JP2002296412A - カラーフィルタ及びカラー液晶表示装置 - Google Patents
カラーフィルタ及びカラー液晶表示装置Info
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- JP2002296412A JP2002296412A JP2001102003A JP2001102003A JP2002296412A JP 2002296412 A JP2002296412 A JP 2002296412A JP 2001102003 A JP2001102003 A JP 2001102003A JP 2001102003 A JP2001102003 A JP 2001102003A JP 2002296412 A JP2002296412 A JP 2002296412A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カラーフィルタ及びカラー液晶表示装置に関
し、色再現範囲の改善と高輝度化を両立する。 【解決手段】 青、緑、及び、赤の３種類のフィルタを
構成するベース樹脂自体の透過スペクトルが、少なくと
も１種類のフィルタにおいて他のフィルタと異なるよう
にする。
し、色再現範囲の改善と高輝度化を両立する。 【解決手段】 青、緑、及び、赤の３種類のフィルタを
構成するベース樹脂自体の透過スペクトルが、少なくと
も１種類のフィルタにおいて他のフィルタと異なるよう
にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカラーフィルタ及び
カラー液晶表示装置に関するもので、特に、カラー液晶
表示装置における色再現範囲の改善と高輝度化を両立す
るためのカラーフィルタの材料及びバックライトに用い
る蛍光体材料に特徴のあるカラーフィルタ及びカラー液
晶表示装置に関するものである。
カラー液晶表示装置に関するもので、特に、カラー液晶
表示装置における色再現範囲の改善と高輝度化を両立す
るためのカラーフィルタの材料及びバックライトに用い
る蛍光体材料に特徴のあるカラーフィルタ及びカラー液
晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種の情報処理端末等の画像表示
手段としてカラー液晶表示装置が用いられており、現
在、この様なカラー液晶表示装置は、ＭＶＡ方式、ＩＰ
Ｓ方式等を用いることによって、視野角及び解像度の面
でＣＲＴと同等以上の画質が得られるようになってきて
いる。
手段としてカラー液晶表示装置が用いられており、現
在、この様なカラー液晶表示装置は、ＭＶＡ方式、ＩＰ
Ｓ方式等を用いることによって、視野角及び解像度の面
でＣＲＴと同等以上の画質が得られるようになってきて
いる。
【０００３】しかし、最近、カラー液晶表示装置におけ
る色再現範囲をＣＲＴ並に拡げる要求が高まっており、
そのため、ＲＧＢの色座標を現在のＣＲＴにほぼ対応す
るＥＢＵ（ヨーロッパ放送連合）規格の色座標、或い
は、それより優れたＮＴＳＣ規格に近づける検討がなさ
れており、顔料種の変更、顔料のサイズの微小化、顔料
分散性の向上が検討されており、これと同時に、蛍光体
の改善も検討されている。
る色再現範囲をＣＲＴ並に拡げる要求が高まっており、
そのため、ＲＧＢの色座標を現在のＣＲＴにほぼ対応す
るＥＢＵ（ヨーロッパ放送連合）規格の色座標、或い
は、それより優れたＮＴＳＣ規格に近づける検討がなさ
れており、顔料種の変更、顔料のサイズの微小化、顔料
分散性の向上が検討されており、これと同時に、蛍光体
の改善も検討されている。
【０００４】この様なカラー液晶表示装置においては、
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色カラーフィルタと
赤、緑、及び、青の波長領域において発光ピークを有す
るバックライトが用いられており、このカラーフィルタ
とバックライトの組合せによって色再現範囲及び表示輝
度が決定される。
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色カラーフィルタと
赤、緑、及び、青の波長領域において発光ピークを有す
るバックライトが用いられており、このカラーフィルタ
とバックライトの組合せによって色再現範囲及び表示輝
度が決定される。
【０００５】この様なカラーフィルタにおいてはＲＧＢ
毎に顔料を含んでおり、この顔料の特性によって色範囲
が決定され、一方、バックライトにおいては、ＲＧＢ毎
に対応する蛍光体の発光波長によってバックライトの発
光スペクトルが決定されているので、ここで、図１２乃
至図１９を参照して、従来のバックライト型カラー液晶
表示装置を説明する。
毎に顔料を含んでおり、この顔料の特性によって色範囲
が決定され、一方、バックライトにおいては、ＲＧＢ毎
に対応する蛍光体の発光波長によってバックライトの発
光スペクトルが決定されているので、ここで、図１２乃
至図１９を参照して、従来のバックライト型カラー液晶
表示装置を説明する。
【０００６】図１２（ａ）参照 図１２（ａ）は、従来のサイドライト型液晶表示装置の
概念的構成図であり、液晶パネル２１、液晶パネル２１
にバックライトを供給する導光板２２、液晶パネル２１
と導光板２２との間に設けられて、導光板２２からの光
の指向性を制御する配光シート２３、導光板２２から背
面側に放出された光を表面側に反射する反射板２４、及
び、導光板２２の側端部に配置されて導光板２２に光を
供給する冷陰極管等のランプ２６から構成される。な
お、導光板２２の背面には光を表面側に導く拡散反射パ
ターン層２５が設けられている。
概念的構成図であり、液晶パネル２１、液晶パネル２１
にバックライトを供給する導光板２２、液晶パネル２１
と導光板２２との間に設けられて、導光板２２からの光
の指向性を制御する配光シート２３、導光板２２から背
面側に放出された光を表面側に反射する反射板２４、及
び、導光板２２の側端部に配置されて導光板２２に光を
供給する冷陰極管等のランプ２６から構成される。な
お、導光板２２の背面には光を表面側に導く拡散反射パ
ターン層２５が設けられている。
【０００７】図１２（ｂ）参照 図１２（ｂ）は、従来の直下ライト型液晶表示装置の概
念的構成図であり、液晶パネル２１、液晶パネル２１に
背面側からバックライトを供給するランプ２６、液晶パ
ネル２１とランプ２６との間に設けられて、ランプ２６
からの光の配光性を制御する配光シート２３、及び、ラ
ンプ２６を囲みランプ２６からの光を表面側に反射する
反射板２７から構成される。
念的構成図であり、液晶パネル２１、液晶パネル２１に
背面側からバックライトを供給するランプ２６、液晶パ
ネル２１とランプ２６との間に設けられて、ランプ２６
からの光の配光性を制御する配光シート２３、及び、ラ
ンプ２６を囲みランプ２６からの光を表面側に反射する
反射板２７から構成される。
【０００８】図１３参照 図１３は、上記の液晶パネル２１の概略的部分断面図で
あり、ＴＦＴ等のアクティブ素子（図示を省略）を形成
したＴＦＴ基板３１上に配向制御膜３２を形成するとと
もに、ＣＦ基板４１上には青色フィルタ４３、緑色フィ
ルタ４４、及び、赤色フィルタ４５からなるカラーフィ
ルタ４２が設けられるとともに、カラーフィルタ４２上
にはＩＴＯからなる透明共通電極４６を介して配向制御
膜４７が設けられている。
あり、ＴＦＴ等のアクティブ素子（図示を省略）を形成
したＴＦＴ基板３１上に配向制御膜３２を形成するとと
もに、ＣＦ基板４１上には青色フィルタ４３、緑色フィ
ルタ４４、及び、赤色フィルタ４５からなるカラーフィ
ルタ４２が設けられるとともに、カラーフィルタ４２上
にはＩＴＯからなる透明共通電極４６を介して配向制御
膜４７が設けられている。
【０００９】このＴＦＴ基板３１とＣＦ基板４１をシー
ル部材及びビーズ（いずれも図示を省略）を介して所定
のセルギャップｄに調整し、このギャップに液晶３３を
注入することによって液晶パネル２１の基本構成が完成
する。この様な液晶パネル２１においては、シール部材
近傍におけるセルギャップが大きくなり、セル厚ムラが
発生する。
ル部材及びビーズ（いずれも図示を省略）を介して所定
のセルギャップｄに調整し、このギャップに液晶３３を
注入することによって液晶パネル２１の基本構成が完成
する。この様な液晶パネル２１においては、シール部材
近傍におけるセルギャップが大きくなり、セル厚ムラが
発生する。
【００１０】図１４参照 図１４は、上述のバックライト型カラー液晶表示装置に
用いられている従来のバックライトの発光スペクトルで
あり、Ｒ（λR ≒６１０ｎｍ），Ｇ（λG ≒５４５ｎ
ｍ），Ｂ（λB ≒４３０ｎｍ）においてそれぞれ発光ピ
ークを有している。
用いられている従来のバックライトの発光スペクトルで
あり、Ｒ（λR ≒６１０ｎｍ），Ｇ（λG ≒５４５ｎ
