JP4159668B2 - 液晶表示パネル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に使用する液晶表示パネルの消費電力を低減するとともに、外部環境の光（外部光）が強い場合の視認性を向上するために反射型の表示を可能とするとともに、外部光が弱い場合の視認性の向上を行うために液晶表示装置に光源部からなる補助光源を設け、液晶表示パネルを一時的に透過型として使用可能とする半透過型の液晶表示パネルに関するものである。
【０００２】
さらに、半透過反射板を有する液晶表示パネルには、カラーフィルターを有するカラー半透過型の液晶表示パネルに関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
現在、液晶表示装置に使用する液晶表示パネルは、液晶表示装置に補助光源を有する透過型液晶表示装置と、外部光源の光を利用する反射型液晶表示装置と外部光源が明るい状況では、外部光源の光を利用し、外部光源が暗い場合には、補助光源を点灯して透過状態で使用する半透過反射型液晶表示装置とがある。液晶表示装置の低消費電力と薄型の特徴を利用する場合には、反射型液晶表示装置が有効であるが、外部環境が暗い場合には、認識できないため、半透過反射型が有望である。
【０００４】
半透過反射型の液晶表示装置の従来例を図面に基づいて説明する。図１１は、従来例における半透過反射型の液晶表示パネルの断面を示す図である。本説明では、観察者側を上側とする。観察者側に設ける第１の基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の走査電極２を有する。また第２の基板５上には、まず、赤（Ｒ）カラーフィルター６、緑（Ｇ）カラーフィルター７と青（Ｂ）カラーフィルター８からなる第１のカラーフィルター９を設ける。以上の第１のカラーフィルター９は、隣接するカラーフィルター６、７と８とが僅かに重なり合うか、あるいは突き合わせ状態の構造とする。第１のカラーフィルター９上には、カラーフィルターの段差の平坦化とカラーフィルターの工程による劣化を防止するために、保護用絶縁膜１０を設ける。保護用絶縁膜１０上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状のデータ電極１１を設ける。走査電極２とデータ電極１１との交点が画素部（図示せず）となり、さらに、複数の画素部により表示領域を形成している。
【０００５】
第１の基板１と第２の基板５上には、液晶層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜１２を設ける。第１の基板１上の走査電極２と第２の基板５上のデータ電極１１とが対向するように一定の間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材１６に設ける開口部（図示せず）から液晶層１５を注入し、封孔材（図示せず）により密閉する。
【０００６】
さらに、第１の基板１の上側に第１の偏光板２１を設け、第２の基板５の下側に第２の偏光板２２を設ける。第２の偏光板２２の下側には、一部を透過し、他のほとんどの光を反射する半透過反射板２４を有する。さらに、半透過反射板２４の下側には、補助光源として光源部３１を有する。光源部３１の構成は、例えば、冷陰極蛍光管と反射板とプリズムシートと拡散板を有する構成からなる。
【０００７】
以上の半透過反射型の液晶表示パネルは、外部光からの光は、第１の入射光３５として第１の偏光板２１、第１の基板１を透過後に液晶層１５へ入射し、液晶層１５により旋光、あるいは位相差を生じ、カラーフィルター９へ入射し、第２の基板５、第２の偏光板２２を透過し、半透過反射板２４へ至る。第１の入射光３５は、以上に示す光路を通過するため、各部材による吸収が発生し、半透過反射板２４への入射光の状態では、光の減衰が生じている。外部光源からの第２の入射光３７も同様な経路を通過し半透過反射板２４へ至る。光の経路に関しては、代表的な構成要素に関して説明している。実際には、さらに、走査電極２等が含まれているため、さらに、多くの吸収が発生する。
【０００８】
この第１の入射光３５は、半透過反射板２４により反射し、第１の反射光３６として入射光と逆方向に反射し、第２の偏光板２２、第２の基板５、カラーフィルター９、液晶層１５、第１の基板１と第１の偏光板２１により吸収を伴いながら観察者側に出射する。そのため、第１の反射光３６は、カラーフィルター９を２度通過し、多くの吸収が発生する。また、第２の入射光３７は、半透過反射板２４を透過する成分が、半透過反射板２４の下側に配置する光源部３１の構成部材により僅かに反射する程度であり、第２の反射光３８は、半透過反射板２４の透過成分とカラーフィルターの透過成分等による非常に暗い反射光となる。
【０００９】
以上に示すように、外部光源を利用する場合には、入射光３５と３７は、カラーフィルター９を２度透過して反射光３６と３８として観察者側に出射し、表示として認識される。
【００１０】
これに対して、第２の基板５の下側に配置する補助光源として作用する光源部３１の出射光は、半透過反射板２４、第２の偏光板２２、第２の基板５、カラーフィルター９、液晶層１５、第１の基板１と第１の偏光板２１を通過して観察者側に出射する透過光４０となる。以上に示すように、透過光４０は、カラーフィルター９を一度透過するだけである。
【００１１】
以上の説明で明らかなように、反射型の場合には、明るさが重要であり、さらに、カラーフィルターを２度透過するため、吸収の少ないカラーフィルターの使用が望まれる。図３にカラーフィルターの分光特性を示してある。横軸に光学波長をナノメートル（ｎｍ）単位にて示し、縦軸に透過率をパーセント（％）単位にて示す。また、反射型に使用するカラーフィルターの特性には、□、×と○のマーカーを付けてあり、透過型に使用するカラーフィルターの特性には、マーカーは付けていない。
【００１２】
反射型に使用するカラーフィルターの特性は、赤（Ｒ）カラーフィルター６の場合には、曲線６１（一点鎖線）に示すように６００ナノメートル（ｎｍ）から８００ナノメートル（ｎｍ）の範囲では、大きな透過率を必要とし、さらに、６００ナノメートル（ｎｍ）より短波長の青、あるいは緑の波長領域においても４０％程度の透過率を必要とする。このような条件でも、暗い表示となり、彩度も十分ではない。同様に、緑（Ｇ）カラーフィルター７の特性は、５００ナノメートル（ｎｍ）から６００ナノメートル（ｎｍ）の範囲で大きな透過率を必要とし、他の波長領域でも４０％程度の透過率を示している。また、青（Ｂ）カラーフィルター８の特性は、５００ナノメートル（ｎｍ）より短波長の範囲で大きな透過率を必要とし、他の波長領域でも４０％程度の透過率を示している。
【００１３】
これに対して、透過型の場合には、カラーフィルター９を一度しか透過しないため、上記する反射型に使用するカラーフィルターでは、彩度が大きく低下してしまう。そのため、図３に示すように、ＲＧＢカラーフィルター６，７と８は、彩度を重視するために、大きな透過率を示す範囲が狭い。さらに、必要以外の波長では、非常に小さい透過率を示すカラーフィルターが必要となる。さらに、走査電極２とデータ電極１１との交点の画素部の周囲には、液晶の透過率の制御が不能な領域があるために、透過光４０が制御不能部からもれて表示品質の低下も発生してしまう。そのため、一般的には、遮光性を有するブラックマトリクスを使用する。しかし、ブラックマトリクスを有するカラーフィルター９を反射型の液晶表示パネルへ使用すると、ブラックマトリクスの領域の反射率が低下するため、明るさの低下が発生してしまう。
【００１４】
以上の問題を解決するため、光源部３１を第２の基板５の下側に設けず、第１の基板１の周囲から光を導光して第１の基板１の上側から光を照射する、いわゆるフロントライト方式があるが、反射として利用する場合には、第１の基板１の上側に配置する導光板により表示品質の低下が発生する。さらに、液晶表示パネルへ入射する光の均一性が悪いため不均一な明るさの表示となってしまう。
【００１５】
また、フロントライト方式の場合には、導光板の厚さが数ミリメートル（ｍｍ）以上必要となるため、液晶表示パネルの画面上で入力を行う場合には、導光板の厚さにより、表示と入力部が視野角によりずれるため、操作性に問題が発生する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、半透過反射型液晶表示パネルの反射状態と透過状態での表示品質の改善を可能とする液晶表示パネルの構造が望まれている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示パネルは、以下の構成を利用する。
【００１８】
本発明の液晶表示パネルは、観察者側に設ける第１の基板と、第１の基板の下側に対向して設ける第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に液晶層を封止し、第１の基板、あるいは第２の基板上に設ける第１のカラーフィルターを有し、第１のカラーフィルターの下側で、かつ液晶層の下側には、一部の光を透過し、他のほとんどの光を反射する半透過反射板を有する液晶表示パネルにおいて、半透過反射板の下側には第２のカラーフィルターを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の液晶表示パネルに使用する半透過反射板は、第２の基板の観察者側の面上に設けることを特徴とする。
【００２０】
本発明の液晶表示パネルに用いる第２のカラーフィルターと半透過反射板は、第２の基板の観察者側の面上に、第２のカラーフィルター、半透過反射板の順に設けることを特徴とする。
【００２１】
本発明の液晶表示パネルに用いる半透過反射板は、第２の基板の下側に設け、さらに第２のカラーフィルターは、半透過反射板のさらに下側に設けることを特徴とする。
【００２２】
本発明の液晶表示パネルに用いる半透過反射板は、第２の基板の下側に設け、さらに第２のカラーフィルターは、半透過反射板の下側の面上に設けることを特徴とする。
【００２３】
本発明の液晶表示パネルは、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターのカラーフィルターの画素ピッチがほぼ等しいことを特徴とする。
【００２４】
本発明の液晶表示パネルは、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターのカラーフィルターの画素ピッチがほぼ等しく、さらに、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターとは、同じ色が同じ位置に重なる構造からなることを特徴とする。
