(57)【要約】【課題】表示領域の周囲に常時反射白表示のダミー領域を有する半透過型の液晶表示装置において、セルギャップの差に起因した反射白表示における表示領域とダミー領域との境界を目立たなくし見栄えをよくすることを課題とする。【解決手段】ダミー画素においてブラックマトリクス層２０２により遮光された非表示領域にはカラーフィルタ層２０３を設けないようにすることで、オーバーコート層２０４により平滑化された対向基板２００の厚さが薄くなり、ダミー画素における反射表示領域のセルギャップｄｒ２を表示画素における反射表示領域のセルギャップｄｒ１に近づけることができるので、反射白表示の際に表示領域とダミー領域とでセルギャップの差に起因した反射率および色度のズレを改善することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アレイ基板と、
前記アレイ基板と対向して配置された対向基板と、
前記アレイ基板と対向基板の間隙に挟持された液晶層と、
前記アレイ基板上において反射表示領域と透過表示領域とを併せ持つ表示画素が配置された表示領域と、
前記表示領域の周囲に反射表示領域のみを持つダミー画素が配置されたダミー領域と、
前記対向基板上において前記表示画素と前記ダミー画素の開口部以外の非表示領域を規定するために設けられた遮光層と、
前記対向基板上において前記表示画素および前記ダミー画素の開口部に対応して設けられたカラーフィルタ層とを備え、
前記ダミー画素において前記遮光層により遮光された非表示領域では前記カラーフィルタ層を設けないことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記表示領域と前記ダミー領域のそれぞれの反射表示領域においてはノーマリホワイトモードによる白表示が行われることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に表示領域において反射モード及び透過モードにより画像表示可能な半透過型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、携帯音楽プレーヤーなどといった携帯情報端末の分野では、画像や文字の表示装置として反射表示領域と透過表示領域を併せ持つ半透過型の液晶表示装置が多く用いられている。この液晶表示装置では、反射表示領域においては外光による反射光を、透過表示領域においてはバックライト光による透過光を画像表示の光源として用いるので、室内や屋外などの照明環境に依存することなく視認性が良い（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
半透過型の液晶表示装置は、図６の断面図に示すように、透明のアレイ基板１００と同じく透明の対向基板２００との間隙に液晶層３００を備える。アレイ基板１００はガラス基板１０１上において凸凹状の反射電極１０２が形成された反射表示領域と透明電極１０３が形成された透過表示領域とを画素毎に備える。対向基板２００はガラス基板２０１上に画素の開口部に対応して設けられたカラーフィルタ層２０３および開口部以外の領域を規定するための遮光層としてブラックマトリクス層２０２とこれらを覆うようにして平滑化のために形成されたオーバーコート層２０４とを備える。
【０００４】
反射表示領域に対応したオーバーコート層２０４上にはセルギャップ調整層２０５が形成される。このように、半透過型の液晶表示装置においては、透過表示領域における液晶層３００の厚さ（以下ではセルギャップと称する）ｄｔの方が反射表示領域のセルギャップｄｒよりも厚いマルチギャップ方式が一般的である。最近ではマルチギャップ方式の液晶表示装置において、反射表示領域に対応するカラーフィルタ層２０３に着色されていない透明領域２０６を設けることで、透過表示領域と反射表示領域とで色の濃さを同程度に調整する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
一方、従来の半透過型液晶表示装置では、図７の平面図に示すように、画素が配置された表示領域１の周囲を遮光層により黒額縁領域２とする構成が一般的であった。最近では、端末の筐体のデザインが多様化するのに従って、表示領域の周辺を白い額縁とすることで見栄えを良くすることが求められる。そこで、図８の平面図に示すように、表示領域１と黒額縁領域２との間に常時白表示の白額縁領域（以下では、ダミー領域３と称する）を設けている。
