WO2016056485A1 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a liquid crystal display device.
- a pseudo white LED (light emitting diode) is generally used as a light source for a backlight of a liquid crystal display device.
- the pseudo-white LED an LED that emits blue light and a yellow phosphor that emits yellow light when excited by blue light are used in combination, thereby realizing white light emission (therefore, blue-yellow pseudo-white).
- LED sometimes called LED.
- the pseudo white LED is excellent in terms of luminous efficiency and cost.
- Patent Document 1 proposes a technique for performing brighter display in a liquid crystal display device including a pseudo white LED. According to Patent Document 1, the brightness of white display is increased without changing the chromaticity coordinates of white display by combining a pseudo white LED having a predetermined emission spectrum and a color filter having a predetermined spectral transmission characteristic. It is described that it can.
- the emission spectrum of the pseudo white LED is relatively broad in the visible light region. Therefore, in order to cope with high color purity, it is necessary to perform spectral (color separation) with the color filter sufficiently by strictly controlling the spectral transmission characteristics of the color filter. For this reason, the transmittance of the color filter is lowered, and the transmittance of the entire liquid crystal display panel (panel transmittance) is also lowered. In addition, the increase in the thickness of the color filter may cause light leakage (referred to as “color washout”) from adjacent pixels during observation from an oblique direction. Furthermore, when the area of the light shielding layer is increased in order to prevent such light leakage, the aperture ratio is lowered, and the panel transmittance is further lowered.
- Patent Document 1 does not describe how much effect can be obtained specifically (that is, how high the brightness of white display can be obtained), and the spectral characteristics of the color filter. The transmittance characteristics are not specified in detail. Furthermore, even if the technique of Patent Document 1 is used, it is considered difficult to realize a color specification corresponding to blue in a high color purity standard (such as the sRGB standard and the AdobeRGB standard described above).
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device which is excellent in color reproducibility and can realize high panel transmittance.
- a liquid crystal display device is a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel having a red color filter, a green color filter, and a blue color filter, and an illumination element that irradiates the liquid crystal display panel with white light.
- the illumination element includes a light emitting element that emits blue light, a green phosphor that absorbs part of the blue light emitted from the light emitting element and emits green light, and a blue light emitted from the light emitting element.
- the blue color filter is formed of a coloring material containing a dye, and the chromaticity x, y of white light emitted from the illumination element is: The relationship of 0.24 ⁇ x and 0.24 ⁇ y is satisfied.
- the peak wavelength of the emission spectrum of the green phosphor is not less than 520 nm and not more than 540 nm.
- the green phosphor has the general formula (A): Si 6-z Al z O z N 8-z: Eu x ( Formula (A), the the z and x 0 ⁇ z ⁇ 4 .2 and 0.003 ⁇ x ⁇ 0.03), which is a ⁇ -type SiAlON.
- the ratio Ia / Ib is less than 0.1 when the integrated intensity of 650 nm or more in the emission spectrum of the red phosphor is Ia and the integrated intensity in the entire wavelength region is Ib.
- the red phosphor has the general formula (B): M I 2 (M II 1-h Mn h ) F 6 (in the general formula (B), M I represents Li, Na, K, Rb And at least one alkali metal element selected from the group consisting of Cs, M II represents at least one tetravalent element selected from the group consisting of Ge, Si, Sn, Ti and Zr, and h is A tetravalent manganese-activated fluorinated tetravalent metal salt phosphor represented by the following formula: 0.01 ⁇ h ⁇ 0.2.
- the dye contained in the coloring material is a triphenylmethane dye.
- the coloring material further includes a pigment.
- the emission spectrum of the illumination element has a peak in each of a wavelength range of 442 nm to 453 nm, 525 nm to 535 nm, 611 nm to 615 nm, 629 nm to 633 nm, and 645 nm to 649 nm
- the transmission spectrum of the red color filter shows a transmittance of 5% or less at a wavelength of 400 nm or more and 580 nm or less, rises at a wavelength of 580 nm or more and 585 nm or less, and shows a transmittance of 80% or more at a wavelength of 625 nm or more.
- the wavelength having a transmittance of 50% or more in the spectrum is included in the range of 595 nm to 605 nm, and the transmission spectrum of the green color filter has a transmittance peak in the wavelength range of 505 nm to 525 nm.
- the transmission spectrum of the blue color filter has a transmittance peak in a wavelength range of 420 nm or more and 450 nm or less, and is 30% or more and 50% or less at wavelengths of 400 nm and 500 nm, respectively.
- a wavelength at which the transmission spectrum of the blue color filter exhibits a transmittance of 50% is included in the ranges of 400 nm to 410 nm and 468 nm to 478 nm, respectively. .
- the emission spectrum of the illumination element has a peak in each of a wavelength range of 442 nm to 453 nm, 525 nm to 535 nm, 611 nm to 615 nm, 629 nm to 633 nm, and 645 nm to 649 nm
- the transmission spectrum of the red color filter exhibits a transmittance of 10% or less at a wavelength of 400 nm to 560 nm, rises at a wavelength of 560 nm to 570 nm, exhibits a transmittance of 90% at a wavelength of 620 nm or more, and transmits the red color filter.
- the wavelength whose spectrum shows a transmittance of 50% or more is included in the range of 588 nm or more and 593 nm or less, and the transmission spectrum of the green color filter has a transmittance in the wavelength range of 505 nm or more and 525 nm or less.
- the wavelength at which the transmission wavelength of the green color filter exhibits a transmittance of 50% is 485 nm to 490 nm and 557 nm.
- the transmission spectrum of the blue color filter has a transmittance peak in the wavelength range of 415 nm to 460 nm, and is 50% to 70% at wavelengths of 400 nm and 500 nm, respectively.
- the wavelength at which the transmittance is 35% or more and 45% or less and the transmission spectrum of the blue color filter exhibits a transmittance of 50% is included in the range of 490 nm to 500 nm.
- an emission spectrum of the illumination element has a peak in each of a wavelength range of 442 nm to 453 nm, 535 nm to 545 nm, 611 nm to 615 nm, 629 nm to 633 nm, and 645 nm to 649 nm
- the transmission spectrum of the red color filter shows a transmittance of 5% or less at a wavelength of 400 nm or more and 575 nm or less, rises at a wavelength of 575 nm or more and 580 nm or less, and shows a transmittance of 80% or more at a wavelength of 620 nm or more.
- the wavelength having a transmittance of 50% or more in the spectrum is included in the range of 595 nm to 605 nm, and the transmission spectrum of the green color filter has a transmittance peak in the wavelength range of 512 nm to 532 nm. And having a transmittance of 5% or less at wavelengths of 470 nm or less and 600 nm or more and 670 nm or less, respectively, and the wavelength at which the transmission spectrum of the green color filter exhibits a transmittance of 50%
- the transmission spectrum of the blue color filter has a transmittance peak in the wavelength range of 415 nm or more and 460 nm or less, and is 50% or more and 70% or less at wavelengths of 400 nm and 500 nm, respectively.
- a wavelength at which the transmittance of the blue color filter exhibits a transmittance of 50% is included in a range of 496 nm to 506 nm.
- an emission spectrum of the illumination element has a peak in each of a wavelength range of 442 nm to 453 nm, 535 nm to 545 nm, 611 nm to 615 nm, 629 nm to 633 nm, and 645 nm to 649 nm
- the transmission spectrum of the red color filter exhibits a transmittance of 5% or less at a wavelength of 400 nm or more and 560 nm or less, rises at a wavelength of 560 nm or more and 570 nm or less, and exhibits a transmittance of 90% or more at a wavelength of 620 nm or more.
- the wavelength whose spectrum shows a transmittance of 50% or more is included in the range of 590 nm to 595 nm, and the transmission spectrum of the green color filter has a transmittance peak in the wavelength range of 515 nm to 535 nm.
- the transmission spectrum of the blue color filter has a transmittance peak in the wavelength range of 415 nm to 460 nm, and is 50% to 70% at wavelengths of 400 nm and 500 nm, respectively. And a wavelength at which the transmittance of the blue color filter exhibits a transmittance of 50% is included in the range of 495 nm to 505 nm.
- each of the red color filter, the green color filter, and the blue color filter has a thickness of 2.5 ⁇ m or less.
- the liquid crystal display panel includes a color filter substrate having the red color filter, the green color filter, and the blue color filter, and the color filter substrate includes the red color filter, the green color filter, and the It further has a flattening layer formed so as to cover the blue color filter.
- the liquid crystal display device having the above-described configuration performs display in the horizontal electric field mode.
- liquid crystal display device that is excellent in color reproducibility and can realize high panel transmittance.
- FIG. 6 is a graph showing an example of an emission spectrum of the lighting element 2.
- 6 is a graph plotting the panel transmittances of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6 with the emission peak wavelength of the green phosphor as the horizontal axis.
- 6 is a graph plotting the surface luminance indexes of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6 with the emission peak wavelength of the green phosphor as the horizontal axis.
- 6 is a graph plotting the panel transmittances of Examples 13 to 24 and Comparative Examples 7 to 12 with the emission peak wavelength of the green phosphor as the horizontal axis.
- 6 is a graph plotting the surface luminance index of Examples 13 to 24 and Comparative Examples 7 to 12 with the emission peak wavelength of the green phosphor as the horizontal axis.
- FIG. 6 is a graph showing an example of a transmission spectrum of a dye-based blue color filter 22B, a transmission spectrum of a pigment-based blue color filter, and an emission spectrum of a red phosphor 53.
- the color specification of the liquid crystal display device 100 corresponds to a color darker than the AdobeRGB standard
- the emission spectrum of the illumination element 2 and the transmission of the color filter layer 22 red color filter 22R, green color filter 22G, and blue color filter 22B
- It is a graph which shows a spectrum.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing a liquid crystal display panel 1 included in an FFS mode liquid crystal display device 100.
- FIG. (A) And (b) is a top view which shows typically the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20 with which the liquid crystal display device 100 of FFS mode is provided, respectively.
- (A) is a sectional view taken along the line 20A-20A 'in FIG. 18, and (b) is a sectional view taken along the line 20B-20B' in FIG.
- FIG. 6 is a u′v ′ chromaticity diagram (CIE 1976) showing the color gamut of the Adobe Over standard, the AdobeRGB standard, the DCI-P3 standard, and the sRGB standard.
- FIG. 1 shows a liquid crystal display device 100 according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the liquid crystal display device 100.
- the liquid crystal display device 100 includes a liquid crystal display panel 1 and an illumination element (backlight) 2 as shown in FIG.
- the liquid crystal display device 100 has a plurality of pixels arranged in a matrix.
- the plurality of pixels include a red pixel that displays red, a green pixel that displays green, and a blue pixel that displays blue.
- One color display pixel is constituted by three pixels (red pixel, green pixel, and blue pixel) that display different colors.
- the liquid crystal display panel 1 includes an active matrix substrate (hereinafter referred to as “TFT substrate”) 10, a color filter substrate (sometimes referred to as “counter substrate”) 20 facing the TFT substrate 10, and the TFT substrate 10. And a liquid crystal layer 30 provided between the color filter substrates 20.
- TFT substrate active matrix substrate
- counter substrate color filter substrate
- liquid crystal layer 30 provided between the color filter substrates 20.
- the TFT substrate 10 has a pixel electrode provided in each pixel and a thin film transistor (TFT) electrically connected to the pixel electrode (all not shown).
- the TFT substrate 10 further includes a scanning wiring for supplying a scanning signal to the TFT and a signal wiring for supplying a display signal to the TFT (all not shown).
- the color filter substrate 20 includes a red color filter 22R, a green color filter 22G, a blue color filter 22B, and a light shielding layer (black matrix) 23.
- the red color filter 22R, the green color filter 22G, and the blue color filter 22B are provided in a region corresponding to the red pixel, a region corresponding to the green pixel, and a region corresponding to the blue pixel, respectively.
- the red color filter 22R, the green color filter 22G, and the blue color filter 22B may be collectively referred to as a color filter layer 22.
- the light shielding layer 23 is provided between adjacent pixels.
- the color filter layer 22 and the light shielding layer 23 are supported by a transparent substrate (for example, a glass substrate) 21 having an insulating property.
- the color filter substrate 20 further includes a planarizing layer 24 formed so as to cover the color filter layer 22.
- the planarization layer 24 may be omitted.
- the color filter substrate 20 When a TN (Twisted Nematic) mode or a VA (Vertical Alignment) mode is employed as the display mode, the color filter substrate 20 further includes a counter electrode (common electrode) provided to face the pixel electrode.
- a TN (Twisted Nematic) mode or a VA (Vertical Alignment) mode is employed as the display mode
- the color filter substrate 20 further includes a counter electrode (common electrode) provided to face the pixel electrode.
- the VA mode for example, an MVA (Multi-domain Vertical Alignment) mode and a CPA (Continuous Pinwheel Alignment) mode are known.
- the TFT substrate 10 When the horizontal electric field mode is adopted as the display mode, the TFT substrate 10 further includes a common electrode in addition to the pixel electrode.
- the transverse electric field mode for example, an IPS (In-Plane switching) mode and an FFS (Fringe field switching) mode are known.
- liquid crystal layer 30 for example, a horizontal alignment type liquid crystal layer or a vertical alignment type liquid crystal layer is provided according to the display mode employed.
- An alignment film (not shown) is provided on the surface of each of the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20 on the liquid crystal layer 30 side.
- the lighting element 2 irradiates the liquid crystal display panel 1 with white light.
- the illumination element 2 is disposed on the back side (the side opposite to the observer) of the liquid crystal display panel 1.
- FIG. 2 shows an example of a specific configuration of the lighting element 2.
- FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the illumination element 2.
- the illumination element 2 includes a light emitting element 51, a green phosphor 52, and a red phosphor 53.
- the light emitting element 51 emits blue light.
- the light-emitting element (hereinafter also referred to as “blue light-emitting element”) 51 is a gallium nitride (GaN) -based semiconductor that emits blue light having a peak wavelength of 430 nm to 480 nm (more preferably 440 nm to 480 nm).
- GaN gallium nitride
- a light emitting element can be suitably used.
- a light emitting element having a peak wavelength of less than 430 nm is used, the contribution of the blue light component is reduced, and the color rendering may be deteriorated. Further, when a light emitting element having a peak wavelength exceeding 480 nm is used, the brightness of white may be lowered.
