(57)【要約】【課題】点光源等の光源を用いた表示装置であっても、拡散板等の拡散手段を用いることなく、液晶パネル等の被照射体を均一に近づけて照明することができ、表示面における輝度を均一に近づけることができる表示装置を提供する。【解決手段】光源から紫外光を発し、光源から発せられた紫外光を蛍光物質によって他の波長の光へ変換して、変換した光の光量を制御する。【選択図】      図１
2007226157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外光を発する少なくとも１つの光源と、
前記光源から発せられた紫外光が入射する入射面と、入射した紫外光を、他の波長の光であって可視光を含む光へ変換する蛍光物質と、変換された光を射出する射出面と、を含む蛍光層と、
前記蛍光層の前記射出面から発せられた光の光量を制御する制御層と、を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
蛍光層は、互いに隣接しかつ前記他の波長の光へ変換する複数の領域からなり、かつ、
前記複数の領域は、紫外光を赤色光に変換する少なくとも１つの赤色変換領域と、紫外光を緑色光に変換する少なくとも１つの緑色変換領域と、紫外光を青色光に変換する少なくとも１つの青色変換領域と、を含む請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
紫外光を反射する紫外光反射層が、前記蛍光層の前記射出面側に配置された請求項１又は２記載の表示装置。
【請求項４】
可視光を反射する可視光反射層が、前記光源と前記蛍光層との間に配置された請求項１ないし３のいずれか１に記載の表示装置。
【請求項５】
紫外光を発する少なくとも１つの光源と、
前記光源から発せられた紫外光が入射する入射面と、入射した紫外光を、他の波長の光であって可視光を含む光へ変換する蛍光物質と、変換された光を射出する射出面と、を含む蛍光層と、
前記蛍光層の前記射出面から発せられた光の光量を制御する制御層と、を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
前記制御層を通過した光のうち所定の波長範囲の光を透過させるカラーフィルタを含む請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
紫外光を反射する紫外光反射層が、前記蛍光層の前記射出面側に配置された請求項５又は６記載の表示装置。
【請求項８】
可視光を反射する可視光反射層が、前記光源と前記蛍光層との間に配置された請求項５ないし７のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
表示装置に用いられる光源は、ある一定の範囲から光が発せられるもの、例えば、点光源のような光源が用いられる。このような光源を用いた場合に、液晶パネル等の被照射体への照度に分布が生じてしまい、液晶パネル等の被照射体を均一に照明することが困難であり、表示装置の輝度ムラ等の原因となっていた。
【０００２】
このため、従来の表示装置では、光源から液晶パネル等の被照射体へ至るまでの間に拡散板を設けていた。拡散板を用いることによって、光源から発せられた光を拡散板で分散して、液晶パネル等の被照射体への照度を均一に近づけることができる（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、拡散板は、拡散板に照射された光を拡散することによって照度を均一に近づけることができる一方、光を拡散させるため、被照射体に至る光の量が減ってしまい、表示装置の輝度を低下させざるを得なかった。
また、液晶パネル等の被照射体への照度を均一に近づけるには、光源と液晶パネル等の被照射体との距離を長くする必要もあり、表示装置が大型化せざるを得なかった。
【特許文献１】特開２００５−２０２３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、点光源等の光源を用いた表示装置であっても、拡散板等の拡散手段を用いたり、光源と液晶パネル等の被照射体との距離を長くしたりすることなく、液晶パネル等の被照射体を均一に近づけて照明することができ、表示面における輝度を均一に近づけることができる表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以上のような目的を達成するために、本発明においては、光源から紫外光を発し、光源から発せられた紫外光を蛍光物質によって他の波長の光へ変換して、変換した光の光量を制御する。
【０００５】
具体的には、本発明に係る表示装置は、
紫外光を発する少なくとも１つの光源と、
前記光源から発せられた紫外光が入射する入射面と、入射した紫外光を、他の波長の光であって可視光を含む光へ変換する蛍光物質と、変換された光を射出する射出面と、を含む蛍光層と、
前記蛍光層の前記射出面から発せられた光の光量を制御する制御層と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る表示装置は、少なくとも１つの光源と蛍光層と制御層とを有する。
【０００７】
本発明に係る表示装置は、光源として光源を有する。光源は、紫外光を発する。この紫外光の波長は、２４０〜４２０ｎｍのものが好ましい。この光源は、少なくとも１個以上設けられている。また、光源は、紫外光を発する発光ダイオードが好ましい。
【０００８】
蛍光層は、入射面と射出面とを含む。入射面には、光源から発せられた紫外光が入射する。蛍光層には、蛍光物質が含まれている。蛍光物質は、紫外光を他の波長の光に変換する。この他の波長の光には、可視光が含まれる。蛍光物質は、例えば、希土類の物質からなるものがある。蛍光物質によって変換された光が射出面から射出される。
【０００９】
蛍光層には、蛍光物質が含まれており、蛍光物質によって変換された光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。変換された光同士が重なり合うことによって、変換された光の強度を均一に近づけることができ、均一に近づけた光を蛍光層から射出させることができる。
【００１０】
制御層は、蛍光層の射出面から発せられた光の光量を制御する。制御層は、発せられた光を透過させたり、遮ったりするものが好ましい。特に、制御層に電気的に接続された制御手段から制御層に電気信号が発せられ、その電気信号に応じて制御層が駆動されて、発せられた光を透過させたり、遮ったりするものがより好ましい。制御層は、液晶分子からなるものが望ましい。
【００１１】
本発明に係る表示装置は、
蛍光層が、互いに隣接しかつ前記他の波長の光へ変換する複数の領域からなり、かつ、
前記複数の領域が、紫外光を赤色光に変換する少なくとも１つの赤色変換領域と、紫外光を緑色光に変換する少なくとも１つの緑色変換領域と、紫外光を青色光に変換する少なくとも１つの青色変換領域と、を含むものが好ましい。
【００１２】
蛍光層は、複数の領域からなる。この複数の領域は、互いに隣接するように形成されている。この領域の各々で、紫外光が他の波長の光へ変換される。複数の領域は、赤色変換領域と緑色変換領域と青色変換領域とを含む。赤色変換領域は、複数の領域のうちの少なくとも１つの領域によって構成され、紫外光を赤色光に変換する。緑色変換領域は、複数の領域のうちの少なくとも１つの領域によって構成され、紫外光を緑色光に変換する。青色変換領域は、複数の領域のうちの少なくとも１つの領域によって構成され、紫外光を青色光に変換する。互いに隣接する領域では、異なる色に変換されるように配置されるのが好ましい。赤色変換領域の数と、緑色変換領域の数と、青色変換領域の数とは略同じとなるように複数の領域を構成するのが好ましい。