【０００６】
図９は、図８の点線で囲んだ表示領域１とダミー領域３との境界付近に配置された画素を拡大した平面図である。同図では左側の表示領域１に配置された画像表示用の画素（以下では、表示画素と称する）を、右側のダミー領域３に配置されたダミー画素をそれぞれ示している。表示画素は反射表示領域と透過表示領域とを有する。一方でダミー画素は反射表示領域のみを有する。表示画素とダミー画素のそれぞれは、赤色・緑色・青色のカラーフィルタ層２０３Ｒ・２０３Ｇ・２０３Ｂに対応して配置された３つの副画素から構成される。ダミー画素においては遮光層として設けられたブラックマトリクス層２０２によりカラーフィルタ層２０３Ｒ〜２０３Ｂを遮光して非表示領域とする。これにより反射表示領域の面積が調整され、表示領域およびダミー領域双方において反射率を近づけるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−１９５２９６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３３０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、一般に反射白表示を行う場合には、セルギャップが小さいと反射率が低く青色かかった白表示となる。一方でセルギャップが大きいと反射率が高く黄色かかった白表示となる。
【０００８】
しかしながら、図９の平面図に示すように、ダミー画素の非表示領域では、カラーフィルタ層２０３Ｒ〜２０３Ｂにおいて表示に寄与しない領域をブラックマトリクス層２０２により遮光する構成であるため、オーバーコート層により平滑化された対向基板の厚さを比較した場合に、ダミー画素の反射表示領域の方が表示画素の反射表示領域よりも厚くなってしまう。その結果、表示画素とダミー画素とで反射表示領域のセルギャップの差が大きくなり、表示領域とダミー領域とが反射白表示の場合に両領域の境界が目立ってしまい見栄えが悪くなるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、表示領域の周囲に常時反射白表示のダミー領域を有する半透過型の液晶表示装置において、セルギャップの差に起因した反射白表示における表示領域とダミー領域との境界を目立たなくし見栄えをよくすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る液晶表示装置は、アレイ基板と、アレイ基板と対向して配置された対向基板と、アレイ基板と対向基板の間隙に挟持された液晶層と、アレイ基板上において反射表示領域と透過表示領域とを併せ持つ表示画素が配置された表示領域と、表示領域の周囲に反射表示領域のみを持つダミー画素が配置されたダミー領域と、対向基板上において表示画素とダミー画素の開口部以外の非表示領域を規定するために設けられた遮光層と、対向基板上において表示画素およびダミー画素の開口部に対応して設けられたカラーフィルタ層とを備え、ダミー画素において遮光層により遮光された非表示領域ではカラーフィルタ層を設けないことを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、ダミー画素において遮光層により遮光された非表示領域にはカラーフィルタ層を設けないようにすることで、オーバーコート層により平滑化された対向基板の厚さを当該領域にカラーフィルタ層を設けた場合より薄くなり、ダミー画素における反射表示領域のセルギャップを表示画素における反射表示領域のセルギャップに近づけることができるので、反射白表示の際に表示領域とダミー領域とでセルギャップの差に起因した反射率および色度のズレが改善する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液晶表示装置によれば、セルギャップの差に起因した反射白表示における表示領域とダミー領域との境界を目立たなくし見栄えをよくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
［実施例］
一実施の形態に係る液晶表示装置（以下、本液晶表示装置と称する）は、半透過型の液晶表示装置である。図１は、本液晶表示装置の表示領域とその周囲を概略的に示す平面図である。同図に示すように、反射表示領域と透過表示領域とを併せ持つ表示画素が配置された表示領域１と、表示領域１の周囲に反射表示領域のみを持つダミー画素が配置されたダミー領域３とを備える。ここでダミー領域３は常時白表示による白い額縁領域として機能する。ダミー領域３の周囲には遮光層による黒額縁領域２が設けられる。
