專利名稱：液晶顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用反射顯示和透射顯示兩者對圖像進行顯示的液晶顯示器及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，液晶顯示器已廣泛用于監(jiān)視器、投影機、便攜電話機、便攜信息終端(下文成為“PDA”)等電子設(shè)備。這種液晶顯示器有反射型、透射型、反射透射型等。
反射型液晶顯示器的結(jié)構(gòu)，將周圍的光引導(dǎo)到液晶板內(nèi)部，在反射層將其反射，從而獲得反射顯示。透射型液晶顯示器的結(jié)構(gòu)，通過液晶板將來自設(shè)置在液晶板背面的光源(下文以背后照明為例進行說明)的光出射到外部，從而獲得透射顯示。
反射透射型液晶顯示器，在夜間等幾乎無周圍的光的環(huán)境下，幾乎不能識別反射顯示，所以大體上僅觀察透射顯示，而在室內(nèi)等周圍的光為熒光燈等的環(huán)境下(下文稱為“室內(nèi)環(huán)境”)，就觀察利用周圍的光的反射顯示和利用背后照明照射的光的透射顯示。而且，在室外等周圍的光為太陽光等的環(huán)境下(下文稱為“室外環(huán)境”)，識別透射顯示困難，主要觀察利用周圍的光的反射顯示。由此，不論周圍的亮度如何，都能識別顯示。即，反射透射型液晶顯示器不管室內(nèi)外，可識別一切環(huán)境下的顯示，因而多裝載于便攜電話機、PDA、數(shù)字相機等移動設(shè)備。
這種反射透射型液晶顯示器，在液晶板上形成用于反射顯示的反射區(qū)和用于透射顯示的透射區(qū)這2種顯示區(qū)。而且，透射區(qū)中，背后照明照射的光僅在濾色片透射1次就出射到外部。另一方面，反射區(qū)中，在濾色片透射的周圍的光在反射層反射后，又在濾色片透射，才出射到外部。這樣，透射區(qū)和反射區(qū)中，涉及顯示的光受濾色片透射的次數(shù)不同。
作為這種反射透射型液晶顯示器的濾色片的結(jié)構(gòu)，首先，作為第1方式，如專利文獻1和專利文獻2作為已有技術(shù)所記載，考慮單純在反射區(qū)和透射區(qū)以相同的著色材料形成厚度相同的濾色片。然而，此結(jié)構(gòu)中，如上文所述，光在反射區(qū)的濾色片受到2次透射，所以如果采用確保適合透射顯示的色再現(xiàn)范圍的濾色片，反射顯示就變暗。因此，又提出下一種方式。
第2方式如專利文獻1所記載，用與透射區(qū)相同的著色材料按相同的厚度形成反射區(qū)的濾色片，同時還在反射區(qū)設(shè)置不著色的區(qū)域，從而即便形成適合透射區(qū)的色再現(xiàn)范圍的濾色片，也使反射顯示明亮。
第3方式如專利文獻2所記載，在反射區(qū)形成適合反射顯示的濾色片，在透射區(qū)形成適合透射的濾色片，從而形成適合透射顯示的色再現(xiàn)范圍的濾色片，同時使反射顯示明亮。
第4方式如專利文獻3所記載，用與透射區(qū)相同的著色材料將反射區(qū)的濾色片形成得厚度小于透射區(qū)，從而即便形成適合透射區(qū)的色再現(xiàn)范圍的濾色片，也使反射顯示明亮。
這里，說明濾色片的色再現(xiàn)范圍。濾色片一般有適應(yīng)多個原色的多個濾光片，例如有紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的3種濾光片。液晶顯示器中，通過分別調(diào)整這些原色濾光器透射的光量，能顯示多種色。即，由多個原色的混色表現(xiàn)濾色片出射的光的色。于是，基于CIE(國際照明委員會)的XYZ色度系統(tǒng)色品圖中標(biāo)出濾色片出射的光的原色的色度坐標(biāo)(x、y)時獲得的多角形的內(nèi)部是濾色片的色再現(xiàn)范圍。
再者，由利用XYZ色度系統(tǒng)色品圖的標(biāo)度計算的上述多角形的面積，定義濾色片的色再現(xiàn)范圍。因此，濾色片的色再現(xiàn)范圍小時獲得的色為色度低的色，濾色片的色再現(xiàn)范圍大時能表現(xiàn)到色度高的色，因而能使顯示色多樣化。此外，濾色片的色再現(xiàn)范圍越大，濾色片透射的光量越小。
專利文獻1日本國專利公開2000-111902(2000年4月21日公開)專利文獻2日本國專利公開2001-183646(2001年7月6日公開)專利文獻3日本國專利公開2002-296582(2002年10月9日公開)
可是，上述第2方式～第4方式形成室內(nèi)環(huán)境下觀察反射顯示和透射顯示兩者，但由于采用使反射顯示明亮的結(jié)構(gòu)，因此從反射區(qū)出射的顯示光(下文稱為“反射顯示光”)的色再現(xiàn)范圍小。即，如果從觀察者側(cè)識別，觀察反射顯示和透射顯示兩者時雖然比僅觀察透射時形成更亮的顯示，但觀察者感覺的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比僅觀察透射顯示時小。這是因為觀察反射顯示和透射顯示兩者的情況下，形成觀察者識別反射光和從透射區(qū)出射的顯示光(下文稱為“透射顯示光”)兩者，所以將反射顯示光和透射顯示光的混色，作為液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍進行識別。
因此，周圍的光不怎么亮?xí)r，幾乎不識別反射顯示光，從而受透射顯示光支配。幾乎不覺得液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍與僅觀察透射顯示時不同，但隨著周圍的光變亮，逐漸識別反射顯示光，感到液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍與僅觀察透射顯示時不同。
另一方面，形成室外環(huán)境下觀察反射顯示和透射顯示，但由于周圍的光明亮，幾乎不能識別透射顯示光，所以受反射顯示光支配。如上文所述，反射顯示光的色再現(xiàn)范圍變小，因而液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍與僅觀察透射顯示時不同。
這樣，存在液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍因反射顯示和透射顯示或周圍的光的環(huán)境而大為不同的問題。
這里，說明液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍。液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍是觀察者實際觀察液晶顯示器時可見的色再現(xiàn)范圍。即，與濾色片的色再現(xiàn)范圍相同，基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出反射顯示光或透射顯示光的原色的色度坐標(biāo)(x、y)時獲得的多角形的內(nèi)部是液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍。
再者，由利用XYZ色度系統(tǒng)色品圖的標(biāo)度計算的上述多角形的面積定義液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍。因此，濾色片的色再現(xiàn)范圍小時獲得的色為色度低的色，濾色片的色再現(xiàn)范圍大時能表現(xiàn)到色度高的色，因而能使顯示色多樣化。
第1方式的反射區(qū)和透射區(qū)中的濾色片的色再現(xiàn)范圍相同，但反射顯示和透射顯示中，光受濾色片透射的次數(shù)不同，因而反射顯示的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比透射顯示的大，換言之，反射顯示變暗，所以可認(rèn)為不適合反射透射型液晶顯示器。
