显示装置的制作方法

文档序号:12062442阅读:358来源:国知局
显示装置的制作方法

技术领域

本发明的实施方式涉及显示装置。



背景技术:

近年来,从省空间、省电的观点考虑,液晶显示装置、等离子显示装置、有机EL(电致发光)显示装置等显示装置的用途增加。当前,对显示装置谋求高精细化及宽色域化(颜色再现范围的扩大)。

尤其将来播放超高清视频时,在具备具有以往的宽频带发光波长特性的LED光源的显示装置中,难以进行应对。



技术实现要素:

根据本发明的实施方式,提供一种显示装置,具有光源部和彩色滤光部,通过使从上述光源部射出的光透射上述彩色滤光部来进行显示。上述光源部具有激光源,该激光源包含射出红色激光的红色激光源、射出绿色激光的绿色激光源和射出蓝色激光的蓝色激光源。上述彩色滤光部包含红色滤光膜、绿色滤光膜和蓝色滤光膜。上述绿色激光与上述蓝色激光的发光中心波长之差为65nm以上、95nm以下。在上述绿色滤光膜中,表现光的最大透射比的波长、与表现光的10%透射比的短波长侧的波长之差为70nm以下。

附图说明

图1是CIE1931xy色度图。

图2是表示图1所示的红色激光、绿色激光及蓝色激光的发光波长特性、与(a)红色滤光膜、(b)绿色滤光膜、(c)蓝色滤光膜的光谱透射比之间的关系的曲线图。

图3是表示第1实施方式的显示装置的立体图。

图4是表示像素的结构的图。

图5A是第1实施方式的显示装置所具有的照射部的概略剖视图。

图5B是表示图5A所示的激光源的概略图。

图6是第1实施方式的显示装置所具有的显示面板的概略剖视图。

图7是第2实施方式的显示装置所具有的照射部的概略剖视图。

图8是图7所示的照射部的立体图。

图9是第3实施方式的显示装置所具有的照射部的概略剖视图。

图10是第4实施方式的显示装置所具有的照射部的概略剖视图。

图11是第5实施方式的显示装置所具有的照射部的概略剖视图。

图12是表示导光部的厚度(mm)与光谱透射比(%)之间的关系的图。

图13是将图12的测定结果以横轴为导光部的厚度(mm)、纵轴为532nm的波长的光的透射比(%)的方式构建而成的图。

图14是第1实施方式的变形例的显示装置所具有的照射部的概略剖视图。

图15是第2实施方式的变形例的显示装置所具有的照射部的概略剖视图。

具体实施方式

以下说明几个实施方式。

此外,以下说明的实施方式均涉及具有液晶分子作为光学元件而发挥功能的液晶显示面板的显示装置,但本发明并不限定于此。显示装置也可以为具有Micro Electro Mechanical System(MEMS)快门作为光学元件而发挥功能的机械式显示面板的显示装置等。此外,在使用MEMS快门的情况下,也可以不设置后述的第1偏振片、第2偏振片。另外,在本说明书和各附图中,存在关于所言及的图对发挥与前述相同或类似的功能的结构要素标注相同的附图标记并适当省略重复的详细说明的情况。

图1是CIE1931xy色度图。纵轴为y,横轴为x。该图中的色度坐标以(x、y)来表现。图1所示的以点R、G、B为顶点的三角形示出作为目标的色域的一个例子。点R的色度坐标为(0.708,0.292)、点G的色度坐标为(0.170,0.797)、点B的色度坐标为(0.131,0.046)。

点R能够由通过红色激光源(以下称为r光源)射出的发光中心波长为630nm的红色激光(以下称为r光)显示。点G能够由通过绿色激光源(以下称为g光源)射出的发光中心波长为532nm的绿色激光(以下称为g光)显示。点B能够由通过蓝色激光源(以下称为b光源)射出的发光中心波长为467nm的蓝色激光(以下称为b光)显示。r光、g光及b光的发光强度的半幅值为5nm以下。通过射出r光、g光及b光并对其进行加法混色,而能够显示作为目标的色域的光。

但是,在液晶显示装置等显示装置中,使光源射出的光进一步从彩色滤光部等透射而用于显示。图1所示的点R′、G′及B′示出r光、g光及b光从以往的彩色滤光部CF′透射后的光的色度。以点R′、G′、B′为顶点的三角形示出能够通过对r光、g光及b光从以往的彩色滤光部CF′透射后的光进行加法混色而显示的色域。点R′与点R相比,色度无变化。相对地,点G′与点G相比,色度靠向点B大幅转移(shift)。另外,点B′与点B相比,色度靠向点G转移。其结果为,以将点R′、G′、B′作为顶点的三角形表示的色域相对于目标色域为75%。像这样,即使使用具有窄频带的发光波长特性、且作为光纯度高的光源的激光源,也存在无法将显示装置宽色域化的情况。以下参照图2来说明其理由。