【００２５】
本発明の液晶表示パネルは、観察者側に設ける第１の基板と、第１の基板上に設ける信号電極と、第１の基板の下側に対向して設ける第２の基板と、第２の基板上に設ける対向電極とを有し、前記信号電極と対向電極との交点からなる画素部を有し、第１の基板と第２の基板との間に液晶層を封止し、さらに、第１の基板、あるいは第２の基板上に設ける複数の色からなる第１のカラーフィルターを有し、さらに、第２の基板の下側には一部の光を透過し、他のほとんどの光を反射する半透過反射板を有し、半透過反射板の下側には第２のカラーフィルターを有し、互いに隣接する第２のカラーフィルター間には遮光層を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明の液晶表示パネルに使用する半透過反射板は、光学偏光性を有することを特徴とする。
【００２７】
本発明の液晶表示パネルは、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターとが、位置合わせ用のマークを有することを特徴とする。
【００２８】
本発明の液晶表示パネルは、観察者側に設ける第１の基板と、第１の基板上に設ける信号電極と、第１の基板の下側に対向して設ける第２の基板と、第２の基板上に設ける対向電極とを有し、第１の基板と第２の基板との間に液晶層を封止し、さらに、第１の基板、あるいは第２の基板上に設ける複数の色からなる第１のカラーフィルターを有し、第１の基板の表側には第１の偏光板を有し、第２の基板の裏側には、第２の偏光板を有し、さらに、第２の基板の下側には一部の光を透過し、他のほとんどの光を反射する半透過反射板を有し、半透過反射板の下側には第２のカラーフィルターを有し、第１の基板と第１の偏光板との間には、白色拡散板を有することを特徴とする液晶表示パネル。
【００２９】
＜作用＞
本発明の液晶表示パネルは、第１のカラーフィルターを第１の基板、あるいは第２の基板上の液晶層に近い面に設ける。第１のカラーフィルターは、反射型の液晶表示パネルとして利用する時、および透過型の液晶表示パネルとして利用する場合に兼用することができる。しかし、第１のカラーフィルターは、反射型として利用するため、明るさを重視する必要がある。第１のカラーフィルターを透過型として利用する場合には、色の彩度が不十分となってしまう。そのため、反射型として使用する場合の明るさを減少することなく、透過型の場合の彩度を向上するために、第２のカラーフィルターを設ける構造を採用する。特に、半透過反射板の下側に第２のカラーフィルターを設ける構造を採用することにより、反射型として利用する場合の明るさをほとんど減少することなく、透過型の表示品質を向上することができる。
【００３０】
従来の液晶表示パネルの構造をほとんど変更することなく、本発明を実施するためには、第２の基板の下側に半透過反射板を設け、さらに下側に第２のカラーフィルターを設ける構造を採用する。第２の基板と半透過反射板、あるいは第２のカラーフィルターは、別体としても良いし、第２の基板上に形成しても良い。
【００３１】
また、第２のカラーフィルターを半透過反射板の下側に設けるため、液晶層、あるいは第１のカラーフィルターから距離が離れる。この距離により、視差が発生し、例えば、赤カラーフィルターに青カラーフィルターの色が一部重なるため、色の純度が低下するとともに、明るさが低減してしまう。そのため、第２のカラーフィルターと半透過反射板を第２の基板の上面上に設けることにより、視差の問題を解消することができる。
【００３２】
第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターのピッチと配置を同等とすることにより、色の混色の防止が可能となる。また、第２のカラーフィルターの下側に設ける光源部からの光は散乱性を少なくすることにより、第２のカラーフィルターを透過する光が同位置の第１のカラーフィルターを透過するため、混色の防止ができる。また、光源部の散乱性を低減しているため、観察者の位置と液晶表示パネルの位置関係（視野角依存）による表示の視認性の改善をおこなう必要がある。そのため、第１のカラーフィルターより上側に拡散板、あるいは散乱材を含む粘着材等を設けることにより、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターの混色の防止と視野角依存性の低減を可能にできる。
【００３３】
また、第１のカラーフィルターには明るさを重視するために、遮光性を有するブラックマトリクスを設けず、半透過反射板の反射光を観察者側に有効に利用する構造を採用する。そのため、第２のカラーフィルターにブラックマトリクスを設けることにより、透過型の表示の場合の走査電極とデータ電極の重なり合う画素部の周囲にできる液晶層の非制御領域からの光の漏れを防止することができる。以上により、コントラスト比の改善が可能となる。
【００３４】
また、半透過反射板には、偏光特性と半透過反射特性を有する材料を利用することにより、偏光板と半透過反射板とを利用する液晶表示パネルの場合には、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターとの間隙が小さくすることができるため、特に有効となる。偏光特性を有する半透過反射板には、一方の偏光軸が透過軸であり、ほぼ直交する偏光軸が反射軸である反射型偏光板を利用する。反射型偏光板は、屈折率の異なるフィルムの２層のペアーを積層するフィルム状のものを利用し、厚さの薄型化を行う。
【００３５】
また、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターとの相互の位置が重要となる。そのため、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターとは相互に位置合わせを可能とする位置合わせマークを設ける。第１のカラーフィルターの製造方法は、感光性を有するカラーフィルター材料を回転塗布法により形成し、フォトリソ工程によりＲＧＢカラーフィルターを形成する方法を採用し、第２の基板に半透過反射板を固定した状態で、第２のカラーフィルターを第１のカラーフィルターに位置合わせを行い、形成する。形成方法は、フィルム上に設ける場合には、印刷法により形成する。印刷法としては、インクジェットノズルからカラーフィルター液を飛ばし、複数のインクジェットノズルにより、短時間にカラーフィルターを形成する方法を採用する。また、同一基板の表面と裏面に同時に印刷する方法も有効である。
【００３６】
特に、第２の基板の下側に第２の偏光板を必要としない場合には、第２の基板の表面と裏面とに同時にカラーフィルターを設けることにより位置合わせ精度の良好なカラーフィルターが可能となる。
【００３７】
また、第２のカラーフィルターを設ける以前に液晶表示パネルは点灯可能となるため、液晶表示パネルの透過と吸収、あるいは透過と散乱、あるいは透過と反射が、液晶層へ電圧を印加することにより制御可能となるため、液晶表示パネルを利用して第２のカラーフィルターを作成することが可能となる。例えば、第１のカラーフィルターが赤（Ｒ）カラーフィルターの場合には、第２のカラーフィルターをネガ型の感光性樹脂からなるカラーフィルターを利用して、第１のカラーフィルターのＲカラーフィルターの部分を透過状態とし、他を吸収状態とすることにより、第２のカラーフィルターのＲカラーフィルターが形成可能となる。ブラックマトリクスは、ポジ型の感光性樹脂にカーボン（Ｃ）粉を混合したものを利用し、全ての画素を透過状態とすることにより、非透過部分に遮光性を有するブラックマトリクスを形成することができる。以上を利用することにより、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターの位置合わせを液晶表示パネルの画素部を利用して行い、位置精度の良好なカラーフィルターが形成できる。
【００３８】
また、第１のカラーフィルターを第２の基板の上面に設け、第２のカラーフィルターを第２の基板の下面に設ける場合には、第２の基板の厚さが重要となる。そのため、第２の基板の厚さは薄い方が有効となる。さらに、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターを同時に形成する場合、あるいは、液晶層の透過と吸収特性差により第２のカラーフィルターを形成する場合には、位置合わせ精度を向上するために第２の基板の厚さは薄い方が有効である。そのため、プラスチックフィルム基板が有効となる。また、プラスチックフィルム基板の透過波長は、３２０ナノメートル（ｎｍ）から長波長の光を透過することが理想的であるが、３５０ナノメートル（ｎｍ）より長波長の紫外線を透過することが、カラーフィルターの感光性樹脂を感光するために重要となる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施形態＞
以下に本発明を実施するための最良の形態における液晶表示パネルについて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における液晶表示パネルの平面図である。図２は、図１に示すＡ−Ａ線における断面図である。図３は、本発明の液晶表示パネルに使用するカラーフィルターの分光特性を示すグラフである。以下に、図１と図２と図３とを交互に用いて第１の実施形態を説明する。本発明では、観察者側に第１の基板を配置し、観察者側を上側として説明を行う。
【００４０】
第１の基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の走査電極２を有する。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する第２の基板５は、透明ガラス基板を利用し、厚さは３００マイクロメートル（μｍ）である。実験的には、１００マイクロメートル（μｍ）まで使用したが、第１のカラーフィルター９の工程の安定を考慮して３００マイクロメートル（μm)を使用した。
【００４１】
つぎに、第２の基板５上には、赤（Ｒ）カラーフィルター６、緑（Ｇ）カラーフィルター７と青（Ｂ）カラーフィルター８からなる第１のカラーフィルター９を設ける。第１のカラーフィルター９は、隣接するカラーフィルター６、７と８とが僅かに重なり合うか、突き合わせ状態の構造とする。第１のカラーフィルター９上には、カラーフィルターの段差の平坦化と第１のカラーフィルター９の劣化を防止するために、アクリル樹脂からなる保護用絶縁膜１０を設ける。保護用絶縁膜１０上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状のデータ電極１１を設ける。走査電極２とデータ電極１１との交点が画素部１３となり、さらに、複数の画素部により表示領域１４を形成している。