當(dāng)然，反射顯示和透射顯示中，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍不同。
這樣，上述第1方式～第4方式中，反射顯示與透射顯示之間，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍不同。此色再現(xiàn)范圍不同對圖形顯示或字符顯示等不重視色的顯示不成為大問題，但近年在移動設(shè)備中產(chǎn)生進行天然圖像的電視視像或照片這樣的精致彩色視像顯示的需求，因而成為大障礙。
本發(fā)明是鑒于上述已有的問題而完成的。其目的在于提供一種反射顯示和透射顯示可減小液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍差的液晶顯示器及其較佳的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了達到上述目的，本發(fā)明的液晶顯示器，包含具有至少3色的n色濾光片的濾色片，進行反射顯示和透射顯示，其中，所述濾色片在XYZ色度系統(tǒng)的色品圖上將D65光源和2°視場的條件下穿透所述n色濾光片的n色光標(biāo)為n點色度坐標(biāo)(x、y)時，以將所述n點作為頂點的多角形的面積定義的色再現(xiàn)范圍0.079以上，并且反射顯示和透射顯示這兩種顯示都利用所述濾色片進行顯示。
又，本發(fā)明的液晶顯示器，包含具有至少3色的n色濾光片的濾色片，與多個像素分別對應(yīng)地形成所述n色濾光片中的1色濾光片，并且在1個像素區(qū)形成進行反射顯示的反射區(qū)和進行透射顯示的透射區(qū)，其中，與1個像素區(qū)對應(yīng)的所述1色濾光片在所述反射區(qū)和所述透射區(qū)中結(jié)構(gòu)相同，所述濾色片在XYZ色度系統(tǒng)的色品圖上將D65光源和2°視場的條件下穿透所述n色濾光片的n色光標(biāo)為n點色度坐標(biāo)(x、y)時，以將所述n點作為頂點的多角形的面積定義的色再現(xiàn)范圍0.079以上。
其中又為所述濾色片的色再現(xiàn)范圍0.140以下。
其中又為所述液晶顯示器進行透射顯示時的反差比100以上，進行反射顯示時的反差比20以上且50以下。
再者，本發(fā)明的液晶顯示器制造方法，制造上述液晶顯示器，該制造方法包含形成透射區(qū)的濾色片具有的n色濾光片中的1色濾光片、以及反射區(qū)的濾色片具有的與該1色濾光片同色的濾光片的工序。
本發(fā)明的液晶顯示器中，能使將反射顯示中的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍除以透射顯示中的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍后得到的值(下文稱為“液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比”)接近1.00，因而即使受反射顯示和透射顯示的哪一側(cè)支配，觀察者也幾乎未感覺液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍不同。
此外，所述濾色片的色再現(xiàn)范圍的較佳下限為0.095。
為了有效取得本發(fā)明的作用效果，所述反射區(qū)的濾色片與所述透射區(qū)的濾色片的色再現(xiàn)范圍差最好0.007以下。
又，本發(fā)明的液晶顯示器中，濾色片在透射區(qū)和反射區(qū)中結(jié)構(gòu)相同，即采用相同的著色材料且具有實質(zhì)上相同的厚度，從而與反射區(qū)和透射區(qū)設(shè)置不同的結(jié)構(gòu)的濾色片時相比，能簡化形成濾色片的工序。因此，能減小制造成本。
此外，過分?jǐn)U大濾色片的色再現(xiàn)范圍時，穿透濾色片的光量減小。因此，所述濾色片的色再現(xiàn)范圍的上限取為0.140以下較佳，上限為0.130更好。
為了有效取得本發(fā)明的作用效果，最好所述液晶顯示器進行透射顯示時的反差比100以上，進行反射顯示時的反差比20以上且50以下。
本發(fā)明的液晶顯示裝置制造方法，可在相同的工序形成反射區(qū)的濾色片和透射區(qū)的濾色片，因而與在分開的工序中形成時相比，能簡化濾色片的形成工序。
又，本發(fā)明的液晶顯示器，進行反射顯示和透射顯示，其中包含的濾色片具有至少3色的n色濾光片，該濾色片在XYZ色度系統(tǒng)的色品圖上將D65光源和2°視場的條件下穿透所述n色濾光片的n色光標(biāo)為n點色度坐標(biāo)(x、y)時，以將所述n點作為頂點的多角形的面積定義的色再現(xiàn)范圍0.079以上，并且在反射顯示和透射顯示這兩種顯示中用于進行顯示。
本發(fā)明的液晶顯示器中，能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比接近1.00，因而即使受反射顯示和透射顯示的哪一側(cè)支配，觀察者也幾乎未感覺液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍不同。
所述濾色片的色再現(xiàn)范圍的較佳下限為0.095。
為了有效取得本發(fā)明的作用效果，所述反射區(qū)的濾色片與所述透射區(qū)的濾色片的色再現(xiàn)范圍差最好0.007以下。
此外，過分?jǐn)U大濾色片的色再現(xiàn)范圍時，穿透濾色片的光量減小。因此，所述濾色片的色再現(xiàn)范圍的上限取為0.140以下較佳，上限為0.130更好。
為了有效取得本發(fā)明的作用效果，最好所述液晶顯示器進行透射顯示時的反差比100以上，進行反射顯示時的反差比20以上且50以下。
再有，例如反差比為100時與為300時，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍有些不同，但相差不大。因此，本發(fā)明中，可認(rèn)為反差比100以上時液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍恒定。又，所述濾色片的色再現(xiàn)范圍為0.130且進行透射顯示時的反差比100以上、進行反射顯示時的反差比為20時，能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為實質(zhì)上0.90，從而能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比較接近1.00。
又，本發(fā)明的液晶顯示器，在1個像素區(qū)形成進行反射顯示的反射區(qū)和進行透射顯示的透射區(qū)，其中包含的濾色片具有至少3色的n色濾光片，該濾色片與多個像素分別對應(yīng)地形成所述n色濾光片中的1色濾光片，與1個像素區(qū)對應(yīng)的所述1色濾光片在所述反射區(qū)和所述透射區(qū)中結(jié)構(gòu)相同，并且在XYZ色度系統(tǒng)的色品圖上將D65光源和2°視場的條件下穿透所述n色濾光片的n色光標(biāo)為n點色度坐標(biāo)(x、y)時，以將所述n點作為頂點的多角形的面積定義的色再現(xiàn)范圍0.079以上。
即便是這種本發(fā)明的液晶顯示器，也能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比接近1.00，因而即使受反射顯示和透射顯示的哪一側(cè)支配，觀察者也幾乎未感覺液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍不同。
所述濾色片的色再現(xiàn)范圍的較佳下限為0.095。
