(57)【要約】【課題】  バックライトを有する表示装置の暗コントラストを向上させる。【解決手段】  表示パネルと、前記表示パネルの後方に配置されたバックライトを有する表示装置であって、前記バックライトは、蛍光管と、前記蛍光管から発せられる光のうち、あらかじめ定められた波長領域の光を吸収するフィルタと、前記フィルタで吸収される波長領域の光を発する発光ダイオードを有し、前記フィルタは、前記蛍光管の外周面に設けられている表示装置である。【選択図】        図６
2007165029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、前記表示パネルの後方に配置されたバックライトを有する表示装置であって、
前記バックライトは、蛍光管と、
前記蛍光管から発せられる光のうち、あらかじめ定められた波長領域の光を吸収するフィルタと、
前記フィルタで吸収される波長領域の光を発する発光ダイオードを有し、
前記フィルタは、前記蛍光管の外周面に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記フィルタは、波長が５００ｎｍ以下の光を吸収する材料からなり、
前記発光ダイオードは、青色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記蛍光管は、ガラス管の内周面に、緑色蛍光体と赤色蛍光体を混合した蛍光体層を有し、
前記発光ダイオードは、青色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記蛍光管および発光ダイオードは、前記表示パネルの表示領域と重畳する領域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のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記バックライトは、前記蛍光管および発光ダイオードから発せられた光を導く導光板を有し、
前記導光板は、前記表示パネルの表示領域と重畳して配置され、
前記蛍光管および発光ダイオードは、前記導光板の端部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のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示パネルは、１対の基板の間に液晶材料を封入した液晶表示パネルであることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、表示パネルの後方にバックライトが配置された表示装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置（ＬＣＤ）は、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）のディスプレイ、テレビ、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）のディスプレイなどに用いられている。
【０００３】
前記液晶表示装置は、１対の基板の間に液晶材料を封入した液晶表示パネルを有する。この液晶表示パネルは、たとえば、一方の基板にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子および画素電極がアレイ状に配置されており、他方の基板に共通電極（対向電極とも呼ばれる）が設けられている。なお、前記共通電極は、ＴＦＴ素子および画素電極と同じ基板に設けられていることもある。
【０００４】
また、前記液晶表示装置は、外部からの光を利用して画像（映像）を表示する非発光型の表示装置であり、利用する光源によって、透過型、反射型、半透過型に大別される。前記透過型は、たとえば、液晶表示パネルの後方にバックライトを配置し、バックライトから発せられる光を液晶表示パネルに照射し、透過させて画像（映像）を表示する。また、前記反射型は、装置外部からの光を液晶表示パネルで反射させて画像（映像）を表示する。また、前記半透過型は、前記透過型と反射型を組み合わせたものである。
【０００５】
前記透過型や半透過型の液晶表示装置において、バックライトの光源には、たとえば、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）などの蛍光管が用いられる。
【０００６】
前記液晶表示装置には、たとえば、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）や、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルを用いた自発光型の表示装置に比べて暗コントラストが低いという問題がある。この問題の原因の１つを、前記バックライトを有する液晶表示装置を例に挙げて簡単に説明する。
【０００７】
