JP2003043478A

JP2003043478A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003043478A
Application number: JP2001235351A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Fukuda; 知喜福田
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2003-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】半透過型液晶表示装置における反射板の構成
を改良することで、表示品質に優れた液晶表示装置を提
供する。【解決手段】液晶表示装置の１画素２４に相当する領
域に、開口率が一定となるように複数個の開口部２２が
形成されている反射板を具え、開口部２２の形状が複数
種類からなり、形状の異なる開口部２２が、入り混じっ
て規則的に配列されて設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示装置に
関する。特に反射板に特徴を有する半透過型液晶表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４を参照して従来使用されている液晶
表示装置の構成例につき説明する。図４（Ａ）は、従来
の液晶表示装置の構成を説明するために、液晶表示装置
の基板面に対して垂直方向に切断した断面の切り口を示
す断面図である。

【０００３】従来の液晶表示装置は、基本的に下部ガラ
ス基板１１０及び上部ガラス基板１１２の２枚のガラス
基板を対向させて配置し、シール材１６０によりシール
した後にその間隙１７０に液晶媒体を満たすことで形成
されている。

【０００４】近年の半透過型液晶表示装置の場合には、
下部ガラス基板１１０の上部ガラス基板１１２と対向す
る上面に直接的に反射板（層）１２０が設けられる例が
多い。この反射板１２０の上面側には、カラーフィルタ
１３０と当該カラーフィルタ１３０を覆ってその上面部
を平坦にそろえるように平坦層１３２が形成されてい
る。さらにこの平坦層１３２の上面には、下部電極１４
０とこれを覆うように配向膜１５０が形成されている。
一方、下部ガラス基板１１０に対向するように配置され
ている上部ガラス基板１１２の下面側には、下部電極１
４０と直交する方向に設けられた上部電極１４２と、こ
の上部電極１４２を覆うように配向膜１５２が形成され
ている。

【０００５】図４（Ｂ）は、従来の液晶表示装置の反射
板の開口部の構成例を概略的に示す拡大平面図である。
このような半透過型液晶表示装置に使用される反射板１
２０として、２種類の反射板がある。一方の反射板は、
図示されていないバックライトにより、背面、すなわち
下部ガラス基板１１０の下面側から入射された光が半透
過するような薄膜を用い形成されている。他方の反射板
は、形状及び開口面積が同一の複数個の開口部が規則的
に形成されていて、液晶表示装置の１画素分に相当する
反射板１２０の面積あたり、同じ個数ずつ設けた構成を
有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に上
述した後者の反射板は、同一形状かつ同一開口面積の開
口部が規則的に配列されているため、バックライトから
入射した光が、それぞれの開口部を通った後、規則的に
干渉するために、明るいところはより明るく、暗いとこ
ろはより暗くなるように縞模様状に強調されてしまう。
その結果、半透過型液晶表示装置の画面全体が一様な明
るさで表示できず、従って、液晶表示装置の表示品質が
低下するという問題があった。

【０００７】この発明は、上記従来の課題を解決すべく
なされたものであって、その目的とするところは、半透
過型液晶表示装置における反射板の構成を改良すること
により、表示品質に優れた液晶表示装置を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
によれば、液晶表示装置の１画素に相当する領域に、１
画素あたりの開口率が一定となるように複数個の開口部
が形成されている反射板を具え、開口部の形状が複数種
類からなり、及び形状の異なる複数個の開口部が、入り
混じって規則的に配列されて設けられている。

【０００９】この場合には、開口部の形状は、三角形、
四角形、五角形以上の多角形及び円形からなる群から選
択された２種類以上の形状とするのがよい。

【００１０】さらにこの発明の液晶表示装置によれば、
液晶表示装置の１画素に相当する領域に、１画素あたり
の個数が一定数となるように開口部が設けられている反
射板を具え、開口部の形状がそれぞれ同一形状であり、
及び開口部が不規則に配列されている。

【００１１】さらにまたこの発明の液晶表示装置によれ
ば、液晶表示装置の１画素に相当する領域に、１画素あ
たりの開口率が一定となるように、複数個の開口部を有
する反射板を具え、開口部の形状が、複数種類からな
り、及び形状の異なる複数個の開口部が、入り混じって
不規則に配列されている。

【００１２】この場合には、開口部の形状は、三角形、
四角形、五角形以上の多角形及び円形からなる群から選
択された２種類以上の形状とするのがよい。

【００１３】１画素に相当する領域がカラーフィルタの
ＲＧＢに対応する分割領域を含み、該分割領域ごとに、
該分割領域あたりの開口率が一定となるように、前記形
状の異なる複数個の開口部が設けるのがよい。

