらずスタティックである必要があ
り、このため各画素にはメモリ性ないし適当なヒステリ
シスが要求される。この方策として、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）を用いた液晶ディスプレイあるいはＥＬ素子
に代表されるアクティブ駆動や強誘電性液晶のようなメ
モリ性をもった表示装置が実現されている。しかし、こ
れらは、複雑な配線構造を有するため、駆動回路と画素
電極との間の配線抵抗が高くなるという問題がある。こ
のように配線抵抗が高くなると、画素に供給する電流量
が画素の位置、つまり画素までの配線長で変わってしま
う。各画素の輝度あるいは光の反射率は供給する電流量
で決まるため、電流量のばらつきは表示のばらつきとな
って現れるという問題点がある。また、複雑な構造に起
因して製造工程が多く、そのためコストが高くなるとい
う問題がある。さらに、これらの表示装置では、画素数
が多くなるに従い歩留まりが著しく悪化するため、大面
積のディスプレイを製造する場合に、そのコストの増大
が大きな問題となっている。また、画素電極ごとにＴＦ
Ｔを設けることや、補助容量を画素電極に重ねて形成す
ることに起因して、開口率が低く、輝度の低下の要因と
なっていた。ＴＦＴ基板では、各種材料膜の成膜温度が
２５０℃以上になるため、フィルム基板等の可撓性基板
を用いて表示装置を製造することができないなどの問題
があった。また、ＴＦＴの製造では、フォトリソグラフ
ィーの工程数が多いため生産性が低いものであった。

【０００４】この発明が解決しようとする課題は、各画
素における表示光の表示のばらつきが防止でき、クロス
トークのない確実な駆動表示を行うことができ、大画面
化並びに高精細化が容易で、高デューティ駆動条件下で
高品位な表示を実現でき、低電圧駆動化並びに低消費電
力化が達成でき、しかも薄型・軽量かつ可撓性をも備
え、製造コストが低く、生産性の良好な表示装置を得る
にはどのような手段を講じればよいかという点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
所定波長域の信号光を発生し、該信号光の進行方向に応
じて出射させる光量を制御する信号光発生素子と、前記
信号光に応じて電荷を発生する光電変換層及び前記光電
変換層の電荷が発生された領域に対応した領域が駆動表
示される表示素子と、を備えたことを特徴としている。

【０００６】請求項１記載の発明においては、信号光発
生素子が所定波長域の信号光を発生し、この信号光の進
行方向に応じて出射させる光量を制御するので、光電変
換層の電荷を発生する領域の大きさを制御でき、より小
さな領域をアドレスして表示素子を高精細に表示するこ
とができる。

【０００７】請求項２記載の発明は、前記信号光発生素
子は、出射される光量が最大である進行方向の信号光を
前記光導電層に入射させることを特徴とする。

【０００８】請求項２記載の発明においては、信号光発
生素子の信号光のうち、光電変換層へ向けた方向の信号
光の光量が最大となるように設定されているため、光電
変換層の、信号光の進行方向に電荷が発生されるので効
率良く電荷を発生することができ、表示効率が高い表示
素子を実現できる。

【０００９】請求項３記載の発明は、前記信号光発生素
子は、所定電圧の印加により前記信号光を発生する信号
光発生層が設けられていることを特徴としている。

【００１０】請求項４記載の発明は、前記信号光発生層
は有機電界発生層であることを特徴としている。

【００１１】請求項４記載の発明においては、有機電界
発光層の発光による信号光はそれ自体指向性がないの
で、進行方向に応じて光量を制御することにより、より
正確にアドレスすることができる。

【００１２】請求項５記載の発明は、前記信号光発生素
子は、前記所定波長域の信号光を発生させる信号光発生
層と、前記信号光に対し透過性を有し、前記信号光発生
層の一方の面側に第１の方向に並んで配列された複数の
第１信号用電極と、前記信号光発生層の他方の面側に前
記第１の方向と異なる第２の方向に、前記信号発生層を
介して前記第１信号用電極と互いにマトリクス状に交差
するように並んで配列された複数の第２信号用電極と、
を有することを特徴としている。

【００１３】請求項５記載の発明においては、第１信号
用電極と第２信号用電極のそれぞれのなかの所定の電極
を選択することにより、所定アドレスの信号光発生層か
ら信号光を出射させることができる。この信号光は第１
信号用電極を透過して表示素子側に出射される方向の信
号光が最大の光量になるように設定されている。このた
め、信号光発生素子の所定アドレスから出射された信号
光は線順次駆動で所定アドレスに対応する表示素子の所
定位置に入射しても、クロストークのない駆動表示を可
能にする。

【００１４】請求項６記載の発明は、前記信号光発生素
子は、前記信号光を共振させ、所定の進行方向の信号光
を前記表示素子に照射させることを特徴としている。

【００１５】請求項６記載の発明においては、電界発光
により発生させた信号光のうち、所定方向の信号光を共
振させることでこの所定方向の信号光の振幅を増大させ
ることができ、表示素子に入射させる信号光の光量およ
び強度を大きくすることができる。このため、表示素子
の対応部分を確実に駆動表示させることができる。そし
て、信号光発生素子からの信号光の指向性を高めること
ができるため、クロストークを防止することができる。

【００１６】請求項７記載の発明は、前記信号光発生素
子は、前記信号光発生層の一方の面側には前記信号光に
対し反射性の反射部材が設けられ、前記信号光発生層の
他方の面側にはハーフミラーが設けられていることを特
徴としている。

【００１７】請求項７記載の発明においては、信号光発
生層から出射された信号光が反射部材とハーフミラーと
の間で反射されることにより共振を起こして、表示素子
の表示領域に実質的に垂直な方向の信号光の光量および
強度を大きくする作用がある。このため、信号光発生素
子の所定アドレスから出射された信号光を、表示素子の
この所定アドレスに対応する部分にクロストークを発生
させずに確実に入射させることができる。

【００１８】請求項８記載の発明は、前記信号光発生素
子は、前記信号光発生層に互いに異なる極性の電荷を注
入する一対の電極を有し、前記反射部材は、前記一対の
電極のうちのいずれかの電極であることを特徴とする。

