(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー画像を表示する液晶表示装置であって、
液晶セルと、この液晶セルの背後に配置され、導光板とその端面に配置された少なくとも１つの光源ランプからなる面光源と、前記液晶セルの外側の面と前記面光源との間に配置され、前記液晶セルの各画素にそれぞれ対応する複数の色の光着色膜とを備え、前記各色の光着色膜はそれぞれ、所定の色のカラーフィルタの層と、それと同系色の蛍光物質を混入した蛍光体膜とを積層した二層膜構造からなり、前記二層膜構造の光着色膜のうち、前記蛍光体膜を前記面光源側に向けて配置したことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶セルからの出射光を拡大して投影する投影手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラー画像を表示する液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像を表示する液晶表示装置としては、各画素にそれぞれ対応する複数の色のカラーフィルタ（一般には赤、緑、青の三色のカラーフィルタ）を備えた液晶セルの背後に光源を配置した構成のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記液晶表示装置は、カラーフィルタを用いて着色光を得るものであるため、表示されるカラー画像の色純度は良いが、画像の明るさが充分でないという問題をもっている。
【０００４】
これは、カラーフィルタが、その色の波長域の光を透過させ他の波長域の光を吸収するものであるため、光源からの光がカラーフィルタによって大きく吸収されて、液晶セルを出射する着色光の強度がかなり低くなるからである。
この発明は、高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の液晶表示装置は、カラー画像を表示する液晶表示装置であって、液晶セルと、この液晶セルの背後に配置され、導光板とその端面に配置された少なくとも１つの光源ランプからなる面光源と、前記液晶セルの外側の面と前記面光源との間に配置され、前記液晶セルの各画素にそれぞれ対応する複数の色の光着色膜とを備え、前記各色の光着色膜はそれぞれ、所定の色のカラーフィルタの層と、それと同系色の蛍光物質を混入した蛍光体膜とを積層した二層膜構造からなり、前記二層膜構造の光着色膜のうち、前記蛍光体膜を前記面光源側に向けて配置したことを特徴とするものである。
【０００６】
すなわち、この発明の液晶表示装置は、液晶セルの背後に配置され、導光板とその端面に配置された少なくとも１つの光源ランプからなる面光源と、前記液晶セルの外側の面と前記面光源との間に配置され、前記液晶セルの各画素にそれぞれ対応する複数の色の光着色膜とを備え、これらの各色の光着色膜を、所定の色のカラーフィルタと、それと同系色の蛍光物質を混入した蛍光体膜とを積層し、前記蛍光体膜を光源側に向けて配置した二層膜構造とすることによって着色光を得るものであり、この光着色膜に光を入射させると、前記蛍光物質がその蛍光色とは異なる波長域の励起光を吸収してそのエネルギーにより蛍光物質に特有な色の蛍光を発するため、前記光着色膜に入射した光は、前記蛍光物質に特有な蛍光色の波長域の光強度が増加した強度分布の光となって出射する。
【０００７】
そして、前記光着色膜のカラーフィルタは、その色の波長域の光を透過させ他の波長域の光を吸収するが、前記蛍光物質が発する蛍光は前記カラーフィルタと同系色であり、しかも前記カラーフィルタに入射する光は、前記カラーフィルタを透過する波長域の光強度が増加した強度分布の光であるから、このカラーフィルタを透過した光、つまり前記光着色膜を出射する着色光の強度が、カラーフィルタだけで光を着色する場合に比べて各段に高くなる。しかも、前記光着色膜を出射する着色光は、前記カラーフィルタを透過した波長域の光であるため、その色純度も良い。
【０００８】
したがって、この発明の液晶表示装置によれば、液晶セルの表面側に充分な強度の着色光を出射させて、高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の液晶表示装置は、上記のように、液晶セルの背後に配置され、導光板とその端面に配置された少なくとも１つの光源ランプからなる面光源と、前記液晶セルの外側の面と前記面光源との間に配置され、前記液晶セルの各画素にそれぞれ対応する複数の色の光着色膜とを備え、これらの各色の光着色膜を、所定の色のカラーフィルタと、それと同系色の蛍光物質を混入した蛍光体膜とを積層し、前記蛍光体膜を光源側に向けて配置した二層膜構造とすることにより、この光着色膜によって、高強度でしかも色純度の良い着色光を得るものである。
【００１１】
この発明の液晶表示装置において、前記各色の光着色膜は、光源と液晶セルとの間に配置しても、あるいは、前記液晶セルの表面に配置してもよいが、前記光着色膜の最も好ましい配置箇所は光源と液晶セルとの間であり、このように光源と液晶セルとの間に光着色膜を配置すれば、光源からの光がまず光着色膜に入射するため、光源からの光を最も効率良く光着色膜の蛍光物質に受光させてより強い着色蛍光を発生させ、前記光着色膜を出射する着色光の強度をさらに高くして、液晶セルの表面側に出射する着色光の強度をより高くすることができる。
