JP2003255379A - 液晶表示パネル、液晶表示パネル用基板および電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型表示のときの明るさと透過型表示のと
きの彩度とをともに確保する。 【解決手段】 液晶表示パネルは、互いに異なる色に対
応する複数のサブ画素５を有する。反射層２１は、各サ
ブ画素５の一部と重なるとともに、全周縁が当該サブ画
素５内に位置するように第２基板２０上に設けられてい
る。一方、観察側に位置する第１基板１０には、各サブ
画素５と重なるようにカラーフィルタ１２が設けられて
いる。各カラーフィルタ１２は、サブ画素５のうち反射
層２１と重なる領域５１内に開口部１２１を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネル、
この液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル用基
板、およびこの液晶表示パネルを用いた電子機器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、反射型表示と透過型表示とを
必要に応じて切り換えることができる、いわゆる半透過
反射型の液晶表示パネルが提案されている。図１３に示
すように、この種の液晶表示パネルにおいては、第１基
板１０と対向して液晶３１を挟持する第２基板２０の表
面に、開口部６１１を有する反射層６１が設けられてい
る。さらに、反射層６１からみて観察側（当該液晶表示
パネルによる表示画像を視認する観察者が位置する側）
には、例えば赤色、緑色および青色のいずれかに着色さ
れたカラーフィルタ６２が設けられている。なお、図１
３においては、液晶３１に電圧を印加するための電極
や、液晶３１の配向状態を規定するための配向膜などに
ついては図示が省略されている。

【０００３】この構成において、第１基板１０側からの
入射光（例えば、太陽光や室内照明光など）は、図１３
中に経路Ｒ１として示すように、第１基板１０、液晶３
１およびカラーフィルタ６２を透過して反射層６１の表
面に到達する。そして、この表面における反射光がカラ
ーフィルタ６２、液晶３１および第１基板１０を透過し
て観察側に出射することによって反射型表示が行なわれ
る。他方、図１３中に経路Ｒ２として示すように、第２
基板２０側からの入射光（例えばバックライトユニット
による照射光）は反射層６１の開口部６１１を通過す
る。そして、この光がカラーフィルタ６２、液晶３１お
よび第１基板１０をこの順に透過して観察側に出射する
ことによって透過型表示が行なわれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半透過反射型液晶表示パネルにおいて、反射型表示のと
きに観察者が視認する光はカラーフィルタ６２を往復２
回通過したものであるのに対し、透過型表示のときに観
察者が視認する光はカラーフィルタ６２を一度だけ通過
したものであるため、透過型表示のときの彩度が反射型
表示のときの彩度よりも低くなってしまうという問題が
あった。

【０００５】また、反射型表示においては、液晶表示パ
ネルに入射する外光の光量が少ないことに起因して表示
の明るさが不足しがちとなるため、カラーフィルタ６２
の光透過率を高くして表示に供される光量を十分に確保
することが望ましい。しかしながら、カラーフィルタ６
２の光透過率を高くすると、透過型表示のときの彩度の
不足がいっそう顕著となる。逆に、透過型表示のときの
彩度の不足を解消するためにカラーフィルタ６２の光透
過率を低くすれば、反射型表示に供される光量が減少
し、表示の十分な明るさを確保することが困難となる。

【０００６】本発明は、以上説明した事情に鑑みてなさ
れたものであり、反射型表示のときの明るさと透過型表
示のときの彩度とをともに確保することができる液晶表
示パネル、この液晶表示パネルに用いられる液晶表示パ
ネル用基板、および当該液晶表示パネルを用いた電子機
器を提供することを目的としている。

【０００７】

【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、相互に対向して液晶を挟持する第１基板
および第２基板を備え、互いに異なる色に対応する複数
のサブ画素を有する液晶表示パネルにおいて、前記各サ
ブ画素の一部と重なるとともに全周縁が当該サブ画素内
に位置するように前記第２基板に設けられ、前記第１基
板側からの入射光を反射させる反射層と、前記反射層よ
りも観察側において前記各サブ画素と重なるように設け
られ、当該サブ画素の色に対応する波長の光を透過させ
るカラーフィルタであって、当該サブ画素のうち前記反
射層と重なる領域内に開口部を有するカラーフィルタと
を具備することを特徴としている。

【０００８】この液晶表示パネルによれば、カラーフィ
ルタのうち反射層に対応する領域に開口部が設けられて
いるため、反射型表示に供される光量を十分に維持する
ことができるとともに、透過型表示のときの彩度を十分
に維持することもできる。例えば、カラーフィルタの透
過率を低くして透過型表示のときの彩度を向上させた場
合であっても、反射層による反射光の一部をカラーフィ
ルタの開口部を通過させることによって光量の減少を抑
えることができるから、反射型表示のときの明るさは維
持される。なお、この液晶表示パネルにおいては、前記
カラーフィルタが、前記第１基板に設けられている構成
としてもよい。もっとも、カラーフィルタが第２基板に
設けられている構成としてもよいことはもちろんであ
る。

【０００９】さらに、上記液晶表示パネルにおいては、
少なくとも一の色に対応するカラーフィルタの開口部の
面積と、他の色に対応するカラーフィルタの開口部の面
積とを異ならせてもよい。こうすれば、反射型表示のと
きに反射層による反射層の表面で反射されて観察側に出
射する光量を、各色のサブ画素ごとに任意に設定するこ
とができる。例えば、各カラーフィルタの透過率特性に
応じて当該カラーフィルタに設ける開口部の面積を選定
すれば、各色ごとの透過率特性のばらつきを補償して良
好な色再現性を実現することができる。また、例えば、
バックライトユニットからの照射光に分光特性のばらつ
きがある場合（例えば各波長の光量が相違する場合）で
あっても、各カラーフィルタに設ける開口部の面積をこ
の分光特性に応じて選定すれば、かかるばらつきを補償
して良好な色再現性を実現することができる。また、少
なくとも一の色のサブ画素に対応する反射層の面積と、
他の色のサブ画素に対応する反射層の面積とを異ならせ
た場合にも、同様の効果が奏される。

