JP2003140135A - 液晶表示装置用カラーフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 透過型液晶表示装置において、斜め光を利用
して、光利用効率を上げる。 【解決手段】 コレステリックカラーフィルタ層４０の
反射波長域が、バックライト２４の光源の３原色のピー
ク波長の内、透過する波長以外のピークを含むようにす
ることにより、光源側からの光の選択反射による光再利
用の効果を損なわずに外光の反射を軽減し、さらに斜め
光の色変化をなくすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面非発光型ディ
スプレイの構造に係り、より詳しくは、透過型液晶表示
装置に、吸収型でなく選択透過反射型のカラーフィルタ
を使用した場合のカラーフィルタの構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットディスプレイとして、モ
ノクロ或いはカラーの液晶表示装置（ＬＣＤ）が使用さ
れている。カラーの液晶表示装置には、３原色の制御を
行なうためにアクティブマトリックス方式と単純マトリ
ックス方式があり、いずれの方式においてもマイクロカ
ラーフィルタが用いられている。そして、液晶表示装置
は、構成画素部を３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のサブピクセル
とし、電気的スイッチングによる液晶の位相変化を利用
して、３原色の各光の透過光量を制御してカラー表示が
行なわれている。

【０００３】前記カラーフィルタ１０は、図７に例示す
る如く、例えば透明基板１２上に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色パ
ターンからなる着色層１４と、各画素の境界部分に位置
するブラックマトリックス１６と、保護膜１８及び透明
電極層２０からなるカラーフィルタ層を備えている。こ
れらのカラーフィルタは、現在、主として、赤、緑、青
の顔料を分散させた光硬化性樹脂を使用して、対応する
各画素にパターニングされている。

【０００４】液晶表示装置の色は、赤、緑、青の３原色
の画素を並べて、各々の光強度を調整して出している
が、バックライト２４に冷陰極管を使う場合には、元々
の光源の白の発光スペクトルは決まっており、その上の
パターニングされたカラーフィルタとして、画素毎に顔
料を使用した吸収型のカラーフィルタ１０を用いて、余
分な光を吸収して、画素毎の色を変えている。そのた
め、実際にディスプレイの表面に出てくる光の強度は、
偏光板２６によって１／２になり、更に、カラーフィル
タ１０によって、その２／３のエネルギが吸収されてし
まうため、バックライト２４の強度の１／６以下になっ
てしまう。

【０００５】近年、この点を改良するために、コレステ
リック液晶を用いて、光の干渉によって選択的に可視域
の光の一部分のみを透過し、他の部分は反射してバック
ライト光源の部分に戻して再利用する方法が開発されて
いる。

【０００６】この場合、図８に示す如く、バックライト
２４の上に、偏光板２６の代りに、円偏光の半透過半反
射板２８を置いて、液晶セル３０内に届く光を、右旋も
しくは左旋円偏光だけにして、残りは光源部分に反射し
て再利用し、通過してきた右旋円偏光の内、カラーフィ
ルタ１０で通過させたい色以外を反射して再利用する。
例えば、赤カラーフィルタ部１４Ｒでは、赤の右旋円偏
光のみを透過して緑と青の右旋円偏光は反射し、青カラ
ーフィルタ部１４Ｂでは、青の右旋円偏光のみを透過し
て緑と赤の右旋円偏光は反射するように、コレステリッ
ク液晶もしくはカイラルネマティック液晶によって反射
波長を調整しておく。この場合、カラーフィルタ１０
は、一層で、中の螺旋ピッチを一定でなく膜内で変化さ
せたものでも、あるいは、異なる１つの螺旋ピッチの層
を厚み方向に積層したものでもよい。

【０００７】このような非吸収型のカラーフィルタは、
光の干渉を使って透過・反射を行っている。コレステリ
ック液晶では、硬化する時のカイラルピッチを制御する
ことによって、反射光の波長を紫外から赤外まで任意に
変えることができる。

【０００８】又、視差のない色表示を行うためには、液
晶セル３０内にカラーフィルタ１０をおくことが必須で
あり、円偏光になって着色された光をそのまま利用する
ために、液晶の駆動モードを複屈折モードにして、電圧
印加時と未印可時で位相をπずらす方法が開発されてい
る。

