JP2008015061A - 半透過型液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】見切り領域における反射光学特性が表示領域の反射光学特性と等しくなるようにした半透過型液晶表示パネルを提供すること。
【解決手段】透光性基板上に、マトリクス状に配置された複数の信号線及び走査線に囲まれたそれぞれの領域に画素電極２６が形成された表示領域１４を備えたアレイ基板１１と、対向電極３１を有する対向基板１２と、前記アレイ基板１１及び対向基板１２の周縁部がシール材３５によってシールされているとともに両基板間に封入された液晶層と、前記アレイ基板１１及び対向基板１２との間に設けられた複数の柱状スペーサ３９ａ、３９ｂと、を有する液晶表示パネル１０において、前記アレイ基板１１の表示領域１４の周囲は反射板３７を備えた装飾用反射部（見切り領域）３４が形成されているとともに、前記装飾用反射部３４の反射光学特性は前記表示領域１４の反射光学特性と同一となされていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、半透過型液晶表示パネルに関し、特にセルギャップを維持するための柱状スペーサ（「リブ」とも云われる。）を備え、表示領域の周囲に見栄えを良くするための装飾用の反射部（見切り領域）を備えた半透過型液晶表示パネルにおいて、この見切り領域における反射光学特性が表示領域の反射光学特性と等しくなるようにした半透過型液晶表示パネルに関する。

近年、情報通信機器のみならず一般の電気機器においても液晶表示パネルの適用が急速に普及している。液晶表示パネルは、自ら発光しないために、バックライトを備えた透過型の液晶表示パネルが多く使用されている。

しかしながら、バックライトの消費電力が大きいために、特に携帯型の機器については消費電力を減少させるためにバックライトを必要としない反射型の液晶表示パネルが用いられているが、この反射型液晶表示パネルは、外光を光源として用いるために、暗い室内などでは見えにくくなってしまう。そこで、近年に至り特に透過型と反射型の機能を兼ね備えた半透過型の液晶表示パネルの開発が進められてきている。

この半透過型液晶表示パネルは、一つの画素領域内に画素電極を備えた透過部と画素電極及び反射電極の両方を備えた反射部を有しており、暗い場所においてはバックライトを点灯して画素領域の透過部を利用して画像を表示し、明るい場所においてはバックライトを点灯することなく反射部において外光を利用して画像を表示しているため、常時バックライトを点灯する必要がなくなるので、消費電力を大幅に低減させることができるという利点を有している。

ここで、従来の半透過型液晶表示パネルの一具体例を、図６〜図９を用いて説明する。なお、図６は従来例の片端子型の半透過型液晶表示パネルの模式的な平面図、図７は図６のアレイ基板の数画素分の平面図、図８は図７のＡ−Ａ線に沿った断面図、図９は図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。なお、図６においては、本発明の理解のために表示領域の周囲の非表示領域を誇張して描いてあり、また、図６には対向基板１２に設けられている反射部に対応する位置のトップコート層も示してある。また、この明細書における表示領域とは、画素電極が形成されており、画素電極に印加された電界によって液晶層（液晶分子）が配向制御される平面領域のことであり、非表示領域とは画素電極が形成されておらず、液晶層が存在していても電界による配向制御されていない平面領域を指すものである。

従来の半透過型液晶表示パネル１０Ａは、液晶層を挟んで互いに対向するアレイ基板１１及び対向基板１２を備えている。アレイ基板１１は、例えばガラス板からなる透明基板１３上の表示領域１４にアルミニウムやモリブデン等の金属からなる複数の走査線１７が等間隔に平行になるように形成されているとともに、複数の走査線１７は走査線配線１７_１よって表示領域１４の周囲の額縁領域１５に設けられたドライバ回路配置部１６に接続されており、また、隣り合う走査線１７間の略中央に走査線１７と平行になるように補助容量線１８が形成され、更に走査線１７からＴＦＴのゲート電極Ｇが延設されている。なお、透明基板１３上には更にコモン配線も設けられているが、図示省略した。

また、透明基板１３の全面に走査線１７、補助容量線１８及びゲート電極Ｇを覆うようにして窒化シリコンや酸化シリコンなどからなるゲート絶縁膜１９が積層され、ゲート電極Ｇの上にゲート絶縁膜１９を介して非晶質シリコンや多結晶シリコンなどからなる半導体層２０が形成され、また、ゲート絶縁膜１９上にアルミニウムやモリブデン等の金属からなる複数の信号線２１が走査線１７と直交するようにして形成されているとともに、複数の信号線２１は信号線配線２１_１によって同じくドライバ回路配置部１６に接続されている。また、この信号線２１から半導体層２０と接触するようにＴＦＴのソース電極Ｓが延設され、更に、信号線２１及びソース電極Ｓと同一の材料でかつドレイン電極Ｄが同じく半導体層２０と接触するようにゲート絶縁膜１９上に設けられている。

ここで、走査線１７と信号線２１とに囲まれた領域が１画素に相当する。そしてゲート電極Ｇ、ゲート絶縁膜１９、半導体層２０、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄによってスイッチング素子となるＴＦＴが構成され、それぞれの画素にこのＴＦＴが形成される。この場合、ドレイン電極Ｄと補助容量線１８によって各画素の補助容量を形成することになる。

