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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6862330
(24)【登録日】2021年4月2日
(45)【発行日】2021年4月21日
(54)【発明の名称】液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/1335 20060101AFI20210412BHJP
G02F 1/13357 20060101ALI20210412BHJP
G02F 1/1347 20060101ALI20210412BHJP
【ＦＩ】
G02F1/1335 505
G02F1/13357
G02F1/1347
【請求項の数】9
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2017-205910(P2017-205910)
(22)【出願日】2017年10月25日
(65)【公開番号】特開2019-78891(P2019-78891A)
(43)【公開日】2019年5月23日
【審査請求日】2019年12月23日
(73)【特許権者】
【識別番号】506087819
【氏名又は名称】パナソニック液晶ディスプレイ株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】520154173
【氏名又は名称】株式会社パソナナレッジパートナー
(74)【代理人】
【識別番号】110000154
【氏名又は名称】特許業務法人はるか国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小野 記久雄
【審査官】
横井 亜矢子
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００９−１３４２７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１６−０５８５８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２００７／０２２９７３６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２０１５−０８４０００（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１５−１９１０５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
中国特許出願公開第１０５６２９４９１（ＣＮ，Ａ）
【文献】
韓国公開特許第１０−２０１１−００３７１９５（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０２Ｆ１／１３３５７
Ｇ０２Ｆ１／１３３５，１／１３３６３
Ｇ０２Ｆ １／１３３，１／１３３３，１／１３３４
Ｇ０２Ｆ １／１３３９−１／１３４１，１／１３４７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基板と、前記第１基板に対して第１方向に配置され、第１ブラックマトリクス及びカラーフィルタを含む第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された第１液晶層と、を含む第１表示パネルと、
前記第１表示パネルに対して前記第１方向とは反対方向の第２方向に配置された色変換部と、
ソース線を有する第３基板と、前記第３基板に対向して配置され、第２ブラックマトリクスを有する第４基板と、前記第３基板と前記第４基板との間に配置された第２液晶層と、を含み、前記第１表示パネルと前記色変換部との間に配置される第２表示パネルと、
前記色変換部に対して前記第２方向に配置されたバックライトと、
を含み、
前記カラーフィルタは、第１の色の第１カラーフィルタと、第２の色の第２カラーフィルタと、を含み、
前記色変換部は、前記バックライトから出射されたバックライト光を前記第１の色の光に変換する第１色変換層と、前記バックライト光を前記第２の色の光に変換する第２色変換層と、前記第１色変換層及び前記第２色変換層の境界に配置され、光の透過を遮断する遮光部と、を含み、
前記色変換部は、前記バックライトから出射されたバックライト光を、前記カラーフィルタに対応する色の光に変換して出射し、
前記第２表示パネルの前記ソース線の一部は、前記第１表示パネルの前記第１ブラックマトリクス及び前記色変換部の前記遮光部と平面視において重なる一方、前記第２表示パネルの前記第２ブラックマトリクスとは重ならない、
ことを特徴とする液晶表示装置。
前記第１表示パネルに対して前記第１方向とは反対方向の第２方向に配置された色変換部と、
ソース線を有する第３基板と、前記第３基板に対向して配置され、第２ブラックマトリクスを有する第４基板と、前記第３基板と前記第４基板との間に配置された第２液晶層と、を含み、前記第１表示パネルと前記色変換部との間に配置される第２表示パネルと、
前記色変換部に対して前記第２方向に配置されたバックライトと、
を含み、
前記カラーフィルタは、第１の色の第１カラーフィルタと、第２の色の第２カラーフィルタと、を含み、
前記色変換部は、前記バックライトから出射されたバックライト光を前記第１の色の光に変換する第１色変換層と、前記バックライト光を前記第２の色の光に変換する第２色変換層と、前記第１色変換層及び前記第２色変換層の境界に配置され、光の透過を遮断する遮光部と、を含み、
前記色変換部は、前記バックライトから出射されたバックライト光を、前記カラーフィルタに対応する色の光に変換して出射し、
前記第２表示パネルの前記ソース線の一部は、前記第１表示パネルの前記第１ブラックマトリクス及び前記色変換部の前記遮光部と平面視において重なる一方、前記第２表示パネルの前記第２ブラックマトリクスとは重ならない、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
前記色変換部は、前記第１色変換層、前記第２色変換層、及び前記遮光部に対して前記第２方向に配置され、前記バックライト光を透過し、前記第１の色の光及び前記第２の色の光を反射する性質を有するバンドパスフィルタと、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。
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】
前記第１色変換層及び前記第２色変換層は、それぞれ、互いに径が異なる量子ドットを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項4】
前記バックライトは、青色光を出射し、
前記第１色変換層は、前記青色光を赤色光に変換し、前記第２色変換層は、前記青色光を緑色光に変換する、
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記第１色変換層は、前記青色光を赤色光に変換し、前記第２色変換層は、前記青色光を緑色光に変換する、
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項5】
前記バックライトは、青色光を出射し、
前記色変換部は、青色を赤色に変換する赤色変換層と、青色を緑色に変換する緑色変換層とを含み、
前記カラーフィルタは、赤色カラーフィルタと、緑色カラーフィルタとを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
前記色変換部は、青色を赤色に変換する赤色変換層と、青色を緑色に変換する緑色変換層とを含み、
