(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セルの内面における１ドット内に、反射膜を配置してその反射膜上にカラーフィルタ層を形成してなる反射領域と、
反射膜を配置せずにカラーフィルタ層を形成してなる透過領域とを有する半透過型液晶表示パネルの製造方法において、
反射膜を形成した後に透過領域にのみ色調整層としての第１のカラーフィルタ層を形成し、その後に前記反射膜および前記第１のカラーフィルタ層の上に前記第１のカラーフィルタ層の材料とは色純度が異なる第２のカラーフィルタ層を形成するようにしたことを特徴とする半透過型液晶表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記第１のカラーフィルタ層の膜厚と前記反射層の膜厚とが同じである請求項１に記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記反射領域において第２のカラーフィルタ層を２度通過する光により表示されるカラー画像と前記透過領域において各カラーフィルタ層を１度だけ通過する光により表示されるカラー画像の光学的な色特性を一致させるように、第２のカラーフィルタ層の材料の色純度および膜厚に基づき前記第１のカラーフィルタ層を色調整する請求項１または請求項２に記載の半透過型液晶表示パネルの製造方法。
【請求項４】
請求項１の半透過型液晶表示パネルの製造方法によって作成された半透過型液晶表示パネルであって、
液晶セルの内面における１ドット内に、反射膜を配置してその反射膜上にカラーフィルタ層を形成してなる反射領域と、反射膜を配置せずにカラーフィルタ層を形成してなる透過領域とを有し、前記透過領域に前記反射膜と同じ膜厚の色調整層としての第１のカラーフィルタ層が配置され、前記透過領域および前記反射領域に同一材料からなる第２のカラーフィルタ層が配置され、前記反射領域で反射されて第２のカラーフィルタ層を２度通過する光の色特性と、前記透過領域のカラーフィルタ層を１度だけ通過する光の色特性とが一致するように、前記第１のカラーフィルタ層および第２のカラーフィルタ層がそれぞれ異なる色純度に形成された半透過型液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半透過型液晶表示パネルおよびこれの製造方法に係り、特に、液晶セルの内面における１ドット内に、反射膜を配置してその反射膜上にカラーフィルタ層を形成してなる反射領域と、反射膜を配置せずにカラーフィルタ層を形成してなる透過領域とを有する半透過型液晶表示パネルおよびこれの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、携帯電話等の文字画像表示画面として半透過型の液晶表示パネルが用いられている。前記半透過型液晶表示パネルの一例として、図４に示すように、液晶セル内面における１ドット内に、反射膜２を配置してその反射膜２上にカラーフィルタ層１３を形成してなる反射領域４と、反射膜２を配置せずにカラーフィルタ層１３を形成してなる透過領域５とを有するものがある。ここで、１ドット内とは、カラー画像を形成する１画素表示中における赤、緑、青の各１色単位の範囲をいう。
【０００３】
そして、このような半透過型液晶表示パネルには、反射膜２の背面側にバックライトユニットが設けられており、外光が十分入射される場合には外光を反射膜２で反射させてその反射光によりカラー画像を表示するとともに、外光が入射されにくい場合等にはバックライトユニットからの照射光を透過領域５のカラーフィルタ層１３で透過させてカラー画像表示するようになっている。
【０００４】
また、そのようなカラー画像表示に必要な反射膜２およびカラーフィルタ層１３を形成するために、従来から用いられている一般的な半透過型液晶表示パネルの製造方法を図５に示す。
【０００５】
従来の半透過型液晶表示パネルの製造方法は、ガラスやプラスチック材料からなる１対の透明基板１，１の一方の透明基板１上の全面に蒸着法など反射膜２を形成し、その後フォトリソ法により反射膜２をパターニング形成することにより、１ドット内に反射膜２が配置された反射領域４と反射膜２が配置されていない透過領域５とを形成する。
【０００６】
そして、前記反射領域４の反射膜２の上面および反射膜２が形成されていない透明基板１の上面に重ねるようにして顔料分散法等により、感光性着色材料の塗布、露光、現像を繰り返して、赤、緑および青の各カラーフィルタ層１３を形成するようになっていた。このときの反射領域４のカラーフィルタ層１３と、透過領域５のカラーフィルタ層１３とは、同一の厚さであって同一の色純度を有するものが形成されるようになっていた。そして、前記カラーフィルタ層１３の上にはカラーフィルタ層１３の保護および平滑化のための保護膜６を形成するようになっていた。
