JP6720403B2 - 表示パネルおよびその偏光板 - Google Patents

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Description

本発明はタッチパネル製造技術の分野に関し、特に表示パネルおよびその偏光板に関する。
液晶ディスプレイは、その優れた画像再生機能によって、現時点では表示デバイスの筆頭に挙げられるが、液晶層、偏光板、カラーレジストの濾光作用のために、液晶ディスプレイ全体の透過率は５％程度に留まっており、この点がポータブル式の携帯電話やタブレット等のニーズにとって許容できないものになっている。ＲＧＢＷ表示技術は、従来のＲＧＢカラーレジスト配列をベースに、白色Ｗ画素を追加することで、白色画素Ｗには通常、低透過率のカラーレジスト層に替えて高透過率のＯＣ平坦化層が用いられるため、ＲＧＢ画素配列に比して高輝度、低消費電力という利点を有している。白色バックライトが、ＯＣ平坦化層からなるＷ画素を通過すると、Ｗ画素の白色点の色度座標と、ＲＧＢ画素で合成される白色点の色度座標とには一定の差異が存在するが、表示モジュールの白色点の色度座標は実際には、Ｗ画素とＲＧＢ画素の白色点の色度座標の総合的な結果である。したがって、従来構造のＲＧＢＷディスプレイを用いる場合、ＲＧＢディスプレイに比して、その白色点の色度座標には明らかな差異が存在し、特にグレースケールの変化に伴ってその色度座標の変化傾向は異なりを見せ、この点がＲＧＢＷディスプレイの色彩再生能力にとって一層深刻な打撃となることは間違いなく、したがって適切な手段を用いてＲＧＢサブ画素で合成される白色光の色度座標と、Ｗ白色光の色度座標とを整合させる必要がある。
本発明は、従来技術の欠点を解消するため、ＲＧＢサブ画素で合成される白色光の色度座標と、Ｗ白色光の色度座標とを整合させることのできる表示パネルおよびその偏光板を提供する。
本発明で提供される具体的な技術手段は次のとおりである。誘電体層および前記誘電体層上に設けられるワイヤグリッド構造アレイを備える偏光板を提供し、前記ワイヤグリッド構造アレイは複数のワイヤグリッド構造を含み、各ワイヤグリッド構造は、３つの第１ワイヤグリッドユニットと、１つの第２ワイヤグリッドユニットとを含み、前記第１ワイヤグリッドユニットおよび前記第２ワイヤグリッドユニットはそれぞれ、間隔をあけて配置される複数のワイヤグリッドを含み、前記第１ワイヤグリッドユニットおよび第２ワイヤグリッドユニットは、入射光を直線偏光に変換するために用いられる。
選択的に、前記第１ワイヤグリッドユニットおよび前記第２ワイヤグリッドユニットのワイヤグリッドの周期は、それぞれ２０ｎｍ〜５００ｎｍであり、前記第１ワイヤグリッドユニットおよび前記第２ワイヤグリッドユニットのデューティ比は、それぞれ０．１〜０．９である。
選択的に、前記ワイヤグリッドは、前記誘電体層および前記ワイヤグリッドに対して直交する方向における断面の形状が、方形、台形、または三角形である。
選択的に、前記ワイヤグリッドの材質は、アルミニウム、銀、または金である。
本発明はさらに、バックライトモジュールおよび前記バックライトモジュール上に順次設けられる下基板と、液晶層と、上基板とを備える表示パネルを提供し、前記上基板は、カラーレジスト層と、前記カラーレジスト層上に位置する上偏光板とを有し、前記下基板は、ＴＦＴアレイおよび上述の偏光板を有し、前記偏光板は前記ＴＦＴアレイ上に設けられ、前記ワイヤグリッドアレイは、前記誘電体層と前記バックライトモジュールとの間に位置し、前記カラーレジスト層は複数の画素を有し、各画素は、Ｒサブ画素ユニットと、Ｇサブ画素ユニットと、Ｂサブ画素ユニットと、Ｗサブ画素ユニットとを含み、前記Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、Ｂサブ画素ユニットはそれぞれ、一第１ワイヤグリッドユニットに対応し、前記Ｗサブ画素ユニットは、第２ワイヤグリッドユニットに対応する。
選択的に、各ワイヤグリッド構造におけるいずれか２つの隣り合うワイヤグリッドユニット間の距離は同じである。
選択的に、前記カラーレジスト層はさらに非画素ユニットを備え、前記非画素ユニット上には、前記Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、Ｂサブ画素ユニット、およびＷサブ画素ユニットの間に位置するブラックマトリクスが設けられている。
選択的に、前記ブラックマトリクスの前記偏光板上における投影が、２つの隣り合うワイヤグリッドユニット間に位置している。
