JP2004126045A - 半透過型カラー液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】各画素に光透過表示部と光反射表示部とを有する半透過型カラー液晶表示素子において、光反射表示部にカラーフィルタブランク部分を形成して反射率の改善を図る際の反射コントラスト低下を防止する。
【解決手段】整列配置された複数の矩形状画素を設け、その画素内に光透過表示部ＴＬと完全反射のミラーを有する光反射表示部ＲＬとを設け、光透過表示部ＴＬと光反射表示部ＲＬにそれぞれカラーフィルタＣＦを設け、上記画素の周囲の少なくとも一辺に遮光層を設けた半透過型カラー液晶表示素子において、上記光反射表示部ＲＬの一部分にカラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分２４を形成し、上記カラーフィルタブランク部分２４を遮光層ＢＭ２に隣接するように配置する。
【選択図】 図１
【解決手段】整列配置された複数の矩形状画素を設け、その画素内に光透過表示部ＴＬと完全反射のミラーを有する光反射表示部ＲＬとを設け、光透過表示部ＴＬと光反射表示部ＲＬにそれぞれカラーフィルタＣＦを設け、上記画素の周囲の少なくとも一辺に遮光層を設けた半透過型カラー液晶表示素子において、上記光反射表示部ＲＬの一部分にカラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分２４を形成し、上記カラーフィルタブランク部分２４を遮光層ＢＭ２に隣接するように配置する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタの各画素に光透過表示部と光反射表示部とを有する半透過型カラー液晶表示素子に関し、さらに詳しく言えば、低コスト化，透過表示品位および反射率の改善を図る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特許文献１に記載されているように、開口部（光透過部）を有する完全反射膜を用いる半透過型カラー液晶表示素子においては、一般的に光反射表示部では明るさが重視され、光透過表示部では色の鮮やかさが重視されている。
【０００３】
これを満足するには、光反射表示部と光透過表示部とでカラー色材を使い分けすればよいことが知られている。これについての第１従来技術を図３により説明する。図３（ａ）は半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図で、図３（ｂ）はその内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図である。
【０００４】
この種の半透過型カラー液晶表示素子においては、液晶パネルを構成する観察面側の透明基板１０と反観察面側の透明基板２０のうち、反観察面側の透明基板２０の内面側にカラーフィルタＣＦが形成される。
【０００５】
ここで説明するカラーフィルタＣＦは三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のストライプ配列によるカラー表示で、まず、透明基板２０の内面に完全反射膜のミラー２１がある部分とミラーなしの開口部２３とが、後述するセグメント電極２７と平行になるように交互にストライプ状に形成される。ミラー２１がある部分が光反射表示部ＲＬとなり、開口部２３の部分が光透過表示部ＴＬとなる。
【０００６】
次に、隣接する光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとを１画素（サブピクセル）として、その各々にＲ，Ｇ，Ｂのカラー色材が順次形成されるのであるが、例えばＧ（グリーン）のカラー色材を代表として説明すれば、光反射表示部ＲＬにはグリーン色の薄いカラー色材Ｇｐが塗布され、光透過表示部ＴＬにはグリーン色の濃いカラー色材Ｇｆが塗布される。
【０００７】
他のＲ画素，Ｂ画素についても同様に、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとで、色の薄いカラー色材Ｒｐ，Ｂｐと色の濃いカラー色材Ｒｆ，Ｂｆとがそれぞれ塗り分けられる。これにより、光反射表示部ＲＬでは明るい表示が得られ、光透過表示部ＴＬでは鮮やかな発色が得られる。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの画素（サブピクセル）がひとつの表示画素（ピクセル）に含まれる。
【０００８】
その後、カラーフィルタＣＦ上に透明樹脂にて平滑化層２５が形成され、その平滑化層２５上にＩＴＯよりなるセグメント電極２７が形成される。この場合、セグメント電極２７は１画素単位で形成されるが、図３（ｂ）に示すように、セグメント電極２７が存在する部分が表示部分Ｃで、セグメント電極２７の間は駆動電圧が印加されないことから、表示に寄与しない非表示部分Ｄとなる。
【０００９】
なお、観察面側の透明基板１０には、コモン電極１１がセグメント電極２７と直交する方向に沿ってストライプ状に形成される。図示しないが、反観察面側の透明基板２０側にはバックライトが配置される。そのバックライト点灯時に、コモン電極１１の間から光漏れが生じないようにするため、図３（ｂ）に示すように、反観察面側の透明基板２０には、カラーフィルタＣＦとともに遮光層（ブラックマトリクス）ＢＭ１が形成される。
【００１０】
上記第１従来技術によれば、反射型での使用時および透過型での使用時のいずれでも良好な表示品位が得られるが、カラーフィルタＣＦの形成に６工程が必要とされる（Ｒ，Ｇ，Ｂ×２回で、遮光層形成工程を含めると７工程）。したがって、製品がコスト高になってしまうという問題がある。
【００１１】
このカラーフィルタＣＦの形成に要するコストを抑える方法のひとつとして、光反射表示部に段差層を形成する方法がある。図４により、この第２従来技術を説明する。図４（ａ）は図３（ａ）と同様の半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図で、図４（ｂ）はその内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図で、これは図３（ｂ）と同一図面である。
【００１２】
この第２従来技術においては、光反射表示部ＲＬのミラー２１上に透明樹脂からなる段差層２２を所定の厚さに形成する。そのほかの構成は上記第１従来技術と同じであってよい。これによると、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとに同一のカラー色材を用いることができるとともに、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとでカラーフィルタの膜厚を異ならせることができる（光反射表示部ＲＬ＜光透過表示部ＴＬ）。
【００１３】
したがって、３工程でカラーフィルタＣＦを形成することができ、段差層２２の形成に１工程要するものの全体として４工程で済ませられ、上記第１従来技術よりも２工程削減できる。
【００１４】
しかしながら、同一のカラー色材を使用しているため、光透過表示部ＴＬでの高透過発色を得ようとして、高発色（低透過率）のカラー色材を使用すると、光反射表示部ＲＬでの反射率が大幅に低下するという問題がある。
【００１５】
この光反射表示部ＲＬでの反射率を改善するには、図５（ａ），（ｂ）に示すように、光反射表示部ＲＬにカラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分２４を形成すればよいことが知られている。これによれば、カラーフィルタＣＦの形成工程の削減，光透過表示部ＴＬでの高透過発色および光反射表示部ＲＬでの反射率改善がともに達成されるのであるが、他方において次のような問題が発生する。