图2是表示图1所示的r光、g光及b光的发光波长特性、与上述以往的彩色滤光部CF′的(a)红色滤光膜、(b)绿色滤光膜、(c)蓝色滤光膜的光谱透射比之间的关系的曲线图。如图2的(a)所示,红色滤光膜仅使r光、g光、b光的发光波长区域中的r光的发光波长区域的光透射。如图2的(b)所示,绿色滤光膜的表现光的最大透射比的波长为532nm~537nm。绿色滤光膜由于表示光的最大透射比的波长与g光的发光中心波长即532nm一致,所以高效地使g光透射。但是,对于绿色滤光膜,b光的发光中心波长即467nm的光的透射比为11%。因此,绿色滤光膜不仅使r光、g光、b光的发光波长区域中的g光的发光波长区域的光透射,也使b光的发光波长区域的光透射。其结果为,如图1所示,点G′与点G相比,靠向点B大幅转移。而且,如图2的(c)所示,蓝色滤光膜的表现光的最大透射比的波长为452nm~467nm。蓝色滤光膜由于表现光的最大透射比的波长与b光的发光中心波长即467nm一致,所以高效地使b光透射。但是,对于蓝色滤光膜,g光的发光中心波长即532nm的光的透射比为5%。因此,蓝色滤光膜不仅使r光、g光、b光的发光波长区域中的b光的发光波长区域的光透射,也使g光的发光波长区域的光透射。其结果为,如图1所示,点B′与点B相比,靠向点G转移。

如以上所示,在以往的彩色滤光部CF′中,在绿色滤光膜中,不仅使g光的发光波长区域的光透射,也使b光的发光波长区域的光透射,在蓝色滤光膜中,不仅使b光的发光波长区域的光透射,也使g光的发光波长区域的光透射。其结果为,以将点R′、G′、B′作为顶点的三角形示出的色域与目标色域相比缩小。即,即使使用色纯度高的激光源,显示装置的色域也存在与使用了色纯度低的光源时同样地不会扩大的情况。根据图1可知,显示装置的色域的缩小尤其受绿色滤光膜中的b光的透射的影响大。

首先,参照图3~图6来说明第1实施方式的显示装置。图3是表示第1实施方式的显示装置DSP的立体图。

显示装置DSP具有:显示面板PNL、驱动显示面板PNL的驱动IC芯片IC、对显示面板PNL进行照明的照射部100、控制显示面板PNL及照射部100的动作的控制模块CM、向显示面板PNL及照射部100传递控制信号的柔性电路基板FPC1、FPC2等。此外,在各实施方式中,第1方向X为例如显示面板PNL的短边方向。第2方向Y为与第1方向X交叉的方向,为显示面板PNL的长边方向。另外,第3方向Z为与第1方向X及第2方向Y交叉的方向。另外,在各实施方式中,第1基板SUB1的显示面为显示区域DA所在的面,第1基板SUB1的背面为位于显示面的相反侧的面。另外,上(上方)是指从背面朝向显示面的方向,下(下方)是指从显示面朝向背面的方向。

显示面板PNL具有第1基板SUB1、与第1基板SUB1相对配置的第2基板SUB2和后述的液晶层LQ。显示面板PNL具有显示图像的显示区域DA、及位于显示区域DA周边的与形成在第2基板SUB2上的遮光层LSL重叠的边框状的非显示区域NDA。显示面板PNL具有例如在显示区域DA内沿第1方向X及第2方向Y呈矩阵状排列的像素PX。

照射部100在显示面板PNL的第1基板SUB1之下与其相对地配置。照射部100相当于从背面侧对显示面板PNL进行照明的所谓背光源单元。

驱动IC芯片IC安装在显示面板PNL的第1基板SUB1上。柔性电路基板FPC1安装在第1基板SUB1上,将显示面板PNL和控制模块CM连接。柔性电路基板FPC2将照射部100和控制模块CM连接。

这样构成的显示装置DSP相当于具有透射显示功能的所谓透射型的液晶显示装置,其中,透射显示功能是指通过以各像素PX有选择性地使从照射部100向显示面板PNL入射的光透射来显示图像。

图4是表示像素PX的结构的图。

各像素PX具有开关元件PSW、像素电极PE、公共电极CE、液晶层LQ等。开关元件PSW由例如薄膜晶体管(TFT)形成。开关元件PSW与扫描线G、信号线S及像素电极PE电连接。例如,扫描线G沿第1方向X延伸,信号线S沿第2方向Y延伸。此外,扫描线G及信号线S可以形成为直线状,也可以是各自的至少一部分弯曲。液晶层LQ通过在像素电极PE与公共电极CE之间产生的电场而被驱动。保持电容CS例如为公共电极CE与像素电极PE之间形成的电容。

图5A是表示第1实施方式的显示装置DSP的照射部100的概略剖视图,比例尺与图3不同。照射部100具有光源部LS及导光部140。光源部LS具有激光源LD及光学透镜(120、130)。如图5B所示,激光源LD包含射出红色激光(以下称为R光)的红色激光源(以下称为R光源)LDR、射出绿色激光(以下称为G光)的绿色激光源(以下称为G光源)LDG、及射出蓝色激光(以下称为B光)的蓝色激光源(以下称为B光源)LDB。R光源LDR、G光源LDG及B光源LDB以射出例如为偏振的光且偏振方向一致的R光、G光及B光的方式构成。在R光源LDR、G光源LDG及B光源LDB上例如分别设有准直透镜(collimating lens),以射出平行光的方式构成。R光、G光及B光通过例如分色镜(dichroic mirror)110而合成为白色激光。