これらの信号線２１、ＴＦＴ、ゲート絶縁膜１９を覆うようにして透明基板１３の全面にわたり例えば無機絶縁材料からなる保護絶縁膜（パッシベーション膜ともいわれる）２２が積層され、この保護絶縁膜２２上に有機絶縁膜からなる層間膜２３（平坦化膜ともいわれる）が透明基板１３の全体にわたり積層されている。そして保護絶縁膜２２と層間膜２３には、ＴＦＴのドレイン電極Ｄに対応する位置にコンタクトホール２４が形成されている。更に、それぞれの画素において、ＴＦＴ及び補助容量線１８側に部分的に例えばアルミニウム金属からなる反射板２７が形成され、反射板２７、コンタクトホール２４及び層間膜２３の表面に例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）ないしＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）からなる画素電極２６が形成され、画素電極２６の表面に全ての画素を覆うように配向膜（図示せず）が積層されている。

また、対向基板１２は、別途ガラス板からなる透明基板２８の表面に、前記アレイ基板１１の少なくとも表示領域１４に対応する位置に、それぞれの画素に対応して例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）からなるカラーフィルタ層２９が設けられているとともに、このカラーフィルタ層２９の表面に少なくともアレイ基板１１の反射板２７が設けられている領域、すなわち反射部に対応する位置に、トップコート層３０が積層され、更にトップコート層３０及びカラーフィルタ層２９の表面に対向電極３１及び配向膜（図示せず）が積層されている。このトップコート層３０は、反射部における画素電極２６と対向電極３１との間の距離（セルギャップ）を反射板２７が設けられていない透過部におけるセルギャップの約１／２となるようにし、反射部における色調と透過部における色調が等しくなるようにするために設けられるものである。なお、カラーフィルタ層２９としては、更にシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黄色（Ｙ）等のカラーフィルタ層を適宜に組み合わせて使用する場合もあり、モノクロ表示用の場合にはカラーフィルタ層を設けない場合もある。

そして、従来の半透過型液晶表示パネル１０Ａにおいては、下記特許文献１及び２にも開示されているように、セルギャップを一定に保つためにフォトレジストより作成された柱状スペーサ３９が設けられている。この柱状スペーサ３９が配置されている位置は、柱状スペーサ３９が部分的に見えても光学的な影響が少ない反射板２７が設けられている側であり、あるいは、柱状スペーサ３９自体は光学的に画像表示に寄与しないために表示領域外の遮光部に設けられている。更に、一方の基板側にはこの柱状スペーサ３９を受ける土台となるリブ受け部４０が形成されるが、このリブ受け部４０は、半透過型液晶表示パネル１０Ａの製造の際の重ねずれ量を考慮して、柱状スペーサ３９の先端部の大きさよりも少し大きめになされ、かつ、均一なセルギャップを得るために表面が平らにされている。

この例では、図７に示すように、柱状スペーサ３９及びリブ受け部４０は、１画素に含まれる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ層によって構成される各画素のうち、特に被視感度が高い緑（Ｇ)のカラーフィルタ層によって構成されたサブ画素の側端を除いた位置、すなわち、赤（Ｒ）及び青（Ｂ)の間の信号線２１に対応する位置にのみに設けられている。この信号線２１はアルミニウム／モリブデン等の金属から形成されているために遮光性を有しており、しかも、この信号線２１に対向する位置の対向基板１２にはブラックマトリクス４１が配置されている（図９参照）から、柱状スペーサ３９及びリブ受け部４０は実質的に緑（Ｇ）のサブ画素以外の画素の外周に沿った遮光部に設けられていることになる。

そして、このようにして得られたアレイ基板１１及び対向基板１２をそれぞれ対向させ、周囲をシール材３５によりシールし、アレイ基板１１のコモン配線と対向基板１２の対向電極とをトランスファ電極（図示せず）を介して電気的に接続し、両基板間に液晶注入孔（図示せず）から液晶を注入した後、この液晶注入孔を封止することにより、所定の半透過型液晶表示パネル１０Ａが得られる。このとき、柱状スペーサ３９の先端が信号線２１の幅よりも広くなされているため、平坦なリブ受け部４０は反射板２７の領域にまで広がっているが、平坦なリブ受け部４０に位置する反射板２７の表面は実質的に反射板としては機能しなくなるにしても、アレイ基板１１と対向基板１２を貼り合わせて半透過型液晶表示パネル１０Ａを製造する際に僅かに位置ずれがあってもこの位置ずれを吸収して正確に柱状スペーサ３９の先端が平坦なリブ受け部４０上に位置させることができるようになる。

なお、この半透過型液晶表示パネル１０Ａは、アレイ基板１１側に図示しないバックライト装置を配置することにより、暗い場所ではバックライトを点灯して液晶表示パネル１０Ａを透過した光によって所定の画像を表示し、明るい場所ではバックライトを点灯せずに外光による反射光を利用して所定の画像を表示するものであるが、画素電極２６の表面全体に反射板を設けると反射型液晶表示パネルが得られる。このような半透過型液晶表示パネルないし反射型液晶表示パネルにおいては、反射板２７を画素電極２６の表面に設ける場合もあり、また、反射部での反射効率を良好にするとともに、良好な白色表示ができるようにするために、反射光が拡散反射光となるようにする目的で反射板２７が設けられている箇所の層間膜２３の表面に凹凸形状を設けることが普通に行われている。

