(57)【要約】【課題】反射部と透過部の近傍で生じる光漏れを防止し、コントラストが良好で、表示品質の良好なＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルを提供すること。【解決手段】本発明の半透過型液晶表示パネル１０は、マトリクス状に配置された画素毎に反射部１５と透過部１６とが形成され、反射部１５の画素電極１９ａと透過部１６の画素電極１９ｂとが連結部２１によって接続され、反射部１５の画素電極１９ａ、透過部１６の画素電極１９ｂ及び反射板１８はアレイ基板の表示領域全体に亘って設けられた層間膜上に設けられ、補助容量線２３及び補助容量電極２４は層間膜の下部に設けられ、補助容量線２３は反射板１８よりも透過部１６の画素電極１９ａ側へ延在されており、カラーフィルタ基板には、平面視で連結部２１に対応する位置を除いて、補助容量線２３の反射部１５の反射板１８側の端部を被覆するブラックマトリクス３０１が形成されていることを特徴とする。【選択図】  図２
2008241972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された画素毎に反射部と透過部とが形成され、前記反射部の画素電
極と前記透過部の画素電極とが連結部によって接続され、前記反射部の画素電極の下に反
射板が、前記反射板の下に補助容量線及び補助容量電極が、それぞれ設けられたアレイ基
板と、
カラーフィルタ層と、前記反射部に形成されたトップコート層と、共通電極が設けられ
たカラーフィルタ基板と、
前記アレイ基板及びカラーフィルタ基板上に積層された垂直配向膜と、
前記アレイ基板及びカラーフィルタ基板の間に配置された誘電率異方性が負の液晶層と
、
を備えた半透過型液晶表示パネルにおいて、
前記補助容量線及び補助容量電極は、前記反射板よりも前記透過部の画素電極側へ延在
する部分を有し、
前記カラーフィルタ基板には、平面視で前記補助容量線の前記反射板側の端部を被覆す
るブラックマトリクスが形成されていることを特徴とする半透過型液晶表示パネル。
【請求項２】
前記カラーフィルタ基板には、平面視で前記透過部の隣接する画素電極間を被覆するブ
ラックマトリクスが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示
パネル。
【請求項３】
前記透過部の隣接する画素電極間を被覆するブラックマトリクスは、前記補助容量線の
反射板側の端部を被覆するブラックマトリクスと一体化されていることを特徴とする請求
項２に記載の半透過型液晶表示パネル。
【請求項４】
前記カラーフィルタ基板の少なくとも前記透過部に対応する位置には液晶分子の配向規
制手段が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半透過型液晶
表示パネル。
【請求項５】
前記配向規制手段は、前記垂直配向膜と共通電極との間に設けられた突起又は前記共通
電極に設けられたスリットからなることを特徴とする請求項４に記載の半透過型液晶表示
パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＡ(垂直配向：Vertically Aligned)方式の半透過型液晶表示パネルに関し
、特に高精細化された半透過型液晶表示パネルであっても、コントラストが良好で、表示
品質の良好なＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話等に代表される携帯型の機器に使用される液晶表示パネルとしては、透
過型及び反射型の性質を併せ持つ半透過型液晶表示パネルが多く使用されるようになって
いる。この半透過型液晶表示パネルは、個々の画素内に透明電極を備えた透過部と反射層
を備えた反射部を有している。そして、暗い場所においてはバックライトを点灯して個々
の画素の透過部を利用して画像を表示し、明るい場所においてはバックライトを点灯する
ことなく個々の画素の反射部において外光を利用して画像を表示している。そのため、半
透過型液晶表示パネルを使用した表示装置は、常時バックライトを点灯する必要がないの
で、消費電力を大幅に低減させることができるという利点を有している。
【０００３】
このような携帯型の機器で使用される小型の半透過型液晶表示パネルにおいては、使用
