JP2002116325A

JP2002116325A - 導光板、照明装置、液晶装置及び電子機器

Info

Publication number: JP2002116325A
Application number: JP2000309259A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Maeda; 強前田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2002-04-19

Abstract

(57)【要約】【課題】４００ｎｍ以下の短波長の光も利用すること
ができる導光板及び照明装置を提供する。【解決手段】導光板３３は、２色性蛍光体を含有する
透光性材料からなり、２色性蛍光体は、４００ｎｍ以下
の所定の波長の光により励起され、励起光よりも長波長
の光を発光することが可能なもので、かつ、４００ｎｍ
より長波長の可視領域の光に対しては透光性を有するも
のである。また、２色性蛍光体の分子５３を光源３１の
延在方向に対して略平行方向に配列させることが望まし
く、さらに、液晶パネル２０の背面側に設けられた偏光
板２４の偏光軸と、２色性蛍光体の分子５３の配列方向
とを略同一方向とすることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は導光板、照明装置、
液晶装置及び電子機器に係り、特に、透過型又は半透過
反射型の液晶装置などに備えられる導光板、照明装置の
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】暗所でも表示可能な液晶表示装置とし
て、光源を内蔵し、内蔵された光源から発せられる光を
利用して表示を行うことが可能な透過型あるいは半透過
反射型の液晶装置が知られている。

【０００３】図６に基づいて、パッシブマトリクス型の
透過型液晶表示装置を取り上げて、従来の透過型液晶装
置の一例について簡単に説明する。図６は従来の透過型
液晶表示装置１００の分解斜視図である。

【０００４】図６に示すように、液晶表示装置１００
は、液晶パネル２００と液晶パネル２００の背面側（図
示下方）に設けられた照明装置（バックライト）３００
とから構成されている。

【０００５】液晶パネル２００においては、下側基板１
０１と上側基板１０２とが対向配置され、これら基板間
に液晶層（図示略）が挟持されており、下側基板１０１
と照明装置３００との間、及び上側基板１０２の外側
（観察者側）にはそれぞれ偏光板１０５、１０６が取り
付けられている。

【０００６】下側基板１０１の液晶層側表面上には多数
の信号電極１０３がストライプ状に設けられ、それと対
向する上側基板１０２の液晶層側表面上には信号電極１
０３と交差する方向に延在する多数の走査電極１０４が
ストライプ状に設けられている。

【０００７】照明装置３００は、冷陰極管などからなる
光源３０１、及び光源３０１からの光を効率よく、液晶
層側に照射するために、光源３０１から出射された光を
図示上方（液晶層側）に導く構造を有する導光板３０２
とからなっている。

【０００８】液晶表示装置１００において、液晶層が紫
外光、近紫外光により損傷されることを防止するため
に、偏光板１０５は、紫外光、近紫外光を吸収する構造
になっている。図７に、偏光板１０５における光の波長
と透過率との関係を示す。図７に示すように、偏光板１
０５は、照明装置３００から出射される光のうち、紫外
光、近紫外光、具体的には４００ｎｍ以下の短波長の光
を吸収する構造になっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記構造の従来の透過
型液晶装置においては、照明装置から出射される光のう
ち、４００ｎｍ以下の短波長の光を、液晶パネルの背面
側に設けられた偏光板で吸収させて、液晶層側に透過さ
せない構造としているため、照明装置から出射される光
のうち、４００ｎｍ以下の短波長の光を利用することが
できない構造になっている。そのため、透過型液晶装置
の明度や輝度の低下の原因の１つになっている。

【００１０】なお、この問題は、透過型液晶装置に限っ
た問題ではなく、光源を内蔵し、内蔵された光源から発
せられる光を利用して表示を行うことが可能な透過型あ
るいは半透過反射型の液晶装置において生じる問題であ
る。

【００１１】また、上記の問題は、パッシブマトリクス
型の液晶表示装置に限った問題ではなく、ＴＦＤ（Thin
-Film Diode）素子に代表される２端子型素子やＴＦＴ
（Thin-Film Transistor）素子に代表される３端子型素
子を用いるアクティブマトリクス型の液晶装置などにお
いても生じる問題であり、透過型、あるいは半透過反射
型の液晶装置であれば、いかなる液晶装置においても生
じる問題である。