【００１５】
図２は、図１の点線で囲んだ表示領域１とダミー領域３との境界付近に配置された画素を拡大して概略的に示した平面図である。同図に示すように、境界の左側の表示領域１には表示画素が配置され、右側のダミー領域３にはダミー画素が配置される。表示画素は反射表示領域と透過表示領域とを有し、ダミー画素は反射表示領域のみを有する。表示画素およびダミー画素の開口部に対応してカラーフィルタ層２０３が設けられる。ここで表示画素とダミー画素のそれぞれは、赤色・緑色・青色のカラーフィルタ層２０３Ｒ・２０３Ｇ・２０３Ｂに対応して配置された３つの副画素から構成される。表示画素とダミー画素の開口部以外の非表示領域を規定するための遮光層としてブラックマトリクス層２０２が設けられる。ブラックマトリクス層２０２により反射表示領域の面積を表示画素とダミー画素とでほぼ等しく調整し、表示領域およびダミー領域双方において反射率を近づけるようにしている。
【００１６】
表示画素の反射表示領域に対応するカラーフィルタ層２０３において着色されていない透明領域２０６を設けて、透過表示領域と反射表示領域とで色の濃さが同程度となるように調整する、あるいは、反射表示領域を透過表示領域とは独立して調整する。ダミー画素のカラーフィルタ層２０３においても透明領域２０６を設ける。図２のように反射表示領域の面積を表示画素とダミー画素とでほぼ等しくした場合には、反射表示領域の面積に対する透明領域の面積比率が表示画素とダミー画素で以下のような関係となるように調整する。面積比率はＲＧＢの副画素それぞれで異なるように調整する。
【００１７】
Ｒ画素・・・表示画素≦ダミー画素
Ｇ画素・・・表示画素≦ダミー画素
Ｂ画素・・・表示画素≦ダミー画素
図２の例では、緑色の副画素ではダミー画素の方が表示画素よりも反射表示領域の面積に対する透明領域の面積比率が大きい。赤色の副画素ではダミー画素の方が表示画素よりも反射表示領域の面積に対する透明領域の面積比率が小さい。ここでは青色の副画素にはダミー画素と表示画素の双方において反射表示領域には透明領域を設けていない。このようにして表示領域とダミー領域とで白反射表示時の反射率と色味を同程度に調整する。
【００１８】
次に、表示画素の構成について図３の断面図も参照しながら詳細に説明する。図３は、図２で示した表示画素（緑色の副画素）のＡ−Ａ部の断面図である。同図に示すように、本液晶表示装置は、アレイ基板１００と、アレイ基板１００と対向して配置された対向基板２００と、アレイ基板１００と対向基板２００の間隙に挟持された液晶層３００を備える。アレイ基板１００はガラス基板１０１上において図示しない絶縁層上に凸凹状の反射電極１０２が形成された反射表示領域と透明電極１０３が形成された透過表示領域とを表示画素毎に備える。また同図では省略したが、絶縁層には画素電極駆動用の薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタに接続される信号線や走査線などの信号配線が形成される。
【００１９】
対向基板２００はガラス基板２０１上に設けられたカラーフィルタ層２０３およびブラックマトリクス層２０２とこれらを覆うようにして平滑化のために形成されたオーバーコート層２０４とを備える。反射表示領域に対応してオーバーコート層２０４上にはセルギャップ調整層２０５が形成される。このように透過表示領域のセルギャップｄｔ１を反射表示領域のセルギャップｄｒ１よりも厚くして、表示画素をマルチギャップ構造としている。
【００２０】
このような構成により、本液晶表示装置は、表示画素において、バックライトにより照射され透明電極１０３を透過する光および反射電極１０２で反射される反射光を光源として用いると共に、液晶層３００への印加電圧を変化させることにより階調を連続的に変化可能とし、表示領域１において透過モードおよび反射モードによりカラー画像が表示可能となる。ここでは液晶層３００へ電圧を印加しない場合には白表示を行うノーマリホワトモードを採用し、白表示の際には反射表示領域において反射モードが選択される。
【００２１】