【００１３】
また、蛍光層から発せられた光の光量を制御する制御層は、複数の領域の各々に対応して制御できるものが好ましい。例えば、蛍光層の一の領域で変換された光を透過させるとともに、この一の領域に隣接した領域で変換された光は遮断するように制御することができるものが好ましい。このようにすることで、赤色のみ、緑色のみ、又は青色のみを表示することができたり、また、同じ赤色の領域でも、透過させる領域と遮断領域とに制御して、中間色を表示することもできる。
【００１４】
さらに、複数の領域の各々によって画素を構成するものが好ましい。
【００１５】
本発明に係る表示装置は、
紫外光を反射する紫外光反射層が、前記蛍光層の前記射出面側に配置されたものが好ましい。
【００１６】
蛍光層の射出面側には、紫外光反射層が配置されている。紫外光反射層は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させるものがより好ましい。紫外光反射層は、誘電体膜が好ましい。紫外光反射層は、略薄板状の形状を有するものが好ましい。紫外光反射層は、蛍光層の射出面に対して略平行に配置されているものが好ましい。紫外光反射層は、蛍光層の射出面に近接するように配置されても、蛍光層の射出面から離隔した位置に配置されてもよい。
【００１７】
紫外光反射層によって反射された紫外光は、蛍光層に戻り、蛍光物質によって他の波長の光へ変換される。変換された光が射出面から射出されて、被照射体を照明するので、光源の出力を高めることなく、被照射体への照度を高めて被照射体を照明することができる。
【００１８】
本発明に係る表示装置は、
可視光を反射する可視光反射層が、前記光源と前記蛍光層との間に配置されたものが好ましい。
【００１９】
光源と蛍光層との間には、可視光反射層が配置されている。可視光反射層は、可視光を反射しかつ紫外光を透過させるものがより好ましい。可視光反射層は、誘電体膜が好ましい。可視光反射層は、略薄板状の形状を有するものが好ましい。可視光反射層は、蛍光層の入射面に対して略平行に配置されているものが好ましい。可視光反射層は、蛍光層の入射面に近接するように配置されても、蛍光層の入射面から離隔した位置に配置されてもよい。
【００２０】
紫外光を発する少なくとも１つの光源と、
前記光源から発せられた紫外光が入射する入射面と、入射した紫外光を、他の波長の光であって可視光を含む光へ変換する蛍光物質と、変換された光を射出する射出面と、を含む蛍光層と、
前記蛍光層の前記射出面から発せられた光の光量を制御する制御層と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る表示装置は、少なくとも１つの光源と蛍光層と制御層とを有する。
【００２２】
本発明に係る表示装置は、少なくとも１つの光源を有する。光源は、紫外光を発する。この紫外光の波長は、２４０〜４２０ｎｍのものが好ましい。この光源は、少なくとも１個以上設けられている。また、光源は、紫外光を発する発光ダイオードが好ましい。
【００２３】
蛍光層は、入射面と射出面とを含む。入射面には、光源から発せられた紫外光が入射する。蛍光層には、蛍光物質が含まれている。蛍光物質は、紫外光を他の波長の光に変換する。この他の波長の光には、可視光が含まれる。蛍光物質は、例えば、希土類の物質からなるものがある。蛍光物質によって変換された光が射出面から射出される。この蛍光物質によって変換される光は、赤色の光と緑色の光と青色の光とを含む白色光が好ましい。
【００２４】
蛍光層には、蛍光物質が含まれており、蛍光物質によって変換された光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。変換された光同士が重なり合うことによって、変換された光の強度を均一に近づけることができ、均一に近づけた光を蛍光層から射出させることができる。
【００２５】
制御層は、蛍光層の射出面から発せられた光の光量を制御する。制御層は、発せられた光を透過させたり、遮ったりするものが好ましい。特に、制御層に電気的に接続された制御手段から制御層に電気信号が発せられ、その電気信号に応じて制御層が駆動されて、発せられた光を透過させたり、遮ったりするものがより好ましい。制御層は、液晶分子からなるものが望ましい。
【００２６】
本発明に係る表示装置は、
前記制御層を通過した光のうち所定の波長範囲の光を透過させるカラーフィルタを含むものが好ましい。
【００２７】
カラーフィルタは、制御層を通過した光のうち所定の波長範囲の光を透過させる。カラーフィルタは、複数種類の領域からなり、これらの領域の各々で、透過させる光の波長範囲が異なるものが好ましい。特に、カラーフィルタは、赤色の光を透過させる領域と、緑色の光を透過させる領域と、青色の光を透過させる領域と、を含むものが好ましい。このようにすることで、制御層を通過した光を赤色光と緑色光と青色光とに分離することができる。
【００２８】
本発明に係る表示装置は、
紫外光を反射する紫外光反射層が、前記蛍光層の前記射出面側に配置されたものが好ましい。
【００２９】
蛍光層の射出面側には、紫外光反射層が配置されている。紫外光反射層は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させるものがより好ましい。紫外光反射層は、誘電体膜が好ましい。紫外光反射層は、略薄板状の形状を有するものが好ましい。紫外光反射層は、蛍光層の射出面に対して略平行に配置されているものが好ましい。紫外光反射層は、蛍光層の射出面に近接するように配置されても、蛍光層の射出面から離隔した位置に配置されてもよい。
【００３０】
紫外光反射層によって反射された紫外光は、蛍光層に戻り、蛍光物質によって他の波長の光へ変換される。変換された光が射出面から射出されて、被照射体を照明するので、光源の出力を高めることなく、被照射体への照度を高めて被照射体を照明することができる。
【００３１】
本発明に係る表示装置は、
可視光を反射する可視光反射層が、前記光源と前記蛍光層との間に配置されたものが好ましい。
【００３２】
光源と蛍光層との間には、可視光反射層が配置されている。可視光反射層は、可視光を反射しかつ紫外光を透過させるものがより好ましい。可視光反射層は、誘電体膜が好ましい。可視光反射層は、略薄板状の形状を有するものが好ましい。可視光反射層は、蛍光層の入射面に対して略平行に配置されているものが好ましい。可視光反射層は、蛍光層の入射面に近接するように配置されても、蛍光層の入射面から離隔した位置に配置されてもよい。
【発明の効果】
【００３３】
点光源等の光源を用いた表示装置であっても、拡散板等の拡散手段を用いたり、光源と液晶パネル等の被照射体との距離を長くしたりすることなく、液晶パネル等の被照射体を均一に近づけて照明することができ、表示面における輝度を均一に近づけることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
【００３５】
＜＜＜第１の実施の形態＞＞＞
＜＜構成＞＞