【００１２】
さらに、この発明は、前記液晶セルからの出射光を拡大して投影する投影手段を備えた、いわゆるプロジェクション方式の液晶表示装置にも適用することができるものであり、その場合、特に、光着色膜を上記のように光源と液晶セルとの間に配置すれば、液晶セルの表面側に出射する着色光の強度をより高くすることができるため、この液晶セルからの出射光を前記投影手段により拡大して投影することによる輝度の低下があっても、スクリーン等の投影面に投影表示される拡大画像の輝度および鮮明度を充分高くすることができる。
【００１３】
【実施例】
［第１の参考例］
図１は第１の参考例を示す液晶表示装置の一部分の断面図である。この液晶表示装置はＴＮ（ツイステッド・ネマティック）型のものであり、液晶セル１と、この液晶セル１をはさんで配置された一対の偏光板２１，２２と、前記液晶セル１の背後に配置された光源３０と、この光源３０と前記液晶セル１との間に前記液晶セル１の各画素にそれぞれ対応させて配置された複数の色、例えば赤、緑、青の三色の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂとからなっており、この参考例では、前記光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを、液晶セル１の裏面側に配置した裏側偏光板２１と光源３０との間に配置している。
【００１４】
まず、上記液晶セル１について説明すると、この液晶セル１はアクティブマトリックス型のものであり、液晶１４の層をはさんで対向する一対の透明基板２，３のうち、裏側の基板（図において下側の基板）２の内面には、複数の透明な画素電極４とこれら各画素電極４にそれぞれ対応する複数のスイッチング素子５とが行方向および列方向に並べてマトリックス状に配列形成されるとともに、その上に、配向処理が施された配向膜１１が形成されている。
【００１５】
上記スイッチング素子５は例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）であり、このＴＦＴ５は、基板２上に形成されたゲート電極６と、このゲート電極６を覆うゲート絶縁膜７と、このゲート絶縁膜７の上に前記ゲート電極６と対向させて形成された半導体膜８と、その両側に設けられたソース電極９およびドレイン電極１０とからなっている。なお、前記ゲート絶縁膜７は透明膜であり、液晶セル１の表示領域全体にわたって形成されている。
【００１６】
また、図示しないが、この裏側基板２の内面には、上記ＴＦＴ５のゲート電極６にゲート信号を供給するゲートライン（アドレスライン）と、前記ＴＦＴ５のドレイン電極１０に画像データに応じたデータ信号を供給するデータラインとが配線されている。
【００１７】
上記ゲートラインは、基板２上に、上記ＴＦＴ５のゲート電極６と一体に形成されており、その端子部を除いてゲート絶縁膜７で覆われている。また、データラインは、前記ゲート絶縁膜７の上に形成されており、このデータラインは上記ＴＦＴ５のドレイン電極１０につながっている。
【００１８】
また、上記画素電極４は、上記ゲート絶縁膜７の上に形成されており、各画素電極４はそれぞれ、その一端部において対応するＴＦＴ５のソース電極９に接続されている。
【００１９】
一方、液晶セル１の表側の基板（図において上側の基板）３の内面には、上記裏側基板２の各画素電極４に対向する一枚膜状の透明な対向電極１２が形成されるとともに、その上に、配向処理が施された配向膜１３が形成されている。
【００２０】
そして、上記裏側基板２と表側基板３とは、図示しないが、その外周縁部において枠状のシール材を介して接合されており、液晶１４は両基板２，３間の前記シール材で囲まれた領域に封入されている。
【００２１】
この液晶１４は、誘電異方性が正のネマティック液晶であり、その分子は、両基板２，３の内面に設けられた前記配向膜１１，１３によってそれぞれの基板２，３の近傍における配向方向を規制され、両基板２，３間において所定のツイスト角でツイスト配向している。
【００２２】
この液晶分子のツイスト角は、例えばほぼ９０°であり、上記一対の偏光板２１，２２のうちの裏側の偏光板２１は、その透過軸を前記液晶セル１の裏側基板２の近傍における液晶分子の配向方向とほぼ平行にするかあるいはほぼ直交差させて配置され、表側の偏光板２２は、その透過軸を前記液晶セル１の表側基板３の近傍における液晶分子の配向方向とほぼ平行にするかあるいはほぼ直交差させて配置されている。
【００２３】
また、上記光源３０は、例えば、一般にサイドランプ型と呼ばれる面光源であり、前記液晶セル１の裏面に対向させて配置されたアクリル樹脂等からなる導光板３１と、この導光板３１の一端面または両端面に対向させて配置された直管状の蛍光ランプ等からなる光源ランプ（図示せず）とからなっている。
【００２４】
このサイドランプ型の光源は、前記光源ランプからの光を図１に破線で示したように導光板３１で導いてその表面から出射するものであり、導光板３１にその端面から取り込まれた光は、導光板３１の表裏面での反射を繰り返して導光板全域に導かれ、そのうちの導光板表面に対して全反射角よりも急な角度で入射する光が導光板３１の表面側に出射する。
