JP7417751B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）等の自発光型の発光素子を備えた表示装置に関する。

従来技術の自発光型の発光素子を備えた表示装置は、例えば特許文献１に記載されている。

特開２０１２－１５５３２０号公報

本開示に係る表示装置は、第１透光性基板上に位置し、放射光を放射する発光素子と、前記発光素子を挟んで前記第１透光性基板と対向する第２透光性基板と、前記第１透光性基板上に位置し、前記発光素子を外囲する第１遮光層と、前記第２透光性基板上に位置し、前記第１遮光層と対向する第１部位を外囲する第２遮光層と、前記第１遮光層と前記第１部位との間に位置し、透過状態と散乱状態とのいずれかの状態を取る第１光取出し部と、前記第２遮光層と、前記第１透光性基板上における前記第２遮光層と対向する第２部位と、の間に位置し、前記透過状態と前記散乱状態とのいずれかの状態を取る第２光取出し部と、を備える構成である。

本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本開示の一実施形態の表示装置の構成を示す断面図である。 表示装置の第１光取出し部による表面側表示（第１表示モード）を模式的に示す断面図である。 表示装置の第２光取出し部による裏面側表示（第２表示モード）を模式的に示す断面図である。 表示装置１の一部を模式的に示す平面図である。 本実施形態の表示装置に設けられる第２反射層の反射領域による、第１光取出し部の側への反射光の光路を示す断面図である。 図５の構成において、遮光領域を有するが反射領域を有しない第２反射層が設けられた例を示す断面図である。 本開示の他の実施形態の表示装置を示す図であり、発光素子として垂直接続型発光ダイオードを用いた構成の断面図である。 本開示の他の実施形態の表示装置を示す図であり、発光素子として水平接続（フリップチップ）型発光ダイオードを用いた構成の断面図である。

まず、本開示の表示装置が基礎とする構成の表示装置について説明する。

本開示の表示装置が基礎とする表示装置は、特許文献１に記載されるように、透光性を有する第１の支持体と、第１の支持体に設けられた発光素子を有する第１光取出し部と、第１の支持体に対向して設けられた、透光性を有する第２の支持体と、第２の支持体に第１光取出し部と対向して設けられた、光散乱性の液晶層を有する第２光取出し部と、複数の画素を開放／遮断する遮光手段と、を備える。この表示装置は、ディスプレイの向こう側が透けて見える、いわゆるシースルーモードと、映像表示のみを行う映像表示モードと、を有し、シースルーモードおよび映像表示モードを切換えて、表面表示、裏面表示、表裏両面表示を行うことができるように構成されている。

上記の本開示の表示装置が基礎とする表示装置では、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等によって実現される遮光手段を光散乱性の液晶層とともに駆動して協働させる構成であるので、表示装置全体の構成が複雑である。したがって、構成の簡素化を図り、生産性を向上して、低コストで製造することができる表示装置が所望されている。

以下、添付図面を参照して、本開示に係る発光装置の実施形態について説明する。

本開示の表示装置１は、図１に示すように、第１透光性基板２上に位置する発光素子４と、発光素子４を挟んで第１透光性基板２と対向する第２透光性基板５と、第１透光性基板２上に位置し、発光素子４を外囲する第１遮光層７と、第２透光性基板５上に位置し、第１遮光層７と対向する第１部位８を外囲する第２遮光層９と、第１遮光層７と第１部位８との間に位置し、発光素子４の放射光（以下、単に放射光ともいう）を透過させる透過状態と、放射光を散乱させることによって外部に取り出す散乱状態と、のいずれかの状態を取る第１光取出し部１１と、第２遮光層９と、第１透光性基板２上における第２遮光層９と対向する第２部位１０と、の間に位置し、透過状態と散乱状態とのいずれかの状態を取る第２光取出し部１２と、を備える構成である。

上記の構成により、以下の効果を奏する。発光素子４から放射された放射光を透過または散乱させる、第１光取出し部１１および第２光取出し部１２を、第１透光性基板２と第２透光性基板５との間に、これらの基板２，３の面に平行な方向において隣接させて配置することができる。これにより、表示装置１の構成が薄型化および簡易化される。また、簡易な構成でもって、表面側表示（第１表示モード）と裏面側表示（第２表示モード）を切り替えることができ、更には両面表示（第３表示モード）を取ることもできる。従って、生産性を向上させて、低コストに製造することが可能な高機能の表示装置１となる。

