(57)【要約】【課題】製品毎の明るさのバラツキが少なく、しかも発色およびコントラストの低下の少ない半透過反射型液晶表示パネルを提供する。【解決手段】各画素領域Ｐ内に複数の光透過用開口２２ｂを遮光層１４に沿って形成するとともに、各画素領域Ｐ内に形成する各光透過用開口２２ｂを遮光層１４を介して隣り合う画素領域Ｐ内に形成した光透過用開口２２ｂと対向するように配置し、かつ遮光層１４を介して相互に対向する光透過用開口２２ｂを連通して一体に形成し、さらに、光透過用開口２２ｂの遮光層１４に沿う方向の長さを、画素領域Ｐの光透過用開口２２ｂと接する辺の長さよりも小さく形成する。【選択図】　　　図１
2004125977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一面に形成されている金属膜からなる反射層と、この表面に形成されているカラーフィルタおよび遮光層と、前記カラーフィルタおよび遮光層の表面に形成されている平滑化層とを有し、
前記基板の一面の画素領域毎に、前記反射層および前記カラーフィルタがこの順に形成されている反射領域と、前記反射層を厚さ方向に貫通する光透過用開口により前記反射層を配置せずにカラーフィルタが形成されている透過領域とが形成されている半透過反射型液晶表示パネルにおいて、
前記各画素領域内に複数の光透過用開口が前記遮光層に沿って形成されているとともに、前記各画素領域内に形成されている各光透過用開口が前記遮光層を介して隣り合う画素領域内に形成されている光透過用開口と対向するように配置され、かつ前記遮光層を介して相互に対向する光透過用開口が連通されて一体に形成されており、さらに、前記光透過用開口の前記遮光層に沿う方向の長さが、前記画素領域の光透過用開口と接する辺の長さよりも小さく形成されていることを特徴とする半透過反射型液晶表示パネル。
【請求項２】
前記光透過用開口が矩形形状であることを特徴とする請求項１に記載の半透過反射型液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過表示および反射表示の２種類の表示が可能な半透過反射型液晶表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、文字や図形などの各種の画像を表示する表示装置の一種として液晶表示装置が知られており、このような液晶表示装置の表示部として、一対の透明基板の間に液晶が封入された液晶表示パネルが用いられている。そして、液晶表示パネルの一種として、１画素内に反射領域と透過領域とを有するものが携帯電話の文字画像表示画面などとして用いられている。このような従来の半透過反射型液晶表示パネルとして、カラー表示を行うことのできる半透過反射型カラー液晶表示パネルを例示して説明する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図３および図４は、従来の半透過反射型液晶表示パネルとしての半透過反射型カラー液晶表示パネルの一例の要部を示すものであり、この半透過反射型カラー液晶表示パネル１は、ほぼ平行に配置されて相対向するように配設されている一対の基板１０を有している。この一対の基板１０のうちの図４に示す一方の基板１０は、視認方向において遠方に位置するリア基板１０Ｒとされており、図４の上方に配置される図示しない他方の基板は、視認方向において観察側に位置する対向基板であるフロント基板とされている。そして、一対の基板１０の対向面間の周囲には、前記両基板１０を貼り合わせて一体化するためのシール材がほぼ四角枠状に配設されている。このシール材により囲まれた部位には、液晶が封入されており、これにより一対の基板１０の対向面間に液晶層が形成されている。そして、一対の基板１０のシール材により囲まれた内側で情報の表示に用いる画素が形成されている領域が表示領域とされている。
【０００４】
前記リア基板１０Ｒは、透明なガラスあるいはポリカーボネートなどの透明な樹脂によりほぼ矩形の平板状に形成されており、このリア基板１０Ｒの液晶層と対向する内側表面である図４の上面には光拡散層１１が形成されている。また、リア基板１０Ｒの液晶層と対向する内側表面には、図４に示すように、表示に関与するほぼ縦長矩形状の多数の画素領域Ｐ（図３に実線で囲んで示す）と、これらの画素領域Ｐの間に配設される表示に関与しない非画素領域ＮＰとが設けられている。ここで、画素とは表示を構成する最小単位であり、本明細書内では後述するカラーフィルタ１３の１ドット、例えば赤の着色層１３Ｒ、緑の着色層１３Ｇ、青の着色層１３Ｂなどの１ドットをいう。
【０００５】
一方の各画素領域Ｐには、反射層１２ａを具備する反射領域（完全反射領域）１２Ａと、この反射層１２ａを厚さ方向に貫通する光透過用開口１２ｂを具備する透過領域１２Ｂとが光拡散層１１を介してそれぞれ形成されている。また、反射領域１２Ａは、各画素領域Ｐのほぼ左半分を占めるように形成されており、透過領域１２Ｂは、各画素領域Ｐのほぼ右半分を占めるように形成されている。すなわち、反射領域１２Ａと、透過領域１２Ｂとが基板１０の一面の画素領域Ｐ毎に形成されている。
