JP2004163656A - 反射発光両用型カラー表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の課題は、周囲光の明るさによらず、あらゆる環境においても良好なカラー表示を行うことのできる反射発光両用型カラー表示装置を提供することにある。
【解決手段】本発明に係る反射発光両用型カラー表示装置は、可視光の通過を制御する光シャッタ層９と、該光シャッタ層９よりも下層に設けられ可視光を観測者側に反射する反射層３とを有し、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光する発光手段５と、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を通過させるカラーフィルタ手段１９とを備え、前記発光手段５及びカラーフィルタ手段１９は、それぞれ平面位置の同一箇所において、同種の波長帯の可視光を発光及び通過させるように設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明に係る反射発光両用型カラー表示装置は、可視光の通過を制御する光シャッタ層９と、該光シャッタ層９よりも下層に設けられ可視光を観測者側に反射する反射層３とを有し、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光する発光手段５と、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を通過させるカラーフィルタ手段１９とを備え、前記発光手段５及びカラーフィルタ手段１９は、それぞれ平面位置の同一箇所において、同種の波長帯の可視光を発光及び通過させるように設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射発光両用型カラー表示装置に関し、より詳しくは、反射光及び発光によりカラー表示可能な液晶表示装置により適したものである。
【０００２】
【従来技術】
液晶表示装置は、時計・電話などの携帯機器や、パソコンやモニターやテレビなど、様々な情報機器の表示部として利用されている。従来の液晶表示装置は、周囲光を利用する反射型液晶表示装置と、発光させたバックライト光を利用する発光型液晶表示装置とに大別できる。反射型液晶表示装置は、屋外などの明るい環境での使用に最適ではあるが、薄暗い環境では光量が足りず表示が見え難いという欠点がある。一方、発光型液晶表示装置は、屋内などの薄暗い環境においては明るく鮮明な画像を表示できるが、周囲光が強い、例えば屋外などの太陽光のもとでは、表示がかすんで見え難いという欠点がある。
【０００３】
これらの双方の欠点に鑑みて、屋外・屋内を問わずあらゆる環境において良好な表示を行うべく、一つの画素を反射と透過とに区分けするように設けた反射発光両用型表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１８７２２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の反射発光両用型液晶表示装置は、反射型専用の液晶表示装置、発光型専用の液晶表示装置に比して、その表示が暗くなるという欠点を有している。つまり、上記公報記載の反射発光両用型液晶表示装置は、一つの画素を反射と透過とに区分けして利用するものであるので、それぞれの領域において反射表示又は透過表示のみしか行うことができない。具体的には、反射と透過との割合を一対一とした場合には、周囲光を利用した反射表示を行う際は、反射型専用の表示装置に比べて半分の明るさとなる。また、薄暗いところで発光表示（透過表示）を行う際は、発光型専用の表示装置に比べて半分の明るさになってしまう。つまり、公報所載の装置は、あらゆる環境においても使用できる反面、反射型及び発光型の専用の液晶表示装置に比べて暗くてくすんだ表示なってしまうという欠点を有する。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、周囲光の明るさによらず、あらゆる環境においても良好なカラー表示を行うことのできる反射発光両用型カラー表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明はなされているものであって、本発明に係る反射発光両用型カラー表示装置は、可視光の通過を制御する光シャッタ層と、該光シャッタ層よりも下層に設けられ可視光を観測者側に反射する反射層とを有し、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光する発光手段と、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を通過させるカラーフィルタ手段とを備え、前記発光手段及びカラーフィルタ手段は、それぞれ平面位置の同一箇所において、同種の波長帯の可視光を発光及び通過させるように設けられていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成からなる反射発光両用型カラー表示装置によれば、周囲光を利用した反射表示を行う場合には周囲光が反射層により反射され、光シャッタ層により通過が認められた部分の可視光が観測者側に出射することになり、この際にはカラーフィルタ手段によって一定の着色がなされ、カラー表示が行われることになる。一方、周囲光を利用しない場合には、光シャッタ層により通過が認められた部分において、発光手段によって一定の波長帯で発光した光が観測者側に出射することになり、これによりカラー表示がなされることになる。この発光手段によって発光した一定の波長帯の光は、平面位置の同一箇所においてはカラーフィルタ手段が同種の波長帯の可視光を通過させるように設けられているので、発光した光が的確に観測者側に出射され、明るく色再現性の良いカラー表示を行うことができる。また、発光型カラー表示を行うべく、発光手段が白色光を発光して、カラーフィルタ手段によりカラー表示に行う方法も考えられるが、これに比して本願発明は、発光手段により一定の波長帯の光を発光するため、そのロスが少ないという利点を有する。なお、上記発光手段は、例えば平面位置に応じてＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の各色をそれぞれ発光するように発光材料を区分けして配置することにより構成でき、また、カラーフィルタ手段は、例えば平面位置に応じて、Ｒ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の各色をそれぞれ吸収・通過するように各色のカラーフィルタ材料を区分して配置することにより、構成することができる。
