(57)【要約】【課題】  画素構造の中に彩度を低下することができるサブピクセルをもうけることにより、透過率及び画素全体の色飽和度を調整できる半透過型液晶表示装置を提供すること。【解決手段】  半透過型液晶表示装置の画素構造として、一つの赤色サブピクセル、一つの緑色サブピクセル、一つの青色サブピクセル及び一つの彩度調整サブピクセルを含み、彩度調整サブピクセル、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルはアレー状に並べてあり、彩度調整サブピクセルの彩度は赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルより低く、かつ彩度調整サブピクセルの反射領域の面積を赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルの何れのものよりも大きくする。【選択図】    図４
2005141196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルを含み、前記赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルは全て一つの反射領域と一つの透過領域を有し、また、彩度調整サブピクセルも有し、前記彩度調整サブピクセル、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルがアレー状に並べられ、光線が前記彩度調整サブピクセルを経た後の彩度は赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルを経た後の彩度より低く、かつ彩度調整サブピクセルの反射領域の面積は赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルの何れの反射領域の面積よりも大きいことを特徴とする半透過型液晶表示装置の画素構造。
【請求項２】
前記彩度調整サブピクセルは、淡赤色サブピクセル、淡緑色サブピクセル及び淡青色サブピクセルの何れか一つを有することを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置の画素構造。
【請求項３】
前記彩度調整サブピクセルは、白色サブピクセルを有することを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置の画素構造。
【請求項４】
赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルを有し、前記赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルがアレー状に並べられ、かつ前記赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルは全て一つの反射領域と一つの透過領域を有する半透過型液晶表示装置の画素構造において、前記赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルは、少なくとも一つが彩度調整領域を有し、光線が前記彩度領域を経た後の彩度はやや低く、前記赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルを経た後の彩度はやや高く、かつ前記彩度調整領域が反射領域及び透過領域の一部分に対応することを特徴とする半透過型液晶表示装置の画素構造。
【請求項５】
前記彩度調整領域に開口を有することを特徴とする請求項４に記載の半透過型液晶表示装置の画素構造。
【請求項６】
前記彩度調整領域に淡色フィルターを有することを特徴とする請求項４に記載の半透過型液晶表示装置の画素構造。
【請求項７】
前記彩度調整領域の淡色フィルターは、淡赤色フィルター、淡緑色フィルター及び淡青色フィルターのいずれか一つであることを特徴とする請求項６に記載の半透過型液晶表示装置の画素構造。
【請求項８】
前記彩度調整領域の淡色フィルターの厚さはやや薄く、前記赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルのカラーフィルターのいずれか一つの厚さはやや厚いことを特徴とする請求項６に記載の半透過型液晶表示装置の画素構造。
【請求項９】
第一基板と、
複数個の赤色フィルター、複数個の緑色フィルター及び複数個の青色フィルターを有する複数個のカラーフィルターと、
前記カラーフィルターに隣接する複数個の彩度調整領域と、
第一基板に対向して配置された第二基板であって、それぞれ赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター及び彩度調整領域に対応して配置された複数個の画素電極を有し、前記画素電極の全ては一つの透過領域と一つの反射領域を有し、かつ前記彩度調整領域に対応するそれぞれの画素電極の反射領域の面積はやや大きく、前記赤色、緑色及び青色のカラーフィルターに対応するそれぞれの画素電極の反射領域の面積はやや小さくなっている第二基板と、
前記第一基板と第二基板の間に配置された液晶層であって、前記画素電極と、前記画素電極に対応する赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター及び彩度調整領域と、前記第二基板上の画素電極と第一基板の間の液晶層とにより複数個の赤色サブピクセル、複数個の緑色サブピクセル、複数個の青色サブピクセル及び複数個の彩度調整サブピクセルを構成し、それによってアレー状に並べた赤色、緑色、青色及び彩度調整サブピクセルのそれぞれ一つによって一画素を構成する液晶層と、
