JP4295529B2 - 半透過反射型液晶表示パネル - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半透過反射型液晶表示パネルに係り、特に、二枚の基板の内側における表示領域の各単位画素領域内に、反射膜および段差部を介して反射部カラーフィルタが形成された反射部と、反射膜および段差部を介さずに透過部カラーフィルタが形成された透過部とを有す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、携帯電話等における表示手段として、二枚の基板の間に液晶が封入され、この液晶の旋光性を利用して文字あるいは画像の表示を行う液晶表示パネルが広く用いられている。
【０００３】
また、近年、このような液晶表示パネルにおいては、主として低消費電力を目的として、バックライト等の光源から照射された光源光と、外部からパネル内に入射された外光とを選択的に利用して液晶表示を行う、いわゆる半透過反射型液晶表示パネルが採用されるようになった。
【０００４】
図４は、このような従来から採用されている半透過反射型液晶表示パネルを示したものであり、この半透過反射型液晶表示パネル１は、シール１２を介して互いに貼り合わされた視認側および反視認側の二枚の基板２，３を有している。これら２枚の基板２，３は、厚み方向の内側における表示領域４上に、図示しない表示電極による最小表示単位となる単位画素が形成される複数の単位画素領域５を有している。
【０００５】
前記反視認側の基板３の各単位画素領域５の上には、金属薄膜からなる反射膜７および感光性樹脂からなる段差部８を介して反射部カラーフィルタ９が形成された反射部６と、前記反射膜７および前記段差部８を介さずに透過部カラーフィルタ１０が直接形成された透過部１１とが、互いに隣位するように配列されている。なお、前記反射膜７の上方には、画素間を遮光する遮光膜１３が形成されている。
【０００６】
前記反射部カラーフィルタ９は、前記透過部カラーフィルタ１０よりも膜厚が薄く形成されているが、これは、液晶表示に用いる光の透過回数が１回である透過部カラーフィルタ１０に対して、反射部カラーフィルタ９による透過回数が２回であることに起因するものである。
【０００７】
すなわち、前記両カラーフィルタ９，１０の膜厚を同じにした場合、透過部１１よりも反射部６の色味が濃くなってしまうので、それを避けるためである（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
そして、前記段差部８は、前述のように異なる膜厚に形成された反射部カラーフィルタ９と透過部カラーフィルタ１０との膜厚差を填補する役割をしている。
【０００９】
一方、前記反視認側の基板３の内側における前記表示領域４の外側の非表示領域１４の上には、表示部と非表示部とのセルギャップを均一にすべく、前記透過部１１および前記反射部７に断面形状を類似させた薄膜構造が形成されている。
【００１０】
すなわち、前記非表示領域１４の上には、前記反射部６に擬似する薄膜構造としての擬似反射部１５が形成されており、この擬似反射部１５は、反視認側へ向かって順に、前記反射部カラーフィルタ９に代替する擬似反射部第１遮光膜１６と、前記段差部８に代替する擬似段差部１８と、前記反射膜７に代替する擬似反射部第２遮光膜１９とを有している。
【００１１】
また、前記非表示領域１４の上には、前記透過部１１に擬似する薄膜構造としての擬似透過部２０が、前記擬似反射部１５に隣位するように形成されており、この擬似透過部２０は、前記透過部カラーフィルタ１０に代替する擬似透過部第１遮光膜２１を有している。この擬似透過部第１遮光膜２１は、前記擬似反射部第１遮光膜１６と同一の成膜材料によって、同一工程において一体的に形成されている。
【００１２】
これにより、例えば、非表示領域１４に膜厚が一定の遮光膜を全面的に形成する場合や、あるいは、前記透過部１１および前記反射部６のそれぞれと同一の膜厚部分を併有する遮光膜を非表示領域１４に全面的に形成する場合に比べて、セルギャップを保持するために液晶層に散布される図示しないスペーサの存在密度（支え密度）を、表示部と非表示部とで均一化することができる。これにより、表示部と非表示部とのセルギャップの均一化を図るようになっている。
【００１３】
さらに、前記擬似透過部第１遮光膜２１の反視認側には、前記擬似反射部第２遮光膜１９と同一の成膜材料からなる擬似透過部第２遮光膜２２が、前記擬似反射部第２遮光膜１９と一体的に形成されている。
【００１４】
これによって、前記擬似反射部１５と前記擬似透過部２０とによって表示部と非表示部とのセルギャップの均一化を図りつつ、前記擬似反射部第１遮光膜１６と前記擬似透過部第１遮光膜２１とによって、視認側から入射した外光を確実に遮光することができる。さらに、前記擬似反射部第２遮光膜１９と、前記擬似透過部第２遮光膜２２とによって、擬似透過部２０および擬似反射部１５における反視認側の部位に、これら擬似透過部２０と擬似反射部１９との界面が形成される状態を回避することができ、この結果、反視認側から照射された光源光の漏洩を防止して、光源光を遮光することができる。
【００１５】
なお、このような光源光の漏洩を防止する構成については、既に、本出願人によってなされた特許出願（特願２００２−２８３５１３号）に係る発明によって提案されている。
【００１６】
前記反視認側の基板３の内側表面には、前記表示領域４および前記非表示領域１４にわたって拡散層２４が全面的に形成されている。また、前記反射部６、前記透過部１１、前記擬似反射部１５および前記擬似透過部２０の上層には、アクリル樹脂等からなる平滑化膜２５が全面的に形成されている。なお、図示はしないが、前記表示領域４上の平滑化膜２５の上層には、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等からなる表示電極が形成されるようになっている。
【００１７】
