JPH01230091A - Color display device - Google Patents
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Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a color display device with high brightness, high contrast, and excellent viewing angle characteristics.
従来の技術 現在、ワードプロセッサやパソコン、テレビ。Conventional technology Currently, word processors, computers, and televisions.
ＣＡＤ／ＣＡＭ等に用いられている表示装置としてはＣ
ＲＴ （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。C as a display device used in CAD/CAM etc.
They mainly use RT (cathode ray tubes), and range from monochrome ones that can display a full A4 page to those that can display high-quality full color, while sizes range from 0.5" to 40". Things are used for office or entertainment purposes. However, CRTs have drawbacks such as their large volume, which makes it difficult to reduce their thickness, and the need for high voltage.Therefore, there is a strong demand for flat-plate, large-capacity, low-cost full-color display devices.
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イスプレィ、フラン）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。前王者は、現状では発光効率が低い
ことや、パネル構造が？ＪＩ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。Conventional flat panel color display devices include plasma displays, CRTs, and fluorescent display tubes that are currently under development, and liquid crystal pocket televisions that have already been commercialized. The former champion currently has low luminous efficiency and panel structure? JI miscellaneous items are expensive and it is difficult to make them larger. On the other hand, full-color liquid crystal display devices are being actively developed to be larger in size due to the ease of increasing the size.
たとえばテレビジョン学会技研報告 ８巻、４号。For example, the Television Society of Japan Technical Report Volume 8, No. 4.
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。Pages 1 to 6, written in 1982. To achieve full-color display with an LCD, the LCD is usually used simply as a panchromatic light valve (hereinafter abbreviated as LV), which displays red,
By providing green and blue color filters in the form of strips or dots on the electrodes, a color image is displayed on a two-dimensional surface by additive color mixture.
第２図にツィ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。Figure 2 shows the twisted nematic type (hereinafter abbreviated as TN).
This article describes the configuration and operation of a conventional full-color panel using liquid crystal display mode. A TN type full color matrix panel includes transparent row electrodes 3 and transparent column electrodes 7 made of indium oxide, etc., respectively provided on a pair of glass substrates 2.8.
A nematic liquid crystal 4 having a positive dielectric constant anisotropy (Δε) is sandwiched in between, and a pair of polarizing plates 1.9 are provided on the outside of a glass substrate 2.8.
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Ｎ５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
簡略化して図示しであるが、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、は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、はぼ
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しれており、結局、側基
板間でほぼ９０°のねじれを生じるように、側基板表面
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。Red (R), green (G), and blue (B) color filters N5 are regularly provided on column electrodes (or row electrodes) to constitute a color panel. Although the panel is shown in a simplified manner, an alignment treatment layer is usually provided on the color filter layer side surface and the row electrode side surface to regulate the alignment of liquid crystal molecules, and the liquid crystal molecules are arranged on each substrate. On the surface, the molecules are arranged in a specific direction parallel to the substrate, and the orientation of the molecules is different from one substrate to the other, and the molecules move from one substrate to the other substrate. The alignment direction of the side substrates is gradually twisted, and the surface of the side substrates is pre-aligned so that a twist of approximately 90° is created between the side substrates.In liquid crystal color panels, usually in order to obtain a bright display, is used in transparent mode.
すなわちパネル背面に白色背面光−５ｔＯ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０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、）！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０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…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Ｎ５が挿入されていることから生しる。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Ｎ４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。That is, a white backlight -5tO is provided on the back of the panel. When a linear light source, such as a fluorescent lamp, is used as the light source 10, a light diffusion plate (not shown) is used to connect the light source 10 and the liquid crystal display in order to obtain even and uniform brightness on the two-dimensional display surface. It is located between the panels. If the light source 10 is a planar light source such as electroluminescence, a light diffusion plate is not necessary.
