JP2007299014A - Electro-optical apparatus and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electro-optical apparatus capable of achieving high image quality in an electro-optical apparatus of multi-color display, preferably, capable of achieving the high image quality with ease and at low costs even in a multi-color display in four or more primary colors. <P>SOLUTION: A liquid crystal display apparatus of a multi-color display type includes a light source (light emitting means) 122, and a color filter 115 provided with a plurality of coloring parts 115R, 115G, 115B for selectively transmitting light in part of output light wavelength band of the light source. The liquid crystal display apparatus is characterized by being provided with a color conversion sheet (color conversion means) 130 for converting part of the output light from the light source 122 into light near the transmission wavelength band of at least one color coloring part of the color filter 115 between a back-light 120 provided with the light source 122 and a liquid crystal panel 110 provided with a color filter 115. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電気光学装置及び電子機器に関するものである。   The present invention relates to an electro-optical device and an electronic apparatus.

電子機器の表示部に用いられる液晶表示装置(電気光学装置)としては、透過型ないし半透過反射型のものがよく用いられており、この種の液晶表示装置では、カラーフィルタが設けられた液晶パネルと、液晶パネルの背面側に配設されたバックライトとを備えたものが一般的である。また近年では、バックライトのコンパクト化、低消費電力化などの点から、LED(Light Emitting Diode)を光源としたものが多く使用されるようになってきている。   As a liquid crystal display device (electro-optical device) used for a display unit of an electronic apparatus, a transmissive type or a transflective type is often used. In this type of liquid crystal display device, a liquid crystal provided with a color filter is used. A panel provided with a panel and a backlight disposed on the back side of the liquid crystal panel is generally used. In recent years, LED (Light Emitting Diode) light sources are often used from the viewpoints of backlight compactness and low power consumption.

さらにLED光源バックライトを備えた液晶表示装置の光源利用効率を高めるための提案が成されている。例えば特許文献1では、青色LEDを光源としたバックライトと、カラーフィルタとして機能する色変換層を具備した液晶パネルとを組み合わせた構成を採用することで、バックライトから出力される光を高効率にカラー表示光に変換する技術が開示されている。   Furthermore, proposals have been made to increase the light source utilization efficiency of a liquid crystal display device having an LED light source backlight. For example, Patent Document 1 adopts a configuration in which a backlight using a blue LED as a light source and a liquid crystal panel provided with a color conversion layer functioning as a color filter are used, so that light output from the backlight is highly efficient. Discloses a technique for converting to color display light.

特開2000−258771号公報JP 2000-258771 A

ところで、最近の表示装置の分野では、表示の高画質化の要求が非常に高まっているが、従来から知られている白色LEDを用いたバックライトでは、G(緑)、R(赤)の発光ピークが小さくブロードであるために表示光の色純度が低くなり、色再現域が狭くなるという問題があった。また、特許文献1に記載の技術によれば、色光を得るためのエネルギーロスを小さくでき、高輝度表示が得られるという利点がある。しかし、カラーフィルタに比して色種選択の自由度が小さい色変換層からの出力光を直接表示に用いているため、色再現域の拡大が容易ではないという問題がある。   By the way, in the field of recent display devices, there is a great demand for higher image quality of display. However, G (green) and R (red) of a backlight using a white LED that has been conventionally known are used. Since the emission peak is small and broad, there is a problem that the color purity of the display light is lowered and the color reproduction range is narrowed. Further, according to the technique described in Patent Document 1, there is an advantage that an energy loss for obtaining colored light can be reduced and a high luminance display can be obtained. However, since the output light from the color conversion layer, which has a lower degree of freedom of color type selection than that of the color filter, is directly used for display, there is a problem that it is not easy to expand the color reproduction range.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、多色表示の電気光学装置における高画質化を実現でき、好ましくは4原色以上の多色表示においても容易かつ低コストに高画質化を実現することができる電気光学装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and can realize high image quality in an electro-optical device for multicolor display. Preferably, it is easy and low-cost even in multicolor display of four or more primary colors. Another object of the present invention is to provide an electro-optical device capable of realizing high image quality.

本発明は、上記課題を解決するために、発光手段と、該発光手段の出力光の一部の波長域の光を選択的に透過させる着色部を複数備えたカラーフィルタと、を具備した多色表示型の電気光学装置であって、前記発光手段とカラーフィルタとの間に、前記発光手段の出力光の一部を前記カラーフィルタの少なくとも1色の着色部の透過波長域近傍の光に変換する色変換手段が設けられていることを特徴とする電気光学装置を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention includes a light emitting unit and a color filter provided with a plurality of colored portions that selectively transmit light in a part of the wavelength range of the output light of the light emitting unit. A color display type electro-optical device, wherein a part of the output light of the light emitting means is converted to light in the vicinity of the transmission wavelength region of at least one colored portion of the color filter between the light emitting means and the color filter. Provided is an electro-optical device provided with color conversion means for conversion.

この構成によれば、発光手段から射出された光をカラーフィルタに入射させるに先立って、当該カラーフィルタと発光手段との間に配設された色変換層による色変換が成されるので、各着色部に入射する光は、当該着色部の透過波長域に対応する色光を多く含んだものとなり、また前記色光の発光ピークもより先鋭化されたものとなる。したがって、着色部を透過して射出される表示光は、色変換層を設けない場合に比して高い色純度を具備した色光となるので、係る色光によって構成される表示画像は、色鮮やかで高画質の表示となる。   According to this configuration, since the light emitted from the light emitting means is incident on the color filter, color conversion is performed by the color conversion layer disposed between the color filter and the light emitting means. The light incident on the colored portion contains a large amount of colored light corresponding to the transmission wavelength region of the colored portion, and the emission peak of the colored light is sharpened. Therefore, since the display light emitted through the colored portion is colored light having a higher color purity than when no color conversion layer is provided, the display image constituted by such color light is brightly colored. High quality display.

また、本発明では、色変換手段を設けるのみで、前記着色部の波長選択特性に対して発光手段の出力光の分光特性を一致させることができるので、発光手段自体の分光特性を変更する必要が無い。したがって本発明によれば、容易かつ低コストに高画質表示が可能な電気光学装置を得ることができる。
なお、本明細書において、「電気光学装置」とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するもののほか、電気エネルギーを光学エネルギーに変換する発光装置等も含んで総称したものである。
Further, in the present invention, the spectral characteristic of the output light of the light emitting means can be matched with the wavelength selection characteristic of the colored portion only by providing the color conversion means, so it is necessary to change the spectral characteristics of the light emitting means itself. There is no. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an electro-optical device that can display high-quality images easily and at low cost.
In this specification, the “electro-optical device” means a light-emitting device that converts an electric energy into an optical energy in addition to an electro-optical effect that changes a light transmittance by changing a refractive index of a substance by an electric field. And so on.

本発明の電気光学装置では、前記色変換手段が、1つまたは複数の着色部に対応して設けられるとともに、前記着色部の色種毎に異なる波長変換特性を備えていることが好ましい。
この構成によれば、着色部の色種に応じて異なる波長変換特性の色変換手段が設けられるので、色変換手段による波長変換作用が、所定の着色部以外の着色部の透過光に影響しなくなり、各着色部を透過して得られる表示光の色純度をさらに高めることができ、また出力光の利用効率も高めることができる。これにより、明るく色鮮やかな高画質表示を得られるようになる。
In the electro-optical device according to the aspect of the invention, it is preferable that the color conversion unit is provided corresponding to one or a plurality of colored portions and has different wavelength conversion characteristics for each color type of the colored portion.
According to this configuration, since the color conversion means having different wavelength conversion characteristics is provided according to the color type of the colored portion, the wavelength conversion action by the color converting means affects the transmitted light of the colored portions other than the predetermined colored portion. Thus, the color purity of the display light obtained by transmitting through each colored portion can be further increased, and the utilization efficiency of the output light can be increased. As a result, a bright and colorful high-quality display can be obtained.

本発明の電気光学装置では、前記カラーフィルタに、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)を含む4色以上の前記着色部が設けられている構成とすることもできる。すなわち本発明の電気光学装置は4色カラーフィルタによる多原色表示電気光学装置にも好適に用いることができ、係る構成においても高画質表示を得ることができる。上記R,G,B以外の色種の着色部としては、例えば水色(C;シアン)、黄色(Y;イエロー)等の着色部を設けることができる。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the color filter may include four or more colored portions including red (R), green (G), and blue (B). That is, the electro-optical device of the present invention can be suitably used for a multi-primary color display electro-optical device using a four-color filter, and even in such a configuration, high-quality display can be obtained. As colored portions other than R, G, and B, for example, colored portions such as light blue (C; cyan) and yellow (Y; yellow) can be provided.

本発明の電気光学装置では、前記色変換手段が、前記発光手段の出力光の一部を、前記R,G,B以外の色種の着色部の透過波長域近傍の光に変換する機能を備えていることが好ましい。この構成によれば、発光手段自体の特性を変更することなく、4色以上の多原色表示電気光学装置の表示画質を向上させることができる。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the color conversion unit has a function of converting a part of the output light of the light-emitting unit into light in the vicinity of the transmission wavelength region of the colored portion of the color type other than the R, G, and B. It is preferable to provide. According to this configuration, it is possible to improve the display image quality of the multi-primary color display electro-optical device having four or more colors without changing the characteristics of the light emitting means itself.

本発明の電気光学装置では、前記発光手段から出力された光を変調する光変調手段を備えている構成とすることができる。すなわち、発光手段の出力光を変調して高階調表示を行う電気光学装置として構成することができる。
また係る構成の電気光学装置では、前記色変換手段が、前記発光手段と光変調手段との間に設けられていることが好ましい。この構成によれば、光変調手段の構成を変更することなく表示画質を向上させることができ、製造の容易性及び製造コストの点で有利な構成となる。
The electro-optical device according to the aspect of the invention may include a light modulation unit that modulates the light output from the light emitting unit. That is, it can be configured as an electro-optical device that performs high gradation display by modulating the output light of the light emitting means.
In the electro-optical device having such a configuration, it is preferable that the color conversion unit is provided between the light emitting unit and the light modulation unit. According to this configuration, the display image quality can be improved without changing the configuration of the light modulation means, which is advantageous in terms of manufacturing ease and manufacturing cost.

そして、本発明の電気光学装置では、前記光変調手段が、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルである構成とすることができる。係る構成によれば、色鮮やかな高画質表示が可能な液晶表示装置が提供される。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the light modulation unit may be a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates. According to such a configuration, a liquid crystal display device capable of vivid high-quality display is provided.

