JPH1152371A - 液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
光源からの光の損失を低減し、輝度が向上した液晶表示
素子を提供する。 【解決手段】 背面光源、第1の偏光層、第1の透明性
基板、第1の透明電極、液晶、第2の透明電極、第2の
偏光層、蛍光体層および第2の透明性基板が順次積層さ
れた構造の液晶表示素子。
Description
う液晶表示素子に関するものである。
り、基本的に一対の透明電極の間に液晶を配置し、偏光
板を前面と後面に配列した構造を有しており、光源とし
て白色光源を使用している。一般にこのような液晶表示
素子において、カラー表示を行なうためには、各画素毎
に、光の三原色である赤色(R)、緑色(G)、青色
(B)のカラーフィルターを配列して、液晶を選択的に
オン、オフすることにより、背面から照射する白色光を
透過、非透過させている。カラーフィルターの配列とし
ては、モザイク型、ストライプ型などのパターンが主に
使われている。
子の基本構造を示した断面図の一例を示す。図5におい
て、最も下側(後方)には白色光を発する白色背面光源
201が設けられており、白色背面光源201の上側
(前方)には、白色背面光源201からの背面光のうち
所定方向の光のみを選択する偏光層2と、偏光層2によ
って選択された光を受けるための偏光層7とが設けられ
ている。偏光層2と偏光層7との間には、ガラスなどに
代表される透明性基板3、ITO(Indium−Ti
n−Oxide)などに代表される透明電極4、液晶
5、透明電極6、透明樹脂によるオーバーコート層1
4、各色のカラーフィルター202、透明性基板9が順
次積層され配置されている。図5に示すようにR、G、
Bのカラーフィルター202が規則正しく並び、各色の
カラーフィルター202の間に遮光層13を形成する。
遮光層13は、駆動方法の違いにより配置が変わり、ま
た、ない場合もある。カラーフィルターの位置としては
偏光層7の上側に配置されてもよく固定的ではない。ま
た、偏光層2および偏光層7は、通常、2色性を与える
ヨウ素や染料などの偏光素子とこれを配列固定させるた
めのポリビニルアルコールなどの偏光基体、さらに偏光
基体を両側から保護するとトリアセチルセルロースなど
の基板により構成される偏光板を用いる。
一般的であり、背面光源の発光スペクトルに合わせた分
光透過率特性を有するカラーフィルターが必要である。
図7にカラーフィルターの分光透過率と背面光源の発光
分布の一例を示す。カラーフィルターを使ってカラー表
示する方式では、背面光源から照射した白色光がカラー
フィルターを通過するため図7に示すように光の利用効
率が低減され、通過光は、背面光源から照射した白色光
の光の強度に比べて約1/3程度となり、非常に弱くな
るという問題がある。
カラーフィルターのかわりに蛍光体を使用する液晶表示
素子が提案されており、一例として特開平8−6260
2号公報に開示されるような素子がある。これは、背面
光源として白色光のかわりに波長領域が380nm〜4
20nmにある青色背面光源を使用し、背面光源から放
射された青色光により励起され、各色を発光する蛍光体
を配置した構造をしている。図6は、特開平8−626
02号公報に開示された液晶表示素子の構造を示した断
面図である。同図では、最も下側に波長領域が380n
m〜420nmにある青色背面光源1が設けられてお
り、青色背面光源1から上方に向かって、偏光層2、透
明性基板3、透明電極4、液晶5、透明電極6、透明性
基板9、偏光層7、背面透過ミラー301、蛍光体層
8、透明性基板302が順次積層され配置されている。
蛍光体層は青色背面光源から発光される380nm〜4
20nmの波長領域の青色光により励起され各色を発光
する赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体、青色発光蛍光体
であり、各色の蛍光体が規則正しく並び、各色の蛍光体
の間に遮光層13が配置されている。この素子では、カ
ラーフィルターを使用しないため、カラーフィルターに
よる光の減衰がなくなり輝度が向上する。なお、背面透
過ミラー301は蛍光体から四方に発光される光を前方
