JP2005017724A

JP2005017724A - 液晶表示パネル

Info

Publication number: JP2005017724A
Application number: JP2003182792A
Authority: JP
Inventors: Haruki Mori; 治樹森
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2003-06-26
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】カラーフィルタの膜厚にバラツキがあったとしても、透過表示における色特性の変動を少なくすることのできる液晶表示パネルを提供する。
【解決手段】最小表示単位となるドットＤ毎に、透過表示のための光透過領域ＰＡが設けられ、該光透過領域ＰＡ上にカラーフィルタＣＦが形成されている液晶表示パネル１１，１１Ａにおいて、前記光透過領域ＰＡのカラーフィルタＣＦに開口部１２を形成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーの透過表示を行うのに好適な透過型あるいは半透過反射型の液晶表示パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、情報を表示する表示装置の１種として液晶表示装置が知られており、このような液晶表示装置の表示部として、１対の基板の間に液晶が封入された液晶表示パネルが用いられている。この液晶表示パネルとして、外光の明るさが不十分な暗所でも表示を視認することができる透過表示を行うものがある。このような透過表示を行うことのできる液晶表示パネルとしては、バックライトから出射された光を利用して透過表示を行うことのできる透過型液晶表示パネル（例えば、特許文献１参照）や、透過表示および反射表示の２種類の表示が可能な半透過反射型液晶表示パネル（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【０００３】
図６および図７は、透過型液晶表示パネルの最小表示単位となるドットの一例を示すものであり、従来の透過型液晶表示パネル１は、例えば図示しない液晶層を挟持して対向配置された１対の透明な基板のうち、観察側と反対側に位置するリア基板２の液晶層と対向する表面の１ドットＤ毎に、透過表示のための光透過領域ＰＡが設けられている。そして、光透過領域ＰＡには、カラー表示のためのカラーフィルタＣＦが形成されている。このカラーフィルタＣＦは、カラー表示のための複数色、例えば赤、緑および青などの着色感光性樹脂材などにより形成されている。そして、各色のカラーフィルタＣＦは、リア基板２の上面の各ドットＤに、ストライプ状、モザイク状、トライアングル状などの所定パターンで規則正しく配置されている。ここで、１ドットＤとは、カラー画像を表示する１画素内における赤、緑、青の各１色単位の範囲をいう。したがって、赤、緑および青の縦ストライプによるカラー表示では、連続した赤、緑および青の各１ドットの総計３ドットにより１画素が構成されている。
【０００４】
このような構成の透過型液晶表示パネル１によれば、リア基板２の背面に配置されているバックライトの光を用いることで、暗所におけるカラーの透過表示を容易かつ確実に実施することができる。
【０００５】
図８および図９は、半透過反射型液晶表示パネルの最小表示単位となるドットの一例を示すものであり、従来の半透過反射型液晶表示パネル１Ａは、例えば図示しない液晶層を挟持して対向配置された１対の透明な基板のうち、観察側と反対側に位置するリア基板２の液晶層と対向する表面の１ドットＤ毎に、透過表示のための光透過領域ＰＡと、反射表示のための反射領域ＲＡとの２種類の領域が設けられている。そして、一方の光透過領域ＰＡには、カラー表示のためのカラーフィルタＣＦがリア基板２上に直接形成されている。また、他方の反射領域ＲＡには、例えばリア基板２の上面の各ドットＤ内の所定位置に金属全反射層からなる光反射膜３が形成されており、この光反射膜３上にカラーフィルタＣＦが形成されている。
【０００６】
このような構成の半透過反射型液晶表示パネル１Ａによれば、１ドットＤ内に、光透過領域ＰＡと反射領域ＲＡとの２種類の領域を備えているので、リア基板２の背面に配置されているバックライトの光を用いた暗所におけるカラーの透過表示と、バックライトを用いることなく外光を用いたカラーの反射表示との２種類の表示を選択的に容易かつ確実に実施することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−３３３１４４号公報
【特許文献２】
特開２００３−１６７２４５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶表示パネルのカラーの透過表示においては、カラーフィルタＣＦの膜厚、カラーフィルタＣＦの色の濃淡などにより、表示品質の１つである色調などの色特性が変化する。また、透過表示に用いるカラーフィルタＣＦは色純度が重視されており、色の濃い着色感光性樹脂材を用いてもよいが、色特性を安定させるため、カラーフィルタＣＦの膜厚を制御することが必要になる。
【０００９】
