(57)【要約】【課題】  広範な色再現範囲を有する液晶表示装置を提供する。【解決手段】  光源としての冷陰極蛍光ランプ４３と液晶パネル２との間に光選択透過フィルタ３２を設ける。この光選択透過フィルタ３２は、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光のうち、特定の波長領域の光を選択的に透過して液晶パネル２へ導く波長選択透過特性を示す。よって、液晶パネル２の照明光の色純度を高めることにより、ＮＴＳＣ比を向上させ、色再現範囲を拡大することができる。光選択透過フィルタ３２の代わりに、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光のうち、特定の波長領域の光を選択的に反射して液晶パネル２へ導く波長選択反射特性を示す光選択反射フィルタを導光板４５の傾斜面に設けるようにした場合にも、同様にして色再現範囲を拡大することができる。【選択図】  図１
2006072249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に基づいて駆動される液晶パネルと、
前記液晶パネルを照明するための光を発する光源と、
前記光源のスペクトル特性に対応した波長選択透過特性を有し、前記光源から発せられた光のうち前記波長選択透過特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に透過して前記液晶パネルに導く光選択透過フィルタと
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記光源は、少なくとも、赤色領域、緑色領域および青色領域のそれぞれに強度ピークを有し、
前記光選択透過フィルタの前記赤色領域、前記緑色領域および前記青色領域における光透過率は８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち前記緑色領域と隣接する領域に光透過率が１０％以下である波長領域が含まれている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記光選択透過フィルタは、
基板と、
前記基板の上に積層された光選択透過層と
を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記光選択透過層は、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層して構成され、かつ、前記光選択透過層の最下層および最上層は高屈折率層である
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光選択透過層の膜厚分布が、所定の目標値に対して±２％以内である
ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記高屈折率層は、チタン酸化物、ニオビウム酸化物またはタンタル酸化物からなる層を含み、
前記低屈折率層は、シリコン酸化物またはフッ化マグネシウムからなる層を含む
ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記高屈折率層および前記低屈折率層は、熱硬化樹脂または光硬化樹脂からなる
ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記基板は、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、またはポリオレフィンを含む高分子材料である
ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記光源と前記液晶パネルとの間に、前記光源からの発散光を前記液晶パネルに向かう方向に指向させるプリズムシートをさらに備え、
前記光選択透過フィルタが、前記プリズムシートと前記液晶パネルとの間に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記光選択透過フィルタは、前記光源の表面に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記光源は、冷陰極管よりなる
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
画像信号に基づいて駆動される液晶パネルと、
前記液晶パネルを照明するための光を発する光源と、
前記光源のスペクトル特性に対応した波長選択反射特性を有し、前記光源から発せられた光のうち前記波長選択反射特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に反射して前記液晶パネルに導く光選択反射フィルタと
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１３】
前記光源は、少なくとも、赤色領域、緑色領域および青色領域のそれぞれに強度ピークを有し、
前記光選択反射フィルタの前記赤色領域、前記緑色領域および前記青色領域における光反射率は８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち前記緑色領域と隣接する領域に光反射率が１０％以下である波長領域が含まれている
ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記光源から発せられた光が内部を伝播するように構成されると共に、この内部を伝播する伝播光に対して傾斜した傾斜面を有する導光板をさらに備え、
前記光選択反射フィルタは、前記傾斜面に設けられている
ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記光選択反射フィルタは、誘電体層と金属層とを交互に積層してなる光選択反射層を用いて構成されている
ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記光選択反射層は、入射光の入射角がその入射位置によって異なるように配置されると共に、入射角に応じた膜厚を有するように形成され、前記入射光を反射する位置によって反射光の波長が異なるのを抑制するように機能する
ことを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記誘電体層は、チタン酸化物、ニオビウム酸化物またはタンタル酸化物からなる層を含み、
前記金属層は、ニオビウム、アルミニウム、金または銀からなる層を含む
ことを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルの背後に配置した光源を利用して画像表示を行う液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は、低消費電力、省スペース等の利点や、低価格化等により、従来より表示装置の主流であったブラウン管（ＣＲＴ；Cathode Ray Tube）に置き換わりつつある。
【０００３】
その液晶表示装置においても、例えば画像を表示する際の照明方法で分類するといくつかのタイプが存在し、代表的なものとして、液晶パネルの背後に配置した光源を利用して画像表示を行う透過型の液晶表示装置が挙げられる。
【０００４】
図１４は、従来の透過型の液晶表示装置の断面構造を表すものである。この液晶表示装置９１は主に、液晶パネル９２と、液晶パネル９２の背後（つまり観察側とは逆側）に配置された照明装置９４（いわゆるバックライト）と、これらの間に配置された拡散シート９３１とから構成される。
【０００５】
液晶パネル９２は主に、観察側から順に、偏光板９２０、ガラス基板９２１、カラーフィルタ９２２、透明電極９２３、配向膜９２４、液晶層９２５、配向膜９２６、透明画素電極９２７、ガラス基板９２８および偏光板９２９を備えている。
