JP2009210673A - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の液晶装置100は、素子基板11と対向基板12との間に液晶層50を挟持してなる液晶パネル10と、液晶パネル10に照明光を供給する照明装置30とを備えており、照明装置30から射出される色光の放射強度分布が、液晶パネル10における表示色ごとの視角特性を補償する分布であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
この構成によれば、液晶パネルの視角特性を補償する放射強度分布を有する照明装置を備えることで、表示の色づきを抑えることができ、表示品質に優れた液晶装置とすることができる。
この構成によれば、液晶装置の明るさの分布に合わせて照明装置の放射強度分布が適切に設定されるので、表示の色づきを効果的に抑えることができ、表示品質に優れた液晶装置とすることができる。
液晶パネルが垂直配向モードである場合には、青色光の明るさが不足する傾向にあるので、上記構成を採用することで、液晶パネルを斜め方向から見たときに表示が黄色く色づいて見えるのを抑えることができる。
液晶パネルが横電界モードである場合には、表示の色づきの態様が液晶パネルの方位角方向によって異なったものとなるので、上記のように、方位角によって異なる放射強度分布を有する照明装置を備えた構成を採用することが好ましい。
この構成によれば、色光ごとの放射強度分布の調整が容易になり、より高精度に表示の色づきを防止できる液晶装置となる。
この構成によれば、表示に用いられる原色ごとに放射強度分布を設定することができ、より効果的に表示の色づきを抑えることができる。
色ごとに異なる放射強度分布を有するLEDは、かかる構成により実現することができる。
この構成によれば、斜め方向から観察したときの色づきが低減された高画質の表示部を備えた電子機器を提供することができる。
図1は、本実施形態の液晶装置の概略構成を示す断面図である。図2は、本実施形態に係る照明装置の概略構成を示す平面図である。
なお、各図面においては、各構成要素を見やすくするため、各構成要素の寸法の比率、縮尺等は適宜変えて示している。
液晶パネル10は、素子基板11と対向基板12とを備えており、素子基板11及び対向基板12の周縁部に沿って環状に設けられたシール材13の内側に液晶層50が封入されている。液晶層50中には、素子基板11と対向基板12との間隔(セルギャップ)を保持するスペーサ29が散布されている。
また、対向基板12と対向電極17との間には、カラー表示を行うためのカラーフィルタ18が形成されている。カラーフィルタ18は、画素電極16と平面視で重なる領域(画素領域)ごとに形成された赤色材層18Rと、緑色材層18Gと、青色材層18Bとを周期的に配列した構造を備えている。各色の色材層の間には、遮光層BMが形成されている。
さらに、赤色発光素子31Rと緑色発光素子31Gと青色発光素子31Bの設置個数の比率を異ならせてもよく、例えば、緑色発光素子31Gを相対的に多く配置したベイヤ配列を採用することもできる。
なお、図4(c)では各色のチップに対応させて封止材42R、42G、42Bを配置しているが、2つのLEDチップに共通の封止材を設けてもよいのはもちろんである。また、白色LEDを構成する各色のLEDチップは、赤、緑、青の組み合わせに限られるものではない。
発光素子31cでは、発光素子131aの正面に配置された第2の封止材131cの形状や屈折率によって放射強度分布を調整することができる。例えば、第2の封止材131cを、第1の封止材131bの形成材料よりも大きい屈折率を有する材料を用いて形成することで、第2の封止材131cを透過して射出される光L2を外側に向けて射出させることができる。
以下、VA(垂直配向)モードの液晶パネル10を備える場合と、FFS(Fringe Field Switching)方式の横電界モードの液晶パネル10を備える場合とについてそれぞれ詳細に説明する。
図5は、VAモードの液晶パネル10における画素の概略構成を示す平面図である。
図5に示す液晶パネル10は、MVA(Multi-Domain Vertical Alignment)方式の液晶パネルである。液晶パネル10の表示領域には、矩形状の画素電極16と、平面視ジグザグ形状の複数の凸条部21a、及び凸条部22aと、が形成されている。凸条部21a、22aのうち、稜線を実線で示す凸条部21aは、素子基板11の画素電極16上に形成されている。一方、稜線を破線で示す凸条部22aは、液晶層50を介して画素電極16と対向する対向電極17(図5には不図示)上に形成されている。
図6は、VAモードの液晶パネル10と、白色光を射出する照明装置とを用いて、液晶パネル10を明表示したときの極角80°における表示の色づきの分布を示すグラフである。具体的には、図6の分布において濃く示した領域に黄色の色づきが発生しており、特に方位角45°、135°、225°、315゜の位置で色づきの程度が大きくなっている。表示が黄色く色づくのは、図7に示すように、液晶パネル10の極角方向において、青色光の透過率の変化が特に大きくなっており、極角50°(−50°)の近傍で青色光の透過率が大きく落ち込むためである。
VAモードの液晶パネル10の場合、階調間で透過率分布のグラフ形状は変化するが、極角度が大きい領域で青色光の透過率が最も低く、赤色光の透過率が最も高くなる傾向は階調によらず同様である。したがって、図3に示した放射強度分布を有する照明装置30を備えることで、幅広い階調において表示の色づきを低減することができる。
次に、図10は、FFS方式の横電界モードの液晶パネル10における画素の概略構成を示す部分平面図である。図10に示すように、液晶パネル10の画素領域には、平面視ストライプ状の画素電極16sと、画素電極16sを内包する平面領域に形成された共通電極16cと、が形成されている。画素電極16sと共通電極16cは、いずれも素子基板11の液晶制御層21に形成されており、両電極の間には絶縁層が形成されている。また、図10には、偏光板6aの透過軸60aと、偏光板6bの透過軸60bとが矢印として示されている。
