(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透明基板間に液晶が封入されており、前記一対の透明基板のうち裏面側の透明基板の表面側にカラーフィルタ層が配設されている半透過反射型液晶表示パネルにおいて、
前記カラーフィルタ層の内部に、このカラーフィルタ層の膜厚よりも小さい粒径の反射性粒子が配設され、
前記カラーフィルタ層における前記反射性粒子の配設部分を反射部とし、前記反射部における前記カラーフィルタ層の膜厚の調整を容易にするために、前記反射性粒子が前記カラーフィルタ層の下面に配設され、
外光からの光を前記反射性粒子にて反射させ、バックライトからの光を前記反射性粒子が配設されていない部分から透過させ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】
前記反射性粒子が、金属粒子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】
本発明は半透過反射型液晶表示パネルに係り、特にカラー画像を表示することができる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、携帯電話等の文字画像表示画面として外光およびバックライトユニットからの照射光を利用して表示を行う半透過反射型液晶表示パネルが用いられている。このような半透過反射型液晶表示パネルの一例を以下説明する。
【０００３】
図２は、従来の半透過反射型液晶表示パネルを示す断面概略図であり、図２に示すように、前記半透過反射型液晶表示パネル２１が有する一対の透明基板２２ａ，２２ｂのうち観察者側を表面とした場合における裏面側の透明基板２２ｂの表面には、外光からの光を反射させる場合に拡散させるための粗面化された拡散層２３が形成されている。また、前記拡散層２３の表面には、各１ドット内のそれぞれの一部分に反射膜２５および樹脂層２６が積層して形成されており、前記各樹脂層２６の表面には、第１カラーフィルタ層２７がそれぞれ形成され、これらの反射膜２５、樹脂層２６、および第１カラーフィルタ層２７が順次積層されている部位が反射領域２８とされている。さらに、前記１ドット内のうち前記各反射膜２５が形成されていない部分の表面には、前記反射膜２５の膜厚と前記樹脂層２６の膜厚と前記第１カラーフィルタ層２７の膜厚との合計の厚さ寸法と同じ厚さ寸法の第２カラーフィルタ層２９が形成され、透過領域３０とされている。ここで、１ドット内とは、カラー画像を形成する１画素中におけるレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の各１色単位の範囲をいう。
【０００４】
また、前記第１カラーフィルタ層２７と第２カラーフィルタ層２９との表面、および前記他方の透明基板２２ａの裏面には、複数の透明電極３２および配向膜（図示せず）が配設されている。さらに、前記各透明基板２２ａ，２２ｂの相互に対向する面における周縁部分には、シール材３３が塗布されており、前記シール材３３の内部には、液晶３４および図示しないスペーサが封入されている。
【０００５】
そして、このような半透過反射型液晶表示パネル２１は、外光が入射されにくい場合等には、半透過反射型液晶表示パネル２１の裏面側に設けられる図示しないバックライトユニットからの照射光を拡散層２３および第２カラーフィルタ層２９を透過させて、この透過光によりカラー画像を表示する。一方、外光が充分入射される場合には外光を第１カラーフィルタ層２７および樹脂層２６を透過させて反射膜２５に反射させた後、再度前記樹脂膜２６および前記第１カラーフィルタ層２７を透過させ、その反射光によりカラー画像を表示する。
【０００６】
このとき、反射領域２８に樹脂層２６を形成することにより、反射領域２８において表示を行う光が第１カラーフィルタ層２７を透過する距離を、バックライトユニットからの照射光が第２カラーフィルタ層２９を透過する距離とほぼ同程度にすることができ、これにより、反射領域２８および透過領域３０において、ほぼ同じ品質のカラー画像を表示していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のように透過領域３０において透過光を利用して表示を行う場合、前記透過光は拡散層２３を透過する際にこの拡散層２３の屈折率、色調および界面の影響を受けて減衰したり、あるいは変色してしまうおそれがある。また、反射領域２８において反射光を利用して表示を行う場合には、前記反射光は樹脂層２６を透過する際この樹脂層２６の屈折率や色調、界面の影響を受けて減衰したり、あるいは変色してしまうおそれがあるという問題を有していた。
【０００８】
また、前記透過領域３０および前記反射領域２８においてほぼ同品質のカラー画像を表示するためには、前記半透過反射型液晶表示パネル２１の製造工程において前記樹脂層２６を形成する必要があり、この結果製造工程が複雑となり半透過反射型液晶表示パネル２１の製造作業の向上を図ることができなかった。