【００４２】
第１の基板１と第２の基板５上には、液晶層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜１２を設ける。以上の第１の基板１と第２の基板５の走査電極２とデータ電極１１とが対向するように一定の間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材１６の開口部から液晶層１５を注入し、封孔材１７により密閉する。
【００４３】
さらに、第１の基板１の上側には、アクリル樹脂に屈折率の異なるビーズを混合した拡散板２３と第１の偏光板２１を設ける。この拡散板２３は、フィルム状のもの、あるいは第１の偏光板２１と第１の基板１との接着に使用する粘着材でもよい。また、第２の基板５の下側に第２の偏光板２２を設ける。さらに、第２の偏光板２２の下側には、１０％の光を透過し、残りの９０％のほとんどの光を反射する半透過反射板２４を有する。さらに、半透過反射板２４の下側には、第１のカラーフィルター９と同一の位置に同一の色配置をする第２のカラーフィルター２８を有する。すなわち、第１のカラーフィルター９のＲカラーフィルター６と第２のカラーフィルター２８のＲカラーフィルター２５が重なり合い、同様に、Ｇカラーフィルターでは、７と２６、Ｂカラーフィルターでは、８と２７とが重なり合う構造とする。
【００４４】
本第１の実施形態に使用するカラーフィルターの特性を図３を用いて説明する。反射型の液晶表示パネルの場合には、明るさが重要であり、さらに、入射時と出射時にカラーフィルターを合計２度通過するために、吸収の少ないカラーフィルターの使用が望まれる。図３にカラーフィルターの分光特性を示してある。横軸に光学波長をナノメートル（ｎｍ）単位にて示し、縦軸に透過率をパーセント（％）単位にて示してある。また、反射型に使用するカラーフィルターの特性には、□、×と○のマーカーを付けてあり、透過型に使用するカラーフィルターの特性には、マーカーは付けていない。
【００４５】
反射型に使用する第１のカラーフィルター９の特性は、赤（Ｒ）カラーフィルター６の場合には、曲線６１（一点鎖線）に示すように６００ナノメートル（ｎｍ）から８００ナノメートル（ｎｍ）の範囲では、大きな透過率を必要とし、さらに、６００ナノメートル（ｎｍ）より短波長の青、あるいは緑の波長領域においても４０％程度の透過率を必要とする。このような条件でも、暗い表示となり、彩度も十分ではない。同様に、緑（Ｇ）カラーフィルター７の特性は、５００ナノメートル（ｎｍ）から６００ナノメートル（ｎｍ）の範囲で大きな透過率を必要とし、他の波長領域でも４０％程度の透過率を示している。また、青（Ｂ）カラーフィルター８の特性は、５００ナノメートル（ｎｍ）より短波長の範囲で大きな透過率を必要とし、他の波長領域でも４０％程度の透過率を示している。
【００４６】
これに対して、第２のカラーフィルター２８は、彩度を重視するため、ＲＧＢカラーフィルター２５、２６と２７に要求される分光特性は、それぞれに必要とする透過率の範囲が狭く、さらに、必要以外の波長では、非常に小さい透過率を示す。
【００４７】
また、第２のカラーフィルター２８の下側には、補助光源として光源部３１を有する。光源部３１の構成は、例えば、冷陰極蛍光管と反射板とプリズムシートと拡散板からなる。あるいは薄型で比較的低消電であるエレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子からなる光源部３１を配置する。
【００４８】
第２のカラーフィルター２８の分光特性に関連することとして、本発明の液晶表示パネルを使用する液晶表示装置の消費電力の許容値により、光源部３１の明るさに制限がある。消費電力を低減する場合には、第１のカラーフィルター９と同様な分光特性のカラーフィルターを第２のカラーフィルター２８として使用することも可能となる。
【００４９】
以上の半透過反射型液晶表示パネルは、外部光からの光は、第１の入射光３５として第１の偏光板２１、第１の基板１より液晶層１５へ入射し、液晶層１５により旋光、あるいは位相差を生じ、カラーフィルター９へ入射し、第２の基板５、第２の偏光板２２を透過し、半透過反射板２４へ至る。第１の入射光３５は、以上に示す光路を通過するため、吸収が発生し、半透過反射板２４への入射時には、大きな光の減衰が生じている。外部光源からの第２の入射光３７も同様な経路を通過し半透過反射板２４へ至る。光の経路に関しては、代表的な構成要素に関して説明している。実際には、さらに、走査電極２等が含まれているため、さらに、多くの吸収が発生する。
【００５０】
この第１の入射光３５は、半透過反射板２４により反射し、第１の反射光３６として入射光と逆方向に反射し、第２の偏光板２２、第２の基板５、第１のカラーフィルター９、液晶層１５、第１の基板１と第１の偏光板２１により吸収を伴いながら観察者側に出射する。そのため、第１の反射光３６は、カラーフィルター９を２度通過し、多くの吸収が発生する。また、第２の入射光３７は、半透過反射板２４を透過する成分が、半透過反射板２４の下側に配置する第２のカラーフィルター２８と光源部３１の構成部材により僅かに反射する程度であり、第２の反射光３８は、半透過反射板２４の透過成分とカラーフィルターの透過成分等による非常に暗い反射光となる。
【００５１】
以上に示すように、外部光源を利用する場合には、入射光３５と３７は、カラーフィルター９を２度透過して反射光３６と３８として観察者側に出射する。液晶層１５と偏光板２１、２２との光学変調により、主として第１の反射３６の反射強度により表示を行う。
【００５２】
これに対して、第２の基板５の下側に配置する補助光源である光源部３１の出射光は、第２のカラーフィルター２８によりまず、色分離された光が半透過反射板２４、第２の偏光板２２、第２の基板５、カラーフィルター９、液晶層１５、第１の基板１と第１の偏光板２１を通過して観察者側に出射する透過光４０となる。そのため、第２のカラーフィルター２８と第１のカラーフィルター９の２層のカラーフィルターを通過するため、第１のカラーフィルター９を一度しか通過しない場合に比較して彩度が大きく向上できる。
【００５３】
また、反射型として使用する場合には、第２のカラーフィルター２８による明るさの減少はない。
【００５４】
以上の説明から明らかなように、第１のカラーフィルター９と第２のカラーフィルター２８とを利用することにより、反射型の場合には、明るさを重視する第１のカラーフィルター９を利用し、透過型の場合には、彩度を重視する第２のカラーフィルター２８と第１のカラーフィルター９との２層のカラーフィルターを利用することにより、反射型表示の明るさを確保するとともに、透過型表示の彩度と明るさの確保ができる。
【００５５】
＜第２の実施形態＞
以下に本発明の第２の実施形態における液晶表示パネルについて図面を参照しながら説明する。第２の実施形態の特徴は、第２のカラーフィルターに遮光性を有するブラックマトリクスを設ける。また、半透過反射板と第２の偏光板を兼用する反射型偏光板を有する点である。図４は、本発明の第２の実施形態における液晶表示パネルの断面図で、第１の実施形態の図１に示すＡ−Ａ線に相当する部分の断面図である。以下に、図４を用いて第２の実施形態を説明する。
【００５６】
透明なプラスチックフィルムからなる第１の基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の走査電極２を有する。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する透明プラスチックフィルムからなる第２の基板５上には、赤（Ｒ）カラーフィルター６、緑（Ｇ）カラーフィルター７と青（Ｂ）カラーフィルター８からなる第１のカラーフィルター９を設ける。第１のカラーフィルター９は、隣接するカラーフィルター６、７と８とが僅かに間隙を有する構造とする。第１のカラーフィルター９上には、カラーフィルターの段差の平坦化と第１のカラーフィルター９の劣化を防止するための、アクリル樹脂からなる保護用絶縁膜１０を設ける。保護用絶縁膜１０上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状のデータ電極１１を設ける。走査電極２とデータ電極１１との交点が画素部（図示せず）となり、さらに、複数の画素部により表示領域を形成している。
【００５７】
第１の基板１と第２の基板５上には、液晶層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜１２を設ける。以上の第１の基板１と第２の基板５の走査電極２とデータ電極１１とが対向するように一定の間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材１６の開口部から液晶層１５を注入し、封孔材（図示せず）により密閉する。
【００５８】
さらに、第１の基板１の上側には、アクリル樹脂に屈折率の異なるビーズを混合した拡散板２３と第１の偏光板２１を設ける。また、第２の基板５の下側には、屈折率の異なる薄膜を多層に積層してなる反射型偏光板４３を有する。反射型偏光板４３は、一方の偏光軸が透過軸であり、直交する光学軸が反射軸である特性を有する。そのため、反射型偏光板４３は、透過軸と反射軸を有するために、液晶層１５の偏光軸により、半透過反射板として作用する。また、反射率を可変にするためには、２枚の反射型偏光板を重ね、それらの反射軸を平行から直交までの角度に設定することにより制御することができる。本第２の実施形態では、厚さとコストの面を考慮して、１枚の反射型偏光板を利用している。
【００５９】
さらに、反射型偏光板４３の下側には、第１のカラーフィルター９と同一の位置に同一の色配置をする第２のカラーフィルター２８を有する。すなわち、第１のカラーフィルター９のＲカラーフィルター６と第２のカラーフィルター２８のＲカラーフィルター２５が重なり合い、同様に、Ｇカラーフィルターでは、７と２６、Ｂカラーフィルターでは、８と２７とが重なり合う。また、第２のカラーフィルター２８の各カラーフィルター間には、アクリル樹脂に吸収材としてカーボン（Ｃ）粉を混合したブラックマトリクス３０を設けている。このブラックマトリクス３０を設けることにより、透過型として使用する場合に、画素部の周囲に発生する非駆動部からの光の漏れを防止し、コントラスト比を改善することができる。
【００６０】
また、第２のカラーフィルター２８の下側には、補助光源として光源部３１を有する。光源部３１の構成は、薄型で比較的低消電であるエレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子からなる。
【００６１】
