JPS61103186A - Lighting source - Google Patents

Lighting source

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Publication number
JPS61103186A
JPS61103186A JP59225246A JP22524684A JPS61103186A JP S61103186 A JPS61103186 A JP S61103186A JP 59225246 A JP59225246 A JP 59225246A JP 22524684 A JP22524684 A JP 22524684A JP S61103186 A JPS61103186 A JP S61103186A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
liquid crystal
phosphor
pixel
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP59225246A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
太田 和三郎
孝道 榎本
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Priority to US06/690,267 priority patent/US4678285A/en
Priority to DE19853501006 priority patent/DE3501006A1/en
Priority to GB08500861A priority patent/GB2154355B/en
Publication of JPS61103186A publication Critical patent/JPS61103186A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は照明用光源に関し、特に、液晶素子を光スイツ
チング素子として用いる液晶カラー表示装置の光源とし
て有用な照明用光源に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a light source for illumination, and more particularly to a light source for illumination useful as a light source for a liquid crystal color display device using a liquid crystal element as a light switching element.

従来の技術 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。しがしながら、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か、薄型化には限界が
あった。
Conventional technology Conventionally, CRT (cathode ray tube) was used as a color display device.
A typical example is one that uses the same technology, and is often used in television display devices and OA (office automation) equipment. However, since this CRT is a type of large cone-shaped vacuum tube, a display device using a CRT requires a high-voltage power supply, a complicated drive circuit, and the entire device must be large. However, there was a limit to how thin the device could be.

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。
In recent years, panel-type liquid crystal display devices using liquid crystals have been actively developed, and here are the recent results.

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、5−2
3. P、 102〜103」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
It has appeared as an LCD color pocket TV. This is a magazine [Nikkei Electronics, 1983, 5-2
3. As described in the article ``P., 102-103,'' a glass substrate with red, green, and blue color filters attached to each pixel and another transparent substrate with an integrated thin film transistor array. A TN-type liquid crystal is sealed in the liquid crystal, and this is sandwiched between two polarizing plates to form a liquid crystal panel.

その後方に白色光の照明用光源を配置したものである。A white illumination light source is placed behind it.

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。
Thin film transistors are built to correspond to the red, green, and blue color filters of each pixel, and perform a light switching function.

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、白色光源と光学フィルタを使用し
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
、コントラストも十分にとれず見にくいという欠点があ
った。
However, although such liquid crystal color display devices can be made thinner, they use a white light source and optical filters to display color, so the color development and color reproducibility are insufficient, and the contrast is insufficient, making it difficult to see. There was a drawback.

見見例1度 本発明は、明るく鮮明な有彩色光を発光し、高品質のカ
ラー表示に好適な照明用光源に関する。
Viewing Example 1 The present invention relates to an illumination light source that emits bright and clear chromatic light and is suitable for high-quality color display.

m虞 本発明の照明用光源は、有色に発光する蛍光体を含む蛍
光体層と、該蛍光体層からの光を透過する有色フィルタ
とが管壁に形成されるとともに、前記蛍光体を発光させ
うる電磁波の放射源を内部に有することを特徴とする。
In the illumination light source of the present invention, a phosphor layer containing a phosphor that emits colored light and a colored filter that transmits light from the phosphor layer are formed on a tube wall, and the phosphor layer includes a phosphor layer that transmits light from the phosphor layer. It is characterized by having an internal radiation source of electromagnetic waves that can cause

以下、添付図面に沿って本発明をさらに詳細に説明する
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の照明用光源の実施例を示す断面図であ
り、第2図は一部切欠斜視図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the illumination light source of the present invention, and FIG. 2 is a partially cutaway perspective view.

