JP2005227753A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 透過領域と反射領域とで光学濃度を合わせるために、反射領域におけるカラーフィルタ層の一部に透明樹脂層を充填してなる開口部を設けた透過反射両用型液晶表示装置において、透過表示時にＬＥＤを用いたバックライトを光源とし、反射表示時に太陽光等の外光を光源としても、色再現範囲を縮小させることなく、透過表示時と反射表示時との色調の差を低減し、表示品位を向上することができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第１基板、液晶層、並びに、対向電極を備えた第２基板をこの順に有し、カラーフィルタ層が基板に形成された液晶表示装置であって、反射領域におけるカラーフィルタ層の一部に設けた開口部を構成する感光性アクリル透明樹脂に波長４３０〜４８０ｎｍ又は５５０〜７８０ｎｍに光透過のピークを有する顔料を１〜５質量％又は６〜１０質量％の濃度比で分散させた液晶表示装置。
【選択図】 図１−１

Description

本発明は、透過反射両用型の液晶表示装置に関する。より詳しくは、透過・反射両用型の液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルに関し、特にカラーフィルタ層に設けられた開口部に充填される透明樹脂層に関するものである。

近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特長を活かして、ワードプロセッサやパーソナルコンピュータ等のＯＡ機器、電子手帳等の携帯情報機器、カメラ一体型ＶＴＲのモニタ等として広く用いられている。この液晶表示装置は、その構造により反射型と透過型に大別される。すなわち液晶表示装置は、ＣＲＴ（ブラウン管）やＥＬ（エレクトロルミネセンス）等のような自発光型の表示装置ではないことから、透過型では、液晶表示パネルの背後に配置された照明装置（以下、「バックライト」ともいう）の光を用いて表示を行う構造となっており、一方、反射型では、周囲光を用いて表示を行う構造となっている。

これら両者の利点と改善が望まれる点を具体的に説明すると、透過型の場合には、バックライトを用いることから、周囲の明るさに影響されることが少なく、明るく高いコントラスト比の表示を行うことができるという利点があるものの、バックライトを用いる分だけ消費電力が大きく、バックライトが全消費電力の約５０％以上を占める。更に、晴天の屋外等の非常に明るい使用環境下では、視認性が低下してしまい、視認性を維持するためにバックライトの輝度を上げると、消費電力が更に増大することになる。
一方、反射型の場合には、バックライトが不要である分だけ消費電力が極めて小さいという利点があるものの、表示の明るさやコントラスト比が周囲の明るさ等の使用環境によって大きく左右される。特に、暗い使用環境下では、視認性が極端に低下することになる。

そこで、両者の利点を生かしつつ消費電力や視認性等の点を工夫したものとして、反射型及び透過型の両方のモードでの表示機能を持たせる構造とした透過反射両用型の液晶表示装置が提案されている。図９は、透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける要部の構成を模式的に示した断面図である。図９に示すように、透過反射両用型液晶表示装置は、各画素に、同図の上方から入射された周囲光を反射する反射用画素電極１０５と、同図の下方から入射されたバックライトの光を透過する透過用画素電極１０６とを有しており、両方の表示モードの併用や、使用環境（周囲の明るさ）に応じた透過表示と反射表示とのモード切換えが可能になっている。したがって、透過反射両用型液晶表示装置は、反射型液晶表示装置の有する低消費電力という利点と、透過型液晶表示装置の有する周囲の明るさに影響されることが少なくて明るく高いコントラスト比の表示を行うことができるという利点とを兼ね備えており、更に、透過型液晶表示装置で生じる非常に明るい使用環境における視認性の低下を低減している。

このような透過反射両用型液晶表示装置においては、対向電極基板１０１は、対向電極１０８を有しており、該対向電極１０８がＴＦＴ基板１０２の反射用画素電極１０５及び透過用画素電極１０６に対向するように配置され、更に着色層としてカラーフィルタ層１２４を有している。カラーフィルタ層１２４として、従来の透過反射両用型液晶表示装置では、画素の透過領域Ｔを全面的にカバーしているが、反射領域Ｒについては部分的にしかカバーしていない構成のものが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。また特許文献１では、カラーフィルタ層１２４を着色層と透明層の積層構造とし、透過領域の着色層よりも反射領域の着色層を薄くした構成も開示されている。これらの構成とすることにより、反射領域におけるカラーフィルタ層の光の吸収を少なくして、明度を改善している。更に特許文献１では、前側基板と後側基板との間の液晶層の層厚について、反射領域での液晶層の厚みＲｄを、透過領域での液晶層の厚みＴｄの１／２倍（Ｒｄ＝Ｔｄ×１／２）にした構成も開示されている。

