显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种显示装置，其中设有：板（１０），在其一侧排列形成的三原色光独立的光波导（１００），以及作为夹着形成于构成该光波导（１００）的两个光波导中一方的相对波导光透明的电场反应物质（２０）排列形成的透明电极（３０）和电极（４０），它们固城对置电极；波导光的一部分至少通过电场反应物质（２０）；通过在这些对置电极之间施加电压，使电场反应物质（２０）的形态变化，从而使波导光散射而作为像素显示图像，因此，不具有机械式驱动部，可靠性高、画质优、亮度高、可高速响应，而且视角宽、耗电小、廉价、能够全色显示。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及耗电小、具有可高速响应的光亮度的可薄型大面积化的显示装置，特别是涉及通过在与预定像素对应的部分的对置电极之间施加电压，使插入到该电极之间的透明的电场反应物质浑浊，或者使之膨胀·收缩变形，或者使之着色，从而使在此波导的波导光(waveguide light)散射来得到图像方式的显示装置。
技术介绍
以前，作为薄型显示装置，就有通过压电传动器在导光板控制对位移传递部的接触、隔离并控制来自导光板的漏出光来进行图像显示的显示装置(参照特开平7-287176公报、特开平10-78549公报、特开平11-73142公报)。另外，以前还提出了将静电驱动型抽出部即反射棱镜邻接于光波导，并使渐消失波漏出的方式(参照特开2000-75223公报、特开2000-258701公报、特开2000-330040公报)。另外，以前还有以静电驱动将本专利技术人提出的悬臂(cantilever)薄膜吸引到光波导，使波导光漏出的光开关(参照特愿2001-304537公报、特愿2002-029594公报)。另外，以前还有一种显示装置，其中，作为像素以液晶作为光学快门使用，将来自背景灯的光通过光三原色的滤光片和偏振光片射出。另外，以前还有一种显示装置，其中，在衬底和作为光波导的两张玻璃衬底之间封入光散射模式的液晶，将包含该液晶的两张玻璃衬底作为光波导，用光散射模式的液晶使在这些玻璃衬底的界面反射的波导光散射，从而进行像素显示(参照特开平11-109349公报)。另外，以前还有一种显示装置，其中，采用三原色光，通过光波导来传输，可通过设在光波导上的光输出控制部使折射率变化来进行全色显示(参照特开2000-172197公报、美国专利第6,236,799号说明书)。但是，在传统的压电传动器驱动的位移传递部中存在如下问题要将位移量变大需要厚的压电部件，因此，质量增加，相应地驱动功率变大、响应速度变慢。另外，将静电驱动型的抽出部即反射棱镜邻接于光波导的方式中，也存在反射棱镜的质量增加且不能高速响应的问题。而且，静电驱动抽出部的电极之间大致平行，并通过支柱隔距离形成，因此相互吸引需要大电压。另外，在以静电驱动将悬臂薄膜吸引到光波导，使波导光漏出的光开关中，存在从光波导隔离形成悬臂薄膜，吸引需要大电压的问题。另外，在上述的将驱动部接触波导并利用来自该部分的漏光的形式中，具有机械式驱动部，因此在疲劳等可靠性方面欠缺；而且，光波导的芯部直接露出于空气中，因此，存在尘粒或尘垢等杂质附着在其表面等而引起波导光的未预期的散射等情况；另外，高速响应需要驱动部的质量小，但是若接触部不厚则波导光的漏光少、像素的亮度小，所以存在必需使接触部变厚、使驱动部的质量变大的问题。这样，可能的话希望有一种不具有机械式驱动部的，可靠性高、亮度高、且可高速响应、耗电小的显示装置。在以传统的液晶作为光学快门使用的显示器方式中，来自背景灯的光通过液晶快门射出，且使用偏振光片，因此，观众的角度依赖性增大，很难看清画面，而且，因彩色滤光片或偏振光片等结构复杂而很难实现薄型化，所以不得不提高价格。另外，在传统的作为光波导的两张玻璃衬底之间封入光散射模式液晶的显示器方式中，不具有机械时驱动部且可靠性高，但以夹入液晶的两张玻璃衬底为光波导，就存在如下问题第一，由于光波导露出于外部，因此若在表面附着尘粒或尘垢等杂质，则从该处会有波导光的漏光，从而使图像的画质下降；第二，作为衬底采用两张玻璃衬底，而且将它们作为光波导使用，因此玻璃衬底成为支持衬底，不得不变厚，从而很难形成薄的微细的光波导，第三，作为不使光波导微细化的补偿，而形成三原色光波导同一个波导，为了全色显示而使三原色光使用一个部位的液晶像素，使像素部与发光同步地设成散射模式，相对传统的像素数只采用三分之一的像素数，但观看图像需要一定的亮度，靠一个像素的瞬间发光就有点暗，若不从依次驱动的多个像素同时射出光，则闪烁会较大且只利用瞬间的残像，因此很难得到高亮度的画面。