(57)【要約】      （修正有）【課題】駆動電圧が低くとも、発色性に優れた電気光学装置およびそれを用いた電子機器を提供する。【解決手段】光源４２からの光を偏光させるための第１の偏光子１２と、当該第１の偏光子を通過した後の偏光を複屈折させるための固体状電気光学素子２４と、当該電気光学素子を通過した偏光のうち、所定の直線偏光のみを取り出すための第２の偏光子３６と、を備えた電気光学表示装置であって、第１の偏光子の光入射面、第１の偏光子と固体状電気光学素子との間、固体状電気光学素子と第２の偏光子との間、あるいは、第２の偏光子の光出射面の少なくとも一箇所に、蛍光発光層１８を備えている。【選択図】図１
2005181605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を偏光させるための第１の偏光子と、当該第１の偏光子を通過した後の偏光を複屈折させるための固体状電気光学素子と、当該電気光学素子を通過した偏光のうち、所定の直線偏光のみを取り出すための第２の偏光子と、を備えた電気光学表示装置であって、
前記第１の偏光子の光入射面、前記第１の偏光子と固体状電気光学素子との間、前記固体状電気光学素子と第２の偏光子との間、あるいは、前記第２の偏光子の光出射面の少なくとも一箇所に、蛍光発光層を備えることを特徴とする電気光学表示装置。
【請求項２】
前記蛍光発光層の厚さを１〜２００μｍの範囲内の値とすることを特徴とする請求項１に記載の電気光学表示装置。
【請求項３】
前記蛍光発光層をカラーフィルタおよび蛍光材料層から構成することを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学表示装置。
【請求項４】
前記第１の偏光子と、前記固体状電気光学素子との間に、１／４波長板を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学表示装置。
【請求項５】
前記固体状電気光学素子と、第２の偏光子との間に、半透過反射層を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気光学表示装置。
【請求項６】
前記固体状電気光学素子へ所定電圧を印加するための第１の電極および第２の電極が、光の進行方向に対して、それぞれ固体状電気光学素子の上下面または両側面に設けてあることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気光学表示装置。
【請求項７】
前記固体状電気光学素子として、第１の固体状電気光学素子と、第２の固体状電気光学素子とが設けてあり、それらを直列的に配列するとともに、一方の固体状電気光学素子では、光の進行方向に対して、前記第１の電極および第２の電極を上下面に設けて電圧を印加し、もう一方の固体状電気光学素子では、光の進行方向に対して、前記第１の電極および第２の電極を両側面に設けて電圧を印加することを特徴とする請求項６に記載の電気光学表示装置。
【請求項８】
前記固体状電気光学素子への電圧印加回路が、周囲の温度変化に対して温度補償を行なうためのフィードバック回路を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気光学表示装置。
【請求項９】
前記固体状電気光学素子が、ポッケルス素子または半導体導波型スイッチであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電気光学表示装置。
【請求項１０】
光源からの光を偏光させるための偏光子と、当該偏光子を通過した後の偏光を複屈折させるための固体状電気光学素子と、当該電気光学素子を通過した後の光を反射させるための反射層と、を備えた電気光学表示装置であって、
前記偏光子の光入射面、前記偏光子と、固体状電気光学素子との間、あるいは、前記固体状電気光学素子と、反射層との間の少なくとも一箇所に、蛍光発光層を備えることを特徴とする電気光学表示装置。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれかに記載された電気光学表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体状電気光学素子を用いた電気光学表示装置およびそれを備えた電子機器に関し、特に、駆動電圧が低くとも、発色性に優れた電気光学表示装置およびそれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ−、携帯電話、あるいはパーソナルコンピュータ等の普及に伴い、薄型の画像表示装置として、液晶表示装置が各種提案されている。
しかしながら、液晶表示装置に使用される液晶材料の耐久性や耐熱性が乏しかったり、図２１に示すように、液晶材料３１４を、シール材３０１によってセル内に完全に封入しなければならず、製造工程が複雑多岐にわたったりするなどの問題が見られた。
【０００３】
そこで、液晶表示装置に代替する画像表示装置として、電気光学効果を発揮する固体状電気光学素子を用いた画像発生装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
より具体的には、図２２に示すように、下方から、第１透明基体４１０と、第１透明電極４０９と、フタロシアニン系の光導電層４０８ａと、光遮断層４０７と、光反射層４０６と、厚さ１０μｍ以下の光シャッタ層４０５と、下地層４０４と、第２透明電極４０３と、第２透明基体４０２と、反射防止層４０１と、を備えたライトバルブ４１１が構成してある。
そして、第１透明基体４１０の背面側からレーザーを照射して、光導電層を活性化させて所定の画像情報を書き込むとともに、反射防止層４０１の側に設けた光源４１８からの光を第１の偏光子４１６を介してライトバルブ４１１に入射させ、それを所定の画像情報に対応した状態で光反射層４０６において反射させた後、第２の偏光子４１７を介して外部に取り出す方式の画像発生装置４００が提案されている。
【０００４】
また、光源として、太陽光や室内光を利用するとともに、電気光学効果を発揮する固体状電気光学素子を利用した光情報発生装置も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