【０００６】
ここで、カラーフィルタ９２２は、照明装置９４からの出射光を例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離するためのカラーフィルタを配列して構成される。図１５に、一般的なカラーフィルタの透過特性を示す。この図において、横軸は入射光の波長（ｎｍ）を、縦軸は規格化された透過率を表し、符号Ｂ９，Ｇ９，Ｒ９はそれぞれ、青色光、緑色光、赤色光に対するカラーフィルタの透過特性を表している。
【０００７】
照明装置９４は、光源として一般的には冷陰極管（ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp）と呼ばれる冷陰極蛍光ランプ９４３が用いられ、この他に主に、プリズムシート９４１、拡散シート９４２、ランプリフレクタ９４４、導光板９４５および反射シート９４６から構成される。図１６に、一般的な冷陰極蛍光ランプの光源スペクトルを示す。この図において、横軸は出射光の波長（ｎｍ）を、縦軸は規格化されたスペクトル強度を表し、符号Ｂ１０，Ｇ１０，Ｒ１０はそれぞれ、青色光、緑色光、赤色光のピークを表している。なお、光源としては、この他にも発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）などが用いられる。
【０００８】
ここで、冷陰極蛍光ランプ９４３から出射された光は、ランプリフレクタ９４４や反射シート９４６で反射されて液晶パネル９２の方向へ向けられ、導光板９４５で液晶パネル９２の全面に広げられ、拡散シート９４２，９３１でむらなく拡散され、プリズムシート９４１で指向され、液晶パネル９２へ出射される。
【０００９】
そして液晶パネル９２がこの光を入射し、各画素ごとに、図示しない駆動回路により印加された電圧に応じた光量の光を観察側へ透過し、また一般的には図１５に示したような透過特性を有するカラーフィルタを用い、カラー表示を行うようになっている。
【００１０】
例えば、特許文献１には、光源としてＣＣＦＬやＬＥＤを用い、明るい使用環境下でもある程度の視認性を確保できるようにした透過型の液晶表示装置が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２７９９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このような従来の透過型の液晶表示装置では、ＣＲＴと比べ、色再現能力が劣っているという問題があった。
【００１３】
つまり、例えば図１６のような光源スペクトルを有するＣＣＦＬを光源として用いた場合、このＣＣＦＬから出射した光には、赤色光ピークＲ１０，緑色光ピークＧ１０，青色光ピークＢ１０の他に、余分なピーク９５，９６が存在する。よって、このような光源スペクトルを有する出射光を、図１５のような透過特性を有するカラーフィルタを用いて色分離しても、このカラーフィルタは図中の符号Ｒ９，Ｇ９，Ｂ９で示したように広い波長域の透過特性を示すので、赤色光ピークＲ１０，緑色光ピークＧ１０，青色光ピークＢ１０が存在する特定の狭い波長域のみを選択的に透過させること、すなわち余分なピーク９５，９６等を除去することが困難であり、結果的に色純度を高められず、色再現範囲も狭いものとなってしまっていた。表示装置における色再現性を示す指標の一つとして、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）比が挙げられるが、これは、その表示装置が有する色座標がなす三角形の面積を、ＮＴＳＣ色座標がなす三角形の面積に対する割合として表したものである。一般的な透過型の液晶表示装置におけるＮＴＳＣ比は、約６０〜７０％程度であり、必ずしも十分とはいえない。
【００１４】
このように、光源からの出射光に対して、広い波長域の透過特性を有するカラーフィルタのみで色分離を行う従来の技術では、広範な色再現範囲を有する液晶表示装置を得るのが困難であった。
【００１５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、広範な色再現範囲を有する液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の液晶表示装置は、画像信号に基づいて駆動される液晶パネルと、この液晶パネルを照明するための光を発する光源と、この光源のスペクトル特性に対応した波長選択透過特性を有し、光源から発せられた光のうち波長選択透過特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に透過して液晶パネルに導く光選択透過フィルタとを備えたものである。この場合において、上記光源が、少なくとも、赤色領域、緑色領域および青色領域のそれぞれに強度ピークを有し、上記光選択透過フィルタの赤色領域、緑色領域および青色領域における光透過率が８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち緑色領域と隣接する領域に光透過率が１０％以下である波長領域が含まれているようにするのが好ましい。
【００１７】
ここで、「赤色領域」、「緑色領域」および「青色領域」とはそれぞれ、赤色光、緑色光および青色光の波長領域を意味し、例えばそれぞれ、６２５ｎｍを中心とし幅が９０ｎｍの領域、５４５ｎｍを中心とし幅が５０ｎｍの領域、４３５ｎｍを中心とし幅が４０ｎｍの領域を表す。ただし、これらの波長領域には限られず、光源によって異なり得る。
【００１８】
また、この光選択透過フィルタが、基板と、この基板の上に積層された光選択透過層とから構成されるようにした場合には、この光選択透過層が、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層して構成され、かつ、光選択透過層の最下層および最上層が高屈折率層であるようにするのが好ましく、さらに、この光選択透過層の膜厚分布が、所定の目標値に対して±２％以内であるようにするのが好ましい。ここで、「高屈折率層」とは、「低屈折率層」よりも高い屈折率を有する層を意味し、逆に「低屈折率層」とは、「高屈折率層」よりも低い屈折率を有する層を意味する。また、「膜厚分布」とは、光選択透過層の個体間の膜厚のばらつきを意味する他、ある拡がりをもって形成された光選択透過層における、位置による膜厚のばらつきを意味するものである。また、「所定の目標値」とは、製造時にあらかじめ設定されている目標値を意味し、例えば設計値などを含むものである。
【００１９】
本発明の第２の液晶表示装置は、画像信号に基づいて駆動される液晶パネルと、この液晶パネルを照明するための光を発する光源と、この光源のスペクトル特性に対応した波長選択反射特性を有し、光源から発せられた光のうち波長選択反射特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に反射して液晶パネルに導く光選択反射フィルタとを備えたものである。この場合において、上記光源が、少なくとも、赤色領域、緑色領域および青色領域のそれぞれに強度ピークを有し、上記光選択反射フィルタの赤色領域、緑色領域および青色領域における光反射率が８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち緑色領域と隣接する領域に光反射率が１０％以下である波長領域が含まれているようにするのが好ましい。
【００２０】
本発明の第１の液晶表示装置では、光選択透過フィルタにおいて、光源から発せられた光のうち、波長透過特性に基づく特定の波長領域の光のみが選択的に透過され、液晶パネルへ導かれる。すなわち、光源から発せられた光に含まれる有害な波長光（すなわち、特定の波長領域以外の領域の光）が除去される。
【００２１】
