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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023054573
(43)【公開日】2023-04-14
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
G09F 9/30 20060101AFI20230407BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20230407BHJP
H01L 33/00 20100101ALI20230407BHJP
G02F 1/13357 20060101ALN20230407BHJP
G02F 1/1335 20060101ALN20230407BHJP
【ＦＩ】
G09F9/30 349C
G09F9/30 349D
G09F9/30 349Z
G09F9/33
G09F9/30 349B
H01L33/00 L
G02F1/13357
G02F1/1335 500
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021163504
(22)【出願日】2021-10-04
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】凸版印刷株式会社
(72)【発明者】
【氏名】後藤 宏希
(72)【発明者】
【氏名】福吉 健蔵
【テーマコード（参考）】
2H291
2H391
5C094
5F142
【Ｆターム（参考）】
2H291FA02X
2H291FA13X
2H291FA13Z
2H291FA14X
2H291FA31X
2H291FA31Z
2H291FA46X
2H291FA85Z
2H291GA05
2H291GA10
2H291GA19
2H291GA21
2H291HA11
2H291HA15
2H391AA03
2H391AB04
2H391AC09
2H391AC42
2H391CA35
2H391CB13
2H391EA02
2H391EA11
2H391EA21
2H391EA26
5C094AA07
5C094BA03
5C094BA23
5C094BA43
5C094CA19
5C094DA13
5C094ED03
5C094ED11
5C094ED15
5C094ED20
5C094FA01
5C094FA02
5C094FB20
5F142BA32
5F142CB23
5F142CB24
5F142DA13
5F142DA23
5F142DA64
5F142DA73
5F142DB34
5F142DB36
5F142DB37
5F142DB40
5F142DB42
(57)【要約】
【課題】光源光の光利用効率を向上させることのできる表示装置を提供すること。
【解決手段】ブラックマトリクス基板（ＢＭ基板）１０と光モジュール２０とを重ねて表示装置１００を構成し、光モジュールの光源を制御して画面表示する。ＢＭ基板１０が、ブラックマトリクス（ＢＭ）１３１とブラックストライプ（ＢＳ）１６１とを備えており、かつ、ＢＳ１６１がＢＭ１３１より光モジュールに近い位置に配置されている。そして、前記ＢＳ１６１の光モジュール側表面にＢＳ側光反射膜１６２が積層されており、前記ＢＭ１３１の２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＳ１６１が重ねられていない光吸収性帯の光モジュール側表面に光反射膜（ＢＭ側光反射膜）１３１が積層されている。
【選択図】図１
【解決手段】ブラックマトリクス基板（ＢＭ基板）１０と光モジュール２０とを重ねて表示装置１００を構成し、光モジュールの光源を制御して画面表示する。ＢＭ基板１０が、ブラックマトリクス（ＢＭ）１３１とブラックストライプ（ＢＳ）１６１とを備えており、かつ、ＢＳ１６１がＢＭ１３１より光モジュールに近い位置に配置されている。そして、前記ＢＳ１６１の光モジュール側表面にＢＳ側光反射膜１６２が積層されており、前記ＢＭ１３１の２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＳ１６１が重ねられていない光吸収性帯の光モジュール側表面に光反射膜（ＢＭ側光反射膜）１３１が積層されている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブラックマトリクス基板と光モジュールとを重ねて構成され、光モジュールの光源を制御して画面表示する表示装置において、
前記ブラックマトリクス基板が、ブラックマトリクス（ＢＭ）とブラックストライプ（ＢＳ）とを備えており、かつ、ＢＳがＢＭより光モジュールに近い位置に配置されており、
前記ＢＭが、互いに直交する２つの方向に延在する光吸収性帯を格子状に配置した形状を有し、かつ、その開口部を表示画面の画素に対応する画素開口部としており、
前記ＢＳが一定の方向に延在する光吸収帯を並列した形状を有しており、かつ、この光吸収帯が延在する方向が、前記ＢＭが延在する２つの方向のうちの一方と一致しており、しかも、両者が位置整合して重ねられており、
このＢＳの光モジュール側表面に光反射膜（ＢＳ側光反射膜）が積層されており、
前記ＢＭの２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＳが重ねられていない光吸収性帯の光モジュール側表面に光反射膜（ＢＭ側光反射膜）が積層されていることを特徴とする表示装置。
前記ブラックマトリクス基板が、ブラックマトリクス（ＢＭ）とブラックストライプ（ＢＳ）とを備えており、かつ、ＢＳがＢＭより光モジュールに近い位置に配置されており、
前記ＢＭが、互いに直交する２つの方向に延在する光吸収性帯を格子状に配置した形状を有し、かつ、その開口部を表示画面の画素に対応する画素開口部としており、
前記ＢＳが一定の方向に延在する光吸収帯を並列した形状を有しており、かつ、この光吸収帯が延在する方向が、前記ＢＭが延在する２つの方向のうちの一方と一致しており、しかも、両者が位置整合して重ねられており、
このＢＳの光モジュール側表面に光反射膜（ＢＳ側光反射膜）が積層されており、
前記ＢＭの２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＳが重ねられていない光吸収性帯の光モジュール側表面に光反射膜（ＢＭ側光反射膜）が積層されていることを特徴とする表示装置。
【請求項2】
前記ＢＭの２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、前記ＢＳが重ねられた光吸収性帯の幅が、前記ＢＳの幅より広いことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項3】
前記ＢＳの幅よりＢＳ側光反射膜の幅が狭いことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項4】
前記ＢＭの２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＭ側光反射膜が積層された光吸収性帯のよりＢＭ側光反射膜の幅が狭いことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項5】
前記ＢＳ側光反射膜が、チタン膜又は窒化チタン膜を介して積層されたアルミニウムあるいはアルミニウム合金の金属薄膜から成ることを特徴とする請求項１～４のいずれかにに記載の表示装置。
【請求項6】
前記ＢＳ側光反射膜が３層構造を有しており、その中間層が銀あるいは銀合金の金属薄膜から成ることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項7】
前記ＢＭ側光反射膜が、チタン膜又は窒化チタン膜を介して積層されたアルミニウムあるいはアルミニウム合金の金属薄膜から成ることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項8】
前記ＢＭ側光反射膜が３層構造を有しており、その中間層が銀あるいは銀合金の金属薄膜から成ることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項9】
前記ブラックマトリクス基板が、前記ＢＭより観察者側に透過率調整層を備えることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項10】
前記透過率調整層が、透明樹脂に少なくともカーボンを分散させた分散体から成ることを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項11】
前記ブラックマトリクス基板が、前記ＢＭと前記ＢＳとの間に光散乱層を備えることを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の表示装置。
【請求項12】
前記光散乱層が透明粒子とカーボンと透明樹脂の分散体から成ることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項13】
前記ブラックマトリクス基板が、透過光を着色するカラーフィルタ層を備えることを特徴とする請求項１～１３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項14】
前記光モジュールの内部に複数の発光素子が配列されていることを特徴とする請求項１～１３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項15】
前記発光素子が青色あるいは近紫外の単色発光の発光素子から成ることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項16】
前記発光素子がＬＥＤから成ることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【請求項17】
前記発光素子と着色フィルタとの間に、発光素子の光を緑色光又は赤色光に変換する波長変換層を有することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の液晶表示装置。
【請求項18】
前記ブラックマトリクス基板と光モジュールとの間に液晶層及び液晶駆動基板を備えており、これらブラックマトリクス基板と液晶駆動基板との間で液晶層を駆動することを特徴とする請求項１～１７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項19】
前記光モジュールが複数の発光ユニットを配列して構成されており、
単一の発光ユニットに対応する表示画面の領域を表示エリアとするとき、この表示エリアに複数の前記画素開口部が含まれていることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
