JPH07110474A

JPH07110474A - 液晶素子用光着色膜

Info

Publication number: JPH07110474A
Application number: JP25696393A
Authority: JP
Inventors: Zenta Kikuchi; 善太菊地; Toshiro Takei; 寿郎武井; Tetsushi Yoshida; 哲志吉田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1993-10-14
Filing date: 1993-10-14
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー液晶素子に高輝度のカラー表示を行なわ
せるとともに、その駆動電圧も低くすることができる液
晶素子用光着色膜を提供する。【構成】高分子に導電性ドーパント３を添加した比抵抗
が小さい基材２に、光を吸収して着色蛍光を発する蛍光
物質４を混入した蛍光体膜１を、光着色膜として用い
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶素子に用いる
光着色膜に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶素子は、透明電極を設けた一対の透
明基板間に液晶を封入したものであり、カラー画像を表
示するカラー液晶素子では、その一方の基板に、可視光
のうちの特定の波長域の光だけを透過させ他の波長域の
光は吸収するカラーフィルタを設けている。

【０００３】なお、カラー液晶素子には、透明電極の下
（基板面）にカラーフィルタを設けた構成のものと、前
記電極の上にカラーフィルタを設けた構成のものとがあ
るが、前者の構成では、ガラス等からなる透明基板に対
するカラーフィルタ密着性が十分でないため、カラーフ
ィルタの上に形成した電極がカラーフィルタごと基板か
ら剥離してしまうことがあるから、信頼性の面では、後
者の構成が望ましいとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ラーフィルタを用いているカラー液晶素子は、その表示
が暗いという問題をもっている。これは、カラーフィル
タが、可視光のうちの特定の波長域の光だけを透過させ
他の波長域の光は吸収して着色光とするものであるた
め、このカラーフィルタでの光吸収が大きいからであ
り、特に、裏面側に反射膜を配置した反射型の液晶素子
では、表面側から入射した光がカラーフィルタを通って
裏面側の反射膜で反射され、再び前記カラーフィルタを
通って表面側に出射するため、カラーフィルタでの光吸
収がより大きくなって、表示がかなり暗くなる。

【０００５】また、上述したように、カラーフィルタは
電極の上に設けるのが望ましいが、前記カラーフィルタ
はその比抵抗が高く、したがって電極の上にカラーフィ
ルタを設けると、液晶に印加される電圧がカラーフィル
タのインピーダンスによって大きく低下するため、液晶
素子を、両基板の電極間に高い電圧を印加して駆動しな
ければならなくなる。

【０００６】本発明は、カラー液晶素子に高輝度のカラ
ー表示を行なわせるとともに、その駆動電圧も低くする
ことができる液晶素子用光着色膜を提供することを目的
としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光着色膜は、比
抵抗が小さくかつ光を受けて着色蛍光を発する蛍光体膜
からなることを特徴とするものである。この蛍光体膜
は、例えば、比抵抗が小さい基材に蛍光物質を混入した
ものであり、その基材は、高分子に導電性ドーパントを
添加したもの、または導電性高分子からなるもの、ある
いは前記導電性高分子に導電性ドーパントを添加したも
のである。なお、前記蛍光体膜は、この蛍光体膜が発す
る蛍光の色に対応する波長域の光を透過させ他の波長域
の光は吸収する顔料を添加したものであってもよい。

【０００８】

【作用】すなわち、本発明は、蛍光体膜を光着色膜とし
たものであり、前記蛍光体膜は、光を受けて着色蛍光を
発するため、この蛍光体膜からなる光着色膜を出射する
光は、前記蛍光体膜が発する蛍光の色に着色した光であ
る。

【０００９】そして、上記蛍光体膜は、カラーフィルタ
のように可視光のうちの特定の波長域の光だけを透過さ
せ他の波長域の光は吸収して着色光とするものではな
く、吸収光のエネルギーによって蛍光を発するものであ
るため、この蛍光体膜で着色された光の強度は、カラー
フィルタによる着色光の強度に比べてはるかに高い。

【００１０】したがって、カラー液晶素子に本発明の光
着色膜を用いれば、この光着色膜で着色された光を利用
してカラー表示を行なえるし、またこの光着色膜で着色
された光高強度の光であるため、前記液晶素子に、高輝
度のカラー表示を行なわせることができる。