また表示装置１は、第１透光性基板２と発光素子４との間に位置する第１反射層３と、第２透光性基板５上に位置し、発光素子４を覆う第２反射層６と、を備える構成であってもよい。この場合、放射光を第１光取出し部１１の側および第２光取出し部１２の側へ効率的に反射させることができる。

発光素子４は、１個あってもよく複数あってもよい。また、第１透光性基板２上に位置する第１反射層３は、第１透光性基板２における発光素子搭載面（第１面２ａ）上にある。第１反射層３上に位置する発光素子４は、平面視において第１反射層３に発光素子４が内包される大小関係であってもよい。この場合、第１反射層３における発光素子４の周囲の部位が、第１光取出し部１１の側へ発光素子４の放射光の一部を反射させる反射領域として機能する。

発光素子４を挟んで第１透光性基板２と対向する第２透光性基板５があるが、第１透光性基板２と第２透光性基板５との間の間隔（ギャップ）は３μｍ～３００μｍ程度であってよく、１０μｍ～２００μｍ程度であってもよい。ただし、この値に限らない。

第２透光性基板５上に位置し、発光素子４を覆う第２反射層６は、第２透光性基板５における第１透光性基板２と対向する面（第３面５ａ）上にあってもよく、第２透光性基板５における第１透光性基板２と対向する面（第３面５ａ）と反対側の面（第４面５ｂ）上にあってもよい。

第２反射層６は、第１反射層３を覆っている構成であってもよい。即ち、平面視において、第２反射層６は、第１反射層３を内包している構成であってもよい。この場合、第２反射層６は第１反射層３よりも発光素子４から遠い位置にあることから、放射光を第２反射層６によって反射させることが難しくなる傾向がある。しかし、第２反射層６の大きさ（面積）が第１反射層３の大きさ（面積）よりも大きくなることから、第２反射層６によって放射光を第１光取出し部１１の側および第２光取出し部１２の側へ漏れなく反射させることが容易になる。第２反射層６の大きさ（面積）は、第１反射層３の大きさ（面積）の１倍を超え２倍程度以下であってもよいが、この範囲に限らない。

平面視において、第２光取出し部１２の幅が、第１光取出し部１１の幅よりも大きい構成であってもよい。この場合、第２光取出し部１２が第１光取出し部１１よりも発光素子４から遠い位置にあることから、第２光取出し部１２による散乱光の強度が第１光取出し部１１による散乱光の強度よりも弱くなる傾向がある。しかし、第２光取出し部１２の体積が第１光取出し部１１の体積よりも大きくなることから、第２光取出し部１２による散乱光の強度と第１光取出し部１１による散乱光の強度とを近づけること、また第２光取出し部１２による散乱光の強度と第１光取出し部１１による散乱光の強度とを同程度にすることが容易になる。

第１光取出し部１１および第２光取出し部１２の平面視における形状が、正方形、長方形、菱形等の角部を有する形状である場合、角部が丸められている形状であってもよい。この場合、角部で光取出し効率が変化し、例えば角部が他の部位よりも暗くなる事態等が発生することを抑えることができる。

第１光取出し部１１および第２光取出し部１２の平面視における形状は、円形、楕円形等の角部を有さない、全体が曲線状の形状であってもよい。この場合、角部で光取出し効率が変化し、例えば角部が他の部位よりも暗くなる事態等が発生することを無くすことができる。

第１透光性基板２上に位置し、第１反射層３を外囲する第１遮光層７は、第１透光性基板２における第２透光性基板５と対向する面（第１面２ａ）上にあってもよく、第１透光性基板２における第２透光性基板５と対向する面（第１面２ａ）と反対側の面（第２面２ｂ）上にあってもよい。

第２透光性基板５上に位置し、第１遮光層７と対向する第１部位８を外囲する第２遮光層９は、第２透光性基板５における第１透光性基板２と対向する面（第３面５ａ）上にあってもよく、第２透光性基板５における第１透光性基板２と対向する面（第３面５ａ）と反対側の面（第４面５ｂ）上にあってもよい。

