JP2006308859A - Display device - Google Patents

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Kimiya Takeshita
公也 竹下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device capable of suppressing light deteriorating coloration of a resin in a phosphor sections by photodegradation. <P>SOLUTION: Amorphous cycloolefin polymers are incorporated in the phosphor sections 3R, 3G, and 3B of the display device 1 equipped with a light source 2 emitting a ultraviolet or visible light and the phosphor sections 3R, 3G, and 3B containing phosphors absorbing the light emitted by the light source 2 to emit visible light. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は表示装置に関し、特に、蛍光を用いた表示装置に関する。   The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device using fluorescence.

近年、液晶表示装置やプラズマ表示装置などの平面型表示装置が急速に普及している。従来のCRT(冷陰極管)ディスプレイとくらべて平面型表示装置は薄型軽量の特徴を持ち、特に大型表示装置の分野では、ほとんどの表示装置が平面型である。なかでも、液晶表示装置が普及している。
また、中型表示装置の分野にも平面型が急速に普及しており、平面型のなかでも液晶表示装置が特に広く普及している。
In recent years, flat display devices such as liquid crystal display devices and plasma display devices have been rapidly spread. Compared with conventional CRT (Cold Cathode Tube) displays, flat display devices have a thin and light feature, and in the field of large display devices, most display devices are flat. Among them, liquid crystal display devices are widespread.
Also, the flat type is rapidly spreading in the field of medium-sized display devices, and the liquid crystal display device is particularly widespread among the flat types.

しかし、現在の液晶表示装置はバックライトの光を液晶光シャッターにより制御しているため、バックライト光の通過角を制限しており、通過した光の視野角が極めて限られ、視野角によっては白黒のコントラスト低下や反転が起こるという視野角問題が生じていた。視野角問題を解決するために、例えば、分割した画素に異なる電圧−透過率特性を持たせる画素分割法、光学補償板を用いる方法などが提案されている。しかし、これらの方法は、製造コストや部材コストの増大につながり、液晶表示装置の普及の妨げになっていた。   However, since the current liquid crystal display device controls the light of the backlight by the liquid crystal light shutter, the passage angle of the backlight light is limited, and the viewing angle of the passed light is extremely limited, depending on the viewing angle There was a viewing angle problem that black and white contrast was reduced and inverted. In order to solve the viewing angle problem, for example, a pixel division method in which the divided pixels have different voltage-transmittance characteristics, a method using an optical compensator, and the like have been proposed. However, these methods have led to an increase in manufacturing costs and member costs, and have hindered the spread of liquid crystal display devices.

また、カラー化のために、従来の表示装置においては、赤・緑・青の各画素にカラーフィルタを配列したマイクロカラーフィルタが使われていた。しかし、マイクロカラーフィルタは高価であるため、これも液晶表示装置の普及の妨げになっている。   For colorization, a conventional display device uses a micro color filter in which color filters are arranged in red, green, and blue pixels. However, since the micro color filter is expensive, this also hinders the spread of liquid crystal display devices.

一方、CRTディスプレイやプラズマ表示装置、エレクトロルミネッセンスディスプレイなどに代表される自発光型表示装置には、液晶表示装置に見られるような視野角問題はない。しかし、CRTディスプレイは重く大きいため、広い設置場所が必要となる。また、プラズマ表示装置は駆動のために高電圧を用いる必要があるため、特別な回路を必要とし、高価になる。さらに、プラズマ表示装置はプラズマを発生させるため、各画素の大きさをあまり小さくできず、特に中型サイズの表示装置では高精細化が難しい。また、エレクトロルミネッセンスディスプレイには、耐環境特性や寿命に課題がある。   On the other hand, a self-luminous display device represented by a CRT display, a plasma display device, an electroluminescence display or the like does not have a viewing angle problem as seen in a liquid crystal display device. However, since the CRT display is heavy and large, a wide installation place is required. In addition, since the plasma display device needs to use a high voltage for driving, it requires a special circuit and becomes expensive. Further, since the plasma display device generates plasma, the size of each pixel cannot be reduced so much that it is difficult to achieve high definition particularly in a medium-sized display device. In addition, the electroluminescence display has problems in environmental resistance characteristics and lifetime.

そこで、寿命および耐久性に優れた液晶を用いた電気光学素子によって透過光量を調節して輝度を調整するとともに、それぞれの画素に対応した形状で3原色の蛍光体部を設け、380nmから420nmの波長領域に主発光領域を有するバックライトを用いて蛍光体部を励起して発光させる蛍光自発光型液晶表示装置が提案されている(特許文献1,2)。   Therefore, the luminance is adjusted by adjusting the amount of transmitted light by an electro-optic element using liquid crystal having excellent life and durability, and three primary color phosphor parts are provided in a shape corresponding to each pixel, and the wavelength is from 380 nm to 420 nm. There has been proposed a fluorescent self-luminous liquid crystal display device that excites a phosphor portion using a backlight having a main light emitting region in the wavelength region to emit light (Patent Documents 1 and 2).

特開平8−62602号公報JP-A-8-62602 特開2004−348096号公報JP 2004-348096 A

特許文献1,2に記載されているような従来の表示装置では、通常は、蛍光体を樹脂等のバインダーに分散させて蛍光体部を形成していた。しかし、その場合には、紫外又は可視の光、特に350nmから500nmの波長領域の光で蛍光体部を励起すると、蛍光体部を構成する樹脂が光劣化し着色しやすいという課題があった。
本発明は上記の課題に鑑みて創案されたもので、蛍光体部に含まれる樹脂の光劣化着色を抑制することができるようにした表示装置を提供することを目的とする。
In the conventional display devices as described in Patent Documents 1 and 2, the phosphor portion is usually formed by dispersing the phosphor in a binder such as a resin. However, in that case, when the phosphor part is excited with ultraviolet or visible light, particularly light in a wavelength region of 350 to 500 nm, there is a problem that the resin constituting the phosphor part is easily deteriorated and colored.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a display device capable of suppressing light deterioration coloring of a resin contained in a phosphor portion.

本発明の発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、非晶性シクロオレフィンポリマーが、紫外又は可視の光、特に350nmから500nmの波長領域の光を照射しても光劣化着色を生じることが無く、また、蛍光体の励起光や蛍光を良好に透過させることができるとの知見を得た。さらに、非晶性シクロオレフィンポリマーは非常に含水率が低く、一般に水分に弱い蛍光体の劣化を防ぐことができる、との知見も得た。これらの知見から、本発明の発明者らは、非晶性シクロオレフィンポリマーを表示装置の蛍光体部に用いれば、蛍光体部に含まれる樹脂の光劣化着色を抑制することができるようになることを見出し、本発明を完成させた。   The inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above problems, and as a result, even when the amorphous cycloolefin polymer is irradiated with ultraviolet or visible light, particularly in the wavelength region of 350 nm to 500 nm, it is photodegraded and colored. It was found that the excitation light and fluorescence of the phosphor can be transmitted satisfactorily. Furthermore, the inventors have also found that amorphous cycloolefin polymers have a very low water content and can prevent deterioration of phosphors that are generally sensitive to moisture. From these findings, the inventors of the present invention can suppress the photodegradation coloring of the resin contained in the phosphor part by using the amorphous cycloolefin polymer in the phosphor part of the display device. As a result, the present invention has been completed.

即ち、本発明の要旨は、主発光ピーク波長が紫外領域又は可視領域にある光を発する光源と、該光源から発せられた光を吸収して可視光を発する蛍光体を含有する蛍光体部とを備えた表示装置であって、該蛍光体部が、非晶性シクロオレフィンポリマーを含有することを特徴とする、表示装置に存する(請求項1)。   That is, the gist of the present invention is a light source that emits light having a main emission peak wavelength in the ultraviolet region or the visible region, and a phosphor part that contains a phosphor that absorbs light emitted from the light source and emits visible light. And the phosphor part contains an amorphous cycloolefin polymer. (Claim 1)

このとき、該非晶性シクロオレフィンポリマーは、厚さ3mmにおける全光線透過率が85%以上であることが好ましい(請求項2)。   At this time, the amorphous cycloolefin polymer preferably has a total light transmittance of 85% or more at a thickness of 3 mm (claim 2).

また、該非晶性シクロオレフィンポリマーの飽和吸水率は1重量%以下であることが好ましい(請求項3)。   Further, the saturated water absorption of the amorphous cycloolefin polymer is preferably 1% by weight or less (Claim 3).

さらに、該非晶性シクロオレフィンポリマーのガラス転移温度は100℃以上であることが好ましい(請求項4)。   Furthermore, it is preferable that the glass transition temperature of the amorphous cycloolefin polymer is 100 ° C. or higher.

本発明の表示装置によれば、蛍光体部に含まれる樹脂の光劣化着色を抑制することができる。また、樹脂の含水率が低いことから、適宜、蛍光体の劣化を抑制することもできる。   According to the display device of the present invention, the photodegradation coloring of the resin contained in the phosphor portion can be suppressed. Moreover, since the moisture content of the resin is low, it is possible to appropriately suppress the deterioration of the phosphor.

以下、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention. .

本発明の表示装置は、紫外又は可視の光を発する光源と、光源から発せられた光を吸収して可視光を発する蛍光体を含有する蛍光体部とを備えた表示装置である。また、本発明の表示装置においては、蛍光体部が、非晶性シクロオレフィンポリマーを含有する。   The display device of the present invention is a display device that includes a light source that emits ultraviolet or visible light, and a phosphor portion that contains a phosphor that emits visible light by absorbing light emitted from the light source. In the display device of the present invention, the phosphor portion contains an amorphous cycloolefin polymer.

[I.非晶性シクロオレフィンポリマー]
まず、本発明の表示装置において用いられる非晶性シクロオレフィンポリマー(以下適宜、「本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマー」という)について説明する。
本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、本発明の効果を著しく損なわない限り任意のものを用いることができる。
[I. Amorphous cycloolefin polymer]
First, an amorphous cycloolefin polymer (hereinafter referred to as “amorphous cycloolefin polymer according to the present invention”) used in the display device of the present invention will be described.
Any amorphous cycloolefin polymer according to the present invention can be used as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.

本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、脂肪族環を有する結合単位からなる非晶性の重合体である。
本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーが有する脂肪族環の炭素数は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常4以上、好ましくは5以上、また、通常10以下、好ましくは8以下である。この範囲の下限を下回ると剛直となりすぎる虞があり、上限を上回ると柔軟になりすぎる虞がある。
The amorphous cycloolefin polymer according to the present invention is an amorphous polymer composed of a bond unit having an aliphatic ring.
The number of carbons in the aliphatic ring of the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but usually 4 or more, preferably 5 or more, and usually 10 or less, preferably Is 8 or less. Below the lower limit of this range, it may be too rigid, and above the upper limit, it may be too flexible.

さらに、上記の脂肪族環を有する結合単位は、脂肪族環に任意の置換基が置換して結合単位を構成していても良い。置換基の例を挙げると、アルキル基、アリール基、アルキレンアリール基などが挙げられる。なお、これらの置換基の炭素数は通常1〜8であり、その炭素鎖は、直鎖状であってもよく、枝分かれ状であってもよく、環状であってもよい。   Furthermore, the bond unit having the above aliphatic ring may constitute a bond unit by substituting an optional substituent on the aliphatic ring. Examples of the substituent include an alkyl group, an aryl group, and an alkylenearyl group. In addition, carbon number of these substituents is 1-8 normally, The carbon chain may be linear, may be branched, and may be cyclic.

さらに、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、脂肪族環を有する結合単位以外に、脂肪族環を有さない結合単位を構成単位として有していても良い。脂肪族環を有さない結合単位に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。したがって、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーにおいては、上記の脂肪族を有する結合単位以外に、例えば、共役ジエン類、各種置換ビニル化合物、α−オレフィン等が共重合されていても構わない。但し、この場合でも、脂肪族環を有する結合単位が50質量%以上含まれていることが望ましい。脂肪族環を有する結合単位の量が少なすぎると、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーが耐光性や耐熱性の低下を来たし、本発明の目的を十分達成できない虞があるためである。   Furthermore, the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention may have a bond unit having no aliphatic ring as a constituent unit in addition to the bond unit having an aliphatic ring. There is no restriction | limiting in the bond unit which does not have an aliphatic ring, unless the effect of this invention is impaired remarkably. Therefore, the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention may be copolymerized with, for example, conjugated dienes, various substituted vinyl compounds, α-olefins and the like in addition to the above-described aliphatic bond units. . However, even in this case, it is desirable that the bond unit having an aliphatic ring is contained in an amount of 50% by mass or more. This is because if the amount of the linking unit having an aliphatic ring is too small, the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention may deteriorate light resistance and heat resistance, and the object of the present invention may not be sufficiently achieved.