【００１６】
すなわち、図５（ａ）の断面図に示すように、光反射表示部ＲＬにカラーフィルタブランク部分２４を形成することにより平滑化層２５に部分的な凹みＨが生じ、これに伴ってその部分だけ液晶層の厚みが増加することになる。したがって、反射光学補償状態が当初の設計値よりずれてしまい、反射コントラストが低下する。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００１−２８１６４８号公報（第２段落〜第６段落，図４）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、各画素に光透過表示部と光反射表示部とを有する半透過型カラー液晶表示素子において、光反射表示部にカラーフィルタブランク部分を形成して反射率の改善を図る際の反射コントラスト低下を防止することにある。
【００１９】
【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、整列配置された複数の矩形状画素が設けられ、上記画素内に光透過表示部と完全反射のミラーを有する光反射表示部とが設けられ、上記光透過表示部と上記光反射表示部にそれぞれカラーフィルタが設けられ、上記画素の周囲の少なくとも一辺に遮光層が設けられている半透過型カラー液晶表示素子において、上記光反射表示部の一部分にカラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分が形成され、上記カラーフィルタブランク部分が上記遮光層に隣接して形成されていることを特徴としている。
【００２０】
本発明には、上記光反射表示部に段差層が存在しない場合と、段差層が存在する場合とが含まれ、上記光反射表示部に段差層が存在しない場合においては、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分と上記カラーフィルタブランク部分との面積比は６５：３５〜９０：１０であることが好ましい。
【００２１】
また、上記光反射表示部に段差層が存在しない場合において、上記カラーフィルタが三原色のカラーフィルタであり、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分の透過色面積は３０〜６０であることが好ましい。なお、透過色面積とは、カラーフィルタのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）を透過測定し、ＣＩＥ表色系の測定ｘ，ｙ値で形成される三角形の面積を１０００倍した値である。
【００２２】
また、上記光反射表示部に段差層が存在する場合において、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分と上記カラーフィルタブランク部分との面積比は７０：３０〜９５：５であることが好ましい。
【００２３】
これに対して、上記光反射表示部に段差層が存在する場合においては、上記カラーフィルタが三原色のカラーフィルタであり、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分の透過色面積は１０〜３０であることが好ましい。
【００２４】
また、上記光反射表示部に段差層が存在する場合において、上記光透過表示部に形成される上記カラー色材の膜厚に対する上記段差層の膜厚の比が１．０５〜１．５０であることが好ましい。
【００２５】
そのほかの好ましい態様を挙げると、段差層の有無に関わらず、上記遮光層の膜厚に対する上記光反射表示部に形成される上記カラー色材の膜厚の比は０．７５〜１．０である。また、製造簡便性の観点から、上記段差層は透明アクリル樹脂により形成され、上記カラー色材の粘度は４〜８ｍＰａ・Ｓであることが好ましい。上記カラーフィルタ上には平滑化層が形成されるが、上記平滑化層の塗布時の粘度は１０〜２０ｍＰａ・Ｓであることが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、図１および図２により、本発明による半透過型カラー液晶表示素子の実施形態について説明する。本発明には、光反射表示部に段差層がある場合と段差層がない場合の双方が含まれ、図１（ａ）は段差層がある場合の第１実施形態を示す一部拡大断面図、図１（ｂ）はそのカラーフィルタ部分の平面図である。図２（ａ）は段差層がない場合の第２実施形態を示す一部拡大断面図、図２（ｂ）はそのカラーフィルタ部分の平面図で、これは図１（ｂ）と同一図面である。これらの図において、先に説明した従来技術と同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を用いる。
【００２７】
まず、図１を参照して、この半透過型カラー液晶表示素子は、観察面側の透明基板１０と反観察面側の透明基板２０とを備えている。透明基板１０，２０はガラスもしくはプラスチックのいずれであってもよい。図示しないが、反観察面側の透明基板２０の裏面側にはバックライトが配置される。
【００２８】
透明基板２０の内面にはカラーフィルタＣＦが形成されている。このカラーフィルタＣＦは三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のストライプ配列によるカラー表示で、透明基板２０の内面に完全反射膜のミラー２１がある部分とミラーなしの開口部２３とが交互にストライプ状に形成されている。ミラー２１がある部分が光反射表示部ＲＬとなり、開口部２３の部分が光透過表示部ＴＬとなる。なお、ミラー２１は例えば銀蒸着によって形成することができる。
【００２９】
光反射表示部ＲＬのミラー２１上には段差層２２が設けられている。この段差層２２は透明樹脂材からなるが、透明アクリル樹脂が好ましく採用される。隣接する光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとを１画素（サブピクセル）として、その各々にＲ，Ｇ，Ｂのカラー色材が形成されている。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの画素（サブピクセル）が、ひとつの表示画素（ピクセル）を構成している。
【００３０】
この場合、カラー色材にはＲ，Ｇ，Ｂごとに同一のカラー色材が用いられ、カラーフィルタＣＦは計３工程で形成されるが、光透過表示部ＴＬにおけるカラーフィルタの膜厚に対する上記段差層２２の膜厚の比は液晶層の厚さ均一性の観点から１．０５〜１．５０であることが好ましい。また、カラー色材（カラーフィルタレジスト）の塗布時の粘度は、膜厚の制御容易性の観点から４〜８ｍＰａ・Ｓであることが好ましい。
【００３１】
光反射表示部ＲＬでの反射率を改善するため、光反射表示部ＲＬには、カラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分２４が形成されている。また、光反射表示部ＲＬには、後述するセグメント電極２７間の非表示部分Ｄに沿って遮光層ＢＭ２が形成されている。
【００３２】
カラーフィルタブランク部分２４は、カラーフィルタブランク部分２４による平滑化層２７の部分的な凹みを小さくするうえで、遮光層に隣接するように形成され、特に図１（ｂ）に示すように、隣接長を長くするように遮光層ＢＭ２に沿って形成されていることが好ましい。光反射表示部ＲＬにおいて、カラーフィルタが存在する部分とカラーフィルタブランク部分２４との面積比率は７０：３０〜９５：５が好ましい。
【００３３】
