JP6166510B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6166510B2
JP6166510B2 JP2012073026A JP2012073026A JP6166510B2 JP 6166510 B2 JP6166510 B2 JP 6166510B2 JP 2012073026 A JP2012073026 A JP 2012073026A JP 2012073026 A JP2012073026 A JP 2012073026A JP 6166510 B2 JP6166510 B2 JP 6166510B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light emitting
liquid crystal
crystal display
emitting unit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012073026A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013205544A (ja
Inventor
陽介 和田
陽介 和田
俵屋 誠治
誠治 俵屋
和幸 日野
和幸 日野
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.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2012073026A priority Critical patent/JP6166510B2/ja
Publication of JP2013205544A publication Critical patent/JP2013205544A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6166510B2 publication Critical patent/JP6166510B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Description

本発明は、カラーフィルタ基板を有する液晶表示装置に関し、特に、バックライト装置の光源に白色光と青色光とを用い、カラーフィルタ基板に形成されたクリア層を通して青色光を透過させることによって、青色の色純度と輝度とを向上させた液晶表示装置に関する。
近年、パーソナルコンピュータや携帯電話等の情報機器の表示装置、テレビ、ビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置として、軽量、薄型、低消費電力という特徴を備える液晶表示装置が多用されている。
このような液晶表示装置においては、通常、液晶表示パネルの背後から照明光を当てるためのバックライト装置が内蔵された構成のものが多く使用されている。
ここで、面光源の装置として用いられるバックライト装置は、光源の配置箇所によってエッジライト方式と直下方式とに大別される。例えばエッジライト方式は、液晶表示パネルに対向配置されている導光板の片側端面に、点光源であるLED等を複数ならべて発光部を形成したり、あるいは管状光源(蛍光管等)の発光部を配置したりする方式である。また、直下方式は、蛍光管等の直管状の光源を液晶表示パネルの裏面に複数配置し、液晶表示パネルと光源との間に拡散板等を配置する方式である。
これら方式のうち、エッジライト方式は、薄型化の点で特に有利であり、例えば小型の携帯用電子機器やノート型のパーソナルコンピュータの表示装置に適した方式であると言える。
エッジライト方式のバックライト装置では、光源の光を面状光に変換する必要があり、そのため光源から入射した光を導くための導光板を設置するとともに、導光板の光射出面上に光学シートを配置するとともに、光射出面の反対面である背面に反射シートを配置することで、面状光への変換を可能とするとともに、輝度や指向性、光の均一性等を改善することが行われている。
一般に、エッジライト方式のバックライト装置を含む液晶表示装置は、バックライト装置の光源を白色光とし、当該白色光を赤色着色層、緑色着色層、青色着色層を備えるカラーフィルタを透過させることによって、所望の文字や映像等の画像が所定の明るさで表示されるように構成されている。
特開2010−243960号公報 特開2011−192468号公報
しかしながら、近時、カラーフィルタを有する液晶表示装置における画面の高輝度化の要求に対し、青色着色層の画素については、現在使用可能な顔料系で最も透過率に優れる顔料を適用しても、十分な光透過率が確保できているとは言えず、輝度が低下してしまう傾向がある。この一方で、光透過性に優れ、ある程度の耐熱性を有すると報告されているトリフェニルメタン系の染料を用いた場合であっても、トリフェニルメタン系の染料は、耐熱性と耐光性の点では顔料よりも劣るため、例えば液晶表示装置を形成する際に必須の工程である熱工程を経た後には、色度が変化するとともに輝度が低下してしまう傾向がある。
このような実情のもとに本発明は創案されたものであって、その目的は、青色の色純度と輝度を向上させることができる液晶表示装置を提供することにある。
上述してきた課題を解決するために、本発明は、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、フィールドシーケンシャル方式で駆動され、前記液晶表示装置は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ように構成される。
本発明の液晶表示装置のより好ましい態様として、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構成される。
本発明の液晶表示装置のより好ましい態様として、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。
本発明の液晶表示装置のより好ましい態様として、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。
本発明の液晶表示装置のより好ましい態様として、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。
