CN105452946A - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液晶显示装置,其课题在于提供色再现性优异的液晶显示装置。本发明的液晶显示装置依次具有非白色光源、后侧偏振器、液晶单元及前侧偏振器,相比前侧偏振器在可见侧具有对透射前侧偏振器的光进行波长转换的光转换层。
Description
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置。详细而言,涉及一种具有光转换层的液晶显示装置。
背景技术
通常,液晶装置具备具有液晶层及对液晶层施加电场的电极的液晶单元,但液晶单元本身不能自行发光,因此其结构为设置实现液晶单元照明的照明机构而将通过该照明机构射出的照明光用液晶单元来控制以形成所希望的图像。
并且,近年已知有使用单色光(尤其是蓝色光)作为该照明机构(尤其是背光),并另行设置将该单色光转换为白色光的光转换层的液晶装置。
例如,专利文献1中记载有“一种液晶装置,其特征在于,所述液晶装置具备具有液晶层及对该液晶层施加电场的电极的液晶单元与实现该液晶单元照明的照明机构,所述照明机构具备发光元件与将自该发光元件发出的光引向所述液晶单元的导光板,并且设置对自所述导光板照射的照明光的至少一部分进行颜色转换而使其接近白色光的颜色转换机构。”([权利要求1])。
并且,专利文献2中记载有“一种液晶显示装置,其特征在于,所述液晶显示装置包括包含发射单色光的LED的背光单元与形成于所述背光单元上表面的液晶显示面板,所述液晶显示面板包括第1基板、形成于所述第1基板的上表面且透射单色光的液晶层、形成于所述液晶层的上面且将所述单色光转换为白色光的光转换层、形成于所述光转换层的上面的RGB滤色器层及配置于所述滤色器层的上面的第2基板。”([权利要求11])。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开2004-271621号公报
专利文献2:日本专利公开2013-015812号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明人等对专利文献1及2中记载的液晶装置(液晶显示装置)进行研究的结果,发现了作为颜色转换机构(光转换层)使用量子点(例如,参考专利文献2的权利要求2等)的情况下,存在色再现性(尤其是黒色的色再现性)明显变差的问题。
因此,本发明的课题在于提供色再现性优异的液晶显示装置。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了实现上述课题进行深入研究的结果,发现依次具有非白色光源、后侧偏振器、液晶层、前侧偏振器及光转换层的液晶显示装置,即便在作为光转换层使用量子点的情况下色再现性也优异的现象,由此完成了本发明。
即,发现了根据以下的结构能够实现上述课题。
[1]一种液晶显示装置,所述液晶显示装置依次具有非白色光源、后侧偏振器、液晶层及前侧偏振器,
相比前侧偏振器在可见侧具有对透射前侧偏振器的光进行波长转换的光转换层。
[2]根据[1]所述的液晶显示装置,其中,后侧偏振器及前侧偏振器中,至少前侧偏振器为与非白色光源的光源波长对应的单色偏振器。
[3]根据[2]所述的液晶显示装置,其中,非白色光源与单色偏振器之间的对应关系为满足下述式(1)的对应关系。
A<{(B/2)+(C/2)}……(1)
在此,式(1)中,A表示非白色光源的光源波长与单色偏振器的吸收波长在峰值上的波长差,B表示非白色光源的光源波长的半宽度,C表示单色偏振器的吸收波长的半宽度。