を有することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項１０】
前記彩度調整領域にカラーフィルターが存在しないことを特徴とする請求項９に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１１】
前記彩度調整領域は淡色フィルターから構成され、光線が前記淡色フィルターを経た後の彩度は光線が前記赤色フィルター、緑色フィルター及び青色フィルターを経た後の彩度より低いことを特徴とする請求項９に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１２】
前記淡色フィルターは淡赤色フィルター、淡緑色フィルター及び淡青色フィルターのいずれか一つを有することを特徴とする請求項１１に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１３】
前記淡色フィルターの厚さは、前記赤色フィルター、緑色フィルター及び青色フィルターの何れの厚さよりも薄いことを特徴とする請求項１１に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１４】
前記反射領域及び透過領域の面積は下記（１）式を満たすことを特徴とする請求項９に記載の半透過型液晶表示装置。
【数１】
2005141196.tif 000004
（ただし、前記（１）式中、ＲＤは赤色、緑色、青色のカラーフィルターに対応するそれぞれの画素電極の反射領域の面積を表し、ＲＬは彩度調整領域に対応するそれぞれの画素電極の反射領域の面積を表し、ＴＤは赤色、緑色又は青色のカラーフィルターに対応するそれぞれの画素電極の透過領域の面積を表し、及びＴＬは彩度調整領域に対応するそれぞれの画素電極の透過領域の面積を表す。）
【請求項１５】
前記ＴＬは０でないことを特徴とする請求項１４に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１６】
前記反射領域が透過領域を囲んでいることを特徴とする請求項１４に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１７】
前記透過領域が反射領域を囲んでいることを特徴とする請求項１４に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１８】
前記透過領域は透明電極を含み、前記反射領域は金属電極を含むことを特徴とする請求項１４に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１９】
更に前記反射領域に対応して反射板を有し、前記画素電極は透明電極を含むことを特徴とする請求項１４に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項２０】
更に前記第二基板上に位置し、前記画素電極に接続された複数個の薄膜トランジスタを有することを特徴とする請求項１４に記載の半透過型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半透過型液晶表示装置（trans-flective liquid crystal display、略称：ＴＲＬＣＤ）及びその画素構造（pixel structure）に関するものであり、特に、透過部及び反射部の色飽和度(color saturation)が近い半透過型液晶表示装置及び画素構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置の発展は電子部品と組み合わせることにより応用がさらに広がり、かつ機能もさらに完備されているが、一方、液晶表示パネルの製造もますます複雑になっている。液晶表示装置は非自己発光性の表示装置であるため、液晶表示パネルに十分な明るさを提供するための外付けの光源が必要となり、光源の違いにより、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、及び反射型液晶表示装置の三種類に分けられる。
【０００３】
透過型液晶表示装置はバックライトモジュールを光源とすることを必要とするため、周囲の環境が明るいかどうかに関わらず、透過型液晶表示装置を使用する際に全てバックライトモジュールを使用することにより表示の機能が達成される。しかし、バックライトモジュールはかなりの電力を消費するため、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistant、携帯情報端末）及び電子辞書（e-Book）などの携帯型の製品を設計するとき、電力消費が大きすぎるという問題を解決するために新たな省電力技術を摸索しなければならない。従って、近年、外部光源を活用する反射型液晶表示装置が徐々に各方面からの注目を浴びており、それにより液晶表示装置の電力消費問題を大幅に改善できるようになる。
【０００４】
