JP3078750B2 - カラーフィルタ基板、カラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
カラーフィルタ基板、カラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、表示装置等に用
いられるカラーフィルタ基板、カラーフィルタおよびそ
れを用いた液晶表示装置に関するものである。
いられるカラーフィルタ基板、カラーフィルタおよびそ
れを用いた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来のカラーフィルタを用いた液
晶表示装置の断面構成を示す概念図であり、１画素領域
を示す。図８において、２はバックライト、３は導光
板、５はガラス基板、７は偏光板、１１は液晶層、１５
は従来のカラーフィルタである。この図８の液晶表示装
置は、単純マトリクス型のパネルを示しているが、両側
基板に形成される透明電極等を省略しているので、ＴＦ
Ｔアクティブタイプでも同様である。カラーフィルタ１
５は、Ｒ（赤）領域１５ａ，Ｇ（緑）領域１５ｂおよび
Ｂ（青）領域１５ｃからなり、この３つの領域に１画素
が対応する。なお、Ｒ領域１５ａ，Ｇ領域１５ｂ，Ｂ領
域１５ｃのそれぞれの間には、ブラックマトリクスが形
成されているが、図示していない。
晶表示装置の断面構成を示す概念図であり、１画素領域
を示す。図８において、２はバックライト、３は導光
板、５はガラス基板、７は偏光板、１１は液晶層、１５
は従来のカラーフィルタである。この図８の液晶表示装
置は、単純マトリクス型のパネルを示しているが、両側
基板に形成される透明電極等を省略しているので、ＴＦ
Ｔアクティブタイプでも同様である。カラーフィルタ１
５は、Ｒ（赤）領域１５ａ，Ｇ（緑）領域１５ｂおよび
Ｂ（青）領域１５ｃからなり、この３つの領域に１画素
が対応する。なお、Ｒ領域１５ａ，Ｇ領域１５ｂ，Ｂ領
域１５ｃのそれぞれの間には、ブラックマトリクスが形
成されているが、図示していない。
【０００３】ここで従来のカラーフィルタの形成方法の
一例を、図９を参照しながら説明する。図９は従来のカ
ラーフィルタの形成方法を説明するための工程断面図で
ある。なお、従来のカラーフィルタは、ブラックマトリ
クスと同様にして形成できるので、図９ではブラックマ
トリクスの形成方法を示している。まず、ガラス基板５
上に、ブラックのネガ型フォトレジスト１２を塗布する
（図９（ａ））。そして仮硬化した後、フォトマスク１
３を用いて露光する（図９（ｂ））。その後、現像液に
て現像してブラックマトリクス１２Ａを得る。次に、同
様な工程により、Ｒ，Ｇ，Ｂのパターンを連続的に形成
してカラーフィルタを得る。なお、ブラックマトリクス
については、クロムを蒸着後、フォトレジストによりパ
ターニングを行って形成する方法もある。
一例を、図９を参照しながら説明する。図９は従来のカ
ラーフィルタの形成方法を説明するための工程断面図で
ある。なお、従来のカラーフィルタは、ブラックマトリ
クスと同様にして形成できるので、図９ではブラックマ
トリクスの形成方法を示している。まず、ガラス基板５
上に、ブラックのネガ型フォトレジスト１２を塗布する
（図９（ａ））。そして仮硬化した後、フォトマスク１
３を用いて露光する（図９（ｂ））。その後、現像液に
て現像してブラックマトリクス１２Ａを得る。次に、同
様な工程により、Ｒ，Ｇ，Ｂのパターンを連続的に形成
してカラーフィルタを得る。なお、ブラックマトリクス
については、クロムを蒸着後、フォトレジストによりパ
ターニングを行って形成する方法もある。
【０００４】図８のカラーフィルタ１５は上述のように
して形成されたものであり、この従来のカラーフィルタ
を用いた液晶表示装置では、まず、背面側に設けられた
バックライト２からの光は偏光板７を通過し、ガラス基
板５，液晶層１１へ入射する。ここで光変調を受けた
後、カラーフィルタ１５に入射し、前面側のガラス基板
５，偏光板７を通過して、使用者の目に入ることにな
る。
して形成されたものであり、この従来のカラーフィルタ
を用いた液晶表示装置では、まず、背面側に設けられた
バックライト２からの光は偏光板７を通過し、ガラス基
板５，液晶層１１へ入射する。ここで光変調を受けた
後、カラーフィルタ１５に入射し、前面側のガラス基板
５，偏光板７を通過して、使用者の目に入ることにな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のカ
ラーフィルタを用いた液晶表示装置は、非常に光透過率
が低いという課題を有していた。ここで透過率について
考えてみる。まず、図８において、バックライト２から
の光は、背面側の偏光板７を通過した時点で１／２以下
となり，通常４０％程度になる。液晶の光透過率を１０
０％と仮定すると液晶層１１でのロスは無い。次に、カ
ラーフィルタ１５に入射するが、ＲＧＢのフィルタを用
いた通常のカラーフィルタ１５は分光特性を有してお
り、それぞれ入射した光のうち２／３はカラーフィルタ
１５に吸収され、１／３のみが透過されることになる。
このため、カラーフィルタ１５の透過率は理論的に３３
％以下（現実的には３０％程度）になってしまう。さら
に、ＲＧＢの３色間にはブラックマトリクスが形成され
ており、この部分で光は更に吸収されることになる。ブ
ラックマトリクス以外の部分の割合を開口率と呼ぶが、
この開口率はパネルのサイズ、絵素数、アレー構成によ
り大きく異なり、１０．４インチのＶＧＡ（６４０×３
×４８０ドット）パネルでは平均６０％程度である。ま
た、背面側および前面側のガラス基板５や透明電極等
（図示せず）により約５％の光吸収がある（光透過率９
５％）。
ラーフィルタを用いた液晶表示装置は、非常に光透過率
が低いという課題を有していた。ここで透過率について
考えてみる。まず、図８において、バックライト２から
の光は、背面側の偏光板７を通過した時点で１／２以下
となり，通常４０％程度になる。液晶の光透過率を１０
０％と仮定すると液晶層１１でのロスは無い。次に、カ
ラーフィルタ１５に入射するが、ＲＧＢのフィルタを用
いた通常のカラーフィルタ１５は分光特性を有してお
り、それぞれ入射した光のうち２／３はカラーフィルタ
１５に吸収され、１／３のみが透過されることになる。
このため、カラーフィルタ１５の透過率は理論的に３３
％以下（現実的には３０％程度）になってしまう。さら
に、ＲＧＢの３色間にはブラックマトリクスが形成され
ており、この部分で光は更に吸収されることになる。ブ
ラックマトリクス以外の部分の割合を開口率と呼ぶが、
この開口率はパネルのサイズ、絵素数、アレー構成によ
り大きく異なり、１０．４インチのＶＧＡ（６４０×３
×４８０ドット）パネルでは平均６０％程度である。ま
た、背面側および前面側のガラス基板５や透明電極等
（図示せず）により約５％の光吸収がある（光透過率９
５％）。
【０００６】以上のことからこのような構成の液晶表示
パネルの光透過率を算出してみると数１のようになる。
パネルの光透過率を算出してみると数１のようになる。
【０００７】
【数１】光透過率＝０．４×０．３×０．６×０．９５
＝６．８４％ このように光透過率が６．８４％と非常に低いため、画
面が暗くなるという問題があった。この発明の目的は、
光透過率の向上を図ることのできるカラーフィルタおよ
びそれを用いた液晶表示装置を提供することである。
＝６．８４％ このように光透過率が６．８４％と非常に低いため、画
面が暗くなるという問題があった。この発明の目的は、
光透過率の向上を図ることのできるカラーフィルタおよ
びそれを用いた液晶表示装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のカラーフ
ィルタ基板は、入射した光のうちそれぞれ異なる特定の
波長領域の光を透過し、かつ他の波長領域の光を反射す
る複数のフィルタ領域を平面的に配置したフィルタ部
と、このフィルタ部の入射光側に密着配置したガラス基
板と、このガラス基板の入射光側に密着配置されフィル
タ部で反射された光を拡散反射してフィルタ部へ入射さ
せる拡散反射部とを備えている。請求項２記載のカラー
