JP2003344846A - 半透過反射型液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 各カラーフィルタ層３の内部に、各カラ
ーフィルタ層３の膜厚よりも小さい直径寸法により構成
された多数の反射性粒子５を配設する。

Description

【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２
７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２
９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２
６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２
１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、外光からの光を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。

【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４０〜６
０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％：６
２．５％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２
ａ，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】

【発明の効果】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。

【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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、外光
   からの光を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。
2. 【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。