カラーフィルタブランク部分２４の面積比率を３０より大きくすると、平滑化層２５の凹みＨが大きくなって反射コントラストが低下し、５よりも小さくすると、光反射表示部ＲＬの反射率が低下する。
【００３４】
また、光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタの透過色面積は、小さすぎると色の鮮やかさが低下し、大きすぎると反射輝度が低下するという色特性の面から、１０〜３０の範囲内が好ましい。また、遮光層ＢＭ２に対する光反射表示部ＲＬに形成されるカラーフィルタの膜厚の比は、平滑化層２５の凹みＨを小さく制御するため、０．７５〜１．０であることが好ましい。
【００３５】
カラーフィルタＣＦ上には平滑化層２５が形成され、この平滑化層２５上にＩＴＯよりなるセグメント電極２７が形成されている。平滑化層２５は透明樹脂により形成されるが、材質は光硬化型樹脂であってもよいし、熱硬化型樹脂であってもよい。
【００３６】
セグメント電極２７は１画素単位で形成されるが、図１（ｂ）に示すように、セグメント電極２７が存在する部分が表示部分Ｃで、セグメント電極２７の間は駆動電圧が印加されないことから、表示に寄与しない非表示部分Ｄとなる。この非表示部分Ｄに沿って遮光層ＢＭ２が形成されている。したがって、遮光層ＢＭ２が表示に悪影響を与えることはない。
【００３７】
観察面側の透明基板１０には、ＩＴＯよりなるコモン電極１１がセグメント電極２７と直交する方向に沿ってストライプ状に形成されている。バックライトの点灯時に、コモン電極１１の間から光漏れが生じないようにするため、図１（ｂ）に示すように、反観察面側の透明基板２０には、カラーフィルタＣＦとともに遮光層ＢＭ１が形成されている。すなわち、コモン電極１１とセグメント電極２７とが対向している矩形状の画素の外側を囲むように、遮光層ＢＭ１，ＢＭ２が形成されている。
【００３８】
遮光層ＢＭ１と遮光層ＢＭ２は同一工程で形成され、実際の製造工程では、段差層２２を形成した後、カラーフィルタＣＦを形成する前に、遮光層ＢＭ１と遮光層ＢＭ２とが形成される。
【００３９】
次に、図２により、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、光反射表示部ＲＬに段差部２２を備えていない点で、上記第１実施形態と異なっている。その他の構成は、上記第１実施形態と同じであってよい。
【００４０】
この第２実施形態において、光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタが存在する部分とカラーフィルタブランク部分２４との面積比率は６５：３５〜９０：１０であることが好ましい。カラーフィルタブランク部分２４の面積比率を３５より大きくすると、平滑化層２５に形成される凹みＨが大きくなりすぎ、反射コントラストの低下を招き、カラーフィルタブランク部分２４の面積比率を１０より小さくすると、光反射表示部ＲＬの反射率が低下する。
【００４１】
また、光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタの透過色面積は、小さすぎると色の鮮やかさが低下し、大きすぎると反射輝度が低下するという色特性の面から、３０〜６０が好ましい。遮光層ＢＭ２の膜厚に対する光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタの膜厚の比は、上記第１実施形態と同じく０．７５〜１．０であることが好ましい。
【００４２】
本発明においては、遮光層ＢＭ２に隣接してカラーフィルタブランク部分２４が配置されているため、カラーフィルタブランク部分２４による平滑化層２５の部分的な凹みが小さく抑えられ、反射コントラストが改善される。
【００４３】
また、段差部２２が存在する場合、光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタの膜厚が薄いため、カラーフィルタブランク部分２４の面積が多少変動したとしても、反射率や反射発色に悪影響がでない。また、遮光層ＢＭ２は既存の遮光層ＢＭ１と同一工程で形成されるため、新たに工程が増えることもない。
【００４４】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例１，２と、その比較例１〜３について説明するが、これらの各例において、カラーフィルタ透過色面積とは、カラーフィルタの赤，緑，青を透過測定し、ＣＩＥ表色系の測定ｘ，ｙ値で形成される三角形の面積を１０００倍した値である。
液晶表示素子色面積とは、液晶表示素子の赤，緑，青を測定し、ＣＩＥ表色系の測定ｘ，ｙ値で形成される三角形の面積を１０００倍した値である。
また、反射率は、光源としてリングライトを使用し、光源から被測定物への入射角を１５゜とし、被測定物に対して検出器を０゜方向（垂直方向）に配置して計測した値（白色校正板の反射率を１００％としての相対値）である。
【００４５】
〔実施例１〕
図２に示すように段差部がなく、光反射表示部ＲＬのミラー２１上と光透過表示部ＴＬの開口部２３とに、同一のカラー色材を塗布してカラーフィルタを３工程で形成する態様において、光反射表示部ＲＬおよび光透過表示部ＴＬに形成したカラーフィルタの透過色面積は５７であった。ミラー２１，光反射表示部ＲＬのカラーフィルタおよび光透過表示部ＴＬのカラーフィルタの各厚みは、それぞれ０．２μｍ，１．９μｍ，１．９μｍとした。
表示部分Ｃに含まれる光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとの面積比率は４０：６０とした。光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタ存在部分とカラーフィルタブランク部分２４との面積比は８０：２０とした。カラーフィルタブランク部分２４は遮光層ＢＭ２に隣接するように形成した。遮光層ＢＭ２の厚みは１．５μｍとした。平滑化層２５の粘度は１２ｍＰａ・Ｓであった。この半透過型カラー液晶表示素子の光学特性は次のとおり。
反射特性；反射率３０％，コントラスト８，色面積９
透過特性；透過率２．５％，コントラスト２５，色面積４０
評価；反射時の反射率，コントラスト，色面積が改善できた。
【００４６】
〔実施例２〕
図１に示すように、光反射表示部ＲＬのミラー２１上に段差部２２を形成した後、段差部２２と光透過表示部ＴＬの開口部２３とに、同一のカラー色材を塗布してカラーフィルタを３工程で形成する態様において、光反射表示部ＲＬに形成したカラーフィルタの色面積は１８、光透過表示部ＴＬに形成したカラーフィルタの色面積は５７であった。ミラー２１，段差部２２，光反射表示部ＲＬのカラーフィルタおよび光透過表示部ＴＬのカラーフィルタの各厚みは、それぞれ０．２μｍ，１．５μｍ，１．１μｍ，１．９μｍとした。
表示部分Ｃに含まれる光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとの面積比率は４０：６０とした。光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタ存在部分とカラーフィルタブランク部分２４との面積比は８５：１５とした。カラーフィルタブランク部分２４は遮光層ＢＭ２に隣接するように形成した。遮光層ＢＭ２の厚みは１．０μｍとした。平滑化層２５の粘度は１２ｍＰａ・Ｓであった。この半透過型カラー液晶表示素子の光学特性は次のとおり。
反射特性；反射率３０％，コントラスト８，色面積９
透過特性；透過率２．５％，コントラスト２５，色面積４０
評価；反射時の反射率，コントラスト，色面積が改善できた。
【００４７】