単一の発光ユニットに対応する表示画面の領域を表示エリアとするとき、この表示エリアに複数の前記画素開口部が含まれていることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項20】
前記発光素子が、前記画素開口部に対して１：１に対応していることを特徴とする請求項１～１８のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ＬＥＤ等の光源からの出射光を利用して画面表示する技術は公知であり、例えば、特許文献１～３に記載されている。
【0003】
しかし、その出射光の光利用効率は十分とはいえず、まだ改善の余地を残していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第２６５３０１４号公報
【特許文献2】特開２０００－３２１５６６号公報
【特許文献3】国際公開２０２０／１１５８３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、本発明は、光源光の光利用効率を向上させることのできる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１態様に係る表示装置は、ブラックマトリクス基板と光モジュールとを重ねて構成され、光モジュールの光源を制御して画面表示する表示装置において、
前記ブラックマトリクス基板が、ブラックマトリクス（ＢＭ）とブラックストライプ（ＢＳ）とを備えており、かつ、ＢＳがＢＭより光モジュールに近い位置に配置されており、
前記ＢＭが、互いに直交する２つの方向に延在する光吸収性帯を格子状に配置した形状を有し、かつ、その開口部を表示画面の画素に対応する画素開口部としており、
前記ＢＳが一定の方向に延在する光吸収帯を並列した形状を有しており、かつ、この光吸収帯が延在する方向が、前記ＢＭが延在する２つの方向のうちの一方と一致しており、しかも、両者が位置整合して重ねられており、
このＢＳの光モジュール側表面に光反射膜（ＢＳ側光反射膜）が積層されており、
前記ＢＭの２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＳが重ねられていない光吸収性帯の光モジュール側表面に光反射膜（ＢＭ側光反射膜）が積層されていることを特徴とする表示装置である。
前記ブラックマトリクス基板が、ブラックマトリクス（ＢＭ）とブラックストライプ（ＢＳ）とを備えており、かつ、ＢＳがＢＭより光モジュールに近い位置に配置されており、
前記ＢＭが、互いに直交する２つの方向に延在する光吸収性帯を格子状に配置した形状を有し、かつ、その開口部を表示画面の画素に対応する画素開口部としており、
前記ＢＳが一定の方向に延在する光吸収帯を並列した形状を有しており、かつ、この光吸収帯が延在する方向が、前記ＢＭが延在する２つの方向のうちの一方と一致しており、しかも、両者が位置整合して重ねられており、
このＢＳの光モジュール側表面に光反射膜（ＢＳ側光反射膜）が積層されており、
前記ＢＭの２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＳが重ねられていない光吸収性帯の光モジュール側表面に光反射膜（ＢＭ側光反射膜）が積層されていることを特徴とする表示装置である。
【0007】
本発明に係る表示装置は、前記ＢＭの２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、前記ＢＳが重ねられた光吸収性帯の幅が、前記ＢＳの幅より広い表示装置とすることができる。
【0008】
本発明に係る表示装置は、前記ＢＳの幅よりＢＳ側光反射膜の幅が狭い表示装置とすることができる。
【0009】
また、本発明に係る表示装置は、前記ＢＭの２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＭ側光反射膜が積層された光吸収性帯のよりＢＭ側光反射膜の幅が狭い表示装置とすることができる。
【0010】
本発明に係る表示装置は、前記ＢＳ側光反射膜が、チタン膜又は窒化チタン膜を介して
積層されたアルミニウムあるいはアルミニウム合金の金属薄膜から成る表示装置とすることができる。
積層されたアルミニウムあるいはアルミニウム合金の金属薄膜から成る表示装置とすることができる。
【0011】
また、本発明に係る表示装置は、前記ＢＳ側光反射膜が３層構造を有しており、その中間層が銀あるいは銀合金の金属薄膜から成る表示装置とすることができる。
【0012】
本発明に係る表示装置は、前記ＢＭ側光反射膜が、チタン膜又は窒化チタン膜を介して積層されたアルミニウムあるいはアルミニウム合金の金属薄膜から成る表示装置とすることができる。
【0013】
また、本発明に係る表示装置は、前記ＢＭ側光反射膜が３層構造を有しており、その中間層が銀あるいは銀合金の金属薄膜から成る表示装置とすることができる。
【0014】
本発明に係る表示装置は、前記ブラックマトリクス基板が、前記ＢＭより観察者側に透過率調整層を備える表示装置とすることができる。
【0015】
本発明に係る表示装置は、前記透過率調整層が、透明樹脂に少なくともカーボンを分散させた分散体から成る表示装置とすることができる。
【0016】
本発明に係る表示装置は、前記ブラックマトリクス基板が、前記ＢＭと前記ＢＳとの間に光散乱層を備える表示装置とすることができる。
【0017】
本発明に係る表示装置は、前記光散乱層が透明粒子とカーボンと透明樹脂の分散体から成る表示装置とすることができる。
【0018】
本発明に係る表示装置は、前記ブラックマトリクス基板が、透過光を着色するカラーフィルタ層を備える表示装置とすることができる。
【0019】
本発明に係る表示装置は、前記光モジュールの内部に複数の発光素子が配列されている表示装置とすることができる。
【0020】
本発明に係る表示装置は、前記発光素子が青色あるいは近紫外の単色発光の発光素子から成る表示装置とすることができる。
【0021】
本発明に係る表示装置は、前記発光素子がＬＥＤから成る表示装置とすることができる。
【0022】
本発明に係る表示装置は、前記発光素子と着色フィルタとの間に、発光素子の光を緑色光又は赤色光に変換する波長変換層を有する表示装置とすることができる。
【0023】
本発明に係る表示装置は、前記ブラックマトリクス基板と光モジュールとの間に液晶層及び液晶駆動基板を備えており、これらブラックマトリクス基板と液晶駆動基板との間で液晶層を駆動する表示装置とすることができる。
【0024】
本発明に係る表示装置は、前記光モジュールが複数の発光ユニットを配列して構成されており、
単一の発光ユニットに対応する表示画面の領域を表示エリアとするとき、この表示エリアに複数の前記画素開口部が含まれている表示装置とすることができる。
単一の発光ユニットに対応する表示画面の領域を表示エリアとするとき、この表示エリアに複数の前記画素開口部が含まれている表示装置とすることができる。
【0025】
本発明に係る表示装置は、前記発光素子が、前記画素開口部に対して１：１に対応して
いる表示装置とすることができる。
いる表示装置とすることができる。
【発明の効果】
【0026】
本発明の表示装置によれば、ＢＭとＢＳとを備えており、ＢＳにはその光モジュール側表面にＢＳ側光反射膜が積層されており、ＢＭの２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＭが重ねられていない光吸収性帯の光モジュール側表面にＢＭ側光反射膜が積層されているから、光モジュールの光源からの光源光は、画素開口部を透過して表示画面の画素を構成するか、あるいはこれらＢＳ側光反射膜又はＢＭ側光反射膜に反射されて光モジュールの方向に戻る。一般に、光モジュールには、発生した光源光を目的とする方向に出射するように、その反対側に光反射性部材が設けられている。このため、ＢＳ側光反射膜又はＢＭ側光反射膜に反射された光源光は再び反射されてブラックマトリクス基板の方向に向かう。このため、理論上、すべての光源光が画素開口部を透過して画面表示に利用される。そして、このため、光源光の光利用効率を著しく向上させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【発明を実施するための形態】
【0028】
［第１の実施形態］
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る表示装置の説明用断面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る表示装置の説明用断面図である。
【0029】
図１に示すように、この第１実施形態の表示装置１００は、ブラックマトリクス基板（ＢＭ基板）１０及び光モジュール２０をその構成要素としている。
【0030】
これら表示装置１００を構成するＢＭ基板１０及び光モジュール２０の詳細については後述するとして、まず、これらの相互関係と液晶表示装置１００の動作原理について概説する。
【0031】
まず、光モジュール２０は、表示装置１００の画面表示に必要な表示光を発生するデバイスである。このため、この光モジュール２０は、複数の発光素子２３を配列して構成されている。これら複数の発光素子２３は青色発光ＬＥＤによって構成されている。
【0032】
ところで、光モジュール２０は波長変換層２０ＲＧが配置されており、発光素子２３で発生した光源光は、まず、この波長変換層２０ＲＧに入射する。波長変換層２０ＲＧは、入射した青色光を赤色光に変換する波長変換粒子と緑色光に変換する波長変換粒子とを内蔵している。このため、この波長変換層２０ＲＧを透過した光は、青色光、赤色光及び緑色光が混合した疑似白色光となり、この疑似白色光が光モジュール２０から出射する。
【0033】
次に、この疑似白色光はＢＭ基板１０に入射する。ＢＭ基板１０には、格子状のブラックマトリクス（ＢＭ）１３１が設けられており、この開口部（画素開口部）Ｐｘが表示画面の画素に対応している。そして、この画素開口部Ｐｘを通った前記疑似白色光を表示光として画面表示する。
【0034】
ところで、複数の前記発光素子２３は画素開口部Ｐｘと１：１に対応しており、複数のこれら発光素子２３のうちの１つの発光素子２３が点灯すれば、点灯した発光素子２３から発生した光源光は、対応する画素開口部Ｐｘを通って、表示画面の１つの画素を光らせる。一方、１つの発光素子が消灯すれば、対応する画素は暗いままである。このため、複数の前記発光素子２３の点灯の有無を発光素子２３ごとにコントロールすることにより、画面表示を行うことができる。
【0035】
なお、ＢＭ基板１０には、ＢＭ１３１の他にブラックストライプ（ＢＳ）１６１が設けられている。
【0036】
