JPH10197860A - 反射型カラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カラーバランスの優れた高輝度反射型カラー液
晶表示装置の提供。 【解決手段】一対の電極を備えた２枚の基板で挟持され
ている液晶層、該液晶層を画像情報に基づき駆動して光
を変調する電界印加手段と、偏光板および位相板を備え
たものにおいて、上側基板１は液晶層７に近接する面上
にセグメント電極２が配置され、下側基板１０は液晶層
に近接する面上に液晶層側よりコモン電極９、カラーフ
ィルタ４、反射板８の順で積層配置され、前記カラーフ
ィルタはブラックマトリクスを具備せず、前記セグメン
ト電極２とコモン電極９はストライプ状で互いに直交す
るよう配置されており、セグメント電極とコモン電極の
交差部を開口部とし、該開口部を被覆する前記カラーフ
ィルタの被覆率が４０〜８０％であることを特徴とする
反射型カラー液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は反射型カラー液晶表
示装置、特に、カラーフィルタと反射板を液晶セル内に
内蔵した色バランスの良好な反射型カラー液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の反射型カラー液晶表示装置にはカ
ラーフィルタを用いずに複屈折干渉色で色を表示するも
のがあるが、表示色数を増大するためにはカラーフィル
タを用いた方が格段に有利である。一方、カラーフィル
タを用いた反射型カラー液晶表示装置では視差が生じる
と反射率と彩度が著しく低下する。

【０００３】視差は反射板とカラーフィルタが離れて設
けられていることに起因し、これを解消するには、反射
型カラー液晶表示装置においてはカラーフィルタと反射
板を液晶セル内に内蔵した構造が必須である。

【０００４】透過型カラー液晶表示装置で用いられてい
るカラーフィルタは色純度が高く、最小透過率を与える
波長での透過率は５％以下である。電圧制御が可能（単
純マトリクスの場合にはセクメント電極とコモン電極の
交差部）で、かつ、ブラックマトリクス等で遮蔽されて
いない部分を開口部とすると、開口部全体がカラーフィ
ルタにより覆われている。

【０００５】これに対し、反射型カラー液晶表示装置は
周囲の外光を利用するため、カラーフィルタには高透過
率であることが要求される。透過型カラー液晶表示装置
のカラーフィルタを用いたのでは、表示が認識できない
ほど輝度が低下する。

【０００６】特開平１−２４４４２５号公報では、開口
部を全て覆い、非開口部は覆わないように分布するカラ
ーフィルタを用いている。しかし、この場合には開口部
の輝度が非開口部に比べて著しく低下するためコントラ
ストが低下する。

【０００７】また、一画素毎に開口部を覆い、非開口部
は覆わないように分布するカラーフィルタを用いてい
る。しかし、この場合には解像度が低下する。

【０００８】特開平５−２７２２９号公報、特開平５−
６６３９９号公報では、カラーフィルタに含む色素の量
を少なくして、透過率の最小値をほぼ５０％としてい
る。その結果、色純度は低いものの高輝度の表示を実現
している。

【０００９】以下、透過型カラー液晶表示装置のカラー
フィルタに対して、色素の量を低減して高透過率とした
カラーフィルタを淡色カラーフィルタと呼ぶことにす
る。

【００１０】この淡色カラーフィルタを反射型カラー液
晶表示装置に適用することが考えられる。カラーフィル
タの幅は透過型のそれと同様に、開口部全体を覆い、カ
ラーフィルタの透過率を上げることにより輝度を増大す
る。しかしこの場合、以下に説明する様にカラーバラン
スの低下が生じて、白表示が緑色に着色し、マゼンダ、
紫などの表示ができにくゝなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ここでは開口部の輝度
と色相に着目する。淡色カラーフィルタの場合、開口部
は全てカラーフィルタで覆われていることは既述した。

【００１２】図１１〜１３はそれぞれ赤、緑、青の表示
色に対応するカラーフィルタの透過スペクトルであり、
破線は透過型カラー液晶表示装置のカラーフィルタ、実
線は上記淡色カラーフィルタである。横軸の波長は人間
が知覚しうる可視波長領域（約４００ｎｍ〜７００ｎ
ｍ）である。

