(57)【要約】本発明は、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、三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、白色の反射表示に用いられる複数色のフィルタのうち、少なくとも一色のフィルタの反射領域に、常用光源Ｄ６５を用いて測定された該フィルタの可視透過スペクトルの少なくともピーク波長の光を減光する膜が配置される表示装置である。
2007108195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三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、
該画素は、白色の反射表示に用いられる複数色のフィルタのうち、少なくとも一色のフィルタの反射領域に、常用光源Ｄ６５を用いて測定された該フィルタの可視透過スペクトルの少なくともピーク波長の光を減光する膜が配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記減光膜は、減光されるフィルタと色相が異なるものであり、
前記表示装置は、常用光源Ｄ６５を用いて白色の反射表示を行うときに、減光されるフィルタの反射領域から該フィルタと同一の色相の光を出射するものであることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
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。
【請求項４】
前記減光膜は、黄フィルタの反射領域に設けられていることを特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示装置は、常用光源Ｄ６５を用いて白色の反射表示を行うときに、減光される黄フィルタの反射領域から黄色の光を出射するものであることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記減光膜は、灰色の膜であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
前記減光膜は、青色の膜であることを特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項８】
前記青色の膜は、青フィルタの材料からなることを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
前記減光膜及び減光されるフィルタは、膜厚の合計が、他のフィルタの膜厚と略同一であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項１０】
前記表示装置は、液晶表示装置であり、
前記青色の膜は、黄フィルタの反射領域における液晶層の厚みを黄フィルタの透過領域における厚みよりも小さくするものであることを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項１１】
前記減光膜は、全ての色のフィルタの反射領域に設けられていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項１２】
前記表示装置は、液晶表示装置であり、
前記減光膜は、フィルタの反射領域における液晶層の厚みを該フィルタの透過領域における厚みよりも小さくするものであることを特徴とする請求項１１記載の表示装置。
【請求項１３】
前記液晶表示装置は、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り、
前記減光膜は、青みを帯びていることを特徴とする請求項１１記載の表示装置。
【請求項１４】
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。
【発明の詳細な説明】
【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「ＰＤＡ」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」ともいう。）からの光をパネルの内部に導き、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、バ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く、コントラスト比の高い表示を実現できる。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バイル機器に多く搭載されている。【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二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一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、バックライトの光と周囲の光とい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一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、光をカラーフィルタに二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、緑及び青の三原色フィルタからなり、各カラーフィルタから出射される光の色は、赤、緑及び青の三原色の加法混色によって表現される。しかしながら、この三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、四色以上のカ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、緑及び青の三原色に黄を追加した四色を用いたカラーフィルタ（以下「四色フィルタ」ともいう。）が開示されている。なお、これらの四色は、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、光源の色調やカラー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（ある光の色度に等しい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く、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四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、三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、三原色フィルタを四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、バックライト光を光源として用いていることから、バ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。しかしながら、周囲の光を光源とする反射表示については、光源により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、四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。しかしながら、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  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）規格に沿った三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】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、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、三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について種々検討したところ、透過表示及び反射表示のホワイトバランスに着目した。そして、透過表示に関しては、バックライトの光源の色調を調整することにより、ホワイトバランスの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、画素内に設けられた白色の反射表示に用いられる複数色のフィルタのうち、少なくとも一色のフィルタの反射領域に、常用光源Ｄ６５を用いて測定された該フィルタの可視透過スペクトルの少なくともピーク波長に相当する波長の光を減光する膜（以下「減光膜」ともいう。）を配置することにより、該フィルタを透過する光の量や色味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いだした。また、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、三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、白色の反射表示に用いられる複数色のフィルタのうち、少なくとも一色のフィルタの反射領域に、常用光源Ｄ６５を用いて測定された上記フィルタの可視透過スペクトルの少なくともピーク波長の光を減光する膜が配置される表示装置である。
