(57)【要約】      （修正有）【課題】反射での画像品質および見栄えを向上させる。【解決手段】少なくとも電極である走査電極５を有する第１基板である上基板３と少なくとも信号電極である電極と反射部材を有する第２基板である下基板２を間隙を設けて対向させて配置し前記間隙に電気光学変換部材である液晶４をシール材と封孔材を用いて封止した表示装置であり、前記反射部材は、前記第１基板である上基板３に近い位置と遠い位置の下基板２にそれぞれ配置した第１反射部材９と第２反射部材６とを有し、前記第１反射部材９と前記第２反射部材６とは、前記表示面方向で重なりのない領域を有する事を特徴とする。【選択図】  図１
2005070130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を有する第１基板と電極と反射部材を有する第２基板を間隙を設けて表示面方向で対向させて配置し前記間隙に電気光学変換部材を封止した表示装置において、
前記反射部材は、前記第１基板に近い位置と遠い位置にそれぞれ配置した第１反射部材と第２反射部材とを有し、前記第１反射部材と前記第２反射部材とは、前記表示面方向で重なりのない領域を有する事を特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１反射部材と前記第２反射部材間は間隙が形成されており前記電気光学変換部材側に配設された前記第１反射部材は開口部を有し、前記開口部の下に前記第２反射部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１反射部材の開口部は、画素の一部に設けられた光透過部である事を特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第２反射部材が島形状なして前記第１反射部材の前記開口部の下に設けられていることを特徴とする請求項１または２または３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２反射部材と前記電気光学変換部材の間には、カラーフィルタと前記電極が設けられており、前記電極は前記第１反射部材の開口部を覆って配設されている事を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第２基板の下方には、バックライトが配設されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１反射部材が、前記電気光学変換部材側に配設された前記第１反射部材は液晶側からの光を反射する面と前記第２基板側からの光を反射する反射面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の表示装置。
【請求項８】
少なくとも電極を有する第１基板と少なくとも電極と反射部材を有する第２基板を間隙を設けて対向させて配置し前記間隙に電気光学変換部材を封止した表示装置において、
前記第２基板には第１反射部材と第２反射部材が間隙を設けて配設されており前記電気光学変換部材側に配設された前記第１反射部材は液晶側からの光を反射する面と前記第２基板側からの光を反射する反射面を有することを特徴とする表示装置。
【請求項９】
少なくとも電極を有する第１基板と少なくとも電極と反射部材を有する第２基板を間隙を設けて対向させて配置し前記間隙に電気光学変換部材を封止した表示装置において、
前記第２基板には第１反射部材と第２反射部材が間隙を設けて配設されており前記電気光学変換部材側に配設された前記第１反射部材は開口部を有し、前記開口部の下に前記第２反射部材が設けられていることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射層を備え、反射光と透過光の色味を合わせた液晶表示装置に関するものである。また、反射層を備えた表示装置において、反射で画像を表示するときの輝度及び光量を増加する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
自然光や照明光などからなる外光と液晶表示装置内に備えられたバックライト光を併用して使用する液晶表示装置は、明るい場所での省電力と暗所での所定の表示輝度を有することで広く利用されている。
しかし、従来の液晶表示装置ではカラーフィルタが１層のため外光は、カラーフィルタを透過した後、さらに反射膜で反射され、再度、カラーフィルタを透過して視認者に表示光として視認される。一方、バックライト光は、カラーフィルタを１回だけ透過して視認者に表示光として視認される。従って、外光による反射表示が暗く、バックライト光によるバックライト表示が明るくなるので、バックライト光による表示の時の色味が薄くなって、色味が合わず表示品質の低下を招く欠点を有していた。
【０００３】
上記従来の欠点を解消するものとして図８に示す他の従来の液晶表示装置が知られている。
図８は、従来の液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
