JP2005227753A - Liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透過反射両用型の液晶表示装置に関する。より詳しくは、透過・反射両用型の液晶表示装置に用いられる液晶表示パネルに関し、特にカラーフィルタ層に設けられた開口部に充填される透明樹脂層に関するものである。 The present invention relates to a transflective liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display panel used for a transmissive / reflective liquid crystal display device, and more particularly to a transparent resin layer filled in an opening provided in a color filter layer.
近年、液晶表示装置は、薄型で低消費電力であるという特長を活かして、ワードプロセッサやパーソナルコンピュータ等のOA機器、電子手帳等の携帯情報機器、カメラ一体型VTRのモニタ等として広く用いられている。この液晶表示装置は、その構造により反射型と透過型に大別される。すなわち液晶表示装置は、CRT(ブラウン管)やEL(エレクトロルミネセンス)等のような自発光型の表示装置ではないことから、透過型では、液晶表示パネルの背後に配置された照明装置(以下、「バックライト」ともいう)の光を用いて表示を行う構造となっており、一方、反射型では、周囲光を用いて表示を行う構造となっている。 In recent years, liquid crystal display devices have been widely used as office automation devices such as word processors and personal computers, portable information devices such as electronic notebooks, monitors for camera-integrated VTRs, etc., taking advantage of their thinness and low power consumption. . This liquid crystal display device is roughly classified into a reflection type and a transmission type according to its structure. That is, since the liquid crystal display device is not a self-luminous display device such as a CRT (CRT) or EL (electroluminescence), the transmissive type illumination device (hereinafter, referred to as a liquid crystal display panel) Display is also performed using light of “backlight”), while the reflective type is configured to perform display using ambient light.
これら両者の利点と改善が望まれる点を具体的に説明すると、透過型の場合には、バックライトを用いることから、周囲の明るさに影響されることが少なく、明るく高いコントラスト比の表示を行うことができるという利点があるものの、バックライトを用いる分だけ消費電力が大きく、バックライトが全消費電力の約50%以上を占める。更に、晴天の屋外等の非常に明るい使用環境下では、視認性が低下してしまい、視認性を維持するためにバックライトの輝度を上げると、消費電力が更に増大することになる。
一方、反射型の場合には、バックライトが不要である分だけ消費電力が極めて小さいという利点があるものの、表示の明るさやコントラスト比が周囲の明るさ等の使用環境によって大きく左右される。特に、暗い使用環境下では、視認性が極端に低下することになる。
The advantages and improvements of both of these will be explained in detail. In the case of a transmissive type, a backlight is used, so that it is less affected by ambient brightness, and a bright and high contrast ratio display is achieved. Although there is an advantage that it can be performed, the power consumption is large as much as the backlight is used, and the backlight occupies about 50% or more of the total power consumption. Furthermore, under very bright usage environments such as outdoors on a sunny day, the visibility is lowered, and the power consumption is further increased if the luminance of the backlight is increased in order to maintain the visibility.
On the other hand, in the case of the reflection type, there is an advantage that the power consumption is extremely small because the backlight is unnecessary, but the display brightness and contrast ratio are greatly influenced by the usage environment such as ambient brightness. In particular, in a dark usage environment, the visibility is extremely lowered.
そこで、両者の利点を生かしつつ消費電力や視認性等の点を工夫したものとして、反射型及び透過型の両方のモードでの表示機能を持たせる構造とした透過反射両用型の液晶表示装置が提案されている。図9は、透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける要部の構成を模式的に示した断面図である。図9に示すように、透過反射両用型液晶表示装置は、各画素に、同図の上方から入射された周囲光を反射する反射用画素電極105と、同図の下方から入射されたバックライトの光を透過する透過用画素電極106とを有しており、両方の表示モードの併用や、使用環境(周囲の明るさ)に応じた透過表示と反射表示とのモード切換えが可能になっている。したがって、透過反射両用型液晶表示装置は、反射型液晶表示装置の有する低消費電力という利点と、透過型液晶表示装置の有する周囲の明るさに影響されることが少なくて明るく高いコントラスト比の表示を行うことができるという利点とを兼ね備えており、更に、透過型液晶表示装置で生じる非常に明るい使用環境における視認性の低下を低減している。
Therefore, a transmissive / reflective type liquid crystal display device having a structure having a display function in both a reflective type and a transmissive type is devised in consideration of points such as power consumption and visibility while taking advantage of both. Proposed. FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the main part of the liquid crystal display panel of the transflective liquid crystal display device. As shown in FIG. 9, the transmissive / reflective liquid crystal display device includes a
このような透過反射両用型液晶表示装置においては、対向電極基板101は、対向電極108を有しており、該対向電極108がTFT基板102の反射用画素電極105及び透過用画素電極106に対向するように配置され、更に着色層としてカラーフィルタ層124を有している。カラーフィルタ層124として、従来の透過反射両用型液晶表示装置では、画素の透過領域Tを全面的にカバーしているが、反射領域Rについては部分的にしかカバーしていない構成のものが提案されている(例えば、特許文献1〜4参照。)。また特許文献1では、カラーフィルタ層124を着色層と透明層の積層構造とし、透過領域の着色層よりも反射領域の着色層を薄くした構成も開示されている。これらの構成とすることにより、反射領域におけるカラーフィルタ層の光の吸収を少なくして、明度を改善している。更に特許文献1では、前側基板と後側基板との間の液晶層の層厚について、反射領域での液晶層の厚みRdを、透過領域での液晶層の厚みTdの1/2倍(Rd=Td×1/2)にした構成も開示されている。
In such a transmissive / reflective liquid crystal display device, the
しかしながら、このような透過反射両用型液晶表示装置においては、透過表示時には、液晶表示パネル背面にあるバックライトの光を利用する一方、反射表示時には、太陽光等の外光を利用し、一般的に反射色度の算出には、屋外での使用環境に近い光を照射することができるD65標準光源を使用する。このように透過反射両用型液晶表示装置では、各表示方式における光源が異なることから、透過表示時と反射表示時の白色表示の色調(ホワイトバランス)に差が生じることになる。更に、近年、バックライトとして、輝度面及び価格面から高色温度のLEDの使用頻度が高まってきており、この高色温度のLEDをバックライトに使用した場合、透過表示時のホワイトバランスは青色方向にシフトする一方、反射表示時のホワイトバランスは大きく変化しないため、その色調の差が認識されやすくなっている。
したがって、液晶表示装置としての特性、すなわち消費電力、コントラスト比、視認性等の特性に優れる透過反射両用型液晶表示装置において、色再現範囲を縮小させることなく、色調の差を低減することにより、更に基本性能を向上させて高品位なものとするための工夫の余地があった。
Therefore, in a transflective liquid crystal display device excellent in characteristics as a liquid crystal display device, that is, power consumption, contrast ratio, visibility, etc., by reducing the difference in color tone without reducing the color reproduction range, Furthermore, there was room for improvement in order to improve the basic performance and achieve high quality.
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、色再現範囲を縮小させることなく、透過表示時と反射表示時とにおける光源の違いによる色調の差を低減することができる液晶表示装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above situation, and provides a liquid crystal display device capable of reducing a difference in color tone due to a difference in light source between transmissive display and reflective display without reducing the color reproduction range. It is intended to provide.