前述のように、ＢＭ１３１は互いに直交する２つの方向に延在する光吸収性帯を格子状に配置した形状である。この例では、この光吸収性帯が延在する２つの方向を、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向としている。Ｘ方向は図示左右方向である。一方、Ｙ方向は図の手前から奥に向かう方向である。
【0037】
一方、ＢＳ１６１は一定の方向に延在する光吸収帯を並列した形状を有している。このＢＳ１６１が延在する方向は、前記ＢＭ１３１が延在する２つの方向（Ｘ方向及びＹ方向）のうちの一方と一致している。この例では、ＢＳ１６１が延在する方向はＹ方向である。そして、このＢＳ１６１とＹ方向に延在するＢＭ１３１の光吸収帯とは、互いに位置整合して重ねられている。
【0038】
ＢＳ１６１の光モジュール２０側表面に光反射膜（ＢＳ側光反射膜）１６２が積層されている。また、前記ＢＭ１３１の２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＳ１６１が重ねられていない光吸収性帯（すなわち、Ｘ方向に延在する光吸収性帯）の光モジュール
２０側表面に光反射膜（ＢＭ側光反射膜）１３２が積層されている。
２０側表面に光反射膜（ＢＭ側光反射膜）１３２が積層されている。
【0039】
光モジュール２０から出射した光源光のうち、ＢＭ１３１の画素開口部Ｐｘに入射した光は画面表示に利用されるが、ＢＳ側光反射膜１６２に入射した光は反射されて光モジュール２０の方向に戻る。また、ＢＭ側光反射膜１３２に入射した光も反射されて光モジュール２０の方向に戻る。
【0040】
そして、一般に、光モジュール２０には、発生した光源光を目的とする方向に出射するように、その反対側に光反射性部材が設けられている。このため、ＢＳ側光反射膜１６２又はＢＭ側光反射膜１３２に反射された光は再び反射されてＢＭ基板１０の方向に向かう。
【0041】
そこで、この光反射性部材と前記ＢＳ側光反射膜１６２及びＢＭ側光反射膜１３２は発光素子２３を挟んで向かい合っており、このため、発光素子２３から発生した光源光はこの両者の間で何度も反射し、この結果、実質的にすべての光源光がＢＭの画素開口部Ｐｘから出射される。そして、画素開口部Ｐｘから出射された光源光は画面表示に利用されるから、光利用効率を改善することができるのである。
【0042】
次に、ＢＭ基板１０及び光モジュール２０の詳細について、各別に説明する。
【0043】
（ＢＭ基板１０）
図２は本発明の第１実施形態におけるＢＭ基板１０の説明用断面図である。
図２は本発明の第１実施形態におけるＢＭ基板１０の説明用断面図である。
【0044】
この図２から分かるように、ＢＭ基板１０は、透明基板（ＢＭ基板の透明基板）１１、透過率調整層１２、ＢＭ１３１、光散乱層１４、平坦化層１５、ＢＳ１６１、ＢＳ側光反射膜１６２及び透明樹脂層１７を備えて構成されている。なお、このほか、この図には現れないＢＭ側光反射膜１３２を備えている。
【0045】
＜ＢＭ基板の透明基板１１＞
ＢＭ基板の透明基板１１は、表示装置１００から出射される表示光が観察者に向かって透過する透明基板であり、その表面が表示画面を構成する。ＢＭ基板の透明基板１１としては、例えば、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、ポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等のプラスチック基板を用いることができる。その可視光の透過率は、高いほどより好ましい。例えば、ＢＭ基板の透明基板１１の透過率は、５０％以上１００％以下であってもよく、９０％以上１００％以下であることがより好ましい。
ＢＭ基板の透明基板１１は、表示装置１００から出射される表示光が観察者に向かって透過する透明基板であり、その表面が表示画面を構成する。ＢＭ基板の透明基板１１としては、例えば、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、ポリエステルフィルムやポリイミドフィルム等のプラスチック基板を用いることができる。その可視光の透過率は、高いほどより好ましい。例えば、ＢＭ基板の透明基板１１の透過率は、５０％以上１００％以下であってもよく、９０％以上１００％以下であることがより好ましい。
【0046】
＜透過率調整層１２＞
透過率調整層１２は、光モジュール２０から出射し、ＢＭ１３１の画素開口部Ｐｘを透過した表示光をペーパーホワイトライクに散乱させて、視認性を向上させると共に、視野角を広げる役割を有する。また、併せて、透過率調整層１２は、表示画面側から表示装置１００に入射した周辺光を吸収又は散乱させることにより、この周辺光を正反射して生じた再反射光がノイズとなり、表示画面のコントラストを低下させることを防止する役割を有する。これらの役割を果たすため、透過率調整層１２はＢＭ基板の透明基板１１とＢＭ１３１との間に配置することが望ましい。より望ましくは、これらＢＭ基板の透明基板１１、透過率調整層１２及びＢＭ１３１が互いに接するように、透過率調整層１２をＢＭ基板の透明基板１１とＢＭ１３１との界面に配置することである。この例では、透過率調整層１２をＢＭ基板の透明基板１１とＢＭ１３１との界面に配置している。
透過率調整層１２は、光モジュール２０から出射し、ＢＭ１３１の画素開口部Ｐｘを透過した表示光をペーパーホワイトライクに散乱させて、視認性を向上させると共に、視野角を広げる役割を有する。また、併せて、透過率調整層１２は、表示画面側から表示装置１００に入射した周辺光を吸収又は散乱させることにより、この周辺光を正反射して生じた再反射光がノイズとなり、表示画面のコントラストを低下させることを防止する役割を有する。これらの役割を果たすため、透過率調整層１２はＢＭ基板の透明基板１１とＢＭ１３１との間に配置することが望ましい。より望ましくは、これらＢＭ基板の透明基板１１、透過率調整層１２及びＢＭ１３１が互いに接するように、透過率調整層１２をＢＭ基板の透明基板１１とＢＭ１３１との界面に配置することである。この例では、透過率調整層１２をＢＭ基板の透明基板１１とＢＭ１３１との界面に配置している。
【0047】
液晶表示装置１００に入射した周辺光を吸収するため、この透過率調整層１２の可視光に対する透過率は、７０％以上９９．７％以下の範囲とすることが好ましい。
【0048】
ＢＭ基板の透明基板１１側からの表示装置１００への周辺光が入射するとき、周辺光は透過率調整層１２を１回、透過した後、表示装置１００の内部の光反射性部材で反射されたのち、再度、透過率調整層１２を通過して観察者側に出射される。このように、周辺光は透過率調整層１２を２回通過することにより表示装置１００から出射する。周辺光の反射光のうち外部に出射できるのは、入射光量に透過率調整層１２の透過率の二乗を乗じた光量なので、透過率調整層１２を有しない場合に比べて周辺光反射の出射光が格段に減衰する。
【0049】
例えば、透過率調整層１２の可視光透過率が７０％であれば、内部の光反射性部材の反射率が実質的に４９％になったことに相当する。
【0050】
このような透過率調整層１２は、入射した周辺光を吸収するカーボンブラックを樹脂に配合してカラーフィルタ基板の透明基板１１上に塗布することで形成することができる。樹脂固形分に対してカーボンブラックの添加量を０．２～８ｗｔ％として、０．１～１μｍの膜厚に塗布形成することにより、透過率調整層１２の可視光透過率を７０％以上９９．７％以下の範囲とすることが可能である。
【0051】
なお、透過率調整層１２にカーボンブラックを配合しない場合には、透過率調整層１２とＢＭ１３１との界面での周辺光の反射光が黄色に着色して見えることがある。これに対し、透過率調整層１２にカーボンブラックを配合したときには、その反射光に着色は見られない。
【0052】
この透過率調整層１２に使用でききる樹脂は、耐熱性など必要な信頼性を付与できるものであれば良い。アルカリ現像可能な感光性樹脂を用いてもよく、熱硬化樹脂を用いても良い。熱硬化性樹脂として、例えば、エポキシ基含有化合物又は樹脂、メチロール基、アルコキシメチル基あるいはアシロキシメチル基から選ばれる少なくも一つの基を有する樹脂とすることができる。
【0053】
図３は、透過率調整層１２の有無による反射率の相違を説明するための説明用グラフ図である。すなわち、図３（ａ）はＢＭ基板の透明基板１１とＢＭ１３１との界面に透過率調整層１２を配設したときの反射率を示す。この透過率調整層１２は、カーボンブラックを配合した樹脂を塗付して形成したものである。一方、図３（ｂ）は透過率調整層１２を配設することなく、ＢＭ基板の透明基板１１と第１ブラックマトリクス１４とが直接接触するように配設したときの反射率を示している。
【0054】
なお、カーボンブラックに加えて、入射した周辺光を散乱する透明微粒子を配合してもよい。このような透明微粒子としては、例えば、平均１次粒子径３～１００ｎｍで、光学的に等方性の微粒子を好ましく使用できる。例えば、酸化ケイ素微粒子等である。
【0055】
また、これらカーボンブラックや透明微粒子に加えて、紫外線吸収剤や少量の青顔料を配合することもできる。
【0056】
図３（ａ）から分かるように、カーボンブラックを配合した樹脂を塗付して透過率調整層１２を形成した場合には、その透過率調整層１２の反射率は、波長が６００ｎｍを超えると高くなる。これに対し、少量の青顔料を配合して透過率調整層１２を形成すると、波長６００ｎｍ以上の長波長の光に対する反射率を低下させることができる。
【0057】
また、透過率調整層１２に配合する紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物が例示できる。
【0058】
＜ＢＭ１３１及びＢＭ側光反射膜１３２＞
ＢＭ１３１は、互いに直交する２つの方向に延在する光吸収性帯を格子状に配置した形状を有するものである。すなわち、この例では、図示左右方向（Ｘ方向）に延在する光吸収性帯と、図の手前から奥に向かう方向（Ｙ方向）に延在する光吸収性帯とで構成されている。そして、この格子状ＢＭ１３１の開口部が表示画面の画素に対応している。このため、本明細書では、この格子状ＢＭ１３１の開口部を「画素開口部Ｐｘ」と呼ぶ。
ＢＭ１３１は、互いに直交する２つの方向に延在する光吸収性帯を格子状に配置した形状を有するものである。すなわち、この例では、図示左右方向（Ｘ方向）に延在する光吸収性帯と、図の手前から奥に向かう方向（Ｙ方向）に延在する光吸収性帯とで構成されている。そして、この格子状ＢＭ１３１の開口部が表示画面の画素に対応している。このため、本明細書では、この格子状ＢＭ１３１の開口部を「画素開口部Ｐｘ」と呼ぶ。
【0059】
このＢＭ１３１は可視光を吸収する黒色を有しており、このため、画素開口部Ｐｘと画素開口部Ｐｘとの間に入射した表示光や周辺光はこのＢＭ１３１に吸収される。なお、前述のとおり、ＢＭ１３１には透過率調整層１２が積層されているから、その表面の反射光もわずかである。そして、このように画素開口部Ｐｘと画素開口部との間の位置Ｐｘから表示画面に向けて出射する光が存在しないから、コントラストの高い画面表示を行うことができる。