照明用光源11の管壁13の外面には、赤(R)、緑(
G)および青(B)の単元色の各画素フィルタ部18a
、18bおよび18cがモザイク状に形成された有色フ
ィルタ17が設けられている。また、照明用光源11の
管壁の内面には蛍光体画素部21からなる蛍光体層22
が形成されており、各蛍光体画素部22a、22bおよ
び22cはそれぞれ、赤に発光する蛍光体R1緑に発光
する蛍光体G、青に発光する蛍光体Bを含む。照明用光
源の内部にはフィラメント55が配設されるとともに、
水銀およびアルゴンが封入されている。フィラメント5
5に通電されると熱電子が放射され、この熱電子により
アルゴンおよび水銀がイオン化されて紫外光が放射され
る。放射された紫外光により蛍光体R,GおよびBが発
光し、この光がさらに有色フィルタ17の画素フィルタ
部18a。
The outer surface of the tube wall 13 of the illumination light source 11 is coated with red (R) and green (
G) and blue (B) unit color pixel filter sections 18a
, 18b and 18c are provided in a mosaic pattern. Further, on the inner surface of the tube wall of the illumination light source 11, a phosphor layer 22 consisting of a phosphor pixel portion 21 is provided.
Each of the phosphor pixel portions 22a, 22b, and 22c includes a phosphor R1 that emits red light, a phosphor G that emits green light, and a phosphor B that emits blue light. A filament 55 is disposed inside the illumination light source, and
Contains mercury and argon. filament 5
When energized, thermoelectrons are emitted, and the thermoelectrons ionize argon and mercury to emit ultraviolet light. The emitted ultraviolet light causes the phosphors R, G, and B to emit light, and this light is further transmitted to the pixel filter section 18a of the colored filter 17.

18bおよび18cを透過して、照明用光源11から有
彩色光が照射される。蛍光体層で発光した光′よ・蛍光
であるので明るく・さらに・このR・       1
゜G、B蛍光がそれぞれR,G、B画素フィルタを透過
することにより得られる光は、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2鮮明な有彩色光
が得られる。
Chromatic light is transmitted from the illumination light source 11 through 18b and 18c. The light emitted by the phosphor layer is fluorescent, so it is bright, and furthermore, this R 1
゜The light obtained when the G and B fluorescence passes through the R, G, and B pixel filters is the product of the fluorescence wavelength characteristics and the wavelength characteristics of the pixel filter, resulting in more monochromatic light with a sharp rise and small half-value width. 2, resulting in bright chromatic light.

たとえば、緑の蛍光体からの蛍光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
た特性の緑(G)の画素フィルタ18b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有彩色光を得ることができる。さら
に、蛍光体の発光だけではR,G。
For example, if the spectral wavelength characteristics of fluorescence G from a green phosphor are as shown in FIG. 3, when this fluorescence enters the green (G) pixel filter 18b with the characteristics shown in FIG.
The transmitted light is as shown in Figure 5, and a clear cut G light that is closer to monochromatic light is obtained. In this case as well, since the fluorescence from the phosphor has a large amount of light energy, bright chromatic light can be obtained even if it is transmitted through a color filter. Furthermore, only the emission of phosphor can produce R and G.

Bの発光輝度や発光色純度が異なるが、これらをR,G
、Hの有色フィルタにより調節することができるので、
この照明用光源をカラー表示に用いれば色再現性の良好
な画像を実現することができる。
Although the emission brightness and emission color purity of B are different, these are compared to R and G.
, H can be adjusted by colored filters, so that
If this illumination light source is used for color display, images with good color reproducibility can be realized.

