JP4810221B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光導入側から入射した光を選択的に遮光して光出射側へ透過させるブラックマトリクス付フィルタを用いた液晶表示装置に関し、特に、内部反射光の照射によるＴＦＴの誤作動を防止するための改良技術に関する。

現在晋及著しいカラー液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタは、透明基板上に着色画素層Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤、緑、青）が形成されると共に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色画素の間隙には、表示コントラストの向上等の目的で、ブラックマトリクスが形成されている。特に、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス駆動方式の液晶表示素子においては薄膜トラシジスターの光照射による電流リークに伴う画質の低下を防ぐためにも用いられている。近年では、表示画像のコントラストを向上させるために、ブラックマトリクスは４．０以上の高い光学濃度（Ｏ．Ｄ．）が要求されるようになってきた。

従来より、高い遮光性を有する表示装置用のブラックマトリクスの作製には、金属の薄膜が用いられてきた。これは、蒸着法やスパッタリング法により形成されたクロム等の金属薄膜の上に、フォトレジストを塗布し、次いで表示装置用遮光膜用パターンを持つフォトマスクを用いてフォトレジストを露光・現像した後、露出した金属薄膜をエッチングし、最後に金属薄膜の上に残存するフォトレジストを剥離除去することにより形成する方法によるものである（例えば、非特許文献１参照）。

この方法は、金属薄膜を用いるため、膜厚が小さくても高い遮光効果が得られる反面、蒸着法やスパッタリング法という真空成膜工程やエッチング工程が必要となりコストが高くなるという問題がある。また、金属膜であるため、反射率が極めて高く、強い外光の下では表示コントラストが低くなる問題もある。これに対し、低反射クロム膜（金属クロムと酸化クロムとの２層からなるもの等）を用いる方法も提案されているが、エッチング工程では金属イオンを含有した廃液が排出されるため、環境負荷が大きいという大きな課題も有している。特に最もよく用いられるクロムは、有害で環境自荷が非常に大きい。昨今、ＥＵのＥＬＶ指令、ＲoＨＳ指令に代表されるように、環境負荷低減への社会的な関心が高まっており、クロムを代替したメタル材料の提案が行なわれている。

一方、環境負荷の小さいブラックマトリクスを得る技術の一つに、カーボンブラックを用いた技術がある（例えば、特許文献１参照）。これは、カーボンブラックを含有する感光性樹脂組成物を基板に塗布し、乾燥させた塗布層を露光、現像してブラックマトリクスとするものである。カーボンブラックを用いた場合、例えば上記した金属膜同等の光学濃度を確保しようとすると、膜厚が厚くなる。そのため、環境負荷が小さく、かつ薄膜で光学濃度の高いブラックマトリクスを得る方法として、カーボンブラックの代わりに金属微粒子を用いる方法が知られている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。この方法によると、金属薄膜を形成するのに比べ環境負荷が小さく、薄膜で光学濃度の高いブラックマトリクスを得ることができるとされている。
「カラーＴＦＴ液晶ディスプレイ」，共立出版（株）発行，１９９７年４月１０日，ｐ.２１８〜２２０ 特開昭６２−９３０１号公報 特開２００４−２４００３９号公報 特開２００４−２４００３９号公報

金属微粒子を用いてブラックマトリクスを形成したブラックマトリクス付フィルタは、カーボンブラックのみを用いてブラックマトリクスを形成する場合に比べ薄厚化が可能になるとともに、金属薄膜によってブラックマトリクスを形成するのに比べ環境負荷を小さくすることができる。
しかしながら、金属微粒子を用いたブラックマトリクスにおいても、その反射率は高いため、特に、ブラックマトリクス付フィルタとバックライト光源との間に液晶パネルを配設した平面表示装置では、ブラックマトリクス付フィルタの光導入側から、液晶パネルを透過したバックライト光源からの光が入射すると、その入射光が金属微粒子を用いたブラックマトリクスの光導入側の面に反射して、再びブラックマトリクス付フィルタの光導入側から液晶パネルへ向けて反射されることがあった。このような内部反射が発生すれば、液晶パネルに設けられたＴＦＴに、光照射による誤作動の起こることが予想された。このような問題は高輝度化の目的から、特に高強度のバックライト光源を用いた場合に顕著となった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、光導入側から入射した光がブラックマトリクスに反射してＴＦＴに照射されることのない液晶表示装置を提供し、もって、内部反射光が照射されることによるＴＦＴの誤作動を防止し、液晶パネルの表示品位の向上を図ることを目的とする。

