JP6226530B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
液晶セル40は、外部から入力された映像信号に基づいて光を変調するように構成されており、一対の基板44,47の間に、液晶層48を有する。一般的な構成においては、一方の基板47(アクティブマトリクス基板)に、外部から映像信号を入力するための信号線や、入力信号に基づいて液晶層の電気光学特性を制御するスイッチング素子等が設けられている。他方の基板44(カラーフィルタ基板)には、カラーフィルタ46が設けられている。なお、図1では、バックライト10側にアクティブマトリクス基板47、視認者側にカラーフィルタ基板44を備える例が図示されているが、カラーフィルタは、バックライト側の基板47上に設けられていてもよい。また、カラーフィルタは、基板の液晶層48と対向する側の面に配置されるのが一般的であるが、基板の液晶層48と反対側の面に設けられていてもよい。液晶セル40の駆動方式は特に限定されず、TN、IPS、VA、OCB等、任意の駆動方式を採用することができる。
カラーフィルタ46は、液晶セルの各画素に対応したカラー開口部を有する。図2は、カラーフィルタ46の構成例を模式的に表す平面図である。図2に示すカラーフィルタ46は、3種類のカラー開口部460R,460G,460Bのそれぞれが、液晶セルの1画素に対応しており、これら3つのカラー開口部が1組となって、液晶セルの1絵素に対応している。カラーフィルタ46の各カラー開口部が、液晶セルの各画素と対応するように配置されることで、カラー表示が行われる。図2では、各絵素内に、赤色(R),緑色(G)および青色(B)の画素のそれぞれに対応するカラー開口部460R,460Gおよび460Bを有するカラーフィルタの構成例が図示されている。なお、カラー構成は、RGBの3色に限定されず、例えば、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)の3色構成や、4色以上のカラー構成であってもよい。
視認者側から見て液晶セル40の奥側には、背面側偏光板30が配置される。背面側偏光板30は、バックライト10から射出された光が、集光部材20を介して入射すると、透過軸方向に振動方向を有する光を透過し、吸収軸方向に振動方向を有する光を遮断する。一般には、吸収軸方向に振動方向を有する光は、背面側偏光板30で吸収されて遮断されるが、バックライト10側に反射されてもよい。
バックライト10は、視認者から見て液晶表示装置の最も奥側に配置される。バックライトは、液晶セル40側に向けて光を射出する。なお、図1では、バックライト10として面光源が図示されているが、サイドライト方式のバックライトや、点光源とフレネルレンズシート等の集光レンズとの組み合わせによるバックライト等を用いることもできる。
バックライト10と背面側偏光板30との間には、バックライト10から射出される光の進路を制御する目的で、集光部材20が配置される。集光部材20は、バックライト10から射出される光が、カラーフィルタ46のカラー開口部460に合焦されるように構成されていることが好ましい。例えば、図3に概念的に示されるように、集光部材20は、複数のレンズ21を備える。各レンズ21a,21b,21c,21dは、バックライト10からの光が、それぞれのレンズに対応するカラー開口部460a,460b,460c,460dに集光されるように、光の進路を制御する。図2に示すようにカラーフィルタ46の第二方向に延在する境界遮光部463の幅が増大されている場合、集光部材20の各レンズ21は、第一方向(x軸方向)の光の進路を制御して、境界遮光部463へ到達する光量を減少させるとともに、カラー開口部460へ到達して視認側へ透過される光の量が増大されるように構成される。
以下、図3を参照しながら、本発明の液晶表示装置における明所コントラスト向上について説明する。バックライト10から射出された光は、集光部材20により進路が制御され、背面側偏光板(不図示)にて、透過軸方向に振動方向を有する光のみが透過され、液晶セル40に入射する。液晶セル40に入射した光は、液晶層の配向状態に応じて偏光状態が変換された後、カラーフィルタ46のカラー開口部460を透過して、視認側偏光板(不図示)に入射される。視認側偏光板では、液晶セルを透過した光の偏光状態に応じて吸収軸方向の光が吸収され、視認者側に映像光が射出される。
上記のように、本発明の液晶表示装置では、カラーフィルタの境界遮光部の面積が相対的に増大され、バックライトと背面側偏光板との間に設けられた集光部材によって、バックライトからの光がカラー開口部に集光されるために、輝度の低下が抑制される。カラーフィルタの境界遮光部の面積が相対的に増大されていれば、境界遮光部およびカラー開口部の形状やパターンは、図2に示すような形態に限定されない。
これまで述べたように、本発明の液晶表示装置は、バックライト10、集光部材20、背面側偏光板30,液晶セル40、および視認側偏光板50を有する。液晶セル40は、前述のカラーフィルタ46を有していれば、その製造方法は特に限定されない。背面側偏光板30および視認側偏光板50は、それぞれ適宜の接着層等を介して、液晶セル40と貼着されることが好ましい。
10 :バックライト
20 :集光部材
21 :レンズ
30,50 :偏光板
40 :液晶セル
46 :カラーフィルタ
460 :カラー開口部
462,463:境界遮光部
45,47 :基板
48 :液晶層
Claims (4)
- 液晶表示装置であって、
バックライト;集光部材;背面側偏光板;複数の画素を備える液晶セル;および視認側偏光板、をこの順に備え、
前記液晶セルは、各画素に対応するカラー開口部および隣接するカラー開口部の境界に設けられた境界遮光部からなるカラーフィルタを備え、
前記カラーフィルタは、前記境界遮光部の面積割合が10%以上であり、
前記バックライトは、液晶セル面の法線方向の光量が、斜め方向の光量に比して相対的に増大された集光バックライトであり、
前記集光部材は、前記バックライトからの光が前記カラーフィルタのカラー開口部に合焦されるように構成されている、液晶表示装置。 - 液晶表示装置であって、
バックライト;集光部材;背面側偏光板;複数の画素を備える液晶セル;および視認側偏光板、をこの順に備え、
前記液晶セルは、各画素に対応するカラー開口部および隣接するカラー開口部の境界に設けられた境界遮光部からなるカラーフィルタを備え、
前記カラーフィルタの境界遮光部は、第一方向および第一方向に直交する第二方向のそれぞれに延在するように設けられており、
前記カラーフィルタは、第二方向に延在する境界遮光部の幅が、第一方向に延在する各画素間の境界遮光部の幅の2倍以上に増大されることにより、前記境界遮光部の面積が増大されており、
前記集光部材は、前記バックライトからの光が前記カラーフィルタのカラー開口部に合焦されるように構成されている、液晶表示装置。 - 前記カラーフィルタは、前記境界遮光部の面積割合が10%以上である、請求項2に記載の液晶表示装置。
- 前記バックライトは、液晶セル面の法線方向の光量が、斜め方向の光量に比して相対的に増大された集光バックライトである、請求項2または3に記載の液晶表示装置。
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JP2013015163A JP6226530B2 (ja) | 2013-01-30 | 2013-01-30 | 液晶表示装置 |
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