JPH0433009B2 - - Google Patents
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- JPH0433009B2 JPH0433009B2 JP58128444A JP12844483A JPH0433009B2 JP H0433009 B2 JPH0433009 B2 JP H0433009B2 JP 58128444 A JP58128444 A JP 58128444A JP 12844483 A JP12844483 A JP 12844483A JP H0433009 B2 JPH0433009 B2 JP H0433009B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/13—Devices 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
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は面分布型カラーフイルターと液晶光シ
ヤツターからなる液晶カラー表示に関し、詳しく
は背面光源を使用する際は色純度の高いカラー表
示となり、外部光を利用する時には色純度は犠性
にして明るい表示となる液晶カラー表示装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid crystal color display consisting of a surface distribution color filter and a liquid crystal light shutter. Purity relates to liquid crystal color display devices that provide a bright display.
液晶表示装置は広く実用化され、更にフルカラ
ー化が達成されつつある。フルカラーの液晶表示
装置は、基本的には面分布されたカラーフイルタ
ーと液晶マトリクスにより構成され公知である。
(特開昭49−74438)。 Liquid crystal display devices have been widely put into practical use, and even full-color display devices are being achieved. A full-color liquid crystal display device is basically constituted by a planarly distributed color filter and a liquid crystal matrix and is known.
(Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-74438).
原理は第1図の如き分光特性を持つ三原色、赤
R、緑G、青Bのフイルターを第2図の如くスト
ライプa又は市松状bに面分布させ、フイルター
パタンに同期させた液晶表示要素を光シヤツター
として駆動する事により加色混合で天然色を表示
するものである。第3図はこの様な液晶カラー表
示装置の断面図である。駆動電極37,38を有
する基板31,32の間に液晶層33と前述のカ
ラーフイルター34が配され液晶層はシール部3
9により封止されている。35,36は偏光膜で
ある。 The principle is that filters for the three primary colors, red R, green G, and blue B, having spectral characteristics as shown in Figure 1 are distributed in stripes (a) or checkerboard (b) as shown in Figure 2, and a liquid crystal display element is synchronized with the filter pattern. By driving it as a light shutter, it displays natural colors through additive color mixing. FIG. 3 is a sectional view of such a liquid crystal color display device. A liquid crystal layer 33 and the above-mentioned color filter 34 are arranged between the substrates 31 and 32 having drive electrodes 37 and 38, and the liquid crystal layer is connected to the seal portion 3.
It is sealed by 9. 35 and 36 are polarizing films.
光源は背面光源40によるものと、外光42を
利用するものとの2種に分類される。しかし、液
晶表示は偏光板を利用するため光利用効率は1/2
以下であり、更に第1図のカラーフイルターによ
り1/3になる、その他反射、吸収による損失を考
慮する総利用効率は1/10程度となり、外光のみで
は暗すぎ、背面光源を用いる場合が多い。この様
に従来の液晶カラー表示装置の欠点の一つは暗い
所では背面光源がないと何も見えない点にある。
もう一つの欠点は背面光源を用いても色純度が低
い点にある。第4図R1,G1,B1は日経エレクト
ロニクス1983、5、9号p86〜88に発表されてい
る液晶カラー表示装置の色度座標上の表示範囲で
ある。NTSC規格によるカラーブラウン管の表示
範囲R2,G2,B2と比較して色純度が低い。 Light sources are classified into two types: those using the back light source 40 and those using external light 42. However, since LCD displays use polarizing plates, the light usage efficiency is halved.
The color filter shown in Figure 1 further reduces the efficiency to 1/3, and the total utilization efficiency considering other losses due to reflection and absorption is about 1/10. It is too dark to use only external light, and a rear light source may be used. many. As described above, one of the drawbacks of conventional liquid crystal color display devices is that nothing can be seen in dark places without a backlight source.
Another drawback is the low color purity even when using a backlight source. R 1 , G 1 , and B 1 in FIG. 4 are display ranges on chromaticity coordinates of a liquid crystal color display device published in Nikkei Electronics 1983, No. 5, 9, p. 86-88. The color purity is lower than the display ranges R 2 , G 2 , and B 2 of color cathode ray tubes according to the NTSC standard.
これはカラーブラウン管が輝線スペクトルで発
光するのに対し、液晶カラー表示装置は第1図の
如き巾の広いバンド吸収を利用している点に起因
する。 This is due to the fact that while color cathode ray tubes emit light in the bright line spectrum, liquid crystal color display devices utilize wide band absorption as shown in FIG.
