背光单元及液晶显示装置的制造方法

背光单元及液晶显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及背光单元W及具备该背光单元的液晶显示装置。
【背景技术】
[0002]液晶显示装置（W下，也称为LCD化iquid化ystalDisplay))等平板显示器作为 耗电小、节省空间的图像显示装置，其用途逐年扩大。液晶显示装置至少由背光单元和液晶 单元构成，通常，进一步包含背光侧偏振片、视觉辨认侧偏振片、滤色器等部件。
[0003] 作为背光单元，广泛使用作为光源包含白色LED(Li曲t-EmittingDiode)等白色 光源的单元。与此相对照，近年来，代替白色光源，提出了通过由例如蓝色L邸那样的光源 发出的光、和来自包含被由光源射出的光激发而发出巧光的巧光体的作为不同于光源的其 他部件而配置的波长转换部件的发光，从而显现出白色光的新型的背光单元（例如参照专 利文献1)。
[0004] 现有技术文献 [000引专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2008-41706号公报

【发明内容】

[0007] 发明所要解决的问题
[000引在上述新型的背光单元中，更详细而言，例如，如W下那样显现出白色光。
[0009] 由光源射出的光入射至配置于该光的光路上的波长转换部件中。入射至波长转换 部件中的光中，照射到巧光体上的光使巧光体激发，没有照射到巧光体上而通过波长转换 部件的光向波长转换部件外射出（来自光源的射出光）。
[0010] 另一方面，被激发的巧光体发出与入射光不同的波长的光（巧光）。作为巧光体， 若使用例如发出黄色光的巧光体（黄色巧光体）则从波长转换部件射出黄色光，若使用发 出绿色光的巧光体（绿色巧光体）则射出绿色光，若使用发出红色光的巧光体（红色巧光 体）则射出红色光。运样，从波长转换部件能够得到波长与来自光源的射出光不同的射出 光（进一步的射出光）。如此，通过来自光源的射出光与进一步的射出光混色，从而显现出 白色光。例如在专利文献1的段落0033中，提出了通过将作为来自光源的射出光的蓝色光 与作为进一步的射出光的黄色光、作为进一步的射出光的黄色光及红色光、或作为进一步 的射出光的绿色光及红色光混色从而显现出白色光。运样将分别具有单一的发光峰的各 色光混色而显现出白色光，对于液晶显示装置的显示面中的亮度（每单位面积的亮度的程 度）的提高及色再现域的扩大是有效的。其中，使用在液晶显示装置的滤色器所选择的波 长频带中具有发光中屯、波长的蓝色光、绿色光及红色光，从亮度提高的观点出发是优选的。 运是由于能够降低因滤色器的吸收而导致的光的损失。
[0011] 另一方面，关于色再现域，为了得到能够显示更高画质的图像的液晶显示装置，要 求进一步的扩大。更详细而言，要求与正在实行的电视标准（。皿(化11化曲Definition, 全高清）、NTSC(化tionalTelevisionSystemCommittee,国家电视系统委员会））比 72% 相比进一步扩大。关于色再现域，在原理上，越是使从背光单元射出的各色光的射出光峰尖 细（越是将半值宽度窄小化）越发提高。因此，考虑了使用发出发光峰的半值宽度窄的巧 光的巧光体作为提高色再现域的手段之一。作为发出半值宽度窄的巧光的巧光体的具体例 子，例如在含有儒的纳米粒子（量子点；详细情况后述）中，也存在运样的巧光体，但通常为 高价。因此，利用那样的巧光体会造成背光单元（及具备其的液晶显示装置）的高成本化， 使上述新型的背光单元的通用性降低。
[0012] 在运种情况下，要求用于不依赖于巧光体的发光峰的半值宽度的窄小化而扩大色 再现域的新型的手段。
