JPS63284521A - 面状発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、文字、画像表示に好適な面状発光装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来例として薄形の発光装置（ディスプレイ）例として
、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、電場発光
ディスプレイ、発光ダイオードディスプレイ等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

文字、画像ディスプレイは情報化時代を迎えて一段と重
要なマンマシンインターフェイスとなり、高品位化、多
種化が進んでいる。情報処理装置端末用としてディスプ
レイに要求される特性のひとつに高精細化および視認性
の向上があげられる。

前者は高密度情報表示に対応し、後者は人間工学的視点
（容易識別、眼精疲労防止）から重要である。端末装置
として用いられる２０インチ以下の小型ディスプレイに
は、これら要求される特性をもっとも確実に満たす装置
として陰極線管ディスプレイがある。陰極線管ディスプ
レイは、従来から動画用表示装置（テレビジョン）とし
て広く一般家庭に普及してきたが、情報処理端末用（静
止画用）として一段と高精細化、フリッカ−防止、高コ
ントラスト化などの改善がはかられている。しかし陰極
線管は高速電子線による蛍光体励起現象を利用するため
、電子線加速に要する高電圧（−１０ＫＶ）　、奥行き
（数十ａｎ）が「使い易さ」のネックになっている。加
えて装置重量も昇圧トランス、偏向ヨークなどを含めて
数聴以上になるため。

軽薄短小を特長とする電子デバイス群との整合性が次第
に悪くなりつつある。そこで、この欠点を補うディスプ
レイ装置として、いわゆる平面ディスプレイが各種開発
されており、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ
、蛍光表示管ディスプレイ、電場発光ディスプレイ、発
光ダイオードディスプレイなどが一部実用化されている
。このうち液晶ディスプレイ以外は自己発光性デバイス
であるが、発光効率（電気→光エネルギー変換効率）が
０．０１〜０．１％程度で陰極線管ディスプレイの２〜
３％より１桁以上低いという大きな問題点がある。一方
、液晶ディスプレイは非発光性のため駆動電圧が低く電
力消費量もきわめて少ないとか眼精疲労が少ないという
利点をもつが、暗所では利用できないとか視角依存性が
ありコントラスト比も小さいという視認性に問題をもつ
。そこで近年はバックライト付液晶ディスプレイが開発
され、色フィルターと組合せたカラーテレビが市販され
るに至った。前述の平面ディスプレイは陰極線管ディス
プレイに比べて、薄くて軽いという特徴の他に、情報が
ＸＹマトリクス表示されるため特に静止画像の場合ぶれ
やちらつきがなく見やすいという特長がある。

上述した情報処理端末用ディスプレイに対する特性上の
ニーズと電子ディスプレイデバイスの現状から、陰極線
管ディスプレイ並に高コントラスト、高演色性をもつ高
発光効率の自己発光性デバイスであり、カラー液晶ディ
スプレイ並に薄くて軽くみやすい新規なディスプレイデ
バイスが求められている。

本発明は上記した現行ディスプレイ装置の欠点を解消し
、陰極線管ディスプレイと平面ディスプレイの利点を併
せもつ新規なデバイスを開示するのが目的である。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明では、下面側から照射
する一定強度の紫外線で励起する光励起用蛍光体層の上
面又は下面に近接して光シャッタ一層を設け、該光シャ
ッタ一層を所定の情報信号によって駆動して上記光励起
用蛍光体層からの発光の強度を制御し、光像として外部
に表示する面状発光装置を開示する。該面状発光装置を
バックライト付液晶ディスプレイ並びに薄型とするには
、前記光励起用蛍光体層の下面側に厚みの薄い光散乱室
を設は該面状発光装置側面に配置した直管紫外線ランプ
から放出した励起光を一旦上記光散乱室に導いて均一密
度の散乱光とし該散乱光が上方に位置した前記蛍光体層
を励起するような装置構造とすればよい。

〔作用〕

本発明では、光シャッタ層の制御により蛍光体層からの
発光強度の制御がなされる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の面状発光装置の外観図を示す。面状
発光装置は、面状発光層１と、光照射部２とを積層した
構成をなす。光照射部２は、励起光散乱室１１と直管状
紫外線励起光源３，４とより成る。励起光散乱室１１の
面状発光層１側にはブラックマトリクスでは仕切られた
Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光体層が配置しており、励起光源３，４
からの放射紫外線は、このＲ，Ｇ、Ｂの蛍光体層に衝突
し、蛍光体層全面を蛍光させる。

