(57)【要約】【課題】  同一の表示面内に表示モードを異ならせる液晶表示を良好に行うことができるとともに、衝撃等の外部応力にも強く、前記表示面内の有効表示面積を広く確保することができ、しかも、異なる表示モードの表示領域の配置デザインの自由度が高い液晶表示装置を提供すること。【解決手段】  同一の表示面内に、異なる表示モードで情報が表示される複数の表示領域を有する液晶表示パネル１において、前記複数の表示領域を、少なくとも透明電極および配向膜を有する一対のパネル基板２、３間に配設されたシール材４（４ａ）により区画形成し、さらに、各表示領域を構成する一対のパネル基板２、３間の面内のギャップ寸法を異ならせて形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の表示面内に、異なる表示モードで情報が表示される複数の表示領域を有する液晶表示パネルにおいて、
前記複数の表示領域は、少なくとも透明電極および配向膜を有する一対のパネル基板間に配設されたシール材により区画形成されており、
前記複数の表示領域は、各表示領域を構成する一対のパネル基板間の面内のギャップ寸法を異ならせて形成されていることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記複数の表示領域の各表示領域を構成する一対のパネル基板間の面内には、それぞれ異なる特性を示す液晶が封入されている請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
前記複数の表示領域のうち少なくとも１つの表示領域は、前記一対のパネル基板のうち少なくとも一方のパネル基板の対向面が掘削されている請求項１または請求項２に記載の液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる液晶の表示モードにより情報が表示される複数の表示領域を同一面内に有する液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示パネルとして、ＴＮ (Twisted Nematic)型液晶表示パネル、液晶層のリタデーション値を局所的に変更してリタデーションによる全体の色つきをなくすＭＴＮ（Multi-Domain Twisted Nematic）型液晶表示パネル、高いリタデーション値を有する液晶を用いて背景をより黒くし、見栄えを向上させるＨＴＮ（High quality Twisted Nematic）型液晶表示パネル、そしてＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型液晶表示パネルが知られている。
【０００３】
これらの液晶表示パネルは、いずれも対向して配置される一対のパネル基板の間に液晶を封入する構成とされているが、前記一対の液晶表示パネル間のギャップ寸法は、前記液晶表示パネルの使途に合わせて適宜選択された前記液晶の特性を利用した表示方式（表示モード）によって異なる。
【０００４】
例えば、電極を格子状に配設しフルドット表示で所望の情報を表示する方式（以下、単に「フルドット表示」という）を採用する表示体として、昨今はＳＴＮ型液晶表示パネルに位相差板などの光学補償機能部材を追加した液晶表示パネルが多用されている（この液晶表示パネルを用いた表示モードを「ＦＳＴＮモード」という）。そして、前記ＦＳＴＮモードにおいては、前記ＳＴＮ型液晶表示パネルの前記ギャップ寸法を５〜７μmと比較的狭く設定した場合に最適な表示を行うことができる。但し、ギャップ寸法の公差は厳しく、色むらを防止する観点から±０．１μmに抑えた仕様とすることが望ましい。
【０００５】
また、セグメント表示で水圧計や燃料計などのバーグラフやキャラクタなどを表示する方式（以下、併せて「セグメント表示」という）を採用する表示体としては、前記ＴＮ型液晶表示パネル、ＨＴＮ型液晶表示パネルまたはＭＴＮ型液晶表示パネル等が多用されている（これらの液晶表示パネルを用いた表示モードを順に「ＴＮモード」、「ＨＴＮモード」および「ＭＴＮモード」という）。これらの各表示モードにおいては、それぞれの液晶表示パネルの前記ギャップ寸法を６〜１２μmと、前記ＳＴＮ型液晶表示パネルに比べて広く設定して遮光性を担保し、背景の光抜けを防止している。このようにギャップ寸法を比較的広く設定することができるため、公差については比較的緩やかであって、±０．３μmとすることでも均一な背景色を得ることができる。
【０００６】
ところで、従来より、例えば自動車のインスツルメントパネルやナビゲーションシステム等のように、同一の表示面内に前記フルドット表示用の表示領域とセグメント表示用の表示領域とを有する液晶表示パネル、換言すれば、同一の装置内にフルドット表示モード用の表示体と、セグメント表示用の表示体とを有する液晶表示パネルが多用されている。
