(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトユニットおよび液晶パネルを含む液晶表示装置において、
前記バックライトユニット、液晶パネル、またはその両方が、その構成中にコーティング層または粘着層を備え、
前記コーティング層および粘着層が、特定の波長帯域を吸収する染料を３種以上含む色純度向上フィルムであり、
前記染料が、ヒドロキシベンゾトリアゾール系染料、シアニン系染料及びテトラアザポルフィリン系染料の組み合わせを含むことを特徴とする、液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶パネルが、上偏光板、第１粘着層、液晶セル、第２粘着層および下偏光板を順次含み、
前記第１粘着層、第２粘着層、またはその両方が、特定の波長帯域を吸収する染料を１種以上含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記バックライトユニットが、二重輝度向上フィルム（ＤＢＥＦ）または上拡散板、水平プリズムシート、垂直プリズムシート、下拡散板、導光板および反射板を順次含み、
前記二重輝度向上フィルム、または上拡散板の一面または両面、水平プリズムシートの一面または両面、垂直プリズムシートの一面または両面、下拡散板の一面または両面、そして反射板の一面のうち１つ以上の位置に特定の波長帯域を吸収する染料を１種以上含むコーティング層を有することを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記染料が、トリスレゾルシノールトリアジンクロモフォア（ＴＲＴＣ）系、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾールクロモフォア（ＨＢＣ）系、ピロールメチン系、ローダミン系、ボロンジピロメテン系およびスクアリン系の染料からなる群より選択される染料を含むことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記染料が、コーティング層または粘着層の総重量を基準に、０．０１重量％〜１０重量％の量で使用されることを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記コーティング層および粘着層が２μｍ〜１００μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
感圧性粘着剤および特定の波長帯域を吸収する染料を３種以上含み、
前記染料がヒドロキシベンゾトリアゾール系染料、シアニン系染料およびテトラアザポルフィリン系染料を含む粘着層からなる、液晶表示装置用色純度向上フィルム。
【請求項８】
バインダー樹脂および特定の波長帯域を吸収する染料を３種以上含み、
前記染料がヒドロキシベンゾトリアゾール系染料、シアニン系染料およびテトラアザポルフィリン系染料を含むコーティング層からなる、液晶表示装置用色純度向上フィルム。
【請求項９】
前記染料が、トリスレゾルシノールトリアジンクロモフォア系、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾールクロモフォア系、ピロールメチン系、ローダミン系、ボロンジピロメテン系およびスクアリン系の染料からなる群より選択される染料を含むことを特徴とする、請求項７または８に記載の液晶表示装置用色純度向上フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用色純度向上フィルム及びこれを具備する液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、４０インチ（ｉｎｃｈ）代のテレビが主流であったが、今では５０インチ代、さらには６０インチ代のテレビを購入する消費者も多く増えた。このようなサイズ競争が終わると、解像度競争が始まった。１年前までは、ＦＨＤ（ｆｕｌｌ  ＨＤ）級であれば高級モデルに属したものだったが、今やＵＨＤ（ｕｌｔｒａ  ＨＤ）のものが市場で急速に広がっている。
【０００３】
最近のディスプレイ市場は、大面積、高解像度の競争から色感競争へと進化している。このような理由から最近では、優れた色感を有するディスプレイ製造に対する競争が台頭している。
【０００４】
液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）は、液晶（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ）の光学的特性を利用して画像を表示するが、画像を表示する液晶パネルが自体発光をしない非発光型素子であるため、液晶パネルと一緒にその背面に配置され、液晶パネルに光を供給するバックライトユニット（back−light unit）を含む構造を有する。
【０００５】