此外，過分?jǐn)U大濾色片的色再現(xiàn)范圍時，穿透濾色片的光量減小。因此，所述濾色片的色再現(xiàn)范圍的上限取為0.140以下較佳，上限為0.130更好。
為了有效取得本發(fā)明的作用效果，最好所述液晶顯示器進行透射顯示時的反差比100以上，進行反射顯示時的反差比20以上且50以下。
再有，例如反差比為100時與為300時，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍有些不同，但相差不大。因此，本發(fā)明中，可認(rèn)為反差比100以上時液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍恒定。又，所述濾色片的色再現(xiàn)范圍為0.130且進行透射顯示時的反差比100以上、進行反射顯示時的反差比為20時，能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為實質(zhì)上0.90，從而能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比較接近1.00。
又，本發(fā)明的液晶顯示器制造方法，其中包含形成透射區(qū)的濾色片具有的n色濾光片中的1色濾光片、以及反射區(qū)的濾色片具有的與該1色濾光片同色的濾光片的工序。
本發(fā)明的液晶顯示裝置制造方法，可在相同的工序形成反射區(qū)的濾色片和透射區(qū)的濾色片，因而與在分開的工序中形成時相比，能簡化形成濾色片的工序。
作為本發(fā)明的液晶顯示器的較佳形態(tài)，可舉出的形態(tài)具有背后照明、配置在所述背后照明前面(顯示側(cè))并使來自所述背后照明的光透射的透射電極、配置在所述背后照明前面并使從前面入射的光反射的反射電極、以及濾色片，該濾色片配置在所述透射電極和反射電極前面，使所述透射電極透射的光、從所述前面入射的光和從所述前面入射的光中被反射電極反射的光通過，而且在XYZ色度系統(tǒng)的色品圖上將D65光源和2°視場的條件下穿透所述n色濾光片的n色光標(biāo)為n點色度坐標(biāo)(x、y)時，以將所述n點作為頂點的多角形的面積定義的色再現(xiàn)范圍0.079以上(下文稱為“第1形態(tài)”)。所述第1形態(tài)由于所述濾色片的色再現(xiàn)范圍0.079以上，能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比接近1.00。
再有，所述第1形態(tài)中，所述濾色片可具有透射顯示使用的部分和反射顯示使用的部分相互不同的結(jié)構(gòu)。
作為本發(fā)明的液晶顯示器的另一較佳形態(tài)，可舉出的形態(tài)具有背后照明、配置在所述背后照明前面(顯示側(cè))使來自所述背后照明的光透射并使從前面入射的光反射的半透射膜、以及濾色片，該濾色片配置在所述半透射膜前面，使所述半透射膜透射的光、從所述前面入射的光和從所述前面入射的光中被半透射膜極反射的光通過，而且在XYZ色度系統(tǒng)的色品圖上將D65光源和2°視場的條件下穿透所述n色濾光片的n色光標(biāo)為n點色度坐標(biāo)(x、y)時，以將所述n點作為頂點的多角形的面積定義的色再現(xiàn)范圍0.079以上(下文稱為“第2形態(tài)”)。所述第2形態(tài)由于所述濾色片的色再現(xiàn)范圍0.079以上，能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比接近1.00。
綜上所述，本發(fā)明能使反射顯示的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍接近透射顯示的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍。因此，本發(fā)明的液晶顯示器即使周圍的光的環(huán)境為各種狀況，也都能進行色再現(xiàn)范圍實質(zhì)上相同的顯示。而且，能用簡便的制造方法成本低廉地取得這種液晶顯示器。


圖1是示出一本發(fā)明實施方式的液晶顯示器的概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是示出濾光片在其表面法線方向透射的光的色度測量方法的說明圖。圖中的虛線表示濾光片的表面法線方向。
圖3是示出從透射顯示的液晶顯示器往其顯示面法線方向出射的各原色光的色度測量方法的說明圖。圖中虛線表示液晶顯示器的顯示面法線方向。
圖4是示出從反射顯示的液晶顯示器往其顯示面法線方向出射的各原色光的色度測量方法的說明圖。圖中虛線表示液晶顯示器的顯示面法線方向?？招募^號表示從擴散照射單元52照射的光。
圖5是示出實施方式1的反射顯示下的反差比與色再現(xiàn)范圍的關(guān)系的曲線圖。
圖6是在XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出將實施方式1的反射顯示下的反差比取為30時的色再現(xiàn)范圍的說明圖。
圖7是示出比較例1的反射顯示下的反差比與色再現(xiàn)范圍的關(guān)系的曲線圖。
圖8是在XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出將比較例1的反射顯示下的反差比取為30時的色再現(xiàn)范圍的說明圖。
圖9是示出實施方式2的反射顯示下的反差比與色再現(xiàn)范圍的關(guān)系的曲線圖。
圖10是在XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出將實施方式2的反射顯示下的反差比取為30時的色再現(xiàn)范圍的說明圖。
圖11是示出實施方式3的反射顯示下的反差比與色再現(xiàn)范圍的關(guān)系的曲線圖。
圖12是在XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出將實施方式3的反射顯示下的反差比取為30時的色再現(xiàn)范圍的說明圖。
圖13是示出濾色片的色再現(xiàn)范圍與液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比的關(guān)系的曲線圖。
標(biāo)號說明11是對置襯底，12是像素襯底，13是液晶層，14是背后照明，14a是背后照明(點亮狀態(tài))，14b是背后照明(非點亮狀態(tài))，21是玻璃襯底，22是相位差片，23是偏振片，24是濾色片，25是遮光膜，31是玻璃襯底，32是相位差片，33是偏振片，34是反射電極(反射層)，35是透明電極，36是樹脂膜，40是濾光片，50是液晶顯示器，51是感光器，52是擴散照射單元，a是反射區(qū)，b是透射區(qū)。
具體實施例方式
說明一本發(fā)明實施方式。本實施方式的液晶顯示器是進行反射顯示和透射顯示的液晶顯示器。
首先，說明液晶顯示器的結(jié)構(gòu)。圖1是示出本實施方式的液晶顯示器的概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。
如圖1所示，液晶顯示器具有將液晶層13夾在對置襯底11與像素襯底12之間的結(jié)構(gòu)。1個像素區(qū)是組合圖1所示的反射區(qū)a和透射區(qū)b的部分。這里，反射區(qū)a是反射顯示中使用的像素區(qū)，透射區(qū)b是透射顯示中使用的像素區(qū)。
如圖1所示，對置襯底11的結(jié)構(gòu)為在玻璃襯底21的外側(cè)具有相位差片22、偏振片23，并且在玻璃襯底21的內(nèi)側(cè)具有濾色片24。相位差片22調(diào)整其本身透射的光的偏振狀態(tài)。作為相位差片22，最好通過與偏振片23一起使用，使反射顯示的反差比提高，可舉出例如疊積λ/4相位差片、λ/4相位差片和λ/2相位差片，使λ/2相位差片為偏振片23側(cè)等。偏振片23僅使特定偏振分量的光透射。