本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
（１） 光導入側から入射した光を選択的に遮光して光出射側へ透過させるブラックマトリクスを備え、前記ブラックマトリクスが、遮光層と、該遮光層の前記光導入側に形成した再帰反射層とを備えたブラックマトリクス付フィルタと、
該ブラックマトリクス付フィルタの光導入側に配設されたバックライト光源と、
前記ブラックマトリクス付フィルタと前記バックライト光源との間に配設された液晶パネルと、を具備したことを特徴とする液晶表示装置。

この液晶表示装置によれば、光出射側から入射した光がブラックマトリクスにあたった際、遮光層の光導入側に形成した再帰反射層によって、入射方向と同方向へと帰される。つまり、光導入側から入射した光が入射方向以外の方向へ向かう内部反射光（迷光）となることがない。これにより、ブラックマトリクス付フィルタとバックライト光源との間に液晶パネルが設けられた場合、液晶パネルを透過したバックライト光源からの光が、ブラックマトリクス付フィルタのブラックマトリクスに反射して液晶パネルのＴＦＴに照射されることが防止される。

（２） 前記ブラックマトリクスが、前記遮光層の前記光出射側に反射抑制層を備えたことを特徴とする（１）項記載の液晶表示装置。

この液晶表示装置によれば、遮光層が金属膜であった場合でも、遮光層の光出射側に反射抑制層が形成されることで、金属膜の高い反射率が反射抑制層によって低減され、強い外光下であっても高い表示コントラストが得られるようになる。

（３） 前記反射抑制層が、光吸収物質を含むことを特徴とする（２）項記載の液晶表示装置。

この液晶表示装置によれば、反射抑制層が光吸収物質であるので、外光がブラックマトリクスに照射されると、照射された光が光吸収物質を通過するとき、この光吸収物質に取り込まれて減衰する。また、取り込まれずに遮光層に到達した光は反射されるが、この反射光も再び光吸収物質を通過するとき、光吸収物質に取り込まれて減衰する。これにより、光出射側からブラックマトリクスに照射された外光の反射が抑制される。

（４） 前記光吸収物質が、カーボンブラック又はカーボンブラックを含有する混合物であることを特徴とする（３）項記載の液晶表示装置。

この液晶表示装置によれば、光吸収物質にカーボンブラック又はカーボンブラックを含有する混合物が用いられることで、５〜５００ｎｍの微細な炭素粒子を混練塗布して、安価かつ容易に、高密度・高精度（高精細）な光吸収膜の形成が可能となる。

（５） 前記遮光層が、金属微粒子を含むことを特徴とする（１）〜（４）項のいずれか１項記載の液晶表示装置。

この液晶表示装置によれば、カーボンブラックに比べ、薄厚で高い遮光性が得られる。

（６） 前記遮光層が、バインダ中に金属微粒子を遮光可能に分散してなることを特徴とする（５）項記載の液晶表示装置。

この液晶表示装置によれば、印刷技術を応用した簡易な塗布による遮光層の形成が可能となる。

（７） 前記バインダが、有機ポリマーバインダであることを特徴とする（６）項記載の液晶表示装置。

この液晶表示装置によれば、遮光層が、バインダ中に金属微粒子を遮光可能に分散して形成されるが、その分散剤となるバインダに有機ポリマーバインダが用いられる。有機ポリマーバインダとしては、保護コロイド性のあるゼラチン等が挙げられる。

