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JP2004094039A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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Publication number
JP2004094039A
JP2004094039A JP2002256870A JP2002256870A JP2004094039A JP 2004094039 A JP2004094039 A JP 2004094039A JP 2002256870 A JP2002256870 A JP 2002256870A JP 2002256870 A JP2002256870 A JP 2002256870A JP 2004094039 A JP2004094039 A JP 2004094039A
Authority
JP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
light
layer
liquid
lt
crystal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002256870A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitotsugu Oaku
Kenji Okishiro
Masatoshi Shiiki
大阿久 仁嗣
椎木 正敏
沖代 賢次
Original Assignee
Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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.)
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Publication date

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high-definition and high-contrast liquid crystal display in which the use efficiency of light from a light source is improved. <P>SOLUTION: A phosphor layer corresponding to pixels is formed outside of a polarizing plate with respect to a liquid crystal layer so that the phosphor layer is excited to emit light by UV light or blue light from the light source. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、液晶表示装置に係り、特に高輝度化と低消費電力化を実現して表示品質を向上させた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, a liquid crystal display having improved display quality, especially to achieve high luminance and low power consumption.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
薄型・軽量のディスプレイモニターとして液晶表示装置が広く用いられている。 The liquid crystal display device is widely used as a display monitor of thin and light. 液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力といった特長を生かし、時計や携帯電話などの小型表示装置から、ノート型パソコンのモニター、さらにはCRT( athode ay ube)に替わるデスクトップ型パソコン用モニタとして市場を拡大し、その用途は多岐にわたる。 The liquid crystal display device, lightweight, thin, utilizing the features and low power consumption, a watch or a mobile phone from a small display device such as a notebook computer monitor, desktop PCs and even more alternative to CRT (C athode R ay T ube ) to expand the market as the use monitor, the applications are wide-ranging.
【0003】 [0003]
従来、これら液晶表示装置では、主に静止画像の表示に用いられ、静止画像を表示する場合の高コントラスト化や高精細化が要求されてきた。 Traditionally, in these liquid crystal display devices, used for displaying mainly still images, higher contrast and higher definition when displaying a still image has been required. しかし、最近では、静止画像の表示だけに留まらず、テレビ受像機やDVD再生装置のモニターなどへの用途拡大もなされつつあり、動画像の表示に対応できる液晶表示装置の開発が進められている。 However, recently, just beyond the display of the still image, there being made also expand applications to such as a monitor of a television receiver or a DVD player, the development of a liquid crystal display device which can cope with display of moving images is underway . これに伴ない、液晶表示装置には、低消費電力化はもちろんのこと、従来の高コントラスト化、高精細化に加え、特に高輝度化という特性が要求されている。 In conjunction with this, the liquid crystal display device, low power consumption, of course, conventional high contrast, in addition to high definition, there is a demand characteristic that particularly high brightness. また、テレビ用途などに向けて、公称30インチ以上の大型の液晶表示装置の開発も求められている。 In addition, towards the TV applications, it has also sought the development of a large-sized liquid crystal display device of more than a nominal 30 inches.
【0004】 [0004]
図15は従来の液晶表示装置の構成例を模式的に説明する断面図である。 Figure 15 is a sectional view for explaining a configuration example of a conventional liquid crystal display device schematically. ここでは液晶パネルがツイステッド・ネマチック(TN)型であり、サイドライト型の光源装置を設置した液晶表示装置を例として説明する。 Here the liquid crystal panel is a twisted nematic (TN) type, a liquid crystal display device placed side-light type light source device will be described as an example. なお、サイドライト型の光源装置とは、薄板状の導光板と、この導光板の少なくとも一つの側縁に蛍光ランプ等のランプ、あるいは発光ダイオードからなる光源を備え、液晶パネルの背面に設置されるもので、通称「バックライト」と称するものである。 Note that the side light type light source device, a thin plate-like light guide plate, provided with a lamp such as a fluorescent lamp and the like on at least one side edge of the light guide plate or a light source consisting of light emitting diodes, are mounted on a back surface of the liquid crystal panel shall in, are those referred to as known as "backlight". 図中、参照符号PNLは液晶表示パネルの部分、BLは光源装置の部分を示し、説明を容易にするため、両者を一体的に図示してある。 In the figure, reference numeral PNL part of the liquid crystal display panel, BL represents a part of the light source unit, for ease of description, is shown integrally both. また、液晶パネルPNLと光源装置BLの間には、液晶パネルPNLへの照明光の入射角の制御、照明光の輝度分布を均一化するためのプリズムシート、拡散シート等の光学補償シートが介挿されるが、ここでは省略してある。 Between the liquid crystal panel PNL and the light source device BL, control of the angle of incidence of the illumination light to the liquid crystal panel PNL, a prism sheet for uniform brightness distribution of illumination light, an optical compensation sheets such as a diffusion sheet through but inserted as here is omitted.
【0005】 [0005]
液晶表示パネルPNLはガラス等の透明絶縁板からなる第1基板905と第2基板909の間に液晶の層906を封入し、両基板のそれぞれの表面に第1の偏光板(一方の偏光板)904A、第2の偏光板(他方の偏光板)904Bが貼付されて構成される。 The liquid crystal display panel PNL is sealed a liquid crystal layer 906 between the first substrate 905 and the second substrate 909 made of a transparent insulating plate such as a glass, a first polarizing plate on each surface of the substrates (one polarizer ) 904A, a second polarizer (other polarizing plate) 904B is formed is affixed. 第1基板905の内面には画素選択のためのアクティブ素子(または、スイッチング素子とも称する)として薄膜トランジスタ( hin ilm ransistor:TFT)910とこの薄膜トランジスタ910で駆動される画素電極911が形成されている。 An active element for pixel selection on the inner surface of the first substrate 905 (or, also called a switching element) as a thin film transistor (T hin F ilm T ransistor: TFT) 910 and a pixel electrode 911 which is driven by the thin film transistor 910 is formed ing. なお、アクティブ素子は、上記の薄膜トランジスタに限らない。 Incidentally, the active element is not limited to the above-described thin film transistor.
【0006】 [0006]
また、第2基板909の内面には遮光層(ブラックマトリクス:BM)907で区画された3色のカラーフィルタ908が形成されている。 The light-shielding layer on the inner surface of the second substrate 909 (a black matrix: BM) 3 colors of the color filters 908 partitioned by 907 is formed. 3色のカラーフィルタ908は、赤色(R)カラーフィルタ908A、緑色(G)カラーフィルタ908B、青色(B)カラーフィルタ908Cを所定の配列で設けられている。 The color filter 908 of the three colors are provided red (R) color filters 908A, green (G) color filters 908B, the blue (B) color filters 908C in a predetermined arrangement. これらの各カラーフィルタには対向電極912が夫々設けられ、画素電極911との間に形成される電界により、両電極の間にある液晶の層906の配向方向が制御され、後述する光源装置BL(以下、バックライトBLとも言う)からの光の偏光方向を制御して第2の偏光板904を通過する光の量で表示を行う。 Each of these color filters opposite electrode 912 is provided respectively, by an electric field formed between the pixel electrode 911, the alignment direction of the liquid crystal layer 906 located between the two electrodes is controlled, which will be described later the light source device BL (hereinafter, also referred to as the backlight BL) for displaying an amount of light passing through the second polarizer 904 by controlling the polarization direction of the light from.
【0007】 [0007]
一方、バックライトBLは、透明樹脂板を好適とする薄板状の導光板903と、この導光板の側縁に設置した光源901、導光板903の上記液晶表示パネルPNLとは反対側(背面)に設置した反射板902で構成される。 On the other hand, the backlight BL comprises a thin plate-like light guide plate 903 to the transparent resin plate with a suitable light source 901 installed on the side edge of the light guide plate, opposite to the liquid crystal display panel PNL of the light guide plate 903 (rear) constituted by the reflection plate 902 installed in. 前記したように、このバックライトBLと液晶表示パネルPNLの間には、拡散シートやプリズムシートなどの光学補償シートが介挿されるが図示は省略してある。 As described above, between the backlight BL and the liquid crystal display panel PNL, the although the optical compensation sheets such as a diffusion sheet or a prism sheet is interposed illustrated is omitted. 光源901には、所謂3波長蛍光ランプ(通常、冷陰極蛍光ランプと称する)901が用いられ、この光源901から出射した光が導光板903を伝播し、この伝播途上で当該導光板903の液晶表示パネルPNL側の表面(偏光板904B側:出光面)から出光する。 The light source 901 is a so-called three-wavelength fluorescent lamps (usually referred to as a cold cathode fluorescent lamp) 901 is used, light emitted from the light source 901 propagates through the light guide plate 903, the liquid crystal of the light guide plate 903 in this propagation developing It exits out the: (exit surface polarizing plate 904B side) surface of the display panel PNL side. 背面に配置された反射板902は導光板903を伝播する途中でその背面から漏れ出る光を反射させることで光源901からの光の利用効率を上げる。 Reflector 902 disposed on the back increase the utilization efficiency of light from the light source 901 by reflecting the light leaked from the back on the way to propagate the light guide plate 903. なお、導光板903の背面すなわち反射板902側には液晶表示パネルPNL側への出光分布を調整するための反射インクのドット印刷あるいは凹凸加工等が施されるが、図示はしていない。 Although dot printing or roughened like the reflection ink for adjusting the distribution of light emitted to the liquid crystal display panel PNL side to the rear i.e. the reflection plate 902 side of the light guide plate 903 is applied, not shown.
【0008】 [0008]
第1基板905と第2基板909の対向する内面の液晶の層906に接する面のそれぞれには、配向膜と呼ばれる高分子薄膜(図では省略)が配置され、液晶分子を配列させるために配向処理が施されている。 Each surface in contact with the first substrate 905 and the liquid crystal layer 906 of the inner surface facing the second substrate 909, (in the figure shown) polymer thin film which is referred to as an alignment film is arranged, oriented for aligning the liquid crystal molecules treatment is applied. 液晶表示パネルPNLによる表示は、この配列された液晶分子の配向方向を変化させ、それにより生じる液晶層の光学特性の変化により行われる。 Display by the liquid crystal display panel PNL changes the alignment direction of the arrayed liquid crystal molecules, thereby effected by changes in the optical characteristics of the liquid crystal layer generated. 配向方向の変化は、第1基板905上の各画素毎に形成された画素電極911と第2基板909に形成された対向電極912の間に生じる電界が液晶分子に作用することにより成される。 Change in orientation is accomplished by an electric field generated between the first substrate 905 and the pixel electrode 911 which is formed for each pixel on the counter electrode 912 formed on the second substrate 909 acts on the liquid crystal molecules . なお、画素電極911及び対向電極912間の電位差は、各画素毎に形成される前記した薄膜トランジスタTFTなどのアクティブ素子(スイッチング素子)により制御される。 Incidentally, the potential difference between the pixel electrode 911 and the counter electrode 912 is controlled by an active element (switching element) such as the above-mentioned thin film transistor TFT is formed for each pixel.
【0009】 [0009]
バックライトBLから出射して第1基板905に入射し、液晶層906を透過した光は、3色のカラーフィルタ908に入射する。 Incident on the first substrate 905 and emitted from the backlight BL, the light transmitted through the liquid crystal layer 906 is incident on the color filter 908 of the three colors. 前記したように、カラーフィルタ908には、画素に対応して、それぞれ赤色フィルタ908A、緑色フィルタ908B、青色フィルタ908Cが配置され、各フィルタの境界には光を遮光するためのブラックマトリクス907が配置されている。 As described above, the color filter 908, corresponding to the pixels, respectively a red filter 908A, a green filter 908B, it is arranged blue filter 908C, the black matrix 907 for shielding light at the boundary of each filter arrangement It is. 図15における各フィルタ908A、908B、908Cはエポキシ樹脂やアクリル樹脂にその色に応じた顔料を分散したものであり、各色に応じた波長の光のみを透過し、それ以外の光を吸収あるいは反射する。 Each filter 908A in FIG. 15, 908B, 908C is obtained by dispersing a pigment in accordance with the color in the epoxy resin or an acrylic resin, and transmits only light having a wavelength corresponding to each color, absorbs or reflects other light to. このカラーフィルタとしては、上記の顔料分散樹脂の他、染色した薄膜を用いるものもある。 As the color filter, in addition to the above-mentioned pigment dispersion resin, and some use a dyed film. また、ここではブラックマトリクスにも黒鉛分散樹脂が用いられるが、酸化クロム等の酸化金属膜を用いるものもある。 Further, where Graphite dispersion resin is used in the black matrix is ​​also intended to use a metal oxide film such as a chromium oxide.
【0010】 [0010]
例えば、緑色フィルタ908Bは500nmから600nm程度の波長の光のみ透過し、それ以外の波長の光を吸収し、熱エネルギーとして消費する。 For example, the green filter 908B is transmitted only light having a wavelength of about 600nm from 500 nm, absorbs light of other wavelengths, is consumed as heat energy. そして、このカラーフィルタ908を透過した光は、第2基板909、第2偏光板904Bを透過し、観測者側に出射される。 The light transmitted through the color filter 908, a second substrate 909, transmitted through the second polarizing plate 904B, and is emitted to the observer side. これら各フィルタ908A、908B、908Cを透過したRGB3色の光の強度を、液晶層906の配向状態を制御することにより変化させ、ほぼすべての色を創出しカラー画像を表示する。 Each of these filters 908A, 908B, the intensity of RGB3 colors of light transmitted through 908C, varied by controlling the alignment state of the liquid crystal layer 906, and displays a color image to create almost any color.
【0011】 [0011]
しかしながら、上記従来の構成では、各カラーフィルタでは可視光400nmから700nmのうち、約1/3の領域の光しか透過せず、それ以外の約2/3はフィルタにより消費され、表示に有効な光として活用されない。 However, in the conventional configuration, in the color filters of the visible light 400nm of 700 nm, not only not transmit light at about 1/3 of the area, about two-thirds the other is consumed by the filter, effective display not be used as a light. すなわち各フィルタでの透過率は原理的に30%程度が限界である。 That transmittance at each filter is in principle limited to about 30%.
【0012】 [0012]
現在、上記のようなカラーフィルタを用いた透過型の液晶表示装置では、光の透過率は全体として3%から4%程度であり、上述したように、特にカラーフィルタの透過率が光の利用効率を大きく低下させる要因の一つになっている。 Currently, a transmission type liquid crystal display device using a color filter as described above, the transmittance of light is about 4% 3% overall, as mentioned above, in particular utilization transmittance of the color filters of the light It has become one of the factors that greatly reduces the efficiency. そして、光の利用効率が低いために、例えば、液晶テレビやDVD再生対応モニタなど高輝度を必要とする透過型液晶表示装置では強光量(大光量)の蛍光ランプ等を必要とし、液晶表示装置としての消費電力の増大を引き起こす。 And for the light use efficiency is low, for example, it requires a fluorescent lamp or the like of the high-light-intensity in the transmissive type liquid crystal display device requiring high brightness such as LCD TVs and DVD playback ready monitor (large amount), a liquid crystal display It causes an increase in power consumption of the device.
【0013】 [0013]
このような課題を解決するための一つの手段が、特開平10−20109号公報に開示されている。 One means for solving this problem is disclosed in JP-A-10-20109. この公報に開示された発明では、カラーフィルタ中にそれと同系色の蛍光物質を混入させた光着色膜を、白色光源により発光させる手段を用いるものであり、低消費電力でありながら光利用効率の高い液晶表示装置を実現できる可能性がある。 In the invention disclosed in this publication, a light colored film obtained by mixing a fluorescent material of the same similar colors in the color filter, which uses a means for emitting a white light source, the light utilization efficiency while low power consumption there is a possibility of realizing a high liquid crystal display device. しかしながら、例えば液晶テレビのような、今後の液晶表示装置の展開を考えれば、さらなる高輝度化、すなわち光利用効率の向上が必要であり、また、同時に高精細、高コントラストを達成する必要がある。 However, for example, such as LCD TV, given the development of future liquid crystal display device, further higher brightness, that is necessary to improve the light utilization efficiency, it is also necessary to achieve high resolution, high contrast at the same time .
【0014】 [0014]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
上述したように、従来技術において、各カラーフィルタでは可視光400nmから700nmの波長の光のうち、約1/3の領域の光しか透過せず、それ以外の約2/3はカラーフィルタにより消費され光として活用されていない。 As described above, consumed in the prior art, in the light of a wavelength of 700nm from the visible light 400nm in each color filter, not only not transmit light at about 1/3 of the area, about two-thirds else by color filters underutilized as are light. すなわち、可視光領域の約1/3しか利用されておらず、光利用効率が非常に低い。 That is, only about 1/3 of the visible light region has not been utilized, light utilization efficiency is very low. これを改善するための手段が上記した特開平10−20109号公報に提案されているが、この構成では高輝度化とともに高精細化、高コントラスト化を同時に達成することは困難である。 Although the means for improving this is proposed in JP-A 10-20109 discloses that described above, high resolution with high brightness in this configuration, it is difficult to achieve a high contrast at the same time. 例えば、特開平10−20109号公報の第3の実施例や第4の実施例に示された構成では、高輝度化は期待できるが、蛍光体を含む光着色層が2つの偏光板の内側に配置されているために液晶テレビ等に要求されるような高輝度を満足させるのに充分な高コントラストは期待できない。 For example, in the configuration illustrated in the third embodiment and the fourth embodiment of Japanese Laid-Open 10-20109 discloses a high brightness is expected, the inside of the light colored layer containing a phosphor is two polarizers high contrast can not be expected sufficient to satisfy the high brightness as required in a liquid crystal television or the like because it is disposed.
