JP2002107719A - 液晶装置および電子機器 - Google Patents

液晶装置および電子機器

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JP2002107719A
JP2002107719A JP2000296803A JP2000296803A JP2002107719A JP 2002107719 A JP2002107719 A JP 2002107719A JP 2000296803 A JP2000296803 A JP 2000296803A JP 2000296803 A JP2000296803 A JP 2000296803A JP 2002107719 A JP2002107719 A JP 2002107719A
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light
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blue
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Kimitaka Kamijo
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Seiko Epson Corp
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    • 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
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    • G02F1/133617—Illumination with ultraviolet light; Luminescent elements or materials associated to the cell

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶層の劣化を防止することができるととも
に、鮮明なカラー表示を可能にする液晶装置を提供す
る。 【解決手段】 下側基板（第１の基板）１１の下方に、
４２０〜４８０ｎｍの波長の光を出射可能な照明手段１
５が設けられていて、下側基板１１の表面上に、４２０
〜４８０ｎｍの波長の光により励起され、５８０〜７０
０ｎｍの波長の光（赤色光）又は４８０〜６２０ｎｍの
波長の光（緑色光）を発光することが可能な蛍光体２１
Ｒ、２１Ｇを具備する蛍光体層２１が設けられ、蛍光体
層２１と照明手段１５との間であって、少なくとも蛍光
体２１Ｒ、２１Ｇが形成された領域に、４２０〜４８０
ｎｍの波長の光を透過するとともに、少なくとも蛍光体
２１Ｒ、２１Ｇから発光された光を反射する選択反射層
２０が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶装置および電
子機器に係り、特に蛍光体を用いてカラー表示を行う液
晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ノートパソコン、携帯電話機、腕時計等
の携帯用電子機器などにおいて、各種の情報を表示する
手段として液晶表示装置が広く使用されており、特に表
示品質の良好なものとしてカラー表示が可能な液晶表示
装置が開発されている。従来、カラー表示が可能な液晶
表示装置としては、カラー表示を行うために、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の顔料によって着色された
アクリル樹脂などからなる着色層を具備するカラーフィ
ルタを内蔵したものが実用化されているが、屋外や明る
い外光下などで使用した場合においては、外光の影響で
表示の明るさや輝度が低下して、カラー表示の鮮明性が
低下することがあった。
【０００３】そこで、近年、屋外や明るい外光下で使用
した場合においても、表示の明るさや輝度を確保し、よ
り鮮明なカラー表示を可能にする目的で、蛍光体を用い
た液晶表示装置が提案されている。
【０００４】図１２、図１３に基づいて、蛍光体を用い
たパッシブマトリクス型の液晶表示装置を例として、従
来の蛍光体を用いた液晶表示装置の構造について説明す
る。
【０００５】図１２は従来の蛍光体を用いたパッシブマ
トリクス型の液晶表示装置１００を観察者側から見た概
略斜視図、図１３は図１２に示す液晶表示装置１００の
３画素分を拡大して示す部分分解斜視図である。
【０００６】はじめに図１２に基づいて液晶表示装置１
００の全体構造の概略について説明する。液晶表示装置
１００においては、図１２に示すように、下側基板１０
１と上側基板１０２とが対向配置され、これら基板間に
液晶層（図１では図示略）が挟持されている。
【０００７】また、下側基板１０１の図示下方には照明
手段１０５として、光源（バックライト）１０５Ａ、及
び光源１０５Ａからの光を効率よく、液晶層側に照射す
るために、光源１０５Ａから出射された光を図示上方に
導く構造を有する導光板１０５Ｂが設けられている。液
晶表示装置１００において、光源１０５Ａは紫外光を出
射可能な紫外線光源から構成されている。
【０００８】下側基板１０１と照明手段１０５との間、
及び上側基板１０２の外側（観察者側）には後述する偏
光子が形成されているが、図１２においては省略してい
る。
【０００９】下側基板１０１の液晶層側表面上には多数
の信号電極１０６がストライプ状に設けられ、それと対
向する上側基板１０２の液晶層側表面上には信号電極１
０６と交差する方向に延在する多数の走査電極１０７が
ストライプ状に設けられている。そして、信号電極１０
６と走査電極１０７とが交差する部分が個々の画素１０
８となっており、多数の画素１０８がマトリクス状に配
列した領域が表示領域１０９となっている。なお、液晶
表示装置１００において、すべての信号電極１０６ある
いはすべての走査電極１０７は同一の幅で形成されてい
る。
【００１０】液晶表示装置１００において、各画素１０
８は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうちいずれかの色
を表示することが可能となっており、赤、緑、青を表示
する３つの画素１０８により１個の表示が可能になって
いる。
【００１１】次に、図１３に基づいて、液晶表示装置１
００の構造について詳細に説明する。図１３は、赤、
緑、青を表示する３つの画素１０８を拡大して示す部分
分解斜視図である。
【００１２】図１３において、符号１０３は液晶層、符
号１１０は蛍光体層、符号１１１、１１２、１１３は特
定の偏光のみを透過し、それ以外の偏光を吸収する偏光
子を示している。
【００１３】図１３に示すように、下側基板１０１と照
明手段１０５との間、及び上側基板１０２の外側（観察
者側）には偏光子１１１、１１３が設けられている。
【００１４】下側基板１０１の液晶層１０３側表面上に
は蛍光体層１１０、偏光子１１２、信号電極１０６が順
次積層形成されている。また、上側基板１０２の液晶層
１０３側表面上には走査電極１０７が形成されている。
なお、信号電極１０６、走査電極１０７の液晶層１０３
側表面上には配向膜が形成されているが図面上は省略し
ている。
【００１５】蛍光体層１１０は赤、緑、青を表示する画
素１０８に各々対応して設けられた、蛍光体１１０Ｒ、
１１０Ｇ、１１０Ｂからなっており、蛍光体１１０Ｒ、
１１０Ｇ、１１０Ｂは紫外光を吸収して励起され、それ
ぞれ４８０〜６２０ｎｍの波長の光（赤色光）、５８０
〜７００ｎｍ の波長の光（緑色光）、４２０〜４８０
ｎｍの波長の光（青色光）を発光する性質を有してい
る。
【００１６】また、蛍光体１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０
Ｂによって発光される光は非偏光であるため、蛍光体層
１１０の表面には蛍光体１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂ
によって発光された光を偏光するための偏光子１１２が
設けられている。
【００１７】上記構造を有する液晶表示装置１００は紫
外線光源１０５Ａより出射された紫外光が下側基板１０
１を透過し、蛍光体層１１０に照射される。このとき、
蛍光体１１０Ｒ、１１０Ｂ、１１０Ｇからそれぞれ赤色
光、緑色光、青色光が発光されるので、各画素１０８毎
に表示させたい色を観察者側に表示することができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】上記構造を有する従来
の蛍光体を用いた液晶表示装置においては、以下のよう
な問題点を有している。
【００１９】すなわち、蛍光体によって発光された光は
指向性がなく、さまざまな角度（３６０度方向）に向け
て出射されるため、観察者側のみならず、照明手段側
（図示下方）や図示横方向などにも出射されるため、観
察者側に到達する光量が限られており、その結果、液晶