【００１１】しかも、本発明の光着色膜は、比抵抗が小
さい蛍光体膜であるため、この光着色膜を電極の上に設
けても、そのインピーダンスによる電圧降下は小さく、
したがって本発明の光着色膜を用いれば、上記カラー液
晶素子を低電圧で駆動することができる。

【００１２】なお、本発明の光着色膜において、上記蛍
光体膜に、前記蛍光物質が発する蛍光の色に対応する波
長域の光を透過させ他の波長域の光は吸収する顔料を添
加しておけば、着色光の色純度を良くすることができ
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の第１の実施例を示す光着色膜の一
部分の断面図である。この光着色膜は、比抵抗が小さ
く、かつ光を受けて着色蛍光を発する蛍光体膜１からな
っており、この実施例の蛍光体膜１は、比抵抗が小さい
透明基材２に蛍光物質４を混入して構成されている。

【００１４】上記基材２は、アクリル樹脂、塩化ビニル
樹脂、アルキド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリ
ア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、および
それらの共縮重合体等の高分子に、導電性ドーパントを
添加したものである。

【００１５】なお、導電性ドーパントとしては、Ｌｉ，
Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ等のアルカリ金属、テトラエチルアンモ
ニウム（ＴＥＡ⁺ ），テトラブチルアンモニウム（ＴＢ
uＡ⁺ ）等のアルキルアンモニウムイオン、Ｂr ₂ ，Ｉ₂
，Ｃl ₂ 等のハロゲン類、ＢＦ₃ ，ＰＦ₅ ，Ａs Ｆ
₅ ，Ｓb Ｆ₅ ，ＳＯ₃ 等のルイス酸、ＨＮＯ₃ ，Ｈ₂ Ｓ
Ｏ₄ ，ＨＣl Ｏ₄ ，ＨＦ，ＨＣl ，ＦＳＯ₃ Ｈ，ＣＦ₃
ＳＯ₃ Ｈ等のプロトン酸、ＦｅＣl ₃ ，Ｍo Ｃl ₅ ，Ｗ
Ｃl ₅ ，Ｓn Ｃl ₄ ，Ｍo Ｆ₅ ，Ｒu Ｆ₅ ，ＴaＢr
₅ ，Ｓn Ｉ₄ 等の遷移金属ハライド、ＴＣＮＥ，ＴＣＮ
Ｑ，クロラニル等の有機物質、Ｎ−メチルフェナジウム
−テトラシアノキノジメタン錯体等の電荷移動錯体があ
る。

【００１６】なお、これらドーパントは、１種だけかま
たは複数種を組合わせて使用し、上記高分子に、基材２
の透明度をあまり落とさず、しかも基材２の比抵抗が十
分小さくできる量だけ添加する。

【００１７】一方、上記蛍光物質４は、上記基材２に用
いた樹脂または他の透明樹脂を蛍光染料で染めた蛍光材
を微細な粒状に粉砕したものであり、この蛍光物質４
は、特定の波長域（蛍光物質４が発する蛍光色の波長
域）以外の光を吸収してその光のエネルギーにより前記
特定の波長域の光を発する波長変換機能をもっている。

【００１８】そして、上記蛍光体膜１は、高分子材料に
導電性ドーパントを所定量添加し、さらに蛍光物質４を
所望の割合で混合したものを、カラー液晶素子の基板
（図示せず）上に印刷法またはスピンコート法等により
所定の膜厚に塗布し、その後前記樹脂材料を硬化させて
形成される。

【００１９】すなわち、この実施例は、導電性ドーパン
ト３を添加して比抵抗を小さくした高分子からなる基材
２に蛍光物質４を混入した蛍光体膜１を光着色膜とした
ものであり、前記蛍光体膜１は光を受けて着色蛍光を発
するため、この光着色膜を出射する光は、前記蛍光体膜
１が発する蛍光の色に着色した光である。

【００２０】そして、上記蛍光体膜１は、カラーフィル
タのように可視光のうちの特定の波長域の光だけを透過
させ他の波長域の光は吸収して着色光とするものではな
く、吸収光のエネルギーによって蛍光を発するものであ
るため、この蛍光体膜１で着色された光の強度は、カラ
ーフィルタによる着色光の強度に比べてはるかに高い。