しかしながら、従来のカラーフィルタＣＦは、製法などに起因して膜厚を厳密に制御することが困難であり、膜厚のバラツキが発生する。その結果、透過表示における色特性が変動するという問題点があった。
【００１０】
そこで、カラーフィルタの膜厚にバラツキがあったとしても、透過表示における色特性の変動を防止することのできる液晶表示パネルが求められている。
【００１１】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、カラーフィルタの膜厚にバラツキがあったとしても、透過表示における色特性の変動を少なくすることのできる液晶表示パネルを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に係る本発明の液晶表示パネルの特徴は、最小表示単位となるドット毎に、透過表示のための光透過領域が設けられているとともに、前記光透過領域上にカラー表示のためのカラーフィルタが形成されている液晶表示パネルにおいて、前記光透過領域の前記カラーフィルタに開口部が形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、カラーフィルタの膜厚にバラツキがあったとしても、透過表示における色特性の変動を少なくすることができる。
【００１３】
また、請求項２に係る本発明の液晶表示パネルの特徴は、請求項１において、前記開口部の面積が前記光透過領域の面積の５〜２０％である点にある。そして、このような構成を採用したことにより、開口部による表示特性への影響を実用上問題のない程度にすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。なお、前述した従来のものと同一ないし相当する構成については図面中に同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００１５】
図１および図２は、本発明に係る液晶表示パネルの第１実施形態の要部を示すものであり、図１は１ドットにおけるカラーフィルタの構造を示す模式的平面図、図２は図１の２−２線に沿った拡大断面図である。
【００１６】
本実施形態の液晶表示パネルは、カラーの透過表示を行う透過型液晶表示パネルを例示している。
【００１７】
図１および図２に示すように、本実施形態の液晶表示パネルとしての透過型液晶表示パネル１１のカラーフィルタＣＦには、リア基板２の１ドットＤ毎に開口部１２が形成されている。本実施形態の開口部１２は、平面縦長の長方形状に形成されている。この開口部１２は、リア基板２の１ドットＤ内に設けられている光透過領域ＰＡの左辺の中央部分に形成されており、カラーフィルタＣＦは、全体として左側が開口の平面ほぼコ字状に形成されている。
【００１８】
本実施形態における開口部１２の大きさは、開口部１２の面積が光透過領域ＰＡの占める面積の５〜２０％程度、好ましくは５〜１０％程度となるように形成されている。この開口部１２の面積がこの範囲を下回ると、透過表示における色特性の変動を少なくすることができない傾向があり、開口部１２の面積がこの範囲を上回ると、カラーフィルタＣＦの色の濃度が非現実的なものとなる傾向がある。
【００１９】
前記開口部１２は、例えばカラーフィルタ基板を形成する際に、マザー基板にカラーフィルタレジストを塗布し、１ドットＤ内における光透過領域ＰＡの面積の５〜２０％が開口するように、予め所定形状にパターニングされたフォトマスクを用いて露光することで容易に製造することができる。
【００２０】
なお、カラーフィルタＣＦとしては、色合いを従来と同様にするため、開口部１２の面積が大きいほど色濃度の濃いものが用いられており、開口部１２の面積が光透過領域ＰＡの面積の２０％（開口率２０％）の場合、開口部１２を設けないカラーフィルタの色濃度の２．３倍程度の現時点における上限値のものが用いられている。これにより、カラーフィルタＣＦの色濃度を一定とした場合に生じる、色調の低下による表示品質の低下を防止することができるようになっている。
【００２１】
したがって、開口部１２による表示特性への影響を実用上問題のない程度にすることができるようになっている。
【００２２】
また、本実施形態においては、１ドットＤ内の図１の左辺中央部分に開口部１２を形成したが、開口部１２の形成位置としては、１ドットＤの内部であれば、任意の位置に設けることができる。
【００２３】
さらに、開口部１２の形状としては、円形、楕円形、三角形、四角形、多角形などの多種多様の形状から単独もしくは組み合わせて用いることができる。また、多数の小孔によって複数に分割した構成としてもよい。さらには、小孔の配置パターンは、不規則に形成しても規則正しく形成してもどちらでもよい。
【００２４】
その他の構成については、従来公知のカラーの透過表示を行う透過型液晶表示パネルと同様とされているので、その詳しい説明および図示は省略する。
【００２５】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。
【００２６】
本実施形態の透過型液晶表示パネル１１によれば、表示品質に優れた透過表示を安定して得ることができる。
【００２７】
すなわち、本実施形態の透過型液晶表示パネル１１によれば、開口部１２を設けたことにより、カラーフィルタＣＦの膜厚にバラツキがあったとしても、透過表示における色特性の変動を少なくすることが容易かつ確実にできる。