以下に本発明を詳述する。【００１３】
本発明の表示装置は、三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、三色以上とは、色の三属性のうち、少なくとも色相（色の種類）が三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波長範囲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樹脂、顔料が分散された樹脂、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、インクジェット法、ドライフィルムラミネート（ＤＦＬ）法等が挙げられる。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、本発明の表示装置における画素は、三色以上の副画素から構成されている。なお、本明細書では、一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いう。【００１４】
上記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括して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、一画素当たりに含まれるフィルタを意味するものとする。また、一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、同色のフィルタが一つの画素内に複数設けられてもよいが、解像度や信号処理の観点から、一つの画素内には、それぞれ別の色を持った複数のフィルタが設けられていることが好ましい。【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いることが好ましい。【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、４００〜７００ｎｍの可視全波長域にわたって、光透過率が０．１％未満（光学濃度Ｄ＞３）であり、視感反射率Ｙ≦５の部材をいう。遮光部材の光反射率は、４００〜７００ｎｍの可視全波長域にわたって、５％以下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樹脂が好ましい。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、材質にも依るが、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く、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）等であってもよい。【００１７】
上記三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の規格に近い色を再現するには、少なくとも赤、緑及び青の三原色を含むことが好ましく、色再現範囲を効果的に拡大するためには、これらに加えて、黄、シアン、マゼンタ等の三原色の補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（ＣＩＥ１９３１標準表色系）のｘｙ色度図において、主波長が５９７ｎｍ以上、７８０ｎｍ以下の色相のことであり、好ましくは、主波長が６００ｎｍ以上、６２０ｎｍ以下の色相のことである。黄とは、主波長が５５８ｎｍ以上、５９７ｎｍ未満の色相のことであり、好ましくは、主波長が５７０ｎｍ以上、５８２ｎｍ以下の色相のことである。緑とは、主波長が５１０ｎｍ以上、５５８ｎｍ未満の色相のことであり、好ましくは、主波長が５２０ｎｍ以上、５５７ｎｍ以下の色相のことである。シアンとは、主波長が４８８ｎｍ以上、５１０ｎｍ未満の色相のことであり、好ましくは、主波長が４９３ｎｍ以上、５０３ｎｍ以下の色相のことである。青とは、主波長が３８０ｎｍ以上、４８８ｎｍ未満の色相のことであり、好ましくは、主波長が４５５ｎｍ以上、４７５ｎｍ以下の色相のことである。マゼンタとは、補色主波長が４９５ｎｍ以上、５６５ｎｍ未満の色相のことであり、好ましくは、補色主波長が５０２ｎｍ以上、５５８ｎｍ以下の色相のことである。
なお、三色以上のフィルタの反射領域の色純度は、ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図上の面積比でＮＴＳＣ比２０％以上を実現することが好ましい。【００１８】
本発明の表示装置は、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、上記三色以上のフィルタは、通常は、対向基板側に設けられる。しかしながら、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、三色以上のフィルタと同様に対向基板側に設けられるが、ＴＦＴアレイ基板側に配置されていてもよい（ＢＭ  ｏｎ  Ａｒｒａｙ）。【００１９】
本発明の表示装置はまた、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ものである。すなわち、本発明の表示装置は、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、本発明の表示装置では、三色以上のフィルタが透過領域及び反射領域のそれぞれに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、色再現範囲の拡大を図ることができ、四色以上のフィルタが透過領域及び反射領域のそれぞれに設けられている場合には、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、通常は、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た領域をいう。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至るように形成されている。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。バ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く、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く、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）等を用いることができる。【００２１】
