JPH10288965A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JPH10288965A
JPH10288965A JP9110050A JP11005097A JPH10288965A JP H10288965 A JPH10288965 A JP H10288965A JP 9110050 A JP9110050 A JP 9110050A JP 11005097 A JP11005097 A JP 11005097A JP H10288965 A JPH10288965 A JP H10288965A
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light
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organic
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JP9110050A
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Ichiro Kono
一郎 河野
Masaharu Shiotani
雅治 塩谷
Hiroyasu Yamada
裕康 山田
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 輝度が高くでき、かつ高精細化に対応できる
と共に、製造コストの安い、しかも低消費電力な表示装
置を提供する。 【解決手段】 透明表示基板１４上に後透明電極１５を
形成し、表示領域全域に亙って光トランジスタ１９を形
成する。また、光トランジスタ１９の上に有機ＥＬ表示
層２３を形成し、有機ＥＬ表示層２３の上に前透明電極
２４を形成して表示光発生素子１２を構成する。この表
示光発生素子１２の後方には、この表示光発生素子１２
の各画素に対応して書き込み光を発生させる書き込み光
発生素子１３を配置する。このような構成とすることに
より、スイッチング機能を有する光トランジスタ１９が
画素の開口率に影響を与えない構造となるため、高開口
率を達成することができる。また、光トランジスタや有
機ＥＬ表示層などは、表示領域全域に亙って形成するだ
けでよいため、製造が容易となる。

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、有機エレクトロルミネッセンス
（以下、有機ＥＬと称する）材料を発光層として用い
る、自発光表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、有機ＥＬを利用した表示装置としては、図３に示す
ように、有機ＥＬ層１の両面に互いに、ＸＹマトリクス
状に電極２と電極３とが形成されたものがある。同図中
４は、ガラス基板を示している。しかし、このように電
極をＸＹマトリクス状に形成した表示装置では、高デュ
ーティ駆動をしようとすると、クロストークの発生や、
１フレーム期間輝度を保持することが困難になるという
問題があった。
【０００３】そこで、メモリ性のある高時分割表示を可
能にするため、図３２に示すような構成の表示装置が提
案されている。この表示装置の構成は、同図に示すよう
に、ガラス基板５上に、画素電極６をマトリクス状に配
置・形成し、それぞれの画素電極６の近傍に薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）７を配置し、このＴＦＴ７で画素電極
６への電圧供給をスイッチングしようというものであ
る。これらの構成の上には、有機ＥＬ層８が表示領域全
域に亙って形成され、この有機ＥＬ層８の上には同じく
表示領域全域に亙って共通電極９が形成されている。
【０００４】このような構成の表示装置では、画素内に
画素電極６が能動素子（ＴＦＴ）と重ならないように設
けているため、画素電極６と共通電極９との間の有機Ｅ
Ｌ層８の発光領域の面積が小さいため表示全体での輝度
が低くなるという問題があり、同時に画素の高精細化の
障害にもなっていた。また、ＴＦＴの製造などで工程数
が大幅に増加するため、歩留まりが低くなると共に、製
造コストがかかるという問題がある。
【０００５】この発明が解決しようとする課題は、ＴＦ
Ｔ程度の発光時間保持性を有し、発光輝度が高く、かつ
高精細化に対応できると共に、製造コストの安い、しか
も低消費電力な表示装置を実現するには、どのような手
段を講じればよいかという点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
表示用有機ＥＬ層の一表面の表示領域に亙り、光スイッ
チング機能を持つ光バイポーラトランジスタが形成さ
れ、かつ前記表示用有機ＥＬ層と前記光バイポーラトラ
ンジスタとを挟むように対をなす前・後表示駆動電極が
形成された表示光発生素子と、書き込み用有機ＥＬ層を
挟むように対をなす前・後書き込み電極が形成され、前
記前・後書き込み電極とが前記書き込み用有機ＥＬ層を
介して重なる領域が、前記表示光発生素子の前記前・後
表示駆動電極どうしが重なる領域と対応するように形成
されている書き込み光発生素子と、から成ることを特徴
としている。
【０００７】請求項１記載の発明においては、書き込み
光発生素子の所定発光部から書き込み光が発生し、この
書き込み光が表示光発生素子の対応する光バイポーラト
ランジスタの所定領域に入射することにより、光バイポ
ーラトランジスタは光励起されてオン状態となり表示用
有機ＥＬ層へキャリアの注入を可能にする。このため、
この光バイポーラトランジスタと対応する領域の表示用
有機ＥＬ層では前方に表示光を出射して画像の表示を可
能にする。
【０００８】請求項２記載の発明は、前記光バイポーラ
トランジスタは、前記表示用有機ＥＬ層の一表面に、順
次第１導電型のキャリア注入用半導体層、第２導電型の
半導体層、第１導電型の半導体層が互いに接合するよう
に積層されてなることを特徴としている。
【０００９】請求項３記載の発明は、前記第１導電型は
ｎ型であり、前記第２導電型はｐ型であることを特徴と
している。
【００１０】請求項４記載の発明は、前記第１導電型は
ｐ型であり、前記第２導電型はｎ型であることを特徴と
している。
【００１１】請求項２〜請求項４に記載の発明は、ベー
ス−エミッタ間のキャリア数を前記書き込み光発生素子
からの書き込み光で調整されるため、コレクタ−エミッ
タ間の電流が書き込み光により制御される。このため、
書き込み光が発生する位置（ドット部）や書き込み光量
を制御することにより、表示光発生素子の表示状態を制
御することができる。
【００１２】請求項５記載の発明は、前記表示用有機Ｅ
Ｌ層で発生した光は、対応する領域の光バイポーラトラ
ンジスタへ入射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、表示用有
機ＥＬ層で発生した光は、帰還光として対応する領域の
光バイポーラトランジスタに入射して光バイポーラトラ
