JP2017044791A - 液晶表示装置 - Google Patents

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英士 青木
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Abstract

【課題】 高色再現性を有しDCI仕様に適合可能であるとともに、コスト面に有利な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 青色LEDと赤色蛍光体及び緑色蛍光体とを組み合わせて混色化した白色LEDを備えるバックライト、及び透明基板に赤色画素、緑色画素及び青色画素を含む複数色の着色画素を備えるカラーフィルタを具備する液晶表示装置であって、前記白色LEDの発光スペクトルが、440nm以上470nm以下に第1のピーク波長、520nm以上550nm以下に第2のピーク波長、610nm以上700nm以下に第3のピーク波長及び第4のピーク波長を有するとともに、前記第1のピーク波長λBmaxと前記第2のピーク波長λGmaxが下記(数式1)を満たす液晶表示装置とする。
85nm ≦ λGmax−λBmax ≦ 90nm・・・(数式1)
【選択図】図1

Description

本発明は、LEDを用いるバックライトとカラーフィルタと、を具備する液晶表示装置に関するものである。
カラー液晶表示装置は、近年、液晶カラーテレビや液晶表示装置一体型のノートパソコンに加え、LEDを光源とするスマートフォン、タブレットにも多く用いられ、大きな市場を形成するに至っている。
LEDを光源とする液晶表示装置20の断面模式図を図1に示す。液晶表示装置20は、カラーフィルタ基板1と液晶層2とTFTアレイ基板3で構成される液晶パネル5と、液晶パネル5の裏面に具備されるバックライト4で主要な部分が構成される。
カラーフィルタ基板1とアレイ基板3との、それぞれ液晶層2と接する面には配向膜が存在するが、図示を略している。カラーフィルタ7と同じ層にはブラックマトリックスが存在するが、図示を略している。カラーフィルタ7の上(図1では下層)には、透明樹脂からなるオーバーコート8が積層されている。オーバーコート8上には、カラーフィルタ基板1とアレイ基板3とを液晶層2を介して貼り合わせるときに、カラーフィルタ基板1とアレイ基板3との間隔を一定に保つためのフォトスペーサが形成されるが、図示を略している。アレイ基板3には、TFT(トランジスタ)を含むアレイ部16が具備されている。
バックライト4におけるLEDの設置方式としては、図1のように側面に配設し、アクリル板等の透光性の導光板13を用いて光を面状に変換して面光源を得る方法(エッジライト方式)だけではなく、液晶素子の背面直下に配設する方法(直下方式)が採られる。高輝度が必要な用途については直下方式が、薄型化が必要な用途についてはエッジライト方式がそれぞれ好適である。
エッジライト方式について説明する。バックライト4は、アクリル樹脂などで形成される導光板13の両側にエッジライトとして白色LED9、10が具備されている。白色LEDから出射される白色光は、反射板14で反射されるとともに導光板13を介して、観察者側に出射される。
エッジライト方式のバックライト4の構造の一例を組立図的に示すと図2のようになる。すなわち、金属フレーム(又は樹脂枠)35内に、反射板34、基板32に取り付けられた複数の白色LED31を側面に配置した導光板33、拡散シート36、2枚のプリズムシート37、38が順次積層されて、バックライト4が構成される。
白色LEDの構造例を図3に示す。ここで示す白色LEDは、表面実装型LEDである。(表面実装型の他に挿入型も用いられている)。表面実装型LEDは、上方に開口する凹部を有する発光素子搭載筐体51の凹部の底面に、ダイボンド剤により発光素子52が貼り付けられており、この発光素子52上を、発光蛍光体53を分散した透光性樹脂54が覆っている。発光素子52の上部電極は、第1のワイヤ55により第1の外部電極56に接続され、下部電極は、第2のワイヤ57により第2の外部電極58に接続されている。尚、発光素子搭載筐体51の凹部の内面には、光反射材59が被覆されている。発光素子52は、化合物半導体からなる青色の発光層を有し、赤色発光蛍光体及び緑色発光蛍光体、若しくは黄色発光蛍光体の励起光源となるものである。
(以下、発光蛍光体を適宜、蛍光体と略記する)
窒化物系化合物半導体(InGaAlN、但し、0≦i、0≦j、0≦k、i+j+k=1)としては、InGaNや、各種不純物がドープされたGaNをはじめ、種々のものがある。この発光素子はMOCVD法等により基板上にInGaNやGaN等の半導体を成長させることにより形成する。
窒化物系化合物半導体の構造としては、MIS接合、PI接合やPN接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造、あるいはダブルへテロ構造のものが挙げられる。この窒化物半導体は、その材料やその混晶度によって発光波長を種々選択することができる。また、半導体活性層を量子効果が生ずる薄膜で形成した単一量子井戸構造や多量子井戸構造とすることもできる。
白色LEDとしては、代表的な擬似白色LEDとして2波長LEDと3波長LEDが挙げられる。2波長LEDは、青色LEDから発する光をYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)などの蛍光体に通して混色させたものであり、440nmから470nmの波長範囲に青色LED由来の発光強度のピーク波長を有し、また、520nmから560nmの波長範囲に黄色蛍光体に由来する発光強度のピーク波長を有する。
一方、3波長LEDは、近紫外あるいは青色LEDが放射する青色光の一部が蛍光体層を透過し、残りは緑色蛍光体と赤色蛍光体に吸収され、それぞれ緑色と赤色の光に変換されるものが一例として挙げられる。この白色LEDは、440nmから470nmの波長範囲に青色LED由来の発光強度のピーク波長を有し、520nmから560nm、及び600nmから700nmの波長範囲に緑色蛍光体、赤色蛍光体に由来する発光強度のピーク波長を有する。
従来の表示装置は、色空間(色再現域の広さ)の国際標準規格であるsRGB(IEC61966−2−1)に準拠するものが多かった。しかしながら、近年スマートフォンの急速な普及もあり、映画、写真などを見るために、更なる色再現域の拡大、すなわち高色再現性が目標とされ、sRGBと比べて高色再現性を必要とするAdobeRGB規格(以下、Adobe規格と略する)やDCI仕様と呼ばれるハリウッド映画・7大スタジオが構成する業界団体DCI(Digital Cinema Initiative)が定めたデジタルシネマの仕様書に対応する表示装置の要求が高まっている。
Adobe規格はAdobeSystemsによって提唱された色再現性の定義であり、Adobe規格において三原色は、XYZ表色系における色度座標(x、y)について次のように定められている。
赤:x=0.64;y=0.34
緑:x=0.21;y=0.71
青:x=0.15;y=0.06
DCI仕様においては、三原色はXYZ表色系における色度座標(x、y)について次のように定められている。
赤:x=0.68;y=0.32
緑:x=0.265;y=0.69
青:x=0.15;y=0.06
DCI仕様は従来のsRGB規格と比較し、赤・緑の色再現性が大きく向上しており、Adobe規格と比較すると、赤の再現性が高く、緑の再現領域が黄味寄りであるといった特徴を有している。
LEDバックライトによる高色再現性(色再現域拡大)の先行例とし、特許文献1に3波長LED、特許文献2に3色LEDを用いる提案がなされているが、いずれも色再現性向上に効果はあるものの、DCI仕様への適合性は示されておらず、またコスト面に課題が残っていた。
