JP4305437B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
を有し、このカラーフィルタによって実現されるカラーの反射表示と透過表示の双方を可
能にした電気光学装置の構造に関する。
に、カラーフィルタを形成してある。このカラーフィルタは、例えば、画素毎に異なる複
数色、例えば、赤、緑、青の着色層のいずれか一つを配置し、これらの複数色の着色層を
所定のパターンで配列させてなるものである。このような着色層は、例えば、着色材(顔
料や染料など)を含む感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法で形成される。
置し、このバックライトの光によって視認可能となる透過表示を実現し、屋外などの明る
い場所ではバックライトを消灯して外光によって視認可能となる反射表示を実現するタイ
プの表示装置が知られている。このタイプの装置では、各画素内に、光を透過する光透過
領域と、光を反射する光反射領域とをそれぞれ設け、光透過領域を用いて上記透過表示を
実現し、光反射領域を用いて上記反射表示を実現している。
反射領域の双方に上記着色層を形成する必要があるが、光透過領域ではバックライトの光
が着色層を一度だけ通過するのに対して、光反射領域では外光が着色層を往復で2回通過
するので、透過表示では明るい表示が可能であるが彩度を高めにくく、反射表示では彩度
を高めやすいが表示の明るさが犠牲になるという問題点がある。そこで、通常、光透過領
域の着色層を光反射領域の着色層よりも高い彩度を呈するものとする必要がある。
に含まれる着色材の量を変える必要があり、そのため、着色層の種類が増大し、製造プロ
セスが複雑になるという問題がある。そこで、原色系の赤、緑、青の3色を形成するため
に、補色系のシアン、マゼンタ、イエローの3色の着色層のうちの2色を積層させてなる
構造を光透過領域に配置する一方、左記2色を光反射領域にそれぞれ単層で配置する構成
の液晶表示装置用カラーフィルタを用いることにより、透過表示の彩度を確保しつつ、反
射表示の明るさを得ることができることが知られている(例えば、以下の特許文献1参照
)。
射領域を設けることで透過表示の実質的な開口率が低くなるとともに、光透過領域を設け
ることで反射表示の実質的な開口率も低下するため、表示の明るさを確保するとともに両
表示の視認性のバランスを実現することが難しいという問題点がある。
大幅に低いことから、明るさを優先するために光反射領域の面積をある程度確保する必要
がある反面、透過表示には高い表示品位(コントラストや色再現性等)が要求されること
から、透過表示の表示品位を高めるためには、面積が制限された光透過領域内においてカ
ラーフィルタの品位を向上させる必要がある。しかしながら、高品位の透過表示を構成す
るために光反射領域と光透過領域の着色層を別々の材料で形成すると、カラーフィルタの
製造工程数が増大し、製造コストが高くなるという問題点がある。
のカラー表示を実現するためのカラー要素を異ならしめることにより、両表示の表示品位
及びそのバランスを容易に確保することができるカラーフィルタ構造及びこれを備えた電
気光学装置を実現することにある。
のサブ画素を備え、一つの前記サブ画素の光透過領域及び光反射領域のそれぞれには同一
色の着色層が配置され、前記着色層は複数の色によって構成されてなり、前記光透過領域
によって透過表示を行い、前記光反射領域によって反射表示を行うとともに、反射表示と
透過表示のいずれの表示においてもカラー表示を行う電気光学装置であって、前記光透過
領域に配置された前記着色層の色数は前記光反射領域に配置された前記着色層の色数より
も多く、xy色度図において前記反射表示における色再現可能範囲より前記透過表示にお
ける色再現可能範囲の方が広く設定されていることを特徴とする。
色層に色数よりも多い構成とされていることにより、xy色度図において透過表示におけ
る色再現可能範囲を反射表示よりも広くすることができ、透過表示のカラー表示の色再現
性の向上を図ることができる。すなわち、色再現性の要求が高い透過表示の向上を図るこ
とにより、全体として高品位の電気光学装置を容易に構成できるようになる。
色系以外の補色系のフィルタ色を有し、前記光反射領域に配置された前記着色層は前記三
色の原色系のフィルタ色で構成され、前記光透過領域に配置された前記着色層は前記三色
の原色系のフィルタ色と前記三色の原色系以外の補色系のフィルタ色とで構成されている
ことが好ましい。原色系のフィルタ色に補色系のフィルタ色の少なくとも一色を加えるこ
とで、カラー表示の色再現性をさらに高めることができる。
有するサブ画素には、前記反射表示のための前記光反射領域が設けられていないことが好
ましい。これによれば、反射表示では輝度やコントラストが透過表示よりも大幅に低いた
め、基本的な三色のカラー要素だけで表示を構成しても表示品位への影響は少ないのに対
して、透過表示では三色以外の色を表示する光透過領域の面積を大きくすることができる
ため、透過表示の輝度及びカラー品位をさらに高めることが可能になる。
いることで、色再現可能範囲を最も効率的に高めることができる。
、前記原色系のフィルタ色の前記着色層が配置された画素の面積よりも小さいことが好ま
しい。補色系のフィルタ色の着色層が配置されたサブ画素では光透過領域を設けるだけで
よいので、光透過領域と光反射領域の双方を必要とする他のサブ画素よりも小さく構成し
ても支障がなく、また、上記のようにすることで、画素面積を低減することができ、表示
の高精細化を容易に図ることができる。
域及び前記光反射領域のそれぞれに三色のうちの一色の着色層が配置された三つの前記三
色に対応したサブ画素と、前記三色以外の一色の着色層が光透過領域に配置された少なく
とも一つのサブ画素とを備え、前記光透過領域によって透過表示を行い、前記光反射領域
によって反射表示を行う電気光学装置であって、前記透過表示は、前記三色に対応したサ
ブ画素のそれぞれの前記光透過領域に配置された前記着色層の前記三色と、前記少なくと
も一つのサブ画素の前記光透過領域に配置された前記着色層の前記三色以外の色とによっ
てカラー表示を行い、前記反射表示は、前記三色に対応したサブ画素のそれぞれの前記光
反射領域に配置された前記着色層の前記三色によってカラー表示を行うことを特徴とする
。
が形成されていることにより、反射表示を三色の着色層でカラー化することができる一方
