JP2011059363A - 液晶表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶材料の劣化を抑制し、透過率低下を抑制した液晶表示装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明は、上部基板３６と、上部基板３５と対向して配置される下部基板３０と、上部基板３６と下部基板３０との間に挟持される液晶層３５と、下部基板３０の外側から液晶層３５に光を照射するバックライト４０とを備え、バックライト４０から照射される光の可視光域のうち青色の波長より短い領域にピークを持つ特定波長の透過率について、上部基板３６から液晶層３５に透過する透過率より、下部基板３０から液晶層３５に透過する透過率の方が小さくなっている液晶表示装置１である。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置および電子機器に関する。詳しくは、液晶層に不要な光が入射するのを抑制する、高信頼性、高透過率な液晶表示装置および電子機器に関する。

液晶表示装置は、各種表示装置のなかでも薄型かつ軽量であり、さらには消費電力の小さい表示装置である。このため、液晶表示装置は、テレビ等の画像表示装置、パーソナルコンピュータ等のＯＡ機器に広く用いられている。

液晶表示装置は、内側に電極および配向膜を形成した２枚のガラス基板で液晶層を挟み込み、周辺のシール材で封入して液晶セルを構成する。そして、液晶セルの外側に偏光板、位相差板、拡散板、さらにバックライトを設置して他方から表示を見るようになっている。そのため、液晶パネルに照射される光線は、バックライト側からの光線と、太陽光や屋内の蛍光灯などの周囲の外光とによるものがある。

また、偏光板は、通常、保護膜として２枚のトリアセテート（ＴＡＣ）の間に、偏光膜としてポリビニールアルコール（ＰＶＡ）を挟み込んだものである（例えば、特許文献１参照。）。保護膜のＴＡＣには、切れ目波長が３９０ｎｍの紫外線吸収剤が添加されており、紫外線から偏光板を保護している。ここで、切れ目波長とは、ＪＩＳ Ｂ ７１１３（写真用フィルタ）によると、透過率７２％の波長と透過率５％の波長の平均値を意味する。また、位相差板や拡散板も偏光板と同様に、切れ目波長が３９０ｎｍの紫外線吸収剤が添加することにより、紫外線照射による劣化を抑制している。

特開２００８−１７０５８３号公報

上記従来の構成において、切れ目波長が３９０ｎｍとなる紫外線吸収剤を添加した保護膜を有する偏光板、位相差板や拡散板では、約３６５ｎｍ以下の波長領域の光線は十分に吸収して透過しない。一方、約３６５ｎｍ以上の波長では、光をあまり吸収しないので透過してしまう。このため、偏光板、位相差板や拡散板の保護においては十分であるが、液晶層内の液晶材料などの劣化が問題となる。

また、ただ単純に紫外線吸収剤の切れ目波長を長波長側に伸ばすだけでは、液晶表示装置として必要な光も吸収してしまうことから、液晶表示装置として透過率の低下や、色の変化が生じてしまう。

本発明は、液晶材料の劣化を抑制し、透過率低下を抑制した液晶表示装置および電子機器を提供することを目的とする。

本発明は、一方側の基板と、一方側の基板と対向して配置される他方側の基板と、一方側の基板と他方側の基板との間に挟持される液晶層と、他方側の基板の外側から液晶層に光を照射する光源とを備え、光源から照射される光の可視光域のうち青色の波長より短い領域にピークを持つ特定波長の透過率について、一方側の基板から液晶層に透過する透過率より、他方側の基板から液晶層に透過する透過率の方が小さくなっている液晶表示装置である。

このような本発明では、一方側の基板から液晶層には外光が入射し、他方側の基板から液晶層には光源からの光が入射する。光源から出射される光には、可視光域のうち青色の波長より短い領域にピークを持つ特定波長の光が外光より多く含まれている。本発明の液晶表示装置では、他方側の基板の外側から液晶層に向かう特定波長の光を吸収し、液晶層に特定波長の光が透過することを抑制する。

特定波長の光としては、４０４ｎｍ〜４０５ｎｍに強度ピークを持つ光である。この特定波長の光が光源から液晶層に到達しないようにすることで、液晶層への悪影響を抑制する。

本発明では、光源と他方側の基板との間に設けられる光学部材に特定波長を吸収する材料を添加したり、光学部材に特定波長を吸収するフィルタを設けたりするものである。また、光源としては、冷陰極管や熱陰極管が適用される。