そして、このような半透過反射型液晶表示パネル１によってカラー表示を行う場合は、図４において上方となる視認側から半透過反射型液晶表示パネル１の内部に外光が十分に入射される場合には、この外光を前記反射部カラーフィルタ９を透過させた後に前記反射膜７によって上部の液晶１７側に反射させ、この反射させた外光によってカラー画像を表示するようになっている。
【００１８】
一方、半透過反射型液晶表示パネル１の内部に十分な外光が入射されない場合は、前記基板の図４において下方となる反視認側に配置されたバックライト等の図示しない光源からの照射光（以下、「光源光」と称する。）を視認側へ向かって照射し、この照射した光源光を前記透過部カラーフィルタ１０によって透過させ、この透過させた光によってカラー画像を表示するようになっている。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−２８１６４８号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示すように、従来の半透過反射型液晶表示パネル１においては、前記表示領域４における前記非表示領域１４との境界位置に配設された前記擬似反射部１５に隣位する前記透過部１１において、前記透過部カラーフィルタ１０の膜厚が、この透過部カラーフィルタ１０よりも内側の表示領域４に形成された他の透過部カラーフィルタ１０の膜厚よりも薄くなる場合があった。
【００２１】
この結果、前記擬似反射部１５に隣位する透過部１１と、前記他の透過部１１との間にしきい値電圧のムラ（Ｖth ムラ）が生じ、表示品位を著しく低下させてしまうといった問題が生じていた。
【００２２】
そこで、本発明者は鋭意研究した結果、前記しきい値電圧ムラの問題は、従来の半透過反射型液晶表示パネル１における全ての擬似透過部２０が、前記擬似反射部１５のような薄膜構造を有していないことに起因するものであることを究明するに至った。
【００２３】
すなわち、前記擬似透過部第１遮光膜２１を、これに隣位する前記擬似反射部第１遮光膜１６とともに同一工程にて一体的に形成する際に、前記擬似透過部第１遮光膜２１の反視認側には、前記擬似段差部２０のような薄膜が形成されていないため、前記擬似透過部第１遮光膜２１の視認側の表面が、前記擬似反射部第１遮光膜１６の表面よりも反視認側に落ち込んだ状態になる。この結果、前記擬似反射部第１遮光膜１６と前記擬似透過部第１遮光膜２１との間に、図５に示すような大きな段差Ａが生じてしまう。
【００２４】
そして、前記段差Ａが形成された状態で、前記擬似反射部１５に隣位する表示領域４の単位画素領域５上に前記透過部カラーフィルタ１０を形成すると、この透過部カラーフィルタ１０における前記擬似反射部１５との境界部位が、前記段差Ａを介して前記擬似反射部１５の側へ流動してしまうことになる。
【００２５】
これによって、前記擬似反射部１５に隣位する単位画素領域５の上に存在する前記透過部カラーフィルタ１０の成膜材料の体積が減少し、この結果、前記透過部カラーフィルタ１０と、この透過部カラーフィルタ１０よりも内側の表示領域４に形成される他の透過部カラーフィルタ１０との間に大きな膜厚差Ｂが生じてしまうのである。
【００２６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、擬似反射部に隣位する透過部と、この透過部よりも内側の表示領域に配設された他の透過部との間の膜厚差を填補するために好適な薄膜構造を採用することによって、前記擬似反射部に隣位する透過部におけるしきい値電圧ムラを防止して、表示ムラが低減された良好な表示を実現することの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ものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の請求項１に係る半透過反射型液晶表示パネルの特徴は、シールを介して互いに貼り合わされた二枚の基板の間に液晶が封入され、前記両基板のうち反視認側となる一方の基板における表示領域の各単位画素領域内に、反射膜および段差部を介して反射部カラーフィルタが形成された反射部と、前記反射膜および前記段差部を介さずに透過部カラーフィルタが形成された透過部とを有し、前記表示領域の外側の非表示領域に、表示部と非表示部とのセルギャップを調整するための擬似反射部と擬似透過部とが複数形成され、前記擬似反射部は、前記反射部カラーフィルタ、前記段差部および前記反射膜のそれぞれに代替する擬似反射部第１遮光膜、擬似段差部および擬似反射部第２遮光膜を有し、前記擬似透過部は前記透過部カラーフィルタに代替する擬似透過部第１遮光膜を有している半透過反射型液晶表示パネルにおいて、前記複数の擬似透過部のうち、前記透過部との境界を有する前記擬似反射部に隣位する擬似透過部から、外側に位置する所定個数分の擬似透過部は、前記擬似段差部と一体的に形成された段差部および前記擬似反射部第２遮光膜と一体的に形成された擬似透過部第２遮光膜を有している点にある。
【００２８】
そして、このような構成を採用したことにより、前記透過部との境界を有する前記擬似反射部に隣位する擬似透過部から、外側に位置する所定個数分の擬似透過部が前記擬似反射部と同様の薄膜構造を有していることにより、前記擬似透過部第１遮光膜と、前記擬似反射部における前記擬似反射部第１遮光膜との間に大きな段差が形成されることを防止することができる。これにより、前記擬似反射部に隣位する単位画素形成領域に形成される透過部カラーフィルタの成膜材料が、前記段差を介して前記擬似反射部側に流動することを防ぐことができるため、前記擬似反射部に隣位する前記透過部カラーフィルタと、この透過部カラーフィルタよりも内側の表示領域に配設される他の透過部カラーフィルタとの間に大きな膜厚差が生じることを防止することができる。この結果、前記擬似反射部に隣位する前記透過部カラーフィルタにおけるしきい値電圧ムラを実用上問題がない程度まで有効に低減することが可能となる。
【００２９】