【００１０】また、本発明に係る液晶表示パネルにあっ
ては、前記サブ画素のうち、前記反射層に対応する反射
領域と、当該反射領域以外の領域であって前記第２基板
側からの入射光を前記第１基板側に透過させる透光領域
とが、当該サブ画素を画定する複数の辺のうちの少なく
とも一の辺に近接するとともに当該辺に沿って隣接する
構成が望ましい。この場合、前記サブ画素の前記少なく
とも一の辺を、略矩形状の前記サブ画素を画定する複数
の辺のうち対向する一対の辺とすることが考えられる。
この構成によれば、製造上の誤差に起因してサブ画素の
周縁近傍の部分が表示に寄与し得ないこととなったとき
でも、反射領域および透光領域の双方の面積が減少する
こととなり、これらの領域のうちいずれか一方の面積の
みが減少することを防ぐことができる。したがって、た
とえ製造上の誤差が生じた場合であっても、反射領域と
透光領域との面積比率が所期の面積比率と異なる事態が
回避され、この結果、反射型表示のときの表示品位と透
過型表示のときの表示品位とのバランスを維持すること
ができる。例えば、サブ画素の周囲を遮光するための遮
光層を具備する液晶表示パネルにおいては、製造上の誤
差によって遮光層がサブ画素の周縁近傍の部分と重な
り、当該部分が表示に寄与し得ないものとなる場合が生
じ得る。かかる場合であっても、本発明によれば、反射
領域と透光領域との面積比率が所期の（設計上の）面積
比率と異なるのを抑えることができるのである。

【００１１】さらに、前記液晶に電圧を印加するための
電極が第２基板上に設けられた液晶表示パネルにおいて
は、前記反射層を導電性の材料によって形成するととも
に前記電極と電気的に接続させることが望ましい。この
構成によれば、電極のみを独立に（反射層と分離して）
設けた場合と比較して抵抗値を抑えることができる。

【００１２】また、上記課題を解決するために、本発明
に係る電子機器は、上述した液晶表示パネルを備えるこ
とを特徴としている。上述したように、本発明に係る液
晶表示パネルによれば、反射型および透過型の双方の表
示方式において良好な表示品位を実現することができる
から、特に、使用環境に応じた反射型表示と透過型表示
との切り換えと高い表示品位とが要求される電子機器に
好適である。このような電子機器としては、例えば可搬
型のパーソナルコンピュータや携帯電話機などが考えら
れる。

【００１３】また、本発明は、液晶表示パネルに用いら
れる液晶表示パネル用基板としても実施可能である。す
なわち、この液晶表示パネルについては、液晶表示パネ
ルの背面側に配置されるとともに反射層が設けられた液
晶表示パネル用基板としてもよいし、液晶表示パネルの
観察側に配置された、反射層を持たない液晶表示パネル
用基板としてもよい。

【００１４】すなわち、前者に係る液晶表示パネル用基
板は、互いに異なる色に対応する複数のサブ画素を有
し、前記各サブ画素と重なるように設けられて当該サブ
画素の色に対応する波長の光を透過させるカラーフィル
タを備えた液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル
用基板において、相互に対向して液晶を挟持する一対の
基板のうちの一の基板と、前記各サブ画素の一部と重な
るとともに全周縁が当該サブ画素内に位置するように前
記一の基板に設けられ、前記一対の基板のうちの他の基
板側からの入射光を反射させる反射層であって、前記カ
ラーフィルタに設けられた開口部が前記サブ画素のうち
前記反射層と重なる領域内に位置するように、形状が選
定された反射層とを具備することを特徴とする。この液
晶表示パネル用基板においては、前記カラーフィルタが
前記一の基板に設けられた構成としてもよい。

【００１５】一方、後者に係る液晶表示パネルは、相互
に対向して液晶を挟持する一対の基板と、互いに異なる
色に対応する複数のサブ画素を有する液晶表示パネルに
用いられる液晶表示パネル用基板において、前記一対の
基板のうち、前記サブ画素の一部と重なるとともに全周
縁が当該サブ画素内に位置して光を反射させる反射層が
設けられた基板との間で液晶を挟持する一の基板と、前
記各サブ画素と重なるように前記一の基板に設けられ、
当該サブ画素の色に対応する波長の光を透過させるカラ
ーフィルタであって、当該サブ画素のうち前記反射層と
重なる領域内に開口部を有するカラーフィルタとを具備
することを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。かかる実施の形態は、本発
明の一態様を示すものであり、この発明を限定するもの
ではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。な
お、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上
で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ご
とに縮尺を異ならせてある。

【００１７】＜Ａ：第１実施形態＞まず、図１を参照し
て、本発明をパッシブマトリクス方式の半透過反射型液
晶表示パネルに適用した形態について説明する。同図に
示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネル１とバッ
クライトユニット４とを有する。液晶表示パネル１は、
相互に対向する第１基板１０と第２基板２０とがシール
材３０を介して貼り合わされるとともに、両基板とシー
ル材３０とによって囲まれた領域に、例えばＴＮ（Twis
ted Nematic）型やＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型
の液晶３１が封止された構成となっている。バックライ
トユニット４は、液晶表示パネル１の第２基板２０側に
配置されている。以下では、図１に示すように、液晶表
示パネル１に対してバックライトユニット４とは反対側
を「観察側」と表記する。すなわち、「観察側」とは、
当該液晶表示パネル１による表示画像を視認する観察者
が位置する側という意味である。

