JP2002287130A - 透過型兼反射型液晶表示装置 - Google Patents
透過型兼反射型液晶表示装置Info
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- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133553—Reflecting elements
- G02F1/133555—Transflectors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射型液晶表示素子の各画素の反射層に開口
を設けて透過型と兼用した液晶表示装置において、反射
型、透過型何れで用いても最適な色再現性と輝度が得ら
れるようにする。 【解決手段】 液晶層１３の観察側に異なる色フィルタ
ー１４が配置され、液晶層１３の反対側に反射層１６が
配置されてなる異なる色の複数の画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ
の組み合わせからなる液晶表示装置において、各画素３
Ｒ、３Ｇ、３Ｂの反射層１６には開口１７が設けられ、
各画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの色フィルター１４Ｒ、１４
Ｇ、１４Ｂの開口１７に対応する部分の着色層１４Ｒ
ａ、１４Ｇａ、１４Ｂａと開口１７に対応しない部分の
着色層１４Ｒｂ、１４Ｇｂ、１４Ｂｂとの透過率の波長
分布が異なる透過型兼反射型液晶表示装置。
を設けて透過型と兼用した液晶表示装置において、反射
型、透過型何れで用いても最適な色再現性と輝度が得ら
れるようにする。 【解決手段】 液晶層１３の観察側に異なる色フィルタ
ー１４が配置され、液晶層１３の反対側に反射層１６が
配置されてなる異なる色の複数の画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ
の組み合わせからなる液晶表示装置において、各画素３
Ｒ、３Ｇ、３Ｂの反射層１６には開口１７が設けられ、
各画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの色フィルター１４Ｒ、１４
Ｇ、１４Ｂの開口１７に対応する部分の着色層１４Ｒ
ａ、１４Ｇａ、１４Ｂａと開口１７に対応しない部分の
着色層１４Ｒｂ、１４Ｇｂ、１４Ｂｂとの透過率の波長
分布が異なる透過型兼反射型液晶表示装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透過型兼反射型液
晶表示装置に関し、特に、反射型と透過型を切り換えて
表示することができる液晶表示装置に関するものであ
る。
晶表示装置に関し、特に、反射型と透過型を切り換えて
表示することができる液晶表示装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置の分野では、例えば携帯電
話向け液晶表示装置等において、環境等の状況によって
ユーザが反射型と透過型を使い分けることが可能な透過
型兼反射型液晶表示装置が知られている。
話向け液晶表示装置等において、環境等の状況によって
ユーザが反射型と透過型を使い分けることが可能な透過
型兼反射型液晶表示装置が知られている。
【０００３】その中の一つは、透過型液晶表示素子の裏
面に半透過ミラーを配置して、反射型で用いる場合は、
液晶表示素子の観察側の外光を裏面の半透過ミラーで観
察側へ反射させて表示を観察可能にし、透過型で用いる
場合は、半透過ミラーのさらに裏面側に配置したバック
ライトを点灯して半透過ミラーを透過した光で表示を観
察可能にするものである。
面に半透過ミラーを配置して、反射型で用いる場合は、
液晶表示素子の観察側の外光を裏面の半透過ミラーで観
察側へ反射させて表示を観察可能にし、透過型で用いる
場合は、半透過ミラーのさらに裏面側に配置したバック
ライトを点灯して半透過ミラーを透過した光で表示を観
察可能にするものである。
【０００４】もう一つの透過型兼反射型液晶表示装置
は、反射型液晶表示素子の各画素の観察側と反対側に配
置された反射層に開口を設けて構成し、反射型で用いる
場合は、液晶表示素子の観察側の外光を裏面の開口以外
の反射層で観察側へ反射させて表示を観察可能にし、透
過型で用いる場合は、反射層の裏面側に配置したバック
ライトを点灯してその開口を透過した光で表示を観察可
能にするものである（例えば、「ＦＬＡＴ−ＰＡＮＥＬ
ＤＩＳＰＬＡＹ ２００１」ｐｐ．１２３〜１２
４）。
は、反射型液晶表示素子の各画素の観察側と反対側に配
置された反射層に開口を設けて構成し、反射型で用いる
場合は、液晶表示素子の観察側の外光を裏面の開口以外
の反射層で観察側へ反射させて表示を観察可能にし、透
過型で用いる場合は、反射層の裏面側に配置したバック
ライトを点灯してその開口を透過した光で表示を観察可
能にするものである（例えば、「ＦＬＡＴ−ＰＡＮＥＬ
ＤＩＳＰＬＡＹ ２００１」ｐｐ．１２３〜１２
４）。
【０００５】後者の場合、各画素の反射層開口に対応す
