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JP2002503832A - タイル張り電子ディスプレイ構造 - Google Patents

タイル張り電子ディスプレイ構造

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Publication number
JP2002503832A
JP2002503832A JP2000531834A JP2000531834A JP2002503832A JP 2002503832 A JP2002503832 A JP 2002503832A JP 2000531834 A JP2000531834 A JP 2000531834A JP 2000531834 A JP2000531834 A JP 2000531834A JP 2002503832 A JP2002503832 A JP 2002503832A
Authority
JP
Japan
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pixel
display
tile
circuit board
tiles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000531834A
Other languages
English (en)
Inventor
デニス， リー マッティーズ，
ロジャー， ジー． ステュワート，
ジェイムズ， エイチ． アサートン，
デニス， ジェイ． ベチス，
ヘインツ， エイチ． バスタ，
ズィラン シェン，
Original Assignee
サーノフ コーポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サーノフ コーポレイション filed Critical サーノフ コーポレイション
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 ピクセル位置を含むディスプレイタイル（１２０）から形成されるタイル張りディスプレイ装置（１００）。ピクセル領域はＯＬＥＤ活性領域を有し、各タイルはメモリと、タイルの背面側に設けられたピクセル駆動回路とを有し、タイル前側のピクセル電極への接続部は、活性ピクセル材料でないピクセル領域中の非選択領域を貫通するバイアによって形成される。タイルは、エレクトロニクス部分とディスプレイ部分とによって形成され、複数のピクセル位置を覆う、横又は縦列電極に対してだけ電気的な接続部を形成する接続パッドを有する。各タイルは、前面にガラス基板を有し、ガラス基板の全面には黒色マトリクスラインが形成され、該ラインと同じ外観をもつ中方立てによって接合される。陰極発光タイル構造は、複数の蛍光領域と、１つの放射性陰極と、１つの陰極によって形成された電子ビームを複数の蛍光体領域へと偏向させる領域水平垂直静電偏向グリッドとを有する個々のタイルから形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 この出願は、１９９８年２月１７日に出願された米国仮出願番号６０／０７４
，９２２に基づく優先権を主張する。
【０００２】
【発明の背景】
本発明は、電子ディスプレイ装置に係わり、特に、タイル張りディスプレイ装
置の配列として形成される広い面積のディスプレイ装置に関する。
【０００３】 広い面積のフラットなディスプレイに関しては、未だ解決されていない要求が
ある。明確な解決策は市場において明らかとなってはいない。情報の発達に伴っ
て表示されるデータ量も増大するため、この未解決の要求はその重要性が高まっ
てきている。情報が支配するこの時代にあっては、広い面積のディスプレイに関
する解決策は、センサ、コンピュータ、データベース、カメラ等からの情報を伝
達するためのヒューマン・インターフェイスとして役立つ必要がある。多くの重
要な用途で広い面積のディスプレイが要求されている。すなわち、 ホーム・シアターの用途 複数の観察者を必要とする用途 使用者が１つの領域内で動き回る必要がある用途 現実世界のシミュレーションがトレーニングのために必要であるような用途 各用途での条件は、寸法、形状、画素（ピクセル）の総数、輝度の点に関して
異なっている。多くの用途に共通な条件は、比較的多くの数のピクセル、色、耐
久性、携帯性（厚さ及び重量が最小）、信頼性、低電力、手頃な価格を含んでい
る。現在の技術では、これらの要求を満たすディスプレイの良好な解決策はない
。
【０００４】 スケール則を課し且つ製造可能なディスプレイのサイズを制限する基本的な技
術問題がある。広い面積のディスプレイの条件を満たす技術的解決策が達成され
ない１つの理由が、これらの基本的な制限である。
【０００５】 ディスプレイ装置の複雑さを示す１つの尺度は、ピクセルの総数である。ディ
スプレイ技術の進歩によって、より新しく且つより複雑なピクセルフォーマット
が可能になった−ＶＧＡ，ＳＶＧＡ，ＸＧＡ，ＳＸＧＡ。一般に、複雑さが増す
と、追加のコストがかかる。この経験的な複雑性原理の根本的な理由は、ランダ
ムな材料やパーティクル不良によって引き起こされる歩留りの損失である。これ
らの欠点により、ディスプレイ内のピクセルの数が増大するにつれて製造の歩留
りが低下する。
【０００６】 ディスプレイのサイズの尺度はその面積である。サイズの増大とともにコスト
も増大する。ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＥＬ等の各技術では、それ自身、最大寸法が制限
される。この経験的な関係の根本的な技術的理由は製造公差である。サイズが大
きくなるにつれて、熱膨張、湿度、残留応力、物理的な撓みの影響がより重大と
なってくるため、ディスプレイを製造する場合には厳格な公差を維持することが
望ましい。
【０００７】 より小さな複数のタイルによって面積の広い１つのディスプレイを構成するこ
とが望ましい解決策として認められてきている。タイル張りは、サイズや形状に
大きな自由度を与える方法である。タイル張りは、モノリシックディスプレイ技
術のサイズを制限する多くの問題に晒されない。タイル張りディスプレイにおけ
る製品の基本的な単位は、大きなモノリシックマルチピクセルディスプレイより
も複雑ではない。製品の基本単位は比較的小さいため、サイズの規定は制限的な
要因ではない。このような根本的に異なるスケーリングのふるまいは、タイル技
術の１つの利点であり、製造コストの低減に繋がる。
【０００８】 実用的なタイル張りディスプレイはまだ開発されていない（従来のＣＲＴディ
スプレイに沿って形成されるビデオ壁は、隣合うディスプレイ同士の隙間が大き
いことから、タイル張りとみなされない）。不足しているもの（見逃されてきた
こと）は、ピクセルを最縁部（実際には、１／２ピクセル間隔の縁部をもって）
に持っていくことができ、同時に、エレクトロニクスが各タイルや他の複数のタ
イルによって完全に取り囲まれるタイルにもアクセスすることができるように、
ディスプレイを構成できる組立技術である。タイル張り方法を実施する場合の２
つの障害は、１）タイル間の継ぎ目の視認性をなくすこと、２）ピクセルに対す
る電気的なアクセスを確保することである。
【０００９】 タイル張りディスプレイの１つのタイプは、タイル張りディスプレイの教示内
容として参照することにより本願に組み込まれるOnyskevych et al.によるTESSE
LLATED ELECTROLUMINESCENT DISPLAY HAVING A MULTILAYER CERAMIC SUBSTRATE と題されたＵＳＰ５，６４４，３２７に開示されている。この特許は、電子発光
ディスプレイと、広い面積のディスプレイ装置を形成するために一括して接合さ
れる複数のタイルとして形成される電子発光ディスプレイと電界放出ディスプレ
イとの組み合わせを開示している。好適なタイルは、低温共熱処理セラミックと
メタルコアにラミネートされた多層セラミック回路基板材料から成るメタル構造
とを使用して形成される。
【００１０】 ディスプレイのための駆動回路は前記構造の背面に実装され、ディスプレイ装
置の前面にピクセル電極との接続部を形成するために、バイアは背面から前面へ
と前記構造を貫通している。これらの接続部を形成するバイアは、ディスプレイ
上のピクセル位置間を通っている。また、接続部は、ピクセルの１つ１つに形成
され、或いは、ピクセルの小グループのために形成されている。したがって、前
記特許に係るディスプレイ装置は、比較的多数のバイアを必要とする。前述した
タイルは、複数のタイルが互いに接続されるその縁部に接続部を有している。
【００１１】
【発明の概要】
本発明は、改良されたタイル張りディスプレイ構造によって具体化される。本
発明の一形態において、ピクセルの活性領域と干渉することなくピクセル領域内
に電気的バイアが形成されるように、各タイル上の画素（ピクセル）構造は比較
的小さな活性領域を有している。
【００１２】 本発明の他の形態において、接続ビアがタイルの少なくとも１つの縁部に沿っ
てピクセルを貫通して形成されるように、各ピクセルの活性領域は、ピクセル領
域の中心から水平方向及び垂直方向の少なくともいずれかの方向にオフセットさ
れている。
【００１３】 本発明の更なる他の形態において、各ピクセルの活性領域はピクセル領域の中
心に位置されている。
【００１４】 本発明の他の形態において、各タイルはディスプレイ部分とエレクトロニクス
部分とを有しており、接続バイアは、ディスプレイ部分の背面側にある接続パッ
ドに接続され、接続パッドは、エレクトロニクス部分の前面側の対応する接続パ
ッドと接続するように配置されている。
【００１５】 本発明の更なる他の形態において、各接続パッドは、複数の異なる位置でそれ
ぞれ、１つの横列電極もしくは１つの縦列電極に電気的に接続されている。
【００１６】 本発明の他の形態において、各タイルは、画像データとタイミング情報とを受
け且つ受けたディスプレイのための画像データを記憶する回路を有している。
【００１７】 本発明の他の形態において、この回路は、１つのタイル内及びディスプレイの
複数のタイル間の輝度色度の不均一性を補償する。
【００１８】 本発明の他の形態において、各タイルは、輝度及び色度の不均一性を補償する
値を周期的に調整して所定の時間にわたってタイルの操作特性の変化を補償する
回路を有している。
【００１９】 本発明の他の形態において、タイルは、ブロック・ワイズ・パッシブ・アドレ
ス技術を使用している。
【００２０】 本発明の他の形態において、タイル上のピクセルは、有機発光ダイオード（Ｏ
ＬＥＤ）である。
【００２１】 本発明の他の形態において、タイルは、操作電力及びデータをタイルに供給す
るとともに広い面積のディスプレイを形成するために複数のタイルを所定の位置
に保持する背面パネル構造に対して強固に接続されている。
【００２２】 本発明の更なる他の形態において、タイルは、操作電力及びデータを柔軟なコ
ネクタを介してタイルに供給するバネ付きのフレーム内に物理的に配置される。
【００２３】 本発明の他の形態において、各タイルは、操作電力を受ける電気的接続部と、
画像データを受ける光学的接続部とを有している。
【００２４】 本発明の他の形態において、広い面積のディスプレイを形成するために複数の
タイルを保持するフレームは、透明なセルのマトリクスを形成する暗色ストリッ
プを有する光学集積構造を備えており、タイルの各活性領域が光学集積構造の透
明なセルのそれぞれと位置合わせされるように、各タイルが光学集積構造に装着
されている。
【００２５】 本発明の更なる他の形態において、光学集積構造は、暗色ストリップの少なく
とも一部と一致する複数の中方立てを有し、中方立てはそれぞれ、複数のタイル
を光学集積構造に装着するために、光学集積構造上に各タイルが配置されるサブ
領域を形成する。
【００２６】 本発明の他の形態において、各中方立てはＴ形状の断面を有しており、中方立
ての上面は暗色ストリップと同じ色であり、中方立ての垂直なバーは透明である
。
【００２７】 本発明の他の形態において、各中方立てはＴ形状の断面を有しており、中方立
ての上面は暗色ストリップと同じ色であり、中方立ての垂直なバーは、タイルを
形成する材料の複屈折率に近い屈折率を有する色をなしている。
【００２８】 本発明の他の形態において、タイルはそれぞれ、複数の異なる蛍光体をそれぞ
れ照明するように制御される１つの陰極を有する陰極発光装置である。
【００２９】
【詳しい説明】
本発明を図面に示した好適な実施形態に関して説明する。図面は一定の比率で
拡縮されてはいない（縮尺をもって描かれていない）。実際には、図面の寸法は
、本発明の説明を補うために誇張されている。本発明は有機発光ダイオード（Ｏ
ＬＥＤ）に関して説明されているが、これは、電子発光、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）、プラズマ技術のような他の放射ディスプレイ技術や、双安定反射コレステ
ロール（ＢＲＣ）液晶技術とともに実施されても良い。
【００３０】 図１は、部分的に組み立てられた本発明に係る広い面積のディスプレイ１００
の平面図である。ディスプレイ１００はタイル張りのディスプレイであり、多数
のピクセル形成素子を有する広い面積のディスプレイを形成するために、ディス
プレイ中では、画像ピクセルを形成する放射性素子もしくは反射素子が、比較的
小さな配列でタイル１２０上に敷設されて、１つのフレームに組み立てられてい
る。また、複数のタイルは、フレームなしで、それらのピクセルが縦方向及び横
方向でアライメントされた状態で、側面同士が突き当てられるように組み立てら
れても良い。この場合においては個々のタイルは仕切りによって一緒に保持され
ていも良い。
【００３１】 タイルは、タイルの縁部に至るまで均等に離間された複数のピクセル形成素子
によって構成されている。図１５から図１９を参照して後述するように、タイル
は、それらが接合された際に、２つの隣合うタイルの縁部のピクセル同士のピク
セル間距離がタイルの内側の隣接するピクセル同士のピクセル間距離と等しくな
るように、形成される。図１に示すディスプレイでは、２つのタイル１２２，１
２４が抜き取られている。これらのタイルが位置１０２，１０４に挿入されてデ
ィスプレイが完成する。
【００３２】 ディスプレイ１００は、４×４の配列で１６個のピクセル形成素子を有するタ