本発明の第２の液晶表示装置では、光選択反射フィルタにおいて、光源から発せられた光のうち、波長反射特性に応じた特定の波長領域の光のみが選択的に反射され、液晶パネルへ導かれる。すなわち、光源から発せられた光に含まれる有害な波長光（すなわち、特定の波長領域以外の領域の光）が除去される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の液晶表示装置によれば、光源のスペクトル特性に対応した波長選択特性を有する光選択透過フィルタまたは光選択反射フィルタを用いて、光源から発せられた光のうち特定の波長領域の光のみを選択的に液晶パネルに導くようにしたので、照明光の色純度を高めることができる。これにより、ＮＴＳＣ比を向上させ、広範な色再現範囲を確保することができる。
【００２３】
特に、赤色領域、緑色領域および青色領域における光透過率が８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち緑色領域と隣接する領域に光透過率が１０％以下である波長領域が含まれている光選択透過フィルタを用いた場合には、そのような赤色領域、緑色領域および青色領域のうちの少なくとも１つに強度ピークを有する光を発する光源に対してよりよく適合し、照明光の色純度を十分に高めることができる。
【００２４】
また、光源と液晶パネルとの間にプリズムシートを設けると共に、このプリズムシートと液晶パネルとの間に光選択透過フィルタを設けるようにした場合には、光源からの光は、プリズムシートによって液晶パネルの方向に指向されてから光選択透過フィルタを透過するようになるので、光選択透過フィルタへの光の入射角を小さくそろえることができ、その結果、入射角のばらつきに起因して光選択透過フィルタの透過光における波長シフト量のばらつきを抑制することができる。
【００２５】
さらに、光選択反射層を用いて光選択反射フィルタを構成した場合において、この光選択反射層への光の入射角が入射位置によって異なるときには、各入射位置における入射角に応じた膜厚を有するように光選択反射層を形成すると共に、光を反射する位置によって反射光の波長が異なるのを抑制するように構成することにより、光選択反射層での反射の際の波長シフト量のばらつきを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の断面構造を表すものである。この液晶表示装置１は、透過型の液晶表示装置として用いられるものであり、アクティブマトリクス型の液晶表示装置である。この液晶表示装置１は、液晶パネル２と、液晶パネル２の背後に配置され、光源を含む照明装置４と、これらの間に配置された拡散シート３１および光選択透過フィルタ３２とを備える。
【００２８】
液晶パネル２は、観察側のガラス基板２１および照明装置４側のガラス基板２８の間に液晶層２５を有する積層構造となっている。具体的には、観察側から順に、偏光板２０と、ガラス基板２１と、カラーフィルタ２２と、透明電極２３と、配向膜２４と、液晶層２５と、配向膜２６と、透明画素電極２７と、ガラス基板２８と、偏光板２９とを有する。
【００２９】
偏光板２０，２９は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。これら偏光板２０，２９はそれぞれ、偏光軸が互いに９０度異なるように配置されており、これにより照明装置４からの出射光が、液晶層２５を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。
【００３０】
ガラス基板２１，２８は、一般に、可視光に対して透明な透明基板である。よって、可視光に対して透明なものであれば、ガラス基板には限られない。なお、照明装置４側のガラス基板２８には、図示しないが、透明画素電極２７に電気的に接続された駆動素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）および配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。
【００３１】
カラーフィルタ２２は、照明装置４からの出射光を例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離するためのカラーフィルタを配列して構成される。なお、本実施の形態の液晶表示装置１では、後述するように、このカラーフィルタ２２に加えて光選択透過フィルタ３２により、照明装置４からの出射光に対して色分離を行うようになっている。
【００３２】
透明電極２３は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）から構成され、共通の対向電極として機能する。
【００３３】
配向膜２４，２６は、例えばポリイミドなどの高分子材料から構成され、液晶に対して配向処理を行う。
【００３４】
液晶層２５は、例えばＴＮ（Twisted Nematic）モード、またはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードの液晶から構成され、図示しない駆動回路からの印加電圧により、照明装置４からの出射光を各画素ごとに透過または遮断する機能を有する。
【００３５】
透明画素電極２７は、例えばＩＴＯから構成され、各画素ごとの電極として機能するものである。
【００３６】
照明装置４は、観察側から順に、プリズムシート４１、拡散シート４２、導光板４５および反射シート４６を積層してなる積層構造体と、この積層構造体の側面に配置された光源としての冷陰極蛍光ランプ４３と、この冷陰極蛍光ランプ４３の周囲に配されたランプリフレクタ４４とを有する。ランプリフレクタ４４の一部は、上記の積層構造体に向けて開放されている。このように、この照明装置４は、いわゆるエッジライト型の構成となっている。
【００３７】
冷陰極蛍光ランプ４３は、いわゆるＣＣＦＬであり、蛍光ランプの一種である。一般的な冷陰極蛍光ランプの光源スペクトルは、前述の図１６に示したように、波長が４００〜７００ｎｍの広範囲にわたるものである。図示の例では、具体的には、青色光ピークＢ１０（＝４３５ｎｍ），緑色光ピークＧ１０（＝５４５ｎｍ），赤色光ピークＲ１０（＝６２５ｎｍ）が存在し、その他にさらに余分なピーク９５（＝４９０ｎｍ），９６（＝５８０ｎｍ）も存在する。
【００３８】
ランプリフレクタ４４は、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光の一部を、導光板４５の方向へ反射する機能を有する。これにより、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光を効率的に利用できるようになっている。
【００３９】
導光板４５は、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光を全反射しながら伝播させ、これらの光を液晶パネル２の全面に広げる機能を有する。これにより、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光を平面光にすることができる。
【００４０】
反射シート４６は、導光板４５から漏れようとする光を、導光板４５の内部へ反射する機能を有する。これにより、上記のランプリフレクタ４４と同様に、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光を効率的に利用できるようになっている。
【００４１】
拡散シート４２は、導光板４５によって液晶パネル２の全面に広げられた平面光を拡散させ、明るさのむらを低減させる機能を有する。これにより、液晶パネル２の全面に明るさが均一な光が照射される。
【００４２】