る部分及び開口以外に対応する部分にも、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルターを着色層として一
律同じものを設けている。
る部分及び開口以外に対応する部分にも、Ｒ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルターを着色層として一
律同じものを設けている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、現実的なカ
ラーフィルターの透過率分布は、図３（ａ）と（ｂ）に
示すように、所望の色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応する山とそ
れ以外の谷の高さに関して典型的には２つのタイプに大
別される。山が高い（１００％）が、谷も高い（０％
に近くならない）ものか（図３（ｂ））、谷が低い
（０％に近い）が、山も低い（１００％に近くならな
い）もの（図３（ａ））である。は、外光を用いるた
め元々色再現性が悪い反射型に合せたもので、光が往復
２回透過する必要があるので、透過率を優先させてお
り、透過型として用いると色再現性が悪くなる。は透
過型の色再現性の良さに合せたものだが、透過型、反射
型共輝度が落ちる。この輝度の低下は、特に透過型の場
合において、携帯電話向け等で要求される低消費電力化
に反することになる。
ラーフィルターの透過率分布は、図３（ａ）と（ｂ）に
示すように、所望の色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応する山とそ
れ以外の谷の高さに関して典型的には２つのタイプに大
別される。山が高い（１００％）が、谷も高い（０％
に近くならない）ものか（図３（ｂ））、谷が低い
（０％に近い）が、山も低い（１００％に近くならな
い）もの（図３（ａ））である。は、外光を用いるた
め元々色再現性が悪い反射型に合せたもので、光が往復
２回透過する必要があるので、透過率を優先させてお
り、透過型として用いると色再現性が悪くなる。は透
過型の色再現性の良さに合せたものだが、透過型、反射
型共輝度が落ちる。この輝度の低下は、特に透過型の場
合において、携帯電話向け等で要求される低消費電力化
に反することになる。
【０００７】このように、反射層に開口を設けて透過型
と反射型の液晶表示装置を兼用する場合に、開口部と非
開口部に一律に同じカラーフィルターを配置すると、図
３（ａ）のものを用いると、特に反射型として用いる場
合に、輝度が低下してしまう。一方、図３（ｂ）のもの
を用いると、特に透過型として用いる場合に、色再現性
が悪くなる問題がある。
と反射型の液晶表示装置を兼用する場合に、開口部と非
開口部に一律に同じカラーフィルターを配置すると、図
３（ａ）のものを用いると、特に反射型として用いる場
合に、輝度が低下してしまう。一方、図３（ｂ）のもの
を用いると、特に透過型として用いる場合に、色再現性
が悪くなる問題がある。
【０００８】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、反射型液晶表示
素子の各画素の反射層に開口を設けて透過型と兼用した
液晶表示装置において、反射型、透過型何れで用いても
最適な色再現性と輝度が得られるようにすることであ
る。
みてなされたものであり、その目的は、反射型液晶表示
素子の各画素の反射層に開口を設けて透過型と兼用した
液晶表示装置において、反射型、透過型何れで用いても
最適な色再現性と輝度が得られるようにすることであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の透過型兼反射型液晶表示装置は、液晶層の観察側に
異なる色フィルターが配置され、液晶層の反対側に反射
層が配置されてなる異なる色の複数の画素の組み合わせ
からなる液晶表示装置において、前記各画素の反射層に
は開口が設けられ、各画素の色フィルターの前記開口に
対応する部分の着色層と前記開口に対応しない部分の着
色層との透過率の波長分布が異なることを特徴とするも
のである。
明の透過型兼反射型液晶表示装置は、液晶層の観察側に
異なる色フィルターが配置され、液晶層の反対側に反射
層が配置されてなる異なる色の複数の画素の組み合わせ
からなる液晶表示装置において、前記各画素の反射層に
は開口が設けられ、各画素の色フィルターの前記開口に
対応する部分の着色層と前記開口に対応しない部分の着
色層との透過率の波長分布が異なることを特徴とするも
のである。
【００１０】この場合に、各画素の色フィルターの開口
に対応しない部分の着色層の透過率が開口に対応する部
分の着色層の透過率より高く設定されていることが望ま
しい。
に対応しない部分の着色層の透過率が開口に対応する部
分の着色層の透過率より高く設定されていることが望ま
しい。
【００１１】また、各画素の色フィルターの開口に対応
する部分の着色層は色再現優先で、開口に対応しない部
分の着色層は光利用効率優先となるように透過率が設定
されていることが望ましい。