As an example, the biggest drawback with the conventional technology is that (1) the utilization rate of the luminous flux from the light source 10 is low in the conventional TN type full color display panel or FLC type color panel. In other words, if color display is intended, the light spectrum from the light source 10 includes red, blue, etc.)! must include the following color light components. Since light from a normal light source is natural light, when it passes through the polarizing plate 1, about 50% of the luminous flux is absorbed by the polarizing plate and is lost.The display medium may be a liquid crystal or an electro-optic crystal plate. However, in display systems that use polarizing plates, whether it is a monochrome panel or a color panel,
Loss of this 50% light is unavoidable. A further disadvantage of the color panel compared to the monochrome panel arises from the fact that the color filter N5 is inserted. That is, the polarizing plates 1 and 9 shown in FIG. 2 are assumed to be neutral polarizing plates, and the white light flux from the back light source 10 is converted into white linearly polarized light by the polarizing plate 1. Whether this white linearly polarized light enters the liquid crystal N4 through the color filter layer or enters the filter layer 5 after exiting the liquid crystal layer 4 as shown in the figure, light of a specific wavelength is absorbed by each color filter layer.
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０以上述べたごとく偏光板１
．９および色フイルタ−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、はぼ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。In other words, when passing through the red filter layer, the green and blue components are
When passing through the blue filter layer, the red and green components are absorbed, and when passing through the green filter layer, the red and blue components are absorbed, so the energy of the original white light is reduced to about one-third. It will end up being put away. If the light that has passed through the liquid crystal layer 4 and color filter layer is linearly polarized light, and its polarization axis matches the polarization axis of the polarizing plate 9, there will basically be no optical loss when passing through the polarizing plate 9. As mentioned above, polarizing plate 1
．． Even if 9 and color filter 5 are ideal,
The light energy passing through the color panel is approximately 50%
This decreases to about 33%=16.5%. The LCD panel itself is usually low voltage and low current, and is characterized by low power consumption, but as mentioned above, LCD color panels require a backlight source and only use a portion of the luminous flux of the backlight source. In reality, the advantage of low power consumption of liquid crystals was greatly diminished.
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闇値特性
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。Problems to be Solved by the Invention The problems to be solved by the present invention are (1) voltage drop and deterioration of dark value characteristics due to color filters in conventional color panels; (2) color filters in conventional color panels; This is a decrease in brightness due to
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
変化できる電気光学変調素子が挟まれてなり、前記背面
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、背面側基板の背後には前
記蛍光体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。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the color display device of the present invention has a pair of transparent substrates each having a transparent electrode, the electrode surfaces of which face each other, and a voltage between these electrodes causes light to be transmitted. An electro-optic modulation element whose properties can be changed is sandwiched between the backside transparent substrate and the transparent electrode, and a phosphor layer that emits light in different colors is coated between the backside transparent substrate and the transparent electrode. A light source for exciting the body to emit light is provided, and means for applying a voltage to each of the transparent electrodes is provided.
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（Ｌ Ｖ）とし、異なる色に
発光するバ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。Effect The present invention uses the above-described configuration to produce an LV effect that modulates optical scattering properties by applying a voltage to TN liquid crystal, STN liquid crystal (super twisted liquid crystal), ECB liquid crystal (electric field controlled birefringence mode), ferroelectric liquid crystal (FLC), etc. Alternatively, a GH (guest host) liquid crystal mode in which a dichroic dye is added to the above liquid crystal, or an electro-optic modulation in which the optical transmittance can be modulated by voltage, such as a dispersion system in which acicular fine particles are dispersed in a highly insulating organic solvent. The element is a light valve (LV), and an excitation light source causes colored light to be emitted by an excitation light source from a phosphor layer coated in a batten shape that emits different colors, and the colored light is modulated by an electro-optic modulation element. In other words, the energy of the excitation light can be reduced by 100% by painting different phosphor layers with different emission colors, without basically using conventional color filters.
Since it can be used to emit colored light, it is possible to display bright images with excellent contrast for each color.
実施例
以下本発明のカラー表示装五の一実施例について、図面
を用いて詳細に説明する。Embodiment Hereinafter, one embodiment of the color display device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
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
Ｎｌｌ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０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世が実現でき、高速
応答性。As shown in FIG. 1, the color display panel of the present invention basically consists of a phosphor excitation light source 13 and a phosphor layer 11 that emits colored light.
, an electro-optic modulator 14, and a polarizing plate 9 if necessary. The phosphor excitation light source 13 is one that emits substantially single-wavelength light in the blue or ultraviolet region. The R, G, and B phosphors Nll are irradiated with R, G, and B phosphors, respectively, by the excitation light from the light source 13.
