JP2000305080A - 照明光源一体型液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水銀などの有害物質を用いることなく、かつ長
寿命で交換の必要を有しない高輝度、かつ高コントラス
トの画面を持つ照明光源一体型液晶表示装置を得る。 【解決手段】第１の透明基板１と第２の透明基板２およ
び第３の透明基板３を有し、第１の透明基板１と第２の
透明基板２の間に液晶層２１を挟持して構成した液晶パ
ネル部２００と、第２の透明基板２と第３の透明基板３
の間に希ガス１１を封入して構成した光源部１００とか
らなり、第２の透明基板２の第３の透明基板３側に塗布
した蛍光体層９と、第２の透明基板２と第３の透明基板
３の一方または双方に形成した第１および第２放電電極
４、５とを有し、第１および第２放電電極１、２の間で
発生させたプラズマ放電により蛍光体層９を励起して発
生した可視光を第２の透明基板２を通して液晶パネル部
２００の照明光として導入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特に液晶パネルとこの液晶パネルを背面から照明す
る照明光源を一体化して環境に優しくかつ高輝度の照明
光源一体型液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の画像を表示するためのデバイスと
して、近年は液晶表示装置が多用されるようになった。
この液晶表示装置としては、画像表示部を構成する液晶
パネルの駆動方式の違いや照明方式の相違から様々な形
式に分類される。何れの方式の液晶表示装置であって
も、液晶表示装置では、その液晶パネルが外部からの照
明光がなければ電子的に作像した画像を可視化すること
はできない。

【０００３】最も一般的に用いられている透過型の液晶
パネルでは、当該液晶パネルを構成するガラス等からな
る２枚の透明基板の一方（下側透明基板）の背面に、所
謂バックライトと称する液晶パネルとは別個に構成され
た照明光源を設置して、この照明光源から出射する光を
液晶パネルに透過させることで可視的に画像を表示する
ようにしてある。

【０００４】図８は液晶パネルの背面にバックライトを
設置した従来の透過型の液晶表示装置の構成を説明する
模式断面図である。図中、符号２００で示した部分は液
晶パネル、同３００で示した部分はバックライトであ
る。

【０００５】液晶パネル２００は、ガラス板を好適とす
る第１の透明基板１および第２の透明基板２を有し、第
１の透明基板１の内面にコモン電極１５、上配向膜１８
を形成してなり、第２の透明基板２の内面にはセグメン
ト電極１６絶縁膜１７および下配向膜１９が形成され、
両基板１、２の内面同志をスペーサ２０を介して貼り合
わせ この貼り合わせ間隙に液晶層２１を封入して構成
される。

【０００６】なお、図８はカラー表示のための構成を示
しており、第１の透明基板１のコモン電極１５の下層に
遮光層（ブラックマトリクス）１２で区画された３色の
蛍光体１３ａ（赤：Ｒフィルタ）、１３ｂ（緑：Ｇフィ
ルタ）、１３ｃ（青：Ｂフィルタ）が塗り分け形成さ
れ、その上に平坦化層１４を被覆してある。

【０００７】一方、第２の透明基板２に形成されたセグ
メント電極１６は、上記各カラーフィルタに対応した１
６ａ（赤：Ｒ用セグメント電極）、１６ｂ（緑：Ｇ用セ
グメント電極）、１６ｃ（青：Ｂ用セグメント電極）か
ら構成されている。

【０００８】この液晶パネル２００は、所謂単純マトリ
クス（ＳＴＮ：スーパーツイステッドネマチック）型と
称するものであり、液晶パネルを構成する基板内にはア
クティブ素子などは存在しない。

【０００９】本発明はこのようなＳＴＮ型に限るもので
はなく、第２の透明基板２の内面に画素を選択するため
の薄膜トランジスタＴＦＴ等のアクティブ素子を有する
液晶パネルにも同様に適用できるものであるが、説明を
簡略化するため、以下では図示のＳＴＮ型液晶パネルを
用いたものについて説明する。