バックライトを有する液晶表示装置の場合、液晶表示パネルの表示側、すなわち観察者の視点側の面と、その裏側（バックライト側）の面には、偏光板が貼り付けられている。このとき、液晶表示パネルの各面に貼り付けられた偏光板は、たとえば、透過軸が直交関係になるように貼り付けられている。このような液晶表示装置の場合、たとえば、液晶表示パネルを斜め視角方向から見ると、液晶表示パネルの各面に貼り付けられた偏光板の透過軸が直交関係からずれる。そのため、光漏れが生じて暗コントラストが低くなる。
【０００８】
前記バックライトを有する液晶表示装置では、このような偏光板の透過軸のずれによる光漏れを防ぐ方法として、たとえば、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの各面に貼り付けた偏光板の間にそれぞれ、１枚以上の位相差板を介在させる方法がある（たとえば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００３−２６２８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記バックライトを有する液晶表示装置における光漏れは、たとえば、前記偏光板の透過軸のずれだけでなく、散乱によっても起こることが知られている。
【００１０】
散乱による光漏れは、液晶表示パネルのバックライト側にある偏光板を通過して偏光された光が、たとえば、液晶表示パネルのカラーフィルタに含まれる顔料粒子や、偏光板の貼り付けに用いる粘着材などにより散乱し、偏光が乱れることにより生じる。光の散乱により偏光が乱れると、たとえば、黒表示時に、液晶表示パネルの表示側にある偏光板から光が漏れる。そのため、暗コントラストを向上させるには、この散乱による光の漏れも考慮する必要がある。
【００１１】
前記特許文献１などに記載された位相差板を設けた表示装置では、液晶表示パネルの各面に貼り付けた偏光板の透過軸が直交関係からずれることによる光漏れを抑制することはできるが、前述のような散乱による光漏れについては防ぐことが難しい。そのため、暗コントラストのさらなる向上が難しいという問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、バックライトを有する表示装置の暗コントラストを向上させることが可能な技術を提供することにある。
【００１３】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概略を説明すれば、以下の通りである。
【００１５】
（１）表示パネルと、前記表示パネルの後方に配置されたバックライトを有する表示装置であって、前記バックライトは、蛍光管と、前記蛍光管から発せられる光のうち、あらかじめ定められた波長領域の光を吸収するフィルタと、前記フィルタで吸収される波長領域の光を発する発光ダイオードを有し、前記フィルタは、前記蛍光管の外周面に設けられている表示装置である。
【００１６】
（２）前記（１）において、前記フィルタは、波長が５００ｎｍ以下の光を吸収する材料からなり、前記発光ダイオードは、青色発光ダイオードである表示装置である。
【００１７】
（３）前記（１）または（２）において、前記蛍光管は、ガラス管の内周面に、緑色蛍光体と赤色蛍光体を混合した蛍光体層を有し、前記発光ダイオードは、青色発光ダイオードである表示装置である。
【００１８】
（４）前記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記蛍光管および発光ダイオードは、前記表示パネルの表示領域と重畳する領域に配置されている表示装置である。
【００１９】
（５）前記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記バックライトは、前記蛍光管および発光ダイオードから発せられた光を導く導光板を有し、前記導光板は、前記表示パネルの表示領域と重畳して配置され、前記蛍光管および発光ダイオードは、前記導光板の端部に配置されている表示装置である。
【００２０】
（６）前記（４）または（５）において、前記表示パネルは、１対の基板の間に液晶材料を封入した液晶表示パネルである表示装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の表示装置は、前記バックライトに、蛍光管と発光ダイオードの２種類の光源を用いる。このとき、蛍光管の外周面には、その蛍光管から発せられる光のうち、あらかじめ定められた波長領域の光を吸収するフィルタを設ける。このようにすると、蛍光管から発せられる光のうち、たとえば、散乱が顕著な波長領域の光を吸収（除去）して表示パネルに照射することができる。このとき、前記フィルタは、たとえば、ある波長よりも短波長側の光をすべて吸収するようなフィルタにすることが好ましい。しかしながら、このようなフィルタを用いる場合、フィルタで吸収される波長領域の光の中に、前記表示パネルに照射する光に必要な波長の光が含まれることがある。そこで、前記フィルタによって吸収された波長領域の光のうち、前記表示パネルに照射する光に必要な波長の光は、前記発光ダイオードによって補う。前記発光ダイオードから発せられる光は、発光スペクトルがシャープであり、前記表示パネルに照射する光に不要な波長領域の光の強度が非常に小さい。そのため、表示パネルのカラーフィルタに含まれる顔料粒子などによる、前記不要な波長領域の光の散乱を低減することができる。その結果、光の散乱による光漏れを低減し、暗コントラストを向上させることができる。
