JPWO2002103444A1

JPWO2002103444A1 - 液晶表示パネルの構造

Info

Publication number: JPWO2002103444A1
Application number: JP2003505701A
Authority: JP
Inventors: 新井　真; 新井　　真; 健二今津; 金子　靖; 金子　　靖; 山田　修; 修山田
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2022-06-14
Also published as: WO2002103444A1; JP4152314B2

Abstract

メインディスプレイ部とサブディスプレイ部とを有する液晶表示パネルにおいて、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部の液晶をはさむ２枚のガラス板の外側に、位相差板、偏光板をそれぞれ積層配置し、更に、反射層を、メインディスプレイ部では裏面側のガラス板の内側に設け、サブディスプレイ部では正面側の偏光板の外側に設ける。また、メインディスプレイ部でカラー表示を行う場合は、液晶層の厚さを均一にするために、サブディスプレイ部にはカラーフィルタの厚さを補正するための厚さ補正部材を配置する。この構成により、反射モードにおけるカラー表示図形のにじみを取り去ることができ、光学特性が向上する。

Description

技術分野
本発明は、液晶表示パネルの構造に関し、さらに詳しくは、１つのパネルに正面側から見るメインディスプレイ部と、裏面側から見るサブディスプレイ部とを有する液晶表示パネルの積層構造に関するものである。
背景技術
携帯電話器のメインディスプレイとして液晶表示パネルが広く使用されている。特に数十桁を越える（スキャン電極の本数が数十本を越える）パッシブマトリクス型の液晶表示パネルでは、捻り角が９０°を越えるスーパーツイステッドネマッティク（以下ＳＴＮと称する）が一般的に使用されている。
これは、スキャン電極数の増加に伴って画素を駆動するために利用できる電圧範囲が狭くなるためであり、スキャン電極数が数十本を越え、画素に印加できる電圧範囲が狭くなっても、僅かな電圧差で光の透過率制御が可能なＳＴＮ液晶が広く利用されるのである。
このような液晶表示パネルの中で、薄型化と低コストを目的として、一枚の液晶表示パネルに、正面側から見るメインディスプレイ部に加えて、裏面側から見るサブディスプレイ部を形成した両面液晶表示パネルが製品化されている。
ところで、本体部と蓋部とから構成される折り畳み式の携帯電話は、これを折り畳んだ状態では本体部を覆う蓋部に取り付けられた液晶表示パネルによる情報の表示画面（メインディスプレイ）は外部から見えなくなる。そこで、折り畳み式の携帯電話の中には、正面から見るメインディスプレイに加えて、折り畳んだ時にも外部から見えるサブディスプレイを蓋部に備えたものがある。前述の両面液晶表示パネルは、このような折り畳み式の携帯電話に使用される。また一般に、折り畳み式の携帯電話では、蓋部が閉じている時には省電力のために、メインディスプレイ部の表示が行われないようになっている。
従来の両面液晶表示パネルのメインディスプレイ部には、正面側から偏光板、位相差板、拡散層、上ガラス板、液晶層、下ガラス板、偏光板、半透過型の反射層、バックライトがこの順に積層配置されている。同様にサブディスプレイ部には、正面側からバックライト、半透過型の反射層、偏光板、位相差板、拡散層、正面側のガラス板（上ガラス板）、液晶層、裏面側のガラス板（下ガラス板）、偏光板が積層配置されている。ここで、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部においては、偏光板、位相差板、拡散層、上ガラス板、液晶層、下ガラス板、偏光板は共通部材となっている。
外光を利用して液晶表示パネルのメインディスプレイ部を見る場合、液晶表示パネルの各画素に電圧を印加していないときに偏光板で直線偏光となった光は、位相差板と液晶層を通過すると偏光板の透過軸と平行な直線偏光になっているので、半透過型の反射層で反射され、同じ経路を戻り偏光板を通過する。一方、画素に閾値以上の電圧を印加すると偏光板で直線偏光となった光は、位相差板と液晶層を通過すると、偏光板の吸収軸と平行な直線偏光になっているため、偏光板で吸収されてしまう。この結果、画素に電圧が印加されていない（又は閾値以下の電圧が印加されている）場合は画素表示が白となり、画素に閾値以上の電圧が印加される場合は画素表示が黒となる。液晶表示パネルのこのような表示モードはノーマリホワイトと呼ばれる。
バックライトを利用して液晶表示パネルのメインディスプレイ部を正面から見る場合、液晶表示パネルの各画素に電圧を印加していないときに偏光板で直線偏光となった光は、液晶層と位相差板を通過後、偏光板において偏光板の透過軸と平行な直線偏光になっているので偏光板を通過する。一方、画素に閾値以上の電圧を印加すると偏光板で直線偏光となった光は偏光板で吸収されてしまう。このようにバックライト使用時でも液晶表示パネルはノーマリホワイトモードになる。