【００１０】液晶パネル２００の背面、すなわち第２の
透明基板２の裏側には、断面が楔状の透明な樹脂板で構
成した導光板２６の板厚の大な側縁に沿って設置した蛍
光ランプ２７で構成したバックライト３００が設置され
ている。

【００１１】このバックライト３００は、液晶表示装置
の薄型化を追求したエッジライトタイプである。この他
に、液晶パネル２００の直下に複数の蛍光ランプを設置
した直下型バックライトも知られている。これは、例え
ばデスクトップモニターなど、薄型化が等に要求され
ず、かつ大画面の液晶表示装置に採用される場合が多
い。

【００１２】図８において、導光板２６の背面には、光
を有効利用するための反射シート２５が、また蛍光ラン
プ２７の周囲には同様の目的でランプ反射シート２８が
設置されている。さらに、導光板２６の上面には光拡散
板２９とプリズムシート３０が積層されている。

【００１３】液晶パネル２００には、その画面を構成す
る第１の透明基板１側に上偏光板および位相差板からな
る第１の光学補正シート２２が積層され、また第２の透
明基板の背面でバックライト３００との間に下偏光板と
下位相差板からなる第２の光学補正シート２４が積層さ
れている。なお、下位相差板は上位相差板と積層しても
よい。

【００１４】上記のように構成された液晶パネル２００
とバックライト３００とを重ね合わせて液晶表示装置を
構成する。液晶パネル２００の周囲には駆動のための回
路基板が設置されるが、図示は省略してある。

【００１５】この形式の液晶表示装置では、バックライ
ト３００からの光を液晶パネル２００の第１の透明基板
２から導入し、第１の透明基板１から上方に出射させ
る。その途中で、選択されたセグメント電極１６とコモ
ン電極１５の間に印加される電位差で生じる電界によっ
て液晶層２１の配向方向の変化で形成される電子画像が
可視化されて画像を再現する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の液晶表示装
置では、その照明光源が蛍光ランプ２７である。この種
の蛍光ランプ２７としては、一般に低圧水銀ランプが用
いられている。したがって、発光能率が低下したり、所
謂球切れが起きた場合には交換され、使用済のものは廃
棄物として処分される。この種の廃棄物は所定の手段で
無害化されるが、水銀部分の処分はそれなりのコストが
かかり、また、処分にエネルギーを要するため、環境に
対しては間接的には負荷を与えることになる。

【００１７】また、蛍光ランプは、その寿命が限られて
おり、ある程度の時間経過後には、交換する必要があ
り、交換のために手間とコストがかかるという問題もあ
る。

【００１８】本発明の目的は、上記従来技術の諸問題を
解消し、水銀などの有害物質を用いることなく、かつ長
寿命で交換の必要を有しない高輝度、かつ高コントラス
トの画面を持つ照明光源一体型液晶表示装置を提供する
ことにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、液晶パネルの照明光源としてプラズマ放
電を利用した高輝度発光光源を当該液晶パネルと共に一
体構造とした。

【００２０】本発明の代表的な構成を記述すれば、下記
のとおりである。すなわち、 （１）第１の透明基板と第２の透明基板および第３の透
明基板を有し、前記第１の透明基板と第２の透明基板の
間に液晶層を挟持して構成した液晶パネル部と、前記第
２の透明基板と第３の透明基板の間に希ガスを封入して
構成した光源部とからなる照明光源一体型液晶表示装置
であって、前記第２の透明基板の第３の透明基板側に塗
布した蛍光体層と、前記第２の透明基板と前記第３の透
明基板の一方または双方に形成した第１および第２放電
電極とを有し、前記第１および第２放電電極の間で発生
させたプラズマ放電により前記蛍光体層を励起して発生
した可視光を前記第２の透明基板を通して前記液晶パネ
ル部の照明光として導入する如く構成としたことを特徴
とする。