（８） 前記金属微粒子が、銀又は銀を含有する化合物であることを特徴とする（５）〜（７）項のいずれか１項記載の液晶表示装置。

この液晶表示装置によれば、金属微粒子が、銀又は銀を含有する化合物であることから、優れた展性、延性が得られ、安価かつ容易に、高密度・高精度（高精細）な遮光層の印刷形成が可能となる。

（９） 前記再帰反射層が、前記遮光層の前記光導入側の面に形成された結合剤層と、該結合剤層に多数配置され光屈折作用を有する微小なガラスビーズとからなり、前記結合剤層には前記光吸収物質が添加されたことを特徴とする（１）〜（８）項のいずれか１項記載の液晶表示装置。

この液晶表示装置によれば、ガラスビーズが配置される結合剤層に光吸収物質が添加され、光導入側から入射した光がブラックマトリクス付フィルタのブラックマトリクスにあたった際、ガラスビーズに入射した入射光は再び入射方向へ帰される一方、結合剤層に入射した入射光は、光吸収物質を通過するとき、この光吸収物質に取り込まれて減衰する。これにより、光導入側からブラックマトリクスに照射された光の反射が抑制される。

本発明に係る液晶表示装置によれば、液晶パネルを挟んでバックライト光源の反対側に前記ブラックマトリクス付フィルタを配設したので、光出射側から入射した光がブラックマトリクス付フィルタのブラックマトリクスにあたった際、遮光層の光導入側に形成した再帰反射層によって入射光が再び入射方向へ帰され、入射光が内部反射光(迷光）となって、液晶パネルに設けられたＴＦＴへ照射されることがない。これにより、バックライト光が遮光層を介し内部反射光となって照射されることによるＴＦＴの誤作動を防止し、液晶パネルの表示品位を向上させることができる。

以下、本発明に係るブラックマトリクス付フィルタ及び液晶表示装置の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るブラックマトリクス付フィルタの要部拡大断面図、図２は図１に示したブラックマトリクス付フィルタを備えた液晶表示装置のブロック図、図３は図２に示した液晶パネルの要部拡大平面図、図４は図３のＡ−Ａ矢視図、図５はＴＦＴの接続状態を表した模式図、図６は図１に示した再帰反射層の拡大断面図である。
液晶表示装置１００は、図２に示すように、液晶パネル１１に、水平奇数走査回路１３ａ、水平偶数走査回路１３ｂと、垂直走査回路１５とが接続される。水平奇数走査回路１３ａ、水平偶数走査回路１３ｂと、垂直走査回路１５とのそれぞれにはＲＧＢ極性切替回路１７と制御信号発生回路１９とが接続され、制御信号発生回路１９はＲＧＢ極性切替回路１７へＲＧＢ極性切替制御信号を送出する。また、制御信号発生回路１９には水平同期信号、垂直同期信号が入力されるとともに、ＲＧＢ極性切替回路１７には映像回路２１よりＲ，Ｇ，Ｂ信号が入力される。

制御信号発生回路１９は、水平同期信号、垂直同期信号に基づき、液晶パネル１１の光のオン・オフ特性にあわせたＲＧＢ信号電圧とし、液晶パネル１１を交流で駆動するため、正・負極性のＲＧＢ信号を生成する。これは液晶パネル１１に一方向の電界のみが加わることによる液晶特性の劣化を防止するためである。その信号をＲＧＢ極性切替回路１７で画素数に応じたタイミングで切り換え、水平奇数走査回路１３ａ、水平偶数走査回路１３ｂに入力する。一方、垂直走査回路１５には走査線の上方から順次、制御信号電圧を加え、その走査線に接続されたＴＦＴ２３（図３参照）すべてをオンとする。水平奇数走査回路１３ａ、水平偶数走査回路１３ｂからの信号電圧は、図５に示す信号線からＴＦＴ２３のソースＳ、ドレイン電極Ｄを通して画素電極２５に加わり、その電圧は次の走査までコンデンサーの働きをする画素電極２５に蓄電され、図４に示す液晶１１ａを駆動し続けることとなる。