- the green phosphor 52 emits green light by absorbing a part of blue light emitted from the light emitting element 51 as excitation light.
- the red phosphor 53 absorbs a part of blue light emitted from the light emitting element 51 as excitation light and emits red light. Specific examples of the green phosphor 52 and the red phosphor 53 will be described later.
- the green phosphor 52 and the red phosphor 53 are sealed in a sealant 54, and absorb a part of the light emitted from the light emitting element 51 to emit light having a longer wavelength. Function as.
- the sealant 54 an epoxy resin, a silicone resin, a urea resin, or the like, which is a light-transmitting resin material, can be used, but is not limited thereto.
- the wavelength converter WC has additives such as SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , and Y 2 O 3. May be appropriately contained.
- the blue color filter 22B is formed of a coloring material containing a dye.
- the chromaticities x and y of the white light emitted from the illumination element 2 satisfy the relationship of 0.24 ⁇ x and 0.24 ⁇ y. That is, as will be described in detail later, the chromaticity of the white light emitted from the illumination element 2 is slightly shifted to the yellow side as compared with the prior art.
- liquid crystal display device 100 having the above-described configuration, excellent color reproducibility and high panel transmittance are realized. Hereinafter, the reason will be described.
- the liquid crystal display device 100 includes the illumination element 2 having the blue light emitting element 51, the green phosphor 52 and the red phosphor 53.
- FIG. 3 shows an example of the emission spectrum of the illumination element 2 of the liquid crystal display device 100. Moreover, in FIG. 3, the example of the emission spectrum of the illuminating device which has a blue-yellow pseudo white LED as a light source is shown by the dotted line for the comparison.
- the emission spectrum of the illumination element 2 of the liquid crystal display device 100 has one peak in the wavelength range corresponding to blue and one in the wavelength range corresponding to green, and the wavelength range corresponding to red. It has 3 peaks in it.
- the emission spectrum of the illumination element having a blue-yellow pseudo white LED has peaks in the wavelength range corresponding to blue and in the wavelength range corresponding to green, but the wavelength corresponding to red. There is no peak in the range.
- the red component and the green component are not clearly separated.
- the degree of spectrum in the color filter layer 22 may be less than that in the past (a liquid crystal display device including an illumination element having a blue-yellow pseudo white LED). Therefore, even if the spectral transmission characteristics of the color filter layer 22 are adjusted so as to correspond to the high color purity standard, the transmittance of the color filter layer 22 can be kept high. Therefore, the panel transmittance is improved.
- the liquid crystal display device 100 includes a blue color filter 22B formed from a coloring material containing a dye.
- FIG. 4 shows an example of the transmission spectrum of the blue color filter 22B.
- FIG. 4 shows a blue color filter mainly containing a dye as a color material (hereinafter also referred to as “dye-based blue color filter”) 22B, and a blue color containing not only a dye but also a pigment as a color material.
- Two examples of a color filter (hereinafter also referred to as “hybrid blue color filter”) 22B are shown.
- FIG. 4 also shows an example of a transmission spectrum of a blue color filter containing a pigment as a color material (hereinafter also referred to as “pigment-based blue color filter”).
- FIG. 4 also shows an example of transmission spectra of the green color filter 22G and the red color filter 22R for reference.
- the dye-based and hybrid-based blue color filter 22B exhibits higher transmittance than the pigment-based blue color filter in the wavelength range corresponding to blue. Therefore, the panel transmittance is further improved by using the dye-based or hybrid-based blue color filter 22B instead of the pigment-based blue color filter.
- the chromaticities x and y of the white light emitted from the illumination element 2 satisfy the relationship of 0.24 ⁇ x and 0.24 ⁇ y. That is, the chromaticity of the white light emitted from the lighting element 2 is slightly shifted to the yellow side as compared with the conventional case.
- FIG. 5 also shows a standard relative luminous sensitivity curve.
- the dye-based or hybrid-based blue color filter 22B exhibits a higher transmittance than the pigment-based blue color filter. Therefore, by increasing the amounts of the green phosphor 52 and the red phosphor 53 in the wavelength conversion unit WC, the ratio of the blue component and the ratio of the green component and the red component in the white light can be increased. Therefore, the brightness (total luminous flux) of the illumination element 2 can be improved, and the screen luminance of the liquid crystal display device 100 can be improved (the photometric quantity such as the luminous flux and the luminance is a radiation quantity (quasi-physical quantity)). Note that it is multiplied by the standard relative luminous sensitivity).
- the liquid crystal display device 100 achieves excellent color reproducibility and high panel transmittance. Therefore, high luminance and low power consumption can be achieved.
- the chromaticity x, y of the white light emitted from the illumination element 2 is such that x ⁇ 0.32. And it is preferable to satisfy the relationship of y ⁇ 0.38.
- the blue color filter 22B either a dye system or a hybrid system may be used.
- the dye-based blue color filter 22B has excellent transmittance, whereas the hybrid-based blue color filter 22B has excellent durability. Therefore, depending on the desired specifications, the dye-based or hybrid-based blue color filter 22B What is necessary is just to select 22B.
- a triphenylmethane dye As the dye contained in the coloring material for forming the blue color filter 22B, a triphenylmethane dye can be suitably used.
- a coloring material containing a triphenylmethane dye is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-243960.
- a blue color filter formed from a coloring material disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-243960 shows high transmittance and excellent heat resistance.
- JP 2010-243960 A is incorporated herein by reference.
- the dye is not limited to the triphenylmethane dye described above.
- azo dyes, anthraquinone dyes, methine dyes, triarylmethane dyes, xanthene dyes, and the like may be used.
- the coloring material containing the dye may further contain a pigment.
- the pigment in addition to the dye in the coloring material, the transmission characteristics of the blue color filter 22B can be adjusted, and the durability can be improved.
- Various known blue pigments can be used as the pigment.
- the dye contained in the coloring material for the hybrid blue color filter 22B does not necessarily have to be a blue dye.
- a coloring material whose transmission characteristics are adjusted by adding a small amount of violet dye (typically 10 wt% or less to the blue pigment) to the blue pigment may be used for the hybrid blue color filter 22B.
- the coloring material for the dye-based blue color filter 22B may contain a small amount of pigment (typically 10 wt% or less with respect to the dye) for adjusting the transmission characteristics.
- the peak wavelength (emission peak wavelength) of the emission spectrum of the green phosphor 52 is preferably not less than 520 nm and not more than 540 nm, more preferably not less than 525 nm and not more than 535 nm, and still more preferably about 530 nm. Since the emission peak wavelength of the green phosphor 52 is set in this way, the screen brightness can be further improved.
- the relative visibility is highest around 555 nm. Therefore, from a simple viewpoint, it seems that the emission peak wavelength of the green phosphor 52 is preferably as close as possible to 555 nm from the viewpoint of improving the screen luminance.
- the screen brightness is improved by deliberately setting the emission peak wavelength of the green phosphor 52 to around 530 nm. .
- the verification result by this inventor is demonstrated.
- the emission spectrum of the illumination element and the transmission spectrum of the color filter layer were set so that the color specifications of the liquid crystal display device corresponded to the AdobeRGB standard.
- the chromaticities (Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By) of red, green, and blue which are display primary colors (that is, displayed by red pixels, green pixels, and blue pixels, respectively) are as follows. Adjustments were made to match the target chromaticity shown in Table 1 as much as possible.
- the emission peak wavelength of the blue light emitting element of the backlight is 440 nm, whereas in Examples 7 to 12 and Comparative Examples 4 to 6, blue light is emitted.
- the emission peak wavelength of the light emitting element is 447 nm.
- the emission peak wavelength of the green phosphor of the backlight is 530 nm, whereas Examples 3, 4, 9, 10 and Comparative Example 2,
- the emission peak wavelength of the green phosphor is 535 nm
- the emission peak wavelength of the green phosphor is 540 nm.
- the backlight has a blue-yellow pseudo white LED as a light source.
- the blue color filter is a dye system or a hybrid system, whereas in Comparative Examples 1 to 6 and Reference Examples 1 and 2, the blue color filter is a pigment system. .
- Table 4 below shows the NTSC ratio, the transmittance of the liquid crystal display panel (panel transmittance), and the transmittance ratio and the surface luminance index when the panel transmittance of Reference Example 2 is 100%.
- the “surface luminance index” is a numerical value calculated by multiplying the panel transmittance by the light flux of the backlight. In this specification, this surface luminance index is used as an index of the screen luminance of the liquid crystal display device. Yes.
- the chromaticities (BLx, BLy) of the light emitted from the backlights of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6 are made substantially the same, and the red, green, and blue chromaticities (Rx, After adjusting Ry, Gx, Gy, Bx, By) (adjusting the transmission spectrum of the color filter layer), in order to make the white chromaticities (Wx, Wy: see Table 3) that fluctuated match.
- the chromaticity (BLx, BLy) of light emitted from the backlight was adjusted (this adjustment is hereinafter referred to as “white adjustment”).
- the surface brightness index shown in Table 4 is after white adjustment.
- chromaticity (BLx, BLy), red, green, blue chromaticity (Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By) and white chromaticity (Wx) of light emitted from the backlight after white adjustment. , Wy) is as shown in Table 5 below.
- FIG. 6 is a graph plotting the panel transmittances of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6 with the emission peak wavelength of the green phosphor as the horizontal axis.
- FIG. 7 is a graph plotting the surface luminance indexes of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6 with the emission peak wavelength of the green phosphor as the horizontal axis. Since the wavelength conversion efficiency of the green phosphor varies for each emission wavelength, FIG. 7 plots the surface luminance index when the wavelength conversion efficiency is constant.
- Comparative Examples 1 to 3 are the same point type (“B440 pigment”)
- Comparative Examples 4 to 6 are the same point type (“B447 pigment”).
- Examples 1, 3, and 5 are the same point type (“B440 hybrid”), and Examples 7, 9, and 11 are the same point type (“B447 hybrid”). Further, Examples 2, 4, and 6 are the same point type (“B440 dye”), and Examples 8, 10, and 12 are the same point type (“B447 dye”).
- 6 and 7 also show that the panel transmittance and the surface luminance index are improved when the dye-based or hybrid-based blue color filter is used, compared with the case where the pigment-based blue color filter is used. 6 and 7, it is possible to realize a higher panel transmittance and a higher surface luminance index when the emission peak wavelength of the green phosphor is 535 nm than when the emission peak wavelength is 540 nm. It can be seen that a higher panel transmittance and a higher surface luminance index can be realized in the case of.
- the emission peak wavelength of the blue light emitting element of the backlight is 440 nm, whereas in Examples 19 to 24 and Comparative Examples 10 to 12, the blue light emitting wavelength is blue.
- the emission peak wavelength of the light emitting element is 447 nm.
- the emission peak wavelength of the green phosphor of the backlight is 530 nm, whereas Examples 15, 16, 21, and 22 and Comparative Example 8, 11, the emission peak wavelength of the green phosphor is 535 nm, and in Examples 17, 18, 23, and 24 and Comparative Examples 9 and 12, the emission peak wavelength of the green phosphor is 540 nm.
- the backlight has a blue-yellow pseudo white LED as a light source.
- the blue color filter is a dye system or a hybrid system, whereas in Comparative Examples 7 to 12 and Reference Examples 3 and 4, the blue color filter is a pigment system. .
- Table 7 shows, for each example, the chromaticity (BLx, BLy) of light emitted from the backlight and the red, green, and blue chromaticities (Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By) and white chromaticity (Wx, Wy) displayed by the color display pixel.
- Table 8 below shows the NTSC ratio, the panel transmittance, the transmittance ratio when the panel transmittance of Reference Example 3 is 100%, and the surface luminance index for each example.
- the surface brightness index shown in Table 8 is after white adjustment.
- Chromaticity (BLx, BLy), red, green, blue chromaticity (Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By) and white chromaticity (Wx, Wy) of light emitted from the backlight after white adjustment ) Is as shown in Table 9 below.
- FIG. 8 is a graph in which the panel transmittances of Examples 13 to 24 and Comparative Examples 7 to 12 are plotted with the emission peak wavelength of the green phosphor as the horizontal axis.
- FIG. 9 is a graph plotting the surface luminance indexes of Examples 13 to 24 and Comparative Examples 7 to 12 with the emission peak wavelength of the green phosphor as the horizontal axis. Since the wavelength conversion efficiency of the green phosphor varies for each emission wavelength, FIG. 9 plots the surface brightness index when the wavelength conversion efficiency is constant.
- Comparative Examples 7 to 9 are the same point type (“B440 pigment”), and Comparative Examples 10 to 12 are the same point type (“B447 pigment”).
- Examples 13, 15, and 17 are the same point type (“B440 hybrid”), and Examples 19, 21, and 23 are the same point type (“B447 hybrid”). Furthermore, Examples 14, 16, and 18 are the same point type (“B440 dye”), and Examples 20, 22, and 24 are the same point type (“B447 dye”).
- 8 and 9 also show that the panel transmittance and the surface luminance index are improved when the dye-based or hybrid-based blue color filter is used, compared with the case where the pigment-based blue color filter is used. 8 and 9, it is possible to realize a higher panel transmittance and a higher surface luminance index when the emission peak wavelength of the green phosphor is 535 nm than when the emission peak wavelength is 540 nm. It can be seen that a higher panel transmittance and a higher surface luminance index can be realized in the case of.
- the emission peak wavelength of the green phosphor 52 is set to around 530 nm (specifically, 520 nm to 540 nm, preferably 525 nm to 535 nm, more preferably about 530 nm). As a result, the screen brightness can be further improved.
- the green phosphor 52 emission peak wavelength is in the range of 520nm or more 540nm or less, specifically, the general formula (A): Si 6-z Al z O z N 8-z: Eu x ( formula ( In A), z and x are ⁇ -type SiAlON represented by a design composition of 0 ⁇ z ⁇ 4.2 and 0.003 ⁇ x ⁇ 0.03 satisfying the relationship of 0 ⁇ z ⁇ 4.2 and 0.003 ⁇ x ⁇ 0.03).
- a nitride phosphor can be preferably used.
- the emission peak wavelength of the one designed with the composition formula of Si 5.94 Al 0.06 O 0.06 N 7.94 : Eu 0.014 is about 530 nm
- the emission of the one designed with the composition formula of Si 5.975 Al 0.025 O 0.025 N 7.975 : Eu 0.014 The peak wavelength is about 525 nm, and the emission peak wavelength is about 535 nm although it is designed with the composition formula of Si 5.9 Al 0.1 O 0.1 N 7.9 : Eu 0.014.
