JP2013156454A - 液晶表示基板及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態に係る液晶表示基板13は、透明基板22と、透明基板22の一方の平面の上に形成される遮光パターンBMを含む。遮光パターンBMは、平面視で複数の画素又はサブピクセルに対応するマトリクス状の画素開口部を形成する。遮光パターンBMは、光の波長400nmから650nmの範囲で5%以下の光透過率を持ち、光透過率が50%の波長が670nmから790nmの範囲にあり、波長700nmより長波長の光透過率が波長700nm未満の光透過率より高い赤外線透過特性を持ち、紫色顔料と、緑色顔料と、少なくとも黄色顔料と赤色顔料とのうちの一方とを含む。
【選択図】図5
Description
本実施形態においては、初期垂直配向の液晶又は初期水平配向の液晶を備えるノーマリーブラックの液晶表示装置について説明する。
Cr=Vr−Vir …(2)
なお、光センサ11g,11r及び補償用光センサ11bを含むセンサ領域8bに、受光素子の信号処理を行うトランジスタ又は減算処理を行うダイオードを備えてもよい。
本実施形態においては、上記第1の実施形態に係る液晶表示基板13に用いられる透明樹脂及び有機顔料などの各種の材料の例について説明する。
遮光パターンBM又はカラーフィルタの形成に用いられる感光性着色組成物は、顔料分散体に加え、さらに、多官能モノマー、感光性樹脂又は非感光性樹脂、重合開始剤、溶剤等を含有する。感光性樹脂又は非感光性樹脂などのような本実施形態で用いられる透明性の高い有機樹脂を総称して透明樹脂と呼ぶ。
本実施形態に用いられる遮光パターンBM、透明パターン9、カラーフィルタの形成には、フォトリソグラフィ法によるパターン形成可能な感光性樹脂組成物を用いることが好ましい。これらの透明樹脂は、アルカリ可溶性を与えられた樹脂であることが望ましい。アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基又は水酸基を含む樹脂であればよい。例えば、アルカリ可溶性樹脂としては、エポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、ポリビニルフェノール系樹脂、アクリル系樹脂、カルボキシル基含有エポキシ樹脂、カルボキシル基含有ウレタン樹脂等が用いられる。これらの中でも、エポキシアクリレート系樹脂、ノボラック系樹脂、アクリル系樹脂が好ましく、特に、エポキシアクリレート系樹脂又はノボラック系樹脂が好ましい。
本実施形態に係る透明樹脂の代表として、以下のアクリル系樹脂が例示できる。
赤色顔料としては、例えば、C.I.Pigment Red 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、146、149、168、177、178、179、180、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、242、246、254、255、264、272、279等を用いることができる。
本実施形態では、遮光パターンBMとして用いることが可能な代表的顔料の組み合わせについて説明する。以下に示す有機顔料は、前記した透明樹脂(例えば、感光性アクリル樹脂)に分散させて用いることができる。なお、下記の黄色顔料及び赤色顔料は、第2の実施形態で説明された黄色顔料又は赤色顔料に置き換えることができる。
C.I.Pigment Violet 23 35%〜70%
C.I.Pigment Red 254 20%〜40%
C.I.Pigment Green 2%〜50%
<有機顔料構成例2>
C.I.Pigment Violet 23 35%〜70%
C.I.Pigment Yellow 139 20%〜40%
C.I.Pigment Green 36 2%〜50%
<有機顔料構成例3>
C.I.Pigment Violet 23 35%〜70%
C.I.Pigment Red 254 20%〜40%
C.I.Pigment Green 58 2%〜50%
<有機顔料構成例4>
C.I.Pigment Violet 23 35%〜70%
C.I.Pigment Yellow 139 5%〜30%
C.I.Pigment 254 5%〜30%
C.I.Pigment Green 2%〜50%
上記顔料比率は、全顔料を100%としたときの質量パーセントである。
分散剤 0.5部
シクロヘキサノン 23部
<遮光パターンBlk1用の感光性組成物>
遮光パターンBlk1用の感光性組成物の一例を以下に示す。下記の材料はいずれも質量部で示されている。
R254の顔料ペースト 4.7部
Y139顔料ペースト 10.0部
G36の顔料ペースト 4.7部
