JPS61153693A - 液晶カラ−表示装置 - Google Patents

液晶カラ−表示装置

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JPS61153693A
JPS61153693A JP59273911A JP27391184A JPS61153693A JP S61153693 A JPS61153693 A JP S61153693A JP 59273911 A JP59273911 A JP 59273911A JP 27391184 A JP27391184 A JP 27391184A JP S61153693 A JPS61153693 A JP S61153693A
Authority
JP
Japan
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light
liquid crystal
color
light emitting
color display
Prior art date
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Pending
Application number
JP59273911A
Other languages
English (en)
Inventor
太田 和三郎
孝道 榎本
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
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Publication date
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Priority to GB08528771A priority patent/GB2169122B/en
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Pending legal-status Critical Current

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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】 狡監分互 本発明は液晶素子を光スイツチング素子として用いた液
晶カラー表示装置に関する。
髪束立技! 従来、カラー表示装置としては、CRT (陰極線管)
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)機器に多く使用さ
れている。しかしながら、とのCART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か、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、1984、9−
10. p、211〜240」の記事に記載され丁いス
)’sL−4Lii!f婁−しL−壽 螺 喜山南4−
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、白色灯を光源とし光学フィルタを
用いてカラー表示をするために発色や色再現性が十分で
なく、コントラストも小さいため見にくく、しかも照明
用光源の消費電力が大きいという欠点があった。
1皿立且血 本発明は、小さな消費電力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。
l豆立豊慮 本発明の1は。
画像情報に対応して光の透過−遮断を制御する液晶素子
と、この素子に対応して有色に発光する蛍光体をモザイ
ク状に配置、形成したエレクトロ・ルミネセンス発光体
とを有し、該発光体からの光を該液晶素子を介して観察
するように配設したことを特徴とする液晶カラー表示装
置にある。
本発明の他の1は、上記の液晶カラー表示装置にさらに
、前記エレクトロ・ルミネセンス発光体からの光が通過
する位置に眩光を透過する色フィルタを設けたものであ
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
間に液晶物質19が封入されて液晶セル11が形成され
、下基板15および上基板13には、それぞれ透明画素
電極21および透明コモン電極23が設けられている。
もちろん上基板に画素電極を、下基板にコモン電極を設
けることもできる。 17はシール材である。そして、
この液晶セル11が、観察側の第1の偏光板31と、第
1の偏光板31の吸収軸と平行な吸収軸をもつ第2の偏
光板33に挟まれてい90@−T N型液晶素子35が
形成されている。この液晶素子35は光スイツチング素
子として働く、液晶素子35の下方には、赤(R)、緑
(G)および青(B)の各色の光を発光するエレクトロ
・ルミネセンス発光体(EL発光体)により、R発光部
43a1.0発光部43bおよび8発光部43cがモザ
イク状に形成された光源41が配設されている。光源4
1は透明電極45と背面電極47の間に画素状の発光部
43が設けられて構成されており、各発光部43a、 
43b。
43cと液晶セル11の透明画素電極21とが対応する
ように配設されている。透□明電極45と背面電極47
は電源51に接続されており、この電源から両電極間に
直流または交流電圧を印加することにより発光部43の
EL蛍光体を発光させるようになっている。49は基板
を表わす。
43、45間に電圧が印加されると1発光部43のEL
発光体(R:・、G:■、B:ム)が発光し、R,G、
83つの色の光(→、→、→)が液晶素子35に入射す
る。液晶素子35の透明画素電極21と各画素発光部4
3a 、 43b 、 43cとは対応しているので、
薄膜トランジスタ(図示せず)などによって透明画素電
極21にカラー画像信号に対応した電圧を印加すること
により、液晶素子35を通過する光を制御できる。液晶