ツィステッドネマチック型（twisted nematic、略称：ＴＮ）或はスーパーツィステッドネマチック型（super twisted nematic、略称ＳＴＮ）の反射型液晶表示装置を例に挙げると、主として液晶表示パネルの下部基板に反射板を被覆し、この反射板が外部光源を反射する機能を有し、外部光源が充分であればその液晶表示パネルの表示品質が良好となる。これにより、反射型液晶表示装置はバックライトモジュールを必要とせずに表示の目的を達することができ、消費電力もそれにより大幅に減少することになる。しかし、例えばフロントライト（front light）のような適当な光源が提供されなければ、反射型液晶表示装置は外部光線が微弱な環境の下で使用することができない。
【０００５】
従って、現在「半透過型液晶表示装置」といわれる液晶表示装置が注目されている。その構造は透過型液晶表示装置と同じく、二枚のガラス基板、基板の間の液晶層及びカラーフィルター（color filter、略称：ＣＦ）を有し、相違点として半透過型液晶表示装置の画素電極には透過領域と反射領域があり、通常透過領域は透明電極、反射領域は金属電極となっている。半透過型液晶表示装置の一つの画素構造を例に挙げれば、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されるとおりである。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）を参照すると理解できるように、構造１００ａは、液晶層とガラス基板の間に位置する赤色（Ｒ）フィルター１０２ａ、緑色（Ｇ）フィルター１０２ｂ、青色（Ｂ）フィルター１０２ｃとからなり、かつその中に表示されている部位１０４は半透過型液晶表示装置の透過部分を示す。また、構造１００ｂは、液晶層ともう一つのガラス基板との間の画素電極１０６を示し、透過領域１０６ｂと図１（Ａ）の部位１０４とはその位置が対応付けられているが、反射領域１０６ａは透過領域１０６ｂ以外の部位である。両構造１００ａと１００ｂを組み合わせると、一つの画素構造となる。
【０００６】
しかし、従来の半透過型液晶表示装置においては、反射領域と透過領域の色飽和度の差が非常に大きいという問題点が常に存在しており、これは反射領域から射出された光線がカラーフィルターを二回通る必要があるのに対して、透過領域からの光線はカラーフィルターを一回しか通らないためであり、そうすると、色飽和度において反射領域は透過領域よりも明らかに優れている。従って、最新の改良方法は以下の二とおりであって、一つは赤色（Ｒ）フィルター１０２ａ、緑色（Ｇ）フィルター１０２ｂ、青色（Ｂ）フィルター１０２ｃ中の透過領域１０６ｂに対応する部位１０４の材質と厚さ（図１（Ａ）及び図１（Ｂ）を参照）に対して修正を行うこと、つまり、二重カラーフィルター（Dual ＣＦ）という方法で透過領域の色飽和度を増加するという目的を達成する方法；もう一つはカラーフィルターに開口を設ける（Hole in ＣＦ）という方法であり、つまり、カラーフィルターに開口を開けるということは、図２に示されるように、半透過表示装置の上部画素構造２００ａの赤色（Ｒ）フィルター２０２ａ、緑色（Ｇ）フィルター２０２ｂ、青色（Ｂ）フィルター２０２ｃ中の反射領域に対応する部位２０４に開口を開けることにより、反射領域の色飽和度を低下させるという目的を達するものである。
【０００７】
しかし、前記の改良方法には共に欠点がある。すなわち、二重カラーフィルターの方法を採用するときは六つのマスクを用いなければならないため、製造過程が複雑で、かつミスも発生しやすくなり、またこの方法は常に高価な材料を透過領域１０６ｂに対応する部位１０４のカラーフィルターの材料として使用するため、製造コストも一般より高い他に、カラーフィルターの材質選定及び厚さ調整にもかなりの時間がかかる。一方、カラーフィルターに開口を設けるという方法を用いる場合、カラーフィルターの最小エッチング半径の制限があるため、完全にシミュレーション結果と一致させることができず、ある状況においてはこの方法を採用することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このため、本発明の目的は、画素全体の色飽和度を調整でき、並びに製造過程を簡略化して製造のコスト及び時間の削減を可能にした半透過型液晶表示装置の画素構造を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、透過率及び画素全体の色飽和度を調整でき、並びに製造過程を簡略化して製造のコスト及び時間の削減を可能とし、更に半透過型液晶表示装置が各ケースのシミュレーション結果に完全に符合するようにした半透過型液晶表示装置を提供することにある。
【００１０】
本発明のその他の目的は、画素全体の色飽和度を調整でき、並びに製造過程を簡略化して製造のコスト及び時間の削減を可能とし、更に半透過型液晶表示装置が各種状態のシミュレーション結果に完全に符合するようにした半透過型液晶表示装置の画素構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記及びその他の目的を達成するため、本発明は、半透過型液晶表示装置の画素構造であって、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、青色サブピクセル及び彩度（color gamut）調整サブピクセルを有し、これらの彩度調整サブピクセル、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルがアレー状に並べられ、彩度調整サブピクセルの彩度は赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルの彩度より低くて、また彩度調整サブピクセル中の反射領域の面積は赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセル中の何れの反射領域の面積よりも大きくなっている半透過型液晶表示装置の画素構造を提供する。