ンジスタのベース−エミッタ間にキャリアを発生させ続
けるため、表示用有機ＥＬ層と光バイポーラトランジス
タとを挟むように対をなす前・後表示駆動電極間に駆動
電圧が印加されている状態で表示用有機ＥＬ層の対応す
る領域での発光を維持することができる。
【００１４】請求項６記載の発明は、前記書き込み光発
生素子が、書き込み光が出射される方向と反対側に光反
射面をもつ書き込み基板が形成され、前記光反射面から
書き込み用有機ＥＬ層の書き込み光を出射する側の表面
までの距離ｄが、 ｄ＝（ｍ／２）・λ 但しｍ：自然数、λ：書き込み
光の波長 を満足するように設定されてい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、書き込み
光発生素子の書き込み用有機ＥＬ層と書き込み基板との
間で光共振器構造を構成するため、書き込み基板の法線
方向の書き込み光以外の光強度を減少させることができ
る。このため、書き込み光が確実に対応する光バイポー
ラトランジスタの領域へ入射できるため、誤動作のない
良好な表示を行うことが可能となる。
【００１６】請求項７記載の発明は、前記表示用有機Ｅ
Ｌ層の各画素領域が、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光を行うことを特
徴としている。
【００１７】請求項８記載の発明は、前記表示用有機Ｅ
Ｌ層の各画素領域は白色光を発生させ、前記表示光発生
素子の前方にカラーフィルタが配置され、当該カラーフ
ィルタを介してＲ、Ｇ、Ｂの表示を行うことを特徴とし
ている。
【００１８】請求項９記載の発明は、前記表示用有機Ｅ
Ｌ層の各画素領域は青色光または紫外光を発生させ、か
つ前記表示光発生素子の前方に、青色光または紫外光を
吸収して赤色光を発生させるスペクトル変換部と、青色
光または紫外光を吸収して緑色光を発生させるスペクト
ル変換部と、青色光を透過させまたは紫外光を吸収して
青色光を発生させるスペクトル変換部と、を備えるスペ
クトル変換層が配置されたことを特徴としている。
【００１９】請求項１０記載の発明は、前記スペクトル
変換層の前方に、カラーフィルタを配置したことを特徴
としている。
【００２０】請求項１１記載の発明は、前記書き込み光
発生素子と前記表示光発生素子との間に、前記書き込み
光発生素子の書き込み光発生部に対応してピンホールが
形成されたピンホールマスクが介在されていることを特
徴としている。請求項１１記載の発明においては、ピン
ホールが書き込み光の出射方向を規定して書き込み光が
確実に対応する光バイポーラトランジスタの領域へ入射
できるため、誤動作のない良好な表示を行うことが可能
となる。
【００２１】請求項１２記載の発明は、前記表示光発生
素子の前記対をなす前・後表示駆動電極間の電位差が１
フィールド期間に、前記表示用有機ＥＬ層のＥＬ発光の
しきい値電圧以上の正の駆動電圧と、負の電圧または０
ＶまたはＥＬ発光のしきい値電圧未満の正の電圧でなる
リフレッシュ電圧と、が印加されることを特徴としてい
る。請求項１３記載の発明は、有機ＥＬ層の表示領域に
亙り、光バイポーラトランジスタが形成され、かつ前記
有機ＥＬ層と前記光バイポーラトランジスタとを挟むよ
うに対をなす前・後表示駆動電極が形成された表示光発
生素子を備えることを特徴としている。この発明によれ
ば、光バイポーラトランジスタに光励起する書き込み光
を入射、非照によりスイッチングでき、高精細な高自分
割駆動においても、高輝度でメモリ性の良好な階調表示
を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る表示装置の
詳細を図面に示す各実施形態に基づいて説明する。 （実施形態１）図１は、本発明に係る表示装置の実施形
態１を示す断面図である。図中１１は表示装置であり、
表示光発生素子１２と書き込み光発生素子１３とが対向
して配置された構成である。
【００２３】まず、表示光発生素子１２の構成を説明す
る。図中１４は絶縁性を有する透明表示基板である。こ
の透明表示基板１４は、例えばガラスや合成樹脂などを
用いて形成されている。この透明表示基板１４の前面に
は、表示領域全域に亙ってＩＴＯ（indium tin oxide）
でなる後透明電極１５が形成されている。この後透明電
極１５上には、表示領域全域に亙って、順次ｎ型半導体
層１６、ｐ型半導体層１７、ｎ型半導体層１８が互いに
接合するように積層されている。なお、本実施形態にお
いて、これらの半導体層としては、アモルファスシリコ
ンにｎ型不純物やｐ型不純物をドープしたものを用いて
いる。このようにｎ−ｐ−ｎ接合の３層半導体構造によ
り、縦型バイポーラ光トランジスタ（以下、単に光トラ
ンジスタと称する）１９が構成されている。さらに、ｎ
型半導体層１８の上には、有機ＥＬ表示層２３が表示領
域全域に亙って形成されている。この有機ＥＬ表示層２
３は、ｎ型半導体層１８の上に、電子輸送性を有する電
子輸送層２０、電子と正孔とが再結合することによって
発光を起こしたり、キャリアの衝突によって蛍光物質が
発光を起こすなどの作用を有する発光層２１、正孔輸送
性を有する正孔輸送層２２が、順次積層された３層構造
でなる。そして、正孔輸送層２２の上には、アノード材
料のＩＴＯでなる複数の前透明電極２４が、画素どうし
の設定間隔と同一の長さの間隔を持ち、互いに平行をな
すように所定方向に沿って形成されている。このように
して表示光発生素子１２が構成されている。
【００２４】次に、書き込み光発生素子１３の構成を説
明する。図１中符号２５は、絶縁性を有する透明書き込
み基板２５を示している。この透明書き込み基板２５
は、例えばガラスや合成樹脂などの透明材料を用いて形
成されている。この透明書き込み基板２５の背面（図中
下面）には、互いに平行をなすように複数の前書き込み
電極２６がＩＴＯで形成されている。なお、この前書き
込み電極２６は、上記した表示光発生素子１２における
前透明電極２４に対して直角をなす方向に沿って形成さ
れている。この前書き込み電極２６の幅寸法は、上記し
た前透明電極２４の幅寸法より短く設定されている。ま
た、透明書き込み基板２５および前書き込み電極２６を
覆うように表示領域全域に亙って有機ＥＬ発光層２７が
形成されている。この有機ＥＬ発光層２７は、前書き込
み電極２６の背面側に順次、正孔輸送層２８、発光層２
９、電子輸送層３０が積層されて構成されている。そし
て、電子輸送層３０の背面には、上記した前透明電極２
４と対応する位置に前透明電極２４と同数の後書き込み
電極３１が互いに平行をなすように形成されている。こ
の後書き込み電極３１の幅寸法も、前書き込み電極２６
と同様に、上記した前透明電極２４の幅寸法より短く設
定されている。なお、後書き込み電極３１は、カソード
として機能するものであり、例えばＭｇ：Ｉｎ、Ｍｇ：
Ａｇなどの低仕事関数の金属材料を用いて形成してい
る。上記した前書き込み電極２６と後書き込み電極３１
とは、Ｘ−Ｙマトリクスを構成し、前書き込み電極２６
