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JP2008191494A - Liquid crystal display device - Google Patents

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JP2008191494A
JP2008191494A JP2007027008A JP2007027008A JP2008191494A JP 2008191494 A JP2008191494 A JP 2008191494A JP 2007027008 A JP2007027008 A JP 2007027008A JP 2007027008 A JP2007027008 A JP 2007027008A JP 2008191494 A JP2008191494 A JP 2008191494A
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JP
Japan
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liquid crystal
light
polarizing plate
crystal cell
incident
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007027008A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruo Ebihara
照夫 海老原
Shunichi Tanaka
俊一 田中
Naoyuki Hirayama
尚幸 平山
Fujio Matsu
不二雄 松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP2007027008A priority Critical patent/JP2008191494A/en
Publication of JP2008191494A publication Critical patent/JP2008191494A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve display contrast, and to use a conventional polarizing plate, in a liquid crystal display device having a liquid crystal display panel with a phosphor layer arranged therein so as to improve its viewing angle dependence, by reducing light leakage in the off-state of the display. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device includes: a liquid crystal cell 3; an illuminator 8; an incident side polarizing plate 2p disposed between the liquid crystal cell 3 and the illuminator 8; a light outgoing side polarizing plate 2a disposed on the liquid crystal cell 3 on the side opposite to the illuminator 8; and a phosphor plate 1 disposed on the light outgoing side polarizing plate 2a and emitting light by being exited with light emitted from the illuminator 8, wherein a full angular width at half maximum θw of light incident on the liquid crystal cell 3 is ≤ about 20° with respect to a predetermined direction on the surface of the liquid crystal cell 3. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に照明装置から照射された光の波長と異なる波長の光を発光する蛍光体層を有する液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device having a phosphor layer that emits light having a wavelength different from that of light emitted from an illumination device.

液晶表示装置は平面型テレビや携帯電話の表示部として実用化されている。液晶表示装置は、液晶セルを挟持する一対の偏光板と、液晶セルの下部から光を照射するバックライト等を備えている。液晶セルは、内面に透明電極を形成した一対の透明基板で液晶層を挟持した構成である。この液晶層は、下側透明電極から上側透明基板に向かって液晶分子が捻じれて配向している。液晶分子の捻じれ角は、通常、TFTなどを用いたアクティブ型液晶パネルの場合には約90°、単純マトリックス型液晶パネルの場合には約90°又は約180°〜270°に設定されている。   Liquid crystal display devices have been put into practical use as display units for flat-screen televisions and mobile phones. The liquid crystal display device includes a pair of polarizing plates that sandwich the liquid crystal cell, a backlight that emits light from the lower portion of the liquid crystal cell, and the like. The liquid crystal cell has a configuration in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of transparent substrates having transparent electrodes formed on the inner surface. In the liquid crystal layer, liquid crystal molecules are twisted and aligned from the lower transparent electrode toward the upper transparent substrate. The twist angle of the liquid crystal molecules is usually set to about 90 ° in the case of an active liquid crystal panel using TFT or the like, and about 90 ° or about 180 ° to 270 ° in the case of a simple matrix type liquid crystal panel. Yes.

この液晶層に電圧が印加されない場合には、光が入射する入射側偏光板を通過した後の直線偏光は、液晶分子の捻じれに従って約90°又は約180°〜270°回転する。出射側偏光板と入射側偏光板の偏光軸が互いに同じ方向を向いている場合には液晶層を通過してきた光は遮断され、互いに直交する方向を向いている場合には透過する。一方、透明電極に電圧が印加されると液晶分子は基板面に垂直方向に立ち上がる。すると、液晶層に入射する偏光光線を回転させることができなくなる。その結果、入射側偏光板と出射側偏光板の偏光軸が互いに平行である場合には液晶層を通過してきた光は透過し、互いに直交する場合には液晶層を通過してきた光が遮断される。これにより、液晶セルを通過する光を透明電極に印加する電圧により制御可能となる。   When no voltage is applied to the liquid crystal layer, the linearly polarized light after passing through the incident-side polarizing plate where light enters is rotated by about 90 ° or about 180 ° to 270 ° according to the twist of the liquid crystal molecules. The light passing through the liquid crystal layer is blocked when the polarization axes of the exit-side polarizing plate and the incident-side polarizing plate are in the same direction, and is transmitted when they are in the directions orthogonal to each other. On the other hand, when a voltage is applied to the transparent electrode, the liquid crystal molecules rise in a direction perpendicular to the substrate surface. Then, it becomes impossible to rotate the polarized light incident on the liquid crystal layer. As a result, when the polarization axes of the incident-side polarizing plate and the outgoing-side polarizing plate are parallel to each other, the light passing through the liquid crystal layer is transmitted, and when they are orthogonal to each other, the light passing through the liquid crystal layer is blocked. The Thereby, the light passing through the liquid crystal cell can be controlled by the voltage applied to the transparent electrode.

しかしながら、液晶層を通過する光は、可視光の全域の波長に亘って液晶分子の回転に沿って回転することができず、また、偏光板の偏光特性も波長依存性を有する。そのために、液晶パネルを通過する光の完全な遮断が困難となり、コントラストが低下する原因となっている。これを改善するために、位相差板を設けて光学補償を行う方法があるが、液晶パネルの厚さが厚くなり、また、コスト高になる。更に、カラー表示を行うために各画素にカラーフィルターを設けるが、カラーフィルターは必要な波長の光のみ通過してその他の光を遮断する性質を有する。そのために、入射光の利用効率が低下する。   However, the light passing through the liquid crystal layer cannot rotate along the rotation of the liquid crystal molecules over the entire wavelength range of visible light, and the polarization characteristics of the polarizing plate also have wavelength dependency. For this reason, it is difficult to completely block light passing through the liquid crystal panel, which causes a decrease in contrast. In order to improve this, there is a method in which a phase difference plate is provided to perform optical compensation. However, the thickness of the liquid crystal panel is increased and the cost is increased. Further, a color filter is provided in each pixel for performing color display. The color filter has a property of passing only light having a necessary wavelength and blocking other light. Therefore, the utilization efficiency of incident light is reduced.