さらに前記色変換手段が、前記液晶パネルを構成する基板の液晶層側に設けられていることが好ましい。この構成によれば、液晶パネル製造時に上記色変換手段を設けることができ、効率的な製造が可能になるとともに、色変換手段を液晶パネルの表示単位(ドット)毎に設けることも容易になる。   Furthermore, it is preferable that the color conversion means is provided on the liquid crystal layer side of the substrate constituting the liquid crystal panel. According to this configuration, the color conversion means can be provided at the time of manufacturing the liquid crystal panel, which enables efficient manufacture and facilitates providing the color conversion means for each display unit (dot) of the liquid crystal panel. .

本発明の電気光学装置では、前記発光手段が、冷陰極管、LEDまたはEL素子を備えた照明装置である構成とすることもできる。本発明は、上記構成の照明装置を具備した電気光学装置に好適に用いることができる。冷陰極管、LEDやEL素子を光源とする照明装置では、その構造や構成材料に起因して特徴的な分光特性の出力光となる場合が多く、それらを変更したとしても、多色のカラーフィルタの波長選択特性に出力光の特性を一致させるのは困難である。また光源を変更すれば、照明装置が専用品になるため、照明装置自体のコスト増が避けられない。そこで本発明を適用し、色変換手段によって冷陰極管、LEDやEL素子の発光特性とカラーフィルタの波長選択特性とを一致させるようにすれば、照明装置には汎用品を用いることができるので、照明装置自体のコストを増加させることなく表示の高画質化を実現できる。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the light emitting unit may be a lighting device including a cold cathode tube, an LED, or an EL element. The present invention can be suitably used for an electro-optical device including the illumination device having the above configuration. Lighting devices that use cold-cathode tubes, LEDs, and EL elements as light sources often produce output light with characteristic spectral characteristics due to their structure and constituent materials. It is difficult to match the characteristics of the output light with the wavelength selection characteristics of the filter. Further, if the light source is changed, the lighting device becomes a dedicated product, so the cost of the lighting device itself cannot be avoided. Therefore, if the present invention is applied so that the color conversion means matches the light emission characteristics of the cold cathode tubes, LEDs, and EL elements with the wavelength selection characteristics of the color filter, a general-purpose product can be used for the lighting device. Therefore, it is possible to realize high image quality without increasing the cost of the lighting device itself.

本発明の電気光学装置では、前記照明装置が光源と該光源の光を前記カラーフィルタに導く導光板とを具備しており、前記導光板が、前記色変換手段の機能を備えている構成とすることもできる。このように導光板に色変換機能を持たせた構成とするならば、別途シート状の色変換手段を設ける必要が無く、電気光学装置の薄型化に寄与する。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the illumination device includes a light source and a light guide plate that guides light of the light source to the color filter, and the light guide plate includes a function of the color conversion unit. You can also If the light guide plate has a color conversion function in this way, there is no need to provide a separate sheet-like color conversion means, which contributes to a reduction in the thickness of the electro-optical device.

本発明の電気光学装置では、前記発光手段に、互いに独立に駆動可能な複数のEL素子が設けられており、前記各EL素子が、前記カラーフィルタの各着色部に対応して配置されている構成も適用できる。すなわち本発明の電気光学装置は、EL素子の光を着色部によって色光に変換し多色表示を行う方式のEL表示装置の形態とすることもできる。そして係るEL表示装置においても、色鮮やかな高画質表示を得ることができる。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the light emitting unit includes a plurality of EL elements that can be driven independently from each other, and the EL elements are arranged corresponding to the colored portions of the color filter. Configuration is also applicable. In other words, the electro-optical device of the present invention can be in the form of an EL display device that performs multicolor display by converting the light of the EL element into colored light by the coloring portion. Also in such an EL display device, a colorful high-quality display can be obtained.

次に本発明の電子機器は、先に記載の本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、色鮮やかな高画質表示が可能な表示部を具備した電子機器が提供される。   Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the electro-optical device according to the present invention described above. According to this configuration, an electronic apparatus including a display unit capable of displaying a colorful high-quality image is provided.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下で参照する各図面にあっては、図面を見易くするために各構成要素の厚さや大きさ等を適宜変更したり、一部を省略して表示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In each drawing referred to below, in order to make the drawing easy to see, the thickness and size of each component are appropriately changed, or a part thereof is omitted.

(第1の実施形態)
図1は、本発明に係る電気光学装置の第1実施形態である液晶表示装置を示す断面構成図であり、図2は、同液晶表示装置の1画素領域(3ドット)を示す概略平面図である。
液晶表示装置100は、アクティブマトリクス方式の透過型カラー液晶表示装置であり、液晶パネル(光変調手段)110と、バックライト(照明装置)120と、これらの間に配設された色変換シート(色変換手段)130とを備えて構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating a liquid crystal display device that is a first embodiment of an electro-optical device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view illustrating one pixel region (3 dots) of the liquid crystal display device. It is.
The liquid crystal display device 100 is an active matrix transmissive color liquid crystal display device, which includes a liquid crystal panel (light modulation means) 110, a backlight (illumination device) 120, and a color conversion sheet (between them). Color conversion means) 130.

液晶パネル110は、対向配置された一対の基板111,112と、基板111,112間に挟持されるとともにシール材113により封止された液晶層114とを備えて構成されている。前面側(図示上側)の基板111の液晶層114側に、カラーフィルタ115が設けられており、背面側(図示下側)の基板112の液晶層114側には、回路層116が形成されている。   The liquid crystal panel 110 includes a pair of substrates 111 and 112 arranged to face each other, and a liquid crystal layer 114 sandwiched between the substrates 111 and 112 and sealed with a sealing material 113. A color filter 115 is provided on the liquid crystal layer 114 side of the substrate 111 on the front side (upper side in the figure), and a circuit layer 116 is formed on the liquid crystal layer 114 side of the substrate 112 on the back side (lower side in the figure). Yes.

基板111,112は、ガラスや石英、プラスチック等により形成でき、透過型の液晶表示装置では透光性(透明)のものが用いられる。液晶層114を構成する液晶については、所定の配向状態を形成し得る液晶であれば特に限定はなく、典型的にはネマチック液晶を用いる。また液晶の初期配向形態についても、TNモードに限らず、垂直配向モードも適用できる。   The substrates 111 and 112 can be formed of glass, quartz, plastic, or the like, and a light-transmitting (transparent) material is used in a transmissive liquid crystal display device. The liquid crystal forming the liquid crystal layer 114 is not particularly limited as long as it can form a predetermined alignment state, and typically nematic liquid crystal is used. Also, the initial alignment mode of the liquid crystal is not limited to the TN mode, and a vertical alignment mode can also be applied.

カラーフィルタ115には、3色(R,G,B)の着色部115R、115G、115Bが平面的に周期的に配列されており、図示は省略したが、カラーフィルタ115の液晶層114側面には、液晶層に電界を印加する手段たる電極が設けられている。一方、回路層116は、基板111側の電極とともに液晶層114に電界を印加する電極を少なくとも含み、本実施形態の場合、画素スイッチング素子としてTFT(薄膜トランジスタ)が設けられている。   In the color filter 115, colored portions 115R, 115G, and 115B of three colors (R, G, and B) are periodically arranged in a plane, and although not illustrated, the color filter 115 is provided on the side surface of the liquid crystal layer 114. Are provided with electrodes as means for applying an electric field to the liquid crystal layer. On the other hand, the circuit layer 116 includes at least an electrode for applying an electric field to the liquid crystal layer 114 together with an electrode on the substrate 111 side. In the present embodiment, a TFT (thin film transistor) is provided as a pixel switching element.

図2に示す概略平面構成をみると、液晶パネル110の回路層116に、互いに交差する方向に延びる複数のデータ線116dと複数の走査線116gとが形成されており、これらのデータ線116dと走査線116gとに囲まれる矩形状の1領域がドット領域である。ドット領域内の回路層116には、画素電極116eと、TFT116sとが設けられており、画素電極116eはTFT116sを介してデータ線116d及び走査線116gに接続されている。一方、ドット領域内の基板112上には、着色部115R、115G、115Bのうち1つの着色部が、前記回路層116の画素電極116eと平面的に重なるように配されており、図示した1組の着色部115R、115G、115Bを含む3つのドット領域が、液晶表示装置100の画素領域を構成している。   2, a plurality of data lines 116d and a plurality of scanning lines 116g extending in directions intersecting each other are formed on the circuit layer 116 of the liquid crystal panel 110, and these data lines 116d and One rectangular area surrounded by the scanning line 116g is a dot area. The circuit layer 116 in the dot region is provided with a pixel electrode 116e and a TFT 116s, and the pixel electrode 116e is connected to the data line 116d and the scanning line 116g via the TFT 116s. On the other hand, on the substrate 112 in the dot region, one of the colored portions 115R, 115G, and 115B is disposed so as to overlap the pixel electrode 116e of the circuit layer 116 in a plan view. Three dot regions including the pair of colored portions 115R, 115G, and 115B constitute a pixel region of the liquid crystal display device 100.

バックライト120は、導光板121と導光板121の側端面(図示では左側端)に配設された光源(発光手段)122とを主体として構成されている。そして、光源122から射出された光を導光板121の側端面を介して導光板内部に導入するとともに、内部で伝搬させ、導光板121の上面から液晶パネル110側へ射出するようになっている。   The backlight 120 is mainly composed of a light guide plate 121 and a light source (light emitting means) 122 disposed on a side end surface (left end in the drawing) of the light guide plate 121. Then, the light emitted from the light source 122 is introduced into the light guide plate through the side end surface of the light guide plate 121, propagated inside, and emitted from the upper surface of the light guide plate 121 to the liquid crystal panel 110 side. .

色変換シート130は、入射光の一部を特定波長域の光に変換して出力する機能を具備した光学シートであり、例えば、蛍光体や色素を樹脂材料等に混入してシート状に成形したものや、屈折率の異なる誘電体膜を積層した誘電体ハーフミラー、あるいはAl薄膜を利用したハーフミラーを用いることができる。   The color conversion sheet 130 is an optical sheet having a function of converting a part of incident light into light of a specific wavelength range and outputting the light. For example, a phosphor or a pigment is mixed into a resin material and formed into a sheet shape. A dielectric half mirror in which dielectric films having different refractive indexes are laminated, or a half mirror using an Al thin film can be used.