者が限定されていること等から、従来広視野角の要求はさほど高くはなかった。しかしな
がら、ますます高機能化する携帯型の機器においても表示部における液晶表示パネルの広
視野角の要求が急激に高まってきている。このような携帯型の機器に対する広視野角化の
要求に基づき、従来から携帯型の機器に多用されていたＴＮ（Twisted Nematic）モード
の液晶表示パネルに換えて、ＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルの開発も最近では進めら
れてきている。
【０００４】
ＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルにおいては、各画素内で液晶分子の配向方向を複数
の異なる方向に分割されるように規制することによって、更に広視野角を達成できること
も知られている（下記特許文献１及び２参照）。この配向規制手段しては、スリットや突
起が採用されている。特にカラーフィルタ基板側においては画素毎に突起を設けることが
多く採用されている。更に、アレイ基板側においては、画素毎の画素電極をスリットによ
って反射部の画素電極と透過部の画素電極とに区分し、両方の画素電極を連結部によって
接続した形式のものが多く採用されている。
【特許文献１】特開２００３−１６７２５３号公報
【特許文献２】特開２００４−０６９７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、半透過型の液晶表示パネルには、反射部における光と透過部における光との光路
差を調節する目的で、反射部のカラーフィルタ基板側に透明な層からなる所謂トップコー
ト層が形成されている。このトップコート層を上記のＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル
に適用すると、反射部にトップコート層を形成したことにより、反射部と透過部との境界
に位置するトップコート層のエッジ部分の段差の影響で液晶分子が傾斜してしまい、光漏
れが生じるという問題があった。この光漏れを防ぐ構造について図４に示す。
【０００６】
なお、図４は従来のＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルにおける反射部と透過部の境界
付近の模式断面図である。半透過型液晶表示パネル５０は、透明基板５１の表面に補助容
量線５２及び層間膜５３が形成されている。この層間膜５３の表面には反射部において反
射板５４が形成され、この反射板５４の表面及び透過部の層間膜５３の表面は例えばＩＴ
Ｏ(Indium Tin Oxide)からなる画素電極５５が形成されている。そして、この画素電極５
５の表面には垂直配向膜（図示せず）が形成されている。
【０００７】
また、対向するカラーフィルタ基板側は透明基板５６の表面にカラーフィルタ層５７が
形成され、その上にトップコート層５８が反射部に形成されている。なお、カラーフィル
タ基板側の共通電極と垂直配向膜とはともに図示していないが、当然に形成されるもので
ある。
【０００８】
このような構成の半透過型液晶表示パネル５０において、反射板５４のエッジと補助容
量線５２とを重ねるように配置することで、破線の丸で示すトップコート層５８の段差部
５９と補助容量線５２とを重ねるように配置し、バックライトからの光６０が、トップコ
ート層５８の段差部５９に届かないようにして、光漏れを防いでいる。なお、反射板５４
をトップコート層５８の段差部５９に重ねてしまうと、反射板５４での反射光により光漏
れが生じてしまう。
【０００９】
しかしながら、補助容量線５２を形成した後に反射板５４が形成されるので、反射板５
４を形成する際のマスクずれ等により、反射板５４の形成位置がずれることがある。そし
て、補助容量線５２と反射板５４がずれることにより、図５に示すように、補助容量線５
２と反射板５４との間に隙間が生じ、この隙間から光６０が漏れてしまう恐れがある。
【００１０】
なお、図５は従来のＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルにおける反射部と透過部の境界
付近で光漏れが生じる理由を示した模式断面図である。
【００１１】
また、補助容量線５２と反射板５４とが平面視で重なっている場合であっても、重なる
領域が僅かだと、光６０が漏れてくることがある。これは、半透過型液晶表示パネル５０
