(57)【要約】【課題】色純度が良好であり、かつカラー表示の明るさを向上させて良好な画像のカラー表示を行う。【解決手段】反射膜３と各レッドのカラーフィルタ層１２との間に、インジウムスズ酸化物により形成された高屈折層９と二酸化ケイ素により形成された低屈折層１０とにより構成された第一色彩補償層８を配設し、反射膜２と各ブルーのカラーフィルタ層２２との間に、第一色彩補償層８および第一色彩補償層８と同様に構成された第二色彩補償層１８を配設し、反射膜３と各グリーンのカラーフィルタ層２７との間に、第一色彩補償層８、第二色彩補償層１８および前記第一色彩補償層８と同様に構成された第三色彩補償層２３を配設した。【選択図】　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透明基板のうち裏側の透明基板の表面に反射膜が配設され、この反射膜の表面の一画素内における各色彩領域毎に異なる色彩のカラーフィルタ層が配設され、カラー表示を行う液晶表示パネルにおいて、
前記反射膜と前記各カラーフィルタ層との間に、屈折率の差が０．３以上の高屈折層と低屈折層とにより構成され前記各カラーフィルタ層によって表示される色彩を補う色彩補償層が、前記各色彩領域毎に配設されていることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記各色彩領域のうち第一色彩領域にレッドのカラーフィルタ層が配設され、各第二色彩領域にブルーのカラーフィルタ層が配設され、第三色彩領域にグリーンのカラーフィルタ層が配設されており、
前記反射膜と前記各レッドのカラーフィルタ層との間に、インジウムスズ酸化物により形成された高屈折層と二酸化ケイ素により形成された低屈折層とにより構成された第一色彩補償層が配設され、
前記反射膜と前記各ブルーのカラーフィルタ層との間に、前記第一色彩補償層およびインジウムスズ酸化物により形成された高屈折層と二酸化ケイ素により形成された低屈折層とにより構成された第二色彩補償層が配設され、
前記反射膜と前記各グリーンのカラーフィルタ層との間に、前記第一色彩補償層、前記第二色彩補償層およびインジウムスズ酸化物により形成された高屈折層と二酸化ケイ素により形成された低屈折層とにより構成された第三色彩補償層が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示パネルに係り、特にカラー表示を行う全反射型または半透過反射型の液晶表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、携帯電話やコンピュータ等の文字画像表示画面として、外光を反射させてカラー表示を行う全反射型または半透過反射型の液晶表示パネルが広く利用されている。
【０００３】
このような液晶表示パネルは、前記液晶表示パネルを構成する一対の透明基板のうち裏側の透明基板における表面に、金属薄膜により構成された反射膜が配設されており、この反射膜における表面には、例えば樹脂等により構成されたレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各カラーフィルタ層が配設されている。また、これらカラーフィルタ層における表面および視認側の透明基板における裏面には、複数の透明電極が配設され、これら透明電極の相互に対向する面には、配向膜が配設されている。さらに、前記各一対の透明基板の周縁部分には、シール材が塗布されて前記一対の透明基板が一体に形成されており、このシール材の内部には、スペーサおよび液晶が封入されている。
【０００４】
そして、前記液晶表示パネルにおいては、外光を前記反射膜に反射させ、この反射光を前記カラーフィルタ層を透過させて液晶表示パネルの視認側に出射させることによりカラー表示を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記液晶表示パネルにおいて表示の明るさを向上させるためには、前記各カラーフィルタ層の層厚を薄く形成する必要がある。特に、半透過反射型の液晶表示パネルにおいて、前記液晶表示パネルの裏側に配設されたバックライトユニットからの照射光によってカラー表示を行う場合には、前記照射光を、前記反射膜および各カラーフィルタ層を透過させることによってカラー表示を行うため、表示の明るさが低下してしまうので、カラー表示の明るさを向上させるためには前記各カラーフィルタ層の層厚を一層薄く形成する必要がある。しかし、これらカラーフィルタ層の層厚を薄く形成した場合には、カラー表示の色純度が劣化してしまう。
【０００６】
一方、前述の液晶表示パネルにおいてカラー表示の色純度を良好にするためには前記各カラーフィルタ層の層厚を厚くする必要があるが、これらカラーフィルタ層の層厚を厚く形成した場合には、表示の明るさが低下してしまう。
【０００７】
このため、前記液晶表示パネルにおいて色純度が良好であり、かつ明るいカラー表示を行うことを両立させることは困難であった。