プリズムシート４１は、拡散シート４２によって液晶パネル２の全面に明るさが均一にされた光の方向を液晶パネル２の方向にそろえて指向させる機能を有する。よって、本実施の形態の液晶表示装置１のように、プリズムシート４１と液晶パネル２との間に光選択透過フィルタ３２を設けるようにした場合には、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光は、プリズムシート４１によって液晶パネル２の方向に指向されてから光選択透過フィルタ３２を透過するようになるので、入射角のばらつきに起因して光選択透過フィルタ３２の透過光における波長シフト量がばらつくのを抑制することができる。
【００４３】
拡散シート３１は、照明装置４から出射して下記の光選択透過フィルタを選択透過した光を拡散シート４２と同様に拡散させ、明るさのむらを低減させる機能を有する。
【００４４】
光選択透過フィルタ３２は、例えば後述する図３に示したように、光源としての冷陰極蛍光ランプ４３のスペクトル特性（例えば、図１６）に対応した波長選択透過特性を有するものである。ここで、図３中の横軸は入射光の波長（ｎｍ）を、縦軸は透過率（％）を表し、符号Ｂ１，Ｇ１，Ｒ１はそれぞれ、青色領域（４４０±２０ｎｍ）、緑色領域（５２５±２５ｎｍ）、赤色領域（６６５±４５ｎｍ）を示している。このように、光選択透過フィルタ３２は、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光のうち、波長選択透過特性に基づく特定の波長領域（例えば、図１６中の赤色光ピークＲ１０、緑色光ピークＧ１０、および青色光ピークＢ１０を含む三原色の領域）の光を選択的に透過し、液晶パネル２へ導く機能を有する。この光選択透過フィルタ３２の波長選択透過特性の詳細については、後述する。光選択透過フィルタ３２を設けたことにより照明光の色純度を高めることができ、その結果、後述するようにＮＴＳＣ比を向上させ、色再現範囲を拡大することができる。
【００４５】
図２は、光選択透過フィルタ３２の断面構造を表すものである。この光選択透過フィルタ３２は、透明基板３２１上に光選択透過層３２２が形成された構成となっている。また、この光選択透過層３２２は、高屈折率層３２２Ｈ１〜Ｈ４と低屈折率層３２２Ｌ１〜Ｌ３とが交互に積層された光学薄膜からなる。なお、光選択透過層３２２の最下層および最上層（図２の例では、高屈折率層３２２Ｈ１および３２２Ｈ４）は、高屈折率層から構成される。
【００４６】
透明基板３２１は、光選択透過層３２２の支持体となる部分であり、例えば、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、またはポリオレフィン（ＰＯ）などを含む高分子材料から構成される。
【００４７】
光選択透過層３２２は、光選択透過フィルタ３２の中核的な役割を果たす部分であり、前述のように、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光のうち波長選択透過特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に透過し、液晶パネル２へ導く機能を有する。
【００４８】
この光選択透過層３２２は、後述するように、ドライプロセスまたはウェットプロセスにより形成することができる。ドライプロセスの場合、上記の高屈折率層３２２Ｈ１〜Ｈ４は、例えば、ＴｉＯ2（屈折率：２．３８）などのチタン酸化物、Ｎｂ2Ｏ5（屈折率：２．２８）などのニオビウム酸化物、またはＴａ2Ｏ5（屈折率：２．１０）などのタンタル酸化物からなる層を含むように構成され、上記の低屈折率層３２２Ｌ１〜Ｌ３は、例えば、ＳｉＯ2（屈折率：１．４６）などのシリコン酸化物、またはＭｇＦ2（屈折率：１．３８）などのフッ化マグネシウムからなる層を含むように構成される。一方、ウェットプロセスの場合には、高屈折率層３２２Ｈ１〜Ｈ４および低屈折率層３２２Ｌ１〜Ｌ３は、例えば、熱硬化樹脂または光硬化樹脂（例えば、紫外線硬化型）などの溶剤系・無溶剤系材料から構成される。この場合、具体的には、高屈折率層としては、例えばＪＳＲ製オプスター（ＪＮ７１０２、屈折率：１．６８）を、低屈折率層としては、例えばＪＳＲ製オプスター（ＪＮ７２１５、屈折率：１．４１）を用いることができる。
【００４９】
なお、この光選択透過層３２２は、図２に示したような７層構造に限られるものではなく、例えば５層構造または９層構造などの奇数層構造で、前述のように最下層および最上層が高屈折率層であればよい。
【００５０】
この光選択透過フィルタ３２の全体構成および光学多層膜の膜厚の一例として、透明基板３２１をＰＥＴ、高屈折率層をＮｂ2Ｏ5（Ｈとする）、低屈折率層をＳｉＯ2（Ｌとする）とし、透明基板３２１側から順に膜厚を、ＰＥＴ／Ｈ（膜厚：４５７ｎｍ）／Ｌ（膜厚：９４ｎｍ）／Ｈ（膜厚：４５７ｎｍ）／Ｌ（膜厚：９４ｎｍ）／Ｈ（膜厚：４５７ｎｍ）／Ｌ（膜厚：９４ｎｍ）／Ｈ（膜厚：４５７ｎｍ）とするものが挙げられる。
【００５１】
次に、このような構成の光選択透過フィルタ３２の形成方法の一例について説明する。前述のように、この光選択透過フィルタ３２は、ドライプロセスまたはウェットプロセスにより形成することができるので、以下併せて説明する。
【００５２】
まず、前述したような高分子材料からなる透明基板３２１を用意する。次に、ドライプロセスの場合、例えばスパッタリング法により、またウェットプロセスの場合、例えばスピンコーティング法またはディップコーティング法により、透明基板３２１上に、それぞれ前述した材料からなる高屈折率層３２２Ｈおよび低屈折率層３２２Ｌを交互に積層する。この際、前述のように最下層および最上層を、高屈折率層により形成するようにする。このようにして、光選択透過フィルタ３２が形成される。
【００５３】
なお、このようにして形成した光選択透過フィルタ３２を、図１に示した照明装置４と拡散シート３１との間に配置することで、本実施の形態の液晶表示装置１を製造することができる。
【００５４】
次に、このようにして製造した液晶表示装置１において、画像表示をする際の基本動作について説明する。
【００５５】
まず、照明装置４において、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光を、ランプリフレクタ４４および反射シート４６が反射して液晶パネル２の方向へ向け、導光板４５が液晶パネル２の全面に広げ、拡散シート４２がむらなく拡散し、プリズムシート４１が指向することで、出射する。
【００５６】
次に、光選択透過フィルタ３２が、照明装置４から出射された光のうち、波長選択透過特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に透過し、液晶パネル２へ出射する。
【００５７】
そして液晶パネル２が、この選択透過された光を入射し、透明画素電極２７と対向電極としての透明電極２３との間に画素ごとに印加された電圧に基づいた光量の光を透過し、カラーフィルタ２２を用いて色分離することで、カラーの画像表示を行う。
【００５８】
次に、本実施の形態の液晶表示装置１の光学特性を、図１４に示した従来の液晶表示装置９１のものと比較して説明する。
【００５９】
なお、ここでは光選択透過フィルタ３２の一例として、前述のように透明基板３２１をＰＥＴ、高屈折率層をＮｂ2Ｏ5（Ｈとする）、低屈折率層をＳｉＯ2（Ｌとする）とし、透明基板３２１側から順に膜厚を、ＰＥＴ／Ｈ（膜厚：４５７ｎｍ）／Ｌ（膜厚：９４ｎｍ）／Ｈ（膜厚：４５７ｎｍ）／Ｌ（膜厚：９４ｎｍ）／Ｈ（膜厚：４５７ｎｍ）／Ｌ（膜厚：９４ｎｍ）／Ｈ（膜厚：４５７ｎｍ）とした７層構造のものを用いた。
【００６０】
図３は、光選択透過フィルタ３２の透過特性を表したものである。
【００６１】