【0060】
ＢＭ１３１は、樹脂にカーボンブラックやチタンブラック等の可視光吸収機能を持つ黒色顔料を分散させて形成することができる。また、これら黒色顔料に加えて、青色顔料など有機顔料を添加してもよい。例えば、ネガ型感光性樹脂にこれら顔料を分散させて塗布し、フォトリソグラフィ技術を利用して露光・現像することによって、ＢＭ１３１を形成することが可能である。
【0061】
そして、このＢＭ１３１の２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、Ｘ方向に延在する光吸収性帯の光モジュール２０側表面にＢＭ側光反射膜１３２が積層されている。
【0062】
なお、図２は、Ｘ方向に延在する光吸収性帯のない部分の断面を示しているため、この図２には、Ｘ方向に延在する光吸収性帯と、その表面に積層されたＢＭ側光反射膜１３２は現れていない。一方、図４は、画素開口部ＰｘとＢＭ１３１の配列状態を示す説明図であり、この図４にはＢＭ１３１も示されている。
【0063】
図４にはマトリクス状に配列された画素開口部Ｐｘが示されており、ＢＭ１３１はこれら画素開口部Ｐｘを囲んで、格子状に設けられている。そして、このＢＭ１３１の２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、Ｘ方向に延在する光吸収性帯の光モジュール２０側表面にＢＭ側光反射膜１３２が積層されている様子も図示されている。
【0064】
なお、図中、「１３１ｙ」はＸ方向に延在する光吸収性帯の幅を示しており、「１３２ｙ」はＸ方向に延在するＢＭ側光反射膜１３２の幅を示している。そして、ＢＭ側光反射膜１３２の幅１３２ｙはＢＭ１３１のＸ方向に延在する光吸収性帯の幅１３１ｙよりも細く構成されている。幅１３２ｙが前記１３１ｙと同等の場合、表示画面を斜め方向から観察したとき、ＢＭ１３１の端部にＢＭ側光反射膜１３２が見えることがある。一方、このように。幅１３２ｙが前記１３１ｙよりも細い場合、表示画面を斜め方向から観察してもＢＭ側光反射膜１３２が目に入ることがなく、表示品位の高い画面表示を行うことができる。
【0065】
なお、図中、「１３１ｘ」は、ＢＭ１３１の２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、Ｙ方向に延在する光吸収性帯の幅を示している。この幅１３１ｘは、後述するＢＳ１６１の幅１６１ｘよりも広く構成されている。
【0066】
このＢＭ側光反射膜１３２は、単層構造又は多層構造の光反射性金属薄膜によって構成することができる。
【0067】
なお、ＢＭ側光反射膜１３２の膜厚は例えば０．１５～０．８μｍでよい。０．１５μｍ以上の膜厚に設定することでＢＭ側光反射膜１３２を透過する光をなくすことができる。このため、ＢＭ１３１には高い遮光性を要求しなくて良い。例えば光学濃度が２以上３以下の範囲で十分である。
【0068】
単層構造のＢＭ側光反射膜１３２としては、例えば、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成る金属薄膜を例示できる。アルミニウム合金としては、モリブデンやチタン等の高融点金属、ネオジム等の希土類、あるいはケイ素を少量含むアルミニウム合金が採用できる。反射率の観点からネオジムを０．２～３質量％含むアルミニウム合金が好ましい。ネオジムが０．２質量％未満では、アルミニウムの結晶が粗大化あるいはヒロック形成のため光反射率が低下しやすい。また、ネオジムが３質量％を超えた場合にも光反射率が低下する傾向となる。これに対し、ネオジムが０．２質量％以上３質量％以下の範囲にて、高い反射率を安定して再現しやすいのである。
【0069】
また、単層構造のＢＭ側光反射膜１３２として、銀あるいは銀合金の金属薄膜を使用することもできる。また、このように銀あるいは銀合金の金属薄膜を採用する場合には、この銀あるいは銀合金の金属薄膜を中間層として、その両側に導電性酸化物の薄膜を配置した三層構造のＢＭ側光反射膜１３２とすることが望ましい。導電性酸化物の薄膜としては、インジウム酸化物からなる第１の金属酸化物材料と、銀との固溶域を実質的に持たない金属元素の酸化物からなる第２の金属酸化物材料とを含有する混合酸化物を好ましく使用することができる。なお、銀との固溶域を実質的に持たない金属元素としては、例えば、チタン、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、ハフニウム、セリウム、ビスマス、ゲルマニウム、ケイ素、クロムを例示できる。また、前記導電性酸化物として、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫の複合酸化物を使用できる。
【0070】
また、これら薄膜は、ＢＭ１３１との間に窒化チタン薄膜やチタン薄膜を介して積層することもできる。
【0071】
また、このＢＭ側光反射膜１３２は、真空蒸着法やスパッタリング法等の真空製膜法を使用して形成することができる。
【0072】
そのパターニングは公知のパターニング技術を使用して可能である。例えば、リフトオフ技術を使用して、まず、水溶性溶液又はアルカリ性溶液に溶解する糊剤や樹脂をパターン状に印刷し、次にこのパターン状印刷被膜上に前記金属薄膜を真空製膜し、最後に水溶性溶液又はアルカリ性溶液を適用して、前記パターン状印刷被膜を溶解除去すると共に、このパターン状印刷被膜に重ねられた前記金属薄膜を除去することにより、パターニングすることができる。
【0073】
また、フォトリソグラフィ技術を使用してパターニングすることも可能である。すなわち、真空製膜した金属薄膜上に感光性樹脂を塗付し、露光・現像した後、残存する感光性樹脂をレジストとして、金属薄膜をエッチングすることにより、所定形状にパターニングすることができる。なお、前述のように、ＢＭ側光反射膜１３２が、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫の複合酸化物から成る導電性酸化物の薄膜を使用している場合には、その酸化亜鉛の量によって、この導電性酸化物薄膜のエッチング速度を調整することが可能である。
【0074】
＜光散乱層１４＞
光散乱層１４は、光モジュール２０から出射された光源光を拡散させて、表示画面の視野角を広げる機能を有するものである。
光散乱層１４は、光モジュール２０から出射された光源光を拡散させて、表示画面の視野角を広げる機能を有するものである。
【0075】
この第１実施形態では、光散乱層１４はＢＭ１３１とＢＳ１６１との間に配置されているが、光モジュール２０から出射された光源光を拡散させることができれば任意の位置に配置してよい。
【0076】
光散乱層１４は、透明粒子を樹脂に配合して塗布液とし、この塗布液を塗布することで形成することができる。また、これに加えて、分散助剤を配合してもよい。なお、後述するように、相溶性が低く、しかも、互いに屈折率の異なる２種の樹脂を使用して光散乱層１４を形成することもできる。
【0077】
ところで、光散乱層１４は光を拡散あるいは散乱させる性質を有するため、フォトリソグラフィ技術を使用してこの光散乱層１４上に別の層を形成することは困難である。フォトリソグラフィ技術で利用する露光光が光散乱層１４で反射散乱され、この反射散乱光がノイズ光としてフォトレジストに入射して露光するため、その露光精度を低下させるからである。フォトリソグラフィ技術を使用して形成する別の層としては、例えば、ＢＳ１６１やＢＳ側光反射膜１６２を例示できる。
【0078】
フォトリソグラフィ技術で利用する露光光は一般に波長の短い紫外線であるため、光散乱層１４に紫外線吸収剤を配合して、この露光光を吸収させ、その反射散乱を防止することができる。透明粒子を利用して光散乱層１４を構成する場合、あるいは、互いに屈折率の異なる２種の樹脂を使用して光散乱層１４を構成する場合のいずれの場合にも、紫外線吸収剤を配合することが可能である。
【0079】
そこで、まず、透明粒子を利用して光散乱層１４を構成する場合には、この光散乱層１４に適用する透明粒子として、可視光の波長より大きな粒子径の粒子を好ましく使用できる。光散乱の対象となる可視光の波長と同程度の粒子径を有する粒子では、その対象となる可視光の透過性が高く、光散乱が生じ難い。これに対し、可視光の波長より大きな粒子径の粒子を用いる場合、可視光の透過性が低下して、高い光散乱性を示すのである。
【0080】
このような理由から、前記透明粒子としては、例えば、平均粒径が１．０～３．０μｍ透明粒子の粒子を好ましく用いることができる。また、前記分散助剤として、平均粒径が０．２μｍ前後、あるいは０．１μｍ以下の透明微粒子を配合することも可能である。
【0081】
また、前記透明粒子は、光散乱層１４に含まれる前記樹脂とは屈折率が異なることが望ましい。屈折率の異なる透明粒子と樹脂との界面で光が反射又は屈折することにより、光の散乱が生じるからである。
【0082】
このような透明粒子としては、例えば、シリカ粒子や酸化亜鉛粒子等の無機粒子を使用することができる。酸化亜鉛粒子は、高い光散乱性に加えて、波長４００～７００ｎｍの可視域において、高い透過率を持つとともに３９０ｎｍ以下の紫外線を吸収する性質を有するため、この点でも好ましく利用できる。また、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等の有機粒子を使用することも可能である。
【0083】
なお、後述する第４実施形態や第５実施形態のように、液晶層３０を画素ごとに駆動して画面表示する表示装置１０３，１０４にあっては、光散乱層１４を透過する表示光の偏光面を回転させることなく維持させるため、前記透明粒子は光学的に等方性であることが望ましい。このような光学的に等方性の無機粒子としては、例えば、非晶質構造（アモルファス）のシリカ粒子を例示することができる。また、有機物の粒子は一般に等方性である。
【0084】
前記紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物が挙げられる。紫外線吸収剤は、フェノール水酸基を持つことが好ましい。フェノール水酸基を持たせることにより、熱処理時にアルコキシメチル基やメチロール基などを有する化合物と架橋が可能となる。架橋させることで、硬膜後の長期保管で紫外線吸収剤のブリードアウトを抑制し、信頼性を向上させることができる。紫外線吸収剤の添加量は、前記樹脂に対して、例えば、０．０５～１０質量％の範囲で配合することができる。
【0085】
このように光散乱層１４は光の波長の長さより大きい透明粒子の分散体で構成されているから、その厚みは透明粒子の平均粒子径より厚いことが望ましい。例えば、１～５０μｍ以下である。５０μｍより厚く形成することもできるが、５０μｍより厚くすることによる散乱性の向上は少ない。むしろ、厚く形成することによる工程負荷、例えば塗布・乾燥などの作業時間に無駄を発生しやすい。
