(57)【要約】【課題】半透過型の液晶表示装置において、透過領域の彩度と反射領域の彩度とが独立して調節され、且つ、表示品位の向上を図る。【解決手段】第１基板４及び第２基板１２と、両基板４及び１２の間に挟持された液晶層８と、第２基板１２の液晶層８側に設けられたカラーフィルター層１０と、第２基板１２とカラーフィルター層１０との間に設けられた導電層１１ａとを備え、導電層１１ａのある領域に反射領域Ｒが、導電層１１ａのない領域に透過領域Ｔが、それぞれ規定された半透過型液晶表示装置であって、導電層１１ａとカラーフィルター層１０との間には、複数の無色透明部１６が、互いに離間した状態で設けられ、カラーフィルター層１０は、第２基板１２の表面から液晶層８側の表面までの平均の高さが、反射領域Ｒと透過領域Ｔとで同じであるように構成されている。【選択図】図２
2005352109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置された第１基板及び第２基板と、
上記第１基板及び第２基板の間に挟持された液晶層と、
上記第２基板の上記液晶層側に設けられたカラーフィルター層と、
上記第２基板と上記カラーフィルター層との間に設けられた反射層とを備え、
上記反射層のある領域に反射領域が、上記反射層のない領域に透過領域が、それぞれ規定された半透過型液晶表示装置であって、
上記反射層と上記カラーフィルター層との間には、複数の無色透明部が、互いに離間した状態で設けられ、
上記カラーフィルター層は、上記第２基板の表面から上記液晶層側の表面までの平均の高さが、上記反射領域と上記透過領域とで同じであるように構成されていることを特徴とする透過反射型液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された半透過型液晶表示装置において、
上記反射層は、導電層であり、
少なくとも上記透過領域には、上記カラーフィルター層の上記第２基板側の表面を覆う透明導電膜が設けられ、
上記カラーフィルター層は、上記導電層及び上記透明導電膜を電着用電極として、電着法により形成されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載された半透過型液晶表示装置において、
上記カラーフィルター層の上記液晶層側の表面は、平面に形成されていることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載された半透過型液晶表示装置において、
上記各無色透明部の光透過率は、９０％以上であることを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項５】
請求項２に記載された半透過型液晶表示装置において、
上記各無色透明部の大きさは、２０μｍ以下であると共に、
上記各無色透明部の周端は、互いに５μｍ以上離れていることを特徴とする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、液晶表示装置に関し、特に半透過型の液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の１つである半透過型の液晶表示装置は、透過型と反射型との両方のモードで表示する機能をもったものであり、バックライトを有するために暗い場所でも視認性が高いという透過型の液晶表示装置の特徴と、周囲光を利用するために低消費電力であるという反射型の液晶表示装置の特徴とを合わせもったものである。
【０００３】
この半透過型の液晶表示装置は、上記のような特徴を有するため、携帯電話及びＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯機器のディスプレイとして広く利用されている。
【０００４】
ところで、パッシブ駆動方式の液晶表示装置は、ストライプ状に配設した複数の第１電極を有する第１基板と、それら第１電極と直交する方向にストライプ状に配設した複数の第２電極を有する第２基板と、それら両基板の間に挟持された液晶層とにより構成されている。そして、上記第１電極及び第２電極の各交差部分が１つの画素を形成している。さらに、上記第２基板の外側、つまり、液晶層の反対側には、バックライトが配置されている。
【０００５】
パッシブ駆動方式の半透過型の液晶表示装置では、上記第２基板とバックライトとの間に、半透過性の反射層が設けられている。この反射層は、網点状に微細な穴の開いた半透過性のもので、周囲光が暗い時にはバックライトの光拡散層として働き、周囲光が明るい時には光拡散反射層として働くように構成されている。そして、カラー表示を行うために上記反射層上にカラーフィルター層が形成されている。