濾色片24選擇本身透射的光的色。即，濾色片24與上述1個像素區(qū)對應(yīng)地形成紅色(R)濾光片、綠色(G)濾光片、藍色(B)濾光片中某一個色的濾光片，并且對形成多個的像素分別形成某一個色的濾光片。于是，各R、G、B濾光片分別形成主要使入射光的紅色分量、綠色分量、藍色分量透射。
在反射區(qū)a和透射區(qū)b，都用相同的著色材料將濾色片24形成厚度實質(zhì)上相同。也就是說，1個像素區(qū)中，濾光片在反射區(qū)a和透射區(qū)b結(jié)構(gòu)相同。
本發(fā)明中，濾光片“結(jié)構(gòu)相同”是指反射區(qū)a和透射區(qū)b中形成的濾光片是用相同的著色材料形成(即用相同的染料或顏料等著色)的濾光片，并且具有實質(zhì)上相同的厚度。這里，“實質(zhì)上相同的厚度”的含義為在常規(guī)制造過程中產(chǎn)生的“偏差”范圍內(nèi)，意味著積極地使厚度無差異。
此外，根據(jù)需要，可在濾色片24的各濾光片之間設(shè)置遮光膜。這時，由于遮光膜25的影響，難以均勻地形成濾色片24，但其程度實質(zhì)上可忽略。
另一方面，像素襯底12為在玻璃襯底31的外側(cè)具有相位差片32、偏振片33，在玻璃襯底的內(nèi)側(cè)具有樹脂膜36、反射電極34和透明電極35的結(jié)構(gòu)。與相位差片22相同，相位差片32也調(diào)整其本身透射的光的偏振狀態(tài)。作為相位差片32，最好通過與偏振片33一起使用，使反射顯示的反差比提高；可舉出例如疊積λ/4相位差片、λ/4相位差片和λ/2相位差片，使λ/2相位差片為偏振片33側(cè)等。與偏振片23相同，偏振片33也僅使特定偏振分量的光透射。
作為反射層起作用的反射電極34是具有光反射功能的電極，由鋁(Al)、銀(Ag)、以及它們的合金等組成。透明電極35是ITO、IZO等透明導(dǎo)電材料組成的電極。
將樹脂膜36配置在反射區(qū)a的反射電極34的下層，利用此樹脂膜36改變與反射區(qū)a對應(yīng)的液晶層13和與透射區(qū)b對應(yīng)的液晶層13的厚度(下文稱為“單元間隙”)。
在像素襯底12的液晶層13的相反側(cè)，具有背后照明14。背后照明14是用于透射顯示的光源。
也可將相位差片22和偏振片23配置在玻璃襯底21的液晶層13側(cè)。同樣，也可將相位差片32和偏振片33配置在玻璃襯底31的液晶層13側(cè)。相位差片22、32和偏振片23、33不僅可通過粘接形成，而且可通過涂覆形成。
此外，作為沒有使反射電極34起電極作用的單純反射層，可另行形成電極。這時，可相對于玻璃襯底31，將反射層設(shè)置在液晶層13的相反側(cè)。反射層或反射電極34可將表面做成凹凸?fàn)畹?，使其具有光散射性，也可為鏡面。做成鏡面時，最好另行設(shè)置光散射層。此光散射層可與反射層或反射電極34具有的光散射性合在一起使用。
此外，可不形成樹脂膜36，而使反射區(qū)a和透射區(qū)b的單元間隙相同。液晶層13可為呈現(xiàn)正介電常數(shù)各向異性的液晶材料，也可為呈現(xiàn)負(fù)介電常數(shù)各向異性的液晶材料，其取向方法可為多域或定向劃分，無專門限定。
此外，遮光膜25不僅可用樹脂材料形成，而且可用無機材料形成，還可用組合這兩種材料的方式形成。
本實施方式中，作為背后照明14，采用CCFT(冷陰極熒光管)，但也可用HCFT(熱陰極熒光管)、白色LED(發(fā)光二極管)或多色LED等。
接著，說明濾色片的色再現(xiàn)范圍。關(guān)于濾色片的色再現(xiàn)范圍，如已說明的那樣，是指基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)色品圖中標(biāo)出濾色片出射的光的原色(即構(gòu)成濾色片的各色濾光片透射的光)的色度坐標(biāo)(x、y)時獲得的多角形的內(nèi)部，并且由利用XYZ色度系統(tǒng)色品圖的標(biāo)度計算的上述多角形的面積定義該范圍。
本發(fā)明中，用基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出D65光源和2°視場的條件下各色濾光片透射的光的色度坐標(biāo)(x、y)時得到的多角形的面積定義濾色片的色再現(xiàn)范圍。以濾光片單體或玻璃襯底上形成濾光片的狀態(tài)，從各色濾光片在其法線方向透射的光的色度坐標(biāo)(x、y)算出D65光源和2°視場的條件下各色濾光片透射的光的色度坐標(biāo)(x、y)。
再者，如圖2所示，以將玻璃襯底40上形成濾光片42的部分配置在背后照明14a上并使背后照明14a點亮的狀態(tài)，用感光器51測量濾光片在其法線方向透射的光的色度坐標(biāo)(x、y)。這時，光源在背后照明14a中不受限定，照射整個可見光區(qū)(380納米～780納米)的光即可，可為鹵素?zé)艋螂療舻取⒏魃珵V光片分別形成為多個微細圖案。因此，將顯微光譜儀用作感光器51，以每一轉(zhuǎn)的測量范圍納入一個圖案內(nèi)的方式進行測量。本實施方式中，將此測量范圍取為φ30微米。
這時，可為玻璃襯底40與濾光片41之間形成基底膜或保護膜那樣的薄膜的狀態(tài)，也可為濾光片41上形成保護膜的狀態(tài)。這些玻璃襯底40、基底膜和保護膜為實質(zhì)上無色透明，對色度坐標(biāo)(x、y)的影響即使估計得大，也為小數(shù)點后第3位的數(shù)值改變1的程度，因而其大小可忽略。
如上所述，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍是基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出濾色片出射的光的各原色的光的色度坐標(biāo)(x、y)時獲得的多角形的內(nèi)部，并且由利用XYZ色度系統(tǒng)色品圖的標(biāo)度計算的上述多角形的面積定義該范圍。
本發(fā)明中，用基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出使用背后照明光源和2°視場的測量條件下各色濾光片透射的光的色度坐標(biāo)(x、y)時得到的多角形的面積定義濾色片的色再現(xiàn)范圍。從液晶顯示器往其表面法線方向出射的各原色的光的色度坐標(biāo)(x、y)算出使用背后照明光源和2°視場的測量條件下從液晶顯示器出射的各原色的光的色度坐標(biāo)(x、y)。
再有，如圖3所示，以將液晶顯示器50配置在背后照明14a上并使背后照明14a點亮的狀態(tài)，用感光器51在暗室中測量透射顯示的液晶顯示器往其顯示面法線方向出射的各原色的光的色度坐標(biāo)(x、y)。
本實施方式中，作為感光器51，采用托普康公司制造的分光放射計SR-3(商品名)。
再有，如圖4所示，以將液晶顯示器50配置在背后照明14b上并不使背后照明14b點亮而且使擴散照射單元52點亮的狀態(tài)，用感光器51測量透射顯示的液晶顯示器往其顯示面法線方向出射的各原色的光的色度坐標(biāo)(x、y)。
本實施方式中，作為具有感光器51和擴散照射單元52的裝置，采用大塚電子公司制造的LCD5200(商品名)。
這里，研究濾色片透射1次光和透射2次光時的色再現(xiàn)范圍。進行透射顯示和反射顯示這兩種顯示的液晶顯示器中，形成例如在1個像素區(qū)具有反射區(qū)和透射區(qū)的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中，觀察者看的光是對以背后照明為光源的透射顯示光和以周圍的光為光源的反射顯示光的進行混色后得到的光。而且，反射顯示光被濾色片透射2次，透射顯示光被濾色片透射1次。