- the emission peak wavelength of the one designed by is about 540 nm.
- the green phosphor 52 described above may have an actual phosphor composition different from the design composition (composition of the general formula (A)) due to the manufacturing process, the influence of residual oxygen contained in the raw material powder, and the like. More specifically, in the green phosphor 52 having an emission peak wavelength of 535 nm or less in the general formula (A), the difference between the actual phosphor composition and the design composition becomes more significant, and the oxygen concentration is the design value. Tend to be higher. Therefore, the emission peak wavelength of the green phosphor 52 having an emission peak wavelength of 535 nm or less may be defined by the oxygen concentration contained in the phosphor instead of the general formula (A).
- the emission peak wavelength when the oxygen concentration contained in the phosphor crystal is an actual measurement value of less than 0.4 wt% is 525 nm or less, and is 0.4 wt% or more and less than 0.5 wt%.
- the emission peak wavelength of the product is 530 nm or less, and the emission peak wavelength of the product of 0.5 wt% or more and 0.8 wt% or less is 535 nm or less.
- the emission peak wavelength of the green phosphor 52 is not necessarily 520 nm or more and 540 nm or less, and the composition of the green phosphor 52 is not limited to the above specific example.
- green phosphors disclosed in International Publication No. 2009/110285, green phosphors disclosed in International Publication Nos. 2007/066733 and 2008-303331, and other than these, A sulfide-based green phosphor (for example, SrGa 2 S 4 : Eu) disclosed in Kaikai 2004-327492 may be used.
- the entire disclosures of International Publication No. 2009/110285, International Publication No. 2007/066673, and Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 2008-303331 and 2004-327492 are incorporated herein by reference.
- FIG. 10 shows an example of a transmission spectrum of a dye-based blue color filter 22B and an example of a transmission spectrum of a pigment-based blue color filter.
- the dye-based blue color filter 22B exhibits higher transmittance than the pigment-based blue color filter in the wavelength range corresponding to blue, and the pigment-based blue color filter 22B in the wavelength range of 550 nm to 650 nm.
- the transmittance is lower than that of the color filter.
- the transmittance of the dye-based blue color filter 22 ⁇ / b> B may increase rapidly in the wavelength range of 650 nm or more.
- the spectral intensity of the emission spectrum of the red phosphor 53 is preferably low at 650 nm or more as shown in FIG. Specifically, in the emission spectrum of the red phosphor 53, the ratio Ia / Ib is preferably less than 0.1, where Ia is the integrated intensity of 650 nm or more and Ib is the integrated intensity in the entire wavelength region.
- red phosphor 53 having a ratio Ia / Ib of less than 0.1
- M I 2 (M II 1-h Mn h ) F 6 (in general formula (B) , M I represents at least one alkali metal element selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb and Cs, and M II is at least selected from the group consisting of Ge, Si, Sn, Ti and Zr
- M I represents at least one alkali metal element selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb and Cs
- M II is at least selected from the group consisting of Ge, Si, Sn, Ti and Zr
- 1 represents one kind of tetravalent element and h satisfies the relationship of 0.01 ⁇ h ⁇ 0.2. it can.
- the ratio Ia / Ib is about 0.035.
- the ratio Ia / Ib is not necessarily less than 0.1, and the red phosphor 53 is not limited to the above specific example.
- a red phosphor disclosed in International Publication No. 2009/110285 or a red phosphor disclosed in JP 2010-93132 A may be used.
- the entire content of JP 2010-93132 A is incorporated herein by reference.
- the mixing ratio of the green phosphor 52 and the red phosphor 53 is not particularly limited, but the green phosphor 52 may be mixed with the red phosphor 53 at a mixing ratio in the range of 5% to 70% by weight. Preferably, mixing is performed at a mixing ratio in the range of 15% to 45%.
- the Adobe Over standard is a color standard uniquely set so as to reproduce darker colors than the AdobeRGB standard, in particular, deeper red and deeper blue.
- the color gamut of the Adobe Over standard is as shown in FIG. 21, FIG. 22, Table 10 and Table 11.
- 21 and 22 are an xy chromaticity diagram (CIE 1931) and a u′v ′ chromaticity diagram (CIE 1976) showing the color gamut of the Adobe Over standard, respectively.
- Table 10 and Table 11 show the xy chromaticity (Rx, Ry, Gx, Gy, Bx, By) and u′v ′ chromaticity (Ru ′, Rv ′, Gu ′, Gv ′) of the three primary colors of Adobe Over, respectively. , Bu ′, Bv ′). 21, FIG. 22, Table 10, and Table 11 also show the color gamuts of the AdobeRGB standard, the DCI-P3 standard, and the sRGB standard.
- FIG. 11 shows the emission spectrum of the illumination element 2 and the transmission spectrum of the color filter layer 22 (red color filter 22R, green color filter 22G, and blue color filter 22B) in this example.
- the emission spectrum of the lighting element 2 has peaks in the wavelength ranges of 442 nm to 453 nm, 525 nm to 535 nm, 611 nm to 615 nm, 629 nm to 633 nm, and 645 nm to 649 nm. That is, the emission spectrum of the illumination element 2 has one peak in the wavelength range corresponding to blue and one in the wavelength range corresponding to green, and three peaks in the wavelength range corresponding to red.
- the transmission spectrum of the red color filter 22R exhibits a transmittance of 5% or less at a wavelength of 400 nm or more and 580 nm or less, rises (significantly) at a wavelength of 580 nm or more and 585 nm or less, and exhibits a transmittance of 80% or more at a wavelength of 625 nm or more.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the red color filter 22R shows a transmittance of 50% or more is included in the range of 595 nm to 605 nm.
- the transmission spectrum of the green color filter 22G has a transmittance peak in the wavelength range of 505 nm or more and 525 nm or less, and shows a transmittance of 5% or less at wavelengths of 465 nm or less and 600 nm or more and 680 nm or less, respectively.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the green color filter 22G exhibits a transmittance of 50% is included in the ranges of 485 nm to 490 nm and 556 nm to 562 nm, respectively.
- the transmission spectrum of the blue color filter 22B has a transmittance peak in a wavelength range of 420 nm or more and 450 nm or less, and shows transmittance of 30% or more and 50% or less and 10% or more and 20% or less at wavelengths of 400 nm and 500 nm, respectively.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the blue color filter 22B exhibits a transmittance of 50% is included in the ranges of 400 nm to 410 nm and 468 nm to 478 nm.
- FIG. 12 shows the emission spectrum of the illumination element 2 and the transmission spectrum of the color filter layer 22 (red color filter 22R, green color filter 22G, and blue color filter 22B) in this example.
- the emission spectrum of the lighting element 2 has peaks in the wavelength ranges of 442 nm to 453 nm, 525 nm to 535 nm, 611 nm to 615 nm, 629 nm to 633 nm, and 645 nm to 649 nm. That is, the emission spectrum of the illumination element 2 has one peak in the wavelength range corresponding to blue and one in the wavelength range corresponding to green, and three peaks in the wavelength range corresponding to red.
- the transmission spectrum of the red color filter 22R exhibits a transmittance of 10% or less at a wavelength of 400 nm or more and 560 nm or less, rises (significantly) at a wavelength of 560 nm or more and 570 nm or less, and exhibits a transmittance of 90% or more at a wavelength of 620 nm or more.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the red color filter 22R exhibits a transmittance of 50% or more is included in the range of 588 nm to 593 nm.
- the transmission spectrum of the green color filter 22G has a transmittance peak in the wavelength range of 505 nm or more and 525 nm or less, and shows a transmittance of 5% or less at wavelengths of 465 nm or less and 600 nm or more and 680 nm or less, respectively.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the green color filter 22G exhibits a transmittance of 50% is included in the ranges of 485 nm to 490 nm and 557 nm to 562 nm, respectively.
- the transmission spectrum of the blue color filter 22B has a transmittance peak in the wavelength range of 415 nm to 460 nm, and exhibits transmittances of 50% to 70% and 35% to 45% at wavelengths of 400 nm and 500 nm, respectively.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the blue color filter 22B exhibits a transmittance of 50% is included in the range of 490 nm to 500 nm.
- FIG. 13 shows the emission spectrum of the illumination element 2 and the transmission spectrum of the color filter layer 22 (red color filter 22R, green color filter 22G, and blue color filter 22B) in this example.
- the emission spectrum of the illumination element 2 has peaks in the wavelength ranges of 442 nm to 453 nm, 535 nm to 545 nm, 611 nm to 615 nm, 629 nm to 633 nm, and 645 nm to 649 nm. That is, the emission spectrum of the illumination element 2 has one peak in the wavelength range corresponding to blue and one in the wavelength range corresponding to green, and three peaks in the wavelength range corresponding to red.
- the transmission spectrum of the red color filter 22R exhibits a transmittance of 5% or less at a wavelength of 400 nm or more and 575 nm or less, rises (significantly) at a wavelength of 575 nm or more and 580 nm or less, and exhibits a transmittance of 80% or more at a wavelength of 620 nm or more.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the red color filter 22R shows a transmittance of 50% or more is included in the range of 595 nm to 605 nm.
- the transmission spectrum of the green color filter 22G has a transmittance peak in the wavelength range of 512 nm or more and 532 nm or less, and shows a transmittance of 5% or less at wavelengths of 470 nm or less and 600 nm or more and 670 nm or less, respectively.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the green color filter 22G exhibits a transmittance of 50% is included in the ranges of 488 nm to 493 nm and 561 nm to 567 nm.
- the transmission spectrum of the blue color filter 22B has a transmittance peak in the wavelength range of 415 nm or more and 460 nm or less, and shows transmittance of 50% or more and 70% or less and 48% or more and 58% or less at wavelengths of 400 nm and 500 nm, respectively.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the blue color filter 22B exhibits a transmittance of 50% is included in the range of 496 nm to 506 nm.
- FIG. 14 shows the emission spectrum of the illumination element 2 and the transmission spectrum of the color filter layer 22 (red color filter 22R, green color filter 22G, and blue color filter 22B) in this example.
- the emission spectrum of the lighting element 2 has peaks in the wavelength ranges of 442 nm to 453 nm, 535 nm to 545 nm, 611 nm to 615 nm, 629 nm to 633 nm, and 645 nm to 649 nm. That is, the emission spectrum of the illumination element 2 has one peak in the wavelength range corresponding to blue and one in the wavelength range corresponding to green, and three peaks in the wavelength range corresponding to red.
- the transmission spectrum of the red color filter 22R shows a transmittance of 5% or less at a wavelength of 400 nm or more and 560 nm or less, rises (significantly) at a wavelength of 560 nm or more and 570 nm or less, and shows a transmittance of 90% or more at a wavelength of 620 nm or more.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the red color filter 22R exhibits a transmittance of 50% or more is included in the range of 590 nm to 595 nm.
- the transmission spectrum of the green color filter 22G has a transmittance peak in a wavelength range of 515 nm or more and 535 nm or less, and shows a transmittance of 10% or less at wavelengths of 465 nm or less and 625 nm or more and 670 nm or less.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the green color filter 22G exhibits a transmittance of 50% is included in the ranges of 477 nm to 482 nm and 590 nm to 595 nm.
- the transmission spectrum of the blue color filter 22B has a transmittance peak in the wavelength range of 415 nm or more and 460 nm or less, and shows transmittance of 50% or more and 70% or less and 45% or more and 55% or less at wavelengths of 400 nm and 500 nm, respectively.
- the wavelength at which the transmission spectrum of the blue color filter 22B exhibits a transmittance of 50% is included in the range of 495 nm to 505 nm.
- a liquid crystal display panel in which a liquid crystal layer is formed of a positive liquid crystal material can achieve a bright screen brightness of a transmittance of 3.95% and a surface brightness index corresponding to Table 4 of 0.289.
- a very high screen brightness of 629 cd / m 2 was achieved during white display.
- a blue-yellow pseudo white LED having a luminous flux of 8.37 lm composed of a blue light emitting element having the same output as that of the embodiment and a high efficiency YAG phosphor is used.
- the transmission spectrum of the color filter was set so that the specification corresponds to the sRGB standard.
- FIG. 15 shows the emission spectrum of the illumination element and the transmission spectrum of the color filter layers (red color filter, green color filter and blue color filter) in the liquid crystal display device of the comparative example.
- the screen brightness is improved by 18.7% compared to the comparative example.
- the liquid crystal display device 100 As described above, the liquid crystal display device 100 according to the embodiment of the present invention achieves excellent color reproducibility and high panel transmittance. For this reason, the liquid crystal display device 100 can have high luminance and low power consumption.
- the fact that the degree of spectral separation in the color filter layer 22 may be small also means that the thickness of the color filter layer 22 can be made smaller than before.
- the thickness of the color filter layer 22 (the thickness of each of the red color filter 22R, the green color filter 22G, and the blue color filter 22B) t is 2.5 ⁇ m or less.
- FIG. 16A schematically shows how color washout occurs in the liquid crystal display device 200 of the comparative example.
- FIG. 16B schematically shows how the color washout is suppressed in the liquid crystal display device 100 according to the embodiment of the present invention.
- 16A and 16B only the blue pixel is lit (that is, the voltage is applied only to the liquid crystal layer 30 of the blue pixel, and the alignment state of only the liquid crystal molecules 31 of the blue pixel is changed. ) The state is illustrated.
- the color filter layer 22 since the transmission spectrum of the color filter layer 22 is optimized for the blue-yellow pseudo white LED so that the color specification corresponds to the high color purity standard, the color filter layer 22 The thickness t becomes about 3.0 ⁇ m, and the distance between the liquid crystal layer 30 and the light shielding layer 23 becomes large. Therefore, only blue (that is, only the light L1 that has passed through the blue color liquid crystal layer 30 and then transmitted through the blue color filter 22B) is visually recognized during front observation, but red (that is, blue pixels) during oblique observation at a shallow angle.
- the light L2 transmitted through the red color filter 22R after passing through the liquid crystal layer 30) and green (that is, the light L3 transmitted through the green color filter 22G after passing through the liquid crystal layer 30 of the blue pixel) are also visually recognized.
- the thickness of the color filter layer 20 is large, light leakage from adjacent pixels occurs, thereby degrading display quality.