上述のような従来の半透過型液晶表示パネルは、表示領域の周囲の非表示領域を遮光性のブラックマスク及び外装カバーによって被覆することにより、観察者には主として表示領域のみが視認できるようにしている。例えば、図６に示した従来例の半透過型液晶表示パネル１０Ａにおいては、少なくともハッチングを付与した部分がブラックマスク及び外装カバーによって被覆された非表示領域３３を示し、表示領域１４のみが観察者から視認できるようになされている。

しかしながら、近年に至り、見栄えを良くするために、表示領域の周囲の非表示領域に外光を反射する反射部を形成し、この反射部を形成した非表示領域を装飾用として用いた液晶表示パネルが使用されるようになってきた。このような反射部を形成した非表示領域を装飾用として用いた半透過型液晶表示パネル１０Ｂは、図１０に示したように、非表示領域のうちブラックマスク及び外装カバーによって被覆された非表示領域３３は観察者から視認できないようになっているが、反射部を形成した非表示領域３４の部分は観察者から視認できるようになっている。なお、図１０は反射部を形成した非表示領域を装飾用として用いた半透過型液晶表示パネル１０Ｂの模式的な平面図であり、この場合においても表示領域の周囲の非表示領域を誇張して描いてある。また、図１０においては図６に示した半透過型液晶表示パネル１０Ａと同一構成部分には同一の参照符号を付与してその詳細な説明は省略する。なお、以下においては、このような装飾用として用いられる反射部を形成した非表示領域３４の部分を「見切り領域」と表現するとともに参照符号として同じ「３４」を付与して説明することとする。

このような見切り領域３４を有する半透過型液晶表示パネル１０ＢのＣ−Ｃ線に沿った額縁領域１５の縦断面は、図１１に示したとおりである。ここの額縁領域１５においては、アレイ基板１１側の透明基板１３の表面には複数本の走査線配線１７_１やコモン配線４２等が形成されており、この走査線配線１７_１やコモン配線４２等の表面はゲート絶縁膜１９及び保護絶縁膜２２により被覆され、更に見切り領域３４においては、保護絶縁膜２２の表面が層間膜２３により被覆されているとともに、適宜間隔で周縁部のセルギャップを一定に保つための柱状スペーサ３９ｂが配置され、また、アレイ基板１１と対向基板１２との周縁部がシール材３５によって密封されている。

このうち、対向基板１２にブラックマスク３６が設けられた領域が非表示領域３３を形成し、非表示領域３３と表示領域１４との間が見切り領域３４を形成する。この見切り領域３４は、層間膜２３の表面に凹凸が形成され、この凹凸状態の層間膜２３の表面には例えばアルミニウム金属等からなる反射板３７が形成され、更に、その表面にはＩＴＯないしＩＺＯからなる透明電極３８が形成されて、反射板３７及び透明電極３８ともに表面が凹凸状態となされている。この反射板３７及び透明電極３８は、従来からの静電気保護用のダミー電極の製造工程との兼ね合いから、図１２に示したように、表示領域１４の反射板３７及び画素電極２６と同ピッチで反射板３７及び透明電極３８が積層された状態で分離されており、これらの反射板３７及び透明電極３８は電気的には何処にも接続されずにフローティング状態とされている。なお、対向基板１２には、見切り領域３４のセルギャップを調整するためのトップコート層３０ｂが形成されているとともに、アレイ基板１１の表示領域１４の各画素電極２６の周囲及び見切り領域３４の各透明電極３８の周囲に対応する位置を遮光するように、ブラックマトリクスが形成されているが、図１１においては図示省略してある。また、図１２は図１０の液晶表示パネル１０Ｂのアレイ基板の左上側の模式的な部分拡大図である。

この見切り領域３４の部分は、画素電極を備えていないために、液晶分子の配向状態は変化しないが、観察者には、見切り領域３４に対応する対向基板１２に設けられたカラーフィルタ層と同色に見え、通常は表示領域１４に形成されたカラーフィルタ層と同様のカラーフィルタ層が見切り領域３４にも形成されているために、実質的に白色に見える。この見切り領域３４が良好な白色状態に見えるようにする場合、反射型液晶表示パネルや半透過型液晶表示パネルのように、表示領域の反射部とほぼ同一の反射表示構造を採用する必要があるため、反射板の下地の層間膜の表面には凹凸形状が設けられている。

なお、下記特許文献３には、反射型ないし半透過型液晶表示パネルにおける表示領域と非表示領域との境界近傍において発生するセルギャップの不均一性に基づく表示不良を少なくする目的で、表示領域の反射部の層間膜の表面に設ける凹凸形状を非表示領域にも設けるようにしたものが開示されているが、非表示領域の一部を上述のような見切り領域とすることに関する記載はない。
特開２００２−７２２２０号公報 特開２００４−２２６６１２号公報 特開２００３−２２８０４９号公報（特許請求の範囲、段落［０００２］〜［００１２］、［００４０］〜［００９７］、図１〜図８、図１６）