表示装置の明るさや輝度が低下し、カラー表示の鮮明性
が低下する恐れがある。
【００２０】また、上記従来の液晶表示装置１００にお
いては、光源として、紫外線光源を用いているため、蛍
光体によって吸収されなかった紫外光が液晶層まで到達
して液晶層にダメージを与える場合があり、その結果、
液晶層が劣化し、液晶表示装置の性能が悪化するという
恐れもある。
【００２１】そこで、本発明は、以上の課題を解決する
ためになされたものであって、液晶層の劣化を防止する
ことができるとともに、鮮明なカラー表示を可能にし、
表示品質を向上させることができる、液晶装置及びこの
液晶装置を備えた電子機器を提供することを目的とす
る。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の液晶装置は、液晶層を挟持して対向配置
された第１の基板と第２の基板と、前記第１の基板の外
面側に設けられた照明手段とを具備する液晶装置であっ
て、前記照明手段が４２０〜４８０ｎｍの波長の光を出
射可能なものであり、前記第１、第２の基板のうち、一
方の基板の表面上に、４２０〜４８０ｎｍの波長の光に
より励起され、４２０〜４８０ｎｍ以外の所定の波長の
光を発光することが可能な、所定のパターンの複数の蛍
光体を具備する蛍光体層が設けられ、該蛍光体層と前記
照明手段との間であって、少なくとも前記複数の蛍光体
が形成された領域に、４２０〜４８０ｎｍの波長の光を
透過するとともに、少なくとも各蛍光体から発光された
光を反射する選択反射層が設けられたことを特徴とす
る。
【００２３】また、前記蛍光体層を構成する各蛍光体は
赤又は緑を表示する画素に対応して設けられ、４８０〜
６２０ｎｍの波長の光（赤色光）、５８０〜７００ｎｍ
の波長の光（緑色光）を発光可能なものであることを
特徴とする。
【００２４】本発明者は、蛍光体が蛍光を励起する励起
光よりも長波長な光を発光する性質を有していることに
着目し、赤色光、緑色光、青色光の中で最も短波長な４
２０〜４８０ｎｍの波長の青色光を出射する照明手段を
用い、赤又は緑を表示する画素に対応させて、照明手段
から出射される光により励起され、青色光以外の光（具
体的には４８０〜６２０ｎｍの波長の赤色光、５８０〜
７００ｎｍ の波長の緑色光）を発光することが可能な
複数の蛍光体を具備する蛍光体層を設け、青を表示する
画素においては照明手段から出射される青色光をそのま
ま表示させる構成とすることにより、赤、緑、青の３色
を表示可能な構造とした。
【００２５】なお、青色光を出射する照明手段としては
青色光を発光するエレクトロルミネッセンスや発光ダイ
オードを用いることができる。
【００２６】さらに、蛍光体層と照明手段との間であっ
て、少なくとも複数の蛍光体が形成された領域に、４２
０〜４８０ｎｍの波長の光（青色光）を透過するととも
に、少なくとも各蛍光体から発光された光を反射する選
択反射層を設ける構成とした。
【００２７】以上の構成によれば、照明手段として従来
のように紫外線光源を用いず、可視光である青色光を出
射する照明手段を用いるため、液晶層に与えるダメージ
を低減することができ、液晶層の劣化を防止することが
できる。
【００２８】さらに、蛍光体層と照明手段との間であっ
て、少なくとも複数の蛍光体が形成された領域に、４２
０〜４８０ｎｍの波長の光（青色光）を透過するととも
に、少なくとも各蛍光体から発光された光を反射する選
択反射層を設けることにより、蛍光体から発光された光
のうち、照明手段側（観察者側と反対側）に出射される
光を選択反射層により反射させて観察者側に出射させる
ことができるので、液晶装置の明るさや輝度を向上する
ことができ、鮮明なカラー表示を可能にし、表示品質を
向上させることができる。
【００２９】選択反射層を、赤を表示する画素に対応さ
せて設けた赤色光を反射する誘電体（ダイクロイックミ
ラー）と、緑を表示する画素に対応させて設けた緑色光
を反射する誘電体（ダイクロイックミラー）とから構成
しても良いが、製造工程を簡略化するために、選択反射
層を、赤色光を反射する誘電体（ダイクロイックミラ
ー）と緑色光を反射する誘電体（ダイクロイックミラ
ー）との積層構造など、誘電体の積層構造により構成す
ることが望ましく、このような構成とすることにより、
異なる色を発光する複数の蛍光体を用いた場合において
も、個々の画素毎に異なる誘電体を形成する必要がな
く、すべての蛍光体に対して一括して選択反射層を形成
することができる。
【００３０】また、蛍光体から発光される光には、発光
させたい波長（色）の光の他に、異なる波長（色）の光
が混在する場合があり、このような場合には表示させた
い色の色純度が低下する恐れがある。
【００３１】そこで、色純度を向上させるために、蛍光
体層を構成する各蛍光体の観察者側（照明手段と反対
側）に、各蛍光体から発光される光に対応した色のパタ
ーンを有するカラーフィルタを設けることが望ましい。
具体的には、赤色光、緑色光を発光する蛍光体に対応さ
せて、赤、緑のパターンを有するカラーフィルタを設け
ることが望ましい。
【００３２】あるいは、蛍光体層を構成する各蛍光体
に、各蛍光体から発光される光に対応した色の顔料を含
有させる構成としてもよい。具体的には、赤色光、緑色
光を発光する蛍光体に、それぞれ赤、緑の顔料を含有さ
せる構成としてもよい。
【００３３】このように、各蛍光体の観察者側に、各蛍
光体から発光される光に対応した色のパターンを有する
カラーフィルタを設ける、あるいは、各蛍光体に、各蛍
光体から発光される光に対応した色の顔料を含有させる
ことにより、表示させたい色を強調することができるの
で、色純度を向上させることができる。
【００３４】また、蛍光体から発光される光は非偏光で
あるので、蛍光体層が照明手段側の第１の基板の表面上
に設けられたものである場合、すなわち蛍光体から発光
される光が液晶層を透過する場合には、蛍光体から発光
される光を、液晶層を透過する前に偏光させる必要があ
る。
【００３５】したがって、蛍光体層が照明手段側の第１
の基板の表面上に設けられたものである場合には、蛍光
体層を構成する複数の蛍光体と液晶層との間に、所定の
偏光軸を有する第１の偏光子を設けることが望ましい。
【００３６】さらに、照明手段と蛍光体層との間に、第
１の偏光子の偏光軸と直交する偏光軸を有する第２の偏
光子を設けることが望ましい。
【００３７】このように、複数の蛍光体と液晶層との間
に設けた第１の偏光子の偏光軸と直交する偏光軸を有す
る第２の偏光子を照明手段と蛍光体層との間に設けるこ
とにより、青以外の色を表示する画素において、蛍光体
によって吸収されなかった青色光を第２の偏光子で吸収
することができるので、さらに色純度を向上させること
ができる。
【００３８】また、偏光子は所定の偏光のみを透過し、
それ以外の偏光を吸収する性質を有しているため、照明
手段と蛍光体層との間に設けた第２の偏光子を透過しな
い偏光はすべて第２の偏光子に吸収されるので、照明手
段から出射される光の損失が大きくなる。
【００３９】そこで、第２の偏光子と照明手段との間
に、該第２の偏光子を透過する偏光を透過するととも
に、それ以外の偏光を反射する選択反射偏光子を設ける
ことが望ましい。
【００４０】このように、照明手段と蛍光体層との間に
設けた第２の偏光子の照明手段側に、第２の偏光子を透
過する偏光を透過するとともに、それ以外の偏光を反射
する選択反射偏光子を設けることにより、照明手段から
出射される光が第２の偏光子を透過する前に、第２の偏
光子を透過しない偏光を選択反射偏光子によって反射さ
せて、照明手段側に戻すことができるので、照明手段か
ら出射される光を有効に利用することができる。なお、
選択反射偏光子から照明手段側に戻された光は照明手段
が具備する反射板（導光板）によって再び観察者側（第
２の偏光子側）に照射される。
【００４１】また、蛍光体層が第２の基板（観察者側の
基板）の表面上に設けられたものである場合には、蛍光
体が液晶層よりも観察者側に位置するため、４２０〜４
８０ｎｍの波長の光（青色光）を含む外光によって、液
晶層によるスイッチングとは無関係に常に蛍光体が発光
してしまうため、表示させたい画像を表示することがで
きなくなる。
【００４２】したがって、蛍光体層が第２の基板（観察
者側の基板）の表面上に設けられたものである場合に
は、蛍光体層を構成する複数の蛍光体の観察者側（照明
手段と反対側）に、該複数の蛍光体を励起することが可
能な励起光を吸収する吸収層を設けることが望ましい。
【００４３】このように、蛍光体層が観察者側の第２の
基板上に設けられたものである場合には、蛍光体の観察
者側（照明手段と反対側）に、蛍光体を励起することが
可能な励起光を吸収する吸収層を設けることにより、外
光による蛍光体の発光を防止することができる。
【００４４】本発明は、内蔵した照明手段から出射され
る光を利用して表示を行うことができる透過型液晶装置
のみならず、照明手段から出射される光を利用して表示
を行うことができるとともに、太陽光などの外光を利用
して表示を行うことができる反射半透過型液晶装置にも
適用することができる。
【００４５】この場合には、選択反射層と蛍光体層とを
