(57)【要約】【課題】カラーフィルターによる光量の減衰を最小限に抑えて表示全体の輝度を高め、良好な表示状態を得る。【解決手段】液晶素子を有する液晶層１１と、液晶層１１に積層された偏光板１２とから光変調層１４を構成する。光変調層１４の裏側にバックライト１７を設ける。バックライト１７の表面にカラーフィルター１３を配設する。カラーフィルター１３として、例えば、ダイクロイックフィルター、ダイクロイックミラーあるいはブロンズ現象を引き起こす顔料フィルターなどの、透過させる所定の色の光以外の可視域の光を反射する性質を有するフィルターを用いる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変調層と、該光変調層に重ねて配設された複数の所定の色の光を透過させるカラーフィルターとを有し、裏面側に配設されたバックライトからの光を前記光変調層によって変調し前記カラーフィルターを介して表面側へ照射することにより、画像を表示させる表示装置であって、
前記カラーフィルターは、透過させるそれぞれの所定の色の光以外の可視域の光を反射する性質を有するフィルターであることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記カラーフィルターは、ダイクロイックフィルターからなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記カラーフィルターは、ダイクロイックミラーからなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記カラーフィルターは、ブロンズ現象を引き起こす顔料フィルターからなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前記カラーフィルターが前記バックライトの表面に配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項６】
前記光変調層は、液晶素子を有する液晶層と、該液晶層に積層された偏光板とからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、効率的に光を透過させて明るい表示が可能な表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、文字や画像等の情報を表示する表示装置としては、液晶層と偏光板とを組み合わせた液晶表示装置が知られている。
この表示装置は、図３に示すように、液晶素子を有する液晶層１と、この液晶層１の表裏に配設された偏光板２とを有しており、液晶層１と表面側の偏光板２との間には、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の光をそれぞれ透過させるカラーフィルター３が配設されている。
【０００３】
また、表示装置の裏側には、冷陰極管等の白色の光源４と、この光源４の光を面方向に導く導光板５とからなるバックライト６が設けられ、このバックライト６の導光板５によって光源４の光が導かれ、表示装置に、その裏面側から光が照射される。
そして、この表示装置では、液晶層１の液晶素子の配向を電圧の印加により制御し、バックライト６からの光量を変調してカラーフィルター３を透過させ、各色にて表面側から拡散させることにより、カラーの画像を表示させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の表示装置に用いられるカラーフィルター３は、彩度が高く、広い色再現域の発色が可能であるが、所定の原色の光を透過して他の光を減衰してしまうため、導光板５からの光量が、カラーフィルター３によって約１／３に減衰され、表示全体が暗くなってしまうという問題があった。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、カラーフィルターによる光量の減衰を最小限に抑えて表示全体の輝度を高め、良好な表示状態を得ることが可能な表示装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の表示装置は、光変調層と、該光変調層に重ねて配設された複数の所定の色の光を透過させるカラーフィルターとを有し、裏面側に配設されたバックライトからの光を前記光変調層によって変調し前記カラーフィルターを介して表面側へ照射することにより、画像を表示させる表示装置であって、前記カラーフィルターは、透過させるそれぞれの所定の色の光以外の可視域の光を反射する性質を有するフィルターであることを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の表示装置によれば、所定の色の光をそれぞれ透過させ、それ以外の可視域の光を反射させる性質を有するカラーフィルターを備えているので、所定の色以外の色を減衰させてしまうカラーフィルターを備えた場合と比較して、カラーフィルターによる光量の減衰を最小限に抑えることができ、表示全体の輝度を高め、良好な表示状態を得ることができる。反射する光の色は補色であることが望ましいが、必ずしも補色である必要はない。
【０００８】
請求項２記載の表示装置は、前記カラーフィルターが、ダイクロイックフィルターからなることを特徴とする。
請求項２記載の表示装置によれば、ダイクロイックフィルターからなるカラーフィルターによって、透過させる所定の色の光以外の色の光を減衰させることなく、確実に反射させることができる。
【０００９】
請求項３記載の表示装置は、前記カラーフィルターが、ダイクロイックミラーからなることを特徴とする。
請求項３記載の表示装置によれば、ダイクロイックミラーからなるカラーフィルターによって、透過させる所定の色の光以外の色の光を減衰させることなく、確実に反射させることができる。
【００１０】
請求項４記載の表示装置は、前記カラーフィルターが、ブロンズ現象を引き起こす顔料フィルターからなることを特徴とする。
請求項４記載の表示装置によれば、ブロンズ現象を引き起こす顔料フィルターからなるカラーフィルターによって、透過させる所定の色の光以外の色の光を減衰させることなく、確実に反射させることができる。
【００１１】
請求項５記載の表示装置は、前記カラーフィルターが前記バックライトの表面に配設されていることを特徴とする。
