JPH10197859A

JPH10197859A - カラー液晶表示装置

Info

Publication number: JPH10197859A
Application number: JP9000255A
Authority: JP
Inventors: Hajime Sato; 肇佐藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-01-06
Filing date: 1997-01-06
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】バックライト光源の光利用効率を改善して、
消費電力が小さく、しかも高表示品位が可能なカラー液
晶表示装置を提供する。【解決手段】マトリクスアレイ基板１２上には、信号
線、走査線、ＴＦＴ、及び画素電極１１ｒ、１１ｇ、１
１ｂ等が配置される。対向基板１４は、対向電極３１を
備え、マトリクスアレイ基板１２に対向して配置され
る。両基板の間には液晶層１５が封入される。マトリク
スアレイ基板１２の上には、赤・緑・青の各画素毎に、
分光反射膜１９ｒ、１９ｇ、１９ｂ、カラーフィルタ１
８ｒ、１８ｇ、１８ｂ、及び画素電極１１ｒ、１１ｇ、
１１ｂが、順に積層される。各分光反射膜１９ｒ、１９
ｇ、１９ｂは、シアン・マゼンダ・黄であり、それぞれ
に対応するカラーフィルタ１８ｒ、１８ｇ、１８ｂを透
過する波長領域の光を透過させる分光反射特性を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポータブルコンピ
ュータ等で用いられるカラー表示方式の液晶表示装置に
係り、特に、低消費電力化が可能な液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置のカラー表示は、各画素毎
にマイクロカラーフィルタを配置して、白色光源で照明
し、各画素毎の透過光量を画素電極に印加した電圧で制
御することによって行われている。

【０００３】例えば、特公平７−５２２６０号公報に
は、次のような構成を備えたカラー液晶表示装置が記載
されている。即ち、マトリクスアレイ基板の上には透明
導電膜によって画素電極が形成され、一方、対向基板の
上には赤、緑、青のマイクロカラーフィルタ、及び透明
導電膜による対向電極が形成される。マトリクスアレイ
基板と対向基板とは、液晶を間に挟んで、互いに対向す
る様に組み立てられる。この状態で、マトリクスアレイ
基板の裏面側に白色の面光源（バックライト）を配置し
て点灯し、各画素に所定の電極電位を与えて各画素を透
過する透過光量を制御することによって、対向基板の外
面側に所定のカラー表示画面が得られる。

【０００４】この様に、マイクロカラーフィルタを使用
したカラー液晶表示装置は、マイクロカラーフィルタの
分光特性の調整が、比較的容易であるので、例えばＣＲ
Ｔと比較しても、色表示範囲を広くできる等の優れた特
徴を備えている。しかし、照明光がマイクロカラーフィ
ルタを通過する際、バックライトからの照明光のうち約
２／３が吸収されてしまうので、光利用効率が悪い。こ
のため、バックライトの光量を増やす必要があり、装置
全体の消費電力を増加させる要因の一つになっている。

【０００５】カラー液晶表示装置を用いた応用製品とし
て、電池を電源として用いるポータブルコンピュータが
挙げられるが、ポータブルコンピュータでは、消費電力
を小さくして電池による動作時間を長くすることが要求
される。しかし、従来の液晶表示装置では、バックライ
トの消費電力が大きく、長時間の電池動作ができないと
いう問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
バックライトの光利用効率が悪いという問題を解決し、
消費電力が小さく、しかも高表示品位が可能なカラー液
晶表示装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のカラー液晶表示
装置は、第一の電極基板と、第一の電極基板に対向して
配置された第二の電極基板と、第一の電極基板と第二の
電極基板との間に封入された液晶層と、第一の電極基板
または第二の電極基板の上に配置されたカラーフィルタ
と、第一の電極基板の裏面側に配置され、反射層を備え
た面光源とを備えた液晶表示装置において、前記各カラ
ーフィルタの面光源側に、そのカラーフィルタを透過す
る波長領域の光を透過させる分光反射特性を備えた分光
反射膜を配置したことを特徴とする。

【０００８】また、本発明をアクティブマトリクス型カ
ラー液晶表示装置に適用した場合、前記第一の電極基板
は、マトリクス状に配線された複数の信号線及び走査
線、信号線と走査線との交差部に形成されたスイッチン
グ素子、及び、このスイッチング素子を介して信号線に
接続された画素電極を備えたマトリクスアレイ基板であ
り、一方、前記第二の電極基板は、対向電極を備えた対
向基板である。