〔比較例１〕
図３を参照して、１画素中にミラー２１を有する光反射表示部ＲＬと開口部２３を有する光透過表示部ＴＬとを含む半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子において、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとに異なるカラー色材にてカラーフィルタを形成した。光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタの透過色面積は６で、光透過表示部ＴＬにおけるカラーフィルタの透過色面積は５７であった。ミラー２１，光反射表示部ＲＬのカラーフィルタおよび光透過表示部ＴＬのカラーフィルタの各厚みは、それぞれ０．２μｍ，１．２μｍ，１．２μｍとした。また、表示部分Ｃに含まれる光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとの面積比率は４０：６０とした。この半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子の光学特性は次のとおり。
反射特性；反射率３０％，コントラスト８，色面積９
透過特性；透過率２．５％，コントラスト２５，色面積４０
評価；反射特性および透過特性ともに、上記実施例１，２と変わらないが、カラーフィルタの形成に６工程を要するため高コストになる。
【００４８】
〔比較例２〕
上記比較例１と同様な構成の半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子において、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとに、同一のカラー色材にてカラーフィルタを形成した。光反射表示部ＲＬおよび光透過表示部ＴＬに形成したカラーフィルタの透過色面積は５７であった。ミラー２１，光反射表示部ＲＬのカラーフィルタおよび光透過表示部ＴＬのカラーフィルタの各厚みは、それぞれ０．２μｍ，１．９μｍ，１．９μｍとした。また、表示部分Ｃに含まれる光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとの面積比率は４０：６０とした。この半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子の光学特性は次のとおり。
反射特性；反射率１４％，コントラスト８，色面積８５
透過特性；透過率２．５％，コントラスト２５，色面積４０
評価；反射発色は良好であるが、反射率が大幅に低下した。
【００４９】
〔比較例３〕
上記比較例１と同様な構成の半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子において、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとに、同一のカラー色材にてカラーフィルタを形成した。光反射表示部ＲＬおよび光透過表示部ＴＬに形成したカラーフィルタの透過色面積は５７であった。ミラー２１，光反射表示部ＲＬのカラーフィルタおよび光透過表示部ＴＬのカラーフィルタの各厚みは、それぞれ０．２μｍ，１．９μｍ，１．９μｍとした。また、表示部分Ｃに含まれる光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとの面積比率は４０：６０とした。
ここまでは、上記比較例２と同じであるが、この比較例３においては、光反射表示部ＲＬにカラーフィルタブランク部分２４を形成し、カラーフィルタ存在部分とカラーフィルタブランク部分２４との面積比を８０：２０とした。
また、非表示部分Ｄに沿って遮光層ＢＭ２を形成したが、カラーフィルタブランク部分２４は遮光層ＢＭ２に隣接しないように配置した。この半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子の光学特性は次のとおり。
反射特性；反射率２２％，コントラスト３，色面積３
透過特性；透過率２．５％，コントラスト２５，色面積４０
評価；カラーフィルタブランク部分２４を遮光層ＢＭ２に隣接させなかったため、光反射表示部ＲＬにおいて平滑化層２５に大きな凹凸が発生した。これにより、光反射表示部ＲＬでの液晶厚みの変動が大きくなり、光反射表示部ＲＬで部分的に光学条件が変化して光学補償条件にずれが生じ、これが原因で反射時の反射率，コントラスト，色面積がともに低下した。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、整列配置された複数の矩形状画素を設け、上記画素内に光透過表示部と完全反射のミラーを有する光反射表示部とを設け、上記光透過表示部と上記光反射表示部にそれぞれカラーフィルタを設け、上記画素の周囲の少なくとも一辺に遮光層を設けた半透過型カラー液晶表示素子において、上記光反射表示部の一部分にカラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分を形成し、上記カラーフィルタブランク部分を上記遮光層に隣接するように配置したことにより、光反射表示部にカラーフィルタブランク部分を形成して反射率の改善を図る際の反射コントラスト低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１実施形態に係る半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図、（ｂ）同液晶表示素子の内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図。
【図２】（ａ）本発明の第２実施形態に係る半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図、（ｂ）同液晶表示素子の内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図。
【図３】（ａ）第１従来技術に係る半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図、（ｂ）同液晶表示素子の内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図。
【図４】（ａ）第２従来技術に係る半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図、（ｂ）同液晶表示素子の内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図。
【図５】（ａ）第３従来技術に係る半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図、（ｂ）同液晶表示素子の内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図。
【符号の説明】
１０ 観察面側の透明基板
１１ コモン電極
２０ 反観察面側の透明基板
２１ ミラー
２２ 段差層
２３ 開口部
２４ カラーフィルタブランク部分
２５ 平滑化層
２７ セグメント電極
ＢＭ１，ＢＭ２ 遮光層
ＣＦ カラーフィルタ
Ｃ 表示部分
Ｄ 非表示部分
ＲＬ 光反射表示部
ＴＬ 光透過表示部