液晶表示装置１００は、図４に示すように、液晶パネル１１の一方の面側（図４の下側）にバックライト光源３０と、他方の面側（図４の上側）にブラックマトリクス付フィルタ２７とを備えている。すなわち、ブラックマトリクス付フィルタ２７の光導入側にバックライト光源３０が配設され、ブラックマトリクス付フィルタ２７とバックライト光源３０との間に液晶パネル１１が配設されている。
バックライト光源としては、冷陰極線管やＬＥＤ等の光をプリズムを介して平面光としたもの等、適宜な構成のものが利用できる。

ブラックマトリクス付フィルタ２７は、透明基板２９上（図４では下面となる）に着色画素層Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤、緑、青）が形成されると共に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色画素の間隙には、表示コントラストの向上等の目的で、ブラックマトリクス３１が形成されている。ブラックマトリクス付フィルタ２７は、ブラックマトリクス３１を備えることで、光導入側から入射した光を選択的に遮光して光出射側へ透過させる。

ここで、ブラックマトリクス３１は、図１に示すように、遮光層３３と、この遮光層３３の光導入側に形成した再帰反射層３５とを備えてなる。遮光層３３は、ブラックマトリクス作製用着色組成物（以下、単に「着色組成物」とも称す）を用いて形成される。着色組成物は、金属微粒子、或いは金属微粒子を含有し、さらにバインダとなるポリマー、溶媒等を含有してもよい。遮光層３３が金属微粒子であれば、カーボンブラックに比べ、薄厚で高い遮光性が得られる。また、遮光層３３が、バインダ中に金属微粒子を遮光可能に分散してなるものであれば、印刷技術を応用した簡易な塗布による形成が可能となる。遮光層３３は、バインダ中に金属微粒子を遮光可能に分散して形成した場合、その分散剤となるバインダに有機ポリマーバインダを用いることができる。有機ポリマーバインダとしては、保護コロイド性のあるゼラチン等が挙げられる。

金属微粒子としては、銀微粒子、銀を含有する化合物、金微粒子、銅微粒子等が用いられる。金属微粒子は市販のものを用いることができる他、金属イオンの化学的還元法、無電解メッキ法、金属の蒸発法等により調製することが可能である。例えば、銀微粒子（コロイド銀）の場合は、従来から知られている方法、例えば米国特許第２，６８８，６０１号明細書に開示されているゼラチン水溶液中で可溶性銀塩をハイドロキノンによって還元する方法、ドイツ特許第１，０９６，１９３号明細書に記載されている難溶性銀塩をヒドラジンによって還元する方法、米国特許第２，９２１，９１４号明細書に記載されているタンニン酸により銀に還元する方法のごとく銀イオンを溶液中で化学的に還元する方法や、特開平５−１３４３５８号公報に記載されている無電解メッキによって銀粒子を形成する方法、バルク金属をヘリウムなどの不活性ガス中で蒸発させ、溶媒でコールドトラップするガス中蒸発法等の方法を用いることが可能である。金属微粒子が、特に銀又は銀を含有する化合物であれば、優れた展性、延性が得られ、安価かつ容易に、高密度・高精度（高精細）な遮光層３３の印刷形成が可能となる。

また、着色組成物を用いて遮光層３３を形成した場合、遮光層３３の膜厚１μｍあたりの光学濃度（Ｏ．Ｄ．）が１以上となることが好ましく、また、ブラックマトリクス付フィルタ作製の際、加熱工程時、金属微粒子が融着するのを防止することを考慮すると、着色組成物における金属微粒子の含有量は、形成される遮光層３３に含まれる金属微粒子の含有量が１０〜９０質量％、好ましくは１０〜８０質量％程度になるように調節することが好ましい。なお、遮光層３３における金属微粒子の含有量が同じであっても、金属微粒子の平均粒径が異なると、得られる光学濃度も異なる。

着色組成物に用いる金属微粒子の平均粒径は、６０〜２５０ｎｍであることが、遮光層３３の光学濃度の観点から好ましい。より好ましくは７０〜２００ｎｍである。金属微粒子の平均粒径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察により、５０個の粒径を測定し、その平均値を算出したものである。