【００１２】そこで、本発明は、このような事情に鑑み
てなされたものであり、照明装置から出射される光のう
ち、従来利用されていなかった４００ｎｍ以下の短波長
の光も利用することができる導光板及び照明装置を提供
することを目的とする。また、この導光板又は照明装置
を備えることにより、明度や輝度が向上され、表示品質
の優れた液晶装置及び電子機器を提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するべく検討を行った結果、以下に記載の導光板、
照明装置、液晶装置、及び電子機器を発明するに到っ
た。

【００１４】本発明の第１の導光板は、側面から入射す
る光を一方の板面から放出するように形成された導光板
であって、前記導光板が、２色性蛍光体を含有する透光
性材料からなることを特徴とする。

【００１５】また、本発明の第２の導光板は、側面から
入射する光を一方の板面から放出するように形成された
導光板であって、前記導光板には、前記一方の板面上
に、２色性蛍光体を含有する透光性材料からなる２色性
蛍光体膜が備えられていることを特徴とする。

【００１６】また、本発明の第１、第２の導光板におい
て、前記２色性蛍光体が４００ｎｍ以下の所定の波長の
光により励起可能なものであるとともに、４００ｎｍよ
り長波長の可視領域の光に対しては透光性を有するもの
であることを特徴とする。一般に、蛍光体は励起光より
長波長の光を発光することを特徴としている。したがっ
て、より詳細には、本発明の第１、第２の導光板におい
て、導光板内部に含有された２色性蛍光体、あるいは導
光板上に設けられた２色性蛍光体膜に含有された２色性
蛍光体は、偏光板により吸収される４００ｎｍ以下の所
定の波長の光により励起され、励起光よりも長波長の
光、すなわち偏光板により吸収されない光を発光するこ
とが可能であるとともに、４００ｎｍより長波長の光、
すなわち偏光板を透過する光に対しては透光性を有する
ことを特徴としている。

【００１７】本発明の第１、第２の導光板によれば、２
色性蛍光体を含有する透光性材料により導光板を構成す
る、あるいは導光板の光を放出する側の板面上に、２色
性蛍光体を含有する透光性材料からなる２色性蛍光体膜
を設ける構成とすることにより、偏光板により吸収され
る４００ｎｍ以下の光を、２色性蛍光体によって、偏光
板により吸収されない（偏光板を透過する）、励起光よ
りも長波長の光に変換することができるので、従来利用
されていなかった４００ｎｍ以下の短波長の光も利用す
ることができる。

【００１８】また、２色性蛍光体を４００ｎｍより長波
長の光、すなわち偏光板を透過する光に対しては透光性
を有する材料で構成することにより、従来利用していた
偏光板を透過する光が２色性蛍光体に吸収され、導光板
から偏光板側へ出射する光が減少することを防止するこ
とができる。

【００１９】すなわち、本発明の第１、第２の導光板に
よれば、従来利用していた４００ｎｍより長波長の光に
ついてはそのまま透過させ、従来利用されていなかった
４００ｎｍ以下の短波長の光については２色性蛍光体に
よって、偏光板を透過する４００ｎｍより長波長の光に
変換することができるので、光源から出射される光を有
効利用することができる。

【００２０】なお、一般の蛍光体を用いた場合には、蛍
光体から発光される光は指向性がなく、ランダムな方向
（３６０度方向）に出射されるが、２色性蛍光体を用い
た場合には、２色性蛍光体から発光される光は、２色性
蛍光体の分子の長軸方向の振動が強い、偏光性を有する
ものとなる。

【００２１】したがって、本発明の第１、第２の導光板
において、前記２色性蛍光体の分子が略一方向に配列さ
れていることが望ましい。このように、２色性蛍光体の
分子を略一方向に配列させることにより、すべての２色
性蛍光体の分子から発光される光の偏光方向を均一化す
ることができる。

【００２２】以上の本発明の導光板と、該導光板の側面
側に配設された光源とを備えることにより、従来利用さ
れていなかった４００ｎｍ以下の短波長の光も利用する
ことができる本発明の照明装置を提供することができ
る。

【００２３】また、本発明の照明装置において、前記光
源が、前記導光板の側面に沿って配設されたものである
とともに、前記２色性蛍光体の分子が、前記光源の延在
方向もしくは配列方向に対して略平行方向に配列された
ものであることが望ましい。

