(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶セルを透過する外光を反射する反射層を有する液晶装置において、
前記液晶セルは、配向膜、基板、保護膜、電極、液晶、絶縁膜、偏光板、及び位相差板のうち少なくとも１つを具備し、
前記液晶セルに入射した外光は前記反射層によって反射され再び前記液晶セルを透過した後に前記液晶セルから出射され、
前記液晶セルから出射する前記外光は可視光域の短波長側の透過率よりも長波長側の透過率が高く、
前記液晶セルを出射する光のＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊が、０＜ｂ＊＜１０を呈し、
前記液晶セルを透過した光が出射する側の表面には、反射光のＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊を−１０＜ｂ＊＜０とする光学構造体が配置されてなることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
偏光板を更に有し、前記光学構造体は、前記偏光板の表面に形成した薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
液晶セルを透過する外光を反射する反射層を有する液晶装置において、
前記液晶セルには、保護膜が設けられており、
前記液晶セルに入射した外光は前記保護膜を通過後、前記反射層によって反射され再び前記保護膜を透過した後に前記液晶セルから出射され、
前記保護膜から出射する前記外光は可視光域の短波長側の透過率よりも長波長側の透過率が高く、
前記保護膜を出射する光のＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊が、２＜ｂ＊＜６を呈し、
前記液晶セルを透過した光が出射する側の表面には、反射光のＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊を−６＜ｂ＊＜−２とする光学構造体が配置されてなることを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
液晶セルを透過する外光を反射する反射層を有する液晶装置において、
前記液晶セルには、保護膜が設けられており、
前記液晶セルに入射した前記外光は前記保護膜を通過後、前記反射層によって反射され再び前記保護膜を透過した後に前記液晶セルから出射され、
前記保護膜は可視光域の短波長側の透過率よりも長波長側の透過率のほうが高く、
前記液晶セルを透過した光が出射する側の表面には、可視光域の短波長側を長波長側より強く反射する光学構造体が配置されてなることを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
偏光板を更に有し、前記光学構造体は、前記偏光板の表面に形成した薄膜であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記液晶セルは、カラーフィルタを備え、
前記保護膜は前記カラーフィルタ上に設けられてなることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の液晶装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶装置及び電子機器に係り、特に、液晶装置の不要な色付きを低減させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、反射型の液晶装置としては、２枚の透明基板の間に液晶層を封止してなる液晶セルの背面側に反射板を配置したものが多く利用されている。このような反射型の液晶装置においては、液晶層の種類や駆動方式などに応じて、液晶セルの前後に偏光板を配置したり、液晶装置の前面側のみに偏光板を配置したり、偏光板を全く必要としなかったりする場合がある。
【０００３】
このような形式の反射型液晶装置においては、外光が前面側の透明基板を通して液晶層に入射し、裏面側の透明基板を透過して反射板にて反射された後、再び裏面側の透明基板、液晶層、前面側の透明基板を通過して視認される。この場合に、液晶層と反射板の反射面の間には裏面側の透明基板の厚さ分だけ間隔が生じるため、外光の入射角度によっては入射時において通過する液晶層の画素領域もしくはドット領域と、反射後に通過する液晶層の画素領域もしくはドット領域とが異なるので、いわゆる視差による表示のにじみやダブルイメージなどが発生するという問題点がある。
【０００４】
上記のような問題点を解決する手法としては、特開平９−１１３８９３号公報に記載されているように、外光を反射させる反射板を液晶セルの内面に設けて、視差をなくすというものがある。この方式の液晶装置の内面に、さらにカラーフィルタ層を設けることによって、反射型カラー液晶装置を実現することができる。