と後書き込み電極３１とが重なる（交差する）部分が書
き込み光Ｃを発生するドット部となる。このようにして
書き込み光発生素子１３が構成されている。
【００２５】次に、本実施形態の表示装置１１の作用・
動作について説明する。上記したように、本実施形態の
表示装置１１では、前書き込み電極２６および後書き込
み電極３１の幅寸法が、それぞれ前透明電極２４の幅寸
法より小さく設定されている。このため、書き込み光発
生素子１３の書き込み光発生部（ドット部）の面積は、
表示光発生素子１２の画素部（ドット部）の面積より小
さく設定されている。このように構成したことにより、
書き込み光発生部で発生した書き込み光がある程度拡散
しても、この書き込み光発生部に対応する表示光発生素
子１２の１画素領域に対応する光トランジスタ１９の平
面領域内に、書き込み光Ｃが確実に入射するようになっ
ている。このため、書き込みに誤動作が発生するのを抑
制することができる。図１は、表示装置１１が表示状態
にある場合を示している。まず、書き込み光発生素子１
３の所定の書き込み光発生部が、Ｘ−Ｙマトリクスを構
成する前書き込み電極２６と後書き込み電極３１との間
に電圧が印加されることにより選択されて書き込み発光
を起こす。すると、この書き込み光Ｃが、表示光発生素
子１２側のこの書き込み光発生部に対応する領域の光ト
ランジスタ１９（ｎ型半導体層１６、ｐ型半導体層１
７、ｎ型半導体層１８からなる）に入射する。書き込み
光が入射した範囲の光トランジスタ１９では、ベース−
エミッタ間にキャリアが発生し、そのキャリア数及びキ
ャリアの有効存在期間に応じた電流が所定期間コレクタ
−エミッタ間を流れる。この電流が発生することによ
り、この光トランジスタ１９のｎ型半導体層１８から電
子輸送層２０へ電子が注入される。また、書き込み光発
生部の駆動と同期して、対応する前透明電極２４へ所定
の電圧を印加することにより、正孔輸送層２２に正孔が
注入される。このため、電子輸送層２０に注入された電
子と正孔輸送層２２に注入された正孔との発光層２１で
再結合による励起状態のエネルギーを発光層２１が吸収
して前方に出射される表示光Ａを発生させる。この表示
光Ａと同時に光トランジスタ１９へは光トランジスタ１
９内にキャリアを発生させる波長域の帰還光Ｂが出射さ
れ、光トランジスタ１９にキャリアを発生させた状態を
保持するため、対応する部分の有機ＥＬ表示層２３から
は表示光Ａが発生し続ける。このように、帰還光Ｂを利
用することにより、メモリ性のあるな表示を行うことが
可能となる。なお、書き込み光Ｃが入射した領域のみ光
トランジスタ１９が駆動されるものであり、隣接する画
素領域に対応して形成される光トランジスタ１９とは独
立した駆動を行う（ｎ型半導体層１６、ｐ型半導体層１
７、ｎ型半導体層１８は表示領域全域に亙って共通であ
るが書き込み光や帰還光が入射した領域のみが独立して
駆動される）ものであるのでクロストークのない表示が
可能である。また、画素が光トランジスタ１９と重なる
ように配置されているので薄膜トランジスタによる画素
領域の制限がなく、極めて高精細かつ高輝度の表示を実
現することができる。
【００２６】具体的には、図２〜図４に示すような駆動
電圧を印加することができる。図２は、後透明電極１５
と前透明電極２４との電位差が１フィールドの間に、正
の電圧（光トランジスタ１９がオンのときに有機ＥＬ表
示層２３が発光するしきい値以上の順バイアス）と負の
電圧（逆バイアス）とが印加されるように変化する駆動
電圧波形を用いた場合である。ここで、発光状態にある
画素をリフレッシュするまでの時間が１フィールドであ
り、１フィールドの中でＥＬ発光のしきい値電圧以上が
印加されている時間を実質的に発光可能時間としてい
る。図３は、後透明電極１５と前透明電極２４との電位
差が１フィールドの間に、正の電圧（ＥＬ発光のしきい
値以上）とグランド電位との２値のいずれかに変化する
駆動電圧波形を用いた例である。図４は、後透明電極１
５と前透明電極２４との電位差が１フィールドの間に、
正の電圧（ＥＬ発光のしきい値以上）と正の電圧（ＥＬ
発光のしきい値未満）の２値のいずれかに変化する駆動
電圧波形を用いた例である。
【００２７】図５〜図８は、表示装置１１の１画素に着
目した場合の後透明電極１５と前透明電極２４との間に
印加する駆動電圧を示した説明図である。また、図９
（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の表示装置１１における
１画素部分の等価回路図である。まず、図５では、後透
明電極１５と前透明電極２４との間に駆動電圧（１）ま
たは（２）または（３）を印加する場合を示している。
書き込み光入射前では、光トランジスタ１９はオフ状態
で、図５に示す駆動電圧（１）、（２）、（３）のいず
れでも有機ＥＬ表示層２３にキャリア（本実施形態では
光トランジスタ１９側から電子）が注入されず電圧４，
２４間への電圧の印加、無印加にかかわらず発光は起こ
らない。次に、図６に示すように、光トランジスタ１９
がオンの場合に有機ＥＬ表示層２３がＥＬ発光を起こす
しきい値電圧以上の電圧が印加されたときに、書き込み
光発生素子１３の所定の後書き込み電極３１と所定の前
書き込み電極２６との間に所定電圧を印加して書き込み
光Ｃを発生させる。この書き込み光Ｃが入射することに
より光トランジスタ１９はオン状態になり、有機ＥＬ表
示層２３にキャリアが注入されて（このとき前透明電極
２５からもキャリア注入されている）キャリアの再結合
に伴う表示光Ａおよび帰還光Ｂが発生する。次に、図７
に示すように、書き込み光発生素子１３の所定の後書き
込み電極３１と所定の前書き込み電極２６との間に電圧
を印加するのを停止して書き込み光の発生を止めても、
表示光発生素子１２では上記した帰還光Ｂで励起された
状態にある光トランジスタ１９はオン状態を維持してい
る。このため、図７に示すように表示光Ａおよび帰還光
Ｂは発生し続ける。次に、図８に示すように、後透明電
極１５と前透明電極２４との間の電圧を負（図８中
（１）で示す）、またはグランド電位（同図中（２）で
示す）、またはグランド電位より高く、かつＥＬ発光の
しきい値電圧未満（同図中（３）で示す）とすることに
より、有機ＥＬ表示層２３へのキャリア注入は停止して
有機ＥＬ層２３での発光は停止する。これにより光トラ
ンジスタ１９では光キャリアが発生しなくなりオフ状態
に戻る（このとき、この画素部はリセットされた状態と
なる）。図９では、書き込み光発生素子１３と表示光発
生素子の回路構成図を示しており、光トランジスタ１
９、有機ＥＬ表示層２３は全画素領域に亘って形成され
ているが、書き込み光発生素子１３の前書き込み電極２
６と後書き込み電極３１との各交差部から構成されるＥ
Ｌａｄ（１，１）〜ＥＬａｄ（ａ，ｂ）の有機ＥＬ発光
層２７から発光される書き込み光Ｃが照射、非照射され
る光トランジスタ１９の各画素領域に区分けされるＬＴ
ｒ（１，１）〜ＬＴｒ（ａ，ｂ）のオン、オフにより、
画素領域に区分けされるＥＬｄｐ（１，１）〜ＥＬｄｐ
