TW201903490A

TW201903490A - 液晶顯示裝置及反射片

Info

Publication number: TW201903490A
Application number: TW107120009A
Authority: TW
Inventors: 小間德夫
Original assignee: 日商寶來科技股份有限公司
Priority date: 2017-06-12
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2019-01-16
Also published as: WO2018230393A1; JP2019002961A

Abstract

本發明作成液晶顯示裝置100，其具備：第一偏光板10，其被配置在液晶層的觀察側；第二偏光板28，其隔著液晶層20而被配置在與觀察側相反之側；波長轉換層30，其在與第二偏光板28的觀察側相反之側接收光並將經波長轉換的光輸出；及，選擇反射層32，其位在與波長轉換層30的觀察側相反之側；並且，選擇反射層32包含由膽固醇型液晶所構成之薄片。

Description

液晶顯示裝置及反射片

本發明關於一種液晶顯示裝置及反射片。

近年來，液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置等的顯示裝置正在普及。一般的液晶顯示裝置是非發光型顯示裝置，其利用液晶層將來自以白色LED等作為光源的背光源(back light)的光，在每個像素進行光學調制，並使其穿透紅(R)、綠(G)、藍(B)的各彩色濾光片層來進行彩色顯示。白色LED具有發光效率好、壽命長等特點。另一方面，白色LED，會由於發熱而導致螢光體的發光效率降低(亦即溫度消光(temperature quenching))，因而光學損耗較大。又，由於其結構為將來自白色LED的光藉由彩色濾光片層分離成紅、綠及藍，因此，實際上僅會使用到背光源的1/3左右的光，所以液晶顯示裝置整體的光利用效率較低。

又，已揭示有一種以下形式的液晶顯示裝置，其使用紫外線源作為背光源，並將該紫外線源作為激發光，使紅、綠及藍的各色螢光體層發光。又，已揭示有一種以下形式的液晶顯示裝置，其使用藍色LED作為背光源，並利用藍色LED所輸出的藍色光使紅色及綠色的螢光體層發光以得到紅色及綠色的光，同時使來自藍色LED的藍色光直接穿透以顯示藍色的光。

又，已揭示有一種液晶顯示裝置，其具備：一對基板，其夾持有液晶層；發光二極體，其被配置在一對基板的其中一方的背面，並發出峰值波長為380nm〜420nm的範圍的光；及，偏光板，其形成在一對基板的另一方；並且，在形成在一對基板的另一方的偏光板的與液晶層相反之側，具備子像素，該子像素在每單位像素具備螢光體層，該螢光體層可吸收峰值波長為380nm〜420nm的範圍的光並發出特定色的光；其中，在螢光體層的與液晶層相反之側的面上形成有濾光層，該濾光層可反射或吸收波長為420nm以下的光。

[發明所欲解決之問題]

然而，任一顯示裝置皆存在有在外部光源下的可見度不充分這樣的問題。雖然作為在外部光源下的可見度較高的顯示裝置，已提出一種反射型的液晶顯示裝置，但仍存在有在暗處下的可見度較低這樣的問題。

因此，本發明的目的在於提供一種新型液晶顯示裝置，其不會使在暗處下的可見度降低，且亦可提高在外部光源下的可見度。 [解決問題之技術手段]

本發明的一態樣，是一種液晶顯示裝置，其特徵在於，具備：第一偏光板，其被配置在液晶層的觀察側；第二偏光板，其隔著液晶層而被配置在與觀察側相反之側；波長轉換層，其在與前述第二偏光板的觀察側相反之側接收光並將經波長轉換的光輸出；選擇反射層，其位在與前述波長轉換層的觀察側相反之側；及，背光源，其位在與前述波長轉換層的觀察側相反之側；並且，前述選擇反射層讓特定波長區域的光穿透，並使其他波長區域的光反射。

此處，前述選擇反射層，較佳為：相較於藉由前述波長轉換層進行波長轉換的波長區域中的至少一部分的波長區域的光的反射率，無法藉由前述波長轉換層進行波長轉換的波長區域的反射率較低。

又，前述選擇反射層，較佳為：相較於藉由前述波長轉換層進行波長轉換且超過460nm的波長區域的反射率，在380nm以上且460nm以下的波長區域中的至少一部分的波長區域的光的反射率較低。

