JPH05203909A - カラーディスプレイ装置 - Google Patents

カラーディスプレイ装置

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JPH05203909A
JPH05203909A JP4206105A JP20610592A JPH05203909A JP H05203909 A JPH05203909 A JP H05203909A JP 4206105 A JP4206105 A JP 4206105A JP 20610592 A JP20610592 A JP 20610592A JP H05203909 A JPH05203909 A JP H05203909A
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JP
Japan
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wavelength
light
display device
blue
phosphor
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Withdrawn
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JP4206105A
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English (en)
Inventor
Micheron Francois
ミシュロン フランソワ
Jean-Pierre Huignard
ユィナール ジャン−ピエール
Jean-Claude Lehureau
ルーロー ジャン−クロード
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Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • G02F1/133617Illumination with ultraviolet light; Luminescent elements or materials associated to the cell
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3105Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators

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  • Signal Processing (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、少なくとも2つの光バルブ(図示
したように、3つの光バルブVB 、VG 及びVR )を備
える。各バルブには、蛍光体素子(FB 、FG 、FR
が付属されており、各素子は、図示したように、所与の
波長のビーム(F1)によってバルブを介して照射され
る時、特定の波長を放射する。 【効果】 カラーディスプレイに使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーディスプレイ装
置に関するものである。本発明は、特に、液晶バルブ
(弁)のような電子光学バルブ(弁)を使用するディス
プレイ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレイ(LCD)スクリーン
は、画像中の3原色に対応する赤、緑及び青(RGB)
の3つの波長範囲を含む光源を使用する。直視の場合
(図1)、それらの色は各々、3原色波長の内の2つを
吸収する色フィルタによってコード化される。この型の
コード化の光効率は、約30%である。投映の場合(図
2)、色はダイクロイックミラーで分離されており、光
学的損失の大部分はインターフェイスの数が多いことに
起因する。この場合、全体の効率は約60%である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、この欠点を
解消する装置を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、所与
の第1の波長の光ビームを放射する光源と、上記光ビー
ムを受けて各々変調したビームを再放射する少なくとも
第1及び第2の制御可能な光バルブからなるディスプレ
イ手段とを備えるカラーディスプレイ装置であって、上
記第1の波長の光ビームを受けて各々第2および第3の
波長の光ビームを放射する第1及び第2の蛍光体素子
を、上記第1及び第2の光バルブに組み合わせて備える
ことを特徴とするカラーディスプレイ装置を提供する。
本発明は、添付図面を参照して行う以下の実施例の説明
から明らかになろう。
【0005】
【実施例】図3に示す概略的な実施例に図示したよう