前記カラーフィルタは、赤色カラーフィルタと、緑色カラーフィルタとを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項6】
前記色変換部と前記第１表示パネルとの間に偏光板が配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
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】
前記第１表示パネルは、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルである、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
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8】
前記第１表示パネルはカラー画像を表示し、前記第２表示パネルは白黒画像を表示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
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9】
前記第１表示パネル及び前記第２表示パネルは、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルである、
ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、液晶表示装置において、表示色域の拡大化を図る技術として、量子ドットを含む色変換層を備える液晶表示装置が提案されている。色変換層は、バックライトから出射された光を、例えば量子ドットの粒子径に応じた波長に変換することにより、他の色の光に変換するものである。例えば特許文献１には、カラーフィルタの直下に色変換層が配置され、バックライト光（青色光）を色変換層（赤色変換層及び青色変換層）により赤色光及び青色光に変換して画像を表示する液晶表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第９７０３１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記液晶表示装置では、バックライト光（青色光）がオン状態の液晶層を通過するため、例えば赤色画像を表示する場合において、表示画面を斜め方向から見たときに、オン状態の液晶層から赤色変換層と赤色カラーフィルタとを通過した赤色光と、オン状態の液晶層から緑色変換層と緑色カラーフィルタとを通過した緑色光とにより混色（斜め混色、視野角混色ともいう。）が生じる問題がある。
【0005】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、斜め混色を低減することができる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板に対して第１方向に配置され、カラーフィルタを含む第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置された第１液晶層と、を含む第１表示パネルと、前記第１表示パネルに対して前記第１方向とは反対方向の第２方向に配置された色変換部と、前記色変換部に対して前記第２方向に配置されたバックライトと、を含み、前記色変換部は、前記バックライトから出射されたバックライト光を、前記カラーフィルタに対応する色の光に変換して出射する、ことを特徴とする。
【0007】
本発明に係る液晶表示装置では、前記カラーフィルタは、第１の色の第１カラーフィルタと、第２の色の第２カラーフィルタと、を含み、前記色変換部は、前記バックライト光を前記第１の色の光に変換する第１色変換層と、前記バックライト光を前記第２の色の光に変換する第２色変換層と、前記第１色変換層及び前記第２色変換層の境界に配置され、光の透過を遮断する遮光部と、前記第１色変換層、前記第２色変換層、及び前記遮光部に対して前記第２方向に配置され、前記バックライト光を透過し、前記第１の色の光及び前記第２の色の光を反射する性質を有するバンドパスフィルタと、を含んでもよい。
【0008】
本発明に係る液晶表示装置では、前記第１色変換層及び前記第２色変換層は、それぞれ、互いに径が異なる量子ドットを含んでもよい。
【0009】
本発明に係る液晶表示装置では、前記バックライトは、青色光を出射し、前記第１色変換層は、前記青色光を赤色光に変換し、前記第２色変換層は、前記青色光を緑色光に変換してもよい。
【0010】
本発明に係る液晶表示装置では、前記バックライトは、青色光を出射し、前記色変換部は、青色を赤色に変換する赤色変換層と、青色を緑色に変換する緑色変換層とを含み、前記カラーフィルタは、赤色カラーフィルタと、緑色カラーフィルタとを含んでもよい。
【0011】
本発明に係る液晶表示装置では、前記色変換部と前記第１表示パネルとの間に偏光板が配置されてもよい。
【0012】
本発明に係る液晶表示装置では、前記第１表示パネルは、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであってもよい。
【0013】
本発明に係る液晶表示装置では、前記第１表示パネルと前記色変換部との間に配置された第２表示パネルを含み、前記第１表示パネルはカラー画像を表示し、前記第２表示パネルは白黒画像を表示してもよい。
【0014】
本発明に係る液晶表示装置では、前記第１表示パネル及び前記第２表示パネルは、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであってもよい。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係る液晶表示装置によれば、斜め混色を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】実施形態１に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図2】実施形態１に係る液晶表示装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図3】実施形態１に係る表示パネルの概略構成を示す平面図である。
【図4】実施形態１に係る色変換パネルの概略構成を示す平面図である。
【図6】実施形態１に係る表示パネルの表示ドットの構成を示す平面図である。
【図7】実施形態１に係る色変換パネルの表示ドットの構成を示す平面図である。
【図10】実施形態１に係る液晶表示装置のドライバの構成を示す図である。
【図11】従来の液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図12】実施形態１に係る液晶表示装置の効果を説明するための図である。
【図13】実施形態１に係る色変換パネルの製造方法を説明するための図である。
【図14】実施形態２に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図15】実施形態２に係る液晶表示装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図16】実施形態２に係る表示パネルＬＣＰ１の概略構成を示す平面図である。
【図17】実施形態２に係る表示パネルＬＣＰ２の概略構成を示す平面図である。
【図18】実施形態２に係る色変換パネルＣＴＰの概略構成を示す平面図である。
【図20】互いに重なり合う、表示パネルＬＣＰ１の画素と、表示パネルＬＣＰ２の画素との関係を示す平面図である。
【図21】（ａ）は表示パネルＬＣＰ１の画素の具体的な構成を示す平面図であり、（ｂ）は表示パネルＬＣＰ２の画素の具体的な構成を示す平面図である。