【００１８】バックライトユニット４は、光源４１と導
光板４２とを有する。光源４１は、例えばＬＥＤ（Ligh
t Emitting Diode）や冷陰極管などにより構成され、導
光板４２の側端面に対して光を照射する。導光板４２
は、その側端面に入射した光源４１からの光を、液晶表
示パネル１の基板面に対して一様に導くための板状部材
である。また、導光板４２のうち液晶表示パネル１と対
向する面には、当該導光板４２からの出射光を液晶表示
パネル１に対して一様に拡散させるための拡散板が貼着
される一方、これと反対側の面には、導光板４２から液
晶表示パネル１とは反対側に向かう光を液晶表示パネル
１側に反射させるための反射層が貼着される（いずれも
図示略）。なお、光源４１は常に点灯しているわけでは
なく、外光が十分に存在しない環境において使用される
ときに、ユーザからの指示やセンサからの検出信号に応
じて点灯する。

【００１９】一方、液晶表示パネル１の第１基板１０お
よび第２基板２０は、ガラスや石英、プラスチックなど
の光透過性を有する板状部材である。このうち第１基板
１０の外側（液晶３１とは反対側）表面には、干渉色を
補償するための位相差板１０１と、入射光を偏光させる
ための偏光板１０２とが貼着されている。第２基板２０
の外側（液晶３１とは反対側）表面にも同様に、位相差
板２０１と偏光板２０２とが貼着されている。

【００２０】第１基板１０の面上には、複数のコモン電
極１４が設けられている。ここで、図２は、液晶表示パ
ネル１を構成する一部の要素の構成を示す平面図であ
る。図２におけるＡ−Ａ’線からみた断面図が図１に対
応している。図１および図２に示すように、各コモン電
極１４は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電
材料によって形成された帯状の電極であり、図中に示す
Ｘ方向に延在する。

【００２１】一方、第２基板２０の面上には、複数のセ
グメント電極２２が設けられている。各セグメント電極
２２は、コモン電極１４と同様にＩＴＯなどの透明導電
材料によって形成された帯状の電極であり、図１および
図２に示すように、コモン電極１４と交差する方向（す
なわち図中のＹ方向）に延在する。図１に示すように、
コモン電極１４が形成された第１基板１０の表面、およ
びセグメント電極２２が形成された第２基板２０の表面
は、それぞれ配向膜１５および２３によって覆われてい
る。配向膜１５および２３は、例えばポリイミドなどに
よって形成された有機薄膜であり、電圧が印加されてい
ないときの液晶３１の配向状態を規定するためのラビン
グ処理が施されている。

【００２２】第１基板１０と第２基板２０との間に挟持
された液晶３１は、コモン電極１４とセグメント電極２
２との間に印加された電圧に応じてその配向方向が変化
する。以下では、図２中の右下部分に示すように、コモ
ン電極１４とセグメント電極２２とが対向する領域５を
「サブ画素」と表記する。すなわち、サブ画素５は、液
晶３１の配向方向が電圧の印加に応じて変化する領域の
最小単位ということができる。図２に示すように、複数
のサブ画素５はＸ方向およびＹ方向にわたってマトリク
ス状に配列し、各々が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青
色（Ｂ）のうちのいずれかの色に対応する。そして、こ
れらの３色に対応する３つのサブ画素５Ｒ、５Ｇおよび
５Ｂの組によって、表示画像の最小単位に相当するひと
つの画素（ドット）が構成される。

【００２３】次に、図１に示すように、第１基板１０の
内側（液晶３１側）表面には、遮光層１１、カラーフィ
ルタ１２およびオーバーコート層１３が形成されてい
る。このうちオーバーコート層１３は、例えばアクリル
系やエポキシ系などの樹脂材料によって形成され、遮光
層１１とカラーフィルタ１２との段差を平坦化する役割
を担っている。上述したコモン電極１４は、このオーバ
ーコート層１３の表面に形成されている。

【００２４】遮光層１１は、マトリクス状に配列する各
サブ画素５の間隙（つまり、コモン電極１４とセグメン
ト電極２２とが対向する領域以外の領域）を覆うように
格子状に形成され、各サブ画素５の周囲を遮光する役割
を担っている。この遮光層１１は、例えばカーボンブラ
ックが分散された黒色樹脂材料や、クロム（Ｃｒ）など
の金属によって形成される。

【００２５】次に、カラーフィルタ１２（１２Ｒ、１２
Ｇおよび１２Ｂ）は、各サブ画素５に対応して形成され
た樹脂層であり、染料や顔料によってサブ画素５の色に
対応した色、すなわち赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青
色（Ｂ）のいずれかにそれぞれ着色されている。したが
って、液晶３１を透過して第１基板１０に向かう光のう
ち各カラーフィルタ１２の色に対応した波長の光が、選
択的に観察側に出射することとなる。さらに、カラーフ
ィルタ１２には、図１に示すように各サブ画素５の中央
部近傍に対応して開口部１２１が設けられているが、こ
の点については後述する。なお、本実施形態において
は、Ｙ方向に列をなす複数のサブ画素５にわたって同一
色のカラーフィルタ１２が配列された構成（いわゆるス
トライプ配列）が採用された場合を例示する。

【００２６】図３は、本実施形態において用いられるカ
ラーフィルタ１２の透過率特性を表すグラフである。な
お、図３においては、カラーフィルタ１２への入射光の
波長が横軸に、透過率（入射光量に対する出射光量の割
合）が縦軸に、それぞれ示されている。同図に示すよう
に、カラーフィルタ１２Ｒは赤色に対応する約６００ｎ
ｍ以上の波長の光に対して高い透過率を示し、カラーフ
ィルタ１２Ｇは緑色に対応する約５００〜６００ｎｍの
波長の光に対して高い透過率を示し、カラーフィルタ１
２Ｂは青色に対応する約４００〜５００ｎｍの波長の光
に対して高い透過率を示すようになっている。そして、
図３のグラフにおいて各カラーフィルタ１２の最大透過
率を比較すると、赤色のカラーフィルタ１２Ｒの最大透
過率（約０．９２）が最も大きく、次いで青色のカラー
フィルタ１２Ｂの最大透過率（約０．８９）、緑色のカ
ラーフィルタ１２Ｇの最大透過率（約０．８４）の順に
小さくなっていることが判る。すなわち、同一光量の光
を各色のカラーフィルタ１２に照射したとき、緑色のカ
ラーフィルタ１２Ｇから出射する光量は、赤色のカラー
フィルタ１２Ｒおよび青色のカラーフィルタ１２Ｂから
出射する光量よりも少ない。