図８に示すように液晶表示装置１０１は、対向する下基板１０２と上基板１０３とからなる一対の基板と、下基板１０２と上基板１０３との間に該基板外周を図示しないシール材を介して挟持形成された空間にＴＮ（ツイステッドマネッティック）やＳＴＮ液晶などからなる液晶１０４を有する。また、液晶表示装置１０１を構成するガラスや樹脂などの透明部材からなる上基板１０３の液晶側である内面側にはＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などの透明導電膜からなるストライプ状の走査電極１０５が全面にわたって設けられている。該走査電極１０５の下面側（下基板１０２側）には該走査電極１０５を覆うようにラビング処理が施された図示しない配向膜が形成されている。
【０００４】
一方、上基板１０３と同部材からなる下基板１０２の液晶側である内面側には図８に示すように、１層目のカラーフィルタ１０７−１が設けられている。該カラーフィルタ１０７−１は、赤色層１０７Ｒと緑色層１０７Ｇと青色層１０７Ｂとが規則的に配列されている。
また、カラーフィルタ１０７−１の上面側（上基板１０３側）には反射面１０６ａを有するアルミニウム、銀等の金属膜からなる反射層１０６が形成されている。さらに該反射層１０６を挟んで上方にはカラーフィルタ１０７−１の各色層が視認者方向から見て重なるように２層目のカラーフィルタ１０７−２が設けられている。また、該カラーフィルタ１０７−２には上基板１０３の走査電極１０５と同様にＩＴＯなどの透明導電膜からなるストライプ状の信号電極１０８が走査電極１０５に対して直角方向に設けられ、各透明電極の交差部分が１画素となる。各画素上には上記したカラーフィルタ１０７−１とカラーフィルタ１０７−２の各赤色層１０７Ｒ、緑色層１０７Ｇ、青色層１０７Ｂが位置している。
【０００５】
さらに、信号電極１０８の上側には、走査電極１０５と同様に信号電極１０８を覆うようにラビング処理が施された図示しない配向膜が形成されている。また、反射層１０６には各画素毎にバックライト１１２の光源光Ｌ２の光透過用に開口１１０を設けている。該開口１１０内には光が透過し易いように絶縁性の透明樹脂など透明部材１が充足されている。
【０００６】
次に、従来の液晶表示装置１０１における入射光及び出射光の経路について説明する。
図８に示すように自然光や照明光などからなる外光（入射光）Ｌ１は、上基板１０３と走査電極１０５と液晶１０４を透過した後、カラーフィルタ１０７−２を透過して透過光ＣＦ１１となり、さらに反射層１０６の反射面１０６ａで反射し、カラーフィルタ１０７−２を再透過して透過光ＣＦ１２となる。一方、バックライト１１２の光源光（入射光）Ｌ２は、下基板１０２を透過した後にカラーフィルタ１０７−１を透過し、続いて開口１１０を透過し、さらにカラーフィルタ１０７−２の順に透過して表示光ＬＸ２となる。そして液晶表示装置１０１は、外光Ｌ１による表示光（出射光）ＬＸ１と光源光Ｌ２による表示光（出射光）ＬＸ２とカラーフィルタを２回透過することになり、色味が合うことになる。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１８３８９２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、半透過反射型表示装置においては、バックライトからの光源光Ｌ２は、外光Ｌ１と比較して輝度が高く明るいうえに上述した従来の液晶表示装置１０１においては光源光Ｌ２である表示光ＬＸ２は、反射することがなく２層のカラーフィルタを直接透過して視認者に視認される。従って、反射は、外光を利用するため輝度が十分得られないのでバックライトを用いた透過型に比べ輝度が落ち反射での表示が見づらいとの問題を有していた。
この課題は、反射型表示装置においてもいることであり、このための反射に於ける表示画像を見るときの輝度を高くすること、光量を増加することが、表示装置の製品価値を上げる重要な課題である。
【０００９】
しかしながら、光源光Ｌ２は、外光Ｌ１と比較して輝度が高く明るいうえに上述した従来の液晶表示装置１０１においては光源光Ｌ２である表示光ＬＸ２は、反射することがなく２層のカラーフィルタを直接透過して視認者に視認される。従って、反射は、外光を利用するため輝度が十分得られないのでバックライトを用いた透過型に比べ輝度が落ち反射での表示が見づらいとの問題を有していた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、電極を有する第１基板と電極と反射部材を有する第２基板を間隙を設けて表示面方向で対向させて配置し前記間隙に電気光学変換部材を封止した表示装置において、前記反射部材は、前記第１基板に近い位置と遠い位置にそれぞれ配置した第１反射部材と第２反射部材とを有し、前記第１反射部材と前記第２反射部材とは、前記表示面方向で重なりのない領域を有する事を特徴とする。
さらに、前記第１反射部材と前記第２反射部材間は間隙が形成されており前記電気光学変換部材側に配設された前記第１反射部材は開口部を有し、前記開口部の下に前記第２反射部材が設けられていることを特徴とする。
さらに、前記第１反射部材の開口部は、画素の一部に設けられた光透過部である事を特徴とする。
さらに、前記第２反射部材が島形状なして前記第１反射部材の前記開口部の下に設けられていることを特徴とする。
さらに、前記第２反射部材と前記電気光学変換部材の間には、カラーフィルタと前記電極が設けられており、前記電極は前記第１反射部材の開口部を覆って配設されている事を特徴とする。
さらに、前記第２基板の下方には、バックライトが配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の表示装置。