このように、この光選択透過フィルタ３２は、冷陰極蛍光ランプ４３の光源スペクトルに対応した特定の波長領域（例えば、図１６中の赤色光ピークＲ１０、緑色光ピークＧ１０、および青色光ピークＢ１０を含む三原色の領域）の光を選択的に透過する波長選択透過特性を示す。具体的には、この特定の波長領域は、例えば図中の赤色領域Ｒ１，緑色領域Ｇ１，赤色領域Ｒ１であり、これらの領域における透過率が８０％以上で、それ以外の波長領域のうち緑色領域と隣接する領域（具体的には、波長領域Ｗ１，Ｗ２）に、透過率が１０％以下となる波長領域（具体的には、４７０〜４８５ｎｍ程度および５７５〜５９５ｎｍ程度の波長領域）が含まれるように設定される。よって、図１５に示した一般的なカラーフィルタとは異なり、狭い波長域の透過特性を示すので、カラーフィルタに加えてこの光選択透過フィルタ３２を用いて、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光を予めフィルタリングするようにすれば、液晶パネル２の照明光の色純度を高めることができる。
【００６２】
実際に、図１６のような光源スペクトルを有する一般的な冷陰極蛍光ランプからの出射光に対して、図１５のような一般的な透過特性を有するカラーフィルタ２２に加え、この光選択透過フィルタ３２を透過させたところ（つまり、図１の液晶表示装置１の構成）、図４のような照明光スペクトルとなることが分かった。つまり、図１６中の余分なピーク９５，９６が除去されることで、図４中の赤色光ピークＲ２、緑色光ピークＧ２、青色光ピークＢ２のみが存在し、さらに特定の波長領域以外の光の強度がごく微小なものとなっている。このように、冷陰極蛍光ランプ４３の光源スペクトル特性に適合した波長選択透過特性を有する光選択透過フィルタ３２を用いることで、実際に照明光の色純度を高められることが分かった。
【００６３】
図５は、このような波長選択透過特性を有する光選択透過フィルタ３２を備えた液晶表示装置１の色再現範囲を表すものであり、ＮＴＳＣ色空間で表している。また、図中、符号５１はＮＴＳＣ色座標による色再現範囲を、符号５２は図１４に示したような従来の液晶表示装置９１（つまり、カラーフィルタ９２２のみで、冷陰極蛍光ランプ９４３からの出射光に対して色分離を行うもの）による色再現範囲を、符号５３は本実施の形態の液晶表示装置１（つまり、カラーフィルタ２２に加えて、光選択透過フィルタ３２により冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光に対して色分離を行うもの）による色再現範囲をそれぞれ表し、符号Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３はそれぞれ、赤色光、緑色光、青色光の色座標の領域を表している。
【００６４】
このように、本実施の形態の液晶表示装置による色再現範囲５３は、従来の液晶表示装置による色再現範囲５２と比べて色再現範囲が拡大し、特に緑色光の領域Ｇ３で著しい効果があることが分かった。また、ＮＴＳＣ比を比較したところ、従来の液晶表示装置では７０．７％であるのに対し、本実施の形態の液晶表示装置では８８．０％という非常に高い値を示すことが分かった。このようにして、冷陰極蛍光ランプ４３の光源スペクトル特性に適合した光選択透過フィルタ３２を用いることにより、ＮＴＳＣ比を向上させ、色再現範囲を拡大することができる。
【００６５】
なお、図６に示したように、光選択透過層３２２の膜厚分布（光学多層膜全体の膜厚）とＮＴＳＣ比との関係を調べたところ、膜厚分布が所定の目標値Ｘ（膜厚分布が０％の地点）に対して±２％以内であれば、従来の液晶表示装置のＮＴＳＣ比Ｙ（７０．７％）と比べて、明らかに高いＮＴＳＣ比（約８０％以上）を示すことが分かった。このように光選択透過層３２２の膜厚分布を目標値に対して±２％以内に収めることは、量産時においても特に難しいことではないので、このような光選択透過フィルタ３２を用いることで、量産時においても高い歩留りで確実に液晶表示装置のＮＴＳＣ比を向上させることができる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態では、光源としての冷陰極蛍光ランプ４３と液晶パネル２との間に、光源のスペクトル特性に対応した波長選択透過特性を有する光選択透過フィルタ３２を設け、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光のうち波長選択透過特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に透過し、液晶パネル２へ導くようにしたので、液晶パネル２の照明光の色純度を高めることができ、その結果、ＮＴＳＣ比を向上させ、色再現範囲を拡大することができる。
【００６７】
特に、赤色領域Ｒ１（６６５±４５ｎｍ）、緑色領域Ｇ１（５２５±２５ｎｍ）および青色領域Ｂ１（４４０±２０ｎｍ）における透過率が８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち緑色領域Ｇ１と隣接する領域に透過率が１０％以下である波長領域が含まれる光選択透過フィルタ３２を用いるようにしたので、このような赤色領域Ｒ１、緑色領域Ｇ１および青色領域Ｂ１に強度ピークを有する光（例えば、赤色光ピークＲ１０、緑色光ピークＧ１０、および青色光ピークＢ１０）を発する冷陰極蛍光ランプ４３に対してよりよく適合し、照明光の色純度を十分に高めることができる。
【００６８】
また、プリズムシート４１と液晶パネル２との間に光選択透過フィルタ３２を設けるようにしたので、入射角のばらつきに起因して光選択透過フィルタ３２の透過光における波長シフト量がばらつくのを抑制することができ、その結果、照明光の色純度をより高めることができる。
【００６９】
また、照明装置４内に導光板４５を設け、エッジライト型の構成としたことで、単一の光源（冷陰極蛍光ランプ４３）からの出射光を液晶パネル２の全面に照射することができ、液晶表示装置１の薄型化を図ることができる。
【００７０】
さらに、光選択透過フィルタ３２の膜厚分布が所定の目標値に対して±２％以内であれば、確実に液晶表示装置のＮＴＳＣ比を向上させることができるので、量産時においても高い歩留りで容易に形成することができる。
【００７１】
なお、本実施の形態の液晶表示装置１では、光選択透過フィルタ３２をプリズムシート４１と液晶パネル２との間に設けた場合の例について説明してきたが、光選択透過フィルタ３２の配置はこれに限られない。光選択透過フィルタ３２の配置としては、光源としての冷陰極蛍光ランプ４３と液晶パネル２との間であることが好ましい。
【００７２】
以下、第１の実施の形態についての変形例１について説明する。
【００７３】
［変形例１］
本変形例は、第１の実施の形態において、光選択透過フィルタを、光源としての冷陰極蛍光ランプ４３の表面に配置したものである。
【００７４】
図７は、本変形例に係る液晶表示装置の断面構造を表すものである。本変形例の液晶表示装置１１は、液晶パネル２と、液晶パネル２の背後に配置された照明装置４と、これらの間に配置された拡散シート３１とを備える。第１の実施の形態における液晶表示装置１と異なるのは、上記のように、光選択透過フィルタ３３を、光源としての冷陰極蛍光ランプ４３の表面に配置した点である。なお、この光選択透過フィルタ３３は冷陰極蛍光ランプ４３の表面に直接配置されているとは限らず、これらの間に他の層が介在していてもよい。その他の各構成要素に関しては、第１の実施の形態におけるものと同様であるので、説明を省略する。
【００７５】
このように、光選択透過フィルタ３３を、光源としての冷陰極蛍光ランプ４３の表面に配置した場合にも、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光のうち特定の波長領域の光を選択的に透過して液晶パネル２へ導くようにすることができ、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