【００２２】
また、光の散乱強度は、一般に、波長の４乗に反比例し、波長が短い光ほど散乱を起こしやすいことが知られている。また、蛍光管から発せられる光は、青色の発光領域のスペクトル分布がブロードであり、不要な波長の発光光の強度が高くなっていることも知られている。そのため、前記フィルタは、短波長側の発光光を吸収することが望ましく、たとえば、波長が５００ｎｍ以下の光を吸収する材料からなるフィルタを用いる。この場合、前記発光ダイオードは、青色発光ダイオードを用いる。このようにすれば、散乱強度が高い、短波長側の不要な光を極力少なくし、散乱による光漏れを低減することができる。
【００２３】
またこのとき、前記蛍光管は、たとえば、ガラス管の内周面に設けられた蛍光体層が、あらかじめ緑色蛍光体と赤色蛍光体のみを混合させたものであることが好ましい。このような蛍光管であれば、蛍光管から発せられる光を、短波長の光が非常に少ない光にすることができる。そのため、蛍光管から発せられる短波長側の光の除去率を高くでき、散乱による光漏れをより一層低減できる。
【００２４】
なお、本発明の表示装置では、前記バックライトは、直下型、エッジライト型（サイドライト型とも呼ばれる）のどちらであってもよい。直下型のバックライトの場合、蛍光管および発光ダイオードは、前記表示パネルの表示領域と重畳する位置に配置する。また、エッジライト型のバックライトの場合、導光板を表示パネルの表示領域と重畳させて配置し、前記蛍光管および発光ダイオードは、前記導光板の端部に配置する。
【００２５】
また、本発明の表示装置は、前記バックライトを有する表示装置であれば、表示パネルはどのような構成であってもよいが、特に、１対の基板の間に液晶材料を封入した液晶表示パネルを有する表示装置であることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００２７】
図１乃至図８は、本発明の概要を説明するための模式図である。
図１は、本発明が適用される表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線での断面図である。図３は、従来のバックライトで用いられる蛍光管の概略構成を示す断面図である。図４は、従来のバックライトで用いられる蛍光管の発光スペクトルの一例を示すグラフ図である。図５は、光の波長と散乱強度の関係を示すグラフ図である。図６は、本発明の表示装置におけるバックライトの光源の一例を示す断面図である。図７は、図６に示した光源における発光スペクトルの一例を示すグラフ図である。図８は、本発明の表示装置における蛍光管の別の一例を示す断面図である。
【００２８】
本発明は、たとえば、液晶表示パネルを用いた液晶表示装置（ＬＣＤ）のように、バックライトを必要とする表示装置に適用される。以下、前記液晶表示装置を例に挙げて、本発明の表示装置の構成について説明する。
【００２９】
前記液晶表示装置は、たとえば、図１および図２に示すように、液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１の後方（背面）に配置されたバックライト２を有する。また、液晶表示パネル１の、バックライト２と対向する面（以下、バックライト側の面と呼ぶ）と、その裏面（以下、表示側の面と呼ぶ）にそれぞれ、たとえば、偏光板などの光学フィルム３Ａ，３Ｂが貼り付けられている。
【００３０】
液晶表示パネル１は、１対の基板１０１，１０２の間に液晶材料１０３を封入した表示パネルであり、たとえば、一方の基板１０１にＴＦＴ素子および画素電極がアレイ状に配置されており、他方の基板１０２に共通電極（対向電極とも呼ばれる）やカラーフィルタなどが設けられている。なお、前記共通電極は、前記ＴＦＴ素子および画素電極と同じ基板１０１に設けられていることもある。
【００３１】
また、液晶表示パネル１の、前記ＴＦＴ素子および画素電極が配置されている基板１０１には、複数本のゲート信号線と、複数本のドレイン信号線がマトリックス状に配置されている。そして、隣接する２本のゲート信号線と、隣接する２本のドレイン信号線で囲まれた領域が１つの画素領域になり、各画素領域に、前記ＴＦＴ素子および画素電極が配置されている。
【００３２】
前記ゲート信号線は、前記ＴＦＴ素子のゲートに走査信号を供給する信号線であり、走査信号線とも呼ばれる。このゲート信号線は、基板１０１の端部において、たとえば、ゲートドライバ（走査ドライバとも呼ばれる）が実装されたフレキシブル回路基板４Ａの配線と接続されている。また、前記ドレイン信号線は、前記ＴＦＴ素子のドレインに映像データ信号を供給する信号線であり、データ信号線あるいは映像信号線とも呼ばれる。このドレイン信号線は、基板１０１の端部において、たとえば、ドレインドライバ（データドライバとも呼ばれる）が実装されたフレキシブル回路基板４Ｂの配線と接続されている。これらのフレキシブル回路基板４Ａ，４Ｂは、たとえば、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）、あるいはＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）と呼ばれる実装形態のパッケージである。また、これらのフレキシブル回路基板４Ａ，４Ｂの配線の一部は、液晶表示パネル１の外周に配置されたプリント回路基板５Ａ，５Ｂの配線と接続されている。また、図示は省略するが、プリント回路基板５Ａ，５Ｂは、タイミングコントローラーなどの回路部品が実装された回路基板（ＴＣＯＮ基板）に接続されている。