図１は、第１の実施の形態による表示装置１００の概略を示す構成図である。この第１の実施の形態による表示装置１００は、光源１１０と、蛍光体１２０と、第１の反射体１３０と、液晶パネル１５０と、第２の反射体１４０と、を含む。これらの光源１１０と蛍光体１２０と第１の反射体１３０と液晶パネル１５０と第２の反射体１４０との各々は、所定の配置を保つように、表示装置１００の筐体（図示せず）に支持されている。
【００３６】
＜光源１１０＞
光源１１０は、紫外光を発する。第１の実施の形態による表示装置１００では、少なくとも１つの光源１１０が、後述する蛍光体１２０や液晶パネル１５０の平面方向（図１の左右方向並びに手前及び奥行き方向）に沿って配置されている。光源１１０の数や、隣り合う光源１１０の間隔や、光源１１０の配置の態様は、蛍光体１２０や液晶パネル１５０の平面方向の大きさや、光源１１０から発せられる紫外光の強度や、紫外光の広がり角度等に応じて適宜定めればよい。また、光源１１０と蛍光体１２０との間の距離も、光源１１０から発せられる紫外光の強度等に応じて適宜定めればよい。図１に示した例では、紫外光は、光源１１０の各々から、蛍光体１２０に向かって（図１の上方向に向かって）発せられる。光源１１０は、紫外光を発する発光ダイオードが好ましい。紫外光の波長は、２４０〜４２０ｎｍのものが好ましいが、紫外光の波長は、後述する蛍光体１２０の材質に応じて選択すればよい。
【００３７】
＜蛍光体１２０＞
光源１１０から発せられた紫外光の進行方向（図４の上方）には、蛍光体１２０が配置されている。蛍光体１２０は、光源１１０から離隔した位置に配置されている。光源１１０と蛍光体１２０との間隔は、光源１１０の大きさや、光源１１０から発せられる紫外光の広がりや照度等に応じて適宜定めればよい。
【００３８】
蛍光体１２０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面１２２と射出面１２４とを含む。蛍光体１２０には、蛍光物質が含まれている。蛍光体１２０のあらゆる箇所に、蛍光物質が散在するように、蛍光体１２０は形成されている。蛍光物質は、入射面１２２から入射された紫外光を、入射された紫外光の波長とは異なる他の波長の光に変換する。特に、蛍光物質は、入射された紫外光を可視光に変換するものが好ましく、例えば、希土類の物質からなるものがある。なお、蛍光物質は、光源１１０から発せられる紫外光の波長と変換する光の波長との関係で適宜定めればよい。以下では、１つの例として、蛍光物質によって変換される光が、可視光である場合について説明する。
【００３９】
蛍光体１２０の厚さは、紫外光を可視光に変換でき、かつ、蛍光体１２０の内部で変換された可視光が吸収されない程度にするのが好ましい。なお、蛍光体１２０の厚さは、光源１１０の出力や、光源１１０が配置される位置等の光源１１０の関係に応じて適宜定めればよい。また、蛍光体１２０は、光源１１０から発せられた紫外光を十分に入射できる程度の面積の入射面を有する。
【００４０】
蛍光体１２０の蛍光物質によって、入射面１２２から入射された紫外光の全てを可視光に変換するものが最も望ましいが、光源１１０の強度や、蛍光体１２０の厚さ等によっては、十分に変換できない場合もある。このため、蛍光体１２０の射出面１２４から、変換された可視光と、変換されなかった紫外光との双方が射出される場合がある。
【００４１】
第１の実施の形態の表示装置１００の蛍光体１２０は、複数の領域（図示せず）から構成される。複数の領域の各々が画素の１つ１つに対応する。複数の領域の各々は、さらに、３つの小領域から構成される。この３つの小領域は、赤色変換領域と緑色変換領域と青色変換領域とに分類できる（図２参照）。赤色変換領域は、蛍光体１２０に入射された紫外光を赤色光に変換する。緑色変換領域は、蛍光体１２０に入射された紫外光を緑色光に変換する。青色変換領域は、蛍光体１２０に入射された紫外光を青色光に変換する。
【００４２】
蛍光物質によって発光される可視光は、蛍光体１２０の蛍光物質の励起に基づいて発せられるため、蛍光物質の各々を中心として等方的に発せられる。また、上述したように、蛍光物質は、蛍光体１２０の赤色変換領域と緑色変換領域と青色変換領域とのあらゆる箇所に散在しているため、蛍光物質による発光は、赤色変換領域と緑色変換領域と青色変換領域との各々の領域の全体に亘って生ずる。このように、各色の領域の全体で発光が起こり、その発光された赤色の光、緑色の光及び青色の光は、等方的に発せられるので、発せられた赤色の光同士、緑色の光同士、及び青色の光同士が重なり合うことによって、赤色の光、緑色の光及び青色の光の各々の強度を均一に近づけることができる。
【００４３】
蛍光物質によって等方的に発光された赤色の光、緑色の光及び青色の光のうち、射出面１２４に向かって発光されたものは、射出面１２４から射出される。また、蛍光物質によって等方的に発光された赤色の光、緑色の光及び青色の光のうち、入射面１２２に向かって発光されたものは、入射面１２２から射出される。
【００４４】
＜第１の反射体１３０＞
蛍光体１２０の射出面１２４から発せられた光の進行方向には、第１の反射体１３０が配置されている。第１の反射体１３０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面１３２と射出面１３４とを含む。第１の反射体１３０は、上述した蛍光体１２０と略平行となるように配置される。特に、第１の反射体１３０の入射面１３２が、蛍光体１２０の射出面１２４に、なるべく近接するように第１の反射体１３０を配置するのが好ましい。
【００４５】
第１の反射体１３０は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させる。第１の反射体１３０は、誘電体膜が好ましい。誘電体膜の材料と厚さは、紫外光を反射させ、かつ、可視光を十分に透過させることができる波長特性を有するものを適宜選択すればよい。上述したように、蛍光体１２０によって、紫外光が赤色の光、緑色の光及び青色の可視光に変換されるので、第１の反射体１３０は、これらの赤色の光、緑色の光及び青色の光を透過させるとともに、紫外光を反射させることができるような材料と厚さを選択すればよい。
【００４６】
＜第２の反射体１４０＞
光源１１０と蛍光体１２０との間には、第２の反射体１４０が配置されている。第２の反射体１４０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面１４２と射出面１４４とを含む。第２の反射体１４０は、上述した蛍光体１２０や第１の反射体１３０と略平行となるように配置される。特に、第２の反射体１４０の射出面１４４が、蛍光体１２０の入射面１２２に、なるべく近接するように第２の反射体１４０を配置するのが好ましい。
【００４７】
第２の反射体１４０は、可視光を反射させるとともに、紫外光を透過させる。第２の反射体１４０は、誘電体膜が好ましい。誘電体膜の材料と厚さは、可視光を反射させ、かつ、紫外光を十分に透過させることができる波長特性を有するものを適宜選択すればよい。上述したように、蛍光体１２０によって、紫外光が赤色、緑色及び青色の可視光に変換されるので、第２の反射体１４０は、紫外光を透過させるとともに、赤色、緑色及び青色の可視光を反射させることができるような材料と厚さを選択すればよい。
【００４８】
＜液晶パネル１５０＞
第１の反射体１３０の射出面１３４から発せられた光の進行方向には、液晶パネル１５０が配置されている。液晶パネル１５０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面１５２と射出面１５４とを含む。液晶パネル１５０は、蛍光体１２０や第１の反射体１３０や第２の反射体１４０と略平行となるように配置される。特に、液晶パネル１５０を第１の反射体１３０に、なるべく近接するように配置するのが好ましい。