さらに、前記第１反射部材が、前記電気光学変換部材側に配設された前記第１反射部材は液晶側からの光を反射する面と前記第２基板側からの光を反射する反射面を有することを特徴とする。
【００１１】
また、少なくとも電極を有する第１基板と少なくとも電極と反射部材を有する第２基板を間隙を設けて対向させて配置し前記間隙に電気光学変換部材を封止した表示装置において、前記第２基板には第１反射部材と第２反射部材が間隙を設けて配設されており前記電気光学変換部材側に配設された前記第１反射部材は液晶側からの光を反射する面と前記第２基板側からの光を反射する反射面を有することを特徴とする。
【００１２】
また、少なくとも電極を有する第１基板と少なくとも電極と反射部材を有する第２基板を間隙を設けて対向させて配置し前記間隙に電気光学変換部材を封止した表示装置において、前記第２基板には第１反射部材と第２反射部材が間隙を設けて配設されており前記電気光学変換部材側に配設された前記第１反射部材は開口部を有し、前記開口部の下に前記第２反射部材が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
本実施形態は、パッシブマトリクス方式の半透過反射型液晶表示装置の一例を示している。
図１は、本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。また、図２は、図１に示した液晶表示装置を構成する上部反射層の開口と下部反射層を示すの概略平面図である。
【００１４】
図１に示した液晶表示装置１は、従来と同様、互いに対向する下基板２と上基板３とからなる一対の基板と、下基板２と上基板３との間に基板外周を図示しないシール材を介して挟持形成された空間にＴＮやＳＴＮ液晶などからなる液晶４を有する。また、液晶表示装置１を構成するガラスや樹脂などの透明部材からなる上基板３の液晶側である内面側には、図１に示すように、ＩＴＯなどの透明導電膜からなるストライプ状の走査電極５が全面にわたって設けられ、走査電極５の下側には、該走査電極５を覆うようにラビング処理が施された図示しない配向膜が形成されている。
【００１５】
一方、上基板３と同様の部材からなる下基板２の液晶側である内面側には、図１に示すように、反射面６ａを有するアルミニウム、銀等の金属膜からなる下部反射層６が設けられ、さらに、下部反射層６の上面側（上基板３側）には、カラーフィルタ７が設けられている。該カラーフィルタ７は、赤色層７Ｒと緑色層７Ｇと青色層７Ｂとが規則的に配列されている。
また、カラーフィルタ７の上面側には、図１及び図２に示すように走査電極５と同様にＩＴＯなどの透明導電膜からなるストライプ状の信号電極８が走査電極５に直交する方向に設けられ、各透明電極の交差部分が１画素となる。各画素上には上記したカラーフィルタ７の赤色層７Ｒ、緑色層７Ｇ、青色層７Ｂが配設されている。
【００１６】
さらに、信号電極８の上面側には、走査電極５と同様に信号電極８を覆うようにラビング処理が施された図示しない配向膜が形成されている。また、カラーフィルタ７の下面側（下基板２側）にはアルミニウム又は銀等の金属膜からなる反射面９ａを有する上部反射層９が反射面６ａを有する下部反射層６からズレた位置に設けられている。下基板２の上に下部反射層６が島状に設けられ、該下部反射層６の上に樹脂材よりなる絶縁層１１が設けられ、該絶縁層１１の上に下部反射層６の周囲を囲うが如く上部反射層９が配設される。
また、図２に示すように該上部反射層９には各画素毎に光透過用に開口１０が設けられている。該開口１０の外形状と島状の下部反射層６の外形状とが視認者から見て一致するが下部反射層６を開口１０より大きくしても良い。
さらに図１に示すように下基板２とカラーフィルタ７との層間は、絶縁性の層である絶縁層１１が配設されているが、この絶縁層は、光が透過し易いように透明樹脂など透明部材よりなる。
【００１７】
次に、本実施形態における入射光及び出射光の経路について図１を用いて説明する。
尚、本発明の場合、以降、カラーフィルタの透過光は、最初に透過する時の光を透過光ＣＦ１とし、２回目に透過した後には透過光ＣＦ２とし、３回目に透過した後には透過光ＣＦ３となる。例えば、外光Ｌ１の場合には最初の透過後を透過光ＣＦ１１とし、２回目の透過後を透過光ＣＦ１２とする。同様に外光Ｌ２の場合には最初の透過後を透過光ＣＦ２１とし、２回目の透過後を透過光ＣＦと２２する。さらに外光Ｌ３の場合は、最初の透過後を透過光ＣＦ３１とし、２回目の透過後を透過光ＣＦ３２とする。また、最終の液晶表示装置からの出射光を表示光とする。
【００１８】
図１に示すように上基板３と走査電極５と液晶４を透過した外光Ｌ１は、信号電極８を透過した後に図１ではカラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１１となる。さらに、該透過光ＣＦ１１は、下部反射層６の反射面６ａで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１２となる。そして表示光ＬＸ１は、視認者に透過型液晶表示装置の表示として視認される。また、外光Ｌ３は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３１となる。
さらに、該透過光ＣＦ３１は、上部反射層９の反射面９ｂで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇ及び信号電極８を透過し、透過光ＣＦ３２となる。該透過光ＣＦ３２は、上基板３を透過した後、表示光ＬＸ３となって、視認者に透過型液晶表示装置の表示として視認される。