国際公開第2009/028370号 特許第5311321号
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、DCI仕様に適合可能な高色再現性を有するとともに、コスト面に有利な液晶表示装置を実現するものである。
上述の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、青色LEDと赤色蛍光体及び緑色蛍光体とを組み合わせて混色化した白色LEDを備えるバックライト、及び透明基板に赤色画素、緑色画素及び青色画素を含む複数色の着色画素を備えるカラーフィルタを具備する液晶表示装置であって、前記白色LEDの発光スペクトルが、440nm以上470nm以下に第1のピーク波長、520nm以上550nm以下に第2のピーク波長、610nm以上700nm以下に第3のピーク波長と第4のピーク波長を有し、
かつ前記液晶表示装置のXYZ表色系における色度座標(x、y)が、
前記赤色画素は
0.314<y<0.327 及び x>0.666 の共通部分内にあり、
前記緑色画素は
0.260<x<0.270 かつ y>0.676 の共通部分内にあり、
前記青色画素は
x<0.155 かつ y<0.0618 の共通部分内にある
ことを特徴とする液晶表示装置としたものである。
請求項2に記載の発明は、前記白色LEDの発光スペクトルの第1のピーク波長と第2のピーク波長が下記(数式1)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置としたものである。
85nm ≦ λGmax−λBmax ≦ 90nm・・・(数式1)
λBmax:前記白色LEDの発光スペクトルの第1のピーク波長
λGmax:前記白色LEDの発光スペクトルの第2のピーク波長
請求項3に記載の発明は、前記赤色蛍光体はMn4+で活性化された複合フッ化物蛍光体を含む蛍光体材料であることを特徴とする、請求項1または2に記載の液晶表示装置としたものである。
請求項4に記載の発明は、前記カラーフィルタの前記赤色画素の形成に用いる赤色感光性着色組成物中の有機顔料は、少なくともC.I.ピグメントナンバー254を含み、前記赤色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の60wt%以上がC.I.ピグメントナンバー254であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置としたものである。
請求項5に記載の発明は、前記カラーフィルタの前記赤色画素の形成に用いる赤色感光性着色組成物中の有機顔料は、少なくともC.I.ピグメントナンバー254及びC.I.
ピグメントナンバー177を含み、前記赤色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の60wt%以上がC.I.ピグメントナンバー254、30wt%以下がC.I.ピグメントナンバー177であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置としたものである。
請求項6に記載の発明は、前記カラーフィルタの前記緑色画素の形成に用いる緑色感光性着色組成物中の有機顔料は、少なくともC.I.ピグメントナンバー58及びC.I.ピグメントナンバー138を含み、前記緑色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の40wt%以上65wt%以下がC.I.ピグメントナンバー58であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶表示装置としたものである。
請求項7に記載の発明は、前記カラーフィルタの前記緑色画素の形成に用いる緑色感光性着色組成物中の有機顔料は、少なくともC.I.ピグメントナンバー58及びC.I.ピグメントナンバー150を含み、前記緑色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の60wt%以上80wt%以下がC.I.ピグメントナンバー58であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶表示装置としたものである。
請求項8に記載の発明は、前記カラーフィルタの前記青色画素の形成に用いる青色感光性着色組成物中の有機顔料は、少なくともC.I.ピグメントナンバー15:6を含み、前記青色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の80wt%以上がC.I.ピグメントナンバー15:6であることを特徴とする、請求項6または7に記載の液晶表示装置としたものである。
本発明によれば、DCI仕様に適合する高色再現性を有するとともに、3色LED方式に比べてコスト面に有利な液晶表示装置を実現することができる。
LEDを光源とする液晶表示装置の断面摸式図である。 バックライトの構造例を部品ごとに示す摸式図である。 白色LEDの構造例を示す断面摸式図である。 実施例、及び比較例で用いたバックライト(1)、(2)の発光スペクトルを示す特性図である。 比較例で用いたバックライト(3)、(4)の発光スペクトルを示す特性図である。 比較例で用いたバックライト(5)の発光スペクトルを示す特性図である。 XYZ表色系におけるCDI仕様の色度座標を示す図である。
本発明者らは、LEDバックライトとカラーフィルタとを具備する液晶表示装置について鋭意研究した結果、DCI仕様に適合する高色再現性を有し、コスト面にも有利な液晶表示装置を実現するためには、材料と特性の厳密な選定による、LEDバックライトの発光スペクトルと、カラーフィルタの透過スペクトルのマッチングが必要であることを見出し、本発明を成すに至った。
以下、本発明の液晶表示装置の実施の形態について説明する。
[全体構成]
本発明の液晶表示装置のバックライトにおける白色LEDの設置方式としては、図1のようなエッジライト方式に限定されるものではなく、直下方式を採ることもできる。
白色LEDの構造は、図3のような表面実装型に限定されるものではなく、挿入型を用いることも可能である。以下では表面実装型について説明する。
本発明の液晶表示装置は、偏光フィルム11(図1参照)上に、タッチパネルやカバーガラスを貼り合わせても良く、カラーフィルタ基板1に、タッチセンシング用のタッチ電極あるいはタッチセンシング機能素子が具備されても良い。オーバーコート8上には、透明電極が具備されても良い。
本発明の液晶表示装置は、XYZ表色系における色度座標(x、y)が、
赤色画素は
x≧0.674 及び 0.313<y<0.327 の共通部分内にあり、
緑色画素は
y≧0.684 及び 0.260<x<0.270 の共通部分内にあり、
青色画素は
x<0.161 及び y<0.065 の共通部分内にある
ことを特徴としている。
前記共通部分内の範囲は、DCI仕様で規定する色度座標(x、y)、すなわち
赤:(0.68、0.32)、緑:(0.265、0.69)、青:(0.15、0.06)を内に含み、DCI仕様で規定する色度座標に実用上問題にない程度に近く、DCI仕様に適合する範囲である。
[白色LED]
2波長白色LEDでは、500nmより長い波長域において鋭いピークを持たないため、緑色及び赤色の再現性が著しく低くなり、DCI仕様に適合可能な高色再現性の液晶表示装置を実現することは難しい。
そこで、本発明に係る液晶表示装置は、バックライト用として、青色LEDと、緑色蛍光体及び赤色蛍光体から得られる3波長白色LEDを用いる。3波長白色LEDは、2種類の蛍光体を混合しているため、500nmより長い波長域においても強い発光ピークを有している。そこで、3波長白色LEDの発光スペクトルにマッチングした赤色画素、緑色画素及び青色画素を含む複数色を備えるカラーフィルタ基板を備えることにより、DCI仕様に適合可能な高色再現性をもつ液晶表示装置を得ることができる。