着色組成物は、感光性を有するものであってもよい。感光性を付与するためには、上記の着色組成物に感光性樹脂組成物が添加される。感光性樹脂組成物としては特開平１０−１６０９２６号公報の段落（００１６）乃至段落（００２２）及び（００２９）に記載のものを用いうる。また、銀コロイドのように金属微粒子を水分散物として用いる場合には、感光性樹脂組成物としては水系のものが必要である。このような感光性樹脂組成物としては特開平８−２７１７２７号公報の段落（００１５）乃至（００２３）に記載のものの他、市販のものとしては例えば、東洋合成工業（株）製の「ＳＰＰ−Ｍ２０」等が挙げられる。これらの着色組成物（感光性のものを含む）からは、薄膜でかつ光学濃度が高い遮光層３３を作製することができる。

また、遮光層３３は、感光性を有する着色組成物を用いて、感光性転写材料を作製し、これを用いて作製することができる。感光性転写材料は、支持体に少なくとも感光性を有する着色組成物からの感光性遮光層を設けたものである。感光性遮光層の膜厚は０．２５μｍ程度が好ましい。支持体は、化学的および熱的に安定であって、また可撓性の物質で構成されることが好ましい。具体的にはテフロン（登録商標）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン等の薄いシートもしくはこれらの積層物が好ましい。また、アルカリ可溶性熱可塑性樹脂層を設ける場合には、これとの剥離性が良好なことが好ましい。支持体の厚さは５〜３０μｍが適当であり、特に２０〜１５０μｍが好ましい。

感光性転写材料を作製するには、支持体に、感光性を有する着色組成物の溶液を、例えば、スピナー、ホワイラー、ローラーコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、ワイヤーバーコーター、エクストルーダー等の塗布機を用いて塗布・乾燥させることにより形成することができる。アルカリ可溶性熱可塑性樹脂の層を設ける場合には同様にして形成される。感光性転写材料は、上記のごとき着色組成物からの感光性遮光層を設けているため、薄膜でかつ光学濃度が高い遮光層３３を作製することができる。

このようにブラックマトリクス３１は、着色組成物又は感光性転写材料を用いて作製される遮光層３３を有する。遮光層３３の膜厚は０．２５μｍ程度が好ましい。ブラックマトリクス３１における遮光層３３は金属微粒子を分散させたものであるため、上記のごとき薄膜でも十分な光学濃度を有する。

感光性を有する着色組成物を用いて遮光層３３を作製する方法は、光透過性基板に、感光性を有し金属微粒子を含有する着色組成物を塗布して形成される層に（塗布方法は感光性転写材料を作製する際の方法が同様に用いられる）、常法により、ブラックマトリクス用フォトマスクを介して露光し、その後現像することにより遮光層３３を形成する。また、着色組成物が感光性をもたない場合は、光透過性基板に、金属微粒子を含有する着色組成物を塗布して形成した層の上に、現像可能な感光性樹脂組成物からの層を形成し、常法により、ブラックマトリクス用フォトマスクを介して露光し、次いで、現像、エッチングすることにより遮光層３３を形成する。

感光性転写材料を用いる遮光層３３の作製方法は、光透過性基板の上に、感光性転写材料を、感光性転写材料の感光性遮光層が接触するように配置して積層し、次に、感光性転写材料と光透過性基板との積層体から支持体を剥離し、その後、ブラックマトリクス用フォトマスクを介して前記層を露光した後現像して遮光層３３を形成する。この遮光層３３の製造方法は、煩瑣な工程を行うことを必要とせず、低コストである。

遮光層３３の光導入側に形成される再帰反射層３５は、図６に示すように、遮光層３３の光導入側の面に形成された結合剤層４１と、この結合剤層４１に多数配置され光屈折作用を有する微小なガラスビーズ４３とからなる。また、結合剤層４１には、後述するように、カーボンブラック等の光吸収物質が添加されていることが好ましい。ガラスビーズ４３は、例えばアルミニウムなどで全球面がめっきされたものが再帰反射層３５の製造過程で用いられる。ガラスビーズ４３の全球面めっき法としては生産性の良いプラズマ・イオン・プレーティング法を挙げることができる（例えば特開２０００−３３６４７３号公報参照）。