また、外光或いはバックライトを利用して液晶表示パネルのサブディスプレイを裏面から見る場合も同様にノーマリホワイトモードになる。なお、常光と異常光の位相変化量は、位相差板と液晶層での位相変化量の和となるので、位相差板と液晶層に対し光が通過する順番は無関係である。
しかしながら、以上のような構造の液晶表示パネルでは、正面側から外光を利用して液晶表示パネルのメインディスプレイ部を見る場合、偏光の制御により様々な図形を表示する液晶層と受動的な反射層との間に下ガラスと偏光板が存在するため、この大きな光路長による表示図形の「にじみ」が発生するという課題がある。なお、サブディスプレイ部を見る場合にも同様な「にじみ」が発生するが、通常はサブディスプレイ部の情報表示は精細ではないことが多いので問題は少ない。
また、最近では携帯電話器の高機能化にともない、液晶表示パネルのカラー化が進んできており、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部とを備えた両面液晶表示パネルでもカラー化が進んでいる。このようなカラー液晶表示パネルでは、消費電力を低減するために、カラー表示であっても反射型液晶表示パネルが使用できるほうが好ましい。しかしながら、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部とを備えた反射型のカラー両面液晶表示パネルでは、反射層を上ガラス板と下ガラス板のそれぞれの外側に貼り付けてしまうと、２枚のガラス板の内側にあるカラーフィルタと反射層との距離が大きくなり、白黒の液晶表示パネルと同様に、「にじみ」が発生するという課題がある。
発明の開示
発明の第１の目的は、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部とを備えた両面液晶表示パネルにおいて、正面側から反射光を利用して液晶表示パネルを見た場合に表示図形がにじまず、かつ構造が簡単な液晶表示パネルの構造を提供することである。
また、本発明の第２の目的は、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部とを備えた反射型の両面液晶表示パネルにおいて、カラー表示を行った際に、正面側から反射光を利用して液晶表示パネルを見た場合であっても、色がにじまず、かつ良好な表示品質を保つことが出来る液晶表示パネルの構造を提供することである。
前記の第１の目的を達成するため本発明は、液晶層を挟んで対向する２枚の基板を備え、正面側から見るメインディスプレイ部と裏面側から見るサブディスプレイ部とを有する液晶表示パネルの構造において、メインディスプレイ部の裏面側に位置する基板の内側に反射層を設け、サブディスプレイ部の正面側に位置する偏光板の外側には反射層を設けたことを特徴とする。この場合、２枚の基板のそれぞれの外側に、位相差板と偏光板を積層配置することができる。この位相差板は１／４λ板でも良い。また、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部の反射層を半透過型とし、バックライトからの光を透過させるようにすることができる。
上記の第２の目的を達成するため本発明は、第１の目的を達成する液晶表示パネルの構造において、メインディスプレイ部の基板にカラーフィルタを設けたことを特徴としている。この場合、サブディスプレイ部の基板には、液晶層の厚さを補正する厚さ補正部材を設けることができる。そして、厚さ補正部材は、透明なフィルムを使用する、メインディスプレイ部に設けたカラーフィルタのうちの１色を兼用させる、メインディスプレイ部に設けたカラーフィルタのうちの１色を兼用させると共に透明なフィルムを併用する、又は、反射層の表面被覆層を使用する、の何れかとすることができる。
発明を実施するための最良の態様
本発明を実施するための最良の形態を説明する前に、本発明を適用する正面側から見るメインディスプレイと裏面側から見るサブディスプレイとを備えた液晶表示パネルの構造について図１Ａを用いて説明する。
図１Ａは正面側から見るメインディスプレイ５２と、裏面側から見るサブディスプレイ５３を備えた一般的な液晶表示パネル５１の正面図である。この液晶表示パネル５１が蓋部５４と本体部５５とから構成される折り畳み式携帯電話５０に組み込まれた場合、液晶表示パネル５１の正面から見るメインディスプレイ部５２は、図１Ｂに示すように開いた蓋部５４の内側に位置する。また、液晶表示パネル５１の裏面から見るサブディスプレイブ５３は、図１Ｃに示すように、蓋部５４が閉じた状態の蓋部５４の外側に位置する。なお、蓋部５４を閉じている状態では、メインディスプレイ部５２は表示を行わない低消費電力モードになっている。