【００２５】
一方、上記赤、緑、青の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂはそれぞれ、所定の色のカラーフィルタと、それと同系色の蛍光物質との複合体からなっており、この実施例では、前記蛍光物質に、蛍光染料で染めた透明樹脂の粒状物からなる蛍光顔料を用い、この蛍光顔料をカラーフィルタ中に分散状態で混入させて各色の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを形成している。
【００２６】
すなわち、赤の光着色膜４０Ｒは、赤の蛍光顔料を混入した赤色カラーフィルタからなっており、緑の光着色膜４０Ｇは、緑の蛍光顔料を混入した緑色カラーフィルタからなっており、青の光着色膜４０Ｂは、青の蛍光顔料を混入した青色カラーフィルタからなっている。
【００２７】
そして、これらの光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、上記光源３０の導光板３１の表面に交互に並べて配列形成されており、前記導光板３１の配置位置を調整することにより、各色の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂが上記液晶セル１の各画素にそれぞれ対応するように配置されている。
【００２８】
この液晶表示装置は、光源３０からの光をまず前記光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射させて赤、緑、青の着色光を得、これらの光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂから出射する各色の光を液晶セル１の各画素にそれぞれ入射させるとともに、その光の透過を、前記液晶セル１とそれをはさんで配置した一対の偏光板２１，２２とにより制御してカラー画像を表示するものである。なお、前記液晶セル１と一対の偏光板２１，２２とによる透過制御は、一般のＴＮ型液晶表示装置と同じであるから、その説明は省略する。
【００２９】
すなわち、この液晶表示装置は、カラーフィルタとそれと同系色の蛍光物質（この実施例では蛍光顔料）との複合体からなる赤、緑、青の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂによって赤、緑、青の着色光を得るものであり、これらの光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに光源３０からの光（白色光）を入射させると、前記蛍光物質がその蛍光色とは異なる波長域の励起光を吸収してそのエネルギーにより蛍光物質に特有な色の蛍光を発するため、各色の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射した光は、前記蛍光物質に特有な蛍光色の波長域の光強度が増加した強度分布の光となって出射する。
【００３０】
上記赤、緑、青の各色の蛍光物質の例をあげると、青の蛍光物質としては、coumarin102 、coumarin480 、coumarin481 等がある。これらの蛍光物質の吸収波長（励起光の波長）のピーク値と、発光波長のピーク値は、
coumarin102 ；吸収波長ピーク 390nm、発光波長のピーク 468nm
coumarin480 ；吸収波長ピーク 390nm、発光波長のピーク 466nm
coumarin481 ；吸収波長ピーク 390nm、発光波長のピーク 465nm
であり、いずれも、主に紫外線域の光を吸収して励起され、青の蛍光を発生する。
【００３１】
また、緑の蛍光物質としては、HPTS、coumarin153 等がある。これらの蛍光物質の吸収波長のピーク値と、発光波長のピーク値は、
HPTS        ；吸収波長ピーク 455nm、発光波長のピーク 510nm
coumarin153 ；吸収波長ピーク 423nm、発光波長のピーク 532nm
であり、いずれも、主に青の波長域の光を吸収して励起され、緑の蛍光を発生する。
【００３２】
さらに、赤の蛍光物質としては、LDS720等がある。この蛍光物質の吸収波長のピーク値は 529nm、発光波長のピーク値は 699nmであり、主に緑の波長域の光を吸収して励起され、赤の蛍光を発生する。
【００３３】
そして、上記各色の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのカラーフィルタは、その色の波長域の光を透過させ他の波長域の光（励起光）を吸収するが、前記蛍光物質が発する蛍光は前記カラーフィルタと同系色であり、したがってカラーフィルタに入射する光は、前記カラーフィルタを透過する波長域の光強度が増加した強度分布の光であるから、このカラーフィルタを透過した光、つまり光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを出射する着色光の強度が、カラーフィルタだけで光を着色する場合に比べて各段に高くなる。しかも、前記光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを出射する着色光は、前記カラーフィルタを透過した波長域の光であるため、その色純度も良い。