[4]根据[2]或[3]所述的液晶显示装置,其中,单色偏振器为二色性有机色素偏振器、线栅型偏振器及胆甾醇液晶型偏振器中的任一种。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的液晶显示装置,其中,光转换层为分散有与蓝色光、红色光及绿色光对应的各自量子点并可将自前侧偏振器透射的光转换为混合有蓝色光、红色光及绿色光的白色光的层。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的液晶显示装置,其中,自非白色光源射出的光为由蓝色光、红色光及绿色光中的任一种构成的单色光。
[7]根据[1]~[4]中任一项所述的液晶显示装置,其中,当透射前侧偏振器的光为蓝色光、红色光及绿色光中的任意一种的规定单色光时,
光转换层为分散有与蓝色光、红色光及绿色光中不是规定单色光的光对应的各自量子点并可透射规定单色光且在规定单色光中混合蓝色光、红色光及绿色光中不是规定单色光的光而转换为白色光的层。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的液晶显示装置,其中,相比光转换层在可见侧具有滤色器。
发明效果
根据本发明,可提供色再现性优异的液晶显示装置。
附图说明
图1(A)及(B)是分别表示本发明的液晶显示装置的实施方式的例的示意性剖视图。
图2是表示以往液晶显示装置的实施方式的例的示意性剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细的说明。
本发明的液晶显示装置依次具有非白色光源、后侧偏振器、液晶层及前侧偏振器,相比前侧偏振器在可见侧具有对透射前侧偏振器的光进行波长转换的光转换层。
另外,在本说明书中,用“~”来表示的数值范围是指将“~”的前后所记载的数值作为下限值及上限值来包含的范围。
在本发明中,如上所述,依次具有非白色光源、后侧偏振器、液晶层、前侧偏振器及光转换层的液晶显示装置,即便在作为光转换层使用量子点的情况下,色再现性也良好。
对于此,详细情况虽不明确,但大致推测如下。
即,认为将自非白色光源射出的光透射后侧偏振器、液晶层及前侧偏振器后,借由光转换层转换为白色光,因此没有发生消偏振。
另外,在相当于专利文献2的液晶显示装置的后述比较例1的结构(参考图2)中,作为光转换层使用量子点的情况下,发生消偏振,其结果色再现性变差,从这种结果也能推测上述现象。
接着,利用图1,对本发明的液晶显示装置的整体结构进行说明,之后对各结构进行详述。
图1(A)及(B)是分别表示本发明的液晶显示装置的实施方式的例的示意性剖视图。
如图1(A)及(B)所示,液晶显示装置10依次具备具有非白色光源(未图示)的背光单元1、后侧偏振器2、液晶层3、前侧偏振器4及光转换层5。
并且,如图1(A)及(B)所示,液晶显示装置10优选具有用于夹持液晶层3的后侧单元基板6及前侧单元基板7以及滤色器8。
在此,图1(A)中示出的偏振器的形态是以后侧单元基板6及前侧单元基板7来夹持液晶层3的同时夹持后侧偏振器2、前侧偏振器4及光转换层5的内嵌式,图1(B)中示出的偏振器的形态是以后侧单元基板6及前侧单元基板7来只夹持液晶层3且在其上部(可见侧)设置前侧偏振器4等的外挂式。
〔非白色光源〕
本发明的液晶显示装置所具有的非白色光源,只要是射出的光成为非白色光的光源(例如,冷阴极荧光灯、氙气荧光灯、LED及有机EL等)则对其不作特别限定。
作为自非白色光源射出的非白色光,具体而言,例如,可列举由蓝色光、红色光及绿色光中的任一种构成的单色光;紫外线;红外线等。
在这些当中,优选为由蓝色光、红色光及绿色光中的任一种构成的单色光,其中,从能量高且后述的光转换层中容易转换波长的观点考虑,更优选为蓝色光。
在本发明中,上述非白色光源可与从端面导入自光源射出的光的导光板、扩散板及集光板等多个部件一起构成背光单元。
作为构成这种背光单元的部件,例如,可使用“饭村靖文监修,CMC出版的液晶显示装置构成材料的最新技术”的第3章,或“监修,CMC出版的液晶显示装置用背光技术”等所记载的部件。
