JP3375325B2 - カラー液晶ディスプレー装置 - Google Patents
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Description
特定のバックライトユニットを組み合わせてなる液晶デ
ィスプレー装置に関する。
は、第1の透明電極層が形成された第1の透明基板と第
2の透明電極層が形成された第2の透明基板との間に封
入された液晶層を備える。カラーフィルタ層は、通常、
第2の透明基板と第2の透明電極との間に形成される。
第1および第2の透明基板の外側には、それぞれ、第1
および第2の偏光板が設けられている。第1の偏光板の
外側にはバックライト光源を含むバックライトユニット
が設置されている。
て、第1および第2の電極層間に印加する電圧を画素毎
に調整することにより、第1の偏光板を通過したバック
ライトユニットからの光の偏光度合いを制御して、第2
の偏光板を通過する光量をコントロールすることにより
表示が行われる。
カラーフィルタの分光特性が、カラー液晶ディスプレー
の色特性を決定する重要な因子となっている。
耐光性等の諸耐性にすぐれた顔料分散型カラーフィルタ
が用いられている。また、バックライトユニットとして
は、演色性にすぐれた三波長域発光型蛍光ランプ(以後
「三波長ランプ」ということがある)を光源とするバッ
クライトユニットが広く用いられている。これらの顔料
分散型カラーフィルタおよび高演色性バックライトの出
現により、カラー液晶ディスプレー装置は、液晶カラー
テレビやカーナビゲーション用の表示装置として、また
液晶ディスプレー一体型のノートパソコンとして大きな
市場を形成するに至っている。更に、近年、省エネ、省
スペースという特長を活かした、デスクトップパソコン
用のモニターとしても普及し始めており、従来のCRT
モニターに代わるディスプレーとして注目されている。
ディスプレーより高く、特にCRTの表示色の欧州規格
であるEBU(European Broadcasting Union)規格を
満足する液晶ディスプレーがまだ出現しておらず、この
規格達成がテレビジョンの分野あるいはマルチメディア
用ディスプレーの分野で、液晶ディスプレーが大きく普
及する一つの鍵となっている。
メラ)、(2)伝送、(3)受像(受像機)のプロセス
を通じて、被写体の形、動き、色相が受像画面上に再現
されている。従って、色相も含めた画像信号の伝送方式
が規格化されている。この方式の代表的なものはNTS
C(National Television System Committee)方式であ
り、アメリカ、カナダ、日本がこの方式でテレビ放送を
行っている主要な国である。一方、ヨーロッパでは、E
BUが方式および規格を定めている。
受像機の三原色(受像三原色)の色度であり、カラーカ
メラが持つべき分光特性もこれによって定まる。NTS
C方式の受像三原色は、XYZ表色系における色度座標
xおよびyについて、下記のように定められている。
ている。
Y+Z)であり、X,Y,ZはXYZ表色系における3
刺激値である。
れているカラー液晶ディスプレーの色度はNTSC方式
をベースとしており、上に述べたようにEBU規格の色
度を満足する液晶ディスプレーはまだ実用化されていな
い。具体的には、赤と緑については、現行の顔料分散型
の着色組成物からなるカラーフィルタと三波長ランプか
らのバックライトとの組合せにより、比較的容易にEB
U規格を達成可能である。しかし、青についてEBU規
格を達成するには、現行の銅フタロシアニン顔料を用い
た着色組成物からなる青色カラーフィルタと三波長ラン
プからのバックライトとの組合せでは青色カラーフィル
タの膜厚を相当厚くする必要があり、現行のカラーフィ
ルタの膜厚が一般に1〜2.5μmであることを考える
と、非実用的である。
られている三波長ランプを光源とするバックライトユニ
ットを具備するカラー液晶ディスプレー用に、現行の青
色の着色組成物を用いてEBU規格を満たす青のカラー
フィルタを形成しようとするとその膜厚を5〜9μmと
する必要がある。これは以下のような事情から不適切で
ある。
は、薄すぎると十分な彩度が出ず、厚すぎるとパターン
形状が悪くなる。感光性の顔料分散レジストの場合、膜
厚が大きいと、光硬化していない部分を溶解除去するた
めに必要な時間が長くなるため、パターンの周辺部の直
線性がサイドエッチングにより悪くなる。また、感光性
の顔料分散レジスト自体、光吸収が大きく、パターンを
形成するための露光の際、光が十分に底部まで達し得
ず、膜の底部は未硬化のままとなる。そのために、膜厚
の増加とともに未硬化層部分の膜厚も大きくなり、その
結果サイドエッチング量が大きくなって、膜断面は逆テ