【００３４】
したがって、上記液晶表示装置によれば、液晶セル１の表面側に充分な強度の着色光を出射させて、高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる。
【００３５】
［第１の実施例］
図２はこの発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図である。この実施例の液晶表示装置は、赤、緑、青の光着色膜４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂをそれぞれ、赤、緑、青のカラーフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂと、これらのカラーフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂと同系色の蛍光物質からなる蛍光体膜４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂとを積層した二層膜構造のものとしたものであり、その他の構成は上述した第１の参考例のものと同じである。
【００３６】
上記蛍光体膜４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂは、無色の透明樹脂中に所定の色の蛍光物質（例えば蛍光顔料）を混入したものであり、前記光着色膜４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは、その蛍光体膜４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂを光源３０側に向けて配置されている。
【００３７】
この液晶表示装置によれば、光源３０から各色の光着色膜４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂに入射する光（白色光）が、まず蛍光体膜４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂに入射して、これらの蛍光体膜４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂを励起し、それぞれの蛍光物質に特有な色の蛍光を発生させ、前記蛍光物質に特有な蛍光色の波長域の光強度が増加された強度分布の着色光になり、その光がカラーフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂを透過して色純度の良い着色光になるため、上記第１の参考例よりもさらに強度および色純度の良い着色光を液晶セル１に入射させて、より高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる。
【００３８】
すなわち、上記第１の参考例では、カラーフィルタ中に蛍光物質を混入させた光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを用いているため、これらの光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの入射面（光源３０との対向面）付近の蛍光物質は、入射された光のうちの励起波長域の光（励起光）を充分に吸収して高強度の蛍光を発するが、出射面に近い蛍光物質の励起光がカラーフィルタで吸収されるため、出射面に近い蛍光物質に入射する励起光が弱く、したがって、出射面に近くなるほど蛍光物質が発する蛍光の強度が弱くなる。
【００３９】
これに対して、この実施例で用いた光着色膜４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは、その蛍光体膜４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂが、無色の透明樹脂中に蛍光物質を混入したものであるため、カラーフィルタのような励起光の吸収はなく、したがって、入射面付近の蛍光物質に高強度の蛍光を発生させるとともに、出射面に近い蛍光物質にも前記入射面付近の蛍光物質の隙間を透過してきた光（白色光）のうちの励起光を充分に照射して、高強度の蛍光を発生させることができる。
【００４０】
また、上記第１の参考例で用いた光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂでは、その出射面に近い蛍光物質が発生する蛍光がほとんどカラーフィルタを通ることなく出射するが、この実施例で用いた光着色膜４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂによれば、前記蛍光体膜４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂを出射した蛍光が必ずカラーフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂを透過して各色の光着色膜４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂに不要な波長域の光が吸収されるため、色純度の良い着色光になる。