このような不具合を改善するために、蛍光体層を設けた液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。図7は、液晶層側に蛍光体層110を形成した液晶表示装置の断面図である。下基板101と上基板102の間に液晶層100が挟持して液晶パネル114を構成している。下基板101は、下基板本体104に下透明電極105と配向膜106が順に形成された構成である。上基板102は、上基板本体111に蛍光体層110、出射側偏光層109、上透明電極108、配向膜107が順に形成された構成である。下基板101の下部には入射側偏光板103と、その下にはバックライト113が配置されている。蛍光体層110は、バックライト113から出射される紫外光を入射して、励起光として赤色光を放射する蛍光体層110Rと、励起光として緑色光を放射する蛍光体層110Gと、励起光として青色光を放射する蛍光体層110Bが各画素に対応して形成されている。   In order to improve such a problem, a liquid crystal display device provided with a phosphor layer has been proposed (see, for example, Patent Document 1). FIG. 7 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device in which the phosphor layer 110 is formed on the liquid crystal layer side. A liquid crystal panel 100 is formed by sandwiching the liquid crystal layer 100 between the lower substrate 101 and the upper substrate 102. The lower substrate 101 has a configuration in which a lower transparent electrode 105 and an alignment film 106 are sequentially formed on a lower substrate body 104. The upper substrate 102 has a configuration in which a phosphor layer 110, an emission side polarizing layer 109, an upper transparent electrode 108, and an alignment film 107 are sequentially formed on an upper substrate body 111. An incident side polarizing plate 103 is disposed below the lower substrate 101, and a backlight 113 is disposed below the incident side polarizing plate 103. The phosphor layer 110 receives ultraviolet light emitted from the backlight 113 and emits red light as excitation light, a phosphor layer 110G that emits green light as excitation light, and excitation light. As shown, a phosphor layer 110B that emits blue light is formed corresponding to each pixel.

このような構成により、液晶層100を波長の帯域幅の狭い紫外光が通過するので、液晶層100を通過する光の波長分散に伴う光の漏れが減少することと、カラーフィルターを設けることなくカラー表示を行うことができる。
特開2005−274674号公報
With such a configuration, ultraviolet light with a narrow wavelength bandwidth passes through the liquid crystal layer 100, so that light leakage due to wavelength dispersion of light passing through the liquid crystal layer 100 is reduced, and a color filter is not provided. Color display can be performed.
JP 2005-274673 A

しかし、液晶パネル114は視角依存性を有している。即ち、垂直方向では入射光を遮断できても、斜め方向の入射光に対しては光が漏れる角度が存在する。例えば、蛍光体層110Rに着目して、バックライト113から照射される入射光が液晶層100を垂直に通過して出射側偏光層109に到達する場合にその入射光が出射側偏光層109により遮断されても、液晶層100を斜めに通過して出射側偏光層109に到達した入射光は出射側偏光層109により完全には遮断されず、その入射光の一部が漏れて蛍光体層110Rに照射される。その結果、不要な励起光が蛍光体層110Rから出射することになる。これは、表示画像のコントラストを低下させる原因となる。   However, the liquid crystal panel 114 has viewing angle dependency. That is, even if incident light can be blocked in the vertical direction, there is an angle at which light leaks with respect to obliquely incident light. For example, focusing on the phosphor layer 110 </ b> R, when incident light emitted from the backlight 113 passes through the liquid crystal layer 100 vertically and reaches the output-side polarizing layer 109, the incident light is transmitted by the output-side polarizing layer 109. Even if blocked, the incident light that has passed through the liquid crystal layer 100 obliquely and reached the output-side polarizing layer 109 is not completely blocked by the output-side polarizing layer 109, and part of the incident light leaks and the phosphor layer 110R is irradiated. As a result, unnecessary excitation light is emitted from the phosphor layer 110R. This causes a decrease in the contrast of the display image.

また、隣接する画素間で表示が重なる、また、画素の輪郭が不鮮明になるなどの表示品質が劣化することを防止するために、蛍光体層110を上基板本体111の液晶層100側に形成しなければならず、そのために出射側偏光層109を蛍光体層110と液晶層100の間に設ける必要がある。このような出射側偏光層109は特殊な液晶材料を蛍光体層110の上に展延して応力を付与しながら塗布するものであり、一般の偏光板と比較して偏光特性が十分ではない。加えて、特殊な製造方法により形成しなければならないので製造コストが増加する。   In addition, the phosphor layer 110 is formed on the liquid crystal layer 100 side of the upper substrate body 111 in order to prevent display quality from deteriorating, such as display overlapping between adjacent pixels and blurring of pixel outlines. Therefore, it is necessary to provide the output side polarizing layer 109 between the phosphor layer 110 and the liquid crystal layer 100. Such an exit-side polarizing layer 109 is formed by applying a special liquid crystal material on the phosphor layer 110 while applying stress, and its polarization characteristics are not sufficient as compared with a general polarizing plate. . In addition, since it must be formed by a special manufacturing method, the manufacturing cost increases.

本発明は、上記の課題を解決するために、内面に電極が形成された一対の基板間に液晶層が挟持された液晶セルと、前記液晶セルに光を照射する照明装置と、前記液晶セルと前記照明装置との間に配置された入射側偏光板と、前記照明装置とは反対側の前記液晶セルの上に配置された出射側偏光板と、前記出射側偏光板の上であって、前記照明装置から出射される光により励起されて発光する蛍光体板とを備え、前記照明装置から出射され、前記液晶セルに入射する入射光の半値全角が、前記液晶セルの表面上の特定の方向に対して略20°以内である液晶表示装置とした。   In order to solve the above problems, the present invention provides a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on the inner surface, an illumination device for irradiating light to the liquid crystal cell, and the liquid crystal cell And an incident side polarizing plate disposed between the lighting device, an output side polarizing plate disposed on the liquid crystal cell opposite to the lighting device, and the output side polarizing plate. A phosphor plate that is excited by the light emitted from the illumination device and emits light, and the full width at half maximum of incident light emitted from the illumination device and incident on the liquid crystal cell is specified on the surface of the liquid crystal cell. It was set as the liquid crystal display device which is within about 20 degrees with respect to this direction.

また、照明装置から出射される光を青色光とした。また、出射側偏光板の上にタッチパネルを配置した。また、出射側偏光板として反射偏光板を用いることとした。   Moreover, the light radiate | emitted from an illuminating device was made into blue light. Moreover, the touch panel was arrange | positioned on the output side polarizing plate. In addition, a reflective polarizing plate is used as the output side polarizing plate.

本発明によれば、液晶セルの外側の液晶表示を視認する側に蛍光体層を設けると共に、照明装置から照射されて液晶セルに入射する光の指向性を、半値全角が略20°以内とした。これにより、液晶セル内を通過する斜め光が減少し、斜め光により蛍光体層が励起されてコントラストが低下することを抑制することができ、かつ、偏光層を液晶セル内に形成する必要がないので製造が容易になる、という利点を有する。   According to the present invention, the phosphor layer is provided on the side of the liquid crystal cell on the side where the liquid crystal display is viewed, and the directivity of the light irradiated from the illumination device and incident on the liquid crystal cell is about 20 ° full width at half maximum. did. As a result, the oblique light passing through the liquid crystal cell is reduced, the phosphor layer is excited by the oblique light and the contrast can be suppressed, and the polarizing layer needs to be formed in the liquid crystal cell. This has the advantage that it is easy to manufacture.

