(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に対向して液晶を挟持する第１基板および第２基板を備え、互いに異なる色に対応する矩形状のサブ画素を複数有する液晶表示パネルにおいて、
前記各サブ画素の一部と重なるように島状に前記第２基板に設けられ、前記第１基板側からの入射光を反射させる反射層と、
前記反射層よりも観察側において前記サブ画素と重なるように設けられ、当該サブ画素の色に対応する波長の光を透過させるカラーフィルタとを具備し、
前記サブ画素内の前記反射層と重なる領域内に、前記カラーフィルタが設けられていない領域を有し、
前記サブ画素のうち、前記反射層に対応する反射領域と、当該反射領域以外の領域であって前記第２基板側からの入射光を前記第１基板側に透過させる透光領域とが、当該サブ画素を画定する複数の辺のうちの対向する一対の辺に接するとともに当該辺に沿って隣接し、
前記一対の辺は前記矩形状のサブ画素における長辺方向の辺である
ことを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項２】
前記カラーフィルタは、前記第１基板に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項３】
少なくとも一の色に対応するカラーフィルタが設けられていない領域の面積と、他の色に対応するカラーフィルタが設けられていない領域のの面積とが異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項４】
少なくとも一の色のサブ画素に対応する反射層の面積と、他の色のサブ画素に対応する反射層の面積とが異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項５】
前記サブ画素の周囲を遮光する遮光層を具備する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項６】
前記第２基板上に設けられた、前記液晶に電圧を印加するための電極を具備し、前記反射層は、導電性を有するとともに前記電極と電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネル。
【請求項７】
請求項１に記載の液晶表示パネルを備える
ことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
互いに異なる色に対応する矩形状のサブ画素を複数有し、前記サブ画素と重なるように設けられて当該サブ画素の色に対応する波長の光を透過させるカラーフィルタを備え、
前記各サブ画素内において前記カラーフィルタが設けられていない領域を有する液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル用基板であって、
相互に対向して液晶を挟持する一対の基板のうちの一の基板と、
前記各サブ画素の一部と重なるように島状に前記一の基板に設けられ、前記一対の基板のうちの他の基板側からの入射光を反射させる反射層とを具備し、
前記カラーフィルタが設けられていない領域が前記サブ画素のうち前記反射層と重なる領域内に位置するように、かつ、
前記サブ画素のうち、前記反射層に対応する反射領域と、当該反射領域以外の領域であって、入射光を前記一対の基板のうちの他の基板側に透過させる透光領域とが、当該サブ画素を画定する複数の辺のうちの対向する一対の辺に接するとともに当該辺に沿って隣接するように、前記反射層の形状が選定され、
前記一対の辺は前記矩形状のサブ画素における長辺方向の辺である
ことを特徴とする液晶表示パネル用基板。
【請求項９】
前記カラーフィルタが前記一の基板に設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の液晶表示パネル用基板。
【請求項１０】
相互に対向して液晶を挟持する一対の基板と、互いに異なる色に対応する矩形状のサブ画素を複数有する液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル用基板において、
前記一対の基板のうち、前記各サブ画素の一部と重なるように島状に反射層が設けられた基板との間で液晶を挟持する一の基板と、
前記サブ画素と重なるように前記一の基板に設けられ、当該サブ画素の色に対応する波長の光を透過させるカラーフィルタとを具備し、
前記サブ画素内の前記反射層と重なる領域内に、前記カラーフィルタが設けられていない領域を有し、
前記サブ画素のうち、前記反射層に対応する反射領域と、当該反射領域以外の領域であって、入射光を前記一対の基板のうちの他の基板側に透過させる透光領域とが、当該サブ画素を画定する複数の辺のうちの対向する一対の辺に接するとともに当該辺に沿って隣接し、
前記一対の辺は前記矩形状のサブ画素における長辺方向の辺である
ことを特徴とする液晶表示パネル用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネル、この液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル用基板、およびこの液晶表示パネルを用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、反射型表示と透過型表示とを必要に応じて切り換えることができる、いわゆる半透過反射型の液晶表示パネルが提案されている。図１３に示すように、この種の液晶表示パネルにおいては、第１基板１０と対向して液晶３１を挟持する第２基板２０の表面に、開口部６１１を有する反射層６１が設けられている。さらに、反射層６１からみて観察側（当該液晶表示パネルによる表示画像を視認する観察者が位置する側）には、例えば赤色、緑色および青色のいずれかに着色されたカラーフィルタ６２が設けられている。なお、図１３においては、液晶３１に電圧を印加するための電極や、液晶３１の配向状態を規定するための配向膜などについては図示が省略されている。
【０００３】