【０００９】
なお、本発明において、「発光手段及びカラーフィルタ手段は、それぞれ平面位置の同一箇所において、同種の波長帯の可視光を発光及び通過させるように設け」る手段としては、例えば、請求項２や請求項３記載の手段を採用することができる。
【００１０】
つまり、請求項２記載の発明は、発光手段及びカラーフィルタ手段が、同種の波長帯の可視光を発光及び通過させる一つの発光兼フィルタ層から構成されているものである。
【００１１】
これにより、周囲光が反射層により反射され観測者側に出射する反射光は、発光兼フィルタ層により着色されることになり、また、周囲光を利用しない場合には発光手段によって一定の波長帯で発光した光が観測者側に出射することになる。このように発光層及びカラーフィルタ層が一体化されることにより、製造プロセスが簡略化できるという利点を有する。
【００１２】
一方、請求項３記載の発明は、発光手段及びカラーフィルタ手段が、それぞれ同種の波長帯の可視光を発光及び通過させる発光層及びカラーフィルタ層から構成されているものである。
【００１３】
これにより、周囲光が反射層により反射され観測者側に出射する反射光は、カラーフィルタ層により着色されることになり、また、周囲光を利用しない場合には発光手段によって一定の波長帯で発光した光がカラーフィルタ層に阻害されることなく観測者側に出射することになる。
【００１４】
また、上記請求項３記載の発明は、請求項４記載のように、前記発光層が、可視光に対して透明である構成を採用することが好ましく、これにより、発光層を反射層の上層に積層した際に、周囲光が的確に観測者側に出射することが可能となる。
【００１５】
また、上記請求項３又は４記載の発明は、請求項５記載のように、発光層が、発光する波長帯のピーク波長よりも短いピーク波長を有する波長帯の光により励起して可視光を発光する蛍光発光層より構成されることが好ましい。これにより、例えば紫外光等の非可視光を発光層に照射することにより的確に一定の波長帯の可視光が発光されるように設けることができ、このため、例えば、反射層として可視光を反射し紫外光を通過する誘電体ミラーを採用して、その反射層よりも下層に紫外光発光手段を設けることが可能となる。なお、反射層の上層に可視光に対して透明な紫外光発光手段（紫外光発光層）を設けることも可能である。
【００１６】
また、本願発明は、請求項６記載のように、前記反射層が、発光手段が発光する波長帯のピーク波長よりも短い波長の光を通過するとともに発光手段が発光する波長帯のピーク波長の波長の光を反射するように設けられている構成を採用することが好ましい。これにより、例えば、反射層の下層から紫外光を照射して発光手段を発光させるように構成することができる。なお、上記反射層としては、例えば可視光を反射し紫外光を通過する誘電体ミラーを採用することができる。
【００１７】
また、本願発明は、請求項７記載のように、前記光シャッタ層が、液晶層から構成されていることが好ましく、これにより、他の光シャッタ層に比べ、明るく、高コントラストの表示ができる。また、該構成を採用した場合には、請求項８記載のように、液晶層が、スイッチング素子によって光の通過が制御されるように設けられていることが好ましく、これにより、明るく、高コントラストで、応答速度などが良好な表示装置とすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態の反射発光両用型カラー表示装置について図面を参酌しつつ説明する。なお、図１は、第一実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的斜視図であり、図２は、同実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。
【００１９】
本実施形態の反射発光両用型カラー表示装置の全体構成を概説すると、一対の透明基板１のうち下方の透明基板１の上層には、可視光を反射し紫外光を通過する反射層３が積層されており、該反射層３の上層には、可視光に対して透明であるとともに非可視光により励起して一定の波長帯の可視光を発光する蛍光発光層５（発光手段）が積層されており、該蛍光発光層５の上層には、スイッチング素子であるＴＦＴ素子７によって光の通過が制御される液晶層９（光シャッタ層）が設けられており、該液晶層９の上層には上方の透明基板１が設けられている。
【００２０】
前記液晶層９は、上下一対の基板１（ガラス基板）の間に封入された液晶から構成されており、具体的には、上下の配向膜（図示省略）の間に介在された液晶から構成されている。また、液晶層９は、ＴＦＴ素子７によって光の通過が制御されるように設けられている。ここで、液晶層９は、ＴＮモード（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ｍｏｄｅ）の液晶を用い、上下一対の偏光板１１をクロスニコルに設定している。また、ＴＦＴ素子７は、透明電極１３に接続され、電極１３の制御により液晶層９の光の通過を制御するものである。なお、このＴＦＴ素子７は、上方のガラス基板１に形成されている。ここで、上方の透明基板とは、観測者に近い方の透明基板であり、下方の透明基板とは、観測者から遠い方の透明基板を意味する。さらに、上層とは、観測者に近づく方向であり、下層とは、観測者から遠ざかる方向を意味する。