上記反射領域とは、反射表示に用いられる領域をいい、通常は、液晶表示パネルを構成するＴＦＴアレイ基板側に反射部材が形成され、対向基板側に透明導電性部材が形成された領域をいう。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、４００〜７００ｎｍの可視全波長域にわたって、光反射率が７０％以上のものである。反射部材の光反射率は、４００〜７００ｎｍ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アルミニウム、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く、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く、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べく、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い。【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」ともいう。）が設けられている。マルチギャップ層は、ＴＦＴアレイ基板側に配置されてもよく、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いる場合には、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、適宜選択されることが好ましい。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１／２であることが好ましい。
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く、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。【００２３】
本発明の表示装置では、上記画素は、白色の反射表示に用いられる複数色のフィルタのうち、少なくとも一色のフィルタの反射領域に、常用光源Ｄ６５を用いて測定された上記フィルタの可視透過スペクトルの少なくともピーク波長の光を減光する膜が配置される。これによれば、白色の反射表示に用いられる複数色のフィルタのうち、少なくとも一色のフィルタの反射領域では、該フィルタを透過した光のうちの該フィルタの可視透過スペクトルの少なくともピーク波長に相当する波長の光が、減光膜を通過する際に減光されることから、該フィルタを透過する光の量や色味を調整することができる。したがって、該フィルタの分光特性に応じた減光膜を該フィルタの反射領域に配置することにより、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。また、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や透過領域におけるセル厚等を調整することにより、適正化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。【００２４】
本発明の目的を達成するべく、減光されるフィルタは、白色の反射表示に用いられる複数色のフィルタのうち、減光膜を配置しなければ表示装置が白色の反射表示を行ったときに白色が帯びる色味と同じ色相のフィルタを含むことが好ましい。例えば、表示装置が画素内に設けられた黄色のフィルタ及び緑色のフィルタ等を用いて白色の反射表示を行った場合に、白色が黄色味を帯びるときは、減光膜は、少なくとも黄色のフィルタの反射領域に配置されることが好ましく、白色が緑色味を帯びるときは、減光膜は、少なくとも緑色のフィルタの反射領域に配置されることが好ましい。なお、減光膜は、該白色が帯びる色味と同一の色相のフィルタの反射領域に配置される場合において、該色味と異なる色相のフィルタの反射領域にも配置されてもよい。【００２５】
本明細書において、常用光源Ｄ６５とは、標準の光Ｄ６５を近似的に実現する光源をいい、例えばキセノンランプ等が用いられる。可視透過スペクトルとは、４００〜７００ｎｍの可視全波長域にわたる透過スペクトルをいう。ピーク波長とは、可視透過スペクトルにおいて、光透過率が最大を示す波長をいう。減光とは、光のエネルギーに損失（減衰）がおこる現象をいい、通常は、フィルタの媒質の吸収、又は、吸収及び散乱によるものをさす。【００２６】
上記減光膜の光透過率は、減光膜が無彩色の膜の場合には、０．１％以上９０％以下であることが好ましく、減光膜が青色の膜の場合には、透過光の主波長が減光膜によって大きく変化しないようにするために、減光されるフィルタとの可視透過スペクトルの重なりが小さいものが好ましく、光透過率は、５０％以上であることが好ましい。【００２７】
上記減光膜は、少なくとも一色のフィルタの反射領域の少なくとも一部に配置されていればよいが、通常は、少なくとも一色のフィルタの反射領域の全体に配置されている。少なくとも一色のフィルタの反射領域の一部に配置される場合には、減光膜は少なくとも一色のフィルタの反射領域に配置されている限り、その配置場所は、特に限定されない。また、減光膜とフィルタとの重なり順序は特に限定されない。すなわち、表示装置の観察面の法線方向における減光膜とフィルタとの位置関係は、減光膜及びフィルタが反射部材よりも観察面側である限り、特に限定されず、減光膜は、フィルタよりも観察面側に配置されてもよく、フィルタよりも背面側に配置されてもよい。また、減光膜とフィルタとは、接していてもよく、接していなくてもよい。【００２８】
本発明の表示装置は、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く、特に限定されるものではない。なお、本発明の表示装置は、白色の反射表示を行う際に、画素内の全てのフィルタを用いてもよく、画素内の全てのフィルタを用いなくてもよい。また、本発明の表示装置は、白色の透過表示を行う際にも、画素内の全てのフィルタを用いてもよく、画素内の全てのフィルタを用いなくてもよい。更に、白色の反射表示に用いられる複数色のフィルタと、白色の透過表示に用いられる複数色のフィルタとは、同一の組み合わせであってもよく、異なる組み合わせであってもよい。【００２９】
本発明の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。
上記減光膜は、減光されるフィルタと色相が異なるものであり、上記表示装置は、常用光源Ｄ６５を用いて白色の反射表示を行うときに、減光されるフィルタの反射領域から該フィルタと同一の色相の光を出射するものであることが好ましい。これによれば、減光膜は入射光の色相を維持したまま、減光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。本発明の目的をより効果的に達成するために、上記表示装置は、常用光源Ｄ６５を用いて反射表示を行うときに、減光されるフィルタの反射領域から、該フィルタとの主波長の差が３８ｎｍ以下の色相の光を出射するものであることがより好ましい。【００３０】
上記表示装置は、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が好ましい。このように、赤、緑及び青の三原色フィルタに黄フィルタを加えることにより、透過表示及び反射表示の双方について、ＮＴＳＣ規格比を確保しつつ、赤、緑及び青の三原色に比べて、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。【００３１】
上記減光膜は、黄フィルタの反射領域に設けられていることが好ましい。減光膜なしでは、赤、緑、青及び黄のフィルタが画素毎に設けられた表示装置によれば、画素内に設けられた赤、緑、青及び黄のフィルタを用いて、白色の反射表示を行ったとき、白色が黄色味を帯びる。減光膜を用いれば、黄フィルタを透過した黄色の光が減光されることにより、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。また、透過表示のホワイトバランスは、バックライトの光源の色温度やセル厚等を調整することにより、適正化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。更に、黄フィルタの反射領域を構成する反射部材や減光膜の光学特性を調整することによって、反射表示のホワイトバランスのみならず、反射表示の明るさや色再現範囲の調整も可能である。【００３２】
上記表示装置は、常用光源Ｄ６５を用いて白色の反射表示を行うときに、減光される黄フィルタの反射領域から黄色の光を出射するものであることが好ましい。これによれば、減光膜は入射した黄色の光の色相を維持したまま、減光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。【００３３】