に、本発明による装置は、少なくとも3つの光バルブV
B 、VG 及びVR を備え、これらの3つのバルブは各
々、ビームF1の一部分を変調する。蛍光体素子LB
G 及びLR が、各光バルブと組み合わされており、組
み合わされたバルブによって変調された部分を受ける。
光バルブに入射されるビームF1の波長は、λ1 であ
り、所与の範囲内にある。各蛍光体素子LB 、LG 及び
R は、波長λ1 のビームF1の部分を受けると、特有
の波長を有するビームFB 、FG 及びFR を放射するよ
うに選択される。3つの蛍光体素子LB 、LG 及びLR
は、3原色に対応するように選択されている。従って、
蛍光体素子LB は青色波長λB で放射し、蛍光体素子L
G は緑色波長λG で放射し、蛍光体素子LR は赤色波長
λR で放射する。これらの3つのバルブ及び3つの蛍光
体素子は、カラー画素をディスプレイすることのできる
装置を形成する。従って、この種の複数の素子の装置
は、カラー画像をディスプレイすることができる。各光
バルブは、ビデオ信号によって制御されて、所与の色を
変調する。従って、バルブVB は、青色ビデオ信号によ
って制御され、バルブVG は緑色ビデオ信号に、バルブ
R は赤色ビデオ信号によって制御される。
【0006】1実施例では、これらのバルブは電気的に
制御されており、ビデオ信号は電気信号である。例え
ば、バルブは、液晶バルブである。より詳細な実施例で
は、ビームF1の波長は、紫外線の範囲にある。図4
は、そのような実施例を図示したものである。紫外線源
5は、波長λ=147nm(キセノン) またはλ=253nm(水
銀) 、すなわち、カラープラズマディスプレイまたは蛍
光発光で使用される波長で放射する。各バルブVB 、V
G 及びVR は、ビーム1を変調し、第1のバルブは青色
ビデオ信号Bによって、第2のバルブは緑色ビデオ信号
Gによって、第3のバルブは赤色ビデオ信号Rによって
それぞれ制御される。各バルブは、見る側に、ビーム1
を原色の波長の1つに変換する光ルミネッセンス素子を
備える。この装置には、以下の2つの利点がある。すな
わち、色フィルタで生じる光吸収損失を排除し、デ
ィスプレイ装置は、広角で見られ、カラープラズマディ
スプレイまたは陰極線管等の発光スクリーンの特性を備
える。この原理は、直視の場合(蛍光体マトリックスが
液晶バルブの正面に配置されている)でも投映の場合
(拡大画像が投映されるスクリーン上に蛍光体マトリッ
クスが配置されている)でも使用できることに注目すべ
きである。
【0007】本発明の別の実施例では、ビームF1は、
紫外線ビームではないが、3つのビームFB 、FG また
はFR のうちの1つの波長を有する。この構成によっ
て、光バルブ、それらの基板及び光学装置の紫外線に
対する透明度、紫外線が液晶を損なう危険性、不活
性雰囲気を介してのみ紫外線が伝播できるということ
(イオン化の危険性)等の紫外線を使用する欠点を全て
解消することができる。第1の実施例では、光源Sは、
青色範囲内の波長で放射する。従って、光源Sは、ほぼ
λB =470nm に中心がある原色の青色に対応するスペク
トルを有する青色源である。量子効率を1とすると、紫
外線が青に変換される効率は、下記の式で示される: ηOB=λUV/λB = 253/470 =54%(水銀) 実際は、量子効率ηq は、蛍光体によって、0.6 〜0.9
の範囲にある。従って、紫外線が青色に変換される内部
効率は、0.3 <ηB <0.48である。また、原理上、青色
−緑色変換効率及び青色−赤色変換効率は、下記の波長
比によって示される: λB/λG、 λB/λR これらの効率に、量子効率ηq' 及びηq''を乗算しなけ
ればならない。それらの量子効率ηq'及びηq''の範囲
は、0.6 〜0.9 である。従って、白色= 0.1青色+ 0.7
緑色+ 0.2赤色、及び、λG =550nm 及びλR =620nm
のような白色では、紫外線から白色への変換効率(二重
変換を使用する)は、下記の式で示される: η=ηquv/λB)〔0.1+0.7ηq'(λB/λG)+0.2ηq
''B/λR) 〕 中間の青色がなく、直接白色が得られる時、下記の式に
よって示される: η0=0.1ηquv/λB)+ 0.7ηqo 'uv/λG)+ 0.2
ηqo''(λuv/λR) ηq=ηq'=ηq''=ηqo '=ηqo''=0.7 とすると、η
=0.23及びη0 =0.30が得られる。青色蛍光体を使用す
る二重変換効率は、単一変換より小さいが、許容範囲で
ある。
【0010】図5は、直視型のスクリーンを図示したも
のである。画素「青色」バルブは、青色ランプからの光
束を変調する。赤色及び青色バルブの前面には、青色を
赤色にそして青色を緑色に変換する光ルミネッセンスが
支持されている。青色光線には液晶を損なう危険性がな
く、液晶基板は、必ずしも石英である必要がない。図6
に図示したように、投映または背面投映(リヤープロジ
ェクション)の場合、3重バルブまたは3つのバルブに
