WO2013118653A1 - 表示素子、照明装置 - Google Patents

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WO2013118653A1
WO2013118653A1 PCT/JP2013/052367 JP2013052367W WO2013118653A1 WO 2013118653 A1 WO2013118653 A1 WO 2013118653A1 JP 2013052367 W JP2013052367 W JP 2013052367W WO 2013118653 A1 WO2013118653 A1 WO 2013118653A1
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display element
light source
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柴田　諭
智子 南郷
山田　誠
夕香 内海
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シャープ株式会社
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    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]

Definitions

  • the present invention relates to a display element and an illumination device including the display element.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2012-024170 for which it applied to Japan on February 7, 2012, and uses the content here.
  • a display element in which excitation light emitted from a light source is color-converted by a phosphor layer and emitted to an observer side.
  • Such display elements include those that perform full color display by converting the color of blue excitation light emitted from a backlight unit and modulated by a liquid crystal panel using a red phosphor layer, a green phosphor layer, and a blue color filter. It is known that light from a light emitting layer disposed between electrodes is converted into a guided wave component using a low refractive index layer, scattered by a nanostructure layer, and extracted to the viewer side ( Patent Document 1).
  • the light reflecting film is composed of, for example, a silicon oxide film, a niobium oxide film, a multilayer laminated film composed of a low refractive index material and a high refractive index material (for example, a multilayer laminated film composed of a silicon oxide film and a niobium oxide film). ing.
  • a display element using color conversion of a phosphor layer has a light component confined by a light guide effect due to total reflection because the phosphor layer emits isotropically inside the display element.
  • the light emitted in the direction of the back surface on the side is difficult to be taken out to the viewer side, and there is a problem that it is not effectively used as display light.
  • the present invention has been made in view of the above-described facts, and an object thereof is to provide a display element and an illumination device that can efficiently extract light emitted isotropically from a phosphor layer. .
  • a display device includes: A light source and a phosphor layer that absorbs light from the light source as excitation light and generates light in a wavelength range different from the wavelength range of the light source; A functional optical film that reflects light emitted from the phosphor layer; A light extraction structure having a function of emitting light emitted from the phosphor layer to the non-light source side;
  • the functional optical film is a bandpass filter made of a dielectric multilayer film, and a low refractive index layer is provided between the phosphor layer and the bandpass filter.
  • the light source has at least one maximum value in a wavelength range of 400 nm to 490 nm in the emission spectrum
  • the functional optical film is made of a dielectric multilayer film, and has a wavelength range of 400 nm to 490 nm in the transmission spectrum.
  • a band-pass filter having a region showing maximum transmittance and having a reflection band in a wavelength region longer than a wavelength of 490 nm.
  • the low refractive index layer is an air layer.
  • the low refractive index layer is a resin layer.
  • the display element according to an embodiment of the present invention, A light source, a light control element that adjusts the amount of light from the light source, a phosphor layer that absorbs light transmitted through the light control element as excitation light, and generates light in a wavelength range different from the wavelength range of the light source; A functional optical film that reflects light emitted from the phosphor layer; A light extraction structure having a function of emitting light emitted from the phosphor layer to the non-light source side;
  • the light source has at least one maximum value in a wavelength range of 400 nm to 490 nm in the emission spectrum
  • the light control element is a liquid crystal element sandwiched between a pair of polarizing plates
  • the functional optical film is made of a dielectric multilayer film, and has a region having a maximum transmittance in the wavelength range of 400 nm to 490 nm in the transmission spectrum and a reflection band in a wavelength region longer than the wavelength of 490 nm. It is a filter.
  • the light extraction structure protrudes on one surface side of the phosphor layer and abuts on one surface of the bandpass filter, and the low refractive index layer disposed between the phosphor layer and the bandpass filter has a peripheral edge. It is sealed in.
  • the light extraction structure protrudes on one surface side of the phosphor layer and abuts on one surface of the bandpass filter, and the low refractive index layer disposed between the phosphor layer and the bandpass filter has a peripheral edge. In the above, an opening is provided.
  • the light extraction structure has an adhesive layer protruding on one surface side of the phosphor layer, abuts against one surface of the bandpass filter, and is disposed between the phosphor layer and the bandpass filter.
  • the refractive index layer is sealed at the periphery.
  • the one surface of the first substrate on which the phosphor layer is formed and the one surface of the second substrate that supports the light control element sandwich the low refractive index layer and the bandpass filter and seal It is characterized by being bonded with a material.
  • the one surface of the first substrate on which the phosphor layer is formed and the one surface of the second substrate that supports the light control element sandwich the low refractive index layer and the bandpass filter and seal It is bonded with a material, and the periphery of the phosphor layer and the periphery of the band pass filter have a gap with the sealing material.
  • the phosphor layer, the low-refractive index layer, and the band-pass filter are sandwiched and arranged.
  • the phosphor layer, the low-refractive index layer, and the band-pass filter are sandwiched and arranged, and support the light control device, one surface of the non-light source side substrate on which the phosphor layer is formed, and One surface of the substrate on the light source side is bonded with a sealing material.
  • the phosphor layer, the low-refractive index layer, and the band-pass filter are sandwiched and arranged, and support the light control device, one surface of the non-light source side substrate on which the phosphor layer is formed, and The light source side substrate is bonded with a sealing material, and the periphery of the phosphor layer and the periphery of the bandpass filter have a gap with the sealing material.
  • the band pass filter has a short wavelength end of a reflection band on a shorter wavelength side than a wavelength of 490 nm with respect to light incident at an incident angle of 0 degree from the low refractive index layer, and the maximum incidence from the low refractive index layer.
  • the long wavelength end of the reflection band is on the longer wavelength side than the wavelength of 750 nm.
  • the long wavelength end of the reflection band is preferably on the longer wavelength side than 1000 nm.
  • the display element according to an embodiment of the present invention, A light source, a light control element that adjusts the amount of light from the light source, a phosphor layer that absorbs light transmitted through the light control element as excitation light, and generates light in a wavelength range different from the wavelength range of the light source; A functional optical film that reflects light emitted from the phosphor layer; A light extraction structure having a function of emitting light emitted from the phosphor layer to the non-light source side; With The functional optical film is composed of a dielectric multilayer film, has a bandpass region having a maximum transmittance in a wavelength range of 400 nm to 490 nm in a transmission spectrum, and having a reflection band in a wavelength region longer than a wavelength of 490 nm. A filter, The dimming element is composed of MEMS.
  • the display element according to an embodiment of the present invention, A light source, a light control element that adjusts the amount of light from the light source, a phosphor layer that absorbs light transmitted through the light control element as excitation light, and generates light in a wavelength range different from the wavelength range of the light source; A functional optical film that reflects light emitted from the phosphor layer; A light extraction structure having a function of emitting light emitted from the phosphor layer to the non-light source side; With The functional optical film is composed of a dielectric multilayer film, has a bandpass region having a maximum transmittance in a wavelength range of 400 nm to 490 nm in a transmission spectrum, and having a reflection band in a wavelength region longer than a wavelength of 490 nm. A filter, The light source and the light control element are blue light emitting EL elements.
  • the band-pass filter is a dielectric multilayer film using an organic film. Further, the band pass filter includes a unit in which the low refractive index layer and the dielectric multilayer film are integrated, and the refractive index of the low refractive index layer is a high refractive index constituting the dielectric multilayer film.
  • the low refractive index layer has a lower refractive index than either of the layers and the low refractive index layer, and the film thickness of the low refractive index layer is larger than the wavelength in the visible light region.
  • An illumination device includes the display element described in each of the above items.
  • the present invention it is possible to provide a display element and an illumination device that can efficiently extract light emitted isotropically from the phosphor layer to the viewer side.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining reflection of excitation light in the first embodiment of the present invention. It is a cross-sectional schematic diagram which shows the bonding method of the display element of 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a display element of this embodiment
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a display element of a comparative example.
  • the display element 1 according to the present embodiment is disposed on the light modulation unit 2, the substrate 3 disposed to face the light modulation unit 2, and the substrate 3 on the light modulation unit 2 side.
  • the band-pass filter 6 is provided.
  • a red sub-pixel 8R for displaying with red light, a green sub-pixel 8G for displaying with green light, and a blue sub-pixel 8B for displaying with blue light are arranged adjacent to each other.
  • These three sub-pixels 8R, 8G, and 8B constitute one pixel that is a minimum unit that constitutes a display.
  • the light modulation unit 2 includes a backlight 10 (light source) and a liquid crystal panel 20 (liquid crystal element).
  • the light modulation element is composed of the liquid crystal panel 20 capable of adjusting the light transmittance for each predetermined region by applying a voltage.
  • the backlight 10 emits excitation light L1 that excites the phosphor layers 4R, 4G, and 4B. In this embodiment, ultraviolet light and blue light are emitted as the excitation light L1.
  • the backlight 10 one having at least one maximum value in a wavelength range of 350 nm to 470 nm in the emission spectrum, that is, one having a maximum intensity in a wavelength range of 350 nm to 470 nm is used, preferably a wavelength of 430 nm to 430 nm. What shows the maximum intensity
  • a blue light emitting diode (blue LED) having a maximum value near a wavelength of 450 nm is used.
  • the liquid crystal panel 20 modulates the transmittance of the excitation light L1 emitted from the backlight 10 for each of the sub-pixels 8R, 8G, and 8B.
  • Excitation light L1 modulated by the liquid crystal panel 20 is incident on the phosphor layers 4R, 4G, and 4B.
  • the phosphor layers 4R, 4G, and 4B are excited and emitted light is emitted to the outside. Therefore, in the present embodiment, the upper side of the display element 1 shown in FIG. 1 is the visual recognition side where the observer views the display.
  • the liquid crystal panel 20 includes a first polarizing plate 21, a first substrate 22, a liquid crystal layer 24 sandwiched between a pair of transparent electrodes 23, 25, a second substrate 26, and a second polarizing plate 27. These have a structure in which they are stacked in order from the backlight 10 side. Note that the liquid crystal panel may have a configuration without the second substrate 26. In this case, the second polarizing plate 27 is not a plate but a sheet (polarizing layer).
  • a first transparent electrode 23 is formed for each subpixel, and an alignment film (not shown) is formed so as to cover the first transparent electrode 23.
  • a first polarizing plate 21 is provided on the outer surface of the first substrate 22 (the surface opposite to the liquid crystal layer 24 side).
  • a transparent conductive material such as indium tin oxide (hereinafter abbreviated as ITO) is used.
  • ITO indium tin oxide
  • a second transparent electrode 25 and an alignment film are laminated on the inner surface (the surface on the liquid crystal layer 24 side) of the second substrate 26.
  • a second polarizing plate 27 is provided on the outer surface of the second substrate 26 (the surface opposite to the liquid crystal layer 24 side).
  • a substrate that can transmit excitation light made of glass, quartz, plastic, or the like can be used as the second substrate 26.
  • a transparent conductive material such as ITO is used for the second transparent electrode 25.
  • the method of the liquid crystal panel 20 is not particularly limited.
  • an active matrix method including a switching element such as a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) for each subpixel may be employed.
  • a passive matrix method without a TFT may be adopted.
  • the mode of the liquid crystal layer 24 is not particularly limited, and various liquid crystal modes such as a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertical Alignment) mode, an IPS (In-Plane Switching) mode, and the like can be adopted.
  • TN Transmission Nematic
  • VA Very Alignment
  • IPS In-Plane Switching
  • the color filter layer 11 includes a color filter layer 11R that transmits red light, a color filter layer 11G that transmits green light, and a color filter layer 11B that transmits blue light.
  • the color filter layer 11R that transmits red light is disposed on the phosphor layer 4R that emits red light.
  • the color filter layer 11G that transmits green light is disposed on the phosphor layer 4G that emits green light.
  • the color filter layer 11B that transmits blue light is disposed on the phosphor layer 4B that emits blue light or the light diffusion layer that diffuses blue light from the backlight 10.
  • the light transmission spectrum of the color filter layer 11 in each of the RGB regions can be appropriately designed in consideration of the correction of color purity and the function as an external light absorption filter.
  • the color filter layer also functions as an external light cut filter. When external light is directly incident on the phosphor layer, it excites the phosphor, generating unnecessary light emission components and causing a decrease in contrast. Therefore, the color filter layer can cut off the external light and prevent a decrease in contrast. It is.
  • the phosphor material constituting the phosphor layer 4 has a different emission wavelength band for each subpixel.
  • the red subpixel 8R is provided with a phosphor layer 4R made of a phosphor material that absorbs ultraviolet light and emits red light
  • the green subpixel 8G is provided with a phosphor layer 4G made of a phosphor material that absorbs ultraviolet light and emits green light
  • the blue subpixel 8B has a fluorescence made of a phosphor material that absorbs ultraviolet light and emits blue light.
  • a body layer 4B is provided.
  • the red subpixel 8R and the green subpixel 8G are made of phosphor materials that absorb blue light and emit red light and green light, respectively.
  • the blue subpixel 8B is provided with a light diffusion layer that diffuses the blue light, which is the excitation light, without converting the wavelength and emits the light to the outside instead of the phosphor layer.