本発明の液晶表示装置のバックライトに用いる白色LEDは、その発光スペクトルが、440nm以上470nm以下に第1のピーク波長、520nm以上550nm以下に第2のピーク波長、610nm以上700nm以下に第3のピーク波長及び第4のピーク波長を有している。
また、本発明に係る液晶表示装置のバックライトに用いる前記白色LEDは、その発光スペクトルの第1のピーク波長と第2のピーク波長が下記(数式1)を満たす。
85nm ≦ λGmax−λBmax ≦ 90nm・・・(数式1)
λBmax:前記白色LEDの発光スペクトルの第1のピーク波長
λGmax:前記白色LEDの発光スペクトルの第2のピーク波長
上記発光スペクトルの特徴は、後述の緑色画素をもつカラーフィルタと組み合わせた際の緑色表示色度に基づいており、上記の条件を満たさない場合、すなわち、前記白色LEDにおける第1のピーク波長と第2のピーク波長差が85nmより小さいと緑色再現性がDCI仕様に対して青味になり、一方90nmより大きいと緑色再現性が黄味へシフトしてしまうことによる。
本発明の液晶表示装置の色再現性への寄与が高い発光スペクトル特性を有する白色LEDを作製するために用いられる赤色、及び緑色発光蛍光体について、以下に記述する。
(赤色発光蛍光体)
赤色蛍光体としては、440〜470nmの波長範囲内に発光ピークを有する1次光により励起されて、610〜700nmの波長範囲内に発光ピークを有する赤色光を発光する蛍光体を用いる。
このような赤色発光蛍光体としては、Mn4+で活性化された複合フッ化物蛍光体を含み、さらに、前記複合フッ化物蛍光体が、
(A)AがLi、Na、K、Rb、Cs、NH、及びその組み合わせから選択され、MがAl、Ga、In及びその組み合わせから選択されるA[MF]:Mn4+
(B)AがLi、Na、K、Rb、Cs、NH、及びその組み合わせから選択され、MがAl、Ga、In及びその組み合わせから選択されるA[MF]:Mn4+
(C)MがAl、Ga、In、及びその組み合わせから選択されるZn[MF]:Mn4+
(D)AがLi、Na、K、Rb、Cs、NH、及びその組み合わせから選択されA[In]:Mn4+
(E)AがLi、Na、K、Rb、Cs、NH、及びその組み合わせから選択され、MがGe、Si、Sn、Ti、Zr及びその組み合わせから選択されるA[MF]:Mn4+
(F)EがMg、Ca、Sr、Ba、Zn、及びその組み合わせから選択され、MがGe、Si、Sn、Ti、Zr、及びその組み合わせから選択されるE[MF]:Mn4+、(G)Ba0.65Zr0.35F2.70:Mn4+:及び
(H)AがLi、Na、K、Rb、Cs、NH、及びその組み合わせから選択されるA[ZrF]:Mn4+
から成る群から選択される、少なくとも1つの蛍光体を含むことが好ましい。
現在よく使用されている赤色発光蛍光体として、Eu3+を添加した赤色発光蛍光体があるが、Mn4+を添加した本発明の蛍光体と比較して、近紫外〜青色領域(370〜480nm)の光を吸収しない。そのため、蛍光体による散乱のため受容できない波長域があり、光の損失に繋がる。
(緑色発光蛍光体)
緑色蛍光体としては、360〜460nmの波長範囲内に発光ピークを有する1次光により励起されて、520〜560nmの波長範囲内に発光ピークを有する緑色光を発光する蛍光体を用いる。
このような緑色蛍光体としては、例えば、ユーロピウム及びマンガン付活アルカリ土類オルト珪酸マグネシウム蛍光体、並びにユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも1種の蛍光体からなるものが挙げられる。
より具体的には、緑色蛍光体として、例えば、下記(化学式1)で実質的に表される2価のユーロピウム及びマンガン付活珪酸塩蛍光体、または下記(化学式2)、または(化学式3)で実質的に表されるユーロピウム付活サイアロン蛍光体が挙げられる。
[化1]
(Sr2−x−y−z−uBaMgEuMn)SiO・・・(化学式1)
(式中、x、y、z及びuは、0.1<x<1.0≦y<0.21、0.05<z<0.3、0≦u<0.04を満たす値である)
[化2]
(Sr3−xEu)SiAl・・・(化学式2)
(式中、x、y、z、v及びwは、0<x≦3、12<y<14、2<z<3.5、
1<v<3、20<w<22を満たす数である)
[化3]
(Si,Al)(O,N):Eu・・・(化学式3)
(式中、xは0<x<0.3を満たす数である)
尚、(化学式1)〜(化学式3)で実質的に表される蛍光体は、式中のx、y、z、v、wの数値によって緑色発光蛍光体または黄色発光蛍光体と表現されることがあるが、本明細書においては包括的に緑色発光蛍光体と称する。
上記(化学式1)中、x及びuが上記範囲内にあると、緑色蛍光体粉末から出射される緑色光の波長が、本発明の液晶表示装置で使用する白色光を構成する緑色光として好適な波長を有するようになる。また、(化学式1)中、uが上記範囲内にあると緑色蛍光体粉末中でMnの固溶が十分に行われることにより、発光効率が高くなるため好ましい。さらに、(化学式1)中zが上記範囲内にあると緑色蛍光体粉末の発光効率が高くなるため好ましい。
上記(化学式2)中、x、y、z、v及びwが上記範囲内にあると、緑色蛍光体粉末から出射される緑色光の波長が、本発明の液晶表示装置で使用する白色光を構成する緑色光として好適になる。
上記(化学式3)中、xが上記範囲内にあると、緑色蛍光体粉末から出射される緑色光の波長が、本発明の液晶表示装置で使用する白色光を構成する緑色光として好適になる。
緑色蛍光体は、上記の(化学式1)〜(化学式3)で実質的に表される蛍光体の1種を単独で、または2種以上を混合して用いることができる。すなわち、緑色蛍光体は、上記の(化学式1)で実質的に表される2価のユーロピウム及びマンガン付活珪酸塩蛍光体、並びに(化学式2)または(化学式3)で実質的に表されるユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも1種の緑色蛍光体からなるものとすることができる。
緑色蛍光体の製造方法については特に限定されるものではないが、例えば(化学式1)の蛍光体の場合、次の様な方法が挙げられる。はじめに、炭酸バリウム(BaCO)、炭酸ストロンチウム(SrCO)、炭酸マンガン(MnCO)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化ユーロピウム(Eu)及び二酸化珪素(SiO)を(化学式1)に示した組成となるように所定量秤量し、これらを焼結助剤とともに、十分に粉体混合する。この原料混合物をルツボ等の耐火物に入れ、1100〜1300℃の温度で、2〜5時間程度焼成する。この後、得られた焼成物を純水にて洗浄し、不要な可溶成分を除去する。その後粉砕工程を経た後、ろ過乾燥すると、目的とする緑色蛍光体が得られる。尚、緑色蛍光体としては、上記以外の一般的な製造方法によるものや、(化学式1)〜(化学式3)を満たす組成の市販品を用いることも可能である。
[カラーフィルタ基板]
本発明の液晶表示装置の色再現性への寄与が高い透過スペクトル特性を有するカラーフィルタ基板を作製するための感光性着色組成物中の有機顔料の選定と、その含有量の規定(請求項4〜8)については、後述の実施例の中で示す。(以下、感光性着色組成物を適宜、着色組成物と略する)。
以下、本発明の液晶表示装置に属する、他の部分の形態について述べる。
カラーフィルタを敷設するための透明基板は可視光に対してある程度の透過率を有するものが好ましく、より好ましくは80%以上の透過率を有するものである。一般に液晶表示装置に用いられているものでよく、PETなどのプラスチック基板やガラス基板も用いられるが、通常はガラス基板を用いる。遮光パターンを付ける場合はあらかじめ透明基板上にクロム等の金属薄膜や遮光性樹脂によるパターンを公知の方法で付けたものを用いればよい。
