(57)【要約】【課題】色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置を提供する。【解決手段】それぞれが散乱状態と透光状態とを切り替え可能な複数の光切り替え要素が略同一の平面上に配置された光切り替え層と、視認者からみて前記光切り替え層の背面側に設けられた着色層であって、前記複数の光切り替え要素のそれぞれに対応して４以上の互いに異なる色を有する着色要素が設けられ、且つ前記着色要素は互いに隣接する前記着色要素が異なる色を有するように前記平面に対して平行な平面上に配置された着色層と、を備えたことを特徴とする表示装置が提供される。【選択図】図１
2010032914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが散乱状態と透光状態とを切り替え可能な複数の光切り替え要素が略同一の平面上に配置された光切り替え層と、
視認者からみて前記光切り替え層の背面側に設けられた着色層であって、前記複数の光切り替え要素のそれぞれに対応して４以上の互いに異なる色を有する着色要素が設けられ、且つ前記着色要素は互いに隣接する前記着色要素が異なる色を有するように前記平面に対して平行な平面上に配置された着色層と、
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記着色要素は、
第１の色を有する第１着色要素と、
前記第１の色と異なる第２の色を有する第２着色要素と、
前記第１及び第２の色とは異なる第３の色を有する第３着色要素と、
前記第１、第２及び第３の色と異なる第４の色を有する第４着色要素と、
を有し、
前記第１、第２、第３及び第４の着色要素は、前記平面に対して平行な平面内における第１の方向と、前記平面内において前記第１の方向と直交する第２の方向と、における長さが略等しく、
前記第１着色要素は、前記第１の方向と、前記第２の方向と、のそれぞれにおいて第１のピッチで配置され、
前記第２着色要素は、前記第１の方向において、前記第１着色要素の間に配置され、
前記第３着色要素は、前記第２の方向において、前記第１着色要素の間に配置され、
前記第４着色要素は、前記第２の方向において、前記第２着色要素の間に配置されたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記着色要素は、
第１の色を有する第１着色要素と、
前記第１の色と異なる第２の色を有する第２着色要素と、
前記第１及び第２の色とは異なる第３の色を有する第３着色要素と、
前記第１、第２及び第３の色と異なる第４の色を有する第４着色要素と、
を有し、
前記第１の色は赤色であり、
前記第２の色は緑色であり、
前記第３の色は青色であり、
前記第４の色は黒色である、
または、
前記第１の色はシアン色であり、
前記第２の色はマジェンタ色であり、
前記第３の色はイエローであり、
前記第４の色は黒色である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記着色要素のそれぞれは、拡散反射性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項５】
前記光切り替え要素は、高分子と液晶とが混在する層を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項６】
前記光切り替え層と前記着色層との間に設けられ、前記光切り替え層から前記着色層に向かう光の少なくとも一部を前記光切り替え層に反射する光反射体をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項７】
前記光反射体の主面のうちの一方の面には、前記着色要素の配列ピッチよりも小さいピッチで配設された凹凸が設けられ、
前記光反射体の前記主面のうちの他方の面には、平滑面が設けられることを特徴とする請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
前記凹凸は前記着色層に対向し、前記平滑面は前記光切り替え層に対向していることを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
前記凹凸は、前記光反射体の前記主面の法線を含む断面の形状が三角形であることを特徴とする請求項７または８に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種ＯＡ機器や携帯端末、カラーテレビ等に用いられている液晶表示装置の多くは透過型の表示装置であり、バックライトとカラーフィルタを組み合わせて表示を行う。このため、消費電力が大きく、また、明るい場所での視認性が悪い等の表示品位上の問題を抱えている。このため、低消費電力と高表示品位の反射型のカラー表示装置の開発が望まれている。
【０００３】
反射型のカラー表示を実現する方法として、高分子ネットワーク型液晶（Polymer Network Liquid Crystal：以下、ＰＮＬＣと略記する。）や高分子分散型液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal：以下、ＰＤＬＣと略記する）等の散乱／透光状態を切り替える複数の画素の背面に、例えば赤、青、緑、黒などの着色層を配置し、ＰＤＬＣを散乱状態にして白を表示させ、ＰＤＬＣの各画素を透明状態にしてカラー表示をさせる方法がある（例えば、特許文献１）。
【０００４】
このように、ＰＤＬＣ層の背面に着色層を配置する構造の反射型のカラー表示装置において、着色層やそれを含む反射層が鏡面反射性を有する場合は、写り込みによって視認性が劣化するため、着色層やそれを含む反射層には拡散反射性が求められる。  
この時、例えば、ＰＤＬＣ層が設けられる基板とＰＤＬＣ層との間に、着色層を設ける場合、例えば、金属膜の表面に微細な凹凸を設け拡散反射性とした反射層の上に、例えば絶縁性の着色層を設け、さらに、この上に、ＰＤＬＣ層に電圧を印加するための透明電極を設けることとなり、製造工程が複雑であり、また、製造プロセスに耐え得る着色層を安定して得ることは難しいので、このような構成は実用化が困難である。
【０００５】
一方、基板の背面側、すなわち、基板のＰＤＬＣ層とは反対の側に、着色層を設ける場合は、例えば、白い紙や白い塗料の上に設けた着色層を、基板の背面側に設置するだけで良いので、上記のような複雑な製造工程や、プロセス耐性の高い着色層は必要としない。しかし、この場合は、ＰＤＬＣ等の光切り替え層と着色層との距離が、少なくとも上記の基板の厚さだけ離れるので、隣接するＰＤＬＣの画素及びそれに対応する着色層どうしの間で、ずれが生じ、色にじみが問題となり易い。この色にじみは、特に、表示パターンによって、極端に劣化する。また、着色層の反射特性によっては、表示装置の視認角度や表示装置に入射する周囲の照明光の入射方向によっても大きく劣化する。
【０００６】
従って、基板の背面に着色層を設けた場合においても、表示パターンや視認角度や照明光への依存性を低下させ、色にじみを抑制する技術が望まれる。
【特許文献１】特開平７−３０６４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、それぞれが散乱状態と透光状態とを切り替え可能な複数の光切り替え要素が略同一の平面上に配置された光切り替え層と、視認者からみて前記光切り替え層の背面側に設けられた着色層であって、前記複数の光切り替え要素のそれぞれに対応して４以上の互いに異なる色を有する着色要素が設けられ、且つ前記着色要素は互いに隣接する前記着色要素が異なる色を有するように前記平面に対して平行な平面上に配置された着色層と、を備えたことを特徴とする表示装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。  
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。  
図２は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は模式的平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。  
図３は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置における着色要素の配列を例示する模式図である。  
図１に表したように、本発明の第１の実施形態に係る表示装置１０は、散乱状態と透光状態とを切り替え可能な複数の光切り替え要素１３０を略同一の平面上に配置した光切り替え層１００と、視認者からみて、光切り替え層１００の背面１００ａ側において、光切り替え要素１３０のそれぞれに対応するように設けられ、互いに異なる色を有する４色以上の着色要素２５０が、互いに隣接する着色要素２５０が異なる色となるように前記平面に対して平行な平面上に配置された着色層２００と、を備える。
【００１２】
ここで、光切り替え要素１３０が配列する平面における第１の方向をＸ軸方向とし、その平面内において、第１の方向と直交する方向をＹ軸方向とし、Ｘ軸とＹ軸とに直交する方向をＺ軸方向とする。すなわち、光切り替え要素１３０及び着色要素２５０は、Ｘ−Ｙ平面に並行な平面上において配列している。
【００１３】
上記の光切り替え要素１３０には、例えば、液晶と、モノマーやオリゴマーなどの重合性材料と、重合開始剤と、の混合物からなるＰＤＬＣ材料やＰＮＬＣ材料を用いることができる。  
すなわち、光切り替え要素１３０は、高分子と液晶とが混在する層を含むことができる。
【００１４】
また、この他、光切り替え要素１３０には、液晶中に微粒子を混合させ電圧印加による液晶の配列状態の変化により散乱透過を切り替える表示素子、コレステリック−ネマティック相転移型の液晶表示素子、及び、例えば櫛形電極を用い液晶の配列変化による周期的な屈折率変化を利用した回折効果型の散乱透過切り替え素子、例えばスメクチックＡ液晶などを用いた熱（レーザ）と電気信号を組み合わせた表示素子、など各種のものを用いることができる。さらに、例えばロイコ染料を用いサーマルプリンタヘッドによって散乱透明状態を切り替える構成も用いることができる。このように、本発明の実施形態において、光切り替え要素１３０には、散乱状態と透光状態とを切り替え可能な材料及び構成であれば任意のものを用いることができる。
【００１５】
そして、光切り替え要素１３０は、単純マトリクス型やアクティブマトリクス型の駆動方法によって、光切り替え要素１３０のそれぞれの散乱状態と透光状態とを切り替えることができる。
【００１６】
本実施形態に係る表示装置１０は、単純マトリクス型の駆動が適用される例である。  
すなわち、図２に表したように、表示装置１０においては、第１透明基板１１０と第２透明基板１２０とに、それぞれ、第１透明電極１１１と第２透明電極１２１とが設けられ、それらの間に、光切り替え要素１３０が挟まれている。本具体例の場合は、光切り替え要素１３０にはＰＤＬＣが用いられている。また、第１透明基板１１０及び第２透明基板１２０の周辺部の間には、枠状のシール層１９０が配設され、その枠内に光切り替え要素１３０が設けられている。例えば、シール層１９０には、図示しないスペーサボールが混入され、光切り替え要素１３０の層厚を規定する。
【００１７】
第２透明電極１２１は、例えばＸ軸方向にライン状に形成され、第１透明電極１１１は、例えばＹ軸方向にライン状に形成される。そして、第１及び第２透明電極１１１、１２１の交差する部分が、表示におけるサブピクセル（副画素）となり、このサブピクセルにおいて、光切り替え要素１３０に対して、第１及び第２透明電極１１１、１２１を介して電圧を印加して、光切り替え要素１３０の散乱及び透光状態とを切り替える。なお、第１透明電極１１１及び第２透明電極１２１には、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）膜を使用することができる。第１透明基板１１０及び第２透明基板１２０には、例えば透明ガラス基板や透明プラスティック基板等を使用することができる。
【００１８】
ただし、本発明の実施形態においては、上記に限らず、光切り替え要素１３０はアクティブマトリクス駆動により駆動されることもできる。すなわち、例えば、本実施形態に係る表示装置は、マトリクス状に設けられた薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタのそれぞれに接続された表示電極と、を有する第１の基板と、前記表示電極に対向する対向電極を有し、第１基板に対向して設けられた第２の基板と、の間に、光切り替え要素１３０を設け、前記表示電極と前記対向電極とによって光切り替え要素１３０に所望の電圧を印加し、光切り替え要素１３０のそれぞれの散乱と透光状態とを切り替えることができる。