又，前述選擇反射層較佳為包含由膽固醇型液晶所構成之薄片。進一步，前述選擇反射層較佳是設為將由膽固醇型液晶所構成之薄片進行積層而成者。

又，前述選擇反射層較佳為將由下述液晶所構成之薄片進行積層而成：旋性螺距(chiral pitch)為430nm以上且490nm以下的第一膽固醇型液晶、旋性螺距為520nm以上且580nm以下的第二膽固醇型液晶、及旋性螺距為600nm以上且660nm以下的第三膽固醇型液晶。

又，本發明的其他態樣較佳是包含由膽固醇型液晶所構成之薄片，該薄片為反射薄片，用來作為上述液晶顯示裝置的前述選擇反射層。

此處，較佳為將前述由膽固醇型液晶所構成之薄片所積層而成者。

又，較佳是將由下述液晶所構成之薄片進行積層而成：旋性螺距為430nm以上且490nm以下的第一膽固醇型液晶、旋性螺距為520nm以上且580nm以下的第二膽固醇型液晶、及旋性螺距為600nm以上且660nm以下的第三膽固醇型液晶。 [發明的效果]

根據本發明，能夠提供一種新型液晶顯示裝置，其不會使在暗處下的可見度降低，亦可提高在外部光源下的可見度。

〈第一實施形態〉第一實施形態中的液晶顯示裝置100，如第1圖的剖面概要圖所示，為包含下述結構所構成：第一偏光板10、對置基板12、彩色濾光片14、共同電極16、配向膜18、液晶層20、配向膜22、顯示電極24、TFT基板26、第二偏光板28、波長轉換層30、選擇反射層32、背光源34及反射層36。

液晶顯示裝置100作為如下述裝置來發揮效能，其如箭頭所示，該液晶顯示裝置自背光源34接收光，並將在波長轉換層30經過波長轉換的光自第一偏光板10側輸出，以顯示影像。又，液晶顯示裝置100亦可積極地利用自第一偏光板10側入射進入的外部光源，在波長轉換層30中將外部光源進行波長轉換並加以輸出。再者，第1圖僅為概要圖，其中的各構成要素的大小及厚度並未反映實際的值。

本實施形態中，液晶顯示裝置100是以主動矩陣型液晶顯示裝置為例進行說明，但本發明的應用範圍並不限定於此，亦能夠應用於被動矩陣型等其他態樣的液晶顯示裝置。

TFT基板26是在基板上將TFT配置在每個像素而構成。基板是玻璃等的透明基板。基板用於機械性地支撐液晶顯示裝置100，並使光穿透來顯示影像。基板可設為可撓性基板，其是由環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂及聚碳酸酯樹脂等的樹脂所構成。

第1圖中表示了2個TFT。在TFT的幾近正中央的下部(基板上)，配置有連接在閘極線上的閘極26a。覆蓋閘極26a而形成有閘極絕緣膜26b，覆蓋該閘極絕緣膜26b而形成有半導體層26c。閘極絕緣膜26b例如可由SiO₂ 等的絕緣體來形成。又，半導體層26c可由非晶矽、多晶矽來形成，閘極26a的正上部分被設為幾乎無雜質的通道區域，兩側則被設為因摻雜雜質而賦予有導電性的源極區域及汲極區域。在TFT的汲極區域上形成有接觸孔，此處配置(電性連接)有金屬(例如為鋁)的汲極，在源極區域上形成有接觸孔，此處配置(電性連接)有金屬(例如為鋁)的源極。汲極被連接在可供給資料電壓(data voltage)之資料線上。

在對置基板12的觀察側，配置有第一偏光板10，在TFT基板26的未形成有TFT之側的表面上，配置有第二偏光板28。

第一偏光板10和第二偏光板28較佳是設為包含藉由下述方式製成的染色系偏光元件：對聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)系樹脂利用二色性染料進行染色，並進一步進行延伸。此處，染料系材料，較佳是含有偶氮化合物及/或其鹽。