【０００６】
これらの反射領域１２Ａおよび透過領域１２Ｂのそれぞれの大きさの割合は、例えば、画素領域Ｐの面積に対して、反射領域１２Ａの面積が４４％程度、透過領域１２Ｂの面積が５６％程度となるように形成されている。そして、各画素領域Ｐに形成された反射層１２ａおよび光透過用開口１２ｂは、例えばリア基板形成用のマザー基板の一面に光拡散層１１を形成した後に、光拡散層１１の表面にアルミニウムなどの光の反射機能を発揮する金属膜を成膜し、その後金属膜をフォトリソ法などによって、縞状にパターニングすることにより形成されいる。また、反射層１２ａは、図３の破線斜線領域にて示すように、各画素領域Ｐの左側部分を縦方向に繋がるように形成されており、各画素領域Ｐの左側部分に位置する光透過用開口１２ｂの横幅は、各画素領域の横幅の５６％となるように形成されている。
【０００７】
前記各画素領域Ｐには、図４に示すように、カラー表示のためのカラーフィルタ１３を構成する複数色、例えば赤、緑および青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の３色の画素となる着色感光性樹脂材料などにより形成された３色の着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂのいずれかが配置されており、これらの着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、各色がストライプ状に規則正しく配置されている。
【０００８】
すなわち、各画素領域Ｐにおいて、反射領域１２Ａには、リア基板１０Ｒ、詳しくは光拡散層１１上に反射層１２ａとカラーフィルタ１３とがこの順に形成されており、透過領域１２Ｂには、光拡散層１１上に反射層１２ａを厚さ方向に貫通する光透過用開口１２ｂにより反射層１２ａを配置せずにカラーフィルタ１３が形成されている。
【０００９】
他方の非画素領域ＮＰには、着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの間の表示に関与しない部分を遮光するための黒色の着色感光性樹脂材料などの光吸収機能を発揮する遮光層１４が形成されている。すなわち、遮光層１４は、図３に示すように格子状に形成されており、この遮光層１４の開口部分が画素領域Ｐとなっている。この遮光層１４は、ブラックマスクあるいはブラックマトリクスと称されている。
【００１０】
前記カラーフィルタ１３は、遮光層１４の開口部に着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを配置することにより形成されている。
【００１１】
前記遮光層１４およびカラーフィルタ１３の上面には、図４に示すように、平滑性の改善などの目的で、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などの透明な樹脂からなる均一な厚さの平滑化層１５が形成されている。
【００１２】
その他の構成は、従来の通常の液晶表示パネルと同様とされており、その詳しい説明は省略する。
【００１３】
上記のような構成からなる従来の半透過反射型カラー液晶表示パネル１によれば、反射表示を行う場合には、外部から入射される外光を各画素領域Ｐの反射領域１２Ａを構成する反射層１２ａにより反射させて、この反射光をカラーフィルタ１３を構成する各着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを通して出射させるようになっている。また、透過表示を行う場合には、リア基板１０Ｒの視認方向の下流側に位置する背面側に設けられているバックライトユニットからの照射光をリア基板１０Ｒの画素領域Ｐの透過領域１２Ｂを構成する光透過用開口１２ｂにより透過させて、この透過光をカラーフィルタ１３を構成する着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを通して出射させるようになっている。
【００１４】
すなわち、従来の半透過反射型カラー液晶表示パネルによれば、各画素領域Ｐの内部に、反射領域１２Ａと透過領域１２Ｂとの２種類の領域を備えているので、透過表示および反射表示の２種類の表示を実施することができる。
【００１５】
【特許文献１】
特開２００１−２８１６４８号公報（段落０００２〜段落０００６）
