JPH0553110A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH0553110A
JPH0553110A JP3237234A JP23723491A JPH0553110A JP H0553110 A JPH0553110 A JP H0553110A JP 3237234 A JP3237234 A JP 3237234A JP 23723491 A JP23723491 A JP 23723491A JP H0553110 A JPH0553110 A JP H0553110A
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liquid crystal
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Koji Deguchi
浩司 出口
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、コンパクトで消費電力が少く、安
全なバックライトを有する液晶表示装置の提供を目的と
する。 【構成】 蛍光体からの発光をバックライトとして用い
る光透過型液晶表示装置において、蛍光体として、赤外
光励起により発光する蛍光体、光源として、赤外光を使
用することを特徴とする光透過型液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、赤外光励起による蛍光体からの
発光をバックライトとして用いることを特徴とする液晶
表示素子に関する。
【0002】
【従来技術】従来、ラップトップやノート型コンピュー
タ−などのディスプレイとして、バックライトを搭載し
た液晶表示素子がよく用いられている。バックライトと
しては、現在冷陰極管などに代表される蛍光ランプとエ
レクトロルミネセンス(EL)ランプの2種類が実用化
されている。バックライトに要求される条件としては、
高輝度、低消費電力、薄型の3つが挙げられる。
特に、最近になって可搬型でしかも薄型というノート型
パーソナルコンピューターの重要性が高まっており、こ
のようなコンピューターの実用化のためには上述したよ
うな条件を満足するバックライトが必要となる。しか
し、ELランプは、薄型の面光源であるが、輝度、消費
電力の点に問題がある。一方、蛍光ランプは高輝度で比
較的低消費電力であるが、ライン光源でしかもある程度
の厚みがある。一方、上述した方法以外に、特開昭59
−5094、59−213175、60−346、60
−149028、61−254978に提案された蛍光
体を用いた方法がある。しかし、これらに開示されてい
る蛍光体材料のほとんどが、紫外線励起により発光する
ものである。紫外線光の光源には幾つかの候補がある
が、これらは全て基本的には蛍光ランプと同様な形状で
あり、上述したような従来技術の欠点を改善できない。
また、紫外線光はオゾン発生を引き起こすことが考えら
れ、その結果は大気汚染につながる。
【0003】
【目的】本発明は前記従来技術の問題点を解消し、コン
パクトで消費電力が低く、安全なバツクライトを有する
液晶表示素子の提供を目的とする。
【0004】
【構成】本発明は、蛍光体層からの発光をバックライト
として用いる光透過型液晶表示装置において、蛍光体と
して赤外光励起により発光する蛍光体を、光源として赤
外光を、それぞれ採用することを特徴とする光透過型液
晶表示装置に関する。
【0005】本発明の構成および動作の詳細について、
図面に基づいて説明する。図1は、光透過型の液晶表示
素子1の表示側とは逆の面に蛍光体層2を形成したもの
であり、図2は、図1の場合とは逆に、光透過型の液晶
表示素子1の表示側に蛍光体層2を形成したものであ
る。該蛍光体層2は、赤外線光源3により発光するもの
である。このように、蛍光体層2は、赤外線により発光
するため、従来技術の欠点であるオゾンの発生がなく、
大気汚染の心配がない。このような蛍光体材料として
は、赤外輝尽効果を利用するものや量子計数作用を利用
するもの、多段エネルギー伝達によるもの等が知られて
いる。これらのうち、赤外輝尽効果を利用するものにつ
いては、あらかじめ短波長の光を蛍光体に照射して準安
定状態に励起する必要がある。この短波長の光は、素子
の表示側から照射される室内光等いわゆる外光を利用す
ることもできるが、請求項3に示すように、短波長の輝
尽励起光源、例えば白色蛍光灯を別に採用すれば(図5
参照)、外光及び液晶表示素子の状態に関係なく安定し
た表示が実現できる。液晶表示素子1としては、光透過
型液晶表示装置において、通常使用されているものが採
用できる。前記蛍光体層の形成方法については特に制限
