(57)【要約】【課題】  カラーフィルタの色濃度を濃くするとその分だけ外光使用時の表示が暗くなる。そこで簡便に低コストで外光使用時の反射型表示を明るくしたい。【解決手段】  液晶層の層厚を一定に保つために散布するスペーサーに反射機能を持たせる。これによって、外光を常時一定量反射することになり、反射膜で反射される液晶層を通過する光に加えて常に一定量の光が上乗せされる。そのため反射表示は明るくなる。また、スペーサーの形状をお椀状などして反射面積を増やすことにより、スペーサーで反射される光の量が増え、より明るくなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と対向基板の間に封入された液晶層を備える液晶表示装置において、前記液晶層の背後側に設けられた半透過反射体と、前記液晶層に分散して設けられた光反射粒子を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記液晶層と前記半透過反射体との間にカラーフィルタが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記半透過反射体は前記基板上に形成され、前記カラーフィルタが前記半透過反射体上に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記半透過反射体が開口部を有する反射体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光反射粒子が前記基板と前記対向基板の間隙を一定に保持するためのスペーサーとして機能することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光反射粒子が、表面に金属層と絶縁層が設けられた樹脂粒子であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の電子機器に使用される液晶表示装置に関する。詳しくは、使用環境の光である外光を利用する反射型表示の明るさの向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示装置では、明所でも暗所でも表示が観察できるように、自然光や室内光等の外光を利用する反射型表示と、バックライトからの照明光を利用する透過型表示との両方の表示モードを行うものがある。このような液晶表示装置の構成としては、液晶パネルの内面に半透過反射膜を備え、背面にバックライトを備えた構成が一般的に知られており、半透過型の表示装置と称されている。また、半透過反射膜より液晶層側にカラーフィルタを形成することにより、反射表示と透過表示のどちらでもカラー表示を可能にすることが知られている。そして半透過反射膜として誘電体多層膜を用い、液晶パネル内部に形成した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、半透過反射板として画素内に透過用の開口を設けた金属反射膜を用いる構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この構成では、バックライト使用時の透過表示ではカラーフィルタを１回通過した光を、外光使用時の反射表示ではカラーフィルタを２回通過した光を観察することになるため、光の損失が光源使用時よりも外光使用時の方が多くなる。これを回避するために、反射部上に形成したカラーフィルタに開口部を設けていた（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−２８４２７６号公報（第２頁、第１−３図）
【特許文献２】特開２００１−３３７７８号公報（第２−３頁、第１、２図）
【特許文献３】特開２００３−１２１８３３号公報（第２−３頁、第２−６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の構成では、バックライト使用時の色を濃くするためにカラーフィルタの色を濃くするとその分だけ外光使用時の表示が暗くなってしまうという課題がある。その際に構成を変更するような解決方法、すなわち、従来の特許文献３のような、反射部上に形成されたカラーフィルタに開口部を設けた構成では、新規のフォトマスクが必要となるなど、工程やコスト等の面で負担が大きい。そのため、より簡便に低コストで外光使用時の反射型表示を明るくしたい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明では、液晶層の層厚すなわち光路長を一定に保つために散布するスペーサーに反射機能を持たせる。そのことによって、外光を常時一定量反射することになり、反射膜で反射される液晶層を通過する光に加えて常に一定量の光が上乗せされることになる。そのため本発明の手段を抗さない場合に比べ反射型表示は明るくなる。また、スペーサーの形状をお椀状などに工夫することにより、反射面積が増やすと、スペーサーによって反射される光の量が増え、より明るくなる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明により、カラーフィルタに開口部を設けたりするようなその他の構造変化を伴わないでより簡便に外光環境下において液晶のスイッチングに関係なく一定の明るさを得る事が出来る。そのため、光源使用時の特性を変えることなく、外光使用時の表示の明るさを得る事が可能となる。また、スペーサーの形状を半球状などにすることにより、反射面積が増え、効果が増大する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の液晶表示装置は、基板と対向基板の間に封入された液晶層を備えるとともに、液晶層の背後側に設けられた半透過反射体と、液晶層に分散して設けられた光反射粒子を備えている。このような構成によれば、光反射粒子が外光を一定量反射することになり、外光を用いて表示を観察する反射表示が明るくなる。
【０００７】
さらに、液晶層と半透過反射体との間にカラーフィルタを設けることとした。このような構成によれば、光反射粒子が外光を一定量反射することになり、外光を用いてカラー表示を観察する反射表示を明るくすることができる。
【０００８】
また、半透過反射体を基板上に形成し、カラーフィルタを半透過反射体上に設けるという、従来と同様の構成で効果を得ることができる。また、半透過反射体として開口部を有する反射体を用いることができる。さらに、光反射粒子が基板と対向基板の間隙を一定に保持するためのスペーサーを兼ねる構成とした。具体的に、光反射粒子として、表面に金属層と絶縁層が設けられた樹脂粒子を用いることができる。
【０００９】
以下、実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
本実施例の液晶表示装置の構成を図１に模式的に示す。図示するように、この液晶表示装置は、下側基板４と対向基板５の間にネマティック液晶層６を挟み、上下基板を一対の光学フィルム７で挟んだ構成である。下側基板４であるガラス基板の上に、開口部を持つ反射膜３が形成されており、その上にカラーフィルタ２が形成されている。カラーフィルタ２は一画素につきＲＧＢの三色の着色層で構成されている。ネマティック液晶層６には層を一定の間隔６．０μmに保つためのスペーサー１を散布した。その際、スペーサー１には反射する機能を持たせたものを用いた。具体的には通常のアクリルビーズを銀メッキした後、絶縁コートをしたものを用いた。光学フィルム７は偏光板、位相差フィルム、光散乱層などを順次積層してなる。また、この液晶表示装置ではパッシブマトリックス方式で駆動するＳＴＮモードを用いた。
【００１１】
この構成によれば、液晶表示パネルに入射した外光は、常にスペーサー１によって反射されるため、反射膜で反射される液晶層を通過する光に加えて常に一定量の光が上乗せされることになる。そのため全体的に明るい反射型表示が視認可能となった。その際透過型表示において光路に影響はないため、透過型表示の品質が下がることも無い。
【００１２】
また、図２のようにスペーサー形状が半球状になったものや図３のように立方体になったもののように、外光側に面を設けた形状のものをスペーサーとして用いた場合、面の大きさに応じて反射効率が上がる。そのため全体的な明るさが図１のような球状のものに比べより明るくなる。
【００１３】
本実施例では、パッシブマトリックス方式で駆動するＳＴＮモードを用いたが、これに限らず、スイッチング素子によって画素電極を駆動するアクティブマトリクス方式の液晶パネルを用いてもよい。また、ＴＮモードやＥＣＢモードなど、どのような電気光学効果モードを用いても適応可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
環境光である外光を利用して明るい表示が視認可能となるので、携帯情報機器のような種々の環境において使用が望まれる電子機器にも適応できる。さらに本発明によれば半透過膜の性能の変更を必要としないことから、低コスト化が進む電子機器にも適応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明の液晶表示装置の断面構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  スペーサー
２  カラーフィルタ
３  半透過反射膜
４  基板
５  対向基板
６  ネマティック液晶層
７  光学フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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