【００１２】
本発明は、その他の半透過型液晶表示装置であって、第一基板、第二基板、複数個のカラーフィルター及び一つの液晶層が含まれ、第二基板は第一基板に対向しており、液晶層とこれらのカラーフィルターが第一基板と第二基板の間に位置している半透過型液晶表示装置も提供する。これらのカラーフィルターは、赤色フィルター、緑色フィルター及び青色フィルターと、これらのカラーフィルターと隣接する彩度調整領域を含み、また第二基板には複数個の画素電極が含まれ、これらの画素電極はそれぞれ赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター及び彩度調整領域に対応しており、それぞれの画素電極は一つの透過領域及び一つの反射領域に対応する領域を有し、かつ彩度調整領域に対応する画素電極の反射領域の面積はやや大きいが、赤色、緑色及び青色のカラーフィルターに対応する画素電極の反射領域の面積はやや小さくなっており、これらの画素電極と、これらの画素電極に対応する赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター及び彩度調整領域と、画素電極と第一基板の間の液晶層により、複数個の赤色サブピクセル、複数個の緑色サブピクセル、複数個の青色サブピクセル及び複数個の彩度調整サブピクセルが構成され、アレー状に並べられているこれらの赤色、緑色、青色及び彩度調整サブピクセルの各一個により一画素が構成される。
【００１３】
本発明は、またその他の半透過型液晶表示装置であって、第一基板、第二基板、及び一つの液晶層が含まれ、液晶層が第一基板と第二基板の間に位置する半透過型液晶表示装置を提供する。第一基板は複数個のカラーフィルターを含み、これらのカラーフィルターには複数個の赤色フィルター、複数個の緑色フィルター、複数個の青色フィルター及び複数個の淡色フィルターが含まれ、光線が淡色フィルターを経た後の彩度は光線が赤色フィルター、緑色フィルター及び青色フィルターを経た後の彩度よりも低くなるようになっている。第二基板は複数個の画素電極を含み、これらの画素電極はそれぞれ赤色、緑色、青色及び淡色フィルターに対応し、全ての画素電極は一つの透過領域及び一つの反射領域に対応する領域を有し、また淡色フィルターに対応する画素電極の反射領域の面積はやや大きく、赤色、緑色あるいは青色フィルターに対応する画素電極の反射領域の面積はやや小さくなっている。画素電極、画素電極に対応するカラーフィルターと、画素電極とカラーフィルターの間の液晶層によりサブピクセル（sub-pixel）が構成される。その他に、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、青色サブピクセル及び淡色サブピクセルの各一個により一画素（pixel）が構成される。
【００１４】
本発明は、その他の半透過型液晶表示装置であって、第一基板、第二基板及び一つの液晶層が含まれ、第二基板は第一基板に対向し、液晶層は第一基板と第二基板の間に位置する半透過型液晶表示装置を提供する。第一基板は複数個のカラーフィルターを含み、これらのカラーフィルターは赤色フィルター、緑色フィルター及び青色フィルターを有し、第一基板には複数個の空白領域が設けられ、これらの空白領域にカラーフィルターは存在しないようになされる。一方、第二基板には複数個の画素電極が含まれ、これらの画素電極はそれぞれ赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター及び第一基板の空白領域に対応し、それぞれの画素電極は一つの透過領域及び一つの反射領域に対応する領域を有し、また空白領域に対応する画素電極の反射領域の面積はやや大きく、赤色、緑色或は青色フィルターに対応する画素電極の反射領域の面積はやや小さくなっている。画素電極と、画素電極に対応する赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター及び空白領域、及び画素電極と赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター及び空白領域の間の液晶層により複数個の赤色サブピクセル、複数個の緑色サブピクセル、複数個の青色サブピクセル及び複数個の白色サブピクセルが構成されて、アレー状に並べられたこれらの赤色、緑色、青色及び白色サブピクセルの各一個により一画素が構成される。
【００１５】
本発明は、また半透過型液晶表示装置の画素構造であって、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルが含まれ、これらのサブピクセルはアレー状に並べられ、かつそれぞれが一つの反射領域及び一つの透過領域を含み、またこの型の半透過型液晶表示装置の画素構造の特徴は、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルの少なくとも一つが彩度調整領域を有することにあり、光線が彩度調整領域を経た後の彩度はやや低いが、光線が赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルを経た後の彩度はやや高くなり、また彩度調整領域は一部の反射領域と一部の透過領域に対応する半透過型液晶表示装置の画素構造を提供する。