ーパ形状になりやすくなる。カラーフィルタが逆テーパ
状断面を有すると、その上に形成される透明電極が不連
続となり、断線が生じ、液晶ディスプレーの表示に障害
が起こる。また、第1色のフィルタセグメントまたは第
2色のフィルタセグメントが逆テーパ状断面を有する
と、次に形成されるカラーフィルタセグメントにムラが
生じ易くなる。このサイドエッチングを抑えるために露
光時間を短くすると、非露光部の除去が不充分となり、
残渣を残し、現像のラチチュード(許容範囲)が狭くな
る。かかる事情から、カラーフィルタの膜厚は1.0〜
2.5μm、好ましくは1.0〜2.0μmとすべきで
ある。
実現困難な、1〜2.5μmの膜厚でEBU規格の青に
ついての色度座標値xおよびyを満足し得る青色フィル
タセグメントを含むカラーフィルタと特定のバックライ
トユニットを組み合わせたカラー液晶ディスプレー装置
を提供することにある。
を達成するために鋭意検討を重ねた結果、銅フタロシア
ニン顔料とジオキサジンバイオレット顔料とを特定の比
率で含有する青着色組成物が、膜厚が2.5μm以下で
あってもEBU規格の青色特性を満足し得る青色フィル
タを生成し得ることを見いだした。本発明は、この知見
に基づく。
タを含むカラーフィルタと、三波長域発光型蛍光ランプ
を光源とする特定の光強度分布を有するバックライトを
発するバックライトユニットとを組み合わせることによ
り、EBU規格の色特性を具備するカラー液晶ディスプ
レーが得られることを見いだした。
から2.5μmまでの厚さを有し、少なくとも1つの赤
色フィルタセグメント、少なくとも1つの緑色フィルタ
セグメントおよび少なくとも1つの青色フィルタセグメ
ントを備え、該少なくとも1つの青色セグメントは、透
明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる着色
料担体と、該着色料担体に分散された銅フタロシアニン
顔料およびジオキサジンバイオレット顔料からなる青色
着色料を含み、かつ該ジオキサジンバイオレット顔料の
含有量が、該青色着色料の全量を基準として0.5重量
%から7重量%までである青色着色組成物から形成され
たカラーフィルタと、(B)三波長域発光型蛍光ランプ
を光源として有するバックライトユニットを備え、該バ
ックライトユニットから出射されるバックライトの光強
度の波長に対する分布I(λ)が以下の条件: 0.35≦α≦0.5 (ここで、αは、式:
ィスプレー装置が提供される。
igment Violet 23であることが好ましい。
以上が、C.I. Pigment Blue 15:6により構成されること
が好ましい。
2.0μmまでの厚さを有することが好ましい。
サジンバイオレット顔料の含有量は、青色着色料の全量
を基準として3重量%から7重量%まであることが好ま
しい。
ルタセグメントは、着色料担体により提供される樹脂質
バインダーと、10重量%から40重量%までの青色着
色料を含有することが好ましい。
いて、蛍光ランプは、Sr5 (PO 4 )3 Cl:Eu、
(SrCaBa)5 (PO4 )3 Cl:Eu、およびB
aMg2 Al16O27:Euからなる群の中から選ばれた
少なくとも1種の青発光蛍光体を20から55重量%ま
での範囲内で、LaPO4 :Ce,Tbおよび(CeT
b)MgAl14O19からなる群の中から選ばれた少なく
とも1種の緑発光蛍光体を20から55重量%までの範
囲内で、Y2 O3 :Euからなる赤発光蛍光体を20か
ら45重量%までの範囲内で配合した蛍光体層を有する
ことが好ましい。
くとも1つの赤色フィルタセグメント、少なくとも1つ
の緑色フィルタセグメント、および少なくとも1つの青
色フィルタセグメントを含み、1μmから2.5μmま
での、好ましくは1μmから2μmまでの厚さを有す
る。
の前駆体またはそれらの混合物からなる群の中から選ば
れた着色料担体と、この着色料担体中に分散された青色
着色料を含有する青色着色組成物から形成される。青色
着色料は、銅フタロシアニン顔料およびジオキサジンバ
イオレット顔料からなる。着色料担体は、得られる青色
フィルタセグメントにおいて樹脂質バインダーを提供す
る。
には、α型、β型、ε型等の結晶質銅フタロシアニン顔
料が含まれる。なかでも、最大透過波長が最も短波長側
にあるため、ε型銅フタロシアニン(C.I. Pigment Blu
e 15:6)が好適に用いられる。特に、使用する銅フタロ
シアニン顔料の80重量%以上がC.I. Pigment Blue15:
6により構成されることが好ましい。C.I. Pigment Blue
15:6の比率が銅フタロシアニン顔料の80重量%未満
の場合には、y値が大きくなり、EBU規格のy=0.
