JPS60149028A - 液晶カラ−表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） この発明は、ＴＮ型液晶な用いた液晶カラー表示装置、
特にフラット型のテレビジョンセット、ＯＡ機器その他
の画「象表示装ｂ−に用いられる液晶カラー表示装置に
関する。

（従来技術） 従来、カラー表示装置としては、ＣＲＴ（陰極線Ｖ）を
用いたものが代表的であり、テレビジョン表示装置やＯ
Ａ（オフィス・オートメーション）機器に多く使用され
ているか、このＣＲＴは一伸の大型コーン形状の真空管
であり、したがってこれを使用した表示装置は、高圧電
源を必要とし駆動回路も複雑になり、装置全体が大型に
ならざるを得なかった。

これに対し近年においては、液晶を利用したパネル状の
液晶表示装置が盛んに開発されており、その最近の成果
は、液晶カラー・ポケット・テレビとして登場している
。これは、雑誌［日経エレクトロニクス、１９８３．　
５−２３．　ｐ、　１０２−１０ｊｌの記事に記載され
ているように、各画素ごとに赤、緑、青のカラー・フィ
ルタを付けたガラス基板と、薄膜トラ／ジメタ・アレイ
を集積した透明なもうｊ５の基板との間にＴＮ（ツィス
テッド・ネ７−Ｆ−ツク）型の液晶を封入し、これを二
枚の偏光板で挾み込んで液晶パネルを構１戊し、その後
方に照明用元源奢配置したものである。ｆｄＪ　Ｋ　）
う／ジスタは、各画素の赤、緑、青のカラー・フィルタ
と対応して作り込まれており、光のスイノチノグ作用を
行なう。しかしながら、このような液晶ツノラー表示装
置は、光学フィルタを使用するために発色や色再現性が
十分でなく５コントラストも小さくて見にくいのが欠点
である。

（発明の目的） したがってこの発明の目的は、薄型でしかも鮮明なカラ
ーｉ［！Ｉｉ傳！が得られる改良された液晶カラー表示
装置ｌを提供することにある。

（発明の構成） この発明による液晶カラー表示装置は、光スイノチノグ
機能を備えて画１象情報に対応して電磁波を透過させる
ＴＮ型液晶セルと、このセルを挾む複数の偏光板と、有
色に螢光発光する螢光体を所望の位置に配置形成した透
明基板と、この螢光体を発光させうる′電磁波を放射す
るう／プとを備えている。

以下、この発明の実強例を添付図面を参照して説明する
。

到・１図は、この発明の一実箔例を示す拡大断面模式図
で、全体を符号１で示されているのは液晶セルである。

この液晶セル１は、ツィステッド・ネマチック型の液晶
１１と、これを封入するだめの透明画紫電（４２１を有
する透明基板２およびこれに対向する共通の透明電極６
１を有する透明基板３と、周囲の封入枠４とからなって
いる。このセル１の観察側である透明基＆６伺１に（」
、牙１の偏光イ；σ５が配置θされ、その反えｌイＩｌ
ｌの透明基板２　ｊｕ＋：には１、この偏光イ反５の偏
光軸に対し直角な方向の１ｆ１ｉｉ’ｊ（Ｓ佃１を有す
る１・２の偏光板６、およびそれぞれ独立に画素電極２
１に対応した位置にモザイク状に配置ｔさ］１て紫外光
または近紫９Ｉ尤に照射されてそれぞれ赤、緑、青に螢
光発光する螢光体７１を形成した透明基板７、そして螢
光体７１を刺激して発光さぜうる紫外光または近紫外光
を放射するラップ８かそれぞれ配置されている。

いまう／プ８が点灯されると、透明基板７」二にそれぞ
れ独立してモザイク状に配置された螢ｙｅ体７１　がす
べて発光する。この螢光体７１からの発光光は、判・２
偏光板６により楕円偏光または面線１希尤に偏光されて
液晶セル１に入射する。液晶セル１の内部の独立にモザ
イク状に配列された透明画素電極２１には、図示されて
いない−ＴＦＴ（薄膜トラ／ラスタ）などによりカラー
画像信号に対応した電圧が印加されている。これにより
、ＴＮ型液晶１１は、電圧印加された画素電極の部分の
液晶分子の配列方向がほぼ９０度捩られ、したがって偏
光された螢光発光＋ｅの偏光軸も９０度捩られるので、
この部分を通過した螢光光の偏光軸との間にほぼ９０度
の偏光軸の差が生じる。さらにこの偏光螢光光は、液晶
セル１を出て、偏光軸が牙２偏光板乙の偏光−１１とほ
ぼ直角に配置された第１偏光板５に入る。したがって液
晶セル１内で電圧印加されて９０度に捩られた螢）Ｖ光
のみが、この牙１偏光板５を通過して、観察者によって
カラー画像として観察される。