【０００７】
そして、このような２つの異なる表示体を有する液晶表示パネルにおいて、フルドット表示およびセグメント表示の両方で最適な表示を得るためには、各表示体毎に前記パネル基板間のギャップ寸法を異ならせる必要がある。
【０００８】
そこで、従来においては、それぞれの表示体毎に独立した一対のパネル基板を用意し、この２組のパネル基板を上下、左右のいずれかの方向で結合し、液晶表示装置の表示面内にその表示領域を並列させるようにして配置するようにしていた。
【０００９】
しかしながら、このような構成の液晶表示パネルは、両パネル基板の結合部が接触等の外部応力によって割れたり、破損したりし易かった。そして、これを防止するために２組のパネル基板の間に間隙を設けつつ、液晶表示パネルの表示面内にその表示領域を並列させるようにして配置する構成とすれば、液晶表示パネルの外形寸法に対する有効表示面積が狭くなる。また、各表示モードの表示間隔が広くなるため、各表示間の一体感も薄れてしまう。さらに、最小間隙寸法で設定しようとすれば、結合部を直線状に形成することが好ましいが、このような構成とすれば、フルドット表示用の表示領域とセグメント表示用の表示領域の配置デザインの自由度は制限される。
【００１０】
また、別の方法として、フルドット表示用の表示モードとセグメント表示用の表示モードのうち、いずれか１つの表示モードの表示特性を犠牲として同一の表示モードを採用して、本来のフルドット表示の表示内容とセグメント表示の表示内容（キャラクタ）との双方を表示することがなされていた。
【００１１】
具体的には、該表示体としてギャップ寸法を５〜７μmに設定されたＳＴＮ型液晶表示パネルを採用し、ＳＴＮモードで前記ＳＴＮ型液晶表示パネルの表示領域内における一部の領域では１／３２〜１／１００Ｄｕｔｙ程度の時分割駆動でフルドット表示を行ない、また他の領域ではスタティック駆動、もしくは１／２〜１／４Ｄｕｔｙ程度の時分割駆動でキャラクタを表示している。
【００１２】
この従来例に示すような表示を行う場合、前述したように、ＳＴＮ型液晶表示パネルは元来、フルドット表示に適しているため、フルドット表示の表示領域においては最適な視認性を得ることができる。しかしながら、セグメント表示の表示を行う表示領域においては問題点の多い表示品質となっていた。つまり、前記ＳＴＮ型液晶表示パネルに用いられる液晶は、セグメント表示に適したＴＮ型液晶表示パネルやＨＴＮ型液晶表示パネルなどに使用される液晶よりも高ツイストであるため、駆動電圧が高くなる。また、セグメント表示を行う表示領域の表示品質を向上褪せようと、適切な高い電圧設定を行った場合、フルドット表示の表示領域における駆動電圧はＬＳＩの動作耐圧を超えてしまうことが予想される。そして、ＬＳＩの駆動耐圧制限から、この駆動電圧を下げるべく、低電圧液晶を採用することも考えられるが、この仕様で低Ｄｕｔｙを駆動することとすれば、今度は駆動電圧が低くなりすぎて、コントラストや応答性の点で問題が生じていた。さらに、ＳＴＮ型の液晶は、ＴＮ型、ＭＴＮ型、ＨＴＮ型等の液晶に比べて遮光特性の温度依存性が大きく、セグメント表示に適した表示内容の液晶表示を行う場合に、周囲温度によっては背景色が良好に表示されない等の問題もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明は、同一の表示面内に表示モードを異ならせる液晶表示を良好に行うことができるとともに、衝撃等の外部応力にも強く、前記表示面内の有効表示面積を広く確保することができ、しかも、異なる表示モードの表示領域の配置デザインの自由度が高い液晶表示パネル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】
【００１４】
前述した目的を達成するため、本発明の特徴は、同一の表示面内に異なる表示モードで情報が表示される複数の表示領域を有するパネルにおいて、前記複数の表示領域は、透明電極および配向膜を有する一対のパネル基板間に配設されたシール材により区画形成されており、前記複数の表示領域は、各表示領域を構成する一対のパネル基板間の面内のギャップ寸法を異ならせて形成されている点にある。そして、前記複数の表示領域の各表示領域を構成する一対のパネル基板の面内には、それぞれ異なる特性を示す液晶が封入されていることを特徴とする。また、前記複数の表示領域のうち少なくとも１つの表示領域は、前記一対のパネル基板のうち少なくとも一方のパネル基板の対向面が掘削されている点をも特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の液晶表示パネルによれば、対向して配置される一対のパネル基板間に各々の表示領域をその情報の表示モードや封入する液晶の特性に最適なギャップ寸法で区画形成することができ、同一の表示面内に表示モードを異ならせる液晶表示を良好に行うことができる。