06に合わせるのが困難となる傾向となる。
色着色料を構成するジオキサジンバイオレット顔料は、
銅フタロシアニン顔料に少量添加することにより青色カ
ラーフィルタセグメントの膜厚を増加させずにy値を小
さくする働きをするものであり、C.I. Pigment Violet
23が好適に用いられる。
ト顔料の含有量は、青色着色料(銅フタロシアニン顔料
+ジオキサジンバイオレット顔料)の全量を基準とし
て、0.5〜7重量%、好ましくは3〜7重量%であ
る。ジオキサジンバイオレット顔料の含有量が0.5重
量%未満では、得られる着色組成物を用いて、EBU規
格の色特性を具備し、膜厚が2.5μm以下の青色フィ
ルタセグメントを形成することが困難である。一方、ジ
オキサジンバイオレット顔料の含有量が7重量%を越え
ると、得られる着色組成物を用いて形成される青色フィ
ルタの色度座標のx値が、EBU規格の0.15を越え
て規格から外れてしまう。好ましくは、青色着色料中の
ジオキサジンバイオレット顔料の含有量は6重量%を超
えない。
体は、上に述べたように、透明樹脂、その前駆体または
それらの混合物により構成される。透明樹脂は、可視光
領域の400〜700nmの全波長領域において透過率
が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の
樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹
脂、および感光性樹脂が含まれ、その前駆体には、放射
線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもし
くはオリゴマーが含まれ、これらを単独または2種以上
混合して用いることができる。
は、該組成物を紫外線照射により硬化するときには、光
開始剤等が添加される。
ル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、塩素化ポリエ
チレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウ
レタン系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ア
クリル系樹脂、アルキッド樹脂、スチレン樹脂、ポリア
ミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム、セルロース類、ポリ
ブタジエン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱
硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグ
アナミン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられ
る。
ル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子
にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反
応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸
を反応させて(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の
光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられ
る。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オ
レフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む
線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート
等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハー
フエステル化したものも用いられる。
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキ
シプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メ
タ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)
アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アク
リレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アク
リレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、
メラミン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アク
リレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル
酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニ
ル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル
(メタ)アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げら
れる。
ロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフ
ェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプ
ロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパ
ン−1オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケ
トン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−
モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等のアセト
フェノン系光開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエ
ーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプ
ロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾ
イン系光開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香
酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフ
ェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾ
フェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサ
ルファイド等のベンゾフェノン系光開始剤、チオキサン
ソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサ
ンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジイソ
プロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光開始
剤、2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フ
ェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリ
アジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス
(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−ト
リル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリ
アジン、2−ピペニル−4,6−ビス(トリクロロメチ
ル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチ
ル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−