- the thickness of the color filter layer 20 can be 2.5 ⁇ m or less, the distance between the liquid crystal layer 30 and the light shielding layer 23 is reduced. be able to. Therefore, light leakage from adjacent pixels is less likely to occur during oblique observation at a shallow angle. That is, in the example of FIG. 16B (example in which only the blue pixel is lit), red (light L2) and green (light L3) leaking from the adjacent pixels are not visible when the oblique observation is performed at a considerably deep angle. Not. As described above, since the thickness of the color filter layer 20 is small, the occurrence of light leakage (color washout) from adjacent pixels is suppressed.
- the presence or absence of the color washout depends on the distance between the liquid crystal layer 30 and the light shielding layer 23. Therefore, the color washout is performed in the flattening layer 24 rather than the configuration in which the flattening layer 24 is not provided. It can be said that it is easy to generate
- the planarization layer 24 is preferably provided for the following reason. In the horizontal electric field mode, unlike the vertical electric field mode (TN mode or VA mode), an electrode (transparent electrode layer) is not provided on the liquid crystal layer side of the counter substrate (color filter substrate). The filter material will be exposed.
- the dielectric materials of the red color filter, the green color filter, and the blue color filter are different from each other, it becomes difficult to generate an appropriate lateral electric field. To prevent this, a flattening layer is provided. Is preferred. Therefore, it can be said that the significance (effect) of adopting the configuration as in the embodiment of the present invention is great when the display mode is the horizontal electric field mode.
- the thickness t of the color filter layer 22 (the thickness of each of the red color filter 22R, the green color filter 22G, and the blue color filter 22B) t is set to 2.5 ⁇ m or less, whereby observation from an oblique direction is performed. Occurrence of light leakage from adjacent pixels at the time can be suppressed, and display quality can be improved.
- the area of the light shielding layer 23 may be reduced until the light leakage from the adjacent pixels becomes approximately the same as that of the liquid crystal display device 200 of the comparative example. Utilization efficiency can be further increased.
- the area of the light shielding layer 23 may be increased. In that case, the aperture ratio decreases, but according to the embodiment of the present invention, the transmittance of the color filter layer 22 can be increased, so that the panel transmittance equal to or higher than that of the conventional one can be ensured.
- the transmittance of the color filter layer 22 can be increased, so that the panel transmittance equal to or higher than that of the conventional one can be ensured.
- FIG. 17A is a plan view schematically showing the TFT substrate 10 of the 7-type WXGA liquid crystal display panel 1
- FIGS. 17B and 17C show the TFT substrate shown in FIG. 1 is a plan view schematically showing a color filter substrate 20 facing 10.
- the TFT substrate 10 includes a TFT 11 provided in each pixel, a scanning wiring 12 that supplies a scanning signal to the TFT 11, and a signal wiring 13 that supplies a display signal to the TFT 11.
- pixel electrodes, contact holes, and the like are omitted.
- the color filter substrate 20 has a light shielding layer.
- the light shielding layer 23 is formed in a lattice shape so that a substantially rectangular opening is located in a region corresponding to each pixel.
- the width w of the portion of the light shielding layer 23 that overlaps the signal wiring 13 is 7 ⁇ m, and the row direction (scanning wiring 12) of the opening (region where the light shielding layer 23 is not formed).
- the width w ′ along the extending direction is 32 ⁇ m.
- the aperture ratio is about 58%.
- the width w of the portion of the light shielding layer 23 that overlaps the signal wiring 13 is 11 ⁇ m, and the width w ′ along the row direction of the opening is 28 ⁇ m.
- the aperture ratio is about 51%.
- the width w of the portion of the light shielding layer 23 that overlaps the signal wiring 13 is larger than that of the example of FIG.
- the example of FIG. 17C has a higher effect of suppressing the occurrence of light leakage from the adjacent pixels than the example of FIG.
- the aperture ratio is lower than in the example shown in FIG. 17B.
- the transmittance of the color filter layer 22 is increased. Therefore, even if the area of the light shielding layer 23 is increased as in the example of FIG. 17C, the panel transmittance equal to or higher than the conventional one can be ensured.
- a wide viewing angle display mode for example, a lateral electric field mode such as an IPS mode or an FFS mode
- a lateral electric field mode such as an IPS mode or an FFS mode
- an allowable amount of bonding deviation between the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20 is increased, so that an effect of improving the manufacturing yield can be obtained.
- pixel structure As the display mode of the liquid crystal display device 100 according to the embodiment of the present invention, various display modes can be used. Here, a specific pixel structure will be described by taking an FFS mode, which is a kind of lateral electric field mode, as an example.
- FIG. 18 to 20 show a pixel structure of the liquid crystal display device 100 in the FFS mode.
- FIG. 18 is a plan view schematically showing the liquid crystal display panel 1.
- FIGS. 19A and 19B are plan views schematically showing the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20, respectively.
- 20A and 20B are cross-sectional views taken along lines 20A-20A 'and 20B-20B' in FIG. 18, respectively.
- the TFT substrate 10 includes a TFT 11 provided in each pixel, a scanning wiring 12 that supplies a scanning signal to the TFT 11, and a signal wiring 13 that supplies a display signal to the TFT 11.
- the TFT substrate 10 further includes a pixel electrode 14 electrically connected to the TFT 11 and a common electrode 15 to which a common voltage is supplied.
- the TFT 11 includes a gate electrode 11g, a gate insulating layer (for example, SiNx layer) 16, a semiconductor layer 11a, a source electrode 11s, and a drain electrode 11d.
- the gate electrode 11g is electrically connected to the scanning wiring 12. Further, the source electrode 11 s is electrically connected to the signal wiring 13, and the drain electrode 11 d is electrically connected to the pixel electrode 14.
- the material of the semiconductor layer 11a of the TFT 11 various known semiconductor materials can be used.
- amorphous silicon, polycrystalline silicon, continuous grain boundary crystal silicon (CGS), or the like can be used.
- an oxide semiconductor such as an In—Ga—Zn—O-based semiconductor may be used.
- the scanning wiring 12 is described substantially parallel to the row direction.
- the signal wiring 13 extends substantially parallel to the column direction.
- the pixel electrode 14 has a plurality of elongated electrode portions 14a and a plurality of slits 14b.
- the numbers of the elongated electrode portions 14a and the slits 14b are not limited to those illustrated in FIG.
- the pixel electrode 14 is made of a transparent conductive material (for example, ITO or IZO).
- the common electrode 15 is provided below the pixel electrode 14 so as to overlap the pixel electrode 14 with a dielectric layer (for example, SiNx layer) 17 interposed therebetween.
- the common electrode 15 is made of a transparent conductive material (for example, ITO or IZO).
- the interlayer insulating layer 18 is formed so as to cover the TFT 11 and the signal wiring 13, and the common electrode 15 is formed on the interlayer insulating layer 18.
- the interlayer insulating layer 18 includes an inorganic insulating layer (for example, a SiNx layer) 18a and an organic insulating layer (for example, formed of a photosensitive resin) 18b.
- a contact hole CH is formed in the interlayer insulating layer 18. Within this contact hole CH, the pixel electrode 14 is connected to the drain electrode 11 d of the TFT 11.
- the above-described components of the TFT substrate 10 are supported by an insulating transparent substrate (for example, a glass substrate) 19.
- the color filter substrate 20 includes a color filter layer 22 (a red color filter 22R, a green color filter 22G, and a blue color filter 22B) and a light shielding layer (black matrix) 23.
- the red color filter 22R, the green color filter 22G, and the blue color filter 22B are provided in a region corresponding to the red pixel, a region corresponding to the green pixel, and a region corresponding to the blue pixel, respectively.
- the light shielding layer 23 is formed in a lattice shape so as to be positioned between adjacent pixels.
- a planarizing layer 24 is provided on the color filter layer 22.
- a plurality of columnar spacers 41 for defining the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer 30 are formed on the planarizing layer 24.
- the plurality of columnar spacers 41 include a relatively high main spacer 41a and a relatively low sub-spacer 41b.