イルから形成されるように示されているが、各タイルがそれ以上のピクセルを有
していても良い。本発明の好適な実施形態では、後述するように、各タイルは、
３２×２８の行列で配列された８９６個のピクセル形成素子を有している。これ
らのタイルのサイズは単なる一例にすぎない。各タイルがそれ以上或いはそれ以
下のピクセル形成素子を有していても良い。また、異なる数のピクセル形成素子
を有する複数のタイルから１つのディスプレイを形成しても良い。例えば、１つ
のディスプレイは、比較的多数のピクセル形成素子をもつタイルを中心部近傍に
有し、比較的少ない数のピクセル形成素子をもつタイルを縁部近傍に有している
。
【００３３】 図１Ａ及び図１Ｂは好適なタイル１２０の背面及び前面を示す斜視図である。
図１Ａに示すように、タイルは回路基板１３０を有しており、回路基板１３０上
には少なくとも１つの集積回路１３４が実装されている。集積回路は回路基板１
３０上の導電トレース１３２を介してピクセル形成素子に接続されており、導電
トレースは、ディスプレイ装置の横列又は縦列の電極と接触するために回路基板
１３０を貫通して延びるバイア（図示せず）に連結されている。図１Ａに示すタ
イルにおいて、バイアは、図９、図１０Ａ、図１０Ｂを参照して後述するように
、ディスプレイ領域の内側にあるピクセル形成素子を貫通するように延びている
。また、図５及び図６Ａを参照して後述するように、バイアは、ディスプレイの
２つの縁部に沿ってピクセル形成素子を貫通して延びていても良い。
【００３４】 本発明の１つの好適な実施形態において、ピクセル形成素子は有機発光ダイオ
ード（ＯＬＥＤ）材料によって形成されている。基本的な発光構造体は、適当に
選択されてパターン化された一対の電極間で挟まれる薄い有機ポリマー層から成
る。一方の電極から他方の電極へ電流が流れることによって、有機ポリマーから
光が放射される。少なくとも１つの電極は、放射された光を透過することが望ま
しい。この目的のために使用される一般的な材料はインジウム酸化スズ（ＩＴＯ
）である。ＯＬＥＤ材料は、輝度及び効率が高く、比較的安価な材料である。
【００３５】 本発明に係る好適なディスプレイ構造は、２つの部分、すなわち、ディスプレ
イ部分とエレクトロニクス部分とによって形成されている。これらの２つの部分
は、個別に形成された後、完成されたタイルを形成するために接合される。ディ
スプレイ部分は透明なガラス層から成り、ガラス層上には透明な縦列電極が堆積
される。これらの層上には、活性（すなわち発光）媒体としてＯＬＥＤ材料が堆
積される。横列電極が最終的なディスプレイ層として堆積される。ディスプレイ
層の機能もしくは寿命を向上させるために、遮断層もしくは非活性層のような別
個の層を設けても良い。透明電極はホール注入電極であることが望ましく、他の
電極は電子注入電極であることが望ましい。電極間のＯＬＥＤ材料は厚膜プロセ
スによって加えられる複合ポリマー材料であることが望ましいが、様々な薄膜堆
積技術によって僅かな分子材料を選択的に加えることもできる。１又は複数の位
置で横列及び縦列のそれぞれに電気的にアクセスするため、層がパターン化され
る。
【００３６】 ＯＬＥＤ材料に代わるものとして、タイルのピクセル形成素子は、電子発光素
子、発光ダイオード、電界放射素子、プラズマ素子、陰極発光素子のような多く
の放射性デバイスのうちのいずれであっても良い。
【００３７】 エレクトロニクス部分は、回路基板を貫通するようにバイアを打ち抜き加工も
しくはドリル加工した後、回路基板上に導電トレースを印刷もしくは堆積させる
ことによって形成される。また、導電トレースを形成するために使用される導電
インクもしくはペーストがバイアに充填されても良い。タイルを形成するために
エレクトロニクス部分とディスプレイ部分とが接合される時には、ディスプレイ
部分の横列電極及び縦列電極にバイアが接触される。
【００３８】 図示していないが、本発明の他の好適な実施形態は、反射ディスプレイもしく
は低電力ディスプレイが必要となる用途に適したピクセル形成構造を有している
。この新しい構造の基板及びエレクトロニクスは、後述するように、ＯＬＥＤの
実施形態と実質的に同一である。しかしながら、この別個の実施形態におけるデ
ィスプレイ層は、反射性のディスプレイ材料である。例えば、双安定反射コレス
テロール（ＢＲＣ）液晶材料は、低電力の双安定ディスプレイを形成する。前述
のタイル構造によれば、初めて、広い面積のＢＲＣディスプレイにおいて、ビデ
オ並みのディスプレイを実現できる。これらの材料は、平面反射状態と比較的透
明な焦点円錐状態との間で切り換わる。黒色の裏層を使用すると、これらの２つ
の状態は彩色されたように見えるとともに黒色のように見える。ＢＲＣ材料は、
広い面積のタイル張りディスプレイにおいて別個の利益を与える。すなわち、黒
色の背面と組み合わせた反射状態と透明状態との間の操作は、様々な照明状態下
で、鮮やかで高コントラストのディスプレイを可能にする。また、双安定性によ
り、電力を与えないでも静止画像を維持することが可能になる。
【００３９】 １つの好適なタイル構造は、基板（基体）として役立つ多層セラミック回路基
板１３２から成る。基板の観察側にはディスプレイ材料が配され、一方、基板の
背面側の大部分に駆動もしくは他の機能のための電極（活性及び非活性）１３４
が配される。エレクトロニクスとディスプレイ材料との間の相互接続を形成する
ため、導体要素１３２が個々の層に印刷され、バイアが異なる層の導体同士を相
互に接続し、外部の電源及び信号源に接続するためにコネクタが背面上に設けら
れる。また、セラミック材料の処理時に歪みを生じることなく、また、ディスプ
レイの操作時に温度管理が不要となるように、タイル構造は高軟化点金属又は絶
縁体のような構造層を有していても良い。また、ディスプレイ材料を保護もしく
は収容するため、タイル構造は観察面に透明な層（例えばフロートガラス）を有
している。個々のタイルを装着し且つ個々のタイル構造に必要な電力及び駆動信
号への電気的な接続を果たすために、背面パネル構造を設けても良い。
【００４０】 多層セラミック回路基板１３０はセラミック材料の層から形成されていても良
い。この層が最初に形成されて処理された後、バイア、導体、他の構成要素が形
成され、その後、各層をこれと隣接する他の層に注意深くアライメントしながら
、層が１つの積層体に組み立てられる。ここで、セラミック材料は、セラミック
、ガラスセラミック、ガラス、他の高温絶縁材料を含むように、広い意味で使用
される。コネクタ及びバイアを有するこのような多層構造は、活性・非活性の電
気デバイス及び回路を配置することができる回路基板の基本的な機能を提供する
。
【００４１】 導体１３２は、例えばメッキ、蒸着、スパッタリング、印刷、積層を含む標準
的な任意の処理によって形成される厚膜導体もしくは薄膜導体であっても良い。
その材料は金属であっても或いは有機導体であっても良い。導体は、例えば印刷
又はフォトリソグラフィを含む処理によってパターン化される。これらの導体パ
ターンは、前述した構造の個々の層の表面上に形成されるとともに、バイアに接
続される。これにより、デバイスのデザインにしたがって、前述した構造上のエ
レクトロニクス及び構造の外側のエレクトロニクスをディスプレイ材料に相互接
続するための手段が形成される。
【００４２】 層同士を接続するため、他の部類のコネクタが使用される。これらのコネクタ
はバイアと呼ばれる。バイアは、層の孔を貫通する導体や層の縁部を跨ぐように
延びる導体を含む広い意味で使用される。層を貫通するバイアは、例えば層にホ
ールを形成してこのホールを導体で満たすことによって形成することができる。
また、予め形成された物理的導体を層内に埋設しても良い。層の縁部を乗り越え
て延びるバイアは、配線（丸い、或いは、平ら）もしくは配線の列を物理的に配
置し且つその端部同士を相互に接続される表面にワイヤボンディングすることに
よって形成することができる。また、バイアは、メッキもしくは厚膜導体や薄膜
導体のための他の製造プロセスによって、所定位置に形成することができる。
【００４３】 また、この構造にコア層を設けても良い。一般に、このコア層は、セラミック
材料よりも高い軟化点を有しており、セラミック材料の処理及び組立のための基
板として役立つ。コア層は、水平方向の縮みをなくして、多層システムの膨張係
数を一様にするとともに、多層組立体に機械的な耐久性を与えるように作用する
。層が良好な導電体である場合には、層がＲＦシールドを形成しても良い。また
、層が良好な伝熱体である場合には、層はディスプレイの熱管理に寄与する。し
かしながら、導体層は、バイア接続に関し、特定の問題を与える。金属層を貫通
するバイア接続は多くの方法で製造することができる。すなわち、ホールの周面
を絶縁材料で満たした後に、その中央部を貫通するように金属導体を配すること
によって製造できる。或いは、導電性の金属コアから導体を分離する空間を残し
てその中央部を貫通するように導体のみを配することによって製造できる。
【００４４】 画像処理及びピクセル駆動回路を形成するエレクトロニクスは層上に実装され
る。エレクトロニクスは、活性及び非活性の両者、また、層上に実装される個々
のデバイス及び様々な高温基板上のディスプレイのためのアクティブマトリクス
回路を形成するために使用されるような方法によって所定の位置に形成されるデ
バイスの両方を含む広い意味で使用される。これらのエレクトロニクスを任意の
位置に配置できる場合において、最も便利な位置は背面である。これにより、標
準的な組立や取付部品及び処理を使用することができる。また、活性デバイスも
しくは非活性デバイスを介在層或いは観察面上に配置することにより、システム
デザインの自由度を高めることができる。
【００４５】 ディスプレイ材料は観察者に視認可能な表面に適用される。前述した構造の自
由度に起因して、異なるディスプレイ材料を使用することができる。
【００４６】 タイル張りのディスプレイがタイル間に視認可能な継ぎ目を有さないように、
タイルの縁部は慎重に形成することが望ましい。タイルの継ぎ目によって分離さ
れるピクセル間の隙間がタイル上のピクセル同士の隙間と同一であることが、タ
イルに関する１つの基準である。この基準を満たすため、タイルの縁部はその寸
法が正確であることが望ましい。また、縁部を導体のために使用できる場合、或
いは、隣合うタイル同士を接合するために中方立てが使用される場合には、タイ
ルのデザインや配置において、導体もしくは中方立ての厚さを占めていることが
望ましい。
【００４７】 タイルの物理的装着及び相互接続を行なってディスプレイを形成するために、
背面パネルを設けても良い。ディスプレイの全体にわたってピクセルの間隔が連
続するようにようにタイルが装着される。タイルの最も一般的な形状は正方形も
しくは矩形であるが、タイル張りを行なって広いディスプレイを形成できる形状
であれば、どのような形状であっても良い。また、タイルは、一般に平らである
が、湾曲状もしくは半球状のディスプレイを形成するために一方もしくは両方の
寸法に沿って湾曲していても良い。湾曲状もしくは半球状のディスプレイは、湾
曲状もしくは半球状の背面パネルに平らなタイルを装着することによって形成す
ることもできる。半田付けのような永久的な接続によって、或いは、タイルを背
面パネルにプラグ接続させることができるコネクタを使用することによって、タ
イルが背面パネルに取り付けられても良い。この後者の方法によれば、タイルを
個別に修理もしくは交換することができる。異なるタイプのタイルを背面パネル
の異なる領域に取り付けても良い。例えば、高解像度領域が広いディスプレイの
中心部もしくは他の領域に設けられる。また、異なるサイズもしくは異なる形状
のタイルが１つのディスプレイ上で組み合わされても良い。例えば、広いパネル
の縁部近傍のタイルは、パネルの中心部近傍のタイルよりも大きく且つピクセル
密度が小さくても良い。また、タイル間に隙間を残し且つタイルの正確な配置を
容易にするため、タイルは、背面パネル上におけるそれらのピッチに対して僅か
に寸法が小さく設定されていても良い。
【００４８】 また、背面パネルは、タイルを操作するために必要な操作電源やデータ信号と
タイルとを接続する手段を形成しても良い。このような接続を形成するため、タ
イルの背面側と背面パネルの両方にマッチングコネクタを設けても良い。データ
信号接続の場合、物理的な接続に代わるものとして、光学的な接続を使用しても
良い。
【００４９】 背面パネルの電気的な構造は、タイルに電力及び信号を供給するために設けら
れている。また、タイルの電気的な構造は、ディスプレイピクセルのアドレスの
ために設けられている。これらの両方の構造のレベルは説明される。ピクセルの
数が増大してディスプレイの寸法が大きくなるにつれて、タイル張りディスプレ
イの必要な情報量も増大する。タイル上のピクセルの数が多くなると、タイル上
に記憶されるデータ量が増大するとともに、情報伝達速度も速くなる。
【００５０】 タイル張りディスプレイの１つの利点は、走査エレクトロニクスをタイルの内
側に設けることができ、また、任意の１つのタイルの走査速度が小さなディスプ
レイであっても大きなディスプレイであっても同一である点である。これによっ
て、ディスプレイの輝度及びグレースケールがサイズの増大に伴って低下しない
。後述するタイル張りディスプレイは、タイルの縁部であってもピクセル間隔の
連続性を損なうことなく信号とピクセルとを接続する構造を有している。また、
前述のタイル張りディスプレイは、放送情報信号からそのタイルのための信号情
報を抽出し且つ抽出された情報をそのタイルをアドレスするために必要な信号に
変換する信号処理回路を有していても良い。
【００５１】 一般に、フロントと背面との接続部は、ピクセルの各横列に対して１つずつ、
また、ピクセルの各縦列に対して１つずつ、タイル上に設けられている。タイル
張りディスプレイは、タイル毎の相互接続の数が比較的僅かで且つ各タイルの歩
留りが高くなり得るように、比較的僅かなピクセルしか有していない。このこと
は、１つの基板から大きなディスプレイを製造する場合と比較して、タイル張り
ディスプレイの重要な利点である。一般に、歩留りはディスプレイ装置のピクセ
ルの数に依存している。
【００５２】 横列もしくは縦列に対する最終的な接続部は、タイルの背面から延びるバイア
によって形成される。このバイアはピクセルの間隔よりも小さい直径を有してい
る。これを実現するため、ディスプレイ層内にあるバイアの部位は、他の介在層
を貫通するバイアよりも小さく形成されても良い。そして、後述するように、こ
