JP2991714B2 - カラー表示装置 - Google Patents
カラー表示装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高輝度，高コントラストで視角特性に優れ
たカラー表示装置に係るものである。
たカラー表示装置に係るものである。
従来の技術 現在、ワードプロセッサやパソコン，テレビ,CAD/CAM
等に用いられている表示装置としてはCRT（カソードレ
イチューブ）を用いたものが主であり、A4フル頁が表示
できるモノクロのものから高品位のフルカラーが表示で
きるものまで、一方サイズとしては0.5″〜40″位まで
各種のものが事務用、あるいは娯楽用に活用されてい
る。しかるに、CRTは容積が大きく薄型化が困難である
ことや、高電圧を要する等の難点があり、平板型の大容
量、低コストフルカラー表示装置が強く求められてい
る。
等に用いられている表示装置としてはCRT（カソードレ
イチューブ）を用いたものが主であり、A4フル頁が表示
できるモノクロのものから高品位のフルカラーが表示で
きるものまで、一方サイズとしては0.5″〜40″位まで
各種のものが事務用、あるいは娯楽用に活用されてい
る。しかるに、CRTは容積が大きく薄型化が困難である
ことや、高電圧を要する等の難点があり、平板型の大容
量、低コストフルカラー表示装置が強く求められてい
る。
従来、平板型のカラー表示装置としては、開発途上の
ものとしてはプラズマディスプレイ，フラットCRT,蛍光
表示管等、すでに商品化されたものとしては液晶ポケッ
トテレビがある。前三者は、現状では発光効率が低いこ
とや、パネル構造が複雑高価になること、大型化が困難
という問題をかかえている。一方、液晶フルカラー表示
装置は、大型化の容易さ等よりますます、フルカラー大
型化へ向けての開発が活発に進められている。たとえば
テレビジョン学会技研報告 ８巻,4号,1から６頁，昭和
59年に記載されている。液晶でフルカラー表示を実現す
るには、通常液晶は単にパンクロ用ライトバルブ（以下
LVと略す）として用いられ、赤，緑，青の色フィルター
を電極上に細帯状ないし点状に設けることにより２次元
面上で加法混色によりカラー像が表示される。
ものとしてはプラズマディスプレイ，フラットCRT,蛍光
表示管等、すでに商品化されたものとしては液晶ポケッ
トテレビがある。前三者は、現状では発光効率が低いこ
とや、パネル構造が複雑高価になること、大型化が困難
という問題をかかえている。一方、液晶フルカラー表示
装置は、大型化の容易さ等よりますます、フルカラー大
型化へ向けての開発が活発に進められている。たとえば
テレビジョン学会技研報告 ８巻,4号,1から６頁，昭和
59年に記載されている。液晶でフルカラー表示を実現す
るには、通常液晶は単にパンクロ用ライトバルブ（以下
LVと略す）として用いられ、赤，緑，青の色フィルター
を電極上に細帯状ないし点状に設けることにより２次元
面上で加法混色によりカラー像が表示される。
第２図にツイステッドネマチック型（以下TNと略す）
液晶表示モードを用いた従来のフルカラーパネルの構成
と動作について述べる。TN型フルカラーマトリックスパ
ネルは、一対のガラス基板2,8に、各々設けられた酸化
インジウム等よりなる透明行電極３と透明列電極７に、
誘電率異方性（Δε）が正のネマチック液晶４がはさま
れており、ガラス基板2,8の外側に一対の偏光板1,9が設
けられて構成されている。
液晶表示モードを用いた従来のフルカラーパネルの構成
と動作について述べる。TN型フルカラーマトリックスパ
ネルは、一対のガラス基板2,8に、各々設けられた酸化
インジウム等よりなる透明行電極３と透明列電極７に、
誘電率異方性（Δε）が正のネマチック液晶４がはさま
れており、ガラス基板2,8の外側に一対の偏光板1,9が設
けられて構成されている。
カラーパネルを構成するために赤（Ｒ），緑（Ｇ），
青（Ｂ）のカラーフィルター層５が、それぞれ列電極
（ないしは行電極）上に規則的に設けられている。パネ
ルは簡略化して図示してあるが、通常、色フィルター層
側表面および、行電極側表面上には液晶分子の配向を規
定するための配向処理層が設けられており、液晶分子は
各基板表面では、ほぼ基板と平行に特定方向に配列して