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の半透過反射型カラー液晶表示パネル１においては、遮光層１４を形成する場合、マザー基板と遮光層形成用マスクとを両者に形成したアライメントマークを用いて位置決めしている。このアライメントマークを用いた位置決めでは、２〜６μｍ程度の位置ずれが発生する。この遮光層１４の位置ずれの図３の上下に示す縦方向成分は、上下方向に隣り合う画素領域Ｐ内の光透過用開口１２ｂが繋がっているため、反射領域１２Ａと透過領域１２Ｂとの面積比が変わらないので何ら問題はない。これに対して、位置ずれの図３の左右に示す横方向成分は、遮光層１４を左右方向に移動させるため、各画素領域Ｐ内における光透過用開口１２ｂの横幅が変化し、反射領域１２Ａと透過領域１２Ｂとの面積比が変化する。この面積比の変化により、予め設定されている透過表示および反射表示を行うときの明るさが製品毎に変化するという特性のバラツキが大きく生じるという問題点があった。
【００１７】
また、前述した従来の半透過反射型カラー液晶表示パネル１においては、図４に誇張して示すように、各画素領域Ｐ内において、反射層１２ａの配置されていない透過領域１２Ｂに形成される平滑化層１５の表面がほぼ四角皿状に凹む（落ち込む）。この平滑化層１５の凹みにより、Δｎｄ（セルギャップ）が変動して発色およびコントラストが低下するという問題点があった。
【００１８】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、製品毎の明るさのバラツキが少なく、しかも発色およびコントラストの低下の少ない半透過反射型液晶表示パネルを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明の半透過反射型液晶表示パネルの特徴は、基板の一面に形成されている金属膜からなる反射層と、この表面に形成されているカラーフィルタおよび遮光層と、前記カラーフィルタおよび遮光層の表面に形成されている平滑化層とを有し、前記基板の一面の画素領域毎に、前記反射層および前記カラーフィルタがこの順に形成されている反射領域と、前記反射層を厚さ方向に貫通する光透過用開口により前記反射層を配置せずにカラーフィルタが形成されている透過領域とが形成されている半透過反射型液晶表示パネルにおいて、前記各画素領域内に複数の光透過用開口が前記遮光層に沿って形成されているとともに、前記各画素領域内に形成されている各光透過用開口が前記遮光層を介して隣り合う画素領域内に形成されている光透過用開口と対向するように配置され、かつ前記遮光層を介して相互に対向する光透過用開口が連通されて一体に形成されており、さらに、前記光透過用開口の前記遮光層に沿う方向の長さが、前記画素領域の光透過用開口と接する辺の長さよりも小さく形成されている点にある。
【００２０】
そして、このような構成を採用したことにより、透過表示および反射表示をともに行うことができるとともに、遮光層の位置ずれがどの方向に生じても反射領域と透過領域との面積比が変化するのを防止できるので、製品毎の明るさのバラツキを少なくすることができる。さらに、各画素領域内における１つの光透過用開口の面積を小さくできるので、透過領域に形成される平滑化層の表面の凹みを浅くできる。したがって、製品毎の明るさのバラツキを少なくするとともに、発色およびコントラストの低下を少なくすることができる。
【００２１】
好ましくは、前記透過用開口を矩形形状とする。このような構成を採用したことにより、遮光層の位置ずれが発生しても確実に透過領域、反射領域の面積比変化を防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。なお、前述した従来のものと同一の構成については図面中に同一の符号を付す。
【００２３】
図１および図２は、本発明に係る半透過反射型液晶表示パネルを適用した半透過反射型カラー液晶表示パネルの第実施形態の要部を示すものであり、図１は正面図、図２は図１の２−２線に沿った拡大断面図である。
【００２４】
本実施形態の半透過反射型液晶表示パネルとしての半透過反射型カラー液晶表示パネル２１は、ほぼ平行に配置されて相対向するように配設されている一対の基板１０を有している。この一対の基板１０のうちの図２に示す一方の基板１０は、視認方向において遠方に位置するリア基板１０Ｒとされており、図２の上方に配置される図示しない他方の基板は、視認方向において観察側に位置する対向基板であるフロント基板とされている。
【００２５】
前記リア基板１０Ｒの図２の上面には、光拡散層１１が形成されている。また、リア基板１０Ｒの一面たる液晶層と対向する内側表面には、図１に示すように、表示に関与する所定パターンの多数の画素領域Ｐ（図１に実線で囲んで示す）と、表示に関与しない非画素領域ＮＰとが設けられている。
【００２６】
一方の各画素領域Ｐには、反射層２２ａを具備する反射領域２２Ａ（図１の画素領域Ｐ内における破線斜線領域）と、この反射層２２ａを厚さ方向に貫通する光透過用開口２２ｂを具備する透過領域２２Ｂ（図１の画素領域Ｐ内における破線斜線領域以外の領域）とが光拡散層１１を介してそれぞれ形成されている。
