WO2007108239A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2007108239A1
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display device
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reflection
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Tokio Taguchi
Akiko Ito
Shun Ueki
Kozo Nakamura
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Sharp Corp
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    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers

Definitions

  • the present invention relates to a display device. More specifically, the present invention relates to a reflection / transmission type display device that displays an image in both a transmission region and a reflection region.
  • liquid crystal display devices are widely used in electronic devices such as monitors, projectors, mobile phones, and personal digital assistants (hereinafter also referred to as “PDAs”). Such liquid crystal display devices include a reflection type, a transmission type, and a reflection / transmission type (semi-transmission type).
  • a reflective liquid crystal display device obtains display light by guiding ambient light into the interior of a liquid crystal display panel and reflecting it with a reflecting member.
  • the transmissive liquid crystal display device guides light from a light source (hereinafter referred to as “backlight”) provided on the back side of the liquid crystal display panel to the inside of the panel, and transmits the light to the outside through the panel. Display light is obtained by emitting light to a light source (hereinafter referred to as “backlight”) provided on the back side of the liquid crystal display panel to the inside of the panel, and transmits the light to the outside through the panel. Display light is obtained by emitting light to a light source (hereinafter referred to as “backlight”) provided on the back
  • the reflection / transmission type liquid crystal display device in a relatively dark environment such as indoors, the transmission display using the light of the knocklight is mainly observed, but the display such as outdoors In a relatively bright environment, reflection display using ambient light is mainly observed. As a result, a display with a high contrast ratio related to the ambient brightness can be realized.
  • the reflection / transmission type liquid crystal display device can be displayed in any environment regardless of whether it is indoors or outdoors, and is therefore often installed in mobile devices such as mobile phones, PDAs, and digital cameras.
  • a reflection / transmission liquid crystal display device two types of display areas, a reflection area and a transmission area, are formed on the liquid crystal display panel.
  • the transmissive region the light emitted from the backlight passes through the liquid crystal layer and the color filter only once and is emitted to the outside.
  • ambient light that has passed through the color filter and the liquid crystal layer is reflected by the reflection member, passes through the liquid crystal layer and the color filter again, and is emitted to the outside.
  • the display light is different from the backlight light and the ambient light by using different light sources. It is designed to generate.
  • the color reproduction range for transmissive display is obtained by transmitting light through the color filter only once, whereas the color reproduction range for reflective display is obtained by transmitting light through the color filter twice. It is supposed to be
  • Patent Document 1 discloses a color filter using four colors obtained by adding yellow to three primary colors of red, green, and blue (hereinafter also referred to as “four-color filter”). Of these four colors, blue and yellow are complementary colors, and red and green, and blue and yellow are combinations of opposite colors that match human visual characteristics.
  • white balance is one of the important display performances of a display device.
  • White balance refers to the color tone of white displayed by the display device, and is determined mainly by the color tone of the light source and the configuration of the color filter. This white balance is often expressed quantitatively using the color temperature (the absolute temperature of a black body with a chromaticity equal to or close to the chromaticity of a certain light). The color temperature of 6500K or higher is required for the devices that display the above.
  • the white balance of the transmissive display can be improved by adjusting the color tone of the light source of the knock light since the knock light is used as the light source.
  • the white balance of the transmissive display can be improved, so even if the white balance of the transmissive display can be improved, There is a large difference in white balance between transmissive display and reflective display.
  • a method of adjusting the configuration of the four-color filter in advance so that the white balance of the reflective display is optimal can be considered.
  • a method can be considered in which the contribution of blue, which is a complementary color of yellow, is increased by extremely reducing the thickness of the blue filter.
  • the film thickness of the blue filter is reduced, white without a yellow color cannot be obtained.
  • the color purity of blue will be reduced, and as a result, the display color will be significantly different from the color obtained using a three-color filter in accordance with the NTSC (National Television System Committee) standard. .
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-209047
  • the present invention has been made in view of the above-described present situation, and enables reflection of a color reproduction range that can be expanded and a difference in white balance between transmissive display and reflective display can be reduced.
  • An object of the present invention is to provide a transmission type display device.
  • the present inventors have provided a filter of four or more colors for each pixel, a transmission region that displays the image by transmitting the light of the knocklight, and a reflection region that displays the image by reflecting the ambient light
  • EF effective area of the filter
  • the color can be obtained by providing four or more filters in the pixel.
  • a filter of four or more colors is provided for each pixel, and a transmissive region that displays an image by transmitting the light of the knocklight, and a reflective that displays an image by reflecting ambient light.
  • a display device of a reflection / transmission type in which each pixel has at least two regions, and the pixel has at least two color filters having different area ratios of the reflection region represented by the following formula (1): (Hereinafter also referred to as “first display device”).
  • the first display device of the present invention is provided with filters of four colors or more for each pixel.
  • “four or more colors” means that there are at least four hues (color types) among the three attributes of colors.
  • a filter is a filter that selectively transmits visible light in a predetermined wavelength range more than other visible light, and is a film (so-called achromatic color) that exhibits uniform transmittance in the entire wavelength range of visible light. No film).
  • the material of the filter is not particularly limited, and examples thereof include a resin dyed with a dye, a resin dispersed with a pigment, and a fluidized material (ink) in which a pigment is dispersed. .
  • the method for forming the filter is not particularly limited.
  • a dyeing method for example, a dyeing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method, a printing method, an ink jet method, a coloring material method (“transfer method”, “dry film laminating (DFL) method” Or “dry film resist method”).
  • a pixel means a minimum display unit (pixel) of an image. Since the pixels are usually divided into sub-pixels (sub-pixels) for each filter area, the pixels in the display device (first to fifth display devices) of the present invention are also configured with sub-pixel forces of three colors or more. . In this specification, all filters arranged in one pixel are collectively referred to as a color filter.
  • the filter arrangement is not particularly limited, and examples include a stripe arrangement, a delta arrangement, and a mosaic arrangement.
  • filter for example, in the case of a stripe arrangement, filters of the same color may be integrally formed between pixels arranged adjacent to each other in the same column (vertical direction).
  • “filter” usually means a filter included in one pixel regardless of its configuration. For example, in a form in which one ink receiving layer is arranged in a pixel and dyed with different color inks, the “filter” corresponds to each portion dyed with ink.
  • the number of filters provided in one pixel is not particularly limited, and a plurality of filters of the same color may be provided in one pixel. However, from the viewpoint of the aperture ratio, one color is included in one pixel. It is preferable to have one filter per! /.
  • a light-shielding member such as a black matrix (BM) is preferably disposed in order to prevent light leakage between the filters.
  • BM black matrix
  • a bank protruding structure, color mixing prevention wall
  • a light shielding member is further disposed between the filters.
  • the light shielding member refers to a member that substantially blocks all visible light. Specifically, the light transmittance is less than 1% over the entire visible wavelength range of 380 to 780 nm (OD value). Is greater than 2), and the member has a light reflectivity of 10% or less (including surface reflection) with respect to incident light from the observer side of the panel.
  • the light transmittance of the light shielding member is preferably 0.1% or less (OD value of 3 or more) over the entire visible wavelength range of 380 to 780 nm.
  • the light reflectance of the light shielding member is visible to 380 to 780 nm.
  • the light reflectance of the panel surface side force with respect to incident light is 5% or less (including surface reflection) over the entire wavelength range.
  • the material of the light shielding member is not particularly limited, and examples thereof include chromium, chromium oxide, and acrylic resin (photosensitive resin, etc.) in which black pigment is dispersed. From the viewpoint of environmental problems, acrylic resin in which black pigment is dispersed. System rosin is preferred.
  • the black pigment is not particularly limited, and examples thereof include carbon fine particles, chromium or titanium-based black pigments.
  • a method for forming the light shielding member a method similar to a force filter that depends on the material can be used.
  • the configuration thereof is not particularly limited.
  • the light shielding member may be formed by overlapping filters of different colors (color overlap BM).
  • the combination of the colors of the four or more filters is not particularly limited, but it is preferable to include at least three primary colors of red, green, and blue in order to reproduce colors close to the NTSC standard. In order to effectively expand the range, it is more preferable to include colors such as yellow, cyan, and magenta in addition to these.
  • red means a color having a dominant wavelength of 597 nm or more and 780 nm or less in the xy chromaticity diagram of the XYZ color system (CIE 1931 standard color system), preferably the main wavelength.
  • I a color of 600nm or more and 635nm or less.
  • Yellow is a color having a dominant wavelength of 558 nm or more and less than 597 nm, and preferably a color having a dominant wavelength of 565 nm or more and 582 nm or less.
  • Green is a color having a dominant wavelength of 510 nm or more and less than 558 ⁇ m, and preferably a color having a dominant wavelength of 520 nm or more and 557 nm or less.
  • Cyan is a color having a dominant wavelength of 472 nm or more and less than 510 nm, and preferably a color having a dominant wavelength of 475 nm or more and 503 nm or less.
  • Blue is a color having a dominant wavelength of 380 ⁇ m or more and less than 472 nm, and preferably a color having a dominant wavelength of 470 nm or less.
  • Magenta is a color having a complementary dominant wavelength of not less than 495 nm and less than 565 nm, and preferably a color having a complementary dominant wavelength of not less than 502 nm and not more than 558 nm.
  • the red color purity is 70% or more
  • the green color purity is 45% or more and 80% or less
  • the blue color purity is 70% or more and 95% or less.
  • Cyan color purity is preferably 45% or more and 80% or less
  • magenta color purity is preferably 40% or more and 80% or less.
  • the dominant wavelength and complementary dominant wavelength roughly represent hue
  • color purity roughly represents saturation.
  • the chromaticity coordinates of each filter when using each light source are measured with a spectroradiometer, etc., and the chromaticity coordinates of the white point, the chromaticity coordinates of each filter, and the white color are measured. It is calculated using the chromaticity coordinates of the point where the straight line connecting the point and the chromaticity point of the filter intersects the spectral locus.
  • the value of color purity is D
  • the first display device of the present invention usually has a liquid crystal display panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a TFT array substrate and a counter substrate, and the four or more color filters are usually , Provided on the opposite substrate side.
  • the aperture ratio is reduced when a positional deviation occurs when the TFT substrate and the counter substrate are bonded to each other. It may be placed on the array substrate side (CF on Array), In addition, a TFT array may be provided on the filter (TFT on CF).
  • the light shielding member such as BM may also be disposed on the side of the force TFT array substrate that is usually provided on the counter substrate side as in the case of filters of four or more colors (BM on Array).
  • the first display device of the present invention also includes, for each filter, a transmission region that transmits the light of the knocklight and displays an image and a reflection region that reflects ambient light and displays an image. It is. That is, since the first display device of the present invention is a reflection / transmission type (semi-transmission type) display device, a transmissive display that transmits light from the backlight and displays an image, and reflects ambient light. Thus, both reflection display and image display can be performed. In the first display device of the present invention, since the transmissive region and the reflective region are provided for each of the four or more color filters, the color reproduction range is effectively expanded for both the transmissive display and the reflective display. can do.
  • a transmission region that transmits the light of the knocklight and displays an image
  • a reflection region that reflects ambient light and displays an image.
  • the transmissive region refers to a region used for transmissive display. In this region, normally, a transparent for applying a voltage to the liquid crystal layer on each of the TFT array substrate and the counter substrate constituting the liquid crystal display panel.
  • a conductive member is formed.
  • the transparent conductive member on the TFT array substrate side is usually formed for each filter (sub-pixel) region, that is, over the entire transmission region and reflection region of the filter.
  • the transparent conductive member on the counter substrate side is usually formed as an electrode common to all pixels.
  • the material of the transparent conductive member is not particularly limited, and examples thereof include indium tin oxide (ITO).
  • the knock light is not particularly limited, and may be a direct type or an edge light type.
  • the light source of the backlight is not particularly limited, but in order to optimize the white balance of the transmissive display, it is preferable that the emission spectrum matches the spectral characteristics of the filter.
  • Cathode fluorescent tubes (CCFT), hot cathode fluorescent tubes (HCFT), etc. can be used.
  • the reflective region refers to a region used for reflective display.
  • a reflective member and a transparent conductive member are usually formed on the TFT array substrate side constituting the liquid crystal display panel as necessary.
  • a transparent conductive member is formed on the counter substrate side.
  • the reflecting member reflects substantially all visible light, and specifically has a light reflectance of 70% or more over the entire visible wavelength range of 380 to 78 Onm.
  • the light reflectance is preferably 80% or more over the entire visible wavelength range of 380 to 780 nm.
  • the material of the reflecting member is not particularly limited, and examples thereof include aluminum, silver, and alloys of these metals. Aluminum, chromium, tungsten, etc.
  • the reflective member is also referred to as a reflective electrode when it functions as an electrode that may function as an electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer.
  • a separate electrode be formed in the reflective region.
  • a transparent conductive member replaces the reflective electrode.
  • the reflecting member may be processed to have an irregular surface or the like for improving the light utilization efficiency so as to have a light scattering property or a mirror surface. In the case of a mirror surface, it is preferable to provide a light scattering layer separately.
  • the light scattering layer may be used in combination with the light scattering property even when the reflecting member has the light scattering property.
  • the reflective region is usually provided with a trapezoidal member (hereinafter also referred to as "multi-gap layer”) that makes the thickness of the liquid crystal layer in the reflective region smaller than the thickness in the transmissive region! / ⁇ .
  • the multi-gap layer may be arranged on the counter substrate side or on the TFT array substrate side, but is preferably arranged on the counter substrate side in order to improve the aperture ratio.
  • the material of the multi-gap layer is not particularly limited, but when the multi-gap layer is disposed on the observation surface side of the reflecting member, the optical characteristics of the multi-gap layer affect the display quality of the reflective display. Therefore, it is preferable to select appropriately.
  • the thickness of the multi-gap layer is preferably approximately 1Z2 of the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive region (hereinafter also referred to as “cell thickness”) in order to make the optical path length in the reflective region equal to the optical path length in the transmissive region. .
  • the display device of the present invention may be equipped with a front light together with ambient light in the case of reflective display that may be equipped with a so-called front light.
  • the area ratio of the reflection region represented by the above formula (1) differs between the filters of at least two colors. According to this, it is possible to adjust the white balance of the reflective display by adjusting the area ratio of the reflective area of each filter according to the spectral characteristics of the filter. I can plan.
  • the white balance of transmissive display the color temperature of the knock light source and the transparent Since it can be adjusted by adjusting the cell thickness or the like in the excessive region, the difference in white balance between the transmission display and the reflection display can be reduced.
  • the effective area of the filter that is the denominator of the right side in the above formula (1) refers to the area of a region that can be used for transmissive display and reflective display among the regions in which the filter is arranged.
  • the effective area (EF) of the filter is determined for each color of the filter, one filter per color.
  • EF is usually the area of the filter that overlaps the transmissive and reflective electrodes (hereinafter referred to as ⁇ effective
  • region Also referred to as “region”. ) Area (F) Force of the area that overlaps the light shielding member that forms the outline of the sub-pixel
  • a superposition BM (color superposition BM)
  • the area (F) of the effective area per pixel of the filter 5a is subtracted from the area (O) of the color superposition BM part.
  • the effective area of the filter is the same among some filters that may be the same among all the filters as long as the area ratio of the reflection region satisfies the above-described conditions. It may be different among all filters.
  • the sum of the areas of the reflection regions of the filters of the same color is calculated.
  • the area of the reflection region of the filter of the same color is obtained, and the sum of the effective areas of the filters of the same color becomes the effective area of the filter of that color. That is, when a plurality of filters of the same color are provided in a single pixel, the area ratio of the reflection area is the sum of the area ratios of the reflection areas of the plurality of filters of the same color.
  • the area of the reflective region which is the numerator on the right side in the above formula (1), refers to the area of a region that can be used for reflective display among the regions where the filters are arranged.
  • the area of the reflection region (R AR) is
  • the area (R AR) of the reflection region is usually expressed as the area of the region overlapping the reflection member (reflection electrode) in the effective region of the filter.
  • the area (R) of the reflection region is determined by the ratio of the area of the reflection region (R ZEF) as described above.
  • the same among all color filters may be the same among some sets of filters, or may be different among all color filters.
  • the sum of the areas of the reflection areas of the filters of the same color becomes the area (R AR) of the reflection area of the filter of the same color.
  • the area ratio (R ZEF) of the reflection region is greater than 0 for all color filters.
  • a suitable area ratio of the reflection region is, for example, a value close to 0.50 to L00 in the reflection-oriented type and the reflection type, and is considered to be about 0.30 or less in the slight reflection type.
  • filters having the same area ratio of the reflection region may be provided in the same pixel.
  • the area ratio of the reflection area is different preferably means that the area ratio of the reflection area is different by 0.05 to 0.80. If the difference in the area ratio of the reflective area is less than 0.05, the white balance of the reflective display may not be adjusted. If it exceeds 0.80, the white balance of the transmissive display cannot be achieved. There is a fear.
  • the first display device of the present invention is not particularly limited as long as it has the above-described configuration, and may or may not have other components.
  • the first display device of the present invention is characterized in that the area ratio of the reflection region represented by the above formula (1) is different between at least two color filters.
  • the relationship of the area ratio of the transmissive region represented by the following formula (5) is not particularly limited. Therefore The reflection area area ratio and the reflection area area ratio are substantially the same between filters of at least two colors that have different reflection area ratios.
  • a configuration using a light source having a spectral characteristic similar to that of the display light source (ambient light) for example, the ordinary light source D
  • This configuration also included in the scope of the present invention. This configuration also included in the scope of the present invention. This configuration also uses a light source having a spectral characteristic similar to that of the display light source (ambient light) (for example, the ordinary light source D) is also included in the scope of the present invention. This configuration also uses a light source having a spectral characteristic
  • the white balance difference between the transmissive display and the reflective display can be reduced while adjusting the white balance of the reflective display.
  • the restriction may cause an invalid region (such as a light shielding portion) that does not contribute to display in the sub-pixel.