選択的に、前記上基板はさらに、前記カラーレジスト層と前記液晶層との間に位置するＯＣ平坦化層、および、前記カラーレジスト層と前記上偏光板との間に位置するベースを備えている。
本発明で提供される表示パネルおよびその偏光板において、Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、およびＢサブ画素ユニットはそれぞれ、一第１ワイヤグリッドユニットに対応し、Ｗサブ画素ユニットは、一第２ワイヤグリッドユニットに対応し、Ｒサブ画素、Ｇサブ画素、Ｂサブ画素、およびＷサブ画素ユニットに対応する第１ワイヤグリッドユニットおよび第２ワイヤグリッドユニットのワイヤグリッドの周期とデューティ比を変更することにより、Ｗサブ画素ユニットの白色点の色度座標と、Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、およびＢサブ画素ユニットで合成される白色点の色度座標との一致性を保証して、ＲＧＢＷ表示パネルの白色点がドリフトする現象を改善することができる。
図１は、実施例１における表示パネルの偏光板の構造概略図である。 図２は、図１中の偏光板のワイヤグリッド層の構造概略図である。 図３は、実施例１の表示パネルの構造概略図である。 図４は、実施例２の表示パネルの構造概略図である。
以下、図面を参照し本発明の実施例を詳しく説明する。但し、本発明は複数の異なる態様により実施することができ、また本発明はここで説明する具体的な実施例に限定されるものと解釈されるべきではない。逆に、これらの実施例を提供するのは、本発明の原理およびその実用性を解釈して、本発明の様々な実施例および特定の意図する用途に適合する様々な修正を、当業者が理解できるようにするためである。図中、同一の符号は常に同一の要素を示すことに用いられる。
図１、図２に示すように、本実施例では偏光板１を提供しており、それは誘電体層１１および誘電体層１１上に設けられるワイヤグリッド層１２を備え、ワイヤグリッド層１２上にはワイヤグリッド構造アレイが設けられ、ワイヤグリッド構造アレイは複数のワイヤグリッド構造１２ａを含み、各ワイヤグリッド構造１２ａは、３つの第１ワイヤグリッドユニット１２０、および１つの第２ワイヤグリッドユニット１２１を含み、第１ワイヤグリッドユニット１２０および第２ワイヤグリッドユニット１２１はそれぞれ、間隔をあけて配置される複数のワイヤグリッド１００を含み、第１ワイヤグリッドユニット１２０および第２ワイヤグリッドユニット１２１は、入射光を直線偏光に変換するために用いられる。
具体的には、ワイヤグリッド層１２は、透光領域と非透光領域１２ｂを有し、透光領域はアレイ状に設けられ、ワイヤグリッド構造１２ａは透光領域内に設置される。ワイヤグリッド層１２の材質は、屈折率の虚部の大きい材料であり、例えばアルミニウム、銀、または金等であり、誘電体層１１の材質は、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＭｇＯ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５等である。入射光がワイヤグリッド層１２に入射するとき、ワイヤグリッド構造１２ａは、偏光方向がワイヤグリッド１００に対して垂直な光を通過させ、偏光方向がワイヤグリッド１００と平行な光を反射させるため、入射光が直線偏光に変換される。
ここで、第１ワイヤグリッドユニット１２０および第２ワイヤグリッドユニット１２１のワイヤグリッドの周期は、それぞれ２０ｎｍ〜５００ｎｍであり、第１ワイヤグリッドユニット１２０および第２ワイヤグリッドユニット１２１のデューティ比は、それぞれ０．１〜０．９であり、ワイヤグリッドの周期とは、各ワイヤグリッドユニットにおける２つの隣り合うワイヤグリッド１００の幾何学的中心間の距離を意味し、デューティ比とは、各ワイヤグリッドユニットにおけるワイヤグリッド１００の幅とワイヤグリッドの周期との比を意味し、ワイヤグリッド１００の厚みは１０〜５００ｎｍである。３つの第１ワイヤグリッドユニット１２０および第２ワイヤグリッドユニット１２１のワイヤグリッドの周期およびデューティ比は、同じであっても異なっていてもよい。ワイヤグリッド１００は尺状であり、それは誘電体層１１およびワイヤグリッド１００に対して直交する方向における断面の形状が、方形、台形、または三角形である。
各ワイヤグリッドユニットのワイヤグリッドの周期およびデューティ比を変更することにより、様々な波長の光に対する各ワイヤグリッドユニットの光透過率を調整することができる。