【０００５】
上記に記載した反射型カラー表示を可能にした液晶装置は、液晶装置に用いる材料の色相が白色からずれていると、外光が入射時と反射時の２度、液晶装置を通過するので、白色からのずれが強調され不要な着色を生じてしまう。通常、これを解決するために、液晶層の複屈折やカラーフィルタ層の色相などで、材料が原因の色相のずれを補正する。例えば、液晶装置の材料を透過する光の色相が黄味を帯びている場合は、液晶の複屈折やカラーフィルタ層の色相を青系にしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような色相の補正を行うと、液晶装置の色相は白色に近づくが、反射表示が暗くなってしまった。このため、視認性の良く鮮やかな反射型カラー表示を得ることは困難であった
そこで本発明は上記問題点を解決するものであり、反射型表示の不要な色付きを低減させ、明るく、視認性が良く、さらに発色が良い反射型カラー液晶装置（反射機能を持つ半透過反射型液晶装置を含む）を提供することにある。また、この液晶装置を用いた電子機器を提供することにある。
【０００７】
【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が講じた手段は、以下の通りである。
【０００８】
本発明の液晶装置は、液晶セルを透過する外光を反射する反射層を有する液晶装置において、前記液晶セルは、配向膜、基板、保護膜、電極、液晶、絶縁膜、偏光板、及び位相差板のうち少なくとも１つを具備し、前記液晶セルに入射した外光は前記反射層によって反射され再び前記液晶セルを透過した後に前記液晶セルから出射され、前記液晶セルから出射する前記外光は可視光域の短波長側の透過率よりも長波長側の透過率が高く、前記液晶セルを出射する光のＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊が、０＜ｂ＊＜１０を呈し、前記液晶セルを透過した光が出射する側の表面には、反射光のＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊を−１０＜ｂ＊＜０とする光学構造体が配置されてなることを特徴とする。また、偏光板を更に有し、前記光学構造体は、前記偏光板の表面に形成した薄膜であることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、不要な着色を有する液晶セルの出射光に光学構造体の反射光を加えることで、不要な着色を低減させることができる。液晶セルの反射光に光学構造体の反射光を加えることによって無彩色化を図っているので、液晶セルの明るさを低下させない。一般的に液晶装置の材料である配向膜、保護膜、絶縁膜、電極、基板、偏光板、位相差板、液晶などの透過光は、黄味を帯びている。特に、反射型液晶装置にあっては、これらの材料を２度通過する光のＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊は０＜ｂ＊＜＋１０の範囲にある。よって、反射型液晶セルの反射光は黄味を帯びている。この反射型液晶セルの反射光にＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊−１０＜ｂ＊＜０の範囲にある光学構造体の反射光を加えることで、明るく、無彩色で、視認性が良く、さらに発色が良い反射型カラー液晶装置（反射機能を持つ半透過反射型液晶装置を含む）を実現することができる。
【００１０】
なお、反射層にはＡｌ（アルミニウム、以下同じ）が主成分の金属が用いられるが、Ｐｔ、ＣｒやＡｇなどの可視光領域の外光を反射させることのできる金属であれば、その材料は特に限定されるものではない。
【００１１】
偏光板と第１基板の間に少なくとも１枚の位相差板を配置することで、反射型表示において良好な表示制御ができるとともに、光の波長分散に起因する液晶の色付きなどの色調への影響を低減することができる。また、偏光板と反射層の間のいずれかに散乱層を配置することで、反射層の鏡面感を散乱層によって散乱面（白色面）に見せることができる。また、散乱層による散乱によって、広視野角の表示が可能となる。なお、散乱層の位置は、偏光板と反射層の間であれば、どの位置にあっても特に構わない。散乱層は後方散乱（外光が入射した場合、入射光側への散乱）が小さいかほとんどないものが好ましい。
【００１２】
反射層が凹凸を有するように反射層の下地を樹脂層によって形成しても良い。このようにすることで、反射層の鏡面感を凸凹によってなくし、散乱面（白色面）に見せることができる。また、凹凸による散乱によって、広視野角の表示が可能となる。この樹脂層には感光性のアクリル樹脂等が用いられる。この他、反射層の下地のガラス基板に、直接フッ酸を主成分とする溶液で凸凹を形成しても良い。
