JPH11143392A

JPH11143392A - 光走査型表示装置

Info

Publication number: JPH11143392A
Application number: JP31396697A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Izumi; 良弘和泉
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】導光路に代わる、新規な光走査手段を用いた
光走査型表示装置を提供する。【解決手段】アドレス用液晶パネル２０がバックライ
トからの光をライン状に線順次発光し、その発光光を光
信号として光スイッチング素子がオンオフ制御され、デ
ータ信号線からのデータ信号がオン状態の光スイッチン
グ素子を介して画素電極へ与えられる。したがって、本
発明の光走査手段は、ライン状に線順次発光するように
設計されているため、従来の導光路を用いた光走査手段
のように伝搬損失が生じることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビやゲーム等
のＡＶ機器分野、パーソナルコンピューターやワードプ
ロセッサー等のＯＡ分野、あるいは光変調素子や光演算
素子等の光情報処理分野で利用することのできる光走査
型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリクス型の表示装置は、
１画素毎に設けられたスイッチング素子としてのトラン
ジスタやダイオードが個々に駆動され、品位の優れた表
示が可能であることから、従来より平面ディスプレイ用
として商品化がなされている。その代表例として、スイ
ッチング素子として電界効果型の薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ：ＴｈｉｎＦｉ１ｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、
表示媒体として液晶を用いたＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｌｉｑｕ
ｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）が知られてい
る。

【０００３】ところで、上記アクティブマトリクス型の
表示装置において、電気配線によって駆動信号を送信す
る場合、配線抵抗や寄生容量によって信号波形の遅延が
生じ、表示装置の大画面化や高精細化を実現できないと
いう問題がある。また、同一基板上に走査信号用の電気
配線とデータ信号用の電気配線とを交差するように配置
したアクティブマトリクス型の表示装置では、両電気配
線の交差部において電気的短絡や断線が生じやすく、こ
のため良品率が低下するといった製造工程上の問題があ
る。これらの問題を解決するために、駆動信号を光で伝
送する光走査型の表示装置が開発されている。例えば、
「特開平９−１１３９２９」において、光走査型表示装
置が開示されている。

【０００４】図１１は、上記従来の光走査型表示装置の
画素部の等価回路を示した図である。この光走査型表示
装置は、表示媒体として液晶を備えるとともに、同一基
板上に互いに交差して配置される複数の導光路１０１と
複数のデータ信号線１０２とを備えている。各導光路１
０１は、選択期間に走査信号として光信号を伝送する。
一方、データ信号線１０２は、データ信号を伝送する電
気配線である。

【０００５】上記光走査型表示装置では、さらに、各画
素毎に光スイッチング素子１０３が設けられている。光
スイッチング素子１０３は、導光路１０１から送られる
光信号によって、各画素へのデータ信号の供給を制御し
ている。光スイッチング素子１０３が導光路１０１から
の光信号によってオン状態に遷移すると、データ信号線
１０２からのデータ信号が画素に書き込まれる。反対
に、光スイッチング素子１０３がオフ状態のときには、
データ信号線１０２からのデータ信号は画素に書き込ま
れない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光走査型表示装置においては、次のような問題が生
じていた。

【０００７】上記導光路１０１としては、例えば、光フ
ァイバ、イオン交換（拡散）型導波路、高分子導波路、
石英系導波路等が使用されている。

【０００８】このうち、イオン交換（拡散）型導波路、
高分子導波路、石英系導波路は、ガラス基板上に形成し
やすいといったメリットを有する反面、これら導光路の
伝搬損失が大きいといった問題を有する。例えば、これ
ら導波路の一般的な伝搬損失は、赤色の光に対して０．
１〜０．２（ｄＢ／ｃｍ）程度である。このように導光
路の伝搬損失が大きすぎると、導光路上に設けられた光
スイッチング素子の動作性能が光の伝送距離に応じて変
化してしまい、表示性能の劣化を招いてしまう。