【0086】
なお、前述のように、相溶性が低く、しかも、互いに屈折率の異なる複数の樹脂を溶剤に溶解又は分散させて塗布液とし、この塗布液を塗布した後、これら樹脂を相分離させることにより、互いに屈折率の異なる海島構造の層を形成して、この層を光散乱層１４とすることも可能である。
【0087】
＜平坦化層１５＞
前述のように、光散乱層１４が透明粒子を含有している場合、その表面には透明粒子に基づく凹凸が形成されている。平坦化層１５はこの凹凸を埋めて平坦化するもので、光学的に透明な樹脂を塗付して形成されている。ＢＳ１６１やＢＳ側光反射膜１６２をこうして平坦化された表面に形成することにより、高い精度で形成することができる。なお、光散乱層１４の表面に凹凸がない場合には、この平坦化層１５を必要としない。
前述のように、光散乱層１４が透明粒子を含有している場合、その表面には透明粒子に基づく凹凸が形成されている。平坦化層１５はこの凹凸を埋めて平坦化するもので、光学的に透明な樹脂を塗付して形成されている。ＢＳ１６１やＢＳ側光反射膜１６２をこうして平坦化された表面に形成することにより、高い精度で形成することができる。なお、光散乱層１４の表面に凹凸がない場合には、この平坦化層１５を必要としない。
【0088】
＜ＢＳ１６１及びＢＳ側光反射膜１６２＞
次に、ＢＳ１６１は、図５に示すように、一定の方向に延在する光吸収帯を並列した形状を有している。その延在方向は、ＢＭ１３１の２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＭ側光反射膜１３２が設けられていない光吸収性帯が延在する方向と同じである。この第１実施形態では、ＢＭ１３１の２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、Ｘ方向に延在する光吸収性帯にＢＭ側光反射膜１３２が設けられており、Ｙ方向に延在する光吸収性帯にはＢＭ側光反射膜１３２が設けられていないから、ＢＳ１６１はＹ方向に延在している。
次に、ＢＳ１６１は、図５に示すように、一定の方向に延在する光吸収帯を並列した形状を有している。その延在方向は、ＢＭ１３１の２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、ＢＭ側光反射膜１３２が設けられていない光吸収性帯が延在する方向と同じである。この第１実施形態では、ＢＭ１３１の２つの方向に延在する光吸収性帯のうち、Ｘ方向に延在する光吸収性帯にＢＭ側光反射膜１３２が設けられており、Ｙ方向に延在する光吸収性帯にはＢＭ側光反射膜１３２が設けられていないから、ＢＳ１６１はＹ方向に延在している。
【0089】
そして、表示画面側から見たとき、ＢＭ１３１の２つの方向に延在する前記光吸収性帯のうち、Ｙ方向に延在する光吸収性帯と、ＢＳ１６１を構成する光吸収性帯とは位置整合して重ねられている。もちろん、両者のピッチも同一である。
【0090】
また、この光モジュール２０側表面には、ＢＳ側光反射膜１６２が積層されている。
【0091】
図６は、これらＢＭ１３１、ＢＳ１６１及びＢＳ側光反射膜１６２の位置関係を含む配列状態を示す説明図で、ＢＳ側光反射膜１６２の幅１６２ｘはＢＳ１６１の幅１６１ｘよりも細く構成されている。表示画面を斜めから観察したとき、ＢＳ側光反射膜１６２が目に入って表示品位を低下させることを防止するためである。
【0092】
また、前述のように、ＢＳ１６１の幅１６１ｘは、ＢＭ１３１のＹ方向に延在する光吸収性帯の幅１３１ｘよりも細く構成されている。ＢＭ１３１の開口部（画素開口部）Ｐｘは表示画面の画素と対応いており、このＢＭ１３１とＢＳ１６１との間で多少の位置ずれが起きたときにも、その位置ずれが画素開口部Ｐｘの大きさや位置に影響することを防ぐ
ためである。
ためである。
【0093】
そして、このため、これら幅１６２ｘ、１６１ｘ、１３１ｘは、ＢＭ１３１のＹ方向に延在する光吸収性帯の幅１３１ｘが最も広く、次にＢＳ１６１の幅１６１ｘが広く、ＢＳ側光反射膜１６２の幅１６２ｘが最も狭いように構成されている。
【0094】
ＢＳ１６１も、ＢＭ１３１と同様に、樹脂にカーボンブラックやチタンブラック等の可視光吸収機能を持つ黒色顔料を分散させて形成することができる。また、これら黒色顔料に加えて、青色顔料など有機顔料を添加してもよい。例えば、ネガ型感光性樹脂にこれら顔料を分散させて塗布し、フォトリソグラフィ技術を利用して露光・現像することによって、ＢＭ１３１を形成することが可能である。
【0095】
また、ＢＳ側光反射膜１６２は、ＢＭ側光反射膜１３２と同様に、真空蒸着法やスパッタリング法等の真空製膜法を使用して形成することができる。また、そのパターニングも、ＢＭ側光反射膜１３２と同じく、リフトオフ技術やフォトリソグラフィ技術を使用して可能である。
【0096】
また、その材質も、ＢＭ側光反射膜１３２と同様でよい。すなわち、ＢＳ側光反射膜１６２は単層構造又は多層構造の光反射性金属薄膜によって構成することができる。例えば、アルミニウムあるいはアルミニウム合金から成る単層構造の金属薄膜、あるいは、銀あるいは銀合金の単層構造の金属薄膜でＢＳ側光反射膜１６２を構成してもよいし、銀あるいは銀合金の金属薄膜の側に導電性酸化物の薄膜を配置した三層構造とすることもできる。また、ＢＳ１６１との間に窒化チタン薄膜やチタン薄膜を介してこれら光反射性金属薄膜を積層してもよい。
【0097】
なお、その厚みも、ＢＭ側光反射膜１３２と同様に、０．１５～０．８μｍでよい。
【0098】
＜透明樹脂層１７＞
透明樹脂層１７はＢＭ基板１０の表面を保護するもので、必ずしもこれを設ける必要はない。なお、後述するように、第４実施形態や第５実施形態のように、液晶層３０を画素ごとに駆動して画面表示する表示装置１０３，１０４であって、共通電極をＢＭ基板に設ける場合には、ＢＳ側光反射膜１６２の上にこの透明樹脂層１７を設け、この透明樹脂層１７を介して共通電極を配置することが望ましい。
透明樹脂層１７はＢＭ基板１０の表面を保護するもので、必ずしもこれを設ける必要はない。なお、後述するように、第４実施形態や第５実施形態のように、液晶層３０を画素ごとに駆動して画面表示する表示装置１０３，１０４であって、共通電極をＢＭ基板に設ける場合には、ＢＳ側光反射膜１６２の上にこの透明樹脂層１７を設け、この透明樹脂層１７を介して共通電極を配置することが望ましい。
【0099】
（光モジュール２０）
前述のように、光モジュール２０は画面表示に使用する光を発生するデバイスである。また、図７に示すように、光モジュール２０は、発光素子２３の他に、これら発光素子２３を支持して配列させる基板（光モジュール基板）２１、多層構造の絶縁層２２、発光素子２３に個別に接続された光反射性電極２３ａ、複数の発光素子２３に共通して接続した共通電極２３ｂ、波長変換層２０ＲＧ、発光素子２３と波長変換層２０ＲＧとを接着する透明接着剤層２４、プリズムシート２５等を備えている。
前述のように、光モジュール２０は画面表示に使用する光を発生するデバイスである。また、図７に示すように、光モジュール２０は、発光素子２３の他に、これら発光素子２３を支持して配列させる基板（光モジュール基板）２１、多層構造の絶縁層２２、発光素子２３に個別に接続された光反射性電極２３ａ、複数の発光素子２３に共通して接続した共通電極２３ｂ、波長変換層２０ＲＧ、発光素子２３と波長変換層２０ＲＧとを接着する透明接着剤層２４、プリズムシート２５等を備えている。
【0100】
＜光モジュール基板２１＞
光モジュール基板２１は透明でもよいが、ＢＭ基板の透明基板１と異なり、不透明なものであってもよい。例えば、この光モジュール基板２１は、サイファア基板であってよく、ＣＭＯＳ素子（トランジスタなど）を配設したシリコン基板であってもよい。また、この基板２１として、バッファー層を介して結晶成長させたＬＥＤによって各発光素子２３が形成されたシリコン基板であってもよい。
光モジュール基板２１は透明でもよいが、ＢＭ基板の透明基板１と異なり、不透明なものであってもよい。例えば、この光モジュール基板２１は、サイファア基板であってよく、ＣＭＯＳ素子（トランジスタなど）を配設したシリコン基板であってもよい。また、この基板２１として、バッファー層を介して結晶成長させたＬＥＤによって各発光素子２３が形成されたシリコン基板であってもよい。
【0101】
また、光モジュール基板２１の裏面には、放熱膜２１１を設けることができる。放熱膜
２１１としては、放熱性が良好な材料であれば特に限定されない。例えば、放熱膜２１１はアルミニウムや銅で形成された薄膜で構成することができる。この薄膜は蒸着やスパッタリング法によって形成することが可能である。
２１１としては、放熱性が良好な材料であれば特に限定されない。例えば、放熱膜２１１はアルミニウムや銅で形成された薄膜で構成することができる。この薄膜は蒸着やスパッタリング法によって形成することが可能である。
【0102】
＜発光素子２３＞
発光素子２３としては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を好適に利用することができる。中でも、単色発光ＬＥＤを用いることがより好ましい。単色発光ＬＥＤとしては、青色発光ＬＥＤあるいは近紫外ＬＥＤが特に好ましい。
発光素子２３としては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を好適に利用することができる。中でも、単色発光ＬＥＤを用いることがより好ましい。単色発光ＬＥＤとしては、青色発光ＬＥＤあるいは近紫外ＬＥＤが特に好ましい。
【0103】
ＬＥＤは、ｎ型半導体とｐ型半導体とをｐｎ接合して構成されたもので、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）、ガリウムヒ素リン（ＧａＡｓＰ）、インジウム窒化ガリウム（ＩｎＧａＮ）／窒化ガリウム（ＧａＮ）／アルミニウム窒化ガリウム（ＡｌＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、アルミニウムインジウムガリウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）などの化合物がＬＥＤに利用されている。そして、このＬＥＤの両側に電圧をかけると、ｎ型半導体とｐ型半導体との境界面で電子と正孔とが再結合し、この再結合に伴って光を発生する発光素子である。そして、この発光する境界面を「活性層」あるいは「発光層」と呼ぶことがある。
【0104】
ＬＥＤには、ｎ側電極とｐ側電極が同じ側にある水平型ＬＥＤと、ＬＥＤの厚み方向にｎ側電極とｐ側電極が異なる面（向かい合う平行な面）にある垂直型ＬＥＤとがあるが、そのいずれを用いることも可能である。また、４０～２００μｍサイズのミニＬＥＤチップを用いても良いし、２～６０μｍサイズのマイクロＬＥＤチップを用いても良い。