【００４９】
液晶パネル１５０は、２枚のガラス基板（図示せず）の間に液晶層が封入されたものである。この２枚のガラス基板の各々には、偏光板と透明電極と配向膜とが形成されている（図示せず）。すなわち、液晶パネル１５０は、第１のガラス基板と、液晶層と、第２のガラス基板と、からなる。第１のガラス基板は、第１の反射体１３０の射出面１３４に向かい合うように配置され、第２のガラス基板が表示面として配置される。また、第１のガラス基板には、第１の偏光板と第１の透明電極と第１の配向膜とが形成され、第２のガラス基板には、第２の偏光板と第２の透明電極と第２の配向膜とが形成されている。第１の偏光板を通過できる光の偏光の向きと、第２の偏光板を通過できる光の偏光の向きとが、所定の角、例えば９０度となるように、第１の偏光板と第２の偏光板とは配置される。
【００５０】
第１の反射体１３０から射出された光は、第１のガラス基板→液晶層→第２のガラス基板の順に進行する。より詳細には、第１の反射体１３０から射出された光は、第１の偏光板→第１の透明電極→第１の配向膜→液晶層→第２の配向膜→第２の透明電極→第２の偏光板の順に進行する。なお、図１〜図３では、液晶パネル１５０として液晶層のみを概略的に示したが、液晶パネル１５０の入射面１５２が、第１のガラス基板の入射面に対応し、液晶パネル１５０の射出面１５４が、第２のガラス基板の射出面に対応する。この液晶パネル１５０の射出面１５４が、表示装置１００の表示面となる。
【００５１】
第１の透明電極と第２の透明電極とには、液晶層に電圧を印加するための電源が接続されている。液晶層に電圧が印加されていないときには、液晶層を構成する液晶分子は、第１の配向膜と第２の配向膜との間で、第１の配向膜と第２の配向膜とに平行に、かつ、徐々にねじれて、全体で、所定の角度、例えば９０度ねじれたらせん状となるように配置される。液晶層を構成する液晶分子がこのように配置されているときには、第１の反射体１３０から射出されて第１の偏光板を通過した光の振動方向は、液晶分子の配列のねじれに沿って次第に変化できるので、第１の偏光板を通過した光は、第２の偏光板を通過することができる。
【００５２】
一方、液晶層に電圧が印加されたときには、液晶層を構成する液晶分子は、第１のガラス基板と第２のガラス基板に垂直に並ぶ。このときには、第１の反射体１３０から射出されて第１の偏光板を通過した光の振動方向は、液晶分子によって変化せず、第１の偏光板を通過した光は、第２の偏光板を通過することができない。
【００５３】
このような構成としたことにより、液晶パネル１５０は、第１の反射体１３０から射出された光を通過させたり、遮断したりすることができるシャッターとして機能する。上述した液晶パネル１５０の構造は、一例を示したに過ぎず、液晶パネル１５０として、第１の反射体１３０から射出された光を通過させたり遮断したりすることができるものであればよく、ツイストネマティック型（ＴＮ型）液晶や、スーパーＴＮ型（ＳＴＮ型）液晶、トリプルＳＴＮ型（ＴＳＴＮ型）液晶や、フィルムＳＴＮ型（ＦＳＴＮ型）液晶等の各種の液晶を用いることができる。
【００５４】
＜蛍光体１２０と液晶パネル１５０との配置＞
図２は、上述した蛍光体１２０と、第１の反射体１３０と、第２の反射体１４０と、液晶パネル１５０とを、１つの画素について拡大して示した拡大斜視図である。画素は、表示装置１００に表示される画像を構成する最小の単位要素である。なお、図２では、蛍光体１２０と、第１の反射体１３０と、第２の反射体１４０と、液晶パネル１５０との各々を明確に示すために、互いに離隔した位置に示した。
【００５５】
上述したように、蛍光体１２０は、赤色変換領域と緑色変換領域と青色変換領域との３種類の領域から構成される。１つの画素については、図２に示すように、単一の赤色変換領域１２６Ｒと、単一の緑色変換領域１２６Ｇと、単一の青色変換領域１２６Ｂとからなる。
【００５６】
液晶パネル１５０は、蛍光体１２０の赤色変換領域１２６Ｒと、緑色変換領域１２６Ｇと、青色変換領域１２６Ｂとの各々に１つの液晶シャッターが対応するように、構成されている。図２に示すように、蛍光体１２０の赤色変換領域１２６Ｒには、液晶シャッター１５６Ｒが対応し、蛍光体１２０の緑色変換領域１２６Ｇには、液晶シャッター１５６Ｇが対応し、蛍光体１２０の青色変換領域１２６Ｂには、液晶シャッター１５６Ｂが対応する。すなわち、蛍光体１２０の赤色変換領域１２６Ｒに、液晶シャッター１５６Ｒが重畳するように構成され、蛍光体１２０の緑色変換領域１２６Ｇに、液晶シャッター１５６Ｇが重畳するように構成され、蛍光体１２０の青色変換領域１２６Ｂに、液晶シャッター１５６Ｂが重畳するように構成される。また、液晶シャッター１５６Ｒと、液晶シャッター１５６Ｇと、液晶シャッター１５６Ｂとの各々に対して、独立して電圧を印加できるように構成されており、各々を別個に通過状態又は遮断状態にすることができる。
【００５７】
このようにしたことにより、液晶シャッター１５６Ｒのみを通過状態にし、液晶シャッター１５６Ｇと１５６Ｂとを遮断状態にしたときには、その画素では赤色が表示されることになる。また、液晶シャッター１５６Ｇのみを通過状態にし、液晶シャッター１５６Ｒと１５６Ｂとを遮断状態にしたときには、その画素では緑色が表示される。同様に、液晶シャッター１５６Ｂのみを通過状態にし、液晶シャッター１５６Ｒと１５６Ｇとを遮断状態にしたときには、その画素では青色が表示される。
【００５８】
＜＜表示装置１００の概要＞＞
上述したように、光源１１０から紫外光が発せられる。光源１１０から発せられた紫外光は、第２の反射体１４０の入射面１４２に入射する。上述したように、第２の反射体１４０は、可視光を反射させるとともに、紫外光を透過させる波長特性を有する。このため、第２の反射体１４０の入射面１４２に入射した紫外光は、第２の反射体１４０を透過して、第２の反射体１４０の射出面１４４から射出される。第２の反射体１４０から射出された紫外光は、蛍光体１２０の入射面１２２に入射する。
【００５９】
蛍光体１２０に入射した紫外光は、蛍光体１２０の蛍光物質の発光機構によって可視光が発せられる。すなわち、蛍光体１２０の蛍光物質によって紫外光が可視光に変換される。上述したように、蛍光物質の発光機構によって発光される可視光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。上述したように、蛍光体１２０は、画素の各々について、赤色変換領域１２６Ｒと、緑色変換領域１２６Ｇと、青色変換領域１２６Ｂとからなる。赤色変換領域１２６Ｒでは、蛍光物質によって紫外光が赤色の可視光に変換されて等方的に発せられる。緑色変換領域１２６Ｇでは、蛍光物質によって紫外光が緑色の可視光に変換されて等方的に発せられる。青色変換領域１２６Ｂでは、蛍光物質によって紫外光が青色の可視光に変換されて等方的に発せられる。蛍光物質から等方的に発せられた赤色の光、緑色の光及び青色の光のうち、射出面１２４に向かって発光されたものが、射出面１２４から射出される。また、蛍光物質から等方的に発せられた赤色の光、緑色の光及び青色の光のうち、入射面１２２に向かって発光されたものが、入射面１２２から射出される。
【００６０】