上述のような見切り領域３４を有する半透過型液晶表示パネル１０Ｂにおいては、見切り領域３４は表示状態が変化しないが、表示領域１４の周囲に常に白く見える美的装飾効果を与えることができるため、見栄えが非常に良くなる。しかしながら、本発明者等による詳細な検討結果によると、上述のような見切り領域３４を有する従来の液晶表示パネル１０Ｂにおいては、表示領域１４の画素電極２６に電圧が印加されない白表示時に見切り領域３４との間に色調の差異が生じていることが見出された。

発明者等は、このような見切り領域３４を有する半透過型液晶表示パネル１０Ｂにおける表示領域１４の画素電極２６に電圧が印加されない白表示時の見切り領域３４との間の色調の差異の生成原因について種々検討を重ねた結果、以下のような原因に基づくものであることに気付いた。

すなわち、表示領域１４においては透過部の色調と反射部の色調が同じになるように、反射部のセルギャップは透過部のセルギャップの約１／２となるようになされている。しかも、表示領域１４に設けられる柱状スペーサ（図示せず）と見切り領域３４に設けられる柱状スペーサ３９ｂとは、フォトレジストを用いて同時に作製されているため、本来は同じ高さに形成されるはずと考えられていた。しかしながら、対向基板１２の構成は、表示領域１４に対応する領域では反射部と透過部とで構成が相違しているが、見切り領域３４に対応する領域では実質的に全て同一の構成となっている。そのため、柱状スペーサ形成用フォトレジストを均一な厚さとなるようにスピンコーティング法によって塗布した際、表示領域１４に対応する領域と見切り領域３４に対応する領域とでは高さが異なってしまうため、表示領域１４に設けられた柱状スペーサと見切り領域３４に設けられた柱状スペーサとは高さが異なることとなり、それによって表示領域１４に対応する領域と見切り領域３４に対応する領域とではセルギャップが相違してしまうことが主原因であることを見出した。

発明者等は、このような原因に基づく表示領域１４の画素電極２６に電圧が印加されない白表示時に見切り領域３４との間に色調の差異を無くすべく種々検討を重ねた結果、見切り領域３４に対応する対向基板１２の構成を表示領域１４の構成と同等となるようにすることで、見切り領域における反射光学特性を表示領域の反射光学特性と等しくすることができ、上述の問題点を全て解決できることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。

すなわち、本発明は、表示領域の周囲に見切り領域を備えた半透過型液晶表示パネルにおいて、表示領域の画素電極に電圧が印加されない白表示時に見切り領域との間に色調の差異が生じない半透過型液晶表示パネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の液晶表示パネルの発明は、
透光性基板上に、マトリクス状に配置された複数の信号線及び走査線が設けられているとともにこれらの表面全体に亘って絶縁膜が被覆され、前記複数の信号線及び走査線に囲まれた前記絶縁膜上のそれぞれの領域に画素電極が形成され、前記画素電極の表面又は背面に部分的に反射板が形成された表示領域を備えたアレイ基板と、
カラーフィルタ層及び対向電極を有する対向基板と、
前記アレイ基板及び対向基板の周縁部がシール材によってシールされているとともに両基板間に封入された液晶層と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間に設けられた複数の柱状スペーサと、
を有する半透過型液晶表示パネルにおいて、
前記アレイ基板の表示領域の周囲には反射板を備えた装飾用反射部が形成されているとともに、前記装飾用反射部の周縁部が前記シール材によりシールされており、
前記装飾用反射部の反射光学特性は前記表示領域の反射光学特性と同一となされていることを特徴とする。

また、本発明は、上記半透過型液晶表示パネルにおいて、前記対向基板の表面から入射した光が前記対向基板の表面から出射するまでに通過する液晶層内の光路長は、前記装飾用反射部と前記表示領域とで同一となされていることを特徴とする。

また、本発明は、上記半透過型液晶表示パネルにおいて、前記対向基板の前記装飾用反射部に対応する位置のカラーフィルタ層の構成は前記表示領域に対応する位置のカラーフィルタ層と同構成となっていることを特徴とする。

また、本発明は、上記半透過型液晶表示パネルにおいて、前記対向基板の装飾用反射部に対応する位置には、前記表示領域の反射板に対向する位置に設けられているセルギャップ調整用トップコート層と同ピッチ、同幅かつ同一の高さのトップコート層が設けられているとともに、前記トップコート層が設けられていない位置はブラックマトリクスで被覆され、前記複数の柱状スペーサは前記表示領域及び装飾用反射部のトップコート層の表面に設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、上記半透過型液晶表示パネルにおいて、前記アレイ基板の装飾用反射部に設けられている反射板は前記表示領域に設けられている画素電極と同ピッチかつ同形状となされ、前記対向基板の装飾用反射部の前記反射板間に対応する位置には遮光用のブラックマトリクスが設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、上記半透過型液晶表示パネルにおいて、前記装飾用反射部の反射板は凹凸構造を有していることを特徴とする。