因此，與反射顯示對應(yīng)的濾色片的色再現(xiàn)范圍(下文稱為“反射濾光片色范圍”)是使光在濾色片透射2次后得到的范圍。另一方面，與透射顯示對應(yīng)的濾色片的色再現(xiàn)范圍(下文稱為“透射濾光片色范圍”)是使光在濾色片僅透射1次后得到的范圍，因而與上述濾色片的色再現(xiàn)范圍相同。
因此，為了使反射顯示和透射顯示的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍相同，可考慮使反射濾光片色范圍與透射濾光片色范圍相同。但是，反射濾光片色范圍由于是使光在濾色片透射2次后得到的，大于濾色片的色再現(xiàn)范圍。于是，為了使反射濾光器色范圍與透射濾光器色范圍相同，可考慮在反射區(qū)和透射區(qū)改變?yōu)V色片的著色材料或厚度。
然而，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍不僅依賴于濾色片的色再現(xiàn)范圍，而且依賴于作為遮光器的液晶板的性能、即反差比。又，如果反差比100以上，則液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍與濾色片的色再現(xiàn)范圍實質(zhì)上相同。另一方面，反差比小于100時，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比濾色片的色再現(xiàn)范圍小。
液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍小于濾色片的色再現(xiàn)范圍的原因如下。
首先，反差比小是因為黑顯示中產(chǎn)生光泄漏。此情況等同于例如即便要使光僅從R濾光片透射，其它濾光片也會產(chǎn)生光泄漏。這時，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍中，紅色的色度低，比濾色片的色再現(xiàn)范圍小。當(dāng)然，其它色的濾光片也產(chǎn)生此情況。
又，反差比小是因為周圍的光下在晶板的表面和內(nèi)部進行不需要的反射。因此，例如即便使光僅從R濾光片透射，也會看到與不需要的反射光的混色。這時，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍中，紅色的色度低，比濾色片的色再現(xiàn)范圍小。當(dāng)然，其它色的濾光片也產(chǎn)生此情況。
因此，即使反射濾光片色范圍與透射濾光片色范圍相同，反射顯示和透射顯示中反差比不同時，反射顯示和透射顯示的液晶顯示器色再現(xiàn)范圍也不同。
而且，透射顯示的反差比通常為100～200，反射顯示的反差比在使用偏振片的液晶顯示器的情況下通常為20～50。因此，透射顯示的液晶顯示器色再現(xiàn)范圍雖然等于透射濾光片色范圍，但反射顯示的液晶顯示器色再現(xiàn)范圍小于反射濾光片色范圍。
這樣，即使分別設(shè)計反射區(qū)和透射區(qū)的濾色片，使反射濾光片色范圍與透射濾光片色范圍相同，也就是即使考慮反射區(qū)和透射區(qū)中濾色片透射光的次數(shù)不同以設(shè)計濾色片，也由于反差比不同，反射顯示和透射顯示中液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍有差異。
這里，進一步詳述反差比。反差比因周圍的光而變化。尤其對透射顯示而言，盡管室內(nèi)環(huán)境下的反差比為1000，室外環(huán)境中大部分情況下也會劇減至10以下。
其原因在于液晶顯示器中的不需要的反射。此不需要的反射是指液晶顯示器表面的反射和液晶顯示器的內(nèi)部反射。表面反射是表面與空氣的界面上發(fā)生的界面反射。內(nèi)部反射是構(gòu)成液晶顯示器的折射率不同的各層間的界面反射。
液晶顯示器的遮光器功能不充分的情況下，黑顯示時產(chǎn)生光泄漏，這也成為使反差比降低的原因。由于目前的透射顯示的遮光器功能足夠高，可忽略黑顯示時的光泄漏。反之，反射顯示中不能忽略該光泄漏。
這是因為成為反射顯示的光源的周圍的光除特殊情況外，是從一切方向入射的擴散光。即，從一切方向入射的周圍的光在各種光路而且以各種偏振狀態(tài)穿透液晶層到達觀察者，遮不完。因此，反射顯示中的反差比低于透射顯示中的該比，為10～50左右，利用偏振片時為20～50左右。
考慮上述各點，本實施方式的液晶顯示器中，設(shè)計濾色片24的色再現(xiàn)范圍，使反射顯示和透射顯示的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍實質(zhì)上相同。具體而言，作為濾色片24，使用反射區(qū)a和透射區(qū)b中結(jié)構(gòu)相同且色再現(xiàn)范圍0.079以上的濾色片。
再者，色再現(xiàn)范圍0.079以上如果以NTSC比表達，相當(dāng)于50％以上。
這里，NTSC比是指基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)色品圖上表示色再現(xiàn)范圍的多角形面積的比率，其中以將R(x＝0.670、y＝0.330)、G(x＝0.210、y＝0.710)、B(x＝0.140、y＝0.080)作為頂點的三角形的面積定義成為基準(zhǔn)的多角形的面積。于是，對象多角形的面積對基準(zhǔn)多角形的面積之比就是NTSC比。
本實施方式中，濾色片具有R、G、B這3色的濾光片。因此，如圖6等所示，用XYZ色度系統(tǒng)色品圖上將R、G、B的色度坐標(biāo)(x、y)作為頂點的三角形的面積表示本實施方式的濾色片的色再現(xiàn)范圍和液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍。
本發(fā)明中，濾色片中可用例如黃、深藍、品紅這3色的濾光片。濾色片也可做成具有不少于4色的濾光片。這時，由符合濾光片色數(shù)的多角形的面積表示濾色片的色再現(xiàn)范圍和液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍。
對本實施方式所示的濾色片的色再現(xiàn)范圍和液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍的較佳范圍等而言，使用什么色和色數(shù)的濾光片的情況都與使用R、G、B這3色的情況同樣有效。
實施方式1圖1所示的液晶顯示器中，作為濾色片24，采用其色再現(xiàn)范圍為0.114(NTSC比為72％)的濾色片。如上文所述，在D65光源和2°視場的條件下測量濾色片24的色再現(xiàn)范圍。這時的反射濾光片色范圍由于濾色片24透射2次光，所以為0.145(NTSC比為91％)。
此外，同一濾光片透射2次光等于光濃度變成2倍，并等同于使著色材料的濃度加倍或使濾光片的厚度加倍。因此，反射濾光片色范圍即使不實際測量，也能利用朗伯—比爾(Lambert-Beer)定律從各色濾光片的光譜透射率(對各波長的透射率)求出光穿透2次濾光片時的光譜透射率，并利用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的3激勵值(基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)的XYZ)計算方法和色度坐標(biāo)(基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)色品圖)計算方法加以求出。
圖5是示出反射顯示的反差比與反射顯示的液晶顯示器色再現(xiàn)范圍的關(guān)系的曲線圖。如圖5所示，反射顯示的液晶顯示器色再現(xiàn)范圍隨著反差比的降低，小于反射濾光片色范圍0.145(NTSC比91％)。
此外，反差比變化時的液晶顯示器色再現(xiàn)范圍可用下面的方法算出。