は無いが、液晶表示素子の表面に直接形成する場合は、
液晶表示素子を損傷することのない方法を採用すること
が必要である。また、該蛍光体層は、液晶表示素子が透
明基板を有する場合には、該透明基板に設けてもよい。
【0006】前記図1の場合には、表示素子の背面側に
赤外光を照射することで蛍光体層2が発光し、任意の2
次元パターンを示す液晶素子1を透過することで、同様
な2次元パターンを発光表示する。また、図2の場合に
は、赤外光が任意の2次元パターンを示す液晶素子1を
透過することで同様な2次元パターンを形成し、そのパ
ターンで励起された蛍光体層2が発光し表示する。この
場合、図1の場合と異なり、蛍光体層2の発光を用いて
画像表示を行うことから、偏光がない。そのため、視野
角の広い優れた表示が可能となるが、表示側に蛍光体層
2を形成するため蛍光体材料が露出するので、外部から
の機械的あるいは化学的損傷を防止するため、必要に応
じて透明保護膜を設ける等、適当な保護手段を採用する
必要がある。
【0007】赤外光の光源3としては、発光ダイオード
(LED)や半導体レーザー(LD)を用いることがで
きる。これらはいずれも点光源なので、表示素子前面を
均一に照射するためには、光源を複数個用いたり、拡大
光学系を用いる必要がある。最も望ましい方法として
は、光源を複数個用いてライン光源とし、そのライン光
を光学的な手段を用いて表示素子全体に均一に照射する
方法である。この場合、ライン光源である蛍光ランプを
バツクライトに用いるときの光学系が同様に利用でき
る。LEDもLDも半導体素子であることから、従来用
いられている蛍光ランプやELランプに比べて寿命が長
く、複数個用いてもコンパクトにすることができる。消
費電力は、用いる素子の数に比例するため一概には云え
ないが、1個当りの消費電力は非常に小さいので、光学
系の設計や蛍光体の発光効率等を最適化することで、低
い消費電力を実現することは可能である。赤外光の波長
については、用いる蛍光体材料の励起スペクトルの波長
領域に含まれるものが採用される。
【0008】本発明の液晶表示装置において、カラー表
示を行う場合、光の3原色である赤、緑、青色発光をそ
れぞれ示す3種類の蛍光体材料を用い、それらを2次元
的なパターンに並べて形成する。パターンの配置につい
ては、従来カラー液晶に用いられているカラーフィルタ
ーの配置と同様なものが用いられる。また、蛍光体のパ
ターン作製方法は、従来カラーCRTに用いられている
蛍光体の形成方法と同様な方法が用いられる。本発明の
液晶表示装置においては、カラー表示を行う場合、従来
技術では必要であったカラーフィルターを省くことがで
きる。その結果、製作コストも低くなり、カラーフィル
ターを透過することで減衰していた分だけ光の強度が向
上し、画像表示の明るさが向上する。カラーフィルター
を用いることなくカラー表示を実現できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す。 〈実施例1〉本実施例では、図3に示すような液晶表示
装置を作製した。透明なガラス基板上に、輝尽性蛍光体
材料であるCaS:Ce,Smを塗布法を用いて均一な
膜2を形成した。これを蛍光体層2として、表示素子1
の表示側と逆の面に張り合わせた。赤外光の光源3とし
ては、CaS:Ce,Smの輝尽励起光の波長領域に含
まれる発振波長1.2μmの半導体レーザーを複数個ライ
ン状に形成したものを用いた。このようにしてライン光
とした赤外光を、従来技術として知られているエッジラ
イト方式を用いて面発光に変換した。このようにして形
成した赤外線面発光を蛍光体層2に照射することで、緑
色発光を示すCaS:Ce,Smの輝尽光をバックライ
トとした液晶表示装置が得られた。本実施例では、蛍光
体材料にCaS:Ce,Smを用いたが、本発明の効果
はこれに限らず他の蛍光体材料でも同様な動作が得られ
た。本実施例では、面光源の形成方法としてエッジライ
ト方式を用いたが、他のバックライト方式を用いても同
様の効果を奏する。
【0010】〈実施例2〉本実施例では、図4に示すよ
うな液晶表示装置を作製した。蛍光体層を液晶表示素子
1の表面側の面に張り合わせた以外は〈実施例1〉と素
子の構成は同様である。このようにして、緑色発光を示
すCaS:Ce,Smの輝尽光により画像形成を行うこ
とができた。その結果、視野角依存がない表示素子が実
現できた。本実施例で用いた蛍光体材料に限らず、他の
蛍光体材料でも同様な動作が得られた。本実施例で用い
た面光源の形成方法に限らず、他の方式を用いても同様
の効果を奏する。 〈実施例3〉本実施例では、図5に示すような液晶表示
装置を作製した。液晶表示素子1の表示側と逆側に輝尽