また、本発明は、筐体と、筐体に組み込まれる液晶表示装置とを備え、液晶表示装置として、一方側の基板と、一方側の基板と対向して配置される他方側の基板と、一方側の基板と他方側の基板との間に挟持される液晶層と、他方側の基板の外側から液晶層に光を照射する光源とを備え、光源から照射される光の可視光域のうち青色の波長より短い領域にピークを持つ特定波長の透過率について、一方側の基板から前記液晶層に透過する透過率より、他方側の基板から液晶層に透過する透過率の方が小さくなっている電子機器である。

このような本発明では、他方側の基板の外側から液晶層に向かう特定波長の光を吸収し、液晶層に特定波長の光が透過することを抑制する。

本発明によれば、液晶材料の劣化を抑制できるとともに、透過率低下を抑制した液晶表示装置および電子機器を提供することが可能となる。

本実施形態に係る液晶表示装置の構成例を説明する部分模式断面図である。 本実施形態に係る液晶表示装置の回路構成例を説明する図である。 冷陰極線管によるバックライトの光学スペクトルを示す図である。 信頼性評価の方法について説明する模式図である。 本実施形態が適用されるテレビを示す斜視図である。 本実施形態が適用されるデジタルカメラを示す斜視図である。 本実施形態が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。 本実施形態が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。 本実施形態が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．液晶表示装置（表示部の構成例、回路構成例）
２．本実施形態の液晶表示装置の特徴（特徴の概要、光学部材の具体例）
３．信頼性評価（その１、その２）
４．電子機器

＜１．液晶表示装置＞
［表示部の構成］
図１は、本実施形態に係る液晶表示装置の構成例を説明する部分模式断面図である。液晶表示装置１は、内側に電極３１および配向膜３４を形成した上部基板３６と、内側に電極３２および配向膜３３を形成した下部基板３０との間に、液晶層３５を挟み込み、周辺をシール材３７で封入した構成となっている。また、上部基板３６および下部基板３０の各々外側には偏光板３８、３９が貼り付けられている。下部基板３０の外側には、拡散板４２を介してバックライト４０が設置され、上部基板３６側から表示を見るようになっている。

液晶層３５を構成する液晶材料には、負の誘電異方性を有する液晶を用いている。なお、液晶には、アルケニル基を有する化学構造を持つ液晶材料を１０％以上組成物として含む。本実施形態では、負の誘電異方性を有する液晶を用いているが、正の材料を用いても構わない。

配向膜３３、３４は、液晶層３５に含有される液晶分子を所定の配向状態となるように配向させるものである。この配向膜３３、３４は、上記したように、上部基板３６および下部基板３０のそれぞれの内側面、すなわち液晶層３５に隣接する側の面を覆っている。本実施形態では、配向膜３３、３４として垂直配向膜を用いている。

垂直配向膜としては、例えば、ポリイミド等の有機材料により構成されており、液晶分子を基板面に対して垂直方向に配向させる垂直配向膜である。配向膜３３、３４は、上記以外にオクタデシルエトキシシランやレシチン等垂直配向性を有している材料を広く用いることができる。配向膜３３、３４には、さらに、ラビング等の配向方向を規制する処理が施されていてもよい。

下部基板３０および上部基板３６は、例えばガラス基板等の透明な基板からなる。なお、ガラス基板の表面には、例えばアルカリイオンの浸透を防止するために保護膜（図示せず）を形成してもよい。また、液晶層３５は、下部基板３０と上部基板３６とを、プラスチックビーズやガラスファイバスペーサ等のスペーサ（図示せず）を介して、画素領域を取り囲むようにシール剤３７によって貼り合わせ、両基板間の空隙に液晶を封入することにより形成される。

また、下部基板３０および上部基板３６における各々の対向面側には、液晶層３５に電界を印加するための電界印加手段である電極３２と電極３１とが配置される。電極３１、３２は、透明導電体（例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）など）で構成することが好ましい。

また、本実施形態では、下部基板３０に備えられる偏光板３８と上部基板３６に備えられる偏光板３９とを、互いの吸収軸方向が直交するよう配置している。偏光板３９は、通常、保護層として２枚のトリアセテート（ＴＡＣ）の間に、偏光層としてポリビニールアルコール（ＰＶＡ）を挟み込んだものである。