【０００９】また、本発明のカラー液晶表示装置の一般
的な態様では、前記カラーフィルタは三原色カラーフィ
ルタであり、前記分光反射膜は、これら三原色カラーフ
ィルタのそれぞれの色に対応する補色系分光反射膜であ
る。

【００１０】また、好ましくは、前記分光反射膜を、
赤、緑、青の三原色カラーフィルタにそれぞれの色に対
応して、シアン、マゼンダ、黄の分光反射膜とする。（作用）本発明に基づくカラー液晶表示装置では、バッ
クライト光源として配置された面光源から照射された照
明光は、分光反射膜を介して、それぞれの分光反射膜に
対応するカラーフィルタ（当該分光反射膜と同一の画素
に配置されたカラーフィルタ）に到達することになる。
その際、カラーフィルタを透過できない波長領域の光
は、カラーフィルタに入射する前に分光反射膜によって
反射され、面光源を構成する反射層との間で多重反射さ
れ、最終的に、当該波長領域の光が透過可能な他の色の
カラーフィルタに入射して、そのカラーフィルタを透過
する。従って、カラーフィルタ内での光の吸収を大幅に
減らすことができ、照明光の光利用効率を、従来のもの
と比較して２〜３倍程度、増加させることができる。

【００１１】また、本発明に基づくカラー液晶表示装置
では、前記第二の基板（あるいは対向基板）の外側から
入射する照明光等の外光は、各カラーフィルタを介し
て、それぞれに対応して配置された分光反射膜に到達す
ることになる。分光反射膜に到達した外光の大半は、分
光反射膜を透過し、残りの光は、分光反射膜で反射され
た後、それぞれに対応するカラーフィルタの中で吸収さ
れる。従って、分光反射膜によって反射された外光は、
前記第二の基板の外側には戻らず、写り込みのない高品
位の表示を実現することができる。

【００１２】カラー液晶表示装置としての分光特性は、
それぞれの分光反射膜に対応して配置されたカラーフィ
ルタによって決まる。従って、分光反射膜の分光反射特
性は、対応するカラーフィルタを透過する波長領域の透
過効率を落とさない範囲で自由に決めることができる。

【００１３】バックライトの光源としては、好ましく
は、三波長蛍光管を使用する。三波長蛍光管は、白色光
源ではあるが、波長分布が比較的狭い範囲に限定されて
いる。このため、分光反射膜として必ずしも広い波長領
域をカバーする帯域フィルタを使用する必要はなく、特
定の波長領域を反射させる干渉膜で十分、光利用効率を
増加させることができる。例えば、この場合には、分光
反射膜を、それぞれの分光反射膜に対応するカラーフィ
ルタを透過する波長領域の光を除く他の二波長領域の光
のうち、少なくとも一波長領域の光を反射する分光反射
特性を備えた分光反射膜とすれば、相当な効果が得られ
る。

【００１４】なお、カラーフィルタとしては、従来と同
様に、カラーレジストなどの有機絶縁膜を使用すること
ができる。また、分光反射膜としては、従来と同様に、
高屈折率誘電体と低屈折率誘電体との多層膜を使用する
ことができる。

【００１５】また、各画素の周縁部付近において、当該
画素のカラーフィルタの周縁部と、隣接する画素の分光
反射膜の周縁部とが互いに重り合うように構成すれば、
各画素の周縁部近傍におけるバックライト光源からの照
明光の漏れが防止され、いわゆるブラックマトリクスと
して機能させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（例１）図１に、本発明に基づくカラー液晶表示装置の
一例の模式図を示す。この例は、カラーフィルタ及び分
光反射膜を、マトリクスアレイ基板側に形成した場合の
ものである。図中、１７は面光源、１２はガラス基板
（マトリクスアレイ基板）、１９ｒ、１９ｇ、１９ｂは
分光反射膜、１８ｒ、１８ｇ、１８ｂはカラーフィル
タ、１１ｒ、１１ｇ、１１ｂは画素電極、１５は液晶
層、１３は対向電極、１４はガラス基板（対向基板）を
表す。また、添字のｒ、ｇ、ｂは、それぞれ、赤、緑、
青の各画素に対応する。