【００１４】開口部の配列パターンは、反射板の１画素
に相当する領域ごとに繰り返すのがよい。

【００１５】この発明の液晶表示装置によれば、入射光
を散乱するための手段を、さらに含むのがよい。

【００１６】ここで、入射光を散乱するための手段は、
凹凸状に形成されたシート状部材とするのがよい。

【００１７】またシート状部材を、下部ガラス基板と反
射板との間に設けるのがよい。

【００１８】この発明の反射板の構成によれば、バック
ライトを使用する半透過モードにおいて、画素の全面
を、均一でむらなく発光させることができるので、表示
品質を大幅に向上させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
液晶表示装置の実施の形態につき説明する。

【００２０】なお、各図はこの発明の液晶表示装置の構
成が理解できる程度に各構成要素の形状、大きさ及び配
置関係を概略的に示されているに過ぎず、従ってこの発
明を図示例に限定するものではない。〈第１の実施の形態〉この発明の第１の実施の形態を、
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）を参照して説明する。図１
（Ａ）は、この発明の反射板を含む、液晶表示装置を基
板面に対して垂直方向に切断した断面の切り口を示す断
面図である。

【００２１】この発明の液晶表示装置の各構成要素の配
置に関しては、従来の技術の項で説明した液晶表示装置
とほぼ同様である。すなわち、この発明の液晶表示装置
は、常法に従って、下部ガラス基板１０と上部ガラス基
板１２の表面上に配向膜等の膜を含む所望の構成要素を
形成し、これら２枚の下部ガラス基板１０と上部ガラス
基板１２とを当該構成要素が向き合うような方向で対向
させて配置し、シール材６０によりシール後に、その間
隙7０に液晶媒体を満たすことにより形成されている。

【００２２】ここで下部ガラス基板１０の上面には、入
射光を散乱するために、樹脂等により形成された凹凸状
のシート状部材１６を設計に応じて適宜設けるのがよ
い。また、このシート状部材１６を設ける代わりに、例
えばのり状の樹脂をガラス基板１０表面上にコートして
凹凸状に加工するか、又は下部ガラス基板１０表面自体
を凹凸状に加工してもよい。この凹凸は１０μｍのオー
ダーで形成するのがよい。

【００２３】この発明の反射板２０は、好ましくはアル
ミ（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）等の金属又は銀（Ａｇ）合
金を用いて形成するのがよい。

【００２４】反射板２０は、具体的には、下部ガラス基
板１０の表面に、上述したアルミ、クロム等の金属又は
銀合金を材料として用いるスパッタリング法によるか、
又は金属蒸着法により、形成される。然る後、常法に従
うマスク工程及びエッチング工程により、画素単位ご
と、カラーフィルタに対応するように分割された領域ご
と、又は開口部ごとに所望の開口率に設定された開口部
２２をこの反射板２０に形成する。

【００２５】このとき、反射板２０自体の表面を凹凸状
に加工することにより、入射光を散乱するための構造を
形成してもよい。

【００２６】この反射板２０の上面側には、カラー表示
を可能にするために、カラーフィルタ３０と当該カラー
フィルタ３０を覆ってその上面部を平坦にそろえるよう
に平坦層３２が形成されている。さらにこの平坦層３２
の上面には、下部電極４０とこれを覆うように配向膜５
０が形成されている。一方、下部ガラス基板１０に対向
するように配置されている上部ガラス基板１２の下面側
には、下部電極４０と直交する方向に設けられた上部電
極１４と、この上部電極１４を覆うように配向膜５２が
形成される。

【００２７】然る後、常法に従って、上述したような構
成を有する２枚のガラス基板を対向させ、シール材６０
でシールし、これにより形成された間隙７０に、液晶媒
体を注入することによって、この発明の反射板を含んだ
液晶表示装置が形成される。

【００２８】図１（Ｂ）は、第１の実施の形態の反射板
の開口部の構成例を示す平面図である。カラーフィルタ
を用いてカラー表示するために、この発明の反射板の１
画素領域２４をＲ、Ｇ、Ｂの３原色にストライプ状に分
割した例を示す。

【００２９】この発明の反射板２０の特徴は、開口部２
２の形状及び配置にある。この実施の形態の反射板２０
の開口部２２は、従来通り、同一間隔で規則的に配列さ
れる。しかしながら、この配列は、三角形、四角形、五
角形以上の任意の多角形及び円形等の中から選択された
２種類以上の形状の開口部２２が入り混じるように形成
されている。図１（Ｂ）では、三角形、四角形及び円形
の開口部２２が配列を形成する例を示す。開口部２２の
形状は、この発明の目的を損なわない限り、上述した例
にのみ限定されるものではない。