【００１６】
本発明は、また半透過型液晶表示装置であって、第一基板、第二基板、及び一つの液晶層を有し、液晶層は第一基板と第二基板の間に位置する半透過型液晶表示装置を提供する。第二基板はカラーフィルターと画素電極を含み、またカラーフィルターは赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター及び淡色フィルターを含み、光線が淡色フィルターを経た後の彩度は光線が赤色フィルター、緑色フィルター及び青色フィルターを経た後の彩度より低くなるようになされる。また、画素電極はそれぞれ前記のカラーフィルターに対応し、それぞれの画素電極は一つの反射領域と一つの透過領域に対応する領域を有し、かつ淡色フィルターに対応する画素電極の反射領域の面積はやや大きく、赤色、緑色及び青色フィルターに対応する画素電極の反射領域の面積はやや小さくなっている。画素電極と、画素電極に対応する赤色フィルター、緑色フィルター、青色フィルター及び淡色フィルター、及び、第二基板上の画素電極と第一基板の間の液晶層により複数個の赤色サブピクセル、複数個の緑色サブピクセル、複数個の青色サブピクセル及び複数個の淡色サブピクセルが構成されて、アレー状に並べられた赤色、緑色、青色及び淡色サブピクセル中の各一個により一画素が構成される。
【００１７】
本発明は、また半透過型液晶表示装置であって、第一基板、第二基板、及び一つの液晶層を有し、液晶層は第一基板と第二基板の間に位置する半透過型液晶表示装置を提供する。第二基板はカラーフィルター、画素電極と複数個の空白領域を含み、これらの空白領域はカラーフィルターに隣接しおり、かつカラーフィルターが存在していない。またカラーフィルターは赤色フィルター、緑色フィルター及び青色フィルターを含み、画素電極はそれぞれ前記のカラーフィルターに対応して配置され、それぞれの画素電極は一つの透過領域と一つの反射領域に対応する領域を有し、また空白領域に対応する画素電極の反射領域の面積はやや大きく、赤色、緑色及び青色フィルターに対応する画素電極の反射領域の面積はやや小さくなっている。画素電極と、画素電極に対応する赤色フィルター、緑色フィルター、青色カラーフィルター及び空白領域、及び第二基板上の画素電極と第一基板との間の液晶層により複数個の赤色サブピクセル、複数個の緑色サブピクセル、複数個の青色サブピクセル及び複数個の白色サブピクセルが構成され、アレー状に並べられたこれらの赤色、緑色、青色及び白色サブピクセルの各一個により一画素が構成される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、半透過型液晶表示装置に赤色、緑色、青色及び彩度調整サブピクセルを含む画素構造を採用して、かつ彩度調整サブピクセルの彩度は他のサブピクセルの彩度より低く、また彩度調整サブピクセル中の反射領域の面積は他のサブピクセルの何れの反射面積よりも大きいため、淡色サブピクセルの反射領域の割合を増加すること及び彩度サブピクセルの反射領域の彩度を低下することにより、反射領域と透過領域と色飽和度の差を低下させることができるようになる。
【００１９】
また、本発明は、透過領域と反射領域に開口を開けることによって透過領域と反射領域の彩度を調整するが、従来の「二重カラーフィルター」の六つのマスク及び高価な材料を必要としないため、製造過程を簡略化させることができるだけではなく、コストの低下も可能となる。更に、本発明は、最小エッチング半径の制限を受けないため各ケースのシミュレーションに完全に符合させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明における前記及びその他の目的、特徴及び有利な点をより明白に理解できるようにするため、以下において実施例により、かつ添付された図面を参照しながら、詳細に説明する。
【００２１】
半透過型液晶表示装置（trans-flective liquid crystal display、略称ＴＲＬＣＤ）３００の構造は、図３に示すとおりであり、第一基板３１０、第二基板３２０及び両基板３１０、３２０の間に位置する液晶層３３０を含む。なお、本発明の概念として、半透過型液晶表示装置３００の画素構造（pixel structure）は、赤色（Ｒ）サブピクセル（sub-pixel）、緑色（Ｇ）サブピクセル（sub-pixel）、青色（Ｂ）サブピクセル（sub-pixel）及び彩度（color gamut）調整サブピクセルを採用し、彩度調整サブピクセル、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルがアレー（array）状に並べられ、かつ彩度調整サブピクセルの彩度は赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセルの彩度より低く、彩度調整サブピクセルの反射領域の面積は赤色サブピクセル、緑色サブピクセル及び青色サブピクセル中のいずれ反射領域の面積よりも大きくなっている。以下の各実施例は、本発明の半透過型液晶表示装置への応用例の一つであって単に例示の目的で用いられるだけであり、本発明をこれに限定することを意図するものではない。
【実施例１】