第6図は、本発明の他の実施例を示す断面図であり、照
明用光源11の管壁13の内面に設けられた蛍光体層2
1には、蛍光体R,GおよびBが混合して含まれている
。蛍光体層21に紫外線が放射されると、R,Gおよび
Bの混合蛍光が生じ、この混合蛍光が有色フィルタ17
に入り赤の画素フィルタ18aからはR光が、緑の画素
フィルタ18bからはG光が、青の画素フィルタ18c
からはB光が透過してくる。この実施例は、蛍光体層を
画素状に形成する必要がない点で第1図に示したものよ
りも有利であるが、一方、画素フィルタに入射する有効
蛍光量が減少する点で、第1図に示したものが優れてい
る。即ち、第1図に示したものでは、たとえば赤の画素
フィルタ18aに対応する蛍光体層21には画素蛍光体
部R22aが形成されているので、蛍光体の発光を有効
に利用して光エネルギーの大きなR光を得ることができ
る。、これに対し、第6図に示したものでは赤の画素フ
ィルタ18aに対応する蛍光体層21には、蛍光体R,
G、Bが混合して含まれる。この部分の蛍光体Gおよび
Bからの発光は利用されず、それだけ得られるR光の光
エネルギーは小さくなる。
FIG. 6 is a sectional view showing another embodiment of the present invention, in which a phosphor layer 2 provided on the inner surface of the tube wall 13 of the illumination light source 11 is shown.
1 contains a mixture of phosphors R, G and B. When ultraviolet light is emitted to the phosphor layer 21, mixed fluorescence of R, G, and B is generated, and this mixed fluorescence is transmitted to the colored filter 17.
R light enters from the red pixel filter 18a, G light from the green pixel filter 18b, and blue pixel filter 18c.
B light is transmitted from the This embodiment is advantageous over the one shown in FIG. 1 in that it is not necessary to form the phosphor layer in a pixel shape, but on the other hand, the effective amount of fluorescence incident on the pixel filter is reduced. The one shown in Figure 1 is superior. That is, in the case shown in FIG. 1, for example, the pixel phosphor portion R22a is formed in the phosphor layer 21 corresponding to the red pixel filter 18a, so that the light energy is effectively utilized by the luminescence of the phosphor. It is possible to obtain a large amount of R light. On the other hand, in the one shown in FIG. 6, the phosphor layer 21 corresponding to the red pixel filter 18a includes the phosphor R,
Contains a mixture of G and B. The light emitted from the phosphors G and B in this portion is not utilized, and the optical energy of the obtained R light becomes smaller accordingly.

第7図は他の携成例を示す断面図であり、照切用光源1
1の外表面に画素状の蛍光体層21が設けられ、さらに
その上にR,G、Bの各画素をそれぞれ蛍光体層のR,
G、B画素部と一致させた有色フィルタI7が設けられ
ている。この場合、照明用光源の管壁13の材料として
は、紫外光を効率よく透過かる材料、たとえば、石英ガ
ラス、パイレックス、バイコール(コーニング・グラス
ワークス社製)などを用いることが望ましい。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of illumination light source 1.
A pixel-shaped phosphor layer 21 is provided on the outer surface of the phosphor layer 1, and R, G, and B pixels are provided on the outer surface of the phosphor layer 21, respectively.
A colored filter I7 matched with the G and B pixel portions is provided. In this case, as the material for the tube wall 13 of the illumination light source, it is desirable to use a material that efficiently transmits ultraviolet light, such as quartz glass, Pyrex, Vycor (manufactured by Corning Glassworks), or the like.

第8図は、さらに他の構成例を示し、第8図において照
明用光[11の蛍光体層21等が形成された面とは反対
側の管壁の外表面に紫外光を反射する反射膜19が設け
られている。また、反射膜をアルミニウムや銀などで形
成すれば、照明用光源11の点灯の際の立上りを良くす
るためのラビットスタート方式における電極としても利
用できる。
FIG. 8 shows still another configuration example, and in FIG. A membrane 19 is provided. Furthermore, if the reflective film is made of aluminum, silver, or the like, it can also be used as an electrode in a rabbit start method for improving the start-up when the illumination light source 11 is turned on.

以上、R,G、B画素フィルタと蛍光体R2G、Bとの
組合せにより、3gK色であるR光、G光およびB光の
集合光束で照明する光源にっいて説明したにの光源はフ
ルカラーのカラー表示用の光源として好適である。しか
しながら、本発明の照明用光源はこれに限定されず、た
とえば、任意の単一色の有彩フィルタおよび特性波長領
域の重なる蛍光を発光する蛍光体層とを組合せて、単一
の有彩色を照射する照明用光源としても用いることがで
きる。
Above, we have described a light source that illuminates with a collective luminous flux of R, G, and B lights, which are 3gK colors, by combining R, G, and B pixel filters and phosphors R2G and B. The light source is a full-color light source. It is suitable as a light source for color display. However, the illumination light source of the present invention is not limited to this. For example, a single chromatic filter may be combined with a phosphor layer that emits fluorescence in overlapping characteristic wavelength regions to emit a single chromatic color. It can also be used as a light source for illumination.