励起光源として白色蛍光灯5を設けた以外は、〈実施例
1〉と素子の構成は同様である。このようにして構成す
ることで、〈実施例1〉の場合よりも画像表示が安定し
た表示素子が実現できた。なお、〈実施例2〉に用いた
構成においても、輝尽励起光源5を設けた効果は顕著で
あった。特に本実施例の効果は、輝尽性蛍光体層を用い
た場合に、顕著であった。
【0011】〈実施例4〉本実施例では、カラー表示を
示す表示素子を作製した。透明なガラス基板上に、輝尽
性蛍光体材料のうち光の3原色を輝尽光で示すCaS:
Eu,Sm(赤色)、CaS:Ce,Sm(緑色)、S
rS:Ce,Sm(青色)をそれぞれ塗布法を用いて、
図6に示すようなパターン配置で均一な膜を形成した。
これを蛍光体層として、〈実施例1〉と同じ素子構成を
用いた表示素子を作製した。その結果、良好なカラー表
示を示す表示素子が実現できた。次に同様な蛍光体層を
用いて、〈実施例2〉と同じ素子構成を用いた表示素子
を作製した。その結果、良好なカラー表示を示す表示素
子が実現できた。さらに、〈実施例2〉の結果と同様、
視野角依存のない表示が実現できた。次に同様な蛍光体
層を用いて、〈実施例3〉と同じ素子構成を用いた表示
素子を作製した。その結果、〈実施例3〉で得られた効
果と同時に、良好なカラー表示を示す表示素子が実現で
きた。
【0012】
【効果】(1)請求項1に対する効果 コンパクトで消費電力が少く、安全なバツクライトを有
する液晶表示装置が得られた。 (2)請求項2に対する効果 「請求項1」と同様な効果に加えて、特に蛍光体層を画
像表示素子の裏面に設けることにより、視野角依存の小
さい液晶表示装置が得られた。 (3)請求項3に対する効果 「請求項1」および「請求項2」の効果に加えて、表示
品質の安定した液晶表示素子が実現できた。 (4)請求項4に対する効果 「請求項1」、「請求項2」、「請求項3」と同様な効
果を示すカラー表示液晶表示装置が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】液晶表示素子の裏面側に蛍光体層を設けた本発
明の液晶表示装置の概略図である。
【図2】液晶表示素子の表面側に蛍光体層を設けた本発
明の液晶表示装置の概略図である。
【図3】液晶表示素子の裏面側に輝尽性蛍光体層を設け
た本発明の液晶表示装置を示す図である。
【図4】液晶表示素子の表面側に輝尽性蛍光体層を設け
た本発明の液晶表示装置を示す図である。
【図5】輝尽励起光源として白色蛍光灯を設けた以外
は、図3に示したと同様の本発明の液晶表示装置を示す
図である。
【図6】本発明のカラー液晶表示装置における、3原色
の輝尽性蛍光体層のパターン配置を示す図である。
【符号の説明】
1 液晶表示素子 2 蛍光体層 3 赤外線光源 4 反射鏡 5 拡散板 6 白色蛍光灯

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蛍光体層からの発光をバックライトとし
    て用いる光透過型液晶表示装置において、蛍光体層とし
    て赤外光励起により発光する蛍光体を、光源として赤外
    光を、それぞれ使用することを特徴とする光透過型液晶
    表示装置。
  2. 【請求項2】 蛍光体層を画像表示素子の表示側前面、
    あるいは裏面に設けた請求項1記載の光透過型液晶表示
    装置。
  3. 【請求項3】 蛍光体層が赤外輝尽性蛍光材料を用いて
    形成されたものであり、また、赤外光の光源に加えて、
    輝尽励起光源を有する請求項1または2記載の光透過型
    液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 蛍光体層が、光の3原色発光をそれぞれ
    示す3種類の蛍光体材料を用いて形成されたパターン層
    で構成される請求項1,2または3記載の光透過型カラ
    ー液晶表示装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006047975A (ja) * 2004-04-26 2006-02-16 Mitsubishi Chemicals Corp カラーフィルター用青色組成物、カラーフィルター及びカラー画像表示装置
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CN103984185A (zh) * 2014-06-11 2014-08-13 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种防止屏幕偷窥的方法

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