亦即，較佳是使用滿足以下化學式之染料系材料。(1) (1)一種偶氮化合物及其鹽，該偶氮化合物由式(1)表示，式(1)中的R1、R2各自獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基，n為1或2。 (2)如(1)所述的偶氮化合物及其鹽，其中，R1、R2各自獨立地為氫原子、甲基、甲氧基中的任一者。 (3)如(1)所述的偶氮化合物及其鹽，其中，R1、R2為氫原子。

例如較佳為使用由以下所示之步驟所獲得的材料。將13.7份的4-胺基苯甲酸加入至500份的水中，並用氫氧化鈉溶解。將所獲得的物質冷卻並在10℃以下加入32份的35%鹽酸，接著加入6.9份的亞硝酸鈉，在5～10℃攪拌1小時。向其中加入20.9份的苯胺-ω-甲磺酸鈉，一邊在20～30℃攪拌一邊加入碳酸鈉使其呈pH3.5。進一步，攪拌並使耦合反應結束，然後過濾來獲得單偶氮化合物。在氫氧化鈉存在下，將所獲得的單偶氮化合物在90℃攪拌，來獲得17份的化學式(2)的單偶氮化合物。(2)

將12份的化學式(2)的單偶氮化合物、21份的4,4'-二硝基二苯乙烯-2,2'-磺酸溶解在300份的水中後，加入12份的氫氧化鈉，在90℃進行縮合反應。繼而，利用9份的葡萄糖進行還原，並用氯化鈉進行鹽析後，進行過濾來獲得16份的由化學式(3)表示的偶氮化合物。(3)

進一步，將作為基板之厚度為75μm的聚乙烯醇(PVA)浸漬在45℃的水溶液中4分鐘，該水溶液設為具有下述濃度的各成分：0.01%的化合物(3)的染料、0.01%的C.I.直接紅81(C.I. Direct Red 81)、0.03%的日本專利2622748號公報的實施例1中所示之由下述結構式(4)表示的染料、0.03%的日本特開昭60-156759號公報的實施例23中所公開之由下述結構式(5)表示的染料及0.1%的芒硝。將此薄膜(基板)在50℃的3%的硼酸水溶液中延伸至5倍，並在保持拉伸狀態下直接水洗並乾燥。藉此，便能夠獲得中性色(平行位上是灰色，正交位上是黑色)的染料系材料。 (4) (5)

通常的偏光元件是碘系偏光元件，其是由經碘及碘化合物對樹脂染色而成的材料所形成。但是，碘及碘化合物不耐熱、濕度、短波長光及UV光。另一方面，使用染料(二色性染料)的偏光元件比較耐熱、濕度、短波長光及UV光，即便短波長的光或UV光入射進入，偏光元件仍不會劣化。在本發明的實施形態中，可積極地利用自第一偏光板10側入射進入的外部光源，並在波長轉換層30中將外部光源進行波長轉換並加以輸出。當在戶外使用時，外部光源中包含大量的短波長光及UV光，若欲使該等光穿透時，在先前的碘系偏光板中，會由於其特性而造成光學效能劣化，但是在染料系偏光板中，即便UV光入射進入偏光元件仍不易劣化，所以適合用於本發明的實施形態。

第8圖(a)和(b)，繪示了用於第一偏光板10和第二偏光板28的偏光板的光譜特性。第一偏光板10和第二偏光板28，可提高在460nm以下的波長區域的光的穿透率。具體而言，滿足以下至少一條件：在380nm以下的波長區域中的至少任一區域的穿透率為1%以上、在380nm～400nm的波長區域中的至少任一區域的穿透率為3%以上、400nm～430nm的波長區域中的至少任一區域的穿透率為5%以上。

此處，第一偏光板10和第二偏光板28的偏光板在波長為410nm時的穿透率，為30%以上。當將第一偏光板10和第二偏光板28的偏光板配置成平行時，在波長為410nm時的穿透率為20%以上，配置成正交時的穿透率為5%以下。又，第一偏光板10和第二偏光板28在波長為400nm時的穿透率，為25%以上。當將第一偏光板10和第二偏光板28配置成平行時，在波長為400nm時的穿透率為15%以上，配置成正交時的穿透率為5%以下。又第一偏光板10和第二偏光板28在波長為380～390nm時的穿透率，為25%以上。當將第一偏光板10和第二偏光板28配置成平行時，波長為380～390nm時的穿透率為15%以上，配置成正交時的穿透率為5%以下。