【0015】 [0015]
上述した如く、液晶表示装置では、第1偏光板904Aからの直線偏光を液晶の層906により制御し、この液晶の層906を透過した偏光光の一部を対向する第2偏光板904Bから出射することで画像等の表示を行っている。 As described above, in the liquid crystal display device, emitted from the second polarizer 904B to the linearly polarized light from the first polarizer 904A was controlled by the liquid crystal layer 906, facing a portion of the polarized light transmitted through the layer 906 of the liquid crystal We have done the display of images and the like by. 従って、上記公報の実施例に開示されているように、蛍光体層が2つの偏光板の内側に配置された場合には、当該蛍光体から発せられる散乱光が偏光光を乱してしまうため、特に黒表示で問題となる。 Accordingly, as disclosed in the Examples of the above publication, since the phosphor layer when it is disposed inside the two polarizers, scattered light emitted from the phosphor disturbs the polarized light , is a problem, especially in black display. すなわち、画像として黒色を表示しているにも関わらず、蛍光体からの散乱光が偏光板を透過し、光が観測者側に漏れ出てしい、コントラストが低下する。 In other words, despite displaying a black as an image, the scattered light from the phosphor is transmitted through the polarizing plate, correct light leaks toward the viewer, the contrast is lowered.
【0016】 [0016]
また、通常、液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの基板に用いられるガラス基板の厚みは0.7mmもしくはそれ以上であり、このような厚みのガラス基板を上記構成に使用した場合には、上記の光着色層と液晶層との距離が大きいために、本来入射すべき画素と隣接する画素に入射してしまうことによる光クロストーク(混色)を生じる。 Also, usually, the thickness of the glass substrates used in the substrate of the liquid crystal display panel constituting the liquid crystal display device is a 0.7mm or more, when the glass substrate of such a thickness is used in the above configuration, the of the the distance between the light colored layer and the liquid crystal layer is large, resulting in optical crosstalk (color mixing) due to become incident on the pixels adjacent to the pixel to be incident originally. このことは色再現性の低下や、コントラスト低下の原因となり、結果として表示装置としての高精細化を困難にしている。 This is and reduction in color reproducibility, cause reduced contrast, making it difficult to high-definition as a display device as a result. 例えば上記公報の実施例1や実施例2などに開示された構成において、通常用いられる厚さが0.7mm以上のガラス基板では、光クロストークを生じない精細度の限界はおよぞ50ppi程度である。 For example in a configuration which is disclosed in, for Example 1 and Example 2 of the above publication, in a normal glass substrate is not less than 0.7mm thickness to be used, the limit of resolution that does not result in optical cross talk is about Oyozo 50ppi is there. 例えば、液晶テレビとして、公称30インチのHD( igh efinition)−TVを考えた場合、その精細度は少なくとも70ppi以上必要であり、上記公報に開示された構成では達成することは難しい。 For example, as a liquid crystal television, when considering the HD (H igh D efinition) -TV nominal 30 inches, its resolution is required at least 70ppi above, it is difficult to achieve in the configuration disclosed in the above publication.
【0017】 [0017]
このように、今後の液晶テレビやDVD再生対応モニタなどへの液晶表示装置の適用を考えると、さらなる高輝度化と同時に、高精細化、高コントラスト化が課題の一つとなっている。 Thus, it has been given the application of the liquid crystal display device to such future LCD TV and DVD playback compatible monitor, a further higher brightness at the same time, high definition, and a high contrast problem.
【0018】 [0018]
本発明の目的は、低消費電力でありながら、高輝度、かつ高精細、高コントラストを同時に達成できる表示性能に優れた液晶表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide with low power consumption, high brightness, and high definition, the liquid crystal display device with excellent display performance that a high contrast can be achieved simultaneously.
【0019】 [0019]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上記目的を達成するための本発明の基本的な構成は、対向する少なくとも一対の基板と、該一対の基板間に挟持された液晶の層と、該液晶の層を挟持する一対の基板の外側にそれぞれ配置された第1と第2の偏光板と、第1偏光板側に設置された光源装置とを有し、画素毎に液晶の配向方向を制御して表示を行う液晶表示装置において、光源装置から第1偏光板へ導入される光を、複数色(例えば、赤色、緑色、青色)の夫々に対応する波長毎に分光した点にある。 The basic configuration of the present invention for achieving the above object, at least a pair of substrates facing the liquid crystal layer sandwiched between the pair of substrates, the outer of the pair of substrates sandwiching a layer of the liquid crystal in the liquid crystal display device which performs first and respectively disposed with the second polarizing plate, and a light source device disposed on the first polarizer side, the display by controlling the alignment direction of the liquid crystal for each pixel in, the light introduced from the light source device to the first polarizing plate, a plurality of colors (e.g., red, green, blue) lies in the spectral for each wavelength corresponding to s husband. また、上記波長毎に分光して第1偏光板へ導入された光に対してさらにカラーフィルタを設けることもできる。 It is also possible to further provide a color filter for the first light introduced into the polarizing plate is separated into each said wavelength.
【0020】 [0020]
前記光源装置を、500nm以下のピーク波長を有する蛍光灯や水銀灯などのランプ、あるいは発光ダイオードまたはこれらを組合せた光源で構成できる。 The light source device can be configured with the fluorescent lamps lamp such or mercury lamps or light-emitting diode or light source combination thereof, with a peak wavelength of 500 nm. この光源は、3色に相当する光の波長を出射する蛍光ランプ、各色の蛍光体を励起する紫外光領域の波長を出射する水銀灯等のランプを用いることができる。 The light source may be used a fluorescent lamp, lamp mercury lamp or the like that emits wavelength in the ultraviolet light range to excite the phosphors of respective colors to emit a wavelength of light corresponding to three colors. また、各色の画素に対応したカラーフィルタ構造を任意の蛍光体材料で構成することができる。 Further, it is possible to configure a color filter structure corresponding to the pixels of each color of any fluorescent material. この蛍光体材料は光源から入射する光で励起されて第1の偏光板に入射する光の分光作用を行い、また当該分光された波長の光のみを透過し、それ以外の光を吸収あるいは反射するフィルタ機能を兼ね備えるように構成できる。 The phosphor material performs a spectral effects of the light incident on the first polarizing plate are excited by light incident from the light source, also transmits only light of the spectral wavelength, absorption or reflection of other wavelengths It can be configured to combine the filtering function of. このフィルタ機能は蛍光体材料に顔料を混入したものを用い、あるいは蛍光体層からの光出射側に別の層として顔料の層もしくは染色された薄膜を設ける。 This filter function phosphor used after mixed with pigment material, or provided with a pigment layer or stained thin film as a separate layer on the light emitting side from the phosphor layer. 上記任意の蛍光体材料の配置として、赤色の画素と緑色の画素に対応する配置でそれぞれ緑色蛍光体及び赤色蛍光体を設置することができる。 As the arrangement of the arbitrary fluorescent material, it can be respectively positioned corresponding to the red pixels and green pixels installing the green and red phosphors. これら緑色蛍光体及び赤色蛍光体の組成としては、下記のものを採用できる。 The composition of these green and red phosphors can be employed the followings.
【0021】 [0021]
緑蛍光体組成1―1 Green phosphor composition 1-1
(Y 1−a−b Gd Ce (Al 1−c Ga 12 (Y 1-a-b Gd a Ce b) 3 (Al 1-c Ga c) 5 O 12
0≦a≦1.0、0<b≦0.1、0≦c≦1.0。 0 ≦ a ≦ 1.0,0 <b ≦ 0.1,0 ≦ c ≦ 1.0.
【0022】 [0022]
緑蛍光体組成1―2 Green phosphor composition 1-2
(Y 1−a−b Gd Ce (Al 1−c Ga 12 :Kd (Y 1-a-b Gd a Ce b) 3 (Al 1-c Ga c) 5 O 12: Kd
0≦a≦1.0、0<b≦0.1、0≦c≦1.0。 0 ≦ a ≦ 1.0,0 <b ≦ 0.1,0 ≦ c ≦ 1.0. Kは不純物で、0ppm≦d≦1000ppm。 K is an impurity, 0ppm ≦ d ≦ 1000ppm.
【0023】 [0023]
緑蛍光体組成2―1 Green phosphor composition 2-1
(Ba 1−a−b−c Sr Ca Eu )(Zr,Ti)Si (Ba 1-a-b- c Sr a Ca b Eu c) (Zr, Ti) Si 3 O 9
0≦a≦1.0、0≦b≦0.1、0<c≦0.3。 0 ≦ a ≦ 1.0,0 ≦ b ≦ 0.1,0 <c ≦ 0.3.
【0024】 [0024]
緑蛍光体組成2―2 Green phosphor composition 2-2
(Ba 1−a−b−c Sr Ca Eu )(Zr,Ti)Si (Ba 1-a-b- c Sr a Ca b Eu c) (Zr, Ti) Si 3 O 9
0≦a≦1.0、0≦b≦0.1、0<c≦0.3。 0 ≦ a ≦ 1.0,0 ≦ b ≦ 0.1,0 <c ≦ 0.3. Zn、Ce、Yb、Tmの中から選ばれた少なくとも一つの元素を不純物として添加。 Zn, addition of Ce, Yb, at least one element selected from the Tm as an impurity.
【0025】 [0025]
緑蛍光体組成3―1 Green phosphor composition 3-1
(Y 1−a−b−c Gd Tb Ce SiO (Y 1-a-b- c Gd a Tb b Ce c) 2 SiO 5
0≦a≦1.0、0<b≦0.2、0≦c≦0.1。 0 ≦ a ≦ 1.0,0 <b ≦ 0.2,0 ≦ c ≦ 0.1.
【0026】 [0026]
緑蛍光体組成3―2 Green phosphor composition 3-2
(Y 1−a−b−c Gd Tb Ce SiO (Y 1-a-b- c Gd a Tb b Ce c) 2 SiO 5
0≦a≦1.0、0<b≦0.2、0≦c≦0.1 0 ≦ a ≦ 1.0,0 <b ≦ 0.2,0 ≦ c ≦ 0.1
La、Sc、Yb、Tmの中から選ばれた少なくとも一つの元素を不純物として添加。 La, addition of Sc, Yb, at least one element selected from the Tm as an impurity.
【0027】 [0027]
赤蛍光体組成1―1 Red phosphor composition 1-1
(Ca 1−a−b−c Sr Zn Eu )S (Ca 1-a-b- c Sr a Zn b Eu c) S
0≦a<1.0、0≦b≦0.4、0<c≦0.1。 0 ≦ a <1.0,0 ≦ b ≦ 0.4,0 <c ≦ 0.1.
【0028】 [0028]
赤蛍光体組成1―2 Red phosphor composition 1-2
(Ca 1−a−b−c Sr Zn Eu )S (Ca 1-a-b- c Sr a Zn b Eu c) S
0≦a<1.0、0≦b≦0.4、0<c≦0.1 0 ≦ a <1.0,0 ≦ b ≦ 0.4,0 <c ≦ 0.1
Ce、Sc、Yb、Tmの中から選ばれた少なくとも一つの元素を添加。 Ce, Sc, Yb, at least one element selected from the Tm-doped.
【0029】 [0029]
赤蛍光体組成2―1 Red phosphor composition 2-1
(Y 1−a−b Gd Eu (Y 1-a-b Gd a Eu b) 2 O 2 S
0≦a≦1.0、0<b≦0.2。 0 ≦ a ≦ 1.0,0 <b ≦ 0.2.
【0030】 [0030]
赤蛍光体組成2―2 Red phosphor composition 2-2
(Y 1−a−b Gd Eu (Y 1-a-b Gd a Eu b) 2 O 2 S
0≦a≦1.0、0<b≦0.2 0 ≦ a ≦ 1.0,0 <b ≦ 0.2
La、Ce、Sc、Yb、Tmの中から選ばれた少なくとも一つの元素を不純として添加。 La, addition of Ce, Sc, Yb, at least one element selected from the Tm as impure.
【0031】 [0031]
液晶表示パネルの背面に設置する照明のための光源として、赤色、緑色、青色の発光色を提供する蛍光ランプ(3波長蛍光ランプ)、あるいは発光ダイオード、もしくはそれらの組合せ、または青色単色の発光色のみを提供する単一色蛍光ランプ、蛍光体を有しない水銀灯等のランプ、あるいは発光ダイオードもしくはそれらの組合せとすることができる。 As a light source for lighting to be installed on the back surface of the liquid crystal display panel, red, green, fluorescent lamp (3-wavelength fluorescent lamp) to provide a blue emission color, or light emitting diode or a combination thereof or blue monochromatic emission color, single color fluorescent lamp provides only, can be a lamp mercury lamp or the like having no phosphor or a light emitting diode or a combination thereof.
【0032】 [0032]
また、液晶表示パネルの液晶の層を挟持する第1基板と第2基板の一対の基板のうちの上記液晶の層に光を導入する一方の基板(第1基板とする)を他方基板(第2基板とする)より薄いものを用いることができる。 Moreover, (the first substrate) one substrate for introducing light into the layer of the liquid crystal of the first substrate and the pair of substrates in the second substrate sandwiching a layer of liquid crystal in the liquid crystal display panel other substrate (first the it can be used 2 to the substrate) as thinner.
【0033】 [0033]
さらに、本発明は、画素内に形成される液晶を駆動するための画素電極と共通電極のそれぞれを異なる基板上に形成した所謂縦電界方式(TN方式)、画素内に形成される液晶を駆動するための画素電極と共通電極のそれぞれを一方の基板上にのみ形成した所謂横電界方式(IPS方式)、その他の各種の電極構成をもつ液晶表示パネルと、上記何れかの電極構成をもつと共に、上記薄膜トランジスタ等のアクティブ素子を形成した側の基板を観測者と反対側に配置した方式、観測者側に配置した方式とを組合せたた各種の液晶表示パネルに適用できる。 Furthermore, the present invention is a so-called vertical electric field type (TN type) formed on a different substrate each pixel electrode and the common electrode for driving the liquid crystal formed in the pixel, driving the liquid crystal formed in the pixel so-called lateral electric field scheme of each pixel electrode and the common electrode is formed only on one substrate to (IPS method), a liquid crystal display panel having the other various electrode configurations, with having one of electrode configurations described above can be applied to various liquid crystal display panels of the side of the substrate formed with active elements scheme arranged on the side opposite to the observer, was a combination of disposed on an observer side system such as the thin film transistor.
【0034】 [0034]
なお、上記IPS方式において、一対の基板のうちの一方の基板上にのみ形成された画素電極と共通電極を画素内で交互に配置される櫛歯形状とすることができる。 Incidentally, it is possible to in the IPS mode, a comb-tooth shape are arranged one common electrode and the pixel electrodes formed only on the substrate of the pair of substrates alternately in a pixel. また、一方の基板上にのみ形成される上記画素電極と共通電極の一方をベタ板状とし、この上に絶縁膜を介して櫛歯状の他方の電極を重畳させる構成とすることもできる。 Also, one of the pixel electrode and the common electrode formed only on one substrate and a solid plate may be configured for superimposing the comb-shaped second electrode via an insulating film thereon. 基板の一方にのみ画素電極や共通電極を形成した液晶表示パネルに対しては、これら電極群を有しない基板側に対向させて光源装置を配置するのが望ましい。 For the liquid crystal display panel forming the pixel electrode and the common electrode on only one substrate, it is desirable so as to face these electrodes on the substrate side not having to place the light source device.
【0035】 [0035]
上記した各方式における光源装置の駆動方式として、液晶表示パネルを照明する光源を1フレーム期間内で間欠的に駆動することで、陰極線管と同様のインパルス型の表示を実現し、動画表示における残像やぶれの無い高品質の表示を実現することができる。 As the driving method of the light source device in each method described above, by intermittently driving the light source illuminating the liquid crystal display panel within one frame period, and realize a display similar impulse type and a cathode-ray tube, an afterimage of the moving display it is possible to realize a high-quality display with no tear.
【0036】 [0036]
なお、本発明は、上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the structure of the embodiment of the above structure and below, without departing from the spirit of the present invention, it is needless to say various modifications are possible.