【０００６】
半透過型液晶表示装置において、例えば、反射モードの表示の明るさを稼ぐために、高い光透過率を有するカラーフィルター層を用いた場合には、反射モードの表示ではカラーフィルター層を２回通過するため表示色の彩度は高くなるものの、透過モードの表示ではカラーフィルター層を１回しか通過しないため表示色の彩度が著しく低下してしまう。
【０００７】
これとは反対に、透過モードの表示色の彩度を上げるため高彩度（低い光透過率）のカラーフィルター層を用いた場合には、反射モードにおいて表示の明るさが大きく低下し、視認性が著しく低下してしまう。
【０００８】
そこで、反射モードの表示の明るさを犠牲にすることなく、透過モードの表示色の彩度を向上させるために、特許文献１には、開口部を有する反射膜と開口部を有するカラーフィルター層とを、それぞれの開口部が１つの画素中の異なる領域に位置するように設けることにより、反射領域において、カラーフィルター層を介して反射する着色光とカラーフィルター層の開口部を介して反射する無色光とを合成させる方法が提案されている。
【０００９】
また、特許文献２では、反射領域においてカラーフィルター層と透明層とを積層することにより、反射領域のカラーフィルター層の膜厚を透過領域のカラーフィルター層の膜厚よりも薄く形成する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３３３６２２号公報
【特許文献２】特開２００３−５７４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に示すようなカラーフィルター層に開口部を形成する方法では、画像表示の際にカラーフィルター層の開口部が視認され易く、ざらつきのある表示となって、表示品位が低下してしまう恐れがある。
【００１１】
また、特許文献２に示すようなカラーフィルター層と無色透明層とを積層して反射領域を形成する方法は、無色透明層を形成した後に、その無色透明層を覆うように顔料分散法や印刷法等でカラーフィルター層を形成するものである。そして、無色透明層のある領域が反射領域になり、無色透明層のない領域が透過領域になる。しかし、カラーフィルター層の表面は下地形状をトレースした形状になってしまうので、反射領域のカラーフィルター層の膜厚と透過領域のカラーフィルター層の膜厚とを各々自由に調節できないという問題がある。
【００１２】
具体的には、図９に示すように、無色透明層１６’がある部分と無色透明層１６’がない部分とを下地として、第２基板１２上にカラーフィルター層１０をスピンコート法等で形成する際に、カラーフィルター層１０の表面は、反射層１１ｃ及び無色透明層１６’からなる積層膜の形状をトレースした形状になってしまう。ここで、透過領域Ｔにおけるカラーフィルター層１０の膜厚をｄｔ、反射領域Ｒにおけるカラーフィルター層１０の膜厚をｄｒｃ、無色透明層１６’の膜厚をｄｒｔとすると、理想的には、ｄｔ＝ｄｒｃ＋ｄｒｔという関係が望ましい。しかしながら、実際のカラーフィルター層１０では、ｄｔ＜ｄｒｃ＋ｄｒｔという関係になる恐れがある。このように、透過領域Ｔのカラーフィルター層の膜厚ｄｔと、反射領域Ｒのカラーフィルター層の膜厚ｄｒｃとが連動してしまい、透過領域Ｔの彩度と反射領域Ｒの彩度とを独立して調節することが難しくなる。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、半透過型の液晶表示装置において、透過領域の彩度と反射領域の彩度とが独立して調節されると共に、表示品位の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、各反射領域の無色透明層を反射板上に全面に亘って形成するのではなく、反射層上に互いに離間した状態で複数個の無色透明部として形成すると共に、カラーフィルター層の第２基板の表面から液晶層側の表面までの平均の高さが、反射領域と透過領域とで同じになるようにしたものである。
【００１５】