本発明は以上2つの欠点を大巾に改善する。即
ち、カラーフイルターの吸収スペクトルと背面光
源の発光スペクトルとの関係を特殊に選択する事
により、背面光源を用いる際には色純度の高いフ
ルカラー表示を可能とし、外部光を用いる場合に
は色純度が自動的に下がり、その替り光利用効率
が高くなるため、暗い所でも背面光源なしで十分
表示内容の認識を可能とするものである。 The present invention greatly improves the above two drawbacks. In other words, by specially selecting the relationship between the absorption spectrum of the color filter and the emission spectrum of the backlight source, it is possible to display full color with high color purity when using the backlight source, and to achieve high color purity when using external light. This automatically lowers the light intensity and increases the light utilization efficiency, making it possible to fully recognize the displayed content even in dark places without a backlight source.
第5図a,b,cは本発明に用いる染料系の面
分布型カラーフイルターの透過スペクトルの一例
である。第1図の従来例は原色フイルターであ
り、透過色はそれぞれ原色を呈するのに対し、本
発明のフイルターは特定の波長をカツトするのみ
で透過色はほぼ白色に近い。この様なフイルター
を第2図と同様に面分布させた液晶表示装置は白
色である外光に対してはほとんどカラーフイルタ
ーとして機能しない。外光に対してカラー表示と
して働かない事はカラー表示装置としては欠陥と
も考えられる。 FIGS. 5a, b, and c are examples of transmission spectra of the dye-based surface distribution type color filter used in the present invention. The conventional example shown in FIG. 1 is a primary color filter, and the transmitted colors exhibit primary colors, whereas the filter of the present invention only cuts out specific wavelengths and the transmitted color is almost white. A liquid crystal display device in which such filters are distributed in a plane as shown in FIG. 2 hardly functions as a color filter for white external light. The fact that it does not work as a color display in response to external light is considered to be a defect as a color display device.
しかし、従来の如く外光利用効率10%以下の表
示装置というものは、表面反射等の光のかぶりを
考えると非常に見にくく実用的でない。そのため
従来例では光源をほとんど背面光源に頼つてい
る。よつて本発明の如く外光利用の場合にはカラ
ー表示を捨てても明るい表示の方が有用である。 However, conventional display devices with an outside light utilization efficiency of 10% or less are extremely difficult to see and are not practical when considering light fog caused by surface reflection. Therefore, in the conventional example, most of the light sources rely on backlight sources. Therefore, when using external light as in the present invention, a bright display is more useful even if a color display is abandoned.
本発明は外光利用に対するフイルター損失が少
ないため、光利用効率は30%程度得られ100ルク
ス程度の所でも十分情報認識が可能である。 In the present invention, since the filter loss when using external light is small, the light utilization efficiency is about 30%, and sufficient information recognition is possible even at a light of about 100 lux.
第6図は本発明に用いる背面光源の発光スペク
トルの一例である。三原色の青λB、緑λG、赤λRに
鋭い輝線を持つている。これは三色の希土類蛍光
体、例えば青蛍光体として(Ba、Eu)
Mg2Al16O27、緑蛍光体として(Ce、Tb)
MgAl11O19、赤蛍光体として(Y、En)2O3を用
いた蛍光ランプである。第5図の色フイルターの
吸収スペクトルと第6図の光源の発光スペクトル
の関数は第1の色フイルターは少なくとも緑λG、
赤λRの輝線スペクトルの光は吸収し、第2の色フ
イルターは少なくとも青λB、赤λRの輝線スペクト
ルの光は吸収し、第3の色フイルターは少なくと
も青λB、緑λGの輝線スペクトルの光は吸収するも
のである事に特徴がある。 FIG. 6 is an example of the emission spectrum of the backlight source used in the present invention. It has sharp emission lines in the three primary colors, blue λ B , green λ G , and red λ R. This is a three-color rare earth phosphor, such as blue phosphor (Ba, Eu)
Mg 2 Al 16 O 27 as green phosphor (Ce, Tb)
This is a fluorescent lamp using MgAl 11 O 19 and (Y, En) 2 O 3 as a red phosphor. The function of the absorption spectrum of the color filter of FIG. 5 and the emission spectrum of the light source of FIG. 6 is such that the first color filter has at least green λ G ,
The second color filter absorbs light in the emission line spectrum of red λ R , the second color filter absorbs light in the emission line spectrum of at least blue λ B and red λ R , and the third color filter absorbs light in the emission line spectrum of at least blue λ B and green λ G. A characteristic of light in the emission line spectrum is that it is absorbed.
