TW200302943A - Display apparatus - Google Patents

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TW091132148A
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Yoshinori Suga
Tetsuo Ozawa
Eisuke Fujiwara
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Mitsubishi Chem Corp
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Priority claimed from JP2002201606A external-priority patent/JP2003248218A/ja
Priority claimed from JP2002253103A external-priority patent/JP2004095278A/ja
Priority claimed from JP2002277803A external-priority patent/JP2004117562A/ja
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Description

200302943 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於有可能實現鮮明顯示之新穎液晶顯示裝 置,更詳細而言,係關於提供一種甚至迄今以布朗管(陰極 射線管)爲主流之用途(如電視廣播顯示用途等)上亦可合 適使用之顏色再現性極優之液晶顯示裝置之技術者。 再者,本發明係關於改良液晶顯示裝置之影像特性之膜 片(濾光器用之膜片,集光膜片,偏光膜片)以及使用上述 膜片之面光源裝置,更詳細而言,係關於提供一種可在保 持很高之照明效率之下提高液晶顯示裝置之影像顏色再現 丨生之新f員照明光學系統之技術者。 [發明之背景] 最近,透射型之活式矩陣驅動液晶顯示裝置被多用以充 當個人電腦用之監視器或薄型τν等之顯示裝置,再者, 半透射型之活式矩陣驅動液晶顯示裝置被多用於戶外使用 次數較多之攜帶式電話或攜帶式資訊終端(PD A,個人數位 助理)用途上。 此外,關於新穎之薄型顯示裝置,有一種利用電場發光 (有機、無機)之顯示裝置正在被倡議中,尤其活式矩陣驅 動有機電場發光顯不裝置由於耗電量少且容易薄型化,可 預料其迅速之普及。 上述裝置所代表之顯示裝置在得到全色顯示之際使用 杉色爐光器之情況較多,尤其在最近基於對高溫處理之耐 久性或耐光性之觀點,具有依照顏料分散方式所得之彩色 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 6 200302943 濾光器之全色顯示裝置逐漸成爲主流。然後,此項顯示裝 置由於耗電量很低且輕量、薄型,已開始顯露其以取代習 用布朗管之標準顯示裝置迅速普及之趨勢。 然而,在迄今主要使用布朗管之電視廣播等之顯示用途 上使用液晶顯示裝置等之顯示裝置之情況,與布朗管相 較,影像之鮮明性不足之事實逐漸被指出來,尤其在彩色 顯示裝置最重要之一特性之色彩表現鮮明性上確實低於布 朗管,因此妨礙其普及。 爲可推想之此項特性低劣之原因,可舉出,由於利用彩 色濾光器來截止顯示光源之特定光譜而得到彩色影像,顏 色純度受到光源、濾光器、偏光板、以及取向膜等之特性 之影響,因此,與單純使RGB (紅綠藍)各色之螢光體藉電 子線或電漿放電激勵而得到發光之布朗管或電漿顯示裝置 相較,本質上難於得到很高之顏色純度。 況且,彩色濾光器一般被設在液晶面板內部,因此必須 考慮該濾光器一部分之偏光偏差等,即由於上述液晶面板 特有之實情,在利用具有尖銳分光特性之彩色濾光器來提 高顏色再現性之方法上自當有其限度。 再者,在具有彩色濾光器之顯示裝置中亦有下述問題: 即由於顏色純度在本質上取決於彩色濾光器,本來顯然較 佳的是,使用一具有尖銳之分光透射特性之彩色濾光器, 然而由於製程上之耐久性能、耐光性之問題,可用之色材 被限定於顏色再現性低劣之顏料系色材,實際上極難於使 用一具有尖銳之分光透射特性之彩色濾光器。 7 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 在另一方面,在如上述之液晶顯示裝置中,通常在液晶 元件之背面配設有面光源裝置,即背面光源機構(背面照明 裝置,backlight)。此面光源裝置爲被用以將例如冷陰極放 電管等之線狀光源之光變換爲面狀之光之裝置。 具體而言,在液晶元件之背面之垂直下方配設光源之方 法(直下方式)或在側面設置光源之下使用透光性之導光體 (如壓克力板等)將光變換爲面狀之光藉以得到面光源之方 法(側光方式)均具代表性,而在面光源裝置之光出射面上 配設一具備由稜鏡陣列等所構成之集光元件之集光膜片以 得到所希望之光學特性。 尤其關於呈薄型且輝度分布均勻性優異之面光源裝 置,以側光方式較合適,該方式有很多裝置被供於實用。 具有代表性之側光方式之面光源裝置乃如圖1 4所示,在 導光體(由透光性平板所構成之基板)1之一側端,沿著該側 端表面設有線狀光源2,以覆蓋此線狀光源2之方式安裝 有反射器3,而具備一容許來自線狀光源2之直接光及反 射器3所反射之反射光從光入射端面1 a之一側端面向內部 入射之機構。再者,上述導光體1之一表面被設定爲光出 射面lb,而在此光出射面lb之上方以頂角朝向觀察者方 面之方式設置有集光膜片5,在此膜片5之表面上形成有 約略三角稜鏡狀之陣列(集光元件)4。在另一方面,在導光 體1之與光出射面1 b之相反之面1 c上設有一藉光散射性 油墨按指定圖型印刷有多數斑點6a、6a、6a……之取光機 構6。此外,在導光體1之與光出射面1 b相反側之面1 c (形 8 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 成有取光機構6者)配設有與此面1 c接近設置之光反射片 材7。 再者,關於此種側光方式之面光源裝置之另一代表例’ 亦有如圖15所示之裝置。在此一裝置中,在表面上形成有 約略三角稜鏡狀之稜鏡陣列所構成之集光元件4之集光膜 片5乃以頂角朝向導光體1之光出射面lb方面之方式被配 設於光出射面lb之上方。再者,在導光體1之光出射面 1 b或與此相對之面1 c上設有取光機構6。此取光機構6乃 以各表面形成粗糙面之多數粗糙面圖型或由白色油墨之印 刷圖型6b、6b、6b……所構成之態樣具有代表性。 此項側光方式之面光源裝置由於可有效引出液晶顯示 裝置之特徵(輕量、薄型),其很多裝置以攜帶用個人電腦, 液晶TV等之液晶顯示裝置之面光源裝置(背面光源機構) 被實用化。 其次,在液晶顯示裝置中,尤其成問題的是,如前所述, 與布朗管相較,其再現鮮明色彩之能力尙未到達十分足夠 之程度,即在顯示風景影像等被要求鮮明色彩再現性之影 像時,使人得到低劣觀感。 此低劣觀感之一原因在於其爲液晶面板從背面照明之 光源使用螢光體(如冷陰極管、熱陰極管等)之發光爲光源 之照明光。即,冷陰極管之發光光譜分布乃如圖40所示, 在與RGB(紅綠藍)相對應之波長域以外,亦可觀察到在 RGB(紅綠藍)各波長之中間附近以畐ij帶產生之發光光譜, 因此該副帶成爲顏色再現性降低之原因。 9 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 此種狀況係很多年以來在布朗管、電漿顯示裝置 螢光發光爲光源之顯示裝置中常常發生之現象,在 螢光體時之效果有限之場合,一般所採取的是,使 止R G B各色中間位置之波長之發光之濾光器,以提 純度之方法。 然而’以液晶顯示裝置而言,由於必需使此種濾 存在於薄型且輕量之背面光源機構中,而成爲一大 是’尙未找出任何可同時實現實用顏色純度之均勻 率之安定性,以及低成本之方法。 尤其在側光方式之面光源裝置中,由於僅容許模 低於5 mm等之很薄空間,若要在此很薄空間內具備 R G B各色中間位置之波長之濾光功能,則會發生很 而成爲問題。例如可考慮,如圖1 6所示,在導光體 入射面la附近配置一可截止RGB各色中間位置之 濾光部8,以控制顏色純度之方法。此一方法在乍 似乎構造簡單,但由於必需在具有微小厚度(例如 程度)之導光體1之光入射面1 a形成濾光部8,若 位置之不良等而產生微小之缺陷,則會立刻在光源 生輝線等,頻繁發生外觀不良,而降低產率。 再者,例如亦可考慮,如圖1 2所示,在導光體1 形成如上述之濾光部8之方法,其生產亦較容易實 而’如圖1 2所示,在側光方式之場合,由於導光體 輸照明光’在離光源2較遠之光出射區引起照明光 光學上經過濾光部8很多次後出射,依照離光源2 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 等之以 僅改善 用可截 高顏色 光功能 問題的 性,產 組總厚 可截止 多困難 1之光 波長之 看之下 2.0mm 因黏合 近旁產 之表面 現。然 1內傳 在幾何 之距離 10 200302943 之情形在色調或顏色純度上產生差異,尤其在大型化之場 合,以發色不均勻狀被看到而無實用性,並且使光學效率 (輝度)顯著惡化。 如上所述,在迄今主要使用布朗管之電視廣播等之顯示 用途上使用液晶顯示裝置之情況,與布朗管相較,影像之 鮮明性不足,尤其在彩色顯示裝置最重要之一特性之色彩 表現之鮮明性上確實低於布朗管。 爲此項鮮明性低劣,可舉出其原因在於液晶顯示裝置之 獲得全色顯示之光學系統經過一種將放電管(冷陰極管等 所代表)所發出之照明光變換爲面光源後藉彩色濾光器截 止照明光源之特定光譜而得到彩色影像之如此極複雜之過 程所致,由於光源之特性,彩色濾光器之特性,以及偏光 板、取向膜等之特性複雜絡合而影響到顏色純度,與單純 藉電子線或電漿放電激發RGB(紅綠藍)各色之螢光體而得 到發光之布朗管或電漿顯示裝置相較,本質上難於得到高 度之顏色純度。 尤其彩色濾光器之分光特性具有重要性,理想上顯然較 佳的是,使用一具有如圖44所示之尖銳之波長截止特性之 彩色濾光器以實現高度之顏色再現性。然而,由於製程上 之耐久性能或耐光性之問題,尤其在活式矩陣驅動型面板 非常難於使用波長截止特性優異之染料爲色材,再者,如 干涉濾光器、全息濾光器等之利用物理光學現象之濾光器 亦同樣,雖然具有優異之波長截止特性,但其製程變得很 複雜,在成本上並無現實性,最後可用之色材被限定於如 11 326\專利說明書(補件)\92-03\91132M8 200302943 圖4 3所示之波長截止特性低劣之顏料系色材,即有時發生 此種狀況。 再者,被甩作光源之情況較多之冷陰極管係被設定於一 種利用由汞氣體等所發出之紫外放射光譜來激發螢光體, 以混合RGB3波長之放射光譜而得到白色光之態樣。然 而,螢光體之帶構造通常很複雜,設計一種僅放射純粹與 3波長各色相對應之發光光譜之螢光體並非易事,如圖40 所示,在各波長之中間附近之波長出現未企圖之發光光譜 (副發光)之情況較多,此即爲造成顏色再現性進一步惡化 之原因。 爲了針對上述問題施行解決,本案發明人等潛心反覆硏 究而發現下述事實:如圖43所示,以配置於液晶槽之顏料 分散方式之彩色濾光器之RGB各色之分光透射率特性圖 2 3中之重疊點(透射率相同之點)爲基準,在接近該重疊點 之波長域設計一種具有狹窄吸收峰之有機色素,將分散有 該有機色素之輔助濾光器配置於液晶顯示裝置之照明光學 系統內時,可藉此得到一種由顏料分散式濾光器與使用染 料之輔助濾光器重疊成之分光特性而提高波長截止性,因 此產生對顏色再現性合適之效果。 即,由於使用波長選擇性能優異之有機色素分散層爲輔 助濾光器,可擴大液晶顯示裝置之分光特性之控制範圍。 然而,進一步關於器械特性之光學特性及實用特性反覆硏 究結果確認下述事實;單純設置一使用有機色素分散層之 輔助濾光器時,雖然確實可提高顏色再現性,但顯示裝置 12 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 很重要之另一特性即畫面之明亮性大幅被犧牲掉,若要得 到實用輝度,則必須大幅增加背面照明量。 即,若想要得到與習知技術同等之明亮性(輝度),則必 須大幅增加背面照明裝置之耗電量,若要維持現狀不動, 則造成下述問題:損及迄今努力得來之液晶顯示裝置之較 佳特徵(即耗電量低,對環境施加之負荷小),不一定帶動 商品價値之提高。 [發明之目的] 本發明之目的爲,爲了解決此種向來存在之問題倡議下 述發明,係關於針對近來極重視顏色再現性之具有彩色濾 光器之顯示裝置,提供一種保持高度之發光效率之同時, 擴大顏色再現範圍,且在顯示面非點燈時亦不含在顯示畫 面感覺不調和感之具有優異意匠性之顯示裝置之技術者。 再者,本發明之另一目的在於提供一種在顯示裝置顯示 面內之發色上具有高度均勻性,容易生產,且低成本之集 光膜片,以及使用該集光膜片之具有高性能且容易製造之 液晶顯示裝置用之面光源裝置者。 [發明之槪略] 首先,本發明係爲了提供一種保持高度之發光效率之同 時,在顯示面內之發色上具有高度均勻性(很少引起發色不 均勻狀等),容易生產,且成本低,而具有高度之顏色純度 之顯示裝置,在光路上設置一具有可視光線域中之特定波 長之光吸收功能之色素分散層,設法使此色素分散層在可 視光線域中之光吸收峰可位於彩色濾光器各色之分光透射 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 13 200302943 率特性上之重疊點起土 3 0 n m之範圍內’利用色素分散層來 改良照明光線之品質,以便不僅有可能達成正面輝度之提 高,亦有可能同時達成顏色再現性之提高。 光路上之具有可視光線域中之特定波長之光吸收功能 之光吸收層乃以顯示裝置之背面光源機構之構件可設計成 一種在顯示面內之均勻性很高,容易生產,而成本低之膜 片。爲此膜片,可使用一種以厚度30μιη〜3 5 0 μιη之熱塑性 樹脂爲基材,具有由色素分散層所達成之可視光線域中之 特定波長之光吸收功能,且色素分散層之最大吸收波長之 透射率爲7 5 %以下者。 在本發明中,爲色素可使用有機色素。 再者,本發明有關之顯示裝置之代表例爲液晶顯示裝 置。 上述色素分散層在液晶顯示裝置中可設於被貼在液晶 面板之玻璃基板表面上之膜片。 上述被貼在液晶面板之玻璃基板表面上之膜片爲偏光 膜片及/或相位差膜片及/或視界角擴大膜片,而爲設在該 膜片之色素分散層,可設定爲塗覆於該膜片上之色素分散 樹脂。 對於上述被貼在液晶面板之玻璃基板表面上之膜片可 施加防眩處理及/或反射防止處理。 上述被貼在液晶面板之玻璃基板表面上之膜片亦可以 染色成約略黑色,而被施加一提高反襯度之措施。 上述色素分散層亦可以設在被配置於背面光源機構(面 14 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 光源裝置)中之膜片。 設在被配置於背面光源機構中之膜片之色素分散層係可 藉塗覆於上述膜片上之色素分散樹脂來形成。 再者,本發明之膜片設有一具有特定波長之光吸收功能 之色素分散層者其另一特徵爲,在面光源裝置之發光面上 設置空氣層以配設膜片之場合,對與發光面接觸之膜片之 面施加凹凸加工,而用約略透明之珠粒來形成此際形成之 凹凸加工部。 ‘ 此外,本發明之膜片具有使霧度達到5%〜90%範圍內之 光擴散作用,而此光擴散作用係藉調光膜片之表面上設置 約略透明之珠粒塗覆層之方法所得到者,此亦爲其特徵。 在此’上述有機色素分散層可藉一種使有機色素分散於約 略透明之珠粒塗層中之方法形成之。 再者’在本發明之膜片中,可用由光硬化性樹脂或熱硬 化性樹脂所構成之塗覆層來形成約略透明之珠粒塗覆層。 此種約略透明之珠粒塗覆層係塗覆一由黏合劑樹脂(由熱 塑性樹脂所構成)及有機色素在溶媒中分散而成之溶液後 使溶媒蒸發即可得到者。 上述色素分散層亦可以爲藉一種使有機色素分散於背 面光源機構之導光體中之方法所設置者。 上述色素分散層亦可以爲藉一種使色素分散於有待印 刷在背面光源機構導光體表面上之油墨中之方法所設置 者。 上述可視光線域中之光吸收峰之光吸收半値寬度最好 15 326\專利說明書(補件)\92-〇3\91132148 200302943 能設定爲60nm以下。 藉上述色素分散層所形成之可視光線域中之光吸收峰 之數目最好能爲1以上且小於3。 上述色素分散層最好能摻配有紫外線吸收劑及/或光安 定劑。 在光路上以紫外線無法到達上述色素分散層之方式設置 紫外線吸收層亦可。 爲上述彩色爐光器亦可以使用顏料分散方式之彩色濾光 器。 爲上述有機色素可使用四角環離子(SQuaryliuin,嗣後暫 以n S Q 代表)系色素及/或四氮μ、啉(t etrazaporphyrin)系色 素。 此外’在本發明中,爲了提供一種保持高度之發光效率 之同時擴大顏色再現範圍,並且在顯示面非點燈時亦不會 在顯示畫面感覺不調和感之具有優異意匠性之顯示裝置, 較佳的是’在具有彩色濾光器之顯示裝置中,將具有位於 從上述彩色濾光器各色之分光透射率特性上之重疊點起 =t30nm範圍內之位置之光吸收峰之濾光器設在顯示光之透 射路線上之比上述彩色濾光器更靠近光源之位置上。 再者,在具有一在前面上設有偏光板之彩色濾光器之顯 示裝置中,較佳的是,將具有位於從上述彩色濾光器各色 之分光透射率特性上之重疊點起±30nm範圍內之位置之光 吸收峰之濾光器設在顯示光之透射路線上之比最表面之偏 光板更靠近光源之位置上。 16 326\專利說明書(補件)\92-03\91132M8 200302943 再者,在本發明中,由於將集光膜片設在背面光源機構 (面光源裝置)之光出射面上,即使是具有彩色濾光器之液 晶面板,亦可得到高度之正面輝度,而由分散有適當控制 透射光譜之有機色素之有機色素分散層來改良照明光線之 品質,因此不僅可達成正面輝度之提高,亦可同時達成顏 色再現性之提高。 本發明之集光膜片被使用於具有彩色濾光器之液晶顯示 裝置,而係由形成有集光元件在表面之合成樹脂所構成, 並且具有位於從彩色濾光器各色之分光透射率特性上之重 疊點起±30nm範圍內之位置之光吸收峰。 光吸收峰可藉一種使有機色素分散於形成有集光元件在 表面之合成樹脂中之方法形成之。 集光元件可由形成於集光膜片之表面部之下述構件構成 之:稜鏡陣列、及/或兩凸透鏡陣列、及/或波板狀陣列、 及/或微型透鏡陣列、及/或角錐群陣列。 集光元件藉具有透鏡作用之約略球形之珠粒之塗覆法來 形成亦可。 再者,在集光膜片中,與設有集光元件之面相反之面上 形成有密合(緊密附著)防止用之凹凸亦可。 集光膜片可用二軸拉伸聚對酞酸乙二酯及/或二軸拉伸 聚丙烯形成之。 在本發明中,集光膜片之意義爲,設置於面光源裝置之 光出射面上之具有提高該面光源裝置往法線方向之輝度之 作用之膜片。 17 326\專利說明書(補件)\92·03\91132148 200302943 再者,爲了抑制顏色純度惡化之現象,對偏光膜片可使 用一具有極狹窄之光吸收半値寬度之有機色素,以形成分 散有僅吸收可視光線域之特定波長之光之有機色素之領 域,亦即賦予第二之彩色濾光器之功能而實現高度之顏色 再現性。 在此場合,依照分散有該有機色素之領域之光吸收峰之 位置乃被設定爲儘量接近彩色濾光器各色之分光透射率曲 線重疊之點之位置,如此設計至可實現以良好之效率抑制 由彩色濾光器肩部之照明光光譜之混合所引起之顏色純度 之惡化。 本發明有關之透射型或半透射型液晶顯示裝置用之偏光 膜片之特徵爲,具有由分散有有機色素之領域所達成之可 視光線域中之特定波長之光吸收功能,且與各特定波長相 對應之有機色素之光吸收半値寬度爲60nm以下者。 可在上述偏光膜片之表面設置樹脂塗覆層,且使上述有 機色素分散於上述樹脂塗覆層中。 上述分散有有機色素之領域亦可以爲,由有機色素分散 於設在上述偏光膜片中之黏合劑內之方法所得到者。 上述偏光膜片以具有擴散角1 °〜1 20 °之光擴散功能者 較佳。 其次,在三波長管(被使用於極重視顏色再現性與輝度之 均衡之液晶顯示裝置者)所構成之螢光燈爲光源之背面光 源機構(面光源裝置)中,使上述三波長管之綠色發光強度 相對加強,將 x-y色度圖上所示之發光色設定於 18 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 χ = 0.24〜0.35、y追25〜0.39之範圍內,且在上述面光源裝置 之照明光路上設置一具有有機色素分散層之濾光器,使上 述背面光源機構(面光源裝置)之發光色經色補正而變爲白 色時,藉此有可能得到一種保持三原色之高度獨立性之同 時,輝度亦高之面光源裝置。 爲上述具有有機色素分散層之濾光器之透光光譜,較佳 的是,在螢光燈之副發光峰附近具有吸收峰。 再者,爲相對加強強度之上述三波長管之一個原色或二 個原色,相對於同一投入電量,已選擇發光強度之相對較 大之顏色成分。 此外,關於上述三波長管之發光色,設x-y色度圖上所 表示之色坐標爲X、y,且關於上述三波長管之發光色,設 藉由上述顏色補正濾光器所測定之x-y色度圖上之發光色 爲W、y’時, Δ y = y-y' 所示△ y値乃滿足△ y > 0.0 1。 此外,在照明光學系統中具有有機色素分散層之液晶顯 示裝置中,使上述有機色素分散層在RGB各色之中間附近 之波長擁有吸收峰,並且將吸收峰之形狀以長波長側之吸 收率可迅速衰減且短波長側之吸收率可相對穩和衰減之方 式予以控制成非對稱分布時,藉此可提供一種在寬廣保持 顏色再現範圍之同時,將耗電量抑制至很低,容易製造且 成本低之液晶顯示裝置。 更具體而言,在照明光學系統中具有有機色素分散層之 19 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 液晶顯示裝置中,上述有機色素分散層乃在RGB各色之中 間附近之波長擁有吸收峰,並且關於上述吸收峰’設短波 長側之半値寬度爲Hs,且長波長例之半値寬度爲I時, 以