第２のカラーフィルター２８の分光特性に関連することとして、本発明の液晶表示パネルを使用する液晶表示装置の消費電力の許容値により、光源部３１の明るさに制限がある。消費電力を低減する場合には、第１のカラーフィルター９と同様な分光特性のカラーフィルターを第２のカラーフィルター２８として使用することも可能となる。
【００６２】
以上の半透過反射型液晶表示パネルは、外部光からの光は、第１の入射光３５として第１の偏光板２１、拡散板２３、第１の基板１より液晶層１５へ入射し、液晶層１５により旋光、あるいは位相差を生じ、第１のカラーフィルター９へ入射し、第２の基板５、反射型偏光板４３へ至る。第１の入射光３５は、以上に示す光路を通過するため、吸収が発生し、反射型偏光板４３への入射光の状態で光の減衰が生じている。外部光源からの第２の入射光３７も同様な経路を通過し反射型偏光板４３へ至る。光の経路に関しては、代表的な構成要素に関して説明している。実際には、さらに、走査電極２等が含まれているため、さらに、多くの吸収が発生する。
【００６３】
この第１の入射光３５は、反射型偏光板４３により偏光方向に依存して反射し、第１の反射光３６として入射光と逆方向に反射し、第２の基板５、第１のカラーフィルター９、液晶層１５、第１の基板１と第１の偏光板２１により吸収を伴いながら観察者側に出射する。そのため、第１の反射光３６は、第１のカラーフィルター９を２度通過し、多くの吸収が発生する。また、第２の入射光３７は、反射型偏光板４３を透過する成分が、偏光方向に依存する光のため、反射型偏光板４３の下側に配置する第２のカラーフィルター２８と光源部３１の構成部材による偏光解消と反射が必要であり、僅かに反射する程度である。
【００６４】
以上に示すように、外部光源を利用する場合には、入射光３５と３７は、第１のカラーフィルター９を２度透過して反射光３６と３８として観察者側に出射する。
【００６５】
これに対して、第２の基板５の下側に配置する補助光源である光源部３１の出射光は、第２のカラーフィルター２８により、まず色分離された光が反射型偏光板４３、第２の基板５、第１のカラーフィルター９、液晶層１５、第１の基板１と第１の偏光板２１を通過して観察者側に出射する透過光４０となる。そのため、第２のカラーフィルター２８と第１のカラーフィルター９の２層のカラーフィルターを通過するため、第１のカラーフィルター９を一度しか通過しない場合に比較して彩度が大きく向上できる。
【００６６】
また、反射型として使用する場合には、第２のカラーフィルター２８による明るさの減少はない。
【００６７】
以上の説明から明らかなように、反射型偏光板４３を利用することにより、先の実施形態のように第２の偏光板２２と半透過反射板２４との積層を利用する場合に比較して厚さを薄くすることが可能となり、さらに、反射と偏光を同一層で行うことができるため、光の減衰を小さくすることができる。さらに、第１のカラーフィルター９と第２のカラーフィルター２８との視差を防止することができる。
【００６８】
また、第１の基板１と第２の基板５にプラスチックフィルム基板を使用することにより第２のカラーフィルター２８を形成する場合に、インクジェットノズルへ密着することができるため、大きさの精度の安定するカラーフィルター２８を形成することが可能となる。さらに、インクジェットノズルにより印刷を行い、基板を走査する場合に、走査手段に密着するため、安定して走査を行うことができるため、位置精度を向上することができる。
【００６９】
また、第２のカラーフィルター２８にブラックマトリクス３０を設けることにより、画素部の周囲の影響を低減することによるコントラスト比の向上と表示領域の周囲の遮蔽により、不必要な部分の遮蔽（見切り）を行うことが可能となる。
【００７０】
＜第３の実施形態＞
以下に本発明の第３の実施形態における液晶表示パネルについて図面を参照しながら説明する。第３の実施形態の特徴は、第１の基板上に第１のカラーフィルターを設け、さらに第１のカラーフィルターには、散乱材を混合してカラーフィルターに散乱性を持たせている点である。また、第１の基板と第２の基板の強度を大きく変え、第１の基板により強度を確保するものである。図５は、本発明の第３の実施形態における液晶表示パネルの断面図で、第１の実施形態の図１に示すＡ−Ａ線に相当する部分の断面図である。以下に、図５を用いて第３の実施形態を説明する。
【００７１】
ガラス基板からなる第１の基板１上には、感光性アクリル樹脂に顔料を含む第１のカラーフィルター９を設ける。第１のカラーフィルター９には、スチレン製のスペーサーを散乱材１８として混入する。第１のカラーフィルター９による散乱性は、アクリル樹脂と散乱材１８との屈折率の差により発生する。第１のカラーフィルター９は、ＲＧＢカラーフィルターから構成されている。
【００７２】
さらに、第１のカラーフィルター９上には、第１のカラーフィルター９を劣化から保護するために、保護用絶縁膜１０を設ける。さらに、保護用絶縁膜１０上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の走査電極２を有する。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する透明プラスチックフィルムからなる第２の基板５上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状のデータ電極１１を設ける。走査電極２とデータ電極１１との交点が画素部（図示せず）となり、さらに、複数の画素部により表示領域を形成している。
【００７３】
第１の基板１は、０．７ミリメートル（ｍｍ）のガラス基板を利用し、第２の基板５には、０．２ミリメートル（ｍｍ）のプラスチックフィルム基板を利用している。第１の基板１の強度が１０倍以上強いために、第２の基板５は第１の基板１に従属する。さらに、第１のカラーフィルター９の位置精度とカラーフィルターの形成工程での基板の劣化を防止するために、第１の基板１上にカラーフィルターを設ける構造を採用している。
【００７４】
第１の基板１と第２の基板５上には、液晶層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜１２を設ける。以上の第１の基板１と第２の基板５の走査電極２とデータ電極１１とが対向するように一定の間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材１６の開口部から液晶層１５を注入し、封孔材（図示せず）により密閉する。
【００７５】
さらに、第１の基板１の上側には、第１の偏光板２１を設ける。また、第２の基板５の下側には、第２の偏光板２２と半透過反射板２４とを設ける。さらに半透過反射板２４の下側には、第１のカラーフィルター９と同一の位置に同一の色配置をする第２のカラーフィルター２８を有する。また、第２のカラーフィルター２８の各カラーフィルター間には、アクリル樹脂に吸収材としてカーボン（Ｃ）粉を混合したブラックマトリクス３０を設けている。このブラックマトリクス３０を設けることにより、透過型として使用する場合に、画素部の周囲に発生する非駆動部からの光の漏れを防止し、コントラスト比を改善することができる。
【００７６】
また、第２のカラーフィルター２８の下側には、補助光源として光源部３１を有する。光源部３１の構成は、薄型で比較的低消電であるエレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子からなる。
【００７７】
第２のカラーフィルター２８の分光特性に関連することとして、本発明の液晶表示パネルを使用する液晶表示装置の消費電力の許容値により、光源部３１の明るさに制限がある。消費電力を低減する場合には、第１のカラーフィルター９と同様な分光特性のカラーフィルターを第２のカラーフィルター２８として使用することも可能となる。
【００７８】
以上の半透過反射型液晶表示パネルは、外部光からの光は、第１の入射光３５として第１の偏光板２１、第１の基板１、第１のカラーフィルター９を透過し、第１のカラーフィルター９の散乱材１８により所定の散乱状態にて液晶層１５へ入射し、液晶層１５により旋光、あるいは位相差を生じ、半透過反射板２４へ至る。第１の入射光３５は、以上に示す光路を通過するため、吸収が発生し、半透過反射板２４への入射時には光の減衰が生じている。外部光源からの第２の入射光３７も同様な経路を通過し半透過反射板２４へ至る。光の経路に関しては、代表的な構成要素に関して説明している。実際には、さらに、走査電極２等が含まれているため、さらに、多くの吸収が発生する。
【００７９】
この第１の入射光３５は、半透過反射板２４により反射し、第１の反射光３６として入射光と逆方向に反射し、第２の基板５、液晶層１５、第１のカラーフィルター９と第１の基板１と第１の偏光板２１により吸収を伴いながら観察者側に出射する。そのため、第１の反射光３６は、第１のカラーフィルター９を２度通過し、多くの吸収が発生する。また、第２の入射光３７は、半透過反射板２４を透過する成分のため、僅かに反射する程度である。
【００８０】
以上に示すように、外部光源を利用する場合には、入射光３５と３７は、カラーフィルター９を２度透過して反射光３６と３８として観察者側に出射し、液晶層１５と偏光板の光学変調により反射強度の差により表示を行う。
【００８１】
これに対して、第２の基板５の下側に配置する補助光源である光源部３１の出射光は、第２のカラーフィルター２８によりまず、色分離された光が半透過反射板２４、第２の偏光板２２、第２の基板５、液晶層１５、第１のカラーフィルター９、第１の基板１と第１の偏光板２１を通過して観察者側に出射する透過光４０となる。そのため、第２のカラーフィルター２８と第１のカラーフィルター９の２層のカラーフィルターを通過するため、第１のカラーフィルター９を一度しか通過しない場合に比較して彩度が大きく向上できる。
【００８２】
また、反射型として使用する場合には、第２のカラーフィルター２８による明るさの減少はない。
【００８３】
以上の説明から明らかなように、第２の基板５の厚さを薄くすることにより、第１のカラーフィルター９を第１の基板１上に設けても第２のカラーフィルター２８との視差を小さくすることができる。さらに、第２の基板５の強度の補強を第１の基板１の材質と厚さを選定することにより達成することができる。
【００８４】
さらに、第１のカラーフィルター９内に散乱材１８を混合することにより、第１のカラーフィルター９において散乱性を持たせるため、視野角の拡大と表示の白浮きを防止することが可能なため、表示品質の良好な液晶表示パネルを達成できる。
【００８５】
＜第４の実施形態＞