【００１９】請求項８記載の発明においては、一対の電
極から信号光発生層へ互いに異なる極性の電荷を注入す
ることにより、信号光発生層から電界発光による信号光
を発生させることができる。この一対の電極のうちの一
方の電極が反射部材に相当するため、信号光をこの電極
で反射させることができ、ハーフミラーとの間で上記し
た共振を起こさせることができる。このため、信号光発
生素子の所定アドレスから出射された信号光を、表示素
子のこの所定アドレスに対応する部分にクロストークを
発生させずに確実に入射させることができる。

【００２０】請求項９記載の発明は、前記信号光発生素
子は、前記信号光発生層に互いに異なる極性の電荷を注
入する一対の電極を有し、前記ハーフミラーは誘電体で
あり、前記一対の電極のうちのいずれかに接しているこ
とを特徴としている。

【００２１】請求項９記載の発明においては、信号光発
生層の一方側に設けられた電極に誘電体でなるハーフミ
ラーを接するように配置したことにより、信号光発生層
から出射された信号光を電極を介してハーフミラーに入
射させ、このハーフミラーに入射した信号光の所定割合
の光を他方側に設けられた電極に向けて反射させること
ができる。この他方側の電極が反射部材でなるため、信
号光はハーフミラーと反射部材との間で共振を起こし
て、その光量および強度を大きくすることができる。こ
のため、信号光発生素子の発光部分に対応する表示素子
部分を確実に駆動表示させることができる。そして、信
号光発生素子からの信号光の指向性を高めることができ
るため、クロストークを防止することができる。

【００２２】請求項１０記載の発明は、前記信号光発生
素子は、前記信号光が前記ハーフミラーと前記反射部材
との距離（ｌ）が前記信号光の所定波長域の間の波長
（λ）に対し、ｌ＝ｎλ／２（ｎは自然数）となるよう
に設定されることを特徴としている。請求項１１記載の
発明は、前記信号光発生素子は、前記信号光発生層の膜
厚が前記ハーフミラーと前記反射部材との距離（ｌ）に
実質的に等しいことを特徴としている。

【００２３】請求項１０記載の発明においては、前記ハ
ーフミラーと前記反射部材との距離（ｌ）が、前記信号
光の所定波長域の間の波長（λ）に対し、ｌ＝ｎλ／２
（ｎは自然数）となるように設定されることを特徴とし
ている。請求項１１記載の発明においては、前記信号光
発生層の膜厚が、前記ハーフミラーと前記反射部材との
距離（ｌ）の実質的に等しいことを特徴としている。こ
れらの発明においては、上記式を満足するようにハーフ
ミラーと反射部材との距離（ｌ）を設定することによ
り、信号光に共振を起こさせることができる。

【００２４】請求項１２記載の発明は、前記信号光発生
素子は、前記信号光に対し透過性を有する誘電膜及び当
該誘電膜に接して配置される前記信号光発生層を有し、
前記誘電膜及び前記信号光発生層の距離が前記ハーフミ
ラーと前記反射部材との距離（ｌ）に実質的に等しいこ
とを特徴としている。

【００２５】請求項１２記載の発明においては、誘電体
膜の膜厚を調整することにより、ハーフミラーと反射部
材との距離（ｌ）がｌ＝ｎλ／２（ｎは自然数）の式を
満足して、所定方向（反射部材とハーフミラーとに対し
て垂直方向）の信号光に共振を起こさせることができ
る。

【００２６】請求項１３記載の発明は、前記表示素子
は、一対の電極間に前記信号光により電荷を生成する前
記光電変換層および液晶が介在されてなることを特徴と
している。

【００２７】請求項１３記載の発明においては、信号光
発生素子から出射された信号光が所定のドレスの光導電
層に入射すると、信号光が入射した部分のみの光導電層
に電荷が生成される。このように電荷が生成された光導
電層に対応する部分の液晶は、駆動されて表示を可能に
する。

【００２８】請求項１４記載の発明は、前記表示素子
が、一対の電極間に前記信号光により電荷を生成する前
記光電変換層及び表示光を発光する有機電界発光層が介
在されてなることを特徴としている。

【００２９】請求項１４記載の発明においては、信号光
発生層から出射された信号光が光導電層に入射され、こ
れによって電荷が生成された部分の光導電層が電極から
電荷を注入することを可能にする。このため、有機電界
発光層を駆動して表示光を発生させることが可能とな
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る表示装置の
詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。（実施形態１）図１は、この発明の実施形態１の表示装
置の概略を示す断面図、図２は表示装置の分解斜視図で
ある。図中１１は表示装置である。この表示装置１１
は、信号光発生素子１２と、表示素子としてのＥＬ表示
素子１３と、から大略構成されている。

【００３１】信号光発生素子１２は、図１および図２に
示すように、信号光に対して透明性を有する、ガラスま
たは可撓性を有する高分子フィルムでなる透明基板１４
の後面に、誘電体でなるハーフミラー層１５が信号光発
生素子１２の発光領域全域に亙って設けられている。こ
のハーフミラー層１５は、このハーフミラー層１５面の
法線方向に対し平行な方向に進行方向を有し、かつ波長
λの光のうち一定の割合の光が透過するように設定され
ている。そして、このハーフミラー層１５の後面には、
第１信号用電極としての複数の行電極１６が、第１の方
向としての行方向に平行に配列されて形成されている。
この行電極１６は、アノード電極として機能するもので
あり、信号光に対して透過性を有し、且つ所定の仕事関
数を有する電極材料であればよく、例えばＩＴＯや酸化
スズなどを用いることができる。これら複数の行電極１
６およびハーフミラー層１５の上（後面）には、ポリビ
ニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）と2,5−ビス（１−ナフ
チル）オキサジアゾール（ＢＮＤ）と白色発光材料を混
合してなる、正孔輸送層および実質的な発光層としての
第１有機膜１７を形成する。この第１有機膜１７の上
（後面）には、信号光に対して透過性を有するトリス
（８−キノリレート）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）で
なる電子輸送層としての第２有機膜１８が接合するよう
に積層されている。これら第１有機膜１７と第２有機膜
１８とで、信号光発生層１９が構成されており、この信
号光発生層１８は信号光に対して透過性を有している。
以下に、Ａｌｑ３、ＰＶＣｚ、ＢＮＤの構造式を示す。