【0105】
この発光素子２３の実装は、低融点合金を用いたフリップチップ実装、異方性導電膜を用いた実装、あるいは金線などを用いたワイヤーボンディングなどであって良い。
【0106】
この第１の実施形態においては、光モジュール基板２１の上に多層構造の絶縁層２２を介して光反射性電極２３ａを配置している。この光反射性電極５３ａは、一つの発光素子２３に対して一つの光反射性電極２３ａが対応している。そして、前記発光素子２３は、それぞれ、この光反射性電極２３ａに接続されている。多層構造の前記絶縁層２２には回路配線が形成されており、この回路配線が前記光反射性電極２３ａに電気的に接続されている。
【0107】
また、発光素子２３の上には透明電極が設けられており、この透明電極はコンタクトホールを介して共通電極２３ｂに電気的に接続されている。共通電極２３ｂは、発光素子２３のすべてに電気的に接続されており、この共通電極２３ｂと前記光反射性電極２３ａとの間に電圧を印加して、透明電極と光反射性電極２３ａとの間の発光素子２３に電圧を印加することにより、前記発光素子２３を発光させることができる。なお、前述のように、一つの発光素子２３に対して一つの光反射性電極２３ａが接続されているため、発光素子２３は、それぞれの発光素子２３を個別に発光させることができる。また、その発光強度も、発光素子２３ごとに個別にコントロールすることができる。
【0108】
そして、発光素子２３と表示画面の画素、すなわち、ＢＭ基板１０の画素開口部Ｐｘとは１：１に対応しているから、発光素子２３ごとにその点灯と消灯とをコントロールし、また、その発光強度をコントロールすることにより、表示画面を画素ごとに制御して画面表示することが可能となる。
【0109】
図８に、光モジュール２０の発光素子２３の駆動回路の回路図を示す。図中、符号「２３Ｓ」はソース線、「２３Ｇ」はゲート線を示している。また、符号「２３ＣＳ」は補助容量を示し、符号「２３Ｔ１」は選択トランジスタを示し、「２３Ｔ２」は駆動トランジ
スタを示している。このようにこの回路では、選択トランジスタ２３Ｔ１と、電源線２３ＶＤから電流を発光素子２３に供給する駆動トランジスタ２３Ｔ２の２つのトランジスタを必要とする。
スタを示している。このようにこの回路では、選択トランジスタ２３Ｔ１と、電源線２３ＶＤから電流を発光素子２３に供給する駆動トランジスタ２３Ｔ２の２つのトランジスタを必要とする。
【0110】
この回路においては、これにさらに可変抵抗器を組み入れて、この可変抵抗器の抵抗値を変化させることにより、発光素子２３への電流の大きさを調整するアナログ調光方式をとることができる。このように発光素子２３への電流の大きさを調整することにより、それぞれの発光素子２３から発生する光源光の輝度をコントロールすることができる。
【0111】
＜波長変換層２０ＲＧ＞
波長変換層２０ＲＧは、青色発光ＬＥＤから成る発光素子２３で発光した青色の光源光を疑似白色光に変えるものである。この実施形態では、透明接着剤層２４を介して発光素子２３上に積層されている。透明接着剤層２４としては、例えば、シリコーン系接着剤を使用すればよい。
波長変換層２０ＲＧは、青色発光ＬＥＤから成る発光素子２３で発光した青色の光源光を疑似白色光に変えるものである。この実施形態では、透明接着剤層２４を介して発光素子２３上に積層されている。透明接着剤層２４としては、例えば、シリコーン系接着剤を使用すればよい。
【0112】
波長変換に用いる材料は、量子ドットと呼称され、量子閉じ込め効果を持つナノメートルサイズの半導体微粒子（以下、量子ドットと記載）と、希土類（レアアース）と呼ばれるＥＵ（ユーロピウム）、Ｃｅ（セリウム）、Ｙ（イットリウム）など賦活材を添加した複合酸化物や窒化物で代表される無機蛍光体（以下、蛍光体）とに区分できる。
【0113】
蛍光体は、量子ドットと比べて平均粒径が０．５μｍから３０μｍと大きいが、高温・高圧下での製造工程を経ることもあって耐熱・耐光性など信頼性が高い。
【0114】
量子ドットの例としては、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、ＣａＳ、ＣａＳｅ、ＣａＴｅ、ＳｒＳ、ＳｒＳｅ、ＳｒＴｅ、ＢａＳ、ＢａＳｅ、ＢａＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、及びＨｇＴｅのようなＩＩ－ＶＩ族半導体化合物、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＴｉＮ、ＴｉＰ、ＴｉＡｓ、及びＴｉＳｂのようなＩＩＩＶ族半導体化合物、Ｓｉ、Ｇｅ、及びＰｂのようなＩＶ族半導体等を含有する半導体結晶の他、ＩｎＧａＰのような３元素以上を含んだ半導体化合物が挙げられる。量子ドットのサイズは、例えば、０．５ｎｍから３０ｎｍの範囲内にあり、粒子サイズを大きくすることにより変換光が長波長側へシフトする。
【0115】
波長変換層２０ＲＧには、赤色、緑色、青色の２次光を得るための、赤変換粒子と緑変換粒子が含まれている。波長変換層２０ＲＧに適用できる赤変換粒子と緑変換粒子は、量子ドットまたは蛍光体から適宜選択できる。
【0116】
赤変換粒子とは、青色の光を受けて赤色の波長に変換できる蛍光体あるいは量子ドットの粒子を指す。緑変換粒子は、青色の光を受けてそれぞれ緑色の光に変換できる蛍光体あるいは量子ドットの粒子を指す。
【0117】
この例では、単一の波長変換層２０ＲＧに赤変換粒子と緑変換粒子の両者を配合しているが、赤変換粒子を含む赤変換層と緑変換粒子を含む緑変換層とを別個に設けてもよい。これら赤変換層と緑変換層とは、同じ面上に配置されていてもよいし、互いに積層されていてもよい。積層されている場合には、発光素子２３に近い方に、例えば、赤色など長波長の変換粒子を配置することが好ましい。赤色より短波長の緑色光に変換する緑変換粒子は、赤変換粒子よりも発光素子２３から遠い位置に配置することが好ましい。
【0118】
なお、この実施形態では、青色発光ＬＥＤを発光素子２３として使用しているが、発光素子２３として近紫外発光ＬＥＤを使用する場合、波長変換層には、赤変換粒子、緑変換
粒子、青変換粒子をそれぞれ含む赤色変換層、緑色変換層、青色変換層が設けられることが好ましい。この場合にも、短波長の光に変換する波長変換層は、発光素子２３から遠い位置に配置することが好ましい。すなわち、発光素子２３から、赤色変換層、緑色変換層、青色変換層の順である。
粒子、青変換粒子をそれぞれ含む赤色変換層、緑色変換層、青色変換層が設けられることが好ましい。この場合にも、短波長の光に変換する波長変換層は、発光素子２３から遠い位置に配置することが好ましい。すなわち、発光素子２３から、赤色変換層、緑色変換層、青色変換層の順である。
【0119】
波長変換層２０ＲＧは、波長変換粒子を耐熱性・耐光性に優れる樹脂に分散させた分散体として形成することができる。なお、これら波長変換粒子と樹脂に加えて、透明な光散乱粒子を配合することもできる。
【0120】
分散体に用いる樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリノルボルネン樹脂、これらの変性樹脂、ハイブリッド樹脂などが挙げられる。
【0121】
また、光散乱粒子としては、前述の光散乱層１４に配合する透明粒子として説明したものを使用することができる。すなわち、可視光の波長より粒子径が大きく、屈折率が前記樹脂の屈折率と異なる粒子である。具体的には、平均粒径が１．０～３．０μｍのシリカ粒子、酸化亜鉛粒子や、アクリル、スチレン、ウレタン、ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミンなどの樹脂の粒子を例示できる。
【0122】
これら樹脂、波長変換粒子及び光散乱粒子を、モノマーあるいは有機溶剤を用いて混合して液状の分散体を形成した後、印刷することにより波長変換層２０ＲＧを形成することができる。また、スピンコーター、スリットコーター、カーテンコーター、インクジェットなどの装置で、前記分散体を塗布し硬化させることで波長変換層を形成することもできる。
【0123】
なお、変換粒子として蛍光体を用いる場合、例えば、前記樹脂としてアルカリ可溶な感光性ポリマーレジストを使用し、このポリマーレジストに分散させた分散液（分散体）を塗布して、フォトリソグラフィの手法でパターン状の波長変換層を形成することも可能である。
【0124】
＜プリズムシート２５＞
プリズムシート２５は発光素子２３から出射する光源光の出射方向を広げるものである。このプリズムシート２５は、例えば、透明樹脂シートをエンボス加工して製造することができる。また、透明樹脂を射出成形して製造することもできる。透明樹脂としては屈折率の高い樹脂が望ましく、例えばアクリル樹脂が使用できる。
プリズムシート２５は発光素子２３から出射する光源光の出射方向を広げるものである。このプリズムシート２５は、例えば、透明樹脂シートをエンボス加工して製造することができる。また、透明樹脂を射出成形して製造することもできる。透明樹脂としては屈折率の高い樹脂が望ましく、例えばアクリル樹脂が使用できる。
【0125】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る表示装置１０１は、第１の実施形態に係る光モジュール２０に代えて、図１０に示す光モジュール２０Ａを使用したもので、その他の点は第１の実施形態に係る表示装置１００と同様である。なお、図９はこの第２の実施形態に係る表示装置１０１を示している。
次に、第２の実施形態に係る表示装置１０１は、第１の実施形態に係る光モジュール２０に代えて、図１０に示す光モジュール２０Ａを使用したもので、その他の点は第１の実施形態に係る表示装置１００と同様である。なお、図９はこの第２の実施形態に係る表示装置１０１を示している。
【0126】
この光モジュール２０Ａは、その発光素子として、光反射性の金属容器２６を複数配列して構成している。この金属容器２６には、金線でワイヤーボンディングされた青色ＬＥＤから成る発光素子２３が収容されており、この発光素子２３上部には、赤変換粒子と緑変換粒子の両者を分散させた波長変換層２０ＲＧが充填されている。このため、発光素子２３から発生した青色光は、この波長変換層２０ＲＧを透過して疑似白色光に変換されて出射する。なお、波長変換層２０ＲＧには、赤変換粒子と緑変換粒子に加えて、光散乱性の透明粒子を配合してもよい。
【0127】
なお、発光素子を構成する複数の金属容器２６の上には、これら複数の金属容器２６の全部を覆うようにプリズムシート２５が配設されている。