第四，由于采用两张玻璃衬底作为衬底，因此，存在很难作成既有刚性又有柔性画面的图像显示部且耐冲撞性差的问题。另外，用设在光波导上的光输出控制部使折射率变化，将波导光引入到该光输出控制部，并从最初设置的光散射部即光输出部使光散射的显示装置，其中存在如下问题若采用现有的液晶等材料，则折射率变化小，若采用成为像素的约100微米的部分，则引入到光输出控制部的波导光量少，从而不能得到明亮的画面。专利技术的公开本专利技术的目的在于提供一种不具有机械式驱动部的，可靠性高、画质优、亮度高且可高速响应，视角宽、耗电小、可小型化和大面积化，而且廉价，可单色、二色或全色显示的显示装置。为达到该目的，本申请第一专利技术的显示装置中设有板，由第一光波导和第二光波导成对构成的光波导，夹着在第二光波导上形成的电场反应物质对置并成对地排列形成的透明电极和电极；第一光波导和第二光波导中至少一方与板紧密形成，且第一光波导和第二光波导互相邻接或紧密配置，使得供给第一光波导的波导光与第二光波导耦合并泄漏而通过；电场反应物质一般相对波导光透明，通过在透明电极和电极之间施加电压产生形态变化，并通过由该形态变化所引起的波导光的散射，使作为像素的散射光向外部射出。依据本专利技术的实施例，若板为透明的，可以作为成对的光波导的包层部使用，同时也可以作为衬底使用。因此，光波导配置在板的一侧面上，第一光波导和第二光波导中的至少一方与板紧密形成，所以光波导本身无需具有机械性强度，适于排列许多个又薄又微细形状的成对的光波导。在成对的光波导中，第一光波导可通过如下方式容易形成例如，在透明板的表面形成于凸起上，或者作为应成为第一光波导的部分的两侧上形成沟槽的脊(ridge)型光波导，或者层叠折射率高于透明板的层作为光波导的芯部分，或者在透明板的单侧表面附近层叠低折射率的层作为光波导的包层，并在其中线状埋置芯部。另外，持有被对置电极之间夹入的电场反应物质的第二光波导与透明电极一起与第一光波导重叠地邻接或紧密，用折射率低于电场反应物质的透明物质包围电场反应物质的周围作为包层，使得电场反应物质作为第二光波导的芯部起作用，并且，使第一光波导的波导光在具有透明电极和电场反应物质的第二光波导中波导。例如，采用动态散射模式的液晶作为电场反应物质的场合，在对置电极之间施加电压，当达到阈值电场以上时产生形态变化而白浊化，因此第二光波导的波导光在该部分被可靠且强烈地散射，并作为散射光向透明电极侧的透明板的外侧高亮度地射出，从而可作为像素观看。在这种场合，从像素自身射出散射光，无需偏振光片等，因此，与传统的使用背景灯、以液晶作为光快门使用、并组合偏振光片和彩色滤光片的场合不同，可提供一种视角宽且明亮的显示装置。另外，在本申请第二专利技术的显示装置中，将排列形成的光波导作为二色用独立的光波导，例如，作为红色用光波导和绿色用光波导的组，或者光三原色用独立的光波导的组，通过使二色或三原色光在各自对应的光波导中波导，可进行二色显示或全色显示。例如，将来自红色(R)和绿色(G)的二色光或者三原色光即红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的发光二极管、激光二极管或有机EL等的光，在各自对应的二色光用独立的光波导或者光三原色用独立的光波导中引导，如上所述，通过由夹入对置电极之间的电场反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置，其特征在于：　　　　其中设有，板（１０），由第一光波导（１０１）和第二光波导（１０２）成对构成的光波导（１００），夹着在第二光波导（１０２）上形成的电场反应物质（２０）对置并成对地排列形成的透明电极（３０）和电极（４０）；　　　　第一光波导（１０１）和第二光波导（１０２）中至少一方与板（１０）紧密形成，且互相邻接或紧密配置，使得供给第一光波导（１０１）的波导光与第二光波导（１０２）耦合并泄漏而通过；　　　　电场反应物质（２０）一般相对波导光透明，通过在透明电极（３０）和电极（４０）之间施加电压产生形态变化，并通过由该形态变化所引起的波导光的散射，使作为像素的散射光向外部射出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：木村光照，
申请(专利权)人：独立行政法人科学技术振兴机构，
类型：发明
国别省市：JP[日本]