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタの各画素に光透過表示部と光反射表示部とを有する半透過型カラー液晶表示素子に関し、さらに詳しく言えば、低コスト化，透過表示品位および反射率の改善を図る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特許文献１に記載されているように、開口部（光透過部）を有する完全反射膜を用いる半透過型カラー液晶表示素子においては、一般的に光反射表示部では明るさが重視され、光透過表示部では色の鮮やかさが重視されている。
【０００３】
これを満足するには、光反射表示部と光透過表示部とでカラー色材を使い分けすればよいことが知られている。これについての第１従来技術を図３により説明する。図３（ａ）は半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図で、図３（ｂ）はその内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図である。
【０００４】
この種の半透過型カラー液晶表示素子においては、液晶パネルを構成する観察面側の透明基板１０と反観察面側の透明基板２０のうち、反観察面側の透明基板２０の内面側にカラーフィルタＣＦが形成される。
【０００５】
ここで説明するカラーフィルタＣＦは三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のストライプ配列によるカラー表示で、まず、透明基板２０の内面に完全反射膜のミラー２１がある部分とミラーなしの開口部２３とが、後述するセグメント電極２７と平行になるように交互にストライプ状に形成される。ミラー２１がある部分が光反射表示部ＲＬとなり、開口部２３の部分が光透過表示部ＴＬとなる。
【０００６】
次に、隣接する光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとを１画素（サブピクセル）として、その各々にＲ，Ｇ，Ｂのカラー色材が順次形成されるのであるが、例えばＧ（グリーン）のカラー色材を代表として説明すれば、光反射表示部ＲＬにはグリーン色の薄いカラー色材Ｇｐが塗布され、光透過表示部ＴＬにはグリーン色の濃いカラー色材Ｇｆが塗布される。
【０００７】
他のＲ画素，Ｂ画素についても同様に、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとで、色の薄いカラー色材Ｒｐ，Ｂｐと色の濃いカラー色材Ｒｆ，Ｂｆとがそれぞれ塗り分けられる。これにより、光反射表示部ＲＬでは明るい表示が得られ、光透過表示部ＴＬでは鮮やかな発色が得られる。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの画素（サブピクセル）がひとつの表示画素（ピクセル）に含まれる。
【０００８】
その後、カラーフィルタＣＦ上に透明樹脂にて平滑化層２５が形成され、その平滑化層２５上にＩＴＯよりなるセグメント電極２７が形成される。この場合、セグメント電極２７は１画素単位で形成されるが、図３（ｂ）に示すように、セグメント電極２７が存在する部分が表示部分Ｃで、セグメント電極２７の間は駆動電圧が印加されないことから、表示に寄与しない非表示部分Ｄとなる。
【０００９】
なお、観察面側の透明基板１０には、コモン電極１１がセグメント電極２７と直交する方向に沿ってストライプ状に形成される。図示しないが、反観察面側の透明基板２０側にはバックライトが配置される。そのバックライト点灯時に、コモン電極１１の間から光漏れが生じないようにするため、図３（ｂ）に示すように、反観察面側の透明基板２０には、カラーフィルタＣＦとともに遮光層（ブラックマトリクス）ＢＭ１が形成される。
【００１０】
上記第１従来技術によれば、反射型での使用時および透過型での使用時のいずれでも良好な表示品位が得られるが、カラーフィルタＣＦの形成に６工程が必要とされる（Ｒ，Ｇ，Ｂ×２回で、遮光層形成工程を含めると７工程）。したがって、製品がコスト高になってしまうという問題がある。
【００１１】
このカラーフィルタＣＦの形成に要するコストを抑える方法のひとつとして、光反射表示部に段差層を形成する方法がある。図４により、この第２従来技術を説明する。図４（ａ）は図３（ａ）と同様の半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図で、図４（ｂ）はその内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図で、これは図３（ｂ）と同一図面である。
【００１２】
この第２従来技術においては、光反射表示部ＲＬのミラー２１上に透明樹脂からなる段差層２２を所定の厚さに形成する。そのほかの構成は上記第１従来技術と同じであってよい。これによると、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとに同一のカラー色材を用いることができるとともに、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとでカラーフィルタの膜厚を異ならせることができる（光反射表示部ＲＬ＜光透過表示部ＴＬ）。
【００１３】
したがって、３工程でカラーフィルタＣＦを形成することができ、段差層２２の形成に１工程要するものの全体として４工程で済ませられ、上記第１従来技術よりも２工程削減できる。
【００１４】
しかしながら、同一のカラー色材を使用しているため、光透過表示部ＴＬでの高透過発色を得ようとして、高発色（低透過率）のカラー色材を使用すると、光反射表示部ＲＬでの反射率が大幅に低下するという問題がある。
【００１５】
この光反射表示部ＲＬでの反射率を改善するには、図５（ａ），（ｂ）に示すように、光反射表示部ＲＬにカラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分２４を形成すればよいことが知られている。これによれば、カラーフィルタＣＦの形成工程の削減，光透過表示部ＴＬでの高透過発色および光反射表示部ＲＬでの反射率改善がともに達成されるのであるが、他方において次のような問題が発生する。
【００１６】
すなわち、図５（ａ）の断面図に示すように、光反射表示部ＲＬにカラーフィルタブランク部分２４を形成することにより平滑化層２５に部分的な凹みＨが生じ、これに伴ってその部分だけ液晶層の厚みが増加することになる。したがって、反射光学補償状態が当初の設計値よりずれてしまい、反射コントラストが低下する。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００１−２８１６４８号公報（第２段落〜第６段落，図４）
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、各画素に光透過表示部と光反射表示部とを有する半透過型カラー液晶表示素子において、光反射表示部にカラーフィルタブランク部分を形成して反射率の改善を図る際の反射コントラスト低下を防止することにある。
【００１９】
【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、整列配置された複数の矩形状画素が設けられ、上記画素内に光透過表示部と完全反射のミラーを有する光反射表示部とが設けられ、上記光透過表示部と上記光反射表示部にそれぞれカラーフィルタが設けられ、上記画素の周囲の少なくとも一辺に遮光層が設けられている半透過型カラー液晶表示素子において、上記光反射表示部の一部分にカラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分が形成され、上記カラーフィルタブランク部分が上記遮光層に隣接して形成されていることを特徴としている。
【００２０】