面状発光層１は、上記蛍光体層上のすべてのＲｏＧ、Ｂ
層に一対一に対応した光シャッタ層を有す。

例えば、Ｒ，Ｇ、Ｂの数がｎＸｍであれば、光シャッタ
層は、ｎＸｍの個別光シャッタ層を有する。

個別光シャッタ層は、水平、垂直同期信号Ｓによって次
々に切換えられ、且つビデオ信号（階調信号）の大きさ
に応じた光量を透過させる。従って、蛍光体層のＲ，Ｇ
、Ｂドツトすべてからの蛍光は、個別シャッタ層で次々
に選択され、面状発光層１の上面からは、面状発光がな
される。

ここで、ビデオ信号は、ビデオ画面を構成する画像信号
である。ビデオ画面の一画面の大きさは面状発光層１の
大きさをなす。しかし、面状発光層１よりも小さくても
よい。ビデオ画面の大きさと面状発光層１の大きさとは
、何を表示し、且つどのような表示形態にするかによっ
て定まる。

光照射部２のみを図面上取出して描いた外観図を第２図
に示す。励起光散乱室２は、中空をなし、両側に励起光
源３，４を取りつける。励起光源３゜４は、ソケット７
．８からの電圧印加のもとに紫外光源５，６を励起し、
紫外光を発生させる。この紫外光は、集光レンズ９，１
１で集光され、散乱室１１内に入射する。散乱室１１内
では、紫外光が散乱し、蛍光体層に衝突し、Ｒ，Ｇ、Ｂ
の各ドツトから蛍光を発生させる。この蛍光は、面状発
光層１内のシャッタ機能により、選択され、面状発光源
となる。

面状発光層１は、内部に液晶層を持ち、この液晶層への
電圧の印加状態に応じて透明と不透明とを選択する。透
明と不透明との間にあっては、多数の階調状態を持つ。

かかる選択がシャッタ機能となる。

第３図は、面状発光層１の個別面状発光層の動作原理図
を示す。個別面状発光層ＩＡは、Ｒ，Ｇ。

Ｂのいずれかの１ドツト２Ａに対応しており、同期信号
Ｓによってスイッチ１２を○Ｎとし、その時のビデオ信
号Ｖｉｎを個別面状発光層ＩＡに印加する。ビデオ信号
Ｖｉｎは１ドツトビデオ信号であり、多階調をなす。

なお、面状発光層１は、ｎＸｍ個の個別面状発光層を有
し、これらはマトリックス状に形成され、同期信号Ｓに
よって次々に走査切換えがなされる。

以下、具体的な実施例を示す。

〔実施例１〕 ５インチの画像表示用発光ディスプレイ装置を以下のよ
うにして構成した。すなわち、本ディスプレイ装置は第
４図で示すように、励起光散乱室１１、カラー蛍光体層
３０．液晶光シャッタ一層（面状発光層）１をこの順に
積層した構造の矩形表示面板と、前記励起光散乱室の一
対の相対する平行側面壁に密着して設けられた線状励起
光源３，４とから成る。矩形表示面板は外周がガラスよ
り成り、大きさは３．５（インチ）Ｘ４．５（インチ）
　Ｘ　Ｏ，ａ（インチ厚み）である。このうち表示面積
は３（インチ）×４（インチ）となっている。励起光散
乱室は線状励起光源３，４の密着した壁面が集光レンズ
９，１０で、また上面が内側にカラー蛍光体層３０を塗
布したガラス基板１９で被われており、他の三壁面（二
側面と底面）は内側にアルミニウム反射薄膜１６を蒸着
したガラス板１５で被われた中空直方体で構成されてお
り、内部は真空状態になっている。一方、カラー蛍光体
層３０は、前記透明ガラス基板１９上に塗布された島状
蛍光体領域１８と各蛍光体層を仕切る非発光性黒色トマ
リクス領域１７とから成る。非発光性黒色マトリクスの
幅は縦方向（長さ３インチ）５０μｍ、横方向（長さ４
インチ）４０μｍであり、カーボンペーストのスクリー
ン印刷によって形成される。該黒色マトリクス形成後マ
スクパターンを用いて島状蛍光体領域１８を形成するが
、フルカラー表示のためＲ（赤色）。

Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）各色蛍光体を第５図のパターン
で配置する。Ｒ，Ｇ、Ｂ各蛍光体にはそれぞれ周知の蛍
光材料、たとえば赤色にはＹ２Ｏ２８：Ｅｕ、緑色には
Ｚｎ２Ｓｉ○４：Ｍｎ、青色にはＢａＭｇｚＡ　Ｑ＋ａ
Ｏｚ７：　Ｅｕが用いられる。各蛍光体層（セグメント
）の面積は２００μｍ（縦方向）　ｘ２５０μｍ（横方
向）である。ガラス基板１９は表示面（３インチ×４イ
ンチ）からはみ出した部分が第４図に示す如く厚さ約５
ｍｍの折れまがり状となっており、折れまがった部分の
内面はサンドブラストによって不透明になっている。こ
の部分は上記した中空励起光散乱室１１の天井支持部位
となり、励起光散乱室１１の外壁ガラスと溶接される。

したがって、島状蛍光体層１８は真空中に下垂した状態
にある。

第５図でＲ，Ｇ、Ｂは規則正しく配置されており、Ｒ，
Ｇ、Ｂの表示のない空白部も同様に、Ｒ，Ｇ。

Ｂのいずれかが配置されている。

さて、液晶光シャッタ領域１は上記透明ガラス基板１９
の裏面に形成されたＩＴＯ膜２膜上０の上に形成された
液晶配向膜２６．液晶層２８．上部液晶配向膜２２．ス
ペーサ２１．上部液晶配向膜２２が密着している上部Ｉ
ＴＯ膜２３．およびＴＦＴ　（薄膜トランジスタ）駆動
表示電極領域２５から成る。この領域が液晶を透明−不
透明に反転させるシャッター機能をもつ。すなわち、シ
ャッターは液晶層２８を挟む２枚のＩＴＯ膜２膜上０２
３のうち上部ＩＴ○膜（表示電極）２３のみを第５図に
示す如く島状にマトリクス配置し、信号にあわせて各島
状電極を駆動し、「開」状態の時間を制御することによ
って下方より蛍光を透過せしめフルカラー表示するので
ある。「開」状態の時間を制御するのであるから勿論中
間調表示は可能である。島状表示電極２３の面積は２１
０μｍ（横方向）　Ｘ　１６０μｍ（縦方向）であり、
間隔は横方向４０μｍ、縦方向３５μｍとなっている。

表示電極２３に信号に見合った時間だけ電圧を印加する
にはＴＰＴが用いられる。たとえば０Ｎ１０ＦＦ比が大
きく、可視光に対して透明な非晶質水素化シリコン（ａ
−３ｉ：Ｈ）を用いることができる。上部ＩＴＯ膜（表
示電極）２３とＴＦＴ３４の配置は第６図で示す如くマ
トリックス状であり、更に、縦方向にはられたドレイン
電極線３１゜横方向にはられたゲート電極線３２を有す
る。ＴＰＴ３４とＩＴ○膜２３との詳細を第７図に示す
。各島状表示電極２３は左下隅に配置したＴＦＴ３４と
ソース電極３３を介して接続する。島状表示電極２３の
間隔部には図示したように縦方向にＴＦＴ３４のドレイ
ン電極線３１　（１５μｍ幅）が、また横方向にＴＰＴ
のゲート電極線３２　（１５μｍ幅）が走っている。