しかしながら、このような透過反射両用型液晶表示装置においては、透過表示時には、液晶表示パネル背面にあるバックライトの光を利用する一方、反射表示時には、太陽光等の外光を利用し、一般的に反射色度の算出には、屋外での使用環境に近い光を照射することができるＤ６５標準光源を使用する。このように透過反射両用型液晶表示装置では、各表示方式における光源が異なることから、透過表示時と反射表示時の白色表示の色調（ホワイトバランス）に差が生じることになる。更に、近年、バックライトとして、輝度面及び価格面から高色温度のＬＥＤの使用頻度が高まってきており、この高色温度のＬＥＤをバックライトに使用した場合、透過表示時のホワイトバランスは青色方向にシフトする一方、反射表示時のホワイトバランスは大きく変化しないため、その色調の差が認識されやすくなっている。
したがって、液晶表示装置としての特性、すなわち消費電力、コントラスト比、視認性等の特性に優れる透過反射両用型液晶表示装置において、色再現範囲を縮小させることなく、色調の差を低減することにより、更に基本性能を向上させて高品位なものとするための工夫の余地があった。
特開２００１−１６６２８９号公報（第１−７頁、第１、５図） 特開平１１−１８３８９２号公報（第１頁、第１図） 特開２００２−３１１４２３号公報（第１頁、第１図） 特開２００３−２３３０６３号公報（第１頁、第１図）

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、色再現範囲を縮小させることなく、透過表示時と反射表示時とにおける光源の違いによる色調の差を低減することができる液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、透過・反射両用型として用いることができる液晶表示装置の光源の違いに起因する色調の差について検討したところ、透過表示時と反射表示時との光学濃度を合わせることが可能であることから、カラーフィルタ層の一部に透明樹脂を充填してなる開口部が設けられている液晶表示装置が表示品位を向上させるために有効であることに着目した。そして、この開口部における透明樹脂に顔料を分散させること、又は、着色カラーフィルタ層を設けることにより、色再現範囲を縮小させることなく、透過表示時及び／又は反射表示時における色調を調整して、透過表示時と反射表示時とにおける光源の違いによる色調の差を低減することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到した。更に、このような液晶表示装置において、例えば、各画素が反射領域と透過領域とを有し、反射領域に対応するカラーフィルタ層の開口部に青色の顔料又は青色の着色カラーフィルタ層を用いることにより、長波長域の光の吸収を増加させ、反射色度の算出にＤ６５光源を用いても反射色度の黄色味を抑えることができ、透過反射両用型液晶表示装置の表示品位を効果的に向上することができることを見いだし、本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第１基板、液晶層、並びに、対向電極を備えた第２基板をこの順に有し、カラーフィルタ層が基板に形成された液晶表示装置であって、上記カラーフィルタ層は、反射用画素電極に対応する領域に、透明樹脂層により構成される開口部が設けられたものであり、上記透明樹脂層は、顔料が分散されたものである液晶表示装置である。
以下に本発明を詳述する。

本発明の液晶表示装置は、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第１基板、液晶層、並びに、対向電極を備えた第２基板をこの順に有し、カラーフィルタ層が基板に形成されたものである。すなわち本発明の液晶表示装置においては、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第１基板と、対向電極を備えた第２基板との間に液晶層が配置されて液晶表示パネルが構成され、通常では液晶表示パネルの周囲に駆動用ＬＳＩやバックライト等の周辺部材が配置される。また、カラーフィルタ層は、第１基板及び第２基板の少なくとも一方に形成される。
本発明の液晶表示装置は、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではなく、その製造方法も特に限定されるものではない。

上記第１基板としては、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えたものであればよく、例えば、ガラス基板上に、絶縁層、透過用画素電極、反射用画素電極、及び、配向膜等が積層されてなるもの等が挙げられる。絶縁層としては、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘ等からなる薄膜が好適に用いられる。透過用画素電極としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等からなる透明導電膜が好適に用いられる。反射用画素電極としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等からなる金属反射膜が好適に用いられる。配向膜としては、例えば、ラビング処理されたポリイミド薄膜等が好適に用いられる。

上記液晶層としては、液晶材料、スペーサ等からなるものが挙げられる。スペーサとしては、例えば、シリカ粒子、樹脂粒子等が好適に用いられる。液晶材料及びスペーサは、それぞれ１種又は２種以上の材料から構成される。

上記第２基板としては、対向電極を備えたものであればよく、例えば、ガラス基板上に、対向電極、及び、配向膜等が積層されてなるもの等が挙げられる。対向電極は、通常、透過用画素電極及び反射用画素電極に対向するように配置される。この対向電極としては、例えば、ＩＴＯ等からなる透明導電膜が好適に用いられる。

上記第１基板及び／又は第２基板においては、通常では画素毎にそれぞれ赤色、緑色及び青色の３つのカラーフィルタ層が着色層として並設される。カラーフィルタ層としては、例えば、染料や顔料を含有する透明樹脂からなるもの等が好適である。このカラーフィルタ層は、反射用画素電極に対応する領域に、透明樹脂層により構成される開口部が設けられたものである。すなわち、反射表示時に光が透過することとなるカラーフィルタ層の領域内に開口部を設けることにより、各カラーフィルタ層を反射表示時に透過する光の量を多くし、透過表示時及び反射表示時の光学濃度を合わせることが可能となる。好ましくは、画素毎に並設された３つのカラーフィルタ層それぞれに対して反射用画素電極に対応する領域に設けられる。