【００２１】
また、前記反射層３は、例えば、可視光（波長帯４００ｎｍ〜７００ｎｍ）を反射し紫外光（波長帯４００ｎｍ以下）を通過する誘電体ミラーから構成されている。なお、反射層３は、透過する波長帯が紫外光に限らず、発光層５が発光する波長帯のピーク波長より短い波長の光を透過するものであれば良い。また、該反射層３は、下方の基板１の上に形成されている。また、下方の基板１よりも下方には、紫外光供給手段１５，１６が設けられており、この紫外光供給手段１５，１６によって発光した紫外光は、反射層３を通過することになる。この紫外光供給手段１５，１６は、点光源又は線光源である紫外光源１５と紫外光源１５からの光を均一に面内に導く導光板１６とから構成されている。
【００２２】
前記蛍光発光層５は、前記紫外光供給手段１５，１６によって供給され反射層３を通過した紫外光によって発光するように設けられている。また、この蛍光発光層５は、前述のように液晶層９の下層に設けられているため、液晶層９への紫外光の照射が防止され、液晶の劣化を防止できる。また、液晶層９よりも下層に蛍光発光層５を設けているため、高コントラストの表示が得られる。つまり、液晶層９よりも上層に蛍光発光層５を設けた場合には、太陽光によって発光層５が発光してしまい、コントラストが低下するが、液晶層９よりも下層に発光層５を設けることにより、液晶層９で通過が認められた部分しか太陽光が通過しないため、高コントラストの表示が得られる。
【００２３】
この蛍光発光層５は、発光表示時においてカラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光するように設けられており、具体的には、平面位置に応じてＲＧＢそれぞれの可視光を発光するように配されている。より具体的には、この蛍光発光層５は、ＲＧＢの各蛍光材料がストライプ状に配されて、赤色発光部５ａ、緑色発光部５ｂ及び青色発光部５ｃがストライプ状に設けられている。
【００２４】
また、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を通過させるカラーフィルタ層１９が、平面位置の同一箇所における蛍光発光層５が発光する波長帯と同種の波長帯の可視光を通過させるように設けられている。具体的には、このカラーフィルタ層１９は、平面位置に応じてＲＧＢそれぞれの可視光を通過するように配されており、より具体的には、このカラーフィルタ層１９は、ＲＧＢの各カラーフィルタ材料がストライプ状に配されて、赤色フィルタ部１９ａ、緑色フィルタ部１９ｂ及び青色フィルタ部１９ｃがストライプ状に設けられ、赤色フィルタ部１９ａが前記赤色発光部５ａと対向し、緑色フィルタ部１９ｂが前記緑色発光部５ｂと対向し、青色フィルタ部１９ｃが前記青色発光部５ｃと対向するように設けられている。
【００２５】
また、このカラーフィルタ層１９は、反射層３よりも上層に設けられ、より具体的には液晶層９よりも上層に設けられている。具体的には、ＲＧＢの各カラーフィルタ材料をストライプ状に上方の基板１に配して形成している。
【００２６】
また、液晶層９の上下には一対の偏光板１１が設けられており、上方の偏光板１１は上方の基板１の観測者側に積層され、下方の偏光板１１は反射層３及び発光層５よりも観測者側に積層されている。このように下方の偏光板１１が、発光層５よりも上層に設けられているので、偏光板１１には可視光が透過することになり、例えば偏光板１１に紫外光を透過させる場合に比して、光の透過率が高いという利点を有する。
【００２７】
次に、本実施形態の反射発光両用型カラー表示装置の製造方法について概説するが、本実施形態の反射発光両用型カラー表示装置は、下方及び上方の部材を作成し、この部材の間に液晶を介在せしめることにより作成される。なお、以下、上下関係は、製造時における位置関係ではなく製造後の位置関係をもって説明する。
【００２８】
下方の部材の作成は、まず下方の基板１の上層に誘電体ミラーを積層して、この上層に蛍光発光層５を形成する。
【００２９】
ここで、蛍光発光層５は、アクリル樹脂により分散させキシレン等のシンナーにより希釈した蛍光発光材料を誘電体ミラーの上層に塗布することにより作成される。光の利用効率の向上、及び、ＲＧＢのストライプ状にパターンニングするため、感光性アクリル樹脂に蛍光材料を分散させて、紫外光（波長帯３６５ｎｍ）で露光してパターニングする。ここで、使用する蛍光材料としては、例えば、シンロイヒ株式会社製のマジックルミノペイントレッドを用いることができる。また、この蛍光塗料材料の塗布方法としては、バーコータを用いて、バーコータと反射板３との間に混合した材料を注ぎ、速度約２５ｍｍ／ｓでバーコータを移動させ、６０μｍ厚で蛍光塗料材料を塗布している。より具体的に説明すると、ストライプ状に赤色発光部５ａを形成する際には、赤色発光部５ａ以外の部分にマスキングフィルムを貼り付け、前述のようにバーコータを用いて赤色の蛍光塗料材料を全面に塗布して、その後マスキングフィルムをはがすことより、ストライプ状の赤色発光部５ａが形成される。なお、均一な層の厚みを得るためには、バーコータを用いる方法の他、スピンコートや印刷等の方法も採用可能であり、また、ストライプ状に各色発光部を形成するためには、上記マスキングフィルムによる方法に限らず、感光性樹脂に蛍光発光材料を混ぜることによりフォトリソグラフィなどの方法も採用可能である。
【００３０】
そして、この蛍光発光層５の上層に下方の偏光板１１を積層する。また、この偏光板１１の上層には下層の透明電極１３をスパッタリングにより作成する。なお、偏光板１１に直接、透明電極１３を作成することが困難な場合には、偏光板１１の上層に薄いガラスやフィルム（例えば０．１ｍｍ以下）を積層して、この上層に透明電極１３を作成することも可能である。