おり、分子の配列方向は一方の基板と他方の基板では、
ほぼ90゜向きが異なり、一方の基板から他方の基板に向
かって分子の配列方向は徐々にねじれており、結局、両
基板間でほぼ90゜のねじれを生じるように、両基板表面
にあらかじめ配向処理がなされている。液晶カラーパネ
ルでは通常明るい表示を得るためには、透過型で使用さ
れる。すなわちパネル背面に白色背面光源10が設けられ
ている。光源10として蛍光灯のように、線状光源を用い
る時は、２次元の表示面に対してムラのない均一な明る
さを得るために、光拡散板（図示は省略）が光源10と液
晶パネルの間に設けられている。光源10がエレクトロル
ミネッセンスのごとき面状光源であれば、光拡散板は不
要である。以上が従来のフルカラー液晶パネルの１例で
あるが、従来の技術での最大の難点は、 （１） 従来のTN型フルカラー表示パネルないしはFLC
型カラーパネルでは光源10よりの光束利用率が低いこと
である。すなわちカラー表示を目的とする場合、光源10
よりの光スペクトルには赤，青，緑の色光成分がふくま
れていなければならない。通常の光源よりの光は自然光
であるから、偏光板１を通過するとき、約50％の光束が
偏光板に吸収されて失われる。表示媒体が液晶であろう
が、電気光学結晶板であろうが、偏光板を利用する表示
システムでは、モノクロパネルでもカラーパネルでも、
この50％の光損失は避けられない。カラーパネルがモノ
クロパネルにくらべてさらに不利になる点は、カラーフ
ィルター層５が挿入されていることから生じる。すなわ
ち、第２図で図示している偏光板1,9は、中性偏光板を
仮定しており、背面光源10よりの白色光束は、偏光板１
により白色直線偏光になる。この白色直線偏光は、色フ
ィルター層を通って液晶層４に入ろうが図のように液晶
層４を出てからフィルター層５に入ろうが、各色フィル
ター層によって特定波長の光が吸収される。
青（Ｂ）のカラーフィルター層５が、それぞれ列電極
（ないしは行電極）上に規則的に設けられている。パネ
ルは簡略化して図示してあるが、通常、色フィルター層
側表面および、行電極側表面上には液晶分子の配向を規
定するための配向処理層が設けられており、液晶分子は
各基板表面では、ほぼ基板と平行に特定方向に配列して
おり、分子の配列方向は一方の基板と他方の基板では、
ほぼ90゜向きが異なり、一方の基板から他方の基板に向
かって分子の配列方向は徐々にねじれており、結局、両
基板間でほぼ90゜のねじれを生じるように、両基板表面
にあらかじめ配向処理がなされている。液晶カラーパネ
ルでは通常明るい表示を得るためには、透過型で使用さ
れる。すなわちパネル背面に白色背面光源10が設けられ
ている。光源10として蛍光灯のように、線状光源を用い
る時は、２次元の表示面に対してムラのない均一な明る
さを得るために、光拡散板（図示は省略）が光源10と液
晶パネルの間に設けられている。光源10がエレクトロル
ミネッセンスのごとき面状光源であれば、光拡散板は不
要である。以上が従来のフルカラー液晶パネルの１例で
あるが、従来の技術での最大の難点は、 （１） 従来のTN型フルカラー表示パネルないしはFLC
型カラーパネルでは光源10よりの光束利用率が低いこと
である。すなわちカラー表示を目的とする場合、光源10
よりの光スペクトルには赤，青，緑の色光成分がふくま
れていなければならない。通常の光源よりの光は自然光
であるから、偏光板１を通過するとき、約50％の光束が
偏光板に吸収されて失われる。表示媒体が液晶であろう
が、電気光学結晶板であろうが、偏光板を利用する表示
システムでは、モノクロパネルでもカラーパネルでも、
この50％の光損失は避けられない。カラーパネルがモノ
クロパネルにくらべてさらに不利になる点は、カラーフ
ィルター層５が挿入されていることから生じる。すなわ
ち、第２図で図示している偏光板1,9は、中性偏光板を
仮定しており、背面光源10よりの白色光束は、偏光板１
により白色直線偏光になる。この白色直線偏光は、色フ
ィルター層を通って液晶層４に入ろうが図のように液晶
層４を出てからフィルター層５に入ろうが、各色フィル
ター層によって特定波長の光が吸収される。
すなわち、赤フィルター層を通る時は、緑，青成分