以下に本発明の第４の実施形態における液晶表示パネルについて図面を参照しながら説明する。第４の実施形態の特徴は、第２の基板上に半透過反射板と第１のカラーフィルターを内在する構造を採用する点である。図６は、本発明の第４の実施形態における液晶表示パネルの断面図で、第１の実施形態の図１に示すＡ−Ａ線に相当する部分の断面図である。以下に、図６を用いて第４の実施形態を説明する。
【００８６】
ガラス基板からなる第１の基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の走査電極２を有する。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する０．４ミリメートル（ｍｍ）の厚さのガラス基板からなる第２の基板５上には、６０ナノメートル（ｎｍ）の厚さのアルミニウム（Ａｌ）膜を設け半透過反射板２４とする。アルミニウム膜の表面には、半透過反射板用絶縁膜３２として、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）膜を陽極酸化処理により設ける。酸化アルミニウム膜の厚さは、４０ナノメートル（ｎｍ）とするため、最終的なアルミニウム膜の厚さは、３０ナノメートル（ｎｍ）となり、半透過反射板２４としての特性を持つ。
【００８７】
さらに、半透過反射板用絶縁膜３２上には、ＲＧＢのカラーフィルター６、７と８とを有する第１のカラーフィルター９を設ける。さらに、保護用絶縁膜１０を設け、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状のデータ電極１１を設ける。走査電極２とデータ電極１１との交点が画素部（図示せず）となり、さらに、複数の画素部により表示領域を形成している。
【００８８】
第１の基板１と第２の基板５上には、液晶層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜１２を設ける。以上の第１の基板１と第２の基板５の走査電極２とデータ電極１１とが対向するように一定の間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材１６の開口部から液晶層１５を注入し、封孔材（図示せず）により密閉する。
【００８９】
さらに、第１の基板１の上側には、アクリル樹脂およびこれと屈折率の異なるガラスビーズからなる散乱性を有する粘着層として拡散板２３を設ける。さらに、位相差板２９と第１の偏光板２１とを順次設ける。本第４の実施形態では、第２の偏光板を使用せず、液晶層１５の複屈折率の変化を利用して表示を行うため、位相差板２９が必要となる。
【００９０】
さらに、第２の基板５の下側には、第１のカラーフィルター９と同一の位置に同一の色配置をする第２のカラーフィルター２８を有する。また、第２のカラーフィルター２８は、第１のカラーフィルター９に要求される平坦性は要求されない。すなわち、第１のカラーフィルター９は、液晶層１５の間隙の均一性に影響を与えるが、第２のカラーフィルター２８は、色の均一性は必要となるが、厚さ的には許容範囲が大きい。そのため、画素部の周囲には、第２のカラーフィルター２８を構成する各ＲＧＢカラーフィルター２５、２６、２７を相互に重ね合わせることにより遮光性を確保している。以上により特にブラックマトリクスを設けることなく、遮光性を達成できる。このため、透過型として使用する場合に、画素部の周囲に発生する非駆動部からの光の漏れを防止し、コントラスト比を改善することができる。
【００９１】
また、第２のカラーフィルター２８の液晶表示パネルの製造工程中の傷の発生、あるいは液晶表示パネルを液晶表示装置として使用する場合の劣化の防止のために第２のカラーフィルター用絶縁膜３３を設けている。また、第２のカラーフィルター２８の下側には、補助光源として光源部３１を有する。光源部３１の構成は、薄型で比較的低消電であるエレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子からなる。前記第２のカラーフィルター用絶縁膜３３により光源部３１とを接着することにより、界面での反射を防止することができるため、透過型として利用する際に光の利用効率を向上することも可能である。
【００９２】
以上の半透過反射型液晶表示パネルは、外部光からの光は、第１の入射光３５として第１の偏光板２１、位相差板２９、拡散板２３、第１の基板１を透過し、液晶層１５へ入射し、液晶層１５に印加する電圧により位相差を生じ、第１のカラーフィルター９と半透過反射板２４へ至る。第１の入射光３５は、以上に示す光路を通過するため、吸収が発生し、半透過反射板２４への入射時には光の減衰が生じている。外部光源からの第２の入射光３７も同様な経路を通過し半透過反射板２４へ至る。光の経路に関しては、代表的な構成要素に関して説明している。実際には、さらに、走査電極２等が含まれているため、さらに、多くの吸収が発生する。
【００９３】
この第１の入射光３５は、半透過反射板２４により反射し、第１の反射光３６として入射光と逆方向に反射し、第２の基板５、液晶層１５、第１のカラーフィルター９と第１の基板１と第１の偏光板２１により吸収を伴いながら観察者側に出射する。そのため、第１の反射光３６は、第１のカラーフィルター９を２度通過し、多くの吸収が発生する。また、第２の入射光３７は、半透過反射板２４を透過する成分のため、僅かに反射する程度である。
【００９４】
以上に示すように、外部光源を利用する場合には、入射光３５と３７は、カラーフィルター９を２度透過して反射光３６と３８として観察者側に出射する。また、偏光板２１と位相差板２９と液晶層１５とにより光学的変調を行い、反射強度を制御することにより表示を行う。
【００９５】
これに対して、第２の基板５の下側に配置する補助光源である光源部３１の出射光は、第２のカラーフィルター２８によりまず、色分離された光が第２の基板５、半透過反射板２４、液晶層１５、第１のカラーフィルター９、第１の基板１と拡散板２３と位相差板２９と第１の偏光板２１を通過して観察者側に出射する透過光４０となる。そのため、第２のカラーフィルター２８と第１のカラーフィルター９の２層のカラーフィルターを通過するため、第１のカラーフィルター９を一度しか通過しない場合に比較して彩度が大きく向上できる。
【００９６】
また、反射型として使用する場合には、第２のカラーフィルター２８による明るさの減少はない。
【００９７】
以上の説明から明らかなように、反射型として利用する場合に、１枚の偏光板２１を通過するため、偏光板が２枚の場合に比較して吸収が少なく、明るい表示ができる。さらに、半透過反射板２４を第２の基板５上に設けるため、視差を低減し、明るさを改善することができる。
【００９８】
さらに、半透過反射板２４としてアルミニウム膜を利用し、さらに、アルミニウム膜上に陽極酸化処理してできる酸化アルミニウム膜を利用することにより、第１のカラーフィルター９を形成する工程でのアルミニウム膜の劣化を防止することができる。
【００９９】
＜第５の実施形態＞
以下に本発明の第５の実施形態における液晶表示パネルについて図面を参照しながら説明する。第５の実施形態の特徴は、第４の実施形態において第２のカラーフィルターを第２の基板の上側に設けた点である。図７は、本発明の第５の実施形態における液晶表示パネルの断面図で、第１の実施形態の図１に示すＡ−Ａ線に相当する部分の断面図である。以下に、図７を用いて第５の実施形態を説明する。実施形態の説明は、第４の実施形態と同一な符号は同一な内容を示す。
【０１００】
ガラス基板からなる第１の基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の走査電極２を有する。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する０．４ミリメートル（ｍｍ）の厚さのガラス基板からなる第２の基板５上には、ＲＧＢカラーフィルター２５、２６、２７を有する第２のカラーフィルター２８を設ける。第２のカラーフィルター２８上には、半透過反射板２４のアルミニウム膜の密着性を確保するために第２のカラーフィルター用絶縁膜３３を設ける。
【０１０１】
さらに、６０ナノメートル（ｎｍ）の厚さのアルミニウム（Ａｌ）膜を設け半透過反射板２４とする。アルミニウム膜は応力が小さいため、薄いガラス基板の利用を可能とし、さらに、第２のカラーフィルター２８と第２の基板５との剥離を防止することができる。アルミニウム膜の表面には、半透過反射板用絶縁膜３２として、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）膜を陽極酸化処理により設ける。酸化アルミニウム膜の厚さは、４０ナノメートル（ｎｍ）とするため、最終的なアルミニウム膜の厚さは、３０ナノメートル（ｎｍ）となり、半透過反射板２４としての特性を持つ。
【０１０２】
さらに、半透過反射板用絶縁膜３２上には、ＲＧＢのカラーフィルター６、７と８とを有する第１のカラーフィルター９を設ける。さらに、保護用絶縁膜１０を設け、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状のデータ電極１１を設ける。走査電極２とデータ電極１１との交点が画素部（図示せず）となり、さらに、複数の画素部により表示領域を形成している。
【０１０３】
以上の半透過反射型液晶表示パネルは、第１のカラーフィルター９と第２のカラーフィルター２８との間隙を非常に小さくすることができるため、視差のない表示を可能とする。さらに、液晶表示パネルの総厚を非常に薄くすることが可能となる。
【０１０４】
＜第６の実施形態＞
以下に本発明の第６の実施形態における液晶表示パネルについて図面を参照しながら説明する。第６の実施形態の特徴は、第２の基板上にスイッチング素子を設け、さらに、スイッチング素子には半透過反射板が電気的に接続し、さらに、第１の基板上に第１のカラーフィルターを有する点である。図８は、本発明の第６の実施形態における液晶表示パネルの断面図で、第１の実施形態の図１に示すＡ−Ａ線に相当する部分の断面図である。以下に、図８を用いて第６の実施形態を説明する。
【０１０５】
ガラス基板からなる第１の基板１上には、ＲＧＢカラーフィルターからなる第１のカラーフィルター９を設ける。さらに、保護用絶縁膜１０を設け、前記保護用絶縁膜１０上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるシート状の対向電極３を有する。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する０．４ミリメートル（ｍｍ）の厚さのガラス基板からなる第２の基板５上には、ゲート電極４６とゲート電極４６上に設けるゲート絶縁膜（図示せず）とアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）膜からなる半導体層と不純物イオンを含むコンタクト用半導体層とソース電極（データ電極）４５とドレイン電極４７を設ける。以上に示すように、スイッチング素子は、三端子型アクティブ素子である薄膜トランジスター（ＴＦＴ）構造をしている。
