JPS61138233A - 液晶カラ−表示装置 - Google Patents

液晶カラ−表示装置

Info

Publication number
JPS61138233A
JPS61138233A JP59259276A JP25927684A JPS61138233A JP S61138233 A JPS61138233 A JP S61138233A JP 59259276 A JP59259276 A JP 59259276A JP 25927684 A JP25927684 A JP 25927684A JP S61138233 A JPS61138233 A JP S61138233A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
color
liquid crystal
pixel
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59259276A
Other languages
English (en)
Inventor
Takamichi Enomoto
孝道 榎本
Wasaburo Oota
太田 和三郎
Kiyohiro Uehara
上原 清博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP59259276A priority Critical patent/JPS61138233A/ja
Publication of JPS61138233A publication Critical patent/JPS61138233A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133609Direct backlight including means for improving the color mixing, e.g. white
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133614Illuminating devices using photoluminescence, e.g. phosphors illuminated by UV or blue light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

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】 五五光互 本発明はゲストホスト型液晶素子をスイッチング素子と
して用いた液晶カラー表示装置に関する。
暑】Jl1l 従来、カラー表示装置としては、CRT (1極線管)
を用いたものが代表的であり、テレビジョン表示装置や
OA(オフィス・オートメーション)機優に多く使用さ
れている。しかしながら、このCRTは一種の大型コー
ン形状の真空管であるので、CRTを使用した表示装置
は高圧電源を必要とし駆動回路が複雑になり、装置全体
も大型にならざるをえないばかりが、薄型化には限界が
あった。
近年、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、6−2
3. P、 102〜103J (1)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、薄膜トランジスタ・アレイを
集積した透明なもう一方の基板との間にTN型の液晶を
封入し、これを二枚の偏光板で挟み込んで液晶パネルを
構成し、その後方に照明用光源を配置したものである。
薄膜トランジスタは、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、光のスイッチング作
用を行う。
しかしながら、このような液晶カラー表示装置は薄型化
が可能であるものの、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、コントラストも十分にとれ
ず見にくいという欠点があった。
l見立1孜 本発明は、色再現性が良好で鮮明なカラー画像が得られ
る液晶カラー表示装置を提供することを目的とする。
且豆匹1次 本発明の液晶カラー表示装置は、 2色性色素を含むゲストホスト型液晶セルを有し、画像
情報に対応して電磁波を透過する液晶素子と。
有色に蛍光を発光する蛍光体を含む蛍光体層と。
前記蛍光体のスペクトルと重なる透過スペクトルを有し
、蛍光体からの光を透過するように配設された色フィル
タとを有し、 前記2色性色素の吸光スペクトルの半値幅。
前記蛍光体の発光スペクトルの半値幅および前記色フィ
ルタの透過スペクトルの半値幅が重なることを特徴とす
る。
以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
第1図は本発明の実施例を模式的に示す拡大断面図であ
る。対向して配設された上基板13と下基板15との間
に、2色性色素を含む液晶組成物19が封入されて液晶
層19が形成され、ゲストホスト型液晶セル11が構成
されている。下基板15および上基板13には、それぞ
れ透明画素電極21および23が設けられている。17
はシール材である。そして、この液晶セル11の入射側
に偏光板31が配設されてゲストホスト型液晶素子33
が形成され、この液晶素子33は光スイツチング素子、
即ち、ブラックシャッターとして働く、液晶セル11の
透明画素電極23の上には、赤(R)、緑(G)および
青(B)の単元色の各画素フィルタ部42a 、 42
b 、 42cがモザイク状に形成されて色フィルタ4
1が構成されている。25き透明絶縁膜を示す。
偏光板31の下方には、蛍光体層43が形成されている
。蛍光体層43は、それぞれ、赤(R)、緑(G)およ
び青(B)の蛍光を発光する蛍光体を含むR画素蛍光体