【０００９】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、拡散層および樹脂層を透過する際における光の減衰等の影響を防止して高品質のカラー画像を表示することができるとともに、製造作業の向上を図ることができる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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る半透過反射型液晶表示パネルは、一対の透明基板間に液晶が封入されており、前記一対の透明基板のうち裏面側の透明基板の表面側にカラーフィルタ層が配設されている半透過反射型液晶表示パネルにおいて、前記カラーフィルタ層の内部に、このカラーフィルタ層の膜厚よりも小さい粒径の反射性粒子が配設され、前記カラーフィルタ層における前記反射性粒子の配設部分を反射部とし、前記反射部における前記カラーフィルタ層の膜厚の調整を容易にするために、前記反射性粒子が前記カラーフィルタ層の下面に配設され、外光からの光を前記反射性粒子にて反射させ、バックライトからの光を前記反射性粒子が配設されていない部分から透過させることを特徴とする。
【００１１】
この請求項１に記載の発明によれば、外光をカラーフィルタ層において各反射性粒子の表面に反射させるとともに拡散させるので、カラーフィルタ層に拡散性および反射性の機能を持たせることができる。このため、カラーフィルタ層とは別個に反射層および拡散層を形成する必要がなく、これにより半透過反射型液晶表示パネル１の製造工程を削減することができる。また、反射性粒子を、カラーフィルタ層の内部においてカラーフィルタ層の下面に配設することにより、反射部に越えるカラーフィルタ膜厚を容易に調整することができる。これにより、反射光がカラーフィルタ層を透過する距離と、透過光がカラーフィルタ層を透過する距離とを容易に同程度とすることができ、表示品位の高い半透過反射型液晶表示パネルを提供することができる。
【００１２】
さらに、外光は、液晶、表面側の透明基板およびカラーフィルタ層を透過して半透過反射型液晶表示パネルから出射するので、従来のように外光が樹脂層を透過する際に減衰したり、あるいは変色してしまうことを防止することができる。
【００１３】
さらにまた、バックライトユニットからの照射光は、裏面側の透明基板、カラーフィルタ層の透過部分、液晶および表面側の透明基板を透過して半透過反射型液晶表示パネルから出射するので、従来のように前記照射光が拡散層を透過する際に減衰したり、あるいは変色してしまうことを防止することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明に係る半透過反射型液晶表示パネルは、前記各反射性粒子が、金属粒子であることを特徴とする。
【００１５】
この請求項２に記載の発明によれば、カラーフィルタ層の下面に各反射性粒子を配設させることができるので、反射部のカラーフィルタ膜厚の調整を容易にできる。したがって、反射光がカラーフィルタ層を透過する距離を透過光がカラーフィルタ層を透過する距離と同程度とすることが簡単になり、表示品位の高い半透過反射型液晶表示パネルを提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半透過反射型液晶表示パネルの実施形態を図１を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る半透過反射型液晶表示パネルを示す断面概略図であり、図１に示すように、前記半透過反射型液晶表示パネル１を構成する一対の透明基板２ａ，２ｂのうち裏面側の透明基板２ｂの表面には、感光性樹脂等の材料により構成されたＲ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタ層３が整列配設されている。
【００１８】
これらカラーフィルタ層３の内部には、多数の反射性粒子５が前記各カラーフィルタ層３の下面に接するように配設されており、これにより、前記各カラーフィルタ層３において前記各反射性粒子５が配設されている部分は反射部６とされ、前記各反射性粒子５が配設されていない部分は透過部７とされる。そして、前記透過部７の膜厚は、前記各カラーフィルタ層３の膜厚と同じとなり、一方、前記反射部６の膜厚は、前記各カラーフィルタ層３の膜厚から前記各反射性粒子５の直径寸法を減算した寸法となる。
【００１９】
これら反射性粒子５は、前記各カラーフィルタ層３の内部において均等に拡散されて配設されていることが好ましい。また、これら各反射性粒子５の混合量は、前記半透過反射型液晶表示パネル１の裏面側に配設される図示しないバックライトユニットからの照射光が、これらカラーフィルタ層３を透過できる程度であることが必要であり、前記各カラーフィルタ層３の全体の３０〜８０重量％であることが好ましく、特に４０〜６０重量％であることが好ましい。これにより、バックライトユニットからの照射光の透過量は、各反射性粒子５の混合量によって調整することができる。