第１の基板（照明手段側の基板）の液晶層側表面上に順
次積層形成させ、さらに、青を表示する画素において、
第１の基板と液晶層との間に青色の着色層を設け、該青
色の着色層と第１の基板との間に、少なくとも４２０〜
４８０ｎｍの波長の光（青色光）を反射する所定のパタ
ーンの反射層を設ける構成とする。
【００４６】すなわち、外光を利用して反射型で表示を
行う場合、赤と緑を表示する画素においては、液晶装置
の観察者側から外光が入射し、液晶層を透過して、蛍光
体に到達する。このとき、外光に含まれる４２０〜４８
０ｎｍの波長の光（青色光）によって蛍光体は発光す
る。そして、蛍光体から発光された光は蛍光体と第１の
基板との間に設けられた選択反射層によって、反射され
て再び液晶層を透過して、観察者側に出射する。
【００４７】一方、外光を利用して反射型で表示を行う
場合、青を表示する画素においては、液晶装置の観察者
側から外光が入射し、液晶層を透過し、さらに青の着色
層を透過する。外光が青の着色層を透過する際には、４
２０〜４８０ｎｍの波長の光（青色光）のみが選択的に
透過する。そして、この青色光は青の着色層と第１の基
板との間に設けられた反射層によって反射され、再び青
の着色層と液晶層を透過し、観察者側に出射する。
【００４８】このような構成にすることにより、透過型
のみならず、反射型によっても赤、緑、青を表示可能な
構造とすることができる。
【００４９】なお、青色の着色層と第１の基板（照明手
段側の基板）との間に設けられた反射層は、青を表示す
る画素の周縁部に位置されるなど、青を表示する画素内
の一部分にのみ設けられる。
【００５０】このような構成とすることにより、青を表
示する画素において、青色光を反射する反射層を設けた
部分以外の領域において、照明手段から出射される光を
液晶層側に透過させて、透過型による表示を行い、一
方、観察者側から入射する外光を反射層により反射させ
て、反射型により表示を行うことができる。
【００５１】また、青色の着色層を蛍光体層の内部に設
けることが望ましく、このような構成とする、すなわ
ち、赤、緑の蛍光体と青色の着色層とを１つの層により
形成することにより、製造工程を簡略化することができ
るとともに、蛍光体層を平坦化することができるので、
液晶装置のセルギャップ（液晶層の厚み）を均一化する
ことができ、表示品質を向上させることができる。
【００５２】また、上記のように本発明を反射半透過型
液晶装置に適用した場合においては、青以外の色を表示
する画素では、透過型、反射型のいずれで表示する場合
においても、画素の全領域を使用するのに対して、青を
表示する画素では、透過型で表示を行う領域と反射型で
表示を行う領域とが独立して存在する。
【００５３】したがって、透過型、反射型のいずれで表
示する場合においても、青以外の他の色を表示する画素
と青を表示する画素による表示の領域の面積をほぼ等し
くして、青色の表示だけが他の色の表示に比較して弱く
なることを防止するために、青を表示する画素をその他
の色を表示する画素よりも大きく設定することが望まし
い。
【００５４】以上の液晶装置を備えることにより、性能
の劣化を防止することができ、鮮明なカラー表示が可能
な表示品質の優れた電子機器を提供することができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、本発
明の第１の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明す
る。
【００５６】本実施の形態は、本発明の液晶装置をパッ
シブマトリクス型液晶表示装置に適用した例であって、
光源（バックライト）を内蔵した透過型液晶表示装置の
例である。
【００５７】図１は本実施の形態の液晶表示装置１０を
観察者側から見た概略斜視図、図２は図１に示す液晶表
示装置１０の一部分を拡大して示す図であって、画素の
パターンを示す図、図３は液晶表示装置１０の概略断面
図、図４は本実施の形態の液晶表示装置１０の３画素分
を拡大して示す部分分解斜視図である。なお、図３は液
晶表示装置１０を図１のＡ−Ａ’線に沿って切断したと
きの断面図、図４は液晶表示装置１０を図１のＢ方向か
ら見た部分分解斜視図である。
【００５８】はじめに図１、図２に基づいて液晶表示装
置１０の全体構造の概略について説明する。
【００５９】本実施の形態の液晶表示装置１０において
は、図１に示すように、下側基板（第１の基板）１１と
上側基板（第２の基板）１２とが対向配置され、これら
基板間に液晶層（図１では図示略）が挟持されている。
下側基板１１と上側基板１２の周縁部間には、双方の基
板を接着するとともに液晶層を基板間に封止するための
シール材（図１では図示略）が形成されている。下側基
板１１、上側基板１２は、ガラスあるいはポリカーボネ
ート、ポリエーテルスルホン、アクリル系樹脂等の透明
基板により構成されている。
【００６０】下側基板１１の外面側（図示下方）には照
明手段１５として、光源（バックライト）１５Ａ、及び
光源１５Ａから出射される光を効率よく、液晶層側に照
射するために、光源１５Ａから出射される光を図示上方
に導く（反射する）構造を有する導光板１５Ｂが設けら
れている。下側基板１１と照明手段１５との間、及び上
側基板１２の外側（観察者側）には後述する偏光子が形
成されているが、図１においては省略している。
【００６１】本実施の形態において、光源１５は４２０
〜４８０ｎｍの波長の光（青色光）を照射可能なものと
なっており、このような光源１５Ａとしては例えば、青
色光を発光するエレクトロルミネッセンスや発光ダイオ
ードを例示することができる。
【００６２】下側基板１１の液晶層側表面上には、多数
の信号電極１６がストライプ状（帯状）に設けられ、そ
れと対向する上側基板１２の液晶層側表面上には、信号
電極１６と交差する方向に延在する多数の走査電極１７
がストライプ状（帯状）に設けられている。
【００６３】そして、信号電極１６と走査電極１７とが
交差する部分が個々の画素１８となっており、多数の画
素１８がマトリクス状に配列した領域が表示領域１９と
なっている。なお、本実施の形態では下側基板１１側の
電極を信号電極、上側基板１２側の電極を走査電極とし
て説明するが、これは逆であっても一向にかまわない。
また、図１においては、すべての信号電極１６あるいは
すべての走査電極１７は、同一の幅で形成されている。
【００６４】液晶表示装置１０において、図２に示すよ
うに、各画素１８は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のう
ちいずれかの色を表示することが可能となっており、赤
を表示する画素１８Ｒ、緑を表示する画素１８Ｇ、青を
表示する画素１８Ｂが所定のパターンで配置されてお
り、赤、緑、青を表示する画素１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ
の３つの画素により１個の表示が可能になっている。な
お、図２に示す画素１８のパターンは一例であって、本
発明はこれに限定されるものではない。
【００６５】次に、図３、図４に基づいて、液晶表示装
置１０の構造について詳細に説明する。
【００６６】図３において、符号２７、２８は配向膜、
符号２９はスペーサー、符号３０はシール材を示してい
る。また、図３、図４において、符号１３は液晶層、符
号２０は特定の波長の光は透過し、特定の波長の光を反
射する選択反射層、符号２１は蛍光体層、符号２３は特
定の偏光のみを透過し、それ以外の偏光を反射する選択
反射偏光子、符号２２、２４、２５は特定の偏光のみを
透過し、それ以外の偏光を吸収する偏光子を示してい
る。なお、図４においては簡略化のため、配向膜２７、
２８及びスペーサー２９の図示を省略している。
【００６７】図３に示すように、下側基板１１と上側基
板１２の周縁部間には、双方の基板を接着するとともに
液晶層１３を基板間に封止するためのシール材３０が形
成されている。また、液晶層１３の内部には液晶層１３
の厚み（セルギャップ）を均一化するための二酸化珪
素、ポリスチレン等からなる多数の球状のスペーサー２
９が配置されている。
【００６８】また、下側基板１１、上側基板１２の液晶
層１３側表面上には種々の層が形成されているが、最上
層は液晶層１３を所定の方向に配向させるための配向膜
２７、２８となっている。
【００６９】図３、図４に示すように、下側基板１１と
照明手段１５との間、及び上側基板１２の外側（観察者
側）にはそれぞれ偏光子（第２の偏光子）２４、偏光子
２５が設けられている。また、偏光子２４と照明手段１
５との間には、偏光子２４を透過する偏光を透過し、そ
れ以外の偏光を反射する選択反射偏光子２３が設けられ
ている。
【００７０】また、本実施の形態において、下側基板１
１の液晶層１３側表面上には、選択反射層２０、蛍光体
層２１、偏光子（第１の偏光子）２２及び透明樹脂２６
（図４では図示略）、信号電極１６、配向膜２７が順次
積層形成されている。一方、上側基板１２の液晶層１３
側表面上には走査電極１７と配向膜２８とが順次積層形
成されている。