さらに、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、非晶性である。結晶性があると結晶界面での反射や屈折が起こり、本発明の表示装置に用いた際に、透明性の低下を生じる虞があるため、好ましくない。なお、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーが非晶性であることは、X線回折法により確認することができる。   Furthermore, the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention is amorphous. If there is crystallinity, reflection and refraction at the crystal interface occur, and when used in the display device of the present invention, there is a risk of lowering transparency, which is not preferable. The amorphous cycloolefin polymer according to the present invention can be confirmed to be amorphous by an X-ray diffraction method.

また、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、厚み3mmにおける全光線透過率が通常85%以上、好ましくは88%以上、より好ましくは90%以上であることが望ましい。これにより、より明るい蛍光発光を得ることができる。なお、全光線透過率は、JIS K 7361−1に規定された試験法により測定することができる。   The amorphous cycloolefin polymer according to the present invention desirably has a total light transmittance at a thickness of 3 mm of usually 85% or more, preferably 88% or more, more preferably 90% or more. Thereby, brighter fluorescent emission can be obtained. The total light transmittance can be measured by a test method defined in JIS K 7361-1.

さらに、これに関連し、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、紫外領域及び可視領域に、特に350nmから500nmの波長領域に、実質上吸収がないものが好ましい。実質上吸収がないとは、厚さ3mmにおいて、上記波長の光の透過率が85%以上であることを表わす。これにより、光劣化が非常に少ないという利点を得ることができる。   Further, in this connection, the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention preferably has substantially no absorption in the ultraviolet region and the visible region, particularly in the wavelength region of 350 nm to 500 nm. “Substantially no absorption” means that the transmittance of light having the above wavelength is 85% or more at a thickness of 3 mm. Thereby, the advantage that there is very little light degradation can be acquired.

また、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、飽和吸水率が、通常1重量%以下、好ましくは0.5重量%以下、より好ましくは0.1重量%以下であることが望ましい。これにより、蛍光体の劣化を抑制できるという利点を得ることができる。なお、飽和吸水率はASTM(American society for Testing and Materials;アメリカ材料試験規格) D570に規定された試験法により測定することができる。   The amorphous cycloolefin polymer according to the present invention desirably has a saturated water absorption of usually 1% by weight or less, preferably 0.5% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less. Thereby, the advantage that deterioration of a fluorescent substance can be suppressed can be acquired. The saturated water absorption can be measured by a test method defined in ASTM (American Society for Testing and Materials) D570.

さらに、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、ガラス転移温度が、通常100℃以上、好ましくは120℃以上、より好ましくは140℃以上であることが望ましい。これにより、高温時の安定性に優れるという利点を得ることができる。なお、ガラス転移温度は、JIS K7121に規定された方法より測定することができる。   Furthermore, the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention desirably has a glass transition temperature of usually 100 ° C. or higher, preferably 120 ° C. or higher, more preferably 140 ° C. or higher. Thereby, the advantage of being excellent in stability at high temperatures can be obtained. The glass transition temperature can be measured by a method defined in JIS K7121.

また、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、その水添率が、通常60%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上であることが望ましい。残存する不飽和結合や芳香環が多いと、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーの耐光性や耐熱性が低下する虞があるためである。なお、水添率は、核磁気共鳴法(NMR)により不飽和炭素上の水素と飽和炭素上の水素とを定量することにより測定することができる。   The amorphous cycloolefin polymer according to the present invention desirably has a hydrogenation rate of usually 60% or more, preferably 80% or more, more preferably 95% or more. This is because if there are many remaining unsaturated bonds and aromatic rings, the light resistance and heat resistance of the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention may be lowered. The hydrogenation rate can be measured by quantifying hydrogen on unsaturated carbon and hydrogen on saturated carbon by nuclear magnetic resonance (NMR).

さらに、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーにおいて、上記の脂肪族環は、側鎖中にあってもよく、主鎖中にあってもよい。
また、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。
Furthermore, in the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention, the aliphatic ring may be in the side chain or in the main chain.
Moreover, the amorphous cycloolefin polymer concerning this invention may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.

本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーの構造の例を挙げると、下記式(1)や式(2)で表わされるものが挙げられる。

Figure 2006308859
Examples of the structure of the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention include those represented by the following formulas (1) and (2).
Figure 2006308859

式(1)において、nは任意の自然数を表わし、また、R1及びR2はそれぞれ独立に任意の置換基を表わす。
また、式(2)において、m及びnはそれぞれ独立に任意の自然数を表わし、また、R3、R4及びR5はそれぞれ独立に任意の置換基を表わす。
なお、R1〜R5の具体例としては、脂肪族環の置換基として上述したものと同様のものが挙げられる。
In the formula (1), n represents an arbitrary natural number, and R 1 and R 2 each independently represents an arbitrary substituent.
In the formula (2), m and n each independently represent an arbitrary natural number, and R 3 , R 4 and R 5 each independently represent an arbitrary substituent.
Specific examples of R 1 to R 5 include the same as those described above as the substituent of the aliphatic ring.

また、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーの例としては、脂肪族環が側鎖中にあるものの例として、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニルナフタレン等のビニル芳香族化合物重合体の芳香環水添物などが挙げられる。
一方、脂肪族環が主鎖中にあるものの例としては、シクロヘキサジエン重合体の水添物、ノルボルネン系重合体の水添物、α−オレフィンとノルボルネンとの共重合体などが挙げられる。
In addition, examples of the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention include vinyl aromatic compounds such as styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, vinylnaphthalene and the like, in which the aliphatic ring is in the side chain. Examples thereof include aromatic ring hydrogenated polymers.
On the other hand, examples of those having an aliphatic ring in the main chain include hydrogenated cyclohexadiene polymers, hydrogenated norbornene polymers, and copolymers of α-olefin and norbornene.

さらに、具体的な商品としては、ゼオネックス(日本ゼオン社;登録商標)、ゼオノア(日本ゼオン社;登録商標)、アートン(JSR社;登録商標)、アペル(三井化学社;登録商標)などが挙げられる。   Further, as specific products, ZEONEX (Nippon Zeon Corporation; registered trademark), ZEONOR (Nippon Zeon Corporation; registered trademark), Arton (JSR Corporation; registered trademark), Apel (Mitsui Chemicals; registered trademark) and the like can be mentioned. It is done.

本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは、紫外領域又は可視領域の波長の光を照射しても、劣化して着色することはない。特に、波長が350nm〜500nmの光を照射をした場合の光劣化着色に対する耐性に優れている。したがって、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーを表示装置の蛍光体部にバインダーとして用いれば、バインダーの光劣化着色を抑制することができる。これにより、表示装置に表示される画像の色の経時変化を防止できる、画素の輝度が経時的に低下することを防止することができる、等の利点を得ることが可能となる。   The amorphous cycloolefin polymer according to the present invention does not deteriorate and color even when irradiated with light having a wavelength in the ultraviolet region or visible region. In particular, it is excellent in resistance to light deterioration coloring when irradiated with light having a wavelength of 350 nm to 500 nm. Therefore, if the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention is used as a binder in the phosphor portion of the display device, the photodegradation coloring of the binder can be suppressed. As a result, it is possible to obtain advantages such as preventing changes in the color of the image displayed on the display device with time and preventing the luminance of the pixels from decreasing with time.

さらに、表示装置の蛍光体部に含まれる蛍光体の劣化を抑制することも可能となる。従来の蛍光体を用いた表示装置においては、蛍光体部の水分と蛍光体とが長期間の間に反応して蛍光体が変性してしまうことが、蛍光体劣化の主原因の一つであった。これは、従来の蛍光体部においては、バインダーとして非芳香族性熱硬化性エポキシ樹脂を用いてきたことによるものと推察される。即ち、非芳香族性熱硬化性エポキシ樹脂は、耐光性及び耐熱性に優れているため蛍光体部のバインダーとして従来は広く使用されてきたが、硬化剤と縮合することから、蛍光体部の形成時に必然的に硬化後に水酸基が生成する。その結果、エポキシ樹脂自体が極性構造を有することから、大気中から水を吸収しやすく、蛍光体部中の水分濃度が高くなりなりやすくなっていた。したがって、この水が蛍光体と反応することにより、蛍光体劣化が生じていたのである。
これに対して、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーは水を含まない、又は、含有する水が少ないため、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーを蛍光体部のバインダーとして用いると、蛍光体の劣化を従来よりも抑制することが可能となる。
Furthermore, it is possible to suppress the deterioration of the phosphor contained in the phosphor portion of the display device. In a display device using a conventional phosphor, one of the main causes of phosphor degradation is that the phosphor and the phosphor react with each other over a long period of time and the phosphor is denatured. there were. This is presumably due to the use of a non-aromatic thermosetting epoxy resin as a binder in the conventional phosphor portion. That is, a non-aromatic thermosetting epoxy resin has been widely used as a binder of a phosphor part because it is excellent in light resistance and heat resistance, but since it condenses with a curing agent, During the formation, a hydroxyl group is inevitably generated after curing. As a result, since the epoxy resin itself has a polar structure, it is easy to absorb water from the atmosphere, and the water concentration in the phosphor portion tends to increase. Therefore, the phosphor deteriorated due to the reaction of this water with the phosphor.
On the other hand, since the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention does not contain water or contains less water, the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention is used as a binder for the phosphor part. It becomes possible to suppress deterioration of the phosphor as compared with the conventional case.

[II.表示装置]
以下、本発明の表示装置の実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
[II. Display device]
Hereinafter, embodiments of a display device of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention.

[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態としての表示装置の要部を模式的に示す分解断面図である。なお、図1に示す表示装置においては、観察者は図中右側から表示装置が表示する画像を見るようになっているものとする。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an exploded sectional view schematically showing a main part of a display device as a first embodiment of the present invention. In the display device shown in FIG. 1, it is assumed that the observer sees an image displayed on the display device from the right side in the figure.

本実施形態の表示装置1は、光源2と、光源2から発せられた光を吸収して可視光を発する蛍光体を含有する蛍光体部3R,3G,3Bとを備える。また、表示装置1は、フレーム4、偏光子5、光シャッター6、検光子7を備えている。
以下、各部材について説明を行なう。
The display device 1 according to the present embodiment includes a light source 2 and phosphor portions 3R, 3G, and 3B that contain a phosphor that absorbs light emitted from the light source 2 and emits visible light. The display device 1 includes a frame 4, a polarizer 5, an optical shutter 6, and an analyzer 7.
Hereinafter, each member will be described.

[1.フレーム]
フレーム4は、表示装置1を構成する光源2等の部材を保持する基部であり、その形状は任意である。
また、フレーム4の材質も任意であり、例えば、金属、合金、ガラス、カーボン等の無機材料、合成樹脂等の有機材料など、用途に応じて適当なものを用いることができる。
[1. flame]
The frame 4 is a base portion that holds members such as the light source 2 constituting the display device 1, and the shape thereof is arbitrary.
The material of the frame 4 is also arbitrary. For example, an appropriate material such as an inorganic material such as metal, alloy, glass, or carbon, or an organic material such as synthetic resin can be used.

ただし、光源2から発せられた励起光を有効に活用し、表示装置1の発光効率を改善する観点からは、光源2から発せられた励起光が当たるフレーム4の面は、当たった光の反射率を高められていることが好ましい。したがって、少なくとも光が当たる面は、反射率が高い素材により形成されていることが好ましい。具体例としては、ガラス繊維、アルミナ粉、チタニア粉等の高い反射率を有する物質を含んだ素材(射出整形用樹脂など)でフレーム4の全体又はフレーム4の表面を形成することが挙げられる。   However, from the viewpoint of effectively using the excitation light emitted from the light source 2 and improving the light emission efficiency of the display device 1, the surface of the frame 4 on which the excitation light emitted from the light source 2 hits is reflected by the reflected light. The rate is preferably increased. Therefore, it is preferable that at least the surface that is exposed to light is formed of a material having high reflectance. Specific examples include forming the entire frame 4 or the surface of the frame 4 with a material (such as an injection molding resin) containing a material having a high reflectance such as glass fiber, alumina powder, and titania powder.

また、フレーム4の表面の反射率を高める具体的な方法は任意であり、上記のようにフレーム4自体の材料を選択するほか、例えば、銀、白金、アルミニウム等の高反射率を有する金属や合金でメッキ、或いは蒸着処理することにより、光の反射率を高めることもできる。
なお、反射率を高める部分は、フレーム4の全体であっても一部であってもよいが、通常は、光源2から発せられる励起光が当たる部分の全表面の反射率が高められていることが望ましい。
The specific method for increasing the reflectance of the surface of the frame 4 is arbitrary. In addition to selecting the material of the frame 4 itself as described above, for example, a metal having a high reflectance such as silver, platinum, and aluminum, The light reflectance can be increased by plating or vapor deposition with an alloy.
The part that increases the reflectivity may be the whole or a part of the frame 4, but usually the reflectivity of the entire surface of the part that is irradiated with the excitation light emitted from the light source 2 is increased. It is desirable.