【０１０６】
さらに第２の基板５上には、層間絶縁膜４９を設け、ドレイン電極４７上にコンタクトホール４８を設ける。また、層間絶縁膜４９のコンタクトホール４８を介して半透過反射板５０とドレイン電極４７とが接続する構造を有する。
【０１０７】
第１の基板１と第２の基板５上には、液晶層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜１２を設ける。以上の第１の基板１と第２の基板５の対向電極３と半透過反射板５０とが対向するように一定の間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材１６の開口部から液晶層１５を注入し、封孔材（図示せず）により密閉する。
【０１０８】
さらに、第１の基板１の上側には、アクリル樹脂およびこれと屈折率の異なるガラスビーズからなる散乱性を有する粘着層として拡散板２３と位相差板２９と第１の偏光板２１とを有する。本第６の実施形態では、第２の偏光板を使用せず、液晶層１５の複屈折率の変化を利用して表示を行うため、位相差板２９が必要となる。
【０１０９】
さらに、第２の基板５の下側には、第１のカラーフィルター９と同一の位置に同一の色配置をする第２のカラーフィルター２８を有する。また、第２のカラーフィルター２８は、ＲＧＢカラーフィルター２５、２６、と２７とが隣接する構造を採用する。
【０１１０】
また、第２のカラーフィルター２８の液晶表示パネルの製造工程中の傷の発生、あるいは液晶表示パネルを液晶表示装置として使用する場合の劣化の防止のために第２のカラーフィルター用絶縁膜３３を設けている。また、第２のカラーフィルター２８の下側には、補助光源として光源部３１を有する。光源部３１の構成は、薄型で比較的低消電であるエレクトロルミネッセント（ＥＬ）素子からなる。前記第２のカラーフィルター用絶縁膜３３により光源部３１とを接着することにより、界面での反射を防止することができるため、透過型として利用する際に光の利用効率を向上することも可能である。
【０１１１】
以上の半透過反射型液晶表示パネルは、外部光からの光は、第１の入射光３５として第１の偏光板２１、位相差板２９、拡散板２３、第１の基板１と第１のカラーフィルター９とを透過し、液晶層１５へ入射し、液晶層１５に印加する電圧により位相差を生じ、半透過反射板５０へ至る。第１の入射光３５は、以上に示す光路を通過するため、吸収が発生し、半透過反射板５０への入射光の状態で光の減衰が生じている。外部光源からの第２の入射光３７も同様な経路を通過し半透過反射板５０へ至る。光の経路に関しては、代表的な構成要素に関して説明している。実際には、さらに、対向電極３等が含まれているため、さらに、多くの吸収が発生する。
【０１１２】
この第１の入射光３５は、半透過反射板５０により反射し、第１の反射光３６として入射光と逆方向に反射し、第２の基板５、液晶層１５、第１のカラーフィルター９と第１の基板１と第１の偏光板２１により吸収を伴いながら観察者側に出射する。そのため、第１の反射光３６は、第１のカラーフィルター９を２度通過し、多くの吸収が発生する。また、第２の入射光３７は、半透過反射板５０を透過する成分が、僅かに反射する程度である。
【０１１３】
以上に示すように、外部光源を利用する場合には、入射光３５と３７は、カラーフィルター９を２度透過して反射光３６と３８として観察者側に出射する。第１の偏光板２１と位相差板２９と液晶層１５による光変調を制御することにより反射強度により表示を行う。
【０１１４】
これに対して、第２の基板５の下側に配置する補助光源である光源部３１の出射光は、第２のカラーフィルター２８によりまず、色分離された光が第２の基板５、半透過反射板５０、液晶層１５、第１のカラーフィルター９、第１の基板１と拡散板２３と位相差板２９と第１の偏光板２１を通過して観察者側に出射する透過光４０となる。そのため、第２のカラーフィルター２８と第１のカラーフィルター９の２ヶ所のカラーフィルター９と２８とを通過するため、第１のカラーフィルター９を一度しか通過しない場合に比較して彩度が大きく向上できる。
【０１１５】
また、反射型として使用する場合には、第２のカラーフィルター２８による明るさの減少はない。
【０１１６】
以上の説明から明らかなように、三端子型のスイッチング素子として薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を用いて液晶表示パネルを駆動することにより、液晶層１５の変調を大きくすることができるため、表示品質の向上を可能とする。
【０１１７】
さらに、スイッチング素子に接続するドレイン電極４７と半透過反射板５０との接続を行うことにより、半透過反射板５０を電極として使用するため、電圧の減少を非常に小さくすることができる。さらに、半透過反射板５０を液晶層１５へ面する側に設けることができるため、視差の問題を改善できる。
【０１１８】
本第６の実施形態においては、第２のカラーフィルター２８を第２の基板５の下側に設ける実施形態に関して説明を行ったが、第２のカラーフィルター２８を第２の基板５の上側に設け、さらに第２のカラーフィルター２８上に第２のカラーフィルター用絶縁膜３３を設け、その上側にスイッチング素子を設ける構造も第１のカラーフィルター９と第２のカラーフィルター２８を接近させる構造として非常に有効である。さらに、スイッチング素子として、三端子型の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を用いたが、低温化と工程の簡易化のためには、ＭＩＭ、ＭＳＩ、アモルファスシリコンを使用するダイオードからなる二端子型の非線形抵抗素子を用いることも有効となる。
【０１１９】
＜第７の実施形態＞
以下に本発明の第７の実施形態における液晶表示パネルについて図面を参照しながら説明する。第７の実施形態の特徴は、第１の偏光板上に無反射処理と散乱性を得るために凹凸形状を有する。また、半透過反射板と第２の偏光板を兼用する反射型偏光板を有する点である。図９は、本発明の第７の実施形態における液晶表示パネルの断面図で、第１の実施形態の図１に示すＡ−Ａ線に相当する部分の断面図である。以下に、図９を用いて第７の実施形態を説明する。
【０１２０】
第１の基板１上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の走査電極２を有する。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する第２の基板５上には、赤（Ｒ）カラーフィルター６、緑（Ｇ）カラーフィルター７と青（Ｂ）カラーフィルター８からなる第１のカラーフィルター９を設ける。第１のカラーフィルター９は、隣接するカラーフィルター６、７と８とが僅かに間隙を有するか、突き合わせ状態の構造とする。第１のカラーフィルター９上には、カラーフィルターの段差の平坦化と第１のカラーフィルター９の劣化を防止するために、アクリル樹脂からなる保護用絶縁膜１０を設ける。保護用絶縁膜１０上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状のデータ電極１１を設ける。走査電極２とデータ電極１１との交点が画素部（図示せず）となり、さらに、複数の画素部により表示領域を形成している。
【０１２１】
第１の基板１と第２の基板５上には、液晶層１５を所定の方向に揃えるための処理膜として配向膜１２を設ける。以上の第１の基板１と第２の基板５の走査電極２とデータ電極１１とが対向するように一定の間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材１６の開口部から液晶層１５を注入し、封孔材（図示せず）により密閉する。
【０１２２】
さらに、第１の基板１の上側には、第１の偏光板２１を設ける。この第１の偏光板２１上には、散乱性を持たせるために凹凸形状と無反射処理を行う。また、第２の基板５の下側には、屈折率の異なる薄膜を多層に積層してなる反射型偏光板４３を有する。反射型偏光板４３は、一方の偏光軸が透過軸であり、直交する光学軸が反射軸である特性を有する。そのため、反射型偏光板４３は、偏光軸として透過軸と反射軸を有するため、反射型偏光板４３へ入射する光の偏光方向により、半透過反射板として作用する。また、第２の基板５と反射型偏光板４３との間には、散乱性を有する粘着材４２を設ける。この粘着材４２と第１の偏光板２１の表面に設ける凹凸により散乱性を確保する。
【０１２３】
さらに、反射型偏光板４３の下側には、第１のカラーフィルター９と同一の位置に同一の色配置をする第２のカラーフィルター２８を有する。すなわち、第１のカラーフィルター９のＲカラーフィルター６と第２のカラーフィルター２８のＲカラーフィルター２５が重なり合い、同様に、Ｇカラーフィルターでは、７と２６、Ｂカラーフィルターでは、８と２７とが重なり合う。
【０１２４】
また、第２のカラーフィルター２８の下側には、補助光源として光源部３１を有する。光源部３１は拡散性を制限するために、冷陰極管と反射鏡とレンズシートをからなる構造を利用し、レンズシートにより拡散性を制限している。
【０１２５】
第２のカラーフィルター２８の分光特性に関連することとして、本発明の液晶表示パネルを使用する液晶表示装置の消費電力の許容値により、光源部３１の明るさに制限がある。消費電力を低減する場合には、第１のカラーフィルター９と同様な分光特性のカラーフィルターを第２のカラーフィルター２８として使用することも可能となる。
【０１２６】
以上の半透過反射型液晶表示パネルは、外部光からの光は、第１の入射光３５として第１の偏光板２１、第１の基板１より液晶層１５へ入射し、液晶層１５により旋光、あるいは位相差を生じ、第１のカラーフィルター９へ入射し、第２の基板５、反射型偏光板４３へ至る。第１の入射光３５は、以上に示す光路を通過するため、吸収が発生し、反射型偏光板４３への入射時には、光の減衰が生じている。外部光源からの第２の入射光３７も同様な経路を通過し反射型偏光板４３へ至る。光の経路に関しては、代表的な構成要素に関して説明している。実際には、さらに、走査電極２等が含まれているため、さらに、多くの吸収が発生する。
【０１２７】
この第１の入射光３５は、反射型偏光板４３により偏光状態に依存する反射強度にて反射が発生し、第１の反射光３６として入射光と逆方向に反射し、第２の基板５、第１のカラーフィルター９、液晶層１５、第１の基板１と第１の偏光板２１により吸収を伴いながら観察者側に出射する。そのため、第１の反射光３６は、第１のカラーフィルター９を２度通過し、多くの吸収が発生する。また、第２の入射光３７は、反射型偏光板４３を透過する成分が、偏光方向に依存する光のため、反射型偏光板４３の下側に配置する第２のカラーフィルター２８と光源部３１の構成部材による偏光解消と反射が必要であり、僅かに反射する程度である。