本発明には、上記光反射表示部に段差層が存在しない場合と、段差層が存在する場合とが含まれ、上記光反射表示部に段差層が存在しない場合においては、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分と上記カラーフィルタブランク部分との面積比は６５：３５〜９０：１０であることが好ましい。
【００２１】
また、上記光反射表示部に段差層が存在しない場合において、上記カラーフィルタが三原色のカラーフィルタであり、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分の透過色面積は３０〜６０であることが好ましい。なお、透過色面積とは、カラーフィルタのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）を透過測定し、ＣＩＥ表色系の測定ｘ，ｙ値で形成される三角形の面積を１０００倍した値である。
【００２２】
また、上記光反射表示部に段差層が存在する場合において、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分と上記カラーフィルタブランク部分との面積比は７０：３０〜９５：５であることが好ましい。
【００２３】
これに対して、上記光反射表示部に段差層が存在する場合においては、上記カラーフィルタが三原色のカラーフィルタであり、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分の透過色面積は１０〜３０であることが好ましい。
【００２４】
また、上記光反射表示部に段差層が存在する場合において、上記光透過表示部に形成される上記カラー色材の膜厚に対する上記段差層の膜厚の比が１．０５〜１．５０であることが好ましい。
【００２５】
そのほかの好ましい態様を挙げると、段差層の有無に関わらず、上記遮光層の膜厚に対する上記光反射表示部に形成される上記カラー色材の膜厚の比は０．７５〜１．０である。また、製造簡便性の観点から、上記段差層は透明アクリル樹脂により形成され、上記カラー色材の粘度は４〜８ｍＰａ・Ｓであることが好ましい。上記カラーフィルタ上には平滑化層が形成されるが、上記平滑化層の塗布時の粘度は１０〜２０ｍＰａ・Ｓであることが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、図１および図２により、本発明による半透過型カラー液晶表示素子の実施形態について説明する。本発明には、光反射表示部に段差層がある場合と段差層がない場合の双方が含まれ、図１（ａ）は段差層がある場合の第１実施形態を示す一部拡大断面図、図１（ｂ）はそのカラーフィルタ部分の平面図である。図２（ａ）は段差層がない場合の第２実施形態を示す一部拡大断面図、図２（ｂ）はそのカラーフィルタ部分の平面図で、これは図１（ｂ）と同一図面である。これらの図において、先に説明した従来技術と同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を用いる。
【００２７】
まず、図１を参照して、この半透過型カラー液晶表示素子は、観察面側の透明基板１０と反観察面側の透明基板２０とを備えている。透明基板１０，２０はガラスもしくはプラスチックのいずれであってもよい。図示しないが、反観察面側の透明基板２０の裏面側にはバックライトが配置される。
【００２８】
透明基板２０の内面にはカラーフィルタＣＦが形成されている。このカラーフィルタＣＦは三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のストライプ配列によるカラー表示で、透明基板２０の内面に完全反射膜のミラー２１がある部分とミラーなしの開口部２３とが交互にストライプ状に形成されている。ミラー２１がある部分が光反射表示部ＲＬとなり、開口部２３の部分が光透過表示部ＴＬとなる。なお、ミラー２１は例えば銀蒸着によって形成することができる。
【００２９】
光反射表示部ＲＬのミラー２１上には段差層２２が設けられている。この段差層２２は透明樹脂材からなるが、透明アクリル樹脂が好ましく採用される。隣接する光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとを１画素（サブピクセル）として、その各々にＲ，Ｇ，Ｂのカラー色材が形成されている。なお、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの画素（サブピクセル）が、ひとつの表示画素（ピクセル）を構成している。
【００３０】
この場合、カラー色材にはＲ，Ｇ，Ｂごとに同一のカラー色材が用いられ、カラーフィルタＣＦは計３工程で形成されるが、光透過表示部ＴＬにおけるカラーフィルタの膜厚に対する上記段差層２２の膜厚の比は液晶層の厚さ均一性の観点から１．０５〜１．５０であることが好ましい。また、カラー色材（カラーフィルタレジスト）の塗布時の粘度は、膜厚の制御容易性の観点から４〜８ｍＰａ・Ｓであることが好ましい。
【００３１】
光反射表示部ＲＬでの反射率を改善するため、光反射表示部ＲＬには、カラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分２４が形成されている。また、光反射表示部ＲＬには、後述するセグメント電極２７間の非表示部分Ｄに沿って遮光層ＢＭ２が形成されている。
【００３２】
カラーフィルタブランク部分２４は、カラーフィルタブランク部分２４による平滑化層２７の部分的な凹みを小さくするうえで、遮光層に隣接するように形成され、特に図１（ｂ）に示すように、隣接長を長くするように遮光層ＢＭ２に沿って形成されていることが好ましい。光反射表示部ＲＬにおいて、カラーフィルタが存在する部分とカラーフィルタブランク部分２４との面積比率は７０：３０〜９５：５が好ましい。
【００３３】
カラーフィルタブランク部分２４の面積比率を３０より大きくすると、平滑化層２５の凹みＨが大きくなって反射コントラストが低下し、５よりも小さくすると、光反射表示部ＲＬの反射率が低下する。
【００３４】
また、光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタの透過色面積は、小さすぎると色の鮮やかさが低下し、大きすぎると反射輝度が低下するという色特性の面から、１０〜３０の範囲内が好ましい。また、遮光層ＢＭ２に対する光反射表示部ＲＬに形成されるカラーフィルタの膜厚の比は、平滑化層２５の凹みＨを小さく制御するため、０．７５〜１．０であることが好ましい。
【００３５】
カラーフィルタＣＦ上には平滑化層２５が形成され、この平滑化層２５上にＩＴＯよりなるセグメント電極２７が形成されている。平滑化層２５は透明樹脂により形成されるが、材質は光硬化型樹脂であってもよいし、熱硬化型樹脂であってもよい。
【００３６】
セグメント電極２７は１画素単位で形成されるが、図１（ｂ）に示すように、セグメント電極２７が存在する部分が表示部分Ｃで、セグメント電極２７の間は駆動電圧が印加されないことから、表示に寄与しない非表示部分Ｄとなる。この非表示部分Ｄに沿って遮光層ＢＭ２が形成されている。したがって、遮光層ＢＭ２が表示に悪影響を与えることはない。
【００３７】
観察面側の透明基板１０には、ＩＴＯよりなるコモン電極１１がセグメント電極２７と直交する方向に沿ってストライプ状に形成されている。バックライトの点灯時に、コモン電極１１の間から光漏れが生じないようにするため、図１（ｂ）に示すように、反観察面側の透明基板２０には、カラーフィルタＣＦとともに遮光層ＢＭ１が形成されている。すなわち、コモン電極１１とセグメント電極２７とが対向している矩形状の画素の外側を囲むように、遮光層ＢＭ１，ＢＭ２が形成されている。