【００３１】
また、上方の部材の作成は、まず上方の基板１にＴＦＴ素子７を形成し、その下層にカラーフィルタ素材をＲＧＢのストライプ状にパターニングしてカラーフィルタ層１９を形成し、このカラーフィルタ層１９の下層に透明電極１３を形成する。なお、カラーフィルタ層１９の形成後に前記ＴＦＴ素子７を形成する方法を採用することも可能である。
【００３２】
前記カラーフィルタ層１９のカラーフィルタ材料としては、例えば、東洋インキ製造株式会社製ブライトレッドＧ２−Ｘを用いることができる。また、カラーフィルタ層１９の形成は、カラーフィルタ材料をアクリル樹脂に０．６重量％混合して、発光層５の形成と同様にバーコーターを用いて６０μｍの厚みで塗布した。なお、カラーフィルタ層１９の形成は、上記発光層５の形成と同様に種々の方法を採用できる。
【００３３】
上記のように作成された上方の部材、および、下方の部材の液晶層と接する面に、配向膜（図示省略）を塗布焼成して、これを布によりラビングした。ここで、上下の部材のラビング角度は液晶が９０度ねじれるような方向に設定している。
【００３４】
そして、上下の部材を、その間に５μｍの球状プラスティックスペーサを挟んで貼り合わせる。この貼り合わせに際しては、カラーフィルタ層１９の各色フィルタ部１９ａ，１９ｂ，１９ｃと、発光層５の各色発光部５ａ，５ｂ，５ｃとが、それぞれの同色が対向するように貼り合わせている。
【００３５】
上記貼り合わせた部材を、シール材により注入口以外の周辺を封止して、注入口から液晶（△ｎ＝０．０９）を真空注入して、注入口を紫外線硬化樹脂により封止する。
【００３６】
そして、上方の基板１に、偏光板１１を貼り付ける。この上方の偏光板１１は、下方の偏光板１１に対して９０度ねじれた方位に吸収軸が設定されるように貼り付けられている。
【００３７】
また、下方の基板１の下層には、紫外光源１５を基板１端に設置し、全面に均一に光を拡散するための導光板１６を設置する。
【００３８】
上記のような反射発光両用型カラー表示装置は、下方の紫外光源１５から発光した紫外光が、反射板３を通過し、蛍光発光層５を励起して可視光を発光して、液晶層９で通過が許容された可視光が観測者側に出射することになる。前記蛍光発光層５は、赤色発光部５ａ、緑色発光部５ｂ及び青色発光部５ｃから構成されているため、発光型によるフルカラー表示が可能である。
【００３９】
また、屋外などにおいては、観測者側から入射された周囲光が、液晶層９で通過が許容された部分について、可視光に対して透明である蛍光発光層５を通過し、反射層３において反射し、カラーフィルタ層１９により着色され、観測者側に出射することになる。前記カラーフィルタ層１９は、赤色フィルタ部１９ａ、緑色フィルタ部１９ｂ及び青色フィルタ部１９ｃから構成されているため、反射型によるフルカラー表示が可能である。
【００４０】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態の反射発光両用型カラー表示装置について図３を参酌しつつ説明する。図３は、第二実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。なお、第一実施形態と同様の構成からなるものについてはその説明を省略する。
【００４１】
第二実施形態の反射発光両用型カラー表示装置の全体構成を概説すると、一対の透明基板１のうち下方の透明基板１の上層には、可視光を反射し紫外光を通過する反射層３が形成され、該反射層３の上層には、紫外光により励起して一定の波長帯の可視光を発光するとともに同種の波長帯の可視光を通過させる発光兼フィルタ層２１（発光手段兼カラーフィルタ手段）が積層されており、該発光兼フィルタ層２１の上層には、ＴＦＴ素子７によって光の通過が制御される液晶層９が設けられており、該液晶層９の上層には上方の透明基板１が設けられている。
【００４２】
前記発光兼フィルタ層２１は、下層の紫外光供給手段１５，１６によって供給され反射層３を通過した紫外光によって発光するように設けられている。また、この発光兼フィルタ層２１は、前述のように液晶層９の下層に設けられているため、液晶層９への紫外光の照射が防止されているとともに、太陽光による不用意な発光を防止できる。
【００４３】
この発光兼フィルタ層２１は、発光表示時においてカラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光するように設けられており、具体的には、平面位置に応じてＲＧＢそれぞれの可視光を発光するように配されている。また、この発光兼フィルタ層２１は、前記のように発光する同種の波長帯の可視光を通過し、その他の波長帯の可視光を吸収するように設けられている。より具体的には、この発光兼フィルタ層２１は、ＲＧＢの各蛍光材料及びＲＧＢの各フィルタ材料が混合され、この混合されたものがストライプ状に配されて、赤色発光兼フィルタ部２１ａ、緑色発光兼フィルタ部２１ｂ及び青色発光兼フィルタ部２１ｃがストライプ状に設けられている。
【００４４】
この発光兼フィルタ層２１の作成にあっては、例えば赤色の蛍光発光材料としてのシンロイヒ株式会社製のマジックルミノペイントレッドと、赤色のフィルタ材料としての東洋インキ製造株式会社製ブライトレッドＧ２−Ｘとを用い、フィルタ材料を蛍光発光材料に対して０．１重量％で混合して、この混合物を第一実施形態と同様にバーコータを用いて、厚み６０μｍで塗布して形成している。なお、この塗布に際しては、第一実施形態と同様に、マスキングフィルムを貼り付けておくことにより、ストライプ状にパターニングする。なお、この発光兼フィルタ層２１の作成方法にあっては、上記方法に限られず、第一実施形態で説明したように、スピンコート等の種々の方法を採用可能である。
【００４５】