【０１２８】
以上に示すように、外部光源を利用する場合には、入射光３５と３７は、カラーフィルター９を２度透過して反射光３６と３８として観察者側に出射し、反射光度により表示を行う。
【０１２９】
これに対して、第２の基板５の下側に配置する補助光源である光源部３１の出射光は、第２のカラーフィルター２８によりまず、色分離された光が反射型偏光板４３、粘着層（図示せず）、第２の基板５、第１のカラーフィルター９、液晶層１５、第１の基板１と第１の偏光板２１を通過して観察者側に出射する透過光４０となる。そのため、第２のカラーフィルター２８と第１のカラーフィルター９の２層のカラーフィルターを通過するため、第１のカラーフィルター９を一度しか通過しない場合に比較して彩度が大きく向上できる。
【０１３０】
また、反射型として使用する場合には、第２のカラーフィルター２８による明るさの減少はない。
【０１３１】
以上の説明から明らかなように、反射型偏光板４３を利用することにより、他の実施形態のように第２の偏光板２２と半透過反射板２４との積層を利用する場合に比較して厚さを薄くすることが可能となり、さらに、反射と偏光を同一層で行うことができるため、光の減衰を小さくすることができる。さらに、第１のカラーフィルター９と第２のカラーフィルター２８との視差を防止することができる。
【０１３２】
また、第１の偏光板２１の表面の凹凸形状のみで散乱性を確保する場合には、散乱性のために発生する文字の滲み、ざらざら感が強くなるが、第２の基板５と反射型偏光板４３との間に設ける散乱性を有する粘着層４２との併用を行うことにより、第１の偏光板２１の表面の凹凸形状を緩和しても視野角は十分に確保できるため、第１の偏光板２１の表面の凹凸形状を緩和することが可能となり、文字の滲みを防止できる。さらに、粘着層４２のみで散乱性を確保する場合には、第１のカラーフィルター９と第２のカラーフィルター２８の間での散乱性が過剰となり、カラーフィルター間のずれを生じてしまう。そのため、第１の偏光板２１の表面の凹凸形状を利用する散乱性と散乱性を有する粘着材４２による併用は表示品質の改善の面で有効となる。
【０１３３】
＜第８の実施形態＞
以下に本発明の第８の実施形態における液晶表示パネルについて図面を参照しながら説明する。第８の実施形態の特徴は、偏光板を使用しない液晶表示パネルへ第１のカラーフィルターと半透過反射板と第２のカラーフィルターとを使用する点である。図１０は、本発明の第８の実施形態における液晶表示パネルの断面図で、第１の実施形態の図１に示すＡ−Ａ線に相当する部分の断面図である。以下に、図１０を用いて第８の実施形態を説明する。
【０１３４】
透明プラスチックフィルムからなる第１の基板１上には、赤（Ｒ）カラーフィルター６、緑（Ｇ）カラーフィルター７と青（Ｂ）カラーフィルター８からなる第１のカラーフィルター９を設ける。第１のカラーフィルター９は、隣接するカラーフィルター６、７と８とが僅かに間隙を有する構造とする。第１のカラーフィルター９上には、カラーフィルターの段差の平坦化と第１のカラーフィルター９が液晶表示パネルの製造工程で発生する劣化を防止するために、アクリル樹脂からなる保護用絶縁膜１０を設ける。保護用絶縁膜１０上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状の走査電極２を有する。第１の基板１と所定の間隙を設けて対向する透明プラスチックフィルムからなる第２の基板５上には、透明導電膜として酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜からなるストライプ状のデータ電極１１を設ける。走査電極２とデータ電極１１との交点が画素部（図示せず）となり、さらに、複数の画素部により表示領域を形成している。
【０１３５】
以上の第１の基板１上の走査電極２と第２の基板５上のデータ電極１１とがお互いに対向するように一定の間隙を介してシール材１６により貼り合わせ、シール材１６の開口部から液晶層１５を注入し、封孔材（図示せず）により密閉する。本第８の実施形態に使用する液晶層１５は、液晶と透明固形物との屈折率の差により散乱状態と透過状態とを電気的に制御する混合液晶を使用する。混合液晶を使用することにより、偏光板を使用せずに表示が可能となるため、明るい表示が達成できる。
【０１３６】
さらに、第１の基板１の上側には、光学波長の３８０ナノメートル（ｎｍ）より短波長の光（紫外光）の透過率を３パーセント以下とする紫外線カットフィルム５５を設ける。紫外線カットフィルム５５により、外部光源に含まれる紫外光の液晶層１５への照射を防止することができる。さらに、第１の基板１としてプラスチックフィルムを使用する場合には、プラスチックフィルムの紫外光による透過率の低下が発生するため、紫外線カットフィルム５５を設けることは有効である。
【０１３７】
さらに、第２の基板５の下側には半透過反射板２４を有し、さらに、第１のカラーフィルター９と同一の位置に同一の色配置をする第２のカラーフィルター２８を有する。すなわち、第１のカラーフィルター９のＲカラーフィルターと第２のカラーフィルター２８のＲカラーフィルター２５が重なり合い、同様に、Ｇカラーフィルター２６、Ｂカラーフィルター２７も第１のカラーフィルター９の同一色とが重なり合う。また、第２のカラーフィルター２８の各カラーフィルター間には、アクリル樹脂に吸収材としてカーボン（Ｃ）粉を混合したブラックマトリクス３０を設けている。
【０１３８】
また、第２のカラーフィルター２８の下側には、補助光源として光源部３１を有する。光源部３１は、薄型と弾力性があり衝撃に対して強いエレクトロルミネッセント（ＥＬ）を使用している。プラスチックフィルムからなる基板１と５と混合液晶層からなる液晶層１５を組み合わせ、透明固形物により、基板１と２とを結合して、第１の基板１と第２の基板５との間隙が外部の衝撃に対して変化し難くし、さらに、間隙の変化に対して表示品質の変化が発生しにくくしているため、外部衝撃に対して非常に弾力性を有する液晶表示パネルとすることができる。
【０１３９】
以上の半透過反射型液晶表示パネルは、外部光からの光は、第１の入射光３５として紫外線カットフィルム５５、第１の基板１より液晶層１５へ入射し、第１のカラーフィルター９を透過し、液晶層１５により散乱、あるいは透過を生じ、第２の基板５、半透過反射板２４へ至る。第１の入射光３５は、以上に示す光路を通過するため、吸収が発生し、半透過反射板２４への入射時には光の減衰が生じている。外部光源からの第２の入射光３７も同様な経路を通過し半透過反射板２４へ至る。光の経路に関しては、代表的な構成要素に関して説明している。実際には、さらに、走査電極２等が含まれているため、さらに、多くの吸収が発生する。
【０１４０】
この第１の入射光３５は、半透過反射板２４により反射し、第１の反射光３６として入射光と逆方向に反射し、第２の基板５、液晶層１５、第１のカラーフィルター９、第１の基板１と紫外線カットフィルム５５により吸収を伴いながら観察者側に出射する。そのため、第１の反射光３６は、第１のカラーフィルター９を２度通過し、多くの吸収が発生する。また、第２の入射光３７は、半透過反射板２４を透過する成分が半透過反射板２４の下側の構成部材により反射を行うため僅かに反射する程度である。
【０１４１】
以上に示すように、外部光源を利用する場合には、入射光３５と３７は、カラーフィルター９を２度透過して反射光３６と３８として観察者側に出射する。混合液晶の散乱性と透過性の差により、反射率の差を制御して表示を行う。
【０１４２】
これに対して、第２の基板５の下側に配置する補助光源である光源部３１の出射光は、第２のカラーフィルター２８によりまず、色分離された光が半透過反射板２４、第２の基板５、液晶層１５、第１のカラーフィルター９、第１の基板１と紫外線カットフィルム５５を通過して観察者側に出射する透過光４０となる。そのため、第２のカラーフィルター２８と第１のカラーフィルター９の２ヶ所のカラーフィルターを通過するため、第１のカラーフィルター９を一度しか通過しない場合に比較して彩度が大きく向上できる。
【０１４３】
また、反射型として使用する場合には、第２のカラーフィルター２８による明るさの減少はない。
【０１４４】
以上の説明から明らかなように、液晶層１５として液晶と透明固形物との混合液晶を使用することにより、散乱と透過を使用できる。そのため、光源部３１の表示の際に、透過状態では、第１のカラーフィルター９と第２のカラーフィルター２８との同一色を通過するため、色純度が良く、明るい表示となる。これに対して、散乱状態では、第２のカラーフィルター２８を通過した光は液晶層１５により方向が変化し、異なる色の第１のカラーフィルター９へ入射するため、透過光を減衰することができる。そのため、第１のカラーフィルター９のみを使用する場合に比較して第２のカラーフィルター２８を設けることにより、コントラスト比を向上することができる。そのため、本発明を散乱状態と透過状態を制御する散乱型液晶へ利用することは非常に有効となる。
【０１４５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の液晶表示パネルは、第１のカラーフィルターを第１の基板、あるいは第２の基板上の液晶層に近い面に設ける。第１のカラーフィルターは、反射型の液晶表示パネルとして利用する時、および透過型の液晶表示パネルとして利用する場合に兼用することができる。しかし、第１のカラーフィルターは、反射型として利用するため、明るさを重視する必要があるため、透過型として利用する場合には、色の彩度が不十分となる。そのため、反射型として使用する場合の明るさを減少することなく、透過型の場合の彩度を向上するために、第２のカラーフィルターを設ける構造を採用する。特に、半透過反射板の下側に第２のカラーフィルターを設ける構造を採用することにより、反射型として利用する場合の明るさをほとんど減少することなく、透過型の表示品質を向上することができる。
【０１４６】
従来の液晶表示パネルの構造をほとんど変更することなく、本発明を実施するためには、第２の基板の下側に半透過反射板を設け、さらに下側に第２のカラーフィルターを設ける構造を採用する。第２の基板と半透過反射板、あるいは第２のカラーフィルターは、別体としても良いし、第２の基板上に形成しても良い。
【０１４７】