この構成において、第１基板１０側からの入射光（例えば、太陽光や室内照明光など）は、図１３中に経路Ｒ１として示すように、第１基板１０、液晶３１およびカラーフィルタ６２を透過して反射層６１の表面に到達する。そして、この表面における反射光がカラーフィルタ６２、液晶３１および第１基板１０を透過して観察側に出射することによって反射型表示が行なわれる。他方、図１３中に経路Ｒ２として示すように、第２基板２０側からの入射光（例えばバックライトユニットによる照射光）は反射層６１の開口部６１１を通過する。そして、この光がカラーフィルタ６２、液晶３１および第１基板１０をこの順に透過して観察側に出射することによって透過型表示が行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の半透過反射型液晶表示パネルにおいて、反射型表示のときに観察者が視認する光はカラーフィルタ６２を往復２回通過したものであるのに対し、透過型表示のときに観察者が視認する光はカラーフィルタ６２を一度だけ通過したものであるため、透過型表示のときの彩度が反射型表示のときの彩度よりも低くなってしまうという問題があった。
【０００５】
また、反射型表示においては、液晶表示パネルに入射する外光の光量が少ないことに起因して表示の明るさが不足しがちとなるため、カラーフィルタ６２の光透過率を高くして表示に供される光量を十分に確保することが望ましい。しかしながら、カラーフィルタ６２の光透過率を高くすると、透過型表示のときの彩度の不足がいっそう顕著となる。逆に、透過型表示のときの彩度の不足を解消するためにカラーフィルタ６２の光透過率を低くすれば、反射型表示に供される光量が減少し、表示の十分な明るさを確保することが困難となる。
【０００６】
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、反射型表示のときの明るさと透過型表示のときの彩度とをともに確保することができる液晶表示パネル、この液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル用基板、および当該液晶表示パネルを用いた電子機器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、相互に対向して液晶を挟持する第１基板および第２基板を備え、互いに異なる色に対応する矩形状のサブ画素を複数有する液晶表示パネルにおいて、前記各サブ画素の一部と重なるように島状に前記第２基板に設けられ、前記第１基板側からの入射光を反射させる反射層と、前記反射層よりも観察側において前記サブ画素と重なるように設けられ、当該サブ画素の色に対応する波長の光を透過させるカラーフィルタとを具備し、前記サブ画素内の前記反射層と重なる領域内に、前記カラーフィルタが設けられていない領域を有し、前記サブ画素のうち、前記反射層に対応する反射領域と、当該反射領域以外の領域であって前記第２基板側からの入射光を前記第１基板側に透過させる透光領域とが、当該サブ画素を画定する複数の辺のうちの対向する一対の辺に接するとともに当該辺に沿って隣接し、前記一対の辺は前記矩形状のサブ画素における長辺方向の辺であることを特徴とする。
【０００８】
この液晶表示パネルによれば、カラーフィルタのうち反射層に対応する領域に開口部が設けられているため、反射型表示に供される光量を十分に維持することができるとともに、透過型表示のときの彩度を十分に維持することもできる。例えば、カラーフィルタの透過率を低くして透過型表示のときの彩度を向上させた場合であっても、反射層による反射光の一部をカラーフィルタの開口部を通過させることによって光量の減少を抑えることができるから、反射型表示のときの明るさは維持される。なお、この液晶表示パネルにおいては、前記カラーフィルタが、前記第１基板に設けられている構成としてもよい。もっとも、カラーフィルタが第２基板に設けられている構成としてもよいことはもちろんである。
【０００９】
さらに、上記液晶表示パネルにおいては、少なくとも一の色に対応するカラーフィルタの開口部の面積と、他の色に対応するカラーフィルタの開口部の面積とを異ならせてもよい。こうすれば、反射型表示のときに反射層による反射層の表面で反射されて観察側に出射する光量を、各色のサブ画素ごとに任意に設定することができる。例えば、各カラーフィルタの透過率特性に応じて当該カラーフィルタに設ける開口部の面積を選定すれば、各色ごとの透過率特性のばらつきを補償して良好な色再現性を実現することができる。また、例えば、バックライトユニットからの照射光に分光特性のばらつきがある場合（例えば各波長の光量が相違する場合）であっても、各カラーフィルタに設ける開口部の面積をこの分光特性に応じて選定すれば、かかるばらつきを補償して良好な色再現性を実現することができる。また、少なくとも一の色のサブ画素に対応する反射層の面積と、他の色のサブ画素に対応する反射層の面積とを異ならせた場合にも、同様の効果が奏される。
【００１０】
また、本発明に係る液晶表示パネルにあっては、前記サブ画素のうち、前記反射層に対応する反射領域と、当該反射領域以外の領域であって前記第２基板側からの入射光を前記第１基板側に透過させる透光領域とが、当該サブ画素を画定する複数の辺のうちの少なくとも一の辺に近接するとともに当該辺に沿って隣接する構成が望ましい。この場合、前記サブ画素の前記少なくとも一の辺を、略矩形状の前記サブ画素を画定する複数の辺のうち対向する一対の辺とすることが考えられる。この構成によれば、製造上の誤差に起因してサブ画素の周縁近傍の部分が表示に寄与し得ないこととなったときでも、反射領域および透光領域の双方の面積が減少することとなり、これらの領域のうちいずれか一方の面積のみが減少することを防ぐことができる。したがって、たとえ製造上の誤差が生じた場合であっても、反射領域と透光領域との面積比率が所期の面積比率と異なる事態が回避され、この結果、反射型表示のときの表示品位と透過型表示のときの表示品位とのバランスを維持することができる。例えば、サブ画素の周囲を遮光するための遮光層を具備する液晶表示パネルにおいては、製造上の誤差によって遮光層がサブ画素の周縁近傍の部分と重なり、当該部分が表示に寄与し得ないものとなる場合が生じ得る。かかる場合であっても、本発明によれば、反射領域と透光領域との面積比率が所期の（設計上の）面積比率と異なるのを抑えることができるのである。