【００１９】
このように、本発明の実施形態に係る表示装置においては、光切り替え要素１３０のそれぞれにおいて、散乱と透光状態とが切り替えられれば良い。
【００２０】
また、図２（ｂ）に表したように、光切り替え層１００の背面１００ａ側において、光切り替え要素１３０のそれぞれに対応するように、着色要素２５０が設けられる。
【００２１】
着色要素２５０は、例えば、表面が白色の拡散反射性の白色基体２０５と、白色基体２０５の上に設けられたカラー層と、を有することができる。着色要素２５０には、種々の染料や顔料などを含むインキや塗料などを含むカラーパターン層を用いることができる。そして、異なる色の着色要素２５０は、例えば印刷などの方法によって設けることができる。着色要素２５０に用いる材料や形成方法は任意である。また、着色要素２５０は、白色基体２０５を設けず、高い反射率の拡散反射性を有するカラー層自身を着色要素２５０とすることもできる。  
なお、着色要素２５０が、白色基体２０５と、その上に設けられた各種の色のカラー層と、で構成される場合、便宜上、着色要素２５０は、各色のカラー層と白色基体２０５とを含むこととする。  
また、着色要素２５０には、ダイクロイックミラーなどの選択反射特性を示すタイプのカラーパターン層も用いることができる。例えば、背面側に黒色基体を配置し、その上（光切り替え要素１３０側）に誘電多層膜からなる選択反射層を設けたものも使用できる。この時、上記の選択反射膜の上側（光切り替え要素１３０側）に、微拡散反射体（例えばアンチグレアフィルム）を配置することもできる。これにより、鏡面反射が低減され、写り込みが軽減できる。
上記のような各種の着色要素２５０において、鏡面反射による写り込みなどを抑制し、視認性を向上するために、着色要素２５０のそれぞれは、拡散反射性を有することが望ましい。  
そして、着色要素２５０がＸ−Ｙ平面に配列して着色層２００を構成する。
【００２２】
図３に表したように、着色要素２５０は、互いに異なる色を有する４色以上の色を有し、互いに隣接する着色要素２５０が異なる色となるようにＸ−Ｙ平面上に配列している。
【００２３】
本具体例の場合は、着色要素２５０は４色を有する例である。すなわち、着色層２００は、第１の色を有する第１着色要素２１０と、前記第１の色と異なる第２の色を有する第２着色要素２２０と、前記第１及び第２の色とは異なる第３の色を有する第３着色要素２３０と、前記第１、第２及び第３の色と異なる第４の色を有する第４着色要素２４０と、を有している。  
なお、本願明細書において、特別の色を特定しない場合には、「着色要素２５０」と呼称し、色を特定する場合には、例えば「第１着色要素２１０」のように呼称することにする。
【００２４】
例えば、本具体例では、第１の色は赤色であり、第２の色は緑色であり、第３の色は青色であり、第４の色は黒色である。ただし、本発明はこれに限らず、第１の色は赤色であり、第２の色は緑色であり、第３の色は青色であり、第４の色は黒色である、または、第１の色はシアン色であり、第２の色はマジェンタ色であり、第３の色はイエローであり、第４の色は黒色である、としても良い。また、この他、着色要素の色は４色以上であれば良く、例えば、赤色、緑色、青色、黒色の他、これらの間の中間色を有していても良い。
【００２５】
そして、互いに隣接した第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０を１つの着色画素２５１ということにする。  
すなわち、着色層２００は、第１の色を有する第１着色要素２１０と、第１の色と異なる第２の色を有する第２着色要素２２０と、第１及び第２の色とは異なる第３の色を有する第３着色要素２３０と、第１、第２及び第３の色と異なる第４の色を有する第４着色要素２４０と、を有する着色画素２５１を有する。  
そして、図３に例示した具体例においては、第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０は、略正方形の形状を有している。このように、第１、第２、第３及び第４の着色要素２１０、２２０、２３０、２４０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向と、Ｘ−Ｙ平面内における前記第１の方向に対して直交する第２の方向と、における長さが略等しい。ここで、第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０の、大きさ、すなわち、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における長さを、長さＬとする。
【００２６】
さらに、本具体例における、着色画素２５１においては、第２着色要素２２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、Ｘ軸方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、Ｘ軸方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接し、Ｙ軸方向の正方向において第２着色要素２２０と隣接して配置され、着色画素２５１は、着色画素２５１における前記第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０の配置を維持しつつ、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにおいて、繰り返して配置されている。
【００２７】
このような配列を有する着色要素２５０において、４つの異なる色を有する第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０が１つの着色画素２５１（第１着色画素２５１）を構成し、この着色画素２５１に対応して設けられた光切り替え要素１３０による散乱または透光状態によって、着色画素２５１のそれぞれの着色要素の色を視認でき、任意のカラー表示が提供される。
【００２８】
すなわち、着色画素２５１と対応する光切り替え要素１３０とで１つの表示画素が構成され、これにより任意のカラー画像を表示できる。
【００２９】
すなわち、図３に表したように、表示装置１０においては、着色要素２５０は、第１の色を有する第１着色要素２１０と、前記第１の色と異なる第２の色を有する第２着色要素２２０と、前記第１及び第２の色とは異なる第３の色を有する第３着色要素２３０と、前記第１、第２及び第３の色と異なる第４の色を有する第４着色要素２４０と、を有し、前記第１、第２、第３及び第４の着色要素２１０、２２０、２３０、２４０は、前記平面（Ｘ−Ｙ平面）に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）と、前記平面内における前記第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）と、における長さが略等しく、第１着色要素２１０は、前記第１の方向と、前記第２の方向と、において第１のピッチ（この場合は２Ｌ）で配列し、第２着色要素２２０は、前記第１の方向において、第１着色要素２１０のそれぞれの間に配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向において、第１着色要素２１０のそれぞれの間に配置され、第４着色要素２４０は、第２の方向において、第２着色要素２２０のそれぞれの間に配置されている。
【００３０】
この場合、本実施形態に係る表示装置１０においては、同じ色の着色要素２５０におけるＸ軸方向及びＹ軸方向の配列ピッチは同じに設定される。  
すなわち、例えば、第１着色要素２１０は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の両方において、長さＬの２倍の長さのピッチで配列している。  
そして、第１着色要素２１０のＸ軸方向におけるそれぞれの間に、第２着色要素２２０が配列しているので、第２着色要素２２０は、Ｘ軸方向において長さＬの２倍のピッチで配列している。  
一方、第１着色要素２１０のＹ軸方向におけるそれぞれの間に、第３着色要素２３０が配列しているので、第３着色要素は、Ｙ軸方向において長さＬの２倍のピッチで配列している。  
そして、第２着色要素２２０はＹ軸方向において長さＬの２倍の長さのピッチで配列し、第２着色要素２１０のＹ軸方向におけるそれぞれの間に、第４着色要素２４０が配列しており、また、第３着色要素２３０はＸ軸方向において長さＬの２倍の長さのピッチで配列し、第３着色要素２１０のＸ軸方向におけるそれぞれの間に、第４着色要素２４０が配列しているので、第４着色要素２４０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において、長さＬの２倍のピッチで配列している。  
そして、第２着色要素２２０は、Ｙ軸方向において長さＬの２倍のピッチで配列し、第３着色要素２３０は、Ｘ軸方向において長さＬの２倍のピッチで配列する。  
このように、第１〜第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において、同じピッチ（長さＬの２倍）で配列しており、Ｘ軸方向における配列のピッチＰｘと、Ｙ軸方向における配列のピッチＰｙとは等しい。ここで、着色要素２５０の配列の異方性を表す指数として、異方性指数Ｐ＝Ｐｙ／Ｐｘを導入すると、本具体例においては、Ｐ＝１である。すなわち、配列の異方性はなく、配列はＸ−Ｙ平面内において等方的である。なお、異方性指数Ｐは、１に近いことが望ましい。
【００３１】
このため、このような構成を有する本実施形態に係る表示装置１０においては、表示パターンがどのようなパターンであった場合においても、また、視認角度や周囲の照明の角度がどのようであっても、色にじみが極端に劣化することがなく、結果として色にじみが抑制される。
【００３２】
（第１の比較例）
図４は、第１の比較例の表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。  
図５は、第１の比較例の表示装置における着色要素の配列を例示する模式図である。  
図４に表したように、第１の比較例の表示装置９０は、本実施形態に係る表示装置１０において、着色層２００の着色要素２５０の形状及び配列を変えたものである。なお、この着色要素２５０の形状に合わせて、光切り替え要素１３０の形状も変更される。これ以外は、表示装置１０と同様なので説明を省略する。
【００３３】
すなわち、図５に表したように、第１の比較例の表示装置９０における着色層２００においては、１つの着色画素２５１は、第１〜第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０から構成され、第１〜第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０はＹ軸方向に連続した帯状パターンとなっている。
【００３４】
ここで、第１〜第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０のそれぞれのＸ軸方向の長さは、Ｌ／２であり、Ｙ軸方向のそれぞれの長さは、２Ｌである。従って、１つの着色画素２５１のＸ軸方向及びＹ軸方向の長さは共に２Ｌであり、本実施形態に係る表示装置１０の場合と同じである。
【００３５】
しかしながら、第１の比較例の表示装置９０においては、各着色要素のＸ軸方向のピッチＰｘは２Ｌであるのに対して、Ｙ軸方向におけるピッチＰｙは０であり、異方性指数Ｐすなわち、Ｐｙ／Ｐｘは０である。このように、第１の比較例の表示装置９０においては、配列の異方性が非常に大きい。このため、表示パターンによって、各着色要素の混色性が非常に不均一になり、色にじみが大きくなる。また、場合によっては、視認角度や周囲の照明の角度によっても、色にじみが大きくなる。
【００３６】
これに対し、本実施形態に係る表示装置１０においては、着色要素２５０の配列が等方的であるため、表示パターンによらず、また、視認角度や周囲の照明の角度に依存せず、色にじみを抑制できる。
【００３７】
ところで、上記のような、表示パターンや視認角度や周囲の照明の角度によって色にじみ大きくなることは、光切り替え層１００と着色層２００とが離れて設置される時に大きく問題になり、さらに、透過型に比べて反射型の表示装置において問題が大きくなる。
【００３８】
例えば、透過型の表示装置の場合において、遮光状態と透光状態を切り替える光スイッチ層（例えば液晶層）と、着色層（例えばカラーフィルタ）と、が接して設置される場合には、正面から観視した場合も斜め方向から観視した場合も、光スイッチの各要素と着色層の各要素との位置ずれが小さいので、色にじみは殆ど問題にならない。