上記のような反射発光両用型カラー表示装置は、下方の紫外光源１５から発光した紫外光が、反射板３を通過し、発光兼フィルタ層２１を励起して可視光を発光して、液晶層９で通過が許容された可視光が観測者側に出射することになる。前記発光兼フィルタ層２１は、赤色、緑色及び青色のそれぞれの発光部２１ａ，２１ｂ，２１ｃから構成されているため、発光型によるフルカラー表示が可能である。
【００４６】
また、屋外などにおいては、観測者側から入射された周囲光が、液晶層９で通過が許容された部分について、反射層３において反射し、発光兼フィルタ層２１により着色され、観測者側に出射することになる。この発光兼フィルタ層２１は、赤色、緑色及び青色のそれぞれのフィルタ部２１ａ，２１ｂ，２１ｃから構成されているため、反射型によるフルカラー表示が可能である。
【００４７】
（その他の実施形態）
なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。
【００４８】
つまり、上記実施形態においては光シャッタ層として液晶層９から構成したものであったため、明るく、高コントラストの表示が可能であるという利点を有しているが、光シャッタ層として、例えばトナーディスプレイやＥＣＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）やマイクロメカニカルシャッター等を採用することも可能である。
【００４９】
また、ＴＦＴ素子７によって制御される液晶層９を採用した場合であっても、例えば、図４に示す構成を採用することも可能である。この図４に示す反射発光両用型カラー表示装置は、ＴＦＴ素子７が下方の透明基板１に形成され、これよりも上層に反射層３および蛍光発光層５を形成しているものである。また、この反射層３および蛍光発光層５にスルーホール２３が形成され、偏光板１１の上層の透明電極１３に接続されているものである。
【００５０】
また、蛍光発光層５（発光兼フィルタ層２１）が紫外光により励起して発光するものについて説明したが、発光層５（発光兼フィルタ層２１）において発光する光の波長帯のピーク波長以下の波長の光により励起して発光するものも本願発明の意図する範囲内である。つまり、発光層５が発光する光の波長帯（の短波長側）と、発光層５が励起する光の波長帯（の長波長側）とが一部重複する場合であっても良い。
【００５１】
また、発光層５に非可視光を供給する構成としては、例えば図５に示すような構成を採用することができる。この図５に示す反射発光両用型カラー表示装置は、反射層３の上層に紫外光供給層２５が積層され、この紫外光供給層２５の上層に蛍光発光層５が積層されている。ここで、紫外光供給層２５としては、自ら紫外光を発光する層から構成することも可能であり、また、他の紫外光源からの光を導光する導光板から構成することも可能である。
【００５２】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る反射発光両用型カラー表示装置は、反射型カラー表示及び発光型カラー表示を行うことができ、周囲光の明るさによらず、あらゆる環境においても良好なカラー表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。
【図４】本発明のその他の実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。
【図５】本発明のその他の実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 観測者
３ 反射層
５ 発光層
５ａ 赤色発光部
５ｂ 緑色発光部
５ｃ 青色発光部
７ ＴＦＴ素子
９ 液晶層
１１ 偏光板
１３ 透明電極
１５ 紫外光源（紫外光供給手段）
１６ 導光板（紫外光供給手段）
１９ カラーフィルタ層
１９ａ 赤色フィルタ部
１９ｂ 緑色フィルタ部
１９ｃ 青色フィルタ部
２１ 発光兼フィルタ層
２１ａ 赤色発光兼フィルタ部
２１ｂ 緑色発光兼フィルタ部
２１ｃ 青色発光兼フィルタ部
２３ スルーホール
２５ 紫外光供給層
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射発光両用型カラー表示装置に関し、より詳しくは、反射光及び発光によりカラー表示可能な液晶表示装置により適したものである。
【０００２】
【従来技術】
液晶表示装置は、時計・電話などの携帯機器や、パソコンやモニターやテレビなど、様々な情報機器の表示部として利用されている。従来の液晶表示装置は、周囲光を利用する反射型液晶表示装置と、発光させたバックライト光を利用する発光型液晶表示装置とに大別できる。反射型液晶表示装置は、屋外などの明るい環境での使用に最適ではあるが、薄暗い環境では光量が足りず表示が見え難いという欠点がある。一方、発光型液晶表示装置は、屋内などの薄暗い環境においては明るく鮮明な画像を表示できるが、周囲光が強い、例えば屋外などの太陽光のもとでは、表示がかすんで見え難いという欠点がある。
【０００３】
これらの双方の欠点に鑑みて、屋外・屋内を問わずあらゆる環境において良好な表示を行うべく、一つの画素を反射と透過とに区分けするように設けた反射発光両用型表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１８７２２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の反射発光両用型液晶表示装置は、反射型専用の液晶表示装置、発光型専用の液晶表示装置に比して、その表示が暗くなるという欠点を有している。つまり、上記公報記載の反射発光両用型液晶表示装置は、一つの画素を反射と透過とに区分けして利用するものであるので、それぞれの領域において反射表示又は透過表示のみしか行うことができない。具体的には、反射と透過との割合を一対一とした場合には、周囲光を利用した反射表示を行う際は、反射型専用の表示装置に比べて半分の明るさとなる。