ｍ），Ｂ（λB ≒４３０ｎｍ）においてそれぞれ発光ピ
ークを有している。
【００１１】この様な従来のバックライトに用いる蛍光
体としては、例えば、 青色蛍光体：ＮＰ１０７（日亜化学製商品名）−ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ 緑色蛍光体：ＮＰ２２０（日亜化学製商品名）−ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｔｂ 赤色蛍光体：ＮＰ３４０（日亜化学製商品名）−Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ を、重量比で、Ｂ：Ｇ：Ｒ＝２６：２９：４５の比率で
混合した蛍光体が用いられている。
体としては、例えば、 青色蛍光体：ＮＰ１０７（日亜化学製商品名）−ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ 緑色蛍光体：ＮＰ２２０（日亜化学製商品名）−ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｔｂ 赤色蛍光体：ＮＰ３４０（日亜化学製商品名）−Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ を、重量比で、Ｂ：Ｇ：Ｒ＝２６：２９：４５の比率で
混合した蛍光体が用いられている。
【００１２】この蛍光体における改善としては、例え
ば、凸版印刷においては、 青色蛍光体：Ｓｒ3 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ，（Ｓｒ，
Ｃａ，Ｂａ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ，ＢａＭｇ2 Ａ
ｌ16Ｏ27：Ｅｕ 緑色蛍光体：ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｔｂ 赤色蛍光体：Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ を用いることが提案されており、特に、青色蛍光体とし
ては、上記の３種類の蛍光体を配合調整することで色再
現範囲を拡大することが提案されている（信学技法，Ｅ
ＩＤ９９，ｐ．１１２，２０００−０１参照）。
ば、凸版印刷においては、 青色蛍光体：Ｓｒ3 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ，（Ｓｒ，
Ｃａ，Ｂａ）5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ，ＢａＭｇ2 Ａ
ｌ16Ｏ27：Ｅｕ 緑色蛍光体：ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｔｂ 赤色蛍光体：Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ を用いることが提案されており、特に、青色蛍光体とし
ては、上記の３種類の蛍光体を配合調整することで色再
現範囲を拡大することが提案されている（信学技法，Ｅ
ＩＤ９９，ｐ．１１２，２０００−０１参照）。
【００１３】一方、カラーフィルタについても各種の改
善が試みられているので、図１５乃至図１９を参照して
説明する。 図１５参照 図１５は、従来のカラーフィルタの光透過特性の一例を
示す図であり、バックライトのピーク発光波長に対して
必ずしも理想的な透過特性とは言えないものである。
善が試みられているので、図１５乃至図１９を参照して
説明する。 図１５参照 図１５は、従来のカラーフィルタの光透過特性の一例を
示す図であり、バックライトのピーク発光波長に対して
必ずしも理想的な透過特性とは言えないものである。
【００１４】特に、青色フィルタにおいては、緑色のピ
ーク発光波長λG （≒５４５ｎｍ）に対する透過率Ｔ
（λG ）がＴ（λG ）≒８％あり、全体の色相が緑色側
に引きずられるという問題があり、一方、赤色フィルタ
においては、４００ｎｍ近傍の青色範囲において１％程
度の透過率を有し、全体の色相が青色側に引きずられる
という問題がある。
ーク発光波長λG （≒５４５ｎｍ）に対する透過率Ｔ
（λG ）がＴ（λG ）≒８％あり、全体の色相が緑色側
に引きずられるという問題があり、一方、赤色フィルタ
においては、４００ｎｍ近傍の青色範囲において１％程
度の透過率を有し、全体の色相が青色側に引きずられる
という問題がある。
【００１５】この様な、従来のカラーフィルタにおいて
は、顔料として、青色フィルタの場合は、例えば、ＰＢ
（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ）１５：６、緑色フィルタ
としては、ＰＧ３６＋ＰＹ１５０、赤色フィルタとして
は、ＰＲ１７７＋ＰＹ８３が用いられている。
は、顔料として、青色フィルタの場合は、例えば、ＰＢ
（Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ）１５：６、緑色フィルタ
としては、ＰＧ３６＋ＰＹ１５０、赤色フィルタとして
は、ＰＲ１７７＋ＰＹ８３が用いられている。
【００１６】図１６参照 図１６は、赤色フィルタに用いるＰＲ１７７，ＰＹ８３
の光透過特性図であり、ＰＲ１７７の５００ｎｍ以下の
波長における光透過率の高さが、色再現性を低下させる
問題となる。なお、ＰＹ８３は黄色顔料であり、赤色フ
ィルタにおける短波側の不所望な光透過率Ｔを低減させ
るために加えるものであり、緑色フィルタの場合も同様
である。
の光透過特性図であり、ＰＲ１７７の５００ｎｍ以下の
波長における光透過率の高さが、色再現性を低下させる
問題となる。なお、ＰＹ８３は黄色顔料であり、赤色フ
ィルタにおける短波側の不所望な光透過率Ｔを低減させ
るために加えるものであり、緑色フィルタの場合も同様
である。
【００１７】また、青色フィルタにおいては、色座標を
ＥＢＵ規格に近づけるために、即ち、（ｘ，ｙ）座標の
内、ｙ座標をＥＢＵ規格のｙ＝０．０６に近づけるため
に、二度塗りにより青色フィルタの膜厚を厚くすること
が試みられているが、そうすると、全体の光透過性が低
下して暗くなるという問題がある。
ＥＢＵ規格に近づけるために、即ち、（ｘ，ｙ）座標の
内、ｙ座標をＥＢＵ規格のｙ＝０．０６に近づけるため
に、二度塗りにより青色フィルタの膜厚を厚くすること
が試みられているが、そうすると、全体の光透過性が低
下して暗くなるという問題がある。
【００１８】図１７（ａ）参照 図１７（ａ）は、ＥＢＵ規格によるＢ座標近傍の拡大図
であり、膜厚の増大とともに、ｙ値が低下し、１．５μ
ｍ→３．０μｍでｙ＝０．１２５→０．０７５へと変化
し、ＥＢＵ規格に近づくことが理解される。
であり、膜厚の増大とともに、ｙ値が低下し、１．５μ
ｍ→３．０μｍでｙ＝０．１２５→０．０７５へと変化
し、ＥＢＵ規格に近づくことが理解される。
【００１９】図１７（ｂ）参照 図１７（ｂ）は、明るさの指標となるＹ値の膜厚依存性
を示す図であり、膜厚が厚くなるにしたがって、即ち、
ｙ値が低下するにしたがって、Ｔmax は６０％未満とな
り、Ｙ値も低下して４以下となり、高輝度表示ができな
くなる。
を示す図であり、膜厚が厚くなるにしたがって、即ち、
ｙ値が低下するにしたがって、Ｔmax は６０％未満とな
り、Ｙ値も低下して４以下となり、高輝度表示ができな
くなる。
【００２０】この様な欠点を改善するために、青色フィ
ルタに青色顔料ＰＢ１５：６に対して、Ｖ（バイオレッ
ト）顔料を加えることが試みられている。例えば、 青色フィルタ2 ：（ＰＢ１５：６）：（ＰＶ２３）＝９
５：５（重量比） 青色フィルタ3 ：（ＰＢ１５：６）：（ＰＶ２３）＝８
４：１６（重量比） の様な青色フィルタも用いられている。
ルタに青色顔料ＰＢ１５：６に対して、Ｖ（バイオレッ
ト）顔料を加えることが試みられている。例えば、 青色フィルタ2 ：（ＰＢ１５：６）：（ＰＶ２３）＝９
５：５（重量比） 青色フィルタ3 ：（ＰＢ１５：６）：（ＰＶ２３）＝８
４：１６（重量比） の様な青色フィルタも用いられている。
【００２１】図１８（ａ）参照 図１８（ａ）から明らかなように、この様な、Ｖ顔料の
添加によって従来より薄い膜厚でｙ＝０．０６が達成さ
れていることが理解される。
添加によって従来より薄い膜厚でｙ＝０．０６が達成さ
れていることが理解される。
【００２２】図１８（ｂ）参照 また、図１８（ｂ）から明らかなように、この様な、Ｖ
顔料の添加によって従来より、同じｙ値におけるＹ値が
大きいこと、即ち、明るくなることも理解され、Ｙ値は
１〜１．５程度大きくなっている。
顔料の添加によって従来より、同じｙ値におけるＹ値が
大きいこと、即ち、明るくなることも理解され、Ｙ値は
１〜１．５程度大きくなっている。
【００２３】一方、従来の赤色フィルタにおいては、純