【００１９】
一方、バックライトに関して説明する。バックライトとしては、サイドライト型バックライトと直下型バックライトがあり、直下型バックライトは、液晶装置の直下に光源を置いたものである。サイドライト型バックライトは、液晶装置の直下には導光板が設けられ導光板の側方向光源であるＬＥＤや蛍光管を置くものがある。本願発明は、
これらのバックライトのほかフラット光源（ＥＬやフラット蛍光管）にも適用できる。バックライト１２の光源光Ｌ２は、下基板２を透過した後に上部反射層９の反射面９ａで反射して下基板２側に向かって直進し、下基板２の下部反射層６の反射面６ａで再度反射して緑色層７Ｇを透過して透過光ＣＦ２１となる。該透過光ＣＦ２１が上基板３を透過した後、表示光ＬＸ２として視認者に透過型液晶表示装置の表示として視認される。このように透過光は、上部反射層９の反射光からなる透過光ＣＦ３２と下部反射層６の反射光からなる透過光ＣＦ２１との合わさった反射光となるため反射型としての輝度が高くなる効果を持つ。
【００２０】
以上の如く、本発明の図１では、少なくとも電極である走査電極５を有する第１基板である上基板３と少なくとも信号電極である電極と反射部材を有する第２基板である下基板２を間隙を設けて対向させて配置し前記間隙に電気光学変換部材である液晶４をシール材と封孔材を用いて封止した表示装置であり、前記反射部材は、前記第１基板である上基板３に近い位置と遠い位置の下基板２にそれぞれ配置した第１反射部材と第２反射部材とを有し、前記第１反射部材と前記第２反射部材とは、前記表示面方向で重なりのない領域を有する事を特徴とする。
さらに、前記第１反射部材であり上反射部材である上反射部９と前記第２反射部材であり下反射部材である下反射層６の間は間隙が形成されており前記電気光学変換部材である液晶４側に配設された前記第１反射部材である上反射部材９は開口部である開口１０を有し、前記開口１０の下に前記上反射部材である上反射層９が設けられていることを特徴とする。
前記第１または第２基板上には、電極の他、配向膜、遮光膜、ブラックマトリックスル、ダミー電極（液晶の充填領域のギャップ調整用に設ける駆動を目的としない電極）、絶縁膜、カラーフィルタのための保護膜などが、仕様に合わせて適宜配設される。
さらに、前記第１反射部材である上部反射層９の開口１０である開口部は、透明導電膜からなるストライプ状の信号電極８が走査電極５に直交する方向に設けられ、各透明電極の交差部分が１画素を為しており（図２参照）この画素の一部に設けられた光透過部である。
さらに、前記第２反射部材である下部反射膜６が図１及び図２に示すように周囲に反射部が存在しない領域を設けた島形状なして前記第１反射部材の前記開口部の下に、間隙を設けるための絶縁層１１または透明層または空間をを介して、配設されている。
さらに、前記第２反射部材と前記電気光学変換部材である液晶４の間には、カラーフィルタ７と前記電極である信号電極８が設けられており、信号電極８である前記電極は前記第１反射部材である上部反射層９の開口部である開口１０を覆って配設されている。
さらに、前記第２基板である下基板２の下方には、バックライト１２が配設されている。
さらに、前記第１反射部材である上部反射層９が、前記電気光学変換部材側である液晶４側に配設された前記第１反射部材は液晶４側からの光を反射する面９ｂと前記第２基板側からの光を反射する反射面９ａを有している。
【００２１】
また、図１は、少なくとも走査電極５である電極を有する第１基板である上基板３と少なくとも電極である信号電極８と反射部材を有する第２基板である下基板２を間隙を設けて対向させて配置し前記間隙に電気光学変換部材である液晶４を封止した表示装置である液晶表示装置であり、前記第２基板である下基板２には第１反射部材である上部反射層９と第２反射部材である下部反射層６が間隙を設けて配設されており前記電気光学変換部材である液晶４側に配設された前記第１反射部材は液晶４側からの光を反射する面９ｂと前記第２基板側である下基板２側からの光を反射する反射面９ａを有している。
【００２２】
また、図１は少なくとも電極である走査電極５を有する第１基板である上基板３と少なくとも信号電極である電極と反射部材を有する第２基板である下基板２を間隙を設けて対向させて配置し前記間隙に電気光学変換部材である液晶４をシール材と封孔材を用いて封止した表示装置であり、前記第２基板には第１反射部材である上部反射層９と第２反射部材である下部反射層６が間隙を設けて配設されており前記電気光学変換部材側である液晶側に配設された前記第１反射部材は開口１０である開口部を有し、前記開口部の下に前記第２反射部材である下部反射部材である下反射層６が設けられている。
このように本発明は、特徴ある構成を為している。
【００２３】
（第２の実施形態）
本発明に係る第２の実施形態の液晶表示装置は、第１の実施形態に対して上基板３と該上基板３の液晶側である内面側に設けられた走査電極５とカラーフィルタ７上に設けられた信号電極８及び液晶４の構成が同一で同じ部分の説明は一部省略する。また、第１の実施形態と同一部材には同一符号を付している。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【００２４】