【００３３】
なお、前記ゲートドライバおよびドレインドライバは、たとえば、液晶表示パネル１の基板１０１上に実装または直接形成されていてもよい。この場合、液晶表示パネル１の基板１０１上の配線とプリント回路基板５Ａ，５Ｂの配線は、ドライバが実装されたフレキシブル回路基板４Ａ，４Ｂの代わりに、絶縁フィルムの表面に配線のみが形成されているフレキシブル配線基板を用いて接続する。
【００３４】
前記バックライト２は、たとえば、液晶表示パネル１に照射する光を発する光源２０１と、光源２０１から発せられる光（以下、発光光と呼ぶ）のうち、液晶表示パネル１とは反対の方向に出射した光を液晶表示パネル１側に反射させる反射板２０２と、液晶表示パネル１に照射される光の面内均一度を高めるための拡散板などの光学シート２０３とを有する。従来の液晶表示装置で用いられるバックライト２において、光源２０１は、たとえば、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）などの蛍光管が用いられている。なお、図２に示した例は、直下型のバックライトの構成例であり、光源（蛍光管）２０１は、液晶表示パネル１の表示領域と重畳する位置に配置されている。
【００３５】
前記蛍光管２０１は、たとえば、図３に示すように、ガラス管２０１ａの内周面に蛍光体層２０１ｂが設けられている。従来のバックライト２に用いられる蛍光管２０１は、通常、三波長蛍光管であり、蛍光体層には、光の三原色である青（Ｂ）、緑（Ｇ）、および赤（Ｒ）の各色の蛍光体が混合されている。このような三波長蛍光管の発光スペクトルは、たとえば、図４に示すようになる。図４に示したグラフ図は、横軸が発光光の波長λ（ｎｍ）を表し、縦軸が光の強度ＩＯＲ（任意単位）を表している。また、縦軸の光の強度ＩＯＲは、下から上に向かう方向が正の方向であり、上に行くほど相対値が大きくなるとしている。
【００３６】
従来のバックライトに用いられる三波長蛍光管は、蛍光体層２０１ｂが青色、緑色、および赤色の各色の蛍光体を混合したものである。そのため、三波長蛍光管の発光スペクトルは、たとえば、図４に示すように、波長λが４００ｎｍ〜５００ｎｍの間にある青色の光のピークＰＢ、波長λが５５０ｎｍ付近にある緑色の光のピークＰＧ、波長λが６００ｎｍ〜６５０ｎｍの間にある赤色の光のピークＰＲの、３つのピークが見られる。
【００３７】
しかしながら、前記三波長蛍光管の場合、発光スペクトルには、前記３つのピークＰＢ，ＰＧ，ＰＲの他に、さらに３つのピークＰＵ１，ＰＵ２，ＰＵ３が見られる。また、前記三波長蛍光管の場合、発光スペクトルは、たとえば、図４に示したように、青色の光の波長領域にブロードなピークＰＵ４も見られる。この４つのピークＰＵ１，ＰＵ２，ＰＵ３，ＰＵ４の波長の光は、液晶表示パネル１に照射する光には不要な波長の光であり、この波長の光の強度ＩＯＲが高いことにより、液晶表示パネル１において不要な光の散乱が起こる。そのため、従来の液晶表示装置では、暗コントラストが低くなっていた。そこで、本発明の液晶表示装置では、このような、液晶表示パネル１に照射する光には不要な波長の光強度を低くすることで、不要な光による散乱を防ぎ、暗コントラストを向上させる。
【００３８】
液晶表示パネル１を通過する光の波長と散乱強度の関係は、たとえば、図５に示すようになる。図５に示したグラフ図は、波長λが短いほど散乱強度Ｉｓが横軸が発光光の波長λ（ｎｍ）を表し、縦軸が光の強度Ｉｓ（任意単位）を表している。また、縦軸の光の強度Ｉｓは、下から上に向かう方向が正の方向であり、上に行くほど相対値が大きくなるとしている。
【００３９】
液晶表示パネル１を通過する光は、たとえば、図５に示すように、波長が短いほど散乱強度が高くなる傾向にある。これは、液晶表示パネル１が有するカラーフィルタ、偏光板や位相差板などの光学フィルム３Ａ，３Ｂおよび粘着材などに用いる材料に含まれる粒子やその構造が１００ｎｍ以下であり、光（可視光）の波長に比べて微細なためである。このような関係にある散乱は、レイリー散乱と呼ばれ、波長λの４乗に反比例することが知られている。
【００４０】
このように、液晶表示パネルを通過する光は、波長が短いほど散乱強度が高い。そして、従来の三波長蛍光管を光源に用いた場合、たとえば、図４に示したように、波長λが５００ｎｍ以下の領域に、液晶表示パネル１に照射する光には不要な波長の光が非常に多く含まれる。そのため、波長λが５００ｎｍ以下の波長領域における不要な波長の光を除去することで、不要な光による散乱を防ぎ、暗コントラストを向上できると考えられる。
【００４１】