本発明者らは、透過・反射両用型として用いることができる液晶表示装置の光源の違いに起因する色調の差について検討したところ、透過表示時と反射表示時との光学濃度を合わせることが可能であることから、カラーフィルタ層の一部に透明樹脂を充填してなる開口部が設けられている液晶表示装置が表示品位を向上させるために有効であることに着目した。そして、この開口部における透明樹脂に顔料を分散させること、又は、着色カラーフィルタ層を設けることにより、色再現範囲を縮小させることなく、透過表示時及び/又は反射表示時における色調を調整して、透過表示時と反射表示時とにおける光源の違いによる色調の差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た。更に、このような液晶表示装置において、例えば、各画素が反射領域と透過領域とを有し、反射領域に対応するカラーフィルタ層の開口部に青色の顔料又は青色の着色カラーフィルタ層を用いることにより、長波長域の光の吸収を増加させ、反射色度の算出にD65光源を用いても反射色度の黄色味を抑えることができ、透過反射両用型液晶表示装置の表示品位を効果的に向上することができることを見いだし、本発明に到達したものである。 The present inventors have examined the difference in color tone caused by the difference in the light source of a liquid crystal display device that can be used as a transmission / reflection type, and can match the optical density between transmissive display and reflective display. Therefore, attention was paid to the fact that a liquid crystal display device provided with an opening formed by filling a transparent resin in a part of the color filter layer is effective for improving the display quality. And by dispersing the pigment in the transparent resin in this opening, or providing a colored color filter layer, the color tone at the time of transmissive display and / or reflective display can be adjusted without reducing the color reproduction range. The inventors have found that the difference in color tone due to the difference in light source between the transmissive display and the reflective display can be reduced, and that the above problem can be solved brilliantly. Further, in such a liquid crystal display device, for example, each pixel has a reflective region and a transmissive region, and a blue pigment or a blue colored color filter layer is used at the opening of the color filter layer corresponding to the reflective region. Can increase the absorption of light in the long wavelength region and suppress the yellowishness of the reflection chromaticity even when the D65 light source is used for calculation of the reflection chromaticity, which effectively improves the display quality of the transflective liquid crystal display device. The present invention has been found to be improved.
すなわち本発明は、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第1基板、液晶層、並びに、対向電極を備えた第2基板をこの順に有し、カラーフィルタ層が基板に形成された液晶表示装置であって、上記カラーフィルタ層は、反射用画素電極に対応する領域に、透明樹脂層により構成される開口部が設けられたものであり、上記透明樹脂層は、顔料が分散されたものである液晶表示装置である。
以下に本発明を詳述する。
That is, the present invention includes a first substrate provided with a transmissive pixel electrode and a reflective pixel electrode, a liquid crystal layer, and a second substrate provided with a counter electrode in this order, and a liquid crystal having a color filter layer formed on the substrate. In the display device, the color filter layer is provided with an opening made of a transparent resin layer in a region corresponding to the reflective pixel electrode, and the transparent resin layer has a pigment dispersed therein. This is a liquid crystal display device.
The present invention is described in detail below.
本発明の液晶表示装置は、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第1基板、液晶層、並びに、対向電極を備えた第2基板をこの順に有し、カラーフィルタ層が基板に形成されたものである。すなわち本発明の液晶表示装置においては、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第1基板と、対向電極を備えた第2基板との間に液晶層が配置されて液晶表示パネルが構成され、通常では液晶表示パネルの周囲に駆動用LSIやバックライト等の周辺部材が配置される。また、カラーフィルタ層は、第1基板及び第2基板の少なくとも一方に形成される。
本発明の液晶表示装置は、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではなく、その製造方法も特に限定されるものではない。
The liquid crystal display device of the present invention includes a first substrate having a transmission pixel electrode and a reflection pixel electrode, a liquid crystal layer, and a second substrate having a counter electrode in this order, and a color filter layer is formed on the substrate. It has been done. That is, in the liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal display panel is configured by arranging a liquid crystal layer between a first substrate having a transmissive pixel electrode and a reflective pixel electrode and a second substrate having a counter electrode. In general, peripheral members such as a driving LSI and a backlight are arranged around the liquid crystal display panel. The color filter layer is formed on at least one of the first substrate and the second substrate.
The liquid crystal display device of the present invention may or may not include other components as long as such components are essential, and is not particularly limited. The production method is not particularly limited.
上記第1基板としては、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えたものであればよく、例えば、ガラス基板上に、絶縁層、透過用画素電極、反射用画素電極、及び、配向膜等が積層されてなるもの等が挙げられる。絶縁層としては、例えば、SiO2、SiNx等からなる薄膜が好適に用いられる。透過用画素電極としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)等からなる透明導電膜が好適に用いられる。反射用画素電極としては、例えば、アルミニウム(Al)等からなる金属反射膜が好適に用いられる。配向膜としては、例えば、ラビング処理されたポリイミド薄膜等が好適に用いられる。 The first substrate may be any substrate provided with a transmissive pixel electrode and a reflective pixel electrode. For example, an insulating layer, a transmissive pixel electrode, a reflective pixel electrode, an alignment film, etc. on a glass substrate. And the like are laminated. As the insulating layer, for example, a thin film made of SiO 2 , SiNx or the like is preferably used. As the transmissive pixel electrode, for example, a transparent conductive film made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like is preferably used. As the reflection pixel electrode, for example, a metal reflection film made of aluminum (Al) or the like is preferably used. As the alignment film, for example, a rubbed polyimide thin film is preferably used.
上記液晶層としては、液晶材料、スペーサ等からなるものが挙げられる。スペーサとしては、例えば、シリカ粒子、樹脂粒子等が好適に用いられる。液晶材料及びスペーサは、それぞれ1種又は2種以上の材料から構成される。 Examples of the liquid crystal layer include those made of a liquid crystal material, a spacer, and the like. As the spacer, for example, silica particles, resin particles and the like are preferably used. The liquid crystal material and the spacer are each composed of one or more materials.
上記第2基板としては、対向電極を備えたものであればよく、例えば、ガラス基板上に、対向電極、及び、配向膜等が積層されてなるもの等が挙げられる。対向電極は、通常、透過用画素電極及び反射用画素電極に対向するように配置される。この対向電極としては、例えば、ITO等からなる透明導電膜が好適に用いられる。 The second substrate may be any substrate provided with a counter electrode, and examples thereof include a substrate in which a counter electrode and an alignment film are laminated on a glass substrate. The counter electrode is usually arranged so as to face the transmissive pixel electrode and the reflective pixel electrode. As this counter electrode, for example, a transparent conductive film made of ITO or the like is preferably used.
上記第1基板及び/又は第2基板においては、通常では画素毎にそれぞれ赤色、緑色及び青色の3つのカラーフィルタ層が着色層として並設される。カラーフィルタ層としては、例えば、染料や顔料を含有する透明樹脂からなるもの等が好適である。このカラーフィルタ層は、反射用画素電極に対応する領域に、透明樹脂層により構成される開口部が設けられたものである。すなわち、反射表示時に光が透過することとなるカラーフィルタ層の領域内に開口部を設けることにより、各カラーフィルタ層を反射表示時に透過する光の量を多くし、透過表示時及び反射表示時の光学濃度を合わせることが可能となる。好ましくは、画素毎に並設された3つのカラーフィルタ層それぞれに対して反射用画素電極に対応する領域に設けられる。 In the first substrate and / or the second substrate, usually three color filter layers of red, green, and blue are arranged in parallel as colored layers for each pixel. As the color filter layer, for example, a layer made of a transparent resin containing a dye or a pigment is suitable. This color filter layer is provided with an opening made of a transparent resin layer in a region corresponding to the reflective pixel electrode. That is, by providing an opening in the area of the color filter layer through which light is transmitted during reflective display, the amount of light transmitted through each color filter layer during reflective display is increased, and during transmissive display and reflective display. It is possible to match the optical densities of the two. Preferably, each of the three color filter layers arranged in parallel for each pixel is provided in a region corresponding to the reflective pixel electrode.