上記減光膜は、灰色の膜であることが好ましい。灰色の膜は、４００〜７００ｎｍの可視全波長域にわたって、入射光をほぼ一定の比率で減光させることができる。すなわち、灰色の膜は、入射光の色相を維持したまま、減光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。したがって、灰色の膜を黄フィルタの反射領域に配置することにより、反射表示の白色が黄色味を帯びるのをより効果的に抑制することができる。【００３４】
本明細書において、灰色の膜とは、４００〜７００ｎｍの可視全波長域にわたって、一様な光透過率を示す膜をいい、具体的には、光を２回通過させて得られる光透過率が、４００〜７００ｎｍの可視全波長域にわたって０．１％以上９０％以下となる膜であり、所定の波長範囲の可視光を選択的に透過するフィルタとは区別される。なお、本発明に係る灰色の膜は、光を２回通過させて得られる光透過率が、４００〜７００ｎｍの可視全波長域にわたって０．１％未満（光学濃度Ｄ＞３）となるものを含まないことが好ましい。これは、灰色の膜が配置されたフィルタの反射領域においては、光が表示装置に入射してから外に出射されるまでに灰色の膜を２回通過するところ、このような灰色の膜を用いると、表示装置に入射した光が灰色の膜によって実質的に遮光され、表示に利用されなくなる結果、充分な明るさや色再現範囲が得られなくなるおそれがあるからである。例えば、黄フィルタの反射領域に灰色の膜を配置した場合、黄フィルタの反射領域に入射した周囲光は、入射してから黄色の光として出射されるまでに、灰色の膜を２回通ることから、合計して所望の減光効果が得られることが好ましい。【００３５】
上記灰色の膜は、４００〜７００ｎｍの可視全波長域にわたって、光を一回通過させて得られる光透過率が、０．３１６％以上であることが好ましく、光反射率が、１％以下であることが好ましい。灰色の膜の材質及び形成方法としては特に限定されず、遮光部材と同様の材質及び形成方法が挙げられる。灰色の膜の光透過率を調整する方法としては、例えば、樹脂中に分散される黒色顔料の含有量を制御する方法等が挙げられる。灰色の膜としては、例えば、減光フィルタ（ＪＩＳ  Ｃ１６０９＿４）等も用いることができる。【００３６】
上記灰色の膜は、全体として上述した光学特性を有する限り、単層構造であってもよく、積層構造であってもよい。灰色の膜は、全体として上述した光学特性を有する限り、異なる色のフィルタを重ね合わせてなるもの（以下「色重ね灰色の膜」ともいう。）等であってもよい。【００３７】
上記灰色は、白色を暗くした色をいい、通常は、無彩色であるが、分光透過率の最大値と最小値との差が１０％（好ましくは５％）未満である限り、色味を帯びていてもよく、例えば、青み、赤み、黄み、緑み又は紫み等を帯びていてもよい。例えば、黄フィルタの反射領域に配置される場合には、灰色の膜は、黄の補色である青みを帯びていてもよい。これによっても、黄フィルタを透過した黄色の光が、色相をほとんど変化されることなく減光されることから、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。【００３８】
上記減光膜は、青色の膜であることが好ましい。これによれば、黄フィルタの反射領域に黄の補色である青色の膜を配置することにより、黄フィルタの反射領域からの透過光を効果的に減光することができる結果、反射表示の白色が黄色味を帯びるのをより効果的に抑制することができる。
なお、上記減光膜は、シアン色の膜であってもよく、これによっても青色の膜を配置した場合と同様の作用効果を得ることができる。ただし、シアン色は、主波長が青色よりも長波長側にあることから、シアン色の膜は、青色の膜よりも黄フィルタの可視透過スペクトルとの重なりが大きくなり、緑色成分の光の透過を許すおそれがある。すなわち、シアン色の膜を用いた場合には、反射表示の白色の色温度を調節する効果は低くなることや、反射表示で黄色を表示するときの色味が黄色の色相からずれる可能性もあることから、ホワイトバランスの適正化の観点からは、シアン色の膜よりも青色の膜の方が好ましい。【００３９】
上記表示装置は、常用光源Ｄ６５を用いて白色の反射表示を行うときに、青色の膜によって減光される黄フィルタの反射領域から黄色の光を出射するものであることがより好ましい。これによれば、黄フィルタを透過した黄色の光は、青色の膜によって、色相を変化させることなく、減光されることから、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。【００４０】
上記青色の膜は、青フィルタの材料からなることが好ましい。これによれば、青色の膜の材料として、フィルタの材料と異なるものを準備する必要がなくなるため、製造コストの削減を図ることができる。なお、青色の膜は、青フィルタと膜厚が略同一であってもよい。これによれば、青色の膜を青フィルタと同一の工程で形成することができることから、製造工程の簡略化を図ることができる。【００４１】
上記灰色の膜、青色の膜及びシアン色の膜等の減光膜は、常用光源Ｄ６５を用いて測定された黄フィルタの可視透過スペクトルにおける分光透過率が８０％以上の波長域（以下「第一波長域」ともいう。）の光を略一律に減光するものであることがより好ましい。これによれば、黄フィルタを透過した黄色の光は、減光膜によって色相をほとんど変化させることなく減光されることから、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。なお、本明細書において、第一波長域の光を略一律に減光するとは、第一波長域内の任意の波長を波長ａ及びｂ（ａ≠ｂ）とすると、波長ａの光が減光膜によって減光される量と波長ｂの光が減光膜によって減光される量との差が、±２０％以内である。【００４２】
上記減光膜及び減光されるフィルタは、膜厚の合計が、他の色のフィルタの膜厚と略同一であることが好ましい。これによれば、基板表面の平坦化を図ることができるため、表示ムラを低減することができる。基板表面の平坦性をより向上させるためには、減光膜と減光されるフィルタとの膜厚の合計は、同一の画素内に配置された他の全てのフィルタの膜厚と略同一であることが好ましい。なお、略同一とは、完全同一の状態のみならず、表示ムラの低減の観点から、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。【００４３】
上記表示装置は、液晶表示装置であり、上記青色の膜は、黄フィルタの反射領域における液晶層の厚みを黄フィルタの透過領域における厚みよりも小さくするものであることが好ましい。上述したように、反射領域には、通常は、マルチギャップ層が設けられている。したがって、この形態によれば、黄フィルタの反射領域に配置されたマルチギャップ層を青色の膜として用いることができることから、青色の膜を別途設ける必要がなくなる結果、製造コストの削減を図ることができる。なお、この場合、他のフィルタの反射領域におけるマルチギャップ層の色は、特に限定されない。【００４４】
上記減光膜は、全ての色のフィルタの反射領域に設けられていることが好ましい。これによれば、各反射領域から出射される光量をフィルタの色毎に制御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。【００４５】
上記減光膜が全ての色のフィルタの反射領域に設けられている場合、上記表示装置は、液晶表示装置であり、上記減光膜は、フィルタの反射領域における液晶層の厚みをフィルタの透過領域における厚みよりも小さくするものであることが好ましい。この形態によれば、フィルタの反射領域に配置されたマルチギャップ層を減光膜として用いることができることから、減光膜を別途設ける必要がなくなる結果、製造コストの削減を図ることができる。【００４６】
上記減光膜が全ての色のフィルタの反射領域に設けられている場合、上記液晶表示装置は、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り、上記減光膜は、青みを帯びている（青色の膜である）ことが好ましい。一般的に、常用光源Ｄ６５は、透過表示に用いられるバックライトよりも黄色味を帯びている。したがって、この形態によれば、色温度の向上が図られ、設計によっては、反射表示の白色の黄色味を相殺することが可能である。このような形態としては、例えば図１３の形態が挙げられる。図１３の形態によれば、青みを帯びた減光膜を別途設ける必要がなくなる結果、製造コストの削減を図ることができる。また、図１３の形態によれば、全てのフィルタの反射領域でマルチギャップ層が青みを帯びることにより、マルチギャップ層を減光膜として用いることができることから、減光膜を別途設ける必要がなくなる結果、製造コストの削減を図ることができる。【００４７】