図３に示すように液晶表示装置１は、下基板２の液晶側である内面側には反射面６ａを有する下部反射層６が設けられている。さらに、該下部反射層６の上面側には、赤色層７Ｒと緑色層７Ｇと青色層７Ｂとが規則的に配列されたカラーフィルタ７が設けられている。該カラーフィルタ７の上面には信号電極８が配設されている。また、下面側には反射面９ａ、９ｂを有する上部反射層９が第１の実施形態と同一に構成されている。さらに該上部反射層９を挟持するように反射面９ａの下面側にはカラーフィルタ７と同様、赤色層１７Ｒと緑色層１７Ｇと青色層１７Ｂとが規則的に配列されたカラーフィルタ１７が設されている。該カラーフィルタ１７には開口２０が設けられており、該開口２０の開口形状と上部反射層９に設けられた開口１０の開口形状とが視認者方向で重なり合う。また、カラーフィルタ７の各色層とカラーフィルタ１７の各色層は、視認者から見て一致する。さらに図３に示すように下基板２とカラーフィルタ７との層間は、絶縁層１１となっており、光が透過し易いように透明樹脂であるエポキシやアクリルなどの透明部材が配設されていることは第１の実施形態と同様である。
【００２５】
次に、本実施形態における液晶表示装置１の入射光及び出射光の経路について図３を用いて説明する。
図３に示すように外光Ｌ１は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１１となる。さらに、該透過光ＣＦ１１は、下部反射層６の反射面６ａで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１２となる。そして表示光ＬＸ１は、視認者に透過型液晶表示装置の表示として視認される。また、外光Ｌ３は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３１となる。
さらに、該透過光ＣＦ３１は、上部反射層９の反射面９ｂで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３２となる。該透過光ＣＦ３２は、信号電極８及び上基板３を透過した後、表示光ＬＸ３となって、視認者に透過型液晶表示装置の表示として視認される。
【００２６】
一方、バックライト１２の光である光源光Ｌ２は、下基板２を透過した後に絶縁層１１を透過し、さらにカラーフィルタ１７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ２１となって、上部反射層９の反射面９ａで反射する。そして透過光ＣＦ２２となり、下基板２側に向かって直進する。さらに、下基板２側に直進した透過光ＣＦ２２は、絶縁層１１を透過し、下部反射層６の反射面６ａで再度反射して、さらに絶縁層１１を透過した後、開口２０及び開口１０を通りカラーフィルタ７に達して緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ２３となる。該透過光ＣＦ２３が信号電極８を経て液晶層や上基板を通り、液晶表示装置からの出射光となって表示光をなすとともに該表示光が視認者に表示光ＬＸ２として視認される。このように透過光Ｌ２は、上部反射層９の反射面９ｂの反射光からなる透過光ＣＦ３２と下部反射層６の反射面６ａの反射光からなる透過光ＣＦ１２との合わさった光量の反射光となるため反射型としての輝度が高くなる。一方、バックライトからの光である光源光Ｌ２は、カラーフィルタを３回透過するので表示画面は、少し暗くなるが色味が向上する効果を持つ。また、第１の実施形態より深みのある色合いで表示される。また、光源光Ｌ２は、バックライトの輝度を高めれば明るくなるので、カラーフィルタを３回通ることによる輝度の低下は、解消できる。また、カラーフィルタ１７の厚みを変えて色味を調整しても良い。
ここで、バックライト１２としては、導光部材と導光部材の側面に設けられた光源（蛍光管やＬＥＤ（発光ダイオード））を有するサイドライト型バックライト、液晶４の下方に蛍光管やＬＥＤよりなる光源を設けたバックライト、が有りこれらのバックライトに対して本発明は適用でき、実施形態と同様な効果が得られる。
【００２７】
（第３の実施形態）
本発明に係る第３の実施形態の液晶表示装置は、第２の実施形態の変形例であり、各反射膜に傾斜を持たせ反射光の集光性を高め表示光ＬＸ２の輝度を高めた構成となっている。
第１及び第２の実施形態と同一部材には同一符号を付するとともに一部詳細な説明の重複を避けた。図４は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【００２８】
図４に示すように液晶表示装置１の下基板２−１には液晶側である内面側に断面三角形状の凸部２Ａが複数形成されている。該凸部２Ａの表面を覆うように反射面１６ａを有する下部反射層１６が島状に配設されている。さらに該下部反射層１６の上面側には、赤色層７Ｒと緑色層７Ｇと青色層７Ｂとが規則的に配列されたカラーフィルタ７が設けられている。該カラーフィルタ７の上面側には信号電極８が配設されている。
また、下面側には反射面９ｂを有する第１の上部反射層９が第１の実施形態と同様に構成されている。さらに該上部反射層９下面側には下部反射層１６と対向するように屈曲した反射面１９ａを有する第２の上部反射層１９が重なるように配設されるとともに開口１０−１が設けられている。また、図４に示すように下基板２−１とカラーフィルタ７との層間は、絶縁層１１となっており、光が透過し易いように透明樹脂であるエポキシやアクリルなど透明部材が充足されていることは第１の実施形態と同様である。
