JPS6325627A - 液晶表示装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は液晶表示装置に関し、特に光源のエネルギー利
用率？大幅に高めるようにしたものである。

（従来の技ｔｆｉ） 一般に、市販されている液晶カラーテレビジョン受像１
に用いられる液晶表示装置の液晶セルは、第３図に示す
如く所定間隔をもって対向する一対のガラス基板１．２
の各内側面に透明’ｆｌ１３，４、配向摸５，６、カラ
ーフィルタ７等を積層形成するとともに上記各ガラス基
板１．２の各外側面に各々偏光子あるいは検光子として
機能する偏光フィルタ８．９を設け、上記各ガラス基板
１．２間に例えばツィステッドネマチック（ＴＮ）型の
液晶１ｏを封入して構成されている。

また、一方の上記ガラス基板１の内側面に形成された透
明Ｎ穫３は各画素に対応する画素１慟として機能するも
のであり、これらの透明雪掻３には、薄月美トランジス
タ１１のスイッチング動作によって信号電圧が印加され
るようになっている。

また、上述の如き液晶表示装置には、入力電力に対する
発光効率が良いこと、彩度が上げられること等の理由か
ら、３波長型臼色蛍光灯を用いたバックライト１２が設
けられており、このバックライト１２から出射される光
が、上記液晶１０のシャッタ動作により遮断されるよう
になっている。

（発明が解決すべき問題点） ところで、上述の如き液晶表示装置においては、上記バ
ックライト１２から出射された光のエネルギーは、まず
上記偏光フィルタ８で直線−光を受けて約５０％に減少
し、さらに上記カラーフィルタフにて約１／３に減少す
る。

このため、上記液晶１０の透過率が最大の時でも、有効
に利用できる光のエネルギーは液晶セルに入射した白色
光のうちの約１／６となってしまい画像が暗くなってし
まうという問題点がある。

また、画像を明るくするためにゲスト−ホスト型の液晶
が封入された２板の液晶セルを互いに９０”の角度位置
に重ね合わせて、上述の如き偏光フィルタ８を不要とす
ることによりこの偏光フィルタ８でのエネルギーの減少
を無くすようにしたものがある。

しかしながら、このような液晶表示装置は、細かい表示
能力が劣るため液晶テレビジョン等の用途には適さない
。

また、この場合においても、広帯域波長の光源を用いて
カラーフィルタでカラー化を行なう限り、大幅な光量減
衰が生じることは避けられない。

すなわら、上述の如き従来の各液晶表示装置では、照明
のために投入されたエネルギーは広帯域波長の光の発生
に費やされるが、実際に各画素で使用されるのはこの内
の一部の範囲の光のみとなっている。例えば、蛍光灯で
言えば、封入された水銀蒸気より発せられた紫外領域の
光（以下「紫外光」という）は広帯域発光のために多種
類の螢光体に分配され、個々の波長の光エネルギーは小
さくなる。このため、カラーフィルタから出る光量も小
さくなり画像が暗くなってしまう。

また、画像を明るくするためには上記バックライト１２
の出力光量を増やせばよいわけであるが、そのためにこ
のバックライト１２での消ＴＩＲＥ力が大きくなってし
まうという問題点が生ずる。

上述の如く、従来の液晶表示装置では、上記バックライ
ト１２から照明のために投入されたエネルギーの利用効
率が悪いために画像が暗くて表示能力が劣化し、また、
照明に要する電力が大きくなるという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の如き実情に名みてなされたものであり、
光源のエネルギー利用率を大幅に上昇させて画像を明る
くするとともに、照明に要する電力を減少させ得る液晶
表示装置を提供することを目的とする。

そして、本発明はこの目的を達成するために第１図に示
す如く、主に紫外光を発する照明用の光源１５と、上記
紫外光を受けて所定の邑の光を発する螢光体層１６を有
する液晶セル１７とを備えて構成した。

（作　用） 上ｊホの如き構成の液晶表示装置においては、従来の可
視の光源に替えて紫外の光ａ１５を用いるとともに、従
来のカラーフィルタに替えて所望する発光波長を有する
紫外光励起の螢光体層１６を設けることにより、所望す
る分光特性の可視光を効率良く得ることができる。

（実施例） 以下、本発明に係る好適な実施例を第１図及び第２図を
用いて詳細に説明する。なあ、説明の便宜上光に示した
部材と同一の部材に対しては同一の符号を付して説明を
省略する。

第１図は本実施例に係る液晶表示装置の要部を示す図で
あり、この液晶表示装置はゲスト−ホスト型の液晶１８
が封入されたアクティブマトリクス方式の液晶セル１７
と、主に紫外光を発する照明用の光源１５とを備えて構
成されている。

そして、本実施例において上記光源１５としては、発光
効率が高いことから水銀を封入した放電管が用いられて
おり、これは市販の蛍光灯管を、螢光体を塗らずにガラ
ス管を石英ガラス等の紫外透過ガラスに変更したものに
相当し、その主たる発光波長は２５３７人の紫外光であ
る。

なお、この光源１５としては、市販されている殺菌灯等
が利用可能である。

また、上記液晶セル１７においては、上記光源１５から
の紫外光を螢光体層１６まで有効に届けるために、ゲス
ト−ホスト型の液５１８が封入されているとともに、入
射側のガラス基板１として石英ガラスが用いられている
。

さらに、この入射側のガラス基板１の内側面には、紫外
光を受けたときに、各々赤、緑、青の内の一色を発光す
るとともに各画素に対応して所定の配列パターンで配置
されたドツト状の螢光体１６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂから成
る螢光体−１６が形成されている。

