JP3109890U

JP3109890U - 平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置

Info

Publication number: JP3109890U
Application number: JP2005000172U
Authority: JP
Inventors: 平張; 事評林
Original assignee: Giantplus Technology Co Ltd
Current assignee: Giantplus Technology Co Ltd
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2005-01-18
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2011-01-18
Also published as: TWM273735U

Abstract

【課題】平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置の提供。
【解決手段】バックライトモジュール１０と二つの透明基板２０，７０を具え、該二つの透明基板がバックライトモジュールの上方に設置され、該二つの透明基板が下から上に反射層３０、第１透明導電層４０、液晶層５０、第２透明導電層６０を具え、且つカラーフィルタ８０が該二つの透明基板の上方或いは下方に設置され、更に、該バックライトモジュールが平行光１２を提供して表示効果を高める。
【選択図】図３

Description

本考案は平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置に係り、特にバックライトモジュールの発生する平行光に対応するカラーフィルタの配置位置に関する考案である。

ＴＦＴＬＣＤパネルが発生可能な色彩の変化は、カラーフィルタ（ＣＦ）によるものである。いわゆる液晶パネルはＩＣを駆動する電圧の改変により、液晶分子配列を直立或いはねじれ状とし、ゲートを形成することでバックライト光線の通過と遮断を選択し、これによりフレームを発生し、この時現出されるフレームはただ黒、白の２色のみ有するため、更にカラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂ三原色のカラー層により色相を提供してカラー表示フレームを形成する必要がある。

カラーフィルタの製造には染色法、顔料分散法、印刷法、電気メッキ法、インクジェット法等がある。そのうちカラーフィルタの赤、緑、青の画素配列方式には、マトリックス方式、三角形式、ストライプ式、四画素配置式がある。そのうち、顔料分散法は顔料特性、品質、信頼度の方面で優位であり、これにより現在、カラーフィルタの製造方式の主流となっている。いわゆる顔料分散法のカラーフィルタの製造工程は、ブラックマトリックス工程、ＲＧＢ工程、後工程、出荷工程を包含し、ブラックマトリックス工程では、まずノンアルカリのホウガラス基板上にスパッタで酸化クロム／クロムの低反射の二層膜を形成し、基板として使用し、この低反射二層膜はいわゆるメタルブラック（ＭｅｔａｌＢｌａｃｋ）と称される。その後、メタルブラック側のポジレジストをスピンコーティングし、等にブラックマトリックスのマスクパターンを通して、紫外線を照射し並びに露光し、レジスト現像後に、ＭｅｔａｌＢｌａｃｋをエッチングし、ブラックマトリックス（ＢＭ）パターンを形成する。その後、ＲＧＢ工程に到る。いわゆるＲＧＢ工程とは開口部にＲ、Ｇ、Ｂ三原色パターンを形成する工程であり、まず、着色がＲのカラーレジストをスピンコーティングし、Ｒ用パターンマスクを用いて、紫外線照射し並びに露光し、更にアルカリ系現像剤を使用し未露光部分を除去し、第１色用のＲパターンを形成し、更に摂氏２００度以上のポストコーティングにより、パターンに耐薬性を具備させる。続いてＲパターンと同じ工程をＧ及びＢについても行ない、各パターンの間をブラックマトリックスにより隔離する。その機能は表示時のコントラストを増し混色光の発生を防止することとされる。続いて後工程で、電極を形成するＩＴＯ透明電極層を形成し、こうしてカラーフィルタを完成する。

カラーフィルタの製造工程技術の鍵を握る注意点は、Ｒ、Ｇ、Ｂ三原色間の段差であり、段差は液晶表現に影響を与え、段差が過大であれば断層が発生する。このほか、ＲＧＢ工程は高温工程であり、これにより原材料には耐薬性を有して衰退を発生しないものを選択する必要がある。更に、ブラックマトリックスはＲ、Ｇ、Ｂ三原色を隔離してカラーコントラストを高める鍵を握り、且つブラックマトリックスは一般に低反射が要求され、反射率が低いほど、カラー表現も良好となる。

