JPH10246884A

JPH10246884A - カラー液晶表示装置

Info

Publication number: JPH10246884A
Application number: JP4913597A
Authority: JP
Inventors: Tsunemitsu Torigoe; 恒光鳥越
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】カラーフィルタ（ＣＦ）を有するカラー表示
用の液晶表示装置において、カラーフィルタの分光透過
特性を変えて輝度を向上する。【解決手段】ＣＦの赤色層の分光透過率曲線Ｒａにお
いて、５８５ｎｍの透過率を２５％以上とする。ＣＦの
緑色層の分光透過率曲線Ｇａにおいて、ピークの半値幅
を９５ｎｍ〜１０５ｎｍとし、２／３値幅を７５ｎｍ〜
９０ｎｍとする。ＣＦの青色層の分光透過率曲線Ｂａに
おいて、ピークの２／３値幅を１００ｎｍ〜１１０ｎｍ
とする。これにより、三波長型蛍光管をバックライトに
用いた場合に、その分光スペクトルのＲＧＢのメインピ
ーク以外のサブピークの波長の光も有効に利用できる。
そして、色純度を悪化させずに液晶表示装置の輝度を向
上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三波長型光源と
赤、緑、青の色層からなるカラーフィルタを有してカラ
ー表示を行う液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー表示が可能な液晶表示装
置においては、カラーフィルタが用いられている。な
お、カラーフィルタは、液晶パネル上でカラー表示を実
現するためのものであり、液晶表示素子の各画素に対応
して赤（red）、緑(green)、青(blue)の各色（ＲＧＢ）
をパターニングしたものである。

【０００３】上述のようなカラーフィルタを有する液晶
表示装置は、各色層で特定の波長域以外の波長域の光が
吸収され、バックライト装置から出力される光のうちの
一部しか有効に利用できない為、結果的に液晶表示装置
全体としての光透過率が低下することになり、表示が暗
くなるつまり輝度が低下する傾向がある。そこで、液晶
表示装置において光を有効利用する方法が種々図られて
おり、その方法としては、大別して以下の二つの方法が
ある。（１）液晶表示素子における開口率を上げる方法。（２）カラーフィルタやその他の光学素子（偏光素子
等）の透過率を上げる方法。

【０００４】ＴＦＴ液晶表示素子において、(１)の開口
率を上げる方法を図る場合、データ線幅の縮小、ＴＦＴ
素子の小型化、補助容量による光遮蔽部分の縮小、ブラ
ックマトリックスと画素電極との重なり部分の縮小など
が試みられている。一方、（２）の方法としては、従
来、カラーフィルタの厚さを薄くしてカラーフィルタの
透過率を向上する方法が試みられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
にしてカラーフィルタの厚さを薄くすると、色純度が低
下し、液晶表示素子の表示品位低下の原因となってい
た。

【０００６】また、液晶表示素子においては、元々のバ
ックライトの光の白色度に対して、電圧off時（液晶が
光を透過する状態）の液晶表示素子を通過したバックラ
イトの光、すなわち、液晶表示素子のカラーフィルタを
通過したの光の白色度の変化量が大きいといった課題が
あった。なお、ここで白色度の変化量とは、色温度Ｔｃ
の変化量と黒体軌跡からのずれｄｕｖの変化量とを含む
ものである。また、白色度がある程度最適（ニュートラ
ル）なものとなるように調整された、例えば、三波長型
蛍光管を用いたバックライト装置の光の色温度と、カラ
ーフィルタを通過した光の色温度が大きくずれた場合に
は、液晶表示装置の色味がニュートラルな状態からずれ
ることになる。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、カラー表示における色純度を悪化させないよう
にカラーフィルタの透過率を向上させ、明るく且つ良好
な白色度を備えた高品位なカラー表示を得ることが可能
なカラー液晶表示装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
カラー液晶表示装置は、三波長型光源を備えると共に
赤、緑、青の各色層からなるカラーフィルタを用いるカ
ラー液晶表示装置であって、上記カラーフィルタに設け
られた緑色層の分光透過率を示す曲線において、緑色波
長域のピークの半値幅が９５ｎｍ〜１０５ｎｍとされて
いることを特徴とする。上記構成によれば、従来のカラ
ーフィルタに設けられた緑色層の分光透過率を示す曲線
における緑色波長域のピークの半値幅が例えば９０ｎｍ
弱であるのに対して、本発明の液晶表示装置のカラーフ
ィルタに設けられた緑色層の分光透過率を示す曲線にお
ける緑色波長域のピークの半値幅が９５ｎｍ〜１０５ｎ
ｍと広くなっている。