より具体的には、図２３に示すように、装置内に光情報を発生させるための光源を設けることなく、太陽光や室内光を利用し、電気光学素子５０８の両面に透明電極５０６、５１０をそれぞれ設け、表面側には、偏光子５０２および１／４波長板５０４を設けるとともに、背面側に、カラーフィルタ５１２および反射層５１４を設けた光情報発生装置５００が提案されている。
【特許文献１】特許２５９６５４０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００２−６２５１５号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された画像発生装置は、フタロシアニン系の光導電層が必須であって、ライトバルブの構成が複雑になるばかりか、耐久性や耐熱性に乏しいという問題が見られた。また、光源以外に、レーザー照射装置が必要であって、画像発生装置全体としての小型化や薄型化が困難であるばかりか、消費電力が極めて大きく、経済的に不利であるという問題が見られた。
また、特許文献２に開示された光情報発生装置は、太陽光や室内光のみを利用するため、得られる光情報（画像表示）が暗くて、事実上、識別が困難であるという問題が見られた。また、発色性を高めるためには高い駆動電圧が必要であって、消費電力が極めて大きくなるため、経済的に不利であるという問題が見られた。
【０００６】
そこで、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、固体状電気光学素子を用いた電気光学表示装置において、所定箇所にカラーフィルタおよび蛍光材料層からなる蛍光発光層を備えることにより、駆動電圧が低くとも、優れた発色性が得られることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、駆動電圧が低くとも、発色性に優れた電気光学表示装置およびそれを備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、光源からの光を偏光させるための第１の偏光子と、当該第１の偏光子を通過した後の偏光を複屈折させるための固体状電気光学素子と、当該電気光学素子を通過した偏光のうち、所定の直線偏光のみを取り出すための第２の偏光子と、を備えた電気光学表示装置であって、第１の偏光子の光入射面、第１の偏光子と固体状電気光学素子との間、固体状電気光学素子と第２の偏光子との間、あるいは、第２の偏光子の光出射面の少なくとも一箇所に、蛍光発光層を備えた電気光学表示装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。
【０００８】
また、本発明の電気光学表示装置を構成するにあたり、蛍光発光層の厚さを１〜２００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の電気光学表示装置を構成するにあたり、蛍光発光層をカラーフィルタおよび蛍光材料層から構成することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の電気光学表示装置を構成するにあたり、第１の偏光子と、固体状電気光学素子との間に、１／４波長板を備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の電気光学表示装置を構成するにあたり、固体状電気光学素子と、第２の偏光子との間に、半透過反射層を備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の電気光学表示装置を構成するにあたり、固体状電気光学素子へ所定電圧を印加するための第１の電極および第２の電極が、光の進行方向に対して、それぞれ固体状電気光学素子の上下面または両側面に設けてあることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の電気光学表示装置を構成するにあたり、固体状電気光学素子として、第１の固体状電気光学素子と、第２の固体状電気光学素子とが設けてあり、それらを直列的に配列するとともに、一方の固体状電気光学素子では、光の進行方向に対して、第１の電極および第２の電極を上下面に設けて電圧を印加し、もう一方の固体状電気光学素子では、光の進行方向に対して、第１の電極および第２の電極を両側面に設けて電圧を印加することが好ましい。
【００１４】
また、本発明の電気光学表示装置を構成するにあたり、固体状電気光学素子への電圧印加回路が、周囲の温度変化に対して温度補償を行なうためのフィードバック回路を備えることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の電気光学表示装置を構成するにあたり、固体状電気光学素子が、ポッケルス素子または半導体導波型スイッチであることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の別の態様は、光源からの光を偏光させるための偏光子と、当該偏光子を通過した後の偏光を複屈折させるための固体状電気光学素子と、当該電気光学素子を通過した後の光を反射させるための反射層と、を備えた電気光学表示装置であって、
偏光子の光入射面、偏光子と、固体状電気光学素子との間、あるいは、固体状電気光学素子と、反射層との間の少なくとも一箇所に、カラーフィルタおよび蛍光材料層からなる蛍光発光層を備えた電気光学表示装置である。
【００１７】
また、本発明の別の態様は、上述したいずれかの電気光学表示装置を備えた電子機器である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の電気光学表示装置、およびその応用製品としての電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。
ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を例示的に示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００１９】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、図１に示すように、光源４２からの光４４を偏光させるための第１の偏光子１２と、当該第１の偏光子１２を通過した光を複屈折させるための固体状電気光学素子２４と、当該電気光学素子２４を通過した偏光のうち、所定の直線偏光のみを取り出すための第２の偏光子３６と、を備えた電気光学表示装置１０であって、第１の偏光子１２の光入射面、第１の偏光子１２と固体状電気光学素子２４との間、固体状電気光学素子２４と第２の偏光子３６との間、あるいは、第２の偏光子３６の光出射面の少なくとも一箇所に、蛍光発光層３０を備えた電気光学表示装置である。