本発明における透明樹脂層は、顔料が分散されたものであり、例えば、感光性アクリル樹脂中に顔料を分散させてなるもの等が好適に用いられる。このように開口部を構成する透明樹脂層に顔料を分散させることにより、透過表示時及び／又は反射表示時における色調を調整して、透過表示時における色調と反射表示時における色調との差を低減することが可能となる。透明樹脂層は、透過表示時と反射表示時との色調差を調整するものであることから、着色層としての赤色、緑色及び青色のカラーフィルタ層それぞれに対して同じ組成のものが形成されることが好ましい。例えば、赤色のカラーフィルタ層の開口部にも、青色の顔料が分散された透明樹脂層が形成されることとなり、青色のカラーフィルタ層の開口部にも、青色の顔料が分散された透明樹脂層が形成されることとなる。またこの場合、青色のカラーフィルタ層では、通常、開口部と開口部以外の領域とで、含有する青色の顔料の種類、濃度等が異なることとなる。

上記透明樹脂層に分散される顔料としては特に限定されず、透過表示時の光源であるバックライトの出射光のスペクトル分布に応じて適宜選択される。例えば、高色温度のＬＥＤをバックライトに使用し、反射領域の一部に開口部を設けた場合には、青色のカラーフィルタ等に使用される青色の顔料が好適に用いられ、具体的には、波長４３０〜４８０ｎｍに光透過のピークを有するものや波長５００〜７００ｎｍにおける光の吸収が高いものが好ましい。中でも、透明樹脂層は、波長４３０〜４８０ｎｍに光透過のピークを有する顔料が１〜５質量％の濃度比で分散されたものであることがより好ましい。すなわち波長４３０〜４８０ｎｍに光透過のピークを有する顔料の濃度比の好ましい下限は１質量％であり、好ましい上限は５質量％である。透明樹脂層をこのような構成とすることにより、顔料により、開口部を透過する光は長波長域が吸収され、その結果、透明樹脂のみからなる透明樹脂層を使用した場合に比べ、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に移動させることができ、高色温度のＬＥＤをバックライトに使用した際の透過表示時との色調差を低減することができる。濃度比が１質量％未満であると、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に充分に移動させることができないおそれがある。５質量％を超えると、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に移動させ過ぎるおそれがある。

また、上記透明樹脂層に分散される顔料としては、例えば、色温度の低いＬＥＤをバックライトに使用し、反射領域の一部に開口部を設けた場合には、黄色のカラーフィルタ等に使用される黄色の顔料が好適に用いられ、具体的には、波長５５０〜７８０ｎｍに光透過のピークを有するものや波長３８０〜５００ｎｍにおける光の吸収が高いものが好ましい。中でも、透明樹脂層は、波長５５０〜７８０ｎｍに光透過のピークを有する顔料が６〜１０質量％の濃度比で分散されたものであることがより好ましい。すなわち波長５５０〜７８０ｎｍに光透過のピークを有する顔料の濃度比の好ましい下限は６質量％であり、好ましい上限は１０質量％である。透明樹脂層をこのような構成とすることにより、顔料により、開口部を透過する光は短波長域が吸収され、その結果、透明樹脂のみからなる透明樹脂層を使用した場合に比べ、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に移動させることができ、色温度の低いＬＥＤをバックライトに使用した際の透過表示時との色調差を低減することができる。濃度比が６質量％未満であると、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に充分に移動させることができないおそれがある。１０質量％を超えると、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に移動させ過ぎるおそれがある。

本発明の液晶表示装置の構成としては、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第１基板、第２基板、及び、第１基板と第２基板との間に配置された液晶層を備えており、更に、画素毎に、反射用画素電極に対応する反射領域と、透過用画素電極に対応する透過領域とが形成されているとともに、第１基板及び第２基板の少なくとも一方に、反射領域における液晶層の層厚が透過領域における液晶層の層厚よりも小さくなるように凸部が形成されていることが好ましい。画素毎に反射領域と透過領域とが形成されていることにより、本発明の液晶表示装置は、透過反射両用型液晶表示装置として機能することができる。また画素毎に凸部を形成して反射領域における液晶層の層厚を透過領域における液晶層の層厚よりも小さくすることにより、反射領域と透過領域での液晶層による光の特性の変化を近づけることができる。好ましくは、反射領域における液晶層の層厚が透過領域における液晶層の層厚の１／２である。

本発明はまた、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第１基板、液晶層、並びに、対向電極を備えた第２基板をこの順に有し、カラーフィルタ層が基板に形成された液晶表示装置であって、上記カラーフィルタ層は、反射用画素電極に対応する領域に、透明樹脂層により構成される開口部が設けられたものであり、上記透明樹脂層は、液晶層とは反対側又は液晶層側に配置された着色カラーフィルタ層を含むものである液晶表示装置でもある。