The phosphor layer 11 is provided in a stripe pattern in FIG. 0 in which a material that emits light is used, but it may of course be provided in a mosaic pattern. It is divided. Electro-optic modulation element 14
is a ferroelectric GH type liquid crystal cell (hereinafter abbreviated as GH-FLC)
Let us discuss the case in more detail. GH-FLC has a simple matrix configuration that enables large-capacity display and high-speed response.
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として特にふされしいものである。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３ｏｏｋ−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
省略しである０分子配向処理は、電極間にＳｔ○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Ｉ
ＴＯは図に示すように各々細帯状にバタン化されており
、各々の細帯状ｒＴｏが互いに直交するように配置され
ており、画電極の交点部が１つの画素１５を構成する。Since it also has high contrast properties, it is particularly suitable as the electro-optic modulation element 14 of the present invention. In other words, a pair of glasses provided with a transparent conductive film (hereinafter abbreviated as ITO) such as indium oxide, tin oxide, or metal thin film, or
Between the electrode surfaces 7.3 of a transparent substrate 2.8 made of a plastic film, a chiral smectic C liquid crystal 4 in which a dichroic dye is dissolved is initially aligned almost parallel to the substrate to form a so-called 3ook-shelf configuration. . An alignment film for aligning liquid crystal molecules in a specific direction and, if necessary, at an appropriate tilt angle with respect to the electrode surface is not shown. This is done by oblique vapor deposition or the like. In an X-Y matrix type panel for displaying characters, images, etc., the pair of I
As shown in the figure, the TOs are formed into strips, and the strips rTo are arranged perpendicularly to each other, and the intersection of the picture electrodes constitutes one pixel 15.
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。In the above GH-FLC mode, in order to obtain high contrast, the polarization axis of the polarizing plate is arranged to match the molecular axis of the liquid crystal, which achieves molecular alignment by applying a positive or negative voltage between the electrodes. be done.
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れしくなく、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、スピンコード、ロールコート等によって
形成するのが望ましい。ＩＴＯｉ３明電極はこの平滑化
層の上に形成しフォト主ソチにより細帯状に加工される
。Phosphor layers formed by printing etc. usually have severe unevenness.
This is not suitable for uniformly aligning liquid crystal molecules, and tends to cause deterioration in contrast characteristics, uneven display, etc. In such a case, it is desirable to further form a surface smoothing layer 16 on the phosphor layer 11 by printing, spin-coating, roll coating, or the like. An ITOi3 bright electrode is formed on this smoothing layer and processed into a thin strip using a photolithographic process.
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
ネンセンス用に広く用いられているものが使用できる。As the phosphor used in the present invention, those widely used for so-called photoluminescence such as fluorescent lamps can be used.
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
３．５Ｍｇ０ ・０．５ＭｇＦ２ ・ＧｅＯ２：Ｍｎ
緑色発光用にはＴｂａ＋付活蛍光体が代表的であり、
Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ３＋
Ｇａ２０２Ｓ：Ｔｂ３＋
Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋
（Ｃｅ、 Ｔｂ）ＭｇＡ１１１０１９゜ＬａＰＯ４：Ｃ
ｅ３＋、Ｔｂ３＋
その他ＺｎＯ：Ｚｎ、ＺｎＳｉＯ４：ＭｎＺｎ２ＳｉＯ
４：Ｍｎ
ＬａＰＯ４：Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋
青色発光用にはＥｕＺ＋付活蛍光体が代表的であり、
ＢａＭｇ２Ａｆｆ１６０２７：Ｅｕ２＋（Ｓｒ、Ｃａ）
５ （ＰＯ４）３Ｃｊ！：Ｅｕ２＋５ｒ２Ｐ２０７ ：
Ｅｕ２＋
Ｃａ５ （ＰＯ４） ３ （Ｆ、 Ｃｊ＋）
：Ｓｂ３＋（Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ）５（ＰＯ４）３（１
！ ：Ｅｕ２＋Ｓｒ５ （ＰＯ４） ３Ｃｊ！：
Ｅｕ２＋その他ＭｇＷＯ４，ＣａＷＯ４，５ｒ２Ｐ２０
７：５ｎＣａ５ （ＰＯ４） ３ （Ｆ、 Ｃ
１） ：Ｓｂ３＋Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｔｍ３＋ などが利用
できる。That is, Eu3+ activated phosphor is typical for red light emission, Y2O3:Eu3+ Y (P, V) 04 :Eu3+(Y,
Gd) BO3: Eu3+Y2O2S:Eu3
+ Others 3.5Mg0 ・0.5MgF2 ・GeO2:Mn