を、青フィルター層を通る時は、赤，緑成分を、緑フィ
ルター層を通る時は、赤，青成分をそれぞれ吸収されて
しまうため、元々の白色光のエネルギーは約３分の１に
低下してしまうことになる。液晶層４やカラーフィルタ
層を通過した光が直線偏光であり、かつ、その偏光軸が
偏光板９の偏光軸と一致しておれば、偏光板９を通過す
る時は基本的には光ロスはない。以上述べたごとく偏光
板1,9および色フィルター５が理想的なものであって
も、カラーパネルを通過する光エネルギーは、ほぼ50％
×33％＝16.5％程度に低下してしまう。液晶パネルその
ものは通常、低電圧・低電流であり、低電力を特徴とす
るが、液晶カラーパネルとなると、上に述べたごとく、
背面光源を要し、かつ背面光源の光束の一部しか利用で
きないために、低電力という液晶の特長が大きく損なわ
れてしまうのが実状であった。
を、青フィルター層を通る時は、赤，緑成分を、緑フィ
ルター層を通る時は、赤，青成分をそれぞれ吸収されて
しまうため、元々の白色光のエネルギーは約３分の１に
低下してしまうことになる。液晶層４やカラーフィルタ
層を通過した光が直線偏光であり、かつ、その偏光軸が
偏光板９の偏光軸と一致しておれば、偏光板９を通過す
る時は基本的には光ロスはない。以上述べたごとく偏光
板1,9および色フィルター５が理想的なものであって
も、カラーパネルを通過する光エネルギーは、ほぼ50％
×33％＝16.5％程度に低下してしまう。液晶パネルその
ものは通常、低電圧・低電流であり、低電力を特徴とす
るが、液晶カラーパネルとなると、上に述べたごとく、
背面光源を要し、かつ背面光源の光束の一部しか利用で
きないために、低電力という液晶の特長が大きく損なわ
れてしまうのが実状であった。
発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする問題点は、（１）従来のカ
ラーパネルでのカラーフィルタによる電圧低下と閾値特
性の悪化、（２）従来のカラーパネルでのカラーフィル
タによる明るさの低下である。
ラーパネルでのカラーフィルタによる電圧低下と閾値特
性の悪化、（２）従来のカラーパネルでのカラーフィル
タによる明るさの低下である。
課題を解決するための手段 以上の課題を解決するために本発明のカラー表示装置
は、各々透明電極を有する一対の透明基板の電極面側が
相対向しており、これら電極間に電圧によって光透過性
を変化できる液晶素子が挟まれてなり、前記一対の透明
基板の背面側透明基板と前記透明電極間には異なる色に
発光する蛍光体層が塗り分けられており、前記背面側透
明基板の背後には前記蛍光体層を励起発光させる光源が
設けられており、前記各々の透明電極に電圧を印加する
手段を備えてなるものである。
は、各々透明電極を有する一対の透明基板の電極面側が
相対向しており、これら電極間に電圧によって光透過性
を変化できる液晶素子が挟まれてなり、前記一対の透明
基板の背面側透明基板と前記透明電極間には異なる色に
発光する蛍光体層が塗り分けられており、前記背面側透
明基板の背後には前記蛍光体層を励起発光させる光源が
設けられており、前記各々の透明電極に電圧を印加する
手段を備えてなるものである。
作用 本発明は上記した構成によって、TN液晶やSTN液晶
（スーパツイスト液晶）、ECB液晶（電界制御複屈折モ
ード）、強誘電性液晶（FLC）等の電圧印加によって光
学散乱性を変調するLV効果あるいは、上記液晶に２色性
色素を添加したGH（ゲストホスト）型液晶モードないし
は、針状微粒子を高絶縁性有機溶媒に分散した分散系等
の電圧によって光学透過率を変調し得る電気光学変調素
子をライトバルブ（LV）とし、異なる色に発光するパタ
ン状に塗り分けた蛍光体層を励起光源によって発光させ
て得た色光を電気光学変調素子により変調するものであ
る。すなわち従来のようなカラーフィルタを基本的には
用いることなく、発光色の異なる蛍光体層を塗り分ける
ことによって励起光のエネルギーは100％色光の発光に
使用できるため、明るくて、各色ともコントラストに優
れた映像を表示し得ることになる。
（スーパツイスト液晶）、ECB液晶（電界制御複屈折モ
ード）、強誘電性液晶（FLC）等の電圧印加によって光
学散乱性を変調するLV効果あるいは、上記液晶に２色性
