(57)【要約】【課題】白色光源方式に基づくシステム構成において光の利用効率を高める表示装置を提供することである。【解決手段】表示装置は、インセル偏光層と色層とを有するアレイ基板と、対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板の間に配置される液晶層と、前記アレイ基板側に配置される白色光源と、前記液晶層とは反対側の前記対向基板に配置される偏光板と、を備える。前記色層は赤色の色層と緑色の色層と青色の色層とを備える。前記赤色の色層は赤色カラーフィルタと前記赤色カラーフィルタより前記白色光源側に赤色波長変換層を備える。前記緑色の色層は緑色カラーフィルタと前記緑色カラーフィルタより前記白色光源側に赤色波長変換層を備える。前記青色の色層は青色カラーフィルタを備える。【選択図】図７
2016070949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置は、
画素電極とインセル偏光層と色層と画素トランジスタの半導体層と第１ガラス基板とを有するアレイ基板と、
第２ガラス基板を有する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間に配置される液晶層と、
前記アレイ基板側に配置される白色光源と、
前記液晶層とは反対側の前記対向基板に配置される偏光板と、
を備え、
前記色層は赤色の色層と緑色の色層と青色の色層とを備え、
前記赤色の色層は赤色カラーフィルタと前記赤色カラーフィルタより前記白色光源側に赤色波長変換層を備え、
前記緑色の色層は緑色カラーフィルタと前記緑色カラーフィルタより前記白色光源側に赤色波長変換層を備え、
前記青色の色層は青色カラーフィルタを備え、
前記赤色カラーフィルタは赤色以外の色の光を吸収し、
前記緑色カラーフィルタは緑色以外の色の光を吸収し、
前記青色カラーフィルタは青色以外の色の光を吸収し、
前記赤色波長変換層は前記白色光源の青色光を赤色光に変換し、
前記緑色波長変換層は前記白色光源の青色光を緑色光に変換する。
【請求項２】
請求項１の表示装置において、
前記赤色波長変換層は蛍光体または量子ドットを有し、
前記緑色波長変換層は蛍光体または量子ドットを有する。
【請求項３】
請求項２の表示装置において、
前記液晶層側から前記画素電極、前記インセル偏光層、前記色層、前記半導体層、前記第１ガラス基板の順に配置される。
【請求項４】
請求項３の表示装置において、
前記アレイ基板は前記画素電極と前記インセル偏光子との間の層に共通電極を有する。
【請求項５】
請求項４の表示装置において、
前記アレイ基板は前記液晶層と前記画素電極の間に配向膜を有する。
【請求項６】
請求項５の表示装置において、
前記対向基板はスペーサと配向膜を有する。
【請求項７】
請求項３の表示装置において、
前記インセル偏光層はワイヤーグリッドまたは塗布型偏光子である。
【請求項８】
請求項３の表示装置において、
前記対向基板は共通電極を有する。
【請求項９】
請求項１の表示装置において、
前記白色光源は青色ＬＥＤとＹＡＧから構成される。
【請求項１０】
請求項１の表示装置において、
赤色の色層と緑色の色層との間、緑色の色層と青色の色層との間および青色の色層と赤色の色層との間のそれぞれに遮光層を備える。
【請求項１１】
表示装置は、
アレイ基板と、
第２ガラス基板と色層とインセル偏光層とを有する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板の間に配置される液晶層と、
前記アレイ基板側に配置される白色光源と、
前記液晶層とは反対側の前記アレイ基板に配置される偏光板と、
を備え、
前記色層は赤色の色層と緑色の色層と青色の色層とを備え、
前記赤色の色層は赤色カラーフィルタと前記赤色カラーフィルタより前記白色光源側に赤色波長変換層を備え、
前記緑色の色層は緑色カラーフィルタと前記緑色カラーフィルタより前記白色光源側に赤色波長変換層を備え、
前記青色の色層は青色カラーフィルタを備え、
前記赤色カラーフィルタは赤色以外の色の光を吸収し、
前記緑色カラーフィルタは緑色以外の色の光を吸収し、
前記青色カラーフィルタは青色以外の色の光を吸収し、
前記赤色波長変換層は前記白色光源の青色光を赤色光に変換し、
前記緑色波長変換層は前記白色光源の青色光を緑色光に変換する。
【請求項１２】
請求項１１の表示装置において、
前記赤色波長変換層は蛍光体または量子ドットを有し、
前記緑色波長変換層は蛍光体または量子ドットを有する。
【請求項１３】
請求項１２の表示装置において、