【０００７】
その後、図示しないが、保護膜６上に透明電極を形成するとともに、もう一方の透明基板１にも所定の透明電極を形成し、それぞれ配向制御膜を形成してからそれら２枚の透明電極基板をシール材を介して貼り合わせ、液晶注入口から液晶セル内に液晶７を注入することにより半透過型液晶表示パネルを完成させるようになっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の半透過型液晶表示パネルにおいては、反射領域４では入射光がカラーフィルタ層１３を通過して反射膜２で反射された後に再びカラーフィルタ層１３を通過するためカラーフィルタ層１３を２度通過することになるが、透過領域５ではバックライトからの光がカラーフィルタ層１３を１度通過するだけなので、反射領域４の光に比べて透過領域５の光の色特性が劣ってしまい、透過時のカラー画像の見栄えが淡い色になってしまうという問題があった。
【０００９】
これは、表２に示す色度の測定結果から見ても、従来の半透過型液晶表示パネルでは、反射領域４における光の色度と透過領域５における光の色度との差が大きくなっており、異なる色味を呈していることがわかる。
【００１０】
【表２】
0004521089.tif 000002
【００１１】
そのため、透過時の色味を重視して色純度の高いカラーフィルタ層１３を形成することも考えられるが、そのカラーフィルタ層１３を２度通過する反射領域４の光が暗くなってしまうという別の問題が生じてしまう。
【００１２】
さらに、従来の半透過型液晶表示パネルでは、反射領域４の液晶層ギャップが透過領域５に比べてその反射膜２の膜厚分だけ薄くなっているため、光学的に問題が生じる可能性があった。特に反射膜２の膜厚が厚い場合にはその影響が顕著となるおそれがあった。
【００１３】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、反射領域と透過領域との色特性を改善していずれの領域を経て表示されるカラー画像の見栄えを一致させることができるとともに、反射領域および透過領域の液晶層ギャップを均一に保持することができる半透過型液晶表示パネルおよびこれの製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【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請求項１に係る発明の特徴は、反射膜を形成した後に透過領域にのみ色調整層としての第１のカラーフィルタ層を形成し、その後に前記反射膜および前記第１のカラーフィルタ層の上に前記第１のカラーフィルタ層の材料とは色純度が異なる第２のカラーフィルタ層を形成するようにした点にある。そして、このような製造方法を採用することで、透過領域にのみ配置されて色調整層として機能する第１カラーフィルタ層の材料と、反射領域および透過領域の両領域に配置される第２カラーフィルタ層の材料とを任意に設定することができる。
【００１５】
また、請求項２に係る発明の特徴は、請求項１の発明において、前記第１のカラーフィルタ層の膜厚と前記反射層の膜厚とが同じである点にある。
【００１６】
また、請求項３に係る発明の特徴は、前記反射領域において第２のカラーフィルタ層を２度通過する光により表示されるカラー画像と前記透過領域において各カラーフィルタ層を１度だけ通過する光により表示されるカラー画像の光学的な色特性を一致させるように、第２のカラーフィルタ層の材料の色純度および膜厚に基づき前記第１のカラーフィルタ層を色調整する点にある。
【００１７】
また、請求項４に係る発明の特徴は、請求項１の半透過型液晶表示パネルの製造方法によって作成された半透過型液晶表示パネルであって、
液晶セルの内面における１ドット内に、反射膜を配置してその反射膜上にカラーフィルタ層を形成してなる反射領域と、反射膜を配置せずにカラーフィルタ層を形成してなる透過領域とを有し、前記透過領域に前記反射膜と同じ膜厚の色調整層としての第１のカラーフィルタ層が配置され、前記透過領域および前記反射領域に同一材料からなる第２のカラーフィルタ層が配置され、前記反射領域で反射されて第２のカラーフィルタ層を２度通過する光の色特性と、前記透過領域のカラーフィルタ層を１度だけ通過する光の色特性とが一致するように、前記第１のカラーフィルタ層および第２のカラーフィルタ層がそれぞれ異なる色純度に形成された点にある。そして、このように色調整層として第１のカラーフィルタ層を配置する構成を採用したことにより、透過領域および反射領域のカラーフィルタ層の上面位置を一致させることができる。
【００１８】