【図24】実施形態２に係る液晶表示装置のドライバの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の実施形態について、図面を用いて以下に説明する。本発明に係る液晶表示装置は、例えば、画像を表示する表示パネルと、表示パネルを駆動する駆動回路（ソースドライバ、ゲートドライバ等）と、駆動回路を制御するタイミングコントローラと、外部から入力される入力映像信号に対して画像処理を行い、タイミングコントローラに画像データを出力する画像処理部と、表示パネルの背面側に配置されるバックライトと、バックライトから出射された光（例えば、青色ＬＥＤ光）を所望の色の光に変換して表示パネルに出射する色変換パネル（色変換部）と、を含んでいる。表示パネルの数は限定されず１枚であってもよいし、複数枚であってもよい。実施形態１では、１枚の表示パネルを備える液晶表示装置ＬＣＤを例に挙げ、実施形態２では、２枚の表示パネルを備える液晶表示装置ＬＣＤを例に挙げる。
【0018】
［実施形態１］図１は、実施形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤの概略構成を示す分解斜視図である。図１に示すように、液晶表示装置ＬＣＤは、観察者に近い位置（表示面側：第１方向）に配置された表示パネルＬＣＰと、表示パネルＬＣＰより観察者から遠い位置（背面側：第２方向）に配置された色変換パネルＣＴＰと、表示パネルＬＣＰ及び色変換パネルＣＴＰを貼り合わせる接着剤ＡＤＨＥ（接着層）と、色変換パネルＣＴＰの背面側に配置されたバックライトＢＬと、表示面側から表示パネルＬＣＰ及び色変換パネルＣＴＰを覆うフロントシャーシＦＳとを含んでいる。
【0019】
図２は、実施形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤの概略構成を模式的に示す図である。図２に示すように、表示パネルＬＣＰは、ソースドライバＳＤとゲートドライバＧＤとを含んでいる。また液晶表示装置ＬＣＤは、ソースドライバＳＤ及びゲートドライバＧＤを制御するタイミングコントローラＴＣＯＮと、タイミングコントローラＴＣＯＮに画像データを出力する画像処理部ＩＰＵと、を含んでいる。画像処理部ＩＰＵは、外部のシステム（図示せず）から送信された入力映像信号Ｄａｔａを受信し、周知の画像処理を実行した後、タイミングコントローラＴＣＯＮに画像データＤＡＴを出力する。また画像処理部ＩＰＵは、タイミングコントローラＴＣＯＮに同期信号等の制御信号（図２では省略）を出力する。表示パネルＬＣＰは入力映像信号Ｄａｔａに応じた画像を表示領域ＤＩＳＰ１に表示する。
【0020】
バックライトＢＬは、光源として例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含んでいる。光源は、バックライトＢＬに含まれる導光板の側方に配置されてもよいし、表示パネルＬＣＰの直下に配置されてもよい。本実施形態では、光源として、波長ピークが４５０ｎｍ近辺を持つ青色ＬＥＤを使用し、バックライトＢＬが青色光を出射する構成を例に挙げる。
【0021】
表示パネルＬＣＰとバックライトＢＬとの間には、色変換パネルＣＴＰが配置されている。色変換パネルＣＴＰは、バックライトＢＬから出射された光（青色光）を、他の色の光（ここでは、赤色光及び緑色光）に変換して表示パネルＬＣＰに出射する。すなわち、色変換パネルＣＴＰは、赤色光、緑色光及び青色光を表示領域ＤＩＳＰ２に出力する。
【0022】
図３は実施形態１に係る表示パネルＬＣＰの概略構成を示す平面図であり、図４は実施形態１に係る色変換パネルＣＴＰの概略構成を模式的に示す平面図である。図５は、図３及び図４の５−５´切断線における断面図である。
【0023】
図３及び図５等を用いて、表示パネルＬＣＰの概略構成について説明する。図５に示すように、表示パネルＬＣＰは、バックライトＢＬ側（第２方向）に配置された薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢと、観察者側（第１方向）に配置され、薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢに対向する対向基板ＣＦと、薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ及び対向基板ＣＦの間に配置された液晶層ＬＣと、を含んでいる。表示パネルＬＣＰの観察者側には偏光板ＰＯＬ１が配置されており、バックライトＢＬ側には偏光板ＰＯＬ２が配置されている。
【0024】
薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢには、図３に示すように、列方向に延在する複数のソース線ＳＬと、行方向に延在する複数のゲート線ＧＬとが形成され、複数のソース線ＳＬと複数のゲート線ＧＬとのそれぞれの交差部近傍に薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。表示パネルＬＣＰを平面的に見て、隣り合う２本のソース線ＳＬと隣り合う２本のゲート線ＧＬとにより画素ＰＩＸが規定され、該画素ＰＩＸがマトリクス状（行方向及び列方向）に複数配置されている。複数のソース線ＳＬは、行方向に等間隔で配置されており、複数のゲート線ＧＬは、列方向に等間隔で配置されている。薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢには、画素ＰＩＸごとに画素電極ＰＸが形成されており、複数の画素ＰＩＸに共通する１つの共通電極ＣＴ（図８等参照）が形成されている。薄膜トランジスタＴＦＴを構成するソース電極（図示せず）はソース線ＳＬに電気的に接続され、ドレイン電極ＤＤ（図８等参照）はコンタクトホールＣＯＮＴ（図８等参照）を介して画素電極ＰＸに電気的に接続され、ゲート電極（図示せず）はゲート線ＧＬに電気的に接続されている。
【0025】
図５に示すように、対向基板ＣＦには、光を透過する光透過部と、光の透過を遮断するブラックマトリクスＢＭ（遮光部）とが形成されている。光透過部には、各画素ＰＩＸに対応して複数のカラーフィルタＦＩＬ（着色層）が形成されている。光透過部は、ブラックマトリクスＢＭで囲まれており、例えば矩形状に形成されている。複数のカラーフィルタＦＩＬは、赤色（Ｒ色）の材料で形成され、赤色の光を透過する赤色カラーフィルタＦＩＬＲ（赤色層）と、緑色（Ｇ色）の材料で形成され、緑色の光を透過する緑色カラーフィルタＦＩＬＧ（緑色層）と、青色（Ｂ色）の材料で形成され、青色の光を透過する青色カラーフィルタＦＩＬＢ（青色層）と、を含んでいる。赤色カラーフィルタＦＩＬＲ、緑色カラーフィルタＦＩＬＧ、及び青色カラーフィルタＦＩＬＢは、行方向にこの順に繰り返し配列され、同一色のカラーフィルタＦＩＬが列方向に配列され、行方向及び列方向に隣り合うカラーフィルタＦＩＬの境界部分にブラックマトリクスＢＭが形成されている。各カラーフィルタＦＩＬに対応して、複数の画素ＰＩＸは、図３に示すように、赤色カラーフィルタＦＩＬＲに対応する赤色画素ＰＩＸＲと、緑色カラーフィルタＦＩＬＧに対応する緑色画素ＰＩＸＧと、青色カラーフィルタＦＩＬＢに対応する青色画素ＰＩＸＢと、を含んでいる。表示パネルＬＣＰでは、赤色画素ＰＩＸＲ、緑色画素ＰＩＸＧ、青色画素ＰＩＸＢが行方向にこの順に繰り返し配列されており、列方向には同一色の画素ＰＩＸが配列されている。また、赤色画素ＰＩＸＲ、緑色画素ＰＩＸＧ及び青色画素ＰＩＸＢにより１個の表示ドットＤＯＴ１を構成している。
【0026】