前記液晶層側から前記インセル偏光層、前記色層、前記第２ガラス基板の順に配置される。
【請求項１４】
請求項１３の表示装置において、
前記対向基板は前記色層と前記インセル偏光子との間にオーバコート層を有する。
【請求項１５】
請求項１４の表示装置において、
前記アレイ基板は配向膜を有する。
【請求項１６】
請求項１５の表示装置において、
前記対向基板はスペーサと配向膜を有する。
【請求項１７】
請求項１３の表示装置において、
前記インセル偏光層はワイヤーグリッドまたは塗布型偏光子である。
【請求項１８】
請求項１１の表示装置において、
前記アレイ基板は薄膜トランジスタと画素電極と共通電極とを有する。
【請求項１９】
請求項１１の表示装置において、
前記白色光源は青色ＬＥＤとＹＡＧから構成される。
【請求項２０】
請求項１１の表示装置において、
赤色の色層と緑色の色層との間、緑色の色層と青色の色層との間および青色の色層と赤色の色層との間のそれぞれに遮光層を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は表示装置に関し、例えば色層に蛍光体または量子ドットを有する表示装置に適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
通常の表示装置は、白色光源の光をカラーフィルタによって赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する（以下、白色光源方式という。）。このとき表示したい所望の光以外は、カラーフィルタの色層で吸収する方式が主流である。白色光源方式とは別に、青色や青色より波長の短い光を光源光（励起光）として蛍光体や半導体量子ドットを用いることで光の吸収が起こらない色層の提案がなされている（以下、青色光源方式という。）。
本開示に関連する先行技術として、例えば特開平８−１７１０１２号公報がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７１０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今のスマートフォンやタブレットに代表されるようなモバイル用途に用いられるディスプレイ画面を実装する電子機器は、消費電力を抑えて、連続使用時間を延ばすための開発が盛んである。ディスプレイは構成部品の中でも電力消費の割合は高いため、今後も低電力化に向けた開発は進むと考えられる。
光の利用効率を高めることにより低省電力化を実現することができる。青色光源方式は原理的には光の利用効率は白色光源方式に比べて高く、技術の確立が望まれる。しかし、白色光源方式の特性向上も著しく、青色光源方式はその優位性を十分に発揮できない状況にある。
本開示の課題は、白色光源方式に基づくシステム構成において光の利用効率を高める表示装置を提供することである。
その他の課題と新規な特徴は、本開示の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、表示装置は、画素電極とインセル偏光層と色層と画素トランジスタの半導体層と第１ガラス基板とを有するアレイ基板と、第２ガラス基板を有する対向基板と、前記アレイ基板と前記対向基板の間に配置される液晶層と、前記アレイ基板側に配置される白色光源と、前記液晶層とは反対側の前記対向基板に配置される偏光板と、を備える。前記色層は赤色の色層と緑色の色層と青色の色層とを備える。前記赤色の色層は赤色カラーフィルタと前記赤色カラーフィルタより前記白色光源側に赤色波長変換層を備える。前記緑色の色層は緑色カラーフィルタと前記緑色カラーフィルタより前記白色光源側に赤色波長変換層を備える。前記青色の色層は青色カラーフィルタを備える。前記赤色カラーフィルタは赤色以外の色の光を吸収し、前記緑色カラーフィルタは緑色以外の色の光を吸収し、前記青色カラーフィルタは青色以外の色の光を吸収する。前記赤色波長変換層は前記白色光源の青色光を赤色光に変換し、前記緑色波長変換層は前記白色光源の青色光を緑色光に変換する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】比較例１に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図２】比較例２に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図３】比較例１に係る表示装置の光の利用効率を説明するための図である。