【００１３】
液晶セルの裏面側に、順次、少なくとも１枚の位相差板、偏光板、照明装置を配置し、さらに反射層が照明装置からの光を液晶層に導入するように構成すれば、半透過反射型液晶装置を実現することができる。このとき反射層には開口部を設けたり、反射層自体を薄膜化することで、半透過反射状態を実現することが可能となる。
【００１４】
色相ｂ＊（ＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系）は、ＪＩＳ−Ｚ−８７２９（ＪＩＳハンドブック３３「色彩−１９９６」日本規格協会編集）にて規定されている指標である。
【００１５】
また、本発明の液晶装置は、液晶セルを透過する外光を反射する反射層を有する液晶装置において、前記液晶セルには、保護膜が設けられており、前記液晶セルに入射した外光は前記保護膜を通過後、前記反射層によって反射され再び前記保護膜を透過した後に前記液晶セルから出射され、前記保護膜から出射する前記外光は可視光域の短波長側の透過率よりも長波長側の透過率が高く、前記保護膜を出射する光のＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊が、２＜ｂ＊＜６を呈し、前記液晶セルを透過した光が出射する側の表面には、反射光のＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊を−６＜ｂ＊＜−２とする光学構造体が配置されてなることを特徴とする。または、液晶セルを透過する外光を反射する反射層を有する液晶装置において、前記液晶セルには、保護膜が設けられており、前記液晶セルに入射した前記外光は前記保護膜を通過後、前記反射層によって反射され再び前記保護膜を透過した後に前記液晶セルから出射され、前記保護膜は可視光域の短波長側の透過率よりも長波長側の透過率のほうが高く、前記液晶セルを透過した光が出射する側の表面には、可視光域の短波長側を長波長側より強く反射する光学構造体が配置されてなることを特徴とする。また、偏光板を更に有し、前記光学構造体は、前記偏光板の表面に形成した薄膜であることを特徴とする。更には、前記液晶セルは、カラーフィルタを備え、前記保護膜は前記カラーフィルタ上に設けられてなることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、不要な着色を有する液晶セルの出射光に光学構造体の反射光を加えることで、不要な着色を低減させることができる。液晶セルの反射光に光学構造体の反射光を加えることによって無彩色化を図っているので、液晶セルの明るさを低下させない。一般的に液晶装置の材料である配向膜、保護膜、絶縁膜、電極、基板、偏光板、位相差板、液晶などの透過光は、黄味を帯びている。特に、反射型カラー液晶装置用に最適化された材料を２度通過した光のＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊は概ね＋２＜ｂ＊＜＋６の範囲にある。よって、反射型液晶セルの反射光は黄味を帯びている。この反射型液晶セルの反射光にＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊−６＜ｂ＊＜−２の範囲にある光学構造体の反射光を加えることで、明るく、無彩色で、視認性が良く、さらに発色が良い反射型カラー液晶装置（反射機能を持つ半透過反射型液晶装置を含む）を実現することができる。
【００１７】
なお、反射層にはＡｌが主成分の金属が用いられるが、Ｐｔ、ＣｒやＡｇなどの可視光領域の外光を反射させることのできる金属であれば、その材料は特に限定されるものではない。
【００１８】
偏光板と第１基板の間に少なくとも１枚の位相差板を配置することで、反射型表示において良好な表示制御ができるとともに、光の波長分散に起因する液晶の色付きなどの色調への影響を低減することができる。また、偏光板と反射層の間のいずれかに散乱層を配置することで、反射層の鏡面感を散乱層によって散乱面（白色面）に見せることができる。また、散乱層による散乱によって、広視野角の表示が可能となる。なお、散乱層の位置は、偏光板と反射層の間であれば、どの位置にあっても特に構わない。散乱層は後方散乱（外光が入射した場合、入射光側への散乱）が小さいかほとんどないものが好ましい。
【００１９】
反射層が凹凸を有するように反射層の下地を樹脂層によって形成しても良い。このようにすることで、反射層の鏡面感を凸凹によってなくし、散乱面（白色面）に見せることができる。また、凹凸による散乱によって、広視野角の表示が可能となる。この樹脂層には感光性のアクリル樹脂等が用いられる。この他、反射層の下地のガラス基板に、直接フッ酸を主成分とする溶液で凸凹を形成しても良い。
【００２０】