【００２１】この蛍光体膜１による光の着色について説
明すると、例えば前記蛍光体膜１の裏面側に図１に鎖線
で示したように反射膜Ｍを配置した場合は、蛍光体膜１
の表面側から入射した光が図１に実線矢印で示すように
蛍光体膜１を通って反射膜Ｍ面で反射され、この反射光
が再び蛍光体膜１を通って出射するが、その光のうちの
ある程度の光が、蛍光体膜１を通る際に蛍光物質４に当
る。

【００２２】そして、蛍光物質４は、この蛍光物質４に
当った光のうち、特定の波長域の光、つまり蛍光物質４
が発する蛍光色と同じ波長域の光は透過または反射さ
せ、他の波長域の光は吸収して、その光のエネルギーに
より前記特定の波長域の光（蛍光）を発する。

【００２３】なお、蛍光物質４が発する蛍光は、図１に
破線矢印で示したように、蛍光物質４の周囲に放出され
るため、そのうちの一部の蛍光は蛍光体膜１の裏面側に
出射するが、この蛍光は反射膜Ｍで反射され、再び蛍光
体膜１を通ってその表面側に出射する。これは、蛍光物
質４を透過または反射された光も同様である。

【００２４】したがって、上記蛍光体膜１の表面側に出
射する反射光は、前記蛍光体膜１を蛍光物質４に当らず
に透過した光と、前記蛍光物質４が発した蛍光と、前記
蛍光物質４を透過または反射された光（蛍光物質４が発
する蛍光色と同じ波長域の光）であり、蛍光体膜１を蛍
光物質４に当らずに透過した光は白色光であるため、蛍
光体膜１からの出射光の色は、前記蛍光物質４が発する
蛍光の色である。なお、この出射光の色の濃度は、蛍光
体膜１中の蛍光物質４の混入量によって決まる。

【００２５】また、上記蛍光体膜１は、カラーフィルタ
のように可視光のうちの特定の波長域の光だけを透過さ
せ他の波長域の光は吸収して着色光とするものではな
く、吸収光のエネルギーによって蛍光を発するものであ
り、この蛍光体膜１中の蛍光物質４は、特定の波長域以
外の可視光および紫外線を吸収してその光のエネルギー
により前記特定の波長域の光を発するため、この蛍光体
膜１で着色された光の強度は、カラーフィルタによる着
色光の強度に比べてはるかに高い。

【００２６】図３は、上記蛍光体膜１によって着色され
た光の強度分布と、カラーフィルタによって着色された
光の強度分布とを、それぞれの裏面側に反射膜を配置し
て測定した結果を示しており、ここでは、反射膜に、表
面を粗面化したＡl 反射膜（以下、Ａl 粗面反射膜とい
う）、Ｂa ＳＯ₄ （硫酸バリウム）からなる光散乱面を
もった白色反射膜（以下、Ｂa ＳＯ₄ 反射膜という）、
Ａg （銀）からなる鏡面反射膜（以下、Ａg 鏡面反射膜
という）との３種類の反射膜を用いた場合の測定結果を
示している。

【００２７】なお、この着色光の強度分布測定に用いた
蛍光体膜は、シンロイヒ株式会社製の品番ＦＡ−２２の
蛍光物質を用いた緑色系蛍光体膜であって、基材に対す
る蛍光物質の混入量を重量比で６０／１６０としたもの
である。また、上記カラーフィルタは、透明樹脂材料と
緑色系顔料とを混合したものを上記反射膜の上の塗布
し、その後前記樹脂材料を硬化させて形成した緑色系カ
ラーフィルタであり、このカラーフィルタも、前記蛍光
体膜も、その膜厚は７．５μｍとした。

【００２８】この図３のように、上記蛍光体膜１は、そ
の出射光の強度が、カラーフィルタに比べてはるかに高
く、また、反射膜がＡl 粗面反射膜、Ｂa ＳＯ₄ 反射
膜、Ａg 鏡面反射膜のいずれであっても、出射光の強度
分布はほとんど変わらない。

【００２９】このように、上記蛍光体膜１を出射する光
は、この蛍光体膜１が発する蛍光の色に着色した光であ
り、またこの蛍光体膜１で着色された光の強度は、カラ
ーフィルタによる着色光の強度に比べてはるかに高い。

【００３０】したがって、上記蛍光体膜１からなる光着
色膜をカラー液晶素子に用いれば、この光着色膜で着色
された光を利用してカラー表示を行なえるし、またこの
光着色膜で着色された光高強度の光であるため、カラー
液晶素子に、高輝度のカラー表示を行なわせることがで
きる。