【図４】実施の形態に係る表示装置の光の利用効率を説明するための図である。
【図５】実施の形態１に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図６】実施の形態１に係る表示装置の色層を説明するための断面図である。
【図７】実施の形態２に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図８】変形例１に係る表示装置の構成を説明するための断面図である。
【図９】変形例２に係る表示装置の構成を説明するための断面図である。
【図１０】変形例３に係る表示装置の構成を説明するための断面図である。
【図１１】実施例に係る表示装置を説明するための平面図である。
【図１２】実施例１に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図１３】実施例１に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図１４】実施例２に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図１５】実施例２に係る表示装置を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、実施の形態、比較例、変形例および実施例について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００８】
＜比較例＞
まず、本願開示に先立って検討したカラーフィルタを色層に用いた表示装置（以下、比較例１という。）および波長変換層を色層に用いた表示装置（以下、比較例２という。）ついて図１および図２を用いて説明する。
図１は比較例１に係る表示装置を説明するための断面図である。図２は比較例２に係る表示装置を説明するための断面図である。
比較例１に係る表示装置１００Ｒ１は、色層２３Ｒ１にカラーフィルタＣＦ＿Ｂ、ＣＦ＿Ｇ、ＣＦ＿Ｒを用いた表示パネル１Ｒ１と、白色光源のバックライト２Ｗと、を備える。表示パネル１Ｒ１はアレイ基板１０と対向基板２０Ｒ１と液晶層３０とを備える。アレイ基板１０は液晶層３０とは反対側に偏光板４０を備える。対向基板２０Ｒ１は液晶層３０側に遮光層２２と色層２３Ｒ１とオーバコート膜２４を備える。対向基板２０Ｒ１は液晶層３０とは反対側に偏光板５０を備える。
比較例２に係る表示装置１００Ｒ２は、色層２３Ｒ２に緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇと赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒを用いた表示パネル１Ｒ２と、青色光源のバックライト２Ｂと、を備える。なお、青色の色層は波長変換層を用いず光源光を通過させている。表示パネル１Ｒ２はアレイ基板１０と対向基板２０Ｒ２と液晶層３０とを備える。アレイ基板１０は液晶層３０とは反対側に偏光板４０を備える。対向基板２０Ｒ２は液晶層側に遮光層２２と緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇと赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒを備える。緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇと赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒはそれぞれ青色光源を緑色の光、赤色の光に変換する。対向基板２０Ｒ２は液晶層３０とは反対側にと偏光板４０を備える。
【０００９】
比較例１に係る表示装置１００Ｒ１は所望の光を取り出すため色層２３Ｒ１のカラーフィルタで不要光を吸収する。例えば、カラーフィルタＣＦ＿Ｇに入射した白色光のうち緑色光は透過し、青色光および赤色光は吸収することで色を発現する。カラーフィルタＣＦ＿Ｇ，ＣＦ＿Ｒも同様である。また、図１に示すように、表示パネル１Ｒ１を通過する際に必要な光の一部も吸収する。ここで、表示装置１００Ｒ１の光の利用率をα（＜１）とする。一方、比較例２に係る表示装置１００Ｒ２は色層２３Ｒ２での吸収がないため原理的には高効率が期待できる。すなわち、図２に示すように、光の利用率は青色（Ｂ）で３α、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）で３α×波長変換効率である。しかし、量子ドット等を用いた波長変換層の波長変換効率は発展途上であり、現時点ではカラーフィルタを上回る光の利用率を得ることはできていない。