【００３２】

【化１】

【００３３】

【化２】

【００３４】

【化３】

【００３５】また、第２有機膜１８の上（後面）には、
第２の方向としての、行方向に直交する列方向に、平行
に配列されて、信号光発生層１９を介して行電極１６と
交差する、第２信号用電極としての複数の列電極２０が
形成されている。この列電極２０は、カソード電極とし
て機能するものであり、アノード電極に対し仕事関数が
低い物性であり、信号光を反射する性質を有するＭｇＩ
ｎ、ＡｌＬｉ、ＭｇＩｎ−Ａｌなどの金属電極で形成さ
れている。また、行電極１６および列電極２０は、透明
基板１４の端縁まで延在され、駆動用ＩＣ（図示省略す
る）と接続されるようになっている。このようにして、
マトリクス駆動の信号光発生素子１２が構成されてい
る。

【００３６】特に、本実施形態においては、図１に示す
ようにハーフミラー層１５と列電極２０との距離ｌを信
号光の所定波長域の間の波長（λ）に対し、ｌ＝ｎλ／
２（ｎは自然数であり、好ましくは１〜３）となるよう
に設定している。ハーフミラー層１５面の法線方向に対
し平行な方向に実質的に進行方向を有し、かつ実質的に
波長λの信号光のうち一定の割合がハーフミラー層１５
を透過する。ハーフミラー層１５に反射された信号光
は、ハーフミラー層１５と列電極２０との間で反射を繰
り返すが、このうち、ハーフミラー層１５面の法線方向
に対して平行以外の方向に進行方向を有する光は、位相
がずれているので減衰されハーフミラー層１５を透過す
ることができず、また、ハーフミラー層１５面の法線方
向に対し平行な方向に実質的に進行方向を有し、かつ実
質的に波長λの光が、ハーフミラー層１５と列電極２０
との間の距離ｌがｎλ／２に設定されているため同位相
のままハーフミラー層１５に再び到達し、このうち一定
の割合がハーフミラー層１５を透過することができる。
このように、ハーフミラー層１５と列電極２０との間で
反射を繰り返していると、ハーフミラー層１５面の法線
方向に対し平行な方向に実質的に進行方向を有し、かつ
実質的に波長λの信号光のみがハーフミラー層１５を透
過することになる。したがって、ハーフミラー層１５は
信号光の進行方向の指向性に応じて、その透過光量を制
御することができる。

【００３７】ＥＬ表示素子１３は、上記した信号光発生
素子１２の全発光領域に亙る面積と同程度の面積の表示
領域を有している。このＥＬ表示素子１３は、透明基板
１４の前面側に形成されている。まず、透明基板１４の
前面には、カソード電極としての複数の後駆動電極２１
が例えば透明なＩＴＯで形成されている。この後駆動電
極２１は、上記した行電極１６のそれぞれと対向して平
面的に見て重なるように配置形成されている。

【００３８】また、透明基板１４および後駆動電極２１
の上には、表示領域全域を覆うように光導電層２２が形
成されている。この光導電層２２は、光量子を吸収し
て、伝導キャリヤを生成する材料からなり、例えば、本
実施形態では、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を用
いて光導電層２２を形成している。そして、この光導電
層２２の表層には、ｎ型不純物（例えば、リン）をドー
プしてなるドープ層２２Ａが形成されている。このドー
プ層２２Ａの上には、上記した第２有機膜１８と同一材
料のＡｌｑ３でなる、電子輸送層としての第３有機膜２
３が全面に形成されている。なお、ドープ層２２Ａは、
この第３有機膜２３へ電子を注入し易くする機能を果た
している。そして、第３有機膜２３の上面には、正孔輸
送層としての第４有機膜２４が形成されている。この第
４有機膜２４は、ＰＶＣｚとＢＮＤとでなるが、各ドッ
ト部分（信号光発生素子１２の行電極１６と列電極２０
とが信号光発生層１９を介して重なり合う部分（発光領
域）と対応する部分）には、所定の色配列を構成するよ
うにＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のそ
れぞれの発光を行わせるための発光材料が混合されてい
る。図中２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂは、それぞれＲ、Ｇ、
Ｂに対応する第４有機膜２４のドット部分を示してい
る。なお、第４有機膜２４の形成方法としては、ＰＶＣ
ｚとＢＮＤとの混合材料を塗布した後に、各ドット部分
に応じた発光材料を含浸させる方法や、予め発光材料を
混合した有機膜を色配列に応じて各色毎にパターン形成
する方法などを用いることができる。このようにして形
成された第３有機膜２３と第４有機膜２４とは、表示光
発生層２５を構成している。さらに、第４有機膜２４の
上面には、表示領域全面に亙ってＩＴＯでなる、アノー
ド電極としての透明な前駆動電極２６が形成されてい
る。

【００３９】このように構成された信号光発生素子１２
においては、行電極１６と列電極２０との間に所定の電
圧が印加された場合に、第１有機膜１７における第２有
機膜１８との界面近傍の部分から信号光としての白色光
を発する。このときハーフミラー層１５の後面や列電極
２０の前面に垂直に入射する波長λの信号光は、ハーフ
ミラー層１５と列電極２０との間で反射を繰り返して共
振を起こして透過される。なお、図１中、太い矢印ｂは
反射を繰り返している共振光を示している。これによ
り、信号光発生層１９に対して垂直方向に進行する光の
みが共振によりＥＬ表示素子１３に入射される。このた
め、信号光発生素子１２の所定のアドレスから発生され
た信号光は、このアドレスに対応する光導電層２２の所
定ドットに向けた信号光が最大の光量となり、ハーフミ
ラー層に斜めに入射する信号光は透過されないため光導
電層２２に照射されず表示光発生層２５に電荷を注入し
得る程に光導電層２２に電子−正孔対電荷を生成させる
ことがない。このため、本実施形態のように信号光の進
行方向に応じて信号光の光量を制御する構成とすること
により、クロストークのない表示装置を実現することが
できる。