の接続部は、より広い相互接続部間に最大の隙間を形成するために、タイルの領
域にわたって千鳥状に設けられていても良い。これらの接続部は、ピクセルにデ
ィスプレイ信号を供給する最終的なリンクである。
【００５３】 図２は、本発明に係るディスプレイタイルとの使用に適した電気回路のブロッ
ク図である。分かりやすくするため、操作電力の接続（例えば、電源とグランド
）は図２に示されていない。
【００５４】 図２に示すように、タイミング／シーケンス・ロジックから成るフィールド・
プログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）２１０は、タイミング／制御信号及
びデータ信号を受ける。後述するように、これらの信号は、電気配線用ハーネス
によってタイルに設けられても良く、また、光インターフェイス２２４（破線で
示されている）を介してタイルに設けられても良い。タイミング／制御信号は、
システムクロック信号と同期信号とディスプレイエレクトロニクスによって実行
される機能を変化させる制御値とを有している。光インターフェイス２２４がタ
イミング／制御信号及びデータ信号を受けるために使用される場合には、タイミ
ング／シーケンス・ロジック回路２１０はクロック信号ＣＬＯＣＫを光インター
フェイス２２４に供給する。
【００５５】 図２に示す回路は、４つの機能、すなわち、個々のタイルのための補償データ
をロードして記憶する機能、タイルのためのディスプレイデータをロードして記
憶する機能、記憶されたデータを表示する機能、個々のピクセルの輝度性能の変
化を補償するように調整する機能、を有するものとしてみなされても良い。
【００５６】 本発明の好適な実施形態において、全てのタイルが均等色をもつ均等な輝度を
有するピクセルを表示するように、各タイルが個別に補償されても良い。タイル
を補償する好適な方法はＯＬＥＤディスプレイ材料に関して説明される。しかし
ながら、類似の方法が他のタイプの放射性光変調ディスプレイ材料とともに使用
されても良い。
【００５７】 特定のＯＬＥＤピクセルによって放射された光のレベルは、そのピクセルに供
給される電流のレベルに依存している。したがって、通常の操作中にピクセルに
供給される電流の大きさを制御することによって、ディスプレイ中の各ピクセル
の輝度が制御される。本発明の好適な実施形態においては、各ピクセルがＯＮ／
ＯＦＦされる。ＯＮ状態でピクセルに加えられる電流のレベルを制御することに
よって、ピクセルがＯＮされた際にピクセルから放射される光量が制御される。
本発明の好適な実施形態において、各ピクセルに加えられる電流のレベルは、そ
のピクセルによって放射される光量がディスプレイ装置内の他の全てのピクセル
によって放射される光量と一致するように調整される。像がタイル上に表示され
る際、ピクセルの輝度を調整するために、ピクセルを駆動するパルスのパルス幅
が変化される。
【００５８】 本発明の好適な実施形態は、ピクセルの１つの横列だけが常に照明されるブロ
ック内で、受動的なアドレス技術を使用する。走査回路は、タイル上の各横列を
通り、所定の間隔でその横列を照明する。各タイルが個別に走査されるため、全
てのタイルが１つの横列を同時に照明しても良い。したがって、１つのタイルが
その複数のピクセルをリフレッシュする度に、ディスプレイ装置全体もその複数
のピクセルをリフレッシュする。ディスプレイ加工品を最小限に抑えるために、
タイルによって使用される走査信号を同期させることが望ましい。例えば、横列
上のタイル間の明らかな相違を最小限に抑えるために、横列上の全てのタイルに
関して同一の走査タイミングを使用することが望ましい。また、同じ走査タイミ
ングを持つようにディスプレイ上の全てのタイルを同期させることが望ましい。
この場合、タイルの１つの横列の走査が完了した直後に、タイルの次の横列の走
査を開始する。したがって、その走査線がディスプレイ装置の下方に一様に移動
しているように見えるとともに、他の走査線もタイル張りディスプレイ装置の下
方に移動している。この形態において、ディスプレイ装置は、装置内のアドレス
ブロックの横列の数と等しい数の走査線を有しているように見える。横列選択回
路２２２は、例えば、アドレスブロック内の横列の数と等しい数のステージを有
する従来のクロック・シフトレジスタである。シフトレジスタは、アドレスブロ
ックの横列を通じて、１つのロジック・ハイの値を測定する。ロジック・ハイの
値は各横列に加えられると、その横列内のピクセルが選択される。
【００５９】 図２に示すように、ディスプレイ装置上のピクセルのセルに加えられる電流は
、不揮発性メモリ２１４内に記憶されたピクセルのセルに関する値に応じて制御
される。タイル上のピクセルの各ラインがアドレスされると、ライン上のピクセ
ルのアドレスがメモリ２１４に加えられ、プログラム制御可能な複数の電流源２
１６に多数の補償値が供給される。供給された値の数は、ディスプレイ装置内の
縦列の数と等しい。選択された横列内のピクセルに各電流値を供給するため、各
値はプログラム制御可能な異なる電流源にそれぞれ加えられる。したがって、図
２に示すように、プログラム制御可能な複数の電流源は複数の縦列ドライバ２２
０に接続されている。縦列ドライバが使用可能であると、各ドライバは、プログ
ラム制御可能な複数の電流源２１６のそれぞれによって決定される電流のレベル
を形成する。
【００６０】 前述したように、ピクセルデータの表示は、ピクセルの選択された横列に供給
される電流信号を変調するパルス幅によって制御される。本発明の好適な実施形
態において、ランダム・アクセス・メモリ２１２は、例えばタイル上のピクセル
の数と一致する多数のピクセル値を記憶する。タイルがデータのラインを表示す
ると、タイミング／シーケンス・ロジック２１０は、１つの横列を選択するとと
もに、選択された横列に対応するデータのラインを引き出して、選択されたデー
タをパルス幅変調装置（ＰＷＭ）２１８に加える。ＰＷＭ２１８は、その２進法
の値を各パルス幅に変換し、縦列ドライバを制御して、プログラム制御可能な複
数の電流源２１６によって供給される電流レベルをタイルの縦列電極に加える。
１つの横列だけが選択されるため、これらの電流値は１つの横列上においてのみ
ディスプレイ材料を通じて流れ、その横列から光が放射される。メモリ２１２は
、タイル上のピクセルの数を操作するために必要なデータよりも少ないデータ或
いは多いデータを保持しても良い。メモリが少ないデータを保持する場合、予め
記憶されたデータが表示される一方で、新しいデータがタイル内に記憶される必
要がある。メモリ２１２がより多くのデータを保持する場合、図２に示す回路は
、１つの画像フレームからのピクセルの１つの横列のための画像データを表示し
、その一方で、次の画像フレームからの１つの横列のデータがメモリ２１２内に
ロードされる。一般に、図２に示す電子回路によって実行される様々な機能、す
なわち、補償データをロードし、ピクセルデータをロードし、ピクセルデータを
表示する機能は、同時に実行されても良い。
【００６１】 タイミング／シーケンス・ロジック２１０は、タイミング／制御信号を受け、
どの機能が実行されるのかを決定するために制御信号をデコードする。製造プロ
セス中において、例えば、各ピクセル位置に対応した光電セルを有する試験装置
上に完成されたタイルを装着することによって、各タイルが名目上の輝度値に校
正されても良い。各ピクセルは個々にＯＮされ、その輝度が名目上の輝度と比較
され、ピクセルのための制御値がそのピクセルのためのプログラム制御可能な電
流源２１６に加えられる。名目上の輝度レベルに達すると、電流源２１６に加え
られた値が不揮発性メモリ２１４内に記憶される。
【００６２】 また、タイルは、ピクセルの輝度を自動的に調整してディスプレイ材料の劣化
を補償する回路を有していても良い。この回路によって、例えば、観察者は、所
定の輝度値を表示することができ、また、隣合うタイル同士の輝度が一致するよ
うに、個々のタイルを選択するとともに輝度値を上下に調整して選択されたタイ
ルの輝度を一致させることができる。また、タイルは、１又は複数のピクセル位
置にわたって、小さな１つの光センサを有していても良い。この光センサは、タ
イルのピクセルの輝度を連続的に監視して、そのピクセルに加えられる電流レベ
ル及びディスプレイ上の他のピクセルの全てに加えられる電流レベルを調整して
、ディスプレイの劣化に起因するピクセル輝度の変化を補償する。光センサの視
認性を最小限に抑えるために、光センサは、散乱光に反応するように、活性ピク
セル領域から離れるように配置されても良い。
【００６３】 また、回路１３４は、個々のピクセルの輝度を連続的に調整して劣化を補償す
る全ての電子補償システムを有していても良い。特定のピクセルに関する電流及
び時間を測定してこれらの電流と時間との積を積分することによって、劣化によ
って生じるＯＬＥＤピクセルの輝度の減衰を予測できることを本発明者は確認し
た。この積は、特性曲線とぴったり一致するとともに、駆動電流を調整してピク
セルの本来の輝度レベルに戻す新たな駆動電流を予測するために使用できる。更
なる向上点として、異なるピクセルは劣化速度も僅かに異なり、初期の劣化勾配
は、焼付き時に測定することができるとともに、駆動時の任意の変化を演算する
アルゴリズムにおける二次補正率（補正因子）として使用することができること
が判明している。このような調整の正確な形態は、ピクセル及びピクセルを形成
するために使用される材料の幾何学的な構成に依存している。適切な調整は、好
適なピクセルの性能を所定の時間にわたって監視すれば、ＯＬＥＤディスプレイ
の設計を行なう当業者により容易に決定され得る。
【００６４】 劣化に起因する輝度の損失を補償する他の方法は、ピクセルに加えられる電圧
を監視することである。例えば、時間Ｔ０で、ピクセルの輝度レベルが最初に調
整されると、電圧Ｖ０、電流Ｉ０で、輝度がＢ０になる。所定時間経過後の時間
Ｔ２で、２つの変化が生じる。すなわち、同じ一定の電流Ｉ０を形成するために
電圧Ｖ２が必要となり、また、このＩ０での輝度がＢ２（Ｂ２＜Ｂ０）となる。
発明者は、電圧の変化ｄＶ＝（Ｖ２−Ｖ０）が輝度の変化ｄＢ＝（Ｂ２−Ｂ０）
に比例することを確認した。この比例定数を知れば、本来のＢ０を形成する新た
な電流Ｉ２を電子的に演算することが可能になる。このアルゴリズムは、電子ド
ライブブロックのエレクトロニクス内に組み込むことが可能であり、これにより
、手動調整を行なうことなく輝度を一定の輝度に自動的に維持することができる
。ピクセルの幾何学的な構成やＯＬＥＤ材料が異なれば、この比例定数も変わる
。比例定数は、好適なピクセルの性能を所定の時間にわたって監視すれば、ＯＬ
ＥＤディスプレイの設計を行なう当業者により容易に決定され得る。
【００６５】 また、輝度の均一性を回復させる外部システムを使用しても良い。そのような
システムは、例えば、個々のピクセルの輝度を検出及び測定するセンサと、ディ
スプレイのエレクトロニクスと通信を行なう幾つかの手段とを組み込んでおり、
これによって、所望の輝度を得るために必要な正確な駆動電圧をディスプレイの
タイルのメモリに記憶させることができる。
【００６６】 特別な例について述べてきたが、所定の輝度レベルを維持するためにピクセル
に加えられる電流を調整するこれらの方法のいずれも、任意の他の方法と組み合
わせることができる。このような組み合わせは、チェックのため、或いは、前記
他の方法の性能を増大させるために行なわれる。
【００６７】 好適なディスプレイ装置は、ピクセルを制御してグレースケールを達成するた
めに使用される方法（すなわち、パルス幅変調）と直交する方法（すなわち、電
流制御）を使用してピクセルの輝度を校正する。これは有益である。なぜなら、
ディスプレイのダイナミックレンジの全体にわたって一貫した輝度レベルを表示
するために個々のピクセルを校正することができるからである。輝度の補償と画
像情報との間の相互作用を最小限に抑えることにより、システムを単純化でき、
精度を向上させることができる。
【００６８】 図３は第１の好適なディスプレイ構造を示す分解斜視図である。このタイル構
造は、２つの部分、すなわちディスプレイ部分とエレクトロニクス部分とから形
成されている。
【００６９】 ディスプレイ部分は、例えばフロートガラスプレートから成る透明なフロント
プレート３２０を有している。透明な縦列電極３２２は、良く知られたプロセス
を使用してインジウム酸化スズのような透明な導体の薄い帯を形成することによ
って、フロントプレート３２０上に形成される。これは、例えば、フロートガラ
スプレートの全面にわたってＩＴＯの膜を堆積させるとともに電極を形成するた
めにＩＴＯを選択的にエッチングすることによって行なわれる。ピクセルの活性
領域を形成するために、ホール・トランスポート層、発光層、電子注入層を含む
ディスプレイ材料、赤、緑、青のＯＬＥＤ材料３２４，３２６が縦列電極の上面
に堆積される。ホール・トランスポート層は縦列電極に電気的に接続され、発光
層はホール・トランスポート層に電気的に接続される。例えば金属カルシウムか
ら形成される電子注入層は発光層の上面に形成される。電子注入層の上面には横
列電極３２８が形成される。図６Ａ及び図７を参照して後述するように、ディス
プレイ材料３２４，３２６はピクセル領域の一部だけ（例えば約２５％）を占め
ていることが望ましい。横列電極３２８は、標準的な堆積技術を使用して、例え
ばポリシリコンもしくはアルミニウムのような金属から形成されていても良い。
横列電極３２８の上面には絶縁層３３０が形成される。好適な絶縁層３３０は数
ある絶縁材料のうちの任意の絶縁材料によって形成される。ディスプレイ材料を
保護するため、絶縁層３３０は低温プロセスを使用して形成されることが望まし
い。好適な材料はポリアミドもしくは他の低温無機材料を含んでいる。絶縁層３
３０は厚膜堆積技術もしくは薄膜堆積技術を使用して設けられても良い。絶縁層
３３０は、横列電極３２８又は縦列電極３２２と位置合わせされる複数の孔３３
１を有している。
【００７０】 絶縁層３３０の上面には複数の接続プレート３３２が堆積される。これらのプ
レート３３２は、例えばアルミニウムを堆積したり、溶媒中に混入された銀のよ
うな金属インクもしくはペーストを厚膜プロセスを使用して堆積させることによ
って形成されても良い。図９から図１０Ｂを参照しながら後述するように、接続
プレートは、絶縁材料の孔を貫通して延びるバイアによって、縦列電極３２２及