次に、各構成部材についてさらに詳しく説明する。Next, each component will be explained in more detail.

蛍光体層は、紫外光の照射によりそれぞれR2O,Bに
発色する蛍光体を透明基板(管壁)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
R2O,Hの蛍光体画素部をパターンニングすることも
できる。蛍光体層は、また、任意の有彩色を発光する蛍
光体により形成することもできる。
The phosphor layer is formed by fixing on a transparent substrate (tube wall) phosphors that develop colors as R2O and B when irradiated with ultraviolet light. In addition, the phosphor layers are R, G, and B, respectively.
When forming a mosaic pixel phosphor portion that emits light, for example, the same formation method as that used in manufacturing cathode ray tubes for color televisions can be used, and
In this invention, there is no need to use the phosphor in a vacuum, and since it can be configured as a flat surface, it can be formed using a printing technique similar to gravure three-color printing. Furthermore, the R2O,H phosphor pixel portion can also be patterned by a lithography method using a photoresist. The phosphor layer can also be formed from a phosphor that emits any chromatic color.

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、Y20□5
: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)系など
が例示され、緑色に発光するものとしてはZ n S 
i03 (M n )(マンガンドープ珪素酸亜鉛)系
、ZnS:CuA悲 (a化亜鉛:綱アルミドープ)系
Powder phosphors are mainly used, and Y20□5 is a rare earth-based phosphor that emits red light.
:Eu (yttrium oxide: European) system, Y, O
, :Eu (yttrium oxide: European) type, etc., and those that emit green light include ZnS.
i03 (Mn) (manganese doped zinc silicate) system, ZnS:CuA (zinc a: aluminum doped) system.

(Zn−Cd)S:Cu (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
えたものが挙げられ、青色に発光するものとしては、Z
nS:Ag (硫化亜鉛:銀ドープ)系、(ZnS、Z
n0):Ag (@化亜鉛、酸化亜鉛:銀ドープ)系な
どが例示される。
(Zn-Cd)S:Cu (zinc sulfide, cadmium: copper doped) system or those in which the above copper dope is replaced with silver (Ag) dope, and those that emit blue light include Z
nS:Ag (zinc sulfide: silver doped) system, (ZnS, Z
n0):Ag (@zinc oxide, zinc oxide: silver doped) system, etc. are exemplified.

有色フィルタは、ホトリソグラフィー法、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。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 O(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(Suminol mill
ing yellowMR)。
Colored filters are produced using photolithography, electrodeposition, vacuum evaporation, printing, etc.Dichroic mirrors and dye filters made of multilayer films of high refractive index materials and low refractive index materials are used, but the latter method is advantageous in terms of cost. As the dye for the dye filter, Lanyl Red GO (Lanyl re G O) is used for the red dye filter.
d GG), Suminol Milling Yellow MR (Suminol milling yellow MR) for the green pixel filter.
ing yellowMR).

チバクロン・タークオイス・ブルー・TO−E(Cib
acron turquoise blue TG−E
)、青色画素フィルタ用としてシアニン・6 B(Cy
anine 6B)などが例示される。
Cibacron Turkois Blue TO-E (Cib
acron turquoise blue TG-E
), cyanine 6B (Cy
anine 6B) and the like.

本発明の照明用光源は、明るく鮮明な有彩色光を照射す
ることができ、また、薄型化が可能であるので、カラー
表示用の光源として適しており、特に、液晶カラー表示
装置用の光源として好適である。本発明の照明用光源は
これに限定されず、有彩色光を照射する光源として用い
ることができ、たとえば、書込み表示用のカラー光源と
して用いることができる。
The illumination light source of the present invention can emit bright and clear chromatic light and can be made thin, so it is suitable as a light source for color displays, and is particularly suitable as a light source for liquid crystal color display devices. It is suitable as The illumination light source of the present invention is not limited thereto, and can be used as a light source that emits chromatic light, for example, as a color light source for writing and displaying.