本発明は、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、バックライト装置は、光源と、導光板とを有し、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、カラーフィルタ基板は、赤色着色層と、緑色着色層と、クリア層とを有し、導光板は、光入射面と光射出面を有し、光源は、光入射面に光が導入されるように配置されるとともに、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、カラーフィルタ基板に形成されたクリア層を通して青色光を透過させるように構成しているので、青色の色純度と輝度が向上する。さらに、青色着色材を添加する必要がないので、材料費を削減でき低コスト化を図ることが可能となる。
図1は、本発明の液晶表示装置に用いられるバックライト装置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は、図2に準ずる平面図であって、バックライト装置の光源の要部構成の変形例を示す平面図である。 図4は、図2に準ずる平面図であって、バックライト装置の光源の要部構成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。 図6は、液晶表示装置を構成するためのカラーフィルタ基板と表示用アレイ基板の一例を説明するための断面図である。 図7は、カラーフィルタ基板と表示用アレイ基板とバックライト装置とを組み合わせて形成された表示装置の部分断面図である。ただし、バックライト装置は断面図で表示されていない。 図8は、カラーフィルタ基板の画素部分の構成を説明するための平面図である。 図9は、本発明の液晶表示装置を本発明独自のフィールドシーケンシャル方式で駆動して特定の色を表示させる場合における、バックライト装置の白色発光部および青色発光部のそれぞれの点灯時間と、1画素を構成する赤色着色層、緑色着色層およびクリア層の各画素部分にそれぞれ対応するシャッタを開放するタイミングと、の関係を示す色表示のタイミングチャートである。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する形態に限定されることはなく、技術思想を逸脱しない範囲において種々変形を行なって実施することが可能である。また、添付の図面においては、説明を分かり易くするために上下、左右の縮尺を誇張して図示することがあり、実際のものとは縮尺が異なる場合がある。
図1〜図9を参照しつつ本発明の好適な実施形態に係るカラーフィルタ基板を有する液晶表示装置について説明する。
本発明の液晶表示装置1は、図7に示されるように、液晶表示パネル150と、バックライト装置200とを有し構成されており、液晶表示パネル150は、カラーフィルタ基板30と、表示用アレイ基板100と、液晶部140とを有し構成されている。
以下、これらの構成要素について、詳細に説明する。
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。
<バックライト装置200>
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。
図1に示されるように、バックライト装置200は、光源220と、導光板210とを有している。導光板210は、略四角形状の平板形状をなしており、図において上方側の主平面である上面210bと下方側の主平面である下面210cと、これらの上面210bと下面210cとの周縁とを連結する4つの側面を有している。そして、本実施の形態においては、4つの側面の1つである導光板の片側端面210aが、光入射面210aを構成しており、この光入射面210aに光が導入されるように光源220が配置される。このような配置によって、いわゆるエッジライト方式のバックライト装置を形成することができる。なお、光入射面210aを除く、3つの側面には、反射膜を設けるようにしてもよい。
また、導光板210の下面210cには、通常、反射シート260が設けられ、導光板210の上面210b(光射出面210b)には、通常、光学シート250が設けられる。導光板210、光源220、光学シート250、反射シート260は、例えば金属製の薄箱状のバックケース270に収容される。
なお、導光板210は、透明性に優れて光透過性の良いポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の材料を用いることができる。
また、導光板210の下面210cには、下面210cにおける反射光を拡散させるための微小突起のドットパターンを形成するようにしてもよい。また、導光板210の内部に光の進路方向を変化させるための散乱粒子を含有させるようにしてもよい。導光板210は、一般に、押し出し成形法、射出成形法等によって成形される。押し出し成形法を用いる場合には、通常、成形したシート体を所定の大きさに打ち抜くことによって導光板210が作製される。
(光源)
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。
光源220を構成する一つの要素である白色発光部230Wは、LED素子等の第1発光素子231と第1封止体232とを有し構成されている。第1封止体232は、樹脂等の透光性材料と、必要に応じて用いられる蛍光体等の波長変換材料とを含んで構成される。蛍光体等の波長変換材料は、第1発光素子231からの光の波長を所望の波長に変換する必要がある場合に用いられる。
白色発光部230Wを構成する好適な具体例を例示すると、第1発光素子231として例えば青色光を出射するGaN系の青色LEDを用い、第1封止体232として、例えば、青色光を白色光に変換するYAG蛍光体((Y,Gd)3Al512:Ce3+)、珪酸塩蛍光体((Sr,Ba)2SiO4:Eu2+)、窒化物蛍光体((Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu2+)、酸窒化物蛍光体(Ba3Si6122:Eu2+)等の波長変換材料、および第1発光素子231および波長変換材料を覆うシリコーン樹脂等の透光性材料を用いることが挙げられる。この場合、白色発光部230Wは、青色LEDと青色光を白色光に変換する蛍光体とを有し形成されている白色LEDであるとみなすこともできる。なお、上記の具体例に限定されるものではなく、上記以外の構成によって白色光を発することのできる白色発光部230Wを構成するようにしてもよい。
この一方で、光源220を構成する他の一つの要素である青色発光部240Bは、LED素子等の第2発光素子241と第2封止体242とを有し構成される。すなわち、第2発光素子241と第2封止体242とで青色光を放つ1つの青色発光部240Bが構成され、第2封止体242は、樹脂等の透光性材料と、必要に応じて用いられる蛍光体等の波長変換材料とを含んで構成される。蛍光体等の波長変換材料は、第2発光素子241からの光の波長を所望の波長に変換する必要がある場合に用いられる。