具体的に、本発明の半透過型液晶表示装置は、互いに対向配置された第１基板及び第２基板と、上記第１基板及び第２基板の間に挟持された液晶層と、上記第２基板の上記液晶層側に設けられたカラーフィルター層と、上記第２基板と上記カラーフィルター層との間に設けられた反射層とを備え、上記反射層のある領域に反射領域が、上記反射層のない領域に透過領域が、それぞれ規定された半透過型液晶表示装置であって、上記反射層と上記カラーフィルター層との間には、複数の無色透明部が、互いに離間した状態で設けられ、上記カラーフィルター層の上記第２基板の表面から上記液晶層側の表面までの平均の高さが、上記反射領域と上記透過領域とで同じであるように構成されていることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、複数の無色透明部が互いに離間して状態で設けられているので、その各無色透明部上に、カラーフィルター層を、例えば、低い粘性の構成材料が対象物に供給される方法によって形成すれば、カラーフィルター層の構成材料が上記複数の無色透明部上に過剰に供給されることがない。そのため、カラーフィルター層は、第２基板の表面から液晶層側の表面までの平均の高さが、反射領域と透過領域とで同じになる。これにより、反射領域のカラーフィルター層の膜厚と透過領域のカラーフィルター層の膜厚とが精細に調節される。
【００１７】
これとは反対に、顔料分散法等により、高い粘性の構成材料が反射層の全域に設けられた無色透明層に供給される従来の方法では、カラーフィルター層の表面が無色透明層の形状をトレースしてしまい、反射領域のカラーフィルター層の膜厚と透過領域のカラーフィルター層の膜厚とを精細に調節することが難しい。
【００１８】
また、本発明では、各無色透明部の大きさ及び間隔を変えることにより、反射領域の彩度が調節される。具体的に反射領域では、その反射光が、カラーフィルター層のみにより着色された着色反射光と、カラーフィルター層及び無色透明部により着色された着色反射光との合成光として出射される。そして、後者の着色反射光は、無色透明部を通っているので、前者の着色反射光よりも淡色である。そのため、各無色透明部の大きさ及び間隔を変えることにより、各着色反射光の量の比率が変わり、反射領域の彩度が調整される。つまり、所定の透過領域の彩度に対して、反射領域の彩度が調節されるので、透過領域の彩度と反射領域の彩度とが独立して調節される。
【００１９】
さらに、各無色透明部が、カラーフィルター層に覆われているので、上記のように、反射領域の反射光が、カラーフィルター層のみにより着色された濃色反射光と、カラーフィルター層及び無色透明部により着色された淡色反射光との合成光となる。これとは反対に、各無色透明部がカラーフィルター層から露出している場合には、反射領域の反射光が、カラーフィルター層のみにより着色された濃色反射光と、無色透明部を透過した無色反射光との合成光となる。そして、同じ明るさで表示する場合、濃色反射光と淡色反射光とを合成する方が、濃色反射光と無色反射光とを合成する場合よりも彩度を向上させられるので、本発明では、反射領域の彩度を一層向上させることが可能になる。
【００２０】
これらのことにより、透過領域の彩度と反射領域の彩度とが独立して調節され、且つ、表示品位の向上が図れる。
【００２１】
本発明の半透過型液晶表示装置は、上記反射層が、導電層であり、少なくとも上記透過領域には、上記カラーフィルター層の上記第２基板側の表面を覆う透明導電膜が設けられ、上記カラーフィルター層が、上記導電層及び上記透明導電膜を電着用電極として、電着法により形成されていてもよい。
【００２２】
上記の構成によれば、互いに離間する複数の無色透明部上に、カラーフィルター層が、低い粘性の構成材料が対象物に供給される電着法によって形成されている。そのため、カラーフィルター層の構成材料が、導電層及び透明導電膜を電着用電極として、第２基板の表面から液晶層側に段々と析出して付着することになる。これにより、カラーフィルター層は、第２基板の表面から液晶層側の表面までの平均の高さが、反射領域と透過領域とで同じになるように形成される。従って、反射領域のカラーフィルター層の膜厚と透過領域のカラーフィルター層の膜厚とが精細に調節されることになる。また、各無色透明部の大きさ及び間隔を変えることにより、所定の透過領域の彩度に対して、反射領域の彩度が調節されるので、透過領域の彩度と反射領域の彩度とが独立して調節される。
【００２３】
本発明の半透過型液晶表示装置は、上記カラーフィルター層の上記液晶層側の表面が、平面に形成されていてもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、カラーフィルター層の第２基板の表面から液晶層側の表面までの平均の高さが、反射領域と透過領域とで同じとなる。これにより、反射領域のカラーフィルター層の膜厚と透過領域のカラーフィルター層の膜厚とが精細に調節される。
【００２５】
本発明の半透過型液晶表示装置は、上記各無色透明部の光透過率が、９０％以上であってもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、反射領域では、無色透明部に入射した光が反射層によって、反射されて、再び、無色透明部を通るので、無色透明部の透過モードで換算した透過率は、９０％の２乗の約８０％になる。これにより、カラーフィルター層の反射時の色特性の劣化が抑止される。
