(57)【要約】【課題】透過モードを少なくとも表示モードの一つとして有する表示装置において、暗環境における優れた表示性能と、大幅な低消費電力化とを同時に実現する。【解決手段】本発明に係る表示装置の一態様は、背面側から表面側への透過光を光学変調するための光学変調機構を有する表示パネルと、上記表示パネルの背面側に、透過モード表示の際の光源として配置された蛍光体層と、を備えているものである。【選択図】図１
2009008746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面側から表面側への透過光を光学変調するための光学変調機構を有する表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に、透過モード表示の際の光源として配置された蛍光体層と、
を備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルは、
表面側透明基板と、
前記表面側透明基板に対向する背面側透明基板と、
前記表面側透明基板の表面側に配置された表面側偏光板と、
前記背面側透明基板の背面側に配置された背面側偏光板と、
構成要素の少なくとも一部が前記表面側透明基板と前記背面側透明基板との間に配置された光学変調機構と、
を含むもの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】
背面側から表面側への透過光、及び、内部又は背面側において反射された反射光を光学変調するための光学変調機構を有する表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に、透過モード表示の際の光源として配置された蛍光体層と、
を備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルは、
表面側透明基板と、
前記表面側透明基板に対向する背面側透明基板と、
前記表面側透明基板の表面側に配置された表面側偏光板と、
前記背面側透明基板の背面側に配置された背面側偏光板と、
前記背面側透明基板の前記表面側透明基板に対向する面上、及び、前記蛍光体層と前記背面側偏光板との間のいずれか一方又は両方に配置された反射層と、
構成要素の少なくとも一部が前記表面側透明基板と前記背面側透明基板との間に配置された光学変調機構と、
を含むものであることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記蛍光体層と前記背面側偏光板との間に配置された前記反射層の前記蛍光体層側の面は、光散乱性を有するものであることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記蛍光体層と前記背面側偏光板との間に配置された前記反射層の前記蛍光体層側の面は、前記背面側透明基板の前記表面側透明基板に対向する面上に配置された前記反射層の配置領域に対応して配置されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記蛍光体層は、透明な蓄光型蛍光物質により形成された層状体であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記蛍光体層は、透明物質中に蓄光型蛍光物質を分散させた層状体であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記蛍光体層は、紫外線を吸収し、可視光を透過させるものであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記蛍光体層の背面は、外部に露出していることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記蛍光体層の内部に、所定の表示パターンが光吸収性物質により形成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の表示装置。
【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、透過モードを少なくとも表示モードの一つとして有する透過型及び半透過型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置、例えば液晶表示装置は、その表示方式に応じて、反射型、透過型、半透過型等のタイプに分類される。
【０００３】
このうち透過型及び半透過型表示装置は、暗環境において表示がほとんど見えないという反射型表示装置の欠点を解消すべく、表示パネルの背面に配設されたバックライトを光源として用いて、暗環境でも非常に見易い表示を実現している。