【００２１】この構成により、光源の交換を必要とせ
ず、環境にやさしい高輝度、高コントラストの液晶表示
装置が得られる。

【００２２】（２）第１の透明基板と第２の透明基板お
よび第３の透明基板を有し、前記第１の透明基板と第２
の透明基板の間に液晶層を挟持して構成した液晶パネル
部と、前記第２の透明基板と第３の透明基板の間に希ガ
スを封入して構成した光源部とからなる照明光源一体型
液晶表示装置であって、前記第３の透明基板の内面に塗
布した蛍光体層と、前記第２の透明基板と第３の透明基
板の一方または双方のそれぞれに形成した第１および第
２放電電極とを有し、前記第１および第２放電電極の間
で発生させたプラズマ放電により前記蛍光体層を励起し
て発生した可視光を前記第２の透明基板を通して前記液
晶パネル部の照明光として入射する如く構成としたこと
を特徴とする。

【００２３】この構成によっても、光源の交換を必要と
せず、環境にやさしい高輝度、高コントラストの液晶表
示装置が得られる。

【００２４】（３）（１）における前記第１および第２
放電電極は前記第２の透明基板の第３の透明基板側また
は第３の透明基板の第２の透明基板側の何れかの内面に
交互に形成され、かつ前記蛍光体層は前記第２の透明基
板の前記第３の透明基板側、または前記第３の透明基板
の前記第２の透明基板側内面の何れかに塗布されている
ことを特徴とする。

【００２５】この構成としたことで、第１と第２の２つ
のプラズマ放電用の放電電極が、光源部を構成する第２
または第３の透明基板のみの一括的な加工で形成でき、
製造コストの低減が可能である。

【００２６】（４）（１）における前記第１放電電極ま
たは第２放電電極の一方は前記第２の透明基板の第３の
透明基板側内面に形成され、他方の放電電極は前記第３
の透明基板の第２の透明基板側内面に形成され、かつ前
記蛍光体層は前記第２の透明基板の前記第３の透明基板
側または前記第３の透明基板の前記第２の透明基板側に
塗布されていることを特徴とする。

【００２７】この構成としたことで、高い放電電圧を印
加でき、さらに高輝度かつ高コントラストの照明光を得
ることができる。

【００２８】（５）（１）〜（４）の何れかにおける前
記第２の透明基板の前記第１の透明基板側または前記第
３の透明基板側に前記液晶パネル部に入射する光の偏光
軸を制御する偏光膜を具備したことを特徴とする。

【００２９】この偏光膜を第２の透明基板の第１の透明
基板側に形成する場合は、前記第２の透明基板にセグメ
ント電極を形成する前に形成し、第２の透明基板の第３
の透明基板側に形成する場合は液晶パネル部２００の組
み立て後、かつ光源部の組み立て前に当該際２の透明基
板の第３の透明基板側に添付する。なお、このとき、位
相差板の機能をもつ位相差膜を積層した光学シートとし
て貼付できる。

【００３０】この偏光膜を設けたことにより、液晶パネ
ル２００の画面側に積層する光学シート（偏光板と位相
差板）８を構成する偏光板と共に、液晶パネル２００か
ら出射する光源部３００からの光の偏光軸を制御して可
視画像化できる。この光学シート８を偏光膜のみとし
て、この位相差膜の位相差板の機能を第１の透明基板１
の上面に積層する光学シート２２側に他の位相差板とし
て積層してもよい。

【００３１】（６）（１）〜（５）における前記液晶パ
ネル部を構成する第１の透明基板または第２の透明基板
の何れか一方にカラー画像表示のための複数色のカラー
フィルタ層を具備することを特徴とする。

【００３２】なお、このカラーフィルタ層を構成する各
色のカラーフィルタに対応して、第２の透明基板に形成
するセグメント電極も各色対応で設ける。これにより、
多色の画像を高輝度かつ高コントラストで得ることがで
きる。