上記液晶表示装置では、透明樹脂層は、液晶層とは反対側又は液晶層側に配置された着色カラーフィルタ層を含むものである。すなわちカラーフィルタ層に設けられた開口部を構成する透明樹脂層は、感光性アクリル樹脂等の透明樹脂からなる層と着色カラーフィルタ層とを積層させた構造を有し、着色カラーフィルタ層を液晶層とは反対側又は液晶層側に配置したものである。このように透明樹脂層に着色カラーフィルタ層を設けた構成とすることにより、透過表示時及び／又は反射表示時における色調を調整して、透過表示時における色調と反射表示時における色調との差を低減することが可能となる。

上記着色カラーフィルタ層としては特に限定されず、透過表示時の光源であるバックライトの出射光のスペクトル分布に応じて適宜選択され、染料や顔料を含有する感光性アクリル樹脂等の透明樹脂からなるもの等が好適である。高色温度のＬＥＤをバックライトに使用し、反射領域の一部に開口部を設けた場合には、青色の着色カラーフィルタ層が好適に用いられ、具体的には、波長４３０〜４８０ｎｍに光透過のピークを有するものや波長５００〜７００ｎｍにおける光の吸収が高いものが好ましい。中でも、透明樹脂層は、青色の着色カラーフィルタ層が透明樹脂層の層厚に対して１〜５％の層厚で配置されたものであることがより好ましい。すなわち青色の着色カラーフィルタ層の透明樹脂層に対する層厚比の好ましい下限は１％であり、好ましい上限は５％である。透明樹脂層をこのような構成とすることにより、青色の着色カラーフィルタ層により、開口部を透過する光は長波長域が吸収され、その結果、透明樹脂のみからなる透明樹脂層を使用した場合に比べ、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に移動させることができ、高色温度のＬＥＤをバックライトに使用した際の透過表示時との色調差を低減することができる。青色の着色カラーフィルタ層の層厚比が１％未満であると、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に充分に移動させることができないおそれがある。５％を超えると、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に移動させ過ぎるおそれがある。

また、上記着色カラーフィルタ層としては、色温度の低いＬＥＤをバックライトに使用し、反射領域の一部に開口部を設けた場合には、黄色の着色カラーフィルタ層が好適に用いられ、具体的には、波長５５０〜７８０ｎｍに光透過のピークを有するものや波長３８０〜５００ｎｍにおける光の吸収が高いものが好ましい。中でも、透明樹脂層は、黄色の着色カラーフィルタ層が透明樹脂層の層厚に対して６〜１０％の層厚で配置されたものであることがより好ましい。すなわち黄色の着色カラーフィルタ層の透明樹脂層に対する層厚比の好ましい下限は、６％であり、好ましい上限は１０％である。透明樹脂層をこのような構成とすることにより、黄色の着色カラーフィルタ層により、開口部を透過する光は短波長域が吸収され、その結果、透明樹脂のみからなる透明樹脂層を使用した場合に比べ、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に移動させることができ、色温度の低いＬＥＤをバックライトに使用した際の透過表示時との色調差を低減することができる。層厚比が６％未満であると、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に充分に移動させることができないおそれがある。１０％を超えると、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に移動させ過ぎるおそれがある。

上記透明樹脂層は、着色カラーフィルタ層を液晶層とは反対側又は液晶層側に配置したものである。着色カラーフィルタ層を液晶層とは反対側に配置する場合には、カラーフィルタ層に設けた開口部に、予め着色カラーフィルタ層を設けておき、その上から感光性アクリル樹脂等の透明樹脂を充填する。また着色カラーフィルタ層を液晶層側に配置する場合には、開口部に感光性アクリル樹脂等の透明樹脂を充填した後、着色カラーフィルタ層を積層する。着色カラーフィルタ層の配置を液晶層とは反対側に配置しても、液晶層側に配置しても、透明樹脂層自体の光学系は同じであるため、長波長域の光の吸収に関して、同様の作用効果を得ることができる。

本発明の液晶表示装置は、上述のような構成であるので、カラーフィルタ層に設けた開口部を構成する透明樹脂層に顔料を分散させること、又は、着色カラーフィルタ層を設けることにより、透過表示時及び／又は反射表示時における色調を調整して、透過表示時における色調と反射表示時における色調との差を低減することができるものであり、特に高色温度のＬＥＤをバックライトに使用した場合であっても、透過表示時及び反射表示時の色調差を低減することができ、視認性を向上させることができるものである。

以下に実施例を掲げ、本発明を図面に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
図１−１は、実施例１〜３に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける第２基板（対向電極基板）の要部を模式的に示した平面図であり、図１−２は、対向する第１基板（画素電極基板）の要部を模式的に示した平面図である。また、図２は、実施例１に係る液晶表示パネルにおける図１−１の破線（ｉ）での断面を模式的に示した断面図である。この液晶表示装置は、透過表示モードと反射表示モードとを併用して表示することができるものである。