【００２０】
１．基本的構成
（１）光源
図１に示す光源４２の種類は特に制限されるものでなく、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ、Light Emission Diode）、蛍光灯、ハロゲンランプ、キセノンランプ等を使用することができる。特に、光源として、発光ダイオードを使用することにより、光源の消費電力を有効に低下させることができるとともに、高周波電源を必要としないために、高周波ノイズの発生による誤動作を有効に防止することができる。
また、太陽光等の外光を使用する場合には、図示しないものの、集光レンズや集光フィルム等を、電気光学表示装置における光の入射側に設けることが好ましい。
【００２１】
（２）第１の偏光子および１／４波長板
図１に示す第１の偏光子１２は、光源４２からの光４４を所定の直線偏光とするための部材である。また、当該第１の偏光子１２に隣接して設けてある１／４波長板１４は、第１の偏光子１２により得られた直線偏光を円偏光に変えるための部材である。
したがって、固体状電気光学素子の表面側に、第１の偏光子および１／４波長板を設けることにより、固体状電気光学素子に入力する光を、所定の円偏光とすることができる。
【００２２】
（３）固体状電気光学素子
図１に示す固体状電気光学素子２４は、所定電圧を印加することにより、屈折率楕円体が変形して屈折率異方性が生じるため、第１の偏光子および１／４波長板を透過した円偏光の位相を変えることができ、後述する第２の偏光子の光軸との関係で、電気光学表示装置を光透過状態または光非透過状態とするための部材である。
したがって、好ましい固体状電気光学素子として、ポッケルス効果やカー効果の大きな強誘電体、すなわち、ポッケルス素子または半導体導波型スイッチが挙げられる。より具体的には、構成材料として、ＬｉＮｂＯ3、Ｂａ2ＮａＮｂ5Ｏ15、ＫＨ2ＰＯ4、ＫＤ2ＰＯ4、ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ等の無機材料が挙げられる。例えば、１０６４ｎｍ以上の長波長の光を使用する場合には、ＬｉＮｂＯ3等を構成材料とすることが好ましく、紫外領域〜１．１μｍの波長の光を使用する場合には、ＫＨ2ＰＯ4やＫＤ2ＰＯ4等を構成材料とすることが好ましく、さらに、紫外領域〜２μｍの波長の光を使用する場合には、Ｂａ2ＮａＮｂ5Ｏ15等を構成材料とすることが好ましい。
また、有機材料であっても強誘電体材料であれば好適に使用することができ、例えば、アントラキノン系化合物、アミノ酸誘導体、ジベンゾイルメタン誘導体等が挙げられる。
【００２３】
また、固体状電気光学素子は、構成材料およびその結晶方向の相違から、縦型変調方式と、横型変調方式に大別される。そのうち、縦型変調方式の固体状電気光学素子の場合には、図１に示すように、第１の電極２０および第２の電極２８が、光の進行方向に対して、それぞれ固体状電気光学素子２４の上下面に設けてあることが好ましい。なお、図２に、図１における配線構造の概略を示すが、第１の電極２０と、第２の電極２８との間に、固体状電気光学素子２４が挟まれており、所定の電圧が印加できるとともに、第１の電極２０と、固体状電気光学素子２４と、第２の電極２８とを、順次、光が透過できることを示している。
すなわち、かかる第１の電極２０および第２の電極２８を介して、固体状電気光学素子に２４に対して、適切な方向から電圧を印加することにより、屈折率楕円体が変形して屈折率異方性を生じさせることができる。
【００２４】
なお、縦型変調方式の固体状電気光学素子の場合には、光の進行方向に、第１の電極２０および第２の電極２８が位置するため、多くの光量を外部に取り出すため、第１の電極２０および第２の電極２８は、透明電極、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）から構成してあることが好ましい。
一方、横型変調方式の固体状電気光学素子では、図４や図６に示すように、第１の電極２０ａおよび第２の電極２０ｂが、光の進行方向に対して、それぞれ固体状電気光学素子２４の両側面に設けてあることが好ましい。なお、図６は、図４に示す固体状電気光学素子２４における電極４９ａを削除した例であって、かかる図６における配線構造の概略を図４に示す。
すなわち、かかる第１の電極２０ａおよび第２の電極２０ｂを介して、固体状電気光学素子２４に対して、適切な方向から電圧を印加することにより、屈折率楕円体が変形して屈折率異方性を生じさせることができる。
なお、横型変調方式の固体状電気光学素子の場合には、光の進行方向に、第１の電極２０ａおよび第２の電極２０ｂが位置しないため、外部に取り出す光量の関係で、第１の電極２０ａおよび第２の電極２０ｂを必ずしも透明電極とする必要は無い。
ただし、図６に示すように、複数画素間の配線を容易にするために、固体状電気光学素子２４の左右方向のみならず、固体状電気光学素子２４における光の進行方向においても一部電極４９ａを設ける場合には、外部に取り出す光量の関係で、その部分については透明導電材料から構成することが好ましい。
【００２５】
また、固体状電気光学素子として、平面方向に複数設けて、それらを駆動させることにより、各固体状電気光学素子を、複数画素の一つとして用いることも好ましい。
さらに、複数の固体状電気光学素子を、直列的に配列し、多機能化させることも好ましい。
例えば、図３に示すように、第１の固体状電気光学素子（Ａ）と、第２の固体状電気光学素子（Ｂ）とを設けて、それらを直列的に配列するとともに、一方の固体状電気光学素子（Ａ）では、光の進行方向に対して、第１の電極および第２の電極を上下面に設けて電圧を印加し、もう一方の固体状電気光学素子（Ｂ）では、光の進行方向に対して、第１の電極および第２の電極を両側面に設けて電圧を印加することが好ましい。
このように構成することにより、周囲温度が多少変化した場合であっても、第１の固体状電気光学素子（Ａ）および第２の固体状電気光学素子（Ｂ）の光の偏光に対する温度依存性が相殺されて、温度補償を行なうことができる。また、このように構成することにより、１／４波長板を設けることなく、効率的に所望の光を外部に取り出すことができる。
