(57)【要約】【課題】  反射・透過両用型の液晶表示器は一画素内に反射領域と透過領域を持つので、どちらかを優先すると画面全体が見難い場合がある。【解決手段】  有効画面内で、同じ色の役割をする画素の光の透過領域の面積、または反射領域と透過領域の割合を場所によって異ならせておく。このような構成とすることにより、使い勝手に対し、または使用環境に対し一層表示が認識しやすい液晶表示器を提供できる。【選択図】        図１
2005062688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の基板によって液晶を挟持し、実質的に同じ面積の複数の画素を有する液晶表示器の一方の基板に、画素毎に反射領域と光透過領域とを有する電極とを具備した液晶表示器において、同じ色の表示の役割を持つ画素の光透過領域と反射領域の比が、有効表示面内の異なる位置で異なっていることを特徴とする液晶表示器。
【請求項２】
２枚の基板によって液晶を挟持してなる液晶表示器の一方の基板の少なくとも有効表示面内に、画素毎に能動素子を有すると共に、画素毎の対応する電極に反射領域と光透過領域とを有する液晶表示器において、同じ色の表示の役割を持つ画素の光透過領域の面積が、有効表示面内の異なる位置で異なっていることを特徴とする液晶表示器。
【請求項３】
前記駆動素子を有する一方の基板には、駆動素子に対する配線が画素に沿って設けられ、前記反射領域は前記駆動素子を覆うように設けられ、画素毎に対応する前記電極は、反射領域と透過領域とを実質的に覆う透明電極であることを特徴とする前記請求項２記載の液晶表示器。
【請求項４】
前記液晶表示器は、モノト−ン（白黒）表示を行うものであることを特徴とする前記請求項１から３の何れか一項に記載の液晶表示器。
【請求項５】
前記液晶表示器は、一方の基板にカラーフィルターを持つことによってカラー表示を行なうことを特徴とする前記請求項１から３の何れか一項に記載の液晶表示器。
【請求項６】
一画素あたりの前記光透過領域の面積は、色毎に異なっていることを特徴とする前記請求項５に記載の液晶表示器。
【請求項７】
一画素あたりの前記光透過領域の面積は、有効表示面内の左右または上下で異なっていることを特徴とする前記請求項１から６の何れか一項に記載の液晶表示器。
【請求項８】
一画素あたりの前記光透過領域の面積は、有効表示面内の端近傍と中央付近で異なっていることを特徴とする前記請求項１から６の何れか一項に記載の液晶表示器。
【請求項９】
一画素あたりの前記光透過領域の面積は、有効表示面内の端近傍よりも中央付近のほうが狭いことを特徴とする前記請求項８記載の液晶表示器。
【請求項１０】
一画素あたりの前記光透過領域の面積は、有効表示面内の端近傍よりも中央付近のほうが広いことを特徴とする前記請求項８記載の液晶表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一画素内に反射領域と光透過領域を持って、反射型としてもバックライトを使っても表示が行える液晶表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射型でも透過型でも使える液晶表示器は、電極や反射板にハーフミラーなどを利用していたが、光の利用効率が悪くくすんだ表示となっていた。そこで近年、一つの画素の中に反射領域と透過領域を形成し、太陽の光など外光が強いときは反射領域における反射型表示器とし、外光が弱いときはバックライトを点灯させて透過領域による透過型表示器とする技術が公開されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このような液晶表示器においては、反射型として利用するケースと、透過型として利用するケースのいずれが主流であるかを考慮して、一定の透過領域と反射領域の割合を決定していた。そして例えばカラーフィルターを用いてフルカラー表示を行うような場合には、色バランスを整えるために色毎に透過領域の大きさを決定することはあっても、同じ色の表示を行うものにあっては同じ大きさの透過領域、或いは一定の反射領域と透過領域の比としていた。
【特許文献１】特開２０００−１１１９０２号公報（明細書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
然しながらこのような透過・反射両用型の液晶表示器においては、反射型で表示を観察する場合には必ず外光が強いとは限らない。また透過型の場合でも同様に外光が弱いとは限らない。
【０００５】