【００４０】次に、図３に示すエネルギーダイヤグラム
を用いて信号光発生素子１２およびＥＬ表示素子１３の
作用・動作を説明する。まず、この実施形態の信号光発
生素子１２の作用・動作を図３を用いて説明する。この
エネルギーダイヤグラムは、アノード（行電極１６）と
接合する正孔輸送層（第１有機膜１７）として、ＰＶＣ
ｚにこのＰＶＣｚより電子輸送性を示すＢＮＤを混在さ
せたことによる電子および正孔の注入障壁に対する効果
を説明している。

【００４１】図３において一点鎖線は、ＢＮＤ固有のエ
ネルギー構造を示し、破線はＰＶＣｚ固有のエネルギー
構造を示している。このように各成分が混合された複合
膜の場合、Ａｌｑ３でなる電子輸送層側から正孔輸送層
への電子の移動の点で、正孔輸送層と電子輸送層との界
面のそれぞれの電子親和力を鑑みると、電子輸送層で
は、より小さな電子のポテンシャルをもつ成分の物性が
反映される。すなわち、この界面にはＰＶＣｚより電子
輸送性を示すドーパントであるＢＮＤの物性が反映され
ることになる。このため、電子輸送層（Ａｌｑ３）から
正孔輸送層（ＰＶＣｚ＋ＢＮＤ）への電子の移動はエネ
ルギー障壁ＥｔｏＢＮＤが小さいので、所定の電界によ
り比較的容易に移動することができる。アノード（行電
極１６）側から正孔輸送層への正孔の移動では、アノー
ド（行電極１６）との界面の正孔輸送層のイオン化ポテ
ンシャルにおいて、より小さな、正孔のポテンシャルを
もつ材料の物性が反映される。すなわち、アノードと正
孔輸送層の界面には、バインダとしての機能も有するＰ
ＶＣｚの物性が反映されることになる。アノード（行電
極１６）から正孔輸送層へのエネルギー障壁であるＰＶ
Ｃｚのエネルギー障壁ＨｆｒｏｍＡは比較的小さく、所
定電圧を印加すれば容易に正孔を正孔輸送層に注入する
ことができる。ここで、正孔輸送層（ＰＶＣｚ＋ＢＮ
Ｄ）から電子輸送層（Ａｌｑ３）への正孔の移動は、エ
ネルギー障壁ＨｔｏＡｌｑ３がエネルギー障壁ＥｔｏＢ
ＮＤより大きいために実質的に起こらない。このため、
電子と正孔の再結合による発光は、正孔輸送層（ＰＶＣ
ｚ＋ＢＮＤ）における電子輸送層（Ａｌｑ３）との界面
近傍で生じる。結果として、ＥＬ発光層（信号光発生層
１９）全体での電子物性は、界面における注入障壁に着
目した場合は図中斜め線で示されるエネルギー構造をと
る。すなわち、キャリヤの注入障壁に関し、ＢＮＤを混
ぜることはエネルギー障壁ＥｔｏＢＮＤにより、電子輸
送層から正孔輸送層へのエネルギー障壁を低減されてい
るので、正孔輸送層への電子の注入を容易にしていると
考えられる。また、アノードから正孔輸送層（ＰＶＣｚ
＋ＢＮＤ）への正孔の移動は、エネルギー障壁Ｈｆｒｏ
ｍＡにより、容易に正孔を移動することができる。この
ような信号光発生素子１２では、効率的に再結合できる
有機エレクトロルミネッセンス層を用いたことにより、
高速応答性および高効率光の条件を満たすことができ
る。なお、この信号光発生素子１２から発光する信号光
は、白色発光材料の影響を受けて白色光となる。

【００４２】ＥＬ表示素子１３の正孔輸送層（第４有機
膜２４）においても、上記と同様の作用により発光を行
うが、第４有機膜２４の電子輸送層（第３有機膜２３）
との界面近傍で発生した光のうち、光導電層２２側の方
向に向かう光は、帰還光（図１中矢印ｃで示す）として
光導電層２２に入射する。また、前駆動電極２６側の方
向に向かう光は、発光材料により所定の色に発光する表
示光となる。

【００４３】次に、表示装置１１全体の動作を以下に説
明する。まず、信号光発生素子１２において、線順次走
査により選択された行電極１６と列電極２０との間に所
定電圧が印加されると、上記したように共振により、信
号光発生層１９に垂直な方向に進行する白色の信号光
（図１中矢印ａで示す）が、光導電層２２に向けて照射
される。このとき、信号光発生層１９の所定アドレスか
ら発光する信号光ａが、隣接するドット領域の光導電層
２２およびドープ層２２Ａに入射して電子−正孔対を励
起させることはない。なお、このとき、信号光発生層１
９と光導電層２２とは十分に近距離であるため、信号光
は実用上十分な空間周波数を維持して光導電層２２に入
射することができる。信号光が入射された部分の光導電
層２２およびドープ層２２Ａは、上記したように電子−
正孔対を生成して電子を第３有機膜２２に注入し得る状
態となる。これによって、前駆動電極２６と後駆動電極
２１との間に印加されていた電圧は、第３有機膜２３と
第４有機膜２４とでなる表示光発生層２５の所定のドッ
ト部分に印加されることとなる。なお、駆動電極間に
は、直流駆動電圧、パルス電圧、交流電圧などを用いる
ことができる。この結果、上記したようにＥＬ表示素子
１３の発光により、各種発光材料によって発色された表
示光（図１中矢印ｄ）が前方に向けて発生し、同時に後
方に向けて図１に破線の矢印ｃで示す帰還光が発生す
る。この帰還光ｃは、光導電層２２およびドープ層２２
Ａに入射するため、光導電層２２およびドープ層２２Ａ
は、再励起され、新たに電子−正孔対を生成する。ま
た、後駆動電極２１と光導電層２２との間のショットキ
ー接合において、信号光ａの入射により発生された電子
−正孔対のうちの正孔が後駆動電極２１と前駆動電極２
６との間の電位差により光導電層２２の後駆動電極２１
との界面に蓄積されて電子のトンネルが生成され、電子
が光導電層２２に注入される。したがって、光導電層２
２は、第３有機膜２３へ電子を注入し得る状態を保持す
る。このため、表示光発生層２５に駆動電圧が印加され
続ける状態において、表示光発生層２５へ電荷が注入さ
れ続ける状態となっている。この状態にある間は、表示
光発生層２５が１フレーム走査期間に対して十分長い時
間、駆動され続けることができるため、信号光発生素子
１２側の行電極１６と列電極２０とが選択状態でなくな
っても、表示光発生層２５は発光を維持することとな
る。このため、線順次走査により、２回目の走査時まで
発光が維持されることとなる。なお、２回目の走査の直
前で後駆動電極２１に印加する電圧を解除させることで
新たな表示発光が可能となる。