【0128】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係る表示装置１０２は、第１の実施形態に係るＢＭ基板１０に代えて、カラーフィルタ層１８を有するＢＭ基板１０Ａを使用したもので、その他の点は第１の実施形態に係る表示装置１００と同様である。なお、図１１はこの第３の実施形態に係る表示装置１０１を示しており、図１２はＢＭ基板１０Ａを示している。また、図１３は、カラーフィルタ層１８によって各色に着色された画素開口部１８１１，１８１２，‥とＢＭ１３１との配列状態を説明するための説明図、図１４は、各色に着色された前記画素開口部１８１１，１８１２，‥とＢＳ１６１の配列状態を説明するための説明図である。さらにまた、図１５は、これらを重畳して、各色に着色された前記画素開口部１８１１，１８１２，‥、ＢＭ１３１及びＢＳ１６１の配列状態を説明するための説明図である。
次に、第３の実施形態に係る表示装置１０２は、第１の実施形態に係るＢＭ基板１０に代えて、カラーフィルタ層１８を有するＢＭ基板１０Ａを使用したもので、その他の点は第１の実施形態に係る表示装置１００と同様である。なお、図１１はこの第３の実施形態に係る表示装置１０１を示しており、図１２はＢＭ基板１０Ａを示している。また、図１３は、カラーフィルタ層１８によって各色に着色された画素開口部１８１１，１８１２，‥とＢＭ１３１との配列状態を説明するための説明図、図１４は、各色に着色された前記画素開口部１８１１，１８１２，‥とＢＳ１６１の配列状態を説明するための説明図である。さらにまた、図１５は、これらを重畳して、各色に着色された前記画素開口部１８１１，１８１２，‥、ＢＭ１３１及びＢＳ１６１の配列状態を説明するための説明図である。
【0129】
カラーフィルタ層１８は、画素開口部Ｐｘを透過する表示光を各色に着色して、カラー画面の表示を可能とするためである。このようなカラーフィルタ層１８は周知であり、画面観察者側から見てＢＭ１３１の背後に配置することが普通である。しかしながら、この第３実施形態においては、図１１及び図１２から分かるように、透明基板１１上にカラーフィルタ層１８を形成した後、このカラーフィルタ層１８の上にＢＭ１３１を形成することにより、ＢＭ１３１の画面観察者側にカラーフィルタ層１８を配置している。ＢＭ１３１の上にカラーフィルタ層１８を形成する場合には、そのＢＭ１３１の表面が凹凸を有しているが、透明基板１１上にカラーフィルタ層１８を形成する場合には、透明基板１１の表面が平滑であるため、カラーフィルタ層１８の膜厚を一様にして、透過光を均一に着色し易いという利点を有する。また、ＢＭ１３１の光モジュール２０側表面にはＢＭ側光反射膜１３２が積層されているため、このＢＭ側光反射膜１３２の上にカラーフィルタ層１８を配置した場合には、その光反射性能を損なうおそれがある。これに対して、ＢＭ１３１の画面観察者側にカラーフィルタ層１８を配置した場合には、前記ＢＭ側光反射膜１３２の光反射性能を生かして、光源光の光利用効率を向上させることが可能となる。
【0130】
カラーフィルタ層１８は、互いに色彩の異なる前記着色フィルタ１８１１，１８１２，‥の配列で構成されている。前述のように、着色フィルタ１８１１，１８１２，‥は画素開口部Ｐｘを透過する表示光を着色して、表示画面の色彩を決めるものである。このため、着色フィルタ１８１１，１８１２，‥は画素開口部Ｐｘに配列されており、また、通常、光の３原色（赤色、緑色、青色）の着色フィルタを使用している。
【0131】
なお、図１３～１５を参照して後述するように、この第３の実施形態では、各着色フィルタ１８０４，１８０５，‥は、Ｙ方向に延びる直線の形状を有しており、このため、それぞれの各着色フィルタ１８０４，１８０５，‥はＢＭ１３１と交差して、この交差位置でＢＭ１３１に重なっているが、前記画素開口部ではＢＭ１３１に重なっていないため、説明の便宜上、各画素開口部に対応する着色フィルタに、それぞれ、「１８１１」「１８１２」‥の符号を付している。このため、これらの符号は、それぞれの画素開口部Ｐｘを示すと同時に、各画素開口部Ｐｘに配置された着色フィルタも示している。
【0132】
そして、着色フィルタ１８０１がＹ方向に延びる直線状であるため、第１列に属する画素開口部１８１１，１８２１，１８３１，‥はこの着色フィルタ１８０１と同じ色彩を有している。また、その３列後の画素開口部１８１４，１８２４，１８３４，‥も着色フィルタ１８０１と同じ色彩を有している。この実施形態では、いずれも、赤色である。
【0133】
着色フィルタ１８０１に隣接する着色フィルタ１８０２は緑色である。このため、第１
列に属する画素開口部１８１２，１８２２，１８３２，‥は緑色である。また、その３列後の画素開口部１８１５，１８２５，１８３５，‥も緑色である。
列に属する画素開口部１８１２，１８２２，１８３２，‥は緑色である。また、その３列後の画素開口部１８１５，１８２５，１８３５，‥も緑色である。
【0134】
さらに、着色フィルタ１８０２に隣接する着色フィルタ１８０３は青色である。このため、第１列に属する画素開口部１８１３，１８２３，１８３３，‥も緑色である。もちろん、その３列後の画素開口部１８１６，１８２６，１８３６，‥も緑色である。
【0135】
ところで、これら着色フィルタ１８０４，１８０５，‥は、アクリル等の透明感光性樹脂あるいはその前駆体に有機顔料を分散させて塗布した後、露光・現像して形成することができる。
【0136】
赤色の着色フィルタ（赤色フィルタ）に適用できる赤色の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を挙げることができる。赤色フィルタには、赤色顔料に加えて黄色顔料や橙色顔料を併用することもできる。
【0137】
黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１４７、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４等が挙げられる。
【0138】
緑色の着色フィルタ（緑色フィルタ）に適用できる緑色の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を挙げることができる。また、緑フィルタには、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン緑色顔料やハロゲン化アルミニウムフタロシアニン緑色顔料を好適に用いることもできる。
【0139】
緑色フィルタには、緑色顔料の他に、前述の黄色顔料を併用することもできる。
【0140】
青色の着色フィルタ（青色フィルタ）に適用できる青色の有機顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を挙げることができる。
【0141】
青色フィルタには、青色顔料の他に、紫色顔料を併用することもできる。紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等が挙げられる。
【0142】
これら有機顔料を分散させる透明感光性樹脂は、可視域の透過率が９０％以上の透明樹脂であることがより好ましく、また、樹脂の前駆体を含むアルカリ可溶性の感光性樹脂であることがより好ましい。
【0143】
この透明感光性樹脂としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性
置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂等が挙げられる。
置換基を有する（メタ）アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、（メタ）アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂等が挙げられる。
【0144】
また、透明樹脂の前駆体であるモノマーおよびオリゴマーとしては、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは、単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。
【0145】
そして、これら顔料を、透明感光性樹脂又はその前駆体に対し、１５質量％から６０質量％の範囲内で配合して塗布液とし、この塗布液を第１ブラックマトリクス１４上に塗布してその被膜を形成した後、フォトマスクを介して前記露光し、続いてアルカリ溶液で現像することにより、着色フィルタ１８０１，１８０２，‥を形成することができる。
【0146】
［第４の実施形態］
次に、図１６～１８を参照して、本発明の第４の実施形態を説明する。この第４の実施形態に係る表示装置１０３では、ＢＭ基板１０Ｂと光モジュール２０に加えて、液晶駆動基板４０を使用し、この液晶駆動基板４０とＢＭ基板１０Ａとの間に液晶層３０を介在させ、この液晶層３０を画素ごとに駆動して画面表示している。なお、光モジュール２０は液晶駆動基板４０の背後に配置されており、この光モジュール２０から出射した光源光が、液晶駆動基板４０、液晶層３０及びＢＭ基板１０Ｂをこの順に透過して、ＢＭ基板１０Ａの表面に画面表示する。
次に、図１６～１８を参照して、本発明の第４の実施形態を説明する。この第４の実施形態に係る表示装置１０３では、ＢＭ基板１０Ｂと光モジュール２０に加えて、液晶駆動基板４０を使用し、この液晶駆動基板４０とＢＭ基板１０Ａとの間に液晶層３０を介在させ、この液晶層３０を画素ごとに駆動して画面表示している。なお、光モジュール２０は液晶駆動基板４０の背後に配置されており、この光モジュール２０から出射した光源光が、液晶駆動基板４０、液晶層３０及びＢＭ基板１０Ｂをこの順に透過して、ＢＭ基板１０Ａの表面に画面表示する。
【0147】
なお、第４の実施形態に係るＢＭ基板１０Ｂは、前述の第３の実施形態に係るＢＭ基板１０Ａと同様に、カラーフィルタ層１８を有している。これに加えて、ＢＭ基板１０Ｂは、液晶層を配向する配向膜と偏光膜とを有している。
【0148】
【0149】
液晶駆動基板４０は、図１７に示すように、透明基板（液晶駆動基板の透明基板）４１、絶縁層４２、共通電極４３、絶縁層４４，画素電極４５をその構成要素としている。このほか、液晶駆動基板４０には、図示しない配向膜と偏光膜が設けられている。また、共通電極４３、絶縁層４４及び画素電極４５は、絶縁層４４を配線基板基材として、その両面に共通電極４３と画素電極４５を形成したものであってもよい。
【0150】
画素電極４５は前記画素開口部Ｐｘのそれぞれに１：１に対応している。そして、画素電極４５には薄膜トランジスタがそれぞれ少なくとも１個接合されており、この薄膜トランジスタを駆動することにより、画素電極４５ごとに電圧を印加することができる。このように画素電極４５ごとに電圧を印加することにより、液晶層３０を画素電極４５ごとに駆動して、画素開口部Ｐｘ、すなわち、画素ごとにコントロールして画面表示することができる。
【0151】
なお、この実施形態では、画素電極４５と共通電極４３間のフリンジ電界で駆動するＦＦＳ（フリンジフィールドスイッチング）方式で液晶層３０を駆動しているが、液晶層３
