JPS59171928A

JPS59171928A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPS59171928A
Application number: JP58045417A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Myodo; 成明道; Masao Kano; 狩野　雅夫; Mari Yamanoshita; 山ノ下　眞理
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-03-18
Filing date: 1983-03-18
Publication date: 1984-09-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明ｌｄ透過形の液晶表示装置、％にその表示面の
輝度の改善に関するものである。

従来この種の装置としては第１図に示すものがあった。

第１図はその基本構成図であり、図において、（１）ハ
液晶パネルで、透過率を独立して変化できる複数の絵素
（ＩＲ）、（ＩＧ）、（ＩＢ）・・を有する。（２）は
白色光を放射するランプ、（３Ｒ）は白色光のうち赤色
成分全透過するフィルタ、（３Ｇ）ｌｄ白色光のうち緑
色成分全透過するフィルタ、（３Ｂ）は白色光のうち青
色成分を透過するフィルタ、（４）はこの液晶表示装置
の観察側である。ランプ（２）は液晶パネル（１）に対
し、観察側（４）の反対側に配置されており、フィルタ
（３Ｒ）　、（３Ｇ）　、　（３Ｂ）はそれぞれ各絵素
（１几）。

（ＩＧ）、（ＩＢ）に対応して、液晶パネル（１）とラ
ンプ（２）との間に配置されている。

上記のように構成された液晶表示装置においては、ラン
プ（２）から放射された白色光はフィルタ（３Ｒ）。

（３Ｇ）　、　（３Ｂ）を透過し、それぞれ赤色、緑色
、青色の色光となって液晶パネル（１）に入射する。こ
のとき、液晶パネル（１）の上記色光が透過する部分で
ある各絵素（ＩＲ，）、（ＩＧ）、（ＩＢ）の透過率を
それぞれ独立に変化させると、観察側＋４１　ＶＣ到達
する上記赤、緑、青の色光の光束の割合が変化し、加法
混色により、液晶表示文＃は種々の色を観察側（４）に
表示できる。

しかしながら、このような従来の液晶表示装置では、ラ
ンプ（２）からフィルタ（３Ｒ）、（３Ｇ）、（３Ｂ）
に入射する光は上述のように白色光であり、これに赤色
成分、緑色成分、青色成分の光の合成されｔものである
。

そしてフィルタ（３Ｒ）　、　（３Ｇ）　、　（３Ｂ）
では、それぞれ上記合成光の赤色成分、緑色成分、青色
成分を選択的に透過させ、残りは吸収あるいは反射させ
ている。したがってフィルタ（３Ｒ）、（３Ｇ）、（３
Ｂ）を透過して液晶・ξネルけ）に入射する光束は非常
に小さく、液晶パネル（１）から観察側（４）に到達す
る光束も非常に小ざくなるため、表示面の輝度が低く、
特に観察側（４）が明るい場合、表示面の輝度を高くす
るために、ランプ（２）として消費電力の高いものを使
用しなければならないという欠点があった。

この発明は上記のような従来の液晶表示装置の欠点全除
去するためになされたもので、白色光を放射するランプ
の代りに、′主として紫外線を放射する放射源を、また
白色光を色光に変えるフィルタの代りに、紫外線を可視
光に変える蛍光体を配置することにより、少ない消費電
力で輝度の高い表示面が得られる液晶表示装着を提供す
ることを目的としている。

第２図はこの発明の一実施例を示す基本構成図であり、
図において、（１）　、　（ＩＲ，）、、（ＩＧ）、（
ＩＢ）および（４）は第１図と同一または相当部分を示
す。（５）は主として紫外線全放射する放射源としての
ランプ、（６Ｒ）は紫外線ヲ受けて赤色の色光を放射す
る蛍光体、（６Ｇ）Ｉ′ｉ紫外線を受けて緑色の色光全
放射する蛍光体、（６Ｂ）は紫外線を受けて青色の色覚
を放射する蛍光体である。ランプ（５）は液晶パネル（
１）に対し観、察側（４）の反対側に配置され、液晶パ
ネル（１）とランプ（５）の間に、蛍光体（６Ｒ）　、
　（６Ｇ）　、　（６Ｂ）がそれぞれ絵素（ＩＲ，）、
（ＩＧ）、（ＩＢ）に対応して配置されている。

上記のように構成された液晶表示装置においては、紫外
付ランプ（５）から放射された紫外線は蛍光体（６几）
　、（６Ｇ）　、　（６Ｂ）に入射し、この紫外線を受
けて蛍光体（６ＦＬ）、　（６Ｇ）　、　（６Ｂ）から
それぞれ赤色、緑色、青色の色光が放射され、液晶パネ
ル（１）に入射する。