【０００９】この方法では、液晶セル３０外に１／４波
長板３２を形成して、最終的に直線偏光に戻してから、
直線偏光板３４で白黒の表示を行っている。

【００１０】このような液晶ディスプレイの複屈折モー
ドでは、液晶セル３０に電圧が印加されている状態で
は、入ってきた円偏光は変化せずに通過する。一方、液
晶セル３０に電圧が印加されていない状態では、位相が
πずれるために、右旋円偏光は左旋円偏光に、左旋円偏
光は右旋円偏光に変化する。この液晶セル３０の後、直
線偏光板３４の前に１／４波長板３２を入れることによ
って、右旋円偏光と左旋円偏光は、それぞれ直交する直
線偏光になるため、直線偏光板３２で分離することがで
きる。この直線偏光板３４の向きを調節することによっ
て、電圧印可時に白、非印加時に黒の表示や、逆に電圧
印加時に黒、非印加時に白の表示を行うことができる。

【００１１】しかしこの方法では、バックライト２４か
らの透過光はコントラストを良くオンオフすることがで
きるが、逆に、人間の見ている側からの外光が、カラー
フィルタ１０の色に対して補色で反射してしまうことが
問題となっている。従って、暗い場所での使用には問題
がないが、これらの外光の反射を防ぐことによって、明
るい場所でも、よりコントラストの高いＬＣＤを得るた
めに、カラーフィルタに反射防止機能を付けることを、
出願人は特開２０００−３４７１７９で提案している。

【００１２】この方法により、液晶表示装置のバックラ
イトの光を有効に利用し、更に外光の反射を防ぐことが
可能になる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コレス
テリック液晶には、形成された平面に対して垂直の光に
対しては特定の螺旋ピッチの光を反射するが、斜めから
入射する光に対しては反射の波長域がずれてしまう性質
がある。

【００１４】現在ＬＣＤに用いられているバックライト
は、正面方向の輝度を上げるようにはしてあるが、出射
光の角度分布があり、そのため、斜め方向から入った光
は、そのまま抜けてしまい、光の利用効率が落ちるとい
う問題点を有していた。

【００１５】この発明は、上記従来の問題点に鑑みてな
されたものであって、斜めに入射した光も有効に利用す
ることが可能な液晶表示装置用カラーフィルタを提供す
ることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は、請求項１の
ように、パターニングされ、異なる特定の波長の光を透
過するようなコレステリック液晶またはカイラルネマテ
ィック液晶を使用して作成されたコレステリックカラー
フィルタ層と、該コレステリックカラーフィルタ層で透
過した光を透過する顔料分散型カラーフィルタ層を前記
コレステリックカラーフィルタ層に対して観察者側に持
つ液晶表示装置用のカラーフィルタにおいて、前記コレ
ステリックカラーフィルタ層の反射波長域に、バックラ
イトの光源の３原色のピーク波長のうち、透過する波長
以外のピークを含むことを特徴とするカラーフィルタに
より、上記目的を達成するものである。

【００１７】ここで、前記コレステリックカラーフィル
タ層はＲＧＢの光の３原色にあたる光を透過する３種類
のピクセルで構成されており、赤色の顔料分散型カラー
フィルタ層のバックライト側には、赤色を透過し、５４
５ｎｍ及び４３５ｎｍの光を含む波長範囲の光を反射す
るコレステリックカラーフィルタ層を有し、緑色の顔料
分散型カラーフィルタ層のバックライト側には、緑色を
透過し、６１０ｎｍ及び４３５ｎｍの光を含む波長範囲
の光を反射するコレステリックカラーフィルタ層を有
し、青色の顔料分散型カラーフィルタ層のバックライト
側には、青色を透過し、６１０ｎｍ及び５４５ｎｍの光
を含む波長範囲の光を反射するコレステリックカラーフ
ィルタ層を有するものとすることができる。