フィルタは、入射した光のうちそれぞれ異なる特定の波
長領域の光を透過し、かつ他の波長領域の光を反射する
複数のフィルタ領域を平面的に配置したフィルタ部と、
このフィルタ部の入射光側に配置されフィルタ部で反射
された光を拡散反射してフィルタ部へ入射させる拡散反
射部とを備え、フィルタ部がコレステリックフィルムよ
りなることを特徴とする。 また、請求項３記載のカラー
フィルタは、請求項２記載のカラーフィルタにおいて、
コレステリックフィルムよりなるフィルタ部の両側に１
／４波長板が形成されている。
ィルタ基板は、入射した光のうちそれぞれ異なる特定の
波長領域の光を透過し、かつ他の波長領域の光を反射す
る複数のフィルタ領域を平面的に配置したフィルタ部
と、このフィルタ部の入射光側に密着配置したガラス基
板と、このガラス基板の入射光側に密着配置されフィル
タ部で反射された光を拡散反射してフィルタ部へ入射さ
せる拡散反射部とを備えている。請求項２記載のカラー
フィルタは、入射した光のうちそれぞれ異なる特定の波
長領域の光を透過し、かつ他の波長領域の光を反射する
複数のフィルタ領域を平面的に配置したフィルタ部と、
このフィルタ部の入射光側に配置されフィルタ部で反射
された光を拡散反射してフィルタ部へ入射させる拡散反
射部とを備え、フィルタ部がコレステリックフィルムよ
りなることを特徴とする。 また、請求項３記載のカラー
フィルタは、請求項２記載のカラーフィルタにおいて、
コレステリックフィルムよりなるフィルタ部の両側に１
／４波長板が形成されている。
【０００９】この構成により、フィルタ部へ入射した光
はそれぞれのフィルタ領域でそれぞれの特定の波長領域
の光のみが透過して着色される。フィルタ部のそれぞれ
のフィルタ領域で反射された光は拡散反射部で拡散反射
されて再度フィルタ部へ入射し、その一部または全部が
別のフィルタ領域で透過することになる。したがって、
複数のフィルタ領域のそれぞれの光を透過する特定波長
領域を合わせた波長領域を可視光領域をカバーするよう
に設定しておけば、このカラーフィルタへ入射される可
視光領域の光がフィルタ部と拡散反射部との間で反射を
繰り返しながらフィルタ部を透過することになり、透過
率を向上することができる。
はそれぞれのフィルタ領域でそれぞれの特定の波長領域
の光のみが透過して着色される。フィルタ部のそれぞれ
のフィルタ領域で反射された光は拡散反射部で拡散反射
されて再度フィルタ部へ入射し、その一部または全部が
別のフィルタ領域で透過することになる。したがって、
複数のフィルタ領域のそれぞれの光を透過する特定波長
領域を合わせた波長領域を可視光領域をカバーするよう
に設定しておけば、このカラーフィルタへ入射される可
視光領域の光がフィルタ部と拡散反射部との間で反射を
繰り返しながらフィルタ部を透過することになり、透過
率を向上することができる。
【００１０】請求項４記載のカラーフィルタは、入射し
た光のうちそれぞれ異なる特定の波長領域の光を透過
し、かつ他の波長領域の光を反射する複数のフィルタ領
域を平面的に配置したフィルタ部と、このフィルタ部の
入射光側に配置され入射した光のうち一方の偏光状態の
光をフィルタ部の方向に透過し、かつ他方の偏光状態の
光をフィルタ部とは逆方向に反射する偏光フィルタと、
この偏光フィルタの入射光側に配置され偏光フィルタで
反射された光を拡散反射して偏光フィルタヘ入射させる
拡散反射部とを備え、拡散反射部は偏光状態を解消する
作用を有することを特徴とする。 また、請求項５記載の
カラーフィルタは、請求項４記載のカラーフィルタにお
いて、偏光フィルタがコレステリックフィルムよりな
る。
た光のうちそれぞれ異なる特定の波長領域の光を透過
し、かつ他の波長領域の光を反射する複数のフィルタ領
域を平面的に配置したフィルタ部と、このフィルタ部の
入射光側に配置され入射した光のうち一方の偏光状態の
光をフィルタ部の方向に透過し、かつ他方の偏光状態の
光をフィルタ部とは逆方向に反射する偏光フィルタと、
この偏光フィルタの入射光側に配置され偏光フィルタで
反射された光を拡散反射して偏光フィルタヘ入射させる
拡散反射部とを備え、拡散反射部は偏光状態を解消する
作用を有することを特徴とする。 また、請求項５記載の
カラーフィルタは、請求項４記載のカラーフィルタにお
いて、偏光フィルタがコレステリックフィルムよりな
る。
【００１１】この構成により、偏光フィルタを透過した
一方の偏光状態の光はフィルタ部へ入射し、それぞれの
フィルタ領域でそれぞれの特定の波長領域の光のみが透
過して着色される。偏光フィルタで反射された他方の偏
光状態の光は拡散反射部で拡散反射され偏光状態を消失
して再度偏光フィルタへ入射し、その１／２が偏光フィ
ルタを透過し、残りの１／２が反射され、反射された光
は同様の経路を繰り返し最終的に殆どの光が偏光フィル
タを透過することになる。偏光フィルタを透過してフィ
ルタ部のそれぞれのフィルタ領域で反射された光は、拡
散反射部まで戻って拡散反射され再度偏光フィルタへ入
射し、その殆どが上述したように偏光フィルタを透過し
てフィルタ部へ入射し、その一部または全部が別のフィ
ルタ領域で透過することになる。したがって、複数のフ
ィルタ領域のそれぞれの光を透過する特定波長領域を合
わせた波長領域を可視光領域をカバーするように設定し
ておけば、このカラーフィルタへ入射される可視光領域
の光が偏光フィルタおよびフィルタ部と拡散反射部との
間で反射を繰り返しながらフィルタ部を透過することに
なり、透過率を向上することができる。
一方の偏光状態の光はフィルタ部へ入射し、それぞれの
フィルタ領域でそれぞれの特定の波長領域の光のみが透
過して着色される。偏光フィルタで反射された他方の偏
光状態の光は拡散反射部で拡散反射され偏光状態を消失
して再度偏光フィルタへ入射し、その１／２が偏光フィ
ルタを透過し、残りの１／２が反射され、反射された光
は同様の経路を繰り返し最終的に殆どの光が偏光フィル
タを透過することになる。偏光フィルタを透過してフィ
ルタ部のそれぞれのフィルタ領域で反射された光は、拡
散反射部まで戻って拡散反射され再度偏光フィルタへ入
射し、その殆どが上述したように偏光フィルタを透過し
てフィルタ部へ入射し、その一部または全部が別のフィ
ルタ領域で透過することになる。したがって、複数のフ
ィルタ領域のそれぞれの光を透過する特定波長領域を合
わせた波長領域を可視光領域をカバーするように設定し
ておけば、このカラーフィルタへ入射される可視光領域
の光が偏光フィルタおよびフィルタ部と拡散反射部との
間で反射を繰り返しながらフィルタ部を透過することに
なり、透過率を向上することができる。
【００１２】請求項６記載の液晶表示装置は、ストライ
プ状の透明電極を有した第１および第２の基坂を、第１
の基板の透明電極と第２の基坂の透明電極とが液晶を介
して直交するように配置し、背面光源を備えた液晶表示
装置であって、第１および第２の基板のうち背面光源側
の基板に、請求項１記載のカラーフィルタ基板を用いた
ことを特徴とする。請求項７記載の液晶表示装置は、ス
トライプ状の透明電極を有した第１および第２の基坂
を、第１の基板の透明電極と第２の基坂の透明電極とが
液晶を介して直交するように配置し、背面光源を備えた
液晶表示装置であって、第１および第２の基板のうち背
面光源側の基板に、請求項２，３，４または５記載のカ
ラーフィルタを設けたことを特徴とする。
プ状の透明電極を有した第１および第２の基坂を、第１
の基板の透明電極と第２の基坂の透明電極とが液晶を介
して直交するように配置し、背面光源を備えた液晶表示
装置であって、第１および第２の基板のうち背面光源側
の基板に、請求項１記載のカラーフィルタ基板を用いた
ことを特徴とする。請求項７記載の液晶表示装置は、ス
トライプ状の透明電極を有した第１および第２の基坂
を、第１の基板の透明電極と第２の基坂の透明電極とが
液晶を介して直交するように配置し、背面光源を備えた
液晶表示装置であって、第１および第２の基板のうち背
面光源側の基板に、請求項２，３，４または５記載のカ
ラーフィルタを設けたことを特徴とする。
【００１３】これにより、光透過率の向上を図り、表示
の明るい液晶表示装置を実現することができる。請求項