【００２７】一方、図１および図２に示すように、第２
基板２０の内側（液晶３１側）表面には複数の反射層２
１が設けられている。各反射層２１は、第１基板１０側
からの入射光を反射させるための層であり、例えばアル
ミニウムや銀などの単体金属や、これらを主成分として
含む合金などによって形成された光反射性を有する薄膜
である。本実施形態における反射層２１は、銀を主成分
としてパラジウム（Ｐｄ）および銅（Ｃｕ）を含む合金
によって形成されているものとする。また、第２基板２
０の内側表面は、反射層２１の表面に散乱構造（凹凸）
を形成するために粗面化されているが、図示は省略され
ている。なお、反射層２１の表面に散乱構造を形成する
構成に代えて、観察側の偏光板１０２に散乱特性を持た
せた、いわゆる前方散乱方式を採用してもよい。

【００２８】ここで、図４は、各反射層２１とセグメン
ト電極２２との位置関係を示す図であって、図２におけ
るＢ−Ｂ’線からみた断面（すなわちセグメント電極２
２の延在方向と直交する断面）からみた構成を示す図で
ある。同図に示すように、反射層２１は、セグメント電
極２２と直交する断面の全周縁にわたってセグメント電
極２２に覆われている。より具体的には、図４に示すよ
うに、セグメント電極２２の一部を構成する第１層２２
１が第２基板２０の内側表面に形成されるとともに、こ
の第１層２２１のうち幅方向の一部分を覆うように反射
層２１が形成されている。さらに、セグメント電極２２
を構成する第２層２２２が、反射層２１のうち第２基板
２０と平行な面から幅方向の周縁部（エッジ）にわたっ
て当該反射層２１を覆うように形成される。この構成に
より、セグメント電極２２と反射層２１は電気的に接続
される。セグメント電極２２を構成するＩＴＯは抵抗値
が比較的高いのに対し、反射層２１を構成するＡＰＣ合
金は抵抗値が低い。このため、図４に示したようにセグ
メント電極２２と反射層２１とを接触させることによっ
て配線抵抗が低く抑えられる。

【００２９】一方、図２に示すように第２基板２０の基
板面と平行な面に着目すると、複数の反射層２１の各々
は各サブ画素５の一部と重なるように設けられている。
さらに、各反射層は、その全周縁がサブ画素５内に位置
するようになっている。換言すると、各反射層２１は、
各サブ画素５ごとに島状に離間して、当該サブ画素５内
に設けられているのである。

【００３０】そして、サブ画素５のうち反射層２１と重
なる領域（以下、「反射領域５１」という）は、第１基
板１０側からの光を反射して反射型表示を行なうための
領域として機能する。すなわち、反射型表示を行なうと
き、観察側から液晶表示パネル１に入射した太陽光や室
内照明光などの外光は、偏光板１０２および位相差板１
０１を通過することによって所定の偏光状態となった
後、第１基板１０→カラーフィルタ１２→コモン電極１
４→液晶３１→セグメント電極２２という経路を介して
反射層２１に至るとともに、その表面において反射し
て、いま来た経路を逆に辿る。このとき、コモン電極１
４とセグメント電極２２との間の電圧差に応じて液晶３
１の配向状態が変化するため、反射領域５１における反
射光のうち偏光板１０２を通過して観察者に視認される
光量が、サブ画素５ごとに制御されるのである。

【００３１】他方、サブ画素５のうち反射領域５１以外
の領域、すなわちサブ画素５のうち反射層２１によって
覆われた領域以外の領域（以下、「透光領域」という）
５２は、バックライトユニット４から第２基板２０に入
射した光を透過させて透過型表示を行なうための領域と
して機能する。すなわち、バックライトユニット４の光
源４１を点灯させて透過型表示を行なうとき、当該バッ
クライトユニット４の照射光は、偏光板２０２および位
相差板２０１を通過することによって所定の偏光状態と
なった後、第２基板２０→（透光領域５２→）セグメン
ト電極２２→液晶３１→コモン電極１４→カラーフィル
タ１２→第１基板１０という経路を介して観察側に出射
する。この透過型表示においても、コモン電極１４とセ
グメント電極２２との間の電圧差に応じて液晶３１の配
向状態が変化するため、透光領域５２を透過した光のう
ち偏光板１０２を通過して観察者に視認される光量は、
サブ画素５ごとに制御される。

【００３２】次に、図５を参照して、反射層２１および
カラーフィルタ１２のより詳細な構成について説明す
る。なお、図５においては、ひとつの画素を構成する３
色分のサブ画素５のみが図示されている。

【００３３】上述したとおり、各サブ画素５は、反射層
２１に対応して第１基板１０側からの入射光を反射させ
る反射領域５１と、当該反射層２１以外の領域に対応し
て第２基板２０側からの入射光を第１基板１０側に透過
させる透光領域５２とを有する。図５に示すように、各
色のカラーフィルタ１２には、サブ画素５のうち反射領
域５１に対応する領域内に開口部１２１が設けられてい
る。開口部１２１は、カラーフィルタ１２が設けられて
いない部分であり、この開口部１２１にはカラーフィル
タ１２および遮光層１１を覆う透明なオーバーコート層
１３が入り込んでいる。かかる構成において、反射型表
示が行なわれるときに反射層２１の表面で反射した光の
うち、カラーフィルタ１２（開口部１２１以外の部分）
を透過した光は当該カラーフィルタ１２の作用によって
光量が低減されるのに対し、カラーフィルタ１２の開口
部１２１を通過して第１基板１０側に出射する光は、透
明なオーバーコート層１３を透過するのみであるために
光量はほとんど低減されない。したがって、例えば、透
過型表示のときの彩度を確保するためにカラーフィルタ
１２の光透過率を高くした場合（つまり、カラーフィル
タ１２に対する顔料や染料の分散量を大きくした場合）
であっても、反射型表示に供される光量を十分に確保し
て明るい表示を行なうことができる。このように、本実
施形態によれば、反射型表示のときの明るさと透過型表
示のときの彩度とをともに確保することができるのであ
る。