する部分の着色層は色再現優先で、開口に対応しない部
分の着色層は光利用効率優先となるように透過率が設定
されていることが望ましい。
【００１２】また、各画素の反射層の観察側と反対側に
点灯制御可能な照明装置を配置することが望ましい。
点灯制御可能な照明装置を配置することが望ましい。
【００１３】その場合に、照明装置からの光を分光し
て、対応する色の画素の反射層の開口に入射させる分光
手段を配置することもできる。
て、対応する色の画素の反射層の開口に入射させる分光
手段を配置することもできる。
【００１４】その分光手段としては例えばホログラムカ
ラーフィルターがある。
ラーフィルターがある。
【００１５】その場合には、各画素の色フィルターの開
口に対応する部分の着色層が透明層となっていることが
望ましい。
口に対応する部分の着色層が透明層となっていることが
望ましい。
【００１６】本発明においては、各画素の反射層には開
口が設けられ、各画素の色フィルターの開口に対応する
部分の着色層と開口に対応しない部分の着色層との透過
率の波長分布が異なるように構成されているので、反射
型液晶表示装置として用いる場合は、反射型に対応した
透過率の波長分布の着色層を開口に対応しない部分に用
いることにより、通常の反射型液晶表示装置と同等の明
るさ、色再現性の表示が可能になり、また、透過型液晶
表示装置として用いる場合は、透過型に対応した透過率
の波長分布の着色層を開口に対応する部分に用いること
により、通常の透過型液晶表示装置と同等の明るさ、色
再現性の表示が可能になり、何れの使用形態でも最適な
色再現性と輝度が得られるようになる。
口が設けられ、各画素の色フィルターの開口に対応する
部分の着色層と開口に対応しない部分の着色層との透過
率の波長分布が異なるように構成されているので、反射
型液晶表示装置として用いる場合は、反射型に対応した
透過率の波長分布の着色層を開口に対応しない部分に用
いることにより、通常の反射型液晶表示装置と同等の明
るさ、色再現性の表示が可能になり、また、透過型液晶
表示装置として用いる場合は、透過型に対応した透過率
の波長分布の着色層を開口に対応する部分に用いること
により、通常の透過型液晶表示装置と同等の明るさ、色
再現性の表示が可能になり、何れの使用形態でも最適な
色再現性と輝度が得られるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の透過型兼反射型液
晶表示装置の実施例について説明する。
晶表示装置の実施例について説明する。
【００１８】図１は本発明の１実施例の透過型兼反射型
液晶表示装置の構成を示す部分断面図（ａ）とそのカラ
ーフィルターの構成を示す平面図（ｂ）である。この透
過型兼反射型液晶表示装置は、液晶表示素子１とその裏
面に配置されたバックライト光源２とからなり、液晶表
示素子１は、例えばＴＮ液晶表示素子あるいはＳＴＮ液
晶表示素子からなり、観察側透明基板１１と反対側透明
基板１２の間に液晶層１３を挟持して封止されている。
図１（ａ）の液晶層１３を破線で仮想的に区切って図示
してあるように、この液晶表示素子１は、周期的な繰り
返し配置のＲ、Ｇ、Ｂ画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂからなるカ
ラー表示用の液晶表示素子であり、観察側透明基板１１
の液晶層１３側内面には、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素３Ｒ、３Ｇ、
３Ｂに対応するＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター１４Ｒ、
１４Ｇ、１４Ｂが周期的な繰り返し配置で設けられてい
る。各カラーフィルター１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの構成
は後記する。このようなＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター
１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの繰り返し配置からなるカラー
フィルター層１４の表面に透明対向電極あるいは透明マ
トリックス電極１５が設けられ、その表面に図示しない
配向層が設けられている。一方、反対側透明基板１２の
液晶層１３側内面には、反射層１６が設けられている
が、この反射層１６には各画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの中心
部に開口１７が設けられている。その反射層１６の表面
に透明画素電極あるいは透明マトリックス電極１８が設
けられ、その表面図示しない配向層が設けられている。
また、透明基板１１、１２の外側には偏光板１９、２０
が平行ニコルあるいは直交ニコルの状態で配置されてい
る。
液晶表示装置の構成を示す部分断面図（ａ）とそのカラ
ーフィルターの構成を示す平面図（ｂ）である。この透
過型兼反射型液晶表示装置は、液晶表示素子１とその裏
面に配置されたバックライト光源２とからなり、液晶表