色素を添加したGH（ゲストホスト）型液晶モードないし
は、針状微粒子を高絶縁性有機溶媒に分散した分散系等
の電圧によって光学透過率を変調し得る電気光学変調素
子をライトバルブ（LV）とし、異なる色に発光するパタ
ン状に塗り分けた蛍光体層を励起光源によって発光させ
て得た色光を電気光学変調素子により変調するものであ
る。すなわち従来のようなカラーフィルタを基本的には
用いることなく、発光色の異なる蛍光体層を塗り分ける
ことによって励起光のエネルギーは100％色光の発光に
使用できるため、明るくて、各色ともコントラストに優
れた映像を表示し得ることになる。
実施例 以下本発明のカラー表示装置の一実施例について、図
面を用いて詳細に説明する。
面を用いて詳細に説明する。
第１図に示す如く本発明のカラー表示パネルは、基本
的には蛍光体励起光源13、色光を発光する蛍光体層11、
電気光学変調素子14、必要に応じて偏光板９よりなる。
蛍光体励起光源13には、青ないし紫外部のほぼ単波長光
を放射するものが用いられる。R,G,B蛍光体層11は、光
源13よりの励起光により各々R,G,Bに発光するものが用
いられる。図ではストライプ状に設けられているが勿論
モザイク状に設けても良い。蛍光体層11は励起光に対し
て透明な基板８の上に印刷等の方法によって塗り分けら
れている。電気光学変調素子14が強誘電性GH型液晶セル
（以下GH−FLCと略す）の場合についてさらに具体的に
述べる。GH−FLCは単純マトリックス構成で大容量表示
が実現でき、高速応答性，高コントラスト性を併せ持つ
ため、本発明の電気光学変調素子14として特にふさわし
いものである。すなわち酸化インジウム，酸化スズ，金
属薄膜などの透明導電膜（以下ITOと略す）を設けた一
対のガラスあるいは、プラスチックフィルムよりなる透
明基板2,8の電極面7,3の間に、２色性色素を溶解したカ
イラルスメクチックＣ液晶４が基板にほぼ平行に初期配
向処理されいわゆるBook−shelf構成をとっている。液
晶分子を特定方向にかつ必要に応じて電極面に対して適
当なチルト角を有するように配向させるための配向膜の
図示は省略してある。分子配向処理は、電極間にSiO等
を斜方蒸着する等によって行われる。文字、映像等を表
示するためのＸ−Ｙマトリクス型パネルでは、上記一対
のITOは図に示すように各々細帯状にパタン化されてお
り、各々の細帯状ITOが互いに直交するように配置され
ており、両電極の交点部が１つの画素15を構成する。
的には蛍光体励起光源13、色光を発光する蛍光体層11、
電気光学変調素子14、必要に応じて偏光板９よりなる。
蛍光体励起光源13には、青ないし紫外部のほぼ単波長光
を放射するものが用いられる。R,G,B蛍光体層11は、光
源13よりの励起光により各々R,G,Bに発光するものが用
いられる。図ではストライプ状に設けられているが勿論
モザイク状に設けても良い。蛍光体層11は励起光に対し
て透明な基板８の上に印刷等の方法によって塗り分けら
れている。電気光学変調素子14が強誘電性GH型液晶セル
（以下GH−FLCと略す）の場合についてさらに具体的に
述べる。GH−FLCは単純マトリックス構成で大容量表示
が実現でき、高速応答性，高コントラスト性を併せ持つ
ため、本発明の電気光学変調素子14として特にふさわし
いものである。すなわち酸化インジウム，酸化スズ，金
属薄膜などの透明導電膜（以下ITOと略す）を設けた一
対のガラスあるいは、プラスチックフィルムよりなる透
明基板2,8の電極面7,3の間に、２色性色素を溶解したカ
イラルスメクチックＣ液晶４が基板にほぼ平行に初期配
向処理されいわゆるBook−shelf構成をとっている。液
晶分子を特定方向にかつ必要に応じて電極面に対して適
当なチルト角を有するように配向させるための配向膜の
図示は省略してある。分子配向処理は、電極間にSiO等
を斜方蒸着する等によって行われる。文字、映像等を表
示するためのＸ−Ｙマトリクス型パネルでは、上記一対
のITOは図に示すように各々細帯状にパタン化されてお
り、各々の細帯状ITOが互いに直交するように配置され
ており、両電極の交点部が１つの画素15を構成する。
上記GH−FLCモードでは、高コントラストを得るた
め、偏光板の偏光軸を、電極間に正または負の電圧を印