本液晶表示装置の液晶表示パネルは、画素毎に反射用画素電極１０５及び透過用画素電極１０６を有する第１基板（画素電極基板）としてのＴＦＴ基板１０２と、対向電極１０８を有し、上記対向電極１０８がＴＦＴ基板１０２の反射用画素電極１０５及び透過用画素電極１０６に対向するように配置された第２基板（対向電極基板）としてのカラーフィルタ基板（以下、「ＣＦ基板」ともいう）１０１とを備えている。これら両基板１０１、１０２間には、液晶層１０３が配置されている。この液晶表示パネルは、電界により液晶分子１０３ａの配列を変化させ、そのときの液晶層１０３の複屈折性を利用して入射光の透過及び遮断を制御するようにしたＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードのものである。

ＴＦＴ基板１０２における反射用画素電極１０５は、アルミニウム（Ａｌ）からなる金属反射膜により形成されてなり、この反射用画素電極１０５に対応する液晶層１０３の領域１０５ａは、反射表示モードに用いられる反射領域Ｒとされている。この場合、アルミニウム（Ａｌ）からなる金属反射膜は、画素電極として機能する。これ以外にも、例えば、反射用画素電極として、反射膜として機能するアルミニウム（Ａｌ）からなる金属反射膜を透過用画素電極の一部の領域の下方に設けてもかまわない。一方、透過用画素電極１０６は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）からなる透明導電膜により形成されてなり、その内周側の端面において反射用画素電極１０５の端面と接続している。この透過用画素電極１０６に対応する液晶層１０３の領域１０６ａは、透過表示モードに用いられる透過領域Ｔとされている。なお、本実施例では、反射用画素電極１０５の金属反射膜と透過用画素電極１０６の透明導電膜とを端面同士が突き合わされた状態で接続させた形態となっているが、金属反射膜の端部と透明導電膜の端部とが重ね合わされた接続形態にしてもよい。また透明導電膜を反射領域Ｒにも配置し、その透明導電膜の反射領域Ｒ部分の上方又は下方に金属反射膜を配置して反射用画素電極１０５を構成する形態にしてもよい。

一方、ＣＦ基板１０１の液晶層１０３側には、カラーフィルタ層１２４が画素毎に設けられている。カラーフィルタ層１２４の反射用画素電極１０５に対応する領域の一部には、上記カラーフィルタ層１２４を層厚方向に貫通する無着色部（カラーフィルタ層１２４の色抜き部）としての開口部１２５が設けられており、開口部１２５は透明樹脂が充填されてなる。カラーフィルタ層１２４上には、対向電極１０８が設けられている。この対向電極１０８も、透過用画素電極１０６と同じくＩＴＯからなる透明導電膜により形成されてなる。

そして、ＣＦ基板１０１は、反射領域Ｒにおける液晶層１０５ａの層厚Ｒｄが、透過領域Ｔにおける液晶層１０６ａの層厚Ｔｄよりも小さく（Ｒｄ＜Ｔｄ）なるように設けられた凸部１２７を有する。具体的には、カラーフィルタ層１２４の反射領域Ｒ部分と、対向電極１０８の反射領域Ｒ部分との間に、対向電極１０８の反射領域Ｒ部分をＴＦＴ基板１０７の反射用画素電極１０５に向かって***させるように透明樹脂からなる透明樹脂層１２８が設けられており、凸部１２７は、この透明樹脂層１２８により形成されている。またカラーフィルタ層１２４の開口部１２５は、透明樹脂層１２８の一部により構成されている。

透明樹脂層１２８を構成する透明樹脂は、感光性アクリル透明樹脂（アクリル系ネガ型樹脂）に対して、青色の顔料（濃度比１．２質量％で膜厚１．３μｍの場合：ｘ ＝０．１
３６、ｙ＝０．１４０の色材）が分散されたものである。このように顔料を分散させることにより、透明樹脂層１２８は、従来の透明樹脂からなるものよりも長波長域における光の吸収が高くなり、開口部１２５を透過した光は青味を帯びることとなる。その結果、反射表示時のホワイトバランスを従来の透明樹脂を使用した場合よりも青色方向に移動させることができ、高色温度のＬＥＤバックライトを使用した場合であっても、透過表示時との色調差を低減することが可能となる。

（実施例２）
図３は、実施例２に係る液晶表示パネルにおける図１−１の破線（ｉ）での断面を模式的に示した断面図である。本実施例では、透明樹脂層１２８が感光性アクリル透明樹脂からなる層と青色のカラーフィルタ（膜厚１．２μｍの場合：ｘ＝０．１４６、ｙ＝０．１７６の色材）１００とが積層された構造を有しており、青色のカラーフィルタ１００は、液晶層１０３とは反対側に配置されている。すなわち、カラーフィルタ層１２４の開口部１２５に、予め青色のカラーフィルタ１００を設けておき、その上から感光性アクリル透明樹脂を充填することで透明樹脂層１２８を形成している。このように青色の着色カラーフィルタ層として青色のカラーフィルタ１００を配置することにより、透明樹脂層１２８は、従来の透明樹脂からなるものよりも長波長域における光の吸収が高くなり、開口部１２５を透過した光は青味を帯びることとなる。その結果、反射表示時のホワイトバランスを従来の透明樹脂を使用した場合よりも青色方向に移動させることができ、透過表示時との色調差を低減することが可能となる。なお、それ以外の構造に関しては、実施例１と同様の構造であるため、ここでは説明を省略する。