【００１１】
さらに、前記液晶に電圧を印加するための電極が第２基板上に設けられた液晶表示パネルにおいては、前記反射層を導電性の材料によって形成するとともに前記電極と電気的に接続させることが望ましい。この構成によれば、電極のみを独立に（反射層と分離して）設けた場合と比較して抵抗値を抑えることができる。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、上述した液晶表示パネルを備えることを特徴としている。上述したように、本発明に係る液晶表示パネルによれば、反射型および透過型の双方の表示方式において良好な表示品位を実現することができるから、特に、使用環境に応じた反射型表示と透過型表示との切り換えと高い表示品位とが要求される電子機器に好適である。このような電子機器としては、例えば可搬型のパーソナルコンピュータや携帯電話機などが考えられる。
【００１３】
また、本発明は、液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル用基板としても実施可能である。すなわち、この液晶表示パネルについては、液晶表示パネルの背面側に配置されるとともに反射層が設けられた液晶表示パネル用基板としてもよいし、液晶表示パネルの観察側に配置された、反射層を持たない液晶表示パネル用基板としてもよい。
【００１４】
すなわち、前者に係る液晶表示パネル用基板は、互いに異なる色に対応する矩形状のサブ画素を複数有し、前記サブ画素と重なるように設けられて当該サブ画素の色に対応する波長の光を透過させるカラーフィルタを備え、前記各サブ画素内において前記カラーフィルタが設けられていない領域を有する液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル用基板であって、相互に対向して液晶を挟持する一対の基板のうちの一の基板と、前記各サブ画素の一部と重なるように島状に前記一の基板に設けられ、前記一対の基板のうちの他の基板側からの入射光を反射させる反射層とを具備し、前記カラーフィルタが設けられていない領域が前記サブ画素のうち前記反射層と重なる領域内に位置するように、かつ、前記サブ画素のうち、前記反射層に対応する反射領域と、当該反射領域以外の領域であって、入射光を前記一対の基板のうちの他の基板側に透過させる透光領域とが、当該サブ画素を画定する複数の辺のうちの対向する一対の辺に接するとともに当該辺に沿って隣接するように、前記反射層の形状が選定され、前記一対の辺は前記矩形状のサブ画素における長辺方向の辺である構成としてもよい。
【００１５】
一方、後者に係る液晶表示パネルは、相互に対向して液晶を挟持する一対の基板と、互いに異なる色に対応する矩形状のサブ画素を複数有する液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル用基板において、前記一対の基板のうち、前記各サブ画素の一部と重なるように島状に反射層が設けられた基板との間で液晶を挟持する一の基板と、前記サブ画素と重なるように前記一の基板に設けられ、当該サブ画素の色に対応する波長の光を透過させるカラーフィルタとを具備し、前記サブ画素内の前記反射層と重なる領域内に、前記カラーフィルタが設けられていない領域を有し、前記サブ画素のうち、前記反射層に対応する反射領域と、当該反射領域以外の領域であって、入射光を前記一対の基板のうちの他の基板側に透過させる透光領域とが、当該サブ画素を画定する複数の辺のうちの対向する一対の辺に接するとともに当該辺に沿って隣接し、前記一対の辺は前記矩形状のサブ画素における長辺方向の辺であることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。なお、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００１７】
＜Ａ：第１実施形態＞
まず、図１を参照して、本発明をパッシブマトリクス方式の半透過反射型液晶表示パネルに適用した形態について説明する。同図に示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネル１とバックライトユニット４とを有する。液晶表示パネル１は、相互に対向する第１基板１０と第２基板２０とがシール材３０を介して貼り合わされるとともに、両基板とシール材３０とによって囲まれた領域に、例えばＴＮ（Twisted Nematic）型やＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型の液晶３１が封止された構成となっている。バックライトユニット４は、液晶表示パネル１の第２基板２０側に配置されている。以下では、図１に示すように、液晶表示パネル１に対してバックライトユニット４とは反対側を「観察側」と表記する。すなわち、「観察側」とは、当該液晶表示パネル１による表示画像を視認する観察者が位置する側という意味である。
【００１８】
バックライトユニット４は、光源４１と導光板４２とを有する。光源４１は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）や冷陰極管などにより構成され、導光板４２の側端面に対して光を照射する。導光板４２は、その側端面に入射した光源４１からの光を、液晶表示パネル１の基板面に対して一様に導くための板状部材である。また、導光板４２のうち液晶表示パネル１と対向する面には、当該導光板４２からの出射光を液晶表示パネル１に対して一様に拡散させるための拡散板が貼着される一方、これと反対側の面には、導光板４２から液晶表示パネル１とは反対側に向かう光を液晶表示パネル１側に反射させるための反射層が貼着される（いずれも図示略）。なお、光源４１は常に点灯しているわけではなく、外光が十分に存在しない環境において使用されるときに、ユーザからの指示やセンサからの検出信号に応じて点灯する。
【００１９】