図３に示すように、本実施例ではさらに表示パネルを提供しており、それはバックライトモジュール２およびバックライトモジュール２上に順次設けられる下基板、液晶層４、および上基板を備え、上基板は、カラーレジスト層５およびカラーレジスト層５上に位置する上偏光板６を有し、下基板は、ＴＦＴアレイ３および偏光板１を有し、偏光板１は、ＴＦＴアレイ３とバックライトモジュール２との間に位置し、ここで、ワイヤグリッド層１２は、誘電体層１１とバックライトモジュール２との間に位置している。上偏光板６の偏光方向は、偏光板１の偏光方向に対して垂直である。ここで、バックライトモジュール２は、サイド入射型バックライトモジュール構造または直下型バックライトモジュール構造である。
具体的には、カラーレジスト層５は、間隔をあけて配置される複数の画素を有し、間隔をあけて配置される複数の画素は、表示パネルの表示領域を構成し、各画素は１つのワイヤグリッド構造１２ａに対応しており、各ワイヤグリッド構造１２ａにおけるいずれか２つの隣り合うワイヤグリッドユニット間の距離は同じである。ここで、各画素は、間隔をあけて配置されるＲサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、Ｂサブ画素ユニット、およびＷサブ画素ユニットからなり、各サブ画素ユニットは１つのワイヤグリッドユニットに対応しており、ここで、Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、Ｂサブ画素ユニットはそれぞれ、一第１ワイヤグリッドユニット１２０に対応し、Ｗサブ画素ユニットは、一第２ワイヤグリッドユニット１２１に対応している。Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、Ｂサブ画素ユニットにはそれぞれ、異なる色のカラーレジスト材料が充填され、それぞれ赤、緑、青の３色を表示するために用いられ、Ｗサブ画素ユニットにはＯＣ材料が充填され、ＯＣ材料は高透過率特性を有し、バックライトモジュール２から発光される白色光を透過させることに用いられ、ここで、Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、Ｂサブ画素ユニット、およびＷサブ画素ユニットの配列方式は、実際のニーズに基づいて設定することができ、本実施例の図３では例を挙げて示しているが、これに限定されるものではない。
カラーレジスト層５はさらに非画素ユニットを有し、非画素ユニットは表示パネルの非表示領域を構成し、非画素ユニット上にはブラックマトリクス５１が設けられ、ブラックマトリクス５１は、Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、Ｂサブ画素ユニット、およびＷサブ画素ユニットの間に設けられて、データ線および走査線（図示せず）の布設に用いられ、ブラックマトリクス５１によってさらに、Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、Ｂサブ画素ユニット、およびＷサブ画素ユニットの辺縁の光漏れ現象を改善することができる。ここで、ブラックマトリクス５１の幅と、それに対応する非透光領域１２ｂの幅は同じであり、即ちブラックマトリクス５１の偏光板１上における投影が、２つの隣り合うワイヤグリッドユニット間に位置する。また、上基板はさらに、カラーレジスト層５と液晶層４との間に位置するＯＣ平坦化層７、および、カラーレジスト層５と上偏光板６との間に位置するベース８を備えている。
Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、Ｂサブ画素ユニット、およびＷサブ画素ユニットに対応する第１ワイヤグリッドユニット１２０および第２ワイヤグリッドユニット１２１の、ワイヤグリッドの周期とデューティ比を変更することにより、Ｗサブ画素ユニットの白色点の色度座標と、Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、およびＢサブ画素ユニットで合成される白色点の色度座標との一致性を保証して、ＲＧＢＷ表示パネルの白色点がドリフトする現象を改善することができる。
図４に示すように、本実施例における実施例１との異なる点は、偏光板１が、ＴＦＴアレイ３と液晶層４との間に位置し、ワイヤグリッド層１２が、誘電体層１１とＴＦＴアレイ３との間に位置することである。本実施例における上偏光板６はまた、上述の偏光板１であってもよく、Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、Ｂサブ画素ユニット、およびＷサブ画素ユニットに対応する第１ワイヤグリッドユニット１２０および第２ワイヤグリッドユニット１２１のワイヤグリッドの周期とデューティ比を変更することにより、同様にＷサブ画素ユニットの白色点の色度座標と、Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、およびＢサブ画素ユニットで合成される白色点の色度座標との一致を保証して、ＲＧＢＷ表示パネルの白色点がドリフトする現象を改善することができる。