進一步，具體而言，較佳是設為：利用基材28b、28c夾持經染色的PVA 28a而成之結構，該基材是由短波長穿透三乙酸纖維素(triacetyl cellulose，TAC)、丙烯酸樹脂及環狀烯烴聚合物(cyclic olefin polymer，COP)中的任一種所構成。為了提高第二偏光板28在460nm以下的波長區域的光的穿透率，只要減少針對在460nm以下的波長區域的光的吸收劑的添加量即可。例如，因為通常在成為第二偏光板28的基材28b、28c的TAC中包含紫外線吸收劑等的針對短波長區域的吸收劑，所以藉由減少該吸收劑便能夠提高在460nm以下的波長區域的光的穿透率。又，藉由使用丙烯酸樹脂或COP作為基材28b、28c，便能夠提高在460nm以下的波長區域的光的穿透率。再者，基材28b、28c可以利用相同的材料來構成，亦可以各自利用不同的材料來構成。又，所謂的短波長穿透TAC，可以設為在用於先前的偏光板的TAC中不包含UV吸收材料、或減少該UV吸收材料的添加量。

作為波長轉換層30，能夠應用螢光體、量子點(quantum dot)、及量子棒中的任一者，該等可接收來自後述背光源34的光並放出特定波長區域的光。

螢光體較佳是在每個像素中混合可發出紅(R)、綠(G)、藍(B)中任一種光的材料。紅色螢光體可以使用Eu活化硫化物系紅色螢光體，綠色螢光體可以使用Eu活化硫化物系綠色螢光體，藍色螢光體可以使用Eu活化磷酸鹽系藍色螢光體。波長轉換層30能夠根據欲顯示的色彩，來設為包含單一或複數種螢光體。

例如，當包含可吸收380nm以上且460nm以下的範圍的來自背光源34的光和外部光源等並可發出藍色光及黃色光之2種螢光體時，能夠模擬地獲得白色光。又，當包含可發出紅色光、綠色光及藍色光的3種螢光體時，亦同樣地能夠獲得白色光。又，藉由適當選擇可吸收峰值波長為380nm以上且460nm以下的範圍的來自背光源34的光和外部光源等並可發出任意色彩的光之單一或複數種螢光體，便可獲得一種液晶顯示裝置，其能夠發出任意色彩的光。

又，例如，當包含可吸收380nm以下的紫外線的波長範圍的來自背光源34的光並可發出期望的波長區域的光而發出藍色光及黃色光之2種螢光體時，能夠模擬地獲得白色光。又，當包含可發出紅色光、綠色光及藍色光之3種螢光體時，亦同樣地能夠獲得白色光。又，藉由適宜選擇可吸收峰值波長為380nm以下的範圍的來自背光源34的光並可發出任意色彩的光之單一或複數種螢光體，便可獲得一種液晶顯示裝置，其可發出任意色彩的光。

又，波長轉換層30亦能夠藉由量子點結構、或量子棒來實現，該量子點結構是將複數種具有不同特性的半導體材料三維並週期性地配置而成，該量子棒則是將複數種具有不同特性的半導體材料二維並週期性地配置而成。量子點和量子棒等，藉由將具有不同的帶隙的半導體材料以奈米(nm)層級的週期反覆配置，使其作為具有期望的帶隙之材料來發揮作用，並且能夠作為波長轉換層30來使用，該波長轉換層30可接收來自背光源34的光並可發出與帶隙相應的波長區域的光。具體而言，會形成一種量子點結構或量子棒結構，其具有以下特性：吸收背光源34的輸出光的波長區域的光，並發出紅(R)、綠(G)、藍(B)中的任一種光。

量子點的結構例如能夠設為下述結構：利用硒化鎘(CdSe)來形成中心核(核心)，並以硫化鋅(ZnS)的包覆層(殼)來覆蓋中心核的外側。藉由改變此直徑便可控制發光色。例如，當要使其發出紅(R)光時，直徑為8.3nm；當要使其發出綠(G)光時，直徑為3nm；當要使其發出藍(B)光時只要進一步縮小直徑即可。又，作為中心核材料，可使用磷化銦(InP)、硫化銅銦(CuInS₂ )、碳及石墨烯等。