また、薄暗いところで発光表示（透過表示）を行う際は、発光型専用の表示装置に比べて半分の明るさになってしまう。つまり、公報所載の装置は、あらゆる環境においても使用できる反面、反射型及び発光型の専用の液晶表示装置に比べて暗くてくすんだ表示なってしまうという欠点を有する。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、周囲光の明るさによらず、あらゆる環境においても良好なカラー表示を行うことのできる反射発光両用型カラー表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明はなされているものであって、本発明に係る反射発光両用型カラー表示装置は、可視光の通過を制御する光シャッタ層と、該光シャッタ層よりも下層に設けられ可視光を観測者側に反射する反射層とを有し、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光する発光手段と、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を通過させるカラーフィルタ手段とを備え、前記発光手段及びカラーフィルタ手段は、それぞれ平面位置の同一箇所において、同種の波長帯の可視光を発光及び通過させるように設けられていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成からなる反射発光両用型カラー表示装置によれば、周囲光を利用した反射表示を行う場合には周囲光が反射層により反射され、光シャッタ層により通過が認められた部分の可視光が観測者側に出射することになり、この際にはカラーフィルタ手段によって一定の着色がなされ、カラー表示が行われることになる。一方、周囲光を利用しない場合には、光シャッタ層により通過が認められた部分において、発光手段によって一定の波長帯で発光した光が観測者側に出射することになり、これによりカラー表示がなされることになる。この発光手段によって発光した一定の波長帯の光は、平面位置の同一箇所においてはカラーフィルタ手段が同種の波長帯の可視光を通過させるように設けられているので、発光した光が的確に観測者側に出射され、明るく色再現性の良いカラー表示を行うことができる。また、発光型カラー表示を行うべく、発光手段が白色光を発光して、カラーフィルタ手段によりカラー表示に行う方法も考えられるが、これに比して本願発明は、発光手段により一定の波長帯の光を発光するため、そのロスが少ないという利点を有する。なお、上記発光手段は、例えば平面位置に応じてＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の各色をそれぞれ発光するように発光材料を区分けして配置することにより構成でき、また、カラーフィルタ手段は、例えば平面位置に応じて、Ｒ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）の各色をそれぞれ吸収・通過するように各色のカラーフィルタ材料を区分して配置することにより、構成することができる。
【０００９】
なお、本発明において、「発光手段及びカラーフィルタ手段は、それぞれ平面位置の同一箇所において、同種の波長帯の可視光を発光及び通過させるように設け」る手段としては、例えば、請求項２や請求項３記載の手段を採用することができる。
【００１０】
つまり、請求項２記載の発明は、発光手段及びカラーフィルタ手段が、同種の波長帯の可視光を発光及び通過させる一つの発光兼フィルタ層から構成されているものである。
【００１１】
これにより、周囲光が反射層により反射され観測者側に出射する反射光は、発光兼フィルタ層により着色されることになり、また、周囲光を利用しない場合には発光手段によって一定の波長帯で発光した光が観測者側に出射することになる。このように発光層及びカラーフィルタ層が一体化されることにより、製造プロセスが簡略化できるという利点を有する。
【００１２】
一方、請求項３記載の発明は、発光手段及びカラーフィルタ手段が、それぞれ同種の波長帯の可視光を発光及び通過させる発光層及びカラーフィルタ層から構成されているものである。
【００１３】
これにより、周囲光が反射層により反射され観測者側に出射する反射光は、カラーフィルタ層により着色されることになり、また、周囲光を利用しない場合には発光手段によって一定の波長帯で発光した光がカラーフィルタ層に阻害されることなく観測者側に出射することになる。
【００１４】
また、上記請求項３記載の発明は、請求項４記載のように、前記発光層が、可視光に対して透明である構成を採用することが好ましく、これにより、発光層を反射層の上層に積層した際に、周囲光が的確に観測者側に出射することが可能となる。
【００１５】
また、上記請求項３又は４記載の発明は、請求項５記載のように、発光層が、発光する波長帯のピーク波長よりも短いピーク波長を有する波長帯の光により励起して可視光を発光する蛍光発光層より構成されることが好ましい。これにより、例えば紫外光等の非可視光を発光層に照射することにより的確に一定の波長帯の可視光が発光されるように設けることができ、このため、例えば、反射層として可視光を反射し紫外光を通過する誘電体ミラーを採用して、その反射層よりも下層に紫外光発光手段を設けることが可能となる。なお、反射層の上層に可視光に対して透明な紫外光発光手段（紫外光発光層）を設けることも可能である。
【００１６】
また、本願発明は、請求項６記載のように、前記反射層が、発光手段が発光する波長帯のピーク波長よりも短い波長の光を通過するとともに発光手段が発光する波長帯のピーク波長の波長の光を反射するように設けられている構成を採用することが好ましい。これにより、例えば、反射層の下層から紫外光を照射して発光手段を発光させるように構成することができる。なお、上記反射層としては、例えば可視光を反射し紫外光を通過する誘電体ミラーを採用することができる。