本発明における透明樹脂層は、顔料が分散されたものであり、例えば、感光性アクリル樹脂中に顔料を分散させてなるもの等が好適に用いられる。このように開口部を構成する透明樹脂層に顔料を分散させることにより、透過表示時及び/又は反射表示時における色調を調整して、透過表示時における色調と反射表示時における色調との差を低減することが可能となる。透明樹脂層は、透過表示時と反射表示時との色調差を調整するものであることから、着色層としての赤色、緑色及び青色のカラーフィルタ層それぞれに対して同じ組成のものが形成されることが好ましい。例えば、赤色のカラーフィルタ層の開口部にも、青色の顔料が分散された透明樹脂層が形成されることとなり、青色のカラーフィルタ層の開口部にも、青色の顔料が分散された透明樹脂層が形成されることとなる。またこの場合、青色のカラーフィルタ層では、通常、開口部と開口部以外の領域とで、含有する青色の顔料の種類、濃度等が異なることとなる。 In the present invention, the transparent resin layer is one in which a pigment is dispersed. For example, a layer obtained by dispersing a pigment in a photosensitive acrylic resin is preferably used. Thus, by dispersing the pigment in the transparent resin layer constituting the opening, the color tone at the time of transmission display and / or reflection display is adjusted, and the difference between the color tone at the time of transmission display and the color tone at the time of reflection display is determined. It becomes possible to reduce. Since the transparent resin layer adjusts the color tone difference between the transmissive display and the reflective display, the same composition is formed for each of the red, green, and blue color filter layers as the colored layers. It is preferable. For example, a transparent resin layer in which a blue pigment is dispersed is formed also in an opening portion of a red color filter layer, and a transparent resin in which a blue pigment is dispersed in an opening portion of a blue color filter layer. A layer will be formed. In this case, in the blue color filter layer, the type, concentration, and the like of the blue pigment contained are usually different between the opening and the region other than the opening.
上記透明樹脂層に分散される顔料としては特に限定されず、透過表示時の光源であるバックライトの出射光のスペクトル分布に応じて適宜選択される。例えば、高色温度のLEDをバックライトに使用し、反射領域の一部に開口部を設けた場合には、青色のカラーフィルタ等に使用される青色の顔料が好適に用いられ、具体的には、波長430〜480nmに光透過のピークを有するものや波長500〜700nmにおける光の吸収が高いものが好ましい。中でも、透明樹脂層は、波長430〜480nmに光透過のピークを有する顔料が1〜5質量%の濃度比で分散されたものであることがより好ましい。すなわち波長430〜480nmに光透過のピークを有する顔料の濃度比の好ましい下限は1質量%であり、好ましい上限は5質量%である。透明樹脂層をこのような構成とすることにより、顔料により、開口部を透過する光は長波長域が吸収され、その結果、透明樹脂のみからなる透明樹脂層を使用した場合に比べ、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に移動させることができ、高色温度のLEDをバックライトに使用した際の透過表示時との色調差を低減することができる。濃度比が1質量%未満であると、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に充分に移動させることができないおそれがある。5質量%を超えると、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に移動させ過ぎるおそれがある。 The pigment dispersed in the transparent resin layer is not particularly limited, and is appropriately selected according to the spectral distribution of the emitted light from the backlight that is the light source during transmissive display. For example, when a high color temperature LED is used for the backlight and an opening is provided in a part of the reflection region, a blue pigment used for a blue color filter or the like is preferably used. Are preferably those having a light transmission peak at a wavelength of 430 to 480 nm and those having high light absorption at a wavelength of 500 to 700 nm. Among these, the transparent resin layer is more preferably one in which a pigment having a light transmission peak at a wavelength of 430 to 480 nm is dispersed at a concentration ratio of 1 to 5% by mass. That is, the preferable lower limit of the concentration ratio of the pigment having a light transmission peak at a wavelength of 430 to 480 nm is 1% by mass, and the preferable upper limit is 5% by mass. By configuring the transparent resin layer in this way, the light that passes through the opening is absorbed by the pigment in the long wavelength range, and as a result, the reflective display is compared with the case where a transparent resin layer made of only transparent resin is used. The white balance at the time can be moved in the blue direction, and the color tone difference from the transmissive display when the LED having a high color temperature is used for the backlight can be reduced. If the density ratio is less than 1% by mass, the white balance at the time of reflective display may not be sufficiently moved in the blue direction. If it exceeds 5% by mass, the white balance at the time of reflective display may be moved too much in the blue direction.
また、上記透明樹脂層に分散される顔料としては、例えば、色温度の低いLEDをバックライトに使用し、反射領域の一部に開口部を設けた場合には、黄色のカラーフィルタ等に使用される黄色の顔料が好適に用いられ、具体的には、波長550〜780nmに光透過のピークを有するものや波長380〜500nmにおける光の吸収が高いものが好ましい。中でも、透明樹脂層は、波長550〜780nmに光透過のピークを有する顔料が6〜10質量%の濃度比で分散されたものであることがより好ましい。すなわち波長550〜780nmに光透過のピークを有する顔料の濃度比の好ましい下限は6質量%であり、好ましい上限は10質量%である。透明樹脂層をこのような構成とすることにより、顔料により、開口部を透過する光は短波長域が吸収され、その結果、透明樹脂のみからなる透明樹脂層を使用した場合に比べ、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に移動させることができ、色温度の低いLEDをバックライトに使用した際の透過表示時との色調差を低減することができる。濃度比が6質量%未満であると、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に充分に移動させることができないおそれがある。10質量%を超えると、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に移動させ過ぎるおそれがある。 In addition, as a pigment dispersed in the transparent resin layer, for example, an LED having a low color temperature is used for a backlight, and when an opening is provided in a part of a reflection region, it is used for a yellow color filter or the like. The yellow pigment is preferably used, and specifically, one having a light transmission peak at a wavelength of 550 to 780 nm or one having high light absorption at a wavelength of 380 to 500 nm is preferable. Among these, the transparent resin layer is more preferably one in which a pigment having a light transmission peak at a wavelength of 550 to 780 nm is dispersed at a concentration ratio of 6 to 10% by mass. That is, the preferable lower limit of the concentration ratio of the pigment having a light transmission peak at a wavelength of 550 to 780 nm is 6% by mass, and the preferable upper limit is 10% by mass. By configuring the transparent resin layer in this way, the light transmitted through the opening is absorbed by the pigment in the short wavelength region, and as a result, compared to the case where a transparent resin layer made of only a transparent resin is used, a reflective display is achieved. The white balance at the time can be moved in the yellow direction, and the difference in color tone from the transmissive display when the LED having a low color temperature is used for the backlight can be reduced. If the density ratio is less than 6% by mass, the white balance at the time of reflective display may not be sufficiently moved in the yellow direction. If it exceeds 10 mass%, the white balance at the time of reflective display may be moved too much in the yellow direction.