蛍光物質は、蛍光体１２０の赤色変換領域１２６Ｒ、緑色変換領域１２６Ｇ、及び青色変換領域１２６Ｂの全体に亘って散在する。このため、赤色変換領域１２６Ｒ、緑色変換領域１２６Ｇ、及び青色変換領域１２６Ｂの全体の領域で発光が起こり、発光された可視光は、等方的に発せられる。したがって、蛍光体１２０内の赤色変換領域１２６Ｒの各々では、発光された赤色の光同士が、互いに重なり合うため、その強度は均一に近づく。また、蛍光体１２０内の緑色変換領域１２６Ｇの各々では、発光された緑色の光同士が、互いに重なり合うため、その強度は均一に近づく。蛍光体１２０内の青色変換領域１２６Ｂの各々では、発光された青色の光同士が、互いに重なり合うため、その強度は均一に近づく。
【００６１】
また、蛍光体１２０の蛍光物質によって、紫外光を、赤色、緑色又は青色の可視光に十分に変換できない場合があり、この場合には、射出面１２４からは、変換されなかった紫外光も射出される。このため、蛍光体１２０の射出面１２４から射出される光には、赤色、緑色又は青色の可視光だけでなく紫外光も含まれる場合がある。
【００６２】
射出面１２４から射出された光は、第１の反射体１３０の入射面１３２に入射する。この第１の反射体１３０は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させるので、第１の反射体１３０の入射面１３２に入射された光のうちの赤色の光、緑色の光又は青色の光のみが、第１の反射体１３０を透過し、第１の反射体１３０の射出面１３４から射出できる。第１の反射体１３０の入射面１３２に入射した赤色の光、緑色の光又は青色の光は、その強度が均一に近づいているので、第１の反射体１３０の射出面１３４からも、強度が均一に近づいた可視光を射出させることができる。また、蛍光体１２０の射出側に第１の反射体１３０を配置することで、第１の反射体１３０の射出面１３４から紫外光を射出させることなく、赤色の光、緑色の光又は青色の光のみを射出させることができる。
【００６３】
一方、第１の反射体１３０の入射面１３２に入射された光のうちの紫外光は、第１の反射体１３０によって反射されて、蛍光体１２０の射出面１２４に入射する。蛍光体１２０の射出面１２４に入射した紫外光は、入射面１２２から入射した紫外光と同様に、蛍光物質の発光機構によって赤色の光、緑色の光又は青色の光へ変換される。このときも、変換される赤色の光、緑色の光又は青色の光は、等方的に発せられるため、上述したように、射出面１２４に向かって発光された赤色の光、緑色の光又は青色の光は、強度が均一に近づいて、射出面１２４から射出される。また、変換される赤色の光、緑色の光又は青色の光は、等方的に発せられるため、入射面１２２に向かって発光されるものもある。入射面１２２に向かって発光された赤色の光、緑色の光又は青色の光は、強度が均一に近づいて、蛍光体１２０の入射面１２２から射出される。
【００６４】
上述したように、光源１１０と蛍光体１２０との間には、第２の反射体１４０が配置されており、蛍光体１２０の入射面１２２から射出された赤色の光、緑色の光又は青色の光は、第２の反射体１４０の射出面１４４に入射する。第２の反射体１４０は、これらの可視光を反射させるとともに、紫外光を透過させる波長特性を有する。このため、第２の反射体１４０に入射した可視光は、第２の反射体１４０によって反射される。第２の反射体１４０によって反射された可視光は、反射されて再び蛍光体１２０に入射する。蛍光体１２０に入射した光は、既に可視光に変換されているので、蛍光体１２０の蛍光物質による発光機構は作用せず、そのまま蛍光体１２０を透過して、蛍光体１２０の射出面１２４から射出される。蛍光体１２０から射出された赤色の光、緑色の光又は青色の光は、第１の反射体１３０に入射する。第１の反射体１３０は、可視光を透過させる波長特性を有するので、第１の反射体１３０に入射したこれらの可視光は、第１の反射体１３０の射出面１３４から射出されて、表示装置１００から射出される。
【００６５】
この表示装置１００によれば、第１の反射体１３０と第２の反射体１４０とを設けたことによって、光源１１０から発せられた紫外光は、３つの態様で、表示装置１００の表示面から射出される。図３（ａ）には、この３つの態様を、符号Ａ，Ｂ及びＣで示した。なお、図３（ａ）では、実線の矢印は、紫外光を示し、破線の矢印は、可視光を示す。なお、以下では、赤色、緑色及び青色の可視光を単に可視光と称する。
【００６６】
第１の態様（図３（ａ）のＡ）は、光源１１０から発せられた紫外光が、蛍光体１２０によって、直ちに可視光に変換された場合であり、変換された可視光は、第１の反射体１３０を透過して、表示装置１００から射出される。
【００６７】
第２及び第３の態様（図３（ａ）のＢ及びＣ）は、光源１１０から発せられた紫外光が、蛍光体１２０によって、可視光に変換されずに、紫外光のまま、第１の反射体１３０に向い、第１の反射体１３０によって反射されて、蛍光体１２０に戻る場合である。紫外光が、蛍光体１２０に戻ったときには、蛍光体１２０の蛍光物質によって可視光に変換される。このとき、可視光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。
【００６８】
第２の態様（図３（ａ）のＢ）は、等方的に発せられた可視光のうち射出面１２４に向かったものである。この可視光は、射出面１２４から射出されて、第１の反射体１３０を透過して、表示装置１００から射出される。
【００６９】
第３の態様（図３（ａ）のＣ）は、等方的に発せられた可視光のうち入射面１２２に向かったものである。この可視光は、入射面１２２から射出され、第２の反射体１４０によって反射されて、蛍光体１２０と第１の反射体１３０とを透過して、表示装置１００から射出される。
【００７０】
このように３つの態様で、表示装置１００から可視光を射出するので、光源１１０の出力を高めることなく、表示装置１００の輝度を高めることができる。また、表示装置１００の輝度を従前のものと同じ程度でよい場合には、光源１１０の出力を低くすることができるので、表示装置１００の消費電力を下げることができる。
【００７１】
また、第１の反射体１３０の射出面１３４から射出される可視光は、既に、その強度が均一に近づいているので、光源１１０が点光源であるような場合であっても、光源１１０と蛍光体１２０との間の距離を長くすることなく、表示装置１００の輝度を均一に近づけることができる。また、光源１１０と蛍光体１２０との間の距離を長くする必要がないので、表示装置１００を薄型化することができる。
【００７２】
上述したように、射出面１３４から射出される可視光の強度を均一に近づけることができるので、光の強度を均一化できる一方、強度を低下させるような拡散板等の手段を用いる必要がなく、表示装置１００の構成を簡素にできるとともに、さらに、薄型化することができる。
【００７３】
さらに、蛍光体１２０の後に液晶パネル１５０を配置したので、光源１１０から発せられた紫外光によって液晶層を損傷させることを防止することができる。また、蛍光体１２０と液晶パネル１５０との間に第１の反射体１３０を配置したことによって、蛍光体１２０で可視光に変換できず、蛍光体１２０から紫外光が液晶パネル１５０に向かって射出された場合であっても、紫外光は、第１の反射体１３０によって反射されるので液晶パネル１５０には到達せず、紫外光によって液晶層を損傷させることを防止することもできる。
【００７４】