【００２４】光源が、導光板の側面に沿って配設された
冷陰極管や、導光板の側面に沿って配設された発光ダイ
オード等の複数の点光源などからなる場合には、光源か
ら出射され、導光板内に入射した光は、導光板内におい
て全反射を繰り返した後、導光板の一方の板面から出射
されるが、全反射した後の光においては、光源の延在方
向もしくは配列方向に対して略平行方向の振動が強い、
偏光性を有する光の割合が高くなっている。

【００２５】したがって、光源が、導光板の側面に沿っ
て配設された冷陰極管や、導光板の側面に沿って配設さ
れた発光ダイオード等の複数の点光源などからなる場合
には、光源から発せられ導光板内を伝播する光において
は、光源の延在方向もしくは配列方向に対して略平行方
向の振動が強い、偏光性を有する光の占める割合が高く
なるため、２色性蛍光体の分子を光源の延在方向もしく
は配列方向に対して略平行方向に配列させることによ
り、導光板内を伝搬する光の偏光方向と２色性蛍光体の
分子の配列方向とを略同一方向とすることができるの
で、導光板内を伝搬する光が２色性蛍光体に吸収されや
すくなり、２色性蛍光体の分子における発光効率を向上
させることができる。

【００２６】また、本発明の照明装置は、更に、外部の
光を取り入れることが可能な採光部を具備するものであ
ることが望ましい。冷陰極管などの光源から発せられる
光においては４００ｎｍ以下の短波長の光の割合は数％
程度と低いが、冷陰極管などの光源に比較して４００ｎ
ｍ以下の短波長の光の割合が相対的に高い太陽光などの
外部の光を取り入れることが可能な採光部を設ける構成
とすることにより、２色性蛍光体による発光量を増加さ
せることができるので、照明装置から放出される光量を
増加させることができる。なお、照明装置に採光部を設
ける場合、採光部から取り入れられる外部の光のうち、
４００ｎｍより長波長の光については、そのまま導光板
を透過させて、偏光板側に放出する。

【００２７】以上の本発明の照明装置を、液晶パネルの
背面側に備えることにより、明度や輝度が向上され、表
示品質の優れた透過型又は半透過反射型の液晶装置を提
供することができる。

【００２８】また、この本発明の液晶装置において、液
晶パネルが照明装置側に偏光板を具備するものであると
ともに、該偏光板の偏光軸が、２色性蛍光体の分子の配
列方向と略同一方向であることが望ましい。このよう
に、２色性蛍光体の分子の配列方向と液晶パネルの背面
側に設けられた偏光板の偏光軸とを略同一方向とするこ
とにより、２色性蛍光体から発光された光が偏光板に吸
収され、偏光板を透過する光の光量が減少することを防
止することができる。

【００２９】また、以上の本発明の液晶装置を備えるこ
とにより、明度や輝度が向上され、表示品質の優れた電
子機器を提供することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１〜図４に基づいて、本発明に
係る実施形態について詳細に説明する。

【００３１】本実施形態は、本発明の液晶装置をパッシ
ブマトリクス型の液晶表示装置に適用した例であって、
光源を内蔵するとともに、外部の光を取り入れる採光部
を具備する採光機構付きの透過型カラー液晶表示装置の
例である。また、本実施形態の液晶表示装置は、本発明
の導光板及び本発明の照明装置を備えたものとなってお
り、導光板及び照明装置の構造が特徴的なものとなって
いる。

【００３２】図１は本実施形態の液晶表示装置１０を観
察者側から見た分解斜視図、図２は液晶表示装置１０の
全体構造を示す概略断面図、図３は液晶表示装置１０を
構成する導光板（照明装置）のその他の例を示す概略断
面図、図４は液晶表示装置１０の内部構造を示す概略断
面図である。図２〜図４は液晶表示装置１０を図１のＡ
−Ａ’線に沿って切断したときの断面図である。また、
図１、図４においては、後述する液晶表示装置１０のケ
ースの図示を省略している。

【００３３】［液晶表示装置の全体構造］はじめに図
１、図２に基づいて液晶表示装置１０の全体構造につい
て説明する。

【００３４】図１に示すように、液晶表示装置１０は、
液晶パネル２０と液晶パネル２０の背面側（観察者側と
反対側）に設けられた照明装置（バックライト）３０と
から構成されている。