よって生じる赤色、緑色及び青色ビデオ信号に各々対応
するこれらの3つの画像は、青色源を変調することによ
って得られる。これらの3つの画像は、背面投映スクリ
ーンERに投映される。各スクリーン画素は、青色透過
性領域TR、赤色蛍光体PHR の領域及び緑色蛍光体の
領域PHG を備える。
【0011】第2の実施例では、単色源Sは、原色の緑
色に対応する(図7)。その時、カラー画素の3つのバ
ルブは、下記のようなものである:「緑色」バルブは、
観察者に直接見られる透過光束を変調する;「赤色」バ
ルブの前面には、緑色を赤色に変換する光ルミッセンス
がある;「青色」バルブの前面に、「光子付加」法を使
用して、緑色から青色に変換する特定の蛍光体を塗布す
る。これは、青色光子のエネルギーが緑色光子のエネル
ギーより高いので、従って、1つの青色光子を生成する
ためには、2つの緑色光子が必要であるためである。変
換限界、すなわち、量子効率が1である点は、「青色」
波長が「緑色」波長の半分の時、生じる。550nm から47
0nm に変換する時、最大変換効率は、下記の通りであ
る: (1/2)×(550/470)=58%
【0012】第3の実施例では、単色源Sは、原色の緑
色に対応する(図8)。その時、カラー画素の3つのバ
ルブは、下記のようなものである:「赤色」バルブは、
観察者に直接見られる透過光束を変調する;「緑色」及
び「青色」バルブの前面は、赤色を緑色に、及び、赤色
を青色に各々変換する光子付加蛍光体で処理する。理論
的な変換効率は、各々、下記の通りである: 赤色→緑色: (1/2)×(620/550)=56% 赤色→青色: (1/2)×(620/470)=66% 緑色または赤色源を備えるこれらの2つの実施例は、直
視型または投映型に使用される。
【0013】より詳細な実施例では、図9に図示したよ
うに、装置は、青色範囲内で放射する蛍光体物質で処
理した紫外線ランプと、ネマチック液晶の電気光学効
果による青色範囲内で作動する空間光変調器CLと、
青色−赤色及び青色−緑色光線変換を得るように蛍光体
で処理したスクリーンRGを備える。赤色画素及び緑色
画素は、各々、光変調バルブに一致する。従って、赤色
及び緑色蛍光体は、3色LCD技術で通常使用される色
フィルタの位置にある。図10は、3つの単色バルブ
B 、VG 及びVR 及び蛍光体で処理されたVG 及びV
B を図示している。画像は、ダイクロイック分離器SD
によって単一方向に再結合される。図9及び図10は、ま
た、液晶で空間複屈折変調を得る偏光子P1 及びP2
備える。三色分離器は、2つの表面に適切な低周波数帯
誘電体処理がなされた、入射角45°で動作する単位プリ
ズムを備える立方体からなる。例えば、図10では、面S
Rは、赤色範囲内の最大係数を有し、面STG は緑色
範囲内の最大係数を有し、青色スペクトル成分には全く
変化がない。これらの素子は市販されている。
【0014】本発明で使用した蛍光体物質は、蛍光染料
がドープされたポリマー(例えばPMMA)が使用でき
る。このポリマーは、既に従来技術で公知のように、使
用したドープ材料に応じた方法でスペクトルを移動した
後、それらが吸収した光を再放射する。使用される蛍光
体物質は、例えば、下記のものである、 赤色範囲のためのユーロピニウムがドープされたY22
S 緑色範囲のための銅がドープされたZnCdS 青色範囲のための銀がドープされたZnS または、 赤色範囲のためのユーロピニウムがドープされたY23 緑色範囲のためのMgがドープされたCeTbAl23 青色範囲のためのユーロピニウムがドープされたBaMg2A
l1627
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来技術で公知の装置を図示したものであ
る。
【図2】 従来技術で公知の装置を図示したものであ
る。
【図3】 本発明による装置の一般的な実施例を図示し
たものである。
【図4】 本発明による装置のより詳細な実施例を図示
したものである。
【図5】 本発明による装置のより詳細な実施例を図示
したものである。
【図6】 投映または背面投映に使用される本発明によ
る装置を図示したものである。
【図7】 光子付加で動作する本発明による装置を図示
したものである。
【図8】 光子付加で動作する本発明による装置を図示
したものである。
【図9】 本発明による装置の詳細な実施例を図示した
ものである。
【図10】 三色分離器を使用する本発明の装置を図示し
たものである。
【符号の説明】
B 、VG 、VR 光バルブ FB 、FG 、FR 蛍光体素子 CL 空間変調分離器 SD ダイクロイック分離器 RG スクリーン P1 、P2 偏光子 1 ビーム 5 紫外線源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−クロード ルーロー フランス国 91700 サント ジュヌヴィ エーヴデ ボワ アヴェニュ デュ ジェ ネラル ルクレール 96