アクリル樹脂溶液 14.0部
アクリルモノマー 4.2部
開始剤 0.7部
増感剤 0.4部
シクロヘキサノン 27.0部
PGMAC 10.9部
図15は、遮光パターンBlk1の形成状態の第1の例を示す部分断面図である。
遮光パターンBlk2用の感光性組成物の一例を以下に示す。下記の材料はいずれも質量部で示されている。
G36の顔料ペースト 16部
Y139の顔料ペースト 8部
アクリル樹脂溶液 14.0部
アクリルモノマー 4.2部
開始剤 0.7部
増感剤 0.4部
シクロヘキサノン 27.0部
PGMAC 10.9部
<遮光パターンBlk3用の感光性組成物>
遮光パターンBlk3用の感光性組成物の一例を以下に示す。下記の材料はいずれも質量部で示されている。
G36の顔料ペースト 15部
Y139の顔料ペースト 4部
R254の顔料ペースト 6部
アクリル樹脂溶液 14.0部
アクリルモノマー 4.2部
開始剤 0.7部
増感剤 0.4部
シクロヘキサノン 27.0部
PGMAC 10.9部
表1に、各波長に対する遮光パターンBlk2,Blk3の可視域透過率を示す。
本実施形態においては、先で説明された図5を参照して、遮光パターンBMの開口部に緑フィルタ10G、赤フィルタ10R、青フィルタ10Bを配設した液晶表示基板13について説明する。
[カラーフィルタ形成用分散液]
カラーフィルタに分散される有機顔料として、例えば以下の顔料が用いられる。
177
緑色顔料:C.I.Pigment Green 58、C.I.Pigment Ye
llow 150
青色顔料:C.I.Pigment Blue 15、C.I.Pigment Vio
let 23
上記の顔料を用いて、赤色、緑色、及び青色の各色分散液(ペースト)が生成される。
赤色顔料:C.I.Pigment Red 254 18質量部
赤色顔料:C.I.Pigment Red 177 2質量部
アクリルワニス(固形分20質量%) 108質量部
上記の組成の混合物を均一に攪拌した後、ガラスビーズを用いて、サンドミルで5時間分散し、5μmフィルタで濾過し、赤色分散液が生成される。
緑色顔料:C.I.Pigment Green 58 16質量部
緑色顔料:C.I.Pigment Yellow 150 8質量部
アクリルワニス(固形分20質量%) 102質量部
上記の組成の混合物に対して、赤色分散液と同様の生成方法を用いて、緑色分散液が生
成される。
青色顔料:C.I.Pigment Blue 15 50質量部
青色顔料:C.I.Pigment Violet 23 2質量部
分散剤 6質量部
アクリルワニス(固形分20質量%) 200質量部
上記の組成の混合物に対して、赤色分散液と同様の生成方法を用いて、青色ペーストが生成される。
本実施形態においては、図19乃至図24を用いて、液晶表示装置の視野角制御について説明する。
Claims (19)
- 透明基板と、
前記透明基板の一方の平面の上に形成され、平面視で複数の画素又はサブピクセルに対応するマトリクス状の画素開口部を形成する遮光パターンと
を具備し、
前記遮光パターンは、光の波長400nmから650nmの範囲で5%以下の光透過率を持ち、光透過率が50%の波長が670nmから790nmの範囲にあり、波長700nmより長波長の光透過率が波長700nm未満の光透過率より高い赤外線透過特性を持ち、紫色顔料と、緑色顔料と、少なくとも黄色顔料と赤色顔料とのうちの一方とを含む、液晶表示基板。 - 請求項1記載の液晶表示基板において、
前記緑フィルタは、ハロゲン化銅フタロシアニン緑色顔料と、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料とのうちの少なくとも一つを含む、液晶表示基板。 - 請求項1又は請求項2記載の液晶表示基板において、
前記遮光パターンの前記画素開口部に備えられる緑フィルタ、赤フィルタ、青フィルタと、
前記緑フィルタ、前記赤フィルタ、前記青フィルタの上に形成される透明樹脂層と
をさらに備える、液晶表示基板。 - 請求項3記載の液晶表示基板において、
前記透明樹脂層の上に、透明導電膜をさらに備える、液晶表示基板。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液晶表示基板において、
前記遮光パターンの上に、透明導電膜をさらに備える、液晶表示基板。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液晶表示基板において、
前記透明基板の上に透明導電膜を備え、
前記透明導電膜の上に前記遮光パターンを備える、液晶表示基板。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の液晶表示基板において、