【００１６】
また、前記複数の表示領域は前記一対のパネル基板間に配設されたシール材により区画形成されるので、従来のように各表示領域間に結合部が形成されることもないので衝撃等の外部応力に対しても堅牢な構造となる。
【００１７】
さらに、異なる表示モードの表示領域間にはシール材のみが配置される構成となるので、前記表示面内の有効表示面積を広く確保することができ、さらには、各表示領域を区画するシール材は直線状、曲線状を問わず、自由かつ簡単に配設することができ、異なる表示モードの表示領域の配置デザインの自由度も高めることができる。
【００１８】
なお、一対のパネル基板間の面内のギャップ寸法の広狭調整は、前記一対のパネル基板を、前記複数の表示領域のうち最も狭いギャップ寸法を適正寸法とする表示領域の前記ギャップ寸法に併せて配置し、他の表示領域については、前記一対のパネル基板のうち少なくとも一方のパネル基板の対向面を掘削することで、適正なギャップ寸法を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本実施形態の液晶表示パネルの特徴的な構成部分を示す断面概念図であり、図２はその平面概念図である。
【００２０】
本実施形態の液晶表示パネル１は、同一の表示面内に異なる表示モードで情報が表示される２つの表示領域を有する液晶表示パネル１であって、前記２つの表示領域は、対向して配置される一対のパネル基板２、３間にシール材４により区画形成されており、各表示領域は、それぞれの表示領域におけるパネル基板２、３間の面内に封止される液晶の特性を考慮した所望のギャップ寸法に、広狭を異ならせて形成されている。
【００２１】
なお、本発明において、ギャップ寸法とは、各表示領域におけるパネル基板２、３間の面内のギャップ寸法の平均値を意味する。後述するように、場合によっては一対のパネル基板２、３の対向面の微細な凹凸形状を敢えて利用する表示方式（ＭＴＮモード）もあり、また、前記面内のギャップ寸法には公差範囲があるため、そのギャップ寸法は必ずしも面内のいずれの箇所においても同寸法である必要がないためである。
【００２２】
さらに詳しくは、本実施形態の液晶表示パネル１は、前記複数の表示領域のうち最も狭いギャップ寸法を隔ててほぼ平行に対向させて配置されたガラス基板からなる一対のパネル基板２、３を有している。そして、前記一対のパネル基板２、３のうち一方のパネル基板３は、その対向面における前記ギャップ寸法を広く形成される表示領域（以下、広ギャップ領域という）に対応する領域部分が、前記ギャップ寸法を狭く形成される表示領域（以下、狭ギャップ領域という）に対応する領域部分から掘削して掘り下げられて凹状に形成されている。前記パネル基板３の広ギャップ領域は、例えば、パネル基板３としてのガラス基板の表面をフッ酸を用いてエッチングを施すことで凹状に加工することができる。なお、図１に示す本実施形態においては、前記広ギャップ領域のパネル基板３の対向面のうち、一方（図中、下方に位置するパネル基板）の対向面のみを凹状に加工した場合を示したが、前記広ギャップ領域を構成する一対のパネル基板２、３のそれぞれの対向面について凹状に加工してもよい。
【００２３】
そして、前記各パネル基板２、３の対向面には、インジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯという）等からなる透明電極（図示せず）が積層形成されている。そして、前記透明電極が形成されたパネル基板２、３の表面には、互いに対向する電極間で液晶を一定の形態に配列させるために表面にラビング処理が施された配向膜（図示せず）が積層形成されている。そして、一対のパネル基板２、３の対向面間の外周、および、前記狭ギャップ領域における前記２つの表示領域の境界部には、前記一対のパネル基板２、３を貼り合わせて一体化するためのシール材４が配設されている。なお、前記２つの表示領域を区画するシール材４（４ａ）の配設位置は、前記狭ギャップ領域における境界部に限らず、前記広ギャップ領域における境界部であってもよい。しかしながら、液晶表示パネル１の製造工程において、基板貼り合わせ前にパネル基板２（３）の表面にシール材を形成する工程で、一対のパネル基板２、３の対向面間の外周に配設されるシール材４の高さ寸法と同一にすることができ、簡便であるという点から、前記２つの表示領域を区画するシール材４（４ａ）は前記狭ギャップ領域に配設することが好ましい。
【００２４】