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。【００４８】
上記表示装置は、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、表示品位の高い液晶表示装置を提供することができる。なお、液晶表示装置の表示モードとしては、例えば垂直配向（ＶＡ）モード、マルチドメイン垂直配向（ＭＶＡ）モード、横電界方向（ＩＰＳ）モード、ツイスト・ネマチック（ＴＮ）モード等が挙げられる。本発明の表示装置によれば、上述した構成を有するものである限り、表示モードに関係なく、本発明の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の表示装置によれば、少なくとも一色のフィルタの反射領域に、常用光源Ｄ６５を用いて測定された該フィルタの可視透過スペクトルの少なくともピーク波長に相当する波長の光を減光する膜が配置されることから、減光膜の光学特性を適切に調整することにより、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である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
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。【００５１】
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、バ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。【００５２】
１．灰色の樹脂膜による反射表示のホワイトバランスの調整
（１）液晶表示装置の構成
（１−１）実施形態１
図１（ａ）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画素の概略構成を示す平面図である。
本実施形態に係る表示装置は、図１（ａ）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、ブラックマトリクス１０ＢＭが配置されている。本実施形態では、フィルタの配列が全ての画素で同一であり、各画素では、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。反射領域ａは、反射表示に使用される画素領域であり、透過領域ｂは、透過表示に使用される画素領域である。本実施形態では、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａにのみ、灰色の樹脂膜１０Ｇｙが選択的に配置されている。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。【００５３】
図１（ｂ）は、図１（ａ）中のＰ−Ｑ線における断面構成を示す模式図である。
本実施形態に係る表示装置は、図１（ｂ）に示すように、対向基板１１と画素基板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、青及び黄の四色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ及び１０Ｙ、灰色の樹脂膜１０Ｇｙ、ブラックマトリクス１０ＢＭ、オーバーコート層２５、対向電極２６及び配向膜２７を備えている。【００５４】
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。【００５５】
赤、緑、青及び黄の四色フィルタ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２に示す。図２に示すように、赤、緑及び青の三原色フィルタ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っているが、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。【００５６】
本実施形態では、灰色の樹脂膜１０Ｇｙが黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａにのみ設けられている。本実施形態で用いた灰色の樹脂膜１０Ｇｙの分光特性を図３に示す。図３に示すように、灰色の樹脂膜１０Ｇｙは、４００〜７００ｎｍの可視全波長域にわたって、入射光をほぼ一定の比率で減光させるものである。灰色の樹脂膜１０Ｇｙは、図１（ｂ）に示すように、黄フィルタ１０Ｙ上に直接形成されているが、配置される場所は、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａである限り、特に限定されず、例えば、ガラス基板２１と黄フィルタ１０Ｙとの間や、オーバーコート層２５と対向電極２６との間等に形成されていてもよい。【００５７】
オーバーコート層２５は、赤、緑、青及び黄の四色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ及び１０Ｙから液晶層１３内に汚染物が溶出するのを防ぎ、また、対向基板１１の表面の平坦化するものである。対向電極２６は、液晶層１３を介して、画素基板１２側に設けられた反射電極３４及び透明電極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。【００５８】
画素基板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、透明電極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、透明電極３５は、透過領域ｂに形成されている。【００５９】
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いに直交するように配置されている。【００６０】
凸部３７は、赤、緑、青及び黄の四色フィルタ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、画素基板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っている。【００６１】
反射電極３４は、光反射機能を有する電極であり、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（Ａｌ）等の金属から構成される。【００６２】
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として一体化しているが、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し、液晶層１３側に設けられてもよい。なお、反射部材をガラス基板３１の背面側に設けると、光路長が長くなり、視差が生じるようなこともあることから、反射部材は、ガラス基板３１の液晶層１３側に設けられることが好ましい。また、透明電極３５は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透明な導電材料からなる電極である。反射電極３４及び透明電極３５は、対向基板１１側のフィルム毎に配置されており、フィルムの領域毎に、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。【００６３】
液晶層１３には、負の誘電率異方性を有する液晶材料が充填されている。したがって、電極間に印加された電圧がゼロ又は閾値電圧未満の場合、液晶分子は、ガラス基板２１及び３１に対して垂直に配向している。この場合、液晶層１３は、外部に光を透過しないことから、本実施形態に係る表示装置は、ノーマリブラックモードの表示を行うこととなる。なお、本実施形態では、液晶材料として、屈折率異方性が０．０６５５のネマチック液晶を用いている。【００６４】
図４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比をいう。分光透過率とは、フィルタのない場合に、バックライト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比である。