  • the phosphor layer 4 may be composed of only the phosphor materials exemplified below, or may optionally contain additives and the like, and these phosphor materials are binders such as resin materials and inorganic materials. It may be a configuration dispersed in the inside.
  • a known phosphor material can be used as the phosphor material of the present embodiment. This type of phosphor material can be classified into an organic phosphor material and an inorganic phosphor material. Although these specific compounds are illustrated below, this embodiment is not limited to these materials.
  • a coumarin dye 2,3,5,6-1H, 4H-tetrahydro-8-trifluoromethylquinolidine (9,9) is used as a fluorescent material for converting ultraviolet light or blue light into green light.
  • 9a 1-gh) Coumarin (coumarin 153), 3- (2′-benzothiazolyl) -7-diethylaminocoumarin (coumarin 6), 3- (2′-benzoimidazolyl) -7-N, N-diethylaminocoumarin (coumarin 7) ), Naphthalimide dyes: basic yellow 51, solvent yellow 11, solvent yellow 116, and the like.
  • cyanine dyes 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran
  • pyridine dyes 1 -Ethyl-2- [4- (p-dimethylaminophenyl) -1,3-butadienyl] -pyridinium-perchlorate
  • rhodamine dyes rhodamine B, rhodamine 6G, rhodamine 3B, rhodamine 101, rhodamine 110, basic violet 11, sulforhodamine 101 and the like.
  • (BaMg) Al 16 O 27 : Eu 2+ , Mn 2+ , Sr 4 Al 14 O 25 : Eu 2+ , (SrBa) Al are used as fluorescent materials for converting ultraviolet light or blue light into green light.
  • Y 2 O 2 S Eu 3+ , YAlO 3 : Eu 3+ , Ca 2 Y 2 (SiO 4 ) 6 : Eu 3+ , LiY 9 (SiO 4 ) 6 O 2 : Eu 3+ , YVO 4 : Eu 3+ , CaS: Eu 3+ , Gd 2 O 3 : Eu 3+ , Gd 2 O 2 S: Eu 3+ , Y (P, V) O 4 : Eu 3+ , Mg 4 GeO 5.5 F: Mn 4+, Mg 4 GeO 6: Mn 4+, K 5 Eu 2.5 (WO 4) 6.25, Na 5 Eu 2.5 (WO 4) 6.25, K 5 Eu 2.
  • fluorescent emission is obtained by miniaturizing a semiconductor material such as CdSe, ZnSe, InP, or Si to a nano size. Visible light is emitted with a size of about 2 nm to 8 nm, but the smaller the particle size, the shorter the emission wavelength.
  • the phosphor layer 4 is formed by using a solution obtained by dissolving or dispersing the phosphor material and the resin material in a solvent, using a coating method such as a spin coating method, a dipping method, a doctor blade method, a spray coating method, an inkjet method, Well-known wet processes such as letterpress printing, intaglio printing, screen printing, etc., resistance heating vapor deposition using the above materials, electron beam (EB) vapor deposition, molecular beam epitaxy (MBE), sputtering It can be formed by a known dry process such as an organic vapor deposition (OVPD) method or a laser transfer method.
  • a coating method such as a spin coating method, a dipping method, a doctor blade method, a spray coating method, an inkjet method
  • Well-known wet processes such as letterpress printing, intaglio printing, screen printing, etc., resistance heating vapor deposition using the above materials, electron beam (EB) vapor deposition, molecular beam
  • the phosphor layer 4 can be patterned by a photolithography method using a photosensitive resin as the resin material.
  • a photosensitive resin it is possible to use one kind or a mixture of plural kinds of photosensitive resins (photocurable resist materials) having a reactive vinyl group such as acrylic acid resin, methacrylic acid resin, and hard rubber resin. it can.
  • wet processes such as the above-described inkjet method, letterpress printing method, intaglio printing method, screen printing method, resistance heating vapor deposition method using a mask, electron beam (EB) vapor deposition method, molecular beam epitaxy (MBE) method, sputtering method
  • EB electron beam
  • MBE molecular beam epitaxy
  • sputtering method If a known dry process such as an organic vapor deposition (OVPD) method or a laser transfer method is used, the phosphor material can be directly patterned.
  • OVPD organic vapor deposition
  • the low refractive index layer 5 is disposed between the phosphor layer 4 and the band pass filter 6.
  • the low refractive index layer 5 is formed as a layer having a lower refractive index than both the phosphor layer and the bandpass filter layer. Specifically, for example, when the refractive index of the phosphor layer 4 is 1.58 and the refractive index of the bandpass filter 6 is 1.59, the low refractive index layer 5 is an air layer having a refractive index of 1.0. Can be used.
  • the band-pass filter 6 has a structure such as a dielectric multilayer film, and reflects light emitted to the backlight 10 side of the light component fluorescently emitted in the phosphor layer 4 to the viewer side.
  • the function of the bandpass filter 6 will be described later, but for light with an incident angle of 0 degrees, that is, light incident parallel to the panel normal direction from the backlight 10 side, light in the blue region is transmitted, Reflects light in the green or near infrared region. Therefore, for example, highly directional blue light from the backlight 10 is transmitted with high transmittance, and light that is isotropically emitted after being color-converted in the phosphor layer 4 is reflected with high reflectance. Have.
  • the thickness that does not cause optical crosstalk that excites the phosphor placed in the adjacent pixel region before the light transmitted through the second polarizing plate 27 enters the phosphor layer 4 is used. Is preferred. Specifically, the thickness of the bandpass filter 6 is preferably smaller than the pixel interval.
  • the low refractive index layer 5 is disposed between the phosphor layer 4 and the band pass filter 6 according to the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the display element 100 of the comparative example.
  • the display element 100 includes a first polarizing plate 21, a first substrate 22, a liquid crystal layer 24, a second substrate 26, a second polarizing plate 27, a bandpass filter 6, and a phosphor layer from the backlight 10 (see FIG. 1) side. 4, the color filter layer 11 and the substrate 3 are laminated in this order.
  • the phosphor layer 4 and the band pass filter 6 are bonded together without a low refractive index layer.
  • a resin having a refractive index substantially equal to that of the phosphor layer 4 and the bandpass filter 6 is used.
  • FIG. 3A shows the reflectance depending on the incident angle for each wavelength of incident light, with the horizontal axis representing the wavelength and the vertical axis representing the reflectance.
  • Each incident angle (0.0 degree, 13.0 degree, 19.2 degree, 30.3 degree, 38.2 degree, 41.1 degree) is an angle in the medium constituting the band pass filter 6. Show.
  • the blue light source that is, the blue light source that exhibits the maximum light quantity between wavelengths 410 nm and 480 nm, has a reflectance of approximately 0%, and the light in this region is transmitted. become.
  • the maximum light amount wavelength of a backlight having a blue LED as a light source is 455 nm, and this light passes through the band-pass filter 6.
  • the bandpass filter 6 transmits blue light having a high directivity from the backlight 10 with high transmittance, and reflects light that is color-converted by the phosphor layer and emits isotropically with high reflectance. I have. This characteristic of the bandpass filter 6 is referred to as a blue shift characteristic in the following description.
  • FIG. 3B schematically shows the reflection characteristics of the light excited by the phosphor layer depending on the angle of incidence on the band-pass filter 6.
  • the light that is color-converted by the phosphor layer 4 and is incident on the bandpass filter 6 is isotropic, and the incident angle is included from 0 degree to a maximum of 90 degrees.
  • a light component having an incident angle ⁇ within ⁇ 42 degrees with respect to the normal line NN is reflected within the bandpass filter 6 and reflected outside the substrate 3, that is, toward the observer.
  • the light component incident on the bandpass filter 6 at an incident angle ⁇ exceeding ⁇ 42 degrees with respect to the panel normal NN can reflect the light component in the long wavelength region, that is, the red region to the viewer side. (See FIG. 3B).
  • FIG. 14A and 14B show the dependency of the reflection spectrum on the bandpass filter 6 with respect to the incident angle.
  • FIG. 14A is a graph showing the relationship between the transmittance and reflectance when the angle of incidence on the band-pass filter 6 is 0 degrees, that is, perpendicular incidence, and the incident wavelength.
  • FIG. 14B is a graph showing the relationship between the transmittance and the reflectance when the incident angle to the bandpass filter 6 is 39 degrees, that is, the maximum incident angle, and the incident wavelength. According to these graphs, when the angle of light incident on the bandpass filter 6 is tilted from the vertical direction to the horizontal direction, the transmittance on the long wavelength side decreases and the increase in the reflectance shifts to the short wavelength side. To do. It can also be seen that the transmittance increases and the reflectance decreases in the central wavelength region.
  • the thickness of one layer of the dielectric multilayer film can be reflected at about 205 nm at an incident angle of 0 degree.
  • the incident angle is 60 degrees
  • the thickness of one layer of the dielectric multilayer film is 411 nm
  • the thickness of one layer of the dielectric multilayer film is 1184 nm.
  • the dielectric multilayer film may exceed several tens to 100 layers, and the layer thickness as the bandpass filter 6 becomes excessively thick.
  • the band-pass filter 6 When the band-pass filter 6 having such a layer thickness is disposed between the phosphor layer and the liquid crystal layer, the band-pass filter 6 is installed in the adjacent pixel region until the light transmitted through the second polarizing plate enters the phosphor layer. Optical crosstalk that excites the phosphor is developed.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the first embodiment.
  • Layer 4, color filter layer 11, and substrate 3 are laminated in this order.
  • a light extraction structure 9 is arranged for each pixel. That is, the display element 1 of the first embodiment is different from the display element 100 according to the comparative example in that a low refractive index layer 5 is disposed between the phosphor layer 4 and the band pass filter 6. Yes.
  • the light incident on the low refractive index layer 5 made of the air layer (refractive index 1.0) is incident to the panel normal NN smaller than ⁇ 39 degrees. Since only the angle ⁇ component is incident on the bandpass filter layer 6, the bandpass filter 6 is formed as a functional optical film having a layer thickness that does not exhibit optical crosstalk, specifically, a total film thickness of about 100 ⁇ m. By doing so, it is possible to form the bandpass filter 6 that can reflect the entire wavelength region.
  • the reflection band of the bandpass filter of this embodiment is preferably set so as to include the emission spectrum of the red phosphor and the emission spectrum of the green phosphor. In consideration of the blue shift of the bandpass filter, it is desirable that the reflection band for the light having the maximum incident angle incident on the bandpass filter sufficiently includes the emission spectrum of the red phosphor.
  • the long wavelength end of the reflection band of the bandpass filter is 750 nm, which is the long wavelength end of the emission spectrum of the red phosphor, when the incident angle ⁇ is 39 ° under the above conditions. In order to include it, the long wavelength end of the reflection band at an incident angle of 0 degree is required to be approximately 1000 nm. Note that the design of the reflection band of the bandpass filter as described above is not limited to the above value because it can be appropriately designed according to the refractive index of the material used and the emission spectrum of the light emitter.
  • FIG. 5A is a schematic cross-sectional view illustrating a method for bonding main portions of the display element 1 of the present embodiment.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating a bonding configuration of main parts of the display element 1 of the present embodiment.
  • the liquid crystal panel 20 having the liquid crystal layer 24 sandwiched between the first substrate 22 having the first polarizing plate 21 on the backlight 10 side and the second substrate 26 having the second polarizing plate 27 on the viewer side is used as a support.
  • a lower substrate 200 on which the bandpass filter 6 is formed on the viewer side and an upper substrate 300 on which the substrate 3 on which the color filter layer 11 and the phosphor layer 4 are formed are supported via an air layer.
  • the air layer may be not only air in the atmosphere but also inert gas such as dry air, nitrogen and argon (see FIG. 5A).
  • the light extraction structure 9 is a structure made of a white scatterer such as a resin in which titanium oxide is dispersed.
  • the light extraction structure 9 diffuses and reflects part of the light emitted from the phosphor layer 4 to increase the light extraction efficiency to the viewer.
  • the light extraction structure 9 may be a reflective material in which metal fine particles are dispersed, or may be a reflective material having a metal film deposited on the surface.
  • the light extraction structure 9 is formed to protrude at least 1 ⁇ m or more from the band-pass filter 6 side of the phosphor layer 4.
  • the protruding portion of the light extraction structure 9 functions as a spacer that keeps the gap constant and holds the low refractive index layer 5 (air layer) inside.
  • FIG. 5B shows a schematic cross-sectional view of the main part of the display element of the present embodiment bonded by the method.
  • the light extraction structure 9 needs to be patterned before the color filter layer 11 and the phosphor layer 4 are formed. Accordingly, it may be difficult to impart adhesiveness to the light extraction structure 9 from the viewpoint of production efficiency.
  • a peripheral sealing material S1 such as an epoxy adhesive or an acrylic adhesive is provided in the periphery of the display region. Can be used together.
  • the peripheral sealing material S1 can be continuously provided on the outer periphery of the panel as shown in FIG. 6A.
