JP6166510B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description
本発明は、カラーフィルタ基板を有する液晶表示装置に関し、特に、バックライト装置の光源に白色光と青色光とを用い、カラーフィルタ基板に形成されたクリア層を通して青色光を透過させることによって、青色の色純度と輝度とを向上させた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device having a color filter substrate, and in particular, by using white light and blue light as a light source of a backlight device and transmitting blue light through a clear layer formed on the color filter substrate, The present invention relates to a liquid crystal display device with improved color purity and brightness.
近年、パーソナルコンピュータや携帯電話等の情報機器の表示装置、テレビ、ビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置として、軽量、薄型、低消費電力という特徴を備える液晶表示装置が多用されている。 In recent years, liquid crystal display devices having features such as light weight, thinness, and low power consumption have been widely used as display devices for information devices such as personal computers and mobile phones, and display devices for video devices such as televisions, video movies, and car navigation systems. Yes.
このような液晶表示装置においては、通常、液晶表示パネルの背後から照明光を当てるためのバックライト装置が内蔵された構成のものが多く使用されている。 In such a liquid crystal display device, a configuration in which a backlight device for irradiating illumination light from behind the liquid crystal display panel is usually used is often used.
ここで、面光源の装置として用いられるバックライト装置は、光源の配置箇所によってエッジライト方式と直下方式とに大別される。例えばエッジライト方式は、液晶表示パネルに対向配置されている導光板の片側端面に、点光源であるLED等を複数ならべて発光部を形成したり、あるいは管状光源(蛍光管等)の発光部を配置したりする方式である。また、直下方式は、蛍光管等の直管状の光源を液晶表示パネルの裏面に複数配置し、液晶表示パネルと光源との間に拡散板等を配置する方式である。 Here, the backlight device used as a surface light source device is roughly classified into an edge light method and a direct light method depending on the location of the light source. For example, in the edge light system, a light emitting part is formed by arranging a plurality of LEDs or the like as point light sources on one end face of a light guide plate arranged opposite to a liquid crystal display panel, or a light emitting part of a tubular light source (fluorescent tube etc.) It is a method to arrange. The direct method is a method in which a plurality of straight tubular light sources such as fluorescent tubes are arranged on the back surface of the liquid crystal display panel, and a diffusion plate or the like is arranged between the liquid crystal display panel and the light source.
これら方式のうち、エッジライト方式は、薄型化の点で特に有利であり、例えば小型の携帯用電子機器やノート型のパーソナルコンピュータの表示装置に適した方式であると言える。 Among these methods, the edge light method is particularly advantageous in terms of thinning, and can be said to be a method suitable for, for example, a display device of a small portable electronic device or a notebook personal computer.
エッジライト方式のバックライト装置では、光源の光を面状光に変換する必要があり、そのため光源から入射した光を導くための導光板を設置するとともに、導光板の光射出面上に光学シートを配置するとともに、光射出面の反対面である背面に反射シートを配置することで、面状光への変換を可能とするとともに、輝度や指向性、光の均一性等を改善することが行われている。 In the edge-light type backlight device, it is necessary to convert light from the light source into planar light. Therefore, a light guide plate for guiding the light incident from the light source is installed, and an optical sheet is provided on the light exit surface of the light guide plate. And a reflective sheet on the back surface opposite to the light exit surface, which enables conversion to planar light and improves brightness, directivity, light uniformity, etc. Has been done.
一般に、エッジライト方式のバックライト装置を含む液晶表示装置は、バックライト装置の光源を白色光とし、当該白色光を赤色着色層、緑色着色層、青色着色層を備えるカラーフィルタを透過させることによって、所望の文字や映像等の画像が所定の明るさで表示されるように構成されている。 Generally, a liquid crystal display device including an edge light type backlight device uses white light as a light source of the backlight device, and transmits the white light through a color filter including a red colored layer, a green colored layer, and a blue colored layer. An image such as a desired character or video is displayed at a predetermined brightness.
しかしながら、近時、カラーフィルタを有する液晶表示装置における画面の高輝度化の要求に対し、青色着色層の画素については、現在使用可能な顔料系で最も透過率に優れる顔料を適用しても、十分な光透過率が確保できているとは言えず、輝度が低下してしまう傾向がある。この一方で、光透過性に優れ、ある程度の耐熱性を有すると報告されているトリフェニルメタン系の染料を用いた場合であっても、トリフェニルメタン系の染料は、耐熱性と耐光性の点では顔料よりも劣るため、例えば液晶表示装置を形成する際に必須の工程である熱工程を経た後には、色度が変化するとともに輝度が低下してしまう傾向がある。 However, recently, in response to the demand for high brightness of the screen in a liquid crystal display device having a color filter, for the pixels of the blue colored layer, even if a pigment having the highest transmittance among currently available pigment systems is applied, It cannot be said that sufficient light transmittance is secured, and the luminance tends to decrease. On the other hand, even when using a triphenylmethane dye that is excellent in light transmission and reported to have a certain degree of heat resistance, the triphenylmethane dye has heat resistance and light resistance. Since it is inferior to the pigment in terms of the point, for example, after undergoing a thermal process, which is an essential process when forming a liquid crystal display device, the chromaticity tends to change and the luminance tends to decrease.
このような実情のもとに本発明は創案されたものであって、その目的は、青色の色純度と輝度を向上させることができる液晶表示装置を提供することにある。 The present invention was devised under such circumstances, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of improving the color purity and luminance of blue.
上述してきた課題を解決するために、本発明は、バックライト装置と、液晶表示パネルと、を有する液晶表示装置であって、前記バックライト装置は、光源と、導光板とを有し、前記液晶表示パネルは、カラーフィルタ基板と、表示用アレイ基板とを有し、前記カラーフィルタ基板は、少なくとも赤色着色層と、緑色着色層と、クリア層とを有し、前記導光板は、光入射面と光射出面を有し、前記光源は、前記光入射面に光が導入されるように配置されるとともに、当該光源は、白色光を発する白色発光部と、青色光を発する青色発光部とを有し、前記白色発光部は、第1発光素子と第1封止体とを有し構成されており、前記青色発光部は、第2発光素子と第2封止体とを有し構成されており、前記白色発光部のベースとなる第1発光素子の設置数をSw、前記青色発光部のベースとなる第2発光素子の設置数をSbとした場合、Sb=(0.3〜0.7)Swに設定されており、フィールドシーケンシャル方式で駆動され、前記液晶表示装置はフィールドシーケンシャル方式による色表示手法を可能とするための制御回路部を備え、前記白色発光部から発光される時間帯と、前記青色発光部から発光される時間帯とが、重なることなく区分されて操作されるように構成される。 In order to solve the problems described above, the present invention is a liquid crystal display device having a backlight device and a liquid crystal display panel, the backlight device having a light source and a light guide plate, The liquid crystal display panel includes a color filter substrate and a display array substrate, the color filter substrate includes at least a red colored layer, a green colored layer, and a clear layer, and the light guide plate receives light. The light source is arranged so that light is introduced into the light incident surface, and the light source includes a white light emitting unit that emits white light and a blue light emitting unit that emits blue light possess the door, the white light emitting portion is configured having a first light emitting element and a first sealing body, wherein the blue light-emitting unit includes a second light-emitting element and a second sealing body A first light-emitting element configured as a base of the white light-emitting portion. Sb = (0.3-0.7) Sw, where Sw is the number of devices and Sb is the number of second light-emitting elements that serve as the base of the blue light-emitting unit, and is driven in a field sequential manner. The liquid crystal display device includes a control circuit unit for enabling a color display method by a field sequential method, and a time zone emitted from the white light emitting unit and a time zone emitted from the blue light emitting unit are: It is configured to be divided and operated without overlapping .
本発明の液晶表示装置のより好ましい態様として、前記光源は、前記導光板の片側端面である光入射面に沿って配置されて構成される。 As a more preferable embodiment of the liquid crystal display device of the present invention, the light source is constructed are arranged along the light incident surface is one end surface of the light guide plate.