本発明の液晶表示装置の構成としては、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第1基板、第2基板、及び、第1基板と第2基板との間に配置された液晶層を備えており、更に、画素毎に、反射用画素電極に対応する反射領域と、透過用画素電極に対応する透過領域とが形成されているとともに、第1基板及び第2基板の少なくとも一方に、反射領域における液晶層の層厚が透過領域における液晶層の層厚よりも小さくなるように凸部が形成されていることが好ましい。画素毎に反射領域と透過領域とが形成されていることにより、本発明の液晶表示装置は、透過反射両用型液晶表示装置として機能することができる。また画素毎に凸部を形成して反射領域における液晶層の層厚を透過領域における液晶層の層厚よりも小さくすることにより、反射領域と透過領域での液晶層による光の特性の変化を近づけることができる。好ましくは、反射領域における液晶層の層厚が透過領域における液晶層の層厚の1/2である。 As a configuration of the liquid crystal display device of the present invention, a first substrate having a transmissive pixel electrode and a reflective pixel electrode, a second substrate, and a liquid crystal layer disposed between the first substrate and the second substrate are provided. In addition, for each pixel, a reflective region corresponding to the reflective pixel electrode and a transmissive region corresponding to the transmissive pixel electrode are formed, and at least one of the first substrate and the second substrate, It is preferable that the convex portion is formed so that the layer thickness of the liquid crystal layer in the reflective region is smaller than the layer thickness of the liquid crystal layer in the transmissive region. Since the reflective region and the transmissive region are formed for each pixel, the liquid crystal display device of the present invention can function as a transflective liquid crystal display device. In addition, by changing the thickness of the liquid crystal layer in the reflective area to be smaller than the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive area by forming a projection for each pixel, changes in the light characteristics due to the liquid crystal layer in the reflective and transmissive areas can be achieved. You can get closer. Preferably, the thickness of the liquid crystal layer in the reflective region is ½ of the thickness of the liquid crystal layer in the transmissive region.
本発明はまた、透過用画素電極及び反射用画素電極を備えた第1基板、液晶層、並びに、対向電極を備えた第2基板をこの順に有し、カラーフィルタ層が基板に形成された液晶表示装置であって、上記カラーフィルタ層は、反射用画素電極に対応する領域に、透明樹脂層により構成される開口部が設けられたものであり、上記透明樹脂層は、液晶層とは反対側又は液晶層側に配置された着色カラーフィルタ層を含むものである液晶表示装置でもある。 The present invention also includes a first substrate having a transmissive pixel electrode and a reflective pixel electrode, a liquid crystal layer, and a second substrate having a counter electrode in this order, and a liquid crystal having a color filter layer formed on the substrate. In the display device, the color filter layer has an opening formed of a transparent resin layer in a region corresponding to the reflective pixel electrode, and the transparent resin layer is opposite to the liquid crystal layer. It is also a liquid crystal display device including a colored color filter layer arranged on the side or the liquid crystal layer side.
上記液晶表示装置では、透明樹脂層は、液晶層とは反対側又は液晶層側に配置された着色カラーフィルタ層を含むものである。すなわちカラーフィルタ層に設けられた開口部を構成する透明樹脂層は、感光性アクリル樹脂等の透明樹脂からなる層と着色カラーフィルタ層とを積層させた構造を有し、着色カラーフィルタ層を液晶層とは反対側又は液晶層側に配置したものである。このように透明樹脂層に着色カラーフィルタ層を設けた構成とすることにより、透過表示時及び/又は反射表示時における色調を調整して、透過表示時における色調と反射表示時における色調との差を低減することが可能となる。 In the liquid crystal display device, the transparent resin layer includes a colored color filter layer disposed on the side opposite to the liquid crystal layer or on the liquid crystal layer side. That is, the transparent resin layer constituting the opening provided in the color filter layer has a structure in which a layer made of a transparent resin such as a photosensitive acrylic resin and a colored color filter layer are laminated, and the colored color filter layer is liquid crystal. It is arranged on the side opposite to the layer or on the liquid crystal layer side. Thus, by setting the color filter layer on the transparent resin layer, the color tone at the time of transmissive display and / or reflective display is adjusted, and the difference between the color tone at the time of transmissive display and the color tone at the time of reflective display. Can be reduced.
上記着色カラーフィルタ層としては特に限定されず、透過表示時の光源であるバックライトの出射光のスペクトル分布に応じて適宜選択され、染料や顔料を含有する感光性アクリル樹脂等の透明樹脂からなるもの等が好適である。高色温度のLEDをバックライトに使用し、反射領域の一部に開口部を設けた場合には、青色の着色カラーフィルタ層が好適に用いられ、具体的には、波長430〜480nmに光透過のピークを有するものや波長500〜700nmにおける光の吸収が高いものが好ましい。中でも、透明樹脂層は、青色の着色カラーフィルタ層が透明樹脂層の層厚に対して1〜5%の層厚で配置されたものであることがより好ましい。すなわち青色の着色カラーフィルタ層の透明樹脂層に対する層厚比の好ましい下限は1%であり、好ましい上限は5%である。透明樹脂層をこのような構成とすることにより、青色の着色カラーフィルタ層により、開口部を透過する光は長波長域が吸収され、その結果、透明樹脂のみからなる透明樹脂層を使用した場合に比べ、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に移動させることができ、高色温度のLEDをバックライトに使用した際の透過表示時との色調差を低減することができる。青色の着色カラーフィルタ層の層厚比が1%未満であると、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に充分に移動させることができないおそれがある。5%を超えると、反射表示時のホワイトバランスを青色方向に移動させ過ぎるおそれがある。 The colored color filter layer is not particularly limited, and is appropriately selected according to the spectral distribution of the emitted light from the backlight, which is a light source during transmissive display, and is made of a transparent resin such as a photosensitive acrylic resin containing a dye or pigment. A thing etc. are suitable. When an LED having a high color temperature is used for the backlight and an opening is provided in a part of the reflective region, a blue colored color filter layer is preferably used. Specifically, the light has a wavelength of 430 to 480 nm. Those having a transmission peak and those having high light absorption at a wavelength of 500 to 700 nm are preferable. Especially, as for a transparent resin layer, it is more preferable that a blue coloring color filter layer is arrange | positioned by the layer thickness of 1-5% with respect to the layer thickness of a transparent resin layer. That is, the preferable lower limit of the layer thickness ratio of the blue colored color filter layer to the transparent resin layer is 1%, and the preferable upper limit is 5%. When the transparent resin layer has such a structure, the blue colored color filter layer absorbs a long wavelength region of light transmitted through the opening, and as a result, a transparent resin layer made of only a transparent resin is used. As compared with the above, the white balance at the time of reflective display can be moved in the blue direction, and the color tone difference from that at the time of transmissive display when an LED having a high color temperature is used for the backlight can be reduced. If the layer thickness ratio of the blue colored color filter layer is less than 1%, the white balance at the time of reflective display may not be sufficiently moved in the blue direction. If it exceeds 5%, the white balance during reflective display may be moved too much in the blue direction.