【００２９】
次に、本実施形態における液晶表示装置１の入射光及び出射光の経路について図４を用いて説明する。
図４に示すように外光Ｌ１は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１１となる。さらに、該透過光ＣＦ１１は、下部反射層１６の反射面１６ａで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１２となる。
そして表示光ＬＸ１は、視認者に反射型液晶表示装置の表示として視認される。
また、外光Ｌ３は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３１となる。
さらに、該透過光ＣＦ３１は、第１の上部反射層９の反射面９ｂで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３２となる。該透過光ＣＦ３２は、信号電極８及び液晶４と上基板３を透過した後、表示光ＬＸ３となって、視認者に反射型液晶表示装置の表示として視認される。
【００３０】
一方、バックライト１２からの光源光Ｌ２は、下基板２と絶縁層１１を透過した後に第２の上部反射層１９の反射面１９ａで反射する。該反射光は、下基板２側に向かって直進し、下基板２に配設された下部反射層１６の反射面１６ａで再度反射して開口１０−１からカラーフィルタ７に達して緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ２１となる。該透過光ＣＦ２１が信号電極８と液晶４と上基板３を経て液晶表示装置からの出射光となって表示光をなすとともに該表示光が視認者に表示光ＬＸ２として視認される。このように光源光は、第１の上部反射層９の反射光からなる透過光ＣＦ３２と下部反射層１６の反射光からなる透過光ＣＦ１２との合わさった反射光となるため反射型としての輝度が高くなる効果を持つ。また、下部反射層１６及び第２の上部反射層１９の各反射面が所定の角度を有しているため第１の実施形態より、効率のよい集光が行われる。
【００３１】
（第４の実施形態）
本発明に係る第４の実施形態の液晶表示装置を図５を用いて説明する。
第２の実施形態と第３の実施形態で示した上基板３と該上基板３の液晶側である内面側に設けられた走査電極５とカラーフィルタ７上に設けられた信号電極８及び液晶４の構成が同じなので説明を一部省略する。また、第１の実施形態と同一部材には同一符号を付して詳細な説明を省略する。図５は、本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【００３２】
図５に示すように液晶表示装置１の下基板２−１には液晶側である内面側に断面三角形状の凸部２Ａが複数形成されている。該凸部２Ａの表面を覆うように反射面１６ａを有する下部反射層１６が島状に配設されている。さらに、該下部反射層１６の上面側には赤色層７Ｒと緑色層７Ｇと青色層７Ｂとが規則的に配列されたカラーフィルタ７が設けられている。該カラーフィルタ７の上面には信号電極８が配設されている。また、下面側には反射面９ｂを有する第１の上部反射層９が第１の実施形態と同一に構成されている。さらに該第１の上部反射層９を挟持するように下面側にはカラーフィルタ７と同様、赤色層２７Ｒと緑色層２７Ｇと青色層２７Ｂとが傾斜を有して規則的に配列されたカラーフィルタ２７が層設されている。該カラーフィルタ２７には開口２０−１が設けられており、該開口２０の開口形状と第１の上部反射層９に設けられた開口１０−１の開口形状とが視認者から見て重なり合う。また、カラーフィルタ２７の各色層とカラーフィルタ７の各色層は、視認者から見て一致する。さらに下基板２−１とカラーフィルタ７との層間は、絶縁層１１となっており、光が透過し易いように透明樹脂であるエポキシやアクリルなど透明部材が充足されていることは第３の実施形態と同様である。
【００３３】
次に、本実施形態における液晶表示装置１の入射光及び出射光の経路について図５を用いて説明する。
図５に示すように外光Ｌ１は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１１となる。さらに、該透過光ＣＦ１１は、下部反射層１６の反射面１６ａで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１２となり、そして表示光ＬＸ１となり、視認者に透過型液晶表示装置の表示として視認される。また、外光Ｌ３は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３１となる。さらに、該透過光ＣＦ３１は、上部反射層９の反射面９ｂで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３２となる。該透過光ＣＦ３２は、信号電極８及び液晶４と上基板３を透過した後、表示光ＬＸ３となって、視認者に透過型液晶表示装置の表示として視認される。
【００３４】