【００１８】又、前記コレステリックカラーフィルタ層
はＲＧＢの光の３原色にあたる光を透過する３種類のピ
クセルで構成されており、赤色の顔料分散型カラーフィ
ルタ層のバックライト側には、赤色を透過し、５４５ｎ
ｍまたは４３５ｎｍの光を含む波長範囲の光を反射する
コレステリックカラーフィルタ層を有し、緑色の顔料分
散型カラーフィルタ層のバックライト側には、緑色を透
過し、６１０ｎｍまたは４３５ｎｍの光を含む波長範囲
の光を反射するコレステリックカラーフィルタ層を有
し、青色の顔料分散型カラーフィルタ層のバックライト
側には、青色を透過し、６１０ｎｍまたは５４５ｎｍの
光を含む波長範囲の光を反射するコレステリックカラー
フィルタ層を有するものとすることができる。

【００１９】又、前記コレステリックカラーフィルタ層
はＲＧＢの光の３原色にあたる光を透過する３種類のピ
クセルで構成されており、赤色の顔料分散型カラーフィ
ルタ層のバックライト側には赤色を透過し、５４５ｎｍ
の光を含む波長範囲の光を反射するコレステリックカラ
ーフィルタ層を有し、緑色の顔料分散型カラーフィルタ
層のバックライト側には、緑色を透過し、４３５ｎｍの
光を含む波長範囲の光を反射するコレステリックカラー
フィルタ層を有し、青色の顔料分散型カラーフィルタ層
のバックライト側には、青色を透過し、６１０ｎｍの光
を含む波長範囲の光を反射するコレステリックカラーフ
ィルタ層を有するものとすることができる。

【００２０】この発明は、又、前記カラーフィルタを有
することを特徴とする液晶表示装置を提供するものであ
る。

【００２１】本発明におけるカラーフィルタの構成例を
図１に示す。このように通常のコレステリック型カラー
フィルタ（ＣＦと略する）４０の上部に、顔料分散型Ｃ
Ｆ４２を作成することによって、所望の色の光は透過す
るが、それ以外の光を吸収することが可能となり、光源
側からの光の選択反射による光再利用の効果を損なわず
に、外光の反射を軽減し、さらに斜め光の色変化をなく
すことができる。

【００２２】図２は簡単な説明図であるが、このよう
に、反射の波長域は、光の角度が平面の垂直方向からず
れるに従い、低波長側にシフトしていく。そのため、あ
る角度以上では、バックライトの光源からの光を反射で
きなくなり、光の利用効率が低下する。そのため、本発
明では、コレステリックＣＦ４０の反射帯域を、バック
ライトの光源の波長ピークを多く含むように制御する。
望ましくは、垂直方向から光が入った場合でも、コレス
テリックＣＦの反射波長域の低波長側限界波長を、バッ
クライトの波長ピークを含める形で、それよりも若干低
波長側にすることにより、斜めに入射した光も有効に反
射することが可能になる。

【００２３】透過型液晶に使用する場合、ＲＧＢ各色の
顔料分散型ＣＦ４２の後ろに、それぞれ異なる波長の光
を透過／反射するコレステリックＣＦ４０を形成するこ
とで、輝度を向上することができるが、方法としては、
次の３種類がある。

【００２４】ケース１．図１に示した如く、顔料分散型
ＣＦの赤４２Ｒの後ろに赤Ｒ透過／シアンＣ反射のコレ
ステリックＣＦ４０Ｒを配置し、顔料分散型ＣＦの緑４
２Ｇの後ろに緑Ｇ透過／マゼンタＭ反射のコレステリッ
クＣＦ４０Ｇを配置し、顔料分散ＣＦの青４２Ｂの後ろ
に青Ｂ透過／黄Ｙ反射のコレステリックＣＦ４０Ｂを配
置する場合。