（実施例３）
図４は、実施例３に係る液晶表示パネルにおける図１−１の破線（ｉ）での断面を模式的に示した断面図である。実施例２では、青色のカラーフィルタ１００が液晶層１０３とは反対側に配置されていたのに対し、本実施例では、青色のカラーフィルタ（膜厚１．２μｍの場合：ｘ ＝０．１４６、ｙ＝０．１７６の色材）１００は、液晶層１０３側に配置
されている。すなわち、カラーフィルタ層１２４の開口部１２５に、感光性アクリル透明樹脂を充填した後、その上から青色のカラーフィルタ１００を積層することで透明樹脂層１２８を形成している。なお、それ以外の構造に関しては、実施例２と同様の構造であるため、ここでは説明を省略する。本実施例は、実施例２に対して青色のカラーフィルタ１００の配置のみが変更されたものであるため、光学系（光の進行経路）は同じであり、理論上、色度も同じとなるので、実施例２と同様の効果を奏する。

（実施例４）
図５−１は、実施例４に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける第２基板（対向電極基板）の要部を模式的に示した平面図であり、図５−２は、対向する第１基板（画素電極基板）の要部を模式的に示した平面図である。また、図６−１は、実施例４に係る液晶表示パネルにおける図５−１の破線（ｉｉ）での断面を模式的に示した断面図であり、図６−２〜４は、図６−１に示した開口部近傍の拡大断面図である。なお、図６−２に示した開口部は、実施例１に対応する構造を有し、図６−３に示した開口部は、実施例２に対応する構造を有し、図６−３に示した開口部は、実施例３に対応する構造を有している。
本実施例が実施例１〜３と異なる点は、（１）反射領域Ｒにおける液晶層１０５ａの層厚Ｒｄを透過領域Ｔにおける液晶層１０６ａの層厚Ｔｄよりも小さくするために設けられる凸部１２７が対向電極基板１０１側ではなく、画素電極基板１０２側に形成されている点、及び、（２）カラーフィルタ層１２４の反射領域Ｒの一部に設けられた開口部１２５に充填されてなる透明樹脂の層厚である。すなわち、反射領域Ｒにおける液晶層１０５ａの層厚Ｒｄを透過領域Ｔにおける液晶層１０６ａの層厚Ｔｄよりも小さくするために設けられる凸部１２７が画素電極基板１０２側に形成されているので、対向電極基板１０１は平坦になっており、開口部１２５に充填されてなる透明樹脂の層厚は、カラーフィルタ層１２４と略同厚となっている。その上で、透明樹脂層により反射表示時のホワイトバランスを青色方向に移動させるために、図６−２では、実施例１のように、カラーフィルタ層１２４の開口部１２５は、感光性アクリル透明樹脂に青色の顔料を分散させたものを充填してなり、図６−３及び４では、実施例２及び３のように、青色のカラーフィルタ１００を感光性アクリル透明樹脂からなる層に積層している。これらにより、実施例１〜３と同様に、反射表示時のホワイトバランスを従来の透明樹脂を使用した場合よりも青色方向に移動させることができ、透過表示時との色調差を低減することが可能となる。

（実施例５、６）
実施例１〜４は、バックライトとして高色温度のＬＥＤを使用した場合における透過表示時と反射表示時とのホワイトバランスの色度差を低減させる構成の一例であったが、実施例５、６は、逆に、バックライトとして色温度の低いＬＥＤを使用した場合における透過表示時と反射表示時とのホワイトバランスの色度差を低減させる構成の一例を示すものである。すなわち、実施例５は、青色の顔料の代りに、黄色の顔料（濃度比１．２質量％で膜厚１．３μｍの場合、ｘ＝０．４４９、ｙ＝０．４６６の色材）が透明樹脂層１２８を構成する透明樹脂に分散されていること以外は、実施例１と同様の構成である。また、実施例６は、青色のカラーフィルタ１００の代りに、黄色のカラーフィルタ（膜厚１．３μｍの場合：ｘ＝０．４４９、ｙ＝０．４６６の色材）が透明樹脂層１２８に含まれていること以外は、実施例２と同様の構成である。
通常、色温度の低いＬＥＤをバックライトに使用した場合、透過表示時のホワイトバランスは黄色方向にシフトする一方、反射表示時のホワイトバランスは大きく変化しないため、その色調の差が認識されてしまう。しかしながら、実施例５又は６の構成によれば、透明樹脂層１２８は、従来の透明樹脂からなるものよりも、短波長域における光の吸収が高くなり、開口部１２５を通過した光は、黄味を帯びることとなる。その結果、反射表示時のホワイトバランスを従来の透明樹脂を使用した場合よりも、黄色方向に移動させることができ、色温度の低いＬＥＤバックライトを使用した場合であっても、透過表示時との色調差を低減することが可能となる。