【０００９】また、光ファイバは、長距離光通信で使用
されているように伝搬損失は非常に小さい。例えば、石
英光ファイバの一般的な伝搬損失は、赤色の光に対して
１〜１０（ｄＢ／ｋｍ）程度である。しかしこの反面、
光ファイバはＭＣＶＤ法（ＭｏｄｉｆｉｅｄＣｈｅｍ
ｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＶＡ
Ｄ法（Ｖａｐｏｒ−ｐｈａｓｅＡｘｉａｌＤｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）といった特殊な製造方法が必要とされ、
ガラス基板上に直接形成することができない。従って、
ガラス基板上に光ファイバを埋設する工程が必要とさ
れ、製造工程が複雑になってしまう。従って、上記導光
路に代わる、新規な光走査手段を用いた光走査型表示装
置の開発が望まれていた。

【００１０】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、導光路に代わる、新規な
光走査手段を用いた光走査型表示装置を提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の光走
査型表示装置は、基板上にマトリクス状に配置された複
数の画素電極と、データ信号を伝送する複数のデータ信
号線と、光信号によって該データ信号線から該画素電極
へのデータ信号の供給を制御する複数の光スイッチング
素子とを備えた光走査型表示装置において、該光信号の
供給手段として、バックライトと、該バックライトから
の光をライン状に線順次発光させて該光スイッチング素
子に照射させる該該アドレス用液晶パネルとからなる光
走査手段を備えたことを特徴とし、そのことにより上記
目的が達成される。

【００１２】本発明の請求項２の光走査型表示装置は、
前記光スイッチング素子として、光サイリスタが用いら
れていることを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項３の光走査型表示装置は、
前記アドレス用液晶パネルが、強誘電性液晶を用いた液
晶パネルであることを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項４の光走査型表示装置は、
前記アドレス用液晶パネルが、二周波駆動液晶を用いた
液晶パネルであることを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項５の光走査型表示装置は、
前記アドレス用液晶パネルが、複数のライン状にスタテ
ィック駆動される液晶パネルであることを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項６の光走査型表示装置は、
前記アドレス用液晶パネルによって走査される光信号の
出射側に光を集光する光学系が設けられ、該光学系によ
って該アドレス用液晶パネルから出射される光信号が集
光されて前記光スイッチング素子に照射されることを特
徴とする。

【００１７】本発明の請求項７の光走査型表示装置は、
前記光学系がシリンドリカルレンズであることを特徴と
する。

【００１８】本発明の請求項８の光走査型表示装置は、
前記光学系がファイバーフェースプレートであることを
特徴とする。

【００１９】本発明の請求項９の光走査型表示装置は、
前記複数の画素電極が反射性を有し、反射型の表示を行
うことを特徴とする。

【００２０】以下に、本発明の作用について説明する。

【００２１】請求項１に記載の光走査型表示装置による
場合には、アドレス用液晶パネルがバックライトからの
光をライン状に線順次発光し、その発光光を光信号とし
て光スイッチング素子がオンオフ制御され、データ信号
線からのデータ信号がオン状態の光スイッチング素子を
介して画素電極へ与えられる。したがって、本発明の光
走査手段は、ライン状に線順次発光するように設計され
ているため、従来の導光路を用いた光走査手段のように
伝搬損失が生じることがない。また、アドレス用液晶パ
ネルは周知の技術で容易に製造でき、従来のような光フ
ァイバをガラス基板に埋設するといった複雑な製造工程
を必要としない。

【００２２】請求項２に記載の光走査型表示装置による
場合には、光スイッチング素子として光サイリスタを用
いると、光サイリスタは、あるしきい値以上の光を照射
することでスイッチ動作するため、光走査手段に優れた
消光比が要求されない。また、しきい値以上の光照射量
があれば、光照射量に多少の光量ばらつきが生じたとし
ても安定したスイッチ動作を実現することが可能であ
る。