例えば携帯電話の待ち受け状態では周囲の明るさに関係なく原則としてバックライトを消灯しており、表示も画面一杯に行うことは少ない。逆に、操作キーを押すときには特別な設定をしない限りバックライトは点灯し、例えば電話帳の情報表示などでは画面一杯に文字が表示される。
【０００６】
また車載用ナビゲーション装置等では明るい車内とするため直射日光が入りやすいものの、直射日光は画面全体を照らすことはまずありえない。そして走行中は画面を観察することが困難であるので、バックライトは夜間など一部のときだけ効果があることになる。
【０００７】
このように表示器を用いる機器・用途によって、反射型として利用するケースと、透過型として利用するケースのいずれが主流であるかを考慮して、一定の透過領域と反射領域の割合を決定していたが、透過領域と反射領域は液晶表示器の製造にあたって固定され、機器に組み込まれてからその割合を変更できるものではないので、携帯電話や車載装置等のように移動しながら使う表示器においては、必ずしも画面全体が均一であるほうが好ましいとは言い切れなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、２枚の基板によって液晶を挟持し、実質的に同じ面積の複数の画素を有する液晶表示器の一方の基板に、画素毎に反射領域と光透過領域とを有する電極とを具備した液晶表示器において、同じ色の表示の役割を持つ画素の光透過領域と反射領域の比が、有効表示面内の異なる位置で異なっていることを特徴とするものである。また或は、２枚の基板によって液晶を挟持してなる液晶表示器の一方の基板の少なくとも有効表示面内に、画素毎に能動素子を有すると共に、画素毎の対応する電極に反射領域と光透過領域とを有する液晶表示器において、同じ色の表示の役割を持つ画素の光透過領域の面積が、有効表示面内の異なる位置で異なっていることを特徴とするものである。そして前記駆動素子を有する一方の基板には、駆動素子に対する配線が画素に沿って設けられ、前記反射領域は前記駆動素子を覆うように設けられ、画素毎に対応する前記電極は、反射領域と透過領域とを実質的に覆う透明電極であることを特徴とする。
【０００９】
また、液晶表示器は、モノト−ン（白黒）表示を行うもの、或は一方の基板にカラーフィルターを持つことによってカラー表示を行なうものであり、一画素あたりの前記光透過領域の面積は、色毎に異なっていることを特徴とする。
【００１０】
また、一画素あたりの前記光透過領域の面積は、有効表示面内の左右または上下で異なっている、或は一画素あたりの前記光透過領域の面積は、有効表示面内の端近傍と中央付近で異なっており、一画素あたりの前記光透過領域の面積は、有効表示面内の端近傍よりも中央付近のほうが狭い、または一画素あたりの前記光透過領域の面積は、有効表示面内の端近傍よりも中央付近のほうが広い液晶表示器である。
【発明の効果】
【００１１】
このような構成とすることにより、使い勝手に対し、または使用環境に対し一層表示が認識しやすい液晶表示器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明にかかる液晶表示器の要部断面図、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ有効表示領域内の異なる箇所における画素の電極の平面図である。これらの図において１、２は液晶３を挟持してなる２枚の基板で、実質的に同じ面積の複数の画素４を有する。液晶表示器は必要に応じて、基板１、２の外などに、偏光板や位相差板を有していて良い。
【００１３】
観察者側の基板１の内面には、図の例ではカラーフィルター５と、それを覆う絶縁膜１１と対向電極１２と配向膜１３をこの順に積層して有している。液晶表示器がモノトーン、つまり階調付かどうかは兎も角として白黒表示のときはカラーフィルター５は不要である。モノトーン表示のときは高解像度に表示が行えるので、ＰＤＡや電子手帳で図面などを表示する場合に適している。カラー表示を行う場合には、赤、青、緑などのカラーフィルター５を画素毎に配置すればよく、後述する反射領域と後述する透過領域で色ずれが大きくならないように、カラーフィルターの厚みを調整したり、色毎に透過領域の大きさ（実質的な面積の大きさ）を異ならせる事ができる。
【００１４】