【００２７】
すなわち、反射層２２ａを具備する反射領域２２Ａと、反射層２２ａを厚さ方向に貫通する光透過用開口２２ｂを具備する透過領域２２Ｂとが基板１０の一面の画素領域Ｐ毎に形成されている。
【００２８】
本実施形態における光透過用開口２２ｂは、各画素領域Ｐ内に複数、本実施形態においては図１に示すように上下の２箇所に形成されている。これらの光透過用開口２２ｂは、図１に示すように、各画素領域Ｐを取り囲むように縦長の四角枠状に形成された遮光層１４の上辺および下辺に沿って形成されている。そして、各画素領域Ｐ内に形成されている各光透過用開口２２ｂは、遮光層１４を介して図１の上下方向に隣り合う画素（画素領域Ｐ）内に形成されている光透過用開口２２ｂと対向するように配置されており、これら隣り合う画素領域Ｐ内に形成されている２つの光透過用開口２２ｂは、相互間の遮光層１４の下部に形成されている反射層２２ａを連通している。すなわち、隣り合う画素領域Ｐ内に形成されている２つのの光透過用開口２２ｂは、遮光層１４を介して相互に連通されて一体に形成されている。さらに、光透過用開口２２ｂの遮光層１４に沿う方向の長さは、画素領域Ｐの光透過用開口２２ｂと接する遮光層１４の辺の長さよりも小さく形成されている。すなわち、遮光層１４を形成する際の位置ずれを吸収可能なように、各画素領域Ｐ内における光透過用開口２２ｂの図１の左右両隣に配置されている反射層２２ａの遮光層１４に沿う方向の長さＬが、位置ずれの図１の左右に示す横方向成分の位置ずれ量より長くなるように形成されている。上記長さＬを５μｍ以上とすることが好ましく、さらに好ましくは１０μｍ以上とする。
【００２９】
なお、各画素領域Ｐに形成する光透過用開口２２ｂの形成位置としては、各画素領域Ｐの相互に対向する２辺、あるいは４辺の全てであってもよい。なお、光透過用開口２２ｂを全ての辺に設ける場合には、各画素領域Ｐの角部（遮光層１４の交差部）に設けてもよい。また、画素領域Ｐの１辺に設ける光透過用開口２２ｂの数としては、単数だけでなく、複数としてもよい。
【００３０】
前記画素領域Ｐに形成された反射層２２ａおよび光透過用開口２２ｂは、従来と同様に、例えばリア基板１０Ｒの一面に光拡散層１１を形成した後に、光拡散層１１の表面にアルミニウムや銀合金などの光の反射機能を発揮する金属膜を成膜し、その後金属膜をフォトリソ法などによって所定のパターンにパターニングすることにより形成されている。
【００３１】
前記各画素領域Ｐには、図１に示すように、カラー表示のためのカラーフィルタ１３を構成する複数色、例えば赤、緑および青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の３色の画素となる着色感光性樹脂材料などにより形成された３色の着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂのいずれかが積層形成されている。これら３色の着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、各色が図１の上下方向に同一色が配色され、図１の左右方向に赤、緑および青がこの順に繰り返し配置されたストライプ状のパターンに規則正しく配置されている。なお、３色の着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂをモザイク状のパターンに配置してもよい。
【００３２】
他方の非画素領域ＮＰには、図１に示すように、表示に関与しない部分を遮光するための遮光層１４が反射層２２ａの上に形成されており、遮光層１４は、全体として格子状に形成されている。なお、遮光層１４を図１の横方向のみの横縞状に形成する構成としてもよい。
【００３３】
したがって、本実施形態の半透過反射型カラー液晶表示パネル２１においては、基板１０の一面の画素領域Ｐ毎に、反射層２２ａおよびカラーフィルタ１３がこの順に形成されている反射領域２２Ａと、反射層２２ａを厚さ方向に貫通する光透過用開口２２ｂにより反射層２２ａを配置せずにカラーフィルタ１３が形成されている透過領域２２Ｂとが形成されている。
【００３４】
その他の構成は前述した従来の半透過反射型カラー液晶表示パネル１と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。
【００３５】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００３６】
本実施形態の半透過反射型カラー液晶表示パネル２１によれば、外部から入射される外光を各画素領域Ｐの反射領域２２Ａを構成する反射層２２ａにより反射させて、この反射光をカラーフィルタ１３を構成する各着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを通して出射させることにより、良好な反射表示を行うことができる。