〔偏振器(后侧偏振器,前侧偏振器)〕
对于本发明的液晶显示装置所具有的后侧偏振器及前侧偏振器(以下,当无需区别时,一并简称为“偏振器”。)不作特别限定,可使用以往公知的液晶显示装置中使用的常规偏振器。
<单色偏振器>
在本发明中,从能够薄化偏振器等理由考虑,后侧偏振器及前侧偏振器中,至少前侧偏振器优选为与上述非白色光源的光源波长对应的单色偏振器,后侧偏振器及前侧偏振器中的任一个更优选为与上述非白色光源的光源波长对应的单色偏振器。
在此,“与非白色光源的光源波长对应的单色偏振器”是指可将自非白色光源射出的光以高偏振度(例如,偏振度95%以上)来偏振为直线偏振光的偏振器。
并且,在本发明中,能够更加薄化偏振器,进而能够易于制备液晶显示装置的视差变小的内嵌式偏振器,并且,从液晶显示装置的可见度变好等理由考虑,上述的非白色光源与单色偏振器之间的对应关系,优选为满足下述式(1)的对应关系。
A<{(B/2)+(C/2)}……(1)
(式中,A表示非白色光源的光源波长与单色偏振器的吸收波长在峰值上的波长差,B表示非白色光源的光源波长的半宽度,C表示单色偏振器的吸收波长的半宽度。)
在此,关于上述式(1)的技术含义,例如,当光源为蓝色光时,满足上述式(1)中对应关系的单色偏振器成为蓝色光中吸收偏振器的偏振轴(透射轴)的对角元素且透射偏振度高的蓝色直线偏振光的偏振器。
而且,在本发明中,从耐久性变好,尤其是热稳定性变好的理由考虑,单色偏振器优选为二色性有机色素偏振器、线栅型偏振器或胆甾醇液晶型偏振器。
在这些当中,由于通过涂布能够形成偏振器,因此从易于制备液晶显示装置的视差变小的内嵌式偏振器的观点考虑,优选为二色性有机色素偏振器。
作为二色性有机色素偏振器中使用的二色性有机色素,可列举日本专利公开2010-152351号公报的[0056]~[0081]所记载的二色性色素(偶氮色素)或由下述式表示的化合物等。
[化学式1]
<二色性有机色素偏振器的制备方法>
作为二色性有机色素偏振器的制备方法,具体而言,例如,可列举在如聚乙烯醇等高分子材料中溶解或吸附二色性有机色素,并将其膜单向拉伸成薄膜状而对二色性色素进行取向的方法;论文(Dreyer,J.F.,JournaldePhysique,1969,4,114.,“LightPolarizationFromFilmsofLyotropicNematicLiquidCrystals”)所记载的利用有机色素分子的分子之间相互作用等,在玻璃或透明薄膜等的基板上对二色性色素进行取向,以形成偏振器(各向异性色素膜)的方法等。另外,利用有机色素分子的分子之间相互作用等,在上述玻璃或透明薄膜等的基板上对二色性色素进行取向的方法可通过湿式成膜法来实现。
作为其他制备方法,例如,可列举如日本专利公开2010-152351号公报的[0022]段、日本专利公开2011-213610号公报的[0211]段等中记载的,通过在透明支撑体上涂布二色性色素组合物来形成含有二色性色素的极薄的膜,并利用分子之间相互作用等对该二色性色素进行取向的方法等。
〔液晶层〕
对于本发明的液晶显示装置所具有的液晶层不作特别限定,可使用以往公知的液晶显示装置中使用的常规液晶层。
作为形成这种液晶层的材料(液晶材料),可优选利用一般在液晶显示装置中使用的材料。例如,可列举VA、IPS、TN、OCB、HAN、ECB、STN、DSTN、PSA、垂直取向型面内电场切换液晶、铁电液晶、反铁电液晶及蓝相液晶用等,具体而言,可列举“饭村靖文监修,CMC出版的液晶显示装置构成材料的最新技术”的第3章所记载的材料等。
在这些当中,上述液晶层优选为由具有正的介电各向异性的向列相液晶材料填充而成的层。
在本发明中,上述液晶层可与前侧单元基板及后侧单元基板(参考图1(A)及(B))进而在为内嵌式偏振器的情况下与上述后侧偏振器及前侧偏振器等一起构成(参考图1(A))液晶单元。