【００２３】請求項３に記載の光走査型表示装置による
場合には、光走査手段を構成するアドレス用液晶パネル
として強誘電性液晶を用いた液晶パネルを用いると、μ
ｓｅｃオーダーの高速な応答でライン状に線順次発光さ
せることが可能になる。

【００２４】請求項４に記載の光走査型表示装置による
場合には、光走査手段を構成するアドレス用液晶パネル
として二周波駆動液晶を用いた液晶パネルを用いると、
同様にμｓｅｃオーダーの高速な応答でライン状に線順
次発光させることが可能になる。

【００２５】請求項５に記載の光走査型表示装置による
場合には、光走査手段を構成するアドレス用液晶パネル
として複数のライン状にスタティック駆動される液晶パ
ネルを用いると、そのアドレス用液晶パネルの構造が単
純で良く、安価に製造可能である。

【００２６】請求項６に記載の光走査型表示装置による
場合には、アドレス用液晶パネルによって走査される光
信号が、光学系によって集光されて、光スイッチング素
子に照射されるので、アドレス用液晶パネルからのライ
ン状発光が発散せず、目的とする選択されたライン上の
スイッチング素子のみに照射させることができ、ライン
状発光のクロストークを防ぐことが可能になる。

【００２７】請求項７に記載の光走査型表示装置による
場合には、光学系にシリンドリカルレンズを用いると、
アドレス用液晶パネルからのライン状発光を効率良くラ
イン状に集光することが可能になる。

【００２８】請求項８に記載の光走査型表示装置による
場合には、光学系にファィバーフェースプレートを用い
ると、アドレス用液晶パネルからのライン状発光を発散
させることなくライン状に集光することが可能になる。

【００２９】請求項９に記載の光走査型表示装置による
場合には、複数の画素電極に反射性を持たせているの
で、バックライトから発光される光が、光走査型表示装
置の表示に影響を及ぼすことが無く、高品位な反射型表
示が可能となる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の光走
査型表示装置について説明する。

【００３１】［実施形態１］図１は、本発明の実施形態
１に係る光走査型表示装置の全体構成を示す分解斜視図
である。

【００３２】この光走査型表示装置は、表示用液晶パネ
ル１０とアドレス用液晶パネル２０とを積層することに
よって形成されている（図１では分離した状態で示して
いる）。アドレス用液晶パネル２０の線順次ライン発光
により照射されたアドレス光信号によって、表示用液晶
パネル１０がアクティブ駆動を行なう光走査（アドレ
ス）型の表示装置である。なお、それぞれの液晶パネル
１０、２０の表示に必要な偏光素子は図示していない
が、使用する液晶表示モードに応じて、それぞれの液晶
パネル１０、２０の表裏面に設けられている。

【００３３】図２及び図３はそれぞれ、図１に示す表示
用液晶パネル１０の断面構成図及び配線の平面図であ
る。

【００３４】表示用液晶パネル１０を構成する一方のガ
ラス基板（下基板）１の上には、複数のデータ信号線Ｘ
１、Ｘ２、…、Ｘｉ（ｉ＝１〜ｍ）、…、ＸｍがＸ方向
に沿って配列されている。データ信号線Ｘｉには、導電
性の優れたアルミニウム（Ａｌ）を使用している。デー
タ信号線Ｘｉとしては、この他にタンタル（Ｔａ）、ク
ロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、
銅（Ｃｕ）などが使用できる。

【００３５】また、それぞれのデータ信号線Ｘｉは、光
スイッチング素子２を介してマトリクス状に配置された
画素電極３と接続されている。画素電極３は、透明で導
電性のあるＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄ
ｅ）薄膜からなる。

【００３６】光スイッチング素子２は、多結晶シリコン
（ｐ−Ｓｉ）からなる光サイリスタが形成されている。
この光スイッチング素子（光サイリスタ）２は、データ
信号線Ｘｉと画素電極３に挟まれた形で設けられてい
る。