８記載の液晶表示装置は、マトリクス状に画素電極およ
びスイッチング素子を配置した第１の基板と、これに対
向配置された第２の基板との間に液晶を挟持し、背面光
源を備えた液晶表示装置であって、第１および第２の基
板のうち背面光源側の基板に、請求項１記載のカラーフ
ィルタ基板を用いたことを特徴とする。請求項９記載の
液晶表示装置は、マトリクス状に画素電極およびスイッ
チング素子を配置した第１の基板と、これに対向配置さ
れた第２の基板との間に液晶を挟持し、背面光源を備え
た液晶表示装置であって、第１および第２の基板のうち
背面光源側の基板に、請求項２，３，４または５記載の
カラーフィルタを設けたことを特徴とする。
の明るい液晶表示装置を実現することができる。請求項
８記載の液晶表示装置は、マトリクス状に画素電極およ
びスイッチング素子を配置した第１の基板と、これに対
向配置された第２の基板との間に液晶を挟持し、背面光
源を備えた液晶表示装置であって、第１および第２の基
板のうち背面光源側の基板に、請求項１記載のカラーフ
ィルタ基板を用いたことを特徴とする。請求項９記載の
液晶表示装置は、マトリクス状に画素電極およびスイッ
チング素子を配置した第１の基板と、これに対向配置さ
れた第２の基板との間に液晶を挟持し、背面光源を備え
た液晶表示装置であって、第１および第２の基板のうち
背面光源側の基板に、請求項２，３，４または５記載の
カラーフィルタを設けたことを特徴とする。
【００１４】これにより、光透過率の向上を図り、表示
の明るい液晶表示装置を実現することができる。
の明るい液晶表示装置を実現することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図１〜図４を用いて説明する。なお、図１，図
２，図４では構成要素が離れた状態で示されているが実
際は接触しているものである。 〔第１の実施の形態〕図１はこの発明の第１の実施の形
態のカラーフィルタの断面構成を示す概念図であり、こ
こでは液晶表示装置の１画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する
部分のカラーフィルタについて示している。図１におい
て、１は反射板、２はバックライト、３は導光板、４は
拡散板（拡散反射部）、５はガラス基板、６は多層の蒸
着膜で形成されたダイクロイックミラー（フィルタ領
域）６ａ，６ｂ，６ｃからなるフィルタ部、ＣＦ1 は第
１の実施の形態のカラーフィルタ、ＬＳは反射板１，バ
ックライト２および導光板３からなる光源部である。
いて、図１〜図４を用いて説明する。なお、図１，図
２，図４では構成要素が離れた状態で示されているが実
際は接触しているものである。 〔第１の実施の形態〕図１はこの発明の第１の実施の形
態のカラーフィルタの断面構成を示す概念図であり、こ
こでは液晶表示装置の１画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する
部分のカラーフィルタについて示している。図１におい
て、１は反射板、２はバックライト、３は導光板、４は
拡散板（拡散反射部）、５はガラス基板、６は多層の蒸
着膜で形成されたダイクロイックミラー（フィルタ領
域）６ａ，６ｂ，６ｃからなるフィルタ部、ＣＦ1 は第
１の実施の形態のカラーフィルタ、ＬＳは反射板１，バ
ックライト２および導光板３からなる光源部である。
【００１６】この実施の形態のカラーフィルタＣＦ
1 は、ガラス基板５を挟んで拡散板４とフィルタ部６と
を対向配置したものである。フィルタ部６を構成するダ
イクロイックミラー６ａ，６ｂ，６ｃは、それぞれ異な
る特定の波長領域の光のみを透過し、他の波長領域の光
を反射するフィルタ領域である。例えば、ストライプ状
のカラーフィルタＣＦ1 を作製する場合には、拡散板４
を付与したガラス基板１３上に、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ各
色のみを透過し、他の波長の光を選択的に反射するよう
に、ストライプ状のマスクを用いてダイクロイックミラ
ー６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの多層膜を蒸着で形成す
る。
1 は、ガラス基板５を挟んで拡散板４とフィルタ部６と
を対向配置したものである。フィルタ部６を構成するダ
イクロイックミラー６ａ，６ｂ，６ｃは、それぞれ異な
る特定の波長領域の光のみを透過し、他の波長領域の光
を反射するフィルタ領域である。例えば、ストライプ状
のカラーフィルタＣＦ1 を作製する場合には、拡散板４
を付与したガラス基板１３上に、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ各
色のみを透過し、他の波長の光を選択的に反射するよう
に、ストライプ状のマスクを用いてダイクロイックミラ
ー６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの多層膜を蒸着で形成す
る。
【００１７】ここで、ダイクロイックミラー６ａは、赤
色の波長領域の光のみ透過し、他（緑，青）の波長領域
の光を反射し、ダイクロイックミラー６ｂは、緑色の波
長領域の光のみを透過し、他（赤，青）の波長領域の光
を反射し、ダイクロイックミラー６ｃは、青色の波長領
域の光のみを透過し、他（赤，緑）の波長領域の光を反
射するものとする。図１に示すように、拡散板４側に光
源部ＬＳを配置すると、まず、光源部ＬＳからの光が拡
散板４を拡散してダイクロイックミラー６ａ，６ｂ，６
ｃに入射する。ダイクロイックミラー６ａに入射した光
を考えると、ダイクロイックミラー６ａでは、赤色の波
長領域の光のみが透過され、他（緑，青）の波長領域の
光は反射される。この反射された光は、拡散板４で拡散
反射され、ダイクロイックミラー６ｂに入射し、ここで
は緑色の波長領域の光のみが透過され、残りの青色の波
長領域の光は反射される。この反射された青色の波長領
域の光は、拡散板４で拡散反射され、ダイクロイックミ
ラー６ｃに入射して透過される。また、はじめにダイク
ロイックミラー６ｂ，６ｃに入射した光についても同様
のことが言える。
色の波長領域の光のみ透過し、他（緑，青）の波長領域
の光を反射し、ダイクロイックミラー６ｂは、緑色の波
長領域の光のみを透過し、他（赤，青）の波長領域の光
を反射し、ダイクロイックミラー６ｃは、青色の波長領
域の光のみを透過し、他（赤，緑）の波長領域の光を反
射するものとする。図１に示すように、拡散板４側に光
源部ＬＳを配置すると、まず、光源部ＬＳからの光が拡
散板４を拡散してダイクロイックミラー６ａ，６ｂ，６
ｃに入射する。ダイクロイックミラー６ａに入射した光
を考えると、ダイクロイックミラー６ａでは、赤色の波
長領域の光のみが透過され、他（緑，青）の波長領域の
光は反射される。この反射された光は、拡散板４で拡散
反射され、ダイクロイックミラー６ｂに入射し、ここで
は緑色の波長領域の光のみが透過され、残りの青色の波
長領域の光は反射される。この反射された青色の波長領
域の光は、拡散板４で拡散反射され、ダイクロイックミ
ラー６ｃに入射して透過される。また、はじめにダイク
ロイックミラー６ｂ，６ｃに入射した光についても同様
のことが言える。
【００１８】従来のカラーフィルタでは、特定波長領域
光のみを透過し他の波長領域の光を吸収していたため、
原理的に透過率が１／３と低くなるのに対して、この実
施の形態のカラーフィルタＣＦ1 では、特定の波長領域
の光のみを透過し他の波長領域の光を選択的に反射する
ダイクロイックミラー６ａ，６ｂ，６ｃを用い、それぞ
れのダイクロイックミラーで反射した光を、拡散板４で
拡散反射して他のダイクロイックミラーで透過させるよ
うにしているため、透過率を飛躍的に向上させることが
できる。実際、透過率を測定したところ、従来のカラー
フィルタの透過率が２９％であるのに対して、このカラ
ーフィルタＣＦ1 の透過率は９１％という高い値を示し
た。
光のみを透過し他の波長領域の光を吸収していたため、
原理的に透過率が１／３と低くなるのに対して、この実
施の形態のカラーフィルタＣＦ1 では、特定の波長領域