表示装置１は、第１光取出し部１１を散乱状態とするとともに第２光取出し部１２を透過状態とすることによって、発光素子４の放射光を第２透光性基板５の外側に出射させる第１表示モード（表面側表示モード）と、第１光取出し部１１を透過状態とするとともに第２光取出し部１２を散乱状態とすることによって、上記放射光を第１透光性基板２の外側に出射させる第２表示モード（裏面側表示モード）と、のいずれかを取る構成であってもよい。この構成は、発光素子４の個数が単数である場合に採用し得る。発光素子４が複数ある場合には、後述するように更に第３表示モード（両面表示モード）が可能となる。

第１表示モードの表示画像と、第２表示モードの表示画像と、は同じであってもよく、異なっていてもよい。第１表示モードと第２表示モードは、スイッチ操作によって切り替わってもよく、自動で定期的に切り替わってもよい。また、表示装置１が人感センサを備えており、第２透光性基板５の外側（表面側）に存在する人の数と、第１透光性基板２の外側（裏面側）に存在する人の数と、によって、第１表示モードと第２表示モードを切り替える構成であってもよい。例えば、人が存在する表面側または裏面側において画像を表示してもよい。また、人がより多く存在する表面側または裏面側において画像を表示してもよい。人感センサは、赤外線センサ、半導体撮像型の画像センサ等であってもよい。

第１表示モードと第２表示モードとを交互に切り替える構成であってもよい。この場合、切り替え周波数を、一般的なフレーム周波数６０Ｈｚ～２４０Ｈｚ程度とすることによって、実質的に両面表示型の表示装置１とすることができる。第１表示モードと第２表示モードとの切り替えは、少なくとも１フレーム毎に行ってもよく、１フレーム毎～１０フレーム毎に行ってもよいが、この範囲に限らない。

図１は本開示の一実施形態の表示装置１の構成を示す断面図である。本実施形態の表示装置１は、以下の構成であってもよい。即ち、第１面２ａおよび第１面２ａとは反対側の第２面２ｂを有する第１透光性基板２と、第１面２ａ上に行列状に位置する複数の発光素子４と、第１面２ａに対向する第３面５ａおよび第３面５ａとは反対側の第４面５ｂを有する第２透光性基板５と、第１面２ａ上に位置し、複数の発光素子４のそれぞれを外囲する複数の第１遮光層７と、第３面５ａ上に位置し、複数の第１遮光層７のそれぞれと対向する第１部位８を外囲する複数の第２遮光層９と、複数の第１遮光層７と複数の第１部位８との間に位置し、複数の発光素子４の放射光を透過させる透過状態と、放射光を散乱させる散乱状態と、のいずれかの状態を取る複数の第１光取出し部１１と、複数の第２遮光層９と、第１面２ａにおける複数の第２遮光層９のそれぞれと対向する複数の第２部位１０と、の間に位置し、透過状態と散乱状態とのいずれかの状態を取る複数の第２光取出し部１２と、複数の第１光取出し部１１および複数の第２光取出し部１２の状態を制御する制御部１３と、を備える構成である。

制御部１３は、表示装置１に備わったゲート信号線駆動回路、ソース信号線駆動回路等の駆動回路に含まれた回路部であってもよく、駆動回路と別個の回路部、回路基板等であってもよい。また制御部１３は、表示装置１に備わったＩＣ，ＬＳＩ等の駆動素子であってもよく、駆動素子に備わったＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）等に格納されたプログラムソフトであってもよい。また制御部１３は、表示装置１と別個の駆動素子、回路基板等であってもよい。

また表示装置１は、第１透光性基板２と複数の発光素子４との間に位置する複数の第１反射層３と、第２透光性基板５上に位置し、複数の発光素子４を覆う複数の第２反射層６と、を備える構成であってもよい。この場合、放射光を第１光取出し部１１の側および第２光取出し部１２の側へ効率的に反射させることができる。