第2圖繪示了由量子點所構成的波長轉換層30的發光強度的波長相依性。如第2圖所示，藉由波長轉換層30便能夠具有發出下述光的特性：在波長為630nm附近具有峰值的紅(R)的波長區域的光、在波長為550nm附近具有峰值的綠(G)的波長區域的光、在波長為460nm附近具有峰值的藍(B)的波長區域的光。

選擇反射層32，為可讓特定的波長區域的光穿透並使其他波長區域的光反射的層。選擇反射層32，設為相較於藉由波長轉換層30進行波長轉換的波長區域中的至少一部分的波長區域的光的反射率，無法藉由波長轉換層30進行波長轉換的波長區域的反射率較低。具體而言，選擇反射層32，較佳是設為：相較於可藉由波長轉換層30進行波長轉換且超過460nm的波長區域的反射率，在380nm以上且460nm以下的波長區域中的至少一部分的波長區域的光的反射率較低。

選擇反射層32，能夠包含膽固醇型液晶層來構成。具體而言，選擇反射層32，能夠積層複數層不同旋性螺距的膽固醇型液晶層來構成。

例如，如第3圖所示，只要將由下述液晶所構成之薄片進行積層即可：旋性螺距為430nm以上且490nm以下的第一膽固醇型液晶32a、旋性螺距為520nm以上且580nm以下的第二膽固醇型液晶32b、及旋性螺距為600nm以上且660nm以下的第三膽固醇型液晶32c。更具體而言，只要第一膽固醇型液晶32a的旋性螺距為460nm、第二膽固醇型液晶32b的旋性螺距為550nm且第三膽固醇型液晶32c的旋性螺距為630nm便為較佳。藉由設為如此結構，如第4圖所示，便能夠獲得下述特性：相較於超過430nm的波長區域的反射率，在400nm以上且小於430nm的波長區域的反射率較低。第5圖是繪示穿透特性的圖。其為下述特性：相較於超過430nm的波長區域的穿透率，在400nm以上且小於430nm的波長區域的穿透率較高。

膽固醇型液晶32a、32b、32c各自可藉由下述處理來獲得：對PET等的基材進行摩擦處理，並在其上塗佈添加了旋性材料的UV硬化型的高分子液晶，然後利用UV照射來硬化。作為高分子液晶，存在有默克(Merck)公司製造的RM系列等。

再者，所謂的膽固醇型液晶，是在不施加電力的情況下便具有任意的螺距的液晶。膽固醇型液晶能夠在向列液晶中添加被稱為旋性劑的添加劑來作成。此時，藉由調整旋性劑的添加率，便能夠具有期望的旋性螺距。

背光源34為包含可輸出光之光源所構成。光源，例如較佳是設為LED。自背光源34所輸出的光的波長，較佳是設為在波長轉換層30中可有效地被利用於波長轉換的波長區域的光。例如，背光源34較佳是設為可輸出峰值波長為380nm以上且460nm以下的波長區域的光的光源、或可輸出380nm以下的波長區域的光的光源。

根據液晶顯示裝置100，藉由在波長轉換層30中將來自背光源34的光進行波長轉換並加以利用，便能夠提高光的利用效率。伴隨於此，能夠使液晶顯示裝置100中的能量效率提高，並能夠實現低功耗的液晶顯示裝置100。再者，作為波長轉換層30，能夠藉由應用量子點結構的半導體層，來作成相較於利用螢光體時更低的功耗。

反射層36，是將入射進入的光進行反射的層。反射層36，較佳是由下述材料來構成，該材料至少可反射能夠利用於在波長轉換層30進行波長轉換的波長區域的光。反射層36，例如能夠由包含銀等的金屬之材料來構成。

在TFT基板26的形成有TFT之側的面上，設置有顯示電極24。該顯示電極24是在每個像素被分離之個別電極，例如是由ITO(氧化銦錫)等所製成的透明電極。顯示電極24連接在被形成在TFT基板26上的源極上。

覆蓋顯示電極24，而形成有使液晶垂直配向之配向膜22。配向膜22是由聚醯亞胺等的樹脂材料所構成。配向膜22例如可由以下方式形成，將作為聚醯亞胺樹脂的N-甲基-2-吡咯啶酮的5wt%溶液印刷至顯示電極24上，以180℃～280℃左右的加熱使其硬化後，利用摩擦布進行摩擦以進行配向處理。