液晶カラー表示装置は、画像情報に対応して電磁波を透
過する液晶素子と、本発明の照明用光源とから植成され
、照明用光源は、有色フィルタおよび蛍光体層を有する
管壁を前記液晶素子に隣接するようにして配設される。
A liquid crystal color display device includes a liquid crystal element that transmits electromagnetic waves in accordance with image information, and a light source for illumination according to the present invention. It is arranged so as to be adjacent to the element.

第9図は本発明の照明用光源を用いた液晶カラー表示装
置の構成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33と下基板35との間に液晶物質3
9が封入されて液晶セル31が形成され、下基板35お
よび上基板33には、それぞれ透明画素電極41および
透明コモン電極43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。37はシール材である。そして、この液晶セル31
が、観察側の第1の偏光板51と、第1の偏光板51の
吸収軸と平行な吸収軸をもつ第2の偏光板53に挾まれ
てツイストネマティック(TN)型液晶素子55が形成
されている。液晶素子55の下方には第6図に示した本
発明の照明用光源11が配設されている。照明用光源1
1の液晶セル55に隣接した管壁13の内面には蛍光体
層21が形成されており、この蛍光体層21には赤(R
)、緑(G)、青(B)の単元色の蛍光を発光する蛍光
体が含まれている6また、管壁13の外面には。
FIG. 9 is an enlarged sectional view schematically showing a configuration example of a liquid crystal color display device using the illumination light source of the present invention. A liquid crystal substance 3 is provided between an upper substrate 33 and a lower substrate 35 which are arranged to face each other.
9 is sealed to form a liquid crystal cell 31, and a transparent pixel electrode 41 and a transparent common electrode 43 are provided on the lower substrate 35 and the upper substrate 33, respectively. Of course, the pixel electrode can be provided on the upper substrate and the common electrode can be provided on the lower substrate. 37 is a sealing material. And this liquid crystal cell 31
is sandwiched between a first polarizing plate 51 on the observation side and a second polarizing plate 53 having an absorption axis parallel to the absorption axis of the first polarizing plate 51, forming a twisted nematic (TN) type liquid crystal element 55. has been done. An illumination light source 11 of the present invention shown in FIG. 6 is disposed below the liquid crystal element 55. Light source 1 for lighting
A phosphor layer 21 is formed on the inner surface of the tube wall 13 adjacent to the liquid crystal cell 55 of 1.
), green (G), and blue (B).

R,GおよびBの単元色の各画素フィルタ部18a。Each pixel filter section 18a has a single color of R, G, and B.

18b、18cがモザイク状に形成された有色フィルタ
18が設けられており、これら画素フィルタ18 a 
、18 b 、18 cは透明電極と一致するように形
成されている。
A colored filter 18 in which 18b and 18c are formed in a mosaic shape is provided, and these pixel filters 18a
, 18 b and 18 c are formed to match the transparent electrodes.