【００１０】
図３は比較例１に係る表示装置の光の利用効率を説明するための図である。
１ピクセル（画素）のサブピクセル（副画素）数をｎとすると、各サブピクセルにはおおよそ１／ｎの光が入射する。したがって、各サブピクセルの明るさは１／ｎ−Δとなる。ここで、Δは必要な光が色層等で吸収される量である。なお、バックライト２Ｗは可視光の全波長領域を含む分光特性を有する。比較例１に係る表示装置は、ピクセルはＲ、Ｇ、Ｂで構成されて、サブピクセル数が３（ｎ＝３）である。したがって、α＝１／３−Δである。ただし、色層の色の組合せや数はそれに限らない。
【００１１】
＜実施の形態＞
図４は実施形態に係る表示装置の光の利用効率を説明するための図である。
上述したようにカラーフィルタＣＦ＿Ｇに入射した白色光のうち緑色光は透過し、青色光および赤色光は吸収することで色を発現する。実施の形態に係る表示装置では、このとき吸収してしまう青色光を、カラーフィルタに入射する前に量子ドットや蛍光体で緑色光や赤色光に変換し、取り出したい緑色や赤色の光量を増やすようにする。図３と同様に１ピクセルのサブピクセル数をｎとすると、各サブピクセルにはおおよそ１／ｎの光が入射する。したがって、図４に示すように、実施の形態に係る表示装置の青色以外のサブピクセルの明るさは１／ｎ（１＋内部量子効率×外部量子効率）となる。なお、通常波長が長い緑色光や赤色光から量子ドットや蛍光体で波長の短い青色光に変換することができないので、実施形態に係る表示装置において青色はカラーフィルタＣＦ＿Ｂのみを使用する。
実施形態に係る表示装置は比較例１に係る表示装置をベースに吸収ロス分を有効活用することで効率を上げることができる。実施形態に係る表示装置は比較例１に係る表示装置に上乗せする格好であるため輝度は向上する。波長変換層の前方取り出し効率が２０％とすると、実施形態に係る表示装置は比較例１に係る表示装置に比べて１０％効率が上がる。また、波長変換層の前方取り出し効率が５０％とすると、実施形態に係る表示装置は比較例１に係る表示装置に比べて３０％効率が上がる。
以下に、実施形態に係る表示装置をより具体的に説明する。
【００１２】
＜実施形態１＞
色層を対向基板に有する第１の実施形態（実施形態１）に係る表示装置について図５および図６を用いて説明する。
図５は実施形態１に係る表示装置を説明するための断面図である。図６は実施形態１に係る表示装置の色層を説明するための断面図である。
実施形態１に係る表示装置１００Ａは、表示パネル１Ａと、白色光源のバックライト２Ｗと、を備える。表示パネル１Ａはアレイ基板１０と対向基板２０Ａと液晶層３０とを備える。表示パネル１Ａはアレイ基板１０の液晶層３０とは反対側に偏光板４０を備える。アレイ基板１０は図示していない薄膜トランジスタや画素電極、配向膜を備える。対向基板２０Ａは、ガラス基板２１上に、遮光層２２と色層２３、オーバコート膜２４、インセル偏光子２５、オーバコート膜２６を備えて構成される。対向基板２０Ａは図示していない配向膜や柱状スペーサを備える。
色層２３はガラス基板２１とインセル偏光子２５との間に挟まれて配置される。色層２３は赤色色層２３＿Ｒ、緑色色層２３＿Ｇ、青色色層２３＿Ｂを含む。赤色色層２３＿Ｒ、緑色色層２３＿Ｇ、青色色層２３＿Ｂのそれぞれの間には遮光層２２を備える。赤色色層２３＿Ｒは赤色カラーフィルタＣＦ＿Ｒと青色光を赤色光に変換する波長変換層ＱＤ＿Ｒを備える。緑色色層２３＿Ｇは緑色カラーフィルタＣＦ＿Ｇと青色光を緑色光に変換する波長変換層ＱＤ＿Ｇを備える。青色色層２３＿Ｂは青色カラーフィルタＣＦ＿Ｂを備える。赤色カラーフィルタＣＦ＿Ｒ、緑色カラーフィルタＣＦ＿Ｇ、青色カラーフィルタＣＦ＿Ｂはそれぞれ色材の顔料を含む樹脂層で、それぞれ赤色光以外の光、緑色光以外の光および青色光以外の光を吸収する。赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒおよび緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇはそれぞれ樹脂層に蛍光体または量子ドット等を有する。量子ドットはナノサイズ半導体粒子で、その発光色は大きさを変えるだけで調整でき、ほぼ均一な量子収量、狭い発光帯を特徴としており、これは優れた色純度となる。赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒおよび緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇはそれぞれ赤色カラーフィルタＣＦ＿Ｒおよび緑色カラーフィルタＣＦ＿Ｇよりも光源側に配置される。