此時亦能夠使用光配向膜，只要使用光配向膜，130℃以下的低溫工序就會變得容易。又，在光配向上，亦可藉由改變光的照射方向，而在1像素內的區域改變配向方向來分割像素，以提高視角特性。進一步亦可利用斜向電場來確定配向方向，而無需進一步進行摩擦、光配向等配向處理，該斜向電場是藉由在像素電極與顯示電極24中的任一者或兩者上設置狹縫所形成(日本特開平05-222282號公報)。又，亦可在顯示電極24與共同電極16中的任一者或兩者上形成突起(日本特開平06-104044號公報)來控制配向。

接著，說明對置基板12側的構成及製造方法。對置基板12為玻璃等的透明基板。對置基板12用於機械性地支撐液晶顯示裝置100，並使來自外部的陽光等的外部光源穿透並入射進入波長轉換層30等。對置基板12可設為可撓性基板，其是由環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸酯樹脂及聚碳酸酯樹脂等的樹脂所構成。

另一方面，在與對置基板12的觀察側相反之側，形成有彩色濾光片14。當彩色顯示時，配合通常的RGB的三個像素，而作為彩色顯示的顯示像素來發揮功能，並在每個像素配置RGB任一色的彩色濾光片。

第6圖繪示了彩色濾光片14的穿透率的波長相依性的例子。如第6圖所示，彩色濾光片14，能夠設為組合可使波長為560nm以上的紅(R)的波長區域穿透的紅色(R)濾光片、可使波長為450nm以上且630以下的綠(G)的波長區域穿透的綠色(G)濾光片、及可使波長為380nm以上且560nm以下的藍(B)的波長區域穿透的藍色(B)濾光片而成者。從而，便能夠使波長轉換層30所發出的紅(R)、綠(G)、藍(B)的光各自穿透。

在彩色濾光片14上，形成有共同電極16。共同電極16，例如是由ITO(氧化銦錫)等作成的透明電極。

在共同電極16上形成有配向膜18。配向膜18是由聚醯亞胺等樹脂材料所構成。配向膜18例如能夠由以下方式形成：將作為聚醯亞胺樹脂的N-甲基-2-吡咯啶酮的5wt%溶液印刷至共同電極16上，並利用110℃～280℃左右的加熱使其硬化後，利用摩擦布進行摩擦，藉此進行配向處理。配向膜18的配向方向設為與配向膜22的配向方向正交之方向。

此時亦能夠使用光配向膜，只要使用光配向膜，130℃以下的低溫工序就會變得容易。又，在光配向上，亦可藉由改變光的照射方向，而在1像素內的區域改變配向方向來分割像素，以提高視角特性。進一步亦可利用斜向電場來確定配向方向，而無需進行摩擦、光配向等配向處理，該斜向電場是藉由在像素電極與顯示電極24中的任一者或兩者上設置狹縫所形成(日本特開平05-222282號公報)。又，亦可在顯示電極24與共同電極16中的任一者或兩者上形成突起(日本特開平06-104044號公報)來控制配向。

進一步，使配向膜18與配向膜22相對向，並使液晶層20密封在配向膜18與配向膜22之間。藉由下述方式來形成液晶層20：在配向膜18與配向膜22之間插入間隔件 (未圖示)，在配向膜18與配向膜22之間注入液晶，並將周圍以密封材(未圖示)密封。

液晶層20藉由配向膜18與配向膜22來控制配向，液晶層20的液晶的初期(未外加電場時)的配向狀態藉由配向膜18與配向膜22確定。並且，藉由對顯示電極24與共同電極16之間外加電壓，在顯示電極24與共同電極16之間產生電場，來控制液晶層20的配向，從而控制光的穿透/不穿透。此處，液晶層20由介電各向異性為負的液晶所構成。

此處，較佳是提高自光入射側也就是第一偏光板10至波長轉換層30的正前方為止的在460nm以下的波長區域的光的穿透率。具體而言，較佳是自第一偏光板10至波長轉換層30的正前方為止滿足以下至少一條件：在380nm以下的波長區域中的至少任一區域的穿透率為1%以上、在380nm～400nm的波長區域中的至少任一區域的穿透率為3%以上、在400nm～430nm的波長區域中的至少任一區域的穿透率為5%以上。