【００２５】この場合、赤透過／シアン反射のコレステ
リックＣＦ４０Ｒは、５４５ｎｍと４３５ｎｍの光を反
射光の帯域に含み、反射帯域が連続している場合には、
４３５ｎｍの光を反射帯域の低波長側近傍に含むのが望
ましい。緑透過／マゼンタ反射のコレステリックＣＦ４
０Ｇは、６１０ｎｍと４３５ｎｍの光を反射光の帯域に
含み、各々２つの反射帯域は、低波長側近傍に６１０ｎ
ｍと４３５ｎｍの光を含むのが望ましい。青透過／黄反
射のコレステリックＣＦ４０Ｂは、６１０ｎｍと５４５
ｎｍの光を反射光の帯域に含み、反射帯域が連続してい
る場合には、５４５ｎｍの光を反射帯域の低波長側近傍
に含むのが望ましい。

【００２６】ケース２．図３に示す如く、顔料分散型Ｃ
Ｆの赤４２Ｒの後ろにマゼンタＭ透過／緑Ｇ反射のコレ
ステリックＣＦ４０Ｍを配置し、顔料分散型ＣＦの緑４
２Ｇの後ろに黄Ｙ透過／青Ｂ反射のコレステリックＣＦ
４０Ｙを配置し、顔料分散型ＣＦの青４２Ｂの後ろにシ
アンＣ透過／赤Ｒ反射のコレステリックＣＦ４０Ｃを配
置する場合。

【００２７】この場合、マゼンタ透過／緑反射のコレス
テリックＣＦ４０Ｍは、５４５ｎｍの光を反射帯域の低
波長側近傍に含むのが望ましい。黄透過／青反射のコレ
ステリックＣＦ４０Ｙは、４３５ｎｍの光を低波長側近
傍に含むのが望ましい。シアン透過／赤反射のコレステ
リックＣＦ４０Ｃは、６１０ｎｍを反射帯域の低波長側
近傍に含むのが望ましい。

【００２８】ケース３．図４に示す如く、顔料分散型Ｃ
Ｆの赤４２Ｒの後ろに黄Ｙ透過／青Ｂ反射のコレステリ
ックＣＦ４０Ｙを配置し、顔料分散型ＣＦの緑４２Ｇの
後ろにシアンＣ透過／赤Ｒ反射のコレステリックＣＦ４
０Ｃを配置し、顔料分散型ＣＦの青４２Ｂの後ろにマゼ
ンタＭ透過／緑Ｇ反射のコレステリックＣＦ４０Ｍを配
置する場合。

【００２９】この場合、黄透過／青反射のコレステリッ
クＣＦ４０Ｙは、４３５ｎｍの光を低波長側近傍に含む
のが望ましい。シアン透過／赤反射のコレステリックＣ
Ｆ４０Ｃは、６１０ｎｍを反射帯域の低波長側近傍に含
むのが望ましい。マゼンタ透過／緑反射のコレステリッ
クＣＦ４０Ｍは、５４５ｎｍの光を反射帯域の低波長側
近傍に含むのが望ましい。

【００３０】上記ケース２や、３の場合、コレステリッ
ク層による光の再利用効率は落ちるが、コレステリック
層を一層で形成することができるため、工程を短く簡略
化できる利点がある。この場合、ケース２の方が、反射
波長が低波長域にずれた時に、その上に形成される、元
々透過する顔料分散型ＣＦの色に影響を与えないという
点で望ましい。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。

【００３２】図５に示されるように、本発明の第１実施
形態にかかる左旋円偏光吸収、右旋円偏光透過型の透過
型液晶表示装置５０は、赤、緑、青の各色の波長光を含
むバックライト光を出射するバックライト２４と、画素
毎にパターニングする、赤、緑、青の対応する波長光の
みを透過し、他を反射する選択透過反射型のカラーフィ
ルタ（ＣＦ）１０と、前記バックライト２４の出光面に
臨んで配置された１／４波長板５２及び直線偏光板５４
と、例えばＴＦＴの液晶セル３０とを含んで構成されて
いる。

【００３３】前記カラーフィルタ１０と液晶セル３０
は、一対のガラス基板１２、３１間に挟持して配置され
ている。

【００３４】前記バックライト２４は、例えば、冷陰極
管２４Ａを発光源とする拡散板２４Ｂを含む均一面状発
光体が用いられ、その背面側（図５の下側）には、例え
ば金属薄膜からなる反射層２４Ｃが配置されている。