【００４１】
しかも、この実施例の光着色膜４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂでは、前記蛍光体膜４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂを出射する光が、その出射側のカラーフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂの色と同系色の蛍光であるため、前記カラーフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂの膜厚が薄くても、十分に高い色純度の着色光が得られるから、前記カラーフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂは極く薄く形成しておくだけでよい。
【００４２】
［第２の参考例］
図３は第２の参考例を示す液晶表示装置の一部分の断面図である。この参考例の液晶表示装置は、上述した第１の参考例で用いた赤、緑、青の光着色膜を、液晶セルと光源の間のうちの、液晶セルとその裏面側に配置した裏側偏光板との間に配置したものであり、その他の構成は第１の参考例のものと同じである。
【００４３】
この参考例の液晶表示装置によれば、光源３０からの光が、まず裏側偏光板２１を透過して直線偏光した光になり、その光が各色の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射して、これらの光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂから出射する赤、緑、青の光が液晶セル１の各画素にそれぞれ入射する。
【００４４】
そして、この液晶表示装置においても、液晶セル１の各画素にそれぞれ対応する赤、緑、青の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを、所定の色のカラーフィルタと、それと同系色の蛍光物質との複合体とすることにより、この光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂによって、高強度でしかも色純度の良い着色光を得るようにしているため、液晶セル１の表面側に充分な強度の着色光を出射させて、高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる。
【００４５】
なお、この第２の参考例では、裏側偏光板２１を透過した光を光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射させているため、この光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射する光の強度が、光源３０からの光の強度のほぼ半分であり、したがって、上述した第１の参考例および第１の実施例に比べて、光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを出射する着色光の強度がある程度弱くなるが、それでも、前記着色光の強度はカラーフィルタだけで光を着色する場合に比べて各段に高いため、従来の液晶表示装置に比べれば、高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる。
【００４６】
［第３の参考例］
図４はこの発明の第３の参考例を示す液晶表示装置の一部分の断面図である。この参考例の液晶表示装置は、上述した第１の参考例で用いた赤、緑、青の光着色膜を、液晶セルの一対の基板のうちの表側基板の内面に設けたものであり、その他の構成は第１の参考例のものと同じである。
【００４７】
この参考例の液晶表示装置によれば、光源３０からの光が、まず裏側偏光板２１を透過して直線偏光した光になり、その光が液晶セル１の裏側基板２および液晶層を透過して各色の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射し、これらの光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂにより赤、緑、青に着色されて出射する。
【００４８】
そして、この液晶表示装置においても、液晶セル１の各画素にそれぞれ対応する赤、緑、青の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを、所定の色のカラーフィルタと、それと同系色の蛍光物質との複合体とすることにより、この光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂによって、高強度でしかも色純度の良い着色光を得るようにしているため、液晶セル１の表面側に充分な強度の着色光を出射させて、高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる。
【００４９】