本発明は、上述の構成を備えることにより以下のような優れた効果を奏する。すなわち、本発明の半透過型液晶表示パネルによれば、アレイ基板の表示領域の周囲に形成された装飾用反射部の反射光学特性は表示領域の反射光学特性と同一となっているため、表示領域の画素電極に電圧が印加されない白表示時に、白く見える装飾用反射部（見切り領域）との間に色調の差異が表れないため、表示領域と装飾用反射部との間に境界がないように見える。したがって、表示領域が白表示の時でも見栄えのよい白く見える装飾用反射部を有する半透過型液晶表示パネルが得られる。

また、本発明の半透過型液晶表示パネルによれば、対向基板の表面から入射した光が前記対向基板の表面から出射するまでに通過する液晶層内の光路長は、前記装飾用反射部と前記表示領域とで同一となされているため、アレイ基板の表示領域の周囲に形成された装飾用反射部の反射光学特性は表示領域の反射光学特性と実質的に同一となる。そのため、表示領域の画素電極に電圧が印加されない白表示時に白く見える装飾用反射部との間に色調の差異が表れず、表示領域が白表示の時でも見栄えのよい白く見える装飾用反射部を有する半透過型液晶表示パネルが得られる。

また、本来装飾用反射部は白表示専用であるためにカラーフィルタ層は設けなくてもすむが、本発明の半透過型液晶表示パネルによれば、対向基板の前記装飾用反射部に対応する位置のカラーフィルタ層の構成は前記表示領域に対応する位置のカラーフィルタ層と同構成となっているため、容易に装飾用反射部の反射光学特性を表示領域の反射光学特性と同一にすることができ、表示領域の画素電極に電圧が印加されない白表示時に白く見える装飾用反射部との間に色調の差異が全く表れないようにすることができる。

また、本発明の半透過型液晶表示パネルによれば、装飾用反射部に設けられるトップコート層は前記表示領域の反射板に対向する位置に設けられているセルギャップ調整用トップコート層と同ピッチ、同幅かつ同一の高さのトップコート層が設けられているため、装飾用反射部のセルギャップを表示領域の反射板に対応する位置のセルギャップと同一となる。しかも、装飾用反射部のトップコート層が設けられていない位置はブラックマトリクスで被覆されているため、装飾用反射部においてはセルギャップが表示領域の反射板に対応する位置のセルギャップと異なる領域においては遮光されている。したがって、装飾用反射部においては、セルギャップが表示領域の反射板に対応する位置のセルギャップと同一の部分においてのみ反射光が対向基板から出射されるので、容易に装飾用反射部の反射光学特性を表示領域の反射光学特性と同一にすることができ、表示領域の画素電極に電圧が印加されない白表示時に白く見える装飾用反射部との間に色調の差異が全く表れないようにすることができる。

加えて、柱状スペーサが設けられる位置の周囲条件が装飾用反射部と表示領域とで類似しているため、柱状スペーサを全て同時に形成しても柱状スペーサの高さは装飾用反射部と表示領域で実質的に同一になる。したがって、装飾用反射部のセルギャップは表示領域の反射板に対応する位置のセルギャップと同一となるので、容易に装飾用反射部の反射光学特性を表示領域の反射光学特性と同一にすることができ、表示領域の画素電極に電圧が印加されない白表示時に白く見える装飾用反射部との間に色調の差異が全く表れないようにすることができる。

また、本発明の半透過型液晶表示パネルによれば、アレイ基板の装飾用反射部に設けられている反射板を表示領域に設けられている画素電極と同ピッチかつ同形状とし、対向基板の装飾用反射部の前記反射板間に対応する位置には遮光用のブラックマトリクスを設けたので、装飾用反射部の反射板形成時に、特別に設計されたマスクを使用することなく、従来から使用されているマスクを用いて形成することができ、しかも、反射板間を透過してきた光はブラックマトリクスにより遮光されているため、容易に装飾用反射部の反射光学特性を表示領域の反射光学特性と同一にすることができ、表示領域の画素電極に電圧が印加されない白表示時に白く見える装飾用反射部との間に色調の差異が全く表れないようにすることができる。

また、本発明の半透過型液晶表示パネルによれば、装飾用反射部の反射板は凹凸構造を有しているために外部から入射した光は拡散反射光となるので、純粋な白色に見えるようになり、白色の見栄えの良い装飾効果を奏する液晶表示パネルが得られる。

以下、本発明における好適な実施形態を実施例及び比較例により図面を参照して説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための半透過型液晶表示パネルを例示するものであって、本発明をこの半透過型液晶表示パネルに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものにも等しく適応し得るものである。

［比較例］
最初に、比較例の半透過型液晶表示パネルの製造工程及び得られた半透過型液晶表示パネル１０'の構成を図４及び図５を用いて説明する。なお、図４（ａ）〜図４（ｇ）は比較例の半透過型液晶表示パネル１０'の対向基板の製造工程を、見切り領域と表示領域とを並べて順を追って表した数画素分の模式縦断面図であり、また、図５（ａ）は比較例の半透過型液晶表示パネル１０'の表示領域の数画素分の模式縦断面図であり、図５（ｂ）は同じく見切り領域の数画素分の縦断面図である。