- the above-described components of the color filter substrate 20 are supported by a transparent substrate (for example, a glass substrate) 21 having an insulating property.
- a horizontal alignment film (not shown) is provided on the surface of each of the TFT substrate 10 and the color filter substrate 20 on the liquid crystal layer 30 side.
- a horizontal electric field (an oblique electric field) is generated using the pixel electrode 14 and the common electrode 15, and liquid crystal molecules are rotated in the substrate plane by the horizontal electric field.
- display is performed.
- liquid crystal display device that is excellent in color reproducibility and can realize high panel transmittance.
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Abstract
液晶表示装置(100)は、赤カラーフィルタ(22R)、緑カラーフィルタ(22G)および青カラーフィルタ(22B)を有する液晶表示パネル(1)と、液晶表示パネルに白色光を照射する照明素子(2)とを備える。照明素子は、青色光を発する発光素子(51)と、発光素子から発せられる青色光の一部を吸収して緑色光を発する緑色蛍光体(52)と、発光素子から発せられる青色光の一部を吸収して赤色光を発する赤色蛍光体(53)とを有する。青カラーフィルタは、染料を含む着色材料から形成されており、照明素子から発せられる白色光の色度x、yは、0.24<xおよび0.24<yの関係を満足する。
Description
本発明は、液晶表示装置に関する。
現在、液晶表示装置のバックライト用の光源として、疑似白色LED(発光ダイオード)が一般的に用いられている。疑似白色LEDでは、青色光を発するLEDと、青色光によって励起されて黄色光を発する黄色蛍光体とが組み合わせて用いられており、そのことによって白色発光が実現される(そのため青黄色系疑似白色LEDと呼ばれることもある)。疑似白色LEDは、発光効率およびコストの点で優れている。
特許文献1には、疑似白色LEDを備えた液晶表示装置においていっそう明るい表示を行うための技術が提案されている。特許文献1によれば、所定の発光スペクトルを有する疑似白色LEDと、所定の分光透過特性のカラーフィルタとを組み合わせることにより、白表示の色度座標を変えずに、白表示の明度を高くすることができると記載されている。
しかしながら、疑似白色LEDをバックライト用光源として備える液晶表示装置の色仕様を、sRGB規格、AdobeRGB規格、DCI規格などの高色純度規格に対応させようとした場合(つまり高い色再現性を実現しようとした場合)、以下の問題が発生する。
疑似白色LEDの発光スペクトルは、可視光領域において比較的ブロードである。従って、高色純度に対応するためには、カラーフィルタの分光透過特性を厳密に制御してカラーフィルタでの分光(色分離)を十分に行う必要がある。そのため、カラーフィルタの透過率が低下し、液晶表示パネル全体での透過率(パネル透過率)も低下してしまう。また、カラーフィルタの厚さが大きくなることにより、斜め方向からの観察時に隣接画素からの光漏れ(「カラーウォッシュアウト」と呼ばれる)が発生することがある。さらに、そのような光漏れを防ぐために遮光層の面積を大きくすると、開口率が低下し、パネル透過率のさらなる低下を招いてしまう。
また、特許文献1には、具体的にどの程度の効果を得ることができるのか(つまり白表示の明度をどの程度高くすることができるのか)は記載されておらず、また、カラーフィルタの分光透過率特性についても、詳しくは特定されていない。さらに、特許文献1の技術を用いても、高色純度規格(上述したsRGB規格やAdobeRGB規格など)における青に対応した色仕様を実現することは困難であると考えられる。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、色再現性に優れ、且つ、高いパネル透過率を実現し得る液晶表示装置を提供することにある。
本発明の実施形態による液晶表示装置は、赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタおよび青カラーフィルタを有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに白色光を照射する照明素子と、を備えた液晶表示装置であって、前記照明素子は、青色光を発する発光素子と、前記発光素子から発せられる青色光の一部を吸収して緑色光を発する緑色蛍光体と、前記発光素子から発せられる青色光の一部を吸収して赤色光を発する赤色蛍光体とを有し、前記青カラーフィルタは、染料を含む着色材料から形成されており、前記照明素子から発せられる白色光の色度x、yは、0.24<xおよび0.24<yの関係を満足する。
ある実施形態において、前記緑色蛍光体の発光スペクトルのピーク波長は、520nm以上540nm以下である。
ある実施形態において、前記緑色蛍光体が、一般式(A):Si6-zAlzOzN8-z:Eux(前記一般式(A)において、zおよびxは0<z<4.2および0.003<x<0.03の関係を満足する)で表されるβ型SiAlONである、2価のユーロピウム賦活酸窒化物蛍光体である。
ある実施形態において、前記赤色蛍光体の発光スペクトルにおける、650nm以上の積分強度をIa、全波長域の積分強度をIbとしたとき、比Ia/Ibが0.1未満である。
ある実施形態において、前記赤色蛍光体が、一般式(B):MI
2(MII
1-hMnh)F6(前記一般式(B)において、MIはLi、Na、K、RbおよびCsからなる群から選択される少なくとも1種のアルカリ金属元素を表し、MIIはGe、Si、Sn、TiおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の4価元素を表し、hは0.01<h<0.2の関係を満足する)で表される、4価のマンガン賦活フッ化4価金属塩蛍光体である。
ある実施形態において、前記着色材料に含まれる染料は、トリフェニルメタン系染料である。
ある実施形態において、前記着色材料は、顔料をさらに含む。
ある実施形態において、前記照明素子の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、525nm以上535nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルは、波長400nm以上580nm以下において5%以下の透過率を示し、波長580nm以上585nm以下において立ち上がり、波長625nm以上において80%以上の透過率を示し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、595nm以上605nm以下の範囲内に含まれており、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルは、505nm以上525nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長465nm以下および600nm以上680nm以下のそれぞれにおいて5%以下の透過率を示し、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、485nm以上490nm以下および556nm以上562nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれており、前記青カラーフィルタの透過スペクトルは、420nm以上450nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ30%以上50%以下および10%以上20%以下の透過率を示し、前記青カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、400nm以上410nm以下および468nm以上478nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれている。
ある実施形態において、前記照明素子の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、525nm以上535nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルは、波長400nm以上560nm以下において10%以下の透過率を示し、波長560nm以上570nm以下において立ち上がり、波長620nm以上において90%以上の透過率を示し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、588nm以上593nm以下の範囲内に含まれており、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルは、505nm以上525nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長465nm以下および600nm以上680nm以下のそれぞれにおいて5%以下の透過率を示し、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、485nm以上490nm以下および557nm以上562nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれており、前記青カラーフィルタの透過スペクトルは、415nm以上460nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ50%以上70%以下および35%以上45%以下の透過率を示し、前記青カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、490nm以上500nm以下の範囲内に含まれている。
ある実施形態において、前記照明素子の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、535nm以上545nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルは、波長400nm以上575nm以下において5%以下の透過率を示し、波長575nm以上580nm以下において立ち上がり、波長620nm以上において80%以上の透過率を示し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、595nm以上605nm以下の範囲内に含まれており、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルは、512nm以上532nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長470nm以下および600nm以上670nm以下のそれぞれにおいて5%以下の透過率を示し、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、488nm以上493nm以下および561nm以上567nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれており、前記青カラーフィルタの透過スペクトルは、415nm以上460nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ50%以上70%以下および48%以上58%以下の透過率を示し、前記青カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、496nm以上506nm以下の範囲内に含まれている。
ある実施形態において、前記照明素子の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、535nm以上545nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルは、波長400nm以上560nm以下において5%以下の透過率を示し、波長560nm以上570nm以下において立ち上がり、波長620nm以上において90%以上の透過率を示し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、590nm以上595nm以下の範囲内に含まれており、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルは、515nm以上535nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長465nm以下および625nm以上670nm以下のそれぞれにおいて10%以下の透過率を示し、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、477nm以上482nm以下および590nm以上595nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれており、前記青カラーフィルタの透過スペクトルは、415nm以上460nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ50%以上70%以下および45%以上55%以下の透過率を示し、前記青カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、495nm以上505nm以下の範囲内に含まれている。
ある実施形態において、前記赤カラーフィルタ、前記緑カラーフィルタおよび前記青カラーフィルタのそれぞれの厚さは、2.5μm以下である。
ある実施形態において、前記液晶表示パネルは、前記赤カラーフィルタ、前記緑カラーフィルタおよび前記青カラーフィルタを有するカラーフィルタ基板を含み、前記カラーフィルタ基板は、前記赤カラーフィルタ、前記緑カラーフィルタおよび前記青カラーフィルタを覆うように形成された平坦化層をさらに有する。
ある実施形態において、上述した構成を有する液晶表示装置は、横電界モードで表示を行う。
本発明の実施形態によると、色再現性に優れ、且つ、高いパネル透過率を実現し得る液晶表示装置が提供される。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
図1に、本発明の実施形態による液晶表示装置100を示す。図1は、液晶表示装置100を模式的に示す断面図である。
液晶表示装置100は、図1に示すように、液晶表示パネル1と、照明素子(バックライト)2とを備える。また、液晶表示装置100は、マトリクス状に配列された複数の画素を有する。複数の画素は、赤を表示する赤画素、緑を表示する緑画素および青を表示する青画素を含む。異なる色を表示する3つの画素(赤画素、緑画素および青画素)によって、1つのカラー表示画素が構成される。
液晶表示パネル1は、アクティブマトリクス基板(以下では「TFT基板」と呼ぶ。)10と、TFT基板10に対向するカラーフィルタ基板(「対向基板」と呼ばれることもある。)20と、TFT基板10およびカラーフィルタ基板20の間に設けられた液晶層30とを有する。
TFT基板10は、各画素に設けられた画素電極と、画素電極に電気的に接続された薄膜トランジスタ(TFT)とを有する(いずれも不図示)。また、TFT基板10は、TFTに走査信号を供給する走査配線と、TFTに表示信号を供給する信号配線とをさらに有する(いずれも不図示)。
カラーフィルタ基板20は、赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22Bと、遮光層(ブラックマトリクス)23とを有する。赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22Bは、それぞれ赤画素に対応した領域、緑画素に対応した領域および青画素に対応した領域に設けられている。赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22Bをまとめてカラーフィルタ層22と呼ぶこともある。遮光層23は、隣接する画素の間に設けられている。カラーフィルタ層22および遮光層23は、絶縁性を有する透明基板(例えばガラス基板)21によって支持されている。また、図1に示す例では、カラーフィルタ基板20は、カラーフィルタ層22を覆うように形成された平坦化層24をさらに有する。平坦化層24は、省略されることもある。
表示モードとして、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Alignment)モードが採用される場合、カラーフィルタ基板20は、画素電極に対向するように設けられた対向電極(共通電極)をさらに有する。VAモードとしては、例えば、MVA(Multi-domain Vertical Alignment)モードやCPA(Continuous Pinwheel Alignment)モードが知られている。また、表示モードとして横電界モードが採用される場合、TFT基板10は、画素電極に加えて共通電極をさらに有する。横電界モードとしては、例えば、IPS(In-Plane Switching)モードやFFS(Fringe Field Switching)モードが知られている。
液晶層30としては、採用される表示モードに応じ、例えば水平配向型の液晶層や垂直配向型の液晶層が設けられる。TFT基板10およびカラーフィルタ基板20のそれぞれの液晶層30側の表面には、配向膜(不図示)が設けられている。
照明素子2は、液晶表示パネル1に白色光を照射する。照明素子2は、液晶表示パネル1の背面側(観察者とは反対側)に配置されている。
図2に、照明素子2の具体的な構成の例を示す。図2は、照明素子2を模式的に示す断面図である。照明素子2は、図2に示すように、発光素子51と、緑色蛍光体52と、赤色蛍光体53とを有する。
発光素子51は、青色光を発する。発光素子(以下では「青色発光素子」と呼ぶこともある。)51としては、ピーク波長が430nm以上480nm以下(より好ましくは440nm以上480nm以下)の青色光を発する、窒化ガリウム(GaN)系半導体発光素子を好適に用いることができる。ピーク波長が430nm未満の発光素子を用いると、青色光成分の寄与が小さくなって演色性が悪くなるおそれがある。また、ピーク波長が480nmを超える発光素子を用いると、白の明るさが低下するおそれがある。
緑色蛍光体52は、発光素子51から発せられる青色光の一部を励起光として吸収して緑色光を発する。赤色蛍光体53は、発光素子51から発せられる青色光の一部を励起光として吸収して赤色光を発する。緑色蛍光体52および赤色蛍光体53の具体例については後に詳述する。緑色蛍光体52および赤色蛍光体53は、封止剤54中に封止されており、発光素子51から発せられた光の一部を吸収してより長い波長を有する光を発する波長変換部WCとして機能する。
封止剤54としては、透光性を有する樹脂材料であるエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、波長変換部WCには、上述した緑色蛍光体52、赤色蛍光体53および封止剤54以外に、SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、Y2O3などの添加剤が適宜含有されていてもよい。
現在、液晶表示装置のカラーフィルタとしては、耐久性に優れる顔料系のカラーフィルタが一般的である。これに対し、本発明の実施形態による液晶表示装置100では、青カラーフィルタ22Bは、染料を含む着色材料から形成されている。
また、液晶表示装置100では、照明素子2から発せられる白色光の色度x、yは、0.24<xおよび0.24<yの関係を満足する。つまり、後に詳述するように、照明素子2から発せられる白色光の色度が、従来よりもやや黄色側にシフトしている。
上述した構成を有する液晶表示装置100では、優れた色再現性および高いパネル透過率が実現される。以下、この理由を説明する。
既に説明したように、液晶表示装置100は、青色発光素子51と、緑色蛍光体52および赤色蛍光体53とを有する照明素子2を備えている。図3に、液晶表示装置100の照明素子2の発光スペクトルの例を示す。また、図3には、比較のため、光源として青黄色系疑似白色LEDを有する照明素子の発光スペクトルの例を点線で示している。