また、上記着色カラーフィルタ層としては、色温度の低いLEDをバックライトに使用し、反射領域の一部に開口部を設けた場合には、黄色の着色カラーフィルタ層が好適に用いられ、具体的には、波長550〜780nmに光透過のピークを有するものや波長380〜500nmにおける光の吸収が高いものが好ましい。中でも、透明樹脂層は、黄色の着色カラーフィルタ層が透明樹脂層の層厚に対して6〜10%の層厚で配置されたものであることがより好ましい。すなわち黄色の着色カラーフィルタ層の透明樹脂層に対する層厚比の好ましい下限は、6%であり、好ましい上限は10%である。透明樹脂層をこのような構成とすることにより、黄色の着色カラーフィルタ層により、開口部を透過する光は短波長域が吸収され、その結果、透明樹脂のみからなる透明樹脂層を使用した場合に比べ、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に移動させることができ、色温度の低いLEDをバックライトに使用した際の透過表示時との色調差を低減することができる。層厚比が6%未満であると、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に充分に移動させることができないおそれがある。10%を超えると、反射表示時のホワイトバランスを黄色方向に移動させ過ぎるおそれがある。 Further, as the colored color filter layer, when an LED having a low color temperature is used for the backlight and an opening is provided in a part of the reflective region, a yellow colored color filter layer is preferably used. Specifically, those having a light transmission peak at a wavelength of 550 to 780 nm and those having high light absorption at a wavelength of 380 to 500 nm are preferable. Especially, as for a transparent resin layer, it is more preferable that a yellow coloring color filter layer is arrange | positioned by 6-10% of layer thickness with respect to the layer thickness of a transparent resin layer. That is, the preferable lower limit of the layer thickness ratio of the yellow colored color filter layer to the transparent resin layer is 6%, and the preferable upper limit is 10%. When the transparent resin layer has such a configuration, the light transmitted through the opening is absorbed by the yellow colored color filter layer in the short wavelength region, and as a result, a transparent resin layer made of only transparent resin is used. As compared with the above, the white balance at the time of reflective display can be moved in the yellow direction, and the difference in color tone from that at the time of transmissive display when an LED having a low color temperature is used for the backlight can be reduced. If the layer thickness ratio is less than 6%, the white balance at the time of reflective display may not be sufficiently moved in the yellow direction. If it exceeds 10%, the white balance during reflection display may be moved too much in the yellow direction.
上記透明樹脂層は、着色カラーフィルタ層を液晶層とは反対側又は液晶層側に配置したものである。着色カラーフィルタ層を液晶層とは反対側に配置する場合には、カラーフィルタ層に設けた開口部に、予め着色カラーフィルタ層を設けておき、その上から感光性アクリル樹脂等の透明樹脂を充填する。また着色カラーフィルタ層を液晶層側に配置する場合には、開口部に感光性アクリル樹脂等の透明樹脂を充填した後、着色カラーフィルタ層を積層する。着色カラーフィルタ層の配置を液晶層とは反対側に配置しても、液晶層側に配置しても、透明樹脂層自体の光学系は同じであるため、長波長域の光の吸収に関して、同様の作用効果を得ることができる。 In the transparent resin layer, the colored color filter layer is disposed on the side opposite to the liquid crystal layer or on the liquid crystal layer side. When the colored color filter layer is disposed on the side opposite to the liquid crystal layer, a colored color filter layer is previously provided in the opening provided in the color filter layer, and a transparent resin such as a photosensitive acrylic resin is provided thereon. Fill. When the colored color filter layer is disposed on the liquid crystal layer side, the colored color filter layer is laminated after filling the opening with a transparent resin such as a photosensitive acrylic resin. Whether the colored color filter layer is disposed on the side opposite to the liquid crystal layer or on the liquid crystal layer side, the optical system of the transparent resin layer itself is the same. Similar effects can be obtained.
本発明の液晶表示装置は、上述のような構成であるので、カラーフィルタ層に設けた開口部を構成する透明樹脂層に顔料を分散させること、又は、着色カラーフィルタ層を設けることにより、透過表示時及び/又は反射表示時における色調を調整して、透過表示時における色調と反射表示時における色調との差を低減することができるものであり、特に高色温度のLEDをバックライトに使用した場合であっても、透過表示時及び反射表示時の色調差を低減することができ、視認性を向上させることができるものである。 Since the liquid crystal display device of the present invention has the above-described configuration, it is possible to disperse the pigment by dispersing the pigment in the transparent resin layer constituting the opening provided in the color filter layer or by providing the colored color filter layer. The color tone at the time of display and / or reflection display can be adjusted to reduce the difference between the color tone at the time of transmissive display and the color tone at the time of reflection display. Especially, LEDs with high color temperature are used for the backlight. Even in this case, it is possible to reduce the color tone difference between the transmissive display and the reflective display, and to improve the visibility.
以下に実施例を掲げ、本発明を図面に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。 EXAMPLES Although an Example is hung up below and this invention is demonstrated still in detail based on drawing, this invention is not limited only to these Examples.
(実施例1)
図1−1は、実施例1〜3に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける第2基板(対向電極基板)の要部を模式的に示した平面図であり、図1−2は、対向する第1基板(画素電極基板)の要部を模式的に示した平面図である。また、図2は、実施例1に係る液晶表示パネルにおける図1−1の破線(i)での断面を模式的に示した断面図である。この液晶表示装置は、透過表示モードと反射表示モードとを併用して表示することができるものである。
(Example 1)
FIG. 1-1 is a plan view schematically showing a main part of a second substrate (counter electrode substrate) in a liquid crystal display panel of a transflective liquid crystal display device of the present invention according to Examples 1 to 3, FIG. 1-2 is a plan view schematically showing the main part of the first substrate (pixel electrode substrate) facing each other. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along a broken line (i) in FIG. 1-1 in the liquid crystal display panel according to the first embodiment. This liquid crystal display device can display by using both the transmissive display mode and the reflective display mode.