なお、図３に示すｘ１、ｘ２、ｘ３はそれぞれ三次元の各方向を示しており、光の進行方向との関係で、第１の固体状電気光学素子（Ａ）と、第２の固体状電気光学素子（Ｂ）の配置関係を示すためのものである。
【００２６】
（４）フィードバック回路
また、固体状電気光学素子を、第１の電極および第２の電極を介して、所定の電圧印加回路により電圧駆動するに際して、当該電圧印加回路が、周囲の温度変化に対して温度補償を行なうためのフィードバック回路を備えることが好ましい。
すなわち、得られる画像表示に対する温度補償を実施するために、固体状電気光学素子の一部に、温度検知手段（温度センサ）、温度補償回路、あるいは異常温度検出回路等のフィードバック回路を備え、当該フィードバック回路からの情報をもとにより、固体状電気光学素子に印加する印加電圧（Ｖ）または印加時間（μｓ）、あるいは両方の因子（Ｖ×μｓ）等を変化させることが好ましい。
以下、フィードバック回路に用いられる温度補償回路を具体的に説明する。
【００２７】
（４）−１  温度補償回路
温度補償回路の動作としては種々の態様を採ることができるが、例えば、環境温度が低温側に移動した場合、より具体的には、３０℃以下になった場合には、図７（ａ）に示すように、高温側の場合と比較して、駆動信号の印加電圧の値を大きくしたり、図７（ｂ）に示すように、駆動信号の印加時間（パルス幅）を短く設定したりすることが好ましい。逆に、環境温度が高温側に移動した場合、例えば、３０℃を超えた場合には、低温側の場合と比較して、図７（ａ）に示すように、駆動信号の印加電圧の値を小さくしたり、図７（ｂ）に示すように、駆動信号の印加時間（パルス幅）を長く設定したりすることが好ましい。
さらに、図７（ｃ）に示すように、環境温度にしたがって、駆動信号の印加電圧（Ｖ）および印加時間（μｓ）の両方の因子（Ｖ×μｓ）を一定割合で変化させることも好ましい。
【００２８】
（４）−２  白金抵抗
また、温度補償機能を発揮させるに際して、固体状電気光学素子に設けられた温度検知手段の態様は特に制限されるものではないが、例えば、温度検知手段として白金抵抗を含んでおり、当該白金抵抗における抵抗値変化によって、固体状電気光学素子の温度を測定することが好ましい。すなわち、金属等の抵抗は、温度とともに直線的に増加するものの、抵抗温度係数はほぼ一定値であるという事象を利用するためである。
したがって、白金抵抗を使用することにより、固体状電気光学素子に対して、簡易構成であって、かつ正確な温度検知手段を提供することができる。
【００２９】
（４）−３  トランジスタ
また、図８に、温度依存性抵抗を含む温度補償回路１５０およびその警告回路の一例を示す。より具体的には、温度依存性抵抗１５６の温度特性を利用し、温度依存性抵抗１５６および抵抗１５７で分圧された第１の電圧Ｖ１と、二つの抵抗１５７および抵抗１５９で分圧された第２の電圧Ｖ２と、を第１のトランジス１６１および第２のトランジスタ１６２から構成される比較回路１６７により比較する。次いで、その出力を電圧Ｖ３として、ＣＰＵ１６５に送り、当該ＣＰＵ１６５で判断処理して、環境温度が所定温度以上か否かを判断する。そして、所定温度以上であると認識すると、電気光学装置（図示せず）に対して、警告を表示する信号を送るとともに、半導体スイッチ１５５をオフにして、電気光学装置に対する通電を停止するように構成されていることが好ましい。
ただし、かかる温度依存性抵抗を含む温度補償回路およびその警告回路は、一例であって、別の種々の態様を採ることができる。
なお、図９に、温度補償回路１５０における温度依存性抵抗に起因した電圧変化を示す。より具体的には、第１の電圧Ｖ１は、環境温度に対応して、比例的に変化し、第２の電圧Ｖ２は、環境温度が変化したとしてもほぼ一定値であって、さらに、ＣＰＵに対する電圧Ｖ３が、環境温度に対応して臨界的に変化することが好ましい。ただし、これも一例であって、温度依存性抵抗の構成材料を変えたり、形態を変えたりすることにより、種々の態様を採ることができる。
【００３０】
（４）−４  サーミスタ
また、温度検知手段の別な態様として、例えば、遷移金属酸化物の焼結体を含むとともに、当該遷移金属酸化物における抵抗値の変化によって、温度測定が可能な温度依存性抵抗であるサーミスタを用いることが好ましい。すなわち、半導体の抵抗値は、金属と異なり、通常、温度とともに指数関数的に減少するものの、サーミスタにおけるサーミスタ定数については、ほぼ一定値であるという事象を利用することができるためである。
したがって、温度検知手段としてサーミスタを使用することにより、種々の形態に加工できるとともに、コンパクトで、かつ正確な温度検知手段、ひいては温度補償回路を提供することができる。
【００３１】
また、図１０に、サーミスタを含む温度補償回路の例を示す。より具体的には、かかる温度補償回路１７０は、温度制御用の制御電圧１７７を出力する分圧抵抗の一方に、２個のサーミスタ１７３、１７４の直列接続回路を用い、これらのサーミスタ１７３、１７４の間から分圧した制御電圧１７７を取り出して利用する構成であることが好ましい。
すなわち、制御電圧１７７は、温度によって抵抗変化する２個のサーミスタ１７３、１７４と、固定抵抗１７８との間の分圧によって発生し、環境温度が上昇するにしたがってかかる制御電圧１７７の値が増大することになる。そして、この変化する制御電圧１７７を演算増幅器１７２に基準電圧として入力することにより、温度補償された増幅出力を得ることができる。
また、かかる温度補償回路１７０においては、２個のサーミスタ１７３、１７４には、それぞれ抵抗１７５、１７６が並列して設けられているため、それぞれの抵抗変化の誤差についても、相互変化により、平均化を図って調整することができる。
ただし、図１０に示す温度補償回路１７０は、サーミスタ１７３、１７４を含む温度補償回路の一例であって、例えば、サーミスタは三つであってもよく、すなわち、種々の他の態様を採ることができる。
【００３２】