本発明の液晶表示装置は、入射側偏光板と出射側偏光板に挟まれた液晶セルと、入射側偏光板側に設けられた照明装置と、出射側偏光板の上方に設けられた蛍光体とを備えており、照明装置から出射されて液晶セルに入射する入射光の半値全角が、液晶セルの表面上の特定の方向に対して略20°以内になっている。このような構成により、液晶層を通過する斜め方向の光が減少することとなり、コントラストの低下を防ぐことができる。   The liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal cell sandwiched between an incident side polarizing plate and an outgoing side polarizing plate, an illumination device provided on the incident side polarizing plate side, and a phosphor provided above the outgoing side polarizing plate. The full width at half maximum of incident light emitted from the illumination device and incident on the liquid crystal cell is within approximately 20 ° with respect to a specific direction on the surface of the liquid crystal cell. With such a configuration, light in an oblique direction passing through the liquid crystal layer is reduced, and a reduction in contrast can be prevented.

また、照明装置から出射される光が青色光となるように構成した。また、出射側偏光板の上方にタッチパネルを配置することとした。このタッチパネルの表面に蛍光体を形成することとした。   Further, the light emitted from the illumination device is configured to be blue light. In addition, a touch panel is arranged above the output side polarizing plate. A phosphor is formed on the surface of the touch panel.

発光色の異なる複数種の蛍光体を液晶セルの単位画素に対応するように配列する構成とした。これにより、多色表示が可能になる。   A plurality of types of phosphors having different emission colors are arranged so as to correspond to the unit pixels of the liquid crystal cell. Thereby, multicolor display becomes possible.

以下、本発明に係る液晶表示装置の実施例を詳細に説明する。
<実施例1>
本実施例の液晶表示装置10の断面構成を図1に模式的に示す。図示する様に、液晶パネル4は、入射側偏光板2pと出射側偏光板2aで液晶セル3を挟む構成である。液晶セル3は、液晶層を一対の透光性基板で挟持した構成である。一対の透光性基板の内面には透明電極が形成され、液晶層に電圧を印加できるように構成されている。液晶パネル4の下部には、液晶パネル4に光を照射する照明装置8が配置されている。照明装置8は、光源7と、光源7から出射された光を導光して液晶パネル4側に出射する導光板5と、導光板5の下から出射した光を導光板側へ反射させるための反射板6を備えている。ここで、照明装置8から出射され、液晶セル3に入射する入射光の半値全角が、液晶パネル4の表面上の特定方向に対して略20°以内である。
Hereinafter, embodiments of the liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail.
<Example 1>
FIG. 1 schematically shows a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device 10 of the present embodiment. As shown in the figure, the liquid crystal panel 4 has a configuration in which the liquid crystal cell 3 is sandwiched between the incident side polarizing plate 2p and the outgoing side polarizing plate 2a. The liquid crystal cell 3 has a configuration in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of translucent substrates. Transparent electrodes are formed on the inner surfaces of the pair of translucent substrates so that a voltage can be applied to the liquid crystal layer. An illuminating device 8 that irradiates the liquid crystal panel 4 with light is disposed below the liquid crystal panel 4. The illumination device 8 reflects the light emitted from the light source 7, the light guide plate 5 that guides the light emitted from the light source 7 and emits the light toward the liquid crystal panel 4, and the light emitted from below the light guide plate 5 to the light guide plate side. The reflecting plate 6 is provided. Here, the full width at half maximum of incident light emitted from the illumination device 8 and incident on the liquid crystal cell 3 is within about 20 ° with respect to a specific direction on the surface of the liquid crystal panel 4.

このような構成により、液晶セル3の液晶層内を通過する斜め方向の光が減少することとなり、液晶パネル4を通過する光の視角依存性を低減させることができる。その結果、蛍光体板1に斜めから入射する光が減少して黒レベルが向上し、コントラスト比を向上させた表示を得ることができる。また、蛍光体板1と液晶セル3の間に通常使用されている偏光板を使用することができるので、液晶セル内に特殊な製造方法で偏光板を形成する必要がなくなり、偏光特性を改善させ、かつ容易に製造することができる。また、液晶表示装置の最上面で発光するので、視角依存性の無い表示を得ることができる。   With such a configuration, light in an oblique direction passing through the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 3 is reduced, and the viewing angle dependency of light passing through the liquid crystal panel 4 can be reduced. As a result, the light incident obliquely on the phosphor plate 1 is reduced, the black level is improved, and a display with an improved contrast ratio can be obtained. Moreover, since the polarizing plate normally used between the fluorescent substance plate 1 and the liquid crystal cell 3 can be used, it becomes unnecessary to form a polarizing plate in a liquid crystal cell with a special manufacturing method, and improves a polarization characteristic. And can be manufactured easily. In addition, since light is emitted from the uppermost surface of the liquid crystal display device, a display having no viewing angle dependency can be obtained.

ここで、光源7に青色の出射光9を発光する発光ダイオード(以下LEDという)を使用する。蛍光体板1は、青色光を入射して赤色光を励起する材料や、緑色光を励起する材料を使用することができる。また、青色光を入射して赤色光と緑色光を励起する材料を使用することができる。この場合に、入射した青色光の一部を透過し、他の一部の入射光により赤色光及び緑色光を励起光として発光させることにより、各色の光が加法混色された白色光を表示光11として出射させることができる。蛍光体板1自体が発光するのでどの方向からでも表示を見ることができ、視角依存性のない表示を得ることができる。また、偏光板を通過する光が単色光なので偏光率の高い偏光板を使用することができる。更に、液晶層を単色光が通過するので偏光方向の回転角が波長によって分散することがない。その結果、例えば電圧を印加しないときに光が透過しないノーマリオフの液晶パネルの場合に、漏れ光が低減するので高いコントラストの表示を得ることができる。   Here, a light emitting diode (hereinafter referred to as LED) that emits blue emitted light 9 is used as the light source 7. The phosphor plate 1 can be made of a material that emits blue light and excites red light or a material that excites green light. Moreover, the material which injects blue light and excites red light and green light can be used. In this case, a part of the incident blue light is transmitted, and the other part of the incident light emits red light and green light as excitation light, whereby white light in which each color light is additively mixed is displayed as display light. 11 can be emitted. Since the phosphor plate 1 itself emits light, the display can be viewed from any direction, and a display having no viewing angle dependency can be obtained. In addition, since the light passing through the polarizing plate is monochromatic light, a polarizing plate having a high polarization rate can be used. Furthermore, since monochromatic light passes through the liquid crystal layer, the rotation angle in the polarization direction is not dispersed by the wavelength. As a result, for example, in the case of a normally-off liquid crystal panel that does not transmit light when no voltage is applied, leakage light is reduced, so that a high-contrast display can be obtained.