首先，求出濾色片的3激勵值(基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)的XYZ)。濾色片的3激勵值(XCF、YCF、ZCF)在例如R濾光片的情況下，可利用上述3激勵值計算方法從該R濾光片的光透射率求出3激勵值(XRCF、YRCF、ZRCF)。同樣，對G、B的濾光片也能從其光透射率求出3激勵值(XGCF、YGCF、ZGCF)、(XBCF、YBCF、ZBCF)。附帶說一下，可利用上述色度坐標(biāo)計算方法從這些RGB的3激勵值求出R、G、B各自的色度坐標(biāo)(x、y)。
其次，求出液晶顯示器的3激勵值(基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)的XYZ)。在例如R的像素的情況下，考慮G、B的像素的光泄漏，計算液晶顯示器的3激勵值(XLC、YLC、ZLC)。再者，將無濾色片的狀態(tài)下的液晶顯示器呈現(xiàn)最大透射率的狀態(tài)(灰度顯示中呈現(xiàn)最大透射率的灰度)的透射率(反射顯示時的反射率)取為TW，呈現(xiàn)最小透射率的狀態(tài)(灰度顯示中呈現(xiàn)最小透射率的灰度)的透射率(反射顯示時的反射率)取為TBK。這時的反差比可用TW/TBK表示。
于是，可由下面的計算式求出液晶顯示器的R顯示的3激勵值(XRLC、YRLC、ZRLC)。同樣，G的像素和B的像素的情況下，可分別考慮R、B的像素的光泄漏和R、G像素的光泄漏，并求出該值。
XRLC＝(TW×XRCF)+(TBK×XGCF)+(TBK×XBCF)YRLC＝(TW×YRCF)+(TBK×YGCF)+(TBK×YBCF)ZRLC＝(TW×ZRCF)+(TBK×ZGCF)+(TBK×ZBCF)又，可利用上述色度坐標(biāo)計算方法，從這些3激勵值求出R、G、B各自的色度坐標(biāo)(x、y)。
圖5中的虛線表示反差比100以上的透射顯示的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍0.114(NTSC比72％)。這里，透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍等于濾色片的色再現(xiàn)范圍(0.114)，但由于未考慮光源與背后照明的光譜特性不同的影響，并非這樣全等，即使考慮這點，也僅為小數(shù)點后第4位及其后受影響的程度，所以不落入本申請說明書記載的有效數(shù)字內(nèi)。
如圖5所示，反差比為30時的反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍是0.116(NTSC比73％)，透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍如上文所述，是0.114(NTSC比72％)，因而液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為1.02，兩者的差異小。
圖6是在XYZ色度系統(tǒng)色品圖上示出這時的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍的說明圖。圖6中，用實線表示反差比為30時的反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍，用虛線表示反差比100以上時的透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍。如圖6所示，這兩個范圍大體上相同，形成具有實質(zhì)上相同面積的三角形。
又，如圖5所示，反差比為20時的反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍是0.105(NTSC比66％)，反差比為50時的反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍是0.127(NTSC比80％)。而且，透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍如上文所述，是0.114(NTSC比72％)，所以液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為0.92～1.11。
再有，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為0.70～1.30(1±0.30)時，兩者的差異可以說小到實用上沒有問題。
(比較例1)圖1所示的液晶顯示器中，作為濾色片24，采用其色再現(xiàn)范圍為0.047(NTSC比30％)的濾色片。如上文所述，在D65光源和2°視場的條件下測量濾色片24的色再現(xiàn)范圍。這時的反射濾光片色范圍由于濾色片24透射2次光，所以為0.090(NTSC比為57％)。
此濾色相當(dāng)于本說明書中作為已有技術(shù)記載的第1反射的濾色片。第1方式中，一般使用NTSC比30％～40％的濾色片，NTSC比即使高，最高也不過45％的程度。
圖7是示出反射顯示的反差比與反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍的關(guān)系的曲線圖。如圖7所示，反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍隨著反差比的降低，小于反射濾光器色范圍0.090(NTSC比57％)。
圖7中的虛線表示反差比100以上的透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍0.048(NTSC比30％)。這里，透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍略微大于濾色片的色再現(xiàn)范圍(0.047(NTSC比30％))，這是由于D65光源與背后照明14的光譜特性不同而產(chǎn)生的。
圖7中，反差比為20～50時，反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍為0.066(NTSC比42％)～0.080(NTSC比50％)。
因此，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為1.38～1.67，兩者產(chǎn)生大差異。
圖8是XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍的說明圖。
圖8中，用實線表示反差比為30時的反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍，用虛線表示反差比100以上時的透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍。
如圖8所示，反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍與透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍相比，形成明顯較大的三角形。這時的反射顯示的色再現(xiàn)范圍為0.073(NTSC比46％)，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為1.52。
實施方式2圖1所示的液晶顯示器中，作為濾色片24，采用其色再現(xiàn)范圍為0.079(NTSC比50％)的濾色片。如上文所述，在D65光源和2°視場的條件下測量濾色片24的色再現(xiàn)范圍。這時的反射濾光片色范圍由于濾色片24透射2次光，所以為0.119(NTSC比為75％)。