色を示すＣＩＥ色度におけるＳＰ軌跡からはなれてお
り、この場合も、膜厚を厚くすることによってＳＰ軌跡
に近づけることはできるものの、そうすると、やはり、
明るさの低下が問題となる。
色を示すＣＩＥ色度におけるＳＰ軌跡からはなれてお
り、この場合も、膜厚を厚くすることによってＳＰ軌跡
に近づけることはできるものの、そうすると、やはり、
明るさの低下が問題となる。
【００２４】図１９（ａ）参照 図１９（ａ）は、色座標におけるＲ座標近傍の拡大図で
あり、膜厚の増大とともに、Ｒ座標がＳＰ軌跡に近づく
ことが理解される。 図１９（ｂ）参照 図１９（ｂ）は、各膜厚におけるＹ値とＮＴＳＣ比との
相関を示す図であり、Ｒ座標がＳＰ軌跡に近づくにつれ
て、したがって、ＮＴＳＣ比が大きくなるにつれて、Ｙ
値が低下し、暗くなることが理解される。
あり、膜厚の増大とともに、Ｒ座標がＳＰ軌跡に近づく
ことが理解される。 図１９（ｂ）参照 図１９（ｂ）は、各膜厚におけるＹ値とＮＴＳＣ比との
相関を示す図であり、Ｒ座標がＳＰ軌跡に近づくにつれ
て、したがって、ＮＴＳＣ比が大きくなるにつれて、Ｙ
値が低下し、暗くなることが理解される。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来における
蛍光体或いはカラーフィルタにおける改善は、必ずしも
十分ではなく、特に、１４インチ以上の大画面のカラー
液晶表示装置用としては不十分であった。例えば、青色
フィルタにバイオレット顔料を加えても、Ｔmax は７０
％台後半どまりであり、Ｙ値は５．５％程度にすぎな
い。
蛍光体或いはカラーフィルタにおける改善は、必ずしも
十分ではなく、特に、１４インチ以上の大画面のカラー
液晶表示装置用としては不十分であった。例えば、青色
フィルタにバイオレット顔料を加えても、Ｔmax は７０
％台後半どまりであり、Ｙ値は５．５％程度にすぎな
い。
【００２６】したがって、本発明は、色再現範囲の改善
と高輝度化を両立することを目的とする。
と高輝度化を両立することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図１参照 上述の課題を解決するために、本発明は、カラーフィル
タにおいて、青、緑、及び、赤の３種類のフィルタを構
成するベース樹脂自体の透過スペクトルが、少なくとも
１種類のフィルタにおいて他のフィルタと異なっている
ことを特徴とする。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図１参照 上述の課題を解決するために、本発明は、カラーフィル
タにおいて、青、緑、及び、赤の３種類のフィルタを構
成するベース樹脂自体の透過スペクトルが、少なくとも
１種類のフィルタにおいて他のフィルタと異なっている
ことを特徴とする。
【００２８】この様に、ベース樹脂自体の透過スペクト
ルを考慮することによって、フィルタの膜厚或いは着色
剤の混入量を増大させることなく、着色剤だけでは抑え
きれない不所望な波長領域における透過率を低減するこ
とができ、それによって、色再現性を高めるとともに、
輝度の低下を抑制することができる。
ルを考慮することによって、フィルタの膜厚或いは着色
剤の混入量を増大させることなく、着色剤だけでは抑え
きれない不所望な波長領域における透過率を低減するこ
とができ、それによって、色再現性を高めるとともに、
輝度の低下を抑制することができる。
【００２９】また、赤色フィルタに含まれる光重合開始
剤による光吸収端が、青色フィルタ及び緑色フィルタに
含まれる光重合開始剤による光吸収端より長波長側に位
置することが望ましく、それによって、フィルタの膜厚
或いは着色剤の混入量を増大させることなく、着色剤だ
けでは抑えきれない不所望な波長領域における透過率を
低減することができる。例えば、図１のＲの透過曲線に
示すように、青色波長領域における透過率を非常に小さ
くすることができる。
剤による光吸収端が、青色フィルタ及び緑色フィルタに
含まれる光重合開始剤による光吸収端より長波長側に位
置することが望ましく、それによって、フィルタの膜厚
或いは着色剤の混入量を増大させることなく、着色剤だ
けでは抑えきれない不所望な波長領域における透過率を
低減することができる。例えば、図１のＲの透過曲線に
示すように、青色波長領域における透過率を非常に小さ
くすることができる。
【００３０】また、本発明は、青、緑、及び、赤の３種
類のカラーフィルタと、青色、緑色、及び、赤色の３波
長域に発光ピークを有するバックライトを備えたカラー
液晶表示装置において、青色フィルタのバックライトの
５００ｎｍ〜６００ｎｍの緑色領域における発光ピーク
の波長λG における透過率Ｔ（λG ）が、 Ｔ（λG ）＜２．０％ であり、且つ、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの青色領域にお
ける最大透過率Ｔmax が、 Ｔmax ＞８０％ であることを特徴とする。
類のカラーフィルタと、青色、緑色、及び、赤色の３波
長域に発光ピークを有するバックライトを備えたカラー
液晶表示装置において、青色フィルタのバックライトの
５００ｎｍ〜６００ｎｍの緑色領域における発光ピーク
の波長λG における透過率Ｔ（λG ）が、 Ｔ（λG ）＜２．０％ であり、且つ、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの青色領域にお
ける最大透過率Ｔmax が、 Ｔmax ＞８０％ であることを特徴とする。
【００３１】この様な、緑色領域における透過率Ｔ（λ
G ）と青色領域における最大透過率Ｔmax の組合せによ
り、１４インチ型以上の大画面ＴＶに必要な表示輝度で
ある２５０ｃｄ／ｍ2 を達成することができる。
G ）と青色領域における最大透過率Ｔmax の組合せによ
り、１４インチ型以上の大画面ＴＶに必要な表示輝度で
ある２５０ｃｄ／ｍ2 を達成することができる。
【００３２】この場合、青色フィルタに含有する着色剤
としては、顔料に比べて各種の選択が可能な染料のみを
用いることが望ましく、従来の顔料を用いた青色フィル
タでは実現されていない青色領域における高透過性及び
緑色領域における低透過性を実現することができる。例
えば、図１のＢの透過曲線に示すように、５００ｎｍ〜
６００ｎｍの緑色領域における発光ピークの波長λG に
おける透過率Ｔ（λG ）を２．０％未満にすることがで
きる。
としては、顔料に比べて各種の選択が可能な染料のみを
用いることが望ましく、従来の顔料を用いた青色フィル
タでは実現されていない青色領域における高透過性及び
緑色領域における低透過性を実現することができる。例
えば、図１のＢの透過曲線に示すように、５００ｎｍ〜
６００ｎｍの緑色領域における発光ピークの波長λG に
おける透過率Ｔ（λG ）を２．０％未満にすることがで
きる。
【００３３】また、着色剤として染料を用いた場合に
は、染料の拡散による汚染等を防止するために、少なく
とも染料を着色剤として用いた青色フィルタ上に、有機
系の保護膜を設けることが望ましい。
は、染料の拡散による汚染等を防止するために、少なく
とも染料を着色剤として用いた青色フィルタ上に、有機
系の保護膜を設けることが望ましい。
【００３４】この場合、青色フィルタ上のみに、有機系
の保護膜を設けるとともに、青色画素に対応する液晶層
の厚さを、緑色画素及び赤色画素に対応する液晶層の厚
さより薄くすることが望ましく、それによって、セル厚
の変動によって白色度が変動し易い垂直配向（ＶＡ）型
液晶表示装置におけるセル厚マージンを拡大することが
できる。
の保護膜を設けるとともに、青色画素に対応する液晶層
の厚さを、緑色画素及び赤色画素に対応する液晶層の厚
さより薄くすることが望ましく、それによって、セル厚
の変動によって白色度が変動し易い垂直配向（ＶＡ）型
液晶表示装置におけるセル厚マージンを拡大することが
できる。
【００３５】また、本発明は、青、緑、及び、赤の３種
類のカラーフィルタと、青色、緑色、及び、赤色の３波
長域に発光ピークを有するバックライトを備えたカラー
液晶表示装置において、バックライトの青色蛍光体とし
て、Ｓｒ5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ、或いは、Ｓｒ
5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕを主成分としＢａＭｇ2 Ａｌ
16Ｏ27との混合物のいずれかを用いるとともに、青色フ
ィルタの４００ｎｍにおける透過率が４５％以下である
ことを特徴とする。
類のカラーフィルタと、青色、緑色、及び、赤色の３波
長域に発光ピークを有するバックライトを備えたカラー
液晶表示装置において、バックライトの青色蛍光体とし
て、Ｓｒ5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ、或いは、Ｓｒ