一方、液晶表示パネル１の第１基板１０および第２基板２０は、ガラスや石英、プラスチックなどの光透過性を有する板状部材である。このうち第１基板１０の外側（液晶３１とは反対側）表面には、干渉色を補償するための位相差板１０１と、入射光を偏光させるための偏光板１０２とが貼着されている。第２基板２０の外側（液晶３１とは反対側）表面にも同様に、位相差板２０１と偏光板２０２とが貼着されている。
【００２０】
第１基板１０の面上には、複数のコモン電極１４が設けられている。ここで、図２は、液晶表示パネル１を構成する一部の要素の構成を示す平面図である。図２におけるＡ−Ａ’線からみた断面図が図１に対応している。図１および図２に示すように、各コモン電極１４は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料によって形成された帯状の電極であり、図中に示すＸ方向に延在する。
【００２１】
一方、第２基板２０の面上には、複数のセグメント電極２２が設けられている。各セグメント電極２２は、コモン電極１４と同様にＩＴＯなどの透明導電材料によって形成された帯状の電極であり、図１および図２に示すように、コモン電極１４と交差する方向（すなわち図中のＹ方向）に延在する。図１に示すように、コモン電極１４が形成された第１基板１０の表面、およびセグメント電極２２が形成された第２基板２０の表面は、それぞれ配向膜１５および２３によって覆われている。配向膜１５および２３は、例えばポリイミドなどによって形成された有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶３１の配向状態を規定するためのラビング処理が施されている。
【００２２】
第１基板１０と第２基板２０との間に挟持された液晶３１は、コモン電極１４とセグメント電極２２との間に印加された電圧に応じてその配向方向が変化する。以下では、図２中の右下部分に示すように、コモン電極１４とセグメント電極２２とが対向する領域５を「サブ画素」と表記する。すなわち、サブ画素５は、液晶３１の配向方向が電圧の印加に応じて変化する領域の最小単位ということができる。図２に示すように、複数のサブ画素５はＸ方向およびＹ方向にわたってマトリクス状に配列し、各々が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のうちのいずれかの色に対応する。そして、これらの３色に対応する３つのサブ画素５Ｒ、５Ｇおよび５Ｂの組によって、表示画像の最小単位に相当するひとつの画素（ドット）が構成される。
【００２３】
次に、図１に示すように、第１基板１０の内側（液晶３１側）表面には、遮光層１１、カラーフィルタ１２およびオーバーコート層１３が形成されている。このうちオーバーコート層１３は、例えばアクリル系やエポキシ系などの樹脂材料によって形成され、遮光層１１とカラーフィルタ１２との段差を平坦化する役割を担っている。上述したコモン電極１４は、このオーバーコート層１３の表面に形成されている。
【００２４】
遮光層１１は、マトリクス状に配列する各サブ画素５の間隙（つまり、コモン電極１４とセグメント電極２２とが対向する領域以外の領域）を覆うように格子状に形成され、各サブ画素５の周囲を遮光する役割を担っている。この遮光層１１は、例えばカーボンブラックが分散された黒色樹脂材料や、クロム（Ｃｒ）などの金属によって形成される。
【００２５】
次に、カラーフィルタ１２（１２Ｒ、１２Ｇおよび１２Ｂ）は、各サブ画素５に対応して形成された樹脂層であり、染料や顔料によってサブ画素５の色に対応した色、すなわち赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のいずれかにそれぞれ着色されている。したがって、液晶３１を透過して第１基板１０に向かう光のうち各カラーフィルタ１２の色に対応した波長の光が、選択的に観察側に出射することとなる。さらに、カラーフィルタ１２には、図１に示すように各サブ画素５の中央部近傍に対応して開口部１２１が設けられているが、この点については後述する。なお、本実施形態においては、Ｙ方向に列をなす複数のサブ画素５にわたって同一色のカラーフィルタ１２が配列された構成（いわゆるストライプ配列）が採用された場合を例示する。
【００２６】
図３は、本実施形態において用いられるカラーフィルタ１２の透過率特性を表すグラフである。なお、図３においては、カラーフィルタ１２への入射光の波長が横軸に、透過率（入射光量に対する出射光量の割合）が縦軸に、それぞれ示されている。同図に示すように、カラーフィルタ１２Ｒは赤色に対応する約６００ｎｍ以上の波長の光に対して高い透過率を示し、カラーフィルタ１２Ｇは緑色に対応する約５００〜６００ｎｍの波長の光に対して高い透過率を示し、カラーフィルタ１２Ｂは青色に対応する約４００〜５００ｎｍの波長の光に対して高い透過率を示すようになっている。そして、図３のグラフにおいて各カラーフィルタ１２の最大透過率を比較すると、赤色のカラーフィルタ１２Ｒの最大透過率（約０．９２）が最も大きく、次いで青色のカラーフィルタ１２Ｂの最大透過率（約０．８９）、緑色のカラーフィルタ１２Ｇの最大透過率（約０．８４）の順に小さくなっていることが判る。すなわち、同一光量の光を各色のカラーフィルタ１２に照射したとき、緑色のカラーフィルタ１２Ｇから出射する光量は、赤色のカラーフィルタ１２Ｒおよび青色のカラーフィルタ１２Ｂから出射する光量よりも少ない。
【００２７】
一方、図１および図２に示すように、第２基板２０の内側（液晶３１側）表面には複数の反射層２１が設けられている。各反射層２１は、第１基板１０側からの入射光を反射させるための層であり、例えばアルミニウムや銀などの単体金属や、これらを主成分として含む合金などによって形成された光反射性を有する薄膜である。本実施形態における反射層２１は、銀を主成分としてパラジウム（Ｐｄ）および銅（Ｃｕ）を含む合金によって形成されているものとする。また、第２基板２０の内側表面は、反射層２１の表面に散乱構造（凹凸）を形成するために粗面化されているが、図示は省略されている。なお、反射層２１の表面に散乱構造を形成する構成に代えて、観察側の偏光板１０２に散乱特性を持たせた、いわゆる前方散乱方式を採用してもよい。