（ａ，ｂ）がスイッチングされ表示光Ａおよび帰還光Ｂ
が照射、非照射される。また、図１０のように後透明電
極１５を複数のストライプ形状にし、前透明電極２４を
１枚電極で形成してもよい。
【００２８】次に、本実施形態の表示装置１１の階調表
示方法を図１１を用いて１画素に着目して説明する。な
お、この説明において、発光可能時間をＮ−１（Ｎ：階
調数）で分割した時間をサブフィールドと定義する。ま
た、Ｎ−１個のサブフィールドの各時間は、必ずしも等
しくする必要はなく、表示光発生素子１２の時間応答性
に応じた重み付け配分を施すことでガンマ特性を改善す
ることも可能である。
【００２９】さて、画素には、図１１（１）のような駆
動電圧が印加されている。これに対して書き込み光発生
素子１３側では、同図（２）に示すようなタイミングで
光パルスを発生させる。なお、同図中縦軸を光パルスの
輝度とする。光パルス１が光トランジスタ１９に入射す
ると、この画素部分の有機ＥＬ層２３では、図１１
（３）に示すように表示光が発生する。なお、同図中縦
軸を表示光の輝度とする。以下、光パルスを２、３、・
・・Ｎ−１のタイミングで発生させると、画素はそれぞ
れ図１１（４）、（５）のように発光するので階調表示
が可能となる。なお、Ｎのタイミングでは、黒レベル
（非点灯）の表示状態である。すなわち、表示光の発光
時間に応じた階調制御を行うことができる。
【００３０】次に、表示装置１１の制御方法を図１２お
よび図１３を用いて説明する。図１２に示すように、書
き込み光発生素子１３の前書き込み電極２６と後書き込
み電極３１とで構成されるＸ−Ｙマトリクスを線順次駆
動すると、図１３に示すタイミングで光パルスを発生さ
せることができる。なお、実際の光パルスは、上記した
ように、階調表示に対応して選択して与える。
【００３１】これに対応して図１２に示す表示光発生素
子１２側では、各走査電極間での階調レベルを一致させ
るため、図１３に示すように発光可能時間の立ち上がり
をスライドさせている。例えば、２５６階調表示するた
めには、発光可能時間を少なくとも２５５個のサブフィ
ールドに時分割し、書き込み光発生素子１３側をこのサ
ブフィールドで線順次駆動することで、すべての走査線
に対して等しい階調表示特性を得ることができる。この
場合、サブフィールドの時間は、例えば１／１２０＊１
／２５５＝１／３０６００秒程度に設定することが望ま
しい。この際の、発光可能時間の立ち上がりのスライド
量は、１／３０６００＊１／Ｋ（Ｋ：走査電極数）ずつ
スライドさせる。なお、図１３は４階調表示の場合を示
しており、各ライン毎の各ＬＴｒに出射する書き込み光
パルスは４パルスのうちいずれか１つである。光パルス
の１サブフィールドは１／３６０秒で、発光可能時間の
立ち上がりは２ライン目以降１／３６０＊１／Ｋづつス
ライドしている。
【００３２】以上、本実施形態の構成および作用・動作
ならびに駆動方法などを説明したが、本実施形態では、
上記構成としたことにより、高開口率を実現することが
できる。すなわち、表示光発生素子１２において、光ト
ランジスタ１９が表示光Ａを遮ることがないので極めて
表示領域の割合が高い高精細な画素から構成することが
でき、このため高輝度な表示を行うことができる。ま
た、各画素毎に能動素子を個々に作成する必要がないた
め、製造工程が少なく、簡単な構造であるため、歩留ま
りの高い、低コストな製造が可能となる。このように、
高い歩留まりが期待できるため、表示面の大画面化にも
対応できる。さらに、１画素領域内に能動素子の占有面
積がないため、高精細化に対応することができる。さら
にまた、有機ＥＬ表示層２３を用いた表示であるため、
例えば５〜１０ボルト程度の低電圧駆動、低消費電力化
を達成することができる。
【００３３】なお、本実施形態では、後透明電極１５、
前透明電極２４並びに前書き込み電極２６をＩＴＯで形
成したが、ＺｎＯ−Ｉｎ2Ｏ3化合物、ＺｎＯ、ＳｎＯ2
などの透明導電材料を用いてもよい。また、本実施形態
では、半導体層としてアモルファスシリコンに不純物を
ドープしたものを用いたが、ポリシリコンに不純物をド
ープしたものを用いてもよい。さらに、本実施形態で
は、ｎ型、ｐ型、ｎ型半導体層を接合する構成とした
が、図１４に示すように、ｐ−ｎ接合間に真性半導体層
３２、３３を介在させる構成としてもよい。さらにま
た、本実施形態では、有機ＥＬ表示層２３を電子輸送層
２０、発光層２１、正孔輸送層２２の３層を積層して構
成したが、図１５に示すように、電子輸送層が発光層を
兼ねる電子輸送性発光層３４を用いた構成や、図１６に
示すように正孔輸送層が発光層を兼ねる正孔輸送性発光
層３５を用いた構成としてもよく、書き込み光発生素子
１３における有機ＥＬ発光層２７においても同様であ
る。またさらに、本実施形態では、ｎ−ｐ−ｎ構造（順
次、ｐ型半導体層３７、ｎ型半導体層３８、ｐ型半導体
層３９が積層した構造）の光トランジスタ１９とした
が、図１７に示すように、ｐ−ｎ−ｐ構造の光トランジ
スタとすることもできる。この場合、光トランジスタ１
９上には、有機ＥＬ表示層における正孔輸送層２２を接
合するように形成すればよく、従って有機ＥＬ表示層上
に形成される前透明電極２４は透明なカソード材料を用
いて形成する。なお、この前透明電極２４は、可視光が
透過できる程度に膜厚の薄いカソード材料膜や、このカ
ソード材料膜をＩＴＯなどの透明膜で覆って導電性を高
めた構造としてもよい。要は、前透明電極２４として、
電子注入性をもつ透明電極が形成できる構成であればこ
れらに限定されるものではない。
【００３４】（実施形態２）図１８は、この発明に係る
表示装置の実施形態１を示しており、表示光発生素子１
２のみを示した断面図である。なお、この実施形態にお
ける図示しない書き込み光発生素子１３側の構成は、上
記した実施形態１と同様である。この実施形態では、図
１８に示すように、複数の後透明電極１５を絶縁層３６
を介してストライプ状に形成している。このため、後透
明電極１５は、光トランジスタ１９、有機ＥＬ層２３を
介して形成されるストライプ状の前透明電極２４とＸ−
Ｙマトリクスを構成するようになっている。表示光発生
素子１２における他の構成は、上記した実施形態１の表
示光発生素子１２と同様である。この実施形態において
は、後透明電極１５を各画素列毎に形成したため、駆動
電圧を所定のタイミングに従って印加するように設定す
ることが必要である。なお、他の作用・動作並びに効果
などは、上記した実施形態１と同様である。
【００３５】（実施形態３）図１９は、この発明に係る
表示装置の実施形態３を示したものであり、表示光発生
素子１２のみを示している。この実施形態３では、表示
光発生素子１２の前方に減光フィルタ４０が配置されて
いる。この減光フィルタ４０を配置することにより、外
光により光トランジスタ１９が誤動作を起こすのを抑制
することができる。この実施形態３における他の構成
は、上記した実施形態１と同様である。また、この実施
形態における作用・動作並びに効果も、上記した実施形