さらに、図１１に、サーミスタにおける電気抵抗の温度依存性を示す。より具体的には、横軸に温度（℃）を採って示してあり、縦軸にサーミスタにおける電気抵抗（Ω）を採って示してある。そして、図１１中のラインＡは、ＰＴＣサーミスタ（Positive temperature coefficient thermistor）に対応しており、ラインＢは、ＮＴＣサーミスタ（Negative temperature coefficient thermistor）に対応しており、ラインＣは、ＣＴＲサーミスタ（Critical temperature resistor）に対応しており、それぞれ図示するように電気抵抗が温度依存して変化することを特徴としている。
なお、これらのサーミスタにおける電気抵抗の温度依存性も一例であって、サーミスタの構成材料を変えたり、焼結温度を変えたりすることにより、種々の温度依存性の態様を採ることができる。
【００３３】
（４）−５  他の温度検知手段
また、温度検知手段の他の態様として、ｐｎ接合ダイオードにおける電流−電圧特性の温度変化を利用したｐｎ接合温度計や、核４極共鳴に基づいたＮＱＲ（nuclear quad-repole resonance）温度計等が挙げられ、これらについても、好適に用いることができる。
この理由は、このような温度検知手段であれば、正確かつ迅速に温度検知ができるとともに、半導体や無機物から構成することができ、駆動用ＩＣ内の微小空間であっても、容易に収容することができるためである。
なお、図１２に、ｐｎ接合温度計における、順方向電圧−温度曲線の二例（ＧａＡｓｐｎ接合およびＳｉｐｎ接合、電流値：１００μＡ一定）を示す。また、図１３に、ＮＱＲ温度計における、共鳴周波数−温度曲線の一例（ＫＣｌＯ3）を示す。
それぞれの図１２および図１３から容易に理解できるように、ｐｎ接合温度計や、ＮＱＲ温度計を用いることにより、０℃（２７３Ｋ）以下の低温域から、５０℃（３２３Ｋ）以上の高温域まで、幅広い温度域において、正確に温度検知することが可能である。
【００３４】
（５）第２の偏光子
図１に示す第２の偏光子３６は、固体状電気光学素子２４を透過してきた円偏光または楕円偏光のうち、所定の直線偏光のみを取り出すための部材である。
すなわち、第２の偏光子は、第１の偏光子に対して、クロスニコルの関係に配置されており、第２の偏光子の偏光面に対して同一方向の直線偏光のみを透過させることができるように構成してあることが好ましい。
【００３５】
（５）蛍光発光層
（５）−１  形成位置
また、カラーフィルタおよび蛍光材料層からなる蛍光発光層は、第１の偏光子の光入射面、第１の偏光子と固体状電気光学素子との間、固体状電気光学素子と第２の偏光子との間、あるいは、第２の偏光子の光出射面の少なくとも一箇所に設けられ、優れた発色性を得ることを特徴とする。
すなわち、図１に例示されるように、蛍光発光層３０を所定箇所に備えることにより、例えば、５０Ｖ以下の低い駆動電圧であっても、固体状電気光学素子２４を含む電気光学表示装置１０の発色性について向上させることができる。
【００３６】
より具体的には、例えば、第１の偏光子の光入射面、あるいは第２の偏光子の光出射面に所定の蛍光発光層を設けることにより、蛍光発光層の形成が容易になるとともに、蛍光発光層のみが劣化したような場合であっても、蛍光発光層のみを容易に交換することができる。
また、第１の偏光子と固体状電気光学素子との間、あるいは固体状電気光学素子と第２の偏光子との間に、それぞれ所定の蛍光発光層を設けることにより、蛍光発光層を外部からの熱や水分、あるいは空気等から保護することができ、蛍光発光層の耐久性を著しく向上させることができる。
【００３７】
（５）−２  厚さ
また、蛍光発光層の厚さを１〜２００μｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる蛍光発光層の厚さが１μｍ未満の値になると、蛍光発光層の耐久性や機械的特性が低下したり、さらには発色性についても低下する場合があるためである。また、このように薄い蛍光発光層であると、均一な厚さに制御して成膜することが困難になる場合があるためである。
一方、かかる蛍光発光層の厚さがそれぞれ２００μｍを超えると、耐久性や機械的特性や光学特性が低下したり、電気光学表示装置の薄型化が困難になったり、あるいは、成膜するのに過度に時間がかかったりする場合があるためである。
したがって、かかる蛍光発光層の厚さを５〜１００μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１０〜５０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３８】
（５）−３  蛍光材料
また、蛍光発光層を形成するにあたり、バインダー樹脂中に、所定の蛍光材料（蛍光色素）を含有させて構成することが好ましい。
このような蛍光材料としては、無機材料や有機材料、あるいはその混合材料から構成することができる。
より具体的には、例えば、青色発光に変換する好ましい蛍光色素として、１，４−ビス（２−メチルスチリン）ベンゼン、トランス−４，４’−ジフェニルスチルベンの等スチルベン系化合物、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン等のクマリン系化合物を挙げることができる。
また、緑色発光に変換する好ましい蛍光色素として、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロルメチルキノリジノ（９，９ｓ，１−ｇｈ）クマリン、３−（２’−ベンゾチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２’−ベンズイミダゾイル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン等のクマリン系化合物やベーシックイエロー５１を挙げることができる。
さらに、橙色から赤色発光に変換する好ましい蛍光色素として、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチルリン）−４Ｈ−ビラン等のシアニン系化合物や、１−エチル−２−（４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル）−ピリジウム−パーコラレイト等のピリジン系化合物、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ等のキサンチン系化合物、あるいはオキサジン系化合物が挙げられる。
【００３９】