の光のみを透過し他の波長領域の光を選択的に反射する
ダイクロイックミラー６ａ，６ｂ，６ｃを用い、それぞ
れのダイクロイックミラーで反射した光を、拡散板４で
拡散反射して他のダイクロイックミラーで透過させるよ
うにしているため、透過率を飛躍的に向上させることが
できる。実際、透過率を測定したところ、従来のカラー
フィルタの透過率が２９％であるのに対して、このカラ
ーフィルタＣＦ1 の透過率は９１％という高い値を示し
た。
【００１９】なお、ダイクロイックミラー６ａ，６ｂ，
６ｃの代わりに、特定波長領域の光を選択的に透過し、
かつ他の波長領域の光を選択的に反射するようなもので
あれば何を用いても良い。 〔第２の実施の形態〕図２はこの発明の第２の実施の形
態のカラーフィルタの断面構成を示す概念図であり、こ
こでは液晶表示装置の１画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する
部分のカラーフィルタについて示している。図２におい
て、１は反射板、２はバックライト、３は導光板、４は
拡散板（拡散反射部）、７は偏光板、８ａ，８ｂは１／
４波長板、９は２枚のガラス基板間にカラーフィルタ用
のコレステリック液晶を分散したコレステリックフィル
ム（フィルタ部）であり、第１，第２，第３のフィルタ
９ａ，９ｂ，９ｃの３種類のフィルタ領域からなる。Ｃ
Ｆ2 は第２の実施の形態のカラーフィルタ、ＬＳは光源
部である。
６ｃの代わりに、特定波長領域の光を選択的に透過し、
かつ他の波長領域の光を選択的に反射するようなもので
あれば何を用いても良い。 〔第２の実施の形態〕図２はこの発明の第２の実施の形
態のカラーフィルタの断面構成を示す概念図であり、こ
こでは液晶表示装置の１画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対応する
部分のカラーフィルタについて示している。図２におい
て、１は反射板、２はバックライト、３は導光板、４は
拡散板（拡散反射部）、７は偏光板、８ａ，８ｂは１／
４波長板、９は２枚のガラス基板間にカラーフィルタ用
のコレステリック液晶を分散したコレステリックフィル
ム（フィルタ部）であり、第１，第２，第３のフィルタ
９ａ，９ｂ，９ｃの３種類のフィルタ領域からなる。Ｃ
Ｆ2 は第２の実施の形態のカラーフィルタ、ＬＳは光源
部である。
【００２０】この実施の形態のカラーフィルタＣＦ
2 は、コレステリックフィルム９の両側に１／４波長板
８ａ，８ｂを配置し、一方の１／４波長板８ａの外側に
偏光板７を、さらにその外側に拡散板４を配置してい
る。コレステリックフィルム９は、第１，第２，第３の
フィルタ９ａ，９ｂ，９ｃの３種類の領域からなり、第
１，第２，第３のフィルタ９ａ，９ｂ，９ｃは、それぞ
れ異なる特定の波長領域の光のみを透過し、他の波長領
域の光を反射する領域である。
2 は、コレステリックフィルム９の両側に１／４波長板
８ａ，８ｂを配置し、一方の１／４波長板８ａの外側に
偏光板７を、さらにその外側に拡散板４を配置してい
る。コレステリックフィルム９は、第１，第２，第３の
フィルタ９ａ，９ｂ，９ｃの３種類の領域からなり、第
１，第２，第３のフィルタ９ａ，９ｂ，９ｃは、それぞ
れ異なる特定の波長領域の光のみを透過し、他の波長領
域の光を反射する領域である。
【００２１】以下にコレステリックフィルム９の作製方
法の一例を示す。はじめに、作製に用いたネマチック相
を示すジアクリレートモノマーおよびカイラリティを付
与するジアクリレートモノマーの化学式を以下に示す。
法の一例を示す。はじめに、作製に用いたネマチック相
を示すジアクリレートモノマーおよびカイラリティを付
与するジアクリレートモノマーの化学式を以下に示す。
【００２２】
【化１】
【００２３】
【化２】
【００２４】図３に、（化１）で示される第１の化合物
と（化２）で示される第２の化合物とを混合し重合させ
たときの第２の化合物の割合と、コレステリック相のピ
ッチの整数倍に対応する選択反射光の波長との関係を示
す。図３に示すように、第２の化合物の割合を変化させ
ることにより、自由に選択反射波長を変化させることが
できる。
と（化２）で示される第２の化合物とを混合し重合させ
たときの第２の化合物の割合と、コレステリック相のピ
ッチの整数倍に対応する選択反射光の波長との関係を示
す。図３に示すように、第２の化合物の割合を変化させ
ることにより、自由に選択反射波長を変化させることが
できる。
【００２５】コレステリックフィルム９の作製方法は、
まず、２枚のガラス基板間に、（化１），（化２）で示
された２つのジアクリレートモノマー、重合開始材とし
てイルガキュア６５１を１ｗｔ％、および０．２ｗｔ％
のメトキシフェノールを注入する。つぎに、水銀ランプ
によるＵＶ（３６５ｎｍ測定で０．６２ｍＷ／ｃｍ2）
露光を行い重合を行う。このとき、片側のガラス基板の
下側から熱を加えてポリマー層の下の方から順に温度分
布をつけることにより、選択反射波長にある程度分布を
持たせることができる。さらにこのとき、第１，第２，
第３のフィルタ９ａ，９ｂ，９ｃを形成するための３種
類のマスクを用いて各色毎に温度を変化させることによ
り、４００〜６００ｎｍ付近の光を反射し他の波長領域
の光を透過する領域である第１のフィルタ９ａと、５０
０〜７００ｎｍ付近の光を反射し他の波長領域の光を透
過する領域である第２のフィルタ９ｂと、４００〜５０
０ｎｍおよび６００〜７００ｎｍの光を反射し他の波長
領域の光を透過する領域である第３のフィルタ９ｃとを
作製する。
まず、２枚のガラス基板間に、（化１），（化２）で示
された２つのジアクリレートモノマー、重合開始材とし
てイルガキュア６５１を１ｗｔ％、および０．２ｗｔ％
のメトキシフェノールを注入する。つぎに、水銀ランプ
によるＵＶ（３６５ｎｍ測定で０．６２ｍＷ／ｃｍ2）
露光を行い重合を行う。このとき、片側のガラス基板の
下側から熱を加えてポリマー層の下の方から順に温度分
布をつけることにより、選択反射波長にある程度分布を
持たせることができる。さらにこのとき、第１，第２，
第３のフィルタ９ａ，９ｂ，９ｃを形成するための３種
類のマスクを用いて各色毎に温度を変化させることによ
り、４００〜６００ｎｍ付近の光を反射し他の波長領域
の光を透過する領域である第１のフィルタ９ａと、５０
０〜７００ｎｍ付近の光を反射し他の波長領域の光を透
過する領域である第２のフィルタ９ｂと、４００〜５０
０ｎｍおよび６００〜７００ｎｍの光を反射し他の波長
領域の光を透過する領域である第３のフィルタ９ｃとを
作製する。
【００２６】以上のようにして作製したコレステリック
フィルム９を用いて、図２に示すカラーフィルタＣＦ2
を作製し、拡散板４側に光源部ＬＳを配置すると、ま
ず、光源部ＬＳからの光が拡散板４を拡散して偏光板７
を通過した後、１／４波長板８ａで円偏光に変化した
後、光の回転方向と同一の螺旋のねじれ方向を有する第
１のフィルタ９ａへ入射すると、この第１のフィルタ９
ａの螺旋ピッチに対応する光のみが反射され、それ以外
の光は透過して１／４波長板８ｂを通して出て行く。し
たがって第１のフィルタ９ａでは６００〜７００ｎｍの
光のみが透過するため、赤色に着色する。この第１のフ
ィルタ９ａで反射された他の波長の光は、１／４波長板
８ａで直線偏光に偏光された後、偏光板７を通過し、拡
散板４で拡散反射されて、再度偏光板７と１／４波長板
８ａを通過して第２のフィルタへ入射し、第２のフィル
タ９ｂで４００〜５００ｎｍの光のみ透過し、１／４波
長板８ｂを通して出て行く。第２のフィルタ９ｂで反射
された光は、同様の経路を通り第３のフィルタ９ｃで残
りの５００ｎｍ〜６００ｎｍの光が透過し、１／４波長
板８ｂを通して出て行く。
フィルム９を用いて、図２に示すカラーフィルタＣＦ2
を作製し、拡散板４側に光源部ＬＳを配置すると、ま
ず、光源部ＬＳからの光が拡散板４を拡散して偏光板７
を通過した後、１／４波長板８ａで円偏光に変化した
後、光の回転方向と同一の螺旋のねじれ方向を有する第
１のフィルタ９ａへ入射すると、この第１のフィルタ９
ａの螺旋ピッチに対応する光のみが反射され、それ以外
の光は透過して１／４波長板８ｂを通して出て行く。し