【００３９】
もし、透過型の表示装置において、例えばカラーフィルタを液晶セルの基板の外側に配置する場合のように、光スイッチ層と着色層とが離れている場合には、正面から観察した時は正常な表示が得られるが、斜めから観視した場合には、光スイッチ層と着色層の位置がずれるので色にじみが発生し、酷い場合には表示色が変わってしまう。この時、光スイッチ層と着色層は、通常、散乱性を持たないため、観視角に応じた角度の光のみが光スイッチ層や着色層とを通過するので、色のにじみは、スイッチ層及び着色層における、観視角に応じた幾何的な配置のずれの範囲に収まる。
【００４０】
一方、反射型の表示装置において、例えば、着色要素２５０がＰＤＬＣの液晶セルの基板の内側（ＰＤＬＣ側）に設けられた場合などのように、着色要素２５０と光切り替え要素１３０とが接している場合には、着色要素２５０と光切り替え要素１３０との幾何的な配置のずれは、透過型の場合と同様に小さい。しかしながら、反射型の表示装置においては、光切り替え要素１３０や着色要素２５０に光散乱性を持たせるので、種々多様な角度の光が光切り替え要素１３０を通過することになる。すなわち、隣接する別の光切り替え要素１３０や着色要素２５０に向かって進行する光があり、これにより、隣接する表示画素どうしにおいて、色が不適正に混じり合うこととなる。このため、反射型の表示装置においては、透過型の表示装置よりも、色にじみがより発生し易い。
【００４１】
さらに、反射型の表示装置において、着色要素２５０をＰＤＬＣの液晶セルの基板の背面側に設置した場合などのように、着色要素２５０と光切り替え要素１３０とが離れている場合には、この色にじみの問題はさらに悪化する。
【００４２】
そして、このような反射型の表示装置において特に問題となる色にじみは、着色要素２５０における色の配列の異方性が高い場合には、表示パターンによって、より酷く発生する。
【００４３】
これに対し、本実施形態に係る表示装置１０においては、着色要素２５０の色の配列を等方的とすることで、各着色要素の混色性が均一にできる、これにより、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置を提供できる。
【００４４】
（第２の比較例）
図６は、第２の比較例の表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。  
図６に表したように、第３の比較例の表示装置９１は、本実施形態に係る表示装置１０において、視認者からみて、光切り替え層１００の前面１００ｂの側に、着色層２００を配置し、光切り替え層１００の背面１００ａの側に、例えば黒色の光吸収層２６０ｋを配置するものである。そして、この場合の着色層２００は、例えば、赤色層２１０ａ、緑色層２２０ａ、青色層２３０ａ、透明層２４０ａの４つの層であり、いわゆるカラーフィルタである。
【００４５】
このような構成を有する第２の比較例の表示装置９１においては、着色層２００の各色の配置はＸ軸方向とＹ軸方向において等方的であり、色にじみの問題は起きにくい。しかしながら、白の反射率が低く明るい反射型の表示が得られない。
【００４６】
このように、本実施形態に係る表示装置１０は、第１の比較例のように色にじみの問題を抑制しつつ、第２の比較例に対して明るい表示を提供できる。
【００４７】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る別の表示装置における着色要素の配列を例示する模式図である。  
図７に表したように、第１の実施形態に係る別の表示装置１０ａにおいては、表示装置１０における着色要素２５０（第１〜第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０）のＸ軸方向及びＹ軸方向の長さが、Ｌ／２とされたものである。そして、この着色要素２５０の着色パターンの形状に合わせて、光切り替え要素１３０の形状も変更される。これ以外は、表示装置１０と同様なので説明を省略する。
【００４８】
すなわち、本実施形態に係る別の表示装置１０ａにおいては、着色要素２５０のＸ軸方向及びＹ軸方向の長さが、第１の比較例の表示装置９０における着色要素２５０のＸ軸方向の長さと同じ長さである。このとき、例えば、本実施形態に係る別の表示装置１０ａにおいて、着色要素２５０のＸ軸方向及びＹ軸方向の長さを、表示装置における加工精度から決められる最小寸法に基づいて決め、また、同様に、第１の比較例の表示装置９０における着色要素２５０のＸ軸方向の長さを、表示装置における加工精度から決められる最小寸法に基づいて決めた場合に、本実施形態に係る別の表示装置１０ａにおいては、着色画素２５１の大きさをＬ／２×Ｌ／２の大きさとすることができ、第１の比較例の場合の２Ｌ×２Ｌよりも小さくでき、高精細な表示が得られるという利点もある。
【００４９】
本実施形態に係る表示装置１０において、着色要素２５０の色の配置は各種の変形が可能である。
【００５０】
まず、図３に例示した具体例と同様に、第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０が、略正方形の形状を有する場合について説明する。ここで、第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０の、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における長さを長さＬとする。
【００５１】
図８は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。  
図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に表したように、本実施形態に係る別の表示装置１１ａ、１１ｂ、１１ｃの着色要素２５０においては、第１着色画素２５１において、第２着色要素２１０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、Ｘ−Ｙ平面内における第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の正方向において第２着色要素と隣接して配置されている。
【００５２】
そして、図８（ａ）に表したように、表示装置１１ａでは、第１着色画素２５１に対して第１の方向の正の方向において隣接する第２着色画素２５２においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の負方向において第２着色要素２２０と隣接して配置されている。
【００５３】
そして、第１及び第２着色画素２５１、２５２が、第１の方向に交互に繰り返して配置され、第１及び第２着色画素２５１、２５２のそれぞれが、第２の方向に繰り返して配置されている。
【００５４】
このような構成を有する表示装置１１ａにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向における配列ピッチＰｘは４Ｌであり、Ｙ軸方向における配列ピッチＰｙは２Ｌである。従って、表示装置１１ａにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは１／２となり、表示装置１０の場合の１に比べて多少の異方性がある。しかしながら、例えば第１の比較例の場合の異方性指数Ｐ＝０に比べて異方性は小さく、この場合も、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【００５５】
また、図８（ｂ）に表したように、表示装置１１ｂでは、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の負方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の正方向において第２着色要素２２０と隣接して配置されている。
【００５６】
そして、第１及び第３着色画素２５１、２５３のそれぞれが、第１の方向に繰り返して配列され、第１及び第３着色画素２５１、２５３が、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。
【００５７】
このような構成を有する表示装置１１ｂにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向における配列ピッチＰｘは２Ｌであり、Ｙ軸方向における配列ピッチＰｙは４Ｌである。従って、表示装置１１ｂにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは２となり、表示装置１０の場合の１に比べて多少の異方性がある。しかしながら、例えば第１の比較例の場合の異方性指数Ｐ＝０に比べて異方性は小さく、この場合も、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【００５８】
また、図８（ｃ）に表したように、表示装置１１ｃでは、第１着色画素２５１に対して第１の方向の正の方向において隣接する第２着色画素２５２及び、第２の方向の正の方向に隣接する第３着色画素２５３、においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の負方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の負方向において第２着色要素２２０と隣接して配置されている。
【００５９】
そして、第１及び第２着色画素２５１、２５２が、第１の方向に交互に繰り返して配置され、第１及び第３着色画素２５１、２５３が、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。
【００６０】
このような構成を有する表示装置１１ｃにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向における配列ピッチＰｘは４Ｌであり、Ｙ軸方向における配列ピッチＰｙは４Ｌである。従って、表示装置１１ｃにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは１となり、表示装置１０と同様に異方性が小さい。従って、この場合も、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。  
ところで、表示装置１１ｃの場合も異方性指数Ｐは１であり、良好な特性を示すが、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における配列ピッチＰｘ、Ｐｙは共に４Ｌであり、ピッチの絶対値は表示装置１０における２Ｌに比べて大きい。従って、表示装置１０は、表示装置１１ｃに比べて、表示パターンの依存性がさらに小さく、さらに均一性の高い表示を提供することができる。
【００６１】
図９は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。  
図９（ａ）、（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の表示装置１１ｄ、１１ｅの着色要素２５０においても、前記第１着色画素２５１において、第２着色要素２２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、Ｘ−Ｙ平面内における第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２４０と隣接し、第２の方向の正方向において第２着色要素２２０と隣接して配置されている。
【００６２】
そして、図９（ａ）に表したように、表示装置１１ｄにおいては、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第２着色画素２５２においては、第３着色要素２３０は、第２の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第２着色要素２２０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の正方向において第４着色要素２４０と隣接して配置されている。
【００６３】
そして、第１及び第２着色画素２５１、２５２が、第１の方向に交互に繰り返して配列され、第１及び第２着色画素２５１、２５２のそれぞれが、第２の方向に繰り返して配置されている。
【００６４】
このような構成を有する表示装置１１ｄにおいては、第１及び第３着色要素２１０、２３０のＸ軸方向における配列ピッチＰｘは２Ｌであり、Ｙ軸方向における配列ピッチＰｙは２Ｌである。  
一方、第２及び第４着色要素２２０、２４０のＸ軸方向における配列ピッチＰｘは４Ｌであり、Ｙ軸方向における配列ピッチＰｙは２Ｌである。  