本実施形態の場合、光源122は、図3に示すような分光特性を有する白色LED(発光ダイオード)を備えたものであり、従来から知られている青色発光チップの光を黄色蛍光体を介して取り出すことで白色光を得ているものである。青色発光チップは、例えば、サファイヤ(Al23)等の基板の表面に、GaInN系の化合物半導体結晶を成長させることによって形成するものであり、n−GaNからなるクラッド層と、p−GaNからなるクラッド層との間に、InGaNからなる発光層を挟み込んだダブルヘテロ接合構造を具備したものが好適に用いられる。 In the case of the present embodiment, the light source 122 includes a white LED (light emitting diode) having spectral characteristics as shown in FIG. 3, and the conventionally known blue light emitting chip light is transmitted through a yellow phosphor. To obtain white light. The blue light emitting chip is formed by growing a GaInN-based compound semiconductor crystal on the surface of a substrate such as sapphire (Al 2 O 3 ), and includes a clad layer made of n-GaN, p-GaN, and the like. A material having a double heterojunction structure in which a light emitting layer made of InGaN is sandwiched between a clad layer made of and used is preferably used.

図3に示すように、上記構成の光源122では、青色光(420〜490nm)の領域で先鋭な発光ピークを有する一方、緑色光(520〜570nm)から赤色光(590〜630nm)の範囲における発光強度は青色光に比して小さく、またこれらの波長域の分布はなだらかなものである。一方、液晶パネル110のカラーフィルタ115の波長選択特性は図4に示すようなものであり、バックライト120からの出力光を、そのままカラーフィルタ115に透過させて表示を行ったとすれば、青色光については比較的高い色純度が得られるものの、表示光の分光特性における緑色光及び赤色光の発光強度は急峻なピークを描かないため、色純度に劣るものとなってしまう。   As shown in FIG. 3, the light source 122 having the above configuration has a sharp emission peak in the blue light (420 to 490 nm) region, while in the range of green light (520 to 570 nm) to red light (590 to 630 nm). The emission intensity is smaller than that of blue light, and the distribution of these wavelength regions is gentle. On the other hand, the wavelength selection characteristics of the color filter 115 of the liquid crystal panel 110 are as shown in FIG. 4. If the output light from the backlight 120 is transmitted through the color filter 115 as it is and displayed, the blue light Although a relatively high color purity can be obtained, the emission intensity of green light and red light in the spectral characteristics of display light does not draw a steep peak, and therefore the color purity is inferior.

そこで本実施形態の液晶表示装置100では、バックライト120と液晶パネル110との間に色変換シート130を配設することで、バックライト120の出力光の分光特性を変化させ、もってカラーフィルタの波長選択特性に一致させるようにしている。すなわち、バックライト120の出力光を色変換シート130に透過させることで、図5に示すように、緑色光及び赤色光に対応する波長域で先鋭な発光ピークを示す分光特性の照明光を得られるようにしている。そして、液晶表示装置100は、図5に示す分光特性を有する照明光を液晶パネル110に入射させ、カラーフィルタ115を介してカラー表示を行うことで、青色光、緑色光、及び赤色光の全ての原色光で良好な色純度を得られ、色鮮やかな高画質の表示を得られるものとなっている。   Therefore, in the liquid crystal display device 100 of the present embodiment, the color conversion sheet 130 is disposed between the backlight 120 and the liquid crystal panel 110, thereby changing the spectral characteristics of the output light of the backlight 120, and thus the color filter. The wavelength selection characteristic is matched. That is, by transmitting the output light of the backlight 120 to the color conversion sheet 130, as shown in FIG. 5, the illumination light having spectral characteristics showing sharp emission peaks in the wavelength range corresponding to green light and red light is obtained. I am trying to do it. Then, the liquid crystal display device 100 makes illumination light having the spectral characteristics shown in FIG. 5 incident on the liquid crystal panel 110 and performs color display through the color filter 115, whereby all of blue light, green light, and red light are displayed. With this primary color light, good color purity can be obtained, and a colorful display with high image quality can be obtained.

なお、白色LEDの構成は、図3に示す分光特性を有するものに限られず、例えば赤、緑、青の発光チップを単一のLED素子に封入した構成や、赤色LEDと緑色LEDと青色LEDとを一組の発光手段として用いる構成のものもあり、これらの構成であれば各色の表示光について比較的高い色純度を得ることができる。
しかしながら、複数色の発光チップを組み合わせて白色を得るタイプの発光素子では、単色の発光チップと蛍光体との組み合わせにより白色光を得る方式に比して高コストにならざるを得ず、また複数色のLEDを組み合わせて用いる場合には、導光板面内で色分離を生じやすいという問題もあり、さらには、発光チップの発光特性とカラーフィルタの波長選択性とが一致しない場合、カラーフィルタまたは発光素子自体の光学特性の調整が必要になり、さらに高コストのものとなる。
これに対して本実施形態の液晶表示装置では、単色の発光チップから白色光を得る発光手段を用いながら、高い色純度の表示を得られるようになっており、製造コストの上昇を効果的に抑制しつつ高画質の表示を得ることができるという利点を有している。
The configuration of the white LED is not limited to the one having the spectral characteristics shown in FIG. 3. For example, a configuration in which red, green, and blue light emitting chips are enclosed in a single LED element, or a red LED, a green LED, and a blue LED. Are used as a set of light emitting means. With these structures, relatively high color purity can be obtained for display light of each color.
However, in the type of light emitting device that obtains white color by combining light emitting chips of multiple colors, the cost must be higher than the method of obtaining white light by combining a single color light emitting chip and a phosphor. When color LEDs are used in combination, there is a problem that color separation is likely to occur within the light guide plate surface. Further, when the light emission characteristics of the light emitting chip and the wavelength selectivity of the color filter do not match, the color filter or It is necessary to adjust the optical characteristics of the light emitting element itself, which further increases the cost.
On the other hand, in the liquid crystal display device of the present embodiment, it is possible to obtain a display with high color purity while using a light emitting means for obtaining white light from a single color light emitting chip, which effectively increases the manufacturing cost. There is an advantage that a high-quality display can be obtained while suppressing.

図3に示した分光特性の照明光を、図5に示す分光特性を有する照明光に変換する色変換シート130は、例えば蛍光色素を用いたものである場合には、青色光を緑色光に変換する蛍光色素と、青色光及び緑色光を赤色光に変換する蛍光色素を樹脂材料に混入し透光性のシートに成形したもので構成される。色変換シート130の基材を構成する樹脂材料としては、カラーフィルタ等の光学材の基材に用いられる、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等の透光性樹脂を使用することができる。   When the color conversion sheet 130 that converts the illumination light having the spectral characteristics shown in FIG. 3 into the illumination light having the spectral characteristics shown in FIG. 5, for example, using a fluorescent dye, the blue light is converted into green light. A fluorescent dye for conversion and a fluorescent dye for converting blue light and green light into red light are mixed in a resin material and formed into a translucent sheet. As a resin material constituting the base material of the color conversion sheet 130, polymethyl methacrylate, polyacrylate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, poly, used for a base material of an optical material such as a color filter. Translucent resins such as vinyl chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin, and polyamide resin can be used.

青色光を緑色光に変換する蛍光色素としては、例えば、2、3、5、6−1H、4H−テトラヒドロ−8−トリフロルメチルキノリジノ(9、9a、1−gh)クマリン(クマリン153)、3−(2’−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン(クマリン6)、3−(2’−ベンズイミダゾリル)−7−N、N−ジエチルアミノクマリン(クマリン7)等のクマリン色素、ベーシックイエロー51、または、ソルベントイエロー11、ソルベントイエロー116等のナフタルイミド色素等の1種または2種以上を挙げることができる。   Examples of fluorescent dyes that convert blue light into green light include 2, 3, 5, 6-1H, 4H-tetrahydro-8-trifluoromethylquinolidino (9, 9a, 1-gh) coumarin (coumarin 153). ), 3- (2′-benzothiazolyl) -7-diethylaminocoumarin (coumarin 6), 3- (2′-benzimidazolyl) -7-N, N-diethylaminocoumarin (coumarin 7), and the like, basic yellow 51 Or one or more of naphthalimide dyes such as Solvent Yellow 11 and Solvent Yellow 116.

青色光ないし緑色光を赤色光に変換する蛍光色素としては、例えば、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチルリル)−4H−ピラン(以下DCM)等のシアニン系色素、1−エチル−2−(4−(p−ジメチルアミノフェニル)−1、3−ブタジエニル)−ピリジニウム−パークロレート(以下ピリジン1)等のピリジン系色素、ローダミンB、ローダミン6G等のローダミン系色素、あるいは他にオキサジン系等の1種または2種以上が挙げられる。   Examples of fluorescent dyes that convert blue light or green light into red light include cyanine dyes such as 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (hereinafter referred to as DCM). Pyridine dyes such as 1-ethyl-2- (4- (p-dimethylaminophenyl) -1,3-butadienyl) -pyridinium-perchlorate (hereinafter referred to as pyridine 1), rhodamine dyes such as rhodamine B and rhodamine 6G Alternatively, one or more of oxazine-based compounds can be used.

上記蛍光色素は、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、アルキッド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂及びこれらの樹脂混合物等のバインダに予め混入させて蛍光顔料とした形態で用いることもできる。   The fluorescent dye is preliminarily applied to a binder such as polymethacrylate, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, alkyd resin, aromatic sulfonamide resin, urea resin, melamine resin, benzoguanamine resin, and a mixture of these resins. It can also be used in the form of a fluorescent pigment mixed therein.

色変換シート130の基材として用いる樹脂材料や蛍光顔料のバインダとして用いる樹脂材料は、消光や脱色を生じず、蛍光色素の蛍光性を低下させないものが好ましい。例えば塩基性樹脂は、一般にπ電子リッチで電子供与性であり、塩基性である蛍光色素に対して相互作用を及ぼしにくいため好適である。なお、上記樹脂材料が可視光に対して良好な透過率を有するものであることが好ましいのは勿論である。   The resin material used as the base material of the color conversion sheet 130 and the resin material used as the binder of the fluorescent pigment are preferably those that do not cause quenching or decolorization and do not reduce the fluorescence of the fluorescent dye. For example, a basic resin is suitable because it is generally π-electron rich and electron-donating and hardly interacts with a basic fluorescent dye. Needless to say, the resin material preferably has a good transmittance for visible light.