矛２図に示すこの発明の別の実施例にお（・では、到・
１図に示す透明基板７が、その螢光体７１の側な牙１偏
光板５に向けて、則・１偏光板５の外側に配置されてい
る。勿論この場合の螢光・体７１も、各透明′電極２１
に対応してそれぞれ独立してモザイク状に配列されてい
る。この実施例においては、矛１図に示す実施例ＩＣ比
べて、螢光体７１が観察者側により近づけて配置さｉ］
ているため、より鮮明なカラー画像を観察することがで
きる。

１・６図に示すこの発明のさらに別の実施例においては
、液晶セル１か、その構成要素である透明画素電極２１
が観察者側になるように配置され、さらに螢光体７１が
牙１偏光板５の外側に位置するように配置されている。

こうすることにより、各螢光体７１と透明画素！、極２
１どの位を歳ずれが少なくなり、さらに鮮明なカラー画
像が得られる。

次に、この発明における各構成要素についてさらに詳し
く説明する。

まず液晶セルＩＫ使用されているＴＮ型液晶１１は、電
圧を印加された電瞳間においてはその分子配列が９０度
捩れ、この電圧印加を％ｊｉ除１−るとその分子配列が
平行になる性質を有している。この発明の実施のために
は、このような性質なネオる液晶のほとんどすべてのも
のが使用ｉｉ］能であるか、以下に例示する。

（１）　アルキルベ／ジリテ／ンアノアニリ／（ｐ−ａ
ｌｋｙｌ、ｂｅｎｚｙｌ、１ｄｅｎｅ　−ｐ’　−ｃｙ
ａｎｏａｎｉｌｉｎｅ　）とアルコキンベ／ジリテ／／
アノアニリン（ｐ−ａｌ、ｋｏｘｙｏｅｎｚｙｌｉｄｅ
ｎｅ　−ｐ’−ｃｙａｎｏａｎｉｌｉｎｅ　）の液晶化
合物 （２）　フェニルベンゾエート（ｐｈｅｎｙｌ　ｏｅｎ
ｚｏａｔｅ　）系液晶化合物 ｘ　＋ｃｏ　−０８Ｙ Ｘ、Ｙはアルキル基、アルコキシ基など。

（３）　シアノビフェニル（ｃｙａ、ｎｏｂｊ、ｐｈｅ
ｎｙｌ、　）系とシアノターフェニル（ｃｙａｎｏｔｅ
ｒｐｂｅｎｙｌ　）　系との液晶化合物 ｘ−（ｇ浬ＧとＣＮ Ｘ　Ｉｔ：１５　ＣｎＨ２ｎ−Ｎ　ｎは３〜１０ＣｎＨ
２＋１４１０　ｎは３〜１０ ＣｎＨ２ｎ−ｚ　−く衰５〉−ｎ　は　３〜７（４）　
ンクロヘキシル力ルボ／酸エステル（ｃｙｃｌｏ−ｈｅ
ｘａｎｅｃａｒｏｏｘｙｌｐｈｅｎｙｌｅ　ｅｓｔｅｒ
　）　系液晶化合物ｌｈ＋　フェニルノクロヘキサノ（
ｐｈｅｎｙｌｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ　）系とビフェニ
ルソクロヘキサ／（ｒ＋１ｐｈｅｎｙｌｃｙ−ｃｌｏｈ
ｅｘａｎｅ　）系との液晶化合物（６）　フェニルピリ
ミジ／（ｐｈｅｎｙｌｐｙ］、１ｍ１ｄｉｎｅ　）系と
フェニルジオキサ／（ｐｂｅｎｙｌｄｉｏｘａｎｅ　）
系との液晶化合物 （７）上記液晶化合物の混合物または」二記液晶化合物
とコレステリック系化合物との混合物など。