液晶表示装置は、他の表示装置に比べ厚さが薄く、重さが軽く、消費電力が少なく、駆動電圧が低いという利点を有する反面、色感の面では、他の表示装置に比べてやや劣る。今は消えつつあるＣＲＴの場合は、色再現率がＮＴＳＣ（National Television System Committee）規格の８０％に達し、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）もまたＮＴＳＣ９０％レベルの製品が最近まで発売された。そして、次世代ディスプレイとして脚光を浴びている有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の場合は、ＮＴＳＣの１００％まで達成可能である。しかし、ＬＣＤ  ＴＶはＮＴＳＣ７２％レベルである。
【０００６】
よって、低迷しているディスプレイ市場を克服するためには、このようなＬＣＤの欠点を改善する必要があり、色純度が向上されたＬＣＤ開発に対する研究が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、光源から出る純粋なＲＧＢ波長は最大限透過させながらもＲＧＢ波長以外の不要な波長を遮断することにより、液晶表示装置の色純度を向上させることができるフィルムおよびこれを含む液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、
バックライトユニットと液晶パネルを含む液晶表示装置において、前記バックライトユニット、液晶パネル、またはその両方が、その構成にコーティング層または粘着層を備え、前記コーティング層および粘着層が特定の波長帯域を吸収する染料を1種以上含む色純度向上フィルムであることを特徴とする液晶表示装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、感圧性粘着剤（pressure sensitive adhesive）および、特定の波長帯域を吸収する染料を1種以上含む粘着層からなる、液晶表示装置用色純度向上フィルムを提供する。
【００１０】
また、本発明は、バインダー樹脂および、特定の波長帯域を吸収する染料を1種以上含むコーティング層からなる、液晶表示装置用色純度向上フィルムを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、特定の波長帯域を吸収する染料の組み合わせを液晶表示装置の粘着層またはコーティング層内に導入して製造した液晶表示装置用色純度向上フィルムを利用することにより、光源から出る純粋なＲＧＢの波長は最大限透過させながらもＲＧＢ波長以外の不要な波長を遮断してカラーガモット（ｇａｍｕｔ）を向上させ、これにより、色純度が向上された液晶表示装置を製造することができる。また、本発明に係る色純度向上フィルムは、その位置を自在に移動させることにより、ディスプレイ特性に応じて色純度の向上効果を最大化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明の上記および他の目的と特徴は、添付の図面とともに下記本発明の説明から明確になることである。
【図１】図１は、一般的な液晶表示装置の構造を模式図として示したものである。
【図２Ａ】図２Ａは、実施例１−１の液晶表示装置の構造を模式図として示したものである。
【図２Ｂ】図２Ｂは、実施例１−２の液晶表示装置の構造を模式図として示したものである。
【図２Ｃ】図２Ｃは、実施例１−３の液晶表示装置の構造を模式図として示したものである。
【図２Ｄ】図２Ｄは、実施例３−１の液晶表示装置の構造を模式図として示したものである。
【図３Ａ】図３Ａは、比較例１の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を示したものである。
【図３Ｂ】図３Ｂは、実施例１−１の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を示したものである。
【図３Ｃ】図３Ｃは、実施例１−２の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を示したものである。
【図３Ｄ】図３Ｄは、実施例１−３の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を示したものである。
【図４Ａ】図４Ａは、比較例２の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を示したものである。
【図４Ｂ】図４Ｂは、実施例２−１の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を示したものである。
【図４Ｃ】図４Ｃは、実施例２−２の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を示したものである。
【図５Ａ】図５Ａは、比較例１の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を示したものである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施例１−３の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を示したものである。