【００２２】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は本発明の実施例１による半透過型液晶表示装置における一つの画素構造の分解図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図３を参照すると、本実施例１における半透過型液晶表示装置の部分構造４００ａは、第一基板３１０上に位置するカラーフィルターであり、赤色（Ｒ）フィルター４０２ａ、緑色（Ｇ）フィルター４０２ｂ、青色（Ｂ）フィルター４０２ｃ及び彩度調整領域（例えば淡色フィルター４０３）が含まれ、光線が淡色フィルター４０３を経た後の彩度は光線が赤色フィルター４０２ａ、緑色フィルター４０２ｂ及び青色フィルター４０２ｃを経た後の彩度より低くなるように、例えば淡赤色、淡緑色及び淡青色のカラーフィルターからなっている。また、淡色フィルター４０３の厚さは赤色フィルター４０２ａ、緑色フィルター４０２ｂ及び青色フィルター４０２ｃ中の何れの厚さよりも薄くてもよい。更に、他の方法を利用して、例えば材料乃至色の変化などの方法を使うことにより淡色の要求を達成することもできる。なお、赤色フィルター４０２ａ、緑色フィルター４０２ｂ、青色フィルター４０２ｃ及び淡色フィルター４０３は図４（Ａ）に示されているようにアレー状に並べられる。図４（Ａ）に示されている部位４０４は半透過型液晶表示装置の反射部分である。
【００２３】
更に、引き続き図３、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照すると、本実施例１の半透過型液晶表示装置の部分構造４００ｂは、第二基板３２０の上に位置する画素電極４０５及び４０６を含み、画素電極４０６はそれぞれ赤色、緑色及び青色のカラーフィルター４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃに対応し、画素電極４０５は淡色フィルター４０３に対応する。赤色、緑色及び青色のカラーフィルター４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃに対応する画素電極４０６はそれぞれ一つの透過領域４１０ｂ、４１２ｂ、４１４ｂ及び一つの反射領域４１０ａ、４１２ａ、４１４ａに対応する領域を有している。また、画素電極４０５は一つの透過領域４０５ｂ及び一つの反射領域４０５ａに対応する領域を有し、かつ淡色フィルター４０３に対応する画素電極４０５の反射領域４０５ａの面積はやや大きくて、赤色フィルター４０２ａ、緑色フィルター４０２ｂ或は青色フィルター４０２ｃに対応する画素電極４０６の反射領域４１０ａ、４１２ａ、４１４ａの面積はやや小さく、画素電極４０６、４０５の透過領域４１０ｂ、４１２ｂ、４１４ｂ、４０５ｂ及び反射領域４１０ａ、４１２ａ、４１４ａ、４０５ａの面積は共に以下の式（１）を満たさなければならない。
【数１】
2005141196.tif 000003
なお、ＲＤは赤色、緑色、青色のカラーフィルターに対応する画素電極４０６の反射領域４１０ａ、４１２ａ、４１４ａの面積を表し、ＲＬは淡色カラーフィルター４０３に対応する画素電極４０５の反射領域４０５ａの面積を表し、ＴＤは赤色、緑色又は青色のカラーフィルターに対応する画素電極４０６の透過領域４１０ｂ、４１２ｂ、４１４ｂの面積を表し、またＴＬは淡色フィルター４０３に対応する画素電極４０５の透過領域４０５ｂの面積を表し、ＴＬは０ではない。本実施例１においては、赤色、緑色又は青色のカラーフィルターに対応する画素電極４０６の各透過領域４１０ｂ、４１２ｂ、４１４ｂの面積はほぼ等しいが、変形例として、これらの透過領域４１０ｂ、４１２ｂ、４１４ｂの面積も必要に応じて大きさが異なるようにしてもよい。
【００２４】
また画素電極４０６、４０５の透過領域４１０ｂ、４１２ｂ、４１４ｂ、４０５ｂは、図４（Ａ）の部位４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０３のうちの４０４以外の位置と対応する。構造４００ａと４００ｂを組み合わせると、図３のとおりで、一つの画素構造になる。この他、第二基板３２０上に画素電極４０６、４０５と接続される薄膜トランジスタ４０８も有することができる。また、画素電極４０６、４０５の透過領域４０６ｂ、４０５は、もし透明電極とするのであれば、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を用い、画素電極４０６、４０５の反射領域４０６ａ、４０５ａは金属電極となり、或いは画素電極４０６、４０５を共に透明電極とするのであれば、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を用い、画素電極４０６、４０５の反射領域４０６ａ、４０５ａはそれに対応する反射板を配置する（図示せず）。
【００２５】