【００３５】前記１／４波長板５２及び直線偏光板５４
は、左旋円偏光を吸収し、右旋円偏光を透過する２色性
円偏光板５６を構成している。

【００３６】前記液晶セル３０は、電場を印加すること
によって、液晶層の複屈折を制御する複屈折制御（ＥＣ
Ｂ）型であり、ＶＡＮ方式、ＰＡＮ方式、ＨＡＮ方式等
があり、印加電圧のオンオフにより、透過光の位相シフ
ト量が０又はπとなるようにされている。

【００３７】前記カラーフィルタ１０は、図１に拡大し
て示した如く、コレステリックＣＦ４０と、その出光面
側に形成された顔料分散型ＣＦ４２と、ブラックマトリ
ックス１６とを含む。

【００３８】前記コレステリックＣＦ４０は、前記ガラ
ス基板１２上に積層されたコレステリック液晶層又はカ
イラルマチック液晶層からなる。

【００３９】前記顔料分散型ＣＦ４２は、前記コレステ
リックＣＦ４０と同様に、画素毎にパターニングされ、
且つ、必要な色の顔料又は染料を光硬化性の透明樹脂に
分散して形成されている。

【００４０】前記カラーフィルタ１０は、本発明におい
ては、図１に例示した如く、コレステリックＣＦ４０の
反射波長域に、バックライト２４の光源の三原色のピー
ク波長の内、透過する波長以外のピークを含むようにし
ている。

【００４１】具体的には、請求項２のように、前記コレ
ステリックＣＦ４０はＲＧＢの光の３原色にあたる光を
透過する３種類のピクセルで構成されており、赤色の顔
料分散型ＣＦ層４２Ｒのバックライト側には、赤色を透
過し、５４５ｎｍ及び４３５ｎｍの光を反射領域の低波
長域側端に近接した位置に含む波長範囲の光を反射する
コレステリックＣＦ層４０Ｒを有し、緑色の顔料分散型
ＣＦ層４２Ｇのバックライト側には、緑色を透過し、６
１０ｎｍ及び４３５ｎｍの光を反射領域の低波長域側端
に近接した位置に含む波長範囲の光を反射するコレステ
リックＣＦ層４０Ｇを有し、青色の顔料分散型ＣＦ層４
２Ｂのバックライト側には、青色を透過し、６１０ｎｍ
及び５４５ｎｍの光を反射領域の低波長域側端に近接し
た位置に含む波長範囲の光を反射するコレステリックＣ
Ｆ層４０Ｂを有する。

【００４２】あるいは、請求項３のように、前記コレス
テリックＣＦ層４０はＲＧＢの光の３原色にあたる光を
透過する３種類のピクセルで構成されており、赤色の顔
料分散型ＣＦ層４２Ｒのバックライト側には、赤色を透
過し、５４５ｎｍまたは４３５ｎｍの光を含む波長範囲
の光を反射するコレステリックＣＦ層を有し、緑色の顔
料分散型ＣＦ層４２Ｇのバックライト側には、緑色を透
過し、６１０ｎｍまたは４３５ｎｍの光を反射領域の低
波長域側端に近接した位置に含む波長範囲の光に反射す
るコレステリックＣＦ層を有し、青色の顔料分散型ＣＦ
層４２Ｂのバックライト側には、青色を透過し、６１０
ｎｍまたは５４５ｎｍの光を反射領域の低波長域側端に
近接した位置に含む波長範囲の光を反射するコレステリ
ックＣＦ層を有する。

【００４３】あるいは、請求項４のように、前記コレス
テリックＣＦ層４０はＲＧＢの光の３原色にあたる光を
透過する３種類のピクセルで構成されており、赤色の顔
料分散型ＣＦ層４２Ｒのバックライト側には、赤色を透
過し、５４５ｎｍの光を反射領域の低波長域側端に近接
した位置に含む波長範囲の光を反射するコレステリック
ＣＦ層を有し、緑色の顔料分散型ＣＦ層４２Ｇのバック
ライト側には、緑色を透過し、４３５ｎｍの光を反射領
域の低波長域側端に近接した位置に含む波長範囲の光を
反射するコレステリックＣＦ層を有し、青色の顔料分散
型ＣＦ層４２Ｂのバックライト側には、青色を透過し、
６１０ｎｍの光を反射領域の低波長域側端に近接した位
置に含む波長範囲の光を反射するコレステリック層を有
する。