図3に示すように、液晶表示装置100の照明素子2の発光スペクトルは、青に対応する波長範囲内および緑に対応する波長範囲内に1つずつピークを有するとともに、赤に対応する波長範囲内に3つのピークを有する。これに対し、青黄色系疑似白色LEDを有する照明素子の発光スペクトルは、青に対応する波長範囲内および緑に対応する波長範囲内にはそれぞれピークを有しているものの、赤に対応する波長範囲内にはピークを有していない。このように、青黄色系疑似白色LEDを有する照明素子が発する光は、赤成分と緑成分とが明確に分離されていない。これに対し、液晶表示装置100の照明素子2が発する光は、赤成分と緑成分とが(勿論青成分も)明確に分離されている。従って、液晶表示装置100では、カラーフィルタ層22での分光の度合は、従来(青黄色系疑似白色LEDを有する照明素子を備えた液晶表示装置)よりも少なくてよい。そのため、高色純度規格に対応するようにカラーフィルタ層22の分光透過特性を調整しても、カラーフィルタ層22の透過率を高く維持することができる。それ故、パネル透過率が向上する。
また、液晶表示装置100は、染料を含む着色材料から形成された青カラーフィルタ22Bを有する。図4に、青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルの例を示す。図4には、色材として主に染料を含む青カラーフィルタ(以下では「染料系の青カラーフィルタ」と呼ぶこともある。)22Bと、色材として染料に加えて顔料を少なからず含む青カラーフィルタ(以下では「ハイブリッド系の青カラーフィルタ」と呼ぶこともある。)22Bの2つの例を示している。また、図4には、比較のため、色材として顔料を含む青カラーフィルタ(以下では「顔料系の青カラーフィルタ」と呼ぶこともある。)の透過スペクトルの例を併せて示している。さらに、図4には、参考のため、緑カラーフィルタ22Gおよび赤カラーフィルタ22Rの透過スペクトルの例も示している。
図4からわかるように、染料系およびハイブリッド系の青カラーフィルタ22Bは、青に対応する波長範囲において、顔料系の青カラーフィルタよりも高い透過率を示す。そのため、顔料系の青カラーフィルタに代えて染料系またはハイブリッド系の青カラーフィルタ22Bを用いることにより、パネル透過率がいっそう向上する。
さらに、液晶表示装置100では、照明素子2から発せられる白色光の色度x、yは、0.24<xおよび0.24<yの関係を満足する。つまり、照明素子2から発せられる白色光の色度が、従来よりもやや黄色側にシフトしている。図5に、液晶表示装置100の照明素子2の発光スペクトルの例として、色度(x,y)=(0.30,0.30)の白色光のスペクトルを示す。また、図5には、比較のため、色度(x,y)=(0.24,0.24)の白色光のスペクトルを併せて示している。さらに、図5には、標準比視感度曲線も示している。
既に説明したように、染料系またはハイブリッド系の青カラーフィルタ22Bは、顔料系の青カラーフィルタよりも高い透過率を示す。従って、波長変換部WCにおける緑色蛍光体52および赤色蛍光体53の量を多くすることにより、白色光における青色成分の割合を低くして緑色成分および赤色成分の割合を高くすることができる。そのため、照明素子2の明るさ(全光束)を向上させることができ、液晶表示装置100の画面輝度を向上させることができる(光束や輝度のような測光量は、放射量(準物理量)に標準比視感度を乗じたものであることに注意されたい)。
上述したように、液晶表示装置100では、優れた色再現性および高いパネル透過率が実現される。そのため、高輝度化、低消費電力化を図ることができる。
なお、照明素子2から発せられる白色光の色度x、yに特に上限はないが、緑カラーフィルタ22Gの厚さを過大にしない観点からは、色度x、yは、x≦0.32およびy≦0.38の関係を満足することが好ましい。
(染料系・ハイブリッド系の青カラーフィルタの構成)
青カラーフィルタ22Bとしては、染料系およびハイブリッド系のいずれを用いてもよい。染料系の青カラーフィルタ22Bが透過率に優れているのに対し、ハイブリッド系の青カラーフィルタ22Bは耐久性に優れているので、所望の仕様に応じて、染料系またはハイブリッド系の青カラーフィルタ22Bを選択すればよい。
青カラーフィルタ22Bとしては、染料系およびハイブリッド系のいずれを用いてもよい。染料系の青カラーフィルタ22Bが透過率に優れているのに対し、ハイブリッド系の青カラーフィルタ22Bは耐久性に優れているので、所望の仕様に応じて、染料系またはハイブリッド系の青カラーフィルタ22Bを選択すればよい。
青カラーフィルタ22Bを形成するための着色材料に含まれる染料としては、トリフェニルメタン系染料を好適に用いることができる。トリフェニルメタン系染料を含む着色材料は、例えば、特開2010-243960号公報に開示されている。特開2010-243960号公報に開示されている着色材料から形成された青カラーフィルタは、高い透過率を示すとともに優れた耐熱性を有する。参考のために、特開2010-243960号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
なお、染料は、上述したトリフェニルメタン系染料に限定されるものではない。例えば、アゾ系染料やアントラキノン系染料、メチン系染料、トリアリールメタン系染料、キサンテン系染料などを用いてもよい。
また、既にハイブリッド系の青カラーフィルタ22Bに言及していることからもわかるように、染料を含む着色材料は、顔料をさらに含んでもよい。着色材料に染料に加えて顔料を含めることにより、青カラーフィルタ22Bの透過特性を調整したり、耐久性を向上させたりすることができる。顔料としては、公知の種々の青顔料を用いることができる。
なお、ハイブリッド系の青カラーフィルタ22B用の着色材料に含まれる染料は、必ずしも青染料でなくてもよい。例えば、青顔料に少量の(典型的には青顔料に対して10wt%以下の)バイオレット染料を加えて透過特性が調整された着色材料を、ハイブリッド系の青カラーフィルタ22Bに用いてもよい。また、染料系の青カラーフィルタ22B用の着色材料に、透過特性の調整のために少量の(典型的には染料に対して10wt%以下の)顔料が含まれていてもよい。
なお、赤カラーフィルタ22Rおよび緑カラーフィルタ22Gを形成するための着色材料に特に制限はなく、公知の種々の着色材料を用いることができる。
(緑色蛍光体の構成)
緑色蛍光体52の発光スペクトルのピーク波長(発光ピーク波長)は、520nm以上540nm以下であることが好ましく、525nm以上535nm以下であることがより好ましく、約530nmであることがよりいっそう好ましい。緑色蛍光体52の発光ピーク波長がこのように設定されていることにより、画面輝度をいっそう向上させることができる。
緑色蛍光体52の発光スペクトルのピーク波長(発光ピーク波長)は、520nm以上540nm以下であることが好ましく、525nm以上535nm以下であることがより好ましく、約530nmであることがよりいっそう好ましい。緑色蛍光体52の発光ピーク波長がこのように設定されていることにより、画面輝度をいっそう向上させることができる。
図5に示すように、比視感度は、555nm付近において最も高い。そのため、単純に考えると、画面輝度を向上させる観点からは、緑色蛍光体52の発光ピーク波長は555nmになるべく近いことが好ましいように思われる。しかしながら、本願発明者の検証によれば、本発明の実施形態による液晶表示装置100では、緑色蛍光体52の発光ピーク波長をあえて530nm付近にすることにより、かえって画面輝度が向上することがわかった。以下、本願発明者による検証結果を説明する。
シミュレーションによる検証に際しては、液晶表示装置の色仕様がAdobeRGB規格に対応するように、照明素子の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層の透過スペクトルを設定した。具体的には、表示の原色である(つまり赤画素、緑画素および青画素のそれぞれによって表示される)赤、緑および青の色度(Rx、Ry、Gx、Gy、Bx、By)が下記表1に示す目標色度になるべく一致するように調整を行った。
まず、液晶表示パネルの液晶層がポジ型の液晶材料から形成されている場合についての検証結果を説明する。検証は、下記表2に示す仕様の実施例1~12、比較例1~6および参考例1、2について行った。
表2からわかるように、実施例1~6および比較例1~3ではバックライトの青色発光素子の発光ピーク波長が440nmであるのに対し、実施例7~12および比較例4~6では青色発光素子の発光ピーク波長は447nmである。また、実施例1、2、7、8および比較例1、4ではバックライトの緑色蛍光体の発光ピーク波長が530nmであるのに対し、実施例3、4、9、10および比較例2、5では緑色蛍光体の発光ピーク波長は535nmであり、実施例5、6、11、12および比較例3、6では緑色蛍光体の発光ピーク波長は540nmである。なお、参考例1、2では、バックライトは光源として青黄色系疑似白色LEDを有する。また、表2からわかるように、実施例1~12では青カラーフィルタが染料系またはハイブリッド系であるのに対し、比較例1~6および参考例1、2では青カラーフィルタは顔料系である。
下記表3に、各例について、バックライトから出射する光の色度(BLx、BLy)と、赤画素、緑画素および青画素のそれぞれによって表示される赤、緑および青の色度(Rx、Ry、Gx、Gy、Bx、By)と、カラー表示画素によって表示される白の色度(Wx、Wy)とを示す。
また、下記表4に、各例について、NTSC比、液晶表示パネルの透過率(パネル透過率)、参考例2のパネル透過率を100%としたときの透過率比および面輝度指数を示す。ここで、「面輝度指数」とは、パネル透過率にバックライトの光束を乗じることによって算出された数値であり、本願明細書では、この面輝度指数を、液晶表示装置の画面輝度の指標としている。なお、検証に際しては、まず、実施例1~12および比較例1~6のバックライトから出射する光の色度(BLx、BLy)をほぼ同じにして赤、緑および青の色度(Rx、Ry、Gx、Gy、Bx、By)の調整(カラーフィルタ層の透過スペクトルの調整)を行った後、ばらついた白の色度(Wx、Wy:表3を参照されたい)を一致させるためにバックライトから出射する光の色度(BLx、BLy)を調整した(この調整を以下では「白調整」と呼ぶ。)。表4に示す面輝度指数は、この白調整後のものである。なお、白調整後の、バックライトから出射する光の色度(BLx、BLy)、赤、緑、青の色度(Rx、Ry、Gx、Gy、Bx、By)および白の色度(Wx、Wy)は、下記表5に示す通りである。
表4から、実施例1~12では、参考例1、2(バックライトが光源として青黄色系疑似白色LEDを有する)よりも高いパネル透過率が実現されることがわかる。また、表4に示す実施例1、2と比較例1との比較、実施例3、4と比較例2との比較、実施例5、6と比較例3との比較、実施例7、8と比較例4との比較、実施例9、10と比較例5との比較、および、実施例11、12と比較例6との比較から、顔料系の青カラーフィルタを用いる場合よりも染料系またはハイブリッド系の青カラーフィルタを用いる場合の方が高いパネル透過率および高い面輝度指数を実現できることがわかる。
図6は、緑色蛍光体の発光ピーク波長を横軸として実施例1~12および比較例1~6のパネル透過率をプロットしたグラフである。また、図7は、緑色蛍光体の発光ピーク波長を横軸として実施例1~12および比較例1~6の面輝度指数をプロットしたグラフである。緑色蛍光体は、発光波長ごとに波長変換効率がばらつくので、図7では、波長変換効率が一定であるとした場合の面輝度指数を試算してプロットしている。なお、図6および図7では、比較例1~3を同じ点種(「B440顔料」)とし、比較例4~6を同じ点種(「B447顔料」)としている。また、実施例1、3、5を同じ点種(「B440ハイブリッド」)とし、実施例7、9、11を同じ点種(「B447ハイブリッド」)としている。さらに、実施例2、4、6を同じ点種(「B440染料」)とし、実施例8、10、12を同じ点種(「B447染料」)としている。
図6および図7からも、染料系またはハイブリッド系の青カラーフィルタを用いると、顔料系の青カラーフィルタを用いるよりもパネル透過率および面輝度指数が向上することがわかる。また、図6および図7から、緑色蛍光体の発光ピーク波長が540nmの場合よりも535nmの場合の方が高いパネル透過率および高い面輝度指数を実現することができ、535nmの場合よりも530nmの場合の方がさらに高いパネル透過率および高い面輝度指数を実現できることがわかる。
次に、液晶表示パネルの液晶層がネガ型の液晶材料から形成されている場合についての検証結果を説明する。検証は、下記表6に示す仕様の実施例13~24、比較例7~12および参考例3、4について行った。
表6からわかるように、実施例13~18および比較例7~9ではバックライトの青色発光素子の発光ピーク波長が440nmであるのに対し、実施例19~24および比較例10~12では青色発光素子の発光ピーク波長は447nmである。また、実施例13、14、19、20および比較例7、11ではバックライトの緑色蛍光体の発光ピーク波長が530nmであるのに対し、実施例15、16、21、22および比較例8、11では緑色蛍光体の発光ピーク波長は535nmであり、実施例17、18、23、24および比較例9、12では緑色蛍光体の発光ピーク波長は540nmである。なお、参考例3、4では、バックライトは光源として青黄色系疑似白色LEDを有する。また、表6からわかるように、実施例13~24では青カラーフィルタが染料系またはハイブリッド系であるのに対し、比較例7~12および参考例3、4では青カラーフィルタは顔料系である。
下記表7に、各例について、バックライトから出射する光の色度(BLx、BLy)と、赤画素、緑画素および青画素のそれぞれによって表示される赤、緑および青の色度(Rx、Ry、Gx、Gy、Bx、By)と、カラー表示画素によって表示される白の色度(Wx、Wy)とを示す。
また、下記表8に、各例について、NTSC比、パネル透過率、参考例3のパネル透過率を100%としたときの透過率比および面輝度指数を示す。なお、表8に示す面輝度指数は、白調整後のものである。白調整後の、バックライトから出射する光の色度(BLx、BLy)、赤、緑、青の色度(Rx、Ry、Gx、Gy、Bx、By)および白の色度(Wx、Wy)は、下記表9に示す通りである。
表8から、実施例13~24では、参考例3、4(バックライトが光源として青黄色系疑似白色LEDを有する)よりも高いパネル透過率が実現されることがわかる。また、表8に示す実施例13、14と比較例7との比較、実施例15、16と比較例8との比較、実施例17、18と比較例9との比較、実施例19、20と比較例10との比較、実施例21、22と比較例11との比較、および、実施例23、24と比較例12との比較から、顔料系の青カラーフィルタを用いる場合よりも染料系またはハイブリッド系の青カラーフィルタを用いる場合の方が高いパネル透過率および高い面輝度指数を実現できることがわかる。
図8は、緑色蛍光体の発光ピーク波長を横軸として実施例13~24および比較例7~12のパネル透過率をプロットしたグラフである。また、図9は、緑色蛍光体の発光ピーク波長を横軸として実施例13~24および比較例7~12の面輝度指数をプロットしたグラフである。緑色蛍光体は、発光波長ごとに波長変換効率がばらつくので、図9では、波長変換効率が一定であるとした場合の面輝度指数を試算してプロットしている。なお、図8および図9では、比較例7~9を同じ点種(「B440顔料」)とし、比較例10~12を同じ点種(「B447顔料」)としている。また、実施例13、15、17を同じ点種(「B440ハイブリッド」)とし、実施例19、21、23を同じ点種(「B447ハイブリッド」)としている。さらに、実施例14、16、18を同じ点種(「B440染料」)とし、実施例20、22、24を同じ点種(「B447染料」)としている。
図8および図9からも、染料系またはハイブリッド系の青カラーフィルタを用いると、顔料系の青カラーフィルタを用いるよりもパネル透過率および面輝度指数が向上することがわかる。また、図8および図9から、緑色蛍光体の発光ピーク波長が540nmの場合よりも535nmの場合の方が高いパネル透過率および高い面輝度指数を実現することができ、535nmの場合よりも530nmの場合の方がさらに高いパネル透過率および高い面輝度指数を実現できることがわかる。
上述した検証結果からもわかるように、緑色蛍光体52の発光ピーク波長が530nm付近(具体的には520nm以上540nm以下、好ましくは525nm以上535nm以下、より好ましくは約530nm)に設定されていることにより、画面輝度をいっそう向上させることができる。
発光ピーク波長が520nm以上540nm以下の範囲内となる緑色蛍光体52としては、具体的には、一般式(A):Si6-zAlzOzN8-z:Eux(一般式(A)において、zおよびxは0<z<4.2および0.003<x<0.03の関係を満足する)の設計組成で表されるβ型SiAlONである、2価のユーロピウム賦活酸窒化物蛍光体を好適に用いることができる。例えば、Si5.94Al0.06O0.06N7.94:Eu0.014の組成式で設計されたものの発光ピーク波長は約530nmであり、Si5.975Al0.025O0.025N7.975:Eu0.014の組成式で設計されたものの発光ピーク波長は約525nmであり、Si5.9Al0.1O0.1N7.9:Eu0.014の組成式で設計されたものの発光ピーク波長は約535nmであり、Si5.77Al0.23O0.23N7.77:Eu0.014の組成式で設計されたものの発光ピーク波長は約540nmである。
なお、上記の緑色蛍光体52は、製造プロセスや原料粉末に含まれる残留酸素の影響等により、実際の蛍光体の組成が設計組成(一般式(A)の組成)と異なる場合がある。より具体的には、上記一般式(A)において発光ピーク波長が535nm以下である緑色蛍光体52は、実際の蛍光体の組成と設計組成との差異がより顕著になり、酸素濃度が設計値より高くなる傾向がある。そのため、発光ピーク波長が535nm以下の緑色蛍光体52の発光ピーク波長は、一般式(A)の代わりに、蛍光体中に含まれる酸素濃度で規定されてもよい。例えば、上記の緑色蛍光体52において、蛍光体結晶中に含まれる酸素濃度が実測値で0.4wt%未満のものの発光ピーク波長は525nm以下であり、0.4wt%以上0.5wt%未満のものの発光ピーク波長は530nm以下であり、0.5wt%以上0.8wt%以下のものの発光ピーク波長は535nm以下である。
勿論、緑色蛍光体52の発光ピーク波長は、必ずしも520nm以上540nm以下である必要はなく、緑色蛍光体52の組成は、上記の具体例に限定されない。例えば、国際公開第2009/110285号に開示されている緑色蛍光体や、国際公開第2007/066733号および特開2008-303331号公報に開示されている緑色蛍光体、またこれら以外にも、特開2004-327492号公報に開示されている硫化物系の緑色蛍光体(例えばSrGa2S4:Eu)などを用いてもよい。参考のために、国際公開第2009/110285号、国際公開第2007/066733号および特開2008-303331号公報、特開2004-327492号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
(赤色蛍光体の構成)
図10に、染料系の青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルの例と、顔料系の青カラーフィルタの透過スペクトルの例を示す。図10からわかるように、染料系の青カラーフィルタ22Bは、青に対応する波長範囲において顔料系の青カラーフィルタよりも高い透過率を示し、且つ、550nm~650nmの波長範囲において顔料系の青カラーフィルタよりも低い透過率を示す。ただし、図10に例示しているように、染料系の青カラーフィルタ22Bでは、650nm以上の波長範囲において透過率が急激に高くなることがある。
図10に、染料系の青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルの例と、顔料系の青カラーフィルタの透過スペクトルの例を示す。図10からわかるように、染料系の青カラーフィルタ22Bは、青に対応する波長範囲において顔料系の青カラーフィルタよりも高い透過率を示し、且つ、550nm~650nmの波長範囲において顔料系の青カラーフィルタよりも低い透過率を示す。ただし、図10に例示しているように、染料系の青カラーフィルタ22Bでは、650nm以上の波長範囲において透過率が急激に高くなることがある。
そのため、赤色蛍光体53の発光スペクトルの分光強度が、図10に示すように、650nm以上で低いことが好ましい。具体的には、赤色蛍光体53の発光スペクトルにおける、650nm以上の積分強度をIa、全波長域の積分強度をIbとしたとき、比Ia/Ibが0.1未満であることが好ましい。
比Ia/Ibが0.1未満である赤色蛍光体53としては、具体的には、一般式(B):MI
2(MII
1-hMnh)F6(一般式(B)において、MIはLi、Na、K、RbおよびCsからなる群から選択される少なくとも1種のアルカリ金属元素を表し、MIIはGe、Si、Sn、TiおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の4価元素を表し、hは0.01<h<0.2の関係を満足する)で表される、4価のマンガン賦活フッ化4価金属塩蛍光体を好適に用いることができる。例えば、K2(Si0.950Mn0.050)F6では比Ia/Ibは約0.035である。