図３、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）からわかるように、本発明の半透過型液晶表示装置の画素電極４０６及び４０５と、画素電極４０６及び４０５と対応する赤色フィルター４０２ａ、緑色フィルター４０２ｂ、青色フィルター４０２ｃ及び淡色フィルター４０３と、画素電極４０６及び４０５と赤色フィルター４０２ａ、緑色フィルター４０２ｂ、青色フィルター４０２ｃと淡色フィルター４０３との間の液晶層３３０により、「赤色サブピクセル」、「緑色サブピクセル」、「青色サブピクセル」及び「淡色サブピクセル」が構成されるが、そのうちの淡色サブピクセルは彩度調整サブピクセルともいえる。また、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、アレー状に並べられた赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、青色サブピクセル及び淡色サブピクセルにより一画素を構成する。かつ、本実施例１における彩度調整サブピクセルの淡色フィルター４０３は「白色サブピクセル」により替えることができ、つまり、彩度調整サブピクセルには画素電極４０５及び液晶層３３０のみ含まれ、元の淡色フィルター４０３によって表示された所は空白領域になり、すなわち第一基板３１０上の何れのカラーフィルターも存在しない部位で彩度調整領域を形成する。従って、本発明は彩度調整サブピクセルの存在及びその反射領域とほかのサブピクセルの反射領域の面積の比により、反射領域と透過領域と色飽和度における差を低下させることができるようになる。
【実施例２】
【００２６】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は本発明の実施例２による半透過型液晶表示装置中の一画素構造の分解図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照すると、実施例１（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を参照）のものとの違いは、本実施例２のものでは赤色フィルター５０２ａ、緑色フィルター５０２ｂ、青色フィルター５０２ｃ及び淡色フィルター５０３はストリップに近い形に並べられているのに対し、図４（Ａ）の各色のカラーフィルター４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ及び４０３はやや方形状に４画素が配列されている点である。また、図５（Ａ）の符号５０４ａと５０４ｂの部位はそれぞれ「赤色、緑色、青色サブピクセル」及び「彩度調整サブピクセル」の反射部位である。更に、本実施例２の構造において、画素電極５０６、５０５はそれぞれ一つの透過領域５１０ｂ、５１２ｂ、５１４ｂ、５０５ｂ及び一つの反射領域５１０ａ、５１２ａ、５１４ａ、５０５ａに対応する領域を有しており、かつ実施例１のように、反射領域５０５ａの面積は反射領域５１０ａ、５１２ａ、５１４ａより大きく、透過領域５１０ｂ、５１２ｂ、５１４ｂは反射領域５１０ａを囲み、透過領域５０５ｂは反射領域５０５ａを囲んでいる。この他に第二基板３２０（図３参照）上に画素電極５０５、５０６と接続される薄膜トランジスタ５０８も有することができる。また、本実施例２における彩度調整サブピクセルの淡色フィルター５０３は、「白色サブピクセル」により替えること、すなわち調整領域中に元の淡色フィルター５０３が存在していた箇所を空白領域とし、如何なるカラーフィルターも存在しないようにすることができる。
【実施例３】
【００２７】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は本発明の実施例３による半透過型液晶表示装置中の一つの画素構造の分解図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照すると、実施例２（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照）のものとの違いは、本実施例３のものでは淡色フィルター６０３と赤色フィルター６０２ａ、緑色フィルター６０２ｂ、青色（Ｂ）フィルター６０２ｃの一端とが繋がっている点であり、また図６（Ａ）の符号６０４の部位は「赤色、緑色、青色のサブピクセル」及び「彩度調整サブピクセル」の反射部位である。更に、本実施例３における画素電極６０５と６０６は、実際には三個の画素電極と見なすこともでき、かつそれぞれの画素電極を同時に淡色フィルター６０３及び他のカラーフィルター６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃの画素電極とすることができ、画素電極６０５、６０６はそれぞれ一つの透過領域６１０ｂ、６１２ｂ、６１４ｂ、６０５ｂ及び一つの反射領域６１０ａ、６１２ａ、６１４ａ、６０５ａに対応している領域を有する他、第二基板３２０（図３参照）上に画素電極６０５、６０６と接続される薄膜トランジスタ６０８も有することができる。しかも、本実施例３における彩度調整サブピクセルの淡色フィルター６０３は「白色サブピクセル」により替えること、すなわち彩度調整サブピクセル中に画素電極６０５及び液晶層３３０（図３参照）のみ含まれ、如何なるカラーフィルターも存在していないようにすることができる。
【実施例４】
【００２８】
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は本発明の実施例４よる半透過型液晶表示装置の一画素構造の分解図である。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）を参照すると、これと実施例２（図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照）との違いは、本実施例４のものでは赤色フィルター７０２ａ、緑色フィルター７０２ｂ、青色フィルター７０２ｃにおける参照符号７０４ａの部位は「赤色、緑色、青色のサブピクセル」の透過部位であり、淡色フィルター７０３の参照符号７０４ｂの部位は「彩度調整サブピクセル」の透過部位である点である。また、本実施例４の画素電極７０６の反射領域７１０ａ、７１２ａ、７１４ａは透過領域７１０ｂ、７１２ｂ、７１４ｂを囲んでおり、画素電極７０５の反射領域７０５ａは透過領域７０５ｂを囲んでいる。その他、第二基板３２０（図３参照）上に画素電極７０５、７０６と接続される薄膜トランジスタ７０８も有することができる。更に、本実施例４における彩度調整サブピクセルの淡色フィルター７０３は「白色サブピクセル」により替えること、すなわち元の淡色フィルター７０３が存在していた箇所を空白領域とすることもできる。