このようなＴＰＴ駆動表示電極領域２５は第８図に示す
如く、ガラス基板２４上にまずＡｕ−Ｃｒのゲート電極
線３２を形成し、この上にマスク法によってＳｉ３Ｎ４
絶縁膜３５．　Ｔ　Ｆ　Ｔａ２　（ａ　−Ｓｉ　：　Ｈ
）を気相形成し、エツチング後ＡＱのドレイン電極線３
１゜ソース電極３３を蒸着法により、そして最後に上記
サイズの島状表示電極（上部ＩＴＯ膜）２３をマスク法
で形成すれば完成する。この上に上部液晶配内膜２２を
塗布し、下向きにしてスペーサー２１を介して下部液晶
配向膜２６との間に液晶層２８を配置する。島状表示電
極２３のパターンは前記島状カラー蛍光体領域１８のパ
ターンと同じであるから、両者が上下方向で一致するよ
うに（光シャッターと蛍光体領域が重なるように）調整
すれば矩形表示面板が完成する。この面板（５インチ）
ディスプレイは５００　Ｘ　６６６の絵素をもち、開口
率約８０％である。

液晶としては動的散乱モードをもつ例えばＥＢＢＡ（ｐ
−エトキシベンジリデン−／−ｎ−ブチルアニリン）と
ＭＢＢＡ　（ｐ−メトキシベンジリデン−／−ｎ−ブチ
ルアニリン）の２＝３混合物を用いることができる。

次に蛍光体層の線状励起光源３，４は集光レンズ９，１
０に密着した金属製光反射外蓋とその内側に配置した紫
外光ランプ、ソケット、リード線。

電源、スイッチ（第２図で一部図示）などがら成る。光
反射外蓋の内面ガラス板１５は光反射率を高めるため、
ＡＱ蒸着膜１６で被覆されている。紫外光ランプは低圧
水銀ランプ（主発光波長２５４ｎｍ）である。ソケット
は紫外光ランプに電圧を印加するためと、固定保持し外
部に紫外光が洩れないようにするために用いる。したが
って紫外光ランプを点灯時、放出紫外光（蛍光体の励起
光）は殆んどすべてが集光レンズ９，１０を経由して励
起光散乱室１１に導入される。

今、この面発光ディスプレイ装置を画像表示用電源装置
（図示せず）に接続し、スイッチを入れると前記矩形表
示面板の液晶光シャッター領域に信号電圧が印加される
。信号電圧は前記ＴＰＴのゲート電極線３２にテレビの
水平ラインに同期したゲート信号Ｓを加え、線順次走査
を繰返す。また、ドレイン電極線３１には各点に対応し
た反転ビデオ信号電圧Ｖｉｎ（強いビデオ信号が弱いビ
デオ信号に反転したネガティブ信号電圧）を加える。こ
れは動的散乱モード液晶が電圧印加時不透明になる（シ
ャッター作用を示す）ためである。各ＴＦＴ３４はソー
ス／ドレイン電圧が２．８ｖの時、ゲート電圧をＯｖか
ら１５Ｖにスイッチするとドレイン電流が１Ｏ−１２Ａ
から１０−’　Ａまで６桁変化し、充分な０Ｎ１０ＦＦ
特性を示すためにきわめて鮮やかなテレビ画像（フレー
ム周波数６０Ｈｚ）が得られる。

この等価回路を第９図に示す。

この面発光ディスプレイ装置の発光効率（電気→光エネ
ルギー変換効率）は全面を光らせた場合（像表示なし）
１２〜２０％に達しく像表示の場合０．１〜０．３％）
、カラー陰極線管の２〜３％、カラー液晶テレビ（像表
示なしの場合）の０．５〜１．５％（像表示の場合０．
０１％程度）を大きく凌ぐ特性を示す。また、画像の美
しさ、鮮やかさはカラー陰極線数であり、重さ・薄さ・
見やすさはカラー液晶テレビ並であることが示された。

〔実施例２〕 表示部面積２２４Ｘ９８ｎｙｎ″の単色文字表示パネル
（８０文字Ｘ２５行）を時分割駆動液晶マトリクス光シ
ャッターの採用によって構成した。すなわち本装置は、
第１０図の如く矩形基板の長辺形端面に沿って一対の直
管状紫外線励起光源３，４を配した真空領域（励起光散
乱室）１１の上部ガラス基板１９上に時分割駆動液晶マ
トリクス光シャッターＩＡを配し、更にその上部に単色
蛍光体層４３と上部保護ガラス基板２４を積層した構造
となっている。前実施例同様励起光散乱室１１は直管状
紫外線励起光源３，４に密着した集光レンズ９，１０．
上部ガラス基板１９以外の部分は、内面にＡＱ光反射膜
１６を蒸着したガラス板１５から構成されており、紫外
線の吸収をさけるために内部は真空になっている。