本発明の液晶表示装置のより好ましい態様として、前記光源は、基板と、この基板の上に形成された白色光を発する白色発光部と、青色光を発する青色発光部とを有して構成される。 As a more preferable aspect of the liquid crystal display device of the present invention, the light source includes a substrate, a white light emitting unit that emits white light formed on the substrate, and a blue light emitting unit that emits blue light. The
本発明の液晶表示装置のより好ましい態様として、前記バックライト装置は、エッジライト方式で構成される。 As a more preferable aspect of the liquid crystal display device of the present invention, the backlight device is configured by an edge light system.
本発明の液晶表示装置のより好ましい態様として、前記導光板の光射出面側に光学シートが配置され、前記導光板の前記光射出面と対向する側の面に反射シートが配置される。 As a more preferable aspect of the liquid crystal display device of the present invention, an optical sheet is disposed on the light exit surface side of the light guide plate, and a reflective sheet is disposed on the surface of the light guide plate facing the light exit surface.
本発明は、バックライト装置と、液晶表示パネルと、を有する液晶表示装置であって、バックライト装置は、光源と、導光板とを有し、液晶表示パネルは、カラーフィルタ基板と、表示用アレイ基板とを有し、カラーフィルタ基板は、赤色着色層と、緑色着色層と、クリア層とを有し、導光板は、光入射面と光射出面を有し、光源は、光入射面に光が導入されるように配置されるとともに、光源は、白色光を発する白色発光部と、青色光を発する青色発光部とを有し、カラーフィルタ基板に形成されたクリア層を通して青色光を透過させるように構成しているので、青色の色純度と輝度が向上する。さらに、青色着色材を添加する必要がないので、材料費を削減でき低コスト化を図ることが可能となる。 The present invention is a liquid crystal display device having a backlight device and a liquid crystal display panel, the backlight device having a light source and a light guide plate, the liquid crystal display panel having a color filter substrate and a display The color filter substrate has a red colored layer, a green colored layer, and a clear layer, the light guide plate has a light incident surface and a light exit surface, and the light source has a light incident surface. The light source has a white light emitting part that emits white light and a blue light emitting part that emits blue light, and emits blue light through a clear layer formed on the color filter substrate. Since it is configured to transmit, blue color purity and luminance are improved. Furthermore, since it is not necessary to add a blue coloring material, the material cost can be reduced and the cost can be reduced.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する形態に限定されることはなく、技術思想を逸脱しない範囲において種々変形を行なって実施することが可能である。また、添付の図面においては、説明を分かり易くするために上下、左右の縮尺を誇張して図示することがあり、実際のものとは縮尺が異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the form demonstrated below, In the range which does not deviate from a technical thought, it can implement in various deformation | transformation. In the accompanying drawings, the scales of the top, bottom, left and right are sometimes exaggerated for easy understanding, and the scales may differ from the actual ones.
図1〜図9を参照しつつ本発明の好適な実施形態に係るカラーフィルタ基板を有する液晶表示装置について説明する。 A liquid crystal display device having a color filter substrate according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明の液晶表示装置1は、図7に示されるように、液晶表示パネル150と、バックライト装置200とを有し構成されており、液晶表示パネル150は、カラーフィルタ基板30と、表示用アレイ基板100と、液晶部140とを有し構成されている。
As shown in FIG. 7, the liquid
以下、これらの構成要素について、詳細に説明する。
まず、最初に本発明の液晶表示装置に用いられるバックライト装置200について、図1〜図5を参照しつつ説明する。
Hereinafter, these components will be described in detail.
First, a
<バックライト装置200>
図1は、本発明の液晶表示装置1に用いられるバックライト装置200の一例を示す分解斜視図である。図2は、図1に示されるα−α矢視平面図であって、バックライト装置の光源の要部構成を示す平面図である。図3および図4は、それぞれ、図2の変形例を示す平面図である。図5(A)は、図2のβ1−β1矢視断面図であり、図5(B)は、図2のβ2−β2矢視断面図である。
<
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a
図1に示されるように、バックライト装置200は、光源220と、導光板210とを有している。導光板210は、略四角形状の平板形状をなしており、図において上方側の主平面である上面210bと下方側の主平面である下面210cと、これらの上面210bと下面210cとの周縁とを連結する4つの側面を有している。そして、本実施の形態においては、4つの側面の1つである導光板の片側端面210aが、光入射面210aを構成しており、この光入射面210aに光が導入されるように光源220が配置される。このような配置によって、いわゆるエッジライト方式のバックライト装置を形成することができる。なお、光入射面210aを除く、3つの側面には、反射膜を設けるようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, the
また、導光板210の下面210cには、通常、反射シート260が設けられ、導光板210の上面210b(光射出面210b)には、通常、光学シート250が設けられる。導光板210、光源220、光学シート250、反射シート260は、例えば金属製の薄箱状のバックケース270に収容される。
Further, a
なお、導光板210は、透明性に優れて光透過性の良いポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の材料を用いることができる。
The
また、導光板210の下面210cには、下面210cにおける反射光を拡散させるための微小突起のドットパターンを形成するようにしてもよい。また、導光板210の内部に光の進路方向を変化させるための散乱粒子を含有させるようにしてもよい。導光板210は、一般に、押し出し成形法、射出成形法等によって成形される。押し出し成形法を用いる場合には、通常、成形したシート体を所定の大きさに打ち抜くことによって導光板210が作製される。
In addition, a dot pattern of minute protrusions for diffusing reflected light on the lower surface 210c may be formed on the lower surface 210c of the
(光源)
本発明における光源220は、図1〜図2に示されるように、長尺状の基板221と、この基板221の主面の上に形成された白色光を発する白色発光部230Wと、青色光を発する青色発光部240Bとを有して構成されたモジュールタイプの光源である。このような光源220は、通常、光入射面210aに光が導入されるように、導光板210の片側端面210aである光入射面210aと一定の近接距離を保ちつつ略並行となるように対向配置されることが望ましい。
(light source)
As shown in FIGS. 1 to 2, the
光源220を構成する一つの要素である白色発光部230Wは、LED素子等の第1発光素子231と第1封止体232とを有し構成されている。第1封止体232は、樹脂等の透光性材料と、必要に応じて用いられる蛍光体等の波長変換材料とを含んで構成される。蛍光体等の波長変換材料は、第1発光素子231からの光の波長を所望の波長に変換する必要がある場合に用いられる。
The white light emitting unit 230 </ b> W, which is one element constituting the
白色発光部230Wを構成する好適な具体例を例示すると、第1発光素子231として例えば青色光を出射するGaN系の青色LEDを用い、第1封止体232として、例えば、青色光を白色光に変換するYAG蛍光体((Y,Gd)3Al5O12:Ce3+)、珪酸塩蛍光体((Sr,Ba)2SiO4:Eu2+)、窒化物蛍光体((Ca,Sr,Ba)AlSiN3:Eu2+)、酸窒化物蛍光体(Ba3Si6O12N2:Eu2+)等の波長変換材料、および第1発光素子231および波長変換材料を覆うシリコーン樹脂等の透光性材料を用いることが挙げられる。この場合、白色発光部230Wは、青色LEDと青色光を白色光に変換する蛍光体とを有し形成されている白色LEDであるとみなすこともできる。なお、上記の具体例に限定されるものではなく、上記以外の構成によって白色光を発することのできる白色発光部230Wを構成するようにしてもよい。
For example, a suitable specific example of the white light emitting unit 230 </ b> W is exemplified. For example, a GaN-based blue LED that emits blue light is used as the first
この一方で、光源220を構成する他の一つの要素である青色発光部240Bは、LED素子等の第2発光素子241と第2封止体242とを有し構成される。すなわち、第2発光素子241と第2封止体242とで青色光を放つ1つの青色発光部240Bが構成され、第2封止体242は、樹脂等の透光性材料と、必要に応じて用いられる蛍光体等の波長変換材料とを含んで構成される。蛍光体等の波長変換材料は、第2発光素子241からの光の波長を所望の波長に変換する必要がある場合に用いられる。
On the other hand, the blue
青色発光部240Bを構成する好適な具体例を例示すると、第2発光素子241として例えば青色光を出射するGaN系の青色LEDを用い、第2封止体242として、第2発光素子241を覆うシリコーン樹脂等の透光性材料を用いること挙げられる。ただし、このような具体例に限定されるものではなく、上記以外の構成によって、青色光を発することのできる青色発光部240Bを構成してもよい。例えば、第2発光素子241として青色よりも波長の短い光を出射するLEDを用い、青色よりも波長の短い光を青色光に変換する蛍光体からなる波長変換材料、および第2発光素子241および波長変換材料を覆うシリコーン樹脂等の透光性材料を用いるようにしてもよい。
As a specific example of the blue