青色発光部240Bを構成する好適な具体例を例示すると、第2発光素子241として例えば青色光を出射するGaN系の青色LEDを用い、第2封止体242として、第2発光素子241を覆うシリコーン樹脂等の透光性材料を用いること挙げられる。ただし、このような具体例に限定されるものではなく、上記以外の構成によって、青色光を発することのできる青色発光部240Bを構成してもよい。例えば、第2発光素子241として青色よりも波長の短い光を出射するLEDを用い、青色よりも波長の短い光を青色光に変換する蛍光体からなる波長変換材料、および第2発光素子241および波長変換材料を覆うシリコーン樹脂等の透光性材料を用いるようにしてもよい。
なお、第1発光素子231と第2発光素子241とは、同じ素子を用いることができる。
本発明においては、白色発光部230Wのベースとなる第1発光素子231の設置数が、青色発光部240Bのベースとなる第2発光素子241の設置数よりも多くなるように設定されている。より具体的には、白色発光部230Wのベースとなる第1発光素子231の設置数をSw、青色発光部240のベースとなる第2発光素子241の設置数をSbとした場合、Sb=(0.3〜0.7)Sw、より好ましくはSb=(0.4〜0.6)Swに設定される。
上記範囲に設定されるのは、本発明の液晶表示装置は、本願所望のカラーフィルタ基板を用いつつ、かつ、本願所望のフィールドシーケンシャル方式で駆動してカラー表示を行なうようにしているからである。すなわち、後に詳述するが、例えば、2/180秒の間、すべての白色発光部230Wを点灯させて、この点灯時間の間に、主として1画素の略2/3エリアを構成している赤色着色層および緑色着色層を透過させることによって赤色および緑色のカラー表示に寄与させるよう作用させ、そして、次の1/180秒の間、すべての青色発光部240Wを点灯させて、この点灯時間の間に、1画素の略1/3エリアを構成しているクリア層を透過させることによって青色カラー表示に寄与させるように作用させるためである。
図2に示される光源220における白色発光部230Wと青色発光部240Bとの配置個数の関係は、Sb=0.5Sw、すなわち白色発光部230Wのトータル個数が全体の約66.7%を占め、青色発光部240のトータル個数が全体の約33.3%を占めるように構成されている。図2の場合、2つの白色発光部230Wが連続配置された後に1つの青色発光部240Bが配置された1単位が、繰り返されて配置されているが、これに限定されることなく、例えば、図3に示されるように、白色発光部230Wを1箇所に集約させるエリアと、青色発光部240Bを1箇所に集約させるエリアとを設けるようにしてもよい。また、図3に示されるように、白色発光部230Wと青色発光部240Bとを集約させた場合、図4に示されるように、上述した個別の第1封止体および第2封止体を、それぞれ纏めて一体化させた第1封止体236および第2封止体246とすることもできる。
なお、上述した第1発光素子231の設置数Swと第2発光素子241の設置数Sbの設定割合に応じて、後述するカラーフィルタ基板に形成されている赤色着色層、緑色着色層およびクリア層のそれぞれの面積比率(画素開口比率)を適宜変更するようにすることもできる。
次いで、バックライト装置200における他の構成について説明する。
(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
光学シート250の材料としては、複数の単位プリズムを有する光学シートを作製できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリカーボネート樹脂、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。
光学シートの厚みは、適宜調節すればよく、例えば、5μm〜100μm程度とすることができる。光学シートの作製方法としては、一般的な方法を用いることができ、例えば、単位プリズムに対応する形状が表面に設けられた型を用いて、紫外線硬化性樹脂の表面に押圧した後、紫外線により硬化させる方法等が挙げられる。
(反射シート)
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。
具体的な反射シート260の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET(白PET))、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン、ポリオレフィン等の樹脂、ならびにアルミニウム、銀等の金属を挙げることができる。また、反射シート260に樹脂を用いる場合、反射性を高めるために、顔料を含む白色のシートとすることが好ましい。含有させる顔料としては、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等を挙げることができる。また、反射シート260の一部に金属薄膜を設ける場合には、銀、アルミニウム、クロム等の高い反射率を有する金属膜を蒸着法、スパッタリング法、CVD法等により形成するようにすればよい。反射シート260として市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、住友スリーエム(株)製の(ビキュイティ)ESR反射フィルム、東レ(株)製のE60V等が挙げられる。このような市販品を用いる場合、導光板210と反射シート260との間に屈折率を整合させた樹脂等を介在させて貼り合わせるようにしてもよい。
反射シートの厚さは、特に限定されず、適宜調節すればよく、例えば、30μm〜300μm程度とすることができる。
(バックライト装置200周辺のその他の構成)
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。
拡散シートは、光学シートから出射される光を拡散して輝度ムラを低減させる働きを有する部材である。拡散シートとしては、液晶表示装置に用いられている一般的なものを用いることができる。拡散シートの材料としては、例えば、メタクリル酸メチルスチレン共重合体、アクリロニトリルスチレン共重合体、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン等が挙げられる。また、拡散シートには粒子が含まれていてもよい。粒子としては、シリカ、アルミナ等の無機系粒子、ならびにアクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフルオロビニリデン等のフッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等が挙げられる。これらの粒子は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。粒子の平均粒径は、散乱性の点から0.3μm〜2.0μmの範囲内であることが好ましい。粒子の含有量は、適宜調節すればよい。拡散シートの厚さは、例えば、5μm〜100μm程度とすることができる。