び横列電極３２８に接続される。好適な各接続プレートはそれぞれ１つの横列電
極３２８とだけ或いは１つの縦列電極３２２とだけ電気的に接触される。しかし
ながら、良好な接続を確保するため、各接続プレート３３２は、複数の個所で、
対応する横列電極３２８もしくは縦列電極３２２に接続されていても良い。
【００７１】 エレクトロニクス部分３１２は、画像処理及びディスプレイ駆動回路１３４（
図３に示されていない）と、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の薄いシートから成る
回路基板１３０と、堆積された導電体１３２と、接続パッド３３４及び導電体１
３２を回路基板１３０を通じて接続パッド３３４に電気的に接続するバイア３３
８とを有している。導電体１３２とバイア３３８と接続パッド３３４は全て、金
属インクもしくはペーストを加えるために、厚膜堆積プロセスを使用して形成さ
れる。また、接続パッド３３４はアルミニウムを蒸着することによって形成され
ても良い。エレクトロニクス部分の接続パッド３３４とディスプレイ部分の接続
プレート３２２との間には１対１の関係がある。本発明の好適な実施形態におい
ては、接続パッド３３４と接続プレート３３２は、ディスプレイ部分とエレクト
ロニクス部分との間に導電接着剤を異方性をもって加えることにより、電気的に
接続される。組み合わされたディスプレイ部分とエレクトロニクス部分は１枚の
タイル１２０を形成する。
【００７２】 しかしながら、接続パッドをこれと対応する接続プレートに電気的に接続する
ために他の方法を使用しても良いことは言うまでもない。例えば、接続プレート
３２２及び接続パッド３３４は、パッドもしくはプレートの面を超えて上方へ延
びる部分を有するように、変形可能な材料によって形成されてパターン化されて
も良い。エレクトロニクス部分とディスプレイ部分とが組み合わされると、接続
プレート３２２及び接続パッド３３４上でパターン化された材料が接触して変形
するようになり、これにより、対応する接続パッドと接続プレートとの間で電気
的な接続が形成される。また、パッド３３４及びプレート３２２は、バンプボン
ディング技術によって或いは配線を使用して接続されても良い。この場合、前記
配線は、パッド３３４もしくはプレート３２２のいずれか一方に埋め込まれ、エ
レクトロニクス部分３１２が対応するディスプレイ部分３１０と組み合わされた
時にパッド３３４もしくはプレート３２２と係合する。
【００７３】 図４はエレクトロニクス部分３１２の一部を示す分解斜視図である。この図は
、エレクトロニクス部分の電気的な接続構造をより明確に示している。回路基板
１３０は複数の孔４１０を有しており、各孔４１０は各接続パッド３３４に対応
している。接続パッド３３４が回路基板１３０の前面４１２に形成されると同時
に、バイア３３８が孔４１０内に形成される。画像処理及びディスプレイ駆動回
路１３４（図４に示されていない）を様々な接続パッドに接続するために、導電
体１３２が回路基板１３０の背面４１４上に形成される。
【００７４】 図５は、好適なタイル１２０の他の構造を示す分解斜視図である。図５に示す
タイルは、別個のエレクトロニクス部分とディスプレイ部分として形成されても
良く、また、単一の構造体として形成されても良い。また、タイルの横列電極及
び縦列電極に対する接続は、タイルの２つの縁部に沿って形成される。
【００７５】 図５に示すタイルの回路基板はボトム層５１０である。この回路基板は、例え
ば、図１Ａに示す回路１３４のようなエレクトロニクスモジュールを有していて
も良い。エレクトロニクスモジュールは、縦列バイア５２０及び横列バイア５２
２を介して、ディスプレイ装置の横列電極及び縦列電極に接続されている。１つ
の横列バイア５２２だけが図５に示されている。図５に示す好適なタイルにおい
て、回路基板は平面５１０であり、破線で示された任意の平面５１２，５１４，
５１６は相互接続層である。これらは、上側の層に接続するためのバイアとその
層の一表面上に塗布もしくは印刷される導電トレースとを有するセラミック層で
ある。タイル構造がＬＴＣＣＭ材料から形成される場合には、層５１２，５１４
のうちのいずれか一方は金属もしくは絶縁性の構造基板であっても良い。層５１
６は縦列バイア５２０及び横列バイア５２２を有するセラミック層である。セラ
ミック層５１６上に形成される横列バイアは、好適なディスプレイタイルの横列
電極５２４に接続する。
【００７６】 図５に示すタイルが別個のエレクトロニクス部分及びディスプレイ部分とから
形成される場合には、エレクトロニクス部分は、層５１０及び任意の層５１２，
５１４，５１６だけを有する。タイルが単一の部品として形成される場合には、
ディスプレイ材料５２６は複数の横列電極５２４の上面に堆積される。図５にお
いて、ディスプレイ材料５２６は固体のシートとして図示されている。しかしな
がら、この材料は、横列電極上に堆積される個々の電子注入層及び個々のＯＬＥ
Ｄセルであっても良い。図３を参照して前述したように、横列電極はアルミニウ
ムのような金属もしくはポリシリコンから形成されても良い。
【００７７】 ディスプレイ材料５２６上には複数の縦列電極５２８が形成される。縦列電極
は、平面５１０からディスプレイタイルの各平面を通じて平面５２６を貫通して
延びるバイア５２０を介して回路基板に接続されている。各縦列電極はそれぞれ
異なるバイア５２０に接続される。図３に示すタイル構造と同様に、縦列電極５
２８は、一般に、インジウム酸化スズ（ＩＴＯ）のような透明な導体材料によっ
て形成されている。本発明の好適な実施形態において、縦列電極５２８上に形成
される平面５３０は光学フィルタもしくはパターン化された黒色のマトリクスで
あっても良い。黒色のマトリクスは、ディスプレイ層５２６の非活性領域を黒色
のラインで覆うとともに、その一方で、ディスプレイ材料の活性要素のための開
口を形成する。図５に示すディスプレイタイルの最終層はフロートガラスフロン
トカバー５３２である。
【００７８】 図５に示すタイルが別個のエレクトロニクス部分及びディスプレイ部分とから
形成される場合には、ディスプレイ部分は図３を参照して前述したように形成さ
れていても良い。まず、フィルタ又は黒色のマトリクス層５３０がフロートガラ
スカバー５３２上に堆積される。次に、透明な縦列電極５２８が堆積され、その
後に、ＯＬＥＤ材料が縦列電極上に形成されて、横列電極５２２がＯＬＥＤ材料
を覆うように形成される。図５に示す好適な別個のエレクトロニクス部分及びデ
ィスプレイ部分は、横列及び縦列バイアをそれらの縁部に沿ってバンプボンディ
ングすることによって、或いは、エレクトロニクス部分又はディスプレイ部分の
一方で配線のような導電要素を横列及び縦列バイア内に挿入して導電要素をバイ
アから突出させることによって接合されても良い。その後、エレクトロニクス部
分とディスプレイ部分とが接合される際に、導電要素は、エレクトロニクス部分
又はディスプレイ部分の他方で対応するバイアと繋がれる。
【００７９】 図５に示すタイル構造は、まず、層５１０，５１２，５１４，５１６のための
緑色の複数のテープブランクを準備することによって形成されても良い。次に、
これらのブランクが穿孔され、孔を通じてバイア５２０，５２２が形成される。
ブランクが穿孔されたら、ブランクに適当な導電材料が塗布もしくは印刷され、
これにより、導電材料がバイア内に充填されるとともに、ディスプレイタイル内
の他の回路を相互接続するために必要な導電トレースが形成される。緑色のテー
プシート上に印刷されたトレースは横列電極５２４を有している。層５１０，５
１２，５１４，５１６とバイア５２０，５２２と横列電極５２４とを有するこの
ような構造は、その後、ラミネートされ、ディスプレイ装置の回路部品に適した
セラミックを形成するために熱処理(fired)される。次に、ディスプレイ材料５ ２６が横列電極５２４上に堆積される。ディスプレイ材料が堆積された後、ＩＴ
Ｏを堆積させるための従来のプロセスを使用して縦列電極がタイル上に形成され
る。
【００８０】 別個の工程において、黒色マトリクス又はフィルタ５３０がフロートガラスカ
バー５３２上に形成されても良い。組み合わされたマスク又はカバーは、その後
、マスク内の開口がディスプレイ材料の活性ピクセル領域と一致するように、デ
ィスプレイ装置と位置合わせされる。その後、ガラスカバー５３２は、例えばフ
リットガラスを使用して、熱処理された複合セラミック構造にシールされる。
【００８１】 図６は、図５に示されたディスプレイタイルの底面図である。図６に示すよう
に、回路基板５１０は、バイア５２０，５２２をそれぞれ介してディスプレイの
横列及び縦列に接続された電子回路１３４’を有している。本発明の好適な実施
形態において、回路１３４’をバイア５２０，５２２に接続する導体６０２は、
前述したように、熱処理前に緑色のテープ上に印刷もしくは塗布される。導体６
０２は回路１３４’の縁部に沿ってバイア５２０，５２２に接続される。導体６
１０を介して操作電力を受けるために、また、導体６１２及びコネクタ６１４を
介してデータ信号／タイミング情報を受けるために、回路１３４’が接続される
。図１２を参照して後述するように、タイル１２０’が図１に示す装置１００の
ようなタイル張りのディスプレイ装置に組み付けられる際に、コネクタ６１４が
ケーブルハーネスに接続されても良い。
【００８２】 図６Ａは、図５に示すタイルに使用可能な好適なピクセル間隔を示すピクセル
図である。このようなピクセル間隔によれば、組み立てられたタイル張りディス
プレイのピクセル間距離を局部的に歪ませることなく、タイルの縁部に沿って導
電性のバイアを配置することができる。図６Ａは４つのタイル６３０，６４０，
６５０，６６０の部分を示している。破線６２４，６２２はピクセルの境界を示
している。これらの線は、ピクセルのレイアウトを理解し易くするためにのみ設
けられている。ピクセルの活性部５２６は全ピクセル面積の約１／４だけを占め
ている。これは約２５％のピクセル開口を形成している。本発明のこの好適な実
施形態において、活性領域は、ピクセル領域の中心に位置付けられておらず、図
６Ａに示すように左上側にオフセットされている。
【００８３】 図６Ａに示すように、ピクセルのこのような間隔は、タイルの境界を横切るピ
クセルの規則的な間隔と干渉することなく、バイア５２０，５２２をピクセルの
横列及び縦列電極に接続するための空間を、ディスプレイ装置の縁部に沿って形
成する。図６Ａに示す好適な実施形態において、活性領域５２６からタイルの縁
部までの距離ｄeは、ピクセルの活性領域５２６の縁部からピクセルの境界５２ ２又は境界５２４までの内側距離ｄIの約２倍である。
【００８４】 図６Ａに示すピクセル図はピクセルの活性領域が水平方向及び垂直方向の両方
向にオフセットされているが、活性領域が垂直方向にのみオフセットされていて
も良い。この構成では、横列電極に対するコンタクトが活性ピクセル材料の下方
にあり、したがって、ピクセルの活性領域をオフセットする必要がない。
【００８５】 図７は、図３に示すようなタイルの使用に適した他のピクセルのレイアウトを
示している。図７に示すレイアウトにおいて、ピクセルの活性領域５２６はそれ
らの各ピクセル領域の中心に位置付けられており、ディスプレイの横列及び縦列
電極をエレクトロニクスに接続するバイアは各ピクセル素子間に形成されている
。活性領域５２６の縁部とディスプレイの縁部７１２との間の距離はタイルの全
ての側で等しく、活性ピクセル領域の中心から縁部までの距離はピクセルのピッ
チの１／２である。しかしながら、図２０及び図２０Ａを参照して後述するよう
に、中方立て(mullion)を隣接するタイル間に挿入できるように、縁部のピクセ ルの中心とタイルの縁部との間の距離はピクセルのピッチの１／２よりも僅かに
小さくなっている。後述するように、一般に、中方立ては、ディスプレイ装置上
にタイルを接合するため及びタイルの継ぎ目を隠すために使用される。
【００８６】 一般に、前述したディスプレイは白黒のディスプレイである。ピクセルは、１
つの横列電極と１つの縦列電極とから成る１対の電極によって制御される単一の
放射領域を有している。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、カラーピクセルが採用
されても良い。図８Ａは、赤（Ｒ）８２０、緑（Ｇ）８２２、青（Ｂ）８２４の
別個のサブピクセルを有する単一のピクセルを示している。３つのサブピクセル
８２０，８２２，８２４はそれぞれ対応する縦列電極（図示せず）を有している
。サブピクセル８２０，８２２，８２４の縦列電極はそれぞれ、バイア８１０，
８１２，８１４をそれぞれ介して、エレクトロニクス部分に接続される。１つの
横列電極（図示せず）は３つのサブピクセルで共有される。この横列電極は、仮
想的に示されたバイア８１６を介してエレクトロニクス部分に接続されている。
３つのサブピクセル構造の幾何学的な構成は、サブピクセルの高さｄSHと、サブ
ピクセルの幅ｄSWと、活性サブピクセル領域からピクセル領域の縁部までの距離
ｄeとによって規定される。本発明の１つの好適な実施形態のため、ピクセルの ピッチＰに関して、これらの寸法が表１に与えられている。
【００８７】 表１ ｄSH ．５Ｐ ｄSW ．１６Ｐ ｄe ．２５Ｐ 図８Ｂは他のカラーピクセル構造を示している。この構造は４つのサブピクセ
ル素子８３０，８３２，８３４，８３６を有している。これらのサブピクセル素
子のうちの２つ８３０，８３６は励起時に緑色光を放射し、他の２つのサブピク
セル素子８３２，８３４はそれぞれ赤色光及び青色光を放射する。この構造は、
４サブピクセル構造として知られている。カラーディスプレイ内における輝度情
報の多くが赤や青のピクセルよりも緑のピクセルに存在するため、この構造は２
つの緑色サブピクセルを使用している。したがって、２つの緑色サブピクセルを
使用することによって、より鮮やかな表示が可能になる。また、ピクセル８３０
，８３６が共に赤色のピクセルもしくは青色のピクセルであっても良い。幾つか
のディスプレイ技術においては、赤もしくは青のピクセル材料から放射される光
の量が、緑色のピクセルから放射される光量よりも少ない場合がある。この場合
には、ピクセル８３０，８３６を共に赤色のピクセルもしくは青色のピクセルに
すると、ディスプレイの全体の輝度が向上する。図８Ｂに示すピクセル構造は、
２つの横列電極（図示せず）及び２つの縦列電極（図示せず）を使用している。
横列電極はバイア８１６’，８１８（仮想的に示されている）を介してエレクト