一方、バックライト１２の光源光Ｌ２は、下基板２−１を透過した後にカラーフィルタ２７の緑色層２７Ｇを透過し、透過光ＣＦ２１となって、第２の上部反射層１９の反射面１９ａで反射して透過光ＣＦ２２となる。そして下基板２−１側に向かって直進する。直進した透過光ＣＦ２２は、下部反射層１６の反射面１６ａで再度反射して開口２０−１及び開口１０−１からカラーフィルタ７に達して緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ２３となる。該透過光ＣＦ２３が信号電極８を経て液晶表示装置からの出射光となって表示光をなすとともに該表示光が視認者に表示光ＬＸ２として視認される。このように反射光は、第１の上部反射層９の反射光からなる透過光ＣＦ３２と下部反射層１６の反射光からなる透過光ＣＦ１２との合わさった反射光となるため反射型としての輝度が高くなる。光源光Ｌ２は、透過光ＣＦ２３がカラーフィルタを３回透過して表示画面は、彩度が向上するとともにバックライトの輝度を上げることができるので暗くならず色味が落ちない効果を持つ。
【００３５】
（第５の実施形態）
本発明に係る第６の実施形態の液晶表示装置を図６を用いて説明する。
第１の実施形態と同一部材には同一符号を付して詳細な説明を一部省略する。図６は、本発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【００３６】
図６に示すように液晶表示装置１は、下基板２のバックライト側である外面側には反射面６ａを有する下部反射層６が設けられている。一方、下基板２の液晶側である内面側には反射面９ａと反射面９ｂとを有する上部反射層９が設けられている。該上部反射層９には光透過用に開口１０が設けられている。該開口１０と下部反射層６の外形状とが図２に示すように視認者から見て重なり合うが大きくても良い。さらに、下基板２とカラーフィルタ７との層間は、絶縁層１１となっており、光が透過し易いように透明樹脂であるエポキシやアクリルなど透明部材が配設されていることは他の実施形態と同様である。また、絶縁層１１の上面には赤色層７Ｒと緑色層７Ｇと青色層７Ｂとが規則的に配列されたカラーフィルタ７が設けられている。該カラーフィルタ７の上面には信号電極８が配設されている。上述したように本実施形態は、第１の実施形態の下基板２の表裏（内外面側）に下部反射層６及び上部反射層９をそれぞれ設けた構成となっている。前記絶縁層１１は、なくても良い。
【００３７】
次に、本実施形態における入射光及び出射光の経路について図６を用いて説明する。
図６に示すように外光Ｌ１は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１１となる。さらに、該透過光ＣＦ１１は、下基板２を透過し、下部反射層６の反射面６ａで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過する。そして透過光ＣＦ１２となる。該透過光ＣＦ１２が信号電極８を経て液晶表示装置からの出射光となって表示光をなすとともに該表示光が視認者に表示光ＬＸ１として視認される。また、外光Ｌ３は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３１となる。さらに、該透過光ＣＦ３１は、上部反射層９の反射面９ｂで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３２となる。該透過光ＣＦ３２は、信号電極８及び液晶４と上基板３を透過した後、表示光ＬＸ３となって、視認者に透過型液晶表示装置の表示として視認される。
【００３８】
一方、バックライトの光源光Ｌ２は、下基板２を透過した後に上部反射層９の反射面９ａで反射し、直進して下部反射層６の反射面６ａで再度反射して開口１０からカラーフィルタ７に達して緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ２１となる。該透過光ＣＦ２１が信号電極８を経て液晶表示装置からの出射光となって表示光をなすとともに該表示光が視認者に表示光ＬＸ２として視認される。このように反射光は、上部反射層９の反射光からなる透過光ＣＦ３２と下部反射層６の反射光からなる透過光ＣＦ１２との合わさった反射光となるため反射型としての輝度が高くなる効果を持つ。
【００３９】
（第６の実施形態）
本発明に係る第７の実施形態の液晶表示装置は、光源光が側面から入射される導光板方式の液晶表示装置に関するものである。
第１の実施形態と同一部材には同一符号を付して詳細な説明を一部省略する。
図７は、本発明の第７の実施形態に係る液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【００４０】
図７に示すように液晶表示装置１は、下基板２の液晶側である内面側には、上述した赤色層７Ｒと緑色層７Ｇと青色層７Ｂとが規則的に配列されたカラーフィルタ７が形成され、該カラーフィルタ７の上面には信号電極８が配設されている。また、下基板２の外面側の側面にはリフレクタを備えた蛍光管や発光ダイオード（ＬＥＤ）よりなる光源５１を配した導光板５０を有するバックライトが備えられている。該導光板５０の上面側と下基板２との間には拡散板５２、１組のプリズムシート５３、偏光板５４が所定の方法で順次重ねられている。また、導光板５０の上面側（下基板２側）には反射面９ａと反射面９ｂとを有する上部反射層９が設けられている。一方、導光板５０の下面側には反射面６ａを有する下部反射層６が設けられている。また、上部反射層９には光透過用に開口１０が設けられている。該開口１０と下部反射層６の外形状とが視認者から見て重なり合う構成となっている。
【００４１】
次に、本実施形態における入射光及び出射光の経路について図７を用いて説明する。