即ちこの様な関係を選ぶ事に背面光源を用いた
場合の3種のフイルターを通る光のスペクトルは
第7図a,b,cとなり、色度図上は第4図R3,
G3,B3と従来例R1,G1,B1と比べ色純度、表示
色範囲共向上している。 In other words, when such a relationship is selected and a rear light source is used, the spectrum of light passing through the three types of filters will be as shown in Figure 7 a, b, and c, and the spectrum on the chromaticity diagram will be as shown in Figure 4 R 3 ,
Compared with G 3 and B 3 and the conventional examples R 1 , G 1 and B 1 , color purity and display color range are improved.
第6図の例では紫外線励起型蛍光光源を用いた
が、ブラウン管等の様な陰極線励起型蛍光光源を
用いてもよい。第8図は平面型の陰極線励起型蛍
光光源の一例である。減圧容器81の中にワイヤ
フイラメント型陰極線源82と加速用グリツド8
3、三原色λB,λG,λR蛍光体層84が形成されて
いる。原理はブラウン管と同様であり、蛍光体も
NTSC規格のブラウン管用のものを用いればよ
い。ブラウン管と比較して走査不要、フオーカス
不要の点から平面化が容易である。この様な光源
も輝線発光光源であり、前述の如くフイルターの
吸収波長を選ぶ事により前実施例と同様の効果を
生ずる。 In the example shown in FIG. 6, an ultraviolet-excited fluorescent light source is used, but a cathode-excited fluorescent light source such as a cathode ray tube may also be used. FIG. 8 shows an example of a flat cathode ray excitation fluorescent light source. A wire filament type cathode ray source 82 and an acceleration grid 8 are placed in a vacuum container 81.
3. Three primary color λ B , λ G , λ R phosphor layers 84 are formed. The principle is the same as that of a cathode ray tube, and the phosphor also
It is sufficient to use one for cathode ray tubes of NTSC standard. Compared to cathode ray tubes, it is easier to flatten because it does not require scanning or focusing. Such a light source is also a bright line emission light source, and by selecting the absorption wavelength of the filter as described above, the same effects as in the previous embodiment can be produced.
第9図は第4図に示したフイルターの他の一例
である。第9図aはホルミウムフイルターであり
λB=450nm、λG=530nmの光を吸収する。第9図
bはアゾ系染色フイルターでありλB=450nmとλR
=600nmの光を吸収する。第9図cはジジムフイ
ルターでありλG=530nmとλB=600nmの光の吸収
する。この様なフイルターに対応する光源として
は例えばλB=452nmの(Sr、Ca、Ba、Eu)10
(PO4)6Cl2・nB2O3λG=526nmのZn2SiO4:Mn、
λR=605nmのZnCdS:Ag等の蛍光体混合物を用
いたものがよい。 FIG. 9 shows another example of the filter shown in FIG. 4. FIG. 9a shows a holmium filter that absorbs light of λ B =450 nm and λ G =530 nm. Figure 9b shows an azo dyeing filter with λ B = 450 nm and λ R
=Absorbs light of 600nm. FIG. 9c shows a didymium filter that absorbs light of λ G =530 nm and λ B =600 nm. A light source compatible with such a filter is, for example, (Sr, Ca, Ba, Eu) 10 with λ B = 452 nm.
(PO 4 ) 6 Cl 2・nB 2 O 3 λ G = 526 nm Zn 2 SiO 4 :Mn,
It is preferable to use a phosphor mixture such as ZnCdS:Ag with λ R =605 nm.
以上明らかな如く、本発明によれば光源使用時
は高彩度のフルカラー表示が可能であり、光源を
用いず外光使用時は高明度のモノカラー表示が可
能である。これは従来の光源使用時における低彩
度、外光使用時に於ける低明度という欠点を改善
するものである。本発明を用いれば情報伝達のみ
重要な場合は消費電力の大きい光源を用いる必要
がなく電池寿命が長くとれ、又外光の強い時には
明るい見やすい表示を得る事が可能である。更に
光源を使用すれば従来に比して高品質のフルカラ
ー表示が楽しめる。この様に本発明は特にポケツ
タブルテレビジヨン等の分野に非常に有効であ
る。 As is clear from the above, according to the present invention, full-color display with high saturation is possible when using a light source, and monochrome display with high brightness is possible when using external light without using a light source. This improves the drawbacks of low chroma when using conventional light sources and low brightness when using external light. By using the present invention, when only information transmission is important, there is no need to use a light source with large power consumption, resulting in a long battery life, and it is possible to obtain a bright and easy-to-read display when outside light is strong. Furthermore, by using a light source, you can enjoy a higher quality full color display than before. As described above, the present invention is very effective particularly in the field of pocketable televisions and the like.