【００１７】
また、本願発明は、請求項７記載のように、前記光シャッタ層が、液晶層から構成されていることが好ましく、これにより、他の光シャッタ層に比べ、明るく、高コントラストの表示ができる。また、該構成を採用した場合には、請求項８記載のように、液晶層が、スイッチング素子によって光の通過が制御されるように設けられていることが好ましく、これにより、明るく、高コントラストで、応答速度などが良好な表示装置とすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態の反射発光両用型カラー表示装置について図面を参酌しつつ説明する。なお、図１は、第一実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的斜視図であり、図２は、同実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。
【００１９】
本実施形態の反射発光両用型カラー表示装置の全体構成を概説すると、一対の透明基板１のうち下方の透明基板１の上層には、可視光を反射し紫外光を通過する反射層３が積層されており、該反射層３の上層には、可視光に対して透明であるとともに非可視光により励起して一定の波長帯の可視光を発光する蛍光発光層５（発光手段）が積層されており、該蛍光発光層５の上層には、スイッチング素子であるＴＦＴ素子７によって光の通過が制御される液晶層９（光シャッタ層）が設けられており、該液晶層９の上層には上方の透明基板１が設けられている。
【００２０】
前記液晶層９は、上下一対の基板１（ガラス基板）の間に封入された液晶から構成されており、具体的には、上下の配向膜（図示省略）の間に介在された液晶から構成されている。また、液晶層９は、ＴＦＴ素子７によって光の通過が制御されるように設けられている。ここで、液晶層９は、ＴＮモード（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ ｍｏｄｅ）の液晶を用い、上下一対の偏光板１１をクロスニコルに設定している。また、ＴＦＴ素子７は、透明電極１３に接続され、電極１３の制御により液晶層９の光の通過を制御するものである。なお、このＴＦＴ素子７は、上方のガラス基板１に形成されている。ここで、上方の透明基板とは、観測者に近い方の透明基板であり、下方の透明基板とは、観測者から遠い方の透明基板を意味する。さらに、上層とは、観測者に近づく方向であり、下層とは、観測者から遠ざかる方向を意味する。
【００２１】
また、前記反射層３は、例えば、可視光（波長帯４００ｎｍ〜７００ｎｍ）を反射し紫外光（波長帯４００ｎｍ以下）を通過する誘電体ミラーから構成されている。なお、反射層３は、透過する波長帯が紫外光に限らず、発光層５が発光する波長帯のピーク波長より短い波長の光を透過するものであれば良い。また、該反射層３は、下方の基板１の上に形成されている。また、下方の基板１よりも下方には、紫外光供給手段１５，１６が設けられており、この紫外光供給手段１５，１６によって発光した紫外光は、反射層３を通過することになる。この紫外光供給手段１５，１６は、点光源又は線光源である紫外光源１５と紫外光源１５からの光を均一に面内に導く導光板１６とから構成されている。
【００２２】
前記蛍光発光層５は、前記紫外光供給手段１５，１６によって供給され反射層３を通過した紫外光によって発光するように設けられている。また、この蛍光発光層５は、前述のように液晶層９の下層に設けられているため、液晶層９への紫外光の照射が防止され、液晶の劣化を防止できる。また、液晶層９よりも下層に蛍光発光層５を設けているため、高コントラストの表示が得られる。つまり、液晶層９よりも上層に蛍光発光層５を設けた場合には、太陽光によって発光層５が発光してしまい、コントラストが低下するが、液晶層９よりも下層に発光層５を設けることにより、液晶層９で通過が認められた部分しか太陽光が通過しないため、高コントラストの表示が得られる。
【００２３】
この蛍光発光層５は、発光表示時においてカラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光するように設けられており、具体的には、平面位置に応じてＲＧＢそれぞれの可視光を発光するように配されている。より具体的には、この蛍光発光層５は、ＲＧＢの各蛍光材料がストライプ状に配されて、赤色発光部５ａ、緑色発光部５ｂ及び青色発光部５ｃがストライプ状に設けられている。
【００２４】
また、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を通過させるカラーフィルタ層１９が、平面位置の同一箇所における蛍光発光層５が発光する波長帯と同種の波長帯の可視光を通過させるように設けられている。具体的には、このカラーフィルタ層１９は、平面位置に応じてＲＧＢそれぞれの可視光を通過するように配されており、より具体的には、このカラーフィルタ層１９は、ＲＧＢの各カラーフィルタ材料がストライプ状に配されて、赤色フィルタ部１９ａ、緑色フィルタ部１９ｂ及び青色フィルタ部１９ｃがストライプ状に設けられ、赤色フィルタ部１９ａが前記赤色発光部５ａと対向し、緑色フィルタ部１９ｂが前記緑色発光部５ｂと対向し、青色フィルタ部１９ｃが前記青色発光部５ｃと対向するように設けられている。
【００２５】
また、このカラーフィルタ層１９は、反射層３よりも上層に設けられ、より具体的には液晶層９よりも上層に設けられている。具体的には、ＲＧＢの各カラーフィルタ材料をストライプ状に上方の基板１に配して形成している。
【００２６】
また、液晶層９の上下には一対の偏光板１１が設けられており、上方の偏光板１１は上方の基板１の観測者側に積層され、下方の偏光板１１は反射層３及び発光層５よりも観測者側に積層されている。このように下方の偏光板１１が、発光層５よりも上層に設けられているので、偏光板１１には可視光が透過することになり、例えば偏光板１１に紫外光を透過させる場合に比して、光の透過率が高いという利点を有する。