【００１３】
インセル偏光子２５は色層２３と液晶層３０の間にオーバコート層２４、２６に挟まれて配置される。インセル偏光子２５はワイヤーグリッドまたは塗布型偏光板等である。
なお、図５に示すように、蛍光体または量子ドットを分散した赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒおよび緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇはインセル偏光子２５および偏光板４０の内側にある液晶層３０の逆側つまり外側に配置する。これは、次の理由による。
通常、液晶表示装置では、偏光板から入射する直線偏光を液晶分子の配向により制御し、対向する偏光板（光が出射する側の偏光板）の透過軸方向に一致する偏光のみ透過することにより表示を行っている。しかし、蛍光体または量子ドットから発光する光は全方位に散乱する散乱光であるために、直線偏光を制御している空間、すなわち２つの偏光板の間に波長変換層を配置した場合には、これら制御された偏光光を乱し、表示に大きく影響する。特に黒表示においては、光が漏れ、コントラスト低下の大きな要因となる。したがって、波長変換層は必ず偏光板より外側に配置する必要がある。
白色光源は例えば白色発光ダイオード（ＬＥＤ）を用い、白色ＬＥＤは青色ＬＥＤと黄色蛍光体（イットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ））とを組み合わせたものである。
【００１４】
＜実施形態２＞
色層をアレイ基板に有する第２の実施形態（実施形態２）に係る表示装置について図６および図７を用いて説明する。
図７は実施形態２に係る表示装置を説明するための断面図である。
実施形態２に係る表示装置１００Ｂは、表示パネル１Ｂと、白色光源のバックライト２Ｗと、を備える。表示パネル１Ｂはアレイ基板１０Ｂと対向基板２０Ｂ（ガラス基板２１）と液晶層３０とを備える。表示パネル１Ｂは対向基板２０Ｂの液晶層３０とは反対側に偏光板５０を備える。アレイ基板１０Ｂはガラス基板１１と遮光層２２と色層２３とインセル偏光子２５とを備える。
図６に示す実施形態１と同様に、色層２３は赤色色層２３＿Ｒ、緑色色層２３＿Ｇ、青色色層２３＿Ｂを含む。赤色色層２３＿Ｒ、緑色色層２３＿Ｇ、青色色層２３＿Ｂのそれぞれの間には遮光層２２を備える。赤色色層２３＿Ｒは赤色カラーフィルタＣＦ＿Ｒと赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒを備える。緑色色層２３＿Ｇは緑色カラーフィルタＣＦ＿Ｇと緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇを備える。青色色層２３＿Ｂは青色カラーフィルタＣＦ＿Ｂを備える。
インセル偏光子２５は色層２３と液晶層３０の間に挟まれて配置される。なお、図7に示すように、赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒおよび緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇを含む色層２３はインセル偏光子２５および偏光板５０の内側にある液晶層３０の逆側つまり外側に配置する。
白色光源は例えば白色ＬＥＤを用い、白色ＬＥＤは青色ＬＥＤとＹＡＧとを組み合わせたものである。
【００１５】
＜変形例１＞
実施形態１または実施形態２に係る表示装置の色層の第１の変形例（変形例１）について図８を用いて説明する。
図８は変形例１に係る色層を説明するための断面図である。
赤色色層２３＿Ｒ、緑色色層２３＿Ｇ、青色色層２３＿Ｂのそれぞれと遮光層２２との間に反射膜ＲＭを備える。これ以外は実施の形態と同じである。赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒおよび緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇの蛍光体や量子ドットによる散乱が透過するはずの光を散乱させることあるが、反射膜ＲＭによって散乱した光を透過させることができる。
【００１６】
＜変形例２＞
実施形態１または実施形態２に係る表示装置の色層の第２の変形例（変形例２）について図９を用いて説明する。
図９は変形例２に係る色層を説明するための断面図である。