  • the upper substrate 300 and the lower substrate 200 are bonded together as a completely sealed structure, the change in atmospheric pressure is achieved. There is a possibility that the volume of the air layer changes due to the change in temperature or the temperature, and the sealing portion peels off.
  • the peripheral sealing material S1 may be selectively provided as appropriate at corners of the panel outer periphery or at a part of each side.
  • the light extraction structure 9 is arranged for each pixel and has a spacer function between the phosphor layer 4 and the band pass filter 6, the gap between the low refractive index layers 5 is uniformly maintained. be able to.
  • FIG. 7 shows a modification of the display element according to the present embodiment.
  • the protruding portion of the light extraction structure 9 is formed with an adhesive layer 9c.
  • the upper substrate 300 provided with the light extraction structure 9 is directly bonded via the lower substrate 200 and the light extraction structure 9 so that the gap of the low refractive index layer 5 can be kept uniform.
  • the peripheral sealing material S1 can be further used for bonding.
  • the peripheral sealing material S1 may be provided continuously on the outer periphery of the panel, or may be selectively provided on corners of the outer periphery of the panel or part of each side as appropriate (see FIGS. 6A to 6C).
  • FIG. 8A is a schematic cross-sectional view illustrating a method for bonding main portions of the display element 1B of the present embodiment.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view illustrating a bonding configuration of main parts of the display element 1B of the present embodiment.
  • symbol is attached
  • the display element 1B includes a first polarizing plate 21, a first substrate 22, a liquid crystal layer 24, a second substrate 26, and a second substrate from the backlight 10 (see FIG. 1) side.
  • the polarizing plate 27, the band pass filter 6, the low refractive index layer 5, the phosphor layer 4, the color filter layer 11, and the substrate 3 are laminated in this order.
  • a light extraction structure 9, a color filter layer 11, and a phosphor layer 4 are formed on the substrate 3.
  • the first substrate 21 and the second substrate 26 are bonded to each other with the liquid crystal layer 24 interposed therebetween.
  • a polarizing plate 27 and a bandpass filter 6 are disposed on one surface of the second substrate 26 on the viewer side via an adhesive layer (adhesive layer), and a light extraction structure 9, a color filter layer 11, and a phosphor layer 4 are formed.
  • the substrate 3 is bonded to the low refractive index layer 5 through an air layer (see FIG. 8B).
  • the liquid crystal layer 24 is sandwiched between the first substrate 22 having the first polarizing plate 21 on the backlight 10 side and the second substrate 26 having the second polarizing plate 27 on the viewer side.
  • the lower substrate 200 on which the bandpass filter 6 is formed on the viewer side, and the upper substrate on which the substrate 3 on which the color filter layer 11 and the phosphor layer 4 are formed are supported using the liquid crystal panel 20 as a support.
  • 300 is formed by directly bonding the glass surfaces of the upper substrate 300 and the lower substrate 200 with the peripheral sealing material S2. A uniform gap is maintained between the phosphor layer 4 and the bandpass filter 6 using the light extraction structure 9 as a spacer, and a low refractive index layer 5 is formed (see FIG. 8A).
  • the phosphor layer 4, the polarizing plate 27, the band pass filter 6 and the like For the purpose of avoiding the peripheral portions of the color filter layer 11, the phosphor layer 4, the polarizing plate 27, the band pass filter 6 and the like from contacting or interfering with the peripheral sealing material S2, the peripheral sealing material S2 and the color are used. It is preferable to provide a certain gap K at the boundary between the filter layer 11, the phosphor layer 4, the polarizing plate 27, the band pass filter 6 and the like (see FIG. 8B).
  • the color filter layer 11 and the phosphor layer 4 constituting the upper substrate 300, and the polarizing plate 27 and the bandpass filter 6 constituting the lower substrate 200 are all made of an organic film.
  • the polarizing plate 27 and the band-pass filter 6 are formed by laminating a resin layer such as an adhesive layer, an adhesive layer, a PET (polyethylene terephthalate) base material, or a PVA (polyvinyl alcohol) film.
  • the linear expansion coefficient is different from that of the substrate.
  • the substrate may be warped or misaligned due to the shrinkage of the organic film.
  • the display element 1B according to the present embodiment is configured to directly adhere the glass surface of the substrate with the peripheral sealing material S2 outside these organic films, the warp or the positional deviation of the substrate due to the shrinkage of the organic film is prevented. Can be prevented.
  • the low refractive index layer 5 is disposed between the phosphor layer 4 and the bandpass filter 6, and therefore, isotropically within the phosphor layer 4.
  • the emitted light on the backlight 10 side enters the low refractive index layer 5, it is totally reflected, scattered by the light extraction structure 9 or the scatterer in the color filter 11, and emitted to the outside, that is, the viewer side. . Therefore, according to the display element of this embodiment, the excitation light emitted isotropically in the phosphor layer 4 can be efficiently extracted to the viewer side.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the display element 1C of the present embodiment. 9, the same code
  • a low refractive index resin layer 12 is disposed between the phosphor layer 4 and the band pass filter 6.
  • a porous film such as nanoporous silica or mesoporous silica, which is a material having a smaller refractive index than that of the phosphor layer 4 or the bandpass filter 6, a fluorine-based resin, or the like can be used. .
  • mesoporous silica (Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) and mesoplus (Nippon Kasei Co., Ltd.) have a refractive index of about 1.18 to 1.27, which is smaller than the refractive index of the phosphor layer 4 and the bandpass filter 6 and low. It is suitable as the refractive index resin layer 12.
  • a fluorine resin for example, Cytop (Asahi Glass Co., Ltd.) has a refractive index of 1.34, and is similarly suitable as the low refractive index resin layer 12.
  • a porous silicon film can also be formed by a sol-gel reaction using reactive alkoxysilane as a starting material.
  • the refractive index between the phosphor layer 4 and the band pass filter 6 is higher than that of the phosphor layer 4 and the band pass filter 6. Since the low refractive index resin layer 12 formed from a small medium is disposed, the light on the backlight 10 side that isotropically emitted in the phosphor layer 4 is incident on the low refractive index resin layer 12. The light is totally reflected, scattered by the light extraction structure 9 or the scatterer in the color filter 11, and emitted to the outside, that is, the viewer side. Therefore, according to the display element of this embodiment, the excitation light emitted isotropically in the phosphor layer 4 can be efficiently extracted to the viewer side.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a modification of the display element of the third embodiment.
  • the band pass filter 36 is composed of two layers of a low refractive index layer 36A and a dielectric multilayer film 36B.
  • An adhesive layer 37 is formed between the two-layer band-pass filter 36 and the phosphor layer 4 and bonded to each other.
  • the band pass filter 36 is formed of a multilayer stretched film that is an organic substance.
  • the constituent material of the low refractive index layer 36A is formed on the outermost surface on one side.
  • the film may be formed by charging.
  • a low refractive index layer as an intermediate layer with the outermost surface serving as a PEN film layer.
  • a material of the low refractive index layer 36A for example, a fluorine polymer resin or a polymer in which fine particles having a low refractive index are dispersed can be used.
  • the thickness of the low refractive index layer 36A needs to be sufficiently thick so as not to be involved in optical interference. For example, it must be sufficiently thicker than the visible light wavelength range of 380 nm to 780 nm. Preferably it is 1 micron or more.
  • the formed low refractive index layer 36A totally reflects the oblique component of fluorescence and contributes to the improvement of the light extraction efficiency. Therefore, the same effect as the display element 1C of the third embodiment shown in FIG. 9 can be expected.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the main part of the display element 1D of the present embodiment. 10, the same code
  • the display element 1 ⁇ / b> D of the present embodiment includes a first polarizing plate 21, a first substrate 22, a liquid crystal layer 24, and a first display from the backlight 10 (see FIG. 1) side.
  • Two polarizing plates 27, a band pass filter 6, a low refractive index layer 5, a phosphor layer 4, a color filter layer 11, and a second substrate 26 are laminated in this order.
  • the light extraction structure 9, the color filter layer 11, and the phosphor layer 4 are laminated.
  • the bandpass filter 6 and the second polarizing plate 27 are laminated on the first substrate 22 with the peripheral sealing material S1 and the low refractive index layer 5 interposed therebetween.
  • a transparent electrode for driving liquid crystal, a light distribution film, and the like are disposed on the liquid crystal layer 24 side of the second polarizing plate (not shown).
  • the display element 1D shown in FIG. 10 shows an example of the light extraction structure 9 having the protruding portion provided with the adhesive layer 9c with the band pass filter 6, but the light extraction structure 9 is not limited to this.
  • the first substrate 22 is bonded to the second substrate 26 on which the light extraction structure 9, the color filter layer 11, and the phosphor layer 4 are laminated via the liquid crystal layer 24, and sealed with the liquid crystal sealing material SC.
  • a liquid crystal display element can be formed.
  • the display element 1D of the present embodiment since the low refractive index layer 5 is disposed between the phosphor layer 4 and the bandpass filter 6, the phosphor layer 4 In the inside, the light emitted from the backlight 10 isotropically is incident on the low refractive index layer 5 and is totally reflected and scattered by the light extraction structure 9 or the scatterer in the color filter 11, that is, outside. The light is emitted to the observer side. Therefore, according to the display element of this embodiment, the excitation light emitted isotropically in the phosphor layer 4 can be efficiently extracted to the viewer side.
  • the display element 1D of the present embodiment uses only two substrates, the first substrate 22 and the second substrate 26, and the so-called band pass filter 6 and the second polarizing plate 27 are arranged in the liquid crystal cell. Because of the in-cell structure, it is possible to suppress an increase in the thickness of the entire apparatus. Or it becomes possible to suppress the increase in a weight.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the main part of the display element 1E of the present embodiment.
  • the same components as those in FIG. 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the display element 1 ⁇ / b> E includes a first polarizing plate 21, a first substrate 22, a liquid crystal layer 24, and a first display from the backlight 10 (see FIG. 1) side.
  • Two polarizing plates 27, a band pass filter 6, a low refractive index layer 5, a phosphor layer 4, a color filter layer 11, and a second substrate 26 are laminated in this order.
  • the light extraction structure 9, the color filter layer 11, and the phosphor layer 4 are laminated on the second substrate 26.
  • the bandpass filter 6 and the second polarizing plate 27 are laminated on the first substrate 21 with the peripheral sealing material S1 and the low refractive index layer 5 interposed therebetween.
  • a transparent electrode for driving liquid crystal, a light distribution film, and the like are disposed on the liquid crystal layer side of the second polarizing plate (not shown).
  • the display element 1E illustrated in FIG. 11 illustrates an example of the light extraction structure 9 including the protruding portion provided with the adhesive layer 9c with the bandpass filter 6.
  • the light extraction structure 9 is not limited thereto.
  • the display element 1E of the present embodiment includes a bandpass filter 6 through the second substrate 26 on which the light extraction structure 9, the color filter layer 11, and the phosphor layer 4 are laminated, and the peripheral sealing material and the low refractive index layer 5.
  • a second polarizing plate 27 is laminated and the glass surface of the first substrate 22 is directly bonded with the peripheral sealing material S2. It should be noted that the sealing portion of the liquid crystal layer 24 and the space between the phosphor layer 4 and the band pass filter 6 can be sealed using a dedicated sealing material.
  • the display element 1E of the present embodiment includes a color filter layer 11, a phosphor layer 4, a low refractive index layer 5, a bandpass filter 6, and a second polarizing plate in the space between the first substrate 22 and the second substrate 26.
  • the liquid crystal material is prevented from flowing out by using a sealing material dedicated to the liquid crystal layer. be able to.
  • a sealing material dedicated to the liquid crystal layer For the purpose of avoiding contact or interference with the peripheral sealing material S2, the peripheral portions of the color filter layer 11, the phosphor layer 4, the polarizing plate 27, the bandpass filter 6 and the like are in contact with the peripheral sealing material S2. 11, a constant gap K can be provided at the boundary between the phosphor layer 4, the polarizing plate 27, the band pass filter 6, and the like.
  • the color filter layer 11 and the phosphor layer 4 laminated on the second substrate 26, and the polarizing plate 27 and the bandpass filter 6 laminated on the first substrate 22 are all used. Since it consists of an organic film, especially the polarizing plate 27 and the band pass filter 6 are comprised by laminating
  • the display element 1E according to this embodiment is configured to directly bond the glass surfaces of the first substrate 22 and the second substrate 26 with the peripheral sealing material S2 outside these organic films, the display element 1E is caused by contraction of the organic films. Further, it is possible to prevent the substrate from warping or displacement.
  • the display element 1E of the present embodiment since the low refractive index layer 5 is disposed between the phosphor layer 4 and the band pass filter 6, light isotropically emitted within the phosphor layer 4. When the light on the backlight 10 side enters the low refractive index layer 5, it is totally reflected, scattered by the light extraction structure 9 or the scatterer in the color filter 11, and emitted to the outside, that is, the viewer side. Therefore, according to the display element of this embodiment, the excitation light emitted isotropically in the phosphor layer 4 can be efficiently extracted to the viewer side.