素子35は、90@−T Nセルを平行直交偏光板間に
配設して構成されており、電圧ONの画素電極21に対
応する画素発光部43から液晶素子35に入射した光の
みが液晶素子35を通過して観測され、フルカラーの画
像表示が行われる。第2図は、R光とG光とが2=1の
割合で透過した状態を示している。こ博tづ→−,E 
L発光部の発光色が観察されることになるので、明るく
鮮明なカラー画像を得る二乏ができる。
第3図は本発明の他の実施例を示し、EL発配設されて
いる。色フィルタ61はR光、G光およびB光をそれぞ
れ選択的に透過するRフィルタ部63a、Gフィルタ部
63b、Bフィルタ部63cから形成されている。これ
らの各画素フィルタ部63a 、 63b 、 63c
は、各画素発光部43a。
43b、43cと対応するように設けられており、たと
えば、R発光部43aからの光はRフィルタ部63aに
入射するようになっている。このようにEL発光体から
の光を透過する色フィルタを設けることにより、次のよ
うな作用が得られ。
カラーバランスのよい画像を得ることができる。
■ R,G、Bの画素発光体部からの発光色の色相ある
いは主波長や、発光色の彩度、純度などを調整すること
ができる。
■ R,G、Bに蛍光発光する発光色の輝度を調整し、
R,G、Bの各発光輝度が必ずしも人間の観察に対して
適する強さになっていない場合にも、これらを調整する
ことができる。
第4図は第2図と同様のモデル図であり、R2O,Bの
各画素発光部43a 、 43b 、 43cからの有
彩色光が、各画素フィルタ部63 a 、63 b 、
63 cを通過し、液晶素子35により透過−遮断の制
御を受けてカラー表示する状態を示している。
色フィルタ61は必ずしも光源41の基板47上に設け
る必要はなく、EL発光体からの光を通過しうる位置で
あればよく、たとえば、偏光板33の面上、液晶セルl
l内の透明基板15の面上、透明画素電極21の上、透
明電極23の上などいずれでもよく、また、別途の透明
基板の上に設けて偏光板31の上方等に配設してもよい
以上の実施例では液晶素子としてTN型の液晶素子を用
いたものを示したが、光スイツチング素子として機能す
るものであればいずれでもよく、たとえばゲストホスト
型や2周波駆動型の液晶素子などを用いることができる
次に、各構成部材についてさらに詳しく説明する。
液晶素子や光源などの透明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。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PVD法、あるい
はCVD法などにより、ITO,NESA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圧が印加さ
れ、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。
液晶物質としては、たとえばTN型であれば、以下のよ
うなものが用いられ、これらは上下基板を配向処理する
ことにより、その分子配列が90″捩れるように基板間
に配列される。また。
ゲストホスト型、2周波駆動型の液晶も用いられる。
(1) p−アルキルベンジリデン−P′−シアノアニ
リンとP−アルコキシベンジリデン−P′−シアノアニ
リンの液晶化合物 (2)フェニルベンゾエート (3)シアノビフェニル系とシアノターフェニル系との
液晶化合物 CnHsn+i。    (nは3〜10)CnH部(
弓ヒ’(nは3〜7) (4)シクロへキシルカルボン酸エステル系液晶化合物 (5)フェニルシクロヘキサン系とビフェニルシクロヘ
キサン系との液晶化合物 (6) フェニルピリジン系とフェニルジオキサン系と
の液晶化合物 (7)上記液晶化合物の混合物または上記液晶化合物と
コレステリック系化合物との混合物など。
光源の透明電極は、液晶セルの透明電極と同様に形成で
き、また、背面電極は透明でも不透明でもよい。不透明
電極とする場合は、金属板や基板上に金属膜を形成した
金属電極を用いることができる。金属電極としては、ア
ルミニウム、銅、銀、金などを用いることができる。金
属電極とすることにより、金属の光に対する高反射率特
性を利用して、EL発光体からの光を液晶セルの方向に
反射させ、効率的に発光エネルギーを利用することがで
きる。また、金属の光の分光反射特性を利用してカラー
バランスを良好にすることもできる。たとえば、銅や金
は長波長光、即ち、黄〜赤色の反射率が高く、とくに赤
色発光のEL発光体の輝度を増加させることができる。
発光部は、R,G、Bに発光するEL発光体を基板上に
固着することにより形成される。モザイク状の画素発光
部の形成は、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。
グラビア三色印刷やシルクスクリーン三色印刷法と同様
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、
Bの発光体画素部をパターンニングすることもできる。
EL発光体は、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:ヨーロピウム)
系、Y、O,:Eu(酸化イットリウム:ヨーロピウム
)系、(Zn、Cd)S :Ag (硫化亜鉛、カドミ
ウム:銀ドープ)系、GaP:In(ガリウムリン:イ
ンデュームドーブ)系などが例示され、緑色に発光する
ものとしてはZn5iO,(Mn)(マンガンドープ珪
素酸亜鉛)系、Z n S : Cu A 41 (硫
化亜鉛:鋼アルミドープ)′系、(zn−cd)S:C
u(硫化亜鉛、カドミウム:銅ドープ)系または上記銅
ドープを銀(Ag)ドープに代えたもの(赤色発光のも
のよりCdSを少なくする)ZnO:Zn(酸化亜鉛:
亜鉛ドープ)などが挙げられ、青色に発光するものとし
ては。
ZnS:Ag (硫化亜鉛:銀ドープ)系。