在此,作为前侧单元基板及后侧单元基板,例如,可列举玻璃基板及塑料基板等,其中,优选使用玻璃基板。
这种液晶单元,优选为VA模式、OCB模式、IPS模式或TN模式,但并不限定于此。
TN模式的液晶单元,在不施加电压时棒状液晶性分子实际上为水平取向,而且向60°~120°扭曲取向。TN模式的液晶单元,大多作为彩色TFT液晶显示装置而使用,在多数文献中均有记载。
VA模式的液晶单元,在不施加电压时棒状液晶分子实际上为垂直取向。VA模式的液晶单元中,除了(1)在不施加电压时使棒状液晶分子实际上垂直取向而施加电压时使棒状液晶分子实际上水平取向的狭义的VA模式的液晶单元(日本专利公开平2-176625号公报所记载)以外,还包含(2)为了扩大视角,对VA模式进行多域化的(MVA模式的)液晶单元(SID97,Digestoftech.Papers(预稿集)28(1997)845所记载);(3)在不施加电压时使棒状液晶分子实际上垂直取向而施加电压时使棒状液晶分子扭曲多域取向的模式(n-ASM模式)的液晶单元(日本液晶讨论会的预稿集58~59(1998)所记载)及(4)SURVIVAL模式的液晶单元(LCDInternational98中发表)。并且,PVA(PatternedVerticalAlignment)型、光取向型(OpticalAlignment)及PSA(Polymer-SustainedAlignment)中任一种均可。关于这些模式的详细内容,在日本专利公开2006-215326号公报及专利公表2008-538819号公报中有详细的记载。
IPS模式的液晶单元中,棒状液晶分子相对于基板实际上为平行取向,并通过施加平行于基板面的电场使液晶分子平面响应。IPS模式在不施加电场的状态下变为黑色显示,而上下一对偏振片的吸收轴正交。使用光学补偿片来降低倾斜方向上黑色显示时的漏光及改善视角的方法,公开于日本专利公开平10-54982号公报、日本专利公开平11-202323号公报、日本专利公开平9-292522号公报、日本专利公开平11-133408号公报、日本专利公开平11-305217号公报及日本专利公开平10-307291号公报等中。
〔光转换层〕
本发明的液晶显示装置所具有的光转换层,只要是设置在上述前侧偏振器的上部(可见侧)并且可对透射前侧偏振器的光进行波长转换的层,对其不作特别限定。
作为上述光转换层,例如,可列举分散有被上述透射前侧偏振器的光(例如,蓝色光)激励且射出比该光长波长侧的可见光(例如,红色光)的荧光体(例如,硅酸锌(ZnSiO3)、硅酸镉(CdSiO3)及硼酸镉(Cd2B2O5)等);与蓝色光、红色光及绿色光对应的各自量子点等的层。
在此,量子点是指具有量子限制效应(quantumconfinementeffect)的规定尺寸的半导体粒子。
在本发明中,从色再现性变得更好的理由考虑,上述光转换层优选为分散有与蓝色光、红色光及绿色光对应的各自量子点并能够将自前侧偏振器透射的光转换为混合有蓝色光、红色光及绿色光的白色光的层。
作为这种光转换层,例如,当透射前侧偏振器的光为不是蓝色光、红色光及绿色光的其他单色光、紫外线或红外线时,可通过分散于光转换层中的蓝色量子点、红色量子点及绿色量子点,将透射光滤波成为蓝色、红色及绿色。
另一方面,当透射前侧偏振器的光为蓝色光、红色光及绿色光中的任意一种的规定单色光时,从色再现性变得更好的理由考虑,上述光转换层,优选为分散有与蓝色光、红色光及绿色光中不是规定单色光的光对应的各自量子点,并能够透射规定单色光且在规定单色光中混合蓝色光、红色光及绿色光中不是规定单色光的光而转换成白色光的层。