  • the light extraction structure 9 is formed so as to protrude at least 1 ⁇ m or more from the band pass filter 6 side of the phosphor layer 4, and the gap between the phosphor layer 4 and the band pass filter 6 is made constant.
  • the example of functioning as a spacer that holds and holds the low refractive index layer 5 (air layer) inside has been described, but one end of the light extraction structure 9 is flush with the one surface of the phosphor layer 4 on the side of the bandpass filter 6.
  • the gap between the formed low refractive index layers 5 may be kept constant by arranging another spacer.
  • a phosphor can be dropped into a light extraction structure subjected to a parent / water repellent treatment, and patterning can be performed using the difference in wettability. By bonding by such a method, the phosphor layer 4 and the band pass filter 6 can be bonded in parallel with higher accuracy.
  • the configuration including the backlight 10 and the liquid crystal panel 20 as the light modulation unit 2 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • a blue light-emitting EL element 2A can be used as the light modulation unit.
  • the blue light emitting EL element 2A used in the present embodiment can use a known organic EL.
  • the blue light emitting EL element 2A includes, for example, an anode 41, a hole injection layer 43, a hole transport layer 44, a light emitting layer 45, a hole prevention layer 46, an electron transport layer 47, an electron injection layer 48, a cathode on one surface of the substrate 40.
  • Reference numeral 49 denotes a light-emitting element having a structure in which layers 49 are sequentially stacked.
  • An edge cover 42 is formed so as to cover the end face of the anode 41.
  • the blue light-emitting EL element 2A only needs to include an organic EL layer including at least a light-emitting layer (organic light-emitting layer) 45 made of an organic light-emitting material between the anode 41 and the cathode 49.
  • organic light-emitting layer organic light-emitting layer 45 made of an organic light-emitting material between the anode 41 and the cathode 49.
  • the specific configuration is as described above. It is not limited to things.
  • the blue light-emitting EL element 2A is provided in a matrix corresponding to each of the sub-pixels 8R, 8G, and 8B shown in FIG. 1, and is individually controlled to be turned on / off.
  • the driving method of the blue light emitting EL element 2A may be active matrix driving or passive matrix driving.
  • the blue light emitting EL element 2A is electrically connected to an external drive circuit.
  • the blue light-emitting EL element 2A may be directly connected to and driven by an external drive circuit, or a switching circuit such as a TFT is arranged in the pixel, and the external drive circuit (scanning line) is connected to a wiring to which the TFT or the like is connected.
  • An electrode circuit (source driver), a data signal electrode circuit (gate driver), and a power supply circuit) may be electrically connected.
  • the blue light-emitting organic EL element is described as the blue light-emitting EL element.
  • the present invention is not limited to this, and a blue light-emitting inorganic EL element may be used.
  • the blue light emitting EL element is exemplified as the light modulation unit, but not limited to this, an ultraviolet light emitting EL element (an ultraviolet light emitting organic EL element or an ultraviolet light emitting inorganic EL element) can also be used.
  • an ultraviolet light emitting EL element an ultraviolet light emitting organic EL element or an ultraviolet light emitting inorganic EL element
  • the configuration including the light source and the liquid crystal element and the blue light emitting EL element are exemplified as the light modulation unit, but instead, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) display can be used.
  • An optical switch device such as a digital mirror device (DMD) can also be used.
  • DMD digital mirror device
  • FIG. 16A and 16B are cross-sectional views illustrating an embodiment of a lighting device.
  • the lighting device 500 includes the display element 1 shown in FIG. That is, the phosphor layer 4, the band pass filter 6, and the low refractive index layer 5 disposed between the phosphor layer 4 and the band pass filter 6 are provided. Moreover, the backlight 10 (light source) used as a light source is provided.
  • the backlight 10 is configured to spread the light of the light emitter 10a provided at one end in a planar shape by the light guide 10b as shown in FIG. 16B.
  • the backlight 10 (light source) may be used.
  • These backlights 10 (light sources) may be blue light sources, for example.
  • a blue light emitting organic EL light emitter can be used.
  • an active matrix organic EL light emitter it is possible to obtain a surface light source for area dimming. Even if a liquid crystal element is used, it is possible to obtain a surface light source for area dimming.
  • the light extraction efficiency can be improved by using the low refractive index layer 5 between the phosphor 4 and the bandpass filter 6.
  • a phosphor YAG or the like
  • a desired color such as red or green can be developed.
  • the present invention can be used in the field of display elements.

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Abstract

表示装置は、光源からの光を励起光として吸収し、光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体層と、蛍光体層から発光した光を反射する機能性光学フィルムと、蛍光体層から発光した光を非光源側へ出射させる機能を有する光取出し構造とを備え、機能性光学フィルムが、誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタであり、蛍光体層とバンドパスフィルタとの間に、蛍光体層及びバンドパスフィルタの媒質よりも低い屈折率を有する低屈折率層が設けられている。

Description

表示素子、照明装置
　本発明は、表示素子、およびこの表示素子を備えた照明装置に関するものである。
　本願は、２０１２年２月７日に、日本に出願された特願２０１２－０２４１７０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　光源から射出された励起光を蛍光体層で色変換して、観察者側へ射出する表示素子がある。かかる表示素子には、バックライトユニットから射出され液晶パネルで変調された青色の励起光を赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色カラーフィルタで色変換し、フルカラー表示を行うものや、一対の電極間に配置された発光層からの光を低屈折率層を用いて導光波成分に変換し、ナノ構造体層で散乱させ、観察者側への光取出しを行うものが知られている（特許文献１）。
　また、観察者側への光取出し効率を改善させるものとして、例えば、光反射膜を設けたものも知られている（特許文献２）。光反射膜は、例えば、酸化シリコン膜、酸化ニオブ膜、低屈折率材料と高屈折率材料とから成る多層積層膜（例えば、酸化シリコン膜と酸化ニオブ膜とから成る多層積層膜）から構成されている。
特開２００５－２５１４８８号公報 特開２００９－１３４２７５号公報
　蛍光体層の色変換を用いた表示素子は、蛍光体層が表示素子の内部で等方的に発光するために、全反射による導光効果で閉じ込められる光成分が存在し、特に、観察者側の裏面方向に発光した光は観察者側へ取り出しにくく、表示光として有効に利用されないという課題があった。
　本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであって、蛍光体層から等方的に発光された光を、効率的に取り出すことができる表示素子、照明装置を提供することを目的とする。
　前記技術的課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る表示素子は、
　光源と
　前記光源からの光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体層と、
　前記蛍光体層から発光した光を反射する機能性光学フィルムと、
　前記蛍光体層から発光した光を非光源側へ出射させる機能を有する光取出し構造と、
　を備えた表示素子において
　前記機能性光学フィルムが、誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタであり、前記蛍光体層と前記バンドパスフィルタとの間に低屈折率層を設けた
　ことを特徴とする。
　前記光源は、発光スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に少なくとも一つの極大値を有し
