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公開番号2024175896
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023093983
出願日2023-06-07
発明の名称表示装置
出願人アルプスアルパイン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G09F 9/46 20060101AFI20241212BHJP(教育;暗号方法;表示;広告;シール)
要約【課題】パッシブ駆動でありながら高精細な高輝度の画像を表示可能な表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の表示装置10は、駆動回路20と、駆動回路20によって駆動されるマイクロLEDユニットU1、U2を有する透明ディスプレイ30とを含んで構成される。マイクロLEDユニットU1は、パッシブ駆動下基板40と、パッシブ駆動下基板40上に形成された複数のデータラインと複数のスキャンラインとの各交差部に配置されたマイクロLED42とを含み、マイクロLEDユニットU2は、光透過性のパッシブ駆動上基板50と、パッシブ駆動上基板50上に形成された複数のデータラインと複数のスキャンラインとの各交差部に配置されたマイクロLED52とを含み、マイクロLED42はマイクロLED52と重ならない位置に配置される。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも第１の基板および第２の基板を含み、
第１の基板は、２次元状に配置された複数の第１の発光部を含み、複数のデータラインの複数のスキャンラインとの各交差部に第１の発光部を配置したパッシブ駆動型の基板であり、
第２の基板は、２次元状に配置された複数の第２の発光部を含み、複数のデータラインと複数のスキャンラインとの各交差部に第２の発光素子を配置したパッシブ駆動型の光透過性の基板であり、
第２の基板が第１の基板上に積層され、第１の発光部と重ならない位置に第２の発光部が配置される、表示装置。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
第１の発光部は、Ｘ方向およびＹ方向に一定のピッチで配置され、第２の発光部は、第１の発光部に対してＸ方向およびＹ方向に１／２ピッチだけずれて配置される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
第１の基板と第２の基板との間に透明保護部材が設けられ、第１の発光部から発光された光は、前記透明保護部材を介して第２の基板の表面から発せられる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
第２の基板の屈折率は、前記透明保護部材の屈折率よりも大きく、第１の発光部から発せられた光は、前記透明保護部材と第２の基板との屈折率差により法線方向に屈折される、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
第２の基板の裏面には、複数の第１の発光部の各々に対応する位置に凹部がそれぞれ形成され、前記凹部内に第１の発光部が収容される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
第２の基板は透明フィルム基板であり、当該透明フィルム基板は、第１の基板上の第１の発光部の表面形状に倣うように変形される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
第１および第２の発光部はそれぞれピクセル（画素）に対応し、第１および第２の発光部は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂを発光する素子を含み、Ｒ、Ｇ、Ｂを発光する素子は、サブピクセルに対応する、請求項１に記載の表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に形成された複数の発光素子を含む表示装置に関し、特にパッシブ駆動型のマイクロＬＥＤ（light-emitting diode）を有する表示装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオードから直接的に映像を表示することができるマイクロＬＥＤが開発されている。マイクロＬＥＤは、各ピクセルに対応するように二次元状に配列され、各ピクセルは、青色、緑色および赤色サブピクセルを含むように構成される。サブピクセルを二次元平面上に配列すると、各サブピクセルによって占有される面積が大きくなる。他方、限られた面積内にサブピクセルを配列すると、各サブピクセルの面積を減少させる必要があり、その結果、サブピクセルの明るさが低下してしまう。
【０００３】