本実施形態に係る色変換シート130では、光源122が図3に示すように緑色〜赤色の波長域でブロードの発光強度分布を示すものであるので、上述したように緑色光と赤色光の発光ピークを先鋭化するような色変換特性を有するものとしているが、色変換シート130の色変換特性は光源の分光特性に合わせて適宜変更可能であるのは勿論である。例えば、光源122に紫外光または紫色光を発する素子が用いられている場合には、光源122の出力光の一部を青色光に変換して出力する蛍光色素をさらに含むものとされる。紫外光または紫色光を青色光に変換する蛍光色素としては、例えば1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼン(Bis−MSB);トランス−4,4’−ジフェニルスチルベン(DPS)などのスチルベン系色素、7−ヒドロキシ−4−メチルクマリン(クマリン4)などのクマリン系色素などを用いることができる。   In the color conversion sheet 130 according to the present embodiment, the light source 122 exhibits a broad emission intensity distribution in the green to red wavelength region as shown in FIG. Although color conversion characteristics that sharpen the peak are assumed, the color conversion characteristics of the color conversion sheet 130 can of course be changed as appropriate in accordance with the spectral characteristics of the light source. For example, when an element that emits ultraviolet light or violet light is used for the light source 122, the light source 122 further includes a fluorescent dye that converts a part of the output light of the light source 122 into blue light and outputs the light. Examples of fluorescent dyes that convert ultraviolet light or violet light into blue light include stilbene such as 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene (Bis-MSB); trans-4,4′-diphenylstilbene (DPS). And a coumarin dye such as 7-hydroxy-4-methylcoumarin (coumarin 4) can be used.

以上の第1実施形態では、導光板121の液晶パネル110側面(光射出面)のほぼ全面に色変換シート130を配設する場合を例示して説明したが、このように液晶パネル110の表示領域全体に渡り作用する色変換層を設ける構成としては、バックライト120の導光板121自体が色変換機能を具備している構成を例示できる。この場合、導光板121の製造プロセスにおいて、例えば上述した蛍光色素を導光板形成用の樹脂材料に混入し成形することで、所望の色変換特性を具備した導光板121を得ることができる。   In the first embodiment described above, the case where the color conversion sheet 130 is disposed on almost the entire side surface (light emission surface) of the liquid crystal panel 110 of the light guide plate 121 has been described as an example. As a configuration in which the color conversion layer that acts over the entire region is provided, a configuration in which the light guide plate 121 of the backlight 120 itself has a color conversion function can be exemplified. In this case, in the manufacturing process of the light guide plate 121, the light guide plate 121 having desired color conversion characteristics can be obtained, for example, by mixing and molding the above-described fluorescent dye into the resin material for forming the light guide plate.

(第2の実施形態)
次に、本発明の電気光学装置の第2の実施形態である液晶表示装置につき、図6を参照して説明する。
図6は、第2実施形態に係る液晶表示装置の断面構成図である。本実施形態の液晶表示装置200は、第1実施形態と同様のアクティブマトリクス方式の透過型カラー液晶表示装置であり、液晶パネル(光変調手段)210と、バックライト(照明装置;発光手段)120とを主体として構成されている。
なお、画素領域の平面構成としては、図2に示した液晶表示装置100の平面構成と同様であり、図6において図1または図2に示した構成要素と同一のものには同一の符号を付して説明を適宜省略することとする。
(Second Embodiment)
Next, a liquid crystal display device according to a second embodiment of the electro-optical device of the invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of the liquid crystal display device according to the second embodiment. The liquid crystal display device 200 of the present embodiment is an active matrix transmissive color liquid crystal display device similar to that of the first embodiment, and includes a liquid crystal panel (light modulation means) 210 and a backlight (illumination device; light emission means) 120. And the main constituent.
The planar configuration of the pixel region is the same as the planar configuration of the liquid crystal display device 100 shown in FIG. 2, and the same components as those shown in FIG. 1 or FIG. The description will be omitted as appropriate.

本実施形態の液晶表示装置200は、カラーフィルタ115に入射する照明光の分光特性を変化させる色変換手段が、液晶パネル200の基板内面側(液晶層側)で、かつ所定のドット領域に対応する領域に色変換層230R、230Gとして設けられている点に特徴を有している。
具体的には、上記色変換層230R、230Gは基板112の液晶層側面に形成された回路層216に設けられている。色変換層230Rが、着色部115Rを有する赤色のドット領域に対応して設けられており、色変換層230Gが着色部115Gを有する緑色のドット領域に対応して設けられている。着色部115Bを有する青色のドット領域には、色変換層は設けられておらず、バックライト120から入射して液晶層114を透過した光を直接着色部115Bに導入するようになっている。
In the liquid crystal display device 200 of the present embodiment, the color conversion means that changes the spectral characteristics of the illumination light incident on the color filter 115 corresponds to a predetermined dot region on the substrate inner surface side (liquid crystal layer side) of the liquid crystal panel 200. It is characterized in that it is provided as the color conversion layers 230R and 230G in the area to be processed.
Specifically, the color conversion layers 230R and 230G are provided on a circuit layer 216 formed on the side surface of the liquid crystal layer of the substrate 112. The color conversion layer 230R is provided corresponding to the red dot region having the colored portion 115R, and the color conversion layer 230G is provided corresponding to the green dot region having the colored portion 115G. The blue dot region having the colored portion 115B is not provided with a color conversion layer, and the light incident from the backlight 120 and transmitted through the liquid crystal layer 114 is directly introduced into the colored portion 115B.

なお、上記基板112の回路層216における色変換層230R、230Gの形成位置は、基板112と、回路層216に含まれる電極(図2に示した画素電極116e)との間の層であれば任意の層に形成することができる。すなわち、図6に示すように基板112の表面に色変換層を形成してもよく、画素電極に隣接する層に形成してもよい。あるいは、色変換層230R、230Gが対向側の基板111の内面側(液晶層側)に設けられている構成であってもよい。カラーフィルタ115が設けられた基板111上に色変換層を形成する場合、カラーフィルタ115と基板111側の電極との間に当該色変換層を設けるのがよい。   The formation position of the color conversion layers 230R and 230G in the circuit layer 216 of the substrate 112 is a layer between the substrate 112 and the electrode (pixel electrode 116e shown in FIG. 2) included in the circuit layer 216. It can be formed in any layer. That is, as shown in FIG. 6, a color conversion layer may be formed on the surface of the substrate 112, or may be formed in a layer adjacent to the pixel electrode. Alternatively, the color conversion layers 230R and 230G may be provided on the inner surface side (liquid crystal layer side) of the opposite substrate 111. In the case of forming a color conversion layer over the substrate 111 provided with the color filter 115, the color conversion layer is preferably provided between the color filter 115 and the electrode on the substrate 111 side.

色変換層230R、230Gは、先の実施形態の色変換シート130と同様、蛍光色素を含む樹脂材料からなる樹脂膜や、無機材料を用いたハーフミラーにより形成することができる。そして本実施形態では、色変換層230R、230Gはカラーフィルタ115の着色部の色種に応じて設けられており、色変換層230R、230Gは互いに異なる色変換機能を具備したものとすることができるようになっている。このような構成とすることで、他の色種のドット領域に影響を与えることなく特定の着色部に対して最適な分光特性の照明光を入射させることができるようになり、各原色光の色純度を高め、高画質のカラー表示を得ることができる。また、色変換層が設けられた緑色ないし赤色のドット領域では表示に利用しない青色光をそれぞれの色光に変換する一方、色変換層が設けられていない青色のドット領域については、色変換による青色光の強度低下が生じないので、各原色光について光源の利用効率を向上させることができ、明るい表示を得ることができる。   Similar to the color conversion sheet 130 of the previous embodiment, the color conversion layers 230R and 230G can be formed by a resin film made of a resin material containing a fluorescent dye or a half mirror using an inorganic material. In this embodiment, the color conversion layers 230R and 230G are provided according to the color type of the colored portion of the color filter 115, and the color conversion layers 230R and 230G have different color conversion functions. It can be done. By adopting such a configuration, it becomes possible to make illumination light having an optimum spectral characteristic incident on a specific colored portion without affecting the dot areas of other color types, and for each primary color light. Color purity can be increased and high-quality color display can be obtained. In addition, in the green to red dot region provided with the color conversion layer, blue light that is not used for display is converted into each color light. On the other hand, in the blue dot region not provided with the color conversion layer, the blue color obtained by color conversion is converted. Since the light intensity does not decrease, the utilization efficiency of the light source can be improved for each primary color light, and a bright display can be obtained.

本実施形態のように基板112の内面側に色変換層230R、230Gがパターン形成されている構成では、色変換層230R、230Gを無機材料からなるものとすることが好ましい。無機材料からなる色変換層は、SiO2膜とTiO2膜とを周期的に積層形成した誘電体ハーフミラー、あるいはAl薄膜を用いたハーフミラーを用いて形成されるため、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて容易かつ高精度にパターニングすることが可能だからである。これらのハーフミラーでは、積層膜ないし金属膜の膜厚調整によって容易に透過光の波長域を変更することができる。 In the configuration in which the color conversion layers 230R and 230G are patterned on the inner surface side of the substrate 112 as in the present embodiment, the color conversion layers 230R and 230G are preferably made of an inorganic material. Since the color conversion layer made of an inorganic material is formed using a dielectric half mirror in which a SiO 2 film and a TiO 2 film are periodically stacked, or a half mirror using an Al thin film, a known photolithography technique is used. This is because patterning can be performed easily and with high accuracy. In these half mirrors, the wavelength range of transmitted light can be easily changed by adjusting the film thickness of the laminated film or metal film.