ロニクス部分に接続されている。一方、縦列電極はバイア８１０’，８１２’を
介してエレクトロニクス部分に接続されている。４サブピクセル構造の幾何学的
な構成は、サブピクセルの高さｄSHと、サブピクセルの幅ｄSWと、活性サブピク
セル領域からピクセル領域の縁部までの距離ｄeと、隣接するサブピクセル間の 距離ｄIとによって規定される。本発明の好適な実施形態のため、これらの寸法 が表２に与えられている。
【００８８】 表２ ｄSH ．２５Ｐ ｄSW ．２５Ｐ ｄe ．１２５Ｐ ｄSI ．２５Ｐ 図８Ａ及び図８Ｂは、水平方向及び垂直方向で等しくなるように距離ｄe，ｄS I を示しているが、これらの値が異なっていても良い。図８Ａ及び図８Ｂに示す 好適なピクセル構造はいずれも、約２５％のピクセル開口を形成するために、活
性ピクセル領域がピクセル領域の約２５％を占めている。この値は単なる一例に
すぎない。本発明では、ピクセル開口が大きくてもまた少なくても良い。
【００８９】 図３，４，８Ａ，８Ｂを参照して前述したように、組み立てられたタイルのエ
レクトロニクス部分は、ディスプレイタイルの領域全体にわたって個々の横列及
び縦列電極に対する電気的な接続を形成する接続プレート３３２を有している。
図９，１０Ａ，１０Ｂはこれらの接続部を形成する好適な方法を示している。図
９は、破線のボックスとして示された接続プレート３３２を有する好適なタイル
の正面図である。分かり易くするため、絶縁層３３０は除かれている。また、図
９は２つの横列電極３２８Ａ，３２８Ｂと２つの縦列電極３２２Ａ，３２２Ｂと
を含んでいる。縦列電極３２２Ａは、バイア９１４を介して接続プレート３３２
Ａに接続されるように示されている。縦列電極３２２Ｂは、バイア９１６を介し
て接続プレート３３２Ｄに接続されるように示されている。横列電極３２８Ａ，
３２８Ｂは、バイア９１０，９１２をそれぞれ介して各接続プレート３３２Ｂ，
３３２Ｃに接続されるように示されている。
【００９０】 図１０Ａ及び図１０Ｂは、図９のＦ１０Ａ線及びＦ１０Ｂ線に沿う断面図をそ
れぞれ示している。図１０Ａ及び図１０Ｂは図９から除かれた絶縁層３３０を含
んでいる。図９に示すように、縦列電極３２２Ｂに対する接続部９１６は活性ピ
クセル素子間に位置するディスプレイタイルの領域に形成されている。したがっ
て、図１０Ａは、フロートガラス基板３２０、縦列電極３２２、絶縁層３３０、
接続プレート３３２Ｄ，３３２Ｅだけを示している。接続プレート３３２Ｄと縦
列電極３２２Ｂとの間のバイア９１６は、絶縁層３３０の孔３３１を貫通するよ
うに形成されている。印刷プロセスで使用される銀のペーストやインクが孔３３
１を通じて流れて縦列電極３２２Ｂに接触することができるように接続プレート
がエレクトロニクス部に形成される場合に、このような接続が形成される。
【００９１】 図１０Ｂは、横列電極に対する接続部を形成する好適な方法を示している。図
９に示すように、横列電極に対する接続部は、活性ピクセル素子３２４を含むデ
ィスプレイ部分上に形成される。図１０Ｂに示すディスプレイの部分は、ガラス
基板３２０と、透明な縦列電極３２２と、ディスプレイ材料３２４と、横列電極
３２８Ｂとを有している。図９に示すように、接続プレート３３２Ｂはバイア９
１０を介して横列電極３２８Ｂと接触する。この接続部は絶縁体３３０の孔３３
１を通じて形成される。図１０Ｂに示すように、複数の孔が設けられ、接続プレ
ート３３２Ｂと横列電極３２８Ｂとの間の接続部が複数の個所で形成されている
。これらの複数の孔は、完成されたディスプレイタイルにおける歩留りを向上さ
せる冗長性を与える。図１０Ｂは、接続プレート３３２Ｂと横列電極３２８Ｂと
の間の接続部が各ピクセル３２４間の隙間に形成されていることを示しているが
、これらの接続部は横列電極３２８Ｂに沿うどのような場所に形成されても良く
、活性ピクセル素子間の隙間に限定される必要はない。
【００９２】 図１０Ａには示されていないが、縦列電極に対する接続部は、接続プレートに
沿って複数の位置に形成されている。例えば、図９では、接続プレート３３２Ｄ
と縦列電極３２２Ｂとの間の接続部を示す３つのバイア９１６が存在する。
【００９３】 各接続プレートは横列電極もしくは縦列電極の一方だけと電気的なコンタクト
を形成するため、ディスプレイタイル内に設けられる接続プレートの数は、タイ
ル内の縦列の数と横列の数との合計以上であることが望ましい。本発明に係る好
適なタイルにおいては、横列が２８個で縦列が３２個のピクセル素子が存在する
。したがって、タイルのディスプレイ部分及びエレクトロニクス部分には少なく
とも６０個の接続プレート及び接続パッドがなければならない。好適なタイル上
には全体で８９６個のピクセル位置が存在している。各接続プレート及び接続パ
ッドの間で良好な分離状態を可能にするため、各接続プレートは２×６の行列内
に配置される１２個のピクセル位置を覆っても良い。接続部が縦列電極に対して
形成される位置は、接続部が横列電極に対して形成される位置よりもかなり制限
されるため、好適な接続プレートは、２つの横列ピクセル位置×６つの縦列ピク
セル位置を覆っても良い。
【００９４】 ＩＴＯはアルミニウムや銀ほど良好な導体ではないため、エレクトロニクスモ
ジュール１３４が縦列電極に接続される位置から縦列電極に沿って抵抗電圧降下
を与えても良い。これらの抵抗電圧降下の大きさを減少させるため、縦列電極に
沿った複数の離間位置でエレクトロニクスモジュールを各縦列電極に接続するこ
とが望ましい。これらの離間位置は隣接していないため、各縦列電極３２２のた
めに２つ或いは３つの接続プレート３３２を配置することが望ましい。したがっ
て、接続プレート３３２及び接続パッド３３４の数は、横列電極の数と縦列電極
の数の合計よりも多くても良い。
【００９５】 本発明では、他のタイル構成も考えられる。１つの望ましい構成は、ディスプ
レイの全長（全高）にわたって延び且つ例えば３２個の縦列の幅を有するタイル
である。この形状を成すタイルは、水平方向（垂直方向）の位置合わせのみを必
要とする。また、横列よりも多くの縦列が覆われ、縦列電極に対して接続部を形
成する位置の数が、接続プレートと接続パッドとが殆ど等しいような場合よりも
多くなるように、接続プレート及び接続パッドを形成しても良い。また、ディス
プレイは異なる形状のタイルから形成されても良い。例えば、ディスプレイの全
高にわたって広がる長いタイルを側部に設け、小さい正方形のタイルをディスプ
レイの中心部に設けても良い。また、異なるタイルは異なるピクセルピッチを用
いても良い。すなわち、ディスプレイの側部のタイルは比較的大きなピクセルピ
ッチを有し、ディスプレイの中心部のタイルは比較的小さいピクセルピッチを有
していても良い。
【００９６】 また、本発明の好適な実施形態は、タイルのエレクトロニクス部分がディスプ
レイ部分と同じ寸法である例を示しているが、これらは異なった寸法であっても
良い。例えば、１つのエレクトロニクス部分（図示せず）が２つの隣合うディス
プレイ部分（図示せず）と同じ大きさを成していても良い。１つのタイルに組み
立てられた際に、２つのディスプレイ部分が位置合わせされて１つのエレクトロ
ニクス部分に接着される。１つの考えられる構成では、ディスプレイ装置の全体
にわたって広がる１つのエレクトロニクス部分が形成され、複数のディスプレイ
部分のタイルが個々にエレクトロニクス上に実装される。この構成において、エ
レクトロニクス部分は複数のエレクトロニクスモジュール１３２を有していても
良い。
【００９７】 また、エレクトロニクス部分がディスプレイ部分より小さくても良い。すなわ
ち、ディスプレイ全体が複数のエレクトロニクス部分（図示せず）に接着される
単一のディスプレイ部分（図示せず）から成っていても良い。ディスプレイ部分
とエレクトロニクス部分とを異なる寸法で製造してこれら両構成部品の歩留りを
最大にすることが望ましい。複数のディスプレイ部分を単一のエレクトロニクス
部分上に組み立てる場合には、隣合うディスプレイ部分間に継ぎ目が見えないよ
うにピクセルを位置合わせすることが必要である。
【００９８】 図１２は、複数のタイル又は単一の大きなタイル上の複数のエレクトロニクス
モジュールが複合ディスプレイ装置を形成するために接続される１つの方法を示
している。図１２はディスプレイ装置１００を背面側から示している。好適なデ
ィスプレイ装置は複数のタイル１２０を有しており、各タイル１２０は１つのエ
レクトロニクスモジュール１３４を有している。エレクトロニクスモジュールは
ケーブルハーネス１２１０によって中央のコントローラに接続されており、ケー
ブルハーネス１２１０は中央ケーブルと複数の分岐ケーブル１２１２，１２１４
，１２１６，１２１８，１２２０，１２２４，１２２６を有している。本発明の
好適な実施形態において、各タイルは４つの導電ラインに接続されており、その
うちの２つの導電ラインは操作電力を供給し、他の１つの導電ラインはデータ信
号を伝達し、残る１つの導電ラインはタイミング情報を伝達する。ディスプレイ
の操作電力ラインは複数のタイル間で共有されている。しかしながら、本発明の
この好適な実施形態における信号ラインは共有されていない。各タイルのエレク
トロニクスモジュール１３４にアドレス回路を設けることによって、ディスプレ
イ装置全体で信号ラインとタイミングラインとが共有されても良い。この構成で
は、各モジュールがタイルのアドレス領域のデータ部分だけを認識して記憶する
。
【００９９】 図１１Ａは、電気的にデータ及びタイミング信号を受ける図３に示すような好
適なタイプのタイル１２０の背面図である。図１１Ａに示すタイルは、電子回路
１３４’と、回路基板３１２上に全体にわたって実装される複数の導電トレース
１１１４とを有している。図１１Ａに示すように、操作電力信号６１２は、デー
タ及びタイミング信号６１０と同様に、コネクタ１１１２を介して受けられる。
図１２を参照して後述するように、図１１Ｂに示すタイルは同様の方法でディス
プレイに形成されている。図６を参照して前述したように、操作電力信号が全て
のタイル間で共有され、その一方で、タイミング及びデータ信号が各タイルに個
別に割り当てられても良い。また、データブロードキャストから全てのタイルへ
とデータを選択的に分離するために各タイルがアドレス回路を有している場合に
は、タイミング及びデータ信号が全てのタイルで共有されても良い。
【０１００】 図１１Ｂは、タイミング及びデータ信号を電気的にではなく任意に受ける他の
タイプのタイル１２０の背面図である。このタイルは、エレクトロニクスモジュ
ール１３４と、回路基板３１２上に形成された複数の導電トレース１１１４とを
有している。しかしながら、図１１Ｂに示すエレクトロニクスモジュール１３４
は、コネクタ１１１２で操作電力のみを受けるために接続されている。データ信
号及びタイミング情報は、エレクトロニクスモジュール１３４の一部を成すオプ
ティカル・カップリング１１１０を介してモジュール１３４に伝えられる。好適
なオプティカル・カップリング１１１０は、１又は複数の光ファイバを直接的な
接続で受けても良く、また、放送タイミング及びデータ信号を受ける感光性領域
を有していても良い。放送信号が受けられる場合には、特定のタイルにアドレス
されるデータを抽出してそのデータだけをディスプレイのために記憶するために
、エレクトロニクスモジュール１３４がアドレス回路を有していても良い。図１
１Ｂに示す電子回路１３４の使用に適した光インターフェイスは、ＵＳＰ５，２
８１，８０５に開示されている。このＵＳＰは、ＳａｕｅｒによるＯＰＴＩＣＡ
Ｌ−ＩＮＰＵＴ ＬＡＴＣＨ−ＣＩＲＣＵＩＴ ＣＥＬＬ ＡＲＲＡＹと題され
ており、光インターフェイスに関する教示内容として参照することにより本願に
組み入れられる。
【０１０１】 図１３は、本発明に係る好適なタイル組立体の分解正面図である。この好適な
組み立てられたディスプレイ装置１３０はフレーム１３１０を有しており、フレ
ーム１３１０内には強固な背面パネル１３１２が装着されている。背面パネルは
、複数のディスプレイタイル１２０のそれぞれに操作電力を供給するためのコネ
クタ１３１６と、組み立てられたディスプレイ装置の各タイル１２０にデータ及
びタイミング情報を供給する１対のコネクタ１３１８（図１３にはそのうちの１
つだけが示されている）とを有している。コネクタ１３１６，１３１８は、半田
タイプの接続部であっても良く、或いは、プラグタイプの接続部であっても良い
。例えば個々のタイルに容易にアクセスすることが望ましいような場合には、デ
ィスプレイ内の欠陥タイルを交換することができる点で、プラグタイプの接続部
の方が望ましい。図１３に示す好適なディスプレイは、背面パネル１３１２上に
タイル１２０を個々に装着した後、背面パネルとタイルディスプレイとの組立体
をフレーム１３１０に装着することによって組み立てられても良い。その後、組
み立てられたディスプレイは、タイルを保護するように作用するフロートガラス
（図示せず）によってカバーされる。なお、フロートガラスは、背面パネル１３
１２及びフレーム１３１０とともに、組み立てられたディスプレイ装置１００の
ための密封シールを形成するように作用しても良い。略一定のピクセル間隔を維
持するため、タイル間の隙間は狭い許容誤差（公差）の範囲内に維持されること
が望ましい。タイル１２０の背面上及び背面パネル１３１２上に形成されるコネ
クタの公差は精密であることが望ましい。
【０１０２】 図１３に示す構造に代わるものとして、図１４に示すような自動位置合わせ構
造を使用しても良い。この構造は、図１３に示す構造のような正確な製造公差を
必要としない。図１４において、フレーム１４１０は複数のバネ部材１４１８を
有している。また、電力、タイミング、データ信号は、柔軟な各コネクタ１４１
６によって個々のタイルに伝えられる。また、コネクタ１４１６は、タイルを前
方に押圧してフロートガラスフロントプレート（図示せず）に接触させる。コネ
クタ１４１６は、配線用ハーネス１４２２によって電力・データ・タイミング信
号を受けるように接続されている。図１４に示す本発明の好適な実施形態におい
て、各タイルは、フレーム１４１０内で、その対応する柔軟なコネクタ１４１６
上に装着される。タイルの横列及び縦列が完全に組み立てられると、フレーム１
４１０のバネ１４１８は、破線ボックス１４２０によって示された領域に向けて
タイルを付勢するようになる（タイルを領域内に制限するようになる）。全ての
タイルがフレーム１４１０内に組み付けられると、バネ１４１８はタイルを一直
線上に保持するようになる。自動位置合わせ構造を補強するため、各タイルの両