しかしながら、波長λが５００ｎｍ以下の波長領域において、たとえば、ピークＰＢの青色の光のみを残し、不要な波長の光のみを選択的に除去することは非常に難しい。そこで、本発明の液晶表示装置では、蛍光管２０１の発光光のうち、たとえば、波長λが５００ｎｍ以下の波長領域の光はすべて除去する。そして、これにより除去された青色の光は、たとえば、発光スペクトルがシャープな青色発光ダイオードの光で補う。
【００４２】
すなわち、本発明の液晶表示装置において、バックライト２の光源は、たとえば、図６に示すように、蛍光管２０１と発光ダイオード２０４の２種類の光源を組み合わせる。
【００４３】
このとき、蛍光管２０１は、外周面に波長フィルタ２０１ｃ，２０１ｄを設ける。この波長フィルタ２０１ｃ，２０１ｄは、蛍光管２０１の発光光のうち、ある特定の波長以下の波長の光を吸収するフィルタであり、たとえば、波長λが５００ｎｍ以下の光を吸収するフィルタを用いる。このとき、波長フィルタ２０１ｃ，２０１ｄは、たとえば、ガラス管２０１ａの外周面を酸化亜鉛膜２０１ｃでコーティングし、さらにその表面にアゾ系の黄色顔料２０１ｄを積層して形成する。なお、酸化亜鉛膜２０１ｃの厚さは、たとえば、１００ｎｍ〜５００ｎｍにする。また、アゾ系の黄色顔料２０１ｄの厚さは、たとえば、５μｍ〜１０μｍにする。
【００４４】
また、蛍光管２０１は、ガラス管２０１ａの内周面に蛍光体層２０１ｂが設けられている。このとき、蛍光体層２０１ｂは、たとえば、緑色蛍光体と赤色蛍光体のみを混合させたものであることが好ましい。
【００４５】
一方、発光ダイオード２０４は、たとえば、発光ピークが４５０ｎｍ付近にあるＬＥＤチップ２０４ａを有する青色発光ダイオードを用いる。この発光ダイオード２０４は、たとえば、フレキシブル回路基板２０５に実装した状態で反射板２０２上に配置する。またこのとき、発光ダイオード２０４は、フレキシブル回路基板２０５の実装面に対して垂直な方向に光６を出射するトップビュー型のものを用いる。
【００４６】
このような構成の光源における発光光の発光スペクトルは、たとえば、図７に示すようになる。図７に示したグラフ図は、横軸が発光光の波長λ（ｎｍ）を表し、縦軸が光の強度ＩＯＲ（任意単位）を表している。また、縦軸の光の強度ＩＯＲは、下から上に向かう方向が正の方向であり、上に行くほど相対値が大きくなるとしている。
【００４７】
図６に示したような構成の光源の場合、蛍光管２０１からの発光光のうち、波長λが５００ｎｍ以下の光は、波長フィルタ２０１ｃ，２０１ｄにより吸収される。つまり、図７において、波長λが５００ｎｍ以上の波長領域のスペクトルが、蛍光管２０１からの発光光の発光スペクトルである。そして、図７において、波長λが５００ｎｍ以下の波長領域のスペクトルが、青色発光ダイオード２０４からの発光光のスペクトルである。
【００４８】
図５に示した発光スペクトルと、図７に示した発光スペクトルを比べればわかるように、波長が５００ｎｍ以下の光を除去した蛍光管２０１と青色発光ダイオード２０４を組み合わせた場合、波長が５００ｎｍ以下の短波長領域における不要な光が非常に少なくなっている。そのため、短波長領域の不要な光による散乱を防ぐことができ、散乱による光漏れを低減することができる。その結果、液晶表示装置の暗コントラストを向上させることができる。
【００４９】
なお、蛍光管２０１の外周面に設ける波長フィルタは、前述のような酸化亜鉛膜２０１ｃにアゾ系の黄色顔料２０１ｄを積層させた構成に限らず、種々の構成が考えられる。波長フィルタの別の構成例を、図８に示す。
【００５０】
本発明の液晶表示装置において、蛍光管２０１の外周面に設ける波長フィルタは、ある特定の波長領域、特に波長が５００ｎｍ以下の光を除去するフィルタであればよい。そのため、たとえば、図８に示すように、ガラス管２０１ａの外周面に、紫外線吸収材を加えた粘着層２０１ｅを有するトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム２０１ｆを貼り付け、ＴＡＣフィルム２０１ｆの表面にアゾ系の黄色顔料２０１ｄを積層し、これを波長フィルタにしてもよい。このとき、粘着層２０１ｅは、たとえば、アクリル系の粘着材にベンゾトリアゾール系の紫外線吸収材を１％〜１０％加えたものを用いる。また、粘着層２０１ｅの厚さは、たとえば、５μｍ〜５０μｍにする。また、ＴＡＣフィルム２０１ｆの厚さは、たとえば、１０μｍ〜２００μｍにする。また、アゾ系の黄色顔料２０１ｄの厚さは、たとえば、５μｍ〜１０μｍにする。
【００５１】
また、蛍光管２０１は、ガラス管２０１ａの内周面に蛍光体層２０１ｂが設けられている。このとき、蛍光体層２０１ｂは、たとえば、緑色蛍光体と赤色蛍光体のみを混合させたものであることが好ましい。
【００５２】
図８に示したような構成の蛍光管２０１と青色発光ダイオード２０４を組み合わせた場合も、発光光の発光スペクトルは、たとえば、図７に示したようになる。そのため、短波長領域の不要な光による散乱を防ぐことができ、散乱による光漏れを低減することができる。その結果、液晶表示装置の暗コントラストを向上させることができる。