従って、表示装置１１ｄにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは色によって異なり、１／２〜１となり、表示装置１０の場合の１に比べて多少の異方性がある。しかしながら、例えば第１の比較例の場合の異方性指数Ｐ＝０に比べて異方性は小さく、この場合も、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【００６５】
また、図９（ｂ）に表したように、表示装置１１ｅでは、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第２の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第１の方向の正方向において第４着色要素２４０と隣接し、第２の方向の正方向において第２着色要素２２０と隣接して配置されている。
【００６６】
そして、第１及び第３着色画素２５１、２５３のそれぞれが、第１の方向に繰り返して配置され、第１及び第３着色画素２５１、２５３が、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。
【００６７】
このような構成を有する表示装置１１ｅにおいては、第１及び第２着色要素２１０、２２０のＸ軸方向における配列ピッチＰｘは２Ｌであり、Ｙ軸方向における配列ピッチＰｙは２Ｌである。  
一方、第３及び第４着色要素２３０、２４０のＸ軸方向における配列ピッチＰｘは２Ｌであり、Ｙ軸方向における配列ピッチＰｙは４Ｌである。  
従って、表示装置１１ｃにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは色によって異なり、１〜２となり、表示装置１０の場合の１に比べて多少の異方性がある。しかしながら、例えば第１の比較例の場合の異方性指数Ｐ＝０に比べて異方性は小さく、この場合も、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【００６８】
図１０は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。  
図１０（ａ）、（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の表示装置１２ａ、１２ｂの着色要素２５０においても、前記第１着色画素２５１において、第２着色要素２１０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、Ｘ−Ｙ平面内における第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の正方向において第２着色要素２２０と隣接して配置されている。
【００６９】
そして、図１０（ａ）に表したように、表示装置１２ａにおいては、第１、第２、第３及び第４の着色要素２１０、２２０、２３０、２４０の、第１の方向の長さを長さＬとした時、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３は、第１着色画素２５１に対して、第１の方向の正方向に、長さＬの半分の長さだけずれた位置に配置されている。
【００７０】
また、図１０（ｂ）に表したように、表示装置１２ｂにおいては、第１、第２、第３及び第４の着色要素２１０、２２０、２３０、２４０の、第１の方向の長さを長さＬとした時、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３は、第１着色画素２５１に対して、第１の方向の負方向に、長さＬの半分の長さだけずれた位置に配置されている。
【００７１】
このような配列を有する表示装置１２ａ、１２ｂにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの配列ピッチＰｘ、Ｐｙは、２Ｌである。従って、表示装置１１ｃにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは１となり、表示装置１０と同様に異方性がない。この場合も、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【００７２】
なお、表示装置１２ａ、１２ｂでは、Ｙ軸方向に並ぶ着色画素ごとに、配置をＬ／２ずつずらせたが、本発明の実施形態において、着色画素の配置は任意の長さでずらしても良い。
【００７３】
図１１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。  
図１１（ａ）〜（ｄ）に表したように、本実施形態に係る別の表示装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの着色要素２５０においても、第１着色画素２５１において、第２着色要素２２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、Ｘ−Ｙ平面内における第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の正方向において第２着色要素２２０と隣接して配置されている。
【００７４】
そして、図１１（ａ）に表したように、表示装置１３ａでは、第１着色画素２５１に対して第１の方向の正の方向において隣接する第２着色画素２５２においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の負方向において第２着色要素２２０と隣接して配置されている。  
そして、第１及び第２着色画素２５１、２５２が、第１の方向に交互に繰り返して配置され、第１及び第２着色画素２５１、２５２のそれぞれに対して、第２の方向の正の方向に隣接して配置された第３及び第４着色画素２５３、２５４においては、第１及び第２着色画素２５１、２５２のそれぞれに対して、第１の方向の正の方向に、長さＬの半分の長さだけずれた位置に配置され、第１及び第２着色画素２５１、２５２と、第３及び第４着色画素２５３、２５４と、は、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。
【００７５】
また、図１１（ｂ）に表したように、表示装置１３ｂでは、第１着色画素２５１に対して第１の方向の正の方向において隣接する第２着色画素２５２においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の負方向において第２着色要素２２０と隣接して配置されている。  
そして、第１及び第２着色画素２５１、２５２が、第１の方向に交互に繰り返して配置され、第１及び第２着色画素２５１、２５２のそれぞれに対して、第２の方向の正の方向に隣接して配置された第３及び第４着色画素２５３、２５４においては、第１及び第２着色画素２５１、２５２のそれぞれに対して、第１の方向の負の方向に、長さＬの半分の長さだけずれた位置に配置され、第１及び第２着色画素２５１、２５２と、第３及び第４着色画素２５３、２５４と、は、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。
【００７６】
このような配列を有する表示装置１３ａ、１３ｂにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向の配列ピッチＰｘは４Ｌであり、Ｙ軸方向の配列ピッチＰｙは２Ｌである。従って、表示装置１３ａ、１３ｂにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは１／２となり、表示装置１０の場合の１に比べて多少の異方性がある。しかしながら、例えば第１の比較例の場合の異方性指数Ｐ＝０に比べて異方性は小さく、この場合も、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【００７７】
一方、図１１（ｃ）に表したように、表示装置１３ｃでは、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素は、第１の方向の負方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の正方向において第２着色要素２２０と隣接して配置され、第１着色画素に対して、第１の方向の正方向に、長さＬの半分の長さだけずれた位置に配置されている。  
そして、第１及び第３着色画素２５１、２５３は、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。
【００７８】
また、図１１（ｄ）に表したように、表示装置１３ｄでは、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素は、第１の方向の負方向において第３着色要素２３０と隣接し、第２の方向の正方向において第２着色要素２２０と隣接して配置され、第１着色画素に対して、第１の方向の負方向に、長さＬの半分の長さだけずれた位置に配置されている。  
そして、第１及び第３着色画素２５１、２５３は、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。
【００７９】
このような配列を有する表示装置１３ｃ、１３ｄにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向の配列ピッチＰｘは２Ｌであり、Ｙ軸方向の配列ピッチＰｙは４Ｌである。従って、表示装置１３ｃ、１３ｄにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは２となり、表示装置１０の場合の１に比べて多少の異方性がある。しかしながら、例えば第１の比較例の場合の異方性指数Ｐ＝０に比べて異方性は小さく、この場合も、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【００８０】
図１２は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。  
図１２（ａ）、（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の表示装置１４ａ、１４ｂの着色要素２５０においては、第１着色画素２５１において、第２着色要素２２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第１及び第２着色要素２１０、２２０に対して長さＬの半分の長さだけ第１の方向の正方向にずれて、Ｘ−Ｙ平面内における第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）の正方向において、第１及び第２着色要素２１０、２２０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接し、第１及び第２着色要素２１０、２２０に対して長さＬの半分の長さだけ第２の方向の正方向にずれて、第１及び第２着色要素２１０、２２０と隣接して配置されている。
【００８１】
そして、図１２（ａ）に表したように、表示装置１４ａでは、第１着色画素２５１は、第１の方向と第２の方向とにおいて、第１着色画素２５１における第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０の配置を維持しつつ、繰り返して配置されている。
【００８２】
一方、図１２（ｂ）に表したように、表示装置１４ｂでは、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３は、第１着色画素２５１における第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０と同じ配列を有し、第１着色画素２５１に対して長さＬだけ第１の方向の正方向にずれて、第２の方向の正方向において、第１着色画素２５１と隣接して配置され、第１及び第３着色画素２５１、２５３が、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。  
なお、表示装置１４ｂにおいて、第３着色画素２５３は、第１着色画素２５１に対して長さＬだけ第１の方向の負方向にずれて、第２の方向の正方向において第１着色画素２５１と隣接して配置されても良い。
【００８３】
このような配列を有する表示装置１４ａ、１４ｂにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向及びＹ軸方向の配列ピッチＰｘ、Ｐｙは共に２Ｌである。従って、表示装置１４ａ、１４ｂにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは１となり、表示装置１０と同じである。表示装置１４ａ、１４ｂにおいても、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【００８４】