5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕを主成分としＢａＭｇ2 Ａｌ
16Ｏ27との混合物のいずれかを用いるとともに、青色フ
ィルタの４００ｎｍにおける透過率が４５％以下である
ことを特徴とする。
【００３６】この様な青色蛍光体を用いることによっ
て、青色領域の発光ピーク位置をずらすことなく、ピー
ク発光量を高めることができ、色再現範囲及び色座標を
ほぼ維持しつつ、輝度を向上することができる。
て、青色領域の発光ピーク位置をずらすことなく、ピー
ク発光量を高めることができ、色再現範囲及び色座標を
ほぼ維持しつつ、輝度を向上することができる。
【００３７】この場合、バックライトの赤色蛍光体とし
て、Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ、或いは、Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：
Ｅｕを主成分としＹ2 Ｏ3 ：Ｅｕとの混合物のいずれか
を用いるとともに、前記赤色フィルタの６００ｎｍにお
ける透過率を７０％以上とすることによって、さらに、
色再現範囲及び色座標をほぼ維持しつつ、輝度を向上す
ることができる。
て、Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ、或いは、Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：
Ｅｕを主成分としＹ2 Ｏ3 ：Ｅｕとの混合物のいずれか
を用いるとともに、前記赤色フィルタの６００ｎｍにお
ける透過率を７０％以上とすることによって、さらに、
色再現範囲及び色座標をほぼ維持しつつ、輝度を向上す
ることができる。
【００３８】また、この様な高輝度のカラー液晶表示装
置は、光シャッターを備えた液晶プロジェクタに好適で
ある。
置は、光シャッターを備えた液晶プロジェクタに好適で
ある。
【００３９】
【発明の実施の形態】ここで、本発明の第１の実施の形
態のカラーフィルタの製造工程を概念的に説明する。ま
ず、使用するベース樹脂となるポリマーとしては、アク
リル酸、メタアクリル酸、アクリル酸エステル系、メタ
アクリル酸エステル系、ポリアクリル酸系、ノボラック
型フェノールエポキシ樹脂系、ノボラック型クレゾール
エポキシ樹脂系、多官能ポリエステルアクリレート系、
ポリイミド系、多官能ポリオールアクリレート系、ポリ
ビニルアルコール系、多官能ウレタンアクリレート系、
及び、これらの混合系が挙げられる。
態のカラーフィルタの製造工程を概念的に説明する。ま
ず、使用するベース樹脂となるポリマーとしては、アク
リル酸、メタアクリル酸、アクリル酸エステル系、メタ
アクリル酸エステル系、ポリアクリル酸系、ノボラック
型フェノールエポキシ樹脂系、ノボラック型クレゾール
エポキシ樹脂系、多官能ポリエステルアクリレート系、
ポリイミド系、多官能ポリオールアクリレート系、ポリ
ビニルアルコール系、多官能ウレタンアクリレート系、
及び、これらの混合系が挙げられる。
【００４０】これらのポリマーの内、短波長光を吸収す
るのは、エポキシ樹脂系或いはポリイミド系の樹脂であ
るので、ベース樹脂によって不所望な波長域をカットす
るのであれば、赤色フィルタ及び緑色フィルタとしては
エポキシ樹脂系或いはポリイミド系の樹脂を用いること
が望ましい。また、青色フィルタとしては、逆に短波長
光を比較的吸収しない、アクリル系樹脂を用いることが
望ましい。
るのは、エポキシ樹脂系或いはポリイミド系の樹脂であ
るので、ベース樹脂によって不所望な波長域をカットす
るのであれば、赤色フィルタ及び緑色フィルタとしては
エポキシ樹脂系或いはポリイミド系の樹脂を用いること
が望ましい。また、青色フィルタとしては、逆に短波長
光を比較的吸収しない、アクリル系樹脂を用いることが
望ましい。
【００４１】次に、架橋剤としては、光重合性を有する
多官能架橋剤を用い、例えば、多官能性アルコール、多
官能性アクリレート、或いは、エポキシ基含有多官能性
化合物等を用いる。
多官能架橋剤を用い、例えば、多官能性アルコール、多
官能性アクリレート、或いは、エポキシ基含有多官能性
化合物等を用いる。
【００４２】次に、光重合開始剤としては、ＲＧ（赤，
緑）用としては、４００ｎｍ付近まで吸収端を有するも
のを用い、一方、Ｂ（青）用としては、〜３５０ｎｍよ
りも短波長側に吸収端を有するものを用いることが望ま
しく、例えば、 ＲＧ用：ベンジル（Ｐｆａｌｔｚ＆Ｂａｕｅｒ製：３２
０−４５０ｎｍ）、イソプロピルチオキサントンＱｕａ
ｎｔａｃｕｒｅ ＩＴＸ（Ａｃｅｔｏ Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ製商品名：２５０−４００ｎｍ）、２−メチルチオキ
サントンＱｕａｎｔａｃｕｒｅ ＭＴＸ（（ｃｅｔｏ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ製商品名：２５０−４００ｎｍ） Ｂ用：イソプロピルベンゾインエーテルＶｉｃｕｒｅ３
０（ＳｔａｕｆｆｅｒＣｈｅｍｉｃａｌ製商品名：２４
０−２７０ｎｍ）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−
フェニルプロパン−１−オンＤａｒｏｃｕｒｅ１１７３
（ＥＭ Ｃｈｅｍｉｃａｌ製商品名：２００−３００ｎ
ｍ） が挙げられる。なお、括弧内の波長は、光透過スペクト
ルにおける、（透過率が立ち上がる波長）−（減衰が終
わる波長）を意味する。
緑）用としては、４００ｎｍ付近まで吸収端を有するも
のを用い、一方、Ｂ（青）用としては、〜３５０ｎｍよ
りも短波長側に吸収端を有するものを用いることが望ま
しく、例えば、 ＲＧ用：ベンジル（Ｐｆａｌｔｚ＆Ｂａｕｅｒ製：３２
０−４５０ｎｍ）、イソプロピルチオキサントンＱｕａ
ｎｔａｃｕｒｅ ＩＴＸ（Ａｃｅｔｏ Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ製商品名：２５０−４００ｎｍ）、２−メチルチオキ
サントンＱｕａｎｔａｃｕｒｅ ＭＴＸ（（ｃｅｔｏ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ製商品名：２５０−４００ｎｍ） Ｂ用：イソプロピルベンゾインエーテルＶｉｃｕｒｅ３
０（ＳｔａｕｆｆｅｒＣｈｅｍｉｃａｌ製商品名：２４
０−２７０ｎｍ）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−
フェニルプロパン−１−オンＤａｒｏｃｕｒｅ１１７３
（ＥＭ Ｃｈｅｍｉｃａｌ製商品名：２００−３００ｎ
ｍ） が挙げられる。なお、括弧内の波長は、光透過スペクト
ルにおける、（透過率が立ち上がる波長）−（減衰が終
わる波長）を意味する。
【００４３】さらに、使用する顔料は、 Ｂ用：ＰＢ１５：６＋ＰＶ２３ Ｇ用：ＰＧ３６＋ＰＹ１５０ Ｒ用：ＰＲ１７７＋ＰＹ８３ を用いる。
【００４４】次に、この様なポリマ或いは光重合開始剤
の選択による効果が最も顕著な赤色フィルタについて、
具体例を説明すると、 ポリマ：メタアクリル樹脂 ２０−３０ｗｔ％ 架橋剤：多官能性アクリレート ２０−３０ｗｔ％ 顔料：ＰＲ１７７＋ＰＹ８３ ２０−３０ｗｔ％ 光重合開始剤：ケトン系 １５ｗｔ％ を混合し、光重合反応さて赤色フィルタを作製する。因
に、従来の赤色フィルタは、上記の材料組成の内、光重
合開始剤を１０ｗｔ％のアセトフェノン系に置き換えた
ものであり、その他の組成は同じである。
の選択による効果が最も顕著な赤色フィルタについて、
具体例を説明すると、 ポリマ：メタアクリル樹脂 ２０−３０ｗｔ％ 架橋剤：多官能性アクリレート ２０−３０ｗｔ％ 顔料：ＰＲ１７７＋ＰＹ８３ ２０−３０ｗｔ％ 光重合開始剤：ケトン系 １５ｗｔ％ を混合し、光重合反応さて赤色フィルタを作製する。因
に、従来の赤色フィルタは、上記の材料組成の内、光重
合開始剤を１０ｗｔ％のアセトフェノン系に置き換えた
ものであり、その他の組成は同じである。
【００４５】図２参照 図２は、本発明の赤色フィルタの光透過特性の説明図で
あり、比較のための赤色フィルタ、緑色フィルタ、及
び、青色フィルタは従来のフィルタを用いて比較したも
のである。図から明らかなように、４５０ｎｍ以下の短
波長側における透過率が飛躍的に低下して、ほぼゼロに
近くなっている。
あり、比較のための赤色フィルタ、緑色フィルタ、及
び、青色フィルタは従来のフィルタを用いて比較したも
のである。図から明らかなように、４５０ｎｍ以下の短
波長側における透過率が飛躍的に低下して、ほぼゼロに
近くなっている。
【００４６】これは、従来の赤色フィルタと比較して、
４５０ｎｍ以下の短波長側に吸収性を有する光重合開始
剤を用いたためであり、光重合開始剤はフィルタ中に殆