【００４４】この実施形態においては、上記したよう
に、信号光発生素子１２の所定アドレスから出射された
信号光が、所定アドレスに対応するＥＬ表示素子２５の
所定ドットに確実に入射されるためクロストークのない
表示が可能となる。また、次回の線順次走査まで表示発
光が維持されるため、高品位な表示を行うことが可能と
なる。また、１枚の透明基板１４に信号光発生素子１２
とＥＬ表示素子１３を形成できるため、表示装置の薄型
・軽量化を図ることができる。さらに、従来の有機エレ
クトロルミネッセンス素子における各画素は、高デュー
ティなマトリクス駆動において、一画面分発光を保持し
続けなければならないため、初期電圧を極めて高く設定
しなければならず、このためＥＬ表示素子自体の寿命を
短くさせていたが、この実施形態によれば、ＴＦＴに代
表されるアクティブ駆動や、強誘電性液晶のようなメモ
リ性を有する素子を用いずに、単純な構造により各画素
で帰還光によるメモリ性ないしは適当なヒステリシスが
実現し、高デューティ駆動条件下で高品位な表示を実現
することができる。同様の理由により、所望の表示輝度
を得るために、ＥＬ表示素子１３に要求される輝度を低
下させることができ、ＥＬ表示素子１３の高寿命化が期
待できる。さらに、有機ＥＬ素子の効率が最大となる低
輝度領域の使用が可能となり、結果としてデバイス全体
の消費電力を低下させることができる。さらにまた、こ
の実施形態では、１枚のアドレス基板１４上に容易に形
成できるものであるため、ＴＦＴおよび強誘電液晶ディ
スプレイもしくはプラズマディスプレイに比較して大画
面化の際の生産性が高い。またさらに、この実施形態で
は、ＴＦＴを用いた表示装置で憂慮されている高精細化
・小型化における開口率の低下がないため、小型化にお
ける表示輝度および効率の点でＴＦＴ駆動素子に比べて
有利となる。さらに、一貫した真空プロセスでの形成が
可能である上、製造工程として高度のクリーンルームを
必要としない。また、パターニングおよびアライメント
技術もＴＦＴ製造工程に比較して非常に容易なものとな
り、成膜工程を比較的低温条件で行うことができる。ま
た、この実施形態では、表示光発生層２５を有機ＥＬ材
料を用いて構成したが、無機ＥＬ材料を用いても勿論よ
い。

【００４５】また、この実施形態においては、正孔輸送
材料として、ＰＶＣｚとＢＮＤとの混合物を用いたが、
この他、ＰＶＣｚ単体や、ＰＶＣｚとＢＮＤとトリフェ
ニルジアミン誘導体（ＴＰＤ）の混合物や、4,4′,4″-
トリス（3-メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニ
ルアミン：ＭＴＤＡＴＡなどの材料を用いることができ
る。以下に、ＭＴＤＡＴＡの構造式を示す。

【００４６】

【化４】

【００４７】なお、特にこの実施形態においては、信号
光発生素子１２の信号光発生層１９と、ＥＬ表示素子１
３の表示光発生層２５とを、ＰＶＣｚとＢＮＤとでなる
有機膜とＡｌｑ３でなる有機膜との接合構造としたこと
により、高輝度を得ることが可能となる。図４は、この
実施形態と同様の材料でなる２層構造の有機電界発光素
子と、従来の分子分散ポリマー型（ＭＤＰ；Morecularl
y Doped Polymer）の単層型有機電界発光素子の投入電
力と輝度との測定結果を対比して示したグラフである。
なお、ここでは単層型有機電界発光素子の発光層は、Ｐ
ＶＣｚと、ＢＮＤと、発光材料としてのクマリン６と、
を混合してなり、２層構造の有機電界発光素子はＰＶＣ
ｚとＢＮＤとクマリン６とでなる有機膜と、Ａｌｑ３で
なる有機膜とを接合してなる。また、単層型有機電界発
光素子の発光層の厚さを１０００Åとし、２層構造の有
機電界発光素子では電子輸送層と正孔輸送層との厚さを
ともに５００Åに設定している。同図から、２層構造の
有機電界発光素子は単層のものに比べて同一投入電力に
対し６倍程度の輝度が得られることが判る。

【００４８】本実施形態では、信号光発生素子１２から
出射される信号光のうち、光導電層２２面の法線方向に
出射される信号光の光量が最大になるように設定されて
いるため、クロストークのない確実な駆動表示を行うこ
とができる。また、信号光発生素子１２およびＥＬ表示
素子１３の構造が容易であるため、歩留まりが向上し、
よって大画面化並びに高精細化を容易に達成することが
できる。さらに、１フレーム走査する間、ＥＬ表示素子
１３の光導電層２２が帰還光により電荷注入性が維持さ
れるため、高デューティ駆動条件下で高品位な表示を実
現できる。また、有機膜を２層構造としたことにより、
低電圧駆動化並びに低消費電力化が達成でき、しかも高
輝度化を実現することが可能となる。さらにまた、信号
光発生素子１２およびＥＬ表示素子１３を有機膜を用い
て作成するため、表示装置の薄型化・軽量化が達成で
き、かつ可撓性を有する表示装置を実現することができ
る。