【００４４】このようにして、バックライト２４の光源
の３原色のピーク波長のうち、透過する波長以外のピー
クも含めることで、斜めに入射した光も有効に反射する
ことができる。

【００４５】次に、図６を参照して、本発明の第２実施
形態にかかる右旋円偏光透過、左旋円偏光反射型の透過
型液晶表示装置を詳細に説明する。

【００４６】この実施形態は、第１実施形態と同様の液
晶表示装置において、バックライト２４とカラーフィル
タ１０の間に、特開２０００−３４７１７９と同様に、
円偏光分離フィルム６２を設けることによって、左旋円
偏光を再利用するようにしたものである。

【００４７】この円偏光分離フィルム６２は、左旋円偏
光を反射し、右旋円偏光を透過するようにされている。

【００４８】前記バックライト２４の拡散板２４Ｂの背
面側（図６の下側）には、前記と同様に金属薄膜からな
る反射層２４Ｃが配置されている。

【００４９】この反射層２４Ｃは、拡散板２４Ｂから出
射し、円偏光分離フィルム６２において反射された、左
旋円偏光成分を再度円偏光分離フィルム６２方向に反射
し、このとき偏光成分の位相を反転させ、又は、無偏光
な状態にし、全部又は一部を円偏光分離フィルム６２を
透過できる右旋円偏光成分として、光利用率を向上させ
ている。

【００５０】前記円偏光分離フィルム６２は、この実施
形態においては、右旋円偏光を透過し、左旋円偏光を反
射するものであり、複屈折性を有するフィルムを３層以
上に積層し、更にこれに１／４波長層を、その進相軸又
は遅相軸が４５度の角度になるよう積層して構成されて
いる。上記のような複屈折性を有するフィルムは、ポリ
カーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニル
アルコール系樹脂等の面内複屈折性を示す物質を延伸等
の方法によって得ることができる。

【００５１】また、前記円偏光分離フィルム６２として
は、コレステリック液晶を用い、このコレステリック液
晶に分光をもたせることで、可視光の全ての領域におい
て、右旋円偏光を反射させるものとすることができる。

【００５２】本実施形態によれば、コレステリックＣＦ
４０による強度向上分２倍に、左旋円偏光を再利用する
ことによる強度向上分２倍が加わり、合計２×２＝４倍
となる。

【００５３】

【実施例】（１）ケース１の場合 最初にコレステリック液晶カラーフィルタを作成するた
め、無アルカリガラス基板上に黒色顔料分散光硬化性樹
脂を１．５μm塗布し、フォトマスクを使用してブラッ
クマトリックス状に露光した。その後、アルカリ現像を
行うことにより、ブラックマトリックスパターンを形成
した。

【００５４】次に、光硬化性コレステリック液晶を５μ
m塗布し、温度をコレステリック反射の低波長端が４３
０ｎｍになるように調節して、フォトマスクによりＲＧ
Ｂの内の１つの画素部分を露光した。これにより、反射
波長域４３０−５００ｎｍを持つコレステリック層が形
成できた。

【００５５】その後、温度を変化させて、コレステリッ
ク反射の低波長端が５２０ｎｍになるよう調節し、残り
の２画素分の部分を全面露光した。これにより、反射波
長域５２０−６００ｎｍのコレステリック層を形成し
た。

【００５６】更にその上に、光硬化性コレステリック液
晶を５μm塗布し、同様にマスク露光を行い、低波長側
反射波長端４３０ｎｍの１画素分の部分と、低波長側反
射波長端６００ｎｍになるように調整した２画素分のパ
ターンを形成した。これにより反射波長域４３０〜５０
０ｎｍと６００〜７００ｎｍのコレステリック層を形成
した。この時に、上下両者のパターンを１画素分ずらす
ことにより、ある画素ではＲとＧを反射してＢのみを透
過し、ある画素ではＲとＢを反射してＧのみを透過し、
ある画素ではＧとＢを反射して、Ｒのみを透過させるこ
とができた。