【特許文献１】特開−号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、透過型及び半透過型表示装置は、反射型表示装置と比較して特に暗環境における表示性能が優れている反面、バックライトによる消費電力が大きいという問題点を有している。
【０００５】
特に、低消費電力・長時間駆動を要求される携帯型機器においては、表示装置のバックライトによる大きな消費電力は非常に不利である。
【０００６】
従って、透過モードを少なくとも表示モードの一つとして有する表示装置においては、暗環境における優れた表示性能と、大幅な低消費電力化とを同時に実現することが求められている。
【０００７】
本発明の目的は、透過モードを少なくとも表示モードの一つとして有する表示装置において、暗環境における優れた表示性能と、大幅な低消費電力化とを同時に実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る表示装置の第１の態様によれば、背面側から表面側への透過光を光学変調するための光学変調機構を有する表示パネルと、上記表示パネルの背面側に、透過モード表示の際の光源として配置された蛍光体層と、を備えている表示装置が提供される。
【０００９】
上記本発明に係る表示装置の第１の態様において、上記表示パネルは、表面側透明基板と、上記表面側透明基板に対向する背面側透明基板と、上記表面側透明基板の表面側に配置された表面側偏光板と、上記背面側透明基板の背面側に配置された背面側偏光板と、構成要素の少なくとも一部が上記表面側透明基板と上記背面側透明基板との間に配置された光学変調機構と、を含むものとするとよい。
【００１０】
本発明に係る表示装置の第２の態様によれば、背面側から表面側への透過光、及び、内部又は背面側において反射された反射光を光学変調するための光学変調機構を有する表示パネルと、上記表示パネルの背面側に、透過モード表示の際の光源として配置された蛍光体層と、を備えている表示装置が提供される。
【００１１】
上記本発明に係る表示装置の第２の態様において、上記表示パネルは、表面側透明基板と、上記表面側透明基板に対向する背面側透明基板と、上記表面側透明基板の表面側に配置された表面側偏光板と、上記背面側透明基板の背面側に配置された背面側偏光板と、上記背面側透明基板の上記表面側透明基板に対向する面上、及び、上記蛍光体層と上記背面側偏光板との間のいずれか一方又は両方に配置された反射層と、構成要素の少なくとも一部が上記表面側透明基板と上記背面側透明基板との間に配置された光学変調機構と、を含むものとするとよい。
【００１２】
上記本発明に係る表示装置の各態様において、上記蛍光体層と上記背面側偏光板との間に配置された上記反射層の上記蛍光体層側の面は、光散乱性を有するものとするとよい。
【００１３】
また、上記蛍光体層と上記背面側偏光板との間に配置された上記反射層の上記蛍光体層側の面は、上記背面側透明基板の上記表面側透明基板に対向する面上に配置された上記反射層の配置領域に対応して配置されているものとするとよい。
【００１４】
上記蛍光体層は、透明な蓄光型蛍光物質により形成された層状体であるものとするとよい。又は、上記蛍光体層は、透明物質中に蓄光型蛍光物質を分散させた層状体であるものとしてもよい。
【００１５】
また、上記蛍光体層は、紫外線を吸収し、可視光を透過させるものであるものとするとよい。
【００１６】
さらに、上記蛍光体層の背面は、外部に露出しているものとするとよい。
【００１７】
加えて、上記蛍光体層の内部に、所定の表示パターンが光吸収性物質により形成されているものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る表示装置の各態様は、上記各構成により、透過モードを少なくとも表示モードの一つとして有する表示装置において、暗環境における優れた表示性能と、大幅な低消費電力化とを同時に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る表示装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の構造を示す断面図である。
【００２１】
本発明の第１の実施の形態に係る表示装置は、透過型表示パネルＬＣ１の背面側に、透過モード表示の際の光源として、バックライトの代わりに、蛍光体層Ｆ１を備えている。従来の透過型表示装置におけるバックライトの代わりに蛍光体層Ｆ１を配設した点が、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の最も特徴的な点である。
【００２２】
従って、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置は、背面側から表面側への透過光Ｌ１及びＬ４を光学変調するための光学変調機構を有する表示パネルＬＣ１と、表示パネルＬＣ１の背面側に、透過モード表示の際の光源として配置された蛍光体層Ｆ１と、を備えている。