更に、蛍光体板1の上に又は下側にガラス等の透光性材料が設置されていない。そのために、蛍光体板1から斜め横方向に出射される表示光を利用することができる。蛍光体板1の上部にガラス等の透光性材料が設置されると、蛍光体から出射した斜め方向の光が透光性材料の表面で全反射されて表示光として利用できなくなるが、本実施例ではこのような現象は発生しない。それ故に、図7に示す蛍光体層付き液晶表示装置と比較して、蛍光体による発光の利用効率を高めることができる。   Further, no translucent material such as glass is provided on or below the phosphor plate 1. For this purpose, display light emitted from the phosphor plate 1 in an oblique lateral direction can be used. When a translucent material such as glass is installed on top of the phosphor plate 1, the oblique light emitted from the phosphor is totally reflected on the surface of the translucent material and cannot be used as display light. In the embodiment, such a phenomenon does not occur. Therefore, the use efficiency of light emission by the phosphor can be increased as compared with the liquid crystal display device with a phosphor layer shown in FIG.

蛍光体板1には、表面に蛍光体層が形成された透光性基体や蛍光体材料が分散又は溶解された透光性基体が例示できる。また、この透光性基体は液晶表示装置を搭載する携帯機器の透明カバーと兼用して用いることができる。蛍光体材料としては、無機系又は無機系の蛍光体材料を使用することができる。光源7として青色光LEDを使用する場合には、蛍光体材料として入射した青色光で励起して赤色光を発光する材料、例えば、(Sr,Ca)S:Eu、(Ca,Sr)2Si58:Eu、CaSiN2:Eu、CaAlSiN3:Eu等を使用することができる。また、青色光で励起して緑色光を発光する、Y3(Al,Ca)512:Ce、SrCa24:Eu、Ca3Se2Si312:Ce、Sr−SiON:Eu等の材料を使用することができる。青色光で励起して黄色光を発光する、(Y,Gd)3l512:Ce、Tb3l512:Ce、CaGa24:Eu、Sr2SiO4:Eu、Cax(Si,Al)12(O,N)16:Eu等を使用することができる。この蛍光体材料を使用すれば、入射した青色光の一部と、発光した黄色光とが加法混色して白色光として出射される。 Examples of the phosphor plate 1 include a translucent substrate having a phosphor layer formed on the surface and a translucent substrate in which a phosphor material is dispersed or dissolved. Moreover, this translucent base | substrate can be used also as a transparent cover of the portable apparatus carrying a liquid crystal display device. As the phosphor material, an inorganic or inorganic phosphor material can be used. When a blue light LED is used as the light source 7, a material that emits red light when excited by incident blue light as a phosphor material, for example, (Sr, Ca) S: Eu, (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu, CaSiN 2 : Eu, CaAlSiN 3 : Eu, or the like can be used. Further, emits green light by excitation with blue light, Y 3 (Al, Ca) 5 O 12: Ce, SrCa 2 S 4: Eu, Ca 3 Se 2 Si 3 O 12: Ce, Sr-SiON: Eu Etc. can be used. Excited with blue light to emit yellow light, (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce, Tb 3 Al 5 O 12 : Ce, CaGa 2 S 4 : Eu, Sr 2 SiO 4 : Eu, Cax ( Si, Al) 12 (O, N) 16 : Eu or the like can be used. If this phosphor material is used, a part of the incident blue light and the emitted yellow light are additively mixed and emitted as white light.

また、光源7として近紫外光を発光する紫外光LEDを使用することができる。蛍光体材料は、紫外光により励起されて赤色光、緑色光、青色光を発光する蛍光体材料を使用することができる。ただし、紫外光を光源とする場合には、高分子材料、特に液晶材料や偏光板の紫外線による劣化を防止する対策を施しておく必要がある。   Further, an ultraviolet LED that emits near-ultraviolet light can be used as the light source 7. As the phosphor material, a phosphor material that emits red light, green light, and blue light when excited by ultraviolet light can be used. However, when ultraviolet light is used as a light source, it is necessary to take measures to prevent deterioration of the polymer material, particularly the liquid crystal material and the polarizing plate due to ultraviolet light.

図2は、本発明に使用する照明装置8を説明するための説明図であり、図2(a)は照明装置8の斜視図であり、図2(b)は導光板5と反射板6の部分断面図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分は同一の符号を付した。   FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the lighting device 8 used in the present invention, FIG. 2 (a) is a perspective view of the lighting device 8, and FIG. 2 (b) is a light guide plate 5 and a reflecting plate 6. FIG. The same parts or parts having the same function are denoted by the same reference numerals.

図2(a)に示すように、照明装置8は、青色光を発光するLEDからなる光源7と、下側の表面に同心円状に凹凸又は溝からなるパターン14が形成された導光板5と、導光板5から出射される光を板面に対して垂直方向に反射する反射板6を備えている。導光板5は、アクリルやポリカーボネイト等の合成樹脂、あるいは、ガラス等の無機材料から形成されている。反射板6は、合成樹脂フィルム又は金属板からなる基材18と、その上に堆積したアルミニュウムや銀薄膜の反射層19とから構成されている。   As shown in FIG. 2A, the illuminating device 8 includes a light source 7 composed of an LED that emits blue light, and a light guide plate 5 having a concavity or groove pattern 14 formed concentrically on the lower surface. A reflection plate 6 is provided that reflects light emitted from the light guide plate 5 in a direction perpendicular to the plate surface. The light guide plate 5 is made of a synthetic resin such as acrylic or polycarbonate, or an inorganic material such as glass. The reflection plate 6 includes a base material 18 made of a synthetic resin film or a metal plate, and a reflection layer 19 made of aluminum or silver thin film deposited thereon.

光源7から出射された光は導光板5の側面から導光板5の内部に導入される。導光板5内では導入された光は全反射して光源7と反対側の側面まで到達する。凹凸又は溝からなるパターン14は光源7に近いほど粗く、遠いほど密に形成されている。これは上方に出射する光の強度分布を均一にするためである。図2(b)を参照して説明する。導光板5内部で全反射された全反射光17が導光板5の下側表面に形成されたV字状溝15に到達すると、V字状溝15の傾斜面に対する全反射光17の進入角度が全反射条件を満たさないので導光板5から下方に出射することができる。出射した光は反射板6の傾斜面16で反射されて導光板5を透過し、液晶パネル4に入射する入射光Linとして出射される。なお、反射板6の替わりに、導光板5の裏面に反射膜を形成してもよい。また、導光板5の下側表面に形成する溝又は凹凸の形状やパターン14の配置は、図2に示したものに限定されない。要は、後に説明するように、液晶パネル4の表面上の特定の方向に対して略20°以内の半値全角をもって入射する光を照射できればよい。   Light emitted from the light source 7 is introduced into the light guide plate 5 from the side surface of the light guide plate 5. The light introduced in the light guide plate 5 is totally reflected and reaches the side surface opposite to the light source 7. The pattern 14 composed of unevenness or grooves is rougher as it is closer to the light source 7 and denser as it is farther away. This is to make the intensity distribution of the light emitted upward uniform. This will be described with reference to FIG. When the totally reflected light 17 totally reflected inside the light guide plate 5 reaches the V-shaped groove 15 formed on the lower surface of the light guide plate 5, the angle of entry of the total reflected light 17 with respect to the inclined surface of the V-shaped groove 15. Does not satisfy the total reflection condition, the light can be emitted downward from the light guide plate 5. The emitted light is reflected by the inclined surface 16 of the reflecting plate 6, passes through the light guide plate 5, and is emitted as incident light Lin incident on the liquid crystal panel 4. A reflective film may be formed on the back surface of the light guide plate 5 instead of the reflective plate 6. Moreover, the shape of the groove | channel or the unevenness | corrugation formed in the lower surface of the light-guide plate 5, and arrangement | positioning of the pattern 14 are not limited to what was shown in FIG. In short, as will be described later, it is only necessary to irradiate incident light with a full angle at half maximum within approximately 20 ° with respect to a specific direction on the surface of the liquid crystal panel 4.