【００３８】
遮光層ＢＭ１と遮光層ＢＭ２は同一工程で形成され、実際の製造工程では、段差層２２を形成した後、カラーフィルタＣＦを形成する前に、遮光層ＢＭ１と遮光層ＢＭ２とが形成される。
【００３９】
次に、図２により、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、光反射表示部ＲＬに段差部２２を備えていない点で、上記第１実施形態と異なっている。その他の構成は、上記第１実施形態と同じであってよい。
【００４０】
この第２実施形態において、光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタが存在する部分とカラーフィルタブランク部分２４との面積比率は６５：３５〜９０：１０であることが好ましい。カラーフィルタブランク部分２４の面積比率を３５より大きくすると、平滑化層２５に形成される凹みＨが大きくなりすぎ、反射コントラストの低下を招き、カラーフィルタブランク部分２４の面積比率を１０より小さくすると、光反射表示部ＲＬの反射率が低下する。
【００４１】
また、光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタの透過色面積は、小さすぎると色の鮮やかさが低下し、大きすぎると反射輝度が低下するという色特性の面から、３０〜６０が好ましい。遮光層ＢＭ２の膜厚に対する光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタの膜厚の比は、上記第１実施形態と同じく０．７５〜１．０であることが好ましい。
【００４２】
本発明においては、遮光層ＢＭ２に隣接してカラーフィルタブランク部分２４が配置されているため、カラーフィルタブランク部分２４による平滑化層２５の部分的な凹みが小さく抑えられ、反射コントラストが改善される。
【００４３】
また、段差部２２が存在する場合、光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタの膜厚が薄いため、カラーフィルタブランク部分２４の面積が多少変動したとしても、反射率や反射発色に悪影響がでない。また、遮光層ＢＭ２は既存の遮光層ＢＭ１と同一工程で形成されるため、新たに工程が増えることもない。
【００４４】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例１，２と、その比較例１〜３について説明するが、これらの各例において、カラーフィルタ透過色面積とは、カラーフィルタの赤，緑，青を透過測定し、ＣＩＥ表色系の測定ｘ，ｙ値で形成される三角形の面積を１０００倍した値である。
液晶表示素子色面積とは、液晶表示素子の赤，緑，青を測定し、ＣＩＥ表色系の測定ｘ，ｙ値で形成される三角形の面積を１０００倍した値である。
また、反射率は、光源としてリングライトを使用し、光源から被測定物への入射角を１５゜とし、被測定物に対して検出器を０゜方向（垂直方向）に配置して計測した値（白色校正板の反射率を１００％としての相対値）である。
【００４５】
〔実施例１〕
図２に示すように段差部がなく、光反射表示部ＲＬのミラー２１上と光透過表示部ＴＬの開口部２３とに、同一のカラー色材を塗布してカラーフィルタを３工程で形成する態様において、光反射表示部ＲＬおよび光透過表示部ＴＬに形成したカラーフィルタの透過色面積は５７であった。ミラー２１，光反射表示部ＲＬのカラーフィルタおよび光透過表示部ＴＬのカラーフィルタの各厚みは、それぞれ０．２μｍ，１．９μｍ，１．９μｍとした。
表示部分Ｃに含まれる光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとの面積比率は４０：６０とした。光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタ存在部分とカラーフィルタブランク部分２４との面積比は８０：２０とした。カラーフィルタブランク部分２４は遮光層ＢＭ２に隣接するように形成した。遮光層ＢＭ２の厚みは１．５μｍとした。平滑化層２５の粘度は１２ｍＰａ・Ｓであった。この半透過型カラー液晶表示素子の光学特性は次のとおり。
反射特性；反射率３０％，コントラスト８，色面積９
透過特性；透過率２．５％，コントラスト２５，色面積４０
評価；反射時の反射率，コントラスト，色面積が改善できた。
【００４６】
〔実施例２〕
図１に示すように、光反射表示部ＲＬのミラー２１上に段差部２２を形成した後、段差部２２と光透過表示部ＴＬの開口部２３とに、同一のカラー色材を塗布してカラーフィルタを３工程で形成する態様において、光反射表示部ＲＬに形成したカラーフィルタの色面積は１８、光透過表示部ＴＬに形成したカラーフィルタの色面積は５７であった。ミラー２１，段差部２２，光反射表示部ＲＬのカラーフィルタおよび光透過表示部ＴＬのカラーフィルタの各厚みは、それぞれ０．２μｍ，１．５μｍ，１．１μｍ，１．９μｍとした。
表示部分Ｃに含まれる光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとの面積比率は４０：６０とした。光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタ存在部分とカラーフィルタブランク部分２４との面積比は８５：１５とした。カラーフィルタブランク部分２４は遮光層ＢＭ２に隣接するように形成した。遮光層ＢＭ２の厚みは１．０μｍとした。平滑化層２５の粘度は１２ｍＰａ・Ｓであった。この半透過型カラー液晶表示素子の光学特性は次のとおり。
反射特性；反射率３０％，コントラスト８，色面積９
透過特性；透過率２．５％，コントラスト２５，色面積４０
評価；反射時の反射率，コントラスト，色面積が改善できた。
【００４７】
〔比較例１〕
図３を参照して、１画素中にミラー２１を有する光反射表示部ＲＬと開口部２３を有する光透過表示部ＴＬとを含む半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子において、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとに異なるカラー色材にてカラーフィルタを形成した。光反射表示部ＲＬにおけるカラーフィルタの透過色面積は６で、光透過表示部ＴＬにおけるカラーフィルタの透過色面積は５７であった。ミラー２１，光反射表示部ＲＬのカラーフィルタおよび光透過表示部ＴＬのカラーフィルタの各厚みは、それぞれ０．２μｍ，１．２μｍ，１．２μｍとした。また、表示部分Ｃに含まれる光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとの面積比率は４０：６０とした。この半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子の光学特性は次のとおり。
反射特性；反射率３０％，コントラスト８，色面積９
透過特性；透過率２．５％，コントラスト２５，色面積４０
評価；反射特性および透過特性ともに、上記実施例１，２と変わらないが、カラーフィルタの形成に６工程を要するため高コストになる。
【００４８】
〔比較例２〕