第1O図に示したように、照明用光源11が点灯される
と、蛍光体層21の蛍光体(R:・、G:1m、B:ム
)が発光し、R,G、83つの色の光(→、→、→)が
生じる。これらの光は有色フィルタ17の各画素フィル
タ18に入り、赤の画素フィルタ18a(R)からは赤
色光(R光→)が、緑の画素フィルタ18b(G)から
は緑色光(G光→)が、青の画素フィルタ18c(B)
からは青色光(B光−→)がそれぞれ透過し、照明用光
g11からR,IG、B単元色の光束の集合体が放射さ
れて液晶素子55に入射する。液晶素子55の透明画素
電極41と有色フィルタ17の各画素フィルタ18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41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55を通過する光
を制御できる。液晶素子55は、90’ −T Nセル
を平行ニコル間に配設して構成されており、電圧ONの
画素電極41に対応する画素フィルタを通過して液晶素
子55に入射した光のみが液晶素子55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10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。
As shown in FIG. 1O, when the illumination light source 11 is turned on, the phosphors (R:., G: 1m, B: m) of the phosphor layer 21 emit light in 83 colors of R, G, Light (→, →, →) is generated. These lights enter each pixel filter 18 of the colored filter 17, and red light (R light →) is output from the red pixel filter 18a (R), and green light (G light →) is output from the green pixel filter 18b (G). ) is the blue pixel filter 18c (B)
Blue light (B light -→) is transmitted from the illumination light g11, and a collection of light beams of R, IG, and B single colors is emitted and enters the liquid crystal element 55. Since the transparent pixel electrode 41 of the liquid crystal element 55 and each pixel filter 18 of the colored filter 17 correspond to each other, by applying a voltage corresponding to the color image signal to the transparent pixel electrode 41 using a thin film transistor (not shown) or the like, , the light passing through the liquid crystal element 55 can be controlled. The liquid crystal element 55 is constructed by arranging 90'-T N cells between parallel Nicols, and only the light that passes through the pixel filter corresponding to the pixel electrode 41 with the voltage ON and enters the liquid crystal element 55 is transmitted to the liquid crystal element 55. The light passes through the element 55 and is observed, and a full-color image is displayed. Figure 10 shows
This shows a state in which R light and G light are transmitted at a ratio of 2=1.

既に説明したように、有色フィルタ17に入射する光は
蛍光体層21で発生したR、G、B単元色の混合蛍光で
あり、輝度が高い。また、白色光は可視領域を中心とし
た波長領域全般にわたりエネルギー分布があり、3原色
R,G、Bの色分解に実質上寄与しない波長領域の光を
含んでいるのに対し、R,G、Bを発光する蛍光体から
の光はほとんど全部の光エネルギーが色分解に利用され
てエネルギー効率が高く、明るい画像を得ることが可能
となる。さらに、このRlG、B蛍光がそれぞれR,G
、B画素フィルタを透過することにより得られる光は、
第3図〜第5図に示したように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、より単色光に近髪)光となり、鮮明な画像が
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、蛍光体の発光だけで
はR2O,Bの発光輝度や発光色純度が異なるが、これ
らをR,G、Bの有色フィルタにより調節することがで
き、色再現性の良好な画像を実現することができる。
As already explained, the light incident on the colored filter 17 is a mixed fluorescence of R, G, and B unit colors generated in the phosphor layer 21, and has high brightness. In addition, white light has an energy distribution over the entire wavelength range centered on the visible range, and includes light in a wavelength range that does not substantially contribute to the color separation of the three primary colors R, G, and B. , B, almost all of the light energy is used for color separation, making it possible to obtain bright images with high energy efficiency. Furthermore, this RlG and B fluorescence is R and G, respectively.
, the light obtained by passing through the B pixel filter is
As shown in Figures 3 to 5, the product of the fluorescence wavelength characteristics and the wavelength characteristics of the pixel filter produces light with a sharp rise and small half-width, making it more monochromatic, resulting in a clear image. It will be done. In this case as well, since the fluorescence from the phosphor has a large amount of light energy, a bright image can be obtained even if it is transmitted through a color filter. Furthermore, although the emission brightness and emission color purity of R2O and B differ when the phosphors emit light alone, these can be adjusted using R, G, and B colored filters, and images with good color reproducibility can be realized. I can do it.

第11図は、管壁に形成された蛍光体層も画素状に形成
した第1図の照明用光源11を用い、この画素蛍光体、
画素フィルタおよび画素電極のすべてを一致させるよう
にした場合の液晶カラー表示装置の構成例を示す断面図
であり、第12図は第10図と同様の説明図である。蛍
光体層21は蛍光体画素部22からなり、各蛍光体画素
部22a 、22b 、22cは、それぞれ赤の蛍光体
R(6)、緑の蛍光体G(ffl)、青の蛍光体B(ム
)を含む。
FIG. 11 shows the use of the illumination light source 11 of FIG. 1 in which the phosphor layer formed on the tube wall is also formed in the shape of a pixel.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a liquid crystal color display device in which pixel filters and pixel electrodes are all aligned, and FIG. 12 is an explanatory diagram similar to FIG. 10. The phosphor layer 21 consists of a phosphor pixel section 22, and each phosphor pixel section 22a, 22b, 22c includes a red phosphor R (6), a green phosphor G (ffl), and a blue phosphor B ( ).