【００３０】通常、反射板に設けられる開口部は、１画
素あたりの開口率を基準として、その形状及び個数が決
定される。カラー表示を可能にするために、例えば１画
素が３原色のカラーフィルタに対応するように複数の領
域に分割されている場合には、分割領域それぞれの画素
領域についても分割領域あたりの開口率を基準として、
開口部の形状及び個数が決まる。ここでは１画素をＲ、
Ｇ、Ｂに分割するパターンとしてストライプ状のカラー
フィルタを形成する例を挙げて、これに対応するように
反射板２０に開口部２２を形成するものとして説明した
が、例えばカラーフィルタがモザイク状配列又はデルタ
状配列の場合でも同様である。

【００３１】この発明の反射板１０に形成される開口部
２２に関しては、１画素又はカラーフィルタのＲＧＢの
それぞれに対応する各領域あたりの開口率がそれぞれ互
いに同一となるように、又は上述した特定領域内の複数
個の開口部２２の開口率の総和がそれぞれ互いに同一と
なるように、開口部２２個々の開口率を決める。すなわ
ち、１画素又はカラーフィルタのＲＧＢの各々に対応す
るように分割された各画素領域のそれぞれが、同一の明
るさでバックライトにより照明されるように、反射板２
０の１画素あたり又は分割された画素に対応する分割領
域の開口率がそれぞれ互いに同一になるように各開口部
が形成される。

【００３２】この発明に係る開口部２２は、上述した開
口率を制御しやすくするために、好ましくは三角形、四
角形、五角形又はそれ以上の多角形を含む群から適宜１
種又は２種以上が選択される多角形で形成するのがよ
い。

【００３３】この実施の形態の反射板１０は、バックラ
イトにより入射された入射光で画素領域全面において、
干渉による明暗を認識できない程度にむらなく均一に照
明することができるので、表示品質のさらなる向上が期
待される。また、開口部を形成するために使用するマス
ク等が従来と異なるだけであり、また、さらなる工程の
付加が必要とされないので、従来の製造のための設備を
そのまま利用できる。従って、製品のコストパフォーマ
ンスに貢献する。〈第２の実施の形態〉図２を参照して、この発明の第２
の実施の形態にかかる反射板の構成につき説明する。断
面図については図１（Ａ）と同様なので省略する。ま
た、第２の実施の形態の液晶表示装置の反射板以外の構
成及びその製造工程は、第１の実施の形態と同様である
ので、その詳細な説明は省略する。

【００３４】図２は、第２の実施の形態の反射板の開口
部の構成例を示す平面図である。この実施の形態の反射
板２０は、これに形成された開口部２２が、それぞれ同
一形状かつ同一開口面積を有していて、その配置位置が
不規則、すなわちランダムになるように構成されてい
る。この例ではカラー表示するために、カラーフィルタ
に対応して、反射板２０の１画素領域２４をＲ、Ｇ、Ｂ
の３原色にストライプ状の領域として分割した例を示
す。

【００３５】ここでいう「不規則、すなわちランダム」
とは、第１の実施の形態で説明したように、１画素あた
りの開口率を基準とした乱雑さを表す。従って、この実
施の形態では、形状及び開口面積がそれぞれ同一である
複数個の開口部２２を、１画素に相当する反射板２０の
領域あたりの開口率を一定にするために、１画素に相当
する領域あたり同一数になるように開口部２２を形成す
ることを前提としている。また、上述したように、カラ
ー表示を可能にするために反射板２０の１画素に相当す
る領域が、３原色のカラーフィルタに対応するように複
数領域に分割されている場合には、それぞれの分割領域
に相当する領域あたりについても同様である。

【００３６】この実施の形態の反射板を含む液晶表示装
置によれば、第１の実施の形態と同様に表示品質が顕著
に向上するという効果に加え、開口部の形状が１種類で
あり、反射板に開口部を形成するためのマスクの作成が
容易なので、工業的な生産により適しているといえる。〈第３の実施の形態〉図３を参照して、この発明の第３
の実施の形態にかかる反射板の構成につき説明する。断
面図は図１（Ａ）と同様なので省略する。また、第３の
実施の形態の液晶表示装置の反射板以外の構成及びその
製造工程は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と
同様であるので、その詳細な説明は省略する。