【００３４】次に、本実施形態においては、図５に示す
ように、カラーフィルタ１２に設けられた開口部１２１
の面積が、各色のカラーフィルタ１２ごとに異なってい
る。すなわち、緑色のカラーフィルタ１２Ｇに設けられ
た開口部１２１の面積は、赤色のカラーフィルタ１２Ｒ
および青色のカラーフィルタ１２Ｂに設けられた開口部
１２１の面積よりも大きくなっている。ここで、図３を
参照して上述したように、緑色のカラーフィルタ１２Ｇ
の最大透過率は、赤色のカラーフィルタ１２Ｒおよび青
色のカラーフィルタ１２Ｂの最大透過率よりも低い。す
なわち、各カラーフィルタ１２の開口部１２１の面積
は、各カラーフィルタ１２の透過率特性の相違に応じて
選定されているのである。

【００３５】さらに、図２および図５に示すように、反
射領域５１と透光領域５２との面積比も、各カラーフィ
ルタ１２の透過率特性の相違に応じて異なっている。換
言すると、各サブ画素５に対応する反射層２１の面積
が、当該サブ画素５の色に応じて異なっているのであ
る。具体的には、緑色のサブ画素５Ｇに対応する反射領
域５１（または反射層２１）の面積は、赤色および青色
のサブ画素５Ｒおよび５Ｂに対応する反射領域５１（ま
たは反射層２１）の面積よりも大きくなっている。

【００３６】このように、カラーフィルタ１２の開口部
１２１の面積および反射層２１の面積を各色のサブ画素
５ごとに異ならせることにより、各カラーフィルタ１２
の透過率特性の相違を補償して良好な表示品位を確保す
ることができるという利点がある。以下、この効果につ
いて詳述する。

【００３７】まず、各カラーフィルタ１２に設けられた
開口部１２１の面積に着目する。緑色のカラーフィルタ
１２Ｇの最大透過率は、他色のカラーフィルタ１２の最
大透過率と比較して低いため、仮にすべてのカラーフィ
ルタ１２について面積が等しい開口部１２１を設けると
すれば、緑色のカラーフィルタ１２Ｇを透過する光量
が、赤色および青色のカラーフィルタ１２Ｒおよび１２
Ｂを透過する光量よりも少なくなる。したがって、反射
型表示のときに赤色、緑色および青色の各色について観
察者に視認される光量がばらつき、ひいては良好な色再
現性を実現することが困難となり得る。これに対し、本
実施形態においては、透過率の低い緑色のカラーフィル
タ１２Ｇに他のカラーフィルタ１２Ｒおよび１２Ｂより
も面積が大きい開口部１２１が設けられているため、反
射型表示のときに赤色、緑色および青色の各色について
観察者に視認される光量のバランスを保つことができる
のである。

【００３８】次に、各サブ画素５の反射層２１の面積に
着目する。緑色のカラーフィルタ１２Ｇの最大透過率は
他色のカラーフィルタ１２の最大透過率よりも低いた
め、仮にすべての色のサブ画素５について反射領域５１
の面積を等しくするとすれば、緑色のサブ画素５に対応
する反射層２１の表面で反射して観察側に出射する光量
が、他色のサブ画素５に対応する反射層２１の表面で反
射して観察側に出射する光量と比較して少なくなり、観
察者に視認される各色の光量がばらつくこととなる。こ
れに対し、本実施形態においては、緑色のサブ画素５Ｇ
に対応する反射層２１の面積が、他のサブ画素５Ｒおよ
び５Ｂの反射層２１の面積よりも大きくなっているた
め、緑色のサブ画素５Ｇに対応する反射層２１の表面で
反射して観察側に出射する光量を十分に確保することが
できる。

【００３９】このように、本実施形態によれば、各色の
カラーフィルタ１２の透過率特性にばらつきがある場合
であっても、これを補償して良好な色再現性が実現され
るのである。

【００４０】再び図５において、各サブ画素５と、当該
サブ画素５内の反射領域５１および透光領域５２との位
置関係に着目すると、本実施形態においては、反射領域
５１と透光領域５２の双方が、サブ画素５を画定する４
本の辺（すなわちサブ画素５の周縁を構成する４本の
辺）のうちＹ方向に延在する一対の辺に近接するととも
に、各領域がこの辺に沿って隣接するようになってい
る。すなわち、略長方形状のサブ画素５のうち二本の長
辺の各々を当該辺の一端から他端に向かって辿った場
合、当該辺に沿って、透光領域５２、反射領域５１、透
光領域５２の順に各領域が隣接することとなる。換言す
ると、図５に示すように、サブ画素５の長辺に近接し、
かつ当該辺と平行な直線Ｌを当該サブ画素５内において
想定した場合に、当該直線Ｌが反射領域５１と透光領域
５２の双方を通過するようになっているのである。

【００４１】このように、本実施形態においては、ひと
つのサブ画素５に対応する反射領域５１と透光領域５２
とが、当該サブ画素５の周縁に沿って隣接するようにな
っているので、当該サブ画素５における反射領域５１と
透光領域５２の面積比率について、製造上の誤差に起因
したばらつきが発生するのを抑えることができる。詳述
すると、以下の通りである。