次に、ダミー画素の構成について図４の断面図も参照しながら詳細に説明する。図４は、図２で示したダミー画素（緑色の副画素）のＢ―Ｂ部の断面図である。基本的な構成は表示画素と同様である。ダミー画素が、表示画素と異なる点は、同図に示すように、アレイ基板１００においてはガラス基板１０１上に凸凹状の反射電極１０２が形成された反射表示領域のみをダミー画素毎に備える点である。更に、対向基板２００においては反射表示領域以外の領域をブラックマトリクス層２０２で遮光し非表示領域とする。非表示領域においてはカラーフィルタ層２０３を設けないようにする。これにより、非表示領域のブラックマトリクス層２０２上に直接オーバーコート層２０４が形成される。
【００２２】
また、ここでは反射表示領域に対応してオーバーコート層２０４上にはセルギャップ調整層２０５が形成される。これによりダミー画素における反射表示領域のセルギャップｄｒ２を表示画素における反射表示領域のセルギャップｄｒ１に近づけるようにしている。
【００２３】
このような構成により、本液晶表示装置は、ダミー画素において、反射電極１０２で反射される反射光を光源として用いると共に、液晶層３００への印加電圧を白色の階調値に設定し、ダミー領域３において常時白表示を行う。ここでも液晶層３００へ電圧を印加しない場合には白表示を行うノーマリホワイトモードを採用し、白表示の際には反射表示領域において反射モードが選択される。このように、表示領域１とダミー領域３のそれぞれの反射表示領域においてノーマリホワイトモードによる白表示が行われる。
【００２４】
次に、表示画素とダミー画素の反射表示領域におけるセルギャップの構成について説明する。図５は、図２で示した表示画素とダミー画素の反射表示領域を横断したＣ−Ｃ部の断面図である。上述したようにダミー画素においてブラックマトリクス層２０２により遮光された非表示領域にはカラーフィルタ層２０３を設けないようにすることで、同図に示すように、ダミー画素においてオーバーコート層２０４により平滑化された対向基板２００の厚さがブラックマトリクス層２０２の上にカラーフィルタ層２０３を設けた場合の対向基板２００の厚さよりも薄くなる。これにより、ダミー画素における反射表示領域のセルギャップｄｒ２が表示画素における反射表示領域のセルギャップｄｒ１に近づき、両セルギャップの差を小さくすることができるので、反射白表示の際に表示領域１とダミー領域３とで反射率の差異を小さくし、色度のズレを改善する。よって、反射白表示の際に表示領域とダミー領域との境界を目立たなくして見栄えをよくすることができる。
【００２５】
したがって、本実施の形態によれば、ダミー画素においてブラックマトリクス層２０２により遮光された非表示領域にはカラーフィルタ層２０３を設けないようにすることで、オーバーコート層２０４により平滑化された対向基板２００の厚さがブラックマトリクス層２０２の上にカラーフィルタ層２０３を設けた場合の対向基板２００の厚さよりも薄くなり、ダミー画素における反射表示領域のセルギャップｄｒ２を表示画素における反射表示領域のセルギャップｄｒ１に近づけることができるので、反射白表示の際に表示領域とダミー領域とでセルギャップの差に起因した反射率および色度のズレを改善することができる。よって、反射白表示における表示領域とダミー領域との境界を目立たなくし見栄えをよくすることができる。
【００２６】
［比較例］
次に、上記実施の形態の理解を容易にするために、比較例としての液晶表示装置について図１０、１１を用いて説明する。図１０は、比較例として図９で示した液晶表示装置におけるダミー画素のＤ−Ｄ部の断面図である。同図に示すように、ダミー画素の非表示領域ではカラーフィルタ層２０３において表示に寄与しない領域をブラックマトリクス層２０２により遮光する。このため、ダミー画素において全体的にオーバーコート層２０４により平滑化された対向基板の厚さが厚くなり、反射表示領域のセルギャップｄｒ２’が小さくなる。
【００２７】
このため、図１１の表示画素とダミー画素の反射表示領域を横断したＥ−Ｅ部の断面図に示すように、対向基板２００の厚さを比較した場合に、ダミー画素の方が表示画素よりも厚くなってしまう。ここでは表示画素の反射表示領域におけるセルギャップｄｒ１よりも、ダミー画素の反射表示領域におけるセルギャップｄｒ２’の方が小さくなる。その結果、表示画素とダミー画素とで反射表示領域のセルギャップの差が大きくなり、表示領域とダミー領域とが反射白表示の場合に両領域の境界が目立ってしまい見栄えが悪くなるという問題が生じる。