【００５７】更にその上に、赤色顔料分散光硬化性樹脂
を１μmの厚さに塗布し、フォトマスクを用いて、前記
コレステリックＣＦの赤色透過部の上のみに赤色フィル
タを形成した。同様のことを緑と青の各色に繰り返し
て、最終的に、図１に示したような断面を持つ複合カラ
ーフィルタを形成することができた。

【００５８】このカラーフィルタを用いて、第２実施形
態のように、通常の冷陰極線管バックライト上にコレス
テリックカラーフィルタの反射する方向の円偏光を通
し、異なる円偏光を反射する円偏光分離フィルム６２を
設置して輝度を測定したところ、図７に示す如く、コレ
ステリック層を形成せずに顔料分散だけで作成したカラ
ーフィルタに対して、２．８倍の輝度を得ることができ
た。又、コレステリックの反射波長域を、反射波長域の
中心をそれぞれ５３５ｎｍ、５４５ｎｍ、６１０ｎｍに
した場合、輝度の上昇は２．４倍となり、斜めから入射
する光の影響が観測された。

【００５９】（２）ケース２の場合 最初にコレステリック液晶カラーフィルタを作成するた
め、無アルカリガラス基板上に黒色顔料分散光硬化性樹
脂を１．５μm塗布し、フォトマスクを使用してブラッ
クマトリックス状に露光した。その後、アルカリ現像を
行うことにより、ブラックマトリックスパターンを形成
した。

【００６０】次に、光硬化性コレステリック液晶を５μ
m塗布し、温度をコレステリック反射の低波長端が４３
０ｎｍになるように調節して、フォトマスクによりＲＧ
Ｂの内の１つの画素部分を露光した。これにより、反射
波長域４３０−５００ｎｍを持つコレステリック層が形
成できた。

【００６１】その後、温度を変化させて、コレステリッ
ク反射の低波長端が５２０ｎｍになるよう調節し、１画
素分を露光した。これにより、反射波長域５２０−６０
０ｎｍのコレステリック層を形成した。

【００６２】更に、最後の１画素分の部分を、低波長側
反射波長端６００ｎｍになるように調節して形成した。
これにより、反射波長域６００−７００ｎｍのコレステ
リック層を形成し、反射光をＲＧＢ３色持つ３種類の画
素を作成することができた。

【００６３】更にその上に、赤色顔料分散光硬化性樹脂
を１μmの厚さに塗布し、フォトマスクを用いて、前記
コレステリックＣＦの赤色透過部の上のみに赤色フィル
タを形成した。同様のことを緑と青の各色に繰り返し
て、最終的に、図３に示すような断面を持つ複合カラー
フィルタを形成することができた。

【００６４】このカラーフィルタを用いて、第２実施形
態のように、通常の冷陰極線管バックライト上にコレス
テリックカラーフィルタの反射する方向の円偏光を通
し、異なる円偏光を反射する円偏光分離フィルム６２を
設置して輝度を測定したところ、図７に示す如く、コレ
ステリック層を形成せずに顔料分散だけで作成したカラ
ーフィルタに対して、１．４倍の輝度を得ることができ
た。又、コレステリックの反射波長域を、反射波長域の
中心をそれぞれ５３５ｎｍ、５４５ｎｍ、６１０ｎｍに
した場合、輝度の上昇は１．２倍となり、斜めから入射
する光の影響が観測された。

【００６５】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成したので、
斜め光を利用すると共に、バックライトの波長を制御す
ることにより、光利用効率を上げることができるという
優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部構成の一例を示す複合カラーフィ
ルタの断面図