縁部に補助的なパターン（図示せず）が形成され、隣合うタイルのパターンが係
合することによってタイルが一直線上に保持されるようになっていても良い。例
えば、１つのタイルの両縁部が補助的な鋸歯状の縁部によってパターン化され、
鋸歯状の縁部によって各タイルがその隣合うタイルと１方向でのみ係合し得るよ
うにする。このような縁部パターンは、ディスプレイ部分又はエレクトロニクス
部分上に形成されても良い。このようなパターンをエレクトロニクス部上にだけ
形成すると、ディスプレイ部の縁部の組立が容易となるため、有益である。図１
４に示された構成は、図１３に示す構成において必要とされるような構成部品の
正確な組立が必要ないため、有益である。
【０１０３】 図１５から図１９は、複数のタイル１２０を接合して複合タイル張りディスプ
レイ１００を形成する他の好適な方法を示している。無論、タイル張りディスプ
レイのタイル間には物理的な隙間が存在する。このような物理的な隙間を観察者
が視認できないようにすることが望まれる。この場合において、「視認できない
」とは、ピクセルから放射されて前記隙間で散乱もしくは反射された光が観察者
によって観察されないこと、また、観察者が物理的な隙間を検知できるような外
部の視線が存在しないことを意味している。
【０１０４】 ＣＲＴ又は投影ディスプレイを使用した最新技術のタイル張りディスプレイは
、物理的な隙間を隠すために個々のディスプレイ間に中方立てを使用しているが
、これらの中方立ては、観察者によって視認でき、また、画像の連続性を破壊し
てしまうことから観察者にとって不愉快なものである。したがって、隙間を視認
できないようにするために使用されるいずれの構造も画像の連続性を破壊しない
ことが望ましい。
【０１０５】 タイル張りディスプレイ及びタイル張りでないディスプレイの両方において共
通に見られる他の構造は、黒色マトリクスである。黒色マトリクスは黒色のライ
ンによって形成されても良い。黒色マトリクスは、ピクセルの活性領域間に設け
られ、これらの領域で周囲の光を吸収してディスプレイのコントラストを向上さ
せる。黒色マトリクスのラインは、例えば、ＣＲＴのフロントスクリーンの蛍光
体同士の間もしくは液晶ディスプレイのために規定されたピクセル位置間で見ら
れる。タイル張りディスプレイにおいて、黒色マトリクスのラインは、一般に中
方立てよりも小さく、一般にピクセルの平面内に配置される。黒色マトリクスの
ラインは周期的であり且つピクセル間に配置されているため、黒色マトリクスの
ラインが画像の連続性を破壊することはない。
【０１０６】 本発明は、タイル間の物理的な隙間と黒色マトリクスとを見分けることができ
なくする、したがって、観察者によって視認できなくする光学構造をタイル張り
ディスプレイに組み込んで使用している。このような構造が図１９に示されてい
る。図１９は部部的に組み立てられたディスプレイ装置の斜視図である。図１９
に示す主要な構成部品は、フレーム２０１４、例えばガラスやプラスチックから
成る透明シート２０２０、黒色マトリクスを形成する複数の黒色ライン２０１０
、ディスプレイを形成する複数のタイル１２０である。光学集積構造の重要な特
徴は、黒色マトリクスラインと同様な黒色ライン２０１０の模様である。この場
合、これらの黒色ライン２０１０は、等しい幅を有し、ピクセルのピッチと等し
い間隔を有している。これらの黒色ライン２０１０は、タイル１２０間の隙間２
０１２の両側のピクセルを含むディスプレイの全てのピクセル間で延在するよう
に位置合わせされる。また、黒色ラインの光学集積パターンは中方立てと同様で
ある。すなわち、光学集積構造の黒色ラインの幾つかは、ディスプレイタイル間
の隙間上で延在しており、隙間を視認できないようにしている。組み立てられる
と、タイル１２０のガラス基板３２０は、透明シート２０２０の背面上にある集
積構造を形成する黒色ライン２０１０に隣接して位置される。
【０１０７】 従来の黒色マトリクスとは異なり、集積ディスプレイタイルの前述した光学構
造は、黒色のラインパターンがディスプレイタイルと接触するように、タイル１
２０の観察側で、ピクセルを含む平面の上側（中方立てと同様）に配置される。
中方立てと異なり、光学集積構造２０２０の黒色ラインは比較的狭く、そのため
、中方立てを覆う黒色ラインは、黒色マトリクスを形成する黒色ラインと実質的
に同じ幅となる。したがって、前述の構造は、黒色マトリクスの機能と中方立て
の機能とを同時に与えるが、光学集積構造２０２０のパターンの全てのラインが
実質的に同一で殆ど見分けがつかないため、観察者が中方立てのラインを視認す
ることはできない。したがって、観察者は、黒色ラインの均一なパターンを単に
見るだけとなる。本発明のこの形態の重要な特徴は、前述した光学集積構造の黒
色ライン及び中方立てのパターンの正確な仕様（規格）である。この規格におい
ては、タイル間の物理的な隙間が観察者から隠され、また、同時に、放射された
光のディスプレイからの出射が妨げられることは殆ど或いは全くない。また、黒
色マトリクス及び中方立ては、たとえタイル間の隙間にわたってでさえも、大き
な画像の連続性を損なうことはない。
【０１０８】 図１９に示された光学集積構造をより分かり易く説明するため、別個の複数の
中方立てを使用してタイルを接合する方法についてまず説明する。図１５は本発
明に係る２つのタイル１２０の一部の断面である。これら２つのタイルは１つの
中方立てによって接合される。各タイルは、ガラス基板３２０とタイル構造の残
り部分１５１０とを有している。好適なタイルは、ガラス基板３２０の底面の近
傍に配置された活性ディスプレイ材料１５１４を有している。また、好適なタイ
ルは、中方立て１５１２と、黒色マトリクスの一部を成す黒色ライン１５１３と
を有している 図１６は、本発明に係るディスプレイ装置との使用に適した好適な中方立て１
５１２の斜視図である。中方立て１５１２は上面１６１０を有しており、この上
面１６１０は、黒色の材料によって形成しても良く、或いは、黒色を印刷もしく
は塗布しても良い。中方立てがディスプレイ装置上にアーチファクトを形成しな
いように、中方立ての上面は、寸法と色と光沢とに関して、黒色のストリップと
非常に調和していることが望ましい。また、中方立て１５１２は、好ましくは薄
い色（例えば白）の材料から成る側面１６１２を有する低部脚を備えている。ま
た、中方立ての底部脚は、透明であっても良く、また、フロートガラス基板３２
０の屈折率と略同じ屈折率を有していても良い。中方立ての近傍で散乱された光
が、タイルの内側のピクセル間で散乱された光と同じ特性を有するように、中方
立ての底部脚は薄い色もしくは透明であることが望ましい。光の散乱がタイルの
縁部と中央部とで異なる場合には、縁部は、例えば表示画像の輝度が低下した帯
として視認され得る。接合される２つのタイルに中方立て１５１２を取りつける
ために、１又は複数の側面１６１２及び中方立てのトップバーの裏面１６１４に
接着剤を塗布しても良い。これら全ての面に接着剤が塗布される場合には、複数
のタイルを接合して１つのディスプレイ装置を形成するために複数の中方立てが
使用される。
【０１０９】 放射ディスプレイのガラス基板の前面に対する黒色ストリップもしくは中方立
ての最適な位置を決定するためには、ディスプレイによって放射された光の特性
を理解することが役立つ。図１７は、底面１７１０と上面１７１２とを有する好
適なガラス基板３２０の断面を示している。幾つかの代表的な光線１７１４，１
７１６，１７１８が底面１７１０上の一点から発せられるように示されている。
幾つかの光線１７１４はガラスから出射され、また、幾つかの光線１７１８は上
面から内側に全反射されてガラスシートに捕らえられる。これら２つのタイプの
光線の変わり目が光線１７１６である。光線１７１６は、基板３２０の上面１７
１２と平行な角度で反射される。
【０１１０】 変わり目である光線１７１６の入射角は臨界角（ΘC）と呼ばれている。臨界 角よりも小さい角度で面１７１２に到達した光はガラスから出照され、臨界角よ
りも大きい角度で面１７１２に到達した光は内側に全反射される。方程式（１）
に示すように、臨界角はガラス基板３２０の屈折率ｎglassに依存している。 式１ ΘC＝Ｓｉｎ-1（１／ｎglass） 本発明の好適な実施形態において、ｎglass＝１．５５、ΘC≒４０°である。
【０１１１】 タイル張りディスプレイは、整列して配置される複数のタイルから成り、タイ
ル間の隙間を横切るピクセル間の隙間が、ディスプレイタイル内のピクセル間の
ピッチと実質的に同一である。したがって、ディスプレイタイルの縁部は、最後
のピクセルの中心からピッチの１／２の距離（或いは、これよりも僅かに小さい
）にある。臨界角度に起因して、ガラスシート内の一点から放射された光は、最
大で横方向距離ｄC＝ｔglassＴａｎ（ΘC）だけ進むことが可能である。ここで 、ｔglassはガラスの厚さである。したがって、幅Ｗm＞２ｄCをもつ黒色ストリ ップを隙間領域にわたって配置することにより、隙間領域の任意の部分からの光
を遮断しても良い。そのような黒色ストリップが中方立て１５１２の上端として
図１８に示されている。光学的に対称であることから、同一の黒色ストリップに
より、任意の外部光線は隙間領域を視認不可能にする。すなわち、この黒色スト
リップは、観察者が隙間領域を視認できないようにする。実際に、黒色ストリッ
プは、限定された隙間の幅に当てられる２ｄCよりも僅かに広くなければならな い場合があるかもしれない。
【０１１２】 図１９の構図を再び参照すると、個々のタイルは別個の中方立てによって接合
される必要がない。その代わり、タイルが光学集積構造２０２０の黒色の表面上
に直接に組み付けられ、幅Ｗmを有する黒色のストリップ上に直接にタイル同士 の隙間が位置付けられる。図２０及び図２０Ａに示すように、好適な光学集積構
造２０２０は、光学集積構造の表面上の黒色ラインがタイルのガラス基板３２０
と接触されるように、タイルの配列の上面に位置決めされる。観察者が隙間領域
を見ることができないように、黒色ラインの中心はタイル間の隙間と位置合わせ
される。本発明のこの実施形態は別個の中方立てを必要としないが、タイルが中
方立て１５１２によって接続される場合には、集積構造２０２０は、中方立ての
上面１６１０を覆う黒色ラインを有していても良い。この場合、タイル１２０の
上面と集積構造２０２０の黒色の表面との間の隙間が最小となるように、中方立
てのトップバーはできる限り狭いことが望ましい。また、中方立て１５１２が黒
色マトリクスラインを有する集積構造２０２０上に組み付けられても良い。この
構成において、中方立ては、複合ディスプレイを形成するためにタイル１２０が
挿入されるポケットを形成する。このような構造は、接着剤を使用して集積構造
２０２０に直接に中方立てを取りつけ、その後、タイルをディスプレイ内に挿入
する前に、中方立てのクロスバー１６１０の裏面及び低部脚の側面に接着剤を塗
布することによって形成されても良い。
【０１１３】 タイル間の隙間を覆うために使用される中方立てを形成する光学集積構造２０
２０上の黒色ラインは、一般的な黒色マトリクスラインよりも幅が広く、タイル
の縁部近傍にあるピクセルから放射される光の一部もしくは全部を遮断しても良
い。透過する光の量を最大にし且つ組み立てられたディスプレイ装置内でアーチ
ファクトの歪みが生じないように、ディスプレイタイルと集積構造２０２０の黒
色ストリップは、特定の関係をもって特別に設計されることが望ましい。
【０１１４】 図１９は、２つのピクセル領域を有する２つのタイル１２０の部分の断面を示
している。ガラス基板３２０の低部にある放射領域１９１０の幅はｄPに設定さ れている。ガラス領域から出照することができ且つ観察に役立つ光線は、ガラス
３２０の上面の幅Ｗ＝２ｄC＋ｄPの領域から出照される。ディスプレイタイルは
、ピクセルピッチＰとして知られた距離で等間隔で離間された複数のピクセルの
配列を有している。したがって、観察可能な任意の光を遮断しないように、黒色
マトリクスの幅Ｗmは、Ｗm＜Ｐ−ｄP−２ｄCのように設定されていることが望ま
しい。図１９に示す寸法は、黒色のマトリクスストリップが隙間を完全に隠し且
つ放射光を全く遮断しない場合を示している。
【０１１５】 黒色マトリクスを形成する黒色ストリップと中方立てのトップバーとが満たす
べき幅寸法の基準が２つある。すなわち、Ｗm＞２ｄC（隙間２０１２を隠すため
）とＷm＜Ｐ−ｄP−２ｄC（ピクセルからの光が遮断されないようにするため） である。最も望ましい解決策は、ガラスの厚さを最大に設計することである。こ
の場合、２つの基準の両方が満たされる。このような設計点は、ガラスの厚さが
ピクセルピッチＰ×０．１５であり、黒色ストリップの幅がピクセルピッチＰ×
０．２５である場合に満たされる。このような状態を満たすようにディスプレイ
タイルと黒色マトリクスストリップとを設計すると、光学集積構造の裏側に各タ
イルを集積することによって広い面積のディスプレイを形成しても、各タイル間
の隙間を検知することはできない。
【０１１６】 ガラス基板３２０の厚さ及び黒色ストリップの幅が前述した基準を満たしてい
る場合、ディスプレイの前方（例えば通常の角度からの観察）にいる観察者に向
けて直接に方向付けられる光は全く遮断されないが、大きな視角から来る幾らか
の光は遮断される場合がある。しかしながら、これらの基準を満たせば、黒色マ
トリクスによって占められるディスプレイの領域が広くなるため、コントラスト
を向上させることができる。すなわち、より広い視角からの光のある程度の遮断
は、通常の視角における高コントラストの利益のように、許容範囲であるとみな
して良い。
【０１１７】 前述したように、本発明の好適な実施形態において、ピクセル内にバイアのた
めの空間を確保して縦列電極との電気コンタクトを形成するために、タイル上の
ピクセルは約２５％の開口を有している。したがって、本発明の好適な実施形態
において、ｄPは約Ｐ／２である。また、この比較的小さな開口は、タイル間の 隙間を隠すことを容易にし且つ比較的大きな黒色マトリクスストリップによりデ
ィスプレイのコントラストを向上させることができるという利点を有している。
【０１１８】 集積構造２０２０の観察側を反射防止コーティングでコーティングしたり、光
学集積構造２０２０の表面上や光学集積構造２０２０を構成する材料（例えばガ
ラスやプラスチック）中に周辺の光を吸収する吸収体やカラーフィルタを設けた
りすることによって、コントラストを向上させても良い。