次に透明省（板２としては、ガラスまたはプラスチック
、例えばポリエステル（ＰＥＴ）、ポリカーボネー）（
ＰＣ）、ポリプロピレフ（ＰＰ）などが使用される。

この透明基板２上に形成されろ透明画素％＋：　ｔ、ｉ
ｊ　２１は、貫窒蒸着法、スパッタリング法、ｃＶＤ（
化学的気相成長）法などにより形成ざ才またＩｎ２０５
（Ｓｎ）すなわちψＶｒ　（Ｓｎ　）　ドープさ才また
酸化インジウム透明導電膜または同様なプロセスにより
形成されたＳｎ○２（Ｓｏ）すなわちアンチモ／（Ｓｔ
）　）　ドープされた酸化錫透明導電Ｍな、フォトエン
テノグ法等によりさらに細分化して画素として形成され
る。

この透明画素電極２１は、厚さが５００　ＡＯ〜２００
Ａ。

でＩＯＫΩ口以下の抵抗を有しており、前記したように
図示されないＴＰＴ（薄膜トランジスタ）によりカラー
画「象信号に対応した電圧が印加される。

他力の透明基板６Ｖｃは、上記した透明基板２と同様な
ガラスまたはプラチノク材料が使用され、／ そして透明画素電極２１と同（ｊ釦な材料およびプロセ
スによって、しかし画素に細分化されずに透明４Ｄ明３
１が形成されろ。

透明画素電極２１と透明電極６１との間は、液晶１１な
封じ込めろための両透明基板２および６０間に接着され
た封入枠４によって３　ｐｍ〜２０μｍ程度の間隔に保
たれ、各透明画素電極２１からは、画像信号印加用の図
示されないリード線が外部に導電・れている。封入枠４
の材質は、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系初詣、セ
ルローズ系樹脂などが使用される。

螢光体７１ケ担持するための透明基板７としては、液晶
セル１の透明基板２および３と同様な材料が使用されろ
。

射されてそれぞれ赤（Ｔ’（）　、　６、ス（０）　、
　％’　（Ｂ　）の三色に発光する螢光体であって、そ
ハそれ独立に各透明ＩＩ６素電極２１に対応した荀１１
′１°に平面的に赤、緑、青の順序でモザイク状１ｃ形
成さ旧でいる、これらの螢光体７１は、そのイオ旧とし
て粉体のものが主として使用され、赤色に冗光するもの
としては、希土類系のものとして、Ｙ２Ｏ２Ｓ　：　Ｔ
η１１（酸イ１，１ｃ化イノトリウム：ヨーロビウム）
系、Ｙ２Ｏ２：　］尤１」（間化イツトリウム；ヨーロ
ビウム）系ｌ「どが用いられ、緑色に発光するものとし
て（オ、ＺｎＳ　：　ＣｕＡｌ（硫化朋鉛：銅アルミド
ープ）系、（Ｚｎ　ＨＣｄ）Ｓ：Ｃｕ（ＷＬ化亜鉛、カ
ドミウム：銅ドープ）系士たは上ｄ己銅ドープをｆｆａ
　（Ａｇ　）　ドープに代えたものが用いられ、青色に
発光中ろものとしては、Ｚｎ！Ｓ；Ａｇ（硫化亜鉛：銀
ドープ）系、（ＺｎＳ　。

ＺｎＯ）　：　Ａｇ　（ｆｆＤＩｔ化亜鉛、酸化１１１
ｉ鉛；銀ドーグ）系などが用いられろ。

これらの螢光体７１を透明基板７上に形成するには、予
め込明基板Ｚ上にフォトレジストを用いてその上に所定
の螢光体粉体をセルロール樹脂またはアフリルミｔ脂停
のバインダーとともに有線溶剤に溶解または混合懸濁し
たものを塗布乾燥させ、次いでフォトレジストを無機ま
たは有歓・の剥離液で剥離して３・１の螢光体を形成′
ｔ′る。同様にして到・２、珂・３の螢ブ１体を形成し
、これらを平面上にそれぞれ独立して配置さ魁だモザイ
ク状の螢光体７１　として形１戎オる。

このような螢光体７１の形成方法は、例えばカラーテレ
ビ用のブラウン管を製造するととの形成方法と１６１−
の方法な用いることかできるほか、この発明においては
弘−光体を頁空中で用いる必要かないため、また平面と
して構成できるため、グラビヤ三色印刷−と同様な印刷
技法を用いて形成することかできる。