  • the viewpoint power of the aperture ratio is not preferable. Therefore, it is preferable to use a light source for the knocklight that has different optical characteristics from the ordinary light source D.
  • the pixel has a relationship between the area ratio of the reflective area and the area ratio of the transmissive area between the filters of at least two colors. Specifically, when it is assumed that white display is performed using the same light source, the white displayed using the reflective area is the white displayed using the transmissive area. The color temperature is preferably higher than that. This makes it possible to more effectively optimize the white balance for each of the reflective display and the transmissive display while ensuring a sufficient aperture ratio.
  • a light shielding film is disposed on a part of at least one color filter, and the at least two color filters have different area ratios expressed by the following formula (2) of the light shielding film. Is preferred.
  • the light-shielding film is a light-shielding film disposed in the sub-pixel in order to adjust the area ratio of the reflective region represented by the above formula (1) of each filter.
  • the material strength is the same as that of the light-shielding member.
  • it is preferably provided integrally with the light shielding member.
  • the area (O) of the area where the filter and light shielding member overlap is the effective surface of the filter.
  • the area (O ') of the area used for transmissive display and reflective display is the area where the light-shielding film is arranged.
  • the first area ratio of the light shielding film is 0 or more and less than 1 for all color filters. Preferably, it is 0 to 0.70.
  • filters having the same first area ratio of the light shielding film may be provided in the same pixel as long as the first area ratio of the light shielding film differs between the filters of at least two colors.
  • the area of the light-shielding film arranged to overlap a part of the filter may be the same among all color filters as long as the first area ratio of the light-shielding film satisfies the above-described conditions. It may be different among all color filters, which may be the same among the filters in the set. In addition, when a plurality of light shielding films are provided in one sub-pixel, the sum of the areas of the plurality of light shielding films is
  • the area of the light-shielding film disposed so as to overlap a part of the filter.
  • the light shielding film is preferably disposed so as to overlap a part of the reflective region of the filter. That's right.
  • a light shielding film is disposed instead of a part of at least one color filter, and the at least two color filters have an area ratio represented by the following formula (3) of the light shielding film. It is preferable to be different.
  • the area ratio of the light shielding film arranged in place of a part of the filter (hereinafter also referred to as “second area ratio of the light shielding film”) according to the spectral characteristics of the filter, Since the area ratio of the reflective area of the filter can be easily adjusted, the white tolerance of the reflective display can be optimized.
  • the area of the light-shielding film (O '') placed in place of a part of the filter is also the effective surface of the filter.
  • the second area ratio of the light shielding film is also 0 or more and less than 1 for all color filters. Preferably, it is 0 to 0.70. In addition, as long as the second area ratio of the light shielding film differs between the filters of at least two colors, filters having the same second area ratio of the light shielding film may be provided in the same pixel.
  • the area of the light shielding film disposed in place of a part of the filter may be the same among all color filters as long as the second area ratio of the light shielding film satisfies the above-described conditions. It may be different among all color filters, which may be the same among the filters in the set.
  • the sum of the areas of the plurality of light shielding films is the area of the light shielding film arranged instead of a part of the filter.
  • the light shielding film is disposed instead of a part of the reflective region of the filter.
  • a reflective member is disposed for each filter, and the at least two color filters have different area ratios with the transmissive electrodes represented by the following formula (4) of the corresponding reflective member. This And are preferred.
  • the area ratio of the reflective member corresponding to the filter can be adjusted. It is possible to optimize the white balance of the reflective display.
  • the reflection member is formed in the reflection region of the filter in order to reflect ambient light and display an image.
  • the filter (subpixel) is provided on the TFT array substrate side. It is formed for each area.
  • the reflective member may be a reflective electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer.
  • the transmissive electrode is a transparent conductive member for applying a voltage to the liquid crystal layer, and is usually formed for each filter (sub-pixel) region on the TFT array substrate side.
  • the first display device is provided with a red filter, a green filter, a blue filter, and a yellow filter for each pixel.
  • the yellow filter is added to the three primary color filters of red, green and blue, the color reproduction range is expanded while ensuring a high NTSC standard ratio for both transmissive display and reflective display.
  • the brightness can be improved more effectively.
  • the yellow filter is preferably smaller than any other color filter other than the area ratio force of the reflection region represented by the above formula (1).
  • ambient light used as a light source for reflection display has a color temperature lower than that of a backlight light source used as a light source for transmission display, and the filter configuration in the reflection region is the same as the filter configuration in the transmission region. In this case, the white color of the reflective display becomes yellowish. Therefore, by making the area ratio of the reflection region of the yellow filter relatively small, it is possible to suppress the white color of the reflective display from becoming yellowish.
  • the yellow filter preferably has an area ratio of the reflection region smaller than that of at least a blue filter that is a complementary color of yellow in order to further suppress the white color of the reflective display from becoming yellowish. Furthermore, it is more preferable that it is the smallest among all color filters that are preferably smaller than the green filter. [0046]
  • the yellow filter is preferably disposed adjacent to the blue filter, and the area of the reflection region of the blue filter is preferably extended to the reflection region of the yellow filter. This makes it possible to increase the reflection area of the blue filter without reducing the transmission area of the blue filter, so that the backlight can be further adjusted to maintain the white balance of the transmissive display (blue enhancement). ) Is not required, and a decrease in luminance of the transmissive display can be suppressed.
  • the yellow filter is represented by the following formula (5): Area ratio power of the transmission region represented The form that is almost the same as the filter of all other colors, (B) Yellow filter, the area ratio of the transmission region represented by the following formula (5) of all colors The largest! / ⁇ form of the filter.
  • the area ratio of the transmission region is substantially the same as the conventional form in which the area ratio of the transmission region and the reflection region is the same between the filters of all colors.
  • the white balance of the transmissive display can be easily adjusted.
  • the area ratio of the transmissive region of the yellow filter is larger than that of the conventional form, so the white color of the transmissive display may be yellowish, but the white balance of the transmissive display Since it can be optimized by adjusting the color temperature of the light source of the backlight, the transmissive display can be brightened while maintaining the white balance of the transmissive display appropriately.
  • the form (A) is a form in which the area ratios of the transmissive regions are substantially the same among all color filters provided in the same pixel.
  • the preferred U and form of (A) are, for example, (A-1) a form in which a part of the reflection area of the yellow filter is shielded by placing a light shielding film on a part of the yellow filter, A-2) A configuration in which the reflection region of the yellow filter is narrowed by arranging a light-shielding film instead of a part of the yellow filter can be mentioned.
  • the light shielding film may be provided integrally with the light shielding member constituting the contour of the yellow filter.
  • the preferred form of (B) is, for example, suitable for the reflective area of the yellow filter, compared to the conventional form in which the area ratio of the transmissive area and the reflective area is the same between all color filters. In this way, the area of the reflective member corresponding to the yellow filter can be reduced by expanding the transmission region corresponding to the yellow filter. In order to realize this form, it is necessary to change the electrode pattern or the light source of the backlight, but it is preferable in that the brightness of the transmissive display can be obtained effectively.
  • the blue filter has the largest area ratio power of the reflection region represented by the above formula (1) among all color filters. That is, the area ratio of the reflection region of the blue filter is preferably larger than the area ratio of the reflection region of the yellow filter, the red filter, and the green filter. According to this, the white color temperature of the reflective display can be increased by increasing the area ratio of the reflective area of the blue filter, which is a complementary color of yellow for the reflective display. It can be effectively optimized. In addition, by increasing the area ratio of the reflection area of the blue filter, the area ratio of the reflection area of the yellow filter, which is a complementary color of blue and has high luminance, can be increased, so that the white balance of the reflective display is appropriate. In addition, the reflective display can be effectively brightened.
  • the red filter is preferably smaller than the area ratio power green filter and blue filter of the reflection region represented by the above formula (1).
  • this form hereinafter also referred to as “form (C)”
  • the white balance of the reflective display is reduced by reducing the area ratio of the reflective area of the red filter having a relatively low color temperature. It can be effectively optimized.
  • the red filter is a form in which the area ratio of the transmission region represented by the above formula (5) is substantially the same as that of the green filter, and the red filter is represented by the above formula (5). For example, the area ratio of the transmission area is larger than that of the green filter.
  • (C1) a form in which a part of the reflection region of the red filter is shielded by placing a light shielding film on a part of the red filter
  • C 2) A configuration in which the reflection region of the red filter is narrowed by arranging a light shielding film instead of a part of the red filter can be mentioned. Since these forms can be obtained by adding a light-shielding film or changing the design of the light-shielding member, it is preferable in that the electrode pattern is not required to change the light source of the backlight.
  • the light-shielding film is a red film. It may be provided integrally with a light shielding member constituting the contour of the filter.
  • the red filter has a green filter and a blue filter in which the area ratio of the reflective region represented by the above formula (1) is larger than that of the yellow filter. / J, is better than a filter, is better.
  • the preferred form of (C) is, for example, (C-3)
  • the transmission ratio of the red filter is different from that of the conventional form in which the area ratio of the transmission area and the reflection area is the same among all color filters.
  • Another example is a mode in which the area of the reflecting member corresponding to the red filter is reduced by expanding the area to the reflecting area of the red filter. In order to realize this form, it is necessary to change the electrode pattern or the light source of the backlight, but it is preferable in that the brightness of the transmissive display can be obtained effectively.
  • the area ratio power of the reflection region represented by the above formula (1) is preferably increased in the order of the yellow filter, the red filter, the green filter, and the blue filter.
  • the reflection ratio of the reflection area of the yellow filter having the lowest color temperature and the red filter having the second lowest color temperature is set to be higher than that of the green and blue filters having a relatively high color temperature.
  • the pixel has a red filter, a green filter, a yellow filter, and a blue filter arranged in stripes in this order.
  • red and green and yellow and blue which are in opposite colors, are arranged adjacent to each other, and green and yellow having high luminance are arranged in the center of the pixel. Therefore, it is possible to reduce the coloration of the straight line when displaying a white straight line by mixing colors on a black background.
  • the stripe arrangement makes it possible to form filters of the same color between adjacent pixels, the manufacturing process can be simplified.
  • the first display device is preferably a liquid crystal display device.
  • the color reproduction range can be expanded and the difference in white balance between the transmissive display and the reflective display can be reduced.
  • a liquid crystal display device can be provided.
  • the VA mode is preferable as the liquid crystal mode.
  • the effects of the present invention are also exhibited in other liquid crystal modes, and the present invention is not limited to this.
  • the present invention is also provided with a filter of four or more colors for each pixel, a transmissive region that transmits the light of the knocklight and displays an image, and a reflective region that displays an image by reflecting ambient light.
  • the pixel is also a display device having a reflection area different between at least two color filters (hereinafter also referred to as “second display device”). is there.
  • the first display device of the present invention is different from the second display device of the present invention in technical means for adjusting the white tolerance of the reflective display. That is, in the first display device of the present invention, the white balance of the reflective display is adjusted by adjusting the “area ratio of the reflection region of the filter”, whereas in the second display device of the present invention, “ Adjust the white balance of the reflective display by adjusting the area of the reflective area of the filter. Therefore, according to the second display device of the present invention, since the effective area of the filter is not considered, when the effective area of the filter is substantially the same among the filters of all colors, the first display of the present invention is performed. The same effects as the display device can be achieved.
  • substantially the same includes not only the same state but also different states within a range that can be regarded as substantially the same state.
  • the second display device has a light shielding film disposed on a part of at least one color filter, and the at least two color filter has an area of the light shielding film.
  • a light shielding film is disposed in place of a part of at least one color filter, and the at least two color filters have different light shielding film areas,
  • the second display device is arranged for each reflection member filter, and the at least two color filters have different shapes of the corresponding reflection members.
  • the second display device includes a red filter, a green filter, and a blue filter. There is a form in which a filter and a yellow filter are provided for each pixel.
  • the yellow filter is adjacent to the blue filter where the area of the reflective region is preferably smaller than the filter of any other color and the area of the reflective region is preferably smaller than the blue filter.
  • the area of the reflection region which is preferably the one where the area of the reflection region of the blue filter is extended to the reflection region of the yellow filter, is further increased. It is the smallest of all color filters that are even smaller than the filter! / Is particularly preferred. Also, the area of the transmission region is almost the same as all other color filters. It is preferable that the area of the transmission region is the largest among the filters of all colors.
  • the blue filter described above preferably has the largest reflective area among all color filters.
  • the area of the transmissive region which is preferably smaller than the green filter and the blue filter, is preferably substantially the same as the green filter, and the area of the transmissive region is preferably green. It is preferably larger than the filter.
  • the area of the reflection area is preferably increased in the order of the area force of the reflection area, yellow filter, red filter, green filter, and blue filter.
  • the red filter, green filter, yellow filter, and blue filter are arranged in stripes in this order. It is preferable.
  • the second display device is preferably a liquid crystal display device
  • the first display device and the second display device of the present invention are preferably combined appropriately.
  • the yellow filter has a form in which both the area ratio and the area of the reflection region represented by the above formula (1) are smaller than the blue filter. According to this embodiment, it is possible to effectively suppress the white color of the reflective display from becoming yellowish. As a result, it is possible to effectively optimize the white balance of the reflective display.
  • the combination of the first display device and the second display device is not particularly limited! /.
  • the present invention further includes a filter having three or more colors for each pixel, a transmissive region that transmits light from the backlight and displays an image, and a reflective region that displays ambient light and displays an image.
  • Each pixel is provided with a reflection / transmission type display device, wherein the pixel is provided with at least a red filter, a green filter, and a blue filter, and the blue filter is expressed by the equation (1). It is also a display device (hereinafter also referred to as “third display device”) larger than any other color filter.
  • ambient light used as a light source for reflective display has a color temperature lower than that of backlight used as a light source for transmissive display, so the area ratio of the reflective region of the blue filter with high color temperature is increased. As a result, the white color temperature of the reflective display can be increased, and as a result, the difference in white balance between the transmissive display and the reflective display can be reduced.
  • a pixel includes a red filter, a green filter, and A form in which only the three primary color filters of the blue filter are provided, and a form in which the (E) pixel is provided with the four color filters of the red filter, the green filter, the blue filter, and the yellow filter.
  • the form (E) by adding a yellow filter to the three primary color filters of red, green and blue, the color reproduction range can be expanded for both transmission and reflection display, and the complementary color of yellow By increasing the area ratio of the reflection region of the blue filter, it is possible to suppress the white color of the reflective display from becoming yellowish. As a result, the difference in white balance between the transmissive display and the reflective display can be effectively reduced.
  • a filter having three or more colors is provided for each pixel, and a transmissive region that displays an image by transmitting the light of the knocklight, and a reflective region that displays an image by reflecting ambient light.
  • the pixel is provided with at least a red filter, a green filter, and a blue filter, and the red filter is represented by the formula (1).
  • the area ratio power of the reflection region is smaller than other color filters! / And is a display device (hereinafter also referred to as “fourth display device”).
  • ambient light used as a light source for reflective display has a color temperature lower than that of backlight used as a light source for transmissive display. Therefore, the color temperature is low, and the area ratio of the reflection area of the red filter.
  • the white color temperature of the reflective display can be increased, so that the difference in white balance between the transmissive display and the reflective display can be reduced.
  • the pixel is provided with only a red filter, a green filter, and a blue filter
  • (G) the pixel includes a red filter, a green filter, and a blue filter.
  • the form provided with the filter and the yellow filter is mentioned.
  • the color reproduction range can be expanded for both transmissive and reflective display, and the color temperature is low.
  • the area ratio of the reflection region of the red filter it is possible to suppress the white color of the reflective display from becoming yellowish with respect to the reflective display. As a result, the difference in white balance between the transmissive display and the reflective display can be effectively reduced.
  • the present invention is also a reflective display device in which four or more color filters are provided for each pixel, and the pixel has a display device (hereinafter referred to as "the effective area" is different between at least two color filters). Also called “fifth display device”.)
  • the effective area is different between at least two color filters.
  • the white balance of the reflective display can be adjusted, so that the optimization can be achieved.
  • the effective area of the filter here refers to the area of the area where the filter can be used for the reflective display! Uh.
  • a light shielding film is disposed on a part of at least one color filter, and the at least two color filters have different areas of the light shielding film.
  • a light shielding film is disposed in place of a part of at least one color filter, and the at least two color filters have different areas of the light shielding film.
  • a reflecting member is disposed for each filter, and the at least two color filters have different areas of the corresponding reflecting member. According to these, it is suitable as a method for adjusting the white balance of the reflective display.
  • a red filter, a green filter, a blue filter, and a yellow filter are provided for each pixel.
  • the yellow filter is disposed adjacent to the blue filter which has an effective area smaller than that of any other color filter and preferably smaller than that of the blue filter. It is preferable that the area of the reflection region is extended to the reflection region of the yellow filter, and preferably smaller than the green filter, and is preferably the smallest among all color filters.
  • the blue filter preferably has the largest effective area among all color filters.
  • the red filter preferably has an effective area smaller than that of the green filter and the blue filter. It is preferable that the effective area of the above pixels increases in the order of yellow filter, red filter, green filter, and blue filter. It is preferable that the pixel has a red filter, a green filter, a yellow filter, and a blue filter arranged in a stripe in this order.
  • the fifth display device is preferably a liquid crystal display device.
  • the present invention is also a color filter substrate used in the first to fifth display devices of the present invention.
  • four or more color filters are provided for each color filter.
  • a color filter substrate having a transmission region that transmits light and displays an image and a reflection region that reflects ambient light and displays an image for each filter.
  • the color filter includes at least two color filters.
  • a color filter substrate with a different area ratio of the reflection region represented by the above formula (1), and (j8) four or more color filters are provided for each color filter, and the image of the image is transmitted through the light of the knock light.
  • Each color filter substrate includes a transmission region to be displayed and a reflection region to reflect an ambient light and display an image for each filter.
  • the color filter includes an area of the reflection region between at least two color filters.