偏光反射シートは、光学シート250から出射される光のうち、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る、偏光分離機能を有する部材である。液晶表示装置において、液晶セルと偏光反射シートとの間に偏光板が設けられている場合、偏光板は特定の偏光成分のみを選択的に透過するので、偏光反射シートを用いて特定の偏光成分以外の偏光成分を選択的に反射させ再利用することで、偏光板を通過する光の量を実質的に多くし、輝度を向上させることができる。
偏光反射シートとしては、液晶表示装置に用いられている一般的なものを用いることができる。偏光反射シートとして市販品を用いてもよく、例えば、住友スリーエム(株)製のDBEFシリーズを用いることができる。
また、光源から発生する熱を逃がすためのヒートシンクを形成するようにしてもよい。
なお、バックライト装置200の裏側等に、本発明における光源における白色発光部230W、青色発光部240Bの点灯を制御するための点灯制御回路を設けるようにしてもよい。
次いで、カラーフィルタ基板30について説明する。
<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。
透明基板10は、可視光に対して透明な基板であれば特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板と同様なものを用いることができる。具体的には、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英などのリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。
本発明で用いられるカラーフィルタ基板30の特徴的な構造としては、画素構成層13の種類として青色着色層が用いられることなく、その代わりに、光透過性のクリア層が用いられている点にある。
すなわち、図6および図8に示されるように、画素構成層13は、赤色着色層13R、緑色着色層13Gおよびクリア層13Tを有し、通常、これらが順次配列された状態でパターン形成されている。
前述したように、第1発光素子231の設置数Swと第2発光素子241の設置数Sbの設定割合に応じて、カラーフィルタ基板30に形成されている赤色着色層13R、緑色着色層13Gおよびクリア層13Tのそれぞれの面積比率(画素開口比率)を適宜変更するようにすることができる。本発明において、カラーフィルタ基板30を通しての色表示は、本願所望のフィールドシーケンシャル方式で行われるために、赤色着色層13R、緑色着色層13Gおよびクリア層13Tの1組が1画素を構成する。本発明におけるフィールドシーケンシャル方式を用いた色表示方法の具体例については後に詳述する。
なお、図面における画素部分である画素構成層13の数(画素数)はあくまで例示として記載されているものであり、図示例のものに限定されるものではない。画素構成層13の形成方法としては、一般的なカラーフィルタにおける画素構成層13の形成方法、例えば、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、印刷法等を用いればよい。
赤色着色層13Rに用いられる着色材料としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
緑色着色層13Gに用いられる着色材料としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
クリア層13Tは、基本的に光源からの光をそのままの色相で透過させるように作用させる樹脂層であり、好ましくは無着色樹脂層とすることが望ましい。しかしながら、クリア層13T透過後の光の色相を調整するために、クリア層13Tの中に、色相調整用の色材を4%以下程度加えることも行われ得る。従って、本発明のクリア層13Tとは、クリア層13Tを構成する固形分に対して色相調整用の色材を4%以下含有させたものも包含される。クリア層13Tを形成するための主材料としては、バインダーとして用いられる樹脂を使うことができるが、透明性に優れ、光透過率に優れる材料であれば特に限定されるものではない。クリア層13Tに添加され得る色材としては、青色、シアン、マゼンタ、イエロー等の色材を例示することができる。
好適に用いることのできる具体的なバインダー樹脂としては、例えば、ベンジルメタクリレート:スチレン:アクリル酸:2−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体等を挙げることができる。また、溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、n−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン等の炭化水素類、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン等のケトン類、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、g−ブチロラクトン等のエステル類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、t−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等のアルコール類、フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類等の1種又は2種以上が使用可能である。
単一種の溶媒を使用しただけでは、塗布組成物の溶解性が不充分である場合や、塗布組成物を塗布する際における塗布の相手方となる素材(基材を構成する素材)が侵される虞がある場合等には、2種以上の溶媒を混合使用することにより、これらの不都合を回避することができる。また、必要に応じて、フッソ系界面活性剤や、ノニオン系界面活性剤等の界面活性剤を含有させるようにしてもよい。
