JP2004151299A - カラーフィルタ及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】色純度が高いと同時に、極めて明るいカラー表示を行うことができ、かつ所望の色調を得ることができる液晶表示装置用カラーフィルタを提供する。
【解決手段】画素毎に、バックライト部からの光が透過する透過部Tと外光の反射光が透過する反射部R1,R2とを備えた液晶表示装置用カラーフィルタであって、透過部Tがイエロー色(Y)、マゼンタ色(M)及びシアン色(C)の群から選択される2つの色の組み合わせのフィルタ層20,22が積層された構造を有し、反射部が2つの色と同一の色の組み合わせのフィルタ層20,22がそれぞれ形成された構造を有し、反射部R1,R2において、2つの色の組み合わせのフィルタ層の一方の色のフィルタ層20及び他方の色のフィルタ層22は、それぞれ反射部の複数の異なる領域に分割されて配置されていることを含む。
【選択図】 図9
【解決手段】画素毎に、バックライト部からの光が透過する透過部Tと外光の反射光が透過する反射部R1,R2とを備えた液晶表示装置用カラーフィルタであって、透過部Tがイエロー色(Y)、マゼンタ色(M)及びシアン色(C)の群から選択される2つの色の組み合わせのフィルタ層20,22が積層された構造を有し、反射部が2つの色と同一の色の組み合わせのフィルタ層20,22がそれぞれ形成された構造を有し、反射部R1,R2において、2つの色の組み合わせのフィルタ層の一方の色のフィルタ層20及び他方の色のフィルタ層22は、それぞれ反射部の複数の異なる領域に分割されて配置されていることを含む。
【選択図】 図9
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラーフィルタ及び液晶表示装置に係わり、更に詳しくは、反射透過両用型の液晶表示装置用のカラーフィルタ及び液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、低消費電力、低電圧動作、軽量、薄型及びカラー表示などを特徴とする液晶表示装置は、情報機器などへ急速にその用途を拡大している。
【0003】
液晶表示装置は、自ら発光する自発光型の表示装置ではないため、光を供給して表示を行う必要があり、この光の供給方法によって、透過型と反射型とに分類される。透過型の液晶表示装置では、液晶表示装置の背後に蛍光管などのバックライトを配置して、そこから入射される光に基づいて表示を行う。また、反射型の液晶表示装置では、外光が反射層によって反射した光に基づいて表示を行う。
【0004】
透過型の液晶表示装置においては、バックライトを用いて表示を行うため、明るく、コントラストが高い表示を行うことができる反面、消費電力が大きいという欠点がある。また、反射型の液晶表示装置においては、バックライトを使用しないため、消費電力を極めて小さくすることができる反面、周囲の明るさなどの使用環境に表示特性が大きく影響するという欠点がある。
【0005】
そこで、反射と透過との両方の機能を合わせもった反射透過両用型の液晶表示装置(以下、半透過型の液晶表示装置ともいう)が開発されている。この半透過型の液晶表示装置は、画素毎に、外光の反射光が透過する反射部とバックライトからの光が透過する透過部とが形成された構造を有している。
【0006】
例えば、使用環境が真っ暗の場合には、透過部を利用してバックライトからの透過光を利用して表示を行う。また、使用環境が薄暗い場合には、透過部及び反射部を両方用いて、バックライトからの透過光と外光の反射光とを両方利用して表示を行う。更には、外光が十分明るい場合には、外光の反射光を利用して表示を行う。このように、半透過型の液晶表示装置では、反射型、透過型及び反射透過型のうちのいずれかの表示方法を用いて液晶画像を表示することができる。
【0007】
カラー表示タイプの半透過型の液晶表示装置においては、赤色(R)画素部、緑色(G)画素部及び青色(B)画素部の3つの画素部(サブピクセル)で表示単位であるピクセルを構成する。このため、カラー表示タイプの半透過型の液晶表示装置には、赤色(R)画素部、緑色(G)画素部及び青色(B)画素部にそれぞれ対応する位置に赤色(R)フィルタ層、緑色(G)フィルタ層及び青色(B)フィルタ層を有するカラーフィルタが設けられている。
【0008】
従来の半透過型の液晶表示装置用のカラーフィルタでは、各色の画素部においては同一色(R、G又はB)のフィルタ層からなり、このフィルタ層は透過部及び反射部により構成される。そして、カラーフィルタの透過部ではバックライトの光が透過し、また、カラーフィルタの反射部では外光の反射光が透過することに基づいてカラー表示を行う。
【0009】
このような従来の半透過型の液晶表示装置用のカラーフィルタでは、反射部では外光が入射する時と反射して出射する時の2回透過し、また、透過部ではバックライトからの光の透過が1回であることから、透過光で表示を行うと明るくなる反面、色純度が大きく低下するという不具合が発生する。
【0010】
また、半透過型の液晶表示装置は、主に、携帯用などの小型・軽量の液晶表示装置として用いられるため、バックライトとして青色LEDを白色化したものが使用される場合がある。この場合、カラー表示を行うと青みが強い表示となるため、色調を変えることで、青みが強いカラー表示を補正することができるカラーフィルタが切望されている。
【0011】
このような観点から、反射部のカラーフィルタ部の一部分にカラーフィルタが形成されていない部分を設けることにより、反射部での色を薄くして、その反面、明るさを向上させる方法がある(例えば、特許文献1参照)。
【0012】
また、反射部のカラーフィルタ部に対応する部分に透明層を設けてその上に着色層を形成することで、反射部の着色層の膜厚を透過部の着色層の膜厚より薄くすることにより、反射部の明るさを向上させる方法がある(例えば、特許文献2参照)。
【0013】
さらには、透過部及び反射部の両者において優れた明度、彩度が得られるように、透過部にはシアン色、マゼンタ色、イエロー色のうちの2つの色のフィルタが積層されて形成され、また反射部にはその2つの色のフィルタが単層で形成された構造として、赤色、緑色、青色の各画素部をそれぞれ構成するようにしたカラーフィルタがある(例えば、特許文献3参照)。
【0014】
【特許文献1】
特開2000−111902号公報
【特許文献2】
特開2001−166289号公報
【特許文献3】
特開2002−258029号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許文献1及び2のカラーフィルタでは、いずれも反射部での色の濃度を下げて明るさを向上させることができるという効果はあるものの、カラーフィルタの色調を変えることは困難である。
【0016】
上記した特許文献3のカラーフィルタでは、ストライプ状の2つの色のフィルタ層の一端部同士を重ねて配置することにより、透過部では2つの色のフィルタ層が積層され、かつ反射部ではこの2つの色のフィルタ層がそれぞれ単層で形成された構造を形成している。このため、例えば、上側フィルタ層を下側フィルタ層の端部に積層して形成する際に反射部側に位置ずれして形成される場合、反射部にも2つの色のフィルタ層が積層された部分が形成されてしまうことになる。
【0017】
つまり、反射部においては、一方の色のフィルタ層が単層で形成された部分の面積が減少することで、2つの色のフィルタ層の面積比がずれてしまうことになる。反射部では2つの色のフィルタ層の面積比に基づいて色調が決定されるため、2つの色のフィルタ層が単層で形成された部分の面積比がずれると所望の色調を得ることが困難になる。
【0018】
本発明は、上記した問題点を鑑みて創作されたものであり、半透過型液晶表示装置のカラーフィルタにおいて、透過部及び反射部が共に色純度が高いと同時に、極めて明るいカラー表示を行うことができ、かつ各フィルタ層が位置ずれして形成された場合においても反射部で所望の色調を得ることができるカラーフィルタ及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明はカラーフィルタに係り、画素毎に、バックライト部からの光が透過する透過部と外光の反射光が透過する反射部とを備えたカラーフィルタであって、前記透過部が、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)及びシアン色(C)の群から選択される2つの色の組み合わせのフィルタ層が積層された構造を有すると共に、前記反射部が、前記2つの色と同一の色の組み合わせのフィルタ層がそれぞれ単層で形成された構造を有し、前記反射部において、前記2つの色の組み合わせのフィルタ層の一方の色のフィルタ層及び他方の色のフィルタ層は、それぞれ前記反射部の複数の異なる領域に分割されて配置されていることを特徴とする。
【0020】
本発明によれば、カラーフィルタの一つの画素部(赤色(R)画素部、緑色(G)画素部又は青色(B)画素部)の透過部においては、3補色(イエロー色(Y),マゼンタ色(M),シアン色(C))のうちの2つの色の組み合わせのフィルタ層が積層されて形成されており、バックライト部からの光がこの積層フィルタを透過すると、2つの色の減色混合により3原色(赤色(R),緑色(G),青色(B))のうちのいずれかの色になる。
【0021】
一方、カラーフィルタの反射部においては、透過部に積層された2つの色のフィルタ層と同一色の組み合わせのフィルタ層がそれぞれ単層で形成されている。そして、外光の反射光がこの単層で形成された2つの色のフィルタ層をそれぞれ透過して2つの色の光を放出し、それらの色が加色混合されて、3原色(赤色(R),緑色(G),青色(B))のうちの一色(透過部と略同一色)となるのものである。
【0022】
このようにすることにより、カラーフィルタの一つの画素部において、透過部ではバックライト部からの光が透過して色純度が高く、明るい色が得られると同時に、反射部においても、外光の反射光が薄膜の2つの異なる色の単層フィルタ層をそれぞれ透過し、この2つの色が加色混合されて極めて明るい色が得られるようになる。
【0023】
また、反射部に形成された2つの異なる色の単層フィルタ層の面積比を適宜変えることにより、色調を容易に変化させることができる。このことにより、透過部及び反射部のホワイトバランスをそれぞれ異なるものとすることができる。
【0024】
これに加えて、本発明では、反射部において2つの色の組み合わせのフィルタ層の一方の色のフィルタ層及び他方の色のフィルタ層は、それぞれ反射部の複数の異なる領域に分割されて配置されている。
【0025】
本発明の一つの好適な態様では、前記反射部は、第1反射部と第2反射部とにより構成されており、前記一方の色のフィルタ層は、前記透過部全体から前記第1反射部の上側所定部と前記第2反射部の下側所定部とに延在することにより前記第1及び第2反射部に分割されて配置されていると共に、前記他方の色のフィルタ層は、前記透過部全体から前記第1反射部の下側所定部と前記第2反射部の上側所定部とに延在することにより前記第1及び第2反射部に分割されて配置されている。
【0026】
本発明のカラーフィルタの反射部においては、その色調が2つの色のフィルタ層が単層で形成された部分の面積比に依存するので、所望の色調を得るためには2つの色のフィルタ層をそれらの面積比が所定値になるようにして形成する必要がある。
【0027】
この好適な態様を図2に示される赤色(R)画素部を例示して説明すると、反射部は、透過部Tを挟む第1反射部R1と第2反射部R2とにより構成されており、マゼンタ色(M)フィルタ層22(一方の色のフィルタ層)は透過部T全体から第1反射部R1の上側所定部と第2反射部R2の下側所定部とに延在することにより第1及び第2反射部に分割されて配置されている。そして、イエロー色(Y)フィルタ層20(他方の色のフィルタ層)は透過部T全体から第1反射部R1の下側所定部と第2反射部R2の上側所定部とに延在することにより第1及び第2反射部に分割されて配置されている。
【0028】
本発明のカラーフィルタでは、例えば上記したような構成とすることにより、一方の色のフィルタ層がいかなる方向に位置ずれして形成されたとしても、第1、第2反射部における他方の色のフィルタ層が単層で分割形成された部分のトータルの面積が変化しないようにしている。さらに、第1、第2反射部における一方の色のフィルタ層が単層で分割形成されている部分のトータルの面積も変化しない。
【0029】
従って、第1、第2反射部内において、カラーフィルタ形成時に位置ずれが発生したとしても、一方の色のフィルタ層が単層で形成された部分のトータル面積と他方の色のフィルタ層が単層で形成された部分のトータル面積との面積比を所望値とすることができる。これにより、カラーフィルタの反射部において所望の色調が安定して得られるようになる。
【0030】
なお、上記した図番、符号は本発明の理解を容易にするために引用されたものであって、本発明を限定するものではない。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【0032】
本発明の実施形態を説明する前に、従来技術に係るカラーフィルタの問題点について説明する。図15(a)は従来技術に係るカラーフィルタにおいて位置ずれしないで形成される場合のR画素部を示す図、図15(b)は従来技術に係るカラーフィルタにおいてマゼンタ色(M)フィルタ層が位置ずれして形成される場合のR画素部を示す部分図である。なお、図15(a)及び(b)の右側の図は、左側の断面図をそれぞれ上側からみた平面図である。
【0033】
図15(a)に示すように、従来技術に係るカラーフィルタのR画素部では、イエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22がストライプ状に形成されている。そして、透過部Tではこれらのフィルタ層20,22が積層され、かつ第1反射部R1及び第2反射部R2ではイエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22がそれぞれ単層で形成されている。また、マゼンタ色(M)フィルタ層22の端部が隣接するG画素部のイエロー色(Y)フィルタ層20aの端部にオーバーラップして形成されている。
【0034】
透過部Tでは、バックライトから放出される透過光がY・M積層フィルタを透過して減色混合により赤色となって放出される。また、第1、第2反射部では反射層で反射された外光がイエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22をそれぞれ透過してイエロー色及びマゼンタ色の反射光が放出される。そして、このイエロー色とマゼンタ色とが加色混色されて赤色として視認することができる。このようにして、透過部Tと第1、第2反射部R1,R2とにより構成されるR画素部全体を赤色として視認することができる。
【0035】
このように配置されるフィルタ層を、フォトリソグラフィ法を使用して染料を含む塗布膜を露光・現像して形成する際に、例えばマゼンタ色(M)フィルタ層22が位置ずれして形成される場合を想定してみる。
【0036】
図15(b)に示す例では、マゼンタ色(M)フィルタ層22がイエロー色(Y)フィルタ層20側(左側)に位置ずれして形成されている。この場合、R画素部では第1反射部R1の領域の一部にY・M積層フィルタ21(図15(b)の斜線部)が延在して形成されることから、R画素部の第1反射部R1においてはイエロー色(Y)フィルタ層20が単層で形成されている面積が減少する。
【0037】
このため、第1、第2反射部R1、R2におけるイエロー色(Y)フィルタ層20とマゼンタ色(M)フィルタ層22とが単層で形成されている部分の面積比(Y:M)が設計値からずれてしまうので、反射部において所望の色調が得られなくなることがある。
【0038】
上記した例では、マゼンタ色(M)フィルタ層22が位置ずれする場合を例示したが、イエロー色(Y)フィルタ層20がマゼンタ色(M)フィルタ層22側に位置ずれしても同様である。また、同様な原理に基づいて形成されるG画素部、B画素部においても各色のフィルタ層が同様に位置ずれして形成される場合がある。
【0039】
このため、各色の画素部の第1、第2反射部R1,R2において、各フィルタ層が単層で形成された部分の面積比がずれて所望の色調が得られなくなることがある。
【0040】
さらに、各色のフィルタ層が異なった方向に位置ずれしている部分が一つの液晶表示装置の画面に対応するカラーフィルタとなる場合には、液晶表示装置の画面の位置によって液晶画像の色調が異なってしまうことになり、液晶表示装置の表示特性が劣化してしまう場合がある。
【0041】
また、図15(a)に示すカラーフィルタのように反射部R1全体に一方の色のフィルタ層を単層で形成し、かつ第2反射部R2全体に他方の色のフィルタ層を単層で形成して反射部とする場合、液晶表示装置の反射光で得られる液晶画像がボケた感じになることがある。
【0042】
以下に説明する本発明の実施形態のカラーフィルタは、このような課題を解決することができる。
【0043】
(第1の実施の形態)
図1(a)は本発明の第1実施形態に係るカラーフィルタにおけるR画素部のイエロー色(Y)フィルタ層の配置を示す部分平面図、図1(b)は同じくR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層の配置を示す部分平面図、図2は本発明の第1実施形態のカラーフィルタにおけるR画素部を示す部分平面図である。
【0044】
図1(a)に示すように、第1実施形態のカラーフィルタのR画素部を例示すると、透明電極16に対応する所定領域にR画素部が設けられていて、R画素部の中央部に細長い透過部Tが設けられ、また透過部Tを挟んで第1反射部R1,第2反射部R2がそれぞれ設けられている。R画素部のイエロー色(Y)フィルタ層20は、透過部T全体を被覆すると共に、透過部Tから第1反射部R1の上側所定部を除く下側所定部に延在し、かつ透過部Tから第2反射部R2の下側所定部を除く上側所定部に延在して配置されている。
【0045】
また、図1(b)に示すように、R画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層22は、イエロー色(Y)フィルタ層20とは逆に、細長い透過部T全体を被覆すると共に、透過部Tから第1反射部R1の下側所定部を除く上側所定部に延在し、かつ透過部Tから第2反射部R2の上側所定部を除く下側所定部に延在して配置されている。
【0046】
そして、図2に示すように、図1(a)のイエロー色(Y)フィルタ層20の上に透過部Tに対して対称になるようにして図1(b)のマゼンタ色(M)フィルタ層22が配置されてカラーフィルタのR画素部が構成される。このようにして、イエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22の単層部分は、透過部Tの中心点に対して点対称な第1、第2反射部R1、R2の領域にそれぞれ分割された状態で配置されている。
【0047】
なお、イエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22は、フォトリソグラフィ法で形成される際に左右に位置ずれしてもその端部がR画素部の透明電極16の内側に配置されないように、水平方向のR画素部の領域から露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法ではみ出して配置されている。また、これらのフィルタ層20,22は、同様に、上下に位置ずれしても垂直方向のR画素部に不形成部が生じないように、垂直方向のR画素部の領域から最大位置ずれ寸法より大きな寸法ではみ出して配置されている。
【0048】
このようにして、透過部Tには、イエロー色(Y)フィルタ層20とマゼンタ色(M)フィルタ層22とが積層されたY・M積層フィルタ21が形成されていて、バックライトから放出される透過光はY・M積層フィルタ21を透過して減色混合により赤色となって放出される。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはイエロー色(Y)フィルタ層20がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がイエロー色(Y)フィルタ層20を透過してイエロー色の反射光が放出される。
【0049】
また、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部には、マゼンタ色(M)フィルタ層22がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がマゼンタ色(M)フィルタ層22を透過してマゼンタ色の反射光が放出される。
【0050】
第1、第2反射部R1,R1の所定部から放出されるイエロー色及びマゼンタ色の反射光を離れた位置から見ると、イエロー色とマゼンタ色とが加色混色されて赤色として視認することができる。
【0051】
このようにして、透過部Tと第1、第2反射部R1,R2とにより構成されるR画素部全体を赤色として視認することができる。
【0052】
次に、上記した構造を有するR画素部の例えばマゼンタ色(M)フィルタ層22が、フォトリソグラフィ法により形成される際に位置ずれして形成される場合について説明する。
【0053】
まず、マゼンタ色(M)フィルタ層22が左側に位置ずれして形成される場合を例示して説明する。図3は図2に示すR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層が左側に位置ずれして形成された様子を示す部分平面図である。
【0054】
図3に示すように、マゼンタ色(M)フィルタ層22が左側に位置ずれして形成される場合(ずれ寸法:x1)、第1反射部R1のイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積S1(斜線部)は、左側に位置ずれしたことに基づいて位置ずれしない場合より減少することになる。
【0055】
しかしながら、第2反射部R2のイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積S2(斜線部)は左側に位置ずれした分だけ逆に増加する。従って、イエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分のトータル面積(面積S1+面積S2)は、位置ずれしない場合と同一となる。
【0056】
また、マゼンタ色(M)フィルタ層22はR画素部の領域から露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法ではみ出して形成されているので、左側に位置ずれしたとしても透明電極16の内側にマゼンタ色(M)フィルタ層22の端部が配置されることはない。
【0057】
従って、マゼンタ色(M)フィルタ層22の単層部分のトータル面積(面積S3+面積S4)は、左側に位置ずれが起こったとしても位置ずれしない場合と同一である。
【0058】
次に、マゼンタ色(M)フィルタ層22が上側に位置ずれして形成された場合を例示して説明する。図4は図2に示すR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層が上側に位置ずれして形成された様子を示す部分平面図である。図4に示すように、マゼンタ色(M)フィルタ層22が上側に位置ずれして形成される場合(ずれ寸法:x2)、第2反射部R2のイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積S2(斜線部)は、上側に位置ずれしたことに基づいて位置ずれしない場合より減少することになる。
【0059】
しかしながら、第1反射部R1のイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積S1(斜線部)は位置ずれしない場合より上側に位置ずれした分だけ逆に増加する。従って、イエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分のトータル面積(面積S1+面積S2)は位置ずれしない場合と同一となる。
【0060】
また、マゼンタ色(M)フィルタ層22においては、上記したように、垂直方向のR画素部の領域から露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法ではみ出して形成されているので、上側に位置ずれしてもマゼンタ色(M)フィルタ層22が単層で形成されている部分のトータル面積(面積S3+面積S4)は変化しない。
【0061】
なお、マゼンタ色(M)フィルタ層が左側又は上側に位置ずれして形成される場合を例示して説明したが、斜め上側、斜め下側などのいかなる方向に位置ずれした場合も同様である。また、イエロー色(Y)フィルタ層20が位置ずれした場合、及びイエロー色(Y)フィルタ層20とマゼンタ色(M)フィルタ層とが両方位置ずれした場合も同様である。
【0062】
このように、本実施形態のカラーフィルタでは、例えばR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層22がいかなる方向に位置ずれして形成されたとしても、第1、第2反射部R1、R2内のイエロー色(Y)フィルタ層20が単層で分割形成された部分のトータルの面積が変化しないようにしている。さらに、第1、第2反射部R1、R2内のマゼンタ色(M)フィルタ層22が単層で分割形成されている部分のトータルの面積も変化しない。
【0063】
従って、第1、第2反射部R1、R2内において、カラーフィルタの形成時に位置ずれが発生したとしても、イエロー色(Y)フィルタ層20が単層で形成されているトータル面積とマゼンタ色(M)フィルタ層22が単層で形成されているトータル面積との面積比(Y:M)を所定値とすることができるので、カラーフィルタの反射部において所望の色調が安定して得られるようになる。
【0064】
また、1つの液晶表示装置の画面においてその位置によって液晶画像の色調が異なるといった不具合も解消される。
【0065】
次に、本実施形態のカラーフィルタのR、B、G画素部から構成される1つのピクセル全体について説明する。図5は本発明の第1実施形態のカラーフィルタに係るイエロー色(Y)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図6は同じくマゼンタ色(M)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図7は同じくイエロー色(Y)フィルタ層とマゼンタ色(M)フィルタ層とが形成された様子を示す部分平面図、図8は同じくシアン色(C)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図9は本発明の第1実施形態のカラーフィルタを示す部分平面図である。
【0066】
まず、カラーフィルタのR画素部及びG画素部になる領域に、図5に示すようなパターンのイエロー色(Y)フィルタ層20(斜線部)が形成される。
【0067】
このイエロー色(Y)フィルタ層20はR画素部及びG画素部に同一のパターンが繋がって形成されたパターンであり、R、G画素部の透過部T全体をそれぞれ被覆すると共に、R、G画素部の第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部をそれぞれ被覆する。
【0068】
次いで、イエロー色(Y)フィルタ層20上に、図6に示すようなパターンのマゼンタ色(M)フィルタ層22(斜線部)が形成される。このマゼンタ色(M)フィルタ層22は、R画素部では、透過部T全体を被覆すると共に、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部を被覆する。また、B画素部では、R画素部のパターンと対称になるよう配置されていて、透過部T全体を被覆すると共に、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部を被覆する。
【0069】
これにより、図7に示すように、R画素部では、イエロー色(Y)フィルタ層20上にマゼンタ色(M)フィルタ層22(斜線部)が形成されて、前述した図2に示されるカラーフィルタのR画素部と同一のものが形成される。これと同時に、B画素部にもマゼンタ色(M)フィルタ層22(斜線部)が形成される。
【0070】
続いて、図7に示されるイエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22の上に、図8に示すようなパターンのシアン色(C)フィルタ層24(斜線部)が形成される。このシアン色(C)フィルタ層24はG画素部及びB画素部に同一のパターンが繋がって形成されたものであり、G、B画素部のそれぞれの透過部T全体を被覆すると共に、G、B画素部のそれぞれの第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部を被覆する。
【0071】
これにより、図9に示すように、G画素部のイエロー色(Y)フィルタ層20及びB画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層22上にシアン色(C)フィルタ層24が形成される。以上により、第1実施形態のカラーフィルタ25が得られる。
【0072】
図9に示すように、本実施形態のカラーフィルタ25のR画素部は、前述した図2で説明したように、透過部TにY.M積層フィルタ21が形成され、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部にはマゼンタ色(M)フィルタ層22が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはイエロー色(Y)フィルタ層20が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。そして、前述したような原理によりR画素部全体を赤色(R)として視認することができる。
【0073】
また、同じく図9に示すように、G画素部では、透過部TにY.C積層フィルタ23が形成され、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部にはシアン色(C)フィルタ層24が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはイエロー色(Y)フィルタ層20が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。
【0074】
このようにして構成されるG画素部では、バックライトから放出される透過光はY・C積層フィルタ23を透過して減色混合により緑色となって放出される。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはイエロー色(Y)フィルタ層20がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がイエロー色(Y)フィルタ層20を透過してイエロー色の反射光が放出される。
【0075】
また、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部には、シアン色(C)フィルタ層24がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がシアン色(C)フィルタ層24を透過してシアン色の反射光が放出される。
【0076】
第1、第2反射部R1,R1の所定部から放出されるイエロー色及びシアン色の反射光を離れた位置から見ると、イエロー色とシアン色とが加色混色されて緑色として視認することができる。このようにして、G画素部全体を緑色(G)として視認することができる。
【0077】
また、同じく図9に示すように、B画素部では、透過部TにM・C積層フィルタ29が形成され、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部にはシアン色(C)フィルタ層24が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはマゼンタ色(M)フィルタ層22が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。
【0078】
このようにして構成されるB画素部では、バックライトから放出される透過光がM・C積層フィルタ29を透過して減色混合により青色となって放出される。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはマゼンタ色(M)フィルタ層22がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がマゼンタ色(M)フィルタ層22を透過してマゼンタ色の反射光が放出される。
【0079】
また、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部には、シアン色(C)フィルタ層24がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がシアン色(C)フィルタ層24を透過してシアン色の反射光が放出される。
【0080】
第1、第2反射部R1,R1の所定部から放出されるマゼンタ色及びシアン色の反射光を離れた位置から見ると、マゼンタ色とシアン色とが加色混色されて青色として視認することができる。このようにして、B画素部全体を青色(B)として視認することができる。
【0081】
本実施形態のカラーフィルタ25では、前述したように、点対称の関係にある屈曲パターンからなる2つの色のフィルタ層を重ねて各画素部の透過部T及び第1、第2反射部R1、R2を形成するようにしている。このため、上側のフィルタ層が位置ずれして形成される場合でも、第1、第2反射部R1,R2の2つの領域に単層で分割形成される下側のフィルタ層は一方の面積が減少すると他方の面積がその分増加するようにしているので、そのトータル面積は位置ずれしない場合と同一になる。
【0082】
従って、上側のフィルタ層が位置ずれして形成される場合でも、第1、第2反射部R1,R2に単層で分割形成される2つの色のフィルタ層のトータル面積の比を所定値とすることができるようになり、反射部で所望の色調を得ることができる。
【0083】
また、本実施形態のカラーフィルタ25では、図9に示すように、(R、G、B)画素部から構成される1つのピクセルに対してR画素部からB画素部までその上側部を第1、第2反射部R1、R2の単位領域で水平方向にみると、マゼンタ色(M)、イエロー色(Y)、シアン色(C)、イエロー色(Y)、シアン色(C)、マゼンタ色(M)の順でフィルタ層が配置されていて、同一色のフィルタ層がお互いに隣接しないようにしていることが分かる。
【0084】
また、R画素部からB画素部までその下側部を同様にして水平方向にみると、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、イエロー色(Y)、シアン色(C)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の順でフィルタ層が配置されており、同一色のフィルタ層がお互いに隣接しないようにしている。
【0085】
このように、第1実施形態のカラーフィルタ25では、第1、第2反射部R1、R2において、イエロー色(M)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)から選択される2つの組み合わせの色のフィルタ層の単層部分がそれぞれ各色の画素部の第1、第2反射部R1,R2の所定部に分割されて形成されている。これに加えて、R、G、B画素部からなる1つのピクセルを第1、第2反射部単位で分割してみると、隣接するフィルタ層の色がお互いに異なるようにして配置されている。
【0086】
本実施形態のカラーフィルタ25はこのような構成になっているため、このカラーフィルタ25を後述するような液晶表示装置に適用する場合、反射光を利用して液晶画像を表示させる際に、液晶画像のボケた感じがなくなり、液晶画像が木目細かな繊細な表示になって表示特性を向上させることができるようになる。
【0087】
なお、上記した形態では、第1、第2反射部R1、R2に形成される2つの色のフィルタ層の単層部分がそれぞれ2つの領域に分割して配置された形態を例示したが、3つ以上の領域に分割して配置するようにしてよい。
【0088】
また、R、G、Bの各画素部において、上側のフィルタ層と下側のフィルタ層を逆にして形成してもよいし、あるいはフィルタ層の色を逆にしてもよい。
【0089】
次に、本実施形態のカラーフィルタ25を備えた半透過型液晶表示装置の一例について説明する。図10に示すように、本実施形態の液晶表示装置のカラーフィルタ25を備えた半透過型の液晶表示装置38は、カラーフィルタ25を備えた走査電極基材36と信号電極基材36aとが対向して配置され、この2つの電極基材36,36a間に液晶層35が封入された基本構造を有している。
【0090】
走査電極基材36では、第1のプラスチックフィルム10の液晶層35側の面に第1の接着層30を介してAl膜28及びポリイミド膜26から構成される反射層27が形成されている。この反射層27におけるポリイミド膜26の第1のプラスチックフィルム10側の面には凹凸が形成されていて、この凹凸上にAl膜28が形成されている。そして、Al膜28の各画素部(R,G,B)の透過部に対応する部分に光が透過する開口部(窓)28aが形成されている。
【0091】
反射層27の上には、本発明の実施形態のカラーフィルタ25が形成されている。なお、図10に示されたカラーフィルタ25は、図9のI−Iに沿った断面に相当する部分が描かれたものである。このカラーフィルタ25上に第2の保護層18を介してITO(Indium Tin Oxide)膜などからなるストライプ状の第1の透明電極16が形成されている。第1の透明電極16上には第1の保護膜14を介して液晶層35を配向させる第1の配向膜15が形成されている。
【0092】
一方、信号電極基材36aでは、第2のプラスチックフィルム10aの液晶層35側の面に第2の接着層30aを介して第4の保護膜18aが形成され、その上にITO膜などからなるストライプ状の第2の透明電極16aが形成されている。この第2の透明電極16aの上には第3の保護膜14aを介して第2の配向膜15aが形成されている。
【0093】
そして、走査電極基材36と信号電極基材36aとが、第1の透明電極16と第2の透明電極16aとが略直交するようにして一定間隔でシール材39によって貼り合わされ、この2つの電極基材36,36aの間には液晶層35が封入されている。
【0094】
さらに、走査電極基材36では、第1のプラスチック10の液晶層35側と反対側の面に第1の位相差フィルム32が設けられ、その上に第1の偏光フィルム34が設けられている。また、信号電極基材36aの第2のプラスチック10aの液晶層35側と反対側の面に第2の位相差フィルム32aが設けられ、その上に第2の偏光フィルム34aが設けられている。
【0095】
また、液晶表示装置38の背後、すなわち走査電極基材36側の面上にバックライト部37が設けられている。バックライト部37は導光管43とその端部に配置された光源41とにより構成されている。光源41から放出された光が導光管43内に備えられた拡散反射部材により散乱されて液晶層35側に放出される。この光源41として、例えば青色LEDを白色化したものが用いられる。
【0096】
本実施形態の液晶表示装置38では、走査電極基材36の第1の透明電極16と信号電極基材36aの第2の透明電極16aとが交差する領域が画素部となり、赤色(R)画素部、緑色(G)画素部及び青色(B)画素部の3つの画素部(サブピクセル)が表示単位であるピクセルを構成する。
【0097】
このようにして、本実施形態のカラーフィルタ25を備えた半透過型の液晶表示装置38が構成されている。そして、前述したように、透過部Tではバックライト部37から放出された光が反射層27の開口部28aを透過し、また第1、第2反射部R1,R2では外光が反射層27で反射した光が透過することによって液晶画像が表示される。
【0098】
上記した半透過型の液晶表示装置38の走査電極基材36は、剛性を有する基板上に、剥離できる状態で下から順に、第1の保護層14、透明電極16、第2の保護層18、カラーフィルタ25及び反射層27を形成して転写層とし、この転写層を第1のプラスチックフィルム10に接着層30を介して転写することによって製造される。信号電極基材36aにおいても同様な方法で製造される。
【0099】
なお、本実施形態のカラーフィルタ25が信号電極基材36aの第2の透明電極16aと第2の接着層30aとの間に設けられている形態としてもよい。
【0100】
(第2の実施の形態)
図11は本発明の第2実施形態のカラーフィルタに係るイエロー色(Y)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図12は同じくマゼンタ色(M)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図13は同じくシアン色(C)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図14(a)は本発明の第2実施形態のカラーフィルタを示す部分平面図、図14(b)は図14(a)のII−IIに沿った断面図である。
【0101】
第2実施形態は、各フィルタ層が位置ずれして形成されても反射部の色調が変化しないようにした別の形態を例示するものである。
【0102】
第2実施形態のカラーフィルタでは、まず、R画素部及びG画素部になる領域に、図11に示すようなパターンのイエロー色(Y)フィルタ層20(斜線部)が形成される。このイエロー色(Y)フィルタ層20のパターンは、R画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部を被覆すると共に、透過部T全体を被覆する。これに加えて、G画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの外側所定部を除く内側所定部及び透過部Tの領域を被覆する。
【0103】
次いで、図11の構造体のR画素部及びB画素部に図12に示すようなパターンのマゼンタ色(M)フィルタ層22(斜線部)が形成される。このマゼンタ色(M)フィルタ層22のパターンは、R画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの外側所定部を除く内側所定部と透過部Tとを被覆すると共に、B画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部と透過部Tとを被覆する。
【0104】
このようにして、イエロー色(Y)フィルタ層20とマゼンタ色(M)フィルタ層22とが配置されることで、図14(a)及び(b)に示すカラーフィルタ25bのうちのR画素部が形成される。
【0105】
続いて、G画素部及びB画素部に、図13に示すようなパターンのシアン色(C)フィルタ層24(斜線部)が形成される。このシアン色(C)フィルタ層24は、G画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部と透過部Tとを被覆すると共に、B画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの外側所定部を除く内側所定部と透過部Tとを被覆する。
【0106】
これにより、図14(a)及び(b)に示すように、G画素部及びB画素部にシアン色(C)フィルタ層24が重なって形成されて第2実施形態のカラーフィルタ25aが得られる。なお、図14(a)は、図14(b)のカラーフィルタ25aを下側からみた平面図に相当する。
【0107】
図14(a)及び(b)に示すように、第2実施形態のカラーフィルタ25aのR画素部では、イエロー色(Y)フィルタ層20が透過部Tと第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部とにストライプ状に形成されている。また、イエロー色(Y)フィルタ層20の上にはマゼンタ色(M)フィルタ層22が透過部Tと第1、第2反射部R1、R2のそれぞれの内側所定部とを被覆して帯状に形成されている。マゼンタ色(M)フィルタ層22は露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法で第1、第2反射部R1、R2のイエロー色(Y)フィルタ層20にオーバーラップして配置されている。
【0108】
このようにして、R画素部では、透過部TにY・M積層フィルタ21が形成され、また第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの外側所定部にイエロー色(Y)フィルタ層20が分割された状態で単層で形成されている。さらに、第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部にマゼンタ色(M)フィルタ層が分割された状態で単層で形成されている。つまり、イエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22の単層部分は透過部Tに対して対称な第1、第2反射部R1,R2の領域にそれぞれ分割されて配置される。
【0109】
R画素部は、このようにして構成されていて、第1実施形態と同様な原理により、R画素部全体を赤色(R)として視認することができる。
【0110】
R画素部では、マゼンタ色(M)フィルタ層20が例えば左側に位置ずれして形成される場合、第1反射部R1の外側所定部に形成されたイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積が減少するが、逆に、第2反射部R1の外側所定部に形成されたイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積が増加する。このため、第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの外側所定部に形成されたイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分のトータル面積は位置ずれしない場合と同一となる。
【0111】
また、第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部に形成されたマゼンタ色(M)フィルタ層22の単層部分のトータル面積は、イエロー色(Y)フィルタ層20の不形成部により画定されるため左側に位置ずれしても変化しない。
【0112】
各フィルタ層20,22の位置ずれ方向が斜め上側又は斜め下側であっても、第1、第2反射部R1,R2に形成されるイエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22のそれぞれの単層部分のトータル面積は同様に位置ずれしない場合と同一になる。なお、イエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22はストライプ状に配置されているため、マゼンタ色(M)フィルタ層22が図14(a)の上下方向に位置ずれしてもこれらのフィルタ層20,22のそれぞれの単層部分のトータル面積が変化することはない。
【0113】
第2実施形態のカラーフィルタ25aのG画素部では、イエロー色(Y)フィルタ層20が透過部Tと第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部とを被覆して帯状に形成されている。また、シアン色(C)フィルタ層24が、第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部に分割されて形成されていると共に、イエロー色(Y)フィルタ層20上の透過部Tに対応する部分を被覆している。第1、第2反射部R1、R2に形成されたシアン色(C)フィルタ層24は、露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法でイエロー色(Y)フィルタ層20にオーバーラップして配置されている
G画素部において、シアン色(C)フィルタ層24が例えば左側に位置ずれする場合、イエロー色(Y)フィルタ層20の2つの単層部分はシアン色(C)フィルタ層24の不形成部で画定されるため、第1、第2反射部R1,R2にそれぞれ単層で形成されるイエロー色(Y)フィルタ層20のトータル面積は位置ずれしない場合と同一となる。
【0114】
また、イエロー色(Y)フィルタ層20が左右に位置ずれして形成された場合であっても、イエロー色(Y)フィルタ層20及びシアン色(C)フィルタ層24のそれぞれの単層部分のトータル面積は変化しない。
【0115】
第2実施形態のカラーフィルタ25aのB画素部では、マゼンタ色(M)フィルタ層22が透過部Tと、第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部とを被覆してストライプ状に形成されている。また、マゼンタ色(M)フィルタ層22上には透過部Tと第1、第2反射部R1、R2のそれぞれの内側所定部とを被覆するシアン色(C)フィルタ層24が帯状に形成されている。シアン色(C)フィルタ層24は露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法で第1、第2反射部R1、R2に形成されたマゼンタ色(M)フィルタ層22にオーバーラップして配置されている。
【0116】
B画素部においても、シアン色(C)フィルタ層が例えば左側に位置ずれして形成される場合、R画素部と同様な理由により、第1、第2反射部R1,R2に形成されたマゼンタ色(M)フィルタ層22の単層部分のトータル面積は位置ずれしない場合と同一となる。
【0117】
第2実施形態のカラーフィルタ25aでは、第1実施形態と同様に、各色のフィルタ層が位置ずれして形成される場合であっても、第1、第2反射部R1、R2に形成された2つの色のフィルタ層のそれぞれの単層部分のトータル面積の比を所定値とすることができるので、反射部で所望の色調が得られるようになる。
【0118】
また、第1実施形態と同様に、第1、第2反射部R1,R2に形成される2つの色のフィルタ層の単層部分がそれぞれ異なる部分に分割形成されていると共に、図14(a)に示すように、カラーフィルタ25aを第1、第2反射部R1、R2の単位領域でみると、隣接するフィルタ層がお互いに異なる色になるようにしている。このため、このような構成のカラーフィルタ25aを液晶表示装置に適用する場合、液晶画像のボケた感じがなくなり、液晶画像が木目細かな繊細な表示になって表示特性を向上させることができる。
【0119】
以上、第1及び第2実施形態により、本発明の詳細を説明したが、本発明の範囲は上記の実施形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明を逸脱しない要旨の範囲における上記の実施形態の変更は本発明の範囲に含まれる。
【0120】
前述した第1及び第2実施形態は、反射部に2つの色のフィルタ層がそれぞれ複数の異なる領域に分割して形成され、かつフィルタ層が位置ずれして形成された場合でも反射部の2つの色のフィルタ層の間の面積比が変化しないようにした本発明の形態を例示したものであって、前述した形態に限定されるものではない。
【0121】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカラーフィルタの一つの画素部の透過部には、補色(Y,M,C)のうちの2色の組み合わせのフィルタが積層され、バックライト部からの光が積層フィルタを透過すると、2つの色が減色混合により、3原色(赤色(R),緑色(G),青色(B))のうちの一色となる。また、反射部には、透過部と同一色の2色の組み合わせのフィルタ層がそれぞれ単層で形成され、外光の反射光が2色のフィルタ層をそれぞれ透過して2つの色の光を放出し、この2つの色が加色混合されて、透過部の光と略同一色となる。
【0122】
さらに、反射部において、2つの色の組み合わせのフィルタ層がそれぞれ異なる領域に分割されて形成されていて、しかもこれらフィルタ層が位置ずれして形成される場合でも、2つの色のフィルタ層の間でのトータルの面積比が変化しないようにしている。
【0123】
このようにすることにより、カラーフィルタ一の透過部及び反射部の両方において色純度が高く、明るい色が得られる。さらに、反射部に形成された2つの色の単層フィルタ層の面積比を制御することで所望の色調を容易に得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明の第1実施形態に係るカラーフィルタにおけるR画素部のイエロー色(Y)フィルタ層の配置を示す部分平面図、図1(b)は本発明の第1実施形態に係るカラーフィルタにおけるR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層の配置を示す部分平面図である。
【図2】図2は本発明の第1実施形態のカラーフィルタにおけるR画素部を示す部分平面図である。
【図3】図3は図2に示すR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層が左側に位置ずれして形成された様子を示す部分平面図である。
【図4】図4は図2に示すR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層が上側に位置ずれして形成された様子を示す部分平面図である。
【図5】図5は本発明の第1実施形態のカラーフィルタに係るイエロー色(Y)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図6】図6は本発明の第1実施形態のカラーフィルタに係るマゼンタ色(M)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図7】図7は本発明の第1実施形態のカラーフィルタに係るイエロー色(Y)フィルタ層とマゼンタ色(M)フィルタ層とが形成された様子を示す部分平面図である。
【図8】図8は本発明の第1実施形態のカラーフィルタに係るシアン色(C)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図9】図9は本発明の第1実施形態のカラーフィルタを示す部分平面図である。
【図10】図10は本発明の第1実施形態のカラーフィルタを備えた半透過型液晶表示装置を示す部分断面図である。
【図11】図11は本発明の第2実施形態のカラーフィルタに係るイエロー色(Y)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図12】図12は本発明の第2実施形態のカラーフィルタに係るマゼンタ色(M)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図13】図13は本発明の第2実施形態のカラーフィルタに係るシアン色(C)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図14】図14(a)は本発明の第2実施形態のカラーフィルタを示す部分平面図、図14(b)は図14(a)のII−IIに沿った断面図である。
【図15】図15(a)は従来技術に係るカラーフィルタにおいて位置ずれしないで形成される場合のR画素部を示す部分断面図、図15(b)は従来技術に係るカラーフィルタにおいてマゼンタ色(M)フィルタ層が位置ずれして形成される場合のR画素部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
10…第1のプラスチックフィルム、10a…第2のプラスチックフィルム、14…第1の保護層、14a…第3の保護層、15…第1の配向膜、15a…第2の配向膜、16…第1の透明電極、16a…第2の透明電極、18…第2の保護層、18a…第4の保護層、19…遮光層、20…イエロー色(Y)フィルタ層、21…Y・M積層フィルタ、22…マゼンタ色(M)フィルタ層、23…Y・C積層フィルタ、24…シアン色(C)フィルタ層、25,25a…カラーフィルタ、26…ポリイミド膜、27…反射層、28…Al膜、29…M・C積層フィルタ、30…第1の接着層、30a…第2の接着層、32…第1の位相差フィルム、32a…第2の位相差フィルム、31…転写層、34…第1の偏光フィルム、34a…第2の偏光フィルム、36…走査電極基材、36a…信号電極基材、37…バックライト部、38…半透過型の液晶表示装置、41…光源、43…導光管。
【発明の属する技術分野】
本発明はカラーフィルタ及び液晶表示装置に係わり、更に詳しくは、反射透過両用型の液晶表示装置用のカラーフィルタ及び液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、低消費電力、低電圧動作、軽量、薄型及びカラー表示などを特徴とする液晶表示装置は、情報機器などへ急速にその用途を拡大している。
【0003】
液晶表示装置は、自ら発光する自発光型の表示装置ではないため、光を供給して表示を行う必要があり、この光の供給方法によって、透過型と反射型とに分類される。透過型の液晶表示装置では、液晶表示装置の背後に蛍光管などのバックライトを配置して、そこから入射される光に基づいて表示を行う。また、反射型の液晶表示装置では、外光が反射層によって反射した光に基づいて表示を行う。
【0004】
透過型の液晶表示装置においては、バックライトを用いて表示を行うため、明るく、コントラストが高い表示を行うことができる反面、消費電力が大きいという欠点がある。また、反射型の液晶表示装置においては、バックライトを使用しないため、消費電力を極めて小さくすることができる反面、周囲の明るさなどの使用環境に表示特性が大きく影響するという欠点がある。
【0005】
そこで、反射と透過との両方の機能を合わせもった反射透過両用型の液晶表示装置(以下、半透過型の液晶表示装置ともいう)が開発されている。この半透過型の液晶表示装置は、画素毎に、外光の反射光が透過する反射部とバックライトからの光が透過する透過部とが形成された構造を有している。
【0006】
例えば、使用環境が真っ暗の場合には、透過部を利用してバックライトからの透過光を利用して表示を行う。また、使用環境が薄暗い場合には、透過部及び反射部を両方用いて、バックライトからの透過光と外光の反射光とを両方利用して表示を行う。更には、外光が十分明るい場合には、外光の反射光を利用して表示を行う。このように、半透過型の液晶表示装置では、反射型、透過型及び反射透過型のうちのいずれかの表示方法を用いて液晶画像を表示することができる。
【0007】
カラー表示タイプの半透過型の液晶表示装置においては、赤色(R)画素部、緑色(G)画素部及び青色(B)画素部の3つの画素部(サブピクセル)で表示単位であるピクセルを構成する。このため、カラー表示タイプの半透過型の液晶表示装置には、赤色(R)画素部、緑色(G)画素部及び青色(B)画素部にそれぞれ対応する位置に赤色(R)フィルタ層、緑色(G)フィルタ層及び青色(B)フィルタ層を有するカラーフィルタが設けられている。
【0008】
従来の半透過型の液晶表示装置用のカラーフィルタでは、各色の画素部においては同一色(R、G又はB)のフィルタ層からなり、このフィルタ層は透過部及び反射部により構成される。そして、カラーフィルタの透過部ではバックライトの光が透過し、また、カラーフィルタの反射部では外光の反射光が透過することに基づいてカラー表示を行う。
【0009】
このような従来の半透過型の液晶表示装置用のカラーフィルタでは、反射部では外光が入射する時と反射して出射する時の2回透過し、また、透過部ではバックライトからの光の透過が1回であることから、透過光で表示を行うと明るくなる反面、色純度が大きく低下するという不具合が発生する。
【0010】
また、半透過型の液晶表示装置は、主に、携帯用などの小型・軽量の液晶表示装置として用いられるため、バックライトとして青色LEDを白色化したものが使用される場合がある。この場合、カラー表示を行うと青みが強い表示となるため、色調を変えることで、青みが強いカラー表示を補正することができるカラーフィルタが切望されている。
【0011】
このような観点から、反射部のカラーフィルタ部の一部分にカラーフィルタが形成されていない部分を設けることにより、反射部での色を薄くして、その反面、明るさを向上させる方法がある(例えば、特許文献1参照)。
【0012】
また、反射部のカラーフィルタ部に対応する部分に透明層を設けてその上に着色層を形成することで、反射部の着色層の膜厚を透過部の着色層の膜厚より薄くすることにより、反射部の明るさを向上させる方法がある(例えば、特許文献2参照)。
【0013】
さらには、透過部及び反射部の両者において優れた明度、彩度が得られるように、透過部にはシアン色、マゼンタ色、イエロー色のうちの2つの色のフィルタが積層されて形成され、また反射部にはその2つの色のフィルタが単層で形成された構造として、赤色、緑色、青色の各画素部をそれぞれ構成するようにしたカラーフィルタがある(例えば、特許文献3参照)。
【0014】
【特許文献1】
特開2000−111902号公報
【特許文献2】
特開2001−166289号公報
【特許文献3】
特開2002−258029号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許文献1及び2のカラーフィルタでは、いずれも反射部での色の濃度を下げて明るさを向上させることができるという効果はあるものの、カラーフィルタの色調を変えることは困難である。
【0016】
上記した特許文献3のカラーフィルタでは、ストライプ状の2つの色のフィルタ層の一端部同士を重ねて配置することにより、透過部では2つの色のフィルタ層が積層され、かつ反射部ではこの2つの色のフィルタ層がそれぞれ単層で形成された構造を形成している。このため、例えば、上側フィルタ層を下側フィルタ層の端部に積層して形成する際に反射部側に位置ずれして形成される場合、反射部にも2つの色のフィルタ層が積層された部分が形成されてしまうことになる。
【0017】
つまり、反射部においては、一方の色のフィルタ層が単層で形成された部分の面積が減少することで、2つの色のフィルタ層の面積比がずれてしまうことになる。反射部では2つの色のフィルタ層の面積比に基づいて色調が決定されるため、2つの色のフィルタ層が単層で形成された部分の面積比がずれると所望の色調を得ることが困難になる。
【0018】
本発明は、上記した問題点を鑑みて創作されたものであり、半透過型液晶表示装置のカラーフィルタにおいて、透過部及び反射部が共に色純度が高いと同時に、極めて明るいカラー表示を行うことができ、かつ各フィルタ層が位置ずれして形成された場合においても反射部で所望の色調を得ることができるカラーフィルタ及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するため、本発明はカラーフィルタに係り、画素毎に、バックライト部からの光が透過する透過部と外光の反射光が透過する反射部とを備えたカラーフィルタであって、前記透過部が、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)及びシアン色(C)の群から選択される2つの色の組み合わせのフィルタ層が積層された構造を有すると共に、前記反射部が、前記2つの色と同一の色の組み合わせのフィルタ層がそれぞれ単層で形成された構造を有し、前記反射部において、前記2つの色の組み合わせのフィルタ層の一方の色のフィルタ層及び他方の色のフィルタ層は、それぞれ前記反射部の複数の異なる領域に分割されて配置されていることを特徴とする。
【0020】
本発明によれば、カラーフィルタの一つの画素部(赤色(R)画素部、緑色(G)画素部又は青色(B)画素部)の透過部においては、3補色(イエロー色(Y),マゼンタ色(M),シアン色(C))のうちの2つの色の組み合わせのフィルタ層が積層されて形成されており、バックライト部からの光がこの積層フィルタを透過すると、2つの色の減色混合により3原色(赤色(R),緑色(G),青色(B))のうちのいずれかの色になる。
【0021】
一方、カラーフィルタの反射部においては、透過部に積層された2つの色のフィルタ層と同一色の組み合わせのフィルタ層がそれぞれ単層で形成されている。そして、外光の反射光がこの単層で形成された2つの色のフィルタ層をそれぞれ透過して2つの色の光を放出し、それらの色が加色混合されて、3原色(赤色(R),緑色(G),青色(B))のうちの一色(透過部と略同一色)となるのものである。
【0022】
このようにすることにより、カラーフィルタの一つの画素部において、透過部ではバックライト部からの光が透過して色純度が高く、明るい色が得られると同時に、反射部においても、外光の反射光が薄膜の2つの異なる色の単層フィルタ層をそれぞれ透過し、この2つの色が加色混合されて極めて明るい色が得られるようになる。
【0023】
また、反射部に形成された2つの異なる色の単層フィルタ層の面積比を適宜変えることにより、色調を容易に変化させることができる。このことにより、透過部及び反射部のホワイトバランスをそれぞれ異なるものとすることができる。
【0024】
これに加えて、本発明では、反射部において2つの色の組み合わせのフィルタ層の一方の色のフィルタ層及び他方の色のフィルタ層は、それぞれ反射部の複数の異なる領域に分割されて配置されている。
【0025】
本発明の一つの好適な態様では、前記反射部は、第1反射部と第2反射部とにより構成されており、前記一方の色のフィルタ層は、前記透過部全体から前記第1反射部の上側所定部と前記第2反射部の下側所定部とに延在することにより前記第1及び第2反射部に分割されて配置されていると共に、前記他方の色のフィルタ層は、前記透過部全体から前記第1反射部の下側所定部と前記第2反射部の上側所定部とに延在することにより前記第1及び第2反射部に分割されて配置されている。
【0026】
本発明のカラーフィルタの反射部においては、その色調が2つの色のフィルタ層が単層で形成された部分の面積比に依存するので、所望の色調を得るためには2つの色のフィルタ層をそれらの面積比が所定値になるようにして形成する必要がある。
【0027】
この好適な態様を図2に示される赤色(R)画素部を例示して説明すると、反射部は、透過部Tを挟む第1反射部R1と第2反射部R2とにより構成されており、マゼンタ色(M)フィルタ層22(一方の色のフィルタ層)は透過部T全体から第1反射部R1の上側所定部と第2反射部R2の下側所定部とに延在することにより第1及び第2反射部に分割されて配置されている。そして、イエロー色(Y)フィルタ層20(他方の色のフィルタ層)は透過部T全体から第1反射部R1の下側所定部と第2反射部R2の上側所定部とに延在することにより第1及び第2反射部に分割されて配置されている。
【0028】
本発明のカラーフィルタでは、例えば上記したような構成とすることにより、一方の色のフィルタ層がいかなる方向に位置ずれして形成されたとしても、第1、第2反射部における他方の色のフィルタ層が単層で分割形成された部分のトータルの面積が変化しないようにしている。さらに、第1、第2反射部における一方の色のフィルタ層が単層で分割形成されている部分のトータルの面積も変化しない。
【0029】
従って、第1、第2反射部内において、カラーフィルタ形成時に位置ずれが発生したとしても、一方の色のフィルタ層が単層で形成された部分のトータル面積と他方の色のフィルタ層が単層で形成された部分のトータル面積との面積比を所望値とすることができる。これにより、カラーフィルタの反射部において所望の色調が安定して得られるようになる。
【0030】
なお、上記した図番、符号は本発明の理解を容易にするために引用されたものであって、本発明を限定するものではない。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【0032】
本発明の実施形態を説明する前に、従来技術に係るカラーフィルタの問題点について説明する。図15(a)は従来技術に係るカラーフィルタにおいて位置ずれしないで形成される場合のR画素部を示す図、図15(b)は従来技術に係るカラーフィルタにおいてマゼンタ色(M)フィルタ層が位置ずれして形成される場合のR画素部を示す部分図である。なお、図15(a)及び(b)の右側の図は、左側の断面図をそれぞれ上側からみた平面図である。
【0033】
図15(a)に示すように、従来技術に係るカラーフィルタのR画素部では、イエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22がストライプ状に形成されている。そして、透過部Tではこれらのフィルタ層20,22が積層され、かつ第1反射部R1及び第2反射部R2ではイエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22がそれぞれ単層で形成されている。また、マゼンタ色(M)フィルタ層22の端部が隣接するG画素部のイエロー色(Y)フィルタ層20aの端部にオーバーラップして形成されている。
【0034】
透過部Tでは、バックライトから放出される透過光がY・M積層フィルタを透過して減色混合により赤色となって放出される。また、第1、第2反射部では反射層で反射された外光がイエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22をそれぞれ透過してイエロー色及びマゼンタ色の反射光が放出される。そして、このイエロー色とマゼンタ色とが加色混色されて赤色として視認することができる。このようにして、透過部Tと第1、第2反射部R1,R2とにより構成されるR画素部全体を赤色として視認することができる。
【0035】
このように配置されるフィルタ層を、フォトリソグラフィ法を使用して染料を含む塗布膜を露光・現像して形成する際に、例えばマゼンタ色(M)フィルタ層22が位置ずれして形成される場合を想定してみる。
【0036】
図15(b)に示す例では、マゼンタ色(M)フィルタ層22がイエロー色(Y)フィルタ層20側(左側)に位置ずれして形成されている。この場合、R画素部では第1反射部R1の領域の一部にY・M積層フィルタ21(図15(b)の斜線部)が延在して形成されることから、R画素部の第1反射部R1においてはイエロー色(Y)フィルタ層20が単層で形成されている面積が減少する。
【0037】
このため、第1、第2反射部R1、R2におけるイエロー色(Y)フィルタ層20とマゼンタ色(M)フィルタ層22とが単層で形成されている部分の面積比(Y:M)が設計値からずれてしまうので、反射部において所望の色調が得られなくなることがある。
【0038】
上記した例では、マゼンタ色(M)フィルタ層22が位置ずれする場合を例示したが、イエロー色(Y)フィルタ層20がマゼンタ色(M)フィルタ層22側に位置ずれしても同様である。また、同様な原理に基づいて形成されるG画素部、B画素部においても各色のフィルタ層が同様に位置ずれして形成される場合がある。
【0039】
このため、各色の画素部の第1、第2反射部R1,R2において、各フィルタ層が単層で形成された部分の面積比がずれて所望の色調が得られなくなることがある。
【0040】
さらに、各色のフィルタ層が異なった方向に位置ずれしている部分が一つの液晶表示装置の画面に対応するカラーフィルタとなる場合には、液晶表示装置の画面の位置によって液晶画像の色調が異なってしまうことになり、液晶表示装置の表示特性が劣化してしまう場合がある。
【0041】
また、図15(a)に示すカラーフィルタのように反射部R1全体に一方の色のフィルタ層を単層で形成し、かつ第2反射部R2全体に他方の色のフィルタ層を単層で形成して反射部とする場合、液晶表示装置の反射光で得られる液晶画像がボケた感じになることがある。
【0042】
以下に説明する本発明の実施形態のカラーフィルタは、このような課題を解決することができる。
【0043】
(第1の実施の形態)
図1(a)は本発明の第1実施形態に係るカラーフィルタにおけるR画素部のイエロー色(Y)フィルタ層の配置を示す部分平面図、図1(b)は同じくR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層の配置を示す部分平面図、図2は本発明の第1実施形態のカラーフィルタにおけるR画素部を示す部分平面図である。
【0044】
図1(a)に示すように、第1実施形態のカラーフィルタのR画素部を例示すると、透明電極16に対応する所定領域にR画素部が設けられていて、R画素部の中央部に細長い透過部Tが設けられ、また透過部Tを挟んで第1反射部R1,第2反射部R2がそれぞれ設けられている。R画素部のイエロー色(Y)フィルタ層20は、透過部T全体を被覆すると共に、透過部Tから第1反射部R1の上側所定部を除く下側所定部に延在し、かつ透過部Tから第2反射部R2の下側所定部を除く上側所定部に延在して配置されている。
【0045】
また、図1(b)に示すように、R画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層22は、イエロー色(Y)フィルタ層20とは逆に、細長い透過部T全体を被覆すると共に、透過部Tから第1反射部R1の下側所定部を除く上側所定部に延在し、かつ透過部Tから第2反射部R2の上側所定部を除く下側所定部に延在して配置されている。
【0046】
そして、図2に示すように、図1(a)のイエロー色(Y)フィルタ層20の上に透過部Tに対して対称になるようにして図1(b)のマゼンタ色(M)フィルタ層22が配置されてカラーフィルタのR画素部が構成される。このようにして、イエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22の単層部分は、透過部Tの中心点に対して点対称な第1、第2反射部R1、R2の領域にそれぞれ分割された状態で配置されている。
【0047】
なお、イエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22は、フォトリソグラフィ法で形成される際に左右に位置ずれしてもその端部がR画素部の透明電極16の内側に配置されないように、水平方向のR画素部の領域から露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法ではみ出して配置されている。また、これらのフィルタ層20,22は、同様に、上下に位置ずれしても垂直方向のR画素部に不形成部が生じないように、垂直方向のR画素部の領域から最大位置ずれ寸法より大きな寸法ではみ出して配置されている。
【0048】
このようにして、透過部Tには、イエロー色(Y)フィルタ層20とマゼンタ色(M)フィルタ層22とが積層されたY・M積層フィルタ21が形成されていて、バックライトから放出される透過光はY・M積層フィルタ21を透過して減色混合により赤色となって放出される。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはイエロー色(Y)フィルタ層20がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がイエロー色(Y)フィルタ層20を透過してイエロー色の反射光が放出される。
【0049】
また、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部には、マゼンタ色(M)フィルタ層22がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がマゼンタ色(M)フィルタ層22を透過してマゼンタ色の反射光が放出される。
【0050】
第1、第2反射部R1,R1の所定部から放出されるイエロー色及びマゼンタ色の反射光を離れた位置から見ると、イエロー色とマゼンタ色とが加色混色されて赤色として視認することができる。
【0051】
このようにして、透過部Tと第1、第2反射部R1,R2とにより構成されるR画素部全体を赤色として視認することができる。
【0052】
次に、上記した構造を有するR画素部の例えばマゼンタ色(M)フィルタ層22が、フォトリソグラフィ法により形成される際に位置ずれして形成される場合について説明する。
【0053】
まず、マゼンタ色(M)フィルタ層22が左側に位置ずれして形成される場合を例示して説明する。図3は図2に示すR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層が左側に位置ずれして形成された様子を示す部分平面図である。
【0054】
図3に示すように、マゼンタ色(M)フィルタ層22が左側に位置ずれして形成される場合(ずれ寸法:x1)、第1反射部R1のイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積S1(斜線部)は、左側に位置ずれしたことに基づいて位置ずれしない場合より減少することになる。
【0055】
しかしながら、第2反射部R2のイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積S2(斜線部)は左側に位置ずれした分だけ逆に増加する。従って、イエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分のトータル面積(面積S1+面積S2)は、位置ずれしない場合と同一となる。
【0056】
また、マゼンタ色(M)フィルタ層22はR画素部の領域から露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法ではみ出して形成されているので、左側に位置ずれしたとしても透明電極16の内側にマゼンタ色(M)フィルタ層22の端部が配置されることはない。
【0057】
従って、マゼンタ色(M)フィルタ層22の単層部分のトータル面積(面積S3+面積S4)は、左側に位置ずれが起こったとしても位置ずれしない場合と同一である。
【0058】
次に、マゼンタ色(M)フィルタ層22が上側に位置ずれして形成された場合を例示して説明する。図4は図2に示すR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層が上側に位置ずれして形成された様子を示す部分平面図である。図4に示すように、マゼンタ色(M)フィルタ層22が上側に位置ずれして形成される場合(ずれ寸法:x2)、第2反射部R2のイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積S2(斜線部)は、上側に位置ずれしたことに基づいて位置ずれしない場合より減少することになる。
【0059】
しかしながら、第1反射部R1のイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積S1(斜線部)は位置ずれしない場合より上側に位置ずれした分だけ逆に増加する。従って、イエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分のトータル面積(面積S1+面積S2)は位置ずれしない場合と同一となる。
【0060】
また、マゼンタ色(M)フィルタ層22においては、上記したように、垂直方向のR画素部の領域から露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法ではみ出して形成されているので、上側に位置ずれしてもマゼンタ色(M)フィルタ層22が単層で形成されている部分のトータル面積(面積S3+面積S4)は変化しない。
【0061】
なお、マゼンタ色(M)フィルタ層が左側又は上側に位置ずれして形成される場合を例示して説明したが、斜め上側、斜め下側などのいかなる方向に位置ずれした場合も同様である。また、イエロー色(Y)フィルタ層20が位置ずれした場合、及びイエロー色(Y)フィルタ層20とマゼンタ色(M)フィルタ層とが両方位置ずれした場合も同様である。
【0062】
このように、本実施形態のカラーフィルタでは、例えばR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層22がいかなる方向に位置ずれして形成されたとしても、第1、第2反射部R1、R2内のイエロー色(Y)フィルタ層20が単層で分割形成された部分のトータルの面積が変化しないようにしている。さらに、第1、第2反射部R1、R2内のマゼンタ色(M)フィルタ層22が単層で分割形成されている部分のトータルの面積も変化しない。
【0063】
従って、第1、第2反射部R1、R2内において、カラーフィルタの形成時に位置ずれが発生したとしても、イエロー色(Y)フィルタ層20が単層で形成されているトータル面積とマゼンタ色(M)フィルタ層22が単層で形成されているトータル面積との面積比(Y:M)を所定値とすることができるので、カラーフィルタの反射部において所望の色調が安定して得られるようになる。
【0064】
また、1つの液晶表示装置の画面においてその位置によって液晶画像の色調が異なるといった不具合も解消される。
【0065】
次に、本実施形態のカラーフィルタのR、B、G画素部から構成される1つのピクセル全体について説明する。図5は本発明の第1実施形態のカラーフィルタに係るイエロー色(Y)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図6は同じくマゼンタ色(M)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図7は同じくイエロー色(Y)フィルタ層とマゼンタ色(M)フィルタ層とが形成された様子を示す部分平面図、図8は同じくシアン色(C)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図9は本発明の第1実施形態のカラーフィルタを示す部分平面図である。
【0066】
まず、カラーフィルタのR画素部及びG画素部になる領域に、図5に示すようなパターンのイエロー色(Y)フィルタ層20(斜線部)が形成される。
【0067】
このイエロー色(Y)フィルタ層20はR画素部及びG画素部に同一のパターンが繋がって形成されたパターンであり、R、G画素部の透過部T全体をそれぞれ被覆すると共に、R、G画素部の第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部をそれぞれ被覆する。
【0068】
次いで、イエロー色(Y)フィルタ層20上に、図6に示すようなパターンのマゼンタ色(M)フィルタ層22(斜線部)が形成される。このマゼンタ色(M)フィルタ層22は、R画素部では、透過部T全体を被覆すると共に、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部を被覆する。また、B画素部では、R画素部のパターンと対称になるよう配置されていて、透過部T全体を被覆すると共に、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部を被覆する。
【0069】
これにより、図7に示すように、R画素部では、イエロー色(Y)フィルタ層20上にマゼンタ色(M)フィルタ層22(斜線部)が形成されて、前述した図2に示されるカラーフィルタのR画素部と同一のものが形成される。これと同時に、B画素部にもマゼンタ色(M)フィルタ層22(斜線部)が形成される。
【0070】
続いて、図7に示されるイエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22の上に、図8に示すようなパターンのシアン色(C)フィルタ層24(斜線部)が形成される。このシアン色(C)フィルタ層24はG画素部及びB画素部に同一のパターンが繋がって形成されたものであり、G、B画素部のそれぞれの透過部T全体を被覆すると共に、G、B画素部のそれぞれの第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部を被覆する。
【0071】
これにより、図9に示すように、G画素部のイエロー色(Y)フィルタ層20及びB画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層22上にシアン色(C)フィルタ層24が形成される。以上により、第1実施形態のカラーフィルタ25が得られる。
【0072】
図9に示すように、本実施形態のカラーフィルタ25のR画素部は、前述した図2で説明したように、透過部TにY.M積層フィルタ21が形成され、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部にはマゼンタ色(M)フィルタ層22が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはイエロー色(Y)フィルタ層20が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。そして、前述したような原理によりR画素部全体を赤色(R)として視認することができる。
【0073】
また、同じく図9に示すように、G画素部では、透過部TにY.C積層フィルタ23が形成され、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部にはシアン色(C)フィルタ層24が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはイエロー色(Y)フィルタ層20が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。
【0074】
このようにして構成されるG画素部では、バックライトから放出される透過光はY・C積層フィルタ23を透過して減色混合により緑色となって放出される。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはイエロー色(Y)フィルタ層20がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がイエロー色(Y)フィルタ層20を透過してイエロー色の反射光が放出される。
【0075】
また、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部には、シアン色(C)フィルタ層24がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がシアン色(C)フィルタ層24を透過してシアン色の反射光が放出される。
【0076】
第1、第2反射部R1,R1の所定部から放出されるイエロー色及びシアン色の反射光を離れた位置から見ると、イエロー色とシアン色とが加色混色されて緑色として視認することができる。このようにして、G画素部全体を緑色(G)として視認することができる。
【0077】
また、同じく図9に示すように、B画素部では、透過部TにM・C積層フィルタ29が形成され、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部にはシアン色(C)フィルタ層24が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはマゼンタ色(M)フィルタ層22が分割された状態でそれぞれ単層で形成されている。
【0078】
このようにして構成されるB画素部では、バックライトから放出される透過光がM・C積層フィルタ29を透過して減色混合により青色となって放出される。また、第1反射部R1の下側所定部及び第2反射部R2の上側所定部にはマゼンタ色(M)フィルタ層22がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がマゼンタ色(M)フィルタ層22を透過してマゼンタ色の反射光が放出される。
【0079】
また、第1反射部R1の上側所定部及び第2反射部R2の下側所定部には、シアン色(C)フィルタ層24がそれぞれ単層で2つに分割されて形成されていて、反射層で反射された外光がシアン色(C)フィルタ層24を透過してシアン色の反射光が放出される。
【0080】
第1、第2反射部R1,R1の所定部から放出されるマゼンタ色及びシアン色の反射光を離れた位置から見ると、マゼンタ色とシアン色とが加色混色されて青色として視認することができる。このようにして、B画素部全体を青色(B)として視認することができる。
【0081】
本実施形態のカラーフィルタ25では、前述したように、点対称の関係にある屈曲パターンからなる2つの色のフィルタ層を重ねて各画素部の透過部T及び第1、第2反射部R1、R2を形成するようにしている。このため、上側のフィルタ層が位置ずれして形成される場合でも、第1、第2反射部R1,R2の2つの領域に単層で分割形成される下側のフィルタ層は一方の面積が減少すると他方の面積がその分増加するようにしているので、そのトータル面積は位置ずれしない場合と同一になる。
【0082】
従って、上側のフィルタ層が位置ずれして形成される場合でも、第1、第2反射部R1,R2に単層で分割形成される2つの色のフィルタ層のトータル面積の比を所定値とすることができるようになり、反射部で所望の色調を得ることができる。
【0083】
また、本実施形態のカラーフィルタ25では、図9に示すように、(R、G、B)画素部から構成される1つのピクセルに対してR画素部からB画素部までその上側部を第1、第2反射部R1、R2の単位領域で水平方向にみると、マゼンタ色(M)、イエロー色(Y)、シアン色(C)、イエロー色(Y)、シアン色(C)、マゼンタ色(M)の順でフィルタ層が配置されていて、同一色のフィルタ層がお互いに隣接しないようにしていることが分かる。
【0084】
また、R画素部からB画素部までその下側部を同様にして水平方向にみると、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)、イエロー色(Y)、シアン色(C)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)の順でフィルタ層が配置されており、同一色のフィルタ層がお互いに隣接しないようにしている。
【0085】
このように、第1実施形態のカラーフィルタ25では、第1、第2反射部R1、R2において、イエロー色(M)、マゼンタ色(M)、シアン色(C)から選択される2つの組み合わせの色のフィルタ層の単層部分がそれぞれ各色の画素部の第1、第2反射部R1,R2の所定部に分割されて形成されている。これに加えて、R、G、B画素部からなる1つのピクセルを第1、第2反射部単位で分割してみると、隣接するフィルタ層の色がお互いに異なるようにして配置されている。
【0086】
本実施形態のカラーフィルタ25はこのような構成になっているため、このカラーフィルタ25を後述するような液晶表示装置に適用する場合、反射光を利用して液晶画像を表示させる際に、液晶画像のボケた感じがなくなり、液晶画像が木目細かな繊細な表示になって表示特性を向上させることができるようになる。
【0087】
なお、上記した形態では、第1、第2反射部R1、R2に形成される2つの色のフィルタ層の単層部分がそれぞれ2つの領域に分割して配置された形態を例示したが、3つ以上の領域に分割して配置するようにしてよい。
【0088】
また、R、G、Bの各画素部において、上側のフィルタ層と下側のフィルタ層を逆にして形成してもよいし、あるいはフィルタ層の色を逆にしてもよい。
【0089】
次に、本実施形態のカラーフィルタ25を備えた半透過型液晶表示装置の一例について説明する。図10に示すように、本実施形態の液晶表示装置のカラーフィルタ25を備えた半透過型の液晶表示装置38は、カラーフィルタ25を備えた走査電極基材36と信号電極基材36aとが対向して配置され、この2つの電極基材36,36a間に液晶層35が封入された基本構造を有している。
【0090】
走査電極基材36では、第1のプラスチックフィルム10の液晶層35側の面に第1の接着層30を介してAl膜28及びポリイミド膜26から構成される反射層27が形成されている。この反射層27におけるポリイミド膜26の第1のプラスチックフィルム10側の面には凹凸が形成されていて、この凹凸上にAl膜28が形成されている。そして、Al膜28の各画素部(R,G,B)の透過部に対応する部分に光が透過する開口部(窓)28aが形成されている。
【0091】
反射層27の上には、本発明の実施形態のカラーフィルタ25が形成されている。なお、図10に示されたカラーフィルタ25は、図9のI−Iに沿った断面に相当する部分が描かれたものである。このカラーフィルタ25上に第2の保護層18を介してITO(Indium Tin Oxide)膜などからなるストライプ状の第1の透明電極16が形成されている。第1の透明電極16上には第1の保護膜14を介して液晶層35を配向させる第1の配向膜15が形成されている。
【0092】
一方、信号電極基材36aでは、第2のプラスチックフィルム10aの液晶層35側の面に第2の接着層30aを介して第4の保護膜18aが形成され、その上にITO膜などからなるストライプ状の第2の透明電極16aが形成されている。この第2の透明電極16aの上には第3の保護膜14aを介して第2の配向膜15aが形成されている。
【0093】
そして、走査電極基材36と信号電極基材36aとが、第1の透明電極16と第2の透明電極16aとが略直交するようにして一定間隔でシール材39によって貼り合わされ、この2つの電極基材36,36aの間には液晶層35が封入されている。
【0094】
さらに、走査電極基材36では、第1のプラスチック10の液晶層35側と反対側の面に第1の位相差フィルム32が設けられ、その上に第1の偏光フィルム34が設けられている。また、信号電極基材36aの第2のプラスチック10aの液晶層35側と反対側の面に第2の位相差フィルム32aが設けられ、その上に第2の偏光フィルム34aが設けられている。
【0095】
また、液晶表示装置38の背後、すなわち走査電極基材36側の面上にバックライト部37が設けられている。バックライト部37は導光管43とその端部に配置された光源41とにより構成されている。光源41から放出された光が導光管43内に備えられた拡散反射部材により散乱されて液晶層35側に放出される。この光源41として、例えば青色LEDを白色化したものが用いられる。
【0096】
本実施形態の液晶表示装置38では、走査電極基材36の第1の透明電極16と信号電極基材36aの第2の透明電極16aとが交差する領域が画素部となり、赤色(R)画素部、緑色(G)画素部及び青色(B)画素部の3つの画素部(サブピクセル)が表示単位であるピクセルを構成する。
【0097】
このようにして、本実施形態のカラーフィルタ25を備えた半透過型の液晶表示装置38が構成されている。そして、前述したように、透過部Tではバックライト部37から放出された光が反射層27の開口部28aを透過し、また第1、第2反射部R1,R2では外光が反射層27で反射した光が透過することによって液晶画像が表示される。
【0098】
上記した半透過型の液晶表示装置38の走査電極基材36は、剛性を有する基板上に、剥離できる状態で下から順に、第1の保護層14、透明電極16、第2の保護層18、カラーフィルタ25及び反射層27を形成して転写層とし、この転写層を第1のプラスチックフィルム10に接着層30を介して転写することによって製造される。信号電極基材36aにおいても同様な方法で製造される。
【0099】
なお、本実施形態のカラーフィルタ25が信号電極基材36aの第2の透明電極16aと第2の接着層30aとの間に設けられている形態としてもよい。
【0100】
(第2の実施の形態)
図11は本発明の第2実施形態のカラーフィルタに係るイエロー色(Y)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図12は同じくマゼンタ色(M)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図13は同じくシアン色(C)フィルタ層のパターンを示す部分平面図、図14(a)は本発明の第2実施形態のカラーフィルタを示す部分平面図、図14(b)は図14(a)のII−IIに沿った断面図である。
【0101】
第2実施形態は、各フィルタ層が位置ずれして形成されても反射部の色調が変化しないようにした別の形態を例示するものである。
【0102】
第2実施形態のカラーフィルタでは、まず、R画素部及びG画素部になる領域に、図11に示すようなパターンのイエロー色(Y)フィルタ層20(斜線部)が形成される。このイエロー色(Y)フィルタ層20のパターンは、R画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部を被覆すると共に、透過部T全体を被覆する。これに加えて、G画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの外側所定部を除く内側所定部及び透過部Tの領域を被覆する。
【0103】
次いで、図11の構造体のR画素部及びB画素部に図12に示すようなパターンのマゼンタ色(M)フィルタ層22(斜線部)が形成される。このマゼンタ色(M)フィルタ層22のパターンは、R画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの外側所定部を除く内側所定部と透過部Tとを被覆すると共に、B画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部と透過部Tとを被覆する。
【0104】
このようにして、イエロー色(Y)フィルタ層20とマゼンタ色(M)フィルタ層22とが配置されることで、図14(a)及び(b)に示すカラーフィルタ25bのうちのR画素部が形成される。
【0105】
続いて、G画素部及びB画素部に、図13に示すようなパターンのシアン色(C)フィルタ層24(斜線部)が形成される。このシアン色(C)フィルタ層24は、G画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部と透過部Tとを被覆すると共に、B画素部の第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの外側所定部を除く内側所定部と透過部Tとを被覆する。
【0106】
これにより、図14(a)及び(b)に示すように、G画素部及びB画素部にシアン色(C)フィルタ層24が重なって形成されて第2実施形態のカラーフィルタ25aが得られる。なお、図14(a)は、図14(b)のカラーフィルタ25aを下側からみた平面図に相当する。
【0107】
図14(a)及び(b)に示すように、第2実施形態のカラーフィルタ25aのR画素部では、イエロー色(Y)フィルタ層20が透過部Tと第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部とにストライプ状に形成されている。また、イエロー色(Y)フィルタ層20の上にはマゼンタ色(M)フィルタ層22が透過部Tと第1、第2反射部R1、R2のそれぞれの内側所定部とを被覆して帯状に形成されている。マゼンタ色(M)フィルタ層22は露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法で第1、第2反射部R1、R2のイエロー色(Y)フィルタ層20にオーバーラップして配置されている。
【0108】
このようにして、R画素部では、透過部TにY・M積層フィルタ21が形成され、また第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの外側所定部にイエロー色(Y)フィルタ層20が分割された状態で単層で形成されている。さらに、第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部にマゼンタ色(M)フィルタ層が分割された状態で単層で形成されている。つまり、イエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22の単層部分は透過部Tに対して対称な第1、第2反射部R1,R2の領域にそれぞれ分割されて配置される。
【0109】
R画素部は、このようにして構成されていて、第1実施形態と同様な原理により、R画素部全体を赤色(R)として視認することができる。
【0110】
R画素部では、マゼンタ色(M)フィルタ層20が例えば左側に位置ずれして形成される場合、第1反射部R1の外側所定部に形成されたイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積が減少するが、逆に、第2反射部R1の外側所定部に形成されたイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分の面積が増加する。このため、第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの外側所定部に形成されたイエロー色(Y)フィルタ層20の単層部分のトータル面積は位置ずれしない場合と同一となる。
【0111】
また、第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部に形成されたマゼンタ色(M)フィルタ層22の単層部分のトータル面積は、イエロー色(Y)フィルタ層20の不形成部により画定されるため左側に位置ずれしても変化しない。
【0112】
各フィルタ層20,22の位置ずれ方向が斜め上側又は斜め下側であっても、第1、第2反射部R1,R2に形成されるイエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22のそれぞれの単層部分のトータル面積は同様に位置ずれしない場合と同一になる。なお、イエロー色(Y)フィルタ層20及びマゼンタ色(M)フィルタ層22はストライプ状に配置されているため、マゼンタ色(M)フィルタ層22が図14(a)の上下方向に位置ずれしてもこれらのフィルタ層20,22のそれぞれの単層部分のトータル面積が変化することはない。
【0113】
第2実施形態のカラーフィルタ25aのG画素部では、イエロー色(Y)フィルタ層20が透過部Tと第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部とを被覆して帯状に形成されている。また、シアン色(C)フィルタ層24が、第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部に分割されて形成されていると共に、イエロー色(Y)フィルタ層20上の透過部Tに対応する部分を被覆している。第1、第2反射部R1、R2に形成されたシアン色(C)フィルタ層24は、露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法でイエロー色(Y)フィルタ層20にオーバーラップして配置されている
G画素部において、シアン色(C)フィルタ層24が例えば左側に位置ずれする場合、イエロー色(Y)フィルタ層20の2つの単層部分はシアン色(C)フィルタ層24の不形成部で画定されるため、第1、第2反射部R1,R2にそれぞれ単層で形成されるイエロー色(Y)フィルタ層20のトータル面積は位置ずれしない場合と同一となる。
【0114】
また、イエロー色(Y)フィルタ層20が左右に位置ずれして形成された場合であっても、イエロー色(Y)フィルタ層20及びシアン色(C)フィルタ層24のそれぞれの単層部分のトータル面積は変化しない。
【0115】
第2実施形態のカラーフィルタ25aのB画素部では、マゼンタ色(M)フィルタ層22が透過部Tと、第1、第2反射部R1,R2のそれぞれの内側所定部を除く外側所定部とを被覆してストライプ状に形成されている。また、マゼンタ色(M)フィルタ層22上には透過部Tと第1、第2反射部R1、R2のそれぞれの内側所定部とを被覆するシアン色(C)フィルタ層24が帯状に形成されている。シアン色(C)フィルタ層24は露光装置の最大位置ずれ寸法より大きな寸法で第1、第2反射部R1、R2に形成されたマゼンタ色(M)フィルタ層22にオーバーラップして配置されている。
【0116】
B画素部においても、シアン色(C)フィルタ層が例えば左側に位置ずれして形成される場合、R画素部と同様な理由により、第1、第2反射部R1,R2に形成されたマゼンタ色(M)フィルタ層22の単層部分のトータル面積は位置ずれしない場合と同一となる。
【0117】
第2実施形態のカラーフィルタ25aでは、第1実施形態と同様に、各色のフィルタ層が位置ずれして形成される場合であっても、第1、第2反射部R1、R2に形成された2つの色のフィルタ層のそれぞれの単層部分のトータル面積の比を所定値とすることができるので、反射部で所望の色調が得られるようになる。
【0118】
また、第1実施形態と同様に、第1、第2反射部R1,R2に形成される2つの色のフィルタ層の単層部分がそれぞれ異なる部分に分割形成されていると共に、図14(a)に示すように、カラーフィルタ25aを第1、第2反射部R1、R2の単位領域でみると、隣接するフィルタ層がお互いに異なる色になるようにしている。このため、このような構成のカラーフィルタ25aを液晶表示装置に適用する場合、液晶画像のボケた感じがなくなり、液晶画像が木目細かな繊細な表示になって表示特性を向上させることができる。
【0119】
以上、第1及び第2実施形態により、本発明の詳細を説明したが、本発明の範囲は上記の実施形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明を逸脱しない要旨の範囲における上記の実施形態の変更は本発明の範囲に含まれる。
【0120】
前述した第1及び第2実施形態は、反射部に2つの色のフィルタ層がそれぞれ複数の異なる領域に分割して形成され、かつフィルタ層が位置ずれして形成された場合でも反射部の2つの色のフィルタ層の間の面積比が変化しないようにした本発明の形態を例示したものであって、前述した形態に限定されるものではない。
【0121】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のカラーフィルタの一つの画素部の透過部には、補色(Y,M,C)のうちの2色の組み合わせのフィルタが積層され、バックライト部からの光が積層フィルタを透過すると、2つの色が減色混合により、3原色(赤色(R),緑色(G),青色(B))のうちの一色となる。また、反射部には、透過部と同一色の2色の組み合わせのフィルタ層がそれぞれ単層で形成され、外光の反射光が2色のフィルタ層をそれぞれ透過して2つの色の光を放出し、この2つの色が加色混合されて、透過部の光と略同一色となる。
【0122】
さらに、反射部において、2つの色の組み合わせのフィルタ層がそれぞれ異なる領域に分割されて形成されていて、しかもこれらフィルタ層が位置ずれして形成される場合でも、2つの色のフィルタ層の間でのトータルの面積比が変化しないようにしている。
【0123】
このようにすることにより、カラーフィルタ一の透過部及び反射部の両方において色純度が高く、明るい色が得られる。さらに、反射部に形成された2つの色の単層フィルタ層の面積比を制御することで所望の色調を容易に得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明の第1実施形態に係るカラーフィルタにおけるR画素部のイエロー色(Y)フィルタ層の配置を示す部分平面図、図1(b)は本発明の第1実施形態に係るカラーフィルタにおけるR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層の配置を示す部分平面図である。
【図2】図2は本発明の第1実施形態のカラーフィルタにおけるR画素部を示す部分平面図である。
【図3】図3は図2に示すR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層が左側に位置ずれして形成された様子を示す部分平面図である。
【図4】図4は図2に示すR画素部のマゼンタ色(M)フィルタ層が上側に位置ずれして形成された様子を示す部分平面図である。
【図5】図5は本発明の第1実施形態のカラーフィルタに係るイエロー色(Y)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図6】図6は本発明の第1実施形態のカラーフィルタに係るマゼンタ色(M)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図7】図7は本発明の第1実施形態のカラーフィルタに係るイエロー色(Y)フィルタ層とマゼンタ色(M)フィルタ層とが形成された様子を示す部分平面図である。
【図8】図8は本発明の第1実施形態のカラーフィルタに係るシアン色(C)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図9】図9は本発明の第1実施形態のカラーフィルタを示す部分平面図である。
【図10】図10は本発明の第1実施形態のカラーフィルタを備えた半透過型液晶表示装置を示す部分断面図である。
【図11】図11は本発明の第2実施形態のカラーフィルタに係るイエロー色(Y)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図12】図12は本発明の第2実施形態のカラーフィルタに係るマゼンタ色(M)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図13】図13は本発明の第2実施形態のカラーフィルタに係るシアン色(C)フィルタ層のパターンを示す部分平面図である。
【図14】図14(a)は本発明の第2実施形態のカラーフィルタを示す部分平面図、図14(b)は図14(a)のII−IIに沿った断面図である。
【図15】図15(a)は従来技術に係るカラーフィルタにおいて位置ずれしないで形成される場合のR画素部を示す部分断面図、図15(b)は従来技術に係るカラーフィルタにおいてマゼンタ色(M)フィルタ層が位置ずれして形成される場合のR画素部を示す部分断面図である。
【符号の説明】
10…第1のプラスチックフィルム、10a…第2のプラスチックフィルム、14…第1の保護層、14a…第3の保護層、15…第1の配向膜、15a…第2の配向膜、16…第1の透明電極、16a…第2の透明電極、18…第2の保護層、18a…第4の保護層、19…遮光層、20…イエロー色(Y)フィルタ層、21…Y・M積層フィルタ、22…マゼンタ色(M)フィルタ層、23…Y・C積層フィルタ、24…シアン色(C)フィルタ層、25,25a…カラーフィルタ、26…ポリイミド膜、27…反射層、28…Al膜、29…M・C積層フィルタ、30…第1の接着層、30a…第2の接着層、32…第1の位相差フィルム、32a…第2の位相差フィルム、31…転写層、34…第1の偏光フィルム、34a…第2の偏光フィルム、36…走査電極基材、36a…信号電極基材、37…バックライト部、38…半透過型の液晶表示装置、41…光源、43…導光管。
Claims (10)
- 画素毎に、バックライト部からの光が透過する透過部と外光の反射光が透過する反射部とを備えたカラーフィルタであって、
前記透過部が、イエロー色(Y)、マゼンタ色(M)及びシアン色(C)の群から選択される2つの色の組み合わせのフィルタ層が積層された構造を有すると共に、前記反射部が、前記2つの色と同一の色の組み合わせのフィルタ層がそれぞれ形成された構造を有し、
前記反射部において、前記2つの色の組み合わせのフィルタ層の一方の色のフィルタ層及び他方の色のフィルタ層は、それぞれ前記反射部の複数の異なる領域に分割されて配置されていることを特徴とするカラーフィルタ。 - 前記反射部は、第1反射部と第2反射部とにより構成されており、
前記一方の色のフィルタ層は、前記透過部全体から前記第1反射部の上側所定部と前記第2反射部の下側所定部とに延在することにより前記第1及び第2反射部に分割されて配置されていると共に、
前記他方の色のフィルタ層は、前記透過部全体から前記第1反射部の下側所定部と前記第2反射部の上側所定部とに延在することにより、前記第1及び第2反射部に分割されて配置されていることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。 - 前記反射部は、第1反射部と第2反射部とにより構成されており、
前記2つの色の組み合わせのフィルタ層における前記一方の色のフィルタ層は、前記透過部と前記第1反射部の外側所定部と第2反射部の外側所定部とにストライプ状に配置されて前記第1及び第2反射部に分割されて配置されると共に、
他方の色のフィルタ層は、前記透過部と前記第1反射部の内側所定部と第2反射部の内側所定部とを被覆する領域に帯状に配置されて前記第1及び第2反射部に分割されて配置されていることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ。 - 前記一方の色のフィルタ層又は前記他方の色のフィルタ層が位置ずれして形成される場合であっても、前記分割配置された一方の色のフィルタ層の単層部分のトータル面積及び前記分割配置された他方の色のフィルタ層の単層部分のトータル面積がそれぞれ位置ずれしない場合と同一になるようにしたことを特徴とする請求項2又は3に記載のカラーフィルタ。
- 前記カラーフィルタは、イエロー色(Y)とマゼンタ色(M)との組み合わせの2つのフィルタ層から構成される赤色(R)画素部と、イエロー色(Y)とシアン色(C)との組み合わせの2つのフィルタ層から構成される緑色(G)画素部と、シアン色(C)とマゼンタ色(M)との組み合わせの2つのフィルタ層から構成される青色(B)画素部とを有し、
前記赤色(R)画素部、緑色(G)画素部及び青色(B)画素部全体にわたって、前記第1及び第2反射部の単位で分割される隣接する領域の色がお互いに異なるようにして前記フィルタ層が配置されていることを特徴とする請求項2又は3に記載のカラーフィルタ。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のカラーフィルタを備えた液晶表示装置。
- 第1の透明電極と請求項1乃至5のいずれか一項に記載のカラーフィルタとを備えた第1の電極基材と、
前記第1の電極基材の前記第1の透明電極側の面に所定間隔をもって貼り合わされて配置され、前記第1の電極基材側に第2の透明電極を備えた第2の電極基材と、
前記第1の電極基材及び前記第2の電極基材の間に挟持された液晶層とを有することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第1の電極基材が、
前記カラーフィルタの下に、前記透過部に対応する部分が開口された金属膜を含む反射層を備えたことを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。 - 前記第2の電極基材が、
前記第2の透明電極の下に、前記透過部に対応する部分が開口された金属膜を含む反射層を備えたことを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。 - 前記第1の電極基材及び第2の電極基材のうちの少なくとも一方が、プラスチックフィルム上に、接着層を介して、前記反射層、前記カラーフィルタ及び前記透明電極うちの少なくとも1つが転写により形成されたものであることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
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2002
- 2002-10-30 JP JP2002315626A patent/JP2004151299A/ja not_active Withdrawn
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