專利名稱：彩色液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有半透明反射膜的彩色液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
在手機和攜帶式游戲機等攜帶電子設(shè)備中，由于其電池驅(qū)動時間對使用方便影響很大，所以配備能夠抑制功耗的半透明反射型液晶顯示裝置來作為顯示部。例如，在半透明反射型液晶顯示裝置中，具有形成能反射從其前面入射的外部光且能穿透內(nèi)表面?zhèn)鹊谋尘肮獾拈_口的半透明反射膜等。眾所周知，為了最大限度地提高光反射率，這種半透明反射膜形成有多個微細的凹部或凸部(例如，專利文件1)。
專利文獻1 日本專利公開公報2003-14912號在這種半透明反射型的液晶顯示裝置中，對應(yīng)于彩色顯示的裝置具有使R、G、B的三原色顯色的彩色濾光片，以及在對應(yīng)于這些每一個彩色濾光片的位置處形成穿透背景光的開口的半透明反射膜。另外，相對于人的顏色的靈敏度用能見度曲線表示，人眼具有對于紅色系顏色的光的靈敏度低、對于綠色系顏色的光的靈敏度高的特點。為此，存在以相同的亮度使彩色液晶顯示裝置的R，G，B的三原色顯色時，會感覺到紅色系顏色比實際暗，而用自然的顯色無法觀察的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述事實被做出的，其目的在于提供一種對應(yīng)于人眼的感色靈敏度、能以鮮明且自然顏色的再現(xiàn)性來觀察的彩色液晶顯示裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種彩色液晶顯示裝置，包括液晶顯示面板，其在各像素中，分別使R、G、B三原色光顯色的R濾色片、G濾色片、B濾色片中，具備至少一個以上；從內(nèi)側(cè)對上液晶顯示面板進行照明的照明裝置；半透明反射膜，其形成在上述液晶顯示面板的外側(cè)或內(nèi)側(cè)的、并在對應(yīng)于上述液晶顯示面板的各像素的位置處分別形成能透射光的開口，其特征在于，使上述開口的各像素的開口率對應(yīng)于R濾色片的R開口為最大、對應(yīng)于G濾色片的G開口為最小、對應(yīng)于B濾色片的B開口為它們的中間，由此形成上述半透明反射膜。
一般地，人眼具有對于紅色系顏色的靈敏度低、對于綠色系顏色的靈敏度高的特點。為此，存在以相同亮度使彩色液晶顯示裝置的R，G，B的三原色顯色時、會感覺到紅色系顏色比實際更暗，而用自然顯色無法進行觀察的問題，但如果按照使對應(yīng)于R濾色片的R開口最大、使對應(yīng)于G濾色片的G開口最小、使對應(yīng)于B濾色片的B開口位于它們中間來設(shè)定形成在半透明反射膜的各個開口的開口率，就能夠按照R光＞B光＞G光的順序來進行調(diào)節(jié)各顏色的亮度。
由此，以對應(yīng)于人眼特性的亮度來修正全彩色顯色的R、G、B的三原色，就能夠在彩色液晶顯示裝置中以適合實際被攝物的色調(diào)顯示重現(xiàn)的圖像。
優(yōu)選分別設(shè)定上述R開口的開口率為20～50％、上述G開口的開口率為15～40％、上述B開口的開口率為16～45％的范圍。此外，上述半透明反射膜可以在表面上形成有多個微細的凹部和凸部。
根據(jù)本發(fā)明，對應(yīng)于人眼具有的對于紅色系顏色的靈敏度低、對于綠色系顏色的靈敏度高的特點，通過按照使對應(yīng)于R濾色片的R開口最大、使對應(yīng)于G濾色片的G開口最小、使對應(yīng)于B濾色片的B開口處于它們中間來設(shè)定形成在半透明反射膜上的各個開口的開口率，就能夠按照R光＞B光＞G光的順序來調(diào)節(jié)各顏色的亮度。
由此，以對應(yīng)于人眼特性的亮度來修正全彩色顯色的R、G、B的三原色，就能夠在彩色液晶顯示裝置中以適合實際被攝物的色調(diào)顯示重現(xiàn)的圖像。