どそのままの形で残るので、フィルタの光吸収特性を補
強することができる。
４５０ｎｍ以下の短波長側に吸収性を有する光重合開始
剤を用いたためであり、光重合開始剤はフィルタ中に殆
どそのままの形で残るので、フィルタの光吸収特性を補
強することができる。
【００４７】図３（ａ）参照 図３（ａ）は、色座標におけるＲ座標近傍の拡大図であ
り、従来よりもＳＰ軌跡にかなり近づいていることが理
解され、膜厚の増加とともに、Ｒ座標のＮＴＳＣ規格値
に近づき、色度特性に優れたフィルタが実現されること
が理解される。
り、従来よりもＳＰ軌跡にかなり近づいていることが理
解され、膜厚の増加とともに、Ｒ座標のＮＴＳＣ規格値
に近づき、色度特性に優れたフィルタが実現されること
が理解される。
【００４８】図３（ｂ）参照 図３（ｂ）は、各膜厚におけるＹ値とＮＴＳＣ比との相
関を示すであり、同じＮＴＳＣ比において、従来よりも
Ｙ値が大きくなり、それによって、色再現範囲が広くな
るので、作製マージンが大きくなることが理解される。
なお、膜厚としては１〜３μｍの場合について示してい
るが、フィルタの作製マージンを考える、２μｍ以下が
望ましい。
関を示すであり、同じＮＴＳＣ比において、従来よりも
Ｙ値が大きくなり、それによって、色再現範囲が広くな
るので、作製マージンが大きくなることが理解される。
なお、膜厚としては１〜３μｍの場合について示してい
るが、フィルタの作製マージンを考える、２μｍ以下が
望ましい。
【００４９】次に、本発明の第２の実施の形態の青色フ
ィルタの製造方法を説明する。この本発明の第２の実施
の形態においては、青色フィルタの着色剤として顔料の
代わりに染料を用いたものであり、ポリマ（ポリイミ
ド）に対して染料〔Ｂｌｕｅ５ｐ（日本化薬製）〕を３
０ｗｔ％溶解させたのち、ＣＦ基板上に均一に塗布し、
次いで、レジストを用いてパターニングしたのち、ポリ
マのポストベークを、例えば、２００℃において１時間
行うことによって青色フィルタを作製する。
ィルタの製造方法を説明する。この本発明の第２の実施
の形態においては、青色フィルタの着色剤として顔料の
代わりに染料を用いたものであり、ポリマ（ポリイミ
ド）に対して染料〔Ｂｌｕｅ５ｐ（日本化薬製）〕を３
０ｗｔ％溶解させたのち、ＣＦ基板上に均一に塗布し、
次いで、レジストを用いてパターニングしたのち、ポリ
マのポストベークを、例えば、２００℃において１時間
行うことによって青色フィルタを作製する。
【００５０】図４（ａ）参照 図４（ａ）から明らかなように、着色剤として染料を用
いることによって、λ G ＝５４５ｎｍにおける透過率Ｔ
（λG ）は、ＰＶを２３ｗｔ％添加した青色フィルタ1
とほぼ同程度の透過率となり、ｙ＝０．０６では、２％
以下の透過率となる。なお、この場合の液晶表示装置は
ＴＮ方式の液晶表示装置としている。
いることによって、λ G ＝５４５ｎｍにおける透過率Ｔ
（λG ）は、ＰＶを２３ｗｔ％添加した青色フィルタ1
とほぼ同程度の透過率となり、ｙ＝０．０６では、２％
以下の透過率となる。なお、この場合の液晶表示装置は
ＴＮ方式の液晶表示装置としている。
【００５１】図４（ｂ）参照 また、図４（ｂ）から明らかなように、青色領域におけ
る透過率Ｔmax は、８０％以上になり、従来の青色フィ
ルタと比べて１５％程度透過率が改善されていることが
理解される。
る透過率Ｔmax は、８０％以上になり、従来の青色フィ
ルタと比べて１５％程度透過率が改善されていることが
理解される。
【００５２】図４（ｃ）参照 したがって、Ｙ値としては、ｙ＝０．０６で約７％とな
り、従来に比べて１．５程度の改善が見られた。
り、従来に比べて１．５程度の改善が見られた。
【００５３】したがって、この様な青色フィルタを、従
来の緑色フィルタ、赤色フィルタ、或いは、上記の第１
の実施の形態の赤色フィルタを組合せ、従来の発光スペ
クトルのバックライトと組み合わせることによって、２
５０ｃｄ／ｍ2 の表示輝度が得られ、１４インチ以上の
大画面の液晶表示装置に必要な輝度が得られる。
来の緑色フィルタ、赤色フィルタ、或いは、上記の第１
の実施の形態の赤色フィルタを組合せ、従来の発光スペ
クトルのバックライトと組み合わせることによって、２
５０ｃｄ／ｍ2 の表示輝度が得られ、１４インチ以上の
大画面の液晶表示装置に必要な輝度が得られる。
【００５４】次に、上記の第２の実施の形態の青色フィ
ルタを用いたＶＡ方式のカラー液晶表示装置に関する本
発明の第３の実施の形態を説明する。 図５参照 図５は、本発明の第３の実施の形態のカラー液晶表示装
置の概略的部分断面図であり、ガラス製のＣＦ基板１１
上に設けたカラーフィルタ１２上にアクリル系の保護膜
１６（ＰＣ−４０３：ＪＳＲ製商品名）を、例えば、
０．５μｍの厚さに設け、次いで、選択エッチングによ
って、上記の第２の実施の形態の青色フィルタ１３上に
のみアクリル系の保護膜１６が残存するようにしたもの
であり、赤色画素及び緑色画素に比べて青色画素のセル
厚、即ち、液晶層厚ｄB を約０．５μｍ小さくなるよう
にしたものである。
ルタを用いたＶＡ方式のカラー液晶表示装置に関する本
発明の第３の実施の形態を説明する。 図５参照 図５は、本発明の第３の実施の形態のカラー液晶表示装
置の概略的部分断面図であり、ガラス製のＣＦ基板１１
上に設けたカラーフィルタ１２上にアクリル系の保護膜
１６（ＰＣ−４０３：ＪＳＲ製商品名）を、例えば、
０．５μｍの厚さに設け、次いで、選択エッチングによ
って、上記の第２の実施の形態の青色フィルタ１３上に
のみアクリル系の保護膜１６が残存するようにしたもの
であり、赤色画素及び緑色画素に比べて青色画素のセル
厚、即ち、液晶層厚ｄB を約０．５μｍ小さくなるよう
にしたものである。
【００５５】図６（ａ）及び（ｂ）参照 図６（ａ）は、液晶層厚ｄのバラツキによるＷ（白）座
標のｘ値（Ｗx ）の変動特性を示す図であり、図６
（ｂ）は、液晶層厚ｄのバラツキによるＷ座標のｙ値
（Ｗy ）の変動特性を示す図である。ＴＮ方式の液晶表
示装置においても、ＶＡ方式の液晶表示装置において
も、液晶層厚ｄによってＷ座標のｘ値及びｙ値は変化す
るものの、ＶＡ方式の液晶表示装置における変動が大き
いことが理解される。なお、このような液晶層厚ｄのバ
ラツキ、即ち、セル厚ムラはシール近傍で大きくなるも
のである。
標のｘ値（Ｗx ）の変動特性を示す図であり、図６
（ｂ）は、液晶層厚ｄのバラツキによるＷ座標のｙ値
（Ｗy ）の変動特性を示す図である。ＴＮ方式の液晶表
示装置においても、ＶＡ方式の液晶表示装置において
も、液晶層厚ｄによってＷ座標のｘ値及びｙ値は変化す
るものの、ＶＡ方式の液晶表示装置における変動が大き
いことが理解される。なお、このような液晶層厚ｄのバ
ラツキ、即ち、セル厚ムラはシール近傍で大きくなるも
のである。
【００５６】図７参照 図７は、ＴＮ方式の液晶表示装置（Δｎ・ｄ＝０．４２
μｍ）の白状態におけるＲ，Ｇ，Ｂの透過率のセル厚依
存性の説明図であり、図に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの間
にあまり差は見られない。
μｍ）の白状態におけるＲ，Ｇ，Ｂの透過率のセル厚依
存性の説明図であり、図に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂの間
にあまり差は見られない。
【００５７】図８参照 図８は、ＶＡ方式の液晶表示装置（Δｎ・ｄ＝０．３３
μｍ）の白状態におけるＲ，Ｇ，Ｂの透過率のセル厚依
存性の説明図であり、白状態における液晶分子の配向状
態により、図に示すように、Ｂの画素の透過率だけが、
セル厚が４〜５μｍで大きく低下しており、ＶＡ方式の
液晶表示装置においては、Ｂの画素が他の画素よりセル
厚変動の影響を受けやすいことが理解される。
μｍ）の白状態におけるＲ，Ｇ，Ｂの透過率のセル厚依
存性の説明図であり、白状態における液晶分子の配向状
態により、図に示すように、Ｂの画素の透過率だけが、
セル厚が４〜５μｍで大きく低下しており、ＶＡ方式の
液晶表示装置においては、Ｂの画素が他の画素よりセル
厚変動の影響を受けやすいことが理解される。
【００５８】図９（ａ）及び（ｂ）参照 図９（ａ）は、ＶＡ方式の液晶表示装置におけるｘ座標
のバラツキのセル厚依存性の説明図であり、まず、Ｒ，
Ｇ，Ｂを一定のギャップにし、Ｂ画素のギャップのみを
−０．２〜−１．０μｍの間で変動させたものであり、
図９（ｂ）はｙ値について示したものである。
のバラツキのセル厚依存性の説明図であり、まず、Ｒ，
Ｇ，Ｂを一定のギャップにし、Ｂ画素のギャップのみを
−０．２〜−１．０μｍの間で変動させたものであり、
図９（ｂ）はｙ値について示したものである。
【００５９】ｘ座標の場合もｙ座標の場合も、Ｂ画素の
ギャップが小さくなるに連れて、セル厚の変動に伴うｘ
値及びｙ値の変動が小さくなり、青色フィルタ１３上に