そして、前記面内には、各表示領域のギャップ寸法を最適仕様とする液晶（図示せず）がそれぞれ封入されている。これにより、前記一対のパネル基板２、３の面内には２種類の液晶層が形成されることとなる。
【００２５】
なお、図１には、一対のパネル基板２、３とシール材４との配置関係を示し、上記他の構成部分の図示は省略している。
【００２６】
このように構成された液晶表示パネル１は、対向して配置される一対のパネル基板２、３間に各々の表示領域をその情報の表示モードや封入する液晶の特性に最適なギャップ寸法で区画形成することができ、同一の表示面内に表示モードを異ならせる液晶表示を良好に行うことができる。
【００２７】
本実施形態においては、該液晶表示パネル１の同一の表示面における前記狭ギャップ領域においてフルドット表示を行い、他方の広ギャップ領域においてセグメント表示を行うように構成する。
【００２８】
具体的には、狭ギャップ領域における面内にはフルドット表示に好適なＳＴＮ型の液晶を封入し、広ギャップ領域における面内にはセグメント表示に好適な液晶、例えばＴＮ型液晶を封入することで実現される。なお、本実施形態の仕様においては、これらのギャップ寸法は前述した各表示モードにおいて使用する液晶の最適なギャップ寸法内において自由に設定することができる。
【００２９】
一般的には、狭ギャップ領域を利用することが望ましい表示モードとしては、ＳＴＮモード（好適ギャップ寸法：４〜７μm）、フィールドシーケンシャルモード（好適ギャップ寸法２〜３μm）を例示することができる。よって、狭ギャップ領域の面内のギャップ寸法は、封入される液晶の種類に応じ、２〜７μmの範囲中で自由に設計するとよい。なお、その場合においては公差を最大値で０．１μm以下に抑えることが望ましい。
【００３０】
また逆に、広ギャップ領域を利用することが望ましい表示モードとしては、ＴＮモード（好適ギャップ寸法：８〜１２μm）、ＭＴＮモード（好適ギャップ寸法：８〜１０μm）、そしてＨＴＮモード（１１〜１２μm）を例示することができる。
【００３１】
よって、広ギャップ領域の面内のギャップ寸法も、封入される液晶の種類に応じ、８〜１２μmの範囲中で自由に設計するとよい。なお、その場合においては公差を最大値で０．７μm以下に抑えることが望ましい。
【００３２】
そして、各表示領域において、それぞれ前記ＳＴＮモード、前記ＴＮモードで表示を行うことにより、封入されたそれぞれの液晶の特性を十分に活用することができる。つまり、ＳＴＮモードでフルドット表示を行う狭ギャップ領域においては最適な視認性を得ることができ、ＴＮモードでセグメント表示を行う広ギャップ領域においても、遮光性に優れ、コントラストや応答性が良好な表示を行うことができる。また、前記複数の表示領域は前記一対のパネル基板２、３間に配設されたシール材４により区画形成されるので、従来のように各表示領域間に結合部が形成されることもないので衝撃等の外部応力により、その結合部で割れるようなことも防止することができ、堅牢な構造となる。さらに、異なる表示モードの表示領域間にはシール材４（４ａ）のみが配置される構成となるので、前記表示面内の有効表示面積を広く確保することができる。またさらに、各表示領域を区画するシール材４（４ａ）は、図２に示すように、直線に限らず、自由かつ簡単に配設することができ、異なる表示モードの表示領域の配置デザインの自由度も高めることができる。
【００３３】
以下には、前述のように同一の表示面内に異なる表示モードで情報が表示される複数の表示領域を有し、その各表示領域の面内のギャップ寸法を異ならせて形成された液晶表示パネルの具体的な実施例を説明する。
【００３４】
実施例１：
本実施例の液晶表示パネルは、同一の表示面内に、ＦＳＴＮモードでフルドット表示を行う表示領域と、ＭＴＮモードでセグメント表示を行う表示領域とを有する。
【００３５】
前記ＦＳＴＮモードでフルドット表示を行う表示領域は、狭ギャップ領域とされた面内にＳＴＮ型液晶が封入されており、さらには温度補償位相差板が配設されて構成されている。
【００３６】
また、前記ＭＴＮモードでセグメント表示を行う表示領域は、パネル基板の対向面をフッ酸を用いたケミカルエッチング処理により凹状に掘り下げて広ギャップ領域とされるとともに、前記凹状の対向面表面には意識的に平均粗さ（Rz）が３〜７μmの凹凸が形成されて面内にＴＮ型液晶が封入されて構成されている。
【００３７】
このように構成された液晶表示パネルにおいては、前述したように狭ギャップ領域においては最適な視認性を得ることができ、広ギャップ領域においても、基板表面に形成された凹凸によって、様々なギャップ値すなわち様々なリタデーション値（Δｎ・ｄ）を有することによって、リタデーションによる色付きを幅広いものとし、マクロ的には様々な色の混合色となる白色、黒色を表示することが可能となり、視認性に優れた良好な表示を行うことができる。