【００２７】
本発明の半透過型液晶表示装置は、上記各無色透明部の大きさが、２０μｍ以下であると共に、上記各無色透明部の周端が、互いに５μｍ以上離れていてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、各無色透明部上にカラーフィルター層の構成材料が過剰に供給され、カラーフィルター層の表面が、各無色透明部の形状をトレースすることが少なくなる。そのため、カラーフィルター層の表面は、反射領域内において、並びに反射領域及び透過領域において、平らに形成され、反射領域のカラーフィルター層の膜厚と透過領域のカラーフィルター層の膜厚とが精細に調節される。また、各無色透明部の大きさ及び間隔を変えることにより、所定の透過領域の彩度に対して、反射領域の彩度が調節されるので、透過領域の彩度と反射領域の彩度とが独立して調節される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の半透過型液晶表示装置は、反射層上に互いに離間した状態で複数個の無色透明部が設けられ、カラーフィルター層の第２基板の表面から液晶層側の表面までの平均の高さが、反射領域と透過領域とで同じとなっているので、各無色透明部の大きさ及び間隔を変えることにより、透過領域の彩度と反射領域の彩度とを独立して調節することができ、表示品位の向上も図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態では、パッシブマトリクス駆動方式の半透過型液晶表示装置を例に説明するが、アクティブマトリクス駆動方式であってもよい。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。
【００３１】
以下に、本発明の実施形態に係る半透過型液晶表示装置について説明する。
【００３２】
図１は、本発明の半透過型液晶表示装置５０の断面模式図である。
【００３３】
半透過型液晶表示装置５０は、観察者側（図１中の上側）から、上側偏光板１ａ、第１位相差板２、第２位相差板３、第１基板４、透明電極５ａ、配向膜７ａ、ＳＴＮ液晶層８、配向膜７ｂ、透明電極５ｂ、オーバーコート層９、カラーフィルター層１０、半透過層１１、第２基板１２、第３位相差板１３、及び下側偏光板１ｂが順に積層された構造となっている。そして、下側偏光板１ｂの下側には、導光板１４及びバックライト１５が配置している。また、第１基板４と第２基板９とは、シール樹脂６を介して貼り合わされ、その間、つまり、配向膜７ａ及び７ｂの間には液晶材料が挟持され、ＳＴＮ液晶層８が構成されている。
【００３４】
透明電極５ａは、第１基板４上に互いに平行に並ぶように（ストライプ状に）設けられた複数本の電極により構成されている。また、透明電極５ｂは、第２基板９上にストライプ状に設けられた複数本の電極により構成されている。そして、透明電極５ａと透明電極５ｂとは互いに直交するように配置している。さらに、透明電極５ａと透明電極５ｂとがマトリクス状に配置された領域は、表示領域を構成しており、透明電極５ａと透明電極５ｂとの交差部分毎に画像の最小単位である画素が構成されている。
【００３５】
図２は、カラーフィルター構成部３０の断面模式図であり、図４は、１画素分の半透過層１１の平面模式図である。
【００３６】
カラーフィルター構成部３０は、第２基板１２と、第２基板１２上に設けられた導電層１１ａ及び、導電層１１ａを覆うように設けられた透明導電膜１１ｂからなる半透過層１１と、半透過層１１上の導電層１１ａの対応部分に設けられた複数の無色透明部１６と、無色透明部１６及び半透過層１１を覆うように設けられたカラーフィルター層１０とにより構成されている。ここで、導電層１１ａの配置した領域が、反射領域Ｒとなり、導電層１１ａの配置していない領域（導電層開口部１１ａ’）が、透過領域Ｔとなっている。
【００３７】
無色透明部１６は、後述する理由により、その大きさが２０μｍであり、その周端間の距離（例えば、図４中のＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４）が５μｍ以上であり、互いに離間した状態で設けられている。
【００３８】
反射領域Ｒは、第１基板４側から入射した光を、導電層１１ａによって第１基板４側へ反射させ、透過領域Ｔは、第２基板１２側から入射した光を第１基板４側へ透過させるように構成されている。