【００３５】液晶パネル２０においては、下側基板１１
と上側基板１２とが対向配置され、これら基板間に液晶
層（図１では図示略）が挟持されており、下側基板１１
と照明装置３０との間、及び上側基板１２の外側（観察
者側）にはそれぞれ偏光板２４、２５が設けられてい
る。また、下側基板１１の照明装置３０側、上側基板１
２の観察者側にはそれぞれ位相差板が取り付けられてい
るが、図示は省略している。下側基板１１、上側基板１
２は、ガラスあるいはポリカーボネート、ポリエーテル
スルホン、アクリル系樹脂等の透明基板により構成され
ている。

【００３６】下側基板１１の液晶層側表面上には多数の
信号電極１７がストライプ状に設けられ、それと対向す
る上側基板１２の液晶層側表面上には信号電極１７と交
差する方向に延在する多数の走査電極１８がストライプ
状に設けられている。信号電極１７、走査電極１８は、
インジウム錫酸化物等の透明導電性材料からなってい
る。また、信号電極１７と走査電極１８とが交差する部
分が個々の画素になっており、多数の画素がマトリクス
状に配列した領域が表示領域になっている。なお、本実
施形態においては、下側基板１１側の電極を信号電極、
上側基板１２側の電極を走査電極とするが、これは逆で
あっても構わない。

【００３７】照明装置３０は、冷陰極管などからなる光
源３１と、外部の光を取り入れることが可能な採光部３
２と、導光板３３とからなっている。本実施形態におい
て、光源３１は導光板３３の図示右側面に沿って形成さ
れ、採光部３２は導光板３３の図示左側面に沿って形成
されている。

【００３８】また、図２に示すように、液晶表示装置１
０はケース４０内に装着されており、ケース４０におい
て液晶表示装置１０の図示上方及び採光部３２が取り付
けられた部分は開放されて、それぞれ表示用窓４１、採
光用窓４２になっている。すなわち、観察者は表示用窓
４１から液晶表示装置１０の表示を観察することが可能
な構造になっており、また、採光用窓４２から太陽光な
どの外部の光が採光部３２を介して導光板３３内に入射
することが可能な構造になっている。

【００３９】採光部３２はレンズなどからなり、導光板
３３と一体形成されていてもよいし、導光板３３とは独
立して設けられていても良い。また、導光板３３におい
て、光源３１、採光部３２が設けられた側の側面を除く
側面及び底面には反射板などが取り付けられ、光を全反
射する構造になっている。また、導光板３３及び採光部
３２の図示上側には光を拡散する拡散板３４が設けられ
ている。図２に示すように、光源３１から出射された光
及び採光部３２に入射した外部の光は、導光板３３の側
面から導光板３３内に入射し、導光板３３内において、
全反射を繰り返した後、導光板３３の図示上側の板面か
ら液晶パネル２０側に放出される構造になっている。

【００４０】また、液晶表示装置１０において、液晶層
が紫外光、近紫外光により損傷されることを防止するた
めに、液晶パネル２０の背面側に設けられた偏光板２４
は、照明装置３０から照射される光のうち、４００ｎｍ
以下の短波長の光を吸収する構造になっている。

【００４１】本実施形態において、導光板３３は、２色
性蛍光体を含有する、アクリル樹脂やポリカーボネート
樹脂などの透光性材料からなっている。図１において、
符号５３が２色性蛍光体の分子を模式的に示したもので
ある。本実施形態において、用いる２色性蛍光体は、４
００ｎｍ以下の所定の波長の光により励起され、励起光
よりも長波長の光を発光することが可能なもので、か
つ、４００ｎｍより長波長の可視領域の光に対しては透
光性を有するものである。このような２色性蛍光体とし
ては、例えば、３２０〜４００ｎｍの近紫外光により励
起され可視光である赤色光を発光することが可能なナイ
ルレッド（Ｃ₂₀Ｈ₁₈Ｎ₂Ｏ₂）、３２０〜４００ｎｍの近
紫外光により励起され可視光である黄緑色光を発光する
ことが可能なクマリン６（Ｃ₂₀Ｈ₁₈Ｎ₂Ｏ₂Ｓ）、３２０
〜４００ｎｍの近紫外光により励起され可視光である青
色光を発光することが可能なＢＢＯＴ（［（ＣＨ₃）₃Ｃ
₇Ｈ₃ＮＯ］₂Ｃ₄Ｈ₂Ｓ）等を例示することができる。ま
た、本実施形態において、導光板３３に含有される２色
性蛍光体の分子５３は、光源３１の延在方向に対して略
平行方向に配列されており、かつ、偏光板２４の偏光軸
は２色性蛍光体の分子５３の配列方向と略同一方向にな
っている。