【００４９】（実施形態２）図５は、実施形態２に係る
表示装置を示す断面図である。この実施形態は、上記し
た実施形態１において、ハーフミラー層１５と列電極２
０との距離（ｌ）がｌ＝ｎλ／２（ｎが自然数）となる
ように調整するために、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）
でなる、誘電体膜としての共振距離調整膜２７をハーフ
ミラー層１５と行電極１６との間に介在させたものであ
る。この実施形態では、予め透明基板１４の後面にハー
フミラー層１５を形成し、この表面に共振距離調整膜２
７を所望の厚さに調整して成膜することにより、列電極
２０とハーフミラー層１５との間で微小共振器を確実に
構成し得るようにすることができる。また、この共振距
離調整膜２７の膜厚を調整することで、信号光発生素子
１２で励起された信号光の波長λに適合するように共振
器構造の設計を行うことができる。なお、本実施形態に
おける他の構成および作用・動作ならびに効果は、上記
した実施形態１と略同様である。

【００５０】（実施形態３）図６は実施形態３の表示装
置の断面図である。この実施形態は、反射型の液晶表示
素子にこの発明を適用したものである。図中１１は表示
装置であり、この表示装置１１は、信号光発生素子１２
と、液晶表示素子３０と、から大略構成されている。

【００５１】信号光発生素子１２は、図６に示すよう
に、ガラスまたは可撓性を有する高分子フィルムでなる
光信号基板３１の前面に行方向に延びる電極群としての
複数の行電極３２が平行に配列して形成されている。こ
の行電極３２は、カソード電極として機能するものであ
り、信号光に対して反射性を有し、且つ所定の仕事関数
を有する電極材料であればよく、例えば、ＭｇＩｎ、Ａ
ｌＬｉ、ＭｇＩｎ−Ａｌなどの金属電極など用いること
ができる。複数の行電極３２および光信号基板３１の上
（前面）には、トリス（８−キノリレート）アルミニウ
ム錯体（Ａｌｑ３）からなる第２有機膜３３が形成され
ている。この第２有機膜３３の上には、ポリビニルカル
バゾール（以下、ＰＶＣｚという）と、2,5−ビス（１
−ナフチル）−オキサジアゾール（以下、ＢＮＤとい
う）と、でなる第１有機膜３４が、接合するように積層
されている。これら第２有機膜３３と第１有機膜３４と
で、有機ＥＬ層としての信号光発生層３５が構成されて
いる。また、第１有機膜３４の上には、信号光発生層３
５を介して行電極３２と交差（直交）する列方向に延在
され、信号光に対して透過性を有する複数の列電極３６
が形成されている。この列電極３６は、例えばＩＴＯ、
酸化スズなどでなり、アノード電極として機能する。さ
らに、電極３２、３６及び信号光発生層３５を水や大気
から保護するために信号光発生層３５および列電極３６
を覆うように、光透過性を有する保護膜３７が形成され
ている。この保護膜３７としては、例えばシリコン窒化
膜を用いることができる。また、電極が酸化されやすい
材料を用いている場合、保護膜３７から露出している部
分を酸化されにくい材料にしてもよい。

【００５２】このように構成された信号光発生素子１２
においては、行電極３２と列電極３６との間に電界が印
加された場合に、第２有機膜３３における第１有機膜３
４との界面寄りの部分から信号光としての紫外光（３５
０〜４００ｎｍ）が発せられる。また、行電極３２およ
び列電極３６は、光信号基板３１の端縁まで延在され、
駆動用ＩＣ（図示省略する）と接続されている。さら
に、保護膜３７の上面には、ハーフミラー層１５が配置
されている。ここで、ハーフミラー層１５と行電極３２
との距離（ｌ）は、信号光である紫外光の波長（λ）に
対し、実質的にｌ＝ｎλ／２（ｎは自然数、好ましくは
１〜３）を満足する長さに設定されている。このように
して、マトリクス駆動の信号光発生素子１２が構成され
ている。なお、ハーフミラー層１５は、液晶表示素子３
０を構成する後透明基板３８の後面に設けられたもので
あり、保護膜３７の前面と密着するように張り合わされ
ている。

【００５３】液晶表示素子３０は、信号光発生素子１２
の発光領域と同程度の面積の表示領域を有している。以
下に、液晶表示素子３０の構成を説明する。この液晶表
示素子３０は、対をなす前透明基板３９と後透明基板３
８と、これら透明基板間にシール材４０により封止され
たＴＮ形の液晶４１と、前透明基板３９の前面に配置さ
れた偏光板４２と、を備え、旋光性を有するＴＮセルを
用いる構成である。そして、この実施形態３では、後透
明基板３８の対向内側面に、ＩＴＯでなる透明な１枚の
後駆動電極４３が表示領域全面に亙って或いは列電極３
６と実質的に同一形状で列電極３６と対向するように形
成されている。また、後駆動電極４３の前面には、光導
電層４４が形成されている。さらに、この光導電層４４
の前面に全面に亙って誘電体からなる反射板４５が設け
らている。さらに、反射板４５などを覆うように後配向
膜４６に形成されている。

【００５４】光導電層４４は、光量子を吸収して、伝導
キャリヤを生成する材料でなる。このような光導電層４
４としては、例えば、ＺｎＯ、アモルファスシリコン
（ａ−Ｓｉ）、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）、Ｚｎ
Ｓ、ＳｎＯｘなどの無機半導体や、ポリビニルカルバゾ
ールなどの電荷移動錯体、有機光キャリヤ生成層（ペリ
レン類、キノ類、フタロシアニン類など）と有機キャリ
ヤ輸送層（アリールアミン類、ヒドラジン類、オキサゾ
ール類など）とを積層した有機複合材料、などの材料を
用いることができる。このような材料では、光量子を吸
収すると、伝導キャリヤを生成して、そのインピーダン
スが急激に減少するため、電気伝導性を有するようにな
る。特に、この実施形態３では、光導電層４４が信号光
（紫外光）のみを吸収する光吸収特性を有するＺｎＯを
用いている。ＺｎＯは、通常可視光域に吸収をもたな
い。