ただし、色変換層として蛍光色素を含む樹脂膜を用いることもできるのは勿論である。この場合、緑色のドット領域に対応する色変換層230Gとしては、青色光を緑色光に変換する蛍光色素を含むものが用いられ、赤色のドット領域に対応する色変換層230Rとしては、青色光ないし緑色光を赤色光に変換する蛍光色素を含むものが用いられる。そして、樹脂膜の基材として、フォトリソグラフィ法が適用できる感光性樹脂、例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト材料を用いることで、パターニング可能な樹脂膜を形成できる。具体的には、例えば適当な溶剤中に、蛍光色素や蛍光顔料とバインダー樹脂とを溶解又は分散して溶液を調製し、スピンコート,ロールコート,バーコート,キャスティング,ディッピングなどの方法で製膜する。そして乾燥後に得られた当該樹脂膜を露光、現像処理することでパターニングすることで任意の位置に色変換層を形成することができる。   However, as a matter of course, a resin film containing a fluorescent dye can be used as the color conversion layer. In this case, the color conversion layer 230G corresponding to the green dot region includes a fluorescent dye that converts blue light into green light, and the color conversion layer 230R corresponding to the red dot region includes blue light. Or the thing containing the fluorescent pigment | dye which converts green light into red light is used. And, as a resin film substrate, a photosensitive resin to which a photolithography method can be applied, for example, a photo-curing type having a reactive vinyl group such as an acrylic acid type, a methacrylic acid type, a polyvinyl cinnamate type, a cyclized rubber type, etc. By using a resist material, a patternable resin film can be formed. Specifically, for example, a solution is prepared by dissolving or dispersing a fluorescent dye or fluorescent pigment and a binder resin in an appropriate solvent, and a film is formed by a method such as spin coating, roll coating, bar coating, casting, or dipping. To do. And the color conversion layer can be formed in arbitrary positions by patterning by exposing and developing the said resin film obtained after drying.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態である液晶表示装置につき、図7を参照して説明する。本実施形態の液晶表示装置300は、先の実施形態と同様アクティブマトリクス方式の透過型カラー液晶表示装置であり、液晶パネル(光変調手段)310と、バックライト(照明装置;発光手段)120と、液晶パネル310とバックライト120との間に設けられた色変換シート(色変換手段)330とを備えて構成されている。
なお、本実施形態の液晶表示装置における画素領域の平面構成は、図2に示した液晶表示装置100の平面構成を、4原色表示に対応して4ドット構成としたものである。また図6において図1から図6に示した構成要素と同一のものには同一の符号を付して説明を適宜省略することとする。
(Third embodiment)
Next, a liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The liquid crystal display device 300 of the present embodiment is an active matrix transmissive color liquid crystal display device as in the previous embodiment, and includes a liquid crystal panel (light modulation means) 310, a backlight (illumination device; light emission means) 120, and the like. The color conversion sheet (color conversion means) 330 provided between the liquid crystal panel 310 and the backlight 120 is provided.
Note that the planar configuration of the pixel region in the liquid crystal display device of the present embodiment is a configuration in which the planar configuration of the liquid crystal display device 100 shown in FIG. In FIG. 6, the same components as those shown in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

液晶パネル310は、一対の基板111,112間に液晶層114を挟持するとともに、液晶層114をシール材113によって封止した構成を具備している。基板112の液晶層114側には回路層316が設けられる一方、基板111の液晶層114側面には、カラーフィルタ315が設けられている。カラーフィルタ315は、図示のように、4種類の着色部115R(赤)、115G(緑)、115B(青)、115C(水色;シアン)が周期的に配列されてなる4色カラーフィルタである。回路層316には、先の第1実施形態と同様に、液晶に電界を印加するための画素電極が平面視マトリクス状に配列形成されており、各画素電極に対して、前記着色部115R、115G、115B、115Cのいずれかが対向配置されることで、互いに独立に駆動可能なドット領域を構成している。   The liquid crystal panel 310 has a configuration in which a liquid crystal layer 114 is sandwiched between a pair of substrates 111 and 112 and the liquid crystal layer 114 is sealed with a sealant 113. A circuit layer 316 is provided on the liquid crystal layer 114 side of the substrate 112, and a color filter 315 is provided on a side surface of the liquid crystal layer 114 of the substrate 111. As shown in the figure, the color filter 315 is a four-color filter in which four types of colored portions 115R (red), 115G (green), 115B (blue), and 115C (light blue; cyan) are periodically arranged. . In the circuit layer 316, as in the first embodiment, pixel electrodes for applying an electric field to the liquid crystal are arranged in a matrix in a plan view, and the colored portions 115R, Any one of 115G, 115B, and 115C is arranged to face each other, thereby forming a dot region that can be driven independently of each other.

そして、本実施形態に係る色変換シート330は、4色カラーフィルタ315の各着色部における波長選択特性に合わせて、バックライト120から供給される照明光の分光特性を変更し、表示光を構成する各原色光の色純度を高めるように作用し、これにより、4色カラーフィルタを具備した液晶表示装置においても、原色光の色純度に優れ、高画質の表示を得られるようになっている。   The color conversion sheet 330 according to the present embodiment configures display light by changing the spectral characteristics of the illumination light supplied from the backlight 120 in accordance with the wavelength selection characteristics of the colored portions of the four-color filter 315. Therefore, the liquid crystal display device provided with the four-color filter is excellent in the color purity of the primary color light and can obtain a high-quality display. .

上記4色カラーフィルタ315の波長選択特性は、図8に示すようなものであり、水色の着色部115Cの透過率曲線(Cyan)は、青色の着色部115Bの透過率曲線(Blue)のピークと緑色の着色部115Gの透過率曲線(Green)のピークとの間にピークを有するものである。一方、上記バックライト120は、図3に示した分光特性を具備したものである。
図3と図8との比較から明らかなように、着色部115Cの透過率におけるピーク波長(約500nm)は、バックライト120の分光特性において他の波長域よりも発光強度が低い領域に相当する。したがってバックライト120からの照明光をそのままカラーフィルタ315に入射させたとすれば、表示光を構成する赤色光、緑色光、及び水色光において良好な色純度を得ることができず、また水色光については他の色光に比して十分な輝度を得ることができないものとなる。
The wavelength selection characteristics of the four-color filter 315 are as shown in FIG. 8, and the transmittance curve (Cyan) of the light blue colored portion 115C is the peak of the transmittance curve (Blue) of the blue colored portion 115B. And a peak of the transmittance curve (Green) of the green colored portion 115G. On the other hand, the backlight 120 has the spectral characteristics shown in FIG.
As is clear from the comparison between FIG. 3 and FIG. 8, the peak wavelength (about 500 nm) in the transmittance of the colored portion 115C corresponds to a region where the emission intensity is lower than the other wavelength regions in the spectral characteristics of the backlight 120. . Therefore, if the illumination light from the backlight 120 is directly incident on the color filter 315, good color purity cannot be obtained in red light, green light, and light blue light constituting the display light. Cannot obtain sufficient luminance as compared with other color lights.

ここで図9は、色変換シート330の色変換特性を説明するための分光特性図であり、同図に破線で示す曲線は図3に示したバックライト120の発光強度曲線である。図9に示すように、色変換シート330は、バックライト120から供給される照明光の分光特性を、波長約500nm、約530nm、約630nmの位置に、発光強度のピークを有する分光特性の照明光へと変換する。したがって、係る色変換特性を具備した色変換シート330をバックライト120と液晶パネル310との間に設けるならば、各着色部115R、115G、115B、115Cに対して、それらの波長選択特性とほぼ一致する発光ピークを各波長域に有した照明光を入射させることができ、表示光の色純度を高めることができるとともに、バックライト120から射出される照明光では比較的少ない波長成分である水色光についても発光強度を高めることができるので、色鮮やかな高画質のカラー表示を得ることができる。   Here, FIG. 9 is a spectral characteristic diagram for explaining the color conversion characteristics of the color conversion sheet 330, and the curve indicated by a broken line in FIG. 9 is the emission intensity curve of the backlight 120 shown in FIG. As shown in FIG. 9, the color conversion sheet 330 has the spectral characteristics of illumination light supplied from the backlight 120 having spectral characteristics having emission intensity peaks at wavelengths of about 500 nm, about 530 nm, and about 630 nm. Convert to light. Therefore, if the color conversion sheet 330 having such color conversion characteristics is provided between the backlight 120 and the liquid crystal panel 310, the wavelength selection characteristics of the colored portions 115R, 115G, 115B, and 115C are substantially the same. Illumination light having a matching emission peak in each wavelength range can be made incident, color purity of display light can be increased, and light blue that is a relatively small wavelength component in illumination light emitted from the backlight 120 Since the emission intensity of light can be increased, a vivid and high-quality color display can be obtained.

以上の実施形態では、バックライト120の光源122が、青色発光チップの光を黄色蛍光体を介して取り出す構成の白色LEDである場合について説明したが、光源122として青色LEDを用いることもできる。図10は、光源122に青色LEDを用いた場合の照明光の発光強度曲線(破線)と、色変換シート330を透過させた後の照明光の発光強度曲線(実線)とを示す図である。図10に示すように、光源122が青色LEDである場合にも、色変換シート330によって青色光から水色光(波長500nm近傍)、緑色光(波長530nm近傍)、及び赤色光(波長630nm近傍)を生成し、それぞれの波長において先鋭な発光強度のピークを有する照明光を液晶パネル310に対して入射させることができる。これにより、着色部115R、115G、115B、115Cのそれぞれに対して、それらの波長選択特性に合致した照明光を入射させることができ、表示光の色純度向上による表示画像の高画質化を達成できる。   In the above embodiment, the case where the light source 122 of the backlight 120 is a white LED configured to extract the light of the blue light emitting chip through the yellow phosphor has been described, but a blue LED may be used as the light source 122. FIG. 10 is a diagram illustrating a light emission intensity curve (broken line) of illumination light when a blue LED is used as the light source 122 and a light emission intensity curve (solid line) of illumination light after being transmitted through the color conversion sheet 330. . As shown in FIG. 10, even when the light source 122 is a blue LED, the color conversion sheet 330 converts blue light to light blue light (wavelength near 500 nm), green light (wavelength near 530 nm), and red light (wavelength near 630 nm). , And illumination light having sharp emission intensity peaks at the respective wavelengths can be incident on the liquid crystal panel 310. As a result, illumination light matching the wavelength selection characteristics can be made incident on each of the colored portions 115R, 115G, 115B, and 115C, and the display image quality is improved by improving the color purity of the display light. it can.

また、光源122に青色LEDを用いる場合、発光チップは単色であるため、先の構成の白色LEDを用いたバックライトと同等以下のコストにてバックライトを提供することができ、複数色の発光チップないしLEDを用いた構成のようにバックライトの高コスト化や導光板での色分離といった問題を生じることはない。   In addition, when a blue LED is used for the light source 122, the light emitting chip is a single color, so that the backlight can be provided at a cost equal to or lower than that of the backlight using the white LED having the above structure, and light emission of a plurality of colors is possible. There is no problem of increasing the cost of the backlight and color separation at the light guide plate unlike the configuration using the chip or LED.