【００３３】以下、本発明のその他の構成を列挙すれ
ば、次のとおりである。

【００３４】（７）前記光源部の希ガス（不活性ガス）
封入間隙を保持するためのスペーサを球形ビーズとした
ことを特徴とする。この球形ビーズは液晶パネル２００
のセルギャップ（液晶層２１の厚み）を規制するための
球形ビーズ２０と同様のポリマービーズでよく、光源部
１００の不活性ガス１１を封入する間隙を一定値に規制
して放電電圧を均一として第２の透明基板２の下面での
輝度を一様にする。

【００３５】（８）前記光源部の希ガス封入間隙を保持
するためのスペーサを第３の透明基板の内面に絶縁層で
固定的に形成した突起、あるいはストライプ状壁体、も
しくは格子状壁体の何れかとしたことを特徴とする。

【００３６】放電電圧を均一にするためには第１放電電
極と第２放電電極の配置間隔（第２または第３の透明基
板の何れか一方に設置する場合は水平方向間隔、第２と
第３のそれぞれに一方の第１放電電極と第２放電電極を
形成する場合は当該両放電電極間隔）を均一にすると共
に、上記（７）で記述したように、放電空間を構成する
第２と第３の透明基板間の間隙を一定値に規制する必要
がある。

【００３７】この間隙を規制する手段としての上記突
起、あるいはストライプ状壁体、もしくは格子状壁体
は、放電電極を被覆する透明誘電体をホトリソ工程を用
いて形成することができる。また、上記透明誘電体とは
別個の誘電体材料等を用いてもよい。この突起、あるい
はストライプ状壁体、もしくは格子状壁体の頂部を第２
の透明基板の内面に当接することで上記所定の間隙を維
持させる。さらに、これらの突起、あるいはストライプ
状壁体、もしくは格子状壁体は、第２と第３の透明基板
のそれぞれに独立に、あるいは対向させて形成してもよ
い。

【００３８】なお、本発明は上記の構成に限定されるも
のではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種
々の変更が可能であることは言うまでもない。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明による照明光源一体
型液晶表示装置の実施の形態につき、実施例の図面を参
照して詳細に説明する。

【００４０】図１は本発明の第１実施例を説明するため
の模式断面図である。本実施例の照明光源一体型液晶表
示装置は液晶パネル部２００の背面に光源部１００を一
体化してあり、第１の透明基板１と第２の透明基板２で
液晶パネル部２００を構成し、第２の透明基板２と第３
の透明基板３で光源部１００を構成する。

【００４１】光源部１００を構成する第２の透明基板２
の第３の透明基板側内面に白色発光を好適とする蛍光体
層９が塗布され、第３の透明基板３の内面には第１放電
電極４と第２放電電極５が同一平面内で交互にかつ櫛歯
状に形成されている。

【００４２】そして、これら第１および第２放電電極
４、５を覆って透明誘電体６が塗布され、さらにその上
層に保護膜７が形成されている。なお、この保護膜７は
透明誘電体６をプラズマ放電によるダメージから保護す
るものであり、当該プラズマ放電のエネルギーが低い場
合や、透明誘電体６の材料次第では省略できる。

【００４３】図２は図１における第３の透明基板の内面
に形成された第１放電電極４と第２放電電極５の配置例
を模式的に説明する要部斜視図である。第１放電電極４
と第２放電電極５はそれぞれ櫛歯状に交互に配列されて
おり、これら第１放電電極４と第２放電電極５の間に所
定の電位差を与えることにより、希ガスを電離させてプ
ラズマ放電を発生させる。図１における第１放電電極４
と第２放電電極５は、図２のＡ−Ａ線で切断した断面で
見た状態を示す。