1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−
トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)
−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジ
ン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−
トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキ
シスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系光開始
剤およびカルバゾール系光開始剤、イミダゾール系光開
始剤等が用いられる。
合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシムエス
テル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニル
グリオキシレート、ベンジル、9,10−フェナンスレ
ンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、
4,4’−ジエチルイソフタロフェノン、3,3’,
4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)
ベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェ
ノン等の化合物も併用することができる。
ニン顔料とジオキサジンバイオレット顔料とを上記比率
で混合したのち、得られた顔料混合物を、必要に応じて
上記光開始剤とともに、着色料担体中に既知の方法で微
細に分散して製造することができる。また、本発明の青
色着色組成物は、銅フタロシアニン顔料とジオキサジン
バイオレット顔料とを別々に着色料担体に分散したもの
を、ジオキサジンバイオレット顔料の含有量が上記比率
となるように両者を混合して製造することもできる。
等の透明基板上に乾燥膜厚が1〜2.5μmとなるよう
に塗布して青色フィルタセグメントを形成することを容
易にするために溶剤を含有させることができる。溶剤と
しては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブア
セテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ
−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメ
チルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジ
エチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル
−n−アミルケトン、プロピレングリコールモノメチル
エーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブ
タノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げら
れ、これらを単独にもしくは混合して用いる。
セット用印刷インキ、水無しオフセット用印刷インキ、
シルクスクリーン印刷用インキ、溶剤現像型あるいはア
ルカリ現像型着色レジスト材の形態で調製することがで
きる。青色着色レジスト材は、熱硬化性樹脂、熱可塑性
樹脂または感光性樹脂とモノマー、光開始剤を含有する
組成物中に本発明の青色着色料を分散させたものであ
る。
フィルタセグメントをフォトリソグラフ法により形成す
る場合には、青色着色組成物中に1.5〜7重量%の割
合で含有され、青色フィルタセグメントを印刷法により
形成する場合には、青色着色組成物中に1.5〜40重
量%の割合で含有される。いずれにしろ、青色着色料
は、最終青色フィルタセグメント中に好ましくは10〜
40重量%、より好ましくは20〜40重量%の割合で
含有され、その残部は、着色料担体により提供される樹
脂質バインダーから実質的になる。
結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、5μm
以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さ
らに好ましくは0.5μm以上の粒子および混入した塵
の除去を行うことが好ましい。
は、少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少なく
とも1つの緑色フィルタセグメントおよび少なくとも1
つの青色フィルタセグメントを含み、ここで、青色フィ
ルタセグメントは本発明の青色着色組成物を用いて形成
される。赤色フィルタセグメントおよび緑色フィルタセ
グメントは通常の赤色の着色組成物および通常の緑色の
着色組成物を用いてそれぞれ形成することができる。特
に、1〜2.5μmの膜厚でもEBU規格を満足する赤
色フィルタセグメントを提供し得る赤色組成物は、本発
明の青色着色料の代わりに、例えばC.I. Pigment Red 2
54とC.I. Pigment Red 177の混合物を用いて得られる組
成物である。赤色顔料としては、C.I. Pigment Red 7、
C.I. Pigment Red 14、C.I. Pigment Red 41、C.I. Pig
ment Red 48:1、C.I. Pigment Red48:2、C.I. Pigment
Red 48:3、C.I. Pigment Red 48:4、C.I. Pigment Red
146、C.I. Pigment Red 178、C.I. Pigment Red 184、
C.I. Pigment Red 185、C.I.Pigment Red 187、C.I. Pi
gment Red 200、C.I. Pigment Red 202、C.I. Pigment
Red 208、C.I. Pigment Red 210、C.I. Pigment Red 24
6、C.I. Pigment Red255、C.I. Pigment Red 264および
C.I. Pigment Red 272も使用することができる。また、
1〜2.5μmの膜厚でもEBU規格を満足する緑色フ
ィルタセグメントを提供し得る緑色組成物は、本発明の
青色着色料の代わりに、例えばC.I. Pigment Green 36
とC.I. Pigment Yellow 150、C.I. Pigment Yellow 139
またはC.I. Pigment Yellow 13との混合物を用いて得ら
れる組成物である。
フォトリソグラフィー法により、透明基板上に形成する
ことができる。
ボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレ
フタレートなどの樹脂板が用いられる。
は、上記各種の印刷インキとして調製した着色組成物の
印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、
カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に
優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精
度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うこと
ができる。
るいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないよ
うな組成とすることが好ましい。また、ブランケットの
膨潤、溶解等があると、それに伴うパターンの再現性の
低下や透明性の低下を招くので印刷インキの溶剤の選択
には、種々の注意を要する。さらに、印刷機上でのイン
キの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によ
るインキ粘度の調整も行うことができる。
セグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいは
アルカリ現像型着色レジスト材として調製した着色組成
物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、
ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が1〜2.