保護膜１６を設ける効果が明らかである。
ギャップが小さくなるに連れて、セル厚の変動に伴うｘ
値及びｙ値の変動が小さくなり、青色フィルタ１３上に
保護膜１６を設ける効果が明らかである。
【００６０】この様に、本発明の第３の実施の形態にお
いては、高性能の青色フィルタ１３を用いるとともに、
青色フィルタ１３上にのみ保護膜１６を設け、セル厚を
他の画素より狭くしているので、ＥＢＵ規格を満たす色
再現範囲で高輝度のカラー液晶表示装置におけるセル厚
ムラによる白色度ムラを改善することができる。
いては、高性能の青色フィルタ１３を用いるとともに、
青色フィルタ１３上にのみ保護膜１６を設け、セル厚を
他の画素より狭くしているので、ＥＢＵ規格を満たす色
再現範囲で高輝度のカラー液晶表示装置におけるセル厚
ムラによる白色度ムラを改善することができる。
【００６１】また、この様な保護膜は、着色剤として染
料を用いたことによる染料の拡散等による信頼性の低下
を抑制することができ、５０℃において５００時間の経
過実験によっても問題は発生しなかった。
料を用いたことによる染料の拡散等による信頼性の低下
を抑制することができ、５０℃において５００時間の経
過実験によっても問題は発生しなかった。
【００６２】次に、カラー液晶表示装置のバックライト
に使用する青色蛍光体に関する、本発明の第４の実施の
形態を説明する。この本発明の第４の実施の形態におい
ては、従来の青色蛍光体として用いられているＮＰ１０
７（日亜化学製商品名：ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ）
の代わりに、ＮＰ１０３（日亜化学製商品名：Ｓｒ
5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ）を用いたものであり、それ
とともに、表１に示すように、青色蛍光体：緑色蛍光
体：赤色蛍光体の重量比を若干変えたものである。な
お、緑色蛍光体としては、従来と同様に、ＮＰ２２０
（日亜化学製商品名：ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｅｕ）を用
い、赤色蛍光体としても、従来と同様に、ＮＰ３４０
（日亜化学製商品名：Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ）を用いた。
に使用する青色蛍光体に関する、本発明の第４の実施の
形態を説明する。この本発明の第４の実施の形態におい
ては、従来の青色蛍光体として用いられているＮＰ１０
７（日亜化学製商品名：ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ）
の代わりに、ＮＰ１０３（日亜化学製商品名：Ｓｒ
5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ）を用いたものであり、それ
とともに、表１に示すように、青色蛍光体：緑色蛍光
体：赤色蛍光体の重量比を若干変えたものである。な
お、緑色蛍光体としては、従来と同様に、ＮＰ２２０
（日亜化学製商品名：ＬａＰＯ4 ：Ｃｅ，Ｅｕ）を用
い、赤色蛍光体としても、従来と同様に、ＮＰ３４０
（日亜化学製商品名：Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ）を用いた。
【００６３】
【表１】
【００６４】表１に示すように、Ｂ座標のｙ値が若干小
さくなるとともに、ｘ値が大きくなり、いずれの座標も
ＥＢＵ規格におけるＢ座標（０．１５，０．０６）に近
づいていることが確認され、また、輝度も向上している
ことが確認された。
さくなるとともに、ｘ値が大きくなり、いずれの座標も
ＥＢＵ規格におけるＢ座標（０．１５，０．０６）に近
づいていることが確認され、また、輝度も向上している
ことが確認された。
【００６５】次に、上記の青色蛍光体に加えて、赤色蛍
光体を替えた本発明の第５の実施の形態を説明する。こ
の本発明の第５の実施の形態においては、上記の表１に
示すように、青色蛍光体としてＮＰ１０３（日亜化学製
商品名：Ｓｒ5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ）を用いるとと
もに、赤色蛍光体としても、従来の赤色蛍光体として用
いられているＮＰ３４０（日亜化学製商品名：Ｙ
2 Ｏ3 ：Ｅｕ）の代わりに、ＮＰ３１０（日亜化学製商
品名：Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ）を用いたものである。上
記の表１に示すように、Ｒ座標のｘ値及びｙ値が若干小
さくなるとともに、輝度が向上していることが確認され
た。
光体を替えた本発明の第５の実施の形態を説明する。こ
の本発明の第５の実施の形態においては、上記の表１に
示すように、青色蛍光体としてＮＰ１０３（日亜化学製
商品名：Ｓｒ5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ）を用いるとと
もに、赤色蛍光体としても、従来の赤色蛍光体として用
いられているＮＰ３４０（日亜化学製商品名：Ｙ
2 Ｏ3 ：Ｅｕ）の代わりに、ＮＰ３１０（日亜化学製商
品名：Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ）を用いたものである。上
記の表１に示すように、Ｒ座標のｘ値及びｙ値が若干小
さくなるとともに、輝度が向上していることが確認され
た。
【００６６】図１０参照 図１０は、本発明の第５の実施の形態のバックライトの
発光スペクトルであり、従来に比べて、青色領域におけ
る発光強度が高くなるとともに、赤色領域における発光
ピーク波長が長波長側にシフトしている。
発光スペクトルであり、従来に比べて、青色領域におけ
る発光強度が高くなるとともに、赤色領域における発光
ピーク波長が長波長側にシフトしている。
【００６７】図１１参照 図１１は、従来のカラーフィルタと、本発明の第５の実
施の形態の蛍光体を用いたバックライトを組み合わせた
場合のＲＧＢＷ座標であり、従来のバックライトと同様
のＲＧＢＷ座標を保っており、したがって、従来と同様
の色再現範囲・色座標を維持しつつ、輝度を向上するこ
とができる。
施の形態の蛍光体を用いたバックライトを組み合わせた
場合のＲＧＢＷ座標であり、従来のバックライトと同様
のＲＧＢＷ座標を保っており、したがって、従来と同様
の色再現範囲・色座標を維持しつつ、輝度を向上するこ
とができる。
【００６８】この第４及び第５の実施の形態において
は、従来のカラーフィルタを用いているが、上記の第１
の実施の形態及び第２の実施の形態のフィルタを用いる
ことにより、高輝度を保った状態で、色再現範囲・色座
標をよりＥＢＵ規格に近づけることができる。
は、従来のカラーフィルタを用いているが、上記の第１
の実施の形態及び第２の実施の形態のフィルタを用いる
ことにより、高輝度を保った状態で、色再現範囲・色座
標をよりＥＢＵ規格に近づけることができる。
【００６９】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、本発明は上記の各実施の形態に記載した構成及び
条件に限られるものではなく、各種の変更が可能であ
る。例えば、上記の第１の実施の形態においては、光重
合開始剤のみを考慮しているが、一般論で述べたよう
に、ベース樹脂層を構成するポリマとして、メタアクリ
ル樹脂の代わりに、短波長光を吸収するエポキシ樹脂系
或いはポリイミド系の樹脂を用いることによって、さら
に、短波長側の透過率を低くすることができる。
たが、本発明は上記の各実施の形態に記載した構成及び
条件に限られるものではなく、各種の変更が可能であ
る。例えば、上記の第１の実施の形態においては、光重
合開始剤のみを考慮しているが、一般論で述べたよう
に、ベース樹脂層を構成するポリマとして、メタアクリ
ル樹脂の代わりに、短波長光を吸収するエポキシ樹脂系
或いはポリイミド系の樹脂を用いることによって、さら
に、短波長側の透過率を低くすることができる。
【００７０】また、上記の第１の実施の形態において
は、改善の効果が現れやすい赤色フィルタについて具体
的に説明しているが、青色フィルタ及び緑色フィルタに
おいても、光重合開始剤或いはポリマの光吸収性を考慮
することは言うまでもないことである。
は、改善の効果が現れやすい赤色フィルタについて具体
的に説明しているが、青色フィルタ及び緑色フィルタに
おいても、光重合開始剤或いはポリマの光吸収性を考慮
することは言うまでもないことである。
【００７１】また、上記の第２の実施の形態において
は、青色染料としＢｌｕｅ５Ｐ（日本化薬製商品名）を
用いているが、これは単なる一例であり、他の青色染料
を用いても良いことは言うまでもない。
は、青色染料としＢｌｕｅ５Ｐ（日本化薬製商品名）を
用いているが、これは単なる一例であり、他の青色染料