示素子１は、例えばＴＮ液晶表示素子あるいはＳＴＮ液
晶表示素子からなり、観察側透明基板１１と反対側透明
基板１２の間に液晶層１３を挟持して封止されている。
図１（ａ）の液晶層１３を破線で仮想的に区切って図示
してあるように、この液晶表示素子１は、周期的な繰り
返し配置のＲ、Ｇ、Ｂ画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂからなるカ
ラー表示用の液晶表示素子であり、観察側透明基板１１
の液晶層１３側内面には、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素３Ｒ、３Ｇ、
３Ｂに対応するＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター１４Ｒ、
１４Ｇ、１４Ｂが周期的な繰り返し配置で設けられてい
る。各カラーフィルター１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの構成
は後記する。このようなＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター
１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの繰り返し配置からなるカラー
フィルター層１４の表面に透明対向電極あるいは透明マ
トリックス電極１５が設けられ、その表面に図示しない
配向層が設けられている。一方、反対側透明基板１２の
液晶層１３側内面には、反射層１６が設けられている
が、この反射層１６には各画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの中心
部に開口１７が設けられている。その反射層１６の表面
に透明画素電極あるいは透明マトリックス電極１８が設
けられ、その表面図示しない配向層が設けられている。
また、透明基板１１、１２の外側には偏光板１９、２０
が平行ニコルあるいは直交ニコルの状態で配置されてい
る。
【００１９】そして、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター１
４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂは、それぞれ反射層１６の開口１
７に対応する部分に設けられたＲ、Ｇ、Ｂの透過型用フ
ィルター１４Ｒａ、１４Ｇａ、１４Ｂａと、それらの周
囲に配置されＲ、Ｇ、Ｂ画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂをカバー
するＲ、Ｇ、Ｂの反射型用フィルター１４Ｒｂ、１４Ｇ
ｂ、１４Ｂｂとからなり、透過型用フィルター１４Ｒ
ａ、１４Ｇａ、１４Ｂａは、それぞれ図３（ａ）に示し
たＲ、Ｇ、Ｂの透過率分布特性を有するものであり、反
射型用フィルター１４Ｒｂ、１４Ｇｂ、１４Ｂｂは、そ
れぞれ図３（ｂ）に示したＲ、Ｇ、Ｂの透過率分布特性
を有するものである。
４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂは、それぞれ反射層１６の開口１
７に対応する部分に設けられたＲ、Ｇ、Ｂの透過型用フ
ィルター１４Ｒａ、１４Ｇａ、１４Ｂａと、それらの周
囲に配置されＲ、Ｇ、Ｂ画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂをカバー
するＲ、Ｇ、Ｂの反射型用フィルター１４Ｒｂ、１４Ｇ
ｂ、１４Ｂｂとからなり、透過型用フィルター１４Ｒ
ａ、１４Ｇａ、１４Ｂａは、それぞれ図３（ａ）に示し
たＲ、Ｇ、Ｂの透過率分布特性を有するものであり、反
射型用フィルター１４Ｒｂ、１４Ｇｂ、１４Ｂｂは、そ
れぞれ図３（ｂ）に示したＲ、Ｇ、Ｂの透過率分布特性
を有するものである。
【００２０】このような構成であるので、バックライト
光源２を点灯しない状態では、液晶表示素子１の観察側
からの外光２１が液晶表示素子１に入射し、例えばＧ画
素３Ｇに入射した外光２１は、Ｇのカラーフィルター１
４Ｇの反射型用フィルター１４Ｇｂと透過型用フィルタ
ー１４Ｇａとを経て液晶層１３に入射し、その裏面の反
射層１６に達するが、透過型用フィルター１４Ｇａを経
た光は反射層１６の開口１７に達して裏面に抜けてしま
い利用されない。一方、反射型用フィルター１４Ｇｂを
経て反射層１６に達した外光２１は開口１７以外の反射
層１６に達して反射され、再度液晶層１３を反対側から
通り反射型用フィルター１４Ｇｂを経て反射側に戻る。
したがって、この反射光は、この画素３Ｇの両電極１
５、１８間に印加される電圧状態に応じて液晶層１３で
変調され、偏光板１９でその変調が強度変調に変換され
る。一方、バックライト光源２を点灯した状態では、液
晶表示素子１は裏面から白色照明光２２で照明され、反
射層１６の開口１７を経て液晶層１３に入射し、透過型
用フィルター１４Ｇａを経て観察側に出る。したがっ
て、この透過光は、この画素３Ｇの両電極１５、１８間
に印加される電圧状態に応じて液晶層１３で変調され、