色変換シート330の具体的構成は、先の第1実施形態に係る色変換シート130と概ね同様とすることができるが、色変換シート330を例えば蛍光色素を含有する樹脂シートとする場合、上記蛍光色素として、青色光を水色光に変換する蛍光色素を含むものとする。このような蛍光色素としては、例えば、2、3、5、6−1H、4H−テトラヒドロ−8−トリフロルメチルキノリジノ(9、9a、1−gh)クマリン(クマリン153)、3−(2’−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン(クマリン6)、3−(2’−ベンズイミダゾリル)−7−N、N−ジエチルアミノクマリン(クマリン7)等のクマリン色素、ベーシックイエロー51、または、ソルベントイエロー11、ソルベントイエロー116等のナフタルイミド色素等の1種または2種以上を挙げることができる。
また誘電体ハーフミラーや金属膜ハーフミラーを色変換シート330に主要部に用いる場合には、これらを構成する誘電体膜や金属膜の膜厚を調整して水色光を選択的に透過させるものとすればよい。
なお、バックライト120の導光板121を蛍光色素を含有した樹脂材料により作製することで導光板121自体に色変換機能を持たせた構成としてもよいのは勿論である。
The specific configuration of the color conversion sheet 330 can be substantially the same as that of the color conversion sheet 130 according to the first embodiment, but when the color conversion sheet 330 is a resin sheet containing a fluorescent dye, for example, The fluorescent dye includes a fluorescent dye that converts blue light into light blue light. Examples of such fluorescent dyes include 2, 3, 5, 6-1H, 4H-tetrahydro-8-trifluoromethylquinolidino (9, 9a, 1-gh) coumarin (coumarin 153), 3- ( Coumarin dyes such as 2'-benzothiazolyl) -7-diethylaminocoumarin (coumarin 6), 3- (2'-benzimidazolyl) -7-N, N-diethylaminocoumarin (coumarin 7), basic yellow 51, or solvent yellow 11, naphthalimide dyes such as Solvent Yellow 116, or the like.
In addition, when a dielectric half mirror or a metal film half mirror is used for the main part of the color conversion sheet 330, the light of the blue light is selectively transmitted by adjusting the thickness of the dielectric film or metal film constituting the dielectric film mirror 330. And it is sufficient.
Needless to say, the light guide plate 121 of the backlight 120 may be made of a resin material containing a fluorescent dye so that the light guide plate 121 itself has a color conversion function.

(第4の実施形態)
次に、図11を参照して本発明の第4の実施形態について説明する。本実施形態の液晶表示装置400は、先の実施形態と同様アクティブマトリクス方式の透過型カラー液晶表示装置であり、液晶パネル(光変調手段)410と、バックライト(照明装置;発光手段)120とを備えて構成されている。
なお、本実施形態の液晶表示装置における画素領域の平面構成は、図2に示した液晶表示装置100の平面構成を、4原色表示に対応して4ドット構成としたものである。また図11において図1から図10に示した構成要素と同一のものには同一の符号を付して説明を適宜省略することとする。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The liquid crystal display device 400 of the present embodiment is an active matrix transmissive color liquid crystal display device as in the previous embodiment, and includes a liquid crystal panel (light modulation means) 410, a backlight (illumination device; light emission means) 120, and the like. It is configured with.
Note that the planar configuration of the pixel region in the liquid crystal display device of the present embodiment is a configuration in which the planar configuration of the liquid crystal display device 100 shown in FIG. In FIG. 11, the same components as those shown in FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

液晶パネル410は、一対の基板111,112間に液晶層114を挟持するとともに、液晶層114をシール材113によって封止した構成を具備している。基板112の液晶層114側には回路層416が設けられる一方、基板111の液晶層114側面には、カラーフィルタ315が設けられている。カラーフィルタ315は、先の実施形態に係る液晶表示装置300と同様、4種類の着色部115R(赤)、115G(緑)、115B(青)、115C(水色;シアン)が周期的に配列されてなる4色カラーフィルタである。   The liquid crystal panel 410 has a configuration in which a liquid crystal layer 114 is sandwiched between a pair of substrates 111 and 112 and the liquid crystal layer 114 is sealed with a sealing material 113. A circuit layer 416 is provided on the liquid crystal layer 114 side of the substrate 112, while a color filter 315 is provided on the side surface of the liquid crystal layer 114 of the substrate 111. Similar to the liquid crystal display device 300 according to the previous embodiment, the color filter 315 has four types of colored portions 115R (red), 115G (green), 115B (blue), and 115C (light blue; cyan) periodically arranged. This is a four-color filter.

回路層416の下層側(基板112側)には、先の実施形態と同様、平面視マトリクス状に複数の画素電極(図示略)が配列形成されており、さらに本実施形態では、前記複数の画素電極の一部に対応して色変換層(色変換手段)230R、230G、230Cが設けられている。すなわち、液晶パネル410において、着色部115Rを有する赤色のドット領域に対応して色変換層230Rが設けられ、着色部115Gを有する緑色のドット領域に対応して色変換層230Gが設けられ、着色部115Cを有するドット領域に対応して色変換層230Cが設けられている。なお、上記基板112の回路層416における色変換層230R、230G、230Cの形成位置は、先の第2実施形態と同様、基板112表面に限定されず、回路層416に含まれる電極と基板112との間の層であれば任意の層に形成することができる。   On the lower layer side (substrate 112 side) of the circuit layer 416, a plurality of pixel electrodes (not shown) are arranged in a matrix in a plan view as in the previous embodiment, and in the present embodiment, the plurality of pixel electrodes are arranged. Color conversion layers (color conversion means) 230R, 230G, and 230C are provided corresponding to part of the pixel electrodes. That is, in the liquid crystal panel 410, the color conversion layer 230R is provided corresponding to the red dot region having the colored portion 115R, and the color conversion layer 230G is provided corresponding to the green dot region having the colored portion 115G. A color conversion layer 230C is provided corresponding to the dot region having the portion 115C. The formation positions of the color conversion layers 230R, 230G, and 230C in the circuit layer 416 of the substrate 112 are not limited to the surface of the substrate 112 as in the second embodiment, and the electrodes included in the circuit layer 416 and the substrate 112 Can be formed in any layer.

色変換層230R、230G、及び230Cは、先の第2実施形態の色変換層230R、230Gと同様の構成を採用でき、蛍光色素を含む樹脂材料からなる樹脂膜や、無機材料を用いたハーフミラーにより形成することができる。そして本実施形態では、色変換層230R、230G、230Cはカラーフィルタ315の着色部の色種に応じて設けられており、色変換層230R、230G、230Cは互いに異なる色変換機能を具備したものとすることができるようになっている。このような構成とすることで、他の色種のドット領域に影響を与えることなく特定の着色部に対して最適な分光特性の照明光を入射させることができるようになり、各原色光の色純度を高め、高画質のカラー表示を得ることができる。また、色変換層が設けられた水色、緑色、赤色のドット領域では表示に利用しない青色光をそれぞれの色光に変換する一方、色変換層が設けられていない青色のドット領域については、色変換による青色光の強度低下が生じないので、各原色光について光源の利用効率を向上させることができ、明るい表示を得ることができる。   The color conversion layers 230R, 230G, and 230C can adopt the same configuration as the color conversion layers 230R, 230G of the second embodiment, and are a resin film made of a resin material containing a fluorescent dye, or a half using an inorganic material. It can be formed by a mirror. In this embodiment, the color conversion layers 230R, 230G, and 230C are provided according to the color type of the colored portion of the color filter 315, and the color conversion layers 230R, 230G, and 230C have different color conversion functions. And can be. By adopting such a configuration, it becomes possible to make illumination light having an optimum spectral characteristic incident on a specific colored portion without affecting the dot areas of other color types, and for each primary color light. Color purity can be increased and high-quality color display can be obtained. In addition, blue light that is not used for display is converted into each color light in light blue, green, and red dot areas provided with a color conversion layer, while color conversion is performed for blue dot areas that are not provided with a color conversion layer. Since the blue light intensity does not decrease due to the above, the light source utilization efficiency can be improved for each primary color light, and a bright display can be obtained.

本実施形態のように基板112の内面側に色変換層230R、230G、230Cがパターン形成されている構成では、色変換層230R、230G、230Cを無機材料からなるものとすることが好ましい。無機材料からなる色変換層は、SiO2膜とTiO2膜とを周期的に積層形成した誘電体ハーフミラー、あるいはAl薄膜を用いたハーフミラーを用いて形成されるため、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて容易かつ高精度にパターニングすることが可能だからである。これらのハーフミラーでは、積層膜ないし金属膜の膜厚調整によって容易に透過光の波長域を変更することができる。ただし、蛍光色素を含有する樹脂膜をパターニングすることで色変換層を形成してもよいのは勿論である。 In the configuration in which the color conversion layers 230R, 230G, and 230C are patterned on the inner surface side of the substrate 112 as in the present embodiment, the color conversion layers 230R, 230G, and 230C are preferably made of an inorganic material. Since the color conversion layer made of an inorganic material is formed using a dielectric half mirror in which a SiO 2 film and a TiO 2 film are periodically stacked, or a half mirror using an Al thin film, a known photolithography technique is used. This is because patterning can be performed easily and with high accuracy. In these half mirrors, the wavelength range of transmitted light can be easily changed by adjusting the film thickness of the laminated film or metal film. However, it goes without saying that the color conversion layer may be formed by patterning a resin film containing a fluorescent dye.

(第5の実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について図12を参照しつつ説明する。以下では、本発明の電気光学装置の一実施形態として、有機EL装置を例示して説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, an organic EL device will be described as an embodiment of the electro-optical device of the present invention.