【０００９】これにより、三波長型光源の分光スペクト
ルの緑色波長領域における中央ピークの近傍のサブピー
クの光をより透過させることができ、三波長型光源の発
光スペクトルにおける緑色波長領域のピークに対応して
カラーフィルタの緑色フィルタの透過率が高められるか
ら、緑色フィルタを透過する光量が大幅に増加して表示
が明るくなると共に、緑色波長領域における中央ピーク
の波長光と両側のサブピーク波長光に対する各透過率が
高められて夫々の透過光量が共に増加するから、色純度
が大きく悪化することがない。すなわち、液晶表示装置
において、色純度を悪化させることなく、表示の明るさ
を向上させることが可能となる。

【００１０】特に、本発明のように液晶表示装置の光源
として三波長型光源を用いる場合、その分光スペクトル
における緑色波長領域の両側に比較的大きいサブピーク
が存在するから、透過光量がより多くなる。以上のこと
から、本発明の液晶表示装置によれば、カラーフィルタ
の緑色フィルタの透過光量が大幅に増加し、液晶表示装
置の輝度が顕著に上昇するとともに、輝度を従来と同程
度に抑える場合は、バックライト装置の消費電力を低減
することができる。

【００１１】本発明の請求項２記載の液晶表示装置は、
上記カラーフィルタに設けられた青色層の分光透過率を
示す曲線において、青色波長域のピークの２／３値幅が
１００ｎｍ〜１１０ｎｍとされ、上記カラーフィルタに
設けられた緑色層の分光透過率を示す曲線の緑色波長域
のピークの２／３値幅が７５ｎｍ〜９０ｎｍとされてい
ることを特徴とする。

【００１２】上記構成によれば、従来のカラーフィルタ
に設けられた青色層の分光透過率を示す曲線における青
色波長域のピークの２／３値幅が例えば９０ｎｍ強であ
るのに対して、本発明の液晶表示装置のカラーフィルタ
に設けられた青色層の分光透過率を示す曲線における青
色波長域のピークの２／３値幅が１００ｎｍ〜１１０ｎ
ｍと広くなっている。また、従来のカラーフィルタに設
けられた緑色層の分光透過率を示す曲線における緑色波
長域のピークの２／３値幅が例えば７０ｎｍ弱であるの
に対して、本発明の液晶表示素子に設けられたカラーフ
ィルタの緑色層の分光透過率を示す曲線における緑色の
ピークの２／３値幅が７５ｎｍ〜９０ｎｍと広くなって
いる。

【００１３】これにより、三波長型光源の発光スペクト
ルにおける緑色及び青色波長領域の各ピークに対応して
カラーフィルタの緑色及び青色フィルタの透過率が高め
られるから、緑色と青色の量フィルタを透過する光量が
大幅に増加して表示が明るくなると共に、緑色及び青色
の両波長領域における各中央ピークの波長光と両側のサ
ブピーク波長光に対する各透過率が高められて夫々の透
過光量が共に増加するから、色純度が大きく悪化するこ
とがない。すなわち、液晶表示装置において、色純度を
悪化させることなく、表示の明るさを向上させることが
可能となる。特に、本発明のように三波長型光源を用い
る場合、その発光スペクトルにおける青色光範囲のメイ
ンピークが、従来のカラーフィルタの青色フィルタの分
光透過率のピークに対して短波長側にずれているので、
青色フィルタの分光透過率のピーク幅を短波長側に拡げ
ることにより、三波長型光源の上述のサブピークだけで
はなく、青色のメインピークの波長光の透過量も増加さ
せることができる。従って、この液晶表示装置によれ
ば、緑色範囲の波長光だけでなく青色範囲の波長光の透
過光量も大きく増加させることができるので、請求項１
記載の構成と同様に、液晶表示装置の輝度の向上や、バ
ックライト装置の消費電力の低減をより一層促進するこ
とができる。

【００１４】本発明の請求項３記載の液晶表示装置は、
上記カラーフィルタに設けられた赤色層は、波長が５８
５ｎｍ近傍の光に対する透過率が２５％以上であること
を特徴とする。上記構成によれば、従来のカラーフィル
タに設けられた赤色層の５８５ｎｍにおける透過率が例
えば２０％以下であるのに対して、本発明のカラーフィ
ルタに設けられた赤色層の５８５ｎｍにおける透過率が
２５％以上となっているので、５８５ｎｍ近傍における
光をより多く透過するようになっている。そして、カラ
ーフィルタの分光透過特性において赤色層の波長が５８
５ｎｍの光に対する透過率を高くすることにより、三波
長型光源の５８５ｎｍ近傍の波長域に存在するピーク光
を選択的に透過させて透過光量をさらに増加させること
ができるとともに、５８５ｎｍにおける透過率を高くす
るということは、透過可能な赤色の波長域を僅かに低波
長側に拡げているだけなので、色純度が悪化することが
ない。すなわち、カラー液晶表示装置において、色純度
を悪化させることなく、透過光量を増加させ輝度を向上
させることが可能となる。