圖1為表示本發(fā)明的彩色液晶顯示裝置的截面圖。
圖2為圖1中所示的半透明反射膜的放大斜視圖。
圖3為圖1中所示的半透明反射膜的1個像素部分的放大平面圖。
圖4為按模式示出在半透明反射膜上形成的凹部的斜視圖。
圖5為表示圖4中所示的凹部沿縱截面X的內(nèi)表面形狀的截面圖。
圖6為表示半透明反射膜的反射特性例子的圖表。
圖7為表示對應(yīng)于本發(fā)明的半透明反射膜的各個濾色片的開口狀態(tài)的說明圖。
圖8為表示相對于濾色片的光波長的透射率特性圖。
符號說明1彩色液晶顯示器件 5背光(照明裝置) 9液晶顯示面板12半透明反射膜 13r，13g，13b濾色片 31凹部(微凹)32開口 32r R開口 32b B開口 32g G開口 36像素區(qū)域具體實施方式
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。圖1為概略表示本發(fā)明的彩色液晶顯示裝置的放大截面圖。彩色液晶顯示裝置1由液晶顯示面板9和作為照明裝置的背光5構(gòu)成，該液晶顯示面板9以環(huán)狀設(shè)置在此兩片襯底10、20的周緣部的密封材料40、將由夾持液晶層30且相對的透明玻璃等構(gòu)成的第1襯底(下襯底)10和第2襯底(上襯底)20進行一體化粘接。
在第1襯底10的液晶層30一側(cè)，順序?qū)盈B形成有機膜11，用于在半透明反射膜12上形成凹部(微凹(デインプル))31；半透明反射膜12，使入射到彩色液晶顯示裝置1的光反射或使來自背光5的光穿透；用于進行彩色顯示用的濾色片13；外涂層膜14，用于覆蓋有機膜11和半透明反射膜12進行保護且通過有機膜11和濾色片13對凹凸進行平坦化；用于驅(qū)動液晶層30的電極層15；取向膜16，用于控制構(gòu)成液晶層30的液晶分子的取向。此外，在第2襯底20的液晶層30一側(cè)，順序?qū)盈B形成電極層25，外涂層膜24，取向膜26。
彩色濾光片13例如由使作為光的三原色的R、G、B三色來分別顯色的R濾色片13r、G濾色片13g、B濾色片13b構(gòu)成，也可通過反復(fù)印刷來形成這些三色的濾色片13。RGB三色濾色片13可使用具有相對于如圖8的圖表中分別示出的光波長的透射率特性的濾色片。并且，在各濾色片13r、13g、13b之間，為了防止與相鄰的濾色片13之間的光的混色，通常形成被稱作黑矩陣(ブラツクマトリクス)的遮光壁35。用這種遮光壁35劃分的1個個區(qū)域構(gòu)成像素區(qū)域36。
在第1襯底10的液晶層30一側(cè)和相反一側(cè)(第1的襯底10的外表面一側(cè))，設(shè)置偏光板18，在第2襯底20的液晶層30一側(cè)和相反一側(cè)(第2的襯底20的外表面一側(cè))，按順序?qū)盈B相位差板27和偏光板28。
此外，在第1襯底10的偏光板18的外側(cè)，配置用來進行彩色液晶顯示裝置1中的透射顯示的作為照明裝置的背光5。
為了在形成于有機膜11之上的半透明反射膜12上給予凹部31有效地散射反射光，而設(shè)置有機膜11。通過在這種半透明反射膜12上形成凹部31，能夠有效地反射入射到彩色液晶顯示裝置1的外部光，因此通過外部光的反射就能夠?qū)崿F(xiàn)照明時的明亮顯示。
例如，由鋁等高反射率的金屬薄膜等來形成半透明反射膜12。在半透明反射膜12中，對應(yīng)于液晶顯示面板9的各個像素，形成開口32。為了能使來自背光(照明裝置)5照射的光穿透由金屬薄膜等形成的半透明反射膜12而設(shè)置這樣的開口32。
通過上述結(jié)構(gòu)，彩色液晶顯示裝置1，例如在白天的屋外等，外部光N照射到液晶顯示面板9時，就會在由金屬薄膜等形成的半透明反射膜12的開口32以外的反射區(qū)域被反射，從而照亮液晶顯示面板9。另一方面，在夜間和黑暗的室內(nèi)等外部光不充足的環(huán)境下，點亮背光5時，就會使來自背光5照射的照明光B穿透半透明反射膜12的開口32而將液晶顯示面板9照亮。如此，彩色顯示裝置1也可以使用外部光和背光5的任意一種光作為光源，并能通過半透明反射膜12的作用來高亮度地照亮液晶顯示面板9。