なお、本変形例の光選択透過フィルタ３３を冷陰極蛍光ランプ４３の表面に配置する方法としては、直接、前述のドライプロセスやウェットプロセスにより光選択透過層３２２を形成する方法、または第１の実施の形態で説明した形成方法により形成した光選択透過フィルタ３２を例えば粘着テープなどにより冷陰極蛍光ランプ４３の表面に貼り付ける方法などが挙げられる。
【００７７】
次に、第１の実施の形態についての変形例２について説明する。
【００７８】
［変形例２］
本変形例は、第１の実施の形態において、光源としての冷陰極蛍光ランプ４３を液晶パネル２の直下に配置した、いわゆる直下型の構成の照明装置についてのものである。
【００７９】
図８は、本変形例に係る液晶表示装置の断面構造を表すものである。本変形例の液晶表示装置１２は、液晶パネル２と、液晶パネル２の背後に配置された照明装置４と、これらの間に配置された拡散シート３１および光選択透過フィルタ３２とを備える。第１の実施の形態における液晶表示装置１と異なるのは、上記のように、照明装置４が直下型の構成となった点である。つまり、この照明装置４は、観察側から順に、プリズムシート４１および拡散シート４２からなる積層構造の多層膜の直下に、光源としての複数の冷陰極蛍光ランプ４３（本変形例では、冷陰極蛍光ランプ４３が４つ配置されている例を示している）およびその周囲に設けられたランプリフレクタ４４が配置された構成であり、冷陰極蛍光ランプ４３を液晶パネル２の直下に配置したことで導光板４５が不要となり、また複数の冷陰極蛍光ランプ４３を配置することが可能となっている。なお、その他の構成要素に関しては、第１の実施の形態におけるものと同様であるので、説明を省略する。
【００８０】
このように、照明装置４を直下型の構成としたことで、導光板４５が不要となり、第１の実施の形態における効果に加え、構造を簡素化し、部品点数を削減することができる。よって、これによりコストを低減することができる。また、複数の冷陰極蛍光ランプ４３を配置することが可能なので、液晶表示装置１２の高輝度化を図ることもできる。
【００８１】
なお、図９に示したように、このような直下型の照明装置４においてでも、上記変形例１の場合と同様、各冷陰極蛍光ランプ４３の表面にそれぞれ、例えば符号３４１〜３４４からなる光選択透過フィルタ３４を配置するようにしてもよい。このように配置した場合も、図８の場合と同様の効果を得ることができる。
【００８２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００８３】
上記第１の実施の形態においては、光選択透過フィルタを設けることにより、色再現範囲を拡大するようにした液晶表示装置について説明したが、本実施の形態では、光選択反射フィルタを設けることにより、色再現範囲を拡大することを可能とする液晶表示装置について説明する。
【００８４】
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の断面構造を表すものである。本実施の形態の液晶表示装置６は、液晶パネル２と、液晶パネル２の背後に配置された照明装置４と、これらの間に配置された拡散シート３１とを備える。第１の実施の形態における液晶表示装置１と異なるのは、上記のように、光選択透過フィルタの代わりに導光板４５の傾斜面Ｋ、つまり導光板４５と反射シート４６との間に光選択反射フィルタ３６を設けるようにした点である。つまり、この照明装置４は、観察側から順に、プリズムシート４１、拡散シート４２、導光板４５、光選択反射フィルタ３６および反射シート４６を積層してなる積層構造体と、この積層構造体の側面に配置された光源としての冷陰極蛍光ランプ４３と、この冷陰極蛍光ランプ４３の周囲に配されたランプリフレクタ４４とを有する。ランプリフレクタ４４の一部は、第１の実施の形態と同様、上記の積層構造体に向けて開放されている。なお、この光選択反射フィルタ３６は、反射シートとしての機能も有するので、必ずしも反射シート４６を備える必要はない。また、その他の構成要素に関しては、第１の実施の形態におけるものと同様であるので、説明を省略する。
【００８５】
光選択反射フィルタ３６は、例えば後述する図１２に示したように、光源としての冷陰極蛍光ランプ４３のスペクトル特性（例えば、図１６）に対応した波長選択反射特性を有するものである。ここで、図１２中の横軸は入射光の波長（ｎｍ）を、縦軸は反射率（％）を表し、符号Ｂ４，Ｇ４，Ｒ４はそれぞれ、青色領域（４６０±１０ｎｍ）、緑色領域（５３５±１０ｎｍ）、赤色領域（６６０±１０ｎｍ）を示している。このように、光選択反射フィルタ３６は、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光のうち、波長選択反射特性に基づく特定の波長領域（例えば、図１６中の赤色光ピークＲ１０、緑色光ピークＧ１０、および青色光ピークＢ１０を含む三原色の領域）の光を選択的に反射し、液晶パネル２へ導く機能を有する。この光選択反射フィルタ３６の波長選択反射特性の詳細については、後述する。光選択反射フィルタ３６を設けたことにより照明光の色純度を高めることができ、その結果、後述するようにＮＴＳＣ比を向上させ、色再現範囲を拡大することができる。
【００８６】
また、詳細は後述するが、この光選択反射フィルタ３６は、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光が入射する際の入射角がその入射位置によって異なるような傾斜面Ｋに配置されることに伴い、この入射角に応じた膜厚となるような傾斜膜構造となっている。これにより、光源からの出射光が光選択反射フィルタ３６で反射する際の波長シフト量のばらつきを抑制することができる。
【００８７】
図１１は、図１０に示した光選択反射フィルタ３６の断面構造を表すものである。この光選択反射フィルタ３６は、金属基板３６１上に光選択反射層３６２が形成された構成となっている。また、この光選択反射層３６２は、金属層３６２Ｍ１〜Ｍ２と誘電体層３６２Ｄ１〜Ｄ２とが交互に積層された光学薄膜からなる。
【００８８】
金属基板３６１は、光選択反射層３６２の支持体となる部分であり、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの金属材料により構成される。
【００８９】
光選択反射層３６２は、光選択反射フィルタ３６の中核的な役割を果たす部分であり、前述のように、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光のうち波長選択反射特性に応じた特定の波長領域の光を選択的に反射し、液晶パネル２へ導く機能を有する。
【００９０】
この光選択反射層３６２は、後述するように、ドライプロセスにより形成することができる。また、上記の金属層３６２Ｍ１〜Ｍ２は、例えば、ニオビウム（Ｎｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、または銀（Ａｇ）からなる層を含むように構成され、上記の誘電体層３６２Ｄ１〜Ｄ２は、例えば、ＴｉＯ2などのチタン酸化物、Ｎｂ2Ｏ5などのニオビウム酸化物、またはＴａ2Ｏ5などのタンタル酸化物を含むように構成される。
【００９１】
次に、このような構成の光選択反射フィルタ３６の形成方法の一例について説明する。前述のように、この光選択透過フィルタ３２は、ドライプロセスにより形成することができる。
【００９２】
まず、前述したような金属材料からなる金属基板３６１を用意する。次に、例えばスパッタリング法により、金属基板３６１上に、それぞれ前述した材料からなる金属層３６２Ｍおよび誘電体層３６２Ｄを交互に積層する。このようにして、光選択反射フィルタ３６が形成される。
【００９３】
なお、このようにして形成した光選択反射フィルタ３６を、図１０に示した導光板４５の傾斜面Ｋ、つまり導光板４５と反射シート４６との間に配置することで、本実施の形態の液晶表示装置６を製造することができる。ただし、前述のように光選択反射フィルタ３６に反射シート４６としての機能を兼有させ、反射シート４６を形成しないようにした場合には、この光選択反射フィルタ３６を導光板４５の一面に直接形成するようにしてもよい。