反射層を設けた場合には、液晶セルの裏面側に、順次、少なくとも１枚の位相差板、偏光板、照明装置を配置し、さらに反射層が照明装置からの光を液晶層に導入するように構成すれば、半透過反射型液晶装置を実現することができる。このとき反射層には開口部を設けたり、反射層自体を薄膜化することで、半透過反射状態を実現することが可能となる。
【００２１】
色相ｂ＊（ＣＩＥ１９７６規格  Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系）は、ＪＩＳ−Ｚ−８７２９（ＪＩＳハンドブック３３「色彩−１９９６」日本規格協会編集）にて規定されている指標である。
【００２２】
前記光学構造体としては少なくとも酸化チタンを含む膜を使用することができる。
【００２３】
この手段によれば、蒸着やスパッタなどの製造方法で容易に反射色相を有する光学構造体を作製することができる。
【００２４】
なお、光学構造体の膜厚は、概ね１００ｎｍから２００ｎｍである。光構造体は所望の反射色相を実現するために多層膜であることが望ましい。
【００２５】
前記光学構造体が少なくともフッ化マグネシウムを含む膜であることを特徴とする。
【００２６】
この手段によれば、蒸着やスパッタなどの製造方法で容易に反射色相を有する光学構造体を作製することができる。
【００２７】
なお、光学構造体の膜厚は、概ね１００ｎｍから２００ｎｍである。光構造体は所望の反射色相を実現するために多層膜であることが望ましい。
【００２８】
また、前記光学構造体が少なくとも酸化アルミニウムを含む膜であってもよい。
【００２９】
この手段によれば、蒸着やスパッタなどの製造方法で容易に反射色相を有する光学構造体を作製することができる。
【００３０】
なお、光学構造体の膜厚は、概ね１００ｎｍから２００ｎｍである。光構造体は所望の反射色相を実現するために多層膜であることが望ましい。
【００３１】
前記光学構造体が少なくとも酸化シランを含む膜であってもよい。
【００３２】
この手段によれば、蒸着やスパッタなどの製造方法で容易に反射色相を有する光学構造体を作製することができる。
【００３３】
なお、光学構造体の膜厚は、概ね１００ｎｍから２００ｎｍである。光構造体は所望の反射色相を実現するために多層膜であることが望ましい。
【００３４】
前記光学構造体が少なくとも酸化タンタルを含む膜であってもよい。
【００３５】
この手段によれば、蒸着やスパッタなどの製造方法で容易に反射色相を有する光学構造体を作製することができる。
【００３６】
なお、光学構造体の膜厚は、概ね１００ｎｍから２００ｎｍである。光構造体は所望の反射色相を実現するために多層膜であることが望ましい。
【００３７】
前記光学構造体が少なくとも酸化イットリウムを含む膜であってもよい。
【００３８】
この手段によれば、蒸着やスパッタなどの製造方法で容易に反射色相を有する光学構造体を作製することができる。
【００３９】
なお、光学構造体の膜厚は、概ね１００ｎｍから２００ｎｍである。光構造体は所望の反射色相を実現するために多層膜であることが望ましい。
【００４０】
前記光学構造体が少なくとも窒化ケイ素を含む膜であってもよい。
【００４１】
この手段によれば、蒸着やスパッタなどの製造方法で容易に反射色相を有する光学構造体を作製することができる。
【００４２】
なお、光学構造体の膜厚は、概ね１００ｎｍから２００ｎｍである。光構造体は所望の反射色相を実現するために多層膜であることが望ましい。
【００４３】
前記光学構造体の表面形状が凸凹を有していると好ましい。
【００４４】
この手段によれば、外光の正反射方向以外で反射型液晶装置を観察したときでも、光学薄膜の反射光（表面反射光）を観察することが可能になるので、明るく無彩色な表示を実現することができる。
【００４５】
なお、凸凹形状の高さは概ね１μｍから５μｍ程度が好ましい。
【００４６】
本発明の電子機器は、上記記載の液晶装置を搭載し、バッテリー駆動を主として使用される携帯機器であることを特徴とする。
【００４７】
この手段によれば、明るく、無彩色で、視認性が良い反射型表示が可能な反射型液晶装置を用いた携帯型電子機器を実現することができる。このような電子機器は、明るい場所はもちろんのこと、薄暗い場所でも、反射率が高く、色付きがないので、視認性に優れている。また、反射型表示は外光を利用しているので、長時間のバッテリー駆動が可能となる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。
【００４９】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る液晶装置の第１実施形態の構造を示す概略縦断面図である。この実施形態は基本的に単純マトリクス型の液晶表示装置に関するものであるが、同様の構成によりアクティブマトリクス型の装置や他のセグメント型の装置、その他の液晶装置にも適用することは可能である。