圖2為表示有機膜11和含有在其之上形成的半透明反射膜12的部分的斜視圖。如此圖所示，在有機膜11的表面上，左右重合并連續(xù)地形成其內(nèi)表面為球面的一部分的多個凹部11a，在其表面上層疊半透明反射膜12。通過在這樣的有機膜11的表面上形成的凹部11a，在半透明膜12上形成凹部31。而且，在半透明反射膜12的另一部分形成矩形開口32。例如，也可以通過蝕刻來形成此開口32。
例如，優(yōu)選以0.1μm～3μm范圍隨機地形成凹部31的深度、以5μm～50μm范圍隨機地配置相鄰的凹部31的間距、在-30度～+30度的范圍內(nèi)設(shè)定凹部31內(nèi)表面的傾斜角。特別地，在-30度～+30度的范圍內(nèi)設(shè)定凹部31內(nèi)表面的傾斜角的分布這一點和相對于平面所有方向隨機地配置相鄰的凹部31的間距這一點都是特別重要的。究其原因，是因為相鄰的凹部31的間距具有規(guī)則性時，就存在光的干涉顏色，進而導(dǎo)致顯色反射光不合格。
此外，當(dāng)凹部31的內(nèi)表面的傾斜角分布超過-30度～+30度的范圍時，反射光的散射角就會變得過寬，反射強度下降，因此就不能獲得明亮的顯示(因為在空氣中反射光的散射角為36度以上，液晶顯示裝置內(nèi)部的反射強度峰值降低，全反射損失增加)。而且，當(dāng)凹部31的深度超過3μm時，在后續(xù)工序中，對凹部31進行平坦化時，用平坦化膜(外涂層膜14)就不能掩蔽凸部的頂部，就成為了不能獲得所期望的平坦性并形成顯示斑點的原因。
相鄰凹部31的間距不足5μm時，由于形成有機膜11，就受到使用的轉(zhuǎn)印型制作上的制約，加工時間變得非常長，不能形成只獲得所希望的反射特性的形狀，就會出現(xiàn)產(chǎn)生干涉光等問題。此外，在上述轉(zhuǎn)印型的制作中使用30μm～100μm直徑的金剛石壓子的情況下，實用上優(yōu)選相鄰凹部31的間距為5μm～50μm。
通過這種結(jié)構(gòu)，半透明反射膜12用開口32使來自背光5的照明光B穿透，并且能夠在多個凹部31形成的反射區(qū)域33有效地反射外部光N。
圖3是表示從上面觀察圖2中所示的半透明反射膜時的1個像素區(qū)域部分的詳細狀態(tài)的放大平面圖。例如，可以鄰近矩形像素區(qū)域36的邊緣36a來形成開口32。在矩形開口32的四條邊中，優(yōu)選鄰近像素區(qū)域36的邊緣36a來形成三個方向的開口邊32a。
如圖4所示，形成在半透明反射膜12的凹部31的特定縱截面X的內(nèi)表面形狀為由從凹部31的一周邊部S1到最深點D的第1曲線A和延續(xù)此第1曲線A、從凹部31的最深點D到另一周邊部S2的第2曲線B而形成的曲線形狀。在凹部31的最深點D中，這些曲線A、B同時相對于平坦面S的傾斜角為零，并相互連接。
相對于第1曲線A的平坦面S的傾斜角，比第2曲線B的傾斜角更陡，最深點D處于從凹部31的中心O沿X方向移動的位置。即，相對于第1曲線A的平坦面S的傾斜角的絕對值的平均值比相對于第2曲線B的平坦面S的傾斜角的絕對值的平均值變大。即使在本實施例中，構(gòu)成多個被形成的各個凹部31的第1曲線A的傾斜角的絕對值的平均值優(yōu)選在1～89°范圍內(nèi)相互不規(guī)則地分布。此外，各個凹部31的第2曲線B的傾斜角的絕對值的平均值也優(yōu)選在0.5～88°范圍內(nèi)相互不規(guī)則地分布。
由于上述兩曲線A、B的傾斜角從凹部31的外圍部到最深點D平滑地變化，因此圖4、5中所示的第1曲線A的最大傾斜角δa(絕對值)比第2曲線B的最大傾斜角δb大。此外，相對于連接第1曲線A和第2曲線B的最深點D的平坦面S的傾斜角為零，在此最深點D中，傾斜角的正負不同的兩曲線A、B被平滑地連接。