【００４４】図１において、上記のように各層および放
電電極を形成した第２と第３の透明基板２、３をその蛍
光体層９と保護膜７とをスペーサ１０を介して対向さ
せ、対向間隙に例えば、キセノン（Ｘｅ）とヘリウム
（Ｈｅ）の混合希ガス１１を封入する。このガス封入の
後、間隙は図示しない封止剤で封止される。

【００４５】一方、液晶パネル部２００は第１の透明基
板１と第２の透明基板２とからなり、第１の透明基板１
の内面には遮光膜（ブラックマトリクス）１２で区画さ
れた３色のフィルタ１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）が
形成され、その上層に平坦化膜１４が被覆され、さらに
その上層に帯状のコモン電極１５が形成されている。こ
のコモン電極１５を覆って上配向膜１８が塗布されてい
る。

【００４６】第２の透明基板２の第１の透明基板側内面
には、金属クロム（Ｃｒ）からなる偏光膜および位相差
膜からなる光学膜８が成膜され、その上層に上記コモン
電極１５と交差する方向に延在させて帯状のセグメント
電極１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）が形成されてい
る。

【００４７】なお、上記３色のフィルタ１３（１３ａ，
１３ｂ，１３ｃ）とセグメント電極１６（１６ａ，１６
ｂ，１６ｃ）は、それぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）に対応させて形成されている。

【００４８】セグメント電極１６（１６ａ，１６ｂ，１
６ｃ）を覆って絶縁膜１７が形成され、さらにその上層
に下配向膜１９が塗布されている。

【００４９】このように各層および電極等を形成した第
１と第２の透明基板１、２を、コモン電極１５とセグメ
ント１６とが交差するように対向させ、スペーサ２０を
介在させて貼り合わせる。この貼り合わせ間隙にネマチ
ック液晶層２１を挟持させ、封止して液晶パネルを得
る。

【００５０】なお、第１の透明基板１の上面（表面）に
は、偏光板と位相差板からなる光学シート２２が積層さ
れる。上記光学膜８の位相差膜を光学シート２２側に他
の位相差板として積層することもできる。

【００５１】上記のように構成した液晶パネル部２００
と光源部１００の一体化構造体の最下面には反射板２３
が設置され、光源部１００の発光光の有効利用を図って
いる。

【００５２】次に、本実施例の製作手順の一例を説明す
る。先ず、第３の透明基板３に櫛歯状の第１放電電極４
と第２放電電極５を形成し、次いで透明誘電体６、保護
膜７を順次形成する。また、第２の透明基板２の一方の
面にフォトエッチング法により金属クロム（Ｃｒ）を用
いた偏光膜８を形成し、もう一方の面に白色蛍光体９を
形成する。

【００５３】次に、保護膜７と蛍光体９とが対向するよ
うにスペーサ１０を介して第２の透明基板２と第３の透
明基板３とを貼り合わせ、両基板の間を排気した後、キ
セノン（Ｘｅ）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガス１１を封
入し、図示しない封止剤で封止する。

【００５４】一方、第１の透明基板１に遮光膜（ブラッ
クマトリクス）１２、３色のカラーフィルタ１３（１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ）、および平坦化膜１４を形成す
る。その上に帯状のコモン電極１５、上配向膜１８を順
に形成する。

【００５５】また、第２の透明基板２の前記偏光膜８の
上にカラーフィルタ１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）に
対応した帯状のセグメント電極１６（１６ａ，１６ｂ，
１６ｃ）をそれぞれ形成し、その上に絶縁膜１７、下配
向膜１９を順に形成する。

【００５６】上下の配向膜１８と１９には、それぞれラ
ビング処理を施して配向処理（液晶配向制御能の付与）
する。

【００５７】次に、配向処理された上配向膜１８と下配
向膜１９とが対向するようにポリマーで形成した球状の
スペーサ２０を介して貼り合わせ、その貼り合わせ間隙
にネマチック液晶２１を注入して挟持させ、液晶層を形
成する。液晶層は図示しない封止剤で封鎖される。