図3は、本発明に係る液晶表示装置の液晶セル3に入射する入射光の半値全角を説明するための説明図である。図3(a)は、液晶セル3の方向と入射光Linとの関係を表す斜視図であり、図3(b)は、入射光Linの9時−3時方向の光強度特性の一例を表すグラフであり、図3(c)は、入射光Linの12時−6時方向の光強度特性の一例を現すグラフである。同一の部分又は同一の機能を表す部分には同一の符号を付している。なお、図3(b)及び図3(c)の各グラフは、上記図2(b)に示した照明装置8を用いて測定した実測値である。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the full width at half maximum of incident light incident on the liquid crystal cell 3 of the liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 3A is a perspective view showing the relationship between the direction of the liquid crystal cell 3 and the incident light Lin, and FIG. 3B is an example of the light intensity characteristic of the incident light Lin in the 9 o'clock to 3 o'clock direction. FIG. 3C is a graph showing an example of the light intensity characteristic of the incident light Lin in the 12 o'clock to 6 o'clock direction. The same reference numerals are given to the same parts or parts representing the same functions. In addition, each graph of FIG.3 (b) and FIG.3 (c) is the actual value measured using the illuminating device 8 shown in the said FIG.2 (b).

図3(a)は、液晶セル3を照明装置側から見た斜視図である。液晶セル3の表面上の方向を、9時−3時方向と12時−6時方向に定義しておく。液晶層の分子配向が90°ツイストするTNモード、180°〜270°ツイストするSTNモード、あるいは垂直配向モードを使用した液晶パネル4においては、入射側偏光板2pの偏光軸と出射側偏光板2aの偏光軸は通常7時半−1時半方向又は10時半−4時半方向を向いている。このような液晶パネル4の視角特性は、9時−3時方向が最も狭く、12時−6時方向が最も広い。即ち、9時−3時方向の斜めから見たときは表示のコントラストが低下するが、12時−6時方向の斜めから見ると表示のコントラストは低下せずに比較的高いコントラストが得られる。   FIG. 3A is a perspective view of the liquid crystal cell 3 as viewed from the lighting device side. The directions on the surface of the liquid crystal cell 3 are defined as a 9 o'clock-3 o'clock direction and a 12 o'clock-6 o'clock direction. In the liquid crystal panel 4 using the TN mode in which the molecular orientation of the liquid crystal layer is twisted by 90 °, the STN mode in which the twist of 180 ° to 270 ° is twisted, or the vertical orientation mode, the polarization axis of the incident side polarizing plate 2p and the outgoing side polarizing plate 2a The polarization axis is normally in the 7: 30-1: 30 or 10: 30-4: 30 direction. The viewing angle characteristics of the liquid crystal panel 4 are the narrowest in the 9 o'clock to 3 o'clock direction and the widest in the 12 o'clock to 6 o'clock direction. That is, the display contrast decreases when viewed from an angle of 9 o'clock to 3 o'clock, but when viewed from an angle of 12 o'clock to 6 o'clock, the display contrast does not decrease and a relatively high contrast is obtained.

図3(b)は、上記液晶セル3の9時−3時方向に入射する入射光の強度分布を表している。横軸が液晶セル3の表面上の垂線に対する視角θ(角度:°)を表し、縦軸が入射光の明るさ(入射光強度:任意単位)を表している。即ち、液晶パネル4の視角特性が最も狭い方向を特定の方向としたときの、液晶セル3に入射する入射光の強度分布を表している。ここで、半値全角とは、入射光強度の最大値に対して入射光強度が1/2となる視角の幅θwと定義する。図3(b)において、半値全角θwは約16°である。本発明者の実験によれば、液晶パネル4の視角特性が最も狭い方向を特定の方向として、半値全角を略20°以下に設定することにより、斜め入射光による斜め方向の光の漏れが観察者に届くことを防止できることがわかった。   FIG. 3B shows the intensity distribution of incident light incident on the liquid crystal cell 3 in the 9 o'clock to 3 o'clock direction. The horizontal axis represents the viewing angle θ (angle: °) with respect to the normal on the surface of the liquid crystal cell 3, and the vertical axis represents the brightness of incident light (incident light intensity: arbitrary unit). That is, the intensity distribution of incident light incident on the liquid crystal cell 3 when the direction in which the viewing angle characteristic of the liquid crystal panel 4 is the narrowest is defined as a specific direction is shown. Here, the full width at half maximum is defined as a viewing angle width θw at which the incident light intensity becomes ½ with respect to the maximum value of the incident light intensity. In FIG. 3B, the full width at half maximum θw is about 16 °. According to the experiment by the present inventor, the light leakage in the oblique direction due to the oblique incident light is observed by setting the full width at half maximum to about 20 ° or less by setting the direction where the viewing angle characteristic of the liquid crystal panel 4 is the narrowest as the specific direction It was found that it can be prevented from reaching the person.