図１３は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。  
図１３（ａ）、（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の表示装置１５ａ、１５ｂの着色要素２５０においては、各着色要素２５０は六角形の形状を有している。そして、これらは、表示装置１４ａ、１４ｂにそれぞれ対応した配置を有している。
【００８５】
すなわち、表示装置１５ａ、１５ｂにおいては、第１着色画素２５１において、第２着色要素２２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第１及び第２着色要素２１０、２２０に対して長さＬの半分の長さだけ第１の方向の正方向にずれて、Ｘ−Ｙ平面内における第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）の正方向において、第１及び第２着色要素２１０、２２０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接し、第１及び第２着色要素２１０、２２０に対して長さＬの半分の長さだけ第２の方向の正方向にずれて、第１及び第２着色要素２１０、２２０と隣接して配置されている。
【００８６】
そして、図１３（ａ）に表したように、表示装置１５ａでは、第１着色画素２５１は、第１の方向と第２の方向とにおいて、第１着色画素２５１における第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０の配置を維持しつつ、繰り返して配置されている。
【００８７】
一方、図１３（ｂ）に表したように、表示装置１５ｂでは、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３は、第１着色画素２５１における第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０と同じ配列を有し、第１着色画素２５１に対して長さＬだけ第１の方向の正方向にずれて、第２の方向の正方向において、第１着色画素２５１と隣接して配置され、第１及び第３着色画素２５１、２５３が、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。  
なお、表示装置１５ｂにおいて、第３着色画素２５３は、第１着色画素２５１に対して長さＬだけ第１の方向の負方向にずれて、第２の方向の正方向において、第１着色画素２５１と隣接して配置されても良い。
【００８８】
このような配列を有する表示装置１５ａ、１５ｂにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向及びＹ軸方向の配列ピッチＰｘ、Ｐｙは共に２Ｌである。従って、表示装置１５ａ、１５ｂにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは１となり、表示装置１０と同じである。表示装置１５ａ、１５ｂにおいても、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【００８９】
なお、上記の図３、図１０、図１１、図１２、図１３に例示した表示装置１０、１２ａ〜ｂ、１３ａ〜ｄ、１４ａ〜ｂ、１５ａ〜ｂは、着色要素２５０において、第１の色を有する第１着色要素２１０と、前記第１の色と異なる第２の色を有する第２着色要素２２０と、前記第１及び第２の色とは異なる第３の色を有する第３着色要素２３０と、前記第１、第２及び第３の色と異なる第４の色を有する第４着色要素２４０と、を有し、前記第１、第２、第３及び第４の着色要素２１０、２２０、２３０、２４０は、前記平面（Ｘ−Ｙ平面）に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）と、前記平面内における前記第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）と、における長さが略等しく、第１着色要素２１０は、前記第１の方向と、前記第２の方向と、において第１のピッチ（この場合は２Ｌ）で配列し、第２着色要素２２０は、前記第１の方向において、第１着色要素２１０のそれぞれの間に配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向において、第１着色要素２１０のそれぞれの間に配置され、第４着色要素２４０は、第２の方向において、第２着色要素２２０のそれぞれの間に配置されている各種の例である。
【００９０】
図１４は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。  
図１４（ａ）に表したように、本実施形態に係る別の表示装置１６ａの着色要素２５０においては、第１着色画素２５１において、第２着色要素２２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、Ｘ−Ｙ平面内における第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）の正方向において、第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の負方向において第３着色要素２３０と隣接している。
【００９１】
そして、第１着色画素２５１に対して第１の方向の正の方向において隣接する第２着色画素２５２においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第１の方向の負方向において第２着色要素２２０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接している。
【００９２】
そして、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向の負方向において第２着色要素２２０と隣接して配置され、第４着色要素は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接している。
【００９３】
そして、第３着色画素２５３に対して第１の方向の正の方向において隣接し、第２着色画素２５２に対して第２の方向の正の方向に隣接する第４着色画素２５４においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第２の方向の正方向において第１着色要素２２０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第１の方向の負方向において第４着色要素２４０と隣接している。
【００９４】
そして、第１及び第２着色画素２５１、２５２が、第１の方向に交互に繰り返して配置され、第３及び第４着色画素２５３、２５４が、第１の方向に交互に繰り返して配置され、第１及び第２着色画素２５１、２５２と、第３及び第４着色画素２５３、２５４と、が、第２の方向に交互に繰り返して配列されている。
【００９５】
このような配列を有する表示装置１６ａにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向及びＹ軸方向の配列ピッチＰｘ、Ｐｙは共に４Ｌである。従って、表示装置１６ａにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは１となり、表示装置１０と同じである。この場合においても、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。  
図１４（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の表示装置１６ｂの着色要素２５０においては、第１着色画素２５１において、第２着色要素２２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、Ｘ−Ｙ平面内における第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）の正方向において、第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第１の方向の正方向において第４着色要素２４０と隣接している。
【００９６】
そして、第１着色画素２５１に対して第１の方向の正の方向において隣接する第２着色画素２５２においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第１の方向の負方向において第２着色要素２２０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の負方向において第３着色要素２３０と隣接している。
【００９７】
そして、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第２の方向の負方向において第２着色要素２２０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の負方向において第３着色要素２３０と隣接している。
【００９８】
そして、第３着色画素２５３に対して第１の方向の正の方向において隣接し、第２着色画素２５２に対して第２の方向の正の方向に隣接する第４着色画素２５４においては、第２着色要素２２０は、第１の方向の負方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第２の方向の正方向において第１着色要素２２０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第１の方向の正方向において第４着色要素２４０と隣接している。
【００９９】
そして、第１及び第２着色画素２５１、２５２が、第１の方向に交互に繰り返して配置され、第３及び第４着色画素２５３、２５４が、第１の方向に交互に繰り返して配置され、第１及び第２着色画素２５１、２５２と、第３及び第４着色画素２５３、２５４と、が、第２の方向に交互に繰り返して配列されている。
【０１００】
このような配列を有する表示装置１６ｂにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向及びＹ軸方向の配列ピッチＰｘ、Ｐｙは共に４Ｌである。従って、表示装置１６ｂにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは１となり、表示装置１０と同じである。この場合においても、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【０１０１】
なお、上記の表示装置１６ａ、１６ｂにおいては、着色要素２５０の異方性指数は１であり、表示装置１０と同じであるが、各着色要素２５０のＸ軸方向及びＹ軸方向の配列ピッチＰｘ、Ｐｙは、表示装置１６ａ、１６ｂの方が大きい。さらに、第１〜第４着色画素２５１〜２５４の形状は、表示装置１０の場合は等方的な正方形であるのに対して、表示装置１６ａ、１６ｂの場合は異方性のある形状を有している。このため、表示装置１６ａ、１６ｂと比較すると、表示装置１０の方が、各着色要素の混色性をより均一化することができ、色にじみがより抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【０１０２】
ところで既に説明したように、本実施形態に係る表示装置に用いられる着色要素２５０においては、互いに隣接する着色要素が異なる色となるように配置される。ここで、「隣接する」とは、例えば、図３、図８〜図１３に例示したように、それぞれの着色要素２５０の一部の辺の少なくとも一部が、他の着色要素２５０の一部の辺の少なくとも一部と、対向して設けられている状態をいう。すなわち、着色要素２５０の一部の辺の少なくとも一部が対向する、他の着色要素２５０において、色が異なっている。一方、近接する着色要素どうしが、少なくとも辺の一部ではなく、点で近接する場合は、「隣接」とはされない。従って、図１４に例示したように、着色要素２５０どうしが、着色要素２５０のコーナー、すなわち、点、で近接している場合は、同じ色となっていても良く、この場合も上記で説明したように、本実施形態による効果を享受できる。
【０１０３】