【００５８】第１の透明基板１のカラーフィルタ層１３
を形成した面と反対側の面に偏光板と位相差板の積層体
からなる光学シート２２を貼り、第３の透明基板３の透
明な放電電極（第１放電電極４と第２放電電極５）を形
成した面と反対側の面にアルミニウム板を好適とする反
射シート２３を設置する。こうして照明光源一体型液晶
表示装置が構成される。光源部１００は、所謂ＡＣ型
（交流型）プラズマ放電ランプである。

【００５９】なお、本実施例の照明光源一体型液晶表示
装置を、１／３００デューティ、１／１４バイアス、フ
レーム周波数１６０Ｈｚで２ＬＳ（２ライン同時走査）
駆動させたところ、コントラスト比５０：１の画像表示
を得ることができた。

【００６０】また、この液晶パネルの上下配向膜ラビン
グによる液晶分子のツイスト角は２４０度、液晶層のΔ
ｎ・ｄは０．８４５、第２と第３の透明基板２、３間の
間隙（セルギャップ）は０．２ｍｍ、希ガス（不活性ガ
ス）１１の混合比は、キセノン（Ｘｅ）９５％、ヘリウ
ム（Ｈｅ）５％であり、その封入時の圧力は２５０ｔｏ
ｒｒとした。

【００６１】本実施例ではカラー表示の液晶パネルで説
明したが、カラーフィルタを持たないモノクロ表示の液
晶パネルと照明光源を一体化することもできることは言
うまでもない。

【００６２】本実施例によれば、水銀などの有害物質を
封入した蛍光管を用いることがなく、かつ長寿命で交換
を要しない高輝度、高コントラストの画面を持つ照明光
源一体型液晶表示装置を提供することができる。

【００６３】図３は本発明の第２実施例を説明するため
の図１と同様の模式断面図である。本実施例は、前記第
１実施例における光源部１００の蛍光体層９を第３の透
明基板３の誘電体層６と置き換えた構成を除いて当該第
１実施例と同様の構成としたものである。

【００６４】すなわち、第３の透明基板３の第２の透明
基板２側に形成した第１と第２の放電電極４、５を覆っ
て蛍光体層９を塗布してある。なお、第１実施例で記述
したように、保護膜７は特に形成しなくてもよい。

【００６５】なお、その他の構成は第１実施例での説明
どおりであるので、再度の説明は省略する。

【００６６】本実施例の構成としたことにより、第２の
透明基板２は基本的には液晶パネル部側の構成部材とな
り、光源部としての成膜その他の加工を要せず、製作が
容易となる。

【００６７】図４は本発明の第３実施例を説明するため
の図１と同様の模式断面図である。本実施例は、前記第
１実施例における光源部１００を構成する第１放電電極
４を第２の透明基板２側に形成したものである。この第
１放電電極４は帯状の電極を第２放電電極５と交差する
ように多数配列してある。

【００６８】図５は図４における第１放電電極４と第２
放電電極５の配置例を説明する模式図である。すなわ
ち、第２の透明基板２の第３の透明基板３側内面に多数
の平行な帯状とした第１放電電極４が形成されている。
一方、第３の透明基板３の第２の透明基板２側内面にも
同様に、多数の平行な帯状とした第２放電電極５が形成
されている。両放電電極は互いに交差する如く配置さ
れ、それぞれが独立した櫛形となっている。しかし、第
１放電電極４と第２放電電極５を平行に配置してもよい
ことは言うまでもない。

【００６９】光源部１００におけるプラズマ放電のため
の電界は希ガス層１１を横断して発生し、そのプラズマ
放電で電離したガス原子が蛍光体層９を励起して白色光
を発生させる。なお、本実施例でも、保護膜７は必須で
はなく、必要に応じて形成すればよい。