特許文献１から特許文献５に記載の技術によると、カラーフィルタはいずれも二つの透明基板の間に設置されている。図１は特許文献５に記載の液晶ディスプレイの技術を示す。それは、第１ガラス基板１０’、液晶層２０’、電極層３０’、平坦層４０’、カラーフィルタ５０’、第２ガラス基板６０’を具え、そのうち、カラーフィルタ５０’は二つのガラス基板（第１ガラス基板１０’と第２ガラス基板６０’）の間に設置されている。

さらに、特許文献６には平行光バックライトモジュールを具えたディスプレイ装置が記載され、図２に示されるように、それは、バックライトモジュールの構造により提供する光線がいずれも平行光とされている。

台湾特許第２４２７３２号明細書台湾特許第２２１９４２号明細書台湾特許第５９４３１８号明細書台湾特許第５９４２９９号明細書台湾特許第５８６０２７号明細書米国特許第５，９９０，９９３号明細書

本考案の主要な目的は、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置を提供することにあり、それは、カラーフィルタが二つの透明基板の外側に設置され、それは二つの透明基板の上方或いは下方に設置され、且つ平行光を提供するバックライトモジュールを利用し、低コストで高品質の表示効果を提供できるものとする。

本考案の次の目的は、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置を提供することにあり、それは、カラーフィルタが二つの透明基板の外側に設置され、染色法、顔料分散法、電着塗装法、印刷法、インクジェット法等のカラーフィルタの製造方法がいずれも本考案に適用可能であるものとする。

本考案は一種の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置を提供し、それは、バックライトモジュールと二つの透明基板を具え、該二つの透明基板がバックライトモジュールの上方に設置され、該二つの透明基板が下から上に反射層、第１透明導電層、液晶層、第２透明導電層を具え、且つカラーフィルタが該二つの透明基板の上方或いは下方に設置され、更に、該バックライトモジュールが平行光を提供して表示効果を高める。

請求項１の考案は、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、
平行光を提供するバックライトモジュールと、
該バックライトモジュールの上方に設置されて下から上に第１透明導電層、液晶層、第２透明導電層を間に介在させた二つの透明基板と、
該二つの透明基板の上方或いは下方にカラーフィルタが設置されたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項２の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、透明基板がガラス基板とされたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項３の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、透明基板がプラスチック基板とされたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項４の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、第１透明導電層がＩＴＯ或いはＩＺＯとされたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項５の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、第２透明導電層がＩＴＯ或いはＩＺＯとされたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項６の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、液晶層にＳＴＮ、ＴＮ或いはＢｉＮｅｍ構造が採用されたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項７の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、第１透明導電層の下方に反射層が設けられたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項８の考案は、請求項７記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、反射層の反射率が１５％から９５％の間とされたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項９の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが染料法で形成されたものであることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１０の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが顔料分散法で形成されたものであることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１１の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが電着塗装法で形成されたものであることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１２の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが印刷法で形成されたものであることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１３の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタがインクジェット法で形成されたものであることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１４の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが転写、インクジェット印刷、平版印刷、凸版印刷、スピンコーティング或いはスクリーン印刷によりＲ、Ｇ、Ｂカラーブロックがガラス基板の外側に形成されてなることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１５の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが転写、インクジェット印刷、平版印刷、凸版印刷、スピンコーティング或いはスクリーン印刷によりＲ、Ｇ、Ｂカラーブロックがプラスチック基板の外側に形成されてなることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１６の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが転写、インクジェット印刷、平版印刷、凸版印刷、スピンコーティング或いはスクリーン印刷によりＲ、Ｇ、Ｂカラーブロックがガラス基板の表面に形成されてなることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。
請求項１７の考案は、請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが転写、インクジェット印刷、平版印刷、凸版印刷、スピンコーティング或いはスクリーン印刷によりＲ、Ｇ、Ｂカラーブロックが増設されたプラスチック基板の表面に形成されてなることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置としている。