【００１３】また、透過スペクトルの形状を記述するた
め、ピーク半値幅を導入する。図１４にその定義を示す
が、ピーク半値幅は最小値を差し引いた透過スペクトル
の半値幅を云う。

【００１４】色素の量を少なくすると、透過スペクトル
の最低透過率が増大する。緑と青のカラーフィルタで
は、これと共にピーク半値幅も増大する。緑のカラーフ
ィルタではピークが可視波長領域のほぼ中央（５５０ｎ
ｍ）にあるため、ピーク半値幅は短波長側と長波長側で
ほぼ対称に増大する。従って、緑の淡色カラーフィルタ
の主波長は透過型カラー液晶表示装置のカラーフィルタ
とほぼ等しい。

【００１５】これに対して、青のカラーフィルタの透過
率のピークは可視波長領域の短波長端にあるため、ピー
ク半値幅は長波長側にのみ増大する。その結果、主波長
は長波長側にシフトする。

【００１６】図８は透過型カラー液晶表示装置のカラー
フィルタ（破線）と淡色カラーフィルタ（実線）の表色
範囲である。赤、緑、青に対応するカラーフィルタの色
度をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂで示すと、透過型カラー液晶表
示装置のカラーフィルタの色度はＣ光源を中心とした正
三角形を成し、カラーバランスがとれている。淡色化す
ると色純度の低下により三角形が小さくなるが、それと
同時に青の主波長のシフトにより三角形の形が歪んで二
等辺三角形になる。

【００１７】図９に示すように、Ｃ光源は破線で示す三
角形のＲとＢを結ぶ線の近傍に位置し、表色範囲は緑
（Ｇ）側に片寄る。その結果、白表示が緑に着色し（図
９中のＷ）、緑の補色である紫とマゼンダは表色範囲か
ら外れて表示できなくなる。

【００１８】以上の様に、従来の技術ではカラーフィル
タの特性と構造が最適化されておらず、輝度とカラーバ
ランスが両立された反射型カラー液晶表示装置は得られ
なかった。

【００１９】即ち、反射型カラー液晶表示装置のカラー
フィルタは、透過スペクトルとその構成が課題となる。

【００２０】本発明の目的は、上記課題を解決し、輝度
とカラーバランスが両立した反射型カラー液晶表示装置
を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の要旨は次のとおりである。

【００２２】一対の電極を備えた２枚の基板で挟持され
ている液晶層、該液晶層を画像情報に基づき駆動して光
を変調する電界印加手段と、偏光板および位相板を備え
た反射型カラー液晶表示装置において、 〔１〕 上側基板は液晶層に近接する面上にセグメント
電極が配置され、下側基板は液晶層に近接する面上に液
晶層側よりコモン電極、カラーフィルタ、反射板の順で
積層配置され、前記カラーフィルタはブラックマトリク
スを具備せず、前記セグメント電極とコモン電極はスト
ライプ状で互いに直交するよう配置されており、セグメ
ント電極とコモン電極の交差部を開口部とし、該開口部
を被覆する前記カラーフィルタの被覆率が４０〜８０％
である液晶表示装置にある。

【００２３】〔２〕 上側基板は液晶層と近接する面上
に液晶層側よりコモン電極、カラーフィルタの順で積層
配置され、下側基板は液晶層と近接する面上に液晶層側
よりセグメント電極、絶縁層、反射板の順で積層配置さ
れ、前記カラーフィルタはブラックマトリクスを具備せ
ず、前記セグメント電極とコモン電極はストライプ状で
互いに直交するよう配置されており、セグメント電極と
コモン電極の交差部を開口部とし、該開口部を被覆する
前記カラーフィルタの被覆率が４０〜８０％である反射
型カラー液晶表示装置にある。