さらに、通常は、フレーム4には光源2に対して電力を供給するための電極や端子等が設けられる。この際、電極や端子と光源2とを接続する手段は任意であり、例えば、光源2と電極や端子とをワイヤボンディングにより結線して電力供給することができる。用いるワイヤに制限はなく、素材や寸法などは任意である。例えば、ワイヤの素材としては金、アルミニウム等の金属を用いることができ、また、その太さは通常20μm〜40μmとすることができるが、ワイヤはこれに限定されるものではない。   In addition, the frame 4 is usually provided with electrodes, terminals and the like for supplying power to the light source 2. At this time, the means for connecting the electrode or terminal and the light source 2 is arbitrary. For example, the light source 2 and the electrode or terminal can be connected by wire bonding to supply power. There is no restriction | limiting in the wire to be used, A raw material, a dimension, etc. are arbitrary. For example, a metal such as gold or aluminum can be used as the material of the wire, and the thickness can be usually 20 μm to 40 μm, but the wire is not limited to this.

また、光源2に電力を供給する他の方法の例としては、バンプを用いたフリップチップ実装により光源2に電力を供給する方法が挙げられる。
さらに、光源2に電力を供給する場合には、ハンダを用いるようにしてもよい。ハンダは優れた放熱性を発揮するため、放熱性が重要となる大電流タイプの発光ダイオード(以下適宜、「LED」という)やレーザーダイオード(以下適宜、「LD」という)などを光源2として用いた場合に、表示装置1の放熱性を向上させることができるためである。ハンダの種類は任意であるが、例えば、AuSn、AgSn等を用いることができる。
Another example of a method for supplying power to the light source 2 is a method for supplying power to the light source 2 by flip chip mounting using bumps.
Further, when power is supplied to the light source 2, solder may be used. Since the solder exhibits excellent heat dissipation, a large current type light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) or a laser diode (hereinafter referred to as “LD”) or the like where heat dissipation is important is used as the light source 2. This is because the heat dissipation of the display device 1 can be improved. The type of solder is arbitrary, but, for example, AuSn, AgSn, or the like can be used.

また、電極や端子に接続して電力の供給経路に用いる他、ハンダは、単にフレーム4に光源2を設置するために用いるようにしても良い。
さらに、ハンダ以外の手段によって光源2をフレーム4に取り付ける場合には、例えば、エポキシ樹脂、イミド樹脂、アクリル樹脂等の接着剤を用いてもよい。この場合、接着剤に銀粒子、炭素粒子等の導電性フィラーを混合させてペースト状にしたものを用いることにより、ハンダを用いる場合のように、接着剤を通電して光源2に電力供給できるようにすることも可能である。さらに、これらの導電性フィラーを混合させると、放熱性も向上するため、好ましい。
In addition to connecting to electrodes and terminals and using the power supply path, the solder may be used simply to install the light source 2 on the frame 4.
Further, when the light source 2 is attached to the frame 4 by means other than solder, for example, an adhesive such as an epoxy resin, an imide resin, or an acrylic resin may be used. In this case, by using a paste in which conductive fillers such as silver particles and carbon particles are mixed into the adhesive, the adhesive can be energized to supply power to the light source 2 as in the case of using solder. It is also possible to do so. Furthermore, it is preferable to mix these conductive fillers because heat dissipation is improved.

本実施形態においては、表面の反射率を高めた平板状のフレーム4を用い、その表面には、光源2に電力を供給するための端子(図示省略)が設けられているものとする。また、その端子には、電源(図示省略)から電力が供給されるようになっているものとする。   In the present embodiment, it is assumed that a flat frame 4 having a high surface reflectance is used, and a terminal (not shown) for supplying power to the light source 2 is provided on the surface. In addition, it is assumed that power is supplied to the terminal from a power source (not shown).

[2.光源]
光源2は、蛍光体部3R,3G,3Bに含有される蛍光体を励起する励起光を発するものである。さらに、光源2が発する光自体を表示装置1の観察者が見ることができるようにすることも可能であり、その場合、光源2から発せられた光は画素が発する光自体ともなる。
[2. light source]
The light source 2 emits excitation light that excites the phosphors contained in the phosphor portions 3R, 3G, and 3B. Further, it is possible to allow the observer of the display device 1 to see the light itself emitted from the light source 2, and in this case, the light emitted from the light source 2 is also the light itself emitted from the pixels.

光源2が発する光の波長は、蛍光体部3R,3G,3B内の蛍光体を励起することが可能であれば、紫外領域又は可視領域にある光を任意に用いることができる。励起光の波長の望ましい範囲を挙げると、主発光ピーク波長が、通常350nm以上、好ましくは380nm以上、より好ましくは390nm以上、また、通常500nm以下、好ましくは480nm以下、より好ましくは470nm以下である。この範囲の下限を下回ると、光シャッター6として液晶光シャッターを用いた場合に光源2が発する光(この場合は紫外線)により液晶物質自体が破壊される虞があるからである。一方、上記の範囲の上限を超えると、蛍光体の発光効率が低くなり画素の輝度の低下が起こったり色再現範囲が狭くなったりする虞があるため、好ましくない。   As long as the wavelength of the light emitted from the light source 2 can excite the phosphors in the phosphor portions 3R, 3G, and 3B, light in the ultraviolet region or the visible region can be arbitrarily used. When the desirable range of the wavelength of the excitation light is given, the main emission peak wavelength is usually 350 nm or more, preferably 380 nm or more, more preferably 390 nm or more, and usually 500 nm or less, preferably 480 nm or less, more preferably 470 nm or less. . If the lower limit of this range is exceeded, the liquid crystal substance itself may be destroyed by light (in this case, ultraviolet light) emitted from the light source 2 when a liquid crystal light shutter is used as the light shutter 6. On the other hand, if the upper limit of the above range is exceeded, the luminous efficiency of the phosphor is lowered, and the luminance of the pixel may be lowered or the color reproduction range may be narrowed.

なお、光源2が発する励起光の波長が可視領域にある場合、光源2が発する光をそのまま画像の表示に用いるようにしても良い。この場合に、光源2が発する光の光量を光シャッター6が調節することで、その光源2が発する光を用いた画素の輝度が調整されることになる。例えば、光源2が波長450nm〜470nmの青色光を発する場合、その青色光をそのまま表示装置1の画素が発する光として用いることができる。ただし、この場合には蛍光体を用いて波長変換を行なうことは不要となるため、当該青色の画素に対応した蛍光体部はなくてもよくなる。   When the wavelength of the excitation light emitted from the light source 2 is in the visible region, the light emitted from the light source 2 may be used as it is for image display. In this case, the light shutter 6 adjusts the amount of light emitted from the light source 2 so that the luminance of the pixel using the light emitted from the light source 2 is adjusted. For example, when the light source 2 emits blue light having a wavelength of 450 nm to 470 nm, the blue light can be used as light emitted from the pixels of the display device 1 as it is. However, in this case, since it is not necessary to perform wavelength conversion using a phosphor, there is no need for a phosphor portion corresponding to the blue pixel.

光源2の例としては、LED、蛍光ランプ、端面発光型又は面発光型のLD、エレクトロルミネセンス素子などが挙げられる。中でも通常は、LEDや蛍光ランプが好ましい。さらに、蛍光ランプは、従来使用されている冷陰極管、熱陰極管を使用することができるが、白色光を使用すると青、緑、赤色の発光領域に他の色が混入してくるため、フィルター等を使用して白色光の中の近紫外領域のみを取り出すことが望ましい。中でも特に好ましくは、近紫外蛍光体のみを塗布した蛍光ランプを使用すれば消費電力低減に効果的である。   Examples of the light source 2 include an LED, a fluorescent lamp, an edge-emitting or surface-emitting LD, and an electroluminescence element. Of these, LEDs and fluorescent lamps are usually preferred. Furthermore, fluorescent lamps can use cold cathode tubes and hot cathode tubes that have been used in the past, but when white light is used, other colors are mixed into the blue, green, and red light emitting areas. It is desirable to extract only the near-ultraviolet region in white light using a filter or the like. In particular, it is particularly preferable to use a fluorescent lamp coated only with a near-ultraviolet phosphor to reduce power consumption.

蛍光ランプに用いる蛍光体としては、SrMgP27 :Eu(発光波長394nm)、Sr3(PO42:Eu(発光波長408nm)、(Sr,Ba)Al2Si28:Eu(発光波長400nm)、Y2Si27:Ce(発光波長385nm)、ZnGa24:Li,Ti(発光波長380nm)、YTaO4:Nb(発光波長400nm)、CaWO4(発光波長410nm)、BaFX:Eu(Xはハロゲン,発光波長380nm)、(Sr,Ca)O・2B23:Eu(発光波長380〜450nm)、SrAl1214:Eu(発光波長400nm)、およびY2SiO5:Ce(発光波長400nm)などが挙げられる。なお、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。 As phosphors used in the fluorescent lamp, SrMgP 2 O 7 : Eu (emission wavelength 394 nm), Sr 3 (PO 4 ) 2 : Eu (emission wavelength 408 nm), (Sr, Ba) Al 2 Si 2 O 8 : Eu ( Emission wavelength 400 nm), Y 2 Si 2 O 7 : Ce (emission wavelength 385 nm), ZnGa 2 O 4 : Li, Ti (emission wavelength 380 nm), YTaO 4 : Nb (emission wavelength 400 nm), CaWO 4 (emission wavelength 410 nm) BaFX: Eu (X is halogen, emission wavelength 380 nm), (Sr, Ca) O.2B 2 O 3 : Eu (emission wavelength 380 to 450 nm), SrAl 12 O 14 : Eu (emission wavelength 400 nm), and Y 2 Examples thereof include SiO 5 : Ce (emission wavelength: 400 nm). In addition, these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

一方、LEDとしては、最近は高輝度の近紫外発光無機半導体LEDも入手できることから、これらの光源を使用したバックライトの使用も可能である。特に近紫外発光無機半導体LEDは、選択的に本発明に好ましい波長領域での光を放出できることから好適に用いることができる。例えば、InGaNを発光層とする公知の単一又は多重量子井戸構造の青色LEDや、AlInGaN、GaN又はAlGaNを発光層とする公知の単一又は多重量子井戸構造の近紫外LEDが好ましい。   On the other hand, as LEDs, high-intensity near-ultraviolet inorganic semiconductor LEDs can be obtained recently, and therefore backlights using these light sources can be used. In particular, near-ultraviolet emitting inorganic semiconductor LEDs can be suitably used because they can selectively emit light in a wavelength region preferable for the present invention. For example, a known single or multiple quantum well structure blue LED using InGaN as the light emitting layer, or a known single or multiple quantum well structure near ultraviolet LED using AlInGaN, GaN or AlGaN as the light emitting layer is preferable.

さらに、光源2から発せられた光は、直接に蛍光体部3R,3G,3Bに入射させるほか、導光板や光拡散板を用いて面状発光へ変換して蛍光体部3R,3G,3Bに入射させるようにしてもよく、また、反射板を設置して一度反射させてから蛍光体部3R,3G,3Bに入射させるようにしてもよい。なお、フレーム4として高い反射率を有するものを用いたように、光源2の背面(光シャッター6とは逆側)に反射板を設けるようにすれば、光源2から発せられる光の利用効率を高めることができる。   Furthermore, the light emitted from the light source 2 is directly incident on the phosphor portions 3R, 3G, and 3B, and is converted into planar light emission using a light guide plate and a light diffusing plate, and the phosphor portions 3R, 3G, and 3B. Alternatively, the light may be incident on the phosphor portions 3R, 3G, and 3B after the reflection plate is installed and reflected once. If a reflector is provided on the back surface of the light source 2 (on the side opposite to the optical shutter 6) as in the case of using a frame 4 having a high reflectance, the utilization efficiency of light emitted from the light source 2 can be improved. Can be increased.

光源2から発せられた光を面状発光へ変換する変換機構は任意であるが、例えば、石英板、ガラス板、アクリル板などの導光板と、Alシート、各種金属蒸着膜など反射機構と、TiO2系化合物を用いたパターン、光拡散シート、光拡散プリズムなどの光拡散機構とが、単独、好ましくは複数組み合わせられたものを用いることができる。特に、導光板、反射板、拡散板などを用いて光源2を面発光体化して光を面状光に変換する変換機構は、本実施形態において好適に用いられる。また、例えば、液晶表示装置用途などで使用されている変換機構も好適に使用することができる。 The conversion mechanism that converts the light emitted from the light source 2 into planar light emission is arbitrary, for example, a light guide plate such as a quartz plate, a glass plate, an acrylic plate, a reflection mechanism such as an Al sheet, various metal deposition films, A light diffusing mechanism such as a pattern using a TiO 2 compound, a light diffusing sheet, or a light diffusing prism may be used alone or preferably in combination. In particular, a conversion mechanism that converts the light into planar light by converting the light source 2 into a surface light emitter using a light guide plate, a reflection plate, a diffusion plate, or the like is preferably used in this embodiment. Further, for example, a conversion mechanism used for a liquid crystal display device or the like can also be suitably used.

さらに、光源2をフレーム4に設置する際、その設置手段に制限は無く、公知の任意の手段を用いることができる。したがって、上述したように、例えば、光源2をハンダ等を用いてフレーム4に設置することができる。   Furthermore, when the light source 2 is installed on the frame 4, there is no limitation on the installation means, and any known means can be used. Therefore, as described above, for example, the light source 2 can be installed on the frame 4 using solder or the like.