部44a、G画素蛍光体部44b。
B画素蛍光体部44cからなり、R画素フィルタ部42
aとR画素蛍光体部44aとが、G画素フィルタ42b
とG画素蛍光体部44bとが、B画素フィルタ部42c
とB画素蛍光体部44cとが一致するように形成されて
いる。45は蛍光体層43を支持する透明基板である。
さらに蛍光体層43の下方には、蛍光体を発光させるエ
ネルギー源として、ランプ51が設けられている。
第2図は第1図に示した表示装置の模作を説明するため
のモデル図である。第2図に示したように、ランプ51
が点灯されると、R,G、Bの各画素蛍光体部44 a
 、44 b 、44 cが発光し、これらの各色光は
偏光板31を経て液晶セル11に入射し、それぞれ対応
する画素フィルタ42a、42b。
42cを透過する。薄膜トランジスタなどの液晶駆動回
路(図示されていない)により5画像信号に対応して画
素電極23に電圧が印加される。
第2図ではG画素フィルタ一部42bに対応する画素電
極23にのみ電圧が印加された状態を示しており、電圧
印加部では液晶分子20が対向電極間に垂直に配向し、
それにつれて、それぞれ赤。
緑、青の波長領域の光を吸収するような吸光特性をiつ
色素分子22a 、 22b 、 22cも垂直に配向
する。この部分に入射してきたG光は色素分子22a 
、 22b 、 22aに吸収されることなく液晶層を
通過し、カラー光が観測される。一方、電圧無印加部に
対応する画素フィルタを通過した光は色素分子22a、
22bまたは22cに吸収され、液晶層を通過できない
、このようにして画像信号に応じて光の透過が制御され
、カラー画像が観察される。
R,G、B画素フィルタ42a 、 42b 、 42
cに入射する光は対応する色の画素蛍光体部からの発光
であり、光エネルギーが大きく、明るい画像を得ること
が可能である。さらに、蛍光体の発光スペクトルの半値
幅と、色フィルタの透過”スペクトルの半値幅が重なる
ように設定されているので、R,G、B画素フィルタを
通過してくる光は、蛍光波長特性と画素フィルタの波長
特性の積となって、立ち上がりが鋭く半値幅の小さい、
より単色光に近い光となり、鮮明な画像が得られる。 
たとえば、緑の蛍光体画素部44bからの蛍光Gの分光
波長特性が第3図に示したものである場合、この蛍光が
第4図に示した特性0緑(G)の画素フィルタ42bに
入射すると、透過光は第5図のようになり、クリヤーな
カットのより単色光に近いG光が得られる。この場合に
も、蛍光体からの蛍光は光エネルギー量が大きいので、
色フィルタを透過させても明るい画像を得ることができ
る。
さらに、本発明ではゲストホスト型液晶セルの液晶組成
物に、赤、青および緑の2色性色素が添加され、しかも
、この2色性色素の吸光スペクトルの半値幅と、蛍光体
の発光スペクトルの半値幅と、色フィルタの半値幅とが
重なるように設定されている。そこで、たとえば画素フ
ィルタを通過して液晶組成物層19に入射してきた緑色
光は、緑色の2色性色素の透過波長域内に存在すること
になり、IK色に近い色再現が可能となり、色度図での
XpV値を理想的に近い状態に改善することができる。
第6図は、以下の3つのスペクトル特性の半値幅w、、
 w、、 w、の関係を示すグラフである。
a・・・緑色の2色性色素の吸光スペクトル特性b・・
・緑色の蛍光体の発光スペクトル特性C・・・緑色の色
フィルタの透過スペクトル特性それぞれの半値幅WL、
 W、、 W、が重なっているのが判る。
第7図は本発明の他の実施例を示し、色フィルタ41が
セル35の外側に配設された構成について示す0色フィ
ルタ41が基板45の上に設けられている点を除いて第
1図に示したものと同様である。
次に、各構成部材についてさらに詳しく説明する。
ゲストホスト型液晶素子は、従来から知られているもの
と同様のものが使用できる。たとえば、上基板および下
基板としてはガラス、ポリエステル、ポリサルホン、ポ
リカーボネート。
ポリプロピレンのようなプラスチックなどの透明支持体
が用いられる。この透明基板上の画素電極およびコモン
電極は、たとえば、真空蒸着やスパッタリングなどのP
VD法、あるいはCVD法などにより、ITO,NES
Aなどの透明導電膜を形成すればよい0画素電極はフォ
トエツチング法などによりパターニングされて形成され
、薄膜トランジスタなどによりカラー画像信号に対応し
た電極が印加さ九、アクティブマトリックス駆動により
フルカラーのカラー画像表示が行われる。
2色性色素としては以下のものが例示される。
λ■ C,H。
C,H。
蛍光体層は、紫外光ないし近紫外光の照射などによりそ
れぞれR,G、Bに発色する蛍光体を透明基板上に固着
することにより形成される。
また、蛍光体層をそれぞれR,G、Bを発光するモザイ
ク状の画素蛍光体部として形成する場合は、例えばカラ
ーテレビ用のブラウン管を製造するときの形成方法と同
一の方法を用いることができるほか、この発明において
は蛍光体を真空中で用いる必要がないため、また平面と
して構成できるため、グラビア三色印刷と同様な印刷技
術を用いて形成することができる。さらに、フォトレジ
ストを用いるリソグラフィー法によりR,G、Hの蛍光
体画素部をパターンニングすることもできる。
蛍光体は、粉体のものが主として使用され、赤色に発光
するものとしては、希土類系のものとして、Y、O,S
:Eu (酸化イットリウム:ヨーロビウム)系、Y2
0□:Eu(酸化イットリウム:ヨーロビウム)系など
が例示され、緑色に発光するものとしてはZnSiZn
S103(マンガンドープ珪素酸亜鉛)系、ZnS:C
uAQ(硫化亜鉛:鋼アルミドープ)系、(Zn−Cd
)S:Cu (硫化亜鉛、カドミウム:鋼ドープ)系ま
たは上記鋼ドープを銀(Ag)ドープに代えたものが挙
げられ、青色に発光するものとしては、ZnS:Ag(