R光源LDR由例如红色激光二极管构成。红色激光二极管由例如磷化铝镓铟(AlGaInP)类、GaInP类的半导体材料构成。R光的发光中心波长为600nm~650nm,优选为620nm~640nm。优选R光为发光强度的半幅值为5nm以下的窄频带的光。

G光源LDG由例如绿色激光二极管构成。绿色激光二极管由例如氮化铟镓(InGaN)类、硒化锌(ZnSe)类的半导体材料构成。G光的发光中心波长为525~550nm,优选为530~540nm。优选G光为发光强度的半幅值为5nm以下的窄频带的光。另外,G光的发光中心波长与B光的发光中心波长之差为65nm以上、95nm以下,优选为65nm以上、85nm以下。

B光源LDB由例如蓝色激光二极管构成。蓝色激光二极管由例如氮化镓(GaN)类、InGaN类的半导体材料构成。此外,构成蓝色激光二极管的InGaN类的半导体材料的晶体中的铟配制比率比构成绿色激光二极管的InGaN类的半导体材料少。B光的发光中心波长为450nm~480nm,优选为460nm~475nm,进一步优选为460nm~470nm。优选B光为发光强度的半幅值为5nm以下的窄频带的光。

然而,绿色的波长处于红色与蓝色的波长之间,难以使表现绿色的最大透射比的波长向长波长侧大幅移动。另一方面,即使使表现蓝色滤光片的最大透射比的波长为低波长,也不会对其他颜色的漏色造成影响。由此,优选B光的发光中心波长与目标波长即467nm相比为低波长,优选G光的发光中心波长与目标波长即532nm相比也为低波长。通过与B光相应地使G光也为低波长,而能够抑制xy色度图中的目标色域的再现性偏差。

关于短波长的激光,也可以通过使用SHG(second harmonic generator)来将光的波长减半而生成。由此,能够使用长寿命且容易高输出化的红外激光二极管来生成短波长的激光。尤其是在组合了LD泵浦光纤激光器和SHG的情况下,能够实现高输出的G光源,是优选的。半导体激光二极管为例如脊状构造的侧面发光型的半导体激光二极管等,能够容易地调整偏振状态,因此是优选的。R光源LDR、G光源LDG及B光源LDB在为半导体激光二极管的情况下,通过增加所提供的电流而能够增加发光强度。

此外,在背光源发光时,优选G光的发光强度比R光及B光各自的发光强度小。这是因为,在使用具有本实施方式的发光主波长的光源的情况下,若减小G光的发光强度,则能够得到良好的白色。另外,也是因为,绿色光的视感度高,因此即使发光强度低也容易强烈地感受到,且激光二极管难以增大绿色的发光强度。进一步优选的是,B光的发光强度比R光的发光强度小。此外,用于得到与YAG-LED相同程度的光度的激光源的R光、G光、B光的发光强度的比率为R光:G光:B光=1:0.7:0.95。对于激光的放射束,作为测定装置而能够列举光谱辐射计,例如能够使用柯尼卡美能达(Konica Minolta)公司制的光谱辐射亮度计即CS-2000(A)、拓普康技术(Topcon Techno House)公司制的光谱辐射计即SR-3AR。

光学透镜120扩大从激光源LD射出的激光的束宽。光学透镜130将激光适当转换成向导光部140的侧面141均匀地入射的平行光。光学透镜130只要为对光进行会聚并射出平行光的透镜,就没有特别限定,例如能够使用衍射透镜和菲涅尔透镜。

导光部140配置在显示面板PNL的下方,与第1基板SUB1相对。导光部140例如为楔形状。导光部140具有位于与光源部LS相对的一侧的侧面141。导光部140具有位于与显示面板PNL相对的一侧的第1主面142、和位于第1主面142的相反侧的第2主面143。侧面141为沿与X-Z平面平行的方向延伸的平坦面。第1主面142为沿与X-Y平面平行的方向延伸的平坦面。第2主面143为沿从第2方向Y向第3方向Z倾斜的方向延伸的倾斜面。第2主面143为了使从侧面141入射的激光满足全反射条件而平缓地倾斜。第2主面143的倾斜以所反射的激光向第1主面142垂直地出射的方式形成。导光部140在与显示面板PNL的显示区域DA相对应的区域的整体范围内延伸。

导光部140例如由具有光透射性的树脂形成。另外,导光部140从维持在其内部通过的激光的偏振方向的观点考虑,期望具有低双折射性。关于具有低双折射性的导光部140,例如期望导光部140的光程差(retardation)为入射的激光的主波长的四分之一以下。这样的导光部140例如由正双折射物质与负双折射物质的混合物或共聚物形成,例如由固有双折射率以绝对值为3×10-3以下的聚合物形成。