[0013] 因此，本发明的目的在于提供用于扩大液晶显示装置的色再现域的新型的手段， 所述液晶显示装置具备通过蓝色光、绿色光、及红色光的Ξ色混色而显现出白色光的背光 单元。
[0014] 用于解决问题的方法
[0015] 如上所述，色再现域在原理上可W通过将从背光单元射出的各色光的射出光峰窄 小化而扩大。因此，作为用于扩大色再现域的手段，考虑了通过设置选择性除去（例如通过 吸收而除去）蓝色光的发光中屯、波长与绿色光的发光中屯、波长之间的光、绿色光的发光中 屯、波长与红色光的发光中屯、波长之间的光的滤光片层，从而将从背光单元射出的蓝色光、 绿色光及红色光的射出光峰的半值宽度窄小化。然而，在所述手段中，即使能够扩大色再现 域，按照被滤光片层除去的部分的程度，光的利用效率也降低，其结果是，显示面中显示的 图像的亮度降低。运会损害通过利用蓝色光、绿色光及红色光的Ξ色混色的白色光的显现 而能够提高亮度运样的优点。
[0016] 本发明人们考虑到上述方面进一步深入研究，结果发现一种背光单元，所述背光 单元至少包含发光部和射出光量选择降低部件，
[0017] 发光部包含：光源、和包含被激发光激发而发出巧光的巧光体的波长转换部件，并 且，
[0018] 发光部发出具有发光中屯、波长位于430~480nm的波长频带的发光强度的峰的蓝 色光、具有发光中屯、波长位于520~560nm的波长频带且半值宽度超过50nm的发光强度的 峰的绿色光、和具有发光中屯、波长位于600~680nm的波长频带且半值宽度超过50nm的发 光强度的峰的红色光，至少绿色光及红色光是利用巧光体的发光，
[0019] 射出光量选择降低部件位于由发光部射出的光的光路上，并且
[0020] 射出光量选择降低部件具有选择性降低由发光部发出并入射至射出光量选择降 低部件中的光中的680~730nm的波长频带的光的射出光量的射出光量选择降低能力。
[0021] 目P，本发明人们新发现：根据上述背光单元，在液晶显示装置中能够在不导致亮度 的大的降低的情况下扩大色再现域。更详细而言，如下所述。
[0022] 上述发光部发出在上述的3个波长频带中具有发光强度的峰的光。另外，在来自 白色光源的发光光谱中，通常，在红色光的波长频带中不存在发光峰。通过从由具备所述发 光部的背光单元射出的光中选择性除去比巧光体所发出的红色光的发光中屯、波长更长波 长侧的上述波长频带化80~730nm)的光，能够将红色光的半值宽度窄小化。由此，能够扩 大色再现域。此外，除去比该波长频带更短波长侧的光，如之前记载的那样，会导致亮度降 低，相对于此，上述的长波长侧的波长频带的光量的大小不会使人眼所感觉到的图像的亮 度发生很大变化。运是由于人眼相对于波长为680nmW上的长波长频带的光的灵敏度（视 见度）极低。并且，对于通过亮度计测定的亮度，为了与实际人所感觉到的亮度相对应而进 行了考虑了视见度的修正，所W即使除去上述的长波长侧的波长频带的光，通过亮度计测 定的亮度也不会发生较大变化。目P，通过选择性除去680~730nm的波长频带的光，能够在 不使亮度发生较大变化的情况下扩大色再现域。W上运点是本发明人们为了发现用于在利 用蓝色光、绿色光及红色光的Ξ色混色的白色光的显现中扩大色再现域的手段而反复进行 深入研究，结果首次得到的认识。
[0023] 另外，如上述那样将红色光的半值宽度窄小化对于暖色系的图像的色再现性的提 高也是有效的。更详细而言，为了在液晶显示装置的显示面中显示暖色系的鲜明的图像，也 优选将红色光的半值宽度窄小化。