偏光板５およ０・６は、同一の材料で形成することがで
きる。例えば無伸延のＰＶＡ（ポリビニルアルコール）
を沃素の水溶液中ＶＣ浸山した後取り出し、約１００℃
〜５００℃の雰囲気中で、その長さが元のＰＶＡの長さ
の６〜５倍程問？こなるように一定の方向に伸展（−軸
延伸）し、さらＶこその両面をポリエステル樹脂等によ
りラミネートして、沃素の荷華による散逃の防止とＰＶ
Ａの外気から　゛の吸湿とを防止してから、所定の大き
さに裁断してノ）る成される。この発明においては、こ
り）ようにして形成された偏光板５およＵ　６を、その
１ｌｎｉ元画か互に直角になるように醐１１１シてｆす
ｉ用さ才する。

最後にランプ８に関し、では、螢光体７１な発う１ｔさ
ぜうる電磁波、主として紫外線」６よＱ・または近紫外
線な放射し５ろものであって、いわゆる水銀灯またはＵ
　Ｖ　Ｆ　（紫外螢光）ランプ等が使用されろ。

このようなラップ８を、１本成すしくは枝木な平面的て
設酋または並設して液晶セル１または螢光体７１の面な
照射する。

以上の説明ｖｃ　ｒｌ＋、］Ｌ、、で、この発明の技術
的：持：　ｌ：Ｘｌを逸脱しない限り、他の（′Ａイ・
４　′ｉｔ＜よ０・製Ｆ’ｆ毛方法を用いることができ
るのは勿論であることを、特に付バピしておく。

１７４図は、この発明のさらに別のり、！１１１ｉｆ／
１ｌＶｒおける要部の拡大部分断面模式制視図な示して
おり、透明基板２」二の透明画累電晩２１および透明基
板３上の透明電極３１をともにストライプ状に形成して
互に偵交するように対向配置させて液晶セル１を構成し
ている。そして電極２１および３１が互に交わる領域に
、前記実姉例と同様に赤、緑、背にそれぞれ螢光発色す
るそれぞれ独立してモザイク状に順番に配置された螢光
体７１が対応する。この実姉１グ１においては前記実症
例と異なる駆動回路が使用される。

また２・５図に示すこの発明のさらに別の実姉例におい
ては、透明電極２上の透明ｉ＋ａｉ素電極２１が７セグ
メ／トの８の字形に形成されており、透明基板６上の透
明電極６１および透明基板Ｚ上の螢光体７１　は、各８
の字形に対応して形成されている。

この場合の螢光体７１０発光色は、任意の箪−の有彩色
でもよく、整数部分と小数点以下の部分、または歪数部
分でも４桁以上はさらに別の色で表示できるように、複
数の色が選択される。

上記牙４図および牙５図に示す実症例においては、前記
したような二つの１扁元板およびランプが図示されてい
ないこと、およびこねらの実姉例Ｖ（−おいても、牙２
図および矛６図に示すような配ｆｔ′：ｆの変更が可能
なことに留で−すべきである。

（発明の効果） 以上のように、この発明による液晶カラー表示装置は、
画鐵消報に対応して電１磁波な透過きせるＴＮ型液晶セ
ルと、このセルを挾む複数の偏光板と、有色に発光する
螢光体ケ所望の缶部′に配置形成した透明基板と、こり
）螢光体を９＋′、光さぜ５る電磁波を放射するランプ
とを１ｍＪえているので、装置全体を薄型に構成するこ
とかできるとともに、螢光の発光色な（現察するので、
従来の液晶カラー表示装置と比較すると、カラーブレビ
用プラウ／管並みの明るい鮮明なカラー画像をイ■るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

牙１図は、この発明の一実強例な示す拡大ＩＱｒ面模式
図、牙２図および牙６図は、この発明の別の実姉例を示
す牙１図と同様な図、舊・４図は、この発明のさらに別
の実姉例を示す要部の拡大部分断面模式斜視図、牙５図
は、この発明のさらに別の火帷例を示−１”ｌ−４し１
と同様な図である。 １　液晶セル、１１　ＴＮ型液晶、２・・・透明基板、
２１・・透明画累′市峰、６・・透明基板、３１・・透
明電極、４−ＪＪ入枠、５，６−・偏光板、７・・透明
基板、７１螢光体、８−　ランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像情報に対応して電磁波を透過させるＴＮ型液晶セル
   と、前記セルを挾む複数の偏光板と、有色に螢光発光す
   る螢光体を所望の位置に配置形成した透明基板と、前記
   螢光体を発光させうる電磁波を放射するランプとを備え
   た液晶カラー表示装置。