上部ガラス基板１９の下面には、光偏向板４５が密着さ
れている。一方、上部ガラス基板１９の上面にはストラ
イプ状ＩＴ○膜５０．同配向膜５１が被着しており、ス
ペーサ５２を介して厚さ約１０μｍの正の誘電異方性を
もつツィステッドネマチック液晶５３が封入されている
。上部液晶電極５４はストライプ状ＩＴＯ膜５０と直交
するストライプ状工Ｔｏ膜から成る。該ＩＴＯ膜５４に
は液晶配向膜５５が塗布されている。ストライプ状ＩＴ
Ｏ膜５４は透明ガラス板４０真面に形成されているが、
該透明ガラス板４０表面とその上部の透明ガラス板４２
の間には、下部光偏向板４５と偏光面が同じ方向の上部
光偏向板４１が密着配置されている。透明ガラス板４２
の上面には単色蛍光体層４３として厚さ約２０μｍのＹ
２ＳｉＯ５：Ｃｅ、Ｔｂが塗布されている。単色蛍光体
層４３の上面には、上部保護ガラス層４８が配置されて
いるが、蛍光体層４３を長期に亘って安定に保つために
は、該層が真空状態で密封されることが望ましい。

液晶層５３を挟み込んだ上下のストライプ状ＩＴ○膜５
０．５４は互いに直交するＸＹマトリクスを構成し、Ｘ
軸方向ストライプ電極５４に走査信号電圧を、Ｙ軸方向
ストライプ電極５０に表示信号電圧をそれぞれ交流パル
ス状に印加することによって、各表示点に光シャッター
機能をもたせるものである。すなわち、励起光散乱室１
１から基板ガラス１９を経て偏光板４５を通過した直線
偏向励起光は液晶５３に侵入するが、ＸＹストライプ電
極交点にしきい値電圧が印加されていない場合は進行す
るにしたがって偏波面が液晶分子のねじれにしたがって
回転し、上部配向膜５５に至って９０°回転するので、
ガラス板４０を通過した光は上部偏光板４１に妨げられ
て蛍光体層４３に侵入することは出来ない。したがって
この場合、発光は観測されない。しかるに、ｌ６− ＸＹストライプ電極交点にしきい値以上の電圧が印加さ
れると液晶が電極面に対して垂直方向に配向するので、
偏光板４５を通過した励起光は液晶５３→配向膜５５→
ＩＴ○膜５４→ガラス板４０→上部偏光板４１を透過し
てその上部に配置された蛍光体層４３の該当個所を点状
に励起する。したがってこの場合、緑色体が外部に表示
される。本実施例ではＸ軸ストライプ電極数を１００本
（０，５＋ｎｍ幅）、すなわちデユーティ比１／１００
で時分割し、コントラスト比２０：１という良好な結果
を得た。同一サイズの文字表示パネルを、本実施例の如
き蛍光体層を用いず、液晶光シャッターのみ（非発光表
示）で構成した場合（デユーティ比１／１００）　、コ
ントラスト比は８：１であり、明らかに本実施例の装置
が「みやすさ」の点ですぐれていることが示された。

一方、電気→光エネルギー変換効率の点で比較するため
に１、前記同一サイズの非発光文字表示パネルの裏面か
ら白色光を照射した。すなわち、第１０図において単色
蛍光体層４３．上部保護ガラス層４８を除き、紫外線励
起光源３，４の位置に演色性にすぐれた白色蛍光ランプ
を配した表示デバイス（いわゆるバックライト付液晶デ
バイス）を構成した。第１０図の表示デバイスと同じ表
示パターンをディスプレイして電気→光エネルギー変換
効率を比較すると、本発明の第１０図表示デバイスは上
記バックライト付液晶デバイスより約４０％高いことが
わかった。これは主に、両デバイス蛍光体の紫外線励起
効率の差（高演色白色蛍光体励起効率と緑色蛍光体励起
効率の差）に原因するものと考えられる。