偏光板１９でその変調が強度変調に変換される。他のＲ
画素３Ｒ、Ｂ画素３Ｂについても、反射型、透過型何れ
の場合も同様であり、これらのＲ、Ｇ、Ｂ画素３Ｒ、３
Ｇ、３Ｂの変調状態の組み合わせにより、反射型の場合
には輝度の高いカラー表示が可能であり、透過型の場合
には色再現性の良いカラー表示が可能となる。
光源２を点灯しない状態では、液晶表示素子１の観察側
からの外光２１が液晶表示素子１に入射し、例えばＧ画
素３Ｇに入射した外光２１は、Ｇのカラーフィルター１
４Ｇの反射型用フィルター１４Ｇｂと透過型用フィルタ
ー１４Ｇａとを経て液晶層１３に入射し、その裏面の反
射層１６に達するが、透過型用フィルター１４Ｇａを経
た光は反射層１６の開口１７に達して裏面に抜けてしま
い利用されない。一方、反射型用フィルター１４Ｇｂを
経て反射層１６に達した外光２１は開口１７以外の反射
層１６に達して反射され、再度液晶層１３を反対側から
通り反射型用フィルター１４Ｇｂを経て反射側に戻る。
したがって、この反射光は、この画素３Ｇの両電極１
５、１８間に印加される電圧状態に応じて液晶層１３で
変調され、偏光板１９でその変調が強度変調に変換され
る。一方、バックライト光源２を点灯した状態では、液
晶表示素子１は裏面から白色照明光２２で照明され、反
射層１６の開口１７を経て液晶層１３に入射し、透過型
用フィルター１４Ｇａを経て観察側に出る。したがっ
て、この透過光は、この画素３Ｇの両電極１５、１８間
に印加される電圧状態に応じて液晶層１３で変調され、
偏光板１９でその変調が強度変調に変換される。他のＲ
画素３Ｒ、Ｂ画素３Ｂについても、反射型、透過型何れ
の場合も同様であり、これらのＲ、Ｇ、Ｂ画素３Ｒ、３
Ｇ、３Ｂの変調状態の組み合わせにより、反射型の場合
には輝度の高いカラー表示が可能であり、透過型の場合
には色再現性の良いカラー表示が可能となる。
【００２１】図２は、液晶表示素子とバックライトの間
にホログラムカラーフィルターを配置してバックライト
の利用効率を大幅に向上させた別の実施例の構成を示す
部分断面図である。この実施例においては、本出願人が
特開平６−２２２３６１号等において提案したホログラ
ムカラーフィルターを前提にしているが、他の原理のホ
ログラムカラーフィルターを用いる場合にも同様に本発
明を適用できることは以下の説明から明らかになる。
にホログラムカラーフィルターを配置してバックライト
の利用効率を大幅に向上させた別の実施例の構成を示す
部分断面図である。この実施例においては、本出願人が
特開平６−２２２３６１号等において提案したホログラ
ムカラーフィルターを前提にしているが、他の原理のホ
ログラムカラーフィルターを用いる場合にも同様に本発
明を適用できることは以下の説明から明らかになる。
【００２２】図２の構成において、液晶表示素子１は、
Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ
それぞれの反射層１６の開口１７に対応する部分が、図
１の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂの透過型用フィルター１４Ｒ
ａ、１４Ｇａ、１４Ｂａであったが、図２の場合は、そ
れぞれ透明部１４Ｒｔ、１４Ｇｔ、１４Ｂｔとなってい
て色が着いていない点で異なり、他は同様の構成であ
る。そして、この液晶表示素子１の裏面側には、ホログ
ラムカラーフィルター３０が、反射層１６からその集光
性ホログラム要素３０ａの焦点距離だけ離れて平行に配
置されている。ここで、ホログラムカラーフィルター３
０は透過型の集光性ホログラム要素３０ａのアレーから
なるもので、このホログラムカラーフィルター３０に
は、図示しないバックライト光源を点灯した状態では、
その光源からの平行な白色照明光２２が所定の斜めの入
射角で入射するように照明される。そのため、照明光２
２はホログラムカラーフィルター３０の各ホログラム要
素３０ａでＲ、Ｇ、Ｂの３つの収束光２２Ｒ、２２Ｇ、
２２Ｂに角度分光され、その３つの光２２Ｒ、２２Ｇ、
２２ＢはＲ、Ｇ、Ｂ画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの開口１７を
経て液晶層１３に入射し、それぞれカラーフィルター１
４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの透明部１４Ｒｔ、１４Ｇｔ、１
４Ｂｔを経て減衰なしに観察側に出るように構成されて
いる。したがって、これら透過光は、これらの画素３
Ｒ、３Ｇ、３Ｂの変調状態に応じた強度変調を受け、よ
り効率的で輝度が高く、色再現性の良いカラー表示が可
能となる。図示しないバックライト光源を点灯しない状
態では、図１の場合と全く同様にして、輝度の高いカラ
ー表示が可能である。
Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ
それぞれの反射層１６の開口１７に対応する部分が、図
１の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂの透過型用フィルター１４Ｒ