請求項２に係る半透過反射型液晶表示パネルの特徴は、請求項１において、前記擬似反射部第２遮光膜および前記擬似透過部第２遮光膜が反射膜である点にある。
【００３０】
そして、このような構成を採用したことにより、非表示領域における遮光度が向上するとともに、表示領域内の反射膜を形成する工程と同時に擬似反射部第２遮光膜および擬似透過部第２遮光膜を簡便に効率的に形成することが可能となる。
【００３１】
請求項３に係る半透過反射型液晶表示パネルの特徴は、請求項１または請求項２において、表示領域近傍の非表示領域に相当する位置に２単位画素以上の幅にわたる丘陵部が形成されている点にある。
【００３２】
そして、このような構成を採用したことにより、平滑化膜を形成時、表示領域の最外郭の単位画素のギャップ低減をさらに抑制することができ、高品位の表示が行える半透過反射型液晶表示パネルを提供することが可能となる。
【００３３】
【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について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００３４】
なお、従来と基本的構成の同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態における半透過反射型液晶表示パネル２７は、従来と同様に、反視認側の基板３における非表示領域１４の上に、表示部と非表示部とのセルギャップを調整するための複数の擬似反射部１５と擬似透過部２０，２８とを有している。
【００３６】
ただし、本実施形態における半透過反射型液晶表示パネル２７は、前記擬似透過部２８の構成に、従来にはない特徴的な差異を有している。
【００３７】
すなわち、本実施形態においては、前記複数の擬似透過部２０，２８のうち、前記透過部１１との境界を有する擬似反射部１５に隣位する擬似透過部２８から、外側に数えて所定個数分（図１においては２個分）の擬似透過部２８は、前記擬似透過部第１遮光膜２１と前記擬似透過部第２遮光膜２２との間に段差部２９を有している。
【００３８】
これにより、前記擬似透過部第２遮光膜２２の視認側に前記擬似透過部第１遮光膜２１を形成する際に、前記段差部２９によって前記擬似透過部第１遮光膜２１を底上げすることができ、この結果、前記擬似透過部第１遮光膜２１と、これに隣位する前記擬似反射部１５の前記擬似反射部第１遮光膜１６との間に大きな段差Ａが形成されることを防ぐことができる。
【００３９】
そして、前記擬似反射部第１遮光膜１６と前記擬似透過部第１遮光膜２１との間に段差Ａがほとんど生じていないことによって、前記擬似反射部１５に隣位する単位画素形成領域５に透過部カラーフィルタ１０を形成する際に、このカラーフィルタ１０の成膜材料が前記擬似反射部１５側に流動することも少なくなる。これにともなって、前記単位画素領域５に存在する透過部カラーフィルタ１０の成膜材料の体積が減少してしまうことも少なくなる。
【００４０】
これにより、前記擬似反射部１５に隣位する透過部カラーフィルタ１０が、この透過部カラーフィルタ１０よりも内側の表示領域４に配設される他の透過部カラーフィルタ１０に対して、大きな膜厚差Ｂを有した状態で薄くなってしまうことを防止することができる。
【００４１】
ここで、図２は、従来の半透過反射型液晶表示パネル１における反視認側の基板３に形成された薄膜構造の膜厚を測定した測定結果を示したものであり、図３は、本実施形態の液晶表示パネル２７における反視認側の基板３に形成された薄膜構造の膜厚を測定した測定結果を示したものである。
【００４２】
図２に示すように、従来の半透過反射型液晶表示パネルにおいては、擬似反射部に隣位する第１画素目の透過部が、この第１画素目の透過部よりも内側の表示領域に配設された同色のカラーフィルタを備えた第４画素目の透過部１１に対して大きな膜厚差Ｂを有した状態で薄くなってしまうことが分かる。
【００４３】
これに対し、図３に示すように、本実施形態においては、擬似反射部１５に隣位する第１画素目の透過部１１と、この第１画素目の透過部１１よりも内側の表示領域４に形成された同色のカラーフィルタを備えた第４画素目の透過部１１との間に、膜厚差Ｂがほとんど生じていないことが分かる。
【００４４】
この結果、本実施形態においては、前記擬似反射部１５に隣位する前記透過部１１におけるしきい値電圧ムラを実用上問題がない程度まで有効に低減することができ、表示ムラの低減された良好な表示を行うことができるようになっている。
【００４５】
なお、前記段差部２９を形成する擬似透過部２８の個数は、セルギャップの均一化に支障がない限度であれば何個分であってもよく、図１に示したように前記透過部１１との境界を有する前記擬似反射部１５に隣位する擬似透過部２８から外側に位置する２個分の擬似透過部２８に限らず、３個以上、あるいは１個分のみの擬似透過部２８に段差部２９を形成するようにしてもよい。
【００４６】
ところで、前述した段差部２９が形成された擬似透過部２８は、表示領域４における図１の右端部の外側に配設されているが、表示領域４における図１の左端部の外側には配設しなくともよい。
【００４７】
これは、図４からも分かるように、表示領域４の左端部には、前記透過部１１ではなく前記反射部６が形成されているからである。つまり、前記表示領域４の左端部に直近する前記透過部１１と前記擬似透過部２０との間には、前記反射部６が介在されているため、この反射部６によって、前記透過部１１における透過部カラーフィルタ１０の成膜材料が前記擬似透過部２０側へ流動することを塞き止めることができる。従って、前記透過部カラーフィルタ１０と、この透過部カラーフィルタ１０よりも内側の表示領域４に配設される他の透過部カラーフィルタ１０との間に膜厚差Ｂが生じることは考えにくいからである。
【００４８】
上記の構成に加えて、さらに、前記擬似透過部２８の段差部２９を、前記擬似段差部１８と同一の成膜材料によって一体的に形成するようにしてもよい。
【００４９】