【００９４】
次に、このようにして製造した液晶表示装置６において、画像表示をする際の基本動作について説明する。
【００９５】
まず、照明装置４において、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光を、ランプリフレクタ４４が反射し、光選択反射フィルタ３６へ出射する。次に、光選択反射フィルタ３６が、この照明装置４から出射された光のうち、波長選択反射特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に反射し、液晶パネル２の方向へ出射する。次に、選択反射された光を、導光板４５が液晶パネル２の全面に広げ、拡散シート４２がむらなく拡散し、プリズムシート４１が指向することで、液晶パネル２へ出射する。
【００９６】
そして液晶パネル２が、この照明装置４で選択透過され出射された光を入射し、透明画素電極２７と対向電極としての透明電極２３との間に画素ごとに印加された電圧に基づいた光量の光を透過し、カラーフィルタ２２を用いて色分離することで、カラーの画像表示を行う。
【００９７】
次に、本実施の形態の液晶表示装置６の光学特性を、図１４に示した従来の液晶表示装置のものと比較して説明する。
【００９８】
図１２は、光選択反射フィルタ３６の反射特性を表すものである。
【００９９】
このように、この光選択反射フィルタ３２は、冷陰極蛍光ランプ４３の光源スペクトルに対応した特定の波長領域（例えば、図１６中の赤色光ピークＲ１０、緑色光ピークＧ１０、および青色光ピークＢ１０を含む三原色の領域）の光を選択的に反射する波長選択反射特性を示す。具体的には、この特定の波長領域は、例えば図中の赤色領域Ｒ４，緑色領域Ｇ４，赤色領域Ｒ４であり、これらの領域における反射率が８０％以上で、それ以外の波長領域のうち緑色領域Ｇ４と隣接する領域（例えば、図中の青色領域Ｂ４〜赤色領域Ｒ４の領域）に、反射率が１０％以下となる波長領域（具体的には、４７５〜５１０ｎｍ程度および５６０〜６１５ｎｍ程度の波長領域）が含まれるように設定される。よって、図１５に示した一般的なカラーフィルタの透過特性とは異なり、狭い波長域の反射特性を示すので、カラーフィルタに加えてこの光選択透過フィルタ３２を用いて、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光を予めフィルタリングするようにすれば、液晶パネル２の照射光の色純度を高めることができ、これにより第１の実施の形態と同様、ＮＴＳＣ比を向上させ、色再現範囲を拡大することができる。
【０１００】
また、図１３は、光選択反射フィルタ３６における反射の際の波長変化を表すものであり、図中の符号７１〜７４はそれぞれ、入射角が０度、１５度、３０度、４０度の場合の反射特性を表している。
【０１０１】
このように、入射角が０度から４０度へ増加するにしたがって、青色光ピークＢ５、緑色光ピークＧ５および赤色光ピークＲ５が、強度は変化せずに短波長側へシフトしていくこと、つまり光選択反射フィルタ３６における反射の際には、入射角に応じて波長が変化していくことが分かった。
【０１０２】
そこで、本実施の形態の光選択反射フィルタ３６は、前述のように冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光が入射する際の入射角がその入射位置によって異なるような傾斜面Ｋに配置されることを考慮して、この入射角に応じた膜厚となるような傾斜膜構造となっている。これにより、光が反射する位置によって反射光の波長が異なるのを抑制し、光源からの出射光が光選択反射フィルタ３６で反射する際の波長シフト量のばらつきを抑制することができる。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態では、導光板４５の傾斜面Ｋ、つまり導光板４５と反射シート４６との間に、光源としての冷陰極蛍光ランプ４３のスペクトル特性に対応した波長選択反射特性を有する光選択反射フィルタ３６を設け、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光のうち波長選択反射特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に反射し、液晶パネル２へ導くようにしたので、第１の実施の形態と同様、液晶パネル２の照明光の色純度を高めることにより、ＮＴＳＣ比を向上させ、色再現範囲を拡大することができる。
【０１０４】
特に、赤色領域Ｒ４（６６０±１０ｎｍ）、緑色領域Ｇ４（５３５±１０ｎｍ）および青色領域Ｂ４（４６０±１０ｎｍ）における反射率が８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち緑色領域Ｇ４と隣接する領域に反射率が１０％以下である波長領域が含まれる光選択反射フィルタ３６を用いるようにしたので、このような赤色領域Ｒ４、緑色領域Ｇ４および青色領域Ｂ４に強度ピークを有する光（例えば、赤色光ピークＲ１０、緑色光ピークＧ１０、および青色光ピークＢ１０）を発する冷陰極蛍光ランプ４３に対してよりよく適合し、照射光の色純度を十分に高めることができる。
【０１０５】
また、光選択反射フィルタ３６を、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光の入射角に応じた膜厚となるような傾斜膜構造としたので、光が反射する位置によって反射光の波長が異なるのを抑制し、光源からの出射光が光選択反射フィルタ３６で反射する際の波長シフト量のばらつきを抑制することができ、その結果、照明光の色純度をより高めることができる。
【０１０６】
以上、第１および第２の実施の形態、ならびにその変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【０１０７】
例えば、上記実施の形態等では、照明装置の光源として、ＣＣＦＬである冷陰極蛍光ランプを用いた場合について説明してきたが、例えばＬＥＤなどの他の光源を用いて照明装置を構成するようにしてもよい。
【０１０８】
また、上記実施の形態等で説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、また他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【０１０９】
また、上記実施の形態等では、液晶表示装置の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を備えていてもよい。
【０１１０】
さらに、上記実施の形態等では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の場合について説明したが、本発明は単純マトリクス駆動の場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置の構成の一例を表す断面図である。
【図２】図１に示した光選択透過フィルタの構成の一例を表す断面図である。
【図３】図１に示した光選択透過フィルタの透過特性を表す特性図である。
【図４】図１に示した光選択透過フィルタを透過した照明光のスペクトル強度を表す特性図である。
【図５】第１の実施の形態に係る液晶表示装置の色再現範囲を表す特性図である。
【図６】光選択透過層の膜厚分布とＮＴＳＣ比との関係を表す特性図である。
【図７】変形例１に係る液晶表示装置の構成の一例を表す断面図である。
【図８】変形例２に係る液晶表示装置の構成の一例を表す断面図である。
【図９】変形例２に係る液晶表示装置の構成の他の例を表す断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置の構成の一例を表す断面図である。