においては、反射板５４の下に層間膜５３が形成されており、更に、反射板５４には通常
反射光の視認性を良好にするために凹凸が形成される（図示省略）。そして、層間膜５３
は、この凹凸を形成するため設けられるものであり、ある程度厚いものであるため、補助
容量線５２と反射板５４とが僅かしか重なっていないと、層間膜５３を通過する光６０が
屈性して漏れてしまうからである。
【００１２】
したがって、反射板５４の形成時にずれることがあることを考えて、補助容量線５２を
太く形成しておくということも考えられる。しかしながら、近年の携帯型の機器に使用さ
れる液晶表示パネルは高精細であるため、個々の画素のサイズが非常に小さくなっている
。そのため、補助容量線の太さは、信号線との間に寄生容量が生じるのを防止するため及
びスイッチング素子の配置スペースを確保するためなどの理由で、必要以上に太くするこ
とができない。
【００１３】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、特に、カ
ラーフィルタ基板側の反射部にトップコート構造を有するＶＡ方式の半透過型液晶表示パ
ネルにおいて、トップコート層の段差で生じる光漏れを防止するためにトップコート層の
段差部に重なるように形成された補助容量線と反射板との間で生じる光漏れを防止し、コ
ントラストが良好で、表示品質の良好なＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルを提供するこ
とを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明の半透過型液晶表示パネルは、マトリクス状に配置さ
れた画素毎に反射部と透過部とが形成され、前記反射部の画素電極と前記透過部の画素電
極とが連結部によって接続され、前記反射部の画素電極の下に反射板が、前記反射板の下
に補助容量線及び補助容量電極が、それぞれ設けられたアレイ基板と、カラーフィルタ層
と、前記反射部に形成されたトップコート層と、共通電極が設けられたカラーフィルタ基
板と、前記アレイ基板及びカラーフィルタ基板上に積層された垂直配向膜と、前記アレイ
基板及びカラーフィルタ基板の間に配置された誘電率異方性が負の液晶層と、を備えた半
透過型液晶表示パネルにおいて、前記補助容量線及び補助容量電極は、前記反射板よりも
前記透過部の画素電極側へ延在する部分を有し、前記カラーフィルタ基板には、平面視で
前記補助容量線の前記反射板側の端部を被覆するブラックマトリクスが形成されているこ
とを特徴とする。
【００１５】
なお、補助容量線及び補助容量電極は通常同じ材料で一体に形成されるが、本発明にお
ける補助容量線とは隣り合う画素の補助容量電極間を接続する補助容量電極よりも幅の狭
い部分のことを意味する。
【００１６】
本発明の半透過型液晶表示パネルによれば、反射板と補助容量線との位置ずれに起因し
てアレイ基板における反射部と透過部との境界近傍からの光漏れがあっても、この漏れた
光はカラーフィルタ基板に形成された平面視で補助容量線の反射板側の端部を被覆するブ
ラックマトリクスによって遮光される。したがって、本発明の半透過型液晶表示パネルに
よれば、反射部と透過部との境界近傍からの光漏れが生じ難く、コントラストが良好で、
表示品質の良好なＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルが得られる。
【００１７】
なお、補助容量電極は補助容量線よりも幅が太いため、補助容量電極部分からの光漏れ
はほとんど生じない。そのため、カラーフィルタ層に形成するブラックマトリクスは平面
視で補助容量電極の端部を被覆するように形成する必要はない。特に平面視で連結部の下
部にある補助容量電極の端部を被覆してしまうと、この連結部は実質的に透過部の画素電
極と同様の画像表示作用を有しているため、開口率が小さくなって表示が暗くなってしま
う。
【００１８】
本発明の半透過型液晶表示パネルにおいては、前記カラーフィルタ基板には、平面視で
前記透過部の隣接する画素電極間を被覆するブラックマトリクスが形成されていることが
好ましい。
【００１９】
本来、透過部の隣接する画素電極間の下部には信号線が存在しているため、透過部の隣
接する画素電極間から光漏れすることはない。しかし、マスクずれ等によって透過部の画