  • (Y) Three or more color filters are provided for each color filter, and the transmissive area that displays the image by transmitting the light of the knocklight and the ambient light are reflected.
  • a color filter substrate having a reflection region for displaying an image for each filter, wherein the color filter is provided with at least a red filter, a green filter, and a blue filter.
  • a color filter substrate having a transmission region that transmits light of the light and displays an image and a reflection region that reflects ambient light and displays the image for each filter.
  • the color filter includes at least a red filter, A green filter and a blue filter are provided, and the red filter is more than the area ratio power of the reflective region represented by the above formula (1) than any other color filter.
  • Color filter substrate, ( ⁇ ) a color filter substrate in which four or more color filters are provided for each color filter, and the color filter is also a color filter substrate having an effective area different between at least two color filters . According to the color filter substrate of ( ⁇ ) to ( ⁇ ), when used in a reflection / transmission type display device, adjustment of the white balance of the reflection display and the difference in white balance between the transmission display and the reflection display Can be reduced. According to the color filter substrate of ( ⁇ ), it is possible to adjust the white balance of the reflective display by using it in the reflective display device, and to optimize it.
  • the color reproduction range can be expanded and the area ratio of the reflection region is at least two colors. Because of differences among filters, it is possible to reduce the difference in white balance between transmissive display and reflective display by appropriately adjusting the area ratio of the reflective region.
  • the display device is a reflection / transmission type liquid crystal display device. That is, according to the display device according to the present embodiment, the observer mainly observes the transmissive display using the light of the knocklight in a relatively dark environment such as indoors. In a relatively bright environment, a reflective display using ambient light is mainly observed.
  • FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of the TFT substrate 12 in the reflection / transmission display device according to the first embodiment of the present invention.
  • a matrix wiring having a force with a gate bus line 5 and a source nos line 6 is arranged on a glass substrate 31, and a region surrounded by the matrix wiring.
  • a transmissive electrode 35 and a reflective electrode 34 are arranged. These electrodes face each color filter provided on the color filter substrate 11 (to be described later) in the display device, and are thin film transistors (TFTs, not shown) disposed under the reflective electrodes 34. Connected to the drain electrode.
  • an auxiliary capacitor (Cs) wiring 7 for holding the voltage applied to the transmissive electrode 35 and the reflective electrode 34 is arranged in parallel with the gate bus line 5. .
  • FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of the color filter substrate (counter substrate) 11 in the reflection / transmission display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the counter substrate 11 in this embodiment has red, green, yellow, and blue filters 10R, 10G, 10Y, and 10B arranged in stripes in this order.
  • Kumatritas 10BM is placed.
  • the arrangement of the filters 10R, 10B, 10G, and 1OY is the same for all pixels, and a reflective area a and a transmissive area b are provided for each filter.
  • the reflective area a is an area facing the reflective electrode 34 of the TFT substrate 12 and is an area used for reflective display.
  • the transmissive region b is a region facing the transmissive electrode 35 of the TFT substrate and used for transmissive display.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a schematic configuration of a pixel of a liquid crystal display device in which an area ratio of a transmissive region is constant at 0.67.
  • the area ratio of the reflection region of the filter in this pixel is referred to as “reference reflection area ratio”
  • the area ratio of the transmission region is referred to as “reference transmission area ratio”.
  • the pixel according to the present embodiment has an area ratio of the reflection region Ya of the yellow filter 10Y, as shown in Table 1 below, by expanding the area shielded by the black matrix 10BM. Is smaller than the reference reflection area ratio by 0.23.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a cross-sectional configuration taken along the line P—Q in FIGS. 6 and 7.
  • a cross-sectional configuration of the display device according to the present embodiment will be described.
  • the display device has a configuration in which a liquid crystal layer 13 is sandwiched between a counter substrate 11 and a TFT substrate 12.
  • the counter substrate 11 includes a phase difference plate 22 and a polarizing plate 23 on the outer side (observation surface side) of the glass substrate 21, and red, green, blue, and yellow 4 on the inner side (rear side) of the glass substrate 21.
  • Color filters 10R, 10G, 10B and 10Y, a black matrix 10 mm, an overcoat layer 25, a counter electrode 26 and an alignment film 27 are provided.
  • the phase difference plate 22 is for adjusting the polarization state of the light that passes through the phase difference plate 22.
  • the polarizing plate 23 transmits only light of a specific polarization component.
  • the retardation plate 22 and the polarizing plate 23 are set to function as a circularly polarizing plate by adjusting the arrangement and configuration of the retardation plate 22 and the polarizing plate 23.
  • the four-color filters 10R, 10G, 10B, and 10Y of red, green, blue, and yellow each select the color of light that passes through them.
  • the spectral characteristics of each filter used in this embodiment are shown in FIG.
  • the three primary color filters 10R, 10G, and 10B for red, green, and blue mainly transmit the red component, the green component, and the blue component of incident light, respectively, and the yellow filter 10Y It mainly transmits both the red and green color components of light.
  • the size and film thickness of the filter are substantially equal to each other between the reflective region a and the transmissive region b, but they are not necessarily equal. However, since the brightness of the transmitted light of each filter changes when the filter size or film thickness is changed, it is preferable to design so that the white balance is not lost.
  • the overcoat layer 25 prevents the four-color filters 10R, 10G, 10B, and 10Y of red, green, blue, and yellow from eluting contaminants into the liquid crystal layer 13, and also prevents the surface of the counter substrate 11 from It is flat.
  • the counter electrode 26 is opposed to the reflective electrode 34 and the transmissive electrode 35 provided on the TFT substrate 12 side through the liquid crystal layer 13, and drives the liquid crystal molecules by applying a voltage to the liquid crystal layer 13. Used for.
  • the alignment film 27 controls the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 13.
  • the TFT substrate 12 includes a phase difference plate 32 and a polarizing plate 33 on the outside (back side) of the glass substrate 31, and a convex portion (multi-gap layer) on the inside (observation side) of the glass substrate 31.
  • 37 provided with a reflection electrode 34, a transmission electrode 35, and an alignment film 38 that also function as a reflection member.
  • the convex portion 37 and the reflective electrode 34 are formed in the reflective region a, and the transmissive electrode 35 is formed in the transmissive region b.
  • the phase difference plate 32 adjusts the polarization state of the light transmitted therethrough, as with the phase difference plate 22, and the polarization plate 33, like the polarization plate 23, has a specific polarization component light. It is the one that only transmits.
  • the retardation plate 32 and the polarizing plate 33 are set to function as a circularly polarizing plate by adjusting the arrangement and configuration of the retardation plate 32 and the polarizing plate 33. ing.
  • this circularly polarizing plate is disposed so as to be orthogonal to the circularly polarizing plate disposed on the counter substrate 11 side.
  • the convex portion 37 is disposed in each of the reflection regions a of the four-color filters 10R, 10G, 10B, and 10Y of red, green, blue, and yellow, and serves as a base for the reflective electrode 34.
  • the cell thickness in the reflective region a is smaller than the cell thickness in the transmissive region b.
  • the reflection electrode 34 is an electrode having a light reflection function (in the simulation, it is assumed that the reflectance is 100%), and is provided on the convex portion 37.
  • the reflective electrode 34 reflects ambient light and applies a voltage to the liquid crystal layer 13 to drive liquid crystal molecules, and is used when performing reflective display.
  • the reflective electrode 34 is also configured with a metal force such as aluminum (A1).
  • a member that reflects ambient light and an electrode that drives liquid crystal molecules are integrated as a reflecting electrode 34, but a reflecting member that does not have an electrode function is formed, and A configuration may be employed in which an electrode is separately formed corresponding to the region where the reflecting member is disposed.
  • the reflecting member may be provided on the back side of the glass substrate 31.
  • the transmissive electrode 35 is an electrode made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO).
  • the reflective electrode 34 and the transmissive electrode 35 are arranged for each filter on the counter substrate 11 side, and drive the liquid crystal molecules by applying a voltage to the liquid crystal layer 13 for each filter region. Similar to the alignment film 27, the alignment film 38 controls the alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 13.
  • FIG. 11 is a graph showing the measurement results of the spectral transmittance and the spectral reflectance of the liquid crystal layer 13.
  • the spectral reflectance is the amount of light incident on the display device from the outside and the amount of light reflected off the reflective region a and emitted as reflected display light when there is no filter.
  • Spectral transmittance is the ratio at each wavelength between the amount of light emitted from knock light 36 and the amount of light transmitted through transmission region b and emitted to the outside as transmissive display light in the absence of a filter. It is.
  • a knock light 36 used for transmissive display is provided on the back side (back side) of the TFT substrate 12.
  • the optical characteristics will be described in (2) below.
  • FIG. 12 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the pixels in the present embodiment are based on the area ratio of the reflection region Ya of the yellow filter 10Y by expanding the transmission region Yb of the yellow filter 10Y as in the first embodiment. It is smaller by 0.23 than the area ratio.
  • the area ratio of the transmission region Yb of the yellow filter 10 Y is set to be larger by 0.23 than the reference transmission area ratio.
  • FIG. 13 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the area ratio of the reflection area Ya of the yellow filter 10Y is set to be 0.
  • the area ratio of the reflection area Ba of the blue filter is increased by 0.10 from the reference area ratio.
  • FIG. 14 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the pixels in the present embodiment are based on the area ratio of the reflection region Ya of the yellow filter 10Y by expanding the transmission region Yb of the yellow filter 10Y as in the third embodiment.
  • the area ratio of the reflection area Ba of the blue filter 10B is made larger by 0.10 than the reference area ratio by making it smaller by 0.10 than the area ratio and by narrowing the transmission area Bb of the blue filter 10B. is there.
  • FIG. 15 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the pixels in the present embodiment have a red area by expanding the area shielded by the black matrix 10BM from the pixels in the third embodiment.
  • the area ratio of the reflection region Ra of the filter 10R is made smaller by 0.03 than the reference area ratio.
  • FIG. 16 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the pixels in the present embodiment increase the area of the reflection region Ra of the red filter 10R by expanding the transmission region Rb of the red filter 10R relative to the pixels in the fourth embodiment. It is smaller than the reference area ratio by 0.03.
  • FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of a pixel of a liquid crystal display device according to a conventional comparative example 1.
  • the pixel in this comparative example has an area ratio of the reflection region for all color filters.
  • the reference reflection area ratio is set, and the area ratio of the transmission region is set to the reference transmission area ratio.
  • FIG. 17 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of the liquid crystal display device according to Reference Example 1.
  • FIG. 17 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of the liquid crystal display device according to Reference Example 1.
  • the pixels in this reference example are obtained by eliminating the reflection area Ya of the yellow filter 10Y by widening the area shielded by the black matrix 10BM.
  • the liquid crystal display device according to this reference example is a form in which reflection display is performed with the three primary color filters 1 OR, 1 OG, and 1 OG of red, green, and blue.
  • FIG. 18 is a plan view showing a schematic configuration of a pixel in the liquid crystal display device according to Reference Example 2.
  • the pixel in this reference example is obtained by eliminating the reflection region Ya of the yellow filter 10B by widening the transmission region Yb of the yellow filter 10B.
  • the liquid crystal display device according to this reference example is also configured to perform reflective display using the three primary color filters 10R, 10G, and 10G of red, green, and blue.
  • the liquid crystal display devices according to Embodiments 1 to 6, Comparative Example 1, Reference Examples 1 and 2 were subjected to an evaluation test regarding white balance.
  • White balance is usually expressed in terms of color temperature (white display color temperature). Therefore, in this evaluation test, the following equation (6) is used from the chromaticity coordinates (x, y) of the XYZ color system (CIE1931 standard color system) when the liquid crystal display device performs white display.
  • Temperature (relative color temperature) T was calculated (MaCcamy, CS, Correlated color temperature as an explicit tunction of chromaticity coordinates, ol orRes. Appl. 17, 142-144 (1992)) 0
  • the liquid crystal display devices according to Embodiments 1 to 6, Comparative Example 1, and Reference Examples 1 and 2 perform transmissive display using four-color filters 10R, 10G, 10B, and 10Y of red, green, blue, and yellow. Therefore, when using a light source that matches the spectral characteristics of the three primary color filters 10R, 10G, and 10B for red, green, and blue, the white balance collapses to the yellow side and the color temperature decreases. Therefore, in order to optimally adjust the white balance of the transmissive display, the color temperature at the time of white display in the transmissive display was measured using the light sources Q; to ⁇ in FIG. 19 as the light source of the knock light 36.
  • the light sources a; to ⁇ emit light with a strong bluish color having a higher color temperature than a light source used in the form of transmissive display with three primary color filters of red, green, and blue. As shown in FIG. 19, the emission spectra of the light sources Q; to ⁇ have different forces. This indicates that the bluish colors are different from each other. More specifically, light source ⁇ has the weakest blue (lowest color temperature), light source has the strongest blue (color temperature is the highest!).
  • the liquid crystal display device uses ambient light as a light source when performing reflective display.
  • Figure 20 shows the spectrum of the D light source.
  • the area ratio of the reflection area Ya of the yellow filter 10 Y is increased by expanding the area shielded by the black matrix 10BM and the transmission area Yb of the yellow filter 10Y. Since it is smaller than the primary color filter, the white balance of the reflective display can be prevented from collapsing to the yellow side, and the white color temperature of the reflective display can be maintained at 5000 K or higher. Further, in these embodiments, by using the reflection area Ya of the yellow filter 10Y within the range where white balance is allowed, the reflection is less than in Reference Examples 1 and 2 where the reflection area Ya of the yellow filter 10Y is not used. The display brightness and color reproduction range could be improved.
  • the area ratio of the transmissive region Yb of the yellow filter 10Y can be increased by reducing the area ratio of the reflective region Ya of the yellow filter 10Y.
  • the brightness can be improved, and the use of the light source ⁇ with the strongest bluish color has prevented the white balance of the transmissive display from being lost to the yellow side.
  • the reflection area Ba of the blue filter 10B which is a complementary color of yellow, is enlarged, thereby maintaining the white balance of the reflection display within an appropriate range and the reflection area Ya of the yellow filter 10Y. As a result, the brightness of the reflection display could be further improved.
  • the white balance of the reflective display could be further improved by reducing the area ratio of the reflective region Ra of the red filter 10R having a low color temperature.
  • FIGS. 21 (a) to (e) and 22 (a) to (d) may be mentioned. These forms can achieve the same effects as those of the first embodiment.
  • the form in FIG. This shape
  • the yellow filter 10Y is arranged adjacent to the blue filter 10B, and the area of the reflection region Ba of the blue filter 10B is expanded toward the reflection region Ya of the yellow filter 10Y.
  • Spectral adjustment blue emphasis
  • the decrease in brightness of the transmissive display can be suppressed.
  • a transmissive display using backlight light is dominant in a dark environment, whereas a reflective display using ambient light is dominant in a bright environment.
  • the present invention is not limited to this, and either a transparent display or a reflective display is selected according to the ambient light intensity, and the liquid crystal drive method is switched for each selected display mode. Do it!
  • the display device is a reflection / transmission type liquid crystal display device, but is not limited thereto, and may be configured as a display device of another type. That is, the present display device can be applied to any type of display device as long as the display device is a type that performs display through a multicolored color filter section for both reflective display and transmissive display. For example, even in an organic EL display called a self-luminous display, for example, when the display is performed using different filters in the transmissive region and the reflective region, for example, by using a hybrid with a liquid crystal display device, this display is used. It is possible to apply the configuration of the apparatus.
  • FIG. 1] (a) is a schematic plan view showing a method of calculating the effective area (EF) of the filter 5a.
  • (B) is a schematic cross-sectional view taken along line A-B in (a).
  • FIG. 2 (a) is a schematic plan view showing a method for calculating the effective area (EF) of the filter 5a.
  • the area surrounded by the thick line in (a) indicates the effective area of the filter 5a, and the shaded area indicates the area where the effective area of the filter 5a and the black matrix 10BM overlap.
  • (B) is a schematic cross-sectional view taken along the line AB in (a).
  • FIG. 3 (a) is a schematic plan view showing a method for calculating the effective area (EF) of the filter 5a.
  • the area surrounded by the thick line in (a) indicates the effective area of the filter 5a, and the shaded area indicates the area where the effective area of the filter 5a and the black matrix 10BM overlap.
  • (B) is a schematic cross-sectional view taken along the line AB in (a).
  • [4] (a) is a schematic plan view showing a method for calculating the effective area (EF) of the filter 5a.
  • the range surrounded by the thick line in (a) indicates the effective area of the filter 5a, and the shaded area indicates the area where the effective area of the filter 5a and the black matrix 10BM overlap.
  • (B) is a schematic cross-sectional view taken along the line AB in (a).
  • FIG. 5 (a) is a schematic plan view showing a method for calculating the effective area (EF) of the filter 5a.
  • the area surrounded by the thick solid line and the alternate long and short dash line in (a) indicates the effective area per pixel of the filter 5a, and the shaded area indicates the effective area per pixel of the filter 5a and the filters 5b and 5c. Indicates an overlapping area.
  • (B) is a schematic cross-sectional view taken along the line AB in (a).
  • FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of a TFT substrate in a reflection / transmission display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of a color filter substrate (counter substrate) in the reflection / transmission dual-use display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a cross-sectional configuration taken along the line P—Q in FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of a pixel of a liquid crystal display device according to a conventional comparative example 1.
  • FIG. 10 is a graph showing spectral characteristics of a red filter, a green filter, a blue filter, and a yellow filter according to the present embodiment.
  • FIG. 12 A plan view showing a schematic configuration per pixel of the liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of a liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 14 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of a liquid crystal display device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of a liquid crystal display device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 16 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of a liquid crystal display device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 17 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of the liquid crystal display device according to Reference Example 1.
  • FIG. 18 is a plan view showing a schematic configuration per pixel of a liquid crystal display device according to Reference Example 2.