再帰反射層３５の形成方法としては、遮光層３３の光導入側の面に接着剤層である結合剤層４１をスクリーン印刷により形成する。結合剤層４１に用いる結合剤としては、多くの有用なポリマー材料を使用することができる。具体的には、熱硬化性材料および熱可塑性材料が挙げられる。適切なポリマー材料としては、ウレタン、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂および酸性オレフィンコポリマー（たとえば、エチレンメタクリル酸、ポリ塩化ビニル−ポリ酢酸ビニルコポリマーなど）が挙げられる。その他の適切な結合剤材料の代表的な例としては、ポリビニルブチル、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂など、およびこれらの組合せが挙げられる。

次いで、塗布した結合剤層４１上に、アルミニウム４５等の金属で全球面めっきされたガラスビーズ４３を散布配置する。散布配置は、例えばガラスビーズ４３を添加した塗料をスクリーン印刷により塗布することで可能となるが、これに限定されるものではなく、ガラスビーズ４３を直接散布配置してもよい。これにより、ガラスビーズ４３を結合剤層４１上に半球分埋設する。散布後結合剤層４１に押し入れる工程が必要になる場合も考えられるが、比重の差により自然沈下させることも可能となる。次いで、結合剤層４１が乾燥・固化してからアルカリ性水溶液などにより、露出半球の金属膜（アルミニウム４５）を溶解・剥離した後、洗浄・乾燥する。次いで、ガラスビーズ４３の金属膜剥離部分が埋入されるように、透明保護層４７を形成し、ガラスビーズ４３を埋入した再帰反射層３５が形成される。

また、ガラスビーズ４３が配置される結合剤層４１には光吸収物質が添加されることが好ましい。光吸収物質としては、カーボンブラックを用いることができる。結合剤層４１に光吸収物質を添加した再帰反射層３５では、光導入側から入射した光が再帰反射層３５にあたった際、ガラスビーズ４３に入射した入射光は再び入射方向へ帰される一方、結合剤層４１に入射した入射光は、光吸収物質を通過するとき、当該光吸収物質に取り込まれて減衰する。これにより、光導入側から再帰反射層３５に照射された光の反射が抑制されることになる。

図７にブラックマトリクスの変形例を表す断面図を示した。
ブラックマトリクス３１は、図７に示すように、遮光層３３の光出射側に反射抑制層３７を備えてもよい。この場合、反射抑制層３７は、例えば膜厚０．２５μｍ程度とすることができる。反射抑制層３７は、光吸収物質を含む。光吸収物質は、カーボンブラック又はカーボンブラックを含有する混合物とすることができる。再帰反射層３５は、カーボンブラックを含有する感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥させた塗布層を露光、現像することで形成することができる。また、反射抑制層３７は、光吸収物質にカーボンブラック又はカーボンブラックを含有する混合物が用いられることで、５〜５００ｎｍの微細な炭素粒子を混練塗布して、安価かつ容易に、高密度・高精度（高精細）な光吸収膜（再帰反射層３５）の形成が可能となる。

上記のブラックマトリクス３１では、光導入側から入射した光がブラックマトリクス３１にあたった際、遮光層３３の光導入側に形成した再帰反射層３５によって、入射方向と同方向へと帰される。つまり、光導入側から入射した光が入射方向以外の方向へ向かう有害な内部反射光（迷光）となることがない。これにより、ブラックマトリクス付フィルタ２７とバックライト光源との間に液晶パネル１１が設けられた場合、液晶パネル１１を透過したバックライト光源からの光が、ブラックマトリクス付フィルタ２７のブラックマトリクス３１に反射して液晶パネル１１のＴＦＴ２３に照射されることが防止される。