このようにすれば、前記擬似透過部２８の段差部２９と前記擬似段差部１８とを同一工程において効率的に形成することができる。その上、前記擬似透過部第１遮光膜２１と前記擬似反射部第１遮光膜１６との間に大きな段差Ａが形成されることをさらに有効に防止することができ、前記擬似反射部１５に隣位する透過部カラーフィルタ１０と、この透過部カラーフィルタ１０よりも内側の表示領域４に配設される他の透過部カラーフィルタ１０との間に大きな膜厚差Ｂが生じることをさらに有効に防止することができる。この結果、しきい値電圧ムラをさらに有効に低減することができる。
【００５０】
上記の構成に加えて、さらに、前記擬似反射部第２遮光膜１９と、前記擬似透過部第２遮光膜２２とを、前記反射膜７と同一の成膜材料によって一体的に形成するようにしてもよい。
【００５１】
このようにすれば、前記擬似反射部第２遮光膜１９と、前記擬似透過部第２遮光膜２２とを前記反射膜７と同一工程にて効率的に形成することができる。
【００５２】
また、図３に示すように、表示領域４の外側近傍であって、非表示領域には、２画素以上にわたる丘陵部３０を形成することが好ましい。この丘陵部３０は表示領域に形成される各カラーフィルタを含む積層膜厚よりも厚く形成されており、前記１画素目のカラーフィルタ材料が非表示領域側に流動することをさらに効果的に防止することができる。
【００５３】
次に、本実施例形態の作用について説明する。
【００５４】
本実施形態における半透過反射型液晶表示パネル２７を用いてカラー表示を行うには、視認側から半透過反射型液晶表示パネル２７の内部に外光が十分に入射される場合には、この外光を前記反射部カラーフィルタ９を透過させた後に前記反射膜７によって上部の液晶１７側に反射させ、この反射させた外光によってカラー画像を表示する。一方、半透過反射型液晶表示パネル２７の内部に十分な外光が入射されない場合は、反視認側からの光源光を視認側へ向かって照射し、この照射した光源光を前記透過部カラーフィルタ１０によって透過させ、この透過させた光によってカラー画像を表示する。
【００５５】
このとき、図１に示すように、前記透過部１１との境界を有する擬似反射部１５に隣位する擬似透過部２８から外側に位置する２個分の擬似透過部２８が、前記擬似段差部１８と同様の段差部２９を備えていることによって、各擬似透過部２８と、これらに隣位する各擬似反射部１５との間において、前記擬似透過部第１遮光膜２１と、前記擬似反射部第１遮光膜１６との段差Ａが低減されている。これにともなって、前記擬似反射部１５に隣位する透過部１１の膜厚は、この透過部１１よりも内側の表示領域４に配設された他の透過部１１の膜厚とほぼ同等になっている。
【００５６】
これにより、前記擬似反射部１５に隣位する透過部１１において、従来のようなしきい値電圧ムラが生じることを防止することができ、視認側において、従来の半透過反射型液晶表示パネル１よりも表示ムラが格段に低減された良好な表示を確認することができる。
【００５７】
また、前記段差部２９を有する擬似透過部２８の個数が多すぎることもないため、セルギャップの均一化を本来の目的とした前記擬似反射部１５と前記擬似透過部２８とを有効に機能せしめることができる。
【００５８】
なお、本発明は前記実施形態のもの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。
【００５９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の請求項１に係る半透過反射型液晶表示パネルによれば、セルギャップを均一に保持しつつ表示ムラの低減された高品位な表示を実現することができる。
【００６０】
請求項２に係る半透過反射型液晶表示パネルによれば、請求項１に係る半透過反射型液晶表示パネルの効果に加えて、さらに、表示品位および製造効率を向上することができる。
【００６１】
請求項３に係る半透過反射型液晶表示パネルによれば、請求項１または２に係る半透過反射型液晶表示パネルの効果に加えて、さらに表示品位を向上することができる。
【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実施形態を示した概略断面図
【図２】 従来の半透過反射型液晶表示パネルにおける反視認側の基板に形成された薄膜構造の膜厚を示した図
【図３】 本実施形態の半透過反射型液晶表示パネルにおける反視認側の基板に形成された薄膜構造の膜厚を示した図
【図４】 従来の半透過反射型液晶表示パネルの一例を示した概略断面図
【図５】 従来の半透過反射型液晶表示パネルの問題点を示した概略断面図
【符号の説明】
２，３ 基板
４ 表示領域
５ 単位画素領域
６ 反射部
７ 反射膜
８ 段差部
９ 反射部カラーフィルタ
１０ 透過部カラーフィルタ
１１ 透過部
１２ シール
１３ 遮光膜
１４ 非表示領域
１５ 擬似反射部
１６ 擬似反射部第１遮光膜
１７ 液晶
１８ 擬似段差部
１９ 擬似反射部第２遮光膜
２１ 擬似透過部第１遮光膜
２２ 擬似透過部第２遮光膜
２７ 半透過反射型液晶表示パネル
２８ 擬似透過部
２９ 段差部
３０ 丘陵部
【産業上の利用分野】
本発明は、半透過反射型液晶表示パネルに係り、特に、二枚の基板の内側における表示領域の各単位画素領域内に、反射膜および段差部を介して反射部カラーフィルタが形成された反射部と、反射膜および段差部を介さずに透過部カラーフィルタが形成された透過部とを有す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、携帯電話等における表示手段として、二枚の基板の間に液晶が封入され、この液晶の旋光性を利用して文字あるいは画像の表示を行う液晶表示パネルが広く用いられている。
【０００３】
また、近年、このような液晶表示パネルにおいては、主として低消費電力を目的として、バックライト等の光源から照射された光源光と、外部からパネル内に入射された外光とを選択的に利用して液晶表示を行う、いわゆる半透過反射型液晶表示パネルが採用されるようになった。