【００７１】蛍光体層２１は図３、図４に示すように、
赤、緑、青を表示する画素１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに対
応して各々設けられた蛍光体２１Ｒ、２１Ｇ、青の着色
層２１Ｂ、及び隣接する蛍光体２１Ｒ、２１Ｇ、青の着
色層２１Ｂの間に設けられた遮光層（ブラックマトリク
ス、図４では省略）２１Ａとから構成されている。
【００７２】蛍光体２１Ｒは４２０〜４８０ｎｍの波長
の光（光源１５Ａから出射される光（青色光））により
励起され、４８０〜６２０ｎｍの波長の光（赤色光）を
発光することが可能なものとなっており、蛍光体２１Ｇ
は４２０〜４８０ｎｍの波長の光（光源１５Ａから出射
される光（青色光））により励起され、５８０〜７００
ｎｍ の波長の光（緑色光）を発光することが可能なも
のとなっている。青の着色層２１Ｂは、青色顔料を含有
するアクリル樹脂などからなり、光の発光を行わない層
である。
【００７３】なお、本実施の形態において、青の着色層
２１Ｂは特に設けなくてもよいが、蛍光体層２１を形成
した下側基板１１の表面を平坦化するとともに、青の色
純度を向上させるために、青を表示する画素１８Ｂに対
応させて、蛍光体層２１内に青の着色層２１Ｂを設ける
ことが望ましい。
【００７４】また、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇから発光され
る光には、発光させたい波長（色）の光の他に、異なる
波長（色）の光が混在する場合があり、このような場合
には表示させたい色の色純度が低下する恐れがある。
【００７５】そこで、色純度を向上させるために、蛍光
体２１Ｒ、２１Ｇに、各蛍光体から発光される光に対応
した色の顔料を含有させることが望ましい。すなわち、
蛍光体２１Ｒには赤の顔料、蛍光体２１Ｇには緑の顔料
を含有させることが望ましい。
【００７６】また、このように、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇ
に顔料を含有させる代わりに図５に示すように、蛍光体
層２１の観察者側（照明手段１５と反対側）に、各蛍光
体２１Ｒ、２１Ｇから発光される光に対応した色のパタ
ーンを有するカラーフィルタ３１を設ける構成としても
良い。すなわち、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇに対応させて、
赤の着色層３１Ｒ、緑の着色層３１Ｇを有するカラーフ
ィルタ３１を設ける構成としても良い。図５においては
例として、蛍光体層２１の直上にカラーフィルタ３１を
設けた場合について図示している。
【００７７】なお、青を表示する画素１８Ｂにはカラー
フィルタ３１を設けなくても良いが、図５に示すよう
に、赤、緑、青を表示する画素１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ
に対応させて、赤の着色層３１Ｒ、緑の着色層３１Ｇ、
青の着色層３１Ｂを有するカラーフィルタ３１を形成す
ることが望ましい。このように、カラーフィルタ３１を
形成することにより、カラーフィルタ３１を形成した下
側基板１１の表面を平坦化することができる。なお、カ
ラーフィルタ３１において、隣接する赤の着色層３１
Ｒ、緑の着色層３１Ｇ、青の着色層３１Ｂの間には遮光
層（ブラックマトリクス）が形成されているが、図面上
は省略している。
【００７８】このように、赤、緑を表示する画素１８
Ｒ、１８Ｇにおいて、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇに、蛍光体
２１Ｒ、２１Ｇから発光される光に対応した色の顔料を
含有させる、あるいは蛍光体２１Ｒ、２１Ｇの観察者側
に、各蛍光体２１Ｒ、２１Ｇから発光される光に対応し
た色のパターンを有するカラーフィルタ３１を設けるこ
とにより、表示させたい色を強調することができるの
で、色純度を向上させることができる。
【００７９】また、下側基板１１と蛍光体層２１との間
（照明手段１５と蛍光体層２１との間）には、４２０〜
４８０ｎｍの波長の光（光源１５Ａから出射される光
（青色光）を透過するとともに、少なくとも蛍光体２１
Ｒ、２１Ｇから発光される光を反射する選択反射層２０
が設けられている。
【００８０】選択反射層２０は蛍光体２１Ｒ、２１Ｇの
照明手段１５側にのみ設けられていればよいが、選択反
射層２０を形成した下側基板１１の表面を平坦化するた
めに、図３、図４に示すように、青の着色層２１Ｂの照
明手段１５側にも選択反射層２０を形成することが望ま
しい。
【００８１】また、選択反射層２０を、赤を表示する画
素１８Ｒに対応させて設けた赤色光を反射する誘電体
（ダイクロイックミラー）と、緑を表示する画素１８Ｇ
に対応させて設けた緑色光を反射する誘電体（ダイクロ
イックミラー）とから構成しても良いが、製造工程を簡
略化するために、選択反射層２０を、赤色光を反射する
誘電体（ダイクロイックミラー）と緑色光を反射する誘
電体（ダイクロイックミラー）との積層構造により構成
することが望ましく、このような構成とすることによ
り、個々の画素１８毎に異なる誘電体を形成する必要が
なく、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇ及び青の着色層２１Ｂに対
応させて一括して選択反射層２０を形成することができ
る。
【００８２】また、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇによって発光
される光は非偏光であるため、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇと
液晶層１３との間に、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇによって発
光される光を偏光するための偏光子（第１の偏光子）２
２が設けられている。図３、図４では例として、蛍光体
２１Ｒ、２１Ｇの直上に偏光子２２を設けた場合につい
て図示している。
【００８３】図３、図４に示すように、偏光子２２は青
を表示する画素１８Ｂには設けられていないため、偏光
子２２を形成した下側基板１１の表面を平坦化するため
に、図３に示すように、青の着色層２１Ｂの表面上に
は、偏光子２２と同じ厚みを有する透明樹脂２６を形成
することが望ましい。
【００８４】また、本実施の形態において、照明手段１
５と下側基板１１との間に設けられた偏光子（第２の偏
光子）２４は、蛍光体層２１と液晶層１３との間に設け
られた偏光子（第１の偏光子）２２の偏光軸と直交する
偏光軸を有するものであることが望ましい。
【００８５】このように、蛍光体層２１と液晶層１３と
の間に設けた偏光子（第１の偏光子）２２の偏光軸と直
交する偏光軸を有する偏光子（第２の偏光子）２４を照
明手段１５と下側基板１１との間に設けることにより、
赤、緑を表示する画素１８Ｒ、１８Ｇにおいて、蛍光体
２１Ｒ、２１Ｇによって吸収されなかった青色光を偏光
子（第２の偏光子）２４で吸収することができるので、
さらに色純度を向上させることができる。
【００８６】次に、本実施の形態の液晶表示装置１０の
表示の機構について説明する。
【００８７】本実施の形態の液晶表示装置１０において
は、照明手段１５により出射される青色光は下側基板１
１を透過して蛍光体層２１に照射される。このとき、
赤、緑を表示する画素１８Ｒ、１８Ｇにおいては、この
青色光を吸収して、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇが励起され、
それぞれ赤色光、緑色光を発光する。蛍光体２１Ｒ、２
１Ｇによって発光される光は３６０度方向に出射される
が、蛍光体層２１より照明手段１５側に出射される光
は、蛍光体層２１の照明手段１５側に設けられた選択反
射層２０によって反射される。したがって、蛍光体２１
Ｒ、２１Ｇによって発光される光のうち蛍光体層２１の
横方向に出射される光を除くすべての赤色光、緑色光が
液晶層１３、上側基板１２を透過して観察者側に出射さ
れ、赤、緑を表示することができる構造になっている。
【００８８】さらに、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇに、蛍光体
２１Ｒ、２１Ｇから発光される光に対応した色の顔料を
含有させる、あるいは蛍光体２１Ｒ、２１Ｇの観察者側
に、各蛍光体２１Ｒ、２１Ｇから発光される光に対応し
た色のパターンを有するカラーフィルタ３１を設けるこ
とにより表示させたい色を強調することができるので、
色純度を向上させることができる。
【００８９】一方、青を表示する画素１８Ｂにおいて
は、基本的には照明手段１５より出射される青色光がそ
のまま下側基板１１、液晶層１３、上側基板１２を透過
して、観察者側に出射され、青を表示することができる
構造になっている。
【００９０】さらに、本実施の形態においては、青を表
示する画素１８Ｂに対応させて、蛍光体層２１内に青の
着色層２１Ｂを設ける構成としたので、照明手段１５か