【００３１】しかも、上記光着色膜は、比抵抗が小さい
蛍光体膜１であるため、この光着色膜を電極の上に設け
ても、そのインピーダンスによる電圧降下は小さく、し
たがって、この光着色膜を用いれば、上記カラー液晶素
子を低電圧で駆動することができる。

【００３２】なお、上記実施例の光着色膜は、基材２に
蛍光物質４だけを混入させた蛍光体膜１であるが、図２
に示した第２の実施例のように、前記蛍光体膜１に、こ
の蛍光体膜１が発する蛍光の色に対応する波長域の光を
透過させ他の波長域の光は吸収する着色顔料（カラーフ
ィルタに用いられている顔料）５を添加しておけば、着
色光の色純度を良くすることができる。

【００３３】この場合は、蛍光体膜１を通る光がある程
度前記顔料に吸収されるため、その分だけ出射光の強度
が若干低下するが、顔料の添加量を調整すれば、色純度
が良く、しかも強度も十分な着色光を得ることができ
る。

【００３４】また、上記実施例では、蛍光体膜１の基材
２を、高分子に導電性ドーパント３を添加したものとし
ているが、この基材２は、導電性高分子でもよいし、ま
た前記導電性高分子に前記導電性ドーパント３を添加し
たものでもよい。

【００３５】なお、導電性高分子には、ポリアセチレ
ン、ポリチアジル、ポリジアセチレン、ポリパラフェニ
レン、ポリアリニン、または、複素五員環系，縮合環
系，ポリアセン系の高分子で導電性を有するものがあ
る。

【００３６】そして、蛍光体膜１の基材２に上記導電性
高分子を用いれば、蛍光体膜１自体が導電性をもつた
め、その比抵抗をかなり小さくできるし、また前記導電
性高分子に導電性ドーパント３を添加すれば、さらに蛍
光体膜１の比抵抗を小さくすることができるため、液晶
素子をより低電圧で駆動することができる。

【００３７】図４は、上記光着色膜を高分子分散型の液
晶素子に用いた例を示す液晶素子の一部分の断面図であ
る。なお、この液晶素子は、裏面側基板の内面に反射膜
を設けた反射型のアクティブマトリックス液晶素子であ
る。

【００３８】図４において、下側の基板１１は液晶素子
の裏面側基板、上側の基板１２は表面側基板である。上
記裏面側基板１１は、ガラス板等からなる絶縁性基板
（ただし、透明である必要はない）であり、この裏面側
基板１１には、行方向および列方向に配列された複数の
透明な画素電極１３と、これら各画素電極１３にそれぞ
れ対応する複数の能動素子１４とが配設されている。

【００３９】上記能動素子１４は例えばＴＦＴ（薄膜ト
ランジスタ）であり、このＴＦＴ１４は、基板１１上に
形成されたゲート電極１５と、このゲート電極１５を覆
うゲート絶縁膜１６と、前記ゲート絶縁膜１６の上に前
記ゲート電極１５と対向させて形成されたａ−Ｓi （ア
モルファスシリコン）等からなる半導体膜１７と、この
半導体膜１７の両側部の上に形成されたソース電極１８
およびドレイン電極１９とで構成されている。

【００４０】なお、図示しないが、裏面側基板１１の上
には、上記ＴＦＴ１４にゲート信号を供給するゲートラ
イン（アドレスライン）と、前記ＴＦＴ１４に画像デー
タに応じたデータ信号を供給するデータラインとが配線
されており、ＴＦＴ１４のゲート電極１５は前記ゲート
ラインに一体に形成され、ドレイン電極１９は前記デー
タラインにつながっている。

【００４１】また、上記裏面側基板１１の上には、この
裏面側基板１１上に配設する全ての画素電極１３にそれ
ぞれ対応させて、前記画素電極１３のほぼ全面に対向す
る反射膜２０が設けられている。なお、この反射膜２０
は、上述したＡl 粗面反射膜、Ｂa ＳＯ₄ 反射膜、Ａg
鏡面反射膜のいずれでもよいが、この反射膜２０と上記
ＴＦＴ１４のゲート電極１５およびゲートラインとを同
じ金属膜（例えばＡl膜）とすれば、これらを同時に形
成することができる。