【００２０】
また、前記各反射性粒子５は、それらの粒径が前記各カラーフィルタ層３の膜厚よりも小さい寸法となるように形成されており、前記各カラーフィルタ層３の膜厚の０．４〜０．７倍の粒径寸法であることが好ましい。さらに、これら各反射性粒子５は、光を良好に反射することができ、しかも塑性加工を容易にすることができるように、アルミニウムや銀等の金属材料によって形成された金属粒子や、前記金属を被覆した樹脂粒子により構成されていることが望ましい。さらにまた、前記各反射性粒子５の形状は、球形状や楕円形状であることが好ましく、これらの形状の表面に少なくとも１つの小凹部を形成するようにしてもよい。
【００２１】
さらに、前記反射性粒子５の比重は、カラーフィルタ層３を形成する感光性樹脂の比重より大きい方がカラーフィルタ層３の下面に反射性粒子５を配設する観点から好ましい。したがって、比重の大きい金属粒子の方が、反射部６の膜厚を調整、管理しやすく好ましい。
【００２２】
本実施形態においては、膜厚が４μｍの各カラーフィルタ層３に直径２μｍの球状のアルミニウム粒子により構成された複数の反射性粒子５が前記各カラーフィルタ層３の重量に対して３１．５重量％となるように充填されており、これにより、前記各カラーフィルタ層３の反射部６と透過部７の割合は、３７．５％：６２．５％となっている。
【００２３】
また、前記各カラーフィルタ層３の表面および前記他方の透明基板２ａの裏面には、複数の透明電極９が配設されており、これら各透明電極９の相互に対向する面には、配向膜（図示せず）が配設されている。さらに、前記各透明基板２ａ，２ｂの相互に対向する面における周縁部分には、シール材１０が塗布されており、前記シール材１０の内部には、液晶１１および図示しないスペーサが封入されている。
【００２４】
さらに、前記各透明基板２ａ，２ｂの相互に対向しない面には、それぞれ偏光板１２が配設されている。
【００２５】
そして、この半透過反射型液晶表示パネル１の裏面側には、光源を有するバックライトユニット（図示せず）が配設されている。
【００２６】
次に、本実施形態における半透過反射型液晶表示パネル１の製造工程について説明する。
【００２７】
まず、各カラーフィルタ層３の材料である感光性樹脂の内部に所定の量の反射性粒子５をそれぞれ混入し、一対の透明基板２ａ，２ｂのうち裏面側の透明基板２ｂの表面に、前記各感光性樹脂を塗布し、フォトリソ方式によってＲ、Ｇ、Ｂの各カラーフィルタ層３を順次形成する。
【００２８】
続いて、前記カラーフィルタ層３の表面および前記他方の透明基板２ａの裏面に、各透明電極９を形成し、前記各透明電極９の相互に対向する面に、配向膜を形成する。さらに、表面側の透明基板２ｂの表面にスペーサを散布するとともに、裏面側の透明基板２ａの裏面の周縁部にシール材１０を塗布し、前記各透明基板２ａ，２ｂを一体に貼り合わせ、前記シール材１０の内部に液晶１１を注入する。そして、前記各透明基板２ａ，２ｂの外側に偏光板１２を配設することにより、前記半透過反射型液晶表示パネル１を作成する。
【００２９】
次に、本実施形態における半透過反射型液晶表示パネル１を用いてカラー画像を表示した場合について説明する。
【００３０】
まず、外光を反射させて表示を行う場合について説明する。
【００３１】
外光は、表面側の透明基板２ａおよび液晶１１を透過して前記各カラーフィルタ層３に入射し、前記各カラーフィルタ層３の反射部６において各反射性粒子５の表面によって反射するとともに拡散される。この反射光は、再度各カラーフィルタ層３を透過して前記液晶１１に入射した後、前記表面側の透明基板２ａを透過して半透過反射型液晶表示パネル１から出射する。これにより、外光を反射させた反射光によって、カラー画像を表示する。
【００３２】
次に、バックライトユニットからの照射光を透過させて表示を行う場合について説明する。
【００３３】
バックライトからの照射光は、裏面側の透明基板２ｂを透過して前記各カラーフィルタ層３に入射し、これら各カラーフィルタ層３の透過部７を透過する。この透過光は、液晶１１に入射した後、前記表面側の透明基板２ａを透過して半透過反射型液晶表示パネル１から出射する。これにより、バックライトユニットからの照射光を透過させた透過光によってカラー画像を表示する。
【００３４】
本実施形態によれば、外光を各カラーフィルタ層３において、前記各カラーフィルタ層３の内部に配設された各反射性粒子５の表面に反射させるとともに、拡散させるので、前記各カラーフィルタ層３に拡散性および反射性の機能を持たせることができる。このため、各カラーフィルタ層３とは別個に反射層および拡散層を形成する必要がなく、これにより半透過反射型液晶表示パネル１の製造工程を削減することができる。
【００３５】