【００１７】マトリクスアレイ基板１２の表面側（対向
面側）には、三原色にそれぞれ対応する分光反射膜１９
ｒ、１９ｇ、１９ｂがマトリクス状に形成され、各分光
反射膜の上には、各原色に対応するカラーフィルタ１８
ｒ、１８ｇ、１８ｂが形成され、各カラーフィルタの上
には各原色に対応する画素電極１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ
が形成されている。

【００１８】対向基板１４は、マトリクスアレイ基板１
２に僅かな間隙を介して対向して配置され、対向基板１
４の対向面側にはＩＴＯ（酸化インジウム錫）によって
対向電極１３が形成されている。マトリクスアレイ基板
１２と対向基板１４との間の間隙部には、ＴＮ型の液晶
層１５が封入され、その周囲はシール材２４を用いて封
止され、液晶セルが形成されている。マトリクスアレイ
基板１２の裏面側、及び対向基板１４の外面側には、そ
れぞれ、偏光フィルタ２５、２６が貼付けられている。

【００１９】マトリクスアレイ基板１２の裏面側には、
面光源１７が配置されている。面光源１７は、三波長冷
陰極蛍光管２０、反射板１６、導光板２１などから構成
される。導光板２１の反射板１６側の面には反射層２２
が配列されている。導光板２１のマトリクスアレイ基板
１２側の面には拡散シート２３が貼付けられている。三
波長冷陰極蛍光管２０から発射された光は、導光板２１
中を伝搬し、各反射層２２でその一部が反射され、拡散
シート２３を経由して、マトリクスアレイ基板１２の裏
面側から液晶セルに入射する。

【００２０】液晶セルに入射した光は、各カラーフィル
タ１８ｒ、１８ｇ、１８ｂを透過する波長領域の光につ
いては、各カラーフィルタに対応して配置された各分光
反射膜１９ｒ、１９ｇ、１９ｂを透過し、各カラーフィ
ルタ１８ｒ、１８ｇ、１８ｂで吸収される波長領域の光
については、各カラーフィルタに対応して配置された各
分光反射膜１９ｒ、１９ｇ、１９ｂによって反射され
る。この様にして反射された光は、反射層２２および反
射板１６との間で多重散乱を生じ、結局、他の分光反射
膜及び他のカラーフィルタを透過して、液晶セル内を通
過する。この結果、液晶セルに入射した光の大半は、カ
ラーフィルタによって吸収されることなく、液晶層１５
に入射することになる。液晶層１５では、画素電極１１
ｒ、１１ｇ、１１ｂの電位によって液晶分子の配向方向
が制御され、透過光の偏光方向が制御される。透過光の
偏光方向（偏光板２５で決定される）と対向基板の外面
側に配置された偏光板２６の偏光軸の方向とによって、
透過光の強度が変調され、フルカラーの画像表示が実現
される。

【００２１】図２に、本発明に基づくカラー液晶表示装
置の画素部の平面図を示す。図３に、図２に示したカラ
ー液晶表示装置のＡ−Ａ' 部に沿った断面図を示す。マ
トリクスアレイ基板１２の上には、複数の信号線３１及
び走査線３２がマトリクス状に形成され、信号線３１と
走査線３２との交差部には、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）よってスイッチング素子３３が形成されている。信
号線３１と走査線３２とによって区画された領域の上方
には、透明導電膜によって画素電極４１ｒ、４１ｇ、４
１ｂが配置されている。スイッチング素子３３のドレイ
ン電極には、層間絶縁膜３７に形成されたコンタクトホ
ール３４を介して信号線３１が接続され、ソース電極に
はコンタクトホール３５を介して画素電極４１ｒ、４１
ｇ、４１ｂが接続され、ゲート電極として走査線３２の
一部が使用されている。また、走査電極の一部３６は、
層間絶縁膜３７を介して画素電極４１ｒ、４１ｇ、４１
ｂと対向して、補助容量を形成している。ビデオ信号
は、信号線３１から供給され、薄膜トランジスタ３３を
介して画素電極４１ｒ、４１ｇ、４１ｂに到達する。

【００２２】画素電極４１ｒ、４１ｇ、４１ｂの下側
（マトリクスアレイ基板側）には、それぞれ赤、緑、青
のカラーフィルタ４８ｒ、４８ｇ、４８ｂが配置され、
各カラーフィルタの下側には、それぞれのカラーフィル
タに対応する分光反射膜４９ｒ、４９ｇ、４９ｂが配置
されている。分光反射膜としては、赤、緑、青の各カラ
ーフィルタにそれぞれ対応して、シアン、マゼンダ、黄
の光を反射する分光特性を備えた反射膜が使用される。
照明光３９は、マトリクスアレイ基板１２の裏面側から
液晶セルに入射する。