【００２３】
透過型表示パネルＬＣ１は、表面側透明基板Ｓ１と、表面側透明基板Ｓ１に対向する背面側透明基板Ｓ２と、表面側透明基板Ｓ１の表面側に配置された表面側偏光板Ｐ１と、背面側透明基板Ｓ２の背面側に配置された背面側偏光板Ｐ２と、構成要素の少なくとも一部が表面側透明基板Ｓ１と背面側透明基板Ｓ２との間に配置された光学変調機構と、を含んでいる。
【００２４】
表面側透明基板Ｓ１と背面側透明基板Ｓ２との間の詳細な構成については省略するが、透過型表示パネルＬＣ１を透過する透過光Ｌ１及びＬ４を光学変調するための光学変調機構の少なくとも一部が両基板間に構成されて備えられている。
【００２５】
上記説明及び図１に示される構成から分かるように、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の構造は、透過型表示装置の構造である。
【００２６】
透過モード表示の際の光源としての蛍光体層Ｆ１は、明環境に置かれているときに蓄光し、暗環境に置かれているときに発光する蓄光型蛍光物質を含む成形層である。
【００２７】
蛍光体層Ｆ１を形成する蓄光型蛍光物質は、透明なものが望ましいが、透明度の低いものであっても、略透明な透明物質と混合させて、透明物質中に例えば粉粒状の蓄光型蛍光物質を分散させた層状体として成形することにより、蛍光体層Ｆ１として用いることができる。
【００２８】
透明な蓄光型蛍光物質により蛍光体層Ｆ１を形成した場合は、蛍光体層Ｆ１全体で蓄光が行われるので非常に高い蓄光効率を得ることができるが、透明物質中に蓄光型蛍光物質を分散させた蛍光体層Ｆ１の場合も、蓄光型蛍光物質の表面積が大きくなるので、充分な蓄光効率を得ることができる。
【００２９】
より高品質な表示のためには、蛍光体層Ｆ１は、紫外線を吸収し、可視光を透過させるものが望ましい。
【００３０】
透過型表示装置である本発明の第１の実施の形態に係る表示装置においては、少なくとも明環境において蛍光体層Ｆ１の背面側から表示パネルＬＣ１の表面側まで光を透過させる必要があるので、蛍光体層Ｆ１の背面は外部に露出させておく必要がある。
【００３１】
また、蛍光体層Ｆ１の背面を外部に露出させておくことにより、表示パネルＬＣ１の表面側から入射する光と、蛍光体層Ｆ１の背面から入射する光とを利用して、蛍光体層Ｆ１は、高効率に蓄光することができる。
【００３２】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置は、明環境に置かれているときは、蛍光体層Ｆ１の背面側から表示パネルＬＣ１の表面側に透過する光Ｌ１によって、明るく見易い透過モード表示を行うことができる。
【００３３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置が明環境に置かれている間に、表面側及び背面側から蛍光体層Ｆ１に入射する光Ｌ２及びＬ３によって、蛍光体層Ｆ１に蓄光が行われる。
【００３４】
一方、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置が暗環境に置かれたときは、蓄光された蛍光体層Ｆ１から放射されて表示パネルＬＣ１の表面側に透過する光Ｌ４によって、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置は、明るく見易い透過モード表示を実現することができる。
【００３５】
即ち、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置は、透過モード表示の際の光源として従来のバックライトの代わりに蛍光体層Ｆ１を使用して明るく見易い透過モード表示を実現することができる。
【００３６】
本発明の第１の実施の形態に係る表示装置は、透過型表示パネルＬＣ１の背面側からバックライトを排除して、その代わりに蛍光体層Ｆ１を備えた構成を採用したので、暗環境での透過モード表示における優れた表示性能を実現すると共に、バックライトによる消費電力を完全に削減して、大幅な低消費電力化を図ることができる。
【００３７】
尚、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の背面側には、上述のように、蛍光体層Ｆ１の背面が露出しているので、蛍光体層Ｆ１の内部に、文字や図形等の表示パターンを黒色材料等の光吸収性物質により形成しておけば、固定された表示パターンではあるが、特に暗環境において発光する蛍光体層Ｆ１の背面に文字や図形等の表示パターンが浮かび上がるようにして表示することができ、表示装置の背面も一種の表示部として利用することができる。例えば、企業名、商品名を表すロゴマーク等の商標や、マンガキャラクターの絵柄等を印刷しておくことが考えられる。蛍光体層Ｆ１の背面に任意の表示パターンを形成しておくことにより、暗闇の中でもユーザが自己の表示装置を容易に発見できるという効果も得ることができる。