【００２８】
ここで、図４は、各反射層２１とセグメント電極２２との位置関係を示す図であって、図２におけるＢ−Ｂ’線からみた断面（すなわちセグメント電極２２の延在方向と直交する断面）からみた構成を示す図である。同図に示すように、反射層２１は、セグメント電極２２と直交する断面の全周縁にわたってセグメント電極２２に覆われている。より具体的には、図４に示すように、セグメント電極２２の一部を構成する第１層２２１が第２基板２０の内側表面に形成されるとともに、この第１層２２１のうち幅方向の一部分を覆うように反射層２１が形成されている。さらに、セグメント電極２２を構成する第２層２２２が、反射層２１のうち第２基板２０と平行な面から幅方向の周縁部（エッジ）にわたって当該反射層２１を覆うように形成される。この構成により、セグメント電極２２と反射層２１は電気的に接続される。セグメント電極２２を構成するＩＴＯは抵抗値が比較的高いのに対し、反射層２１を構成するＡＰＣ合金は抵抗値が低い。このため、図４に示したようにセグメント電極２２と反射層２１とを接触させることによって配線抵抗が低く抑えられる。
【００２９】
一方、図２に示すように第２基板２０の基板面と平行な面に着目すると、複数の反射層２１の各々は各サブ画素５の一部と重なるように設けられている。さらに、各反射層は、その全周縁がサブ画素５内に位置するようになっている。換言すると、各反射層２１は、各サブ画素５ごとに島状に離間して、当該サブ画素５内に設けられているのである。
【００３０】
そして、サブ画素５のうち反射層２１と重なる領域（以下、「反射領域５１」という）は、第１基板１０側からの光を反射して反射型表示を行なうための領域として機能する。すなわち、反射型表示を行なうとき、観察側から液晶表示パネル１に入射した太陽光や室内照明光などの外光は、偏光板１０２および位相差板１０１を通過することによって所定の偏光状態となった後、第１基板１０→カラーフィルタ１２→コモン電極１４→液晶３１→セグメント電極２２という経路を介して反射層２１に至るとともに、その表面において反射して、いま来た経路を逆に辿る。このとき、コモン電極１４とセグメント電極２２との間の電圧差に応じて液晶３１の配向状態が変化するため、反射領域５１における反射光のうち偏光板１０２を通過して観察者に視認される光量が、サブ画素５ごとに制御されるのである。
【００３１】
他方、サブ画素５のうち反射領域５１以外の領域、すなわちサブ画素５のうち反射層２１によって覆われた領域以外の領域（以下、「透光領域」という）５２は、バックライトユニット４から第２基板２０に入射した光を透過させて透過型表示を行なうための領域として機能する。すなわち、バックライトユニット４の光源４１を点灯させて透過型表示を行なうとき、当該バックライトユニット４の照射光は、偏光板２０２および位相差板２０１を通過することによって所定の偏光状態となった後、第２基板２０→（透光領域５２→）セグメント電極２２→液晶３１→コモン電極１４→カラーフィルタ１２→第１基板１０という経路を介して観察側に出射する。この透過型表示においても、コモン電極１４とセグメント電極２２との間の電圧差に応じて液晶３１の配向状態が変化するため、透光領域５２を透過した光のうち偏光板１０２を通過して観察者に視認される光量は、サブ画素５ごとに制御される。
【００３２】
次に、図５を参照して、反射層２１およびカラーフィルタ１２のより詳細な構成について説明する。なお、図５においては、ひとつの画素を構成する３色分のサブ画素５のみが図示されている。
【００３３】
上述したとおり、各サブ画素５は、反射層２１に対応して第１基板１０側からの入射光を反射させる反射領域５１と、当該反射層２１以外の領域に対応して第２基板２０側からの入射光を第１基板１０側に透過させる透光領域５２とを有する。図５に示すように、各色のカラーフィルタ１２には、サブ画素５のうち反射領域５１に対応する領域内に開口部１２１が設けられている。開口部１２１は、カラーフィルタ１２が設けられていない部分であり、この開口部１２１にはカラーフィルタ１２および遮光層１１を覆う透明なオーバーコート層１３が入り込んでいる。かかる構成において、反射型表示が行なわれるときに反射層２１の表面で反射した光のうち、カラーフィルタ１２（開口部１２１以外の部分）を透過した光は当該カラーフィルタ１２の作用によって光量が低減されるのに対し、カラーフィルタ１２の開口部１２１を通過して第１基板１０側に出射する光は、透明なオーバーコート層１３を透過するのみであるために光量はほとんど低減されない。したがって、例えば、透過型表示のときの彩度を確保するためにカラーフィルタ１２の光透過率を高くした場合（つまり、カラーフィルタ１２に対する顔料や染料の分散量を大きくした場合）であっても、反射型表示に供される光量を十分に確保して明るい表示を行なうことができる。このように、本実施形態によれば、反射型表示のときの明るさと透過型表示のときの彩度とをともに確保することができるのである。
【００３４】
次に、本実施形態においては、図５に示すように、カラーフィルタ１２に設けられた開口部１２１の面積が、各色のカラーフィルタ１２ごとに異なっている。すなわち、緑色のカラーフィルタ１２Ｇに設けられた開口部１２１の面積は、赤色のカラーフィルタ１２Ｒおよび青色のカラーフィルタ１２Ｂに設けられた開口部１２１の面積よりも大きくなっている。ここで、図３を参照して上述したように、緑色のカラーフィルタ１２Ｇの最大透過率は、赤色のカラーフィルタ１２Ｒおよび青色のカラーフィルタ１２Ｂの最大透過率よりも低い。すなわち、各カラーフィルタ１２の開口部１２１の面積は、各カラーフィルタ１２の透過率特性の相違に応じて選定されているのである。
【００３５】
さらに、図２および図５に示すように、反射領域５１と透光領域５２との面積比も、各カラーフィルタ１２の透過率特性の相違に応じて異なっている。換言すると、各サブ画素５に対応する反射層２１の面積が、当該サブ画素５の色に応じて異なっているのである。具体的には、緑色のサブ画素５Ｇに対応する反射領域５１（または反射層２１）の面積は、赤色および青色のサブ画素５Ｒおよび５Ｂに対応する反射領域５１（または反射層２１）の面積よりも大きくなっている。