5μmとなるように塗布する。必要により乾燥された膜
には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所
定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行
う。その後溶剤あるいはアルカリ現像液に浸漬するかも
しくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を
除去してパターン形成をした後、同様の操作を他色につ
いて繰り返して、カラーフィルタを製造することができ
る。さらに、着色レジスト材の重合を促進するため、加
熱を施すことも必要に応じ行える。
酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用さ
れ、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等
の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液に
は、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
記着色レジスト材を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカ
リ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性ア
クリル樹脂等を塗布乾燥し酸素阻害を防止する膜を形成
した後、紫外線露光を行うこともできる。
を具備するカラー液晶ディスプレーの色特性は、主に、
カラーフィルタの透過スペクトルおよびカラーフィルタ
を通過するバックライトの光の特性により決まり、バッ
クライトのスペクトル強度分布とカラーフィルタの透過
スペクトル分布との積により決定される。また、色特性
は、人の視覚特性から(X,Y,Z)や(L* ,a* ,
b *)などの座標で表すことができ、カラーテレビや液
晶ディスプレーなどの分野では、色度を(x,y)で表
すことが多く、標準色となるNTSCやEBUにおける
三原色も(x,y)で表現されている。
ラーフィルタの透過スペクトルT(λ)、および人の視
覚特性を表す等色関数:
表される。
発明のカラーフィルタとバックライトユニットとを具備
し、バックライトから出射されるバックライトが以下の
条件を備えていることが必要である。
が所定の値のときに、yの値が小さいことが重要であ
り、等色関数:
クトルの重なりが大きいことが必要となる。ここでα
は、バックライトの光のエネルギー分布の形状を表すパ
ラメーターであり、バックライトの可視域でのエネルギ
ーのうちの、
り、α値を上記範囲内に設定することにより対応するバ
ックライトはEBU規格に適正に合致するものとなる。
ど三波長ランプが用いられている。三波長ランプの発光
スペクトルは、赤、緑、青に発光する蛍光体の種類、配
合、コーティング方法によって決定される。カラー液晶
ディスプレーでは、三波長ランプをバックライトユニッ
トに組み込んで用いられるが、この際、光源から出た光
は導光板や拡散板を通してディスプレーの画面全体に均
一な輝度を有する面発光体となる。ただし、この導光板
や拡散板を光が通ることにより、散乱等によって、光源
のスペクトルの短波長側の強度が一般に低下する。従っ
て、本発明でバックライトに要求される条件とは三波長
ランプそのものの発光スペクトルではなく、バックライ
トユニットから出て液晶ディスプレー装置に入射する光
としての発光スペクトルに要求される条件である。
うちの青に効く成分に相当し、それが大きいほど青に有
効な成分の比率が向上する。従って、α値が大きければ
大きいほどディスプレーとして青が再現し易くなり、小
さければ出にくくなる。α値が0.35より小さいとき
は、実質的にEBU規格に合致する青の色は達成されな
い。つまり、カラー液晶ディスプレーは赤、緑、青全て
がオンの時に、3色の合成(加色混合)で白である必要
があり、α値が0.35より小さい場合には青成分が小
さくなるため、白が青の補色である黄色味を帯びてく
る。これを補正するには、カラーフィルタの緑と赤の透
過率を下げる必要があり、ディスプレーとしては、バッ
クライトの利用効率の低く、暗い画面になってしまう。