なお、図10に示す画素構成の液晶パネル10では、対向基板12の対向電極17は形成されていなくてもよい。
FFS方式の液晶パネル10の場合、VAモードの液晶パネルと異なり、表示の色づきが方位角によって異なった様相を呈する。具体的には、方位角0°〜90°、及び180°〜270°の範囲(図11の領域C)では、白表示が青っぽく(シアンに近い色に)色づいて見える。一方、方位角90°〜180°、及び270°〜360°の範囲(図11の領域Y)では、白表示が黄色く色づいて見える。
具体的には、上記照明装置30において、方位角45°(224°)の方向における放射強度分布が、図12(a)に示すように、極角度の大きい領域において、赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)の順で放射強度が低くなる分布として設定される。その一方で、方位角135°(315°)の方向における放射強度分布が、図12(b)に示すように、極角度の大きい領域において、青色光(B)、緑色光(G)、赤色光(R)の順で放射強度が低くなる分布として設定される。
また、図示した散乱部材33R、33G、33Bの形状は一例である。
また例えば、図13(b)に示すように、光学部材36に含まれる散乱板33を、入射する光の波長に応じて異なる屈折率を有する散乱部材33R、33G、33Bを有する構成とすることで、各色光ごとの射出角度を異ならせることができる。
図13(a)、(b)のいずれの構成を採用した場合にも、散乱部材33R、33G、33Bの形状又は屈折率を調整することで、図3や図12に示した放射強度分布の照明光を作り出すことができ、垂直配向モードや横電界モードの液晶パネルに好適に組み合わせることができる。
次に、本発明の電子機器について説明する。
本発明の電子機器は、上述した液晶装置100を表示部として有したものであり、具体的には図14に示すものが挙げられる。図14は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。
図14において、薄型大画面テレビ1200は、上記実施形態の液晶装置100を用いた表示部1201と、薄型大画面テレビ本体(筐体)1202と、スピーカーなどの音声出力部1203とを備えている。
Claims (10)
- 一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルと、前記液晶パネルに照明光を供給する照明装置とを備えた液晶装置であって、
前記照明装置から射出される色光の放射強度分布が、前記液晶パネルにおける表示色ごとの視角特性を補償する分布であることを特徴とする液晶装置。 - 一対の基板間に液晶層を挟持してなる液晶パネルと、前記液晶パネルに照明光を供給する照明装置とを備えた液晶装置であって、
前記液晶パネルにおける第1の表示色の明るさの分布が前記液晶パネルの第2の表示色の明るさの分布より広く、
前記照明装置から射出される前記第1の表示色に対応する色光の放射強度分布が、前記第2の表示色に対応する色光の放射強度分布よりも狭いことを特徴とする液晶装置。 - 前記液晶パネルが垂直配向モードの液晶パネルであり、
前記照明装置の放射強度分布が、極角度が大きくなるに従って、青色光の放射強度が他の前記色光の放射強度よりも大きくなる分布であることを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶装置。 - 前記液晶パネルが横電界モードの液晶パネルであり、
前記照明装置の放射強度分布が、第1の方位角方向において極角度が大きくなるに従って青色光の放射強度が、他の前記色光の放射強度よりも大きくなる分布であり、
前記第1の方位角と直交する第2の方位角方向において極角度が大きくなるに従って赤色光の放射強度が、他の前記色光の放射強度よりも大きくなる分布である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶装置。 - 前記照明装置が、白色LEDからなる光源を備えており、
前記白色LEDは、発光素子と、前記発光素子を封止する封止材とを有しており、
前記封止材が、前記発光素子を中心とする極角方向において前記発光素子から射出される色光の成分毎に異なる複数の封止材を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液晶装置。 - 前記照明装置の前記液晶パネル側の面に光散乱層が設けられており、
前記光散乱層が、前記色光の放射強度分布を変化させる散乱分布を有することを特徴とする少なくとも2つの前記色光を互いに異なる角度分布で散乱させることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の液晶装置。 - 前記照明装置が、前記色光ごとに独立した複数の光源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項に記載の液晶装置。
- 前記照明装置が、複数の前記色光にそれぞれ対応するLEDからなる光源を備えており、
前記LEDの放射強度分布が前記色ごとに異なることを特徴とする請求項7に記載の液晶装置。 - 前記LEDが、発光素子と、前記発光素子を封止する封止材とを有しており、
前記封止材が、前記発光素子を中心とする極角方向において複数の異なる屈折率を有することを特徴とする請求項8に記載の液晶装置。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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