JP3646380B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶等の光変調器を透過型で使用する表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の表示装置としては、例えば、光変調器とカラーフィルタとを備えたカラー液晶表示装置がある。
このカラー液晶表示装置は、バックライトとして白色光を用い、この白色光を光変調器の第１の偏向板で水平偏向させて、液晶に入射させる。液晶には、各画素単位で電圧が印加され、入射された白色光が電圧に応じた捩れた状態で液晶から射出される。この白色光はさらに第２の偏向板で垂直偏向されて、光変調される。そして、このように、光変調器によって光変調された白色光は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタによって濾波され、各画素単位でＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの光を発し、美しいカラー表示を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したカラー液晶表示装置等の従来の表示装置では、次のような問題があった。
光変調器で光変調された白色光はＲ，Ｇ，Ｂの三成分を有している。しかし、この白色光をカラーフィルタで濾波して、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの光のみを取り出すようになっているので、視認される光量は当初の３分の１に減少してしまい、光量ロスが著しい。このため、画面が暗くなり、見づらくなる。
特に、液晶を用いた光変調器では、光の透過率が５０％以下であるので、明るさを維持するには、バックライトの白色光を高出力で使用する必要があり、消費電力が大きくなってしまう。
また、カラーフィルタを透過した各画素の光を真正面で見なければ、カラー画像を正常に視認することができないので、視野角が非常に狭い。
【０００４】
本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、紫外光を用い、この紫外光をほとんど減少させることなく蛍光体に当てて、蛍光体からの可視光を得る構造とすることにより、少ない消費電力で明るい画像を得ることができると共に視野角を広大にすることができる表示装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明の表示装置は、紫外光を出力する紫外光出力部と、上記紫外光出力部に対向して配設され、入力光を光変調して出力する光変調部と、互に近接して配設された赤，緑，青の蛍光体を有し、上記光変調部の出力側に配設された蛍光部の表面側に、紫外光を上記蛍光部側に反射可能な紫外光反射体を配設した構成としてある。
【０００６】
上記請求項１の発明に係る表示装置によれば、紫外光出力部から出力された紫外光は、光変調部に入力し、光変調部で光変調された後、蛍光部に向かう。そして、光変調された紫外光が赤，緑，青の蛍光体に当たり、カラーの可視光が蛍光体から発光される。すなわち、紫外光出力部からの紫外光は、ほとんど減少されることなく、蛍光体に当たる。光変調部からの紫外光の一部が蛍光部を通過して、蛍光部の表面側から出てきても、その紫外光は紫外光反射体によって、蛍光部側に反射されるので、その反射紫外光によって蛍光部の蛍光体が再度発光し、可視光が再度生成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明を実施する表示装置の基本的構成を示す分解斜視図である。
本表示装置は、図１に示すように、紫外光出力管１（紫外光出力部）と、紫外光出力管１に対向して配設された光変調器２（光変調部）と、光変調器２の出力側に配設された蛍光部３とを備えている。
【０００８】
紫外光出力管１は、紫外光Ｌを放射する管体であり、３本の紫外光出力管１が縦状に配設され、光変調器２に対して一様に紫外光Ｌを照射するようになっている。この紫外光出力管１は、通常の蛍光管から白色蛍光体を除いたものであり、熱陰極によるものでもまたは冷陰極によるものでもかまわない。
【０００９】
光変調器２は、液晶型の光変調器であり、紫外光出力管１からの紫外光Ｌを光変調して出力する機器である。
具体的には、紫外光出力管１に対向した偏向板２０と、透明な垂直電極２１と透明な水平電極２２とで挟まれた液晶２３と、液晶２３の出力側に取り付けられた偏向板２４とで構成されている。
これにより、偏向板２０によって、紫外光出力管１からの紫外光Ｌのうち水平に振動する紫外光Ｌのみを通過させる。そして、液晶２３によって、その紫外光Ｌを垂直電極２１−水平電極２２間に印加される電圧に応じて捩り、偏向板２４に向けて出力する。そして、偏向板２４によって、液晶２３からの紫外光Ｌのうち垂直気味に振動する紫外光Ｌのみを通過させ、蛍光部３に当てる。
【００１０】
蛍光部３は、透明なガラス板３１の裏面（図１の偏向板２４側の面）にＲ（赤）蛍光体３０Ｒ，Ｇ（緑）蛍光体３０Ｇ，Ｂ（青）蛍光体３０Ｂを塗布した構造となっている。
具体的には、Ｒ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂを互に近接させた状態で交互に繰り返し塗布し、蛍光体全体が縦縞状になるようにガラス板３１に塗り付けてある。
【００１１】
次に、本表示装置の動作について説明する。
図２は本表示装置の動作を示す平面図である。なお、ここでは、垂直電極２１と水平電極２２とを除いた表示装置を表している。
紫外光出力管１から紫外光Ｌが放射されると、紫外光Ｌは、光変調器２の偏向板２０，液晶２３，偏向板２４によって、光変調される。
すなわち、光変調器２に入射した紫外光Ｌは、ほとんど減衰されることなく光変調され、紫外光Ｌ´として、光変調器２から出力される。
そして、垂直電極２１と水平電極２２との交差面（図１参照）で構成される各画素から出力された紫外光Ｌ´がＲ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂに当たり、これらの蛍光体が発光する。
このとき、上記のごとく、紫外光Ｌ´と紫外光Ｌとの光量はほとんど同じなので、紫外光出力管１の出力電力に対応した明るさで、蛍光体が発光することとなる。すなわち、上記した従来の表示装置では、光変調器２において、カラーフィルタにより白色光からＲ，Ｇ，Ｂ成分の光を取り出す構造になっているので、画像を形成する光が白色光出力管から出力された白色光の３分の１になってしまう。しかし、本実施形態の表示装置では、上記のように、紫外光出力管１からの紫外光Ｌをほとんど減衰させないので、従来の表示装置の消費電力の３分の１の消費電力で、同等の明るさの画像を得ることができ、消費電力の節減を図ることができる。