第9図および第10図に示した場合と比較して、蛍光体
画素部22内にはより多くの蛍光体R,GまたはBを含
むことができるので、各画素部を透過して観測されるR
、G、B光のエネルギー量をいっそう大きくすることが
でき、さらに鮮明な画像を得ることができる。
Compared to the cases shown in FIGS. 9 and 10, more phosphor R, G, or B can be included in the phosphor pixel section 22, so that the phosphor can be observed through each pixel section. R
, G, and B light can be further increased, and a clearer image can be obtained.

TN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。TN型液晶セルの上基板および下基
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。
As the TN type liquid crystal element, the same type as those conventionally known can be used. Transparent supports such as glass, polyester, polysulfone, polycarbonate, and plastics such as polypropylene are used as the upper and lower substrates of the TN type liquid crystal cell. The pixel electrode and common electrode on this transparent substrate are formed by, for example, a PVD method such as vacuum evaporation or sputtering, or a CVD method.
A transparent conductive film such as ITO or NESA may be formed.

画素電極はフォトエツチング法などによりバターニング
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
The pixel electrode is formed by patterning using a photoetching method or the like, and an electrode corresponding to a color image signal is applied using a thin film transistor or the like, and a full color image is displayed by active matrix driving.

液晶物質としては、たとえば、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。
For example, the following liquid crystal substances are used, and by aligning the upper and lower substrates, the liquid crystal substances are arranged between the substrates so that the molecular arrangement is twisted by 90'.

(1)P−アルキルベンジリデン−p′−シアノアニリ
ンと2−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 系液晶化合物 X、Yはチルキル基、アルコキシ基など。
(1) Liquid crystal compound of P-alkylbenzylidene-p'-cyanoaniline and 2-alkoxybenzylidene-P'-cyanoaniline (2) Phenylbenzoate-based liquid crystal compound X and Y are thylkyl group, alkoxy group, etc.

(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                   I
XはCnH2n+1     (nは3〜10)CHH
2H416(nは3〜l0) (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。
(3) Liquid crystal compound of cyanobiphenyl type and cyanoterphenyl type I
X is CnH2n+1 (n is 3 to 10) CHH
2H416 (n is 3 to 10) (4) Cyclohexylcarboxylic acid ester liquid crystal compound (5) Phenylcyclohexane and biphenylcyclohexane liquid crystal compound (6) Phenylpyridine and phenyldioxane liquid crystal compound (7 ) A mixture of the above liquid crystal compounds or a mixture of the above liquid crystal compound and a cholesteric compound.

また、光スイツチング素子として使用するものであれば
、TN型液晶素子以外の液晶素子も使用でき、たとえば
、ゲストホスト型液晶素子を用いることもできる。
Furthermore, liquid crystal elements other than the TN type liquid crystal element can also be used as long as they are used as optical switching elements; for example, a guest-host type liquid crystal element can also be used.

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。
The case where full-color display is performed using transparent pixel electrodes and active matrix driving using TPT or the like has been described above, but other electrode configurations and single-color or multi-color display other than full-color display are also possible.

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、有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。
For example, a full-color image can be displayed by providing electrodes in the form of stripes in the X-Y direction, pixel filters or further providing pixel phosphors at the intersections thereof, and multiplex driving. The arrangement of the liquid crystal cell, phosphor layer, colored filter, etc. is as already described. Multiplex driving has a limit in increasing the duty due to crosstalk effects, and from this point of view, the above-mentioned active matrix driving is more advantageous.