因此，在液晶顯示裝置100中，如同上述，較佳是提高第一偏光板10中的在460nm以下的波長區域的光的穿透率。具體而言，第一偏光板10較佳是滿足以下至少一條件：在380nm以下的波長區域中的至少任一區域的穿透率為1%以上、在380nm～400nm的波長區域中的至少任一區域的穿透率為3%以上、在400nm～430nm的波長區域中的至少任一區域的穿透率為5%以上。又，較佳是提高第二偏光板28中的在460nm以下的波長區域的光的穿透率。具體而言，第二偏光板28較佳是滿足以下至少一條件：在380nm以下的波長區域中的至少任一區域的穿透率為1%以上、在380nm～400nm的波長區域中的至少任一區域的穿透率為3%以上、在400nm～430nm的波長區域中的至少任一區域的穿透率為5%以上。

又，較佳為藉由使配向膜18及/或配向膜22的膜厚變薄來提高在460nm以下的波長區域的光的穿透率。配向膜18及/或配向膜22的膜厚較佳是設為50nm以下，更佳是設為5nm以下。藉此，能夠抑制配向膜18及/或配向膜22在460nm以下的波長區域的光的吸收，並能夠提高該波長區域中的穿透率。

又，較佳為藉由使液晶層20變薄來提高在460nm以下的波長區域的光的穿透率。液晶層20的厚度較佳是設為4μm以下，更佳是設為3μm以下，進一步較佳是設為2μm以下。此時，較佳為配合液晶層20的膜厚來調整液晶層20的折射率Δn，來用以將液晶層20中的延遲量設為適當值。例如，為了將延遲量設為0.4μm，只要如下述方式來設定即可：當將液晶層20的厚度設為4μm時，將折射率Δn設為0.1；當將液晶層20的厚度設為3μm時，將折射率Δn設為0.15；當將液晶層20的厚度設為2μm時，將折射率Δn設為0.2。

又，較佳是將TFT基板26的厚度設為500μm以下，進一步，更佳是設為200μm以下。又，作為TFT基板26，較佳是使用雜質少的硼矽玻璃、石英玻璃及藍寶石玻璃等。藉此，便能夠提高在460nm以下的波長區域的光的穿透率。

又，顯示電極24的膜厚較佳是設為50nm以下，進一步，更佳是設為20nm以下。又，共同電極16的膜厚較佳是設為50nm以下，進一步，更佳是設為20nm以下。藉此，便能夠提高在460nm以下的波長區域的光的穿透率。

再者，用以提高在460nm以下的波長區域的光的穿透率的該等構成，可單獨採用亦可以組合複數種來使用。

如此一來，可藉由提高自光入射側也就是第一偏光板10至波長轉換層30為止的在460nm以下的波長區域的光的穿透率，使自第一偏光板10側入射進入的外部光源的短波長成分到達波長轉換層30，便能夠有效利用外部光源產生的發光。尤其，能夠有效地利用穿透過彩色濾光片14中的藍色的濾光片的光。藉此，能夠作成一種液晶顯示裝置100，其在戶外等的外部光源下，對比度高並且可見度優異。

＜第二實施形態＞第一實施形態中的液晶顯示裝置100設為使用了TFT的主動型液晶顯示裝置的構成，但是本發明的應用範圍並不限定於此。在第二實施形態中，說明被動型液晶顯示裝置200。

第二實施形態中的液晶顯示裝置200，如第7圖的剖面概要圖所示，為包含下述結構所構成：第一偏光板10、對置基板12、共同電極16、配向膜18、液晶層20、配向膜22、顯示電極24、基板38、第二偏光板28、波長轉換層30、選擇反射層32、背光源及反射層36。

對照主動型液晶顯示裝置100，在被動型液晶顯示裝置200中，主要不同的特點在於形成有TFT之TFT基板26被置換為基板38。基板38，是玻璃等的透明的基板。基板38用於機械性地支撐液晶顯示裝置200，並且使來自外部的陽光等的外部光源穿透。基板38可設為可撓性基板，其是由環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂及聚碳酸酯樹脂等的樹脂所構成。