のみ反射させるために設けられたものであり、背面光源
からの背面光を透過させながら蛍光体から発光した光を
前方へ反射させる。
602号公報に開示された図には、図6に記載された透
明性基板3および透明性基板9が省略された形となって
いる。そのため、偏光層7の配置位置が透明性基板3と
透明性基板9の間に配置するか、外側に配置するか、限
定はなされていない。しかし、従来の液晶表示素子は偏
光層として偏光板を使用しているため、図6に示すよう
に透明性基板3と透明性基板9の外側に配置する必要が
あり、内側に配置することは作成上不可能である。した
がって、図6に示すように、液晶の上方には2枚の透明
性基板が配置されることになり、視差を生じることにな
る。
高く、かつ視差のない液晶表示素子を提供することにあ
る。
明は、下記のようである。 1 主発光ピークが380nm〜420nmにある背面
光源と前記背面光源から放射された光のうち所定方向の
光を選別するための第1の偏光層と、前記第1の偏光層
で選別された光を受けるための第2の偏光層と、一対の
透明性基板である第1の透明性基板および第2の透明性
基板と、一対の透明電極である第1の透明電極および第
2の透明電極と、液晶と、前記背面光源からの照射によ
り発光する蛍光体を有する蛍光体層とを具備し、前記背
面光源、前記第1の偏光層、前記第1の透明性基板、前
記第1の透明電極、前記液晶、前記第2の透明電極、前
記第2の偏光層、前記蛍光体層、前記第2の透明性基板
が順次積層された構造をとることを特徴とする液晶表示
素子。 2 主発光ピークが380nm〜420nmにある背面
光源と前記背面光源から放射された光のうち所定方向の
光を選別するための第1の偏光層と、前記第1の偏光層
で選別された光を受けるための第2の偏光層と、一対の
透明性基板である第1の透明性基板および第2の透明性
基板と、一対の透明電極である第1の透明電極および第
2の透明電極と、液晶と、前記背面光源からの照射によ
り発光する蛍光体を有する蛍光体層とを具備し、前記背
面光源、前記第1の透明性基板、前記第1の偏光層、前
記第1の透明電極、前記液晶、前記第2の透明電極、前
記第2の偏光層、前記蛍光体層、前記第2の透明性基板
が順次積層された構造をとることを特徴とする液晶表示
素子。 3 蛍光体層は、前記背面光源からの光により発光する
赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色発光蛍光体
とが並列に配置され、前記赤色発光蛍光体、前記緑色発
光蛍光体および前記青色発光蛍光体の間に遮光層を有す
ることを特徴とする上記1または2に記載の液晶表示素
子。 4 主発光ピークが460nm〜470nmにある背面
光源と前記背面光源から放射された光のうち所定方向の
光を選別するための第1の偏光層と、前記第1の偏光層
で選別された光を受けるための第2の偏光層と、一対の
透明性基板である第1の透明性基板および第2の透明性
基板と、一対の透明電極である第1の透明電極および第
2の透明電極と、液晶と、前記背面光源からの照射によ
り発光する蛍光体を有する蛍光体層とを具備し、前記背
面光源、前記第1の偏光層、前記第1の透明性基板、前
記第1の透明電極、前記液晶、前記第2の透明電極、前
記第2の偏光層、前記蛍光体層、前記第2の透明性基板
が順次横層された構造をとることを特徴とする液晶表示
素子。 5 主発光ピークが460nm〜470nmにある背面
光源と前記背面光源から放射された光のうち所定方向の
光を選別するための第1の偏光層と、前記第1の偏光層
で選別された光を受けるための第2の偏光層と、一対の
透明性基板である第1の透明性基板および第2の透明性
基板と、一対の透明電極である第1の透明電極および第
2の透明電極と、液晶と、前記背面光源からの照射によ
り発光する蛍光体を有する蛍光体層とを具備し、前記背
面光源、前記第1の偏光層、前記第1の透明性基板、前
記第1の透明電極、前記液晶、前記第2の透明電極、前
記第2の偏光層、前記蛍光体層、前記第2の透明性基板
が順次積層された構造をとることを特徴とする液晶表示
素子。 6 蛍光体層が、前記青色背面光源からの光により発光
する赤色発光蛍光体および緑色発光蛍光体と、前記青色