また、第２のカラーフィルターを半透過反射板の下側に設けるため、液晶層、あるいは第１のカラーフィルターから距離が離れると、この距離により、視差が発生し、例えば、赤カラーフィルターに青カラーフィルターの色が一部重なるため、色の純度が低下するとともに、明るさが低減してしまう。そのため、第２のカラーフィルターと半透過反射板を第２の基板上に設けることにより、視差の問題を解消することができる。
【０１４８】
第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターのピッチと配置を同等とすることにより、色の混色の防止が可能となる。また、第２のカラーフィルターの下側に設ける光源部からの光は散乱性を少なくすることにより、第２のカラーフィルターを透過する光が第１のカラーフィルターを透過するため、混色の防止が可能となる。また、光源部の散乱性を低減するため、観察者の位置と液晶表示パネルの位置関係（視野角依存）による表示の視認性の改善を行うために、第１のカラーフィルターより上側に拡散板、あるいは散乱材を含む粘着材等を設けることにより、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターの混色の防止と視野角依存性の低減を可能にできる。
【０１４９】
また、第１のカラーフィルターには明るさを重視するために、遮光性を有するブラックマトリクスを設けず、第２のカラーフィルターにブラックマトリクスを設けることにより、透過型の表示の場合の走査電極とデータ電極の重なり合う画素部の周囲にできる液晶層の非制御領域からの光の漏れを防止することができる。以上により、コントラスト比の改善が可能となる。
【０１５０】
また、半透過反射板には、偏光特性と半透過反射特性を有する材料を利用することにより、偏光板と半透過反射板とを利用する液晶表示パネルの場合には、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターとの間隙が小さくできるため、特に有効となる。そのため、半透過反射板に一方の偏光軸が透過軸であり、ほぼ直交する偏光軸が反射軸である反射型偏向板を利用する。反射型偏光板は、屈折率の異なるフィルムの２層のペアーを積層する構造のものを利用する。
【０１５１】
また、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターとの相互に位置が重要となる。そのため、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターとは相互に位置合わせを可能とする位置合わせマークを設ける。第１のカラーフィルターの製造方法は、感光性を有するカラーフィルター材料を回転塗布法により形成し、フォトリソ工程によりＲＧＢカラーフィルターを形成する方法を採用し、第２の基板に半透過反射板を固定した状態で、第２のカラーフィルターを第１のカラーフィルターに位置合わせを行い、形成する。形成方法は、フィルム上に設ける場合には、印刷法により形成する。印刷法としては、インクジェットノズルからカラーフィルター液を飛ばし、複数のインクジェットノズルにより、短時間にカラーフィルターを形成する方法を採用する。また、同一基板の表面と裏面に同時に印刷する方法も有効である。
【０１５２】
特に、第２の基板の下側に第２の偏光板を必要としない場合には、第２の基板の表面と裏面とに同時にカラーフィルターを設けることにより位置合わせ精度の良好なカラーフィルターが可能となる。
【０１５３】
また、第２のカラーフィルターを設ける以前に液晶表示パネルは点灯可能となるため、液晶表示パネルの透過と吸収、あるいは透過と散乱、あるいは透過と反射を液晶層へ電圧を印加することにより制御可能となるため、液晶表示パネルを利用して第２のカラーフィルターを作成することが可能となる。例えば、第１のカラーフィルターが赤（Ｒ）カラーフィルターの場合には、第２のカラーフィルターをネガ型の感光性樹脂からなるカラーフィルターを利用して、第１のカラーフィルターのＲカラーフィルターの部分を透過状態とし、他を吸収状態とすることにより、第２のカラーフィルターのＲカラーフィルターが形成可能となる。ブラックマトリクスは、ポジ型の感光性樹脂にカーボン（Ｃ）粉を混合したものを利用し、全ての画素を透過状態とすることにより、非透過部分に遮光性を有するブラックマトリクスを形成することができる。以上を利用することにより、位置合わせの必要がないため非常に有効な手法となる。
【０１５４】
また、第１のカラーフィルターを第２の基板の上面に設け、第２のカラーフィルターを第２の基板の下面に設ける場合には、第２の基板の厚さが重要となる。そのため、第２の基板の厚さは薄い方が有効となる。さらに、第１のカラーフィルターと第２のカラーフィルターを同時に形成する場合、あるいは、液晶層の透過と吸収特性差により第２のカラーフィルターを形成する場合には、位置合わせ精度を向上するために第２の基板の厚さは薄い方が有効である。そのため、プラスチックフィルム基板が有効となる。また、プラスチックフィルム基板は、３２０ナノメートル（ｎｍ）より長波長の光を透過することが理想的であるが、３５０ナノメートル（ｎｍ）より長波長の紫外線を透過すればカラーフィルター用の感光性樹脂を感光することが可能となる。
【０１５５】
また、本発明の第８の実施形態においては、第１の基板１の上側に紫外線カットフィルムを別体にて設ける例を示したが、第１の基板１に紫外線カット材、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）を混合し、第１の基板１自体に紫外線カット効果を持たせても本発明の効果は当然有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の液晶表示パネルの平面図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態における液晶表示パネルの断面図である。
【図３】 本発明の液晶表示パネルに使用するカラーフィルターの分光特性を示すグラフである。
【図４】 本発明の第２の実施形態における液晶表示パネルの断面図である。
【図５】 本発明の第３の実施形態における液晶表示パネルの断面図である。
【図６】 本発明の第４の実施形態における液晶表示パネルの断面図である。
【図７】 本発明の第５の実施形態における液晶表示パネルの断面図である。
【図８】 本発明の第６の実施形態における液晶表示パネルの断面図である。
【図９】 本発明の第７の実施形態における液晶表示パネルの断面図である。
【図１０】 本発明の第８の実施形態における液晶表示パネルの断面図である。
【図１１】 従来例の液晶表示パネルを示す断面図である。
【符号の説明】
１ 第１の基板
２ 走査電極
３ 対向電極
５ 第２の基板
９ 第１のカラーフィルター
１０ 保護用絶縁膜
１１ データ電極
１２ 配向膜
１３ 画素部
１５ 液晶層
１６ シール材
１７ 封孔材
１８ 散乱材
２１ 第１の偏光板
２２ 第２の偏光板
２３ 拡散板
２４ 半透過反射板
２８ 第２のカラーフィルター
２９ 位相差板
３０ ブラックマトリクス
３１ 光源部
３３ カラーフィルター用絶縁膜
３５ 第１の入射光
３６ 第１の反射光
４０ 透過光
４１ 拡散光
４２ 粘着材
４３ 反射型偏光板
４５ ソース電極、データ電極
４６ ゲート電極
４７ ドレイン電極
４８ コントクトホール
４９ 層間絶縁膜
５０ 半透過反射板
５５ 紫外線カットフィルム

Claims (3)

1. 観察者側に設ける第１の基板と、第１の基板の下側に対向して設ける第２の基板との間に液晶層を封止し、前記第１の基板側に第１の偏光板を配置し、前記第２の基板側に第２の偏光板を配置してあり、前記第１の基板、あるいは前記第２の基板上に多数の赤カラーフィルター、緑カラーフィルター、青カラーフィルターを敷き詰めてなる第１のカラーフィルターを有し、前記第２の基板側の前記第２の偏光板の下側には、一部の光を透過し、他のほとんどの光を反射する半透過反射板を有し、前記半透過反射板の下側に第２のカラーフィルターを設け、該第２のカラーフィルターは多数の赤カラーフィルター、緑カラーフィルター、青カラーフィルターを前記第１のカラーフィルターと同じ配置で敷き詰めてなり、前記第１のカラーフィルターと同じ色同士を重ねて配置した液晶表示パネルにおいて、
   前記第１の基板の表側に前記第１の偏光板を有し、該第１の基板と該第１の偏光板との間に拡散板を追加したことを特徴とする液晶表示パネル。
2. 観察者側に設ける第１の基板と、第１の基板の下側に対向して設ける第２の基板との間に液晶層を封止し、前記第１の基板側に第１の偏光板を配置し、前記第２の基板側に第２の偏光板を配置してあり、前記第１の基板、あるいは前記第２の基板上に多数の赤カラーフィルター、緑カラーフィルター、青カラーフィルターを敷き詰めてなる第１のカラーフィルターを有し、前記第２の基板側の前記第２の偏光板の下側には、一部の光を透過し、他のほとんどの光を反射する半透過反射板を有し、前記半透過反射板の下側に第２のカラーフィルターを設け、該第２のカラーフィルターは多数の赤カラーフィルター、緑カラーフィルター、青カラーフィルターを前記第１のカラーフィルターと同じ配置で敷き詰めてなり、前記第１のカラーフィルターと同じ色同士を重ねて配置した液晶表示パネルにおいて、
   前記第１の偏光板の下側に位相差板を追加し、
   前記第２の偏光板を除去し、前記第２の基板の液晶層側にスイッチング素子を多数個設けてこれを層間絶縁膜で覆い、前記半透過反射板を該層間絶縁膜上に移して多数個に分割し、該分割した半透過反射板の各片を、前記層間絶縁膜のコンタクトホールを通じて前記多数個のスイッチング素子にそれぞれ接続したことを特徴とする液晶表示パネル。
3. 観察者側に設ける第１の基板と、第１の基板の下側に対向して設ける第２の基板との間に液晶層を封止し、前記第１の基板側に第１の偏光板を配置し、前記第２の基板側に第２の偏光板を配置してあり、前記第１の基板、あるいは前記第２の基板上に多数の赤カラーフィルター、緑カラーフィルター、青カラーフィルターを敷き詰めてなる第１のカラーフィルターを有し、前記第２の基板側の前記第２の偏光板の下側には、一部の光を透過し、他のほとんどの光を反射する半透過反射板を有し、前記半透過反射板の下側に第２のカラーフィルターを設け、該第２のカラーフィルターは多数の赤カラーフィルター、緑カラーフィルター、青カラーフィルターを前記第１のカラーフィルターと同じ配置で敷き詰めてなり、前記第１のカラーフィルターと同じ色同士を重ねて配置した液晶表示パネルにおいて、
   前記第１の偏光板と前記第２の偏光板をいずれも除去し、
   前記第１、第２の基板間の液晶層に、液晶と透明固形物との屈折率差により散乱状態と透過状態とを電気的に制御する混合液晶を使用したことを特徴とする液晶表示パネル。

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