【０００４】
図４は、このような従来から採用されている半透過反射型液晶表示パネルを示したものであり、この半透過反射型液晶表示パネル１は、シール１２を介して互いに貼り合わされた視認側および反視認側の二枚の基板２，３を有している。これら２枚の基板２，３は、厚み方向の内側における表示領域４上に、図示しない表示電極による最小表示単位となる単位画素が形成される複数の単位画素領域５を有している。
【０００５】
前記反視認側の基板３の各単位画素領域５の上には、金属薄膜からなる反射膜７および感光性樹脂からなる段差部８を介して反射部カラーフィルタ９が形成された反射部６と、前記反射膜７および前記段差部８を介さずに透過部カラーフィルタ１０が直接形成された透過部１１とが、互いに隣位するように配列されている。なお、前記反射膜７の上方には、画素間を遮光する遮光膜１３が形成されている。
【０００６】
前記反射部カラーフィルタ９は、前記透過部カラーフィルタ１０よりも膜厚が薄く形成されているが、これは、液晶表示に用いる光の透過回数が１回である透過部カラーフィルタ１０に対して、反射部カラーフィルタ９による透過回数が２回であることに起因するものである。
【０００７】
すなわち、前記両カラーフィルタ９，１０の膜厚を同じにした場合、透過部１１よりも反射部６の色味が濃くなってしまうので、それを避けるためである（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
そして、前記段差部８は、前述のように異なる膜厚に形成された反射部カラーフィルタ９と透過部カラーフィルタ１０との膜厚差を填補する役割をしている。
【０００９】
一方、前記反視認側の基板３の内側における前記表示領域４の外側の非表示領域１４の上には、表示部と非表示部とのセルギャップを均一にすべく、前記透過部１１および前記反射部７に断面形状を類似させた薄膜構造が形成されている。
【００１０】
すなわち、前記非表示領域１４の上には、前記反射部６に擬似する薄膜構造としての擬似反射部１５が形成されており、この擬似反射部１５は、反視認側へ向かって順に、前記反射部カラーフィルタ９に代替する擬似反射部第１遮光膜１６と、前記段差部８に代替する擬似段差部１８と、前記反射膜７に代替する擬似反射部第２遮光膜１９とを有している。
【００１１】
また、前記非表示領域１４の上には、前記透過部１１に擬似する薄膜構造としての擬似透過部２０が、前記擬似反射部１５に隣位するように形成されており、この擬似透過部２０は、前記透過部カラーフィルタ１０に代替する擬似透過部第１遮光膜２１を有している。この擬似透過部第１遮光膜２１は、前記擬似反射部第１遮光膜１６と同一の成膜材料によって、同一工程において一体的に形成されている。
【００１２】
これにより、例えば、非表示領域１４に膜厚が一定の遮光膜を全面的に形成する場合や、あるいは、前記透過部１１および前記反射部６のそれぞれと同一の膜厚部分を併有する遮光膜を非表示領域１４に全面的に形成する場合に比べて、セルギャップを保持するために液晶層に散布される図示しないスペーサの存在密度（支え密度）を、表示部と非表示部とで均一化することができる。これにより、表示部と非表示部とのセルギャップの均一化を図るようになっている。
【００１３】
さらに、前記擬似透過部第１遮光膜２１の反視認側には、前記擬似反射部第２遮光膜１９と同一の成膜材料からなる擬似透過部第２遮光膜２２が、前記擬似反射部第２遮光膜１９と一体的に形成されている。
【００１４】
これによって、前記擬似反射部１５と前記擬似透過部２０とによって表示部と非表示部とのセルギャップの均一化を図りつつ、前記擬似反射部第１遮光膜１６と前記擬似透過部第１遮光膜２１とによって、視認側から入射した外光を確実に遮光することができる。さらに、前記擬似反射部第２遮光膜１９と、前記擬似透過部第２遮光膜２２とによって、擬似透過部２０および擬似反射部１５における反視認側の部位に、これら擬似透過部２０と擬似反射部１９との界面が形成される状態を回避することができ、この結果、反視認側から照射された光源光の漏洩を防止して、光源光を遮光することができる。
【００１５】
なお、このような光源光の漏洩を防止する構成については、既に、本出願人によってなされた特許出願（特願２００２−２８３５１３号）に係る発明によって提案されている。
【００１６】
前記反視認側の基板３の内側表面には、前記表示領域４および前記非表示領域１４にわたって拡散層２４が全面的に形成されている。また、前記反射部６、前記透過部１１、前記擬似反射部１５および前記擬似透過部２０の上層には、アクリル樹脂等からなる平滑化膜２５が全面的に形成されている。なお、図示はしないが、前記表示領域４上の平滑化膜２５の上層には、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等からなる表示電極が形成されるようになっている。
【００１７】
そして、このような半透過反射型液晶表示パネル１によってカラー表示を行う場合は、図４において上方となる視認側から半透過反射型液晶表示パネル１の内部に外光が十分に入射される場合には、この外光を前記反射部カラーフィルタ９を透過させた後に前記反射膜７によって上部の液晶１７側に反射させ、この反射させた外光によってカラー画像を表示するようになっている。
【００１８】
一方、半透過反射型液晶表示パネル１の内部に十分な外光が入射されない場合は、前記基板の図４において下方となる反視認側に配置されたバックライト等の図示しない光源からの照射光（以下、「光源光」と称する。）を視認側へ向かって照射し、この照射した光源光を前記透過部カラーフィルタ１０によって透過させ、この透過させた光によってカラー画像を表示するようになっている。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００１−２８１６４８号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示すように、従来の半透過反射型液晶表示パネル１においては、前記表示領域４における前記非表示領域１４との境界位置に配設された前記擬似反射部１５に隣位する前記透過部１１において、前記透過部カラーフィルタ１０の膜厚が、この透過部カラーフィルタ１０よりも内側の表示領域４に形成された他の透過部カラーフィルタ１０の膜厚よりも薄くなる場合があった。