【００４２】上記反射膜２０は、上記ＴＦＴ１４のゲー
ト絶縁膜１６で覆われている。このゲート絶縁膜１６は
Ｓi Ｎ（窒化シリコン）等からなる透明膜であり、画素
電極１３は前記ゲート絶縁膜１６の上に形成され、その
一端部において対応するＴＦＴ１４のソース電極１８に
接続されている。

【００４３】そして、上述した光着色膜（比抵抗が小さ
くかつ光を受けて着色蛍光を発する蛍光体膜１）は、上
記各画素電極１３の上にそれぞれ設けられている。な
お、この実施例では、光着色膜として、異なる色の蛍光
を発する複数の光着色膜、例えば、黄色系着色膜１ａ
と、赤色系着色膜１ｂと、上述した緑色系着色膜１ｃと
を用い、これら光着色膜１ａ，１ｂ，１ｃを交互に並べ
て設けている。

【００４４】上記黄色系着色膜１ａに用いる蛍光物質
は、ＣＯＬＯＵＲＩＮＤＥＸ番号が「Ｃ．Ｉ．５６２
０５」または「Ｃ．Ｉ．４６０４０」の蛍光染料を用い
て得ることができる。これらの蛍光染料は、紫外線だけ
を照射したときの蛍光色が、「Ｃ．Ｉ．５６２０５」の
染料では緑〜黄緑、「Ｃ．Ｉ．４６０４０」の染料では
緑黄〜黄であり、昼光下での色がいずれも黄である。

【００４５】また、上記赤色系着色膜１ｂに用いる蛍光
物質は、ＣＯＬＯＵＲＩＮＤＥＸ番号が「Ｃ．Ｉ．４
５３８０」または「Ｃ．Ｉ．４５１６０」の蛍光染料を
用いて得ることができる。これらの蛍光染料はいずれ
も、紫外線だけを照射したときの蛍光色が黄〜橙であ
り、昼光下での色が赤である。

【００４６】なお、上記赤色系着色膜１ｂは、ピンク系
のものでもよく、このピンク系着色膜に用いる蛍光物質
は、ＣＯＬＯＵＲＩＮＤＥＸ番号が「Ｃ．Ｉ．４５１
７０」の蛍光染料を用いて得ることができる。この蛍光
染料は、紫外線だけを照射したときの蛍光色が橙〜赤で
あり、昼光下での色がピンクである。

【００４７】一方、上記表面側基板１２は、ガラス板ま
たは透明樹脂フィルム等からなる透明基板であり、この
表面側基板１２には、そのほぼ全面にわたって、上記裏
面側基板１１上の全ての画素電極１３と対向する透明な
対向電極２１が設けられている。

【００４８】そして、上記裏面側基板１１と表面側基板
１２とは、その外周縁部において図示しない枠状のシー
ル材を介して接合されており、これら基板１１，１２間
の前記シール材で囲まれた領域には、液晶／高分子複合
膜２２が設けられている。

【００４９】この液晶／高分子複合膜２２は、高分子層
中に液晶を分散させたものであり、この複合膜２２は、
スポンジのような断面をもつようにポリマー化した高分
子層２３の各空隙部にそれぞれ液晶が閉じ込められた構
造をなしている。図４において、２４は複合膜２２中の
液晶部（液晶が閉じ込められた部分）である。

【００５０】なお、この液晶素子では、上記複合膜２２
の液晶に、誘電異方性が正のネマティック液晶を用い、
この液晶中に黒色系の二色性染料を混入させている。図
５は上記複合膜２２の１つの液晶部２４の無電界状態と
電界印加状態における拡大断面図であり、図において、
Ａは液晶の分子を示し、Ｂは前記二色性染料の分子を示
している。

【００５１】この液晶素子は、例えば、一対の基板１
１，１２をシール材を介して接合した後、この両基板１
１，１２間に、前記シール材の一部を欠落させて形成し
ておいた注入口から、光によって重合反応する高分子材
料と二色性染料を添加した液晶との混合溶液を真空注入
法により注入充填し、この充填溶液に、透明基板である
表面側基板１１側から紫外線を照射して前記高分子材料
を光重合させる方法で製造することができる。なお、前
記注入口は、溶液の充填後か、あるいは高分子の光重合
後に封止する。