【００３８】
但し、蛍光体層Ｆ１の背面側から表示パネルＬＣ１の表面側へ充分な光を透過させたり、蛍光体層Ｆ１の充分な蓄光効率を得るために、表示パターンの形成領域は適当に限定するように留意する必要がある。
【００３９】
尚、現在の技術により製造可能な蛍光体層Ｆ１は、輝度及び発光持続時間に関し充分な性能を有しているが、例えば充分に蓄光が行えなかった場合等の非常時のため等に、蛍光体層Ｆ１の他にバックライトを併用するようにしてもよい。
【００４０】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の構造を示す断面図である。
【００４１】
本発明の第２の実施の形態に係る表示装置は、半透過型表示パネルＬＣ１１の背面側に、透過モード表示の際の光源として、バックライトの代わりに、蛍光体層Ｆ１１を備えている。従来の半透過型表示装置におけるバックライトの代わりに蛍光体層Ｆ１１を配設した点が、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の最も特徴的な点である。
【００４２】
従って、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置は、背面側から表面側への透過光Ｌ１４、及び、内部又は背面側において反射された反射光Ｌ１１を光学変調するための光学変調機構を有する表示パネルＬＣ１１と、表示パネルＬＣ１１の背面側に、透過モード表示の際の光源として配置された蛍光体層Ｆ１１と、を備えている。
【００４３】
半透過型表示パネルＬＣ１１は、表面側透明基板Ｓ１１と、表面側透明基板Ｓ１１に対向する背面側透明基板Ｓ１２と、表面側透明基板Ｓ１１の表面側に配置された表面側偏光板Ｐ１１と、背面側透明基板Ｓ１２の背面側に配置された背面側偏光板Ｐ１２と、背面側透明基板Ｓ１２の表面側透明基板Ｓ１１に対向する面、即ち、半透過型表示パネルＬＣ１内部側の面上に配置された反射層Ｒ１１、及び、蛍光体層Ｆ１１と背面側偏光板Ｐ１２との間に配置された反射層Ｒ１２と、構成要素の少なくとも一部が表面側透明基板Ｓ１１と背面側透明基板Ｓ１２との間に配置された光学変調機構と、を含んでいる。
【００４４】
図２の構成例では、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置は、蛍光体層Ｆ１１と背面側偏光板Ｐ１２との間に配置された反射層であって、望ましくは、少なくとも背面が光を散乱させる光散乱性界面Ｒ１２Ｓである反射層Ｒ１２を備えている。
【００４５】
半透過型表示パネルＬＣ１１の反射層としては、反射層Ｒ１１及び反射層Ｒ１２の両方が備えられていてもよいし、いずれか一方のみが備えられていてもよい。反射層Ｒ１１及び反射層Ｒ１２の両方が備えられている場合には、反射モード表示の際の光の反射率が高くなる。
【００４６】
また、反射層Ｒ１２の背面の光散乱性界面Ｒ１２Ｓは、後述するように、蛍光体層Ｆ１１の蓄光効率を向上させるためのものであり、任意の構成要素である。
【００４７】
光散乱性界面Ｒ１２Ｓは、反射層Ｒ１２自体の界面が光散乱性を有するものであってもよいし、反射層Ｒ１２の背面に別個に光散乱層が形成されたものであってもよい。
【００４８】
表面側透明基板Ｓ１１と背面側透明基板Ｓ１２との間の詳細な構成については省略するが、半透過型表示パネルＬＣ１１を透過する透過光Ｌ１４、及び、半透過型表示パネルＬＣ１１の内部又は背面側で反射された反射光Ｌ１１を光学変調するための光学変調機構が両基板間に構成されて備えられている。
【００４９】
上記説明及び図２に示される構成から分かるように、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の構造は、半透過型表示装置の構造である。
【００５０】
透過モード表示の際の光源としての蛍光体層Ｆ１１は、第１の実施の形態における蛍光体層Ｆ１と同様に、明環境に置かれているときに蓄光し、暗環境に置かれているときに発光する蓄光型蛍光物質を含む成形層である。
【００５１】
蛍光体層Ｆ１１の材料、構成、特性等は、第１の実施の形態における蛍光体層Ｆ１と同様のものとするとよい。
【００５２】
半透過型表示装置である本発明の第２の実施の形態に係る表示装置においては、明環境では表示パネルＬＣ１１の表面側から入射した光の反射光Ｌ１１により反射モード表示を行い、暗環境では蛍光体層Ｆ１１から放射される透過光Ｌ１４により透過モード表示を行うので、蛍光体層Ｆ１１の背面を外部に露出させておくことは、必要不可欠な要件ではない。
【００５３】