【００２１】
この結果、前記擬似反射部１５に隣位する透過部１１と、前記他の透過部１１との間にしきい値電圧のムラ（Ｖth ムラ）が生じ、表示品位を著しく低下させてしまうといった問題が生じていた。
【００２２】
そこで、本発明者は鋭意研究した結果、前記しきい値電圧ムラの問題は、従来の半透過反射型液晶表示パネル１における全ての擬似透過部２０が、前記擬似反射部１５のような薄膜構造を有していないことに起因するものであることを究明するに至った。
【００２３】
すなわち、前記擬似透過部第１遮光膜２１を、これに隣位する前記擬似反射部第１遮光膜１６とともに同一工程にて一体的に形成する際に、前記擬似透過部第１遮光膜２１の反視認側には、前記擬似段差部２０のような薄膜が形成されていないため、前記擬似透過部第１遮光膜２１の視認側の表面が、前記擬似反射部第１遮光膜１６の表面よりも反視認側に落ち込んだ状態になる。この結果、前記擬似反射部第１遮光膜１６と前記擬似透過部第１遮光膜２１との間に、図５に示すような大きな段差Ａが生じてしまう。
【００２４】
そして、前記段差Ａが形成された状態で、前記擬似反射部１５に隣位する表示領域４の単位画素領域５上に前記透過部カラーフィルタ１０を形成すると、この透過部カラーフィルタ１０における前記擬似反射部１５との境界部位が、前記段差Ａを介して前記擬似反射部１５の側へ流動してしまうことになる。
【００２５】
これによって、前記擬似反射部１５に隣位する単位画素領域５の上に存在する前記透過部カラーフィルタ１０の成膜材料の体積が減少し、この結果、前記透過部カラーフィルタ１０と、この透過部カラーフィルタ１０よりも内側の表示領域４に形成される他の透過部カラーフィルタ１０との間に大きな膜厚差Ｂが生じてしまうのである。
【００２６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、擬似反射部に隣位する透過部と、この透過部よりも内側の表示領域に配設された他の透過部との間の膜厚差を填補するために好適な薄膜構造を採用することによって、前記擬似反射部に隣位する透過部におけるしきい値電圧ムラを防止して、表示ムラが低減された良好な表示を実現することの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ものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明の請求項１に係る半透過反射型液晶表示パネルの特徴は、シールを介して互いに貼り合わされた二枚の基板の間に液晶が封入され、前記両基板のうち反視認側となる一方の基板における表示領域の各単位画素領域内に、反射膜および段差部を介して反射部カラーフィルタが形成された反射部と、前記反射膜および前記段差部を介さずに透過部カラーフィルタが形成された透過部とを有し、前記表示領域の外側の非表示領域に、表示部と非表示部とのセルギャップを調整するための擬似反射部と擬似透過部とが複数形成され、前記擬似反射部は、前記反射部カラーフィルタ、前記段差部および前記反射膜のそれぞれに代替する擬似反射部第１遮光膜、擬似段差部および擬似反射部第２遮光膜を有し、前記擬似透過部は前記透過部カラーフィルタに代替する擬似透過部第１遮光膜を有している半透過反射型液晶表示パネルにおいて、前記複数の擬似透過部のうち、前記透過部との境界を有する前記擬似反射部に隣位する擬似透過部から、外側に位置する所定個数分の擬似透過部は、前記擬似段差部と一体的に形成された段差部および前記擬似反射部第２遮光膜と一体的に形成された擬似透過部第２遮光膜を有している点にある。
【００２８】
そして、このような構成を採用したことにより、前記透過部との境界を有する前記擬似反射部に隣位する擬似透過部から、外側に位置する所定個数分の擬似透過部が前記擬似反射部と同様の薄膜構造を有していることにより、前記擬似透過部第１遮光膜と、前記擬似反射部における前記擬似反射部第１遮光膜との間に大きな段差が形成されることを防止することができる。これにより、前記擬似反射部に隣位する単位画素形成領域に形成される透過部カラーフィルタの成膜材料が、前記段差を介して前記擬似反射部側に流動することを防ぐことができるため、前記擬似反射部に隣位する前記透過部カラーフィルタと、この透過部カラーフィルタよりも内側の表示領域に配設される他の透過部カラーフィルタとの間に大きな膜厚差が生じることを防止することができる。この結果、前記擬似反射部に隣位する前記透過部カラーフィルタにおけるしきい値電圧ムラを実用上問題がない程度まで有効に低減することが可能となる。
【００２９】
請求項２に係る半透過反射型液晶表示パネルの特徴は、請求項１において、前記擬似反射部第２遮光膜および前記擬似透過部第２遮光膜が反射膜である点にある。
【００３０】
そして、このような構成を採用したことにより、非表示領域における遮光度が向上するとともに、表示領域内の反射膜を形成する工程と同時に擬似反射部第２遮光膜および擬似透過部第２遮光膜を簡便に効率的に形成することが可能となる。
【００３１】
請求項３に係る半透過反射型液晶表示パネルの特徴は、請求項１または請求項２において、表示領域近傍の非表示領域に相当する位置に２単位画素以上の幅にわたる丘陵部が形成されている点にある。
【００３２】
そして、このような構成を採用したことにより、平滑化膜を形成時、表示領域の最外郭の単位画素のギャップ低減をさらに抑制することができ、高品位の表示が行える半透過反射型液晶表示パネルを提供することが可能となる。
【００３３】
【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について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００３４】
