(57)【要約】【課題】  発光素子から発光する光を効率よくカラー液晶表示装置外へ取出すことが可能なカラー液晶表示装置を得る。【解決手段】  青色から紫外に発光する窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を用いたＬＥＤランプ１と、透明な導光体２と、前記導光体上に配置された液晶３と、前記導光体２上に配置され、前記液晶３の窓と対応するように複数の蛍光体を配置した蛍光フィルタ４からなる。。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色から紫外に発光する窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を用いたＬＥＤランプと、
透明な導光体と、
前記導光体上に配置された液晶と、
前記導光体上に配置され、前記液晶の窓と対応するように複数の蛍光体を配置した蛍光フィルタからなるカラー液晶表示装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤランプは、発光素子をセラミックス製基板上にフリップチップ接続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３】
前記ＬＥＤランプは、アルミ層又は銀層が反射面に形成されているリフレクタ部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項４】
前記蛍光フィルターは、前記液晶と導光体の間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置に関するものであり、さらに詳しくは近紫外線発光素子の波長を利用して蛍光体を励起・発光させるカラー液晶表示装置に関するものである。なお、本明細書中では、ＬＥＤチップそのものは「発光素子」と呼び、ＬＥＤチップを搭載した発光装置全体を「発光ダイオードランプ」または「ＬＥＤランプ」と呼ぶこととする。
【背景技術】
【０００２】
低価格のカラー液晶ディスプレイを開発するために、従来、カラー液晶表示装置のバックライト光源として、特許文献１に記載のような、白色ＬＥＤをカラー液晶表示装置のバックライト光源として用いられる。
【０００３】
また、バックライトとして用いる蛍光体を用いた変換部を有した液晶表示装置、例えば、特許文献２に記載のような、カラー液晶表示装置が提案されている。このカラー液晶表示装置は、１ドットの液晶窓に蛍光体を含有させた光の三原色である赤・緑・青の蛍光体を１画素毎に配置し、それらの各色の蛍光体を液晶の制御により、紫外線ＬＥＤランプから発せられる光を照射して、励起された蛍光体の発する光を外部に放射することによりカラー画像表示を行うことが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１００１２６号公報
【特許文献２】特開平１１−１４５５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のカラー液晶表示装置は、カラーフィルタなどを用いるため、白色ＬＥＤ光源から出る光を一部遮ることにより、光の色を出しているため、光源から出る光は、色変換時（青から黄色）での変換ロス、色フィルターでの光を遮ることによるロス、夫々の部材への入射時のロスを合わせると、光源から出る光は数％しか利用されていない。
【０００５】
色フィルターを用いる代わりに、特許文献２に示されるような紫外線ＬＥＤランプと蛍光フィルターを組み合せたカラー液晶表示装置を用いることが考えられる。しかしながら、紫外線を効率よく発光させる発光素子を用いたＬＥＤランプがなかった。
【０００６】
このため、発光素子から発光する光を効率よくカラー液晶表示装置外へ、取出すことは困難であった。
ができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、発光素子から発光する近紫外線の光を効率良く可視光線に変換し、カラー液晶表示装置外に光を取出すことが可能なカラー液晶表示装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明にかかるカラー液晶表示装置は、青色から紫外に発光する窒化ガリウム系化合物半導体発光素子を用いたＬＥＤランプと、透明な導光体と、前記導光体上に配置された液晶と、前記導光体上に配置され、前記液晶の窓と対応するように蛍光体を配置した蛍光フィルタからなる。
【０００９】
前記ＬＥＤランプは、発光素子をセラミックス製基板上にフリップチップ接続してもよい。
【００１０】
前記ＬＥＤランプは、アルミ層又は銀層が反射面に形成されているリフレクタ部を有してもよい。
【００１１】
前記蛍光フィルターは、前記液晶と導光体の間に配置してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかるカラー液晶表示装置は、発光素子から発光する光を効率よく蛍光変換し、液晶観測面から変換した光を効率よく取出すことができる。
【００１３】
ＬＥＤランプに、放熱性のよいセラミックス基板を用いているので、発光素子に多くの電流が注入でき、より多くの光を液晶観測面から観測できる。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