タイミングコントローラＴＣＯＮは、周知の構成を備えている。例えばタイミングコントローラＴＣＯＮは、画像処理部ＩＰＵから出力される画像データＤＡＴと制御信号ＣＳ（クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等）とに基づいて、画像データＤＡと、ソースドライバＳＤ及びゲートドライバＧＤの駆動を制御するための各種タイミング信号（データスタートパルスＤＳＰ、データクロックＤＣＫ、ゲートスタートパルスＧＳＰ、ゲートクロックＧＣＫ）とを生成する（図３参照）。タイミングコントローラＴＣＯＮは、画像データＤＡと、データスタートパルスＤＳＰと、データクロックＤＣＫとをソースドライバＳＤに出力し、ゲートスタートパルスＧＳＰとゲートクロックＧＣＫとをゲートドライバＧＤに出力する。
【0027】
ソースドライバＳＤは、データスタートパルスＤＳＰ及びデータクロックＤＣＫに基づいて、画像データＤＡに応じたデータ信号（データ電圧）をソース線ＳＬに出力する。ゲートドライバＧＤは、ゲートスタートパルスＧＳＰ及びゲートクロックＧＣＫに基づいて、ゲート信号（ゲート電圧）をゲート線ＧＬに出力する。
【0028】
各ソース線ＳＬには、ソースドライバＳＤからデータ電圧が供給され、各ゲート線ＧＬには、ゲートドライバＧＤからゲート電圧が供給される。共通電極ＣＴには、コモンドライバ（図示せず）から共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。ゲート電圧（ゲートオン電圧）がゲート線ＧＬに供給されると、ゲート線ＧＬに接続された薄膜トランジスタＴＦＴがオンし、薄膜トランジスタＴＦＴに接続されたソース線ＳＬを介して、データ電圧が画素電極ＰＸに供給される。画素電極ＰＸに供給されたデータ電圧と、共通電極ＣＴに供給された共通電圧Ｖｃｏｍとの差により電界が生じる。この電界により液晶分子ＬＣＢ（図８参照）を駆動してバックライトＢＬ及び色変換パネルＣＴＰから出射される光の透過率を制御することによって画像表示を行う。表示パネルＬＣＰでは、赤色画素ＰＩＸＲ、緑色画素ＰＩＸＧ、青色画素ＰＩＸＢそれぞれの画素電極ＰＸに接続されたソース線ＳＬに、所望のデータ電圧を供給することにより、カラー画像表示が行われる。
【0029】
次に、図４及び図５を用いて、色変換パネルＣＴＰの構成について説明する。図５に示すように、色変換パネルＣＴＰは、バックライトＢＬ側（第２方向）に配置された透明基板ＳＵＢ３と、透明基板ＳＵＢ３上に形成されたバンドパスフィルタＢＴＲＳと、バンドパスフィルタＢＴＲＳ上に形成された色変換層ＣＴＬと、色変換層ＣＴＬ上に形成された透明保護膜ＴＦＬと、を含んでいる。色変換パネルＣＴＰは、平面的に見て、光の透過を遮断する遮光部ＢＢＮＫ（黒色遮光バンク）が行方向及び列方向に等間隔で形成されており、遮光部ＢＢＮＫで囲まれた各開口領域（色ドットＤＯＴ）が、表示パネルＬＣＰの各画素ＰＩＸに対応してマトリクス状に配置されている。すなわち、平面的に見て、図４に示す赤色ドットＤＯＴＲが、図３に示す赤色画素ＰＩＸＲに重なり、図４に示す緑色ドットＤＯＴＧが、図３に示す緑色画素ＰＩＸＧに重なり、図４に示す青色ドットＤＯＴＢが、図３に示す青色画素ＰＩＸＢに重なっている。また、赤色ドットＤＯＴＲ、緑色ドットＤＯＴＧ及び青色ドットＤＯＴＢにより１個の表示ドットＤＯＴ２を構成している。表示パネルＬＣＰの偏光板ＰＯＬ２と、色変換パネルＣＴＰの透明保護膜ＴＦＬとの間に接着剤ＡＤＨＥが配置され、これにより、表示パネルＬＣＰ及び色変換パネルＣＴＰが互いに接着固定されている。
【0030】
図６（ａ）は、実施形態１に係る表示パネルＬＣＰの表示ドットＤＯＴ１の具体的な構成を示す平面図であり、図７は、実施形態１に係る色変換パネルＣＴＰの表示ドットＤＯＴ２の具体的な構成を示す平面図である。図６（ａ）に示すように、画素電極ＰＸにスリットＳＬＴが形成されてもよい。図６（ａ）には、薄膜トランジスタＴＦＴを構成する半導体層ＳＥとドレイン電極ＤＤとを示している。図７に示すように、遮光部ＢＢＮＫで囲まれた各開口領域（色ドットＤＯＴ）には、色変換層ＣＴＬが形成されている。具体的には、赤色ドットＤＯＴＲには赤色変換層ＣＴＬＲが形成されており、緑色ドットＤＯＴＧには緑色変換層ＣＴＬＧが形成されており、青色ドットＤＯＴＢには青色変換層ＣＴＬＢが形成されている。平面的に見て、表示パネルＬＣＰのブラックマトリクスＢＭ（図６（ａ）参照）と、色変換パネルＣＴＰの遮光部ＢＢＮＫ（図７参照）とは、互いに重なるように配置されている。
【0031】
図６（ｂ）には、図６（ａ）に示す画素ＰＩＸの開口部６ｂに配置される液晶分子ＬＣＢの動作を示している。表示パネルＬＣＰの液晶層ＬＣに含まれる液晶分子ＬＣＢは、ポジ型の液晶分子ＬＣＢＰである。ＰＯＬ１は偏光板ＰＯＬ１の偏光軸を示し、ＰＯＬ２は偏光板ＰＯＬ２の偏光軸を示し、偏光軸ＰＯＬ１及び偏光軸ＰＯＬ２は互いに直交している。偏光軸ＰＯＬ２は、列方向（Ｙ方向）に対して所定の角度ＴＨＩＮを有している。また液晶分子ＬＣＢＰの初期配向方向（配向軸）は、偏光軸ＰＯＬ２と同じ方向に設定されている。上記構成において、液晶層ＬＣに電界（図６（ａ）の矢印方向の電界）が印加されると、液晶分子ＬＣＢＰは電界方向に回転（ここでは右回転）する。
【0032】
図８は図６（ａ）及び図７の８−８´切断線における断面図であり、図９は図６（ａ）及び図７の９−９´切断線における断面図である。図８及び図９を用いて表示ドットＤＯＴ１、ＤＯＴ２の断面構造について説明する。
【0033】
表示パネルＬＣＰの薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ（図５参照）では、透明基板ＳＵＢ２（ガラス基板）（第１基板）上にゲート線ＧＬが形成されており、ゲート線ＧＬを覆うようにゲート絶縁膜ＧＳＮが形成されている。ゲート絶縁膜ＧＳＮ上には、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）から成る半導体層ＳＥ、ソース線ＳＬ（ソース電極）及びドレイン電極ＤＤが形成されており、これらを覆うように保護膜ＰＡＳ及び有機絶縁膜ＯＰＡＳが形成されている。有機絶縁膜ＯＰＡＳ上には共通電極ＣＴが形成されており、共通電極ＣＴを覆うように保護膜ＵＰＡＳが形成されている。保護膜ＵＰＡＳ上には画素電極ＰＸが形成されており、画素電極ＰＸを覆うように配向膜ＯＲＩが形成されている。また、保護膜ＰＡＳ、有機絶縁膜ＯＰＡＳ及び保護膜ＵＰＡＳにはコンタクトホールＣＯＮＴが形成されており、画素電極ＰＸの一部が、コンタクトホールＣＯＮＴを介してドレイン電極ＤＤに電気的に接続されている。
【0034】
対向基板ＣＦ１（図５参照）では、透明基板ＳＵＢ１（ガラス基板）（第２基板）上に、ブラックマトリクスＢＭ及びカラーフィルタＦＩＬ（赤色カラーフィルタＦＩＬＲ、緑色カラーフィルタＦＩＬＧ、及び青色カラーフィルタＦＩＬＢ）が形成されている。カラーフィルタＦＩＬの表面にはオーバーコート膜ＯＣが被覆されており、オーバーコート膜ＯＣ上に配向膜ＯＲＩが形成されている。
【0035】
薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢと対向基板ＣＦとの間には液晶層ＬＣが設けられている。液晶層ＬＣは、ネマティック液晶に液晶分子ＬＣＢが含まれて構成されている。
【0036】