  • FIG. 19 is a diagram showing emission spectra of light sources ⁇ to ⁇ of a backlight 36.
  • FIG. 20 is a diagram showing an emission spectrum of a D light source.
  • FIG. 21] (a) to (e) are all plan views showing modifications of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 (a) to (d) are all plan views showing modifications of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a plan view showing a modification of the second embodiment of the present invention.
  • BM Black matrix (black area)
  • a Reflection area
  • Ra Red filter reflection area
  • Gb Green filter transmission area
  • Ba Blue filter reflection area
  • Bb Blue filter transmission area
  • Ya Yellow filter reflection area
  • Yb Transmission area of yellow filter

Landscapes

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Abstract

本発明は、色再現範囲の拡大が可能であるとともに、透過表示と反射表示との間のホワイトバランスの差異を低減することが可能な反射透過両用型の表示装置を提供する。本発明の表示装置は、４色以上のフィルタが画素毎に設けられ、バックライトの光を透過させて画像を表示する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とをフィルタ毎に備える反射透過両用型の表示装置であって、上記画素は、少なくとも２色のフィルタ間で、下記式（１）で表される反射領域の面積比率が異なる表示装置である。 （反射領域の面積比率）＝（反射領域の面積）／（フィルタの有効面積）　（１）

Description

明 細 書
表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、表示装置に関する。より詳しくは、透過領域と反射領域との双方で画像を 表示する反射透過両用型の表示装置に関するものである。
背景技術
[0002] 現在、液晶表示装置は、モニター、プロジェクタ、携帯電話、携帯情報端末 (以下「P DA」ともいう。）等の電子機器に幅広く利用されている。このような液晶表示装置には 、反射型、透過型及び反射透過両用型（半透過型)等の種類がある。反射型の液晶 表示装置は、液晶表示パネルの内部に周囲の光を導き、これを反射部材で反射す ることによって、表示光を得るものである。また、透過型の液晶表示装置は、液晶表 示パネルの背面側に設けられた光源（以下「バックライト」とも 、う。）からの光をパネ ル内部に導き、パネルを介して光を外部に出射することによって、表示光を得るもの である。
[0003] これらに対し、反射透過両用型の液晶表示装置では、屋内等の比較的に暗い環境 下では、ノ ックライトの光を利用した透過表示を主として観察することになる一方、屋 外等の比較的に明るい環境下では、周囲の光を利用した反射表示を主として観察す ることになる。これにより、周囲の明るさに関係なぐコントラスト比の高い表示を実現 することができる。すなわち、反射透過両用型の液晶表示装置は、屋内外を問わず、 あらゆる環境下での表示が可能であるため、携帯電話、 PDA,デジタルカメラ等のモ パイル機器に多く搭載されて 、る。
[0004] このような反射透過両用型の液晶表示装置では、液晶表示パネルに反射領域及び 透過領域の 2種類の表示領域が形成されている。透過領域では、バックライトから照 射された光が、液晶層及びカラーフィルタを 1回だけ通過して外部に出射される。一 方、反射領域では、カラーフィルタ及び液晶層を透過した周囲の光を反射部材で反 射し、再び液晶層及びカラーフィルタを通過して外部に出射される。このように、透過 領域と反射領域とでは、バックライト光と周囲の光と 、う異なる光源を用いて表示光を 生成するようになっている。また、透過表示の色再現範囲は、光をカラーフィルタに 1 回だけ透過させて得られるものであるのに対し、反射表示の色再現範囲は、光をカラ 一フィルタに 2回透過させて得られるものとなっている。
[0005] ここで、従来の液晶表示装置に用いられているカラーフィルタは、赤、緑及び青の 3 原色フィルタ力もなり、各カラーフィルタから出射される光の色は、赤、緑及び青の 3 原色の加法混色によって表現される。し力しながら、この 3原色フィルタだけでは、色 再現範囲が制限されるため、人間の知覚する全ての色を表現することはできない。そ こで、近年、色再現範囲の拡大や光の利用効率の向上を目的として、 4色以上の力 ラーフィルタが提案されている。例えば、特許文献 1には、赤、緑及び青の 3原色に 黄を追加した 4色を用いたカラーフィルタ（以下「4色フィルタ」とも ヽぅ。）が開示され ている。なお、これらの 4色は、青と黄とが補色の関係にあり、また、赤と緑、及び、青 と黄とが、それぞれ人間の視覚特性に合わせた反対色の組み合わせである。
[0006] ところで、表示装置の重要な表示性能の一つに、ホワイトバランスがある。ホワイトバラ ンスとは、表示装置によって表示される白色の色調をいい、主に、光源の色調やカラ 一フィルタの構成によって決定されるものである。このホワイトバランスは、色温度（あ る光の色度に等 、か又は近似する色度を有する黒体の絶対温度）を用いて定量的 に表現されることが多ぐ一般的に、 TV映像等を表示する装置では、 6500K以上の 色温度が必要とされている。
[0007] 液晶表示装置のカラーフィルタとして 4色フィルタを用いた場合には、色再現範囲の 拡大や明るさの向上を実現することができるものの、ホワイトバランスに重大な影響を 及ぼしてしまう。例えば、 3原色フィルタの分光特性に合った光源を備えた液晶表示 装置において、 3原色フィルタを 4色フィルタに変更した場合、カラーフィルタの色温 度が低くなるため、ホワイトバランスが崩れ、表示装置によって表示される白色が黄色 味を帯びてしまう。
[0008] ここで、透過表示のホワイトバランスに関しては、ノ ックライト光を光源として用いて ヽ ることから、ノ ックライトの光源の色調を調整することにより、改善することができる。し 力しながら、周囲の光を光源とする反射表示については、ホワイトバランスを改善する ことは困難であるため、透過表示のホワイトバランスを改善することができたとしても、 透過表示と反射表示との間で、ホワイトバランスに大きな差異が生じてしまう。
[0009] そこで、反射表示のホワイトバランスが最適となるように、 4色フィルタの構成を予め調 整しておく方法も考えられる。例えば、青フィルタの膜厚を極端に薄くすることにより、 黄の補色である青の寄与を増加させる方法が考えられる。し力しながら、青フィルタ の膜厚を薄くしても、黄色味のない白色は得られない。また、このような設計変更を行 うと、青の色純度が小さくなる結果、表示色が NTSC (National Television Syst em Committee)規格に沿った 3色フィルタを用いて得られる色と大きく異なってし まう。
特許文献 1：特開 2001— 209047号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] 本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、色再現範囲の拡大が可能である とともに、透過表示と反射表示との間のホワイトバランスの差異を低減することができ る反射透過両用型の表示装置を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
[0011] 本発明者らは、 4色以上のフィルタが画素毎に設けられ、ノ ックライトの光を透過させ て画像を表示する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とをフ ィルタ毎に備える反射透過両用型の表示装置にっ 、て種々検討したところ、フィルタ の有効面積 (EF
AR )に対する反射領域の面積 (R
AR )の割合、すなわちフィルタの反 射領域の面積比率 (R ZEF )に着目した。そして、例えば図 9に示す従来の形態
AR AR
のように、同一の画素内に設けられた全ての色のフィルタ間で反射領域の面積比率（ R ZEF )が同一である場合には、 4色以上のフィルタを画素内に設けることで色
AR AR
再現範囲の拡大を図った際に、透過表示に関しては、ノ ックライトの光源の色調を調 整することにより、ホワイトバランスを調整することができ、適正化が図れるものの、反 射表示に関しては、光源が周囲の光であることから、この方法によってはホワイトバラ ンスの適正化が図れず、白色が色味を帯びてしまうことを見いだした。そこで、同一の 画素内に設けられた少なくとも 2色のフィルタ間で、反射領域の面積比率 (R ZEF
AR A
)を異ならせることにより、フィルタの色毎に反射光量の調整を行うことができるため、 反射表示のホワイトバランスを調整することが可能となることを見 、だした。これにより 、透過表示と反射表示との間のホワイトバランスの差異を低減することができることを 見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達した ものである。
[0012] すなわち、本発明は、 4色以上のフィルタが画素毎に設けられ、ノ ックライトの光を透 過させて画像を表示する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域 とをフィルタ毎に備える反射透過両用型の表示装置であって、上記画素は、少なくと も 2色のフィルタ間で、下記式（1)で表される反射領域の面積比率が異なる表示装置 (以下「第 1表示装置」ともいう。）である。
(反射領域の面積比率） = (反射領域の面積) / (フィルタの有効面積） （1) 以下に本発明を詳述する。
[0013] 本発明の第 1表示装置は、 4色以上のフィルタが画素毎に設けられたものである。本 明細書において、 4色以上とは、色の 3属性のうち、少なくとも色相（色の種類）が 4つ 以上あることを意味する。フィルタとは、所定の波長範囲の可視光を選択的に他の可 視光よりも多く透過するものをいい、可視光の全ての波長範囲で一様な透過率を示 す膜 (いわゆる無彩色の膜)を含まない。フィルタの材質としては特に限定されず、例 えば、染料によって染色された榭脂、顔料が分散された榭脂、顔料が分散された流 動性材料 (インク）を固化させてなるものが挙げられる。フィルタの形成方法としては 特に限定されず、例えば、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法、インクジ ット法、 着色感材法（「転写法」、「ドライフィルムラミネート (DFL)法」又は「ドライフィルムレジ スト法」ともいう。）が挙げられる。また、本明細書において、画素とは、画像の最小表 示単位 (ピクセル）をいう。画素は、通常、フィルタの領域毎に副画素（サブピクセル） に分けられることから、本発明の表示装置 (第 1〜5表示装置）における画素は、 3色 以上の副画素力も構成されている。なお、本明細書では、 1画素に配置された全ての フィルタをまとめてカラーフィルタとも 、う。
[0014] 本発明の第 1表示装置では、分光特性が異なる 4色以上のフィルタが画素毎に設け られていることから、色再現範囲の広い表示を行うことができる。フィルタの配列は特 に限定されず、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列等が挙げられる。フィルタ の構成は特に限定されず、例えばストライプ配列されている場合には、同じ列（縦方 向）に隣接配置された画素間で同色のフィルタが一体的に形成されていてもよいが、 本明細書では、「フィルタ」は、その構成に関わらず、通常は、 1画素当たりに含まれ るフィルタを意味するものとする。例えば、画素内にインク受容層を 1枚配置しそれを 異なる色のインクで染色した形態では、「フィルタ」は、インクで染色された各部分に 当たる。また、 1つの画素内に設けられるフィルタの個数は特に限定されず、同色の フィルタが 1つの画素内に複数設けられてもよいが、開口率の観点から、 1つの画素 内には、 1色につき 1つのフィルタが設けられて 、ることが好まし！/、。
[0015] 上記フィルタ間（副画素間及び画素間）には、フィルタ間における光漏れを防止する ために、ブラックマトリクス (BM)等の遮光部材が配置されていることが好ましい。また 、フィルタをインクジェット法、印刷法等で形成する場合に、異なる色のインク同士が 混色するのを防ぐために、フィルタ間にはバンク (突起状構造物、混色防止壁）が配 置されていてもよい。なお、バンクが遮光性を有しない場合には、フィルタ間には、更 に遮光部材が配置されて 、ることが好ま 、。
[0016] 本明細書において、遮光部材とは、可視光を実質的に全て遮る部材をいい、具体的 には、 380〜780nmの可視全波長域にわたって、光透過率が 1%未満（OD値が 2 より大きい)であり、パネルの観測者側力もの入射光に対する光反射率が 10%以下（ 表面反射を含む）の部材をいう。遮光部材の光透過率は、 380〜780nmの可視全 波長域にわたって、 0. 1%以下 (OD値が 3以上)であることが好ましぐ遮光部材の 光反射率は、 380〜780nmの可視全波長域にわたって、パネル表面側力 の入射 光に対する光反射率が 5%以下 (表面反射を含む)であることが好ましい。遮光部材 の材質としては特に限定されず、クロム、酸化クロム、黒色顔料が分散されたアクリル 系樹脂 (感光性樹脂等)等が挙げられるが、環境問題の観点から、黒色顔料が分散 されたアクリル系榭脂が好ましい。黒色顔料としては特に限定されず、カーボン微粒 子、クロム又はチタン系黒色顔料等が挙げられる。遮光部材の形成方法としては、材 質にも依る力 フィルタと同様の方法が挙げられる。なお、遮光部材は、全体として上 述した光学特性を有する限り、その構成は特に限定されるものではなぐ例えば、異 なる色のフィルタを重ね合わせてなるもの（色重ね BM)等であってもよ!/、。 [0017] 上記 4色以上のフィルタの色の組み合わせは、特に限定されないが、 NTSC規格に 近い色を再現するためには、少なくとも赤、緑及び青の 3原色を含むことが好ましぐ 色再現範囲を効果的に拡大するためには、これらにカ卩えて、黄、シアン、マゼンタ等 の色を含むことがより好ましい。なお、本明細書において、赤とは、 XYZ表色系（CIE 1931標準表色系）の xy色度図において、主波長が 597nm以上、 780nm以下の色 のことであり、好ましくは、主波長が 600nm以上、 635nm以下の色のことである。黄 とは、主波長が 558nm以上、 597nm未満の色のことであり、好ましくは、主波長が 5 65nm以上、 582nm以下の色のことである。緑とは、主波長が 510nm以上、 558η m未満の色のことであり、好ましくは、主波長が 520nm以上、 557nm以下の色のこと である。シアンとは、主波長が 472nm以上、 510nm未満の色のことであり、好ましく は、主波長が 475nm以上、 503nm以下の色のことである。青とは、主波長が 380η m以上、 472nm未満の色のことであり、好ましくは、主波長が 470nm以下の色のこと である。マゼンタとは、補色主波長が 495nm以上、 565nm未満の色のことであり、好 ましくは、補色主波長が 502nm以上、 558nm以下の色のことである。更に、赤の色 純度は 70%以上、緑の色純度は 45%以上 80%以下、青の色純度は 70%以上 95 %以下であることが好ましぐ黄の色純度は 65%以上 95%以下、シアンの色純度は 45%以上 80%以下、マゼンタの色純度は 40%以上 80%以下であることが好ましい 。なお、主波長及び補色主波長は、色相を大まかに表し、色純度は、彩度を大まか に表すものである。また、色純度の測定方法としては、それぞれの光源を用いた場合 の各フィルタの色度座標を分光放射計等で測定し、白色点の色度座標、各フィルタ の色度座標、及び、白色点とフィルタの色度点とを結ぶ直線がスペクトル軌跡と交わ る点の色度座標を用いて算出する。なお、本明細書では、色純度の値は、 D
65光源 の白色点を基準白色点として用 、て 、る。
[0018] 本発明の第 1表示装置は、通常は、 TFTアレイ基板と対向基板との間に液晶層を狭 持した液晶表示パネルを有するものであり、上記 4色以上のフィルタは、通常は、対 向基板側に設けられる。しカゝしながら、この形態によれば、 TFT基板と対向基板との 貼り合せ時に位置ずれが生じた場合に、開口率が低減されることから、これを防ぐた めに、フィルタは、 TFTアレイ基板側に配置されていてもよく（CF on Array)、逆 に、フィルタ上に TFTアレイが設けられていてもよい（TFT on CF)。： BM等の遮光 部材もまた、通常は、 4色以上のフィルタと同様に対向基板側に設けられる力 TFT アレイ基板側に配置されていてもよい（BM on Array)。
[0019] 本発明の第 1表示装置はまた、ノ ックライトの光を透過させて画像を表示する透過領 域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とをフィルタ毎に備えるものであ る。すなわち、本発明の第 1表示装置は、反射透過両用型 (半透過型)の表示装置 であることから、バックライトの光を透過させて画像を表示する透過表示と、周囲の光 を反射して画像を表示する反射表示との両方を行うことができる。また、本発明の第 1 表示装置では、 4色以上のフィルタのそれぞれに透過領域及び反射領域が設けられ ていることから、透過表示及び反射表示の両方について、色再現範囲を効果的に拡 大することができる。
[0020] 上記透過領域とは、透過表示に用いられる領域をいい、この領域では、通常、液晶 表示パネルを構成する TFTアレイ基板及び対向基板のそれぞれに、液晶層に電圧 を印加するための透明導電性部材が形成されて ヽる。 TFTアレイ基板側の透明導 電性部材は、通常は、フィルタ（副画素）の領域毎に、すなわちフィルタの透過領域 及び反射領域の全体にわたって形成されている。また、対向基板側の透明導電性部 材は、通常は、全ての画素に共通な電極として形成されている。透明導電性部材の 材質としては特に限定されず、酸化インジウム錫 (ITO)等が挙げられる。ノ ックライト としては特に限定されず、直下型であってもよぐエッジライト型であってもよい。バッ クライトの光源としては特に限定されないが、透過表示のホワイトバランスを適正化す るために、発光スペクトルがフィルタの分光特性と適合しているものが好ましぐ例え ば、発光ダイオード (LED)、冷陰極蛍光管 (CCFT)、熱陰極蛍光管 (HCFT)等を 用いることかできる。