本実施形態における遮光部12(いわゆるブラックマトリックスと称されることもある)は、形成されることが望ましいが、本発明の作用効果を発現させるためには必須となるものではない。遮光部12は、通常、格子状の遮光層として構成され、通常、黒色顔料とバインダー樹脂と溶剤とを含有したフォトレジストや印刷用インキ、あるいはクロムなどの金属を用いて構成される。印刷用インキに用いられる黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、チタンブラック等を挙げることができ、バインダー樹脂としては、例えば、ベンジルメタクリレート:スチレン:アクリル酸:2−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体等を挙げることができ、溶剤としては、公知の種々の中から選定して用いることができる。遮光部12の形成方法としては、フォトリソグラフィー法、各種のパターン印刷方法、各種のめっき方法等で形成することができる。
図6に示されるように、赤色着色層13R、緑色着色層13Gおよびクリア層13Tを有する画素構成層13を覆うように透明電極層18が形成される。透明電極層18を形成する材料としては、例えば透明性および導電性を有する金属酸化物等が挙げられる。このような金属酸化物としては、例えば酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、酸化亜鉛、もしくは酸化第二錫等が挙げられる。透明電極層18の膜厚は、50nm〜1500nm、より好ましくは、120nm〜1200nmとされる。
透明電極層18の形成方法としては、例えば、蒸着法もしくはスパッタリング法等を用いるようにすればよい。なお、透明電極層18を形成する前にオーバーコート層(保護膜)等を形成するようにしてもよい。
〔表示用アレイ基板100についての説明〕
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。
図6の下方側に示される表示用アレイ基板100は、上述してきたカラーフィルタ基板30と対向するように配置され、一体化されて表示装置を構成する。図6においては、対向配置されるカラーフィルタ基板30も併せて記載してあり、図6に示されるカラーフィルタ基板30は、表示装置を形成するために、透明電極層18の上に、配向膜20が形成された状態が描かれている。配向膜20は、通常、カラーフィルタ基板30の製造工程が完了し、表示装置を形成するための、次なるセル組み合わせ工程の際に設けられる。
図6に示されるごとく表示用アレイ基板100は、光透過性基板55上に、走査線(図示していない)、層間絶縁膜60、マトリクス状に配置された多数の画素電極65aによって構成された透明電極65、信号線70、保護膜(パッシベーション膜)75、スイッチング回路部(図示していない)、及び配向膜80を有する構造を備えている。
走査線は図面上、表示されていないが、例えば、マトリクス状に配置された多数の画素電極65aの1つの行(紙面の左右方向)に1本ずつ対応するようにして配置されて、当該行の長手方向に延びるように構成される。各走査線は、例えば、タンタル(Ta)、チタン(Ti)等の金属により形成することができる。これらの走査線は、層間絶縁膜60により覆われている。
層間絶縁膜60は、例えばシリコン酸化物等の電気絶縁性物質により形成されており、走査線と信号線70とを電気的に分離しているとともに、画素電極65aと走査線とを電気的に分離するように形成されている。
各画素電極65aは、表示装置における1つの画素部分に1つずつ対応するように形成されている。画素電極65aを形成する材料としては、例えば透明性および導電性を有する金属酸化物等が挙げられる。このような金属酸化物としては、例えば酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、酸化亜鉛、もしくは酸化第二錫等が挙げられる。形成される電極層の膜厚は、50nm〜1500nm、より好ましくは、120nm〜1200nmとされる。画素電極65aの形成方法としては、例えば、蒸着法もしくはスパッタリング法等を用いるようにすればよい。個々の画素電極65aの平面視上の形状は、例えば、四角形、四角形の1つの角部を矩形に切り欠いてできる六角形等の多角形とすることができるが、必ずしもこれらの形状に限定されるものではない。
信号線70は、例えば、マトリクス状に配置された多数の画素電極65aの1つの列(紙面の奥域側方向)に1本ずつ対応するようにして配置されて、当該列の長手方向に延びるように構成される。各信号線70は、例えばタンタル(Ta)、チタン(Ti)等の金属により形成することができる。これらの信号線70は、保護膜75により覆われている。
保護膜75は、例えばシリコン窒化物等により形成されており、本体の保護膜機能を果たすとともに、信号線70と画素電極65aとを電気的に分離させるように作用している。
スイッチング回路部は、図6には表示されていないが、1つの画素電極65aに1つずつ対応して配置されており、このスイッチング回路部が対応している画素電極65aと走査線及び信号線70とを電気的に接続している。
個々のスイッチング回路部は、対応する走査線から信号の供給を受けて、信号線70と画素電極65aとの導通を制御する。各スイッチング回路部は、例えばアクティブ素子を用いて構成することができる。前記のアクティブ素子としては、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)等の3端子型素子やMIM(Metal Insulator Metal)ダイオード等の2端子型素子が用いられるが、必ずしもこれらに限定されるわけではない。
配向膜80は、表示装置中の液晶を水平配向させることが可能な水平配向膜、又は、液晶を垂直配向させることが可能な垂直配向膜として構成することができる。水平配向膜及び垂直配向膜のいずれを用いるかは、表示装置の動作モード等に応じて適宜選択することができる。表示用アレイ基板100側に形成される配向膜80は、カラーフィルタ基板30側に形成される配向膜20と同様な構成とすることができる。
本発明の液晶表示装置1に用いられる表示用アレイ基板100は、本願所望のフィールドシーケンシャル方式で駆動されるように構成されている。本発明でいうフィールドシーケンシャル方式(field sequential)とは、白色発光部230Wと青色発光部240Bを順次高速で点滅させて(例えば、白色発光部230Wを2/180秒、青色発光部240を1/180秒、繰り返し点滅させて)、これらの白色光ないし青色光を適宜カラーフィルタ基板30に設けられた赤色着色層13R、緑色着色層13Gおよびクリア層13Tを透過させることによって、人間の残像現象を利用した画像表示方式をいう。白色発光部230Wから発光された白色光は、主として、赤色着色層13R、緑色着色層13Gに対して作用し、青色発光部240Bから発光された青色はクリア層13Tに対して作用する。これについては、後に図9を参照しつつ詳述する。