上述した第１の実施の形態の表示装置１００では、第１の反射体１３０と、第２の反射体１４０とを含むものを示したが、第１の反射体１３０と、第２の反射体１４０との双方を省略してもよい。このようにした場合であっても、上述したように、蛍光体１２０の蛍光物質の発光機構によって発光される可視光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。蛍光体１２０内の赤色変換領域１２６Ｒの各々では、発光された赤色の光同士が、互いに重なり合うため、赤色の光の強度は均一に近づく。同様に、緑色変換領域１２６Ｇの各々では、緑色の光の強度は均一に近づき、青色変換領域１２６Ｂの各々では、青色の光の強度は均一に近づく。このようにすることで、表示面における輝度を均一に近づけることができるとともに、拡散板等の拡散手段を用いる必要がないので、表示装置１００を薄型化することができる。
【００７５】
また、第１の反射体１３０と、第２の反射体１４０とのうち、第２の反射体１４０を省略してもよい。上述したように、光源１１０から発せられた紫外光を、蛍光体１２０の蛍光物質によって、赤色、緑色又は青色の可視光に十分に変換できない場合であっても、第１の反射体１３０によって、再び、変換されなかった紫外光を蛍光体１２０に戻して、改めて、赤色、緑色又は青色の可視光に変換できる機会を増やすことができるので、光源１１０の出力を高めることなく、表示装置１００の輝度を高めることができる。また、表示装置１００の輝度が従前のものと同様でよい場合には、光源１１０の出力を低くすることができるので、表示装置１００の消費電力を下げることができる。
【００７６】
＜＜＜第２の実施の形態＞＞＞
＜＜構成＞＞
図１は、第２の実施の形態による表示装置２００の概略を示す構成図である。この第２の実施の形態による表示装置２００は、光源２１０と、蛍光体２２０と、第１の反射体２３０と、液晶パネル２５０と、カラーフィルタ２６０と、第２の反射体２４０と、を含む。これらの光源２１０と蛍光体２２０と第１の反射体２３０と液晶パネル２５０とカラーフィルタ２６０と第２の反射体２４０との各々は、所定の配置を保つように、表示装置２００の筐体（図示せず）に支持されている。
【００７７】
＜光源２１０＞
光源２１０は、紫外光を発する。第２の実施の形態による表示装置２００では、少なくとも２つの光源２１０が、後述する蛍光体２２０や液晶パネル２５０の平面方向（図４の左右方向並びに手前及び奥行き方向）に沿って配置されている。光源２１０の数や、隣り合う光源２１０の間隔や、光源２１０の配置の態様は、蛍光体２２０や液晶パネル２５０の平面方向の大きさや、光源２１０から発せられる紫外光の強度や、紫外光の広がり角度等に応じて適宜定めればよい。また、光源２１０と蛍光体２２０との間の距離も、光源２１０から発せられる紫外光の強度等に応じて適宜定めればよい。図４に示した例では、紫外光は、光源２１０の各々から、蛍光体２２０に向かって（図４の上方向に向かって）発せられる。光源２１０は、紫外光を発する発光ダイオードが好ましい。紫外光の波長は、２４０〜４２０ｎｍのものが好ましいが、紫外光の波長は、後述する蛍光体２２０の材質に応じて選択すればよい。
【００７８】
＜蛍光体２２０＞
光源２１０から発せられた紫外光の進行方向（図４の上方）には、蛍光体２２０が配置されている。蛍光体２２０は、光源２１０から離隔した位置に配置されている。光源２１０と蛍光体２２０との間隔は、光源１１０の大きさや、光源１１０から発せられる紫外光の広がりや照度等に応じて適宜定めればよい。
【００７９】
蛍光体２２０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面２２２と射出面２２４とを含む。蛍光体２２０には、蛍光物質が含まれている。蛍光体２２０のあらゆる箇所に、蛍光物質が散在するように、蛍光体２２０は形成されている。蛍光物質は、入射面２２２から入射された紫外光を、入射された紫外光の波長とは異なる他の波長の光に変換する。特に、蛍光物質は、入射された紫外光を可視光に変換するものが好ましい。なお、蛍光物質は、光源２１０から発せられる紫外光の波長と変換する光の波長との関係で適宜定めればよい。以下では、１つの例として、蛍光物質によって変換される光が、可視光である場合について説明する。
【００８０】
蛍光体２２０の厚さは、紫外光を可視光に変換でき、かつ、蛍光体２２０の内部で変換された可視光が吸収されない程度にするのが好ましい。なお、蛍光体２２０の厚さは、光源２１０の出力や、光源２１０が配置される位置等の光源２１０の関係に応じて適宜定めればよい。また、蛍光体２２０は、光源２１０から発せられた紫外光を十分に入射できる程度の面積の入射面を有する。
【００８１】
蛍光体２２０の蛍光物質によって、入射面２２２から入射された紫外光の全てを可視光に変換するものが最も望ましいが、光源２１０の強度や、蛍光体２２０の厚さ等によっては、十分に変換できない場合もある。このため、蛍光体２２０の射出面２２４から、変換された可視光と、変換されなかった紫外光との双方が射出される場合がある。
【００８２】
蛍光物質によって発光される可視光は、蛍光体２２０の蛍光物質の励起に基づいて発せられるため、蛍光物質の各々を中心として等方的に発せられる。また、上述したように、蛍光物質は、蛍光体２２０のあらゆる箇所に散在しているため、蛍光物質による発光は、蛍光体２２０の全体に亘って生ずる。このように、蛍光体２２０の全体で発光が起こり、その発光された可視光は、等方的に発せられるので、発せられた可視光同士が重なり合うことによって、可視光の強度を均一に近づけることができる。
【００８３】
蛍光物質によって等方的に発光された可視光のうち、射出面２２４に向かって発光されたものは、射出面２２４から射出される。また、蛍光物質によって等方的に発光された可視光のうち、入射面２２２に向かって発光されたものは、入射面２２２から射出される。
【００８４】
＜第１の反射体２３０＞
蛍光体２２０の射出面２２４から発せられた光の進行方向には、第１の反射体２３０が配置されている。第１の反射体２３０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面２３２と射出面２３４とを含む。第１の反射体２３０は、上述した蛍光体２２０と略平行となるように配置される。特に、第１の反射体２３０の入射面２３２が、蛍光体２２０の射出面２２４に、なるべく近接するように第１の反射体２３０を配置するのが好ましい。
【００８５】
第１の反射体２３０は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させる。第１の反射体２３０は、誘電体膜が好ましい。誘電体膜の材料と厚さは、紫外光を反射させ、かつ、可視光を十分に透過させることができる波長特性を有するものを適宜選択すればよい。
【００８６】
＜第２の反射体２４０＞
光源２１０と蛍光体２２０との間には、第２の反射体２４０が配置されている。第２の反射体２４０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面２４２と射出面２４４とを含む。第２の反射体２４０は、上述した蛍光体２２０や第１の反射体２３０と略平行となるように配置される。特に、第２の反射体２４０の射出面２４４が、蛍光体２２０の入射面２２２に、なるべく近接するように第２の反射体２４０を配置するのが好ましい。
【００８７】
第２の反射体２４０は、可視光を反射させるとともに、紫外光を透過させる。第２の反射体２４０は、誘電体膜が好ましい。誘電体膜の材料と厚さは、可視光を反射させ、かつ、紫外光を十分に透過させることができる波長特性を有するものを適宜選択すればよい。