作为这种光转换层,例如,当透射前侧偏振器的光为蓝色光时,至少包含红色量子点及绿色量子点。即,通过红色量子点,将蓝色光的一部分转换为具有620nm~750nm的波长区域的红色光,通过绿色量子点,将蓝色光的一部分转换为具有495nm~570nm的波长区域的绿色光,而不能转换为红色光及绿色光的蓝色光直接透射光转换层,由此在光转换层中生成混合有蓝色光、红色光及绿色光的白色光。
同样,当透射前侧偏振器的光为红色光时,光转换层为包含蓝色量子点及绿色量子点的层,当透射前侧偏振器的光为绿色光时,光转换层为包含蓝色量子点及红色量子的层。
〔滤色器〕
本发明的液晶显示装置,从降低因上述光转换层的外光(自然光)的影响且色再现性变得更好的理由考虑,根据需要,相比光转换层在可见侧可具有滤色器(参考图1)。
滤色器一般具有在基板上以矩阵状分别配置红色、绿色及蓝色的点状图像且其交界处用黑矩阵等深色隔离壁来区分的结构。
滤色器有颜色材料中使用颜料的滤色器与颜色材料中使用染料的滤色器,但在本发明中均可优选使用。
作为颜料或染料,例如,可列举日本专利公开2009-139616号公报中记载的材料。
并且,作为滤色器的制备方法,例如,可列举染色法、印刷法、着色光阻法、转印法、喷墨法及印刷法等。
实施例
以下,根据实施例对于本发明进行进一步的详细说明。以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理顺序等,只要不脱离本发明的宗旨可适当地进行变更。因此,应理解为本发明的范围并不限定于以下所示的实施例。
<二色性有机色素偏振器的制备>
在99质量份三氯甲烷中,添加1质量份的由下述式表示的对应于蓝色LED光源的黄色二色性偶氮色素(A-4:日本专利公开2011-213610号公报的[0238]~[0242]段所记载的例示化合物A-4),搅拌并溶解后进行过滤,由此调制二色性色素组合物的涂布液。
接着,在预先形成于玻璃基板上并进行摩擦的下述聚乙烯醇取向膜上,涂布上述涂布液,在室温下自然干燥三氯甲烷并对取向状态进行固定化。
接着,涂布下述记载的氧阻隔层用涂布液,并在100℃下干燥2分钟。而且,涂布下述记载的透明树脂硬化层用涂布液A,并在100℃下干燥2分钟。然后,在氮气氛下(氧气浓度100ppm以下)照射5J的紫外线并进行聚合,制备在光吸收各向异性层(层厚0.4μm)的表面依次层叠有1μm层厚的氧阻隔层及2μm层厚的透明树脂硬化层的偏振元件。
另外,制得的偏振元件的吸收波长的峰值为460nm,半宽度为110nm。
[化学式2]
二色性偶氮色素A-4
聚乙烯醇
(氧阻隔层用涂布液的调制)
将下述组合物投入于混合罐中,搅拌后用作氧阻隔层用涂布液。
添加3.2质量份聚乙烯醇(PVA205,KURARAYCO.,LTD.制)、1.5质量份聚乙烯吡咯烷酮(PVPK-30,NIPPONSHOKUBAICO.,LTD.制)、44质量份甲醇及56质量份水后进行搅拌。
接着,用孔径0.4μm的聚丙烯制过滤器进行过滤,调制出氧阻隔层用涂布液。
(透明树脂硬化层用涂布液A的调制)
将下述组合物投入于混合罐中,搅拌后用作透明树脂硬化层涂布液A。
在7.5质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(VISCOAT#295,OSAKAORGANICCHEMICALINDUSTRYLTD.制)中,添加质均分子量15000的2.7质量份聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯)、7.3质量份甲乙酮、5.0质量份环己酮及0.5质量份聚合引发剂(IRGACURE184,CibaSpecialtyChemicalsHoldingInc.制)后进行搅拌。
接着,用孔径0.4μm的聚丙烯制过滤器进行过滤,调制出用作硬涂层用涂布液的透明树脂硬化层用涂布液A。
<碘偏振器的制备>
按照日本专利公开2001-141926号公报的实施例1,在已进行拉伸的聚乙烯醇薄膜上吸附碘,制备出20μm膜厚的偏振器(碘偏振器)。