このとき、液晶パネル（１）の上記色光が透過する部分
である各絵素（ＩＲ，）　、　（ＩＧ）　、　（ＩＢ）
の透過重金それぞれ独立に変化させると、観察側（４）
に到達する上記赤、緑、肯の色光の光束の割合が変化し
、加法混色により、この液晶表示文＃は種々の色を観察
側（４）に表示できる。

この場合、ランプ（５）から蛍光体（６Ｒ，）　、（６
（Ｊ）　、（６Ｂ）に入射する紫外縁はそれぞれ赤、緑
、を色の色光に変換されるが、ランプ（５）の消費電力
が従来のものと同じで６っても、従来の１くボＶ−＝　
ｆｉのように白色光全フィルタに透過させて色光を得る
場合に叱べ、数段多くの光束を液晶・ξネル（１）に入
射させることができ、観察側（４）へ輝度の高い、明る
い表示面を表示することができる。

以下、この理由を緑色成分を例にして説明する。

他の赤色、青色成分も同様である。

第３図Ｉ′ｉ第１図の緑色成分の説明図であり、（２）
。

（３Ｇ）は第１図と同一部分を示し、（θ）はランプ（
２）からフィルタ（３Ｇ）を見込む角度、（Ｒ）　ｕラ
ンプ（２）の半径、（７Ｊ　Ｖｉララン（２）の省・而
に塗布された白色光を放射する蛍光体である。第４図に
第２図の緑色成分の説明図であり、（５）、（６Ｇ）は
第２図と同一部分を示し、（θ）はランプ（５）から蛍
光体（６Ｇ）を見込む角１ｙ、（Ｌ）　ｎランプ（５）
と蛍光体（６Ｇ）との間の距離である。

また第５図は説明を簡単にするために示した分光エネル
ギー分布曲線図であり、曲線（８Ｒ，）　、　（８Ｇ）
　。

（８Ｂ）はそれぞれ第２図における蛍光体（６Ｒ）　、
　（６Ｇ）。

（６Ｂ）が放射する色光の相対分光エネルギー分布の例
を示し、ある任意波長の光は特定の蛍光体のみにより放
射されているとする。

第３図において、ランプ（２）は前述したように白色光
全放射するランプであるから、簡単のため蛍光体（７）
は第２図の蛍光体（６Ｒ，）　、（６（））　、　（６
Ｂ）が適当な割合で混合されたものと考え、蛍光体（７
）における蛍光体（６Ｒ）　、（６Ｇ）　、　（６Ｂ）
の混合割合をｒ　ｒ　ｇ　ｒ　ｂ（ただし、ｒ　十ｇ　
＋　ｂ　＝　１　）とする。また、一般に蛍光体から単
位面積当りに放射される光束は、蛍光体に入射する紫外
線の放射照度に比例するので、この比例定数を蛍光体（
６Ｒ，）　、　（６Ｇ）　、　（６Ｂ）に対し、それぞ
れ、猟、η。、η８とする。そして第３図の紙面に垂直
な方向の長きを単位長とし、角度θ内にランプ（２）か
ら放射される紫外線のエネルギーをＰとすると、蛍光体
（７）　［おける紫外線の放射照度はＰ／ｒθであり、
蛍光体（７）の面積はｒθであり、蛍光体（７）から放
射される白色光の光束は（Ｐ／［θ）・（η８・ｒ＋η
ｏ−ｇ十η８・ｂ）・ｒθで表わされる。この光束すべ
てがフィルタ（３Ｇ）に入射すると仮定し、フィルタ（
３Ｇ）の分光透過率を簡単のため、第５図の曲線（８Ｇ
）が０でない値をもつ波長範囲を１とし、他の波長範囲
をＯとする公理とすると、フィルタ（３Ｇ）を透過する
光束Ｆ１はＦにＰ・ηＧ’ｇ　　　　　　・・（１）となる。

一方第４図において、第３図の場合と同様に、紙面に垂
直な方向の長さを単位長とし、角度θ内にランプ（５）
から放射される紫外線のエネルギーをＰとすると、蛍光
体（６Ｇ）における紫外線の放射照度はＰ／ＬＢであり
、蛍光体（６Ｇ）の面積はＬθであり、蛍光体（６Ｇ）
から放射される緑色の色光の光束Ｆ２はＦ　２　＝　（
ｐ／ｒ、、θ）・η。−Ｌθ＝Ｐ−ηｏ＝１２１となる
。

式（１）と式（２）の結果を比較するとｇ＜１であるか
ら、明らかにＦ２＞Ｆｌとなり、この発明の液晶表示装
置においては、従来のものに比べ、明るい表示面を観察
側に表示することができる。