【００８８】
＜液晶パネル２５０＞
第１の反射体２３０の射出面２３４から発せられた光の進行方向には、液晶パネル２５０が配置されている。液晶パネル２５０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面２５２と射出面２５４とを含む。液晶パネル２５０は、蛍光体２２０や第１の反射体２３０や第２の反射体２４０と略平行となるように配置される。特に、液晶パネル２５０を第１の反射体２３０に、なるべく近接するように配置するのが好ましい。この液晶パネル２５０の構造や機能は、第１の実施の形態の液晶パネル１５０と同様である。
【００８９】
＜カラーフィルタ２６０＞
液晶パネル２５０から射出された光の進行方向には、カラーフィルタ２６０が配置されている。カラーフィルタ２６０は、略薄板状の形状を有し、略平行に形成された入射面２６２と射出面２６４とを含む。カラーフィルタ２６０は、上述した液晶パネル２５０と略平行となるように配置される。特に、カラーフィルタ２６０の入射面２６２が、液晶パネル２５０の射出面２５４に、なるべく近接するようにカラーフィルタ２６０を配置するのが好ましい。
【００９０】
カラーフィルタ２６０は、複数の領域（図示せず）から構成される。複数の領域の各々が画素の１つ１つに対応する。複数の領域の各々は、さらに、３つの小領域から構成される。この３つの小領域は、赤色透過領域と緑色透過領域と青色透過領域とに分類できる（図５参照）。赤色透過領域は、液晶パネル２５０を通過した可視光のうち赤色の光のみを透過させる。緑色透過領域は、液晶パネル２５０を通過した可視光のうち緑色の光のみを透過させる。青色変換領域は、液晶パネル２５０を通過した可視光のうち青色の光のみを透過させる。
【００９１】
＜液晶パネル２５０とカラーフィルタ２６０の配置＞
図５は、上述した蛍光体２２０と、第１の反射体２３０と、第２の反射体２４０と、液晶パネル２５０と、カラーフィルタ２６０とを、１つの画素について拡大して示した拡大斜視図である。画素は、表示装置２００に表示される画像を構成する最小の単位要素である。なお、図５では、蛍光体２２０と、第１の反射体２３０と、第２の反射体２４０と、液晶パネル２５０と、カラーフィルタ２６０との各々を明確に示すために、互いに離隔した位置に示した。
【００９２】
上述したように、蛍光体２２０は、赤色透過領域と緑色透過領域と青色透過領域との３種類の領域から構成される。１つの画素については、図５に示すように、単一の赤色透過領域２６６Ｒと、単一の緑色透過領域２６６Ｇと、単一の青色透過領域２６６Ｂとからなる。
【００９３】
液晶パネル２５０は、カラーフィルタ２６０の赤色透過領域２６６Ｒと、緑色透過領域２６６Ｇと、青色透過領域２６６Ｂとの各々に１つの液晶シャッターが対応するように、構成されている。図５に示すように、カラーフィルタ２６０の赤色透過領域２６６Ｒには、液晶シャッター２５６Ｒが対応し、カラーフィルタ２６０の緑色透過領域２６６Ｇには、液晶シャッター２５６Ｇが対応し、カラーフィルタ２６０の青色透過領域２６６Ｂには、液晶シャッター２５６Ｂが対応する。すなわち、カラーフィルタ２６０の赤色透過領域２６６Ｒに、液晶シャッター２５６Ｒが重畳するように構成され、カラーフィルタ２６０の緑色透過領域２６６Ｇに、液晶シャッター２５６Ｇが重畳するように構成され、カラーフィルタ２６０の青色透過領域２６６Ｂに、液晶シャッター２５６Ｂが重畳するように構成される。また、液晶シャッター２５６Ｒと、液晶シャッター２５６Ｇと、液晶シャッター２５６Ｂとの各々に対して、独立して電圧を印加できるように構成されており、各々を別個に通過状態又は遮断状態にすることができる。
【００９４】
このようにしたことにより、液晶シャッター２５６Ｒのみを通過状態にし、液晶シャッター２５６Ｇと２５６Ｂとを遮断状態にしたときには、その画素では赤色が表示されることになる。また、液晶シャッター２５６Ｇのみを通過状態にし、液晶シャッター２５６Ｒと２５６Ｂとを遮断状態にしたときには、その画素では緑色が表示される。同様に、液晶シャッター２５６Ｂのみを通過状態にし、液晶シャッター２５６Ｒと２５６Ｇとを遮断状態にしたときには、その画素では青色が表示される。
【００９５】
＜＜表示装置２００の概要＞＞
上述したように、光源２１０から紫外光が発せられる。光源２１０から発せられた紫外光は、第２の反射体２４０の入射面２４２に入射する。上述したように、第２の反射体２４０は、可視光を反射させるとともに、紫外光を透過させる波長特性を有する。このため、第２の反射体２４０の入射面２４２に入射した紫外光は、第２の反射体２４０を透過して、第２の反射体２４０の射出面２４４から射出される。第２の反射体２４０から射出された紫外光は、蛍光体２２０の入射面２２２に入射する。
【００９６】
蛍光体２２０に入射した紫外光は、蛍光体２２０の蛍光物質の発光機構によって可視光が発せられる。すなわち、蛍光体２２０の蛍光物質によって紫外光が可視光に変換される。上述したように、蛍光物質の発光機構によって発光される可視光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。上述したように、蛍光体２２０の全体で、蛍光物質によって紫外光が可視光に変換されて等方的に発せられる。蛍光物質から等方的に発せられた可視光のうち、射出面２２４に向かって発光されたものが、射出面２２４から射出される。また、蛍光物質から等方的に発せられた可視光のうち、入射面２２２に向かって発光されたものが、入射面２２２から射出される。
【００９７】
蛍光物質は、蛍光体２２０の全体に亘って散在する。このため、蛍光体２２０の全体の領域で発光が起こり、発光された可視光は、等方的に発せられる。したがって、蛍光体２２０内の全体で、可視光同士が互いに重なり合うため、その強度は均一に近づく。
【００９８】
また、蛍光体２２０の蛍光物質によって、紫外光を可視光に十分に変換できない場合があり、この場合には、射出面２２４からは、変換されなかった紫外光も射出される。このため、蛍光体２２０の射出面２２４から射出される光には、可視光だけでなく紫外光も含まれる場合がある。
【００９９】
射出面２２４から射出された光は、第１の反射体２３０の入射面２３２に入射する。この第１の反射体２３０は、紫外光を反射させるとともに、可視光を透過させるので、第１の反射体２３０の入射面２３２に入射された光のうちの可視光のみが、第１の反射体２３０を透過し、第１の反射体２３０の射出面２３４から射出できる。第１の反射体２３０の入射面２３２に入射した可視光は、その強度が均一に近づいているので、第１の反射体２３０の射出面２３４からも、強度が均一に近づいた可視光を射出させることができる。また、蛍光体２２０の射出側に第１の反射体２３０を配置することで、第１の反射体２３０の射出面２３４から紫外光を射出させることなく、可視光のみを射出させることができる。
【０１００】
一方、第１の反射体２３０の入射面２３２に入射された光のうちの紫外光は、第１の反射体２３０によって反射されて、蛍光体２２０の射出面２２４に入射する。蛍光体２２０の射出面２２４に入射した紫外光は、入射面２２２から入射した紫外光と同様に、蛍光物質の発光機構によって可視光へ変換される。このときも、変換される可視光は、等方的に発せられるため、上述したように、射出面２２４に向かって発光された可視光は、強度が均一に近づいて、射出面２２４から射出される。また、変換される可視光は、等方的に発せられるため、入射面２２２に向かって発光されるものもある。入射面２２２に向かって発光された可視光は、強度が均一に近づいて、蛍光体２２０の入射面２２２から射出される。