【図２】本発明におけるバックライトと選択反射カラー
フィルタの反射波長の関係の量を示すスペクトル線図

【図３】本発明の要部構成の他の例を示す複合カラーフ
ィルタの断面図

【図４】本発明の要部構成の更に他の例を示す複合カラ
ーフィルタの断面図

【図５】本発明の第１実施形態に係る透過型液晶表示装
置を示す略視断面図

【図６】同じく第２実施形態を示す略視断面図

【図７】従来のカラーフィルタの１例の断面図

【図８】従来のカラーフィルタの他の例の断面図

【符号の説明】

１０…カラーフィルタ ２４…バックライト ３０…液晶セル ３２…１／４波長板 ３４…直線偏光板 ４０…コレステリックカラーフィルタ（ＣＦ） ４２…顔料分散型カラーフィルタ（ＣＦ）層 ６２…円偏光分離フィルム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パターニングされ、異なる特定の波長の光
   を透過するようなコレステリック液晶またはカイラルネ
   マティック液晶を使用して作成されたコレステリックカ
   ラーフィルタ層と、該コレステリックカラーフィルタ層
   で透過した光を透過する顔料分散型カラーフィルタ層を
   前記コレステリックカラーフィルタ層に対して観察者側
   に持つ液晶表示装置用のカラーフィルタにおいて、前記
   コレステリックカラーフィルタ層の反射波長域に、バッ
   クライトの光源の３原色のピーク波長のうち、透過する
   波長以外のピークを含むことを特徴とする液晶表示装置
   用カラーフィルタ。
2. 【請求項２】請求項１において、前記コレステリックカ
   ラーフィルタ層はＲＧＢの光の３原色にあたる光を透過
   する３種類のピクセルで構成されており、赤色の顔料分
   散型カラーフィルタ層のバックライト側には、赤色を透
   過し、５４５ｎｍ及び４３５ｎｍの光を含む波長範囲の
   光を反射するコレステリックカラーフィルタ層を有し、
   緑色の顔料分散型カラーフィルタ層のバックライト側に
   は、緑色を透過し、６１０ｎｍ及び４３５ｎｍの光を含
   む波長範囲の光を反射するコレステリックカラーフィル
   タ層を有し、青色の顔料分散型カラーフィルタ層のバッ
   クライト側には、青色を透過し、６１０ｎｍ及び５４５
   ｎｍの光を含む波長範囲の光を反射するコレステリック
   カラーフィルタ層を有することを特徴とする液晶表示装
   置用カラーフィルタ。
3. 【請求項３】請求項１において、前記コレステリックカ
   ラーフィルタ層はＲＧＢの光の３原色にあたる光を透過
   する３種類のピクセルで構成されており、赤色の顔料分
   散型カラーフィルタ層のバックライト側には、赤色を透
   過し、５４５ｎｍまたは４３５ｎｍの光を含む波長範囲
   の光を反射するコレステリックカラーフィルタ層を有
   し、緑色の顔料分散型カラーフィルタ層のバックライト
   側には、緑色を透過し、６１０ｎｍまたは４３５ｎｍの
   光を含む波長範囲の光を反射するコレステリックカラー
   フィルタ層を有し、青色の顔料分散型カラーフィルタ層
   のバックライト側には、青色を透過し、６１０ｎｍまた
   は５４５ｎｍの光を含む波長範囲の光を反射するコレス
   テリックカラーフィルタ層を有することを特徴とする液
   晶表示装置用カラーフィルタ。
4. 【請求項４】請求項１において、前記コレステリックカ
   ラーフィルタ層はＲＧＢの光の３原色にあたる光を透過
   する３種類のピクセルで構成されており、赤色の顔料分
   散型カラーフィルタ層のバックライト側には、赤色を透
   過し、５４５ｎｍの光を含む波長範囲の光を反射するコ
   レステリックカラーフィルタ層を有し、緑色の顔料分散
   型カラーフィルタ層のバックライト側には、緑色を透過
   し、４３５ｎｍの光を含む波長範囲の光を反射するコレ
   ステリックカラーフィルタ層を有し、青色の顔料分散型
   カラーフィルタ層のバックライト側には、青色を透過
   し、６１０ｎｍの光を含む波長範囲の光を反射するコレ
   ステリックカラーフィルタ層を有することを特徴とする
   液晶表示装置用カラーフィルタ。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載のカラー
   フィルタを有することを特徴とする液晶表示装置。