【００３９】
さらに、反射領域Ｒでは、その反射光が、カラーフィルター層１０のみにより着色された着色反射光と、カラーフィルター層１０及び無色透明部１６により着色された着色反射光との合成光となる。
【００４０】
ここで、無色透明部１６は、その光透過率が９０％以上である。反射領域Ｒでは、無色透明部１６に入射した光が反射層によって、反射されて、再び、無色透明部１６を通るので、反射光は、無色透明部１６を２回通ることになる。そのため、反射領域Ｒの光透過率は、９０％の２乗の約８０％になる。これにより、反射領域Ｒの表示の明るさを確保することができ、カラーフィルター層１０の特性の劣化を抑止することができる。
【００４１】
この半透過型液晶表示装置５０は、画像表示の際には、透明電極５ａ及び５ｂに時系列的に所定の電圧をかけていくと、ある時には選択された透明電極５ａ及び５ｂの交差部分の画素のみのＳＴＮ液晶層８に電圧が印加され、ＳＴＮ液晶層８を構成する液晶分子の配向状態が変化する。そして、半透過型液晶表示装置５０では、その印加電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変わることを利用して、外部からＳＴＮ液晶層８に入射する光の透過率を調整することにより、画像が表示される。
【００４２】
次に、本発明の実施形態に係る半透過型液晶表示装置５０の製造方法について説明する。
【００４３】
まず、第２基板１２上の基板全体に、スパッタリング法により、アルミニウム膜（厚さ１０００Å程度）を成膜し、その後、フォトリソグラフィ技術（Photo Engraving Process、以下、「ＰＥＰ技術」と称する）により、パターン形成して、導電層１１を形成する。
【００４４】
次いで、導電層１１が形成された基板全体に、スパッタリング法により、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜（厚さ１０００Å程度）を成膜して、透明導電膜１１ｂを形成する。
【００４５】
次いで、透明導電膜１１ｂを電着用電極として電着法により、アクリル樹脂等が分散した液を電着液として、透明導電膜１１ｂ上の導電層１１に対応する部分に所定の厚さの無色透明部１６を形成する。
【００４６】
次いで、透明導電膜１１ｂを電着用電極として電着法により、ＲＧＢの各色の顔料及びアクリル樹脂等が分散した液を電着液として、透明導電膜１１ｂ及び無色透明部１６を覆うように、所定の厚さのカラーフィルター層１０を形成する。
【００４７】
次いで、カラーフィルタ−層１０上の基板全体に、１μｍ程度の厚さでアクリル樹脂を塗布してオーバーコート層９を形成する。
【００４８】
次いで、オーバーコート層９上の基板全体に、スパッタリング法により、ＩＴＯ膜（厚さ１６００Å程度）を成膜した後、ＰＥＰ技術によりストライプ状にパターン形成して透明電極５ｂを形成する。
【００４９】
次いで、印刷法により、ポリイミド系樹脂の薄膜を成膜・焼成した後、ラビング法により、その表面に配向処理を施し配向膜７ｂを形成する。
【００５０】
次いで、第１基板４の基板全体に、スパッタリング法により、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜（厚さ１６００Å程度）を成膜した後、ＰＥＰ技術によりストライプ状にパターン形成して透明電極５ａを形成する。
【００５１】
次いで、印刷法により、ポリイミド系樹脂の薄膜を成膜及び焼成した後、ラビング法により、その表面に配向処理を施し配向膜７ａを形成する。
【００５２】
次いで、配向膜７ａが形成された基板上に印刷法により、熱硬化性樹脂からなるシール樹脂６を形成した後、その配向膜７ａ側に球状スペーサを散布して、配向膜７ｂが形成された基板を貼り合わせる。その後、両基板間に減圧法により液晶材料を注入して封止し、ＳＴＮ液晶層８を形成する。以上のようにして、液晶パネルが作製される。
【００５３】
次いで、光学素子部材として、液晶パネルの第１基板４側に、第２位相差板３、第１位相差板２及び上側偏光板１ａを、液晶パネルの第２基板１２側に、第３位相差板及び下側偏光板を順に貼り付ける。
【００５４】
図３（ａ）及び（ｂ）は、上記各光学素子部材の軸角度を示す模式図である。
【００５５】
ＳＴＮ液晶層８の第２基板１２側の配向膜７ｂの配向方向２０から第１基板４側の配向膜７ａの配向方向２１までに液晶分子がねじれる角度を２４０°とする。時計回りを正とし、反時計回りを負としたとき、第２位相差板３の遅相軸２２に対して液晶分子の第１基板４の配向方向２１がなす角を１２０°、第１位相差板２の遅相軸２３に対して第２位相差板の遅相軸２２がなす角を４０°、上側偏光板１ａの吸収軸２４に対して第１位相差板２の遅相軸２３がなす角を７５°とする。また、第２基板１２側の配向方向２０に対して第３位相差板１３の遅相軸２０がなす角を５０°、第３位相差板１３の遅相軸２５に対して下側偏光板１ｂの吸収軸２６がなす角を−４０°とする。