【0037】 [0037]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の実施の形態を実施例の図面と共に詳細に説明する。 It will be described in detail with reference to the drawings of an embodiment example of the present invention. 先ず、本発明による液晶表示装置の高輝度化の基本構成について説明する。 First, a description will be given of a basic configuration of a high brightness of the liquid crystal display device according to the present invention. 本発明の液晶表示装置では、対向する少なくとも一対の基板と、その一対の基板間に挟持された液晶の層と、その液晶の層を挟持する一対の基板の外側の夫々に配置された偏光板、および液晶表示パネルを照明するための光源装置とから構成され、画素毎に前記液晶の配向方向を制御して表示を行う。 Polarizing plate in the liquid crystal display device of the present invention, the at least a pair of opposing substrates, is arranged a layer of liquid crystal sandwiched between the pair of substrates, to each of the outer pair of substrates sandwiching a layer of the liquid crystal , and it is composed of a light source device for illuminating the liquid crystal display panel to perform display by controlling an alignment direction of the liquid crystal for each pixel. 本発明では、この液晶表示装置において、光源装置から偏光板の一方に導入される光を、赤色、緑色、青色に対応する波長毎に分光した点にある。 In the present invention, there is in the liquid crystal display device, the light introduced from the light source device to one of the polarizing plates, red, green, in that the spectral each wavelength corresponding to blue. 本発明の好ましい実施例では、上記の分光手段として蛍光体層を設ける。 In a preferred embodiment of the present invention, providing the phosphor layer as the spectroscopic means. この蛍光体層を用いて光源装置からの白色光または青色光もしくは紫外光領域の光等をそれぞれの色に対応する波長に変換し、または青色光を赤色、緑色に対応する波長に変換する。 The phosphor layer using converted into wavelengths corresponding light or the like to the respective colors of white light or blue light or ultraviolet light region from the light source device, or converts the blue light red, the wavelength corresponding to green. この蛍光体に、対応する色の顔料等を混入してカラーフィルタ機能を付与したカラーフィルタ付き蛍光体層とすることもできる。 The phosphor may be a corresponding color filter with phosphor layers that impart a color filter function by mixing a pigment color. なお、このカラーフィルタの有無は本発明の効果を妨げるものではない。 Incidentally, presence or absence of the color filter does not preclude the effect of the present invention.
【0038】 [0038]
本発明の一実施形態では、液晶表示パネルの光入射側の偏光板より外側に、新たに蛍光体層を配置し、この蛍光体層を赤色、緑色、青色の各画素に対応するように配置する。 In one embodiment of the present invention, outside the polarizing plate on the light incident side of the liquid crystal display panel, a new phosphor layer is disposed, place the phosphor layer of red, green, so as to correspond to each pixel of the blue to. 各画素に対応する部分毎に形成される蛍光体は光源装置からの光で励起されて、赤色、緑色、青色の画素毎に透過可能な波長領域内に波長を有する光を発光する。 Phosphor formed in each portion corresponding to each pixel is excited by light from the light source device emits red, green, light having a wavelength in the blue transmittable wavelength region for each pixel. この蛍光体層にその蛍光体が発光する光を透過する顔料などを混入し、カラーフィルタとしての機能を付与することができる。 The phosphor layer on the phosphor is mixed with a pigment that transmits light emitted, it is possible to impart a function as a color filter. また、蛍光体層への光の入射側と反対側に所定の色に染色したフィルタ薄膜を形成してもよい。 It is also possible to form the filter membrane was stained in a predetermined color on the side opposite to the incident side of the light into the phosphor layer. 以下では、蛍光体に混入した顔料、フィルタ膜をカラーフィルタと表現する。 In the following, the pigment mixed in the phosphor, to represent the filter film and a color filter.
【0039】 [0039]
上記構成では、▲1▼各画素(各カラーフィルタの有無に関わらず)の赤色、緑色、青色の各画素に対応する同系色の光を発光する蛍光体材料からなる蛍光体層を利用すること、そして、▲2▼その蛍光体層を液晶層に対して偏光板の反対側、すなわち光源装置からの光が入射する側に配置すること、が特徴である。 In the above configuration, ▲ 1 ▼ red pixels (with or without color filters), a green, utilizing a phosphor layer comprising a phosphor material emitting similar colors of light corresponding to each pixel of the blue and, ▲ 2 ▼ opposite side of the polarizing plate and the phosphor layer to the liquid crystal layer, namely the light from the light source device is disposed on the side of the incident, but is characteristic. まず、蛍光体層の利用について説明し、その後、液晶表示装置における蛍光体層の配置について説明する。 First, it describes the use of the phosphor layer, then explaining the arrangement of the phosphor layer in the liquid crystal display device.
【0040】 [0040]
図1は一般の液晶表示装置の光源に用いられるランプの発光スペクトルの説明図である。 Figure 1 is an illustration of the emission spectrum of the lamp used as a light source for general liquid crystal display device. 横軸は波長、縦軸は各波長における相対強度を示す。 The horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents the relative intensity at each wavelength. 通常、画像の表示には400nmから700nmの可視光を利用しているが、それ以外にも蛍光管からは400nm未満の光が放出されている。 Usually, the display of the image utilizing the visible light from 400nm to 700nm, but light below 400nm is emitted from the fluorescent tubes also otherwise. その代表的な光としては、蛍光ランプに封入されている水銀に起因する254nm、314nm、365nmなどの、所謂水銀線がある。 Nonlimiting light, 254 nm due to the mercury sealed in the fluorescent lamp, 314 nm, such as 365 nm, there is a so-called mercury line. 蛍光体は、この水銀線を吸収して可視光に変換する役割を持つ。 Phosphor is responsible for converting the visible light by absorbing the mercury lines. このような水銀線の光は通常、液晶表示装置を構成する各種の部材、カラーフィルタや紫外線カットフィルタなどにより吸収あるいは反射され、全く利用されていない。 Such light mercury lines are usually various members constituting the liquid crystal display device, it is absorbed or reflected by a color filter or an ultraviolet cut filter, not at all available. 本発明では、主にこれら光として利用されていない400nm未満の光あるいは450nmを主波長とする青色発光を積極的に利用するために、新たに蛍光体層を配置することにより上記波長の光を可視光に変換し、光利用効率の向上(輝度向上)を図るものである。 In the present invention, mainly the light or 450nm than 400nm which is not used to actively use a blue light emission with a dominant wavelength as these light, the light of the wavelength by newly arranging the phosphor layer is converted into visible light, it is intended to achieve improvement in light utilization efficiency (brightness enhancement).
【0041】 [0041]
蛍光体層は、赤色、緑色、青色の各画素に対応する部分毎に1種の蛍光体のみ含まれてもよいし、また、組成の異なる少なくとも2種以上の蛍光体を含んでもよい。 Phosphor layer, red, green, may be included only one type of phosphor per portion corresponding to each pixel of the blue, may also contain at least two different kinds or more of phosphors having compositions. さらには、254nmで励起発光する蛍光体と365nmで励起発光する蛍光体のように、励起波長が異なる少なくとも2種類以上の蛍光体を含んでもよい。 Furthermore, as phosphor excited emitting phosphor and 365nm for excitation emission at 254 nm, the excitation wavelength may contain different two or more types of phosphors. また、各画素に対応する部分毎に、1種の蛍光体のみ含まれ、この蛍光体が400nm未満の光、かつ、450nm付近の光によっても励起発光するものでもよい。 Further, each portion corresponding to each pixel, contains only one kind of the phosphor, the phosphor is less than 400nm light, and may be one also excited light by the light of near 450nm.
【0042】 [0042]
ここで、上記蛍光体層に利用できる具体的な蛍光体材料について説明する。 Here is a description of a specific phosphor material available for the phosphor layer. 蛍光体は一般に発光中心とそれを安定に添加できる母体とからなる。 Phosphor comprising a general emission center and maternal it can be added stably. そして、発光中心は通常、原子やイオンであり、これら発光中心で生じるエネルギー準位間の電子遷移により発光する。 The emission center is usually atoms or ions, emits light by electron transition between energy levels caused by these luminescent center. 従って、蛍光体からの発光色は、発光中心の種類に大きく依存する。 Therefore, the emission color of the phosphor depends largely on the type of luminescent center.
【0043】 [0043]
赤色を発光する蛍光体は、その発光中心として、主にEu(2価若しくは3価ユーロピウムイオン)などを含む。 Phosphor emitting red, as a luminescent center, mainly including Eu (2 divalent or trivalent europium ions). Euイオンは、その電子遷移により主波長が600nmから650nmの赤色領域に強い発光を示し、赤色の発光を生じる。 Eu ions, the dominant wavelength by electron transition showed strong emission in the red region of 650nm from 600 nm, resulting in red light.
【0044】 [0044]
緑色を発光する蛍光体は、その発光中心として、主にTb 3+ (3価テルビウムイオン)やEuイオンなどを含む。 Phosphor for emitting green light as its light emission center, mainly including Tb 3+ (3 trivalent terbium ions) and Eu ions. Tb 3+ (3価テルビウムイオン)は、その電子遷移により緑色の発光を生じる。 Tb 3+ (3 trivalent terbium ions) produces green light by the electron transition.
【0045】 [0045]
青色を発光する蛍光体は、その発光中心として、主にEu 2+ (2価ユーロピウムイオン)を含む。 Phosphor emitting blue, as a luminescent center, containing predominantly Eu 2+ (2 divalent europium ions). Eu 2+ (2価ユーロピウムイオン)は、その電子遷移により青色の発光を生じる。 Eu 2+ (2 divalent europium ions) produces blue light by the electron transition.
【0046】 [0046]
上記蛍光体材料の具体的な材料を、各発光色及び各励起波長ごとに表1にまとめた。 The specific materials of the phosphor material are summarized in Table 1 for each emission color and the excitation wavelength. ただし、本発明を実施するにおいては表1に示す蛍光体材料組成に限定されるものではない。 However, not limited to the phosphor material compositions shown in Table 1 in carrying out the present invention.
【0047】 [0047]
【表1】 [Table 1]
特に、蛍光体層が赤色、緑色、青色の各画素毎に1種の蛍光体のみを含む場合には、その蛍光体層における各励起光の利用効率が高い蛍光体組成および組合せになっていることが望ましい。 In particular, the phosphor layer is red, green, when for each pixel of blue include only one type of phosphor utilization efficiency of each pumping light is in a high phosphor composition and combination of its phosphor layer it is desirable. つまり、例えば表1において、赤色蛍光体Y S:Eu(励起波長365nm、450nm),緑色蛍光体(Y, Gd) (Al, Ga) 12 :Tb(励起波長254nm、450nm),青色蛍光体(Sr, Ca, Ba) 10 (PO l2 :Eu(励起波長254nm、365nm)などは水銀線の主波長である254nm,365nmおよび450nmの励起光に対し高い発光効率を有す。 That is, for example, in Table 1, the red phosphor Y 2 O 2 S: Eu (excitation wavelength 365 nm, 450 nm), green phosphor (Y, Gd) 3 (Al , Ga) 5 O 12: Tb ( excitation wavelength 254 nm, 450 nm ), a blue phosphor (Sr, Ca, Ba) 10 (PO 4) 6 C l2: Eu ( excitation wavelength 254 nm, 365nm), etc., are by dominant wavelength of the mercury lines 254 nm, a high light emission relative to the excitation light of 365nm and 450nm having a efficiency.
【0048】 [0048]
次に、上記蛍光体層の液晶表示装置における配置について説明する。 Next, explaining the arrangement of the liquid crystal display device of the phosphor layer. 上記したように、蛍光体層は必ず偏光板より外側(光源装置側)に配置する必要がある。 As described above, it is necessary to arrange on the outer side (the light source apparatus side) than always phosphor layer polarizer. 図2で詳細に後述するように、蛍光体層は光源装置側の偏光板(第1偏光板)の内側にある液晶層の逆側つまり当該偏光板の外側に配置する。 In as described in detail below FIG. 2, the phosphor layer is disposed on the outside of the opposite side, that the polarizing plate of the liquid crystal layer on the inside of the polarizing plate on the light source device side (first polarizing plate). これは、次の理由による。 This is due to the following reasons.
【0049】 [0049]
通常、液晶表示装置では、光源側の偏光板から入射する直線偏光を液晶分子の配向により制御し、対向する偏光板(光が出射する側の偏光板:第2偏光板)の透過軸方向に一致する偏光のみ透過することにより表示を行っている。 Normally, in the liquid crystal display device, the linearly polarized light incident from the light source side of the polarizing plate is controlled by the orientation of the liquid crystal molecules, opposite polarizing plate (the side of the polarizing plate for light emission: second polarizing plate) to the transmission axis direction of the and performs display by transmitting only matching polarization. しかし、蛍光体から発光する光は全方位に散乱する散乱光であるために、直線偏光を制御している空間、すなわち2つの偏光板の間に蛍光体層を配置した場合には、これら制御された偏光光を乱し、表示に大きく影響する。 However, light emitted from the phosphor in order to be scattered light scattered in all directions, the space which controls the linear polarization, i.e. in the case of arranging the phosphor layer into two polarizing plates were these controls disturb the polarized light, greatly influences the display. 特に黒表示においては、この散乱で光に漏れは生じ、コントラスト低下の大きな要因となる。 In particular the black display, resulting in leaks in the light scattered, a major cause of reduced contrast. 従って、蛍光体層は必ず偏光板より外側に配置する必要がある。 Therefore, it is necessary to arrange on the outer side than always phosphor layer polarizer.
【0050】 [0050]
一方、蛍光体層を、上記のように光源装置側の偏光板の外側に配置することにより他の問題が生じる。 On the other hand, a phosphor layer, other problems arise by placing on the outside of the polarizing plate on the light source apparatus as described above. その問題とは、光クロストーク(混色)を生じることによるコントラストの低下、及びその光クロストーク抑制に伴い画素の高精細化が困難になることである。 Its a problem, reduction in contrast due to cause optical crosstalk (color mixing), and that the high resolution pixels along with the optical crosstalk suppression is difficult. 通常、液晶表示装置に用いられているガラス基板は0.7mm以上の厚みを有する。 Usually, a glass substrate used in a liquid crystal display device has a thickness of at least 0.7 mm. この厚みの基板を本構成にそのまま適応した場合には、光の透過を制御している液晶の層と着色層(発光層)である蛍光体層との距離が当該基板の厚みに相当したものとなる。 When it is adapted to the configuration of the substrate of this thickness, which distance between the phosphor layer is a layer and the coloring layer of the liquid crystal (light emitting layer) which controls the transmission of light corresponded to the thickness of the substrate to become. この時、例えば蛍光体層が観測者側配置の場合、すなわち光源装置と反対側の偏光板の外側に配置した場合には、液晶層で制御された光は、完全な平行光(基板に対して完全な垂直)でないために、基板の厚さが大きいことで、当該画素に対応する蛍光体層にのみ入射されず、一部は隣接する画素に対応する異なる色の蛍光体層に入射する可能性がある。 At this time, for example, when the phosphor layer is an observer side arrangement, i.e. when placed on the outside of the opposite side of the polarizing plate and the light source device, light that is controlled by the liquid crystal layer, to complete parallel beam (substrate for Te not perfectly vertical), by the thickness of the substrate is large, not incident only on phosphor layer corresponding to the pixel, a portion enters the phosphor layers of different colors corresponding to the adjacent pixels there is a possibility. その結果、光クロストーク(光の混色)を生じ、コントラストが低下する。 As a result, rise to optical crosstalk (color mixing of light), the contrast is lowered.
【0051】 [0051]
これを抑制するためには、一つの画素サイズを大きくすればよいが、画素サイズが大きいということは液晶表示装置の表示の精細度を低くすることに相当する。 To suppress this, but may be increased one pixel size, that is large pixel size is equivalent to lowering the resolution of the display of the liquid crystal display device. 上記した光クロストークを抑制するには、液晶の層を挟む一対の基板のうち、蛍光体層側に配置される基板の厚み、すなわち液晶層と着色層(発光層)との距離を低減させることが必要である。 To suppress optical crosstalk as described above, a pair of substrates sandwiching a layer of liquid crystal, the thickness of the substrate disposed on the phosphor layer side, that reduces the distance between the liquid crystal layer and the colored layer (light emitting layer) It is necessary.