図２は、図１Ａに示される液晶表示パネル５１の従来例の一般的な構成を示すものであり、図１ＡのＷ−Ｗ線における部分的な断面を示すものである。図２の左側がメインディスプレイ部５２の構造を示しており、右側がサブディスプレイ部５３の構造を示している。この図２では、図の上側が液晶表示パネル５１の正面側（蓋部５４の内側）、下側が裏面側（蓋部５４の外側）となっている。
メインディスプレイ部５２は、正面側から偏光板６３、位相差板６４、拡散層６５、正面側の基板である上ガラス板６６、液晶層６７、裏面側の基板である下ガラス板６８、偏光板６９、半透過型の反射層７０、及びバックライト７１がこの順に積層配置されて構成されている。なお，厚さに関する尺度は、説明図を分かりやすくするため各部材毎に異なっており、図２の各板の厚さが実際の部材の厚さの比率を表すものではない。
一方、裏面から見るサブディスプレイ部５３は、偏光板６３、位相差板６４、拡散層６５、上ガラス板６６、液晶層６７、下ガラス板６８、及び偏光板６９が、メインディスプレイ部５２と共通であり、正面側の偏光板６３の上に、半透過型の反射層６２とバックライト６１がこの順に積層された構造をしている。なお、図２には、データ電極、スキャン電極、配向膜は図示されていない。
外光を利用して液晶表示パネルを正面側から見る場合、液晶表示パネルの各画素に電圧が印加されていない時に偏光板６３で直線偏光となった光は、位相差板６４と液晶層６７を通過すると偏光板６９の透過軸と平行な直線偏光になっているので、半透過型の反射層７０で反射され、同じ経路を戻って偏光板６３を通過する。一方、図示されていない画素に閾値以上の電圧が印加されると、偏光板６３で直線偏光となった光は、位相差板６４と液晶層６７を通過すると、偏光板６９の吸収軸と平行な直線偏光になっているため、偏光板６９で吸収されてしまう。この結果、画素に電圧が印加されていない（又は閾値以下の電圧が印加されている）場合は画素表示が白となり、画素に閾値以上の電圧が印加される場合は画素表示が黒となる。このような表示モードはノーマリホワイトと呼ばれる。
バックライト７１を点灯させて液晶表示パネル５１を正面側から見る場合、液晶表示パネル５１の各画素に電圧を印加していないときに偏光板６９で直線偏光となった光は、液晶層６７と位相差板６４を通過後、偏光板６３において偏光板６３の透過軸と平行な直線偏光になっているので、偏光板６３を通過する。一方、画素に閾値以上の電圧が印加された状態では、偏光板７０で直線偏光となった光は、偏光板６３で吸収されてしまう。このようにバックライト使用時でも液晶表示パネル５１はノーマリホワイトモードになる。
また、外光或いはバックライト６１を点灯させて液晶表示パネル５１を裏面から見る場合も同様にノーマリホワイトモードになる。なお、常光と異常光の位相変化量は、位相差板６４と液晶層６７での位相変化量の和となるので、位相差板６４と液晶層６７に対し光が通過する順番は無関係である。
しかしながら、以上のような従来構造の液晶表示パネル５１では、正面側から外光を利用して液晶表示パネルを見る場合、偏光の制御により様々な図形を表示する液晶層６７と受動的な反射層７０との間に下ガラス６８と偏光板６９が存在するため、この大きな光路長による表示図形の「にじみ」が発生するという課題がある。なお、裏面から液晶表示パネル５１を見る場合にも同様な「にじみ」が発生するが、普通この領域の情報表示は精細ではないことが多いので問題は少ない。
また、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部とを備えたカラー両面液晶表示パネルでは、消費電力を低減するために、カラー表示であっても反射型パネルが使用できるほうが好ましい。しかしながら、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部とを備えたカラー両面液晶表示パネルでは、反射層を上ガラス板と下ガラス板のそれぞれの外側に貼り付けてしまうと、２枚のガラス板の内側にあるカラーフィルタと反射層との距離が大きくなり、白黒の液晶表示パネルと同様に、「にじみ」が発生するという課題がある。
本発明はこれらの課題を解消するものであり、以下に本発明の実施の形態を具体的な実施例に基づいて説明する。
図３Ａは本発明の第１の形態における白黒表示の液晶表示パネル１５の形状を示すものである。本発明の第１形態の液晶表示パネル１５は、図１Ａに示したものと同様に、正面側から見るメインディスプレイ部１３と裏面から見るサブディスプレイ部１４とを備えている。図３Ｂはメインディスプレイ部１３とサブディスプレイ部１４の境界部付近における液晶表示パネル１５の断面を示す模式図であり、図３ＡのＶ−Ｖ線における断面図である。図３Ｂの上側が正面側、下側が裏面側となっている。
メインディスプレイ１３は、正面側から偏光板３、捻れ位相差板４、拡散層５、上ガラス板６、液晶層７、半透過型の反射層８、下ガラス板９、１／４λ板１０、偏光板１１、及びバックライト１２がこの順に積層配置されたものである。本発明においても、厚さに関する尺度は、説明図を分かりやすくするため各部材毎に異なっている。