混合物中,通过使固有双折射率为正的聚合物与固有双折射率为负的聚合物以恰当的比率混合,而在聚合物中发生取向时双折射相互抵消,从而在宏观上不会表现双折射。或者是,混合物中,通过将具有棒状的分子形状和极化率各向异性的低分子添加到聚合物中来使聚合物的双折射相互抵消。共聚物使固有双折射率为正的单体和固有双折射率为负的单体以恰当的比率共聚而在一个聚合链内消除极化率各向异性。上述的混合物或共聚物能够适用例如日本专利第5263771号公报的(0043)段落~(0052)段落中所记载的混合物或共聚物。

此外,在图5A中,在导光部140的第2主面143上也可以设有反射片150。反射片150使经由导光部140的第2主面143而射出的光反射而使其向导光部140内返回。另外,在导光部140的第1主面142上也可以设有棱镜片160。棱镜片160使由导光部140导光了的光折射并会聚从而对显示面板PNL均匀地照明来使亮度上升。棱镜片160的与显示面板相对的面由多个棱镜形成。关于棱镜片160,期望棱镜的长度方向与入射的激光的偏振方向平行。棱镜片160从维持在其内部通过的激光的偏振方向的观点考虑,期望具有低双折射性。具有低双折射性的棱镜片160例如能够由与导光部140相同的材料形成。

从激光源LD射出的激光为例如偏振方向相对于纸面垂直的偏振光。从激光源LD射出的激光例如通过光学透镜120而付与射出角度。接着,被付与了射出角度的激光入射到例如菲涅尔透镜130中而被转换成具有与导光部140的侧面141相对应的宽度的平行光。被转换成平行光的激光在例如偏振方向相对于纸面保持垂直的状态下相对于导光部140的侧面141垂直地入射。从侧面141透射的激光在维持偏振方向的状态下作为平行光向第2主面143入射。向第2主面143入射的激光被第2主面143反射而在维持偏振方向的状态下作为平行光从第1主面142射出。从光源部照射的激光通过导光部140而被导光并从第1主面142的大致整面射出。像这样,导光部140例如一边维持从光源部LS射出的偏振的激光的偏振方向一边朝向彩色滤光部导光。

图6是显示面板PNL的概略剖视图。

显示面板PNL与导光部140的第1主面142相对地配置。显示面板PNL具有第1像素PX1、第2像素PX2及第3像素PX3。

在该图中,作为一个例子,图示了利用横电场的显示模式的液晶显示装置。但是,本实施方式中的液晶显示装置的显示模式并没有特别限定,也可以为利用纵电场等其他电场的模式。

第1基板SUB1使用玻璃基板或树脂基板等透明的第1绝缘基板10而形成。第1基板SUB1在第1绝缘基板10的与第2基板SUB2相对的一侧具有公共电极CE、像素电极PE、第1绝缘膜11、第2绝缘膜12、第1取向膜AL1等。公共电极CE形成在第1绝缘膜11上,在像素PX1至PX3的范围内延伸。第2绝缘膜12覆盖公共电极CE。此外,在第1绝缘基板10与第1绝缘膜11之间形成有未图示的栅极布线、源极布线、开关元件等。像素电极PE形成在第2绝缘膜12上,与公共电极CE相对。像素电极PE在与公共电极CE相对的位置上具有狭缝SLA。像素电极PE被第1取向膜AL1覆盖。公共电极CE、像素电极PE由例如氧化铟锡或氧化铟锌等透明的导电材料形成。

第2基板SUB2使用玻璃基板或树脂基板等透明的第2绝缘基板20而形成。第2基板SUB2在第2绝缘基板20的与第1基板SUB1相对的一侧具有遮光层BM、彩色滤光部CF、保护(over coat)层OC、第2取向膜AL2等。遮光层BM形成在第2绝缘基板20的与第1基板SUB1相对的内表面上。遮光层BM由黑色的树脂材料、遮光性的金属材料形成。彩色滤光部CF形成在第2绝缘基板20的内表面上,各自的一部分与遮光层BM重叠。彩色滤光部CF分别隔着液晶层LQ地与像素电极PE1、PE2及PE3相对。

彩色滤光部CF包含红色滤光膜CFR、绿色滤光膜CFG和蓝色滤光膜CFB。

红色滤光膜CFR包含红色色材。红色色材可以列举红色染料或红色颜料,优选包含至少一种蒽醌或吡咯并吡咯二酮类的染料、或它们的颜料。作为红色染料,为例如日本特开2014-6326号公报所记载的染料。作为红色颜料,优选为颜料红177、179、254、255,进一步优选为颜料红177或颜料红254。

优选绿色滤光膜CFG包含绿色色材和黄色色材。优选绿色滤光膜CFG中的绿色颜料与黄色颜料的重量比(绿色颜料的重量:黄色颜料的重量)为98:2~30:70,进一步优选为95:5~40:60的范围。在绿色滤光膜CFG包含绿色色材和黄色色材的情况下,绿色滤光膜CFG的光谱透射特性与仅包含绿色色材单方的绿色滤光膜相比向长波长侧转移。当黄色颜料的比例大于70重量%时,作为长波长的光的R光的透射比会变高,从绿色滤光膜CFG透射的光的色纯度会降低,因此不优选。另外,在黄色颜料的比率小于2重量%的情况下,B光的透射比会变高,从绿色滤光膜CFG透射的光的色纯度会降低,因此不优选。