従って、α値は0.35以上、好ましくは0.4以上で
あることが必要である。
カラーフィルタの透過率を下げる必要が生じ、ディスプ
レーとしては、やはり暗い画面となってしまう。従っ
て、α値は0.5以下、好ましくは、0.45以下であ
ることが必要である。
ィルタ以外の偏光板等の部材、要素が存在するために、
ディスプレーの色度がわずかに変化することがあるが、
色度は、本発明の範囲内で修正することができる。
ランプに使用する蛍光体の種類と配合割合により上記範
囲内に設定することができる。すなわち、青発光蛍光
体、緑発光蛍光体および赤発光蛍光体を混合してランプ
管内壁に塗布することにより白色発光ランプが得られる
が、使用する蛍光体の配合比により発光スペクトルが決
定される。青発光蛍光体の量を多くすると、発光光は青
みがかり、色温度が上昇し、他方赤発光蛍光体の量を多
くすると色温度が低下する。バックライト光源としての
三波長ランプの色温度は5000K以上、30000K
以下が好ましい。そのような色温度を提供するために
は、青発光蛍光体を20〜55重量%の範囲内で、緑発
光蛍光体を20〜55重量%の範囲内で、赤発光蛍光体
を20〜45重量%の範囲内で配合することが好まし
い。青発光蛍光体としては、Sr5 (PO4 )3 Cl:
Eu、(SrCaBa)5 (PO4 )3 Cl:Eu、お
よび/またはBaMg2 Al16O27:Euを用いること
が好ましく、緑発光蛍光体としては、LaPO4 :C
e,Tbおよび/または(CeTb)MgAl14O19を
用いることが好ましく、赤発光蛍光体としてはY
2 O3 :Euを用いることが好ましい。
得るカラー液晶ディスプレー装置の概略断面図を示す。
図1に示す装置10は、ノート型パソコン用のTFT駆
動型液晶ディスプレー装置の典型例であって、離間対向
して配置された一対の透明基板11および21を備え、
それらの間には、液晶組成物(例えば、TNもしくはS
TN液晶組成物)LCが封入されている。第1の基板1
1の内面には、TFT(薄膜トランジスタ)アレー12
が形成されており、その上には例えばITOからなる透
明電極層13が形成されている。透明電極層13の上に
は、配向層14が設けられている。また、透明基板11
の外面には、偏光板15が形成されている。
発明のカラーフィルタ22が形成されている。カラーフ
ィルタ22を構成する各赤、緑、青のフィルタセグメン
トは、ブラックマトリックス(図示せず)により分離さ
れている。カラーフィルタ22を覆って例えばITOか
らなる透明電極層23が形成され、透明電極層23を覆
って配向層24が設けられている。また、透明基板21
の外面には、偏光板25が形成されている。
ニット30は、第1の透明基板11の外側で偏光板15
と密接して設けられている。
の斜視図である。バックライトユニット30は、三波長
ランプ31、導光板33および導光板33の上面に設け
られた拡散板34を備える。三波長ランプ31は、導光
板33の一側面33aに面して設けられ、その全長にわ
たって、導光板33の側面33aに対応する部分を除き
ランプリフレクタ32により囲まれている。また、導光
板33は、側面33aを除く他の3つの側面および底面
が反射板35により覆われている。三波長ランプ31か
らの光は、ランプリフレクタ32により導光板33に導
かれ、拡散板34を経て面状光となって偏光板15から
液晶層LCへと入射する。反射板35は、導光板33へ
入射した光を効率よく拡散板34に指向させる。
なお、実施例中、「部」は、「重量部」を意味する。
ライトユニット、顔料分散体、着色レジスト材について
説明する。
してY2 O3 :Euを31.2重量%、緑色蛍光体とし
てLaPO4 :Ce,Tbを57.0重量%、青色蛍光
体として(SrCaBa)5 (PO4 )3 Cl:Euを
11.8重量%の割合で混合機を用いて混合した。混合
された蛍光体をニトロセルロースを溶解した酢酸ブチル
中に投入し、よく混合してサスペンジョンを作った。こ
れを管径32mmのガラス管内壁に塗布し、蛍光体を乾
燥させた後、500℃で焼成し、40ワットの直管型蛍
光ランプを作製した。この蛍光ランプを用いてバックラ
イトユニット1を作製した。このバックライトユニット
1からの発光スペクトルは図3に示す通りであり、α値