ａ、１４Ｇａ、１４Ｂａであったが、図２の場合は、そ
れぞれ透明部１４Ｒｔ、１４Ｇｔ、１４Ｂｔとなってい
て色が着いていない点で異なり、他は同様の構成であ
る。そして、この液晶表示素子１の裏面側には、ホログ
ラムカラーフィルター３０が、反射層１６からその集光
性ホログラム要素３０ａの焦点距離だけ離れて平行に配
置されている。ここで、ホログラムカラーフィルター３
０は透過型の集光性ホログラム要素３０ａのアレーから
なるもので、このホログラムカラーフィルター３０に
は、図示しないバックライト光源を点灯した状態では、
その光源からの平行な白色照明光２２が所定の斜めの入
射角で入射するように照明される。そのため、照明光２
２はホログラムカラーフィルター３０の各ホログラム要
素３０ａでＲ、Ｇ、Ｂの３つの収束光２２Ｒ、２２Ｇ、
２２Ｂに角度分光され、その３つの光２２Ｒ、２２Ｇ、
２２ＢはＲ、Ｇ、Ｂ画素３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの開口１７を
経て液晶層１３に入射し、それぞれカラーフィルター１
４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの透明部１４Ｒｔ、１４Ｇｔ、１
４Ｂｔを経て減衰なしに観察側に出るように構成されて
いる。したがって、これら透過光は、これらの画素３
Ｒ、３Ｇ、３Ｂの変調状態に応じた強度変調を受け、よ
り効率的で輝度が高く、色再現性の良いカラー表示が可
能となる。図示しないバックライト光源を点灯しない状
態では、図１の場合と全く同様にして、輝度の高いカラ
ー表示が可能である。
【００２３】なお、上記したように、上記の実施例で
は、ホログラムカラーフィルター３０として、透過型の
集光性ホログラム要素３０ａのアレーからなるものを考
えていたが、均一の回折格子とマイクロレンズの組み合
わせからなるもの、回折の波長選択性、角度選択性を持
つ体積型ホログラムを３層に配置してなるもの、あるい
は、体積型ホログラム１層からなり、回折角の波長選択
性が高い特性を用いて拡散白色光中の異なる入射角の異
なる色成分を別々の角度に回折して色分光を行うもの等
を用いてもよい。
は、ホログラムカラーフィルター３０として、透過型の
集光性ホログラム要素３０ａのアレーからなるものを考
えていたが、均一の回折格子とマイクロレンズの組み合
わせからなるもの、回折の波長選択性、角度選択性を持
つ体積型ホログラムを３層に配置してなるもの、あるい
は、体積型ホログラム１層からなり、回折角の波長選択
性が高い特性を用いて拡散白色光中の異なる入射角の異
なる色成分を別々の角度に回折して色分光を行うもの等
を用いてもよい。
【００２４】以上、本発明の透過型兼反射型液晶表示装
置を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら
実施例に限定されず種々の変形が可能である。なお、液
晶表示素子自体は上記実施例のＴＮ液晶表示素子、ＳＴ
Ｎ液晶表示素子に限定されず公知の種々の原理のものに
適用できる。
置を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら
実施例に限定されず種々の変形が可能である。なお、液
晶表示素子自体は上記実施例のＴＮ液晶表示素子、ＳＴ
Ｎ液晶表示素子に限定されず公知の種々の原理のものに
適用できる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の透過型兼反射型液晶表示装置によると、各画素の反射
層には開口が設けられ、各画素の色フィルターの開口に
対応する部分の着色層と開口に対応しない部分の着色層
との透過率の波長分布が異なるように構成されているの
で、反射型液晶表示装置として用いる場合は、反射型に
対応した透過率の波長分布の着色層を開口に対応しない
部分に用いることにより、通常の反射型液晶表示装置と
同等の明るさ、色再現性の表示が可能になり、また、透
過型液晶表示装置として用いる場合は、透過型に対応し
た透過率の波長分布の着色層を開口に対応する部分に用
いることにより、通常の透過型液晶表示装置と同等の明
るさ、色再現性の表示が可能になり、何れの使用形態で
も最適な色再現性と輝度が得られるようになる。
の透過型兼反射型液晶表示装置によると、各画素の反射
層には開口が設けられ、各画素の色フィルターの開口に
対応する部分の着色層と開口に対応しない部分の着色層
との透過率の波長分布が異なるように構成されているの
で、反射型液晶表示装置として用いる場合は、反射型に
対応した透過率の波長分布の着色層を開口に対応しない
部分に用いることにより、通常の反射型液晶表示装置と
同等の明るさ、色再現性の表示が可能になり、また、透
過型液晶表示装置として用いる場合は、透過型に対応し
た透過率の波長分布の着色層を開口に対応する部分に用
いることにより、通常の透過型液晶表示装置と同等の明
るさ、色再現性の表示が可能になり、何れの使用形態で
も最適な色再現性と輝度が得られるようになる。
【図１】本発明の１実施例の透過型兼反射型液晶表示装
置の構成を示す部分断面図とそのカラーフィルターの構