【００５２】このように、基板１１，１２間に充填した
上記混合溶液に紫外線を照射すると、モノマーあるいは
オリゴマーの状態にある高分子材料が、その二重結合が
解けることによってラジカル化し、隣り合う分子のラジ
カルが互いに結合し合うラジカル重合反応により高分子
となって、この高分子材料のポリマー化により液晶が相
分離する。

【００５３】このため、ポリマー化した高分子層２３は
スポンジのような断面をもち、この高分子層２３の各隙
間部にそれぞれ液晶が閉じ込められて、上述した構造の
液晶／高分子複合膜２２が形成される。なお、この複合
膜２２の形成方法は、光重合相分離法と呼ばれる方法で
ある。

【００５４】上記液晶素子は、液晶／高分子複合膜２２
での光の散乱と透過とを利用して表示するものであり、
この複合膜２２の高分子層２３中に分散している液晶部
２４の液晶の分子Ａは、電界が印加されていない状態で
は図５の（ａ）のように様々な方向を向いており、同様
に二色性染料の分子Ｂも様々な方向を向いているため、
この無電界状態では、液晶素子の表面側から入射した光
が、前記複合膜２２を通る際に、その液晶部２４と高分
子層２３との界面および液晶部２４の液晶の光散乱作用
により散乱されるとともに、この散乱光の大部分が二色
性染料によって吸収される。

【００５５】このため、無電界状態では、上記複合膜２
２を通って裏面側基板１２上の光着色膜１ａ，１ｂ，１
ｃおよび反射膜２０に達する光量は極く僅かであり、し
たがって、前記光着色膜１ａ，１ｂ，１ｃが発する蛍光
量および反射膜２０からの反射光量が少ないし、また、
これらの光は前記複合膜２２を再び通る際に上述したよ
うに散乱および吸収されるから、表面側に出射する光が
ほとんど無く、表示がほぼ黒の暗状態になる。

【００５６】また、裏面側基板１１の画素電極１３と表
面側基板１２の対向電極２１との間に電圧を印加する
と、図５の（ｂ）のように、上記複合膜２２の液晶部２
４の液晶の分子Ａが、印加された電界によって、基板１
１，１２面に対してほぼ垂直になるように一様に立上り
配向し、それに連れて二色性染料の分子Ｂも立上り配向
するため、この電界印加状態では、液晶素子の表面側か
ら入射した光が、複合膜２２での光散乱作用をほとんど
受けることなく、また二色性染料による吸収もほとんど
受けずに複合膜２２を透過する。

【００５７】このため、電界印加状態では、入射光が上
記複合膜２２を通って裏面側基板２上の光着色膜１ａ，
１ｂ，１ｃおよびその下側の反射膜２０に達し、この光
が、前記光着色膜１ａ，１ｂ，１ｃに着色蛍光を発生さ
せるとともに、前記反射膜２０で反射されて再び複合膜
２２を通って液晶素子の表面側に出射し、表示が明状態
になる。

【００５８】この明表示の色は、上記光着色膜１ａ，１
ｂ，１ｃが発する蛍光の色であり、この液晶素子では、
黄色系着色膜１ａと赤色系着色膜１ｂと緑色系着色膜１
ｃとを各画素電極１３にそれぞれ対向させて交互に並べ
て設けているため、黄、赤、緑の３色の画素の組合わせ
によってカラー画像が表示される。

【００５９】また、上記光着色膜１ａ，１ｂ，１ｃは、
カラーフィルタのように可視光のうちの特定の波長域の
光だけを透過させ他の波長域の光は吸収して着色光とす
るものではなく、吸収光のエネルギーによって蛍光を発
するものであるため、これら光着色膜１ａ，１ｂ，１ｃ
で着色された光の強度は、カラーフィルタによる着色光
の強度に比べてはるかに高い。

【００６０】そして、この液晶素子は、上記光着色膜１
ａ，１ｂ，１ｃからなる光着色膜で着色された光を利用
してカラー表示を行なうものであるから、光吸収率の大
きなカラーフィルタは不要であり、また光着色膜で着色
された光は高強度の光であるため、高輝度のカラー表示
を得ることができる。

【００６１】しかも、この液晶素子は、各画素電極１３
の上に光着色膜１ａ，１ｂ，１ｃを設けたものである
が、この光着色膜１ａ，１ｂ，１ｃは比抵抗が小さい蛍
光体膜であるため、画素電極１３の上に光着色膜１ａ，
１ｂ，１ｃがあっても、そのインピーダンスによる電圧
降下は小さく、したがって、この液晶素子は低電圧で駆
動することができる。