なお、画素基板１２の裏面側（背面側）には、透過表示に用いられるバックライト３６が備えられている。バックライト３６に用いる光源の光学特性等については、下記（２）で述べる。【００６５】
（１−２）比較例１
図５（ａ）は、比較例１に係る反射透過両用型の表示装置における画素の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＰ−Ｑ線における断面構成を示す模式図である。
本比較例に係る表示装置は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａに、灰色の膜１０Ｇｙを設けなかったこと以外は、実施形態１に係る構成と同じである。【００６６】
（１−３）参考例１
図６（ａ）は、参考例１に係る反射透過両用型の表示装置における画素の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＰ−Ｑ線における断面構成を示す模式図である。
本参考例に係る表示装置は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａに、ブラックマトリクス１０ＢＭを設けたこと以外は、実施形態１に係る構成と同じである。【００６７】
（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、比較例１及び参考例１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ったときのＸＹＺ表色系（ＣＩＥ１９３１標準表色系）の色度座標（ｘ、ｙ）を測定し、下記式を用いて、色温度（相対色温度）Ｔｃを算出する方法を用いた（MaCcamy,C.S.,Correlatedcolor temperature as an explicit function of chromaticity coordinates, ColorRes. Appl.17, 142-144(1992)参照。）。
Ｔｃ＝−４３７ｎ３＋３６０１ｎ２−６８６１ｎ＋５５１４．３１
式中のｎは、ｎ＝（ｘ−０．３３２０）／（ｙ−０．１８５８）で表される。【００６８】
（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、比較例１及び参考例１に係る液晶表示装置は、赤、緑、青及び黄の四色フィルタ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、緑及び青の三原色フィルタ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、バックライト３６の光源として図７の光源α〜γを用い、また、分光放射計（トプコンテクノハウス社製、商品名：ＳＲ−３）を用いて、透過表示での白表示時における色度座標（ｘ、ｙ）を測定した。【００６９】
なお、光源α〜γは、赤、緑及び青の三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かった光を発するものである。図７に示すように、光源α〜γの発光スペクトルは、互いに異なるが、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αの青みが最も強い（色温度が最も高い）。【００７０】
（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、キセノン（Ｘｅ）ランプ（常用光源Ｄ６５）を反射表示の光源として、分光放射計（トプコンテクノハウス社製、商品名：ＳＲ−３）を用いて、白表示時における色度座標（ｘ、ｙ）を測定した。【００７１】
（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５０００〜１００００Ｋであり、反射表示と透過表示との白色の色温度の差異が２０００Ｋ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（相対色温度）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１に示す。【００７２】
【表１】
2007108195.tif 000003
【００７３】
実施形態１によれば、灰色の樹脂膜１０Ｇｙが黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａに選択的に配置されていることから、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａから出射される黄色の光量が低減された結果、反射表示の白色の色温度が５７００Ｋ以上、Ｙ値（視感透過率）＝６．７〜７．５となり、明るさを高く維持したまま、反射表示の白色の色温度を適正範囲にすることができ、モード間の色温度差を２０００Ｋ以下にすることができた。これに対し、参考例１では、ブラックマトリクス１０ＢＭが、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａに配置されていることから、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａから出射される黄色の光量をゼロとした結果、反射表示の白色の色温度が約６０００〜９５００Ｋとなり、反射表示の白色の色温度を適正範囲にすることができ、モード間の色温度差を２０００Ｋ以下にすることができたものの、Ｙ値（視感透過率）＝５〜７であり、明るさが低下していた。また、比較例１によれば、Ｙ値（視感透過率）＝１３．５〜９．１１となり、充分な明るさを得ることができたものの、反射表示の白色の色温度が３８００〜４９００Ｋであり、ホワイトバランスが黄色側に崩れているとともに、モード間の色温度差が２５００Ｋ以上となり、透過表示と反射表示との表示品位の差が大きくなっていた。【００７４】
（２−５）透過表示及び反射表示の色再現範囲の評価
カラーフィルタの色再現範囲は、各フィルタの色度座標（ｘ、ｙ）をＸＹＺ表色系（ＣＩＥ１９３１標準表色系）のｘｙ色度図にプロットしたときに得られる多角形の面積で表されるものであり、色再現範囲の広さは、フィルタの色数及び色純度に応じて変化する。【００７５】
実施形態１と参考例１とは、赤、緑、青及び黄の四色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ及び１０Ｙの各色の色純度が同一である。しかしながら、実施形態１によれば、反射表示を赤、緑、青及び黄の四色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ及び１０Ｙを用いて行うのに対し、参考例１によれば、反射表示を赤、緑及び青の三原色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ及び１０Ｂを用いて行うことから、実施形態１は、ｘｙ色度図にプロットしたときに得られる多角形の面積が参考例１に比べて、大きくなる。すなわち、実施形態１は、参考例１に比べて、色再現範囲の広い反射表示を行うことができる。【００７６】
（３）本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の作用効果
本発明の実施形態１に係る液晶表示装置は、赤、緑、青及び黄の四色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ及び１０Ｙを用いて白色の透過表示及び反射表示を行うが、色温度の高いバックライト３６の光源を用いることにより、透過表示のホワイトバランスを適正化することができる。また、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａに灰色の膜１０Ｇｙを配置し、黄フィルタの反射領域Ｙａから出射される黄色の光の光量を低減することにより、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。それらの結果、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、表示品位を良好に保つことが可能である。更に、透過表示及び反射表示を赤、緑、青及び黄の四色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ及び１０Ｙを用いて行うことから、色再現範囲の広い表示を行うことができる。そして、赤、緑、青及び黄の四色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ及び１０Ｙや液晶層１３のセル厚等の分光特性、及び／又は、バックライト３６の光源の色温度等を適宜調整することにより、透過表示及び反射表示のホワイトバランスをより好適にすることも可能である。【００７７】