【０００８】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、色純度が良好であり、かつカラー表示の明るさを向上させて良好な画像のカラー表示を行うことができる液晶表示パネルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る液晶表示パネルは、一対の透明基板のうち裏側の透明基板の表面に反射膜が配設され、この反射膜の表面における一画素内の各色彩領域毎に異なる色彩のカラーフィルタ層が配設され、カラー表示を行う液晶表示パネルにおいて、前記反射膜と前記各カラーフィルタ層との間に、屈折率の差が０．３以上の高屈折層と低屈折層とにより構成され前記各カラーフィルタ層によって表示される色彩を補う色彩補償層が、前記各色彩領域毎に配設されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、色彩補償層を屈折率の差が０．３以上の高屈折層と低屈折層とにより構成したのは、本発明の発明者による実験によって屈折率の差が０．３以上の高屈折層と低屈折層とを組み合わせることにより、この高屈折層と低屈折層とを透過する光を種々の色彩に着色させることができることが判明したからである。
【００１１】
この請求項１に記載の発明によれば、液晶表示パネルの裏側に配設されたバックライトユニットにより照射され反射膜を透過した透過光および反射膜に反射された反射光は、各色彩補償層を透過することにより前記各カラーフィルタ層によって表示される色彩に着色される。これにより、本液晶表示パネルは、前記透過光等に対しこの色彩領域に配設されているカラーフィルタ層の色彩を補うことができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明に係る液晶表示パネルは、前記各色彩領域のうち第一色彩領域にレッドのカラーフィルタ層が配設され、各第二色彩領域にブルーのカラーフィルタ層が配設され、第三色彩領域にグリーンのカラーフィルタ層が配設されており、前記反射膜と前記各レッドのカラーフィルタ層との間に、インジウムスズ酸化物により形成された高屈折層と二酸化ケイ素により形成された低屈折層とにより構成された第一色彩補償層が配設され、前記反射膜と前記各ブルーのカラーフィルタ層との間に、前記第一色彩補償層およびインジウムスズ酸化物により形成された高屈折層と二酸化ケイ素により形成された低屈折層とにより構成された第二色彩補償層が配設され、前記反射膜と前記各グリーンのカラーフィルタ層との間に、前記第一色彩補償層、前記第二色彩補償層およびインジウムスズ酸化物により形成された高屈折層と二酸化ケイ素により形成された低屈折層とにより構成された第三色彩補償層が配設されていることを特徴とする。
【００１３】
この請求項２に記載の発明によれば、本液晶表示パネルにおいて、各第一色彩領域において表示を行う透過光および反射光を第一色彩補償層を透過させてレッド系に着色させることによりレッド系の色彩を補うことができる。また、各第二色彩領域において表示を行う透過光等を第一色彩補償層および第二色彩補償層を透過させてブルー系に着色させることによりブルー系の色彩を補うことができる。さらに、各第三色彩領域において表示を行う透過光等を第一色彩補償層、第二色彩補償層および第三色彩補償層を透過させてグリーン系に着色させることによりグリーン系の色彩を補うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶表示パネルの実施形態を図１および図２を参照して説明する。ここで、本実施形態においては半透過反射型の液晶表示パネルについて説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る液晶表示パネルの要部を示す概略断面図であり、図１に示すように、本液晶表示パネル１を構成する一対の透明基板のうち裏側の透明基板２の表面には、反射膜３が配設されている。この反射膜３は、１０ｎｍの膜厚の二酸化ケイ素（ＳｉＯ２　）層５とこの表面に形成された９０ｎｍの金属薄膜としてアルミニウム層６とによって構成されている。なお、この金属薄膜としては、例えば銀等他の金属材料により構成してもよい。
【００１６】
また、この反射膜３の表面全体には、第一色彩補償層８が配設されている。この第一色彩補償層８は、１００ｎｍの層厚のインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）により形成された高屈折層９と、この高屈折層９の表面全体に１０ｎｍの層厚のＳｉＯ２　により形成された低屈折層１０とにより構成されている。
【００１７】
前記第一色彩補償層８の表面における各一画素内の第一色彩領域１２には、１．５μｍの層厚のレッド（Ｒ）のカラーフィルタ層１３が配設されている。
【００１８】
また、前記第一色彩補償層８の表面における前記第一色彩領域１２を除く各一画素内の第二色彩領域１５および第三色彩領域１６には、第二色彩補償層１８が配設されている。この第二色彩補償層１８は、１００ｎｍの層厚のＩＴＯにより形成された高屈折層１９と、この高屈折層１９の表面全体に１０ｎｍの層厚のＳｉＯ２　により形成された低屈折層２０とにより構成されている。