第1図は従来用いられているカラーフイルター
の分光特性図、第2図はその面分布図、第3図は
液晶カラー表示装置の断面図、第4図は従来例及
び本発明によるカラー表示装置の表示しうる色範
囲を示す色度図、第5図は本発明に用いるカラー
フイルターの分光特性図、第6図は本発明に用い
る光源の発光スペクトル、第7図は本発明による
表示装置の各フイルターを通る光スペクトル、第
8図は本発明に用いる光源の他の一例で平面型の
陰極線励起型蛍光光源の断面図、第9図は本発明
に用いる分光フイルターの他の例の分光特性図で
ある。
λR……赤色光、λG……緑色光、λB……青色光、
34……面分布型多色フイルター、40……蛍光
光源。
FIG. 1 is a spectral characteristic diagram of a conventionally used color filter, FIG. 2 is a surface distribution diagram thereof, FIG. 3 is a sectional view of a liquid crystal color display device, and FIG. 4 is a color display device according to the conventional example and the present invention. FIG. 5 is a spectral characteristic diagram of the color filter used in the present invention, FIG. 6 is an emission spectrum of the light source used in the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing the display device according to the present invention. The light spectrum passing through each filter, Fig. 8 is a cross-sectional view of another example of the light source used in the present invention, a flat cathode ray excitation fluorescent light source, and Fig. 9 is the spectral characteristics of another example of the spectral filter used in the present invention. It is a diagram. λ R ... Red light, λ G ... Green light, λ B ... Blue light,
34... Area distribution type multicolor filter, 40... Fluorescent light source.
Claims (1)
ツターとからなる液晶カラー表示装置に於いて、
光源は三原色赤緑青に相当する三本の輝線スペク
トルRGBを放射する蛍光光源であり、面分布型
多色フイルターは前記三本の輝線スペクトル
RGBのうち2本を吸収し、残りの一本を透過す
る三種類の輝線吸収型フイルターからなることを
特徴とする液晶カラー表示装置。 2 光源と面分布型多色フイルターと液晶光シヤ
ツターとからなる液晶カラー表示装置に於いて、
光源は電子線により励起され、三原色赤緑青に相
当する三本の輝線スペクトルRGBを放射する蛍
光光源であり、面分布型多色フイルターは前記三
本の輝線スペクトルRGBのうち2本を吸収し、
残りの一本を透過する三種類の輝線吸収型フイル
ターからなることを特徴とする液晶カラー表示装
置。[Claims] 1. In a liquid crystal color display device comprising a light source, a surface distribution type multicolor filter, and a liquid crystal light shutter,
The light source is a fluorescent light source that emits three emission line spectra RGB corresponding to the three primary colors red, green, and blue, and the surface distribution polychromatic filter emits the three emission line spectra.
A liquid crystal color display device characterized by comprising three types of bright line absorption filters that absorb two of RGB and transmit the remaining one. 2. In a liquid crystal color display device consisting of a light source, a surface distribution multicolor filter, and a liquid crystal light shutter,
The light source is a fluorescent light source that is excited by an electron beam and emits three bright line spectra RGB corresponding to the three primary colors red, green and blue, and the surface distribution polychromatic filter absorbs two of the three bright line spectra RGB,
A liquid crystal color display device characterized by comprising three types of bright line absorption filters that transmit the remaining one line.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128444A JPS6021029A (en) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | Liquid color display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128444A JPS6021029A (en) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | Liquid color display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6021029A JPS6021029A (en) | 1985-02-02 |
| JPH0433009B2 true JPH0433009B2 (en) | 1992-06-01 |
Family
ID=14984869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58128444A Granted JPS6021029A (en) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | Liquid color display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6021029A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61103185A (en) * | 1984-10-26 | 1986-05-21 | 株式会社リコー | LCD color display device |
| GB2400928A (en) | 2003-04-22 | 2004-10-27 | Sharp Kk | Distributed periperal device control system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59171928A (en) * | 1983-03-18 | 1984-09-28 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal display device |
| JPS59210481A (en) * | 1983-05-13 | 1984-11-29 | セイコーエプソン株式会社 | Color liquid crystal display unit |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP58128444A patent/JPS6021029A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6021029A (en) | 1985-02-02 |
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