JP6166510B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
まず、最初に本発明の液晶表示装置に用いられるバックライト装置200について、図1〜図5を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の液晶表示装置1に用いられるバックライト装置200の一例を示す分解斜視図である。図2は、図1に示されるα−α矢視平面図であって、バックライト装置の光源の要部構成を示す平面図である。図3および図4は、それぞれ、図2の変形例を示す平面図である。図5(A)は、図2のβ1−β1矢視断面図であり、図5(B)は、図2のβ2−β2矢視断面図である。
本発明における光源220は、図1〜図2に示されるように、長尺状の基板221と、この基板221の主面の上に形成された白色光を発する白色発光部230Wと、青色光を発する青色発光部240Bとを有して構成されたモジュールタイプの光源である。このような光源220は、通常、光入射面210aに光が導入されるように、導光板210の片側端面210aである光入射面210aと一定の近接距離を保ちつつ略並行となるように対向配置されることが望ましい。
(光学シート)
光学シート250は、導光板210の光射出面210bに配置され、通常、複数の単位プリズムを有する。光学シートは、光入射面210aから導光板210内部に入射した光の進行方向を変化させて光射出面210bから出射させ、輝度等を集中的に向上させるために用いられる。このような光学シート250としては、液晶表示装置に用いられる一般的なものを用いることができる。なお、単位プリズムの断面形状、突出高さ、底面の幅、頂角の角度等については、公知の種々の形態を採択することができる
反射シート260は、導光板210の背面である下面210cに配置される。反射シート260は、導光板210の背面に向かう光を反射させて、再び導光板210内に入射させるために用いられる。反射シート260としては、一般的な反射シートを用いることができ、例えば、白色の散乱反射シート、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜(例えば金属薄膜)を一部に備えるシート等を挙げることができる。
本発明においては、図示していないが、さらに、透過光を拡散させる機能を有する拡散シートや、特定の偏光成分のみを透過させ、それ以外の偏光成分を反射させて偏光分離機能を有する偏光反射シートなどを、光学シート250の光射出面側に設けるようにしてもよい。
<カラーフィルタ基板30>
図6の上方側に記載されているように、本発明の液晶表示装置1に用いられるカラーフィルタ基板30は、透明基板10と、この透明基板10上に形成された画素部分である画素構成層13と、画素構成層13の周囲に形成された遮光部12を有している。通常、基板の最外周に配置された画素構成層13を除いた他の大部分の画素構成層13に着目してみれば、遮光部12は、隣接する画素構成層13同士の間隙部分に存在する。
次いで、表示用アレイ基板100(液晶ディスプレイ用基板)について、図6を参照しつつ説明する。
上述したごとく配向層20が形成されたカラーフィルタ基板30と、配向層80が形成された表示用アレイ基板100は、図7に示されるように、互いの配向層20と配向層80とが対向するように配置され、所定の間隙をあけた状態で、液晶材料を充填する充填口を残してシール材(例えば、熱硬化性樹脂)90により貼り合わされる。
図9を参照しつつ、本発明の液晶表示装置のフィールドシーケンシャル方式による色表示手法について説明する。本発明においては、本願独自のフィールドシーケンシャル方式による色表示手法を可能とするための制御回路部を備えている。
バックライト装置の白色発光部230Wを2/180秒点灯している間、この2/180秒間を「13T open」とする。すなわち、図8に示される1画素の一部を構成するクリア層13Tに対応するシャッタを開放し、白色光を透過させる。この場合、光源である白色光をそのまま用いることができる。「13T open」の時間は、1/180秒とすることもできる(a〜b間、あるいはb〜c間)。
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13R open」とし、次の1/180秒間を「13G open」とする。そして、次のバックライト装置の青色発光部240Bが1/180秒点灯している間、この1/180秒間を「13T open」とする。これによって、透過する赤、緑、青の残像色の合成によって1画素としての白表示が認識される。「13R open」と「13G open」とは逆にしてもよい。
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13R open」とする。これによって、透過する赤の残像色によって1画素としての赤表示が認識される。「13R open」の時間は、2/180秒とすることもできる(a〜c間)。なお、バックライト装置の白色発光部230Wが点灯している間は、緑色着色層13Gに対応する液晶シャッタは閉じられている。