なお、従来と基本的構成の同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
【００３５】
図１に示すように、本実施形態における半透過反射型液晶表示パネル２７は、従来と同様に、反視認側の基板３における非表示領域１４の上に、表示部と非表示部とのセルギャップを調整するための複数の擬似反射部１５と擬似透過部２０，２８とを有している。
【００３６】
ただし、本実施形態における半透過反射型液晶表示パネル２７は、前記擬似透過部２８の構成に、従来にはない特徴的な差異を有している。
【００３７】
すなわち、本実施形態においては、前記複数の擬似透過部２０，２８のうち、前記透過部１１との境界を有する擬似反射部１５に隣位する擬似透過部２８から、外側に数えて所定個数分（図１においては２個分）の擬似透過部２８は、前記擬似透過部第１遮光膜２１と前記擬似透過部第２遮光膜２２との間に段差部２９を有している。
【００３８】
これにより、前記擬似透過部第２遮光膜２２の視認側に前記擬似透過部第１遮光膜２１を形成する際に、前記段差部２９によって前記擬似透過部第１遮光膜２１を底上げすることができ、この結果、前記擬似透過部第１遮光膜２１と、これに隣位する前記擬似反射部１５の前記擬似反射部第１遮光膜１６との間に大きな段差Ａが形成されることを防ぐことができる。
【００３９】
そして、前記擬似反射部第１遮光膜１６と前記擬似透過部第１遮光膜２１との間に段差Ａがほとんど生じていないことによって、前記擬似反射部１５に隣位する単位画素形成領域５に透過部カラーフィルタ１０を形成する際に、このカラーフィルタ１０の成膜材料が前記擬似反射部１５側に流動することも少なくなる。これにともなって、前記単位画素領域５に存在する透過部カラーフィルタ１０の成膜材料の体積が減少してしまうことも少なくなる。
【００４０】
これにより、前記擬似反射部１５に隣位する透過部カラーフィルタ１０が、この透過部カラーフィルタ１０よりも内側の表示領域４に配設される他の透過部カラーフィルタ１０に対して、大きな膜厚差Ｂを有した状態で薄くなってしまうことを防止することができる。
【００４１】
ここで、図２は、従来の半透過反射型液晶表示パネル１における反視認側の基板３に形成された薄膜構造の膜厚を測定した測定結果を示したものであり、図３は、本実施形態の液晶表示パネル２７における反視認側の基板３に形成された薄膜構造の膜厚を測定した測定結果を示したものである。
【００４２】
図２に示すように、従来の半透過反射型液晶表示パネルにおいては、擬似反射部に隣位する第１画素目の透過部が、この第１画素目の透過部よりも内側の表示領域に配設された同色のカラーフィルタを備えた第４画素目の透過部１１に対して大きな膜厚差Ｂを有した状態で薄くなってしまうことが分かる。
【００４３】
これに対し、図３に示すように、本実施形態においては、擬似反射部１５に隣位する第１画素目の透過部１１と、この第１画素目の透過部１１よりも内側の表示領域４に形成された同色のカラーフィルタを備えた第４画素目の透過部１１との間に、膜厚差Ｂがほとんど生じていないことが分かる。
【００４４】
この結果、本実施形態においては、前記擬似反射部１５に隣位する前記透過部１１におけるしきい値電圧ムラを実用上問題がない程度まで有効に低減することができ、表示ムラの低減された良好な表示を行うことができるようになっている。
【００４５】
なお、前記段差部２９を形成する擬似透過部２８の個数は、セルギャップの均一化に支障がない限度であれば何個分であってもよく、図１に示したように前記透過部１１との境界を有する前記擬似反射部１５に隣位する擬似透過部２８から外側に位置する２個分の擬似透過部２８に限らず、３個以上、あるいは１個分のみの擬似透過部２８に段差部２９を形成するようにしてもよい。
【００４６】
ところで、前述した段差部２９が形成された擬似透過部２８は、表示領域４における図１の右端部の外側に配設されているが、表示領域４における図１の左端部の外側には配設しなくともよい。
【００４７】
これは、図４からも分かるように、表示領域４の左端部には、前記透過部１１ではなく前記反射部６が形成されているからである。つまり、前記表示領域４の左端部に直近する前記透過部１１と前記擬似透過部２０との間には、前記反射部６が介在されているため、この反射部６によって、前記透過部１１における透過部カラーフィルタ１０の成膜材料が前記擬似透過部２０側へ流動することを塞き止めることができる。従って、前記透過部カラーフィルタ１０と、この透過部カラーフィルタ１０よりも内側の表示領域４に配設される他の透過部カラーフィルタ１０との間に膜厚差Ｂが生じることは考えにくいからである。
【００４８】
上記の構成に加えて、さらに、前記擬似透過部２８の段差部２９を、前記擬似段差部１８と同一の成膜材料によって一体的に形成するようにしてもよい。
【００４９】
このようにすれば、前記擬似透過部２８の段差部２９と前記擬似段差部１８とを同一工程において効率的に形成することができる。その上、前記擬似透過部第１遮光膜２１と前記擬似反射部第１遮光膜１６との間に大きな段差Ａが形成されることをさらに有効に防止することができ、前記擬似反射部１５に隣位する透過部カラーフィルタ１０と、この透過部カラーフィルタ１０よりも内側の表示領域４に配設される他の透過部カラーフィルタ１０との間に大きな膜厚差Ｂが生じることをさらに有効に防止することができる。この結果、しきい値電圧ムラをさらに有効に低減することができる。
【００５０】
上記の構成に加えて、さらに、前記擬似反射部第２遮光膜１９と、前記擬似透過部第２遮光膜２２とを、前記反射膜７と同一の成膜材料によって一体的に形成するようにしてもよい。
【００５１】
このようにすれば、前記擬似反射部第２遮光膜１９と、前記擬似透過部第２遮光膜２２とを前記反射膜７と同一工程にて効率的に形成することができる。
【００５２】