【００３７】図３は、第３の実施の形態の反射板の開口
部の構成例を示す平面図である。この実施の形態の反射
板２０に形成された開口部２２は、その形状については
第１の実施の形態と同様にそれぞれが三角形、四角形の
多角形及び円形を不規則に、すなわち入り混じるように
組み合わせて、かつ配置については第２の実施の形態と
同様にその配置位置が不規則、すなわちランダムに分散
するように形成されている。この例ではカラー表示する
ため、カラーフィルタに対応するように、反射板２０の
１画素領域２４をＲ、Ｇ、Ｂの３原色にストライプ状配
列に分割した例を示す。

【００３８】この実施の形態の反射板２０の構成によれ
ば、第１の実施の形態と第２の実施の形態と同等又はそ
れ以上に表示品質が向上するという効果が期待される。

【００３９】

【発明の効果】この発明の反射板の構成により、半透過
型液晶表示装置の画素の全面を、特にバックライトを使
用した半透過モードにおいて、均一にむらなく発光させ
ることができる。そして、均一にむらなく発光させるこ
とができるので、表示品質を大幅に向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、この発明の反射板を含む、液晶表示
装置を基板面に対して垂直方向に切断した断面の切り口
を示す断面図である。（Ｂ）は、第１の実施の形態の反
射板の開口部の構成例を示す平面図である。

【図２】第２の実施の形態の反射板の開口部の構成例を
示す平面図である。

【図３】第３の実施の形態の反射板の開口部の構成例を
示す平面図である。

【図４】（Ａ）は、従来の液晶表示装置の構成を説明す
るために、基板面に対して垂直方向に切断した断面の切
り口を示す断面図である。（Ｂ）は、従来の液晶表示装
置の反射板の開口部の構成例を示す平面図である。

【符号の説明】

１０、１１０下部ガラス基板１２、１１２上部ガラス基板１４、１１４上部電極１６シート状部材２０、１２０反射板２２、１２２開口部２４、１２４１画素領域３０、１３０カラーフィルタ３２、１３２平坦層４０、１４０下部電極５０、５２、１５０、１５２配向膜６０、１６０シール材７０、１７０間隙（液晶層）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示装置の１画素に相当する領域
に、１画素あたりの開口率が一定となるように複数個の
開口部が形成されている反射板を具え、前記開口部の形状が複数種類からなり、及び形状の異な
る複数個の開口部が、入り混じって規則的に配列されて
設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記１画素に相当する領域がカラーフィ
ルタのＲＧＢに対応する分割領域を含み、該分割領域ご
とに、該分割領域あたりの開口率が一定となるように、
前記形状の異なる複数個の開口部が設けられていること
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記開口部の形状を、三角形、四角形、
五角形以上の多角形及び円形からなる群から選択された
２種類以上の形状とすることを特徴とする請求項１又は
２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記開口部の配列パターンは、反射板の
１画素に相当する領域ごとに繰り返されていることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表
示装置。
【請求項５】液晶表示装置の１画素に相当する領域に
１、画素あたりの個数が一定数となるように、開口部が
設けられている反射板を具え、前記開口部の形状が、それぞれ同一形状であり、及び前
記開口部が、不規則に配列されていることを特徴とする
液晶表示装置。
【請求項６】前記１画素に相当する領域が、カラーフ
ィルタのＲＧＢに対応する分割領域を含み、該分割領域
ごとに該分割領域あたりの個数が一定数となるように、
前記開口部が設けられていることを特徴とする請求項４
に記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記開口部の配列パターンは、反射板の
１画素に相当する領域ごとに繰り返されていることを特
徴とする請求項５又は６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】液晶表示装置の１画素に相当する領域
に、１画素あたりの開口率が一定となるように、複数個
の開口部を有する反射板を具え、前記開口部の形状、複数種類からなり、及び形状の異な
る複数個の開口部が、入り混じって不規則に配列されて
いることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】前記１画素に相当する領域が、カラーフ
ィルタのＲＧＢに対応する分割領域を含み、該分割領域
ごとに該分割領域あたりの開口率が一定となるように、
前記複数個の開口部が形成されていることを特徴とする
請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】前記開口部の形状を、三角形、四角
形、五角形以上の多角形及び円形からなる群から選択さ
れた２種類以上の形状とすることを特徴とする請求項８
又は９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】前記開口部のパターンは、反射板の１
画素に相当する領域ごとに繰り返されていることを特徴
とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の液晶表
示装置。
【請求項１２】入射光を散乱するための手段を、さら
に含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一
項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】前記入射光を散乱するための手段が、
凹凸状に形成されたシート状部材であることを特徴とす
る請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】前記シート状部材が、下部ガラス基板
と反射板との間に設けられることを特徴とする請求項１
３に記載の液晶表示装置。