は0.27であった。
してY2 O3 :Euを40重量%、緑色蛍光体としてL
aPO4:Ce,Tbを25重量%、青色蛍光体として
(SrCaBa)5 (PO4 )3Cl:Euを35重量
%の割合で混合機を用いて混合した。混合された蛍光体
をニトロセルロースを溶解した酢酸ブチル中に投入し、
よく混合してサスペンジョンを作った。これを管径32
mmのガラス管内壁に塗布し、蛍光体を乾燥させた後、
500℃で焼成し、40ワットの直管型蛍光ランプを作
製した。この蛍光ランプをバックライトユニット1の蛍
光ランプの代わりに組み込んでバックライトユニット2
を作製した。このバックライトユニット2からの発光ス
ペクトルは図4に示す通りであり、α値は0.39であ
った。
してY2 O3 :Euを25重量%、緑色蛍光体としてL
aPO4:Ce,Tbを25重量%、青色蛍光体として
Sr5 (PO4 )3 Cl:Euを50重量%の割合で混
合機を用いて混合した。混合された蛍光体をニトロセル
ロースを溶解した酢酸ブチル中に投入し、よく混合して
サスペンジョンを作った。これを管径32mmのガラス
管内壁に塗布し、蛍光体を乾燥させた後、500℃で焼
成し、40ワットの直管型蛍光ランプを作製した。この
蛍光ランプをバックライトユニット1の蛍光ランプの代
わりに組み込んでバックライトユニット3を作製した。
このバックライトユニット3からの発光スペクトルは図
5に示す通りであり、α値は0.54であった。
ンバイオレットの分散体の製法を以下に記す。なお、使
用したアクリルワニスはモノマー組成がスチレン/メタ
クリル酸/メタクリル酸メチル/メタクリル酸ブチル=
20/20/30/30(重量比)で、分子量が約40
000のアクリル樹脂の20重量%シクロヘキサノン溶
液であった。
の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mmのガラス
ビースを用いて、サンドミルで5時間分散した後、5μ
mのフィルタで濾過して銅フタロシアニンの分散体を調
製した。
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、直径1mm
のガラスビースを用いて、サンドミルで5時間分散した
後、5μmのフィルタで濾過してジオキサジンの分散体
を調製した。
アニンとジオキサジンバイオレットの配合比を変えた下
記青色レジスト材を調製した。
均一に攪拌混合した後、1μmのフィルタで濾過して、
ジオキサジンバイオレットの配合量が青色着色料の2重
量%である青色レジスト材1を得た。
散体を186部、ジオキサジンバイオレット分散体を8
部用いた以外は、青色レジスト材1と同様の方法でジオ
キサジンバイオレットの配合量が青色着色料の4重量%
である青色レジスト材2を得た。
散体を182部、ジオキサジンバイオレット分散体を1
2部用いた以外は、青色レジスト材1と同様の方法でジ
オキサジンバイオレットの配合量が青色着色料の6重量
%である青色レジスト材3を得た。
散体を178部、ジオキサジンバイオレット分散体を1
6部用いた以外は、青色レジスト材1と同様の方法でジ
オキサジンバイオレットの配合量が青色着色料の8重量
%である青色レジスト材4を得た。
散体を193部、ジオキサジンバイオレット分散体を1
部用いた以外は、青色レジスト材1と同様の方法でジオ
キサジンバイオレットの配合量が青色着色料の0.5重
量%である青色レジスト材5を得た。
散体を194部用い、ジオキサジンバイオレット分散体
を用いなかった以外は、青色レジスト材1と同様の方法
でジオキサジンバイオレットの配合量が青色着色料の0
重量%である青色レジスト材6を得た。
組成がそれぞれ下記組成となるように、青色レジスト材
と同様の方法で調製した。
表面上にスピンコーターを用いて塗布し、70℃、20
分熱風オーブンで乾燥した後、幅100μmのストライ
プ状の開口部を有するフォトマスクを介して紫外線露光
し、5%炭酸ナトリウム水溶液で未露光部を洗い流し、
230℃、30分熱風オーブンでベークして、それぞれ
100μm幅のストライプ状のカラーフィルタを作製し
た。なお、この際、カラーフィルタの色度がEBU規格
にできるだけ近くなるように膜厚を設定した。
TO電極層を形成し、その上にポリイミド配向層を形成