另外,在绿色滤光膜CFG中,表现光的最大透射比的波长、与表现光的10%透射比的短波长侧的波长之差为70nm以下,优选为60nm以下。另外,在绿色滤光膜CFG中,优选表现光的10%透射比的短波长侧的波长与B光的发光中心波长相比为长波长。另外,在绿色滤光膜CFG中,优选B光的发光中心波长的光的透射比为5%以下。根据这些构成,绿色滤光膜CFG具有窄频带的光谱透射特性,B光的透射比减少,从绿色滤光膜CFG透射的光的色纯度上升。在绿色滤光膜CFG中,优选表现光的最大透射比的波长为520nm~540nm,进一步优选为525nm~538nm。此外,在各副像素中进行比较的情况下,优选绿色滤光膜CFG的面积比红色滤光膜CFR及蓝色滤光膜CFB的面积大。

绿色色材可以列举绿色染料或绿色颜料。优选绿色色材包含至少一种酞菁类的染料或颜料。作为绿色染料,可以列举例如日本特开2014-6326号公报所记载的染料。作为绿色颜料,可以列举例如颜料绿7、36、58。

黄色色材可以列举黄色染料或黄色颜料,优选包含至少一种偶氮类的染料或颜料。作为黄色染料,可以列举例如日本特开2014-6326号公报所记载的染料。作为黄色颜料,优选为颜料黄139、150、155、185。

绿色滤光膜优选包含从颜料绿7及颜料绿36中选择的至少一种绿色颜料、和从颜料黄139、颜料黄150及颜料黄185中选择的至少一种黄色颜料。在该构成中,与仅含有其他绿色颜料及其他黄色颜料的绿色滤光膜相比,颜料的着色力大,因此在薄膜条件下,能够降低绿色滤光膜中的B光的发光中心波长的光的透射比。

此外,在颜料绿7及颜料黄139的组合中,绿色颜料与黄色颜料的重量比优选为90:10~55:45,进一步优选为65:35~55:45。另外,在颜料绿7及颜料黄185的组合、和颜料绿7、颜料黄139及颜料黄185的组合中,绿色颜料与黄色颜料的重量比优选为90:10~30:70,进一步优选为80:20~50:50。另外,在颜料绿7及颜料黄150的组合中,绿色颜料与黄色颜料的重量比优选为65:35~40:60,进一步优选为60:40~45:55。另外,在颜料绿36及颜料黄185的组合中,绿色颜料与黄色颜料的重量比优选为95:5~85:15。

蓝色滤光膜CFB优选包含第1色材、和表现光的最大透射比的波长比第1色材短的第2色材。第1色材例如为蓝色色材,第2色材例如为紫色色材。作为蓝色色材的优选例,例如为表现光的最大透射比的波长为435nm~480nm的色材。作为紫色色材的优选例,例如为表现光的最大透射比的波长为400nm~435nm的色材。优选蓝色滤光膜CFB包含蓝色色材和紫色色材。蓝色滤光膜CFB构成为混合地包含例如颜料蓝15:6的蓝色色材、和颜料紫23的紫色色材。蓝色色材与紫色色材的重量比(蓝色色材的重量:紫色色材的重量)优选为85:15~20:80,进一步优选为80:20~25:75。根据该构成,能够使蓝色滤光膜CFB为恰当的膜厚且为恰当的亮度。

在蓝色滤光膜CFB中,优选表现光的最大透射比的波长、与表现光的10%透射比的长波长侧的波长之差为70nm以下,进一步优选为60nm以下。另外,在蓝色滤光膜CFB中,优选表现光的最大透射比的波长与B光的发光中心波长相比为短波长。根据这些构成,蓝色滤光膜CFB具有窄频带的光谱透射特性,G光的透射比减少,从蓝色滤光膜CFB透射的光的色纯度上升。

蓝色色材可以列举蓝色染料或蓝色颜料,优选包含至少一种酞菁类的染料或颜料。作为蓝色染料,可以列举例如日本特开2014-6326号公报所记载的染料。作为蓝色颜料,可以列举例如颜料蓝15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等,进一步优选为颜料蓝15:3、15:4、15:6、60。紫色色材可以列举例如颜料紫23。在蓝色滤光膜CFB包含蓝色色材和紫色色材的情况下,蓝色滤光膜CFB的光谱透射特性与仅含蓝色色材单方的蓝色滤光膜相比向短波长侧转移。其结果为,蓝色滤光膜CFB中的G光的透射比减少,从蓝色滤光膜CFB透射的光的色纯度上升。