【００１５】また、上述のような分光透過特性を有する
カラーフィルタを用いた液晶表示装置によれば、バック
ライト装置の出射光の白色度と、液晶表示素子を透過さ
せた表示光の白色度との差を減少させることができるの
で、液晶表示装置の表示の色味をよりニュートラルなも
のとすることができる。すなわち、液晶表示装置の表示
品位を向上することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の一例
における液晶表示装置を図面を参照して説明する。図１
は、この一例の液晶表示装置の概略構成を示すものであ
る。なお、この一例の液晶表示装置は、そのカラーフィ
ルタの光の透過における分光特性に特徴を有するもので
あり、液晶表示装置の構造としては、周知のものを用い
ることができる。

【００１７】図１に示すように、この一例の液晶表示装
置１は、液晶表示素子１０と、該液晶表示素子１０の背
面側に配置されたバックライト３０とを備えたものであ
る。そして、液晶表示素子１０は、この一例においてＴ
ＦＴ型となっており、上下に互いに平行に間隔を開けて
配置された上下のガラス基板１１、１２を有するもので
ある。

【００１８】そして、液晶表示素子１９の下側のガラス
基板１１側には、ガラス基板１１の外面（背面）側に粘
着層１３を介して取り付けられた偏光子１４と、下側の
ガラス基板１１の内面側にそれぞれ形成されたＴＦＴ１
５、画素電極１６及びデータ線１７と、これらＴＦＴ１
５が形成されたガラス基板１１の内面側を覆うように形
成された配向膜１８とが備えられている。

【００１９】また、上下のガラス基板１１、１２の間に
は、これらガラス基板１１、１２に挟まれた状態の液晶
層１９が設けられている。また、上側のガラス基板１２
側には、その外面側に粘着層２０を介して取り付けられ
た偏光子２１と、偏光子２１の外面側に形成され、か
つ、表面反射を防止する処理（ＡＲ処理）及び外光の写
り込みを散乱させる処理（ＡＧ処理）を施されたＡＧＡ
Ｒ層２２と、上側のガラス基板１２の内面側に形成され
たブラックマトリックス２３と、本発明に係わるカラー
フィルタ２４と、これらブラックマトリックス２３及び
カラーフィルタ２４を覆うように形成されたＩＴＯ（In
dium Tin Oxide）からなる共通電極２５と、この共通電
極２５を覆うように設けられた配向膜２６とが備えられ
ている。

【００２０】なお、上記ＴＦＴ１５は、例えば、アモル
ファスＳｉＴＦＴであり、ゲート電極１５ａと、ソース
電極１５ｂと、ドレイン電極１５ｃとを有するものであ
る。そして、上記カラーフィルタ２４は、液晶表示素子
の各画素に対応して、ブラックマトリックス２３の各開
口毎に、赤色層Ｒと緑色層Ｇと青色層Ｂとのうちのいず
れか一つが配置され、液晶表示素子全体で赤色層Ｒ、緑
色層Ｇ及び青色層Ｂがトライアングル状やモザイク状や
ストライプ状に所定のパターンで配置されたものであ
る。なお、図１に図示された二カ所のカラーフィルタ２
４の各部分には、それぞれ、赤色層Ｒ、緑色層Ｇ及び青
色層Ｂのうちのいずれか一つが配置されることになる。

【００２１】図２は、この一例のカラーフィルタ２４を
用いた場合(実線で示す)と、従来のカラーフィルタを用
いた場合(破線で示す)の各分光特性を示すものである。
図２に示すように、この一例では、カラーフィルタ２４
として設けられた緑色層Ｇを、その分光透過率を示す曲
線（太線）Ｇａにおいてピークの半値幅が９５ｎｍ〜１
０５ｎｍとなるように形成してある。なお、曲線Ｇａに
おいて、緑色のピークのピーク値の１／２の値における
幅（半値幅）ではなく、ピーク値の２／３の値における
幅、すなわち、２／３値幅で見た場合は、この２／３値
幅が７５ｎｍ〜９０ｎｍとなるように、緑色層Ｇを形成
してある。

【００２２】すなわち、従来の一般的な緑色層Ｇの分光
透過率を示す曲線（破線）Ｇｂにおけるピークの半値幅
が９０ｎｍ弱となっているとともに、２／３値幅が７０
ｎｍ弱となっているのに対して、この一例のカラーフィ
ルタ２４の緑色層Ｇでは、上述したように、その分光透
過率を示す曲線Ｇａにおけるピークの半値幅及び２／３
値幅の双方が共に従来の緑色層のそれらより広くなって
いる。