一方、サブディスプレイ１４は、正面側から、バックライト１、半透過型の反射層２、偏光板３、捻れ位相差板４、拡散層５、上ガラス板６、液晶層７、下ガラス板９、１／４λ板１０、偏光板１１がこの順に積層配置されたものである。ここで、メインディスプレイ１３とサブディスプレイ１４において、偏光板３、捻れ位相差板４、拡散層５、上ガラス板６、液晶層７、下ガラス板９、１／４λ板１０、偏光板１１は共通部材となっている。なお、データ電極、スキャン電極、配向膜は図示されていない。
捻れ位相差板４は、螺旋状に配列した液晶分子をポリマーで固めたものであり、常光と異常光に対する位相差が螺旋角等で広い範囲にわたり調整できる位相差板である。１／４λ板１０も捻れ位相差板であり、位相差を１／４λ（λは光の波長）としたものである。
外光を利用して液晶表示パネル１５を正面から見る場合、液晶表示パネル１５の各画素に電圧が印加されていないときに偏光板３で直線偏光となった光は、捻れ位相差板４と液晶層７を通過して半透過型の反射層８に達すると円偏光となる。次に、この円偏光が反射層８で反射すると偏光の回転方向が反転する。このため、この光が同じ経路をたどって偏光板３に戻っても、はじめの直線偏光に対し直交したものとなるため、偏光板３で吸収される。
一方、画素に閾値以上の電圧が印加されている場合は、偏光板３で直線偏光となった光は、捻れ位相差板４と液晶層７を通過しても、液晶層７では位相変化しないので、反射層８で反射して偏光板３に戻ってきたときには通過軸成分が残っており、これが戻り光として見える。この結果、画素に電圧が印加されていない（又は閾値以下の電圧が印加されている）場合は画素表示が黒となり、画素に閾値以上の電圧が印加される場合は画素表示が白となる。このような表示モードはノーマリブラックモードと呼ばれる。
バックライト１２を点灯させて液晶表示パネル１５のメインディスプレイ部１３を正面から見る場合、液晶表示パネル１５の各画素に電圧が印加されていないと、バックライト１２から出て偏光板１１で直線偏光となった光は、１／４λ板１０を通過すると円偏光となる。円偏光のまま半透過型の反射層８を通過した光は、液晶層７と位相差板４を通過後、偏光板３において偏光板３の吸収軸と平行な直線偏光になっているので、偏光板３で吸収される。一方、画素に閾値以上の電圧が印加されていると、バックライト１２から出て偏光板１１で直線偏光となった光には、偏光板３を通過する成分が残る。このようにバックライト１２の点灯時でもノーマリブラックモードになる。
また、外光又はバックライト１を点灯させて液晶表示パネル１５のサブディスプレイ部１４を裏面から見る場合も、同様にノーマリブラックモードになる。裏面から見る場合は半透過型の反射層２で光が反射する場合でも、点灯させたバックライト１から出た光が半透過型の反射層２を透過する場合でも、捻れ位相差板４を光が通過することが必要である。よってサブディスプレイ部１４では、半透過型の反射層２は正面側の基板である上ガラス板６より外側に設置するのが望ましい。
図４、５、６は第１の形態における液晶表示パネル１５の各部材の分子配向と吸収軸の関係を説明するものである。説明の中で使用している符号は、図３Ａ，３Ｂと同じ番号の部材であることを示している。また各図の横軸は偏光板１１の透過軸２０である。また、図４，５，６は図３Ｂの液晶表示パネル１５を上側から見た図を示している。
図４は液晶層７の液晶分子配向を説明するものである。点線で示した下側の液晶分子２２は、実線で示した上側の液晶分子２１から左周りで２４０°回転しており、偏光板１１の透過軸２０に対して３０°傾いている。
図５は捻れ位相差板４の分子方向と偏光板３の吸収軸の関係を説明するものである。前述のように、捻れ位相差板４は液晶分子をポリマーで固めたものであるので、ここに示す捻れ位相差板４の液晶分子とは、ポリマー中の液晶分子のことである。点線で示した下側の捻れ位相差板の液晶分子３２は、実線で示した上側の液晶分子３１から右周りで１７８°回転しており、偏光板１１の透過軸２０に対し５７°傾いている。このとき偏光板３の吸収軸３３は、偏光板１１の透過軸２０に対し３５°傾いている。
図６は１／４λ板１０の分子方向と偏光板１１の吸収軸の関係を説明するものである。第１の形態では、１／４λ板１０についても、液晶分子をポリマーで固めた液晶ポリマーの位相差板を用いたので、前述の捻れ位相差板４の液晶分子と同様、１／４λ板１０の液晶分子とは、ポリマー中の液晶分子のことである。点線で示した下側の１／４λ板１０の液晶分子４２は、実線で示した上側の液晶分子４１から右周りで６５°回転し、偏光板１１の透過軸２０に対し−５°傾いている。このとき偏光板１１の吸収軸４３は、偏光板１１の透過軸２０と直交している。
なお、メインディスプレイ１３を反射モードのみで使用する場合は、図７に示すように、例えば、その手段として反射層８の厚さを増すことにより、半透過型の反射層８の透過率を０にする。図３Ｂに示したメインディスプレイ１３の１／４λ板１０、偏光板１１、及びバックライト１２は必要ない。サブディスプレイ部１４を反射モードのみに限定する場合も同様に、半透過型の反射層２を反射率の高い反射層に交換し、図３Ｂに示したバックライト１を取り去ればよい。第１の形態では、位相差板として捻れ位相差板４で説明してきたが、位相値が同じであればどのような位相板を使用してもよい。例えば一軸延伸フィルムを使用したものや、複数の位相板を積層して位相差値を調整する方法はよく知られている。