ら出射される青色光が青の着色層２１Ｂを透過する際
に、表示させたい色を強調することができるので、青の
色純度を向上させることができる構造になっている。
【００９１】本実施の形態によれば、照明手段として従
来のように紫外線光源を用いず、可視光である青色光を
出射する照明手段１５を用いるため、液晶層１３に与え
るダメージを低減することができ、液晶層１３の劣化を
防止することができる。
【００９２】さらに、蛍光体層２１と照明手段１５との
間であって、少なくとも蛍光体２１Ｒ、２１Ｇが形成さ
れた領域に、４２０〜４８０ｎｍの波長の光（青色光）
を透過するとともに、少なくとも各蛍光体２１Ｒ、２１
Ｇから発光される光を反射する選択反射層２０を設ける
構成としたので、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇから発光される
光のうち、照明手段１５側（観察者側と反対側）に出射
される光を選択反射層２０により反射させて観察者側に
出射させることができるので、明るさや輝度を向上する
ことができ、鮮明なカラー表示を可能にし、表示品質を
向上させることができる。
【００９３】また、本実施の形態においては、偏光子２
４と照明手段１５との間に、偏光子２４を透過する偏光
を透過するとともに、それ以外の偏光を反射する選択反
射偏光子２３を設ける構成としたので、照明手段１５か
ら出射される光が偏光子２４を透過する前に、偏光子２
４を透過しない偏光を選択反射偏光子２３によって反射
させて、照明手段１５側に戻すことができるので、照明
手段１５から出射される光を有効に利用することができ
る。なお、選択反射偏光子２３から照明手段１５側に戻
された光は導光板１５Ｂによって再び観察者側（偏光子
２４側）に照射される。
【００９４】なお、本実施の形態においては選択反射層
２０、蛍光体層２１を下側基板１１の液晶層１３側表面
上に順次形成する構成としたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、蛍光体層２１は下側基板１１の液晶
層１３側、照明手段１５側のいずれの表面上に形成して
も良く、選択反射層２０は照明手段１５と蛍光体層２１
との間に設けられていればいかなる箇所に設けられてい
てもよく、このような構成であれば本実施の形態と同等
の効果を得ることができる。
【００９５】［第２の実施の形態］以下、本発明の第２
の実施の形態を図６に基づいて説明する。
【００９６】本実施の形態も第１の実施の形態と同様、
本発明の液晶装置をパッシブマトリクス型液晶表示装置
に適用した例であって、第１の実施の形態を反射半透過
型液晶表示装置に適用した例である。
【００９７】本実施の形態が第１の実施の形態と異なる
点は、下側基板と蛍光体層との間の所定の領域に反射層
を設けた点、及び青を表示する画素をその他の色を表示
する画素よりも大きく設定した点である。
【００９８】このように、本実施の形態の液晶表示装置
の概略構成は第１の実施の形態と共通であるため、共通
な構成については説明を省略する。図６は第１の実施の
形態の図４に対応する図であって、本実施の形態の液晶
表示装置４０の３画素分を拡大して示す部分分解斜視図
である。また、図６において、図４と共通の構成要素に
ついては同一の符号を付し説明は省略する。
【００９９】本実施の形態の液晶表示装置４０は、図６
に示すように、青を表示する画素１８Ｂにおいて、青の
着色層２１Ｂと下側基板１１との間であって、青を表示
する画素１８Ｂの周縁部に、少なくとも４２０〜４８０
ｎｍの波長の光（青色光）を反射する反射層４１が設け
られている。
【０１００】図６には例として、選択反射層２０を第１
の実施の形態と同様に、赤、緑、青を表示する画素１８
Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに対応させて形成した後、青を表示
する画素１８Ｂについてはさらに選択反射層２０の表面
上に、反射層４１を形成する場合について図示している
が、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０１】選択反射層２０を赤、緑を表示する画素１
８Ｒ、１８Ｇにのみ対応させて形成し、青を表示する画
素１８Ｂについては選択反射層２０を形成せずに、反射
層４１を下側基板１１上に直接形成しても良い。
【０１０２】また、第１の実施の形態においては、青の
着色層２１Ｂを設けなくても良かったのに対し、本実施
の形態においては青の着色層２１Ｂを必ず設ける必要が
ある。なお、本実施の形態において、青の着色層２１Ｂ
を蛍光体層２１とは別に独立して設けても良いが、蛍光
体層２１を形成した下側基板１１の表面を平坦化するた
めに蛍光体層２１内に青の着色層２１Ｂを設けることが
望ましい。
【０１０３】また、本実施の形態においても第１の実施
の形態と同様に、各蛍光体２１Ｒ、２１Ｇに、各蛍光体
２１Ｒ、２１Ｇから発光される光に対応した色の顔料を
含有させる、あるいは蛍光体２１Ｒ、２１Ｇの観察者側
に、各蛍光体２１Ｒ、２１Ｇから発光される光に対応し
た色のパターンを有するカラーフィルタを設けることが
望ましく、このような構成とすることにより、赤、緑を
表示する画素１８Ｒ、１８Ｇにおいて表示させたい色を
強調することができるので、色純度を向上させることが
できる。
【０１０４】次に、本実施の形態の液晶表示装置４０の
表示の機構について説明する。
【０１０５】本実施の形態の液晶表示装置４０おいて
は、第１の実施の形態と同様に、照明手段１５から出射
される光を利用して、透過型により赤、緑、青の表示を
行うことができる構造になっている。
【０１０６】透過型により赤、緑の表示を行う機構は第
１の実施の形態と全く同様であるので説明は省略し、透
過型により青の表示を行う機構について簡単に説明す
る。
【０１０７】透過型により表示を行う場合、青を表示す
る画素１８Ｂにおいては、照明手段１５より出射される
青色光が下側基板１１を透過し、反射層４１が形成され
た以外の領域（すなわち反射層４１より内側の領域）を
透過した後、青の着色層２１Ｂ、液晶層１３、上側基板
１２を透過して、観察者側に出射され、青を表示するこ
とができる構造になっている。
【０１０８】さらに、本実施の形態の液晶表示装置４０
においては、太陽光などの外光を利用して、反射型によ
り赤、緑、青の表示を行うことができる構造になってい
る。
【０１０９】反射型により表示を行う場合、赤と緑を表
示する画素１８Ｒ、１８Ｇにおいては、観察者側から外
光が入射し、上側基板１２、液晶層１３を透過して、蛍
光体２１Ｒ、２１Ｇに到達する。このとき、外光に含ま
れる４２０〜４８０ｎｍの波長の光（青色光）によって
蛍光体２１Ｒ、２１Ｇは励起され、発光する。そして、
蛍光体２１Ｒ、２１Ｇにより発光される光は、蛍光体層
２１と下側基板１１との間に設けられた選択反射層２０
によって、反射されて再び液晶層１３、上側基板１２を
透過して、観察者側に出射し、赤、緑を表示することが
できる構造になっている。
【０１１０】一方、反射型で表示を行う場合、青を表示
する画素１８Ｂにおいては、観察者側から外光が入射
し、上側基板１２、液晶層１３を透過し、さらに青の着
色層２１Ｂを透過する。外光が青の着色層２１Ｂを透過
する際には、４２０〜４８０ｎｍの波長の光（青色光）
のみが選択的に透過する。そして、この青色光は青の着
色層２１Ｂと下側基板１１との間に設けられた反射層４
１によって反射され、再び青の着色層２１Ｂ、液晶層１
３、上側基板１２を透過して、観察者側に出射し、青を
表示することができる構造になっている。
【０１１１】このように、本実施の形態の液晶表示装置
４０においては、青以外の色を表示する画素１８Ｒ、１
８Ｇでは、透過型、反射型のいずれで表示する場合にお
いても、画素の全領域を使用するのに対して、青を表示
する画素１８Ｂでは、透過型で表示を行う領域と反射型
で表示を行う領域とが独立して存在する。
【０１１２】すなわち、青を表示する画素１８Ｂにおい
ては、照明手段１５から出射された光を反射層４１より
内側の領域（反射層４１を設けた部分以外の領域）を透
過させて、透過型による表示を行い、一方、観察者側か
ら入射した外光を反射層４１により反射させて、反射型
により表示を行うことができるようになっている。
【０１１３】したがって、透過型、反射型のいずれで表
示する場合においても、青以外の他の色を表示する画素
１８Ｒ、１８Ｇと青を表示する画素１８Ｂによる表示の
領域の面積をほぼ等しくして、青色の表示だけが他の色
の表示に比較して弱くなることを防止するために、図６
に示すように、青を表示する画素１８Ｂをその他の色を
表示する画素１８Ｒ、１８Ｇよりも大きく設定すること
が望ましい。
【０１１４】なお、本実施の形態においては、反射層４
１は青を表示する画素１８Ｂの周縁部に配置されたもの
についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、青を表示する画素１８Ｂ内の一部分に配置
されればいかなる箇所であっても構わない。
【０１１５】このように、本発明の液晶装置は反射半透