加して分子配列を達成した液晶の分子軸に一致させるよ
うに配置して使用される。印刷等によって形成した蛍光
体層は通常凹凸が激しく、液晶分子を均一に配向させる
のにはふさわしくなく、コントラスト特性の低下、表示
のむら等を発生し易い。このような場合、蛍光体層11の
上にさらに表面平滑化層16を、印刷，スピンコート，ロ
ールコート等によって形成するのが望ましい。ITO透明
電極はこの平滑化層の上に形成しフォトエッチにより細
帯状に加工される。
め、偏光板の偏光軸を、電極間に正または負の電圧を印
加して分子配列を達成した液晶の分子軸に一致させるよ
うに配置して使用される。印刷等によって形成した蛍光
体層は通常凹凸が激しく、液晶分子を均一に配向させる
のにはふさわしくなく、コントラスト特性の低下、表示
のむら等を発生し易い。このような場合、蛍光体層11の
上にさらに表面平滑化層16を、印刷，スピンコート，ロ
ールコート等によって形成するのが望ましい。ITO透明
電極はこの平滑化層の上に形成しフォトエッチにより細
帯状に加工される。
本発明で用いる蛍光体は蛍光灯などいわゆるフォトル
ミネッセンス用に広く用いられているものが使用でき
る。すなわち赤色発光用にはEu3＋付活蛍光体が代表的
であり、 Y2O3:Eu3＋ Ｙ（P,V）04:Eu3＋ （Y,Gd）BO3:Eu3＋ Y2O2S:Eu3＋ その他 3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn 緑色発光用にはTb3＋付活蛍光体が代表的であり、 Y2O2S:Tb3＋ Ga202S:Tb3＋ Y2SiO5:Ce3＋,Tb＋３ （Ce,Tb）MgAl11019, LaPO4:Ce3＋,Tb3＋ その他ZnO:Zn,ZnSiO4:Mn Zn2Si04:Mn LaPO4:Ce3＋,Tb3＋ 青色発光用にはEu2＋付活蛍光体が代表的であり、 BaMg2Al16027:Eu2＋ （Sr,Ca）５（PO4）3Cl:Eu2＋ Sr2P207:Eu2＋ Ca5（PO4）３（F,Cl）:Sb3＋ （Ba,Ca,Mg）５（PO4）3Cl:Eu2＋ Sr5（PO4）3Cl:Eu2＋ その他MgWO4,CaWO4,Sr2P207:Sn Ca5（PO4）３（F,Cl）:Sb3＋ Y2O2S:Tm3＋などが利用できる。
ミネッセンス用に広く用いられているものが使用でき
る。すなわち赤色発光用にはEu3＋付活蛍光体が代表的
であり、 Y2O3:Eu3＋ Ｙ（P,V）04:Eu3＋ （Y,Gd）BO3:Eu3＋ Y2O2S:Eu3＋ その他 3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn 緑色発光用にはTb3＋付活蛍光体が代表的であり、 Y2O2S:Tb3＋ Ga202S:Tb3＋ Y2SiO5:Ce3＋,Tb＋３ （Ce,Tb）MgAl11019, LaPO4:Ce3＋,Tb3＋ その他ZnO:Zn,ZnSiO4:Mn Zn2Si04:Mn LaPO4:Ce3＋,Tb3＋ 青色発光用にはEu2＋付活蛍光体が代表的であり、 BaMg2Al16027:Eu2＋ （Sr,Ca）５（PO4）3Cl:Eu2＋ Sr2P207:Eu2＋ Ca5（PO4）３（F,Cl）:Sb3＋ （Ba,Ca,Mg）５（PO4）3Cl:Eu2＋ Sr5（PO4）3Cl:Eu2＋ その他MgWO4,CaWO4,Sr2P207:Sn Ca5（PO4）３（F,Cl）:Sb3＋ Y2O2S:Tm3＋などが利用できる。
一方本発明に使用する光源は、上記蛍光体を励起発光
させるにはさわしい輻射スペクトルを持つものでなけれ
ばならない。また電気エネルギから輻射エネルギへの変
換効率ができるだけ高いものが望ましい。一例として水
銀蒸気中のアーク放電によって放射される紫外線を利用
する蛍光ランプが適する。蛍光ランプはガラス管内に少
量の水銀と数Torrのアルゴン等の奇ガスが封入されてお
り管内壁には蛍光物質が塗布されている。管の両端には
一対の電極が封入されている。電極表面は電子放出性物
質が塗布されている。低圧水銀放電ランプでは、ランプ
への入力電気エネルギーの約60％が波長254nmを主とす
る紫外線エネルギーに変換される。透明基板８にこの波