【００２３】これは、上述の緑色層Ｇの分光透過率曲線
Ｇａにおける最大ピークの幅を広くすることにより、後
述する三波長型蛍光管３１（三波長型光源）を用いたバ
ックライト装置３０の分光スペクトルを示す図２の曲線
（細線）Ｌにおいて、緑色の光のメインピークＬｇの長
波長側と短波長側とにそれぞれ存在するサブピークＳ１
及びサブピークＳ２の光をより多く透過できるようする
ためである。たとえば、図２において、サブピークＳ１
の頂点の波長（約５８５ｎｍ）における従来の緑色層の
透過率が、４５％程度なのに対して、この一例のカラー
フィルタ２４の緑色層Ｇの同波長における透過率が５５
％程度、すなわち、５０％以上となっており、サブピー
クＳ１の頂点の波長における光透過率が向上するように
なっている。

【００２４】また、サブピークＳ２の頂点の波長（約４
８７ｎｍ）における従来の緑色層の透過率が、２７％程
度なのに対して、この一例のカラーフィルタ２４の同波
長における緑色層Ｇの透過率が３３％程度、すなわち、
３０％以上となっており、サブピークＳ２の頂点の波長
における光透過率が向上するようになっている。なお、
半値幅を９５ｎｍより小さくするか、２／３値幅を７５
ｎｍより小さくした場合には、従来のカラーフィルタよ
りも光透過率をサブピークＳ２、Ｓ１の範囲を含む緑色
波長範囲の全体にわたり実質的に向上させることが困難
であり、半値幅を１０５ｎｍより大きくするか、２／３
値幅を９０ｎｍより大きくした場合には、色純度が大き
く低下する恐れがある。従って、上述の範囲内であれ
ば、色純度を大きく低下させることなく、緑色層Ｇの緑
色波長範囲全体にわたり光透過率を向上させ、緑色光の
光透過量を大幅に増加させることができる。

【００２５】また、この一例では、カラーフィルタ２４
の青色層Ｂの分光透過率を示す曲線（太線）Ｂａにおい
て、ピークの２／３値幅を１００ｎｍ〜１１０ｎｍとし
ている。すなわち、従来のカラーフィルタの青色層の分
光透過率を示す曲線（破線）Ｂｂにおけるピークの２／
３値幅が９０ｎｍ強であるのに対して、この一例の青色
層Ｂは、その分光透過率を示す曲線Ｂａにおけるピーク
の２／３値幅が従来の緑色層のそれより広くなってい
る。

【００２６】これは、上述のように青色層Ｂの分光透過
率曲線におけるピークの幅を広くすることにより、後述
する三波長型蛍光管３１を用いたバックライト装置３０
の分光スペクトルを示す曲線（細線）Ｌにおいて、青色
の光のメインピークＬｂの短波長側に存在するサブピー
クＳ３の光をより多く透過できるようにするためであ
る。これにより、図２において、サブピークＳ３の頂点
の波長における従来の青色層の光透過率が、４０％程度
なのに対して、この一例のカラーフィルタ２４の青色層
Ｂの光透過率が６０％程度、すなわち、４５％以上とな
っており、サブピークＳ１の頂点の波長における光透過
率を大幅に向上することができる。

【００２７】さらに、従来の青色層では、その分光透過
率曲線Ｂｂにおけるピークの頂点の波長に対して、三波
長型蛍光管３１の分光スペクトルにおける青色のメイン
ピークＬｂの頂点の波長が短波長側にずれる分光特性を
備えているために、青色光全体の光透過量が削減される
傾向があるが、この一例においてカラーフィルタ２４の
青色層Ｂのように、その分光透過率曲線Ｂａにおけるピ
ークの幅を短波長側に拡げることで、三波長型蛍光管３
１の青色光のメインピークＬｂの頂点の波長の光の透過
率を向上させ、この波長の光は最も発光量の多い波長光
であるから青色光全体の光透過量を大幅に増加させるこ
とができる。

【００２８】すなわち、従来のカラーフィルタにおい
て、三波長型蛍光管３１の青色光のメインピークＬｂの
頂点の波長における透過率が６５％程度なのに対して、
この一例のカラーフィルタ２４の青色層Ｂにおける三波
長型蛍光管３１の青色光のメインピークＬｂの頂点の波
長における透過率が８０％程度、つまり７０％以上とな
っており、メインピークＬｂの頂点の波長における光透
過率を大幅に向上することができる。なお、２／３値幅
を１００ｎｍより小さくした場合には、従来のカラーフ
ィルタよりも全波長範囲にわたり実質的に光透過率を向
上させることが困難であり、２／３値幅を１１０ｎｍよ
り大きくした場合には、色純度が大きく低下する恐れが
ある。従って、上述の２／３値幅の範囲内であれが、色
純度を大きく低下させることなく、カラーフィルタ２４
の透過率を全体的に向上させ、青色光全体の光透過量を
大幅に増加させることができる。