態１と同様である。
【００３６】（実施形態４）図２０は、この発明に係る
表示装置の実施形態４の書き込み光発生素子１３のみを
示した断面図である。この実施形態では、書き込み光発
生素子１３において、書き込み基板４１の前面にストラ
イプ状の後書き込み電極４２が形成されている。書き込
み基板４１は、書き込み光を透過させる必要がないため
不透明材料を用いてもよい。また、後書き込み電極４２
には、例えばＭｇ：Ｉｎ、Ｍｇ：Ａｇのどのカソード金
属材料を用いることができる。また、書き込み基板４１
および後書き込み電極４２の上に、順次、電子輸送層３
０、発光層２９、正孔輸送層２８が積層され、正孔輸送
層２８の上には、後書き込み電極４２とＸ−Ｙマトリク
スを構成する前書き込み電極２６を形成している。この
実施形態では、書き込み光Ｃが前書き込み電極２６を通
過して出射されるものであり、書き込み基板４１を通過
しないように設定されている。このため、この実施形態
では、書き込み光Ｃが基板を通過して吸収されることに
より減衰することがない。なお、この実施形態の他の構
成、作用・動作並びに効果などは、上記した実施形態１
と同様である。
【００３７】（実施形態５）図２１は、この発明に係る
表示装置の実施形態５を示す断面図である。この実施形
態では、実施形態１の表示光発生素子１２と書き込み光
発生素子１３との前後の配置を逆にしたものである。こ
の実施形態では、上記した実施形態１の書き込み光発生
素子１３を前後に反転させて、表示光発生素子１２の前
方に配置したものである。なお、書き込み光発生素子１
３の後書き込み電極（前後反転したことにより前書き込
み電極となる）３１は、後方に配置された表示光発生素
子１２から出射される表示光Ａを透過させるため、表示
光Ｃに対して透明性を有するように、上記したように例
えばカソード材料を膜厚が薄く形成して光透過性を持せ
るなどの考慮が必要となる。なお、この実施形態におけ
る他の構成、作用・動作並びに効果は、上記した実施形
態１と略同様である。
【００３８】（実施形態６）図２２は、この発明に係る
表示装置の実施形態６を示す断面図である。この実施形
態は、対向する透明表示基板１４と透明書き込み基板２
５との間にピンホールマスク４３を介在させたものであ
る。なお、この実施形態における他の構成は、上記した
実施形態１と同様である。この実施形態においては、ピ
ンホールマスク４３の、書き込み光発生素子１３の各書
き込み光発生部（ドット部）に対応する位置に、ピンホ
ール４３Ａが開口されたものである。このピンホールマ
スク４３に形成されたピンホール４３Ａは、書き込み光
発生素子１３の各書き込み光発生部で発生した書き込み
光Ｃが拡散していても対応する光トランジスタ１９に向
かって直進する書き込み光Ｃだけを透過させる作用があ
る。このため、書き込み光Ｃが対応する光トランジスタ
１９以外の光トランジスタ１９へ入射することを防止で
き、表示光発生素子１２側で誤動作が発生するのを抑制
することができる。このような機能を有するピンホール
マスク４３を用いると、書き込み光発生素子１３側の前
書き込み電極２６と後書き込み電極３１の電極幅を、表
示光発生素子１２側の前透明電極２４や後透明電極１５
より幅ぜまに形成する必要がなくなる。このため、各電
極をフォトリソグラフィー技術を用いてパターン形成す
る場合や、転写用マスクを用いて形成する場合の如何を
問わず、同一マスクを用いることが可能となり製造を容
易にすると共に、表示光発生素子１２側と書き込み光発
生素子１３側との位置合わせを容易するという利点があ
る。このピンホールマスク４３は、透明書き込み基板２
５の前面に遮光性材料膜を形成し、この遮光性材料膜に
ピンホール４３Ａをフォトリソグラフィー技術を用いて
パターニングすることで容易に形成できる。なお、この
実施形態における他の作用・動作並びに効果は、上記し
た実施形態１と同様である。
【００３９】（実施形態７）図２３は、この発明に係る
表示装置の実施形態７を示す断面図である。この実施形
態における書き込み光素子１３の構成を図２３を用いて
説明する。まず、透明書き込み基板２５の一方の表面
に、書き込み光Ｃに対して透明性をもつ誘電体層４４を
全面に形成し、この誘電体層４４の上に、ストライプ状
に複数の前書き込み電極２６が形成されている。また、
誘電体層４４および前書き込み電極２６の上に略全面に
亙って、順次、正孔輸送層２８、発光層２９、電子輸送
層３０が積層されてなる有機ＥＬ発光層２７が形成され
ている。さらに、電子輸送層３０の上には、上記した前
書き込み電極２６と有機ＥＬ発光層３０を介して直交す
るの遮光性をもつ複数の後書き込み電極３１がストライ
プ状に形成されている。この書き込み光発生素子１３に
おいては、有機ＥＬ発光層２７と誘電体層４４とを合わ
せた厚さｄが、 ｄ＝（ｍ／２）・λ ｍ：自然数、λ：書き込み光の
波長 で表される関係を満足するように設定されている。この
ように設定したことにより、書き込み光発生素子１３の
各ドット部から発生した書き込み光Ｃは、共振器構造と
なり、光の干渉効果により、透明書き込み基板２５の法
線方向以外の光強度が減少する。このような構成の書き
込み光素子１３は、図２３に示すように、書き込み光発
生素子１３の透明書き込み基板２５が、前方に配置され
る表示光発生素子１２の透明表示基板１４に対向するよ
うに配置されている。なお、表示光発生素子１２の構成
は、上記した実施形態１と同様である。このような構成
としたことにより、各書き込みドット部から出射された
書き込み光Ｃは、対応する位置にある表示光発生部（ド
ット部）の光トランジスタ１９へ確実に入射するととも
に、隣接する表示光発生部の光トランジスタ１９へ入射
してキャリアを発生させることを防止することができ
る。このため、この実施形態では書き込みに誤動作が発
生するのを防止することができる。
【００４０】（実施形態８）図２４は、この発明に係る
表示装置のカラー表示可能な実施形態８を示す断面図で
ある。この実施形態における表示装置も、表示光発生素
子１２と書き込み光発生素子１３とから構成されてい
る。本実施形態において、上記した実施形態１と同一部
材については同一の符号を付して説明する。
【００４１】まず、表示光発生素子１２の構成を説明す
る。図中１４は絶縁性を有する透明表示基板であり、例
えばガラスや合成樹脂などを用いて形成されている。こ
の透明表示基板１４の前面には、表示領域全域に亙って
ＩＴＯでなる後透明電極１５が形成されている。この後
透明電極１５上には、表示領域全域に亙って、順次ｎ型
半導体層１６、ｐ型半導体層１７、ｎ型半導体層１８が
互いに接合するように積層されている。なお、本実施形
態においても、これらの半導体層としては、アモルファ
スシリコンにｎ型不純物やｐ型不純物をドープしたもの
を用いている。このようにｎ−ｐ−ｎ接合の３層半導体
構造により、単に光トランジスタ１９が構成されてい
る。さらに、ｎ型半導体層１８の上には、アレイ状に配
置する有機ＥＬ表示層２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂが所定配