一方、液晶表示パネルがカラー液晶表示パネルの場合は、反射層を２枚のガラス板のそれぞれ外側に設置すると、裏面側のガラス板の内側に設けたカラーフィルタと反射層との距離が大きくなり、表示したカラー色がにじんでしまう現象が起きてしまう。この現象を避けるためには、半透過型の反射層を第１の形態と同様に、２枚のガラス板の内側に形成し、カラーフィルタと隣接させればよい。
このように、正面から見るメインディスプレイ部の２枚のガラス板の間に反射層を設けた本発明の第２の形態におけるカラー液晶表示パネルについて、図８を用いて説明する。図８はメインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４との境界部付近におけるカラー液晶表示パネル２５の断面を示すものであり、第１の形態における図３Ｂや図７と同じ部位の断面を示すものである。この図でも、図の上側が正面側、下側が裏面側となっている。
なお、説明を分かりやすくするために、第１の形態の液晶表示パネル１５を構成する各層の部材で、第２の形態のカラー液晶表示パネル２５にも使用されている同じ名称の部材には、同じ符号を付して説明する。
メインディスプレイ部２３は、正面側から偏光板３、位相差板４、上ガラス板６、液晶層７、カラーフィルタ１７、反射層８、下ガラス板９、位相差板１０、偏光板１１、バックライト１２が積層配置されたものである。ここでも厚さに関する尺度は、説明図を分かりやすくするため各部材毎に異なっている。
一方、サブディスプレイ部２４は、正面側から、反射層２、偏光板３、位相差板４、上ガラス板６、液晶層７、下ガラス板９、位相差板１０、偏光板１１が積層配置されたものである。ここで、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４において、偏光板３、位相差板４、上ガラス板６、液晶層７、下ガラス板９、位相差板１０、偏光板１１は共通部材となっている。なおデータ電極、スキャン電極、配向膜は図示していない。
また、反射層１１と反射層２は散乱性がある。一般に散乱性は、反射層が有する反射用金属層の表面に凹凸を形成することで反射層に付与できる。この結果、図８に示す液晶表示パネルには、図３に示した液晶パネルの拡散層５が備えられていない。
このように共通部材を用いた構成の液晶表示パネル２５では、サブディスプレイ部２４において、反射層２は正面側の基板である上ガラス板６より外側に設置するのが望ましい。
この図８のように、メインディスプレイ部２３の下ガラス板９の内側だけに反射層８を設けていると、メインディスプレイ部２３の液晶層７が、サブディスプレイ部２４の液晶層７に比べて、反射層８の分だけ薄くなってしまう。また反射層８として、下ガラス板９と反射用金属との密着力を高めるための下地層、反射用の金属層、反射用の金属層の保護と反射率向上のための被覆層の３層からなる反射層が一般に知られているが、これら３層の総厚は、厚いものでは０．２μｍにも達する。またメインディスプレイ部２３でカラー表示を行う場合は、メインディスプレイ部２３にのみ、カラーフィルタ１７を設置することになり、この結果、さらにメインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４における液晶層７の厚さに差が生じてしまう。
一般に、ＳＴＮ液晶を用いたカラー液晶表示パネルでは、表示均一性を確保するため、液晶層７の厚さ変動を０．１μｍ以内に抑えなければならない。よって、反射層８の有無により液晶層７の厚さに差があると、表示品質に大きな影響が出てしまう。
そこで、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４における、液晶層７の厚さの違いを極力抑える必要がある。よって、第２の形態では、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４における液晶層７の厚さを均一にするため、メインディスプレイ部２３にはカラーフィルタ１７と反射層８を設置し、サブディスプレイ部２４には、例えば、図８に符号１９で示す厚さ補正部材１９を下ガラス板９の上に配置する。この厚さ補正部材１９の厚さは、カラーフィルタ１７と反射層８との和と同じである。この厚さ補正部材１９を、第１の実施例から第３の実施例として以下に説明する。
因みに、以下に説明する液晶層７の厚さは４〜１０μｍ、反射層８の厚さは０．１〜２μｍ、カラーフィルタの厚さは０．５〜２μｍ、厚さ補正部材の厚さは０．７〜４μｍ程度である。
（第１の実施例）