過型の液晶表示装置にも適用することができ、第１の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、
本実施の形態によれば、液晶層の劣化を防止することが
できるとともに、鮮明なカラー表示を可能にし、表示品
質を向上させることができる。
【０１１６】さらに、本実施の形態においては、太陽光
や明るい外光を利用して反射型でも表示を行うことがで
きるので、第１の実施の形態に比較して消費電力を低減
することができる。
【０１１７】［第３の実施の形態］以下、本発明の第３
の実施の形態を図７を参照して説明する。
【０１１８】本実施の形態も第１、第２の実施の形態と
同様、本発明の液晶装置をパッシブマトリクス型液晶表
示装置に適用した例であって、透過型液晶表示装置の例
である。
【０１１９】第１（第２）の実施の形態においては、蛍
光体層を下側基板の表面上に設けたのに対して、本実施
の形態においては蛍光体層を上側基板の表面上に設ける
構成とした点、さらに、蛍光体層の観察者側に蛍光体を
励起することが可能な励起光を吸収する吸収層を設ける
構成とした点が第１の実施の形態と大きく異なってい
る。
【０１２０】本実施の形態の液晶表示装置の概略構成は
第１の実施の形態と共通であるため、共通な構成につい
ては説明を省略する。図７は第１の実施の形態の図４に
対応する図であって、本実施の形態の液晶表示装置５０
の３画素分を拡大して示す部分分解斜視図である。な
お、図７において、図４と共通の構成要素については同
一の符号を付す。
【０１２１】本実施の形態の液晶表示装置５０において
は、図７に示すように、上側基板１２と液晶層１３との
間（上側基板１２と走査電極１７との間）に蛍光体層２
１が設けられている。また、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇの観
察者側（照明手段１５と反対側）に、蛍光体２１Ｒ、２
１Ｇを励起することが可能な励起光を吸収する吸収層５
１が設けられている。図７には例として、蛍光体２１
Ｒ、２１Ｇと上側基板１２との間に吸収層５１を設けた
場合について図示している。なお、吸収層５１は、蛍光
体２１Ｒ、２１Ｇに対応して、赤と緑を表示する画素１
８Ｒ、１８Ｇに対してのみ設けられており、青を表示す
る画素１８Ｂには設けられていない。
【０１２２】このように、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇの観察
者側に、蛍光体２１Ｒ、２１Ｇを励起することが可能な
励起光を吸収する吸収層５１を設ける構成とすることに
より、外光によって蛍光体２１Ｒ、２１Ｇが励起され、
発光することを防止することができる。
【０１２３】また、図７に示すように、吸収層５１を上
側基板１２の液晶層１３側表面上に設ける場合には、吸
収層５１を形成した上側基板１２の表面を平坦化するた
めに、青を表示する画素１８Ｂにおいて、上側基板１２
の液晶層１３側表面上に吸収層５１と同じ厚みを有する
透明樹脂（図示略）を形成することが望ましい。
【０１２４】また、本実施の形態においても、第１の実
施の形態と同様、蛍光体層２１内に青の着色層２１Ｂを
設けなくても良いが、蛍光体層２１を形成した上側基板
１２の表面を平坦化するとともに、青の色純度を向上さ
せるために、青を表示する画素１８Ｂに対応させて青の
着色層２１Ｂを設けることが望ましい。
【０１２５】また、第１の実施の形態では、上側基板１
２の外側に偏光子２５を設けたのに対し、本実施の形態
では偏光子２５を蛍光体層２１と走査電極１７との間に
設ける構成としているが、偏光子２５は第１の実施の形
態の偏光子２５と同じ機能を有するものである。なお、
偏光子２５は液晶層１３よりも観察者側に設けられてい
ればいかなる箇所に設けられていてもよい。
【０１２６】また、図面上は省略しているが、照明手段
１５と偏光子（第２の偏光子）２４との間に、第１の実
施の形態と同様に、偏光子２４を透過する偏光を透過
し、それ以外の偏光を反射する選択反射偏光子を設ける
ことが望ましい。
【０１２７】このように、偏光子２４の照明手段１５側
に、偏光子２４を透過する偏光を透過するとともに、そ
れ以外の偏光を反射する選択反射偏光子を設けることに
より、照明手段１５から出射される光が偏光子２４を透
過する前に、偏光子２４を透過しない偏光を選択反射偏
光子によって反射させて、照明手段１５側に戻すことが
できるので、照明手段１５から出射される光を有効に利
用することができる。
【０１２８】また、本実施の形態においても第１の実施
の形態と同様に、各蛍光体２１Ｒ、２１Ｇに、各蛍光体
２１Ｒ、２１Ｇから発光される光に対応した色の顔料を
含有させる、あるいは蛍光体２１Ｒ、２１Ｇの観察者側
に、各蛍光体２１Ｒ、２１Ｇから発光される光に対応し
た色のパターンを有するカラーフィルタを設けることが
望ましく、このような構成とすることにより、赤、緑を
表示する画素１８Ｒ、１８Ｇにおいて、表示させたい色
を強調することができるので、色純度を向上させること
ができる。
【０１２９】次に、本実施の形態の液晶表示装置５０の
表示の機構について説明する。本実施の形態の液晶表示
装置５０おいては、第１の実施の形態と同様に、照明手
段１５から出射される光を利用して、透過型により赤、
緑、青の表示を行うことができる構造になっている。
【０１３０】本実施の形態の液晶表示装置５０において
は、照明手段１５により出射される青色光は下側基板１
１、液晶層１３を透過した後、蛍光体層２１に照射され
る。このとき、赤、緑を表示する画素１８Ｒ、１８Ｇに
おいては、この青色光を吸収して、蛍光体２１Ｒ、２１
Ｇが励起され、それぞれ赤色光、緑色光を発光する。蛍
光体２１Ｒ、２１Ｇによって発光される光は３６０度方
向に出射されるが、蛍光体層２１より照明手段１５側に
出射される光は液晶層１３を透過し、選択反射層２０に
よって反射され、観察者側に照射される。したがって、
蛍光体２１Ｒ、２１Ｇによって発光される光のうち蛍光
体層２１の横方向に出射される光を除くすべての赤色
光、緑色光が観察者側に出射され、赤、緑を表示するこ
とができる構造になっている。
【０１３１】一方、青を表示する画素１８Ｂにおいて
は、照明手段１５より出射される青色光が下側基板１
１、液晶層１３を透過した後、青の着色層２１Ｂを透過
して、観察者側に出射され、青を表示することができる
構造になっている。
【０１３２】このように、本発明の液晶装置は上側基板
１２側に蛍光体層２１を設ける場合にも適用することが
でき、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。すなわち、本実施の形態によれば、液晶層の劣化を
防止することができるとともに、鮮明なカラー表示を可
能にし、表示品質を向上させることができる。
【０１３３】［第４の実施の形態］以下、本発明の第４
の実施の形態を図８を参照して説明する。
【０１３４】上記第１〜第３の実施の形態ではパッシブ
マトリクス型液晶表示装置の例を示したが、本実施の形
態では、ＴＦＤ素子をスイッチング素子に用いたアクテ
ィブマトリクス型の透過型液晶表示装置への本発明の適
用例を示す。図８（ａ）は本実施の形態の液晶表示装置
の全体構成を示す概略斜視図であり、図８（ｂ）は図８
（ａ）における一画素の拡大図であり、図８（ａ）は第
１の実施の形態における図１の下側基板１１、上側基板
１２に相当する図である。
【０１３５】本実施の形態の液晶表示装置６０は、図８
（ａ）に示すように、２枚の基板、すなわちＴＦＤ素子
が形成された側の素子基板６１（第１の基板）と対向基
板６２（第２の基板）とが対向配置され、これら基板間
に液晶層（図示略）が封入されている。なお、図示は省
略するが、実際には液晶層と接する各基板の内面には配
向膜が形成されている。
【０１３６】素子基板６１の内面側には、多数のデータ
線６４が設けられており、各データ線６４に対して多数
の画素電極６５がＴＦＤ素子６６を介して接続されてい
る。一方、対向基板６２の内面側には、短冊状の多数の
走査線６７がデータ線６４に交差する方向に形成されて
いる。
【０１３７】ＴＦＤ素子６６は、図８（ｂ）に示すよう
に、例えばタンタル膜からなる第１の導電膜６８と、第
１の導電膜６８の表面に陽極酸化によって形成されたタ
ンタル酸化膜からなる絶縁膜６９と、絶縁膜６９の表面
に形成されたクロム、アルミニウム、チタン、モリブデ
ン等の金属膜からなる第２の導電膜７０とから構成され
ている。そして、ＴＦＤ素子６６の第１の導電膜６８が
データ線６４に接続され、第２の導電膜７０が画素電極
６５に接続されている。
【０１３８】液晶表示装置６０において、個々の画素電
極６５が形成された領域が画素となっており、第１の実
施の形態と同様に、各画素は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）のうちいずれかの色を表示することが可能となっ
ており、例えば第１の実施の形態において図２で示した
ように赤を表示する画素、緑を表示する画素、青を表示
する画素が所定のパターンで配置されている。