【００３７】もう一方の基板（上基板）５には、共通電
極６としてＩＴＯ膜が形成されている。なお、カラー表
示を行う場合は、共通電極６と上基板５の間にカラーフ
ィルター（図示せず）を設ける。

【００３８】これら両基板１、５には、配向膜４、９で
あるポリイミドが塗布された後、ラビングにより配向処
理が施される。そして、液晶７を間に介してシール材８
で貼り合わされる。なお、配向膜４、９としては、他の
配向膜、例えばポリアミド等の有機膜や各種ＬＢ（Ｌａ
ｎｇｍｕｉｒＢｌｏｄｇｅｔｔ）膜、ＳｉＯやＳｉＯ
₂の斜方蒸着膜を用いることが可能である。なお、液晶
表示モードとしては、透過型液晶パネルで多用されてい
るＴＮモードを用いている。他の表示モードを用いても
何ら支障はない。

【００３９】次に、本実施形態で用いる光スイッチング
素子（光サイリスタ）２の素子構造と動作原理について
説明する。

【００４０】図４（ａ）は、光スイッチング素子２の断
面構造図であり、（ｂ）はその動作原理図である。

【００４１】この光スイッチング素子２は、多結晶シリ
コンのｐｎｐｎ接合によって形成されており、例えば、
画素電極３側から、ｎ型ｐ−Ｓｉ膜２ａ、ｐ型ｐ−Ｓｉ
膜２ｂ、ｎ型ｐ−Ｓｉ膜２ｃ、ｐ型ｐ−Ｓｉ膜２ｄが形
成されている。多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）を用いるの
は、以下の通りである。アモルファスシリコンはｐｎ接
合の制御が困難なことや、単結晶シリコンは大面積化が
困難なことから、多結晶シリコンによる光サイリスタの
形成が最も相応しいからである。このような多結晶シリ
コンは、プラズマＣＶＤ法で作成されたアモルファスシ
リコンを焼成するか、レーザー照射することで多結晶化
することができ、大面積に容易に形成することができ
る。また、太陽電池に見られるようにｐｎ接合の制御も
容易である。また、光スイッチング素子と各電極（画素
電極や信号電極Ｘｉ）の接続部には、不純物を過剰にド
ープしたシリコン層を設けることでオーミック性を得る
こともできる。

【００４２】なお、光スイッチング素子２として単結晶
シリコンを用いる場合は、光サイリスタ素子のチップを
別途シリコンウエハー上に形成し、個々のチップを基板
（下基板）上に接着する方法が可能である。

【００４３】サイリスタは、通常、図５に示す電流−電
圧特性を有すスイッチング素子であり、特に本実施形態
で用いる光サイリスタは、電流阻止状態（オフ状態）と
高導電状態（オン状態）の間を光の信号で遷移するスイ
ッチング素子である。

【００４４】光サイリスタに光信号が照射されないとき
は、Ａ（アノード）−Ｃ（カソード）間にＶｔｈ（しき
い値電圧）以上の電圧を印加しなければ高導電状態（オ
ン状態）にはならない。しかし、光が照射されると、し
きい値電圧はＶｔｈ１に低下し、点Ｐから点Ｐ’へ遷移
する。この遷移時間は数μｓｅｃ以下である。光照射は
電流阻止状態（オフ状態）から高導電状態（オン状態）
へのきっかけを与えるだけであるから、再び光照射を止
めても特性上の動作点は高導電状態にとどまっている。
電流阻止状態に（オフ状態）に戻すには、Ａ−Ｃ間の電
圧をＶ_H以下にしなければならない。高導電状態から電
流阻止状態へ遷移する時間も数μｓｅｃ以下である。