【００４２】ひとつのサブ画素５内に反射領域５１と透
光領域５２とを含ませるための構成としては、例えば図
６（ａ）に示す構成も考えられる。すなわち、各サブ画
素５に対応する反射層２１の周縁が当該サブ画素５の周
縁に近接しないように、換言すれば各サブ画素５の周縁
に透光領域５２のみが近接するように、反射層２１を形
成するのである。

【００４３】ここで、かかる構成の液晶表示パネル１を
製造する工程のうち、反射層２１が形成された第２基板
２０と、遮光層１１が形成された第１基板１０とを貼り
合わせる工程に着目する。この工程においては、両基板
同士の相対的な位置合わせを行いつつ当該基板同士を貼
り合わせるのが一般的である。このとき、例えば、製造
技術上の理由などに起因して両基板のＸ方向における相
対的な位置がずれたと仮定すると、図６（ｂ）に示すよ
うに、サブ画素５のうち透光領域５２の一部が遮光層１
１によって覆われることとなる。このように遮光層１１
によって覆われた部分は表示に寄与し得ないものとなる
ため、サブ画素５に占める透光領域５２の面積は、遮光
層１１が適切に配置された場合（すなわち図６（ａ）の
場合）と比較して小さくなる。他方、反射領域５１は領
域の周縁に近接しないため、かかる基板のずれが生じた
場合であっても反射領域５１は遮光層１１によって覆わ
れることはない。つまり、サブ画素５に占める反射領域
５１の面積は、図６（ａ）に示した場合と変わらないの
である。このように、図６に示した構成においては、基
板の貼り合わせ誤差に起因して、透光領域５２の面積が
減少する一方で反射領域５１の面積は変わらないため、
反射領域５１と透光領域５２との面積比率が、所期の面
積比率とは異なったものとなってしまう。この結果、透
過型表示の明るさが、反射型表示の場合と比較して暗く
なるといった具合に、表示方式によって明るさにばらつ
きが生じることとなる。

【００４４】これに対し、本実施形態においては、反射
領域５１と透光領域５２とが、ひとつのサブ画素５を確
定する複数の辺の近傍において当該辺に沿って隣接する
ようになっている。したがって、第１基板１０と第２基
板２０との相対的な位置が、図７（ａ）に示す適切な位
置（設計上の位置）からみてＸ方向にずれた場合、図７
（ｂ）に示すように、透光領域５２の面積とともに反射
領域５１の面積も減少することとなる。つまり、本実施
形態によれば、反射層２１と遮光層１１との相対的な位
置がずれた場合であっても、透光領域５２または反射領
域５１のいずれか一方の面積のみが減少するのを避ける
ことができるから、反射領域５１と透光領域５２との面
積比率が所期の値からずれるのを抑えることができるの
である。

【００４５】＜Ｂ：第２実施形態＞次に、本発明の第２
実施形態に係る液晶表示パネルについて説明する。上記
第１実施形態においては、観察側に位置する第１基板１
０上に遮光層１１、カラーフィルタ１２およびオーバー
コート層１３が設けられた構成を例示した。これに対
し、本実施形態においては、これらの要素が第２基板２
０上に設けられた構成となっている。

【００４６】図８は、本実施形態に係る液晶表示パネル
の構成を示す断面図であり、図９は、この液晶表示パネ
ルにおけるサブ画素、カラーフィルタおよび反射層の位
置関係を示す平面図および断面図である。なお、図８お
よび図９に示す各構成要素のうち、上記第１実施形態に
係る液晶表示パネル１の構成要素と共通するものについ
ては、同一の符号が付されている。

【００４７】図８および図９に示すように、第２基板２
０の面上には、各々がサブ画素５に対応する複数の反射
層２１が形成されている。これらの反射層２１は、上記
第１実施形態に示したものと同様のものである。すなわ
ち、反射層２１は、図９に示すように、各々がサブ画素
５の周縁よりも内側に形成されており、各サブ画素５の
周縁に沿って反射領域５１と透光領域５２とが隣接する
ように形状が選定され、かつ、緑色のサブ画素５Ｇに対
応する反射層２１の面積が他色のサブ画素５Ｒおよび５
Ｂに対応する反射層２１の面積よりも大きくなってい
る。

【００４８】そして、複数の反射層２１が形成された第
２基板２０の面上に、サブ画素５の間隙に重なる遮光層
１１と、各サブ画素５の色に着色されたカラーフィルタ
１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）とが設けられている。
図９に示すように、各カラーフィルタ１２のうち反射領
域５１に対応する領域内には開口部１２１が設けられて
いる。上記第１実施形態と同様に、各開口部１２１の面
積は、各色のサブ画素５ごとに異なっている。すなわ
ち、図９に示すように、緑色のサブ画素５Ｇに対応する
開口部１２１の面積は、赤色および青色のサブ画素５Ｒ
および５Ｂに対応する開口部１２１の面積よりも大き
い。

【００４９】さらに、反射層２１、遮光層１１およびカ
ラーフィルタ１２が設けられた第２基板２０の表面はオ
ーバーコート層１３によって覆われており、このオーバ
ーコート層１３の表面にセグメント電極２２が形成され
ている。このセグメント電極２２は、図４に示した構成
（第１層２２１と第２層２２２とからなる構成）とは異
なり単層の透明導電材料からなる。そして、セグメント
電極２２が設けられたオーバーコート層１３の表面は配
向膜２３によって覆われている。

【００５０】一方、図８に示すように、第１基板１０の
内側表面にはコモン電極１４が形成され、このコモン電
極１４は配向膜１５によって覆われている。なお、図９
の断面図においては、第１基板１０上の各要素の図示は
省略されている。