また、請求項５に係る発明の特徴は、請求項１の半透過型液晶表示パネルの製造方法によって作成された半透過型液晶表示パネルであって、液晶セルの内面における１ドット内に、反射膜を配置してその反射膜上にカラーフィルタ層を形成してなる反射領域と、反射膜を配置せずにカラーフィルタ層を形成してなる透過領域とを有し、前記透過領域に前記反射膜と同じ膜厚とされた色調整層としての第１のカラーフィルタ層が配置され、前記透過領域および前記反射領域に同一材料からなる第２のカラーフィルタ層が配置され、前記反射領域で反射されて第２のカラーフィルタ層を２度通過する光の色特性と、前記透過領域のカラーフィルタ層を１度だけ通過する光の色特性とが一致するように、前記第１のカラーフィルタ層および第２のカラーフィルタ層がそれぞれ異なる色純度に形成された点にある。そして、このように色調整層としての第１のカラーフィルタ層を配置する構成を採用したことにより、透過領域および反射領域のカラーフィルタ層の上面位置を一致させることができる。
【００１９】
【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。
【００２０】
図１は、本発明に係る半透過型液晶表示パネルの実施形態の一例を示したもので、液晶セルの内面における１ドット内において、透明基板１の上面に反射膜２を配置してその反射膜２上にカラーフィルタ層３を形成してなる反射領域４と、透明基板１の上面に反射膜２を配置せずにカラーフィルタ層３を形成してなる透過領域５とを有している。そして、本実施形態では、前記透過領域５のカラーフィルタ層３の厚さが前記反射領域４のカラーフィルタ層３の厚さよりも大きくなるように形成されている。
【００２１】
前記透過領域５のカラーフィルタ層３の厚さは、反射領域４においてカラーフィルタ層３を２度通過する光の色特性と、透過領域５においてカラーフィルタ層３を１度通過する光の色特性とを少なくとも近似させるように任意に設定される。例えば、カラーフィルタ層３の色純度が等しい場合には、前記透過領域５のカラーフィルタ層３の厚さを反射領域４のカラーフィルタ層３の厚さの約２倍に形成すれば、両領域において光が通過するカラーフィルタ層３の距離が等しくなり、それらの光の色特性は一致する。
【００２２】
また、透過領域５のカラーフィルタ層３の厚さを反射領域４のカラーフィルタ層３の厚さの２倍としなくても、透過領域５のカラーフィルタ層３の色純度を調整することで透過領域５および反射領域４を通過する光の色特性を一致させることができる。例えば、透過領域５において光が通過するカラーフィルタ層３の距離が、反射領域４において光が通過するカラーフィルタ層３の距離の２分の１である場合には、透過領域５のカラーフィルタ層３を反射領域４のカラーフィルタ層３の２倍の色純度に高めて形成すればよいし、逆に透過領域５の光が通過するカラーフィルタ層３の距離が反射領域４に比べて長い場合には、透過領域５のカラーフィルタ層３の色純度を反射領域４のものに比べて低くすればよい。
【００２３】
本実施形態においては、図１に示すように、透過領域５のカラーフィルタ層３の上面位置と、反射領域４のカラーフィルタ層３の上面位置とが一致するように形成されており、透過領域５および反射領域４における光の色特性を一致させるだけでなく、透過領域５および反射領域４の液晶層ギャップをも均一に保持させている。これにより、透過領域５において光が通過するカラーフィルタ層３の距離が、従来のものに比べて反射膜２の膜厚分長くなっているため、その分だけ透過領域５の光の色特性が、反射領域４の光の色特性に近似することになる。もし、各領域での色特性の差が大きい場合には、透過領域５のカラーフィルタ層３の色純度を反射領域４に比べて高めるように調整すればよい。
【００２４】
ここで、本実施形態の半透過型液晶表示パネルにおける透過領域５および反射領域４の色度特性の測定を行った結果を表１に示す。この色度測定試験では、Ｃ光源を使用している。
【００２５】
【表１】
0004521089.tif 000003
【００２６】
表１に示すように、本実施形態の半透過型液晶表示パネルでは、反射領域４および透過領域５における光の色特性の差がほとんどなくなり、ほぼ一致するまでに改善された。
【００２７】
したがって、本実施形態によれば、透過領域５におけるカラーフィルタ層３の厚さを厚くしたことにより、透過領域５において光が１度だけ透過するカラーフィルタ層３の距離が、反射領域４において反射して光が２度通過するカラーフィルタ層３の距離に近くなるため、両領域を経て表示されるカラー画像の色特性を一致させることができ、両領域を通過させて表示するカラー画像の色味を改善して高品質のカラー画像を得ることができる。
【００２８】
この場合、透過領域５のカラーフィルタ層３の厚さを、反射領域４のカラーフィルタ層３の厚さの約２倍に形成すれば、両領域に形成するカラーフィルタ層３の色純度として同一のものを用いても、色特性を一致させることができる。