図８及び図９Ａから図９Ｃを用いて第１の実施例を説明する。図９Ａは第１の実施例における液晶表示パネル２５の正面図であり、図９Ｂは図９Ａの符号Ｘで示す要部を拡大した図である。また、図９Ｃは図９Ｂの部位の断面を示すものである。図８は液晶表示パネル２５における断面の全体構成を示すものである。なお、これらの図における厚さ方向の寸法は説明しやすいように拡大縮小を行っているので、これらの図には前述の寸法が正確に表れている訳ではない。
図９Ａに示すように、液晶表示パネル２５の画像表示部は、メインディスプレイ部２３と、サブディスプレイ部２４とから構成されている。ここで、図９Ｂにより、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４の平面的な構造の違いを説明する。メインディスプレイ部２３には赤のカラーフィルタ（第１色目）Ｒ、緑のカラーフィルタ（第２色目）Ｇ、青のカラーフィルタ（第３色目）Ｂが設けられている。一方、サブディスプレイ部２４には、透明なフィルムＣが設けられている。
次に、図９Ｃにより、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４の断面の構造の違いを説明する。図９Ｃにおいて、液晶表示パネル２５の基板となる２枚のガラス６，９の間の液晶層７を含む領域は、実際には数μｍ程度の大きさである。メインディスプレイ部２３は、図の下から下ガラス板９、反射層８、第１から第３色目の何れかのカラーフィルタ１７（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、スキャン電極１６、配向膜２７、液晶層７、配向膜２６、データ電極１８、上ガラス板６がこの順に積層されて構成されている。
サブディスプレイ部２４の断面はメインディスプレイ部２３とほぼ同じであり、異なる点は、反射層８とカラーフィルタ１７（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の代わりに、厚さ補正部材として透明なフィルム１９（Ｃ）が設けられている点のみである。この透明なフィルム１９（Ｃ）は、他色のカラーフィルタ１７（Ｒ，Ｇ，Ｂ）よりも反射層８の分だけ厚くなっている。この結果、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４における液晶層７の厚さは均一になっている。
ガラス６，９に狭持された領域以外の部材については、図８で説明した構成と同じである。メインディスプレイ部２３には、正面側から上ガラス板６までの間に偏光板３と位相差板４があり、下ガラス板９の外側には、位相差板１０、偏光板１１、及びバックライト１２が積層されて構成されている。一方、サブディスプレイ部２４は、正面側から上ガラス板６までの間に反射層２、偏光板３、及び位相差板４があり、下ガラス板９の外側には、位相差板１０と偏光板１１が積層さている。反射層８は、ハーフミラー、又は画素部に穴を開けた半透過型の反射層であり、散乱性を有する。同様に、反射層２も散乱性を有する。明るい環境下では、液晶表示パネル２５は反射型パネルとして使用することができる。一方、暗い環境下では液晶表示パネルはそのバックライト１２を点灯させ、メインディスプレイ部２３を透過型パネルとして使用することができる。メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４で位相差板４、１０と偏光板３、１１が共通になっている。この簡単な構造は、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４で液晶層７の厚さが等しいため、それぞれの領域における光学特性も等しくなることにより、実現できたものである。
（第２の実施例）
図１０Ａ〜１０Ｄにより第２の実施例を説明する。図１０Ａは液晶表示パネル２５の正面図、図１０Ｂは図１０ＡのＹ部の拡大図、図１０Ｃは図１１Ｂの部位の断面図であり、図１０Ｄは図１０Ｃの変形例である。厚さ方向の寸法は拡大縮小を行っている。
図１０Ａに示すように、液晶表示パネル２５の画像表示部は、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４とから構成されている。図１０Ｂにより、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４の平面的な構造の違いを説明する。メインディスプレイ部２３には、赤のカラーフィルタ（第１色目）Ｒ、緑のカラーフィルタ（第２色目）Ｇ、青のカラーフィルタ（第３色目）Ｂが設けられている。一方、サブディスプレイ部２４には第２色目（緑）のカラーフィルタＧが設けられている。これは、メインディスプレイ部２３で用いた第２色目の緑のカラーフィルタＧと同等のもので、同じ工程で形成されたものであるため、色と厚さは共通である。
図１０Ｃにより、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４の断面構造の相違を説明する。メインディスプレイ部２３は、図の下から下ガラス板９、反射層８、第１色目から第３色目の何れかのカラーフィルタ１７、スキャン電極１６、配向膜２７、液晶層７、配向膜２６、データ電極１８、及び上ガラス板６がこの順に積層されて構成されている。