列で形成されている。なお、有機ＥＬ表示層２３Ｒは赤
色光を発生し、有機ＥＬ表示層２３Ｇは緑色光を発生
し、有機ＥＬ表示層２３Ｂは青色光を発生するように設
定されている。有機ＥＬ表示層２３Ｒとしては、ｎ型半
導体層１８の上に、順次電子輸送層２０Ｒ、発光層２１
Ｒ、正孔輸送層２２Ｒが積層されてなり、特に発光層２
１Ｒとして１ＡＺＭ−Ｈｅｘ（青色発光材料）にユーロ
ピウム錯体をドープしたものやＤＣＭ１を含む有機ＥＬ
材料を用いることができる。また、有機ＥＬ表示層２３
Ｇとしては、ｎ型半導体層１８の上に、順次発光層を兼
ねるＢｅｂｑ２でなる電子輸送層２０Ｇ、α−ＮＰＤで
なる正孔輸送層２２Ｇが積層されてなる。有機ＥＬ表示
層２３Ｂは、ｎ型半導体層１８の上に、順次Ａｌｑ３で
なる電子輸送層２０Ｂ、ジスチリルアーリレン誘導体で
なる青色発光材料（ＤＴＶＢｉ）などを含む発光層２１
Ｂ、α−ＮＰＤでなる正孔輸送層２２Ｂが、順次積層さ
れた３層構造でなる。そして、正孔輸送層２２Ｒ、２２
Ｇ、２２Ｂの上には、アノード材料のＩＴＯでなる複数
の前透明電極２４が互いに平行をなすように所定方向に
沿って形成されている。このようにして表示光発生素子
１２が構成されている。なお、各有機ＥＬ表示層２３
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）どうしの間隙には、ブラックマスクとし
ての機能を有する絶縁材料層が介在するように形成して
もよい。
【００４２】なお、このような表示光発生素子１２に対
して図２４に示すように書き込み光発生素子１３が組み
合わせられている。なお、書き込み光発生素子１３は、
上記した実施形態１と同様の構成であるため、説明を省
略する。本実施形態の表示装置１１においては、各有機
ＥＬ表示層２３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）からＲ、Ｇ、Ｂの色の光
が発光でき、これを階調表示することで、フルカラー表
示することが可能となる。なお、本実施形態における他
の作用・動作並びに効果は、上記した実施形態１と同様
である。
【００４３】（実施形態９）図２５は、この発明に係る
表示装置の実施形態９における表示光発生素子１２の断
面図である。この実施形態では、上記した表示光発生素
子１２の前方にカラーフィルタ４５を配置した構成であ
り、他の構成は上記した実施形態８と同様である。カラ
ーフィルタ４５は、表示光発生素子１２の各有機ＥＬ表
示層２３Ｒ、Ｇ、Ｂで発生する光の色に対応した位置に
赤色フィルタ部４５Ｒ、緑色フィルタ部４５Ｇ、青色フ
ィルタ部４５Ｂが形成されている。なお、このようなカ
ラーフィルタ４５は、例えば重クロム酸ゼラチンの光硬
化膜を染料で染めることにより作成することができる。
本実施形態では、このようにカラーフィルタ４５を配置
したことにより、表示光発生素子１２から出射される表
示光の色純度を向上させることができる。また、書き込
み光Ｃの励起波長域が、カラーフィルタ４５に吸収され
る波長域であれば、外光の励起波長域成分をカラーフィ
ルタ４５が吸収してしまうので光トランジスタ１９が誤
動作することを防止できる。
【００４４】（実施形態１０）図２６は、この発明に係
る表示装置の実施形態１０における表示光発生素子１２
の断面図である。この実施形態では、表示領域全域に亙
って形成される有機ＥＬ表示層２３から白色光が発生す
るようになっている。すなわち、有機ＥＬ表示層２３
は、ｎ型半導体層１８の上に、順次電子輸送層２０、発
光層２１、正孔輸送層２２が積層してなり、特に発光層
２１がＤＣＭ（赤）、クマリン（緑）、ＴＰＢ（青）の
３種類のドーパントを配合させてなる。そして、表示光
発生素子１２の前方に、各画素に対応して赤色フィルタ
部４５Ｒ、緑色フィルタ部４５Ｇ、青色フィルタ部４５
Ｂが配置・形成されたカラーフィルタ４５が配置されて
いる。なお、本実施形態における図示しない書き込み光
発生素子１３の構成は、上記した実施形態１と同様であ
る。
【００４５】本実施形態では、有機ＥＬ表示層２３から
前方に出射された表示光をカラーフィルタ４５のそれぞ
れのフィルタ部で、Ｒ、Ｇ、Ｂに帯域制限して各色の光
を発生させるため、カラー表示が可能となる。特に、本
実施形態では有機ＥＬ表示層２３の材料が各画素で共通
であり表示領域全域に亙って形成するだけでよいため、
パターニング工程なく、プロセス数を削減できるため、
歩留まりの向上や低コスト化を達成することができる。
また、各画素における有機ＥＬ表示層２３から出る表示
光は輝度の劣化特性（寿命）が均一であるため、階調特
性を長時間に一定に保つことができるという利点があ
る。
【００４６】（実施形態１１）図２７は、本発明に係る
表示装置の実施形態１１における表示光発生素子１２を
示す断面図である。本実施形態では、表示光発生素子１
２の有機ＥＬ表示層２３が表示領域全域に亙って青色光
または紫外光（ＵＶ）を発生させるように設定し、この
表示光発生素子１２の前方に青色光または紫外光を吸収
して白色光を発生させるスペクトル変換層４６、カラー
フィルタ４５を順次配置したものである。本実施形態に
おける書き込み光発生素子１３の構成は、上記した実施
形態１と同様である。
【００４７】本実施形態において有機ＥＬ表示層２３か
ら青色光を発生させるためには、電子輸送層２０として
Ａｌｑ３、発光層２１ジスチリルアーリレン誘導体とい
う一群の青色発光材料（例えばＤＴＶＢｉなど）、正孔
輸送層２２としてα−ＮＰＤを用いた構成とすればよ
い。また、有機ＥＬ表示層２３から紫外光を発生させる
ためには、上記した発光層２１としてポリビニルカルバ
ゾール、ポリシランなどを用い、電子輸送層２０、正孔
輸送層２２としては上記した材料を用いればよい。スペ
クトル変換層４６は、青色光または紫外光のもつ波長帯
で励起発光する蛍光体を適宜混合して、励起された光を
白色にスペクトル変換するように設定されている。な
お、スペクトル変換層４６では、スペクトル変換材料の
混合比を適宜変えることにより任意の色度を得ることが
できる。
【００４８】本実施形態においては、有機ＥＬ表示層２
３で発生した青色光または紫外光が、スペクトル変換層
４６で白にスペクトル変換され、さらにカラーフィルタ
４５で所定の色配列に則ってそれぞれＲ、Ｇ、Ｂに帯域
制限されるため、カラー表示が可能になる。本実施形態
においては、有機ＥＬ表示層２３で単一色の光を発生さ
せるだけで、高効率、高輝度の表示光を発生させること
ができる。なお、このようなスペクトル変換層４６で変
換した白色光は、標準光源Ｃ（ｘ＝０．３１３、ｙ＝
０．３１６）に近いものが実現できる。
【００４９】（実施形態１２）図２８は、本発明に係る
表示装置の実施形態１２の表示光発生素子１２を示す断
面図である。本実施形態では、上記した実施形態１１に
おける表示光発生素子１２のカラーフィルタ４５を省略
し、これに伴いスペクトル変換層４６に各画素に対応し
てＲ、Ｇ、Ｂの光を発生させる機能を持たせた構成有す