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13G open」とする。これによって、透過する緑の残像色によって1画素としての緑表示が認識される。「13G open」の時間は、2/180秒とすることもできる(a〜c間)。なお、バックライト装置の白色発光部230Wが点灯している間は、赤色着色層13Rに対応する液晶シャッタは閉じられている。
バックライト装置の青色発光部240Bが1/180秒点灯している間、この1/180秒間を「13T open」とする。これによって、透過する青の残像色によって1画素としての青表示が認識される。
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13R open」とし、次の1/180秒間を「13G open」とする。これによって、透過する赤、緑の残像色の合成によって1画素としての黄表示が認識される。「13R open」と「13G open」とは逆にしてもよい。「13R open」の際、緑色着色層13Gに対応する液晶シャッタは閉じられている。「13G open」の際、赤色着色層13Rに対応する液晶シャッタは閉じられている。
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13R open」とする。加えて、バックライト装置の青色発光部240Bが1/180秒点灯している間、この1/180秒間を「13T open」とする。これによって、透過する赤、青の残像色の合成によって1画素としてのマゼンタ表示が認識される。
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13G open」とする。加えて、バックライト装置の青色発光部240Bが1/180秒点灯している間、この1/180秒間を「13T open」とする。これによって、透過する緑、青の残像色の合成によって1画素としてのシアン表示が認識される。
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間およびバックライト装置の青色発光部240Bが1/180秒点灯している間、1画素を構成している赤色着色層13R緑色着色層13Gクリア層13Tに対応するシャッタは全て閉じたままの状態にある。これによって1画素としての黒表示が認識される。
(カラーフィルタ基板30の作製)
基板として、平面の大きさが370mm×470mmであり、厚さが0.7mmのガラス基板(コーニング社製1737ガラス)を準備した。
・赤顔料(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 クロモフタルレッドA2B)…2.0重量部
・赤顔料(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 クロモフタルレッドBP)…1.0重量部
・分散剤(ビックケミー社製 ディスパービック161)…1.5重量部
・モノマー(サートマー社製 SR399)…4.0重量部
・ポリマーI…5.0重量部
・開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア907)…1.4重量部
・開始剤(2,2´−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4´,5´−テトラフェニル−1,2´−ビイミダゾール)…0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)…80.0重量部
・緑顔料(大日精化社製 シアニングリーン5370)…1.2重量部
・緑顔料(大日精化社製 シアニングリーン2GN)…1.6重量部
・黄顔料(ランクセス社製 Byplast イエロー 5GN01)…1.2重量部
・分散剤(ビックケミー社製 ディスパービック161)…2.0重量部
・モノマー(サートマー社製 SR399)…4.0重量部
・ポリマーI…5.0重量部
・開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア907)…1.4重量部
・開始剤(2,2´−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4´,5´−テトラフェニル−1,2´−ビイミダゾール)…0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)…80.0重量部
・モノマー(サートマー社製 SR399)…4.0重量部
・ポリマーI…5.0重量部
・開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア907)…1.4重量部
・開始剤(2,2´−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4´,5´−テトラフェニル−1,2´−ビイミダゾール)…0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)…50.0重量部
・メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸共重合体…32重量部
・エピコート180S70(ジャパンエポキシレジン(株)製)…18重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート…42重量部