他方の基板２の内面には、画素４毎に、反射領域Ｒと光透過領域Ｔとを有する透明電極からなる電極６が配置され、基板上に縦横に配置された信号線とゲート線（いずれも図１に示せず）に接続された画素毎の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなる駆動素子７で電極６を駆動するように、電極６と駆動素子７がコンタクトホール８を介し接続している。この駆動素子７を有した基板２には、絶縁膜２１を介してアルミニウム、クロム等からなる反射膜６１が設けられ、電極６と反射膜６１の重なった部分が画素４の反射領域Ｒ、電極６の反射膜と重なっていない部分が画素４の透過領域Ｔとなっている。電極６の表面には配向膜２３が設けられている。反射膜６１を電極の一部として用いることもできる。
【００１５】
しかしながら、図１のように、駆動素子７に対する配線が画素４に沿って設けられ、反射領域Ｒは駆動素子７を覆うように設けられ、画素４毎に対応する電極６は、反射領域と透過領域とを実質的に覆う透明電極として、反射膜６１を電極４から絶縁した構成とすることによって、反射膜６１は駆動素子７に対する遮光膜として作用する。また反射膜６１を画素間をも覆うように配置して反射面積を大きくすることができる。更には、液晶を駆動するのは電極６であって、反射領域Ｒでも透過領域Ｔでも液晶駆動という意味では同じ条件で電圧印加が行えるので、不良ドメインが抑えられるという長所がある。
【００１６】
このような液晶表示器の背面側にはバックライトが配置されるが、基板２内面の透過領域Ｔに対応する箇所に白色発光などの有機エレクトロルミネッセンスを塗布しても良い。この場合、反射膜６１の下側基板２上が、エレクトロルミネッセンスの駆動用の配線やドライバの配置に用いることが出来好ましい。エレクトロルミネッセンスを用いる場合には、カラーフィルターと同じ色相の３原色を用いることができるが、色彩の調整が困難なことや寿命の点から、カラーフィルターに合わせた白色形のもののほうが好ましい。
【００１７】
斯かる液晶表示器において、同じ色の表示の役割を持つ画素の光透過領域と反射領域の比が、有効表示面内の異なる位置で異ならせてある。例えば携帯電話用の液晶表示器において、画素４の大きさは４５μｍ×１３０μｍと、有効表示面内において同じであるが、有効表示面内のほぼ中央では第２図（ａ）に示すように透過領域は小さく、周辺に行くに従って（ｂ）（ｃ）と透過領域が広くしてある。画面全体を３段階に分けて枠状に透過領域を変化させたが、画素の反射領域と透過領域の比は、赤色表示（赤色フィルターに対応する箇所）を例にとると、中央付近で１．３:１、最も周辺においては１：１．３とした。従って、画面の中央付近では反射型での文字が読みやすく、バックライトを点灯すると周辺が明るく読みやすい。
【００１８】
また電子ノートでは同じ色の表示の役割を持つ画素の光透過領域の面積が、有効表示面内の異なる位置で２段階に異ならせ、青色表示を例に取ると中央付近画面の８０％では透過領域が４５００平方μｍであるのに対して周辺領域では３７００平方μｍと反射型より透過型の性能を高め、メッセージのあることが判ればバックライトを使って画面を判読するように構成した。また図面と解説がある場合など、図面が右側に位置することが多いことから左右で透過領域の大きさを異ならせ、図面が透過型で読みやすくなるように設定しても良い。
【００１９】
さらに直射日光に晒され易い機器においては、フードの位置や、観察方向と日の当たり易い方向、例えば右ハンドルの車載用機器では左からの日が当たり易いなどを考慮して、有効表示面内の左右または上下で一画素あたりの光透過領域の面積を異ならせ、特定方向での画面がみやすくなる。
【００２０】
上述した例では透過領域は大きな一つの開口部のように説明したが、これに限られることではなく、複数の開口部を一画素内で分散させても良く、この場合は一画素内の透過領域の累積開口面積をもって実施すればよい。また色純度の調整のために一画素あたりの光透過領域の面積は、色毎にも異なって設けても良い。
【００２１】
以上のように複数の画素４の集合体であって、各々の画素４は光の反射領域Ｒと光の透過領域Ｔとを有し、画面の場所が異なる同じ色の表示の役割を持つ画素どおしで、異なる面積の光透過領域となっているので、用途や使い勝手によって画面をみやすく構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明実施例の液晶表示器の要部断面図である。
【図２】本発明実施例の有効表示領域の代表的な画素電極平面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、２    基板
３    液晶
４    画素
５    カラーフィルター
６    電極
７    駆動素子
Ｔ    透過領域
Ｒ    反射領域
【図１】
2005062688.tif 000003
【図２】
2005062688.tif 000004