【００３６】
このように、カラーフィルタ１２の開口部１２１の面積および反射層２１の面積を各色のサブ画素５ごとに異ならせることにより、各カラーフィルタ１２の透過率特性の相違を補償して良好な表示品位を確保することができるという利点がある。以下、この効果について詳述する。
【００３７】
まず、各カラーフィルタ１２に設けられた開口部１２１の面積に着目する。緑色のカラーフィルタ１２Ｇの最大透過率は、他色のカラーフィルタ１２の最大透過率と比較して低いため、仮にすべてのカラーフィルタ１２について面積が等しい開口部１２１を設けるとすれば、緑色のカラーフィルタ１２Ｇを透過する光量が、赤色および青色のカラーフィルタ１２Ｒおよび１２Ｂを透過する光量よりも少なくなる。したがって、反射型表示のときに赤色、緑色および青色の各色について観察者に視認される光量がばらつき、ひいては良好な色再現性を実現することが困難となり得る。これに対し、本実施形態においては、透過率の低い緑色のカラーフィルタ１２Ｇに他のカラーフィルタ１２Ｒおよび１２Ｂよりも面積が大きい開口部１２１が設けられているため、反射型表示のときに赤色、緑色および青色の各色について観察者に視認される光量のバランスを保つことができるのである。
【００３８】
次に、各サブ画素５の反射層２１の面積に着目する。緑色のカラーフィルタ１２Ｇの最大透過率は他色のカラーフィルタ１２の最大透過率よりも低いため、仮にすべての色のサブ画素５について反射領域５１の面積を等しくするとすれば、緑色のサブ画素５に対応する反射層２１の表面で反射して観察側に出射する光量が、他色のサブ画素５に対応する反射層２１の表面で反射して観察側に出射する光量と比較して少なくなり、観察者に視認される各色の光量がばらつくこととなる。これに対し、本実施形態においては、緑色のサブ画素５Ｇに対応する反射層２１の面積が、他のサブ画素５Ｒおよび５Ｂの反射層２１の面積よりも大きくなっているため、緑色のサブ画素５Ｇに対応する反射層２１の表面で反射して観察側に出射する光量を十分に確保することができる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、各色のカラーフィルタ１２の透過率特性にばらつきがある場合であっても、これを補償して良好な色再現性が実現されるのである。
【００４０】
再び図５において、各サブ画素５と、当該サブ画素５内の反射領域５１および透光領域５２との位置関係に着目すると、本実施形態においては、反射領域５１と透光領域５２の双方が、サブ画素５を画定する４本の辺（すなわちサブ画素５の周縁を構成する４本の辺）のうちＹ方向に延在する一対の辺に接するとともに、各領域がこの辺に沿って隣接するようになっている。すなわち、略長方形状のサブ画素５のうち二本の長辺の各々を当該辺の一端から他端に向かって辿った場合、当該辺に沿って、透光領域５２、反射領域５１、透光領域５２の順に各領域が隣接することとなる。換言すると、図５に示すように、サブ画素５の長辺に接し、かつ当該辺と平行な直線Ｌを当該サブ画素５内において想定した場合に、当該直線Ｌが反射領域５１と透光領域５２の双方を通過するようになっているのである。
【００４１】
このように、本実施形態においては、ひとつのサブ画素５に対応する反射領域５１と透光領域５２とが、当該サブ画素５の周縁に沿って隣接するようになっているので、当該サブ画素５における反射領域５１と透光領域５２の面積比率について、製造上の誤差に起因したばらつきが発生するのを抑えることができる。詳述すると、以下の通りである。
【００４２】
ひとつのサブ画素５内に反射領域５１と透光領域５２とを含ませるための構成としては、例えば図６（ａ）に示す構成も考えられる。すなわち、各サブ画素５に対応する反射層２１の周縁が当該サブ画素５の周縁に接しないように、換言すれば各サブ画素５の周縁に透光領域５２のみが接するように、反射層２１を形成するのである。
【００４３】
ここで、かかる構成の液晶表示パネル１を製造する工程のうち、反射層２１が形成された第２基板２０と、遮光層１１が形成された第１基板１０とを貼り合わせる工程に着目する。この工程においては、両基板同士の相対的な位置合わせを行いつつ当該基板同士を貼り合わせるのが一般的である。このとき、例えば、製造技術上の理由などに起因して両基板のＸ方向における相対的な位置がずれたと仮定すると、図６（ｂ）に示すように、サブ画素５のうち透光領域５２の一部が遮光層１１によって覆われることとなる。このように遮光層１１によって覆われた部分は表示に寄与し得ないものとなるため、サブ画素５に占める透光領域５２の面積は、遮光層１１が適切に配置された場合（すなわち図６（ａ）の場合）と比較して小さくなる。他方、反射領域５１は領域の周縁に接しないため、かかる基板のずれが生じた場合であっても反射領域５１は遮光層１１によって覆われることはない。つまり、サブ画素５に占める反射領域５１の面積は、図６（ａ）に示した場合と変わらないのである。このように、図６に示した構成においては、基板の貼り合わせ誤差に起因して、透光領域５２の面積が減少する一方で反射領域５１の面積は変わらないため、反射領域５１と透光領域５２との面積比率が、所期の面積比率とは異なったものとなってしまう。この結果、透過型表示の明るさが、反射型表示の場合と比較して暗くなるといった具合に、表示方式によって明るさにばらつきが生じることとなる。
【００４４】
これに対し、本実施形態においては、反射領域５１と透光領域５２とが、ひとつのサブ画素５を確定する複数の辺の近傍において当該辺に沿って隣接するようになっている。したがって、第１基板１０と第２基板２０との相対的な位置が、図７（ａ）に示す適切な位置（設計上の位置）からみてＸ方向にずれた場合、図７（ｂ）に示すように、透光領域５２の面積とともに反射領域５１の面積も減少することとなる。つまり、本実施形態によれば、反射層２１と遮光層１１との相対的な位置がずれた場合であっても、透光領域５２または反射領域５１のいずれか一方の面積のみが減少するのを避けることができるから、反射領域５１と透光領域５２との面積比率が所期の値からずれるのを抑えることができるのである。