また、ブラックマトリクス３１の光出射側に反射抑制層３７が形成されるので、光出射側から外光がブラックマトリクス３１に照射されると、照射された光が光吸収物質を通過するとき、当該光吸収物質に取り込まれて減衰する。また、取り込まれずに遮光層３３に到達した光は反射されるが、この反射光も再び光吸収物質を通過するとき、当該光吸収物質に取り込まれて減衰する。これにより、遮光層３３が金属膜であった場合においても、遮光層３３の光出射側に反射抑制層３７が形成されることで、金属膜の高い反射率が反射抑制層３７によって低減され、強い外光下であっても高い表示コントラストが得られるようになる。

このように、上記した実施の形態によるブラックマトリクス付フィルタ２７によれば、光導入側から入射した光を選択的に遮光して光出射側へ透過させるブラックマトリクス３１を備え、このブラックマトリクス３１を、遮光層３３と、遮光層３３の光導入側に形成した再帰反射層３５とで構成したので、光出射側から入射した光がブラックマトリクス３１にあたった際、遮光層３３の光導入側に形成した再帰反射層３５によって、入射方向と同方向へ反射され、光導入側から入射した光が内部反射光（迷光）となることを防止できる。

また、ブラックマトリクス付フィルタ２７を用いた液晶表示装置１００によれば、液晶パネル１１を挟んでバックライト光源の反対側にブラックマトリクス付フィルタ２７を配設したので、光出射側から入射した光がブラックマトリクス付フィルタ２７のブラックマトリクス３１にあたった際、遮光層３３の光導入側に形成した再帰反射層３５によって入射光が再び入射方向へ帰され、入射光が内部反射光となって、液晶パネル１１に設けられたＴＦＴ２３へ照射されることがない。これにより、バックライト光が遮光層３３を介し内部反射光となって照射されることによるＴＦＴ２３の誤作動を防止し、液晶パネル１１の表示品位を向上させることができる。

本発明に係るブラックマトリクス付フィルタの要部拡大断面図である。 図１に示したブラックマトリクス付フィルタを備えた液晶表示装置のブロック図である。 図２に示した液晶パネルの要部拡大平面図である。 図３のＡ−Ａ矢視図である。 ＴＦＴの接続状態を表した模式図である。 図１に示した再帰反射層の拡大断面図である。 ブラックマトリクスの変形例を表す断面図である。

符号の説明

１１ 液晶パネル
２７ ブラックマトリクス付フィルタ
３０ バックライト光源
３１ ブラックマトリクス
３３ 遮光層
３５ 再帰反射層
３７ 反射抑制層
４１ 結合剤層
４３ ガラスビーズ
１００ 液晶表示装置
ＣＢ カーボンブラック

Claims (9)

1. 光導入側から入射した光を選択的に遮光して光出射側へ透過させるブラックマトリクスを備え、前記ブラックマトリクスが、遮光層と、該遮光層の前記光導入側に形成した再帰反射層とを備えたブラックマトリクス付フィルタと、
   該ブラックマトリクス付フィルタの光導入側に配設されたバックライト光源と、
   前記ブラックマトリクス付フィルタと前記バックライト光源との間に配設された液晶パネルと、を具備したことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記ブラックマトリクスが、
   前記遮光層の前記光出射側に反射抑制層を備えたことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記反射抑制層が、光吸収物質を含むことを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
4. 前記光吸収物質が、カーボンブラック又はカーボンブラックを含有する混合物であることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
5. 前記遮光層が、金属微粒子を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の液晶表示装置。
6. 前記遮光層が、バインダ中に金属微粒子を遮光可能に分散してなることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
7. 前記バインダが、有機ポリマーバインダであることを特徴とする請求項６記載の液晶表示装置。
8. 前記金属微粒子が、銀又は銀を含有する化合物であることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項記載の液晶表示装置。
9. 前記再帰反射層が、前記遮光層の前記光導入側の面に形成された結合剤層と、
   該結合剤層に多数配置され光屈折作用を有する微小なガラスビーズとからなり、
   前記結合剤層には前記光吸収物質が添加されたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項記載の液晶表示装置。

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