２．青色の樹脂膜による反射表示のホワイトバランスの調整
（１）本発明の実施形態２〜１０に係る液晶表示装置の基本構成
図８（ａ）は、本発明の実施形態２〜１０に係る反射透過両用型の表示装置における画素の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＰ−Ｑ線における断面構成を示す模式図である。
本発明の実施形態２〜１０に係る表示装置は、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、灰色の樹脂膜１０Ｇｙの代わりに、青色の膜１０Ｂ’が、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａに選択的に配置されたものであり、それ以外の構成については、実施形態１と同様である。本実施形態では、青色の膜１０Ｂ’は、青フィルタ１０Ｂと同じ材料からなるが、青色の成分を主に含む限り、それ以外の材料から構成されてもよい。また、図８（ｂ）では、対向基板１１の基板面を平坦化する観点から、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａにおける黄フィルタ１０Ｙの膜厚（Ｔｙ）と青色の膜１０Ｂ’の膜厚（Ｔｂ’）との合計（Ｔｙ＋Ｔｂ’）が、赤、緑及び青の三原色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ及び１０Ｂの膜厚及び黄フィルタ１０Ｙの透過領域Ｙｂにおける膜厚とほぼ同一になっているが、各フィルタ及び青色の膜１０Ｂ’の膜厚及び膜厚比は、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、赤、緑、青及び黄の四色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ及び１０Ｙの膜厚を同一とし、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａに、青色の膜１０Ｂ’を積層した構成等でもよい。なお、青色の膜１０Ｂ’を積層する方法としては特に限定されず、ハーフトーンマスクを用いて、膜厚が異なる青色の膜１０Ｂ’と青フィルタとを同時に作製する方法や、工程数を増やして、青色の膜１０Ｂ’と青フィルタとを別個に形成する方法等が挙げられる。【００７８】
（２）青色の樹脂膜及び黄フィルタの膜厚が積層体の分光特性に与える影響
図１０は、黄フィルタ１０Ｙの膜厚（Ｔｙ）及び青色の樹脂膜１０Ｂ’の膜厚（Ｔｂ’）がともに１．８μｍである場合の、黄フィルタ１０Ｙ、青色の樹脂膜１０Ｂ’、及び、黄フィルタ１０Ｙと青色の樹脂膜１０Ｂ’との積層体（以下「ＹＢ’積層体」ともいう。）の分光特性を示す図である。
この場合、顕微分光光度計（オリンパス社製、商品名：ＯＳＰ−ＳＰ２００）を用いて、分光透過率を測定したところ、ＹＢ’積層体は、図１０に示すような分光特性を示した。また、分光放射計（トプコンテクノハウス社製、商品名：ＳＲ−３）を用いて色度座標を測定したところ、ＹＢ’積層体の透過光の色度座標は、ＸＹＺ表色系の色度図上において、（０．１５５、０．６３５）で表された。ここで、Ｄ６５光源の色のｘｙ色度点（０．３１３、０．３２９）を基準の白色色度とした場合、この透過光の色は、主波長５２０ｎｍの緑色として表される。【００７９】
図１１は、Ｔｙ＝１．８μｍ、Ｔｂ’＝０．３μｍである場合の、黄フィルタ１０Ｙ、青色の樹脂膜１０Ｂ’、及び、ＹＢ’積層体の分光特性を示す図である。
この場合、顕微分光光度計（オリンパス社製、商品名：ＯＳＰ−ＳＰ２００）を用いて、ＹＢ’積層体の分光透過率を測定したところ、ＹＢ’積層体は、図１１に示すような分光特性を示した。また、分光放射計（トプコンテクノハウス社製、商品名：ＳＲ−３）を用いて透過光の色度座標を測定したところ、ＹＢ’積層体の色度座標は、ＸＹＺ表色系の色度図上において、（０．４５７、０．５２０）で表された。ここで、Ｄ６５光源の色のｘｙ色度点（０．３１３、０．３２９）を基準の白色色度とした場合、透過光の色は、主波長５７３ｎｍの黄色として表される。【００８０】
したがって、青色の膜１０Ｂ’の膜厚及び分光スペクトルを調整することにより、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａからの透過光の特性を調整することができ、場合によっては、透過光の色相を変化させることなく、黄色の光を出射させることができる。例えば図１１に示すように、青色の樹脂膜１０Ｂ’の可視透過スペクトルが、黄フィルタ１０Ｙの可視透過スペクトルとほとんど重ならないように色設計した場合には、ＹＢ’積層体は、黄フィルタ１０Ｙの透過スペクトルを一定の割合で減光することができるため、透過光の主波長が黄色の主波長域から大きくずれることはない。【００８１】
（３）透過表示及び反射表示の表示品質試験
表２の左部分は、Ｔｙ及びＴｂ’が様々な値のＹＢ’積層体の主波長及び視感透過率Ｙを示す。主波長は、光源としてキセノン（Ｘｅ）ランプ（常用光源Ｄ６５）を用い、また、分光放射計（トプコンテクノハウス社製、商品名：ＳＲ−３）を用いて、積層体の透過光の色度座標（ｘ，ｙ）を測定し、該色度座標（ｘ，ｙ）をＸＹＺ表色系の色度図上にプロットすることにより、算出したものである。また、視感透過率Ｙは、顕微分光光度計（オリンパス社製、商品名：ＯＳＰ−ＳＰ２００）を用いて分光透過率を測定し、ＸＹＺを求める式を用いて算出したものである。なお、表２中のＹＢ’積層体Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ３及びＥ１の積層体については、分光特性を図１２に示している。【００８２】
また、表２の右部分は、図８（ａ）及び（ｂ）の構成を有する反射透過両用型の液晶表示装置であって、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａに各ＹＢ’積層体の構造を採用したものの、反射表示の白色の色温度及び視感透過率Ｙを表す。なお、反射表示の白色の色温度は、キセノン（Ｘｅ）ランプ（常用光源Ｄ６５）を反射表示の光源として、分光放射計（トプコンテクノハウス社製、商品名：ＳＲ−３）を用いて、反射表示での白表示時における色度座標（ｘ，ｙ）を測定し、上記式を用いて、算出したものである。また、視感透過率Ｙは、顕微分光光度計（オリンパス社製、商品名：ＯＳＰ−ＳＰ２００）を用いて分光透過率を測定し、ＸＹＺを求める式を用いて算出したものである。なお、赤、緑及び青の三原色フィルタ１０Ｒ、１０Ｇ及び１０Ｂの膜厚は、全て１．８μｍとし、液晶層１３の透過領域及び反射領域におけるセル厚は、それぞれ全てのフィルタで同一とした。【００８３】
【表２】
2007108195.tif 000004
【００８４】
一般的には、反射表示の白色の色温度が５０００〜１００００Ｋであり、反射表示と透過表示との白色の色温度の差異が２０００Ｋ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。実施形態２と比較例２との比較等から分かるように、黄フィルタ１０Ｙ上に青色の膜１０Ｂ’を積層することにより、液晶表示装置において、反射表示の白色色温度の向上に効果がある。また、積層体Ａ１の構成では、赤色成分の透過がほとんどなく、透過光の主波長が緑色の主波長域にあった。これに対し、積層体Ａ１以外の積層体では、透過光の主波長が黄色の主波長域である５５８〜５９７ｎｍの範囲内にあった。すなわち、ＹＢ’積層体Ａ１以外の構成によれば、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａからの黄色の透過光について、色相をほとんど変化させることなく、光量のみを低減させて、出射させることができた。【００８５】
（ａ）実施形態２、比較例２及び参考例２（Ｔｙ＝１．８μｍ（Ａ１〜Ａ３））