〔液晶表示装置の構成〕
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。
表示用アレイ基板100とカラーフィルタ基板30との間隙(セルギャップ)は、図示されていないスペーサ(例えば球状スペーサ又は柱状スペーサ)により一定に保たれており、両者の間の間隙には充填口から液晶材料が充填されて液晶層91が形成される。液晶層91に用いられる液晶としては、本願所望のフィールドシーケンシャル方式に対応するために応答速度が数十μs程度の高速応答が可能な強誘電体性等の液晶を用いることが好ましい。液晶充填後の充填口は封止される。そして、図7に示されるように、表示用アレイ基板100の光透過性基板55の背後に、光源であるバックライト装置200が配置されて、液晶表示装置1が形成される。
なお、図示していないが、通常、表示用アレイ基板100とカラーフィルタ基板30の外表面には、それぞれ、偏光板が偏光軸を互いに直交する状態で貼り合わされている。
〔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〕
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。
図9は、本発明の液晶表示装置1をフィールドシーケンシャル方式で駆動して特定の色を表示させる場合における、バックライト装置の白色発光部230Wおよび青色発光部240Bのそれぞれの点灯時間(横軸)と、1画素を構成する赤色着色層、緑色着色層およびクリア層の各画素部分にそれぞれ対応するシャッタを開放するタイミングと、の関係を示す色表示のタイミングチャートである。
図9における本発明のフィールドシーケンシャル方式(field sequential)は、光源であるバックライト装置の白色発光部230Wを例えば2/180秒、青色発光部240Bを例えば1/180秒、繰り返し点滅させている。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は、重なることなく区分されて操作される。
これらの光源に対して、図9における「13R open」とは、図8に示される1画素の一部を構成する赤色着色層13Rに対応するシャッタを開放している状態を示し、「13G open」とは、図8に示される1画素の一部を構成する緑色着色層13Gに対応するシャッタを開放している状態を示し、「13T open」とは、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ている状態を示す。図9において、上記の「13R open」、「13G open」、「13T open」等の表示のないエリアは、1画素を構成している赤色着色層13R、緑色着色層13G、およびクリア層13Tに対応するシャッタは全て閉じたままの状態にあり、当該エリアは、図9において点線で描かれている。
図9におけるNo.1〜No.9は、それぞれ、白表示、白表示、赤表示、緑表示、青表示、黄表示、マゼンタ表示、シアン表示、および黒表示を行う場合の色表示のタイミングチャートの一例を示している。以下、図9を参照しつつ各No.毎に説明する。
(1)No.1:白表示
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)。
(2)No.2:白表示
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。
(3)No.3:赤表示
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。
(4)No.4:緑表示
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。
(5)No.5:青表示
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。
(6)No.6:黄表示
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。
(7)No.7:マゼンタ表示
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。
「13R open」は、a〜b間の1/180秒に代えて、b〜c間の1/180秒としてもよい。さらに、a〜c間の連続した2/180秒とすることもできる。「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。
(8)No.8:シアン表示
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。
「13G open」は、b〜c間の1/180秒に代えて、a〜b間の1/180秒としてもよい。さらに、a〜c間の連続した2/180秒とすることもできる。「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。
(9)No.9:黒表示
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。
以下に具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定解釈されるものではない。
[実施例1]
(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。
この基板を定法にしたがって洗浄した後、ネガ型感光性レジスト(東京応化工業(株)製 CFPR DN-83)を塗布し、所定のマスクを介して露光、現像して焼成して、遮光部12であるブラックマトリックスを形成した。
次いで、下記に示される赤色着色層13Rを形成するための赤色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、緑色着色層13Gを形成するための緑色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、およびクリア層13Tを形成するための透明無着色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、を調製した。
<赤色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物>