Hs>Hl 爲特徵者。 爲上述液晶顯示裝置之照明光源,可使用由三波長管所 構成之螢光燈,而上述有機色素分散層最好能比最前面之 偏光膜片更靠近照明光源之方式予以設置。 關於上述照明光源之x-y色度圖上所示之發光色,若以 X、y代表透射過上述有機色素分散層前之測定値而以X’、 y ·代表透射過上述有機色素分散層後之測定値則較佳的 是 Δ y= | y-y' | 所示△ y値滿足△ y〉〇.〇l。 [發明之細節說明] 以下說明本發明有關之液晶顯示裝置之實施形態。 圖1爲展示本發明一實施形態有關之透射型液晶顯示裝 置之剖面構造之略圖,再者,圖2爲展示本發明一實施形 態有關之反射型液晶顯示裝置之剖面之略圖。 圖1所示之透射型液晶顯示裝置係由背面光源機構(面 光源裝置)1 1與設置於背面光源機構1 1之頂面上之液晶面 板1 0所構成。 背面光源機構1 1係由一側面充當光入射面1 a而將從光 20 326\專利說明書(補件)\92-〇3\91132148 200302943 入射面1 a入射之光以面狀出射之導光體1,被設置於此導 光體1之光入射面1 a之側方之冷陰極管等之線狀光源2, 被設置於此光源2之背面上之反射器3,被設在導光體1 之光出射面1 b上之光擴散片材8,以及在表面形成有稜鏡 等之集光元件4之集光膜片5所構成,在導光體1之與光 出射面1 b相反側之面上設有光反射膜片7。 液晶面板1 0被設置於背面光源機構1 1之頂面上,其結 構爲,從背面光源機構1 1側往上方依次設有偏光膜片24, 玻璃基板23,取向膜25,液晶層22,取向膜26,彩色濾 光器21,玻璃基板20,偏光膜片1 9,構成本發明有關之 濾光器之膜片1 8,以及反射防止·紫外線吸收層27。 再者,圖2所示之反射型液晶顯示裝置30之結構爲,從 下方起依次設有玻璃基板23,反射膜28,取向膜25,液 晶層22,取向膜26,彩色濾光器21,玻璃基板20,偏光 膜片1 9,構成本發明有關之濾光器之膜片1 8,以及反射防 止·紫外線吸收層27。 在此,本發明中之液晶顯示裝置乃指利用液晶分子之電 光學效果即光學異方性(折射率異方性)、取向性等,對任 選之顯示單元施加電場或通電以使液晶之取向狀態發生變 化而改變透光率或反射率,藉此驅動之使用光閘配列體即 液晶槽來施行顯示之裝置而言。 具體可舉出,透射型單純矩陣驅動超扭轉向列模式、透 射型活式矩陣驅動扭轉向列模式、透射型活式矩陣驅動同 一平面開關模式、透射型活式矩陣驅動垂直對準模式、半 21 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 透射型單純矩陣驅動超扭轉向列模式、半透射型活式矩陣 驅動扭轉向列模式、反射型單純矩陣驅動超扭轉向列模 式' 反射型活式矩陣驅動扭轉向列模式等之液晶顯示元件。 本發明之液晶顯示裝置具有彩色濾光器2 1,而如圖1所 示’以液晶面板(符號10)內配置有彩色濾光器(符號21)之 態樣較有一般性。再者,爲彩色濾光器2 1之方式,在生產 性或品質上較佳的是,使用對加熱之耐久性或耐光堅牢性 優異之顏料分散方式。 在此,爲被使用於顏料分散方式之彩色濾光器之顏料, 例如有代表性者在紅色爲聯蒽醌系顏料、二酮吡咯并吡咯 系顏料,在綠色爲鹵化銅駄花青系顏料,而在藍色爲銅献 花青系顏料,此外爲調色用顏料,使用黃色顏料、紫色顏 料。便上述顏料在壓克力樹脂或環氧丙烯酸酯樹脂爲基底 樹脂之下分散以施行光聚合時,藉此可形成顏料分散層, 而關於各色反覆施行光蝕刻處理以得到排列有RGB各色 之彩色濾光器之態樣較有代表性。 如此形成之顏料分散方式之彩色濾光器具有優異之耐 光性及耐熱性,例如在聚醯亞胺系液晶取向膜之煅燒過程 中亦不會劣質化等,具有實用上較佳之特性,但在另一方 面’顏料分散方式由於難於實現顏料之超微粒化或細微分 散化等之理由,若要實現顏色純度之提高上有重要性之尖 銳分光透射率特性,則有困難,而難於施行顏色再現性優 異之滅不爲其問題。即’如圖43所不,一*般之彩色滅光器 之分光透射特性並未形成完全尖銳之高峰,而具有逐漸傾 22 32<5\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 斜之肩部,因此若在保持高度之明亮性(明度、亮度)之下 設計彩色濾光器,本質上會發生肩部之發光光譜之混入, 並且充當光源之一般冷陰極管乃如圖40所示,由螢光體出 射副光譜成分,雖然其量很少,但仍然使顏色再現性惡化, 因此發生不良影響而使顏色純度降低。 於是,在本發明中,爲了抑制上述問題使顏色純度惡化 之現象,使用具有極狹窄之光吸收半値寬度之有機色素, 以形成一僅吸收可視光線域之特定波長之光之色素分散層 (在圖1、圖2係符號18),並且將藉該色素分散層所形成 之光吸收峰之位置設定於儘量接近彩色濾光器各色之分光 透射率曲線之重疊點之位置,而在液晶顯示裝置形成該色 素分散層,以抑制由彩色濾光器肩部之照明光光譜之混入 所引起之顏色純度之惡化,而藉此提高顏色再現性。 SP,爲色素分散層之色素使用有機色素而施行適當之分 子設計時,藉此有可能非常仔細控制吸收波長,並且有可 能以目標波長以外不使吸收峰存在之方式施行設計,因此 可僅選擇除去肩部附近之照明光成分,在本發明所重視 者,其結果是,有可能在不太犧牲明亮度之下,僅提高顏 色純度。 更具體而言,如圖43所示,將取決於彩色濾光器(在圖 1、圖2係符號2 1)各色分光透射率特性圖之各色透射率達 到同等之點(重疊點)作爲基準,以基於該色素分散層之吸 收峰位置可成爲儘量接近此重疊點之位置之方式施行有機 色素之分子設計。進一步具體而言,最好能使該色素分散 23 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 層之吸收峰位於從上述重疊點起zb 3 0 n m (以:t 2 5 n m較佳,而 以土 2 0 n m進一步較佳)之位置。 再者’如圖3 4所示,以該色素分散層之各光吸收峰之光 線吸收率爲基準,將光線吸收率達一半之數値時之吸收光 譜之寬度設定爲光吸收半値寬度時,以該光吸收半値寬度 可成爲較佳之60nm以下(以55nm以下進一步較佳,而以 5 0 n m以下更進一步較佳)之方式設計有機色素或黏合劑樹 脂。 加之,在本發明中,由於使用一在僅選擇特定波長而予 以截止之能力上優異之有機色素,與利用金屬離子之分散 等所得之濾光器相較,不會產生多餘之吸收帶域爲其一特 徵,而最好能有效利用此一特徵,儘量少設可視光線域中 之吸收峰之數目。即,若用無機物質等之類來構成濾光器, 則在主要部之吸收峰以外,亦會有微量之吸收峰出現於所 未意圖之部分,而招致色調之惡化等,因此無法得到較佳 之波長載止特性而成問題之情況較多,在本發明中,尤其 將有機色素之色素分散層用於波長之截止,有可能以良好 之精度控制吸收波長,可僅選擇特定波長而予以吸收。 更具體而言,有可能設定可視光線域中之光吸收峰之數 目爲1〜5個,以1〜3個較佳,而以1〜2個進一步較佳,僅 截止所需要截止之波長,不必截止其他之波長域。再者, 在本發明中,可視光線域之意義爲3 6 0 n m〜8 0 0 n m之波長域。 本發明可使用下述膜片爲濾光器:對可視光線域之特定 波長具有吸收帶域,且至少具備一層以上之分散有有機色 24 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 素3 2之層即有機色素分散層3 3,而以成形性優異之熱塑 性樹脂充作基材3 1之膜片。 在此,對於由熱塑性樹脂所構成之基材3 1,合適之材質 爲,具有高透明性之同時,保持適度之剛性,且在受到從 冷陰極管等之放電管所發出之熱時不會撓曲者。 關於由熱塑性樹脂所構成之基材3 1,具體上具有厚度 30μιη 〜350μιη(以 40μιη 〜300μηι 較佳,而以 50μιη 〜250μιη 進一 步較佳)之由聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙 燒、聚碳酸酯、聚芳酯(polyarylate)、去甲花儲系環狀聚燦 烴、聚甲基丙烯酸甲酯等之樹脂所構成之膜片較合適,尤 其以二軸拉伸聚對酞酸乙二酯膜片或二軸拉伸聚丙烯膜片 最合適,因爲其剛性高,可撓性大而難於破損。 ”分散有有機色素3 2之濾光器1 8 ”不僅包括以獨立層狀 體形成之態樣,亦包括如圖1 9所示在充當基材3 1之熱塑 性樹脂膜片中分散有有機色素3 2之態樣。再者,爲分散有 有機色素32之濾光器18可舉出,如圖20所示,在光硬化 性樹脂或熱硬化性樹脂1 4中分散有有機色素3 2之態樣, 或如圖2 1所示,使分散有有機色素32之熱塑性樹脂薄膜 3 3藉由黏合劑35與膜片基材3 1貼在一起之態樣。 再者,如圖22所示,使黏合劑樹脂34及有機色素32 分散於溶媒中,予以塗覆後,使溶媒蒸發,僅使黏合劑樹 脂37殘留之方法等亦較有代表性,尤其關於容易得到一種 容易控制分散性之同時具有優異之生產性及透明性之濾光 器1 8之方法,使有機色素32分散於充當黏合劑樹脂之光 25 326\專利說明書(補件)\92·03\91132148 200302943 硬化性樹脂中之態樣以及將熱塑性樹脂所構成之黏合劑樹 脂及有機色素32之分散溶液塗覆後使溶媒蒸發之態樣較 合適。 在此,光硬化性樹脂乃以單官能丙烯酸酯、單官能甲基 丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯、多官能甲基丙烯酸酯等較有 代表性,選出一具有優異之有機色素分散性之聚合性單 體,使用苯乙酮系、安息香系、二苯基酮系等之光聚合引 發劑,而照射紫外光即有可能得到一具有所希望之光吸收 特性之有機色素分散層。 再者,爲較佳之黏合劑樹脂之例子,可舉出聚丙烯酸酯 系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、乙烯-乙烯醇系共聚合樹脂、乙 烯-乙酸乙烯酯系共聚合樹脂、AS樹脂、聚酯系樹脂等。 此外,在本發明中,上述濾光器1 8具有可選擇除去可視 光線域中之特定波長之光線光譜之功能,且如圖3 3之特性 圖所示,可視光線域之最大吸收波長之透射率被設定爲 7 5 %以下,以70%以下較佳,而以65 %以下進一步較佳,具 有可選擇截止可視光線之特定波長之功能。尤其爲了適當 提高顏色再現性,不僅最大吸收波長之透射率,最大吸收 波長之吸收峰位置亦需要予以適當設定,至於其詳細情形 乃如後所述。 在本發明中,被用以構成一具有特定波長之吸收性能之 濾光器之膜片雖然亦可以直接貼在液晶面板上使用,不過 特別合適的是,在背面光源機構(面光源裝置)之發光面上 設置空氣層後予以配設之態樣。關於此項效果,在側光方 26 326\專利說明書(補件)\92·03\91132148 200302943 式面光源裝置爲例子之下加以說明如下:如圖1 1所示,在 面光源裝置1 1之導光體1上配設有充當濾光器之擴散膜片 8。在此場合,在濾光器與導光體1之間有很薄之空氣層a 之存在,由於空氣層a之效果,導光體1內被傳輸中之照 明光線侵入濾光器內之現象被抑制。 在圖17中,在面光源裝置11之導光體1上配設有充當 濾光器1 8之集光膜片5。在此場合亦同樣,在集光膜片5 與導光體1之間有很薄之空氣層a之存在,由於空氣層a 之效果,導光體1內被傳輸中之照明光線侵入集光膜片5 內之現象被抑制。 因此,關於圖1 2所示之構造如前所做之說明,不會發生 下述情況:在導光體1內被長距離傳輸之照明光線與具有 有機色素分散層之濾光器發生相互作用很多次,致使照明 光線之波長特性在接近光源2之區域與遠離光源2之區域 之間變得不相同。 即,由於粗糙面等之取光機構6所出射之照明光線與具 有有機色素分散層之濾光器之相互作用在發光區域內被保 持約略一定,即使在面光源裝置1 1之大型化之際,顯示影 像亦不會發生由場所所引起之發色不均勻狀,而在利用一 具有有機色素分散層之濾光器1 8來控制色彩之下,有可能 得到經常一定之顏色再現性。此在薄型化有效之側光方式 之面光源裝置中,在得到高度之顏色再現性之目的上特別 重要。 在此,爲在面光源裝置11之發光面上設置空氣層a以配 27 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 設一具有有機色素分散層之濾光器之方法,以一種對具有 有機色素分散層之濾光器之與發光面接觸之面施加凹凸加 工之方法較合適。例如,如圖20所示,將由分散有約略透 明之珠粒1 3之光硬化性樹脂或熱硬化樹脂所構成之塗覆 液塗覆、硬化以施加凹凸加工之態樣,如圖1 9所示,對具 有有機色素分散層之濾光器之表面施加消光處理以施行凹 凸加工之態樣,如圖22所示。使黏合劑樹脂34及約略透 明之珠粒1 2分散於溶媒中,塗覆後使溶媒蒸發以使黏合劑 樹脂34殘留之方法等較有代表性。 尤其關於生產性上優異之可形成適當空氣層a之方法, 以設置分散有約略透明之珠粒1 3之光硬化性樹脂所構成 之塗覆層1 4之態樣,以及將熱塑性樹脂所構成之黏合劑樹 脂及約略透明之珠粒1 3之分散溶液予以塗覆後使溶媒蒸 發之態樣較合適。再者,使上述有機色素3 2分散於黏合劑 樹脂34中,藉此有可能使珠粒塗覆層亦帶有有機色素分散 層之效果。 再者,爲由約略透明之珠粒1 3之效果所產生之形成於面 光源裝置11之發光面與具有有機色素分散層之濾光器之 間之空氣層a之厚度之較佳範圍,可設定如圖2 3所示測定 之間隙L爲Ιμιη〜70μιη,以2μιη〜50μιη較佳,而以3μιη〜40μιη 進一步較佳,如此設法使傳輸於導光體中之照明光不侵入 有機色素分散層。 在本發明中,爲了抑制眩光感或圖型像之出現而得到出 射角度分布廣大之照明光束,具有有機色素分散層之濾光 28 326\專利說明書(補件)\92-03\91132Μ8 200302943 器最好能保持可將導光體1所出射之出射光予以適度擴散 之光擴散作用。具體而言,根據 ASTMD 1 003之霧度乃在 5%〜90%範圍內(以10%〜85%範圍內較佳,而以15%〜80%範 圍內進一步較佳)被選擇。 再者,霧度之控制方法並未特別受到限制,不過可舉出 其代表性方法如下:如圖22所示,使約略透明之珠粒28 分散於光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂34中,將此分散液塗 覆於基材膜片3 1之表面上,使之硬化而得到光擴散層之態 樣;如圖2 0所示,對構成濾光器之膜片施加消光處理而得 到光擴散層之態樣等。 此外,爲控制霧度之代表性方法可舉出如下:如圖21 所示,使玻璃粉等之高折射率微粒3 6分散於基材膜片3 1 中,或使基材膜片3 1發泡,藉此產生折射率差而得到光擴 散層之態樣;如圖22所示,使黏合劑樹脂34及約略透明 之珠粒1 2分散於溶媒中,予以塗覆後,使溶媒蒸發而僅使 黏合劑樹脂3 4殘留之方法等。 尤其塗覆約略透明之珠粒1 2之態樣較合適,爲珠粒1 2 使用由二氧化矽、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、以及聚矽氧所 代表之約略球形之珠粒1 2以使分散後,在基材膜片3丨之 表面上均勻塗覆時,藉此如圖24所示,使球形珠粒28達 成透鏡效果,因此,不僅可適度抑制眩光感或圖型像之出 現,亦可使照明光正面集光而提高正面輝度,因此作爲面 光源裝置用之膜片很合適。 況且如圖2 2所示,使一種對可視光線域中之特定波長之 29 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 光具有吸收功能之有機色素3 2在被覆有珠粒1 2之塗覆材 質(符號3 4)中分散時,藉此有可能保持高分散性’並且亦 不需要形成濾光器1 8爲目的之特別步驟’因此’製造過程 亦被簡化,即極適於製造本發明之濾光器構成用膜片。 構成本發明濾光器之膜片乃如前所述’爲了適當控制可 視光線域中之照明光之光譜分布,設有有機色素3 2之分散 層,而有機色素雖然具有優異之吸收光譜控制性’但有易 於受到光或熱所引起之劣質化之問題。因此’在本發明中 較佳的是,將具有紫外線吸收作用、自由基安定化作用、 氧化防止作用等之功能之所謂之光安定劑摻配於有機色素 3 2之分散層中。 在此、爲代表性光安定劑,可舉出有機系紫外線吸收劑 (二苯基酮系、苯并三氮唑系、乙二醯二(胺苯)系、甲 續^系)、無機系紫外線吸收劑、受阻胺系光安定劑、芳酯系光 安定劑、酚系氧化防止劑、硫系氧化防止劑、磷系氧化劑, 而較佳的是,將此項安定劑以不致犧牲光學特性之程度適 度適量摻配以抑制有機色素之劣質化。 更具體而言,例如爲有機系紫外線吸收劑,可舉出2-(2’-羥-5··第三丁苯)苯并三氮唑、2-(2’-羥二第三丁苯) 苯并三氮唑、2-羥-4-甲氧二苯基銅、2-羥-4-正辛氧二苯基 銅、柳酸苯酯、柳酸4-第三丁苯酯、2,5-二第三丁苯-4-羥 苯甲酸正十六酯、3',5^二第三丁 -4·-羥苯甲酸2,4-二第三 丁苯酯等。 