一方、バインダー樹脂としては、可視光を５０％以上透過可能な透明材料を使用することが好ましい。より具体的には、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。
また、バインダー樹脂としては、リソグラフィ法を用いて、所定位置に蛍光発光層を分離配置できるように、感光性樹脂を使用することが好ましい。好ましい感光性樹脂としては、例えば、アクリル酸系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリケイ皮酸ビニル系樹脂等が挙げられる。
さらに、印刷法を用いて所定位置に蛍光発光層を分離配置する場合には、好ましいバインダー樹脂として、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂のモノマー、オリゴマー、ポリマーまた、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。
【００４０】
（５）−４  構成
また、図１４（ａ）に示すように、蛍光発光層は蛍光材料を含む単層構造であっても良く、あるいは、図１４（ｂ）に示すように、種類の異なる複数の蛍光材料をそれぞれ含む複層構造であっても良い。
例えば、図１４（ａ）に示すように、蛍光発光層３０が単層構造の場合には、膜厚にもよるが、比較的指向性の高い発色光（蛍光）を得ることができる。一方、図１４（ｂ）に示すように、蛍光発光層３０が複層構造の場合には、比較的光量の多い発色光（蛍光）を得ることができる。
また、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、蛍光発光層３０に隣接させてカラーフィルタ３２を積層し、蛍光発光層全体として異種複層構造とすることも好ましい。
より具体的には、図１５（ａ）に示す異種複層構造の場合には、カラーフィルタを透過した光を蛍光発光層に導入するため、若干異なる波長を有する着色光となるものの、それぞれの色の光量を効率的に増加させることができる。
また、図１５（ｂ）に示す異種複層構造の場合には、蛍光発光層を透過した光をカラーフィルタに導入するため、所定のカラーフィルタの色を効率的に再現することができる。
さらに、図１５（ｃ）に示す異種複層構造の場合には、カラーフィルタの各色に対応した蛍光剤を含む蛍光発光層をそれぞれ透過した光が、カラーフィルタに導入するため、所定のカラーフィルタの色をさらに効率的に再現することができる。
【００４１】
ここで、積層するカラーフィルタとしては、透明樹脂中に顔料や染料等の着色材を分散させて所定の色調を呈するものとされている。そして、カラーフィルタの一例としては、原色系フィルタとしてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の組合せからなるものであるが、これに限定されるものではなく、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）等の補色系や、その他の種々の色調で形成することができる。
また、カラーフィルタの配列パターンとして、ストライプ配列や、斜めモザイク配列、あるいは、デルタ配列等の種々のパターン形状を採用することができる。
なお、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、画素毎に形成されたカラーフィルタの間に、混色を防止して、コントラストを高めるための黒色遮光膜（ブラックマトリクス或いはブラックマスク）が形成してあることが好ましい。
【００４２】
（６）プリズムシート
図１に示すように、電気光学表示装置１０の背面側に、プリズムシート３８（プリズムアレイを含む）を設けることが好ましい。
このようにプリズムシートを設けることにより、指向性が高まるとともに、取り出せる光量が多くなって、明るく、鮮明な画像表示とすることができる。
【００４３】
（７）半透過反射層
図示しないものの、固体状電気光学素子と、第２の偏光子との間に、半透過反射層を備えることが好ましい。すなわち、画素毎に半透過反射層を備えて、反射面を有する反射部と、光を透過させるための開口部とが設けられていることが好ましい。
したがって、透過モードにより、開口部を介して、背面側のプリズムシートから光を取り出すこともできるし、あるいは、反射モードとして、反射部を利用して、入射面側から光を取り出すこともできる。なお、透過モードの場合における画像表示原理は後述する通りであるが、反射モードの場合における画像表示原理は、第３の実施形態において説明する。
【００４４】
２．画像表示原理
次いで、図１６を参照して、第１実施形態における電気光学装置１０の画像表示原理を説明する。まず、固体状電気光学素子における第１の電極および第２の電極間に電圧が印加されていない場合には、固体状電気光学素子は光に対して特別な作用を及ぼさない。したがって、光源４２から発せられた光は、第１の偏光子１２を透過して、Ａに示すように直線偏光となり、次いで、１／４波長板１４を透過して、Ｂに示すように右回り円偏光となるが、かかる右回り円偏光は、そのまま電気光学素子２４および第２の電極を透過する。また、固体状電気光学素子２４は、光の偏光状態にも何ら作用を及ぼさないため、右回り円偏光の状態で第２の偏光子３６に達する。このとき右回り円偏光のうち直線偏光部分の偏光面は、第２の偏光子３６における透過軸に対して直角方向となる。その結果、光源４２からの光は、第２の偏光子３６を透過することができない。
【００４５】
一方、固体状電気光学素子における第１の電極および第２の電極間に所定電圧（Ｅ＞０）を印加すると、固体状電気光学素子の屈折率楕円体が変形して、屈折率異方性が生じる。そして、光学的異方性を持つ材質内を光が進むときには、屈折率楕円体の光の進行方向に対して、垂直な断面にできる楕円の主軸方向に対して電気変位ベクトルを有する二つの固有偏光に分かれて進む。そのため、これら二つの固有偏光の間に位相差が生じることになる。したがって、例えば、電気光学素子層を光が透過する時の位相差が所定値、例えば、π／２となるような電圧を第１の電極および第２の電極間に印加すると、図１６に示すように、固体状電気光学素子２４を透過した右回り円偏光は、Ｃに示すように、楕円偏光に変換される。このときの偏光面の方向は、光路に垂直な面で切った屈折率楕円体の主軸の方位に依存する。すなわち、Ｄに示すように、楕円偏光のうち、第２の偏光子３６における透過軸に対して平行な直線偏光のみが、第２の偏光子３６を透過することができる。