本液晶表示装置の液晶表示パネルは、画素毎に反射用画素電極105及び透過用画素電極106を有する第1基板(画素電極基板)としてのTFT基板102と、対向電極108を有し、上記対向電極108がTFT基板102の反射用画素電極105及び透過用画素電極106に対向するように配置された第2基板(対向電極基板)としてのカラーフィルタ基板(以下、「CF基板」ともいう)101とを備えている。これら両基板101、102間には、液晶層103が配置されている。この液晶表示パネルは、電界により液晶分子103aの配列を変化させ、そのときの液晶層103の複屈折性を利用して入射光の透過及び遮断を制御するようにしたECB(Electrically Controlled Birefringence)モードのものである。
The liquid crystal display panel of the present liquid crystal display device includes a
TFT基板102における反射用画素電極105は、アルミニウム(Al)からなる金属反射膜により形成されてなり、この反射用画素電極105に対応する液晶層103の領域105aは、反射表示モードに用いられる反射領域Rとされている。この場合、アルミニウム(Al)からなる金属反射膜は、画素電極として機能する。これ以外にも、例えば、反射用画素電極として、反射膜として機能するアルミニウム(Al)からなる金属反射膜を透過用画素電極の一部の領域の下方に設けてもかまわない。一方、透過用画素電極106は、ITO(Indium Tin Oxide)からなる透明導電膜により形成されてなり、その内周側の端面において反射用画素電極105の端面と接続している。この透過用画素電極106に対応する液晶層103の領域106aは、透過表示モードに用いられる透過領域Tとされている。なお、本実施例では、反射用画素電極105の金属反射膜と透過用画素電極106の透明導電膜とを端面同士が突き合わされた状態で接続させた形態となっているが、金属反射膜の端部と透明導電膜の端部とが重ね合わされた接続形態にしてもよい。また透明導電膜を反射領域Rにも配置し、その透明導電膜の反射領域R部分の上方又は下方に金属反射膜を配置して反射用画素電極105を構成する形態にしてもよい。
The
一方、CF基板101の液晶層103側には、カラーフィルタ層124が画素毎に設けられている。カラーフィルタ層124の反射用画素電極105に対応する領域の一部には、上記カラーフィルタ層124を層厚方向に貫通する無着色部(カラーフィルタ層124の色抜き部)としての開口部125が設けられており、開口部125は透明樹脂が充填されてなる。カラーフィルタ層124上には、対向電極108が設けられている。この対向電極108も、透過用画素電極106と同じくITOからなる透明導電膜により形成されてなる。
On the other hand, a
そして、CF基板101は、反射領域Rにおける液晶層105aの層厚Rdが、透過領域Tにおける液晶層106aの層厚Tdよりも小さく(Rd<Td)なるように設けられた凸部127を有する。具体的には、カラーフィルタ層124の反射領域R部分と、対向電極108の反射領域R部分との間に、対向電極108の反射領域R部分をTFT基板107の反射用画素電極105に向かって隆起させるように透明樹脂からなる透明樹脂層128が設けられており、凸部127は、この透明樹脂層128により形成されている。またカラーフィルタ層124の開口部125は、透明樹脂層128の一部により構成されている。
The
透明樹脂層128を構成する透明樹脂は、感光性アクリル透明樹脂(アクリル系ネガ型樹脂)に対して、青色の顔料(濃度比1.2質量%で膜厚1.3μmの場合:x =0.1
36、y=0.140の色材)が分散されたものである。このように顔料を分散させることにより、透明樹脂層128は、従来の透明樹脂からなるものよりも長波長域における光の吸収が高くなり、開口部125を透過した光は青味を帯びることとなる。その結果、反射表示時のホワイトバランスを従来の透明樹脂を使用した場合よりも青色方向に移動させることができ、高色温度のLEDバックライトを使用した場合であっても、透過表示時との色調差を低減することが可能となる。
The transparent resin constituting the
36, a color material of y = 0.140) is dispersed. By dispersing the pigment in this manner, the
(実施例2)
図3は、実施例2に係る液晶表示パネルにおける図1−1の破線(i)での断面を模式的に示した断面図である。本実施例では、透明樹脂層128が感光性アクリル透明樹脂からなる層と青色のカラーフィルタ(膜厚1.2μmの場合:x=0.146、y=0.176の色材)100とが積層された構造を有しており、青色のカラーフィルタ100は、液晶層103とは反対側に配置されている。すなわち、カラーフィルタ層124の開口部125に、予め青色のカラーフィルタ100を設けておき、その上から感光性アクリル透明樹脂を充填することで透明樹脂層128を形成している。このように青色の着色カラーフィルタ層として青色のカラーフィルタ100を配置することにより、透明樹脂層128は、従来の透明樹脂からなるものよりも長波長域における光の吸収が高くなり、開口部125を透過した光は青味を帯びることとなる。その結果、反射表示時のホワイトバランスを従来の透明樹脂を使用した場合よりも青色方向に移動させることができ、透過表示時との色調差を低減することが可能となる。なお、それ以外の構造に関しては、実施例1と同様の構造であるため、ここでは説明を省略する。
(Example 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along a broken line (i) in FIG. 1-1 in the liquid crystal display panel according to the second embodiment. In the present embodiment, the
(実施例3)
図4は、実施例3に係る液晶表示パネルにおける図1−1の破線(i)での断面を模式的に示した断面図である。実施例2では、青色のカラーフィルタ100が液晶層103とは反対側に配置されていたのに対し、本実施例では、青色のカラーフィルタ(膜厚1.2μmの場合:x =0.146、y=0.176の色材)100は、液晶層103側に配置
されている。すなわち、カラーフィルタ層124の開口部125に、感光性アクリル透明樹脂を充填した後、その上から青色のカラーフィルタ100を積層することで透明樹脂層128を形成している。なお、それ以外の構造に関しては、実施例2と同様の構造であるため、ここでは説明を省略する。本実施例は、実施例2に対して青色のカラーフィルタ100の配置のみが変更されたものであるため、光学系(光の進行経路)は同じであり、理論上、色度も同じとなるので、実施例2と同様の効果を奏する。
(Example 3)
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along a broken line (i) in FIG. 1-1 in the liquid crystal display panel according to the third embodiment. In the second embodiment, the
(実施例4)
図5−1は、実施例4に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置の液晶表示パネルにおける第2基板(対向電極基板)の要部を模式的に示した平面図であり、図5−2は、対向する第1基板(画素電極基板)の要部を模式的に示した平面図である。また、図6−1は、実施例4に係る液晶表示パネルにおける図5−1の破線(ii)での断面を模式的に示した断面図であり、図6−2〜4は、図6−1に示した開口部近傍の拡大断面図である。なお、図6−2に示した開口部は、実施例1に対応する構造を有し、図6−3に示した開口部は、実施例2に対応する構造を有し、図6−3に示した開口部は、実施例3に対応する構造を有している。
本実施例が実施例1〜3と異なる点は、(1)反射領域Rにおける液晶層105aの層厚Rdを透過領域Tにおける液晶層106aの層厚Tdよりも小さくするために設けられる凸部127が対向電極基板101側ではなく、画素電極基板102側に形成されている点、及び、(2)カラーフィルタ層124の反射領域Rの一部に設けられた開口部125に充填されてなる透明樹脂の層厚である。すなわち、反射領域Rにおける液晶層105aの層厚Rdを透過領域Tにおける液晶層106aの層厚Tdよりも小さくするために設けられる凸部127が画素電極基板102側に形成されているので、対向電極基板101は平坦になっており、開口部125に充填されてなる透明樹脂の層厚は、カラーフィルタ層124と略同厚となっている。その上で、透明樹脂層により反射表示時のホワイトバランスを青色方向に移動させるために、図6−2では、実施例1のように、カラーフィルタ層124の開口部125は、感光性アクリル透明樹脂に青色の顔料を分散させたものを充填してなり、図6−3及び4では、実施例2及び3のように、青色のカラーフィルタ100を感光性アクリル透明樹脂からなる層に積層している。これらにより、実施例1〜3と同様に、反射表示時のホワイトバランスを従来の透明樹脂を使用した場合よりも青色方向に移動させることができ、透過表示時との色調差を低減することが可能となる。
Example 4
FIG. 5A is a plan view schematically illustrating the main part of the second substrate (counter electrode substrate) in the liquid crystal display panel of the transflective liquid crystal display device according to the fourth embodiment of the present invention. -2 is a plan view schematically showing the main part of the opposing first substrate (pixel electrode substrate). 6A is a cross-sectional view schematically showing a cross section taken along a broken line (ii) in FIG. 5A in the liquid crystal display panel according to the fourth embodiment. FIGS. It is an expanded sectional view of the opening part vicinity shown to -1. The opening shown in FIG. 6B has a structure corresponding to the first embodiment, and the opening shown in FIG. 6-3 has a structure corresponding to the second embodiment. The opening shown in FIG. 6 has a structure corresponding to the third embodiment.