<线栅型偏振器的制备>
按照日本专利公开2012-027221号公报的[0073]~[0077]所记载的实施例1,制备线栅型偏振器。
<胆甾醇液晶型偏振器的制备>
按照日本专利公开2004-258405号公报的[0072]~[0077]所记载的实施例1,制备胆甾醇液晶型偏振器。
〔实施例1〕(外挂,二色性有机色素偏振器)
在具有透明电极的玻璃基板(单元基板)上形成聚酰亚胺取向膜,并通过摩擦进行取向处理。
使经过摩擦处理后的玻璃基板与进行了同样处理的另一个玻璃基板(单元基板)的彼此的摩擦处理面相互面对,通过介入2.8μm的均匀粒径间隔物,将液晶单元间隙设定为4.2μm,并在基板之间滴落注入液晶组合物(ZLI1132,MerckKGaA制)而进行密封,从而制备出液晶单元。
在制得的液晶单元的上下,用粘合剂贴合二色性有机色素偏振器,使先前制备的二色性有机色素偏振器的吸收轴与液晶单元的单元基板的摩擦方向相一致。
接着,在前侧偏振器的上部(可见侧)形成分散有红色量子点及绿色量子点的光转换层,并且在所形成的光转换层的表面形成RGB滤色器且使其与液晶单元的RGB相对应。
接着,在后侧偏振器的下部安装背光(光源:蓝色LED,光源峰值:465nm,半宽度:30nm),以制备如图1(B)所示类型的液晶显示装置。
另外,制得的液晶显示装置为,A=465-460=5nm,B=30nm,C=110nm,且满足下述式(1)。
A<{(B/2)+(C/2)}……(1)
(式中,A表示非白色光源的光源波长与单色偏振器的吸收波长在峰值上的波长差,B表示非白色光源的光源波长的半宽度,C表示单色偏振器的吸收波长的半宽度。)
[化学式3]
ZLI-1132Merck市售品
〔实施例2〕
在所使用的二色性有机色素偏振器的制备中,除了将黄色二色性偶氮色素(A-4)改换为由下述式表示的品红色二色性色素(A-46:日本专利公开2011-213610号公报的段所记载的例示化合物A1-46)以外,以与实施例1同样的方法,制备出液晶显示装置。
另外,制得的偏振元件的吸收波长的峰值为565nm,半宽度为130nm。
并且,制得的液晶显示装置为,A=565-465=100nm,B=30nm,C=130nm,不满足下述式(1)。
A<{(B/2)+(C/2)}……(1)
(式中,A表示非白色光源的光源波长与单色偏振器的吸收波长在峰值上的波长差,B表示非白色光源的光源波长的半宽度,C表示单色偏振器的吸收波长的半宽度。)
[化学式4]
〔实施例3〕(内嵌,碘偏振器)
(1)带前侧偏振器液晶单元基板的形成
在液晶单元基板的透明电极面上,配置与实施例1同样的方法制备的光转换层。在其上面经由粘结薄膜贴合先前制备的碘偏振器。进而在其上面,与实施例1相同地形成聚酰亚胺取向膜,并通过摩擦进行取向处理。
接着,在与上述液晶单元基板的透明电极相反的面,形成RGB的滤色器且使其与制备的液晶单元的RGB相对应,形成带前侧偏振器液晶单元基板。
(2)带后侧偏振器液晶单元基板的形成
在液晶单元基板的透明电极面上贴合先前制备的碘偏振器,并在其上面,与实施例1相同地形成聚酰亚胺取向膜,并通过摩擦进行取向处理,形成带后侧偏振器液晶单元基板。
使用上述制备的液晶单元基板,与实施例1相同地制备液晶单元,并在后侧偏振器的下部安装背光(光源:蓝色LED),制备出如图1(A)所示类型的液晶显示装置。
〔实施例4〕(外挂,线栅型偏振器)
除了代替二色性有机色素偏振器使用先前制备的线栅型偏振器以外,以与实施例1同样的方法,制备出液晶显示装置。
〔实施例5〕(外挂,胆甾醇液晶型偏振器)
除了代替二色性有机色素偏振器使用先前制备的胆甾醇液晶型偏振器以外,以与实施例1同样的方法,制备出液晶显示装置。
〔实施例6〕(内嵌,线栅型偏振器)