【図５Ｃ】図５Ｃは、実施例３−１の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の液晶表示装置は、バックライトユニットおよび液晶パネルを含み、前記バックライトユニット、液晶パネル、またはその両方が、その構成中にコーティング層または粘着層を備え、前記コーティング層および粘着層が特定の波長帯域を吸収する染料を１種以上含む色純度向上フィルムであることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、特定の波長帯域を１つ以上選択的に吸収する染料の組み合わせを介して、前記粘着層またはコーティング層の光透過率を調整することにより、光源から出る純粋なＲＧＢ波長以外の不要な光を吸収してカラーガモットを向上させ、液晶表示装置の発光色純度を向上させることができる。
【００１５】
一般的な液晶表示装置の構造の一例を図１に示した。
【００１６】
図１を参照すると、液晶パネル（１０）は、上偏光板（１０１）、第１粘着層（１０２）、液晶セル（１０３）、第２粘着層（１０４）および下偏光板（１０５）を順次積層された形態で含み、バックライトユニット（２０）は、二重輝度向上フィルム（ｄｕａｌ  ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  ｆｉｌｍ；  ＤＢＥＦ）または上拡散板（２０１）、水平プリズムシート（２０２）、垂直プリズムシート（２０３）、下拡散板（２０４）、導光板（２０５）および反射板（２０６）を順次含む。しかし、本発明の液晶表示装置は、上述の構造に限定されず、必要に応じて多様に変形可能である。
【００１７】
液晶表示装置の基本原理を見ると、光源から出た光が導光板（ｌｉｇｈｔ  ｇｕｉｄｅ  ｐｌａｔｅ）を経て液晶パネル側に出射され、光拡散板を通りながら面に垂直な水平/垂直方向に拡散され、光輝度が急激に落ちるため、光拡散板から出てくる光を、プリズムシートを通過させることにより、出光面の正面以外の方向に拡散することを防ぎ、光指向性を向上させ、視野角を狭めてバックライト出光面の正面方向への輝度を増大させる。このとき、バックライトユニットの中に、二重輝度向上フィルムのような別のシートを使用することで、光リサイクリング（ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ）により輝度増大を最大限にすることができる。
【００１８】
本発明によると、前記バックライトユニット、液晶パネル、またはその両方が、その構成中に特定の波長帯域を吸収する染料を１種以上含むコーティング層または粘着層を備える。
【００１９】
例えば、液晶パネルは、その構成層である第１粘着層、第２粘着層、またはその両方に、特定の波長帯域を吸収する染料を１種以上含むことができ、バックライトユニットは、その構成層である二重輝度向上フィルム、または上拡散板の一面または両面、水平プリズムシートの一面または両面、垂直プリズムシートの一面または両面、下拡散板の一面または両面、そして反射板の一面（すなわち、導光板の対向面）のうちの1以上の位置に特定の波長帯域を吸収する染料を1種以上含むコーティング層を有することができる。
【００２０】
上記染料含有粘着層およびコーティング層のことを色純度向上フィルムと称し、このような色純度向上フィルムの位置、特にコーティング層の位置に応じて、液晶表示装置の発光色純度および輝度の損失が異なるので、必要に応じてその位置を適切に調節することができある。
【００２１】
本発明で使用される染料は、主吸収（遮蔽）波長帯域が３８０ｎｍ〜４２０ｎｍ、４８０ｎｍ〜５１０ｎｍまたは５６０ｎｍ〜６１０ｎｍの染料の少なくとも１つ以上の組み合わせであってよい。
【００２２】
波長３８０ｎｍ〜４２０ｎｍを遮蔽する染料としては、ヒドロキシベンゾトリアゾール（ｈｙｄｒｏｘｙ  ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌｅ、ＨＢ）、トリスレゾルシノールトリアジンクロモフォア（ｔｒｉｓ−ｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ−ｔｒｉａｚｉｎｅ  ｃｈｒｏｍｏｐｈｏｒｅ、ＴＲＴＣ）、およびヒドロキシフェニルベンゾトリアゾールクロモフォア（ｈｙｄｒｏｘｙｌｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌｅｃｈｒｏｍｏｐｈｏｒｅ、ＨＢＣ）系の吸収染料を、波長４８０ｎｍ〜５１０ｎｍを遮蔽する吸収染料としては、ピロールメチン（ｐｙｒｒｏｌｅ  ｍｅｔｈｉｎｅ、ＰＭ）、ローダミン（ｒｈｏｄａｍｉｎｅ、ＲＨ）、およびボロンジピロメテン（ｂｏｒｏｎ  ｄｉｐｙｒｒｏｍｅｔｈｅｎｅ、ＢＯＤＩＰＹ）系の吸収染料を、波長５６０ｎｍ〜６１０ｎｍを遮蔽する吸収染料としては、テトラアザポルフィリン（ｔｅｔｒａａｚａ  ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ、ＴＡＰ）、ローダミン、スクアリン（ｓｑｕａｒｉｎｅ、ＳＱ）、およびシアニン（ｃｙａｎｉｎｅ、ＣＹ）系の吸収染料が挙げられる。
【００２３】
好ましくは、ヒドロキシベンゾトリアゾール、ピロールメチン、ローダミン、シアニン、およびテトラアザポルフィリン系の染料からなる群より選ばれた２つ以上の染料の組み合わせを使用することができ、より好ましくは、ヒドロキシベンゾトリアゾール系、シアニン系およびテトラアザポルフィリン系の染料の組み合わせを使用することができる。