また、図３に示すように、表示領域４の外側近傍であって、非表示領域には、２画素以上にわたる丘陵部３０を形成することが好ましい。この丘陵部３０は表示領域に形成される各カラーフィルタを含む積層膜厚よりも厚く形成されており、前記１画素目のカラーフィルタ材料が非表示領域側に流動することをさらに効果的に防止することができる。
【００５３】
次に、本実施例形態の作用について説明する。
【００５４】
本実施形態における半透過反射型液晶表示パネル２７を用いてカラー表示を行うには、視認側から半透過反射型液晶表示パネル２７の内部に外光が十分に入射される場合には、この外光を前記反射部カラーフィルタ９を透過させた後に前記反射膜７によって上部の液晶１７側に反射させ、この反射させた外光によってカラー画像を表示する。一方、半透過反射型液晶表示パネル２７の内部に十分な外光が入射されない場合は、反視認側からの光源光を視認側へ向かって照射し、この照射した光源光を前記透過部カラーフィルタ１０によって透過させ、この透過させた光によってカラー画像を表示する。
【００５５】
このとき、図１に示すように、前記透過部１１との境界を有する擬似反射部１５に隣位する擬似透過部２８から外側に位置する２個分の擬似透過部２８が、前記擬似段差部１８と同様の段差部２９を備えていることによって、各擬似透過部２８と、これらに隣位する各擬似反射部１５との間において、前記擬似透過部第１遮光膜２１と、前記擬似反射部第１遮光膜１６との段差Ａが低減されている。これにともなって、前記擬似反射部１５に隣位する透過部１１の膜厚は、この透過部１１よりも内側の表示領域４に配設された他の透過部１１の膜厚とほぼ同等になっている。
【００５６】
これにより、前記擬似反射部１５に隣位する透過部１１において、従来のようなしきい値電圧ムラが生じることを防止することができ、視認側において、従来の半透過反射型液晶表示パネル１よりも表示ムラが格段に低減された良好な表示を確認することができる。
【００５７】
また、前記段差部２９を有する擬似透過部２８の個数が多すぎることもないため、セルギャップの均一化を本来の目的とした前記擬似反射部１５と前記擬似透過部２８とを有効に機能せしめることができる。
【００５８】
なお、本発明は前記実施形態のもの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。
【００５９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の請求項１に係る半透過反射型液晶表示パネルによれば、セルギャップを均一に保持しつつ表示ムラの低減された高品位な表示を実現することができる。
【００６０】
請求項２に係る半透過反射型液晶表示パネルによれば、請求項１に係る半透過反射型液晶表示パネルの効果に加えて、さらに、表示品位および製造効率を向上することができる。
【００６１】
請求項３に係る半透過反射型液晶表示パネルによれば、請求項１または２に係る半透過反射型液晶表示パネルの効果に加えて、さらに表示品位を向上することができる。
【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実施形態を示した概略断面図
【図２】 従来の半透過反射型液晶表示パネルにおける反視認側の基板に形成された薄膜構造の膜厚を示した図
【図３】 本実施形態の半透過反射型液晶表示パネルにおける反視認側の基板に形成された薄膜構造の膜厚を示した図
【図４】 従来の半透過反射型液晶表示パネルの一例を示した概略断面図
【図５】 従来の半透過反射型液晶表示パネルの問題点を示した概略断面図
【符号の説明】
２，３ 基板
４ 表示領域
５ 単位画素領域
６ 反射部
７ 反射膜
８ 段差部
９ 反射部カラーフィルタ
１０ 透過部カラーフィルタ
１１ 透過部
１２ シール
１３ 遮光膜
１４ 非表示領域
１５ 擬似反射部
１６ 擬似反射部第１遮光膜
１７ 液晶
１８ 擬似段差部
１９ 擬似反射部第２遮光膜
２１ 擬似透過部第１遮光膜
２２ 擬似透過部第２遮光膜
２７ 半透過反射型液晶表示パネル
２８ 擬似透過部
２９ 段差部
３０ 丘陵部
Claims (3)
- シールを介して互いに貼り合わされた二枚の基板の間に液晶が封入され、前記両基板のうち反視認側となる一方の基板における表示領域の各単位画素領域内に、反射膜および段差部を介して反射部カラーフィルタが形成された反射部と、前記反射膜および前記段差部を介さずに透過部カラーフィルタが形成された透過部とを有し、前記表示領域の外側の非表示領域に、表示部と非表示部とのセルギャップを調整するための擬似反射部と擬似透過部とが複数形成され、前記擬似反射部は、前記反射部カラーフィルタ、前記段差部および前記反射膜のそれぞれに代替する擬似反射部第１遮光膜、擬似段差部および擬似反射部第２遮光膜を有し、前記擬似透過部は前記透過部カラーフィルタに代替する擬似透過部第１遮光膜を有している半透過反射型液晶表示パネルにおいて、
前記複数の擬似透過部のうち、前記透過部との境界を有する前記擬似反射部に隣位する擬似透過部から、外側に位置する所定個数分の擬似透過部は、前記擬似段差部と一体的に形成された段差部および前記擬似反射部第２遮光膜と一体的に形成された擬似透過部第２遮光膜を有していることを特徴とする半透過反射型液晶表示パネル。 - 前記擬似反射部第２遮光膜および前記擬似透過部第２遮光膜が反射膜である請求項１に記載の半透過反射型液晶表示パネル。
- 表示領域近傍の非表示領域に相当する位置に２単位画素以上の幅にわたる丘陵部が形成されている請求項１または２に記載の半透過反射型液晶表示パネル。
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- 2003-02-28 JP JP2003054745A patent/JP4295529B2/ja not_active Expired - Lifetime
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