【００２９】そして、この一例では、上記カラーフィル
タ２４に設けられた赤色層Ｒを、波長が５８５ｎｍ近傍
の光の透過率が２５％以上となるように形成してある。
すなわち、従来のカラーフィルタに設けられた赤色層の
波長が５８５ｎｍの光に対する透過率が例えば２０％以
下であるのに対して、本発明のカラーフィルタ２４に設
けられた赤色層Ｒの同透過率が２５％以上となっている
ので、波長が５８５ｎｍ近傍の光をより多く透過するよ
うになっている。

【００３０】これは、三波長型蛍光管３１を用いたバッ
クライト装置３０の分光スペクトルを示す曲線Ｌにおけ
るサブピークＳ１の光、つまり、赤色の光のメインピー
クＬｒの短波長側の５８５ｎｍ付近の波長範囲に存在す
るサブピークＳ１の光を、より多く透過できるようする
ためである。なお、カラーフィルタ２４においては、従
来のカラーフィルタに比較して、５８５ｎｍ近傍の波長
光に対する透過率を上げるために、赤色層Ｒの分光透過
率を示す曲線Ｒａの透過率が立ち上がる部分の波長範囲
を従来のカラーフィルタの赤色層の分光透過率を示す曲
線Ｒｂの透過率が立ち上がる部分の波長範囲に対して僅
かに短波長側にずらしている。

【００３１】そして、従来のカラーフィルタの赤色層の
波長が５８５ｎｍの光に対する透過率が１５％程度であ
るのに対して、本発明のカラーフィルタ２４の赤色層Ｒ
の５８５ｎｍ波長光に対する透過率が３５％程度、すな
わち、２５％以上とされている。また、三波長型蛍光管
３１の発光スペクトルにおける赤色範囲のメインピーク
Ｌｒは、赤色層の分光透過率を示す曲線Ｒｂの透過率が
完全に立ち上がった部分よりも短波長側にずれているの
で、上述の本発明による赤色層Ｒのように、その分光透
過率曲線Ｒａの透過率が立ち上がる部分の波長範囲を短
波長側にずらすことにより、赤色のメインピークＬｒに
おける透過率が従来より高くなり、赤色光の透過量を増
加させることができる。

【００３２】なお、赤色層Ｒの波長が５８５ｎｍ近傍の
光に対する透過率を２５％より小さくした場合には、従
来のカラーフィルタとの差があまりなく、赤色光の透過
量を増加させることが困難である。また、上限について
は、赤色層Ｒの分光透過率を示す曲線Ｒａの透過率が立
ち上がる部分の波長範囲を短波長側に大きくずらした場
合には、色純度の低下を招く恐れがあるが、５８５ｎｍ
近傍の波長光に対する透過率の上限を４０％程度とすれ
ば、色純度の低下を招くことなく、三波長型蛍光管３１
のサブピークＳ１の光を多く透過させることができる。

【００３３】そして、上述のような分光透過率の特性を
有するカラーフィルタ２４は、基本的に周知の顔料分散
法により形成されるものであるが、顔料を用いるカラー
フィルタの製造方法ならば良く、例えば、周知の印刷
法、電着法、転写法等を用いることができる。また、顔
料分散方法としては、例えば、周知のエッチング方法や
フォトリソ方法等を用いることができる。

【００３４】そして、顔料分散方法に用いられる感光性
樹脂としては、例えば、アクリル樹脂を用いた重合型
と、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）を用いた架橋型
があるが、これ以外の感光性樹脂を用いるものとしても
良い。また、感光性樹脂中に分散される顔料として、赤
色は、例えば、キナクリドン顔料（赤）とジスアゾイエ
ロー（黄）とを混合したものを用い、緑色は、例えば、
フタロシアニングリーン（緑）とジスアゾイエロー
（黄）とを混合したものを用い、青色は、例えば、ジオ
キサンバイオレットとフタロシアニンブルーとを混合し
たものを用いることができるが、これ以外の顔料を用い
るものとしても良い。

【００３５】これらの顔料を用いた方法においては、顔
料分散方法以外の方法においても、基本的に同様の顔料
を用いてカラーフィルタ２４を形成することにより、同
様の分光特性を得ることができる。そして、この一例に
おいては、各顔料の平均粒径を従来使用されている顔料
の平均粒径よりも小さくすることにより、顔料の樹脂中
における分散性を向上させ、従来のカラーフィルタの分
光特性に対してこの一例のカラーフィルタ２４の分光特
性を上述のように変更できるようになっている。そし
て、この一例においては、顔料の平均粒径を０．１μm
〜０．１５μmとすることが好ましい。そして、顔料の
平均粒径を０．２μmより大きくした場合には、カラー
フィルタ２４において上述のような分光透過率の特性を
得ることが困難である。