【0052】 [0052]
図2は基板の厚みと液晶表示装置の表示の精細度の関係を説明するための液晶表示パネルの模式断面図である。 Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display panel for explaining the relationship between resolution display of the thickness of the liquid crystal display device of the substrate. 図中、参照符号108は蛍光体層、104Aは第1偏光板、104Bは第2基板、106は液晶の層、109は第2基板、113は第1基板、である。 In the figure, reference numeral 108 is a phosphor layer, 104A first polarizer, 104B second substrate, liquid crystal layer 106, 109 is a second substrate, 113 is a first substrate. 第1基板113の厚みtは第2基板109の厚みより薄い。 The thickness t of the first substrate 113 is thinner than the thickness of the second substrate 109. 図2に点Pで示した光源から出射する矢印で示す光は、その進行方向に対して角度2θ の広がりを持って蛍光体層108に入射する。 Light indicated by an arrow emerging from the light source shown in FIG. 2 two points P is incident on the phosphor layer 108 with a spread angle 2 [Theta] 1 with respect to the traveling direction. この光で励起されて蛍光体層108から発光した光は、第1偏光板104を透過し、厚みがtの薄板基板913に入射角θ で入射し、液晶の層106に達する。 Light is excited emitted from the fluorescent layer 108 in this light, a first polarizer 104 passes through a thickness at an incident angle theta 2 to the thin substrate 913 of t, and reaches the liquid crystal layer 106. 蛍光体層108と第1基板113を含む部材の屈折率をn sub 、空気の屈折率をn airとする、スネルの法則より次の式(1)が成り立つ。 The refractive index n sub of the phosphor layer 108 member including a first substrate 113, the refractive index of air and n air, the following formula Snell's law (1) is satisfied.
sub /n air =sinθ /sinθ ・・・・(1) n sub / n air = sinθ 1 / sinθ 2 ···· (1)
【0053】 [0053]
ここで、赤色画素、緑色画素、青色画素のピッチをWとし、1/2画素のクロストークを許容すると、薄板の第1基板113の厚みtは式(2)のように表される。 Here, the red pixel, green pixel, the pitch of the blue pixel is W, when allowing 1/2-pixel crosstalk, the thickness t of the first substrate 113 of the thin plate is expressed by equation (2). ただし、偏光板104Aと蛍光体層108の厚みは、第1基板113の厚みに比べ非常に薄いため無視できる。 However, the thickness of the polarizing plate 104A and the phosphor layer 108 is negligible since it is very thin compared to the thickness of the first substrate 113.
t≦W/(2×tanθ ) ・・・・(2) t ≦ W / (2 × tanθ 2) ···· (2)
【0054】 [0054]
蛍光体層108を含む第1基板113の屈折率n subはおよそ1. Refractive index n sub approximately 1 of the first substrate 113 including the phosphor layer 108. 5程度であり、一方、空気層の屈折率n airは1である。 Is about 5, whereas, the refractive index n air of the air layer is 1. 従って、式(1)と式(2)から第1基板113の厚みtは次の式(3)のように表すことができる。 Therefore, the thickness t of the first substrate 113 and the equation (1) from equation (2) can be expressed as the following equation (3).
t≦W〔√(9−4×(sinθ )) 〕/(4×sinθ )・・・・(3) t ≦ W [√ (9-4 × (sinθ 1) ) 2 ] / (4 × sinθ 1) ···· (3)
【0055】 [0055]
また、例えば、光源Pからの光が液晶表示パネルに対して60度の広がり(θ =30°)をもって蛍光体層108に入射するとする。 Further, for example, the light from the light source P is incident on the phosphor layer 108 with a spread (θ 1 = 30 °) of 60 degrees with respect to the liquid crystal display panel. 通常、液晶表示パネルへ入射される光は、ある程度コリメート化されるため、入射角θ は30°以下と考えてよいことから、式(3)は次の式(4)のように表すことができる。 Usually, light incident to the liquid crystal display panel, because it is somewhat collimated, since the incident angle theta 1 may be considered as 30 ° or less, equation (3) be expressed as the following equation (4) can.
t≦√2×W ・・・・(4) t ≦ √2 × W ···· (4)
【0056】 [0056]
そして、液晶表示の精細度として100ppiを考えると、画素ピッチWは254μmである。 Then, given the 100ppi as definition of a liquid crystal display, the pixel pitch W is 254 micrometers. これら値を式(4)に代入すると、基板の厚みtは0.36mm以下である必要がある。 When these values ​​are substituted into Equation (4), the thickness t of the substrate is required to be less 0.36 mm. さらに、液晶テレビなど公称30インチのXGAを考えた場合には、画素ピッチWは大きくても360μm(70ppi相当)である。 Furthermore, when considering the XGA nominal 30 inches, such as LCD TV, the pixel pitch W is larger by 360μm (70ppi equivalent). この時、式(4)より、基板の厚みは0.5mm以下であることが望ましい。 At this time, from equation (4), it is desirable that the thickness of the substrate is 0.5mm or less. さらに、この第1基板113は、一対の超薄板ガラスに光透過性の樹脂層を挟持したハイブリッド基板であってもよい。 Further, the first substrate 113 may be a hybrid substrate which sandwiches the light transmissive resin layer on a pair of ultra-thin glass. このようなハイブリッド基板は、厚みが非常に薄くできることに加え、同様の厚みを有するガラス基板に比べ、強度的に非常に優れ、扱いやすくまた軽量であるという特徴をもつ。 Such hybrid substrate, in addition to thickness can be very thin, compared to the glass substrate having the same thickness, strength very good, with the characteristic of being easy to handle also lightweight.
【0057】 [0057]
上記の式(4)からも分かるように、第1基板113となる薄板基板あるいはこれを構成する超薄板ガラスの厚みは、画素ピッチ(精細度)に直接影響し、例えばその厚みが従来の基板の半分であれば、液晶表示装置は従来の約2倍の高精細度を実現することが可能となる。 As can be seen from the above equation (4), the thickness of the ultra thin glass constituting the thin substrate or this to be the first substrate 113, directly affects the pixel pitch (resolution), for example, the thickness of the conventional substrate if half of the liquid crystal display apparatus can be realized conventional approximately twice the high definition.
【0058】 [0058]
図3は本発明の第1実施例の構成を模式的に説明する断面図である。 Figure 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a first embodiment of the present invention schematically. この液晶表示装置は、ガラス板からなる第2基板209にアクティブ素子である薄膜トランジスタ210で駆動される画素電極211を有し、この第2基板209を観察者側に配置した構成である。 The liquid crystal display device includes a pixel electrode 211 which is driven by the thin film transistor 210 is an active element on the second substrate 209 made of a glass plate, a configuration of arranging the second substrate 209 on the viewer side. この観察者側には第2偏光板204Bが貼付されている。 A second polarizing plate 204B is attached to the observer's side. ガラス板からなる第1基板は、第1薄板205と第2薄板213の間に樹脂シートからなる第1偏光板204Aと3色の蛍光体層208(208A、208B、208C)およびこれらの蛍光体層を区画するブラックマトリクス207を挟持したハイブリッド基板である。 A first substrate made of a glass plate, a first polarizer 204A and the three-color phosphor layers 208 made of a resin sheet between the first sheet 205 of the second sheet 213 (208A, 208B, 208C) and these phosphors it is a hybrid substrate which sandwiches a black matrix 207 that partitions the layers. 3色の蛍光体層208は第1偏光板204Aより光源装置BL側に配置されている。 The three-color phosphor layers 208 are disposed in the light source device BL side of the first polarizer 204A. この蛍光体層208は、所定の色の光を発光する蛍光体材料のみで構成しても、また上記蛍光体材料に当該所定の色の光を透過する顔料等のカラーフィルタ材料を混入したものを用いてもよい。 What the phosphor layer 208, even when constituted only by a phosphor material emitting light of a predetermined color, also mixed with color filter material such as a pigment which transmits light of the predetermined color to the phosphor material it may be used.
【0059】 [0059]
光源装置BLは、アクリル樹脂からなる導光板203と、この導光板203の側縁に配置された複数のランプ201および反射板202で構成される。 Light source device BL includes a light guide plate 203 made of acrylic resin composed of a plurality of lamps 201 and the reflection plate 202 disposed on the side edges of the light guide plate 203. ランプ201は冷陰極ランプを好適とし、導光板203の1または複数の側縁に1本または2本以上宛設置される。 Lamp 201 is preferably made of cold cathode lamps, are destined placed one or one or two or more into a plurality of side edges of the light guide plate 203. 冷陰極ランプの背面にはランプ反射シートが設けられるが、図示していない。 Although the lamp reflection sheet is provided on the back of the cold cathode lamp, not shown. また、液晶表示パネルPNLと光源装置BLの間に介挿される光学補償シートも図示を省略した。 Further, the optical compensation sheet which is interposed between the liquid crystal display panel PNL and the light source device BL is also not shown.
【0060】 [0060]
前記図15で説明したように、蛍光体層を液晶層に対して前面(観察者側)に配置する構成では、400nm未満の光は、第1偏光板、第1基板、液晶の層など様々な部材を透過した後にようやく蛍光体層に入射する。 As described in FIG. 15, the construction of arranging the phosphor layer on the front (observer side) with respect to the liquid crystal layer, light below 400nm, the first polarizer, the first substrate, liquid crystal layer such as various finally incident on the phosphor layer after passing through the a member. 従って、光源装置から発せられた光は、上記各部材の透過率により蛍光体に入射直前には光強度が小さくなる。 Therefore, light emitted from the light source device, the light intensity is reduced immediately before entering the phosphor by transmittance of the respective members. 特に、液晶の層の透過率は波長依存性を有しており、通常可視光(400nmから700nm)の透過率が高くなるよう設計されているために、400nm未満の光の透過率は低い。 In particular, the transmittance of the liquid crystal layer has a wavelength dependence, because it is designed usually visible light (400nm from 700 nm) transmittance is high like, the transmittance of light below 400nm is low. このことを考えれば、光利用効率のさらなる向上のためには、400nm未満の光が透過する層の数を減らし、その強度が小さくなる以前に蛍光体により可視光に変換することが有効である。 Given this fact, in order to further improve the light use efficiency, reducing the number of layers light below 400nm is transmitted, it is effective to convert to visible light the previously phosphor intensity decreases .
【0061】 [0061]
図3に示す実施例の構成は、以上のことを考慮したものであり、蛍光体層208が液晶の層206と光源装置BLとの間、つまり液晶層の背面(光源側)に配置する構成である。 Configuration of the embodiment shown in FIG. 3 is obtained by considering the above, configurations phosphor layer 208 is disposed between the layers 206 and the light source device BL of the liquid crystal, i.e. the back of the liquid crystal layer (light source side) it is. 光源装置BLのランプ201からの光は導光板203から第1薄板205を通って蛍光体層208に入射され、紫外光や近紫外光は蛍光体により可視光に変換される。 Light from the lamp 201 of the light source device BL from the light guide plate 203 through the first thin plate 205 is incident on the phosphor layer 208, ultraviolet light or near ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor. 変換された可視光は第1の偏光板204A、第2薄板213、液晶の層206、第2基板209を透過して観測者側に出射される。 Visible light converted in the first polarizer 204A, a second thin plate 213, the liquid crystal layer 206, is emitted to the observer side passes through the second substrate 209. 本実施例の構成では導光板203からの光が第1偏光板204Aを通らずに直接蛍光体層208に入射されて可視光に変換されるために、蛍光体層を観察者側に配置したものに比べて光利用効率は高く、さらなる高輝度化が可能となる。 For light from the light guide plate 203 in the configuration of the present embodiment is converted is incident on the phosphor layer 208 directly without passing through the first polarizer 204A to visible light and disposed a phosphor layer on the viewer side light use efficiency as compared with the high and further high luminance can be achieved.
【0062】 [0062]
本発明の効果を達成するためには、特に液晶表示モードに関する限定はなく、液晶の層を挟持する一対の基板面に垂直な電界を用いて液晶分子をスイッチする縦電界方式(TN方式)、また、ガラス基板面にほぼ平行な電界を用いて液晶分子をスイッチする横電界方式(IPS方式)、さらには液晶を駆動するための電極が画素内で重畳しており、電極近傍のフリンジ電界により液晶分子をスイッチするFFS方式( ringe ield witching)など、どのような表示モードでもよい。 To achieve the effect of the present invention is not particularly limited to a liquid crystal display mode, a vertical electric field type switching the liquid crystal molecules using electric field perpendicular to a pair of substrates face that sandwich a layer of liquid crystal (TN type), the horizontal electric field method (IPS mode) switching the liquid crystal molecules using electric field substantially parallel to the glass substrate surface, and further has electrodes for driving the liquid crystal are superimposed in a pixel, the fringe field near the electrodes such FFS mode to switch the liquid crystal molecules (F ringe F ield S witching) , may be any display mode. 液晶表示モードに関わらず、本構成では高輝度、高精細、高コントラストを達成することができる。 Regardless liquid crystal display mode, in the present configuration can be achieved high brightness, high definition, high contrast.
【0063】 [0063]
ただし、液晶の層を挟持する一対の基板のうち、一方の基板にのみ液晶を駆動するための電極群が形成されている液晶表示装置では、高輝度、高精細、高コントラストなどの表示性能向上に加えて、生産効率の向上が可能である。 However, a pair of substrates sandwiching a layer of liquid crystal, the liquid crystal display device electrodes is formed for driving the liquid crystal only on one substrate, the high brightness, high definition, display performance improvement such high contrast in addition to, it is possible to improve production efficiency. これは、上記の電極群を形成する基板の対向基板が素ガラスでよいため、製造プロセス上取り扱いの困難な薄板ガラスを対向基板として用い、その上に電極群を形成する必要がないからである。 This is because the counter substrate of the substrate for forming the electrode groups for good in raw glass, using a hard thin glass manufacturing process handling as a counter substrate, it is not necessary to form an electrode group thereon . 従って、一方の基板のみに電極を形成する方式では薄型基板の取り扱いが容易で歩留まり向上が期待できる。 Therefore, it can be expected yield improved easy handling of the thin substrate is a method for forming the electrodes only on one substrate.
【0064】 [0064]
さらに、製造歩留まりを考慮すると、このような電極群を形成する基板はできるだけ厚みを有する方が取り扱い易い。 Furthermore, in view of the manufacturing yield, the substrate for forming such an electrode group easy to handle is better to have a possible thickness. 電極を基板上に形成するためには、当該基板を現像装置、露光装置など様々な装置内を移動させ、そのプロセスは多岐にわたる。 To form the electrodes on the substrate, developing apparatus the substrate is moved through the various devices such as an exposure apparatus, the process are manifold. 従って、上記の薄板のように従来の基板に比べて薄く、取り扱いが困難な部材は歩留まりの低下を引き起こす。 Thus, thinner than the conventional substrate as in the above thin, difficult to handle member causes reduction in yield. そこで、電極を形成する側の基板として従来の厚みを有する基板を用いた場合には、上記した光クロストークの問題から、電極形成基板の配置が決まる。 Therefore, in the case of using a substrate having a conventional thickness as the side of the substrate forming the electrodes, the problem of optical cross-talk described above, arrangement of the electrodes forming the substrate is determined. すなわち、蛍光体層が液晶の層と光源装置との間に配置されている液晶表示装置においては、電極群の形成された基板は、液晶層より観測者側に配置すればよい。 That is, in the liquid crystal display device in which the phosphor layer is disposed between the liquid crystal layer and the light source device, a substrate formed of the electrode group may be arranged on the observer side of the liquid crystal layer.
【0065】 [0065]
特に、IPS方式に本発明を適用した場合に大きな利点がある。 In particular, there is a great advantage in the case of applying the present invention to the IPS mode. これはIPS方式での透過率がリタデーションΔndに大きく依存していることによる。 This is because the transmittance of the IPS method is highly dependent on the retardation [Delta] nd. IPS方式の液晶表示装置においては、複屈折モードにより光を制御して表示を行うため、液晶層の透過率は一般に次式(5)のように表すことができる。 In the liquid crystal display device of IPS mode, for display by controlling light by birefringence mode, the transmittance of the liquid crystal layer can be generally expressed as the following equation (5).
【0066】 [0066]
T=T ×sin (2χ)×sin (πdΔn/λ)・・・・(5) T = T 0 × sin 2 ( 2χ) × sin 2 (πdΔn / λ) ···· (5)
ここで、Tは透過率、χは液晶分子の初期配向方向からのずれ回転角、λは入射光波長、dは液晶層厚み、Δnは液晶材料の屈折率異方性である。 Here, T is the transmittance, chi is the deviation angle of rotation from the initial orientation direction of the liquid crystal molecules, lambda is the wavelength of incident light, d is liquid crystal layer thickness, [Delta] n is the refractive index anisotropy of the liquid crystal material.
【0067】 [0067]
図4はIPS方式の液晶表示装置におけるリタデーションと透過率の関係の説明図である。 Figure 4 is an explanatory view of a relationship between the retardation and transmittance in the liquid crystal display device of the IPS system. 横軸はΔnd、縦軸は透過率比である。 The horizontal axis [Delta] nd, and the vertical axis represents the transmittance ratio. 図4は式(5)において、波長λ=450nm、550nm、650nmにおけるリタデーションΔndと透過率Tに比例する「sin (πdΔn/λ)」の関係を示す。 Figure 4 shows in equation (5), the wavelength lambda = 450 nm, 550 nm, is proportional to the retardation Δnd and the transmittance T at 650nm the relationship of "sin 2 (πdΔn / λ)". 通常、緑色(λ=550nm)の透過率が最大になるようにリタデーションΔndが設定され、Δnd=0.28程度である。 Usually, Green (lambda = 550 nm) transmittance is set retardation [Delta] nd to maximize, about [Delta] nd = 0.28. 透過率はリタデーションΔndに大きく影響され、特に液晶の層厚dに対して敏感であり、その設定値よりずれると透過率は大きく低下する。 Transmittance is greatly influenced by the retardation [Delta] nd, particularly sensitive to the liquid crystal layer thickness d, it decreases transmittance greater and deviates from the set value.