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所与の第1の波長の光ビームを放射する
    光源と、上記光ビームを受けて各々変調したビームを再
    放射する少なくとも第1及び第2の制御可能な光バルブ
    からなるディスプレイ手段とを備えるカラーディスプレ
    イ装置であって、上記第1の波長の光ビームを受けて各
    々第2および第3の波長の光ビームを放射する第1及び
    第2の蛍光体素子を、上記第1及び第2の光バルブに組
    み合わせて備えることを特徴とするカラーディスプレイ
    装置。
  2. 【請求項2】 上記ディスプレイ装置は、3つの光バル
    ブを備え、その第1の光バルブに組合わされた蛍光体素
    子は、赤色にほとんど対応する波長範囲内で放射し、第
    2の光バルブに組合わされた蛍光体素子は、青色にほと
    んど対応する波長範囲内で放射し、第3の光バルブに組
    合わされた蛍光体素子は、緑色にほとんど対応する波長
    範囲内で放射することを特徴とする請求項1に記載のデ
    ィスプレイ装置。
  3. 【請求項3】 上記第1の波長は、紫外線波長であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装置。
  4. 【請求項4】 上記第1の波長は、上記第2の波長に等
    しいことを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ装
    置。
  5. 【請求項5】 上記第2の光バルブには蛍光体物質が組
    合わされていないことを特徴とする請求項4に記載のデ
    ィスプレイ装置。
  6. 【請求項6】 周波数変換装置は、第1の波長のビーム
    を受け、第2の波長のビームを放射することを特徴とす
    る請求項4に記載のディスプレイ装置。
  7. 【請求項7】 上記の装置内の光バルブは並置されてお
    り、上記蛍光体素子もまた並置されていることを特徴と
    する請求項1に記載のディスプレイ装置。
  8. 【請求項8】 上記第1及び第2の蛍光体は、各々、第
    1及び第2の方向に向いた光ビームを放射し、これらの
    2つの方向は同じであることを特徴とする請求項1に記
    載のディスプレイ装置。
JP4206105A 1991-07-09 1992-07-09 カラーディスプレイ装置 Withdrawn JPH05203909A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9108603A FR2679049A1 (fr) 1991-07-09 1991-07-09 Systeme de visualisation couleurs.
FR9108603 1991-07-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05203909A true JPH05203909A (ja) 1993-08-13

Family

ID=9414872

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4206105A Withdrawn JPH05203909A (ja) 1991-07-09 1992-07-09 カラーディスプレイ装置

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EP (1) EP0522910A1 (ja)
JP (1) JPH05203909A (ja)
FR (1) FR2679049A1 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011215531A (ja) * 2010-04-02 2011-10-27 Seiko Epson Corp プロジェクター

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FR2679049A1 (fr) 1993-01-15
EP0522910A1 (fr) 1993-01-13

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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005