【００４２】このような構造を有する導光板３３は、例
えば以下のようにして作製することができる。

【００４３】２色性蛍光体とアクリル樹脂やポリカーボ
ネート樹脂などの透光性材料とを所定の溶媒に溶解させ
た溶液を調整し、この溶液を導光板３３の型に一定方向
から流し込んだ後、溶媒を乾燥除去し、型から取り出す
ことにより、２色性蛍光体の分子及び透光性材料の分子
が、溶液を流し込んだ方向に対して略平行な方向に配列
した導光板３３を作製することができる。

【００４４】また、導光板３３を作製する際に、２色性
蛍光体と透光性材料とを所定の溶媒に溶解させた溶液に
更に液晶を溶解させ、底面に、液晶を配向させる配向膜
を形成した型に流し込むことによって、液晶分子を所定
の方向に配向させることにより、２色性蛍光体の分子を
液晶分子と同じ方向に配列させて、導光板３３を作製し
てもよい。なお、この場合には、２色性蛍光体と液晶と
を含有し、底面に配向膜が形成された導光板３３が作製
される。

【００４５】また、本実施形態においては、導光板３３
が２色性蛍光体を含有する透光性材料からなっている場
合、すなわち導光板３３の内部に２色性蛍光体を含有さ
せる場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限定
されるものではない。

【００４６】図３に示すように、導光板３３の内部に２
色性蛍光体を含有させる代わりに、導光板３３の光を放
出する側の板面上（上面上）に、２色性蛍光体を含有す
る透光性材料からなる２色性蛍光体膜５１を設ける構成
としてもよい。２色性蛍光体膜５１は、例えば、２色性
蛍光体を含有する、アクリル樹脂やポリカーボネート樹
脂などの透光性材料からなる透光性フィルムから構成す
ることができる。

【００４７】導光板３３の光を放出する側の板面上に、
２色性蛍光体を含有する透光性フィルムからなる２色性
蛍光体膜５１を設ける構成とする場合には、２色性蛍光
体とアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透光性
材料とを所定の溶媒に溶解させた溶液を調整し、この溶
液を一定方向から流した後、溶媒を乾燥除去することに
より、溶液を流し込んだ方向に配向した２色性蛍光体を
具備する透光性フィルムを作製した後、導光板３３の光
を放出する側の板面上に、この透光性フィルムを貼着す
ることにより、透光性フィルムからなる２色性蛍光体膜
５１を具備する導光板３３を作製することができる。ま
た、透光性フィルムを作製した後、溶液を流し込んだ方
向に対して延伸させてから、導光板３３上に貼着するこ
とにより、より２色性蛍光体の分子を配向させることが
できる。

【００４８】本実施形態の液晶表示装置１０において
は、光源３１から出射された光及び採光部３２から入射
した光のうち、４００ｎｍより長波長の光についてはそ
のまま偏光板２４側に透過させ、４００ｎｍ以下の所定
の波長の光については、導光板３３内に設けられた２色
性蛍光体あるいは導光板３３上に設けられた２色性蛍光
体膜５１に含有された２色性蛍光体によって、偏光板２
４を透過することが可能な４００ｎｍより長波長の光に
変換することにより、光源３１から出射される光及び採
光部３２から入射する光を有効に利用することができる
構造になっている。

【００４９】［液晶装置の内部構造］次に、図４に基づ
いて液晶表示装置１０の内部構造について説明する。な
お、図４においては、偏光板２４、２５、照明装置３０
の図示を省略している。

【００５０】図４に示すように、下側基板１１と上側基
板１２とがそれぞれの基板の周縁部においてシール材１
４を介して所定間隔で貼着され、下側基板１１、上側基
板１２間に液晶層１３が挟持されている。

【００５１】下側基板１１の液晶層１３側表面上には、
カラーフィルター１５、平坦化膜１６、信号電極１７、
配向膜２１が順次積層形成されており、上側基板１２の
液晶層１３側表面上には、走査電極１８と配向膜２２と
が順次積層形成されている。