【０１０１】
上述したように、光源２１０と蛍光体２２０との間には、第２の反射体２４０が配置されており、蛍光体２２０の入射面２２２から射出された可視光は、第２の反射体２４０の射出面２４４に入射する。第２の反射体２４０は、これらの可視光を反射させるとともに、紫外光を透過させる波長特性を有する。このため、第２の反射体２４０に入射した可視光は、第２の反射体２４０によって反射される。第２の反射体２４０によって反射された可視光は、反射されて再び蛍光体２２０に入射する。蛍光体２２０に入射した光は、既に可視光に変換されているので、蛍光体２２０の蛍光物質による発光機構は作用せず、そのまま蛍光体２２０を透過して、蛍光体２２０の射出面２２４から射出される。蛍光体２２０から射出された可視光は、第１の反射体２３０に入射する。第１の反射体２３０は、可視光を透過させる波長特性を有するので、第１の反射体２３０に入射したこれらの可視光は、第１の反射体２３０の射出面２３４から射出されて、液晶パネル２５０の入射面２５２に入射される。
【０１０２】
この表示装置２００によれば、第１の反射体２３０と第２の反射体２４０とを設けたことによって、光源２１０から発せられた紫外光は、３つの態様で、表示装置２００の表示面から射出される。図６（ａ）には、この３つの態様を、符号Ａ，Ｂ及びＣで示した。なお、図６（ａ）では、実線の矢印は、紫外光を示し、破線の矢印は、可視光を示す。
【０１０３】
第１の態様（図６（ａ）のＡ）は、光源２１０から発せられた紫外光が、蛍光体２２０によって、直ちに可視光に変換された場合であり、変換された可視光は、第１の反射体２３０を透過して、表示装置２００から射出される。
【０１０４】
第２及び第３の態様（図６（ａ）のＢ及びＣ）は、光源２１０から発せられた紫外光が、蛍光体２２０によって、可視光に変換されずに、紫外光のまま、第１の反射体２３０に向い、第１の反射体２３０によって反射されて、蛍光体２２０に戻る場合である。紫外光が、蛍光体２２０に戻ったときには、蛍光体２２０の蛍光物質によって可視光に変換される。このとき、可視光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。
【０１０５】
第２の態様（図６（ａ）のＢ）は、等方的に発せられた可視光のうち射出面２２４に向かったものである。この可視光は、射出面２２４から射出されて、第１の反射体２３０を透過して、表示装置２００から射出される。
【０１０６】
第３の態様（図６（ａ）のＣ）は、等方的に発せられた可視光のうち入射面２２２に向かったものである。この可視光は、入射面２２２から射出され、第２の反射体２４０によって反射されて、蛍光体２２０と第１の反射体２３０とを透過して、表示装置２００から射出される。
【０１０７】
このように３つの態様で、表示装置２００から可視光を射出するので、光源２１０の出力を高めることなく、表示装置２００の輝度を高めることができる。また、表示装置２００の輝度を従前のものと同じ程度でよい場合には、光源２１０の出力を低くすることができるので、表示装置２００の消費電力を下げることができる。
【０１０８】
また、第１の反射体２３０の射出面２３４から射出される可視光は、既に、その強度が均一に近づいているので、光源２１０が点光源であるような場合であっても、光源２１０と蛍光体２２０との間の距離を長くすることなく、表示装置２００の輝度を均一に近づけることができる。また、光源２１０と蛍光体２２０との間の距離を長くする必要がないので、表示装置２００を薄型化することができる。
【０１０９】
上述したように、射出面２３４から射出される可視光の強度を均一に近づけることができるので、光の強度を均一化できる一方、強度を低下させるような拡散板等の手段を用いる必要がなく、表示装置２００の構成を簡素にできるとともに、さらに、薄型化することができる。
【０１１０】
さらに、蛍光体２２０の後に液晶パネル２５０を配置したので、光源２１０から発せられた紫外光によって液晶層を損傷させることを防止することができる。また、蛍光体２２０と液晶パネル２５０との間に第１の反射体２３０を配置したことによって、蛍光体２２０で可視光に変換できず、蛍光体２２０から紫外光が液晶パネル２５０に向かって射出された場合であっても、紫外光は、第１の反射体２３０によって反射されるので液晶パネル２５０には到達せず、紫外光によって液晶層を損傷させることを防止することもできる。
【０１１１】
上述した第２の実施の形態の表示装置２００では、第１の反射体２３０と、第２の反射体２４０とを含むものを示したが、第１の反射体２３０と、第２の反射体２４０との双方を省略してもよい。このようにした場合であっても、上述したように、蛍光体２２０の蛍光物質の発光機構によって発光される可視光は、蛍光物質を中心として等方的に発せられる。蛍光体２２０内の全体で、発光された可視光同士が、互いに重なり合うため、可視光の強度は均一に近づく。このようにすることで、表示面における輝度を均一に近づけることができるとともに、拡散板等の拡散手段を用いる必要がないので、表示装置２００を薄型化することができる。
【０１１２】
また、第１の反射体２３０と、第２の反射体２４０とのうち、第２の反射体２４０を省略してもよい。上述したように、光源２１０から発せられた紫外光を、蛍光体２２０の蛍光物質によって、可視光に十分に変換できない場合であっても、第１の反射体２３０によって、再び、変換されなかった紫外光を蛍光体２２０に戻して、改めて可視光に変換できる機会を増やすことができるので、光源２１０の出力を高めることなく、表示装置２００の輝度を高めることができる。また、表示装置２００の輝度が従前のものと同様でよい場合には、光源２１０の出力を低くすることができるので、表示装置２００の消費電力を下げることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】第１の実施の形態による表示装置１００を示す概略図である。
【図２】第１の実施の形態による表示装置１００の蛍光体１２０と、第１の反射体１３０と、第２の反射体１４０と、液晶パネル１５０とを、１つの画素について拡大して示した拡大斜視図である。
【図３】第１の実施の形態による表示装置１００の光源１１０から発せられた紫外光の進行の態様を示す図である。
【図４】第２の実施の形態による表示装置２００を示す概略図である。
【図５】第２の実施の形態による表示装置２００の蛍光体２２０と、第１の反射体２３０と、第２の反射体２４０と、液晶パネル２５０と、カラーフィルタ２６０とを、１つの画素について拡大して示した拡大斜視図である。
【図６】第２の実施の形態による表示装置２００の光源２１０から発せられた紫外光の進行の態様を示す図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１１０，２１０  光源
１２０，２２０  蛍光体（蛍光層）
１３０，２３０  第１の反射体（紫外光反射層）
１４０，２４０  第２の反射体（可視光反射層）
１５０，２５０  液晶パネル（制御層）
２６０  カラーフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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