なお、この参考例では、光源３０からの光が裏側偏光板２１を透過してほぼ半分の強度になり、さらに液晶セル１の裏側基板２および液晶層を透過する過程である程度光量を吸収されて各色の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射するため、これらの光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを出射する着色光の強度が上述した第２の参考例よりもある程度弱くなるが、それでも、前記着色光の強度はカラーフィルタだけで光を着色する場合に比べて各段に高いため、従来の液晶表示装置に比べれば、高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる。
【００５０】
ただし、上記参考例では、前記光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを液晶セル１の表側基板３の内面に設けたが、この光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、液晶セル１の裏側基板２の内面に設けてもよく、このようにすれば、上記実施例に比べて光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射する光の強度を、液晶層を透過する過程での光量吸収分だけ多くして、光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを出射する着色光の強度を向上させることができる。
【００５１】
［第４の参考例］
図５は第４の参考例を示す液晶表示装置の一部分の断面図である。この参考例の液晶表示装置は、上述した第１の参考例で用いた赤、緑、青の光着色膜を、液晶セルの表面、つまり液晶セルとその表面側に配置した表側偏光板との間に配置したものであり、その他の構成は第１の参考例のものと同じである。
【００５２】
この参考例の液晶表示装置によれば、光源３０からの光が、まず裏側偏光板２１を透過して直線偏光した光になり、その光が液晶セル１を透過して各色の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射し、これらの光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂにより赤、緑、青に着色されて出射する。
【００５３】
そして、この液晶表示装置においても、液晶セル１の各画素にそれぞれ対応する赤、緑、青の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを、所定の色のカラーフィルタと、それと同系色の蛍光物質との複合体とすることにより、この光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂによって、高強度でしかも色純度の良い着色光を得るようにしているため、液晶セル１の表面側に充分な強度の着色光を出射させて、高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる。
【００５４】
なお、この参考例では、光源３０からの光が裏側偏光板２１を透過してほぼ半分の強度になり、さらに液晶セル１の裏側基板２と液晶層および表側基板３を透過する過程である程度光量を吸収されて各色の光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに入射するため、これらの光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを出射する着色光の強度が上述した第３の参考例よりもある程度弱くなるが、それでも、前記着色光の強度はカラーフィルタだけで光を着色する場合に比べて各段に高いため、従来の液晶表示装置に比べれば、高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる。
【００５５】
［他の実施例］
なお、上述した第１の実施例の液晶表示装置は、その表面、つまり表側偏光板２２の出射面を表示面とするものであるが、この発明は、液晶セル１からの出射光を拡大して投影する投影手段を備えた、いわゆるプロジェクション方式の液晶表示装置にも適用することができる。
【００５６】
すなわち、図６は、この発明をプロジェクション方式の液晶表示装置に適用した第２の実施例を示す液晶表示装置の概略構成図であり、この実施例の液晶表示装置は、上述した第１の実施例の液晶表示装置と同じ構成の液晶表示部Ａの前方に、この液晶表示部Ａからの出射光を拡大してスクリーン５０等の投影面に投影する投影レンズ系５１を設けたものである。
【００５７】
この実施例の液晶表示装置は、液晶表示部Ａからの出射光を投影レンズ系５１により拡大して投影するものであるため、液晶表示部Ａからの出射光の強度がその光束の拡大にともなって減衰するが、前記液晶表示部Ａが上述した第１の実施例の液晶表示装置と同じ構成のものであり、したがって、この液晶表示部Ａの液晶セル１の表面側に出射する着色光の強度が十分高いから、光束の拡大による光強度の減衰があっても、高輝度でかつ色純度の良い鮮明な拡大カラー画像をスクリーン５０等の投影面に表示することができる。