【００７０】なお、その他の構成は第１実施例での説明
どおりであるので、再度の説明は省略する。

【００７１】本実施例の構成としたことにより、第１放
電電極４と第２放電電極５の間隔が大きくなり、プラズ
マ放電エネルギーを大きくでき、さらに高輝度の照明光
源とすることができる。

【００７２】図６は本発明の第４実施例を説明するため
の図１と同様の模式断面図である。本実施例は光源部１
００を構成する第２の透明基板２と第３の透明基板３の
間隙を規制するスペーサとして第３の透明基板３の内面
に絶縁層６で固定的に形成した突起１０’とした点を除
いて第１実施例と同様の構成である。なお、本実施例で
は、第１実施例にある保護膜７は形成していない。

【００７３】図７は図６における突起の設置例を説明す
る模式図である。この突起１０’は第３の透明基板の第
２の透明基板側内面に前記実施例の球状スペーサと同様
の分布で配置される。この突起１０’の頂面が第２の透
明基板２の第３の透明基板側内面に塗布された蛍光体層
に当接して所定の間隙を設定する。本実施例により、光
源部の面の全域で均一なプラズマ放電が得られ、液晶パ
ネル２００に対して一様な照明光を照射することができ
る。

【００７４】なお、上記突起１０’の他、第１あるいは
第２放電電極に平行な方向、または交差する方向に連続
するストライプ状壁体、もしくは格子状壁体の何れかと
してもよい。さらに、このスペーサ１０’は前記第２、
第３実施例の球状スペーサに代えることもできる。

【００７５】本実施例により、スペーサを所望の位置に
配置することができるため、球状スペーサの場合よりも
スペーサを正確に分布させることが可能となり、スペー
サの偏りによって起こる放電異常などの性能劣化を回避
できる。なお、本実施例スペーサは透明誘電体６をフォ
トリソ加工して形成することができる。また、第２と第
３の透明基板のそれぞれに独立に、あるいは対向させて
形成してもよい。

【００７６】以上の第２〜第４実施例もカラー表示の液
晶パネルで説明したが、カラーフィルタを持たないモノ
クロ表示の液晶パネルと照明光源を一体化することもで
きることは第１実施例と同様である。また、その製造手
順も略図１の実施例と同様である。

【００７７】これら各実施例によれば、水銀などの有害
物質を封入した蛍光管を用いることがなく、かつ長寿命
で交換を要しない高輝度、高コントラストの画面を持つ
照明光源一体型液晶表示装置を提供することができる。

【００７８】上記各実施例では、液晶パネルとしてＳＴ
Ｎ型の単純マトリクス型を例として説明したが、本発明
はこれに限るものではなく、薄膜トランジスタＴＦＴ
型、その他のアクティブマトリクス型の液晶パネルと光
源部とを一体化することも本発明の技術思想に含まれ
る。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水銀などの有害物質を用いることなく、かつ長寿命で交
換の必要を有しない高輝度、かつ高コントラストの画面
を持つ照明光源一体型液晶表示装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を説明するための模式断面
図である。