【００２４】〔３〕 前記反射板がマトリクス状に分布
する複数の反射板からなり、個々の反射板はアクティブ
素子と接続されて１画素を構成し、前記カラーフィルタ
は個々の反射板に対する被覆率が４０〜８０％である反
射型カラー液晶表示装置にある。

【００２５】即ち、１画素を構成する前記カラーフィル
タはブラックマトリクスを具備せずその反射板に対する
被覆率が４０〜８０％とすることで、高輝度でカラーバ
ランスの優れた反射型カラー液晶表示装置を提供できる
のである。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１に本発明の反射型カラー液晶
表示装置の液晶セルの構成の一例を模式斜視図で示す。

【００２７】上側基板１は液晶層７側の面上にセグメン
ト電極２を備えている。下側基板１０は液晶層７側の面
上にコモン電極９，カラーフィルタ４および反射板８を
備えている。

【００２８】カラーフィルタ４はストライプ状で、スト
ライプの方向はセグメント電極２と平行でその幅はセグ
メント電極２よりも狭い。また、カラーフィルタ４は淡
色化されておらず、従来の透過型カラー液晶表示装置の
カラーフィルタと同様、透過率が最小となる波長におけ
る透過率はほぼ０％である。

【００２９】図２は上記の反射型カラー液晶表示装置の
１画素の構成を拡大した模式平面図である。図２に示す
ようにカラーフィルタ４は開口部（セグメント電極２と
コモン電極９との交差部分）全体をカバーしていない。

【００３０】次に、本発明の構成に基づく作用，効果に
ついて説明する。前記と同様に、開口部の輝度と色相に
着目する。

【００３１】図１５〜１７の実線は、それぞれ赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の表示色に対応する開口部
の透過スペクトルである。開口部の透過スペクトルは、
カラーフィルタで覆われた部分と覆われてない部分の透
過スペクトルの重ね合わせになる。即ち、図１５〜１７
中の矢印ａ、ｂはその重ね合わせの比率を表し、矢印
ａ、ｂの長さの比はカラーフィルタに覆われた部分と覆
われてない部分の面積比に対応する。

【００３２】カラーフィルタに覆われない部分の透過率
は、全可視波長域で１００％となるため、開口部の透過
スペクトルはカラーフィルタに覆われた部分の透過スペ
クトルに定数（矢印ｂの長さ）を足した形になる。当然
ながら、カラーフィルタに覆われない部分の面積比が増
大するに伴ないその輝度は増大する。

【００３３】即ち、従来の淡色カラーフィルタでは、透
過スペクトルの形状は各色素を構成する吸収種の含有量
と吸光係数で決定されるのに対し（ランベルトの法
則）、本発明では、カラーフィルタに覆われた部分と覆
われない部分の面積比で決定される。

【００３４】本発明においては、カラーフィルタの色素
量は透過型カラー液晶表示装置に使用のものと変えてい
ないため、カラーフィルタに覆われた部分の透過スペク
トルは透過型に使用のカラーフィルタのそれと常に等し
く、振幅（矢印ａの長さ）だけが面積比に応じて変化す
る。従って、ピーク半値幅はカラーフィルタに覆われた
部分と覆われない部分の面積比に関係なく一定に保たれ
る。

【００３５】開口部の主波長も、カラーフィルタに覆わ
れた部分と覆われない部分の面積比に関係無くほぼ一定
であり、輝度を増大してもほとんど変化しない。

【００３６】従って、各色の主波長の変化が小さいため
に、輝度を増大しても表色範囲はＣ光源を中心とした三
角形となり、カラーバランスは低下しない。

【００３７】このようにして、本発明の課題である輝度
の増大に伴うカラーバランスの低下を解決することがで
きる。

【００３８】次に、本発明を実施例に基づき具体的に説
明する。

【００３９】

【実施例】

〔実施例 １〕図１は本発明の反射型カラー液晶表示装
置の液晶セルの模式斜視図であり、上側基板１は液晶層
７側の面上にセグメント電極２を備えている。下側基板
１０は液晶層７側の面上にコモン電極２，カラーフィル
タ４および反射板８を備えている。