背面光源からの光をそのまま通すための透明膜とが並列
に配置され、前記赤色発光蛍光体、前記緑色発光蛍光体
および前記透明膜の間に遮光層を有することを特徴とす
る上記4または5に記載の液晶表示素子。 7 第2の偏光層が、透明基板上に蛍光体層を形成した
後、オーバーコート層を作成し、オーバーコート層に配
向処理を施した後、感光性を有する液晶材料と二色性色
素を含有する層を作成し、光を照射し、前記液晶材料を
硬化させて作成されることを特徴とする上記1ないし6
に記載の液晶表示素子。 8 配向処理がラビング処理であることを特徴とする上
記7に記載の液晶表示素子。 9 第1の偏光層が、透明基板上に配向膜を塗布し、配
向処理を施した後、感光性を有する液晶材料と二色性色
素を含有する層を作成し、光を照射し、前記液晶材料を
硬化させて作成されることを特微とする上記2、3、
5、6、7または8に記載の液晶表示素子。 10 配向処理がラビング処理であることを特徴とする
上記9に記載の液晶表示素子。 11 第2の偏光層が、透明基板上に蛍光体層を形成
し、オーバーコート層を作成した後、高分子材料と光に
より異性化する二色性色素を含有する層を作成し、偏光
を照射して作成されることを特徴とする上記1ないし6
に記載の液晶表示素子。 12 第1の偏光層が、透明基板上に、高分子材料と光
により異性化する二色性色素を含有する層を作成し、偏
光を照射して作成されることを特徴とする上記2、3、
5、6、7または8に記載の液晶表示素子。 13 第2の偏光層が、透明基板上に蛍光体層を形成
し、オーバーコート層を作成した後、感光性を有する高
分子材料と二色性色素を含有する層を作成し、偏光を照
射して作成されることを特徴とする上記1ないし6に記
載の液晶表示素子。 14 第1の偏光層が、透明基板上に、感光性を有する
高分子材料と二色性色素を含有する層を作成し、偏光を
照射して作成されることを特徴とする上記2、3、5、
6、7または8に記載の液晶表示素子。
を参照して説明する。 (実施形態1)次に本発明に係わる液晶表示素子の実施
の形態を図1を参照して説明する。図1は液晶表示素子
の構成を示す断面図であり、最も下側(後方)には波長
380nm〜420nmの青色領域の光を発する青色背
面光源1が、青色背面光源1の上側(前方)には、青色
背面光源1からの背面光のうち所定方向の光のみを選択
する偏光層2が設けられている。偏光層2の前方には、
一対の透明性基板(透明性基板3、透明性基板9)の間
に透明電極4、液晶5、透明電極6、偏光層7、青色背
面光源1からの波長380nm〜420nmの青色領域
の光の照射により発光する蛍光体を有する蛍光体層8が
順次積層され配置される。透明電極4および6はアクテ
ィブマトリクス駆動型でも、単純マトリクス駆動型でも
良い。
光板を使用し、偏光層7は以下の方法で作成する。特に
プロセスの簡便性の観点からは、下記(ハ)、(ニ)に
記載の方法が望ましい。
し、ポリヨウ素、または染料を含んだものを延伸させて
作成したものを貼り付けて作成してもよいが、以下に述
べる方法で作成することもできる。すなわち、(イ)透
明性基板に従来技術と同様の方法で、遮光層(図1の1
3)、蛍光体層(図1の8)、オーバーコート層(図1
の14)を作成する。その後、オーバーコート層のラビ
ングを行う。オーバーコート層には通常アクリレートが
用いられる。アクリレートでもラビングによる効果は同
じであるが、オーバーコート剤にポリイミドを用いた方
が、本発明の場合には、耐久性の観点から望ましい。ま
た、オーバーコート剤の上に配向膜を塗布してもよい。
オーバーコート剤または配向膜をラビングし、第1の基
板とする。ガラスなどの透明基板に配向膜のみを塗布
し、ラビングした第2の基板を作成し、これに所望のス
ペーサー剤を散布するか、または、フォトリソグラフィ
ーを用いて所望の部分のみにスペーサーとなる柱または
壁を作成する。第1の基板と第2の基板をラビング方向
がアンチパラレル、またはパラレルになるように重ね合
わせ適当な支持体で固定する。このとき基板周辺部にス
ペーサー剤と同じ厚みのポリイミドフィルムなどを配置
してもよい。また、フォトリソグラフィーを用いてスペ
ーサーを作成する際に周辺部に壁を作成しておいてもよ