更に表示装置１は、以下の構成であってもよい。即ち、複数の発光素子４は、第１発光素子および第２発光素子を含み、第１発光素子および第２発光素子において、第１光取出し部１１を散乱状態とするとともに第２光取出し部１２を透過状態とすることによって、放射光を第２透光性基板５の外側に出射させる第１表示モードと、第１発光素子および第２発光素子において、第１光取出し部１１を透過状態とするとともに第２光取出し部１２を散乱状態とすることによって、放射光を第１透光性基板２の外側に出射させる第２表示モードと、第１発光素子および第２発光素子の一方において、第１光取出し部１１を散乱状態とするとともに第２光取出し部１２を透過状態とすることによって、放射光を第２透光性基板５の外側に出射させるとともに、第１発光素子および第２発光素子の他方において、第１光取出し部１１を透過状態とするとともに第２光取出し部１２を散乱状態とすることによって、放射光を第１透光性基板２の外側に出射させる第３表示モードと、のいずれかを取る構成である。

上記の構成により、以下の効果を奏する。表示装置１は複数の発光素子４を備え、複数の発光素子４は、第１発光素子および第２発光素子を含むことから、第１発光素子に備わった第１光取出し部１１および第２光取出し部１２と、第２発光素子に備わった第１光取出し部１１および第２光取出し部１２と、を個々に制御することができる。その結果、第１表示モード（表面側表示モード）と第２表示モード（裏面側表示モード）と第３表示モード（両面表示モード）との３種類の表示モードを、切り替えて実行することができる。更には、第４表示モード（両面非表示モード）も実行することができる。

第１表示モードの表示画像と、第２表示モードの表示画像と、は同じであってもよく、異なっていてもよい。第３表示モードの表示画像は、表面側の表示画像と裏面側の表示画像とが同じであってもよく、異なっていてもよい。第１表示モードと第２表示モードと第３表示モードは、スイッチ操作によって切り替わってもよく、自動で定期的に切り替わってもよい。また、表示装置１が人感センサを備えており、人が存在する表面側および／または裏面側において画像を表示してもよい。人感センサは、赤外線センサ、半導体撮像型の画像センサ等であってもよい。

第１透光性基板２および第２透光性基板５は、例えば、ガラス基板、セラミック基板などを用いることができる。また、ガラス基板上またはセラミック基板上に、透明保護層等としての酸化珪素（ＳｉＯ_２）、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）等から成る透明無機絶縁層を配置した構成であってもよい。また、ガラス基板上またはセラミック基板上に、透明平坦化層等としてのアクリル樹脂層、ポリカーボネート樹脂層等から成る透明有機絶縁層を配置した構成であってもよい。

表示装置１は、第２反射層６は、放射光の一部を遮光する遮光領域と、放射光の残部を第１光取出し部１１の側に向かって反射する反射領域と、を有している構成であってもよい。この場合、放射光の一部が第２透光性基板５の外側へ直接出射することを抑えることができる。

また表示装置１は、上記遮光領域は、第２反射層６における発光素子４の直上の位置にあり、反射領域は、第２反射層６における遮光領域を外囲する位置にあってもよい。例えば、図１に示すように、第２反射層６上における発光素子４の直上の位置に、遮光領域として、ブラックマトリクス（黒色樹脂）等から成る遮光層１４が設けられる。反射領域は、第２反射層６における遮光層１４を外囲する、第２反射層６の露出部である。

第１光取出し部１１および第２光取出し部１２は、それらの状態が電気的に制御されてもよい。その他、磁気的制御、圧電体を用いた電気機械的制御等を行ってもよい。電気的制御の場合、第１光取出し部１１および第２光取出し部１２は液晶等から成る。電気機械的制御の場合、第１光取出し部１１および第２光取出し部１２は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を応用したＭＥＭＳ素子であってもよい。ＭＥＭＳ素子は、シリコン等の半導体基板の微細加工技術によって作製される。ＭＥＭＳ素子は、例えば、半導体基板上に配置された圧電部、圧電部を制御する電極、圧電部上に配置された反射部と、を備え、圧電部に入力する電圧によって反射部の反射方向を制御する。