たがって第１のフィルタ９ａでは６００〜７００ｎｍの
光のみが透過するため、赤色に着色する。この第１のフ
ィルタ９ａで反射された他の波長の光は、１／４波長板
８ａで直線偏光に偏光された後、偏光板７を通過し、拡
散板４で拡散反射されて、再度偏光板７と１／４波長板
８ａを通過して第２のフィルタへ入射し、第２のフィル
タ９ｂで４００〜５００ｎｍの光のみ透過し、１／４波
長板８ｂを通して出て行く。第２のフィルタ９ｂで反射
された光は、同様の経路を通り第３のフィルタ９ｃで残
りの５００ｎｍ〜６００ｎｍの光が透過し、１／４波長
板８ｂを通して出て行く。
【００２７】従来のカラーフィルタでは、特定波長領域
光のみを透過し他の波長領域の光を吸収していたため、
透過率が３０％程度と低くなるのに対して、この実施の
形態のカラーフィルタＣＦ2 では、特定の波長領域の光
のみを透過し他の波長領域の光を選択的に反射する第
１，第２，第３のフィルタ９ａ，９ｂ，９ｃを用い、そ
れぞれのフィルタで反射した光を、拡散板４で拡散反射
して他のフィルタで透過させるようにしているため、透
過率を向上させることができる。実際、偏光板７を通過
した後の、透過率を測定したところ４５％という高い値
を示した。
光のみを透過し他の波長領域の光を吸収していたため、
透過率が３０％程度と低くなるのに対して、この実施の
形態のカラーフィルタＣＦ2 では、特定の波長領域の光
のみを透過し他の波長領域の光を選択的に反射する第
１，第２，第３のフィルタ９ａ，９ｂ，９ｃを用い、そ
れぞれのフィルタで反射した光を、拡散板４で拡散反射
して他のフィルタで透過させるようにしているため、透
過率を向上させることができる。実際、偏光板７を通過
した後の、透過率を測定したところ４５％という高い値
を示した。
【００２８】〔第３の実施の形態〕図４はこの発明の第
３の実施の形態のカラーフィルタの断面構成を示す概念
図であり、ここでは液晶表示装置の１画素（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）に対応する部分のカラーフィルタについて示してい
る。図４において、１は反射板、２はバックライト、３
は導光板、４は拡散板（拡散反射部）、８は１／４波長
板、９は第１，第２，第３のフィルタ９ａ，９ｂ，９ｃ
の３種類のフィルタ領域からなるコレステリックフィル
ム（フィルタ部）、１０は偏光板として機能するコレス
テリックフィルム（偏光フィルタ）、ＣＦ3 は第３の実
施の形態のカラーフィルタ、ＬＳは光源部である。
３の実施の形態のカラーフィルタの断面構成を示す概念
図であり、ここでは液晶表示装置の１画素（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）に対応する部分のカラーフィルタについて示してい
る。図４において、１は反射板、２はバックライト、３
は導光板、４は拡散板（拡散反射部）、８は１／４波長
板、９は第１，第２，第３のフィルタ９ａ，９ｂ，９ｃ
の３種類のフィルタ領域からなるコレステリックフィル
ム（フィルタ部）、１０は偏光板として機能するコレス
テリックフィルム（偏光フィルタ）、ＣＦ3 は第３の実
施の形態のカラーフィルタ、ＬＳは光源部である。
【００２９】この実施の形態のカラーフィルタＣＦ
3 は、拡散板４と、偏光板として機能するコレステリッ
クフィルム１０と、第２の実施の形態で用いたものと同
じコレステリックフィルム９と、１／４波長板８とから
なる。コレステリックフィルム９は、第２の実施の形態
で説明したように、４００〜６００ｎｍ付近の光を反射
し他の波長領域の光を透過する領域である第１のフィル
タ９ａと、５００〜７００ｎｍ付近の光を反射し他の波
長領域の光を透過する領域である第２のフィルタ９ｂ
と、４００〜５００ｎｍおよび６００〜７００ｎｍの光
を反射し他の波長領域の光を透過する領域である第３の
フィルタ９ｃとからなる。
3 は、拡散板４と、偏光板として機能するコレステリッ
クフィルム１０と、第２の実施の形態で用いたものと同
じコレステリックフィルム９と、１／４波長板８とから
なる。コレステリックフィルム９は、第２の実施の形態
で説明したように、４００〜６００ｎｍ付近の光を反射
し他の波長領域の光を透過する領域である第１のフィル
タ９ａと、５００〜７００ｎｍ付近の光を反射し他の波
長領域の光を透過する領域である第２のフィルタ９ｂ
と、４００〜５００ｎｍおよび６００〜７００ｎｍの光
を反射し他の波長領域の光を透過する領域である第３の
フィルタ９ｃとからなる。
【００３０】また、偏光板として機能するコレステリッ
クフィルム１０は、一方の偏光状態の光を透過し、かつ
他方の偏光状態の光を反射するものである。このコレス
テリックフィルム１０は、まず拡散板４を付与したガラ
ス基板上に、ＰＳ両偏光を分離するように、コレステリ
ックフィルム９の一つの領域（例えば第１のフィルタ９
ａ）と同様にして形成した。ただし、温度分布をより大
きくつけることにより、コレステリックフィルム１０の
ピッチの分布により生じる反射光の波長分布を３５０ｎ
ｍ〜６５０ｎｍとすることができた。この波長領域は可
視光領域をカバーするように設定するのが好ましい。
クフィルム１０は、一方の偏光状態の光を透過し、かつ
他方の偏光状態の光を反射するものである。このコレス
テリックフィルム１０は、まず拡散板４を付与したガラ
ス基板上に、ＰＳ両偏光を分離するように、コレステリ
ックフィルム９の一つの領域（例えば第１のフィルタ９
ａ）と同様にして形成した。ただし、温度分布をより大
きくつけることにより、コレステリックフィルム１０の
ピッチの分布により生じる反射光の波長分布を３５０ｎ
ｍ〜６５０ｎｍとすることができた。この波長領域は可
視光領域をカバーするように設定するのが好ましい。
【００３１】このカラーフィルタＣＦ3 の拡散板４側に
光源部ＬＳを配置すると、まず、光源部ＬＳからの光が
拡散板４を拡散してコレステリックフィルム１０へ入射
し、このコレステリックフィルム１０で片方の偏光状態
の円偏光は選択的に反射される。この反射された光は、
拡散板４で拡散反射された後、偏光状態を消失し再度コ
レステリックフィルム１０に入射する。今度は偏光状態
が消失しているため、更に１／２がコレステリックフィ
ルム１０を透過する。この反射を繰り返し最終的には損
失以外殆どの光がコレステリックフィルム１０を通過す
ることになる。ここで通過した光は円偏光で、かつ一方
の偏光状態のみになっている。
光源部ＬＳを配置すると、まず、光源部ＬＳからの光が
拡散板４を拡散してコレステリックフィルム１０へ入射
し、このコレステリックフィルム１０で片方の偏光状態
の円偏光は選択的に反射される。この反射された光は、
拡散板４で拡散反射された後、偏光状態を消失し再度コ
レステリックフィルム１０に入射する。今度は偏光状態
が消失しているため、更に１／２がコレステリックフィ
ルム１０を透過する。この反射を繰り返し最終的には損
失以外殆どの光がコレステリックフィルム１０を通過す
ることになる。ここで通過した光は円偏光で、かつ一方
の偏光状態のみになっている。
【００３２】コレステリックフィルム１０を通過した光
は、コレステリックフィルム９へ入射する。ここで、コ
レステリックフィルム９の第１のフィルタ９ａでは、赤
のみが透過し、４００〜６００ｎｍの光は反射されて拡
散板４まで戻り、拡散光になった後、再度コレステリッ
クフィルム１０へ入射する。ここでは上記の原理により
反射拡散を繰り返し最終的にはその殆どが通過する。コ
レステリックフィルム１０を通過した４００ｎｍ〜６０
０ｎｍの光は、第２のフィルタ９ｂに入射し、ここで４
００〜５００ｎｍの光のみ透過し、残りの光は同様の経
路を通り、最終的には第３のフィルタ９ｃを透過する。
は、コレステリックフィルム９へ入射する。ここで、コ
レステリックフィルム９の第１のフィルタ９ａでは、赤
のみが透過し、４００〜６００ｎｍの光は反射されて拡
散板４まで戻り、拡散光になった後、再度コレステリッ
クフィルム１０へ入射する。ここでは上記の原理により
反射拡散を繰り返し最終的にはその殆どが通過する。コ
レステリックフィルム１０を通過した４００ｎｍ〜６０
０ｎｍの光は、第２のフィルタ９ｂに入射し、ここで４