【０１３９】本発明はこのようなＴＦＤ素子をスイッチ
ング素子に用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶
表示装置６０にも適用することができ、第１〜第３の実
施の形態と同様に、素子基板６１の図示下方に４２０〜
４８０ｎｍの光（青色光）を出射可能な照明手段を設
け、素子基板６１、対向基板６２の一方の基板の表面上
に、赤の蛍光体、緑の蛍光体、青の着色層からなる蛍光
体層を設け、蛍光体層と照明手段との間に、４２０〜４
８０ｎｍの波長の光を透過するとともに、蛍光体層を構
成する蛍光体から発光された光を反射する選択反射層を
設ける構成とすればよい。
【０１４０】このような構成とすることにより上記第１
〜第３の実施の形態のパッシブマトリクス型液晶表示装
置の例と同様の効果を得ることができる。すなわち、本
実施の形態によれば、液晶層の劣化を防止することがで
きるとともに、鮮明なカラー表示を可能にし、表示品質
を向上させることができる。
【０１４１】［第５の実施の形態］以下、本発明の第５
の実施の形態を図９を参照して説明する。
【０１４２】本実施の形態では、ＴＦＴ素子をスイッチ
ング素子に用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶
表示装置への本発明の適用例を示す。図９（ａ）は本実
施の形態の液晶表示装置の全体構成を示す斜視図であ
り、図９（ｂ）は図９（ａ）における一画素の拡大図で
ある。
【０１４３】本実施の形態の液晶表示装置８０は、図９
（ａ）に示すように、ＴＦＤ素子を用いた液晶表示装置
である第４の実施の形態とほぼ同様の構成を有してい
る。すなわち、ＴＦＴ素子が形成された側の素子基板
（第１の基板）７４と対向基板（第２の基板）７５とが
対向配置され、これら基板間に液晶層（図示略）が封入
されている。
【０１４４】素子基板７４の液晶側表面上には、多数の
ソース線７６（データ線）および多数のゲート線７７
（走査線）が互いに交差するように格子状に設けられて
いる。各ソース線７６と各ゲート線７７の交差点の近傍
にはＴＦＴ素子７８が形成されており、各ＴＦＴ素子７
８を介して画素電極７９が接続されている。一方、対向
基板７５の液晶層側表面上には、表示領域に対応して共
通電極８５が形成されている。
【０１４５】ＴＦＴ素子７８は、図９（ｂ）に示すよう
に、ゲート線７７から延びるゲート電極８１と、ゲート
電極８１を覆う絶縁膜（図示略）と、絶縁膜上に形成さ
れた多結晶シリコン、アモルファスシリコン等からなる
半導体層８２と、半導体層８２中のソース領域に接続さ
れたソース線７６から延びるソース電極８３と、半導体
層８２中のドレイン領域に接続されたドレイン電極８４
とを有している。そして、ＴＦＴ素子７８のドレイン電
極８４が画素電極７９に接続されている。
【０１４６】液晶表示装置８０において、個々の画素電
極７９が形成された領域が画素となっており、第１の実
施の形態と同様に、各画素は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）のうちいずれかの色を表示することが可能となっ
ており、例えば第１の実施の形態において図２で示した
ように赤を表示する画素、緑を表示する画素、青を表示
する画素が所定のパターンで配置されている。
【０１４７】本発明はこのようなＴＦＴ素子をスイッチ
ング素子に用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶
表示装置８０にも適用することができ、第１〜第３の実
施の形態と同様に、素子基板７４の図示下方に４２０〜
４８０ｎｍの光（青色光）を出射可能な照明手段を設
け、素子基板７４、対向基板７５の一方の基板の表面上
に、赤の蛍光体、緑の蛍光体、青の着色層からなる蛍光
体層を設け、蛍光体層と照明手段との間に、４２０〜４
８０ｎｍの波長の光を透過するとともに、蛍光体層を構
成する蛍光体から発光された光を反射する選択反射層を
設ける構成とすればよい。
【０１４８】このような構成とすることにより上記第１
〜第３の実施の形態のパッシブマトリクス型液晶表示装
置の例と同様の効果を得ることができる。すなわち、本
実施の形態によれば、液晶層の劣化を防止することがで
きるとともに、鮮明なカラー表示を可能にし、表示品質
を向上させることができる。
【０１４９】［電子機器］次に、本発明の第１〜第５の
実施の形態の液晶表示装置１０、４０、５０、６０、８
０のいずれかを備えた電子機器の具体例について説明す
る。
【０１５０】図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した
斜視図である。図１０（ａ）において、５００は携帯電
話本体を示し、５０１は前記の液晶表示装置１０、４
０、５０、６０、８０のいずれかを備えた液晶表示部を
示している。
【０１５１】図１０（ｂ）は、ワープロ、パソコンなど
の携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図
１０（ｂ）において、６００は情報処理装置、６０１は
キーボードなどの入力部、６０３は情報処理本体、６０
２は前記の液晶表示装置１０、４０、５０、６０、８０
のいずれかを備えた液晶表示部を示している。
【０１５２】図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例
を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、７００
は時計本体を示し、７０１は前記の液晶表示装置１０、
４０、５０、６０、８０のいずれかを備えた液晶表示部
を示している。
【０１５３】図１１は、前記の液晶表示装置１０、４
０、５０、６０、８０のいずれかを光変調装置として用
いた投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。図
１１において、８１０は光源、８１３、８１４はダイク
ロイックミラー、８１５、８１６、８１７は反射ミラ
ー、８１８は入射レンズ、８１９はリレーレンズ、８２
０は出射レンズ、８２２、８２３、８２４は液晶光変調
装置、８２５はクロスダイクロイックプリズム、８２６
は投写レンズを示す。
【０１５４】光源８１０はメタルハライド等のランプ８
１１とランプの光を反射するリフレクタ８１２とからな
る。青色光、緑色光反射のダイクロイックミラー８１３
は、光源８１０からの光束のうちの赤色光を透過させる
とともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色
光は反射ミラー８１７で反射されて、赤色光用液晶光変
調装置８２２に入射される。
【０１５５】一方、ダイクロイックミラー８１３で反射
された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイック
ミラー８１４によって反射され、緑色光用液晶光変調装
置８２３に入射される。一方、青色光は第２のダイクロ
イックミラー８１４も透過する。青色光に対しては、長
い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ８１８、リ
レーレンズ８１９、出射レンズ８２０を含むリレーレン
ズ系からなる導光手段８２１が設けられ、これを介して
青色光が青色光用液晶光変調装置８２４に入射される。
【０１５６】各光変調装置により変調された３つの色光
はクロスダイクロイックプリズム８２５に入射する。こ
のプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その
内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘
電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電
体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像
を表す光が形成される。合成された光は、投写光学系で
ある投写レンズ８２６によってスクリーン８２７上に投
写され、画像が拡大されて表示される。
【０１５７】図１０（ａ）〜（ｃ）、図１１に示す電子
機器は、上記実施の形態の液晶表示装置を備えたもので
あるので、性能の劣化を防止することができるととも
に、鮮明なカラー表示が可能な表示品質の優れたものと
なる。
【０１５８】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【０１５９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
液晶装置の構成によれば、照明手段として従来のように
紫外線光源を用いず、可視光である青色光を出射する照
明手段を用いるため、液晶層に与えるダメージを低減す
ることができ、液晶層の劣化を防止することができる。
【０１６０】さらに、蛍光体層と照明手段との間であっ
て、少なくとも蛍光体が形成された領域に、４２０〜４
８０ｎｍの波長の光（青色光）を透過するとともに、少