図７に示すように外光Ｌ１は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１１となる。該透過光ＣＦ１１は、偏光板５４、１組のプリズムシート５３、拡散板５２の順に透過し、導光板５０の下面側に設けた下部反射層６の反射面６ａで反射する。そして反射した外光Ｌ１が上記した入射光と逆順に直進し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ１２となって、視認者に表示光ＬＸ１として視認される。また、外光Ｌ３は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３１となる。さらに、該透過光ＣＦ３１は、偏光板５４、１組のプリズムシート５３、拡散板５２の順に透過し、導光板５０の上面に設けた上部反射層９の反射面９ｂで反射し、再度カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光ＣＦ３２となる。該透過光ＣＦ３２は、信号電極８及び上基板を透過した後、表示光ＬＸ３となって、視認者に透過型液晶表示装置の表示として視認される。
【００４２】
一方、光源５１を光源とするリフレクタで集光された光源光Ｌ２は、導光板５０内部を進む、そして、導光板５０の上面側に設けた上部反射層９の反射面９ａで反射した反射光が反射膜６の反射面６ａで再度、反射される。その後、反射した光源光Ｌ２は、上部反射層９に設けた開口１０から出射し、拡散板５２、１組のプリズムシート５３、偏光板５４の順に透過し、下基板２に入射する。入射した光源光Ｌ２は、カラーフィルタ７の緑色層７Ｇを透過し、透過光１ＣＦとなって、視認者に透過型液晶表示装置の表示として視認される。
【００４３】
上述の如く透過光は、上部反射層９の反射光からなる透過光ＣＦ３２と下部反射層６の反射光からなる透過光ＣＦ１２及び透過光ＣＦ２３との合わさった反射光となるため反射型としての輝度が高くなり、色味が落ちない効果を持つ。上述した説明で外光とは液晶表示装置の上基板あるいは上基板の上の偏光板の外から液晶表示装置に入って来る光のことである。
【００４４】
下方からの光が所定の角度で上反射層９に当たり、反射し下反射層６に所定の角度で当たるようにするための光を制御するプリズムを下基板２の下面あるいは下方に設けるのがよい。
【００４５】
本発明の実施形態は、走査電極と信号電極をストライプ状に配設したパッシブ液晶表示装置に関して説明したが、ＴＦＴ，ＭｉＭ，ＴＤＦ等の素子を用いたアクティブ表示装置にも適用できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液晶表示装置によれば、反射型及び半透過反射型表示装置の反射の輝度及び光量を向上することができ、見栄えや表示品質が向上する効果を有する。
また、半透過反射型液晶装置の特徴である周囲が暗い時にはバックライトを点灯し、輝度を向上させ明るく見やすい表示が得られる。一方、周囲が明るい時にはバックライトを消灯し、反射型として見ることで消費電力を少なくし、電池寿命を長い期間維持する効果を有するうえに、反射型で表示をより明瞭にした効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【図２】図１に示した液晶表示装置を構成する上部反射層の開口と下部反射層を示すの概略平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態の液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態の液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【図６】本発明の第５の実施形態の液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。。
【図７】本発明の第６の実施形態の液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【図８】従来の液晶表示装置の一例を示した概略断面図である。
【符号の説明】
１      液晶表示装置
２、２−１  下基板
３      上基板
４      液晶
５      走査電極
６、１６  下部反射層
６ａ、９ａ、１６ａ、１９ａ  反射面
７、１７、２７  カラーフィルタ
７Ｒ、１７Ｒ、２７Ｒ  赤色層
７Ｇ、１７Ｇ、２７Ｇ  緑色層
７Ｂ、１７Ｂ、２７Ｂ  青色層
８      信号電極
９、１９  上部反射層
１０、１０−１、２０、２０−１  開口
１１    絶縁層
１２    バックライト
５０    導光板
５１    光源
５２    拡散板
５３    １組のプリズムシート
５４    偏光板
ＣＦ１１、ＣＦ１２  透過光
ＣＦ２１、ＣＦ２２、ＣＦ２３  透過光
ＣＦ３１、ＣＦ３２  透過光
Ｌ１、ＬＸ３  外光（入射光）
Ｌ２    光源光（入射光）
ＬＸ１、ＬＸ２、ＬＸ３  表示光（出射光）
【図１】
2005070130.tif 000003
【図２】
2005070130.tif 000004
【図３】
2005070130.tif 000005
【図４】
2005070130.tif 000006
【図５】
2005070130.tif 000007
【図６】
2005070130.tif 000008
【図７】
2005070130.tif 000009
【図８】
2005070130.tif 000010