なお、第1発光素子231と第2発光素子241とは、同じ素子を用いることができる。
Note that the first light-emitting
本発明においては、白色発光部230Wのベースとなる第1発光素子231の設置数が、青色発光部240Bのベースとなる第2発光素子241の設置数よりも多くなるように設定されている。より具体的には、白色発光部230Wのベースとなる第1発光素子231の設置数をSw、青色発光部240のベースとなる第2発光素子241の設置数をSbとした場合、Sb=(0.3〜0.7)Sw、より好ましくはSb=(0.4〜0.6)Swに設定される。
In the present invention, the number of installed first
上記範囲に設定されるのは、本発明の液晶表示装置は、本願所望のカラーフィルタ基板を用いつつ、かつ、本願所望のフィールドシーケンシャル方式で駆動してカラー表示を行なうようにしているからである。すなわち、後に詳述するが、例えば、2/180秒の間、すべての白色発光部230Wを点灯させて、この点灯時間の間に、主として1画素の略2/3エリアを構成している赤色着色層および緑色着色層を透過させることによって赤色および緑色のカラー表示に寄与させるよう作用させ、そして、次の1/180秒の間、すべての青色発光部240Wを点灯させて、この点灯時間の間に、1画素の略1/3エリアを構成しているクリア層を透過させることによって青色カラー表示に寄与させるように作用させるためである。
The above range is set because the liquid crystal display device of the present invention uses the desired color filter substrate and is driven by the desired field sequential method to perform color display. . That is, as will be described in detail later, for example, all the white
図2に示される光源220における白色発光部230Wと青色発光部240Bとの配置個数の関係は、Sb=0.5Sw、すなわち白色発光部230Wのトータル個数が全体の約66.7%を占め、青色発光部240のトータル個数が全体の約33.3%を占めるように構成されている。図2の場合、2つの白色発光部230Wが連続配置された後に1つの青色発光部240Bが配置された1単位が、繰り返されて配置されているが、これに限定されることなく、例えば、図3に示されるように、白色発光部230Wを1箇所に集約させるエリアと、青色発光部240Bを1箇所に集約させるエリアとを設けるようにしてもよい。また、図3に示されるように、白色発光部230Wと青色発光部240Bとを集約させた場合、図4に示されるように、上述した個別の第1封止体および第2封止体を、それぞれ纏めて一体化させた第1封止体236および第2封止体246とすることもできる。
The relationship between the number of white
なお、上述した第1発光素子231の設置数Swと第2発光素子241の設置数Sbの設定割合に応じて、後述するカラーフィルタ基板に形成されている赤色着色層、緑色着色層およびクリア層のそれぞれの面積比率(画素開口比率)を適宜変更するようにすることもできる。
It should be noted that a red colored layer, a green colored layer, and a clear layer formed on a color filter substrate, which will be described later, in accordance with the set ratio of the number of installed first
次いで、バックライト装置200における他の構成について説明する。
(光学シート)
光学シート250は、導光板210の光射出面210bに配置され、通常、複数の単位プリズムを有する。光学シートは、光入射面210aから導光板210内部に入射した光の進行方向を変化させて光射出面210bから出射させ、輝度等を集中的に向上させるために用いられる。このような光学シート250としては、液晶表示装置に用いられる一般的なものを用いることができる。なお、単位プリズムの断面形状、突出高さ、底面の幅、頂角の角度等については、公知の種々の形態を採択することができる
Next, another configuration of the
(Optical sheet)
The
光学シート250の材料としては、複数の単位プリズムを有する光学シートを作製できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリカーボネート樹脂、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられる。
The material of the
光学シートの厚みは、適宜調節すればよく、例えば、5μm〜100μm程度とすることができる。光学シートの作製方法としては、一般的な方法を用いることができ、例えば、単位プリズムに対応する形状が表面に設けられた型を用いて、紫外線硬化性樹脂の表面に押圧した後、紫外線により硬化させる方法等が挙げられる。 What is necessary is just to adjust the thickness of an optical sheet suitably, for example, it can be set as about 5 micrometers-100 micrometers. As a method for producing the optical sheet, a general method can be used. For example, the optical sheet is pressed against the surface of the ultraviolet curable resin by using a mold having a shape corresponding to the unit prism on the surface, and then ultraviolet rays are used. Examples include a curing method.
(反射シート)
反射シート260は、導光板210の背面である下面210cに配置される。反射シート260は、導光板210の背面に向かう光を反射させて、再び導光板210内に入射させるために用いられる。反射シート260としては、一般的な反射シートを用いることができ、例えば、白色の散乱反射シート、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜(例えば金属薄膜)を一部に備えるシート等を挙げることができる。
(Reflective sheet)
The
具体的な反射シート260の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET(白PET))、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン、ポリオレフィン等の樹脂、ならびにアルミニウム、銀等の金属を挙げることができる。また、反射シート260に樹脂を用いる場合、反射性を高めるために、顔料を含む白色のシートとすることが好ましい。含有させる顔料としては、例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等を挙げることができる。また、反射シート260の一部に金属薄膜を設ける場合には、銀、アルミニウム、クロム等の高い反射率を有する金属膜を蒸着法、スパッタリング法、CVD法等により形成するようにすればよい。反射シート260として市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、住友スリーエム(株)製の(ビキュイティ)ESR反射フィルム、東レ(株)製のE60V等が挙げられる。このような市販品を用いる場合、導光板210と反射シート260との間に屈折率を整合させた樹脂等を介在させて貼り合わせるようにしてもよい。
Specific examples of the material of the
反射シートの厚さは、特に限定されず、適宜調節すればよく、例えば、30μm〜300μm程度とすることができる。 The thickness of the reflection sheet is not particularly limited and may be adjusted as appropriate, and can be, for example, about 30 μm to 300 μm.
(バックライト装置200周辺のその他の構成)
本発明においては、図示していないが、さらに、透過光を拡散させる機能を有する拡散シートや、特定の偏光成分のみを透過させ、それ以外の偏光成分を反射させて偏光分離機能を有する偏光反射シートなどを、光学シート250の光射出面側に設けるようにしてもよい。
(Other configurations around the backlight device 200)
In the present invention, although not shown, a diffusion sheet having a function of diffusing transmitted light or a polarized light reflection function having a polarization separation function by transmitting only a specific polarization component and reflecting other polarization components. A sheet or the like may be provided on the light exit surface side of the
拡散シートは、光学シートから出射される光を拡散して輝度ムラを低減させる働きを有する部材である。拡散シートとしては、液晶表示装置に用いられている一般的なものを用いることができる。拡散シートの材料としては、例えば、メタクリル酸メチルスチレン共重合体、アクリロニトリルスチレン共重合体、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン等が挙げられる。また、拡散シートには粒子が含まれていてもよい。粒子としては、シリカ、アルミナ等の無機系粒子、ならびにアクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフルオロビニリデン等のフッ素樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等が挙げられる。これらの粒子は、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。粒子の平均粒径は、散乱性の点から0.3μm〜2.0μmの範囲内であることが好ましい。粒子の含有量は、適宜調節すればよい。拡散シートの厚さは、例えば、5μm〜100μm程度とすることができる。 The diffusion sheet is a member having a function of diffusing light emitted from the optical sheet to reduce luminance unevenness. As the diffusion sheet, a general sheet used in a liquid crystal display device can be used. Examples of the material of the diffusion sheet include methyl methacrylate styrene copolymer, acrylonitrile styrene copolymer, polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polystyrene, and the like. Further, the diffusion sheet may contain particles. Examples of the particles include inorganic particles such as silica and alumina, fluorine resin particles such as acrylic resin, styrene resin, polytetrafluoroethylene, and polyfluorovinylidene, and silicone resin particles. These particles can be used alone or in combination of two or more. The average particle diameter of the particles is preferably in the range of 0.3 μm to 2.0 μm from the viewpoint of scattering properties. The content of the particles may be adjusted as appropriate. The thickness of the diffusion sheet can be, for example, about 5 μm to 100 μm.