【0068】 [0068]
前記図15に示したような従来構成の液晶表示装置では、カラーフィルタが液晶層側に配置されているために、液晶の層の厚みの変動はカラーフィルタの平坦性に大きく依存する。 In the liquid crystal display device having a conventional structure shown in FIG. 15, the color filter is to be disposed on the liquid crystal layer side, the variation of the thickness of the liquid crystal layer is highly dependent on the flatness of the color filter. カラーフィルタは一般にフォトリソグラフィー法により順次赤色、緑色、青色の各カラーレジストを露光・現像プロセスにより形成するために、赤色、緑色、青色によりレジストの膜厚が異なるなど、液晶の層厚が変動する段差が生じる。 The color filters are sequentially red generally by photolithography, green, each color resist blue to form by exposure and development process, red, green, and film thickness of the resist by the blue are different, the layer thickness of the liquid crystal varies a step is formed. この段差の面内分布が透過率の面内分布に直接影響し、輝度むらなどの表示不良として観測される。 The in-plane distribution of the level difference directly affects plane distribution of the transmittance, is observed as a display defect such as uneven brightness.
【0069】 [0069]
これに対して、本実施例の構成においては、カラーフィルタに相当する蛍光体層(カラーフィルタ機能を有する蛍光体層を含む)208は液晶の層206を挟持する薄板213の外側に配置され、液晶の層厚は薄板205および/または213の平坦性に大きく依存することになる。 In contrast, in the configuration of the present embodiment, (including a phosphor layer having a color filter function) phosphor layer corresponding to the color filter 208 is disposed on the outside of the thin plate 213 that sandwich the liquid crystal layer 206, the layer thickness of the liquid crystal will depend largely on the flatness of the thin plate 205 and / or 213. 蛍光体層と薄板の平坦性を比較すると、明らかに薄板205および/または213の平坦度は高い。 Comparing the flatness of the phosphor layer and the thin plate, obviously flatness of the thin plate 205 and / or 213 is high. そのため、IPS方式のように透過率が液晶層厚みに敏感な表示モードに有効である。 Therefore, the transmittance as IPS method is effective sensitive display mode to the liquid crystal layer thickness.
【0070】 [0070]
一方、TN方式では液晶の層の透過率は次式(6)のように表すことができる。 On the other hand, the transmittance of the liquid crystal layer in the TN mode can be expressed by the following equation (6).
【0071】 [0071]
T=1−〔sin (π√(1+u )/2〕/(1+u )・・・・(6) T = 1-[sin 2 (π√ (1 + u 2) / 2 ] / (1 + u 2) ···· (6)
但し、u=2dΔn/λである。 However, it is u = 2dΔn / λ.
【0072】 [0072]
図5はTN方式の液晶表示装置におけるリタデーションと透過率の関係の説明図である。 Figure 5 is an explanatory view of a relationship between the retardation and transmittance in the liquid crystal display device of TN type. 横軸はΔnd、縦軸は透過率比である。 The horizontal axis [Delta] nd, and the vertical axis represents the transmittance ratio. 式(6)に従い、波長λ=450nm、550nm、650nmにおけるΔndと透過率Tの関係を示したものである。 In accordance with Equation (6) shows the relationship between the wavelength lambda = 450 nm, 550 nm, and Δnd of 650nm transmittance T.
【0073】 [0073]
通常、緑色の光の透過率が最大になるようにリタデーションΔndが設定され、Δnd=0.48程度である。 Usually, the transmittance of the green light is set retardation [Delta] nd to maximize, about [Delta] nd = 0.48. IPS方式と同様に透過率はΔndに影響されるが、Δndの変化に対する透過率の変化がIPS方式に比べて小さいために透過率に対する液晶の層厚dのマージンは広く、本実施例の構成による平坦化の効果はIPS方式に比べるとその度合いは小さい。 Transmittance like the IPS method, but is affected by the [Delta] nd, wide margin of the liquid crystal layer thickness d for the transmittance for the change in transmittance with respect to change of [Delta] nd is small compared to the IPS mode, the configuration of the present embodiment the effect of flattening by the compared to the IPS mode the degree is small.
【0074】 [0074]
また、特に、前記図3に示した本実施例における蛍光体層の背面配置構造では、その生産効率を考慮すると、上記したように薄膜トランジスタTFTなどの電極群を形成した側の基板(第2基板209)が観測者側に配置される。 In particular, in the back arrangement of the phosphor layers in the embodiment shown in FIG. 3, in view of its production efficiency, the side of the substrate formed with the electrode group such as a thin film transistor TFT as described above (second substrate 209) is arranged on the viewer side. この時、外光がこの第1基板によりマトリクス状に形成された各配線や画素内の電極により反射され、この反射光によりコントラストが低下するという問題を生じる。 In this case, external light is reflected by the electrode of the wiring and the pixel formed in a matrix by the first substrate, there arises a problem that contrast is lowered by the reflected light.
【0075】 [0075]
これは、電極が金属で形成されており、その反射率が高いためである。 This electrode is formed of metal, because its reflectivity is high. 従って、IPS方式の液晶表示装置において画素内に配置されている画素電極及び共通電極のうち、少なくとも一方の電極をITO等の透明導電膜で形成すれば、反射率を低く抑えることができる。 Therefore, of the pixel electrode and the common electrode disposed in each pixel in the liquid crystal display device of the IPS system, at least one of the electrodes by forming a transparent conductive film such as ITO, it can be suppressed reflectance lower.
【0076】 [0076]
また、外光を反射する金属電極(配線、画素内の電極)とこれらを形成する基板との間に光吸収膜を形成することによっても反射率を低く抑えることができる。 Further, it is also possible to suppress low reflectance by forming a light-absorbing film between the metal electrodes (wiring electrodes in pixels) that reflects external light and the substrate to form these. さらには、金属電極とこれらを形成する基板との間にのみ屈折率の異なる膜を形成し、外光を屈折させ、金属電極に光が当たらなくすることにより反射率を低く抑えることも可能である。 Furthermore, different film is formed refractive index only between the substrate for forming these metal electrodes, refract the external light, it is also possible to reduce the reflectance by not exposed to light the metal electrode is there. これら手段を用いることにより、外光反射によるコントラスト低下を抑制することができる。 By using these means, it is possible to suppress the reduction in contrast due to external light reflection.
【0077】 [0077]
次に、動画対応の液晶表示装置について考える。 Next, consider the moving image corresponding liquid crystal display device. 従来、液晶表示装置は、主にパソコン用モニタなど静止画像を表示してきたが、近年では液晶テレビやDVD再生対応モニタとして動画への対応も要求されている。 Conventionally, a liquid crystal display device is mainly has been displaying a still image, such as monitors for personal computers, is also supports the request to the video as LCD TVs and DVD playback compatible monitor in recent years. 従来の液晶表示装置では、その光源は画像の表示期間中は点灯を継続している、所謂ホールド型表示であった。 In the conventional liquid crystal display device, the light source during the display period of the image continues lighting was called hold-type display. しかし、このホールド型表示では原理的に動画“ぼやけ”を生じることが指摘されており、これを解決するためには、光源が1フレーム期間内に間欠的に点灯するインパルス型とすることが一つの手段である。 However, this has been pointed out that occur in principle video "blurring" is a hold-type display, in order to solve this, that the light source is a intermittent impulse to light in one frame period is one it is One of the means.
【0078】 [0078]
そしてこのとき、本実施例の蛍光体層とインパルス型光源との組み合わせる場合には、次の点が必須である。 And this time, when combined with the phosphor layer and the impulse-type light source of the present embodiment, the following points are essential. すなわち、各画素に対応する蛍光体の残光時間が光源装置から出射される光の残光時間とほぼ同程度、もしくは短くなければならないということである。 That is that the decay time of the phosphors corresponding to each pixel should be approximately equal to or shorter afterglow time of light emitted from the light source device. なお、光源装置を構成する光源には、3波長の蛍光ランプ、青色の単一波長蛍光ランプ、水銀ランプ、ハロゲンランプ、発光ダイオード(LED)などが利用できる。 Note that the light source of the light source device. 3 wavelengths of the fluorescent lamp, the blue single-wavelength fluorescent lamp, a mercury lamp, a halogen lamp, such as a light emitting diode (LED) can be used.
【0079】 [0079]
液晶表示装置としての光源には一般に蛍光ランプ(3波長ランプ)が用いられる。 In general fluorescent lamp (3-wavelength light) is used as the light source of the liquid crystal display device. 周知のように、この種の蛍光ランプの内壁には蛍光体が塗布され、蛍光ランプの管内で発生する水銀イオンに起因する紫外光により励起発光される。 As is well known, the inner wall of such a fluorescent lamp phosphor is applied, is excited emission by ultraviolet light due to the mercury ions generated in the tube of the fluorescent lamp. 従って、各画素に対応する蛍光体層(カラーフィルタを混入したものも含む)毎に含まれる蛍光体の残光時間が蛍光ランプの管内壁に塗布された蛍光体の残光時間より長い場合には、蛍光ランプが間欠的に点灯しても、蛍光体層毎に含まれる蛍光体の残光時間が律速となり、動画“ぼやけ”を生じることになる。 Therefore, if longer than the decay time of the phosphor layer (including those obtained by mixing the color filter) phosphor phosphor decay time is applied to the inner wall of the fluorescent lamp contained in each time corresponding to each pixel can be a fluorescent lamp is intermittently turned on, the decay time of the phosphor contained in each phosphor layer becomes rate-limiting, it will produce a video "blurring". そこで、本実施例では、後述する蛍光体組成を用い、光源装置を1フレーム期間内に間欠的に点灯するように制御する。 Therefore, in this embodiment, using the phosphor composition to be described later is controlled so as intermittently illuminating the light source device in one frame period. このような光源装置の制御は後述する他の実施例についても同様である。 Control of such a light source device is the same for other embodiments described later.
【0080】 [0080]
以下、本発明の他の実施例の構成と図15に示した従来の液晶表示装置を比較例として、光利用効率向上効果について説明する。 Hereinafter, as another embodiment comparative example of the liquid crystal display device of the prior art shown in configuration and Figure 15 example of the present invention will be described light use efficiency improvement.
【0081】 [0081]
(比較例1) (Comparative Example 1)
先ず、前記図15を再度参照して従来構成のTN方式の液晶表示装置の製造プロセスを説明する。 First, a manufacturing process of the liquid crystal display device of TN type of conventional configuration with reference to FIG. 15 again. この液晶表示装置を構成する液晶表示パネルPNLは、表示部が公称30インチ(対角サイズ)のTN方式の液晶表示装置である。 The liquid crystal display panel PNL constituting the liquid crystal display device, the display unit is a liquid crystal display device of TN type nominal 30 inches (diagonal size). この液晶表示装置の製造は、まず、第1基板905に薄膜トランジスタ910を含む電極群を形成する。 Manufacturing the liquid crystal display device, first, the first substrate 905 to form an electrode group including a thin film transistor 910. この形成のプロセスは実施例1と同様であり、これら薄膜トランジスタ910を含む極群の形成された第1基板905を薄膜トランジスタ基板(または、単にTFT基板)とも呼ぶことにする。 This process of formation is the same as in Example 1, first the substrate 905 a thin film transistor substrate formed of pole group including thin-film transistors 910 (or, simply TFT substrate) will be also referred to as. 一方、液晶の層906を挟んでTFT基板に対向する第2基板909上には所定の色毎に対応する顔料を混入した樹脂(レジスト)のフォトリソグラフィー法により3色(赤、緑、青)のカラーフィルタを形成する。 On the other hand, three colors by photolithography resins on the second substrate 909 obtained by mixing pigment corresponding to each predetermined color which faces the TFT substrate across the liquid crystal layer 906 (resist) (red, green, blue) to form a color filter. さらに、その上にITOで形成される透明な共通電極912が形成される。 Further, the common electrode 912 a transparent formed of ITO is formed thereon.
【0082】 [0082]
このようにして作製したTFT基板である第1基板905と対向基板である第2基板909の表面に、液晶分子を配向させるためのポリイミドからなる配向膜(図示せず)を形成する。 In this manner, a first substrate 905 and the counter substrate is a TFT substrate manufactured by a surface of the second substrate 909, to form an alignment film made of polyimide for aligning liquid crystal molecules (not shown). 一般にポリイミド膜は、その前駆体であるポリアミック酸を基板表面に印刷機などで塗布し、これらを高温で焼成することにより形成される。 Generally the polyimide film, the polyamic acid which is a precursor is applied by a printing press on the substrate surface, is formed by firing them at a high temperature. ここで形成されたポリイミド配向膜の表面をラビング処理することにより配向処理を施す。 The alignment treatment is performed by rubbing the surface of the polyimide alignment film formed here.
【0083】 [0083]
次に、これらTFT基板905と対向基板909のうち、一方の基板の表示領域周縁部に熱硬化型のシール材(図示せず)を塗布し、もう一方の基板を重ね合わせる。 Then, among these TFT substrate 905 and the counter substrate 909, a thermosetting sealing material (not shown) is applied to the display area periphery of one substrate, overlaying the other substrate. なお、シール材は、その後に液晶表示パネル内に液晶を注入するための封入口が形成されるように塗布する。 Incidentally, the sealant is then applied as filling port for injecting the liquid crystal into the liquid crystal display panel is formed. 基板を加熱しながら加圧し、両基板を接着固定する。 Pressurized while heating the substrate to adhere the two substrates. 二枚の基板間には、例えば直径4μm程度の高分子ビーズが分散され、基板間の間隔を保持できるようになっている。 Between two substrates, for example, polymeric beads having a diameter of about 4μm is dispersed, which can hold the gap between the substrates. その後、封入口から真空封入法により液晶を液晶表示素子内に注入し、封入口を紫外線硬化樹脂などで封止する。 Thereafter, liquid crystal is injected into the liquid crystal display element by the vacuum sealed process from filling port, sealing the filling port, such as an ultraviolet curable resin. なお、高分子ビーズに代えて一方の基板にフォトリソグラフィー法で柱状スペーサを固定的に形成してもよい。 It is also possible to fixedly form the columnar spacer by photolithography on one substrate in place of the polymeric beads.
【0084】 [0084]
組合せた各基板に第1偏光板904A及び第2偏光板904Bをノーマリークローズ特性(低電圧で黒表示、高電圧で白表示)となるようにクロスニコル配置で貼りつけ、液晶表示パネルPNLを組み立てる。 The combined first polarizer 904A and the second polarizer 904B to normally close characteristic to each substrate (low voltage in black display, white display at a high voltage) affixed in a cross Nicol arrangement such that the liquid crystal display panel PNL assemble. その後、蛍光ランプ901、反射板902、導光板903等から成るバックライトBLを組合せることにより液晶表示装置を組み立てる。 Then, to assemble a liquid crystal display device by combining the backlight BL made of fluorescent lamp 901, reflector 902, light guide plate 903 and the like.
【0085】 [0085]
表2に本比較例での各部材の透過率及び液晶表示装置の透過率をまとめた。 The transmittance of the transmittance and the liquid crystal display device of each member in this comparative example are summarized in Table 2. このようにして得られた液晶表示装置の透過率は5.51%である。 Transmittance of the liquid crystal display device obtained in this way is 5.51%.
【0086】 [0086]
【表2】 [Table 2]
【0087】 [0087]
(比較例2) (Comparative Example 2)
本比較例の液晶表示装置の表示はIPS方式であり、それに伴う電極群配置が異なる以外は比較例1と同様である。 Display of the liquid crystal display device of this comparative example is an IPS mode, is the same as Comparative Example 1 except that the electrode group arranged with it different.
【0088】 [0088]
表3に本比較例での各部材の透過率及び液晶表示装置の透過率をまとめた。 Table 3 summarizes the transmittance of the transmittance and the liquid crystal display device of each member in the present comparative example. このようにして得られた液晶表示装置の透過率は3.00%である。 Transmittance of the liquid crystal display device obtained in this way is 3.00%.