　前記機能性光学フィルムが、誘電体多層膜からなり、透過スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に最大透過率を示す領域を有し、波長４９０ｎｍよりも長波長領域に反射帯域を有するバンドパスフィルタである
　ことを特徴とする。
　前記低屈折率層が、空気層である
　ことを特徴とする。
　前記低屈折率層が、樹脂層である
　ことを特徴とする。
　また、本発明の一実施形態に係る表示素子は、
　光源と
　前記光源からの光量を調光する調光素子と、前記調光素子を透過した光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体層と、
　前記蛍光体層から発光した光を反射する機能性光学フィルムと、
　前記蛍光体層から発光した光を非光源側へ出射させる機能を有する光取出し構造と、
　を備え、
　前記光源は、発光スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に少なくとも一つの極大値を有し、前記調光素子は、一対の偏光板に挟持された液晶素子であり、
　前記機能性光学フィルムが、誘電体多層膜からなり、透過スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に最大透過率を示す領域を有し、波長４９０ｎｍよりも長波長領域に反射帯域を有するバンドパスフィルタである
　ことを特徴とする。
　前記光取出し構造が、前記蛍光体層の一面側に突出して前記バンドパスフィルタの一面と当接し、前記蛍光体層と前記バンドパスフィルタとの間に配置された前記低屈折率層が、周縁において封止されている
　ことを特徴とする。
　前記光取出し構造が、前記蛍光体層の一面側に突出して前記バンドパスフィルタの一面と当接し、前記蛍光体層と前記バンドパスフィルタとの間に配置された前記低屈折率層が、周縁において開口部を備えた
　ことを特徴とする。
　前記光取出し構造が、前記蛍光体層の一面側に突出した接着層を有して前記バンドパスフィルタの一面と当接し、前記蛍光体層と前記バンドパスフィルタとの間に配置された前記低屈折率層が、周縁において封止されている
　ことを特徴とする。
　前記蛍光体層が形成された第１の基板の一面と、前記調光素子を支持する第２の基板の一面とが、前記低屈折率層と前記バンドパスフィルタとを挟持して、封止材で接着されている
　ことを特徴とする。
　前記蛍光体層が形成された第１の基板の一面と、前記調光素子を支持する第２の基板の一面とは、前記低屈折率層と前記バンドパスフィルタとを挟持して、封止材で接着され、前記蛍光体層の周縁と前記バンドパスフィルタの周縁とが、前記封止材と間隙を有している
　ことを特徴とする。
　一対の基板に挟持されて配置された前記調光素子の、非光源側の基板の光源側の一面と前記調光素子の非光源側の偏光板との間に、
　前記蛍光体層と、前記低屈折率層と、前記バンドパスフィルタと、が挟持されて配置されている
　ことを特徴とする。
　一対の基板に挟持されて配置された前記調光素子の、非光源側の基板の光源側の一面と前記調光素子の非光源側の偏光板との間に、
　前記蛍光体層と、前記低屈折率層と、前記バンドパスフィルタと、が挟持されて配置され、前記蛍光体層が形成された非光源側の基板の一面と、前記調光素子を支持する光源側の基板の一面とが、封止材で接着されている
　ことを特徴とする。
　一対の基板に挟持されて配置された前記調光素子の、非光源側の基板の光源側の一面と、前記調光素子の非光源側の偏光板との間に、
　前記蛍光体層と、前記低屈折率層と、前記バンドパスフィルタと、が挟持されて配置され、前記蛍光体層が形成された非光源側の基板の一面と、前記調光素子を支持する光源側の基板の一面とは、封止材で接着され、前記蛍光体層の周縁と前記バンドパスフィルタの周縁とが、前記封止材と間隙を有している
　ことを特徴とする。
　前記バンドパスフィルタは、前記低屈折率層から入射角０度で入射する光に対して、反射帯域の短波長端が波長４９０ｎｍよりも短波長側にあり、前記低屈折率層から最大の入射角で入射する光に対して、反射帯域の長波長端が波長７５０ｎｍよりも長波長側にある事を特徴とする。反射帯域の長波長端は１０００ｎｍよりも長波長側にある事が好ましい。
　また、本発明の一実施形態に係る表示素子は、
　光源と
　前記光源からの光量を調光する調光素子と、前記調光素子を透過した光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体層と、
　前記蛍光体層から発光した光を反射する機能性光学フィルムと、
　前記蛍光体層から発光した光を非光源側へ出射させる機能を有する光取出し構造と、
　を備え、
　前記機能性光学フィルムは、誘電体多層膜からなり、透過スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に最大透過率を示す領域を有し、波長４９０ｎｍよりも長波長領域に反射帯域を有するバンドパスフィルタであり、
　前記調光素子がＭＥＭＳで構成されている
　ことを特徴とする。
　また、本発明の一実施形態に係る表示素子は、
　光源と
　　前記光源からの光量を調光する調光素子と、前記調光素子を透過した光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体層と、
　　前記蛍光体層から発光した光を反射する機能性光学フィルムと、
　　前記蛍光体層から発光した光を非光源側へ出射させる機能を有する光取出し構造と、
　　を備え、
　　前記機能性光学フィルムは、誘電体多層膜からなり、透過スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に最大透過率を示す領域を有し、波長４９０ｎｍよりも長波長領域に反射帯域を有するバンドパスフィルタであり、
　　前記光源及び前記調光素子が青色発光ＥＬ素子である
　　ことを特徴とする。
　前記バンドパスフィルタは、有機膜を用いた誘電体多層膜であることを特徴とする。
　また、前記バンドパスフィルタは、前記低屈折率層と前記誘電体多層膜とを一体化させたものを含み、前記低屈折率層の屈折率は、前記誘電体多層膜を構成する高屈折率層と低屈折率層のいずれよりも低い屈折率を有し、かつ前記低屈折率層の膜厚が可視光域の波長よりも大きくなるように形成されることを特徴とする。
　　本発明の一実施形態に係る照明装置は、前記各項記載の表示素子を備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、蛍光体層から等方的に発光された光を、効率的に観察者側に取り出すことができる表示素子、照明装置を提供することができる。
本発明の第１実施形態の表示素子を示す断面模式図である。 本発明の第１実施形態の表示素子の主要部を示す断面模式図である。 入射する光の波長毎の入射角度による反射率を示す図である。 本発明の実施形態に係るバンドパスフィルタの反射特性の入射角依存性を説明する図である。 本発明の第1実施形態における励起光の反射を説明する模式図である。 本発明の第１実施形態の表示素子の貼り合せ方法示す断面模式図である。 本発明の第１実施形態の表示素子の主要部の貼り合せ構成を示す断面模式図である。 本発明の第１実施形態の表示素子の周辺封止部を示す模式図である。 本発明の第１実施形態の表示素子の周辺封止部の一部の拡大模式図である。 本発明の第１実施形態の表示素子の周辺封止部を示す模式図である。 本発明の第１実施形態の表示素子の変形例を示す断面模式図である。 本発明の第２実施形態の表示素子の主要部の貼り合せ方法を説明するための断面模式図である。 本発明の第２実施形態の表示素子の主要部の貼り合せ構成を示す断面模式図である。 本発明の第３実施形態の表示素子を示す断面模式図である。 本発明の第４実施形態の表示素子を示す断面模式図である。 本発明の第５実施形態の表示素子を示す断面模式図である。 光変調部の一例である青色発光ＥＬ素子の断面模式図である。 比較例の表示素子を示す断面模式図である。 反射スペクトルのバンドパスフィルタへの入射角依存性を示すグラフである。 反射スペクトルのバンドパスフィルタへの入射角依存性を示すグラフである。 本発明の第３実施形態の変形例の表示素子を示す断面模式図である。 本発明の照明装置の一例を示す断面模式図である。 本発明の照明装置の一例を示す断面模式図である。
　　図面を参照しながら、以下に実施形態及び実施例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されるものではない。
　　また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。また、以下の各実施形態において示した図面では、屈折率の異なる界面における屈折は省略し、透過あるいは反射の挙動のみを図示している。
　［第１実施形態］
　（１）表示素子の全体構成
　　以下、第１実施形態について、図１ないし図７及び図１３を用いて説明する。図１は、本実施形態の表示素子を示す断面模式図、図１３は比較例の表示素子を示す断面模式図である。
　　本実施形態の表示素子１は、図１に示すように、光変調部２と、光変調部２に対向して配置された基板３と、基板３の光変調部２の側に配置された蛍光体層４と、基板３と蛍光体層４との間に配置されたカラーフィルタ層１１と、光変調部２と蛍光体層４との間に、低屈折率層５を挟持して配置されたバンドパスフィルタ６と、を備えている。本実施形態の表示素子１は、赤色光による表示を行う赤色用サブピクセル８Ｒ、緑色光による表示を行う緑色用サブピクセル８Ｇ、青色光による表示を行う青色用サブピクセル８Ｂが隣接して配置されており、これら３つのサブピクセル８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにより表示を構成する最小単位である１つのピクセルが構成されている。
　　光変調部２は、バックライト１０（光源）と、液晶パネル２０（液晶素子）と、を備えている。本実施形態においては、光変調素子が電圧印加により所定の領域毎に光透過率を調整可能な液晶パネル２０で構成されている。
　　（１．１）バックライトの構成
　　バックライト１０は、蛍光体層４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを励起させる励起光Ｌ１を射出するものであり、本実施形態では励起光Ｌ１として紫外光や青色光を射出する。バックライト１０としては、発光スペクトル内において、波長３５０ｎｍ～４７０ｎｍの範囲に少なくとも１つの極大値を有するもの、すなわち、波長３５０ｎｍ～４７０ｎｍの範囲で最大強度を示すものが用いられ、好ましくは波長４３０ｎｍ～４７０ｎｍの範囲で最大強度を示すものが用いられる。バックライト１０としては、例えば、波長４５０ｎｍ付近に極大値を有する青色発光ダイオード（青色ＬＥＤ）などが用いられる。
　　（１．２）液晶パネルの構成
　　液晶パネル２０は、バックライト１０から射出された励起光Ｌ１の透過率を上記のサブピクセル８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ毎に変調するものである。蛍光体層４Ｒ，４Ｇ，４Ｂには、液晶パネル２０により変調された励起光Ｌ１が入射される。これにより、蛍光体層４Ｒ，４Ｇ，４Ｂが励起されて発光した光が外部に射出される。したがって、本実施形態では、図１に示す表示素子１の上方側が、観察者が表示を見る視認側となる。
　　液晶パネル２０は、第１偏光板２１と、第１基板２２と、一対の透明電極２３，２５に挟持された液晶層２４と、第２基板２６と、第２偏光板２７と、を備えてなり、これらがバックライト１０側から順に積層された構造をなしている。なお、液晶パネルとしては第２基板２６を有しない構成を採用することもできる。この場合、第２偏光板２７としては板状のものではなくシート状のもの（偏光層）を用いる。
　　第１基板２２の内面（液晶層２４側の面）には、サブピクセル毎に第１透明電極２３が形成され、第１透明電極２３を覆うように配向膜（不図示）が形成されている。第１基板２２の外面（液晶層２４側と反対側の面）には第１偏光板２１が設けられている。第１基板２２には、例えばガラス、石英、プラスチック等からなる励起光を透過し得る基板を用いることができる。第１透明電極２３には、例えばインジウム錫酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ，　以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電性材料が用いられる。
　　第１偏光板２１には、従来の液晶表示素子に用いられている一般的な偏光板を用いることができる。
　　一方、第２基板２６の内面（液晶層２４側の面）には、第２透明電極２５、配向膜（不図示）が積層されている。第２基板２６の外面（液晶層２４側と反対側の面）には第２偏光板２７が設けられている。第２基板２６には、第１基板２２と同様、ガラス、石英、プラスチック等からなる励起光を透過し得る基板を用いることができる。第２透明電極２５には、第１透明電極２３と同様、ＩＴＯ等の透明導電性材料が用いられる。
　　液晶パネル２０の方式は特に限定されるものではなく、例えばサブピクセル毎に薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，　以下、ＴＦＴと略記する）等のスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス方式を採用しても良いし、ＴＦＴを持たないパッシブマトリクス方式を採用しても良い。また、液晶層２４のモードも特に限定されるものではなく、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ－Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード等、種々の液晶モードを採用できる。
　　（１．３）基板内面側の構成
　　基板３の内面（バックライト１０側の面）には、カラーフィルタ層１１、蛍光体層４、低屈折率層５、バンドパスフィルタ６が基板３側からこの順に積層されている。
　　カラーフィルタ層１１は、赤色光を透過するカラーフィルタ層１１Ｒと、緑色光を透過するカラーフィルタ層１１Ｇと、青色光を透過するカラーフィルタ層１１Ｂと、からなる。赤色光を透過するカラーフィルタ層１１Ｒは、赤色光を発光する蛍光体層４Ｒの上に配置されている。緑色光を透過するカラーフィルタ層１１Ｇは、緑色光を発光する蛍光体層４Ｇの上に配置されている。青色光を透過するカラーフィルタ層１１Ｂは、青色光を発光する蛍光体層４Ｂもしくはバックライト１０からの青色光を拡散させる光拡散層の上に配置されている。
　　尚、ＲＧＢ各領域におけるカラーフィルタ層１１の光透過スペクトルは、色純度の補正や外光吸収フィルタとしての機能を考慮して適宜設計が可能である。また、カラーフィルタ層は、外光カットフィルタとしても機能する。外光が直接蛍光体層に入射すると、蛍光体を励起し、不要な発光光成分が発生し、コントラスト低下を引きおこす為、カラーフィルタ層により外光をカットし、コントラスト低下を防止する事が可能である。
　　蛍光体層４を構成する蛍光体材料は、サブピクセル毎に発光波長帯域が異なっている。
　　バックライト１０からの励起光が紫外光である場合、赤色用サブピクセル８Ｒには紫外光を吸収して赤色光を発光する蛍光体材料からなる蛍光体層４Ｒが設けられ、緑色用サブピクセル８Ｇには紫外光を吸収して緑色光を発光する蛍光体材料からなる蛍光体層４Ｇが設けられ、青色用サブピクセル８Ｂには紫外光を吸収して青色光を発光する蛍光体材料からなる蛍光体層４Ｂが設けられる。
　　もしくは、バックライト１０からの励起光が青色光である場合には、赤色用サブピクセル８Ｒ、緑色用サブピクセル８Ｇには青色光を吸収して赤色光、緑色光をそれぞれ発光する蛍光体材料からなる蛍光体層が設けられ、青色用サブピクセル８Ｂには、蛍光体層に代えて、励起光である青色光を波長変換することなく拡散させて外部に射出させる光拡散層が設けられる。