偏光反射シートは、光学シート250から出射される光のうち、特定の偏光成分のみを透過させ、それ以外の偏光成分を反射させる、偏光分離機能を有する部材である。液晶表示装置において、液晶セルと偏光反射シートとの間に偏光板が設けられている場合、偏光板は特定の偏光成分のみを選択的に透過するので、偏光反射シートを用いて特定の偏光成分以外の偏光成分を選択的に反射させ再利用することで、偏光板を通過する光の量を実質的に多くし、輝度を向上させることができる。
The polarization reflection sheet is a member having a polarization separation function that transmits only a specific polarization component of light emitted from the
偏光反射シートとしては、液晶表示装置に用いられている一般的なものを用いることができる。偏光反射シートとして市販品を用いてもよく、例えば、住友スリーエム(株)製のDBEFシリーズを用いることができる。 As the polarizing reflection sheet, a general sheet used in a liquid crystal display device can be used. Commercially available products may be used as the polarizing reflection sheet, and for example, DBEF series manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used.
また、光源から発生する熱を逃がすためのヒートシンクを形成するようにしてもよい。 Further, a heat sink for releasing the heat generated from the light source may be formed.
なお、バックライト装置200の裏側等に、本発明における光源における白色発光部230W、青色発光部240Bの点灯を制御するための点灯制御回路を設けるようにしてもよい。
Note that a lighting control circuit for controlling lighting of the white
次いで、カラーフィルタ基板30について説明する。
<カラーフィルタ基板30>
図6の上方側に記載されているように、本発明の液晶表示装置1に用いられるカラーフィルタ基板30は、透明基板10と、この透明基板10上に形成された画素部分である画素構成層13と、画素構成層13の周囲に形成された遮光部12を有している。通常、基板の最外周に配置された画素構成層13を除いた他の大部分の画素構成層13に着目してみれば、遮光部12は、隣接する画素構成層13同士の間隙部分に存在する。
Next, the
<
As described in the upper side of FIG. 6, the
透明基板10は、可視光に対して透明な基板であれば特に限定されるものではなく、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板と同様なものを用いることができる。具体的には、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英などのリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。
The
本発明で用いられるカラーフィルタ基板30の特徴的な構造としては、画素構成層13の種類として青色着色層が用いられることなく、その代わりに、光透過性のクリア層が用いられている点にある。
The characteristic structure of the
すなわち、図6および図8に示されるように、画素構成層13は、赤色着色層13R、緑色着色層13Gおよびクリア層13Tを有し、通常、これらが順次配列された状態でパターン形成されている。
That is, as shown in FIG. 6 and FIG. 8, the pixel
前述したように、第1発光素子231の設置数Swと第2発光素子241の設置数Sbの設定割合に応じて、カラーフィルタ基板30に形成されている赤色着色層13R、緑色着色層13Gおよびクリア層13Tのそれぞれの面積比率(画素開口比率)を適宜変更するようにすることができる。本発明において、カラーフィルタ基板30を通しての色表示は、本願所望のフィールドシーケンシャル方式で行われるために、赤色着色層13R、緑色着色層13Gおよびクリア層13Tの1組が1画素を構成する。本発明におけるフィールドシーケンシャル方式を用いた色表示方法の具体例については後に詳述する。
As described above, the red
なお、図面における画素部分である画素構成層13の数(画素数)はあくまで例示として記載されているものであり、図示例のものに限定されるものではない。画素構成層13の形成方法としては、一般的なカラーフィルタにおける画素構成層13の形成方法、例えば、フォトリソグラフィー法、インクジェット法、印刷法等を用いればよい。
It should be noted that the number of pixel configuration layers 13 (number of pixels), which is a pixel portion in the drawings, is described only as an example, and is not limited to the illustrated example. As a method for forming the
赤色着色層13Rに用いられる着色材料としては、例えば、ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料等が挙げられる。これらの顔料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
Examples of the coloring material used for the red
緑色着色層13Gに用いられる着色材料としては、例えば、ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料もしくはハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料等のフタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料等が挙げられる。これらの顔料もしくは染料は単独で用いてもよく2種以上を混合して用いてもよい。
Examples of coloring materials used for the green
クリア層13Tは、基本的に光源からの光をそのままの色相で透過させるように作用させる樹脂層であり、好ましくは無着色樹脂層とすることが望ましい。しかしながら、クリア層13T透過後の光の色相を調整するために、クリア層13Tの中に、色相調整用の色材を4%以下程度加えることも行われ得る。従って、本発明のクリア層13Tとは、クリア層13Tを構成する固形分に対して色相調整用の色材を4%以下含有させたものも包含される。クリア層13Tを形成するための主材料としては、バインダーとして用いられる樹脂を使うことができるが、透明性に優れ、光透過率に優れる材料であれば特に限定されるものではない。クリア層13Tに添加され得る色材としては、青色、シアン、マゼンタ、イエロー等の色材を例示することができる。
The
好適に用いることのできる具体的なバインダー樹脂としては、例えば、ベンジルメタクリレート:スチレン:アクリル酸:2−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体等を挙げることができる。また、溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、n−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン等の炭化水素類、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2,4−ペンタンジオン等のケトン類、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、g−ブチロラクトン等のエステル類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、t−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等のアルコール類、フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類等の1種又は2種以上が使用可能である。 Specific examples of the binder resin that can be suitably used include a copolymer of benzyl methacrylate: styrene: acrylic acid: 2-hydroxyethyl methacrylate, and the like. Solvents include benzene, toluene, xylene, n-butylbenzene, diethylbenzene, tetralin and other hydrocarbons, methoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene, diethylene glycol dimethyl ether and other ethers, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone. , Ketones such as cyclohexanone and 2,4-pentanedione, ethyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, esters such as g-butyrolactone, 2-pyrrolidone, N- Amide solvents such as methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloro Halogen solvents such as ethane, tetrachloroethane, tritrichloroethylene, tetrachloroethylene, chlorobenzene, orthodichlorobenzene, t-butyl alcohol, diacetone alcohol, glycerin, monoacetin, ethylene glycol, triethylene glycol, hexylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl One type or two or more types of alcohols such as cellsolve and butylcellsolve and phenols such as phenol and parachlorophenol can be used.
単一種の溶媒を使用しただけでは、塗布組成物の溶解性が不充分である場合や、塗布組成物を塗布する際における塗布の相手方となる素材(基材を構成する素材)が侵される虞がある場合等には、2種以上の溶媒を混合使用することにより、これらの不都合を回避することができる。また、必要に応じて、フッソ系界面活性剤や、ノニオン系界面活性剤等の界面活性剤を含有させるようにしてもよい。 If only one type of solvent is used, the solubility of the coating composition may be insufficient, or the material that forms the coating partner when the coating composition is applied (the material constituting the substrate) may be affected. In the case where there is, for example, these disadvantages can be avoided by using a mixture of two or more solvents. Moreover, you may make it contain surfactants, such as a fluorosurfactant and a nonionic surfactant, as needed.