[0024] 在一方式中，上述背光单元在由发光部射出的光的光路上进一步具有选择反射部 件。选择反射部件在蓝色光的发光中屯、波长与绿色光的发光中屯、波长之间的波长频带（W 下，也记载为"反射波长频带1")W及绿色光的发光中屯、波长与红色光的发光中屯、波长之 间的波长频带（W下，也记载为"反射波长频带2")中的至少一个波长频带中具有反射峰。 另外，反射峰是反射光谱的至少一部分的波长频带中的反射极大，不一定限于反射光谱的 全部区域中反射变得最大的波长（最大反射波长）。运点对于后述的吸收极大也是同样的。 此外，反射峰也可W由透射光谱中的吸收极小波长来决定。相反，吸收极大也可W由反射光 谱中的反射极小波长来决定。
[0025] 通过将具有上述那样的反射峰的选择反射部件配置于由发光部射出的光的光路 上、即射出侧，能够在由发光部射出的光中使反射波长频带1的波长频带的光、或反射波长 频带2的波长频带的光向发光部侧反射并向发光部入射。运样，入射的光照到发光部中包 含的巧光体上使巧光体激发，由此能够得到新的发光（巧光）。此外，由于通过除去上述反 射波长频带1、2的光，能够将从背光单元射出的各色光的射出光峰窄小化，所W能够将由 巧光体发出的光（红色光、绿色光）的射出光的半值宽度窄小化。但是，如果仅单纯地除 去，如之前记载的那样会导致亮度的降低，与此相对照，通过如上述那样作为用于得到新的 发光的激发光利用，能够在不导致亮度的大幅降低的情况下进一步扩大色再现域。另外，关 于使由发光部射出的光的一部分反射并再次入射到发光部中作为巧光体的激发光利用，在 日本特开2008-287073号公报中有记载。然而，日本特开2008-287073号公报是W提高由 白色光源射出的光的利用效率作为课题而公开的（参照该公报段落0006)，对于W具备上 述的新型的背光单元的液晶显示装置的色再现域的扩大作为课题的本发明没有给出任何 暗示。
[0026] 射出光量选择降低部件和选择反射部件在一方式中为不同部件，在另一方式中为 同一部件。
[0027] 在一方式中，射出光量选择降低部件具有选择性吸收680~730nm的波长频带的 光的选择吸收能力。
[0028] 在一方式中，射出光量选择降低部件包含相对于680~730nm的波长频带的光显 示吸收性的色素。
[0029] 在一方式中，射出光量选择降低部件具有选择性反射680~730nm的波长频带的 光的选择反射能力。
[0030] 在一方式中，射出光量选择降低部件是折射率不同的层多层层叠而成的多层膜。
[0031] 在一方式中，射出光量选择降低部件是固定有胆酱醇型液晶相的光反射层。
[0032] 在一方式中，在具备上述具有选择反射能力的射出光量选择降低部件的背光单元 中，具有选择性吸收680~730nm的波长频带的光的选择吸收能力的选择吸收部件包含于 发光部中。
[0033] 在一方式中，射出光量选择降低部件与波长转换部件一体层叠。其中"一体层叠" W除了射出光量选择降低部件与波长转换部件不依赖于粘接、粘合或涂敷形成而单独地配 置的状态W外的意思使用。例如，如后述那样，通过涂布法来形成波长转换层时作为基材使 用的阻挡膜中包含射出光量选择降低部件的方式、通过贴合两个部件的中间层使射出光量 选择降低部件与波长转换部件密合的状态、通过使用粘接剂的层压加工或没有使用粘接剂 的层压加工（热压接）使两个部件密合的状态等，包含于"一体层叠"中。
[0034] 在一方式中，巧光体包含量子点。
[00巧]在一方式中，巧光体包含陶瓷巧光体。
[0036] 在一方式中，光源是发出单一峰的光的光源。
[0037] 在一方式中，光源是发出蓝色光的蓝色光源。
[0038] 本发明的进一步的方式设及至少包含上述背光单元和液晶单元的液晶显示装置。 [00測发明效果
[0040] 根据本发明，能够在具备通过蓝色光、绿色光及红色光的Ξ色混色而显现出白色 光的新的背光单元的液晶显示装置中，在不导致亮度的大的降低的情况下扩大色再现域。