本実施形態では、光源2として近紫外の光を面状発光する面発光体を用いている。また、光源2への電力供給は、相互接続回路やワイヤ等を用いて、フレーム4上の端子と光源2の電極とを電気的に接続することにより行なわれているものとする。   In the present embodiment, a surface light emitter that emits near-ultraviolet light in a planar manner is used as the light source 2. Further, it is assumed that the power supply to the light source 2 is performed by electrically connecting the terminals on the frame 4 and the electrodes of the light source 2 using an interconnection circuit, wires, or the like.

[3.偏光子]
光源2の前方(図中右側)、詳しくは光源2と光シャッター6との間には、偏光子5を設けることが好ましい。偏光子5は、光源2から発せられた光のうち所定方向の光のみを選択するために設けられるものである。本実施形態においても、偏光子5を光源2と光シャッター6との間に設置しているものとする。
[3. Polarizer]
A polarizer 5 is preferably provided in front of the light source 2 (right side in the drawing), specifically between the light source 2 and the optical shutter 6. The polarizer 5 is provided to select only light in a predetermined direction from light emitted from the light source 2. Also in the present embodiment, it is assumed that the polarizer 5 is installed between the light source 2 and the optical shutter 6.

[4.光シャッター]
本実施形態において、光シャッター6は、照射された光を、光量を調節して透過させるものである。詳しくは、背面に照射された光を、表示する画像に対応して、画素毎に、光量を調節して前方に透過させる部材である。本実施形態の場合、光シャッター6は、光源2から蛍光体部3R,3G,3Bへ発せられる光の光量を、各画素毎に調節して前方に透過させるようになっている。なお、光源2が発した光(青色光など)をそのまま画素の光として用いる場合にも、光源2が発した光の光量を調節して前方に透過させるように構成する。
[4. Light shutter]
In the present embodiment, the optical shutter 6 transmits irradiated light by adjusting the amount of light. Specifically, this is a member that adjusts the amount of light for each pixel and transmits the light irradiated on the back surface to the front corresponding to the image to be displayed. In the case of the present embodiment, the optical shutter 6 adjusts the amount of light emitted from the light source 2 to the phosphor portions 3R, 3G, 3B for each pixel and transmits the light forward. In addition, also when using the light (blue light etc.) which the light source 2 emitted as it is as the light of a pixel, it is comprised so that the light quantity of the light which the light source 2 emitted may be adjusted and permeate | transmitted ahead.

詳しく説明すると、表示装置1をマルチカラーもしくはフルカラーディスプレイとして構成する場合は、上記の蛍光体を、2種類以上、独立に光波長変換機構として定められた領域(即ち、蛍光体部3R,3G,3B)に配置する。本実施形態においては、これらの蛍光体部3R,3G,3Bに照射する励起光の光量をそれぞれ光シャッター6により調節して蛍光体部3R,3G,3Bが発する光の光量を調節し、表示装置1に所望の画像を多色発光にて表示させることができるようになっている。   More specifically, when the display device 1 is configured as a multi-color or full-color display, two or more types of the phosphors described above are independently defined as light wavelength conversion mechanisms (that is, the phosphor portions 3R, 3G, 3B). In the present embodiment, the light amounts of the excitation light applied to the phosphor portions 3R, 3G, and 3B are adjusted by the optical shutter 6 to adjust the light amounts of the light emitted from the phosphor portions 3R, 3G, and 3B. The apparatus 1 can display a desired image with multicolor light emission.

また、光シャッター6の種類によっては、特定の波長領域の光についてのみ、光量の調節が可能なものがある。したがって、光シャッター6としては、光源2が発する光の波長領域において、光の光量を調節して光のスイッチングが可能なものを用いるようにする。なお、表示装置1の構成によっては、光源2からの光ではなく蛍光体部3R,3G,3Bから発せられる光を光シャッター6に光量調節させることもあるが、その場合には、蛍光体部3R,3G,3Bから発せられる光波長領域において、光の光量を調節して光のスイッチングが可能なものを用いるようにする。通常、光源2が発する光や蛍光体部3R,3G,3Bが発する光の中心波長は、通常350nm以上、また、通常780nm以下、好ましくは420nm以下であるので、光シャッター6は、この波長域の光の光量を調節できるものが望ましい。   Some types of the optical shutter 6 can adjust the light amount only for light in a specific wavelength region. Therefore, as the optical shutter 6, an optical shutter capable of switching light by adjusting the amount of light in the wavelength region of light emitted from the light source 2 is used. Depending on the configuration of the display device 1, the light emitted from the phosphor portions 3R, 3G, 3B instead of the light from the light source 2 may be adjusted by the optical shutter 6. In this case, the phosphor portion is adjusted. In the light wavelength region emitted from 3R, 3G, 3B, a light capable of switching light by adjusting the amount of light is used. Usually, the center wavelength of the light emitted from the light source 2 and the light emitted from the phosphor portions 3R, 3G, 3B is usually 350 nm or more, and usually 780 nm or less, preferably 420 nm or less. It is desirable to be able to adjust the amount of light.

また、光シャッター6の機構は、通常、複数の画素(ピクセル)の集合体からなる。ただし、画面サイズ、表示方式、用途などにより、画素の数量及びサイズ並びに配列方式は変化し、特に一定の値に制限されるものではない。したがって、光シャッター6の画素の寸法に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。   Further, the mechanism of the optical shutter 6 is usually composed of an assembly of a plurality of pixels (pixels). However, the number and size of pixels and the arrangement method vary depending on the screen size, display method, application, etc., and are not particularly limited to constant values. Therefore, there is no limitation on the size of the pixel of the optical shutter 6, and it is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired.

例えば、通常のディスプレイ用途では、一画素のサイズは500μm角以下が好ましい。さらに、好適な画素サイズとして、現在実用化されている液晶ディスプレイの値として、画素数が640×3×480、単色一画素サイズが100×300μm程度とすることがより好ましい。   For example, in a normal display application, the size of one pixel is preferably 500 μm square or less. Furthermore, as a suitable pixel size, it is more preferable that the number of pixels is about 640 × 3 × 480 and the single pixel size is about 100 × 300 μm as a value of a liquid crystal display currently in practical use.

さらに、光シャッター6自体の数量や寸法にも制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。例えば、光シャッター6の厚さは、通常5cm以下のものが有用であり、薄型化及び軽量化を考慮すれば1cm以下であることが好ましい。
また、表示装置1を平面型表示装置とする場合においては、階調表示を可能とするために、電気的制御により画素の光透過率を任意の値に変化せしめる光シャッター6を好適に用いることができる。光透過率の絶対値や、その変化のコントラスト及び速度応答性は、高いほど好ましい。
Further, the quantity and size of the optical shutter 6 itself are not limited and are arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. For example, the thickness of the optical shutter 6 is usually 5 cm or less, and preferably 1 cm or less in consideration of reduction in thickness and weight.
When the display device 1 is a flat display device, an optical shutter 6 that changes the light transmittance of the pixel to an arbitrary value by electrical control is preferably used in order to enable gradation display. Can do. The higher the absolute value of the light transmittance, the contrast of the change and the speed response, the better.

これらの要件を満たす光シャッター6の例としては、TFT(Thin Film Transistor)、STN(Super Twisted Nematic liquid crystal)、強誘電、反強誘電、2色性色素を用いたゲストホスト、ポリマー分散型であるPDN(Polymer Dispersed Network)方式などの透過型液晶光シャッター;酸化タングステン、酸化イリジウム、プルシアンブルー、ビオローゲン誘導体、TTF−ポリスチレン、希土類金属−ジフタロシアニン錯体、ポリチオフェン、ポリアニリンなどに代表されるエレクトクロミック、ケミカルクロミックなどが挙げられる。中でも液晶光シャッターは、薄型、軽量、低消費電力を特徴とし、実用的な耐久性があってセグメントの高密度化も可能であることから好適に用いられる。この中で特に望ましいものは、TFTアクティブマトリックス駆動やPDN方式を用いた液晶光シャッターである。その理由は、ねじれネマチック液晶を使用したアクティブマトリックスでは、動画に対応した高速応答性やクロストークが起きないこと、PDN方式では偏光子7が必要ないので、光源2や蛍光体部3R,3G,3Bからの光の減衰が少なく高輝度な発光が可能になるからである。   Examples of optical shutters 6 that satisfy these requirements are TFT (Thin Film Transistor), STN (Super Twisted Nematic liquid crystal), ferroelectric, antiferroelectric, guest host using dichroic dye, polymer dispersion type A transmissive liquid crystal optical shutter such as a certain PDN (Polymer Dispersed Network) system; tungsten oxide, iridium oxide, Prussian blue, viologen derivative, TTF-polystyrene, rare earth metal-diphthalocyanine complex, polythiophene, electrochromic represented by polyaniline, Examples include chemical chromic. Among them, a liquid crystal optical shutter is preferably used because it is thin, lightweight, and has low power consumption, has practical durability, and can increase the density of segments. Among these, a liquid crystal optical shutter using a TFT active matrix drive or a PDN method is particularly desirable. The reason is that the active matrix using twisted nematic liquid crystal does not cause high-speed response and crosstalk corresponding to moving images, and the PDN method does not require the polarizer 7, so the light source 2 and the phosphor portions 3R, 3G, This is because light emission from 3B is small and light emission with high luminance becomes possible.

また、表示装置1には、通常、表示装置1に表示させる画像に応じて画素毎に光量の調節を行なうように光シャッター6を制御する制御部(図示省略)を設ける。光シャッター6は、この制御部の制御に応じて各画素から発せられる可視光の光量を調節し、これにより、所望の画像が表示装置1によって表示されるようになっている。   Further, the display device 1 is usually provided with a control unit (not shown) that controls the optical shutter 6 so as to adjust the amount of light for each pixel in accordance with the image displayed on the display device 1. The optical shutter 6 adjusts the amount of visible light emitted from each pixel in accordance with the control of the control unit, whereby a desired image is displayed on the display device 1.

光シャッター6によって画素の輝度を調整するようにすることで、表示装置1は、制御部の制御回路をより簡単にすることができる。例えば、光源2としてLEDを用い、そのLEDの発光強度等を制御することによって画素の輝度調整を行なう場合には、LEDの電流−輝度特性が経時変化するため、表示する像を制御する制御回路が複雑になっていた。
これに対し、本実施形態のように光源2から発せられた光の光量を調節する光シャッター6部分を設け、光シャッター6によって画素の輝度を調整するようにすれば、液晶光シャッター等の光シャッターの多くは電圧制御であるため、簡単な制御回路で輝度を調整することができる。
By adjusting the luminance of the pixels with the optical shutter 6, the display device 1 can further simplify the control circuit of the control unit. For example, when an LED is used as the light source 2 and the luminance of the pixel is adjusted by controlling the light emission intensity of the LED, the current-luminance characteristic of the LED changes with time, and therefore a control circuit that controls the image to be displayed. Was complicated.
On the other hand, if a light shutter 6 portion for adjusting the amount of light emitted from the light source 2 is provided as in the present embodiment and the luminance of the pixels is adjusted by the light shutter 6, light from a liquid crystal light shutter or the like can be obtained. Since most of the shutters are voltage controlled, the brightness can be adjusted with a simple control circuit.

本実施形態においては、背面電極61、液晶層62、及び前面電極63が上記の順に重ねられた液晶光シャッターを光シャッター6として用いていて、光シャッター6は、偏光子5の前方(図中右方)に設けられているものとする。なお、背面電極61及び前面電極63は表示装置1に用いる光を吸収しない透明電極にて構成されているものとする。そして、この液晶光シャッターでは、背面電極61及び前面電極63に印加する電圧によって液晶層62内の液晶の分子配列を制御され、この分子配列によって背面側に照射される光それぞれの光量を、各画素毎(即ち、蛍光体部3R,3G,3B毎)に調節されるようになっている。   In the present embodiment, a liquid crystal optical shutter in which the back electrode 61, the liquid crystal layer 62, and the front electrode 63 are stacked in the above order is used as the optical shutter 6, and the optical shutter 6 is in front of the polarizer 5 (in the drawing). It is assumed that it is provided on the right). The back electrode 61 and the front electrode 63 are configured by transparent electrodes that do not absorb light used in the display device 1. In this liquid crystal light shutter, the molecular arrangement of the liquid crystal in the liquid crystal layer 62 is controlled by the voltage applied to the back electrode 61 and the front electrode 63. Adjustment is performed for each pixel (that is, for each of the phosphor portions 3R, 3G, and 3B).