色変換パネルＣＴＰでは、透明基板ＳＵＢ３（ガラス基板）上にバンドパスフィルタＢＴＲＳが形成されており、バンドパスフィルタＢＴＲＳ上に遮光部ＢＢＮＫが形成されている。遮光部ＢＢＮＫで囲まれた領域には、量子ドットＱＤ（波長変換粒子）と透明樹脂ＴＮＲとを含む色変換層ＣＴＬが形成されており、色変換層ＣＴＬ上に透明保護膜ＴＦＬが形成されている。色変換層ＣＴＬは、赤色変換用の量子ドット（以下、赤色量子ドットＲＱＤという。）と透明樹脂ＴＮＲとを含む赤色変換層ＣＴＬＲと、緑色変換用の量子ドット（以下、緑色量子ドットＧＱＤという。）と透明樹脂ＴＮＲとを含む緑色変換層ＣＴＬＧと、量子ドットを含まず透明樹脂ＴＮＲから成る青色変換層ＣＴＬＢと、を含んでいる。量子ドットＱＤは、半導体の微粒子であり、粒子径の大きさによって、入射された光の波長を変化させる。例えば、赤色量子ドットＲＱＤの粒子径を６μｍに設定し、緑色量子ドットＧＱＤの粒子径を２．５μｍに設定する。すなわち、色変換パネルＣＴＰは、バックライトＢＬから出射された光を、量子ドットＱＤの粒子径や量子ドットＱＤの割合を色変換層ＣＴＬごとに変化させることにより、他の色の光に変換する。バンドパスフィルタＢＴＲＳは、バックライトＢＬから出射された光（例えば青色光）を透過し、表示パネルＬＣＰ側から入射する波長変換された光（例えば緑色光及び赤色光）を反射する性質を有する。バンドパスフィルタＢＴＲＳは、例えば、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２等からなる誘電体多層膜で構成されている。
【0037】
図１０は、液晶表示装置ＬＣＤのドライバの構成を示す図である。表示パネルＬＣＰには、ソースドライバＩＣ（ＳＩＣ）が８個実装されており、ゲートドライバＩＣ（ＧＩＣ）が４個実装されている。
【0038】
図１１は、従来の一般的な液晶表示装置の構成を示す断面図である。図１１は、赤色画素では液晶がオン状態であり、緑色画素及び青色画素では液晶がオフ状態であり、全体として赤色画像を表示する様子を示している。従来の液晶表示装置では、図１１に示すように、表示画面を斜め方向から見たときに、オン状態の液晶層から赤色カラーフィルタを通過する赤色光ＲＯＰと、オン状態の液晶層から緑色カラーフィルタを通過する緑色光ＧＯＰとにより混色（斜め混色）が生じる問題がある。
【0039】
図１２は、実施形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤの断面図を示し、全体として赤色画像を表示する様子を示している。実施形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤでは、液晶層ＬＣを上下から挟むようにして、カラーフィルタＦＩＬと色変換層ＣＴＬとが配置されている。このため、図１２に示すように、赤色変換層ＣＴＬＲから出射された赤色光のうち緑色画素領域に進入した光は緑色カラーフィルタＦＩＬＧにより吸収される。このように、赤色画素領域から緑色画素領域に進入した赤色光を緑色カラーフィルタＦＩＬＧで遮光することができるため、図１１に示す斜め混色を抑えることができる。また、上記構成によれば、斜め混色を抑えるためにブラックマトリクスＢＭの幅を太くする必要がないため、画素ＰＩＸの開口率を向上させることができる。尚、ブラックマトリクスＢＭは省略されてもよく、この場合には開口率をさらに向上させることができる。実施形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤは、特にＩＰＳ（In Plane Switching）方式（横電界方式ともいう。）の液晶表示装置に好適である。すなわち、ＩＰＳ方式による表示を行うことで広視野角な表示が実現できる。従来、広視野角の表示を実現する上で、視野角方向の混色が発生し易いためブラックマトリクスＢＭの幅を広く取る必要があった。このため、開口率を犠牲にしなければならず、視野角及び開口率はトレードオフの関係にあった。本実施形態の構造によれば、開口率を犠牲にすることなく、視野角の混色が発生せず、明るく広い視野角のＩＰＳ方式の液晶表示装置ＬＣＤを実現できる。尚、ＩＰＳ方式の液晶表示装置ＬＣＤでは、液晶層ＬＣは、ＩＰＳモードで駆動される。
【0040】
ここで、色変換パネルＣＴＰの製造方法について図１３を用いて説明する。図１３（ａ）は遮光部（ＢＢＮＫ）形成工程を示し、図１３（ｂ）及び（ｃ）は色変換層（ＣＴＬ）形成工程を示し、図１３（ｄ）は透明保護膜（ＴＦＬ）形成工程を示している。
【0041】
先ず、図１３（ａ）に示すように、遮光部ＢＢＮＫ（黒色遮光バンク）を、二重結合を有するモノマーやオリゴマーをベースとする光硬化性樹脂に、遮光性を得るためカーボン顔料を添加し、光ラジカル重合により硬化する材料を塗布し、その後、ホトマスクを用いた露光、現像、乾燥の各工程を経て形成する。遮光部ＢＢＮＫにより区画された各領域は、各色ドット（赤色ドットＤＯＴＲ、緑色ドットＤＯＴＧ及び青色ドットＤＯＴＢ）を構成する。続く工程でインクジェット塗布を行う場合は、遮光部ＢＢＮＫによってインク材料を分離しやすくするために最上層面に（接触角を大きくする）撥水材をあらかじめ添加する。この添加材は最上層の撥水性を高めるが、バンクレジストが除去されるバンク間の底面の親水性を高める（接触角を小さくする）効果を有する材料を選択することが好ましい。
【0042】
次に、図１３（ｂ）に示すように、インクジェット装置で量子ドットＱＤを含むインク材料を塗布する。インク材料としては、量子ドットＱＤを、例えばエポキシ化合物からなる熱硬化性樹脂と例えば芳香族エステル溶媒に分散したインク材料を用いる。ここで溶媒は、例えば、ドデカンやキシレンのように異なる２つの沸点を有する混合材料を用いることで分散精度を上げることができる。インクジェット装置で塗布されたインク材料は、遮光部ＢＢＮＫの最上層面は撥水性が高くはじかれるため、効率良く遮光部ＢＢＮＫ内で収まる。尚、青色変換層ＣＴＬＢは、量子ドットを含まず透明の熱硬化樹脂、溶媒を主成分としたインク材料を用いる。
【0043】
次に、図１３（ｃ）に示すように、加熱焼成及び乾燥を行う。これにより、溶媒は蒸発し、そのインク材料の体積が低下し硬化する。その際に少なくとも２種類の沸点の異なる溶媒を用いることで赤色量子ドットＲＱＤあるいは緑色量子ドットＧＱＤは精度良く透明樹脂ＴＮＲに分散される。この透明樹脂ＴＮＲに分散された赤色量子ドットＲＱＤ、緑色量子ドットＧＱＤはバックライトＢＬの青色光を赤色光、緑色光にそれぞれ変換する。また赤色変換層ＣＴＬＲ、緑色変換層ＣＴＬＧ及び青色変換層ＣＴＬＢの高さは遮光部ＢＢＮＫより低くなる。これにより、発光した光が左右の画素へ広がることによる混色を防ぐことができる。さらに、青色変換層ＣＴＬＢは量子ドットを含まないため、熱硬化された透明樹脂ＴＮＲ層を形成し、バックライトＢＬの青色ＬＥＤから出射された青色光を透過させる。
【0044】
次に、図１３（ｄ）に示すように、赤色変換層ＣＴＬＲ、緑色変換層ＣＴＬＧ及び青色変換層ＣＴＬＢの上部に透明保護膜ＴＦＬを形成する。透明保護膜ＴＦＬは熱硬化あるいは紫外線硬化樹脂を用いて、それぞれ加熱あるいは紫外線で硬化させる。この透明保護膜ＴＦＬは、赤色変換層ＣＴＬＲ及び緑色変換層ＣＴＬＧへの水分の吸着を防止するために、ＩＴＯのような透明酸化物と透明樹脂とを積層した構成としても良い。上記工程を経て形成された赤色変換層ＣＴＬＲ及び緑色変換層ＣＴＬＧは、青色光からの変換光が約４５ｎｍ以下、最小で３０ｎｍ以下の発光波長スペクトルの半値幅を有しており、この範囲において色純度あるいは色再現性を向上することができる。
【0045】
上記製造方法では、赤色変換層ＣＴＬＲ、緑色変換層ＣＴＬＧ及び青色変換層ＣＴＬＢの製造方法として湿式のインクジェット（分類として印刷法）を用いた例を説明した。上記製造方法は、現時点で高価な量子ドットを効率良く使用し得るものである。また上記製造製法では、感光性のネガレジストに量子ドットＲＱＤあるいはＧＱＤを分散させたレジスト材料を用い、これを塗布、露光、現像、乾燥（いわゆるホト工程）の３回のホト工程を用いても形成できることは言うまでもない。
【0046】