例如，各個凹部31的最大傾斜角δa在2～90°范圍內(nèi)不規(guī)則地分布。但是，多數(shù)凹部31的最大傾斜角δa在4～35°范圍內(nèi)不規(guī)則地分布。此外，圖4、5中所示的凹部31，其凹面具有單一的極小點(傾斜角為零的曲面點)D。并且，此極小點D和平坦面S的距離形成凹部31的深度d，此深度d對于多個形成凹部31分別在0.1～3μm的范圍內(nèi)不規(guī)則地分布。
多個凹部31的第1曲線A優(yōu)選按單一方向取向。通過此結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒂冒胪该鞣瓷淠?2反射的反射光的方向從正反射的方向向特定的方向移動。其結(jié)果，作為特定縱截面的總反射特性，就使通過第2曲線B的四周的面反射方向的反射率增加，就能夠按特定方向集中反射光的反射特性。在圖6中，以入射角30°將外部光照射到按單一方向?qū)ι鲜霭疾?1的第1曲線A取向的半透明反射膜上，示出以受光角相對于平坦面S的正反射方向30°為中心、從半透明反射膜的垂線位置(0°)到60°偏振受光角時的受光角(θ°)和亮度(反射率)的關(guān)系。
如圖6中所明示，就可以在上述第1曲線A按單一方向取向的半透明反射膜中，在20°～50°寬范圍內(nèi)提高反射特性，且比相對于平坦面S的正反射角度為30°小的受光角的反射率的積分值與比正反射角度大的受光角的反射率的積分值相比，前者變大。就是說，能夠在受光角20°附近獲得更大的反射強度。
圖7為表示半透明反射膜的開口和各濾色片的對應(yīng)的說明圖。在半透明反射膜12中，通過分別對應(yīng)的R、G、B的各濾色片13r、13g、13b(參照圖1)，來改變其開口率，進而形成在每個像素區(qū)域中形成的開口32。開口率表示相對于矩形像素區(qū)域36的面積的開口32的開口面的面積比，即表示在一個像素區(qū)域36中，有助于來自背光5的照明光的透射的部分的比例。如果開口率大，那么來自那些背光5的照明光的透射光量就變大且亮度增加。
如圖1、圖7所明示，使對應(yīng)于R濾色片13r的R開口32r最大、使對應(yīng)于G濾色片13g的G開口32g最小、使對應(yīng)于B濾色片13b的B開口32b成為它們中間尺寸，如此來形成構(gòu)成本發(fā)明的彩色液晶顯示裝置1的半透明反射膜12。即，按照R開口32r＞B開口32b＞G開口32g的順序使其開口率減小，如此分別形成開口32，該開口32被形成在半透明反射膜12上。這與人的視覺靈敏度按G＞B＞R的順序減弱相對應(yīng)，最好是修正此差值地設(shè)定開口率。
通過根據(jù)相應(yīng)濾色片的顏色改變開口32的尺寸，由R濾色片13r使顯色的R光亮度增加，由G濾色片13g使顯色的G光亮度降低。
例如，作為此開口32的開口率，可以在對應(yīng)于R濾色片13r的R開口32r的開口率為20～50％、對應(yīng)于G濾色片13g的G開口32g的開口率為15～40％、對應(yīng)于B濾色片13b的B開口32b的開口率為16～45％的范圍內(nèi)分別設(shè)定。更優(yōu)選，可以在對應(yīng)于R濾色片13r的R開口32r的開口率為30～45％、對應(yīng)于G濾色片13g的G開口32g的開口率為20～35％、對應(yīng)于B濾色片13b的B開口32b的開口率為25～40％的范圍內(nèi)分別設(shè)定。
一般地，人眼具有對紅色系的顏色的光的靈敏度低、對綠色系的顏色的光的靈敏度高的特點。因此，存在所謂以相同的亮度使彩色液晶顯示裝置的R、G、B的三原色顯色時、就會感覺到紅色系的顏色比實際暗、用自然顯色無法觀察的問題，但通過按R開口32r＞B開口32b＞G開口32g順序使其開口率減小地在半透明反射膜12形成的開口32，就改變了從背光5穿透的照明光的光量，就可以按R光＞B光＞G光順序來調(diào)節(jié)各種顏色的亮度。