[5.検光子]
光シャッター6の前方には、通常、光シャッター6を透過して光量を調節された光を受け付ける検光子7が設けられる。検光子7は、光シャッター6を通過した光のうち一定の偏光面のみをもつものを選択するためのものである。
本実施形態においても、光シャッター6の前方、詳しくは、光シャッター6と蛍光体部3R,3G,3Bとの間には検光子7が設けられているものとする。
[5. Analyzer]
In front of the optical shutter 6, an analyzer 7 is generally provided that receives light having a light amount adjusted through the optical shutter 6. The analyzer 7 is for selecting light having passed through the optical shutter 6 and having only a certain plane of polarization.
Also in the present embodiment, it is assumed that the analyzer 7 is provided in front of the optical shutter 6, specifically, between the optical shutter 6 and the phosphor portions 3R, 3G, 3B.

[6.蛍光体部]
蛍光体部3R,3G,3Bは、光源2が発した励起光を吸収し、表示装置1が表示する画像を形成するための可視光を発する蛍光体を含有する部分である。また、蛍光体部3R,3G,3Bは画素に対応して通常1つずつ設けられ、表示装置1の画素が発することになる光を生じるようになっている。したがって、本実施形態では、観察者は、この蛍光体部3R,3G,3Bが発する蛍光を見て画像を認識するようになっている。
[6. Phosphor part]
The phosphor portions 3R, 3G, and 3B are portions containing a phosphor that absorbs excitation light emitted from the light source 2 and emits visible light for forming an image displayed on the display device 1. The phosphor portions 3R, 3G, and 3B are usually provided one by one corresponding to the pixels, and generate light that is emitted from the pixels of the display device 1. Therefore, in this embodiment, the observer recognizes an image by looking at the fluorescence emitted by the phosphor portions 3R, 3G, 3B.

本実施形態において用いる蛍光体に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意の蛍光体を用いることができる。
さらに、本実施形態で蛍光体は、1種類、または、2種類以上の蛍光体をブレンドして用いられる。蛍光体の発光色は、その用途によって適切な色があるので特に限定されないが、例えばフルカラーディスプレイを作製する場合には、色純度の高い青、緑、赤色発光体が好ましく用いられる。その適切な色の表現方法については幾つかの方法があるが、簡便には発光の中心波長やCIE色度座標などが使用される。また、光波長変換機構がモノクロ表示やマルチカラー表示であるときは、紫、青紫、黄緑、黄色、オレンジ色に発色する蛍光体を含むことが好ましい。また、これらの蛍光体の2つ以上を混合して色純度の高い発光を行なったり中間色や白色の発光を行なってもよい。
There is no restriction | limiting in the fluorescent substance used in this embodiment, Arbitrary fluorescent substance can be used unless the effect of this invention is impaired remarkably.
Further, in the present embodiment, the phosphor is used by blending one type or two or more types of phosphors. The emission color of the phosphor is not particularly limited because there is an appropriate color depending on the application, but blue, green, and red phosphors with high color purity are preferably used when, for example, a full color display is manufactured. There are several methods for expressing the appropriate color. For convenience, the center wavelength of light emission, CIE chromaticity coordinates, and the like are used. In addition, when the light wavelength conversion mechanism is monochrome display or multicolor display, it preferably includes a phosphor that develops colors of purple, blue-violet, yellow-green, yellow, and orange. Further, two or more of these phosphors may be mixed to emit light with high color purity, or to emit intermediate color or white light.

発光の中心波長に関して言えば、例えば、赤色の蛍光を発する蛍光体(以下適宜、「赤色蛍光体」という)が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、中心波長が、通常370nm以上、好ましくは380nm以上、また、通常500nm以下、好ましくは480nm以下が望ましい。
また、例えば、緑色の蛍光を発する蛍光体(以下適宜、「緑色蛍光体」という)が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、中心波長が、通常490nm以上、好ましくは500nm以上、また、通常570nm以下、好ましくは550nm以下が望ましい。
さらに、例えば、青色の蛍光を発する蛍光体(以下適宜、「青色蛍光体」という)が発する蛍光の具体的な波長の範囲を例示すると、中心波長が、通常420nm以上、好ましくは440nm以上、また、通常480nm以下、好ましくは470nm以下が望ましい。
Speaking of the central wavelength of light emission, for example, a specific wavelength range of fluorescence emitted by a phosphor emitting red fluorescence (hereinafter referred to as “red phosphor” as appropriate) is illustrated. The central wavelength is usually 370 nm or more, Preferably it is 380 nm or more, and usually 500 nm or less, preferably 480 nm or less.
Further, for example, when a specific wavelength range of fluorescence emitted by a phosphor emitting green fluorescence (hereinafter referred to as “green phosphor” as appropriate) is exemplified, the center wavelength is usually 490 nm or more, preferably 500 nm or more, Usually, it is 570 nm or less, preferably 550 nm or less.
Furthermore, for example, when a specific wavelength range of fluorescence emitted by a phosphor emitting blue fluorescence (hereinafter referred to as “blue phosphor” as appropriate) is exemplified, the center wavelength is usually 420 nm or more, preferably 440 nm or more, Usually, it is 480 nm or less, preferably 470 nm or less.

また、蛍光体の組成には特に制限はないが、結晶母体であるY23、Zn2SiO4等に代表される金属酸化物、Ca5(PO43Cl等に代表されるリン酸塩及びZnS、SrS、CaS等に代表される硫化物に、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属のイオンやAg、Al、Mn、Sb等の金属のイオンを賦活剤または共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。 The composition of the phosphor is not particularly limited, but a metal oxide represented by Y 2 O 3 , Zn 2 SiO 4, etc., which is a crystal matrix, phosphorus represented by Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl, etc. Acids and sulfides represented by ZnS, SrS, CaS, etc., ions of rare earth metals such as Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Ag A combination of metal ions such as Al, Mn, and Sb as an activator or coactivator is preferable.

結晶母体の好ましい例としては、例えば、ZnS、Y22S、(Y,Gd)3Al512、YAlO3、BaAl2Si28、Y3Al512、Y2SiO5、Zn2SiO4、Y23、BaMgAl1017、BaAl1219、(Ba,Sr,Mg)O・αAl23、(Y,Gd)BO3、Y23、(Zn,Cd)S、SrGa24、SrS、SnO2、Ca10(PO46(F,Cl)2、(Ba,Sr)(Mg,Mn)Al1017、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO46Cl2、(La,Ce)PO4、CeMgAl1119、GdMgB510、Sr227、Sr4Al1425、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn,Mn)Al1017などを挙げることができる。 Preferred examples of the crystal matrix include, for example, ZnS, Y 2 O 2 S, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 , YAlO 3 , BaAl 2 Si 2 O 8 , Y 3 Al 5 O 12 , Y 2 SiO 5. , Zn 2 SiO 4 , Y 2 O 3 , BaMgAl 10 O 17 , BaAl 12 O 19 , (Ba, Sr, Mg) O · αAl 2 O 3 , (Y, Gd) BO 3 , Y 2 O 3 , (Zn , Cd) S, SrGa 2 S 4 , SrS, SnO 2 , Ca 10 (PO 4 ) 6 (F, Cl) 2 , (Ba, Sr) (Mg, Mn) Al 10 O 17 , (Sr, Ca, Ba) , Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 , (La, Ce) PO 4 , CeMgAl 11 O 19 , GdMgB 5 O 10 , Sr 2 P 2 O 7 , Sr 4 Al 14 O 25 , (Ba, Sr, Ca ) (Mg, Zn, Mn) Al 10 O 17 and the like.

ただし、上記の結晶母体及び賦活剤または共賦活剤は、元素組成には特に制限はなく、同族の元素と一部置き換えることもでき、得られた蛍光体は紫外線を吸収して可視光を発するものが好ましい。以下、使用できる蛍光体の例を挙げる。ただし、本実施形態の表示装置1に使用される蛍光体は以下に例示したものに限定されるものではない。   However, the above-mentioned crystal matrix and activator or coactivator are not particularly limited in elemental composition, and can be partially replaced with elements of the same family, and the obtained phosphor absorbs ultraviolet rays and emits visible light. Those are preferred. Examples of phosphors that can be used are given below. However, the phosphors used in the display device 1 of the present embodiment are not limited to those exemplified below.

・赤色蛍光体:
紫外線照射により赤色発光が可能な赤色蛍光体としては、例えば、赤色破断面を有する破断粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう(Mg,Ca,Sr,Ba)2Si58:Euで表わされるユウロピウム賦活アルカリ土類シリコンナイトライド系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、赤色領域の発光を行なう(Y,La,Gd,Lu)22S:Euで表わされるユウロピウム賦活希土類オキシカルユゲナイト系蛍光体等が挙げられる。
・ Red phosphor:
The red phosphor capable of emitting red light by ultraviolet irradiation is composed of, for example, broken particles having a red fracture surface and emits light in the red region (Mg, Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu. The europium-activated alkaline earth silicon nitride-based phosphor represented, which is composed of growing particles having a substantially spherical shape as a regular crystal growth shape, emits light in the red region (Y, La, Gd, Lu) 2 O 2 Examples include europium-activated rare earth oxychalugenite-based phosphors represented by S: Eu.

さらに、特開2004−300247号公報に記載された、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、W、及びMoよりなる群から選ばれる少なくも1種の元素を含有する酸窒化物及び/又は酸硫化物を含有する蛍光体であって、Al元素の一部又は全てがGa元素で置換されたアルファサイアロン構造をもつ酸窒化物を含有する蛍光体も、本実施形態において用いることができる。なお、これらは酸窒化物及び/又は酸硫化物を含有する蛍光体である。   Furthermore, the oxynitride and / or acid containing at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, W, and Mo described in JP-A-2004-300247 A phosphor containing a sulfide and containing an oxynitride having an alpha sialon structure in which a part or all of the Al element is substituted with a Ga element can also be used in this embodiment. These are phosphors containing oxynitride and / or oxysulfide.

また、そのほか、赤色蛍光体としては、Y22S:Eu3+、(BaMg)2SiO4:Eu3+、(BaCaMg)5(PO43Cl:Eu3+、YVO4:Eu3+、CaS:Eu3+、YAlO3:Eu3+、Ca28(SiO462:Eu3+、LiY9(SiO462:Eu3+、(Y,Gd)3Al512:Ce3+、(Ca,Sr)2Si58:Eu、CaSiN2:Eu、CaAlSiN3;Eu、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO46Cl2:Eu,Mn、(Ba3Mg)Si28:Eu,Mnなどを用いることも可能である。 Other red phosphors include Y 2 O 2 S: Eu 3+ , (BaMg) 2 SiO 4 : Eu 3+ , (BaCaMg) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 3+ , YVO 4 : Eu. 3+ , CaS: Eu 3+ , YAlO 3 : Eu 3+ , Ca 2 Y 8 (SiO 4 ) 6 O 2 : Eu 3+ , LiY 9 (SiO 4 ) 6 O 2 : Eu 3+ , (Y, Gd ) 3 Al 5 O 12: Ce 3+, (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8: Eu, CaSiN 2: Eu, CaAlSiN 3; Eu, (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4) 6 Cl 2 : Eu, Mn, (Ba 3 Mg) Si 2 O 8 : Eu, Mn, etc. can also be used.

・緑色蛍光体:
紫外線照射により緑色発光が可能な緑色蛍光体として、例えば、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう(Mg,Ca,Sr,Ba)Si222:Euで表わされるユウロピウム賦活アルカリ土類シリコンオキシナイトライド系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、緑色領域の発光を行なう(Ba,Ca,Sr)2SiO4:Euで表わされるユウロピウム賦活アルカリ土類マグネシウムシリケート系蛍光体等が挙げられる。
・ Green phosphor:
As a green phosphor capable of emitting green light by ultraviolet irradiation, for example, it is composed of fractured particles having a fracture surface, and emits light in a green region (Mg, Ca, Sr, Ba) represented by Si 2 O 2 N 2 : Eu. Europium-activated alkaline earth silicon oxynitride-based phosphors, europium-activated alkaline earths represented by (Ba, Ca, Sr) 2 SiO 4 : Eu that are composed of fractured particles having a fracture surface Examples include magnesium silicate phosphors.

また、そのほか、緑色蛍光体としては、BaMgAl1017:Eu2+,Mn2+、Sr4Al1425:Eu2+、(SrBa)Al2Si28:Eu2+、(BaMg)2SiO4:Eu2+、Y2SiO5:Ce3+,Tb3+、Sr227−Sr225:Eu2+、(BaCaMg)10(PO46Cl2:Eu2+、Sr2Si38−2SrCl2:Eu2+、Zr2SiO4,MgAl1119:Ce3+,Tb3+、Ba2SiO4:Eu2+、Ca28(SiO462:Tb3+、Y3Al512:Tb3+、La3Ga5SiO14:Tb3+、SrGa24:Eu2+,Tb3+,Sm2+、Y3(Al,Ga)512:Ce、Ca3Sc2Si312:Ce、SrSi222:Eu、BaMgAl1017:Eu,Mn、SrAl24:Euなどを用いることも可能である。 In addition, as the green phosphor, BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , Mn 2+ , Sr 4 Al 14 O 25 : Eu 2+ , (SrBa) Al 2 Si 2 O 8 : Eu 2+ , (BaMg) ) 2 SiO 4 : Eu 2+ , Y 2 SiO 5 : Ce 3+ , Tb 3+ , Sr 2 P 2 O 7 —Sr 2 B 2 O 5 : Eu 2+ , (BaCaMg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+ , Sr 2 Si 3 O 8 -2SrCl 2 : Eu 2+ , Zr 2 SiO 4 , MgAl 11 O 19 : Ce 3+ , Tb 3+ , Ba 2 SiO 4 : Eu 2+ , Ca 2 Y 8 (SiO 4 ) 6 O 2 : Tb 3+ , Y 3 Al 5 O 12 : Tb 3+ , La 3 Ga 5 SiO 14 : Tb 3+ , SrGa 2 S 4 : Eu 2+ , Tb 3+ , Sm 2 +, Y 3 (Al, Ga ) 5 O 12: Ce, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12: Ce, SrSi 2 O 2 N 2: Eu, BaMgAl 10 O 17: Eu, M , SrAl 2 O 4: Eu can also be used like.