カラーフィルタの赤、緑、青の各画素の着色層を形成する着色組成物に用いることのできる有機顔料のうち、本発明の請求項で指定する顔料以外の、赤色顔料、橙色顔料、緑色顔料、黄色顔料、青色顔料、及び紫顔料の具体例を、以下カラーインデックス番号で示す。
赤色顔料としては、C.I. Pigment Red 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、146、149、168、178、179、180、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、246、255、264、272、279等が挙げられる。
橙色顔料としては、C.I. Pigment Orange 36、43、51、55、59、61、71、73等が挙げられる。
緑色顔料としては、C.I.Pigment Green 7、10、35、36、37、59等が挙げられる。
黄色顔料としては、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、198、199、213、214等が挙げられる。
青色顔料としては、C.I.Pigment Blue 1、1:2、1:x、9:x、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、16、22、24、24:x、56、60、61、62、80等が挙げられる。
紫色顔料としては、 C.I.PigmentViolet 1、1:x、3、3:3、3:x、5:1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等が挙げられる。
上記記載の顔料は、本発明の請求項で指定する有機顔料と単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、本発明の液晶表示装置で備えるカラーフィルタで使用する有機顔料と組み合わせて、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、無機顔料を組み合わせて用いることも可能である。無機顔料としては、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。さらに、調色のため、耐熱性を低下させない範囲内で染料を含有させることができる。
染料としては、酸性染料、油溶性染料、分散染料、反応性染料、直接染料等が挙げられる。例えば、アゾ系染料、ベンゾキノン系染料、ナフトキノン系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料、スクアリリウム系染料、クロコニウム系染料、メロシアニン系染料、スチルベン系染料、ジアリールメタン系染料、トリアリールメタン系染料、フルオラン系染料、スピロピラン系染料、フタロシアニン系染料、インジゴ系染料、フルギド系染料、ニッケル錯体系染料、及びアズレン系染料が挙げられる。
染料は、具体的には、カラーインデックス番号で以下のものが挙げられるが、これらに限定するものではない。C.I.SolventYellow2、3、7、12、13、14、16、18、19、21、25、25:1、27、28、29、30、33、34、36、42、43、44、47、56、62、72、73、77、79、81、82、83、83:1、88、89、90、93、94、96、98、104、107、114、116、117、124、130、131、133、135、141、143、145、146、157、160:1、161、162、163、167、169、172、174、175、176、179、180、181、182、183、184、185、186、187、189、190、191、C.I.SolventOrange1、2、3、4、5、7、11、14、20、23、25、31、40:1、41、45、54、56、58、60、62、63、70、75、77、80、81、86、99、102、103、105、106、107、108、109、110、111、112、113、C.I.SolventRed1、2、3、4、8、16、17、18、19、23、24、25、26、27、30、33、35、41、43、45、48、49、52、68、69、72、73、83:1、84:1、89、90、90:1、91、92、106、109、110、118、119、122、124、125、127、130、132、135、141、143、145、146、149、150、151、155、160、161、164、164:1、165、166、168、169、172、175、179、180、181、182、195、196、197、198、207、208、210、212、214、215、218、222、223、225、227、229、230、233、234、235、236、238、239、240、241、242、243、244、245、247、248、C.I.SolventViolet2、8、9、11、13、14、21、21:1、26、31、36、37、38、45、46、47、48、49、50、51、55、56、57、58、59、60、61、C.I.SolventBlue2、3、4、5、7、18、25、26、35、36、37、38、43、44、45、48、51、58、59、59:1、63、64、67、68、69、70、78、79、83、94、97、98、100、101、102、104、105、111、112、122、124、128、129、132、136、137、138、139、143、C.I.SolventGreen1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35、C.I.Solvent Brown1、3、4、5、12、20、22、28、38、41、42、43、44、52、53、59、60、61、62、63、C.I.SolventBlack3、5、5:2、7、13、22、22:1、26、27、28、29、34、35、43、45、46、48、49、50、C.I.AcidRed6、11、26、60、88、111、186、215、C.I.AcidGreen25、27、C.I.AcidBlue22、25、40、78、92、113、129、167、230、C.I.AcidYellow17、23、25、36、38、42、44、72、78、C.I.BasicRed1、2、13、14、22、27、29、39、C.I.BasicGreen3、4、C.I.BasicBlue3、7、9、17、41、66、C.I.BasicViolet1、3、18、39、66、C.I.BasicYellow11、23、25、28、41、C.I.DirectRed4、23、31、75、76、79、80、81、83、84、149、224、C.I.DirectGreen26、28、C.I.DirectBlue71、78、98、106、108、192、201、C.I.DirectViolet51、C.I.DirectYellow26、27、28、33、44、50、86、142、C.I.DirectOrange26、29、34、37、72、C.I.SulphurRed5、6、7、C.I.SulphurGreen2、3、6、C.I.SulphurBlue2、3、7、9、13、15、C.I.SulphurViolet2、3、4、C.I.SulphurYellow4、C.I.VatRed13、21、23、28、29、48、C.I.VatGreen3、5、8、C.I.VatBlue6、14、26、30、C.I.VatViolet1、3、9、13、15、16、C.I.VatYellow2、12、20、33、C.I.VatOrange2、5、11、15、18、20、C.I.AzoicCouplingComponent2、3、4、5、7、8、9、10、11、13、32、37、41、48、C.I.ReactiveRed8、22、46、120、C.I.ReactiveBlue1、2、7、19、C.I.ReactiveViolet2、4、C.I.ReactiveYellow1、2、4、14、16、C.I.ReactiveOrange1、4、7、13、16、20、C.I.DisperseRed4、11、54、55、58、65、73、127、129、141、196、210、229、354、356、C.I.DisperseBlue3、24、79、82、87、106、125、165、183、C.I.DisperseViolet1、6、12、26、27、28、C.I.DisperseYellow3、4、5、7、23、33、42、60、64、C.I.DisperseOrange13、29、30。これらの染料は、単独で用いる事も、2種類以上組み合わせて用いる事もできる。