保護層のＴＡＣには、切れ目波長が３９０ｎｍの紫外線吸収剤が添加されており、紫外線から液晶パネルを保護している。ここで、切れ目波長とは、ＪＩＳ Ｂ ７１１３（写真用フィルタ）によると、透過率７２％の波長と透過率５％の波長の平均値を意味する。紫外線吸収剤としては、例えばベンゾフェノンや、ベンゾトリアゾールなどが用いられる。

また、上部基板３６の下部基板３０に対向する面にはカラーフィルタ、ブラックマトリクスが形成されている（図示せず）。なお、カラーフィルタ、ブラックマトリクスは、下部基板３０に形成してもよい。

ブラックマトリクスは、基板面法線方向から見たときに、走査信号線、共通信号線、データ信号線と重畳するように形成することが好ましい。また、カラーフィルタをＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成された下部基板３０側に形成する場合には、カラーフィルタに紫外線吸収剤や、可視光吸収剤を添加してもよい。

紫外線吸収剤や可視光吸収剤は、カラーフィルタ層全体に添加してもよいし、短波長を透過させる青のフィルタ層に添加してもよい。また、カラーフィルタ層のオーバーコート層に添加するのもよい。

また、拡散板４２は、ポリスチレン、ポリカーボネート、環状ポリオレフィンなどから構成することが好ましい。これらの材料の表面に紫外線吸収剤を添加した保護層を設けることにより、紫外線から拡散板４２を保護することができる。

紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノンや、ベンゾトリアゾール、ベンゾトリアジン、ベンゾエイトなどを用いることができる。

拡散板４２と偏光板３８との間には、必要に応じて光学シート４３が配置されている。光学シート４３は、例えば位相差板やプリズムシートから成る。

また、また、バックライト４０としては、冷陰極管や熱陰極管、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、レーザ光源等が用いられる。

上記説明した液晶表示装置１では、直視型の液晶表示部の例を示したが、投影型の液晶表示部であっても適用可能である。この場合、バックライト４０の代わりに超高圧水銀ランプ等の光源が用いられ、光源から照射される光をダイクロイックミラーでＲＧＢ各色に分離し、ＲＧＢ各色の光を各々液晶パネルで変調し、合成した後、投影光学系でスクリーンに投影することになる。

［回路構成］
図２は、本実施形態に係る液晶表示装置の回路構成例を説明する図である。本実施形態に係る液晶表示装置は、表示領域６０と、表示領域６０内に設けられた複数の画素Ｇと、その表示領域６０の周囲に設けられたソースドライバ６１およびゲートドライバ６２と、タイミングコントローラ６３と、電源回路６４とを含んで構成されている。

タイミングコントローラ６３は、ソースドライバ６１およびゲートドライバ６２を制御し、電源回路６４は、ソースドライバ６１およびゲートドライバ６２に電力を供給する。

表示領域６０は、映像が表示される領域であり、複数の画素Ｇがマトリックス状に配列されることにより映像を表示可能に構成された領域である。なお、図２では、複数の画素Ｇを含む表示領域６０を示している他、４つの画素Ｇに対応する領域を別途拡大して示している。

この表示領域６０では、行方向に複数のソース線７１が配列されていると共に、列方向に複数のゲート線７２が配列されており、それらのソース線７１およびゲート線７２が互いに交差する位置に画素Ｇがそれぞれ配置されている。

各画素Ｇは、電極３２および液晶層３５と共に、トランジスタ１２１およびキャパシタ１２２を含んで構成されている。各トランジスタ１２１では、ソース電極がソース線７１に接続され、ゲート電極がゲート線７２に接続され、ドレイン電極がキャパシタ１２２および電極３２に接続されている。

各ソース線７１は、ソースドライバ６１に接続されており、そのソースドライバ６１から画像信号が供給されるようになっている。また、各ゲート線７２は、ゲートドライバ６２に接続されており、そのゲートドライバ６２から走査信号が順次供給されるようになっている。

ソースドライバ６１およびゲートドライバ６２は、複数の画素Ｇの中から特定の画素Ｇを選択するものである。

タイミングコントローラ６３は、例えば、画像信号（例えば、赤、緑、青に対応するＲＧＢの各映像信号）と、ソースドライバ６１の動作を制御するためのソースドライバ制御信号とをソースドライバ６１に出力する。