【００４５】光サイリスタは、上述したように数μｓｅ
ｃ以下の高速なスイッチ特性と、優れたオン／オフ特性
の両者を有している。更に光サイリスタの場合、光照射
は電流阻止状態（オフ状態）から高導電状態（オン状
態）へのきっかけを与えるだけであり、数桁もの光強度
のオン／オフ比を必要としない。１桁のオン／オフ比も
有れば十分である。また、光強度が多少ばらついたとし
ても、それに伴ってＶｔｈ１が多少ばらつくだけであ
り、光サイリスタが一度光導電状態（オン状態）に遷移
すると、光スイッチ素子の電気特性には何等影響を及ぼ
さない。従って表示性能が均一で安定したスイッチ特性
を実現することができる。

【００４６】ところで、上述の様にサイリスタをアクテ
ィブマトリクス型表示装置のアクティブ素子（スイッチ
ング素子）として利用する場合には、選択期間にオンさ
れているサイリスタを、非選択期間に入ると同時にオフ
させる必要が有る。このため、画像表示用のデータ信号
に、サイリスタをオフさせるためのリフレッシュ信号を
付加した特殊な駆動を必要とする。

【００４７】図６は、本実施形態の表示装置に用いる走
査信号（光信号）とデータ信号（電気信号）のタイミン
グ図である。

【００４８】走査信号が順次ライン選択を行い、そのタ
イミングに同期させて画素にデータ信号を伝送する、い
わゆるアクティブマトリクス駆動である。選択されるべ
き光サイリスタは、光トリガーパルスＴによってオン状
態に遷移する。また選択期間から非選択期間に移行する
際には、データ信号に付加されたリフレッシュパルスＲ
で光サイリスタをオフ状態に遷移させる。この時、リフ
レッシュパルスＲを除くデータ信号はＶｔｈ１とＶｔｈ
の間の電圧となるように設定し、さらに共通電極６の電
圧Ｖ_COMをＶｔｈ１とＶｔｈの間の適当な値に設定する
と良い。また、リフレッシュパルスＲはＶ_H以下の電圧
となるように設定すると良い。これにより、表示媒体で
ある液晶７に交流データ信号を印加する事ができ、信頼
性の優れた表示装置を実現できる。但し、直流駆動の場
合は、電極へ不純物の付着が生じ、信頼性を損ねる。

【００４９】図７は、アドレス用液晶パネル２０の発光
パターンを示す平面図である。複数のアドレス光信号用
発光ラインＹｌ、Ｙ２、…、Ｙｊ（ｊ＝１〜ｎ）、…、
ＹｎがＹ方向にそって配列されている。また、隣合うア
ドレス光信号用発光ラインＹｊ、Ｙｊ＋１（またはＹｊ
−１）の間隙には、表示バックライト用発光ライン２１
が配列されている。なお、図３に示すように、アドレス
光信号用発光ラインＹｊとデータ信号線Ｘｉの交差部付
近に光スイッチング素子２が存在する位置関係になって
いる。

【００５０】複数のアドレス光信号用発光ラインＹｊ等
は、表示用液晶パネル１０にアドレス光信号を照射する
ために、図１に示す線順次走査方向（スキャン方向）に
沿って線順次発光を行なう。また、表示バックライト用
発光ライン２１は、表示用液晶パネル１０のバックライ
トとして常時発光した状態になっている。つまり、図１
でアドレス用液晶パネル２０の下に設けられたバックラ
イト（図示せず）からの光が、アドレス用液晶パネル２
０でアドレス光信号用発光ラインＹｊ部分を線順次発光
を行わせ、表示バックライト用発光ライン２１を常時発
光させるように制御されるようになっている。したがっ
て、バックライト（図示せず）からの光は、表示用液晶
パネル１０のアドレス光信号と、バックライト光との両
者の役割を果たしている。ただし、アドレス光信号と表
示用バックライト光の干渉（クロストーク）が起こる
と、光スイッチング素子２の誤動作が生じるため、アド
レス用液晶パネル２０に入射するバックライト光は、で
きるだけ平行度を高めておく必要がある。バックライト
としては、冷陰極管や熱陰極管を用い、更にはプリズム
シートを用いて平行なバックライト光を実現している。