なくとも各蛍光体から発光された光を反射する選択反射
層を設ける構成としたことにより、蛍光体から発光され
た光のうち、照明手段側に出射される光を選択反射層に
より反射させて観察者側に照射することができるので、
明るさや輝度を向上することができ、鮮明なカラー表示
が可能を可能にすることができる。
【０１６１】また、本発明の液晶装置を備えることによ
り、性能の劣化を防止することができるとともに、鮮明
なカラー表示が可能な表示品質の優れた電子機器を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明に係る第１の実施の形態の液晶
表示装置を観察者側から見た概略斜視図である。
【図２】 図２は本発明に係る第１の実施の形態の液晶
表示装置の画素のパターンを示す図である。
【図３】 図３は本発明に係る第１の実施の形態の液晶
表示装置の概略断面図である。
【図４】 図４は、本発明に係る第１の実施の形態の液
晶表示装置の３画素分を拡大して示す部分分解斜視図で
ある。
【図５】 図５は、本発明に係る第１の実施の形態の液
晶表示装置の３画素分を拡大して示す部分分解斜視図で
ある。
【図６】 図６は、本発明に係る第２の実施の形態の液
晶表示装置の３画素分を拡大して示す部分分解斜視図で
ある。
【図７】 図７は、本発明に係る第３の実施の形態の液
晶表示装置の３画素分を拡大して示す部分分解斜視図で
ある。
【図８】 図８は、本発明に係る第４の実施の形態の液
晶表示装置を示す図であって、（ａ）全体を観察者側か
ら見た斜視図、（ｂ）一画素の拡大図である。
【図９】 図９は、本発明に係る第５の実施の形態の液
晶表示装置を示す図であって、（ａ）全体を観察者側か
ら見た斜視図、（ｂ）一画素の拡大図である。
【図１０】 図１０（ａ）は、上記実施の形態の液晶表
示装置を備えた携帯電話の一例を示す図、図１０（ｂ）
は、上記実施の形態の液晶表示装置を備えた携帯型情報
処理装置の一例を示す図、図１０（ｃ）は、上記実施の
形態の液晶表示装置を備えた腕時計型電子機器の一例を
示す図である。
【図１１】 図１１は、上記実施の形態の液晶表示装置
を光変調装置として用いた投射型表示装置の要部を示す
概略構成図である。
【図１２】 図１２は、蛍光体を用いた従来の液晶表示
装置を観察者側から見た概略斜視図である。
【図１３】 図１３は、蛍光体を用いた従来の液晶表示
装置の３画素分を拡大して示す部分分解斜視図である。
【符号の説明】
１０、４０、５０、６０、８０ 液晶表示装置（液晶装
置） １１ 下側基板（第１の基板） １２ 上側基板（第２の基板） １３ 液晶層 １５ 照明手段 １５Ａ 光源 １５Ｂ 導光板 １６ 信号電極 １７ 走査電極 １８ 画素 １８Ｒ 赤を表示する画素 １８Ｇ 緑を表示する画素 １８Ｂ 青を表示する画素 １９ 表示領域 ２０ 選択反射層 ２１ 蛍光体層 ２１Ｒ、２１Ｇ 蛍光体 ２１Ｂ 青の着色層 ２１Ａ 遮光層（ブラックマトリクス） ２３ 選択反射偏光子 ２２ 偏光子（第１の偏光子） ２４ 偏光子（第２の偏光子） ２５ 偏光子 ２６ 透明樹脂 ２７、２８ 配向膜 ２９ スペーサー ３０ シール材 ３１ カラーフィルタ ３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ 着色層 ４１ 反射層 ５１ 吸収層 ６１、７４ 素子基板（第１の基板） ６２、７５ 対向基板（第２の基板） ６４ データ線 ６５、７９ 画素電極 ６６ ＴＦＤ素子 ６７ 走査線 ７６ ソース線（データ線） ７７ ゲート線（走査線） ７８ ＴＦＴ素子 ８５ 共通電極
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA05X FA08X FA08Z FA14Z FA34Y FA41Z FA44Z FA45Z FD06 GA01 GA02 GA08 GA13 LA15 LA16 5C094 AA08 AA10 AA37 BA43 CA19 CA24 DA13 EA04 EA05 EA07 EB02 ED03 ED11 ED14 ED20

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液晶層を挟持して対向配置された第１の
    基板と第２の基板と、前記第１の基板の外面側に設けら
    れた照明手段とを具備する液晶装置であって、 前記照明手段が４２０〜４８０ｎｍの波長の光を出射可
    能なものであり、 前記第１、第２の基板のうち、一方の基板の表面上に、
    ４２０〜４８０ｎｍの波長の光により励起され、４２０
    〜４８０ｎｍ以外の所定の波長の光を発光することが可
    能な、所定のパターンの複数の蛍光体を具備する蛍光体
    層が設けられ、 該蛍光体層と前記照明手段との間であって、少なくとも
    前記複数の蛍光体が形成された領域に、４２０〜４８０
    ｎｍの波長の光を透過するとともに、少なくとも各蛍光
    体から発光された光を反射する選択反射層が設けられた
    ことを特徴とする液晶装置。
  2. 【請求項２】 前記選択反射層が誘電体の積層構造から
    なることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
  3. 【請求項３】 前記蛍光体層を構成する各蛍光体の、前
    記照明手段と反対側に、各蛍光体から発光される光に対
    応した色のパターンを有するカラーフィルタを更に具備
    することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液
    晶装置。
  4. 【請求項４】 前記蛍光体層を構成する各蛍光体が、各
    蛍光体から発光される光に対応した色の顔料を含んだも
    のであることを特徴とする請求項１から請求項３までの
    いずれか１項に記載の液晶装置。
  5. 【請求項５】 前記蛍光体層を構成する各蛍光体が赤又
    は緑を表示する画素に対応して設けられ、４８０〜６２
    ０ｎｍ又は５８０〜７００ｎｍの波長の光を発光可能な
    ものであることを特徴とする請求項１から請求項４まで
    のいずれか１項記載の液晶装置。
  6. 【請求項６】 前記蛍光体層は前記第１の基板の表面上
    に設けられたものであるとともに、 前記蛍光体層を構成する前記複数の蛍光体と前記液晶層
    との間に、所定の偏光軸を有する第１の偏光子を更に具
    備することを特徴とする請求項１から請求項５までのい
    ずれか１項に記載の液晶装置。
  7. 【請求項７】 前記照明手段と前記蛍光体層との間に、
    前記第１の偏光子の偏光軸と直交する偏光軸を有する第
    ２の偏光子を更に具備することを特徴とする請求項６に
    記載の液晶装置。
  8. 【請求項８】 前記第２の偏光子と前記照明手段との間
    に、該第２の偏光子を透過する偏光を透過するととも
    に、それ以外の偏光を反射する選択反射偏光子を更に具
    備することを特徴とする請求項７に記載の液晶装置。
  9. 【請求項９】 前記選択反射層と前記蛍光体層とが前記
    第１の基板の液晶層側表面上に順次積層形成されたもの
    であり、 青を表示する画素において、 前記第１の基板と前記液晶層との間に青色の着色層を具
    備し、 該青色の着色層と前記第１の基板との間に、少なくとも
    ４２０〜４８０ｎｍの波長の光を反射する所定のパター
    ンの反射層を更に具備することを特徴とする請求項６か
    ら請求項８までのいずれか１項に記載の液晶装置。
  10. 【請求項１０】 前記青色の着色層と前記第１の基板と
    の間に設けられた前記反射層は、青を表示する画素の周
    縁部に位置されたことを特徴とする請求項９に記載の液
    晶装置。
  11. 【請求項１１】 前記青色の着色層が前記蛍光体層の内
    部に設けられたことを特徴とする請求項９又は請求項１
    ０に記載の液晶装置。
  12. 【請求項１２】 青を表示する画素がその他の色を表示
    する画素よりも大きくされたことを特徴とする請求項９
    から請求項１１までのいずれか１項に記載の液晶装置。
  13. 【請求項１３】 前記蛍光体層は前記第２の基板上に設
    けられたものであるとともに、 前記蛍光体層を構成する前記複数の蛍光体の、前記照明
    手段と反対側に、該複数の蛍光体を励起することが可能
    な励起光を吸収する吸収層を更に具備することを特徴と
    する請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の
    液晶装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１から請求項１３までのいずれ
    か一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子
    機器。
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