【００５５】一方、前透明基板３９の対向内側面には、
表示領域全域に亙って、所定の色配置を有するカラーフ
ィルタ層４７が形成されている。また、カラーフィルタ
層４７の後面には、透明な保護膜４８を介してＩＴＯで
なる１枚の前駆動電極４９が形成されている。さらに、
前駆動電極４９を覆うように前配向膜５０が形成されて
いる。このような構成の液晶表示素子３０においては、
前駆動電極４９と後駆動電極４３がパターニングを要し
ないものであり、表示領域全域に亙って成膜するだけで
よいため、従来のＴＦＴをスイッチング素子とした表示
素子に比較してその製造コストを大幅に低減することが
できる。そして、このような液晶表示素子３０と、上記
した信号光発生素子１２とは、カラーフィルタ層４７の
色配置に対して信号光発生素子１２のドット配置（行電
極３２と列電極３６との交差した部分の配置）とが整合
して、信号光が空間周波数を維持して光導電層４４に入
射するように組みつけられている。

【００５６】次に、本実施形態における表示装置１１の
作用・動作を説明する。本実施形態において、信号光発
生層３５から紫外光でなる信号光が発生すると、この信
号光発生層３５に対して垂直に進行する波長λの信号光
のみがハーフミラー層１５と行電極３２との間で反射を
繰り返しているうちに透過される。このため、ハーフミ
ラー層１５を透過して液晶表示素子３０に向かう信号光
は、実質的に信号光発生層３５に対して垂直の方向の信
号光のみが入射することになる。すなわち、信号光発生
素子１２の所定の行電極３２と所定の列電極３６とが選
択されて所定アドレスから出射された信号光は、このア
ドレスに対応するドット部分の光導電層４４に入射し
て、その部分の光導電層４４に電子−正孔対を生成させ
る。本実施形態では光導電層４４がＺｎＯで形成されて
いるため、紫外光である信号光が入射するか或いは紫外
光波長域を含む光のうちの紫外光のみが選択的に入射す
ることにより、電子−正孔対を生成する。

【００５７】そして、光導電層４４の所定ドット部分に
電子−正孔対が生成されると、信号光発生素子１２から
の信号光の光パターンが光導電層４４の電子−正孔対
（伝導キャリア）の密度パターンに変換されたことにな
る。なお、電子−正孔対の生成量は、光導電層４４に入
射した光の強度と時間と波長域との依存する。ここで、
前駆動電極４９と後駆動電極４３との間にＡＣ駆動電圧
が印加されている場合を考える。このとき、伝導キャリ
アは、駆動電界の影響を受けて、光導電層４４を垂直方
向（厚さ方向）に移動／往復する。なお、光導電層４４
の面方向（後駆動電極４３と平行方向）への、外部電界
がないため伝導キャリアはその方向へは移動しない。こ
のため、信号光が照射されたドット部分のみが低い電気
抵抗となる。すると、光導電層４４のインピーダンスが
下がり、液晶４１のインピーダンスに対する分圧が上昇
する。すなわち、液晶４１が受ける電界強度は、伝導キ
ャリアの密度パターンを反映して変調される。このた
め、液晶４１は所定方向に配向され、これに伴い表示光
としての外光が液晶セル内に入射して反射板４５で反射
されることにより、液晶表示が可能となる。このとき、
表示光はカラーフィルタ層４７を通過することにより分
光されてカラー表示が可能となる。なお、前駆動電極４
９と後駆動電極４３との間にＤＣ駆動電圧が印加される
場合においても、液晶４１を駆動させることが可能であ
る。

【００５８】なお、上記した実施形態３では、カラーフ
ィルタを用いて多色表示を行うことができ、液晶表示素
子３０のモードとしてツイストネマチック（ＴＮ）液晶
モードを用いたが、この他にスーパーツイストネマチッ
ク（ＳＴＮ）液晶モード強誘電性液晶（ＦＣＬ）モー
ド、反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）モード、高分子分散型
液晶（ＰＤＬＣ）モード、相転移（ＰＣ）モードなどを
適用できる。この場合、各液晶モードに応じて、偏光
板、配向膜などを設定すればよく、例えば、ＰＤＬＣ液
晶モードでは、偏光板を配置させる必要がなく、配向処
理した配向膜を必要ない。また、本実施形態では、カラ
ーフィルタを用いたが、光の透過効率を向上させるた
め、液晶表示素子としてＥＣＢモードのものを用いても
よい。この場合の配向もツイストネマチックに限らず、
ホモジニアス、ホメオトロピック、ハイブリッド配向な
ど用いてもよい。さらに、この他に旋光性を用いたＴＮ
液晶モード、複屈折性を用いたＳＴＮ液晶モードや、二
色性のゲスト・ホスト（ＧＮ）液晶モード、などの液晶
表示素子に適用することができる。また、直線偏光性の
偏光軸を用いた液晶表示素子や、楕円偏光性の位相差板
を備えた多色表示の液晶表示素子に対しても本発明を適
用できることは言うまでもない。