以上説明した本実施形態に係る各種の表示装置においては、各着色要素２５０、すなわち、第１、第２、第３及び第４の着色要素２１０、２２０、２３０、２４０が、正方形や正六角形であるが、これらの形状は、略正方形や略正六角形であれば良く、例えば、Ｘ軸方向とＹ軸方向とが厳密に等しくなくても良く、また、例えば、着色要素２５０と対応して設置される光切り替え要素１３０の形状に従った形状を有していても良い。例えば、光切り替え要素１３０に付設される薄膜トランジスタなどのスイッチング素子や配線、各種の遮光膜の平面形状に対応して、着色要素２５０の平面形状の外形には、各種の凹凸などを設けることができる。
【０１０４】
さて、上記の各種の表示装置においては、各着色要素２５０は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との長さが等しい正方形や正六角形であるが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば、以下に説明するように、着色要素２５０のＸ軸方向及びＹ軸方向における長さが異なっていても良い。
【０１０５】
図１５は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。  
図１５（ａ）〜（ｃ）に表したように、本発明の第１の実施形態に係る表示装置１７ａ、１７ｂ、１７ｃの着色要素２５０においては、着色層２００は、第１の色を有する第１着色要素２１０と、第１の色と異なる第２の色を有する第２着色要素２２０と、第１及び第２の色とは異なる第３の色を有する第３着色要素２３０と、第１、第２及び第３の色と異なる第４の色を有する第４着色要素２４０と、を有する第１着色画素２５１を有し、第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）における長さは、Ｘ−Ｙ平面内における第１の方向に対して直交する第２の方向（Ｙ軸方向）における長さ、の略１／４であり、第１着色画素２５１において、第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０は、第１の方向に配列している。
【０１０６】
ここで、第１、第２、第３及び第４の着色要素２１０、２２０、２３０、２４０のＸ軸方向における長さをＬ／２とし、Ｙ軸方向における長さを２Ｌとする。
【０１０７】
そして、本具体例においては、第１着色画素２５１においては、第２着色要素２２０は、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な平面内における第１の方向（Ｘ軸方向）の正方向において第１着色要素２１０と隣接して配置され、第３着色要素２３０は、第１の方向の正方向において第２着色要素２２０と隣接して配置され、第４着色要素２４０は、第１の方向の正方向において第３着色要素２３０と隣接して配置されている。
【０１０８】
そして、図１５（ａ）に表したように、表示装置１７ａでは、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３は、第１着色画素２５１における第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０と同じ配列を有し、第１着色画素２５１の第１の方向における長さの１／４（ここではＬ／２）の長さだけ、第１着色画素２５１に対して第１の方向の正方向にずれて、第２の方向の正方向において第１着色画素と隣接して配置され、第１及び第３着色画素２５１、２５３のそれぞれは、第１の方向に繰り返して配置され、第１及び第３着色画素２５１、２５３が、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。
【０１０９】
また、図１５（ｂ）に表したように、表示装置１７ｂでは、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３は、第１着色画素２５１における第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０と同じ配列を有し、第１着色画素２５１の第１の方向における長さの１／４（ここではＬ／２）の長さだけ、第１着色画素２５１に対して第１の方向の負方向にずれて、第２の方向の正方向において第１着色画素と隣接して配置され、第１及び第３着色画素２５１、２５３のそれぞれは、第１の方向に繰り返して配置され、第１及び第３着色画素２５１、２５３が、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。
【０１１０】
このような配列を有する表示装置１７ａ、１７ｂにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向の配列ピッチＰｘは２Ｌであり、Ｙ軸方向の配列ピッチＰｙは１６Ｌである。従って、表示装置１６ａ、１６ｂにおける着色要素２５０の異方性指数Ｐは８となり、表示装置１０の場合の１に比べて多少の異方性がある。しかしながら、例えば第１の比較例の場合の異方性指数Ｐ＝０に比べて異方性は小さく、この場合も、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【０１１１】
また、図１５（ｃ）に表したように、表示装置１７ｃでは、第１着色画素２５１に対して第２の方向の正の方向において隣接する第３着色画素２５３は、第１着色画素２５１における第１、第２、第３及び第４着色要素２１０、２２０、２３０、２４０と同じ配列を有し、第１着色画素２５１に対して長さＬの１／２の長さだけ、第１の方向の正方向にずれて、第２の方向の正方向において、第１着色画素と隣接して配置され、第１及び第３着色画素２５１、２５３のそれぞれは、第１の方向に繰り返して配置され、第１及び第３着色画素２５１、２５３が、第２の方向に交互に繰り返して配置されている。
【０１１２】
なお、表示装置１７ｃにおいて、第３着色画素２５３は、第１着色画素２５１に対して長さＬの１／２の長さだけ、第１の方向の負方向にずれて、第２の方向の正方向において、第１着色画素と隣接して配置されても良い。
【０１１３】
このような配列を有する表示装置１７ｃにおいては、各着色要素２５０のＸ軸方向の配列ピッチＰｘは２Ｌであり、Ｙ軸方向の配列ピッチＰｙは２Ｌである。従って、着色要素２５０の異方性指数Ｐは１となり、表示装置１０と同じである。この場合においても、各着色要素の混色性を均一化することができ、色にじみが抑制され、明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【０１１４】
（第２の実施の形態）
図１６は、本発明の第２の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。  
図１７は、本発明の第２の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。  
図１６、図１７に表したように、本発明の第２の実施形態に係る表示装置２０は、光切り替え層１００と着色層２００との間に設けられ、光切り替え層１００から着色層２００に向かう光の少なくとも一部を光切り替え層１００に反射する光反射体３００をさらに備える。
【０１１５】
光反射体３００においては、例えば、光反射体３００の主面のうちの一方の面３０１ａには、着色要素２５０の配列ピッチよりも小さいピッチで配設された凹凸３１０が設けられ、光反射体３００の主面のうちの他方の面３０１ｂには、平滑面３２０が設けられる。
【０１１６】
これ以外の構成は、表示装置１０と同様とすることができる。すなわち、本実施形態に係る表示装置２０においても、光切り替え要素１３０には単純マトリクス駆動やアクティブマトリクス駆動の、例えば、ＰＤＬＣやＰＮＬＣを含む各種の散乱状態と透光状態を切り替える光学層を用いることができ、また、着色層２００には、第１の実施形態で説明した各種の配列の着色要素２５０を用いることができる。
【０１１７】
図１６に表したように、本具体例においては、光反射体３００における凹凸３１０は、光反射体３００の前記主面の法線を含む断面の形状が三角形の形状を有する。例えば、凹凸３１０は頂角が９０度三角形の形状とすることができる。ただし、頂角の角度は任意である。
【０１１８】
また、この凹凸３１０は一方向（この例ではＹ軸方向）に帯状に延在した一次元の凹凸であり、光反射体３００がプリズムアレイである例である。だたし、後述するように、凹凸３１０は二次元的に配列しても良い。また、後述するように、凹凸３１０は各種の形状を有することができる。
【０１１９】
このように、本実施形態に係る表示装置２０においては、例えば、プリズムアレイからなる光反射体３００を、光切り替え層１００と着色層２００との間に設けることで、光切り替え層１００から着色層２００に向かう光の少なくとも一部を光切り替え層１００に反射させることによって、より明るくコントラストの高い反射型の表示が得られる。
【０１２０】
図１８は、本発明の第２の実施形態に係る表示装置の作用を例示する模式的断面図である。  
すなわち、同図（ａ）は、光切り替え層１００が散乱状態の時を例示し、同図（ｂ）は、光切り替え層１００が透光状態の時を例示している。  
そして、同図において、矢印Ａ、Ｂは、前方散乱した光の進み方を例示している。また、ガラス基板界面における屈折は省略してある。
【０１２１】
図１８（ａ）に表したように、光切り替え層１００が散乱状態の時において、前方散乱した光は、光切り替え層１００を通過して、裏側（着色層２００の側）へと抜ける。このように通過してきた前方散乱光は、光反射体３００を構成する個々の凹凸３１０へと進入する。
【０１２２】
この時、例えば矢印Ｂにより表した光線のように、凹凸３１０の表面３１０ａへの入射角が大きな前方散乱光は、光反射体３００を通過する。一方、例えば矢印Ａにより表した前方散乱光のように、凹凸３１０の表面３１０ａに対する入射角が小さな光線に対しては、光反射体３００の主面のうちの他方の面３０１ｂと、その背面の例えば空気層と、の境界面において全反射を生じ、全反射した光は再び光切り替え層１００に戻って再び散乱する。すなわち、前方散乱によって光切り替え層１００を通過した光も、その一部は再び光切り替え層１００に戻って視認者側へと出射することになる。このように、光切り替え層１００の背面に、凹凸３１０を有する光反射体３００を設けることで、視認者側へ反射する光量を増加させて、白の反射率を増加させることができる。
【０１２３】
一方、図１８（ｂ）に表したように、光切り替え層１００が透光状態の時は、光反射体３００を透過して下の着色層２００を視認することが可能となる。着色層２００は、複数の色を有する着色要素２５０を有しているので、それぞれの着色要素２５０に対応させて、光切り替え層１００の光切り替え要素１３０のそれぞれを散乱状態または透光状態に設定することで、各種のカラー表示が可能となる。
【０１２４】
そして、例えば、着色要素２５０として、赤色、緑色及び青色、または、シアン色、マジェンタ色及びイエロー、の３原色に加え、黒色を用いることで、任意のカラー表示及び濃度の高い黒表示が可能となる。  
そして、この各種のカラー表示及び黒の表示状態に対して、上記の光反射体３００は悪影響を与えず、彩度の高く、また、濃度の濃い黒表示を可能とする。
【０１２５】
このように、本実施形態に係る表示装置２０においては、光切り替え層１００と着色層２００との間に、光反射体３００を設けることで、光切り替え層１００が散乱状態の時に、光切り替え層１００で前方散乱された光を、光反射体３００によって反射し、再度光切り替え層１００で散乱されることになり、結果として視認者側へ反射する光量が増加し、白の反射率を増加した明るい表示を実現する。
【０１２６】
すなわち、表示装置２０により、色にじみが抑制され、さらに明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【０１２７】
（第３の実施の形態）
図１９は、本発明の第３の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。  
図２０は、本発明の第３の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。  
図１９、図２０に表したように、本発明の第３の実施形態に係る表示装置３０は、第２の実施形態と同様に、光切り替え層１００と着色層２００との間に設けられ、光切り替え層１００から着色層２００に向かう光の少なくとも一部を光切り替え層１００に反射する光反射体３００をさらに備える。
【０１２８】
光反射体３００においては、例えば、光反射体３００の主面のうちの一方の面３０１ａには、着色要素２５０の配列ピッチよりも小さいピッチで配設された凹凸３１０が設けられ、光反射体３００の主面のうちの他方の面３０１ｂには、平滑面３２０が設けられる。
【０１２９】