０として、ＢＭ基板１０Ｂと液晶駆動基板４０との間の電界で駆動するＶＡ（垂直配向）方式の液晶を使用する場合には、共通電極４３の代わりに、ＢＭ基板１０Ｂに共通電極を設けて、ＢＭ基板１０Ｂのこの共通電極と液晶駆動基板４０の画素電極４５との間で電圧を印加することが望ましい。
０として、ＢＭ基板１０Ｂと液晶駆動基板４０との間の電界で駆動するＶＡ（垂直配向）方式の液晶を使用する場合には、共通電極４３の代わりに、ＢＭ基板１０Ｂに共通電極を設けて、ＢＭ基板１０Ｂのこの共通電極と液晶駆動基板４０の画素電極４５との間で電圧を印加することが望ましい。
【0152】
図１８に、画素電極４５に電圧を印加する回路の回路図を示す。この図に示すように一つの画素電極４５は一つの薄膜トランジスタ４５Ｔに電気的に接続されており、一つの薄膜トランジスタ４５Ｔを制御することにより、一つの画素電極４５を制御することができる。すなわち、画素電極４５ごとに制御することが可能である。
【0153】
そして、この回路では、ソース線４５Ｓからの映像信号と、ゲート線４５Ｇからの選択信号を受けて、画素電極４５に液晶駆動電圧が印加され、液晶層３０が駆動される。なお、図中、符号「４５ＣＳ」は補助容量を示し、符号「４５Ｃ」は補助容量線を示しているが、これら補助容量４５ＣＳ及び補助容量線４５ｃの形成は省いても良い。
【0154】
なお、この第４の実施形態では、光モジュールとして、第１の実施形態に係る光モジュール２０と同様の光モジュールを使用している。前述のとおり、この光モジュール２０に内蔵の発光素子２３は画素開口部Ｐｘと１：１に対応しており、この発光素子２３ごとに点灯と消灯、あるいは発光輝度をコントロールすることができる。しかしながら、この第４の実施形態では、液晶駆動基板４０によって表示画面をコントロールできるため、発光素子２３が画素開口部Ｐｘと１：１に対応している必要がない。すなわち、光モジュール２０に内蔵の発光素子２３の数はＢＭ基板２０Ｂの画素開口部Ｐｘの数より少なくても、その表示画面を画素ごとにコントロールすることができるのである。
【0155】
次に説明する第５の実施形態に係る表示装置１０４は、画素開口部Ｐｘの数より少ない数の発光素子２３を内蔵した光モジュール２０Ｂを使用したものである。
【0156】
［第５の実施形態］
第５の実施形態に係る表示装置１０４は、ローカルディミング技術を利用して、エリアごとに光強度をコントロールして画面表示できるように構成されたもので、その他の点は、第５の実施形態に係る表示装置１０３と同様である。すなわち、この表示装置１０４は、図１９に示すように、カラーフィルタ層１８を有するＢＭ基板１０Ｂ、液晶層３０、液晶駆動基板４０及び光モジュール２０Ｂをこの順に配置して構成されている。
第５の実施形態に係る表示装置１０４は、ローカルディミング技術を利用して、エリアごとに光強度をコントロールして画面表示できるように構成されたもので、その他の点は、第５の実施形態に係る表示装置１０３と同様である。すなわち、この表示装置１０４は、図１９に示すように、カラーフィルタ層１８を有するＢＭ基板１０Ｂ、液晶層３０、液晶駆動基板４０及び光モジュール２０Ｂをこの順に配置して構成されている。
【0157】
光モジュール２０Ｂは、複数の発光ユニット２０ａを配列して構成されており、この複数の発光ユニット２０ａごとに発光する光源光の強度をコントロールすることができる。そして、発光ユニット２０ａと発光ユニット２０ａとの間の境界には、光を遮断する隔壁２０ｂが設けられている。例えば、発光ユニット２０ａ１と発光ユニット２０ａ２との間の境界には隔壁２０ｂ１が配置されている。このように発光ユニット２０ａ１と発光ユニット２０ａ２との間に隔壁２０ｂ１が設けられているから、発光ユニット２０ａごとに制御して、この発光ユニット２０ａで発生した光が隣接する発光ユニット２０ａで発生した光と混合することがない。例えば、発光ユニット２０ａ１で発光素子２３を点灯させ、隣接する発光ユニット２０ａ２では消灯させたとき、発光ユニット２０ａ１で発生した光源光が隔壁２０ｂ１を越えて出射することがない。
【0158】
そこで、それぞれの発光ユニットに対応する表示画面の領域を表示エリア１００ａとすると、その発光ユニット２０ａの光強度をコントロールすることにより、これに対応する表示エリア１００ａの表示光の輝度をコントロールすることが可能である。もちろん、この表示エリア１００ａには多数の画素開口部Ｐｘを含めることができる。
【0159】
例えば、図１９に示す液晶表示装置１０４においては、図示左右方向（Ｘ方向）に着目すると、発光ユニット２０ａ１に対応する表示エリアには、符号「１００ａ１」を付して示している。そこで、この表示エリア１００ａ１に表示する画像が明度の低い画像の場合には、発光ユニット２０ａ１の光強度を低くすることができる。そして、このようにローカルディミング技術を利用して、発光ユニット２０ａごとに光強度をコントロールすることにより、発光素子からの出射光を有効に活用して、その光利用効率を改善することができる。
【0160】
しかも、光モジュール２０Ｂは発光ユニット２０ａごとに制御するため、光モジュール２０Ｂに含まれる発光素子の数と表示画面の画素数とに間に直接の関係が生じない。このため、発光ユニット２０ａに含まれる発光素子の数を表示エリアに含まれる画素開口部Ｐｘの数より少ないものとして、光モジュール２０Ｂ全体に含まれる発光素子の数を表示画面全体の画素数より少なくすることが可能となる。
【0161】
ところで、発光ユニット２０ａを単位として、この発光ユニット２０ａごとに光強度をコントロールするため、次のような方法を採用することが可能である。
【0162】
すなわち、まず、第１の方法は、発光ユニット２０ａごとに、この発光ユニット２０ａに含まれる発光素子２３への電流の大きさを調整することにより、それぞれの発光素子２３から発生する光源光の輝度をコントロールし、その結果、発光ユニット２０ａごとに光源光の輝度をコントロールすることができる。
【0163】
また、発光ユニット２０ａに含まれる発光素子２３の点灯時間をコントロールすることにより、発光ユニット２０ａごとに光源光の輝度を調整するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の駆動方式を選択して、発光ユニット２０ａごとに光源光の輝度をコントロールすることも可能である。
【0164】
また、さらには、発光ユニット２０ａに含まれる複数の発光素子２３の中から発光させる発光素子２３を選択して、これら選択した発光素子２３に電圧を印加する駆動制御回路を発光ユニット２０ａに組み込んでも良い。こうして選択した一部の発光素子２３を発光させることにより、発光ユニット２０ａごとに光強度をコントロールすることが可能である。
【0165】
ところで、隔壁２０ｂは、発光ユニット２０ａと発光ユニット２０ａとの間の境界に配置されて、光の透過を防止するものである。このため、隔壁２０ｂは光を吸収する黒色を有することができる。また、この隔壁２０ｂの表面を光反射性として、それぞれの発光ユニット２０ａから入射した光源光をその発光ユニット２０ａに向けて反射させることもできる。このように隔壁２０ｂを光反射性とした場合には、光源光の光利用効率を一層高めることができる。
【0166】
黒色の隔壁２０ｂは、例えば、カーボンブラックやチタンブラック等の黒色顔料を含む樹脂組成物で構成することができる。例えば、フォトレジストにこれら黒色顔料を配合して塗布し、露光・現像して隔壁２０ｂを形成することができる。また、黒色インキを印刷して隔壁２０ｂを形成してもよい。
【0167】
また、光反射性の隔壁２０ｂは、樹脂製隔壁の表面に光反射性金属薄膜を付着させればよい。光反射性金属薄膜としては、ＢＭ側光反射膜１３２やＢＳ側光反射膜１３２を構成する金属薄膜として説明したものを利用できる。例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金、あるいは銀又は銀合金である。また、多層構造の金属薄膜でもよい。
【0168】
なお、この光反射性隔壁２０ｂに加えて、光モジュール２０Ｂの内部に光反射性部材を配置することにより、光源光の光利用効率を向上させることもできる。
【0169】
なお、発光素子２３と波長変換層２０ＲＧとを内蔵した光反射性金属容器２６（図１０参照）を配列させて、発光ユニット２０ａとすることも可能である。
【符号の説明】
【0170】
１００，１０１，１０２，１０３，１０４：表示装置
１００ａ：表示エリア
１０，１０Ａ，１０Ｂ：ブラックマトリクス基板（ＢＭ基板）
１１：ＢＭ基板の透明基板
１２：透過率調整層
１３１：ブラックマトリクス（ＢＭ） Ｐｘ：画素開口部
１３２：ブラックマトリクス側光反射膜（ＢＭ側光反射膜）
１４：光散乱層
１５：平坦化層
１６１：ブラックストライプ（ＢＳ）
１６２：ブラックストライプ側光反射膜（ＢＳ側光反射膜）
１７：透明樹脂層
１８：カラーフィルタ層 １８１１，１８１２，‥：画素開口部に配置された着色フィルタ
２０，２０Ａ，２０Ｂ：光モジュール
２０ａ：発光ユニット
２０ｂ：隔壁
２１：光モジュール基板 ２１１：放熱膜
２２：絶縁層
２３：発光素子 ２３ａ：光反射性電極 ２３ｂ：共通電極
２３ＣＳ：補助容量 ２３Ｇ：ゲート線 ２３Ｓ：ソース線 ２３Ｔ１：選択トランジスタ ２３Ｔ２：駆動トランジスタ ２３ＶＤ：電源線
２４：透明接着剤層
２５：プリズムシート
２６：金属容器
２０ＲＧ：波長変換層
３０：液晶層
４０：液晶駆動基板
４１：液晶駆動基板の透明基板
４２：絶縁層
４３：共通電極
４４：絶縁層
４５：画素電極
４５Ｃ：補助容量線 ４５ＣＳ：補助容量 ４５Ｇ：ゲート線 ４５Ｓ：ソース線 ４５Ｔ：薄膜トランジスタ
１００ａ：表示エリア
１０，１０Ａ，１０Ｂ：ブラックマトリクス基板（ＢＭ基板）
１１：ＢＭ基板の透明基板
１２：透過率調整層
１３１：ブラックマトリクス（ＢＭ） Ｐｘ：画素開口部
１３２：ブラックマトリクス側光反射膜（ＢＭ側光反射膜）
１４：光散乱層
１５：平坦化層
１６１：ブラックストライプ（ＢＳ）
１６２：ブラックストライプ側光反射膜（ＢＳ側光反射膜）
１７：透明樹脂層
１８：カラーフィルタ層 １８１１，１８１２，‥：画素開口部に配置された着色フィルタ
２０，２０Ａ，２０Ｂ：光モジュール
２０ａ：発光ユニット
２０ｂ：隔壁
２１：光モジュール基板 ２１１：放熱膜
２２：絶縁層
２３：発光素子 ２３ａ：光反射性電極 ２３ｂ：共通電極
２３ＣＳ：補助容量 ２３Ｇ：ゲート線 ２３Ｓ：ソース線 ２３Ｔ１：選択トランジスタ ２３Ｔ２：駆動トランジスタ ２３ＶＤ：電源線
２４：透明接着剤層
２５：プリズムシート
２６：金属容器
２０ＲＧ：波長変換層
３０：液晶層
４０：液晶駆動基板
４１：液晶駆動基板の透明基板
４２：絶縁層
４３：共通電極
４４：絶縁層
４５：画素電極
４５Ｃ：補助容量線 ４５ＣＳ：補助容量 ４５Ｇ：ゲート線 ４５Ｓ：ソース線 ４５Ｔ：薄膜トランジスタ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】