此外’爲無機系紫外線吸收劑,可舉出氧化鈦、氧化鋅、 326\專利說明書(補件)\92-〇3\91132148 30 200302943 氧化鈽、氧化鐵、硫酸鋇等,在此,爲紫外線吸收劑,較 佳的是,透射率達50%時之波長爲3 5 0〜420nm(以360〜400nm 進一步較佳),在3 5 Onm以下之短波長之情況,紫外線吸收 性能弱小’而在420nm以上之長波長之情況,著色很強, 因此均不合適。 再者’除了如上所述將光定劑摻配於有機色素3 2之分散 層中之態樣之外,亦有如圖2 1所示,另外設置對光劣質化 有重大影響之紫外線之吸收層37,藉此抑制有機色素32 之劣質化之態樣,而此一態樣有可能被實施。即,如圖2 1 所示,將有機色素32之分散層由紫外線吸收及/反射層37 予以夾入之態樣,以及如圖2 2所示,使有機色素3 2分散 於一方之光硬化性樹脂塗覆層中,而使紫外線吸收劑分散 於另一方之光硬化性樹脂塗覆層1 4中之態樣等均有可能 被實施。 本發明之調光膜片有可能被使用於如圖1 3所示之直下 方式之面光源裝置11。關於直下方式之面光源裝置11,如 圖1 3所示,在框架1 6所圍成之空間內,並排配置複數之 彎曲之反射器1 7,在各反射器1 7之反射焦點部配置由冷 陰極管所構成之光源2,而在此空間之上部配設照明幕 1 5,如此構成之裝置較有代表性。 再者,構成本發明之濾光器亦有可能被使用於圖1 4及圖 1 5所示之側光方式之面光源裝置1 1。尤其本發明之濾光器 在導光體1存在之場合亦有可能將影像顯示面內之發色不 均勻狀抑制得很小,因此極適合被使用於大型之側光方式 31 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 面光源裝置。 再者,關於側光方式之面光源裝置之光學效率進一步敘 述時,由於導光體1之存在,容易實現薄型化及輝度不均 勻狀之均勻化爲其優點,但以出射光束之利用效率而言’ 與直下方式之面光源裝置相較,尙屬不十分符合要求。於 是,爲本發明設在導光體1之取光機構6,較佳的是,如 圖15所示,在導光體1之發光面(光出射部)lb及/或與發 光面相對之面1 c以凹凸部6b形成該機構6。 如此設定之理由爲,通常在導光體上藉網板印刷法印刷 一般之光散射性油墨以作爲取光機構之態樣(圖1 4所示之 取光機構6)中在印刷部分會產生很多由微粒所引起之多重 散射,造成照明光之很多損失所致。爲形成於導光體1之 光出射面1 b及相反側之面1 c上之取光機構6,有各種較 佳態樣被示於圖1 3中。 即,爲取光機構6之較佳態樣,以下述圖型等之凹凸部 形成時,藉此不僅可提高光學效率,亦可產生製造上之效 益如可省掉印刷步驟等:如圖28(〇之粗糙面6b所構成之 圖型,如圖28(b)之在先端面形成粗糙面之剖面梯形之突起 6c所構成之圖型,如圖28(c)之在內壁面形成粗糙面之剖 面梯形之凹陷6d所構成之圖型,如圖28(d)之剖面約略方 形之突起6e所構成之圖型,如圖28(e)之剖面約略方形之 凹陷6f所構成之圖型,如圖28(f)之剖面V溝狀之凹陷 所構成之圖型,如圖28(g)之剖面約略三角形之突起6h所 構成之圖型,如圖28(h)之具有垂直壁面之剖面直角三角形 32 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 之凹陷61所構成之圖型,如圖2 8 (i)之剖面圓弧狀之凹陷 6j所構成之圖型,如圖28 (j)之剖面圓弧狀之突起6k所構 成之圖型等。 爲此種凹凸部6b〜6k之具體態樣,在利用接觸式或光學 式之表面粗糖度測定裝置來測定該凹凸部6 b〜6 k之表面粗 糙度之情況’較佳的是,使用1 〇點平均粗糙度Rz在 0.5〜500·0μιη範圍內(以〗.〇〜3〇〇〇_範圍內較佳,而以 2.0〜200·0μηι範圍內進一步較佳)之凹凸部6b〜6g。再者, 該凹凸部6a〜6k以圖型化被配置者較佳,而爲了防止圖型 像之出現’最好能以顯示面上無法視認之程度形成細微之 圖型。具體而言,合適的是,該圖型之配置間距 P1爲 5.0 〜ΙΟΟΟ.Ομιη,以 30.0 〜5 00·0μιη 較佳,而以 50.0 〜3 00·0μιη 進一步較佳。 此外,爲了進一步提高光學效率,較佳的是,如圖1所 示,在導光體1之發光面lb或/及與發光面lb相對之面lc 設有以稜線位於與導光體1之光入射面1 a約略垂直之方向 之集光元件陣列1 d。關於此集光元件陣列1 d,更具體而 言,較佳的是,依照目的之光學特性適當選擇設置如圖 29(a)〜圖29(c)所示之三角稜鏡陣列,如圖29(d)所示之波 板狀陣列,如圖29(e)所示之兩凸透鏡陣列等。 尤其爲集光特性優異且加工容易之態樣,最好能使用三 角稜鏡陣列,在此場合,三角稜鏡之頂角乃以70度〜160 度之範圍(以75度〜155度之範圍較佳,而以80度〜150度 之範圍進一步較佳)較適於使用。再者,集光元件陣列15 33 326\專利說明書(補件)\92-(B\91132148 200302943 之配置上之間距乃與前述凹凸部6b〜6g所構成之圖型一 樣,最好能以顯示面上難於視認之程度被細微化’具體而 言,合適之配置上之間距P2爲5.0〜500·0μιη ’以 10.0〜200.0μιη較佳,而以15.0〜150·0μιη進一步較佳。 再者,構成集光元件陣列1 d之三角稜鏡陣列a之形狀並 非限定於剖面呈完全三角形之態樣’例如’如圖2 9 (a)之在 頂角部分具有曲率之態樣,如圖2 9 (b)之在項角部分去角之 態樣等均有可能被實施。此外,稜角陣列之稜線如圖2 9 (c) 所示稍微搖晃亦可。 在圖3之實施形態中’在光源側之偏光板24之背面設有 本發明之濾光器1 8。再者,在圖4之實施形態中’在面光 源裝置1 1之光擴散膜片9之背面設有本發明之濾光器1 8。 在此,在應用本發明之構造之具有彩色濾光器2 1之顯示 裝置中,色彩設計之柔軟性增加而可得到保持高發光效率 之具有廣大顏色再現範圍之顯示裝置,如前所述。然而, 以此結構而言,未必皆屬優點,由於爲了提高顏色再現性 而使用一配設有有機色素分散層等之濾光器,附帶發生各 種不合適之情況。 尤其成爲大問題的是,在切斷顯示裝置之電源時,有機 色素分散層則放出鮮明之色彩,因此在外觀上成爲難看之 問題。即,爲了將本發明之結構應用於電視用途上,而在 客廳(起居室)等設置之場合,當來自太陽或螢光燈之光線 碰到顯示裝置時,畫面則會放出粉紅色、紫色等之不合適 色彩,因此並無高級感,無法使用於重視意匠性之商品。 34 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 於是,爲了解決此一問題而得到一具有優異意匠性之商 品,在本發明中,如圖3、4所示,將濾光器1 8設置於比 彩色濾光器2 1更靠近光源之位置。再者,液晶顯示裝置等 之偏光板被配置於顯示器前面上之顯示裝置中,可使用如 圖5所示之將濾光器1 8配置於比被配置於前面上之偏光板 1 9更靠近光源之位置之態樣。 由於採取此種結構,大幅緩和由外光所引起之顯示畫面 之著色現象,即使被用於設置於客廳等之高級電視用途 時,亦可得到可商品化之外觀之事實被確認。 更具體而言,爲合適之實施態樣之例子可舉出,如圖3 所示’在液晶顯示裝置中,被貼在朝向液晶面板1 〇之背面 光源機構側之玻璃基板23上之偏光板24 (偏光膜片),或如 圖4所示,在面光源裝置! 1之偏光分離板(反射性偏光膜 片)等所代表之光擴散膜片9之表面上以有機色素塗覆層 設有濾光器1 8之態樣,在圖25以下之實施形態如後述之 面光源裝置1 1 (背面光源機構)上配置之光擴散膜片,稜鏡 膜片5’偏光分離膜片等之調光膜片表面上以有機色素塗 覆層設有濾光器1 8之態樣。 如以上所述,依照本發明,關於近來極重視顏色再現性 之顯示裝置,有可能提供一種在保持高發光效率之下擴大 顏色再現範圍,並且在顯示器(面)非點燈時亦不會對顯示 畫面感覺不調和感之具有優異意匠性之顯示裝置。如此可 促進一種耗電量少且對地球環境施加之負荷非常小之液晶 電視裝置之普及。 35 326\專利說明書(補件)\92-〇3\91132148 200302943 其次,關於將濾光器1 8設在面光源裝置1 1之集光膜片 5上之實施形態加以說明。 圖2 5爲本發明有關之集光膜片5之一實施形態之槪略剖 面圖,圖10爲展示一使用本發明有關之集光膜片5之面光 源裝置一實施形態之分解立體圖。 本發明有關之集光膜片5乃在成形性優異之熱塑性樹脂 之基材膜片5 a上設有至少一層分散有對可視光線域之特 定波長具有吸收帶域之有機色素之有機色素分散層5 b,以 充當濾光器1 8。 在此,爲由熱塑性樹脂所構成之基材膜片5 a,合適之材 質爲,具有高透明性之同時,保持適度之剛性,且在受到 從光源 2 (即冷陰極管等之放電管)發出之熱時不會撓曲 者。具體上具有厚度30μιη〜350μπι(以40μιη〜300μιη較佳, 而以50μιη〜250μιη進一步較佳)之由聚對酞酸乙二酯、聚萘 二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚芳酯、去甲在烯系 環狀聚烯烴、聚甲基丙烯酸甲酯等之樹脂所構成之膜片較 合適,尤其以二軸拉伸聚對酞酸乙二酯膜片或二軸拉伸聚 丙烯膜片最合適,因爲其剛性高,可撓性大而難於破損。 關於集光膜片之構造,通常基於製程上及其他方面之考 慮而被推薦的是,如圖25所示,在基材膜片Sa上積層有 有機色素分散層5b之構造,不過基材膜片5a本身分散(摻 配)有色素(如有機色素等)之構造亦有可行性。 再者,關於色素之使用,亦在其運用上、性能上之觀點, 以有機色素較適於使用,不過將無機色素單獨使用,或以 36 326\專利說明書(補件)\92-03\91132 M8 200302943 有機色素之調整劑等合倂使用亦可。 以下之說明乃以有機色素爲例子加以說明。 再者,在本發明中,集光膜片5之意義爲,如圖27(b) 所示,被設置於面光源裝置之光出射面lb上方之具有提高 該面光源裝置往法線方向之輝度之作用之膜片。即,在具 有RGB之彩色濾光器之透射型或半透射型之液晶顯示裝 置中,由於從背面之面光源裝置(背面光源機構)出射之照 明光透射過如彩色濾光器或偏光膜片等之引起照明光損失 之光學構件,背面光源機構必需具有以儘量良好之效率將 照明光往光出射面之法線方向予以引導之特性。 更具體而Η ’如圖27(a)所不’在面光源裝置之光出射面 1 b上方未設置任何物體之情況下,同一輝度測定裝置40 來測定光出射面1 b往法線方向之輝度之際,與導光體i 之正上方(垂直上方)所測定之輝度相較,如圖2 7 (b )所示, 在導光體1之正上方設置有該集光膜片5之場合之輝度上 升率最好能有1 · 1倍以上,以1 · 1 5倍以上較佳,而進一步 較佳的是,具有輝度上升率1.2倍以上之集光作用。即, 利用集光膜片5往正面方向集中收集從面光源裝置出射之 光束時’即使在液晶面板設有彩色濾、光器等之情況,亦有 可能保持高度之顯示影像輝度。 此集光膜片5之具體構造乃以下述態樣,即如圖22所示 之將具有透鏡效果(輝度上升效果)之約略球形之珠粒丨2藉 黏合劑樹脂塗覆於基材膜片31之表面層上以形成集光膜 片之態樣,如圖2 5所示之使細微三角稜鏡陣列所構成之集 37 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 光元件4形成於基材膜片5 a之表面部之態樣,如圖26所 示之使細微波板狀陣列所構成之集光元件4形成於基材膜 片5a之表面部之態樣,如圖31(b)所示之使細微兩凸透鏡 陣列所構成之集光元件4形成於基材膜片5 a之表面部之態 樣,如圖3 1 (a)所示之使細微之微型透鏡陣列所構成之集光 元件4形成於基材膜片5a之表面部之態樣,如圖31(c)所 示之使細微之角錐及/或圓錐陣列所構成之集光元件4形 成於基材膜片5 a之表面部之態樣等較有代表性,對此,以 配置於面光源裝置之光出射面1 b上方時之輝度上升率可 成爲1.1倍以上之方式適當設計珠粒之粒徑或分布,稜鏡 陣列之頭頂角等。 例如,在圖22所示之將具有透鏡效果(輝度上升效果) 之約略球形之珠粒1 2藉黏合劑樹脂塗覆於基材膜片3 1之 表面層上以形成集光膜片之態樣中,珠粒1 2之粒徑通常被 設在Ο.ίμιη〜ΙΟΟμιη之範圍內,以0·5μιη〜70μιη之範圍內較 佳,而以Ι.Ομπι〜50μιη之範圍內進一步較佳,並且如圖21 所示,較佳的是,儘量使珠粒1 2不重疊,以平面排列之方 式予以塗覆。再者,在圖25所示之使細微三角稜鏡陣列所 構成之集光元件4形成於基材膜片5a之表面部之態樣中, 三角稜鏡陣列之配置上適於使用之間距乃在5μπι〜150μπι 之範圍內,以15μιη〜ΙΟΟμηι之範圍內較佳,而以25μιη〜75μπι 之範圍內進一步較佳,稜鏡部之頂角適於使用者乃在棱鏡 之頂點向上配置之場合,最好能在6 5度〜1 5 0度範圍內, 以70度〜140度範圍內較佳,而以75度〜130度範圍內進一 38 326\專利說明書(補件)\92-〇3\91132148 200302943 步較佳,另在稜鏡之頂點向下之配置之場合’(適於使用之 稜鏡部之頂角)最好能在5 0度〜8 0度範圍內,以5 5度〜7 5 度範圍內較佳,而以6 0度〜7 〇度範圍內進一步較佳。 如此,將集光膜片5配置於面光源裝置之光出射面lb 之上方時,即使是具有彩色濾光鏡之液晶面板,亦有可能 得到很高之正面輝度,此外,在本發明中,爲了改良照明 光線之品質,將分散有適當控制透射光譜之有機色素3 2 之層5b設在膜片結構中,以便不僅可達成正面輝度之提 高,亦可同時達成顏色再現性之提高。 關於本發明有關之集光膜片5之設計方法之細節,將敘 述於後面,不過分散有該有機色素之層 5b乃以一種如圖 25或圖26所示之使有機色素分散於構成集光元件4之光 硬化性樹脂及/或熱硬化性樹脂中以形成該層之態樣較有 代表性,此外亦有使分散有有機色素之熱塑性樹脂薄膜.與 基材膜片5 a貼在一起之態樣,在一與形成有集光元件4 之面相反之面上塗覆由黏合劑樹脂及該有機色素分散於溶 媒中而成之塗覆液後使溶媒蒸發而僅使黏合劑樹脂殘留之 方法等較有代表性。 尤其爲容易得到一容易控制分散性之具有優異之生產 性及透明性之有機色素之分散層5 b之方法,在光硬化性樹 脂充當黏合劑樹脂之下使有機色素分散以形成該分散層之 態樣以及塗覆一黏合劑樹脂(由熱塑性樹脂所構成)與有機 色素之分散液後使黏合劑樹脂蒸發而形成該分散層之態樣 較合適。 39 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 圖9所示之透射型液晶顯示裝置係由具備可將光源光變 換爲面光源之光均勻化機構之背面光源機構(backlight)與 被設置於背面光源機構1 1頂面上之液晶面板1 〇所構成。 液晶面板1 0被設置於背面光源機構1 1之頂面上’其結 構爲,從背面光源機構1 1側往上方依次設有偏光膜片24 ’ 玻璃基板23,取向膜25,液晶層22,彩色濾光器21 ’玻 璃基板20,以及偏光膜片19。 在構成本發明之濾光器之偏光膜片24中,如圖34所示, 設有一分散有有機色素之區域,該有機色素具有極尖銳之 吸收峰僅可將特定波長域以極狹窄之幅度截止者,並且該 吸收峰之數目在可視光線城中最好能設定爲1個以上且5 個以下,以1個以上且3個以下特別合適,而以2個極合 適,並且在適當位置配置有吸收峰。藉此效果,(在後面有 更詳細之敘述)即使未特別設置新構件,亦有可能極柔軟控 制液晶顯示裝置之顏色再現範圍。 在此,本發明之偏光膜片之意義爲,被使用於液晶槽時 以液晶光罩起作用,而具有僅將特定之偏光成分取出之功 能之膜片。即,爲其代表性態樣可舉出如下:使碘或二色 性色素所代表之物質取向排列,僅吸收特定之偏光而將偏 光取出之吸收型偏光子所構成之態樣;使用膽固醇系液晶 取向層或多數介電體所構成之積層體而僅將特定之偏光成 分取出之反射型偏光子所構成之態樣。尤其將碘或二色性 色素吸附於聚乙烯醇系樹脂膜片上而予以一軸拉伸所得之 偏光膜片被用得很多,本發明亦適於使用此項偏光膜片。 40 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 對本發明之偏光膜片可賦予光擴散功能。即,在習知型 之液晶顯示裝置所見之背面光源機構(backlight)之光學系 統中,通常配置有一種具有光擴散作用之調光片材(光擴散 片材),以防止導光體之圖型像之出現等而提高面光源之品 質。然而此項光擴散層通常係在透明膜片上塗覆約略透明 之樹脂珠粒所得者,即施行與前述之偏光膜片上塗覆有機 色素分散層之步驟極類似之加工,而在本發明中,此項步 驟不必另外施行,如圖9所示,使約略透明之珠粒1 3及有 機色素混合於將要在偏光膜片24上塗覆之塗覆液而予以 塗覆時,不僅可省略步驟,亦可減少調光片材,而亦 會產生可使液晶顯示裝置薄型化之優點。 爲此光擴散性之較佳範圍,如圖32 (a)所示,對具有該光 擴散性之偏光膜片1 9使雷射光束1 4等之平行光束入射之 情況,如圖32(b)所示,使用擴散角(以透射過該光擴散層 之光束之出射角度分布之半値寬度所界定)來表示時,該擴 散角之數値最好能爲1 °〜120°,以5 °〜90 °較佳,而以 10。〜60。進一步較佳。 更具體而言,使二氧化矽、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚 矽氧所代表之約略球形之珠粒以可成爲上述之擴散角之方 式摻配、分散以均勻塗覆於偏光膜片表面上,藉此如圖9 所示,球形珠粒1 3達成一使來自背面光源機構1 1之照明 光擴散之效果。因此,可適度抑制眩光感或圖型像之出現, 並且亦可抑制偏光膜片對導光體之密合,因此極合適。 此外,爲對本發明之偏光膜片賦予光擴散性之方法,可 41 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 舉出其他之各種態樣,例如對偏光膜片施加消光處理而得 到光擴散層之態樣,使玻璃粉等之高折射率微粒分散於偏 光膜片中或使偏光膜片本身發泡,藉此產生折射率差而得 到光擴散層之態樣等。 在本發明之面光源裝置中,爲了設計成一種適於充當液 晶顯示裝置之背面光源機構之面光源裝置,其三波長之純 度高,並且在大型化之場合亦少發生發光面內之發色不均 勻狀等之品質降低,而具有很大之往正面方向之出射光量 者,採取與平常極不相同之光譜。 即在平常之情形,爲了得到白色光,關於冷陰極管等之 光源調整各色之螢光體組成比以π對白色等色化π [在心理 物理學(psychophysics)上,使人感覺所得之顏色與白色相 同],但在本發明中,相對加強三波長中特定之1個或2個 原色之強度,即其光源被設定爲大幅偏離白色之例如綠 色、藍綠色等之有色之光源。 因此,被變換爲面光源之照明光亦當然有色彩,而在本 發明中,在該面光源裝置之光路上設有一具有特定波長之 截止功能之有機色素分散層,以設計成一種可得到全體對 白色等色化之面光源之構造。 此際,重要的是,被選擇加強發光強度之波長係加強” 發光效率”(對一定之投入電力量之效率)高之顏色即綠 色,此外,如圖36所示,最好能使有機色素分散層之光吸 收光譜具有可將位於三原色之中間位置(具體而言,位於R 與G之境界,G與B之境界)之光譜予以選擇截止之特性。 42 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 經過如此複雜之過程而得到白色面光源之作法乃在外 觀上似乎效率不好。