除了代替碘偏振器使用先前制备的线栅型偏振器以外,以与实施例3同样的方法,制备出液晶显示装置。
〔实施例7〕(内嵌,胆甾醇液晶型偏振器)
除了代替碘偏振器使用先前制备的胆甾醇液晶型偏振器以外,以与实施例3同样的方法,制备出液晶显示装置。
〔实施例8〕(内嵌,二色性有机色素偏振器)
除了代替碘偏振器使用先前制备的二色性有机色素偏振器以外,以与实施例3同样的方法,制备出液晶显示装置。
〔比较例1〕(外挂,碘偏振器)
通过与实施例1同様的方法,制备出液晶单元。
在制得的液晶单元的上部(可见侧)制备形成分散有红色量子点及绿色量子点的光转换层的层叠体。
接着,在制得的液晶单元的上下,用粘合剂贴合二色性有机色素偏振器,使先前制备的二色性有机色素偏振器的吸收轴与液晶单元的单元基板的摩擦方向相一致。
接着,在后侧的碘偏振器的下部安装背光,以制备如图2(符号11:背光单元,符号12:后侧偏振器,符号13:液晶层,符号14:前侧偏振器,符号15:光转换层,符号16:后侧单元基板,符号17:前侧单元基板,符号18:滤色器,符号20:液晶显示装置)所示类型的液晶显示装置。
<色再现性,视差,可见度>
对制得的各液晶显示装置的色再现性、视差及可见度(正面/斜面),根据以下所示方法及基准并以A~C的3阶段(A良好~C不良)来表述。这些结果如下述第1表所示。
(色再现性)
色再现性,一般由自红、绿及蓝像素放射的光的颜色所决定,当将各自像素的CIE1931XYZ标准色度系统中的色度设定为(xR、yR)、(xG、yG)及(xB、yB)时,以x-y色度图上由这些三点所包围的三角形的面积来表示。即,该三角形的面积越大越能再现鲜明的彩色图像。该三角形的面积,通常以美国NationalTelevisionSystemCommittee(NTSC)所规定的标准方式的三原色即红(0.67、0.33)、绿(0.21、0.71)及蓝(0.14、0.08)的三点所形成的三角形为基准并以相对该三角形面积之比(单位%,以下略称为“NTSC比”。)来表现。
计算制得的各液晶显示装置的NTSC比,并根据以下的基准进行评价。
A:90%以上。
B:60%以上且小于90%。
C:小于60%。
(视差)
对于制得的液晶显示装置,在暗室中,用TOPCONCORPORATION制BM-5A测量倾斜45°方向的黑色显示及白色显示的亮度值,计算白亮度/黒亮度,并根据以下的基准进行评价。
A:100以上。
B:60以上且小于100。
C:小于60。
(可见度)
对制得的液晶显示装置进行黑色显示,用目视观察在液晶面板的法线方向(略垂直方向)漏出的光(正交透射光:漏光)的量,并根据以下的基准对正面可见度进行评价。
并且,用TOPCONCORPORATION制BM-5A测量黑色显示时从略垂直方向观察时的色度(u(⊥)、v(⊥))与从显示面的法线方向最大倾斜至60°的方位观察时的色度(u(45)、v(45)),计算色差Δu‘v’,求出0≤θ≤60°上的Δu’v’的最大值,并根据以下的基准对倾斜可见度进行评价。
<正面可见度>
A:黑暗图像也能清晰可见(=对比度高)
B:黑暗图像看不清(=对比度低)
<倾斜可见度>
A:Δu'v'≤0.02
B:0.02<Δu'v'≤0.03
C:Δu'v>0.03
<偏振器耐久性>
对实施例及比较例中使用的偏振器,进行耐久性的评价。
具体而言,以在玻璃基板上用粘合剂贴合偏振器的形态,进行如下评价。
首先,制备两个在玻璃基板上贴合偏振器的样品(约5cm×5cm)。
接着,将制得的样品的薄膜侧朝向光源,用UV3100PC(ShimadzuCorporation制)并在380nm~780nm的范围测量正交透射率,而采用410nm上的测量值。另外,分别对两个样品进行测量,将其平均值用作各偏振器的正交透射率。
然后,在80℃且相对湿度90%的环境下,保存336个小时后,以同样的方法测量正交透射率。另外,没有调湿的环境下的相对湿度为0%~20%的范围。