[0021] 上記反射領域とは、反射表示に用いられる領域をいい、この領域では、通常、液晶 表示パネルを構成する TFTアレイ基板側に反射部材及び透明導電性部材が必要 に応じて形成されており、対向基板側に透明導電性部材が形成されている。本明細 書において、反射部材とは、可視光を実質的に全て反射し、具体的には、 380〜78 Onmの可視全波長域にわたって、光反射率が 70%以上のものをいう。反射部材の 光反射率は、 380〜780nmの可視全波長域にわたって、 80%以上であることが好 ましい。反射部材の材質としては特に限定されず、アルミニウム、銀又はこれら金属 の合金等が挙げられるが、可視全波長域にわたってブロードな光反射率を有するァ ルミ-ゥム、クロム、タングステン等が好適に用いられる。反射部材は、液晶層に電圧 を印加するための電極としての機能を有していてもよぐ電極として機能する場合に は、反射電極ともいう。反射部材が電極として機能しない場合には、反射領域には電 極が別途形成されることが好ましぐ通常は、透明導電性部材が反射電極に代わる。 反射部材は、光利用効率を向上させるベぐ表面を凹凸状等にして加工して、光散 乱性を持たせてもよいし、鏡面にしてもよい。鏡面にする場合には、光散乱層を別途 設けることが好ましい。なお、光散乱層は、反射部材が光散乱性を有する場合にも、 光散乱性と合わせて用いても構わな 、。
[0022] 上記反射領域には、通常は、液晶層の反射領域における厚みを透過領域における 厚みよりも小さくする台状の部材 (以下「マルチギャップ層」とも 、う。）が設けられて!/ヽ る。マルチギャップ層は、 TFTアレイ基板側に配置されてもよぐ対向基板側に配置 されてもよいが、開口率を向上させるためには、対向基板側に配置されることが好ま しい。マルチギャップ層の材質としては特に限定されないが、マルチギャップ層が反 射部材よりも観察面側に配置されて 、る場合には、マルチギャップ層の光学特性は、 反射表示の表示品位に影響を及ぼすことから、適宜選択することが好ましい。マルチ ギャップ層の厚みは、反射領域における光路長と透過領域における光路長とを等しく するために、透過領域における液晶層の厚み（以下「セル厚」ともいう。）の略 1Z2で あることが好ましい。
[0023] なお、本発明の表示装置は、いわゆるフロントライトを装備していてもよぐ反射表示 の際に、周囲の光とともにフロントライトを併用するものであってもよい。
[0024] 本発明の第 1表示装置では、上記画素は、少なくとも 2色のフィルタ間で、上記式（1) で表される反射領域の面積比率が異なる。これによれば、フィルタの分光特性に応じ て、各フィルタの反射領域の面積比率を調整することにより、反射表示のホワイトバラ ンスの調整が可能となるため、反射表示のホワイトバランスの適正化を図ることができ る。また、透過表示のホワイトバランスについては、ノ ックライトの光源の色温度や透 過領域におけるセル厚等を調整することにより調整することができることから、透過表 示と反射表示との間のホワイトバランスの差異を低減することができる。
[0025] 上記式（1)中の右辺の分母であるフィルタの有効面積とは、フィルタが配置された領 域のうち、透過表示及び反射表示に用いることができる領域の面積をいう。フィルタ の有効面積（EF )は、フィルタの色毎に定められ、 1色につき 1つのフィルタが 1つ
AR
の画素内に設けられている場合には、フィルタ毎に定められる。フィルタの有効面積（
EF )は、通常は、フィルタのうち、透過電極及び反射電極と重なる領域 (以下「実効
AR
領域」とも 、う。）の面積 (F )力 副画素の輪郭を構成する遮光部材と重なる領域の
AR
面積 (O )を差し引くことによって、求めることができる。例えば、図 1 (a)及び (b)に
FB
示すように、バンクとしても機能しかつ垂直な側面を有するブラックマトリクス (バンク B M) 10BM間にフィルタ 5aが配置されている場合には、フィルタ 5aとブラックマトリクス 10BMとが重複する領域が存在しないことから（O =0)、フィルタ 5aの実効領域の
FB
面積 (F )自体をフィルタ 5aの有効面積 (EF )とすることができる (EF =F )。ま
AR AR AR AR
た、図 2 (a)及び (b)に示すように、傾斜した側面を有するブラックマトリクス 10BM間 にフィルタ 5aが配置されている場合や、図 3 (a)及び (b)に示すように、ブラックマトリ タス 10BMの上にバンク 9が設けられ、バンク 9間にフィルタ 5aが設けられている場合 や、図 4 (a)及び (b)に示すように、バンク 9間にフィルタ 5aが設けられ、ノ ンク 9を覆う ようにブラックマトリクス 10BMが設けられて 、る場合には、フィルタ 5aの実効領域の 面積 (F )力 フィルタ 5aの実効領域とブラックマトリクス 10BMとが重なる面積 (O
AR FB
)を差し引いたものをフィルタ 5aの有効面積 (EF )とみなすことができる（EF =F
AR AR A
-O ) o更に、図 5 (a)及び (b)に示すように、フィルタ間に、異なる色のフィルタを
R FB
重ね合わせてなる BM (色重ね BM)が設けられている場合には、フィルタ 5aの 1画素 当たりの実効領域の面積 (F )から色重ね BM部分の面積 (O )を差し引いたもの
AR FF
をフィルタの有効面積とみなすことができる（EF =F -0 ；)。
AR AR FF
[0026] 上記フィルタの有効面積は、反射領域の面積比率が上述の条件を満たす限りにお いて、全てのフィルタ間で同一であってもよぐ一部の糸且のフィルタ間で同一であって もよぐ全てのフィルタ間で異なっていてもよい。また、 1つの画素内に同色のフィルタ が複数設けられている場合には、複数の同色のフィルタの反射領域の面積の和がそ の色のフィルタの反射領域の面積となり、複数の同色のフィルタの有効面積の和がそ の色のフィルタの有効面積となる。すなわち、 1つの画素内に同色のフィルタが複数 設けられている場合には、複数の同色のフィルタの反射領域の面積比率の和力 反 射領域の面積比率となる。
[0027] 上記式（1)中の右辺の分子である反射領域の面積とは、フィルタが配置された領域 のうち、反射表示に用いることができる領域の面積をいう。反射領域の面積 (R AR )は
、フィルタの色毎に定められ、 1つの画素内に 1色につき 1つのフィルタが設けられて いる場合には、フィルタ毎に定められる。反射領域の面積 (R AR )は、通常は、フィルタ の実効領域のうちの反射部材 (反射電極）と重なる領域の面積として表される。
[0028] 上記反射領域の面積 (R )は、反射領域の面積比率 (R ZEF )が上述の条件を
AR AR AR
満たす限り、全ての色のフィルタ間で同一であってもよぐ一部の組のフィルタ間で同 一であってもよぐ全ての色のフィルタ間で異なってもよい。また、 1つの画素内に同 色のフィルタが複数設けられている場合には、複数の同色のフィルタの反射領域の 面積の和が、その色のフィルタの反射領域の面積 (R AR )となる。
[0029] 上記反射領域の面積比率 (R ZEF )は、全ての色のフィルタについて、 0より大き
AR AR
ぐ 1より小さい。好適な反射領域の面積比率は、例えば反射重視型や反射型では、 0. 50〜： L 00に近い値となり、微反射型では、略 0. 30以下になると考えられる。ま た、上記反射領域の面積比率は、少なくとも 2色のフィルタ間で異なる限り、反射領域 の面積比率が同じフィルタが同一の画素内に設けられていてもよい。なお、「反射領 域の面積比率が異なる」とは、反射領域の面積比率が 0. 05〜0. 80だけ異なること をいうことが好ましい。反射領域の面積比率の差が 0. 05未満であると、反射表示の ホワイトバランスを調整することができなくなるおそれがあり、 0. 80を超えると、透過 表示のホワイトバランスを取ることができなくなるおそれがある。
[0030] 本発明の第 1表示装置は、上述した構成を有するものである限り、その他の構成要 素を有していても有さなくてもよぐ特に限定されるものではない。本発明の第 1表示 装置は、少なくとも 2色のフィルタ間で、上記式（1)で表される反射領域の面積比率 を異ならせたことを特徴とするものである力 該少なくとも 2色のフィルタの下記式（5) で表される透過領域の面積比率の関係については、特に限定されない。したがって 、反射領域の面積比率が異なる少なくとも 2色のフィルタ間で、透過領域の面積比率 の関係と反射領域の面積比率の関係とを略同一にし、透過表示の光源 (バックライト の光源）として、反射表示の光源 (周囲の光）に似た分光特性を有するもの（例えば 常用光源 D 等)を用いる構成もまた、本発明の範囲に含まれる。この構成によっても
65
、反射表示のホワイトバランスを調整しつつ、透過表示と反射表示との間のホワイトバ ランスの差異を低減することができる。なお、透過領域の面積比率の関係と反射領域 の面積比率の関係とを略同一にするとは、例えば、（第 1フィルタの反射領域の面積 比率）：（第 2フィルタの反射領域の面積比率） =X1： Yl (XI≠ Y1)の場合に、（第 1 フィルタの透過領域の面積比率）：（第 2フィルタの透過領域の面積比率） =X1 :Y1と することを意味する。
[0031] しかしながら、透過領域の面積比率の関係を反射領域の面積比率の関係と略同一 にするといつた制約は、副画素内に表示に寄与しない無効な領域 (遮光部等)を生じ せしめるおそれがあり、開口率の観点力も好ましくない。したがって、ノ ックライトの光 源としては、常用光源 D 等と光学特性が異なるものを用いることが好ましぐ常用光
65
源 D 等よりも色温度が高い (青みが強い)ものを用いることがより好ましい。すなわち
65
、透過表示と反射表示との間のホワイトバランスの差異を効果的に低減するためには 、画素は、少なくとも 2色のフィルタ間で、反射領域の面積比率の関係と透過領域の 面積比率の関係とが異なることが好ましぐ具体的には、同一の光源を用いて白色の 表示を行うと仮定した場合に、反射領域を用いて表示される白色は、透過領域を用 いて表示される白色よりも、色温度が高いことが好ましい。これにより、開口率を充分 に確保しつつ、反射表示及び透過表示のそれぞれについて、ホワイトバランスをより 効果的に適正化することができる。
[0032] 本発明の第 1表示装置における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
上記第 1表示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に重ねて遮光膜が配置され、 上記少なくとも 2色のフィルタは、遮光膜の下記式（2)で表される面積比率が異なるこ とが好ましい。
(遮光膜の面積比率） = (フィルタの一部に重ねて配置された遮光膜の面積) Ζ (フィ ルタの有効面積） （2) これによれば、フィルタの分光特性に応じて、フィルタの一部に重ねて配置される遮 光膜の面積比率 (以下「遮光膜の第 1面積比率」ともいう。）を調整することにより、フィ ルタの反射領域の面積比率を容易に調整することができるため、反射表示のホワイト バランスを容易に適正化することができる。
[0033] 本明細書において、遮光膜とは、各フィルタの上記式（1)で表される反射領域の面 積比率を調整するために、副画素内に配置された遮光性を有する膜をいう。したがつ て、遮光膜には、副画素の輪郭を構成する遮光部材と同様の光学特性が要求される ため、遮光部材と同様の材質力もなることが好ましぐ製造工程を複雑化させないた めには、該遮光部材と一体的に設けられることが好ましい。なお、遮光膜と遮光部材 とが一体的に設けられている場合には、副画素内に配置された部分が遮光膜に相 当し、副画素の輪郭を構成する部分が遮光部材に相当する。
[0034] なお、上記式（2)中の右辺の分母であるフィルタの有効面積 (EF )を算出する際、
AR
フィルタと遮光部材とが重なる領域の面積 (O )は、上述した通り、フィルタの有効面
FB
積 (EF )から除かれる。これに対して、フィルタの一部に重ねて配置される遮光膜
AR
の面積 (O ' )は、遮光膜が配置された領域を透過表示及び反射表示に用いること
FB
ができな!/、ものの、フィルタの有効面積 (EF )を構成するものとして取り扱うものとす
AR
る。
[0035] 上記遮光膜の第 1面積比率は、全ての色のフィルタについて、 0以上であり、 1より小 さい。好ましくは、 0〜0. 70である。また、上記遮光膜の第 1面積比率は、少なくとも 2 色のフィルタ間で異なる限り、遮光膜の第 1面積比率が同じフィルタが同一の画素内 に設けられていてもよい。
[0036] 上記フィルタの一部に重ねて配置される遮光膜の面積は、遮光膜の第 1面積比率が 上述の条件を満たす限り、全ての色のフィルタ間で同一であってもよく、一部の組の フィルタ間で同一であってもよぐ全ての色のフィルタ間で異なってもよい。また、 1つ の副画素内に遮光膜が複数設けられている場合には、複数の遮光膜の面積の和が
、そのフィルタの一部に重ねて配置された遮光膜の面積となる。
なお、透過領域の開口率を充分に確保しつつ、反射領域の面積比率のみを調整す る観点からは、遮光膜は、フィルタの反射領域の一部に重ねて配置されることが好ま しい。
[0037] 上記第 1表示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に代えて遮光膜が配置され、 上記少なくとも 2色のフィルタは、遮光膜の下記式（3)で表される面積比率が異なるこ とが好ましい。
(遮光膜の面積比率） = (フィルタの一部に代えて配置された遮光膜の面積) Z (フィ ルタの有効面積） （3)
これによれば、フィルタの分光特性に応じて、フィルタの一部に代えて配置される遮 光膜の面積比率 (以下「遮光膜の第 2面積比率」ともいう。）を調整することにより、フィ ルタの反射領域の面積比率を容易に調整することができるため、反射表示のホワイト ノランスを適正化することができる。
[0038] なお、遮光膜が配置された領域は透過表示及び反射表示に用いることができないも のの、上記式（3)中の右辺の分母であるフィルタの有効面積 (EF )を算出する際、
AR
フィルタの一部に代えて配置される遮光膜の面積 (O ' ' )もまた、フィルタの有効面
FB
積 (EF )を構成するものとして取り扱うものとする。
AR
[0039] 上記遮光膜の第 2面積比率もまた、全ての色のフィルタについて、 0以上であり、 1よ り小さい。好ましくは、 0〜0. 70である。また、上記遮光膜の第 2面積比率は、少なく とも 2色のフィルタ間で異なる限り、遮光膜の第 2面積比率が同じフィルタが同一の画 素内に設けられて 、てもよ 、。
[0040] 上記フィルタの一部に代えて配置される遮光膜の面積は、遮光膜の第 2面積比率が 上述の条件を満たす限り、全ての色のフィルタ間で同一であってもよく、一部の組の フィルタ間で同一であってもよぐ全ての色のフィルタ間で異なってもよい。また、 1つ の副画素内に遮光膜が複数設けられている場合には、複数の遮光膜の面積の和が 、そのフィルタの一部に代えて配置された遮光膜の面積となる。
なお、透過領域の開口率を充分に確保しつつ、反射領域の面積比率のみを調整す る観点からは、遮光膜は、フィルタの反射領域の一部に代えて配置されることが好ま しい。
[0041] 上記第 1表示装置は、反射部材がフィルタ毎に配置され、上記少なくとも 2色のフィル タは、対応する反射部材の下記式 (4)で表される透過電極との面積比率が異なるこ とが好ましい。
(反射部材の透過電極との面積比率） = (反射部材の面積) Z (透過電極の面積） （
4)
これによれば、フィルタの分光特性に応じて、フィルタと対応する反射部材の面積比 率を調整することにより、フィルタの上記式（1)で表される反射領域の面積比率を調 整することができること力 、反射表示のホワイトバランスを適正化することができる。
[0042] 上記反射部材とは、周囲の光を反射して画像を表示するために、フィルタの反射領 域に形成されるものであり、通常は、 TFTアレイ基板側で、フィルタ（副画素）の領域 毎に形成されている。なお、反射部材は、液晶層に電圧を印加するための反射電極 であってもよい。上記透過電極とは、液晶層に電圧を印加するための透明導電性部 材をいい、通常は、 TFTアレイ基板側で、フィルタ（副画素）の領域毎に形成されて いる。
[0043] 上記第 1表示装置は、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ及び黄フィルタが画素毎に 設けられたものであることが好ましい。このように、赤、緑及び青の 3原色フィルタに黄 フィルタをカ卩えた構成とすることにより、透過表示及び反射表示の双方について、高 い NTSC規格比を確保しつつ、色再現範囲の拡大及び明るさの向上をより効果的に 実現することができる。
[0044] 上記黄フィルタは、上記式（1)で表される反射領域の面積比率力 他の 、ずれかの 色のフィルタよりも小さいことが好ましい。通常は、反射表示の光源として用いられる 周囲の光は、透過表示の光源として用いられるバックライトの光源よりも色温度が低く 、反射領域におけるフィルタの構成を透過領域におけるフィルタの構成と同様にすれ ば、反射表示の白色は黄色味を帯びてしまう。したがって、黄フィルタの反射領域の 面積比率を相対的に小さくすることにより、反射表示の白色が黄色味を帯びるのを抑 ff¾することができる。
[0045] 上記黄フィルタは、反射表示の白色が黄色味を帯びるのをより抑制するためには、反 射領域の面積比率が、少なくとも黄の補色である青フィルタよりも小さ 、ことが好ましく 、更に緑フィルタよりも小さいことがより好ましぐ全ての色のフィルタの中で最も小さい ことが更に好ましい。 [0046] 上記黄フィルタは、青フィルタに隣接して配置されており、青フィルタの反射領域の面 積を黄フィルタの反射領域に向力つて広げたものであることが好ましい。これによれ ば、青フィルタの透過領域を減らすことなぐ青フィルタの反射領域を大きくすることが できるため、透過表示のホワイトバランスを維持するためのバックライトの更なるスぺク トル調整 (青色強調）が不要となり、透過表示の輝度低下を抑えることができる。
[0047] 上記黄フィルタの上記式（1)で表される反射領域の面積比率が他のいずれかの色の フィルタよりも小さい形態としては、（A)黄フィルタは、下記式（5)で表される透過領 域の面積比率力 他の全ての色のフィルタと略同一である形態、（B)黄フィルタは、 下記式（5)で表される透過領域の面積比率が全ての色のフィルタの中で最も大き!/ヽ 形態が挙げられる。
(透過領域の面積比率） = (透過領域の面積) Z (フィルタの有効面積） （5)