【００２３】図３の緑画素について見ると、バックライ
ト光源からの照明光３９（白色光）のうち、青及び赤の
光（Ｂ、Ｒ）については、マゼンダの光を反射する分光
反射膜４９ｇによって反射されて光源側に戻り、緑の光
（Ｇ）のみが分光反射膜４９ｇ、カラーフィルタ４８ｇ
及び画素電極４１ｇを透過して、液晶セル内に到達す
る。逆に、外光４０については、青及び赤の光（Ｂ、
Ｒ）は、緑カラーフィルタ４８ｇ内で吸収され、緑の光
（Ｇ）は、緑カラーフィルタ４８ｇ及び分光反射膜４９
ｇを透過して、光源側に抜けるので、液晶セル内での反
射は発生しない。従って、写り込みなどの表示品位の低
下を招かない。

【００２４】次に、本発明に基づくカラー液晶表示装置
の製造方法について説明する。図４に、本発明に基づく
カラー液晶表示装置の製造工程の一例の概要を示す。先
ず、図４（ａ）に示す様に、ガラス基板５０上にジシラ
ンガスを用いてプラズマＣＶＤ法でａ−Ｓｉ膜（非晶質
シリコン膜）を堆積する。次に、このａ−Ｓｉ膜にエキ
シマレーザを照射し、溶融、再結晶化させて、ポリシリ
コン薄膜５１に変える。この例では、ポリシリコン薄膜
５１の膜厚は５０ｎｍである。

【００２５】次に、図４（ｂ）に示す様に、ポリシリコ
ン薄膜をフォトリソグラフィによってパターニングし、
薄膜トランジスタの活性層５１を形成する。エッチング
には、ＣＦ₄ / Ｏ₂ ガスによるＣＤＥ法（ケミカルドラ
イエッチング法）を用いる。活性層５１の上に、プラズ
マＣＶＤ法によってゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜
５２を堆積する。

【００２６】次に、図４（ｃ）に示す様に、モリブデン
−タングステン合金をスパッタ法により堆積して、これ
をパターニングすることによって、ゲート電極５３、走
査線、及び補助容量電極を形成する。ゲート電極５３を
マスクとして用いて、イオンドーピング法でリンを打ち
込むことにより、薄膜トランジスタのソース・ドレイン
領域を形成する。

【００２７】なお、ポリシリコン薄膜トランジスタは、
ａ−Ｓｉ薄膜トランジスタに比べて、二桁程度、移動度
が高いので、周辺駆動回路も同時にガラス基板上に作成
することができる。周辺回路については、高速化、低消
費電力化を図るため、ＣＭＯＳ構成とすることが望まし
い。その場合には、前記不純物ドーピング工程を、レジ
ストマスクを用いて、Ｐ型及びＮ型不純物ドーピング工
程の２回に分けて行えばよい。

【００２８】また、ポリシリコン薄膜トランジスタをス
イッチング素子として用いるためには、リーク電流をｐ
Ａレベルまで落とすことが要求される。これを実現する
ためには、サイドウォールあるいはレジストマスク等で
ＬＤＤ構造（Lightly DopedDrain)を形成し、ドレイン
電界によるトンネル電流を抑制することが効果的であ
る。

【００２９】次に、層間絶縁膜５４として、プラズマＣ
ＶＤ法によって酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜を連
続して堆積する。なお、この窒化シリコン膜は、分光反
射膜エッチング時のエッチングストッパとして使用され
る。

【００３０】次に、図４（ｄ）に示す様に、層間絶縁膜
５４にコンタクトホール５５を形成する。エッチング
は、窒化シリコン膜についてはＣＦ₄ ／Ｏ₂ ガスを用い
たＣＤＥ法を、酸化シリコン膜についてはＣＨＦ₃ ガス
を用いたＲＩＥ法（反応性イオンエッチング法）を用い
る。

【００３１】次に、基板全面にスパッタ法によりＡｌ−
Ｓｉ合金及びモリブデン膜を連続して堆積した後、これ
をパターニングして信号線５６等を形成する。なお、こ
のモリブデン膜は、後述のＩＴＯ膜からなる画素電極と
のオーミック接合を得るために用いられる。

