JP2006330243A - 半透過型カラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
簡便に所望の色特性を設定することができる半透過型カラー液晶表示装置を提供する。
【解決手段】
本発明の一態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、透過領域１１４と反射領域１１３とを有する単位画素１１２と、単位画素１１２に対応して設けられる着色層１１５とを備え、着色層１１５が複数色設けられた半透過型カラー液晶表示装置であって、単位画素１１２に設けられ、当該単位画素１１２に設けられた着色層１１５と異なる色の補正着色層１２０であって、着色層１２０と離間して設けられる補正着色層１２０と、着色層１１５と補正着色層１２０との間に設けられる透明樹脂層１１６とを有するものである。
【選択図】図５

Description

本発明は、半透過型カラー液晶表示装置に関し、特に所望の色特性を有する半透過型カラー液晶表示装置に関する。

現在、表示装置は人と機械とをつなぐインターフェースとして広く使用され、目ざましい進展を果たしている。液晶表示装置は、軽量・薄型・低消費電力などの利点を有することから、携帯情報端末やノートＰＣなどさまざまな用途で使用されている。

屋外・屋内の両方にわたって使用される携帯情報端末などの液晶表示装置としては、半透過型液晶表示装置が多く用いられている。半透過型液晶表示装置では、屋外のように外光が十分に強い環境においては、消費電力を減少させるために消費電力が大きなバックライトの利用を抑え、外光を照明光として積極的に利用する。一方、屋内のように外光が弱い環境においては、照明光としてバックライトを利用し、視認性を向上している。

通常、このような半透過型液晶表示装置において、カラー表示をするために、カラーフィルタが使用される。一般的に、１画素を３分割した３つの単位画素に、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の着色層を設けたカラーフィルタを備えた半透過型液晶表示装置が知られている。図７に示すように、１つの画素１０を３分割した３つの単位画素１１には、それぞれＲ、Ｇ、Ｂに着色された着色層が形成される。また、それぞれの単位画素１１の着色層は、透過領域１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ及び反射領域１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂからなり、透過モードと反射モードとでカラーフィルタを兼用している。

一般的に、透過領域１２の着色層は、表示性能を向上させるため、色純度を高く設定する。一方、反射領域１３の着色層は、輝度を向上させるために、透過率を高く設定する。この場合、透過領域１２の着色層と反射領域１３の着色層とが異なるために、カラーフィルタの製造プロセスが増加し、コストが高くなる問題があった。このような問題を解決するために、図８に示すように、反射領域１３と透過領域１２とを同一の着色層で形成し、反射領域１３の一部において着色層の代わりに透過率が高い透明樹脂層１４を設けたカラーフィルタを備えた半透過型液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、反射領域１３の一部において着色層を設けない開口部を形成し、開口部に部分的に別の色の着色層を設けたカラーフィルタを備える半透過型液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−０５７４３３号公報 特開２００４−１９１６４６号公報

ところで、上述したように、透過モードの光源と反射モードの光源とは異なるため、それぞれのモードにおいて使用されるカラーフィルタの着色層の色特性の設定を独立に行う必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の半透過型液晶表示装置においては、反射領域１３の色特性は、透過領域１２と同一のＲ、Ｇ、Ｂの着色層と透明樹脂層１４とによって決定されることとなる。したがって、反射モードにおける色純度は、これらの着色層と透明樹脂層１４とによって制約され、所望の色を得ることができないという問題があった。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の混色により実現される白表示の色度も、３色の着色層及び透明樹脂層の影響を受け、所望の値に調整することができない。

図９は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色層の反射領域１３それぞれに、透明樹脂層１４を設けない場合（０％）、反射領域１３の面積に対して、１０％、２０％、３０％の面積の透明樹脂層を設けた場合の色度座標を示している。この図からわかるように、各着色層の反射領域１３に対する透明樹脂層１４の面積を大きくすることにより、色純度を低下させることができる。しかし、図９中の□で示されるＲ、Ｇ、Ｂ３色の混色により実現される白表示の色度を得るためには、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の色度は決まってしまい、各着色層を任意の色度とすることができない。

本発明は上記のような事情を背景としてなされたものであって、本発明の目的は、簡便に所望の色特性を設定することができる半透過型カラー液晶表示装置を提供することである。

本発明の第１の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、透過領域と反射領域とを有する単位画素と、前記単位画素に対応して設けられた着色層とを備え、前記単位画素は、それぞれの色の着色層で設けられ、前記透過領域又は／及び前記反射領域の面積は、前記着色層の色に応じて異なっているものである。このような構成を有することによって、簡便に色度を調整することが可能である。