此外,彩色滤光部的红色滤光膜、绿色滤光膜及蓝色滤光膜的膜厚优选为20μm以下,进一步优选为0.5μm~6μm。为了提高从红色滤光膜、绿色滤光膜及蓝色滤光膜透射的光的色纯度,除调整色材的配制以外,使各滤光膜的膜厚变厚并使色材浓度增加也是有效的。另外,优选使蓝色滤光膜或绿色滤光膜的膜厚比红色滤光膜的膜厚更厚。另外,优选蓝色滤光膜或绿色滤光膜的色材浓度比红色滤光膜的色材浓度高。由此,能够抑制蓝色滤光膜中的绿色激光的透射、及绿色滤光膜中的蓝色激光的透射。

保护层OC覆盖彩色滤光部CF。保护层OC由透明的树脂材料形成。保护层OC被第2取向膜AL2覆盖。第1取向膜AL1及第2取向膜AL2由表现水平取向性的材料形成。

第1基板SUB1和第2基板SUB2在形成有规定的盒厚(cell gap)的状态下被贴合。液晶层LQ被封入第1取向膜AL1与第2取向膜AL2之间。

包含第1偏振片PL1的第1光学薄膜OD1配置在第1基板SUB1的下方。包含第2偏振片PL2的第2光学薄膜OD2配置在第2基板SUB2的上方。

在第2偏振片PL2的上方形成有例如散射层DL。散射层包含散射粒子。本实施方式中的激光为平行光,因此如果不通过散射层使光散射则有可能产生面内亮度不均。由此,优选在第2偏振片PL2的上方设置散射层DL。散射粒子只要使光散射就没有特别限定,可以为有机粒子,也可以为无机粒子。优选的是,散射粒子为无机粒子。作为无机粒子优选二氧化硅和氧化铝那样的无机氧化物粒子。

此外,在图示的例子中,彩色滤光部CF形成在第2基板SUB2上,但也可以形成在第1基板SUB1上。在一个例子中,彩色滤光部CF可以与第1绝缘膜11置换,也可以配置在第1绝缘基板10与第1绝缘膜11之间。

另外,红色、绿色及蓝色滤光膜的各参数的测定可以在形成了玻璃基板、偏振片、绝缘层及像素电极等的其他光透射性材料的状态下测定。这是因为这些材料对测定造成的影响小到能够忽视的程度。

此外,在图示的例子中,示出了像素电极PE和公共电极CE形成在第1基板SUB1上的显示面板PNL,但并不限于该结构,能够根据显示面板PNL的显示模式而适当采取各种各样的结构。

在第1实施方式的显示装置DSP中,从光源部LS射出的激光通过导光部140而被朝向彩色滤光部CF导光。从导光部140的第1主面142的大致整面射出的激光的偏振方向为例如相对于纸面垂直的方向。第1偏振片PL1的偏振方向为例如相对于纸面垂直的方向,因此光能够不被第1偏振片PL1吸收地透射。此时,激光不会损害平行性地从液晶层LQ通过并向彩色滤光部CF大致垂直地入射。绿色滤光膜CFG如上所说明地那样构成为具有窄频带的光谱透射特性,与以往的彩色滤光部相比B光难以透射。因此,绿色滤光膜CFG中的B光的透射比减少,从绿色滤光膜CFG透射的光的色纯度上升。其结果为,能够使显示装置DSP的色域与目标色域接近而使其宽色域化。

而且,在激光偏振且激光的偏振方向与第1偏振片PL1平行的情况下,能够抑制在第1偏振片PL1中的激光的损失。由此,显示装置DSP能够以低耗电量来发出高亮度的激光。而且,在从导光部140射出的激光的偏振度充分高的情况下,显示装置DSP可以不具有第1偏振片PL1,在该情况下能够抑制制造成本。

接下来,说明第2~第5实施方式的显示装置。此外,在第2~第5实施方式中,也会得到与上述第1实施方式相同的效果。

图7是第2实施方式的显示装置所具有的照射部200的概略剖视图。第2实施方式中的显示装置除照射部以外具有与第1实施方式的显示装置DSP相同的构造。照射部200的导光部的形状与图5A所示的结构例不同。

导光部240的侧面241从X-Y平面倾斜。侧面241与第1主面242成钝角θ1,与第2主面243成锐角θ2。激光在从侧面241通过而向导光部240的内部入射时,在维持着平行性的状态下向第2主面243的方向折射。第2主面243的截面具有凹凸形状。第2主面243的凹凸形状以入射的激光满足全反射条件的方式形成。另外,在第2主面243中,激光在维持着平行性的状态下向第1主面242沿垂直方向反射。第1主面242以朝向显示面板PNL的背面垂直地出射的方式形成。第1主面242为沿与X-Y平面平行的方向延伸的平坦面。激光在从第1主面242通过并从导光部240的内部射出时,不会折射。如此,从光源部LS射出的激光通过导光部240而被导光,并作为与显示面板PNL的主面的法线平行的平行光而向显示面板PNL入射。

在上述的照射部200的导光部240与显示面板PNL的第1基板SUB1之间、在显示面板PNL内部、及在显示面板PNL与彩色滤光部CF之间,不存在棱镜片。因此,通过导光部240而被导光的激光不通过棱镜片地向彩色滤光部CF照射。