第２図において、蛍光体（６Ｒ）　、　（６Ｇ）　、　
（６Ｂ）および液晶パネル＋１）の組合せを基本構成と
し、この基本構成を上記蛍光体の厚さ方向以外の方向に
モザイク状、マトリックス状、ドツト状またはストライ
プ状に配着することにより、種々の模様、文字などの情
報を観察側に表示できる。

なお、上記実施例では、紫外線を受けて赤、緑、青色の
色光を放射する蛍光体について述べたが、上記の色光を
放射する蛍光体の一部または全部を、それぞれ赤色を橙
色、緑色を青緑色、青色を青紫色の色光を放射する蛍光
体に代えて使用してもよく、同様の効果が得られる、一部だ、蛍光体を上述した赤系統、緑系統、青系統の３
種類の色光を放射する蛍光体の代りに、黄と青系統のよ
うな任意の色調の異なった２種類以上の色光ゲそれぞれ
放射する蛍光体全使用してもよく、この場合、加法混営
により任意の包金表示できる機能は少なくなるが、はぼ
同様の効果が得られる。

さらに、上記説明は液晶バネ化（１）の透過率変化を蛍
光体ごとに、一対一で行う場合について述べたが、一対
一で行わなくてもよく、この場合は異なった表示効果が
得られる、また、色光の加法混色により、さらに広い１・貞囲の異
なった色光を得る。場合、混色さ′れる色光の色純度を
上げればよいことは一般に知られているが、蛍光体によ
り放射された色光の色純度をづら１・で上げるための方
法として次の２つの方法が採用できる。

第１の方法に、蛍光体中に、その蛍光体により放射され
る色光と同系統の色の顔料全混合−する方法であり、第
２の方法は蛍光体に近接して、その蛍光体により放射さ
れる色光と同系統の色光を透過するフィルタを、蛍光体
と液晶パネルとの間に配置する方法である。このように
構成された液晶表示装置では、表示面の輝度は蛍光体の
みの場合に比べ若干低下するが、各色光の色線ｔｙが上
がり、さらに広い範囲の色光が加法混色によシ得られる
。

紫外線を放射する放射源の中Ｋに、紫外線のみならず、
可視光も放射するものもあるが、蛍光体はこの可視光を
受けても、それ金色光に変換して放射できないため、色
光の色純度が低くなる結果となる。したがって、上記放
射源から放射する可視光成分を透過しないフィルタを上
記放射源と蛍光体の間に配置することにより、蛍光体か
ら放射される色光の色純度を高ぐすることができる。

さらに、上記実施例では主として紫外線を放射する放射
源として、ランプの場合について述べたが、主として紫
外Ｍ’ｒ放射する放射源であればどのようなものでもよ
い。

以上のように、この発明によれば、透過形液晶パネルの
観察側と反対側に、主として紫外線を放射する放射源を
配置し、この放射源と上記液晶パネルとの間に、上記紫
外線を受けて可視光を放射する２種類以上の蛍光体を配
置したので、少ない消費電力で輝度の高い表示面を観察
側に表示することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液晶表示装置の基本構成図、第２図はこ
の発明の一実施例による液晶表示装置の基本構成図、第
３図は従来の液晶表示装置の緑色成分の説明図、第４図
はこの発明の一実施例による液晶表示装置の緑色成分の
説明図、第５図は分光エネルギー分布曲線図である。（１）−・液晶パネル、（４）・・観察側、（５）・・
・主として紫外線を放射するランプ、（６Ｒ，）　、　
（６Ｇ）　、　（６Ｂ）・・蛍光体。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。代理人　葛　野　信　−（外１名）第３図Ｃｉ第４図Ｇ第５図夕敢拉

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透過形液晶パネルと、この液晶−ξネルの観察側
の反対側に・配置された主として紫外線を放射する放射
源と、この放射源と上記液晶パネルとの間に上記紫外線
を受けて可視光を放射するように配置された２種類以上
の蛍光体とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
（２）蛍光体がモザイク状、マトリックス状、ドツト状
またはストライプ状に配置されたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の液晶表示装置。
（３）液晶パネルは透過率を独立して変化できる複数の
部分から成り、その各部分に対応して各蛍光体が配置さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
項記載の液晶表示装置。
（４）蛍光体は赤ないし橙色の色光を放射する蛍光体と
、緑ないし青緑色の色光を放射する蛍光体と、青ないし
青紫色の色光を放射する蛍光体の３種類でらることを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
に記載の液晶表示装置。
（５）蛍光体は顔料を混合した蛍光体であること全特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
記載の液晶表示装置。
（６）蛍光体と液晶パネルとの間にフィルタが配置され
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
のいずれかに記載の液晶表示装置。
（７）液晶パネルと放射源との間に、放射源から放射さ
れる可視光成分を透過させないフィルタが配置されたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のい
ずれかに記載の液晶表示装置。