【００５０】
この実施形態では、２枚の透明基板１０４，１０７の間に液晶層１０５が枠状のシール材１０４によって封止されて、液晶セルが形成されている。液晶層１０５は、７０度のツイスト角を持つネマチック液晶で構成されている。上側の透明基板１０４の内面上にはカラーフィルタ１０８が形成され、このカラーフィルタ１０８には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色層が所定パターンで配列されている。カラーフィルタの表面上には透明な保護膜１０９が被覆されており、この保護膜１０９の表面上に複数のストライプ状の透明電極１１０がＩＴＯなどにより形成されている。透明電極１１０の表面上には配向膜１１１が形成され、所定方向にラビング処理が施されている。
【００５１】
一方、下側の透明基板１０７の内面上には、Ａｌ（アルミニウム）を主成分とする凸凹反射層１１２、配向膜１１３が順次形成されている。本実施形態では、反射層１１２を画素電極として用いたが、絶縁層やカラーフィルタ層を反射層１１２上に形成して、さらにその上に透明画素電極、配向膜を順次形成しても構わない。
【００５２】
上側の透明基板１０３の外面上に偏光板１０１が配置され、偏光板１０１と透明基板１０４との間に２枚の位相差板１０２、１０３が配置されている。偏光板１０１の観察者側の表面には、真空蒸着によってフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）からなる膜厚約１５０ｎｍの光学薄膜１１４を形成した。この光学薄膜１１４は、フッ化マグネシウムのほか、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化シラン、酸化タンタル、酸化イットニウム、窒化ケイ素などのフッ化物、酸化物、窒化物で作製することができる。これらのうち、いくつかを積層して構成しても構わない。
【００５３】
反射型表示について説明する。外光は図１における偏光板１０１、位相差板１０２、１０３、上側透明基板１０４をそれぞれ透過し、カラーフィルタ１０８、液晶層１０５を通過後、凸凹反射層１１２によって反射され、再びカラーフィルタ１０８を通過して、偏光板１０１から出射される。このとき、透明電極１１０と反射層（反射画素電極）１１２によって液晶層１０５へ電圧を印加する。この印加電圧によって明状態と暗状態、及びその中間の明るさを制御することができる。
【００５４】
図６は本実施形態に用いた偏光板を透過した光の分光特性である。この分光特性から明らかなように、偏光板は可視光域の短波長側の透過率よりも長波長側の透過率のほうが高い。ゆえに、偏光板の透過光は黄味を帯びていて、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系の色相ｂ＊は図１０に示すように概ね＋１＜ｂ＊＜＋８の範囲にある。また、図７は本実施形態に用いた保護膜を２度透過した光の分光特性である。この分光特性からも明らかなように、保護膜は可視光域の短波長側の透過率よりも長波長側の透過率のほうが高い。ゆえに、保護膜の透過光は黄味を帯びていて、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表示系の色相ｂ＊は概ね０＜ｂ＊＜＋６の範囲にある。保護膜のほか、反射型液晶装置を構成する配向膜、基板、電極、液晶、絶縁膜、位相差板などは、黄味を帯びていて、これらを２回通過した光のＬ＊ａ＊ｂ＊表示系における色相ｂ＊は図１２に示すように概ね０＜ｂ＊である。
【００５５】
次に、偏光板１０１の観察者側表面に形成した光学薄膜１１４の反射分光特性を図４に示す。光学薄膜１１４の反射光は可視光の短波長側を強く反射するように設計した。なお、この反射分光特性は図５のような光学系を用いて測定したものである。図５における光学系は、法線方向から３０度傾けて光源５０１から光５０３を光学薄膜５０５に照射する。このとき光学薄膜５０５の下側には吸収体５０６が配置されている。光学薄膜５０５からの反射光５０４は分光器５０２によって検出される。
【００５６】
図９を用いて、本発明の効果について説明する。図９は本発明の効果を説明するための反射型液晶装置の概略断面図である。光源９０１の光９０３は反射型液晶装置に入射し、液晶セル内面の反射層９０７によって反射し、反射型液晶装置の出射光９０５が観察者９０２に認識される。また、光源９０１の光９０３の一部は光学薄膜９０６によって、反射される。反射型液晶装置の出射光９０５は前述したように黄味を帯びた材料を２度透過しているので、色相が黄味を呈している。光学薄膜９０６を反射した光９０４は、青味を帯びるように設計している。観察者９０２はこの光学薄膜９０６による反射光９０４と反射型液晶装置の出射光９０５を同時に観察するので、明るく無彩色な白表示が可能となり、視認性の高い反射型カラー表示を実現することができた。