い。2枚の基板の間に、感光性基を有する液晶材料と二
色性色素の混合物を注入する。液晶材料がラビング方向
に配列し、それに伴って二色性色素もラビング方向に配
列する。この時点で基板全面にUV光を照射し、液晶お
よび二色性色素の配列を固定する。その後、第2の基板
をはがすことにより、第1の基板のオーバーコート層の
上に偏光層を得ることができる。 (ロ)本発明における偏光層の別の作成方法として、前
述の配向膜をラビングするかわりに、Japanese
Journal of Applied Physi
cs第31巻2155ページ(1992)に開示されて
いるように感光性の材料を用い、偏光を照射することに
よっても作成することができる。 (ハ)本発明における偏光層の別の作成方法として、以
下に述べる方法を使用することもできる。すなわち、透
明性基板に従来技術と同様の方法で、遮光層(図1の1
3)、蛍光体層(図1の8)、オーバーコート層(図1
の14)を作成する。その後、Nature第351巻
49ページ(1991)に記載されているような光によ
る異性化を起こす色素と高分子材料との混合物を塗布
し、乾燥させた後、直線偏光を照射して光反応を誘起し
色素の配列を制御する。このようして作成したフィルム
は偏光層として機能させることができる。 (ニ)本発明における偏光層のさらに別の作成方法とし
て、以下に述べる方法を使用することもできる。すなわ
ち、透明性基板に従来技術と同様の方法で、遮光層(図
1の13)、蛍光体層(図1の8)、オーバーコート層
(図1の14)を作成する。その後、感光性を有する二
色性色素と高分子の混合物を塗布し、乾燥後、直線偏光
を照射することによって偏光方向に遷移モーメントが並
んでいる色素のみ選択的に反応させ、高分子物に結合さ
せる。結合していない色素を適当な溶剤で洗い流すこと
により偏光方向に配列した二色性色素の層を得ることが
できる。このようして作成したフィルムは偏光層として
機能させることができる。
ート層の上の偏光層の作成について説明したが、上に述
べた偏光層の作成方法はどの偏光層を作成するときでも
用いることができる。また、それぞれの偏光層の作成方
法を組み合わせて素子を作成することもできる。
mの光により発光する赤色発光蛍光体10、緑色発光蛍
光体11と青色発光蛍光体12とが配置され、赤色発光
蛍光体10、緑色発光蛍光体11および青色発光蛍光体
12の間に遮光層13を形成する。赤色発光蛍光体1
0、緑色発光蛍光体11、青色発光蛍光体12上には、
透明樹脂によるオーバーコート層14を形成する。な
お、オーバーコート層14は原理的には必要ではないた
め、オーバーコート層14のない場合も存在する。赤色
発光蛍光体10、緑色発光蛍光体11、青色発光蛍光体
12は従来のカラーフィルターのパターン同様、モザイ
ク型やストライプ型など用途に応じてパターン状に形成
される。
図6に示した従来の蛍光体を使用した液晶表示素子から
透明性基板302が除かれることになり、視差をなくす
ことができる。この構造(図1)と図5に示した従来の
カラーフィルター202を使用した液晶表示素子と比較
すると、カラーフィルター202部分で2/3以上を捨
てていた光量の損失をなくすことができるため輝度が向
上する。本発明のかかる構成により揮度が高く、かつ視
差のない液晶表示素子を実現する。 (実施形態2)次に本発明に係わる液晶表示素子の別の
実施の形態を図2を参照して説明する。図2は液晶表示
素子の構成を示す断面図である。図2は、最も下側(後
方)には波長380nm〜420nmの青色領域の光を
発する青色背面光源1が、青色背面光源1の上側(前
方)には、一対の透明性基板(透明性基板3、透明性基
板9)の間に偏光層2、透明電極4、液晶5、透明電極
6、偏光層7、蛍光体層8が順次積層され配置される。
図1との違いは偏光層2が透明性基板3と透明性基板9
の間に配置されている点である。また、偏光層2も偏光
層7同様、上記実施形態1の(イ)〜(ニ)に記載され
ている方法で作成する。特にプロセスの簡便性の観点か
らは、(ハ)、(ニ)に記載の方法が望ましい。 (実施形態3)次に本発明に係わる液晶表示素子の別の
実施の形態を図3を参照して説明する。図3は液晶表示