長を通すガラスないしプラスチックを用いれば254nmを
直接用いることも不可能ではないが、水銀蒸気圧を高め
れば313nm、365nmなどのより長波長成分が高まり透明基
板の選択の幅は広がる。あるいは、放電によって生じた
波長254nmの紫外線を約450nmまでのより長波長光に変換
する蛍光体をランプ管内壁に設けた蛍光ランプを用いて
もよい。450nmは、通常フルカラー表示には青色光成分
として必要なものである。励起光が450nm近辺の波長で
あれば青（Ｂ）の蛍光体層は必ずしも設ける必要はな
い。また蛍光体の発光スペクトルが十分適切でない場合
には、蛍光体層の上ないし平滑層の上ないし、いずれか
の電極表面上にカラーフィルタ層を形成して色光スペク
トルを最適化することは容易である。この場合は従来の
ように白色光からR,G,Bフィルタで色分解するのではな
く、一旦蛍光体層で色光発生されて後の光をスペクトル
変調するだけであるから、光エネルギはたいして損なわ
ない。
させるにはさわしい輻射スペクトルを持つものでなけれ
ばならない。また電気エネルギから輻射エネルギへの変
換効率ができるだけ高いものが望ましい。一例として水
銀蒸気中のアーク放電によって放射される紫外線を利用
する蛍光ランプが適する。蛍光ランプはガラス管内に少
量の水銀と数Torrのアルゴン等の奇ガスが封入されてお
り管内壁には蛍光物質が塗布されている。管の両端には
一対の電極が封入されている。電極表面は電子放出性物
質が塗布されている。低圧水銀放電ランプでは、ランプ
への入力電気エネルギーの約60％が波長254nmを主とす
る紫外線エネルギーに変換される。透明基板８にこの波
長を通すガラスないしプラスチックを用いれば254nmを
直接用いることも不可能ではないが、水銀蒸気圧を高め
れば313nm、365nmなどのより長波長成分が高まり透明基
板の選択の幅は広がる。あるいは、放電によって生じた
波長254nmの紫外線を約450nmまでのより長波長光に変換
する蛍光体をランプ管内壁に設けた蛍光ランプを用いて
もよい。450nmは、通常フルカラー表示には青色光成分
として必要なものである。励起光が450nm近辺の波長で
あれば青（Ｂ）の蛍光体層は必ずしも設ける必要はな
い。また蛍光体の発光スペクトルが十分適切でない場合
には、蛍光体層の上ないし平滑層の上ないし、いずれか
の電極表面上にカラーフィルタ層を形成して色光スペク
トルを最適化することは容易である。この場合は従来の
ように白色光からR,G,Bフィルタで色分解するのではな
く、一旦蛍光体層で色光発生されて後の光をスペクトル
変調するだけであるから、光エネルギはたいして損なわ
ない。
発明の効果 従来のカラー液晶パネルでは、TNモードあるいはFLC
モード液晶ライトバルブ、ストライプ状あるいは、モザ
イク状のR,G,Bカラーフィルタ、白色背面光源、の組み
合わせが基本であった。この場合、白色背面光源のエネ
ルギはR,G,Bカラーフィルタ層によって1/3以下に低下し
てしまう。
モード液晶ライトバルブ、ストライプ状あるいは、モザ
イク状のR,G,Bカラーフィルタ、白色背面光源、の組み
合わせが基本であった。この場合、白色背面光源のエネ
ルギはR,G,Bカラーフィルタ層によって1/3以下に低下し
てしまう。
本発明における第一の特徴は表示の明るさである。す
なわち従来のようなカラーフィルタを用いる代わりに、
各々発光スペクトルが異なるR,G,B蛍光体層を用いるた
め光源の光エネルギの大半をR,G,B各々の蛍光体の励起
エネルギに使用できる。したがって光源，基板，の材料
選択を最適化して蛍光体に到達するまでの吸収ロスをで
きるだけ小さくすれば原理的には従来のものより３倍高
効率の表示パネルとなりうる。
なわち従来のようなカラーフィルタを用いる代わりに、
各々発光スペクトルが異なるR,G,B蛍光体層を用いるた
め光源の光エネルギの大半をR,G,B各々の蛍光体の励起
エネルギに使用できる。したがって光源，基板，の材料
選択を最適化して蛍光体に到達するまでの吸収ロスをで
きるだけ小さくすれば原理的には従来のものより３倍高
効率の表示パネルとなりうる。
本発明における第２の特徴は蛍光体層を必要に応じて
平滑化して、この上に電極層を設けた点にある。こうす
ることによって電極間に印加された電圧が有効に液晶層