また、従来は反射光および透過光が各カラーフィルタ層を透過する距離を同程度とするために前記各カラーフィルタ層の反射領域に樹脂層が形成されていたが、本実施形態においては各カラーフィルタ層３の材料に各反射性粒子５を混入させるのみで、外光をこれら反射性粒子５の表面に反射させることにより、反射光および透過光が各カラーフィルタ層３を透過する距離を同程度とすることができる。これにより、樹脂層を形成する必要がなく、半透過反射型液晶表示パネル１の製造工程を削減することができる。
【００３６】
さらに、外光は、液晶、表面側の透明基板２ａおよびカラーフィルタ層３を透過して半透過反射型液晶表示パネル１から出射するので、従来のように前記外光がカラーフィルタ層の反射領域に形成された樹脂層を透過する際に減衰したり、あるいは変色してしまうことを防止することができる。
【００３７】
さらにまた、バックライトユニットからの照射光は、裏面側の透明基板２ｂ、カラーフィルタ層３の透過領域７、液晶１１および表面側の透明基板２ａを透過して半透過反射型液晶表示パネル１から出射するので、従来のように拡散層を透過する際に減衰したり、あるいは変色してしまうことを防止することができる。
【００３８】
したがって、別個反射層および拡散層を形成し、および従来の樹脂層を形成する必要がなく、半透過反射型液晶表示パネル１の製造工程を削減することができるので、半透過反射型液晶表示パネル１の製造作業の向上を図ることができる。
【００３９】
また、反射光が樹脂層により減衰したり、あるいは変色してしまうこと、および透過光が拡散層により減衰したり、あるいは変色してしまうことを防止することができるので、これにより、本実施形態における半透過反射型液晶表示パネル１は、反射光や透過光の色純度および明るさを改善することができ、高品質のカラー画像を表示することができる。さらには、透過光の明るさを改善することにより、バックライトユニットからの照射光の省電力化を図ることができる。
【００４０】
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可能である。
【００４１】
例えば、本実施形態においてはＲ、Ｇ、Ｂの３つの色彩によりカラーフィルタ層３を形成しているが、これに限定されず、少なくとも１つの色彩によりカラーフィルタ層を形成すればよく、例えば、ブラック（Ｋ）を含む４つの色彩によりカラーフィルタ層を形成するものであってもよい。
【００４２】
また、前記各反射性粒子５は、各カラーフィルタ層３の下面に接するように配設されており、前記各反射性粒子５の粒径は各カラーフィルタ層３の膜厚の半分程度に形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、前記各反射性粒子５は、前記各カラーフィルタ層３の内部において、これら反射性粒子５の表面によって反射する反射光が前記各カラーフィルタ層３を透過する距離を、透過光が前記各カラーフィルタ層３を透過する距離と同程度となるような位置に配設されていればよい。
【００４３】
さらに、反射性粒子５をカラーフィルタ層３に配設する方法として、感光性樹脂中に反射性粒子５を混入させるとされているが、反射性粒子５を透明基板２ｂの表面に散布した後、カラーフィルタ層３の材料である感光性樹脂を塗布するようにしてもよい。
【００４４】
以上述べたように、請求項１に記載の発明に係る半透過反射型液晶表示パネルによれば、従来の拡散層を製造する工程を削減することができるので、半透過反射型液晶表示パネルの製造作業の向上を図ることができる。また、カラーフィルタ層の下面に接するように反射性粒子を配設することにより、反射部におけるカラーフィルタ膜厚を調整しやすくなり、半透過反射型液晶表示パネルの製造作業の向上を図ることができる。
【００４５】
また、反射光が樹脂層により減衰しさらには変色してしまうこと、および透過光が拡散層により減衰しさらには変色してしまうことを防止することができるので、半透過反射型液晶表示パネルは、反射光や透過光の色純度および明るさを改善することができ、高品質のカラー画像を表示することができる。さらには、透過光の明るさを改善することにより、バックライトユニットからの照射光の省電力化を図ることができる。
【００４６】
また、請求項２に記載の発明に係る半透過反射型液晶表示パネルによれば、カラーフィルタ層の下面に反射性粒子を簡便に配設することができるので、反射部のカラーフィルタ膜厚を調整しやすくなり、より半透過反射型液晶表示パネルの製造作業の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る半透過反射型液晶表示パネルの一実施形態を示す断面概略図
【図２】  従来の半透過反射型液晶表示パネルを示す断面概略図
【符号の説明】
１  半透過反射型液晶表示パネル
２ａ，２ｂ  透明基板
３  カラーフィルタ層
５  反射性粒子
６  反射部
７  透過部
１０  シール材
【図１】
0004093798.tif 000002
【図２】
0004093798.tif 000003