を用いても良いことは言うまでもない。
【００７２】また、上記の第４の実施の形態において
は、青色蛍光体として、ＮＰ１０３（日亜化学製商品
名：Ｓｒ5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ）のみを用いている
が、ＮＰ１０３（日亜化学製商品名）を主成分としてい
るならば、他の青色蛍光体、例えば、ＮＰ１０７（日亜
化学製商品名：ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ）を混ぜて
使用しても良いものである。
は、青色蛍光体として、ＮＰ１０３（日亜化学製商品
名：Ｓｒ5 （ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ）のみを用いている
が、ＮＰ１０３（日亜化学製商品名）を主成分としてい
るならば、他の青色蛍光体、例えば、ＮＰ１０７（日亜
化学製商品名：ＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ）を混ぜて
使用しても良いものである。
【００７３】また、上記の第５の実施の形態において
は、赤色蛍光体として、ＮＰ３１０（日亜化学製商品
名：Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ）を用いていているが、ＮＰ
３１０（日亜化学製商品名）を主成分としているなら
ば、他の赤色蛍光体、例えば、ＮＰ３４０（日亜化学製
商品名：Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ）を混ぜて使用しても良いもの
である。
は、赤色蛍光体として、ＮＰ３１０（日亜化学製商品
名：Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ）を用いていているが、ＮＰ
３１０（日亜化学製商品名）を主成分としているなら
ば、他の赤色蛍光体、例えば、ＮＰ３４０（日亜化学製
商品名：Ｙ2 Ｏ3 ：Ｅｕ）を混ぜて使用しても良いもの
である。
【００７４】また、上記の各実施の形態においては、パ
ーソナルコンピュータ等の情報嬉々端末の画像表示装置
用を前提に説明しているが、この様な用途に限られるも
のではなく、液晶テレビ、或いは、光シャッタを備えた
液晶プロジェクタに用いるカラー液晶表示装置にも適用
されるものである。
ーソナルコンピュータ等の情報嬉々端末の画像表示装置
用を前提に説明しているが、この様な用途に限られるも
のではなく、液晶テレビ、或いは、光シャッタを備えた
液晶プロジェクタに用いるカラー液晶表示装置にも適用
されるものである。
【００７５】ここで、再び、本発明の詳細な特徴を説明
する。 （付記１） 青、緑、及び、赤の３種類のフィルタを構
成するベース樹脂自体の透過スペクトルが、前記少なく
とも１種類のフィルタにおいて他のフィルタと異なって
いることを特徴とするカラーフィルタ。 （付記２） 上記赤色フィルタを構成するベース樹脂自
体の透過スペクトルが、前記赤色フィルタの主透過帯域
波長より短波長側で他の波長領域よりも高い吸収性を示
すことを特徴とする付記１記載のカラーフィルタ。 （付記３） 赤色フィルタに含まれる光重合開始剤によ
る光吸収端が、青色フィルタ及び緑色フィルタに含まれ
る光重合開始剤による光吸収端より長波長側に位置する
ことを特徴とするカラーフィルタ。 （付記４） 前記赤色フィルタに含まれる光重合開始剤
の混入量が、他のカラーフィルタにおける光重合開始剤
の混入量より大きいことを特徴とする付記３記載のカラ
ーフィルタ。 （付記５） 上記カラーフィルタを構成するベース樹脂
自体の透過スペクトルが、前記各カラーフィルタの主透
過帯域波長より短波長側で他の波長領域よりも高い吸収
性を示すことを特徴とする付記３または４に記載のカラ
ーフィルタ。 （付記６） 青、緑、及び、赤の３種類のカラーフィル
タと、青色、緑色、及び、赤色の３波長域に発光ピーク
を有するバックライトを備えたカラー液晶表示装置にお
いて、前記青色フィルタの前記バックライトの５００ｎ
ｍ〜６００ｎｍの緑色領域における発光ピークの波長λ
G における透過率Ｔ（λG ）が、 Ｔ（λG ）＜２．０％ で、且つ、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの青色領域における
最大透過率Ｔmax が、 Ｔmax ＞８０％ であることを特徴とするカラー液晶表示装置。 （付記７） 上記青色フィルタに含有される着色剤は、
染料のみであることを特徴とする付記４記載のカラー液
晶表示装置。 （付記８） 少なくとも上記青色フィルタ上に、有機系
の保護膜を設けたことを特徴とする付記７記載のカラー
液晶表示装置。 （付記９） 上記青色フィルタ上のみに、有機系の保護
膜を設けるとともに、青色画素に対応する液晶層の厚さ
が、緑色画素及び赤色画素に対応する液晶層の厚さより
薄いことを特徴とする付記７記載のカラー液晶表示装
置。 （付記１０） 上記液晶層を構成する液晶分子が、電圧
無印加時に基板に対して垂直に近い配向をなす、垂直配
向型であることを特徴とする付記９記載のカラー液晶表
示装置。 （付記１１） 青、緑、及び、赤の３種類のカラーフィ
ルタと、青色、緑色、及び、赤色の３波長域に発光ピー
クを有するバックライトを備えたカラー液晶表示装置に
おいて、前記バックライトの青色蛍光体として、Ｓｒ5
（ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ、或いは、Ｓｒ5 （ＰＯ4 ）3
Ｃｌ：Ｅｕを主成分としＢａＭｇ2 Ａｌ 16Ｏ27との混合
物のいずれかを用いるとともに、前記青色フィルタの４
００ｎｍにおける透過率が４５％以下であることを特徴
とするカラー液晶表示装置。 （付記１２） 上記バックライトの赤色蛍光体として、
Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ、或いは、Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ
を主成分としＹ2 Ｏ3 ：Ｅｕとの混合物のいずれかを用
いるとともに、前記赤色フィルタの６００ｎｍにおける
透過率が７０％以上であることを特徴とするカラー液晶
表示装置。
する。 （付記１） 青、緑、及び、赤の３種類のフィルタを構
成するベース樹脂自体の透過スペクトルが、前記少なく
とも１種類のフィルタにおいて他のフィルタと異なって
いることを特徴とするカラーフィルタ。 （付記２） 上記赤色フィルタを構成するベース樹脂自
体の透過スペクトルが、前記赤色フィルタの主透過帯域
波長より短波長側で他の波長領域よりも高い吸収性を示
すことを特徴とする付記１記載のカラーフィルタ。 （付記３） 赤色フィルタに含まれる光重合開始剤によ
る光吸収端が、青色フィルタ及び緑色フィルタに含まれ
る光重合開始剤による光吸収端より長波長側に位置する
ことを特徴とするカラーフィルタ。 （付記４） 前記赤色フィルタに含まれる光重合開始剤
の混入量が、他のカラーフィルタにおける光重合開始剤
の混入量より大きいことを特徴とする付記３記載のカラ
ーフィルタ。 （付記５） 上記カラーフィルタを構成するベース樹脂
自体の透過スペクトルが、前記各カラーフィルタの主透
過帯域波長より短波長側で他の波長領域よりも高い吸収
性を示すことを特徴とする付記３または４に記載のカラ
ーフィルタ。 （付記６） 青、緑、及び、赤の３種類のカラーフィル
タと、青色、緑色、及び、赤色の３波長域に発光ピーク
を有するバックライトを備えたカラー液晶表示装置にお
いて、前記青色フィルタの前記バックライトの５００ｎ
ｍ〜６００ｎｍの緑色領域における発光ピークの波長λ
G における透過率Ｔ（λG ）が、 Ｔ（λG ）＜２．０％ で、且つ、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの青色領域における
最大透過率Ｔmax が、 Ｔmax ＞８０％ であることを特徴とするカラー液晶表示装置。 （付記７） 上記青色フィルタに含有される着色剤は、
染料のみであることを特徴とする付記４記載のカラー液
晶表示装置。 （付記８） 少なくとも上記青色フィルタ上に、有機系
の保護膜を設けたことを特徴とする付記７記載のカラー
液晶表示装置。 （付記９） 上記青色フィルタ上のみに、有機系の保護
膜を設けるとともに、青色画素に対応する液晶層の厚さ
が、緑色画素及び赤色画素に対応する液晶層の厚さより
薄いことを特徴とする付記７記載のカラー液晶表示装
置。 （付記１０） 上記液晶層を構成する液晶分子が、電圧
無印加時に基板に対して垂直に近い配向をなす、垂直配
向型であることを特徴とする付記９記載のカラー液晶表
示装置。 （付記１１） 青、緑、及び、赤の３種類のカラーフィ
ルタと、青色、緑色、及び、赤色の３波長域に発光ピー