尚、量子ドットＱＤの構成材料としては、例えば、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表第１４族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第１５族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第１６族元素の単体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の複数の周期表第１４族元素からなる化合物、酸化錫（IV）（ＳｎＯ２）、硫化錫（II、IV）（Ｓｎ（II）Ｓｎ（IV）Ｓ３）、硫化錫（IV）（ＳｎＳ２）、硫化錫（II）（ＳｎＳ）、セレン化錫（II）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（II）（ＳｎＴｅ）、硫化鉛（II）（ＰｂＳ）、セレン化鉛（II）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（II）（ＰｂＴｅ）等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物（あるいはIII−Ｖ族化合物半導体）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）、セレン化アルミニウム（Ａｌ２Ｓｅ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、セレン化ガリウム（Ｇａ２Ｓｅ３）、テルル化ガリウム（Ｇａ２Ｔｅ３）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、硫化インジウム（Ｉｎ２Ｓ３）、セレン化インジウム（Ｉｎ２Ｓｅ３）、テルル化インジウム（Ｉｎ２Ｔｅ３）等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化タリウム（Ｉ）（ＴｌＣｌ）、臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）、ヨウ化タリウム（Ｉ）（ＴｌＩ）等の周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第１２族元素と周期表第１６族元素との化合物（あるいはII−VI族化合物半導体）、硫化砒素（III）（Ａｓ２Ｓ３）、セレン化砒素（III）（Ａｓ２Ｓｅ３）、テルル化砒素（III）（Ａｓ２Ｔｅ３）、硫化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｓ３）、セレン化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｓｅ３）、テルル化アンチモン（III）（Ｓｂ２Ｔｅ３）、硫化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｓ３）、セレン化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｓｅ３）、テルル化ビスマス（III）（Ｂｉ２Ｔｅ３）等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｓｅ）等の周期表第１１族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化ニッケル（II）（ＮｉＯ）等の周期表第１０族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化コバルト（II）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（II）（ＣｏＳ）等の周期表第９族元素と周期表第１６族元素との化合物、四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）、硫化鉄（II）（ＦｅＳ）等の周期表第８族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化マンガン（II）（ＭｎＯ）等の周期表第７族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化モリブデン（IV）（ＭｏＳ２）、酸化タングステン（IV）（ＷＯ２）等の周期表第６族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化バナジウム（II）（ＶＯ）、酸化バナジウム（IV）（ＶＯ２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５）等の周期表第５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化チタン（ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ５、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ５Ｏ９等）等の周期表第４族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ２Ｏ４）、セレン化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ２Ｓｅ４）、硫化銅（II）クロム（III）（ＣｕＣｒ２Ｓ４）、セレン化水銀（II）クロム（III）（ＨｇＣｒ２Ｓｅ４）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ３）等が挙げられるが、ＳｎＳ２、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ等のIII−Ｖ族化合物半導体、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ２Ｓ３、Ｇａ２Ｓｅ３、Ｇａ２Ｔｅ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｓｅ３、Ｉｎ２Ｔｅ３等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ等のII−VI族化合物半導体、Ａｓ２Ｏ３、Ａｓ２Ｓ３、Ａｓ２Ｓｅ３、Ａｓ２Ｔｅ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２Ｓｅ３、Ｓｂ２Ｔｅ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｓ３、Ｂｉ２Ｓｅ３、Ｂｉ２Ｔｅ３等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物が好ましく、中でも、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ２Ｓ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｓ３、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｄＯ、ＣｄＳがより好ましい。これらの物質は、毒性の高い陰性元素を含まないので耐環境汚染性や生物への安全性に優れており、また、可視光領域で純粋なスペクトルを安定して得ることができるので、発光素子の形成に有利である。これらの材料のうち、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳは、発光の安定性の点で好ましい。発光効率、高屈折率、安全性の経済性の観点から、ＺｎＯ、ＺｎＳの量子ドットが好ましい。また、上記の材料は、１種で用いるものであってもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0047】