図１に示すように、第３面５ａ上の第１部位８には、電気的制御を行うための第１透明電極１５が設けられ、第３面５ａの第２遮光層９上には、電気的制御を行うための第２透明電極１６が設けられる。第１面２ａ上における第２部位１０よりも外側の領域および各発光素子４を外囲する第１反射層３上の領域には、絶縁層１７が積層され、絶縁層１７上には配線層１８が設けられる。第１透明電極１５および第２透明電極１６としては、透光性を有する導電材料が好ましく、酸化亜鉛、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの導電性酸化物を用いることができる。また、第１透明電極１５および第２透明電極１６は、透光性を有する導電膜として光が透過する程度の膜厚、例えば５ｎｍ～３０ｎｍ程度の金属膜を用いることができる。このような金属膜としては、例えば、Ｃａ、Ａｌ、ＣａＦ、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ等が挙げられる。

絶縁層１７および配線層１８と第３面５ａとの間には、液晶層１９が介在される。液晶層１９の液晶は、可視光線に対して透明または散乱な状態を、電気的に制御可能なポリマー散乱型液晶であってもよい。ポリマー散乱型液晶は、光散乱性の液晶であり、高分子分散型液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal；ＰＤＬＣ）、高分子ネットワーク型液晶（Polymer Network Liquid Crystal；ＰＮＬＣ）等である。これらの液晶を用いた液晶層１９は、高分子ネットワークを形成する高分子層中に液晶分子が分散された構成である。

発光素子４は、発光ダイオード（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）であって、水平接続（フリップチップ）型発光ダイオードまたは垂直接続型発光ダイオードであってもよい。ＬＥＤは、アノード電極およびカソード電極を有している。ＬＥＤのアノード電極は、第１透光性基板２上に位置するアノード電極パッドに電気的に接続され、ＬＥＤのカソード電極は、第１透光性基板２上に位置するカソード電極パッドに電気的に接続される。水平接続型発光ダイオードは、下面にアノード電極およびカソード電極が位置しており、垂直接続型発光ダイオードは、例えば下面にアルミニウム等から成るカソード電極が位置し上面にＩＴＯ等から成るアノード電極が位置する。従って、垂直接続型発光ダイオードは、側方放射光の強度分布が大きく、放射光の大部分が第２反射層６の反射領域によって反射されやすい、という利点がある。

ＬＥＤとしては、例えば、マイクロＬＥＤを用いることができる。マイクロＬＥＤは、平面視において、矩形状の形状であってもよい。この場合、マイクロＬＥＤは、平面視における一辺の長さが、１μｍ程度以上１００μｍ程度以下であってもよく、３μｍ程度以上１０μｍ程度以下であってもよい。

図２は、表示装置１の第１光取出し部１１による第１表示モード（表面側表示モード）を模式的に示す断面図である。図３は、表示装置１の第２光取出し部１２による第２表示モード（裏面側表示モード）を模式的に示す断面図である。図４は、表示装置１の一部を模式的に示す平面図である。第１光取出し部１１および第２光取出し部１２は、平面視において、発光素子４を外囲するループ状の四辺形の形状とされる。第１光取出し部１１および第２光取出し部１２は、スイッチング素子、駆動素子、容量素子、ゲート配線層、およびソース配線層等を含んで構成されてもよい。スイッチング素子および駆動素子は、ｎチャネル型薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）等のＴＦＴであってもよい。ゲート配線層はＴＦＴのゲート電極に接続され、ソース配線層はＴＦＴのソース電極に接続される。ＴＦＴのドレイン電極は、第１透明電極１５、第２透明電極１６に接続される。容量素子は、ＴＦＴのゲート電極とソース電極間に接続され、ソース－ドレイン間電流が一定期間（１フレーム期間）流れるように保持する。

ＴＦＴは、第１透光性基板２と絶縁層１７との間に配置されていてもよい。駆動素子として機能するＴＦＴは、ＶＤＤ配線導体またはＶＳＳ配線導体の途中に配置されていてもよい。ＴＦＴは、例えば、アモルファスシリコン、低温多結晶シリコン等からなる半導体膜を有し、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極である３端子を有している。第１透光性基板２がガラス基板であり、かつＴＦＴが低温多結晶シリコンから成る半導体膜を有する場合、第１透光性基板２上にＴＦＴをＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の薄膜形成法によって直接的に形成することができる。