なお、比較例の半透過型液晶表示パネル１０'の表示領域における各画素の構成及び断面図はそれぞれ図７〜図９に示した従来例の半透過型液晶表示パネル１０Ａの構成と実質的に同一であり、更に、比較例の半透過型液晶表示パネル１０'の模式的な平面図、額縁領域の縦断面図及びアレイ基板の左上側の模式的な部分拡大図はそれぞれ図１０〜図１２に示した従来例の半透過型液晶表示パネル１０Ｂと同様であるので、必要に応じて図７〜図１２を援用して説明するとともに、図４及び図５においては、従来例のものと同一の構成部分には同一の参照符号を付与して説明することとする。

まず、図４（ａ）に示すように、ガラス基板等の透明基板２８の表面に、表示領域１４においては各画素電極間に対応する位置に遮光用のブラックマトリクス４１（図９参照、図４においては図示せず）を、同じく、見切り領域３４においてはそれぞれの反射板間に対応する位置に遮光用のブラックマトリクス４１ｂを形成する。この見切り領域３４におけるブラックマトリクス４１ｂは見切り領域３４において反射板３７間の隙間からの透過光を遮光するためのものである。

次いで、透明基板２８及びブラックマトリクス４１ｂ上に所定のパターンにカラーフィルタ層２９を形成し、次いで、図４（ｃ）に示すようにカラーフィルタ層２９の表面に所定厚さのフォトレジスト３０'を塗布する。このフォトレジスト３０'の厚さは、半透過型液晶表示パネル１０Ｂの反射部におけるセルギャップが透過部におけるセルギャップの約１／２となるように選択される。

その後、図４（ｄ）に示すように、表示領域１４においてのみ透過部に対応する位置のフォトレジスト３０'を露光し、現像することによって、透過部に対応する位置においてはフォトレジストの一部を除去して所定のパターンのトップコート層３０ａを形成するとともに、見切り領域３４においては全面的にトップコート層３０ｂを形成（図１１及び図１２参照）する。従って、表示領域のトップコート層３０ａは、各画素の反射部に対応する位置に跨ってストライプ状に形成され（図１２参照）、透過部においては存在していない。その後、図４（ｅ）に示すように、表示領域１４及び見切り領域３４におけるトップコート層３０ａ及び３０ｂの表面、及び、表示領域１４の透過部に対応する位置のカラーフィルタ層２９の表面にＩＴＯ等の透明電極からなる対向電極３１を形成する。なお、図４（ｅ）は模式図であるため、表示領域１４においてトップコート層３０ａ上の対向電極３１とトップコート層３０ａの間の対向電極３１が分割しているように見えるが、実際にはこれらは電気的に接続され、同電位である。

その後、対向電極３１の表面に柱状スペーサ形成用フォトレジスト３９'を所定量滴下し、例えばスピンコーティング法により膜厚が均一になるようにする。しかしながら、見切り領域３４においては均一な厚さのトップコート層３０ｂが形成されているのに対し、表示領域１４においては反射部に対応する位置にのみトップコート層３０ａが存在しているが、透過部にはトップコート層が存在していないため、図４（ｆ）に示したように、見切り領域３４においては柱状スペーサ形成用フォトレジスト３９'の厚さは均一な厚さＬｂとなるが、表示領域１４においては、柱状スペーサ形成用フォトレジスト３９'の一部がトップコート層が存在していない箇所に流れ込むため、表示領域１４のトップコート層３０ａの表面の柱状スペーサ形成用フォトレジスト３９'の厚さＬａはＬｂよりも小さくなってしまう。

この状態で所定位置に柱状スペーサが形成されるように柱状スペーサ形成用フォトレジスト３９'の露光及び現像を行うと、図４（ｇ）に示したように、表示領域１４においては高さＬａの柱状スペーサ３９ａが形成され、見切り領域３４においては高さＬｂの柱状スペーサ３９ｂが形成される。このようにして得られた対向基板１２をアレイ基板１１と組み合わせて比較例の半透過型液晶表示パネル１０'を形成すると、表示領域１４の数画素分の縦断面は図５（ａ）に示したとおりとなり、見切り領域３４の数画素分の縦断面は図５（ｂ）に示したとおりになる。なお、図５においてはアレイ基板１１側の反射板２７及び３７の表面の凹凸及び画素電極２６ないし透明電極３８は図示省略してある。したがって、このようにして得られた比較例の半透過型液晶表示パネル１０'は、表示領域１４の柱状スペーサ３９ａの高さがＬａであり、見切り領域３４の柱状スペーサ３９ｂの高さがＬｂであるから、表示領域１４と見切り領域３４とでセルギャップが異なってしまい、これが表示領域１４の画素電極２６に電圧が印加されない白表示時に見切り領域３４との間に色調の差異となって表れることとなる。

次に、実施例の半透過型液晶表示パネル１０の製造方法を図１〜図３を用いて説明する。なお、図１（ａ）〜図１（ｇ）は実施例の半透過型液晶表示パネル１０の対向基板の製造工程を、見切り領域と表示領域とを並べて順を追って表した数画素分の模式縦断面図であり、また、図２（ａ）は実施例の半透過型液晶表示パネルの表示領域の数画素分の模式縦断面図であり、図２（ｂ）は同じく見切り領域の数画素分の縦断面図であり、更に、図３は実施例の半透過型液晶表示パネルの左上側部分の模式拡大平面図である。なお、実施例の半透過型液晶表示パネル１０の表示領域における各画素の構成及び断面図はそれぞれ図７〜図９に示した従来例の半透過型液晶表示パネル１０Ａの構成と実質的に同一であり、更に、実施例の半透過型液晶表示パネル１０の模式的な平面図及び額縁領域の縦断面図はそれぞれ図１０及び図１１に示した従来例の半透過型液晶表示パネル１０Ｂと同様であるので、必要に応じて図７〜図１１を援用して説明するとともに、図１〜図３においては、従来例のものと同一の構成部分には同一の参照符号を付与して説明することとする。