なあ、これら螢光体１６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂとしては３
波長型螢光灯に用いられるものが適当である。

また、それら螢光体１６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂを、各画素
に対応するようにドツト状にパターン形成するには既存
のカラーブラウン管の螢光ドツト形成技術を用いればよ
い。

すなわち、上記ガラス基板１に各色の螢光体を混入した
螢光液を塗布し、これをフォトマスクを通して露光した
後現像を行って所望のパターンを残すフォトリソグラフ
ィの技術を用いればよい。

なお、螢光体１６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂを形成する方法は
これに限定されることなく、例えば各種印刷技術、ホッ
トスタンプ、熱転写等の技術を用いることができる。

また、上記螢光体１１６の内側面には、有機高分子膜又
はこの有機高分子膜に紫外吸収塗料を加えて成る紫外カ
ットフィルタ１つが形成されており、この紫外カットフ
ィルタ１つにて上記螢光体１６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂ間の
凹凸を埋めて平面にしであるとともに、紫外光を吸収す
ることにより上記液晶１８への紫外光の照射による液晶
１８の劣化を防止するようになっている。

さらに、本実施例における液晶セル１７においては、一
般に紫外光を透過しない肩先フィルタ９、配向膜５，６
、透明Ｎ極３，４は、いずれも上記螢光体層１７と光源
１５との間に位置しない構造になっている。

これにより、上記光源１５から発せられた紫外光はほと
んど減衰されることなく上記螢光体層１６に達する。

よって、本実施例の液晶表示装置において、上記紫外光
は単色の発光のみに使われるため、上記螢光体層１６の
各螢光体１６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂにて発生した可視光の
エネルギーは従来のものに比して大幅に大きくなる。

したがって、上記光＃ｉ１５での消費電力が少なく、か
つ画素の明るい液晶表示装置を実現することができる。

なお、上記液晶１５は、前記薄膜トランジスタ１１がオ
ンされて各画素対応部分にて対向する一対の透明Ｎ極３
，４間に信号電圧が印加されたときには光吸収を起こさ
ず上記各螢光体１６Ｒ２１６Ｇ、１６Ｂから発せられた
光をそのまま透過させるが、信号電圧が印加されない場
合には光吸収を起こし、各螢光体１６Ｒ，１６Ｇ、１６
Ｂから発せられた光を透過させないようになっており、
これによりシャッタ動作を行なうようになっている。

次に、本発明に係る他の実施例について説明する。

第２図は他の実施例を示す図であり、この実施例に係る
液晶表示装置は、液晶セル２０における螢光体層１６と
光源側のガラス基板１との間に紫外光を透過し可視光を
反射するフィルタ２１を設けたものである。

これは、可視光に対して略透明である上記螢光体層１６
の螢光体１６Ｒ，１６Ｇ、１６Ｂから発せられる光が光
源側に逃げるのを上記フィルタ２１にて反射して返すこ
とにより表示輝度を上昇させるようにしたものである。

さらに、このフィルタ２１は光源側に逃げた可視光が上
記光［１５の反射板２２等で反射されて逆光として液晶
セル２０に戻り、表示品質を落とすことを防止すること
ができる。

なお、液晶セル２０に入射する紫外光は上記フィルタ２
１によって妨げられることなく上記螢光体層１６に達す
る。

これにより、本実施例に係る液晶表示装置においては、
前ｊホの実施例に係る液晶表示装置に比して画像の明る
さ及びコントラストをさらに向上することができ擾れた
表示性能を得ることができる。

上述の如く、上記各実施例によれば画像が明るく、かつ
消費電力の少ない液晶表示装置を実現することができる
。

なお、上記各実施例では、アクティブマトリクス方式の
ものに本発明を適用したが、本発明に係る液晶表示装置
としてはこれに限るものではなく、単純マトリクス方式
のものであってもよい。

また、上記各実施例では、高分解能を必要とする液晶表
示装置に適する構造を示して来たが、より粗い画素のカ
ラー表示を行う場合には上記螢光体層１６を必ずしもガ
ラス基板１の内側面に設ける必要はなく、例えばそのガ
ラス基板１の外側面に設けたり、あるいは予め螢光体層
１６が形成された別の基板を上述の如き液晶セル１７．
２０に貼り合わせてもよい。

さらに、本発明を先に述べたゲスト−ホスト型液晶セル
を２板重ねたものに適用すれば、より一層明るい表示が
可能となる。

また、封入される液晶１８も、ゲスト−ホスト型のもの
に限定されることなく他の種類の液晶でもよい。

（発明の効果） 上ｊホの説明から明らかように、本発明によれば液晶セ
ルに入射する紫外光の略全てが所望する光を得るために
使われるため、光源から出射される紫外光のエネルギー
利用率が高くなり明るい画像を（りることができるとと
もに、消Ｅｔａ力の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の要部を模式的に示す図、
第２図は本発明に係る他の実施例の要部を模式的に示す
図、第３図は従来例の要部を模式的に示す図である。 １５・・・光源、１６・・・螢光体層、１６Ｒ，１６Ｇ
。 １６Ｂ・・・螢光体、１７．２０・・・液晶セル、１８
・・・液晶。 特許出願人　日本ビクター株式会社 代表老　塩水　邦芙−： 、　’４−−ｊ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 紫外領域の光を発する照明用の光源と、 上記紫外領域の光を受けて所定の色の光を発する螢光体
   層を有する液晶セルとを備えたことを特徴とする液晶表
   示装置。