・青色蛍光体:
紫外線照射により青色発光が可能な青色蛍光体としては、規則的な結晶成長形状としてほぼ六角形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なうBaMgAl1017:Euで表わされるユウロピウム賦活バリウムマグネシウムアルミネート系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ球形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう(Ca,Sr,Ba)5(PO43Cl:Euで表わされるユウロピウム賦活ハロリン酸カルシウム系蛍光体、規則的な結晶成長形状としてほぼ立方体形状を有する成長粒子から構成され、青色領域の発光を行なう(Ca,Sr,Ba)259Cl:Euで表わされるユウロピウム賦活アルカリ土類クロロボレート系蛍光体、破断面を有する破断粒子から構成され、青緑色領域の発光を行なう(Sr,Ca,Ba)Al24:Euまたは(Sr,Ca,Ba)4Al1425:Euで表わされるユウロピウム賦活アルカリ土類アルミネート系蛍光体などが挙げられる。
・ Blue phosphor:
As a blue phosphor capable of emitting blue light by ultraviolet irradiation, europium activated barium represented by BaMgAl 10 O 17 : Eu, which is composed of growing particles having a substantially hexagonal shape as a regular crystal growth shape, and emits light in a blue region. Magnesium aluminate-based phosphor, which is composed of growing particles having a substantially spherical shape as a regular crystal growth shape, emits light in the blue region, and is represented by (Ca, Sr, Ba) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu Europium-activated calcium halophosphate-based phosphor, which is composed of grown particles having a cubic shape as a regular crystal growth shape, and emits light in the blue region (Ca, Sr, Ba) 2 B 5 O 9 Cl: Eu Europium activated alkaline earth chloroborate phosphor, composed of fractured particles with fractured surface, blue green Performing emission band (Sr, Ca, Ba) Al 2 O 4: Eu or (Sr, Ca, Ba) 4 Al 14 O 25: europium-activated alkaline earth aluminate phosphors represented by Eu, and the like .

また、そのほか、青色蛍光体としては、Sr227:Sn4+、Sr4Al1425:Eu2+、BaMgAl1017:Eu2+、SrGa24:Ce3+、CaGa24:Ce3+、(Ba,Sr)(Mg,Mn)Al1017:Eu2+、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO46Cl2:Eu2+、BaAl2Si28:Eu2+、BaMgAl1017:Eu2+,Tb3+,Sm2+、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn,Mn)Al1017:Eu2+、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO46Cl2:Eu、(Ba,Sr)MgAl1017:Eu、(Sr,Ba)3MgSi28:Euなどを用いることも可能である。 In addition, blue phosphors include Sr 2 P 2 O 7 : Sn 4+ , Sr 4 Al 14 O 25 : Eu 2+ , BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , SrGa 2 S 4 : Ce 3+ , CaGa 2 S 4 : Ce 3+ , (Ba, Sr) (Mg, Mn) Al 10 O 17 : Eu 2+ , (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+ , BaAl 2 Si 2 O 8 : Eu 2+ , BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , Tb 3+ , Sm 2+ , (Ba, Sr, Ca) (Mg, Zn, Mn) Al 10 O 17 : Eu 2+ (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu, (Ba, Sr) MgAl 10 O 17 : Eu, (Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu, etc. may be used. Is possible.

なお、上記の赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体など、各画素が発する色の蛍光を発する蛍光体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   In addition, the above-mentioned red phosphor, green phosphor, blue phosphor, and the like, which emit fluorescence of the color emitted from each pixel, may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio. You may use together.

さらに、蛍光体部3R,3G,3Bには、外部環境からの外力や水分などから蛍光体を保護するため、バインダーを用いる。具体的には、バインダー中に蛍光体を分散させた成形体により、蛍光体部3R,3G,3Bを構成する。
本実施形態においては、このバインダーとして、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーを用い、蛍光体部3R,3G,3Bが本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーを含有するように構成する。
Furthermore, a binder is used for the phosphor portions 3R, 3G, and 3B in order to protect the phosphor from external forces and moisture from the external environment. Specifically, the phosphor portions 3R, 3G, and 3B are configured by a molded body in which the phosphor is dispersed in a binder.
In the present embodiment, the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention is used as the binder, and the phosphor portions 3R, 3G, and 3B are configured to contain the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention.

また、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーと併用して、その他のバインダーを用いることもできる。併用できるバインダーとしては、公知のものを任意に用いることができるが、通常は、蛍光や励起光を適切に透過させるべく、無色透明の材料を用いることが好ましい。   In addition, other binders can be used in combination with the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention. As the binder that can be used in combination, known binders can be arbitrarily used, but it is usually preferable to use a colorless and transparent material in order to appropriately transmit fluorescence and excitation light.

併用できるバインダーの具体例を挙げると、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、カルポキシメチルセルロースポリスチレン、スチレン・無水マレイン酸共重合体、スチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリビニルクロライド、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート、ポリα−ナフチルメタクリレート、ポリビニルナフタレン、ポリn−ブチルメタクリレート、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリシクロヘキシルメタクリレート、ポリ(4−メチルペンテン)、エポキシ、ポリスルホン、ポリエーテルケトン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、環状オレフィン重合体、ポリシロキサン、ベンゾシクロブタン重合体、水ガラス、シリカ、酸化チタン、エポキシ樹脂などを成分とするものが挙げられる。なかでも、350nmから500nmに実質上吸収がない樹脂が好ましく、非芳香族エポキシ樹脂や環状オレフィン重合体が特に望ましい。   Specific examples of binders that can be used in combination include polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose polystyrene, styrene / maleic anhydride copolymer, styrene / acrylonitrile copolymer, polyvinyl. Chloride, cellulose acetate butyrate, cellulose propionate, poly α-naphthyl methacrylate, polyvinyl naphthalene, poly n-butyl methacrylate, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, polycyclohexyl methacrylate, poly (4-methylpentene), Epoxy, polysulfone, polyetherketone, polyarylate, polyimide, polyetherimide, cyclic orange Fin polymers, polysiloxanes, benzocyclobutane polymers, water glass, silica, titanium oxide, and those with such a component epoxy resin. Among these, a resin having substantially no absorption at 350 nm to 500 nm is preferable, and a non-aromatic epoxy resin or a cyclic olefin polymer is particularly desirable.

ただし、上述したように、本発明の効果を得るためには、蛍光体部3R,3G,3Bに用いられるバインダーのうち、その50重量%以上は、本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーを用いるようにすることが望ましい。なお、これらの併用できるバインダーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   However, as described above, in order to obtain the effects of the present invention, among the binders used in the phosphor portions 3R, 3G, 3B, 50% by weight or more of the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention is used. It is desirable to use it. In addition, these binders that can be used in combination may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.

また、蛍光体部3R,3G,3Bにおいて、蛍光体部3R,3G,3B内に占めるバインダーの割合は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、蛍光体100重量部に対し、通常5重量部以上、好ましくは10重量部以上、また、通常95重量部以下、好ましくは90重量部以下である。この範囲の下限を下回ると蛍光体部3R,3G,3Bがもろくなる虞があり、上限を上回ると発光強度が低くなる虞がある。   In the phosphor portions 3R, 3G, 3B, the ratio of the binder in the phosphor portions 3R, 3G, 3B is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. 5 parts by weight or more, preferably 10 parts by weight or more, and usually 95 parts by weight or less, preferably 90 parts by weight or less. If the lower limit of this range is not reached, the phosphor parts 3R, 3G, 3B may be fragile, and if the upper limit is exceeded, the emission intensity may be reduced.

また、蛍光体部3R,3G,3Bには、バインダーや蛍光体以外の添加剤を含有させても良い。添加剤としては、例えば、視野角をさらに増やすために拡散剤を含有させても良い。具体的な拡散剤としては、チタン酸バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化珪素などが挙げられる。また、添加材としては、例えば、所望外の波長をカットする目的で有機や無機の着色染料や着色顔料を含有させることもできる。なお、これらの添加剤は、それぞれ1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   Moreover, you may make the fluorescent substance part 3R, 3G, 3B contain additives other than a binder and fluorescent substance. As an additive, for example, a diffusing agent may be added to further increase the viewing angle. Specific examples of the diffusing agent include barium titanate, titanium oxide, aluminum oxide, and silicon oxide. Moreover, as an additive, for example, an organic or inorganic coloring dye or coloring pigment can be contained for the purpose of cutting an undesired wavelength. In addition, these additives may be used individually by 1 type, respectively, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

さらに、蛍光体部3R,3G,3Bは、公知の任意の方法で作製することができる。例えば、蛍光体部3R,3G,3Bは、バインダーと蛍光体と溶剤とからなる混合物(塗布液)を、スクリーン印刷法によって、光シャッター6の画素に対応する間隔でモザイク状、アレイ状、あるいはストライプ状に、透明基板31上に形成することができる。   Furthermore, the phosphor portions 3R, 3G, and 3B can be manufactured by any known method. For example, the phosphor portions 3R, 3G, and 3B are a mixture of a binder, a phosphor, and a solvent (coating liquid) in a mosaic shape, an array shape, or an interval corresponding to the pixels of the optical shutter 6 by screen printing. It can be formed on the transparent substrate 31 in a stripe shape.

また、各蛍光体部3R,3G,3Bの間に、外光の吸収のためにブロックマトリックス層32を形成してもよい。ブラックマトリックス層32は、ガラスなどの透明基板31上に、感光性の樹脂の感光原理を利用してカーボンブラックからなる光吸収膜を製造する工程により形成してもよいし、樹脂とカーボンブラックと溶剤とからなる混合物をスクリーン印刷法で積層して形成しても良い。   In addition, a block matrix layer 32 may be formed between the respective phosphor portions 3R, 3G, 3B for absorbing external light. The black matrix layer 32 may be formed on a transparent substrate 31 such as glass by a process of manufacturing a light absorption film made of carbon black using the photosensitive principle of a photosensitive resin. A mixture composed of a solvent may be laminated by screen printing.

また、蛍光体部3R,3G,3Bの形状は任意である。例えば、表示装置1をマルチカラー表示とする場合、蛍光体部3R,3G,3Bなどの発光領域には、光シャッター機構のピクセル形状に合わせて、定められた色に発光する蛍光体を配置することになるが、その蛍光体部3R,3G,3Bの形状としては、情報表示に必要なセグメント形状、マトリックス形状が挙げられ、マトリックス形状の中では、ストライプ構造、デルタ構造などが好ましい形態として挙げることができる。さらに、モノクロ表示の場合は、上記の形状の他、均一に蛍光体を塗布したものでも可能である。   Further, the shape of the phosphor portions 3R, 3G, 3B is arbitrary. For example, when the display device 1 is set to multicolor display, phosphors that emit light of a predetermined color are arranged in the light emitting regions such as the phosphor portions 3R, 3G, and 3B in accordance with the pixel shape of the optical shutter mechanism. However, the shape of the phosphor portions 3R, 3G, and 3B includes a segment shape and a matrix shape necessary for information display. Among the matrix shapes, a stripe structure, a delta structure, and the like are given as preferable forms. be able to. Furthermore, in the case of monochrome display, in addition to the above-described shape, it is possible to apply a uniform phosphor.

さらに、蛍光体部3R,3G,3Bの寸法も任意である。例えば、その厚みは本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常、1cm以下とすると好適に用いることができる。さらに、薄型、軽量化が求められるフラットパネルディスプレイにおいては、2mm以下の厚みにすることがより好ましい。発光光線の出射率とのバランスを考慮すると、通常1μm以上、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、また、通常1000μm以下、好ましくは500μm以下、より好ましくは200μm以下である。   Furthermore, the dimensions of the phosphor portions 3R, 3G, 3B are also arbitrary. For example, the thickness is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but usually, it can be suitably used when the thickness is 1 cm or less. Furthermore, in a flat panel display that is required to be thin and light, it is more preferable that the thickness be 2 mm or less. Considering the balance with the emission rate of emitted light, it is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 1000 μm or less, preferably 500 μm or less, more preferably 200 μm or less.