着色組成物に用いる透明樹脂は、可視光領域の400〜700nmの全波長範囲において透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または2種以上混合して用いることができる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
感光性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン-無水マレイン酸共重合物やα-オレフィン-無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。
光架橋剤として用いることのできる重合性モノマーとしては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどの各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルなどが代表例に挙げられる。これらは単独または2種以上混合して用いることができ、さらに光硬化性を適正に保つ目的で、必要に応じ、他の重合性モノマー及びオリゴマーを混合して用いることが出来る。
その他の重合性モノマー及びオリゴマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシ
ジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらについても、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。
着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化する場合には、光重合開始剤等が添加される。光重合開始剤としては、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン等のアセトフェノン系化合物、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4'-メチルジフェニルサルファイド、3,3',4,4'-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、2-クロルチオキサントン、2-メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペロニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、2,4-トリクロロメチル(4'-メトキシスチリル)-6-トリアジン等のトリアジン系化合物、1,2-オクタンジオン,1-〔4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)〕、O-(アセチル)-N-(1-フェニル-2-オキソ-2-(4'-メトキシ-ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は単独または2種以上混合して用いることができる。光重合開始剤の使用量は、着色組成物の全固形分量を基準として0.5〜50wt%が好ましく、より好ましくは3〜30wt%である。
さらに増感剤として、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4-ジメチルアミノ安息香酸メチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2-ジメチルアミノエチル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、N,N-ジメチルパラトルイジン、4,4'-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'-ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系化合物を併用することもできる。これらの増感剤は単独または2種以上混合して用いることができる。増感剤の使用量は、光重合開始剤と増感剤の合計量を基準として0.5〜60wt%が好ましく、より好ましくは3〜40wt%である。
さらに、着色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。多官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4-ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4-ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4-ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6-トリメルカプト-s-トリアジン、2-(N,N-ジブチルアミノ)-4,6-ジメルカプト-s-トリアジン等が挙げられる。これらの多官能チオールは、単独または2種以上混合して用いることができる。
また必要に応じて含有する熱架橋剤としては、例えば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。メラミン樹脂としては、アルキル化メラミン樹脂(メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂など)、混合エーテル化メラミン樹脂等があり、高縮合タイプであっても低縮合タイプであってもよい。エポキシ樹脂としては、例えば、グリセロール・ポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・ポリグリシジルエーテル、レゾルシン・ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール・ジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、エチレングリコール(ポリエチレングリコール)・ジグリシジルエーテル等がある。これらは、いずれも単独あるいは2種類以上混合して使用することができる。
着色組成物は、必要に応じて有機溶剤を含有することができる。有機溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1-メトキシ-2-プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル-nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。