【００４０】上下の基板は、厚さ０.７ｍｍのソーダガ
ラス基板で、液晶層７と接する側にＳｉＮx層を形成さ
れている。

【００４１】反射板８はＡｌ製で層厚２０００Åであ
る。カラーフィルタ上の平坦化層３はエポキシ樹脂膜で
層厚は２μｍである。

【００４２】下側基板１０上のカラーフィルタ４は染色
法で形成した。カラーフィルタ４の透過スペクトルを図
１５，１６，１７に破線で示す。透過率の最小値はＲ、
Ｇ、Ｂいずれのカラーフィルタも５％以下である。カラ
ーフィルタ４はストライプ状で、ストライプの方向はセ
グメント電極２に平行でストライプの幅は７０μｍであ
る。

【００４３】セグメント電極２とコモン電極９はいずれ
も膜厚は２０００ÅのＩＴＯ（Ｉndim Ｔin Ｏxide）膜
からなり、低温スパッタ法により形成した。なお、セグ
メント電極２は本数が３２０×３本であり、電極幅１２
０μｍ、電極間隙１０μｍである。また、コモン電極９
は本数が２４０本であり、電極幅３８０μｍ、電極間隙
１０μｍである。

【００４４】この時の画素は、図２に示す様にカラーフ
ィルタ４は開口部の被覆率は約５８％である。

【００４５】輝度を向上するためカラーフィルタ４はブ
ラックマトリクスは形成されておらず、反射板８とコモ
ン電極９との間に設けたことにより、反射板８とカラー
フィルタ４との間の距離が最小になり、視差を完全に解
消することができる。また、カラーフィルタ４は反射板
８とコモン電極との絶縁層としても機能する。

【００４６】カラーフィルタ４の製法には染色法、顔料
分散法などがあるが、いずれの場合も酸またはアルカリ
を用いたプロセスで形成される。

【００４７】反射板８はＡｌ、Ａｇなどの高反射率の金
属膜からなるが、反射板８の上に直接カラーフィルタ４
を形成すると、反射板８の表面が酸またはアルカリで侵
され反射率が低下する。反射板８の上に形成した絶縁層
５は、カラーフィルタ８の形成プロセスから反射板表面
を保護し、反射率の低下を防ぐことができる。

【００４８】カラーフィルタ４のストライプは凹凸を形
成する。従って、カラーフィルタ４を形成する下側基板
１０側にはコモン電極９を形成するのが好ましい。これ
は、コモン電極９はその線幅がセグメント電極２の約３
倍あり、凹凸等の影響が受けにくいので断線しにくいと
云う理由からである。

【００４９】配向膜６は、日産化学製のＲＮ４２２を用
い、層厚は１０００Åに形成した。

【００５０】上側基板１と下側基板１０の配向膜をラビ
ング処理し、ラビング方向を制御して液晶層７のツイス
ト角を２４０°、プレチルト角を４°とした。上記両基
板間に直径４.５μｍのポリマービーズを１ｃｍ²当り２
００個の割合で分散して、液晶層の厚さの分布を４.６
±０.１μｍの範囲内に調節し、液晶セル内の液晶層７
のリタデーションを６０３±１３ｎｍとした。

【００５１】上記液晶セルの上側基板１の外側に、上か
ら順に偏光板と二枚の位相板を積層した。位相板にはリ
タデーションが１７０ｎｍのポリカーボネート位相板、
偏光板には日東電工製Ｇ１２２５ＤＵＡＧ２０を用い
た。なお、方位角は図３に示しす様に定義した。図３は
液晶表示装置を基板平面法線方向から見た図であり、上
下配向膜のラビング方向を２等分する方向を方位角０°
とし、方位角は反時計回りに増大するものとした。二枚
の位相板の遅相軸の方位角は、１５５°と９５°に配置
し、偏光板の吸収軸の方位角は１０°となるよう配置し
た。