［実施形態２］本発明の実施形態２について、図面を用いて以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１において示した構成要素と構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、実施形態１において定義した用語については特に断らない限り本実施形態においてもその定義に則って用いるものとする。
【0048】
図１４は、実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤの概略構成を示す分解斜視図である。図１４に示すように、液晶表示装置ＬＣＤは、観察者に近い位置（表示面側：第１方向）に配置された表示パネルＬＣＰ１と、表示パネルＬＣＰ１より観察者から遠い位置（背面側：第２方向）に配置された表示パネルＬＣＰ２と、表示パネルＬＣＰ２の背面側に配置された色変換パネルＣＴＰと、色変換パネルＣＴＰの背面側に配置されたバックライトＢＬと、表示面側から表示パネルＬＣＰ１，ＬＣＰ２及び色変換パネルＣＴＰを覆うフロントシャーシＦＳと、表示パネルＬＣＰ１及び表示パネルＬＣＰ２を貼り合わせる接着剤ＡＤＨＥ１（接着層）と、表示パネルＬＣＰ２及び色変換パネルＣＴＰを貼り合わせる接着剤ＡＤＨＥ２（接着層）と、を含んでいる。
【0049】
図１５は、実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤの概略構成を模式的に示す図である。図１５に示すように、表示パネルＬＣＰ１は、第１ソースドライバＳＤ１と第１ゲートドライバＧＤ１とを含み、表示パネルＬＣＰ２は、第２ソースドライバＳＤ２と第２ゲートドライバＧＤ２とを含んでいる。また液晶表示装置ＬＣＤは、第１ソースドライバＳＤ１及び第１ゲートドライバＧＤ１を制御する第１タイミングコントローラＴＣＯＮ１と、第２ソースドライバＳＤ２及び第２ゲートドライバＧＤ２を制御する第２タイミングコントローラＴＣＯＮ２と、第１タイミングコントローラＴＣＯＮ１及び第２タイミングコントローラＴＣＯＮ２に画像データを出力する画像処理部ＩＰＵと、を含んでいる。例えば、表示パネルＬＣＰ１は入力映像信号に応じたカラー画像を第１表示領域ＤＩＳＰ１に表示し、表示パネルＬＣＰ２は入力映像信号に応じた白黒画像を第２表示領域ＤＩＳＰ２に表示する。画像処理部ＩＰＵは、外部のシステム（図示せず）から送信された入力映像信号Ｄａｔａを受信し、周知の画像処理を実行した後、第１タイミングコントローラＴＣＯＮ１に第１画像データＤＡＴ１を出力し、第２タイミングコントローラＴＣＯＮ２に第２画像データＤＡＴ２を出力する。また画像処理部ＩＰＵは、第１タイミングコントローラＴＣＯＮ１及び第２タイミングコントローラＴＣＯＮ２に同期信号等の制御信号（図２では省略）を出力する。例えば第１画像データＤＡＴ１はカラー画像表示用の画像データであり、第２画像データＤＡＴ２は白黒画像表示用の画像データである。尚、表示パネルＬＣＰ１が白黒画像を表示し、表示パネルＬＣＰ２がカラー画像を表示する構成であってもよい。
【0050】
図１６は、実施形態２に係る表示パネルＬＣＰ１の構成を示す平面図であり、図１７は、実施形態２に係る表示パネルＬＣＰ２の構成を示す平面図であり、図１８は、実施形態２に係る色変換パネルＣＴＰの構成を示す平面図である。また図１９は、図１６〜図１８の１９−１９´切断線における断面図である。尚、実施形態２に係る表示パネルＬＣＰ１は、実施形態１に係る表示パネルＬＣＰ（図３参照）と同一の構成を有し、実施形態２に係る色変換パネルＣＴＰは、実施形態１に係る色変換パネルＣＴＰ（図４参照）と同一の構成を有するため、これらの説明を省略する。以下では、主に、表示パネルＬＣＰ２の構成について説明する。
【0051】
図１９に示すように、表示パネルＬＣＰ２は、バックライトＢＬ側に配置された薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２と、観察者側に配置され、薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２に対向する対向基板ＣＦ２と、薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２及び対向基板ＣＦ２の間に配置された液晶層ＬＣ２と、を含んでいる。表示パネルＬＣＰ２の観察者側には偏光板ＰＯＬ３が配置されており、バックライトＢＬ側には偏光板ＰＯＬ４が配置されている。表示パネルＬＣＰ１の偏光板ＰＯＬ２と、表示パネルＬＣＰ２の偏光板ＰＯＬ３との間には、接着剤ＡＤＨＥ２が配置されている。
【0052】
薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２には、図１７に示すように、列方向に延在する複数のソース線ＳＬ２と、行方向に延在する複数のゲート線ＧＬ２とが形成され、複数のソース線ＳＬ２と複数のゲート線ＧＬ２とのそれぞれの交差部近傍に薄膜トランジスタＴＦＴ２が形成されている。表示パネルＬＣＰ２を平面的に見て、隣り合う２本のソース線ＳＬ２と隣り合う２本のゲート線ＧＬ２とにより画素ＰＩＸ２が規定され、該画素ＰＩＸ２がマトリクス状（行方向及び列方向）に複数配置されている。複数のソース線ＳＬ２は、行方向に等間隔で配置されており、複数のゲート線ＧＬ２は、列方向に等間隔で配置されている。薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２には、画素ＰＩＸ２ごとに画素電極ＰＸ２が形成されており、複数の画素ＰＩＸ２に共通する１つの共通電極ＣＴ２（図２２等参照）が形成されている。薄膜トランジスタＴＦＴ２を構成するソース電極はソース線ＳＬ２に電気的に接続され、ドレイン電極ＤＤ２（図２１参照）はコンタクトホールＣＯＮＴ２（図２１参照）を介して画素電極ＰＸ２に電気的に接続され、ゲート電極はゲート線ＧＬ２に電気的に接続されている。
【0053】
対向基板ＣＦ２には、光を透過する光透過部と、ブラックマトリクスＢＭ２（遮光部）が形成されている。ブラックマトリクスＢＭ２は、平面視で薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２及びゲート線ＧＬ２の形成領域に重なるように行方向に延在して形成されている。光透過部には、カラーフィルタ（着色部）は形成されておらず、例えばオーバーコート膜ＯＣが形成されている。
【0054】
第２タイミングコントローラＴＣＯＮ２は、周知の構成を備えている。例えば第２タイミングコントローラＴＣＯＮ２は、画像処理部ＩＰＵから出力される第２画像データＤＡＴ２と第２制御信号ＣＳ２（クロック信号、垂直同期信号、水平同期信号等）とに基づいて、第２画像データＤＡ２と、第２ソースドライバＳＤ２及び第２ゲートドライバＧＤ２の駆動を制御するための各種タイミング信号（データスタートパルスＤＳＰ２、データクロックＤＣＫ２、ゲートスタートパルスＧＳＰ２、ゲートクロックＧＣＫ２）とを生成する（図１７参照）。第２タイミングコントローラＴＣＯＮ２は、第２画像データＤＡ２と、データスタートパルスＤＳＰ２と、データクロックＤＣＫ２とを第２ソースドライバＳＤ２に出力し、ゲートスタートパルスＧＳＰ２とゲートクロックＧＣＫ２とを第２ゲートドライバＧＤ２に出力する。
【0055】
第２ソースドライバＳＤ２は、データスタートパルスＤＳＰ２及びデータクロックＤＣＫ２に基づいて、第２画像データＤＡ２に応じたデータ電圧をソース線ＳＬ２に出力する。第２ゲートドライバＧＤ２は、ゲートスタートパルスＧＳＰ２及びゲートクロックＧＣＫ２に基づいて、ゲート電圧をゲート線ＧＬ２に出力する。
【0056】