【００５３】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置では、バックライト２の光源に、波長が５００ｎｍ以下の光を吸収する波長フィルタを外周面に設けた蛍光管２０１と、青色発光ダイオード２０４を組み合わせて用いることで、液晶表示パネル１を通過する光の散乱による光漏れを低減できる。そのため、液晶表示装置の暗コントラストを向上させることができる。
【００５４】
また、本発明の表示装置のように、たとえば、蛍光管２０１から発せられる波長が５００ｎｍ以下の光を波長フィルタで吸収する場合、前記蛍光管２０１から発せられる紫外線も前記フィルタで吸収することができる。そのため、蛍光管２０１から発せられる紫外線による表示パネルの劣化（黄変化）を防ぐこともできる。
【００５５】
また、本発明のように、たとえば、蛍光管２０１から発せられる波長が５００ｎｍ以下の光を波長フィルタで吸収し、吸収された青色の成分を青色発光ダイオード２０４で補う場合、青色の純度が高くなる。また、前記蛍光管２０１の蛍光体層２０１ｂを、緑色蛍光体と赤色蛍光体のみにする場合、たとえば、赤色蛍光体に深赤色蛍光体を追加することで、赤色の純度を向上させることができる。つまり、本発明の表示装置では、青色および赤色の色純度を向上させることでき、色再現範囲を広くすることもできる。赤色の色純度を向上させる場合、具体的には、前記蛍光体層２０１ｂに、たとえば、発光ピークが６３０ｎｍ付近になる赤色蛍光体と、発光ピークが６４０ｎｍ〜７００ｎｍの間になる深赤色蛍光体を混入する。
【００５６】
なお、蛍光管２０１の外周面に設ける波長フィルタは、上記のような構成に限らず、たとえば、クロム酸鉛系などの無機黄色顔料またはアゾ系などの有機黄色顔料のうちの１種類、あるいは２種類以上を組み合わせて構成してもよい。また、必要に応じてベンゾトリアゾール系や酸化亜鉛などの紫外線吸収材料を加えたものをコーティングしてもよい。
【００５７】
また、上記のような黄色顔料や紫外線吸収材料を、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などのフィルム（シート）の表面にコーティングしたもの、またはフィルム中に混入させたものを波長フィルタとし、蛍光管の外周面に貼り付けてもよい。また、フィルムにコーティングする、またはフィルム中に混入させる代わりに、上記のような黄色顔料や紫外線吸収材料を混入させた粘着材で前記フィルムを蛍光管の外周面に貼り付けてもよい。  
【００５８】
また、蛍光管２０１の外周面に設ける波長フィルタは、波長が５００ｎｍ以下の光を吸収するフィルタに限らず、任意の波長領域の光を吸収するフィルタであればよいことはもちろんである。
【００５９】
また、蛍光管２０１の蛍光体層２０１ｂは、上記のような緑色蛍光体および赤色蛍光体のみを混合した蛍光体層に限らず、三波長蛍光管のように青色蛍光体も混合されていてもよいことはもちろんである。
【００６０】
また、本発明は、バックライト２を有する表示装置であれば、前記液晶表示装置に限らず、種々の表示装置に適用可能であることはもちろんである。
【実施例１】
【００６１】
図９および図１０は、本発明による実施例１のバックライトの概略構成を示す模式図である。
図９は、本発明を適用した直下型バックライトの一構成例を示す平面図である。図１０は、図９のＢ−Ｂ’線での断面図である。
【００６２】
実施例１では、前述のように、たとえば、波長が５００ｎｍ以下の光を吸収する波長フィルタを外周面に設けた蛍光管２０１と、青色発光ダイオード２０４を組み合わせた光源を、直下型のバックライト２に適用した場合の構成例について説明する。
【００６３】
前記直下型のバックライト２は、たとえば、図９および図１０に示すように、複数本の蛍光管２０１が液晶表示パネル１の表示領域と重畳する位置に配置されている。蛍光管２０１は、たとえば、ガラス管２０１ａの外周面に酸化亜鉛膜２０１ｃをコーティングし、さらにその表面にアゾ系の有機黄色顔料２０１ｄを積層させたものを用いる。また、ガラス管２０１ａの内周面の蛍光体層２０１ｂは、緑色蛍光体と赤色蛍光体のみを混合した蛍光体層にする。またこのとき、発光ダイオード２０４は、各蛍光管２０１の間に配置する。
【００６４】
またこのとき、複数本の蛍光管２０１は、たとえば、反射板２０２の反射面に設けられた支持部材２０６によって支持されており、蛍光管２０１と反射板２０２の間には所定の距離の隙間が生じている。そのため、たとえば、蛍光管２０１と反射板の間に、青色発光ダイオード２０４を実装したフレキシブル回路基板２０５を通すようにして蛍光管２０１の間に発光ダイオード２０４を配置すればよい。このとき、発光ダイオード２０４が実装されたフレキシブル回路基板２０５の配線は、たとえば、蛍光管２０１の発光に用いるインバータ回路基板２０７に接続する。なお、図９では、一部の蛍光管２０１およびフレキシブル回路基板２０５のみがインバータ回路基板２０７と配線２０８で接続されているが、実際には、すべての蛍光管２０１およびフレキシブル回路基板２０５がインバータ回路基板２０７と配線２０８で接続される。
【００６５】
また、反射板２０２の反射面上には、前記青色発光ダイオード２０４および蛍光管の支持部材２０６の他に、たとえば、蛍光管２０１および青色発光ダイオード２０４と液晶表示パネル１の間に配置される光拡散板などの光学シート２０３を支持する支持部材（ピンモールド）２０９が配置されている。
