JPH10206850A - 蛍光体発光を用いた液晶表示装置 - Google Patents

蛍光体発光を用いた液晶表示装置

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JPH10206850A
JPH10206850A JP9359486A JP35948697A JPH10206850A JP H10206850 A JPH10206850 A JP H10206850A JP 9359486 A JP9359486 A JP 9359486A JP 35948697 A JP35948697 A JP 35948697A JP H10206850 A JPH10206850 A JP H10206850A
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JP
Japan
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liquid crystal
light
light source
crystal cell
crystal display
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JP9359486A
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English (en)
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Saei Tei
佐永 鄭
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Samsung SDI Co Ltd
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Samsung Display Devices Co Ltd
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光体層の後面に放射される光を良好に液晶
セルの前面に送り、具現する画像の輝度特性を向上させ
る。 【解決手段】 蛍光体発光を用いた液晶表示装置は、3
80〜410nmの波長範囲で主発光ピークを有する光(d
eep-blue light) を放出する光源と、光源上に配置され
る液晶セルと、光源と液晶セルとの間に配置され、光源
から放出される光により励起される蛍光膜と、光源と蛍
光膜との間に配置され、蛍光膜から発生される光を光源
の反対方向に反射させる反射フィルター層とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に係
り、より詳しくは蛍光体の発光でカラー画像を具現する
ことができる構造を有しながら画面の輝度を向上させる
ことができる蛍光体発光を用いた液晶表示装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、液晶表示装置(LCD;Liquid
Crystal Display)においてカラー画像は、前記装置に
電圧が印加されると透明電極マトリックスの間にある液
晶物質の配向が変化して光透過率が調節され、光がカラ
ーフィルター層を通過しながら固有色に変化して放出さ
れることにより具現される。
【0003】従来の液晶表示装置において用いられるカ
ラーフィルターは顔料を含んでおり、光源から出た光量
を1/3程度のみ放出するので、エネルギー利用が非効
率的である。また、画像を表示するために十分な光を放
出するための非常に強い光源を、前記カラーフィルター
を用いる液晶表示装置に用いなければならない。最近、
エネルギー効率を増加させるため、カラーフィルターの
代わりに赤色、緑色および青色蛍光体を用いる液晶表示
装置に対して研究がなされている。前記蛍光体を用いた
液晶表示装置において、前記蛍光体は液晶セルの駆動電
極マトリックスと同一の位置にR,G,B蛍光体がドッ
トまたはストライプ形態で形成されている。前記蛍光体
は特定の波長数を有する光源により励起される。
【0004】すなわち、従来の蛍光体発光を用いてカラ
ー画像を表示する液晶表示装置は、液晶セル、紫外線や
青色領域以下の可視光線を発する光源および前記液晶セ
ルと前記光源との間に配列されるか前記液晶セルの前面
に配列される蛍光体層を含む。前記紫外線光源から放出
される紫外線は前記蛍光体層を励起してカラー画像を形
成する。
【0005】このように従来の蛍光体発光を用いた液晶
表示装置は、液晶セルの前面に発光される蛍光体層の特
性により、動作時に視野角の拡大および色純度の改善な
どの利点を有することになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記液晶表示装置の動
作の際、前記蛍光体層の前後面に各蛍光体が励起されて
発光される光が出ることになるが、この光すべてが液晶
セルの前面に放出されるようにすることが好ましい。し
かしながら、従来の蛍光体発光を用いた液晶表示装置に
おいては、蛍光体層の後面に放射される光をさらに液晶
セルの前面に反射せしめる特別な部材が備えられていな
いため、前記光を無駄に損失することになり、これによ
って画面の輝度が低下しているのが実情である。
【0007】本発明は前記従来の問題点を解決するため
のものであって、その目的は、蛍光体層の後面に放射さ
れる光を良好に液晶セルの前面に送り、具現する画像の
輝度特性を向上させることができる蛍光体発光を用いた
液晶表示装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、380〜410nmの波長範囲で主発光ピ
ークを有する光(deep-blue light) を放出する光源と、
前記光源上に配置される液晶セルと、前記光源と前記液
晶セルとの間に配置され、前記光源から放出される光に
より励起される蛍光膜と、前記光源と前記蛍光膜との間
に配置され、前記蛍光膜から発生される光を前記光源の
反対方向に反射させる反射フィルター層とを含む蛍光体
発光を用いた液晶表示装置を提供する。
【0009】さらに、本発明は、380〜410nmの波
長範囲で主発光ピークを有する光(deep-blue light) を