００〜５００ｎｍの光のみ透過し、残りの光は同様の経
路を通り、最終的には第３のフィルタ９ｃを透過する。
【００３３】従来は、偏光板で５０％、カラーフィルタ
で３０％程度しか透過しないが、この実施の形態のカラ
ーフィルタＣＦ3 では、偏光板として機能するコレステ
リックフィルム１０では殆どの光が透過し、第１，第
２，第３のフィルタ９ａ，９ｂ，９ｃからなるコレステ
リックフィルム９では、それぞれのフィルタで反射した
光を、他のフィルタで透過させるようにしているため、
従来の偏光板およびカラーフィルタでのロスを低減し、
透過率を大幅に向上させることができる。実際、透過率
を測定したところ、従来の偏光板およびカラーフィルタ
の構成が１２％であるのに対して、このカラーフィルタ
ＣＦ3 では３０％という高い値を示した。
で３０％程度しか透過しないが、この実施の形態のカラ
ーフィルタＣＦ3 では、偏光板として機能するコレステ
リックフィルム１０では殆どの光が透過し、第１，第
２，第３のフィルタ９ａ，９ｂ，９ｃからなるコレステ
リックフィルム９では、それぞれのフィルタで反射した
光を、他のフィルタで透過させるようにしているため、
従来の偏光板およびカラーフィルタでのロスを低減し、
透過率を大幅に向上させることができる。実際、透過率
を測定したところ、従来の偏光板およびカラーフィルタ
の構成が１２％であるのに対して、このカラーフィルタ
ＣＦ3 では３０％という高い値を示した。
【００３４】なお、この実施の形態において、コレステ
リックフィルム９の代わりに、第１の実施の形態におけ
るガラス基板５に多層膜からなるダイクロイックミラー
６ａ，６ｂ，６ｃを形成したものを用いても同様の効果
を得ることができる。また、このカラーフィルタＣＦ3
の構成を適用して、ＳＴＮ単純マトリクス型およびＴＦ
Ｔアクティブマトリクス型の液晶表示装置を作製する
と、それぞれの透過率は、１１％、２０％という高い値
を示し、従来の偏光板およびカラーフィルタを用いた構
成ではそれぞれ４％、６％であったのと比べて、大幅に
光透過率を向上することができ、明るい表示を実現する
ことができる。
リックフィルム９の代わりに、第１の実施の形態におけ
るガラス基板５に多層膜からなるダイクロイックミラー
６ａ，６ｂ，６ｃを形成したものを用いても同様の効果
を得ることができる。また、このカラーフィルタＣＦ3
の構成を適用して、ＳＴＮ単純マトリクス型およびＴＦ
Ｔアクティブマトリクス型の液晶表示装置を作製する
と、それぞれの透過率は、１１％、２０％という高い値
を示し、従来の偏光板およびカラーフィルタを用いた構
成ではそれぞれ４％、６％であったのと比べて、大幅に
光透過率を向上することができ、明るい表示を実現する
ことができる。
【００３５】また、第１，第２の実施の形態のカラーフ
ィルタＣＦ1 ，ＣＦ2 の構成を液晶表示装置に適用して
も、従来の液晶表示装置に比べて透過率を向上させ、明
るい表示を実現することができるのは言うまでもない。
なお、図５〜図７に第１〜第３の実施の形態のカラーフ
ィルタＣＦ1 ，ＣＦ2，ＣＦ3 を適用したＳＴＮ単純マ
トリクス型およびＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶
表示装置の１画素に対応するパネル構成を示しておく。
図５（ａ）は第１の実施の形態のカラーフィルタＣＦ1
を適用したＳＴＮ単純マトリクス型の液晶表示装置の断
面構成を示す概念図、図５（ｂ）は第１の実施の形態の
カラーフィルタＣＦ1 を適用したＴＦＴアクティブマト
リクス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図であ
る。図６（ａ）は第２の実施の形態のカラーフィルタＣ
Ｆ2を適用したＳＴＮ単純マトリクス型の液晶表示装置
の断面構成を示す概念図、図６（ｂ）は第２の実施の形
態のカラーフィルタＣＦ2 を適用したＴＦＴアクティブ
マトリクス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図で
ある。図７（ａ）は第３の実施の形態のカラーフィルタ
ＣＦ3 を適用したＳＴＮ単純マトリクス型の液晶表示装
置の断面構成を示す概念図、図７（ｂ）は第３の実施の
形態のカラーフィルタＣＦ3 を適用したＴＦＴアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図
である。
ィルタＣＦ1 ，ＣＦ2 の構成を液晶表示装置に適用して
も、従来の液晶表示装置に比べて透過率を向上させ、明
るい表示を実現することができるのは言うまでもない。
なお、図５〜図７に第１〜第３の実施の形態のカラーフ
ィルタＣＦ1 ，ＣＦ2，ＣＦ3 を適用したＳＴＮ単純マ
トリクス型およびＴＦＴアクティブマトリクス型の液晶
表示装置の１画素に対応するパネル構成を示しておく。
図５（ａ）は第１の実施の形態のカラーフィルタＣＦ1
を適用したＳＴＮ単純マトリクス型の液晶表示装置の断
面構成を示す概念図、図５（ｂ）は第１の実施の形態の
カラーフィルタＣＦ1 を適用したＴＦＴアクティブマト
リクス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図であ
る。図６（ａ）は第２の実施の形態のカラーフィルタＣ
Ｆ2を適用したＳＴＮ単純マトリクス型の液晶表示装置
の断面構成を示す概念図、図６（ｂ）は第２の実施の形
態のカラーフィルタＣＦ2 を適用したＴＦＴアクティブ
マトリクス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図で
ある。図７（ａ）は第３の実施の形態のカラーフィルタ
ＣＦ3 を適用したＳＴＮ単純マトリクス型の液晶表示装
置の断面構成を示す概念図、図７（ｂ）は第３の実施の
形態のカラーフィルタＣＦ3 を適用したＴＦＴアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図
である。
【００３６】図５〜図７において、７は偏光板、１１は
液晶層、１４はスイッチング素子であるＴＦＴ素子（薄
膜トランジスタ）、１６はＩＴＯからなる画素電極であ
る。なお、ＳＴＮ単純マトリクス型の液晶表示装置で
は、上下のガラス基板５にストライプ状の透明電極等を
形成しているが図示していない。また、ＴＦＴアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置においても、画素電極１
６と液晶層１１を挟んで対向配置する透明電極等は図示
していない。また、ここでは、ＴＦＴアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置は、ＴＦＴ素子１４を形成した
後、カラーフィルタ層（６ａ〜６ｃ，９ａ〜９ｃ）を形
成し、その後、ドライエッチング等によりＴＦＴ素子１
４のドレイン上に穴を開け、ドレインと接続されるＩＴ
Ｏからなる画素電極１６を形成している。
液晶層、１４はスイッチング素子であるＴＦＴ素子（薄
膜トランジスタ）、１６はＩＴＯからなる画素電極であ
る。なお、ＳＴＮ単純マトリクス型の液晶表示装置で
は、上下のガラス基板５にストライプ状の透明電極等を
形成しているが図示していない。また、ＴＦＴアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置においても、画素電極１
６と液晶層１１を挟んで対向配置する透明電極等は図示
していない。また、ここでは、ＴＦＴアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置は、ＴＦＴ素子１４を形成した
後、カラーフィルタ層（６ａ〜６ｃ，９ａ〜９ｃ）を形
成し、その後、ドライエッチング等によりＴＦＴ素子１
４のドレイン上に穴を開け、ドレインと接続されるＩＴ
Ｏからなる画素電極１６を形成している。
【００３７】
【発明の効果】この発明のカラーフィルタは、入射した
光のうちそれぞれ異なる特定の波長領域の光を透過し、
かつ他の波長領域の光を反射する複数のフィルタ領域を
平面的に配置したフィルタ部と、このフィルタ部の入射
光側に配置されフィルタ部で反射された光を拡散反射し