、少なくとも一種の画素においては上記三色以外の少なくとも一色の着色層が配置された
光透過領域が設けられることにより、透過表示を四色以上で表現することができることか
ら、高い色再現性を得ることができるため、透過表示の表示品位の向上と、透過表示と反
射表示のバランスの向上を図ることができる。特に、透過表示を四色以上で表現すること
により、個々の色の彩度を高めなくても広範囲の色相を再現できるようになるため、反射
表示を構成する三色の着色層を反射表示の明るさを確保する上でより好適な彩度に設定す
ることが可能になる。したがって、基本となる三色の着色層を光透過領域と光反射領域と
で共通の着色材料で構成しても、透過表示の色再現性と反射表示の明るさのバランスを確
保することができる。
の前記三色に対応したサブ画素の前記光透過領域よりも大きな面積を備えていることが好
ましい。これによれば、少なくとも一種のサブ画素の光透過領域が他の三種のサブ画素の
光透過領域よりも大きな面積を備えていることにより、透過表示において、基本的な三色
以外の色によるカラー品位への寄与を高めることができ、カラー表示の品位向上効果を高
めることができる。
いことが好ましい。これによれば、反射表示では輝度やコントラストが透過表示よりも大
幅に低いため、基本的な三色のカラー要素だけで表示を構成しても表示品位への影響は少
ないのに対して、透過表示では三色以外の色を表示する光透過領域の面積を大きくするこ
とができるため、透過表示の輝度及びカラー品位をさらに高めることが可能になる。
画素は同一面積であることが好ましい。これによれば、同一面積のサブ画素の配列で表示
領域を構成できることにより、特殊な画素配列を用いる必要がなく、従来の一般的な配列
構造をそのまま用いることができる。
ブ画素よりも小さい画素面積を有することが好ましい。これによれば、基本的な三種のサ
ブ画素以外のサブ画素の面積を小さくすることにより、精細度の低下による表示品位の悪
化を抑制できる。特に、前記少なくとも一種のサブ画素の光透過領域が他の三種の画素の
光透過領域と同面積になるように設定することにより、色再現時の画素制御が容易になる
。
フィルタ色であることが好ましい。原色系のフィルタ色に補色系のフィルタ色の少なくと
も一色を加えることで、カラー表示の色再現性をさらに高めることができる。この場合に
、色再現範囲を広く確保する上で、前記三色以外の色はシアンであることが最も効果的で
ある。
え、一つの前記サブ画素の光透過領域及び光反射領域のそれぞれには同一色の着色領域が
配置され、前記着色領域は複数の色によって構成されてなり、前記光透過領域によって透
過表示を行い、前記光反射領域によって反射表示を行うとともに、反射表示と透過表示の
いずれの表示においてもカラー表示を行う電気光学装置であって、前記光透過領域に配置
された前記着色領域の色数は前記光反射領域に配置された前記着色領域の色数よりも多く
、xy色度図において前記反射表示における色再現可能範囲より前記透過表示における色
再現可能範囲の方が広く設定されていることを特徴とする。
着色領域の色数よりも多い構成とされていることにより、xy色度図において透過表示に
おける色再現可能範囲を反射表示よりも広くすることができ、透過表示のカラー表示の色
再現性の向上を図ることができる。すなわち、色再現性の要求が高い透過表示の向上を図
ることにより、全体として高品位の電気光学装置を容易に構成できるようになる。
系の色相の着色領域、赤系の色相の着色領域、青から黄までの色相の中で選択された2種
の色相の着色領域を有し、前記光反射領域における前記着色領域は、前記青系の色相の着
色領域、前記赤系の色相の着色領域、前記青から黄までの色相の中で選択された2種の色
相の着色領域のうちの一方で構成され、前記光透過領域における前記着色領域は、前記青
系の色相の着色領域、前記赤系の色相の着色領域、前記青から黄までの色相の中で選択さ
れた2種の色相の着色領域で構成されていることが好ましい。光透過領域における着色領
域の色数を、光反射領域における着色領域の色数より少なくとも一色多くすることで、カ
ラー表示の色再現性をさらに高めることができる。ここで、色再現範囲を広く確保する上
で、前記青から黄までの色相の中で選択された2種の色相の着色領域は、青から緑の色相
の着色領域および緑から橙の色相の着色領域とすることが効果的である。
5−500nmにある第1着色領域と、600nm以上にある第2着色領域と、485−
535nmにある第3着色領域と、500−590nmにある第4着色領域とを有し、前
記光反射領域における前記着色領域は、前記第1着色領域、前記第2着色領域、前記第3
着色領域または前記第4着色領域の一方で構成され、前記光透過領域における前記着色領
域は、前記第1着色領域、前記第2着色領域、前記第3着色領域、前記第4着色領域で構
成されていることが好ましい。光透過領域における着色領域の色数を、光反射領域におけ
る着色領域の色数より少なくとも一色多くすることで、カラー表示の色再現性をさらに高
めることができる。ここで、色再現範囲を広く確保する上で、前記第3着色領域を、当該
着色領域を透過した光の波長のピークが495−520nmにある着色領域とし、前記第
4着色領域を、当該着色領域を透過した光の波長のピークが510−585nmにある着
色領域とすることが効果的である。
ちの他方が配置された前記光透過領域を有するサブ画素には、前記反射表示のための前記
光反射領域が設けられていないことが好ましい。これによれば、反射表示では輝度やコン
トラストが透過表示よりも大幅に低いため、三色の着色領域だけで表示を構成しても表示
品位への影響は少ないのに対して、透過表示では当該三色以外の色を表示する光透過領域
の面積を大きくすることができるため、透過表示の輝度及びカラー品位をさらに高めるこ
とが可能になる。
前記光透過領域を有するサブ画素には、前記反射表示のための前記光反射領域が設けられ
ていないことが好ましい。これによれば、反射表示では輝度やコントラストが透過表示よ
りも大幅に低いため、三色の着色領域だけで表示を構成しても表示品位への影響は少ない
のに対して、透過表示では当該三色以外の色を表示する光透過領域の面積を大きくするこ
とができるため、透過表示の輝度及びカラー品位をさらに高めることが可能になる。
面積は、前記反射表示のための前記光反射領域が設けられている画素の面積よりも小さい
ことが好ましい。四色目の着色領域(すなわち光反射領域には配置されておらず光透過領