This embodiment differs from the first to third embodiments in that (1) a convex portion provided to make the layer thickness Rd of the
(実施例5、6)
実施例1〜4は、バックライトとして高色温度のLEDを使用した場合における透過表示時と反射表示時とのホワイトバランスの色度差を低減させる構成の一例であったが、実施例5、6は、逆に、バックライトとして色温度の低いLEDを使用した場合における透過表示時と反射表示時とのホワイトバランスの色度差を低減させる構成の一例を示すものである。すなわち、実施例5は、青色の顔料の代りに、黄色の顔料(濃度比1.2質量%で膜厚1.3μmの場合、x=0.449、y=0.466の色材)が透明樹脂層128を構成する透明樹脂に分散されていること以外は、実施例1と同様の構成である。また、実施例6は、青色のカラーフィルタ100の代りに、黄色のカラーフィルタ(膜厚1.3μmの場合:x=0.449、y=0.466の色材)が透明樹脂層128に含まれていること以外は、実施例2と同様の構成である。
通常、色温度の低いLEDをバックライトに使用した場合、透過表示時のホワイトバランスは黄色方向にシフトする一方、反射表示時のホワイトバランスは大きく変化しないため、その色調の差が認識されてしまう。しかしながら、実施例5又は6の構成によれば、透明樹脂層128は、従来の透明樹脂からなるものよりも、短波長域における光の吸収が高くなり、開口部125を通過した光は、黄味を帯びることとなる。その結果、反射表示時のホワイトバランスを従来の透明樹脂を使用した場合よりも、黄色方向に移動させることができ、色温度の低いLEDバックライトを使用した場合であっても、透過表示時との色調差を低減することが可能となる。
(Examples 5 and 6)
Examples 1 to 4 were an example of a configuration that reduces the chromaticity difference in white balance between transmissive display and reflective display when a high color temperature LED is used as a backlight. 6 shows an example of a configuration that reduces the chromaticity difference in white balance between transmissive display and reflective display when an LED having a low color temperature is used as the backlight. That is, in Example 5, instead of the blue pigment, a yellow pigment (a color material with x = 0.449 and y = 0.466 when the density ratio is 1.2 mass% and the film thickness is 1.3 μm) is used. Except for being dispersed in the transparent resin constituting the
Normally, when an LED with a low color temperature is used as the backlight, the white balance at the time of transmissive display shifts in the yellow direction, while the white balance at the time of reflective display does not change greatly, so that the difference in color tone is recognized. . However, according to the configuration of Example 5 or 6, the
(評価−色度シミュレーション)
実施例1及び4に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置について、白色表示のXYZ表色系における色度座標x,yをシミュレートした。シミュレーションの要領としては、まず、色温度の高いLED(日亜化学製)と色温度のやや高いLED(日亜化学製)について、透過表示時における白色表示の色度座標x,yを計算した。次に、透明樹脂層に分散させる青色の顔料(濃度比1.2質量%で膜厚1.3μmの場合:x =0.136、y=0.140の色材)の配合比率を変えながら、D65標準光源を用いた反射表示時における白色表示の色度座標x,yを計算した。そして、それぞれの色度座標x,yをプロットして比較した。その結果を図7に示す。
また、実施例5に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置についても同様に、白色表示のXYZ表色系における色度座標x,yをシミュレートした。シミュレーションの要領としては、まず、色温度の低いLEDと色温度のやや低いLEDについて、透過表示時における白色表示の色度座標x,yを計算した。次に、透明樹脂層に分散させる黄色の顔料(濃度比1.2質量%で膜厚1.3μmの場合:x=0.449、y=0.466の色材)の配合比率を変えながら、D65標準光源を用いた反射表示時における白色表示の色度座標x,yを計算した。そして、それぞれの色度座標x,yをプロットして比較した。その結果を図8に示す。
(Evaluation-chromaticity simulation)
The chromaticity coordinates x and y in the XYZ color system for white display were simulated for the transflective liquid crystal display device of the present invention according to Examples 1 and 4. As a procedure for the simulation, first, the chromaticity coordinates x and y of the white display at the time of transmissive display were calculated for the LED having a high color temperature (manufactured by Nichia) and the LED having a slightly high color temperature (manufactured by Nichia). . Next, while changing the blending ratio of the blue pigment dispersed in the transparent resin layer (when the concentration ratio is 1.2 mass% and the film thickness is 1.3 μm: x = 0.136, y = 0.140 color material) The chromaticity coordinates x and y of the white display at the time of reflection display using the D65 standard light source were calculated. And each chromaticity coordinate x and y was plotted and compared. The result is shown in FIG.
Similarly, the chromaticity coordinates x and y in the XYZ color system for white display were simulated for the transflective liquid crystal display device of the present invention according to Example 5. As a point of the simulation, first, chromaticity coordinates x and y of white display at the time of transmissive display were calculated for the LED having a low color temperature and the LED having a slightly low color temperature. Next, while changing the blending ratio of the yellow pigment dispersed in the transparent resin layer (when the concentration ratio is 1.2% by mass and the film thickness is 1.3 μm: x = 0.449, y = 0.466 colorant) The chromaticity coordinates x and y of the white display at the time of reflection display using the D65 standard light source were calculated. And each chromaticity coordinate x and y was plotted and compared. The result is shown in FIG.
図7に示したように、青色の顔料の配合比率が増加するのに伴い、反射表示時における白色表示の色度座標x,yは小さくなり、ホワイトバランスは青色方向に移動していった。ここで、反射表示時における白色表示の色度座標x,yと、色温度の高いLEDや色温度のやや高いLEDをバックライトに使用した場合の透過表示時における白色表示の色度座標x,yとを一致させるために配合する青色の顔料の比率を図7から読み取ると、1〜5質量%であることが分かった。
また、図8に示したように、黄色の顔料の配合比率が増加するのに伴い、反射表示時における白色表示の色度座標x,yは大きくなり、ホワイトバランスは黄色方向に移動していった。ここで、反射表示時における白色表示の色度座標x,yと、色温度の低いLEDや色温度のやや低いLEDをバックライトに使用した場合の透過表示時における白色表示の色度座標x,yとを一致させるために配合する黄色の顔料の比率を図8から読み取ると、6〜10質量%であることが分かった。
As shown in FIG. 7, as the blending ratio of the blue pigment increases, the chromaticity coordinates x and y of the white display at the time of reflection display become small, and the white balance moves in the blue direction. Here, chromaticity coordinates x, y of white display at the time of reflective display, and chromaticity coordinates x, y of white display at the time of transmissive display when an LED having a high color temperature or an LED having a slightly high color temperature is used as a backlight. When the ratio of the blue pigment blended in order to match y was read from FIG. 7, it was found to be 1 to 5% by mass.
Further, as shown in FIG. 8, as the blending ratio of the yellow pigment increases, the chromaticity coordinates x and y of the white display during the reflective display increase, and the white balance moves in the yellow direction. It was. Here, chromaticity coordinates x, y of white display at the time of reflective display, and chromaticity coordinates x, y of white display at the time of transmissive display when an LED having a low color temperature or an LED having a slightly low color temperature is used as a backlight. When the ratio of the yellow pigment blended to match y was read from FIG. 8, it was found to be 6 to 10% by mass.