した。このガラス基板の他方の表面に偏光板を形成し
た。他方、別の(第2の)ガラス基板の一方の表面にT
FTアレーおよび画素電極を形成し、この第2の基板の
他方の表面に偏光板を形成した。
極層同士が対面するよう対向させ、スペーサビーズを用
いて両基板の間隔を一定に保ちながら位置合わせし、液
晶組成物注入用開口部を残すように周囲を封止剤で封止
した。開口部から液晶組成物を注入し、開口部を封止し
た。このようにして作製したカラー液晶ディスプレー装
置を前記各バックライトユニットと組み合わせてカラー
液晶パネルを得た。このパネル上に表示された色特性を
測定したところ、下記表1に示す結果を得た。この表1
において、Yは、表示色の明度を示す。一般に、カラー
フィルタは、再現色域、明度が高いほど、色特性が良好
である。通常、カラーフィルタは、膜厚を厚くすると色
濃度が高くなる結果、再現色域が広がるとともに、明度
が低下する。すなわち、同じ再現色域であれば、Y値が
大きいほど、色特性が良好なカラーフィルタとなる。
U規格の色特性を具備し、膜厚が2.5μm以下の青の
カラーフィルタが形成できるようになり、その結果色度
特性においてEBU規格を満足させるカラー液晶ディス
プレーが提供される。
ディスプレー装置の概略断面図。
されるバックライトユニットを示す斜視図。
フ。
フ。
フ。
Claims (7)
- 【請求項1】 (A)1μmから2.5μmまでの厚さ
を有し、少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少
なくとも1つの緑色フィルタセグメントおよび少なくと
も1つの青色フィルタセグメントを備え、該少なくとも
1つの青色セグメントは、透明樹脂、その前駆体または
それらの混合物からなる着色料担体と、該着色料担体に
分散された銅フタロシアニン顔料およびジオキサジンバ
イオレット顔料からなる青色着色料を含み、かつ該ジオ
キサジンバイオレット顔料の含有量が、該青色着色料の
全量を基準として0.5重量%から7重量%までである
青色着色組成物から形成されたカラーフィルタと、
(B)三波長域発光型蛍光ランプを光源として有するバ
ックライトユニットを備え、該バックライトユニットか
ら出射されるバックライトの光強度の波長に対する分布
I(λ)が以下の条件: 0.35≦α≦0.5 (ここで、αは、式: 【数1】 で表される。)を満たすことを特徴とするカラー液晶デ
ィスプレー装置。 - 【請求項2】 該ジオキサジンバイオレット顔料が、C.
I. Pigment Violet23であることを特徴とする請求項1
に記載のカラー液晶ディスプレー装置。 - 【請求項3】 該銅フタロシアニン顔料の80重量%以
上が、C.I. PigmentBlue 15:6により構成されることを
特徴とする請求項1または2に記載のカラー液晶ディス
プレー装置。 - 【請求項4】 カラーフィルタが1μmから2.0μm
までの厚さを有することを特徴とする請求項1ないし3
のいずれか1項に記載のカラー液晶ディスプレー装置。 - 【請求項5】 該ジオキサジンバイオレット顔料の含有
量が、青色着色料の全量を基準として3重量%から7重
量%まであることを特徴とする請求項1ないし4のいず
れか1項に記載のカラー液晶ディスプレー装置。 - 【請求項6】 該青色フィルタセグメントが、着色料担
体により提供される樹脂質バインダーと、10重量%か
ら40重量%までの青色着色料を含有することを特徴と
する請求項1ないし5のいずれか1項に記載のカラー液
晶ディスプレー装置。 - 【請求項7】 該蛍光ランプが、Sr5 (PO4 )3 C
l:Eu、(SrCaBa)5 (PO4 )3 Cl:E
u、およびBaMg2 Al16O27:Euからなる群の中
から選ばれた少なくとも1種の青発光蛍光体を20から
55重量%までの範囲内で、LaPO4 :Ce,Tbお
よび(CeTb)MgAl14O19からなる群の中から選
ばれた少なくとも1種の緑発光蛍光体を20から55重
量%までの範囲内で、Y2 O3 :Euからなる赤発光蛍
光体を20から45重量%までの範囲内で配合した蛍光
体層を有する請求項1ないし6のいずれか1項に記載の
カラー液晶ディスプレー装置。
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