そして、本実施形態に係る表示装置３０においては、凹凸３１０が着色層２００に対向し、平滑面３２０が光切り替え層１００に対向している。すなわち、本実施形態に係る表示装置３０においては、第２の実施形態に係る表示装置２０における光反射体３００の配置方向を上下逆にした構成を有している。
【０１３０】
このような構成を有する表示装置３０においても、表示装置２０と同様に、光切り替え層１００から着色層２００に向かう光の少なくとも一部を光切り替え層１００に反射させることによって、より明るくコントラストの高い反射型の表示が得られる。
【０１３１】
図２１は、本発明の第３の実施形態に係る表示装置の作用を例示する模式的断面図である。  
すなわち、同図（ａ）は、光切り替え層１００が散乱状態の時を例示し、同図（ｂ）は、光切り替え層１００が透光状態の時を例示している。  
そして、同図において、矢印Ａ、Ｂは、前方散乱した光の進み方を例示している。
【０１３２】
図２１（ａ）に表したように、光切り替え層１００が散乱状態の時において、前方散乱した光は、光切り替え層１００を通過して、裏側（着色層２００の側）へと抜ける。このように通過してきた前方散乱光は、光反射体３００に進入する。そして、光反射体３００の個々の凹凸３１０へと到達する。
【０１３３】
この時、例えば矢印Ｂにより表した光線のように、凹凸３１０の表面３１０ａへの入射角が小さな前方散乱光は、光反射体３００を通過する。一方、例えば矢印Ａにより表した前方散乱光のように、凹凸３１０の表面３１０ａに対する入射角が大きな光線に対しては、凹凸３１０と例えば空気層との境界面において全反射を生じ、全反射した光は再び光切り替え層１００に戻って再び散乱する。すなわち、前方散乱によって光切り替え層１００を通過した光も、その一部は再び光切り替え層１００に戻って視認者側へと出射することになる。このように、光切り替え層１００の背面に、凹凸３１０を有する光反射体３００を設けることで、視認者側へ反射する光量を増加させて、白の反射率を増加させることができる。
【０１３４】
一方、図２１（ｂ）に表したように、光切り替え層１００が透光状態の時は、光反射体３００を透過して下の着色層２００を視認することが可能となる。着色層２００は、複数の色を有する着色要素２５０を有しているので、それぞれの着色要素２５０に対応させて、光切り替え層１００の光切り替え要素１３０のそれぞれを散乱状態または透光状態に設定することで、各種のカラー表示が可能となる。
【０１３５】
そして、例えば、着色要素２５０として、赤色、緑色及び青色、または、シアン色、マジェンタ色及びイエロー、の３原色に加え、黒色を用いることで、任意のカラー表示及び濃度の高い黒表示が可能となる。  
そして、この各種のカラー表示及び黒の表示状態に対して、上記の光反射体３００は悪影響を与えず、彩度の高く、また、濃度の濃い黒表示を可能とする。
【０１３６】
このように、本実施形態に係る表示装置３０においては、光切り替え層１００と着色層２００との間に、光反射体３００を設けることで、光切り替え層１００が散乱状態の時に、光切り替え層１００で前方散乱された光を、光反射体３００によって反射し、再度光切り替え層１００で散乱されることになり、結果として視認者側へ反射する光量が増加し、白の反射率を増加した明るい表示を実現する。
【０１３７】
すなわち、表示装置３０により、色にじみが抑制され、さらに明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能な表示装置が提供できる。
【０１３８】
この時、本実施形態に係る表示装置３０においては、光反射体３００の凹凸３１０が着色層２００に対向し、平滑面３２０が光切り替え層１００に対向しているので、以下に説明するように、表示装置２０に比べて、より色にじみの少ない高品位の表示を提供することができる。
【０１３９】
図２２は、本発明の第２及び第３の実施形態に係る表示装置の作用を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は第２の実施形態に係る表示装置２０の作用を例示し、同図（ｂ）は第３の実施形態に係る表示装置３０の作用を例示している。そして、これらの図は、光反射体３００（プリズムアレイ）を通して表示装置を観察した時の、光の軌跡を例示している。
【０１４０】
図２２（ａ）に表したように、第２の実施形態に係る表示装置２０のように、光反射体３００の凹凸３１０が光切り替え層１００に対向し、平滑面３２０が着色層２００に対向している場合は、光反射体３００の凹凸３１０での光屈折の影響を受け、例えば第１及び第２着色要素２１０、２２０との境界部で、それぞれの光軌跡が交錯し、視認者には、第１及び第２着色要素２１０、２２０とが交互に並んで、色がにじんでいるように見える。このように、それぞれの光線が交錯する現象は、光反射体３００の凹凸３１０での光屈折によって光線が着色層２００に対して斜めに進行することで発生する。そして、凹凸３１０と着色層２００との距離が離れると、斜めに進行した光が、隣接する着色要素２５０に進入する量が多くなる。
【０１４１】
一方、図２２（ｂ）に表したように、第３の実施形態に係る表示装置３０のように、光反射体３００の凹凸３１０が着色層２００に対向し、平滑面３２０が光切り替え層１００に対向している場合は、光反射体３００の凹凸３１０と着色層２００との距離が短いため、光反射体３００の凹凸３１０で発生した斜めに進行する光が、隣接する着色要素２５０に進入することが実質的に解消できる。このため、表示装置３０においては、表示装置２０よりも、色にじみが発生し難い。
【０１４２】
図２３は、本発明の第２及び第３の実施形態に係る表示装置の実験結果を例示する画像である。  
すなわち、同図（ａ）は第２の実施形態に係る表示装置２０の場合を例示し、同図（ｂ）は第３の実施形態に係る表示装置３０の場合を例示している。そして、これらの図は、光反射体３００（プリズムアレイ）を通して表示装置を観察した時の画像を例示している。なお、これらの表示装置２０、３０において、光切り替え層１００の光切り替え要素１３０の全てが透光状態であるときの画像である。そして、着色層２００における着色要素２５０の色の配列は、図３に例示した配列である。ただし、図２３に例示した具体例では、第１の色が赤であり、第２の色が青であり、第３の色が黒であり、第４の色が緑である。そして、光反射体３００における凹凸３１０は、図１６及び図１９に例示したように、Ｙ軸方向に延在するプリズムアレイである。
【０１４３】
図２３（ａ）に表したように、表示装置２０においては、図２２（ａ）に例示した斜め方向に進行する光が、Ｘ軸方向に隣接する着色要素の境界部で交錯し、Ｙ方向に延在する帯状の色パターンが観察される。すなわち、色がにじんでいるように見える。
【０１４４】
一方、図２３（ｂ）に表したように、表示装置３０においては、図２２（ｂ）に例示した斜め方向に進行する光が、Ｘ軸方向に隣接する着色要素の境界部で交錯することがないため、帯状の色パターンは観察されない。すなわち、色のにじみはない。
【０１４５】
このように、光反射体３００を用いる場合、第３の実施形態に係る表示装置３０のように、凹凸３１０が着色層２００に対向し、平滑面３２０が光切り替え層１００に対向するように配置することが望ましい。
【０１４６】
ただし、着色要素２５０及び光反射体３００の設計によっては、第２の表示装置２０のように、凹凸３１０が光切り替え層１００に対向し、平滑面３２０が着色層２００に対向するように配置しても、ある限られた視野角範囲内において、色にじみが実用的に充分に抑制された表示を得ることができる。
【０１４７】
上記の第２及び第３の実施形態に係る表示装置２０、３０に用いられる光反射体３００は各種の形状を有することができる。
【０１４８】
図２４は、本発明の実施形態において用いることができる光反射体の構成を例示する模式的斜視図である。  
図２４（ａ）に表したように、本発明の実施形態において用いることができる光反射体３００ａは、一次元のプリズムアレイである。この時、プリズムアレイの頂角は、例えば９０度とすることができる。本発明は、これに限らず任意の角度とすることができる。
【０１４９】
ただし、この表示装置３０のように、凹凸３１０、すなわちプリズムを、着色層２００に対向させて配置する場合は、頂角が９０である場合は、光反射体３００の主面に対して垂直に入射した光が、全て反射され着色層２００を視認することができなくなるので、頂角は９０度以外の任意の角度に設定することができる。この場合、例えば、頂角は１２０度に設定することができる。
【０１５０】
また、図２４（ｂ）に表したように、別の光反射体３００ｂは、一次元のレンチキュラーレンズである。すなわち、半円のシリンドリカルレンズが配列したものである。
【０１５１】
また、図２４（ｃ）に表したように、別の光反射体３００ｃは、半円のシリンドリカルレンズの上部にプリズムを形成した形状を有する。光反射体３００ｃにおいては、光反射体３００ｂに対してさらに、白の反射率を向上できる。  
すなわち、光反射体３００ｂのように、プリズムの平面部分が無い場合には、入射光の多くの部分は、半円の上部に当たるため、多くの光は小さい入射角で光反射体３００ｂの内部に進入する。このように、屈折角が小さい場合には、光反射体３００の平坦面３２０で全反射することなくプリズムを通過するため、白の向上への寄与が小さくなる。一方、光反射体３００ｃのように、プリズムの平面部分を設けることで、殆ど全ての光がプリズムの斜面で屈折されプリズムの内部に進入し、光反射体３００の平滑面３２０で全反射される成分が多くなるので、白反射率の向上への寄与が大きくなる。このように、光反射体３００の凹凸３１０は、プリズムのような平面の斜面を有していることが望ましい。
【０１５２】
図２５は、本発明の実施形態において用いることができる別の光反射体の構成を例示する模式的斜視図である。
【０１５３】
図２５に表したように、本発明の実施形態において用いることができる別の光反射体３００ｄは、二次元のプリズムの構成を有する。すなわち、２枚の一次元のプリズムアレイを、プリズムの延在する方向が直交するように重ね合わせた構成を有する。このような構成により、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向の光が利用できるようになるので、白の反射率がさらに向上する。
【０１５４】
図２６は、本発明の実施形態において用いることができる別の光反射体の構成を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図であり、同図（ｂ）は模式的平面図である。  
図２６に表したように、本発明の実施形態において用いることができる光反射体３００ｅは、小さなプリズムが２次元的に配列されている。  
すなわち、光反射体３００ｅにおいては、例えば正四角錐の小さなプリズムが二次元的に配列している。このようなプリズムアレイを使用することにより、一次元のプリズムアレイよりも、１枚構成により厚さを薄くでき、かつ、視野角の変化に対しての安定性が向上する。つまり、斜め方向から視認した場合や、大きな画面の場合でも、色にじみや混色の無い安定した反射表示を得ることができる。なお、プリズムの頂角が小さいと白の反射率の向上の効果が大きくなるが、良好な画像を視認できる視野角が狭くなる。一方、プリズムの頂角が大きいと、白の反射率の向上の程度が下がるが、視野角は大きくなる。
【０１５５】
図２７は、本発明の実施形態において用いることができる別の光反射体の構成を例示する模式図である。  
すなわち、同図（ａ）は模式的斜視図であり、同図（ｂ）は模式的平面図である。また同図（ｃ）は別の模式的平面図である。  
図２７に表したように、本発明の実施形態において用いることができる光反射体３００ｆは、小さなプリズムが２次元的に配列されている。  
すなわち、光反射体３００ｆにおいては、例えば正三角錐の小さなプリズムが二次元的に配列している。  
なお、図２７（ｃ）に表した光反射体３００ｇのように、コーナーキューブを並べても良い。
【０１５６】
図２８は、本発明の実施形態において用いることができる別の光反射体の構成を例示する模式的斜視図である。  
すなわち、同図は、光反射体３００において、二次元的に並べられる凹凸３１０の底面が円形である場合の各種の具体例を示している。
【０１５７】
図２８（ａ）に表したように、光反射体３００ｈは、半球形状の凹凸３１０を有する。  また、図２８（ｂ）に表したように、光反射体３００ｉは、円錐形状の凹凸３１０を有する。なお、図２６に例示した四角錐の角数を無限に大きくしたものが円錐であり、この途中の六角錐、八角錐なども同じようにプリズムとして使用することが可能である。
【０１５８】
また、図２８（ｃ）に表したように、光反射体３００ｊは、半球の上に四角錐を組み合わせた形状の凹凸３１０を有する。  
また、図２８（ｄ）に表したように、光反射体３００ｋは、半球の上に円錐を組み合わせた形状の凹凸３１０を有する。  