【００２８】
そこで、本実施の形態では図４のダミー画素の断面図に示すように、カラーフィルタ層２０３をダミー画素においてブラックマトリクス層２０２により遮光された非表示領域には設けないようにすることで、オーバーコート層２０４により平滑化された対向基板２００の厚さがブラックマトリクス層２０２の上にカラーフィルタ層２０３を設けた場合の対向基板２００の厚さよりも薄くなる。これにより、図５の反射領域の断面図に示すように、ダミー画素における反射表示領域のセルギャップｄｒ２を表示画素における反射表示領域のセルギャップｄｒ１に近づけることができるので、反射白表示の際に表示領域とダミー領域とでセルギャップの差に起因した反射率および色度のズレを改善することができる。
【００２９】
また、ブラックマトリクス層２０２及びカラーフィルタ層２０３は、形成時の精度や画素の開口率の信頼性確保といった観点から、セルギャップｄｒ１とｄｒ２の値を完全に同一とするのは困難であるが、図５に示すように、比較例と比べてセルギャップの差を格段に小さくすることが可能となる。
【００３０】
尚、本実施の形態においては、反射表示領域の面積を表示画素とダミー画素とでほぼ等しくし、反射表示領域の面積に対する透明領域の面積比率を表示画素とダミー画素で調整すると共に、面積比率をＲＧＢの副画素それぞれで異なるように調整することで、ダミー画素と表示画素の白反射表示時の反射率と色味の違いを改善するようにしたが、これに限られるものではなく、反射表示領域の面積をダミー画素の方が表示画素よりも大きくなるように調整してもよい。
【００３１】
このような構成とした場合には、反射表示領域の面積に対する透明領域の面積比率を以下のような関係となるように表示画素とダミー画素で調整すると共に、面積比率をＲＧＢの副画素それぞれで異なるように調整することで、ダミー画素と表示画素の白反射表示時の反射率と色味の違いを改善することができる。
【００３２】
Ｒ画素・・・表示画素≧ダミー画素
Ｇ画素・・・表示画素≧ダミー画素
Ｂ画素・・・表示画素≦ダミー画素
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】一実施の形態に係る液晶表示装置の表示領域とその周囲を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の表示領域とダミー領域との境界付近に配置された画素を拡大して概略的に示した平面図である。
【図３】図２で示した表示画素のＡ−Ａ部の断面図である。
【図４】図２で示したダミー画素のＢ−Ｂ部の断面図である。
【図５】図２で示した表示画素とダミー画素の反射表示領域を横断したＣ−Ｃ部の断面図である。
【図６】従来の液晶表示装置の表示画素の断面図である。
【図７】従来の液晶表示装置の表示領域とその周囲を概略的に示す平面図である。
【図８】図７の表示領域の周囲に常時白表示のダミー領域を設けて白い額縁とした平面図である。
【図９】図８の表示領域とダミー領域との境界付近に配置された画素を拡大して概略的に示した平面図である。
【図１０】図９で示したダミー画素のＤ−Ｄ部の断面図である。（本実施の形態の比較例）
【図１１】図９で示した表示画素とダミー画素の反射表示領域を横断したＥ−Ｅ部の断面図である。（本実施の形態の比較例）
【符号の説明】
【００３４】
１…表示領域
２…黒額縁領域
３…ダミー領域（白額縁領域）
１００…アレイ基板
１０１…ガラス基板
１０２…反射電極
１０３…透明電極
２００…対向基板
２０１…ガラス基板
２０２…ブラックマトリクス層（遮光層）
２０３…カラーフィルタ層
２０３Ｒ…赤色のカラーフィルタ層
２０３Ｇ…緑色のカラーフィルタ層
２０３Ｂ…青色のカラーフィルタ層
２０４…オーバーコート層
２０５…セルギャップ調整層
３００…液晶層
ｄｔ１…表示画素における透過表示領域のセルギャップ
ｄｒ１…表示画素における反射表示領域のセルギャップ
ｄｒ２…ダミー画素における反射表示領域のセルギャップ
ｄｔ…従来の表示画素における透過表示領域のセルギャップ
ｄｒ…従来の表示画素における反射表示領域のセルギャップ
ｄｒ２’…比較例としてのダミー画素における反射表示領域のセルギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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