【００６６】
前記直下型のバックライト２を、このような構成にすれば、バックライト２から液晶表示パネル１に照射される光７の発光スペクトルは、たとえば、図７に示したようになる。そのため、短波長側の不要な光の散乱による光漏れを低減することができ、暗コントラストを向上させることができる。
【００６７】
また、蛍光管２０１から発せられる紫外線が波長フィルタ２０１ｃ、２０１ｄで吸収されるので、紫外線による液晶表示パネルの劣化（黄変化）も防げる。
【００６８】
また、青色発光ダイオード２０４を用いることで、青色の光の発光スペクトルがシャープになり、青色の純度を向上させることができる。またさらに、蛍光管２０１の蛍光体層２０１ｂに、緑色蛍光体および赤色蛍光体に加えて深赤色蛍光体を混合すれば、赤色の純度を向上させることもできる。その結果、色再現範囲を向上させることができる。
【００６９】
図１１および図１２は、実施例１のバックライトの変形例を示す模式図である。
図１１は、本発明を適用した直下型バックライトの別の構成例を示す平面図である。図１２は、図１１のＣ−Ｃ’線での断面図である。
【００７０】
実施例１のバックライト２は、直下型であり、複数本の蛍光管２０１の間に発光ダイオード２０４が配置されている。このとき、発光ダイオード２０４に電力を供給するフレキシブル回路基板２０５は、たとえば、図９および図１０に示すように、蛍光管２０１と反射板２０２の間を通すように配置することが考えられる。しかしながら、この場合、フレキシブル回路基板２０５を配置することで、蛍光管２０１の発光光の反射板２０２での反射効率が低下し、フレキシブル回路基板２０５が配置された位置に影ができ、液晶表示パネル１の表示領域に照射される光の面内均一性が低くなる。
【００７１】
フレキシブル回路基板２０５による反射効率の低下を防ぐ方法としては、たとえば、図１１および図１２に示すように、反射板２０２に貫通穴２０２ａを設け、反射板２０２の裏面に配置したフレキシブル回路基板２０５に実装された発光ダイオード２０４を、貫通穴２０２ａから反射面側に挿入する方法が考えられる。この場合、発光ダイオード２０４は、たとえば、スペーサー基板２１０を用いてフレキシブル回路基板２０５に実装する。このようにすれば、液晶表示パネル１の表示領域に照射される光の面内均一性を損なうことなく、暗コントラストを向上させることができる。
【００７２】
なお、図９および図１０、図１１および図１２は、直下型のバックライト２における蛍光管２０１と発光ダイオード２０４の配置の一例であり、これ以外の配置であってもよいことはもちろんである。
【実施例２】
【００７３】
図１３および図１４は、本発明による実施例２のバックライトの概略構成を示す模式図である。
図１３は、本発明を適用したエッジライト型バックライトの一構成例を示す平面図である。図１４は、図１３のＤ−Ｄ’線での断面図である。
【００７４】
本実施例２は、前述のように、たとえば、波長が５００ｎｍ以下の光を吸収する波長フィルタを外周面に設けた蛍光管と、青色発光ダイオードを組み合わせた光源を、エッジライト型（サイドライト型とも呼ばれる）のバックライトに適用した場合の構成例について説明する。
【００７５】
前記エッジライト型のバックライト２は、たとえば、図１３および図１４に示すように、液晶表示パネル１の表示領域ＡＲと重畳する位置に導光板２１１が配置されている。このとき、導光板２１１の液晶表示パネル１と対向する面には、たとえば、光半透過フィルム２１２が貼り付けられている。また、導光板２１１の、光半透過フィルム２１２が貼り付けられた面の裏面には、反射フィルム２１３が貼り付けられている。
【００７６】
また、エッジライト型のバックライトの場合、蛍光管２０１および発光ダイオード２０４は、導光板２１１の端部に配置されている。このとき、蛍光管２０１および発光ダイオード２０４の発光光は、導光板２１１の端部側面から導光板に入射し、光半透過フィルム２１２との界面および反射フィルム２１３との界面で反射を繰り返しながら導光板２１１を伝播する。またこのとき、導光板２１１と光半透過フィルム２１２との界面では、一部の光が反射し、残りの光７は屈折して液晶表示パネル１に照射される。
【００７７】
蛍光管２０１は、たとえば、ガラス管２０１ａの外周面に酸化亜鉛膜２０１ｃをコーティングし、さらにその表面にアゾ系の有機黄色顔料２０１ｄを積層させたものを用いる。また、ガラス管２０１の内周面の蛍光体層２０１ｂは、緑色蛍光体と赤色蛍光体のみを混合した蛍光体層にする。また、蛍光管２０１は、たとえば、反射板２０２の外側に配置されたプリント回路基板２１４に取り付けられたソケット２１５によって支持する。また、ソケット２１５は、たとえば、蛍光管２０１に電力を供給するための端子を有する。
【００７８】
またこのとき、発光ダイオード２０４は、たとえば、反射板２０２の外側に配置したプリント回路基板２１４に実装しておき、反射板２０２に設けた貫通穴２０２ａから反射面側に挿入するようにして配置する。この場合、発光ダイオード２０４は、たとえば、スペーサー基板２１０を用いてプリント回路基板２１４に実装される。またこのとき、発光ダイオード２０４は、たとえば、図１４に示すように、プリント回路基板２１４の実装面方向であり、かつ導光板２１１の光入射面方向に光６を出射するように配置する。