表示装置１は、発光素子４を駆動するスイッチング素子（第１ＴＦＴとする）および駆動素子（第２ＴＦＴとする）を備えており、それらは以下の接続構成であってもよい。ソース信号（データ信号）端子に、第１ＴＦＴ駆動用のソース配線層（第２ソース配線層とする）が接続され、第２ソース配線層に第１ＴＦＴのソース電極が接続され、第１ＴＦＴ駆動用のゲート配線層（第２ゲート配線層とする）に第１ＴＦＴのゲート電極が接続され、第１ＴＦＴのドレイン電極が第２ＴＦＴのゲート電極に接続される。第２ＴＦＴのソース電極がＶＤＤ電源線に接続され、第２ＴＦＴのドレイン電極が発光素子４のアノード電極に接続される。容量素子が、第２ＴＦＴのゲート電極とソース電極間に接続され、ソース－ドレイン間電流が一定期間（１フレーム期間）流れるように保持する。この構成により、データ信号に基づき第１ＴＦＴのソース・ドレイン間電圧を制御することによって、第２ＴＦＴのゲート電圧を制御し、第２ＴＦＴのソース・ドレイン間電流（駆動電流）が制御される。

第１光取出し部１１は、第１透光性基板２の第１面２ａ上にスイッチング素子、駆動素子および容量素子が設けられ、スイッチング素子、駆動素子および容量素子を覆うように絶縁層１７が設けられる。絶縁層１７は、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウムなどを用いて形成することができる。第２光取出し部１２は、第１光取出し部１１と同様に構成され、重複する説明は省略する。

本実施形態の表示装置１において、第１表示モードを行うときには、図２に示されるように、第１光取出し部１１の液晶層１９が制御部１３によって散乱状態となるように駆動される。これによって、発光素子４から放射された放射光は、第１光取出し部１１の液晶層１９内で散乱し、第２透光性基板５を通過して表面側（図２では上方）へ出射され、表面側に向かって画像表示される。また、第２表示モードを行うときには、図３に示されるように、第１光取出し部１１の液晶層１９は透過状態に、また第２光取出し部１２の液晶層１９は散乱状態となるように、制御部１３によってそれぞれ制御される。これによって、発光素子４から放射された放射光は、第１光取出し部１１の液晶層１９を透過し、第２光取出し部１２の液晶層１９内で散乱し、第１透光性基板２を通過して裏面側（図３では下方）へ出射され、裏面側に向かって画像表示される。

図５は、他の実施形態の表示装置１を示し、反射領域（第１反射領域Ｗ１）を有する第１反射層３、および反射領域（第２反射領域Ｗ２）を有する第２反射層６を備えた表示装置１の断面図である。図６は、第２反射領域Ｗ２有していない第２反射層６を備えた表示装置１の断面図である。図５、図６の表示装置１は、第１反射層３は、発光素子４の放射光を、第１光取出し部１１の側に向かって反射する第１反射領域Ｗ１を有している。また図５の表示装置１は、第２反射層６は、発光素子４の放射光を、第１光取出し部１１の側に向かって反射する第２反射領域Ｗ２を有している。第１反射層３の第１反射領域Ｗ１および第２反射層６の第２反射領域Ｗ２は、いずれも発光素子４の放射光を第１光取出し部１１の側へ全反射させて、放射光を第１透光性基板２および第２透光性基板５の間に閉じ込め、光の利用効率の低下を抑制している。

図７は、他の実施形態の表示装置１を示し、発光素子４として垂直接続型発光ダイオードを用いた例を示す断面図である。図８は、他の実施形態の表示装置１を示し、発光素子４として水平接続型発光ダイオードを用いた例を示す断面図である。発光素子４が垂直接続型発光ダイオードである場合、上面にアノード電極、下面にカソード電極を有している。アノード電極は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等から成る透明導電層から成る。カソード電極は、Ａｌ、Ａｌ／Ｔｉ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ、Ｍｏ、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ、ＭｏＮｄ／ＡｌＮｄ／ＭｏＮｄ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ等から成る。ここで、「Ａｌ／Ｔｉ」は、Ａｌ層上にＴｉ層が積層された積層構造を示す。その他についても同様である。