【００３６】上記バックライト装置３０は、例えば、図
１に示すように、直下方式（反射板方式）のものであ
り、三波長型の光源として三波長型蛍光管３１と反射板
３２と図示しない拡散透過板とを備えたものである。な
お、バックライト装置３０は、三波長型蛍光管３１を用
いるものならば、特に直下方式に限定されるものではな
く、導光体方式（エッジライト方式）でも良い。そし
て、上記三波長型蛍光管３１は、熱陰極管でも良いが、
発熱性や耐久性を考慮した場合に、冷陰極管が好まし
い。

【００３７】なお、三波長型蛍光管３１は、周知のもの
であり、一般的に図２に示すような分光スペクトル（曲
線Ｌ）を有する。すなわち、三波長型蛍光管３１は、６
１０ｎｍ付近に赤のメインピークＬｒを有し、５４５ｎ
ｍ付近に緑のメインピークＬｇを有し、４３５ｎｍ付近
に青のメインピークＬｂを有する。また、三波長型蛍光
管３１は、５８５ｎｍ付近にサブピークＳ１を有し、４
９０ｎｍ付近にサブピークＳ２を有し、４０５ｎｍ付近
にサブピークＳ３を有する。

【００３８】そして、上述のような液晶表示素子１０に
よれば、カラーフィルタ２４の分光透過率において、緑
色層Ｇの分光透過率の曲線Ｇａのピークの幅と、青色層
Ｂの分光透過率の曲線Ｂａのピークの幅とが拡げられ、
かつ、赤色層Ｒの５８５ｎｍ近傍の波長光に対する透過
率が２５％以上となるように、赤色層Ｒの分光透過率の
曲線Ｒａの透過率の立ち上がる部分を低波長側に移動す
ることにより、各着色光の色純度を大きく低下させるこ
となく各着色光の透過量を増加させて明るい表示を得る
ことができる。

【００３９】特に、上述の液晶表示素子１０と上述の三
波長型蛍光管３１を有するバックライト装置３０とを備
えた液晶表示素子においては、カラーフィルタ２４の赤
色層Ｒにおいて三波長型蛍光管３１の分光スペクトルに
おけるサブピークＳ１の波長光に対する透過率を向上し
て、サブピークＳ１の光を多く透過させることができ
る。また、カラーフィルタ２４の緑色層Ｇにおいて三波
長型蛍光管３１の分光スペクトルにおけるサブピークＳ
１、Ｓ２の波長光に対する透過率を向上して、サブピー
クＳ１、Ｓ２の光を多く透過させることができる。

【００４０】また、カラーフィルタ２４の青色層Ｂにお
いて三波長型蛍光管３１の分光スペクトルにおけるサブ
ピークＳ３の波長光に対する透過率を向上して、サブピ
ークＳ１の光を多く透過させることができる。また、カ
ラーフィルタ２４の分光特性を上述のようにすることに
より、赤色層Ｒ、緑色層Ｇ及び青色層Ｂにおいて、三波
長型蛍光管３１の分光スペクトルのサブピークＳ１、Ｓ
２、Ｓ３だけではなく、それぞれ各色のメインピークＬ
ｒ、Ｌｇ、Ｌｂの波長光に対する透過率を向上でき、特
に、青色層Ｂにおいて、青色範囲のメインピークＬｂの
波長光に対する透過率を大きく向上できる。

【００４１】以上のように、液晶表示装置１のカラーフ
ィルタ２４の透過率をバックライト装置３１の発光スペ
クトルにおける発光ピークに対応させて高くすることに
より、バックライト装置３１の駆動電圧を上げずに、液
晶表示装置１の輝度を向上させることができる。また、
上記カラーフィルタ２４においては、従来のカラーフィ
ルタに比較して、三波長型蛍光管３１の発光スペクトル
における各ピーク（メインピークＬｒ、Ｌｇ、Ｌｂ及び
サブピークＳ１、Ｓ２、Ｓ３）の光をより多く透過させ
ることができるので、カラーフィルタ２４を透過させな
い三波長型蛍光管３１の出射光の白色度（色温度Ｔｃと
黒体軌跡からのずれｄｕｖ）とカラーフィルタ２４を透
過させた光の白色度との差が従来に比較して小さくな
る。

【００４２】従って、この一例の液晶表示装置１におい
ては、三波長型蛍光管３１の出射光自体のニュートラル
な色味に近い色味を表示することができるので、液晶表
示装置１の表示品位を向上することができる。なお、本
発明の液晶表示装置１は、図１に示される液晶表示装置
１に限定されるものではなく、例えば、アクティブマト
リクス型や単純マトリックス型等の各種の液晶表示装置
に応用できる。