変形例２は変形例１と異なり赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒおよび緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇは隙間なく敷き詰めるのではなく、部分的に間隔を空ける。空いた部分にはカラーフィルタを充填させている。これにより光源光が散乱しないで透過する経路を確保することができる。
【００１７】
＜変形例３＞
実施形態１または実施形態２に係る表示装置の色層の第３の変形例（変形例３）について図１０を用いて説明する。
図１０は変形例３に係る色層を説明するための断面図である。
変形例３は変形例２と異なり赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒおよび緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇの部分的に空いた部分に透明樹脂を充填させている。これにより光源光が散乱しないで透過する経路を確保することができる。
【００１８】
なお、実施形態１、実施形態２、変形例１から変形例３のいずれかの波長変換層にカラーフィルタの顔料が混ぜ込むようにしてもよい。また、波長変換層は光の取り出し効率を高めるため、カラーフィルタの顔料色材との接合面は砲弾型（上に凸）またはモスアイ形状（上に凸）などにしてもよい。また、波長変換層は、励起光を有効利用するため青色光以外の光を変換する第２、第３の散乱体を含めてもよい。
【００１９】
カラーフィルタは特定の波長を取り出す際に取り除きたい波長を吸収することで分離する。実施の形態１および実施の形態２では、吸収される波長域の光をカラーフィルタの色層の下層に設けた波長変換層を使って吸収される前に波長変換し、顔料の透過率の高い波長域とすることで吸収によるロスを低減し、かつ視感度の高い波長域を増幅することが可能となる。実施の形態１および実施の形態２は白色光源方式を基本構成とするため光の利用効率は常にカラーフィルタのみを使用する方式を上回ることができる。
【００２０】
実施の形態１および実施の形態２を実施する液晶表示モードには限定はなく、基板面にほぼ垂直な電界を用いて液晶分子をスイッチするＴＮ方式（Twisted Nematic）、ＶＡ方式（Vertical Allignment）また、基板面にほぼ平行な電界を用いて液晶分子をスイッチするＩＰＳ方式（In Plane Switching）、さらには液晶を駆動するための電極が画素内で重畳しており、電極近傍のフリンジ電界により液晶分子をスイッチするＦＦＳ方式（Fringe Field Switching）などでもよい。また、実施の形態１および実施の形態２を実施する表示装置は液晶表示装置に限定されるものではなく、カラーフィルタを用いる有機ＥＬ表示装置にも適用することができる。
【実施例１】
【００２１】
実施の形態２に係る表示装置の第１の実施例（実施例１）について図１１から図１３を用いて説明する。
図１１は実施例１に係る表示装置の構造を説明するための平面図である。図１２は実施例１に係る表示装置の構造を説明するためのＴＦＴコンタクトホール部の断面図である。図１３は実施例１に係る表示装置の構造を説明するための画素中央部の断面図である。図１３は図１１のＡ−Ａ’線断面図である。
実施例１に係る表示装置は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の縦ストライプ形状の副画素を備え、ＲＧＢを１画素として配置される。色層２３は、行方向（Ｘ方向）にＲ、Ｇ、Ｂの順に繰り返し配置され、色層２３の列方向（Ｙ方向）に同色が配置されているものであってもよい。ゲート線ＧＬはＸ方向に延在し、ソース線ＳＬはＹ方向に延在する。
アレイ基板１０Ｂ１は、ガラス製の第一の基板１１上に薄膜トランジスタ１２、信号配線ＳＬ、走査配線ＧＬ、色層２３、インセル偏光層（インセル偏光子）２５、共通電極１３、画素電極１４等を備える。信号配線ＳＬおよび絶縁膜ＩＬ２の上に色層２３を備える。赤色の色層２３＿Ｒと緑色の色層２３＿Ｇと青色の色層２３＿Ｂのそれぞれは実施の形態で説明したものと同じものである。赤色の色層２３＿Ｒは赤色の波長変換層ＱＤ＿Ｒの上に赤色のカラーフィルタＣＦ＿Ｒが形成されて構成される。緑色の色層２３＿Ｇは緑色の波長変換層ＱＤ＿Ｇの上に緑色のカラーフィルタＣＦ＿Ｇが形成されて構成される。青色の色層２３＿Ｂは青色のカラーフィルタＣＦ＿Ｂで構成される。赤色の色層２３＿Ｒと緑色の色層２３＿Ｇと青色の色層２３＿Ｂのそれぞれの間に反射メタル（遮光層）ＲＭを備える。