しかし、本実施例の単色表示デバイスを前実施例の本発
明カラー表示デバイスと効率の点で比較すると、前実施
例の場合が約１桁高いことがわかった。これは本実施例
の場合、液晶光シャッターの前後に偏光板を設けて直線
偏波光のみを通過せしめるようにしたためである。すな
わち高効率駆動のためには非偏光光シャッターの採用が
重要である。

〔実施例３〕 ５Ｘ７セグメントマトリクス表示で表示面積５０×１０
０！Ｉｎ２の数字・文字表示装置を作った。この場合光
シャッターはペプチルビオロゲン系エレクトロクロミン
クディスプレイ（ＥＣＤ）である。ＥＣＤ材料として用
いたペプチルビオロゲン水溶液は有機物であるが、電圧
印加により還元反応を起すと紫色に着色する。書込み時
間は対向電極（陽極）との間隔約１皿として１ｖ印加で
約２０ｍ５ｅｃ。

消去は逆電圧を１ｖ印加して約２５ｍ５ｅｃである。ま
た、着色時２５４ｎｍ紫外線に対する吸光率は約９０％
となる。第１１図に示した如く表示装置の長手方向に三
本の紫外線ランプ（直管１０Ｗ）６０を並べて蛍　　　
　゛光体層励起光源とした、その背面には反射金属膜１
６が、ガラス基板１５に蒸着配置されている。該励起光
源上方の透明ガラス基板１９の上面にはドツトパターン
化されたＮＥＳＡ膜６１膜形１され、該ＮＥＳＡ膜６１
上には表示点対応ドツト（直径２＋ｎｍφ。

ピッチ０　、５　ｍｍ　）を貫通孔としてもつ不透明絶
縁膜６２がスクリーン印刷で形成される。この貫通孔（
深さ約１ｎｗｎ）にペプチルビオロゲン水溶液６３を充
填する。次に透明ガラス板６４の下面に対向電極として
透明なＩｒＯ２膜６５を蒸着して該ＩｒＯ２膜がペプチ
ルビオロゲン水溶液に接触するようにして固定すれば、
該水溶液６３はガラス板１９と６４．およびスペーサー
５２によって密封される。透明ガラス板６４の上面には
蛍光体層７０としてＹ２Ｏ３：’Ｅｕを約３０μｍの厚
さに塗布し、その上面を保護ガラス板４８で封止した。

該数字、文字表示装置の駆動は次のようにして行なう。

まずＩｒＯ２膜６５をプラス、ＮＥＳＡ膜６１膜形１ナ
スとして約１．２ｖの直流電圧をペプチルビオロゲン水
溶液に印加すると、還元反応によって該水溶液が紫色に
着色する。この着色はそのまま放置すると約１ケ月゛′
記憶″させることが可能である。この状態で蛍光体層励
起光源（紫外線ランプ）６０を点灯しても、紫外光は高
々数％しかＥＣＤ層を通過しないので、Ｙ２Ｏ３：　Ｅ
ｕ層７０の励起発光強度はきわめて弱く、ＥＣＤ光シャ
ッター−は「○ＦＦＪの状態にある。次に、数字・文字
として表示すべきＮＥＳＡ膜ドツト電極６１のみをプラ
スとし、Ｉｒ○２膜６５全６５全イナスとして約１．１
ｖの直流電圧を印加すると、該ドツト電極６１に対応し
たペプチルビオロゲン水溶液領域のみで酸化反応が生じ
約２５ｍ５ｅｃで該水溶液領域は透明になる。この結果
、励起光源６０から放射された２５４ｎｍ紫外線は該透
明領域を通過して効率よ＜Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ蛍光体層７０
の該当領域を励起することができ、表示ドツトに対応し
た赤色光（λ＝６１１ｎｍ）が外部に放出される。すな
わち、この状態はＥＣＤ光シャッターのｒＯＮＪ状態で
ある。これらペプチルビオロゲン水溶液の「○ＮＪ　　
ｒＯＦＦＪ対応電圧印加は３０ｍ５ｅｃ程度の単発矩形
波パルスで行なうことが出来るので、表示内容を必要に
応じて次々かえることが出来る。本表示装置による数字
・文字表示は、黒紫色背景に赤色発光パターンとなるた
めコントラストが高く（コントラスト比３０：１）、表
示効果はきわめて大きい、原理的にはこのＥＣＤ光シャ
ッターのｒＯＮＪ電圧値又はパルス幅を制御することに
よって中間調表示も可能であるが、前実施例の液晶光シ
ャッターはど明確な階調表示は難しい。しかし、上述の
如くペプチルビオロゲン水溶液の着色記憶が１ケ月にも
及ぶことから、固定型の数字・文字ディスプレイとして
も利用可能である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明では光励起蛍光（ホ
トルミネッセンス）と電子式光シャッターの組合せによ
り、表示点のアクセス及び階調調節を光シャッターに行
なわしめ、高コントラスト。