域には配置されている色の着色領域)が配置されたサブ画素では光透過領域を設けるだけ
でよいので、光透過領域と光反射領域の双方を必要とする他のサブ画素よりも小さく構成
しても支障がなく、また、上記のようにすることで、画素面積を低減することができ、表
示の高精細化を容易に図ることができる。
前記光反射領域のそれぞれに三色のうちの一色の着色領域が配置された三つの前記三色に
対応したサブ画素と、前記三色以外の一色の着色領域が光透過領域に配置された少なくと
も一つのサブ画素とを備え、前記光透過領域によって透過表示を行い、前記光反射領域に
よって反射表示を行う電気光学装置であって、前記透過表示は、前記三色に対応したサブ
画素のそれぞれの前記光透過領域に配置された前記着色領域の前記三色と、前記少なくと
も一つのサブ画素の前記光透過領域に配置された前記着色領域の前記三色以外の色とによ
ってカラー表示を行い、前記反射表示は、前記三色に対応したサブ画素のそれぞれの前記
光反射領域に配置された前記着色領域の前記三色によってカラー表示を行うことを特徴と
する。
域が形成されていることにより、反射表示を三色の着色領域でカラー化することができる
一方、少なくとも一種の画素においては上記三色以外の少なくとも一色の着色領域が配置
された光透過領域が設けられることにより、透過表示を四色以上で表現することができる
ことから、高い色再現性を得ることができるため、透過表示の表示品位の向上と、透過表
示と反射表示のバランスの向上を図ることができる。特に、透過表示を四色以上で表現す
ることにより、個々の色の彩度を高めなくても広範囲の色相を再現できるようになるため
、反射表示を構成する三色の着色領域を反射表示の明るさを確保する上でより好適な彩度
に設定することが可能になる。したがって、基本となる三色の着色領域を光透過領域と光
反射領域とで共通の着色材料で構成しても、透過表示の色再現性と反射表示の明るさのバ
ランスを確保することができる。
の前記三色に対応したサブ画素の前記光透過領域よりも大きな面積を備えていることが好
ましい。これによれば、少なくとも一種のサブ画素の光透過領域が他の三種のサブ画素の
光透過領域よりも大きな面積を備えていることにより、透過表示において、基本的な三色
以外の色によるカラー品位への寄与を高めることができ、カラー表示の品位向上効果を高
めることができる。
いことが好ましい。これによれば、反射表示では輝度やコントラストが透過表示よりも大
幅に低いため、基本的な三色のカラー要素だけで表示を構成しても表示品位への影響は少
ないのに対して、透過表示では三色以外の色を表示する光透過領域の面積を大きくするこ
とができるため、透過表示の輝度及びカラー品位をさらに高めることが可能になる。
画素は同一面積であることが好ましい。これによれば、同一面積のサブ画素の配列で表示
領域を構成できることにより、特殊な画素配列を用いる必要がなく、従来の一般的な配列
構造をそのまま用いることができる。
ブ画素よりも小さい画素面積を有することが好ましい。これによれば、基本的な三種のサ
ブ画素以外のサブ画素の面積を小さくすることにより、精細度の低下による表示品位の悪
化を抑制できる。特に、前記少なくとも一種のサブ画素の光透過領域が他の三種の画素の
光透過領域と同面積になるように設定することにより、色再現時の画素制御が容易になる
。
領域のうち、青系の色相の着色領域、赤系の色相の着色領域、前記青から黄までの色相の
中で選択された2種の色相の着色領域のうちの一方であり、前記三色以外の色に対応する
着色領域は、前記青から黄までの色相の中で選択された2種の色相の着色領域のうちの他
方であることが好ましい。光透過領域における着色領域の色数を、光反射領域における着
色領域の色数より少なくとも一色多くすることで、カラー表示の色再現性をさらに高める
ことができる。ここで、色再現範囲を広く確保する上で、前記青から黄までの色相の中で
選択された2種の色相の着色領域は、青から緑の色相の着色領域および緑から橙の色相の
着色領域とすることが効果的である。
ピークが、415−500nmにある第1着色領域と、600nm以上にある第2着色領
域と、485−535nmにある第3着色領域または500−590nmにある第4着色
領域のうちの一方であり、前記三色以外の色に対応する着色領域は、前記第3着色領域ま
たは前記第4着色領域のうちの他方であることが好ましい。光透過領域における着色領域
の色数を、光反射領域における着色領域の色数より少なくとも一色多くすることで、カラ
ー表示の色再現性をさらに高めることができる。ここで、色再現範囲を広く確保する上で
、前記第3着色領域を、当該着色領域を透過した光の波長のピークが495−520nm
にある着色領域とし、前記第4着色領域を、当該着色領域を透過した光の波長のピークが
510−585nmにある着色領域とすることが効果的である。
装置を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。本発明の電気光学装置は、透過表示
と反射表示の双方が実現できることにより外部環境の変化に対して高い対応性を有するの
で、特に携帯型電子機器に搭載する場合に高い効果を発揮することができる。
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は本発明に
係る電気光学装置の第1実施形態の画素配列の表示単位(ピクセル)の内部構造を示す拡
大透視平面図、図2は同電気光学装置における1画素の断面構造を示す拡大縦断面図であ
る。
2に示すように、図示しないシール材等を介して基体110と基体120を所定の間隔を
もって貼り合わせ、その間に液晶層130を配置したものである。
11の内面上には、ポリシリコン層等で構成される半導体層102、この半導体層102
上に構成されたゲート絶縁膜103、及び、このゲート絶縁膜103を挟んで上記半導体
層102のチャネル領域に対向するゲート電極104を備えたTFT(スイッチング素子
)110Xが形成されている。このゲート電極104は図1に示す走査線113xと導電
接続されている。
112は、TFT110Xを覆うとともに、フォトリソグラフィ法等によって表面に微細
な凹凸を有するように構成される。層間絶縁膜112上には、上記半導体層102のソー
ス領域に導電接続されたデータ線113yと、上記半導体層102のドレイン領域に導電
接続された接続電極114とが形成される。