【００４６】
さらに、固体状電気光学素子における第１の電極および第２の電極間に別な電圧（Ｅ＜０）を印加すると、図１６に示すように、固体状電気光学素子２４を透過した右回り円偏光は、Ｃ´に示すような楕円偏光に変換されるが、Ｄ´に示すように、第２の偏光子３６における透過軸に対して平行な直線偏光部分の割合が少なくなる。
したがって、複数画素からなる電気光学表示装置を構成して、各画素に対応した透明電極間に電圧をオン・オフさせることにより、あるいは、印加する電圧値や極性を変化させることにより、電気光学素子の屈折率を変化させ、光源からの光を透過させたり、遮断したりすることができ、すなわち、所定の画像表示をすることができる。
【００４７】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、図１７に示すように、背面側に光源４２を設けた透過型の電気光学表示装置１８０である。より具体的には、下方側から、光源４２と、当該光源４２からの光の指向性を向上させるためのプリズムシート３８と、第１の偏光子１２および１／４波長板１４と、オーバーコート層３４と、蛍光発色層３０と、第１の電極２０と、光を複屈折させるための固体状電気光学素子２４と、第２の電極２８と、ガラス基板１６と、第２の偏光子３６と、を備えた電気光学表示装置１８０である。
したがって、第２の実施形態の電気光学表示装置１８０は、第１の実施形態の電気光学表示装置１００とは、光の透過方向が主に異なるだけであって、実質的な構成の差異や、画像表示原理についての差異は無い。よって、ここでの各構成部材や画像表示原理の説明については省略するものとする。
【００４８】
ただし、電気光学表示装置１８０の上方の空間が利用しやすいため、例えば、図１７に示すように、透過型または反射型スクリ−ン１０９を配置して、投影型のプロジェクタとして容易に使用することができる。
したがって、低い駆動電圧であっても鮮明な発色画像が得られるため、プロジェクタを長期間にわたって使用することができる。
【００４９】
［第３の実施形態］
第３の実施形態は、図１８に示すように、光源４２からの光を偏光させるための偏光子１２と、当該偏光子１２を通過した後の光を複屈折させるための固体状電気光学素子２４と、当該固体状電気光学素子２４を通過した後の光を反射させるための反射層１０２と、を備えた電気光学表示装置１８５である。そして、偏光子１２の光入射面、偏光子１２と、固体状電気光学素子２４との間、あるいは、固体状電気光学素子２４と、反射層１０２との間の少なくとも一箇所に、蛍光発色層３０を備えた電気光学表示装置１８５である。
なお、ここでは、第１の実施形態と異なる構成の反射層および、それを用いた場合の画像表示原理等について中心的に説明する。
【００５０】
１．反射層
図１８に示すように、固体状電気光学素子２４の背面側に、反射層１０２を形成したことを特徴としている。
そして、この反射層の態様は特に制限されるものではないが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、クロム、クロム合金、銀、銀合金などからなる金属薄膜と、樹脂等からなる反射基部とから構成することが好ましい。
この理由は、反射基部をなだらかな表面状態にすることにより、適度の光散乱効果を発揮させることができ、かつ、金属薄膜との間で優れた密着力が得られるためである。一方、反射基部上に強固に形成された金属薄膜によって、優れた反射効率が、長時間にわたって得られるためである。
【００５１】
また、反射層の厚さを０．１〜３０μｍの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる反射層の厚さが０．１μｍ未満の値になると、反射性が不十分になったり、均一な厚さに制御して成膜したりすることが困難になったり、あるいは、機械的安定性が低下したりする場合があるためである。
一方、かかる反射層の厚さが３０μｍを超えると、光学特性が低下したり、電気光学表示装置の薄型化が困難になったり、あるいは、成膜するのに過度に時間がかかったりする場合があるためである。
したがって、かかる反射層の厚さを０．５〜２０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１〜１０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
さらに、図１９に示すように、反射層１０２の一部を、電極１０２ａの一部とすることも好ましい。この理由は、このように反射層１０２の一部を補助電極とすることにより、固体状電気光学素子の駆動電圧を低下させることができるためである。
【００５２】
２．大型投射
また、第３の実施形態の電気光学表示装置１８５においては、プロジェクタ等の用途において、反射させた所定の画像表示を大画面において認識できるように、電気光学表示装置１８０からの反射光が出射する箇所に、レンズまたはレンズアレイ１０６を設けて、所定の割合で集光させた後、それを透過型スクリ−ン１０８に投影させることが好ましい。
【００５３】
３．画像表示原理
次いで、第３実施形態における電気光学表示装置の画像表示原理を説明する。まず、第１の電極および第２の電極間に電圧が印加されていない場合には電気光学素子層は光に対して特別な作用を及ぼさない。そのため入射した右回り円偏光はそのまま電気光学素子層および第２の電極を透過し、反射層で反射されて再び第２の電極、電気光学素子層、第１の電極を透過する。そして、電気光学素子層は、反射後の光の偏光状態についても何ら作用を及ぼさないため、反射光は右回り円偏光の状態で１／４波長板に達する。したがって、１／４波長板において、右回り円偏光は直線偏光に変換されるものの、得られる直線偏光の偏光面は、偏光子の偏光面とは直角になる。その結果、反射光は偏光子を透過することができない。
【００５４】
一方、第１の電極および第２の電極間に電圧を印加すると、電気光学素子層の屈折率楕円体が変形して屈折率異方性が生じる。光学的異方性を持つ材質内を光が進むときには、屈折率楕円体の光の進行方向に対して垂直な断面にできる楕円の主軸方向に電気変位ベクトルを持った二つの固有偏光に分かれて進むため、これら二つの固有偏光の間に位相差が生じる。そして、電気光学素子層を透過した右回り円偏光は、直線偏光に変換される。このときの偏光面の方向は光路に垂直な面で切った屈折率楕円体の主軸の方位に依存する。したがって、反射層で反射された直線偏光は、入射したときと同じ光路を戻り、直線偏光から左回り円偏光に変換される。すなわち、左回り円偏光は、１／４波長板によって偏光面が、偏光子と平行な直線偏光となって、偏光子を透過することができる。