また、タイミングコントローラ６３は、例えば、ゲートドライバ６２の動作を制御するためのゲートドライバ制御信号をゲートドライバ６２に出力する。ソースドライバ制御信号としては、例えば、水平同期信号、スタートパルス信号、ソースドライバ用のクロック信号等が挙げられる。ゲートドライバ制御信号としては、例えば、垂直同期信号や、ゲートドライバ用のクロック信号などが挙げられる。

次に、図１および図２を参照して、液晶表示装置の動作について説明する。この液晶表示装置では、以下の要領で電極３２と電極３１との間に駆動電圧を印加することにより、映像が表示される。具体的には、ソースドライバ６１が、タイミングコントローラ６３からのソースドライバ制御信号の入力により、同じくタイミングコントローラ６３から入力された画像信号に基づいて所定のソース線７１に個別の画像信号を供給する。これと共に、ゲートドライバ６２が、タイミングコントローラ６３からのゲートドライバ制御信号の入力により所定のタイミングでゲート線７２に走査信号を順次供給する。これにより、画像信号が供給されたソース線７１と走査信号が供給されたゲート線７２との交差点に位置する画素Ｇが選択され、その画素Ｇに駆動電圧が印加されることとなる。

選択された画素Ｇでは、駆動電圧が印加されると、液晶層３５に含まれる液晶分子の配向状態が、電極３２と電極３１との間の電位差に応じて変化する。具体的には、液晶分子の配向状態は、下部基板３０および上部基板３６に対して垂直（直角）方向から、水平（平行）方向となる姿勢をとるように応答する。

これにより、液晶層３５の光学的特性が変化し、液晶表示素子への入射光が変調された射出光となり、その射出光に基づいて階調表現されることで映像が表示される。

＜２．本実施形態の液晶表示装置の特徴＞
［特徴の概要］
本実施形態に係る液晶表示装置１は、液晶材料の劣化を抑制しながら、かつ透過率低下、色変化を抑制することを目的としている。この目的を達成するため、本実施形態では、少なくとも一方が透明な一対の基板（上部基板３６、下部基板３０）と、これらの基板間に狭持される液晶層３５と、下部基板３０の外側から液晶層３５に光を照射する光源（バックライト４０）とを備え、以下の特徴を有している。

すなわち、本実施形態の液晶表示装置１は、バックライト４０から照射される光の可視光域のうち青色の波長より短い領域にピークを持つ特定波長の透過率について、上部基板３６から液晶層３５に透過する透過率より、下部基板３０から液晶層３５に透過する透過率の方が小さくなっている。

ここで、可視光域は、短波長側が３６０ｎｍ〜４００ｎｍ、長波長側が７６０ｎｍ〜８３０ｎｍである。また、特定波長は、４０４ｎｍ〜４０５ｎｍにピークを持つ波長である。本実施形態では、４０５ｎｍにピークを持つ波長を特定波長の例として説明する。

図３は、冷陰極管によるバックライトの光学スペクトルを示す図である。ここで、波長４３０ｎｍ付近にピークを持つ光は青色、波長５４０ｎｍ付近にピークを持つ光は緑色、波長６２０ｎｍ付近にピークを持つ光は赤色である。また、可視光域のうち、青色の波長より短い領域にピークを持つ波長４０５ｎｍの光（近紫外光）も存在する。

上記のように、本実施形態の液晶表示装置１では、波長４０５ｎｍの光の透過率について、上部基板３６から液晶層３５に透過する透過率より、バックライト４０から下部基板３０を介して液晶層３５に透過する透過率の方を小さくする。これにより、バックライト４０から液晶層３５に波長４０５ｎｍの光を透過することを抑制し、液晶層３５の劣化を防止する。

通常、液晶層３５に入射する光の強度は、バックライト４０側から入射する光のほうが、太陽光や屋内の蛍光灯などの周囲から入射する光（外光）より強くなる。つまり、外光側から液晶層３５に入射する光によって液晶層３５内の液晶が劣化する懸念は小さい。よって、液晶層３５の外光側の光学部材においては、波長４０５ｎｍの光の透過率が高くても液晶が劣化する懸念は小さい。逆に波長４０５ｎｍ付近の透過率を高くすることにより、表示素子としての透過率の減少が抑制される。