実施形態２（Ａ３）によれば、膜厚が小さい青色の膜１０Ｂ’が黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａに選択的に配置されていることから、黄フィルタの反射領域Ｙａから出射される黄色の光量が低減された結果、反射表示の白色の色温度が６９３８Ｋ、白色表示の視感透過率Ｙ＝７．８となり、反射表示の白色の色温度を適正範囲にすることができ、かつ、充分な明るさを維持することができた。これに対し、比較例２（Ａ２）によれば、反射表示の白色の色温度が５０００Ｋよりも小さく、白色表示の視感透過率Ｙ＝１０．８となり、充分な明るさが得られたものの、ホワイトバランスが黄色側に崩れていた。なお、参考例２（Ａ１）によれば、表２に示すように、黄フィルタの反射領域Ｙａから出射される光は、緑色を帯びること、白色表示の視感透過率Ｙ＝５．９４と低くなってしまうことから、効果が充分でなかった。【００８６】
（ｂ）実施形態３〜５及び比較例３（Ｔｙ＝１．５μｍの場合（Ｂ１〜Ｂ４））
実施形態３〜５（Ｂ１〜Ｂ３）によれば、黄フィルタ１０Ｙの膜厚（Ｔｙ）を実施形態２（Ａ３）よりも小さくすることにより、反射表示の白色色温度を適正な範囲内においてより向上させることができた。これらに対し、比較例３（Ｂ４）では、比較例２よりも反射表示の白色色温度を向上させることができたものの、反射表示の白色の色温度は５０００Ｋよりも小さく、白色表示の視感透過率Ｙ＝１０．９８となり、明るさは充分であるが、ホワイトバランスが黄色側に崩れていた。【００８７】
（ｃ）実施形態６、７及び参考例３（Ｔｙ＝１．２μｍの場合（Ｃ１〜Ｃ３））
実施形態６及び７（Ｃ１及びＣ２）によれば、黄フィルタ１０Ｙの膜厚（Ｔｙ）を実施形態３及び４（Ｂ１及びＢ２）よりも薄くすることにより、反射表示の白色の色温度を適正な範囲内において更に向上させることができた。また、参考例３では、黄フィルタの反射領域Ｙａに青色の膜１０Ｂ’を設けていないものの、比較例３（Ｂ４）よりも黄フィルタ１０Ｙの膜厚（Ｔｙ）を小さくすることにより、反射表示の白色の色温度を適正範囲にすることができた。【００８８】
（ｄ）実施形態８、９及び参考例４（Ｔｙ＝０．９μｍの場合（Ｄ１〜Ｄ３））
（ｅ）実施形態１０及び参考例５（Ｔｙ＝０．６μｍの場合（Ｅ１及びＥ２））
実施形態８及び１０（Ｄ１及びＥ１）によれば、黄フィルタ１０Ｙの膜厚（Ｔｙ）を実施形態６（Ｃ１）よりも小さくすることにより、反射表示の白色の色温度を適正な範囲内において特に向上させることができた。また、実施形態９（Ｄ２）によっても、同様の作用効果を奏することができた。更に、参考例４及び５（Ｄ３及びＥ２）によれば、黄フィルタ１０Ｙの反射領域Ｙａに青色の膜１０Ｂ’を設けていないものの、参考例３（Ｃ３）よりも黄フィルタ１０Ｙの膜厚（Ｔｙ）を小さくすることにより、反射表示の白色の色温度をより向上させることができた。【００８９】
３．本発明の実施形態１〜１０に係る表示装置の変形例
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。しかしながら、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い。【００９０】
また、本発明の実施形態に係る表示装置は、黄フィルタの反射領域に灰色の樹脂膜又は青色の樹脂膜を別途設けたものであるが、例えば、黄フィルタの材料に予め灰色又は青色の樹脂膜に含まれる黒色又は青色の成分（吸収媒質）を適量混合したものを用いて黄フィルタを設けた形態もまた、本発明の実施形態に係る表示装置と同様の作用効果を得るものとして挙げられる。このような黄フィルタは、黄フィルタに灰色や青色の膜を積層した形態と同様の分光特性を示すからである。【００９１】
更に、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。【００９２】
なお、本願は、２００６年３月２０日に出願された日本国特許出願２００６−０７７７３３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。【００９３】
本願明細書における「以上」及び「以下」は、当該数値を含むものである。すなわち、「以上」とは、当該数値及び当該数値以上を意味するものである。「以下」とは、当該数値及び当該数値以下を意味するものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】（ａ）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画素の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＰ−Ｑ線における断面構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態で用いた赤、緑、青及び黄の四色フィルタの分光特性を示す図である。
【図３】本発明の実施形態で用いた灰色の膜の分光特性を示す図である。
【図４】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。
【図５】（ａ）は、比較例１に係る反射透過両用型の表示装置における画素の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＰ−Ｑ線における断面構成を示す模式図である。
【図６】（ａ）は、参考例１に係る反射透過両用型の表示装置における画素の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＰ−Ｑ線における断面構成を示す模式図である。
【図７】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８】（ａ）は、本発明の実施形態２〜１０、比較例２、３及び参考例２〜４に係る反射透過両用型の表示装置における画素の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＰ−Ｑ線における断面構成を示す模式図である。
【図９】図８に示す反射透過両用型の表示装置の変形例を示す断面模式図である。
【図１０】黄フィルタの膜厚及び青色の樹脂膜の膜厚がともに１．８μｍである場合の、黄フィルタ、青色の樹脂膜、及び、黄フィルタと青色の樹脂膜との積層体の分光特性を示す図である。
【図１１】黄フィルタの膜厚１．８μｍ、青色の樹脂膜の膜厚が０．３μｍである場合の、黄フィルタ、青色の樹脂膜、及び、黄フィルタと青色の樹脂膜との積層体の分光特性を示す図である。
【図１２】表２中のＹＢ’積層体Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ３及びＥ１の積層体の分光特性を示す図である。
【図１３】本発明に係る表示装置における画素の断面構成の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０Ｒ：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
１０Ｇｙ：灰色の樹脂膜
１０Ｂ’：青色の樹脂膜
１１：対向基板
１２：画素基板
１３：液晶層
２１：ガラス基板
２２：位相差板
２３：偏光板
２５：オーバーコート層
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：透明電極
３６：バックライト
３７：凸部（マルチギャップ層）
３７ｂ：青みを帯びた凸部
３８：配向膜
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
Ｔｙ：黄フィルタの膜厚
Ｔｂ’：青色の樹脂膜の膜厚
【図１】
2007108195.tif 000005
【図２】
2007108195.tif 000006
【図３】
2007108195.tif 000007
【図４】
2007108195.tif 000008
【図５】
2007108195.tif 000009
【図６】
2007108195.tif 000010
【図７】
2007108195.tif 000011
【図８】
2007108195.tif 000012
【図９】
2007108195.tif 000013
【図１０】
2007108195.tif 000014
【図１１】
2007108195.tif 000015
【図１２】
2007108195.tif 000016
【図１３】
2007108195.tif 000017
【国際調査報告】
2007108195.tif 000018
2007108195.tif 000019
2007108195.tif 000020
2007108195.tif 000021