サブディスプレイ部２４は、メインディスプレイ部２３とほぼ同じ構成であり、異なる点は、反射層８の代わりに厚さ補正部材として、透明なフィルム１９が設けられている点のみである。この透明なフィルム１９は、反射層８と厚さが等しい。
なお、サブディスプレイ部２４に透明なフィルム１９を設ける代わりに、図１１Ｄに示すように、サブディスプレイ部２４の第２色目（緑）のカラーフィルタ１７（Ｇ）の厚さを、反射層８の厚さ分だけ増やすようにしても良い。
また通常のカラーフィルタに比べて反射層８の厚さは０．１μｍ〜０．２μｍ程度と、薄くなっているので、透明なフィルム１９はスピンナー塗布に際し低粘度に調合して薄膜化を達成している。この結果、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４における、下ガラス板９から配向膜２７までの距離が等しくなり、液晶層７の厚さは均一になっている。
（第３実施例）
図１１Ａから１１Ｄにより第３の実施例を説明する。第３の実施例では、反射層８としてハーフミラーが用いられている。図１１Ａは液晶表示パネル２５の正面図、図１１Ｂは図１１ＡのＺ部の拡大図、図１１Ｃは図１１Ｂの部位の断面図、そして、図１１Ｄは反射層の部分の拡大図である。この実施例でも厚さ方向の寸法は拡大縮小を行っている。
図１１Ａに示すように、液晶表示パネル２５の画像表示部は、メインディスプレイ部２３と、サブディスプレイ部２４とから構成されている。図１１Ｂにより、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４の平面的な構造の違いを説明する。メインディスプレイ部２３には赤のカラーフィルタ（第１色目）Ｒ、緑のカラーフィルタ（第２色目）Ｇ、青のカラーフィルタ（第３色目）Ｂが設けられている。一方、サブディスプレイ部２４には第２色目（緑）のカラーフィルタＧが設けられている。これは、メインディスプレイ部２３における第２色目のカラーフィルタＧと同等のもので、同じ工程で形成されたものであるため、色と厚さは共通である。
図１１Ｃにより、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４の図１１Ｂの部位における断面の相違を説明する。メインディスプレイ部２３は、図の下から下ガラス板９、下地層と金属層からなる反射層８、反射層８の表面被覆層２８、第１色目から第３色目の何れかのカラーフィルタ１７、スキャン電極１６、配向膜２７、液晶層７、配向膜２６、データ電極１８、及び上ガラス板６がこの順に積層されて構成されている。
一方、サブディスプレイ部２４の構造はメインディスプレイ部２３の構造と略同じであり、異なる点は、反射層８の下地層と金属層がなくなっており、表面被覆層２８のみになっている点、及び、カラーフィルタ１７が第２色目のカラーフィルタ１７（Ｇ）になっている点である。よって、厚さ補正部材は第２色目のカラーフィルタ１７（Ｇ）と表面被覆層２８で構成されている。ここで、サブディスプレイ部２４には、カラーフィルタ１７（Ｇ）を用いたが、カラーフィルタを使用せずに透明フィルムを設置しても構わない。
反射層８は半透過型のハーフミラーであるため、図１１Ｄに拡大して示すように、金属層２９は薄く、表面被覆層２８と同程度の厚さとなっている。また、下地層３０は極めて薄いものとなっている。下地層３０と金属層２９と表面被覆層２８まで含めた反射層８の総厚は０．１μｍを越えている。しかしながら下地層３０と金属層２９だけの厚さの合計は略０．１μｍ未満である。第３の実施例ではサブディスプレイ部２４にも表面被覆層２８が形成されているので、メインディスプレイ部２３とサブディスプレイ部２４における液晶層７の厚さの差が０．１μｍ未満に納まっている。０．１μｍという値は、液晶層７の厚さの偏差に対する許容値なので、概ね液晶層７の厚さは均一であると言える。
産業上の利用可能性
本発明に示される、液晶表示パネルの構造の第１の形態によれば、メインディスプレイ部において液晶層に隣接させるように反射層が配置されているので、液晶層と反射層が離れていることで発生するにじみを除去できる。さらに液晶表示パネルのメインディスプレイ部とサブディスプレイ部で偏光板や位相差板の共通化を図ることができるので、液晶表示パネルの構造を簡素にすることができる。また、位相差板と液晶層の位相差条件を変更すればノーマリホワイトモードも可能となる。
また、本発明の液晶表示装置の構造の第２の形態によれば、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部とを有する液晶表示パネルを反射型として使用してカラー表示を行うことを考慮して、サブディスプレイ部の下ガラス板の内側に部材を追加し、反射層の厚さを補正した。この結果、メインディスプレイ部とサブディスプレイ部とにおける液晶層の厚さが均一になり、光学的な特性が一致するために良好な表示品質を保つことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