【００３２】次に、図４（ｅ）に示す様に、酸化シリコ
ン及び酸化チタンの多層積層膜６９ｇをスパッタ法で形
成する。この多層積層膜の層構成及び膜厚は、照明光の
うち、赤および青成分が反射され、緑成分のみが透過す
るように決定する。多層積層膜６９ｇの上に、有機絶縁
膜からなるカラーレジスト６８ｇ（緑のカラーフィルタ
用）をスピンコート法で塗布する。

【００３３】次に、図４（ｆ）に示す様に、露光、現像
によってカラーレジスト６８ｇのパターニングを行い、
更に、パターニングされたカラーレジスト６８ｇをマス
クとして用いて、多層積層膜６９ｇをドライエッチング
法でパターニングを行う。以上によって、緑のカラーフ
ィルタ６８ｇ及びそれに対応する分光反射膜６９ｇが形
成される。

【００３４】次に、図４（ｇ）に示す様に、上記の工程
を、赤及び青の画素について繰り返し、赤のカラーフィ
ルタ６８ｒ及びそれに対応する分光反射膜６９ｙ、及
び、青のカラーフィルタ６８ｂ及びそれに対応する分光
反射膜６９ｂを、順次、形成する。

【００３５】次に、図４（ｈ）に示す様に、ＩＴＯから
なる透明導電膜をスパッタ法で堆積し、フォトリソグラ
フィによってパターニングして、画素電極６１ｒ、６１
ｇ、６１ｂを形成する。以上の工程で、マトリクスアレ
イ基板５３が完成される。

【００３６】次に、図４（ｉ）に示す様に、別途、ガラ
ス基板５８の上にＩＴＯからなる透明導電膜５７を堆積
した対向基板５４を作成する。マトリクスアレイ基板５
３及び対向基板５４の表面にポリイミド膜（図示せず）
を形成した後、このポリイミド膜にラビング処理を施
す。次いで、両基板の間に液晶６０を封入することで液
晶セルが完成する。

【００３７】干渉膜による分光反射膜では、入射角度に
よって分光反射特性が変わるが、本発明に基づくカラー
液晶装置の構成では、分光反射膜の上にカラーフィルタ
が積層されているので、例えば、斜め入射等によって分
光反射膜から混色となる波長の光が透過してもカラーフ
ィルタで吸収されてしまうので、色純度として従来の液
晶表示装置と同程度の水準を確保することができる。

【００３８】（例２）図５に、本発明に基づくカラー液
晶表示装置の他の例を示す。この例は、カラーフィルタ
及び分光反射膜を、対向基板側に形成した場合のもので
あり、図中、１７は面光源、１２はマトリクスアレイ基
板、７１ｒ、７１ｇ、７１ｂは画素電極、１５は液晶
層、１３は対向電極、７９ｒ、７９ｇ、７９ｂは分光反
射膜、７８ｒ、７８ｇ、７８ｂはカラーフィルタ、１４
は対向基板を表す。

【００３９】マトリクスアレイ基板１２の上には、各色
に対応した画素電極７１ｒ、７１ｇ、７１ｂが、マトリ
クス状に配置され、対向基板１４の上には、カラーフィ
ルタ７８ｒ、７８ｇ、７８ｂ、分光反射膜７９ｒ、７９
ｇ、７９ｂ、及び対向電極１３が、順に形成されてい
る。なお、図１と共通の構成要素については図１と同一
の符号を付して、その説明は省略する。

【００４０】この例においても、先の第一の例と同様
に、面光源１７からの照明光のうち、カラーフィルタ７
８ｒ、７８ｇ、７８ｂによって吸収される波長領域の光
は、カラーフィルタに到達する前に分光反射膜７９ｒ、
７９ｇ、７９ｂによって反射されて光源側に戻され、再
利用されることになる。従って、第一の例と同様に、照
明光の光利用効率を増大させて、消費電力を低減させる
ことができる。

【００４１】（例３）図６に本発明に基づくカラー液晶
表示装置の他の例を示す。図６（ａ）は、画素電極９１
ｒ、９１ｇ、９１ｂ、カラーフィルタ９８ｒ、９８ｇ、
９８ｂ、及び分光反射膜９９ｒ、９９ｇ、９９ｂの、平
面レイアウト上の相互の位置関係を模式的に示したもの
であり、図６（ｂ）は、そのＡ−Ａ' 部の断面図を示し
たものである。