【００５２】図４に、上記液晶表示装置のＲ，Ｇ，Ｂの
各開口部の平均色度を示す。Ｒ，Ｇ，Ｂの色度座標はそ
れぞれ（０.２５７、０.４８８），（０.１８７、０.５
００），（０.１７７、０.４２５）であった。各開口部
の平均色度は、Ｃ光源を中心とした正三角形状に分布し
ており、表色範囲のシフトは生じなかった。また、Ｒ，
Ｇ，Ｂの足し合わせ白表示とすると、その色度座標
（Ｗ）もＣ光源にほぼ一致した。

【００５３】開口部と非開口部を平均して測定した白表
示、黒表示の輝度の比をコントラスト比と定義すると、
コントラスト比は３.０：１であった。

【００５４】以上の様に、透過率の最低値が５％以下で
ある高色純度のカラーフィルタを用い、開口部の約５８
％を覆うことによって、高輝度で、かつ、カラーバラン
スに優れた反射型カラー液晶表示装置が得られた。

【００５５】〔実施例 ２〕図５は、本実施例の反射型
カラー液晶表示装置の液晶セルの模式斜視図である。

【００５６】図１に示す実施例１の液晶セルとの違い
は、図１の構成を上下で逆にしたもので、下側基板１０
側にセグメント電極を、そして、上側基板１側にコモン
電極９とカラーフィルタ４を設けた点にある。

【００５７】その結果、図４に示した実施例１と同様、
Ｒ，Ｇ，Ｂ各開口部に平均色度はＣ光源を中心とした三
角形状に分布し、表色範囲のシフトは生じなかった。コ
ントラスト比も実施例１と同様に３.０：１であった。
また、白表示の色度座標（Ｗ）もＣ光源にほぼ一致し
た。

【００５８】以上の様に、透過率の最低値が５％である
高色純度のカラーフィルタを用い、開口部の約５８％を
覆うことで、実施例１と同様に高輝度で、かつ、カラー
バランスに優れた反射型カラー液晶表示装置が得られ
た。

【００５９】〔実施例 ３〕図６は、本実施例の反射型
カラー液晶表示装置の液晶セルの模式断面図である。

【００６０】図６の特徴は、下側基板１０と反射板８と
の間にアクティブ素子２０を設けた点にある。アクティ
ブ素子２０は逆スタガ型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：
ＴinＦilm Ｔransistor）である。

【００６１】なお、絶縁層５はＳｉＮxで厚さ１０００
Å、反射板８はＡｌからなり、厚さ２０００Åである。
平坦化層３は層厚２μｍのエポキシ樹脂膜である。上記
絶縁層５はＡｌ反射板から液晶層７へのＡｌイオンの析
出を防ぐ。

【００６２】また、反射板８はスルーホール２１でアク
ティブ素子の一端に接続されており、絶縁層５は反射板
８とアクティブ素子を絶縁して容量カップリングを低減
すると共に、アクティブ素子２０に基づく凹凸を平坦化
する。

【００６３】上側基板１にはコモン電極９，平坦化層
３，染色法により形成したカラーフィルタ４が積層され
ている。コモン電極９は厚さ２０００ÅのＩＴＯ膜から
なり、表示領領域全体を覆うように形成されている。平
坦化層３は層厚２μｍのエポキシ樹脂からなる。

【００６４】Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタの透過率の最
小値は、図１５〜１７の破線で示した様に、Ｒ、Ｇ、Ｂ
いずれカラーフィルタも５％以下である。

【００６５】反射板８は３８０μｍ×１２０μｍで、各
反射板の間隙は１０μｍである。カラーフィルタ４はス
トライプ状で、その幅は７５μｍであり、ストライプの
方向は反射板の長辺方向である。図７は反射板８とカラ
ーフィルタ４の位置関係を示す平面図であり、各反射板
一つで１画素を形成し、カラーフィルタ４が各反射板８
の約６３％を覆っている。

【００６６】配向膜６は膜厚１０００Åのポリイミド系
高分子からなりラビング処理することで、上側基板１の
配向膜のプレチルト角は約１０°、下側基板１０の配向
膜のプレチルト角は約９０°である。直径４.５μｍの
ポリマービーズを１ｃｍ²当り２００個の割合で分散し
て、液晶層７の厚さの分布を４.６±０.１μｍの範囲内
に調節し、液晶層７のリタデーションを約３００ｎｍと
した液晶セルを得た。