【００５２】カラーフィルター１５は、所定のパターン
で配列された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色層１
５Ａと、隣接する着色層１５Ａ間に形成された遮光層
（ブラックマトリックス）１５Ｂとからなっており、平
坦化膜１６は有機膜などからなり、カラーフィルター１
５を形成した下側基板１１の表面を平坦化するために設
けられている。配向膜２１、２２は、ポリイミドなどの
配向性高分子からなり、その液晶層１３側表面は所定の
方向にラビングされている。

【００５３】また、液晶表示装置１０において、配向膜
２１、２２間には、液晶セルのセルギャップ（液晶層１
３の厚み）を均一化するために、二酸化珪素、ポリスチ
レン等からなる多数の球状のスペーサー２３が配置され
ている。

【００５４】本実施形態によれば、２色性蛍光体を含有
する透光性材料により導光板３３を構成する、あるいは
導光板３３の光を放出する側の板面上に、２色性蛍光体
を含有する透光性材料からなる２色性蛍光体膜５１を設
ける構成としたので、偏光板２４により吸収される４０
０ｎｍ以下の光を、２色性蛍光体によって、偏光板２４
により吸収されない（偏光板を透過する）光に変換する
ことができるので、従来利用されていなかった４００ｎ
ｍ以下の短波長の光も利用することができる導光板及び
照明装置を提供することができる。

【００５５】また、本実施形態によれば、２色性蛍光体
を含有する導光板３３あるいは上面上に２色性蛍光体膜
５１を具備する導光板３３を備える構成としたので、従
来利用されていなかった４００ｎｍ以下の短波長の光も
利用することができ、明度及び輝度が向上され、表示品
質の優れた液晶装置を提供することができる。

【００５６】また、２色性蛍光体を４００ｎｍより長波
長の光、すなわち偏光板を透過する光に対しては透光性
を有する材料で構成することにより、従来利用していた
偏光板２４を透過する光が２色性蛍光体に吸収され、導
光板３３から偏光板２４側へ出射する光が減少すること
を防止することができる。

【００５７】すなわち、本実施形態によれば、従来利用
していた４００ｎｍより長波長の光についてはそのまま
透過させ、従来利用されていなかった４００ｎｍ以下の
短波長の光については、２色性蛍光体によって、偏光板
２４を透過する４００ｎｍより長波長の光に変換するこ
とができるので、光源３１から出射される光及び採光部
３２から入射する光を有効利用することができる。

【００５８】また、本実施形態においては、光源３１を
導光板３３に沿って配設し、２色性蛍光体の分子５３の
配列方向を光源３１の延在方向に対して略平行方向とし
た。光源３１をこのような構成とした場合、光源３１か
ら発せられ導光板３３内を伝播する光においては、光源
３１の延在方向に対して略平行方向の振動が強い、偏光
性を有する光の割合が高くなるため、２色性蛍光体の分
子５３を光源３１の延在方向に対して略平行方向に配列
させることにより、導光板３３内を伝搬する光の偏光方
向と２色性蛍光体の分子５３の配列方向とを略同一方向
とすることができるので、導光板３３内を伝搬する光が
２色性蛍光体に吸収されやすくなり、２色性蛍光体の分
子５３における発光効率を向上させることができる。

【００５９】また、本実施形態においては、外部の光を
取り入れることが可能な採光部３２を具備する照明装置
３０を備える構成とした。冷陰極管などの光源３１から
発せられる光においては４００ｎｍ以下の短波長の光の
割合は数％程度と低いが、冷陰極管などの光源に比較し
て４００ｎｍ以下の短波長の光の割合が相対的に高い太
陽光などの外部の光を取り入れることが可能な採光部３
２を設ける構成とすることにより、２色性蛍光体による
発光量を増加させることができるので、液晶装置の明度
及び輝度をより向上させることができる。

【００６０】また、２色性蛍光体の分子５３の配列方向
と液晶パネル２０の背面側に設けられた偏光板２４の偏
光軸を略同一方向とすることにより、２色性蛍光体から
発光された光が偏光板２４に吸収され、偏光板２４を透
過する光の光量が減少することを防止することができ
る。

【００６１】なお、本実施形態においては、採光部３２
を具備し、光源３１から出射される光のみならず、外部
の光も利用することができる照明装置３０を備えた液晶
表示装置についてのみ説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、採光部を具備せず、光源から出射
される光のみを利用することが可能な照明装置を備えた
液晶装置にも適用することができる。