[0048] 上記 (A)の形態によれば、透過領域の面積比率が透過領域及び反射領域の面積 比率が全ての色のフィルタ間で同じである従来の形態と同様に略同一であることから 、透過表示のホワイトバランスを容易に調整することができる。また、上記 (B)の形態 によれば、黄フィルタの透過領域の面積比率が従来の形態に比べて大きいため、透 過表示の白色は黄色味を帯びるおそれがあるが、透過表示のホワイトバランスにつ いては、バックライトの光源の色温度等を調整することにより適正化が可能であること から、透過表示のホワイトバランスを適正に維持しつつ、透過表示を明るくすることが できる。
[0049] 上記 (A)の形態は、換言すれば、同一の画素内に設けられた全ての色のフィルタ間 で透過領域の面積比率が略同一である形態のことである。 (A)の好ま U、形態として は、例えば、（A—1)黄フィルタの一部に重ねて遮光膜を配置することにより、黄フィ ルタの反射領域の一部を遮光した形態や、（A— 2)黄フィルタの一部に代えて遮光 膜を配置することにより、黄フィルタの反射領域を狭めた形態が挙げられる。これらの 形態は、遮光膜の追加や遮光部材の設計変更を行うことにより得られるものであるこ とから、電極のパターユングやバックライトの光源等の変更を要しな ヽ点で好適であ る。なお、（A— 2)の形態において、遮光膜は、黄フィルタの輪郭を構成する遮光部 材と一体的に設けられて 、てもよ 、。 [0050] 上記 (B)の好ま 、形態としては、例えば、透過領域及び反射領域の面積比率が全 ての色のフィルタ間で同じである従来の形態に対し、黄フィルタの反射領域に向かつ て黄フィルタに対応する透過領域を広げること〖こより、黄フィルタに対応する反射部 材の面積を小さくした形態が挙げられる。この形態を実現するためには、電極のパタ 一-ングゃバックライトの光源等を変更する必要があるものの、透過表示の明るさを 効果的に得ることができる点で好適である。
[0051] 上記青フィルタは、上記式（1)で表される反射領域の面積比率力 全ての色のフィル タの中で最も大きいことが好ましい。すなわち、上記青フィルタの反射領域の面積比 率は、黄フィルタ、赤フィルタ及び緑フィルタの反射領域の面積比率よりも大きいこと が好ましい。これによれば、反射表示について黄の補色である青フィルタの反射領域 の面積比率を大きくすることにより、反射表示の白色の色温度を大きくすることができ ることから、反射表示のホワイトバランスを効果的に適正化することができる。また、青 フィルタの反射領域の面積比率を大きくすることにより、青の補色であり、輝度が高い 黄フィルタの反射領域の面積比率を大きくすることができることから、反射表示のホヮ イトバランスを適正にしつつ、反射表示を効果的に明るくすることができる。
[0052] 上記赤フィルタは、上記式（1)で表される反射領域の面積比率力 緑フィルタ及び青 フィルタよりも小さいことが好ましい。この形態（以下「（C)の形態」ともいう。）によれば 、反射表示について、色温度が比較的低い赤フィルタの反射領域の面積比率を小さ くすることにより、反射表示のホワイトバランスを効果的に適正化することができる。上 記 (C)の形態としては、赤フィルタは、上記式（5)で表される透過領域の面積比率が 緑フィルタと略同一である形態、赤フィルタは、上記式（5)で表される透過領域の面 積比率が緑フィルタよりも大きい形態等が挙げられる。
[0053] 上記 (C)の好ましい形態としては、例えば、（C 1)赤フィルタの一部に重ねて遮光 膜を配置することにより、赤フィルタの反射領域の一部を遮光した形態や、（C 2)赤 フィルタの一部に代えて遮光膜を配置することにより、赤フィルタの反射領域を狭め た形態が挙げられる。これらの形態は、遮光膜の追加や遮光部材の設計変更を行う こと〖こより得られるものであることから、電極のパター-ングゃバックライトの光源等の 変更を要しない点で好適である。なお、（C— 2)の形態において、遮光膜は、赤フィ ルタの輪郭を構成する遮光部材と一体的に設けられていてもよい。また、反射表示の ホワイトバランスをより効果的に適正化するためには、上記赤フィルタは、上記式（1) で表される反射領域の面積比率が、黄フィルタよりも大きぐ緑フィルタ及び青フィル タよりも/ J、さ 、ことがより好まし 、。
[0054] 上記 (C)の好ま 、形態としては、例えば、（C— 3)透過領域及び反射領域の面積 比率が全ての色のフィルタ間で同じである従来の形態に対し、赤フィルタの透過領域 を赤フィルタの反射領域に向力つて広げることにより、赤フィルタに対応する反射部 材の面積を小さくした形態も挙げられる。この形態を実現するためには、電極のパタ 一-ングゃバックライトの光源等を変更する必要があるものの、透過表示の明るさを 効果的に得ることができる点で好適である。
[0055] 上記画素は、上記式（1)で表される反射領域の面積比率力 黄フィルタ、赤フィルタ 、緑フィルタ、青フィルタの順に大きくなることが好ましい。この形態によれば、反射表 示について、色温度が最も低い黄フィルタ、及び、色温度が 2番目に低い赤フィルタ の反射領域の面積比率を色温度が比較的高い緑フィルタ及び青フィルタよりも小さく することにより、反射表示のホワイトバランスをより効果的に適正化することができる。
[0056] 上記画素は、赤フィルタ、緑フィルタ、黄フィルタ及び青フィルタがこの順にストライプ 配列されたものであることが好ましい。これによれば、透過表示及び反射表示の双方 について、反対色の関係にある赤と緑、及び、黄と青がそれぞれ隣接配置され、また 、輝度が高い緑及び黄が画素の中央部に配置されていることから、黒地に混色により 白色の直線を表示した際の直線の色付きを低減することができる。また、ストライプ配 列されていることにより、隣接する画素間で同色のフィルタを一括形成することが可能 となることから、製造工程の簡略ィ匕を図ることができる。
[0057] 上記第 1表示装置は、液晶表示装置であることが好ましい。本発明の第 1表示装置 によれば、色再現範囲の拡大が可能であるとともに、透過表示と反射表示との間のホ ワイトバランスの差異を低減することが可能なことから、表示品位の高 、液晶表示装 置を提供することができる。なお、コントラスト及び色再現性等の表示品位の観点より 、液晶モードは VAモードが好ましいが、他の液晶モードにおいても本発明の効果は 同様に奏されるため、これに限るものではない。 [0058] 本発明はまた、 4色以上のフィルタが画素毎に設けられ、ノ ックライトの光を透過させ て画像を表示する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とをフ ィルタ毎に備える反射透過両用型の表示装置であって、上記画素は、少なくとも 2色 のフィルタ間で、反射領域の面積が異なる表示装置 (以下「第 2表示装置」ともいう。 ) でもある。本発明の第 1表示装置と本発明の第 2表示装置とは、反射表示のホワイト ノランスを調整する技術手段が異なる。すなわち、本発明の第 1表示装置では、「フィ ルタの反射領域の面積比率」を調整することにより、反射表示のホワイトバランスを調 整するのに対し、本発明の第 2表示装置では、「フィルタの反射領域の面積」を調整 することにより、反射表示のホワイトバランスを調整する。したがって、本発明の第 2表 示装置によれば、フィルタの有効面積を考えないことから、フィルタの有効面積が全 ての色のフィルタ間で略同一である場合等において、本発明の第 1表示装置と同様 の作用効果を奏することができる。
なお、本明細書において、略同一とは、同一の状態のみならず、実質的に同一の状 態と同視できる範囲内において異なるような状態をも含むものである。
[0059] 本発明の第 2表示装置における好ましい形態について以下に説明する。なお、詳細 については、上述した相違点に考慮しつつも、本発明の第 1表示装置に関する説明 と同様とする。
上記第 2表示装置の好ましい形態としては、（a)上記第 2表示装置は、少なくとも 1色 のフィルタの一部に重ねて遮光膜が配置され、上記少なくとも 2色のフィルタは、遮光 膜の面積が異なる形態、（b)上記第 2表示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に 代えて遮光膜が配置され、上記少なくとも 2色のフィルタは、遮光膜の面積が異なる 形態、（c)上記第 2表示装置は、反射部材カフィルタ毎に配置され、上記少なくとも 2 色のフィルタは、対応する反射部材の面積が異なる形態、（d)上記第 2表示装置は、 赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ及び黄フィルタが画素毎に設けられた形態が挙げ られる。上記黄フィルタは、反射領域の面積が、他のいずれかの色のフィルタよりも小 さいことが好ましぐ反射領域の面積が、青フィルタよりも小さいことがより好ましぐ青 フィルタに隣接して配置されており、青フィルタの反射領域の面積を黄フィルタの反 射領域に向力つて広げたものであることが好ましぐ反射領域の面積が、更に緑フィ ルタよりも小さ 、ことが更に好ましぐ全ての色のフィルタの中で最も小さ!/、ことが特に 好ましぐまた、透過領域の面積が、他の全ての色のフィルタと略同一であることが好 ましぐ透過領域の面積が、全ての色のフィルタの中で最も大きいことが好ましい。上 記青フィルタは、反射領域の面積が、全ての色のフィルタの中で最も大きいことが好 ましい。上記赤フィルタは、反射領域の面積が、緑フィルタ及び青フィルタよりも小さ いことが好ましぐ透過領域の面積が、緑フィルタと略同一であることが好ましぐ透過 領域の面積が、緑フィルタよりも大きいことが好ましい。上記画素は、反射領域の面 積力 黄フィルタ、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタの順に大きくなることが好ましく 、赤フィルタ、緑フィルタ、黄フィルタ及び青フィルタがこの順にストライプ配列された ものであることが好ましい。上記第 2表示装置は、液晶表示装置であることが好ましい
[0060] 本発明の第 1表示装置と第 2表示装置とは、適宜組み合わされることが好ましい。こ のように組み合わせた形態としては、例えば、黄フィルタは、上記式（1)で表される反 射領域の面積比率及び面積の両方が、青フィルタよりも小さい形態が挙げられる。こ の形態によれば、反射表示の白色が黄色味を帯びるのを効果的に抑制することがで きる結果、反射表示のホワイトバランスを効果的に適正化することができる。なお、第 1表示装置と第 2表示装置との組み合わせ方は、特に限定されるものではな!/、。
[0061] 本発明は更に、 3色以上のフィルタが画素毎に設けられ、バックライトの光を透過させ て画像を表示する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とをフ ィルタ毎に備える反射透過両用型の表示装置であって、上記画素は、少なくとも赤フ ィルタ、緑フィルタ及び青フィルタが設けられたものであり、上記青フィルタは、上記式 (1)で表される反射領域の面積比率力 他のいずれかの色のフィルタよりも大きい表 示装置 (以下「第 3表示装置」ともいう。）でもある。一般的に、反射表示の光源として 用いられる周囲の光は、透過表示の光源として用いられるバックライト光よりも色温度 が低いことから、色温度が高い青フィルタの反射領域の面積比率を大きくすることに より、反射表示の白色の色温度を高くすることができる結果、透過表示と反射表示と のホワイトバランスの差異を低減することができる。
[0062] 上記第 3表示装置の好ましい形態としては、（D)画素は、赤フィルタ、緑フィルタ及び 青フィルタの 3原色フィルタのみが設けられた形態、（E)画素は、赤フィルタ、緑フィ ルタ、青フィルタ及び黄フィルタの 4色フィルタが設けられた形態が挙げられる。中で も、（E)の形態では、赤、緑及び青の 3原色フィルタに黄フィルタを加えることにより、 透過及び反射表示の双方について、色再現範囲を拡大することができるとともに、黄 の補色である青フィルタの反射領域の面積比率を大きくすることにより、反射表示の 白色が黄色味を帯びるのを抑制することができる。その結果、透過表示と反射表示と のホワイトバランスの差異を効果的に低減することもできる。
[0063] 本発明はそして、 3色以上のフィルタが画素毎に設けられ、ノ ックライトの光を透過さ せて画像を表示する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とを フィルタ毎に備える反射透過両用型の表示装置であって、上記画素は、少なくとも赤 フィルタ、緑フィルタ及び青フィルタが設けられたものであり、上記赤フィルタは、上記 式（1)で表される反射領域の面積比率力 他の 、ずれかの色のフィルタよりも小さ!/、 表示装置 (以下「第 4表示装置」ともいう。）でもある。一般的に、反射表示の光源とし て用いられる周囲の光は、透過表示の光源として用いられるバックライト光よりも色温 度が低 、ことから、色温度が低 、赤フィルタの反射領域の面積比率を小さくすること により、反射表示の白色の色温度を高くすることができる結果、透過表示と反射表示 とのホワイトバランスの差異を低減することができる。
[0064] 上記第 4表示装置の好ましい形態としては、（F)上記画素は、赤フィルタ、緑フィルタ 及び青フィルタのみが設けられた形態、（G)上記画素は、赤フィルタ、緑フィルタ、青 フィルタ及び黄フィルタが設けられた形態が挙げられる。中でも、（G)の形態では、赤 、緑及び青の 3原色フィルタに黄フィルタを加えることにより、透過及び反射表示の双 方について、色再現範囲を拡大することができるとともに、色温度が低い赤フィルタの 反射領域の面積比率を小さくすることにより、反射表示について、反射表示の白色が 黄色味を帯びるのを抑制することができる。その結果、透過表示と反射表示とのホヮ イトバランスの差異を効果的に低減することもできる。
[0065] 本発明はまた、 4色以上のフィルタが画素毎に設けられた反射型の表示装置であつ て、上記画素は、少なくとも 2色のフィルタ間で、有効面積が異なる表示装置（以下「 第 5表示装置」ともいう。）でもある。一般的に、反射表示の光源として用いられる周囲 の光は、透過表示の光源として用いられるノ ックライト光よりも色温度が低い。したが つて、少なくとも 2色のフィルタ間で、有効面積を異ならせることにより、反射表示のホ ワイトバランスの調整が可能となる結果、その適正化を図ることができる。なお、ここで いうフィルタの有効面積とは、フィルタが配置された領域のうち、反射表示に用いるこ とができる領域の面積を！、う。
[0066] 本発明の第 5表示装置における好ましい形態について以下に説明する。なお、詳細 については、本発明の第 1表示装置に関する説明と同様とする。
上記第 5表示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に重ねて遮光膜が配置され、 上記少なくとも 2色のフィルタは、遮光膜の面積が異なることが好ましい。上記第 5表 示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に代えて遮光膜が配置され、上記少なくと も 2色のフィルタは、遮光膜の面積が異なることが好ましい。上記第 5表示装置は、反 射部材がフィルタ毎に配置され、上記少なくとも 2色のフィルタは、対応する反射部材 の面積が異なることが好ましい。これらによれば、反射表示のホワイトバランスの調整 方法として、好適である。
[0067] 上記第 5表示装置は、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ及び黄フィルタが画素毎に 設けられたものであることが好ましい。上記黄フィルタは、有効面積が、他のいずれか の色のフィルタよりも小さいことが好ましぐ青フィルタよりも小さいことが好ましぐ青フ ィルタに隣接して配置されており、青フィルタの反射領域の面積を黄フィルタの反射 領域に向力つて広げたものであることが好ましぐ更に緑フィルタよりも小さいことが好 ましぐ全ての色のフィルタの中で最も小さいことが好ましい。上記青フィルタは、有効 面積が、全ての色のフィルタの中で最も大きいことが好ましい。上記赤フィルタは、有 効面積が、緑フィルタ及び青フィルタよりも小さいことが好ましい。上記画素は、有効 面積が、黄フィルタ、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタの順に大きくなることが好まし い。上記画素は、赤フィルタ、緑フィルタ、黄フィルタ及び青フィルタがこの順にストラ イブ配列されたものであることが好ましい。上記第 5表示装置は、液晶表示装置であ ることが好ましい。
[0068] 本発明は更に、本発明の第 1〜第 5表示装置に用いられるカラーフィルタ基板でもあ る。すなわち、 ) 4色以上のフィルタがカラーフィルタ毎に設けられ、ノ ックライトの 光を透過させて画像を表示する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反 射領域とをフィルタ毎に備えるカラーフィルタ基板であって、上記カラーフィルタは、 少なくとも 2色のフィルタ間で、上記式（1 )で表される反射領域の面積比率が異なる カラーフィルタ基板、（j8 ) 4色以上のフィルタがカラーフィルタ毎に設けられ、ノ ックラ イトの光を透過させて画像を表示する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示 する反射領域とをフィルタ毎に備えるカラーフィルタ基板であって、上記カラーフィル タは、少なくとも 2色のフィルタ間で、反射領域の面積が異なるカラーフィルタ基板、 ( y ) 3色以上のフィルタがカラーフィルタ毎に設けられ、ノ ックライトの光を透過させて 画像を表示する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とをフィ ルタ毎に備えるカラーフィルタ基板であって、上記カラーフィルタは、少なくとも赤フィ ルタ、緑フィルタ及び青フィルタが設けられたものであり、上記青フィルタは、上記式（ 1)で表される反射領域の面積比率力 他の 、ずれかの色のフィルタよりも大き!/、カラ 一フィルタ基板、 ( δ ) 3色以上のフィルタがカラーフィルタ毎に設けられ、ノ ックライト の光を透過させて画像を表示する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する 反射領域とをフィルタ毎に備えるカラーフィルタ基板であって、上記カラーフィルタは 、少なくとも赤フィルタ、緑フィルタ及び青フィルタが設けられたものであり、上記赤フ ィルタは、上記式（1)で表される反射領域の面積比率力 他のいずれかの色のフィル タよりも小さいカラーフィルタ基板、 ( ε ) 4色以上のフィルタがカラーフィルタ毎に設け られたカラーフィルタ基板であって、上記カラーフィルタは、少なくとも 2色のフィルタ 間で、有効面積が異なるカラーフィルタ基板でもある。（ α )〜（ δ )のカラーフィルタ 基板によれば、反射透過両用型の表示装置に用いることにより、反射表示のホワイト バランスの調整、及び、透過表示と反射表示との間のホワイトバランスの差異の低減 を実現することができる。（ ε )のカラーフィルタ基板によれば、反射型の表示装置に 用いることにより、反射表示のホワイトバランスの調整が可能となり、その適正化を図 ることがでさる。
発明の効果