【0089】 [0089]
【表3】 [Table 3]
【0090】 [0090]
次に、本発明の第1実施例の液晶表示装置について、前記した図3を再度参照してその製造プロセスを説明する。 Next, a first liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, illustrating the manufacturing process with reference to FIG. 3 described above again. この液晶表示装置は、表示部が公称30インチの対角サイズをもつTN方式である。 The liquid crystal display device, the display unit is a TN mode having a diagonal size of nominally 30 inches. 本実施例における第2基板を構成する第2薄板213の厚みtは0.5mmで、光源201の放出光の波長が245nm、365nmのランプを用いた光源装置BLを用いる。 The thickness t of the second sheet 213 constituting the second substrate in this embodiment is 0.5 mm, the wavelength of the emitted light of the light source 201 is 245 nm, using a light source device BL with 365nm lamps.
【0091】 [0091]
本実施例における液晶表示装置の液晶表示パネルPNLのTFT基板209は、厚さ0.7mmであり、その内面に走査配線を形成する。 TFT substrate 209 of the liquid crystal display panel PNL of the liquid crystal display device of this embodiment has a thickness of 0.7 mm, to form a scanning line on the inner surface thereof. 次に窒化シリコンSiNxなどの絶縁膜が形成され、その上に信号配線(データ配線)、画素電極部が形成される。 Then an insulating film such as silicon nitride SiNx is formed thereon signal lines (data lines), a pixel electrode portion is formed. これら配線や電極部の材料としてはクロムモリブデンCrMoを用いる。 Using chromium molybdenum CrMo as the material of wiring and electrode portions. 信号配線や走査配線の材料には電気抵抗の低いものであれば特に問題はなく、アルミニウムや銅などでもよい。 The material of the signal lines and the scanning lines is not particularly a problem as long as a low electrical resistance, it may be aluminum or copper. さらに、これら電極上に第2の絶縁膜が窒化シリコンSiNxを用いて形成される。 Furthermore, the second insulating film is formed using a silicon nitride SiNx on the electrodes. なお、マトリクス状に形成された走査配線と信号配線の交点付近にスイッチング素子である薄膜トランジスタ210が配置され、これらマトリクス状に形成される各配線に囲まれた領域に対応して画素が形成されている。 Incidentally, the thin film transistor 210 is a switching element is arranged in the vicinity of the intersection of the scanning lines and the signal lines formed in a matrix, a pixel corresponds to a region surrounded by the wiring formed in these matrix is ​​formed there. 薄膜トランジスタ210はアモルファスシリコンにより形成されたものでもよいし、また、ポリシリコンにより形成されたものでもよい。 TFT 210 may be one formed by amorphous silicon, or may be one formed of polysilicon. 本実施例では薄膜トランジスタ210としてアモルファスシリコンによる層構成を記述したが、ポリシリコンにおいては配線及び絶縁膜の配置などが多少異なる。 Although this embodiment describes the layer structure by amorphous silicon as the thin film transistor 210, somewhat like wiring arrangement and the insulating film are different in polysilicon. しかし、その違いは本発明の効果に対しては特に問題とはならない。 However, no particular problem for the effect of the difference between the present invention.
【0092】 [0092]
その後、各画素内にITOにより画素電極211を形成する。 Thereafter, a pixel electrode 211 of ITO in each pixel. 画素電極211は薄膜トランジスタ210の画像電極部を介して、各信号配線に接続されている。 Pixel electrodes 211 via the picture electrodes of the thin film transistor 210 is connected to the signal lines. なお、ここでは薄膜トランジスタ210が形成された第2基板209をTFT基板とも呼ぶ。 Here, the second substrate 209 which the thin film transistor 210 is formed is also referred to as a TFT substrate. 第2基板209の液晶の層を対向する側と反対側に第2偏光板204Bが貼付される。 The second polarizing plate 204B is attached to the side opposite to the side facing the layer of liquid crystal of the second substrate 209.
【0093】 [0093]
一方、厚みtが0.5mmであるガラスからなる第1薄板205と第2薄板213の間で、第2薄板213側に第1偏光板204Aが、また第1薄板205側に3色の蛍光体層208(208A、208B、208C)が挟持された第1基板を用意する。 On the other hand, between the first thin plate 205 thickness t is made of glass which is 0.5mm in the second thin plate 213, a first polarizing plate 204A on the second thin plate 213 side, also the three colors on the first sheet 205 side fluorescence body layer 208 (208A, 208B, 208C) preparing a first substrate which is sandwiched. この第1基板の第2薄板213の液晶の層側に、各画素部に対応させてITOにより対向電極212を形成する。 The layer side of the liquid crystal of the second sheet 213 of the first substrate, forming the counter electrode 212 of ITO so as to correspond to each pixel unit. 第1薄板213に対向電極212が形成された第1基板は対向基板となる。 First substrate having the counter electrode 212 is formed on the first thin plate 213 is a counter substrate. 第1基板の製造は後述する。 Production of the first substrate will be described later.
【0094】 [0094]
このようにして作製したTFT基板と対向基板の対向する内表面に、液晶分子を配向させるためのポリイミドからなる配向膜を形成する。 The inner surface of opposing Thus TFT substrate was manufactured and the counter substrate, to form an alignment film made of polyimide for aligning the liquid crystal molecules. 一般にポリイミド膜は、その前駆体であるポリアミック酸を基板表面に印刷機などで塗布し、これらを高温で焼成することにより形成される。 Generally the polyimide film, the polyamic acid which is a precursor is applied by a printing press on the substrate surface, is formed by firing them at a high temperature. ここで形成されたポリイミド配向膜11の表面をラビング処理することにより配向処理を施す。 The alignment treatment is performed by rubbing the surface of the polyimide alignment film 11 formed here.
【0095】 [0095]
次に、これらTFT基板と対向基板のうち、一方の基板の表示領域周縁部に紫外線硬化型のシール材を塗布し、もう一方の対向基板を重ね合わせる。 Then, among these TFT substrate and the counter substrate, an ultraviolet-curing sealing material is applied to the display area periphery of one substrate, overlaying the other of the opposed substrate. なお、シール材は後に液晶素子内に液晶を注入するための封入口が形成されるように塗布する。 Incidentally, the sealant is applied as filling port for injecting the liquid crystal in the liquid crystal device after it is formed. シール材に紫外線を照射しながら加圧し、両基板を接着固定する。 While irradiating ultraviolet rays to the sealing material is pressurized and bonded and fixed to both substrates. シール材としては熱硬化型の材料を用い、加熱しながら加圧し、両基板を接着固定してもよい。 Using a thermosetting material as a sealing material, while heating pressurized, the two substrates may be adhered and fixed.
【0096】 [0096]
両基板間には、直径4マイクロメートルの高分子ビーズが分散され、基板間の間隔を保持できるようになっている。 Between both substrates, polymeric beads having a diameter of 4 micrometers are distributed, which can hold the gap between the substrates. その後、封入口から真空封入法により液晶を液晶表示素子内に注入し、封入口を紫外線硬化樹脂などで封止する。 Thereafter, liquid crystal is injected into the liquid crystal display element by the vacuum sealed process from filling port, sealing the filling port, such as an ultraviolet curable resin. なお、高分子ビーズに代えて一方の基板にフォトリソグラフィー法で柱状スペーサを固定的に形成してもよい。 It is also possible to fixedly form the columnar spacer by photolithography on one substrate in place of the polymeric beads. 組合せたTFT基板の第1基板側に光源装置を設置して液晶表示装置を完成する。 By installing the light source device on the first substrate side of the TFT substrate in combination to complete a liquid crystal display device.
【0097】 [0097]
一方、厚さ0.5mmのガラス板からなる第1薄板205上にはフォトリソグラフィー法により3色の蛍光体層208(208A、208B、208C)を形成する。 On the other hand, the first on sheet 205 of three colors by photolithography phosphor layer 208 made of a glass plate having a thickness of 0.5mm (208A, 208B, 208C) to form a. 本実施例では各色の蛍光体層として、それぞれ赤色蛍光体Y S:Eu 3+及びY :Eu 3+ 、緑色蛍光体Y SiO :Ce, Tb 3+及びLaO :Ce 3+ , Tb 3+ 、青色蛍光体Ca Cl:Eu 2+及びBaMgAl 1017 :Eu 2+を樹脂(レジスト)に混入したカラーレジストを用いる。 As the phosphor layer of each color in the present embodiment, each red phosphor Y 2 O 2 S: Eu 3+ and Y 2 O 3: Eu 3+, green phosphor Y 2 SiO 6: Ce, Tb 3+ and LaO 4: Ce 3+ , Tb 3+, blue phosphor Ca 2 B 5 O 9 Cl: Eu 2+ and BaMgAl 10 O 17: the Eu 2+ using color resist mixed in the resin (resist). この蛍光体を含むカラーレジストを第1薄板205の表面に塗布し、露光・現像の工程を3回繰り返すことによりストライプ状の3色の蛍光体層を形成する。 The color resist containing a phosphor is applied to the surface of the first sheet 205, to form a phosphor layer of the stripe-shaped three-color by repeating 3 times the exposure and development process.
【0098】 [0098]
一方の面に第1偏光板204Aを貼付した第2薄板213を用意しておき、上記第1薄板205の蛍光体層208側を第2偏光板204A側に貼りつけて液晶表示パネルPNLを得る。 It is prepared the second thin plate 213 attached to the first polarizer 204A on one side, to obtain a liquid crystal display panel PNL pasted phosphor layer 208 side of the first sheet 205 to the second polarizing plate 204A side . この液晶表示パネルPNLに、ランプ201、導光体203、反射板202などからなる光源装置(バックライト)BLを取付けて液晶表示装置を組み立てる。 This the liquid crystal display panel PNL, the lamp 201, the light guide 203, attached to a light source device (backlight) BL made of the reflection plate 202 to assemble a liquid crystal display device. なお、図3にはランプ201を導光板205の一辺に一本のみを設置したものとして示しているが、画面サイズが大きいものでは、このランプ201を導光板205の対向する2辺、または各辺に各一本または複数本宛設けることが望ましい。 Although in FIG. 3 are shown as being installed to the lamp 201 one to one side of the light guide plate 205 only, intended large screen size, two sides opposite of the lamp 201 to the light guide plate 205, or the it is desirable to provide each one or plurality of addressed to the side. このランプは管体に蛍光体を塗布していない冷陰極ランプを用いた。 The lamp was a cold cathode lamp that is not coated with a phosphor tube.
【0099】 [0099]
光源には図1に示すスペクトルから蛍光体発光を除いたスペクトルを有する冷陰極ランプを利用している。 The light source utilizes a cold cathode lamp having a spectrum excluding the phosphor emission from the spectra shown in FIG. この光源より出射する紫外光により、赤画素、緑画素、青画素のそれぞれに対応した蛍光体層から赤色(620nm近傍)、緑色(540nm近傍)、青色(450nm近傍)の発光が生じる。 The ultraviolet light emitted from the light source, the red pixel, green pixel, and blue to red phosphor layer corresponding to each pixel (620 nm vicinity), green (540 nm vicinity), the emission of the blue (450 nm vicinity) occurs. これらの光が直接液晶層を透過して得られる出射光量は、比較例に対し約1.2倍となった。 Irradiating intensity of these lights can be obtained through the direct liquid crystal layer was about 1.2 times the comparative example. また、本実施例では、透過率は第1実施例と同様に6.61%である。 Further, in this embodiment, a transmittance of 6.61% as in the first embodiment. また、第1基板を構成する薄板基板に0.5mmのガラス板を利用したことにより、従来のコントラストを維持し、70ppi以上の精細度を達成できる。 Further, by using 0.5mm glass plate in a thin plate substrate forming the first substrate, maintaining the conventional contrast, you can achieve the above definition 70Ppi.
【0100】 [0100]
図6は本発明の第2実施例の構成を模式的に説明する断面図である。 6 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a second embodiment of the present invention schematically. 本実施例の液晶表示装置はTN方式に本発明を適用したものであり、液晶表示パネルPNLの第1基板の構成を除いて図3と同様である。 The liquid crystal display device of this embodiment is an application of the present invention in a TN type is similar to FIG. 3 except for the first substrate structure of the liquid crystal display panel PNL. 液晶表示パネルPNLの第1基板は、ガラス板からなる第1薄板305とハイブリッド基板315から構成される。 The first substrate of the liquid crystal display panel PNL is comprised of first sheet 305 and the hybrid substrate 315 made of a glass plate. ハイブリッド基板315は、それぞれが50μmの厚みを有する一対の超薄板ガラス板314A、314Bの間に偏光機能を有する樹脂(以下、第1偏光板)304Bから構成される。 Hybrid substrate 315, a pair of ultra-thin glass plates each having a thickness of 50 [mu] m 314A, the resin having the polarization function during 314B (hereinafter, a first polarizing plate) composed 304B. ハイブリッド基板315の厚みは0.3mm程度であり、第1実施例における第2薄板213に比べ3/5の厚みである。 The thickness of the hybrid substrate 315 is about 0.3 mm, which is 3/5 of the thickness than the second sheet 213 in the first embodiment.
【0101】 [0101]
第1薄板305には、各色の画素対応で蛍光体層308(308A、308B、308C)およびブラックマトリクス307が形成されている。 The first sheet 305, the phosphor layer 308 in each pixel color corresponding (308A, 308B, 308C) and the black matrix 307 is formed. この第1薄板305の蛍光体層308側を上記ハイブリッド基板315に貼り合わせて第1基板とする。 The phosphor layer 308 side of the first sheet 305 and the first substrate by bonding to the hybrid substrate 315. 本実施例において、透過率は第1実施例と同様に6.61%であり、比較例1に示した従来の構成に比べて、約1.2倍の輝度を得ることができる。 In this embodiment, the transmittance is similarly 6.61% in the first embodiment, as compared to the conventional configuration shown in Comparative Example 1, to obtain a luminance of about 1.2 times. また、厚みが薄いハイブリッド基板315を用いることにより、従来のコントラストを維持し、100ppiの高精細を達成できる。 Further, by using the thickness of the thin hybrid substrate 315, maintaining the conventional contrast, you can achieve a high definition 100 ppi.
【0102】 [0102]
図7は本発明の第3実施例の構成を模式的に説明する断面図である。 Figure 7 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a third embodiment of the present invention schematically. 本実施例の液晶表示装置は、表示部が公称30インチの対角サイズのの液晶テレビに適用したものである。 The liquid crystal display device of this embodiment is one in which the display unit is applied to a liquid crystal television of the diagonal size of the nominal 30 inches. 表示方式はIPS方式であり、それに伴う電極群配置が異なる以外は実施例1と同様である。 Display mode is IPS mode, is the same as Example 1 except that the electrode group arranged with it different. 薄膜トランジスタ(TFT)410を含むすべての電極群は0.7mm厚の第2のガラス基板409上に形成され、第1基板を構成する第2薄板413には電極は形成されていない。 All of the electrode group including a thin film transistor (TFT) 410 is formed on the second glass substrate 409 of 0.7mm thickness, the second sheet 413 constituting the first substrate electrode is not formed. この第2薄板413は0.5mm厚のガラス板である。 The second sheet 413 is a glass plate 0.5mm thick. 第1薄板405も同様のガラス板であり、第2薄板413と第1薄板405の間に図3と同様の第1偏光板404Aと蛍光体層408(408A、408B、408C)およびブラックマトリクス407が挟持されている。 The first sheet 405 is also similar glass plate, a first polarizer 404A and the phosphor layer 408 similar to FIG. 3 between the second sheet 413 and the first thin plate 405 (408A, 408B, 408C) and the black matrix 407 There has been pinched.
【0103】 [0103]
本実施例は、前記第1実施例に比較してじ、TFT基板である第2基板409の透過率(開口率)と液晶層での透過率が大きく異なる。 This embodiment, Flip compared to the first embodiment, the transmittance of the second substrate 409 is a TFT substrate (aperture ratio) and the transmittance of the liquid crystal layer is different. IPS方式においては画素内に櫛歯形状の電極が形成され、その電極部分は光が透過しないためにTN方式に比べて開口率が小さくなる。 In the IPS system is the electrode of the comb-shaped in the pixel is formed, the electrode portion thereof opening ratio is smaller than the TN mode to light is not transmitted. 本実施例では開口率は約50%である。 In this embodiment the aperture ratio is about 50%. また、IPS方式では、液晶層の透過率は前記した式(5)に示すように、入射する光の波長に大きく依存し、特に400nm未満の波長の光は透過率が極度に小さくなる。 Further, in the IPS mode, as the transmittance of the liquid crystal layer is shown in Equation (5) described above, greatly depends on the wavelength of incident light, especially light below a wavelength of 400nm transmittance is extremely small.
【0104】 [0104]
本実施例の構成では、透過率は3.66%であり、比較例2で説明した蛍光体を利用しない従来の構成に比べて、約1.22倍の輝度を得ることができる。 In the configuration of this embodiment, the transmittance is 3.66% can be compared with the conventional configuration that does not use phosphors as described in Comparative Example 2, obtaining about 1.22 times the luminance. また、0.5mmの薄いガラス板を第1基板の液晶層側に用いたことにより、従来のコントラストを維持し、70ppiの精細度を達成できる。 Also, by using 0.5mm thin glass plate to the liquid crystal layer side of the first substrate, maintaining the conventional contrast, it can achieve a resolution 70Ppi.