然而,例如圖40所示,在原來之光源 光譜有使顏色純度惡化之副發光存在之場合,亦可以依照 本發明之面光源裝置,如圖4 1所示,利用僅綠色成分之光 譜強度被選擇強化之冷陰極管及有機色素分散層之效果來 除去副發光成分。然後,藉此效果,如圖4 2所示,可抑制 副發光,而提高三波長之顏色純度。並且由於光源本身之 光譜係發光效率優異之綠色成分被選擇加強而成之光譜, 實際上,面光源裝置之輝度亦可保持得很高。 藉此,即使是感覺上相同之白色,亦由於三原色之純度 筒,經過使用相同之彩色濾光器之液晶面板之比較結果, 亦有可能實現相對較高之顏色再現性,由有機色素分散層 之設置所引起之發光效率之降低亦可抑制得很小,因此有 可能保持液晶顯示裝置之高輝度。 茲關於此項作用,進一步加以詳細說明。首先,在一般 之液晶顯示裝置之背面光源機構中有一種混合RGB三色 之三波長型冷陰極管被用以充當光源,此物乃示如圖40 之光譜曲線。雖然表現此種複雜之光譜,卻使人感覺白色 係由於RGB各色之螢光體組成比以良好之均衡被調整而 對白色等色化所致,習知型之面光源裝置由於受到必須對 白色等色化之限制,必需將發光效率低劣之顏色成分在全 光譜成分中所佔之比率提高。 此外,發光效率高之螢光體所具之發光光譜雖然其單位 用電量之出射光量確實很大,但亦發現很多附帶副發光之 43 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 情況,此對三原色之獨立性有不良影響,而成爲顏色再現 性降低之原因。因此,若要僅求發光效率之提高,副發光 所引起之顏色再現性之降低程度則變大,於是,在習知型 之面光源裝置不得不犧牲相當多之發光效率以求具與顏色 再現性之均衡。 與此相對地,在本發明中,選擇發光效率高但容易附帶 副發光之原色成分爲高強度之成分,即首先提高光源本身 之發光效率。然後,以顏色補正濾光器設置有機色素分散 層,用以僅選擇副發光所引起之顏色再現性惡化之原因之 光譜成分而予以截止者,由兩者之相乘效果來同時實現發 光效率之提高及顏色再現性之提高。 尤其在充當液晶顯示裝置之背面光源機構之光源之用 途上,冷陰極管較適於使用,而在冷陰極管中,綠色之螢 光體最容易附帶副發光,因此,關於在此場合之設計,進 一步詳細敘述之。首先,調整冷陰極管之螢光體組成,而 如圖4 1所示,得到一與平常之情形相較,大幅增綠之冷陰 極管。爲其標準,設定x_y色度圖所示之冷陰極管之色座 標爲在y方向比平常大0.010以上(以0.015以上較佳,而 以0.020以上進一步較佳)之數値,以製備一呈綠色味("色 味π包括色相及彩度)強之發光色之冷陰極管。 繼之,使用一可選擇吸收副發光所帶來之波長域之有機 色素,而使用被配設有該有機色素分散層之濾光器’最好 能在面光源裝置之發光面上設置該有機色素分散層,從冷 陰極管所放射之放射光譜中除去副發光成分,以提高三原 44 326\專利說明書(補件)\92·〇3\91132148 200302943 色之獨立性,並且以對白色可達到等色化之方式調整各原 色之光譜強度,而得到白色之面光源。 在此,在本發明中,白色之意義爲,藉由液晶面板所觀 測之照明光之色味。 此際,爲依照該有機色素分散層之較佳之調色程度,關 於上述冷陰極管藉放射輝度計等所測色之發光色,設X-y 色度圖上所示之色座標爲x,y,然後設透射過該有機色素 分散層後之發光色爲x’,W時, △ y=y-y丨 此種△ y 値最好能滿足△ y>0.01,較佳的是滿足△ y>0.015,進一步較佳的是滿足△ y>〇.〇2。 在此,測定x、y’値時有必要極力留意的是,測定僅透射 過有機色素分散層之色度(藉由導光體等評價時,誤差則變 大,無法做正當之評價)。 再者,在本發明之面光源裝置中,使用於有機色素分散 層之有機色素必須爲,可適當調整從著色之冷陰極管出射 之出射光之光譜強度而達成對白色等色化之功能,此外, 容易控制吸收峰之位置俾可除去在顏色純度上不合適之螢 光體之副發光或封入氣體之基線,並且在極狹窄之範圍內 具有吸收帶域者。 尤其吸收峰位置之控制性很重要,具體而言,必需使用 之有機色素爲,其有機色素分散層之吸收峰存在於從螢光 體之副發光蜂起最好能在10nm以內(以8nm以內較佳,而 以5nm以內進一步較佳)之位置者。 45 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 本發明之液晶顯示裝置如前所述採取廣大之色彩顯示 上之顏色再現範圍,因此,如圖1所示,與設在液晶槽之 顏料分散方式等所構成之彩色濾光器2 1分開地,另外設有 一個在RGB (紅綠藍)各色之中間附近之波長具有狹窄吸收 峰之有機色素分散層所構成之濾光器。 爲液晶顯示裝置之背面光源機構,通常使用冷陰極管之 情況較多,而由於本發明之濾光器之存在,可除去如在圖 4 0所見之使顏色純度惡化之副發光光譜而得到高顏色再 現性之顯示影像。 然而,單純將具有較狹窄吸收峰之有機色素導入時,在 效果上有其限度,若提高有機色素分散層之吸收性,有機 色素分散層之吸收峰則施加到本來不欲截止之三原色之高 峰,因此雖然顏色再現性被提高,但造成另一重要特性之 顯示裝置明亮之程度即輝度被犧牲之問題如前所述。 於是,爲了解決此一問題,本案發明人潛心做過硏究。 其結果爲發現下述事實:依照單純設置有機色素分散層而 使該有機色素分散層之吸收峰狹窄化之照明光學系統係不 十分符合要求,爲了得到保持顏色再現性與輝度之均衡之 特性,必須使吸收光譜曲線之形狀形成非對稱形,並且非 對稱形狀必須成爲短波長側較廣且長波長側較窄之非對稱 形狀。 關於此項設計之理由加以說明。首先,關於藍色與綠色 之境界領域加以敘述時,如圖4 0所示,產生很大之不良影 響的是,綠色之螢光體由來之副發光峰,而最重要的是除 46 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 去該副發光峰。此外’藍色之螢光體乃與綠色或紅色之螢 光體不同,並非在特定之波長以輝線出現高峰,其發光光 譜在廣大範圍內擴展爲其特徵。因此’在44〇nm附近所見 之藍色上有特徵之光譜雖然良好’但其發光由此拖尾巴而 擴展至5 00nm附近,因此,此領域之發光成分未必能謂爲 在顏色純度之提高上有效。因此’效率最佳且可提高顏色 純度的是,具有下述非對稱吸收峰:在藍色與綠色之境界 域以5 00nm附近爲吸收峰之下,如圖35所示,在波長比 吸收峰位置爲長之一側以儘量不妨礙綠色之主發光之方式 形成尖銳提高透射率之曲線,反之,在波長比吸收峰位置 短之一側以逐漸除去藍色之廣大發光而提高顏色純度之方 式形成比長波長側較緩慢提高透射率之曲線。 其次,在綠色與紅色之境界域產生很大之不良影響的是 仍然爲綠色之螢光體由來之副發光峰,而最重要的是除去 該副發光峰。此際,成問題的是,如圖35所示,紅色螢光 體乃與綠色螢光體一樣以輝線發光集中於特定之波長進行 發光,並且使輝線位置往長波長側偏移係很困難之問題。 即,若使用普通之有機色素來除去綠色之副發光成分,吸 收光譜之端部則會影響紅色之主發光,不僅輝度被犧牲, 亦在顯示裝置重要之白色均衡之調整上需要很大之勞力。 當然,使紅色螢光體之主發光峰往更長之長波長側偏 移,而遠離綠色螢光體之副發光以提高顏色再現性之方法 亦有人嘗試。然而,基於高度保持液晶顯示裝置最被重視 之輝度之觀點,使吸收峰存在於儘量接近最大視感度之 47 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 5 5 0 n m之位置者較有利,主發光往長波長側之遷移乃在本 質上對高輝度化不利。 如此,在綠色與紅色之境界領域中,有接近之二色之輝 線發光之存在,對此尤其被要求的是,以儘量不妨礙紅色 之輝線發光之方式除去綠色螢光體之副發光,基於此種觀 點,重要的是,在此一領域亦同樣,將有機色素分散層之 吸收峰之形狀設定爲,在比吸收峰位置更靠長波長之一方 形成極尖銳提高透射率之曲線之非對稱形狀。使用可描繪 成此種吸收曲線之有機色素分散層爲輔助濾光器時,可藉 此最有效保持液晶顯示裝置之顏色純度與發光效率之均 衡。 如上所述,在顯示影像面內設有均勻之有機色素分散 層,而以該有機色素分散層可在RGB各色之中間附近之波 長具有吸收峰之方式提高顯示裝置之顏色純度之液晶顯示 裝置中,爲了保持顏色再現性與明亮性(明亮之程度)之均 衡,本質上設定吸收峰之形狀爲,在比吸收峰位置更靠近 短波長之一方緩和增加透射率之形狀,並且在比吸收峰位 置更靠近長波長之一方急遽增加透射率之形狀,此種設定 係在保持顏色再現性與輝度(明亮性)之均衡之液晶顯示裝 置之實現上不可或缺者。 更具體而言,關於有機色素分散層之透射率之在可視光 線域所測定之吸收光譜曲線,設短波長側之半値寬度爲 Hs,長波長側之半値寬度爲Ht時,設定
Hs>Hl 48 326\專利說明書(補件)\92-〇3\91132148 200302943 ,較合適的是 Hs>l.l xHl ,進一步合適的是 Hs>1.2 xHl ,特別合適的是 Hs>1.3 xHl ,而極合適的是 Hs> 1 ·4 X Hl。 在此,在本發明中,半値寬度之定義爲,如圖35所示, 對吸收峰之位置在短波長側、長波長側各別求出切線之傾 度成爲0之基準線,關於該基準線與吸收峰之透射率之差 値被2等分之透射率位置,以其透射率之波長寬度界定爲 半値寬度。 爲構成本發明濾光器之膜片之實施形態可使用以下之 任一形態。 (1) 使色素溶於黏合劑樹脂以設置獨立之膜片。 (2) 將色素與黏合劑樹脂一起塗覆於一般被用於液晶顯示 元件之構件(例如面光源裝置、反射片材、光擴散片材、集 光片材、偏光膜片、反射防止膜片、視界角擴大膜片、相 位差膜片等)之頂面或底面上,藉此敷設之。 (3) 在液晶顯示元件一般使用之構件如面光源裝置用導光 板、光擴散片材、偏光膜片、反射防止膜片、視界角擴大 膜片等之製備之際使色素混入其中,藉此使上述構件本身 著色後予以用作濾光器。 49 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 爲(1)或(2)中之黏合劑樹脂,可使用任何具有高透明性且 可容許色素在樹脂中以分子狀安定存在(即對色素之相溶 性高)之樹脂。爲此,例如可舉出丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯 系樹脂、聚酯系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚烯烴系樹脂、 聚醯亞胺系樹脂、三聚氰胺樹脂、矽酸酯樹脂等。 爲含有色素之層之形成方法,可舉出使上述之樹脂與色 素溶於共通之溶媒後予以塗覆乾燥之方法,將上述樹脂之 先驅物單體及色素塗覆後藉熱或光使之硬化之方法等。 在(3)之場合,偏光膜片、光擴散片材、視界角擴大膜片、 反射防止膜片、相位差膜片等係可利用一種首先與色素捏 合以使膜片原料按所指定之顏色著色後,再以膜片狀成形 之方法來得到者。在導光板之場合亦同樣,首先與色素捏 合後,再利用射出成形法等以板狀加工即可得到者。再者, 在先擴散片材之場合,亦有一種爲了設置一由分散有約略 透明之珠粒在基材(以PET膜爲代表例)中之光硬化性樹脂 所構成之塗覆層,預先使色素混入此塗覆液中以使塗覆層 著色之方法。 此外,在本發明中,選擇發光效率高但容易附帶副發光 之原色成分爲高強度之成分,即首先提高光源本身之發光 效率。然後,以濾光器設置有機色素分散層,用以僅選擇 副發光所引起之顏色再現性惡化之原因之光譜成分而予以 截止者,由兩者之相乘效果來同時實現發光效率之提高及 顏色再現性之提高。 易言之,光源光在其原來所具之色度與透射過該有機色 50 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 素分散層後之色度上極不相同,而較佳的 機色素分散層調色成白色,至於調色之程 述如下:關於上述冷陰極管藉放射輝度計 色,設x-y色度圖上所示之色坐標爲X,y, 有機色素分散層後之發光色爲χ’,γ時, Δ y = |y-y'| 此種△ y値最好能滿足△ y > 0.0 1 0,較 y>0.015,進一步較佳的是滿足△ y>0.020。 再者,在本發明中,使用於有機色素分 必須爲,具有極狹窄之吸收帶域,可容易 置,並且亦有可能利用分子設計來控制吸 有機色素。例如,關於吸收峰位置之控制If 以有機色素分散層之吸收峰可位於從引起 現性惡化之副發光峰起最好1 〇nm以內(以 而以5 n m以內進一步較佳)之位置之方式招 吸收峰之形狀必須係在長波長側使吸收率 短波長側使吸收率相對緩和衰減者。 在本發明中,適合使用於色素分散層之 有優異之可視光線域吸收波長控制性,並 之半値寬度狹窄之尖銳吸收峰之有機色素 即,主要屬於在吸收峰位置或光吸收半値 述要件之有機色素,則未特別受到限制, 知之色素。爲此更具體可舉出SQ系(二苯 吡唑S Q系化合物)、四氮卟啉系等,例如 326\專利說明書(補件)\92·03\91 in48 是,光源光經有 度更具體予以敘 等所測色之發光 然後設透射過該 佳的是滿足△ 散層之有機色素 控制吸收峰之位 收峰邊緣形狀之 Ϊ言,較佳的是, 螢光體之顏色再 8 nm以內較佳, 爸制吸收峰,並且 迅速衰減,而在 有機色素乃以具 且具有吸收光譜 化合物較合適。 寬度上可滿足上 而可適當使用習 S Q系化合物、 ,爲適於使用於 51 200302943 紅色及綠色之彩色濾光器透射率分布曲線之重疊點上之二 苯SQ系化合物,以代表例可舉出下面之通式⑴之化合物:
[在式(I)中,R1表示可具有取代基之烷基,可具有取代基 之烷氧基,可具有取代基之芳基,可具有取代基之芳氧基, 或鹵素原子,在此’由鄰接之R1基一起形成烷屬二價基或 伸烷二氧基亦可,R2表示氫原子,或一價之取代基,屮表 示-NR3·所示之基(在此,R3表示氫原子或烷基)或氧原子, G2表不羯基或擴醯基(在此,在g2爲磺醯基之場合,並 非氫原子),m、n、以及p爲0上之整數,m + n + p爲5以下, 但苯環上之上述取代基在其與他方之苯環之間互相不同亦 可’再者,在一方之苯環中,在111及n爲2以上時,R1及 G^GkR2所示之基在其與同一環內之其他取代基之間互相 不同亦可]。 更具體而言,以代表例可舉出下式(1-1)〜(1-56)之化合物:
52 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943
Η0 °Γ OH
_細〇L議_ I 一5
HO (n)Hi»C4 (HsCOHCOCHN
o- OH I OH
NHCOCH(C2H6) C4H9(n) I 一6
OH °f HO
(n)H9C4(HsC2)HC0CHN OH » HO u- 2+>^\/;-惻 NHC0CH(C2H5)C4H8(n) 1-8
(n)HnC5〇CHN 〇H T HO NHCOCsHn (n) HO — ~^~/)一〇H
(n)HnCsOCHN 〇H ^ HO NHCOCsHn (n) 1-9
NHCOC3H7(n) Η0~Λ (n)H7C3〇CHN OH (n)HnC5〇CHN °Γ NHCOCsHn (n) 1-10
1-11 HaCO ο- Ι OCHs H。-^ 令 -¾ —OH H5C2OCHN OH ί NHCOC2H5 [-13
HO °f OH
OCHN NHCO ~CH3 I -14 c-〇-
Q— OH I HO
326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 53 0-200302943
HO °Γ QH CH3 1-18 1 -19
H3CO2SHN 〇H ^ HO NHS0?CH3 1-20
HaC —O2SHN OH HO NHSO2— 3-21 0- CHs c,vJH 1 H^J' HsCOjSHN^ 0H HO NHSO2CH3 】-22
OH °Γ HO
H5C2OOCHN OH HO NHCOOCrHf 卜23
Or
ch3
(H3〇2NCOHN
NHC0N(CH3)2 3-27
326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 54 200302943 OH T H2COCHN OH m NHCOCH2· OH °Γ HO 卜:
0Η °Γ HO
(n)CeHi/S〇2NH HO I OH 〇-
1 -38
•CH3
1-40
326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 55 200302943
326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 56 200302943
再者,爲適於使用於紅色及綠色之彩色濾光器透射率分 布曲線之重疊點上之四氮叶啉系化合物,以代表例可舉出 下面之通式(II)之化合物:
[在式(II)中,Ri〜r8各別獨立表示氫原子,鹵素原子,硝基, 氰基’羥基,胺基,可具有取代基之烷基,可具有取代基 之;C完氧基,可具有取代基之芳基,可具有取代基之芳氧基, 可具有取代基之烷胺基,可具有取代基之二烷基胺基,可 具:有取代基之烷硫基,或可具有取代基之芳硫基,R!與 R2 ’ R3與r4,r5與r6,以及r7與r8各別可聯結以形成脂 肪族碳環,Μ表示2個氫原子,2價金屬原子,3價1取代 金屬原子,4價2取代金屬原子,或氧金屬原子]。 更具體而言,以代表例可舉出下式(ΙΙ-1)〜(Π-9)之化合 57 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 (t)H9C^ (t)HiC4 C4Hi>(t) (t)HnC4 CUHs(t)
(DH9C4 C4Hb ⑴ H3C CH3 HsC CHs
再者’爲適於使用於藍色及綠色之彩色濾光器透射率分 布曲線之重疊點上之吡唑系S Q化合物,以代表例可舉出 下面之通式(III)之化合物:
(m) [在式(III)中,Yi表示氫原子,可具有取代基之烷基,或可 具有取代基之芳基,各Y!互相相同或不同均可,γ2表示氫 原子,可具有取代基之烷基,可具有取代基之胺基,或可 58 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 具有取代基之烷氧羰基,各γ2互相相同或不_ @ ,χ _ 示或-NH-基]。 更具體而言,以代表例可舉出下式(IIM)〜(ΙΠ-8)之化合 物:
〇-
0-
m-4 (n)H7C3
0-
C4Hs(n) C2H5 C2Hs in-6 0- (n)HiC4
C6Hi3 (n) 在此,上述 SQ系化合物例如可根據或比照 Angew. Chem.7 7 6 80- 6 8 1 ( 1 9 65 )所載述之方法製造之。上述四氮 补啉系色素可比照 J. Gen· Chem. USSR ν〇1·47,1 954 - 1 95 8 ( 1 977 )所載述之方法製造之。 59 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 此外’在本發明中,爲了進一步提高顏色再現性而得到 鮮明之顯示影像,較佳的是,將亦可選擇吸收波長4 0 0 n m 附近之色素摻配於該色素分散層中。 爲此項色素,例如通式(IV)之二吡唑次甲基系色素較合 適:
[在式(I V)中,R 9表示可具有取代基之烷基,可具有取代基 之芳基,或氫原子,R1()表示可具有取代基之院基,可具有 取代基之烷氧基,可具有取代基之烷氧羰基,可具有取代 基之芳基,芳氧基,可具有取代基之芳氧羰基,可具有取 代基之胺基,或氫原子,Rm表示可具有取代基之烷基,可 具有取代基之環烷基,可具有取代基之芳基,或氫原子, X表不氧原子或NH基,上述之Ri。、Rn、以及X在雙方之 吡唑環之間互相不同亦可]。 更具體而言,以代表例可舉出下式(IV-1)〜(IV_9)之化合 物:
60 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943
CsH7(n)
CHa C2H6
在此,此項吡唑次甲基系化合物例如可根據或比照 Liebigs Ann. Chem.,1680-1688(1976)所載述之方法製造之。 如上所述,依照本發明,關於近來極重視顏色再現性之 液晶顯示裝置,有可能提供一種保持高發光效率之同時, 保持顯示面內之高度均勻性並且有可能以低成本容易製造 之具有極高之顏色純度(顏色再現性)之液晶顯示裝置。 再者,本發明並未特別限定於液晶顯示裝置,而有可能 合適被利用於具有彩色濾光器之顯示裝置,例如亦有可能 合適被用於由白色發光有機EL元件與彩色濾光器組合所 得之彩色有機EL顯示裝置等。 [實施例] 以下根據實施例進一步詳細說明本發明,但本發明並未 受到以下之實施例之限制,只要不超過其要旨。 (實施例1) 爲了在二軸拉伸聚對酞酸乙二酯所製之膜片(三菱化學 聚醋膜公司所製之PET膜片,厚度ΙΟΟμπι)爲基材31之下, 61 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 形成一具有光擴散性之表面層,對於屬於黏合劑樹脂之聚 甲基丙烯酸甲酯樹脂(三菱 RAYON公司製品"DIANAL BR-80n)之3 0wt%甲苯溶液各別以黏合劑樹脂分爲基準,混 合以平均粒徑 27 μιη之壓克力樹脂所製之球形珠粒 200wt%’上述式(1-34)所示之二苯SQ系化合物0.130wt%及 上述式(III-3)所示之吡唑系SQ化合物〇.〇40wt%,而製備 一塗覆液。 將該塗覆液藉桿塗法塗覆,脫濕乾燥,按單位面積重量 5.4g/m2 (黏合劑樹脂分換算)均勻塗覆後,使溶媒蒸發而得 到一具有利用透明珠粒之光擴散性有機色素32之層34。 此外,爲了設置空氣層,在膜片(構成本發明之濾光器者) 之與形成有光擴散層之面相反之面上,對於屬於黏合劑樹 脂之甲基丙烯酸甲酯樹脂(三菱RAYON公司製品nDIANAL BR-8CT)之30wt%甲苯溶液,以黏合劑樹脂分爲基準,添加 3 wt%之平均粒徑27 μιη之壓克力樹脂所製之球形珠粒13, 而將所得之塗覆液按3 .5g/m2塗覆於該膜片上,藉此在構 成本發明濾光器之該膜片之表面上形成凹凸。 爲導光體1,使用一具有尺寸289.6x216.8mm,厚度在 厚層部爲2.0mm且在薄層部爲0.6mm,而在短邊方向發生 厚度之變化之呈楔形之環狀聚烯烴系樹脂(日本G E〇N公 司製品nGE〇N〇A"),在厚層側之長邊部配設由管徑1.8mm 之冷陰極管(HARISON TOSHIBA LIGHTING公司製品)所構 成之線狀光源2,然後將該冷陰極管之周圍使用一種以a g 蒸鍍層爲光反射面之反射板(三井化學公司所製造之銀反 62 326\專利說明書(補件)\92·03\91132148 200302943 射板)予以包覆,俾能使來自線狀光源2之出射光線以良好 之效率入射於導光體1之厚層側之側端部(光入射面)1 a。 將一隨著離開線狀光源2,逐漸增加直徑之由粗糙面6b 所構成之細微圓形圖型從金屬模轉印於與導光體1之光出 射面1 b相對之面1 c上,以施行圖型化。如圖8所示,粗 糖面圖型之直徑在光源附近被設定爲130μιη,隨著離開光 源2逐漸增大,而在離光源最遠之部位被設定爲230 μιη。 在此,由粗糙面6b所構成之細微圓形圖型之形成用金屬 模係利用下述方法所得者:將厚度50 μπι之乾膜"光蝕刻膠 "(感光性樹脂)層壓於S U S基板上,藉光蝕刻法在與該圖型 相對應之部分形成開口部,然後藉噴磨法對該金屬模使用 #6 00球形玻璃珠按0.3MPa之投射壓力均勻施加噴磨加工 後,使乾膜光鈾刻膠剝離。 再者,在導光體1之光出射面1 b,如圖8所示,以稜線 可對導光體1之光入射面la形成約略直角之方式設有一具 頂角90度及間距50 μιη之三角稜鏡陣列Id,藉此形成一種 可提高導光體所出射之光束之集光性之構造。集光元件陣 列由三角棱鏡陣列1 d所構成者,其形成用之金屬模係由施 加過鎳非電解鍍之鋼製基板經過用單晶金剛石割削工具之 割削加工所得到者。 如圖8所示,在與導光體1之光出射面1 b相對之側1 c 配設光反射片材7(東麗公司製品"Liimmirror E60L”),在導 光體1之光出射面1 b上配設由上述方法所得之構成本發明 濾光器1 8之膜片,然後將形成有一具有頂角90度及間距 63 326\專利說明書(補件)\92-03\91132M8 200302943 5〇μηι之三角稜鏡陣列之片材(3M所製造,BEFIII)38、39 二塊以各稜鏡片材之各稜線可正交之方式予以重疊設置於 該膜片5上,以構成面光源裝置11。 藉由反相器(HARISON TOSHIBA LIGHTING公司製品, Η I U - 7 4 2 A )使冷極管光源2高頻點燈,而得到面光源裝置 1 1。將使用一輝度測定裝置(T0PC0N公司製品,BM-7)測 定面光源裝置1 1上之有效發光區內之光學特性之結果,以 及進一步在此面光源裝置1 1上配設一透射型活式矩陣驅 動之液晶面板而以RGB各色可點燈之方式驅動後測定各 色顯示時之色度値之結果各別示於表1中。 如此得到一種液晶顯示裝置,由於顏色再現性已被提 高,表現影像鮮明且密集之顯示,在施行DVD(數位影碟) 或電視影像之顯示時亦無不調和感者。 (比較例1) 關於上述實施例所載述之濾光器1 8,除了對光擴散性塗 覆層形成用之塗覆液未混合二苯S Q系化合物及吡唑系S Q 化合物之外,均與該實施例一樣製成面光源裝置,對此配 設液晶面板以施行評價。所得之結果示於表1中。 表1 面光源裝置上 液晶面板上 輝度u; (nit) 輝度不均勻ω (最小/最大)xl〇〇(%) 各色屬 霞示時之色度坐標」 NTSC 比 (%) R G Β 實施例1 1729 74.5 Χ=0·629 Υ:0.311 Χ=0.291 Υ:0·624 Χ=0·151 Υ=0·092 70.8 比較例1 1911 75.1 Χ=0·618 Υ=0.332 Χ=0.315 Υ=0.603 Χ=0·153 Υ=0.092 62.8 (1)輝度爲管電流6mA時之有效發光區內25點之平均値。 64 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 (實施例2) 以市面上所售之碘系偏光膜片(透射率44%,偏光度 9 9 · 9 % )爲基材3 1 ’對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯酸甲 酯樹脂(三菱RAYON公司製品” DIANAL BR-80”)之3〇wt% 甲本丨谷液各別以黏合劑樹脂分爲基準,混合以上述式(U 5 ) 之一苯SQ系化合物〇.190wt%及上述式(ΙΠ-3)之吡唑系SQ 化合物0.05 3 wt%,而製備一塗覆液,將該塗覆液藉桿塗法 塗覆’脫濕乾燥,按單位面積重量5.4g/m2(黏合劑樹脂分 換算)均勻塗覆後,使溶媒蒸發而得到有機色素之色素分散 層。 如圖1所示,將具有該色素分散層(符號18)之偏光膜片 (符號1 9)貼在透射型活式矩陣驅動之扭轉向列模式液晶面 板(1 5 · 1吋大小)之前面上,另將未設有色素分散層之普通 偏光膜片貼在背面上,而得到液晶面板。此外,將以冷陰 極管爲光源之側光型面光源裝置充當背面光源機構之光 源’而構成液晶顯示裝置。將背面光源機點燈,以RGB各 色可點燈之方式驅動上述液晶面板,同輝度計(TOPC0N公 司製品BM-7)測定各色點燈時之色度値之結果乃示於表2 中 〇 如此得到一種液晶顯示裝置,由於顏色再現性已被提 高’表現影像鮮明且密集之顯示,在施行DVD (數位影碟) 或電視影像之顯示時亦無不調和感者。 再者,將裝載於上述液晶面板中之彩色濾光器之分光透 射率特性及該色素分散層之分光透射率特性示於圖34 65 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 中。如圖3 4所示,在二苯S Q系化合物之情況在彩色濾光 器之重疊點起1 3 n m之位置擁有光吸收半値寬度2 1 n m之光 吸收峰,再者,在吡唑系s Q化合物之情況’在重疊點起 8nm之位置擁有光吸收半値寬度43nm之光吸收峰,並且由 於只有2個光吸收峰形成於該色素分散層中’不需要截止 之光譜並未被截止’於是確認’以極良好之效率截止使顏 色再現性降低之發光光譜之事實。 (比較例2) 在實施例2所載述之液晶顯不裝置中’除了在偏光膜片 上未設色素分散層之外,均以與實施例2相同之方式製成 液晶顯示裝置,而施行評價。所得之結果示於表2中。 (實施例3) 爲了在二軸拉伸聚對酞酸乙二酯所製之膜片(三菱化學 聚酯膜公司所製之PET膜,厚度ΙΟΟμιη)爲基材之下,形成 一具有光擴散層之表面層,對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基 丙烯酸甲酯樹脂(三菱RAYON公司製品ΠDIANAL BR-80·’) 之20wt %二甲氧乙烷溶液各別以黏合劑樹脂分爲基準,混 合以平均粒徑 35 μιη之壓克力樹脂所製之球形珠粒 13 0wt%,上述式(ΙΙ-1)之四氮仆啉系化合物 0.105wt%,以 及上述式(111-3)之吡唑系SQ化合物〇.〇40wt%,而製備一 塗覆液。 將該塗覆液藉桿塗法塗覆,脫濕乾燥,按單位面積重量 5.9 g/m2(黏合劑樹脂分換算)均勻塗覆後,使溶媒蒸發而得 到一具有利用透明珠粒之光擴散性之色素分散層。 66 326\專利說明書(補件)\92·03\91132148 200302943 此外,爲了設置空氣層,在一與形成有光擴散層(具有色 素分散層)之面相反之面上,對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基 丙烯酸甲酯樹脂(三菱RAYON公司製品"DIANAL BR-80") 之3 0wt%甲苯溶液,以黏合劑樹脂分爲基準添加平均粒徑 27μηι之壓克力樹脂所製之球形珠粒3wt%,而按3.5g/m2 塗覆所得之塗覆液,藉此在調光片材之表面上形成凹凸。 爲導光體,使用一具有尺寸 3 2 5.6 X 2 4 2.8mm及厚度 4.0mm之平板狀壓克力樹脂(旭化成公司製品,80NHX),將 管徑 2.4mm 之冷陰極管(HARISON TOSHIBA LIGHTING 公 司製品)所構成之線狀光源二支各別配設於二個相對之長 邊部,然後將該冷陰極管之周圍使用一種以Ag蒸鍍層爲 光反射面之反射板(三井化學公司所製造之銀反射板)予以 包覆,俾能使來自線狀光源之出射光線以良好之效率入射 於導光體之側端部(光入射面)。 將一隨著離開線狀光源,逐漸增加直徑之由粗糙面所構 成之細微圓形圖型從金屬模轉印於與導光體之光出射面相 對之面上,以施行圖型化。如圖1所示,粗糙面圖型之直 徑在光源附近被設定爲100 μιη,隨著離開光源逐漸增大, 而在離光源最遠之部位被設定爲170μιη。 在此,上述細微圓形圖型(由粗糙面所構成者)之形成用 金屬模係利用下述方法所得者:將厚度5 0 μ m之乾膜光飩 刻膠層壓於S U S基板上,藉光鈾刻法在與該圖型相對應之 部分形成開口部,然後藉噴磨法對該金屬模使用#600球形 玻璃珠按0.4M Pa之投射壓力均勻施加噴磨加工後,使乾膜 67 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 光蝕刻膠剝離。 再者’在導光體之光出射面,如圖1所示,以稜線可對 導光體之光入射面形成約略直角之方式設有一具有頂角 135度及間距50μηι之三角稜鏡陣列,藉此形成一種可提高 導光體所出射光束之集光性之構造。該集光元件陣列部形 成用之金屬模係由施加過鎳非電解鍍之不銹鋼製基板經過 用單晶金剛石割削工具之割削加工所得到者。 如圖1近示,在與導光體之光出射面相對之面配設光反 射片材(東麗公司製品"Lummirror E60Ln),在光出射面配設 由上述方法所得之調光膜片,然後將配設有一具有頂角90 度及間距50μιη之三角稜鏡陣列之片材(3M所製造,BEFIII) 以稜鏡稜線可與光入射面平行之方式予以安排於該調光膜 片上,以作爲背面光源機構。 藉由反相器(HARISON TOSHIBA LIGHTING公司製品, HIU-7 4 2 A)使冷極管光源高頻點燈,而得到背面光源機構。 將使用一輝度測定裝置(丁〇PC〇N公司製品,BM-7)測定背 面光源機構上之有效發光區內之光學特性之結果,以及進 一步在該背面光源機構上配設一透射型活式矩陣驅動之液 晶面板而以RGB各色可點燈之方式驅動後測定各色顯示 時之色度値之結果均示於表2中。 如此得到一種液晶顯示裝置,由於顏色再現性已被提 高,表現影像鮮明且密集之顯示,在施行DVD (數位影碟) 或電視影像之顯示時亦無不調和感者。 再者,在四氮卟啉系化合物之情況在彩色濾光器之重疊 68 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 點起8nm之位置擁有光吸收半値寬度35nm之光吸收峰, 再者,在吡唑系S Q化合物之情況,在重疊點起1 1 nm之位 置擁有光吸收半値寬度45nm之光吸收峰,並且由於只有2 個光吸收峰形成於該色素分散層中,不需要截止之光譜並 未被截止,於是確認,以極良好之效率截止使顏色再現性 降低之發光光譜之事實。 (比較例3) 關於實施例所載述之調光膜片,除了對光擴散性塗覆層 形成用之塗覆液未混合四氮斗啉系化合物及吡唑系S Q化 合物之外,均與該實施例一樣製成背面光源機構,對此配 設液晶面板以施行評價。所得之結果示於表2中。 表2 各色顯示時之色度坐標(1) NTSC 比 (%) R G Β 實施例2 Χ=0·631 Υ=0.302 Χ:0·278 Υ=0.629 Χ=0.156 Υ=0·097 72.0 比較例2 Χ=0·615 Υ=0.316 Χ=0.304 Υ=0·611 Χ=0·153 Υ=0.099 64.0 實施例3 Χ=0·625 Υ=0.305 Χ=0.265 Υ=0.652 Χ=0.150 Υ=0.088 76.8 比較例3 Χ=0.619 Υ=0·312 Χ=0·301 Υ=0.613 Χ=0·153 Υ=0·099 65.7 >有效發光區內2 5點之平均値。 (實施例4) 以市面上所售之碘系偏光膜片(透射率 44%,偏光度 9 9.9%)爲基材,對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯酸甲酯 樹脂(三菱RAYON公司製品nDIANAL BR-80’1)之30wt%甲苯 溶液各別以黏合劑樹脂分爲基準,混合以上述式(1-35)之二 69 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 苯SQ系化合物0.21 5wt%及上述式(II1-3)之吡唑系SQ化合 物 0.1 2 0wt%,而製備一塗覆液,將該塗覆液藉桿塗法塗 覆,脫濕乾燥,按單位面積重量5.7g/m2(黏合劑樹脂分換 算)均勻塗覆後,使溶媒蒸發而得到有機色素分散層。 如圖3所示,將具有該色素分散層之偏光膜片貼在透射 型活式矩陣驅動之扭轉向列模式液晶面板(1 5 . 1吋大小)之 背面側(朝向背面光源機構之側),乃將未設有有機色素分 散層之普通偏光膜片貼在前面上,而得到液晶面板。此外, 將以冷陰極管爲光源之側光型面光源裝置充當背面光源機 構之光源,以構成液晶顯示裝置。將背面光源機構點燈, 以RGB各色可點燈之方式驅動上述液晶面板,而測定各色 點燈時之色度値之結果,得到NTSC比71.1%。 如此得到一種液晶顯示裝置,由於顏色再現性已被提 高,表現影像鮮明且密集之顯示,在施行DVD (數位影碟) 或電視影像之顯示時亦無不調和感者。此外,由於在顯示 器(面)非點燈時亦使畫面呈暗黑色,得到一種在室內裝潢 上具有高度重厚感及高級感之顯示裝置。 再者,根據被裝載於上述液晶面板中之彩色濾光器之分 光透射率特性及塗有前述有機色素之偏光膜片之分光透射 率特性,在二苯S Q系化合物之情況在彩色濾光器之重疊 點起1 3 nm之位置擁有光吸收峰,再者,在吡唑系S Q化合 物之情況,在重疊點起8nm之位置擁有光吸收峰之事實被 確認,以極良好之效率截止使顏色再現性降低之發光光譜 之事實被確認。 70 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 (實施例5) 爲了在二軸拉伸聚對酞酸乙二酯所製之膜片(三菱化學 聚酯膜公司所製之PET膜,厚度100 μπι)爲基材之下,形成 一具有光擴散層之表面層,對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基 丙烯酸甲酯樹脂(三菱RAYON公司製品”DIANAL BR-80’,) 之20wt%二甲氧乙烷溶液各別以黏合劑樹脂分爲基準,混 合以平均粒徑 35 μπι之壓克力樹脂所製之球形珠粒 1 3 0 w t %,上述式(11 -1)之四氮卟啉系化合物 0.1 2 5 w t %,以 及上述式(III-3)之吡唑系SQ化合物0.091 wt%,而製備一 塗覆液。 將該塗覆液藉桿塗法塗覆,脫濕乾燥,按單位面積重量 5.4g/m2 (黏合劑樹脂分換算)均勻塗覆後,使溶媒蒸發而得 到一具有利用透明珠粒之光擴散性之有機色素分散層。 此外,爲了設置空氣層,在該調光膜片之與形成有光擴 散層之面相反之面上,對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯 酸甲酯樹脂(三菱 RAYON公司製品"DIANAL BR-80")之 30wt%甲苯溶液添加平均粒徑27 // m之壓克力樹脂所製之 球形珠粒3wt%(以黏合劑樹脂分爲基準),以所得之塗覆液 按3.5 g/m 2施行塗覆,藉此在調光片材之表面上形成凹凸。 將該調光膜片配設於背面光源機構上,以構成液晶顯示裝 置。 由顯示器(面)點燈評價之結果得知,得到一種液晶顯示 裝置,其與實施例1 一樣,由於顏色再現性已被提高,表 現影像鮮明且密集之顯示,在施行DVD(數位影碟)或電視 71 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 影像之顯示時亦無不調和感者。此外,由於在顯示器(面) 非點燈時亦使畫面呈暗黑色,得到一種在室內裝潢上具有 高度重厚感及高級感之顯示裝置。NTSC比爲69.3%。 再者,根據被裝載於上述液晶面板中之彩色濾光器之分 光透射率特性及塗有前述有機色素之偏光膜片之分光透射 率特性,在四氮D卜啉系化合物之情況在彩色濾光器之重疊 點起8 n m之位置擁有光吸收峰,再者,在吡唑系S Q化合 物之情況,、在重疊點起1 1 nm之位置擁有光吸收峰,以極 良好之效率截止使顏色再現性降低之發光光譜之事實被確 認。 (比較例4) 在實施例4所載述之液晶顯示裝置中,除了將設有有機 色素分散層之偏光膜片貼在液晶槽之前面上而將普通之偏 光膜片貼在朝向背面光源機構之面(接近光源之一方)上之 外’均與該實施例4 一樣製成液晶顯示裝置,而施行評價。 