本実施形態の有機EL装置00は、図12に示すように、EL素子(発光手段)が形成された素子基板530とR(赤),G(緑),B(青)の3色の着色部542R、542G、542Bが形成された対向基板540とが接着層543を介して貼り合わされたトップエミッション型のフルカラー有機EL表示装置である。本実施形態の有機EL表示装置500には、陽極(画素電極)533が設けられた素子基板530の上に各画素を区画するためのバンク層534が設けられており、このバンク層534に区画された領域内に、正孔注入/輸送層536と白色発光材料を含む発光層536とを積層してなる有機EL層が形成されている。換言すれば、バンク層534には各画素に対応する位置に開口部が設けられており、この開口部内において陽極533が露出された位置に上述の有機EL層が設けられている。そして、これらバンク層534及び有機EL層を覆うように陰極(対向電極)537が設けられている。   As shown in FIG. 12, the organic EL device 00 according to the present embodiment has an element substrate 530 on which an EL element (light emitting means) is formed and three colors of R (red), G (green), and B (blue). This is a top emission type full-color organic EL display device in which the counter substrate 540 in which the portions 542R, 542G, and 542B are formed is bonded through an adhesive layer 543. In the organic EL display device 500 of this embodiment, a bank layer 534 for partitioning each pixel is provided on an element substrate 530 provided with an anode (pixel electrode) 533, and the bank layer 534 is partitioned. An organic EL layer formed by laminating a hole injection / transport layer 536 and a light emitting layer 536 containing a white light emitting material is formed in the formed region. In other words, the bank layer 534 is provided with an opening at a position corresponding to each pixel, and the above-described organic EL layer is provided at a position where the anode 533 is exposed in the opening. A cathode (counter electrode) 537 is provided to cover the bank layer 534 and the organic EL layer.

本実施形態では有機EL層で生じた光を陰極側から取り出すトップエミッション構造を採用しているため、陰極537にはバソクプロイン(BCP)とセシウム(Cs)の共蒸着膜を用い、さらに導電性を付与するためにITOを積層するといった構造が採用されている。また、陽極533側に発した光を陰極側から取り出せるように、陽極533にはAlやAg等の高反射率の金属材料や、Al/ITO等の透光性材料と高反射率金属材料との積層構造が採用されている。
なお、陰極537は、バンク層534及び有機EL層(発光層536)の露出面を覆うように配置され、各画素に共通の共通電極として機能する。この場合の陰極としては、本構成の他、仕事関数の低い金属、例えばCa、Mg、Ba、Srなどと保護電極としてのAl、Ag、Auなどを、合計で50nm以下の厚みで製膜したものも同様に用いることができる。
In this embodiment, since a top emission structure that extracts light generated in the organic EL layer from the cathode side is adopted, a co-deposited film of bathocuproine (BCP) and cesium (Cs) is used for the cathode 537, and further conductivity is improved. In order to apply, a structure in which ITO is laminated is employed. The anode 533 includes a highly reflective metal material such as Al or Ag, a translucent material such as Al / ITO, and a highly reflective metal material so that light emitted from the anode 533 side can be extracted from the cathode side. The laminated structure is adopted.
The cathode 537 is disposed so as to cover the exposed surfaces of the bank layer 534 and the organic EL layer (light emitting layer 536), and functions as a common electrode common to each pixel. As the cathode in this case, in addition to this configuration, a metal having a low work function, such as Ca, Mg, Ba, Sr and the like, and Al, Ag, Au, etc. as a protective electrode, were formed to a total thickness of 50 nm or less. Things can be used as well.

素子基板530には、ガラスや樹脂等からなる基板本体530Aの上に、回路素子部531、層間絶縁膜532が順に積層形成されており、この層間絶縁膜532の上に、上述の陽極533が各画素に対応してマトリクス状に配列形成されている。回路素子部531には、走査線や信号線等の各種配線や、画像信号を保持するための保持容量(いずれも図示略)、画素スイッチング素子としてのTFT531a等の回路が設けられている。本実施形態ではトップエミッション構造を採用しているため、基板本体530Aは必ずしも透明である必要はない。このため、基板本体530Aにはガラス等の透光性基板の他、半導体基板等の半透明或いは不透明な基板を用いることもできる。   In the element substrate 530, a circuit element portion 531 and an interlayer insulating film 532 are sequentially stacked on a substrate body 530A made of glass, resin, or the like. On the interlayer insulating film 532, the above-described anode 533 is formed. An array is formed corresponding to each pixel. The circuit element portion 531 is provided with various wirings such as a scanning line and a signal line, a storage capacitor (not shown) for holding an image signal, and a circuit such as a TFT 531a as a pixel switching element. Since the top emission structure is adopted in the present embodiment, the substrate body 530A does not necessarily need to be transparent. Therefore, the substrate body 530A can be a translucent substrate such as glass, or a semitransparent or opaque substrate such as a semiconductor substrate.

有機EL層は正孔注入/輸送層535と、白色発光材料を含む白色発光層536とが下層側(画素電極側)から順に積層された構成をなしている。
正孔注入/輸送層535の形成材料としては、ポリチオフェン、ポリスチレンスルホン酸、ポリピロール、ポリアニリン及びこの誘導体などの高分子材料を好適に用いることができる。白色発光層536の形成材料(発光材料)としては、高分子発光体や低分子の有機発光色素、すなわち各種の蛍光物質や燐光物質などの発光物質が使用可能である。発光物質となる共役系高分子の中ではアリーレンビニレン又はポリフルオレン構造を含むものなどが特に好ましい。
The organic EL layer has a configuration in which a hole injecting / transporting layer 535 and a white light emitting layer 536 containing a white light emitting material are sequentially stacked from the lower layer side (pixel electrode side).
As a material for forming the hole injection / transport layer 535, polymer materials such as polythiophene, polystyrene sulfonic acid, polypyrrole, polyaniline, and derivatives thereof can be suitably used. As a material for forming the white light-emitting layer 536 (light-emitting material), a high-molecular light emitter or a low-molecular organic light-emitting dye, that is, a light-emitting substance such as various fluorescent substances or phosphorescent substances can be used. Among the conjugated polymers that serve as the light-emitting substance, those containing an arylene vinylene or polyfluorene structure are particularly preferable.

また本実施形態では、上述したように有機EL層形成領域に対応した開口部を備えたバンク層534が設けられているので、上記正孔注入/輸送層535及び白色発光層536をインクジェット法(液滴吐出法)により形成するのに好適な構造となっている。したがって、前記発光材料としては、液滴吐出法に好適な高分子材料を用いることが望ましく、具体的には、ポリジオクチルフルオレン(PFO)とMEH−PPVとを9:1の割合で混合したものを好適なものとして例示できる。なお、本実施形態では有機EL層が正孔注入/輸送層と発光層との2層構造であるとしているが、白色発光層536上に電子輸送層や電子注入層等を設けてもよいのは勿論である。   In the present embodiment, since the bank layer 534 having the opening corresponding to the organic EL layer forming region is provided as described above, the hole injection / transport layer 535 and the white light emitting layer 536 are formed by an inkjet method ( The structure is suitable for formation by a droplet discharge method. Therefore, it is desirable to use a polymer material suitable for the droplet discharge method as the light emitting material, and specifically, a mixture of polydioctylfluorene (PFO) and MEH-PPV at a ratio of 9: 1. Can be illustrated as suitable. In this embodiment, the organic EL layer has a two-layer structure of a hole injection / transport layer and a light emitting layer. However, an electron transport layer, an electron injection layer, or the like may be provided on the white light emitting layer 536. Of course.

このように構成された基板は封止材538によって封止されている。この封止材538としてはガスバリア性を有するものが好ましく、例えばSiO2等の珪素酸化物や、SiN等の珪素窒化物、或いはSiOxy等の珪素酸窒化物を好適に用いることができる。さらに効果的には、これら無機酸化物層の上にアクリルやポリエステル、エポキシなどの樹脂層を積層すると良い。なお、陰極37と封止材38との間には必要に応じて保護膜を設けてもよい。 The substrate thus configured is sealed with a sealing material 538. The sealing material 538 preferably has a gas barrier property. For example, silicon oxide such as SiO 2 , silicon nitride such as SiN, or silicon oxynitride such as SiO x N y can be suitably used. . More effectively, a resin layer such as acrylic, polyester, or epoxy may be laminated on the inorganic oxide layer. In addition, you may provide a protective film between the cathode 37 and the sealing material 38 as needed.

そして、本実施形態の有機EL表示装置500では、封止材538上であって、前記画素電極533と平面的に重なる領域に、色変換層(色変換手段)539R、539G、及び539Bが設けられている。これらの色変換層539R、539G、539Bについては、先の第2実施形態に係る色変換層230R、230Gと同様の構成が採用できる。つまり、蛍光色素を含む樹脂材料からなる樹脂膜や、無機材料を用いたハーフミラーにより形成することができる。   In the organic EL display device 500 of this embodiment, color conversion layers (color conversion means) 539R, 539G, and 539B are provided on the sealing material 538 and in a region that overlaps the pixel electrode 533 in a planar manner. It has been. For these color conversion layers 539R, 539G, and 539B, the same configuration as the color conversion layers 230R and 230G according to the second embodiment can be employed. That is, it can be formed by a resin film made of a resin material containing a fluorescent dye or a half mirror using an inorganic material.

一方、対向基板540には、ガラスや樹脂等からなる透光性の基板本体540Aの上にカラーフィルタ541が設けられている。カラーフィルタ541には、R,G,Bの3種類の着色部542R、542G、542Bが、バンク層521に区画される形でマトリクス状に配列されている。バンク層521の開口部(着色部の形成領域)は、素子基板530側のバンク層534の開口部と平面的に重なる位置に設けられている。したがって各着色部542R、542G、542Bは、素子基板530の各色変換層539R、539G、539B、及び有機EL層とそれぞれ平面的に重なって配置されている。   On the other hand, the counter substrate 540 is provided with a color filter 541 on a translucent substrate body 540A made of glass, resin, or the like. In the color filter 541, three types of colored portions 542 R, 542 G, and 542 B of R, G, and B are arranged in a matrix form partitioned by the bank layer 521. The opening of the bank layer 521 (colored portion forming region) is provided at a position overlapping the opening of the bank layer 534 on the element substrate 530 side in a plane. Therefore, the colored portions 542R, 542G, and 542B are disposed so as to overlap each of the color conversion layers 539R, 539G, and 539B of the element substrate 530 and the organic EL layer in a plane.