勿論、上記比Ia/Ibは、必ずしも0.1未満である必要はなく、赤色蛍光体53は、上記の具体例に限定されない。例えば、国際公開第2009/110285号に開示されている赤色蛍光体や特開2010-93132号公報に開示されている赤色蛍光体を用いてもよい。参考のために、特開2010-93132号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
緑色蛍光体52と赤色蛍光体53との混合比率は特に制限されないが、赤色蛍光体53に対し、緑色蛍光体52を重量比で5%~70%の範囲内の混合比率で混合することが好ましく、15%~45%の範囲内の混合比率で混合することがより好ましい。
(AdobeRGB規格よりも濃い色に対応した色仕様)
液晶表示装置100の色仕様が「Adobe Over」規格に対応するように照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルを設定した例を説明する。Adobe Over規格は、AdobeRGB規格よりも濃い色、とりわけ、より深い赤色とより深い青色を再現できるように独自の設定した色規格である。Adobe Over規格の色域は、図21、図22、表10および表11に示す通りである。図21および図22は、それぞれAdobe Over規格の色域を示すxy色度図(CIE 1931)およびu’v’色度図(CIE 1976)である。また、表10および表11は、それぞれAdobe Overの三原色のxy色度(Rx、Ry、Gx、Gy、Bx、By)、u’v’色度(Ru’、Rv’、Gu’、Gv’、Bu’、Bv’)を示している。なお、図21、図22、表10および表11には、AdobeRGB規格、DCI-P3規格およびsRGB規格の色域も示されている。
液晶表示装置100の色仕様が「Adobe Over」規格に対応するように照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルを設定した例を説明する。Adobe Over規格は、AdobeRGB規格よりも濃い色、とりわけ、より深い赤色とより深い青色を再現できるように独自の設定した色規格である。Adobe Over規格の色域は、図21、図22、表10および表11に示す通りである。図21および図22は、それぞれAdobe Over規格の色域を示すxy色度図(CIE 1931)およびu’v’色度図(CIE 1976)である。また、表10および表11は、それぞれAdobe Overの三原色のxy色度(Rx、Ry、Gx、Gy、Bx、By)、u’v’色度(Ru’、Rv’、Gu’、Gv’、Bu’、Bv’)を示している。なお、図21、図22、表10および表11には、AdobeRGB規格、DCI-P3規格およびsRGB規格の色域も示されている。
図11に、本例における照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22(赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22B)の透過スペクトルを示す。
図11からわかるように、照明素子2の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、525nm以上535nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有する。つまり、照明素子2の発光スペクトルは、青に対応する波長範囲内および緑に対応する波長範囲内に1つずつピークを有するとともに、赤に対応する波長範囲内に3つのピークを有する。
赤カラーフィルタ22Rの透過スペクトルは、波長400nm以上580nm以下において5%以下の透過率を示し、波長580nm以上585nm以下において(有意に)立ち上がり、波長625nm以上において80%以上の透過率を示す。また、赤カラーフィルタ22Rの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、595nm以上605nm以下の範囲内に含まれている。
緑カラーフィルタ22Gの透過スペクトルは、505nm以上525nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長465nm以下および600nm以上680nm以下のそれぞれにおいて5%以下の透過率を示す。また、緑カラーフィルタ22Gの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、485nm以上490nm以下および556nm以上562nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれている。
青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルは、420nm以上450nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ30%以上50%以下および10%以上20%以下の透過率を示す。また、青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、400nm以上410nm以下および468nm以上478nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれている。
照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルを上述したように設定することにより、AdobeRGB規格を大きく上回る、非常に広い、優れた色再現性および高いパネル透過率を実現することができる。具体的には、ポジ型の液晶材料で液晶層を形成した液晶表示パネルにおいて透過率が2.73%、表4に相当する面輝度指数で0.164の明るい画面輝度を実現できる。なお、バックライトが光源として青黄色系疑似白色LEDを有する液晶表示装置で同等の色再現性を実現しようとする(つまり上述した色規格に対応する色仕様とする)場合、カラーフィルタ層の厚さが著しく大きくなってしまう。そのため、液晶表示装置の用途によっては(例えばモバイル機器用の液晶表示装置としては)実現がほぼ不可能である。
(AdobeRGB規格に対応した色仕様)
液晶表示装置100の色仕様がAdobeRGB規格に対応するように、照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルが設定された例を説明する。
液晶表示装置100の色仕様がAdobeRGB規格に対応するように、照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルが設定された例を説明する。
図12に、本例における照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22(赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22B)の透過スペクトルを示す。
図12からわかるように、照明素子2の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、525nm以上535nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有する。つまり、照明素子2の発光スペクトルは、青に対応する波長範囲内および緑に対応する波長範囲内に1つずつピークを有するとともに、赤に対応する波長範囲内に3つのピークを有する。
赤カラーフィルタ22Rの透過スペクトルは、波長400nm以上560nm以下において10%以下の透過率を示し、波長560nm以上570nm以下において(有意に)立ち上がり、波長620nm以上において90%以上の透過率を示す。また、赤カラーフィルタ22Rの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、588nm以上593nm以下の範囲内に含まれている。
緑カラーフィルタ22Gの透過スペクトルは、505nm以上525nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長465nm以下および600nm以上680nm以下のそれぞれにおいて5%以下の透過率を示す。また、緑カラーフィルタ22Gの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、485nm以上490nm以下および557nm以上562nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれている。
青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルは、415nm以上460nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ50%以上70%以下および35%以上45%以下の透過率を示す。また、青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、490nm以上500nm以下の範囲内に含まれている。
照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルを上述したように設定することにより、AdobeRGB規格に対応する優れた色再現性および高いパネル透過率を実現することができる。具体的には、ポジ型の液晶材料で液晶層を形成した液晶表示パネルにおいて透過率が3.15%、表4に相当する面輝度指数で0.190の明るい画面輝度を実現できる。なお、バックライトが光源として青黄色系疑似白色LEDを有する液晶表示装置で同等の色再現性を実現しようとする(つまりAdobeRGB規格に対応する色仕様とする)場合、カラーフィルタ層の厚さが著しく大きくなってしまう。そのため、液晶表示装置の用途によっては(例えばモバイル機器用の液晶表示装置としては)実現がほぼ不可能である。
(DCI-P3規格に対応した色仕様)
液晶表示装置100の色仕様がDCI(Digital-Cinema-Initiatives)―P3規格に対応するように、照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルが設定された例を説明する。
液晶表示装置100の色仕様がDCI(Digital-Cinema-Initiatives)―P3規格に対応するように、照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルが設定された例を説明する。
図13に、本例における照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22(赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22B)の透過スペクトルを示す。
図13からわかるように、照明素子2の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、535nm以上545nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有する。つまり、照明素子2の発光スペクトルは、青に対応する波長範囲内および緑に対応する波長範囲内に1つずつピークを有するとともに、赤に対応する波長範囲内に3つのピークを有する。
赤カラーフィルタ22Rの透過スペクトルは、波長400nm以上575nm以下において5%以下の透過率を示し、波長575nm以上580nm以下において(有意に)立ち上がり、波長620nm以上において80%以上の透過率を示す。また、赤カラーフィルタ22Rの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、595nm以上605nm以下の範囲内に含まれている。
緑カラーフィルタ22Gの透過スペクトルは、512nm以上532nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長470nm以下および600nm以上670nm以下のそれぞれにおいて5%以下の透過率を示す。また、緑カラーフィルタ22Gの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、488nm以上493nm以下および561nm以上567nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれている。
青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルは、415nm以上460nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ50%以上70%以下および48%以上58%以下の透過率を示す。また、青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、496nm以上506nm以下の範囲内に含まれている。
照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルを上述したように設定することにより、DCI-P3規格に対応する優れた色再現性および高いパネル透過率を実現することができる。具体的には、ポジ型の液晶材料で液晶層を形成した液晶表示パネルにおいて透過率が2.89%、表4に相当する面輝度指数で0.227の明るい画面輝度を実現できる。なお、バックライトが光源として青黄色系疑似白色LEDを有する液晶表示装置で同等の色再現性を実現しようとする(つまりDCI規格に対応する色仕様とする)場合、カラーフィルタ層の厚さが著しく大きくなってしまう。そのため、液晶表示装置の用途によっては(例えばモバイル機器用の液晶表示装置としては)実現がほぼ不可能である。
(sRGB規格に対応した色仕様)
液晶表示装置100の色仕様がsRGB規格に対応するように、照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルが設定された例を説明する。
液晶表示装置100の色仕様がsRGB規格に対応するように、照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルが設定された例を説明する。
図14に、本例における照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22(赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22B)の透過スペクトルを示す。
図14からわかるように、照明素子2の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、535nm以上545nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有する。つまり、照明素子2の発光スペクトルは、青に対応する波長範囲内および緑に対応する波長範囲内に1つずつピークを有するとともに、赤に対応する波長範囲内に3つのピークを有する。
赤カラーフィルタ22Rの透過スペクトルは、波長400nm以上560nm以下において5%以下の透過率を示し、波長560nm以上570nm以下において(有意に)立ち上がり、波長620nm以上において90%以上の透過率を示す。また、赤カラーフィルタ22Rの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、590nm以上595nm以下の範囲内に含まれている。
緑カラーフィルタ22Gの透過スペクトルは、515nm以上535nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長465nm以下および625nm以上670nm以下のそれぞれにおいて10%以下の透過率を示す。また、緑カラーフィルタ22Gの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、477nm以上482nm以下および590nm以上595nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれている。
青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルは、415nm以上460nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ50%以上70%以下および45%以上55%以下の透過率を示す。また、青カラーフィルタ22Bの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、495nm以上505nm以下の範囲内に含まれている。
照明素子2の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層22の透過スペクトルを上述したように設定することにより、sRGB規格に対応する色再現性および高いパネル透過率を実現することができる。具体的には、ポジ型の液晶材料で液晶層を形成した液晶表示パネルにおいて透過率が3.95%、表4に相当する面輝度指数で0.289の明るい画面輝度を実現できる。この図14に示した実施例では、照明素子2の光源として色度(x,y)=(0.270,0.249)で光束が7.29lmの側面照射型LEDを12個を用いた5.2型の液晶表示装置(液晶材料はポジ型)において、3.95%と非常に高いパネル透過率が実現でき、色度(x,y)=(0.30,0.32)の白色表示時で629cd/m2と非常に高い画面輝度を達成できた。これに対し、同等の色再現性を実現できるよう設計・製造された比較例の液晶表示装置では、パネル透過率は2.93%であり、色度(x,y)=(0.30,0.32)の白色表示時の画面輝度は530cd/m2であった。比較例の液晶表示装置では、照明素子の光源として、実施例と同じ出力の青色発光素子と高効率YAG蛍光体とから構成された光束が8.37lmの青黄色系疑似白色LEDを用い、色仕様がsRGB規格に対応するようにカラーフィルタの透過スペクトルを設定した。図15に、比較例の液晶表示装置における照明素子の発光スペクトルおよびカラーフィルタ層(赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタおよび青カラーフィルタ)の透過スペクトルを示す。このように、図14に示す実施例では、比較例に比べ、画面輝度が18.7%向上する。
(カラーフィルタ層の厚さ)
本発明の実施形態による液晶表示装置100では、上述したように、優れた色再現性および高いパネル透過率が実現される。そのため、液晶表示装置100の高輝度化、低消費電力化を図ることができる。
本発明の実施形態による液晶表示装置100では、上述したように、優れた色再現性および高いパネル透過率が実現される。そのため、液晶表示装置100の高輝度化、低消費電力化を図ることができる。
また、カラーフィルタ層22での分光の度合が少なくてもよいということは、カラーフィルタ層22の厚さを従来よりも小さくできるということでもある。具体的には、本発明の実施形態によれば、カラーフィルタ層22の厚さ(赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22Bのそれぞれの厚さ)tを、2.5μm以下とすることができ、そのことによって、斜め方向からの観察時の隣接画素からの光漏れ(カラーウォッシュアウト)の発生を抑制することができる。以下、この点をより詳しく説明する。
図16(a)に、比較例の液晶表示装置200においてカラーウォッシュアウトが発生する様子を模式的に示す。また、図16(b)に、本発明の実施形態による液晶表示装置100においてカラーウォッシュアウトの発生が抑制される様子を模式的に示す。なお、図16(a)および(b)では、青画素のみが点灯している(つまり青画素の液晶層30のみに電圧が印加されて青画素の液晶分子31のみ配向状態が変化している)状態が例示されている。
比較例の液晶表示装置200では、色仕様が高色純度規格に対応するように、カラーフィルタ層22の透過スペクトルが青黄色系疑似白色LEDに対して最適化されているので、カラーフィルタ層22の厚さtは、3.0μm程度になり、液晶層30と遮光層23との間の距離が大きくなってしまう。そのため、正面観察時には、青のみ(つまり青画素の液晶層30を通過した後に青カラーフィルタ22Bを透過した光L1のみ)が視認されるが、浅い角度での斜め観察時に、赤(つまり青画素の液晶層30を通過した後に赤カラーフィルタ22Rを透過した光L2)や緑(つまり青画素の液晶層30を通過した後に緑カラーフィルタ22Gを透過した光L3)も視認されてしまう。このように、カラーフィルタ層20の厚さが大きいと、隣接画素からの光漏れが発生し、それによって表示品位が低下してしまう。