てフィルタ部へ入射させる拡散反射部とを備えてあり、
フィルタ部へ入射した光はそれぞれのフィルタ領域でそ
れぞれの特定の波長領域の光のみが透過して着色され
る。フィルタ部のそれぞれのフィルタ領域で反射された
光は拡散反射部で拡散反射されて再度フィルタ部へ入射
し、その一部または全部が別のフィルタ領域で透過する
ことになる。したがって、複数のフィルタ領域のそれぞ
れの光を透過する特定波長領域を合わせた波長領域を可
視光領域をカバーするように設定しておけば、このカラ
ーフィルタへ入射される可視光領域の光がフィルタ部と
拡散反射部との間で反射を繰り返しながらフィルタ部を
透過することになり、透過率を向上することができる。
光のうちそれぞれ異なる特定の波長領域の光を透過し、
かつ他の波長領域の光を反射する複数のフィルタ領域を
平面的に配置したフィルタ部と、このフィルタ部の入射
光側に配置されフィルタ部で反射された光を拡散反射し
てフィルタ部へ入射させる拡散反射部とを備えてあり、
フィルタ部へ入射した光はそれぞれのフィルタ領域でそ
れぞれの特定の波長領域の光のみが透過して着色され
る。フィルタ部のそれぞれのフィルタ領域で反射された
光は拡散反射部で拡散反射されて再度フィルタ部へ入射
し、その一部または全部が別のフィルタ領域で透過する
ことになる。したがって、複数のフィルタ領域のそれぞ
れの光を透過する特定波長領域を合わせた波長領域を可
視光領域をカバーするように設定しておけば、このカラ
ーフィルタへ入射される可視光領域の光がフィルタ部と
拡散反射部との間で反射を繰り返しながらフィルタ部を
透過することになり、透過率を向上することができる。
【００３８】また、この発明のカラーフィルタは、入射
した光のうちそれぞれ異なる特定の波長領域の光を透過
し、かつ他の波長領域の光を反射する複数のフィルタ領
域を平面的に配置したフィルタ部と、このフィルタ部の
入射光側に配置され入射した光のうち一方の偏光状態の
光を透過し、かつ他方の偏光状態の光を反射する偏光フ
ィルタと、この偏光フィルタの入射光側に配置され偏光
フィルタで反射された光を拡散反射して偏光フィルタへ
入射させる拡散反射部とを備えてあり、偏光フィルタを
透過した一方の偏光状態の光はフィルタ部へ入射し、そ
れぞれのフィルタ領域でそれぞれの特定の波長領域の光
のみが透過して着色される。偏光フィルタで反射された
他方の偏光状態の光は拡散反射部で拡散反射され偏光状
態を消失して再度偏光フィルタへ入射し、その１／２が
偏光フィルタを透過し、残りの１／２が反射され、反射
された光は同様の経路を繰り返し最終的に殆どの光が偏
光フィルタを透過することになる。偏光フィルタを透過
してフィルタ部のそれぞれのフィルタ領域で反射された
光は、拡散反射部まで戻って拡散反射され再度偏光フィ
ルタへ入射し、その殆どが上述したように偏光フィルタ
を透過してフィルタ部へ入射し、その一部または全部が
別のフィルタ領域で透過することになる。したがって、
複数のフィルタ領域のそれぞれの光を透過する特定波長
領域を合わせた波長領域を可視光領域をカバーするよう
に設定しておけば、このカラーフィルタへ入射される可
視光領域の光が偏光フィルタおよびフィルタ部と拡散反
射部との間で反射を繰り返しながらフィルタ部を透過す
ることになり、透過率を向上することができる。
した光のうちそれぞれ異なる特定の波長領域の光を透過
し、かつ他の波長領域の光を反射する複数のフィルタ領
域を平面的に配置したフィルタ部と、このフィルタ部の
入射光側に配置され入射した光のうち一方の偏光状態の
光を透過し、かつ他方の偏光状態の光を反射する偏光フ
ィルタと、この偏光フィルタの入射光側に配置され偏光
フィルタで反射された光を拡散反射して偏光フィルタへ
入射させる拡散反射部とを備えてあり、偏光フィルタを
透過した一方の偏光状態の光はフィルタ部へ入射し、そ
れぞれのフィルタ領域でそれぞれの特定の波長領域の光
のみが透過して着色される。偏光フィルタで反射された
他方の偏光状態の光は拡散反射部で拡散反射され偏光状
態を消失して再度偏光フィルタへ入射し、その１／２が
偏光フィルタを透過し、残りの１／２が反射され、反射
された光は同様の経路を繰り返し最終的に殆どの光が偏
光フィルタを透過することになる。偏光フィルタを透過
してフィルタ部のそれぞれのフィルタ領域で反射された
光は、拡散反射部まで戻って拡散反射され再度偏光フィ
ルタへ入射し、その殆どが上述したように偏光フィルタ
を透過してフィルタ部へ入射し、その一部または全部が
別のフィルタ領域で透過することになる。したがって、
複数のフィルタ領域のそれぞれの光を透過する特定波長
領域を合わせた波長領域を可視光領域をカバーするよう
に設定しておけば、このカラーフィルタへ入射される可
視光領域の光が偏光フィルタおよびフィルタ部と拡散反
射部との間で反射を繰り返しながらフィルタ部を透過す
ることになり、透過率を向上することができる。
【００３９】以上のようなカラーフィルタを液晶表示装
置に設けることにより、光透過率の向上を図り、表示の
明るい液晶表示装置を実現することができる。
置に設けることにより、光透過率の向上を図り、表示の
明るい液晶表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態のカラーフィルタ
の断面構成を示す概念図。
の断面構成を示す概念図。
【図２】この発明の第２の実施の形態のカラーフィルタ
の断面構成を示す概念図。
の断面構成を示す概念図。
【図３】この発明の第２の実施の形態におけるコレステ
リック材料の添加割合とピッチの整数倍に対応する選択
反射光の波長との関係を示す図。
リック材料の添加割合とピッチの整数倍に対応する選択
反射光の波長との関係を示す図。
【図４】この発明の第３の実施の形態のカラーフィルタ
の断面構成を示す概念図。
の断面構成を示す概念図。
【図５】第１の実施の形態のカラーフィルタを適用した
ＳＴＮ単純マトリクス型およびＴＦＴアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図。
ＳＴＮ単純マトリクス型およびＴＦＴアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図。
【図６】第２の実施の形態のカラーフィルタを適用した
ＳＴＮ単純マトリクス型およびＴＦＴアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図。
ＳＴＮ単純マトリクス型およびＴＦＴアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図。
【図７】第３の実施の形態のカラーフィルタを適用した
ＳＴＮ単純マトリクス型およびＴＦＴアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図。
ＳＴＮ単純マトリクス型およびＴＦＴアクティブマトリ
クス型の液晶表示装置の断面構成を示す概念図。
【図８】従来のカラーフィルタを用いた液晶表示装置の
断面構成を示す概念図。
断面構成を示す概念図。
【図９】従来のカラーフィルタの形成方法を説明するた
めの工程断面図。
めの工程断面図。
１ 反射板 ２ バックライト ３ 導光板 ４ 拡散板（拡散反射部） ５ ガラス基板 ６ フィルタ部 ６ａ，６ｂ，６ｃ ダイクロイックミラー（フィルタ領
域） ７ 偏光板 ８，８ａ，８ｂ １／４波長板 ９ コレステリックフィルム（フィルタ部） ９ａ，９ｂ，９ｃ 第１，第２，第３のフィルタ（フィ
ルタ領域） １０ コレステリックフィルム（偏光フィルタ） １１ 液晶層 １４ ＴＦＴ素子（スイッチング素子） １６ 画素電極 ＣＦ1 ，ＣＦ2 ，ＣＦ3 カラーフィルタ ＬＳ 光源部
域） ７ 偏光板 ８，８ａ，８ｂ １／４波長板 ９ コレステリックフィルム（フィルタ部） ９ａ，９ｂ，９ｃ 第１，第２，第３のフィルタ（フィ