NTSC 比爲 68.8% 0 在切斷該液晶顯示裝置之電源時,外光則映入顯示面, 致使畫面呈淡粉紅色,因此在外觀上不佳,缺少高級感, 因此無法用於電視用途上。 (實施例6) 以透明之二軸拉伸聚對酞酸乙二酯所製之膜片(三菱化 學聚酯膜公司所製之PET膜,厚度100 μ m)爲基材膜片5a, 對紫外線硬化性壓克力樹脂各別以黏合劑樹脂分爲基準, 混合以上述式(1-34)之二苯SQ系化合物0.015wt%及上述式 72 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 (111 - 3 )之吡唑系S Q化合物0 · 0 0 5 w t %,而製備一塗覆液。 將該塗覆液藉桿塗法塗覆(膜厚52μιη)後,使用鎳製金屬 模,形成有一具有頂角9 0度及間距5 0 μ m之細微三角稜鏡 陣列者,以與該塗覆液層緊密附著之狀態經過紫外線燈之 照射,以使紫外線硬化樹脂層硬化,轉印三角稜鏡陣列之 形狀,而在基材膜片5 a之表面上形成一具有集光元件4 之有機色素分散層5b。 此外,爲了設置空氣層a,在基材膜片5a之與形成有有 機色素分散層5 b相反之面上,對於屬於黏合劑樹脂之甲基 丙烯酸甲酯樹脂之30wt%甲苯溶液添加平均粒徑27 μιη之 壓克力樹脂所製之球形珠粒5wt % (以黏合劑樹脂分爲基 準),而以所得之塗覆液按3.5 g/m2施行塗覆,藉此形成凹 凸。 爲導光體1,使用一具有尺寸315.2x232.Omm及厚度 4.0mm之平板狀之環狀聚烯烴系樹脂(日本GEON公司製品 "GEONOA”),在長邊部配設二支互相相對之管徑2.2mm之 冷陰極管(HARISON TOSHIBA LIGHTING公司製品),然後 將各該冷陰極管之周圍使用一種以Ag蒸鍍層爲光反射面 之反射板(三井化學公司所製造之銀反射板)予以包覆,俾 能使來自線狀光源2之出射光線以良好之效率入射於導光 體1之側端部(即光入射面)1 a。 將一隨著離開線狀光源2,逐漸增加直徑之由粗糙面所 構成之細微圓形圖型(作爲取光機構6)從金屬模轉印於與 導光體1之光出射面1 b相對之面上,以施行圖型化。粗糙 73 3之6\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 面圖型之直徑在光源附近被設定爲160 μΐΏ,隨著離開光源 逐漸增大,在離光源最遠之部位被設定爲2 3 0 μ m,而配置 上之間距被設定爲200 μιη。 在此,細微圓形圖型(由粗糙面所構成者)之形成用金屬 模係利用下述方法所得者:將厚度25 μπι之乾膜光蝕刻膠 層壓於SUS基板上,藉光蝕刻法在與該圖型相對應之部分 形成開口部,然後藉噴磨法對該金屬模使用#600氧化鋁粒 子按0.2MPa之投射壓力均勻施加噴磨加工後,使該乾膜光 蝕刻膠剝離。 如圖1 0所示,在與導光體1之光出射面1 b相對之側配 設一光反射片材(東麗公司製品nLummirro:rE60L")以充當反 射器7,在光出射面1 b上配設由上述方法所得之集光膜片 5,然後在該集光膜片5上配置一具有霧度20%之光擴散膜 片9,以構成面光源裝置。 藉由反相器(HARISQN TOSHIBA LIGHTING公司製品, HIU-742A)使該冷極管光源按高頻點燈,而得到面光源裝 置。將使用一輝度測定裝置(T0PC0N公司製品,BM-7)測 定面光源裝置上之有效發光區內之光學特性之結果,以及 進一步在該面光源裝置上配設一透射型活式矩陣驅動之液 晶面板而以RGB各色可點燈之方式驅動後測定各色顯示 時之色度値之結果均示於表3中。 如此得到一種液晶顯示裝置,由於顏色再現性及輝度同 時被提高,表現影像鮮明且密集之顯示’在施行DVD (數位 影碟)或電視影像之顯示時亦無不調和感者。 74 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 再者,雖然爲液晶面板使用一配置有彩色濾光器(屬於顏 料分散方式)之活式矩陣驅動同一平面開關方式之液晶面 板,但在上述二苯S Q系化合物之情況在顏料分散方式之 彩色濾光器之重疊點起1 2 n m之位置擁有光吸收半値寬度 3 8 n m之光吸收峰,再者,在吡唑系S Q化合物之情況,在 重疊點起1 lnm之位置擁有光吸收半値寬度43nm之尖銳之 光吸收峰,並且由於只有2個光吸收峰形成於該有機色素 分散層中,不需要截止(若被截止,則會招致輝度之降低) 之光譜並未被截止,於是確認,以極良好之效率僅截止使 顏色再現性降低之發光光譜之事實。 表3 面光源裝置上 液晶面板上 輝度 (nit) 輝度不均勻 (最小/最大)χ100(%) 配置有集光膜 片時之輝度上 升率 各色顯示時之色度坐標 NTSC 比 (%) R G B 1729 74.5 2.22 倍 Χ=0.631 Υ=0·319 X=0.291 Y=0.639 X=0.148 Y=0.090 73.5 在表3中,輝度係在管電流6mA時之有效發光區內25點 之平均値。 (實施例7) 以市面上所售之碘系偏光膜片(透射率 44 %,偏光度 99.9%)爲基材,對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯酸甲酯 樹脂(三菱RAYON公司製品"DIANALBR-80”)之25wt%甲苯 溶液各別以黏合劑樹脂分爲基準,混合以上述式(1-35)之二 苯SQ系化合物〇.1 60 wt%,上述式(III-3)之吡唑系SQ化合 75 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 物0.0 5 3 wt%,以及平均粒徑35 μιη之壓克力樹脂所製之球 形珠粒7 8 w t %,而製備一塗覆液,將該塗覆液藉桿塗法在 該偏光膜片上塗覆,脫濕乾燥,按單位面積重量4.8g/m2(黏 合劑樹脂分換算)均勻塗覆後,使溶媒蒸發而得到本發明之 偏光膜片。 使藉無焦型(焦點距離爲無限大)光學系統擴大光束直徑 之He-Ne雷射之平行光入射於該偏光膜片,而如圖4所示 測定各出射角度之出射光量分布之結果,得到擴散角爲1 7 度’於是確認,得到一種具有適於使用於本發明之光擴散 性之偏光膜片之事實。 如圖9所示,將具有一分散有該有機色素之領域之偏光 膜片貼在透射型活式矩陣驅動之扭轉向列模式液晶面板 (1 5 · 1吋大小)之背面上,乃將普通偏光膜片貼在前面上, 而得到液晶面板。此外,將以冷陰極管爲光源之側光型面 光源裝置充當背面光源機構之光源,以構成液晶顯示裝 置。將背面光源機構點燈,以RGB各色可點燈之方式驅動 上述液晶面板,同輝度計(T〇PC〇N公司製品BM-7)測定各 色點燈時之色度値,而將結果示於表4中。 如此得到一種液晶顯示裝置,由於顏色再現性被提高, 表現影像鮮明且密集之顯示,在施行DVD(數位影碟)或電 視影像之顯示時亦無不調和感者。 再者,在上述二苯SQ系化合物之情況在彩色濾光器之 重疊點起13nm之位置擁有光吸收半値寬度25nm之光吸收 峰,再者,在吡唑系S Q化合物之情況,在重疊點起8nm 76 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 之位置擁有光吸收半値寬度4 1 nm之光吸收峰,並且由於 只有2個光吸收峰形成於分散有該有機色素之領域中,不 需要截止之光譜並未被截止,於是確認,以極良好之效率 截止使顏色再現性降低之發光光譜之事實。 (實施例8) 以市面上所售之碘系偏光膜片(透射率44 %,偏光度 9 9.9 % )爲基材,對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯酸甲酯 樹脂(三菱RAYON公司製品"DIANAL BR-80")之20wt%二甲 氧乙烷溶液各別以黏合劑樹脂分爲基準,混合以上述式 (11 - 2 )之四氮卟啉系化合物〇 . 1 1 3 w t %,上述式(II1 - 3 )之吡唑 系SQ化合物0.05 3 wt%,平均粒徑12μιη之玻璃所製之球形 珠粒150wt%,以及一·由2-(2'-羥- 5·-第三丁苯)苯并三氮唑 所構成之紫外線吸收劑0.3 wt%,而製備一塗覆液,將該塗 覆液藉桿塗法在該偏光膜片上塗覆,脫濕乾燥,按單位面 積重量3.9 g/m2(黏合劑樹脂分換算)均勻塗覆後,使溶媒蒸 發而得到本發明之偏光膜片。 使藉無焦型(焦點距離爲無限大)光學系統擴大光束直徑 之He-Ne雷射之平行光入射於該偏光膜片,而如圖4所示 測定各出射角度之出射光量分布之結果,得到擴散角爲2 1 度,於是確認,得到一種具有適於使用於本發明之光擴散 性之偏光膜片之事實。 如圖9所示,將具有一分散有該有機色素之領域之偏光 膜片貼在透射型活式矩陣驅動之扭轉向列模式液晶面板 (1 5 . 1吋大小)之背面上,另將普通偏光膜片貼在前面上, 77 326\專利說明書(補件)\92·03\91132148 200302943 而得到液晶面板。此外’將以冷陰極管爲光源之側光型面 光源裝置充當背面光源機構之光源’以構成液晶顯示裝 置。將背面光源機構點燈,以R G B各色可點燈之方式驅動 上述液晶面板,同輝度計(T〇PC〇N公司製品BM-7)測定各 色點燈時之色度値,而將結果示於表4中。 如此得到一種液晶顯示裝置,由於顏色再現性被提高, 表現影像鮮明且密集之顯示,在施行DVD (數位影碟)或電 視影像之顯示時亦無不調和感者。 再者,在四氮外啉系化合物之情況在彩色濾光器之重疊 點起8nm之位置擁有光吸收半値寬度32nm之光吸收峰, 再者,在吡唑系SQ化合物之情況,在重疊點起8nm之位 置擁有光吸收半値寬度40nm之光吸收峰,並且由於只有2 個光吸收峰形成於分散有該有機色素之區域中,不需要截 止之光譜並未被截止,於是確認,以極良好之效率截止使 顏色再現性降低之發光光譜之事實。 (比較例5) 在實施例7所載述之液晶顯示裝置中,在偏光膜片上並 未設置有機色素及透明珠粒分散域,此外,均與實施例1 一樣製成液晶顯示裝置,而施行評價。所得之結果示於表 4中。 78 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 表4 各色顯示時之色度坐標(1) NTSC 比 (%) R G Β 實施例7 Χ=0·636 Υ=0·325 Χ=0.301 Υ=0·611 Χ=0.149 Υ=0·090 68.8 實施例8 Χ=0.629 Υ=0·310 Χ=0.312 Υ=0.610 Χ=0·148 Υ=0.091 67.5 比較例5 Χ=0.620 Υ=0·335 Χ=0·319 Υ=0·608 Χ=0.150 Υ=0.092 63.7 (1)有效發光區內25點之平均値。 (實施例9) 關於具有管徑2.4ιηιηφ及燈長317mm之以Nb爲電極之冷 陰極管燈,選擇增加綠色螢光體之比率,以製成一種可發 出比通常所用者綠味強之發光色之冷陰極管。藉由反相器 (HARIS ON TOSHIBA LIGHTING 公司製品,HIU742A)高頻點 燈,而使用一輝度計(T〇PC〇N公司製品,BM-7)測定x-y 表色系之色坐標之結果,所得之色坐標爲 x = 0.292, y = 0.319〇在此,綠色營光體之發光效率爲47.01m/W,即該 綠色成分爲在 RGB三原色之螢光體中發光效率最大之原 色成分。 其次,以透明之二軸拉伸聚對酞酸乙二酯所製之膜片(三 菱化學聚酯膜公司所製之PET膜,厚度175 μιη)爲基材,對 於屬於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(三菱RAYON 公司製品ΠDIANAL BR-80")之30wt%甲苯溶液以黏合劑樹 脂分爲基準,添加平均粒徑25 μιη之壓克力樹脂所製之球 形珠粒200wt%,而製備一塗覆液,將該塗覆液藉桿塗法塗 覆,脫濕乾燥,均勻塗覆後,使溶媒蒸發而得到一利用透 79 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 明珠粒之光擴散層。 此外,在一與形成有光擴散屬之面相反之面上,對於屬 於黏合劑樹脂之甲基丙烯酸甲酯樹脂之30wt%甲苯溶液, 以黏合劑樹脂分爲基準,添加平均粒徑25 μιη之壓克力樹 脂所製之球形珠粒5wt%,然後以黏合劑樹脂分爲基準,對 此各別.混合以上述式(1-3 5)之二苯SQ系化合物0.540份(重 量)及上述式(III-3)之吡唑系SQ化合物0.270份(重量),而 製備一塗覆液。將該塗覆液藉桿塗法塗覆,脫濕乾燥,均 勻塗覆後,使溶媒蒸發而得到有機色素分散層。 爲導光體,使用一具有尺寸 314.0x232.0mm及厚度 4.0mm之平板狀壓克力樹脂(三菱RAYON公司製品,VH5), 在長邊部相對配設二支上述之加強綠味之冷陰極管,然後 將該冷陰極管之周圍使用一種以Ag蒸鍍層爲光反射面之 反射板(三井化學公司所製造之銀反射板)予以包覆,俾能 使來自線狀光源之出射光線以良好之效率入射於導光體之 側端部(光入射面)la。 將一隨著離開線狀光源2,逐漸增加直徑之由粗糙面所 構成之細微圓形圖型從金屬模轉印於與導光體1之光出射 面1 b相對之面上,以施行圖型化。粗糙面圖型之直徑在光 源附近被設定爲170μηι,隨著離開光源逐漸增大,而在離 光源最遠之部位被設定爲245 μιη,配置上之間距被設定爲 2 0 0 μ m,係如圖3 0所示被配置者。 在此,細微圓形圖型(由粗糙面所構成者)之形成用金屬 模係利用下述方法所得者:將厚度25 μιη之乾膜光蝕刻膠 80 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 層壓於SUS基板上,藉光蝕刻法在與該圖型相對應之部分 形成開口部,然後藉噴磨法對該金屬模使用#600氧化鋁粒 子按0.2MPa之投射壓力均勻施加噴磨加工後,使該乾膜光 蝕刻膠剝離。 再者,爲了導光體之成形,在使用一裝設有金屬模(配置 有上述圖型)之射出成形用金屬模之下,利用一具有550t 夾模力之射出成形機(東芝機械公司所製造)來施行射出成 形,以得到成形體。 如圖4所示,在導光體1之與光出射面相對之側配設光 反射片材7(東麗公司製品”LummirrorE60L”),在導光體之 光出射面上配設由上述方法所得之配設有有機色素分散層 之調光膜片,然後在該調光膜片上配置透鏡膜片(3Μ製 品,BEFIII),係在表面配設有一具有頂角90度及間距50μιη 之三角稜鏡陣列者,以構成面光源裝置。 在此,上述配設有有機色素分散層之膜片乃具有透鏡效 果(提高正面輝度之效果),若以LA代表在導光體之發光面 之垂直上方(正上方)使用輝度計所測定之正面輝度,並且 以LB代表經配置該調光膜片後所測定之正面輝度時,比 率LB/LA値則得到1.27,於是確認,與基於有機色素分散 層之光譜補正效果一起,亦具有集光作用之事實。 此外,配設有上述有機色素分散層之膜片係利用其被配 設於導光體正上方之際微量摻配之珠粒之效果,以可設置 一與導光體發光面不緊密附著而與導光體表面保持20 μ m 程度之間隙之空氣層之方式被設置者。藉此阻止被傳輸於 81 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 導光體內之照明光束與有機色素分散層發生相互 次之情事,無論其與冷陰極管之距離如何,可保 相互作用,因此有可能防止發色不均勻狀之發生 再者’爲了使該有機色素分散層之效果定量化 述相同之塗覆液塗覆於厚度 1 00 μ m之透明二軸 (三菱化學聚酯膜公司所製造)上,而得到一僅配 色素分散層之評價用膜片。該評價用膜片之透射 圖3 6所示,在三原色之中間波長附近具有尖銳之 而在其他光譜領域並未具有吸收峰。 藉由該評價用膜片,與上述方法一樣測定在冷 燈時之色坐標之結果,1’ = 0.290,^ = 0.2 87,^1=^-△ y = y-y’= 0.032,於是確認,由於有機色素分散層 帶有綠味之冷陰極管之發光光譜往白色方向轉移 將被配置於該面光源裝置之2支冷陰極管接管 予以驅動,在點燈狀態下任放3 0分鐘之程度,以 定化後測定光學特性。再者,冷陰極管之發光光 4 2所示,起因於綠色螢光體之副發光被抑制至丨 RGB三色相對應之光譜之獨立性變高,並且亦表 發光效率,於是其具有作爲液晶顯示裝置之背面 極合適之特性之事實被確認。 (實施例10) 關於具有管徑2.6ιηιηφ及燈長320mm之以Ni爲 陰極管燈,選擇增加綠色螢光體及藍色螢光體之 製成一種可發出比通常所用者藍綠味強之發光色 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 作用很多 持一定之 〇 ,將與上 拉伸膜片 設有有機 光譜乃如 吸收峰, 陰極管點 x' = 0.002, 之效果, 之事實。 電流6mA 使充分安 譜乃如圖 弱化,與 現優異之 光源機構 電極之冷 比率,以 之冷陰極 82 200302943 管。藉由反相器(HARISON TOSHIBA LIGHTING公司製品, HIU7 42A)高頻點燈,而使用一輝度計(TOPCON公司製品, BM-7)測定x-y表色系之色坐標之結果,所得之色坐標爲 x = 0.301,y = 0.314 〇 按間隔35mm之等間隔並排配設有該冷陰極管6支,如 圖1 8所示,在燈之下部設有一以波板狀彎曲之反射板。在 反射板之表面設有白色之高反射率材質(東麗公司製品 ”LummiH〇rE60Ln),再者,在發光面以蓋子設有僅於光源 附近用白色油墨施加有印刷之壓克力樹脂板(板厚2mm,三 菱RAYON公司製品"ACRYLITE”),以使輝度分布均勻化而 抑制燈像之出現。 然後,將一以與實施例9相同之方法所得之在一面上形 成有光擴散層而在另一面上設有有機色素分散層之調光膜 片配置於上述壓克力樹脂板之上方。在此,爲了評價該調 光膜片之透鏡效果(提高正面輝度之效果),若以LA代表在 充當蓋子之壓克力樹脂板之正上方使用輝度計所測定之正 面輝度,並且以LB代表經配置該調光膜片後所測定之正 面輝度時,比率LB/LA値則成爲1 .22之事實被確認,即具 有基於有機色素分散層之光譜補正效果之同時,亦具有集 光作用之事實被確認。 再者,與實施例9 一*樣,使用僅設有有機色素分散層之 評價用膜片來測定△ X、△ y之結果爲,△ Χ = ’ △ y = 0.031,於是確認,由於有機色素分散層之效果’在不致 大幅犧牲輝度之下,帶有藍綠味之冷陰極管之發光光譜往 83 326\專利說明書(補件)\92-03\91132M8 200302943 白色方向被變換之事實。 在該調光膜片上,追加配置一塊具有相同之透鏡效果之 光擴散膜片’以構成面光源裝置。將按管電流4mA點燈評 價該面光源裝置之結果示於表5中。再者,關於發光光譜, 與R G B二色相kf應之光譜之獨立性很高,並且亦表現優異 之發光效率’即具有作爲液晶顯示裝置之背面光源機構極 合適之特性之事實被確認。 (實施例11) 以實施例9所載述之面光源裝置充當背面光源機構,將 配置有彩色濾光器(屬於顏料分散方式)之活式矩陣驅動扭 轉向列”方式”(模式)之液晶面板配設於背面光源機構,以 構成一透射型液晶顯示裝置。 在此,關於該有機色素分散層,在上述二苯S Q系化合 物之情況,在該顏料分散方式之彩色濾光器之綠色與紅色 之重疊點起1 2nm之位置具有光吸收峰,再者,在吡唑系 S Q化合物之情況,在藍色與綠色之重疊點起1 1 nm之位置 具有光吸收峰,因此並未大幅阻礙彩色濾光器之分光特性。 