成を示す平面図である。
置の構成を示す部分断面図とそのカラーフィルターの構
成を示す平面図である。
【図２】本発明の別の実施例の透過型兼反射型液晶表示
装置の構成を示す部分断面図である。
装置の構成を示す部分断面図である。
【図３】透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置に用
いるカラーフィルターの透過率分布の例を示す図であ
る。
いるカラーフィルターの透過率分布の例を示す図であ
る。
１…液晶表示素子 ２…バックライト光源 ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ…Ｒ、Ｇ、Ｂ画素 １１…観察側透明基板 １２…反対側透明基板 １３…液晶層 １４…カラーフィルター層 １４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ…Ｒ、Ｇ、Ｂカラーフィルター １４Ｒａ、１４Ｇａ、１４Ｂａ…Ｒ、Ｇ、Ｂ透過型用フ
ィルター １４Ｒｂ、１４Ｇｂ、１４Ｂｂ…Ｒ、Ｇ、Ｂ反射型用フ
ィルター １４Ｒｔ、１４Ｇｔ、１４Ｂｔ…透明部 １５…透明対向電極又は透明マトリックス電極 １６…反射層 １７…開口 １８…透明画素電極又は透明マトリックス電極 １９、２０…偏光板 ２１…外光 ２２…白色照明光 ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ…Ｒ、Ｇ、Ｂの収束光 ３０…ホログラムカラーフィルター ３０ａ…集光性ホログラム要素
ィルター １４Ｒｂ、１４Ｇｂ、１４Ｂｂ…Ｒ、Ｇ、Ｂ反射型用フ
ィルター １４Ｒｔ、１４Ｇｔ、１４Ｂｔ…透明部 １５…透明対向電極又は透明マトリックス電極 １６…反射層 １７…開口 １８…透明画素電極又は透明マトリックス電極 １９、２０…偏光板 ２１…外光 ２２…白色照明光 ２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ…Ｒ、Ｇ、Ｂの収束光 ３０…ホログラムカラーフィルター ３０ａ…集光性ホログラム要素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA01 BA03 BB02 BB03 BB07 BB08 BB42 2H049 CA01 CA05 CA15 CA22 2H091 FA02Y FA14Z FA19Y FA41Z HA07 HA10 LA15 LA18
Claims (7)
- 【請求項１】 液晶層の観察側に異なる色フィルターが
配置され、液晶層の反対側に反射層が配置されてなる異
なる色の複数の画素の組み合わせからなる液晶表示装置
において、 前記各画素の反射層には開口が設けられ、各画素の色フ
ィルターの前記開口に対応する部分の着色層と前記開口
に対応しない部分の着色層との透過率の波長分布が異な
ることを特徴とする透過型兼反射型液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記各画素の色フィルターの前記開口に
対応しない部分の着色層の透過率が前記開口に対応する
部分の着色層の透過率より高く設定されていることを特
徴とする請求項１記載の透過型兼反射型液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記各画素の色フィルターの前記開口に
対応する部分の着色層は色再現優先で、前記開口に対応
しない部分の着色層は光利用効率優先となるように透過
率が設定されていることを特徴とする請求項１又は２記
載の透過型兼反射型液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記各画素の反射層の観察側と反対側に
点灯制御可能な照明装置を配置したことを特徴とする請
求項１から３の何れか１項記載の透過型兼反射型液晶表
示装置。 - 【請求項５】 前記照明装置からの光を分光して、対応
する色の画素の反射層の開口に入射させる分光手段を配
置したことを特徴とする請求項４記載の透過型兼反射型
液晶表示装置。 - 【請求項６】 前記分光手段がホログラムカラーフィル
ターであことを特徴とする請求項５記載の透過型兼反射
型液晶表示装置。 - 【請求項７】 前記各画素の色フィルターの前記開口に
対応する部分の着色層が透明層となっていることを特徴
とする請求項５又は６記載の透過型兼反射型液晶表示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001089086A JP4666554B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 透過型兼反射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001089086A JP4666554B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 透過型兼反射型液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002287130A true JP2002287130A (ja) | 2002-10-03 |