【0105】 [0105]
図8は本発明の第4実施例の構成を模式的に説明する断面図である。 Figure 8 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a fourth embodiment of the present invention schematically. 本実施例は、第3実施例においける第1基板の構成を図6で説明した第2実施例と同様のハイブリッド基板とした点を除いて、図7と同様である。 This embodiment, except that the same hybrid board and the second embodiment described at Keru the configuration of the first substrate to the third embodiment in FIG 6 is similar to FIG. 第1基板を構成するハイブリッド基板515は、それぞれが50μmの厚みを有する一対の超薄板ガラス板514A、514Bの間に、偏光機能を有する樹脂(第1偏光板)504Aを挟持して構成されている。 Hybrid substrate 515 constituting the first substrate, a pair of ultra-thin glass plates 514A each having a thickness of 50 [mu] m, while the 514B, is configured by sandwiching the resin (first polarizing plate) 504A having a polarization function there. 従って、ハイブリッド基板515の厚みは0.3mm程度であり、第1実施例で用いた第2薄板213に比べても3/5の厚みである。 Therefore, the thickness of the hybrid substrate 515 is about 0.3 mm, a thickness of 3/5 as compared to the second sheet 213 used in the first embodiment.
【0106】 [0106]
本実施例においては、透過率は実施例3と同様に3.66%であり、比較例2で説明した蛍光体を利用しない従来の構成に比べて、約1.22倍の輝度を得ることができる。 In the present embodiment, the transmittance was 3.66% in the same manner as in Example 3, as compared with the conventional configuration that does not use phosphors as described in Comparative Example 2, to obtain about 1.22 times the luminance can. また、厚みの薄いハイブリッド基板を用いることにより、従来のコントラストを維持し、100ppiの高精細を達成できる。 Further, by using a thin hybrid substrate thicknesses, maintaining the conventional contrast, you can achieve a high definition 100 ppi.
【0107】 [0107]
図9は本発明の第5実施例の構成を模式的に説明する断面図である。 Figure 9 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a fifth embodiment of the present invention schematically. 本実施例は液晶表示パネルの背面に設置する光源装置(バックライト)として、複数本のランプを液晶表示パネルPNLの直下に配列した、所謂直下型バックライトBLを用いたものである。 This embodiment as the light source device (backlight) to be installed on the back surface of the liquid crystal display panel, an array of a plurality of lamps immediately below of the liquid crystal display panel PNL, those using a so-called direct backlight BL. 液晶表示パネルの構成は図3と同様である。 Structure of the liquid crystal display panel is similar to FIG. バックライトBLは複数のランプ601を並設し、その背面に反射板602を有する。 The backlight BL is arranged side by side a plurality of lamps 601 has a reflective plate 602 on the back. このバックライトBLからの出射光は第1薄板605と第2薄板613で挟持した3色の蛍光体層608(608A、608B、608C)から構成される第1基板に直接導入される。 The backlight emits light from the BL three colors of phosphor layer 608 is sandwiched between the first thin plate 605 second sheet 613 (608A, 608B, 608C) is introduced directly into the first substrate composed.
【0108】 [0108]
なお、バックライトBLと液晶表示パネルPNLの間には、バックライトBLからの光を当該液晶表示パネルPNLを鋭角で照射すると共に液晶表示パネルPNLの有効表示領域での輝度分布を均一化するための光学補償シートや光拡散板が介挿されるが、図示は省略した。 Incidentally, between the backlight BL and the liquid crystal display panel PNL, for equalizing the luminance distribution in the effective display region of the liquid crystal display panel PNL and irradiates a light from the backlight BL and the liquid crystal display panel PNL at an acute angle Although the optical compensation sheet and a light diffusing plate interposed, illustration is omitted. 本実施例でも、蛍光体層608および第1偏光板604Aと液晶層606の間の距離が小さいため、前記第1実施例と同様に高精細の表示を得ることができると共に、導光板を要せず、かつより多数のランプを用いることができるため、さらに高輝度の表示を得ることができる。 Also in this embodiment, main since the distance between the phosphor layer 608 and the first polarizer 604A and the liquid crystal layer 606 is small, it is possible to obtain the same display of high definition and the first embodiment, the light guide plate it is possible to use without, and a greater number of lamps, it is possible to obtain further high luminance display.
【0109】 [0109]
また、本発明の第6実施例、第7実施例、第8実施例は図6、図7、図8におけるバックライトに代えて、図9で説明した直下型のバックライトを設置することで説明できる。 The sixth embodiment, the seventh embodiment, the eighth embodiment of the present invention FIG. 6, 7, instead of the backlight in FIG. 8, by installing a backlighting type described in FIG. 9 It can be explained. したがって、ここでは、繰り返しの説明はしない。 Therefore, here, it does not repeat the description of the. これらの各実施例によっても第5実施例と同様の効果を得ることができる。 Each of these examples can also achieve the same effect as the fifth embodiment. なお、分光された光に対して、当該分光された光の液晶の層への出射側にカラーフィルタを設置する実施例については、特に図面を用いた説明はしない。 Incidentally, with respect to dispersed light, for example to install a color filter on the emission side of the liquid crystal layer of the dispersed light is not particularly described with reference to the drawings.
【0110】 [0110]
以上の各実施例における蛍光体層材料と光源の組合せおよび効果を表4と表5に示す(なお、表4と表5は一つの表であり、表4の構成(3)に表5の構成(4)が続く)。 (Note the combination and effects of the phosphor layer material and the light source are shown in Tables 4 and 5 in each embodiment described above, Tables 4 and 5 is one of the table, the table 5 in the configuration of Table 4 (3) configuration (4) is followed). 蛍光体材料組成は基本組成である。 Phosphor material composition is a basic composition. なお、表4と表5に示したものは一例であり、本発明は、この表4と表5に示した蛍光体組成に限定されるものではなく、新たな蛍光体材料組成の組合せを適用することで透過率の改善、あるいは動画表示時の画像ボヤケに影響する蛍光体の応答時間を改善することができることを確認した。 Incidentally, those shown in Table 4 and Table 5 is an example and the present invention, the table 4 and is not limited to the phosphor composition shown in Table 5, applied to a combination of new phosphor material composition improvement of transmittance by, or to confirm that it is possible to improve the response time of the phosphor affect the image blur of the moving image display at.
【0111】 [0111]
【表4】 [Table 4]
【表5】 [Table 5]
【0112】 [0112]
図10は本発明による液晶表示装置の全体構成の一例を説明する展開斜視図である。 Figure 10 is an exploded perspective view for explaining an example of the overall configuration of a liquid crystal display device according to the present invention. また、図11は図10のE−E'線に相当する位置で切断した断面図である。 Further, FIG. 11 is a cross-sectional view taken at a position corresponding to line E-E 'of FIG. 10. 図10中、参照符号PNLは液晶表示パネルを示す。 In Figure 10, reference numeral PNL denotes a liquid crystal display panel. 液晶表示パネルPNLは前記した各実施例の何れかの構成を有する。 The liquid crystal display panel PNL includes any configuration of the embodiments described above. この液晶パネルPNLの周縁には画素を構成する薄膜トランジスタに表示データを供給するための駆動回路チップ708Aや走査信号を供給するための駆動回路チップ708Bが搭載されている。 Driving circuit chip 708B for supplying a driving circuit chip 708A and the scanning signal for supplying display data to the thin film transistors constituting the pixel is mounted on the periphery of the liquid crystal panel PNL.
【0113】 [0113]
また、参照符号707はプリズムシートや拡散シートからなる光学補償シート、703は導光板、702は反射シート、711はモールドフレーム、710はシールドフレーム、701A,701Bは導光板703と共にサイドライト型バックライトを構成するランプ、701A,701Bはランプ反射板である。 Further, reference numeral 707 is an optical compensation sheet comprising a prism sheet and a diffusion sheet, 703 indicates a light guide plate, 702 reflective sheet, the mold frame 711, 710 shield frame, 701A, 701B is a side light type backlight with the light guide plate 703 lamps constituting, 701A, 701B is a lamp reflector. また、参照符号709A,709Bは駆動回路チップ等に表示のためのデータやタイミング信号を供給するためのフレキシブルプリント基板を示す。 Further, reference numeral 709A, 709B denotes a flexible printed circuit board for supplying data and timing signals for display on the driving circuit chip or the like.
【0114】 [0114]
導光板703はモールドフレーム711の内側に設置され、その下側には反射板702が設けられている。 The light guide plate 703 is installed inside of the mold frame 711, a reflection plate 702 is provided on its underside. 導光板703の液晶パネルPNL側にはプリズムシートや拡散シートからなる光学シート707が重ね合わされてモールドフレーム711に収容されている。 An optical sheet 707 comprising a prism sheet or a diffusion sheet to the liquid crystal panel PNL side of the light guide plate 703 is accommodated in the mold frame 711 is superposed. そして、導光板703のの両側の側縁に沿ってランプ706A,706Bが配置されている。 Then, the lamp 706A along both side edges of the light guide plate 703, 706B are arranged.
【0115】 [0115]
なお、図11には駆動回路チップ708Bやフレキシブルプリント基板709A,709B等は図示を省略してある。 Incidentally, in FIG. 11 driving circuit chip 708B and the flexible printed circuit board 709A, the like 709B are not shown. このような構成とした液晶表示装置において、液晶パネルPNLは導光板703、ランプ701A,701B、ランプ反射シート706A,706B等で構成されたバックライトからの光で照明され、当該液晶表示パネルPNLに形成された電子潜像を可視化する。 In the liquid crystal display device of such a configuration, the liquid crystal panel PNL indicates a light guide plate 703, lamps 701A, 701B, lamp reflection sheet 706A, is illuminated with light from a backlight configured in 706B, etc., to the liquid crystal display panel PNL the formed electrons latent image to visualize.
【0116】 [0116]
図12は本発明による液晶表示装置の全体構成の他例を説明する模式断面図であり、直下型のバックライトを用いたものである。 Figure 12 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the entire configuration of a liquid crystal display device according to the present invention, and using a direct backlight. 液晶表示パネルPNLの構成は前記した各実施例の何れかの構成を有する。 Structure of the liquid crystal display panel PNL includes any configuration of the embodiments described above. 直下型のバックライトBLは、光源である複数のランプ701を並設し、その背面に反射板702が設けられている。 Direct backlight BL of a plurality of lamps 701 is a light source juxtaposed, reflecting plate 702 is provided on the back. 複数のランプ701や反射板702は背面ケース715に収容されており、その上方に近接してアクリル樹脂板やポリカーボネート樹脂板等からなる平板状の拡散板712が設置されている。 A plurality of lamps 701 and reflector 702 are housed in the rear case 715, plate-shaped diffuser plate 712 made of an acrylic resin plate or a polycarbonate resin plate or the like is disposed in proximity to its upper side. 又、この拡散板712の前記ランプ701に対向する面の光入射面には、輝度むらを補正するための反射遮光パターン713が印刷等で形成されている。 Further, the light incident surface of the surface facing the lamp 701 of the diffusion plate 712, the reflective light-shielding pattern 713 for correcting the luminance unevenness is formed by printing or the like.
【0117】 [0117]
バックライトBLを構成するランプCFLはアルミニウム板あるいは鉄板からなる金属製の背面ケース715の内部に配置した山形の反射板REFの谷部に沿って取り付けられている。 Lamps CFL constituting the backlight BL is attached along the valleys of the chevron of the reflector REF arranged inside the metal back case 715 made of aluminum plate or an iron plate. このランプ702の上方に配置した拡散板712の上面(液晶表示素子側:光出射面)側には拡散シートとプリズムシートからなる光学補償シート707が積み重ねられている。 The upper surface of the diffusion plate 712 disposed above the lamp 702: (the liquid crystal display element side light emitting surface) side are stacked optical compensation sheet 707 made of a diffusion sheet and a prism sheet. プリズムシートは1枚の場合、またはプリズムの溝方向を交差させた他のプリズムシートを重ねて用いる場合がある。 Prism sheet is sometimes used to overlap the one case or the other prism sheet crossed the groove direction of the prism. この様な構成から成るバックライトBLの上に液晶表示パネルPNLが配置され、背面ケース715に上フレーム714を係合させて一体化し、液晶表示装置が構成される。 Such liquid crystal display panel PNL is disposed on the backlight BL made of configuration, and integrated with the upper frame 714 is engaged with the rear case 715, a liquid crystal display device is formed.
【0118】 [0118]
図13は本発明の液晶表示装置の回路構成を簡略に説明するブロック図である。 Figure 13 is a block diagram for explaining briefly the circuit configuration of a liquid crystal display device of the present invention. 図中、参照符号ARは液晶表示パネルの有効表示領域を示し、この有効表示領域ARにおいて前記した第1の基板または第2基板、もしくはその一方の内面に走査線(ゲート線)GL、データ線(ドレイン線)GL、共通電極線CL、画素電極等が形成されている。 In the figure, reference numeral AR denotes an effective display area of ​​the liquid crystal display panel, the effective display first substrate or the second substrate with the in the area AR, or scan line in one of the inner surface thereof (gate line) GL, the data line (drain lines) GL, a common electrode line CL, a pixel electrode, etc. are formed. 走査線GLとデータ線GLの交差部分に画素選択用の薄膜トランジスタTFTが形成されている。 A thin film transistor TFT for pixel selection is formed at the intersection of the scanning lines GL and the data lines GL. 共通電極線CLは前記実施例のうちのTN方式では第1基板に有する端子Vcomを介して第2基板側に形成された対向電極に接続される。 The common electrode line CL in the TN mode of the embodiment is connected to a counter electrode formed on the second substrate side through the terminal Vcom having the first substrate.
【0119】 [0119]
走査線GLは走査回路817で駆動され、データ線GLにはデータ線駆動回路816から表示データが供給される。 Scanning lines GL are driven by a scanning circuit 817, the data line GL is supplied display data from the data line driving circuit 816. コントローラ818は外部信号源(SSC)819から入力する表示信号に基づいて表示データやタイミング信号などの制御信号を生成する。 The controller 818 generates control signals such as display data and timing signals based on the display signal input from an external signal source (SSC) 819. 表示データはデータ線駆動回路816に与えられ、制御信号は走査回路817およびデータ線駆動回路816に印加される。 Display data is supplied to the data line driving circuit 816, the control signal is applied to the scanning circuit 817 and the data line driving circuit 816. 電源回路820は液晶表示装置に必要とされる各種の電圧を生成する。 The power supply circuit 820 generates various voltages required for the liquid crystal display device.
【0120】 [0120]
図14は本発明の液晶表示装置を適用した電子機器の一例である液晶テレビの外観図である。 Figure 14 is an external view of a liquid crystal television which is an example of an electronic apparatus to which the liquid crystal display device of the present invention. この液晶テレビは表示部DSPとスタンド部STDで構成され、比較的大サイズの画面を有する液晶表示パネルPNLを有する液晶表示装置が表示部DSPに実装される。 The LCD TV is composed of a display unit DSP and the stand portion STD, a liquid crystal display device is mounted on the display unit DSP having a liquid crystal display panel PNL having a screen relatively large size. 液晶表示装置の画面となる液晶表示パネルPNLの有効表示領域は表示部DSPに露呈されている。 Effective display region of the liquid crystal display panel PNL as the screen of the liquid crystal display device is exposed to the display unit DSP. この液晶テレビの表示部DSPに前記各実施例で説明した本発明の液晶表示装置の何れかを実装することで、高精細、高輝度の画像表示装置を実現できる。 The said display unit DSP LCD TV by implementing one of the liquid crystal display device of the present invention described in the examples, high resolution, an image display device of high brightness can be realized.
【0121】 [0121]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上説明したように、本発明によれば、各色の画素に対して、それぞれ分光された照明光を導入する構成としたことで、光源装置からの光の利用効率が向上し、高精細で高コントラストかつ高輝度の表示を実現できる。 As described above, according to the present invention, for each color pixel, that has a configuration for introducing the illuminating light dispersed respectively, improved efficiency of use of light from the light source device, high-high definition contrast and can realize a display of high luminance. この分光のために、光源自体で上記分光を行い、あるいは各色画素毎に蛍光体層を設け、蛍光体を紫外光や青色光等の波長の短い光で励起することにより、光源から出射される光を有効に利用し、かつ蛍光体と偏光板の距離を短縮することで光の分散を抑制する。 For the spectral performs the spectral light source itself, or the phosphor layers for each color pixel is provided, by exciting the phosphor with a short wavelength light such as ultraviolet light or blue light, emitted from a light source by effectively utilizing the light, and suppress the dispersion of light by shortening the distance of the phosphor and the polarizing plate. 蛍光体層に所定の顔料等を混入してカラーフィルタ機能を付加することもできる。 It is also possible to add a color filter function by mixing a predetermined pigment to the phosphor layer. 本発明の構成により、精細度が向上した高輝度の液晶表示装置を提供できる。 The configuration of the present invention can provide a liquid crystal display device with high luminance resolution is improved.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】一般の液晶表示装置の光源に用いられるランプの発光スペクトルの説明図である。 1 is an illustration of the emission spectrum of the lamp used as a light source for general liquid crystal display device.