將視頻信號輸入液晶顯示裝置而予以驅動,以測定白色 點燈時及RGB各色點燈時之輝度及色度。測定結果示於表 6中。其具有廣大之顏色再現範圍(NTSC比)之同時,輝度 之降低亦被抑制得很小,於是確認,保持著充當液晶顯示 裝置之優異特性之事實。 (比較例6) 關於具有管徑2.4ιηπιφ及燈長317mm之以Nb爲電極之冷 326\專利說明書(補件)\92·03\91132148 84 200302943 陰極管燈,如通常所行,以可成爲白色位置之方式調整螢 光體組成而製備冷陰極管。藉反相器(HARISON TOSHIBA LIGHTING公司製品,HIU742A)高頻點燈,而使用一輝度 計(T〇PC〇N公司製品,BM-7)測定x-y表色系之色坐標之 結果,所得之色坐標爲x = 〇.2 8 8,y = 0.241。 然後,與實施例9所載述者一樣,將平均粒徑25 μιη之 壓克力樹脂所製之球形珠粒塗覆於透明之二軸拉伸聚對酞 酸乙二酯所製之膜片上,以作爲光擴散層,但在相反之面 上並未混合二苯S Q系化合物及吡唑系S Q化合物,僅塗覆 以壓克力樹脂珠粒及黏合劑樹脂,以作爲調光膜片。至於 其他方面,導光體’反射膜片,燈反射器,被配設於該調 光膜片上之集光膜片等皆與實施例9 一樣設定,而得到面 光源裝置。 使該面光源裝置以與貫施例9相同之方式充分安定化後 測定光學特性而將結果示於表5中。再者,將冷陰極管之 發光光譜示於圖40中。即,其RGB三色之獨立性不足, 係本來在高顏色再現性之實現上有困難之光源特性。再 者,關於在該面光源裝置配置實施例1 1所載之液晶面板而 構成之液晶顯示裝置,將評價光學特性之結果示於表6中。 (比較例7) 使用比較例6所載述之如通常所行對白色被等色化之冷 陰極管,而關於其他皆與實施例9 一樣施行以得到面光源 裝置。 使該面光源裝置以與實施例9相同之方式充分安定化 85 326\專利說明書(補件)\92-03\91132M8 200302943 後,施行測定,然後評價光學特性之結果確知’由於有機 色素分散層之影響,造成輝度之降低’在效率上不十分符 合要求之事實。將結果示於表5中。再者’關於在該面光 源裝置配置實施例3所載述之液晶面板而構成之液晶顯示 裝置,將評價光學特性之結果示於表6中。 (比較例8) 關於實施例9所載述之有機色素分散層’各別以黏合劑 樹脂分爲基準,混合二苯SQ系化合物0.110份(重量)及吡 唑系SQ化合物0.03 3份(重量),以製備一塗覆液而設置有 機色素分散層,此外均與實施例1 一樣施行而得到面光源 裝置。 與實施例9 一樣,使用僅設有有機色素分散層之評價用 膜片來測定Δχ、Δγ之結果爲,Δχ = 〇·〇〇1,Δγ = 〇.〇〇8。再 者,將與實施例1 一樣,充分安定化後所測定之光學特性 示於表5中。關於在該面光源裝置配置實施例1 1所載述之 液晶面板而構成之液晶顯示裝置,將評價光學特性之結果 示於表6中。 (比較例9) 關於實施例1所載述之面光源裝置,對調光膜片之與形 成有光擴散屬之面相反之面上塗覆之塗覆液並未混合球形 珠粒而製備調光膜片,此外均與實施例1 一樣施行而製備 面光源裝置。 爲了施行點燈評價,使長時間點燈後,在導光體之一部 分產生緊密附著之部位,依發光面之部位形成發色不均勻 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 8( 200302943 狀,因此,其面光源之品質低劣。將與實施例9 一樣,充 分安定化後所測定之光學特性示於表5中。關於在該面光 源裝置配置實施例3所載之液晶面板而構成之液晶顯示裝 置,將評價光學特性之結果示於表6中。 表5 關於面光源裝置施行光學特性之評價之結果 面內25點平均 輝度(nit) 面內25點平均色度 面內25點之色度偏差 (最大値-最小値) X y X y 實施例9 2155 0.295 0.322 0.003 0.018 實施例10 3240 0.303 0.348 0.004 0.020 比較例6 2396 0.296 0.320 0.003 0.016 比較例7 1689 0.281 0.291 0.004 0.015 比較例8 2245 0.294 0.312 0.003 0.017 比較例9 2080 0.298 0.323 0.029 0.034 表6 關於液晶面板施行光學特性之評價之結果 面內25點平均 輝度(nit) 面內25點平均色度 面內25點之色度偏差 (最大値-最小値) NTSC 比 (%) X y X y 實施例11 151 0.303 0.342 0.002 0.016 68.3 比較例6 174 0.301 0.339 0.004 0.017 63.3 比較例7 118 0.29 0.309 0.002 0.014 65.1 比較例8 157 0.299 0.323 0.003 0.017 64.0 比較例9 146 0.310 0.339 0.024 0.030 67.5 (實施例12) 將一具有管徑2.4ιηιηφ及燈長317mm之以Nb爲電極之冷 陰極管燈藉反相器(HARISON TOSHIBA LIGHTING公司製 87 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 品,HIU742A)高頻點燈,而使用一輝度計(TOPCON公司製 品,B Μ - 7 )測定 X _ y 表色系之色坐標。色坐標値爲 x = 0.312,y = 0.328 〇 其次,以透明之二軸拉伸聚對酞酸乙二酯所製之膜片(三 菱化學聚酯膜公司所製之PET膜,厚度175μιη)爲基材,對 於屬於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(三菱rayon 公司製品ΠDIANAL BR-80")之 30wt%甲苯溶液添加上述式 (1-34)、(1-35)、(1-36)之各二苯SQ系化合物之混合物,以 製成一塗覆液,然後將該塗覆液藉桿塗法塗覆,脫濕乾燥, 均勻塗覆後,使溶媒蒸發而得到一具有膜厚3.8 μιη之塗覆 有有機色素分散層之調光膜片。二苯SQ系化合物之混合 比乃如圖3 7所示,以可成爲一種使短波長側狹窄而擴大長 波長側之非對稱吸光譜形狀之方式被調整者。 再者,關於上述之冷陰極管,將透射過該調光膜片之照 明光之色坐標値予以測定之結果,得到 x' = 0.293,y' = 0.282,藉由有機色素分散層之y坐標値之變化 量爲丨y-y·丨= 0.046。再者,Hs = 1.94Hl。 爲導光體,使用一具有尺寸 3 1 4.0 X 2 3 2.0mm及厚度 4.0mm之平板狀壓克力樹脂(三菱RAYON公司製品,VH5), 在長邊部相對配設上述之冷陰極管二支,然後用一種以Ag 蒸鍍層爲光反射面之反射板(三井化學公司所製造之銀反 射板)來包覆該冷陰極管之周圍,俾能使來自線狀光源之出 射光線以良好之效率入射於導光體之側端部(光入射面)。 將一隨著離開線狀光源,逐漸增加直徑之由粗糙面所構 326\專利說明書(補件)\92·03\91132148 88 200302943 成之細微圓形圖型從金屬模轉印於與導光體之光出射面相 對之面上,以施行圖型化。粗糙面圖型之直徑在光源附近 被設定爲170 μιη,隨著離開光源逐漸增大,而在離光源最 遠之部位被設定爲24 5 μπι,配置上之間距被設定爲200 μηι。 在此,細微圓形圖型(由粗糙面所構成者)之形成用金屬 模係利用下述方法所得者:將厚度25 μιη之乾膜光蝕刻膠 層壓於S U S基板上,藉光蝕刻法在與該圖型相對應之部分 形成開口部,然後藉噴磨法對該金屬模使用#600氧化鋁粒 子按0.2 Μ P a之投射壓力均勻施加噴磨加工後,使該乾膜光 蝕刻膠剝離。 再者,爲了導光體之成形,在使用一裝設有SUS基板(配 置有上述圖型)之射出成形用金屬模之下,利用一具有55 0t 夾模力之射出成形機(東芝機械公司所製造)來施行射出成 形,以將粗糙面所構成之圖型轉印於表面上。 如圖7所示,在導光體之與光出射面相對之側配設光反 射片材(東麗公司製品nLummirrorE60Ln),在導光體之光出 射面上重疊配設一光擴散膜片(TSIHIDEN公司製品, D121Z),及一透鏡膜片(3M製品,BEFIII)配置有一具有頂 角90度及間距50μηι之三角稜鏡陣列者,然後對此重疊以 一由上述方法所得之配設有有機色素分散層之調光膜片, 以構成面光源裝置。 然後,在該面光源裝置上配設一活式矩陣驅動扭轉向列 模式之液晶面板,以構成液晶顯示裝置。將被配置於面光 源裝置之二支冷陰極管按管電流6mA予以驅動,在點燈狀 89 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 態下任放3 0分鐘之程度,以使充分安定化後,首先在白色 顯示狀態下測定輝度及色度。然後,驅動液晶面板以測定 紅綠藍各色顯示時之色度,而施行顏色再現範圍之測定。 將結果示於表7中。於是確認,得到一種在保持廣大之顏 色再現範圍之同時,亦表現優異之發光效率而具有優異之 光學特性之液晶顯示裝置之事實。 (實施例1 3 ) 以透明之二軸拉伸聚對酞酸乙二酯所製之膜片(三菱化 學聚酯膜公司所製之PET膜,厚度175 μιη)爲基材,對於屬 於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(三菱RAYON公司 製品 "DIANAL BR-801’)之30wt%甲苯溶液,以黏合樹脂分 爲基準,添加平均粒徑2 5 μ m之壓克力樹脂所製之球形珠 粒2OOwt%,以製成一塗覆液,將該塗覆液藉桿塗法塗覆, 脫濕乾燥,均勻塗覆後,使溶媒蒸發而得到一利用透明珠 粒之光擴散層。 然後,對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂之 3 Owt%甲苯溶液,以黏合樹脂分爲基準,添加平均粒徑25 μιη 之壓克力樹脂所製之球形珠粒5wt%,然後對此添加上述式 (1-34)、(1-35)、(1-36)之各二苯SQ系化合物,以及式(ΙΠ-3) 之吡唑系S Q化合物,係以可得到一種如圖3 8所示之使長 波長側狹窄而擴大短波長側之非對稱吸收光譜曲線之方式 調整濃度者,而製成一塗覆液。將該塗覆液在一與形成有 光擴散層之面相反之面上藉桿塗法塗覆,脫濕乾燥,而得 到一具有膜厚4.1 μιη之塗有有機色素分散層之調光膜片。 90 3之6\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 冷陰極管之發光色爲x = 〇.292、y = 0.295’關於該冷陰極 管,將透射過上述調光膜片之照明光之色坐標値予以測定 之結果,得到x' = 0.295,y' = 0.280’藉由有機色素分散層之y 坐標値之變化量爲丨yH = 〇.〇15。再者,Hs=1.91IM藍色與 綠色之境界部),Hs = 2.11Hl(綠色與紅色之境界部)。 使用與實施例1 2所載述者相同之導光體’如圖5所示, 在導光體之與光出射面相對之側配設光反射片材(東麗公 司製品nLummirrorE60Ln),在導光體之光出射面上配設上 述之調光膜片,然後對此重疊配設一透鏡膜片(3M製品, BEFIII),配置有一具有頂角90度及間距50μιη之三角棱鏡 陣列者,以構成面光源裝置。 再者,此際爲了測定上述調光膜片之透鏡效果,若以La 代表在導光體之正上方使用輝度計所測定之正面輝度,而 以 Lb代表經配置該調光膜片後之調光膜片上之正面輝 度,比率Lb/La値則成爲1.22,於是,上述調光膜片具有 基於有機色素分散層之光譜補正效果之同時,亦具有透鏡 效果之事實被確認。 在該面光源裝置上配設實施例1 2所載述之液晶面板,以 構成液晶顯示裝置,而與實施例1 2 —樣施行光學特性之評 價之結果乃示於表7中。於是確認,得到一種在保持廣大 之顏色再現範圍之同時’亦表現優異之發光效率而具有優 異之光學特性之液晶顯示裝置之事實。 (實施例14) 關於具有管徑2.4mm(f)及燈長317mm之以Nb爲電極之冷 91 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 陰極管燈,使用一增加綠色螢光體合量之螢光體,藉反相 器(HARIS〇NT〇SHIBALIGHTING公司製品,HIU742A)高頻 點燈,而使用一輝度計(T〇PC〇N公司製品,BM-7)測定x-y 表色系之色坐標。色坐標値爲x = 〇.292,y = 0.322。 與實施例1 3 —樣,以透明之二軸拉伸聚對酞酸乙二酯膜 片(三菱化學聚酯膜公司所製之PET膜,厚度175 μηι)爲基 材,對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(三菱 RA ΥΟΝ公司製品"DIANAL B R - 8 0 π)之3 0 w t %甲苯溶液,以 黏合劑樹脂分爲基準,添加平均粒徑25 μηι之壓克力樹脂 所製之球形珠粒200wt%,以製成一塗覆液,將該塗覆液藉 桿塗法塗覆,脫濕乾燥,均勻塗覆後,使溶媒蒸發而得到 一利用透明珠粒之光擴散層。 然後,對於屬於黏合劑樹脂之聚甲基丙烯酸甲酯樹脂之 30wt%甲苯溶液,以黏合劑樹脂分爲基準,添加平均粒徑 25 μιη之壓克力樹脂所製之球形珠粒5wt%,然後對此添加 上述式(1-34)、(1-35)、(1-36)之各二苯SQ系化合物,以及 式(III-3)之吡唑系SQ化合物,係以可得到一種如圖38所 示之使長波長側狹窄而擴大短波長側之非對稱光譜曲線之 方式調整濃度者,而製成一塗覆液。將該塗覆液在一與形 成有光擴散層之面相反之面上藉桿塗法塗覆,脫濕乾燥, 而得到一具有膜厚4.1 μιη之塗有有機色素分散層之調光膜 片。 關於該冷陰極管,將透射過上述調光膜片之照明光之色 坐標値予以測定之結果,得到r = 0.297,y’ = 0.299,藉由有 92 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 機色素分散層之y坐標値之變化量爲y-y、0.023。 使用與實施例1 2所載述者相同之導光體,如圖6所示, 在導光體之與光出射面相對之側配設光反射片材(東麗公 司製品"Lummn.rorE60Ln),在導光體之光出射面上配設上 述之調光膜片,然後對此重疊配設一透鏡膜片(3M製品, BEFIII),配置有一具有頂角90度及間距50μπι之三角稜鏡 陣列者,以構成面光源裝置。 再者,此際爲了測定上述調光膜片之透鏡效果,若以La 代表在導光體之正上方使用輝度計所測定之正面輝度,而 以 Lb代表經配置該調光膜片後之調光膜片上之正面輝 度’比率Lb/La値則成爲1.21,於是,上述調光膜片具有 基於有機色素分散層之光譜補正效果之同時,亦具有透鏡 效果(提高正面輝度之作用)之事實被確認。 在該面光源裝置上配設實施例1 2所載述之液晶面板,以 構成液晶顯示裝置,而與實施例1 一樣施行光學特性之評 價之結果乃示於表7中。於是確認,得到一種在保持廣大 之顏色再現範圍之同時,亦表現優異之發光效率而具有優 異之光學特性之液晶顯示裝置之事實。再者,構件之數目 很少,裝配性亦良好。 (實施例1 5 ) 關於實施例1 4所載述之調光膜片,調整二苯SQ系化合 物及吡唑系SQ化合物之濃度比,以設計一種yj = 〇.〇13 之有機色素分散層。 此外,均以與實施例3相同之方法構成液晶顯示裝置。 93 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 將與實施例1 一樣施行光學特性之評價之結果示於表7中。 (比較例1 0) 關於實施例1 2所載述之調光膜片,調整二苯s Q系化合 物之混合比,並且使用如圖3 9之具有對稱之吸收光譜之有 機色素分散層,此外,均以與實施例1 2相同之方法構成液 晶顯示裝置。H s = 1 . 0 2 H l。 將與實施例1 2 —樣施行光學特性之評價之結果示於表7 中。由於調光膜片之影響,造成輝度之降低’顏色再現性 與發光效率之均衡性低劣。 (比較例1 1) 關於實施例1 3所載述之調光膜片,調整二苯S Q系化合 物之混合比,並且使用如圖3 7之具有對稱之吸收光譜之有 機色素分散層,此外,均以與實施例2相同之方法構成液 晶顯示裝置。Hs = 0.91Hd藍色與綠色之境界),Hs = 0.97HU綠 色與紅色之境界)。 將與實施例1 2 —樣施行光學特性之評價之結果示於表7 中。由於調光膜片之影響,造成輝度之降低,顏色再現性 與發光效率之均衡性低劣。 (比較例1 2) 關於實施例1 4所載述之調光膜片’調整二苯S Q系化合 物及吡唑系SQ化合物之濃度比,以設計一種y-y’ = 〇.〇〇7 之有機色素分散層。 此外,均以與實施例1 4相同之方法構成液晶顯示裝置。 將與實施例1 一樣施行光學特性之評價之結果示於表7中。 94 326\專利說明書(補件)\92·03\91132Η8 200302943 (比較例1 3 ) 關於實施例1 2所載述之調光膜片,除了將該調光膜片以 貼在液晶面板之前面上之方式予以配設之外,均以與實施 例1 2相同之方法構成液晶顯示裝置。將與實施例1 2 —樣 施行光學特性之評價之結果示於表7中。 在通常使用液晶顯示裝置之明室環境下’在背面光源機 構非點燈時,面板前面則發生著色,因此高級感少,缺乏 意匠性。 (比較例1 4) 關於實施例1 2所載述之調光膜片,除了將調光膜片貼在 導光體之發光面上以構成面光源裝置之外,均以與實施例 1 2相同之方法構成液晶顯示裝置。將與實施例1 2 —樣施 行光學特性之評價之結果示於表7中。 表7 關於液晶面板施行光學特性之評價之結果 實施例12 面內25點 平均輝度 (nit) 152 面內25點平均色度 面內25點之色度偏差 (最大値-最小値) NTSC 比 (%) 背面光源機 構非點燈時 之著色現象 X 2_ X y 0.305 0.336 0.004 0.018 67.6 無 實施例13 159 0.303 0.332 0.002 0.016 66.9 姐 j\\\ 實施例14 154 0.306 0.339 0.003 0.017 69.4 Μ 實施例15 167 0.303 0.343 0.002 0.015 65.7 比較例10 --- 144 ____ 0.304 0.322 0.004 0.017 62.1 並 J\w 比較例11 131 0.302 0.329 0.003 0.014 61.8 Μ j \\\ 比較例12 169 0.299 0.347 0.004 0.015 60.6 Μ ^\\\ 比較例13 155 0.302 0.340 0.003 0.017 67.9 有 比較例14 138 0.311 0.339 0.022 0.033 65.2 j\\\ 95 326\專利說明書(補件)\92-〇3\91132148 200302943 【圖式簡單說明】 圖1爲本發明顯示裝置一實施形態之透射型液晶顯示裝 置之槪略分解立體圖。 圖2爲本發明顯示裝置一實施形態之反射型液晶顯示裝 置之槪略分解立體圖。 圖3爲本發明具有彩色濾光器之液晶顯示裝置一實施形 態之槪略結構圖。 圖4爲本發明具有彩色濾光器之液晶顯示裝置另一實施 形態之槪略結構圖。 圖5爲本發明之液晶顯示裝置另一實施形態之槪略結構 圖。 圖6爲本發明之液晶顯示裝置一實施形態之槪略結構 圖。 圖7爲本發明之液晶顯示裝置一實施形態之槪略結構 圖。 