| JP4666554B2 JP4666554B2 (ja) | 2011-04-06 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001089086A Expired - Fee Related JP4666554B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 透過型兼反射型液晶表示装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4666554B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102809858A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-12-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及液晶显示装置 |
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| JPH06222361A (ja) * | 1993-01-28 | 1994-08-12 | Dainippon Printing Co Ltd | ホログラムを用いた液晶表示装置 |
| JPH08152616A (ja) * | 1994-11-25 | 1996-06-11 | Casio Comput Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH09329788A (ja) * | 1996-06-12 | 1997-12-22 | Dainippon Printing Co Ltd | ホログラムカラーフィルターシステム |
| JPH1152347A (ja) * | 1997-08-06 | 1999-02-26 | Alps Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH1152366A (ja) * | 1997-08-04 | 1999-02-26 | Toppan Printing Co Ltd | 半透過型液晶表示装置 |
| JPH11242226A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-09-07 | Sharp Corp | 液晶表示装置 |
| JP2000298267A (ja) * | 1999-04-13 | 2000-10-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2000298271A (ja) * | 1999-04-13 | 2000-10-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示素子およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001089086A patent/JP4666554B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| CN102809858A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-12-05 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及液晶显示装置 |
| WO2014019299A1 (zh) * | 2012-07-31 | 2014-02-06 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及液晶显示装置 |
| CN102809858B (zh) * | 2012-07-31 | 2016-03-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 阵列基板及液晶显示装置 |
| US9459485B2 (en) | 2012-07-31 | 2016-10-04 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Array substrate comprising optical diffusion structures having different reflectivities for light reflected from different pixel regions and liquid crystal display apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP4666554B2 (ja) | 2011-04-06 |
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