本発明の第２の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、上記の半透過型カラー液晶表示装置において、前記透過領域又は／及び前記反射領域の面積は、該透過領域又は／及び該反射領域の一部を遮光することにより面積を異ならせているものである。このような構成を有することによって、簡便に色度を調整することができる。

本発明の第３の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、透過領域と反射領域とを有する単位画素と、前記単位画素に対応して設けられた着色層とを備え、前記単位画素は、それぞれの色の着色層で設けられた半透過型カラー液晶表示装置であって、前記単位画素に設けられ、当該単位画素に設けられた着色層と異なる色の補正着色層を有し、前記補正着色層には、当該単位画素には設けられていない別の単位画素の着色層を用いているものである。このような構成を有することによって、製造コストを抑制することができる。

本発明の第４の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、上記の半透過型カラー液晶表示装置において、前記単位画素は、透明樹脂層を備え、前記透明樹脂層は、前記着色層と前記補正着色層との間に設けられ、前記補正着色層は、前記着色層と離間して設けられているものである。このような構成を有することによって、輝度の低下を抑制し、簡便に色度を調整することが可能である。

本発明の第５の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、上記の半透過型カラー液晶表示装置において、前記着色層の膜厚と、前記透明樹脂層の膜厚と、前記補正着色層の膜厚とは、略同一であるものである。このような構成を有することによって、表示性能を向上させることが可能である。

本発明の第６の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、上記の半透過型カラー液晶表示装置において、前記透過領域又は／及び前記反射領域の面積は、前記着色層の色に応じて異なっているものである。このような構成を有することによって、簡便に色度を調整することができる。

本発明の第７の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、上記の半透過型カラー液晶表示装置において、前記単位画素の面積は、前記着色層の色に応じて異なっているものである。このような構成を有することによって、輝度の低下を抑制し、簡便に色度を調整することができる。

本発明の第８の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、上記の半透過型カラー液晶表示装置において、前記反射領域に対応する着色層と、前記透過領域に対応する着色層とは同一であるものである。このような構成を有することによって、製造コストを抑制することができる。

本発明の第９の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、上記の半透過型カラー液晶表示装置において、異なる色の着色層が設けられた前記単位画素のそれぞれで、前記透過領域の面積は略等しいものである。このような構成を有することによって、透過モードの色純度を維持しつつ、反射モードの色純度を簡便に調整することができる。

本発明の第１０の態様にかかる半透過型カラー液晶表示装置は、上記のカラー液晶表示装置において、３つの単位画素によって１画素が構成され、前記着色層は、前記３つの単位画素に対応して３原色の各色にそれぞれ着色されるものである。本発明は、このような場合に特に有効である。

本発明によれば、簡便に所望の色特性を設定することができる半透過型カラー液晶表示装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。以下の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、本発明が以下の実施の形態に限定されるものではない。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１について、図１を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる半透過型液晶表示装置に用いられる液晶パネル１００の構成の一例を示す断面図である。本実施の形態においては、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）方式のパッシブマトリクス型液晶パネル１００を用いた例について説明する。また、ここでは、電圧を印加しない時に黒表示となるノーマリーブラックの液晶パネル１００を用いており、液晶パネル１００には白色光が照射されているものとする。

図１に示すように、液晶パネル１００は、基板１０１、対向基板１０２、シール材１０３、液晶１０４、反射膜１０５、カラーフィルタ１０６、走査電極１０７、信号電極１０８、配向膜１０９、スペーサ１１０、偏光板１１１を備えている。

液晶パネル１００は、入力される表示信号に基づいて画像表示を行う。液晶パネル１００は、基板１０１と、基板１０１に対向配置される対向基板１０２と、両基板を接着するシール材１０３との間の空間に液晶１０４を封入した構成を有している。基板１０１及び対向基板１０２は、例えば、光透過性のあるガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂などにより矩形状に形成されている。

基板１０１には、反射膜１０５、カラーフィルタ１０６及び走査電極１０７が積層されて設けられている。カラーフィルタ１０６は、マトリクス状にパターニングされている。カラーフィルタ１０６が設けられている領域全体が表示領域となる。カラーフィルタ１０６については、後に詳述する。走査電極１０７は、水平方向に一定間隔を隔てて平行に並設される。

一方、対向基板１０２には、信号電極１０８が設けられている。信号電極１０８は、走査電極１０７に直交する垂直方向に一定間隔を隔てて、互いに平行に配設される。走査電極１０７及び信号電極１０８は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電性薄膜から形成されている。

走査電極１０７と信号電極１０８との交差部が単位画素１１２に対応する。反射膜１０５は、単位画素１１２の一部に設けられる。この反射膜１０５は視認側から入射した光を反射する。反射膜１０５は、カラーフィルタ１０６よりも薄く設けられている。また、反射膜１０５の上にもカラーフィルタ１０６が形成される。単位画素１１２のうち、反射膜が設けられている部分が反射領域１１３となる。したがって、反射領域１１３では外部から入射した光が反射する。

一方、単位画素１１２のうち、反射膜１０５が設けられておらず、カラーフィルタ１０６のみが設けられている部分が透過領域１１４となる。透過領域１１４では、バックライトユニットからの光が透過する。すなわち、単位画素１１２は、反射領域１１３及び透過領域１１４を有している。

カラーフィルタ１０６の透過領域１１４に対応する位置には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかに着色された樹脂からなる着色層１１５が配置される。一方、カラーフィルタ１０６の反射領域１１３に対応する位置には、透過領域１１４に配置した着色層１１５と同一のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかに着色された樹脂からなる着色層１１５と、無色透明の樹脂からなる透明樹脂層１１６とが配置される。したがって、カラーフィルタ１０６の１つの単位画素１１２中には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）いずれかに着色された着色層１１５と、無色透明の透明樹脂層１１６の両方が設けられる。反射領域１１３における着色層を反射着色層１１５ｒとし、透過領域１１４における着色層を透過着色層１１５ｔとする。

着色層１１５の各色の間には、ＢＭ（Black Matrix：ブラックマトリクス）１１８が設けられる。ＢＭ１１８は、単位画素１１２の間からの光の漏れを防止し、コントラストを向上させる役割を果たす。ＢＭ１１８は樹脂やクロムからなる遮光膜である。

また、着色層１１５、透明樹脂層１１６及びＢＭ１１８の上には、略全面にわたってオーバーコート層１１９が形成される。ＳＴＮ型液晶表示装置は、ＴＮ型と比較して、ねじれ角が大きく、セル内の平坦性が要求される。このため、オーバーコート層１１９は着色層１１５、透明樹脂層１１６及びＢＭ１１８の凹凸をなくすために設けられる。オーバーコート層１１９の材料としては、アクリルなどの有機物が用いられる。カラーフィルタは、着色層１１５、透明樹脂層１１６、ＢＭ１１８、オーバーコート層１１９から構成されていてもよい。

透明樹脂層１１６は、着色層１１５の着色樹脂と同じ厚さで配置する。無色透明の樹脂を配置することによって、表面を平坦化することができる。また、透明樹脂層１１６に、透明樹脂を設けない構造としてもよい。また、透明樹脂層１１６とオーバーコート層１１９とを兼用してもよい。

基板１０１及び対向基板１０２の対向する面にはそれぞれ所定の方向に配向された配向膜１０９が設けられている。両基板１０１、１０２の間は、スペーサ１１０によって、所定の間隔になるように維持されている。これら両基板１０１、１０２は、枠状のシール材１０３により周辺を接着され、両基板１０１、１０２とシール材１０３とで形成される空間に液晶１０４が封入される。これら両基板に挟持された液晶１０４は、配向膜１０９によって所定の方向に配向する。それぞれの基板の外側表面には、偏光板１１１が貼着される。偏光板１１１と基板との間に、位相差板や広視角フィルムを配置してもよい。特に、ＳＴＮ方式の液晶パネルの場合は、表示性能を向上させるために位相差板を配置することが好ましい。

液晶パネル１００は、外部から入力される画像データに基づいて、画像の表示に必要な各種の制御信号、走査信号及び表示信号などを出力する駆動回路（不図示）によって駆動される。駆動回路は、ＣＯＧ（Chip On Glass）技術を用いて、基板上に直接、実装される。

液晶パネル１００の背面には、バックライトユニット（不図示）が備えられている。バックライトユニットは、液晶パネル１００の反視認側から当該液晶パネル１００に対して白色光を照射する。バックライトユニットとしては、例えば、光源となる冷陰極管やＬＥＤの他、導光板、プリズムシートなどの構成を備えた一般的な構成のものを用いる。

ここで、上述の液晶パネル１００の駆動について説明する。駆動回路は、各走査電極１０７に走査信号を、各信号電極１０８に表示信号を供給する。各走査信号によって選択された１つの単位画素１１２を構成する１つの走査電極１０７と信号電極１０８との電位差に応じて、その間の液晶１０４の配列が変化する。透過領域１１４においては、バックライトユニットから入射される光は、反視認側の偏光板１１１を透過した直線偏光となり、液晶１０４によって偏光方向が制御され、視認側偏光板１１１を透過する光の透過率が制御される。

一方、反射領域１１３においては、視認側から入射した外光が視認側の偏光板１１１を透過した直線偏光となり、液晶１０４によって偏光方向が制御され、反射膜１０５により反射される。そして、液晶１０４によって再び偏光方向が制御され、再度視認側偏光板１１１を透過する光の透過率が制御される。したがって、反射領域１１３における照明光と透過領域１１４における照明光とは異なるものとなる。

ここで、図２を参照して、カラーフィルタ１０６の１つの画素１１７の構成について説明する。図２は、本実施の形態にかかる半透過型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ１０６の１つの画素１１７の構成を示す平面図である。なお、各構成要素において、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を区別するため、符号の後にＲ、Ｇ、Ｂを付している。

図２に示すように、１つの画素１１７は、隣接する３つの単位画素１１２から構成される。Ｒの単位画素１１２Ｒは、Ｒの着色層１１５Ｒと透明樹脂層１１６Ｒから構成される。Ｇの単位画素１１２Ｇは、Ｇの着色層１１５Ｇと透明樹脂層１１６Ｇから構成される。Ｂの単位画素１１２Ｂは、Ｂの着色層１１５Ｂと透明樹脂層１１６Ｂから構成される。すなわち、単位画素１１２はＲ、Ｇ、Ｂいずれか１つの着色層１１５と１つの透明樹脂層１１６とから構成される。１つの画素１１７は、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色層１１５を有する３つの単位画素１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂから構成される。

１つの単位画素１１２において、反射領域１１３及び透過領域１１４には同一の着色層１１５が設けられる。ここで、反射領域１１３に対応する着色層１１５を反射着色層１１５ｒとし、透過領域１１４に対応する着色層１１５を透過着色層１１５ｔとする。反射着色層１１５ｒと透過着色層１１５ｔとは同一の着色樹脂を用いて形成されている。さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂの色を区別するため、Ｒの反射着色層１１５ｒを反射着色層１１５Ｒｒとし、Ｒの透過着色層１１５ｔを透過着色層１１５Ｒｔとする。すなわち、Ｒの着色層１１５は、反射着色層１１５Ｒｒと透過着色層１１５Ｒｔとから構成される。同様に、Ｇの着色層１１５は、反射着色層１１５Ｇｒと透過着色層１１５Ｇｔとから構成される。また、Ｂの着色層１１５は、反射着色層１１５Ｂｒと透過着色層１１５Ｂｔとから構成される。

本実施の形態においては、Ｒの透過領域１１４に対応する透過着色層１１５Ｒｔの面積と、Ｇの透過領域１１４に対応する透過着色層１１５Ｇｔの面積と、Ｂの透過領域１１４に対応する透過着色層１１５Ｂｔの面積とは略同等とした。

一方、反射領域１１３は、反射着色層１１５ｔと透明樹脂層１１６とから構成される。Ｇの反射領域１１３Ｇに含まれる反射着色層１１５Ｇｒの面積と、Ｂの反射領域１１３Ｂに含まれる反射着色層１１５Ｂｒの面積とを略等しくし、Ｒの反射領域１１３Ｒに含まれる反射着色層１１５Ｒｒの面積をそれよりも小さくする。すなわち、反射着色層１１５Ｒｒの一部において、着色層１１５の代わりにＢＭ１１８となる遮光層を設ける。これにより、Ｒの単位画素１１２Ｒでは、他の単位画素１１２Ｇ、１１２Ｂと比べて、ＢＭ１１８の面積が大きくなり、反射着色層１１５Ｒｒの面積は、反射着色層１１５Ｇｒ、１１５Ｂｒよりも小さくなる。また、Ｇの反射領域１１３Ｇに含まれる透明樹脂層１１６Ｇの面積と、Ｂの反射領域１１３Ｂに含まれる透明樹脂層１１６Ｂの面積とを略等しくし、Ｒの反射領域１１３Ｒに含まれる透明樹脂層層１１６Ｒの面積をそれよりも小さくする。

上述したように、反射領域１１３の反射着色層１１５ｒは、透過着色層１１５ｔと同じ着色樹脂を用いる。このため、反射領域１１３の色特性は、透過領域１１４と同一のＲ、Ｇ、Ｂの着色層１１５及び透明樹脂層１１６によって決定されることとなる。また、輝度を上げるために、反射着色層１１５ｒの代わりに透明樹脂層１１６が設けられている。上述したように、透過モードの光源と反射モードの光源とは異なるため、それぞれのモードにおいて使用されるカラーフィルタの着色層の色特性の設定を独立に行う必要がある。

従来、各色の反射領域１１３の着色層１１５及び透明樹脂層１１６の面積は等しいため、反射モードにおける色純度は、これらの着色層１１５と透明樹脂層１１６とによって制約され、所望の色を得ることができないという問題があった。

しかしながら、反射着色層１１５ｒ及び透明樹脂層１１６の面積を色に応じて変えることにより、反射領域１１３の面積を所望の値に設定することができる。これにより、各色の反射着色層１１５ｒの寄与率を変更することができるため、簡便に色度の調整を行うことができる。本実施の形態においては、Ｒの影響が小さくなる。

また、従来、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の混色により実現される白表示の色度も、３色の着色層１１５及び透明樹脂層１１６の影響を受け、所望の値に調整することができなかった。しかし、各色の反射着色層１１５ｒの面積及び透明樹脂層１１６の面積をそれぞれ所望の値に変更することによって、所望の色度に調整することが可能である。すなわち、白色表示において、影響を小さくしたい色の反射領域１１３を小さくする。その色の着色層の面積を小さくすることによって、反射モードにおいて色純度を保ちつつ、白の色度を調整することができる。

また、反射領域１１３ではなく、透過領域１１４の面積を小さくして、透過モードにおいて色純度を保ちつつ、白の色度を調整することも可能である。

反射モードでカラー表示を行ったときの色度について、図３を参照して説明する。図３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色層１１５の反射領域１１３それぞれに、透明樹脂層１１６を設けない場合（０％）、反射領域１３の面積に対して、１０％、２０％、３０％の面積の透明樹脂層１１６を設けた場合の色度座標を示している。図３において、◆は０％、■は１０％、△は２０％、×は３０％を示している。また、□は、Ｒ、Ｇ、Ｂの混色により実現される白の色度を示している。白の色度は、透明樹脂層１１６の割合を０−３０％へと変化させても、同じ色度となる。

また、Ｒの反射領域１１３の面積の１０％の領域に透明樹脂層１１６を、Ｇの反射領域１１３の面積の３０％の領域に透明樹脂層１１６を、Ｂの反射領域１１３の面積の３０％の領域に透明樹脂層１１６を配置した。この場合、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色度は図３中○で示す値となる。このように、Ｒの透明樹脂層１１６Ｒの面積が、他のＧの透明樹脂層１１６Ｇ及びＢの透明樹脂層１１６Ｂの面積と比較して小さいため、Ｒの影響が強くなる。このため、ＲＧＢの単位画素１１２で作る白の色が赤みを帯びてしまう。すなわち、各色の色純度を独立して調整すると、白色の色度が変化してしまう。

これを回避するために、図２に示す構成のように、Ｒの反射領域１１３Ｒの一部にブラックマトリクス（ＢＭ）設け、Ｒの反射領域１１３Ｒの面積をＧ及びＢの反射領域１１３Ｇ、１１３Ｂの面積より２０％小さくした。これにより、白表示をする際の、Ｒの影響を小さくすることができた。すなわち、白の赤みを消すことができ、良好な白表示が可能となった。従来、白の色度を維持しつつ、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれを独立して色純度をあげることができなかったが、本発明により、初めて可能となった。すなわち、図２に示す構成により、所望の色純度を保ったまま、白表示の調整が可能となった。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２について、図４を参照して説明する。図４は、本実施の形態にかかる半透過型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ１０６の１つの画素１１７の構成を示す平面図である。図４において、図２と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態において、実施の形態１と異なる点は、カラーフィルタ１０６の各色の反射領域１１３の面積の調整方法である。

図４に示すように、１つの画素１１７は、隣接する３つの単位画素１１２から構成される。Ｒの単位画素１１２Ｒは、Ｒの着色層１１５Ｒと透明樹脂層１１６Ｒから構成される。Ｇの単位画素１１２Ｇは、Ｇの着色層１１５Ｇと透明樹脂層１１６Ｇから構成される。Ｂの単位画素１１２Ｂは、Ｂの着色層１１５Ｂと透明樹脂層１１６Ｂから構成される。すなわち、単位画素１１２はＲ、Ｇ、Ｂいずれか１つの着色層１１５と１つの透明樹脂層１１６とから構成される。１つの画素１１７は、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色層１１５を有する３つの単位画素１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂから構成される。

本実施の形態においては、３つの単位画素１１２のうち、Ｒの単位画素１１２Ｒの幅を狭くし、その面積を小さくしている。これに対応して、Ｒの透過着色層１１５Ｒｔの幅は、Ｇ及びＢの透過着色層１１５Ｇｔ、１１５Ｂｔより狭いが、Ｒの透過着色層１１５Ｒｔの面積は、Ｇ及びＢの透過着色層１１５Ｇｔ、１１５Ｂｔの面積と等しい。また、Ｒの反射領域１１３における透明樹脂層１１６の幅も、Ｇ及びＢの透明樹脂層１１６よりも狭くなっている。したがって、Ｒの反射領域１１３における透明樹脂層１１６の面積も、Ｇ及びＢの透明樹脂層１１６の面積よりも小さい。また、Ｒの反射着色層１１５Ｒｒの面積もまた、Ｇ及びＢの反射着色層１１５Ｇｒ、１１５Ｂｒよりも小さい。

一方、Ｇの透過領域１１４に対応する透過着色層１１５Ｇｔの面積と、Ｂの透過領域１１４に対応する透過着色層１１５Ｂｔの面積とは略同等である。また、Ｇの反射領域１１３に設けられる透明樹脂層１１６Ｇの面積と、Ｂの反射領域１１３に対応する透明樹脂層１１６Ｂの面積とは略同等である。

上述したように、反射領域１１３の反射着色層１１５ｒは、透過着色層１１５ｔと同じ着色樹脂を用いる。このため、反射領域１１３の色特性は、透過領域１１４と同一のＲ、Ｇ、Ｂの着色層１１５及び透明樹脂層１１６によって決定されることとなる。本実施の形態のように、Ｒの反射着色層１１５Ｒｒ及び透明樹脂層１１６Ｒの面積を他の色よりも小さくすることによって、当該画素１１７へのＲの単位画素１１２Ｒの寄与率を小さくすることができる。また、実施の形態１と比較すると、ＢＭ１１８による光の利用効率の低下を抑制することができる。

また、従来、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の混色により実現される白表示の色度も、各色の反射着色層１１５ｒの面積及び透明樹脂層１１６の面積をそれぞれ所望の値に変更することによって、所望の色度に調整することが可能である。上記の構成は、例えば、一方の電極の幅を着色層１１５の色に応じて変えることによって、実現することができる。

Ｇ及びＢの単位画素１１２Ｇ、１１２Ｂの面積は略同等とし、Ｒの単位画素１１２の面積をＧ及びＢの単位画素１１２Ｇ、１１２Ｂの面積の８０％とした。また、Ｒの反射領域１１３Ｒの面積の１０％の領域に透明樹脂層１１６を、Ｇの反射領域１１３Ｇの面積の３０％の領域に透明樹脂層１１６を、Ｂの反射領域１１３Ｂの面積の３０％の領域に透明樹脂層１１６をそれぞれ配置した。このようにすることによって、実施例１と比較すると、輝度を向上させることができ、良好な表示が可能となった。また、白の色度を維持しつつ、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれを独立して色純度をあげることができた。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３について、図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態にかかる半透過型液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ１０６の１つの画素１１７の構成を示す平面図である。図５において、図２と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。本実施の形態において、実施の形態１と異なる点は、カラーフィルタ１０６の各色の反射領域１１３の一部に補正着色層１２０を設けた点である。

図５に示すように、１つの画素１１７は、隣接する３つの単位画素１１２から構成される。Ｒの単位画素１１２Ｒは、Ｒの着色層１１５Ｒと透明樹脂層１１６Ｒから構成される。Ｇの単位画素１１２Ｇは、Ｇの着色層１１５Ｇと透明樹脂層１１６Ｇから構成される。Ｂの単位画素１１２Ｂは、Ｂの着色層１１５Ｂと透明樹脂層１１６Ｂから構成される。すなわち、単位画素１１２はＲ、Ｇ、Ｂいずれか１つの着色層１１５と１つの透明樹脂層１１６とから構成される。１つの画素１１７は、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色層１１５を有する３つの単位画素１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂから構成される。

本実施の形態においては、Ｒの単位画素１１２Ｒの反射領域１１３Ｒの内部に補正着色層１２０Ｇが設けられている。補正着色層１２０Ｇは、隣接するＧの単位画素１１２Ｇの着色層１１５Ｇと同一の着色樹脂からなる。Ｒの反射着色層１１５Ｒｒと補正着色層１２０Ｇとの間には透明樹脂層１１６Ｒがあり、接していない。すなわち、補正着色層１２０Ｇと着色層１１５Ｒとは、離間して設けられている。すなわち、透明樹脂層１１６Ｒは、補正樹脂層１２０Ｇを囲むようにロの字型に形成される。

また、Ｇの単位画素１１２Ｇの反射領域１１３Ｇの内部に、隣接するＢの単位画素１１２Ｂの着色層１１５Ｂと同一のＢの補正着色層１２０Ｂが設けられている。Ｇの反射着色層１１５Ｇｒと補正着色層１２０Ｂとの間には透明樹脂層１１６Ｇがあり、接していない。一方、Ｂの単位画素１１２Ｂの反射領域１１３Ｂの内部には、補正着色層１２０Ｒは設けられていない。

また、Ｒの透過領域１１４Ｒに対応する透過着色層１１５Ｒｔの面積と、Ｇの透過領域１１４Ｇに対応する透過着色層１１５Ｇｔの面積と、Ｂの透過領域１１４Ｂに対応する透過着色層１１５Ｂｔの面積とは略同等とした。一方、Ｒの反射領域１１３Ｒに対応する透明樹脂層１１６の面積と、Ｇの反射領域１１３Ｇに対応する透明樹脂層１１６の面積と、Ｂの反射領域１１３Ｂに対応する透明樹脂層１１６の面積とは略同等とした。したがって、Ｂの反射領域１１３Ｂの着色層１１５は、補正着色層１２０がない分、他のＲやＧの反射領域１１３Ｒ、１１３Ｇの着色層１１５Ｒ、１１５Ｇの面積よりも大きい。

上述のような構成とすることによって、反射領域１１３へのＲの着色層１１５Ｒの寄与率及びＧの着色層１１５Ｇの寄与率をあげることができる。すなわち、本実施の形態においては、Ｒの色度をＧよりに、Ｇの色度をＢよりにすることができる。補正着色層１２０の面積を変えることによって、簡便に色度を調整することができる。

また、補正着色層１２０として、隣接する単位画素１１２の着色層と同一の材料を用いているため、コストを抑制することができる。また、従来、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の混色により実現される白表示の色度も、各色の補正着色層１２０の面積をそれぞれ所望の値に変更することによって、所望の色度に調整することが可能である。

また、補正着色層１２０は、透明樹脂層１１６の内部に形成することが好ましい。すなわち、上述したように、反射着色層１１５ｒと補正着色層１２０との間には透明樹脂層１１６を設け、反射着色層１１５ｒと補正着色層１２０とが接しないようにする。これよって、各色の着色層１１５と補正着色層１２０とが重なることがなく、重なり部分に生じる光の吸収を抑制することができ、輝度を向上させることができる。なお、図５においては、透明樹脂層１１６は、反射領域１１３の中央付近に配置する構成としたがこれに限定されず、補正着色層１２０とＢＭ１１８と接するように配置してもよい。この場合、単位画素１１２の角部に形成することが好ましい。また、補正着色層１２０は、反射領域１１３内のどこに配置しても構わない。補正着色層１２０と、着色層１１５とが接しないよう、透明樹脂層１１６を配置することが好ましい。

また、各色の着色層１１５、透明樹脂層１１６及び補正着色層１２０の膜厚は略同一であることが好ましい。これによって、カラーフィルタ１０６を平坦にすることができ、さらに良好な表示を行うことができる。

実施の形態３にかかる半透過型カラー液晶表示装置を用いて、反射モードでカラー表示を行ったときの色度について、図６を参照して説明する。図６は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色層１１５の反射領域１１３それぞれに、透明樹脂層１１６を設けない場合（０％）、反射領域１１３の面積に対して、１０％、２０％、３０％の面積の透明樹脂層１１６を設けた場合の色度座標を示している。図６において、◆は０％、■は１０％、△は２０％、×は３０％を示している。また、□は、Ｒ、Ｇ、Ｂの混色により実現される白の色度を示している。

Ｒ、Ｇ及びＢの単位画素１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂの面積は略同等とし、それぞれの単位画素１１２に面積の等しい透過着色層１１５ｔを設けた。また、Ｒの反射領域１１３Ｒの面積の１０％の領域に透明樹脂層１１６を、Ｇの反射領域１１３Ｇの面積の１０％の領域に透明樹脂層１１６を、Ｂの反射領域１１３Ｂの面積の２０％の領域に透明樹脂層１１６をそれぞれ配置した。Ｒの透明樹脂層１１６中にはＲの反射領域１１３Ｒの１０％の面積のＧの補正着色層１２０Ｇを、Ｇの透明樹脂層１１６中にはＧの反射領域１１３Ｇの１０％の面積のＢの補正着色層１２０Ｂをそれぞれ形成した。

図６に、上述のカラーフィルタを用いた場合の色度を示す。上述のカラーフィルタ１０６を用いることによって、図６中○で示す色度となった。図６に示すように、Ｒの色度をＧよりの所望の値に調整することができた。また、これにより、Ｇの色度をＢよりの所望の値に調整することができた。青味がかった緑を実現することができた。反射モードにおいて、従来方法では、実現できなかった色を実現することができた。

なお、上記の実施の形態１〜３については、透過領域１１４の色度は、最初から所望の値としておき、反射領域１１３の色度を変更する場合について説明したが、これに限定されない。透過領域１１４に対応する透過着色層１１５ｔの面積を変えることも可能である。また、透過領域１１４に対応する透過着色層１１５ｔの一部に異なる色の補正着色層１２０を設けるようにしてもよい。

また、図２に示した実施の形態１と図５に示した実施の形態３とを組み合わせることも可能である。すなわち、反射領域１１３における反射着色層１１５ｒの面積を変えつつ、反射着色層１１５ｒの一部に異なる色の補正着色層１２０を設けることも可能である。また、図３に示した実施の形態２と図５に示した実施の形態３とを組み合わせることも可能である。

なお、上述の説明では、ＳＴＮ型のパッシブマトリクス方式の液晶パネルを用いた例について説明したが、これに限定されない。アクティブマトリクス型やセグメント型の液晶パネルに対しても適用可能である。

実施の形態１に係る半透過型の液晶パネルの構成の一例を示す断面図である。 実施の形態１に係るカラーフィルタの１画素の構成を示す平面図である。 カラーフィルタの反射領域の面積を変えた場合の色度を示すグラフである。 実施の形態２に係るカラーフィルタの１画素の構成を示す平面図である。 実施の形態３に係るカラーフィルタの１画素の構成を示す平面図である。 カラーフィルタの反射領域の面積を変えた場合の色度を示すグラフである。 従来のカラーフィルタの１画素の構成を示す平面図である。 従来のカラーフィルタの１画素の他の構成を示す平面図である。 従来のカラーフィルタを用いた場合の色度を示すグラフである。

符号の説明

１００ 液晶パネル
１０１ 基板
１０２ 対向基板
１０３ 液晶
１０４ シール材
１０５ 反射膜
１０６ カラーフィルタ
１０７ 走査電極
１０８ 信号電極
１０９ 配向膜
１１０ スペーサ
１１１ 偏光板
１１２ 単位画素
１１３ 反射領域
１１４ 透過領域
１１５ 着色層
１１６ 透明樹脂層
１１７ 画素
１１８ ＢＭ
１１９ オーバーコート層
１２０ 補正着色層

Claims (10)

1. 透過領域と反射領域とを有する単位画素と、
   前記単位画素に対応して設けられた着色層とを備え、
   前記単位画素は、それぞれの色の着色層で設けられ、
   前記透過領域又は／及び前記反射領域の面積は、前記着色層の色に応じて異なっている半透過型カラー液晶表示装置。
2. 前記透過領域又は／及び前記反射領域の面積は、該透過領域又は／及び該反射領域の一部を遮光することにより面積を異ならせている請求項１に記載の半透過型カラー液晶表示装置。
3. 透過領域と反射領域とを有する単位画素と、
   前記単位画素に対応して設けられた着色層とを備え、
   前記単位画素は、それぞれの色の着色層で設けられた半透過型カラー液晶表示装置であって、
   前記単位画素に設けられ、当該単位画素に設けられた着色層と異なる色の補正着色層を有し、
   前記補正着色層には、当該単位画素には設けられていない別の単位画素の着色層を用いている半透過型カラー液晶表示装置。
4. 前記単位画素は、透明樹脂層を備え、
   前記透明樹脂層は、前記着色層と前記補正着色層との間に設けられ、
   前記補正着色層は、前記着色層と離間して設けられている請求項３に記載の半透過型カラー液晶表示装置。
5. 前記着色層の膜厚と、前記透明樹脂層の膜厚と、前記補正着色層の膜厚とは、略同一である請求項３又は４に記載の半透過型カラー液晶表示装置。
6. 前記透過領域又は／及び前記反射領域の面積は、前記着色層の色に応じて異なっている請求項３、４又は５に記載の半透過型カラー液晶表示装置。
7. 前記単位画素の面積は、前記着色層の色に応じて異なっている請求項１〜６のいずれか１項に記載の半透過型カラー液晶表示装置。
8. 前記反射領域に対応する着色層と、前記透過領域に対応する着色層とは同一である請求項１〜７のいずれか１項に記載の半透過型カラー液晶表示装置。
9. 異なる色の着色層が設けられた前記単位画素のそれぞれで、前記透過領域の面積は略等しい請求項１〜８のいずれか１項に記載の半透過型カラー液晶表示装置。
10. ３つの単位画素によって１画素が構成され、
    前記着色層は、前記３つの単位画素に対応して３原色の各色にそれぞれ着色される請求項１〜９のいずれか１項に記載の半透過型カラー液晶表示装置。

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