【０１１９】 集積構造２０２０は観察側の面にディフューザコーティングを有していても良
い。このディフューザは、個々のピクセル及び黒色マトリクス構造の視認性を低
下させるピクセルの見かけの大きさを増大させる。すなわち、ディフューザは、
表示画像の粒状性を低下させるように作用する。このことは、特に比較的大きな
ピクセルを有するディスプレイ装置や、ピクセルは小さいけれどもディスプレイ
装置の近傍に接近して観察するように設計されているディスプレイ装置において
重要である。ピクセル構造の視認性を低下させる他の方法は、互いに離間する４
つのサブピクセルが１つのカラーピクセルを形成する図８Ｂに示すような４ピク
セル構造を使用することである。
【０１２０】 また、集積構造２０２０は、ディスプレイタイルを位置合わせして装着する簡
単な方法を提供する。特に、集積構造２０２０上のパターンが例えばモアレ模様
を使用して複数のピクセルと正確に位置合わせされ、これによって、１つのタイ
ルが位置決めされて、その後、そのタイルが光学的に明瞭な接着剤によって構造
２０２０上に装着されても良い。
【０１２１】 前述した本発明の実施形態はＯＬＥＤディスプレイ装置に関するものであるが
、同様の考えが他のタイプのディスプレイタイルで採用されても良い。図２０か
ら図２３を参照して後述される例は、陰極発光ディスプレイに関するものである
。陰極発光ディスプレイは、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）のような比較的低
電力な装置或いは熱陰極を使用するジャンボトロンのような高電力装置であって
も良い。
【０１２２】 広告用ディスプレイを形成するために一括してタイル張りされる陰極発光モジ
ュールに関する現在の考えでは、各カラーサブピクセルに対して１つの陰極が必
要とされる。例えば、４ピクセル×４ピクセルのカラーモジュールは、４個の横
列と１２個の縦列とから成る陰極の配列を必要としている。同様に、４個の横列
に対して４つのリード線が必要となり、また、ＲＧＢ縦列の４つのトリプレット
に対して１２個のリード線が必要となり、小計で１６個のリード線が必要になる
。別に２つのリード線も必要となる。すなわち、その１つは陽極電位であり、も
う１つは制御グリッドに電力を供給するためのものである。したがって、リード
線の数は合計で１８個になる。
【０１２３】 本発明に係る陰極発光タイルは、リード線と陰極の数を大幅に減少するために
設けられており、その上、他の性能上の利点を有している。ここに開示されてい
る考えでは、各陰極発光タイルは、スクリーン上に配列される複数のカラーピク
セルと、単一の陰極と、カラーピクセルのスクリーンを横切るビームをラスター
するために使用されるＸＹ電界集束／偏向グリッドとを有している。４×４モジ
ュールは、Ｘ集束／偏向プレートのための２つのリード線と、Ｙ集束／偏向プレ
ートのための２つのリード線と、陰極及び制御グリッドのそれぞれに１つずつの
リード線と、陽極のための１つのリード線とを有している。したがって、本発明
に係る４×４ピクセルタイルは、１８個のリード線を必要とする従来の構成と異
なり、７個のリード線だけを使用する。
【０１２４】 静電偏向は全体で６０°以下の偏向角を与えても良い。大きな角度は、高電力
を必要とし、ビームの歪みをもたらすが、必要であれば、より薄いモジュールの
ために設けられる。 例えば、本発明に係る３”対角線モジュールは、２．５か
ら３”の深さである。
【０１２５】 モジュールは、電子の熱イオン源又は電界エミッタの配列のいずれかとともに
実施されても良い。熱イオン源は長尺体もしくは正方形となり得る。正方形の熱
イオン源は、各正方形のピクセルがＲＧＢ領域及びＧ領域から成る４つの正方形
のカラーサブピクセルに分割される（すなわち、４サブピクセル構造）スクリー
ンとの使用に適している。長尺な熱イオン源は、ＲＧＢ蛍光体の長尺な領域に分
割される正方形のピクセル（すなわち、３サブピクセル構造）に適している。
【０１２６】 陰極の数は、例えば、３×４×４から１へと減少するため、本発明に係る陰極
発光ディスプレイは、製造コストを大幅に節約することができる。また、各モジ
ュールに単一の陰極を使用しているため、４８個の陰極の性能と殆ど差異はない
。
【０１２７】 図２０は本発明に係るタイルの断面図である。この好適なタイルは支持構造２
１１１上に陰極２１１０を有している。陰極２１１０からの放射は、制御グリッ
ド２１２０によって制御され、ｘ集束／偏向グリッド２１１６及びｙ集束／偏向
グリッド２１１８によって偏向される。陰極２１１０とグリッド２１２０，２１
１６，２１１８は、モジュールのフェイスプレート２１１０上に装着されてアル
ミニウム処理された蛍光体スクリーン２１１４に向かう電子の流れを形成する。
フェイスプレートは、アルミニウム処理された蛍光体スクリーン２１１４に電気
的に接続される導電コーティング（図示せず）を有するガラス側壁２１２２とバ
ックプレート２１２４とを備える物理的構造の一部である。この物理的構造は、
密封シールされており、物理的構造内を真空にするためにエアーが吸引される排
気ポート２１３０を有している。また、モジュールは、陰極と制御グリッドとｘ
ｙ集束／偏向グリッドとに対する電気的な接続を含む複数のリード線２１２８を
有している。また、モジュールは、側壁２１２２の内側の導電コーティングに接
続される陽極供給源２１２６を有している。
【０１２８】 図２１は、フェイスプレートと蛍光体スクリーンとが取り除かれた好適なタイ
ルの正面図である。図２１は、熱陰極２１１０と制御グリッド２１２０とｘ集束
／偏向グリッド２１１６とｙ集束／偏向グリッド２１１８の好適な一構成を示し
ている。図２２は、図２１の熱陰極が電界放出陰極のパターンに取って代えられ
た点を除き、同様の構成を示している。図２１に示す構造は、光を放射するため
に蛍光体を横切って選択に走査される電子線を形成し、一方、図２２に示す構造
は、定形蛍光体を作動させるのに適した或いは複数の蛍光体を作動させるのに適
した定形電子ビームを形成する。
【０１２９】 図２３は、達成可能な多くの異なる照明技術を示す本発明に係る好適な陰極発
光タイルの正面図である。この好適なタイルは４サブピクセル構造の単一のカラ
ーピクセルを有しており、このカラーピクセルは、２つの緑色の蛍光体領域２４
１０，２４１６と、１つの赤色の蛍光体領域２４１２と、１つの青色の蛍光体領
域２４１４とを有している。破線２４１８は、図２１に示すような陰極によって
形成される走査線を示している。この走査線は、ピクセルを横切って走査される
電極の扇形ビームによって形成される。白色のピクセルを放射するため、ビーム
は、全ての蛍光体領域２４１０から２４１６を横切って繰り返し走査される。緑
色のピクセルを放射するため、ｙ偏向電極が制御されて、ビームが蛍光体領域２
４１０，２４１６の上方にだけ偏向されても良い。赤色もしくは青色のピクセル
を放射するため、蛍光体領域２４１２又は蛍光体領域２４１４だけを横切って走
査するようにビームが偏向されても良い。黄色のピクセルを放射するため、ビー
ムは蛍光体領域２４１２，２４１６だけを走査しても良く、一方、シアンピクセ
ルを形成するために、ビームはピクセル２４１０，２４１４だけを走査しても良
い。
【０１３０】 正方形領域２４２０は、電界放出装置の配列によって形成される電子ビームを
示している。このビームは、蛍光体領域を形成しており、したがって、個々の蛍
光体領域を照明するのに適している。このビームは扇形ビーム２４１８と同じ方
法で走査されても良い。また、このビームは、底部の横列もしくは上部の横列で
１つの蛍光体領域を照明するために、ｙ方向に偏向されても良い。複数の蛍光体
領域にわたってビームを広げるために、ｘ軸とｙ軸の一方もしくは両方でビーム
が焦点から拡散されても良い。
【０１３１】 定形ビームの偏向及び焦点拡散の一例が図２３に要素２４１８として示されて
いる。この場合、ビーム２４２０のような正方形ビームは、傾斜ビームを形成す
るためにｘ方向及びｙ方向の両方向で偏向され、また、ピクセル領域２４１２，
２４１４の相対的な排除部分に対してピクセル領域２４１０，２４１６を照明す
るために焦点が拡散される。
【０１３２】 図２４から図３０は、図２０から図２３に示されたディスプレイよりも高い輝
度を与える他の陰極発光ディスプレイ形態を示している。高い輝度は、同じ数の
外部コンタクトと１つの別個のコンタクトとを使用して達成される。
【０１３３】 図２４はフェイスプレートと蛍光体スクリーンとが取り除かれた好適なタイル
の正面図である。図２４に示すタイルは、ディスプレイのサブピクセルの各横列
のための４つの陰極を有している。このタイルのための好適な蛍光体構成につい
ては図３０を参照して後述する。図２４に示すように、好適な陰極発光タイルは
、４つの熱陰極２５１４と、各熱陰極に対応して設けられた４つの制御グリッド
２５１２と、一対のｘ集束／偏向グリッド２５１０とを有している。図２４に示
すディスプレイは、ｙ集束／偏向グリッドを全く有していない。図３０において
、破線３１１０は陰極２５１４によって形成される電子ビームを示している。こ
れらのビームは、矢印３１１６によって示すように、ｘ偏向グリッド２５１０に
よりサブピクセルの４つの横列にわたって走査される。各制御グリッド２５１２
は別個の外部接続部を有しており、全ての陰極２５１４が一括して接続される。
陰極２５１４によって形成される電子ビームを選択的にＯＮ／ＯＦＦしてサブピ
クセル３１１４を選択的に照明するために、個々の制御グリッド２５１２が変調
されても良い。図２５は、図２４の熱陰極がパターン化された電界放出陰極２５
１６に取って代えられた点を除き、同様の構成を示している。図２５に示す構成
は、定形蛍光体の作動により適した定形電子ビームを形成する。図２５に示す陰
極の配列によって形成される好適な走査が図３０に要素３１１２として示されて
いる。
【０１３４】 図２４及び図２５に示すディスプレイにおいて、電子ビームのｘ方向への偏向
は静電的に達成される。しかしながら、静電偏向ユニットの代わりに電磁偏向回
路が使用されても良い。陰極発光ディスプレイのピクセル構造は略同一であるが
、ｘグリッド２５１０が集束グリッドとしてのみ作用し、そのため、一括して結
合されて、外部の単一の信号コネクタから供給される点が異なる。
【０１３５】 図２６から図２９はｘ方向にだけ電磁偏向ユニットを使用した陰極発光装置の
可能な構成を示している。図２６は装置２７の斜視図である。装置２７は、底部
もしくは上部から観察した際には従来のブラウン管と同様の形状を成しているが
、両側から観察すると、正方形もしくは矩形状に見える。図２７の平面図に示す
ように、ｘ寸法偏向ヨーク２８１０がタイルの首部に嵌め付けられている。ヨー
ク２８１０は２つの偏向コイル２８１２，２８１４を有している。図２８及び図
２９は偏向コイル２８１２，２８１４の可能な構成を示している。図２８に示す
ように、コイルは、１つの一様な磁場を形成して全ての電子ビームを同時に偏向
するように構成されていても良い。また、図２９に示すように、コイル２８１２
’，２８１４’は、別個のコイルとして形成されるとともに、陰極２５１４，２
５１６によって形成される各電子ビームを走査するために個別に制御されても良
い。静電偏向が使用される場合、好適なタイルは、図２１から図２３に示すタイ
ルよりも１つ多い外部接続部を使用する。なぜなら、たとえ３つの制御グリッド
接続部が付加されても、垂直な集束／偏向グリッドに対する２つの接続部が排除
されてしまうからである。図２６から図２９に示すタイルにビームを集束させる
ためだけに静電グリッド２５１０が使用される場合には、タイルに対して必要な
接続部が１つ少なくなる。したがって、タイル２７００は、図２１から図２３に
示すタイルと同じ数の外部接続部を有している。
【０１３６】 陰極発光ディスプレイの寸法はＯＬＥＤディスプレイ装置の寸法よりも十分に
大きいが、光学的集積構造を使用して表示素子を接合するために、また、表示素
子の一括接続に使用される中方立てを隠す傾向にある黒色マトリクスを形成する
ために、同様の技術を適用しても良い。
【０１３７】 本発明を好適な実施形態に関して説明してきたが、添付の請求の範囲内で前述
したように本発明を実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２つのタイルが取り除かれた広い面積のディスプレイ装置の正面図である。
【図１Ａ】 図１に示す広い面積のディスプレイでの使用に適したタイルの背面側の斜視図
である。
【図１Ｂ】 図１に示す広い面積のディスプレイでの使用に適したタイルの前面側の斜視図
である。
【図２】 図１Ａ及び図１Ｂに示すタイルでの使用に適した画像処理及び駆動回路のブロ
ック図である。
【図３】 図１Ａ及び図１Ｂに示されたタイルを実施するために使用可能な構造を示す分
解斜視図である。
【図４】 図３に示すタイル構造の電気的な接続構造を示す分解斜視図である。
【図５】 図１Ａ及び図１Ｂに示すタイルを実施するために使用可能な他の構造を示す分
解斜視図である。
【図６】 図５に示された構造を有するタイルの背面図である。
【図６Ａ】 図５に示す構造を有する４つのタイルの部分の好適なピクセルレイアウトを示
すピクセル図である。
【図７】 図３に示す構造を有する４つのタイルの部分の好適なピクセルレイアウトを示
すピクセル図である。
【図８Ａ】 別個の複数のサブピクセルを有する１つのカラーピクセル構造の正面図である
。
【図８Ｂ】 別個の複数のサブピクセルを有する１つのカラーピクセルの他の構造の正面図
である。
【図９】 電気的接続部をタイルの横列及び縦列電極に形成する好適な方法を示す、図３
に示す構造を有するタイルの正面図であり、
【図１０Ａ】 縦列電極のための好適なコンタクト構造を示す、図９のＦ１０Ａ線に沿うタイ
ルの断面図である。
【図１０Ｂ】 横列電極のための好適なコンタクト構造を示す、図９のＦ１０Ｂ線に沿うタイ
ルの断面図である。
【図１１Ａ】 図３に示す構造及び図８に示す配置構造を有するタイルとの使用に適した電気
接続構造を示す背面図である。
【図１１Ｂ】 図３に示す構造を有するタイルとの使用に適した電気接続と光学接続との組み
合わせ構造を示す背面図である。
【図１２】 タイル張りディスプレイとの使用に適した電力・信号供給構造を示す、図１に
示すタイル張りディスプレイの背面図である。
【図１３】 図１に示すタイル張りディスプレイとの使用に適した第１の実装方法を示す分
解斜視図である。
【図１４】 図１に示すタイル張りディスプレイとの使用に適した第２の実装方法を示す分