上記比較例１と同様な構成の半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子において、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとに、同一のカラー色材にてカラーフィルタを形成した。光反射表示部ＲＬおよび光透過表示部ＴＬに形成したカラーフィルタの透過色面積は５７であった。ミラー２１，光反射表示部ＲＬのカラーフィルタおよび光透過表示部ＴＬのカラーフィルタの各厚みは、それぞれ０．２μｍ，１．９μｍ，１．９μｍとした。また、表示部分Ｃに含まれる光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとの面積比率は４０：６０とした。この半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子の光学特性は次のとおり。
反射特性；反射率１４％，コントラスト８，色面積８５
透過特性；透過率２．５％，コントラスト２５，色面積４０
評価；反射発色は良好であるが、反射率が大幅に低下した。
【００４９】
〔比較例３〕
上記比較例１と同様な構成の半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子において、光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとに、同一のカラー色材にてカラーフィルタを形成した。光反射表示部ＲＬおよび光透過表示部ＴＬに形成したカラーフィルタの透過色面積は５７であった。ミラー２１，光反射表示部ＲＬのカラーフィルタおよび光透過表示部ＴＬのカラーフィルタの各厚みは、それぞれ０．２μｍ，１．９μｍ，１．９μｍとした。また、表示部分Ｃに含まれる光反射表示部ＲＬと光透過表示部ＴＬとの面積比率は４０：６０とした。
ここまでは、上記比較例２と同じであるが、この比較例３においては、光反射表示部ＲＬにカラーフィルタブランク部分２４を形成し、カラーフィルタ存在部分とカラーフィルタブランク部分２４との面積比を８０：２０とした。
また、非表示部分Ｄに沿って遮光層ＢＭ２を形成したが、カラーフィルタブランク部分２４は遮光層ＢＭ２に隣接しないように配置した。この半透過型カラーＳＴＮ液晶表示素子の光学特性は次のとおり。
反射特性；反射率２２％，コントラスト３，色面積３
透過特性；透過率２．５％，コントラスト２５，色面積４０
評価；カラーフィルタブランク部分２４を遮光層ＢＭ２に隣接させなかったため、光反射表示部ＲＬにおいて平滑化層２５に大きな凹凸が発生した。これにより、光反射表示部ＲＬでの液晶厚みの変動が大きくなり、光反射表示部ＲＬで部分的に光学条件が変化して光学補償条件にずれが生じ、これが原因で反射時の反射率，コントラスト，色面積がともに低下した。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、整列配置された複数の矩形状画素を設け、上記画素内に光透過表示部と完全反射のミラーを有する光反射表示部とを設け、上記光透過表示部と上記光反射表示部にそれぞれカラーフィルタを設け、上記画素の周囲の少なくとも一辺に遮光層を設けた半透過型カラー液晶表示素子において、上記光反射表示部の一部分にカラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分を形成し、上記カラーフィルタブランク部分を上記遮光層に隣接するように配置したことにより、光反射表示部にカラーフィルタブランク部分を形成して反射率の改善を図る際の反射コントラスト低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の第１実施形態に係る半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図、（ｂ）同液晶表示素子の内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図。
【図２】（ａ）本発明の第２実施形態に係る半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図、（ｂ）同液晶表示素子の内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図。
【図３】（ａ）第１従来技術に係る半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図、（ｂ）同液晶表示素子の内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図。
【図４】（ａ）第２従来技術に係る半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図、（ｂ）同液晶表示素子の内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図。
【図５】（ａ）第３従来技術に係る半透過型カラー液晶表示素子の一部拡大断面図、（ｂ）同液晶表示素子の内面に形成されるカラーフィルタ部分の平面図。
【符号の説明】
１０ 観察面側の透明基板
１１ コモン電極
２０ 反観察面側の透明基板
２１ ミラー
２２ 段差層
２３ 開口部
２４ カラーフィルタブランク部分
２５ 平滑化層
２７ セグメント電極
ＢＭ１，ＢＭ２ 遮光層
ＣＦ カラーフィルタ
Ｃ 表示部分
Ｄ 非表示部分
ＲＬ 光反射表示部
ＴＬ 光透過表示部
Claims (8)
- 整列配置された複数の矩形状画素が設けられ、上記画素内に光透過表示部と完全反射のミラーを有する光反射表示部とが設けられ、上記光透過表示部と上記光反射表示部にそれぞれカラーフィルタが設けられ、上記画素の周囲の少なくとも一辺に遮光層が設けられている半透過型カラー液晶表示素子において、
上記光反射表示部の一部分にカラー色材が存在しないカラーフィルタブランク部分が形成され、上記カラーフィルタブランク部分が上記遮光層に隣接して形成されていることを特徴とする半透過型カラー液晶表示素子。 - 上記光反射表示部に、上記光透過表示部に形成されるカラー色材の膜厚と上記光反射表示部に形成されるカラー色材の膜厚とを異ならせるための段差層が配設され、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分と上記カラーフィルタブランク部分との面積比が７０：３０〜９５：５である請求項１に記載の半透過型カラー液晶表示素子。
- 上記カラーフィルタが三原色のカラーフィルタであり、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分のそれぞれ三原色を透過測定し、ＣＩＥ表色系の測定ｘ，ｙ値で形成される三角形を１０００倍した透過色面積が１０〜３０である請求項１または２に記載の半透過型カラー液晶表示素子。
- 上記光透過表示部に形成される上記カラー色材の膜厚に対する上記段差層の膜厚の比が１．０５〜１．５０である請求項２または３に記載の半透過型カラー液晶表示素子。
- 上記段差層が透明アクリル樹脂により形成されている請求項２ないし４のいずれか１項に記載の半透過型カラー液晶表示素子。
- 上記光反射表示部に段差層が存在しない場合において、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分と上記カラーフィルタブランク部分との面積比が６５：３５〜９０：１０である請求項１に記載の半透過型カラー液晶表示素子。
- 上記光反射表示部に段差層が存在しない場合において、上記光反射表示部の上記カラー色材が形成されているカラーフィルタ存在部分の透過色面積が３０〜６０である請求項１または６に記載の半透過型カラー液晶表示素子。
- 上記遮光層の膜厚に対する上記光反射表示部に形成される上記カラー色材の膜厚の比が０．７５〜１．０である請求項１ないし７のいずれか１項に記載の半透過型カラー液晶表示素子。
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