透明基板上への画素の作製方法は、公知のフォトリソ法、印刷法、インクジェット法、エッチング法など何れの方法で作製してもよい。しかし、高精細、分光特性の制御性、及び再現性等を考慮すればフォトリソ法が好ましく、透明な樹脂中に顔料を、光開始剤、重合性モノマーと共に適当な溶剤に分散させた着色組成物を透明基板上に塗布製膜して着色層を形成し、着色層をパターン露光、現像することで一色の画素を形成する工程を各色に繰り返し行ってカラーフィルタを作製する。着色剤となる顔料と透明樹脂を分散させる方法としてはミルベース、3本ロール、ジェットミル等様々な方法があり特に限定されるものではない。
フォトリソ法などの一連の工程を、感光性着色組成物及びパターンを替え、必要な数だけ繰り返すことで必要な色数が組み合わされた着色パターン、すなわち複数色の画素を備えるカラーフィルタ基板を得ることができる。
本発明に係る実施例を、比較例と併せて説明する。実施例は本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてこれに限定されるものではない。
[バックライトの作製]
図3の構造の白色LEDを以下のように作製した。
正及び負の一対の外部電極がインサートされて閉じられた金型内に、筐体の主面に対抗する下面側にあたるゲートから、溶融したポリフタルアミド樹脂を流しこみ、硬化させて筐体を形成した。筐体は、発光素子を収納可能な開口部を有し、この開口部底面から正及び負の外部電極が一方の主面から露出されるように一体的に成形した。
筐体側面から露出した正及び負の外部電極の各アウタリード部は、発光面と反対側の両端部で内部に折り曲げられている。このように形成した開口部の底面に対し、窒化ガリウム系化合物半導体からなる青色LED素子をエポキシ樹脂にてダイボンドし、各外部電極とワイヤにて電気的に接続した。前記青色LED素子は、本発明で用いる白色LEDの発光スペクトルにおいて第1のピーク波長として発光するものである。
次に、平均粒径5μmの赤色蛍光体粉末、及び平均粒径5μmの緑色蛍光体粉末を、各々前述の(赤色発光蛍光体)、(緑色発光蛍光体)の説明で挙げた中から選択して用意し、これらの蛍光体粉末の合計量70wt%と、シリコーン樹脂30wt%とを混合して透光性樹脂を得た。
こうして得られた透光性樹脂を筐体開口部内に充填し、70℃から150℃で熱処理することにより、シリコーン樹脂を硬化し、白色LED−(1)〜(4)を得た。
白色LED−(1)〜(4)を各々光源とし、図2に示す構造のエッジライト方式のバックライト(1)〜(4)を公知の方法により作製した。バックライト(1)〜(4)の特性を表1に示す。
得られたバックライト(1)〜(4)
前記バックライト(1)、(2)の、各々の青色の発光強度を1とした相対発光スペクトル強度を図4に、前記バックライト(3)、(4)の、各々の青色の発光強度を1とした相対発光スペクトル強度を図5に示す。
日亜化学(株)の色度ランクb7に属する擬似白色LEDを光源とし、バックライト(5)を作製した。バックライト(5)の、青色の発光強度を1とした相対発光スペクトル強度を図6に示す。
[感光性着色組成物の作製]
実施例、及び比較例のカラーフィルタ基板作製に用いる、着色組成物を生成するための着色剤となる顔料には以下のものを使用した。
赤色用顔料:C.I.Pigment Red 254(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガーフォーレッド B−CF」)、C.I.Pigment Red 177(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「CROMOPHTAL RED A2B」)及びC.I.Pigment Yellow 150(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」)
緑色用顔料: C.I.Pigment Green 58(大日本インキ化学工業(株)「PhthalocyanineGreen A110」)、C.I.Pigment
Yellow 138(BASF社製「PALIOTOL YELLOW K0 961HD」、及びC.I.Pigment Yellow 150(バイエル社製「ファンチョンファーストイエロー Y−5688」)
青色用顔料:C.I.Pigment Blue 15:6(東洋インキ製造(株)製「リオノールブルーES」)、C.I.Pigment Violet 23(BASF社製「パリオゲンバイオレット 5890」)
カラーフィルタにおける赤色着色層形成に用いる赤色着色組成物として、表2のような、赤色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の顔料比率を有する赤色着色組成物A、Bを作製した。
カラーフィルタにおける緑色着色層形成に用いる緑色着色組成物として、表3のような、緑色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の顔料比率を有する緑色着色組成物C〜Hを作製した。
カラーフィルタにおける青色着色層形成に用いる青色着色組成物として、表4のような、青色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の顔料比率を有する青色着色組成物I〜Kを作製した。
表4の染料Aは(化学構造式1)〜(化学構造式10)で表される化合物1〜10の混合物であるキサンテン染料を用いた。
染料Aに含まれる化合物1の化学構造式・・・・(化学構造式1)
染料Aに含まれる化合物2の化学構造式・・・・(化学構造式2)
染料Aに含まれる化合物3の化学構造式・・・・(化学構造式3)
染料Aに含まれる化合物4の化学構造式・・・・(化学構造式4)
染料Aに含まれる化合物5の化学構造式・・・・(化学構造式5)
染料Aに含まれる化合物6の化学構造式・・・・(化学構造式6)
染料Aに含まれる化合物7の化学構造式・・・・(化学構造式7)
染料Aに含まれる化合物8の化学構造式・・・・(化学構造式8)
染料Aに含まれる化合物9の化学構造式・・・・(化学構造式9)
染料Aに含まれる化合物10の化学構造式・・・・(化学構造式10)
[カラーフィルタ基板及び液晶表示装置の作製]
(共通条件)
表2〜4の顔料比率で作製した各々の着色組成物について、着色組成物中の固形分に対する全有機顔料の濃度の上限を50%、乾燥後膜厚の上限を5.0μmとして、下記各実施例、比較例で示すバックライトと組み合わせた際に、赤色着色層の色度はx=0.680、緑色着色層の色度はy=0.690、青色着色層の色度はy=0.060となることを目標に、全顔料の濃度、膜厚を調整し、3色カラーフィルタ基板を公知の製造方法にて作製した。全顔料の濃度、膜厚が上限のときもっとも目標に近くなるものについては上限での値とした。尚、前記の色度目標はDCI仕様に基づいたものである。
(実施例1〜4)
着色組成物として赤色着色組成物はAを、緑色着色組成物はC、Fを、青色着色組成物はI、Jを使用し、上記方法により3色カラーフィルタ基板を作製した。さらに、これらのカラーフィルタ基板とバックライト(1)を組み合わせ液晶表示装置を作製し、実施例1〜4とした。
(実施例5〜8)
着色組成物として赤色着色組成物はAを、緑色着色組成物はC、Fを、青色着色組成物はI、Jを使用し、上記方法により3色カラーフィルタ基板を作製した。さらに、これらのカラーフィルタ基板とバックライト(2)を組み合わせ液晶表示装置を作製し、実施例5〜8とした。
<比較例1〜4>
着色組成物として赤色着色組成物はBを、緑色着色組成物はD、E、G、Hを、青色着色組成物はKを使用し、上記方法により3色カラーフィルタ基板を作製した。さらに、これらのカラーフィルタ基板とバックライト(1)を組み合わせ液晶表示装置を作製し、比較例1〜4とした。
<比較例5〜12>
着色組成物として赤色着色組成物はAを、緑色着色組成物はC、D、F、Gを、青色着色組成物はI、Jを使用し、上記方法により3色カラーフィルタ基板を作製した。さらに、これらのカラーフィルタ基板とバックライト(3)を組み合わせ液晶表示装置を作製し、比較例5〜12とした。