また、図２８（ｅ）に表したように、光反射体３００ｌは、半球の上にコーナーキューブを組み合わせた形状の凹凸３１０を有する。  
このように、本発明の実施形態において用いることができる光反射体３００は、各種の形状の凹凸３１０を有することができる。
【０１５９】
図２９は、本発明の実施形態において用いることができる光反射体における凹凸の配列を例示する模式的斜視図である。  
すなわち、同図は、各種の形状の凹凸３１０を二次元的に配置する具体例を表す。そして、本具体例では、凹凸３１０の底面が円形の形状である場合を例示している。同図（ａ）、（ｂ）は平面図である。同図（ｃ）は、同図（ｂ）のＡ−Ａ’線またはＢ−Ｂ’線断面図である。同図（ｄ）は、同図（ｂ）のＣ−Ｃ’線またはＤ−Ｄ’線断面図である。
【０１６０】
例えば、図２９（ａ）に表したように、凹凸３１０を、円形を正方格子上にそれぞれが接するように並べることができる。この場合には、円と円との間に隙間が存在してしまう。隙間が存在すると、そこに入射した光は透過されるので、白反射率の向上の効果が低下する。
【０１６１】
図２９（ｂ）に表したように、正方格子の対角線の部分でちょうど円が接するように、各半球を配置すると、上記のような隙間を生じない。このような配置の場合には、図２９（ｄ）に表したように、図２９（ｂ）のＣ−Ｃ’、Ｄ−Ｄ’方向では球が接している。しかし、図２９（ｃ）に表したように、図２９（ｂ）のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’方向では球が重なっている。つまり、それぞれのレンズは上面から見ると正方形となり、Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’断面で見ると図２９（ｃ）に表したような頂角９０度のプリズムとなり、Ｃ−Ｃ’、Ｄ−Ｄ’断面で見ると図２９（ｄ）に表したような半球レンズと頂角９０度のプリズムが組み合わさった２次元配列のプリズムアレイとなる。
【０１６２】
ただし、本発明はこれに限らず、本発明の実施形態に係る表示装置に用いることができる光反射体３００の凹凸３１０の配列方法は任意である。
【０１６３】
（実施例）
以下、本発明の実施例について説明する。本発明の実施例の表示装置３１は、図１９、図２０に例示した第３の実施形態に係る表示装置３０の構成を有しているので、図示は省略する。そして、光切り替え要素１３０が、単純マトリクス駆動によって駆動される例である。
【０１６４】
本実施例に係る表示装置３１においては、第１透明基板１１０と第２透明基板１２０にそれぞれ第１の電極１１１と第２の電極１２１とが設けられ、それらの間に、光切り替え要素１３０が挟まれている。この実施例では、光切り替え要素１３０として、高分子中に液晶を分散させたＰＤＬＣ層が用いられている。
【０１６５】
ＰＤＬＣ層としては、液晶材料及び、モノマー、オリゴマーなどの重合性材料と重合開始剤の混合物からなるＰＤＬＣ材料を用いることができる。このＰＤＬＣ材料を第１透明基板１１０の上に滴下またはインクジェット印刷法やスクリーン印刷法により塗布し、第２透明基板１２０をその上に載せた後、ＰＤＬＣ材料に紫外線を照射することによりＰＤＬＣ層が形成される。なお、第１透明基板１１０及び第２透明基板１２０を、第１の電極１１１と第２の電極１２１とを互いに対向させ、シール層１９０により、一部の開口部を設けて接着し、この２枚の基板の間にＰＤＬＣ材料を注入し、その後紫外線を照射することによりＰＤＬＣ層を形成することもできる。紫外線光源には、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ若しくはキセノンランプ等を使用することができる。
【０１６６】
光反射体３００には、上記で説明した、例えばプリズムアレイ、レンチキュラーアレイ、マイクロレンズアレイ等の凹凸３１０を一方の主面に有し、もう一方の主面が実質的に平滑面となっているものを用いることができる。光反射体３００に用いる材料は、透明性が高いものが好ましく、例えば、アクリル、ポリカーボネートなどの樹脂やガラス等を用いることができる。
【０１６７】
着色層２００の着色要素２５０には、例えば、白色基材の上に各色材をパターニングしたものや、誘電多層膜等による選択反射特性を有するものをパターニングしたもの等を使用することができる。色は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黒（Ｂｋ）や、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｂｋ）など、３原色にＢｋ等の良好な黒表示を得るための色を加えたものを用いることができる。さらに４色以上を用いてもかまわない。前述の通り、これら４色以上の配列の方法は、ストライプ配列などの１次元配列ではなく、モザイク配列、デルタ配列、ハニカム配列など、２次元配列を用いることができる。
【０１６８】
以下、本実施例に係る表示装置３１の製造方法について説明する。  
まず以下の方法により、ＰＤＬＣセルを作製した。厚さ０．７ｍｍ、屈折率約１.５３のガラス基板上に幅１.２ｍｍ、間隔０.０５ｍｍでライン状のＩＴＯ電極を８本形成した。５０μｍのボールスペーサが混入されたシール層を介し、ライン状のＩＴＯ電極が直交するように２枚のガラス基板を貼り合わせて空セルを作製した。シール層の開口部からＰＤＬＣ材料を注入した後、開口部を封止した。ＰＤＬＣ材料としては、液晶材料として、Ｅ７（商品名、メルク株式会社製）７９.２ｗｔ％、オリゴマーとしてカヤラッドＨＸ−６２０（商品名、日本化薬株式会社製）４.０ｗｔ％、モノマーとしてメタクリル酸２−エチルヘキシル１５.８ｗｔ％、重合開始剤として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン１.０ｗｔ％を混合したものを用いた。その後、メタルハライドランプを用い、照度３５ｍＷ／ｃｍ２で紫外線を２分間照射した。照度計にはオーク製作所ＵＶーＭ０２（センサＵＶ−３５）を用いた。
【０１６９】
その後、ＰＤＬＣセルの裏側にプリズム面が裏向きになるようにプリズムアレイを配置し、さらにその裏側に、着色層２００として、インクジェットプリンタとインクジェットプリンタ専用光沢紙を用いて作製したカラーパターンを配置し、表示装置を作製した。
【０１７０】
光反射体３００には、ポリカーボネート樹脂（屈折率約１．５８）からなるプリズムアレイを用いた。頂角は１２０°で、プリズムピッチは０．０５ｍｍである。
【０１７１】
着色層２００の着色要素２５０には、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｂｋの４色を、図３に例示したモザイク配列で配列し、ＰＤＬＣセルの第１及び第２透明電極１１１、１２１と、ピッチが一致するように配置した。
【０１７２】
このようにして作製した実施例に係る表示装置３１の反射率を測定し、また、色にじみも評価を行った。  
反射率の測定には、色彩輝度計ＢＭ−７（トプコンテクノハウス社）を用い、標準白色板ＷＳ−３（トプコンテクノハウス社）との輝度比を反射率として用いた。反射率は、ＰＤＬＣ層に電圧を印加しない状態で測定した。  
色にじみの評価では、周波数１００Ｈｚ、電圧５０Ｖの交流矩形波電圧をＰＤＬＣセルに印加した状態において顕微鏡で観察し、あるサブピクセル領域に他のサブピクセルの色がにじんでいないか確認することで行った。
【０１７３】
このような評価において、反射率は５１．３％と非常に高い値を示し、色にじみも確認されず、明るく鮮明な表示が得られた。
【０１７４】
このように、本実施例に係る表示装置３１において、色にじみが抑制され、さらに明るく色純度や解像度の高い反射カラー表示が可能なことが確認できた。
【０１７５】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、基板、電極、光切り替え層、光反射体、着色層など、表示装置を構成する各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。  
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１７６】
その他、本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１７７】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における着色要素の配列を例示する模式図である。
【図４】第１の比較例の表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。
【図５】第１の比較例の表示装置における着色要素の配列を例示する模式図である。
【図６】第２の比較例の表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る別の表示装置における着色要素の配列を例示する模式図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における各種の着色要素の配列を例示する模式図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る表示装置の作用を例示する模式的断面図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的斜視図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態に係る表示装置の作用を例示する模式的断面図である。
【図２２】本発明の第２及び第３の実施形態に係る表示装置の作用を例示する模式図である。
【図２３】本発明の第２及び第３の実施形態に係る表示装置の実験結果を例示する画像である。
【図２４】本発明の実施形態において用いることができる光反射体の構成を例示する模式的斜視図である。
【図２５】本発明の実施形態において用いることができる別の光反射体の構成を例示する模式的斜視図である。
【図２６】本発明の実施形態において用いることができる別の光反射体の構成を例示する模式図である。
【図２７】本発明の実施形態において用いることができる別の光反射体の構成を例示する模式図である。
【図２８】本発明の実施形態において用いることができる別の光反射体の構成を例示する模式的斜視図である。
【図２９】本発明の実施形態において用いることができる光反射体における凹凸の配列を例示する模式的斜視図である。
【符号の説明】
【０１７９】
１０、１０ａ、１１ａ〜ｅ、１２ａ〜ｂ、１３ａ〜ｄ、１４ａ〜ｂ、１５ａ〜ｂ、１６ａ〜ｂ、１７ａ〜ｂ、２０、３０、３１、９０、９１  表示装置
１００  光切り替え層
１００ａ  背面
１００ｂ  前面
１１０  第１透明基板
１１１  第１透明電極
１２０  第２透明基板
１２１  第２透明電極
１３０  光切り替え要素
１９０  シール層
２００  着色層
２０５  白色基体
２１０  第１着色要素
２１０ａ、赤色層
２２０  第２着色要素
２２０ａ  緑色層
２３０  第３着色要素
２３０ａ  青色層
２４０  第４着色要素
２４０ａ  透明層
２５０  着色要素
２５１  第１着色画素（着色画素）
２５２  第２着色画素
２５３  第３着色画素
２５４  第４着色画素
２６０ｋ  光吸収層
３００、３００ａ〜３００ｌ  光反射体
３０１ａ、ｂ  面
３１０  凹凸
３１０ａ  表面
３２０  平滑面  
【図１】
2010032914.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010032914.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2010032914.tif 000010
【図９】
2010032914.tif 000011
【図１０】
2010032914.tif 000012
【図１１】
2010032914.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2010032914.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2010032914.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2010032914.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2010032914.tif 000027
【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図２３】
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