に印加され、一方液晶の配向性を均一化し、駆動電圧の
低下、閾値特性の向上が達成され、コントラスト，明る
さ，色純度等の表示品位の向上に大きく寄与する。
平滑化して、この上に電極層を設けた点にある。こうす
ることによって電極間に印加された電圧が有効に液晶層
に印加され、一方液晶の配向性を均一化し、駆動電圧の
低下、閾値特性の向上が達成され、コントラスト，明る
さ，色純度等の表示品位の向上に大きく寄与する。
第１図は本発明のカラー表示装置の斜視図、第２図は従
来のフルカラー液晶パネルの斜視図である。 ２……透明基板、３……透明行電極、４……電気光学変
調素子層、７……透明列電極、８……透明基板、９……
偏光板、11……蛍光体層、13……蛍光体励起光源、14…
…電気光学変調素子、15……画素、16……蛍光体平滑化
層。
来のフルカラー液晶パネルの斜視図である。 ２……透明基板、３……透明行電極、４……電気光学変
調素子層、７……透明列電極、８……透明基板、９……
偏光板、11……蛍光体層、13……蛍光体励起光源、14…
…電気光学変調素子、15……画素、16……蛍光体平滑化
層。
フロントページの続き (72)発明者 大西 博之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 脇田 尚英 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−205778（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−138233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−61725（ＪＰ，Ａ)
Claims (11)
- 【請求項１】各々透明電極を有する一対の透明基板の電
極面側が相対向しており、これら電極間に電圧によって
光透過性を変化できる液晶素子が挟まれてなり、前記一
対の透明基板の背面側透明基板と前記透明電極間には異
なる色に発光する蛍光体層が塗り分けられており、前記
背面側透明基板の背後には前記蛍光体層を励起発光させ
る光源が設けられており、前記各々の透明電極に電圧を
印加する手段が設けられていることを特徴とするカラー
表示装置。 - 【請求項２】光源は、低圧水銀蒸気のガス放電を利用し
たものであることを特徴とする請求項第（１）項記載の
カラー表示装置。 - 【請求項３】光源は、少なくとも450nmより短波長の光
を放射するものであることを特徴とする請求項第（１）
項記載のカラー表示装置。 - 【請求項４】蛍光体層は、各々赤，緑，青の光を放射す
るものが塗り分けられていることを特徴とする請求項第
（１）項記載のカラー表示装置。 - 【請求項５】液晶素子は、ネマチック液晶，カイラルネ
マチック液晶，スメクチックＡ液晶，カイラルスメクチ
ックＣ液晶またはカイラルスメクチックＩ液晶よりなる
素子であることを特徴とする請求項第（１）項記載のカ
ラー表示装置。， - 【請求項６】液晶素子には、２色性色素が添加されてい
ることを特徴とする請求項第（５）項記載のカラー表示
装置。 - 【請求項７】カラー表示装置の表示を観察する基板側に
偏光板が設けられていることを特徴とする請求項第
（５）項または第（６）項記載のカラー表示装置。 - 【請求項８】液晶素子は、針状ないし板状の微粒子が高
抵抗液体に分散されてなる液体分散系であることを特徴
とする請求項第（１）項記載のカラー表示装置。 - 【請求項９】蛍光体層を設けた基板は、前記蛍光体層へ
の励起光に対して透明であることを特徴とする請求項第
（１）項記載のカラー表示装置。 - 【請求項１０】透明基板上の蛍光体層の上にはさらに表
面平滑化層が設けられており、透明電極はこの表面平滑
化層の上に設けられていることを特徴とする請求項第
（１）項記載のカラー表示装置。 - 【請求項１１】透明基板のいずれかの内面側に色調整用
のカラーフィルタ層が設けられていることを特徴とする