<比較例13〜20>
着色組成物として赤色着色組成物はAを、緑色着色組成物はC、E、F、Hを、青色着色組成物はI、Jを使用し、上記方法により3色カラーフィルタ基板を作製した。さらに、これらのカラーフィルタ基板とバックライト(4)を組み合わせ液晶表示装置を作製し、比較例13〜20とした。
<比較例21〜24>
着色組成物として赤色着色組成物はAを、緑色着色組成物はC、Hを、青色着色組成物はI、Jを使用し、上記方法により3色カラーフィルタ基板を作製した。さらに、これらのカラーフィルタ基板とバックライト(5)を組み合わせ液晶表示装置を作製し、比較例21〜24とした。
<評価項目>
(バックライト)
表1において、440nm以上470nm以下に第1のピーク波長、520nm以上550nm以下に第2のピーク波長、610nm以上700nm以下に第3のピーク波長と第4のピーク波長があり、第1のピーク波長から第2のピーク波長までの間隔が85nm以上90nm以下である場合を〇、これらの条件を一つでも満たさない場合を×とした。
(着色組成物顔料比率)
表2において、赤色着色組成物が、PR254とPR177を含み、かつ顔料比率としてPR254が60%以上、PR177が30%以下である場合を〇、そうでない場合を×とした。
表3において、緑色着色組成物が、PG58及びPY138を含み、かつ顔料比率としてPG58が40%以上65%以下である場合、
若しくはPG58及びPY150を含み、かつ顔料比率としてPG58が60%以上80%以下である場合を〇、そうでない場合を×とした。
表4において、青色着色組成物が、PB15:6を含み、かつ顔料比率としてPB15:6が80%以上である場合を〇、そうでない場合を×とした。
(色度値)
作製した各々の液晶表示装置を顕微分光測光装置OSP−2000(オリンパス光学工業社製)を使用して、赤色画素、緑色画素、青色画素の色度、明度を測定した。
赤色着色層色度値が 0.314<y<0.327 かつ x>0.666 となった場合を〇、そうでないものを×とした。
緑色着色層色度値が 0.260<x<0.270 かつ y>0.676 となった場合を〇、そうでないものを×とした。
青色着色層色度値が x<0.155 かつ y<0.0618 となった場合を〇、そうでないものを×とした。
上記の評価基準の理由を述べる。CDI仕様の色度座標を図示すると、図7のようになる。図7で実線は、3色を結ぶ線分であり、破線はそれらを延長した補助線である。ここで、CDI仕様からずれた場合の許容範囲と色再現域の関係を考えると、赤(R)においては、y座標は上下限の許容範囲を考慮すべきと考えられるが、x座標については大きくなる方法へのずれは色再現域を広げる方向である。従って、Rのx座標については下限を考慮すればよいと考えられる。
同様に緑(G)においては、x座標は上下限の許容範囲を考慮すべきと考えられるが、y座標については大きくなる方法へのずれは色再現域を広げる方向である。従って、Gのy座標については下限を考慮すればよいと考えられる。
青(B)においては、x、y座標ともに小さくなる方法へのずれは色再現域を広げる方向である。従って、Bのx、y座標についてはいずれも上限を考慮すればよいと考えられる。
上記の判定基準は、前記の考慮すべき上下限、上限、下限を、R、Gについてはいずれも上下限はCDI仕様値の±2%未満、下限は−2%未満のずれを〇、それより大きいずれを×とし、Bの上限については、CDI仕様値(分母)が小さいため、3%未満のずれを〇、それより大きいずれを×と判定するよう、許容範囲を数値化したものである。
<評価結果>
実施例1〜8の作製条件と評価結果をまとめて表5に、同じく比較例1〜4をまとめて表
6に、比較例5〜12をまとめて表7に、比較例13〜20をまとめて表8に、比較例21〜24をまとめて表9に示す。
実施例1〜8のまとめ
比較例1〜4のまとめ
比較例5〜12のまとめ
比較例13〜20のまとめ
比較例21〜24のまとめ
表5の実施例に示すように、バックライトとカラーフィルタの着色層が、本発明の請求項で規定する条件を満たす場合、DCI仕様に適合する高色再現性の達成が可能である。また、表6、7、8、9の比較例に示すように、バックライトとカラーフィルタの着色層が、本発明の請求項で規定する条件から外れている場合、DCI仕様への適合は困難である。
以上、示したように、本発明の液晶表示装置はDCI仕様に適合可能な高色再現性を有する。また、本発明の液晶表示装置に用いるLEDバックライトは青色LEDに赤色蛍光体、緑色蛍光体を組み合わせるので、3色LEDに比較し、低コストで作製することができる。
1 ・・・ カラーフィルタ基板
2 ・・・ 液晶層
3 ・・・ TFTアレイ基板
4 ・・・ バックライト
5 ・・・ 液晶パネル
7 ・・・ カラーフィルタ
8 ・・・ オーバーコート
9、10、31・・・白色LED
11 ・・・ 偏光フィルム
12 ・・・ 接着層
13、33 ・・・ 導光板
14、34 ・・・ 反射板
15 ・・・ 基板
16 ・・・ TFTアレイ部
17 ・・・ 基板
20 ・・・ 液晶表示装置
32 ・・・ 基板
35 ・・・ 金属フレーム(又は樹脂枠)
36 ・・・ 拡散シート
37、38 ・・・ プリズムシート
51 ・・・ 発光素子搭載筐体
52 ・・・ 発光素子
53 ・・・ 発光蛍光体
54 ・・・ 透光性樹脂
55 ・・・ 第1のワイヤ
56 ・・・ 第1の外部電極
57 ・・・ 第2のワイヤ
58 ・・・ 第2の外部電極
59 ・・・ 光反射材
60 ・・・ 白色LED

Claims (8)

  1. 青色LEDと赤色蛍光体及び緑色蛍光体とを組み合わせて混色化した白色LEDを備えるバックライト、及び透明基板に赤色画素、緑色画素及び青色画素を含む複数色の着色画素を備えるカラーフィルタを具備する液晶表示装置であって、前記白色LEDの発光スペクトルが、440nm以上470nm以下に第1のピーク波長、520nm以上550nm以下に第2のピーク波長、610nm以上700nm以下に第3のピーク波長と第4のピーク波長を有し、
    かつ前記液晶表示装置のXYZ表色系における色度座標(x、y)が、
    前記赤色画素は
    0.314<y<0.327 及び x>0.666 の共通部分内にあり、
    前記緑色画素は
    0.260<x<0.270 及び y>0.676 の共通部分内にあり、
    前記青色画素は
    x<0.155 及び y<0.0618 の共通部分内にある
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 前記白色LEDの発光スペクトルの第1のピーク波長と第2のピーク波長が下記(数式1)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
    85nm ≦ λGmax−λBmax ≦ 90nm・・・(数式1)
    λBmax:前記白色LEDの発光スペクトルの第1のピーク波長
    λGmax:前記白色LEDの発光スペクトルの第2のピーク波長
  3. 前記赤色蛍光体はMn4+で活性化された複合フッ化物蛍光体を含む蛍光体材料であることを特徴とする、請求項1または2に記載の液晶表示装置。
  4. 前記カラーフィルタの前記赤色画素の形成に用いる赤色感光性着色組成物中の有機顔料は、少なくともC.I.ピグメントナンバー254を含み、前記赤色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の60wt%以上がC.I.ピグメントナンバー254であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。