図3(c)は、液晶セル3の12時−6時方向に入射する入射光の強度分布を表している。横軸が液晶セル3の表面上の垂線に対する視角θ(角度:°)を表し、縦軸が入射光の明るさ(入射光強度:任意単位)を表している。即ち、液晶パネル4の視角特性が最も広い方向である。図3(c)のグラフから、半値全角θwは約18°である。本実施例では、12時−6時方向においても半値全角θwが20°以内であるが、液晶パネル4の視角が最も広い方向に対しては半値全角を必ずしも20°以下にする必要はない。液晶パネル4の視角の最も広い方向におけるコントラストは高いので、斜め方向の光の漏れは少ない。そのために、液晶パネル4の視角が最も広い方向に対しては、例えば、液晶セル3に入射する入射光Linの半値全角を30°〜40°にすることができる。要は、液晶セル3に入射する入射光の半値全角が、液晶セル3の表面の特定の方向(例えば液晶パネル4の視角特性が最も狭い方向)に対して略20°以内であればよい。   FIG. 3C shows the intensity distribution of incident light incident on the liquid crystal cell 3 in the 12 o'clock to 6 o'clock direction. The horizontal axis represents the viewing angle θ (angle: °) with respect to the normal on the surface of the liquid crystal cell 3, and the vertical axis represents the brightness of incident light (incident light intensity: arbitrary unit). That is, the viewing angle characteristic of the liquid crystal panel 4 is the widest direction. From the graph of FIG. 3C, the full width at half maximum θw is about 18 °. In the present embodiment, the full width at half maximum θw is within 20 ° even in the 12: 00-6 o'clock direction, but the full width at half maximum is not necessarily 20 ° or less for the direction in which the viewing angle of the liquid crystal panel 4 is the widest. Since the contrast in the widest viewing angle direction of the liquid crystal panel 4 is high, there is little light leakage in the oblique direction. Therefore, with respect to the direction in which the viewing angle of the liquid crystal panel 4 is the widest, for example, the full width at half maximum of the incident light Lin incident on the liquid crystal cell 3 can be set to 30 ° to 40 °. In short, the full width at half maximum of the incident light incident on the liquid crystal cell 3 may be within about 20 ° with respect to a specific direction on the surface of the liquid crystal cell 3 (for example, the direction in which the viewing angle characteristic of the liquid crystal panel 4 is the narrowest).

<実施例2>
本実施例の液晶表示装置20の断面構成を図4に模式的に示す。本実施例はカラー表示可能な液晶表示装置である。実施例1と同一の部分又は同一の機能を有する部分は同一の符号を付し、適宜説明は省略する。
<Example 2>
FIG. 4 schematically shows a cross-sectional configuration of the liquid crystal display device 20 of the present embodiment. This embodiment is a liquid crystal display device capable of color display. The same parts as those in the first embodiment or the parts having the same functions are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図示するように、蛍光体板1は、青色光により励起されて赤色光を発光する赤蛍光体層Rと、青色光により励起されて緑色光を発光する緑蛍光体層Gと、入射した青色光を散乱する青散乱層Bを備えている。入射側偏光板2pと出射側偏光板2aの間に液晶セル3が設けられて液晶パネル4を構成している。液晶セル3は、ガラスからなる上基板25及び下基板24の間隙に液晶層22が設けられた構成であり、これらの基板の内面には上透明電極21及び下透明電極23が形成されている。なお、透明電極21、23の上には図示しない配向膜が形成されている。   As shown, the phosphor plate 1 includes a red phosphor layer R that emits red light when excited by blue light, a green phosphor layer G that emits green light when excited by blue light, and an incident blue color. A blue scattering layer B that scatters light is provided. A liquid crystal cell 3 is provided between the incident side polarizing plate 2p and the outgoing side polarizing plate 2a to constitute the liquid crystal panel 4. The liquid crystal cell 3 has a configuration in which a liquid crystal layer 22 is provided in a gap between an upper substrate 25 and a lower substrate 24 made of glass, and an upper transparent electrode 21 and a lower transparent electrode 23 are formed on the inner surfaces of these substrates. . An alignment film (not shown) is formed on the transparent electrodes 21 and 23.

本実施例では、蛍光体板1が発光色毎に分割されており、分割された下透明電極DR、DG、DBのそれぞれに対応して重なるように配置されている。液晶パネル4がTFTを用いたアクティブマトリックス型液晶パネルの場合には、これらの透明電極DR、DG、DBのそれぞれにTFTが接続され、単位画素を構成している。透明電極DR、DG、DBの3つの単位画素により1画素が構成される。液晶パネル4が単純マトリックス型液晶パネルの場合には、これらの透明電極DR、DG、DBは紙面垂直方向にストライプ状に延びており、上基板25上の上透明電極21も多数分割されて紙面方向に延びている。そして、上透明電極21と下透明電極23との各交差部が単位画素となる。   In the present embodiment, the phosphor plate 1 is divided for each emission color, and is arranged so as to overlap each of the divided lower transparent electrodes DR, DG, and DB. In the case where the liquid crystal panel 4 is an active matrix type liquid crystal panel using TFTs, TFTs are connected to the transparent electrodes DR, DG, and DB to constitute unit pixels. One pixel is constituted by three unit pixels of the transparent electrodes DR, DG, and DB. When the liquid crystal panel 4 is a simple matrix type liquid crystal panel, these transparent electrodes DR, DG, DB extend in a stripe shape in a direction perpendicular to the paper surface, and the upper transparent electrode 21 on the upper substrate 25 is also divided into a large number of paper surfaces. Extending in the direction. Each intersection of the upper transparent electrode 21 and the lower transparent electrode 23 is a unit pixel.

例えば、上透明電極21と透明電極DGとの間に点燈電圧が印加され、その他の領域の画素には点灯電圧が印加されない場合には、出射側偏光板2aからは、透明電極DGに対応する領域の緑蛍光体層Gに透過光12が照射される。これにより、緑蛍光体層Gは励起し緑色の光を発光する。透明電極DG以外の透明電極DR、DBの領域においては、出射側偏光板2aにより入射光Linは遮断され、赤蛍光体層と青散乱層に光は入射しないため、発光又は散乱されない。ここで、照明装置8から出射されて液晶セル3に入射する入射光Linは指向性を有する。即ち、液晶セル3に入射する入射光Linの半値全角が、液晶セル3の表面の特定の方向(例えば液晶パネル4の視角特性が最も狭い9時−3時方向)に対して略20°以内である。そのため、液晶パネル4の視角特性が最も狭い方向、例えば9時−3時方向において半値全角θwより深い角度で入射する斜め入射光Linは強度が極端に低下する。これにより、出射側偏光板2aから漏れる光が低下して、コントラスト比を大きくとることができる。   For example, when a lighting voltage is applied between the upper transparent electrode 21 and the transparent electrode DG and no lighting voltage is applied to the pixels in other regions, the emission side polarizing plate 2a corresponds to the transparent electrode DG. The transmitted light 12 is irradiated to the green phosphor layer G in the region to be processed. As a result, the green phosphor layer G is excited and emits green light. In the areas of the transparent electrodes DR and DB other than the transparent electrode DG, the incident light Lin is blocked by the output-side polarizing plate 2a, and the light does not enter the red phosphor layer and the blue scattering layer, and thus is not emitted or scattered. Here, the incident light Lin emitted from the illumination device 8 and entering the liquid crystal cell 3 has directivity. That is, the full width at half maximum of the incident light Lin incident on the liquid crystal cell 3 is within approximately 20 ° with respect to a specific direction on the surface of the liquid crystal cell 3 (for example, the 9 o'clock to 3 o'clock direction where the viewing angle characteristic of the liquid crystal panel 4 is the narrowest). It is. Therefore, the intensity of the obliquely incident light Lin that is incident at a deeper angle than the full angle half maximum θw in the direction in which the viewing angle characteristic of the liquid crystal panel 4 is the narrowest, for example, the 9 o'clock to 3 o'clock direction, extremely decreases. Thereby, the light leaking from the output side polarizing plate 2a is reduced, and the contrast ratio can be increased.