　　蛍光体層４は、以下に例示する蛍光体材料のみから構成されていても良いし、任意に添加剤等を含んでいても良く、これらの蛍光体材料が樹脂材料や無機材料等の結合材中に分散された構成であっても良い。本実施形態の蛍光体材料として、公知の蛍光体材料を用いることができる。この種の蛍光体材料は、有機系蛍光体材料と無機系蛍光体材料に分類することができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
　　有機系蛍光体材料では、紫外光や青色光を緑色光に変換する蛍光材として、クマリン系色素：２，３，５，６－１Ｈ、４Ｈ－テトラヒドロ－８－トリフロメチルキノリジン（９，９ａ、１－ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）、３－（２′－ベンゾチアゾリル）―７－ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３－（２′－ベンゾイミダゾリル）―７－Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、ナフタルイミド系色素：ベーシックイエロー５１、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６等が挙げられる。また、紫外光や青色光を赤色光に変換する蛍光材として、シアニン系色素：４－ジシアノメチレン－２－メチル－６－（ｐ－ジメチルアミノスチルリル）－４Ｈ－ピラン、ピリジン系色素：１－エチル－２－［４－（ｐ－ジメチルアミノフェニル）－１，３－ブタジエニル］－ピリジニウム－パークロレート、およびローダミン系色素：ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、ベーシックバイオレット１１、スルホローダミン１０１等が挙げられる。
　　無機系蛍光体材料では、紫外光や青色光を緑色光に変換する蛍光材として、（ＢａＭｇ）Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋，Ｍｎ２＋、Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５：Ｅｕ２＋、（ＳｒＢａ）Ａｌ１２Ｓｉ２Ｏ８：Ｅｕ２＋、（ＢａＭｇ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｓｒ２Ｐ２Ｏ７－Ｓｒ２Ｂ２Ｏ５：Ｅｕ２＋、（ＢａＣａＭｇ）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２Ｓｉ３Ｏ８－２ＳｒＣｌ２：Ｅｕ２＋、Ｚｒ２ＳｉＯ４、ＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｃｅ３＋，Ｔｂ３＋、Ｂａ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋、（ＢａＳｒ）ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
　　また、紫外光や青色光を赤色光に変換する蛍光材として、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、ＹＡｌＯ３：Ｅｕ３＋、Ｃａ２Ｙ２（ＳｉＯ４）６：Ｅｕ３＋、ＬｉＹ９（ＳｉＯ４）６Ｏ２：Ｅｕ３＋、ＹＶＯ４：Ｅｕ３＋、ＣａＳ：Ｅｕ３＋、Ｇｄ２Ｏ３：Ｅｕ３＋、Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ３＋、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ３＋、Ｍｇ４ＧｅＯ５．５Ｆ：Ｍｎ４＋、Ｍｇ４ＧｅＯ６：Ｍｎ４＋、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５、Ｎａ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５、Ｋ５Ｅｕ２．５（ＭｏＯ４）６．２５、Ｎａ５Ｅｕ２．５（ＭｏＯ４）６．２５等が挙げられる。
　　さらに、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＩｎＰやＳｉなどの半導体材料をナノサイズまで微細化することで蛍光発光することが知られている。２ｎｍ～８ｎｍ程度のサイズで可視光発光するが、粒子径が小さい程、発光波長が短くなる。
　　蛍光体層４は、上記の蛍光体材料と樹脂材料とを溶剤に溶解もしくは分散させた溶液を用いて、スピンコーティング法、ディッピング法、ドクターブレード法、スプレーコート法等の塗布法、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法等による公知のウェットプロセス、上記の材料を用いた抵抗加熱蒸着法、電子線（ＥＢ）蒸着法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、スパッタリング法、有機気相蒸着（ＯＶＰＤ）法等の公知のドライプロセス、または、レーザー転写法等により形成することができる。
　　また、蛍光体層４は、上記の樹脂材料として感光性樹脂を用いることで、フォトリソグラフィー法によりパターニングすることができる。感光性樹脂としては、アクリル酸系樹脂、メタクリル酸系樹脂、硬ゴム系樹脂等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂（光硬化型レジスト材料）の１種類または複数種類の混合物を用いることができる。また、上述のインクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法等のウェットプロセス、マスクを用いた抵抗加熱蒸着法、電子線（ＥＢ）蒸着法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、スパッタリング法、有機気相蒸着（ＯＶＰＤ）法等の公知のドライプロセス、または、レーザー転写法等を用いれば、蛍光体材料を直接パターニングすることも可能である。
　　低屈折率層５は、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間に配置されている。低屈折率層５は、蛍光体層及びバンドパスフィルタ層のいずれよりも屈折率が低い層として形成されている。具体的には、例えば、蛍光体層４の屈折率が１．５８、バンドパスフィルタ６の屈折率が１．５９である場合、低屈折率層５としては、屈折率１．０の空気層を用いることができる。
　　バンドパスフィルタ６は、誘電体多層膜などの構造を有しており、蛍光体層４内で蛍光発光した光成分の、バックライト１０側へ出射する光を観察者側へ反射させる。特に、バンドパスフィルタ６の機能については後述するが、入射角０度の光、すなわちバックライト１０側からパネル法線方向と平行に入射する光に対しては、青色領域の光を透過させ、緑ないし近赤外領域の光を反射させる。
　　従って、例えばバックライト１０からの指向性の高い青色光は高透過率で透過され、蛍光体層４内で色変換され等方的に発光した光は、高反射率で反射されるという特徴を有している。
　　尚、第２偏光板２７を透過した光が蛍光体層４に入射するまでの間に、隣の画素領域に設置した蛍光体を励起する、光学的クロストークが生じない程度の厚さとすることが好ましい。具体的には、バンドパスフィルタ６の厚さは、画素間隔よりも小さいことが好ましい。
　　（２）表示素子の作用・効果
　　次に、図１ないし図４を参照しながら、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間に低屈折率層５が配置された、第１実施形態の作用について説明するが、先に比較例の表示素子の問題点について、図面を参照しながら説明する。
　　尚、比較例の説明において、第１実施形態で用いた図面と共通の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　　図１３は、比較例の表示素子１００の主要部を示す断面模式図である。表示素子１００は、バックライト１０（図１参照）側から、第１偏光板２１、第１基板２２、液晶層２４、第２基板２６、第２偏光板２７、バンドパスフィルタ６、蛍光体層４、カラーフィルタ層１１、基板３の順に積層されている。蛍光体層４とバンドパスフィルタ６とは、低屈折率層を介せずに張り合わされている。貼り合せには、略、蛍光体層４及びバンドパスフィルタ６と同等の屈折率の樹脂が用いられている。
　　次に、図３Ａ、図３Ｂを参照しながら、バンドパスフィルタ６の反射特性の入射角依存性を説明する。図３Ａは、横軸に波長、縦軸に反射率をとり、入射する光の波長毎の入射角度による反射率を示している。それぞれの入射角（０．０度、１３．０度、１９．２度、３０．３度、３８．２度、４１．１度）は、バンドパスフィルタ６を構成する媒質内での角度を示している。
　　入射角０．０度の光に対しては、青色領域、すなわち波長４１０ｎｍないし４８０ｎｍの間に最大光量を示す青色光源は、反射率が略０％であり、この領域の光は透過されることになる。例えば、光源に青色ＬＥＤを備えたバックライトの最大光量波長は４５５ｎｍであり、この光はバンドパスフィルタ６を透過する。
　　一方、緑から近赤外領域、すなわち波長５００ｎｍないし１０００ｎｍの領域の光は、入射角０度の場合、略１００％反射されるが、入射角が大きくなるにしたがって、反射スペクトルは短波長側に移行する。例えば、入射角４１．１度であれば、波長７００ｎｍよりも長波長領域の光は、反射されにくい（図３Ａ参照）。
　　すなわち、バンドパスフィルタ６はバックライト１０からの指向性の高い青色光は高透過率で透過させ、蛍光体層で色変換され等方的に発光する光は高反射率で反射させるという特性を備えている。バンドパスフィルタ６の係る特性を、以下の説明においては、ブルーシフト特性と呼ぶ。
　　図３Ｂは、蛍光体層で励起された光のバンドパスフィルタ６への入射角による反射特性を模式的に示している。
　　蛍光体層４で色変換され、バンドパスフィルタ６へ入射する光は等方的で、その入射角は０度ないし最大９０度まで含まれているが、バンドパスフィルタのブルーシフト特性により、パネル法線Ｎ－Ｎに対して±４２度以内の入射角αの光成分は、バンドパスフィルタ６内で反射され、基板３より外へ、すなわち、観察者へ反射される。一方、パネル法線Ｎ－Ｎに対して±４２度を超える入射角βでバンドパスフィルタ６へ入射する光成分は、長波長領域、すなわち、赤色領域の光成分が、観察者側へ反射できなくなる（図３Ｂ参照）。
　　図１４Ａ及び図１４Ｂに、反射スペクトルのバンドパスフィルタ６への入射角依存性を示す。
　図１４Ａは、バンドパスフィルタ６への入射角が０度、即ち垂直入射の時の透過率、および反射率と、入射波長との関係を示したグラフである。また、図１４Ｂは、バンドパスフィルタ６への入射角が３９度、即ち最大入射角の時の透過率、および反射率と、入射波長との関係を示したグラフである。これらのグラフによれば、バンドパスフィルタ６へ入射する光の角度が垂直方向から水平方向に向けて傾くと、長波長側での透過率の低下、および反射率の上昇が短波長側にシフトする。また中心波長域において、透過率の上昇と反射率の低下が生じることが分かる。
　　バンドパスフィルタ６を誘電体多層膜で形成した場合は、上述したように、ブルーシフト特性の影響を強く受けるため、全ての入射角、すなわち０度ないし９０度の範囲の光において可視光全域を反射させるためには、入射角をθ、誘電体多層膜の屈折率をｎ、高屈折率層と低屈折率層の繰り返し単位１層の膜厚をｄとしたときに全ての入射角の光が２ｎｄｓｉｎθ＝ｍλの条件を満たすことが必要となる。
　　一例として、波長６５０ｎｍの光がバンドパスフィルタ６に入射し、この光を反射させる場合、入射角０度では、誘電体多層膜の１層の膜厚は２０５ｎｍ程度で反射させることができるが、入射角６０度では、誘電体多層膜の１層が４１１ｎｍ、入射角８０度では、誘電体多層膜の１層が１１８４ｎｍという膜厚が必要となる。誘電体多層膜は、数１０層ないし１００層を超える場合もあり、バンドパスフィルタ６としての層厚が過大に厚くなる。
　　かかる層厚のバンドパスフィルタ６を蛍光体層と液晶層との間に配置した場合、第２偏光板を透過した光が蛍光体層に入射するまでの間に、隣の画素領域に設置した蛍光体を励起する、光学的クロストークが発現してしまう。
　　図２は、第１実施形態の主要部を示す断面模式図である。バックライト１０（図１参照）側から、第１偏光板２１、第１基板２２、液晶層２４、第２基板２６、第２偏光板２７、バンドパスフィルタ６、低屈折率層５、蛍光体層４、カラーフィルタ層１１、基板３の順に積層されている。基板３とバンドパスフィルタ６との間には、光取出し構造９が画素ごとに配置されている。すなわち、第１実施形態の表示素子１は、比較例に係る表示素子１００に対して、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間に低屈折率層５が配置されている点で異なっている。
　　図４に示すように、例えば屈折率１．５８の蛍光体層４内で、等方的に発光したバックライト１０側の光であって、パネル法線Ｎ－Ｎに対して、±３９度よりも小さい入射角α成分は、低屈折率層５を透過してバンドパスフィルタ６内に入射するが、バンドパスフィルタ６の反射帯域が、ブルーシフト特性を付与されているために、緑から赤色領域の光はバンドパスフィルタ６で反射されて、再び蛍光体層４に戻る。蛍光体層４の同一層内には、光取出し構造９が配置されているために、蛍光体層４に戻った光は反射により光路が変わり、外部に、すなわち、観察者側に出射させることができる。
　　一方、パネル法線Ｎ－Ｎに対して、±３９度よりも大きい入射角β成分の光は、低屈折率層５に入射すると、全反射され、光取出し構造９、あるいはカラーフィルタ１１内の散乱体で散乱され、外側、すなわち観察者側へ出射される。
　　従って、本実施形態の表示素子によれば、蛍光体層４の中で等方的に発光した励起光を効率的に観察者側に取り出すことができる。
　　また、本実施形態の表示素子１においては、空気層（屈折率１．０）からなる低屈折率層５に入射する光は、パネル法線Ｎ－Ｎに対して、±３９度より小さい入射角α成分のみが、バンドパスフィルタ層６に入射することになるため、バンドパスフィルタ６を光学的クロストークが発現しない層厚、具体的には総膜厚１００μｍ程度の機能性光学フィルムとして形成することで、全波長領域を反射することができるバンドパスフィルタ６を形成することができる。
　　本実施形態のバンドパスフィルタの反射帯域は、赤色の蛍光体の発光スペクトルと緑色の蛍光体の発光スペクトルを含むように設定する事が好ましい。バンドパスフィルタのブルーシフトを考慮すると、バンドパスフィルタに入射する最大入射角の光に対する反射帯域が、赤色の蛍光体の発光スペクトルを十分に含む事が望ましい。
　　バンドパスフィルタのブルーシフトは、媒質の屈折率ｎ、入射角θ、入射角０度の時の反射波長λ０とすると、λ（θ）＝λ０×ｃｏｓ（ｓｉｎ－１（ｓｉｎ（α）／ｎ）の関係がある為、前記の条件で、入射角αが最大入射角３９ 度の時に、バンドパスフィルタの反射帯域の長波長端が赤色の蛍光体の発光スペクトルの長波長端である７５０ｎｍを含む為には、入射角０度の時の反射帯域の長波長端はおよそ１０００ｎｍ付近まで必要となる。
　なお、上記のようなバンドパスフィルタの反射帯域の設計は、用いる材料の屈折率や発光体のお発光スペクトルに合せて適宜設計が可能である為、上記の値に限定されない。
　　（３）表示素子の積層方法
　　図５Ａないし図６Ｃを参照しながら、表示素子１の貼り合せ方法について説明する。
　　図５Ａは、本実施形態の表示素子１の主要部の貼り合せ方法を説明した断面模式図である。図５Ｂは、本実施形態の表示素子１の主要部の貼り合せ構成を示す断面図である。