【００２９】
また、透過領域５のカラーフィルタ層３の色純度を適当に調整すれば、透過領域５と反射領域４とにおいて光が通過するカラーフィルタ層３の距離の差を相殺することができ、特別に透過領域５のカラーフィルタ層３の厚さを大きくし過ぎないようにできる。
【００３０】
さらに、透過領域５および反射領域４におけるカラーフィルタ層３の上面位置を一致させるようにすれば、反射領域４および透過領域５の液晶層ギャップを均一に保持することができる。
【００３１】
つぎに、本発明の半透過型液晶表示パネルの製造方法の実施形態の一例について第１実施形態および第２実施形態として説明する。
【００３２】
本第１実施形態の半透過型液晶表示パネルの製造方法は、まず、透明基板１の上に反射膜２が配置されている部分と配置されていない部分とを形成し、それぞれ反射領域４と透過領域５とする。続いて反射膜２が形成されていない透過領域５において第１のカラーフィルタ層３ａを形成し、その後に前記反射膜２および前記第１カラーフィルタ層３ａの上に第２のカラーフィルタ層３ｂを形成する。前記第１カラーフィルタ層３ａと第２カラーフィルタ層３ｂとの色純度は同じものを形成してもよいし、異なるものを形成するようにしてもよい。
【００３３】
このような第１実施形態の半透過型液晶表示パネルの製造方法について、より具体的な実施例１を図２を参照しつつ説明する。
【００３４】
実施例１の半透過型液晶表示パネルの製造方法は、まず、第１カラーフィルタ層３ａを色調整層として用いるため、あらかじめ着色材料の色調整を行っておく。本実施形態では、反射領域４における反射膜２の膜厚がカラーフィルタ層３ｂに比べて薄いため、第１カラーフィルタ層３ａの色純度が高くなるように調整しておく。そして、ガラス材料またはプラスチック材料からなる透明基板１上の全面に蒸着法あるいはスパッタ法等によりアルミ材料からなる反射膜２を０．２μｍの膜厚に形成し、フォトリソ法によりパターニングして透過領域５とする部分の反射膜２をエッチングする。これにより１ドット内に反射膜２を備えた反射領域４と反射膜２を備えない透過領域５とを形成する。
【００３５】
続いて、顔料分散法などにより、感光性着色材料の塗布、露光、現像を繰り返し、透過領域５に赤、緑、青の各色について第１カラーフィルタ層３ａを前記反射膜２と同じ膜厚の０．２μｍで形成する。
【００３６】
続いて、前記反射膜２上の反射領域４および反射膜２のない透過領域５に、第２層目のカラーフィルタ層３ｂを顔料分散法などにより、感光性着色材料の塗布、露光、現像を繰り返して０．８μｍの厚さで形成する。
【００３７】
そして、第２カラーフィルタ層３ｂの上に、このカラーフィルタ層３ｂを透明電極を形成するとき等の損傷から保護するとともに平滑化するために保護膜６を形成する。
【００３８】
その後、図示しないが、保護膜６上に透明電極を形成するとともに、カラーフィルタが形成されない透明基板１にも所定位置に透明電極を形成し、それぞれ配向制御膜を形成し、２つの透明電極基板をスペーサを介してシール材により貼り合わせ、所定位置でパネルを分断するとともに、開口された液晶注入口から液晶セル内に液晶７を注入・封止することで液晶表示パネルを完成させる。その後、偏光板を取り付け、さらに透明基板１の後方位置にバックライトユニットが取り付けられる。
【００３９】
したがって、本第１実施例によれば、透過領域５に第１カラーフィルタ層３ａを色調整層として形成するため、透過領域５における光の色特性を反射領域４における光の色特性に容易に一致させることができるとともに、透過領域５および反射領域４のカラーフィルタ層３ｂの上面位置を一致させることができ、液晶層ギャップを均一化することができる。
【００４０】
つぎに、本発明の半透過型液晶表示パネルの製造方法の第２実施形態について説明する。
【００４１】
本第２実施形態の半透過型液晶表示パネルの製造方法は、透明基板１上に反射膜２が配置されている部分と配置されていない部分とを形成し、それぞれ反射領域４と透過領域５とする。続いて前記反射膜２上の反射領域４または反射膜２が形成されていない透過領域５のいずれか一方にのみカラーフィルタ層３ｃ，３ｄを形成する。このとき、各カラーフィルタ層３ｃ，３ｄの色純度を同一にしてもよいし、異なるようにしてもよい。その後、まだカラーフィルタ層３ｃ，３ｄが形成されていない他方の領域にカラーフィルタ層３ｃ，３ｄを形成する。
【００４２】
このような第２実施形態の半透過型液晶表示パネルの製造方法について、より具体的な実施例２を図３を参照しつつ説明する。
【００４３】
本実施例２の半透過型液晶表示パネルの製造方法は、まず、透過領域５に形成するカラーフィルタ層３ｃについて色調整が必要であれば、あらかじめ着色材料の色調整を行っておく。