本実施形態における遮光部12(いわゆるブラックマトリックスと称されることもある)は、形成されることが望ましいが、本発明の作用効果を発現させるためには必須となるものではない。遮光部12は、通常、格子状の遮光層として構成され、通常、黒色顔料とバインダー樹脂と溶剤とを含有したフォトレジストや印刷用インキ、あるいはクロムなどの金属を用いて構成される。印刷用インキに用いられる黒色顔料としては、例えば、カーボンブラック、チタンブラック等を挙げることができ、バインダー樹脂としては、例えば、ベンジルメタクリレート:スチレン:アクリル酸:2−ヒドロキシエチルメタクリレートの共重合体等を挙げることができ、溶剤としては、公知の種々の中から選定して用いることができる。遮光部12の形成方法としては、フォトリソグラフィー法、各種のパターン印刷方法、各種のめっき方法等で形成することができる。
The light-shielding portion 12 (sometimes referred to as a so-called black matrix) in the present embodiment is desirably formed, but is not indispensable for exhibiting the effects of the present invention. The
図6に示されるように、赤色着色層13R、緑色着色層13Gおよびクリア層13Tを有する画素構成層13を覆うように透明電極層18が形成される。透明電極層18を形成する材料としては、例えば透明性および導電性を有する金属酸化物等が挙げられる。このような金属酸化物としては、例えば酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、酸化亜鉛、もしくは酸化第二錫等が挙げられる。透明電極層18の膜厚は、50nm〜1500nm、より好ましくは、120nm〜1200nmとされる。
As shown in FIG. 6, the
透明電極層18の形成方法としては、例えば、蒸着法もしくはスパッタリング法等を用いるようにすればよい。なお、透明電極層18を形成する前にオーバーコート層(保護膜)等を形成するようにしてもよい。
As a method for forming the
〔表示用アレイ基板100についての説明〕
次いで、表示用アレイ基板100(液晶ディスプレイ用基板)について、図6を参照しつつ説明する。
[Description of the display array substrate 100]
Next, the display array substrate 100 (liquid crystal display substrate) will be described with reference to FIG.
図6の下方側に示される表示用アレイ基板100は、上述してきたカラーフィルタ基板30と対向するように配置され、一体化されて表示装置を構成する。図6においては、対向配置されるカラーフィルタ基板30も併せて記載してあり、図6に示されるカラーフィルタ基板30は、表示装置を形成するために、透明電極層18の上に、配向膜20が形成された状態が描かれている。配向膜20は、通常、カラーフィルタ基板30の製造工程が完了し、表示装置を形成するための、次なるセル組み合わせ工程の際に設けられる。
The
図6に示されるごとく表示用アレイ基板100は、光透過性基板55上に、走査線(図示していない)、層間絶縁膜60、マトリクス状に配置された多数の画素電極65aによって構成された透明電極65、信号線70、保護膜(パッシベーション膜)75、スイッチング回路部(図示していない)、及び配向膜80を有する構造を備えている。
As shown in FIG. 6, the
走査線は図面上、表示されていないが、例えば、マトリクス状に配置された多数の画素電極65aの1つの行(紙面の左右方向)に1本ずつ対応するようにして配置されて、当該行の長手方向に延びるように構成される。各走査線は、例えば、タンタル(Ta)、チタン(Ti)等の金属により形成することができる。これらの走査線は、層間絶縁膜60により覆われている。
Although the scanning lines are not displayed in the drawing, for example, the scanning lines are arranged so as to correspond to one row (a horizontal direction in the drawing) of a large number of
層間絶縁膜60は、例えばシリコン酸化物等の電気絶縁性物質により形成されており、走査線と信号線70とを電気的に分離しているとともに、画素電極65aと走査線とを電気的に分離するように形成されている。
The
各画素電極65aは、表示装置における1つの画素部分に1つずつ対応するように形成されている。画素電極65aを形成する材料としては、例えば透明性および導電性を有する金属酸化物等が挙げられる。このような金属酸化物としては、例えば酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、酸化亜鉛、もしくは酸化第二錫等が挙げられる。形成される電極層の膜厚は、50nm〜1500nm、より好ましくは、120nm〜1200nmとされる。画素電極65aの形成方法としては、例えば、蒸着法もしくはスパッタリング法等を用いるようにすればよい。個々の画素電極65aの平面視上の形状は、例えば、四角形、四角形の1つの角部を矩形に切り欠いてできる六角形等の多角形とすることができるが、必ずしもこれらの形状に限定されるものではない。
Each
信号線70は、例えば、マトリクス状に配置された多数の画素電極65aの1つの列(紙面の奥域側方向)に1本ずつ対応するようにして配置されて、当該列の長手方向に延びるように構成される。各信号線70は、例えばタンタル(Ta)、チタン(Ti)等の金属により形成することができる。これらの信号線70は、保護膜75により覆われている。
For example, the
保護膜75は、例えばシリコン窒化物等により形成されており、本体の保護膜機能を果たすとともに、信号線70と画素電極65aとを電気的に分離させるように作用している。
The
スイッチング回路部は、図6には表示されていないが、1つの画素電極65aに1つずつ対応して配置されており、このスイッチング回路部が対応している画素電極65aと走査線及び信号線70とを電気的に接続している。
Although the switching circuit section is not shown in FIG. 6, the switching circuit section is arranged corresponding to one
個々のスイッチング回路部は、対応する走査線から信号の供給を受けて、信号線70と画素電極65aとの導通を制御する。各スイッチング回路部は、例えばアクティブ素子を用いて構成することができる。前記のアクティブ素子としては、例えば、薄膜トランジスタ(TFT)等の3端子型素子やMIM(Metal Insulator Metal)ダイオード等の2端子型素子が用いられるが、必ずしもこれらに限定されるわけではない。
Each switching circuit unit receives a signal from a corresponding scanning line and controls conduction between the
配向膜80は、表示装置中の液晶を水平配向させることが可能な水平配向膜、又は、液晶を垂直配向させることが可能な垂直配向膜として構成することができる。水平配向膜及び垂直配向膜のいずれを用いるかは、表示装置の動作モード等に応じて適宜選択することができる。表示用アレイ基板100側に形成される配向膜80は、カラーフィルタ基板30側に形成される配向膜20と同様な構成とすることができる。
The
本発明の液晶表示装置1に用いられる表示用アレイ基板100は、本願所望のフィールドシーケンシャル方式で駆動されるように構成されている。本発明でいうフィールドシーケンシャル方式(field sequential)とは、白色発光部230Wと青色発光部240Bを順次高速で点滅させて(例えば、白色発光部230Wを2/180秒、青色発光部240を1/180秒、繰り返し点滅させて)、これらの白色光ないし青色光を適宜カラーフィルタ基板30に設けられた赤色着色層13R、緑色着色層13Gおよびクリア層13Tを透過させることによって、人間の残像現象を利用した画像表示方式をいう。白色発光部230Wから発光された白色光は、主として、赤色着色層13R、緑色着色層13Gに対して作用し、青色発光部240Bから発光された青色はクリア層13Tに対して作用する。これについては、後に図9を参照しつつ詳述する。
The
〔液晶表示装置の構成〕
上述したごとく配向層20が形成されたカラーフィルタ基板30と、配向層80が形成された表示用アレイ基板100は、図7に示されるように、互いの配向層20と配向層80とが対向するように配置され、所定の間隙をあけた状態で、液晶材料を充填する充填口を残してシール材(例えば、熱硬化性樹脂)90により貼り合わされる。
[Configuration of liquid crystal display device]
As described above, the
表示用アレイ基板100とカラーフィルタ基板30との間隙(セルギャップ)は、図示されていないスペーサ(例えば球状スペーサ又は柱状スペーサ)により一定に保たれており、両者の間の間隙には充填口から液晶材料が充填されて液晶層91が形成される。液晶層91に用いられる液晶としては、本願所望のフィールドシーケンシャル方式に対応するために応答速度が数十μs程度の高速応答が可能な強誘電体性等の液晶を用いることが好ましい。液晶充填後の充填口は封止される。そして、図7に示されるように、表示用アレイ基板100の光透過性基板55の背後に、光源であるバックライト装置200が配置されて、液晶表示装置1が形成される。
The gap (cell gap) between the
なお、図示していないが、通常、表示用アレイ基板100とカラーフィルタ基板30の外表面には、それぞれ、偏光板が偏光軸を互いに直交する状態で貼り合わされている。
Although not shown, normally, polarizing plates are bonded to the outer surfaces of the
〔本発明の液晶表示装置のフィールドシーケンシャル方式による色表示手法〕
図9を参照しつつ、本発明の液晶表示装置のフィールドシーケンシャル方式による色表示手法について説明する。本発明においては、本願独自のフィールドシーケンシャル方式による色表示手法を可能とするための制御回路部を備えている。
[Color Display Method by Field Sequential Method of Liquid Crystal Display Device of the Present Invention]
With reference to FIG. 9, a color display method by a field sequential method of the liquid crystal display device of the present invention will be described. The present invention includes a control circuit unit for enabling a color display method based on the field sequential method unique to the present application.