クを有するバックライトを備えたカラー液晶表示装置に
おいて、前記バックライトの青色蛍光体として、Ｓｒ5
（ＰＯ4 ）3 Ｃｌ：Ｅｕ、或いは、Ｓｒ5 （ＰＯ4 ）3
Ｃｌ：Ｅｕを主成分としＢａＭｇ2 Ａｌ 16Ｏ27との混合
物のいずれかを用いるとともに、前記青色フィルタの４
００ｎｍにおける透過率が４５％以下であることを特徴
とするカラー液晶表示装置。 （付記１２） 上記バックライトの赤色蛍光体として、
Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ、或いは、Ｙ（ＰＶ）Ｏ4 ：Ｅｕ
を主成分としＹ2 Ｏ3 ：Ｅｕとの混合物のいずれかを用
いるとともに、前記赤色フィルタの６００ｎｍにおける
透過率が７０％以上であることを特徴とするカラー液晶
表示装置。
【００７６】
【発明の効果】本発明によれば、カラーフィルタにおけ
る青色着色剤の種類、ベース樹脂の光吸収特性、或い
は、光重合開始剤の光吸収特性を考慮するとともに、バ
ックライトに用いる青色蛍光体及び赤色蛍光体を考慮し
ているので、ＥＢＵ規格の色再現範囲・色座標を獲得す
るとともに、高輝度を達成しているので、ＣＲＴ並の色
再現範囲を有する大画面の高表示品質のカラー液晶表示
装置の実用化に寄与するところが大きい。
る青色着色剤の種類、ベース樹脂の光吸収特性、或い
は、光重合開始剤の光吸収特性を考慮するとともに、バ
ックライトに用いる青色蛍光体及び赤色蛍光体を考慮し
ているので、ＥＢＵ規格の色再現範囲・色座標を獲得す
るとともに、高輝度を達成しているので、ＣＲＴ並の色
再現範囲を有する大画面の高表示品質のカラー液晶表示
装置の実用化に寄与するところが大きい。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の赤色フィルタの光
透過特性の説明図である。
透過特性の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の赤色フィルタのＲ
座標及びＹ値の説明図である。
座標及びＹ値の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の青色フィルタの光
透過特性の説明図である。
透過特性の説明図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態のカラー液晶表示装
置の概略的部分断面図である。
置の概略的部分断面図である。
【図６】液晶層厚ｄのバラツキによるＷ座標の変動特性
の説明図である。
の説明図である。
【図７】ＴＮ方式の液晶表示装置におけるＲ，Ｇ，Ｂの
透過率のセル厚依存性の説明図である。
透過率のセル厚依存性の説明図である。
【図８】ＶＡ方式の液晶表示装置におけるＲ，Ｇ，Ｂの
透過率のセル厚依存性の説明図である。
透過率のセル厚依存性の説明図である。
【図９】ＶＡ方式の液晶表示装置における座標バラツキ
の説明図である。
の説明図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態のカラー液晶表示
装置に用いるバックライトの発光スペクトルの説明図で
ある。
装置に用いるバックライトの発光スペクトルの説明図で
ある。
【図１１】本発明の第５の実施の形態におけるＲＧＢＷ
座標の説明図である。
座標の説明図である。
【図１２】従来のバックライト型液晶表示装置の説明図
である。
である。
【図１３】従来の液晶パネルの概略的部分断面図であ
る。
る。
【図１４】従来のバックライトの発光スペクトルの説明
図である。
図である。
【図１５】従来のカラーフィルタの光透過特性の説明図
である。
である。
【図１６】従来の赤色フィルタに用いる顔料の光透過特
性の説明図である。
性の説明図である。
【図１７】従来の青色フィルタの特性の説明図である。
【図１８】従来の改良型青色フィルタの特性の説明図で
ある。
ある。
【図１９】従来の赤色フィルタのＲ座標及びＹ値の説明
図である。
図である。
１１ ＣＦ基板 １２ カラーフィルタ １３ 青色フィルタ １４ 緑色フィルタ １５ 赤色フィルタ １６ 保護膜 １７ 透明共通電極 １８ 配向制御膜 １９ ＴＦＴ基板 ２０ 配向制御膜 ２１ 液晶パネル ２２ 導光板 ２３ 配光シート ２４ 反射板 ２５ 拡散反射パターン層 ２６ ランプ ２７ 反射板 ３１ ＴＦＴ基板 ３２ 配向制御膜 ３３ 液晶 ４１ ＣＦ基板 ４２ カラーフィルタ ４３ 青色フィルタ ４４ 緑色フィルタ ４５ 赤色フィルタ ４６ 透明共通電極 ４７ 配向制御膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井ノ上 雄一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 柴崎 正和 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BA24 BA45 BA47 BB02 BB37 BB42 2H091 FA02Y FA42Z FB02 KA10 LA16 5C094 AA08 AA10 BA03 BA43 CA19 CA24 ED03 JA01 JA11
Claims (5)
- 【請求項１】 青、緑、及び、赤の３種類のフィルタを
構成するベース樹脂自体の透過スペクトルが、前記少な
くとも１種類のフィルタにおいて他のフィルタと異なっ
ていることを特徴とするカラーフィルタ。 - 【請求項２】 赤色フィルタに含まれる光重合開始剤に
よる光吸収端が、青色フィルタ及び緑色フィルタに含ま
れる光重合開始剤による光吸収端より長波長側に位置す
ることを特徴とするカラーフィルタ。 - 【請求項３】 青、緑、及び、赤の３種類のカラーフィ
ルタと、青色、緑色、及び、赤色の３波長域に発光ピー
クを有するバックライトを備えたカラー液晶表示装置に
おいて、前記青色フィルタの前記バックライトの５００
ｎｍ〜６００ｎｍの緑色領域における発光ピークの波長
λG における透過率Ｔ（λG ）が、 Ｔ（λG ）＜２．０％ で、且つ、３５０ｎｍ〜５００ｎｍの青色領域における
最大透過率Ｔmax が、 Ｔmax ＞８０％ であることを特徴とするカラー液晶表示装置。 - 【請求項４】 上記青色フィルタに含有される着色剤
は、染料のみであることを特徴とする請求項３記載のカ
ラー液晶表示装置。 - 【請求項５】 青、緑、及び、赤の３種類のカラーフィ
ルタと、青色、緑色、及び、赤色の３波長域に発光ピー
クを有するバックライトを備えたカラー液晶表示装置に
おいて、前記バックライトの青色蛍光体として、Ｓｒ5
（ＰＯ4 ）3Ｃｌ：Ｅｕ、或いは、Ｓｒ5 （ＰＯ4 ）3
Ｃｌ：Ｅｕを主成分としＢａＭｇ2 Ａｌ16Ｏ27との混合
物のいずれかを用いるとともに、前記青色フィルタの４
００ｎｍにおける透過率が４５％以下であることを特徴
とするカラー液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001102003A JP2002296412A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | カラーフィルタ及びカラー液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001102003A JP2002296412A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | カラーフィルタ及びカラー液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002296412A true JP2002296412A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18955250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001102003A Pending JP2002296412A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | カラーフィルタ及びカラー液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002296412A (ja) |
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2001
- 2001-03-30 JP JP2001102003A patent/JP2002296412A/ja active Pending
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090602 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091104 |