請求項第（１）項記載のカラー表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63056631A JP2991714B2 (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | カラー表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63056631A JP2991714B2 (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | カラー表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01230091A JPH01230091A (ja) | 1989-09-13 |
| JP2991714B2 true JP2991714B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=13032657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63056631A Expired - Fee Related JP2991714B2 (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | カラー表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991714B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7440044B2 (en) * | 2004-11-29 | 2008-10-21 | Arisawa Manufacturing Co., Ltd. | Color display device and method |
| US8947619B2 (en) | 2006-07-06 | 2015-02-03 | Intematix Corporation | Photoluminescence color display comprising quantum dots material and a wavelength selective filter that allows passage of excitation radiation and prevents passage of light generated by photoluminescence materials |
| US20080074583A1 (en) * | 2006-07-06 | 2008-03-27 | Intematix Corporation | Photo-luminescence color liquid crystal display |
| EP3274765A4 (en) | 2015-03-23 | 2018-10-17 | Intematix Corporation | Photoluminescence color display |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57205778A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-16 | Suwa Seikosha Kk | Color liquid crystal display body |
| JPS6061725A (ja) * | 1983-09-16 | 1985-04-09 | Sharp Corp | カラ−液晶表示装置 |
| JPS61138233A (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-25 | Ricoh Co Ltd | 液晶カラ−表示装置 |
-
1988
- 1988-03-10 JP JP63056631A patent/JP2991714B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01230091A (ja) | 1989-09-13 |
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|---|---|---|---|
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