絶縁膜115上にはアルミニウム等の金属その他の反射性導電体で構成される反射層11
6が形成される。この反射層116は上記接続電極114に導電接続されている。この反
射層116は、上記層間絶縁膜112の表面凹凸形状を反映した微細な凹凸構造で構成さ
れる散乱性反射面を備えている。上記反射層116は、一つのサブ画素内に設けられた光
反射領域Arに対応してサブ画素内で島状に設けられている。サブ画素内には上記光反射
領域Ar以外に光透過領域Atが設けられ、この光透過領域Atには反射層116は形成
されていない。
117が形成され、この電極117はサブ画素内の表示範囲全体に亘って、すなわち、上
記光透過領域At及び光反射領域Arの双方を全てカバーする範囲を覆って形成されてい
る。電極117は反射層116を介して上記TFT110Xのドレイン領域に導電接続さ
れる。また、本実施の構成では、反射層116が反射電極として機能しているので、透明
電極とされる電極117が反射層116(光反射領域)の全体を覆う領域に形成されてい
なくても良く、透明電極とされる電極117の一部が反射層116と積層されて電気的な
接続が図られた構成とされていてもよい。
8は液晶層130内の液晶分子に初期配向を付与するためのもので、例えば、未硬化の樹
脂を塗布し、焼成等によって硬化させた後、ラビング処理などを施すことによって形成さ
れる。
板121の内面上にカラーフィルタ122が形成されている。カラーフィルタ122は、
光透過領域Atに形成される着色層122atと、光反射領域Arに形成される着色層1
22arとを有する。これらの着色層122at,122arは、後述する原色系のフィ
ルタ色である、赤、緑、青のいずれか一色で構成される。同一サブ画素内の着色層122
atと着色層122arは基本的に同色で構成されるが、相互に異なる色相(色濃度、色
度、彩度)や光透過率を有するものであってもよい。ただし、本実施形態では、同一サブ
画素内の着色層122atと122arは同じ着色材料で同時に形成され、同一の色相及
び光透過率を備えた着色層となっている。
に黒色樹脂等からなる遮光層122bmを備えている。遮光層122bmは、電極117
,123の端縁部で生ずる斜め電界や基体110や120の表面段差等により液晶分子が
所望の配向状態にならない領域を遮光することにより、光抜け等に起因するコントラスト
の低下を防止するためのものである。
樹脂等からなる保護膜122ocが形成される。この保護膜122ocは、カラーフィル
タ122の表面を平坦化するとともに、着色層122at,122arに不純物が侵入し
て劣化することを防止するためのものである。
この電極123の上には上記と同様の配向膜124が形成される。本実施形態の場合、3
端子スイッチング素子(非線形素子)であるTFT110Xを用いているため、上記電極
117はサブ画素毎に独立した画素電極であり、電極123は複数のサブ画素(及び複数
の画素)に亘る(好ましくは装置全体に亘る)共通電極である。ただし、TFT110X
の代わりに2端子スイッチング素子(非線形素子)を用いる場合には、対向側の電極12
3は、データ線113と交差する方向に伸び、データ線113の延長方向に複数ストライ
プ状に配列された帯状電極として構成される。
基体110及び基体120の外側に配置された偏光板141,142と協働してサブ画素
毎に光透過率を制御することができるように構成される。本実施形態の場合、光透過領域
Atにおける液晶層130の厚さは、光反射領域Arにおける液晶層130の厚さより大
きく(例えば2倍程度に)設定され、これにより、光透過領域Atを用いた透過表示にお
ける液晶層130の光変調度と、光反射領域Arを用いた反射表示における液晶層130
の光変調度との間に大きな差異が生じないように配慮されている。
る液晶層130の厚さと、光反射領域Arにおける液晶層130の厚さとの差を確保して
いるが、例えば、カラーフィルタ122上に絶縁膜を形成し、この絶縁膜の有無によって
液晶層130の光透過領域Atと光反射領域Arの厚さの差を確保してもよい。
であり、矩形の平面形状を有し、四種のサブ画素Dxr,Dxg,Dxc,Dxbによっ
て構成されている。本明細書における画素とは、相互に独立に光透過率を制御可能な最小
制御単位であり、このサブ画素が複数集まって上記画素Pxを構成する。したがって、画
素Pxを構成するサブ画素数は一般的には4に限定されるものではない。ただし、本実施
形態の場合には画素Pxを構成するサブ画素数は4以上の任意の数である。また、本発明
における「着色領域」は、着色層122ar,122atが設けられた各領域であって、
各サブ画素Dxr,Dxg,Dxc,Dxbに対応するものであり、4色の着色領域で1
つの画素Pxを構成する。
,Dxg,Dxbの構造を示しており、三色の原色系のフィルタ色R(赤)、G(緑)、
B(青)の着色層に対応している。これらの三種のサブ画素の構造には、上述のように光
透過領域Atと光反射領域Arがそれぞれ設けられ、三種の各サブ画素の領域At,Ar
に、R(赤)、G(緑)、B(青)の着色層122at,122arがそれぞれ配置され
ている点で共通する。また、これらの三種のサブ画素Dxr,Dxg,Dxbでは、光透
過領域Atと光反射領域Arの面積比がほぼ同一となっている。
着色層122atが形成されている。つまり、三種の各サブ画素の光透過領域Atはいず
れも原色系R(赤)、G(緑)、B(青)の着色層で覆われている。一方、光反射領域A
rにおいては、図示例の場合、当該領域の一部にのみ選択的に着色層122arが形成さ
れている。つまり、光反射領域Arには反射層116で着色されずに光が反射される非着
色領域が設けられている。また、光反射領域Ar内の着色層122arの占有面積比はサ
ブ画素Dxr,Dxg,Dxb毎に異なった値を持つように構成されている。ただし、こ
れらの三種のサブ画素の光反射領域Arの少なくとも一つにおいて着色層122arを全
面的に覆って形成しても構わない。
、実質的に光透過領域Atのみが形成されている。そして、この光透過領域Atは、他の
三種のサブ画素の光透過領域Atよりも大きな面積を有している。サブ画素Dxcの光透
過領域Atには、補色系のフィルタ色であるシアンの着色層122atが形成されている
。
の着色材料の分光スペクトルである。図中、赤の着色層の光透過特性をR、緑の着色層の
光透過特性をG、青の着色層の光透過特性をB、シアンの着色層の光透過特性をCで示し
てある。