また、有色フィルタとして、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有色フィルタ
および蛍光体層が設けられており、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
して複数の色の有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。
In addition, color display is performed using an arbitrary single colored filter and a phosphor layer that emits fluorescence with overlapping characteristic wavelength regions, without using a colored filter composed of R, G, and B pixel filter sections. You can also do that. For example, a plurality of figure 8-shaped segment electrodes are used, and portions corresponding to the individual segment electrodes are provided with colored filters and phosphor layers of arbitrary colors, so that a single color display of red can be performed. Of course, colored filters and phosphor layers of multiple colors are arranged corresponding to each segment electrode,
It is also possible to display multiple colors, such as changing the color depending on the number of digits.

発明の効果 本発明の照明用光源によれば、蛍光体からの発光をさら
に有色フィルタを透過させることにより、光エネルギー
が大きく鮮明な有彩色光を照射することができる。さら
に、蛍光体層および有色フィルタが管壁に形成されてい
るので薄型化が可能である。
Effects of the Invention According to the illumination light source of the present invention, by further transmitting the light emitted from the phosphor through a colored filter, it is possible to irradiate clear chromatic light with large light energy. Furthermore, since the phosphor layer and colored filter are formed on the tube wall, the tube can be made thinner.

また、本発明の照明用光源は、カラー表示用としてなど
の光源に有用であり、たとえば、液晶素子をスイッチン
グ素子として組合せれば。
Further, the illumination light source of the present invention is useful as a light source for color display, for example, if a liquid crystal element is combined as a switching element.

明るく鮮明なカラー表示を実現することができるととも
に、装置全体を薄型化することができる。
A bright and clear color display can be realized, and the entire device can be made thinner.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の照明用光源の実施例を示す断面図であ
り、第2図は一部切欠き斜視図である。 第3図、第4図および第5図は本発明の照明用光源のカ
ラー照明特性を説明するための図である。 第6図、第7図および第8図は本発明の他の実施例を示
す断面図でる。 第9図は本発明の照明用光源を用いたカラー液晶表示装
置の構成例を示す断面図であり、第10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図である6 第11図は本発明の照明用光源を用いたカラー液晶表示
装置の構成例を示す断面図であり、第12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図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the illumination light source of the present invention, and FIG. 2 is a partially cutaway perspective view. FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 5 are diagrams for explaining the color illumination characteristics of the illumination light source of the present invention. FIGS. 6, 7, and 8 are cross-sectional views showing other embodiments of the present invention. FIG. 9 is a sectional view showing a configuration example of a color liquid crystal display device using the illumination light source of the present invention, and FIG. 10 is a diagram for explaining a color display mechanism using the device. FIG. 11 is a sectional view showing a configuration example of a color liquid crystal display device using the illumination light source of the present invention, and FIG. 12 is a diagram for explaining a color display mechanism using the device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、有色に発光する蛍光体を含む蛍光体層と、該蛍光体
層からの光を透過する有色フィルタとが管壁に形成され
るとともに、前記蛍光体を発光させうる電磁波の放射源
を内部に有することを特徴とする照明用光源。
1. A phosphor layer containing a phosphor that emits colored light and a colored filter that transmits light from the phosphor layer are formed on the tube wall, and an electromagnetic wave radiation source capable of causing the phosphor to emit light is provided inside the tube wall. A light source for illumination, comprising:
JP59225246A 1984-01-13 1984-10-26 Lighting source Pending JPS61103186A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59225246A JPS61103186A (en) 1984-10-26 1984-10-26 Lighting source
US06/690,267 US4678285A (en) 1984-01-13 1985-01-10 Liquid crystal color display device
DE19853501006 DE3501006A1 (en) 1984-01-13 1985-01-14 LIQUID CRYSTAL COLOR INDICATOR
GB08500861A GB2154355B (en) 1984-01-13 1985-01-14 Liquid crystal color display device

Applications Claiming Priority (1)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63123084A (en) * 1986-11-13 1988-05-26 松下電器産業株式会社 Large video display device
JPS63186213A (en) * 1986-10-23 1988-08-01 リトン システムズ カナダ リミテツド Display device

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