For green light emission, Tba+ activated phosphors are typical: Y2O2S:Tb3+ Ga202S:Tb3+ Y2SiO5:Ce3+, Tb3+ (Ce, Tb) MgA111019゜LaPO4:C
e3+, Tb3+ Other ZnO: Zn, ZnSiO4: MnZn2SiO
4: Mn LaPO4: Ce3+, Tb3+ EuZ+ activated phosphor is typical for blue light emission, BaMg2Aff16027: Eu2+ (Sr, Ca)
5 (PO4)3Cj! :Eu2+5r2P207 :
Eu2+ Ca5 (PO4) 3 (F, Cj+)
:Sb3+(Ba, Ca, Mg)5(PO4)3(1
! :Eu2+Sr5 (PO4) 3Cj! :
Eu2+Other MgWO4, CaWO4, 5r2P20
7:5nCa5 (PO4) 3 (F, C
1) :Sb3+Y2O2S:Tm3+ etc. can be used.
一方本発明に使用する光源は、上記蛍光体を励起発光さ
せるにふされ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、−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２５４１ｍ
を主とする紫外線エネルギーに変換される。３３明基板
８にこの波長を通すガラスないしは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、３６５ ｎｍ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。On the other hand, the light source used in the present invention must have a radiation spectrum suitable for exciting the phosphor to emit light. It is also desirable that the efficiency of converting electrical energy into radiant energy is as high as possible; for example, a fluorescent lamp that uses ultraviolet light emitted by an arc discharge in mercury vapor is suitable. A fluorescent lamp has a glass tube filled with a small amount of mercury and a few Torr of a strange gas such as argon, and the inner wall of the tube is coated with a fluorescent substance. A pair of electrodes is enclosed at both ends of the tube. The electrode surface is coated with an electron-emitting substance. In low-pressure mercury discharge lamps, approximately 60% of the electrical energy input to the lamp has a wavelength of 2541 m.
is converted into mainly ultraviolet energy. It is not impossible to directly use 254 nm if the 33-light substrate 8 is made of glass or plastic that allows this wavelength to pass.
If the mercury vapor pressure is increased, longer wavelength components such as 313 nm and 365 nm will increase, and the range of choices for transparent substrates will expand.
あるいは、放電によって生じた波長２５４ｎｍの紫外線
を約４５０ ｎｍ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。４
５０ｎｍ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。Alternatively, a fluorescent lamp may be used in which the inner wall of the lamp tube is provided with a phosphor that converts ultraviolet light with a wavelength of 254 nm generated by discharge into light with a longer wavelength of about 450 nm. 4
50 nm is normally required as a blue light component for full color display.
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ｔｉ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、−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。If the excitation light has a wavelength of around 450 nm, it is not necessarily necessary to provide a blue (B) phosphor layer. In addition, if the emission spectrum of the phosphor is not appropriate enough, it is not easy to optimize the color light spectrum by forming a color filter layer on the phosphor layer, the smooth layer, or any Ti surface. be. In this case, as in the conventional case, from white light to R, G
, B filters do not separate the colors, but only generate color light in the phosphor layer and then spectrally modulate the light, so that the light energy is not significantly lost.
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ＦＬ
Ｃモード液晶ライトバルブ、ストライブ状あるいは、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。Effects of the invention Conventional color LCD panels do not operate in TN mode or FL mode.
C-mode LCD light valve, striped or mosaic R, G, B color filter, white back light source,
The basic combination was In this case, the energies of the white backlight source are R and 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。The B color filter layer reduces this to 1/3 or less.
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
々発光スペクトルを異なるＲ、Ｇ。The first feature of the present invention is display brightness. That is, instead of using conventional color filters, R and G have different emission spectra.