・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
<緑色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物>
・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
<透明無着色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物>
・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
なお、上記のポリマーIは、ベンジルメタクリレート:スチレン:アクリル酸:2−ヒドロキシエチルメタクリレート=15.6:37.0:30.5:16.9(モル比)の共重合体100モル%に対して、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを16.9モル%付加したものであり、重量平均分子量は42500である。
次いで、ガラス基板上にブラックマトリックスを覆うように赤色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、赤色パターン用のフォトマスクを介して、露光、現像して、焼成して赤色パターンを形成した。その後、緑色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、透明無着色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物を用いて、上記の赤色パターン形成と同様の操作により、緑色パターンおよび透明無着色パターンを形成した。これにより、赤色パターン、緑色パターン、および透明無着色パターンが配列された画素構成層を形成した。なお、配列の形態は図8に示されるような形態とした。
次いで、上記の各画素構成層を形成したガラス基板上に、カラーフィルタ保護膜用組成物として下記の保護膜用組成物をスピンコート法により塗布した。
<保護膜用組成物の組成>
・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。
(バックライト装置200の作製)
図1に示されるようなバックライト装置200を作製した。
導光板210としては、縦×横の寸法が300mm×400mmであり、厚みが0.5mmのポリカーボネート樹脂性基板を用いた。
光源220は、図1や図2に示されるようにアクリル製の基板の上に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とが2:1の個数比(トータル個数は図示のごとく9個)で配置形成されたものを用いた。
青色発光部240Bは、青色光を出射するGaN系のLED発光素子と透光性材料であるシリコーン樹脂からなる封止体とから形成した。白色光を発する白色発光部230Wは、青色光を出射するGaN系のLED発光素子と、波長変換材料であるYAG蛍光体((Y,Gd)3Al512:Ce3+)および透光性材料であるシリコーン樹脂からなる封止体から形成した。
反射シート260として、厚さ250μmの白色ポリエステルフィルムを導光板210の背面に配置した。
光学シート250として、いわゆるプリズムシートとしての光学シートを導光板の出光面側に配置した。光学シート(プリズムシート)は、厚さ125μmのポリエステルフィルム上に、アクリル系紫外線硬化型樹脂を用いて複数の単位プリズムを形成することで作製した。
(表示用アレイ基板100の作製)
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。
まず、基板として、大きさが370mm×470mm、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。
この基板を定法に従って、画素ごとに配した発光部の素子に流れる電流を、素子ごとに設けた駆動回路内のTFT(Thin Film Transistor)によって制御することのできる表示用アレイ基板100を作製した。
(液晶表示装置1の作製)
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。
その後、図7に示されるように、表示用アレイ基板100の光透過性基板55の背後に、光源であるバックライト部200を配置して、本発明の液晶表示装置1を作製した。
なお、カラーフィルタ基板30を透過させて行う色表示の手法は、図9に示されるような本発明独自のフィールドシーケンシャル方式とした。
[比較例1]
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。
それ以外は、実質的に実施例1の場合と同様にして、比較例の液晶表示装置を作製した。
<青色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物>
・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ついて、下記の要領で、光学特性試験を行った。
<<光学特性試験>>
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。
結果を下記表1〜表2に示した。
Figure 0006166510
Figure 0006166510
上記の結果より本発明の効果は明らかである。
すなわち、本発明の液晶表示装置は、特に、バックライト装置の光源に白色光と青色光とを用い、カラーフィルタ基板に形成されたクリア層を通して青色光を透過させるように構成させているので、青色の色純度と輝度とを向上させることができる。これにより、RGB合成による白色光の輝度をも向上させることができる。NTSC比も向上する。
フラットディスプレイを含む電子産業で幅広く利用可能である。
1…液晶表示装置
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
JP2012073026A 2012-03-28 2012-03-28 液晶表示装置 Expired - Fee Related JP6166510B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012073026A JP6166510B2 (ja) 2012-03-28 2012-03-28 液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012073026A JP6166510B2 (ja) 2012-03-28 2012-03-28 液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013205544A JP2013205544A (ja) 2013-10-07