【００２９】
前記の各実施例の以外に、本発明の半透過型液晶表示装置はカラーフィルターを薄膜トランジスタ列に整合（color filter on array  略称：ＣＯＡ）した薄膜トランジスタ液晶表示装置にもまた応用でき、その構造は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されているように、部分構造４００ａと４００ｂを全て第二基板３２０上に設置、すなわち、図３の基板３２０と液晶層３３０の間に元の部分構造４００ｂ（画素電極を含む）を除く以外、部分構造４００ｂと液晶層３３０の間に更に部分構造４００ａ（カラーフィルターを含む）を含んだ構造となる。また、基板３１０と液晶層３３０の間に構造４００ａは存在しない。当然、前記の図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図７（Ａ）、図７（Ｂ）に表わされた構造は、わずかな修正を行えば、カラーフィルターを薄膜トランジスタ列（ＣＯＡ）に整合したこのような薄膜トランジスタ液晶表示装置に応用することが可能である。
【００３０】
従って、本発明の特徴の一つは、赤色、緑色、青色及び彩度調整サブピクセルからなるピクセル構造を採用し、かつそのうちの彩度調整サブピクセルの彩度は他のサブピクセルの彩度より低く、また彩度調整サブピクセルの反射領域の面積は他のサブピクセルの何れの反射面積よりも大きいことにある。それ故に、本発明は淡色サブピクセルの反射領域の面積を増加することと、彩度調整サブピクセルの反射領域の彩度を低下させることにより、反射領域と透過領域との色飽和度の差を低下させることができるようになる。
【００３１】
このほかに、本発明のもう一つ特徴として、従来の「Dual  ＣＦ」方式のような六つのマスクを必要とせず、高価な材料を使用することなく、材質選定と厚さ調整に多すぎる時間を必要とせず、従って製造過程を簡略化することができるだけではなく、コストを低下することも可能となったことが挙げられる。また、本発明は最小エッチング半径の制限を受けないため、何れのケースのシミュレーション結果にも完全に符合させることができる。
【００３２】
本発明は前記の実施例によって既に開示されたが、これによって本発明の用途を限定するものではなく、当業者であれば本発明の思想と範囲を逸脱することなく多くの用途を見出すことができるであろう。従って、本発明の保護範囲は添付の特許請求範囲により定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は従来の半透過型液晶表示装置の一画素構造の分解概略図である。
【図２】従来のもう一種類の半透過型液晶表示装置中の一つ部分画素構造の平面概略図である。
【図３】本発明による半透過型液晶表示装置の断面概略図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は本発明の実施例１による半透過型液晶表示装置の一画素構造の分解概略図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は本発明の実施例２による半透過型液晶表示装置の一画素構造の分解概略図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は本発明の実施例３による半透過型液晶表示装置の一画素構造の分解概略図である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は本発明の実施例４による半透過型液晶表示装置の一画素構造の分解概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００ａ、１００ｂ、２００ａ、４００ａ、４００ｂ：部分構造
１０２ａ、２０２ａ、４０２ａ、５０２ａ、６０２ａ、７０２ａ：赤色フィルター
１０２ｂ、２０２ｂ、４０２ｂ、５０２ｂ、６０２ｂ、７０２ｂ：緑色フィルター
１０２ｃ、２０２ｃ、４０２ｃ、５０２ｃ、６０２ｃ、７０２ｃ：青色フィルター
１０６、４０５、４０６、５０５、５０６、６０５、６０６、７０５、７０６：画素電極
１０６ａ、４０５ａ、４１０ａ、４１２ａ、４１４ａ、５０５ａ、５１０ａ、５１２ａ、５１４ａ、６０５ａ、６１０ａ、６１２ａ、６１４ａ、７０５ａ、７１０ａ、７１２ａ、７１４ａ：反射領域
１０６ｂ、４０５ｂ、４１０ｂ、４１２ｂ、４１４ｂ、５０５ｂ、５１０ｂ、５１２ｂ、５１４ｂ、６０５ｂ、６１０ｂ、６１２ｂ、６１４ｂ、７０５ｂ、７１０ｂ、７１２ｂ、７１４ｂ：透過領域
３００：半透過型液晶表示装置
３１０、３２０：基板
３３０：液晶層
４０３、５０３、６０３、７０３：淡色フィルター
４０８、５０８、６０８、７０８：薄膜トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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