本発明の表示装置によれば、 4色以上のフィルタが画素毎に設けられていることから 、色再現範囲の拡大が可能であるとともに、反射領域の面積比率が少なくとも 2色の フィルタ間で異なることから、反射領域の面積比率を適切に調整することにより、透過 表示と反射表示との間のホワイトバランスの差異を低減することが可能である。
発明を実施するための最良の形態
[0070] 以下に実施形態を掲げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施 形態のみに限定されるものではない。なお、以下の実施形態における構成及び測定 値等はすべて、コンピュータプログラムを用いて行ったシミュレーション (模擬実験）に 基づくものである。
[0071] 本発明の実施形態に係る表示装置は、反射透過両用型の液晶表示装置である。す なわち、本実施形態に係る表示装置によれば、観察者は、屋内等の比較的に暗い 環境下では、ノ ックライトの光を利用した透過表示を主として観察することになり、屋 外等の比較的に明るい環境下では、周囲の光を利用した反射表示を主として観察す ることになる。
[0072] (1)液晶表示装置の構成
(1 1)実施形態 1
図 6は、本発明の実施形態 1に係る反射透過両用型の表示装置における TFT基板 1 2の概略構成を示す平面図である。
本実施形態における TFT基板 12は、図 6に示すように、ガラス基板 31上に、ゲート バスライン 5とソースノ スライン 6と力もなるマトリクス配線が配置されており、このマトリ タス配線に囲まれた領域には、透過電極 35及び反射電極 34が配置されている。こ れらの電極は、表示装置において、後述するカラーフィルタ基板 11に設けられた各 色のフィルタと対向しており、また、反射電極 34の下に配置された薄膜トランジスタ（ TFT、図示せず）のドレイン電極に接続されている。なお、反射電極 34の下の領域 には、透過電極 35及び反射電極 34に印加された電圧を保持するための補助容量（ Cs)配線 7が、ゲートバスライン 5と平行に配置されて 、る。
[0073] 図 7は、本発明の実施形態 1に係る反射透過両用型の表示装置におけるカラーフィ ルタ基板 (対向基板） 11の概略構成を示す平面図である。
本実施形態における対向基板 11は、図 7に示すように、赤、緑、黄及び青のフィルタ 10R、 10G、 10Y及び 10Bがこの順にストライプ配列され、各フィルタ間には、ブラッ クマトリタス 10BMが配置されている。本実施形態では、フィルタ 10R、 10B、 10G及 び 1 OYの配列が全ての画素で同一であり、フィルタ毎に反射領域 aと透過領域 bとが 設けられている。なお、反射領域 aは、 TFT基板 12の反射電極 34と対向する領域で あり、反射表示に使用される領域である。また、透過領域 bは、 TFT基板の透過電極 35と対向する領域であり、透過表示に使用される領域である。
[0074] 図 9は、各副画素の面積 (フィルタの有効面積)を 1に規格ィ匕したときに、全色のフィ ルタで反射領域の面積比率が 0. 33で一定となっており、透過領域の面積比率が 0. 67で一定となって ヽる液晶表示装置の画素の概略構成を示す平面図である。以下 、この画素におけるフィルタの反射領域の面積比率を「基準反射面積比率」といい、 透過領域の面積比率を「基準透過面積比率」という。
[0075] 本実施形態に係る画素は、図 7に示すように、ブラックマトリクス 10BMによって遮光 される領域を広げること〖こより、下記表 1に示すように、黄フィルタ 10Yの反射領域 Ya の面積比率を基準反射面積比率よりも 0. 23だけ小さくしたものである。
[0076] [表 1]
Figure imgf000026_0001
[0077] 図 8は、図 6及び 7中の P— Q線における断面構成を示す模式図である。以下、本実 施形態に係る表示装置の断面構成について説明する。
本実施形態に係る表示装置は、図 8に示すように、対向基板 11と TFT基板 12との間 に、液晶層 13を挟んだ構成を有している。
対向基板 11は、ガラス基板 21の外側 (観察面側）には、位相差板 22及び偏光板 23 を備え、ガラス基板 21の内側（背面側）には、赤、緑、青及び黄の 4色フィルタ 10R、 10G、 10B及び 10Y、ブラックマトリクス 10ΒΜ、オーバーコート層 25、対向電極 26 及び配向膜 27を備えて 、る。 [0078] 位相差板 22は、自身を透過する光の偏光状態を調整するものである。偏光板 23は 、特定の偏光成分の光だけを透過させるものである。本実施形態では、位相差板 22 及び偏光板 23の配置及び構成を調整することにより、位相差板 22及び偏光板 23が 、円偏光板として機能するように設定されている。
[0079] 赤、緑、青及び黄の 4色フィルタ 10R、 10G、 10B及び 10Yはそれぞれ、自身を透過 する光の色を選択するものである。本実施形態で用いた各フィルタの分光特性を図 1 0に示す。図 10に示すように、赤、緑及び青の 3原色フィルタ 10R、 10G及び 10Bは それぞれ、入射光の赤色成分、緑色成分及び青色成分を主に透過させるものであり 、黄フィルタ 10Yは、入射光の赤色成分及び緑色成分の両方の色成分を主に透過 させるものである。本実施形態では、フィルタのサイズ及び膜厚は、反射領域 aと透過 領域 bとの間で、互いにほぼ等しくなつているが、必ずしも等しくする必要はない。た だし、フィルタのサイズ又は膜厚を変更すると、各フィルタの透過光の明るさが変化す るので、ホワイトバランスが崩れないように、設計することが好ましい。
[0080] オーバーコート層 25は、赤、緑、青及び黄の 4色フィルタ 10R、 10G、 10B及び 10Y 力も液晶層 13内に汚染物が溶出するのを防ぎ、また、対向基板 11の表面を平坦ィ匕 するものである。対向電極 26は、液晶層 13を介して、 TFT基板 12側に設けられた 反射電極 34及び透過電極 35に対向するものであり、液晶層 13に電圧を印加して液 晶分子を駆動するのに用いられる。配向膜 27は、液晶層 13内の液晶分子の配向を 制御するものである。
[0081] TFT基板 12は、ガラス基板 31の外側（背面側）には、位相差板 32及び偏光板 33を 備え、ガラス基板 31の内側 (観察面側）には、凸部 (マルチギャップ層） 37、反射部 材としても機能する反射電極 34、透過電極 35及び配向膜 38を備えている。なお、凸 部 37及び反射電極 34は、反射領域 aに形成され、透過電極 35は、透過領域 bに形 成されている。
[0082] 位相差板 32は、位相差板 22と同様に、自身を透過する光の偏光状態を調整するも のであり、偏光板 33は、偏光板 23と同様に、特定の偏光成分の光だけを透過させる ものである。本実施形態では、位相差板 32及び偏光板 33の配置及び構成を調整す ることにより、位相差板 32及び偏光板 33が、円偏光板として機能するように設定され ている。また、この円偏光板は、対向基板 11側に配置された円偏光板と光学的に互 V、に直交するように配置されて 、る。
[0083] 凸部 37は、赤、緑、青及び黄の 4色フィルタ 10R、 10G、 10B及び 10Yの反射領域 a のそれぞれに配置されており、反射電極 34の土台となるものである。本実施形態で は、 TFT基板 12側に凸部 37を設けることにより、反射領域 aにおけるセル厚が透過 領域 bにおけるセル厚よりも小さくなつている。
[0084] 反射電極 34は、光反射機能を有する電極 (シミュレーションでは、反射率 100%と仮 定)であり、凸部 37上に設けられている。この反射電極 34は、周囲の光を反射すると ともに、液晶層 13に電圧を印加して液晶分子を駆動するものであり、反射表示を行う 際に用いられる。反射電極 34は、アルミニウム (A1)等の金属力も構成される。
[0085] 本実施形態では、周囲の光を反射する部材と液晶分子を駆動する電極とを反射電 極 34として一体ィ匕しているが、電極の機能を有しない反射部材を形成し、その反射 部材が配置された領域に対応して、別途電極を形成する構成であってもよい。この 場合、反射部材は、ガラス基板 31の背面側に設けられてもよい。また、透過電極 35 は、酸化インジウム錫 (ITO)等の透明な導電材料カゝらなる電極である。反射電極 34 及び透過電極 35は、対向基板 11側のフィルタ毎に配置されており、フィルタの領域 毎に、液晶層 13に電圧を印加して液晶分子を駆動する。配向膜 38は、配向膜 27と 同様に、液晶層 13内の液晶分子の配向を制御するものである。
[0086] 図 11は、液晶層 13の分光透過率及び分光反射率の測定結果を示すグラフである。
本明細書において、分光反射率とは、フィルタのない場合に、表示装置に外部から 入射した光の量と、反射領域 aで反射されて反射表示光として外部に出射される光の 量との各波長における比をいう。分光透過率とは、フィルタのない場合に、ノ ックライ ト 36から照射される光の量と、透過領域 bを透過して透過表示光として外部に出射さ れる光の量との各波長における比である。
なお、 TFT基板 12の裏面側（背面側）には、透過表示に用いられるノ ックライト 36が 備えられている。ノ ックライト 36に用いる光源に関し、光学特性等については、後述 の（2)で述べる。
[0087] (1 2)実施形態 2 図 12は、本発明の実施形態 2に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示 す平面図である。
本実施形態における画素は、図 12及び上記表 1に示すように、黄フィルタ 10Yの透 過領域 Ybを広げることにより、実施形態 1と同様に、黄フィルタ 10Yの反射領域 Yaの 面積比率を基準面積比率よりも 0. 23だけ小さくしたものである。なお、黄フィルタ 10 Yの透過領域 Ybの面積比率は、基準透過面積比率よりも 0. 23だけ大きく設定され ている。
[0088] (1 3)実施形態 3
図 13は、本発明の実施形態 3に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示 す平面図である。
本実施形態における画素は、図 13及び上記表 1に示すように、ブラックマトリクス 10B Mによって遮光される領域を広げることにより、黄フィルタ 10Yの反射領域 Yaの面積 比率を基準面積比率よりも 0. 10だけ小さくし、また、青フィルタ 10Bの透過領域 Bb を狭めることにより、青フィルタの反射領域 Baの面積比率を基準面積比率よりも 0. 1 0だけ大きくしたものである。
[0089] (1 4)実施形態 4
図 14は、本発明の実施形態 4に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示 す平面図である。
本実施形態における画素は、図 14及び上記表 1に示すように、黄フィルタ 10Yの透 過領域 Ybを広げることにより、実施形態 3と同様に、黄フィルタ 10Yの反射領域 Yaの 面積比率を基準面積比率よりも 0. 10だけ小さくし、また、青フィルタ 10Bの透過領域 Bbを狭めることにより、青フィルタ 10Bの反射領域 Baの面積比率を基準面積比率よ りも 0. 10だけ大きくしたものである。
[0090] (1 5)実施形態 5
図 15は、本発明の実施形態 5に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示 す平面図である。
本実施形態における画素は、図 15及び上記表 1に示すように、実施形態 3における 画素に対し、ブラックマトリクス 10BMによって遮光される領域を広げることにより、赤 フィルタ 10Rの反射領域 Raの面積比率を基準面積比率よりも 0. 03だけ小さくしたも のである。
[0091] (1 6)実施形態 6
図 16は、本発明の実施形態 6に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示 す平面図である。
本実施形態における画素は、図 16及び上記表 1に示すように、実施形態 4における 画素に対し、赤フィルタ 10Rの透過領域 Rbを広げることにより、赤フィルタ 10Rの反 射領域 Raの面積比率を基準面積比率よりも 0. 03だけ小さくしたものである。
[0092] (1 7)比較例 1
図 9は、従来の比較例 1に係る液晶表示装置の画素の概略構成を示す平面図である 本比較例における画素は、上述したように、全色のフィルタについて、反射領域の面 積比率が基準反射面積比率に設定されており、透過領域の面積比率が基準透過面 積比率に設定されている。
[0093] (1 8)参考例 1
図 17は、参考例 1に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示す平面図で ある。
本参考例における画素は、図 17及び上記表 1に示すように、ブラックマトリクス 10BM によって遮光される領域を広げることにより、黄フィルタ 10Yの反射領域 Yaをなくした ものである。すなわち、本参考例に係る液晶表示装置は、赤、緑及び青の 3原色フィ ルタ 1 OR、 1 OG及び 1 OGで反射表示を行う形態である。
[0094] (1 9)参考例 2
図 18は、参考例 2に係る液晶表示装置における画素の概略構成を示す平面図であ る。
本参考例における画素は、図 18及び上記表 1に示すように、黄フィルタ 10Bの透過 領域 Ybを広げることにより、黄フィルタ 10Bの反射領域 Yaをなくしたものである。すな わち、本参考例に係る液晶表示装置もまた、赤、緑及び青の 3原色フィルタ 10R、 10 G及び 10Gで反射表示を行う形態である。 [0095] (2)透過表示及び反射表示の表示品質試験
(2— 1)色温度の算出方法
実施形態 1〜6、比較例 1、参考例 1及び 2に係る液晶表示装置について、ホワイトバ ランスに関する評価試験を行った。ホワイトバランスは、通常は色温度（白表示の色 温度)で表現される。したがって、この評価試験では、液晶表示装置が白色表示を行 つたときの XYZ表色系（CIE1931標準表色系）の色度座標 (x、 y)より、下記式 (6) を用いて、色温度 (相対色温度) Tを算出する方法を用いた (MaCcamy,C.S.,Correla tedcolor temperature as an explicit tunction of chromaticity coordinates, し ol orRes. Appl.17, 142-144(1992)) 0
T = -437n3+ 3601n2- 6861n+ 5514. 31 (6)
式中の nは、 n= (x— 0. 3320) / (y-0. 1858)で表される。
[0096] (2- 2)透過表示のホワイトバランスの測定方法
実施形態 1〜6、比較例 1、参考例 1及び 2に係る液晶表示装置は、赤、緑、青及び 黄の 4色フィルタ 10R、 10G、 10B及び 10Yを用いて透過表示を行うこととなるので、 赤、緑及び青の 3原色フィルタ 10R、 10G及び 10Bの分光特性に合わせた光源を用 いると、ホワイトバランスが黄色側に崩れ、色温度が低くなる。したがって、透過表示 のホワイトバランスを最適に調整するために、ノ ックライト 36の光源として、図 19の光 源 Q；〜 γを用いて、透過表示での白表示時における色温度を測定した。
[0097] なお、光源 a；〜 γは、赤、緑及び青の 3原色フィルタで透過表示する形態で用いら れる光源よりも、色温度の高い青みが力つた光を発するものである。図 19に示すよう に、光源 Q；〜 γの発光スペクトルは、互いに異なる力 これは、青みが互いに異なる ことを示している。より具体的には、光源 γの青みが最も弱く（色温度が最も低く）、光 源 の青みが最も強 、（色温度が最も高!、)。
[0098] (2- 3)反射表示のホワイトバランスの測定方法
液晶表示装置は、反射表示を行う際、周囲の光を光源として用いる。この評価試験 では、 D 光源に近い光源を反射表示の光源として、白表示時における色度座標 (X
65
、 y)を測定した。なお、 D 光源のスペクトルを図 20に示す。
65
[0099] (2— 4)透過表示と反射表示との間のホワイトバランスの差異評価 一般的には、反射表示の白色の色温度が 5000 12000Kであり、反射表示と透過 表示との白色の色温度の差異が 2000Κ以下であれば、透過表示及び反射表示の 両方の表示品位を良好に保つことが可能となる。上述した（2— 1) （2— 3)の方法 により、透過表示及び反射表示の白表示時の色温度を算出し、それらの結果を用い て、モード間の色温度差 (以下「モード間格差」という。）を算出した。結果を表 2に示 す。
[0100] [表 2]
Figure imgf000032_0001
[0101] 表 1に示すように、黄フィルタ 10 Υの反射領域 Yaの面積 比率が他の 3原色フィルタと同一であるため、反射表示の白色の色温度が 4000Kよ りも低ぐホワイトバランスが黄色側に崩れていた。また、モード間格差力 2000Kより も大きぐ透過表示と反射表示との表示画質に大きな差が生じていた。
[0102] これに対し、実施形態 1〜6では、ブラックマトリクス 10BMによって遮光される領域や 黄フィルタ 10Yの透過領域 Ybを広げることにより、黄フィルタ 10 Yの反射領域 Yaの 面積比率が他の 3原色フィルタよりも小さくなつて 、ることから、反射表示のホワイトバ ランスが黄色側に崩れるのを抑制することができ、反射表示の白色の色温度を 5000 K以上に保つことができた。また、これらの実施形態では、ホワイトバランスが許容さ れる範囲内で、黄フィルタ 10Yの反射領域 Yaを用いることにより、黄フィルタ 10Yの 反射領域 Yaを用いない参考例 1及び 2に比べて、反射表示の明るさや色再現範囲 を向上させることができた。
[0103] また、実施形態 2、 4及び 6では、黄フィルタ 10Yの反射領域 Yaの面積比率を小さく した分、黄フィルタ 10Yの透過領域 Ybの面積比率を大きくすることができることから、 透過表示の明るさを向上させることができるとともに、青みが最も強い光源 αを用いる ことで、透過表示のホワイトバランスが黄色側へ崩れるのを抑制することができた。
[0104] 更に、実施形態 3〜6では、黄の補色である青フィルタ 10Bの反射領域 Baを拡大す ることにより、反射表示のホワイトバランスを適正範囲に保ちつつ、黄フィルタ 10Yの 反射領域 Yaの面積比率を実施形態 1及び 2よりも大きくすることができたことから、反 射表示の明るさを更に向上させることができた。
更には、実施形態 5及び 6では、色温度の低い赤フィルタ 10Rの反射領域 Raの面積 比率を小さくすることにより、反射表示のホワイトバランスを更に改善することができた
[0105] (3)実施形態 1の変形例
実施形態 1における画素構成の変形例としては、図 21 (a)〜（e)及び 22 (a)〜（d)の 形態が挙げられる。これらの形態によっても、実施形態 1と同様の作用効果を奏する ことができる。
[0106] (4)実施形態 2の変形例