そこで実際に、実施例1〜4及び6に係る本発明の透過反射両用型液晶表示装置、及び、実施例1〜4及び6に対応する比較例1〜4に係る透過反射両用型液晶表示装置について、透過表示時及び反射表示時における白色表示の色度座標x,y及び色再現範囲(NTSC比)を算出した。具体的には、実施例1では、感光性アクリル透明樹脂に青色の顔料を濃度比1.2質量%で分散させた透明樹脂層128を使用し、比較例1では、青色の顔料を分散させていない透明樹脂層128を使用し、それぞれ赤・緑・青の各カラーフィルタ層124の反射領域Rにおける開口部125の面積比率を赤/緑/青=21%/43%/16%とした。なお、実施例1に係る算出においては、色温度の高い(青い)LED(日亜化学製)を透過表示時の光源(バックライト)として用いた場合を想定した。実施例2及び3では、青のカラーフィルタ100を厚み0.06μm(透明樹脂層の層厚の1.3%)で積層させた透明樹脂層128を使用し、比較例2では、青のカラーフィルタ100を積層させていない透明樹脂層128を使用し、それぞれ赤・緑・青の各カラーフィルタ層124の反射領域Rにおける開口部125の面積比率を赤/緑/青=17%/31%/9%とした。実施例4では、青のカラーフィルタ100を厚み0.04μm(透明樹脂層の層厚の2.2%)で積層させた透明樹脂層128を使用し、比較例3では、青のカラーフィルタ100を積層させていない透明樹脂層128を使用し、それぞれ赤・緑・青の各カラーフィルタ層124の反射領域Rにおける開口部125の面積比率を赤/緑/青=17%/31%/9%とした。なお、実施例2〜4に係る算出においては、色温度のやや高い(やや青い)LED(日亜化学製)を透過表示時の光源(バックライト)として用いた場合を想定した。実施例6では、黄色のカラーフィルタ100を厚み0.225μm(透明樹脂層の層厚の6%:実施例6−1)又は厚み0.4μm(透明樹脂層の層厚の10%:実施例6−2)で積層させた透明樹脂層128を使用し、比較例4では、黄色のカラーフィルタ100を積層させていない透明樹脂層128を使用し、それぞれ赤・緑・青の各カラーフィルタ層124の反射領域Rにおける開口部125の面積比率を赤/緑/青=20%/30%/10%とした。なお、実施例6−1に係る算出においては、色温度のやや低い(やや黄色い)LED(日亜化学製)を透過表示時の光源(バックライト)として用いた場合を想定し、実施例6−2に係る算出においては、色温度の低い(黄色い)LED(日亜化学製)を透過表示時の光源(バックライト)として用いた場合を想定した。それらの結果を表1及び2に示す。
Therefore, actually, the transflective liquid crystal display device of the present invention according to Examples 1 to 4 and 6 and the transflective liquid crystal display device according to Comparative Examples 1 to 4 corresponding to Examples 1 to 4 and 6 are used. The chromaticity coordinates x and y and the color reproduction range (NTSC ratio) of white display during transmission display and reflection display were calculated. Specifically, in Example 1, a
表1に示したように、透明樹脂層128に青色若しくは黄色の顔料又は青色若しくは黄色のカラーフィルタ100を用いたことで、透過表示時と反射表示時との白色表示の色調差を低減することができ、かつ、NTSC比も縮小せず、透過表示時と反射表示時との白色表示の色調差による表示品位の低下を抑制する効果があった。
なお、上記の実施例では、画素毎に反射用画素電極及び透過用画素電極が存在する構成について述べたけれども、本発明は、このような構成に限定されない。例えば、透過用画素電極が、複数の画素にまたがる横方向に伸びたストライプ状であり、反射用画素電極が、画素の一部の領域で透過用画素電極の下方に設置され、対向電極が、画素を規定する形状にパターニングされているような構成も本発明に含まれる。
As shown in Table 1, by using a blue or yellow pigment or a blue or
In the above-described embodiment, the configuration in which the pixel electrode for reflection and the pixel electrode for transmission exist for each pixel has been described. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, the transmissive pixel electrode has a stripe shape extending in the lateral direction across a plurality of pixels, the reflective pixel electrode is disposed below the transmissive pixel electrode in a partial region of the pixel, and the counter electrode is A configuration in which the pixel is patterned into a shape defining the pixel is also included in the present invention.
100:(青色若しくは黄色の)カラーフィルタ
101:第2基板(カラーフィルタ基板)
102:第1基板(TFT基板)
103:液晶層
103a:液晶分子
105:反射用画素電極
105a:反射領域における液晶層
106:透過用画素電極
106a:透過領域における液晶層
108:対向電極
119:絶縁層
122:配向膜
123:ガラス基板
124:カラーフィルタ層
125:開口部
126:カラーフィルタ層が切り欠かれた部分
127:凸部
128:透明樹脂層
129:ブラックマトリックス(BM)
130:ソースバスライン
131:ゲートバスライン
132:CS電極
T:透過領域
R:反射領域
Td:透過領域における液晶層の層厚
Rd:反射領域における液晶層の層厚
100: Color filter (blue or yellow) 101: Second substrate (color filter substrate)
102: First substrate (TFT substrate)
103:
130: Source bus line 131: Gate bus line 132: CS electrode T: Transmission region R: Reflection region Td: Layer thickness of liquid crystal layer in transmission region Rd: Layer thickness of liquid crystal layer in reflection region
Claims (6)
該カラーフィルタ層は、反射用画素電極に対応する領域に、透明樹脂層により構成される開口部が設けられたものであり、
該透明樹脂層は、顔料が分散されたものである
ことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device having a first substrate having a transmissive pixel electrode and a reflective pixel electrode, a liquid crystal layer, and a second substrate having a counter electrode in this order, and a color filter layer formed on the substrate. ,
The color filter layer is provided with an opening made of a transparent resin layer in a region corresponding to the reflective pixel electrode.
The transparent resin layer is a liquid crystal display device in which a pigment is dispersed.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the transparent resin layer comprises a pigment having a light transmission peak at a wavelength of 430 to 480 nm dispersed in a concentration ratio of 1 to 5 mass%.
ことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the transparent resin layer comprises a pigment having a light transmission peak at a wavelength of 550 to 780 nm dispersed in a concentration ratio of 6 to 10% by mass.
該カラーフィルタ層は、反射用画素電極に対応する領域に、透明樹脂層により構成される開口部が設けられたものであり、
該透明樹脂層は、液晶層とは反対側又は液晶層側に配置された着色カラーフィルタ層を含むものである
ことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device having a first substrate having a transmissive pixel electrode and a reflective pixel electrode, a liquid crystal layer, and a second substrate having a counter electrode in this order, and a color filter layer formed on the substrate. ,
The color filter layer is provided with an opening made of a transparent resin layer in a region corresponding to the reflective pixel electrode.
The liquid crystal display device, wherein the transparent resin layer includes a colored color filter layer disposed on the side opposite to the liquid crystal layer or on the liquid crystal layer side.
ことを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。 5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the transparent resin layer is a layer in which a blue colored color filter layer is disposed with a layer thickness of 1 to 5% with respect to the layer thickness of the transparent resin layer.
ことを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。 5. The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the transparent resin layer is a layer in which a yellow colored color filter layer is disposed with a layer thickness of 6 to 10% with respect to a layer thickness of the transparent resin layer.
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