るものである。なお、本実施形態においては、有機ＥＬ
表示層２３から青色光が発生するように設定されてい
る。スペクトル変換層４６は、図２８に示すように、所
定の色配列に応じて、青色光を吸収して赤色光を発生さ
せるスペクトル変換部４６Ｒと、青色光を吸収して緑色
光を発生させるスペクトル変換部４６Ｇと、有機ＥＬ表
示層２３で発生した青色光をそのまま透過させる透過部
４６Ｂと、から構成されている。本実施形態における他
の構成は、上記した実施形態１と同様である。
【００５０】本実施形態では、スペクトル変換層４６で
Ｒ、Ｇ、Ｂの光を作るため、カラー表示が可能となる。
このスペクトル変換層４６は、光の変換効率が高いた
め、輝度の低下を抑制することができる。また、本実施
形態では、カラーフィルタを用いないため、光がフィル
タで吸収されることもなく、透過効率の高い鮮明なカラ
ー表示を行うことができる。
【００５１】なお、本実施形態では、有機ＥＬ表示層２
３で青色光を発生するような材料を用いた構成である
が、有機ＥＬ表示層２３で紫外光を発生すように設定し
てもよく、この場合にはスペクトル変換層４６は紫外光
を吸収して赤色光を発生させるスペクトル変換部と、紫
外光を吸収して緑色光を発生させるスペクトル変換部
と、紫外光を吸収して青色光を発生させるスペクトル変
換部と、を備える構成であればよい。さらに、本実施形
態では、スペクトル変換層４６の前方にカラーフィルタ
を備えない構成であるが、各スペクトル変換部の色に対
応したフィルタ部を持つカラーフィルタを前方に配置し
て色純度の向上を図ってもよい。また、有機ＥＬ表示層
２３から紫外光を発生させる場合にも、カラーフィルタ
を配置する構成としても勿論よい。
【００５２】（実施形態１３）図２９は、この発明に係
る表示装置の実施形態１３の表示光発生素子１２を示す
断面図である。この実施形態における表示装置も、表示
光発生素子１２と書き込み光発生素子１３とから構成さ
れている。
【００５３】まず、表示光発生素子１２の構成を説明す
る。図中１４は絶縁性を有する透明表示基板であり、例
えばガラスや合成樹脂などを用いて形成されている。こ
の透明表示基板１４の前面には、表示領域全域に亙って
ＩＴＯでなる後透明電極１５が形成されている。この後
透明電極１５上には、表示領域全域に亙って、順次ｎ型
半導体層１６、ｐ型半導体層１７、ｎ型半導体層１８が
互いに接合するように積層されている。なお、本実施形
態においても、これらの半導体層としては、アモルファ
スシリコンにｎ型不純物やｐ型不純物をドープしたもの
を用いている。このようにｎ−ｐ−ｎ接合の３層半導体
構造により、単に光トランジスタ１９が構成されてい
る。さらに、ｎ型半導体層１８の上には、アレイ状に配
置する有機ＥＬ表示層２３Ｇ、２３Ｇ、２３Ｂが所定配
列で形成されている。なお、有機ＥＬ表示層２３Ｇは緑
色光を発生し、有機ＥＬ表示層２３Ｂは青色光を発生す
るように設定されている。有機ＥＬ表示層２３Ｇとして
は、ｎ型半導体層１８の上に、順次発光層を兼ねるＢｅ
ｂｑ２でなる電子輸送層２０Ｇ、α−ＮＰＤでなる正孔
輸送層２２Ｇが積層されてなる。有機ＥＬ表示層２３Ｂ
は、ｎ型半導体層１８の上に、順次Ａｌｑ３でなる電子
輸送層２０Ｂ、ジスチリルアーリレン誘導体でなる青色
発光材料（ＤＴＶＢｉ）などを含む発光層２１Ｂ、α−
ＮＰＤでなる正孔輸送層２２Ｂが、順次積層された３層
構造でなる。そして、正孔輸送層２２Ｇ、２２Ｂの上に
は、アノード材料のＩＴＯでなる複数の前透明電極２４
が互いに平行をなすように所定方向に沿って形成されて
いる。このようにして表示光発生素子１２が構成されて
いる。なお、各有機ＥＬ表示層２３（Ｇ、Ｂ）どうしの
間隙には、ブラックマスクとしての機能を有する絶縁材
料層が介在するように形成してもよい。
【００５４】このような構成の表示光発生素子１２の前
方には、図２９に示すようにスペクトル変換層４６が配
置されている。このスペクトル変換層４６は、Ｒ、Ｇ、
Ｂの所定の色配列に則って、緑色光を吸収して長波長側
である赤色光を発生させるスペクトル変換部４６Ｒと、
緑色光を透過させる透過部４６Ｇと、青色光を透過させ
る透過部４６Ｂと、を有するものである。
【００５６】なお、このような表示光発生素子１２に対
して図示しない書き込み光発生素子１３が組み合わせら
れている。なお、書き込み光発生素子１３は、上記した
実施形態１と同様の構成であるため、説明を省略する。
本実施形態の表示装置においては、各有機ＥＬ表示層２
３（Ｇ、Ｂ）からＧ、Ｂの色の光が発光でき、これをス
ペクトル変換層４６を介してＲ、Ｇ、Ｂの発光表示を行
うことが可能となる。なお、本実施形態における他の作
用・動作並びに効果は、上記した実施形態１と同様であ
る。
【００５７】（実施形態１４）図３０は、本発明に係る
表示装置の実施形態１４の表示光発生素子１２を示す断
面図である。本実施形態の表示光発生素子１２は、上記
した実施形態１３の表示光発生素子１２のスペクトル変
換層４６の前方に各色配列に対応したフィルタ部４５
Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂを有するカラーフィルタ４５を配置
した構成であり、上記した実施形態１３の表示装置の色
純度を向上させる効果がある。なお、本実施形態の他の
構成、作用、動作並びに効果は、上記した実施形態１３
と同様である。
【００５８】
【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、輝度が高くでき、かつ高精細化に対応でき
ると共に、製造コストの安い、しかも低消費電力な表示
装置を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る表示装置の実施形態１を示す断面
図。
【図２】実施形態１で用いる駆動電圧を示す波形図。
【図３】実施形態１で用いる駆動電圧を示す波形図。
【図４】実施形態１で用いる駆動電圧を示す波形図。
【図５】実施形態１における表示装置の１画素に着目し
た場合の後透明電極と前透明電極との間に印加する駆動
電圧を示した説明図。
【図６】実施形態１における表示装置の１画素に着目し
た場合の後透明電極と前透明電極との間に印加する駆動
電圧を示した説明図。
【図７】実施形態１における表示装置の１画素に着目し
た場合の後透明電極と前透明電極との間に印加する駆動
電圧を示した説明図。
【図８】実施形態１における表示装置の１画素に着目し
た場合の後透明電極と前透明電極との間に印加する駆動
電圧を示した説明図。
【図９】実施形態１の表示装置における回路構成図。
【図１０】実施形態１の表示装置における他の回路構成
図。
【図１１】（１）は実施形態１において、１フィールド
に１画素に印加される駆動電圧の波形とサブフィールド
の光パルスを表す波形を示す波形図、（２）はサブフィ
ールドで発生させる光パルス示す波形図、（３）はサブ
フィールド１でパルス光を発生させたときの表示光の波
形示すタイミングチャート、（４）はサブフィールド２