【附图说明】
[0041] 图1(a)、化）是本发明的一方式所述的背光单元中包含的发光部的一例的说明 图。
[0042] 图2是波长转换部件的制造装置的一例的简略构成图。
[0043] 图3是图2中所示的制造装置的局部放大图。
[0044] 图4表示本发明的一方式所述的液晶显示装置的一例。
[0045] 图5中示出实施例1~3、6~8、11~13、16~18、21、比较例1~6的液晶显示 装置的构成的示意图。
[0046] 图6中示出实施例4、9、14、19的液晶显示装置的构成的示意图。
[0047] 图7中示出实施例5、10、15、20的液晶显示装置的构成的示意图。
【具体实施方式】
[0048]W下的说明有时基于本发明的代表性实施方式而进行，但本发明并不限定于实施 方式。另外，本发明及本说明书中使用"~"表示的数值范围是指包含"~"的前后记载的 数值作为下限值及上限值的范围。
[0049] 此外，本发明及本说明书中，峰的"半值宽度"是指峰高度为1/2处的峰的宽度。此 夕F，将在430~480nm的波长频带中具有发光中屯、波长的光称为蓝色光，将在520~560nm 的波长频带中具有发光中屯、波长的光称为绿色光，将在600~680nm的波长频带中具有发 光中屯、波长的光称为红色光。
[0050] 另外，本发明及本说明书中，烷基等"基"只要没有特别描述，则可W具有取代基， 也可W不具有取代基。进而，记载了碳原子数的基时的碳原子数是指包含取代基所具有的 碳原子数的数目。某种基团具有取代基时，作为取代基，可列举出烷基（例如碳原子数为 1~6的烷基）、径基、烷氧基（例如碳原子数为1~6的烷氧基）、面素原子（例如氣原子、 氯原子、漠原子）、氯基、氨基、硝基、酷基、簇基等。
[0051] 此外，本发明及本说明书中，"聚合性组合物"是至少包含一种聚合性化合物的组 合物，具有通过实施光照射、加热等聚合处理而发生固化的性质。此外，"聚合性化合物"是 1分子中包含1个W上的聚合性基团的化合物。聚合性基团是可参与聚合反应的基团。W 上的详细情况在后面叙述。
[00閲[背光单元]
[0053] 本发明的一方式所述的背光单元至少包含发光部和射出光量选择降低部件。发光 部包含光源和包含被激发光激发而发出巧光的巧光体的波长转换部件，并且，发出具有发 光中屯、波长位于430~480nm的波长频带的发光强度的峰的蓝色光、具有发光中屯、波长位 于520~560nm的波长频带且半值宽度超过50nm的发光强度的峰的绿色光、和具有发光 中屯、波长位于600~680皿的波长频带且半值宽度超过50皿的发光强度的峰的红色光， 至少绿色光及红色光是利用巧光体的发光。射出光量选择降低部件位于由发光部射出的光 的光路上，并且具有选择性降低由发光部发出并入射至射出光量选择降低部件中的光中的 680~730nm的波长频带的光的射出光量的射出光量选择降低能力。
[0054] W下，对上述背光单元更详细地进行说明。
[005引 < 发光部〉
[0056](发光部的发光特性）
[0057] 上述背光单元中包含的发光部发出具有发光中屯、波长位于430~480nm的波长频 带的发光强度的峰的蓝色光、发光中屯、波长位于520~560nm的波长频带的绿色光、和发光 中屯、波长位于600~680nm的波长频带的红色光。通过运样将蓝色光、绿色光及红色光的 Ξ色光混色，能够显现出白色光。此外，至少绿色光及红色光是利用巧光体的发光，它们的 半值宽度超过50nm。如之前记载的那样，也存在所发出的光的半值宽度窄的（例如50nmW 下的）巧光体，但根据本发明，能够在不依赖于那样的巧光体、并且不使亮度大大降低的情 况下扩大色再现域。用于扩大色再现域的手段的详细情况在后面叙述。