高演色性を柱とする視認性の高さを光励起用蛍光体に分
担させた高効率面状表示装置を開示した。

本発明の面状発光装置の特長をまとめると、（１）薄型
軽量の高精細表示デバイスであり、（２）コントラスト
比が高く視認性にすぐれ、（３）発光効率が高くしたが
って低消費電力であり、（４）低電圧駆動が可能なため
ポータプル化可能であり、（５）コスト的にみても他の
発光性平面ディスプレイ（発光ダイオード、電場発光デ
バイス、プラズマ表示デバイス、蛍光表示管デバイスな
ど）より安く製造できる（大容量表示デバイスの場合）
という点にあり、ブラウン管並の高性能表示と液晶表示
デバイス並の軽量性を備えた情報処理端末用表示装置で
あることがわかる。

本実施例では、光シャッターとして液晶およびＥＣＤを
用いた場合を述べたが、これ以外に例えば電気泳動効果
や誘電体の電気光学効果を利用することも原理的に可能
なことは自明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の面発光装置の外観図、第２図は光照射
部の外観図、第３図は個別光シャッターの動作説明図、
第４図は本発明の一実施例におけるデバイス構造図、第
５図は蛍光体層の配置列図、第６図、第７図、第８図は
第４図に示したデバイスにおける液晶駆動部位の主要構
造を示す図、第９図は等価回路図、第１０図は本発明の
別の一実施例におけるデバイス構造主要部位図、第１１
図は本発明の更に別の一実施例におけるデバイス構造主
要部位図である。 図において１５は励起光散乱室の下面側ガラス板。 １６は金属反射膜、９．１０は励起光集光用レンズ。 １９は励起光散乱室の上面側ガラス板、１８は島状蛍光
体領域、　２０は下部ＩＴＯ膜（下部透明電極）。 ２６は下部液晶配向膜、２８は液晶、２２は上部液晶配
向膜、２１はスペーサ、２３は上部ＩＴＯ膜（上部透明
電極）、２５はＴＰＴ駆動表示電極領域、３，４は直管
状紫外線励起光源、４３は単色蛍光体層、２４゜４８は
表示デバイスの上部保護ガラス板、４５は下部光偏向板
、４１は上部光偏向先板、４２は透明ガラス板、６２は
不透明絶縁膜、６３はペプチルビオロゲン水溶液、６５
はＩｒＯ２対向電極、１７は非発光黒色マトリクス領域
を示す。 特許出願人　株式会社ポリトロニクス 代理人弁理士　秋　　　本　　　正　　実（外１名） 第７図 第８図 Ｍｒ＋ 第１０図 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下面側から照射した一定強度の紫外線によって励起
   する光励起用蛍光体層の上面又は下面に近接して光シャ
   ッター層を設け、該光シャッタ一層を所定の情報信号に
   よって駆動することにより前記光励起用蛍光体層からの
   発光強度を制御し、光像として外部に表示する面状発光
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の面状発光装置において
   、光シャッター層がＸ−Ｙマトリクス状液晶シャッター
   である面状発光装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載の面状発光装置におい
   て、一定強度の紫外線を上記光励起用蛍光体層に照射す
   る手段として、矩形ディスプレイ面板の相対する一組の
   平行二側面に直管紫外ランプ光源を密着配置して、まず
   放射紫外線を上記光励起用蛍光体層下面側に設けた直方
   体状光散乱室に導入し、次に該散乱光で上記光励起用蛍
   光体層を照射・励起するように紫外線散乱領域を設けた
   ことを特徴とする面状発光装置。