图8是照射部200的立体图。

第2主面243的凹部243a及凸部243b沿第1方向X延伸,在第2方向Y上交替地排列。在图示的例子中,第2主面243的凹部及凸部从一端到另一端连续地延伸,但也可以是一部分间断而不连续地延伸。在导光部240的侧面241侧配置有例如多个激光源LD1、LD2、…LDx。多个激光源LD1、LD2、…LDx分别具有与例如第1实施方式的激光源LD相同的结构。多个激光源LD1、LD2、…LDx沿第1方向X排列。另外,照射部200具有与多个激光源相对应的多个光学透镜120、130。由此,从多个激光源射出的激光向侧面241的大致整面照射,并从第1主面242的大致整面射出。此外,图示的光源部LS在一方的侧面241配置有光源部LS,但也可以在两方的侧面配置有光源部LS。

图9是第3实施方式的显示装置所具有的照射部300的概略剖视图。第3实施方式的显示装置除照射部300以外的构造与第1实施方式的显示装置DSP相同。

并且,照射部300在第2主面243上配置有反射板350的方面与图10所图示的照射部200不同。反射板沿着第2主面243的凹凸形状配置。反射板350针对向第2主面243入射的激光的主波长而具有高反射特性。从侧面241通过并向导光部的内部入射的激光通过反射板350而被镜面反射,并向显示面板PNL的方向导光。

图10是第4实施方式的显示装置所具有的照射部400的概略剖视图。第4实施方式的显示装置除照射部400以外的构造与第1实施方式的显示装置DSP相同。第4实施方式在激光从第2主面443入射的方面与图5A所图示的结构例不同。

光源部LS在第3方向Z上与导光部440相比从显示面板PNL远离。激光从第2主面443向导光部440的内部入射。激光在从导光部440的外部向内部入射时在第2主面443的凹凸面上折射,并在导光部440的内部向第2主面443入射而被全反射。由此,激光被向彩色滤光部CF的方向导光,并向与彩色滤光部CF的主面垂直的方向作为平行光而射出。

图11是第5实施方式的显示装置所具有的照射部500的概略剖视图。第5实施方式的显示装置除照射部500以外的构造与第1实施方式的显示装置DSP相同。第5实施方式在激光向第1主面542入射的方面与图5A所图示的结构例不同。

导光部540在第3方向Z上与光源部LS相比从显示面板PNL远离。第1主面542具有截面棱镜形状的凹凸形状。另外,在第1主面542上配置有反射板550。朝向第1主面542入射的激光在第1主面542上被镜面反射,并向与彩色滤光部CF垂直的方向射出。

此外,第1~第5实施方式的照射部的光源部LS可以为配置了单一激光源的结构,也可以为排列地配置了多个激光源的结构。即,可以为将从单一的激光源LD射出的光通过光学透镜转换成与导光部的宽度相应的平行光的结构。另外,也可以为将多个激光源LD1、LD2、…LDx在导光部的侧面侧沿第1方向X及/或第3方向Z排列而通过多个激光源向导光部射出平行光的结构。

图12是表示图5A那样的由树脂材料形成的导光部的厚度(mm)与光谱透射比(%)之间的关系的图。通过光谱光度计(CS-2000(A):柯尼卡美能达公司制)来进行与导光部的厚度方向垂直地透射的光的光谱透射比的测定。导光部的厚度分别为1mm、2mm、3mm。

在厚度为3mm的树脂制的导光部中,长波长的700nm的光的透射比为89%,与此相对,短波长的400nm的光的透射比为80%。根据该结果可知,从导光部的材料透射的光的透射比根据光的波长而不同。另外,在厚度为1mm的导光部中,长波长的700nm的光的透射比为89%,与此相对,短波长的400nm的光的透射比为84.5%。根据该结果可知,从导光部透射的光的透射比在导光部的厚度变厚的情况下,长波长的光的变化小,短波长的光的变化大。

图13是将图12的测定结果以横轴为厚度(mm)、纵轴为532nm的波长的光的透射比(%)的方式构建而成的图。532nm的波长的光为绿色光。根据图14可知,532nm的波长的光的透射比与导光部的厚度成正比地降低。根据该结果可知,在导光部的内部传播的光的光路长度越长则光的透射比越降低。另外可知,在导光部的内部传播的光的波长越短则光的透射比越大幅降低。

在图5A及图7所示的使用了偏振的激光的照射部100及200的情况下,从光源部LS射出的光在导光部的内部从侧面到第1主面以最短路径传播并射出。因此,在使用了偏振的激光的照射部的情况下,在导光部的内部传播的光的光路长度对出射光的影响显著。

也就是说,从图12及图13的结果可知以下结论。若从树脂材料的导光部通过的距离长,则激光的透射比会降低。另外,树脂材料的各波长中的透射比不同,因此即使在激光从相同长度的导光部通过的情况下,透射比也会根据激光的颜色(波长)而不同。