素電極が信号線の表面に部分的に重複しない場合があり、また、補助容量線側からの漏れ
光が信号線上から漏れる可能性がある。そのため、平面視で透過部の隣接する画素電極間
を被覆するブラックマトリクスを補助容量線の透過部の画素電極側の端部を被覆するブラ
ックマトリクスと一体に形成することにより、このような光漏れを抑制することができる
ようになる。その結果、コントラストが良好で、表示品質の良好なＶＡ方式の半透過型液
晶表示パネルが得られる。
【００２０】
また、本発明の半透過型液晶表示パネルにおいては、前記透過部の隣接する画素電極間
を被覆するブラックマトリクスは、前記補助容量線の反射部の反射板側の端部を被覆する
ブラックマトリクスと一体化されていることが好ましい。
【００２１】
このような構成とすると、補助容量線の透過部の画素電極側の端部を被覆するブラック
マトリクスと前記透過部の隣接する画素電極間を被覆するブラックマトリクスとの間から
の光漏れも抑制することができるようになる。
【００２２】
また、本発明の半透過型液晶表示パネルにおいては、前記カラーフィルタ基板の少なく
とも前記透過部に対応する位置には液晶分子の配向規制手段が形成されていることが好ま
しい。
【００２３】
このような構成とすると、各画素内で液晶分子の配向方向を複数の異なる方向に分割さ
れるように配向規制することができるため、更に広視野角を達成できるＭＶＡ（Multi-do
main Vertically Aligned)方式の半透過型液晶表示パネルが得られる。なお、この配向規
制手段は透過部だけでなく反射部に形成してもよい。
【００２４】
更に、本発明の半透過型液晶表示パネルにおいては、前記配向規制手段は、前記垂直配
向膜と共通電極との間に設けられた突起又は前記共通電極に設けられたスリットからなる
ものとすることができる。
【００２５】
このような構成とすると、簡単な構成の配向規制手段により視野角が広いＭＶＡ方式の
半透過型液晶表示パネルが得られる
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、実施例及び図１〜図３を参照にして本発明を実施するための最良の形態を説明す
るが、以下に示す実施例は、本発明をここに記載したものに限定することを意図するもの
ではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行
ったものにも均しく適用し得るものである。
【実施例１】
【００２７】
図１は実施例の半透過型液晶表示パネルのアレイ基板側の１画素分の模式平面図であり
、図２は図１にカラーフィルタ層に形成したブラックマトリクスを重ねて表した模式平面
図であり、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。
【００２８】
この半透過型液晶表示パネル１０のアレイ基板ＡＲにおいては、ガラス基板等の透明基
板１１上に複数の走査線１２及び信号線１３がそれぞれ直接ないし無機絶縁膜を介してマ
トリクス状に形成されている。ここで、走査線１２と信号線１３とで囲まれた領域が１画
素に相当し、スイッチング素子となるＴＦＴ（Thin Film Transistor）（図示せず）がそ
れぞれの画素毎に形成されている。
【００２９】
そして、走査線１２、信号線１３等を覆うようにして、反射部１５においては表面に微
細な凹凸部が形成され、透過部１６においては表面が平坦に形成された有機絶縁膜からな
る層間膜１７が積層されている。なお、図１〜図３においては反射部１５の層間膜１７の
凹凸部は省略してある。そして層間膜１７の表面には、反射部１５に例えばアルミニウム
金属からなる反射板１８が設けられ、この反射板１８の表面及び透過部１６の層間膜１７
の表面には例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)ないしＩＺＯ（Indium Zinc Oxide)からなる
透明な画素電極１９が形成されている。
【００３０】
また、画素電極１９は、反射部１５と透過部１６の境界領域で液晶分子の配向を規制す
るためにスリット２０が形成されており、画素電極１９は実質的に反射部１５の画素電極
１９ａと透過部１６の画素電極１９ｂに分割されている。そして、反射部１５の画素電極
１９ａと透過部１６の画素電極１９ｂとは細い連結部２１を介して電気的に接続されてい