請求項５記載の表示装置によれば、カラーフィルターがバックライトの表面に配設されているので、他の層が介在することによる光の損失をなくすことができ、バックライトからの光をさらに効率良く表示に用いることができる。
【００１２】
請求項６記載の表示装置は、前記光変調層が、液晶素子を有する液晶層と、該液晶層に積層された偏光板とからなることを特徴とする。
請求項６記載の表示装置によれば、液晶層と偏光板とを備えた光変調層を備えた表示装置において、所定の色の光をそれぞれ透過させ、それ以外の可視域の光を反射させる性質を有するカラーフィルターを備えているので、所定の色以外の色を減衰させてしまうカラーフィルターを備えた場合と比較して、カラーフィルターによる光量の減衰を最小限に抑えることができ、表示全体の輝度を高め、良好な表示状態を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の表示装置に係る実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、表示装置の構造を示す表示装置の断面図である。
図に示すように、この表示装置１０は、液晶素子を有する液晶層１１と、この液晶層１１の表裏に配設された偏光板１２ａ，１２ｂと、裏面側に配設されたカラーフィルター１３とを有している。そして、この液晶層１１と偏光板１２とから光変調層１４が構成されている。
さらに、この表示装置１０は、カラーフィルター１３の裏面側に、冷陰極管等の白色の光源１５と、この光源１５の光を面方向に導く導光板１６とからなるバックライト１７が配設され、このバックライト１７の導光板１６によって光源１５の光が導かれ、表示装置１０に、その裏面側から光が照射される。
【００１４】
液晶層１１は、所定の電圧を印加することにより、内部の分子の配向が変化し、光を透過させるものである。液晶層１１には、図示せぬ電極が設けられ、内部からの光を選択的に透過させる。
【００１５】
偏光板１２ａ，１２ｂは、入射した光の電場成分を回転させ、直線偏光を円偏光に、円偏光を直線偏光に変換する素子である。導光板１６からカラーフィルタ１３を介して偏光板１２ｂに入射した直線偏光の光は、円偏光に変換され、液晶層１１に送られる。液晶層１１を上方に透過した光は、偏光板１２ａに入射し、直線偏光に変換されて、外部に出力される。
【００１６】
カラーフィルター１３は、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の所定の色の光をそれぞれ透過させ、残りの光すなわちそれ以外の可視域の光を反射させる性質を有している。
このカラーフィルター１３としては、ダイクロイックフィルター、ダイクロイックミラー、ブロンズ現象を引き起こす顔料フィルター等が用いられる。
【００１７】
ここで、ダイクロイックフィルターとは、例えば、屈折率の異なる誘電体の多層膜等を素材として構成されるカラーフィルターである。また、ダイクロイックミラーとは、表面に屈折率の異なる誘電体の多層膜等を素材として構成される色分離フィルターである。また、ブロンズ減少を引き起こす顔料フィルターとは、マルーンなどのブルー系顔料等を素材として構成されるカラーフィルターである。
【００１８】
また、上記のカラーフィルタ、偏光板等の各層は、蒸着法によって形成することが可能である。蒸着法は、形成すべき層を構成する物質を真空中で加熱して気化することにより所定の平面上に凝集させて薄膜を得る方法である。
【００１９】
そして、上記表示装置１０では、バックライト１７からの光が照射されると、カラーフィルター１３にて、ＲＧＢ各色の光が透過されるが、それぞれそれ以外の可視域の光は反射されて導光板１６に戻され、再び導光板１６にて表面側へ反射される。
例えば、カラーフィルター１３のＲ色の部分では、Ｒ色の光のみが透過され、Ｇ色、Ｂ色の光が反射される。そして、この反射されたＧ色及びＢ色は、導光板１６によって再び表面側へ反射され、カラーフィルター１３のＧ色もしくはＢ色の部分に導かれ、対応するこれらＧ色もしくはＢ色の部分から表面側へ透過する。
また、カラーフィルター１３のＲ色以外のＧ色、Ｂ色部分においても同様に、他の色の光が反射される。
【００２０】
このように、上記の表示装置１０によれば、それぞれＲＧＢの所定の色の光を透過させ、残りの光すなわち補色それ以外の可視域の光を反射させる性質を有するカラーフィルター１３を備えているので、所定の色以外の色を減衰させてしまう従来の表示装置と比較して、カラーフィルター１３による光量の減衰を最小限に抑えることができ、表示全体の輝度を高め、良好な表示状態を得ることができる。
また、カラーフィルター１３がバックライト１７の表面に配設されているので、他の層が介在することによる光の損失をなくすことができ、バックライト１７からの光をさらに効率良く表示に用いることができる。
【００２１】
なお、カラーフィルター１３の配設位置としては、上記の例のものが最適であるが、上記の例に限定されることはなく、例えば、図２に示すように、液晶層１１と裏側の偏光板１２ｂとの間に配設しても良い。
また、上記の例では、液晶層１１と偏光板１２ａ，１２ｂとからなる液晶の光変調層１４を備えた表示装置１０について説明したが、液晶に限らず、他の構造の光変調層を備えた表示装置にも適用可能であることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の表示装置によれば、所定の色の光をそれぞれ透過させ、それ以外の可視域の光を反射させる性質を有するカラーフィルターを備えているので、所定の色以外の色を減衰させてしまうカラーフィルターを備えた場合と比較して、カラーフィルターによる光量の減衰を最小限に抑えることができ、表示全体の輝度を高め、良好な表示状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置の構造を説明する表示装置の断面図である。
【図２】表示装置の他の構造を説明する表示装置の断面図である。
【図３】従来の表示装置の構造を説明する表示装置の断面図である。
【符号の説明】
１０  表示装置
１１  液晶層
１２  偏光板
１４  光変調層
１３  カラーフィルター
１７  バックライト
【図１】
2004294699.tif 000003
【図２】
2004294699.tif 000004
【図３】
2004294699.tif 000005