発光素子４として水平接続型発光ダイオードを用いた場合、図８に示されるように、発光素子４の下面にアノード電極３３およびカソード電極３４が設けられる。アノード電極３３およびカソード電極３４にそれぞれ接続されるアノード電極パッド３１およびカソード電極パッド３２が、第１面２ａ上に配置されている。アノード電極パッド３１およびカソード電極パッド３２は、発光素子４の発光、非発光、発光強度等を制御する駆動回路（図示せず）に接続されている。

本開示の他の実施形態では、上記の発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）に限らず、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode：ＯＬＥＤ）、半導体レーザ（Laser Diode：ＬＤ）等の自発光素子であってもよい。本実施形態では、発光素子４はＬＥＤであり、ＬＥＤとしてマイクロ発光ダイオード（「μＬＥＤ」ともいう）を用いた場合を一例として述べている。

以上の実施形態によれば、第１光取出し部１１および第２光取出し部１２それぞれを、制御部１３によって透過状態と散乱状態とに切換えて、発光素子４の放射光の出射方向を制御できるので、構成が簡易化され、生産性を向上して、低コストで製造することができる高機能の表示装置を実現することができる。

本開示の表示装置によれば、発光素子から放射された放射光を透過または散乱させる、第１光取出し部および第２光取出し部を、第１透光性基板と第２透光性基板との間に、これらの基板の面に平行な方向において隣接させて配置することから、表示装置の構成が薄型化および簡易化される。また、簡易な構成でもって、表面側表示モード（第１表示モード）と裏面側表示モード（第２表示モード）を切り替えることができ、更には両面表示モード（第３表示モード）を取ることもできる。従って、生産性を向上させて、低コストに製造することが可能な高機能の表示装置を提供することができる。

以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。

本開示に係る表示装置は、各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、複合型かつ大型の表示装置（マルチディスプレイ）、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチ、駅および空港等に設置される案内表示装置、宣伝広告用のサイネージ（デジタルサイネージ）などがある。

本開示は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本開示の範囲は請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲に属する変形や変更は全て本開示の範囲内のものである。

１ 表示装置
２ 第１透光性基板
２ａ 第１面
２ｂ 第２面
３ 第１反射層
４ 発光素子
５ 第２透光性基板
５ａ 第３面
５ｂ 第４面
６ 第２反射層
７ 第１遮光層
８ 第１部位
９ 第２遮光層
１０ 第２部位
１１ 第１光取出し部
１２ 第２光取出し部
１３ 制御部
１４ 遮光層
１５ 第１透明電極
１６ 第２透明電極
１７ 絶縁層
１８ 配線層
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向

Claims (18)