前記遮光パターンの上に透明樹脂層を備え、
前記透明樹脂層の上に透明導電膜を備える、液晶表示基板。 - 請求項4乃至請求項7のいずれか1項に記載の液晶表示基板において、
前記透明導電膜は、平面視で前記画素開口部の中央部に相当する位置にスリットを形成する、液晶表示基板。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の液晶表示基板において、
前記画素又は前記サブピクセルの平面形状は、長方形、平行四辺形、又は、くの字型に折れ曲がった多角形状である、液晶表示基板。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の液晶表示基板において、
平面視で、前記マトリクス状に配置されている前記複数の画素又はサブピクセルを配置する有効表示領域と、前記有効表示領域を囲む縁領域とを備え、
前記縁領域では、前記遮光パターンと、緑フィルタと赤フィルタと青フィルタとのうちの少なくとも一つとが重なっている、液晶表示基板。 - アレイ基板と液晶表示基板とが液晶層を挟んで対向する構成を持つ液晶パネルを具備し、
前記液晶表示基板は、
透明基板と、
前記透明基板の一方の平面の上に形成され、平面視で複数の画素又はサブピクセルに対応するマトリクス状の画素開口部を形成する遮光パターンと
を具備し、
前記遮光パターンは、光の波長400nmから650nmの範囲で5%以下の光透過率を持ち、光透過率が50%の波長が670nmから790nmの範囲にあり、波長700nmより長波長の光の透過率が波長700nm未満の光の透過率より高い赤外線透過特性を持ち、紫色顔料と、緑色顔料と、少なくとも黄色顔料と赤色顔料とのうちの一方とを含み、
前記アレイ基板は、
前記液晶層の液晶駆動のためのアクティブ素子及び電極と、
前記液晶表示基板の画素開口部を経由して入射される光を測定する光センサと、
前記液晶表示基板の赤外線透過フィルタとして機能する遮光パターンを経由して入射される光を測定する補償用光センサと
を具備する、液晶表示装置。 - 請求項11記載の液晶表示装置において、
前記緑フィルタは、ハロゲン化銅フタロシアニン緑色顔料を含む、液晶表示装置。 - 請求項11又は請求項12記載の液晶表示装置において、
前記光センサの測定データから前記補償用光センサの測定データを引き算する演算手段をさらに具備する、液晶表示装置。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記遮光パターンの前記画素開口部に備えられる緑フィルタと赤フィルタとをさらに具備し、
前記光センサは、前記緑フィルタ経由で光を測定する第1の光センサと、前記赤フィルタ経由で光を測定する第2の光センサとを含む、液晶表示装置。 - 請求項11乃至請求項14のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記電極は、前記画素又はサブピクセルごとに、前記アクティブ素子と接続される櫛歯状の第1の電極と、前記第1電極と絶縁層を介して配置される櫛歯状の第2の電極とを具備し、
水平方向において、前記第2の電極は、対応する前記第1の電極よりも前記画素又はサブピクセルの端側にはみ出ている、液晶表示装置。 - 請求項11乃至請求項15のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記アクティブ素子及び前記電極とは、前記画素又はサブピクセルごとに、観察者視認用の光を出射するための表示制御用アクティブ素子及び電極と、視野角制御用の斜め方向の光を出射するためのアクティブ素子及び電極とを含む、液晶表示装置。 - 請求項11乃至請求項16のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶パネルは、前記液晶表示基板の側の面が観察者側となり、前記アレイ基板の側の面が裏面となり、
前記液晶パネルの裏面側に、光制御素子を介してバックライトユニットをさらに具備し、
前記画素又はサブピクセルは平面視で長尺形状であり、
前記光制御素子は、前記画素又はサブピクセルの長尺方向と直交する方向、かつ、前記液晶パネルの法線方向、からずれた斜め方向に光を出射させる、液晶表示装置。 - 請求項17記載の液晶表示装置において、
前記バックライトユニットは、固体発光素子である複数の光源を具備し、
前記複数の光源は、赤外線発光素子を含む、液晶表示装置。 - 請求項11乃至請求項18のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記液晶層の液晶は、負の誘電率異方性を持つ、液晶表示装置。
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