【００５８】
なお、この発明を上記プロジェクション方式の液晶表示装置に適用する場合、液晶表示部Ａを、第１の実施例の液晶表示装置のように、光着色膜４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂまたは４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂを光源３０と液晶セル１の裏面側に配置した裏側偏光板２１との間に配置した構成とすれば、液晶セル１の表面側に出射する着色光の強度をより高くすることができるため、この液晶セル１からの出射光を投影手段により拡大して投影することによる輝度の低下があっても、スクリーン等の投影面に投影表示される拡大画像の輝度および鮮明度を充分高くすることができる。
【００５９】
また、上記第１の実施例の液晶表示装置および第２の実施例の液晶表示装置における液晶表示部Ａは、液晶セル１に、スイッチング素子としてＴＦＴ５を用いたアクティブマトリックス方式のものであるが、前記液晶セル１は、ＭＩＭ型の二端子素子をスイッチング素子とするアクティブマトリックス方式のものや、単純マトリックス方式のものであってもよい。
【００６０】
さらに、上記液晶セル１は、ＴＮ型のものに限らず、二色性染料を添加した液晶を用いるゲスト・ホスト型のものであってもよく、その場合は、液晶セル１の表裏面側に偏光板２１，２２を配置する必要はない。
【００６１】
また、上記液晶セル１の背後に配置する光源３０は、上記各実施例で用いたサイドランプ型のものに限られるものではなく、例えば、複数本の直管状蛍光ランプ等を適当間隔で互いに平行に配置した、直下型光源と呼ばれるものであってもよい。
【００６２】
【発明の効果】
この発明の液晶表示装置は、液晶セルと、この液晶セルの背後に配置され、導光板とその端面に配置された少なくとも１つの光源ランプからなる面光源と、前記液晶セルの外側の面と前記面光源との間に配置され、前記液晶セルの各画素にそれぞれ対応する複数の色の光着色膜とを備え、前記各色の光着色膜がそれぞれ、所定の色のカラーフィルタと、それと同系色の蛍光物質を混入した蛍光体膜とを積層し、前記蛍光体膜を光源側に向けて配置した二層膜構造からなっているものであるから、高輝度でかつ色純度の良い鮮明なカラー画像を表示することができる。
【００６４】
また、この発明の液晶表示装置において、前記各色の光着色膜は、光源と液晶セルとの間に配置することにより、光源からの光がまず光着色膜に入射するため、光源からの光を最も効率良く光着色膜の蛍光物質に受光させてより強い着色蛍光を発生させ、前記光着色膜を出射する着色光の強度をさらに高くして、液晶セルの表面側に出射する着色光の強度をより高くすることができる。
【００６５】
さらに、この発明は、前記液晶セルからの出射光を拡大して投影する投影手段を備えた、いわゆるプロジェクション方式の液晶表示装置にも適用することができるものであり、その場合、特に、光着色膜を上記のように光源と液晶セルとの間に配置すれば、液晶セルの表面側に出射する着色光の強度をより高くすることができるため、この液晶セルからの出射光を前記投影手段により拡大して投影することによる輝度の低下があっても、スクリーン等の投影面に投影表示される拡大画像の輝度および鮮明度を充分高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の参考例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図２】  この発明の第１実施例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図３】  第２の参考例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図４】  第３の参考例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図５】  第４の参考例を示す液晶表示装置の一部分の断面図。
【図６】  この発明をプロジェクション方式の液晶表示装置に適用した第２の実施例を示す液晶表示装置の概略構成図。
【符号の説明】
１…液晶セル
２１，２２…偏光板
３０…光源
４０Ｒ…カラーフィルタに蛍光物質を混入した光着色膜（赤）
４０Ｇ…カラーフィルタに蛍光物質を混入した光着色膜（緑）
４０Ｂ…カラーフィルタに蛍光物質を混入した光着色膜（青）
４１Ｒ…カラーフィルタと蛍光体膜とを積層膜した光着色膜（赤）
４１Ｇ…カラーフィルタと蛍光体膜とを積層膜した光着色膜（緑）
４１Ｂ…カラーフィルタと蛍光体膜とを積層膜した光着色膜（青）
４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ…カラーフィルタ
４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂ…蛍光体膜
【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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