一般に、紫外線・可視光吸収剤は、幅広な吸収スペクトルを有する場合が多く、波長４０５ｎｍ付近の透過率を減少させるようにすると、波長４０５ｎｍ以上における有用な波長の透過率の減少も招いてしまう。したがって、上部基板３６側の光学部材（上部基板３６も含む）については、波長４０５ｎｍ付近の透過率を高くすることで、広範な波長帯域で光の透過率の向上を図る。

一方、バックライト４０など光源側には、波長４０５ｎｍ付近の透過率が低い光学部材（下部基板３０を含む）を液晶層３５とバックライト４０との間に設置することが好ましい。通常、液晶セルの透過率は３〜１０％程度と低いため、表示素子として十分な明るさを保つために、強力なバックライト４０などの光源が必要である。この強力な光が液晶層３５に入射するため、波長４０５ｎｍ付近の可視光（近紫外光）により液晶層３５が劣化する恐れがある。

そこで、本実施形態の液晶表示装置１では、バックライト４０が設けられる下部基板３０側について、下部基板３０の外側から液晶層３５に透過する波長４０５ｎｍ付近の光の透過率を光学部材（下部基板３０を含む）によって抑制するようにしている。

［光学部材の具体例］
以下の説明において、下部基板３０側に設けられる光学部材（下部基板３０を含む）をバックライト側の光学部材、上部基板３６側に設けられる光学部材（上部基板３６を含む）を外側の光学部材ということにする。

本実施形態の液晶表示装置では、バックライト側の光学部材に波長４０５ｎｍ付近の可視光（近紫外光）を吸収する材料を設ける。例えば、バックライト４０と下部基板３０との間に配置される偏光板３８や拡散板４２、光学シート４３に波長４０５ｎｍ付近の可視光（近紫外光）を吸収する材料を添加したり、偏光板３８や拡散板４２、光学シート４３に波長４０５ｎｍ付近の可視光（近紫外光）を吸収するフィルムを貼り付けたりする。

また、外側の光学部材としては、紫外線吸収剤を含む材料、部材で構成してもよい。光学材料に紫外線吸収剤を含ませることにより、波長４０５ｎｍ付近の透過率を減少させることができる。

また、上記外側の光学部材が、それぞれ異なる紫外線吸収剤を含む構成でもよい。例えば、外側の光学部材には、波長４０５ｎｍ付近の透過率は高いが波長４０５ｎｍ未満の透過率は低い紫外線吸収剤、バックライト側の光学部材には、波長４０５ｎｍ付近、および波長４０５ｎｍ未満の透過率が低い紫外線吸収剤を用いてもよい。

また上記バックライト側の光学部材と外側の光学部材とが、各々紫外線および可視光吸収剤を含む構成でもよい。光学部材の構成材料に紫外線および可視光吸収剤を含ませることにより、波長４０５ｎｍ付近の透過率を減少させることができる。

また上記紫外線および可視光吸収剤の濃度が、バックライト側の光学部材と外側の光学部材とでそれぞれ異なっていてもよい。例えば、外側の光学部材では、紫外線および可視光吸収剤の濃度として、バックライト側の光学部材による紫外線および可視光吸収剤の濃度より高く構成するようにしてもよい。

また、上記バックライト４０として冷陰極管を用いることができる。また、蛍光体の発光を利用する冷陰極管とカラーフィルタを用いることにより、カラー表示の表示装置として用いることができる。

また、上記バックライト４０として熱陰極管を用いることができる。また、蛍光体の発光を利用する熱陰極管とカラーフィルタを用いることにより、カラー表示の表示装置として用いることができる。

また、上記バックライト４０としては、主として４２０ｎｍ以上の可視波長領域で主波長が互いに異なる少なくとも３つの単波長光源、例えばＬＥＤを採用することもできる。

また、バックライト側の光学部材が２種類以上の光学部品より構成されており、かつ拡散板４２を含み、この拡散板４２における波長４０５ｎｍの光の透過率が、これらの光学部品のうち一番小さくなる構成となっていてもよい。

拡散板４２における波長４０５ｎｍの光の透過率を一番小さくすることにより、液晶層３５のみならず拡散板４２と液晶層３５との間に設置する光学部品（例えば、位相差板やプリズムシート）に照射される波長４０５ｎｍの光強度を減少させることができる。つまり、波長４０５ｎｍの光照射による劣化を、液晶材料のみならず、光学部品に対しても抑制することができる。拡散板４２を２枚以上用いるときは、波長４０５ｎｍの透過率は、それぞれ同じものを用いてもよいし、また、バックライト４０に近い側の拡散板の波長４０５ｎｍの光の透過率を低くしてもよい。