【００５７】
本実施形態では、偏光板の観察者側に光学薄膜（光学構造体）を設け、光学薄膜の表面は概ね平坦であったが、偏光板の表面にアンチグレア（ＡＧ）処理を施してから光学薄膜を設けることで光学薄膜の表面を荒らしても構わない。このようにすることで、外光の正反射以外で反射型液晶装置を観察したときでも、光学薄膜の反射光を観察することが可能になるので、明るく無彩色な表示を実現することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
図２は本発明に係る液晶装置の第２実施形態の構造を示す概略縦断面図である。この実施形態は基本的に単純マトリクス型の液晶表示装置に関するものであるが、同様の構成によりアクティブマトリクス型の装置や他のセグメント型の装置、その他の液晶装置にも適用することは可能である。
【００５９】
この実施形態では、２枚の基板２０４、２０７の間に液晶層２０５が枠状のシール材２０６によって封止されて、液晶セルが形成されている。液晶層２０５は、２５５度のツイスト角を持つカイラルネマチック液晶で構成されている。上側の透明基板２０４の内面上には、カラーフィルタ２０８、保護膜２０９、複数のストライプ状の透明電極２１０が順次形成されている。透明電極２１０の表面上には配向膜２１１が形成され、所定方向にラビング処理が施されている。カラーフィルタ２０８には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色層が所定パターンで配列されていて、保護膜２０９はＳｉＯ２やアクリル樹脂などから構成されている。
【００６０】
一方、下側の基板２０７の内面上には、膜厚１００ｎｍのＡｇ（銀）反射電極２１２、さらに、その表面には配向膜２１３が形成され、所定方向にラビング処理が施されている。なお、下側基板は透明である必要はなく、Ｓｉウエハー等の不透明基板を用いても構わない。
【００６１】
上側の透明基板２０４の外面上に偏光板２０１が配置され、偏光板２０１と透明基板２０３との間に位相差板２０２と散乱層２０３が配置されている。偏光板２０１の観察者側の表面には、真空蒸着によって酸化チタンからなる膜厚約１８０ｎｍの光学構造体である光学薄膜２１４を形成した。この光学薄膜２１４は、酸化チタンのほか、フッ化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化シラン、酸化タンタル、酸化イットニウム、窒化ケイ素などのフッ化物、酸化物、窒化物で作製することができる。これらのうち、いくつかを積層して構成しても構わない。
【００６２】
反射型表示について説明する。外光は図２における偏光板２０１、位相差板２０２、散乱層２０３、上側透明基板２０４をそれぞれ透過し、カラーフィルタ２０８、液晶層２０５を通過後、反射電極２１２によって反射され、再びカラーフィルタ２０８を通過して、偏光板２０１から出射される。このとき、透明電極２１０と反射層（反射電極）２１２によって液晶層２０５へ電圧を印加する。この印加電圧によって明状態と暗状態、及びその中間の明るさを制御することができる。
【００６３】
第１実施形態と同様に、反射型液晶装置を構成する配向膜、基板、保護膜、電極、液晶、絶縁膜、偏光板、位相差板、散乱層などは、黄味を帯びている。これらの材料を最適化して、白色に近づけるように設定した。例えば、偏光板は図１０におけるｂ＊が０に近い製品を選択した。実験によるとこのときの反射型液晶装置の反射光の色相は、図１１に示すように２＜ｂ＊＜６の範囲となった。そこで、偏光板２０１の観察者側表面に形成した光学薄膜２１４の反射分光特性の色相を−６＜ｂ＊＜−２の範囲と設定した。
【００６４】
図９を用いて、本発明の効果について説明する。図９は本発明の効果を説明するための反射型液晶装置の概略断面図である。光源９０１の光９０３は反射型液晶装置に入射し、液晶セル内面の反射層９０７によって反射し、反射型液晶装置の出射光９０５が観察者９０２に認識される。また、光源９０１の光９０３の一部は光学薄膜９０６によって、反射される。反射型液晶装置の出射光９０５は前述したように黄味を帯びた材料を２度透過しているので、色相が黄味を呈している。光学薄膜９０６を反射した光９０４は、青味を帯びるように設計している。観察者９０２はこの光学薄膜９０６による反射光９０４と反射型液晶装置の出射光９０５を同時に観察するので、明るく無彩色な白表示が可能となり、視認性の高い反射型カラー表示を実現することができた。
【００６５】
（第３実施形態）
図３は本発明に係る液晶装置の第３実施形態の構造を示す概略縦断面図である。この実施形態は基本的に単純マトリクス型の液晶表示装置に関するものであるが、同様の構成によりアクティブマトリクス型の装置や他のセグメント型の装置、その他の液晶装置にも適用することは可能である。