【００５１】上記アドレス用液晶パネル２０は、線順次
にμｓｅｃオーダーで走査するため、オン／オフの二値
表示を高速で駆動できる液晶パネルを使用することが望
ましい。このような目的には、強誘電性液晶（ＦＬＣ：
ＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔ
ａｌ）や２周波駆動液晶を用いることが最も適してい
る。２周波駆動液晶とは、周波数で誘電率異方性の分散
を示すもので、クロスオーバー周波数ｆｃより低い周波
数とそれより高い周波数の電圧を組み合わせて駆動する
２周波駆動方式で制御できる液晶のことである。一般に
２周波駆動液晶は、高速な応答性を示すことから光スイ
ッチ用液晶材料として実用化されているものである。ま
た、強誘電性液晶（ＦＬＣ）は、自発分極による液晶分
子の電界効果相互作用のため、応答速度が非常に速く１
μｓｅｃ程度のものも存在することが知られている。特
に、強誘電性液晶（ＦＬＣ）の中でも特にＳＳＦＬＣ
（ＳｕｒｆａｃｅＳｔａｂｉｌｉｚｅｄＦＬＣ）は
高速駆動の点で望ましい。また、上記アドレス用液晶パ
ネル２０は、ライン状に発光するだけで良いためスタテ
ィック駆動が可能であり、至って単純な電極構造の液晶
パネルを使用することが可能である。

【００５２】上記本発明の液晶表示装置によれば、上記
光信号の供給手段としてバックライト（図示せず）と、
アドレス用液晶パネル２０とからなる光走査手段を備え
た事を特徴としている。この光走査手段は、ライン状に
線順次発光するように設計されているため、従来の導光
路を用いた光走査手段のように伝搬損失が生じることが
ない。従って良好な表示性能を得ることが可能になる。

【００５３】［実施形態２］実施形態１で説明した光走
査型表示装置において、アドレス用液晶パネル２０から
表示用液晶パネル１０に向けて照射されるアドレス光信
号と表示用バックライト光の干渉（クロストーク）を解
消し、アドレス光信号を効率良く光スイッチング素子２
に照射する方法について説明する。

【００５４】図８は、上記アドレス用液晶パネル２０を
示す斜視図である。また、図９はアドレス用液晶パネル
２０における光の集光の原理図である。

【００５５】アドレス光信号が出射する側にシリンドリ
カルレンズ２２からなる光学系によってライン状に集光
されて上記光スイッチング素子２に照射されるようにな
っている。上記シリンドリカルレンズ２２は、アドレス
光信号の発光領域と一致する場所に配置されており、焦
点が光スイッチング素子２に合うよう設定されている。
なお、使用するシリンドリカルレンズ２２は、樹脂で成
形したものをアドレス用液晶パネル２０の表面に貼り付
ければ良い。

【００５６】従って、アドレス用液晶パネル２０からの
ライン状発光が発散せず、目的とする選択されたライン
上のスイッチング素子２のみに照射させることができ、
ライン状発光のクロストークを防ぐことが可能になる。

【００５７】また、同じ目的で、アドレス用液晶パネル
２０を構成する一対の基板２０ａ、２０ｂの上基板２０
ａ（図８参照）、あるいは、表示用液晶パネル１０を構
成する一対の基板１、５の下基板１（図２参照）のう
ち、少なくとも一方にファイバーフェースプレート（オ
プティカルファイバープレートと称する場合もある）を
使用する方法もある。ファイバーフェースプレート３０
とは、図１０に示すように、互いに平行に配列した多数
の光ファイバー３１で作られた板で、一面から他の面に
像を転送する効果を有するものである。従って、ライン
上のアドレス光信号を発散させることなく光スイッチン
グ素子に伝達でき、同様の効果を得ることができる。