　　バックライト１０側に第１偏光板２１を備えた第１基板２２と、観察者側に第２偏光板２７を備えた第２基板２６に液晶層２４を挟持した液晶パネル２０を支持体として、その観察者側にバンドパスフィルタ６が形成された下側基板２００と、カラーフィルタ層１１及び蛍光体層４が形成された基板３を支持体とする上側基板３００とを、空気層を介して貼り合せる。尚、空気層としては、大気中の空気のみならず、ドライエアー、窒素及びアルゴン等の不活性ガスであっても良い（図５Ａ参照）。
　　上側基板３００には、サブピクセル８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを領域として画成する光取出し構造９が形成されている。光取出し構造９は、酸化チタンが分散された樹脂等の白色散乱体からなる構造物で、蛍光体層４で発光した光の一部を拡散反射させ、観察者側への光取出し効率を高める。尚、光取出し構造９は、金属微粒子を分散した反射材としても良く、また、表面に金属膜を蒸着した反射材としても良い。
　　光取出し構造９は、蛍光体層４のバンドパスフィルタ６側から少なくとも１μｍ以上突出して形成されている。光取出し構造９の突出部は、上側基板３００を、下側基板２００と貼り合せる際に、その間隙を一定に保ち、内部に低屈折率層５（空気層）を保持するスペーサとして機能する。
　　係る方法により、張り合わされた本実施形態の表示素子の主要部の断面模式図を図５Ｂに示す。
　　光取出し構造９は、カラーフィルタ層１１及び蛍光体層４を形成する前にパターニングされる必要がある。従って、光取出し構造９に接着性を付与することは生産効率の観点から困難な場合があり、表示領域の周辺部に、例えば、エポキシ系接着剤やアクリル系接着剤等の周辺封止材Ｓ１を用いて貼り合せることができる。
　　周辺封止材Ｓ１は、図６Ａに示すようにパネル外周部に連続的に設けることができるが、上側基板３００と下側基板２００とを完全密閉構造として貼り合せた場合には、気圧の変化や温度の変化によって、空気層の体積変化が発生し、封止部が剥離を起こす虞がある。従って、周辺封止材Ｓ１の一部に通気口としての開口部を設けることが好ましい（図６Ｂ参照）。
　　また、図６Ｃに示すように、周辺封止材Ｓ１を、パネル外周の角部や各辺の一部に適宜選択的に設けても良い。
　　本実施形態においては、光取出し構造９が、画素ごとに配置され蛍光体層４とバンドパスフィルタ６とのスペーサ機能を有しているために、低屈折率層５の間隙を均一に保持することができる。
　　（４）変形例
　　図７に、本実施形態に係る表示素子の変形例を示す。本変形例の表示素子１Ａは、光取出し構造９の突出部が接着層９ｃを有して形成されている。係る光取出し構造９を備えた上側基板３００を、下側基板２００と光取出し構造９とを介して、直接貼り合せることにより低屈折率層５の間隙を均一に保持することができる。
　　また、接着強度をより向上させる目的で、周辺封止材Ｓ１を更に用いて貼り合せることもできる。尚、係る周辺封止材Ｓ１は、パネル外周部に連続的に設けても、パネル外周の角部や各辺の一部に適宜選択的に設けても良い（図６Ａないし図６Ｃ参照）。
　　［第２実施形態］
　　以下、本発明の第２実施形態の表示素子１Ｂについて図８Ａ及び図８Ｂを用いて説明する。
　　本実施形態の表示素子１Ｂの基本構成は第１実施形態の表示素子１と同様であり、上側基板３００及び下側基板２００のガラス面とが、周辺封止材Ｓ２で直接接着されている点で第１実施形態と異なっている。
　　図８Ａは、本実施形態の表示素子１Ｂの主要部の貼り合せ方法を説明した断面模式図である。図８Ｂは、本実施形態の表示素子１Ｂの主要部の貼り合せ構成を示す断面図である。図８Ａおよび図８Ｂにおいて第１実施形態の図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
　　（１）表示素子の構成
　　第２実施形態の表示素子１Ｂは、バックライト１０（図１参照）側から、第１偏光板２１、第１基板２２、液晶層２４、第２基板２６、第２偏光板２７、バンドパスフィルタ６、低屈折率層５、蛍光体層４、カラーフィルタ層１１、基板３の順に積層されている。
　　基板３には、光取出し構造９、カラーフィルタ層１１、蛍光体層４が形成されている。第１基板２１と第２基板２６とは、液晶層２４を挟持して張り合わされている。
　　第２基板２６の観察者側の一面には粘着層（接着層）を介して偏光板２７とバンドパスフィルタ６とが配置され、光取出し構造９、カラーフィルタ層１１、蛍光体層４が形成されている基板３が、低屈折率層５として空気層を介して張り合わされている（図８Ｂ参照）。
　　本実施形態の表示素子１Ｂは、バックライト１０側に第１偏光板２１を備えた第１基板２２と、観察者側に第２偏光板２７を備えた第２基板２６に液晶層２４を挟持した液晶パネル２０を支持体として、その観察者側にバンドパスフィルタ６が形成された下側基板２００と、カラーフィルタ層１１及び蛍光体層４が形成された基板３を支持体とする上側基板３００とを、上側基板３００及び下側基板２００のガラス面を周辺封止材Ｓ２で直接接着されて構成されている。蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間には、光取出し構造９をスペーサとして均一な間隙が保持され、低屈折率層５が形成されている（図８Ａ参照）。
　　尚、カラーフィルタ層１１、蛍光体層４、偏光板２７、バンドパスフィルタ６等の周縁部が、周辺封止材Ｓ２と接触又は干渉することを回避する目的で、周辺封止材Ｓ２とカラーフィルタ層１１、蛍光体層４、偏光板２７、バンドパスフィルタ６等との境界部には、一定の間隙Ｋを設けることが好ましい（図８Ｂ参照）。
　　（２）表示素子の作用及び効果
　　しかるに、上側基板３００を構成するカラーフィルタ層１１や蛍光体層４、及び下側基板２００を構成する偏光板２７やバンドパスフィルタ６は、いずれも有機膜からなり、特に、偏光板２７やバンドパスフィルタ６は、粘着層や接着層、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基材やＰＶＡ（ポリビニルアルコール）膜等の樹脂層を積層して構成されているために、ガラス基板と線膨張係数が異なる。周辺封止材がこれら有機膜上で接着された場合には、有機膜の収縮によって、基板に反りや位置ずれが発生する虞がある。
　　本実施形態に係る表示素子１Ｂは、これら有機膜の外側で、基板のガラス面を周辺封止材Ｓ２で直接接着する構成であるために、有機膜の収縮による、基板の反りや位置ずれを防止することができる。
　　また、本実施形態の表示素子１Ｂによれば、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間に低屈折率層５が配置されているために、蛍光体層４内で、等方的に発光したバックライト１０側の光は、低屈折率層５に入射すると、全反射され、光取出し構造９、あるいはカラーフィルタ１１内の散乱体で散乱され、外側、すなわち観察者側へ出射される。
　　従って、本実施形態の表示素子によれば、蛍光体層４の中で等方的に発光した励起光を効率的に観察者側に取り出すことができる。
　　［第３実施形態］
　　以下、本発明の第３実施形態の表示素子１Ｃについて図９を用いて説明する。
　　本実施形態の表示素子１Ｃの基本構成は第１実施形態の表示素子１と同様であり、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間に空気層ではなく、低屈折率樹脂層１２が配置されている点が第１実施形態と異なっている。
　　図９は、本実施形態の表示素子１Ｃの主要部を示す断面模式図である。図９において第１実施形態の図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
　　本実施形態の表示素子１Ｃは、図９に示すように、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間に低屈折率樹脂層１２が配置されている。低屈折率樹脂層１２としては、屈折率が蛍光体層４やバンドパスフィルタ６と比較して小さい材料であるナノポーラスシリカ、メソポーラスシリカ等の多孔質膜や、フッ素系樹脂等を用いることができる。例えば、メソポーラスシリカ（住友大阪セメント社）及びメソプラス（日本化成社）は、屈折率が１．１８ないし１．２７程度であり、蛍光体層４やバンドパスフィルタ６の屈折率よりも小さく、低屈折率樹脂層１２として好適である。フッ素系樹脂としては、例えば、サイトップ（旭硝子社）が、屈折率１．３４であり、同様に低屈折率樹脂層１２として好適である。
　　また、反応性アルコキシシランを出発原料物質として、ゾル・ゲル反応によって、多孔質シリコン膜を形成することもできる。
　　（２）表示素子の作用及び効果
　　本実施形態の表示素子１Ｃによれば、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間に、屈折率が蛍光体層４やバンドパスフィルタ６と比較して小さい媒質から形成された低屈折率樹脂層１２が配置されているために、蛍光体層４内で、等方的に発光したバックライト１０側の光は、低屈折率樹脂層１２に入射すると、全反射され、光取出し構造９、あるいはカラーフィルタ１１内の散乱体で散乱され、外側、すなわち観察者側へ出射される。
　　従って、本実施形態の表示素子によれば、蛍光体層４の中で等方的に発光した励起光を効率的に観察者側に取り出すことができる。
　　［第３実施形態の変形例］
　　図１５は、第３実施形態の表示素子の変形例を示す断面図である。
　この実施形態の表示素子１Ｆによれば、バンドパスフィルタ３６が、低屈折率層３６Ａと誘電体多層膜３６Ｂの２層から構成されている。そして、こうした２層からなるバンドパスフィルタ３６と蛍光体層４との間には接着層３７が形成され、互いに接合されている。
　この実施形態では、バンドパスフィルタ３６は、有機物である多層延伸フィルムによって形成されている。フィルムの多層化と延伸工程において、誘電体多層膜３６Ｂに用いられる高屈折率樹脂（ＰＥＮ）、低屈折率樹脂（ＰＥＴ）に加えて、片側の最表面に低屈折率層３６Ａの構成材料を仕込んでフィルム形成すればよい。
　　また、こうしたフィルムの強度を確保する為に、最表面はＰＥＮフィルム層として、中間層に低屈折率層を設けることも好ましい。低屈折率層３６Ａの材料としては、例えば、フッ素系ポリマー樹脂や低屈折率の微粒子を分散させたポリマー等を用いる事が出来る。
　低屈折率層３６Ａの厚みは、光学干渉に関与しないように十分に厚く形成する必要がある。例えば可視光線の波長域３８０ｎｍ～７８０ｎｍよりも十分に厚い事が必要である。好ましくは１ミクロン以上である。こうした構成によれば、蛍光体層４の接着層を低屈折率化する必要はなく、通常の接着層を用いて貼合せても、バンドパスフィルタの一部（最表面や中間層）に設置された低屈折率層３６Ａが、蛍光の斜め成分を全反射し、光取出し効率の向上に寄与する。従って、図９に示した第３実施形態の表示素子１Ｃと同様の効果が期待できる。
　　［第４実施形態］
　　以下、本発明の第４実施形態の表示素子１Ｄについて図１０を用いて説明する。
　　本実施形態の表示素子１Ｄの基本構成は第１実施形態の表示素子１と同様であり、基板を第１基板２２及び第２基板２６のみの構成とし、バンドパスフィルタ６と偏光板２７とが液晶パネル内に配置されている点が第１実施形態と異なっている。
　　図１０は、本実施形態の表示素子１Ｄの主要部を示す断面模式図である。図１０において第１実施形態の図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
　　（１）表示素子の構成
　　本実施形態の表示素子１Ｄは、図１０に示すように、バックライト１０（図１参照）側から、第１偏光板２１、第１基板２２、液晶層２４、第２偏光板２７、バンドパスフィルタ６、低屈折率層５、蛍光体層４、カラーフィルタ層１１、第２基板２６の順に積層されている。
　　第２基板２６には、光取出し構造９、カラーフィルタ層１１、蛍光体層４が積層されている。第１基板２２には、周辺封止材Ｓ１と低屈折率層５を介してバンドパスフィルタ６と第２偏光板２７が積層されている。尚、第２偏光板の液晶層２４側には、液晶駆動用の透明電極や配光膜等が配置されている（不図示）。また、図１０に示す表示素子１Ｄは、突出部にバンドパスフィルタ６との接着層９ｃを備えた光取出し構造９の例を示すが、光取出し構造９は、これに限定されない。
　　第１基板２２と、光取出し構造９、カラーフィルタ層１１、蛍光体層４が積層された第２基板２６と、を液晶層２４を介して貼り合せ、液晶用封止材ＳＣで封止することで、液晶表示素子を形成することができる。
　　（２）表示素子の作用及び効果
　　本実施形態の表示素子１Ｄによれば、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間に低屈折率層５が配置されているために、蛍光体層４内で、等方的に発光したバックライト１０側の光は、低屈折率層５に入射すると、全反射され、光取出し構造９、あるいはカラーフィルタ１１内の散乱体で散乱され、外側、すなわち観察者側へ出射される。
　　従って、本実施形態の表示素子によれば、蛍光体層４の中で等方的に発光した励起光を効率的に観察者側に取り出すことができる。
　　また、本実施形態の表示素子１Ｄは、基板として、第１基板２２及び第２基板２６の２枚のみを使用し、バンドパスフィルタ６及び第２偏光板２７を液晶セル内に配置した、いわゆるインセル構造であるために、装置全体の厚みの増加を抑制することが可能となる。あるいは重量の増加を抑制することが可能となる。
　　［第５実施形態］
　　以下、本発明の第５実施形態の表示素子１Ｅについて図１１を用いて説明する。
　　本実施形態の表示素子１Ｅの基本構成は第１実施形態の表示素子１と同様であり、基板を第１基板２２及び第２基板２６のみの構成とし、バンドパスフィルタ６と偏光板２７とが液晶パネル内に配置され、周辺封止材が第１基板２２及び第２基板２６のガラス面と接着されている点が第１実施形態と異なっている。
　　図１１は、本実施形態の表示素子１Ｅの主要部を示す断面図である。図１１において第１実施形態の図１と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
　　（１）表示素子の構成
　　本実施形態の表示素子１Ｅは、図１１に示すように、バックライト１０（図１参照）側から、第１偏光板２１、第１基板２２、液晶層２４、第２偏光板２７、バンドパスフィルタ６、低屈折率層５、蛍光体層４、カラーフィルタ層１１、第２基板２６の順に積層されている。
　　第２基板２６には、光取出し構造９、カラーフィルタ層１１、蛍光体層４が積層されている。第１基板２１には、周辺封止材Ｓ１と低屈折率層５を介してバンドパスフィルタ６と第２偏光板２７が積層されている。尚、第２偏光板の液晶層側には、液晶駆動用の透明電極や配光膜等が配置されている（不図示）。また、図１１に示す表示素子１Ｅは、突出部にバンドパスフィルタ６との接着層９ｃを備えた光取出し構造９の例を示すが、光取出し構造９は、これに限定されない。
　　本実施形態の表示素子１Ｅは、光取出し構造９、カラーフィルタ層１１、蛍光体層４が積層された第２基板２６及び周辺封止材と低屈折率層５を介してバンドパスフィルタ６と第２偏光板２７が積層され第１基板２２のガラス面を周辺封止材Ｓ２で直接接着されている。
　　尚、液晶層２４の封止部や、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間は、それぞれ専用の封止材を用いて封止することができる。
　　また、本実施形態の表示素子１Ｅは、第１基板２２と第２基板２６との空間に、カラーフィルタ層１１、蛍光体層４、低屈折率層５、バンドパスフィルタ６及び第２偏光板２７が積層され、液晶層２４の層厚に対して第１基板２２と第２基板２６との間隙が大きいために、液晶層専用の封止材を用いることで、液晶材料の流出を防止することができる。