素子の構成を示す断面図である。図3は液晶表示素子の
構成を示す断面図であり、最も下側(後方)には波長4
60nm〜470nmの青色領域の光を発する青色背面
光源101が、青色背面光源101の上側(前方)に
は、偏光層2が設けられている。偏光層2の前方には、
一対の透明性基板(透明性基板3、透明性基板9)の間
に透明電極4、液晶5、透明電極6、偏光層7、青色背
面光源1からの波長460nm〜470nmの青色領域
の光の照射により発光する蛍光体を有する蛍光体層10
5が順次積層され配置される。
の間に配置されるため、上記実施形態1の(イ)〜
(ニ)に記載されている方法で作成する。特にプロセス
の簡便性の観点からは、(ハ)、(ニ)に記載の方法が
望ましい。
らの光により発光する赤色発光蛍光体102、緑色発光
蛍光体103、青色背面光源からの光をそのまま通すた
めの透明膜104とが配置され、赤色発光蛍光体10
2、緑色発光蛍光体103および透明膜104の間に遮
光層13を形成する。
は、直接出すため従来構造の3倍に、赤色、緑色につい
ても変換効率が高い物質が現在開発されているため従来
構造のほぼ3倍近くの輝度になる。 (実施形態4)次に本発明に係わる液晶表示素子の別の
実施の形態を図4を参照して説明する。図4は液晶表示
素子の構成を示す断面図である。図4は、最も下側(後
方)には波長460nm〜470nmの青色領域の光を
発する青色背面光源101が、青色背面光源101の上
側(前方)には、一対の透明性基板(透明性基板3、透
明性基板9)の間に偏光層2、透明電極4、液晶5、透
明電極6、偏光層7、蛍光体層105が順次積層され配
置される。図3との違いは偏光層2が透明性基板3と透
明性基板9の間に配置されている点である。また、偏光
層2も偏光層7同様、上記実施形態1の(イ)〜(ニ)
に記載されている方法で作成する。特にプロセスの簡便
性の観点からは、(ハ)、(ニ)に記載の方法が望まし
い。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。
と同様の構造を有する。
起され、波長領域380nm〜420nmの光を発行す
る青色発光蛍光体を有するランプを使用する。青色背面
光源1に使用する青色発光蛍光体としては、例えば、S
rP2O7:Eu、SrMgP 2O7:Eu、Sr3(P
O4)2:Eu、(Sr,Ba)Al2Si2O8:Eu、
Y 2Si2O7:Ce、ZnGa2O4:Li,Ti、YT
aO4:Nb,CaWO4、BaFX:Eu(Xはハロゲ
ン)、(Sr,Ca)O・2B2O3:Eu、SrAl12
O14:Eu及びY2SiO5:Ceなどがある。
層7は以下に示す方法で形成する。これは前記実施形態
1の(イ)に記載されている方法である。すなわち、オ
ーバーコート層(図1の14)の上にポリイミド配向膜
(例えば、日本合成ゴム社製:商品名AL1051)を
塗布し、焼成乾燥する。偏光層作成のための第2の基板
として同じ大きさのガラス基板に同様に配向膜を塗布
し、焼成乾燥する。その後、両方の基板の配向膜をラビ
ングし第2の基板に20μmのスペーサー剤を散布し基
板の周囲に幅2mm厚さ20μmのポリイミドフィルム
を液晶注入用の隙間をあけて配置し、第1の基板と第2
の基板をラビング方向がアンチパラレルになるように重
ね合わせ、クランプで留める。ラビング方向は液晶と共
に注入する二色性色素の性質によるが、偏光の透過軸が
偏光層2の透過軸と直交するように調節する。重ねあわ
せた基板を真空チャンバー中に入れ、感光性を持つ液晶
材料と二色性色素の混合物を注入する。このような材料
として例えば、メルク社製5CB液晶とMakromo
l.Chem.第190巻、2255ページ(198
9)に記載されているジアクリレート化合物およびMo
l.Cryst.Liq.Cryst.第150A巻、
3ページ−167ページ(1987)に記載されでいる
二色性色素を適当な割合で混合し用いることができる。
注入後、注入孔をポリイミドテープなどで仮留めし、加
熱処理を行い液晶および二色性色素の流動配向などをな
くし、配列をそろえた後、UV光を照射し、感光性物質
の架橋反応を引き起こし混合物の配向を固定する。この
とき、反応時間を短縮するために、Makromol.