る。そして、画素電極１９の表面及び露出している層間膜１７の表面には総て垂直配向膜
（図３参照）２２が積層されている。
【００３１】
そして、反射部１５側においては、層間膜１７の反射板１８が存在する位置の下側に補
助容量線２３及びこの補助容量線２３よりも幅が広い補助容量電極２４が、反射板１８よ
りも透過部１６の画素電極１９ｂ側へ延在しているように配置されている。このように配
置しているのは、後述するトップコート層２７の段差部で生じる液晶分子の配向による、
バックライト光の光漏れを防止するためである。また補助容量電極２４と容量を形成する
対向側の電極との位置ずれが生じることで容量が減少してしまうことを防止する効果もあ
る。また、反射板１８及び画素電極１９ａは、平面視で隣接する画素の反射板及び画素電
極とは接しないで、かつ走査線１２及び信号線１３とは同じく光漏れを防止するために若
干重なるようにして形成されている。更に、透過部１６側における画素電極１９ｂは隣接
する画素の画素電極及び反射板とは接しないでかつ走査線１２及び信号線１３と若干重な
るように形成されている。
【００３２】
また、カラーフィルタ基板ＣＦには、ガラス基板等の透明基板２５の表示領域上に、そ
れぞれの画素に対応して形成されるＲ、Ｇ、Ｂのうち何れか一色からなるストライプ状の
カラーフィルタ層２６が設けられている。更に、反射部１５と透過部１６とで同じ厚さの
カラーフィルタ層２６を使用するため、反射部１５のカラーフィルタ層２６の一部分に所
定の厚さのトップコート層２７が設けられている。
【００３３】
このトップコート層２７は、反射部１５全体に亘って設けられており、その厚さは反射
部１５における液晶層の厚さ、いわゆるセルギャップｄ１が透過部１６のセルギャップｄ
２の半分となるように、すなわちｄ１＝（ｄ２）／２となるようにされている。加えて、
カラーフィルタ層２６、トップコート層２７等の表面には共通電極２８及び垂直配向膜２
９が順次積層されている。そしてこのトップコート層２７の端により形成される段差の部
分は、反射板１８が存在していない場所に位置している。
【００３４】
そして、この半透過型液晶表示パネル１０のカラーフィルタ基板ＣＦには、平面視で補
助容量線２３の反射部１５の反射板１８側の端部を被覆するブラックマトリクス３０１が
形成されている。この場合、補助容量電極２４は補助容量線２３よりも幅が太いため、補
助容量電極２４部分からはほとんど光漏れは生じないため、補助容量電極２４の端部に対
応する位置にはブラックマトリクスを設けなくてもよい。このブラックマトリクス３０１
の一例としては、幅が４μｍで、平面視で補助容量線２４と重なっている幅が１．５μｍ
となる。
【００３５】
なお、図２には、平面視で、信号線１３上に位置し、透過部１６の隣接する画素電極１
９ｂ間を被覆するブラックマトリクス３０２と、走査線１２上に位置し、透過部１６の画
素電極１９ｂと反射部１５の画素電極１９ａとの間を被覆するブラックマトリクス３０３
を一体に設けた例が示されている。このうち、平面視で透過部１６の隣接する画素電極１
９ｂ間を被覆するブラックマトリクス３０２は補助容量線２３の透過部１６の反射部１５
の反射板１８側の端部を被覆するブラックマトリクス３０１と一体に設けた方がよい。し
かし、透過部１６の画素電極１９ｂと反射部１５の画素電極１９ａとの間を被覆するブラ
ックマトリクス３０３は、本発明においては必ずしも必要な構成ではなく、当業者が適宜
に定めればよい。
【００３６】
すなわち、本来は透過部１６の隣接する画素電極１９ｂ間の下部には信号線１３が存在
しているため、透過部１６の隣接する画素電極１９ｂ間から光漏れすることはない。しか
し、マスクずれ等によって透過部１６の画素電極１９ｂが信号線１３の表面に部分的に重
複しない場合があり、また、補助容量線２３側からの漏れ光が信号線１３上から漏れる可
能性がある。そのため、平面視で透過部１６の隣接する画素電極１９ｂ間を被覆するブラ
ックマトリクス３０２を補助容量線２３の反射部１５の反射板１８側の端部を被覆するブ
ラックマトリクス３０１と一体に形成することにより、このような光漏れを抑制すること
ができるようになる。
【００３７】
なお、カラーフィルタ基板ＣＦには、平面視で反射部１５の隣接する画素電極１９ａ間
にもブラックマトリクスを形成してもよい。しかしながら、反射部１５の隣接する画素電