【００２８】
このことは、開口部１２の有無による性能評価試験により確認することができた。この評価試験結果を図３に示す。
【００２９】
なお、評価試験は、開口率５％（光透過領域ＰＡの面積に対する開口部１２の面積の割合が５％）としたものを本願発明１、開口率２０％（光透過領域ＰＡの面積に対する開口部１２の面積の割合が２０％）としたものを本願発明２、開口部の無いものを従来品とし、それぞれのカラーフィルタＣＦの色を赤色としたときの、カラーフィルタＣＦの膜厚に対する透過率（％）および色度座標値（ｘおよびｙ）を測定することにより評価した。この図３からも明白なように、本願発明１および２は、従来品に比べて、カラーフィルタＣＦの膜厚の変化に対する透過率および色度座標値の変化が少ないことが判る。
【００３０】
図４および図５は、本発明に係る液晶表示パネルの第２実施形態の要部を示すものであり、図４は１ドットのカラーフィルタの構造を示す模式的平面図、図５は図４の５−５線に沿った断面図である。
【００３１】
本実施形態の液晶表示パネルは、カラーの透過表示およびカラーの反射表示の２種類の表示を選択的に行う半透過反射型液晶表示パネルを例示している。
【００３２】
図４および図５に示すように、本実施形態の液晶表示パネルとしての半透過反射型液晶表示パネル１１Ａには、リア基板２の１ドットＤ内の右側に光透過領域ＰＡが設けられており、左側に反射領域ＲＡが設けられている。
【００３３】
一方の光透過領域ＰＡには、カラー表示のためのカラーフィルタＣＦがリア基板２上に直接形成されている。他方の反射領域ＲＡは、例えばリア基板２の上面の各ドットＤ内の所定位置に金属全反射層からなる光反射膜３が形成されており、この光反射膜３上にカラーフィルタＣＦが形成されている。
【００３４】
前記カラーフィルタＣＦには、開口部１２Ａが形成されている。本実施形態の開口部１２Ａは、平面縦長の長方形状に形成されている。この開口部１２Ａは、リア基板２の１ドットＤ内の左側に設けられている光透過領域ＰＡの左辺の中央部分に形成されている。この開口部１２Ａは、前述した第１実施形態の透過型液晶表示パネル１１の開口部１２と同様に、開口部１２Ａの面積が光透過領域ＰＡの占める面積の５〜２０％程度、好ましくは５〜１０％程度となるように形成されている。
【００３５】
その他の構成については、前述した第１実施形態の透過型液晶表示パネル１１と同様とされているので、その詳しい説明および図示は省略する。
【００３６】
このような構成からなる本実施形態の半透過反射型液晶表示パネル１１Ａによれば、前述した第１実施形態の透過型液晶表示パネル１１と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
すなわち、本実施形態の半透過反射型液晶表示パネル１１Ａによれば、開口部１２Ａを設けたことにより、カラーフィルタＣＦの膜厚にバラツキがあったとしても、透過表示における色特性の変動を少なくすることが容易かつ確実にできる。
【００３８】
なお、本発明は前記各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できる。例えば、光透過領域と反射領域でカラーフィルタの種類が異なる構成としてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る本発明の液晶表示パネルによれば、カラーフィルタの膜厚のバラツキがあったとしても、透過表示における色特性の変動を少なくすることができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【００４０】
また、請求項２に係る本発明の液晶表示パネルによれば、開口部による表示特性への影響を実用上問題のない程度にすることができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示パネルの第１実施形態の１ドットにおけるカラーフィルタの構造を示す模式的平面図
【図２】図１の２−２線に沿った拡大断面図
【図３】本発明に係る液晶表示パネルのカラーフィルタの膜厚に対する透過率および色度座標値との関係を示す線図
【図４】本発明に係る液晶表示パネルの第２実施形態の１ドットにおけるカラーフィルタの構造を示す模式的平面図
【図５】図４の５−５線に沿った拡大断面図
【図６】従来の透過型液晶表示パネルの１ドットにおけるカラーフィルタの構造を示す模式的平面図
【図７】図６の７−７線に沿った拡大断面図
【図８】従来の半透過反射型液晶表示パネルの１ドットにおけるカラーフィルタの構造を示す模式的平面図
【図９】図８の９−９線に沿った拡大断面図
【符号の説明】
２リア基板
３光反射膜
１１透過型液晶表示パネル
１１Ａ半透過反射型液晶表示パネル
１２、１２Ａ開口部
Ｄドット
ＣＦカラーフィルタ
ＰＡ光透過領域
ＲＡ反射領域

Claims

最小表示単位となるドット毎に、透過表示のための光透過領域が設けられているとともに、前記光透過領域上にカラー表示のためのカラーフィルタが形成されている液晶表示パネルにおいて、
前記光透過領域の前記カラーフィルタに開口部が形成されていることを特徴とする液晶表示パネル。
前記開口部の面積が前記光透過領域の面積の５〜２０％である請求項１に記載の液晶表示パネル。