圖8爲槪略展示本發明液晶顯示裝置用之面光源裝置中 之主要部之立體圖。 圖9爲展示面光源裝置一例之槪略斷面圖。 圖10爲展示面光源裝置一例之槪略分解立體圖。 圖1 1爲本發明之面光源裝置一實施形態之槪略剖面圖。 圖12爲展示在導光體之表面設有濾光器之面光源裝置 之例子之槪略剖面圖。 圖13爲展示直下方式之面光源裝置之槪略剖面圖。 圖1 4爲展示本發明之面光源裝置一例之槪略剖面圖。 96 326\專利說明書(補件)\92·〇3\91132148 200302943 圖1 5爲展示本發明之面光源裝置另一例之槪略剖面圖。 圖1 6爲展示習知之面光源裝置一例之槪略剖面圖。 圖1 7爲展示本發明有關之集光膜片使用例之面光源裝 置之槪略部分剖面圖。 圖1 8爲展示本發明有關之面光源裝置另一例之槪略剖 面圖。 圖1 9爲展示本發明中之具有色素分散層之膜片一例之 槪略剖面圖。 圖20爲展示本發明中之具有色素分散層之膜片一例之 槪略剖面圖。 圖21爲展示本發明中之具有色素分散層之膜片一例之 槪略剖面圖。 圖22爲展示本發明中之具有色素分散層之膜片一例之 槪略剖面圖。 圖23爲展示本發明中之具有色素分散層之膜片一例之 槪略剖面圖。 圖24爲將圖22所示調光膜片中之設在基材膜片表面上 之有機色素分散層一部分予以放大展示之槪略剖面圖。 圖25爲本發明有關之集光膜片一實施形態之槪略剖面 圖。 圖26爲本發明有關之集光膜片另一實施形態之槪略剖 面圖。 圖27(a)、(b)爲展示集光膜片之功能之面光源裝置之槪 略剖面圖。 97 326\專利說明書(補件)\92·03\91132M8 200302943 圖28(a)〜U)爲展示取光機構各例之略圖。 圖29(a)〜(e)爲將形成於配置本發明有關之膜片之面光源 裝置之導光體中之取光機構各種態樣槪略展示之圖。 圖3 0爲展示被使用於實施例所載述面光源裝置之粗糙 面所構成之細微圓形圖型之配置態樣之圖。 圖31(a)、(b)、(〇爲形成於集光膜片上之集光元件之放 大AA體圖。 圖3 2 (a)、( b )爲擴散角之說明圖。 圖3 3爲展示使用本發明有關之膜片之分光透射率曲線 之特性圖。 圖34爲展示本發明中之有機色素分散層之分光透射率 (或吸收率)之特性之圖。 圖3 5爲設在本發明之液晶顯示裝置中之有機色素分散 層之透射光譜之特性圖。 圖36爲展示被配置於本發明之面光源裝置中之有機色 素分散層之透射光譜之圖。 圖37爲以比較例7所示之具有約略對稱分布之有機色素 分散層之透射光譜之特性圖。 圖3 8爲具有本發明較佳之非對稱分布之有機色素分散 層之透射光譜之特性圖。 圖3 9爲以比較例6所示之具有約略對稱分布之有機色素 分散層之透射光譜之特性圖。 圖40爲展示一般之冷陰極管之發光光譜之圖。 圖41爲展示被使用於本發明之面光源裝置中之具有僅 98 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 綠色成分被選擇強化之光譜之冷陰極管之發光光譜之圖。 圖42爲展示使有機色素分散層與具有僅綠色成分被選 擇強化之光譜之冷陰極管組合所得之發光1光譜之®1 ° 圖4 3爲展示一般之顏料分散方式之彩色滤光器之透射 率曲線之圖。 圖44爲理想之彩色濾光器之分光特彳生®1 ° [元件符號說明] 1 導光體 la 光入射面 lb 光出射面 1 c 面 Id 集光元件陣列 2 線狀光源 3 反射器 4 集光元件 5 集光膜片 5 a 基材膜片 5b 有機色素分散層 6 取光機構 6 a 斑點 6 b 凹凸部 6c 突起 6d 凹陷 6 e 突起 6f 凹陷 326\專利說明書(補件)\92-〇3\91132148 99 200302943 6g 凹 陷 6h 突 起 6ι 凹 陷 6j 凹 陷 6k 突 起 7 光 反 射 膜 片 8 光 擴 散 片 材 9 光 擴 散 膜 片 10 液 晶 面 板 11 背 面 光 源 機 構 12 珠 粒 13 珠 粒 1 4 熱 硬 化 性 樹 脂 15 照 明 幕 16 框 架 17 反 射 器 18 濾 光 器 19 偏 光 膜 片 20 玻 璃 基 板 2 1 彩 色 濾 光 器 22 液 晶 層 23 玻 璃 基 板 24 偏 光 膜 片 25 取 向 膜 26 取 向 膜
326\專利說明書(補件)\92·03\91132148 100 200302943 27 反射防止紫外線吸收層 28 反射膜 30 反射型液晶顯示裝置 3 1 基材 32 有機色素 33 熱塑性樹脂薄膜 34 黏合劑樹脂 35 黏合劑 36 高折射率微粒 37 紫外線吸/反射層 38 片材 39 片材 40 輝度測定裝置 a 空氣層
326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 101

Claims (1)

  1. 200302943 拾、申請專利範圍 1 . 一種顯示裝置,係在具有彩色濾光器之顯示裝置中有 下述特徵:在光路上設有一具有對可視光線域中之特定波 長之光吸收功能之光吸收層,此光吸收層在可視光線域中 之光吸收峰係位於從上述彩色濾光器各色之分光透射率特 性上之重疊點起±3 Onm之範圍內之位置者。 2 .如申請專利範圍第1項之顯示裝置,其中,該光吸收 層係由有機色素分散層所構成者。 3 . —種顯示裝置,係在照明光學系統中具有有機色素分 散層之顯示裝置中,其特徵爲:上述有機色素分散層在RGB 各色之中間附近之波長有吸收峰,且關於上述吸收峰,設 短波長側之半値寬度爲Hs,長波長側之半値寬度爲Ht時, Hs>Hl 者。 4 .如申請專利範圍第3項之顯示裝置,其中,上述顯示 裝置之照明光源使用由三波長管所構成之螢光燈,且上述 有機色素分散層係被設在比最前面之偏光膜片更靠近照明 光源之位置者。 5 .如申請專利範圍第3或4項之顯示裝置,其中,關於 上述照明光源之x-y色度圖上所示之發光色,設透射過上 述有機色素分散層前之測定値爲X、y,透射過上述有機色 素分散層後之測定値爲X '、y ·時, Δ y = |y-y'| 此種△ y値係滿足△ y > 〇. 〇 1者。 102 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 6. —種面光源裝置,係在使用三波長管所構成之螢光燈 爲光源之面光源裝置中,其特徵爲:上述三波長管以綠色 發光強度相對較強,x-y色度圖上所示之發光色被設定於 χ = 0·24〜0.35、y = 0.25〜0.39之範圍內,並且在上述面光源裝 置之照明光路上設有一具有有機色素分散層之輔助濾光 器,上述面光源裝置之發光色因受到上述輔助濾光器之顏 色補正作用而呈白色者。 7 .如申請專利範圍第6項之面光源裝置,其中,具有上 述有機色素分散層之該輔助濾光器之光透射光譜乃在螢光 燈之副發光峰附近具有吸收峰者。 8 .如申請專利範圍第6或7項之面光源裝置,其中,關 於上述三波長管之發光色,設x-y色度圖上所示之色坐標 爲X、y,且關於上述三波長管之發光色,設藉由上述輔助 濾光器所測定之χ-y色度圖上之發光色爲W、yl寺’ △ y = y,y· 此種△ y値係滿足△ y>〇.〇l者。 9. 一種膜片,係在被使用於液晶顯示裝置之以厚度 30μιη〜3 5 0 μιη之熱塑性樹脂爲基材之膜片中,其特徵爲: 具有由有機色素分散層所達成之對可視光線域中之特定波 長之光吸收功能,且上述有機色素分散層之最大吸收波長 之透射率爲7 5 %以下者。 10. —種偏光膜片,其被使用於透射型或半透射型液晶顯 示裝置而具有由分散有有機色素之領域所達成之對可視光 線域中之特定波長之光吸收功能’且與各特定波長相對應 103 3抓專利說明書(補件)\92-〇3\91132148 200302943 之有機色素之光吸收半値寬度爲60nm以下者。 1 1 · 一種集光膜片,其被使用於具有彩色濾光器之液晶顯 示裝置’而係由具有集光元件在表面上之合成樹脂所構 成,並且具有光吸收峰位於從彩色滅光器各色之分光透射 率特性上之重疊點起±30nm之範圍內之位置者。 1 2 ·如申請專利範圍第1或2項之顯示裝置,其中,形成 光吸收層之輔助濾光器係被設在比上述彩色濾光器更靠近 光源之位置者。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項之顯示裝置,其中,係具有 一在前面設有偏光板之彩色濾光器之顯示裝置,其中上述 輔助濾光器係被設在比最外層之偏光板更靠近光源之位置 者。 1 4 ·如申請專利範圍第1至5、1 2及1 3項中任一項之顯 不裝置,其中,係爲液晶顯示裝置者。 1 5 ·如申請專利範圍第1至5及1 2至1 4項中任一項之顯 示裝置,其中,上述顯示裝置爲活式矩陣驅動之透射型或 半透射型液晶顯示裝置,而上述色素分散層係被設置於貼 在液晶槽上之膜片,或被設置於配設在背面光源機構發光 面上之膜片者。 1 6.如申請專利範圍第1至5及1 2至1 4項中任一項之顯 示裝置,其中,上述色素分散層係被設置於貼在液晶面板 之玻璃基板表面上之膜片者。 17·如申請專利範圍第16項之顯示裝置,其中,貼在上 述液晶面板之玻璃基板表面上之膜片爲偏光膜片及/或相 104 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 位差膜片及/或視界角擴大膜片,並且設在該膜片之色素分 散層爲塗覆於該膜片上之色素分散樹脂者。 1 8 .如申請專利範圍第1至5及1 2至1 7項中任一項之顯 示裝置,其中,上述彩色濾光器爲顏料分散方式之彩色濾 光器,並且上述背面光源機構係使用冷陰極管爲光源者。 1 9.如申請專利範圍第1 7項之顯示裝置,其中,該項貼 在上述液晶面板之玻璃基板表面上之膜片係被施加過防眩 處理及/或反射防止處理者。 2 0.如申請專利範圍第19項之顯示裝置,其中,該項貼 在上述液晶面板之玻璃基板表面上之膜片係被染色成約略 黑色,而被施加過一提高反襯度之措施者。 2 1 .如申請專利範圍第1至5項中任一項之顯示裝置,其 中,上述色素分散層爲設在被配置於背面光源機構中之膜 片者。 2 2 .如申請專利範圍第2 1項之顯示裝置,其中,設在被 配置於背面光源機構中之膜片之色素分散層爲塗覆於該膜 片上之色素分散樹脂者。 2 3.如申請專利範圍第21項之顯示裝置,其中,上述色 素分散層係以有機色素分散於背面光源機構之導光體中之 方式被設置者。 24. 如申請專利範圍第2 1項之顯示裝置,其中,上述色 素分散層係以有機色素分散於被印刷在背面光源機構之導 光體表面上之油墨中之方式被設置者。 25. 如申請專利範圍第1至5及12至24項中任一項之顯 105 326\專利說明書(補件)\92-03\9l mi48 200302943 不置’其中’上述可視光線域中之光吸收峰之光吸收半 値寬度爲60nm以下者。 2 6 ·如申請專利範圍第1至5及1 2至2 5項中任一項之顯 示裝置,其中’藉上述色素分散層所形成之可視光線域中 之光吸收峰之數目爲1個以上且少於3個者。 2 7 .如申請專利範圍第1至5及1 2至2 6項中任一項之顯 示裝置,其中’在上述色素分散層摻配有紫外線吸收劑及/ 或光安定劑者。 2 8 ·如申請專利範圍第1至5及1 2至2 7項中任一項之顯 示裝置,其中,以紫外線無法到達上述色素分散層之方式, 在光路上設有紫外線吸收層者。 2 9 ·如申請專利範圍第1至8項中任一項之面光源裝置, 其中,上述有機色素分散層被設在一以上述面光源裝置之 發光面上設置空氣層之方式所配設之膜片者。 3 0 ·如申請專利範圍第2 9項之面光源裝置,其中,構成 上述輔助濾光器之膜片爲具有透鏡效果者。 3 1 · —種彩色液晶顯示裝置,係以申請專利範圍第6至 8、29及30項中任一項之面光源裝置爲背面光源機構,且 具有顏料分散方式之彩色濾光器者。 32.如申請專利範圍第6至8、29及30項中任一項之面 光源裝置,或如申請專利範圍第9至1 1項中任一項之膜 片,或如申請專利範圍第1至5及1 2至2 8項中任一項之 顯示裝置,其中,在上述有機色素分散層使用由四角環離 子(squarylium)系色素及/或四氮丨卜啉(tetrazaporphyiin)系 106 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 色素所構成之有機色素者。 3 3 .如申請專利範圍第1 0項之偏光膜片,其中,藉分散 有上述有機色素之領域所形成之可視光線域中之光吸收峰 之數目爲1個以上且少於3個者。 3 4 .如申請專利範圍第1 0或3 3項之偏光膜片,其中,在 表面設有樹脂塗覆層,且在此樹脂塗覆層中分散有上述有 機色素者。 3 5 .如申請專利範圍第1 0、3 3及3 4項中任一項之偏光膜 片,其中,具有擴散角丨1 20 °之光擴散功能者。 3 6.如申請專利範圍第9項之膜片,其中,構成上述輔助 濾光器之膜片係在透射型或半透射型液晶顯示裝置之發光 面上設有空氣層之下被配設者。 3 7 .如申請專利範圍第3 6項之膜片,其中,在上述面光 源裝置之上述發光面上設有空氣層之下配設該項構成輔助 濾光器之膜片之際,對與上述發光面接觸之膜片之側施加 凹凸加工,此際所形成之凹凸加工部係由約略透明之珠粒 之塗覆層所構成者。 3 8 .如申請專利範圍第3 6或3 7項之膜片,其中,構成上 述輔助濾光器之膜片爲具有使霧度達到5%〜90 %!§圍內之 光擴散作用,而此光擴散作用係藉在上述顏色補正膜片表 面設置約略透明之珠粒之塗覆層之方法所得到者。 39.如申請專利範圍第36或37項之膜片,其中,上述色 素分散層係由有機色素分散於約略透明之珠粒之該塗覆層 中所構成者。 107 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148 200302943 4 〇 .如申請專利範圍第3 9項之膜片,其中,約略透明之 珠粒之上述塗覆層爲由光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂所構 成之塗覆層者。 4 1 .如申請專利範圍第4 0項之膜片,其中,約略透明之 珠粒之該塗覆層係由熱塑性樹脂所構成之黏合劑樹脂及有 機色素分散於溶媒中而成之溶液施行塗覆後使上述溶媒蒸 發之方法所得到者。 4 2 .如申請專利範圍第3 6至4 1項中任一項之膜片’其 中,在上述有機色素分散層配設有光安定劑者。 4 3 .如申請專利範圍第3 6至4 2項中任一項之顏色補正膜 片,其中,在上述顏色補正膜片配設有紫外線吸收層者。 4 4 .如申請專利範圍第3 6至4 3項中任一項之膜片,其 中,藉上述有機色素分散層所形成之可視光線域中之光吸 收峰之數目爲1個以上且少於3個者。 4 5 .如申請專利範圍第3 6至4 4項中任一項之膜片,其 中,被使用於具有彩色濾光器之液晶顯示裝置之藉上述有 機色素分散層所形成之可視光線域中之光吸收峰係位於從 上述彩色濾光器各色之分光透射率特性上之重疊點起 ±30nm之範圍內之位置者。 4 6.如申請專利範圍第45項之膜片,其中,上述彩色濾 光器爲顏料分散方式之彩色濾光器者。 47.如申請專利範圍第45或46項之膜片,其中,與上述 各光吸收峰相對應之有機色素係僅爲一種有機色素者。 48·如申請專利範圍第45至47項中任一項之膜片,其 108 326\專利說明書(補件)\92-〇3\91132148 200302943 中,上述有機色素爲四角環離子系色素及/或四氮P卜啉系 色素一方或兩方者。 49·如申請專利範圍第45至48項中任一項之膜片,其 中,由對應於上述各光吸收峰之有機色素所得之分光吸收 率曲線中,由上述分光吸收率所得之光吸收半値寬度爲 6 0 n m以下者。 50.—*種面光源裝置,其在具備有由冷陰極管或熱陰極管 所構成之光源,或由冷陰極管與熱陰極管之一方或兩方組 合所構成之光源,以及可將上述光源之光變換爲約略均勻 之面光源之光均勻化機構之面光源裝置中有下述特徵:上 述面光源裝置被用作透射型或半透射型液晶顯示裝置之背 面光源機構,並且在上述面光源裝置之發光面配設有如申 §靑專利範圍第4 5至4 9項中任一項之膜片者。 5 1 · —種面光源裝置,係如申請專利範圍第5 0項之面光 源裝置,其在構成上又具備下述構件者:以至少一個側端 部爲光入射面且以一表面爲發光面之導光體;可將照明光 取出於導光體外之取光機構;以及被設在與上述發光面相 對之面側之光反射片材。 52·如申請專利範圍第51項之面光源裝置,其中,被設 在上述導光體之上述取光機構係由形成於上述導光體之該 發光面及/或與該發光面相對之面上之一方或兩方凹凸所 構成’且此項凹凸係從金屬模藉熱轉印者。 5 3 ·如申請專利範圍第5 2項之面光源裝置,其中,在上 述導光體之該發光面及/或與該發光面相對之面上一方或 109 32价專利說明書(補件)\92·03\91132148 200302943 兩方設有一以稜線位於與該光入射面形成約 之集光元件陣列者。 5 4 .如申請專利範圍第1 1項之集光膜片, 峰係由有機色素分散於一形成有集光元件在 樹脂中之方法所形成者。 5 5 .如申請專利範圍第1 1或5 4項之集光月| 集光元件爲形成於集光膜片之表面部之稜鏡 兩凸透鏡陣列、及/或波板狀陣列、及/或拐 及/或角錐群陣列者。 5 6.如申請專利範圍第1 1或5 4項之集光膜 集光元件係由具有透鏡作用之約略球形之珠 成者。 5 7 .如申請專利範圍第1 1及5 4至5 6項中 膜片,其中,在集光膜片之與設有集光元件 上形成有緊密附著防止用之凹凸者。 5 8.如申請專利範圍第1 1及54至57項中 膜片,其中,集光膜片係由二軸拉伸聚對酞 或二軸拉伸聚丙烯所形成者。 5 9 .如申請專利範圍第1 1及5 4至5 8項中 膜片,其中,可視光線域中之光吸收峰之光 爲60nm以下者。 6 0.如申請專利範圍第1 1及54至59項中 膜片,其中,可視光線域中之光吸收峰之數 且少於3個者。 326\專利說明書(補件)\92·03\91132148 略垂直之方向 其中,光吸收 表面上之合成 片,其中,該 陣列、及/或 (型透鏡陣列、 片,其中,該 粒之塗覆所形 任一項之集光 之面相反之面 任一項之集光 酸乙二酯及/ 任一項之集光 吸收半値寬度 任一項之集光 目爲1個以上 110 200302943 6 1 ·如申請專利範圍第1 1及5 4至6 0項中任一項之集光 膜片,其中,光吸收峰係由有機色素分散於集光膜片中之 方法所形成者。 6 2 ·如申請專利範圍第1 1及5 4至6 1項中任一項之集光 膜片,其中,設有紫外線吸收層者。 6 3 ·如申請專利範圍第1 1至6 2項中任一項之集光膜片, 其中,有機色素係至少一種由四角環離子系色素及/或四氮 4啉系色素所構成者。 64. —種面光源裝置,係在具備光源及可將上述光源之光 變換爲面光源之機構之被用作透射型及/或半透射型液晶 顯示裝置之背面光源機構之面光源裝置中有下述特徵:在 其光出射面設有如申請專利範圍第1 1及54至63項中任一 項之集光膜片者。 65. 如申請專利範圍第64項之面光源裝置,其中,該面 光源變換機構以至少一個側端部爲光入射面,並且該面光 源裝置又具備下述構件:以一表面爲光出射面之導光體; 可將光源光取出於導光外之取光機構;以及在導光體夾在 中間之下,被設在與該光出射面相反之一方之光反射片材 者0 111 326\專利說明書(補件)\92-03\91132148
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