【００５１】このように遮光層１１およびカラーフィル
タ１２を第２基板２０上に設けた構成によっても、上記
第１実施形態に示したのと同様の効果が得られる。すな
わち、上記第１および第２実施形態に示したように、観
察側に位置する第１基板１０と背面側に位置する第２基
板２０のうちいずれにカラーフィルタ１２が設けられて
いるか否かを問わず、本発明を適用することができるの
である。もっとも、遮光層１１やカラーフィルタ１２
は、フォトリソグラフィやエッチング技術などを用いて
比較的高い精度で形成されるのが一般的であるため、遮
光層１１を第１基板１０上に形成した場合と比較して、
反射層２１と遮光層１１との相対的な位置のずれが生じ
るという事態は起こりにくいといえる。この事情を考慮
すると、図６および図７を参照して説明した、反射領域
５１と透光領域５２との面積比率の誤差を抑え得るとい
う利点は、遮光層１１（およびカラーフィルタ１２）を
第１基板１０上に形成した場合に特に顕著に現われると
いうことができる。

【００５２】＜Ｃ：変形例＞以上この発明の一実施形態
について説明したが、上記実施形態はあくまでも例示で
あり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱
しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例
としては、例えば以下のようなものが考えられる。

【００５３】＜Ｃ−１：変形例１＞上記各実施形態にお
いては、各色のカラーフィルタ１２の透過率特性の相違
を補償すべく、緑色のサブ画素５Ｇに対応する反射層２
１の面積とカラーフィルタ１２Ｇの開口部１２１の面積
とを、赤色のサブ画素５Ｇおよび青色のサブ画素５Ｂに
対応するこれらの面積とを異ならせるようにしたが、赤
色、緑色および青色の各々についてこれらの面積を異な
らせてもよい。また、上記各実施形態においては、各色
のサブ画素に対応する反射層２１の面積とカラーフィル
タ１２の開口部１２１の面積とを、カラーフィルタ１２
の透過率特性に応じて異ならせるようにしたが、バック
ライトユニットからの照射光の分光特性に応じて異なら
せても良い。すなわち、例えば、青色に対応する波長の
光量が緑色および赤色に対応する波長の光量と比べて少
ないといった具合に、バックライトユニット４からの照
射光の分光特性にばらつきがあるときには、青色のサブ
画素５Ｂに対応する反射層２１の面積を、他色のサブ画
素５に対応する反射層２１の面積よりも小さくすること
により、当該サブ画素５Ｂの透光領域５２を広く確保す
るようにしてもよい。このように、各サブ画素５に対応
する反射層２１の面積およびカラーフィルタ１２の開口
部１２１の面積を決定するための要素は、カラーフィル
タ１２の透過率特性に限られるものではない。他方、本
発明においては、各サブ画素５の反射層２１の面積およ
びカラーフィルタ１２の開口部１２１の面積を異ならせ
る必要は必ずしもない。

【００５４】＜Ｃ−２：変形例２＞上記第１実施形態に
おいては、図４に示したように、反射層２１をセグメン
ト電極２２に接触させた構成を例示したが、これらを接
触させる必要は必ずしもない。すなわち、図１０に示す
ように、反射層２１が設けられた第２基板２０の表面
を、樹脂材料などからなる絶縁層２５によって覆うとと
もに、この絶縁層２５の表面に、透明導電膜の単層から
なるセグメント電極２２を設けた構成としてもよい。

【００５５】＜Ｃ−３：変形例３＞上記実施形態におい
ては、スイッチング素子を持たないパッシブマトリクス
方式の液晶表示パネルを例示したが、ＴＦＤ（Thin Fil
m Diode）に代表される二端子型スイッチング素子や、
ＴＦＴ（Thin Film Transistor）に代表される三端子型
スイッチング素子を備えたアクティブマトリクス方式の
液晶表示パネルにも、上記実施形態と同様に本発明を適
用できる。また、上記各実施形態においては、同一色の
カラーフィルタ１２が一列をなすストライプ配列を採用
した場合を例示したが、カラーフィルタ１２の配列の態
様としては、この他にもモザイク配列やデルタ配列を採
用することもできる。

【００５６】＜Ｄ：電子機器＞次に、本発明に係る液晶
表示パネルを用いた電子機器について説明する。

【００５７】＜Ｄ−１：モバイル型コンピュータ＞ま
ず、本発明に係る液晶表示パネルを、可搬型のパーソナ
ルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部
に適用した例について説明する。図１１は、このパーソ
ナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示
すように、パーソナルコンピュータ９１は、キーボード
９１１を備えた本体部９１２と、本発明に係る液晶表示
パネルを適用した表示部９１３とを備えている。

【００５８】＜Ｄ−２：携帯電話機＞続いて、本発明に
係る液晶表示パネルを、携帯電話機の表示部に適用した
例について説明する。図１２は、この携帯電話機の構成
を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機９
２は、複数の操作ボタン９２１のほか、受話口９２２、
送話口９２３とともに、本発明に係る液晶表示パネルを
適用した表示部９２４を備える。

【００５９】なお、本発明に係る液晶表示パネルを適用
可能な電子機器としては、図１１に示したパーソナルコ
ンピュータや図１２に示した携帯電話機のほかにも、液
晶テレビや、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデ
オテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページ
ャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステー
ション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカ
メラなどが挙げられる。本発明に係る液晶表示パネルに
よれば、反射型表示のときの明るさと透過型表示のとき
の彩度とをともに維持することができ、双方の表示方式
において良好な表示品位を保つことができるから、反射
型と透過型の双方による良好な表示品位が要求される電
子機器に特に好適である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反射型表示のときの明るさと透過型表示のときの彩度と
をともに確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態に係る液晶表示パネル
の構成を示す断面図である。

【図２】 同液晶表示パネルにおけるコモン電極、セグ
メント電極および反射層との関係を示す平面図である。

【図３】 同液晶表示パネルにおけるカラーフィルタの
透過率特性を示すグラフである。

【図４】 同液晶表示パネルにおけるセグメント電極と
反射層との関係を示す断面図である。

【図５】 同液晶表示パネルにおけるサブ画素、カラー
フィルタおよび反射層の位置関係を示す平面図および断
面図である。

【図６】 同実施形態の効果を説明するための対比例を
示す図である。

【図７】 同実施形態の効果を説明するための図であ
る。

【図８】 本発明の第２実施形態に係る液晶表示パネル
の構成を示す断面図である。

【図９】 同液晶表示パネルにおけるサブ画素、カラー
フィルタおよび反射層の位置関係を示す平面図および断
面図である。

【図１０】 本発明の変形例に係る液晶表示パネルの構
成を示す断面図である。

【図１１】 本発明に係る液晶表示パネルを適用した電
子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す
斜視図である。