求出经过长时间前后的正交透射率的变化,并根据以下的基准对偏振器的耐久性进行评价。其结果如下述第1表所示。
A:小于0.6%。
B:0.6%~1.0%。
C:大于1.0%。
[表1]
如第1表所示,可知与专利文献2的液晶显示装置相当的比较例1的结构(图2)中,由于在前侧偏振器的下部(光源側)设有光转换层,因此当作为光转换层使用量子点时,色再现性差。并且可知,由于使用碘偏振器,因此偏振器的耐久性也差。
相对于此,相比前侧偏振器在可见侧设置光转换层的实施例1~8的结构(图1)中,可知将自非白色光源射出的光透射后侧偏振器、液晶层及前侧偏振器后,通过光转换层转换为白色光,因此未发生消偏振,而且色再现性变好。
尤其,从实施例1与实施例2的对比可知,若非白色光源与单色偏振器之间的对应关系为满足上述式(1)的对应关系,则可见度变好。
并且,从实施例3与其他实施例的对比可知,当作为单色偏振器使用二色性有机色素偏振器、线栅型偏振器或胆甾醇液晶型偏振器时,偏振器的耐久性变好。
并且,从实施例1与实施例8的对比可知,通过将偏振器设为内嵌式,视差减少。
符号说明
1、11-背光单元,2、12-后侧偏振器,3、13-液晶层,4、14-前侧偏振器,5、15-光转换层,6、16-后侧单元基板,7、17-前侧单元基板,8、18-滤色器,10、20液晶显示装置。
Claims (8)
1.一种液晶显示装置,
所述液晶显示装置依次具有非白色光源、后侧偏振器、液晶层及前侧偏振器,
相比所述前侧偏振器在可见侧具有对透射所述前侧偏振器的光进行波长转换的光转换层。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其中,
所述后侧偏振器及所述前侧偏振器中,至少所述前侧偏振器为与所述非白色光源的光源波长对应的单色偏振器。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置,其中,
所述非白色光源与所述单色偏振器之间的对应关系为满足下述式(1)的对应关系,
A<{(B/2)+(C/2)}……(1)
在此,式(1)中,A表示所述非白色光源的光源波长与所述单色偏振器的吸收波长在峰值上的波长差,B表示所述非白色光源的光源波长的半宽度,C表示所述单色偏振器的吸收波长的半宽度。
4.根据权利要求2或3所述的液晶显示装置,其中,
所述单色偏振器为二色性有机色素偏振器、线栅型偏振器及胆甾醇液晶型偏振器中的任一种。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶显示装置,其中,
所述光转换层为分散有与蓝色光、红色光及绿色光对应的各自量子点并可将自所述前侧偏振器透射的光转换为混合有蓝色光、红色光及绿色光的白色光的层。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的液晶显示装置,其中,
自所述非白色光源射出的光为由蓝色光、红色光及绿色光中的任一种构成的单色光。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶显示装置,其中,
当透射所述前侧偏振器的光为蓝色光、红色光及绿色光中的任意一种的规定单色光时,
所述光转换层为分散有与蓝色光、红色光及绿色光中不是所述规定单色光的光对应的各自量子点并可透射所述规定单色光且在所述规定单色光中混合蓝色光、红色光及绿色光中不是所述规定单色光的光而转换为白色光的层。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的液晶显示装置,其中,
相比所述光转换层在可见侧具有滤色器。
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