本発明の従来技術、本発明の特徴、利点等を以下に添付図面に示す実施例に従って詳細に説明するが、図中において、
図１Ａは本発明を適用する液晶表示パネルの正面図である。
図１Ｂは本発明を適用する折り畳み式携帯電話の蓋部を開けた使用状態を示す斜視図である。
図１Ｃは図１Ｂに示す折り畳み式携帯電話を折り畳んだ状態を示す斜視図である。
図２は図１ＡのＷ−Ｗ線における液晶表示パネルの断面を示す模式図である。
図３Ａは本発明の第１の形態における液晶表示パネルの正面図である。
図３Ｂは図３ＡのＶ−Ｖ線における液晶表示パネルの断面を示す模式図である。
図４は本発明の第１の形態における液晶表示パネルの液晶層の分子配向を示す図である。
図５は本発明の第１の形態における液晶表示パネルの捻れ位相差板の分子方向と偏光板の吸収軸の関係を示す図である。
図６は本発明の第１の形態における液晶表示パネルの１／４λ板の分子方向と偏光板の吸収軸の関係を示す図である。
図７は本発明の第１の形態の変形例を示すものであり、図３ＡのＶ−Ｖ線における液晶表示パネルの断面を示す模式図である。
図８は本発明の第２の形態における図３Ａと同じ部位の液晶表示パネルの断面を示す模式図である。
図９Ａは本発明の第２の形態における第１の実施例の液晶表示パネルを示す正面図である。
図９Ｂは図９ＡのＸ部の部分拡大図である。
図９Ｃは図９ＡのＸ部の部分拡大断面図である。
図１０Ａは本発明の第２の形態における、第２の実施例の液晶表示パネルを示す正面図である。
図１０Ｂは図１０ＡのＹ部の部分拡大図である。
図１０Ｃは図１０ＡのＹ部の部分拡大断面図である。
図１０Ｄは図１０Ｃの構成の変形例の断面図である。
図１１Ａは本発明の第２の形態における、第３の実施例の液晶表示パネルを示す正面図である。
図１１Ｂは図１１ＡのＺ部の部分拡大図である。
図１１Ｃは図１０ＡのＺ部の部分拡大断面図である。
図１１Ｄは図１０ＣのＥ部の部分拡大断面図である。

Claims

液晶層を挟んで対向する２枚の基板を備え、正面側から見るメインディスプレイ部と裏面側から見るサブディスプレイ部とを有する液晶表示パネルの構造であって、
前記メインディスプレイ部の裏面側に位置する基板の内側に反射層が設けられており、
前記サブディスプレイ部の正面側に位置する偏光板の外側には反射層が設けられていることを特徴とする液晶表示パネルの構造。
前記２枚の基板のそれぞれの外側に、位相差板と偏光板が積層配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの構造。
裏面側の前記基板に積層配置された位相差板が１／４λ板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示パネルの構造。
前記メインディスプレイ部に設けられた反射層が半透過型の反射層であり、この反射層の裏面側に位置する前記偏光板の外側には、バックライトが設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の液晶表示パネルの構造。
前記サブディスプレイ部の正面側にある反射層が半透過型の反射層であり、この反射層の外側にバックライトが設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の液晶表示パネルの構造。
前記正面側の基板の外側に、位相差板と偏光板が積層配置されており、
前記反射層の光の透過率が０であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パネルの構造。
前記メインディスプレイ部の基板には、カラーフィルタが設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶表示パネルの構造。
前記サブディスプレイ部の基板には、前記液晶層の厚さを補正する厚さ補正部材が配置されていることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示パネルの構造。
前記厚さ補正部材が、透明なフィルムから構成されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示パネルの構造。
前記厚さ補正部材が、前記メインディスプレイ部に設けられたカラーフィルタのうちの１色から構成されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示パネルの構造。
前記厚さ補正部材が、前記メインディスプレイ部に設けられたカラーフィルタのうちの１色と、透明なフィルムとから構成されていることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示パネルの構造。
前記厚さ補正部材が前記反射層の表面被覆層を有することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示パネルの構造。