図9は、本発明の液晶表示装置1をフィールドシーケンシャル方式で駆動して特定の色を表示させる場合における、バックライト装置の白色発光部230Wおよび青色発光部240Bのそれぞれの点灯時間(横軸)と、1画素を構成する赤色着色層、緑色着色層およびクリア層の各画素部分にそれぞれ対応するシャッタを開放するタイミングと、の関係を示す色表示のタイミングチャートである。
FIG. 9 shows lighting times (horizontal axis) of the white
図9における本発明のフィールドシーケンシャル方式(field sequential)は、光源であるバックライト装置の白色発光部230Wを例えば2/180秒、青色発光部240Bを例えば1/180秒、繰り返し点滅させている。白色発光部から発光される時間帯と、前記青色発光部から発光される時間帯とは、重なることなく区分されて操作される。
In the field sequential method of FIG. 9 according to the present invention, the white
これらの光源に対して、図9における「13R open」とは、図8に示される1画素の一部を構成する赤色着色層13Rに対応するシャッタを開放している状態を示し、「13G open」とは、図8に示される1画素の一部を構成する緑色着色層13Gに対応するシャッタを開放している状態を示し、「13T open」とは、図8に示される1画素の一部を構成するクリア層13Tに対応するシャッタを開放している状態を示す。図9において、上記の「13R open」、「13G open」、「13T open」等の表示のないエリアは、1画素を構成している赤色着色層13R、緑色着色層13G、およびクリア層13Tに対応するシャッタは全て閉じたままの状態にあり、当該エリアは、図9において点線で描かれている。
For these light sources, “13R open” in FIG. 9 indicates a state in which the shutter corresponding to the red
図9におけるNo.1〜No.9は、それぞれ、白表示、白表示、赤表示、緑表示、青表示、黄表示、マゼンタ表示、シアン表示、および黒表示を行う場合の色表示のタイミングチャートの一例を示している。以下、図9を参照しつつ各No.毎に説明する。 No. in FIG. 1-No. 9 shows an example of a timing chart of color display when white display, white display, red display, green display, blue display, yellow display, magenta display, cyan display, and black display are performed. Hereinafter, referring to FIG. Each will be explained.
(1)No.1:白表示
バックライト装置の白色発光部230Wを2/180秒点灯している間、この2/180秒間を「13T open」とする。すなわち、図8に示される1画素の一部を構成するクリア層13Tに対応するシャッタを開放し、白色光を透過させる。この場合、光源である白色光をそのまま用いることができる。「13T open」の時間は、1/180秒とすることもできる(a〜b間、あるいはb〜c間)。
(1) No. 1: White display While the white
(2)No.2:白表示
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13R open」とし、次の1/180秒間を「13G open」とする。そして、次のバックライト装置の青色発光部240Bが1/180秒点灯している間、この1/180秒間を「13T open」とする。これによって、透過する赤、緑、青の残像色の合成によって1画素としての白表示が認識される。「13R open」と「13G open」とは逆にしてもよい。
(2) No. 2: White display While the white
(3)No.3:赤表示
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13R open」とする。これによって、透過する赤の残像色によって1画素としての赤表示が認識される。「13R open」の時間は、2/180秒とすることもできる(a〜c間)。なお、バックライト装置の白色発光部230Wが点灯している間は、緑色着色層13Gに対応する液晶シャッタは閉じられている。
(3) No. 3: Red display While the white
(4)No.4:緑表示
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13G open」とする。これによって、透過する緑の残像色によって1画素としての緑表示が認識される。「13G open」の時間は、2/180秒とすることもできる(a〜c間)。なお、バックライト装置の白色発光部230Wが点灯している間は、赤色着色層13Rに対応する液晶シャッタは閉じられている。
(4) No. 4: Green display While the white
(5)No.5:青表示
バックライト装置の青色発光部240Bが1/180秒点灯している間、この1/180秒間を「13T open」とする。これによって、透過する青の残像色によって1画素としての青表示が認識される。
(5) No. 5: Blue display While the blue
(6)No.6:黄表示
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13R open」とし、次の1/180秒間を「13G open」とする。これによって、透過する赤、緑の残像色の合成によって1画素としての黄表示が認識される。「13R open」と「13G open」とは逆にしてもよい。「13R open」の際、緑色着色層13Gに対応する液晶シャッタは閉じられている。「13G open」の際、赤色着色層13Rに対応する液晶シャッタは閉じられている。
(6) No. 6: Yellow display While the white
(7)No.7:マゼンタ表示
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13R open」とする。加えて、バックライト装置の青色発光部240Bが1/180秒点灯している間、この1/180秒間を「13T open」とする。これによって、透過する赤、青の残像色の合成によって1画素としてのマゼンタ表示が認識される。
(7) No. 7: Magenta display While the white
「13R open」は、a〜b間の1/180秒に代えて、b〜c間の1/180秒としてもよい。さらに、a〜c間の連続した2/180秒とすることもできる。「13R open」の際、緑色着色層13Gに対応する液晶シャッタは閉じられている。
“13R open” may be 1/180 seconds between b and c instead of 1/180 seconds between a and b. Furthermore, it can be set to continuous 2/180 seconds between a and c. At “13R open”, the liquid crystal shutter corresponding to the green
(8)No.8:シアン表示
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間、1/180秒間を「13G open」とする。加えて、バックライト装置の青色発光部240Bが1/180秒点灯している間、この1/180秒間を「13T open」とする。これによって、透過する緑、青の残像色の合成によって1画素としてのシアン表示が認識される。
(8) No. 8: Cyan display While the white
「13G open」は、b〜c間の1/180秒に代えて、a〜b間の1/180秒としてもよい。さらに、a〜c間の連続した2/180秒とすることもできる。「13G open」の際、赤色着色層13Rに対応する液晶シャッタは閉じられている。
“13G open” may be 1/180 seconds between a and b instead of 1/180 seconds between b and c. Furthermore, it can be set to continuous 2/180 seconds between a and c. At “13G open”, the liquid crystal shutter corresponding to the red
(9)No.9:黒表示
バックライト装置の白色発光部230Wが2/180秒点灯している間およびバックライト装置の青色発光部240Bが1/180秒点灯している間、1画素を構成している赤色着色層13R緑色着色層13Gクリア層13Tに対応するシャッタは全て閉じたままの状態にある。これによって1画素としての黒表示が認識される。
(9) No. 9: Black display While the white
以下に具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定解釈されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to specific examples below, but the present invention is not construed as being limited to the following examples.
[実施例1]
(カラーフィルタ基板30の作製)
基板として、平面の大きさが370mm×470mmであり、厚さが0.7mmのガラス基板(コーニング社製1737ガラス)を準備した。
[Example 1]
(Preparation of color filter substrate 30)
As the substrate, a glass substrate (Corning 1737 glass) having a plane size of 370 mm × 470 mm and a thickness of 0.7 mm was prepared.