【００３８】
実施例２：
本実施例の液晶表示パネルは、同一の表示面内に、ＦＳＴＮモードでフルドット表示を行う表示領域と、染料を添加したＴＮ型液晶を用いたＴＮモードでセグメント表示を行う表示領域とを有する。
【００３９】
前記ＦＳＴＮモードでフルドット表示を行う表示領域は、狭ギャップ領域とされた面内にＳＴＮ型液晶が封入されており、さらには温度補償位相差板が配設されて構成されている。
【００４０】
また、前記ＴＮモードでセグメント表示を行う表示領域は、パネル基板の対向面をエッチング処理により凹状に掘り下げて広ギャップ領域とされた面内に、染料を添加したＴＮ型液晶が封入されて構成されている。
【００４１】
染料が添加されたＴＮ型液晶は、広ギャップ領域のエッチング処理された凹状の対向面の平滑度が悪く、前記広ギャップ領域のギャップ寸法の公差が０．７μmに及んだ場合であっても、その特性により均一な背景色を得ることができるという利点を有するものである。なお、前記公差が０．３μm程度である場合には、広ギャップ領域の面内に通常のＴＮ型液晶を封入することによっても、背景色を均一にするという目的を達成することができる。
【００４２】
このように構成されたいずれの液晶表示パネルにおいても、前述したように狭ギャップ領域においては最適な視認性を得ることができ、広ギャップ領域においても、遮光性に優れ、コントラストや応答性が良好な表示を行うことができる等の効果を得ることができる。
【００４３】
実施例３：
本実施例の液晶表示パネルは、同一の表示面内に、光源の高速スイッチングを行うフィールドシーケンシャル法によりスタティック駆動によるセグメント表示を行う表示領域と、１／８Ｄｕｔｙの時分割駆動でキャラクタドット表示する表示領域とを有する。
【００４４】
本実施例の液晶表示パネルにおいては、前記フィールドシーケンシャル法によりセグメント表示を行う表示領域は、狭ギャップ領域とされた面内に応答速度が５ｍｓｅｃのＴＮ型液晶が封入されており、１／８の時分割駆動でキャラクタドット表示する表示領域は、パネル基板の対向面をエッチング処理により凹状に掘り下げて広ギャップ領域とされた面内に、応答速度が１５０ｍｓｅｃのＴＮ型液晶が封入されて構成されている。
【００４５】
このように構成された液晶表示パネルにおいては、狭ギャップ領域においてはフィールドシーケンシャル法において高速応答のＴＮ型液晶を用いることで、前記ＴＮ型液晶のツイスト特性に光源の高速スイッチングが追随することで、カラー表示において最適な視認性を得ることができる。また、前記狭ギャップ領域において通常の応答速度の液晶を用いれば、広ギャップ領域においても、前記狭ギャップ領域において高速応答用の液晶を用いる場合に比べて駆動電圧の制御がし易くなり、コントラストや応答性の良好な表示を行うことができる等の効果を得ることができる。
【００４６】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００４７】
例えば、各表示領域におけるギャップ寸法の広狭を調整する手段は、前述のようにパネル基板の対向面を掘削して前記ギャップ寸法を広くする場合であっても、前記フッ酸を利用したエッチング方法に限らない。例えば、サンドブラスト法による掘削であってもよい。さらには、前記パネル基板の対向面に薄膜を積層形成することにより、前記ギャップ寸法を狭くすることも可能である。
【００４８】
また、本実施形態においては、液晶表示パネルの同一の表示面内に２つの異なる表示領域が配置される場合をもって説明したが、パネル基板間の面内に液晶を封入可能であれば、同一の表示面内に３つ以上の異なる表示領域を配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
フルドット表示領域とセグメント表示領域とを同一の表示面内に配置する車両、船舶、航空機等の制御、保安、管制用の表示体、あるいは、数ｍｓｅｃレベルの高速応答領域と、数百ｍｓｅｃレベル以上の通常応答領域を同一の表示面内に配置する娯楽・遊技機器、携帯通信端末装置端末機器の表示体として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施形態の液晶表示パネルの特徴的な構成部分を示す断面概念図
【図２】図１の液晶表示パネルの平面概念図
【符号の説明】
【００５１】
１  液晶表示パネル
２、３  パネル基板
４  シール材
４ａ  （異なる表示領域を区画する）シール材
【図１】
2006058651.tif 000003
【図２】
2006058651.tif 000004