【図2】基板の厚みと液晶表示装置の表示の精細度の関係を説明するための液晶表示パネルの模式断面図である。 2 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display panel for explaining a display of definition of the relationship between substrate thickness and a liquid crystal display device.
【図3】本発明の第1実施例の構成を模式的に説明する断面図である。 The configuration of the first embodiment of the present invention; FIG is a cross-sectional view illustrating schematically.
【図4】IPS方式の液晶表示装置におけるリタデーションと透過率の関係の説明図である。 4 is an explanatory view of a relationship between the retardation and transmittance in the liquid crystal display device of the IPS system.
【図5】TN方式の液晶表示装置におけるリタデーションと透過率の関係の説明図である。 5 is an explanatory diagram of a relationship between the retardation and transmittance in the liquid crystal display device of TN type.
【図6】本発明の第2実施例の構成を模式的に説明する断面図である。 6 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3実施例の構成を模式的に説明する断面図である。 7 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a third embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第4実施例の構成を模式的に説明する断面図である。 8 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a fourth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第5実施例の構成を模式的に説明する断面図である。 9 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of a fifth embodiment of the present invention.
【図10】本発明による液晶表示装置の全体構成の一例を説明する展開斜視図である。 Is an exploded perspective view for explaining an example of the overall configuration of a liquid crystal display device according to the invention; FIG.
【図11】図10のE−E'線に相当する位置で切断した断面図である。 11 is a sectional view taken along a position corresponding to the line E-E 'of FIG. 10.
【図12】本発明による液晶表示装置の全体構成の他例を説明する模式断面図である。 It is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the entire configuration of a liquid crystal display device according to the present invention; FIG.
【図13】本発明の液晶表示装置の回路構成を簡略に説明するブロック図である。 13 is a block diagram for explaining briefly the circuit configuration of a liquid crystal display device of the present invention.
【図14】本発明の液晶表示装置を適用した電子機器の一例である液晶テレビの外観図である。 14 is an external view of a liquid crystal television which is an example of an electronic apparatus to which the liquid crystal display device of the present invention.
【図15】従来の液晶表示装置の構成例を模式的に説明する断面図である。 [15] The structure of a conventional liquid crystal display device is a cross-sectional view illustrating schematically.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
201・・・・ランプ(光源)、202・・・・反射板、203・・・・導光体、204A・・・・第1偏光板、204B・・・・第2偏光板、205・・・・第1基板、206・・・・液晶層、207・・・・ブラックマトリクス、208・・・・蛍光体層、209・・・・第2基板、210・・・・スイッチング素子(薄膜トランジスタ等)、211・・・・画素電極、212・・・・対向電極。 201 ... lamp (light source), 202 ... reflective plate, 203 ... light guide, 204A ... first polarizer, 204B ... second polarizing plate, 205 ... ... first substrate, 206 ... liquid crystal layer, 207 ... black matrix 208 .... phosphor layer, 209 ... second substrate, 210 ... switching elements (thin film transistors or the like ), 211 ... pixel electrode, 212 ... counter electrode.

Claims (22)

  1. 対向する第1基板と第2基板からなる少なくとも一対の基板と、該一対の基板間に挟持されて多数の画素を形成する液晶の層と、該液晶の層を挟持する前記一対の基板の外側にそれぞれ配置された偏光板とを有する液晶パネル、および前記液晶パネルを照明する光源装置とを有し、前記画素毎に前記液晶の配向方向を制御して前記光源装置から前記一方の偏光板に入射する光を前記他方の偏光板から出射させて表示を行う液晶表示装置であって、 At least a pair of substrates comprising the first substrate and the second substrate facing the outside of the pair of substrates sandwiching the liquid crystal layer to form a plurality of pixels are sandwiched between the pair of substrates, a layer of the liquid crystal a liquid crystal panel and a polarizing plate disposed respectively, and the and a light source device for illuminating the liquid crystal panel, the polarizing plate of the one from the light source device by controlling the alignment direction of the liquid crystal in each pixel a liquid crystal display device which performs display by emitting incident light from the other polarizing plate,
    前記光源装置から前記一方の偏光板に導入される光が、赤色、緑色、青色に対応する波長毎に分光されていることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device which light introduced into the polarizing plate of the one from the light source device, red, green, and characterized in that it is separated into each wavelength corresponding to blue.
  2. 対向する第1基板と第2基板からなる少なくとも一対の基板と、該一対の基板間に挟持されて多数の画素を形成する液晶の層と、該液晶の層を挟持する前記一対の基板の外側にそれぞれ配置された偏光板とを有する液晶表示パネル、および前記液晶表示パネルを照明する光源装置とを有し、前記画素毎に前記液晶の配向方向を制御して前記光源装置から前記一方の偏光板に入射する光を前記他方の偏光板から出射させて表示を行う液晶表示装置であって、 At least a pair of substrates comprising the first substrate and the second substrate facing the outside of the pair of substrates sandwiching the liquid crystal layer to form a plurality of pixels are sandwiched between the pair of substrates, a layer of the liquid crystal the liquid crystal display panel and a polarizing plate disposed respectively, and the and a light source device for illuminating the liquid crystal display panel, the one polarization from the light source device by controlling the alignment direction of the liquid crystal in each pixel a liquid crystal display device which performs display by emitting light incident on the plate from the other polarizing plate,
    前記一方の偏光板の前記光源装置側に、赤色、緑色、青色の画素毎にそれぞれ対応した波長の光を分光するカラーフィルタを備え、 The light source device side of the one polarizing plate, provided with red, green, a color filter that splits light having a wavelength corresponding respectively to each blue pixel,
    前記光源装置から前記偏光板へ導入される光が、赤色、緑色、青色の画素に対応する波長毎に分光されていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device light introduced from the light source device to the polarizing plate, red, green, and characterized in that it is separated into each wavelength corresponding to a blue pixel.
  3. 前記光源装置が500nm以下のピーク波長を有するランプまたは可視光を放射する発光ダイオード、もしくはそれらの組合せの何れかを有し、 Have any of the light-emitting diode or a combination thereof, wherein the light source device emits light or visible light with a peak wavelength of 500 nm,
    前記一方の偏光板の前記光源装置側に、前記赤色、緑色、青色の画素毎に対応した蛍光体層を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。 The light source device side of the one polarizing plate, the red, green, liquid crystal display device according to claim 1 or 2 characterized by having a phosphor layer corresponding to each blue pixel.
  4. 前記光源装置が500nm以下のピーク波長を有するランプまたは可視光を放射する発光ダイオード、もしくはそれらの組合せの何れかを有し、 Have any of the light-emitting diode or a combination thereof, wherein the light source device emits light or visible light with a peak wavelength of 500 nm,
    前記赤色の画素、緑色の画素に有する前記蛍光体が、前記赤色の画素と前記緑色の画素に対応する位置に赤蛍光体と緑蛍光体がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。 Claim 1, wherein the red pixel, the phosphor having a green pixel, and wherein the red phosphor and green phosphor at positions corresponding to the green pixel and the red pixel are formed or liquid crystal display device according to 2.
  5. 前記緑蛍光体が、(Y 1−a−b Gd Ce (Al 1−c Ga 12で表される蛍光体組成であり、前記a、b、cはそれぞれ0≦a≦1.0、0<b≦0.1、0≦c≦1.0の範囲の値であることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。 The green phosphor, (Y 1-a-b Gd a Ce b) is 3 (Al 1-c Ga c ) 5 O 12 phosphor composition represented by the a, b, c are each 0 ≦ the liquid crystal display device according to claim 4, characterized in that a value in the range of a ≦ 1.0,0 <b ≦ 0.1,0 ≦ c ≦ 1.0.
  6. 前記緑蛍光体が、(Y 1−a−b Gd Ce (Al 1−c Ga 12 :Kdで表され、前記a、b、cはそれぞれ0≦a≦1.0、0<b≦0.1、0≦c≦1.0の範囲の値であり、かつ、Kは不純物として0ppm≦d≦1000ppmを含むことを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。 The green phosphor, (Y 1-a-b Gd a Ce b) 3 (Al 1-c Ga c) 5 O 12: represented by Kd, the a, b, c are each 0 ≦ a ≦ 1. 0,0 <a value in the range of b ≦ 0.1,0 ≦ c ≦ 1.0, and, K is a liquid crystal display according to claim 4, characterized in that it comprises a 0 ppm ≦ d ≦ 1000 ppm as impurities apparatus.
  7. 前記緑蛍光体が、(Ba 1−a−b−c Sr Ca Eu )(Zr,Ti)Si で表される蛍光体組成であり、0≦a≦1.0、0≦b≦0.1、0<c≦0.3の範囲の値であることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。 The green phosphor is a phosphor composition expressed by (Ba 1-a-b- c Sr a Ca b Eu c) (Zr, Ti) Si 3 O 9, 0 ≦ a ≦ 1.0,0 ≦ b ≦ 0.1, 0 <a liquid crystal display device according to claim 4, characterized in that a value in the range of c ≦ 0.3.
  8. 前記緑蛍光体が、(Ba 1−a−b−c Sr Ca Eu )(Zr,Ti)Si で表される蛍光体組成であり、0≦a≦1.0、0≦b≦0.1、0<c≦0.3の範囲の値である蛍光体中に不純物として、Zn、Ce、Yb、Tmの中から選ばれた少なくとも一つの元素が添加されていることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。 The green phosphor is a phosphor composition expressed by (Ba 1-a-b- c Sr a Ca b Eu c) (Zr, Ti) Si 3 O 9, 0 ≦ a ≦ 1.0,0 as ≦ b ≦ 0.1, 0 <impurities phosphor is a value in the range of c ≦ 0.3, Zn, Ce, that Yb, at least one element selected from the Tm is added the liquid crystal display device according to claim 4, characterized in.
  9. 前記蛍光体が、(Y 1−a−b−c Gd Tb Ce SiO で表される蛍光体組成であり、0≦a≦1.0、0<b≦0.2、0≦c≦0.1の範囲の値であることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。 The phosphor is a phosphor composition represented by (Y 1-a-b- c Gd a Tb b Ce c) 2 SiO 5, 0 ≦ a ≦ 1.0,0 <b ≦ 0.2, the liquid crystal display device according to claim 4, characterized in that a value in the range of 0 ≦ c ≦ 0.1.
  10. 前記緑蛍光体が、(Y 1−a−b−c Gd Tb Ce SiO で表される蛍光体組成であり、0≦a≦1.0、0<b≦0.2、0≦c≦0.1の範囲の値である蛍光体中に不純物として、La、Sc、Yb、Tmの中から選ばれた少なくとも一つの元素が添加されていることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。 The green phosphor is a phosphor composition represented by (Y 1-a-b- c Gd a Tb b Ce c) 2 SiO 5, 0 ≦ a ≦ 1.0,0 <b ≦ 0.2 , claim that as an impurity phosphor is a value in the range of 0 ≦ c ≦ 0.1, La, Sc, Yb, and wherein at least one element selected from the Tm is added the liquid crystal display device according to 4.
  11. 前記赤色蛍光体が、(Ca 1−a−b−c Sr Zn Eu )Sで表わされる蛍光体組成であり、0≦a<1.0、0≦b≦0.4、0<c≦0.1の範囲の値であることを特徴とする請求項4乃至10の何れかに記載の液晶表示装置。 The red phosphor, (Ca 1-a-b -c Sr a Zn b Eu c) a phosphor composition represented by S, 0 ≦ a <1.0,0 ≦ b ≦ 0.4,0 < the liquid crystal display device according to any one of claims 4 to 10, characterized in that a value in the range of c ≦ 0.1.
  12. 前記緑蛍光体が、(Ca 1−a−b−c Sr Zn Eu )Sで表わされる蛍光体組成であり、0≦a<1.0、0≦b≦0.4、0<c≦0.1の範囲の値である蛍光体中に不純物として、Ce、Sc、Yb、Tmの中から選ばれた少なくとも一つの元素が添加されていることを特徴とする請求項4乃至10の何れかに記載の液晶表示装置。 The green phosphor, (Ca 1-a-b -c Sr a Zn b Eu c) a phosphor composition represented by S, 0 ≦ a <1.0,0 ≦ b ≦ 0.4,0 < as impurities phosphor is a value in the range of c ≦ 0.1, Ce, Sc, Yb, claims 4 to 10, characterized in that at least one element selected from the Tm is added the liquid crystal display device according to any one of.
  13. 前記赤蛍光体が、(Y 1−a−b Gd Eu Sで表わされる蛍光体組成であり、0≦a≦1.0、0<b≦0.2の範囲の値であることを特徴とする請求項4乃至10の何れかに記載の液晶表示装置。 The red phosphor, (Y 1-a-b Gd a Eu b) a phosphor composition represented by 2 O 2 S, 0 ≦ a ≦ 1.0,0 < value in the range of b ≦ 0.2 the liquid crystal display device according to any one of claims 4 to 10, characterized in that it.
  14. 前記緑蛍光体が、(Y 1−a−b Gd Eu Sで表わされる蛍光体組成であり、0≦a≦1.0、0<b≦0.2の範囲の値である蛍光体中に不純物として、La、Ce、Sc、Yb、Tmの中から選ばれた少なくとも一つの元素が添加されていることを特徴とする請求項4乃至10の何れかに記載の液晶表示装置。 The green phosphor, (Y 1-a-b Gd a Eu b) a phosphor composition represented by 2 O 2 S, 0 ≦ a ≦ 1.0,0 < value in the range of b ≦ 0.2 in it as impurities phosphor, La, Ce, Sc, Yb, liquid crystal according to any of claims 4 to 10, characterized in that at least one element selected from the Tm is added display device.
  15. 前記光源装置が、赤色、緑色、青色の発光色を放射するランプまたは発光ダイオード、もしくはそれらの組合せの何れかで構成されていることを特徴とする請求項5乃至14の何れかに記載の液晶表示装置。 The light source device, red, green, crystal according to any of claims 5 to 14, characterized in that it consists of one of blue lamps or light emitting diodes to emit luminescent color or a combination thereof, display device.
  16. 前記光源装置が、青色単色の発光色を提供する独立のランプまたは発光ダイオード、もしくはそれらの組合せの何れかで構成されていることを特徴とする請求項5乃至14の何れかに記載の液晶表示装置。 The light source device, a liquid crystal display according to any of claims 5 to 14, characterized in that it is composed of either independent lamp or light emitting diode or a combination thereof, to provide a blue monochromatic luminescent color apparatus.
  17. 前記液晶層を挟持する一対の基板のうちの一方の基板が他方基板より薄いことを特徴とする請求項1乃至16の何れかに記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 16 one substrate of the pair of substrates sandwiching the liquid crystal layer is equal to or thinner than the other substrate.
  18. 前記画素内に形成される液晶を駆動するための画素電極と共通電極が、前記一対の基板の異なる基板上に形成される構成を有することを特徴とする請求項1乃至17の何れかに記載の液晶表示装置。 Pixel electrodes and a common electrode for driving the liquid crystal to be formed in said pixel, according to any of claims 1 to 17, characterized in that it has a structure which is formed differently on the substrate of the pair of substrates the liquid crystal display device.
  19. 前記一対の基板のうちの一方の基板にのみ前記画素電極と共通電極が形成され、前記光源装置は、前記他方の基板側に配置されることを特徴とする請求項1乃至18の何れかに記載の液晶表示装置。 Wherein only a pair of one substrate of the substrates pixel electrodes and the common electrode are formed, the light source device to one of claims 1 to 18, characterized in that it is arranged on the substrate side of the other the liquid crystal display device according.
  20. 前記画素電極と共通電極のそれぞれは、前記画素内で交互に配置される櫛歯形状であることを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置。 Wherein each of the pixel electrodes and the common electrode, the liquid crystal display device according to claim 19, wherein in said pixel is a tooth shape are arranged alternately.
  21. 前記画素電極と共通電極のうちの一方の電極がベタ板状で、他方の電極が櫛歯状であり、かつ、前記櫛歯状電極が前記ベタ板状電極上に絶縁膜を介して重畳されていることを特徴とする請求項19に記載の液晶表示装置。 In one of the electrodes is a solid plate of the pixel electrode and the common electrode, the other electrode is comb-shaped, and the comb-shaped electrodes are superimposed through an insulating layer on the solid plate-like electrode on the the liquid crystal display device according to claim 19, characterized in that it is.
  22. 前記光源装置は、1フレーム期間内に間欠的に点灯されることを特徴とする請求項1乃至21の何れかに記載の液晶表示装置。 The light source device, a liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 21, characterized in that it is intermittently lit in one frame period.
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