Chem.第190巻、2255ページ(1989)に
記載されているような光反応開始剤を入れておいてもよ
い。その後、第2の基板をはがすことにより偏光層7を
得ることができる。このとき第2の基板のみをきれいに
はがすことができるように第2の基板に塗布するポリイ
ミド配向膜の種類を変え、表面エネルギーの小さいフッ
素を含む配向膜を使用しておいてもよい。
nm〜420nmの光により発光する赤色発光蛍光体1
0、緑色発光蛍光体11と青色発光蛍光体12はおのお
のについて下記に示すもののうち少なくとも1つを含む
ことが望ましい。
10(PO4)6Cl2:Eu、(Sr0 .9Ca0.1)10(P
O4)6Cl2O:Eu、BaMg2Al16O27:Eu、B
a3xSrxMgSi2O8:Eu(xは0〜3)、Ba5S
iO4Cl6:Eu、ZnS:Ag,Cl、ZnS:A
g,Al、ZnS:Ag、ZnS:Ag,Gaなどがあ
る。
Al2O4:Eu2+、SrGa2S4:Eu、Ca3SiO4
Cl2:Eu、(PO4)6Cl2:Eu、(Sr0.9Ca
0.1) 10(PO4)6Cl2O:Eu、Ba2xSrxSi
O4:Eu2+(xは0〜2)、Y3Al5O12:Ce、B
aZrO3:Eu、ZnS:Cu、ZnS:Cu,A
l、ZnS:Cu,Au,Alなどがある。
gO・As2O5:Mn、3.5MgO・0.5MgF2
・GeO2:Mn、Na5Eu(W1xMoxO4)4(xは
0〜1)、k5Eu(W1xMoxO4)4(xは0〜1)、
SrY2S4:Eu、SrY2S4:Mn、Y2O2S4:E
u、NaGd1xEuxTiO4(xは0〜1)などがあ
る。
図6に示した従来の蛍光体を使用した液晶表示素子から
透明性基板302が除かれることになり、視差をなくす
ことができる。また、本発明の構造(図l)と図5に示
した従来のカラーフィルター202を使用した液晶表示
素子と比較すると、カラーフィルター202部分で2/
3以上を捨てていた光量の損失をなくすことができるた
め輝度が向上する。かかる構成により輝度が高く、かつ
視差のない液晶表示素子を実現できる。
1から放射された波長380nm〜420nmの青色領
域の光を透過させる透明性の高い基板を用いることによ
りさらに輝度の向上が図れる。
と同様の構造を有する。図2は、偏光層2が透明性基板
3と透明性基板9の間に配置され、偏光層7と同様に、
上記の実施例1の製造方法により形成することもでき
る。また、前記実施形態1の(ハ)に記載されている方
法で作成することもできる。すなわち、Nature第
351巻49ページ(1991)に記載されているよう
な、ポリイミドとアゾ色素の混合物を塗布し、加熱焼成
した後、全面に偏光を照射し、色素材料の光異性化を引
き起こす。これにより色素の吸収軸が偏光と垂直(色素
によっては平行)方向にそろい、偏光層として機能させ
ることができる。
と同様の構造を有する。
r2P2O7:Sn2+、SrMgAl1 0O17:Eu2+、
(Ba,Ca,Mg)10(PO4)6Cl2:Eu2+、B
a3-xSrxMgSi2O8:Eu(xは0〜3)、Zn
S:Ag、ZnS:Ag,Niなどの波長460nm〜
470nmの青色発光蛍光体を有するランプを使用す
る。
実施例1または2に記載した方法と同様の方法により形
成することができる。また、前記実施形態1の(ニ)に
記載されている方法で作成することもできる。すなわ
ち、Mol.Cryst.Liq.Cryst.第15
0A巻、3ページ−167ページ(1987)に記載さ
れている二色性色素のうち長鎖アルキル基を有する化合
物と、高分子の主鎖にアジド基を有する化合物(例えば
シンコー技研社製アジドポリマー)の混合物を塗布し、
加熱乾燥した後、偏光UV光を照射する。遷移モーメン
トが偏光方向と一致する官能基のみ選択的に反応し、そ
の後必要に応じて適当な溶剤で洗浄することによって、