【００６２】また、本実施形態では、光源３１が導光板
３３の側面に沿って配設された冷陰極管などからなる場
合についてのみ説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、光源を点光源により構成してもよい。光
源を導光板３３の側面に沿って配設した複数の点光源に
より構成した場合には、光源の配列方向と２色性蛍光体
の分子５３の配列方向とを略平行とすることにより、本
実施形態と同様の効果を得ることができる。また、光源
を１個の点光源により構成しても良い。ただし、光源を
１個の点光源により構成する場合には、導光板３３内を
伝播する光の偏光方向と２色性蛍光体の分子５３の配列
方向とを略同一方向とすることができないため、２色性
蛍光体の分子５３における発光効率は悪くなる。

【００６３】また、本実施形態においては透過型カラー
液晶表示装置についてのみ説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、白黒表示の液晶表示装置や半
透過反射型の液晶装置にも適用することができる。ま
た、本実施形態においてはパッシブマトリクス型の液晶
表示装置についてのみ説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、ＴＦＤ（Thin-Film Diode）素子
に代表される２端子型素子やＴＦＴ（Thin-Film Transi
stor）素子に代表される３端子型素子を用いるアクティ
ブマトリクス型の液晶装置にも適用することができ、透
過型あるいは半透過反射型の液晶装置であればいかなる
液晶装置にも適用することができる。

【００６４】［電子機器］次に、上記実施形態の液晶表
示装置１０を備えた電子機器の具体例について説明す
る。

【００６５】図５（ａ）は携帯電話の一例を示した斜視
図である。図５（ａ）において、３００は携帯電話本体
を示し、３０１は上記の液晶表示装置１０を備えた液晶
表示部を示している。

【００６６】図５（ｂ）はワープロ、パソコンなどの携
帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図５
（ｂ）において、４００は情報処理装置、４０１はキー
ボードなどの入力部、４０３は情報処理本体、４０２は
上記の液晶表示装置１０を備えた液晶表示部を示してい
る。

【００６７】図５（ｃ）は腕時計型電子機器の一例を示
した斜視図である。図５（ｃ）において、５００は時計
本体を示し、５０１は上記の液晶表示装置１０を備えた
液晶表示部を示している。

【００６８】図５（ａ）〜（ｃ）に示すそれぞれの電子
機器は、上記の液晶表示装置１０を備えたものであるの
で、明度や輝度が向上され、表示品質の優れたものとな
る。

【００６９】

【実施例】以下に、本発明に係る実施例及び従来例につ
いて説明する。

【００７０】冷陰極管からなる光源と導光板のみからな
り、採光部を具備しない照明装置を備えたパッシブマト
リクス型の透過型液晶装置を作製した。実施例、従来例
においては、導光板の構造のみを変えて、それ以外の条
件は同一条件で液晶装置を作製した。

【００７１】（実施例）実施例では、２色性蛍光体とし
て、ＢＢＯＴを用い、この２色性蛍光体と、アクリル樹
脂（透光性材料）を高温で導光板の型に流し込み、冷却
後、取り出し、導光板を作製した。２色性蛍光体の分子
を光源の延在方向に対して略平行方向に配列させた。ま
た、液晶パネルの照明装置側に設けた偏光板の偏光軸を
２色性蛍光体の分子の配列方向と略同一方向とした。な
お、導光板中に含有させた２色性蛍光体の濃度は５％と
した。

【００７２】（従来例）従来例では、導光板内に２色性
蛍光体を含有させず、アクリル樹脂からなる導光板を作
製した。

【００７３】（結果）実施例及び比較例において各々得
られた液晶装置の輝度を測定したところ、従来例におい
て得られた液晶装置の輝度は１００．０ｃｄ／ｍ²であ
ったのに対し、実施例において得られた液晶装置の輝度
は１０４．９ｃｄ／ｍ²となり、従来例に比較して輝度
が約５％向上し、導光板内部に２色性蛍光体を含有させ
ることにより、液晶装置の輝度を向上させることができ
ることが判明した。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の導光板によ
れば、２色性蛍光体を含有する透光性材料により導光板
を構成する、あるいは導光板の光を放出する側の板面上
に、２色性蛍光体を含有する透光性材料からなる２色性
蛍光体膜を設ける構成とすることにより、偏光板により
吸収される４００ｎｍ以下の光を、２色性蛍光体によっ
て、偏光板により吸収されない（偏光板を透過する）光
に変換することができるので、従来利用されていなかっ
た４００ｎｍ以下の短波長の光も利用することができ
る。