能範囲を示すxy色度図である。図中において、R、G、B、Cは図5に示す各色の着色
層の色相をそれぞれ示している。また、図中のR´、G´、B´は、光反射領域Arに配
置される赤、緑、青の着色層として好適な色相を示し、図中のG″は、光透過領域Atに
配置される緑の着色層として好適な色相を示してある。さらに、上記の各点を取り囲む曲
線は人間が知覚可能な色相の範囲を示す。
形態のR,G,B,Cで囲まれる色四角形の面積は大きいことから、本実施形態の透過表
示の色再現範囲は反射表示の色再現範囲よりも広くなっていることがわかる。また、従来
の三原色のフィルタ構成で透過表示を行う場合には、R´,G″,B´の色三角形が示す
ようにある程度広い色再現範囲を有するが、本実施形態のR,G,B,Cによる色再現範
囲はこれと同等或いはそれ以上の広い範囲とすることが可能であることがわかる。
示において広い色再現範囲を実現できるだけでなく、光反射領域Arに配置されたR,G
,Bの三色の着色層で明るい反射表示をも実現することができる。すなわち、基本的なR
,G,Bの三色の彩度を低下させて明るい反射表示を実現するために適した構成にした場
合でも、透過表示では上記三色にCを加えた四色でカラーを表現できるため、透過表示の
色再現性の低下を抑制できる。また、この場合、光透過領域Atと光反射領域Arに配置
する着色層122atと122arの彩度を変える必要がないので、カラーフィルタの製
造工数を低減できることから、製造工程を複雑化させる必要がなく、製造コストの上昇も
抑制できるという利点がある。
してもよい。ただし、赤、緑、青の基本的な三色に加えることにより、色再現範囲を拡大
する色相を有していることが好ましい。例えば、他の三色とは色度図上において充分に離
間した色相を有し、かつ、ある程度高い彩度を有するもの、すなわち、色度図上において
他の三色によって形成される色三角形の外側に位置する色相を有するものであることが好
ましい。このようなフィルタ色としては補色系の色、例えば、シアン、マゼンタやイエロ
ー等が最も望ましい。
設けているが、三種のサブ画素以外に複数の追加のサブ画素を設けてもよい。例えば、画
素Px内に、シアンの着色層を有するサブ画素Dxcと、マゼンタの着色層を有するサブ
画素Dxm(図示せず)の二種類のサブ画素を設け、これらのサブ画素をそれぞれ上記実
施形態のサブ画素Dxcと同様に配列した構成としてもよい。これによって一つの画素P
xが五種のサブ画素によって構成されることとなる。
射領域Arに配置される着色層122arとを同一材料で同時に形成することで製造コス
トの上昇を抑制しつつ、透過表示の色再現性をより高め、かつ、反射表示の明るさをより
充分に確保するために、光透過領域Atには全面的に覆って比較的彩度の高い着色層を配
置する一方、光反射領域Arには同じ着色層を部分的(選択的)に配置している。すなわ
ち、光反射領域Arでは着色層が配置されずに反射層116が露出する領域を設けてある
。このようにすると、着色層自体の彩度を大きく低下させなくても、光反射領域Ar全体
では着色層122arの彩度を低下させた場合と同等の効果が得られる。ただし、これら
の三種のサブ画素のうちの少なくとも一種のサブ画素において光反射領域Arに全面的に
着色層122arを形成してもよい。
ブ画素Dxcの光透過領域Atを他の三種のサブ画素Dxr、Dxg,Dxbの光透過領
域よりも大きく構成することができるので、透過表示の開口率を実質的に従来よりも大き
く構成することが可能になり、その結果、透過表示の輝度を高めるとともに、表示品位を
さらに向上させることができる。特に、本実施形態のようにサブ画素Dxcにおいて実質
的に光透過領域Atのみが設けられている場合、即ち、サブ画素Dxcには反射層116
が設けられておらずサブ画素の全領域が光透過領域として構成される場合には、サブ画素
Dxcの光透過領域Atの面積を最大とすることができるので、上記効果をさらに高める
ことができる。
て原色系の赤、緑、青の三色を用いるとともに、透過表示のみに設定されるフィルタ色と
して補色系のシアンを用い、これによって、特に、緑色系の色相領域の色再現性を広げる
ことが可能になっているが、この場合、緑とシアンのスペクトル色の差(色度図上の距離
)を大きく採ることで、色再現性をさらに高めることができる。例えば、図6では、緑の
フィルタ色の色相点Gを従来のフィルタ色G´、G″よりもシアンの色相点Cから離間し
た色相とし、これによって、色三角形の面積が増大し、色再現範囲をさらに増加させるこ
とができるように設定されている。
B(青)に対応し、サブ画素Dxcの着色領域がC(シアン)に対応するとした例である
が、本発明はこのような構成に限定する趣旨ではなく、以下のような構成としてもよい。
0nm)のうち、青系の色相の着色領域、赤系の色相の着色領域と、青から黄までの色相
の中で選択された2種の色相の着色領域からなる、とすることができる。ここで系と用い
ているが、例えば青系であれば純粋の青の色相に限定されるものでなく、青紫や青緑等を
含むものである。赤系の色相であれば、赤に限定されるものでなく橙を含む。また、これ
ら着色領域は単一の着色層で構成されても良いし、複数の異なる色相の着色層を重ねて構
成されても良い。
色を設定し得るものである。具体的な色相の範囲は、青系の色相の着色領域は、青紫から
青緑であり、より好ましくは藍から青である。赤系の色相の着色領域は、橙から赤である
。青から黄までの色相で選択される一方の着色領域は、青から緑であり、より好ましくは
青緑から緑である。青から黄までの色相で選択される他方の着色領域は、緑から橙であり
、より好ましくは緑から黄である。もしくは緑から黄緑である。
選択される2つの着色領域で緑系の色相を用いる場合は、他方は一方の緑に対して青系も
しくは黄緑系の色相を用いる。これにより、従来のRGBの着色領域よりも広範囲の色再
現性を実現することができる。
、サブ画素Dxbに青系の色相の着色領域、サブ画素Dxgに緑から橙の色相の着色領域
、サブ画素Dxcに青から緑の色相の着色領域をそれぞれ配置する構成とすることができ
る。サブ画素Dxgとサブ画素Dxcの色相は上記の逆とすることも可能ではあるが、光
反射領域Arによる表示の色バランスや、光透過領域Atによる表示の色再現性の範囲を
考慮すれば、サブ画素Dxcの色相を青から緑とすることが好ましい。
で表現する。青系の着色領域は、当該着色領域を透過した光の波長のピークが415−5