また、波長４０５ｎｍの光の透過率について、バックライト側の光学部材の方が、外側の光学部材よりも半分以上小さい構成にしてもよい。

通常、液晶層３５に入射する光の強度は、バックライト４０側から入射する光のほうが、太陽光や屋内の蛍光灯などの周囲の外光より強くなる。例えば、テレビ等の画像表示装置、パーソナルコンピュータ等のＯＡ機器が用いられる環境は、通常２００〜１０００ルクス程度である。つまり、外光側から液晶層３５に入射する光によって液晶層３５内の液晶が劣化する懸念は小さい。

一方、バックライト４０側から入射する光は、外光に比べて強力である必要がある。つまり、通常、液晶セルの透過率は３〜１０％程度と低いため、表示装置として十分な明るさを保つために、強力なバックライト４０などの光源が必要である。例えば、液晶表示装置の明るさは通常２００〜５００カンデラ程度である。つまり、バックライト４０の明るさ自体は２０００〜５０００カンデラ程度である。

バックライト４０の明るさは、上記のように２０００〜５０００カンデラ程度であり、このような強力な光が液晶層３５に入射するため、波長４０５ｎｍ付近の可視光（近紫外光）の光により液晶層３５が劣化する恐れがある。よって、バックライト４０と液晶層３５との間に、波長４０５ｎｍ付近の光の透過率が低い光学部材を設置することにより液晶層３５の劣化を抑制する。

バックライト側の光学部材における波長４０５ｎｍの光の透過率は、外光側の光学部材に比べて少なくとも半分以下になるよう設定することにより、液晶層３５に含まれる液晶材料の劣化を抑制することができる。

また、カラーフィルタは、画素に対応させて、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光を透過させる着色層を配置したフィルタを用いてもよい。また、適宜、他の色を用いてもよいし、加えてもよい。他の色としては例えば黄色やシアンを用いてもよい。この着色層は、液晶層３５を挟む二つの基板（上部基板３６、下部基板３０）のうちの一方に配置されており、光の吸収を利用している。このため、各画素の通過光をＲ、Ｇ、Ｂに着色することができ、カラー表示が実現する。各画素の電圧を制御することで、表示画素の領域上の任意の一点で任意の発色が可能になる（非発色＝黒も可能）。

通常、カラーフィルタは、液晶層３５を中心にしてバックライト４０と反対側に設置する場合が多い。この場合には、バックライト４０からの光は、カラーフィルタにより、通過光のＲ、Ｇ、Ｂ以外が吸収されてしまう。つまり、波長４０５ｎｍ付近の可視光（近紫外光）は、Ｂ画素以外ではほとんど吸収されてしまい、液晶層３５の全体では１／３以下になる。

このため、光学部材の波長４０５ｎｍの光の透過率について、バックライト側の光学部材を、外側の光学部材より１／３以上小さくする。これにより、波長４０５ｎｍ付近の可視光（近紫外光）による液晶材料などの劣化を、外光側はカラーフィルタにより、バックライト側は、紫外線および可視光吸収剤を含む光学部材により抑制することができる。

また、液晶層３５を構成する液晶材料として、アルケニル基を有する化学構造を持つ液晶材料が含まれている構成でもよい。アルケニル基を有する化学構造を持つ液晶材料は粘性が低いので、液晶の応答速度が早く好ましい。

また、アルケニル基は、紫外光周辺波長域の光により二重結合が切断される場合がある。アルケニル基を有する化学構造を持つ液晶材料は紫外光周辺波長域の光の耐性が、アルケニル基が無い液晶材料に比べて劣ることが多い。本実施形態の液晶表示装置１では、従来の液晶表示装置に比べて、紫外光周辺波長域の光は液晶層３５に透過しない。よって、従来の液晶表示装置に比べて、アルケニル基を有する化学構造を持つ液晶材料の紫外光周辺波長域の光による劣化は小さくすることができる。

＜３．信頼性評価＞
次に、本実施形態に係る液晶表示装置について、液晶の信頼性評価について説明する。図４は、信頼性評価の方法について説明する模式図である。この信頼性評価では、実施例、比較例の２つの小型液晶セルを用意し、各々特性の異なるフィルタＦ１、Ｆ２を介してバックライト４０および拡散板４２の上に載置する。そして、バックライト４０を点灯して、各小型液晶セルの特性を評価している。