放出する光源と、前記光源上に配置される液晶セルと、
前記液晶セル上に配置され、前記光源から放出される光
により励起される蛍光膜と、前記液晶セルと前記蛍光膜
との間に配置され、前記蛍光膜から発生される光を前記
光源の反対方向に反射させる反射フィルター層とを含む
蛍光体発光を用いた液晶表示装置を提供する。
【0010】前記蛍光膜を構成する赤、緑、青色の蛍光
体は、本発明に従い380〜410nmの波長範囲で主発
光ピークを有する光(deep-blue light) により励起され
るすべての蛍光体で備えられる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に
従う液晶表示装置の構成配列を説明するために示す分解
斜視図であり、図2は本発明に従う液晶表示装置の結合
断面図である。同図において、符号1は液晶セルであ
る。
【0012】前記液晶セル1は、通常と同様に両基板1
0a、12aの間に液晶層14aが位置し、前記両基板
10a,12aの側面には偏光板16a、18aがそれ
ぞれ取付けられている。前記両基板10a、12a内面
には透明導電膜からなる電極20aが所定のパターンで
形成されている。上記において、液晶層14aは通常の
TN(twisted nematic) 液晶やSTN(super twisted n
ematic) 液晶はもちろん、FLC(ferroelectric liqui
d crystal)やPDLC(polymer dispersed liquid crys
tal)液晶を用いてもよい。
【0013】本発明の液晶表示装置は、かかる液晶セル
1と共にこの液晶セル1の一側面に配置される蛍光膜3
を含んで形成されるが、この蛍光膜3はR,G,B蛍光
体が前記液晶セル1の駆動電極マトリックスと一致する
位置にドットまたはストライプ形態を保持して形成する
ことによりなされる。このとき、前記蛍光膜3を構成す
るR,G,B蛍光体は、本発明に従い特定の波長を有す
る、すなわち前記液晶セル1の後面に配置される光源5
から放出される380〜410nmの波長範囲で主発光ピ
ークを有する光(deep-blue light) により励起され得る
すべての蛍光体に用いることができる。
【0014】この実施例において、赤色蛍光体としては
6MgO・As2 5 :Mn、3.5MgO0.5Mg
2 ・GeO2 :Mn、YVO:Eu3+、SrY
2 4 :Eu3+、SrY2 4 :Mnなどが、緑色蛍光
体としてはSrAl2 4 :Eu2+、SrGa2 4
Eu2+、Y3 Al5 12:Ce3+、ZnS:Cu、Zn
S:Cu、Cl、ZnS:Cu、Cl、Alなどが、青
色蛍光体としてはSr10(PO4 6 Cl2 :Eu2+
BaMgAl1017:Eu2+、Sr3 MgSi2 8
Eu2+、Ba3 MgSiO8 :Eu2+、ZnS:Ag、
Cl、ZnS:Ag、Alなどが用いられる。
【0015】一方、本発明による液晶表示装置において
は、前記した構成以外に前記蛍光膜3の後面に配置され
る反射フィルター層7をさらに含む。この反射フィルタ
ー層7は前記光源5から出る光を好ましくは90%以上
透過しながら、液晶表示装置の動作の際、前記蛍光膜7
の後面から出る光を前記液晶セル1の前面側に反射させ
る役割をすることになる。
【0016】前記のように構成される本発明の液晶表示
装置は、前記光源5から放出された光が前記蛍光膜3を
通過すると、この蛍光膜3においては前記光により蛍光
体が励起されながら所定の光を発することになり、この
光は前記液晶セル1を通過しながらこの液晶セル1の作
用に従い画像を具現することになる。かかる前記液晶表
示装置の作用の際、前記反射フィルター層7は前記蛍光
膜3の後面に出る光を前記液晶セル1の前面側に反射
し、これによって前記液晶セル1側に流入される光量は
増大することになる。
【0017】すなわち、前記液晶セル1から最終的に具
現される画像は、前記反射フィルター層7の作用で前記
蛍光膜3から放出される光の発光量が増大することによ
り、その輝度を向上させることができる。反射フィルタ
ーを用いた液晶表示装置用蛍光膜および反射フィルター
を用いない液晶表示装置用蛍光膜の輝度を測定し、その
結果を表1に示す。表1において、輝度は同一の強度の
光により励起される赤色、緑色および青色蛍光膜の相対
輝度である。
【0018】
【表1】
【0019】上記表1において、前記反射フィルター層
7の使用の可否に従い、蛍光体の輝度、つまり、液晶表
示装置の後面に位置させる場合、前記液晶表示装置に具
現される画面の輝度がほぼ20%上昇することがわか
る。一方、この実施例においては前記蛍光膜3と前記反
射フィルター層7とを前記液晶セル1の後面側に配置さ
せて前記液晶表示装置を構成した例について説明した
が、本発明は前記蛍光膜3と反射フィルター層7とを前
記液晶セル1の前面側に配置させる他の実施例を通じて
構成することができる。
【0020】前述したように、蛍光膜3と反射フィルタ
ー層7とを前記液晶セル1の前面側に配置して製造した
液晶表示装置(LCD)および反射フィルターを使用し
ない液晶表示装置の色座標および輝度を測定し、その結
果を表2に示す。表2において、輝度は同一の強度の光
により励起される赤色、緑色および青色蛍光膜の相対輝
度である。
【0021】
【表2】
【0022】また、本発明においては前記蛍光膜3の構
成の際、各蛍光体のパターンの間にブラックマトリック
スを形成することになると、液晶表示装置のカラー画像
の具現の際、画面のコントラスト向上に効果を得ること
ができる。
【0023】
【発明の効果】以上のように、本発明による蛍光体を用
いた液晶表示装置は、蛍光体の発光により画像が具現さ
れるとき得られる利点である視野角の拡大および色純度
の改善以外にも、前記反射フィルター層による輝度上昇
により品質向上に利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う液晶表示装置の構成配列を説明す
るために示す分解斜視図である。
【図2】本発明に従う液晶表示装置の結合断面図であ
る。
【符号の説明】
1 液晶セル 3 蛍光膜 5 光源 7 反射フィルター層 10a,12a 基板 14a 液晶層 16a,18a 偏光板 20a 電極