解斜視図である。
【図１５】 隣接するタイル同士を接合するための好適な方法を示す、図１に示すタイル張
りディスプレイの一部の側断面図である。
【図１６】 図１５に示す接合方法との使用に適した中方立ての斜視図である。
【図１７】 タイルのための黒色マトリクスを形成する方法を説明するのに役立つ、図３又
は図４に示された構造を有するタイルのピクセルのガラスプレートの側断面図で
ある。
【図１８】 図１６に示すような中方立てによってタイルがどのように接合されるのかを示
す、２つの隣接するタイルのガラスプレートの一部の側断面図である。
【図１９】 タイルのための黒色マトリクスを形成する方法を説明するのに役立つ、図３又
は図４に示された構造を有するタイルの２つの隣接するピクセルのガラスプレー
トの側断面図である。
【図２０】 本発明に係るタイル張りディスプレイでの使用に適した陰極発光タイルの側断
面図である。
【図２１】 図２０に示すタイルとの使用に適した第１の好適な陰極発光構造の概略図であ
る。
【図２２】 図２０に示すタイルとの使用に適した第２の好適な陰極発光構造の概略図であ
る。
【図２３】 図２０に示された陰極発光タイルの正面図である。
【図２４】 第３の好適な陰極発光構造の概略図である。
【図２５】 第４の好適な陰極発光構造の概略図である。
【図２６】 図２４及び図２５に示された構造との使用に適した陰極発光タイルの斜視図で
ある。
【図２７】 任意の電磁偏向ユニットを示す、図２６に示すような陰極発光タイルの平面図
である。
【図２８】 図２７に示す陰極発光タイルとの使用に適した第１の偏向ヨークの断面図であ
る。
【図２９】 図２７に示す陰極発光タイルとの使用に適した第２の偏向ヨークの断面図であ
る。
【図３０】 図２４から図２９に示す陰極発光タイルの正面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/30 Ｇ０９Ｇ 3/30 Ｋ Ｈ０１Ｊ 29/74 Ｈ０１Ｊ 29/74 Ｚ 29/76 29/76 Ｚ 31/12 31/12 Ｃ 31/15 31/15 Ａ Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｚ 33/14 33/14 Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 アサートン， ジェイムズ， エイチ． アメリカ合衆国， ニュー ジャージー 州， リンゴーズ， エヴァリッツ ロー ド 45 (72)発明者 ベチス， デニス， ジェイ． アメリカ合衆国， ペンシルヴァニア州， ヤードレイ， アンドレア プレイス 525 (72)発明者 バスタ， ヘインツ， エイチ． アメリカ合衆国， ニュー ジャージー 州， プレーンズボロ， ハンターズ グ レン ドライヴ 2406 (72)発明者 シェン， ズィラン アメリカ合衆国， ニュー ジャージー 州， ローレンスヴィル， ヘザー ドラ イヴ 20210 Ｆターム(参考） 2H089 HA33 QA16 TA03 TA07 TA13 3K007 AB04 AB17 BA06 CA02 DA01 DB03 EB00 FA02 GA04 5C036 EE04 EE14 EF01 EF09 EF14 EG18 EG28 EG34 EG38 EG41 EG45 EH01 EH02 EH08 EH09 5C080 AA07 AA08 BB03 BB06 CC06 DD03 DD05 DD28 FF10 JJ06 KK02 KK43 5C094 AA06 AA08 AA14 AA16 AA47 AA48 AA53 BA27 BA32 BA34 BA43 CA19 CA24 DA01 DA12 DB01 DB02 DB05 EB01 ED03 ED12 ED13 ED15 FA01 FA02 FB12 FB15 HA01 HA10

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上面と底面とを有し、複数の電気信号を形成するための回路
    を有する回路基板と、 所定の領域を有する画素（ピクセル）構造とを備え、 前記所定の領域は、 前記回路基板の上面に接続され、前記複数の電気信号のうちの第１の電気信号
    を受ける第１の電極と、 底面と上面とを有し、底面が前記第１の電極に近接されているディスプレイ材
    料と、 前記ディスプレイ材料の上面に近接して位置する第２の電極と、 を有し、 更に、前記回路基板の前記上面から前記ピクセル構造を貫通して延び、複数の
    電気信号のうちの第２の電気信号を受けるために第２の電極に接続する接続バイ
    アを備え、前記第１の電極と前記ディスプレイ材料は、接続バイアが前記第１の
    電極又は前記ディスプレイ材料と干渉しないように、その寸法が設定されて配置
    されている電子ディスプレイ構造。
  2. 【請求項２】 前記回路基板に接続され且つ横列及び縦列としてマトリクス
    状に配列された複数のピクセル構造を更に備え、接続ビアがタイルの縁部に沿っ
    てピクセルを貫通して形成されるように、前記複数のピクセル構造のそれぞれの
    ディスプレイ材料は、ピクセル領域の中心から水平方向及び垂直方向の少なくと
    もいずれかの方向にオフセットされている、 請求項１に記載の電子ディスプレイ構造。
  3. 【請求項３】 横列と縦列とを有するマトリクス状に配置され、電気信号を
    受けるための複数のコンタクトを有する複数のピクセル構造と、 上面と底面とを有する回路基板と、 前記回路基板の底面に接続され、表示される画像データを記憶するメモリと、 前記回路基板の底面に接続され、メモリに記憶された画像データに応じて、複
    数のピクセル構造のそれぞれを作動状態に設定する複数の電気信号を形成するピ
    クセル駆動回路と、 前記回路基板の底面に接続され、タイミング信号に応じてピクセル駆動回路を
    連続的に走査して、前記ピクセル構造のマトリクスの連続する横列に電気信号を
    供給するタイミング回路と、 前記回路基板の上面に接続され、前記ピクセル駆動回路によって形成された複
    数の電気信号を受けるとともに、ピクセル構造のマトリクスの複数のコンタクト
    と１対１の通信を行なう複数の電気コンタクトと、 前記回路基板の上面の複数の電気コンタクトを前記ピクセル構造のマトリクス
    の複数のコンタクトに接続するための手段と、 を備えている電子ディスプレイ構造。
  4. 【請求項４】 画像補正情報を記憶する第２のメモリを更に備え、画像補正
    情報は、各ピクセル構造のため、ピクセル構造の実際の照明レベルとピクセル構
    造のそれぞれの所望の照明レベルとの間の差を示しており、 また、前記第２のメモリに接続されるとともに、各ピクセル構造の輝度を調節
    するためにピクセル駆動回路に接続されてピクセル駆動回路によって駆動され、
    ピクセル構造の実際の照明レベルとピクセル構造のそれぞれの所望の照明レベル
    との間の差を補償する補償回路を備えている請求項３に記載の電子ディスプレイ
    構造。
  5. 【請求項５】 前記ピクセル駆動回路はパルス幅変調回路を有し、該パルス
    幅変調回路は、ピクセル構造が照明される時間と照明されない時間とを相対的に
    変化させることによってピクセル構造のグレースケールを達成し、 前記補償回路は、ピクセル構造を照明するために各ピクセル構造に印加される
    操作電力を調整する可変供給回路を有している請求項４に記載の電子ディスプレ
    イ構造。
  6. 【請求項６】 複数の画像タイルから成るタイル張りディスプレイ構造にお
    いて、各タイルは、 横列と縦列とを有するマトリクス状に配置され、電気信号を受けるための複数
    のコンタクトを有する複数のピクセル構造と、 上面と底面とを有する回路基板と、 前記回路基板の底面に接続され、表示される画像データを記憶するメモリと、 前記回路基板の底面に接続され、前記メモリに記憶された画像データに応じて
    、複数のピクセル構造のそれぞれを作動状態に設定する複数の電気信号を形成す
    るピクセル駆動回路と、 前記回路基板の底面に接続され、タイミング信号に応じてピクセル駆動回路を
    連続的に走査して、ピクセル構造のマトリクスの連続する横列に電気信号を供給
    するタイミング回路と、 前記回路基板の上面に接続され、前記ピクセル駆動回路によって形成された複
    数の電気信号を受けるとともに、ピクセル構造のマトリクスの複数のコンタクト
    と１対１の通信を行なう複数の電気コンタクトと、 前記回路基板の上面の複数の電気コンタクトをピクセル構造のマトリクスの複
    数のコンタクトに接続するための手段と、 複数の画像タイルに操作電力を供給するとともにタイル張りディスプレイ構造
    を形成するために複数の画像タイルを位置決め保持する強固な接続部を有する強
    固な背面パネル構造と、 を備えているタイル張りディスプレイ構造。
  7. 【請求項７】 複数の画像タイルから成るタイル張りディスプレイ構造にお
    いて、各タイルは、 横列と縦列とを有するマトリクス状に配置され、電気信号を受けるための複数
    のコンタクトを有する複数のピクセル構造と、 上面と底面とを有する回路基板と、 前記回路基板の底面に接続され、表示される画像データを記憶するメモリと、 前記回路基板の底面に接続され、メモリに記憶された画像データに応じて、複
    数のピクセル構造のそれぞれを作動状態に設定する複数の電気信号を形成するピ
    クセル駆動回路と、 前記回路基板の底面に接続され、タイミング信号に応じてピクセル駆動回路を
    連続的に走査して、ピクセル構造のマトリクスの連続する横列に電気信号を供給
    するタイミング回路と、 前記回路基板の上面に接続され、前記ピクセル駆動回路によって形成された複
    数の電気信号を受けるとともに、ピクセル構造のマトリクスの複数のコンタクト
    と１対１の通信を行なう複数の電気コンタクトと、 前記回路基板の上面の複数の電気コンタクトをピクセル構造のマトリクスの複
    数のコンタクトに接続するための手段と、 複数の接続部を有し、各接続部が画像タイルの異なる１つにそれぞれ操作電力
    を供給する背面パネルと、 を備えているタイル張りディスプレイ構造。
  8. 【請求項８】 複数の画像タイルから成るタイル張りディスプレイ構造にお
    いて、各タイルは、 上面と底面とを有する回路基板と、 ガラス基板と複数のピクセル構造とを有し、各ピクセル構造はピクセル領域を
    形成するとともにピクセル領域の一部を占める活性領域を有し、複数のピクセル
    構造は、横列と縦列とを有するマトリクス状に配置され、電気信号を受けるため
    の複数のコンタクトを有する、ディスプレイ部分と、 前記回路基板の底面に接続され、メモリに記憶された画像データに応じて、ピ
    クセル構造の電気コンタクトのそれぞれに複数の電気信号を供給して、複数のピ
    クセル構造を選択的に作動させるピクセル駆動回路と、 暗色ラインの複数の横列及び縦列を有し、複数のラインは、その幅が略等しく
    、タイル張りディスプレイ装置のピクセル位置のためにフロントパネル上に透明
    領域を形成する、透明なフロントパネルと、 複数のタイルのディスプレイ部分のガラス基板を透明なフロントパネルに固定
    して、各タイル上の各ピクセル領域の活性領域をフロントパネル上に形成された
    透明領域の異なる１つにそれぞれ位置合わせするための手段と、 を備えているタイル張りディスプレイ構造。
  9. 【請求項９】 それぞれが上面と底面とを有する複数の回路基板と、 複数のピクセル構造を有し、各ピクセル構造がピクセル領域を形成し、複数の
    ピクセル構造は、横列と縦列とを有するマトリクス状に配置され、電気信号を受
    けるための複数のコンタクトを有する、１つのディスプレイ部分と、 各回路基板の底面に接続され、前記ディスプレイ部分の電気コンタクトのそれ
    ぞれに複数の電気信号を供給して、前記ディスプレイ部分の複数のピクセル構造
    を選択的に作動させる複数のピクセル駆動回路と、 を備えているディスプレイ構造。
  10. 【請求項１０】 複数の画像タイルから成るタイル張りディスプレイ構造に
    おいて、各タイルは、 複数の別個の蛍光体領域と、 前記蛍光体領域に向けて方向付けられる電子ビームを放射して蛍光体領域を照
    明する１つの陰極と、 複数の前記蛍光体領域のうちの選択された領域に向けて電子ビームを選択的に
    方向付ける少なくとも１つの静電偏向グリッドと、 を備えているタイル張りディスプレイ構造。
  11. 【請求項１１】 所定の時間にわたって輝度を変化させる複数の表示素子を
    有するディスプレイ装置のための輝度補償システムにおいて、 各表示素子が所定の輝度レベルに近い輝度レベルを形成するように、複数の表
    示素子に加えられるそれぞれの信号を示す複数のデータ値を保持する第１のメモ
    リと、 所定の時間にわたって各表示素子に加えられる電流の測定値を累積するととも
    に、累積された電流値を第２のメモリに記憶する回路と、 前記第１及び第２のメモリ内の各値に応じて、各表示素子のために第１のメモ
    リに保持されたデータ値を周期的に変化させる補償回路と、 を備えている輝度補償システム。
  12. 【請求項１２】 複数の画像タイルから成るタイル張りディスプレイ構造に
    おいて、各タイルは、 複数の陰極発光ディスプレイ装置を有し、複数の陰極発光ディスプレイ装置の
    それぞれは、 ２次元マトリクスに配列された複数の別個の蛍光体領域を備え、 前記２次元マトリクスのうちの１つの次元内の蛍光体領域の数と等しい複数の
    要素を有する陰極の１つの横列を備え、各陰極は、蛍光体領域を照明するために
    蛍光体領域に方向付けられる各電子ビームを放射し、 前記２次元マトリクスの他の次元内の電子ビームを選択的に走査して、複数の
    蛍光体領域のうちの選択された領域を照明するために使用される少なくとも１つ
    の静電偏向グリッドを備えているタイル張りディスプレイ構造。
  13. 【請求項１３】 サブ配列の多重化が所定の最大値に制限されるように複数
    の非活性マトリクスサブ配列を備えた活性マトリクス配列。
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