【図２】図１における第３の透明基板の内面に形成され
た第１放電電極４と第２放電電極５の配置例を模式的に
説明する要部斜視図である。

【図３】本発明の第２実施例を説明するための図１と同
様の模式断面図である。

【図４】本発明の第３実施例を説明するための図１と同
様の模式断面図である。

【図５】図４における第１放電電極４と第２放電電極５
の配置例を説明する模式図である。

【図６】本発明の第４実施例を説明するための図１と同
様の模式断面図である。

【図７】図６における突起の設置例を説明する模式図で
ある。

【図８】液晶パネルの背面にバックライトを設置した従
来の透過型の液晶表示装置の構成を説明する模式断面図
である。

【符号の説明】

１ 第１の透明基板 ２ 第２の透明基板 ３ 第３の透明基板 ４ 第１放電電極 ５ 第２放電電極 ６ 透明誘電体 ７ 保護膜 ８ 光学シート ９ 蛍光体層 １０，１０’ スペーサ（光源部側） １１ 希ガス（不活性ガス） １２ 遮光膜（ブラックマトリクス） １３ カラーフィルタ １４ 平坦化膜 １５ コモン電極 １６ セグメント電極 １７ 絶縁膜 １８ 上配向膜 １９ 下配向膜 ２０ スペーサ（液晶パネル側）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 英夫 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者 西山 清一 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所ディスプレイグループ内 Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA35Y FA43Z FD06 HA10 LA11 LA17 5G435 AA02 AA03 AA14 BB12 BB15 CC09 DD09 DD13 EE26 EE29 EE33 FF05 FF11 FF13 GG12 GG22 GG25 HH02 HH06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の透明基板と第２の透明基板および第
   ３の透明基板を有し、前記第１の透明基板と第２の透明
   基板の間に液晶層を挟持して構成した液晶パネル部と、
   前記第２の透明基板と第３の透明基板の間に希ガスを封
   入して構成した光源部とからなる照明光源一体型液晶表
   示装置であって、 前記第２の透明基板の第３の透明基板側に塗布した蛍光
   体層と、前記第２の透明基板と前記第３の透明基板の一
   方または双方に形成した第１および第２放電電極とを有
   し、前記第１および第２放電電極の間で発生させたプラ
   ズマ放電により前記蛍光体層を励起して発生した可視光
   を前記第２の透明基板を通して前記液晶パネル部の照明
   光として導入する如く構成としたことを特徴とする照明
   光源一体型液晶表示装置。
2. 【請求項２】第１の透明基板と第２の透明基板および第
   ３の透明基板を有し、前記第１の透明基板と第２の透明
   基板の間に液晶層を挟持して構成した液晶パネル部と、
   前記第２の透明基板と第３の透明基板の間に希ガスを封
   入して構成した光源部とからなる照明光源一体型液晶表
   示装置であって、 前記第３の透明基板の内面に塗布した蛍光体層と、前記
   第２の透明基板と第３の透明基板の一方または双方のそ
   れぞれに形成した第１および第２放電電極とを有し、前
   記第１および第２放電電極の間で発生させたプラズマ放
   電により前記蛍光体層を励起して発生した可視光を前記
   第２の透明基板を通して前記液晶パネル部の照明光とし
   て入射する如く構成としたことを特徴とする照明光源一
   体型液晶表示装置。
3. 【請求項３】前記第１および第２放電電極は前記第２の
   透明基板の第３の透明基板側または第３の透明基板の第
   ２の透明基板側の何れかの内面に交互に形成され、かつ
   前記蛍光体層は前記第２の透明基板の前記第３の透明基
   板側、または前記第３の透明基板の前記第２の透明基板
   側の何れかに塗布されていることを特徴とする請求項１
   に記載の照明光源一体型液晶表示装置。
4. 【請求項４】前記第１放電電極または第２放電電極の一
   方は前記第２の透明基板の第３の透明基板側内面に形成
   され、他方の放電電極は前記第３の透明基板の第２の透
   明基板側内面に形成され、かつ前記蛍光体層は前記第２
   の透明基板の前記第３の透明基板側または前記第３の透
   明基板の前記第２の透明基板側に塗布されていることを
   特徴とする請求項１に記載の照明光源一体型液晶表示装
   置。
5. 【請求項５】前記第２の透明基板の前記第１の透明基板
   側または前記第３の透明基板側に前記液晶パネル部に入
   射する光の偏光軸を制御する偏光膜を具備したことを特
   徴とする請求項１〜４の何れかに記載の照明光源一体型
   液晶表示装置。
6. 【請求項６】前記液晶パネル部を構成する第１の透明基
   板または第２の透明基板の何れか一方にカラー画像表示
   のための複数色のカラーフィルタ層を具備することを特
   徴とする請求項１〜５の何れかに記載の照明光源一体型
   液晶表示装置。