【００５５】
［第４実施形態］
第４実施形態は、第１〜第３の実施形態のいずれかの電気光学表示装置を用いた電子機器である。
例えば、図２０に、本実施形態の電子機器の概略構成図を示すが、この電子機器は、電気光学表示装置２００と、これを制御するための制御手段１２００とを有して構成されている。また、図２０中では、電気光学表示装置２００を、パネル構造体２００Ａと、半導体素子（ＩＣチップ）等で構成される駆動回路２００Ｂと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段１２００は、表示情報出力源１２１０と、表示処理回路１
２２０と、電源回路１２３０と、タイミングジェネレータ１２４０とを有することが好ましい。
【００５６】
また、表示情報出力源１２１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ１２４０によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路１２２０に供給するように構成されていることが好ましい。
また、表示情報処理回路１２２０は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路２００Ｂへ供給することが好ましい。そして、駆動回路２００Ｂは、走査線駆動回路、データ線駆動回路および検査回路を含むことが好ましい。また、電源回路１２３０は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上説明したように、本発明の電気光学表示装置によれば、固体状電気光学素子を設けるととともに、所定箇所に蛍光発光層を備えることにより、駆動電圧が低くとも、電気光学表示装置の発色性を向上させることができるようになった。
したがって、本発明の電気光学表示装置を、低消費電力で、発色性等に優れた携帯電話機、プロジェクタ、パーソナルコンピュータ、テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電気泳動装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた電子機器、電子放出素子を用いた装置（ＦＥＤ:Field Emission DisplayやＳＣＥＥＤ：Surface-Conduction Electron-Emitter Display）等の電子機器に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の固体状電気光学素子を用いた電気光学装置の断面図である。
【図２】図１に示す固体状電気光学素子の配線構造を説明するために供する図である。
【図３】温度補償機能を有する固体状電気光学素子を用いた電気光学装置を説明するために供する図である。
【図４】所定の電極構造を有する固体状電気光学素子を用いた電気光学装置の断面図である。
【図５】別の電極構造を有する固体状電気光学素子を用いた電気光学装置の断面図である。
【図６】図５に示す固体状電気光学素子の配線構造を説明するために供する図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、温度補償素子による駆動信号の印加電圧または印加時間の変化の様子を説明するために供する図である。
【図８】温度依存性抵抗を含む温度補償回路および警告回路を説明するために供する図である。
【図９】温度依存性抵抗を含む温度補償回路および警告回路における電圧変化を説明するために供する図である。
【図１０】サーミスタを含む温度補償回路を説明するために供する図である。
【図１１】サーミスタにおける電気抵抗の温度依存性を説明するために供する図である。
【図１２】ｐｎ接合温度計における、順方向電圧−温度曲線を説明するために供する図である。
【図１３】ＮＱＲ温度計における、共鳴周波数−温度曲線を説明するために供する図である。
【図１４】（ａ）〜（ｂ）は、蛍光発色層を説明するために供する図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、カラーフィルタを含む蛍光発色層を説明するために供する図である。
【図１６】本発明の固体状電気光学素子を用いた電気光学装置の画像表示原理を説明するために供する図である。
【図１７】本発明の固体状電気光学素子を用いた背面透過型の電気光学装置の断面図である。
【図１８】本発明の固体状電気光学素子を用いた反射型の電気光学装置の断面図である。
【図１９】本発明の固体状電気光学素子を用いた別の反射型の電気光学装置の断面図である。
【図２０】本発明に係る電子機器の実施形態における構成ブロックを示す概略構成図である。
【図２１】従来の液晶パネルの構造を模式的に示す断面図である。
【図２２】従来の固体状電気光学素子を用いた電気光学装置を模式的に示す断面図である（その１）。
【図２３】従来の固体状電気光学素子を用いた電気光学装置を模式的に示す断面図である（その２）。
【符号の説明】
【００５９】
１０，５０，１８０，１８５，１９０，２００：電気光学装置、１２：第１の偏光子、
１４：１／４波長板、１６：基板、１８ａ：カラーフィルタ、１８ｂ：蛍光材料層、１８：蛍光発色層、２０：第１の電極、２０ａ：第１の電極、２０ｂ：第２の電極、２２：遮光層、２４：固体状電気光学素子、２６：電気絶縁層、２８：第２の電極、３０：蛍光発色層、３２：カラーフィルタ、３４：オーバーコート層、３６：第２の偏光子、３８：プリズムシート、４０：視覚者、４２：光源、４３：遮光部材、４４：光、４６：シール材、４９ａ：第３の電極、１０１：カラーフィルタ、１０２：反射層、１０４：基板、１０６：レンズ、１０８：透過型スクリーン、１０９：スクリーン、１５０、１７０：温度補償回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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