(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する基板間に液晶を保持してなる表示素子と、
前記表示素子を照明するために前記表示素子の背面側に設けられたバックライトと、
前記表示素子の前面側に設けられ、特定波長領域の光を反射し、残りの波長領域の光を透過する波長選択フィルターと、を備え、
前記バックライトが発光する光の波長領域は、前記波長選択フィルターが透過する波長領域を含み、
前記バックライトが発光する光のうち前記選択波長フィルターを透過する光と、前記波長選択フィルターが反射する光の２種類の波長範囲の光を利用して、黒色を除いた２色の着色の組み合わせで表示することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記バックライトが発光する波長のみを、前記波長選択フィルターが透過することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時計、携帯電話、オーディオ、電卓等に使用されている液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力という特徴を生かして、時計、電卓あるいは携帯電話等に使用されている。
【０００３】
液晶表示装置の表示画面は、液晶表示素子が非発光性であるため、明所では反射板、暗所ではバックライトを用い、背景と文字の明るさの違いで視認性を得ている。また、明所でも暗所でも使用できるように、反射光も得られるとともにバックライトの光も透過できる半透過反射板を用いることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまでの液晶表示装置の表示色は反射板、偏光板、液晶の色に限定されていた。また、反射光も反射板の表面状態によって決められてしまいどうしても高級感のない液晶表示装置しか得ることができなかった。また、色味や表面状態を大きく変えてしまうと光の利用効率が悪くなったり、視認性が悪くなってしまっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
液晶表示素子の表示面の上側に波長選択フィルターを配置したことにより、液晶表示の背景の色や表面状態も変えることが可能となり、外装ケースのデザイン・色とのマッチングが良くすることが出来た。また、バックライト、反射光とも効率よく利用することが出来、光の利用効率を高くすることが可能となった。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明にかかる液晶表示装置を説明する。
【０００７】
図１は本発明にかかる液晶表示装置の基本的な構成を示す模式的な断面図である。上側波長選択フィルター１は特定波長のみを選択的に透過させ、それ以外の光は反射または吸収されるものである。ＬＣＤ２は互いに対向する基板間の間隙に液晶が封入された構成であり、電界や電流や温度上昇によって液晶分子の配列状態や相変化が起こり、液晶状態での光の干渉、散乱、回折、旋光、選択散乱、吸収などの光学的性質が変化することを動作原理としているものである。下側波長選択フィルター３は特定波長の光を選択的に反射するもので、それ以外の光は吸収または透過される。バックライト４は、非発光表示素子であるＬＣＤ２を暗所で照明させるもので、通常ＬＥＤ、ＥＬ、ＦＬ等が利用される。本発明は、上側波長選択フィルター１が透過する波長の範囲内に、下側波長選択フィルター３が反射する波長領域の少なくとも一部と、バックライト４が発光する波長領域の少なくとも一部と、が含まれるようにする。このような構成により、これまでにない色味、表面状態の液晶表示装置が得られ、更に光の利用効率をあげるという効果が得られる。
【０００８】
【実施例】
以下に、本発明にかかる液晶表示装置の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
（実施例１）
図１の構成において、上側波長選択フィルター１は、図３に示す透過及び反射の波長特性を有している。基本的には青色を反射し緑色、赤色は透過する。従って黄色に混色される。具体的には酸化金属膜と酸化珪素をガラス基板上に交互に積層したハーフミラーがこのような特性を有している。
【００１０】
ＬＣＤ２は、液晶をガラス基板に挟んで保持し表裏に偏光フィルムを貼り付けた構造であり、光学特性は背景を遮光し文字を透過させるネガ型のＴＮ液晶表示装置である。
【００１１】
下側波長選択フィルター３はリップマンタイプのホログラムであり、構成は感光剤に交互に異なる２つの屈折率の層が立体的に形成されたものである。図４に下側波長選択フィルター３の透過、反射特性を示す。このフィルターは基本的には緑色を反射し青色と赤色は透過するためピンク色に混色される。
【００１２】
バックライト４は、ＬＥＤを複数個並べ発光面に拡散フィルムを配置した構成であり、ＬＥＤの発光スペクトルは６６０±１５ｎｍの物を使用した。つまり、赤色のバックライトを使用した。
【００１３】
上記の構成の液晶表示装置の、外光での反射モードの表示の場合を説明する。上側波長選択フィルター１で青色は選択反射されるが、緑色と赤色は透過する。ＬＣＤ２では、背景部では遮光され、文字部はそのまま透過する。透過した緑色光と赤色光は下側波長選択フィルター３まで到達し、ここで緑色光だけが選択的に反射される。反射された緑色光は、これまでの光の経路を戻り、上側波長選択フィルター１からは、文字の部分のみ緑色の光が再通過する。従って、上記構成の液晶表示装置を明所で見た場合、青色の鏡面の背景の中に、緑色の文字が表示される液晶表示装置が得られることとなる。
【００１４】
また、バックライトを点灯して上記構成の液晶表示装置を観察した場合、バックライト４で発光された赤色の光は、そのまま下側波長選択フィルター３を通過する。ＬＣＤ２では、文字部のみ通過し、背景部は遮光される。文字部を通過した赤色の光は、上側波長選択フィルター１を通過する。このような光の経路により青色の背景に赤色の文字を得ることが出来た。
【００１５】
本発明は上記の構成にこだわるものではなく、他の材料や特性の部材を使用しても良い。
【００１６】
例えば、上側波長選択フィルター１は、特定波長のみを選択的に透過させ、それ以外の光は反射または吸収されるものであればよく、ハーフミラー、リップマンホログラム、コレステリックフィルム、多層膜延伸フィルム、顔料、染料等を使用することが出来る。
【００１７】
ＬＣＤ２には、表示モードによってネガ、ポジにこだわる必要もなく、また、白黒表示でなく着色していてもよい。散乱型の液晶を用いてもよい。
【００１８】
下側波長選択フィルター３も上側波長選択フィルター１と同様に、光を分離できれば良い。
【００１９】
（実施例２）
実施例１の下側波長選択フィルター３を省いた構成の液晶表示装置を図２に示す。このような構成の液晶表示装置において、バックライト点灯時には実施例１と同様な効果が得られる。更に、下側波長選択フィルター３における透過光の損失がなくなるため、バックライトからの透過光が実施例１に記載した液晶表示装置に比べ明るくなり、視認性が良くなった。したがって、常にバックライトを使用する場合の液晶表示装置に特に有効である。
【００２０】
また、上側波長選択フィルター１の選択透過波長をバックライト４の波長のみを透過させることにより、上側波長選択フィルター１の反射光を更に明るくすることが出来た。
【００２１】
【発明の効果】
以上実施例で説明したとおり、半透過型、透過型、反射型の表示特性の良い液晶表示装置を提供できるようになった。それによって、民生品市場で液晶表示装置の多用されている時計、携帯電話、ポケットベル等アプリケーションにおいては外側ケースがカラフル特にメタリック系のものにはデザイン上マッチングし、商品価値が高めることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる液晶表示装置の基本的な構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明にかかるバックライト付き液晶表示装置の基本的な構成を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の液晶表示装置に一例として用いた波長選択フィルターの透過・反射特性を示す特性図である。
【図４】本発明の液晶表示装置に一例として用いた下側波長選択フィルターの透過・反射特性を示す特性図である。
【符号の説明】
１  上側波長分離フィルター
２  ＬＣＤ
３  下側波長分離フィルター
４  バックライト
【図１】
0003703818.tif 000002
【図２】
0003703818.tif 000003
【図３】
0003703818.tif 000004
【図４】
0003703818.tif 000005