上記内容は本願の具体的な実施形態であるに過ぎず、指摘しておくが、当業者は、本願の原理を逸脱することなく、いくつかの改良や補整を施すことができ、こうした改良や補整も本願の保護範囲に含まれるものと見なされるべきである。

Claims (9)

  1. 偏光板であって、誘電体層および前記誘電体層上に設けられるワイヤグリッド構造アレイを備え、前記ワイヤグリッド構造アレイは複数のワイヤグリッド構造を含み、各ワイヤグリッド構造は、３つの第１ワイヤグリッドユニットと、１つの第２ワイヤグリッドユニットとを含み、前記第１ワイヤグリッドユニットおよび前記第２ワイヤグリッドユニットはそれぞれ、間隔をあけて配置される複数のワイヤグリッドを含み、前記第１ワイヤグリッドユニットおよび前記第２ワイヤグリッドユニットは、入射光を直線偏光に変換するために用いられるものであり、
    前記第１ワイヤグリッドユニットはそれぞれ、Ｒサブ画素ユニット、Ｇサブ画素ユニット、およびＢサブ画素ユニットに対応し、前記第２ワイヤグリッドユニットはＷサブ画素ユニットに対応するものであり、
    前記偏光板は、前記第１ワイヤグリッドユニットおよび前記第２ワイヤグリッドユニットのワイヤグリッドの周期およびデューティ比を変更することにより、入射光に対する前記第１ワイヤグリッドユニットおよび前記第２ワイヤグリッドユニットの光透過率を調整するように構成されており、それにより、前記Ｒサブ画素ユニット、前記Ｇサブ画素ユニット、および前記Ｂサブ画素ユニットにより合成される白色点の色度座標と前記Ｗサブ画素ユニットの白色点の色度座標が整合されるものである、
    偏光板。
  2. 請求項１に記載の偏光板において、前記第１ワイヤグリッドユニットおよび前記第２ワイヤグリッドユニットのワイヤグリッドの周期はそれぞれ２０ｎｍ〜５００ｎｍであり、前記第１ワイヤグリッドユニットおよび前記第２ワイヤグリッドユニットのデューティ比はそれぞれ０．１〜０．９である、偏光板。
  3. 請求項１に記載の偏光板において、前記ワイヤグリッドは、前記誘電体層および前記ワイヤグリッドに対して直交する方向における断面の形状が、方形、台形、または三角形である、偏光板。
  4. 請求項１に記載の偏光板において、前記ワイヤグリッドの材質は、アルミニウム、銀、または金である、偏光板。
  5. 表示パネルであって、バックライトモジュールおよび前記バックライトモジュール上に順次設けられる下基板と、液晶層と、上基板とを含み、前記上基板が、カラーレジスト層および前記カラーレジスト層上に位置する上偏光板を含み、前記下基板は、ＴＦＴアレイと、請求項１に記載の偏光板とを含み、前記偏光板は前記ＴＦＴアレイ上に設けられ、前記ワイヤグリッドアレイは、前記誘電体層と前記バックライトモジュールとの間に位置し、前記カラーレジスト層は複数の画素を含み、各画素は、Ｒサブ画素ユニットと、Ｇサブ画素ユニットと、Ｂサブ画素ユニットと、Ｗサブ画素ユニットとを含み、前記Ｒサブ画素ユニット、前記Ｇサブ画素ユニット、前記Ｂサブ画素ユニットはそれぞれ、前記第１ワイヤグリッドユニットに対応し、前記Ｗサブ画素ユニットは、前記第２ワイヤグリッドユニットに対応する、表示パネル。
  6. 請求項５に記載の表示パネルにおいて、各ワイヤグリッド構造におけるいずれか２つの隣り合うワイヤグリッドユニット間の距離が同じである、表示パネル。
  7. 請求項５に記載の表示パネルにおいて、前記カラーレジスト層は、さらに、非画素ユニットを備え、前記非画素ユニット上には、前記Ｒサブ画素ユニット、前記Ｇサブ画素ユニット、前記Ｂサブ画素ユニット、および前記Ｗサブ画素ユニットの間に位置するブラックマトリクスが設けられている、表示パネル。
  8. 請求項７に記載の表示パネルにおいて、前記ブラックマトリクスの前記偏光板上における投影が、２つの隣り合うワイヤグリッドユニット間に位置している、表示パネル。
  9. 請求項５に記載の表示パネルにおいて、前記上基板は、さらに、前記カラーレジスト層と前記液晶層との間に位置するＯＣ平坦化層と、前記カラーレジスト層と前記上偏光板との間に位置するベースとを備える、表示パネル。
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