【００６６】
この実施形態では、２枚の透明基板３０４、３０７の間に液晶層３０５が枠状のシール材３０６によって封止されて、液晶セルが形成されている。液晶層３０５は、２４０度のツイスト角を持つカイラルネマチック液晶で構成されている。上側の透明基板３０４の内面上には、複数のストライプ状の透明電極３１３がＩＴＯなどにより形成されている。透明電極３１３の表面上には配向膜３１４が形成され、所定方向にラビング処理が施されている。
【００６７】
一方、下側の透明基板３０７の内面上には、膜厚３０ｎｍの薄膜Ａｌ３１９、さらにその表面にカラーフィルタ３１８が形成され、このカラーフィルタ３１８には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の着色層が所定パターンで配列されている。カラーフィルタの表面上にはＳｉＯ２やアクリル樹脂などからなる透明な保護膜３１７が被覆されており、この保護膜３１７の表面上に複数のストライプ状の透明電極３１６がＩＴＯなどにより形成されている。透明電極３１６の表面上には配向膜３１５が形成され、所定方向にラビング処理が施されている。
【００６８】
上側の透明基板３０４の外面上に偏光板３０１が配置され、偏光板３０１と透明基板３０４との間に位相差板３０２と散乱層３０３が配置されている。偏光板３０１の観察者側の表面には、真空蒸着によってフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）からなる膜厚約１５０ｎｍの光学薄膜３１２を形成した。この光学薄膜３１２は、フッ化マグネシウムのほか、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化シラン、酸化タンタル、酸化イットニウム、窒化ケイ素などのフッ化物、酸化物、窒化物で作製することができる。これらのうち、いくつかを積層して構成しても構わない。また、液晶セルの下側には、透明基板３０７の背後に位相差板３０８が配置され、この位相差板３０８の背後に偏光板３０９が配置されている。そして、偏光板３０９の下側には、白色光を発する蛍光管３１１と、この蛍光管３１１に沿った入射端面を備えた導光板３１０とを有するバックライトが配置されている。導光板３１０は裏面全体に散乱用の粗面が形成され、或いは散乱用の印刷層が形成されたアクリル樹脂板などの透明体であり、光源である蛍光管３１１の光を端面にて受けて、液晶セル側にほぼ均一な光を放出するようになっている。その他の照明装置としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）やＥＬ（エレクトロルミネセンス）などを用いることもできる。
【００６９】
まず、反射型表示について説明する。外光は図３における偏光板３０１、位相差板３０２、散乱層３０３、上側透明基板３０４をそれぞれ透過し、液晶層３０５を通過後、カラーフィルタ３１８、薄膜Ａｌ３１９によって一部が反射され、再びカラーフィルタ３１８、液晶層３０５を通過して、偏光板３０１から出射される。このとき、透明電極３１３と透明電極３１６によって液晶層３０５へ電圧を印加する。この印加電圧によって明状態と暗状態、及びその中間の明るさを制御することができる。
【００７０】
次に、透過型表示について説明する。バックライト（照明装置）からの光は偏光板３０９及び位相差板３０８によって所定の楕円偏光となり、薄膜Ａｌ３１９からその一部が液晶層３０５に導入される。ここで、液晶層３０５に導入された光は、透明基板３０４を通過後、散乱層３０３、位相差板３０２を透過する。このとき、液晶層３０５への印加電圧に応じて、偏光板３０１を透過（明状態）する状態と吸収（暗状態）する状態、及びその中間の状態を制御することができる。
【００７１】
第１実施形態及び第２実施形態と同様に、半透過反射型液晶装置を構成する配向膜、基板、保護膜、電極、液晶、絶縁膜、偏光板、位相差板、散乱層などは、黄味を帯びている。これらの材料を最適化して、白色に近づけるように設定した（色相ｂ＊を０に近づけるように設定した）。実験によるとこのときの半透過反射型液晶装置の反射光の色相は、図１１に示すように２＜ｂ＊＜６の範囲となった。そこで、偏光板３０１の観察者側表面に形成した光学薄膜３１２の反射分光特性の色相を−６＜ｂ＊＜−２の範囲と設定した。
【００７２】