圖9是示出反射顯示的反差比與反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍的關(guān)系的曲線圖。如圖9所示，反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍隨著反差比的降低，小于反射濾光器色范圍0.119(NTSC比75％)。
圖9中的虛線表示反差比100以上的透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍0.080(NTSC比50％)。這里，透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍略微大于濾色片的色再現(xiàn)范圍(0.079(NTSC比50％))，這是由于D65光源與背后照明14的光譜特性不同而產(chǎn)生的。
如圖9所示，反差比為20～50時，反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍為0.086(NTSC比55％)～0.104(NTSC比66％)。因此，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為1.08～1.30，兩者的差異可以說小到在實用上沒有問題。
圖10是XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍的說明圖。圖10中，用實線表示反差比為30時的反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍，用虛線表示反差比100以上時的透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍。
如圖10所示，兩個色再現(xiàn)范圍大體上相同，形成具有實質(zhì)上相同面積的三角形。這時的反射顯示色再現(xiàn)范圍為0.096(NTSC比61％)，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為1.20。
這樣，反射顯示的反差比為20～50時，使濾色片的色再現(xiàn)范圍為0.079(NTSC比50％)，從而能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比小。
實施方式3圖1所示的液晶顯示器中，作為濾色片24，采用其色再現(xiàn)范圍為0.096(NTSC比60％)的濾色片。如上文所述，在D65光源和2°視場的條件下測量濾色片24的色再現(xiàn)范圍。這時的反射濾光片色范圍由于濾色片24透射2次光，所以為0.130(NTSC比為82％)。
圖11是示出反射顯示的反差比與反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍的關(guān)系的曲線圖。如圖11所示，反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍隨著反差比的降低，小于反射濾光器色范圍0.130(NTSC比82％)。
圖11中的虛線表示反差比100以上的透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍0.095(NTSC比60％)。這里，透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍等于濾色片的色再現(xiàn)范圍(0.095)，但由于未D65光源與背后照明14的光譜特性不同造成的影響，并非這樣全等，即使考慮這點，也僅為小數(shù)點后第4位及其后受影響的程度，所以不落入本申請說明書記載的有效數(shù)字內(nèi)。
如圖11所示，反差比為20～50時，反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍為0.095(NTSC比60％)～0.114(NTSC比72％)。因此，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為1.00～1.20，兩者的差異可以說小到在實用上沒有問題。
圖12是XYZ色度系統(tǒng)色品圖上標(biāo)出液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍的說明圖。圖12中，用實線表示反差比為30時的反射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍，用虛線表示反差比100以上時的透射顯示液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍。
如圖12所示，兩個色再現(xiàn)范圍大體上相同，形成具有實質(zhì)上相同面積的三角形。這時的反射顯示色再現(xiàn)范圍為0.105(NTSC比67％)，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為1.11。
下面，綜合上述實施方式1～實施方式3，進一步進行說明。
圖13是示出濾色片的色再現(xiàn)范圍與液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍的關(guān)系的曲線圖。圖13中，實線為反射顯示反差比50且透射顯示反差比100以上時的液晶顯示器色再現(xiàn)范圍比。另一方面，虛線為反射顯示反差比20且透射顯示反射比100以上時的液晶顯示器色再現(xiàn)范圍比。
如圖13所示，在反射顯示反差比為20～50且透射顯示反差比100以上時，能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比接近1.00。而且，濾色片的色再現(xiàn)范圍小于0.079時，液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍急劇變大。因此，如果濾色片的色再現(xiàn)范圍0.079以上，縱然周圍的光的環(huán)境為各種狀況，反射顯示和透射顯示也都能進行色再現(xiàn)范圍實質(zhì)上相同的顯示。
又，將濾色片的色再現(xiàn)范圍過度擴大時，濾色片的光透射率變小。因此，顯示的亮度降低，實用上有問題。因此，關(guān)于濾色片色再現(xiàn)范圍的上限，最好能使濾色片的Y值(基于CIE的XYZ色度系統(tǒng)的Y)20％以上的0.140以下(圖13中用點劃線表示)。
例如，由R、G、B這3色的濾光片構(gòu)成濾色片，則這里說的濾色片的Y值的含義為各色的Y值的平均值。因此，即使任一個色或任兩個色的濾光片的Y值小于20％的情況下，3色濾光片的Y值的平均值20％以上，則實用上不成問題。由不少于4色的濾光片構(gòu)成的濾色片也相同。
又，本實施方式中，反射區(qū)a和透射區(qū)b中使用結(jié)構(gòu)相同的濾色片24。因此，與兩個區(qū)a、b設(shè)置結(jié)構(gòu)不同的濾色片時相比，能簡化形成濾色片的工序，因而能降低制造成本。
此情況下，反射濾光片色范圍必然比濾色片的色再現(xiàn)范圍大。而且，如上文所述，反射顯示的反差比小于室內(nèi)環(huán)境中透射顯示的反差比。因此，考慮反射顯示反差比降低，使濾色片的色再現(xiàn)范圍0.079以上，從而能使反射顯示和透射顯示的液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍接近。
通過在反射區(qū)a和透射區(qū)b使用結(jié)構(gòu)相同的濾色片24，也可用于利用不將1個像素區(qū)分成反射區(qū)和透射區(qū)的半透射膜的半透射型液晶顯示器。作為半透射膜，已知將半透明反射鏡或反射率高的金屬形成極薄的膜等。用金屬等導(dǎo)電材料形成半透射膜時，該膜可用作電極。半透射膜可用使透明電極在液晶層側(cè)或半透射膜在液晶層側(cè)的方式與透明電極疊積。用使透明電極在液晶層側(cè)的方式進行疊積時，可在半透射膜與透明電極之間設(shè)置絕緣膜等其它層。這種半透射型液晶顯示器中，以往也重視反射顯示的亮度，使用比較例1那樣的結(jié)構(gòu)的濾色片。