【００３７】
本実施形態の半透過反射型カラー液晶表示パネル２１によれば、リア基板１０Ｒの視認方向の下流側に位置する背面側に設けられているバックライトユニットからの照射光をリア基板１０Ｒの画素領域Ｐの透過領域２２Ｂを構成する光透過用開口２２ｂにより透過させて、この透過光をカラーフィルタ１３を構成する各着色層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを通して出射させることにより、良好な透過表示を行うことができる。
【００３８】
本実施形態の半透過反射型カラー液晶表示パネル２１によれば、遮光層１４の位置ずれがどの方向に生じても反射領域２２Ａと透過領域２２Ｂとの面積比が変化するのを防止できるので、製品毎の明るさのバラツキを少なくすることができる。
【００３９】
すなわち、各画素領域Ｐ内に２つの光透過用開口２２ｂが遮光層１４に沿って形成されているとともに、各画素領域Ｐ内に形成されている各光透過用開口２２ｂが遮光層１４を介して隣り合う画素領域Ｐ内に形成されている光透過用開口２２ｂと対向するように配置され、かつ遮光層１４を介して相互に対向する光透過用開口２２ｂが連通されて一体に形成されているから、反射層２２ａを形成したマザー基板と遮光層形成用マスクとをアライメントマークを用いて位置決めして遮光層１４を形成した場合、遮光層１４の図１の上下方向への位置ずれは、各画素領域Ｐに形成されている２つの光透過用開口２２ｂのうちの一方の光透過用開口２２ｂの面積を増加させるが、これと同時に他方の光透過用開口２２ｂの面積を一方の光透過用開口２２ｂの面積の増加分と等しいだけ減少させる。また、遮光層１４の図１の左右方向への位置ずれは、光透過用開口２２ｂの遮光層１４に沿う方向の長さが、遮光層１４を形成する際の位置ずれを吸収可能な長さに形成されているから、光透過用開口２２ｂの図１の左右両辺の位置が必ず画素領域Ｐを取り囲む四角枠状の遮光層１４の左右両辺の間に配置されることになる。
【００４０】
したがって、本実施形態の半透過反射型カラー液晶表示パネル２１によれば、遮光層１４の位置ずれがどの方向に生じても反射領域２２Ａと透過領域２２Ｂとの面積比が変化するのを防止できる。その結果、反射表示および透過表示における製品毎の明るさを予め設定されている特性に近く保持することができるので、製品毎の明るさのバラツキを少なくすることができる。
【００４１】
また、本実施形態の半透過反射型カラー液晶表示パネル２１によれば、各画素領域Ｐに２つの光透過用開口２２ｂが遮光層１４に沿って形成されているから、従来の画素領域Ｐに１つの光透過用開口１２ｂを設ける構成に比べて、１つの光透過用開口２２ｂの面積を１／２とすることができるとともに、縦横比を小さくすることができる。これにより、透過領域２２Ｂに形成される平滑化層１５の表面のほぼ四角皿状の凹みを浅くすることができる。
【００４２】
したがって、本実施形態の半透過反射型カラー液晶表示パネル２１によれば、Δｎｄの変動による発色およびコントラストの低下を少なくすることが確実かつ容易にできる。
【００４３】
また、本実施形態の半透過反射型カラー液晶表示パネル２１によれば、製品毎の明るさのバラツキを少なくするとともに、発色およびコントラストの低下を少なくすることができるので、高い品質を確実に保持できる。
【００４４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。例えば、透過領域と反射領域で着色層の種類が異なる構成としてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の半透過反射型液晶表示パネルによれば、製品毎の明るさのバラツキが少なく、しかも発色およびコントラストの低下を少なくすることができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半透過反射型液晶表示パネルを適用した半透過反射型カラー液晶表示パネルのリア基板の要部を示す正面図
【図２】図１の２−２線に沿った拡大断面図
【図３】従来の半透過反射型カラー液晶表示パネルのリア基板の要部を示す正面図
【図４】図３の４−４線に沿った拡大断面図
【符号の説明】
１０　基板
１０Ｒ　リア基板
１３　カラーフィルタ
１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ　着色層
１４　遮光層
１５　平滑化層
２１　半透過反射型カラー液晶表示パネル
２２Ａ　反射領域
２２ａ　反射層
２２Ｂ　透過領域
２２ｂ　光透過用開口
Ｐ　画素領域
ＮＰ　非画素領域
Ｌ　長さ
【図１】
2004125977.tif 000003
【図２】
2004125977.tif 000004
【図３】
2004125977.tif 000005
【図４】
2004125977.tif 000006