【００２４】
したがって、本発明は、感圧性粘着剤および特定の波長帯域を吸収する染料を１種以上含む粘着層からなる、液晶表示装置用色純度向上フィルムを提供する。
【００２５】
また、本発明は、バインダー樹脂および特定の波長帯域を吸収する染料を１種以上含むコーティング層からなる、液晶表示装置用色純度向上フィルムを提供する。
【００２６】
上記染料は、粘着層またはコーティング層の総重量を基準に０．０１重量％〜１０重量％、好ましくは０．０５重量％〜７重量％の量で使用することができる。
【００２７】
粘着層（第１粘着層、第２粘着層）に使用される感圧性粘着剤の例としては、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、およびシリコーン系の粘着剤からなる群より選ばれた１種以上の粘着剤を挙げることができ、好ましくは、アクリル系の粘着剤であってよい。例えば、粘着層は、上偏光板および下偏光板の一面または両面にウェットコーティングにより形成されてもよく、粘着層の厚さは２μｍ〜１００μｍ、５μｍ〜１００μｍ、好ましくは１５μｍ〜２５μｍであってよい。
【００２８】
コーティング層に使用されるバインダー樹脂の例としては、ポリエステル系、アクリル系、ポリウレタン系、メラミン系、ポリビニルアルコール系およびオキサゾリン系のバインダー樹脂からなる群より選ばれた１種以上の樹脂が挙げられ、好ましくは、アクリル系バインダー樹脂である。例えば、コーティング層は、二重輝度向上フィルム、または上拡散板の一面または両面に、水平プリズムシートの一面または両面に、垂直プリズムシートの一面または両面に、下拡散板の一面または両面に、そして反射板の一面（つまり導光板の対向面）に、ウェットコーティングにより形成されてもよく、コーティング層の厚さは１μｍ〜１００μｍ、２μｍ〜１００μｍ、好ましくは２μｍ〜１０μｍであってよい。
【００２９】
必要に応じて、上記粘着層およびコーティング層は、ＵＶ光の遮断のために紫外線遮断剤をさらに含むことができる。本発明で使用される紫外線遮断剤は、４２０ｎｍ以下の光を吸収（遮蔽）するものであって、ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＢ）系、トリスレゾルシノールトリアジンクロモフォア（ＴＲＴＣ）系、またはヒドロキシフェニルベンゾトリアゾールクロモフォア（ＨＢＣ）系の吸収染料でもよく、単独、または２種以上を混合して使用することができる。粘着層およびコーティング層は、前記紫外線遮断剤を粘着層またはコーティング層の重量を基準に０．０１重量％〜１０重量％、好ましくは０．０５重量％〜７重量％の量で含むことができる。
【００３０】
本発明に係る色純度向上フィルムの光透過率は、液晶表示装置の輝度範囲に応じて調整することができるが、通常は３０％〜９０％、好ましくは５０％〜９０％の可視光透過率の範囲を有する。
【００３１】
本発明の液晶表示装置を構成するバックライトユニットおよび液晶パネルそれぞれの構成層は、当業界で通常許容される材質、厚さ、形状などを有してもよく、必要に応じて多様に変形可能である。
【００３２】
このように、本発明に係る色純度向上フィルムを含む液晶表示装置は、光源から出る純粋なＲＧＢの波長は最大限透過させながらもＲＧＢの波長以外の不要な波長を遮断して、向上されたカラーガモットおよび色純度を提供することができ、色純度向上フィルムの位置を自在に移動させることにより、ディスプレイの特性に応じて色純度の向上効果を最大化することができる。
【００３３】
＜実施例＞
以下、下記の実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は本発明を例示するためだけのものであり、本発明の範囲がこれらのみで限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１−１）
感圧性粘着剤として、Ｓｏｋｅｎ社製の１８１１Ｌを３０重量％と、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）７０重量％とを混合して粘着剤溶液を製造した後、これに、染料としてエスケー・ケミカル社のＳＫ-ｄ５９３を上記粘着剤溶液１００重量部に対して０．０１重量部の量で添加して粘着層の組成物を調製した。
【００３５】
偏光フィルムの一面に、ギャップコーター（ｇａｐ  ｃｏａｔｅｒ）を用いて上記粘着層組成物をコーティングし、乾燥及び硬化して厚さ２５μｍの粘着層（色純度向上フィルム）を形成した後、上記粘着層が形成された偏光フィルムを上偏光板にして、粘着層が上偏光板と液晶セルとの間に位置するように、市販の液晶表示装置（バックライトユニットに上拡散板を使用）に導入して、本発明の液晶表示装置を製造した（図２Ａ参照）。
【００３６】
（実施例１−２）
粘着層が形成された偏光フィルムを下偏光板にして、粘着層が下偏光板と液晶セルとの間に位置するように、市販の液晶表示装置に導入したことを除いては、前記実施例１−１と同じ工程を行って、本発明の液晶表示装置を製造した（図２Ｂ参照）。
【００３７】
（実施例１−３）