これに対し、本発明の実施形態による液晶表示装置100では、カラーフィルタ層20の厚さを2.5μm以下にすることができるので、液晶層30と遮光層23との間の距離を小さくすることができる。そのため、浅い角度での斜め観察では、隣接画素からの光漏れは発生しにくくなる。つまり、図16(b)の例(青画素のみが点灯している例)では、隣接画素から漏れる赤(光L2)や緑(光L3)は、かなり深い角度での斜め観察時でないと視認されない。このように、カラーフィルタ層20の厚さが小さいことにより、隣接画素からの光漏れ(カラーウォッシュアウト)の発生が抑制される。
なお、カラーウォッシュアウトの発生の有無は、液晶層30と遮光層23との距離の大きさに依存するので、カラーウォッシュアウトは、平坦化層24が設けられない構成よりも、平坦化層24が設けられる構成において、発生しやすいといえる。一方、IPSモードやFFSモードのような横電界モードを表示モードとして採用する場合には、以下の理由から、平坦化層24を設けることが好ましい。横電界モードの場合、縦電界モード(TNモードやVAモード)とは異なり、対向基板(カラーフィルタ基板)の液晶層側には電極(透明電極層)が設けられないので、液晶層側にカラーフィルタ材料が露出されることになる。そのため、赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタおよび青カラーフィルタの材料の誘電率が互いに異なることにより、適正な横電界が発生しにくくなってしまうので、それを防止するために、平坦化層を設けることが好ましい。そのため、本発明の実施形態のような構成を採用する意義(効果)は、表示モードが横電界モードである場合に大きいといえる。
上述したように、カラーフィルタ層22の厚さ(赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22Bのそれぞれの厚さ)tを、2.5μm以下とすることによって、斜め方向からの観察時の隣接画素からの光漏れの発生を抑制することができ、表示品位を向上させることができる。
また、隣接画素からの光漏れが比較例の液晶表示装置200と同程度となるまで遮光層23の面積を小さくしてもよく、その場合には、高開口率化を図ることができ、光利用効率をいっそう高くすることができる。
(遮光層の拡大)
隣接画素からの光漏れの発生をより確実に抑制するために、遮光層23の面積を大きくしてもよい。その場合、開口率が低下するが、本発明の実施形態によれば、カラーフィルタ層22の透過率を高くすることができるので、従来と同等以上のパネル透過率を確保することができる。以下、図17を参照しながら、より具体的に説明を行う。
隣接画素からの光漏れの発生をより確実に抑制するために、遮光層23の面積を大きくしてもよい。その場合、開口率が低下するが、本発明の実施形態によれば、カラーフィルタ層22の透過率を高くすることができるので、従来と同等以上のパネル透過率を確保することができる。以下、図17を参照しながら、より具体的に説明を行う。
図17(a)は、7型WXGAの液晶表示パネル1のTFT基板10を模式的に示す平面図であり、図17(b)および(c)は、図17(a)に示したTFT基板10に対向するカラーフィルタ基板20を模式的に示す平面図である。
図17(a)に示すように、TFT基板10は、各画素に設けられたTFT11と、TFT11に走査信号を供給する走査配線12と、TFT11に表示信号を供給する信号配線13とを有する。なお、図17(a)では、画素電極やコンタクトホール等は省略されている。
図17(b)および図17(c)に示すように、カラーフィルタ基板20は、遮光層23を有する。遮光層23は、各画素に対応した領域に略矩形状の開口部が位置するように、格子状に形成されている。
図17(b)に示した例では、遮光層23の、信号配線13に重なる部分の幅wは7μmであり、開口部(遮光層23が形成されていない領域)の行方向(走査配線12の延びる方向)に沿った幅w’は32μmである。このとき、開口率は約58%である。
一方、図17(c)に示した例では、遮光層23の、信号配線13に重なる部分の幅wは11μmであり、開口部の行方向に沿った幅w’は28μmである。このとき、開口率は約51%である。
図17(c)の例では、遮光層23の、信号配線13に重なる部分の幅wが、図17(b)の例よりも大きい。そのため、図17(c)の例は、図17(b)の例よりも、隣接画素からの光漏れの発生を抑制する効果が高い。また、図17(c)に示す例では、図17(b)に示す例よりも、開口率が低くなるが、本発明の実施形態によれば、カラーフィルタ層22の透過率を高くすることができるので、図17(c)の例のように遮光層23の面積を大きくしても、従来と同等以上のパネル透過率を確保することができる。
なお、上述した効果は、斜め方向からの観察時にも高い表示品位を要求される、広視野角な表示モード(例えばIPSモードやFFSモードのような横電界モード)において顕著である。
また、遮光層23の面積を大きくすることにより、TFT基板10とカラーフィルタ基板20との貼り合わせずれの許容量が大きくなるので、製造歩留りを向上する効果も得られる。
(画素構造の具体例)
本発明の実施形態による液晶表示装置100の表示モードとしては、種々の表示モードを用いることができる。ここで、横電界モードの一種であるFFSモードを例として、具体的な画素構造を説明する。
本発明の実施形態による液晶表示装置100の表示モードとしては、種々の表示モードを用いることができる。ここで、横電界モードの一種であるFFSモードを例として、具体的な画素構造を説明する。
図18~図20に、FFSモードの液晶表示装置100の画素構造を示す。図18は、液晶表示パネル1を模式的に示す平面図である。図19(a)および(b)は、それぞれTFT基板10およびカラーフィルタ基板20を模式的に示す平面図である。図20(a)および(b)は、それぞれ図18中の20A-20A’線および20B-20B’線に沿った断面図である。
TFT基板10は、各画素に設けられたTFT11と、TFT11に走査信号を供給する走査配線12と、TFT11に表示信号を供給する信号配線13とを有する。また、TFT基板10は、TFT11に電気的に接続された画素電極14と、共通電圧が供給される共通電極15とをさらに有する。
TFT11は、ゲート電極11g、ゲート絶縁層(例えばSiNx層)16、半導体層11a、ソース電極11sおよびドレイン電極11dを有する。ゲート電極11gは、走査配線12に電気的に接続されている。また、ソース電極11sは、信号配線13に電気的に接続されており、ドレイン電極11dは、画素電極14に電気的に接続されている。
TFT11の半導体層11aの材料としては、公知の種々の半導体材料を用いることができ、例えば、アモルファスシリコン、多結晶シリコン、連続粒界結晶シリコン(CGS:Continuous Grain Silicon)などを用いることができる。また、In-Ga-Zn-O系半導体などの酸化物半導体を用いてもよい。
走査配線12は、行方向に略平行に述べている。これに対し、信号配線13は、列方向に略平行に延びている。
画素電極14は、複数の細長電極部分14aと、複数のスリット14bとを有する。細長電極部分14aおよびスリット14bの個数は、図18などに例示しているものに限定されない。画素電極14は、透明な導電材料(例えばITOやIZO)から形成されている。
共通電極15は、誘電体層(例えばSiNx層)17を介して画素電極14に重なるように、画素電極14の下方に設けられている。共通電極15は、透明な導電材料(例えばITOやIZO)から形成されている。
TFT11や信号配線13を覆うように、層間絶縁層18が形成されており、共通電極15は、この層間絶縁層18上に形成されている。例示している構成では、層間絶縁層18は、無機絶縁層(例えばSiNx層)18aと、有機絶縁層(例えば感光性樹脂から形成されている)18bとを含む。
層間絶縁層18には、コンタクトホールCHが形成されている。このコンタクトホールCH内で、画素電極14はTFT11のドレイン電極11dに接続されている。TFT基板10の上述した構成要素は、絶縁性を有する透明基板(例えばガラス基板)19によって支持されている。
カラーフィルタ基板20は、カラーフィルタ層22(赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22B)と、遮光層(ブラックマトリクス)23とを有する。赤カラーフィルタ22R、緑カラーフィルタ22Gおよび青カラーフィルタ22Bは、それぞれ赤画素に対応した領域、緑画素に対応した領域および青画素に対応した領域に設けられている。遮光層23は、隣接する画素間に位置するように、格子状に形成されている。
カラーフィルタ層22上には、平坦化層24が設けられている。また、平坦化層24上に、液晶層30の厚さ(セルギャップ)を規定するための複数の柱状スペーサ41が形成されている。複数の柱状スペーサ41は、相対的に高いメインスペーサ41aと、相対的に低いサブスペーサ41bとを含んでいる。カラーフィルタ基板20の上述した構成要素は、絶縁性を有する透明基板(例えばガラス基板)21によって支持されている。
TFT基板10およびカラーフィルタ基板20のそれぞれの液晶層30側の表面には、水平配向膜(不図示)が設けられている。
上述した構成を有する、FFSモードの液晶表示装置100では、画素電極14と共通電極15とを用いて横電界(斜め電界)を生成し、この横電界によって液晶分子を基板面内で回転させることにより、表示が行われる。
本発明の実施形態によると、色再現性に優れ、且つ、高いパネル透過率を実現し得る液晶表示装置が提供される。
1 液晶表示パネル
2 照明素子
10 アクティブマトリクス基板(TFT基板)
20 カラーフィルタ基板(対向基板)
22 カラーフィルタ層
22R 赤カラーフィルタ
22G 緑カラーフィルタ
22B 青カラーフィルタ
23 遮光層(ブラックマトリクス)
24 平坦化層
51 発光素子
52 緑色蛍光体
53 赤色蛍光体
100 液晶表示装置
2 照明素子
10 アクティブマトリクス基板(TFT基板)
20 カラーフィルタ基板(対向基板)
22 カラーフィルタ層
22R 赤カラーフィルタ
22G 緑カラーフィルタ
22B 青カラーフィルタ
23 遮光層(ブラックマトリクス)
24 平坦化層
51 発光素子
52 緑色蛍光体
53 赤色蛍光体
100 液晶表示装置
Claims (14)
- 赤カラーフィルタ、緑カラーフィルタおよび青カラーフィルタを有する液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに白色光を照射する照明素子と、
を備えた液晶表示装置であって、
前記照明素子は、青色光を発する発光素子と、前記発光素子から発せられる青色光の一部を吸収して緑色光を発する緑色蛍光体と、前記発光素子から発せられる青色光の一部を吸収して赤色光を発する赤色蛍光体とを有し、
前記青カラーフィルタは、染料を含む着色材料から形成されており、
前記照明素子から発せられる白色光の色度x、yは、0.24<xおよび0.24<yの関係を満足する液晶表示装置。 - 前記緑色蛍光体の発光スペクトルのピーク波長は、520nm以上540nm以下である請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記緑色蛍光体が、一般式(A):Si6-zAlzOzN8-z:Eux(前記一般式(A)において、zおよびxは0<z<4.2および0.003<x<0.03の関係を満足する)で表されるβ型SiAlONである、2価のユーロピウム賦活酸窒化物蛍光体である請求項1または2に記載の液晶表示装置。
- 前記赤色蛍光体の発光スペクトルにおける、650nm以上の積分強度をIa、全波長域の積分強度をIbとしたとき、比Ia/Ibが0.1未満である請求項1から3のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記赤色蛍光体が、一般式(B):MI 2(MII 1-hMnh)F6(前記一般式(B)において、MIはLi、Na、K、RbおよびCsからなる群から選択される少なくとも1種のアルカリ金属元素を表し、MIIはGe、Si、Sn、TiおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の4価元素を表し、hは0.01<h<0.2の関係を満足する)で表される、4価のマンガン賦活フッ化4価金属塩蛍光体である請求項1から4のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記着色材料に含まれる染料は、トリフェニルメタン系染料である請求項1から5のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記着色材料は、顔料をさらに含む請求項1から6のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記照明素子の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、525nm以上535nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有し、
前記赤カラーフィルタの透過スペクトルは、波長400nm以上580nm以下において5%以下の透過率を示し、波長580nm以上585nm以下において立ち上がり、波長625nm以上において80%以上の透過率を示し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、595nm以上605nm以下の範囲内に含まれており、
前記緑カラーフィルタの透過スペクトルは、505nm以上525nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長465nm以下および600nm以上680nm以下のそれぞれにおいて5%以下の透過率を示し、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、485nm以上490nm以下および556nm以上562nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれており、
前記青カラーフィルタの透過スペクトルは、420nm以上450nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ30%以上50%以下および10%以上20%以下の透過率を示し、前記青カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、400nm以上410nm以下および468nm以上478nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれている、請求項1から7のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 前記照明素子の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、525nm以上535nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有し、
前記赤カラーフィルタの透過スペクトルは、波長400nm以上560nm以下において10%以下の透過率を示し、波長560nm以上570nm以下において立ち上がり、波長620nm以上において90%以上の透過率を示し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、588nm以上593nm以下の範囲内に含まれており、
前記緑カラーフィルタの透過スペクトルは、505nm以上525nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長465nm以下および600nm以上680nm以下のそれぞれにおいて5%以下の透過率を示し、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、485nm以上490nm以下および557nm以上562nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれており、
前記青カラーフィルタの透過スペクトルは、415nm以上460nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ50%以上70%以下および35%以上45%以下の透過率を示し、前記青カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、490nm以上500nm以下の範囲内に含まれている、請求項1から7のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 前記照明素子の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、535nm以上545nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有し、
前記赤カラーフィルタの透過スペクトルは、波長400nm以上575nm以下において5%以下の透過率を示し、波長575nm以上580nm以下において立ち上がり、波長620nm以上において80%以上の透過率を示し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、595nm以上605nm以下の範囲内に含まれており、
前記緑カラーフィルタの透過スペクトルは、512nm以上532nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長470nm以下および600nm以上670nm以下のそれぞれにおいて5%以下の透過率を示し、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、488nm以上493nm以下および561nm以上567nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれており、
前記青カラーフィルタの透過スペクトルは、415nm以上460nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ50%以上70%以下および48%以上58%以下の透過率を示し、前記青カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、496nm以上506nm以下の範囲内に含まれている、請求項1から7のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 前記照明素子の発光スペクトルは、442nm以上453nm以下、535nm以上545nm以下、611nm以上615nm以下、629nm以上633nm以下および645nm以上649nm以下の波長範囲のそれぞれ内にピークを有し、
前記赤カラーフィルタの透過スペクトルは、波長400nm以上560nm以下において5%以下の透過率を示し、波長560nm以上570nm以下において立ち上がり、波長620nm以上において90%以上の透過率を示し、前記赤カラーフィルタの透過スペクトルが50%以上の透過率を示す波長は、590nm以上595nm以下の範囲内に含まれており、
前記緑カラーフィルタの透過スペクトルは、515nm以上535nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長465nm以下および625nm以上670nm以下のそれぞれにおいて10%以下の透過率を示し、前記緑カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、477nm以上482nm以下および590nm以上595nm以下の範囲のそれぞれ内に含まれており、
前記青カラーフィルタの透過スペクトルは、415nm以上460nm以下の波長範囲に透過率のピークを有し、波長400nmおよび500nmにおいてそれぞれ50%以上70%以下および45%以上55%以下の透過率を示し、前記青カラーフィルタの透過スペクトルが50%の透過率を示す波長は、495nm以上505nm以下の範囲内に含まれている、請求項1から7のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 前記赤カラーフィルタ、前記緑カラーフィルタおよび前記青カラーフィルタのそれぞれの厚さは、2.5μm以下である請求項1から11のいずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記液晶表示パネルは、前記赤カラーフィルタ、前記緑カラーフィルタおよび前記青カラーフィルタを有するカラーフィルタ基板を含み、
前記カラーフィルタ基板は、前記赤カラーフィルタ、前記緑カラーフィルタおよび前記青カラーフィルタを覆うように形成された平坦化層をさらに有する請求項1から12のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 横電界モードで表示を行う、請求項1から13のいずれかに記載の液晶表示装置。
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