（評価−色度シミュレーション）
実施例１及び４に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置について、白色表示のＸＹＺ表色系における色度座標ｘ，ｙをシミュレートした。シミュレーションの要領としては、まず、色温度の高いＬＥＤ（日亜化学製）と色温度のやや高いＬＥＤ（日亜化学製）について、透過表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙを計算した。次に、透明樹脂層に分散させる青色の顔料（濃度比１．２質量％で膜厚１．３μｍの場合：ｘ ＝０．１３６、ｙ＝０．１４０の色材）の配合比率を変えながら、Ｄ６５標準光源を用いた反射表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙを計算した。そして、それぞれの色度座標ｘ，ｙをプロットして比較した。その結果を図７に示す。
また、実施例５に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置についても同様に、白色表示のＸＹＺ表色系における色度座標ｘ，ｙをシミュレートした。シミュレーションの要領としては、まず、色温度の低いＬＥＤと色温度のやや低いＬＥＤについて、透過表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙを計算した。次に、透明樹脂層に分散させる黄色の顔料（濃度比１．２質量％で膜厚１．３μｍの場合：ｘ＝０．４４９、ｙ＝０．４６６の色材）の配合比率を変えながら、Ｄ６５標準光源を用いた反射表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙを計算した。そして、それぞれの色度座標ｘ，ｙをプロットして比較した。その結果を図８に示す。

図７に示したように、青色の顔料の配合比率が増加するのに伴い、反射表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙは小さくなり、ホワイトバランスは青色方向に移動していった。ここで、反射表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙと、色温度の高いＬＥＤや色温度のやや高いＬＥＤをバックライトに使用した場合の透過表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙとを一致させるために配合する青色の顔料の比率を図７から読み取ると、１〜５質量％であることが分かった。
また、図８に示したように、黄色の顔料の配合比率が増加するのに伴い、反射表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙは大きくなり、ホワイトバランスは黄色方向に移動していった。ここで、反射表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙと、色温度の低いＬＥＤや色温度のやや低いＬＥＤをバックライトに使用した場合の透過表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙとを一致させるために配合する黄色の顔料の比率を図８から読み取ると、６〜１０質量％であることが分かった。

そこで実際に、実施例１〜４及び６に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置、及び、実施例１〜４及び６に対応する比較例１〜４に係る透過反射両用型液晶表示装置について、透過表示時及び反射表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙ及び色再現範囲（ＮＴＳＣ比）を算出した。具体的には、実施例１では、感光性アクリル透明樹脂に青色の顔料を濃度比１．２質量％で分散させた透明樹脂層１２８を使用し、比較例１では、青色の顔料を分散させていない透明樹脂層１２８を使用し、それぞれ赤・緑・青の各カラーフィルタ層１２４の反射領域Ｒにおける開口部１２５の面積比率を赤／緑／青＝２１％／４３％／１６％とした。なお、実施例１に係る算出においては、色温度の高い（青い）ＬＥＤ（日亜化学製）を透過表示時の光源（バックライト）として用いた場合を想定した。実施例２及び３では、青のカラーフィルタ１００を厚み０．０６μｍ（透明樹脂層の層厚の１．３％）で積層させた透明樹脂層１２８を使用し、比較例２では、青のカラーフィルタ１００を積層させていない透明樹脂層１２８を使用し、それぞれ赤・緑・青の各カラーフィルタ層１２４の反射領域Ｒにおける開口部１２５の面積比率を赤／緑／青＝１７％／３１％／９％とした。実施例４では、青のカラーフィルタ１００を厚み０．０４μｍ（透明樹脂層の層厚の２．２％）で積層させた透明樹脂層１２８を使用し、比較例３では、青のカラーフィルタ１００を積層させていない透明樹脂層１２８を使用し、それぞれ赤・緑・青の各カラーフィルタ層１２４の反射領域Ｒにおける開口部１２５の面積比率を赤／緑／青＝１７％／３１％／９％とした。なお、実施例２〜４に係る算出においては、色温度のやや高い（やや青い）ＬＥＤ（日亜化学製）を透過表示時の光源（バックライト）として用いた場合を想定した。実施例６では、黄色のカラーフィルタ１００を厚み０．２２５μｍ（透明樹脂層の層厚の６％：実施例６−１）又は厚み０．４μｍ（透明樹脂層の層厚の１０％：実施例６−２）で積層させた透明樹脂層１２８を使用し、比較例４では、黄色のカラーフィルタ１００を積層させていない透明樹脂層１２８を使用し、それぞれ赤・緑・青の各カラーフィルタ層１２４の反射領域Ｒにおける開口部１２５の面積比率を赤／緑／青＝２０％／３０％／１０％とした。なお、実施例６−１に係る算出においては、色温度のやや低い（やや黄色い）ＬＥＤ（日亜化学製）を透過表示時の光源（バックライト）として用いた場合を想定し、実施例６−２に係る算出においては、色温度の低い（黄色い）ＬＥＤ（日亜化学製）を透過表示時の光源（バックライト）として用いた場合を想定した。それらの結果を表１及び２に示す。