半透過反射型液晶装置の反射型表示における、本発明の効果を図９を用いて説明する。図９は本発明の効果を説明するための液晶装置の概略断面図である。なお、図９は透過型表示に用いる液晶セル下側の偏光板や位相差板、照明装置（バックライト）は省略してある。光源９０１の光９０３は半透過反射型液晶装置に入射し、液晶セル内面の反射層９０７によって反射し、半透過反射型液晶装置の出射光９０５が観察者９０２に認識される。また、光源９０１の光９０３の一部は光学薄膜９０６によって、反射される。半透過反射型液晶装置の出射光９０５は前述したように黄味を帯びた材料を２度透過しているので、色相が黄味を呈している。光学薄膜９０６を反射した光９０４は、青味を帯びるように設計している。観察者９０２はこの光学薄膜９０６による反射光９０４と半透過反射型液晶装置の出射光９０５を同時に観察するので、明るく無彩色な白表示が可能となり、視認性の高い反射型カラー表示を実現することができた。
【００７３】
本実施形態では、半透過反射層に薄膜Ａｌを用いたが、開口部を有する反射層を用いても構わない。
【００７４】
（第４実施形態）
本発明の請求項１０記載の電子機器の例を３つ示す。
【００７５】
本発明の液晶装置は、反射型表示の不要な色付きを低減させ、明るく、視認性が良く、さらに発色が良い反射型カラー表示を実現することができ、しかも低消費電力なので携帯機器の表示部に適している。
【００７６】
図８（ａ）は携帯電話であり、本体の前面上方部に表示部が設けられる。携帯電話は、屋内屋外を問わずあらゆる環境で利用される。従って携帯電話に利用される表示装置は、消費電力が低く、明るく、視認性が良い液晶装置が望ましい。本発明の液晶装置は、反射型表示の不要な色付きを低減させ、明るく、視認性が良く、さらに発色が良い反射型カラー表示を実現することができる。
【００７７】
図８（ｂ）はウォッチであり、本体の中央に表示部が設けられる。ウォッチ用途における重要な観点は、高級感である。本発明の液晶装置は、発色が良く、視認性が高いことはもちろん、明るく色づきも小さい。従って、従来の液晶装置と比較して、大変に高級感あるカラー表示が得られる。
【００７８】
図８（ｃ）は携帯情報機器であり、本体の上側に表示部、下側に入力部が設けられる。また表示部の前面にはタッチ・キーを設けることが多い。通常のタッチ・キーは表面反射が多いため、表示が見づらい。従って、従来は携帯型と言えども透過型液晶装置を利用することが多かった。ところが透過型液晶装置は、常時バックライトを利用するため消費電力が大きく、電池寿命が短かかった。このような場合にも本発明の液晶装置は、反射型でも半透過反射型でも、不要な色付きがなく、明るく、表示が鮮やかであるため、携帯情報機器に利用することが出来る。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、反射型表示の不要な色付きを低減させ、明るく、視認性が良く、さらに発色が良い反射型カラー液晶装置（反射機能を持つ半透過反射型液晶装置を含む）を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る反射型液晶装置の第１実施形態の構造を示す概略縦断面図である。
【図２】本発明に係る反射型液晶装置の第２実施形態の構造を示す概略縦断面図である。
【図３】本発明に係る半透過反射型液晶装置の第３実施形態の構造を示す概略縦断面図である。
【図４】光学構造体の反射分光特性を示す図である。
【図５】反射分光特性を測定する系を示す図である。
【図６】偏光板を透過した光の分光特性を示す図である。
【図７】液晶装置に用いる材料（例えば、保護膜）を２度光が通過したときの分光特性を示す図である。
【図８】本発明に係る液晶装置を搭載した電子機器の概略図である。
【図９】本発明の効果を説明するための図である。
【図１０】偏光板を透過した光の色相を示す図である。
【図１１】材料の最適設定を行った反射型液晶装置（半透過反射型液晶装置を含む）における反射光の色相を示す図である。
【図１２】反射型液晶装置（半透過反射型液晶装置を含む）における反射光の色相を示す図である。
【符号の説明】
１０１、２０１、３０１、３０９…偏光板
１０２、１０３、２０２、３０２、３０８…位相差板
１０４、２０４、３０４…上側透明基板
１０５、２０５、３０５…液晶層
１０６、２０６、３０６…シール剤
１０７、２０７、３０７…下側基板
１０８、２０８、３１８…カラーフィルタ
１０９、２０９、３１７…保護膜
１１０、２１０、３１３、３１６…透明電極
１１１、１１３、２１１、２１３、３１４、３１５…配向膜
１１２…凸凹反射電極
１１４、２１４、３１２、５０５、９０６…光学薄膜（光学構造体）
２０３、３０３…散乱層
２１２…鏡面反射電極
３１０…導光板
３１１…蛍光管
３１９…薄膜Ａｌ（半透過反射層）
５０１、９０１…光源
５０２…分光器（受光部）
５０３、９０３…入射光
５０４…反射光
５０６…光吸収体
９０２…観察者
９０４…光学薄膜（光学構造体）からの反射光
９０５…反射型液晶装置からの反射光
９０７…反射層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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