ところで、上述したように、光源2から青色光等の可視光を発するようにした場合には、その光源2から発せられる可視光を画素が発する光として用いることができる。その場合には、当該可視光に対応した光と同じ色の蛍光を発する蛍光体部は必須ではない。例えば、光源2として青色発光LEDを用いた場合には、青色蛍光体を含む蛍光体部は不要である。したがって、その光源2から発せられた可視光が、光シャッターにより光量を調節されて表示装置1の外部に発せられるようにすれば、必ずしもすべての画素において蛍光体を用いなくとも良い。ただし、その場合でも、光源2が発する可視光を効率よく外部に放出させたり、散乱させたり、所望外の波長の光をカットしたりするため、光源2が発した可視光に、バインダーに添加剤を含有させた光透過部を透過させるようにすることが望ましい。   By the way, as described above, when visible light such as blue light is emitted from the light source 2, the visible light emitted from the light source 2 can be used as light emitted from the pixels. In that case, a phosphor portion that emits fluorescence of the same color as the light corresponding to the visible light is not essential. For example, when a blue light emitting LED is used as the light source 2, a phosphor portion including a blue phosphor is unnecessary. Therefore, if visible light emitted from the light source 2 is emitted outside the display device 1 by adjusting the amount of light by the optical shutter, it is not always necessary to use phosphors in all the pixels. However, even in such a case, the visible light emitted from the light source 2 is efficiently added to the binder to the visible light emitted from the light source 2 in order to efficiently emit or scatter the visible light to the outside, scatter the light, or cut light having an undesired wavelength. It is desirable to transmit the light transmitting portion containing the agent.

本実施形態においては、赤色蛍光体をバインダーに分散させた蛍光体部3R、緑色蛍光体をバインダーに分散させた蛍光体部3G、及び、青色蛍光体をバインダーに分散させた蛍光体部3Bを、それぞれ、赤色の画素、緑色の画素及び青色の画素に対応してアレイ状に透明基板31上に設けてあるものとする。また、この蛍光体部3R,3G,3Bを設けた透明基板31は検光子7の前方(図中右方)に、光シャッター6に対向した位置に設けられている。さらに、蛍光体部3R,3G,3Bのバインダーとしては本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーを用いているものとする。これにより、蛍光体部3Rは光源2からの光を受けて赤色光を発し、蛍光体部3Gは光源2からの光を受けて緑色光を発し、蛍光体部3Bは光源2からの光を受けて青色光を発するようになっている。また、各蛍光体部3R,3G,3Bの間は、それぞれブラックマトリックス層32により仕切られているものとする。   In the present embodiment, a phosphor portion 3R in which a red phosphor is dispersed in a binder, a phosphor portion 3G in which a green phosphor is dispersed in a binder, and a phosphor portion 3B in which a blue phosphor is dispersed in a binder. Assume that they are provided on the transparent substrate 31 in an array corresponding to the red pixel, the green pixel, and the blue pixel, respectively. Further, the transparent substrate 31 provided with the phosphor portions 3R, 3G, and 3B is provided in front of the analyzer 7 (right side in the drawing) at a position facing the optical shutter 6. Furthermore, the amorphous cycloolefin polymer concerning this invention shall be used as a binder of fluorescent substance part 3R, 3G, 3B. Thus, the phosphor portion 3R receives light from the light source 2 and emits red light, the phosphor portion 3G receives light from the light source 2 and emits green light, and the phosphor portion 3B emits light from the light source 2. In response, it emits blue light. Further, it is assumed that the phosphor portions 3R, 3G, and 3B are partitioned by the black matrix layer 32, respectively.

[7.作用]
本実施形態の表示装置1は上記のように構成されているので、使用時には、光源2を所定の強度で発光させる。光源2から発せられた光は、偏光子5で偏光面を揃えられた後、光シャッター6に入射する。
[7. Action]
Since the display device 1 of the present embodiment is configured as described above, the light source 2 emits light with a predetermined intensity during use. Light emitted from the light source 2 is incident on the optical shutter 6 after the plane of polarization is aligned by the polarizer 5.

光シャッター6は、制御部(図示省略)の制御にしたがって、表示しようとする画像に応じて背面側から入射した光の光量を画素毎に調節し、前方に透過させる。具体的には、透明電極61,63に印加する電圧を制御することにより、各画素に対応する部位の液晶の配向性を調整し、これにより、画素毎にどれだけの強さの光を透過させるか調節しながら、背面に受光した光を前方に透過させる。   The optical shutter 6 adjusts the amount of light incident from the back side for each pixel according to the image to be displayed under the control of a control unit (not shown), and transmits the light forward. Specifically, by controlling the voltage applied to the transparent electrodes 61 and 63, the orientation of the liquid crystal in the portion corresponding to each pixel is adjusted, and thereby, how much light is transmitted for each pixel. The light received on the back surface is transmitted forward while adjusting or adjusting.

光シャッター6を通った光は、検光子7を介して、それぞれ、対応する蛍光体部3R,3G,3Bに入射する。
蛍光体部3Rでは、蛍光体部3R内に分散した赤色蛍光体が入射光を吸収し、赤色の蛍光を発する。また、蛍光体部3Gでは、蛍光体部3G内に分散した緑色蛍光体が入射光を吸収し、緑色の蛍光を発する。さらに、蛍光体部3Bでは、蛍光体部3G内に分散した青色蛍光体が入射光を吸収し、青色の蛍光を発する。
The light that has passed through the optical shutter 6 enters the corresponding phosphor portions 3R, 3G, and 3B through the analyzer 7, respectively.
In the phosphor portion 3R, the red phosphor dispersed in the phosphor portion 3R absorbs incident light and emits red fluorescence. In the phosphor portion 3G, the green phosphor dispersed in the phosphor portion 3G absorbs incident light and emits green fluorescence. Further, in the phosphor portion 3B, the blue phosphor dispersed in the phosphor portion 3G absorbs incident light and emits blue fluorescence.

この際、入射光の光量が、形成しようとする画像に応じて光シャッター6により画素毎に調節されているので、各蛍光体部3R,3G,3Bが発する蛍光(可視光)の光量も画素毎に調節され、所望の画像が形成される。
こうして生じた赤色、緑色及び青色の蛍光は、透明基板31を介して表示装置1の外部(図中右側)に発せられる。観察者は、この透明基板31の表面から発せられる光を見て、画像を認識する。
At this time, since the amount of incident light is adjusted for each pixel by the optical shutter 6 in accordance with the image to be formed, the amount of fluorescence (visible light) emitted from each phosphor portion 3R, 3G, 3B is also the pixel. Each image is adjusted to form a desired image.
The red, green, and blue fluorescence generated in this way is emitted to the outside (right side in the figure) of the display device 1 through the transparent substrate 31. An observer sees the light emitted from the surface of the transparent substrate 31 and recognizes the image.

さらに、上記のように構成することによって、本実施形態の表示装置1は、蛍光体部3R,3G,3Bに含まれるバインダーの光劣化着色を抑制することができる。したがって、表示装置1が表示する画像の色や輝度が経時的に劣化することを防止できる。
さらに、本実施形態の表示装置によれば、蛍光体部3R,3G,3B内の水分量を従来よりも少なくすることができるために、蛍光体部3R,3G,3B内蛍光体の劣化を抑制することも可能となる。
Furthermore, by configuring as described above, the display device 1 of the present embodiment can suppress the photodegradation coloring of the binder contained in the phosphor portions 3R, 3G, and 3B. Therefore, it is possible to prevent the color and luminance of the image displayed on the display device 1 from deteriorating with time.
Furthermore, according to the display device of the present embodiment, the amount of water in the phosphor portions 3R, 3G, 3B can be reduced as compared with the conventional case, so that the phosphors in the phosphor portions 3R, 3G, 3B are deteriorated. It can also be suppressed.

また、本実施形態の表示装置1によれば、従来の液晶光シャッターを用いた表示装置とは異なり、視野角によって画素の輝度が低下したり色が変化したりすることを防止することができる。   Also, according to the display device 1 of the present embodiment, unlike the conventional display device using a liquid crystal light shutter, it is possible to prevent the luminance of the pixel from being lowered or the color from being changed depending on the viewing angle. .

[第2実施形態]
[1.構成]
図2は、本発明の第2実施形態としての表示装置の要部を模式的に示す分解断面図である。なお、図2に示す表示装置においては、観察者は図中右側から表示装置が表示する画像を見るようになっているものとする。また、図2において、図1と同様の符号を用いて示す部位は、図1と同様のものを表わす。
[Second Embodiment]
[1. Constitution]
FIG. 2 is an exploded cross-sectional view schematically showing the main part of a display device as a second embodiment of the present invention. In the display device shown in FIG. 2, it is assumed that the observer sees an image displayed on the display device from the right side in the figure. Further, in FIG. 2, parts indicated by the same reference numerals as in FIG. 1 represent the same parts as in FIG.

本実施形態の表示装置1′は、構成部材の配置順が、背面側から、基板4、光源2、蛍光体部3R,3G,3B、偏光子5、光シャッター6、検光子7という順になっていて、光シャッター6の画素間にブラックマトリックス(図示省略)が設けられている他は、第1実施形態で説明した表示装置1と同様の構成となっている。   In the display device 1 ′ of the present embodiment, the arrangement order of the constituent members is the order of the substrate 4, the light source 2, the phosphor portions 3 </ b> R, 3 </ b> G, 3 </ b> B, the polarizer 5, the optical shutter 6, and the analyzer 7 from the back side. In addition, the configuration is the same as that of the display device 1 described in the first embodiment except that a black matrix (not shown) is provided between the pixels of the optical shutter 6.

光シャッター6の画素の間には、コントラストを高めるためにブラックマトリックスという黒色領域が存在することが好ましい。ブラックマトリックスは画素間のすきまを黒くし、画像を見やすくする作用を有する。ブラックマトリックスの材質としては、例えば、クロム、炭素、または炭素またはその他黒色物質を分散した樹脂が用いられるが、これに限定されるものではない。本実施形態においては、光シャッター6を透過した光を観察者が見ることになるため、光シャッターに、このブラックマトリックスを設けてある。   It is preferable that a black region called a black matrix exists between the pixels of the optical shutter 6 in order to increase the contrast. The black matrix has a function of making a gap between pixels black and making an image easy to see. As a material of the black matrix, for example, chromium, carbon, or a resin in which carbon or other black substance is dispersed is used, but the material is not limited thereto. In this embodiment, since the observer sees the light transmitted through the optical shutter 6, this black matrix is provided in the optical shutter.

また、本実施形態の表示装置1′においては、上記のように構成部材の配置順を変更したため、光シャッター6は、蛍光体部3R,3G,3Bから発せられる光の光量を、各画素毎に調節して前方に透過させるようになっている。即ち、光源2から発せられた光を蛍光体部3R,3G,3Bに入射させ、蛍光体部3R,3G,3B内の蛍光体が発した光の光量を、画素毎に光シャッター6が調節し、前方に透過させ、光シャッター6によって光量を調節された光によって、表示装置1に所望の画像を多色発光にて表示させることができるようになっている。   Further, in the display device 1 ′ of the present embodiment, since the arrangement order of the constituent members is changed as described above, the optical shutter 6 changes the amount of light emitted from the phosphor portions 3R, 3G, 3B for each pixel. It is designed to transmit forward by adjusting to. That is, the light emitted from the light source 2 is incident on the phosphor portions 3R, 3G, 3B, and the light shutter 6 adjusts the amount of light emitted from the phosphors in the phosphor portions 3R, 3G, 3B for each pixel. In addition, a desired image can be displayed with multicolor light emission on the display device 1 by light that is transmitted forward and whose light amount is adjusted by the optical shutter 6.

したがって、第1実施形態においては、光シャッター6として、光源2が発する光の波長領域において光の光量を調節しうるものを用いるようにしたが、本実施形態においては、蛍光体部3R,3G,3Bが発する光の波長領域において光の光量を調節しうるものを用いるようにする。詳しくは、本実施形態の光シャッター6では、背面電極61及び前面電極63に印加する電圧によって液晶層62内の液晶の分子配列を制御され、この分子配列によって背面側に照射される光それぞれの光量を、各画素毎に調節されるようになっている。   Therefore, in the first embodiment, the optical shutter 6 is one that can adjust the amount of light in the wavelength region of the light emitted from the light source 2, but in the present embodiment, the phosphor portions 3R, 3G. , 3B is used that can adjust the amount of light in the wavelength region of light emitted. Specifically, in the optical shutter 6 of the present embodiment, the molecular arrangement of the liquid crystal in the liquid crystal layer 62 is controlled by the voltage applied to the back electrode 61 and the front electrode 63, and each light irradiated to the back side by this molecular arrangement is controlled. The amount of light is adjusted for each pixel.

さらに、本実施形態においては、蛍光体部3R,3G,3Bは第1実施形態と同様に、バインダーとして本発明にかかる非晶性シクロオレフィンポリマーをそれぞれ含有して構成されている。   Furthermore, in the present embodiment, the phosphor portions 3R, 3G, and 3B are each configured to contain the amorphous cycloolefin polymer according to the present invention as a binder, as in the first embodiment.