【００６７】上記液晶セルの上側基板１の上に、上から
順に偏光板２２と二枚の位相板２３，２４を積層した。
偏光板２２には日東電工製Ｇ１２２５ＤＵＡＧ２０を、
位相板２３にはリタデーションが３２０ｎｍのポリスル
ホン位相板、位相板２４にはリタデーションが４２０ｎ
ｍのポリビニルアルコール位相板を用いた。

【００６８】二枚の位相板は、その遅相軸が上側基板１
側の配向膜の配向方向に対し位相板２３は直交、位相板
２４が平行となる様に配置した。偏光板２２はその吸収
軸が上側基板１の配向膜の配向方向と４５°をなす様に
配置した。

【００６９】図８に上記の液晶表示装置のＲ，Ｇ，Ｂの
各開口部の平均色度を示す。Ｒ，Ｇ，Ｂの色度座標はそ
れぞれ（０.２６１、０.４８３），（０.１８８、０.５
０４），（０.１７６、０.４１９）であった。表色範囲
はＣ光源を中心とした三角形状に分布しており、表色範
囲のシフトは生じなかった。また、白表示の色度座標
（Ｗ）もＣ光源にほぼ一致した。また、コントラスト比
は４.３：１であった。

【００７０】以上の様に、透過率の最低値が５％以下で
ある高色純度のカラーフィルタを用い、開口部の約６３
％を覆うことにより、高輝度で、かつ、カラーバランス
に優れた反射型カラー液晶表示装置が得られた。

【００７１】〔実施例 ４〕実施例１の反射型カラー液
晶表示装置において、カラーフィルタ４が開口部を覆う
割合（被覆率）を変えた液晶セルを作製し、表示特性を
評価した。

【００７２】表示特性のうちコントラスト比は使用者の
実感と測定値が比較的よく一致するが、色合いは一致し
にくいため人の感応視検により評価した。該感応視検
は、液晶セルの画面上に赤、青、緑、シアン、イエロ
ー、マゼンタの各色を同一形状の長方形で表示し、１０
人の被視検者に個別に観察してもらい、色の認識程度を
次の７段階に分け平均点で評価した。

【００７３】７点：非常に認識し易い ６点：認識し易い ５点：やゝ認識し易い ４点：普通に認識できる（カラーディスプレイとして問
題なく使用可） ３点：やゝ認識しにくい（カラーディスプレイとして普
通に使える限界） ２点：認識しにくい（カラーディスプレイとして使えな
い） １点：非常に認識しにくい（色が全く見えない）。

【００７４】ＭｇＯからなる標準拡散板の輝度が１,０
００ｃｄ／ｍ²と７００ｃｄ／ｍ²について、それぞれの
条件下で評価を行い、１０人の被視検者の平均点を表１
に示す。

【００７５】

【表１】

【００７６】カラーディスプレイとして普通に使用でき
る限界とした平均３点以上の評価は、被覆率４０％以上
である。一方、コントラスト比は、被覆率の増大に伴な
い減少し、白黒表示のディスプレイとして使用できる限
界値２.５では、被覆率８０％であった。

【００７７】これにより、本発明の反射型カラー液晶表
示装置のカラーフィルタの開口部に対する被覆率は４０
〜８０％が望ましいことが分かる。

【００７８】本願における前記実施例においては、カラ
ーフィルタ８はストライプ状のものを用いたが、カラー
フィルタが開口部全体を覆わないとする本発明の構成を
とるかぎり、上記ストライプ状以外のものでもよい。

【００７９】〔比較例 １〕実施例１の反射型カラー液
晶表示装置において、カラーフィルタ４を淡色カラーフ
ィルタに変えた。即ち、カラーフィルタのストライプの
幅をセグメント電極の幅よりも広く、開口部全体をカラ
ーフィルタで覆われる様にした。そして、カラーフィル
タ４の色素量を減らして、透過スペクトルの最小値が約
５０％になる様にした。