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
。Since the B phosphor layer is used, most of the light energy of the light source is transferred to R,
It can be used as excitation energy for each of G and B phosphors. Therefore, by optimizing the selection of materials for the light source and the substrate to minimize the absorption loss until the light reaches the phosphor, it is possible in principle to create a display panel three times more efficient than conventional ones.
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、闇値特性の向上が達成され、コントラスト、明るさ
２色線度等の表示品位の向上に大きく寄与する。The second feature of the present invention is that the phosphor layer is smoothed as necessary and an electrode layer is provided thereon. By doing this, the voltage applied between the electrodes is effectively applied to the liquid crystal layer, and on the other hand, the alignment of the liquid crystal is made uniform, the driving voltage is lowered, and the dark value characteristics are improved, and the contrast, brightness, and two-color line are improved. This greatly contributes to improving display quality such as visibility.
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・・・・・・透明電極、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、１
５・・・・・・画素、１６・・・・・・蛍光体平滑化層
。
代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名第２図FIG. 1 is a perspective view of a color display device of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a conventional full-color liquid crystal panel. 2...Transparent substrate, 3...Transparent row electrode,
4... Electro-optic modulation element layer, 7... Transparent column electrode, 8... Transparent electrode, 9... Polarizing plate, 11... - Phosphor layer, 13...phosphor excitation light source, 14... electro-optic modulation element, 1
5... Pixel, 16... Phosphor smoothing layer. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao (1 person) Figure 2
Claims (11)
が相対向しており、これら電極間に電圧によって光透過
性を変化できる電気光学変調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
記背面側基板の背後には前記蛍光体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。(1) The electrode surfaces of a pair of transparent substrates, each having a transparent electrode, face each other, and an electro-optic modulation element whose light transmittance can be changed by voltage is sandwiched between these electrodes. A phosphor layer that emits light in different colors is painted between the back side transparent substrate and the transparent electrode, and a light source that excites the phosphor to emit light is provided behind the back side substrate. 1. A color display device comprising means for applying a voltage to a transparent electrode.
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。(2) The color display device according to claim (1), wherein the light source utilizes gas discharge of low-pressure mercury vapor.
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。(3) The color display device according to claim (1), wherein the light source emits light having a wavelength shorter than at least 450 nm.
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。(4) Claim (1) characterized in that the phosphor layer is colored differently to emit red, green, and blue light, respectively.
Color display device as described in section.
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、カイラルスメクチックＩ液晶より選ばれた
液晶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。(5) The electro-optic modulator is a liquid crystal element selected from nematic liquid crystal, chiral nematic liquid crystal, smectic A liquid crystal, chiral smectic C liquid crystal, and chiral smectic I liquid crystal. Color display device.
特徴とする請求項第（５）項記載のカラー表示装置。(6) The color display device according to claim (5), wherein a dichroic dye is added to the liquid crystal element.
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）項のいずれかに記載のカラー表示装置。(7) The color display device according to any one of claims (5) and (6), characterized in that a polarizing plate is provided on the side of the substrate on which the display of the color display device is observed.
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。(8) The color display device according to claim (1), wherein the electro-optic modulation element is a liquid dispersion system in which needle-like or plate-like fine particles are dispersed in a high-resistance liquid.
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。(9) The color display device according to claim (1), wherein the substrate provided with the phosphor layer is transparent to excitation light for the phosphor.
滑化層が設けられており、前記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。(10) A surface smoothing layer is further provided on the phosphor layer on the transparent substrate, and the transparent electrode is provided on this surface smoothing layer. (
1) The color display device described in item 1).
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）頂記載のカラー表示装置。(11) The color display device according to claim 1, wherein a color filter layer for color adjustment is provided on one of the inner surfaces of the transparent substrate.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008522224A (en) * | 2004-11-29 | 2008-06-26 | 株式会社有沢製作所 | Color display device and method |
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| 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 |
| US10234725B2 (en) | 2015-03-23 | 2019-03-19 | Intematix Corporation | Photoluminescence color display |
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1988
- 1988-03-10 JP JP63056631A patent/JP2991714B2/en not_active Expired - Fee Related
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