硫化亜鉛:銀ドープ)糸、 (ZnS、Zn0):Ag
 (硫化亜鉛、酸化亜鉛:銀ドープ)系などが例示され
る。
ランプ51としては、蛍光体を発光させつる電磁波、主
として紫外線およびまたは近紫外線を放射しうるちのが
用いられ、水銀灯またはUVF(ff外外光光ランプ等
が使用される。このようなランプを、1本望しくは数本
を平面的に設置または並設して蛍光体層を照射する。ラ
ンプと蛍光体層との間に液晶セルなどを介在させること
もできる。
色フィルタは、ホトリングラフイー・法、電着法、真空
蒸着法、印刷法などが用いられ、高屈折率物質と低屈折
率物質の多層膜によるダイクロイックミラーや色素フィ
ルタなどが用いられるが、後者の方がコスト的に有利で
ある0色素フィルタ用の色素としては、赤色色素フィル
タ用としてラニル・レッド・GG (Lanyl re
d GG)、緑色画素フィルタ用としてスミノール・ミ
リング・イエロー・M R(Su+winol ys土
fling yellowMR) 、チバクロン・ター
クオイス・ブルー・T G −E (Cibacron
 turquoise blue TG−E)、青色画
素フィルタ用としてシアニン・6B(Cyanine 
6B)などが例示される。
以上、透明画素電極を用い、TNTなどによりアクティ
ブマトリックス駆動してフルカラー表示をする場合につ
いて説明したが、他の電極構成やフルカラー表示以外の
単色あるいは複数色のカラー表示をすることもできる。
たとえば、x−Y方向にストライブ状に電極を設け、そ
の交差部に対応して画素フィルタを、あるいはさらに画
素蛍光体を設けて、マルチプレックス駆動することによ
りフルカラーの画像表示を行うことができる。液晶セル
、蛍光体層、色ブイルタなどの配置についてはすでに説
明した通りである。マルチプレックス駆動はクロストー
ク効果により高デユーテイ化に限界があり、この観点か
らは、上記のアクティブマトリックス駆動の方が有利で
ある。
また、色フィルタとして、R,G、Bの画素フィルタ部
から構成されたものを用いることなく、任意の単一の彩
色フィルタおよび特性波長領域の重なる蛍光を発する蛍
光体層を用いてカラー表示することもできる。たとえば
、複数の8の字形のセグメント電6極を用い1個々のセ
グメント電極に対応する部分は任意の色の色フィルタお
よび蛍光体層が設けられており、緑なら緑の単一のカラ
ー表示ができる。この場合は。
液晶組成物中に緑の波長領域を吸光する色素を添加すれ
ばよく、蛍光体の発光スペクトル、色フィルタの透過ス
ペクトルおよび2色性色素の吸光スペクトルの関係は第
5図に示した通りである。もちろん、各セグメント電極
に対応して複数の色の色フィルタおよび蛍光体層を配し
て。
桁数により色を変えるなどの多色表示をすることもでき
る。
月IIυ弧匙 本発明によれば、蛍光体からの発光をさらに色フィルタ
を透過させ、この透過光を2色性色素を含むゲストホス
ト型液晶装置により制御するとともに、2色性色素、の
吸光スペクトル特性、蛍光体の発光スペクトル特性およ
び色フィルタの透過スペクトル特性のそれぞれの半値幅
を重ねるように設定することにより、明るく鮮明なカラ
ー表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のカラー液晶表示装置の実施例を示す断
面図であり、第2図はその装置を用いてのカラー表示機
構を説明するためのモデル図である。 第3図、第4図および第5図は本発明の装置でのカラー
表示特性を説明するための図である。 第6図は、以下の3つのスペクトル特性の半値幅W工、
 W、、 w、の関係を示すグラフである。 a・・・緑色の2色性色素の吸光スペクトル特性b・・
・緑色の蛍光体の発光スペクトル特性C・・・緑色の色
フィルタの透過スペクトル特性第7図は本発明の他の実
施例を示す断面図である。 11・・・液晶セル 19・・・液 晶 層20・・・
液 晶 分 子  21.23・・・透明画素電極22
a、22b、22cm 2色性色素分子31・・・偏 
 光  板  33・・・液 晶 素 子41・・・色
フィルタ  42a・・・画素フィルタR42b・・・
画素フィルタG   42c・・・画素フィルタ843
・・・蛍 光 体 層  44cm画素蛍光体部R44
b・・・画素蛍光体部G   44c・・・画素蛍光体
部B51・・・ラ  ン  プ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、2色性色素を含むゲストホスト型液晶セルを有し、
    画像情報に対応して電磁波を透過する液晶素子と、 有色に蛍光を発光する蛍光体を含む蛍光体層と、 前記蛍光体のスペクトルと重なる透過スペクトルを有し
    、蛍光体からの光を透過するように配設された色フィル
    タとを有し、 前記2色性色素の吸光スペクトルの半値幅前記蛍光体の
    発光スペクトルの半値幅および前記色フィルタの透過ス
    ペクトルの半値幅が重なることを特徴とする液晶カラー
    表示装置
JP59259276A 1984-12-10 1984-12-10 液晶カラ−表示装置 Pending JPS61138233A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59259276A JPS61138233A (ja) 1984-12-10 1984-12-10 液晶カラ−表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59259276A JPS61138233A (ja) 1984-12-10 1984-12-10 液晶カラ−表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61138233A true JPS61138233A (ja) 1986-06-25