【図１２】 本発明に係る液晶表示パネルを適用した電
子機器の一例たる携帯電話機の構成を示す斜視図であ
る。

【図１３】 従来の半透過反射型液晶表示パネルの構成
を示す断面図である。

【符号の説明】

１、１’……液晶表示パネル、１０……第１基板、１１
……遮光層、１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）……カラ
ーフィルタ、１２１……開口部、１３……オーバーコー
ト層、１４……コモン電極、１５，２３……配向膜、２
０……第２基板、２１……反射層、２２……セグメント
電極、２２１……第１層、２２２……第２層、３０……
シール材、３１……液晶、１０１，２０１……位相差
板、１０２，２０２……偏光板、４……バックライトユ
ニット、４１……光源、４２……導光板、５（５Ｒ，５
Ｇ，５Ｂ）……サブ画素、５１……反射領域、５２……
透光領域、９１……パーソナルコンピュータ（電子機
器）、９２……携帯電話機（電子機器）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ ３４９ ３４９Ｂ 9/35 9/35 Ｆターム(参考） 2H048 BA02 BB02 BB07 BB10 BB44 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA14Y FA41Z LA15 LA17 LA18 2H092 GA13 HA03 HA05 JB51 NA01 NA07 PA02 PA08 PA09 PA11 PA12 PA13 5C094 AA51 BA03 BA43 CA19 CA20 CA24 DA20 EA04 EA05 EA07 ED03

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に対向して液晶を挟持する第１基板
   および第２基板を備え、互いに異なる色に対応する複数
   のサブ画素を有する液晶表示パネルにおいて、 前記各サブ画素の一部と重なるとともに全周縁が当該サ
   ブ画素内に位置するように前記第２基板に設けられ、前
   記第１基板側からの入射光を反射させる反射層と、 前記反射層よりも観察側において前記各サブ画素と重な
   るように設けられ、当該サブ画素の色に対応する波長の
   光を透過させるカラーフィルタであって、当該サブ画素
   のうち前記反射層と重なる領域内に開口部を有するカラ
   ーフィルタとを具備することを特徴とする液晶表示パネ
   ル。
2. 【請求項２】 前記カラーフィルタは、前記第１基板に
   設けら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。
3. 【請求項３】 少なくとも一の色に対応するカラーフィ
   ルタの開口部の面積と、他の色に対応するカラーフィル
   タの開口部の面積とが異なることを特徴とする請求項１
   に記載の液晶表示パネル。
4. 【請求項４】 少なくとも一の色のサブ画素に対応する
   反射層の面積と、他の色のサブ画素に対応する反射層の
   面積とが異なることを特徴とする請求項１に記載の液晶
   表示パネル。
5. 【請求項５】 前記サブ画素のうち、前記反射層に対応
   する反射領域と、当該反射領域以外の領域であって前記
   第２基板側からの入射光を前記第１基板側に透過させる
   透光領域とが、当該サブ画素を画定する複数の辺のうち
   の少なくとも一の辺に近接するとともに当該辺に沿って
   隣接することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示パ
   ネル。
6. 【請求項６】 前記サブ画素の前記少なくとも一の辺
   は、略矩形状の前記サブ画素を画定する複数の辺のうち
   対向する一対の辺であることを特徴とする請求項５に記
   載の液晶表示パネル。
7. 【請求項７】 前記サブ画素の周囲を遮光する遮光層を
   具備することを特徴とする請求項５に記載の液晶表示パ
   ネル。
8. 【請求項８】 前記第２基板上に設けられた、前記液晶
   に電圧を印加するための電極を具備し、 前記反射層は、導電性を有するとともに前記電極と電気
   的に接続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。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の液晶表示パネルを備え
   ることを特徴とする電子機器。
10. 【請求項１０】 互いに異なる色に対応する複数のサブ
    画素を有し、前記各サブ画素と重なるように設けられて
    当該サブ画素の色に対応する波長の光を透過させるカラ
    ーフィルタを備えた液晶表示パネルに用いられる液晶表
    示パネル用基板において、 相互に対向して液晶を挟持する一対の基板のうちの一の
    基板と、 前記各サブ画素の一部と重なるとともに全周縁が当該サ
    ブ画素内に位置するように前記一の基板に設けられ、前
    記一対の基板のうちの他の基板側からの入射光を反射さ
    せる反射層であって、前記カラーフィルタに設けられた
    開口部が前記サブ画素のうち前記反射層と重なる領域内
    に位置するように、形状が選定された反射層とを具備す
    ることを特徴とする液晶表示パネル用基板。
11. 【請求項１１】 前記カラーフィルタが前記一の基板に
    設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の液
    晶表示パネル用基板。
12. 【請求項１２】 相互に対向して液晶を挟持する一対の
    基板と、互いに異なる色に対応する複数のサブ画素を有
    する液晶表示パネルに用いられる液晶表示パネル用基板
    において、 前記一対の基板のうち、前記サブ画素の一部と重なると
    ともに全周縁が当該サブ画素内に位置して光を反射させ
    る反射層が設けられた基板との間で液晶を挟持する一の
    基板と、 前記各サブ画素と重なるように前記一の基板に設けら
    れ、当該サブ画素の色に対応する波長の光を透過させる
    カラーフィルタであって、当該サブ画素のうち前記反射
    層と重なる領域内に開口部を有するカラーフィルタとを
    具備することを特徴とする液晶表示パネル用基板。