【００６２】なお、上記液晶素子では、画素電極１３と
ＴＦＴ１４を設けた基板１１に光着色膜１ａ，１ｂ，１
ｃを設けているが、この光着色膜１ａ，１ｂ，１ｃは、
対向電極２１を設けた基板１２に設けても、また両方の
基板１１，１２に同色の着色膜同士を互いに対向させて
設けてもよい。

【００６３】さらに、上記液晶素子は、画素電極１３と
ＴＦＴ１４を設けた基板１１を裏面側基板としたもので
あるが、これと逆に、対向電極２１を設けた基板１２を
裏面側基板としてもよく（その場合は、画素電極１３と
ＴＦＴ１４を設けた基板１１が表面側基板となるため、
この基板１２を透明基板とする必要がある）、また反射
膜２０は、裏面側基板の外面に設けてもよい。

【００６４】また、本発明の光着色膜は、反射型のもの
に限らず、透過型のカラー液晶素子にも使用できるし、
また、高分子分散型の液晶素子に限らず、ＴＮ型、ＳＴ
Ｎ型の液晶素子や、強誘電性液晶または反強誘電性液晶
を用いた液晶素子等、各種液晶素子に広く使用すること
ができる。なお、これら液晶素子は、アクティブマトリ
ックス型に限らず、単純マトリックス型のものでも、ま
た、一方の基板に表示パターンに対応する形状のセグメ
ントを設け、他方の基板にコモン電極を設けたセグメン
ト表示型のものでもよい。

【００６５】

【発明の効果】本発明の光着色膜は、比抵抗が小さくか
つ光を受けて着色蛍光を発する蛍光体膜からなるもので
あるから、カラー液晶素子に本発明の光着色膜を用いれ
ば、この光着色膜で着色された光を利用してカラー表示
を行なえるし、またこの光着色膜で着色された光高強度
の光であるため、前記液晶素子に、高輝度のカラー表示
を行なわせることができる。

【００６６】しかも、本発明の光着色膜は、比抵抗が小
さい蛍光体膜であるため、この光着色膜を電極の上に設
けても、そのインピーダンスによる電圧降下は小さく、
したがって、この光着色膜を用いれば、上記カラー液晶
素子を低電圧で駆動することができる。

【００６７】また、本発明の光着色膜において、上記蛍
光体膜に、この蛍光体膜が発する蛍光の色に対応する波
長域の光を透過させ他の波長域の光は吸収する顔料を添
加しておけば、着色光の色純度を良くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す光着色膜の一部分
の断面図。

【図２】本発明の第２の実施例を示す光着色膜の一部分
の断面図。

【図３】第１の実施例の光着色膜によって着色された光
の強度分布と、カラーフィルタによって着色された光の
強度分布とを、それぞれの裏面側に反射膜を配置して測
定した結果を示す図。

【図４】本発明の光着色膜を高分子分散型液晶素子に用
いた例を示す液晶素子の一部分の断面図。

【図５】高分子分散型液晶素子における液晶／高分子複
合膜の１つの液晶部の無電界状態と電界印加状態におけ
る拡大断面図。

【符号の説明】

１…螢光体膜２…基材３…導電性ドーパント４…蛍光物質５…着色顔料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー液晶素子に用いる光着色膜であっ
て、比抵抗が小さくかつ光を受けて着色蛍光を発する蛍
光体膜からなることを特徴とする液晶素子用光着色膜。
【請求項２】蛍光体膜は、比抵抗が小さい基材に蛍光物
質を混入したものであることを特徴とする請求項１に記
載の液晶素子用光着色膜。
【請求項３】蛍光体膜の基材は、高分子に導電性ドーパ
ントを添加したものであることを特徴とする請求項２に
記載の液晶素子用光着色膜。
【請求項４】蛍光体膜の基材は、導電性高分子からなる
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶素子用光着色
膜。
【請求項５】蛍光体膜の基材は、導電性高分子に導電性
ドーパントを添加したものであることを特徴とする請求
項２に記載の液晶素子用光着色膜。
【請求項６】蛍光体膜には、この蛍光体膜が発する蛍光
の色に対応する波長域の光を透過させ他の波長域の光は
吸収する顔料が添加されていることを特徴とする請求項
１〜請求項５のいずれか１つに記載の液晶素子用光着色
膜。