JP6166510B2 true JP6166510B2 (ja) 2017-07-19

Family

ID=49524708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012073026A Expired - Fee Related JP6166510B2 (ja) 2012-03-28 2012-03-28 液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6166510B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200057256A (ko) 2018-11-16 2020-05-26 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 구동 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7952544B2 (en) * 2007-02-15 2011-05-31 Cree, Inc. Partially filterless liquid crystal display devices and methods of operating the same
US8233118B2 (en) * 2008-08-12 2012-07-31 Au Optronics Corporation Liquid crystal display with a backlight source comprising first light source components and second light source components different from the first light source components
WO2012029701A1 (ja) * 2010-09-03 2012-03-08 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその発色方法
US20130321495A1 (en) * 2011-02-14 2013-12-05 Sharp Kabushiki Kaisha Display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013205544A (ja) 2013-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8456593B2 (en) Transparent display device
JP4851908B2 (ja) 液晶表示装置
TW201133079A (en) Color filter substrate for semi-transmissive liquid crystal display device, method for manufacturing the same and semi-transmissive liquid crystal display device
US20140043566A1 (en) Display device with increased optical efficiency
KR102224083B1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
WO2020164315A1 (zh) 前置光源和显示装置
US20130044280A1 (en) Display device
JP2003248218A (ja) ディスプレイ用フィルター及びディスプレイ装置
WO2021004086A1 (zh) 色彩转化组件、显示面板及显示装置
KR20210157401A (ko) 색상 변환 어셈블리 및 표시 패널
CN113874761B (zh) 光学层叠体和液晶显示装置
JP6166510B2 (ja) 液晶表示装置
JP5915309B2 (ja) バックライト装置およびそれを用いた液晶表示装置
US20080186428A1 (en) Optical apparatus, image display, and liquid crystal display
US10551548B2 (en) Backlight unit and display apparatus including the same
WO2018194019A1 (ja) 液晶パネルおよび液晶表示装置
WO2008084898A1 (en) Reflection-type display system
JP5958245B2 (ja) カラーフィルタ基板およびその製造方法
US20040155996A1 (en) Surface light source and light guide plate having color filter
KR102366665B1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
JP5971060B2 (ja) カラーフィルタ基板
KR102112755B1 (ko) 표시 장치 및 그 제조 방법
JP6276373B2 (ja) 導光板、これを含むバックライトユニットおよび液晶表示装置
JPH07270771A (ja) 液晶表示装置用カラーフィルター基板
US20230359085A1 (en) Optical sheet, backlight unit, and liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150123

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150916

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150924

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151112

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170623

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6166510

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees