JP2010019958A - 液晶表示パネル、液晶表示モジュールおよび液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画素毎に配置されるカラーフィルタに対応して設けられる波長選択反射層の製造工程数を少なくする液晶表示パネル、液晶表示モジュールおよび液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示パネル１には、赤色の画素１２Ｒ、緑色の画素１２Ｇおよび青色の画素１２Ｂが設けられている。各色の画素１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂには、赤色光、緑色光および青色光を選択的に透過させる透過フィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂがそれぞれ設けている。赤色光を透過させる赤色光用の透過フィルタ１４Ｒの光入射側には、赤色光用の透過フィルタ１４Ｒの透過波長よりも短い波長域の色光を選択的に反射する波長選択反射層１３１が配置されている。緑色光を透過させる緑色光用の透過フィルタ１４Ｇの光入射側には、緑色光用の透過フィルタ１４Ｇの透過波長よりも短い波長域の色光を選択的に反射する波長選択反射層１３２が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、カラーフィルタを備えた液晶表示パネル、液晶表示モジュールおよび液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、通常、白色光を出射するバックライトと、擬似白色光が背面から入射する液晶表示パネルとを備えている。液晶表示パネルには、赤色光を透過させるフィルタ（赤色光透過フィルタ）、緑色光を透過させるフィルタ（緑色光透過フィルタ）および青色光を透過させるフィルタ（青色光透過フィルタ）を画素ごとに配列してなるカラーフィルタが配設され、これにバックライトから出射された白色光が入射するようになっている。各色光透過フィルタは、白色光のうち赤色光、緑色光および青色光のそれぞれを透過させる一方、透過波長域以外を吸収して熱に変換する吸収型の波長選択透過フィルタである。このようなカラーフィルタを有する液晶表示装置を駆動させると、各色光透過フィルタを透過した赤色光、緑色光および青色光が文字や図形等の画像の表示に寄与する。一方、各色光透過フィルタにより吸収された光は液晶表示装置の表示輝度に寄与することができない。このため、光の利用効率が悪く、表示輝度を向上させるには投入エネルギを追加する必要があり、消費電力が増加してしまう。

これを改善するために、上記した吸収型の波長選択透過フィルタとは別に、コレステリック液晶またはカイラルネマティック液晶等からなる波長選択反射フィルタを配置した、いわば複合型のカラーフィルタが検討されている。例えば、特許文献１には、コレステリック液晶層またはカイラルネマティック液晶層からなる選択透過反射液晶層と、これの光出射面側に形成され、且つ、対応して形成された選択透過反射液晶層を透過した光の色と同色の着色層とからなるカラーフィルタを、液晶セルの光入射側に配置した液晶表示装置が記載されている。また、特許文献２には、所望の色を透過する顔料分散型カラーフィルタ（顔料分散型ＣＦ）と、これの光入射側に形成され、且つ、バックライトの波長ピークを多く含むようにフィルタの反射帯域が制御されたコレステリックカラーフィルタ（コレステリックＣＦ）とからなるカラーフィルタが記載されている。

上記のような複合型のカラーフィルタを有する液晶表示装置では、従来は各色光透過フィルタで吸収されていた、透過波長以外の波長の色光が、波長選択反射フィルタによって反射され、一旦光源側に戻されたのち再利用されるので、全体として光利用効率が向上する。
特開２０００−３４７１７９号公報 特開２００３−１４０１３５号公報

しかしながら、上記のカラーフィルタでは、全色（赤色、緑色および青色）の画素の吸収型波長選択透過フィルタ（着色層または顔料分散型ＣＦ）に対応して波長選択反射フィルタ（コレステリックＣＦ等）を形成するようにしているので製造工程が多くなり、その結果、カラーフィルタの製造時に起こる製品不良の発生の可能性も高くなることから、量産には不向きであった。

また、コレステリック液晶には、斜め入射光に対する反射波長域が垂直入射光に対する反射波長域に比べて短波長側にずれてしまう（シフトする）という性質があるため、以下に説明するような、大視野角（斜め入射光）における色ずれの問題が生ずる。ここで、例えば、青色光のみを透過する吸収型透過フィルタと、青色光以外を反射する反射特性のコレステリック液晶からなる波長選択反射フィルタとを用いて複合型の青色光透過フィルタを構成した場合を考える。この場合、波長選択反射フィルタは、入射面と垂直に光が入射すると青色光を透過して緑色光を反射するが、斜め方向から光が入射すると緑色光を反射せずに青色光を反射してしまう。このため、本来、青色光を透過するはずの複合型の青色光透過フィルタであるにもかかわらず、斜め入射光に対しては青色光が透過しなくなってしまい、結果として、大きい視野角で斜視した場合に、青味が欠けた色表現となってしまう。この問題は、青以外の他の色光の複合型透過フィルタにおいても同様に生ずるものである。

このように、コレステリック液晶を用いた波長選択反射フィルタが、これに対応して設けられた吸収型透過フィルタの透過波長域に隣接する波長域の光を反射させるような反射特性になっている場合には、斜め入射光に対する反射フィルタの反射特性が短波長側にずれる結果として、本来透過されるべき色光が反射され、大視野角での斜視に対して色ずれが発生してしまうという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、入射光の利用効率を高めつつ、入射光の入射角に応じて生じる色シフトを抑制することができると共に、製造工程数が少なく量産適応性の高い液晶表示パネル、液晶表示モジュールおよび液晶表示装置を提供することにある。

本発明の液晶表示パネルは、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ選択的に透過させる赤色光用の透過フィルタ、緑色光用の透過フィルタおよび青色光用の透過フィルタを配列して構成されたカラーフィルタと、赤色光用の透過フィルタおよび緑色光用の透過フィルタのうち少なくとも一方の透過フィルタの光入射側にのみ配置され、対応する透過フィルタの透過光中心波長よりも短い波長域の色光を選択的に反射する波長選択反射層と、カラーフィルタの光出射側または波長選択反射層の光入射側に配置された液晶層とを備えたものである。

本発明の液晶表示モジュールは、光を出射する光源と、前記光源からの赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ選択的に透過させる赤色光用の透過フィルタ、緑色透過用の透過フィルタおよび青色光透過用の透過フィルタを配列して構成されたカラーフィルタと、赤色光用の透過フィルタおよび緑色透過用の透過フィルタのうち少なくとも一方における光源側にのみ配置され、対応する透過フィルタの透過光中心波長よりも短い波長域の色光を選択的に反射する波長選択反射層と、フィルタの光出射側または波長選択反射層の光入射側に配置された液晶層とを備えたものである。

本発明の液晶表示装置は、光を出射する光源と、前記光源からの赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ選択的に透過させる赤色光用の透過フィルタ、緑色透過用の透過フィルタおよび青色光透過用の透過フィルタを配列して構成されたカラーフィルタと、赤色光用の透過フィルタおよび緑色透過用の透過フィルタのうち少なくとも一方における光源側にのみ配置され、対応する透過フィルタの透過光中心波長よりも短い波長域の色光を選択的に反射する波長選択反射層と、フィルタの光出射側または波長選択反射層の光入射側に配置された液晶層と、映像信号に基づいて液晶層の各画素の表示駆動を行う駆動部とを備えたものである。

本発明の液晶表示パネル、液晶表示モジュールまたは液晶表示装置では、光源から出射した光が、略光学シート類や略偏光板等を透過後、波長選択反射層に入射する。波長選択反射層は、対応して設けられている透過フィルタの透過中心波長よりも短い波長域の色光を反射し、それ以外の色光を透過させる。波長選択反射層は、各色光用の透過フィルタの透過中心波長よりも短い色光を選択的に反射するようになっているため、斜め入射光に対して波長選択反射層の反射特性が短波長側へシフトしたとしても、本来透過されるべき波長域の色光が反射されてしまうことはない。波長選択反射層を透過した色光は、その光出射側の透過フィルタを透過して液晶層に入射する。

特に、本発明の液晶表示モジュールおよび液晶表示装置では、波長選択反射層で反射された色光が光源で再反射された後、波長選択反射層に再入射し、再利用に供される。波長選択反射層は、再入射された色光についても、特定の波長域の色光を選択的に反射する。

さらに、本発明の液晶表示装置では、透過フィルタから出射されて液晶層に入射した色光が、駆動部による表示駆動によって映像信号に基づく変調を受け、画像表示が行われる。

本発明の液晶表示パネル、液晶表示モジュールおよび液晶表示装置（この欄において「液晶表示パネル等」という。）によれば、透過波長域以外の色光を波長選択反射層で反射させるようにしたので、その反射光を再利用することができる。このため、波長選択反射層を設けない場合に比べて、光の利用効率を高めることができる。

また、本発明の液晶表示パネル等によれば、赤色光用および緑色光用の透過フィルタについてのみ波長選択反射層を設け、青色光用の透過フィルタについては波長選択反射層を設けないようにしたので、青色光用の透過フィルタに対応した波長選択反射層を設ける工程が不要となり、従来のように赤色光、緑色光および青色光の各透過フィルタにそれぞれ対応して波長選択反射層を配置する場合に比べて、製造工程数を少なくすることができ、量産適応性が向上する。

さらに、本発明の液晶表示パネル等によれば、波長選択反射層が、対応している透過フィルタの透過中心波長よりも短波長域の色光を反射するようにしたので、斜め方向から色光が入射されたときであっても、透過フィルタにおける透過波長域の色光が反射されてしまうことがない。したがって、斜め入射光に対する色シフトを抑制することができ、液晶表示パネルを斜視したときの色バランスの崩れを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１はカラーフィルタ１４、波長選択反射層１３および第１ガラス基板１０の部分の概略断面を表すものである。図２は液晶表示パネル１および液晶表示モジュール２を表すものである。より詳しくは、図２（Ａ）は斜視した液晶表示パネル１を表し、図２（Ｂ）は斜視した液晶表示モジュール２を表すものである。図３は透過フィルタの透過特性および選択反射層の反射領域を表すものである。

液晶表示パネル１を構成する光源側基板を、図１に示すように、第１ガラス基板１０(ガラス基板)を基材として形成する。第１ガラス基板１０の液晶表示パネル内側（以下、ガラス基板上面側）には、画素駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１が画素１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）毎に設けられている。さらに、第１ガラス基板１０の上面には、後述する赤色光を選択的に透過させる赤色光用の透過フィルタ１４Ｒ、および緑色光を選択的に透過させる緑色光用の透過フィルタ１４Ｇが配置される各画素１２Ｒ，１２Ｇに対応してのみ、波長選択反射層１３（バンド・リフレクション・フィルタ）が設けられている。波長選択反射層１３は、図３に示すように、対応して配置されている透過フィルタ１４Ｒ，１４Ｇの透過光中心波長よりも短い波長域の色光を選択的に反射するものである。具体的に、赤色光用の透過フィルタ１４Ｒに対応して設けられている波長選択反射層１３１は、緑色光および青色光の波長域の全部または一部を選択反射する青緑色光反射層を含むものである。また、緑色光用の透過フィルタ１４Ｇに対応して設けられている波長選択反射層１３２は、青色光の波長域の全部または一部を選択反射する青色光反射層を含むものである。

波長選択反射層１３は、例えば、コレステリック液晶またはカイラルネマティック液晶から形成可能である。この波長選択反射層１３は、単層の屈折率を調整することにより、バックライト２０から出射される白色光の波長のうち所望の波長の偏光を選択的に反射させている。

このような波長選択反射層１３および第１ガラス基板１０の上面には、図１に示すように、カラーフィルタ１４が配置されている。カラーフィルタ１４は、赤色光用の透過フィルタ１４Ｒ、緑色光用の透過フィルタ１４Ｇおよび青色光用の透過フィルタ１４Ｂを備えている。赤色光用の透過フィルタ１４Ｒは、赤色の画素１２Ｒに対応して設けられており、赤色光を透過しシアンを反射する赤色光用の波長選択反射層１３１の上面に配置されている。緑色光用の透過フィルタ１４Ｇは、緑色の画素１２Ｇに対応して設けられており、緑色光を透過し青色を反射する緑色光用の波長選択反射層１３２の上面に配置されている。青色光用の透過フィルタ１４Ｂは、青色の画素１２Ｂに対応して設けられており、第１ガラス基板１０の上面に配置されている。

カラーフィルタ１４の上方には、図２（Ａ）に示すように、液晶層１５、ブラックマトリクス１６、第２ガラス基板１７および第２偏光板１８が順に配置されている。また、第１ガラス基板１０の下方には、第１偏光板１９が配置されている。このように構成されている液晶表示パネル１には、図２（Ｂ）に示すように、光入射側となっている第１偏光板１９の下方に光源となるバックライト２０が配置され、光出射側となっている第２偏光板１８の上方に液晶パネル固定用枠組２１が配置されている。これにより、液晶表示モジュール２が構成される。

このような構成になっている液晶表示パネル１の波長選択反射層１３およびカラーフィルタ１４は、例えば、次の第１および第２の方法のようにして製造することができる。第１の方法は、次の通りである。まず、第１ガラス基板１０の上面には、ＴＦＴ１１を形成する。この後、赤色光用の波長選択反射層１３１を形成するために、この波長選択反射層１３の材料を第１ガラス基板１０の上に塗布し、硬化する。波長選択反射層１３の材料として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用いる場合は、この液晶分子の螺旋ピッチを調整することにより反射光の波長を変えることができ、螺旋ピッチを短くすればより波長の短い光を反射し、螺旋ピッチを長くすればより波長の長い光を反射することになる。この後、第１ガラス基板１０の全面に成膜された波長選択反射層の材料のうち、赤色の画素１２Ｒに対応した部分を残し、他の部分を除去するような選択的なエッチングを行う。これにより、第１ガラス基板１０における赤色の画素１２Ｒには、赤色光を透過し、シアンを反射する波長選択反射層１３が形成される。

次に、緑色光用の波長選択反射層１３２を形成する。この緑色光用の波長選択反射層１３２は、赤色光用の波長選択反射層１３１と同様に、材料の塗布、硬化およびエッチングを行うことにより形成される。

次に、カラーフィルタ１４を形成する。カラーフィルタ１４を構成する赤色光用の透過フィルタ１４Ｒおよび緑色光用の透過フィルタ１４Ｇを、それぞれ赤色光用の波長選択反射層１３１および緑色光用の波長選択反射層１３２の上面に形成する。また、青色光用の透過フィルタ１４Ｂを、第１ガラス基板１０の上面における青色の画素１２Ｂに形成する。

なお、赤色光用の波長選択反射層１３１および緑色光用の波長選択反射層１３２を形成する順番は、上記に限定されず任意である。また、各透過フィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを形成する順番は、任意である。

また、第２の方法は、次の通りである。まず、第１ガラス基板１０の上面に、ＴＦＴ１１を形成する。この後、第１ガラス基板１０の上面に、赤色光用の波長選択反射層１３１が第１の方法と同様な方法により形成する。赤色光用の波長選択反射層１３１の上面には、赤色光用の透過フィルタ１４Ｒを形成する。

次に、第１ガラス基板１０の上面における緑色の画素１２Ｇに対応して、緑色光用の波長選択反射層１３２を形成する。緑色光用の波長選択反射層１３２もまた、第１の方法と同様な方法により形成する。この後、緑色光用の波長選択反射層１３２の上面に緑色光用の透過フィルタ１４Ｇを形成する。次に、青色光用の透過フィルタ１４Ｂを、第１ガラス基板１０の上面における青色の画素１２Ｂの部分に形成する。

なお、赤色の画素１２Ｒに対応する赤色光用の波長選択反射層１３１および赤色光用の透過フィルタ１４Ｒと、緑色の画素１２Ｇに対応する緑色光用の波長選択反射層１３２および緑色光用の透過フィルタ１４Ｇとを形成する順番は、上記に限定されず任意である。

次に、本実施の形態の液晶表示パネル１および液晶表示モジュール２（以下「液晶表示パネル１等」という。）の動作について説明する。ここではまず、従来技術との対比のために、上記特許文献２に記載されている複合カラーフィルタ２００について説明する。
図４は比較例の複合カラーフィルタ２００を表すものである。この複合カラーフィルタ２００では、赤色の顔料分散型カラーフィルタ２０１の光入射側に、マゼンタを透過し緑色を反射するコレステリックカラーフィルタ２０４が配置され、緑色の顔料分散型カラーフィルタ２０２の光入射側に、黄色を透過し青色を反射するコレステリックカラーフィルタ２０５が配置され、青色の顔料分散型カラーフィルタ２０３の光入射側に、シアンを透過し赤色を反射するコレステリックカラーフィルタ２０６が配置されている。

この複合カラーフィルタ２００の下方から光が入射されると、マゼンタ透過／緑色反射のコレステリックカラーフィルタ２０４においてマゼンタを透過し、その後、赤色の顔料分散型カラーフィルタ２０１において赤色光を透過し青色光を吸収する。また、黄色透過／青色反射のコレステリックカラーフィルタ２０５において黄色を透過し、その後、緑色の顔料分散型カラーフィルタ２０２において緑色光を透過し赤色光を吸収する。また、シアン透過／赤色反射のコレステリックカラーフィルタ２０６においてシアンを透過し、その後、青色の顔料分散型カラーフィルタ２０３において青色光を透過し緑色光を吸収する。このとき、赤色反射のコレステリックカラーフィルタ２０６では、光が斜入射した場合に、反射特性の短波長側へのずれにより、青色光を反射するおそれがある。

これに対し、本実施の形態の液晶表示パネル１では、上記のような問題がない。以下、図５を参照して説明する。図５は本実施の形態の液晶表示モジュール２の動作を説明するための、液晶表示モジュール２の要部を表すものである。第１ガラス基板１０には、この背面（図５に示す場合では下方）に設けられたバックライト２０から白色光が入射される（矢印Ａ）。この光は、第１ガラス基板１０を透過して赤色光用の波長選択反射層１３１に入射する。赤色光用の波長選択反射層１３１では、入射された光のうち、赤色光を透過し（矢印Ｂ）、青緑色光を反射する（矢印Ｃ）。このとき、赤色光用の波長選択反射層に白色光が斜入射した場合でも、赤色光用の波長選択反射層は、赤色光用の透過フィルタの透過中心波長よりも短い波長以外を透過するので、赤色光を反射することがない。そして、赤色光用の透過フィルタ１４Ｒは、赤色光用の波長選択反射層１３１が透過した赤色光をさらに透過する（矢印Ｂ）。このようにして、液晶表示パネル１等では、視野角に対する赤色の輝度低下を抑えることができる。赤色光用の波長選択反射層１３１で反射された青緑色光（矢印Ｃ）は、バックライト２０で再度反射、散乱されて、一部は液晶表示パネル１に入射する（矢印Ｃ’）。

緑色光用の波長選択反射層１３２には、第１ガラス基板１０を透過した白色光（矢印Ａ）および青緑色光が入射される（矢印Ｃ’）。緑色光用の波長選択反射層１３２では、入射された光のうち、緑色光を透過し（矢印Ｄ）、青色光を反射する（矢印Ｅ）。このとき、緑色光用の波長選択反射層に白色光が斜入射した場合でも、緑色光用の波長選択反射層は、緑色光用の透過フィルタの透過中心波長よりも短い波長以外を透過するので、緑色光を反射することがない。そして、緑色光用の透過フィルタ１４Ｇは、緑色光用の波長選択反射層１３２が透過した緑色光をさらに透過する（矢印Ｄ）。このようにして、液晶表示パネル１等では、視野角に応じて緑色の輝度が低下することを抑えることができる。緑色光用の波長選択反射層１３２で反射された青色光（矢印Ｅ）は、バックライト２０で再度反射、散乱されて、一部は液晶表示パネル１に入射する（矢印Ｅ’）。

青色光用の透過フィルタ１４Ｂには、第１ガラス基板１０を透過した白色光（矢印Ａ）、再反射された青色光（矢印Ｅ’）および再反射された青緑色光（矢印Ｃ’）が入射される。青色光用の透過フィルタ１４Ｂでは、入射された光のうち、青色光を透過し（矢印Ｆ）、これ以外の色光を吸収する。青色の画素１２Ｂには、青色光用の透過フィルタ１４Ｂのみが設けられているので、層面に対して斜め方向から光が入射しても、青色光が反射されることがない。このようにして、液晶表示パネル１等では、視野角に応じて青色の輝度が低下することを抑えることができる。

液晶表示パネル１における各波長選択反射層１３１，１３２で反射される色光の波長についての具体的な一例は、以下のようになっている。赤色光用の波長選択反射層１３１では、５９０ｎｍ以上の波長域の赤色光を透過する一方、５９０ｎｍ未満の青緑色光を反射する。また、緑色光用の波長選択反射層１３２では、４９０ｎｍより大きく５９０ｎｍ未満の所望の緑色光を透過する一方、４９０ｎｍ以下の青色光を反射する。

本実施の形態の液晶表示パネル１等では、赤色光用の透過フィルタ１４Ｒおよび緑色光用の透過フィルタ１４Ｇのみに対応して、赤色光用の波長選択反射層１３１および緑色光用の波長選択反射層１３２がそれぞれ設けられている。このため、液晶表示パネル１等の製造工程では、青色光用の透過フィルタ１４Ｂに対応して波長選択反射層１３を設ける工程が必要ないので、全ての画素１２に波長選択反射層１３を設ける場合に比べて、工程数を少なくすることができる。さらに、液晶表示パネル１等では、製造時に生じる製品不良の発生の可能性を低くなるので、製造工程数の削減と製品の歩留まりの向上との関係から製造コストを低くすることができる。

また、液晶表示パネル１等では、青色の画素１２Ｂに対応して青色光用の透過フィルタ１４Ｂのみが設けられ、従来のように黄色を反射する波長選択反射層１３が設けられていないので、青色の画素１２Ｂへの光の入射角に応じて青色光が反射されることがない。さらに、液晶表示パネル１等では、赤色光用の波長選択反射層１３１が青緑色光反射層であり、緑色光用の波長選択反射層１３２が青色光反射層であるので、各波長選択反射層１３に斜め方向から光が入射しても、選択的に透過させるべき色光が反射されることがない。このため、液晶表示パネル１等では、視野角に応じて、液晶表示パネル１の表面に対して斜視した場合でも、赤色光、緑色光および青色光の輝度が低くなることがない。すなわち、液晶表示パネル１等では、これの表面から角度をつけて斜め方向から見た場合でも、赤色光、緑色光および青色光のそれぞれの透過が各画素１２において妨げられることがなく、視野角に応じた色バランスのずれを抑えることができる。

また、液晶表示パネル１等では、赤色光用の波長選択反射層１３１により反射された青緑色光と、緑色光用の波長選択反射層１３により反射された青色光とをバックライト２０で反射させた後、液晶表示パネル１に再入射させるようにして、赤色光以外の色光の再入射に重点をおいている。このため、近年高くなっている色温度要求を補助する青色光と、視感度が高く、輝度の向上に効果が大きい緑色光とが効率的に利用される。また、液晶表示パネル１等は、従来の波長選択反射層を持たない液晶表示パネルでは吸収されていた波長域の色光を再利用しているので、従来に比べて光の利用効率を高めることができる。

液晶表示パネル１等では、波長選択反射層１３を設けない場合と比較すると、一例として４９０ｎｍ〜５９０ｎｍの緑色光の波長域において約１％以上、４９０ｎｍ以下の青色光の波長域において約２％以上の光量が再利用により補われる。このように、液晶表示パネル１等は、色光を再利用しているので、輝度を向上するために用いられるエネルギを増加させることなく、輝度を向上することができる。特に、本実施の形態の液晶表示パネル１等では、波長選択反射層１３による青色光の増強により、バックライト２０から出射される光の利用効率を一層高めることができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。すなわち、液晶表示パネル１等は、各透過フィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの厚さが異なっているものであってもよい。一般に、液晶表示パネル１では、赤色、緑色および青色の画素１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ毎に、液晶素子としてのセルギャップが異なるというマルチギャップ構造とすることが多い。液晶表示パネル１では、波長選択反射層１３および透過フィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの少なくとも一方の膜厚を赤色、緑色および青色の画素１２Ｂ毎に変えてマルチギャップにすることができる。具体的には、各透過フィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの材料である顔料分散濃度を調整して、その厚さを変えることにより、セルギャップを調整することができる。さらに、各波長選択反射層１３１，１３２において所定の波長の光を透過または反射するために屈折率を調整して、その厚さを変えることにより、セルギャップを調整することもできる。透過フィルタ１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂのみならず波長選択反射層１３をもセルギャップの調整手段として用いることができる。

また、液晶表示パネル１は、第１ガラス基板１０と青色光用の透過フィルタ１４Ｂとの間に、絶縁性になっている透明膜を配置したものであってもよい。

また、液晶表示パネル１は、波長選択反射層１３に位相差板（負のｃ−ｐｌａｔｅ）を兼ねたものであってもよい。
さらに、液晶表示パネル１は、波長選択反射層１３として、図６に例示すように、屈折率ｎと屈折率ｎ’の無機材料を多層構造にしたもの用いてもよい。

また、液晶表示パネル１０１は、図７に示すように、ＴＦＴ１１と波長選択反射層１３との間に液晶層１５を配置したものであってもよい。このような液晶表示パネル１０１であっても、上記実施の形態で説明したものと、同様の効果を奏することができる。

また、液晶表示パネル１０２，１０３は、図８に示すように、波長選択反射層１３として赤色光用の波長選択反射層１３１のみが配置されたものであってもよく、図９に示すように、波長選択反射層１３として緑色光用の波長選択反射層１３２のみが配置されたものであってもよい。このような液晶表示パネル１０２，１０３であっても、従来の波長選択反射層を持たない液晶表示パネルでは吸収されていた波長域の色光を再利用しているので、従来に比べて光の利用効率を高めることができる。また、液晶表示パネル１０２，１０３では、視野角に応じて、液晶表示パネル１０２，１０３の表面に対して斜視した場合でも、赤色光、緑色光および青色光の輝度が低くなることがない。さらに、液晶表示パネル１０２，１０３では、全ての画素１２に波長選択反射層１３を設ける場合に比べて、工程数を少なくすることができる。

図１０は、液晶表示装置３のブロック構成を表すものである。

液晶表示装置３は、外部からの映像信号を入力するＲＧＢプロセス処理部３１を備えている。映像メモリ３２は、ＲＧＢプロセス処理部３１で生成されたＲＧＢ信号を入力して保持するフレームメモリである。タイミング制御部３３（タイミング・ジェネレータ）は、ＲＧＢプロセス処理部３１から入力した信号に基づいて、Ｘドライバ３４（データドライバ）およびＹドライバ３５（ゲートドライバ）を制御するようになっている。Ｘドライバ３４は、映像メモリ３２から入力したＲＧＢ信号と、タイミング制御部３３から入力した制御信号とに基づく駆動信号を液晶表示パネル１に供給するようになっている。Ｙドライバ３５は、液晶表示パネル１内の各画素電極を走査線（不図示）に沿って線順次駆動させるものである。液晶表示パネル１は、Ｘドライバ３４およびＹドライバ３５から入力した信号に基づいて、文字や図形等の映像を表示するようになっている。バックライト駆動部３６は、タイミング制御部３３から供給される制御信号に基づいて点灯動作を行うように、バックライト２０の発光制御を行うものである。このような液晶表示装置３では、ＲＧＢプロセス処理部３１、映像メモリ３２、タイミング制御部３３、Ｘドライバ３４、Ｙドライバ３５およびバックライト駆動部３６により、映像信号に基づいて液晶層１５の各画素１２の表示駆動を行う駆動部３０を構成するようになっている。

このような液晶表示装置３は、上記液晶表示パネル１等を用いているので、各色の画素１２に入射する光の効率を現在量産されている製品に比べて高めることができる。また、液晶表示装置３は、液晶表示パネル１の表面に対して斜め方向から光が入射したときでも色シフトの増大を抑制するので、視野角の波長依存を抑えることができる。

カラーフィルタ、波長選択反射層およびガラス基板の部分の概略断面図である。 液晶表示パネルおよび液晶表示モジュールの斜視図である。 透過フィルタの透過特性および選択反射層の反射領域を表す図である。 比較例の複合カラーフィルタを表すものである。 液晶表示モジュールの動作を説明するための、液晶表示モジュールの要部を表す図である。 波長選択反射層の構成の一例を表す図である。 変形例の液晶表示パネルの斜視図である。 赤色光用の波長選択反射層のみが配置されている液晶表示パネルのカラーフィルタ、波長選択反射層およびガラス基板の部分の概略断面図である。 緑色光用の波長選択反射層のみが配置されている液晶表示パネルのカラーフィルタ、波長選択反射層およびガラス基板の部分の概略断面図である。 液晶表示装置のブロック構成図である。

符号の説明

１…液晶表示パネル、２…液晶表示モジュール、３…液晶表示装置、１２…画素、１３…波長選択反射層、１３１…赤色光用の波長選択反射層、１３２…緑色光用の波長選択反射層、１４…カラーフィルタ、１４Ｒ…赤色光用の透過フィルタ、１４Ｇ…緑色光用の透過フィルタ、１４Ｂ…青色光用の透過フィルタ、１５…液晶層、２０…バックライト、３０…駆動部。

Claims (7)

1. 赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ選択的に透過させる赤色光用の透過フィルタ、緑色光用の透過フィルタおよび青色光用の透過フィルタを配列して構成されたカラーフィルタと、
   前記赤色光用の透過フィルタおよび前記緑色光用の透過フィルタのうち少なくとも一方の透過フィルタの光入射側にのみ配置され、対応する透過フィルタの透過光中心波長よりも短い波長域の色光を選択的に反射する波長選択反射層と、
   前記カラーフィルタの光出射側または前記波長選択反射層の光入射側に配置された液晶層と
   を備えた液晶表示パネル。
2. 前記波長選択反射層は、前記緑色光用の透過フィルタに対応して配置されて青色光の波長域の全部または一部を選択反射する青色光反射層を含む
   請求項１に記載の液晶表示パネル。
3. 前記波長選択反射層は、前記赤色光用の透過フィルタに対応して配置されて青色光および緑色光の波長域の全部または一部を選択反射する青緑色光反射層を含む
   請求項１に記載の液晶表示パネル。
4. 前記波長選択反射層は、
   前記緑色光用の透過フィルタに対応して配置されて青色光の波長域の全部または一部を選択反射する青色光反射層と、
   前記赤色光用の透過フィルタに対応して配置されて青色光および緑色光の波長域の全部または一部を選択反射する青緑色光反射層と
   を含む
   請求項１に記載の液晶表示パネル。
5. 前記波長選択反射層は、コレステリック液晶層またはカイラルネマティック液晶層により構成されている
   請求項１に記載の液晶表示パネル。
6. 光を出射する光源と、
   前記光源からの赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ選択的に透過させる赤色光用の透過フィルタ、緑色透過用の透過フィルタおよび青色光透過用の透過フィルタを配列して構成されたカラーフィルタと、
   前記赤色光用の透過フィルタおよび前記緑色透過用の透過フィルタのうち少なくとも一方における前記光源側にのみ配置され、対応する透過フィルタの透過光中心波長よりも短い波長域の色光を選択的に反射する波長選択反射層と、
   前記フィルタの光出射側または前記波長選択反射層の光入射側に配置された液晶層と
   を備えた液晶表示モジュール。
7. 光を出射する光源と、
   前記光源からの赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ選択的に透過させる赤色光用の透過フィルタ、緑色透過用の透過フィルタおよび青色光透過用の透過フィルタを配列して構成されたカラーフィルタと、
   前記赤色光用の透過フィルタおよび前記緑色透過用の透過フィルタのうち少なくとも一方における光源側にのみ配置され、対応する透過フィルタの透過光中心波長よりも短い波長域の色光を選択的に反射する波長選択反射層と、
   前記フィルタの光出射側または前記波長選択反射層の光入射側に配置された液晶層と、
   映像信号に基づいて前記液晶層の各画素の表示駆動を行う駆動部と
   を備えた液晶表示装置。

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