[2.作用]
本実施形態の表示装置1′は上記のように構成されているので、使用時には、光源2を所定の強度で発光させる。光源2から発せられた光は、それぞれ、対応する蛍光体部3R,3G,3Bに入射する。
[2. Action]
Since the display device 1 ′ of the present embodiment is configured as described above, the light source 2 emits light with a predetermined intensity during use. The light emitted from the light source 2 is incident on the corresponding phosphor portions 3R, 3G, and 3B, respectively.

蛍光体部3Rでは、蛍光体部3R内に分散した赤色蛍光体が入射光を吸収し、赤色の蛍光を発する。また、蛍光体部3Gでは、蛍光体部3G内に分散した緑色蛍光体が入射光を吸収し、緑色の蛍光を発する。さらに、蛍光体部3Bでは、蛍光体部3B内に分散した青色蛍光体が入射光を吸収し、青色の蛍光を発する。   In the phosphor portion 3R, the red phosphor dispersed in the phosphor portion 3R absorbs incident light and emits red fluorescence. In the phosphor portion 3G, the green phosphor dispersed in the phosphor portion 3G absorbs incident light and emits green fluorescence. Further, in the phosphor portion 3B, the blue phosphor dispersed in the phosphor portion 3B absorbs incident light and emits blue fluorescence.

こうして生じた赤色、緑色及び青色の蛍光は、偏光子5で偏光面を揃えられた後、光シャッター6に入射する。
光シャッター6は、制御部(図示省略)の制御にしたがって、表示しようとする画像に応じて背面側から入射した赤色光、緑色光及び青色光の光量を画素毎に調節し、前方に透過させる。具体的には、透明電極61,63に印加する電圧を制御することにより、各画素に対応する部位の液晶の配向性を調整し、これにより、画素毎にどれだけの強さの光を透過させるか調節しながら、背面に受光した光を前方に透過させる。
The red, green, and blue fluorescence generated in this way is incident on the optical shutter 6 after the plane of polarization is aligned by the polarizer 5.
The optical shutter 6 adjusts the amount of red light, green light, and blue light incident from the back side according to the image to be displayed according to the control of a control unit (not shown) for each pixel, and transmits the light forward. . Specifically, by controlling the voltage applied to the transparent electrodes 61 and 63, the orientation of the liquid crystal in the portion corresponding to each pixel is adjusted, and thereby, how much light is transmitted for each pixel. The light received on the back surface is transmitted forward while adjusting or adjusting.

光シャッター6を通った光は、検光子7に照射される。この際、蛍光体部3R,3G,3Bが発した蛍光の光量は、光シャッター6により画素毎に調節されているので、検光子7に照射された蛍光は所望の画像を形成することになる。そして、観察者は、この検光子7の表面から発せられる光を見て、画像を認識する。   The light passing through the optical shutter 6 is irradiated to the analyzer 7. At this time, the amount of fluorescent light emitted from the phosphor portions 3R, 3G, and 3B is adjusted for each pixel by the optical shutter 6, so that the fluorescent light applied to the analyzer 7 forms a desired image. . The observer then recognizes the image by looking at the light emitted from the surface of the analyzer 7.

さらに、上記のように構成することによって、本実施形態の表示装置1′は、蛍光体部3R,3G,3Bに含まれるバインダーの光劣化着色を抑制することができる。したがって、表示装置1′が表示する画像の色や輝度が経時的に劣化することを防止できる。
また、本実施形態の表示装置1′によれば、蛍光体部3R,3G,3B内の水を従来よりも少なくすることができるために、蛍光体部3R,3G,3B内の蛍光体の劣化を抑制することも可能となる。
Furthermore, by configuring as described above, the display device 1 ′ of the present embodiment can suppress the photodegradation coloring of the binder included in the phosphor portions 3R, 3G, and 3B. Therefore, it is possible to prevent the color and brightness of the image displayed on the display device 1 'from deteriorating with time.
Further, according to the display device 1 'of the present embodiment, since the water in the phosphor portions 3R, 3G, 3B can be reduced as compared with the conventional case, the phosphors in the phosphor portions 3R, 3G, 3B can be reduced. It is also possible to suppress deterioration.

さらに、本実施形態の表示装置1′によれば、従来の液晶光シャッターを用いた表示装置とは異なり、蛍光体部3R,3G,3B内の蛍光体の残光特性による影響を排除することができる。蛍光体は、光の照射を止めた後も所定の時間だけ蛍光を発することがあり、この光照射停止後に蛍光が発せられる時間を残光特性という。残光特性は蛍光体により異なることから、従来、表示装置に表示される画像においてはある特定の色が強調される傾向があり、コスト高や制御の複雑化の一因となっていた。しかし、本実施形態の表示装置1′によれば上記の残光特性の影響を排除し、画像の特定の色が強調されることを防止することができる。
さらに、第1実施形態と同様、制御部の制御回路をより簡単にすることも可能である。
Furthermore, according to the display device 1 ′ of the present embodiment, unlike the display device using the conventional liquid crystal light shutter, the influence of the afterglow characteristics of the phosphors in the phosphor portions 3R, 3G, and 3B is eliminated. Can do. The phosphor may emit fluorescence only for a predetermined time even after the light irradiation is stopped, and the time during which the fluorescence is emitted after the light irradiation is stopped is referred to as afterglow characteristics. Since afterglow characteristics differ depending on the phosphor, conventionally, a specific color tends to be emphasized in an image displayed on a display device, which has been a cause of high cost and complicated control. However, according to the display device 1 ′ of the present embodiment, it is possible to eliminate the influence of the afterglow characteristic and prevent a specific color of the image from being emphasized.
Furthermore, as in the first embodiment, the control circuit of the control unit can be simplified.

[9.その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
例えば、上記の実施形態では赤色、緑色及び青色の3種の光を用いて画像を表示する場合を説明したが、上記の赤色、緑色及び青色以外の光を用いて画像表示を行なうようにしても良く、さらに、2種、又は、4種以上の光を用いて画像表示を行なうようにしても良い。
[9. Others]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
For example, in the above embodiment, the case where an image is displayed using three kinds of light of red, green, and blue has been described. However, the image display is performed using light other than the above red, green, and blue. In addition, image display may be performed using two types or four or more types of light.

また、例えば、一部の画素においては、光源2が発する光を直接に、画素の光として用いるようにしてもよい。
さらに、蛍光体部3R,3G,3Bを透過する以外にも、光源2から発せられた光が蛍光体部3R,3G,3Bで反射するような反射型の構成を適用しても良い。具体的には、例えば、第1実施形態の構成において、光源2を蛍光体部3R,3G,3Bよりも前方に設置して表示装置1を構成することも可能である。
For example, in some pixels, the light emitted from the light source 2 may be directly used as the light of the pixel.
Further, in addition to transmitting through the phosphor portions 3R, 3G, 3B, a reflection type configuration in which the light emitted from the light source 2 is reflected by the phosphor portions 3R, 3G, 3B may be applied. Specifically, for example, in the configuration of the first embodiment, the display device 1 can be configured by installing the light source 2 in front of the phosphor portions 3R, 3G, and 3B.

また、光シャッター6を設けるほか、光源2を画素毎に設置し、各光源2に供給する電流量を調整して光源2が発する光の強度を画素毎に制御するようにして、画素の輝度を調整するようにしても良い。   In addition to providing the optical shutter 6, the light source 2 is installed for each pixel, the intensity of light emitted from the light source 2 is controlled for each pixel by adjusting the amount of current supplied to each light source 2, and the luminance of the pixel. May be adjusted.

さらに、上述した光源2、蛍光体部3R,3G,3B、フレーム4、偏光子5、光シャッター6、検光子7などの部材は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に組み合わせて用いることができる。
また、表示装置1,1′には更に別の構成部材を組み合わせて用いても良い。例えば、特開2005−884506号公報の第0039段落以下に記載があるように、保護フィルムを採用するようにしても良い。
Further, the above-described members such as the light source 2, the phosphor portions 3R, 3G, and 3B, the frame 4, the polarizer 5, the optical shutter 6, and the analyzer 7 are used in any combination without departing from the gist of the present invention. be able to.
Further, the display devices 1 and 1 ′ may be used in combination with other constituent members. For example, you may make it employ | adopt a protective film as it describes in the 0039th paragraph or less of Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-885066.

さらに、上記の部材に加えて、反射防止層、配向フィルム、位相差フィルム、輝度向上フィルム、反射フィルム、半透過反射フィルム、光拡散フィルムなど、様々な機能を有するフィルムを追加したり、積層形成したりしてもよい。
これらの光学機能を有するフィルムは、例えば、以下のような方法により形成することができる。
Furthermore, in addition to the above members, films with various functions such as antireflection layers, alignment films, retardation films, brightness enhancement films, reflection films, transflective films, and light diffusion films can be added or laminated. You may do it.
The film having these optical functions can be formed, for example, by the following method.

位相差フィルムとしての機能を有する層は、例えば、特許第2841377号公報、特許第3094113号公報などに記載の延伸処理を施したり、特許第3168850号公報などに記載された処理を施したりすることにより形成することができる。
また、輝度向上フィルムとしての機能を有する層は、例えば、特開2002−169025号公報や特開2003−29030号公報に記載されたような方法で微細孔を形成すること、或いは、選択反射の中心波長が異なる2層以上のコレステリック液晶層を重畳することにより形成することができる。
The layer having a function as a retardation film is subjected to, for example, a stretching process described in Japanese Patent No. 2841377, Japanese Patent No. 3094113, or a process described in Japanese Patent No. 3168850. Can be formed.
The layer having a function as a brightness enhancement film may be formed by, for example, forming fine holes by a method described in JP-A No. 2002-169025 or JP-A No. 2003-29030, or selective reflection. It can be formed by superposing two or more cholesteric liquid crystal layers having different center wavelengths.

さらに、反射フィルム又は半透過反射フィルムとしての機能を有する層は、例えば、蒸着やスパッタリングなどで得られた金属薄膜を用いて形成することができる。
また、拡散フィルムとしての機能を有する層は、上記の保護フィルムに微粒子を含む樹脂溶液をコーティングすることにより、形成することができる。
さらに、位相差フィルムや光学補償フィルムとしての機能を有する層は、ディスコティック液晶性化合物、ネマティック液晶性化合物などの液晶性化合物を塗布して配向させることにより形成することができる。
Furthermore, the layer having a function as a reflective film or a transflective film can be formed using, for example, a metal thin film obtained by vapor deposition or sputtering.
The layer having a function as a diffusion film can be formed by coating the protective film with a resin solution containing fine particles.
Furthermore, the layer having a function as a retardation film or an optical compensation film can be formed by applying and aligning a liquid crystal compound such as a discotic liquid crystal compound or a nematic liquid crystal compound.

本発明は、蛍光体を用いた表示装置として任意に用いることができ、特に、カラー表示ができる表示装置に用いて好適である。   The present invention can be arbitrarily used as a display device using a phosphor, and is particularly suitable for a display device capable of color display.

本発明の第1実施形態としての表示装置の要部を模式的に示す分解断面図である。1 is an exploded cross-sectional view schematically showing a main part of a display device as a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態としての表示装置の要部を模式的に示す分解断面図である。It is a disassembled sectional view which shows typically the principal part of the display apparatus as 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,1′ 表示装置
2 光源
3R,3G,3B 蛍光体部
4 基板
5 偏光子
6 光シャッター
7 検光子
31 透明基板
32 ブラックマトリックス
61,63 透明電極
62 液晶層
1, 1 'Display device 2 Light source 3R, 3G, 3B Phosphor part 4 Substrate 5 Polarizer 6 Optical shutter 7 Analyzer 31 Transparent substrate 32 Black matrix 61, 63 Transparent electrode 62 Liquid crystal layer

Claims (4)

紫外又は可視の光を発する光源と、
該光源から発せられた光を吸収して可視光を発する蛍光体を含有する蛍光体部とを備えた表示装置であって、
該蛍光体部が、非晶性シクロオレフィンポリマーを含有する
ことを特徴とする、表示装置。
A light source that emits ultraviolet or visible light;
A display device comprising a phosphor portion containing a phosphor that absorbs light emitted from the light source and emits visible light,
The display device, wherein the phosphor part contains an amorphous cycloolefin polymer.
厚さ3mmにおける該非晶性シクロオレフィンポリマーの全光線透過率が85%以上である
ことを特徴とする、請求項1記載の表示装置。
The display device according to claim 1, wherein the total light transmittance of the amorphous cycloolefin polymer at a thickness of 3 mm is 85% or more.
該非晶性シクロオレフィンポリマーの飽和吸水率が1重量%以下である
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2記載の表示装置。
The display device according to claim 1 or 2, wherein the amorphous cycloolefin polymer has a saturated water absorption of 1% by weight or less.
該非晶性シクロオレフィンポリマーのガラス転移温度が100℃以上である
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置。
The display device according to claim 1, wherein the amorphous cycloolefin polymer has a glass transition temperature of 100 ° C. or higher.
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