【００５８】［実施形態３］実施形態１で説明した表示
装置を反射型表示装置として使用する方法について説明
する。

【００５９】図２に示す画素電極３を反射性の導電材
料、例えばアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）で形成す
ることで、反射型の表示装置が作製できる。反射型の液
晶表示モードとしては、液晶７に色素を混入させたゲス
トホスト（ＧＨ）モード、反射面に偏光板を１枚だけ使
用する反射ＴＮモード、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）
モード等各種反射表示モードが使用できる。

【００６０】この場合、表示用液晶パネル１０は外光を
用いて表示を行なうので、表示用のバックライトは不要
で、アドレス用液晶パネル２０から照射される光はアド
レス光信号だけで良い。従って、アドレス用液晶パネル
２０の下にから照射されるバックライト光は、全てアド
レス光信号として使用でき、アドレス光信号と表示用バ
ックライト光の干渉（クロストーク）の問題は全く生じ
ない。

【００６１】

【発明の効果】請求項１に記載の光走査型表示装置によ
る場合には、アドレス用液晶パネルがバックライトから
の光をライン状に線順次発光し、その発光光を光信号と
して光スイッチング素子がオンオフ制御され、データ信
号線からのデータ信号がオン状態の光スイッチング素子
を介して画素電極へ与えられる。したがって、本発明の
光走査手段は、ライン状に線順次発光するように設計さ
れているため、従来の導光路を用いた光走査手段のよう
に伝搬損失が生じることがない。また、アドレス用液晶
パネルは周知の技術で容易に製造でき、従来のような光
ファイバをガラス基板に埋設するといった複雑な製造工
程を必要としない。

【００６２】請求項２に記載の光走査型表示装置による
場合には、光スイッチング素子として光サイリスタを用
いると、光サイリスタは、あるしきい値以上の光を照射
することでスイッチ動作するため、光走査手段に優れた
消光比が要求されない。また、しきい値以上の光照射量
があれば、光照射量に多少の光量ばらつきが生じたとし
ても安定したスイッチ動作を実現することが可能であ
る。

【００６３】請求項３に記載の光走査型表示装置による
場合には、光走査手段を構成するアドレス用液晶パネル
として強誘電性液晶を用いた液晶パネルを用いると、μ
ｓｅｃオーダーの高速な応答でライン状に線順次発光さ
せることが可能になる。

【００６４】請求項４に記載の光走査型表示装置による
場合には、光走査手段を構成するアドレス用液晶パネル
として二周波駆動液晶を用いた液晶パネルを用いると、
同様にμｓｅｃオーダーの高速な応答でライン状に線順
次発光させることが可能になる。

【００６５】請求項５に記載の光走査型表示装置による
場合には、光走査手段を構成するアドレス用液晶パネル
として複数のライン状にスタティック駆動される液晶パ
ネルを用いると、そのアドレス用液晶パネルの構造が単
純で良く、安価に製造可能である。

【００６６】請求項６に記載の光走査型表示装置による
場合には、アドレス用液晶パネルによって走査される光
信号が、光学系によって集光されて、光スイッチング素
子に照射されるので、アドレス用液晶パネルからのライ
ン状発光が発散せず、目的とする選択されたライン上の
スイッチング素子のみに照射させることができ、ライン
状発光のクロストークを防ぐことが可能になる。

【００６７】請求項７に記載の光走査型表示装置による
場合には、光学系にシリンドリカルレンズを用いると、
アドレス用液晶パネルからのライン状発光を効率良くラ
イン状に集光することが可能になる。

【００６８】請求項８に記載の光走査型表示装置による
場合には、光学系にファィバーフェースプレートを用い
ると、アドレス用液晶パネルからのライン状発光を発散
させることなくライン状に集光することが可能になる。