色層２３の上に絶縁膜ＩＬ３を介してインセル偏光層２５を備える。インセル偏光層２５の上に絶縁膜ＩＬ４を介して共通電極１３を備える。共通電極１３の上に絶縁膜ＩＬ５を介して画素電極１４を備える。共通電極１３および画素電極１４は、透明性と導電性に優れたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）で構成される。信号配線ＳＬと走査配線ＧＬは互いに交差しており、交差部の近傍には薄膜トランジスタ１２を有し、画素電極１４と一対一に対応している。画素電極１４には、薄膜トランジスタ１２とコンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２を介して信号配線ＳＬより画像信号に対応した電位が付与され、薄膜トランジスタ１２の動作は、走査配線ＧＬの走査信号により制御される。薄膜トランジスタ１２のチャネル部は、アモルファスシリコン層（半導体層）から成り、これ以外にもより移動度の高いポリシリコン層（半導体層）でチャネル部を形成しても良い。画素電極１４の液晶層３０に近接する側に図示しない第一の配向膜を備える。第一の配向膜はポリイミド系の有機高分子膜であり、所定の方向に配向処理されている。
対向基板２０Ｂ１は、ガラス製の第二の基板２１上の液晶層３０に近接する側に備える概略円柱状のポストスペーサ（柱状スペーサ）３１と図示しない第二の配向膜で構成される。第二の配向膜は第一の配向膜と同様にポリイミド系の有機高分子膜であり、所定の方向に配向処理されている。
色層２３およびインセル偏光層２５を配置したアレイ基板１０Ｂ１と対向基板２０Ｂ１を組み立て、両者の間隙は、対向基板２０Ｂ１側に配置した柱状スペーサ３１で均一に維持する。前記間隙に液晶材料を封入する。
対向基板２０Ｂ１の上側（観測者側）には、図７に示すような偏光板５０を配置する。インセル偏光層２５と偏光板５０はその吸収軸が平面法線方向から観察して互いに直交するように配置し、かつ偏光板５０の吸収軸は第二の配向膜における液晶配向方向に平行にする。アレイ基板１０Ｂ１の下側（観測者と反対側）には図示しない白色光源を有するバックライト（照明装置）を備える。
【実施例２】
【００２２】
実施の形態２に係る表示装置の第２の実施例（実施例２）について図１４および図１５を用いて説明する。
図１４は実施例２に係る表示装置の構造を説明するためのＴＦＴコンタクトホール部の断面図である。図１５は実施例２に係る表示装置の構造を説明するための画素中央部の断面図である。
実施例２に係る表示装置は共通電極１３が対向基板１０Ｂ２に形成され、それに伴い絶縁膜ＩＬ５がなくなっている点を除き、実施例１に係る表示装置と同じである。
すなわち、アレイ基板１０Ｂ２は、ガラス製の第一の基板１１上に薄膜トランジスタ１２、信号配線ＳＬ、走査配線ＧＬ、色層２３、インセル偏光層２５、画素電極１４等を備える。インセル偏光層２５の上に絶縁膜ＩＬ４を介して画素電極１４を形成する。
対向基板２０Ｂ２は、ガラス製の第二の基板２１上の液晶層３０に近接する側に備える共通電極１３と概略円柱状のポストスペーサ（柱状スペーサ）３１と図示しない第二の配向膜で構成される。
【符号の説明】
【００２３】
１Ａ、１Ｂ、１Ｒ１、１Ｒ２・・・表示パネル
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｂ１、１０Ｂ２・・・アレイ基板
１１・・・ガラス基板
１２・・・薄膜トランジスタ
１３・・・共通電極
１４・・・画素電極
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｂ１、２０Ｂ２、２０Ｒ１、２０Ｒ２・・・対向基板
２１・・・ガラス基板
２３、２３Ｒ１、２３Ｒ２・・・色層
２３＿Ｂ・・・青色の色層
２３＿Ｇ・・・緑色の色層
２３＿Ｒ・・・赤色の色層
２５・・・インセル偏光子（インセル偏光層）
３０・・・液晶層
３１・・・柱状スペーサ
４０・・・偏光板
５０・・・偏光板
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｒ１、１００Ｒ２・・・表示装置
ＣＦ＿Ｂ・・・青色カラーフィルタ
ＣＦ＿Ｇ・・・緑色カラーフィルタ
ＣＦ＿Ｒ・・・赤色カラーフィルタ
ＱＤ＿Ｇ・・・緑色波長変換層
ＱＤ＿Ｒ・・・赤色波長変換層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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