また、図２に示すように、Ｒ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂから発光する可視光Ｍは、ガラス板３１を通過し、ほぼ１８０度の角度で射出するので、広大な視野角を得ることができる。
さらに、Ｒ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂによる蛍光色を出せるので、色鮮やかな画像を得ることができる。
【００１２】
図３は、蛍光部の変形例を示す概略平面図であり、図３の（ａ）は第１変形例を示し、図３の（ｂ）は第２変形例を示す。
図３の（ａ）に示す蛍光部は、光変調器２の偏向板２４の代わりに、極薄膜状の偏向膜２４´を用い、この偏向膜２４´にＲ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂを直接縦縞状に塗布した構造になっている。このような構造でも、図１及び図２に示す表示装置と同様の効果を得ることができる。
一方、図３の（ｂ）に示す蛍光部は、プラスチック線に粉末状にしたＲ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂを混入し、Ｒ蛍光体３０Ｒのプラスチック線，Ｇ蛍光体３０Ｇのプラスチック線，Ｂ蛍光体３０Ｂのプラスチック線を縦縞状に並べて、ガラス板３１の裏面に貼着した構造になっている。さらに、この変形例として、粉末状にしたＲ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂを、三色成型でプラスチック板に縦縞状に混入させることが考えられる。このような構造にすることで、図１及び図２に示す表示装置と同様の効果を得ることができるだけでなく、Ｒ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂの劣化や摩耗を防止することができ、この結果、装置の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
図４は、本発明の実施形態に係る表示装置を示す概略平面図である。
図４に示すように、本実施形態の表示装置は、Ｒ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂの表面側に、紫外光Ｌ´を反射可能な誘電多層膜５（紫外光反射体）を取り付ける。
具体的には、誘電多層膜５を光変調器２の偏向板２４に対向させ、誘電多層膜５の裏面にＲ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂを塗布した構成となっている。
【００１４】
かかる構成により、Ｒ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂを通過した紫外光Ｌ´が、誘電多層膜５によって、Ｒ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂ側に反射される。この結果、反射された紫外光Ｌ´がＲ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂに当たり、可視光Ｍが再度生成されることとなる。
これにより、可視光Ｍの生成効率が向上し、画像の明るさを倍増させることができ、消費電力のさらなる低減化を図ることができる。
その他の構成，作用効果は上記第１の実施形態と同様であるので、その記載は省略する。
【００１５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、光変調部として、液晶型の光変調器２を用いたが、紫外光を光変調可能な光変調器なら液晶型に限るものではない。
また、上記実施形態では、Ｒ蛍光体３０Ｒ，Ｇ蛍光体３０Ｇ，Ｂ蛍光体３０Ｂを縦縞状に配設したが、図７に示すように、一松模様に配設し、光変調器２のアドレスと色とを対応させることで、上記実施形態と同様の効果を得ることができることは勿論である。
なお、ガラス板３１は本発明の必須の要件ではない。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、請求項１の発明に係る表示装置によれば、紫外光出力部からの紫外光が、ほとんど減少されることなく、蛍光体に当たるので、少ない消費電力で明るい画像を得ることができるという優れた効果がある。しかも、蛍光体の発光によって、画像を形成することができるので、広大な視野角をもった表示装置を提供することができるという効果もある。また、蛍光体による蛍光色を出せるので、色鮮やかな画像を得ることができるという効果もある。更に蛍光部の表面側から出てきた紫外光が紫外光反射体によって蛍光部側に反射されるので、ユーザに対する紫外光の影響を防止することができるだけでなく、その反射紫外光によって蛍光部の蛍光体が再度発光するので、可視光の生成効率が向上し、この結果、画像の明るさを倍増させることができ、消費電力のさらなる低減化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を実施する表示装置の基本構成を示す分解斜視図である。
【図２】 図１の表示装置の動作を示す平面図である。
【図３】 図１の蛍光部の変形例を示す概略平面図であり、図３の（ａ）は第１変形例を示し、図３の（ｂ）は第２変形例を示す。
【図４】 本発明の実施形態を表示装置を示す概略平面図である。
【図５】 蛍光体配設の変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 紫外光出力管
２ 光変調器
３ 蛍光部
４ フィルタ
５ 誘電多層膜
６ 可視光反射板
３０Ｒ Ｒ蛍光体
３０Ｇ Ｇ蛍光体
３０Ｂ Ｂ蛍光体
Ｌ，Ｌ´ 紫外光
Ｍ 可視光

Claims (1)

1. 紫外光を出力する紫外光出力部と、
   該紫外光出力部に対向して配設され、入力光を光変調して出力する光変調部と、
   互いに近接して配置された赤，緑，青の蛍光体を有し、前記光変調部の出力側に配設された蛍光部とを有して構成され、
   前記蛍光部について前記光変調部と反対側に紫外光を前記蛍光部の側へ反射可能な紫外光反射体を配設したことを特徴とする表示装置。

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