【００４５】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る液晶表示パネルについて説明する。
上記第１実施形態においては、観察側に位置する第１基板１０上に遮光層１１、カラーフィルタ１２およびオーバーコート層１３が設けられた構成を例示した。これに対し、本実施形態においては、これらの要素が第２基板２０上に設けられた構成となっている。
【００４６】
図８は、本実施形態に係る液晶表示パネルの構成を示す断面図であり、図９は、この液晶表示パネルにおけるサブ画素、カラーフィルタおよび反射層の位置関係を示す平面図および断面図である。なお、図８および図９に示す各構成要素のうち、上記第１実施形態に係る液晶表示パネル１の構成要素と共通するものについては、同一の符号が付されている。
【００４７】
図８および図９に示すように、第２基板２０の面上には、各々がサブ画素５に対応する複数の反射層２１が形成されている。これらの反射層２１は、上記第１実施形態に示したものと同様のものである。すなわち、反射層２１は、図９に示すように、各々がサブ画素５の周縁よりも内側に形成されており、各サブ画素５の周縁に沿って反射領域５１と透光領域５２とが隣接するように形状が選定され、かつ、緑色のサブ画素５Ｇに対応する反射層２１の面積が他色のサブ画素５Ｒおよび５Ｂに対応する反射層２１の面積よりも大きくなっている。
【００４８】
そして、複数の反射層２１が形成された第２基板２０の面上に、サブ画素５の間隙に重なる遮光層１１と、各サブ画素５の色に着色されたカラーフィルタ１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）とが設けられている。図９に示すように、各カラーフィルタ１２のうち反射領域５１に対応する領域内には開口部１２１が設けられている。上記第１実施形態と同様に、各開口部１２１の面積は、各色のサブ画素５ごとに異なっている。すなわち、図９に示すように、緑色のサブ画素５Ｇに対応する開口部１２１の面積は、赤色および青色のサブ画素５Ｒおよび５Ｂに対応する開口部１２１の面積よりも大きい。
【００４９】
さらに、反射層２１、遮光層１１およびカラーフィルタ１２が設けられた第２基板２０の表面はオーバーコート層１３によって覆われており、このオーバーコート層１３の表面にセグメント電極２２が形成されている。このセグメント電極２２は、図４に示した構成（第１層２２１と第２層２２２とからなる構成）とは異なり単層の透明導電材料からなる。そして、セグメント電極２２が設けられたオーバーコート層１３の表面は配向膜２３によって覆われている。
【００５０】
一方、図８に示すように、第１基板１０の内側表面にはコモン電極１４が形成され、このコモン電極１４は配向膜１５によって覆われている。なお、図９の断面図においては、第１基板１０上の各要素の図示は省略されている。
【００５１】
このように遮光層１１およびカラーフィルタ１２を第２基板２０上に設けた構成によっても、上記第１実施形態に示したのと同様の効果が得られる。すなわち、上記第１および第２実施形態に示したように、観察側に位置する第１基板１０と背面側に位置する第２基板２０のうちいずれにカラーフィルタ１２が設けられているか否かを問わず、本発明を適用することができるのである。もっとも、遮光層１１やカラーフィルタ１２は、フォトリソグラフィやエッチング技術などを用いて比較的高い精度で形成されるのが一般的であるため、遮光層１１を第１基板１０上に形成した場合と比較して、反射層２１と遮光層１１との相対的な位置のずれが生じるという事態は起こりにくいといえる。この事情を考慮すると、図６および図７を参照して説明した、反射領域５１と透光領域５２との面積比率の誤差を抑え得るという利点は、遮光層１１（およびカラーフィルタ１２）を第１基板１０上に形成した場合に特に顕著に現われるということができる。
【００５２】
＜Ｃ：変形例＞
以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００５３】
＜Ｃ−１：変形例１＞
上記各実施形態においては、各色のカラーフィルタ１２の透過率特性の相違を補償すべく、緑色のサブ画素５Ｇに対応する反射層２１の面積とカラーフィルタ１２Ｇの開口部１２１の面積とを、赤色のサブ画素５Ｇおよび青色のサブ画素５Ｂに対応するこれらの面積とを異ならせるようにしたが、赤色、緑色および青色の各々についてこれらの面積を異ならせてもよい。また、上記各実施形態においては、各色のサブ画素に対応する反射層２１の面積とカラーフィルタ１２の開口部１２１の面積とを、カラーフィルタ１２の透過率特性に応じて異ならせるようにしたが、バックライトユニットからの照射光の分光特性に応じて異ならせても良い。すなわち、例えば、青色に対応する波長の光量が緑色および赤色に対応する波長の光量と比べて少ないといった具合に、バックライトユニット４からの照射光の分光特性にばらつきがあるときには、青色のサブ画素５Ｂに対応する反射層２１の面積を、他色のサブ画素５に対応する反射層２１の面積よりも小さくすることにより、当該サブ画素５Ｂの透光領域５２を広く確保するようにしてもよい。このように、各サブ画素５に対応する反射層２１の面積およびカラーフィルタ１２の開口部１２１の面積を決定するための要素は、カラーフィルタ１２の透過率特性に限られるものではない。他方、本発明においては、各サブ画素５の反射層２１の面積およびカラーフィルタ１２の開口部１２１の面積を異ならせる必要は必ずしもない。
【００５４】
＜Ｃ−２：変形例２＞
上記第１実施形態においては、図４に示したように、反射層２１をセグメント電極２２に接触させた構成を例示したが、これらを接触させる必要は必ずしもない。すなわち、図１０に示すように、反射層２１が設けられた第２基板２０の表面を、樹脂材料などからなる絶縁層２５によって覆うとともに、この絶縁層２５の表面に、透明導電膜の単層からなるセグメント電極２２を設けた構成としてもよい。
【００５５】
＜Ｃ−３：変形例３＞