【００８０】図９に上記液晶表示装置のＲ，Ｇ，Ｂの各
開口部の平均色度を示す。Ｒ，Ｇ，Ｂの分布は二等辺三
角形に歪み、れぞれの色度座標は（０.２５８、０.４８
８），（０.１８８、０.４９８），（０.１７３、０.４
３８）であった。表色範囲がシフトして、白表示が緑色
を帯びた。

【００８１】以上の様に、淡色カラーフィルタを用いる
と、高輝度にはなるものゝカラーバランスが低下する。

【００８２】〔比較例 ２〕実施例２の反射型カラー液
晶表示装置において、カラーフィルタ４を淡色カラーフ
ィルタに変えたところ、比較例１と同様にカラーバラン
スが低下した。

【００８３】〔比較例 ３〕実施例３の反射型カラー液
晶表示装置において、カラーフィルタを淡色カラーフィ
ルタに変えた。この時のＲ，Ｇ，Ｂの各開口部の平均色
度を図１０に示す。やはり比較例１、２と同様、表色範
囲のシフトが生じ、白表示が緑色を帯びた。

【００８４】〔比較例 ４〕実施例１の液晶表示装置に
おいて、カラーフィルタの分布を変えた。特開平１−２
４４４２５号公報と同様に開口部を全て覆い、非開口部
は覆わないようにした。コントラスト比を測定したとこ
ろ、１.９：１であった。

【００８５】開口部と非開口部から構成される液晶表示
装置のコントラスト比ＣＲは、式〔１〕で表わされる。

【００８６】

【数１】

【００８７】ここでＡ_Pは開口部の面積比、Ｂ_Oは非開口
部の輝度、Ｂ_Wは白表示時の開口部の輝度、Ｂ_Bは黒表示
時の開口部の輝度である。

【００８８】カラーフィルタは光を吸収するため、カラ
ーフィルタが分布する部分の輝度は低くなる。本比較例
のように開口部だけにカラーフィルタが分布し、かつ、
開口部を１００％覆う場合、開口部の輝度は非開口部よ
りも著しく低下する。式〔１〕中ではＢ_O≫Ｂ_W≫Ｂ_Bと
なり、コントラスト比は低下する。

【００８９】以上のように、開口部を全て覆い、非開口
部を覆わないように分布するカラーフィルタを用いてい
るため、コントラスト比が１.９：１にまで低下した。

【００９０】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、開口
部の透過率が増大し、かつ、赤と青の主波長が一定に保
たれ、良好なカラーバランスと高輝度が両立された、高
品位な表示の反射型カラー液晶表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の反射型カラー液晶表示装置の液晶セ
ルの構成を示す模式斜視図である。