実施形態 2における画素構成の変形例としては、図 23の形態が挙げられる。この形 態は、黄フィルタ 10Yは、青フィルタ 10Bに隣接して配置されており、青フィルタ 10B の反射領域 Baの面積を黄フィルタ 10 Yの反射領域 Yaに向かって広げたものである 。この形態によれば、青フィルタ 10Bの反射領域 Baを大きくするために、青フィルタ 1 OBの透過領域 Bbを減らす必要がな 、ため、透過表示のホワイトバランスを維持する ためのバックライトの更なるスペクトル調整 (青色強調）が不要となり、透過表示の輝 度低下を抑えることができる。
[0107] (5)実施形態の変形例
本発明の実施形態に係る表示装置は、暗い環境下ではバックライトの光を利用した 透過表示が支配的となる一方、明るい環境下では周囲の光を利用した反射表示が 支配的となるものである。し力しながら、これに限らず、周囲の光の強さに応じて、透 過表示及び反射表示のいずれか一方を選択し、選択した表示モード毎に、液晶の 駆動方法を切り替えるように構成してもよ!/ヽ。
[0108] また、本発明の実施形態に係る表示装置は、反射透過両用型の液晶表示装置であ るが、これに限らず、他の方式の表示装置として構成することもできる。すなわち、本 表示装置は、反射表示と透過表示との双方で、多色のカラーフィルタ部を介して表 示を行うタイプの表示装置であれば、どのような方式の表示装置にも適用できる。例 えば、自発光ディスプレイとよばれる有機 ELディスプレイ等でも、例えば、液晶表示 装置とのハイブリッドにする等して、透過領域と反射領域とで異なるフィルタを用いて 表示を行う場合には、本表示装置の構成を応用することが可能である。
[0109] 本願明細書における「以上」、「以下」は、当該数値 (境界値)を含むものである。
[0110] 本願は、 2006年 3月 20日に出願された日本国特許出願 2006— 077732号を基礎 として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものであ る。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
図面の簡単な説明
[0111] [図 1] (a)は、フィルタ 5aの有効面積 (EF )の計算方法を示す平面模式図である。
AR
なお、（a)中の太線で囲まれた領域は、フィルタ 5aの実効領域を表す。また、（b)は、 (a)中の A— B線における断面模式図である。
[図 2] (a)は、フィルタ 5aの有効面積 (EF )の計算方法を示す平面模式図である。 なお、（a)中の太線で囲まれた領域は、フィルタ 5aの実効領域を示し、斜線部分は、 フィルタ 5aの実効領域とブラックマトリクス 10BMとが重なる領域を示す。また、（b)は 、（a)中の A—B線における断面模式図である。
[図 3] (a)は、フィルタ 5aの有効面積 (EF )の計算方法を示す平面模式図である。
AR
なお、（a)中の太線で囲まれた領域は、フィルタ 5aの実効領域を示し、斜線部分は、 フィルタ 5aの実効領域とブラックマトリクス 10BMとが重なる領域を示す。また、（b)は 、（a)中の A—B線における断面模式図である。
圆 4] (a)は、フィルタ 5aの有効面積 (EF )の計算方法を示す平面模式図である。
AR
なお、（a)中の太線で囲まれた範囲は、フィルタ 5aの実効領域を示し、斜線部分は、 フィルタ 5aの実効領域とブラックマトリクス 10BMとが重なる領域を示す。また、（b)は 、（a)中の A—B線における断面模式図である。
[図 5] (a)は、フィルタ 5aの有効面積 (EF )の計算方法を示す平面模式図である。
AR
なお、（a)中の太い実線及び一点鎖線で囲まれた領域は、フィルタ 5aの 1画素当たり の実効領域を示し、斜線部分は、フィルタ 5aの 1画素当たりの実効領域とフィルタ 5b 及び 5cとが重なる領域を示す。また、（b)は、（a)中の A—B線における断面模式図 である。
圆 6]本発明の実施形態 1に係る反射透過両用型の表示装置における TFT基板の 概略構成を示す平面図である。
圆 7]本発明の実施形態 1に係る反射透過両用型の表示装置におけるカラーフィル タ基板 (対向基板)の概略構成を示す平面図である。
[図 8]図 6及び 7中の P— Q線における断面構成を示す模式図である。
[図 9]従来の比較例 1に係る液晶表示装置の画素の概略構成を示す平面図である。
[図 10]本実施形態に係る赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ及び黄フィルタの分光特 性を示すグラフである。
圆 11]本実施形態に係る液晶層 13の分光透過率及び分光反射率の測定結果を示 すグラフである。
圆 12]本発明の実施形態 2に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示す平 面図である。 圆 13]本発明の実施形態 3に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示す平 面図である。
圆 14]本発明の実施形態 4に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示す平 面図である。
圆 15]本発明の実施形態 5に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示す平 面図である。
圆 16]本発明の実施形態 6に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示す平 面図である。
[図 17]参考例 1に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示す平面図である
[図 18]参考例 2に係る液晶表示装置の 1画素当たりの概略構成を示す平面図である
[図 19]バックライト 36の光源 α〜 γの発光スペクトルを示す図である。
[図 20]D 光源の発光スペクトルを示す図である。
65
[図 21] (a)〜 (e)はすべて、本発明の実施形態 1の変形例を示す平面図である。
[図 22] (a)〜 (d)はすべて、本発明の実施形態 1の変形例を示す平面図である。 圆 23]本発明の実施形態 2の変形例を示す平面図である。
符号の説明
5 :ソースバスライン
6 :ゲートバスライン
7 :補助容量 (Cs)配線
9 :バンク
1 OR:赤フィルタ
10G :緑フィルタ
10B:青フィルタ
10Y:黄フィルタ
10BM：ブラックマトリクス
11 :対向基板 12:TFT基板
13:液晶層
21:ガラス基板
22:位相差板
23:偏光板
25：ォーノ 一コート層
26:対向電極
27:配向膜
31:ガラス基板
32:位相差板
33:偏光板
34:反射電極
35:透過電極
36:バックライト
37:凸部
38:配向膜
BA:/ ンク
BM：ブラックマトリクス（黒塗り部) a:反射領域
b:透過領域
Ra:赤フィルタの反射領域 Rb：赤フィルタの透過領域 Ga：緑フィルタの反射領域 Gb：緑フィルタの透過領域 Ba:青フィルタの反射領域 Bb：青フィルタの透過領域 Ya:黄フィルタの反射領域 Yb：黄フィルタの透過領域

Claims

請求の範囲
[1] 4色以上のフィルタが画素毎に設けられ、ノ ックライトの光を透過させて画像を表示 する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とをフィルタ毎に備 える反射透過両用型の表示装置であって、
該画素は、少なくとも 2色のフィルタ間で、下記式（1)で表される反射領域の面積比 率が異なることを特徴とする表示装置。
(反射領域の面積比率） = (反射領域の面積) / (フィルタの有効面積） （1)
[2] 前記表示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に重ねて遮光膜が配置され、 前記少なくとも 2色のフィルタは、遮光膜の下記式（2)で表される面積比率が異なるこ とを特徴とする請求項 1記載の表示装置。
(遮光膜の面積比率） = (フィルタの一部に重ねて配置された遮光膜の面積) Z (フィ ルタの有効面積） （2)
[3] 前記表示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に代えて遮光膜が配置され、
前記少なくとも 2色のフィルタは、遮光膜の下記式（3)で表される面積比率が異なるこ とを特徴とする請求項 1記載の表示装置。
(遮光膜の面積比率） = (フィルタの一部に代えて配置された遮光膜の面積) Z (フィ ルタの有効面積） （3)
[4] 前記表示装置は、反射部材がフィルタ毎に配置され、
前記少なくとも 2色のフィルタは、対応する反射部材の下記式 (4)で表される透過電 極との面積比率が異なることを特徴とする請求項 1記載の表示装置。
(反射部材の透過電極との面積比率） = (反射部材の面積) Z (透過電極の面積） （ 4)
[5] 前記表示装置は、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ及び黄フィルタが画素毎に設け られたものであることを特徴とする請求項 1記載の表示装置。
[6] 前記黄フィルタは、前記式（1)で表される反射領域の面積比率力 他のいずれかの 色のフィルタよりも小さいことを特徴とする請求項 5記載の表示装置。
[7] 前記黄フィルタは、前記式（1)で表される反射領域の面積比率力 青フィルタよりも 小さ!/ヽことを特徴とする請求項 6記載の表示装置。
[8] 前記黄フィルタは、青フィルタに隣接して配置されており、青フィルタの反射領域の面 積を黄フィルタの反射領域に向力つて広げたものであることを特徴とする請求項 7記 載の表示装置。
[9] 前記黄フィルタは、前記式（1)で表される反射領域の面積比率力 更に緑フィルタよ りも小さ!/ヽことを特徴とする請求項 7記載の表示装置。
[10] 前記黄フィルタは、前記式（1)で表される反射領域の面積比率力 全ての色のフィル タの中で最も小さいことを特徴とする請求項 9記載の表示装置。
[11] 前記黄フィルタは、下記式（5)で表される透過領域の面積比率力 他の全ての色の フィルタと略同一であることを特徴とする請求項 10記載の表示装置。
(透過領域の面積比率） = (透過領域の面積) Z (フィルタの有効面積） （5)
[12] 前記黄フィルタは、下記式（5)で表される透過領域の面積比率力 全ての色のフィル タの中で最も大きいことを特徴とする請求項 10記載の表示装置。
(透過領域の面積比率） = (透過領域の面積) Z (フィルタの有効面積） （5)
[13] 前記青フィルタは、前記式（1)で表される反射領域の面積比率力 全ての色のフィル タの中で最も大きいことを特徴とする請求項 10記載の表示装置。
[14] 前記赤フィルタは、前記式（1)で表される反射領域の面積比率が、緑フィルタ及び青 フィルタよりも小さいことを特徴とする請求項 10記載の表示装置。
[15] 前記赤フィルタは、下記式（5)で表される透過領域の面積比率力 緑フィルタと略同 一であることを特徴とする請求項 14記載の表示装置。
(透過領域の面積比率） = (透過領域の面積) Z (フィルタの有効面積） （5)
[16] 前記赤フィルタは、下記式（5)で表される透過領域の面積比率力 緑フィルタよりも 大き!/ヽことを特徴とする請求項 14記載の表示装置。
(透過領域の面積比率） = (透過領域の面積) Z (フィルタの有効面積） （5)
[17] 前記画素は、前記式（1)で表される反射領域の面積比率力 黄フィルタ、赤フィルタ 、緑フィルタ、青フィルタの順に大きくなることを特徴とする請求項 13記載の表示装置
[18] 前記画素は、赤フィルタ、緑フィルタ、黄フィルタ及び青フィルタがこの順にストライプ 配列されたものであることを特徴とする請求項 5記載の表示装置。
[19] 前記表示装置は、液晶表示装置であることを特徴とする請求項 1記載の表示装置。
[20] 4色以上のフィルタが画素毎に設けられ、ノ ックライトの光を透過させて画像を表示 する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とをフィルタ毎に備 える反射透過両用型の表示装置であって、
該画素は、少なくとも 2色のフィルタ間で、反射領域の面積が異なることを特徴とする 表示装置。
[21] 前記表示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に重ねて遮光膜が配置され、 前記少なくとも 2色のフィルタは、遮光膜の面積が異なることを特徴とする請求項 20 記載の表示装置。
[22] 前記表示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に代えて遮光膜が配置され、 前記少なくとも 2色のフィルタは、遮光膜の面積が異なることを特徴とする請求項 20 記載の表示装置。
[23] 前記表示装置は、反射部材がフィルタ毎に配置され、
前記少なくとも 2色のフィルタは、対応する反射部材の面積が異なることを特徴とする 請求項 20記載の表示装置。
[24] 前記表示装置は、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ及び黄フィルタが画素毎に設け られたものであることを特徴とする請求項 20記載の表示装置。
[25] 前記黄フィルタは、反射領域の面積が、他の 、ずれかの色のフィルタよりも小さ!/、こと を特徴とする請求項 24記載の表示装置。
[26] 前記黄フィルタは、反射領域の面積が、青フィルタよりも小さ 、ことを特徴とする請求 項 25記載の表示装置。
[27] 前記黄フィルタは、青フィルタに隣接して配置されており、青フィルタの反射領域の面 積を黄フィルタの反射領域に向力つて広げたものであることを特徴とする請求項 26 記載の表示装置。
[28] 前記黄フィルタは、反射領域の面積が、更に緑フィルタよりも小さいことを特徴とする 請求項 26記載の表示装置。
[29] 前記黄フィルタは、反射領域の面積が、全ての色のフィルタの中で最も小さいことを 特徴とする請求項 28記載の表示装置。
[30] 前記黄フィルタは、透過領域の面積が、他の全ての色のフィルタと略同一であること を特徴とする請求項 29記載の表示装置。
[31] 前記黄フィルタは、透過領域の面積が、全ての色のフィルタの中で最も大きいことを 特徴とする請求項 29記載の表示装置。
[32] 前記青フィルタは、反射領域の面積が、全ての色のフィルタの中で最も大きいことを 特徴とする請求項 29記載の表示装置。
[33] 前記赤フィルタは、反射領域の面積が、緑フィルタ及び青フィルタよりも小さ 、ことを 特徴とする請求項 29記載の表示装置。
[34] 前記赤フィルタは、透過領域の面積が、緑フィルタと略同一であることを特徴とする請 求項 33記載の表示装置。
[35] 前記赤フィルタは、透過領域の面積が、緑フィルタよりも大き ヽことを特徴とする請求 項 33記載の表示装置。
[36] 前記画素は、反射領域の面積が、黄フィルタ、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタの 順に大きくなることを特徴とする請求項 32記載の表示装置。
[37] 前記画素は、赤フィルタ、緑フィルタ、黄フィルタ及び青フィルタがこの順にストライプ 配列されたものであることを特徴とする請求項 24記載の表示装置。
[38] 前記表示装置は、液晶表示装置であることを特徴とする請求項 20記載の表示装置。
[39] 3色以上のフィルタが画素毎に設けられ、ノ ックライトの光を透過させて画像を表示 する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とをフィルタ毎に備 える反射透過両用型の表示装置であって、
該画素は、少なくとも赤フィルタ、緑フィルタ及び青フィルタが設けられたものであり、 該青フィルタは、下記式（1)で表される反射領域の面積比率力 他のいずれかの色 のフィルタよりも大き ヽことを特徴とする表示装置。
(反射領域の面積比率） = (反射領域の面積) / (フィルタの有効面積） （1)
[40] 3色以上のフィルタが画素毎に設けられ、ノ ックライトの光を透過させて画像を表示 する透過領域と、周囲の光を反射して画像を表示する反射領域とをフィルタ毎に備 える反射透過両用型の表示装置であって、
該画素は、少なくとも赤フィルタ、緑フィルタ及び青フィルタが設けられたものであり、 該赤フィルタは、下記式（1)で表される反射領域の面積比率力 他のいずれかの色 のフィルタよりも小さ ヽことを特徴とする表示装置。
(反射領域の面積比率） = (反射領域の面積) / (フィルタの有効面積） （1)
[41] 4色以上のフィルタが画素毎に設けられた反射型の表示装置であって、
該画素は、少なくとも 2色のフィルタ間で、有効面積が異なることを特徴とする表示装 置。
[42] 前記表示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に重ねて遮光膜が配置され、 前記少なくとも 2色のフィルタは、遮光膜の面積が異なることを特徴とする請求項 41 記載の表示装置。
[43] 前記表示装置は、少なくとも 1色のフィルタの一部に代えて遮光膜が配置され、 前記少なくとも 2色のフィルタは、遮光膜の面積が異なることを特徴とする請求項 41 記載の表示装置。
[44] 前記表示装置は、反射部材がフィルタ毎に配置され、
前記少なくとも 2色のフィルタは、対応する反射部材の面積が異なることを特徴とする 請求項 41記載の表示装置。
[45] 前記表示装置は、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタ及び黄フィルタが画素毎に設け られたものであることを特徴とする請求項 41記載の表示装置。
[46] 前記黄フィルタは、有効面積が、他の 、ずれかの色のフィルタよりも小さ!/、ことを特徴 とする請求項 45記載の表示装置。
[47] 前記黄フィルタは、有効面積が、青フィルタよりも小さ!/ヽことを特徴とする請求項 46記 載の表示装置。
[48] 前記黄フィルタは、青フィルタに隣接して配置されており、青フィルタの反射領域の面 積を黄フィルタの反射領域に向力つて広げたものであることを特徴とする請求項 47 記載の表示装置。
[49] 前記黄フィルタは、有効面積が、更に緑フィルタよりも小さいことを特徴とする請求項 47記載の表示装置。
[50] 前記黄フィルタは、有効面積が、全ての色のフィルタの中で最も小さ!/、ことを特徴と する請求項 49記載の表示装置。
[51] 前記青フィルタは、有効面積が、全ての色のフィルタの中で最も大きいことを特徴と する請求項 50記載の表示装置。
[52] 前記赤フィルタは、有効面積が、緑フィルタ及び青フィルタよりも小さいことを特徴と する請求項 51記載の表示装置。
[53] 前記画素は、有効面積が、黄フィルタ、赤フィルタ、緑フィルタ、青フィルタの順に大 きくなることを特徴とする請求項 51記載の表示装置。
[54] 前記画素は、赤フィルタ、緑フィルタ、黄フィルタ及び青フィルタがこの順にストライプ 配列されたものであることを特徴とする請求項 45記載の表示装置。
[55] 前記表示装置は、液晶表示装置であることを特徴とする請求項 41記載の表示装置。
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