極１９ａ間の下部には信号線１３が存在しているし、また、反射部１５の画素電極１９ａ
の下部には反射板１８、ＴＦＴ、補助容量電極等が存在しているため、この部分ではほと
んど光漏れすることがない。そのため、カラーフィルタ基板ＣＦに平面視で反射部１５の
隣接する画素電極１９ａ間にブラックマトリクスを形成するのであれば、例えば赤色（Ｒ
）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３画素毎の境界に対応する位置に形成した方がよい。
【００３８】
そして、上述のアレイ基板ＡＲ及びカラーフィルタ基板ＣＦを互いに対向させ、両基板
の周囲にシール材を設けることにより両基板を貼り合せ、両基板間に負の誘電異方性を有
する液晶３１を充填することによりＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０となる。なお
、アレイ基板ＡＲの下方には、図示しない周知の光源、導光板、拡散シート等を有するバ
ックライト装置が配置されている。
【００３９】
この半透過型液晶表示パネル１０においては、画素電極１９と共通電極２８の間に電界
が印加されない状態においては、液晶３１の分子は長軸が画素電極１９側の垂直配向膜２
２及び共通電極２８側の垂直配向膜２９の表面に対して垂直をなすように配向されている
ため、光が透過しない状態となる。また、画素電極１９と共通電極間２８の間に電界が印
加されたときには光が透過するようになる。
【００４０】
更に、この半透過型液晶表示パネル１０は、画素電極１９のスリット２０の存在により
、液晶分子はスリット２０側に向かうように傾斜するため、視野角が非常に広くなるとい
う特性を備えている。
【００４１】
なお、実施例に係るＶＡ方式の半透過型液晶表示パネル１０としては、カラーフィルタ
基板ＣＦに配向規制手段を設けない例を示したが、少なくともカラーフィルタ基板ＣＦの
透過部１６に対応する位置に配向規制手段を設けることもできる。この配向規制手段とし
ては、垂直配向膜２９と共通電極２８との間に形成した突起或いは共通電極２８に形成し
たスリットとすることができる。
【００４２】
このようにカラーフィルタ基板ＣＦにも配向規制手段を形成すると、各画素内で液晶３
１の分子の配向方向を複数の異なる方向に分割することができるため、更に広視野角を達
成できるＭＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルが得られる。なお、この配向規制手段は透
過部１６だけでなく反射部１５にも形成してもよい。また、この配向規制手段の底部の形
状としては、例えば、十字状、長十字状、円形状、長円形状、バー状とすることができる
。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は実施例の半透過型液晶表示パネルのアレイ基板側の１画素分の模式平面図である。
【図２】図１のカラーフィルタ層に形成したブラックマトリクスを重ねて表した模式平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。
【図４】従来のＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルにおける反射部と透過部の境界付近の模式断面図である。
【図５】従来のＶＡ方式の半透過型液晶表示パネルにおける反射部と透過部の境界付近で光漏れが生じる理由を示した模式断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０：半透過型液晶表示パネル、１１：透明基板、１２：走査線、１３：信号線、１５：
反射部、１６：透過部、１７：層間膜、１８：反射板、１９、１９ａ、１９ｂ：画素電極
、２０：スリット、２１：連結部、２２：垂直配向膜、２３：補助容量線、２４：補助容
量電極、２５：透明基板、２６：カラーフィルタ層、２７：トップコート層、２８：共通
電極、２９：垂直配向膜、３０１〜３０３ブラックマトリクス、３１：液晶
【図１】
2008241972.tif 000003
【図２】
2008241972.tif 000004
【図３】
2008241972.tif 000005
【図４】
2008241972.tif 000006
【図５】
2008241972.tif 000007