周知の技術においてはカラーフィルタはいずれも二つのガラス基板の間に設置されていたが、本考案はそれとは異なるカラーフィルタを提供し、且つ平行光を提供するバックライトモジュールを利用し、該カラーフィルタを二つのガラス基板の外側への設置がもたらす表示効果の低下が観る者の位置により異なるカラーと輝度を現出させる問題に対して、平行光を提供するバックライトモジュールによりその表示効果を高める。

図３は本考案の好ましい実施例の液晶ディスプレイの構造表示図である。図示されるように、本考案の液晶ディスプレイは、バックライトモジュール１０、第１透明基板２０、反射層３０、第１透明導電層４０、液晶層５０、第２透明導電層６０、及び第２透明基板７０を具えている。そのうち、該第１透明基板２０はバックライトモジュール１０の上方に設置され、該反射層３０は第１透明基板２０の上方に設置され、該第１透明導電層４０は該反射層３０の上方に設置され、該液晶層５０は第１透明導電層４０の上方に設置され、第２透明導電層６０は該液晶層５０の上方に設置され、該第２透明基板７０は該第２透明導電層６０の上方に設置され、且つカラーフィルタ８０が第１透明基板２０の下方或いは第２透明基板７０の上方（図４）に設置され、更に、該バックライトモジュール１０は平行光１２を提供する。該カラーフィルタ８０は第１透明基板２０と第２透明基板７０の外側に設置されるため、観る者の位置により異なるカラーと輝度を現出しうるため、平行光１２によりその表示効果が高められる。

更に、該第１透明導電層４０と第２透明導電層６０はＩＴＯ或いはＩＺＯとされ、且つ該液晶層５０はＳＴＮ、ＴＮ或いはＢｉＮｅｍ構造のものが採用される。第１透明基板２０と第２透明基板７０はガラス基板或いはプラスチック基板とされる。該反射層３０の反射率は１５％から９５％とされる。

本考案のカラーフィルタ８０は以下の方法により形成される。
１．染料法（ｄｙｅｉｎｇｍｅｔｈｏｄ）：染料を吸収可能な水溶性高分子に感光成分を導入して吸収層の材料を形成し、この材料をガラス基材上にコーティングし、露光現像工程により必要なリソグラフィーパターンを形成する。この吸収層材料を染料溶液中に含浸させて染色し、三回のコーティング、露光現像、染色のステップにより、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ三原色を指定のエリアに染色し、カラーフィルタを形成する。
２．顔料分散法（ｐｉｇｍｅｎｔｄｓｐｅｒｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ）：この方法は現在各カラーフィルタメーカーが広く使用している。カラーレジストをスピンコーティングの方式で基板上のコーティングし、露光現像、リソグラフィーでカラーブロックを形成する。カラーレジストはカラー顔料をレジスト中に分散させたものであり、光反応と熱硬化の特性を有する。Ｒ、Ｇ、Ｂ三原色のカラーレジストを使用し三回の露光、現像工程を行なうことで、カラーフィルタを形成する。
３．電着塗装法（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ）：透明電極（ＩＴＯガラス）にリソグラフィーパターンを形成し、さらにこの透明電極を電着塗装槽中に入れる。電着塗装溶液中には分散顔料、それを溶解する樹脂、及び電解質が含まれる。この電着塗装溶液の成分を透明基板にめっきし、さらにベーク処理する。この工程を三回重複して行なってそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの三色カラーブロックをめっきすればカラーフィルタが完成する。
４．印刷法（ｐｒｉｎｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ）：顔料を熱硬化性樹脂中に分散させ、印刷方式で基材上にカラーパターンを形成し、更に熱硬化処理し、この工程を３回重複して行ない、Ｒ、Ｇ、Ｂ三原色のカラーパターンを具えたカラーフィルタを完成する。