00nmにある着色領域、好ましくは、435−485nmにある着色領域である。赤系
の着色領域は、当該着色領域を透過した光の波長のピークが600nm以上にある着色領
域で、好ましくは、605nm以上にある着色領域である。青から黄までの色相で選択さ
れる一方の着色領域は、当該着色領域を透過した光の波長のピークが485−535nm
にある着色領域で、好ましくは、495−520nmにある着色領域である。青から黄ま
での色相で選択される他方の着色領域は、当該着色領域を透過した光の波長のピークが5
00−590nmにある着色領域、好ましくは510−585nmにある着色領域、もし
くは530−565nmにある着色領域である。
域であり、好ましくは、0.134≦x≦0.151、0.034≦y≦0.056にある着色領域である。赤
系の着色領域は、0.643≦x、y≦0.333にある着色領域であり、好ましくは、0.643≦x
≦0.690、0.299≦y≦0.333にある着色領域である。青から黄までの色相で選択される一
方の着色領域は、x≦0.164、0.453≦yにある着色領域であり、好ましくは、0.098≦x
≦0.164、0.453≦y≦0.759にある着色領域である。青から黄までの色相で選択される他
方の着色領域は、0.257≦x、0.606≦yにある着色領域であり、好ましくは、0.257≦x
≦0.357、0.606≦y≦0.670にある着色領域である。
反射領域も上述した範囲で適用することができるものである。
または白色光源を用いても良い。なお、白色光源は青の発光体とYAG蛍光体により生成
される白色光源でもよい。RGB光源としては、以下のものが好ましい。Bは波長のピー
クが435nm−485nmにあるもの、Gは波長のピークが520nm−545nmに
あるもの、Rは波長のピークが610nm−650nmにあるもの、そして、RGB光源
の波長によって、上記着色領域を適切に選定すればより広範囲の色再現性を得ることがで
きる。また、波長が例えば、450nmと565nmにピークがくるような、複数のピー
クを持つ光源を用いても良い。
(1)色相が、赤、青、緑、シアン(青緑)の着色領域。
(2)色相が、赤、青、緑、黄の着色領域。
(3)色相が、赤、青、深緑、黄の着色領域。
(4)色相が、赤、青、エメラルド、黄の着色領域。
(5)色相が、赤、青、深緑、黄緑の着色領域。
(6)色相が、赤、青緑、深緑、黄緑の着色領域。
次に、図3を参照して本発明に係る別の実施形態について説明する。図3は第2実施形
態の画素構造を示す概略平面図である。この実施形態では、先に説明した第1実施形態と
同様の部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
,Dxbが設けられ、これら三種のサブ画素のそれぞれには第1実施形態と同様に光透過
領域Atと光反射領域Arの双方が設けられ、各領域には着色層122at、122ar
がそれぞれ配置されている。一方、他のサブ画素Dxc´には実質的に光透過領域Atの
みが設けられ、ここに着色層122atが形成されている点では第1実施形態と同様であ
るが、他の三種のサブ画素Dxr,Dxg,Dxbよりもサブ画素の面積が小さく構成さ
れている点で先の実施形態とは異なる。
より、透過表示において、サブ画素Dxc´の光透過領域Atを他のサブ画素の光透過領
域Atに近い面積(ほぼ等しい面積)に設定することができるため、色再現時のバランス
が向上するとともに、サブ画素Dxc´を追加して設けたことによる一つの画素Pxの面
積増を低減できるため、表示解像度の低下を抑制することができるという利点がある。特
に、サブ画素Dxc´の光透過領域Atの面積を、他の三種のサブ画素Dxr,Dxg,
Dxbの光透過領域Atの面積と等しくすることにより、四色で所定の色を再現する際の
画像データの生成及び各サブ画素の制御が容易になるため、画素制御性を向上させること
ができる。
れぞれに全面的に覆って着色層122arを形成しているが、上記第1実施形態のように
上記三種のサブ画素のうちの少なくとも一つのサブ画素において光反射領域Arの一部に
着色層122arが形成されていない部分を設けてもよい。
図4は、さらに別の実施形態の一画素の構造を示す概略平面図である。この第3実施形
態でも、先のいずれかの実施形態と同様に構成されている部分には同一符号を付し、それ
らの説明は省略する。本実施形態では、サブ画素Dxr´、Dxg´、Dxb´に設けら
れた光透過領域At´がそれぞれのサブ画素内において光反射領域Ar´の内側に島状に
構成されている点で先の実施形態とは異なる。つまり、反射層116´に光を透過させる
開口部が設けられており、この開口部が光透過領域At´として構成されている。従って
、反射層117´は各サブ画素内で枠状にサブ画素の端部周辺に沿って配置されることか
ら、光反射領域Ar´もサブ画素内で反射層117´の形成に対応した領域に設定・配置
されているものである。この場合、TFT110Xの接続電極114には、第1実施形態
で説明したように反射層117´を導電接続させることができる。このように、反射層1
17´を反射電極として機能する場合は、図4では透明電極とされる電極116´の一部
が反射層117´(開口部の端部・エッジ)と積層されて電気的な接続が図られた構成と
されているが、透明電極とされる電極116´が光透過領域と反射層117´(光反射領
域)の全体を覆う領域に形成されていても良い。
に構成することもできる。
rのそれぞれには全面的に着色層122arが覆われて形成されているが、上記第1実施
形態のように上記三種のサブ画素のうちの少なくとも一つのサブ画素において光反射領域
Arの一部に着色層122arが形成されていない部分を設けてもよい。
最後に、上述した各実施形態に係る電気光学装置を電子機器に用いた実施形態に説明す
る。図7は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるノート型パーソナルコンピュータ
を示している。このパーソナルコンピュータ200は、複数の操作ボタン201aや他の
操作装置201bを備えた本体部201と、この本体部201に接続され、表示画面20
2aを備えた表示部202とを備えている。図示例の場合、本体部201と表示部202
は開閉可能に構成されている。表示部202の内部には上述の電気光学装置(液晶装置)
100が内蔵されており、表示画面202aに所望の表示画像が表示されるようになって