しかし、蛍光体層Ｆ１１の背面を外部に露出させておくことにより、表示パネルＬＣ１１の表面側から入射する光Ｌ１２と、蛍光体層Ｆ１１の背面から入射する光Ｌ１３とを利用して、蛍光体層Ｆ１１は、高効率に蓄光することができる。
【００５４】
図２に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置は、明環境に置かれているときは、表示パネルＬＣ１１の表面側から入射した光の反射光Ｌ１１によって、明るく見易い反射モード表示を行うことができる。
【００５５】
背面側透明基板Ｓ１２の表面側透明基板Ｓ１１に対向する面上に反射層Ｒ１１が備えられ、かつ、蛍光体層Ｆ１１と背面側偏光板Ｐ１２との間に反射層Ｒ１２が備えられている場合には、光の反射率が向上するので、さらに明るく見易い反射モード表示を行うことができる。尚、この反射層Ｒ１２は、透過モード表示の際における蛍光体層Ｆ１１からの透過光を過剰に遮断しないように、反射層Ｒ１１の配置領域に対応して配置されることが望ましい。
【００５６】
本発明の第２の実施の形態に係る表示装置が明環境に置かれている間に、蛍光体層Ｆ１１の背面が外部に露出している場合には表面側及び背面側から蛍光体層Ｆ１１に入射する光Ｌ１２及びＬ１３によって、蛍光体層Ｆ１１の背面が外部に露出していない場合には表面側から蛍光体層Ｆ１１に入射する光Ｌ１２によって、蛍光体層Ｆ１１に蓄光が行われる。
【００５７】
また、蛍光体層Ｆ１１の背面が外部に露出している場合において、蛍光体層Ｆ１１と背面側偏光板Ｐ１２との間に配置された反射層Ｒ１２の背面が光散乱性界面Ｒ１２Ｓである場合には、蛍光体層Ｆ１１を透過して光散乱性界面Ｒ１２Ｓにより散乱させられた散乱光Ｌ１５によっても、蛍光体層Ｆ１１に蓄光が行われる。
【００５８】
一方、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置が暗環境に置かれたときは、蓄光された蛍光体層Ｆ１１から放射されて表示パネルＬＣ１１の表面側に透過する光Ｌ１４によって、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置は、明るく見易い透過モード表示を実現することができる。
【００５９】
即ち、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置も、透過モード表示の際の光源として従来のバックライトの代わりに蛍光体層Ｆ１１を使用して明るく見易い透過モード表示を実現することができる。
【００６０】
本発明の第２の実施の形態に係る表示装置は、半透過型表示パネルＬＣ１１の背面側からバックライトを排除して、その代わりに蛍光体層Ｆ１１を備えた構成を採用したので、暗環境での透過モード表示における優れた表示性能を実現すると共に、バックライトによる消費電力を完全に削減して、大幅な低消費電力化を図ることができる。
【００６１】
尚、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の背面側に蛍光体層Ｆ１１の背面が露出している場合には、第１の実施の形態と同様に、蛍光体層Ｆ１１の内部に、文字や図形等の表示パターンを黒色材料等の光吸収性特異物質により形成しておくことにより、表示装置の背面も一種の表示部として利用することができる。
【００６２】
但し、第１の実施の形態と同様に、蛍光体層Ｆ１１の背面側から表示パネルＬＣ１１の表面側へ充分な光を透過させたり、蛍光体層Ｆ１１の充分な蓄光効率を得るために、表示パターンの形成領域は適当に限定するように留意する必要がある。
【００６３】
尚、現在の技術により製造可能な蛍光体層Ｆ１１は、輝度及び発光持続時間に関し充分な性能を有しているが、例えば充分に蓄光が行えなかった場合等の非常時のため等に、第１の実施の形態と同様に、蛍光体層Ｆ１１の他にバックライトを併用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、液晶表示装置に限らず、表示パネル自体が非発光型であって、透過モードを少なくとも表示モードの一つとして有する透過型及び半透過型表示装置全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
ＬＣ１  透過型表示パネル
ＬＣ１１  半透過型表示パネル
Ｆ１，Ｆ１１  蛍光体層
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１，Ｓ１２  透明基板
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１２  偏光板
Ｒ１１，Ｒ１２  反射層
Ｒ１２Ｓ  光散乱性界面又は散乱層
【図１】
2009008746.tif 000003
【図２】
2009008746.tif 000004