1. 第１透光性基板上に位置し、放射光を放射する発光素子と、
   前記発光素子を挟んで前記第１透光性基板と対向する第２透光性基板と、
   前記第１透光性基板上に位置し、前記発光素子を外囲する第１遮光層と、
   前記第２透光性基板上に位置し、前記第１遮光層と対向する第１部位を外囲する第２遮光層と、
   前記第１遮光層と前記第１部位との間に位置し、透過状態と散乱状態とのいずれかの状態を取る第１光取出し部と、
   前記第２遮光層と、前記第１透光性基板上における前記第２遮光層と対向する第２部位と、の間に位置し、前記透過状態と前記散乱状態とのいずれかの状態を取る第２光取出し部と、を備える表示装置。
2. 前記第１透光性基板と前記発光素子との間に位置する第１反射層と、
   前記第２透光性基板上に位置し、前記発光素子を覆う第２反射層と、を備える請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第１反射層は、平面視において前記発光素子を内包している請求項２に記載の表示装置。
4. 前記第２反射層は、前記第１反射層を覆っている請求項２または３に記載の表示装置。
5. 平面視において、前記第２光取出し部の幅が、前記第１光取出し部の幅よりも大きい請求項１～４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記第１光取出し部を散乱状態とするとともに前記第２光取出し部を透過状態とすることによって、前記放射光を前記第２透光性基板の外側に出射させる第１表示モードと、
   前記第１光取出し部を透過状態とするとともに前記第２光取出し部を散乱状態とすることによって、前記放射光を前記第１透光性基板の外側に出射させる第２表示モードと、のいずれかを取る請求項１～５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記第１表示モードの表示画像と、前記第２表示モードの表示画像と、が異なっている請求項６に記載の表示装置。
8. 人感センサを備え、
   前記第２透光性基板の外側に存在する人の数と、前記第１透光性基板の外側に存在する人の数と、によって、前記第１表示モードと前記第２表示モードを切り替える請求項６または７に記載の表示装置。
9. 前記第１表示モードと前記第２表示モードとを交互に切り替える請求項６または７に記載の表示装置。
10. 前記第１表示モードと前記第２表示モードとを、少なくとも１フレーム毎に交互に切り替える請求項９に記載の表示装置。
11. 第１面および前記第１面とは反対側の第２面を有する第１透光性基板と、
    前記第１面上に行列状に位置し、放射光を放射する複数の発光素子と、
    前記第１面に対向する第３面および前記第３面とは反対側の第４面を有する第２透光性基板と、
    前記第１面上に位置し、前記複数の発光素子のそれぞれを外囲する複数の第１遮光層と、
    前記第３面上に位置し、前記複数の第１遮光層のそれぞれと対向する第１部位を外囲する複数の第２遮光層と、
    前記複数の第１遮光層と前記複数の第１部位との間に位置し、透過状態と散乱状態とのいずれかの状態を取る複数の第１光取出し部と、
    前記複数の第２遮光層と、前記第１面における前記複数の第２遮光層のそれぞれと対向する複数の第２部位と、の間に位置し、前記透過状態と前記散乱状態とのいずれかの状態を取る複数の第２光取出し部と、
    前記複数の第１光取出し部および前記複数の第２光取出し部の状態を制御する制御部と、を備える表示装置。
12. 前記第１透光性基板と前記複数の発光素子との間に位置する複数の第１反射層と、
    前記第２透光性基板上に位置し、前記複数の発光素子を覆う複数の第２反射層と、を備える請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記複数の発光素子は、第１発光素子および第２発光素子を含み、
    前記第１発光素子および前記第２発光素子において、前記第１光取出し部を散乱状態とするとともに前記第２光取出し部を透過状態とすることによって、前記第１発光素子の放射光および前記第２発光素子の放射光を前記第２透光性基板の外側に出射させる第１表示モードと、
    前記第１発光素子および前記第２発光素子において、前記第１光取出し部を透過状態とするとともに前記第２光取出し部を散乱状態とすることによって、前記第１発光素子の放射光および前記第２発光素子の放射光を前記第１透光性基板の外側に出射させる第２表示モードと、
    前記第１発光素子および前記第２発光素子の一方において、前記第１光取出し部を散乱状態とするとともに前記第２光取出し部を透過状態とすることによって、前記第１発光素子および前記第２発光素子の一方の放射光を前記第２透光性基板の外側に出射させるとともに、前記第１発光素子および前記第２発光素子の他方において、前記第１光取出し部を透過状態とするとともに前記第２光取出し部を散乱状態とすることによって、前記第１発光素子および前記第２発光素子の他方の放射光を前記第１透光性基板の外側に出射させる第３表示モードと、のいずれかを取る請求項１１または１２に記載の表示装置。
14. 前記第１光取出し部および前記第２光取出し部は、それらの状態が電気的に制御される請求項１～１３のいずれか１項に記載の表示装置。
15. 前記第１光取出し部および前記第２光取出し部は、電気的な制御によって、可視光線に対して前記透過状態または前記散乱状態を取るポリマー散乱型液晶を含む請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記第２反射層は、前記放射光の一部を遮光する遮光領域と、前記放射光の残部を前記第１光取出し部の側に向かって反射する反射領域と、を有している請求項２、３、４、および１２のいずれか１項に記載の表示装置。
17. 前記遮光領域は、前記第２反射層における前記発光素子の直上の位置にあり、
    前記反射領域は、前記第２反射層における前記遮光領域を外囲する位置にある請求項１６に記載の表示装置。
18. 前記発光素子は、垂直接続型発光ダイオードである請求項１～１７のいずれか１項に記載の表示装置。