・開始剤(チバスペシャリティケミカルズ社製イルガキュア907)…8重量部
・3−メトキシブチルアセテート…300重量部
次に、フォトマスクを介して、露光、現像して、焼成して保護膜を形成した後、この上に透明電極層を形成し、カラーフィルタ基板を作製した。
図1に示されるようなバックライト装置200を作製した。
次いで、上記のカラーフィルタ基板30と対をなす表示用アレイ基板100を以下の要領で作製した。
配向層20が形成されたカラーフィルタ基板30と、配向層80が形成された表示用アレイ基板100とを、図7に示されるように、所定の間隙を空けて対向配置させ、間隙内に液晶材料を充填させた状態でシール剤90により貼り合わせた。
上記実施例1で用いたカラーフィルタ基板30のクリア層13Tを、下記の青色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成した青色着色層に変えた。さらに、上記実施例1で用いたバックライト装置200の光源220を白色光を発する白色発光部230Wのみとした(トータル個数は9個)。なお、カラーフィルタ基板を透過させて行う色表示の手法は、白色光を発する光源のみを持つバックライト装置を用いて行われている従来のいわゆる面分割の方式とした。
・紫顔料(Clariant社製 商品名Novotex Violet BL-PC VP2429)…0.6重量部
・青顔料(BASF社製 ヘリオゲンブルーL6700F)…1.4重量部
・顔料誘導体(アビシア社製 ソルスパース5000)…0.2重量部
・分散剤(ビックケミー社製ディスパービック161)…0.8重量部
・モノマー(サートマー社製 SR399)…4.0重量部
・ポリマーI…5.0重量部
・開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア907)…1.4重量部
・開始剤(2,2´−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4´,5´−テトラフェニル−1,2´−ビイミダゾール)…0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)…80.0重量部
上記の実施例1の液晶表示装置サンプルおよび比較例1の液晶表示装置サンプルにおけるカラーフィルタ基板の透過光において、CIE色度座標における赤色、緑色、青色、およびこれらの3色を合成して形成した合成ホワイトのそれぞれの色度座標x、yおよび輝度Yを顕微分光装置OSP−SP2000(OLYMPUS社製)を用いて測定した。また、色再現範囲の指標であるNTSC比も求めた。
13R…赤色着色層
13G…緑色着色層
13T…クリア層
30…カラーフィルタ基板
100…表示用アレイ基板
150…液晶表示パネル
200…バックライト装置
210…導光板
210a…光入射面
210b…光射出面
220…光源
230W…白色発光部
231…第1発光素子
232…第1封止体
240B…青色発光部
241…第2発光素子
242…第2封止体
Claims (5)
- バックライト装置と、液晶表示パネルと、を有する液晶表示装置であって、
前記バックライト装置は、光源と、導光板とを有し、
前記液晶表示パネルは、カラーフィルタ基板と、表示用アレイ基板とを有し、
前記カラーフィルタ基板は、少なくとも赤色着色層と、緑色着色層と、クリア層とを有し、
前記導光板は、光入射面と光射出面を有し、
前記光源は、前記光入射面に光が導入されるように配置されるとともに、当該光源は、白色光を発する白色発光部と、青色光を発する青色発光部とを有し、
前記白色発光部は、第1発光素子と第1封止体とを有し構成されており、前記青色発光部は、第2発光素子と第2封止体とを有し構成されており、
前記白色発光部のベースとなる第1発光素子の設置数をSw、前記青色発光部のベースとなる第2発光素子の設置数をSbとした場合、Sb=(0.3〜0.7)Swに設定されており、
前記液晶表示装置はフィールドシーケンシャル方式で駆動され、フィールドシーケンシャル方式による色表示手法を可能とするための制御回路部を備え、前記白色発光部から発光される時間帯と、前記青色発光部から発光される時間帯とが、重なることなく区分されて操作されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記光源は、前記導光板の片側端面である光入射面に沿って配置されている請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記光源は、基板と、この基板の上に形成された白色光を発する白色発光部と、青色光を発する青色発光部とを有して構成される請求項1または請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記バックライト装置は、エッジライト方式で構成される請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記導光板の光射出面側に光学シートが配置され、前記導光板の前記光射出面と対向する側の面に反射シートが配置される請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の液晶表示装置。
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