【００１９】
さらに、前記第二色彩補償層１８の表面における前記各第二色彩領域１５には、１．４μｍ程度の層厚のブルー（Ｂ）のカラーフィルタ層２２が、その表面が前記レッドのカラーフィルタ層１３の表面と同じとなるように配設されている。
【００２０】
さらにまた、前記第二色彩補償層１８の表面における前記各第三色彩領域１６には、第三色彩補償層２３が配設されている。この第三色彩補償層２３は、１００ｎｍの層厚のＩＴＯにより形成された高屈折層２４と、この高屈折層２４の表面全体に１０ｎｍの層厚のＳｉＯ２　により形成された低屈折層２５とにより構成されている。
【００２１】
また、前記第三色彩補償層２３の表面全体すなわち前記各第三色彩領域１５には、１．３μｍ程度の層厚のグリーン（Ｇ）のカラーフィルタ層２７が、その表面が前記レッドおよびブルーのカラーフィルタ層１３，２２の表面と同じとなるように配設されている。
【００２２】
これにより、前記各第一色彩領域１２すなわちレッドのカラーフィルタ層１３と反射膜３との間には第一色彩補償層８のみが配設され、また前記第二色彩領域１５すなわち前記ブルーのカラーフィルタ層２２と反射膜３との間には第一色彩補償層８および第二色彩補償層１８が積層して配設され、さらに前記第三色彩領域１６すなわち前記グリーンのカラーフィルタ層２７と反射膜３との間には第一色彩補償層８、第二色彩補償層１８および第三色彩補償層２３が積層して配設されることになる。
【００２３】
ここで、前記高屈折層９，１９，２４を構成するＩＴＯは、５００ｎｍの波長において２．０６の屈折率であり、一方、前記低屈折層１０，２０，２５を構成するＳｉＯ２　は、５００ｎｍの波長において１．４６の屈折率である。このため、高屈折層９，１９，２４と低屈折層１０，２０，２５との屈折率の差は、０．６である。なお、本発明において高屈折層９，１９，２４と低屈折層１０，２０，２５との屈折率の差は０．３以上であればよく、０．３以上の屈折率であれば高屈折層９，１９，２４および低屈折層１０，２０，２５を構成する材料およびそれらの層厚は、本実施形態のものに限定されるものではない。
【００２４】
図２は、第一色彩領域１２、第二色彩領域１５および第三色彩領域１６において光が各色彩補償層８，１８，２３を透過するときの光の波長（ｎｍ）と透過率（％）との関係を示すグラフであり、図２に示すように、前記各第一色彩領域８においては、約６００ｎｍ〜７００ｎｍ付近の波長の光の透過率がよいので、前記各第一色彩領域１２において第一色彩補償層８を透過した光は、レッド系に着色される。また、前記各第二色彩領域１５においては、約５００ｎｍ付近の波長の光の透過率がよいので、前記各第二色彩領域１５において第一色彩補償層８および第二色彩補償層１８を透過した光は、ブルー系に着色される。さらに、前記各第三色彩領域１６においては、約５５０ｎｍ付近の波長の光の透過率がよいので、前記各第三色彩領域１６において第一色彩補償層８、第二色彩補償層１８および第三色彩補償層２３を透過した光は、グリーン系に着色される。
【００２５】
また、前記レッド、グリーンおよびブルーの各カラーフィルタ層１３，２２，２７の表面には、平坦化層（図示せず）が配設され、この平坦化層の表面および前記液晶表示パネル１を構成する一対の透明基板のうち図示しない視認側の透明基板の裏面には、複数の透明電極（図示せず）が配設され、これら各透明電極の相互に対向する面には配向膜（図示せず）が配設されている。さらに、前記一対の透明基板における相互に対向する面の周縁部には、シール材（図示せず）が配設されており、このシール材の内部には、複数のスペーサおよび液晶（図示せず）が封入され、これにより液晶表示パネル１は構成されている。
【００２６】
次に、前記液晶表示パネル１に配設された反射膜３、第一色彩補償層８、第二色彩補償層１８および第三色補償２３の成膜方法について説明する。
【００２７】
まず、前記裏側の透明基板２の表面全体に、スパッタ法で１０ｎｍの層厚となるようにＳｉＯ２　を形成し、この表面全体にスパッタ法で９０ｎｍの層厚となるようにアルミニウムを形成して反射膜３を成膜する。次に、前記反射膜３の表面に、スパッタ法でＩＴＯを１００ｎｍの層厚になるようにして高屈折層９を成膜し、この高屈折層９の表面全体にスパッタ法でＳｉＯ２　を１０ｎｍの層厚になるように形成して低屈折層１０を成膜し第一色彩補償層８を形成する。続いて、前記各第一色彩領域１２にレジストを塗布することにより前記各第一色彩領域１２をマスキングする。さらに、前記第一色彩補償層８の表面に、前記第一色彩補償層８の形成と同様にＩＴＯを形成して１００ｎｍの層厚の高屈折層１９を成膜し、この高屈折層１９の表面全体にＳｉＯ２　を形成して１０ｎｍの層厚の低屈折層２０を成膜し第二色彩補償層１８を形成する。そして、前記各第二色彩領域１５にレジストを塗布することにより前記各第二色彩領域１５をマスキングする。その後、前記第二色彩補償層１８の表面にＩＴＯを形成して１００ｎｍの層厚の高屈折層２４を成膜し、この高屈折層２４の表面全体にＳｉＯ２　を形成して１０ｎｍの層厚の低屈折層２５を成膜し第三色彩補償層２３を形成する。そして、前記各第一色彩領域１２および前記各第二色彩領域１５に塗布された各レジストを剥離することにより、反射膜３、第一色彩補償層８、第二色彩補償層１８および第三色彩補償層２３を完成する。