まず、図１（ａ）に示すように、ガラス基板等の透明基板２８の表面に、表示領域１４においては各画素電極間に対応する位置に遮光用のブラックマトリクス４１（図９参照、図１においては図示せず）を、同じく、見切り領域３４においてはそれぞれの反射板３７間に対応する位置及びトップコート層を形成しない位置に遮光用のブラックマトリクス４１ｂを形成する。この見切り領域３４におけるブラックマトリクス４１ｂは見切り領域３４において反射板３７間の隙間からの透過光を遮光するため及びトップコート層が形成されていない位置からの反射光を遮光するためのものである。

次いで、透明基板２８及びブラックマトリクス４１ｂ上に所定のパターンに、表示領域１４及び見切り領域３４とで同様の構成のカラーフィルタ層２９を形成し、次いで、図１（ｃ）に示すようにカラーフィルタ層２９の表面に所定厚さのフォトレジスト３０'を塗布する。このフォトレジスト３０'の厚さは、半透過型液晶表示パネル１０Ｂの反射部におけるセルギャップが透過部におけるセルギャップの約１／２となるように選択される。

その後、図１（ｄ）に示すように、表示領域１４においては透過部に対応する位置及び見切り領域３４のトップコート層を形成しない部分を露光・現像することによって、フォトレジストの一部を除去し、表示領域１４及び見切り領域３４ともに所定のパターンのトップコート層３０ａ及び３０ｂを形成する。この見切り領域３４のトップコート層３０ｂは、見切り領域３４の反射光学特性を表示領域１４の反射光学特性と同じになるようにするため、見切り領域３４においても表示領域１４の反射部に設けられているトップコート層３０ａと同ピッチかつ同幅とすることが好ましい。この場合、このトップコート層３０ａ及び３０ｂは、表示領域１４においては各画素の反射部に対応する位置に跨ってストライプ状に形成されるが、透過部においては存在しておらず、また、見切り領域３４においては表示領域１４に設けられたトップコート層３０ａと同ピッチかつ同幅でストライプ状に形成（図３参照）されることとなる。

その後、図1（ｅ）に示すように、表示領域１４及び見切り領域３４におけるトップコート層３０ａ及び３０ｂの表面、及び、表示領域１４の透過部に対応する位置のカラーフィルタ層２９の表面にＩＴＯ等の透明電極からなる対向電極３１を形成する。なお、図１（ｅ）は模式図であるため、トップコート層３０ａ、３０ｂ上の対向電極３１とトップコート層３０ａ、３０ｂの間の対向電極３１が分割しているように見えるが、実際には共通電極３１は表示領域１４及び見切り領域３４の全面に形成するため、これらの対向電極３１はつながっており、同電位が供給されている。次いで、対向電極３１の表面に柱状スペーサ形成用フォトレジスト３９'を所定量滴下し、例えばスピンコーティング法により膜厚が均一になるようにする。そうすると、見切り領域３４及び表示領域１４においても、トップコート層３０ａ及び３０ｂの形状が同様であるため、図１（ｆ）に示したように、柱状スペーサ形成用フォトレジスト３９'の厚さは均一な厚さＬａとなる。

この状態で所定位置に柱状スペーサが形成されるように柱状スペーサ形成用フォトレジスト３９'の露光及び現像を行うと、図１（ｇ）に示したように、表示領域１４においては高さＬａの柱状スペーサ３９ａが形成され、見切り領域３４においても高さＬａの柱状スペーサ３９ｂが形成される。このようにして得られた対向基板１２をアレイ基板１１と組み合わせて実施例の半透過型液晶表示パネル１０を形成すると、表示領域１４の数画素分の縦断面は図２（ａ）に示したとおりとなり、見切り領域３４の数画素分の縦断面は図２（ｂ）に示したとおりになる。なお、図２においてはアレイ基板１１側の反射板２７及び３７の表面の凹凸及び画素電極２６ないし透明電極３８は図示省略してある。したがって、このようにして得られた実施例の半透過型液晶表示パネル１０は、表示領域１４の柱状スペーサ３９ａの高さ及び見切り領域３４の柱状スペーサ３９ｂの高さはともにＬａであるから、表示領域１４と見切り領域３４とのセルギャップは同じとなるため、比較例のような表示領域１４の画素電極２６に電圧が印加されない白表示時に見切り領域３４との間に色調の差異となって表れることはなくなる。