  5. 前記カラーフィルタの前記赤色画素の形成に用いる赤色感光性着色組成物中の有機顔料は、少なくともC.I.ピグメントナンバー254及びC.I.ピグメントナンバー177を含み、前記赤色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の60wt%以上がC.I.ピグメントナンバー254、30wt%以下がC.I.ピグメントナンバー177であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の液晶表示装置。
  6. 前記カラーフィルタの前記緑色画素の形成に用いる緑色感光性着色組成物中の有機顔料は、少なくともC.I.ピグメントナンバー58及びC.I.ピグメントナンバー138を含み、前記緑色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の40wt%以上65wt%以下がC.I.ピグメントナンバー58であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶表示装置。
  7. 前記カラーフィルタの前記緑色画素の形成に用いる緑色感光性着色組成物中の有機顔料は、少なくともC.I.ピグメントナンバー58及びC.I.ピグメントナンバー150を含み、前記緑色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の60wt%以上80wt%以下がC.I.ピグメントナンバー58であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶表示装置。
  8. 前記カラーフィルタの前記青色画素の形成に用いる青色感光性着色組成物中の有機顔料は
    、少なくともC.I.ピグメントナンバー15:6を含み、前記青色感光性着色組成物の固形分中の全有機顔料中の80wt%以上がC.I.ピグメントナンバー15:6であることを特徴とする、請求項6または7に記載の液晶表示装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020517808A (ja) * 2017-05-02 2020-06-18 エルジー・ケム・リミテッド 着色剤化合物およびこれを含む着色組成物

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007334151A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Fujifilm Corp 導光板、およびそれを用いる面状照明装置、ならびに液晶表示装置
US20080143932A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Au Optronics Corporation Liquid crystal display
JP2009192664A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタおよびこれを用いた液晶表示装置
JP2010093132A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Sharp Corp 半導体発光装置およびそれを用いた画像表示装置、液晶表示装置
JP2010146931A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Minebea Co Ltd 線状光源装置、および面状照明装置
WO2015025743A1 (ja) * 2013-08-23 2015-02-26 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2015052648A (ja) * 2013-09-05 2015-03-19 日亜化学工業株式会社 カラーフィルター及び発光装置の組合せの選択方法並びに画像表示装置の製造方法
JP2015087527A (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 大日本印刷株式会社 高色域液晶表示装置
JP2015094903A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 日亜化学工業株式会社 画像表示装置の製造方法並びに発光装置及びカラーフィルターの選択方法
JP2015194636A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 シャープ株式会社 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
WO2016056485A1 (ja) * 2014-10-10 2016-04-14 シャープ株式会社 液晶表示装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007334151A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Fujifilm Corp 導光板、およびそれを用いる面状照明装置、ならびに液晶表示装置
US20080143932A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Au Optronics Corporation Liquid crystal display
JP2009192664A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタおよびこれを用いた液晶表示装置
JP2010093132A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Sharp Corp 半導体発光装置およびそれを用いた画像表示装置、液晶表示装置
JP2010146931A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Minebea Co Ltd 線状光源装置、および面状照明装置
WO2015025743A1 (ja) * 2013-08-23 2015-02-26 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP2015052648A (ja) * 2013-09-05 2015-03-19 日亜化学工業株式会社 カラーフィルター及び発光装置の組合せの選択方法並びに画像表示装置の製造方法
JP2015087527A (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 大日本印刷株式会社 高色域液晶表示装置
JP2015094903A (ja) * 2013-11-13 2015-05-18 日亜化学工業株式会社 画像表示装置の製造方法並びに発光装置及びカラーフィルターの選択方法
JP2015194636A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 シャープ株式会社 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
WO2016056485A1 (ja) * 2014-10-10 2016-04-14 シャープ株式会社 液晶表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020517808A (ja) * 2017-05-02 2020-06-18 エルジー・ケム・リミテッド 着色剤化合物およびこれを含む着色組成物

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