【００５６】
各レターデーション値の設定は、ＳＴＮ液晶層８（８００ｎｍ）、第１位相差板２（６８０ｎｍ）、第２位相差板３（１８０ｎｍ）、第３位相差板１３（１４０ｎｍ）とする。
【００５７】
以上のようにして、本発明の半透過型液晶表示装置５０を製造することができる。
【００５８】
以上のように、本発明の半透過型液晶表示装置５０は、互いに離間する複数の無色透明部１６上にカラーフィルター層１０が、低い粘性の構成材料が対象物に供給される電着法によって形成されている。そのため、カラーフィルター層１０の構成材料が、透明導電膜１１ｂ（及び導電層１１ａ）を電着用電極として、第２基板１２の表面から液晶層８側に段々と析出して付着されるので、カラーフィルター層１０の構成材料が複数の無色透明部１６上に過剰に供給されることがない。そして、カラーフィルター層１０の液晶層８側の表面が、平面に形成されているので、カラーフィルター層１０の第２基板１２の表面から液晶層８側の表面までの平均の高さが、反射領域Ｒと透過領域Ｔとで同じになる。これにより、反射領域Ｒのカラーフィルター層１０の膜厚と透過領域Ｔのカラーフィルター層１０の膜厚とを精細に調節することができる。
【００５９】
また、各無色透明部１６の大きさ及び間隔を変えることにより、反射領域Ｒの彩度が調整される。具体的に反射領域Ｒでは、その反射光が、カラーフィルター層１０のみにより着色された着色反射光と、カラーフィルター層１０及び無色透明部１６により着色された着色反射光との合成光として出射され、後者の着色反射光は、無色透明部１６を通っているので、前者の着色反射光よりも淡色である。そのため、各無色透明部１６の大きさ及び間隔を変えることにより、各着色反射光の量が比率が変わり、反射領域Ｒの彩度が調整される。つまり、所定の透過領域Ｔの彩度に対して、反射領域Ｒの彩度が調節されるので、透過領域Ｔの彩度と反射領域Ｒの彩度とを独立して調節することができる。
【００６０】
さらに、各無色透明部１６が、カラーフィルター層１０に覆われているので、上記のように、反射領域Ｒの反射光が、カラーフィルター層１０のみにより着色された濃色反射光と、カラーフィルター層１０及び無色透明部１６により着色された淡色反射光との合成光となる。
【００６１】
これとは反対に、各無色透明部１６がカラーフィルター層１０から露出している場合には、反射領域Ｒの反射光が、カラーフィルター層１０のみにより着色された濃色反射光と、無色透明層１６を透過した無色反射光との合成光となる。ここで、同じ明るさで表示する場合、濃色反射光と淡色反射光とを合成する方が、濃色反射光と無色反射光とを合成する場合よりも彩度を向上することができる。これにより、各無色透明部１６が、カラーフィルター層１０に覆われている場合には、反射領域Ｒの彩度を一層向上させることができる。
【００６２】
また、各無色透明部１６の大きさが、２０μｍ以下であると共に、各無色透明部１６の周端が、互いに５μｍ以上離れているので、各無色透明部１６上にカラーフィルター層１０の構成材料が過剰に供給され、カラーフィルター層１０の表面が、各無色透明部１６の形状をトレースすることが少なくなる。そのため、カラーフィルター層１０の表面は、各反射領域Ｒ内において、並びに反射領域Ｒ及びＴ透過領域において、平らに形成され、反射領域Ｒのカラーフィルター層１０の膜厚と透過領域Ｔのカラーフィルター層１０の膜厚とを精細に調節することができる。
【００６３】
これらのことにより、透過領域Ｔの彩度と反射領域Ｒの彩度とが独立して調節され、且つ、表示品位の向上を図ることができる。
【００６４】
次に、具体的に行った実験について説明する。
【００６５】
本発明の実施形態の第１の実施例として、上記実施形態と同様な方法を用いて、透明導電膜上に無色透明部及びカラーフィルター層を有する液晶表示装置を作製した。
【００６６】
【表１】
2005352109.tif 000003
【００６７】
具体的には、表１の上段に示すような条件（無色透明部の個数、無色透明部の膜厚、カラーフィルター層の膜厚、及び無色透明部上へのカラーフィルター層の積層状態）により、導電層上にアクリル樹脂からなる無色透明部を、直径１０μｍの円形状で、且つ、５μｍ以上の間隔を確保するように形成し、液晶表示装置を作製した。
【００６８】
ここで、表１中の○は、無色透明部がカラーフィルター層に覆れていることを示し、同じく、×は、無色透明部がカラーフィルター層に覆れていないことを示している。