【００２８】
本実施形態によれば、本液晶表示パネル１がその裏側に配設された図示しないバックライトユニットからの照射光によってカラー表示を行う場合には、前記バックライトユニットからの照射光を、裏側の透明基板２および反射膜３を透過させ、この透過光を各色彩補償層８，１８，２３を透過させた後に、各カラーフィルタ層１３，２２，２７を透過させて液晶表示パネル１の視認側に出射させることにより、カラー表示を行う。また、外光によってカラー表示を行う場合には、外光を反射膜に反射させ、この反射光を各色彩補償層８，１８，２３を透過させた後に、各カラーフィルタ層１３，２２，２７を透過させてカラー表示を行う。
【００２９】
このとき、本液晶表示パネル１においては、各第一色彩領域１２において表示を行う透過光および反射光を、第一色彩補償層８を透過させてレッド系に着色させることによりレッド系の色彩を補うことができる。また、各第二色彩領域１５において表示を行う透過光等を、第一色彩補償層８および第二色彩補償層１８を透過させてブルー系に着色させることによりブルー系の色彩を補うことができる。さらに、各第三色彩領域１６において表示を行う透過光等を、第一色彩補償層８、第二色彩補償層１８および第三色彩補償層２３を透過させてグリーン系に着色させることによりグリーン系の色彩を補うことができる。
【００３０】
したがって、前記透過光および前記反射光を各色彩領域１２，１５，１６において各色彩補償層８，１８，２３を透過させることにより各カラーフィルタ層１３，２２，２７の色彩を補うことができるので、各カラーフィルタ層１３，２２，２７の層厚を薄く形成しても色純度の良好なカラー表示を行うことができる。また、各カラーフィルタ層１３，２２，２７の層厚を薄くすることができるので、カラー表示の明るさを向上させることができる。これにより、色純度が良好であり、かつ表示の明るさを向上させた良好な画像のカラー表示を行うことができる。
【００３１】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００３２】
例えば、本実施形態においては半透過反射型の液晶表示パネルについて説明しているが、これに限定されず全反射型の液晶表示パネルに用いてもよい。
【００３３】
また、高屈折層９，１９，２４として、屈折率が２．０程度のインジウムセリウム酸化物、窒化ケイ素、二酸化チタン等を用いてもよいし、低屈折層１０，２０，２５として、屈折率が１．７未満のフッ化マグネシウム等を用いてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明に係る液晶表示パネルによれば、バックライトユニットにより照射され透明基板および反射膜を透過した透過光および反射膜に反射された反射光に対し各カラーフィルタ層の色彩を補うことができるので、各カラーフィルタ層の層厚を薄く形成しても色純度の良好なカラー表示を行うことができる。また、カラーフィルタ層の層厚を薄くすることができるので、カラー表示の明るさを向上させることができる。これにより、色純度が良好であり、かつ表示の明るさを向上させた良好な画像のカラー表示を行うことができる。
【００３５】
また、請求項２に記載の発明に係る液晶表示パネルによれば、第一色彩領域において表示を行う透過光および反射光に対しレッド系の色彩を補い、第二色彩領域において表示を行う透過光等に対しブルー系の色彩を補い、第三色彩領域において表示を行う透過光等に対しグリーン系の色彩を補うことができるので、各レッド、ブルーおよびグリーンのカラーフィルタ層の層厚を薄く形成しても色純度の良好なカラー表示を行うことができる。また、カラーフィルタ層の層厚を薄くすることができるので、カラー表示の明るさを向上させることができる。これにより、色純度が良好であり、かつ表示の明るさを向上させた良好な画像のカラー表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの要部を示す概略断面図
【図２】図１に示す液晶表示パネルの各色彩領域において光が各色彩補償層を透過するときの光の波長と透過率との関係を示すグラフ
【符号の説明】
１　液晶表示パネル
２　透明基板
３　反射膜
８　第一色彩補償層
９　高屈折層
１０　低屈折層
１２　第一色彩領域
１３　レッドのカラーフィルタ層
１５　第二色彩領域
１６　第三色彩領域
１８　第二色彩補償層
１９　高屈折層
２０　低屈折層
２２　ブルーのカラーフィルタ層
２３　第三色彩補償層
２４　高屈折層
２５　低屈折層
２７　グリーンのカラーフィルタ層
【図１】
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【図２】
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