でパルス光を発生させたときの表示光の波形示すタイミ
ングチャート、（５）はサブフィールドＮ−１でパルス
光を発生させたときの表示光の波形示すタイミングチャ
ート。
【図１２】実施形態１における書き込み光発生素子と表
示光発生素子との関係を示す説明図。
【図１３】実施形態１における書き込み光パルスと表示
駆動電圧との関係を示すタイミングチャート。
【図１４】実施形態１における光トランジスタ部の変形
例を示す断面説明図。
【図１５】実施形態１における有機ＥＬ層の変形例を示
す断面説明図。
【図１６】実施形態１における有機ＥＬ層の変形例を示
す断面説明図。
【図１７】実施形態１の表示光発生素子の変形例を示す
断面図。
【図１８】本発明に係る表示装置の実施形態２を示す断
面図。
【図１９】本発明に係る表示装置の実施形態３を示す断
面図。
【図２０】本発明に係る表示装置の実施形態４を示す断
面図。
【図２１】本発明に係る表示装置の実施形態５を示す断
面図。
【図２２】本発明に係る表示装置の実施形態６を示す断
面図。
【図２３】本発明に係る表示装置の実施形態７を示す断
面図。
【図２４】本発明に係る表示装置の実施形態８を示す断
面図。
【図２５】本発明に係る表示装置の実施形態９を示す断
面図。
【図２６】本発明に係る表示装置の実施形態１０を示す
断面図。
【図２７】本発明に係る表示装置の実施形態１１を示す
断面図。
【図２８】本発明に係る表示装置の実施形態１２を示す
断面図。
【図２９】本発明に係る表示装置の実施形態１３を示す
断面図。
【図３０】本発明に係る表示装置の実施形態１４を示す
断面図。
【図３１】従来の表示装置の断面図。
【図３２】従来の表示装置の分解斜視図。
【符号の説明】
Ａ 表示光 Ｂ 帰還光 Ｃ 書き込み光 １１ 表示装置 １２ 表示光発生素子 １３ 書き込み光発生素子 １５ 後透明電極 １６ ｎ型半導体層 １７ ｐ型半導体層 １８ ｎ型半導体層 １９ 光トランジスタ ２３ 有機ＥＬ表示層 ２４ 前透明電極 ２６ 前書き込み電極 ２７ 有機ＥＬ発光層 ３１ 後書き込み電極 ４３ ピンホールマスク ４５ カラーフィルタ ４６ スペクトル変換層

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表示用有機ＥＬ層の一表面の表示領域に
    亙り、光スイッチング機能を持つ光バイポーラトランジ
    スタが形成され、かつ前記表示用有機ＥＬ層と前記光バ
    イポーラトランジスタとを挟むように対をなす前・後表
    示駆動電極が形成された表示光発生素子と、 書き込み用有機ＥＬ層を挟むように対をなす前・後書き
    込み電極が形成され、前記前・後書き込み電極とが前記
    書き込み用有機ＥＬ層を介して重なる領域が、前記表示
    光発生素子の前記前・後表示駆動電極どうしが重なる領
    域と対応するように形成されている書き込み光発生素子
    と、 から成ることを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項２】 前記光バイポーラトランジスタは、前記
    表示用有機ＥＬ層の一表面に、順次第１導電型のキャリ
    ア注入用半導体層、第２導電型の半導体層、第１導電型
    の半導体層が互いに接合するように積層されてなること
    を特徴とする請求項１記載の表示装置。
  3. 【請求項３】 前記第１導電型はｎ型であり、前記第２
    導電型はｐ型であることを特徴とする請求項２記載の表
    示装置。
  4. 【請求項４】 前記第１導電型はｐ型であり、前記第２
    導電型はｎ型であることを特徴とする請求項２記載の表
    示装置。
  5. 【請求項５】 前記表示用有機ＥＬ層で発生した光は、
    対応する領域の光バイポーラトランジスタへ入射するこ
    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。
  6. 【請求項６】 前記書き込み光発生素子は、書き込み光
    が出射される方向と反対側に光反射面をもつ書き込み基
    板が形成され、前記光反射面から書き込み用有機ＥＬ層
    の書き込み光を出射する側の表面までの距離ｄが、 ｄ＝（ｍ／２）・λ 但しｍ：自然数、λ：書き込み
    光の波長 を満足するように設定されてい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。
  7. 【請求項７】 前記表示用有機ＥＬ層の各画素領域は、
    Ｒ、Ｇ、Ｂの発光を行うことを特徴とすることを特徴と
    する請求項１〜請求項６のいずれかに記載の表示装置。
  8. 【請求項８】 前記表示用有機ＥＬ層の各画素領域は白
    色光を発生させ、前記表示光発生素子の前方にカラーフ
    ィルタが配置され、当該カラーフィルタを介してＲ、
    Ｇ、Ｂの表示を行うことを特徴とする請求項１〜請求項
    ６のいずれかに記載の表示装置。
  9. 【請求項９】 前記表示用有機ＥＬ層の各画素領域は青
    色光または紫外光を発生させ、かつ前記表示光発生素子
    の前方に、青色光または紫外光を吸収して赤色光を発生
    させるスペクトル変換部と、青色光または紫外光を吸収
    して緑色光を発生させるスペクトル変換部と、青色光を
    透過させまたは紫外光を吸収して青色光を発生させるス
    ペクトル変換部と、を備えるスペクトル変換層が配置さ
    れたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに
    記載の表示装置。
  10. 【請求項１０】 前記スペクトル変換層の前方に、カラ
    ーフィルタを配置したことを特徴とする請求項９記載の
    表示装置。
  11. 【請求項１１】 前記書き込み光発生素子と前記表示光
    発生素子との間に、前記書き込み光発生素子の書き込み
    光発生部に対応してピンホールが形成されたピンホール
    マスクが介在されていることを特徴とする請求項１〜請
    求項１０のいずれかに記載の表示装置。
  12. 【請求項１２】 前記表示光発生素子の前記対をなす前
    ・後表示駆動電極間の電位差が１フィールド期間に、前
    記表示用有機ＥＬ層のＥＬ発光のしきい値電圧以上の正
    の駆動電圧と、負の電圧または０ＶまたはＥＬ発光のし
    きい値電圧未満の正の電圧でなるリフレッシュ電圧と、
    が印加されることを特徴とする請求項１〜請求項１１の
    いずれかに記載の表示装置。
  13. 【請求項１３】 有機ＥＬ層の表示領域に亙り、光バイ
    ポーラトランジスタが形成され、かつ前記有機ＥＬ層と
    前記光バイポーラトランジスタとを挟むように対をなす
    前・後表示駆動電極が形成された表示光発生素子を備え
    ることを特徴とする表示装置。
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