再者，本實施方式中，在反射區(qū)a和透射區(qū)b使用結(jié)構(gòu)相同的濾色片24，但如果反射區(qū)a和透射區(qū)b的濾色片的色再現(xiàn)范圍0.079以上且如上文說明那樣能使液晶顯示器的色再現(xiàn)范圍比為0.70～1.30，則能使反射區(qū)a和透射區(qū)b的結(jié)構(gòu)不同。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于采用比以往因反射顯示暗而認(rèn)為欠妥的濾色片結(jié)構(gòu)進一步擴大色再現(xiàn)范圍的結(jié)構(gòu)，能使反射顯示和透射顯示的色再現(xiàn)范圍接近。這是基于新技術(shù)思想而形成的，不同于一直認(rèn)為反射顯示中不確保亮度就觀察者難以識別顯示的以往的技術(shù)思想，該新技術(shù)思想為即使在反射顯示中犧牲亮度，擴大色再現(xiàn)范圍側(cè)也便于觀察者識別顯示。
本發(fā)明中，在觀察透射顯示光和反射顯示光這兩種光的室內(nèi)環(huán)境下，就會觀察透射顯示光和與其接近的色的反射顯示光，從而觀察者觀察與僅有透射顯示光幾乎沒有不同的高色度顯示光。反之，以往的確保反射顯示的亮度的濾色片中，將色度高的透射顯示光與色度第的反射顯示光混色，成為觀察比僅觀察透射顯示光時色度低的顯示光。
本發(fā)明中，在受反射顯示光支配的室外環(huán)境下，就會觀察接近透射顯示光色的反射顯示光，觀察者幾乎未感到與透射顯示光不同。而且，即使擴大濾色片的色再現(xiàn)性，也由于光源是太陽光，不太感到顯示暗。反之，以往的確保反射顯示亮度色濾色片中，觀察比透射顯示光時色度明顯低的反射顯示光。
本發(fā)明中，由于使用比以往的反射型液晶顯示器時色再現(xiàn)范圍大的濾色片，能獲得色再現(xiàn)范圍比以往大的透射顯示光。
本申請將2004年6月23日申請的日本國專利申請第2004-185201號和2005年3月23日申請的日本國專利申請第2005-083472號作為基礎(chǔ)，主張優(yōu)先權(quán)。將該申請的內(nèi)容全部作為參考編入本申請。
本申請的日文說明書中的“以上”、“以下”包括有關(guān)數(shù)值。即，“以上”含義為大于等于(等于且大于有關(guān)數(shù)值)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包含具有至少3色的n色濾光片的濾色片，進行反射顯示和透射顯示，其特征在于，所述濾色片在XYZ色度系統(tǒng)的色品圖上將D65光源和2°視場的條件下穿透所述n色濾光片的n色光標(biāo)為n點色度坐標(biāo)(x、y)時，以將所述n點作為頂點的多角形的面積定義的色再現(xiàn)范圍在0.079以上，并且反射顯示和透射顯示這兩種顯示都利用所述濾色片進行顯示。
2.如權(quán)利要求1中所述的液晶顯示器，其特征在于，所述濾色片的色再現(xiàn)范圍在0.140以下。
3.如權(quán)利要求1中所述的液晶顯示器，其特征在于，所述液晶顯示器進行透射顯示時的反差比在100以上，進行反射顯示時的反差比在20以上且在50以下。
4.一種液晶顯示器，包含具有至少3色的n色濾光片的濾色片，與多個像素分別對應(yīng)地形成所述n色濾光片中的1色濾光片，并且在1個像素區(qū)形成進行反射顯示的反射區(qū)和進行透射顯示的透射區(qū)，其特征在于，與1個像素區(qū)對應(yīng)的所述1色濾光片在所述反射區(qū)和所述透射區(qū)中結(jié)構(gòu)相同，所述濾色片在XYZ色度系統(tǒng)的色品圖上將D65光源和2°視場的條件下穿透所述n色濾光片的n色光標(biāo)為n點色度坐標(biāo)(x、y)時，以將所述n點作為頂點的多角形的面積定義的色再現(xiàn)范圍在0.079以上。
5.如權(quán)利要求4中所述的液晶顯示器，其特征在于，所述濾色片的色再現(xiàn)范圍在0.140以下。
6.如權(quán)利要求4中所述的液晶顯示器，其特征在于，所述液晶顯示器進行透射顯示時的反差比在100以上，進行反射顯示時的反差比在20以上且在50以下。
7.一種液晶顯示器制造方法，其特征在于，制造權(quán)利要求1中所述的液晶顯示器，該制造方法包含形成透射區(qū)的濾色片具有的n色濾光片中的1色濾光片、以及反射區(qū)的濾色片具有的與該1色濾光片同色的濾光片的工序。
8.一種液晶顯示器，進行反射顯示和透射顯示，其特征在于，包含的濾色片具有至少3色的n色濾光片，該濾色片在XYZ色度系統(tǒng)的色品圖上將D65光源和2°視場的條件下穿透所述n色濾光片的n色光標(biāo)為n點色度坐標(biāo)(x、y)時，以將所述n點作為頂點的多角形的面積定義的色再現(xiàn)范圍在0.079以上，并且在反射顯示和透射顯示這兩種顯示中用于進行顯示。
9.如權(quán)利要求8中所述的液晶顯示器，其特征在于，所述濾色片的色再現(xiàn)范圍在0.140以下。
10.如權(quán)利要求8中所述的液晶顯示器，其特征在于，所述液晶顯示器進行透射顯示時的反差比在100以上，進行反射顯示時的反差比在20以上且在50以下。
11.一種液晶顯示器，在1個像素區(qū)形成進行反射顯示的反射區(qū)和進行透射顯示的透射區(qū)，其特征在于，包含的濾色片具有至少3色的n色濾光片，該濾色片與多個像素分別對應(yīng)地形成所述n色濾光片中的1色濾光片，與1個像素區(qū)對應(yīng)的所述1色濾光片在所述反射區(qū)和所述透射區(qū)中結(jié)構(gòu)相同，并且在XYZ色度系統(tǒng)的色品圖上將D65光源和2°視場的條件下穿透所述n色濾光片的n色光標(biāo)為n點色度坐標(biāo)(x、y)時，以將所述n點作為頂點的多角形的面積定義的色再現(xiàn)范圍在0.079以上。
12.如權(quán)利要求11中所述的液晶顯示器，其特征在于，所述濾色片的色再現(xiàn)范圍在0.140以下。
13.如權(quán)利要求11中所述的液晶顯示器，其特征在于，所述液晶顯示器進行透射顯示時的反差比在100以上，進行反射顯示時的反差比在20以上且在50以下。
14.一種液晶顯示器制造方法，其特征在于，制造如權(quán)利要求8中所述的液晶顯示器，該制造方法包含形成透射區(qū)的濾色片具有的n色濾光片中的1色濾光片、以及反射區(qū)的濾色片具有的與該1色濾光片同色的濾光片的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供在反射顯示和透射顯示中可減小色再現(xiàn)范圍差的液晶顯示器。例如，如圖1所示，對置襯底(11)的結(jié)構(gòu)在玻璃襯底(21)的外側(cè)具有相位差片(22)和偏振片(23)，在玻璃襯底(21)的內(nèi)側(cè)具有濾色片24。濾色片(24)選擇穿透其本身的光的色，在反射區(qū)(a)和透射區(qū)(b)都將其色再現(xiàn)范圍取為0.079以上，而且最好以相同的著色材料將其形成得厚度實質(zhì)上相同。即，最好將該濾色片(24)形成得1像素區(qū)中在反射區(qū)(a)和透射區(qū)(b)上結(jié)構(gòu)相同。
文檔編號G02B5/20GK1977212SQ200580020519
公開日2007年6月6日 申請日期2005年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者中村浩三, 植木俊, 田口登喜生, 津田和彥 申請人:夏普株式會社