特許文献１のディスプレイ用ＬＥＤスタックは、第１ＬＥＤスタック、第２ＬＥＤスタック、３ＬＥＤスタックを垂直方向に積層させ、第１ＬＥＤスタックが赤色の発光ダイオードＲ、第２ＬＥＤスタックが緑色の発光ダイオードＧ、第３ＬＥＤスタックが青色の発光ダイオードＢに対応し、発光ダイオードＲ、Ｇ、Ｂは、サブピクセルに対応する。図１は、ディスプレイ用ＬＥＤスタックのパッシブ駆動型の回路構成図である。第１～第３発光ダイオードＲ、Ｇ、Ｂのアノードは、データ配線Ｖｄａｔａ１に共通に接続され、そのカソードは、スキャン配線Ｖｓｃａｎ１－１、Ｖｓｃａｎ１－２およびＶｓｃａｎ１－３にそれぞれ接続され、同一ピクセル内の発光ダイオードＲ、ＧおよびＢは、それぞれ独立して駆動される。
【０００４】
特許文献２のアクティブ駆動型のマイクロＬＥＤは、図２に示すように、基板１００上に、バッファ層１１０を介して半導体層１２０を形成し、半導体層１２０上に、ゲート電極１４０、ドレイン電極１６０ａ、ソース電極１６０ｂを含む薄膜トランジスタ(ＴＦＴ）を形成し、平坦化層１７０を介してソース電極１６０ｂに接続される第１電極１９０を形成し、第１電極１９０と第２電極２６０との間にＰ－ｎダイオード２５０を含むＬＥＤ２００を形成する構造を開示している。
【０００５】
図３は、アクティブ駆動型の回路構成図である。同図に示すように、供給電圧ＶｄｄとＧＮＤとの間にマイクロＬＥＤと駆動トランジスタが直列に接続され、データラインとＧＮＤとの間に制御トランジスタと蓄積キャパシタが直列に接続され、制御トランジスタのゲートが走査ラインに接続され、制御トランジスタと蓄積キャパシタとの接続ノードが駆動トランジスタのゲートに接続される。走査ラインによって制御トランジスタがオンされると、データラインからのデータ信号が駆動トランジスタのゲートに印加され、ＬＥＤは、データ信号に応じた駆動電流により発光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－５０４７５２号公報
米国特許第１１，１７１，２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
マイクロＬＥＤを用いた透明ディスプレイにおいて、高精細の画像を表示させるためアクティブ駆動が用いられている。しかし、アクティブ駆動は、基板の画素にＴＦＴ等のスイッチング素子を形成するため、マスク等の初期費用が高額となり、少量生産には不向きである。一方、パッシブ駆動は、ＴＦＴ等を形成しないためマスク数が少なく、初期費用は低額である利点があるが、時分割駆動方式であるため、１フレームのうちそのラインがスキャンされている瞬間しか画素（ＬＥＤ）がオンしないため、画素数が増えると、単位時間当たりの画素の通電時間が短くなり、輝度が低下するという課題がある。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決し、パッシブ駆動でありながら高精細な高輝度の画像を表示可能な表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る表示装置は、少なくとも第１の基板および第２の基板を含み、第１の基板は、２次元状に配置された複数の第１の発光部を含み、複数のデータラインの複数のスキャンラインとの各交差部に第１の発光部を配置したパッシブ駆動型の基板であり、第２の基板は、２次元状に配置された複数の第２の発光部を含み、複数のデータラインと複数のスキャンラインとの各交差部に第２の発光素子を配置したパッシブ駆動型の光透過性の基板であり、第２の基板が第１の基板上に積層され、第１の発光部と重ならない位置に第２の発光部が配置される。
【００１０】
ある態様では、第１の発光部は、Ｘ方向およびＹ方向に一定のピッチで配置され、第２の発光部は、第１の発光部に対してＸ方向およびＹ方向に１／２ピッチだけずれて配置される。ある態様では、第１の基板と第２の基板との間に透明保護部材が設けられ、第１の発光部から発光された光は、前記透明保護部材を介して第２の基板の表面から発せられる。ある態様では、第２の基板の屈折率は、前記透明保護部材の屈折率よりも大きく、第１の発光部から発せられた光は、前記透明保護部材と第２の基板との屈折率差により法線方向に屈折される。ある態様では、第２の基板の裏面には、複数の第１の発光部の各々に対応する位置に凹部がそれぞれ形成され、前記凹部内に第１の発光部が収容される。ある態様では、第２の基板は透明フィルム基板であり、当該透明フィルム基板は、第１の基板上の第１の発光部の表面形状に倣うように変形される。ある態様では、第１および第２の発光部はそれぞれピクセル（画素）に対応し、第１および第２の発光部は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂを発光する素子を含み、Ｒ、Ｇ、Ｂを発光する素子は、サブピクセルに対応する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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