图14是第1实施方式的变形例的显示装置所具有的照射部600的概略剖视图。第1实施方式的变形例的显示装置除照射部600以外的构造与第1实施方式的显示装置DSP相同。在照射部600中,光源部LS具有多个激光源(第1激光源LD1、第2激光源LD2、第3激光源LD3)。激光源LD1、LD2、LD3分别具有例如与第1实施方式的激光源LD相同的结构。多个激光源LD1、LD2、LD3与导光部的侧面141相对地从上方向下方(第3方向Z)依次排列。另外,照射部600具有与多个激光源相对应的多个光学透镜120、130。由此,从多个激光源射出的激光向侧面141的大致整面照射。

此时,从第1激光源LD1射出的激光在导光部140中传播的光路长度比从第2激光源LD2射出的激光在导光部140中传播的光路长度更长。另外,从第2激光源LD2射出的激光在导光部140中传播的光路长度比从第3激光源LD3射出的激光在导光部140中传播的光路长度更长。由此,在图14所示的照射部600中,根据光从侧面141到第1主面142传播的光路长度的不同,而有可能在第1主面142中出射光产生亮度或色度的分布。即,在第1主面142中的在导光部140的内部传播的光路长度较长的区域中,亮度有可能会降低。另外,在第1主面142中的在导光部的内部传播的光路长度较长的区域中,出射光的R光、G光及B光中的特定波长的透射比有可能会大幅降低。例如,在短波长的B光的透射比大幅降低的情况下,有可能射出带黄色的白色光。

为了降低来自导光部的第1主面的出射光的色度或亮度的分布,而优选构成为,具有在导光板的内部传播的光的光路长度不同的至少两个激光源(第1激光源LD1、第2激光源LD2),且在第1激光源的光路长度比第2激光源的光路长度更长的情况下,使第1激光源的发光强度比第2激光源的发光强度高。另外,进一步优选构成为根据偏振的激光在导光部140的内部从侧面141到第1主面142传播的光路长度,对向导光部140入射的激光源的发光强度设置分布。此外,第1激光源LD1及第2激光源LD2分别包含R光源、G光源及B光源。

优选图14所示的照射部600根据在导光部140的内部传播的光的光路长度,而使第1激光源LD1的发光强度比第2激光源LD2的发光强度高,且使第2激光源的发光强度比第3光源的发光强度高。根据该结构,能够降低因第1主面142中的光路长度的不同而导致的亮度的分布。另外,图14所示的照射部600也可以仅对构成第1激光源LD1的R光源LDR、G光源LDG及B光源LDB中的特定光源增强发光强度。例如,可以使B光的发光强度比R光和G光强。另外,在与第1激光源LD1相比提高第2激光源LD2的发光强度时,也可以仅对特定的光源提高强度的增加比例。例如,在相对于第1激光源LD1的R光的发光强度而使第2激光源LD2的R光的发光强度上升5%的情况下,也可以相对于第1激光源LD1的B光的发光强度而使第2激光源LD2的B光的发光强度上升10%。

在R光源LDR、G光源LDG及B光源LDB为半导体激光二极管的情况下,能够通过使施加的所有电流增加来提高激光源的发光强度。另外,为了仅对B光源LDB提高发光强度,增加对B光源LDB施加的电流是有效的。

根据以上的结构,来自导光部140的第1主面142的出射光的色度或亮度的分布降低,而能够提供高画质的显示装置。另外,在图14所示的照射部600中,说明了配置有三个激光源的例子,但并不限定于该例子。配置在照射部上的激光源能够适当配置必要的数量。

图15是第2实施方式的变形例的显示装置所具有的照射部700的概略剖视图。第2实施方式的变形例的显示装置除照射部700以外的构造与第1实施方式的显示装置DSP相同。导光部240为与图7所示的导光部240相同的结构。光源部LS为与图14所示的光源部LS相同的结构。此时,与第1实施方式的变形例同样地从第1激光源LD1射出的激光在导光部中传播的光路长度比从第2激光源LD2射出的激光在导光部中传播的光路长度更长。另外,从第2激光源LD2射出的激光在导光部140中传播的光路长度比从第3激光源LD3射出的激光在导光部中传播的光路长度更长。在该结构中,也与上述第1实施方式的变形例同样地,通过根据偏振的激光在导光部的内部从侧面到第1主面传播的光路长度来对向导光部入射的激光源的发光强度设置分布,而能够减少第1主面中的亮度或色度的分布。

此外,第1~第5实施方式的显示装置为在激光源LD中将R光、G光、B光通过分色镜合波的结构,但也可以为使各光R光、G光、B光分别向导光部入射并在导光部的内部合波的结构。

此外,关于第1~第6实施方式的显示装置,光源部LS射出偏振的激光,但并不限定于该例。从光源部LS射出的激光也可以不偏振。照射部也可以为光一边在导光部的内部重复反射一边传播的结构。

如以上所说明那样,根据本实施方式,能够提供宽色域化的显示装置。

此外,说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提出的,并不意图限定发明范围。其新的实施方式能够以其他各种各样的方式被实施,在不脱离发明主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形包含在发明的范围和主旨中,并且也包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

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