【００６９】
上記実施例Ａ〜Ｆでは、各カラーフィルター層の膜厚により、ＲＧＢ平均透過率Ｙ＝４０になるように、顔料濃度を調整した。
【００７０】
また、比較例として、図５及び図６に示すように、比較例ａとしてカラーフィルター構成部３０ａを、比較例ｂとしてカラーフィルター構成部３０ｂを、それぞれ有する液晶表示装置を作製した。
【００７１】
カラーフィルター構成部３０ａは、スピンコート法により、反射層１１ｃ上の反射領域Ｒに、図９の無色透明層１６’ではなく、反射領域用のＹ＝６５の淡色のカラーフィルター層１０ａを形成し、また、透過領域Ｔには、透過領域用のＹ＝４０の濃色のカラーフィルター層１０ｂを形成したものである。この場合、各ＲＧＢに対して、それぞれ濃淡２種類のカラーフィルター層が必要であるため、計６種類のカラーフィルター層が必要である。
【００７２】
一方、カラーフィルター構成部３０ｂは、電着法により、反射領域Ｒ及び透過領域Ｔに対して、Ｙ＝４０のカラーフィルター層を形成し、反射領域Ｒにおいて、Ｙ＝６５相当になるようにカラーフィルター層の膜厚と同じ膜厚の無色透明層を形成したものである。すなわち、反射層１１ｃ上の無色透明層１６’が、カラーフィルター層１０から露出したものである。
【００７３】
上記のように作製した実施例Ａ〜Ｆ並びに比較例ａ及びｂの液晶表示装置を、デューティー比１／８０、バイアス比１／９、フレーム周波数８０Ｈｚのパッシブマトリクス駆動で表示した時の、反射時彩度、反射率及び透過時彩度を測定した。このとき、反射時のコントラスト（白と黒との反射率の比）は、拡散光照射で１０であり、透過時のコントラストは２０であった。
【００７４】
上記測定結果について、表１及び図７を用いて説明する。
【００７５】
図７は、本発明の実施例Ａ〜Ｆ並びに比較例ａ及びｂにおける反射率と反射彩度との関係を示す模式図である。
【００７６】
ここで、反射彩度とは、ＸＹＺ表色系におけるＲＧＢ各色の色度座標を結んで得られる三角形の面積×１０００の数値である。
【００７７】
また、曲線Ｑは、液晶表示装置を構成する、カラーフィルター層の顔料濃度、画素サイズ、導電層（反射層）の仕様、反射領域Ｒと透過領域Ｔとの比率、偏光板の仕様、液晶材料等の構成部材及び駆動条件を一定にして、反射領域Ｒの無色透明部及びカラーフィルター層の膜厚を変化させた場合の、反射率と反射彩度との関係を示すものである。つまり、この曲線Ｑより上の領域は、何らかの構成部材の性能が向上した場合にしか存在し得ない領域であるので、上記一定条件の下では、反射率に対する反射彩度のプロットが曲線Ｑ上にあるとき、最もよい特性になり、曲線Ｑよりも下の領域にあるとき、特性上、劣っていることになる。
【００７８】
具体的には、無色透明部がカラーフィルター層に覆われてた実施例Ｂ、Ｃ、Ｅ及びＦは、比較例ａと同等の特性（反射彩度、反射率、透過彩度）を示した。これによって、３種類のカラーフィルター層を形成する簡略なプロセスにより、６種類のカラーフィルター層を有するカラーフィルター構成部３０ａと同程度の特性が得られることが分かった。
【００７９】
また、実施例Ｂ、Ｃ、Ｅ及びＦでは、比較例ｂと比較して、反射彩度が約１．６倍になっており、同程度の反射率及び透過彩度において、反射彩度を向上できることが分かった。
【００８０】
なお、カラーフィルター層を第１基板側に形成した場合においても、反射彩度が向上する効果が得られる。このとき、第２基板側の透明電極を反射効果のある金属電極と置き換えても良い。
【００８１】
また、カラーフィルター層の膜厚が薄い実施例Ａ、及び無色透明部がカラーフィルター層に覆われていない実施例Ｄでは、曲線Ｑの線上から外れており、他実施例と比較し、特性上劣っていることが分かった。
【００８２】
次に、本発明の実施形態の第２の実施例として、上記実施形態と同様な方法を用いて、透明導電膜上に無色透明部及びカラーフィルター層を有する液晶表示装置を作製した。
【００８３】
【表２】
2005352109.tif 000004
【００８４】
具体的には、無色透明部の膜厚を０．５μｍに、カラーフィルター層の膜厚を１．５μｍに、カラーフィルター層のＲＧＢ平均透過率Ｙ＝４０に、それぞれ固定して、表２の上段に示すように、反射領域の面積に対する無色透明部の面積の比率が５、１０、３０、４０及び４５％に設定されたカラーフィルター構成部を有する液晶表示装置を作製した。なお、無色透明部は、直径１０μｍの円形状で、且つ、５μｍ以上の間隔を確保するように形成した。
【００８５】