なお、透明電極DR、DG、DBを通過した透過光12が、その電極に隣接する蛍光体層に漏れないようにする必要がある。そのためには、液晶セル3に入射する入射光Linは、指向性を高くすることが好ましい。従って、液晶パネル4の視角特性が最も高い、例えば12時−6時方向に入射する入射光Linに対しても、半値全角θwを略20°以下とすることが好ましい。   It is necessary to prevent the transmitted light 12 that has passed through the transparent electrodes DR, DG, and DB from leaking into the phosphor layer adjacent to the electrodes. For this purpose, it is preferable that the incident light Lin incident on the liquid crystal cell 3 has high directivity. Therefore, it is preferable to set the full width at half maximum θw to about 20 ° or less even with respect to the incident light Lin having the highest viewing angle characteristic of the liquid crystal panel 4, for example, incident in the 12 o'clock to 6 o'clock direction.

また、光源7には青色光LEDを使用している。青色光LEDの波長帯域は狭いので液晶層22において波長分散が抑制される。このために、出射側偏光板2aから漏れる光を減少させることができ、コントラストを向上させる要因となっている。   The light source 7 is a blue light LED. Since the wavelength band of the blue light LED is narrow, wavelength dispersion is suppressed in the liquid crystal layer 22. For this reason, the light leaking from the output side polarizing plate 2a can be reduced, which is a factor for improving the contrast.

なお、以上の説明において、光源7の青色光LEDに代えて近紫外光を発光する紫外光LEDを使用し、青散乱層Bを紫外光により励起されて青色光を発光する青蛍光体層とすることができる。使用可能な蛍光体材料については既に実施例1で説明したので、ここでは説明を省略する。   In the above description, instead of the blue light LED of the light source 7, an ultraviolet light LED that emits near ultraviolet light is used, and the blue phosphor layer that emits blue light by exciting the blue scattering layer B with ultraviolet light; can do. Since usable phosphor materials have already been described in the first embodiment, description thereof is omitted here.

<実施例3>
本実施例では、タッチパネルを付加して入力可能とした液晶表示装置を説明する。図5(a)は本実施例の液晶表示装置を模式的に示す断面図であり、図5(b)は、タッチパネルの模式的断面図である。図5(a)では、タッチパネル31の裏側に蛍光体板1が設けられている。ここでは、蛍光体板1がタッチパネル31と出射側偏光板2aの間に配置された構成であればよい。その他の構成は実施例1と同様なので、適宜説明を省略する。また、同一の部分又は同一の機能を有する部分は同一の符号を付した。
<Example 3>
In this embodiment, a liquid crystal display device capable of input by adding a touch panel will be described. FIG. 5A is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device of this embodiment, and FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of the touch panel. In FIG. 5A, the phosphor plate 1 is provided on the back side of the touch panel 31. Here, the phosphor plate 1 may be configured to be disposed between the touch panel 31 and the emission-side polarizing plate 2a. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted as appropriate. Moreover, the same code | symbol was attached | subjected to the part which has the same part or the same function.

タッチパネル31は、指や物でタッチパネルの表面を触れることにより、その触れた位置を検出してデータを入力する機能を有するパネルである。図5(b)に、静電容量方式のタッチパネル31の断面を模式的に示す。タッチパネル31の上面から、タッチ面である表面オーバーコート32、表面透明電極34、この表面透明電極34に接続しその周辺に形成した周辺電極33、アンダーコート35、ガラス基板36、アンダーコート35、裏面透明電極37、裏面オーバーコート38及び裏面透明電極37に電気的に接続する周辺電極39等が一体的に構成されている。タッチ面である表面オーバーコート32に触れることにより、その触れた点の静電容量が変化してその点を中心として表面透明電極34に微小電流が流れる。この微小電流を周辺に形成した周辺電極33により複数箇所で検出する。複数個所で検出した微小電流の大きさから、図示しない検出回路により触れた位置を特定する。なお、タッチパネル31としては静電容量方式に限らず、抵抗膜方式、赤外線方式あるいは超音波方式等を使用することができる。   The touch panel 31 is a panel having a function of detecting the touched position by touching the surface of the touch panel with a finger or an object and inputting data. FIG. 5B schematically shows a cross section of the capacitive touch panel 31. From the upper surface of the touch panel 31, a surface overcoat 32, which is a touch surface, a surface transparent electrode 34, a peripheral electrode 33, an undercoat 35, a glass substrate 36, an undercoat 35, and a back surface which are connected to and formed on the surface transparent electrode 34. A transparent electrode 37, a back surface overcoat 38, a peripheral electrode 39 that is electrically connected to the back surface transparent electrode 37, and the like are integrally configured. By touching the surface overcoat 32 which is a touch surface, the capacitance at the touched point changes, and a minute current flows through the surface transparent electrode 34 around the point. This minute current is detected at a plurality of locations by the peripheral electrode 33 formed in the periphery. The position touched by a detection circuit (not shown) is specified from the magnitude of the minute current detected at a plurality of locations. Note that the touch panel 31 is not limited to the capacitive method, and a resistive film method, an infrared method, an ultrasonic method, or the like can be used.

ここで、通常、液晶表示装置の表示面に表示された文字や図形等を見ながら、その画面上の特定の位置を認識し、その位置のタッチパネル31に触れてデータ等を入力する。従って、表示情報の表示位置とタッチパネル31に入力する位置とが一致していることが望ましい。しかし、従来のタッチパネル付液晶表示装置では、液晶に表示される表示面とタッチパネルの入力面との間に距離があり、位置ずれが発生した。通常液晶パネルの表示面は液晶層の位置となる。液晶層の位置とタッチパネル31のタッチ面である表面オーバーコート32とは、液晶セルの一方の透明基板、出射側偏光板2a、タッチパネルのガラス基板36が介在する。そのために、表示面とタッチ面との位置ずれが発生した。   Here, usually, a specific position on the screen is recognized while looking at characters, figures, and the like displayed on the display surface of the liquid crystal display device, and touches the touch panel 31 at that position to input data and the like. Therefore, it is desirable that the display position of the display information matches the position input to the touch panel 31. However, in the conventional liquid crystal display device with a touch panel, there is a distance between the display surface displayed on the liquid crystal and the input surface of the touch panel, and a positional shift occurs. Usually, the display surface of the liquid crystal panel is the position of the liquid crystal layer. Between the position of the liquid crystal layer and the surface overcoat 32 which is the touch surface of the touch panel 31, one transparent substrate of the liquid crystal cell, the emission side polarizing plate 2a, and the glass substrate 36 of the touch panel are interposed. As a result, a displacement between the display surface and the touch surface occurred.