ルタ領域） １０ コレステリックフィルム（偏光フィルタ） １１ 液晶層 １４ ＴＦＴ素子（スイッチング素子） １６ 画素電極 ＣＦ1 ，ＣＦ2 ，ＣＦ3 カラーフィルタ ＬＳ 光源部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−292428（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−258207（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 5/20 101 G02F 1/1335 505 G02F 1/13357
Claims (9)
- 【請求項１】 入射した光のうちそれぞれ異なる特定の
波長領域の光を透過し、かつ他の波長領域の光を反射す
る複数のフィルタ領域を平面的に配置したフィルタ部
と、このフィルタ部の入射光側に密着配置したガラス基
板と、このガラス基板の入射光側に密着配置され前記フ
ィルタ部で反射された光を拡散反射して前記フィルタ部
へ入射させる拡散反射部とを備えたカラーフィルタ基
板。 - 【請求項２】 入射した光のうちそれぞれ異なる特定の
波長領域の光を透過し、かつ他の波長領域の光を反射す
る複数のフィルタ領域を平面的に配置したフィルタ部
と、このフィルタ部の入射光側に配置され前記フィルタ
部で反射された光を拡散反射して前記フィルタ部へ入射
させる拡散反射部とを備え、前記フィルタ部がコレステ
リックフィルムよりなることを特徴とするカラーフィル
タ。 - 【請求項３】 コレステリックフィルムよりなるフィル
タ部の両側に１／４波長板が形成された請求項２記載の
カラーフィルタ。 - 【請求項４】 入射した光のうちそれぞれ異なる特定の
波長領域の光を透過し、かつ他の波長領域の光を反射す
る複数のフィルタ領域を平面的に配置したフィルタ部
と、このフィルタ部の入射光側に配置され入射した光の
うち一方の偏光状態の光を前記フィルタ部の方向に透過
し、かつ他方の偏光状態の光を前記フィルタ部とは逆方
向に反射する偏光フィルタと、この偏光フィルタの入射
光側に配置され前記偏光フィルタで反射された光を拡散
反射して前記偏光フィルタヘ入射させる拡散反射部とを
備え、前記拡散反射部は偏光状態を解消する作用を有す
ることを特徴とするカラーフィルタ。 - 【請求項５】 偏光フィルタがコレステリックフィルム
よりなる請求項４記載のカラーフィルタ。 - 【請求項６】 ストライプ状の透明電極を有した第１お
よび第２の基坂を、前記第１の基板の透明電極と前記第
２の基坂の透明電極とが液晶を介して直交するように配
置し、背面光源を備えた液晶表示装置であって、 前記第１および第２の基板のうち前記背面光源側の基板
に、請求項１記載のカラーフィルタ基板を用いたことを
特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項７】 ストライプ状の透明電極を有した第１お
よび第２の基坂を、前 記第１の基板の透明電極と前記第
２の基坂の透明電極とが液晶を介して直交するように配
置し、背面光源を備えた液晶表示装置であって、 前記第１および第２の基板のうち前記背面光源側の基板
に、請求項２，３，４または５記載のカラーフィルタを
設けたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項８】 マトリクス状に画素電極およびスイッチ
ング素子を配置した第１の基板と、前記第１の基板と対
向配置する第２の基板との間に液晶を挟持し、背面光源
を備えた液晶表示装置であって、前記第１および第２の基板のうち前記背面光源側 の基板
に、請求項１記載のカラーフィルタ基板を用いたことを
特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項９】 マトリクス状に画素電極およびスイッチ
ング素子を配置した第１の基板と、前記第１の基板と対
向配置する第２の基板との間に液晶を挟持し、背面光源
を備えた液晶表示装置であって、 前記第１および第２の基板のうち前記背面光源側の基板
に、請求項２，３，４または５記載のカラーフィルタを
設けたことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13175096A JP3078750B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | カラーフィルタ基板、カラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13175096A JP3078750B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | カラーフィルタ基板、カラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318807A JPH09318807A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3078750B2 true JP3078750B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=15065323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13175096A Expired - Fee Related JP3078750B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | カラーフィルタ基板、カラーフィルタおよびそれを用いた液晶表示装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078750B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009093452A1 (ja) * | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Panasonic Corporation | 波長分離装置、これを用いた面状照明装置、及びこれを用いた液晶表示装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6303056B1 (en) | 1998-09-11 | 2001-10-16 | Bunsen Fan | Composite nonlinear optical film, method of producing the same and applications of the same |
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| JP6344596B2 (ja) * | 2014-03-17 | 2018-06-20 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及び投影装置 |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP13175096A patent/JP3078750B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009093452A1 (ja) * | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Panasonic Corporation | 波長分離装置、これを用いた面状照明装置、及びこれを用いた液晶表示装置 |
| US8233117B2 (en) | 2008-01-23 | 2012-07-31 | Panasonic Corporation | Wavelength separator, planar illumination device and liquid crystal display device using the wavelength separator |
| JP5133356B2 (ja) * | 2008-01-23 | 2013-01-30 | パナソニック株式会社 | 波長分離装置、これを用いた面状照明装置、及びこれを用いた液晶表示装置 |
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