Family

ID=17331842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59259276A Pending JPS61138233A (ja) 1984-12-10 1984-12-10 液晶カラ−表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61138233A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63186213A (ja) * 1986-10-23 1988-08-01 リトン システムズ カナダ リミテツド 表示装置
JPH01230091A (ja) * 1988-03-10 1989-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー表示装置
US5039209A (en) * 1989-05-16 1991-08-13 Victor Company Of Japan, Ltd. Light-to-light conversion method and display unit using the same
US5587819A (en) * 1993-12-27 1996-12-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Display device
US5684552A (en) * 1993-12-24 1997-11-04 Sharp Kabushiki Kaisha Color liquid crystal display having a color filter composed of multilayer thin films

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63186213A (ja) * 1986-10-23 1988-08-01 リトン システムズ カナダ リミテツド 表示装置
JPH01230091A (ja) * 1988-03-10 1989-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラー表示装置
US5039209A (en) * 1989-05-16 1991-08-13 Victor Company Of Japan, Ltd. Light-to-light conversion method and display unit using the same
US5684552A (en) * 1993-12-24 1997-11-04 Sharp Kabushiki Kaisha Color liquid crystal display having a color filter composed of multilayer thin films
US5587819A (en) * 1993-12-27 1996-12-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4678285A (en) Liquid crystal color display device
US4793691A (en) Liquid crystal color display device
US4772885A (en) Liquid crystal color display device
US5146355A (en) Transflective mode liquid crystal display with phosphor illumination
EP0267686B1 (en) Full colour liquid crystal display
US5504597A (en) Full color display with gradient index lens array disposed between phosphor emitters and liquid crystal display
US4470667A (en) Display process and apparatus thereof incorporating overlapping of color filters
US6218679B1 (en) Display panel and display device using the same
EP1018718B1 (en) Display
JPH0980434A (ja) カラー表示装置
JPS61121033A (ja) 液晶カラ−表示装置
JPH1124063A (ja) 反射型液晶表示装置およびその製造方法
JPS61138233A (ja) 液晶カラ−表示装置
JPS6191629A (ja) 液晶カラ−表示装置
JPS61149984A (ja) 液晶カラ−表示装置
JPS61103185A (ja) 液晶カラ−表示装置
JPS60163018A (ja) カラ−液晶表示素子
JP2002268140A (ja) 投射型カラー表示装置
JPS61231586A (ja) カラ−液晶表示装置
JPS61103186A (ja) 照明用光源
JPS61256376A (ja) カラ−液晶表示装置
JPS61124923A (ja) 液晶カラ−表示装置
JPH08171013A (ja) 液晶表示素子
JPS61153693A (ja) 液晶カラ−表示装置
JPS6050578A (ja) けい光色彩表示装置