【００６９】請求項９に記載の光走査型表示装置による
場合には、複数の画素電極に反射性を持たせているの
で、バックライトから発光される光が、光走査型表示装
置の表示に影響を及ぼすことが無く、高品位な反射型表
示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る光走査型表示装置の
全体構成を示す分解斜視図である。

【図２】図１に示す光走査型表示装置に備わった表示用
液晶パネルの構成を示す断面図である。

【図３】図１に示す光走査型表示装置に備わった表示用
液晶パネルの配線の平面図である。

【図４】（ａ）は図１に示す光走査型表示装置の表示用
液晶パネルに備わった光スイッチング素子の構造を示す
断面図であり、（ｂ）はその動作原理図である。

【図５】図１に示す光走査型表示装置の表示用液晶パネ
ルに備わった光スイッチング素子の電流−電圧特性を示
す図である。

【図６】本発明の光走査型表示装置に用いる走査信号
（光信号）とデータ信号（電気信号）のタイミング図で
ある。

【図７】図１に示す光走査型表示装置に備わったアドレ
ス用液晶パネルの発光パターンを示す平面図である。

【図８】実施形態２に係る光走査型表示装置に備わっ
た、シリンドリカルレンズを有するアドレス用液晶パネ
ルを示す斜視図である。

【図９】実施形態２に係る光走査型表示装置における光
の集光の原理図（断面図）である。

【図１０】実施形態２に係る他の光走査型表示装置に備
えられる、ファイバーフェースプレートを示す斜視図で
ある。

【図１１】従来の光走査型表示装置の画素部の等価回路
を示す図である。

【符号の説明】

１ガラス基板（下基板）２光スイッチング素子２ａｎ型ｐ−Ｓｉ膜２ｂｐ型ｐ−Ｓｉ膜２ｃｎ型ｐ−Ｓｉ膜２ｄｐ型ｐ−Ｓｉ膜３画素電極４、９配向膜５基板（上基板）６共通電極７液晶８シール材１０表示用液晶パネル２０アドレス用液晶パネル２０ａ、２０ｂ基板２１表示バックライト用発光ライン２２シリンドリカルレンズ３０ファイバーフェースプレート３１光ファイバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にマトリクス状に配置された複数
の画素電極と、データ信号を伝送する複数のデータ信号
線と、光信号によって該データ信号線から該画素電極へ
のデータ信号の供給を制御する複数の光スイッチング素
子とを備えた光走査型表示装置において、該光信号の供給手段として、バックライトと、該バック
ライトからの光をライン状に線順次発光させて該光スイ
ッチング素子に照射させる該該アドレス用液晶パネルと
からなる光走査手段を備えたことを特徴とする光走査型
表示装置。
【請求項２】前記光スイッチング素子として、光サイ
リスタが用いられていることを特徴とする請求項１に記
載の光走査型表示装置。
【請求項３】前記アドレス用液晶パネルが、強誘電性
液晶を用いた液晶パネルであることを特徴とする請求項
１に記載の光走査型表示装置。
【請求項４】前記アドレス用液晶パネルが、二周波駆
動液晶を用いた液晶パネルであることを特徴とする請求
項１に記載の光走査型表示装置。
【請求項５】前記アドレス用液晶パネルが、複数のラ
イン状にスタティック駆動される液晶パネルであること
を特徴とする請求項１に記載の光走査型表示装置。
【請求項６】前記アドレス用液晶パネルによって走査
される光信号の出射側に光を集光する光学系が設けら
れ、該光学系によって該アドレス用液晶パネルから出射
される光信号が集光されて前記光スイッチング素子に照
射されることを特徴とする請求項１に記載の光走査型表
示装置。
【請求項７】前記光学系がシリンドリカルレンズであ
ることを特徴とする請求項６に記載の光走査型表示装
置。
【請求項８】前記光学系がファイバーフェースプレー
トであることを特徴とする請求項６に記載の光走査型表
示装置。
【請求項９】前記複数の画素電極が反射性を有し、反
射型の表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の光
走査型表示装置。