小型液晶セルのサイズは、縦×横が２ｃｍ×３ｃｍとなっている。この小型液晶セルは、図１に示す構造と同様であり、内側に電極３１および配向膜３４を形成した上部基板３６と、内側に電極３２および配向膜３３を形成した下部基板３０との間に、液晶層３５を挟み込み、周辺をシール材３７で封入した構成となっている。また、液晶、配向膜は上記実施形態と同様なものとなっている。

［信頼性評価：その１］
実施例では、フィルタＦ１として紫外線吸収剤を添加した保護層を設けたものとなっている。また、比較例では、フィルタＦ２に上記保護層を設けていないものとなっている。実施例における保護層は、紫外線吸収剤として、ベンゾトリアゾールを用いている。また、波長４０５ｎｍ付近の可視光（近紫外光）の小型液晶セルへの透過率について、比較例では、紫外線吸収剤を添加していないので、実施例に比べて３倍以上大きい。また、その他の構成は実施例と比較例とで同等である。

実施例、比較例それぞれの小型液晶セルについてバックライト４０を点灯させて、５００時間経過後、１０００時間経過後の電圧保持率を調べた。電圧保持率を調べる際には、６０℃において駆動電圧無印加状態から、閾値以上の駆動電圧を印加し、１６７ｍ秒後までに充電された電気量を測定した。これにより、電圧保持率（％）＝（充電された電気量）／（印加した電気量）を算出した。

実施例では、比較例と比較して電圧保持率が高くなった。具体的には、５００時間経過後において、実施例・比較例それぞれで、９８．８％、９８．２％。さらに１０００時間経過後において、９８．５％、９７．６％であった。つまり、５００時間経過後において、実施例・比較例の差は０．６％であったが、５００時間経過後において、その差は０．９％と１．５倍に広がっており、比較例の電圧保持率の低下がより早いスピードで進んでいる。

［信頼性評価：その２］
実施例では、波長４０５ｎｍの光を透過しないフィルタ（紫外線吸収剤を添加したもの）Ｆ１、比較例では、波長４０５ｎｍの光を透過するフィルタ（紫外線吸収剤を添加していないもの）Ｆ２となっている。これらのフィルタＦ１、Ｆ２をバックライト４０および拡散板４２（紫外線吸収剤無塗布）上に載せ、その上に各々小型液晶セルを載せた。

実施例、比較例それぞれの小型液晶セルについてバックライトを点灯させて、５００時間経過後、１０００時間経過後の電圧保持率を調べた。電圧保持率を調べる際には、６０℃において駆動電圧無印加状態から、閾値以上の駆動電圧を印加し、１６７ｍ秒後までに充電された電気量を測定した。これにより、電圧保持率（％）＝（充電された電気量）／（印加した電気量）を算出した。

実施例では、比較例と比較して電圧保持率が高くなった。具体的には、５００時間経過後において、実施例・比較例それぞれで、９８．８％、９８．４％。さらに１０００時間経過後において、９８．５％、９７．９％であった。つまり、５００時間経過後において、実施例・比較例の差は０．４％であったが、５００時間経過後において、その差は０．６％と１．５倍に広がっており、従来例の電圧保持率の低下がより早いスピードで進んでいる。このように小型の液晶セルにおいても液晶表示素子と同様な結果が得られた。

本電圧保持率は液晶表示装置が電圧を保持する指標であり、液晶表示装置中に不純物などが多くなると漏れ電流が多くなり電圧を保持するのが難しくなり、電圧保持率は低下する。液晶中の不純物原因としては、液晶層に入射する光（特に紫外線領域近傍の光）によって液晶層内の液晶が劣化することが考えられる。

また、電圧保持率が低下すると、液晶に印加している電圧が低下する。印加電圧が低下すると、液晶の駆動電圧が低下するので液晶表示素子の透過率が減少してしまう。

本実施形態の液晶表示装置（実施例）が、従来の液晶表示装置（比較例）に比べて電圧保持率が高くなるのは、以下の理由が挙げられる。すなわち、本実施例ではバックライトからの強力な光が液晶層に入射する際に、紫外光のみならず、さらに４０５ｎｍ付近の可視光（近紫外光）の光を液晶層に入射することを抑え、その結果、これらの光により液晶が劣化するのを抑制したと考えられる。