各ソース線ＳＬ２には、第２ソースドライバＳＤ２からデータ電圧が供給され、各ゲート線ＧＬ２には、第２ゲートドライバＧＤ２からゲート電圧が供給される。共通電極ＣＴ２には、コモンドライバから共通電圧Ｖｃｏｍが供給される。ゲート電圧（ゲートオン電圧）がゲート線ＧＬ２に供給されると、ゲート線ＧＬ２に接続された薄膜トランジスタＴＦＴ２がオンし、薄膜トランジスタＴＦＴ２に接続されたソース線ＳＬ２を介して、データ電圧が画素電極ＰＸ２に供給される。画素電極ＰＸ２に供給されたデータ電圧と、共通電極ＣＴ２に供給された共通電圧Ｖｃｏｍとの差により電界が生じる。この電界により液晶分子ＬＣＢＮ（図２２参照）を駆動してバックライトＢＬ及び色変換パネルＣＴＰから出射される光の透過率を制御することによって画像表示を行う。表示パネルＬＣＰ２では、白黒画像表示が行われる。
【0057】
液晶表示装置ＬＣＤは、表示パネルＬＣＰ２の単位面積当たりの画素ＰＩＸ２の数が、表示パネルＬＣＰ１の単位面積当たりの画素ＰＩＸ１の数より少なくなるように構成されている。例えば、液晶表示装置ＬＣＤは、表示パネルＬＣＰ１の画素ＰＩＸ１の数と表示パネルＬＣＰ２の画素ＰＩＸ２の数とが３対１の割合で構成されている。具体的には、液晶表示装置ＬＣＤでは、表示パネルＬＣＰ１の３個の画素ＰＩＸ１（赤色画素ＰＩＸＲ、緑色画素ＰＩＸＧ、青色画素ＰＩＸＢ）と、表示パネルＬＣＰ２の１個の画素ＰＩＸ２とが、平面視で互いに重畳するように構成されている。表示パネルＬＣＰ２の１個の画素ＰＩＸ２により１個の表示ドットＤＯＴ２を構成している。
【0058】
図２０は、互いに重なり合う、表示パネルＬＣＰ１の画素ＰＩＸ１と、表示パネルＬＣＰ２の画素ＰＩＸ２との関係を示す平面図である。図２１（ａ）は、図２０（ａ）に示す画素ＰＩＸ１の具体的な構成を示す平面図であり、図２１（ｂ）は、図２０（ｂ）に示す画素ＰＩＸ２の具体的な構成を示す平面図である。
【0059】
図２０に示す例では、表示パネルＬＣＰ１の１個の赤色画素ＰＩＸＲ、１個の緑色画素ＰＩＸＧ、及び１個の青色画素ＰＩＸＢと、表示パネルＬＣＰ２の１個の画素ＰＩＸ２とが平面視で互いに重なり合うように配置されている。表示パネルＬＣＰ１の各画素ＰＩＸ１の面積（大きさ）が互いに等しい場合、表示パネルＬＣＰ２の１個の画素ＰＩＸ２の面積は、表示パネルＬＣＰ１の１個の画素ＰＩＸ１の面積の３倍となっている。尚、図２０（ａ）には、共通電極ＣＴ１に接続される共通配線ＣＬ１と、液晶容量ＣＬＣ１とを示し、図２０（ｂ）には、共通電極ＣＴ２に接続される共通配線ＣＬ２と、液晶容量ＣＬＣ２とを示している。図２１（ｂ）に示すように、画素電極ＰＸ２にスリットＳＬＴ２が形成されてもよい。図２１（ｂ）には、薄膜トランジスタＴＦＴ２を構成する半導体層ＳＥ２とドレイン電極ＤＤ２とを示している。
【0060】
図２２は図２１（ａ）及び（ｂ）の２２−２２´切断線における断面図であり、図２３は図２１（ａ）及び（ｂ）の２３−２３´切断線における断面図である。図２２及び図２３には、色変換パネルＣＴＰの断面構造を含む、表示ドットＤＯＴ１、ＤＯＴ２、ＤＯＴ３の断面構造を示している。実施形態２に係る表示ドットＤＯＴ１の構造は、実施形態１に係る表示ドットＤＯＴ１（図８参照）の構造と同一であり、実施形態２に係る表示ドットＤＯＴ３の構造は、実施形態１に係る表示ドットＤＯＴ２（図８参照）の構造と同一である。
【0061】
表示パネルＬＣＰ２の薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２（図１９参照）では、透明基板ＳＵＢ４（ガラス基板）上にゲート線ＧＬ２が形成されており、ゲート線ＧＬ２を覆うようにゲート絶縁膜ＧＳＮが形成されている。ゲート絶縁膜ＧＳＮ上には、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）から成る半導体層ＳＥ２（図２１（ｂ）参照）、ソース線ＳＬ２（ソース電極）及びドレイン電極ＤＤ２（図２１（ｂ）参照）が形成されており、これらを覆うように保護膜ＰＡＳ及び有機絶縁膜ＯＰＡＳが形成されている。有機絶縁膜ＯＰＡＳ上には共通電極ＣＴ２が形成されており、共通電極ＣＴ２を覆うように保護膜ＵＰＡＳが形成されている。保護膜ＵＰＡＳ上には画素電極ＰＸ２が形成されており、画素電極ＰＸ２を覆うように配向膜（図示せず）が形成されている。また、保護膜ＰＡＳ、有機絶縁膜ＯＰＡＳ及び保護膜ＵＰＡＳにはコンタクトホールＣＯＮＴ２（図２１（ｂ）参照）が形成されており、画素電極ＰＸ２の一部が、コンタクトホールＣＯＮＴ２を介してドレイン電極ＤＤ２に電気的に接続されている。対向基板ＣＦ２（図１９参照）では、透明基板ＳＵＢ３（ガラス基板）上に、平面視で薄膜トランジスタＴＦＴ２及びゲート線ＧＬ２の形成領域を覆うようにブラックマトリクスＢＭ２が形成されている。ブラックマトリクスＢＭ２を覆うようにオーバーコート膜ＯＣが被覆されており、オーバーコート膜ＯＣ上に配向膜（図示せず）が形成されている。
【0062】
薄膜トランジスタ基板ＴＦＴＢ２と対向基板ＣＦ２との間には液晶層ＬＣ２が設けられている。液晶層ＬＣ２は、ネマティック液晶に液晶分子ＬＣＢ（ネガ型の液晶分子ＬＣＢＮ）が含まれて構成されている。
【0063】
色変換パネルＣＴＰは、接着剤ＡＤＨＥ２により、表示パネルＬＣＰ２の偏光板ＰＯＬ４に貼り付けられている。
【0064】
図２４は、液晶表示装置ＬＣＤのドライバの構成を示す図である。表示パネルＬＣＰ１には、ソースドライバＩＣ（ＳＩＣ）が６個実装されており、ゲートドライバＩＣ（ＧＩＣ）が２個実装されている。表示パネルＬＣＰ２には、ソースドライバＩＣ（ＳＩＣ）が２個実装されており、ゲートドライバＩＣ（ＧＩＣ）が２個実装されている。
【0065】
実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤによれば、複数の表示パネルを備える液晶表示装置において、実施形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤと同様に、斜め混色を低減することができるとともに、画素の開口率を向上させることができる。尚、実施形態２に係る液晶表示装置ＬＣＤは、実施形態１に係る液晶表示装置ＬＣＤと同様に、ＩＰＳ方式の液晶表示装置ＬＣＤであってもよい。この場合、表示パネルＬＣＰ１及び表示パネルＬＣＰ２が、ＩＰＳ方式の液晶表示パネルであり、液晶層ＬＣ１及び液晶層ＬＣ２がＩＰＳモードで駆動されてもよい。
【0066】
本発明に係る液晶表示装置は上記構成に限定されない。例えば、バックライトＢＬは、紫外光を出射する構成であってもよい。この構成では、青色変換層ＣＴＬＢに、赤色量子ドットＲＱＤ及び緑色量子ドットＧＱＤよりも粒子径の小さい量子ドットが含まれる。これにより、バックライトＢＬは紫外光を出射し、赤色変換層ＣＴＬＲが紫外光を赤色光に変換し、緑色変換層ＣＴＬＧが紫外光を緑色光に変換し、青色変換層ＣＴＬＢが紫外光を青色光に変換する。また、カラーフィルタＦＩＬは、赤色カラーフィルタＦＩＬＲ、緑色カラーフィルタＦＩＬＧ、及び青色カラーフィルタＦＩＬＢを含んでいる。
【0067】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で上記各実施形態から当業者が適宜変更した形態も本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0068】
ＬＣＤ 液晶表示装置、ＬＣＰ 表示パネル、ＣＴＰ 色変換パネル、ＡＤＨＥ 接着剤、ＳＤ ソースドライバ、ＧＤ ゲートドライバ、ＴＣＯＮ タイミングコントローラ、ＩＰＵ 画像処理部、ＳＬ ソース線、ＧＬ ゲート線、ＰＯＬ１〜ＰＯＬ４ 偏光板、ＢＭ ブラックマトリクス、ＦＩＬ カラーフィルタ、ＰＩＸ 画素、ＰＩＸＲ 赤色画素、ＰＩＸＧ 緑色画素、ＰＩＸＢ 青色画素、ＤＯＴ 表示ドット、ＣＯＮＴ コンタクトホール、ＰＸ 画素電極、ＣＴ 共通電極、ＴＦＴ 薄膜トランジスタ、ＬＣ 液晶層、ＬＣＢ 液晶分子、ＳＵＢ１〜ＳＵＢ４ 透明基板、ＢＢＮＫ 遮光部（黒色遮光バンク）。