アクリルバインダー樹脂としてＳｏｋｅｎ社のＧＳ１０００を２５重量％と、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）７５重量％とを混合して溶液を調製した後、これに、染料としてエスケーケミカル社のＳＫ‐ｄ５９３を溶液１００重量部に対して０．０５重量部の量で添加してコーティング層の組成物を調製した。
【００３８】
拡散フィルムの一面に、メイヤーバー（ｍａｙｅｒｂａｒ）を用いて上記コーティング層組成物をコーティングし、乾燥および硬化して、厚さ５μｍのコーティング層（色純度向上フィルム）を形成した後、上記コーティング層が形成された拡散フィルムを上拡散板にして、コーティング層が水平プリズムシートを向くように市販の液晶表示装置に導入して、本発明の液晶表示装置を製造した（図２Ｃ参照）。
【００３９】
（比較例１）
粘着層の形成時に染料を使用しないことを除いては、前記実施例１−１と同じ構造の（構造変更をせず、市販のままの）液晶表示装置を製造した。
【００４０】
（実施例２−１）
バックライトユニットに、上拡散板の代わりに二重輝度向上フィルム（ＤＢＥＦ）を使用したことを除いては、前記実施例１−１と同じ工程を行って、本発明の液晶表示装置を製造した。
【００４１】
（実施例２−２）
バックライトユニットに上拡散板の代わりに二重輝度向上フィルム（ＤＢＥＦ）を使用したことを除いては、前記実施例１−２と同じ工程を実行して、本発明の液晶表示装置を製造した。
【００４２】
（比較例２）
粘着層の形成時に染料を使用していないことを除いては、前記実施例２−１と同じ構造の（構造変更せずに、市販されているそのままの）液晶表示装置を製造した。
【００４３】
（実施例３−１）
コーティング層が形成された拡散フィルムを下拡散板にして、コーティング層が導光板を向くように市販の液晶表示装置に導入したことを除いては、前記実施例１−３と同じ工程を行って、本発明の液晶表示装置を製造した（図２Ｄ参照）。
【００４４】
（実験例）
前記実施例および比較例で製造した液晶表示装置について、ラジオメーター（ｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ、ＣＳ―２０００；ミノルタ（Ｍｉｎｏｌｔａ）社）を用いてスペクトルの変化および特性を測定し、その結果を下記表１〜３に示した。
【００４５】
また、比較例１、実施例１−１、１−２、１−３の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を図３Ａ〜３Ｄにそれぞれ示し、比較例２、実施例２−１および２−２の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を図４Ａ〜４Ｃにそれぞれ示し、比較例１、実施例１−３および３−１の液晶表示装置の発光スペクトルの変化を図５Ａ〜５Ｃにそれぞれ示した。カラーガモットは色再現面積を示す。
【００４６】
【表１】
0006329107.tif 000002
【００４７】
【表２】
0006329107.tif 000003
【００４８】
【表３】
0006329107.tif 000004
【００４９】
表１〜３および図３Ａ〜３Ｄ、図４Ａ〜４Ｃ、図５Ａ〜５Ｃから分かるように、色純度の向上フィルムを含む実施例の液晶表示装置は全て、比較例の場合と比べて向上されたカラーガモットおよび色純度を提供することが分かる。
【００５０】
本発明は、上記の具体的な実施例に関連して述べたが、添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲内で、当分野の熟練者は、本発明を多様に変形及び変化させることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０        液晶パネル
１０１      上偏光板
１０２      第１粘着層、
１０３      液晶セル
１０４      第２粘着層
１０５      下片光板
２０        バックライトユニット
２０１      二重輝度向上フィルム（ＤＢＥＦ）または上拡散板
２０２      水平プリズムシート
２０３      垂直プリズムシート、
２０４      下拡散板
２０５      導光板、
２０６      反射板
【図１】
0006329107.tif 000005
【図２Ａ】
0006329107.tif 000006
【図２Ｂ】
0006329107.tif 000007
【図２Ｃ】
0006329107.tif 000008
【図２Ｄ】
0006329107.tif 000009
【図３Ａ】
0006329107.tif 000010
【図３Ｂ】
0006329107.tif 000011
【図３Ｃ】
0006329107.tif 000012
【図３Ｄ】
0006329107.tif 000013
【図４Ａ】
0006329107.tif 000014
【図４Ｂ】
0006329107.tif 000015
【図４Ｃ】
0006329107.tif 000016
【図５Ａ】
0006329107.tif 000017
【図５Ｂ】
0006329107.tif 000018
【図５Ｃ】
0006329107.tif 000019