未反応の色素を取り除くことができ、偏光層を得ること
ができる。
m〜420nmの光により発光する赤色発光蛍光体10
2、緑色発光蛍光体103はおのおのについて下記に示
すもののうち少なくとも1つを含むことが望ましい。
4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−(p−ジメチ
ルアミノスチルリン)−4H−ビラン(DCM)等のシ
アニン系色素、1−エチル−2−(4−(p−ジメチル
アミノフェニル)−1,3−ブタジエニル)−ビリジウ
ム−バーコラレイト(ビリジン1)等のビリジン系色
素、ローダミンB,ローダミン6C等のキサンテン系色
素、オキサジン系色素などがある。
2,3,5,6,−1H,4H−テトラヒドロ−8−ト
リフロルメチルキノリジノ(9,9a,1−gh)クマ
リン(クマリン153)等のクマリン色素などがある。
されたの青色光をそのまま通す。透明膜104は、原理
的には必要がないが、透明膜104を形成することによ
り透明電極4と透明電極6のギャップ幅を均一にするこ
とができる。以上のような構成により輝度が高く、かつ
視差のない液晶表示素子を実現できる。
と同様の構造を有する。図4は、偏光層2が透明性基板
3と透明性基板9の間に配置され、偏光層7同様、上記
の実施例1〜3に記載された方法と同様の製造方法によ
り形成する。
晶表示素子は、蛍光体を使用し一対の透明性基板の内側
に偏光層を形成したことにより、従来の透明性基板が1
枚除かれることになり、かかる構成により輝度が高く、
かつ視差のない液晶表示素子を実現する。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
子の構造を示す断面図である。
示す断面図である。
光分布の一例を示す図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 主発光ピークが380nm〜420nm
にある背面光源と前記背面光源から放射された光のうち
所定方向の光を選別するための第1の偏光層と、前記第
1の偏光層で選別された光を受けるための第2の偏光層
と、一対の透明性基板である第1の透明性基板および第
2の透明性基板と、一対の透明電極である第1の透明電
極および第2の透明電極と、液晶と、前記背面光源から
の照射により発光する蛍光体を有する蛍光体層とを具備
し、前記背面光源、前記第1の偏光層、前記第1の透明
性基板、前記第1の透明電極、前記液晶、前記第2の透
明電極、前記第2の偏光層、前記蛍光体層、前記第2の
透明性基板が順次積層された構造をとることを特徴とす
る液晶表示素子。 - 【請求項2】 主発光ピークが380nm〜420nm
にある背面光源と前記背面光源から放射された光のうち
所定方向の光を選別するための第1の偏光層と、前記第
1の偏光層で選別された光を受けるための第2の偏光層
と、一対の透明性基板である第1の透明性基板および第
2の透明性基板と、一対の透明電極である第1の透明電
極および第2の透明電極と、液晶と、前記背面光源から
の照射により発光する蛍光体を有する蛍光体層とを具備
し、前記背面光源、前記第1の透明性基板、前記第1の
偏光層、前記第1の透明電極、前記液晶、前記第2の透
明電極、前記第2の偏光層、前記蛍光体層、前記第2の
透明性基板が順次積層された構造をとることを特徴とす
る液晶表示素子。 - 【請求項3】 蛍光体層は、前記背面光源からの光によ
り発光する赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体および青色
発光蛍光体とが並列に配置され、前記赤色発光蛍光体、
前記緑色発光蛍光体および前記青色発光蛍光体の間に遮
光層を有することを特徴とする請求項1または2に記載
の液晶表示素子。 - 【請求項4】 主発光ピークが460nm〜470nm