【００７５】また、本発明の導光板を備えることによ
り、従来利用されていなかった４００ｎｍ以下の短波長
の光も利用することができる本発明の照明装置を提供す
ることができる。また、本発明の照明装置において、光
源が、導光板の側面に沿って配設された冷陰極管や、導
光板の側面に沿って配設された発光ダイオード等の複数
の点光源などからなる場合には、２色性蛍光体の分子を
光源の延在方向もしくは配列方向に対して略平行方向に
配列させることにより、２色性蛍光体の分子における発
光効率を向上させることができる。

【００７６】また、本発明の照明装置を備えることによ
り、明度や輝度が向上され、表示品質の優れた透過型又
は半透過反射型の液晶装置を提供することができる。ま
た、本発明の液晶装置において、２色性蛍光体の分子の
配列方向と液晶パネルの背面側に設けられた偏光板の偏
光軸とを略同一方向とすることにより、２色性蛍光体か
ら発光された光が偏光板に吸収され、偏光板を透過する
光の光量が減少することを防止することができる。

【００７７】また、本発明の液晶装置を備えることによ
り、明度や輝度が向上され、表示品質の優れた電子機器
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る実施形態の液晶装置の全
体構造を示す分解斜視図である。

【図２】図２は本発明に係る実施形態の液晶装置の全
体構造を示す概略断面図である。

【図３】図３は本発明に係る実施形態の液晶装置にお
いて、導光板のその他の構造を示す概略断面図である。

【図４】図４は本発明に係る実施形態の液晶装置の内
部構造を示す概略断面図である。

【図５】図５は（ａ）は上記実施形態の液晶装置を備
えた携帯電話の一例を示す図、図５（ｂ）は上記実施形
態の液晶装置を備えた携帯型情報処理装置の一例を示す
図、図５（ｃ）は上記実施形態の液晶装置を備えた腕時
計型電子機器の一例を示す図である。

【図６】図６は従来の液晶装置の構造を示す分解斜視
図である。

【図７】図７は偏光板における光の波長と透過率との
関係を示す図である。

【符号の説明】

１０透過型カラー液晶表示装置（液晶装置）１１下側基板１２上側基板１３液晶層１４シール材１５カラーフィルター１５Ａ着色層１５Ｂ遮光層（ブラックマトリックス）１６平坦化膜１７信号電極１８走査電極２１、２２配向膜２３スペーサー２０液晶パネル２４、２５偏光板３０照明装置（バックライト）３１光源３２採光部３３導光板５３２色性蛍光体の分子５１２色性蛍光体膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】側面から入射する光を一方の板面から放
出するように形成された導光板であって、前記導光板が、２色性蛍光体を含有する透光性材料から
なることを特徴とする導光板。
【請求項２】側面から入射する光を一方の板面から放
出するように形成された導光板であって、前記導光板には、前記一方の板面上に、２色性蛍光体を
含有する透光性材料からなる２色性蛍光体膜が備えられ
ていることを特徴とする導光板。
【請求項３】前記２色性蛍光体が４００ｎｍ以下の所
定の波長の光により励起可能とされ、かつ、４００ｎｍより長波長の可視領域の光に対しては
透光性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の導光板。
【請求項４】前記２色性蛍光体の分子が略一方向に配
列されたことを特徴とする請求項１から請求項３までの
いずれか１項に記載の導光板。
【請求項５】請求項１から請求項４までのいずれか１
項に記載の導光板と、該導光板の側面側に配設された光
源とを備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項６】前記光源が、前記導光板の側面に沿って
配設されたものであるとともに、前記２色性蛍光体の分子が、前記光源の延在方向もしく
は配列方向に対して略平行方向に配列されたことを特徴
とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】更に、外部の光を取り入れることが可能
な採光部を具備することを特徴とする請求項５又は請求
項６に記載の照明装置。
【請求項８】請求項５から請求項７までのいずれか１
項に記載の照明装置を、液晶パネルの背面側に備えたこ
とを特徴とする液晶装置。
【請求項９】前記液晶パネルが、前記照明装置側に偏
光板を具備するとともに、該偏光板の偏光軸が、前記２色性蛍光体の分子の配列方
向と略同一方向とされていることを特徴とする請求項８
に記載の液晶装置。
【請求項１０】請求項８又は請求項９に記載の液晶装
置を備えたことを特徴とする電子機器。