いる。この場合、パーソナルコンピュータ200の内部には、上記電気光学装置100を
制御する表示制御回路が設けられる。この表示制御回路は、電気光学装置100に設けら
れる図示しない公知の駆動回路(液晶ドライバ回路など)に対して所定の制御信号を送り
、その表示態様を決定するように構成されている。
示す携帯電話機300は、複数の操作ボタン301a,301b及び送話口などを備えた
操作部301と、表示画面302aや受話口などを備えた表示部302とを有し、表示部
302の内部に上記の電気光学装置100が組み込まれてなる。そして表示部302の表
示画面302aにおいて電気光学装置100により形成された表示画像を視認することが
できるようになっている。この場合、携帯電話機300の内部には、上記電気光学装置1
00を制御する表示制御回路が設けられる。この表示制御回路は、電気光学装置100に
設けられる図示しない公知の駆動回路(液晶ドライバ回路など)に対して所定の制御信号
を送り、その表示態様を決定するように構成される。
、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワークステーション、テレビ電
話、POS端末機などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として本発
明に係る電気光学装置を用いることができる。
ない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本実施形態において
は、液晶表示パネルを備えた液晶装置で構成されるものについて説明したが、本発明は、
カラーフィルタを用いて透過表示及び反射表示を行うことができるものであれば、液晶装
置に限らず、電気泳動表示装置などの他の電気光学装置であっても構わない。
1,121…基板、122…カラーフィルタ、122at,122ar…着色層、122
bm…遮光層、122oc…保護膜、130…液晶層、Px…画素(ピクセル)、Dxr
,Dxg,Dxc,Dxb…サブ画素、At…光透過領域、Ar…光反射領域。
Claims (30)
- 光透過領域及び光反射領域を有した複数のサブ画素を備え、一つの前記サブ画素の光透
過領域及び光反射領域のそれぞれには同一色の着色層が配置され、前記着色層は複数の色
によって構成されてなり、前記光透過領域によって透過表示を行い、前記光反射領域によ
って反射表示を行うとともに、反射表示と透過表示のいずれの表示においてもカラー表示
を行う電気光学装置であって、
前記光透過領域に配置された前記着色層の色数は前記光反射領域に配置された前記着色
層の色数よりも多く、xy色度図において前記反射表示における色再現可能範囲より前記
透過表示における色再現可能範囲の方が広く設定されていることを特徴とする電気光学装
置。 - 前記着色層の複数の色は、三色の原色系のフィルタ色と前記三色の原色系以外の補色系
のフィルタ色を有し、前記光反射領域に配置された前記着色層は前記三色の原色系のフィ
ルタ色で構成され、前記光透過領域に配置された前記着色層は前記三色の原色系のフィル
タ色と前記三色の原色系以外の補色系のフィルタ色とで構成されていることを特徴とする
請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記補色系のフィルタ色の前記着色層が配置された前記光透過領域を有するサブ画素に
は、前記反射表示のための前記光反射領域が設けられていないことを特徴とする請求項2
に記載の電気光学装置。 - 前記補色系のフィルタ色はシアンであることを特徴とする請求項2又は3に記載の電気
光学装置。 - 前記補色系のフィルタ色の前記着色層が配置されたサブ画素の面積は、前記原色系のフ
ィルタ色の前記着色層が配置された画素の面積よりも小さいことを特徴とする請求項2乃
至4のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 光透過領域及び光反射領域を有し、前記光透過領域及び前記光反射領域のそれぞれに三
色のうちの一色の着色層が配置された三つの前記三色に対応したサブ画素と、前記三色以
外の一色の着色層が光透過領域に配置された少なくとも一つのサブ画素とを備え、前記光
透過領域によって透過表示を行い、前記光反射領域によって反射表示を行う電気光学装置
であって、
前記透過表示は、前記三色に対応したサブ画素のそれぞれの前記光透過領域に配置され
た前記着色層の前記三色と、前記少なくとも一つのサブ画素の前記光透過領域に配置され
た前記着色層の前記三色以外の色とによってカラー表示を行い、
前記反射表示は、前記三色に対応したサブ画素のそれぞれの前記光反射領域に配置され
た前記着色層の前記三色によってカラー表示を行うことを特徴とする電気光学装置。 - 前記少なくとも一つのサブ画素における前記光透過領域は、前記三つの前記三色に対応
したサブ画素の前記光透過領域よりも大きな面積を備えていることを特徴とする請求項6
に記載の電気光学装置。 - 前記少なくとも一つのサブ画素には前記反射表示のための前記光反射領域が設けられて
いないことを特徴とする請求項6又は7に記載の電気光学装置。 - 前記三つの前記三色に対応したサブ画素と前記少なくとも一つのサブ画素は同一面積で
あることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記少なくとも一つのサブ画素は、前記三つの前記三色に対応したサブ画素よりも小さ
い面積を有することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記三色は原色系のフィルタ色であり、前記三色以外の色は補色系のフィルタ色である
ことを特徴とする請求項6乃至10のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記三色以外の色はシアンであることを特徴とする請求項11に記載の電気光学装置。
- 光透過領域及び光反射領域を有した複数のサブ画素を備え、一つの前記サブ画素の光透
過領域及び光反射領域のそれぞれには同一色の着色領域が配置され、前記着色領域は複数
の色によって構成されてなり、前記光透過領域によって透過表示を行い、前記光反射領域
によって反射表示を行うとともに、反射表示と透過表示のいずれの表示においてもカラー
表示を行う電気光学装置であって、
前記光透過領域に配置された前記着色領域の色数は前記光反射領域に配置された前記着