しかし、本実施例3においては、タッチパネル31のタッチ面である表面オーバーコート32に近接して表示面である蛍光体板1が位置する。従って、タッチ面と表示面との間に位置ずれがほとんど生じない、という利点を有する。なお、タッチパネル31を表示面である蛍光体板1の下に設置することができる。この場合にも、タッチ面と表示面とはタッチパネル31のガラス基板36を介するのみとなるので、表示面とタッチ面の位置ずれは問題とならない。   However, in the third embodiment, the phosphor plate 1 that is the display surface is positioned in the vicinity of the surface overcoat 32 that is the touch surface of the touch panel 31. Therefore, there is an advantage that there is almost no displacement between the touch surface and the display surface. In addition, the touch panel 31 can be installed under the phosphor plate 1 which is a display surface. Also in this case, since the touch surface and the display surface are only via the glass substrate 36 of the touch panel 31, the positional deviation between the display surface and the touch surface is not a problem.

<実施例4>
図6は、本実施例の液晶表示装置40を模式的に示す断面図である。本実施例では、出射側偏光板として反射偏光板41を用いている。その他の構成については、実施例1と同様である。同一の部分又は同一の機能を有する部分については同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
<Example 4>
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 40 of this embodiment. In this embodiment, the reflective polarizing plate 41 is used as the outgoing side polarizing plate. Other configurations are the same as those in the first embodiment. The same portions or portions having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted as appropriate.

反射偏光板41は、偏光軸方向の光を透過し、偏光軸と直交する方向の光を反射する。反射偏光板41を通過して蛍光体板1に入射した透過光12は、蛍光体板1の蛍光体を励起して発光する。この発光は表示光11として表示面の前方に出射されるとともに、表示面の後方にも後方発光42として出射される。しかし、出射側偏光板として反射偏光板41を使用することにより、反射偏光板41の偏光軸に直交する偏光方向を有する後方発光42は反射される。この反射光43は、蛍光体板1の蛍光体の材質や厚さを選択することにより表示面の前方に出射させることができる。さらに、蛍光体板1と反射偏光板41とを近接させることにより、表示光11と反射光43とを重ねることができる。これにより表示光11の輝度をより高くすることができる。なお、図6において、蛍光体板1と反射偏光板41とを理解を容易にするために離間させているが、反射偏光板41と蛍光体板1とを接して形成するのが好ましい。   The reflective polarizing plate 41 transmits light in the direction of the polarization axis and reflects light in a direction orthogonal to the polarization axis. The transmitted light 12 that has entered the phosphor plate 1 after passing through the reflective polarizing plate 41 excites the phosphor of the phosphor plate 1 and emits light. The emitted light is emitted as display light 11 in front of the display surface, and is emitted as backward light emission 42 also behind the display surface. However, by using the reflective polarizing plate 41 as the output side polarizing plate, the rear emission 42 having a polarization direction orthogonal to the polarization axis of the reflective polarizing plate 41 is reflected. The reflected light 43 can be emitted to the front of the display surface by selecting the phosphor material and thickness of the phosphor plate 1. Furthermore, the display light 11 and the reflected light 43 can be overlapped by bringing the phosphor plate 1 and the reflective polarizing plate 41 close to each other. Thereby, the brightness | luminance of the display light 11 can be made higher. In FIG. 6, the phosphor plate 1 and the reflective polarizing plate 41 are separated from each other for easy understanding, but the reflective polarizing plate 41 and the phosphor plate 1 are preferably formed in contact with each other.

本発明に係る液晶表示装置の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention. 本発明に係る液晶表示装置に使用する照明装置の説明図である。It is explanatory drawing of the illuminating device used for the liquid crystal display device which concerns on this invention. 本発明に係る液晶表示装置の液晶セルに入射する入射光の半値全角を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the full width at half maximum of the incident light which injects into the liquid crystal cell of the liquid crystal display device which concerns on this invention. 本発明に係る液晶表示装置の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention. 本発明に係る液晶表示装置の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention. 本発明に係る液晶表示装置の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention. 従来公知の液晶表示装置の断面図である。It is sectional drawing of a conventionally well-known liquid crystal display device.

符号の説明Explanation of symbols

1 蛍光体板
2a 出射側偏光板
2p 入射側偏光板
3 液晶セル
4 液晶パネル
5 導光板
6 反射板
7 光源
8 照明装置
9 出射光
10、20、30、40 液晶表示装置
11 表示光
12 透過光
13 垂直方向
14 パターン
15 V字状溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Phosphor plate 2a Outgoing side polarizing plate 2p Incident side polarizing plate 3 Liquid crystal cell 4 Liquid crystal panel 5 Light guide plate 6 Reflecting plate 7 Light source 8 Illuminating device 9 Emission light 10, 20, 30, 40 Liquid crystal display device 11 Display light 12 Transmitted light 13 Vertical direction 14 Pattern 15 V-shaped groove

Claims (6)

内面に電極が形成された一対の基板間に液晶層が挟持された液晶セルと、前記液晶セルに光を照射する照明装置と、前記液晶セルと前記照明装置との間に配置された入射側偏光板と、前記照明装置とは反対側の前記液晶セルの上に配置された出射側偏光板と、前記出射側偏光板の上方に設けられるとともに、前記照明装置から出射される光により励起されて発光する蛍光体とを備え、
前記照明装置から出射され、前記液晶セルに入射する入射光の半値全角が、前記液晶セルの表面上の特定の方向に対して略20°以内である液晶表示装置。
A liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates having electrodes formed on the inner surface, an illumination device that irradiates light to the liquid crystal cell, and an incident side disposed between the liquid crystal cell and the illumination device A polarizing plate, an output-side polarizing plate disposed on the liquid crystal cell opposite to the illumination device, and provided above the output-side polarizing plate and excited by light emitted from the illumination device. A phosphor that emits light,
A liquid crystal display device wherein a full width at half maximum of incident light emitted from the illumination device and incident on the liquid crystal cell is within about 20 ° with respect to a specific direction on the surface of the liquid crystal cell.
前記照明装置から出射される光は青色光であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein light emitted from the illumination device is blue light. 前記出射側偏光板の上方にタッチパネルが配置されたことを特徴とする請求項1または2に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a touch panel is disposed above the emission side polarizing plate. 前記タッチパネルの表面に前記蛍光体が形成されたことを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 3, wherein the phosphor is formed on a surface of the touch panel. 前記出射側偏光板は、反射偏光板であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the output side polarizing plate is a reflective polarizing plate. 前記蛍光体は、発光色の異なる複数種の蛍光体が配列された構成であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the phosphor has a configuration in which a plurality of types of phosphors having different emission colors are arranged.
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