この基板を定法にしたがって洗浄した後、ネガ型感光性レジスト(東京応化工業(株)製 CFPR DN-83)を塗布し、所定のマスクを介して露光、現像して焼成して、遮光部12であるブラックマトリックスを形成した。
After washing this substrate in accordance with a conventional method, a negative photosensitive resist (CFPR DN-83 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied, exposed through a predetermined mask, developed, and baked to form a
次いで、下記に示される赤色着色層13Rを形成するための赤色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、緑色着色層13Gを形成するための緑色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、およびクリア層13Tを形成するための透明無着色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、を調製した。
Next, a negative photosensitive resin composition for red pattern for forming the red
<赤色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物>
・赤顔料(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 クロモフタルレッドA2B)…2.0重量部
・赤顔料(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 クロモフタルレッドBP)…1.0重量部
・分散剤(ビックケミー社製 ディスパービック161)…1.5重量部
・モノマー(サートマー社製 SR399)…4.0重量部
・ポリマーI…5.0重量部
・開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア907)…1.4重量部
・開始剤(2,2´−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4´,5´−テトラフェニル−1,2´−ビイミダゾール)…0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)…80.0重量部
<Negative photosensitive resin composition for red pattern>
・ Red pigment (Chromophthal red A2B manufactured by Ciba Specialty Chemicals) ... 2.0 parts by weightRed pigment (Chromophthalred BP manufactured by Ciba Specialty Chemicals) ... 1.0 parts by weight Dispersic 161) ... 1.5 parts by weight Monomer (SR399, manufactured by Sartomer) 4.0 parts by weight Polymer I ... 5.0 parts by weight Initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 1 .4 parts by weight Initiator (2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole)... 0.6 parts by weight Solvent ( Propylene glycol monomethyl ether acetate) ... 80.0 parts by weight
<緑色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物>
・緑顔料(大日精化社製 シアニングリーン5370)…1.2重量部
・緑顔料(大日精化社製 シアニングリーン2GN)…1.6重量部
・黄顔料(ランクセス社製 Byplast イエロー 5GN01)…1.2重量部
・分散剤(ビックケミー社製 ディスパービック161)…2.0重量部
・モノマー(サートマー社製 SR399)…4.0重量部
・ポリマーI…5.0重量部
・開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア907)…1.4重量部
・開始剤(2,2´−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4´,5´−テトラフェニル−1,2´−ビイミダゾール)…0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)…80.0重量部
<Negative photosensitive resin composition for green pattern>
Green pigment (Daiichi Seika Co., Ltd., Cyanine Green 5370) ... 1.2 parts by weight Green pigment (Daiichi Seika Co., Ltd., Cyanine Green 2GN) ... 1.6 parts by weightYellow pigment (Lanxess Byplast Yellow 5GN01) ... 1.2 parts by weight Dispersant (Disperbic 161 manufactured by Big Chemie) ... 2.0 parts by weight Monomer (SR399 manufactured by Sartomer) ... 4.0 parts by weight Polymer I ... 5.0 parts by weight Initiator (Ciba・ Specialty Chemicals Irgacure 907) 1.4 parts by weight ・ Initiator (2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2′-bi Imidazole) ... 0.6 parts by weightSolvent (propylene glycol monomethyl ether acetate) ... 80.0 parts by weight
<透明無着色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物>
・モノマー(サートマー社製 SR399)…4.0重量部
・ポリマーI…5.0重量部
・開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア907)…1.4重量部
・開始剤(2,2´−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4´,5´−テトラフェニル−1,2´−ビイミダゾール)…0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)…50.0重量部
<Negative photosensitive resin composition for transparent uncolored pattern>
-Monomer (SR 399, manufactured by Sartomer)-4.0 parts by weight-Polymer I-5.0 parts by weight-Initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)-1.4 parts by weight-Initiator (2, 2 '-Bis (o-chlorophenyl) -4,5,4', 5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole) ... 0.6 parts by weightSolvent (propylene glycol monomethyl ether acetate) ... 50.0 parts by weight Part
なお、上記のポリマーIは、ベンジルメタクリレート:スチレン:アクリル酸:2−ヒドロキシエチルメタクリレート=15.6:37.0:30.5:16.9(モル比)の共重合体100モル%に対して、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを16.9モル%付加したものであり、重量平均分子量は42500である。 The polymer I is based on 100 mol% of a copolymer of benzyl methacrylate: styrene: acrylic acid: 2-hydroxyethyl methacrylate = 15.6: 37.0: 30.5: 16.9 (molar ratio). 2-methacryloyloxyethyl isocyanate was added at 16.9 mol%, and the weight average molecular weight was 42500.
次いで、ガラス基板上にブラックマトリックスを覆うように赤色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、赤色パターン用のフォトマスクを介して、露光、現像して、焼成して赤色パターンを形成した。その後、緑色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物、透明無着色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物を用いて、上記の赤色パターン形成と同様の操作により、緑色パターンおよび透明無着色パターンを形成した。これにより、赤色パターン、緑色パターン、および透明無着色パターンが配列された画素構成層を形成した。なお、配列の形態は図8に示されるような形態とした。 Next, a negative photosensitive resin composition for red pattern is applied by spin coating so as to cover the black matrix on the glass substrate, and is exposed, developed, and baked through a photomask for red pattern. A red pattern was formed. Then, using the negative photosensitive resin composition for green pattern and the negative photosensitive resin composition for transparent uncolored pattern, the green pattern and the transparent uncolored pattern were formed by the same operation as the above red pattern formation. Formed. Thus, a pixel configuration layer in which a red pattern, a green pattern, and a transparent uncolored pattern were arranged was formed. The arrangement was as shown in FIG.
次いで、上記の各画素構成層を形成したガラス基板上に、カラーフィルタ保護膜用組成物として下記の保護膜用組成物をスピンコート法により塗布した。 Next, the following protective film composition was applied as a color filter protective film composition onto the glass substrate on which each of the pixel constituent layers was formed by a spin coating method.
<保護膜用組成物の組成>
・メタクリル酸メチル−スチレン−アクリル酸共重合体…32重量部
・エピコート180S70(ジャパンエポキシレジン(株)製)…18重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート…42重量部
・開始剤(チバスペシャリティケミカルズ社製イルガキュア907)…8重量部
・3−メトキシブチルアセテート…300重量部
次に、フォトマスクを介して、露光、現像して、焼成して保護膜を形成した後、この上に透明電極層を形成し、カラーフィルタ基板を作製した。
<Composition of composition for protective film>
・ Methyl methacrylate-styrene-acrylic acid copolymer: 32 parts by weight ・ Epicoat 180S70 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) ... 18 parts by weight ・ Dipentaerythritol pentaacrylate: 42 parts by weight ・ Initiator (Ciba Specialty Chemicals) Irgacure 907) ... 8 parts by weight 3-methoxybutylacetate ... 300 parts by weight Next, after exposing and developing through a photomask and baking to form a protective film, a transparent electrode layer is formed thereon. Then, a color filter substrate was produced.
(バックライト装置200の作製)
図1に示されるようなバックライト装置200を作製した。
(Production of backlight device 200)
A
導光板210としては、縦×横の寸法が300mm×400mmであり、厚みが0.5mmのポリカーボネート樹脂性基板を用いた。
As the
光源220は、図1や図2に示されるようにアクリル製の基板の上に白色光を発する白色発光部230Wと、青色光を発する青色発光部240Bとが2:1の個数比(トータル個数は図示のごとく9個)で配置形成されたものを用いた。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
青色発光部240Bは、青色光を出射するGaN系のLED発光素子と透光性材料であるシリコーン樹脂からなる封止体とから形成した。白色光を発する白色発光部230Wは、青色光を出射するGaN系のLED発光素子と、波長変換材料であるYAG蛍光体((Y,Gd)3Al5O12:Ce3+)および透光性材料であるシリコーン樹脂からなる封止体から形成した。
The blue
反射シート260として、厚さ250μmの白色ポリエステルフィルムを導光板210の背面に配置した。
A white polyester film having a thickness of 250 μm was disposed on the back surface of the
光学シート250として、いわゆるプリズムシートとしての光学シートを導光板の出光面側に配置した。光学シート(プリズムシート)は、厚さ125μmのポリエステルフィルム上に、アクリル系紫外線硬化型樹脂を用いて複数の単位プリズムを形成することで作製した。
As the
(表示用アレイ基板100の作製)
次いで、上記のカラーフィルタ基板30と対をなす表示用アレイ基板100を以下の要領で作製した。
(Production of display array substrate 100)
Next, the
まず、基板として、大きさが370mm×470mm、厚さが0.7mmのガラス基板(コーニング社製1737ガラス)を準備した。 First, as a substrate, a glass substrate (Corning 1737 glass) having a size of 370 mm × 470 mm and a thickness of 0.7 mm was prepared.