まず、本発明の実施例１について、図１を参照して説明する。図１は本発明の実施例１にかかるカラー液晶表示装置を示す断面図である。
【００１６】
本実施例１にかかる液晶表示装置においては、紫外線ＬＥＤランプ１と、紫外線ＬＥＤランプ１から発せられた紫外線が導入される光透過性ガラスからなるの導光板２と導光板２表面に配置されたＴＦＴ液晶３と、ＴＦＴ液晶３の上に配置された蛍光フィルタ４からなる。
【００１７】
紫外線ＬＥＤランプ１は、３８０ｎｍ程度にピーク波長を有するＧａＮ系発光素子１１を金バンプ１４を介し、セラミックス基板１２（例えば酸化アルミからなるセラミックス、窒化アルミからなるセラミックス）上にフリップチップ実装しており、また、発光素子１１の周囲には、表面にアルミを施した反射面を有したリフレクタ部１３とが形成される。そして、基板１２及びリフレクタ１３にて形成される凹部には、発光素子１１の周囲をシリコーン樹脂又はガラスなどを用いた封止材１４で封止している。
【００１８】
発光素子１１は、サファイヤ基板上に形成されたｐｎ接合からなるＧａＮ系半導体層が形成させ、井戸層にＩｎを有するＭＱＷ構造からなる発光層を有している。
【００１９】
シリコーン樹脂又はガラスを封止材１４として、セラミックス基板１２上に発光素子１１をフリップチップ実装しているので、発光素子１１から発生する熱が、効率よくセラミックス基板１２から外部の放熱でき、発光素子１１に大きな電流を流すことが可能となり、リフレクタ１３の表面を３８０ｎｍ程度において光の反射率が良いアルミで反射面を形成しているので、多くの光が効率良くＬＥＤランプ１外、そして導光体２へ導かれる。
【００２０】
導光体２は、ＬＥＤランプ１が紫外線を発光するために、紫外線に対して耐久性のある光透過性の透明ガラスからなり、液晶３が配置されていない反対側には、液晶側に光を効率よく導くために、白色塗料などの印刷を行い、光拡散を行うようにしてある。また、白色印刷の代わりに、導光体２の表面に凹凸などを設けても良い。なお、ＬＥＤランプ１から発光される光りに対して、透明で、紫外線に対して耐久性のある樹脂を用いて導光体２としても良い。
【００２１】
蛍光フィルタ４は、ＴＦＴ液晶３の液晶窓に対応するように、ＬＥＤランプ１からの光りにより励起すると赤青緑に光る無機蛍光体が液晶窓毎にフィルム表面のＴＦＴ液晶側に印刷してある。
【００２２】
蛍光体の印刷をＴＦＴ液晶側にしたので、無機蛍光体の微細粒により印刷表面に微細な凹凸が形成され、この微細な凹凸がＴＦＴ液晶表面と蛍光フィルム表面の張り付きによるモワレ模様を防止する。
【００２３】
実施例１によると、紫外線発光素子１１から放射される紫外線で励起された光を色フィルターなしに観測するので、色フィルターにて光りのカットが少なくできる。このため、紫外線発光素子１１から放射される紫外線を効率よく観測光に変換できる。
【実施例２】
【００２４】
次に、本発明の実施例２について、図２を参照して説明する。図２は本発明の実施例２にかかるカラー液晶表示装置を示す断面図である。
【００２５】
本実施例２にかかる液晶表示装置においては、実施例１と同様に紫外線ＬＥＤランプ１と、紫外線ＬＥＤランプ１から発せられた紫外線が導入される光透過性ガラスからなるの導光板２と導光体２表面に配置されたＴＦＴ液晶３と、導光体２とＴＦＴ液晶間に配置された蛍光フィルタ５からなる。実施例１とは、蛍光フィルタ５の配置場所が異なっている。
【００２６】
実施例１と同一のものには、同一符号が付してある。
【００２７】
蛍光フィルタ５は、樹脂等からなるフィルムの導光体２側に赤青緑の蛍光層を印刷されており、赤青緑の蛍光層は、ＴＦＴ液晶３の各窓に対応するようにそれぞれ印刷配置されている。また、フィルムの蛍光層が設けられている反対側の面には、ＴＦＴ液晶と密着による模様を防止する凹凸が設けられている。
【００２８】
実施例２によると、紫外線発光素子１１から放射される紫外線で励起された光を色フィルターなしに観測でき、また液晶３にに紫外線が入る前に可視光変換されるので、液晶３内での紫外線吸収が防止でき、紫外線発光素子１１から放射される紫外線を効率よく観測光に変換できる。
【００２９】
本実施例では、蛍光体層を赤青緑の３色としているが、赤青緑黄の4色として液晶表示装置を形成しても良い。
【００３０】
また、本実施例では、紫外線発光素子１１としたが、青色発光素子を用いて、青色光により赤色に励起される赤色蛍光体、青色光により緑色に励起される蛍光体を用い、青色は青色発光素子からの光を用いるように、蛍光体を印刷しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかるカラー液晶表示装置の断面図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態２にかかるカラー液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ＬＥＤランプ
２  導光体
３  液晶
４，５  蛍光フィルター
【図１】
2005283724.tif 000003
【図２】
2005283724.tif 000004