上記実施形態においては、スイッチング素子を持たないパッシブマトリクス方式の液晶表示パネルを例示したが、ＴＦＤ（Thin Film Diode）に代表される二端子型スイッチング素子や、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）に代表される三端子型スイッチング素子を備えたアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルにも、上記実施形態と同様に本発明を適用できる。また、上記各実施形態においては、同一色のカラーフィルタ１２が一列をなすストライプ配列を採用した場合を例示したが、カラーフィルタ１２の配列の態様としては、この他にもモザイク配列やデルタ配列を採用することもできる。
【００５６】
＜Ｄ：電子機器＞
次に、本発明に係る液晶表示パネルを用いた電子機器について説明する。
【００５７】
＜Ｄ−１：モバイル型コンピュータ＞
まず、本発明に係る液晶表示パネルを、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１１は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ９１は、キーボード９１１を備えた本体部９１２と、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部９１３とを備えている。
【００５８】
＜Ｄ−２：携帯電話機＞
続いて、本発明に係る液晶表示パネルを、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図１２は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機９２は、複数の操作ボタン９２１のほか、受話口９２２、送話口９２３とともに、本発明に係る液晶表示パネルを適用した表示部９２４を備える。
【００５９】
なお、本発明に係る液晶表示パネルを適用可能な電子機器としては、図１１に示したパーソナルコンピュータや図１２に示した携帯電話機のほかにも、液晶テレビや、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。本発明に係る液晶表示パネルによれば、反射型表示のときの明るさと透過型表示のときの彩度とをともに維持することができ、双方の表示方式において良好な表示品位を保つことができるから、反射型と透過型の双方による良好な表示品位が要求される電子機器に特に好適である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、反射型表示のときの明るさと透過型表示のときの彩度とをともに確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係る液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図２】  同液晶表示パネルにおけるコモン電極、セグメント電極および反射層との関係を示す平面図である。
【図３】  同液晶表示パネルにおけるカラーフィルタの透過率特性を示すグラフである。
【図４】  同液晶表示パネルにおけるセグメント電極と反射層との関係を示す断面図である。
【図５】  同液晶表示パネルにおけるサブ画素、カラーフィルタおよび反射層の位置関係を示す平面図および断面図である。
【図６】  同実施形態の効果を説明するための対比例を示す図である。
【図７】  同実施形態の効果を説明するための図である。
【図８】  本発明の第２実施形態に係る液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図９】  同液晶表示パネルにおけるサブ画素、カラーフィルタおよび反射層の位置関係を示す平面図および断面図である。
【図１０】  本発明の変形例に係る液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図１１】  本発明に係る液晶表示パネルを適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図１２】  本発明に係る液晶表示パネルを適用した電子機器の一例たる携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【図１３】  従来の半透過反射型液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１’……液晶表示パネル、１０……第１基板、１１……遮光層、１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）……カラーフィルタ、１２１……開口部、１３……オーバーコート層、１４……コモン電極、１５，２３……配向膜、２０……第２基板、２１……反射層、２２……セグメント電極、２２１……第１層、２２２……第２層、３０……シール材、３１……液晶、１０１，２０１……位相差板、１０２，２０２……偏光板、４……バックライトユニット、４１……光源、４２……導光板、５（５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ）……サブ画素、５１……反射領域、５２……透光領域、９１……パーソナルコンピュータ（電子機器）、９２……携帯電話機（電子機器）。
【図１】
0003941548.tif 000002
【図２】
0003941548.tif 000003
【図３】
0003941548.tif 000004
【図４】
0003941548.tif 000005
【図５】
0003941548.tif 000006
【図６】
0003941548.tif 000007
【図７】
0003941548.tif 000008
【図８】
0003941548.tif 000009
【図９】
0003941548.tif 000010
【図１０】
0003941548.tif 000011
【図１１】
0003941548.tif 000012
【図１２】
0003941548.tif 000013
【図１３】
0003941548.tif 000014