一方、比較例では、４０５ｎｍ付近の可視光（近紫外光）の光が液晶層に入射してしまい、液晶の分解劣化が早く進み、電圧保持率が低下してしまい、透過率も低下してしまったと考えられる。

また、本実施例では、液晶層の外光側の光学部材においては、液晶層のバックライト側の光学部材に比べて、４０５ｎｍ付近の透過率を高くすることにより、表示素子としての透過率の減少も抑制できる。

なお、上記示した各部材の材料、単位画素の大きさ、電極幅、電極間距離、各部材の厚み等は、単なる一例であって、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。

また、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

＜４．電子機器＞
本実施形態に係る液晶表示装置は、高信頼性、広色再現性に優れた、高透過率特性を実現できる表示装置である。本実施形態の液晶表示装置は、例えば、テレビやモニタ等の表示装置や動画表示を行う表示装置や、パーソナルコンピュータ等のＯＡ機器、あるいは、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話等の情報端末等の筐体に組み込まれる画像表示装置（表示装置）として適用される。

図５は、本実施形態が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルタガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本実施形態に係る液晶表示装置を用いることにより作成される。

図６は、本実施形態が適用されるデジタルカメラを示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本実施形態に係る液晶表示装置を用いることにより作成される。

図７は、本実施形態が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本実施形態に係る液晶表示装置を用いることにより作成される。

図８は、本実施形態が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本実施形態に係る液晶表示装置を用いることにより作成される。

図９は、本実施形態が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上部筐体１４１、下部筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本実施形態に係る液晶表示装置を用いることにより作成される。

１…液晶表示装置、３０…下部基板、３１…電極、３２…電極、３３…配向膜、３４…配向膜、３５…液晶層、３６…上部基板、３７…シール剤、３８…偏光板、３９…偏光板、４０…バックライト、４２…拡散板、４３…光学シート

Claims (11)

1. 一方側の基板と、
   前記一方側の基板と対向して配置される他方側の基板と、
   前記一方側の基板と前記他方側の基板との間に挟持される液晶層と、
   前記他方側の基板の外側から前記液晶層に光を照射する光源とを備え、
   前記光源から照射される光の可視光域のうち青色の波長より短い領域にピークを持つ特定波長の透過率について、前記一方側の基板から前記液晶層に透過する透過率より、前記他方側の基板から前記液晶層に透過する透過率の方が小さくなっている
   液晶表示装置。
2. 前記特定波長は、４０４ｎｍ〜４０５ｎｍである
   請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記光源と前記他方側の基板との間に光学部材が設けられ、当該光学部材に前記特定波長を吸収する材料が添加されている
   請求項１または２記載の液晶表示装置。
4. 前記光源と前記他方側の基板との間に光学部材が設けられ、当該光学部材に前記特定波長を吸収するフィルタが設けられている
   請求項１または２記載の液晶表示装置。
5. 前記光学部材は拡散板を含む
   請求項３または４記載の液晶表示装置。
6. 前記光源は、冷陰極管である
   請求項１から５のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記光源は、熱陰極管である
   請求項１から５のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記特定波長の透過率について、前記他方側の基板から前記液晶層に透過する透過率は、前記一方側の基板から前記液晶層に透過する透過率の１／２以下である
   請求項１から７のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
9. 前記光源と前記他方側の基板との間にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応したカラーフィルタが設けられている場合、
   前記特定波長の透過率について、前記他方側の基板から前記液晶層に透過する透過率は、前記一方側の基板から前記液晶層に透過する透過率の１／３以下である
   請求項１から７のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
10. 前記液晶層を構成する液晶材料として、アルケニル基を有する化学構造を持つ材料が含まれている
    請求項１から９のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
11. 筐体と、
    前記筐体に組み込まれる液晶表示装置とを備え、
    前記液晶表示装置として、
    一方側の基板と、
    前記一方側の基板と対向して配置される他方側の基板と、
    前記一方側の基板と前記他方側の基板との間に挟持される液晶層と、
    前記他方側の基板の外側から前記液晶層に光を照射する光源とを備え、
    前記光源から照射される光の可視光域のうち青色の波長より短い領域にピークを持つ特定波長の透過率について、前記一方側の基板から前記液晶層に透過する透過率より、前記他方側の基板から前記液晶層に透過する透過率の方が小さくなっている
    電子機器。

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