【図２】実施例１の液晶セルの電極とカラーフィルタの
配置を示す模式平面図である。

【図３】方位角の定義を示す図である。

【図４】実施例１の液晶表示装置のＲ，Ｇ，Ｂの各開口
部の平均色度を示す図である。

【図５】実施例２の反射型カラー液晶表示装置の液晶セ
ルの構成を示す模式斜視図である。

【図６】実施例３の反射型カラー液晶表示装置の液晶セ
ルの構成を示す模式斜視図である。

【図７】実施例３の液晶表示装置の電極とカラーフィル
タの配置を示す模式平面図である。

【図８】実施例３の液晶表示装置のＲ，Ｇ，Ｂの各開口
部の平均色度を示す図である。

【図９】比較例１の液晶表示装置のＲ，Ｇ，Ｂの各開口
部の平均色度を示す図である。

【図１０】比較例３の液晶表示装置のＲ，Ｇ，Ｂの各開
口部の平均色度を示す図である。

【図１１】透過型カラー液晶表示装置用の高色純度のカ
ラーフィルタと、淡色カラーフィルタの透過スペクトル
を示す図である。

【図１２】透過型カラー液晶表示装置用の高色純度のカ
ラーフィルタと、淡色カラーフィルタの透過スペクトル
を示す図である。

【図１３】透過型カラー液晶表示装置用の高色純度のカ
ラーフィルタと、淡色カラーフィルタの透過スペクトル
を示す図である。

【図１４】ピーク半値幅の定義を示す図である。

【図１５】本発明の液晶表示装置の開口部と、透過型カ
ラー液晶表示装置用の高色純度のカラーフィルタの透過
スペクトルを示す図である。

【図１６】本発明の液晶表示装置の開口部と、透過型カ
ラー液晶表示装置用の高色純度のカラーフィルタの透過
スペクトルを示す図である。

【図１７】本発明の液晶表示装置の開口部と、透過型カ
ラー液晶表示装置用の高色純度のカラーフィルタの透過
スペクトルを示す図である。

【符号の説明】

１…上側基板、２…セグメント電極、３…平坦化層、４
…カラーフィルタ、５…絶縁層、６…配向膜、７…液晶
層、８…反射板、９…コモン電極、１０…下側基板、２
０…薄膜トランジスタ、２１…スルーホール、２２…偏
光板、２３…位相板、２４…位相板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長島 吉邦 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 中新 博樹 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極を備えた２枚の基板で挟持さ
   れている液晶層、該液晶層を画像情報に基づき駆動して
   光を変調する電界印加手段と、偏光板および位相板を備
   えた反射型カラー液晶表示装置において、 上側基板は液晶層に近接する面上にセグメント電極が配
   置され、下側基板は液晶層に近接する面上に液晶層側よ
   りコモン電極、カラーフィルタ、反射板の順で積層配置
   され、前記カラーフィルタはブラックマトリクスを具備
   せず、前記セグメント電極とコモン電極はストライプ状
   で互いに直交するよう配置されており、セグメント電極
   とコモン電極の交差部を開口部とし、該開口部を被覆す
   る前記カラーフィルタの被覆率が４０〜８０％であるこ
   とを特徴とする反射型カラー液晶表示装置。
2. 【請求項２】 一対の電極を備えた２枚の基板で挟持さ
   れている液晶層、該液晶層を画像情報に基づき駆動して
   光を変調する電界印加手段と、偏光板および位相板を備
   えた反射型カラー液晶表示装置において、 上側基板は液晶層と近接する面上に液晶層側よりコモン
   電極、カラーフィルタの順で積層配置され、下側基板は
   液晶層と近接する面上に液晶層側よりセグメント電極、
   絶縁層、反射板の順で積層配置され、前記カラーフィル
   タはブラックマトリクスを具備せず、前記セグメント電
   極とコモン電極はストライプ状で互いに直交するよう配
   置されており、セグメント電極とコモン電極の交差部を
   開口部とし、該開口部を被覆する前記カラーフィルタの
   被覆率が４０〜８０％であることを特徴とする反射型カ
   ラー液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記反射板がマトリクス状に分布する複
   数の反射板からなり、個々の反射板はアクティブ素子と
   接続されて１画素を構成し、前記カラーフィルタは個々
   の反射板に対する被覆率が４０〜８０％である請求項１
   または２に記載の反射型カラー液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記ストライプ状カラーフィルタのスト
   ライプの方向が、セグメント電極に平行で、かつ、カラ
   ーフィルタのストライプの幅がセグメント電極の幅より
   も狭く構成されている請求項１または２に記載の反射型
   カラー液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記ストライプ状カラーフィルタのスト
   ライプの方向は反射板が形成するマトリクス状のストラ
   イプの配列に平行で、かつ、カラーフィルタの幅は個々
   の反射板の幅よりも狭く構成されている請求項３に記載
   の反射型カラー液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記反射板とカラーフィルタとの間にＳ
   ｉＮxまたはＳｉＯ₂の透明層を有する請求項１に記載の
   反射型カラー液晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記カラーフィルタの最小透過率を与え
   る波長での透過率が５％以下である請求項１〜６のいず
   れかに記載の反射型カラー液晶表示装置。