なお、実施例の半透過型液晶表示パネル１０としては、柱状スペーサ３９ａ及び３９ｂをアレイ基板１１側のリブ受け部４０を各画素毎に設けた例を示した（図３参照）が、柱状スペーサ３９ａ及び３９ｂは各画素毎に設ける必要はないので、数画素毎、特に視感度が高い緑（Ｇ）の画素を除外した他の画素に対応する位置毎に設ければよい。また、実施例の半透過型液晶表示パネル１０としては、見切り領域のアレイ基板１１側の反射板３７及びこの表面に設けられる透明電極３８については、フローティング状態としたものを示したが、電位が不安定になることがあるため、透明電極３８を見切り領域全面に亘って設けて対向電極３１と同電位となるようにするとよい。また、見切り領域３４は装飾用の領域であるので、この見切り領域３４に形成するカラーフィルタ層を表示領域１４と同じようにＲＧＢを均等配置すればこの見切り領域３４が白色に見えるが、これ以外にもＲＧＢのいずれか１つを配置したり、又は各色の組合せの割合を変えることにより任意の色を再現しても良い。

図１（ａ）〜図１（ｇ）は実施例の半透過型液晶表示パネル１０の対向基板の製造工程を、見切り領域と表示領域とを並べて順を追って表した数画素分の模式縦断面図である。 、図２（ａ）は実施例の半透過型液晶表示パネルの表示領域の数画素分の模式縦断面図であり、図２（ｂ）は同じく見切り領域の数画素分の縦断面図である。 図３は実施例の半透過型液晶表示パネルの左上側部分の模式拡大平面図である。 図４（ａ）〜図４（ｇ）は比較例の半透過型液晶表示パネルの対向基板の製造工程を、見切り領域と表示領域とを並べて順を追って表した数画素分の模式縦断面図である。 図５（ａ）は比較例の半透過型液晶表示パネルの表示領域の数画素分の模式縦断面図であり、図５（ｂ）は同じく見切り領域の数画素分の縦断面図である。 従来例の片端子型の半透過型液晶表示パネルの模式的な平面図である。 図６のアレイ基板の数画素分の平面図である。 図７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 反射部を形成した非表示領域を装飾用として用いた半透過型液晶表示パネル１０Ｂの模式的な平面図である。 図１０のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。 図１０の液晶表示パネルのアレイ基板の左上側の模式的な部分拡大図である。

符号の説明

１０、１０'、１０Ａ、１０Ｂ 半透過型液晶表示パネル
１１ アレイ基板
１２ 対向基板
１３、２８ 透明基板
１４ 表示領域
１５ 額縁領域
１６ ドライバ回路配置部
１７ 走査線
１７_１ 走査線配線
１８ 補助容量線
１９ ゲート絶縁膜
２０ 半導体層
２１ 信号線
２１_１ 信号線配線
２２ 保護絶縁膜
２３ 層間膜
２４ コンタクトホール
２６ 画素電極
２９ カラーフィルタ層
３０、３０ａ、３０ｂ トップコート層
３１ 対向電極
３３ 非表示領域
３４ 見切り領域（反射部を形成した非表示領域）
３５ シール材
３６ ブラックマスク
３７ 反射板
３８ 透明電極
３９、３９ａ、３９ｂ 柱状スペーサ
４０ リブ受け部
４１、４１ｂ ブラックマトリクス
４２ コモン配線

Claims (6)

1. 透光性基板上に、マトリクス状に配置された複数の信号線及び走査線が設けられているとともにこれらの表面全体に亘って絶縁膜が被覆され、前記複数の信号線及び走査線に囲まれた前記絶縁膜上のそれぞれの領域に画素電極が形成され、前記画素電極の表面又は背面に部分的に反射板が形成された表示領域を備えたアレイ基板と、
   カラーフィルタ層及び対向電極を有する対向基板と、
   前記アレイ基板及び対向基板の周縁部がシール材によってシールされているとともに両基板間に封入された液晶層と、
   前記アレイ基板と前記対向基板との間に設けられた複数の柱状スペーサと、
   を有する半透過型液晶表示パネルにおいて、
   前記アレイ基板の表示領域の周囲には反射板を備えた装飾用反射部が形成されているとともに、前記装飾用反射部の周縁部が前記シール材によりシールされており、
   前記装飾用反射部の反射光学特性は前記表示領域の反射光学特性と同一となされていることを特徴とする半透過型液晶表示パネル。
2. 前記対向基板の表面から入射した光が前記対向基板の表面から出射するまでに通過する液晶層内の光路長は、前記装飾用反射部と前記表示領域とで同一となされていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
3. 前記対向基板の前記装飾用反射部に対応する位置のカラーフィルタ層の構成は前記表示領域に対応する位置のカラーフィルタ層と同構成となっていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
4. 前記対向基板の装飾用反射部に対応する位置には、前記表示領域の反射板に対向する位置に設けられているセルギャップ調整用トップコート層と同ピッチ、同幅かつ同一の高さのトップコート層が設けられているとともに、前記トップコート層が設けられていない位置は遮光用のブラックマトリクスで被覆され、前記複数の柱状スペーサは前記表示領域及び装飾用反射部のトップコート層の表面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
5. 前記アレイ基板の装飾用反射部に設けられている反射板は前記表示領域に設けられている画素電極と同ピッチかつ同形状となされ、前記対向基板の装飾用反射部の前記反射板間に対応する位置には遮光用のブラックマトリクスが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示パネル。
6. 前記装飾用反射部の反射板は凹凸構造を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半透過型液晶表示パネル。

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