この基板を定法に従って、画素ごとに配した発光部の素子に流れる電流を、素子ごとに設けた駆動回路内のTFT(Thin Film Transistor)によって制御することのできる表示用アレイ基板100を作製した。
In accordance with a conventional method, a
(液晶表示装置1の作製)
配向層20が形成されたカラーフィルタ基板30と、配向層80が形成された表示用アレイ基板100とを、図7に示されるように、所定の間隙を空けて対向配置させ、間隙内に液晶材料を充填させた状態でシール剤90により貼り合わせた。
(Production of liquid crystal display device 1)
As shown in FIG. 7, the
その後、図7に示されるように、表示用アレイ基板100の光透過性基板55の背後に、光源であるバックライト部200を配置して、本発明の液晶表示装置1を作製した。
Thereafter, as shown in FIG. 7, the
なお、カラーフィルタ基板30を透過させて行う色表示の手法は、図9に示されるような本発明独自のフィールドシーケンシャル方式とした。
The color display method performed through the
[比較例1]
上記実施例1で用いたカラーフィルタ基板30のクリア層13Tを、下記の青色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物を用いて形成した青色着色層に変えた。さらに、上記実施例1で用いたバックライト装置200の光源220を白色光を発する白色発光部230Wのみとした(トータル個数は9個)。なお、カラーフィルタ基板を透過させて行う色表示の手法は、白色光を発する光源のみを持つバックライト装置を用いて行われている従来のいわゆる面分割の方式とした。
[Comparative Example 1]
The
それ以外は、実質的に実施例1の場合と同様にして、比較例の液晶表示装置を作製した。 Except for this, a liquid crystal display device of a comparative example was fabricated in substantially the same manner as in Example 1.
<青色パターン用のネガ型感光性樹脂組成物>
・紫顔料(Clariant社製 商品名Novotex Violet BL-PC VP2429)…0.6重量部
・青顔料(BASF社製 ヘリオゲンブルーL6700F)…1.4重量部
・顔料誘導体(アビシア社製 ソルスパース5000)…0.2重量部
・分散剤(ビックケミー社製ディスパービック161)…0.8重量部
・モノマー(サートマー社製 SR399)…4.0重量部
・ポリマーI…5.0重量部
・開始剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製 イルガキュア907)…1.4重量部
・開始剤(2,2´−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4´,5´−テトラフェニル−1,2´−ビイミダゾール)…0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)…80.0重量部
<Negative photosensitive resin composition for blue pattern>
・ Purple pigment (trade name Novotex Violet BL-PC VP2429, manufactured by Clariant) ... 0.6 parts by weightBlue pigment (Heliogen Blue L6700F, manufactured by BASF) ... 1.4 parts by weightPigment derivative (Solsperse 5000, manufactured by Avicia) ... 0.2 parts by weight Dispersant (Disperbic 161 manufactured by Big Chemie) ... 0.8 parts by weight Monomer (SR399 manufactured by Sartomer) ... 4.0 parts by weight Polymer I ... 5.0 parts by weight Initiator ( Ciba Specialty Chemicals Irgacure 907) 1.4 parts by weight Initiator (2,2'-bis (o-chlorophenyl) -4,5,4 ', 5'-tetraphenyl-1,2'- Biimidazole) ... 0.6 parts by weightSolvent (propylene glycol monomethyl ether acetate) ... 80.0 parts by weight
上記の実施例1の液晶表示装置サンプルおよび比較例1の液晶表示装置サンプルについて、下記の要領で、光学特性試験を行った。 The liquid crystal display device sample of Example 1 and the liquid crystal display device sample of Comparative Example 1 were subjected to an optical property test in the following manner.
<<光学特性試験>>
上記の実施例1の液晶表示装置サンプルおよび比較例1の液晶表示装置サンプルにおけるカラーフィルタ基板の透過光において、CIE色度座標における赤色、緑色、青色、およびこれらの3色を合成して形成した合成ホワイトのそれぞれの色度座標x、yおよび輝度Yを顕微分光装置OSP−SP2000(OLYMPUS社製)を用いて測定した。また、色再現範囲の指標であるNTSC比も求めた。
<< Optical characteristic test >>
The light transmitted through the color filter substrate in the liquid crystal display device sample of Example 1 and the liquid crystal display device sample of Comparative Example 1 was formed by combining red, green, blue, and these three colors in the CIE chromaticity coordinates. The respective chromaticity coordinates x, y and luminance Y of the synthetic white were measured using a microspectroscope OSP-SP2000 (manufactured by OLYMPUS). The NTSC ratio, which is an index of the color reproduction range, was also obtained.
結果を下記表1〜表2に示した。 The results are shown in Tables 1 and 2 below.
上記の結果より本発明の効果は明らかである。 The effects of the present invention are clear from the above results.
すなわち、本発明の液晶表示装置は、特に、バックライト装置の光源に白色光と青色光とを用い、カラーフィルタ基板に形成されたクリア層を通して青色光を透過させるように構成させているので、青色の色純度と輝度とを向上させることができる。これにより、RGB合成による白色光の輝度をも向上させることができる。NTSC比も向上する。 That is, the liquid crystal display device of the present invention is configured to transmit white light through the clear layer formed on the color filter substrate, particularly using white light and blue light as the light source of the backlight device. Blue color purity and luminance can be improved. Thereby, the brightness | luminance of white light by RGB synthetic | combination can also be improved. NTSC ratio is also improved.
フラットディスプレイを含む電子産業で幅広く利用可能である。 It can be widely used in the electronics industry including flat displays.
1…液晶表示装置
13R…赤色着色層
13G…緑色着色層
13T…クリア層
30…カラーフィルタ基板
100…表示用アレイ基板
150…液晶表示パネル
200…バックライト装置
210…導光板
210a…光入射面
210b…光射出面
220…光源
230W…白色発光部
231…第1発光素子
232…第1封止体
240B…青色発光部
241…第2発光素子
242…第2封止体
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記バックライト装置は、光源と、導光板とを有し、
前記液晶表示パネルは、カラーフィルタ基板と、表示用アレイ基板とを有し、
前記カラーフィルタ基板は、少なくとも赤色着色層と、緑色着色層と、クリア層とを有し、
前記導光板は、光入射面と光射出面を有し、
前記光源は、前記光入射面に光が導入されるように配置されるとともに、当該光源は、白色光を発する白色発光部と、青色光を発する青色発光部とを有し、
前記白色発光部は、第1発光素子と第1封止体とを有し構成されており、前記青色発光部は、第2発光素子と第2封止体とを有し構成されており、
前記白色発光部のベースとなる第1発光素子の設置数をSw、前記青色発光部のベースとなる第2発光素子の設置数をSbとした場合、Sb=(0.3〜0.7)Swに設定されており、
前記液晶表示装置はフィールドシーケンシャル方式で駆動され、フィールドシーケンシャル方式による色表示手法を可能とするための制御回路部を備え、前記白色発光部から発光される時間帯と、前記青色発光部から発光される時間帯とが、重なることなく区分されて操作されることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device having a backlight device and a liquid crystal display panel,
The backlight device includes a light source and a light guide plate,
The liquid crystal display panel has a color filter substrate and a display array substrate,
The color filter substrate has at least a red colored layer, a green colored layer, and a clear layer,
The light guide plate has a light incident surface and a light exit surface,
The light source, while being positioned so that light is introduced into the light incident surface, the light source may possess a white light emitting portion which emits white light, a blue light-emitting portion that emits blue light,
The white light emitting unit is configured to include a first light emitting element and a first sealing body, and the blue light emitting unit is configured to include a second light emitting element and a second sealing body.
Sb = (0.3 to 0.7) where Sw is the number of installed first light emitting elements as the base of the white light emitting unit, and Sb is the number of installed second light emitting elements as the base of the blue light emitting unit. Is set to Sw,
The liquid crystal display device is driven by a field sequential method, and includes a control circuit unit for enabling a color display method by a field sequential method, and a time zone in which light is emitted from the white light emitting unit and light emitted from the blue light emitting unit. The liquid crystal display device is characterized in that it is operated by being divided without overlapping .
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