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 380〜410nmの波長範囲で主発光ピ
    ークを有する光を放出する光源と、 前記光源上に配置される液晶セルと、 前記光源と前記液晶セルとの間に配置され、前記光源か
    ら放出される光により励起される蛍光膜と、 前記光源と前記蛍光膜との間に配置され、前記蛍光膜か
    ら発生される光を前記光源の反対方向に反射させる反射
    フィルター層とを含む蛍光体発光を用いた液晶表示装
    置。
  2. 【請求項2】 前記蛍光膜を構成する赤、緑、青色の蛍
    光体は、380〜410nmの波長範囲で主発光ピークを
    有する光により励起される蛍光体で備えられる請求項1
    に記載の蛍光体発光を用いた液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 380〜410nmの波長範囲で主発光ピ
    ークを有する光を放出する光源と、 前記光源上に配置される液晶セルと、 前記液晶セル上に配置され、前記光源から放出される光
    により励起される蛍光膜と、 前記液晶セルと前記蛍光膜との間に配置され、前記蛍光
    膜から発生される光を前記光源の反対方向に反射させる
    反射フィルター層とを含む蛍光体発光を用いた液晶表示
    装置。
  4. 【請求項4】 前記蛍光膜を構成する赤、緑、青色の蛍
    光体は、380〜410nmの波長範囲で主発光ピークを
    有する光により励起される蛍光体で備えられる請求項3
    に記載の蛍光体発光を用いた液晶表示装置。
JP9359486A 1996-12-30 1997-12-26 蛍光体発光を用いた液晶表示装置 Pending JPH10206850A (ja)

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KR1019960077980A KR100237218B1 (ko) 1996-12-30 1996-12-30 형광체 발광을 이용한 액정 표시장치
KR1996P77980 1996-12-30

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KR19980058648A (ko) 1998-10-07
MX9800429A (es) 1998-06-28

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