色領域の色数よりも多く、xy色度図において前記反射表示における色再現可能範囲より
前記透過表示における色再現可能範囲の方が広く設定されていることを特徴とする電気光
学装置。 - 前記着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域のうち、
青系の色相の着色領域、
赤系の色相の着色領域、
青から黄までの色相の中で選択された2種の色相の着色領域
を有し、
前記光反射領域における前記着色領域は、
前記青系の色相の着色領域、
前記赤系の色相の着色領域、
前記青から黄までの色相の中で選択された2種の色相の着色領域のうちの一方
で構成され、
前記光透過領域における前記着色領域は、
前記青系の色相の着色領域、
前記赤系の色相の着色領域、
前記青から黄までの色相の中で選択された2種の色相の着色領域
で構成されていることを特徴とする請求項13に記載の電気光学装置。 - 前記青から黄までの色相の中で選択された2種の色相の着色領域は、青から緑の色相の
着色領域および緑から橙の色相の着色領域であることを特徴とする請求項14に記載の電
気光学装置。 - 前記着色領域は、当該着色領域を透過した光の波長のピークが、
415−500nmにある第1着色領域と、
600nm以上にある第2着色領域と、
485−535nmにある第3着色領域と、
500−590nmにある第4着色領域と
を有し、
前記光反射領域における前記着色領域は、
前記第1着色領域、
前記第2着色領域、
前記第3着色領域または前記第4着色領域の一方
で構成され、
前記光透過領域における前記着色領域は、
前記第1着色領域、
前記第2着色領域、
前記第3着色領域、
前記第4着色領域
で構成されていることを特徴とする請求項13に記載の電気光学装置。 - 前記第3着色領域は、当該着色領域を透過した光の波長のピークが495−520nm
にある着色領域であり、前記第4着色領域は、当該着色領域を透過した光の波長のピーク
が510−585nmにある着色領域であることを特徴とする請求項16に記載の電気光
学装置。 - 前記青から黄までの色相の中で選択された2種の色相の着色領域のうちの他方が配置さ
れた前記光透過領域を有するサブ画素には、前記反射表示のための前記光反射領域が設け
られていないことを特徴とする請求項14又は15に記載の電気光学装置。 - 前記第3着色領域または前記第4着色領域のうちの他方が配置された前記光透過領域を
有するサブ画素には、前記反射表示のための前記光反射領域が設けられていないことを特
徴とする請求項16又は17に記載の電気光学装置。 - 前記反射表示のための前記光反射領域が設けられていないサブ画素の面積は、前記反射
表示のための前記光反射領域が設けられている画素の面積よりも小さいことを特徴とする
請求項18又は19に記載の電気光学装置。 - 光透過領域及び光反射領域を有し、前記光透過領域及び前記光反射領域のそれぞれに三
色のうちの一色の着色領域が配置された三つの前記三色に対応したサブ画素と、前記三色
以外の一色の着色領域が光透過領域に配置された少なくとも一つのサブ画素とを備え、前
記光透過領域によって透過表示を行い、前記光反射領域によって反射表示を行う電気光学
装置であって、
前記透過表示は、前記三色に対応したサブ画素のそれぞれの前記光透過領域に配置され
た前記着色領域の前記三色と、前記少なくとも一つのサブ画素の前記光透過領域に配置さ
れた前記着色領域の前記三色以外の色とによってカラー表示を行い、
前記反射表示は、前記三色に対応したサブ画素のそれぞれの前記光反射領域に配置され
た前記着色領域の前記三色によってカラー表示を行うことを特徴とする電気光学装置。 - 前記少なくとも一つのサブ画素における前記光透過領域は、前記三つの前記三色に対応
したサブ画素の前記光透過領域よりも大きな面積を備えていることを特徴とする請求項2
1に記載の電気光学装置。 - 前記少なくとも一つのサブ画素には前記反射表示のための前記光反射領域が設けられて
いないことを特徴とする請求項21又は22に記載の電気光学装置。 - 前記三つの前記三色に対応したサブ画素と前記少なくとも一つのサブ画素は同一面積で
あることを特徴とする請求項21乃至23のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記少なくとも一つのサブ画素は、前記三つの前記三色に対応したサブ画素よりも小さ
い面積を有することを特徴とする請求項21乃至24のいずれか一項に記載の電気光学装
置。 - 前記三色に対応する着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光領域のうち、
青系の色相の着色領域、
赤系の色相の着色領域、
前記青から黄までの色相の中で選択された2種の色相の着色領域のうちの一方
であり、
前記三色以外の色に対応する着色領域は、
前記青から黄までの色相の中で選択された2種の色相の着色領域のうちの他方
であることを特徴とする請求項21乃至25のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記青から黄までの色相の中で選択された2種の色相の着色領域は、青から緑の色相の
着色領域および緑から橙の色相の着色領域であることを特徴とする請求項26に記載の電
気光学装置。 - 前記三色に対応する着色領域は、当該着色領域を透過した光の波長のピークが、
415−500nmにある第1着色領域と、
600nm以上にある第2着色領域と、
485−535nmにある第3着色領域または500−590nmにある第4着色領域
のうちの一方
であり、
前記三色以外の色に対応する着色領域は、
前記第3着色領域または前記第4着色領域のうちの他方
であることを特徴とする請求項21乃至25のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記第3着色領域は、当該着色領域を透過した光の波長のピークが495−520nm
にある着色領域であり、前記第4着色領域は、当該着色領域を透過した光の波長のピーク
が510−585nmにある着色領域であることを特徴とする請求項28に記載の電気光
学装置。 - 請求項1乃至29のいずれか一項に記載の電気光学装置と、該電気光学装置を制御する
制御手段を備えたことを特徴とする電子機器。
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