通过利用巧光的发 光而得到的各色光的半值宽度例如为150nmW下，或者为lOOnmW下。另一方面，蓝色光的 半值宽度可W为50nmW下，也可W超过50nm。蓝色光在一方式中由光源发出，在另一方式 中为利用波长转换部件中包含的巧光体的发光。在前者的方式中，由光源射出并入射至波 长转换部件中的蓝色光一部分在波长转换部件中变成巧光体的激发光，一部分透过波长转 换部件而向波长转换部件外射出。运样射出的光变成由发光部射出的蓝色光。此时，蓝色 光的半值宽度优选为50nmW下，更优选为40nmW下，进一步优选为30nmW下，此外例如为 lOnmW上。另一方面，在后者的方式中，例如由后述的发出紫外光的光源射出并入射至波长 转换部件中的紫外光使巧光体激发，从而由巧光体中发出蓝色光。此时，从不依赖于半值宽 度窄的巧光体的观点出发，蓝色光的半值宽度优选超过50nm，此外例如为150nmW下，或者 为lOOnm[^下。
[0058](发光部的构成）
[0059] 基于附图对上述背光单元中包含的发光部的具体方式的一例进行说明。但是，本 发明并不限定于下述方式。
[0060] 图1是发光部1的说明图。图1中，发光部1具备光源1A、和用于作为面光源的导 光板1B。图1(a)所示的例子中，波长转换部件1C配置于从导光板射出的光的路径上。另 一方面，在图1(b)所示的例子中，波长转换部件1C配置于导光板与光源之间。
[0061] 并且，在图1(a)所示的例子中，从导光板1B射出的光入射至波长转换部件1C中。 在图1(a)所示的例子中，由配置于导光板1B的边缘部的光源1A射出的光2为蓝色光，从 导光板1B的液晶单元（未图示）侧的面向着液晶单元射出。在配置于从导光板1B射出的 光（蓝色光2)的路径上的波长转换部件1C中，至少包含被蓝色光2激发而发出绿色光3 的巧光体和被蓝色光2激发而发出红色光4的巧光体。运样，从背光单兀1射出由巧光体 发出的绿色光3及红色光4、W及透过波长转换部件1C的蓝色光2。通过运样发出红色光、 绿色光及蓝色光，能够显现出白色光。
[0062] 图1(b)所示的例子中，除了波长转换部件1C和导光板1B的配置不同运点W外， 与图1(a)所示的方式相同。在图1(b)所示的例子中，从波长转换部件1C射出被激发的绿 色光3及红色光4、W及透过波长转换部件1C的蓝色光2并入射至导光板1B上，实现面光 源。
[0063] 另外，在上述中，例示了由光源射出蓝色光的方式，但上述背光单元的发光部中包 含的光源并不限定于射出蓝色光的光源。详细情况在后面叙述。
[0064](光源）
[0065] 上述发光部中包含的光源在一方式中为发出单一峰的光的光源。运里所谓发出 单一峰的光，意味着在发光光谱中不像白色光源那样出现两个W上的峰，而仅存在W发光 极大波长作为发光中屯、波长的1个峰。在一方式中，通过将由那样的光源射出的单色光与 从波长转换部件的巧光体发出的其他颜色的光混色，能够显现出白色光。在具体的一方式 中，作为光源，可W使用发出在430nm~480nm的波长频带具有发光中屯、波长的蓝色光的光 源、例如发出蓝色光的蓝色发光二极管（蓝色LED)。在使用发出蓝色光的光源时，优选在 波长转换部件中至少包含被激发光激发而发出绿色光的巧光体和发出红色光的巧光体。由 此，利用由光源发出并透过波长转换部件的蓝色光、和由波长转换部件发出的绿色光及红 色光，能够显现出白色光。
[0066] 或者在其他的方式中，作为光源，可W使用发出在300nm~430nm的波长频带具有 发光中屯、波长的紫外光的光源、例如紫外线发光二极管。此时，优选在波长转换部件中包含 被激发光激发而发出绿色光的巧光体、被激发光激发而发出红色光的巧光体、W及被激发 光激发而发出蓝色光的巧光体。由此，利用从波长转换部件发出的蓝色光、