【００５９】以上、この発明の各実施形態について説明
したが、この発明はこれらに限定されるものではなく、
構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能である。例
えば、上記した各実施形態においては、信号光発生素子
１２における電極が反射部材であるが、後方の電極を透
明材料で形成し、その後方に誘電体からなる反射板を別
途配置する構成としても勿論よい。また、上記した実施
形態１および実施形態２においては、信号光発生層およ
び表示光発生層に、有機ＥＬ材料の他、無機ＥＬ材料も
用いることができ、ＥＬ表示素子１３を構成する表示光
発生層２５内に含有させる発光材料も表示目的に応じて
適宜選択することが可能である。また、上記した実施形
態１〜実施形態３では、光導電層をアモルファスシリコ
ンやＺｎＯで形成したが、本発明ではこれらを含む各種
光導電性材料のそれぞれ、またはこれらの中から複数の
材料でなる光導電層内に、光導電層が電気伝導性を得た
場合の電気抵抗率を調整するための材料、例えば光導電
性ペリレン顔料やナフタレン誘導体などを混入させてな
る構成としても勿論よい。この他の光導電層の材料とし
て、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）、ＺｎＳ、ＳｎＯ
ｘなどの無機半導体や、ポリビニルカルバゾールなどの
電荷移動錯体、有機光キャリヤ生成層（ペリレン類、キ
ノ類、フタロシアニン類など）と有機キャリヤ輸送層
（アリールアミン類、ヒドラジン類、オキサゾール類な
ど）とを積層した有機複合材料などの材料を用いること
ができる。このような材料では、特定波長域の光量子を
吸収すると、伝導キャリヤを生成して、そのインピーダ
ンスが急激に減少するため、電荷輸送性や電気伝導性を
有するようになることはいうまでもない。また、信号光
発生層や表示光発生層として無機ＥＬ層を用いることが
できるが、膜厚の点で有機ＥＬ層のほうが薄く形成で
き、空間周波数を維持してアドレスすることができる。
なお、光導電層からの電荷の注入の保持は帰還光による
ものだけでなく、光導電層と後駆動電極とのショットキ
ー接合により光導電層の後駆動電極との界面付近でのホ
ールによるトンネル効果により後駆動電極から電子が光
導電層を介して表示光発生層に注入することができる。
このようにすれば、信号光が消失した後にも表示光が光
量を増大または保持することが可能となる。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、光導電層に入射される信号光の指向性を制
御し、確実に表示素子側に出射させることができるた
め、画素間の輝度のばらつきやクロストークが発生する
のを防止でき、高品位な駆動表示を行うことができる。
また、製造コストが低く、開口率が高く、駆動特性が良
好で、しかも大画面化並びに高精細化が容易で、さらに
は低電圧駆動や低消費電力を同時に実現する表示装置が
得られるという効果がある。さらに、例えば有機ＥＬ材
料を用いることにより、フィルム基板化して薄型、軽
量、且つ可撓性をも備えることが可能とない、製造コス
トが低く、生産性の良好な表示装置を実現するという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る表示装置の実施形態１の概略を
示す断面図。

【図２】実施形態１の表示装置の概略を示す分解斜視
図。

【図３】電子および正孔の注入障壁に対する効果を説明
するエネルギーダイヤグラム。

【図４】実施形態１に用いた有機電界発光素子（２層構
造）と従来の有機電界発光素子（単層構造）における、
投入電力と発光輝度との測定結果を示すグラフ。

【図５】実施形態２の表示装置の概略を示す断面図。

【図６】実施形態３の表示装置の概略を示す断面図。

【符号の説明】

ａ信号光ｂ共振光ｄ表示光１１表示装置１２信号光発生素子１３ＥＬ表示素子１５ハーフミラー層１６行電極１７第１有機膜１８第２有機膜１９信号光発生層２０列電極２１後駆動電極２２光導電層２３第３有機膜２４第４有機膜２５表示光発生層２６前駆動電極２７共振距離調整膜３０液晶表示素子４１液晶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定波長域の信号光を発生し、該信号光
の進行方向に応じて出射させる光量を制御する信号光発
生素子と、前記信号光に応じて電荷を発生する光電変換層及び前記
光電変換層の電荷が発生された領域に対応した領域が駆
動表示される表示素子と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記信号光発生素子は、出射される光量
が最大である進行方向の信号光を前記光導電層に入射さ
せることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】前記信号光発生素子は、所定電圧の印加
により前記信号光を発生する信号光発生層が設けられて
いることを特徴とする請求項１または請求項２記載の表
示装置。
【請求項４】前記信号光発生層は有機電界発生層であ
ることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】前記信号光発生素子は、前記所定波長域
の信号光を発生させる信号光発生層と、前記信号光に対
し透過性を有し、前記信号光発生層の一方の面側に第１
の方向に並んで配列された複数の第１信号用電極と、前
記信号光発生層の他方の面側に前記第１の方向と異なる
第２の方向に、前記信号発生層を介して前記第１信号用
電極と互いにマトリクス状に交差するように並んで配列
された複数の第２信号用電極と、を有することを特徴と
する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】前記信号光発生素子は、前記信号光を共
振させ、所定の進行方向の信号光を前記表示素子に照射
させることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか
に記載の表示装置。
【請求項７】前記信号光発生素子は、前記信号光発生
層の一方の面側には前記信号光に対し反射性の反射部材
が設けられ、前記信号光発生層の他方の面側にはハーフ
ミラーが設けられていることを特徴とする請求項３〜請
求項６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】前記信号光発生素子は、前記信号光発生
層に互いに異なる極性の電荷を注入する一対の電極を有
し、前記反射部材は、前記一対の電極のうちのいずれか
の電極であることを特徴とする請求項７に記載の表示装
置。
【請求項９】前記信号光発生素子は、前記信号光発生
層に互いに異なる極性の電荷を注入する一対の電極を有
し、前記ハーフミラーは誘電体であり、前記一対の電極
のうちのいずれかに接していることを特徴とする請求項
７または請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】前記信号光発生素子は、前記信号光が
前記ハーフミラーと前記反射部材との距離（ｌ）が前記
信号光の所定波長域の間の波長（λ）に対し、ｌ＝ｎλ／２（ｎは自然数）となるように設定されることを特徴とする請求項９に記
載の表示装置。
【請求項１１】前記信号光発生素子は、前記信号光発
生層の膜厚が前記ハーフミラーと前記反射部材との距離
（ｌ）に実質的に等しいことを特徴とする請求項１０に
記載の表示装置。
【請求項１２】前記信号光発生素子は、前記信号光に
対し透過性を有する誘電膜及び当該誘電膜に接して配置
される前記信号光発生層を有し、前記誘電膜及び前記信
号光発生層の距離が前記ハーフミラーと前記反射部材と
の距離（ｌ）に実質的に等しいことを特徴とする請求項
１０に記載の表示装置。
【請求項１３】前記表示素子は、一対の電極間に前記
信号光により電荷を生成する前記光電変換層及び液晶が
介在されてなることを特徴とする請求項１〜請求項１２
のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１４】前記表示素子は、一対の電極間に前記
信号光により電荷を生成する前記光電変換層及び表示光
を発光する有機電界発光層が介在されてなることを特徴
とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の表示装
置。