にある背面光源と前記背面光源から放射された光のうち
所定方向の光を選別するための第1の偏光層と、前記第
1の偏光層で選別された光を受けるための第2の偏光層
と、一対の透明性基板である第1の透明性基板および第
2の透明性基板と、一対の透明電極である第1の透明電
極および第2の透明電極と、液晶と、前記背面光源から
の照射により発光する蛍光体を有する蛍光体層とを具備
し、前記背面光源、前記第1の偏光層、前記第1の透明
性基板、前記第1の透明電極、前記液晶、前記第2の透
明電極、前記第2の偏光層、前記蛍光体層、前記第2の
透明性基板が順次横層された構造をとることを特徴とす
る液晶表示素子。 - 【請求項5】 主発光ピークが460nm〜470nm
にある背面光源と前記背面光源から放射された光のうち
所定方向の光を選別するための第1の偏光層と、前記第
1の偏光層で選別された光を受けるための第2の偏光層
と、一対の透明性基板である第1の透明性基板および第
2の透明性基板と、一対の透明電極である第1の透明電
極および第2の透明電極と、液晶と、前記背面光源から
の照射により発光する蛍光体を有する蛍光体層とを具備
し、前記背面光源、前記第1の偏光層、前記第1の透明
性基板、前記第1の透明電極、前記液晶、前記第2の透
明電極、前記第2の偏光層、前記蛍光体層、前記第2の
透明性基板が順次積層された構造をとることを特徴とす
る液晶表示素子。 - 【請求項6】 蛍光体層が、前記青色背面光源からの光
により発光する赤色発光蛍光体および緑色発光蛍光体
と、前記青色背面光源からの光をそのまま通すための透
明膜とが並列に配置され、前記赤色発光蛍光体、前記緑
色発光蛍光体および前記透明膜の間に遮光層を有するこ
とを特徴とする請求項4または5に記載の液晶表示素
子。 - 【請求項7】 第2の偏光層が、透明基板上に蛍光体層
を形成した後、オーバーコート層を作成し、オーバーコ
ート層に配向処理を施した後、感光性を有する液晶材料
と二色性色素を含有する層を作成し、光を照射し、前記
液晶材料を硬化させて作成されることを特徴とする請求
項1ないし6に記載の液晶表示素子。 - 【請求項8】 配向処理がラビング処理であることを特
徴とする請求項7に記載の液晶表示素子。 - 【請求項9】 第1の偏光層が、透明基板上に配向膜を
塗布し、配向処理を施した後、感光性を有する液晶材料
と二色性色素を含有する層を作成し、光を照射し、前記
液晶材料を硬化させて作成されることを特微とする請求
項2、3、5、6、7または8に記載の液晶表示素子。 - 【請求項10】 配向処理がラビング処理であることを
特徴とする請求項9に記載の液晶表示素子。 - 【請求項11】 第2の偏光層が、透明基板上に蛍光体
層を形成し、オーバーコート層を作成した後、高分子材
料と光により異性化する二色性色素を含有する層を作成
し、偏光を照射して作成されることを特徴とする請求項
1ないし6に記載の液晶表示素子。 - 【請求項12】 第1の偏光層が、透明基板上に、高分
子材料と光により異性化する二色性色素を含有する層を
作成し、偏光を照射して作成されることを特徴とする請
求項2、3、5、6、7または8に記載の液晶表示素
子。 - 【請求項13】 第2の偏光層が、透明基板上に蛍光体
層を形成し、オーバーコート層を作成した後、感光性を
有する高分子材料と二色性色素を含有する層を作成し、
偏光を照射して作成されることを特徴とする請求項1な
いし6に記載の液晶表示素子。 - 【請求項14】 第1の偏光層が、透明基板上に、感光
性を有する高分子材料と二色性色素を含有する層を作成
し、偏光を照射して作成されることを特徴とする請求項
2、3、5、6、7または8に記載の液晶表示素子。
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