また、本考案のカラーフィルタ８０は転写、インクジェット、平版印刷、凸版印刷、スピンコーティング或いはスクリーン印刷により、Ｒ、Ｇ、Ｂ三原色のカラーブロック８２を第２透明基板７０（電極基板）或いは基板８４のいずれかの表面に形成可能で、そのうち、第２透明基板７０と基板８４はいずれもプラスチック或いはガラス材質とされうる。且つこの時、該カラーフィルタ８０に置かれるカラーブロック８２は上方或いは下方に位置し得て、それは制限されない。図５、６はカラーフィルタ８０が第２透明基板７０の上方に設けられた例を以て説明する図である。

また、図７及び図８に示される実施例では、カラーフィルタが透明基板の下方に設置されている。カラーフィルタ８０は二つの透明基板の外側に設置され、視覚の変化によりカラーと輝度が大幅に変化する（図７）。ゆえに、本考案ではバックライトモジュールにより平行光を提供し、これにより視差の問題を減らしている（図８）。

総合すると、本考案は新規性、進歩性及び産業上の利用価値を有する考案である。なお、以上の実施例は本考案の範囲を限定するものではなく、以上の実施例の説明及び図面の記載に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本考案の請求範囲に属するものとする。

周知の技術の液晶ディスプレイの表示図である。周知の技術の平行光を提供するバックライトモジュールを具えたディスプレイ装置の表示図である。本考案の実施例の液晶ディスプレイの構造表示図である。本考案の別の実施例の液晶ディスプレイの構造表示図である。本考案の別の実施例の液晶ディスプレイの構造表示図である。本考案の別の実施例の液晶ディスプレイの構造表示図である。本考案の実施例の視差光線の経路表示図である。本考案の実施例のバックライトモジュールが提供する平行光の経路表示図である。

符号の説明

１０’ 第１ガラス基板
２０’ 液晶層
３０’ 電極層
４０’ 平坦層
５０’ カラーフィルタ
６０’ 第２ガラス基板
１０バックライトモジュール
１２平行光
２０第１透明基板
３０反射層
４０第１透明導電層
５０液晶層
６０第２透明導電層
７０第２透明基板
８０カラーフィルタ
８２カラーブロック
８４基板

Claims

平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、
平行光を提供するバックライトモジュールと、
該バックライトモジュールの上方に設置されて下から上に第１透明導電層、液晶層、第２透明導電層を間に介在させた二つの透明基板と、
該二つの透明基板の上方或いは下方にカラーフィルタが設置されたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、透明基板がガラス基板とされたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、透明基板がプラスチック基板とされたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、第１透明導電層がＩＴＯ或いはＩＺＯとされたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、第２透明導電層がＩＴＯ或いはＩＺＯとされたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、液晶層にＳＴＮ、ＴＮ或いはＢｉＮｅｍ構造が採用されたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、第１透明導電層の下方に反射層が設けられたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項７記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、反射層の反射率が１５％から９５％の間とされたことを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが染料法で形成されたものであることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが顔料分散法で形成されたものであることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが電着塗装法で形成されたものであることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが印刷法で形成されたものであることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタがインクジェット法で形成されたものであることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが転写、インクジェット印刷、平版印刷、凸版印刷、スピンコーティング或いはスクリーン印刷によりＲ、Ｇ、Ｂカラーブロックがガラス基板の外側に形成されてなることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが転写、インクジェット印刷、平版印刷、凸版印刷、スピンコーティング或いはスクリーン印刷によりＲ、Ｇ、Ｂカラーブロックがプラスチック基板の外側に形成されてなることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが転写、インクジェット印刷、平版印刷、凸版印刷、スピンコーティング或いはスクリーン印刷によりＲ、Ｇ、Ｂカラーブロックがガラス基板の表面に形成されてなることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。
請求項１記載の平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置において、カラーフィルタが転写、インクジェット印刷、平版印刷、凸版印刷、スピンコーティング或いはスクリーン印刷によりＲ、Ｇ、Ｂカラーブロックが増設されたプラスチック基板の表面に形成されてなることを特徴とする、平行光に応用されるカラーフィルタを具えた液晶ディスプレイ装置。