【００４４】
そして、ガラス材料またはプラスチック材料からなる透明基板１上の全面に蒸着法あるいはスパッタ法等によりアルミ材料からなる反射膜２を０．２μｍの膜厚に形成し、フォトリソ法によりパターニングして透過領域５とする部分の反射膜２をエッチングする。これにより１ドット内に反射膜２を備えた反射領域４と反射膜２を備えない透過領域５とを形成する。
【００４５】
続いて、顔料分散法などにより、感光性着色材料の塗布、露光、現像を繰り返し、透過領域５に赤、緑、青の各色についてカラーフィルタ層３ｃを１．０μｍで形成する。
【００４６】
続いて、同様の方法によって反射領域４の反射膜２上に０．８μｍのカラーフィルタ層３ｄを形成し、透過領域５のカラーフィルタ層３ｃの上面位置を一致させる。
【００４７】
そして、透過領域５および反射領域４のカラーフィルタ層３ｄの上に保護膜６を形成する。その後、実施例１と同様の工程を経て液晶表示パネルを完成させる。
【００４８】
したがって、本実施例２によれば、反射領域４および透過領域５におけるカラーフィルタ層３ｃ，３ｄをそれぞれ別個の過程において形成するため、両領域での光の色特性が一致するようにカラーフィルタ層３ｃ，３ｄの厚さや色特性を適当に調整することができ、カラー画像表示を一致させることができるとともに、液晶層ギャップを均一化することができる。
【００４９】
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。
【００５０】
以上説明したように本発明の半透過型液晶表示パネルの製造方法によれば、透過領域にのみ配置されて色調整層として機能する第１カラーフィルタ層と、反射領域および透過領域の両領域に配置される第２カラーフィルタ層とを別工程で形成するので、前記第１カラーフィルタ層の材料と、前記第２カラーフィルタ層の材料とを任意に設定することができる。これにより、前記反射領域において第２のカラーフィルタ層を２度通過する光により表示されるカラー画像と前記透過領域において各カラーフィルタ層を１度だけ通過する光により表示されるカラー画像の光学的な色特性を一致させるように、例えば色純度を勘案して各カラーフィルタ層の材料を選択することで、両領域を経て表示されるカラー画像の色特性を近似させ、カラー画像の色味を改善することができる半透過型液晶表示パネルを確実に製造することができる。また、色調整層としての第１カラーフィルタ層によって、両領域を経て表示されるカラー画像の色特性を近似させるように設計する半透過型液晶表示パネルの製造方法によれば、透過領域および反射領域のカラーフィルタ層の上面位置を一致させることが可能となり、その場合には、反射領域および透過領域の液晶層ギャップを均一に保持する半透過型液晶表示パネルを製造することができる。
【００５１】
また、本発明の半透過型液晶表示パネルによれば、透過領域にのみ配置されて色調整層としての第１カラーフィルタ層の色純度、および反射領域および透過領域の両領域に配置される第２カラーフィルタ層の色純度が、両領域を経て表示されるカラー画像の色特性を近似させ、カラー画像の色味を改善させることができるように調整されているので、両領域におけるカラー画像の見栄えを一致させることができる。また、色調整層としての第１カラーフィルタ層の色純度を調整することで、両領域を経て表示されるカラー画像の色特性を近似させるようにした本発明の半透過型液晶表示パネルは、透過領域および反射領域のカラーフィルタ層の上面位置を一致させるように設計することができ、反射領域および透過領域の液晶層ギャップを均一に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る半透過型液晶表示パネルのカラーフィルタ層の構造を示す図
【図２】  本発明に係る半透過型液晶表示パネルの製造方法の実施例１を示す一部を省略した工程図
【図３】  本発明に係る半透過型液晶表示パネルの製造方法の実施例２を示す一部を省略した工程図
【図４】  従来の半透過型液晶表示パネルのカラーフィルタ層の構造を示す図
【図５】  従来の液晶表示パネルの製造方法を示す一部を省略した工程図
【符号の説明】
１  透明基板
２  反射膜
３  カラーフィルタ層
３ａ  第１カラーフィルタ層
３ｂ  第２カラーフィルタ層
３ｃ  透過領域側のカラーフィルタ層
３ｄ  反射領域側のカラーフィルタ層
４  反射領域
５  透過領域
【図１】
0004521089.tif 000004
【図２】
0004521089.tif 000005
【図３】
0004521089.tif 000006
【図４】
0004521089.tif 000007
【図５】
0004521089.tif 000008