　　カラーフィルタ層１１、蛍光体層４、偏光板２７、バンドパスフィルタ６等の周縁部は、周辺封止材Ｓ２と接触又は干渉することを回避する目的で、周辺封止材Ｓ２とカラーフィルタ層１１、蛍光体層４、偏光板２７、バンドパスフィルタ６等との境界部に、一定の間隙Ｋを設けることができる。
　（２）表示素子の作用及び効果
　しかるに、第２基板２６に積層されたカラーフィルタ層１１や蛍光体層４、及び第１基板２２に積層された偏光板２７やバンドパスフィルタ６は、いずれも有機膜からなり、特に、偏光板２７やバンドパスフィルタ６は、粘着層や接着層、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基材やＰＶＡ（ポリビニルアルコール）膜等の樹脂層を積層して構成されているために、ガラス基板と線膨張係数が異なる。周辺封止材Ｓ２がこれら有機膜上で接着された場合には、有機膜の収縮によって、基板に反りや位置ずれが発生する虞がある。
　本実施形態に係る表示素子１Ｅは、これら有機膜の外側で、第１基板２２及び第２基板２６のガラス面を周辺封止材Ｓ２で直接接着する構成であるために、有機膜の収縮による、基板の反りや位置ずれを防止することができる。
　本実施形態の表示素子１Ｅによれば、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間に低屈折率層５が配置されているために、蛍光体層４内で、等方的に発光したバックライト１０側の光は、低屈折率層５に入射すると、全反射され、光取出し構造９、あるいはカラーフィルタ１１内の散乱体で散乱され、外側、すなわち観察者側へ出射される。
　従って、本実施形態の表示素子によれば、蛍光体層４の中で等方的に発光した励起光を効率的に観察者側に取り出すことができる。
　尚、上記の各実施形態においては、光取出し構造９が、蛍光体層４のバンドパスフィルタ６側から少なくとも１μｍ以上突出して形成され、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６との間隙を一定に保ち、内部に低屈折率層５（空気層）を保持するスペーサとして機能する例を説明したが、光取出し構造９の一端が、蛍光体層４のバンドパスフィルタ６側の一面と同一面で形成され、低屈折率層５の間隙は、他のスペーサを配置して一定に保たれても良い。具体的には、親・撥水処理を施した光取出し構造の中に、蛍光体を滴下し、濡れ性の違いを利用して、パターニングすることができる。
　係る方法で貼り合せることで、蛍光体層４とバンドパスフィルタ６とを、より高精度で平行に貼り合せることができる。
　　また、上記の各実施形態においては、光変調部２としてバックライト１０及び液晶パネル２０を含む構成を例示して説明したが、これに限らない。例えば、図１２に示すように光変調部として青色発光ＥＬ素子２Ａを用いることもできる。
　　本実施形態で用いられる青色発光ＥＬ素子２Ａは、公知の有機ＥＬを用いる事が可能である。青色発光ＥＬ素子２Ａは、例えば、基板４０の一面に陽極４１、正孔注入層４３、正孔輸送層４４、発光層４５、正孔防止層４６、電子輸送層４７、電子注入層４８、陰極４９が順次積層された構成の発光素子である。陽極４１の端面を覆うようにエッジカバー４２が形成されている。青色発光ＥＬ素子２Ａとしては、陽極４１と陰極４９との間に少なくとも有機発光材料からなる発光層（有機発光層）４５を含む有機ＥＬ層を含んでいればよく、具体的な構成は前記のものに限ることはない。
　　青色発光ＥＬ素子２Ａは、図１に示したサブピクセル８Ｒ，８Ｇ，８Ｂの各々に対応してマトリクス状に設けられ、個別にオン／オフが制御されるようになっている。青色発光ＥＬ素子２Ａの駆動方法は、アクティブマトリクス駆動でもよいし、パッシブマトリクス駆動でもよい。
　　青色発光ＥＬ素子２Ａは、外部駆動回路に電気的に接続される。この場合、青色発光ＥＬ素子２Ａは直接外部駆動回路に接続され、駆動されてもよいし、ＴＦＴ等のスイッチング回路を画素内に配置し、ＴＦＴ等が接続される配線に外部駆動回路（走査線電極回路（ソースドライバ）、データ信号電極回路（ゲートドライバ）、電源回路）が電気的に接続されてもよい。
　　なお、本実施形態では、青色発光ＥＬ素子として青色発光有機ＥＬ素子を挙げて説明したが、これに限らず、青色発光無機ＥＬ素子であってもよい。
　　また、本実施形態では、光変調部として、青色発光ＥＬ素子を例示したが、これに限らず、紫外発光ＥＬ素子（紫外発光有機ＥＬ素子、紫外発光無機ＥＬ素子）を用いることもできる。
　　また、上記実施形態では、光変調部として、光源及び液晶素子を含む構成、青色発光ＥＬ素子を例示したが、これに代えて、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　　Ｓｙｓｔｅｍｓ）ディスプレイを用いることもできる。また、デジタル・ミラー・デバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ：ＤＭＤ）等の光スイッチデバイスを用いることもできる。
　　以上のような表示素子を備えた照明装置の一実施形態を以下に示す。
　図１６Ａ及び図１６Ｂは、照明装置の一実施形態を示す断面図である。この照明装置５００は、図１に示した表示素子１を備えている。即ち、蛍光体層４と、バンドパスフィルタ６と、この蛍光体層４およびバンドパスフィルタ６の間に配された低屈折率層５とを備えている。また、光源となるバックライト１０（光源）を備えている。
　　バックライト１０（光源）は、図１６Ａに示すように、一端に設けた発光体１０ａの光を導光体１０ｂで面状に広げる構成であっても、図１６Ｂに示すように、面発光体であるバックライト１０（光源）を用いてもよい。これらバックライト１０（光源）は、例えば、青色光源であればよい。バックライト１０（光源）は、青色発光有機ＥＬ発光体を用いる事も可能である。例えば、アクティブマトリクス有機ＥＬ発光体を用いると、エリア調光の面光源を得る事が可能である。また、液晶素子を用いても、エリア調光の面光源を得る事が可能である。そして、蛍光体４とバンドパスフィルタ６の間に低屈折率層５を用いることによって、光取出し効率を向上させることができる。蛍光体４は、青色光源を白色に変換するような蛍光体（ＹＡＧ等）を用いても良く、また、赤色や緑色等の所望の色を発色させることも可能である。
　　本発明は、表示素子の分野に利用することができる。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ・・・表示素子、２・・・光変調部、２Ａ・・・青色発光ＥＬ素子、３，２２，２６，４０・・・基板、４・・・蛍光体層、５・・・低屈折率層、６・・・バンドパスフィルタ、９・・・光取出し構造、１０・・・バックライト（光源）、１１・・・カラーフィルタ層、１２・・・低屈折率樹脂層、２０・・・液晶パネル（光変調素子）、２１・・・第1偏光板、２４・・・液晶層、２７・・・第２偏光板、Ｓ１，Ｓ２・・・周辺封止材、ＳＣ・・・液晶封止材

Claims (19)

  1. 　光源と
    　前記光源からの光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体層と、
    　前記蛍光体層から発光した光を反射する機能性光学フィルムと、
    　前記蛍光体層から発光した光を非光源側へ出射させる機能を有する光取出し構造と、
    　を備えた表示素子において
    　前記機能性光学フィルムが、誘電体多層膜からなるバンドパスフィルタであり、前記蛍光体層と前記バンドパスフィルタとの間に低屈折率層を設けた
    　ことを特徴とする表示素子。
  2. 　前記光源は、発光スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に少なくとも一つの極大値を有し
    　前記機能性光学フィルムが、誘電体多層膜からなり、透過スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に最大透過率を示す領域を有し、波長４９０ｎｍよりも長波長領域に反射帯域を有するバンドパスフィルタである
    　ことを特徴とする請求項１に記載の表示素子。
  3. 　前記低屈折率層が、空気層である
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
  4. 　前記低屈折率層が、樹脂層である
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
  5. 　光源と
    　前記光源からの光量を調光する調光素子と、前記調光素子を透過した光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体層と、
    　前記蛍光体層から発光した光を反射する機能性光学フィルムと、
    　前記蛍光体層から発光した光を非光源側へ出射させる機能を有する光取出し構造と、
    　を備え、
    　前記光源は、発光スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に少なくとも一つの極大値を有し、前記調光素子は、一対の偏光板に挟持された液晶素子であり、
    　前記機能性光学フィルムが、誘電体多層膜からなり、透過スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に最大透過率を示す領域を有し、波長４９０ｎｍよりも長波長領域に反射帯域を有するバンドパスフィルタである
    　ことを特徴とする表示素子。
  6. 　前記光取出し構造が、前記蛍光体層の一面側に突出して前記バンドパスフィルタの一面と当接し、前記蛍光体層と前記バンドパスフィルタとの間に配置された前記低屈折率層が、周縁において封止されている
    　ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載の表示素子。
  7. 　前記光取出し構造が、前記蛍光体層の一面側に突出して前記バンドパスフィルタの一面と当接し、前記蛍光体層と前記バンドパスフィルタとの間に配置された前記低屈折率層が、周縁において開口部を備えた
    　ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載の表示素子。
  8. 　前記光取出し構造が、前記蛍光体層の一面側に突出した接着層を有して前記バンドパスフィルタの一面と当接し、前記蛍光体層と前記バンドパスフィルタとの間に配置された前記低屈折率層が、周縁において封止されている
    　ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載の表示素子。
  9. 　前記蛍光体層が形成された第１の基板の一面と、前記調光素子を支持する第２の基板の一面とが、前記低屈折率層と前記バンドパスフィルタとを挟持して、封止材で接着されている
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
  10. 　前記蛍光体層が形成された第１の基板の一面と、前記調光素子を支持する第２の基板の一面とは、前記低屈折率層と前記バンドパスフィルタとを挟持して、封止材で接着され、前記蛍光体層の周縁と前記バンドパスフィルタの周縁とが、前記封止材と間隙を有している
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
  11. 　一対の基板に挟持されて配置された前記調光素子の、非光源側の基板の光源側の一面と前記調光素子の非光源側の偏光板との間に、
    　前記蛍光体層と、前記低屈折率層と、前記バンドパスフィルタと、が挟持されて配置されている
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
  12. 　一対の基板に挟持されて配置された前記調光素子の、非光源側の基板の光源側の一面と前記調光素子の非光源側の偏光板との間に、
    　前記蛍光体層と、前記低屈折率層と、前記バンドパスフィルタと、が挟持されて配置され、前記蛍光体層が形成された非光源側の基板の一面と、前記調光素子を支持する光源側の基板の一面とが、封止材で接着されている
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
  13. 　一対の基板に挟持されて配置された前記調光素子の、非光源側の基板の光源側の一面と、前記調光素子の非光源側の偏光板との間に、
    　前記蛍光体層と、前記低屈折率層と、前記バンドパスフィルタと、が挟持されて配置され、前記蛍光体層が形成された非光源側の基板の一面と、前記調光素子を支持する光源側の基板の一面とは、封止材で接着され、前記蛍光体層の周縁と前記バンドパスフィルタの周縁とが、前記封止材と間隙を有している
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
  14. 　前記機能性光学フィルムは誘電体多層膜からなり、透過スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に最大透過率を示す領域を有し、波長４９０ｎｍよりも長波長領域に反射帯域を有し、入射角０度の光に対して４９０ｎｍから１０００ｎｍの間の光を反射するバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項５に記載の表示素子。
  15. 　光源と
    　前記光源からの光量を調光する調光素子と、前記調光素子を透過した光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体層と、
    　前記蛍光体層から発光した光を反射する機能性光学フィルムと、
    　前記蛍光体層から発光した光を非光源側へ出射させる機能を有する光取出し構造と、
    　を備え、
    　前記機能性光学フィルムは、誘電体多層膜からなり、透過スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に最大透過率を示す領域を有し、波長４９０ｎｍよりも長波長領域に反射帯域を有するバンドパスフィルタであり、
    　前記調光素子がＭＥＭＳで構成されている
    　ことを特徴とする表示素子。
  16. 　光源と
    　前記光源からの光量を調光する調光素子と、前記調光素子を透過した光を励起光として吸収し、前記光源の波長域と異なる波長域の光を生じる蛍光体層と、
    　前記蛍光体層から発光した光を反射する機能性光学フィルムと、
    　前記蛍光体層から発光した光を非光源側へ出射させる機能を有する光取出し構造と、
    　を備え、
    　前記機能性光学フィルムは、誘電体多層膜からなり、透過スペクトル内において、波長４００ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に最大透過率を示す領域を有し、波長４９０ｎｍよりも長波長領域に反射帯域を有するバンドパスフィルタであり、
    　前記光源及び前記調光素子が青色発光ＥＬ素子である
    　ことを特徴とする表示素子。
  17. 　前記バンドパスフィルタは、有機膜を用いた誘電体多層膜である事を特徴とする請求項１ないし１６いずれか１項記載の表示素子。
  18. 　前記バンドパスフィルタは、前記低屈折率層と前記誘電体多層膜とを一体化させたものを含み、
    　前記低屈折率層の屈折率は、前記誘電体多層膜を構成する高屈折率層と低屈折率層のいずれよりも低い屈折率を有し、かつ前記低屈折率層の膜厚が可視光域の波長よりも大きくなるように形成されることを特徴とする請求項１ないし１６いずれか１項記載の表示素子。
  19. 　請求項１ないし１８いずれか１項に記載された表示素子を備えたことを特徴とする照明装置。
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