本実施形態の有機EL表示装置においても、色変換層539R、539G、539Bは、自身を透過する光の一部を所定波長の色光に変換する機能を奏し、それぞれに対応する着色部542R、542G、542Bに対して適切な分光特性を具備した光を供給可能になっている。すなわち、色変換層539Bは、着色部542Bの透過率曲線におけるピーク波長近傍での発光強度を高めるように作用し、色変換層539Gは、着色部542Gの透過率曲線におけるピーク波長近傍での発光強度を高めるように作用する。例えばカラーフィルタ541の波長選択特性が図4に示すようなものであるとすれば、色変換層539Bは、有機EL層から射出される白色光の一部を、着色部542Bにて最大透過率が得られる波長450nm近傍の光に変換するものとして構成され、色変換層539Gは、前記白色光の一部を波長530nm近傍の光に変換するものとして構成される。   Also in the organic EL display device of the present embodiment, the color conversion layers 539R, 539G, and 539B have a function of converting a part of light transmitted through the color conversion layers into color light of a predetermined wavelength, and corresponding coloring portions 542R and 542G. , 542B can be supplied with light having appropriate spectral characteristics. That is, the color conversion layer 539B acts to increase the light emission intensity near the peak wavelength in the transmittance curve of the colored portion 542B, and the color conversion layer 539G emits light near the peak wavelength in the transmittance curve of the colored portion 542G. Acts to increase strength. For example, if the wavelength selection characteristic of the color filter 541 is as shown in FIG. 4, the color conversion layer 539B is configured to cause the colored portion 542B to transmit a part of white light emitted from the organic EL layer to the maximum transmittance. The color conversion layer 539G is configured to convert a part of the white light into light having a wavelength of about 530 nm.

このように本実施形態の有機EL表示装置500は、発光手段たる有機EL素子から出力される白色光を、色変換層539R、539G、539Bにより所定の色光に変換して着色部542R、542G、542Bに入射させ、表示光を構成するようになっている。これにより、色変換層を設けない構成に比して各着色部から出力される色光の色純度が高く、したがって色鮮やかな高画質の表示を得ることができるようになっている。   As described above, the organic EL display device 500 of the present embodiment converts the white light output from the organic EL element serving as the light emitting means into the predetermined color light by the color conversion layers 539R, 539G, and 539B, and the colored portions 542R, 542G, The light is incident on 542B to constitute display light. As a result, the color purity of the color light output from each colored portion is higher than that of a configuration in which no color conversion layer is provided, and thus a colorful display with high image quality can be obtained.

なお、本実施形態では、発光層536が白色光を出力するものである場合について説明したが、発光層536としては、青色光や紫色光、あるいは紫外光を発するものを用いることもできる。いずれの種類の発光層を用いた場合にも、各画素に設けられた色変換層によって出力光が色変換されるので、各着色部に対してそれぞれの色種に応じて適切な分光特性を具備した光を入射させることができ、色鮮やかな高画質表示が可能な有機EL表示装置を構成することができる。   In the present embodiment, the case where the light emitting layer 536 outputs white light has been described. However, as the light emitting layer 536, a material that emits blue light, violet light, or ultraviolet light can be used. Regardless of which type of light emitting layer is used, the output light is color-converted by the color conversion layer provided in each pixel, so that appropriate color characteristics can be obtained for each colored portion according to the color type. An organic EL display device capable of making the incident light incident and capable of displaying a colorful image with high quality can be configured.

(電子機器)
図13は、本発明に係る電子機器の構成例を示す斜視構成図である。
図13(a)に示す映像モニタ1200は、先の実施形態の液晶表示装置または有機EL表示装置を具備した表示部1201と、筐体1202と、スピーカ1203等を備えて構成されている。そして、この映像モニタ1200によれば、先の液晶表示装置または有機EL表示装置による色鮮やかな高画質表示が可能である。
(Electronics)
FIG. 13 is a perspective configuration diagram showing a configuration example of an electronic apparatus according to the present invention.
A video monitor 1200 illustrated in FIG. 13A includes a display unit 1201 including the liquid crystal display device or the organic EL display device of the previous embodiment, a housing 1202, a speaker 1203, and the like. According to this video monitor 1200, colorful high-quality display can be performed by the previous liquid crystal display device or organic EL display device.

図13(b)に示す携帯電話1300は、先の実施形態の液晶表示装置または有機EL表示装置を具備した表示部1301と、操作部1302と、受話部1303及び送話部1303を備えて構成されている。そして、この携帯電話1300によれば、先の液晶表示装置または有機EL表示装置による色鮮やかな高画質表示が可能である。   A cellular phone 1300 shown in FIG. 13B includes a display unit 1301 provided with the liquid crystal display device or the organic EL display device of the previous embodiment, an operation unit 1302, a receiver 1303, and a transmitter 1303. Has been. According to the cellular phone 1300, colorful high-quality display can be performed by the previous liquid crystal display device or organic EL display device.

上記実施の形態の電気光学装置は、上記映像モニタに限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、色鮮やかな高画質の表示が得られるものとなっている。   The electro-optical device of the embodiment is not limited to the video monitor, but an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, It can be suitably used as an image display means for a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, a device equipped with a touch panel, etc., and in any electronic device, a colorful high-quality display can be obtained. Yes.

図1は、第1実施形態の液晶表示装置の断面構成図。FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a liquid crystal display device according to a first embodiment. 図2は、同、画素領域を示す概略平面図。FIG. 2 is a schematic plan view showing the pixel region. 図3は、同、バックライトの光源の分光特性を示す図。FIG. 3 is a diagram showing the spectral characteristics of the light source of the backlight. 図4は、同、カラーフィルタの波長選択特性を示す図。FIG. 4 is a diagram showing wavelength selection characteristics of the color filter. 図5は、同、色変換層の作用を説明するための分光特性図。FIG. 5 is a spectral characteristic diagram for explaining the operation of the color conversion layer. 図6は、第2実施形態の液晶表示装置の断面構成図。FIG. 6 is a cross-sectional configuration diagram of the liquid crystal display device of the second embodiment. 図7は、第3実施形態の液晶表示装置の断面構成図。FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram of the liquid crystal display device of the third embodiment. 図8は、同、カラーフィルタの波長選択特性を示す図。FIG. 8 is a diagram showing wavelength selection characteristics of the color filter. 図9は、同、色変換層の作用を説明するための分光特性図。FIG. 9 is a spectral characteristic diagram for explaining the operation of the color conversion layer. 図10は、光源を代えた場合の分光特性を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing spectral characteristics when the light source is changed. 図11は、第4実施形態の液晶表示装置の断面構成図。FIG. 11 is a cross-sectional configuration diagram of a liquid crystal display device of a fourth embodiment. 図12は、第5実施形態の有機EL表示装置の断面構成図。FIG. 12 is a cross-sectional configuration diagram of an organic EL display device according to a fifth embodiment. 図13は、電子機器の構成例を示す斜視構成図。FIG. 13 is a perspective configuration diagram illustrating a configuration example of an electronic device.

符号の説明Explanation of symbols

100,200,300,400…液晶表示装置(電気光学装置)、500…有機EL表示装置(電気光学装置)、110,210,310,410…液晶パネル(光変調手段)、120…バックライト(照明装置)、130,330…色変換シート(色変換手段)、230R,230G,230C,539R,539G,539B…色変換層(色変換手段)。   100, 200, 300, 400 ... liquid crystal display device (electro-optical device), 500 ... organic EL display device (electro-optical device), 110, 210, 310, 410 ... liquid crystal panel (light modulation means), 120 ... backlight ( Lighting device), 130, 330 ... color conversion sheet (color conversion means), 230R, 230G, 230C, 539R, 539G, 539B ... color conversion layer (color conversion means).

Claims (12)

発光手段と、該発光手段の出力光の一部の波長域の光を選択的に透過させる着色部を複数備えたカラーフィルタと、を具備した多色表示型の電気光学装置であって、
前記発光手段とカラーフィルタとの間に、前記発光手段の出力光の一部を前記カラーフィルタの少なくとも1色の着色部の透過波長域近傍の光に変換する色変換手段が設けられていることを特徴とする電気光学装置。
A multicolor display type electro-optical device comprising: a light emitting means; and a color filter including a plurality of colored portions that selectively transmit light in a part of the wavelength range of the output light of the light emitting means,
Between the light emitting means and the color filter, there is provided a color converting means for converting a part of the output light of the light emitting means into light in the vicinity of the transmission wavelength region of the colored portion of at least one color of the color filter. An electro-optical device.
前記色変換手段が、1つまたは複数の着色部に対応して設けられるとともに、前記着色部の色種毎に異なる波長変換特性を備えていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。   2. The electro-optic according to claim 1, wherein the color conversion means is provided corresponding to one or a plurality of colored portions and has different wavelength conversion characteristics for each color type of the colored portions. apparatus. 前記カラーフィルタに、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)を含む4色以上の前記着色部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to claim 1, wherein the color filter is provided with four or more colored portions including red (R), green (G), and blue (B). 前記色変換手段が、前記発光手段の出力光の一部を、前記R,G,B以外の色種の着色部の透過波長域近傍の光に変換する機能を備えていることを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置。   The color conversion unit has a function of converting a part of output light of the light emitting unit into light in the vicinity of a transmission wavelength region of a colored portion of a color type other than the R, G, B. The electro-optical device according to claim 3. 前記発光手段から出力された光を変調する光変調手段を備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電気光学装置。   5. The electro-optical device according to claim 1, further comprising: a light modulating unit that modulates light output from the light emitting unit. 前記色変換手段が、前記発光手段と光変調手段との間に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。   6. The electro-optical device according to claim 5, wherein the color converting unit is provided between the light emitting unit and the light modulating unit. 前記光変調手段が、一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルであることを特徴とする請求項5または6に記載の電気光学装置。   7. The electro-optical device according to claim 5, wherein the light modulation unit is a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates. 前記色変換手段が、前記液晶パネルを構成する基板の液晶層側に設けられていることを特徴とする請求項7に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to claim 7, wherein the color conversion unit is provided on a liquid crystal layer side of a substrate constituting the liquid crystal panel. 前記発光手段が、冷陰極管、LEDまたはEL素子を備えた照明装置であることを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to any one of claims 6 to 8, wherein the light emitting unit is a lighting device including a cold cathode tube, an LED, or an EL element. 前記照明装置が光源と該光源の光を前記カラーフィルタに導く導光板とを具備しており、前記導光板が、前記色変換手段の機能を備えていることを特徴とする請求項9に記載の電気光学装置。   10. The illumination device includes a light source and a light guide plate that guides light of the light source to the color filter, and the light guide plate has a function of the color conversion unit. Electro-optic device. 前記発光手段に、互いに独立に駆動可能な複数のEL素子が設けられており、
前記各EL素子が、前記カラーフィルタの各着色部に対応して配置されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の電気光学装置。
The light emitting means is provided with a plurality of EL elements that can be driven independently of each other,
5. The electro-optical device according to claim 1, wherein each of the EL elements is disposed corresponding to each coloring portion of the color filter.
請求項1から11のいずれか1項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 1.
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