由此，全彩色顯色的R、G、B三原色被修正為對應(yīng)于人眼特性的亮度，能夠在彩色液晶顯示裝置1中以適合實際被攝物的色調(diào)顯示被重現(xiàn)的圖像。
此外，在上述實施例中，在半透明反射膜中形成凹部，但是除此以外，即便在半透明反射膜的表面上形成多個微細的凹部，也能完全同樣地適用。
權(quán)利要求
1.一種彩色液晶顯示裝置，其具有液晶顯示面板，其在各像素中，分別使R、G、B三原色光各自顯色的R濾色片、G濾色片、B濾色片中，具備至少一個以上；從內(nèi)側(cè)對上述液晶顯示面板進行照明的照明裝置；半透明反射膜，其形成在上述液晶顯示面板的外側(cè)或內(nèi)側(cè)的、并在對應(yīng)于上述液晶顯示面板的各像素的位置處分別形成能透射光的開口，其特征在于，使上述開口的各像素的開口率對應(yīng)于R濾色片的R開口為最大、對應(yīng)于G濾色片的G開口為最小、對應(yīng)于B濾色片的B開口為它們的中間，由此形成上述半透明反射膜。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色液晶顯示裝置，其特征在于，分別設(shè)定上述R開口的開口率為20～50％、上述G開口的開口率為15～40％、上述B開口的開口率為16～45％的范圍。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色液晶顯示裝置，其特征在于，上述半透明反射膜在表面上形成有多個微細的凹部和凸部。
4.如權(quán)利要求3所述的彩色液晶顯示裝置，其特征在于，以0.1～3μm的范圍隨機形成上述凹部的深度、以5～50μm的范圍隨機形成上述凹部的間距。
5.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于，上述凹部的內(nèi)表面是由在特定縱截面中從上述凹部的外圍部到最深點的第1曲線、和連接該第1曲線并從凹部的最深點到另一外圍部的第2曲線形成的，相對于上述第1曲線的半透明反射膜表面的傾斜角的絕對值的平均值是比相對于上述第2曲線的半透明反射膜表面的傾斜角的絕對值的平均值大。
6.如權(quán)利要求5中所述的液晶顯示裝置，其特征在于，多個凹部的第1曲線按單一方向取向。
7.如權(quán)利要求3中所述的液晶顯示裝置，其特征在于，上述半透明反射膜，其中，比相對于以預(yù)定角度入射的入射光的正反射角度小的受光角的反射率的積分值是比正反射角度大的受光角的反射率的積分值大。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對應(yīng)于人眼的感色靈敏度、能以鮮明且自然地顯色觀察的彩色液晶顯示裝置。使對應(yīng)于R濾色片的R開口(32r)最大、使對應(yīng)于G濾色片的G開口(32g)最小、使對應(yīng)于B濾色片的B開口(32b)成為它們的中間尺寸，如此來形成半透明反射膜(12)。即，按照R開口32r＞B開口32b＞G開口32g的順序使其開口率減小，如此分別形成開口(32)，該開口(32)被形成在半透明反射膜(12)上。通過根據(jù)相應(yīng)濾色片的顏色來改變開口(32)的尺寸，就能夠?qū)?yīng)于人的視覺靈敏度的強弱來調(diào)節(jié)亮度、并再現(xiàn)自然色彩。
文檔編號G02B5/08GK1605910SQ20041008350
公開日2005年4月13日 申請日期2004年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月7日
發(fā)明者吉井克昌 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社