表１に示したように、透明樹脂層１２８に青色若しくは黄色の顔料又は青色若しくは黄色のカラーフィルタ１００を用いたことで、透過表示時と反射表示時との白色表示の色調差を低減することができ、かつ、ＮＴＳＣ比も縮小せず、透過表示時と反射表示時との白色表示の色調差による表示品位の低下を抑制する効果があった。
なお、上記の実施例では、画素毎に反射用画素電極及び透過用画素電極が存在する構成について述べたけれども、本発明は、このような構成に限定されない。例えば、透過用画素電極が、複数の画素にまたがる横方向に伸びたストライプ状であり、反射用画素電極が、画素の一部の領域で透過用画素電極の下方に設置され、対向電極が、画素を規定する形状にパターニングされているような構成も本発明に含まれる。

実施例１〜３に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける第２基板（対向電極基板）の要部の構成を模式的に示した平面図である。 実施例１〜３に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける第１基板（画素電極基板）の要部の構成を模式的に示した平面図である。 実施例１に係る液晶表示パネルにおける図１−１の破線（ｉ）での断面を模式的に示した断面図である。 実施例２に係る液晶表示パネルにおける図１−１の破線（ｉ）での断面を模式的に示した断面図である。 実施例３に係る液晶表示パネルにおける図１−１の破線（ｉ）での断面を模式的に示した断面図である。 実施例４に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける第２基板（対向電極基板）の要部を模式的に示した平面図である。 実施例４に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける第１基板（画素電極基板）の要部を模式的に示した平面図である。 実施例４に係る液晶表示パネルにおける図５−１の破線（ｉｉ）での断面を模式的に示した断面図である。 図６−１に示した開口部近傍の拡大断面図である。なお、開口部は、実施例１に対応する構造を有している。 図６−１に示した開口部近傍の拡大断面図である。なお、開口部は、実施例２に対応する構造を有している。 図６−１に示した開口部近傍の拡大断面図である。なお、開口部は、実施例３に対応する構造を有している。 色温度の高いＬＥＤ及び色温度のやや高いＬＥＤを光源として用いた透過表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙと、透明樹脂層に分散させる青色の顔料の配合比率を変えながら、Ｄ６５標準光源を用いた反射表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙとのシミュレート結果を比較して示したグラフである。 色温度の低いＬＥＤ及び色温度のやや低いＬＥＤを光源として用いた透過表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙと、透明樹脂層に分散させる黄色の顔料の配合比率を変えながら、Ｄ６５標準光源を用いた反射表示時における白色表示の色度座標ｘ，ｙとのシミュレート結果を比較して示したグラフである。 従来の透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける要部の構成を模式的に示した断面図である。

符号の説明

１００：（青色若しくは黄色の）カラーフィルタ
１０１：第２基板（カラーフィルタ基板）
１０２：第１基板（ＴＦＴ基板）
１０３：液晶層
１０３ａ：液晶分子
１０５：反射用画素電極
１０５ａ：反射領域における液晶層
１０６：透過用画素電極
１０６ａ：透過領域における液晶層
１０８：対向電極
１１９：絶縁層
１２２：配向膜
１２３：ガラス基板
１２４：カラーフィルタ層
１２５：開口部
１２６：カラーフィルタ層が切り欠かれた部分
１２７：凸部
１２８：透明樹脂層
１２９：ブラックマトリックス（ＢＭ）
１３０：ソースバスライン
１３１：ゲートバスライン
１３２：ＣＳ電極
Ｔ：透過領域
Ｒ：反射領域
Ｔｄ：透過領域における液晶層の層厚
Ｒｄ：反射領域における液晶層の層厚

Claims (6)

1. 透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第１基板、液晶層、並びに、対向電極を備えた第２基板をこの順に有し、カラーフィルタ層が基板に形成された液晶表示装置であって、
   該カラーフィルタ層は、反射用画素電極に対応する領域に、透明樹脂層により構成される開口部が設けられたものであり、
   該透明樹脂層は、顔料が分散されたものである
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記透明樹脂層は、波長４３０〜４８０ｎｍに光透過のピークを有する顔料が１〜５質量％の濃度比で分散されたものである
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記透明樹脂層は、波長５５０〜７８０ｎｍに光透過のピークを有する顔料が６〜１０質量％の濃度比で分散されたものである
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
4. 透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第１基板、液晶層、並びに、対向電極を備えた第２基板をこの順に有し、カラーフィルタ層が基板に形成された液晶表示装置であって、
   該カラーフィルタ層は、反射用画素電極に対応する領域に、透明樹脂層により構成される開口部が設けられたものであり、
   該透明樹脂層は、液晶層とは反対側又は液晶層側に配置された着色カラーフィルタ層を含むものである
   ことを特徴とする液晶表示装置。
5. 前記透明樹脂層は、青色の着色カラーフィルタ層が透明樹脂層の層厚に対して１〜５％の層厚で配置されたものである
   ことを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
6. 前記透明樹脂層は、黄色の着色カラーフィルタ層が透明樹脂層の層厚に対して６〜１０％の層厚で配置されたものである
   ことを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。

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