【００４３】

【実施例】以下に、本発明の液晶表示装置１を実際に作
成して試験した結果を説明する。上記液晶表示素子１０
のカラーフィルタ２４は、平均粒径が約０．１２μmの
顔料を用いて、顔料分散法により製造されたものであ
る。また、液晶表示素子１０は、上述のＴＦＴ型のもの
である。そして、上記カラーフィルタ２４は、図２に示
す上述の分光透過率を有するものとされている。

【００４４】この実施例のカラーフィルタ２４の赤色層
Ｒ、緑色層Ｇ及び青色層Ｂの色度特性（色度座標）と、
従来のカラーフィルタの色度特性とを測定した結果を以
下の表１に示す。なお、表１に示す従来のカラーフィル
タは、図２に示す従来のカラーフィルタの分光透過率を
有するものであり、顔料分散法により製造されたもので
ある。また、図２に示す分光透過率を有し、表１に示す
色度特性を有するこの実施例のカラーフィルタ２４及び
従来のカラーフィルタは、その厚みが１、２μｍのもの
である。

【表１】表１に示されるように、この実施例のカラーフィルタ２
４の赤色層Ｒ、緑色層Ｇ及び青色層Ｂの色度座標のｘ、
ｙで示される色度は、従来の色度と略同様の値であり、
従来のカラーフィルタに対してこの実施例のカラーフィ
ルタ２４の色純度の悪化は認められない。

【００４５】また、表１に示されるように、輝度を示す
Ｙの値は、従来に比較してこの実施例のカラーフィルタ
２４の赤色層Ｒ、緑色層Ｇ及び赤色層Ｂの各フィルタに
おいて向上が認められ、各フィルタの平均で３０％以上
改善されていることが認められる。すなわち、上記カラ
ーフィルタ２４を有する液晶表示装置１は、従来と同様
の明るさを有するバックライト装置３０を用いても輝度
を向上することができる。また、表１に示すように、従
来のカラーフィルタを用い、カラーフィルタ以外は実施
例の液晶表示素子１０と同様の構成を有する液晶表示素
子に対して、上記カラーフィルタ２４を用いた液晶表示
素子１０は、素子全体としての透過率が２割以上向上し
ていることが認められる。

【００４６】以下に示す表２と図３は、バックライト装
置３０の光と、上記液晶表示素子１０（液晶にかかる電
圧がoffの状態）を透過したバックライト装置３０の光
（すなわち、この実施例の液晶表示装置１の表示光）
と、従来の液晶表示素子（液晶にかかる電圧がoffの状
態）を透過したバックライト装置３０の光とにおいて、
色温度Ｔｃ及び黒体軌跡からのズレｄｕｖを測定した際
の結果を示すものである。

【表２】

【００４７】なお、図３において、黒四角がこの実施例
の上記カラーフィルタ２４を用いた液晶表示装置１の測
定結果（Ｔｃ，ｄｕｖ）を示すものであり、黒三角が従
来の液晶表示装置の測定結果を示すものであり、白丸が
バックライト装置のみの測定結果を示すものである。そ
して、図３及び表２に示されるように、バックライト装
置３０の色温度に対する液晶表示装置の色温度の差（Δ
Ｔｃ）が、従来の液晶表示装置において−１０４０Ｋで
あったものが、この実施例の液晶表示装置１において
は、−６２５Ｋとなっており、色温度の差が３０％以上
改善され、この実施例の液晶表示装置１は、バックライ
ト装置３０との色温度の差が小さなものとされている。

【００４８】また、この例の液晶表示装置１において
は、黒体軌跡からのズレ（ｄｕｖ）も小さくなってお
り、バックライト装置３０のｄｕｖに対する液晶表示装
置のｄｕｖの差（Δｄｕｖ）が、従来の液晶表示装置に
おいて０．０１３２であったものが、この実施例の液晶
表示装置においては、０．０１１５となっている。これ
らのことから、この実施例の液晶表示装置１によれば、
その表示光のバックライト装置３０の出射光に対する白
色度の変化量が小さく、優れた表示品位が得られる。

【００４９】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の液晶表示素子に
よれば、三波長型光源の発光スペクトルにおける緑色波
長領域のピークに対応してカラーフィルタの緑色層の透
過率が高められるから、緑色層を透過する光量が大幅に
増加して表示が明るくなると共に、緑色波長領域におけ
る中央ピークの波長光と両側のサブピーク波長光に対す
る各透過率が高められて夫々の透過光量が共に増加する
から、色純度が大きく悪化することがない。すなわち、
液晶表示素子において、色純度を悪化させることなく、
表示の明るさを向上させることが可能となる。