【００４２】この例では、各画素電極９１ｒ、９１ｇ、
９１ｂの周縁部付近において、当該画素のカラーフィル
タ９８ｒ、９８ｇ、９８ｂの周縁部と、隣接する画素の
分光反射膜９８ｂ、９８ｒ、９８ｇの周縁部とが互いに
重なるように構成している。これによって、カラーフィ
ルタと分光反射膜の重畳部分をいわゆるブラックマトリ
クスとして機能させている。

【００４３】なお、本発明は上記の例に限定されず、種
々の変形を加えて実施することができる。例えば、上記
の例では、分光反射膜として多層積層膜を使用している
が、必ずしも多層積層膜のみに限定されない。照明光と
して三波長蛍光管を使用する場合には、照明光の波長成
分が限られた波長に限定されているので、その場合に
は、分光反射膜として上記の多層積層膜のような複雑な
構成を備えた干渉膜を使用せずに、例えば数層の干渉膜
でも同様の効果を得ることができる。

【００４４】また、三波長蛍光管の三波長領域の光のう
ちカラーフィルタを透過できない二波長領域の光を両方
とも反射させなくても、例えば一波長領域の光を反射さ
せることができれば、照明光の光利用効率を、従来の約
２倍とすることができ、十分、大きな効果を達成するが
できる。

【００４５】また、上記の例では、カラーフィルタと分
光反射膜とを同一基板上に積層させているが、分光反射
膜をカラーフィルタに対して光源側に置く構成ならば、
両者を積層させなくても、または、別々の基板上に形成
しても同様の効果を得ることができる。

【００４６】また、上記の例では、液晶としてＴＮ液晶
を用いているが、カラーフィルタを用いてカラー表示を
行うＴＮ以外の液晶、例えば高分子分散型液晶等を用い
た液晶表示装置についても同様に適用できる。

【００４７】また、ポリシリコン膜の形成方法として
は、上記方法の他に、低圧ＣＶＤ法を用いて直接ポリシ
リコン膜を成膜する方法、６００℃前後のアニール炉中
でａ−Ｓｉ膜を固相成長させる方法等を採用することも
できる。

【００４８】また、上記の例では、スイッチング素子と
してポリシリコン薄膜トランジスタを用いているが、ス
イッチング素子としてａ−Ｓｉ薄膜トランジスタを用い
た液晶表示装置に対しても同様に適用できる。更に、Ｓ
ＴＮ方式等のシンプルマトリクス方式の液晶表示装置に
おいてもに同様に適用できる。

【００４９】

【発明の効果】以上、本発明に基づくカラー液晶表示装
置を用いることにより、これまでカラーフィルタで吸収
されるために一部しか利用されていなかったバックライ
ト光源の照明光を、有効に利用することが可能になり、
光利用効率を従来の液晶表示装置の２〜３倍程度まで向
上させることができる。この結果、照明光の光利用効率
が高いカラー液晶表示装置が得られ、バックライト光源
の消費電力の低減が図れるので、カラー液晶表示装置の
低消費電力化に大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づくカラー液晶表示装置のモジュー
ル構成の一例を模式的に示す断面図。

【図２】本発明に基づくカラー液晶表示装置の画素部の
平面図。

【図３】図２に示したカラー液晶表示装置の画素部のＡ
−Ａ' 部の断面図。

【図４】本発明に基づくカラー液晶表示装置の製造工程
を説明する図、（ａ）〜（ｉ）は、各工程における断面
図。

【図５】本発明に基づくカラー液晶表示装置のモジュー
ル構成の他の例を模式的に示す断面図。

【図６】本発明に基づくカラー液晶表示装置の他の例を
示す図、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ' 部の断面
図。