在液晶顯示裝置200中，亦藉由提高自光入射側也就是第一偏光板10至波長轉換層30為止的在460nm以下的波長區域的光的穿透率，而與第一實施形態同樣地能夠提供一種新型液晶顯示裝置，其不會使在暗處的可見度降低，亦可提高在外部光源下的可見度。

10‧‧‧第一偏光板

12‧‧‧對置基板

14‧‧‧彩色濾光片

16‧‧‧共同電極

18‧‧‧配向膜

20‧‧‧液晶層

22‧‧‧配向膜

24‧‧‧顯示電極

26‧‧‧TFT基板

26a‧‧‧閘極

26b‧‧‧閘極絕緣膜

26c‧‧‧半導體層

28‧‧‧第二偏光板

28a‧‧‧經染色的PVA

28b‧‧‧基材

28c‧‧‧基材

30‧‧‧波長轉換層

32‧‧‧選擇反射層

32a‧‧‧第一膽固醇型液晶

32b‧‧‧第二膽固醇型液晶

32c‧‧‧第三膽固醇型液晶

34‧‧‧背光源

36‧‧‧反射層

38‧‧‧基板

100‧‧‧液晶顯示裝置

200‧‧‧液晶顯示裝置

第1圖是繪示第一實施形態中的液晶顯示裝置的構成的圖。第2圖是繪示波長轉換層的發光強度的波長相依性的圖。第3圖是繪示選擇反射層的構成例的圖。第4圖是繪示選擇反射層的反射率的波長相依性的圖。第5圖是繪示選擇反射層的穿透率的波長相依性的圖。第6圖是繪示彩色濾光片的光的穿透率的波長相依性的圖。第7圖是繪示第二實施形態中的液晶顯示裝置的結構的圖。第8圖是繪示偏光板的光學特性的圖。

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Claims

一種液晶顯示裝置，其特徵在於，具備：第一偏光板，其被配置在液晶層的觀察側；第二偏光板，其隔著液晶層而被配置在與觀察側相反之側；波長轉換層，其在與前述第二偏光板的觀察側相反之側接收光並將經波長轉換的光輸出；選擇反射層，其位在與前述波長轉換層的觀察側相反之側；及，背光源，其位在與前述波長轉換層的觀察側相反之側；並且，前述選擇反射層讓特定波長區域的光穿透，並使其他波長區域的光反射。
如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中，前述選擇反射層，相較於藉由前述波長轉換層進行波長轉換的波長區域中的至少一部分的波長區域的光的反射率，無法藉由前述波長轉換層進行波長轉換的波長區域的反射率較低。
如請求項1或2所述之液晶顯示裝置，其中，前述選擇反射層，相較於藉由前述波長轉換層進行波長轉換且超過460nm的波長區域的反射率，在380nm以上且460nm以下的波長區域中的至少一部分的波長區域的光的反射率較低。
如請求項1所述之液晶顯示裝置，其中，前述選擇反射層包含由膽固醇型液晶所構成之薄片。
如請求項4所述之液晶顯示裝置，其中，前述選擇反射層是將由膽固醇型液晶所構成之薄片進行積層而成。
如請求項5所述之液晶顯示裝置，其中，前述選擇反射層是將由下述液晶所構成之薄片進行積層而成：旋性螺距為430nm以上且490nm以下的第一膽固醇型液晶、旋性螺距為520nm以上且580nm以下的第二膽固醇型液晶、及旋性螺距為600nm以上且660nm以下的第三膽固醇型液晶。
一種反射薄片，其被使用來作為請求項1所述之液晶顯示裝置的前述選擇反射層，並且，該反射薄片包含由膽固醇型液晶所構成之薄片。
如請求項7所述之反射薄片，其中，該反射薄片是將由膽固醇型液晶所構成之薄片進行積層而成。
如請求項7所述之反射薄片，其中，該反射薄片是將由下述液晶所構成之薄片進行積層而成：旋性螺距為430nm以上且490nm以下的第一膽固醇型液晶、旋性螺距為520nm以上且580nm以下的第二膽固醇型液晶、及旋性螺距為600nm以上且660nm以下的第三膽固醇型液晶。