【図１１】図１０に示した光選択反射フィルタの構成の一例を表す断面図である。
【図１２】図１０に示した光選択反射フィルタの反射特性を表す特性図である。
【図１３】図１０に示した光選択反射フィルタにおける反射の際の波長変化を説明するための特性図である。
【図１４】従来の透過型の液晶表示装置の構成の一例を表す断面図である。
【図１５】一般的なカラーフィルタの透過特性を表す特性図である。
【図１６】一般的な冷陰極蛍光ランプの光源スペクトルを表す特性図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１，１１，１２，１３，６…液晶表示装置、２…液晶パネル、２０，２９…偏光板、２１，２８…ガラス基板、２２…カラーフィルタ、２３…透明電極、２４，２６…配向膜、２５…液晶層、２７…透明画素電極、３１，４２…拡散シート、３２〜３４…光選択透過フィルタ、３２１…透明基板、３２２…光選択透過層、３２２Ｌ１〜３２２Ｌ３…低屈折率層、３２２Ｈ１〜３２２Ｈ４…高屈折率層、３６…光選択反射フィルタ、３６１…金属基板、３６２…光選択反射層、３６２Ｍ１〜３６２Ｍ２…金属層、３６２Ｄ１〜３６２Ｄ２…誘電体層。
【図１】
2006072249.tif 000003
【図２】
2006072249.tif 000004
【図３】
2006072249.tif 000005
【図４】
2006072249.tif 000006
【図５】
2006072249.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006072249.tif 000009
【図８】
2006072249.tif 000010
【図９】
2006072249.tif 000011
【図１０】
2006072249.tif 000012
【図１１】
2006072249.tif 000013
【図１２】
2006072249.tif 000014
【図１３】
2006072249.tif 000015
【図１４】
2006072249.tif 000016
【図１５】
2006072249.tif 000017
【図１６】
2006072249.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月22日(2005.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記光源からの光は、少なくとも、赤色領域、緑色領域および青色領域のそれぞれに強度ピークを有し、
前記光選択透過フィルタの前記赤色領域、前記緑色領域および前記青色領域における光透過率は８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち前記緑色領域と隣接する領域に光透過率が１０％以下である波長領域が含まれている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
前記光源からの光は、少なくとも、赤色領域、緑色領域および青色領域のそれぞれに強度ピークを有し、
前記光選択反射フィルタの前記赤色領域、前記緑色領域および前記青色領域における光反射率は８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち前記緑色領域と隣接する領域に光反射率が１０％以下である波長領域が含まれている
ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
前記光源から発せられた光が内部を伝播するように構成されると共にこの内部を伝播する光の伝播方向に対して傾斜した傾斜面を有する導光板をさらに備え、
前記光選択反射フィルタは、前記傾斜面に設けられている
ことを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１６】
前記光選択反射層は、入射光の入射角がその入射位置によって異なるように配置されると共に、入射角に応じた膜厚を有するように形成され、前記入射光を反射する位置にかかわらず反射光の波長が等しくなるように機能する
ことを特徴とする請求項１５に記載の液晶表示装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の第１の液晶表示装置は、画像信号に基づいて駆動される液晶パネルと、この液晶パネルを照明するための光を発する光源と、この光源のスペクトル特性に対応した波長選択透過特性を有し、光源から発せられた光のうち波長選択透過特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に透過して液晶パネルに導く光選択透過フィルタとを備えたものである。この場合において、上記光源からの光が、少なくとも、赤色領域、緑色領域および青色領域のそれぞれに強度ピークを有し、上記光選択透過フィルタの赤色領域、緑色領域および青色領域における光透過率が８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち緑色領域と隣接する領域に光透過率が１０％以下である波長領域が含まれているようにするのが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の第２の液晶表示装置は、画像信号に基づいて駆動される液晶パネルと、この液晶パネルを照明するための光を発する光源と、この光源のスペクトル特性に対応した波長選択反射特性を有し、光源から発せられた光のうち波長選択反射特性に基づく特定の波長領域の光を選択的に反射して液晶パネルに導く光選択反射フィルタとを備えたものである。この場合において、上記光源からの光が、少なくとも、赤色領域、緑色領域および青色領域のそれぞれに強度ピークを有し、上記光選択反射フィルタの赤色領域、緑色領域および青色領域における光反射率が８０％以上であり、それ以外の波長領域のうち緑色領域と隣接する領域に光反射率が１０％以下である波長領域が含まれているようにするのが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
さらに、光選択反射層を用いて光選択反射フィルタを構成した場合において、この光選択反射層への光の入射角が入射位置によって異なるときには、各入射位置における入射角に応じた膜厚を有するように光選択反射層を形成すると共に、光を反射する位置にかかわらず反射光の波長が等しくなるように構成することにより、光選択反射層での反射の際の波長シフト量のばらつきを抑制することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
このように、この光選択反射フィルタ３６は、冷陰極蛍光ランプ４３の光源スペクトルに対応した特定の波長領域（例えば、図１６中の赤色光ピークＲ１０、緑色光ピークＧ１０、および青色光ピークＢ１０を含む三原色の領域）の光を選択的に反射する波長選択反射特性を示す。具体的には、この特定の波長領域は、例えば図中の赤色領域Ｒ４，緑色領域Ｇ４，赤色領域Ｒ４であり、これらの領域における反射率が８０％以上で、それ以外の波長領域のうち緑色領域Ｇ４と隣接する領域（例えば、図中の青色領域Ｂ４〜赤色領域Ｒ４の領域）に、反射率が１０％以下となる波長領域（具体的には、４７５〜５１０ｎｍ程度および５６０〜６１５ｎｍ程度の波長領域）が含まれるように設定される。よって、図１５に示した一般的なカラーフィルタの透過特性とは異なり、狭い波長域の反射特性を示すので、カラーフィルタに加えてこの光選択透過フィルタ３２を用いて、冷陰極蛍光ランプ４３からの出射光を予めフィルタリングするようにすれば、液晶パネル２の照射光の色純度を高めることができ、これにより第１の実施の形態と同様、ＮＴＳＣ比を向上させ、色再現範囲を拡大することができる。