【符号の説明】

１１ｒ、１１ｇ、１１ｂ・・・画素電極、１２・・・マトリクスアレイ基板、１３・・・対向電極、１４・・・対向基板、１５・・・液晶層、１６・・・反射板、１７・・・面光源、１８ｒ、１８ｇ、１８ｂ・・・カラーフィルタ、１９ｒ、１９ｇ、１９ｂ・・・分光反射膜、２０・・・三波長冷陰極蛍光管、２１・・・導光板、２２・・・反射層、２３・・・拡散シート、２４・・・シール材、２５、２６・・・偏光フィルタ、３１・・・信号線、３２・・・走査線、３３・・・スイッチング素子（ＴＦＴ）、３４、３５・・・コンタクホール、３６・・・走査線、３７・・・層間絶縁膜、３９・・・照明光、４０・・・外光、４１ｒ、４１ｇ、４１ｂ・・・画素電極、４８ｒ、４８ｇ、４８ｂ・・・カラーフィルタ、４９ｒ、４９ｇ、４９ｂ・・・分光反射膜、５０・・・ガラス基板、５１・・・ポリシリコン薄膜（活性層）、５２・・・シリコン酸化膜、５３・・・ゲート電極、５４・・・層間絶縁膜、５５・・・コンタクトホール、５７・・・対向電極、５８・・・対向基板、６０・・・液晶、６１ｒ、６１ｇ、６１ｂ・・・画素電極（透明導電
膜）、６８ｒ、６８ｇ、６８ｂ・・・カラーフィルタ（カラー
レジスト）、６９ｒ、６９ｇ、６９ｂ・・・分光反射膜（多層積層
膜）、７１ｒ、７１ｇ、７１ｂ・・・画素電極、７８ｒ、７８ｇ、７８ｂ・・・カラーフィルタ、７９ｒ、７９ｇ、７９ｂ・・・分光反射膜、９１ｒ、９１ｇ、９１ｂ・・・画素電極、９８ｒ、９８ｇ、９８ｂ・・・カラーフィルタ、９９ｒ、９９ｇ、９９ｂ・・・分光反射膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の電極基板と、第一の電極基板に対向して配置された第二の電極基板
と、第一の電極基板と第二の電極基板との間に封入された液
晶層と、第一の電極基板または第二の電極基板の上に配置された
カラーフィルタと、第一の電極基板の裏面側に配置され、反射層を備えた面
光源とを備えた液晶表示装置において、前記各カラーフィルタの面光源側に、そのカラーフィル
タを透過する波長領域の光を透過させる分光反射特性を
備えた分光反射膜を配置したことを特徴とするカラー液
晶表示装置。
【請求項２】マトリクス状に配線された複数の信号線
及び走査線、信号線と走査線との交差部に形成されたス
イッチング素子、及び、このスイッチング素子を介して
信号線に接続された画素電極を備えたマトリクスアレイ
基板と、マトリクスアレイ基板に対向して配置され、対向電極を
備えた対向基板と、マトリクスアレイ基板と対向基板との間に封入された液
晶層と、マトリクスアレイ基板または対向基板の上に、各画素電
極毎に配置されたカラーフィルタと、マトリクスアレイ基板の裏面側に配置され、反射層を備
えた面光源とを備えた液晶表示装置において、前記各カラーフィルタの面光源側に、そのカラーフィル
タを透過する波長領域の光を透過させる分光反射特性を
備えた分光反射膜を配置したことを特徴とするカラー液
晶表示装置。
【請求項３】前記カラーフィルタは三原色カラーフィ
ルタであり、前記分光反射膜は、これら三原色カラーフィルタのそれ
ぞれの色に対応する補色系分光反射膜であることを特徴
とする請求項１または請求項２に記載のカラー液晶表示
装置。
【請求項４】前記カラーフィルタは三原色カラーフィ
ルタであり、前記分光反射膜は、赤、緑、青の三原色カラーフィルタ
のそれぞれの色に対応して、シアン、マゼンダ、黄の分
光反射膜であることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項５】前記面光源は、三波長蛍光管であり、前記カラーフィルタは三原色カラーフィルタであり、前記分光反射膜は、それぞれの分光反射膜に対応するカ
ラーフィルタを透過する波長領域の光を除く他の二波長
領域の光のうち、少なくとも一波長領域の光を反射する
分光反射特性を備えたことを特徴とする請求項１または
請求項２に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項６】前記カラーフィルタは、有機絶縁膜で構
成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記
載のカラー液晶表示装置。
【請求項７】前記分光反射膜は、高屈折率誘電体と低
屈折率誘電体との多層膜で構成されることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項８】各画素の周縁部近傍において、当該画素
のカラーフィルタの周縁部と、隣接する画素の分光反射
膜の周縁部とが互いに重なるように構成されていること
を特徴とする、請求項１または請求項２に記載のカラー
液晶表示装置。