(ZnS、Zn0):Ag (硫化亜鉛、酸化亜鉛:銀
ドープ)系SnO,:Eu(酸化スズ:ヨーロピウムド
ープ)などが例示される。
電源51は直流または交流電圧発生器であり。
交流の場合は商用周波数(50または60Hz)から1
00にHz程度であり、望ましくは1〜10 k Hz
がよい、また、電圧としては数ボルトから数にVまで用
いることができるが、電源装置を簡略化するためには、
商用周波数、商用電圧を用いることが望ましい。
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1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・G G (Lanyl re
d GG)(住友化学製)、カヤニル・フロキシン・N
K(Kayanil Floxin NK)  (日本
化薬層)、緑色色素フィルタ用としてスミノール・ミリ
ング・イエロー・MR(Suminol sillin
gyallov MR)(住友化学製)、チバクロン・
タークオイス・ブルー@T G −E (Cibacr
on turquoise blueTG−E)  (
チバガイギー社製)、青色画素フィルタ用としてシアニ
ン・6 B (Cyanine 6B)  (日本化薬
層)などが例示される。
以上、透明画素電極を用い、TPT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方向にストライプ状に電極を設け、そ
の交差部に対応して画素EL発光体を、あるいはさらに
画素フィルタを設けて、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、発光部、色フィ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1発光部R,G、Bの画素部から構成されたものを
用いることなく、任意の単一の彩色を発するEL発光体
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極を用い、個々のセグメント
電極に対応する部分は任意の色の発光部あるいはさらに
色フィルタが設けられており、赤なら赤の単一のカラー
表示ができる。もちろん、各セグメント電極に対応して
複数の色の発光部を配して、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。
i+υ麺果 本発明によれば、EL発光体からの発光を液晶装置によ
り制御して観測することにより、明るく鮮明なカラー表
示を実現することができるまた、装置全体の薄型化が可
能になるとともに消費電力も低減できる。
【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図は本発明の他の実施例を示す断面図であり、第4
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。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、画像情報に対応して光の透過−遮断を制御する液晶
    素子と、この素子に対応して有色に発光する蛍光体をモ
    ザイク状に配置、形成したエレクトロ・ルミネセンス発
    光体とを有し、該発光体からの光を該液晶素子を介して
    観察するように配設したことを特徴とする液晶カラー表
    示装置。 2、画像情報に対応して光の透過−遮断を制御する液晶
    素子と、この素子に対応して有色に発光する蛍光体をモ
    ザイク状に配置、形成したエレクトロルミネセンス発光
    体と、該発光体からの光が通過する位置に設けた該光を
    透過する色フィルタとを有し、該発光体からの光を該液
    晶素子を介して観察するように配設したことを特徴とす
    る液晶カラー表示装置。
JP59273911A 1984-11-22 1984-12-27 液晶カラ−表示装置 Pending JPS61153693A (ja)

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JP59273911A JPS61153693A (ja) 1984-12-27 1984-12-27 液晶カラ−表示装置
US06/799,101 US4772885A (en) 1984-11-22 1985-11-18 Liquid crystal color display device
DE19853541373 DE3541373A1 (de) 1984-11-22 1985-11-22 Fluessigkristall-farbanzeigevorrichtung
GB08528771A GB2169122B (en) 1984-11-22 1985-11-22 Liquid crystal color display device

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JP59273911A JPS61153693A (ja) 1984-12-27 1984-12-27 液晶カラ−表示装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009237011A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Epson Imaging Devices Corp 液晶装置及び電子機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009237011A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Epson Imaging Devices Corp 液晶装置及び電子機器

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