上記のように作製した実施例Ｇ〜Ｋの液晶表示装置を、デューティー比１／８０、バイアス比１／９、フレーム周波数８０Ｈｚのパッシブマトリクス駆動で表示した時の、反射時彩度、反射率及び透過時彩度を測定した。このとき、反射時のコントラスト（白と黒との反射率の比）は、拡散光照射で１０であり、透過時のコントラストは２０であった。
【００８６】
上記測定結果について、表２及び図８を用いて説明する。
【００８７】
図８は、本発明の実施例Ｇ〜Ｋにおける反射率と反射彩度との関係を示す模式図である。
【００８８】
ここで、この曲線Ｑは、図７中の曲線Ｑと同様に、液晶表示装置を構成する、カラーフィルター層の顔料濃度、画素サイズ、導電層（反射層）の仕様、反射領域Ｒと透過領域Ｔとの比率、偏光板の仕様、液晶材料等の構成部材及び駆動条件を一定にして、反射領域Ｒの無色透明部の面積比を変化させた場合の反射率と反射彩度との関係を示すものである。
【００８９】
具体的には、実施例Ｇ〜Ｋでは、曲線Ｑ上にあるので、理想的な特性が得られ、無色透明部の面積比を変化させる事により、反射時彩度をコントロール可能であることが分かった。また、４０％を超える面積比で透明層を形成すると、各無色透明部の間の距離が保たれなくなり、無色透明部上にカラーフィルター層を形成することができず、本発明による効果が有効に発揮できなくなった。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上説明したように、本発明は、透過領域の彩度と反射領域の彩度とを独立して調節することができるので、半透過層により反射領域及び透過領域を構成するパッシブ駆動方式の半透過型液晶表示装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施形態に係る半透過型液晶表示装置５０の断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半透過型液晶表示装置５０を構成するカラーフィルター構成部３０の断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る半透過型液晶表示装置５０を構成する各光学素子部材の軸角度を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る半透過型液晶表示装置５０を構成する半透過層１１の平面模式図である。
【図５】本発明の比較例ａの半透過型液晶表示装置を構成するカラーフィルター構成部３０ａの断面模式図である。
【図６】本発明の比較例ｂの半透過型液晶表示装置を構成するカラーフィルター構成部３０ｂの断面模式図である。
【図７】本発明の実施形態（第１の実施例）に係る液晶表示装置の反射率と反射彩度との関係を示す図である。
【図８】本発明の実施形態（第２の実施例）に係る液晶表示装置の反射率と反射彩度との関係を示す図である。
【図９】従来の半透過型液晶表示装置を構成するカラーフィルター構成部３０ｃの断面模式図である。
【符号の説明】
【００９２】
１ａ      上側偏光板
１ｂ      下側偏光板
２        第１位相差板
３        第２位相差板
４        第１基板
５ａ，５ｂ    透明電極
６        シール樹脂
７ａ，７ｂ    配向膜
８        液晶層
９        オーバーコート層
１０      カラーフィルター層
１０ａ    反射領域用カラーフィルター層
１０ｂ    透過領域用カラーフィルター層
１１      半透過層
１１ａ    導電層
１１ａ’  導電層開口部
１１ｂ    透明導電膜
１１ｃ    反射層
１２      第２基板
１３      第３位相差板
１４      導光板
１５      バックライト
１６      無色透明部
１６’    無色透明層
２０      第２基板配向方向
２１      第１基板配向方向
２２      第２位相差板遅相軸
２３      第１位相差板遅相軸
２４      第１基板吸収軸
２５      第３位相差板遅相軸
２６      下側偏光板吸収軸
３０，３０ａ，３０ｂ    カラーフィルター構成部
５０      半透過型液晶表示装置
【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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【図８】
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【図９】
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