【００５０】特に、本発明のように液晶表示素子の光源
として三波長型光源を用いる場合、その分光スペクトル
における緑色波長領域の両側に比較的大きいサブピーク
が存在するから、透過光量がより多くなる。以上のこと
から、本発明の液晶表示素子によれば、カラーフィルタ
の緑色層の透過光量が大幅に増加し、液晶表示素子の輝
度が顕著に上昇するとともに、輝度を従来と同程度に抑
える場合は、バックライト装置の消費電力を低減するこ
とができる。

【００５１】本発明の請求項２記載の液晶表示装置によ
れば、三波長型光源の発光スペクトルにおける緑色及び
青色波長領域の各ピークに対応してカラーフィルタの緑
色及び青色層の透過率が高められるから、緑色と青色の
量フィルタを透過する光量が大幅に増加して表示が明る
くなると共に、緑色及び青色の両波長領域における各中
央ピークの波長光と両側のサブピーク波長光に対する各
透過率が高められて夫々の透過光量が共に増加するか
ら、色純度が大きく悪化することがない。すなわち、液
晶表示素子において、色純度を悪化させることなく、表
示の明るさを向上させることが可能となる。

【００５２】特に、本発明のように三波長型光源を用い
る場合、その発光スペクトルにおける青色光範囲のメイ
ンピークが、従来のカラーフィルタの青色層の分光透過
率のピークに対して短波長側にずれているので、青色層
の分光透過率のピーク幅を短波長側に拡げることによ
り、三波長型光源の上述のサブピークだけではなく、青
色のメインピークの波長光の透過量も増加させることが
できる。従って、この液晶表示装置によれば、緑色範囲
の波長光だけでなく青色範囲の波長光の透過光量も大き
く増加させることができるので、請求項１記載の構成と
同様に、液晶表示素子の輝度の向上や、バックライト装
置の消費電力の低減をより一層促進することができる。

【００５３】本発明の請求項３記載の液晶表示素子によ
れば、カラーフィルタの分光透過特性において赤色層の
波長が５８５ｎｍの光に対する透過率を高くすることに
より、三波長型光源の５８５ｎｍ近傍の波長域に存在す
るピーク光を選択的に透過させて透過光量をさらに増加
させることができるとともに、５８５ｎｍにおける透過
率を高くするということは、透過可能な赤色の波長域を
僅かに低波長側に拡げているだけなので、色純度が悪化
することがない。すなわち、カラー液晶表示装置におい
て、色純度を悪化させることなく、透過光量を増加させ
輝度を向上させることが可能となる。

【００５４】また、上述のような分光透過特性を有する
カラーフィルタを用いた液晶表示素子によれば、バック
ライト装置の出射光の白色度と、液晶表示素子を透過さ
せた表示光の白色度との差を減少させることができるの
で、液晶表示装置の表示の色味をよりニュートラルなも
のとすることができる。すなわち、液晶表示装置の表示
品位を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の液晶表示素子及び
液晶表示装置の概略を示す要部断面図である。

【図２】上記例の液晶表示素子のカラーフィルタの分光
透過率の測定結果と、上記例の液晶表示装置のバックラ
イト装置の分光スペクトルの測定結果とを示すグラフで
ある。

【図３】上記例の液晶表示装置の白色の色温度の測定結
果を示すグラフである。

【符号の説明】

Ｒカラーフィルタの赤色層Ｇカラーフィルタの緑色層Ｂカラーフィルタの青色層Ｒａ赤色層の分光透過率を示す曲線Ｇａ緑色層の分光透過率を示す曲線Ｂａ青色層の分光透過率を示す曲線１液晶表示装置１０液晶表示素子２４カラーフィルタ３０バックライト装置３１三波長型蛍光管（三波長型光源）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】三波長型光源を備えると共に赤、緑、青
の各色層からなるカラーフィルタを用いるカラー液晶表
示装置であって、上記カラーフィルタに設けられた緑色層の分光透過率を
示す曲線において、緑色波長域のピークの半値幅が９５
ｎｍ〜１０５ｎｍとされていることを特徴とするカラー
液晶表示装置。
【請求項２】上記カラーフィルタに設けられた青色層
の分光透過率を示す曲線において、青色波長域のピーク
の２／３値幅が１００ｎｍ〜１１０ｎｍとされ、上記カ
ラーフィルタに設けられた緑色層の分光透過率を示す曲
線の緑色波長域のピークの２／３値幅が７５ｎｍ〜９０
ｎｍとされていることを特徴とする請求項１記載のカラ
ー液晶表示装置。
【請求項３】上記カラーフィルタに設けられた赤色層
は、波長が５８５ｎｍ近傍の光に対する透過率が２５％
以上であることを特徴とする請求項１または２記載のカ
ラー液晶表示装置。