【００７９】
前記エッジライト型のバックライト２を、このような構成にすれば、バックライト２から液晶表示パネル１に照射される光７の発光スペクトルは、たとえば、図７に示したようになる。そのため、短波長側の不要な光の散乱による光漏れを低減することができ、暗コントラストを向上させることができる。
【００８０】
また、蛍光管２０１から発せられる紫外線が反射フィルタで吸収されるので、紫外線による液晶表示パネルの劣化（黄変化）も防げる。
【００８１】
また、青色発光ダイオード２０４を用いることで、青色の光の発光スペクトルがシャープになり、青色の純度を向上させることができる。またさらに、蛍光管２０１の蛍光体層２０１ｂに、緑色蛍光体および赤色蛍光体に加えて深赤色蛍光体を混合すれば、赤色の純度を向上させることもできる。その結果、色再現範囲を向上させることができる。
【００８２】
また、反射板２０２に貫通穴２０２ａを開け、発光ダイオード２０４に電力を供給するプリント回路基板２１４を、反射板２０２の外部に配置することで、蛍光管２０１から発せられた光を無駄なく導光板２０１に入射させることができる。
【００８３】
なお、図１３および図１４は、エッジライト型のバックライト２における蛍光管２０１と発光ダイオード２０４の配置の一例であり、これ以外の配置であってもよいことはもちろんである。
【００８４】
また、導光板２１１、光半透過フィルム２１２、反射フィルム２１３についても、図１４に示したのは一構成例であり、導光板２１１の端部に配置された蛍光管２０１および発光ダイオード２０４の発光光を液晶表示パネル１の表示領域ＡＲに照射できるのであれば、どのような構成であってもよい。
【００８５】
以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明が適用される表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線での断面図である。
【図３】従来のバックライトで用いられる蛍光管の概略構成を示す断面図である。
【図４】従来のバックライトで用いられる蛍光管の発光スペクトルの一例を示すグラフ図である。
【図５】光の波長と散乱強度の関係を示すグラフ図である。
【図６】本発明の表示装置におけるバックライトの光源の一例を示す断面図である。
【図７】図６に示した光源における発光スペクトルの一例を示すグラフ図である。
【図８】本発明の表示装置における蛍光管の別の一例を示す断面図である。
【図９】本発明を適用した直下型バックライトの一構成例を示す平面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図１１】本発明を適用した直下型バックライトの別の構成例を示す平面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ’線での断面図である。
【図１３】本発明を適用したエッジライト型バックライトの一構成例を示す平面図である。
【図１４】図１３のＤ−Ｄ’線での断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１…液晶表示パネル
１０１，１０２…基板
１０３…液晶材料
２…バックライト
２０１…光源（蛍光管）
２０１ａ…ガラス管
２０１ｂ…蛍光体層
２０１ｃ…波長フィルタ（酸化亜鉛膜）
２０１ｄ…波長フィルタ（黄色顔料）
２０１ｅ…波長フィルタ（粘着層）
２０１ｆ…波長フィルタ（ＴＡＣフィルム）
２０２…反射板
２０２ａ…貫通穴
２０３…光学シート
２０４…（青色）発光ダイオード
２０５…フレキシブル回路基板
２０６…支持部材
２０７…インバータ回路基板
２０８…配線
２０９…支持部材（ピンモールド）
２１０…スペーサー基板
２１１…導光板
２１２…光半透過フィルム
２１３…反射フィルム
２１４…プリント回路基板
２１５…ソケット
３Ａ，３Ｂ…光学フィルム
４Ａ，４Ｂ…フレキシブル回路基板
５Ａ，５Ｂ…プリント回路基板
６，７…光
ＡＲ…表示領域
【図１】
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【図２】
2007165029.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007165029.tif 000007
【図６】
2007165029.tif 000008
【図７】
2007165029.tif 000009
【図８】
2007165029.tif 000010
【図９】
2007165029.tif 000011
【図１０】
2007165029.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2007165029.tif 000014
【図１３】
2007165029.tif 000015
【図１４】
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