【００２７】
次に、本実施形態の反射発光両用型カラー表示装置の製造方法について概説するが、本実施形態の反射発光両用型カラー表示装置は、下方及び上方の部材を作成し、この部材の間に液晶を介在せしめることにより作成される。なお、以下、上下関係は、製造時における位置関係ではなく製造後の位置関係をもって説明する。
【００２８】
下方の部材の作成は、まず下方の基板１の上層に誘電体ミラーを積層して、この上層に蛍光発光層５を形成する。
【００２９】
ここで、蛍光発光層５は、アクリル樹脂により分散させキシレン等のシンナーにより希釈した蛍光発光材料を誘電体ミラーの上層に塗布することにより作成される。光の利用効率の向上、及び、ＲＧＢのストライプ状にパターンニングするため、感光性アクリル樹脂に蛍光材料を分散させて、紫外光（波長帯３６５ｎｍ）で露光してパターニングする。ここで、使用する蛍光材料としては、例えば、シンロイヒ株式会社製のマジックルミノペイントレッドを用いることができる。また、この蛍光塗料材料の塗布方法としては、バーコータを用いて、バーコータと反射板３との間に混合した材料を注ぎ、速度約２５ｍｍ／ｓでバーコータを移動させ、６０μｍ厚で蛍光塗料材料を塗布している。より具体的に説明すると、ストライプ状に赤色発光部５ａを形成する際には、赤色発光部５ａ以外の部分にマスキングフィルムを貼り付け、前述のようにバーコータを用いて赤色の蛍光塗料材料を全面に塗布して、その後マスキングフィルムをはがすことより、ストライプ状の赤色発光部５ａが形成される。なお、均一な層の厚みを得るためには、バーコータを用いる方法の他、スピンコートや印刷等の方法も採用可能であり、また、ストライプ状に各色発光部を形成するためには、上記マスキングフィルムによる方法に限らず、感光性樹脂に蛍光発光材料を混ぜることによりフォトリソグラフィなどの方法も採用可能である。
【００３０】
そして、この蛍光発光層５の上層に下方の偏光板１１を積層する。また、この偏光板１１の上層には下層の透明電極１３をスパッタリングにより作成する。なお、偏光板１１に直接、透明電極１３を作成することが困難な場合には、偏光板１１の上層に薄いガラスやフィルム（例えば０．１ｍｍ以下）を積層して、この上層に透明電極１３を作成することも可能である。
【００３１】
また、上方の部材の作成は、まず上方の基板１にＴＦＴ素子７を形成し、その下層にカラーフィルタ素材をＲＧＢのストライプ状にパターニングしてカラーフィルタ層１９を形成し、このカラーフィルタ層１９の下層に透明電極１３を形成する。なお、カラーフィルタ層１９の形成後に前記ＴＦＴ素子７を形成する方法を採用することも可能である。
【００３２】
前記カラーフィルタ層１９のカラーフィルタ材料としては、例えば、東洋インキ製造株式会社製ブライトレッドＧ２−Ｘを用いることができる。また、カラーフィルタ層１９の形成は、カラーフィルタ材料をアクリル樹脂に０．６重量％混合して、発光層５の形成と同様にバーコーターを用いて６０μｍの厚みで塗布した。なお、カラーフィルタ層１９の形成は、上記発光層５の形成と同様に種々の方法を採用できる。
【００３３】
上記のように作成された上方の部材、および、下方の部材の液晶層と接する面に、配向膜（図示省略）を塗布焼成して、これを布によりラビングした。ここで、上下の部材のラビング角度は液晶が９０度ねじれるような方向に設定している。
【００３４】
そして、上下の部材を、その間に５μｍの球状プラスティックスペーサを挟んで貼り合わせる。この貼り合わせに際しては、カラーフィルタ層１９の各色フィルタ部１９ａ，１９ｂ，１９ｃと、発光層５の各色発光部５ａ，５ｂ，５ｃとが、それぞれの同色が対向するように貼り合わせている。
【００３５】
上記貼り合わせた部材を、シール材により注入口以外の周辺を封止して、注入口から液晶（△ｎ＝０．０９）を真空注入して、注入口を紫外線硬化樹脂により封止する。
【００３６】
そして、上方の基板１に、偏光板１１を貼り付ける。この上方の偏光板１１は、下方の偏光板１１に対して９０度ねじれた方位に吸収軸が設定されるように貼り付けられている。
【００３７】
また、下方の基板１の下層には、紫外光源１５を基板１端に設置し、全面に均一に光を拡散するための導光板１６を設置する。
【００３８】
上記のような反射発光両用型カラー表示装置は、下方の紫外光源１５から発光した紫外光が、反射板３を通過し、蛍光発光層５を励起して可視光を発光して、液晶層９で通過が許容された可視光が観測者側に出射することになる。前記蛍光発光層５は、赤色発光部５ａ、緑色発光部５ｂ及び青色発光部５ｃから構成されているため、発光型によるフルカラー表示が可能である。
【００３９】
また、屋外などにおいては、観測者側から入射された周囲光が、液晶層９で通過が許容された部分について、可視光に対して透明である蛍光発光層５を通過し、反射層３において反射し、カラーフィルタ層１９により着色され、観測者側に出射することになる。前記カラーフィルタ層１９は、赤色フィルタ部１９ａ、緑色フィルタ部１９ｂ及び青色フィルタ部１９ｃから構成されているため、反射型によるフルカラー表示が可能である。
【００４０】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態の反射発光両用型カラー表示装置について図３を参酌しつつ説明する。図３は、第二実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。なお、第一実施形態と同様の構成からなるものについてはその説明を省略する。
【００４１】
第二実施形態の反射発光両用型カラー表示装置の全体構成を概説すると、一対の透明基板１のうち下方の透明基板１の上層には、可視光を反射し紫外光を通過する反射層３が形成され、該反射層３の上層には、紫外光により励起して一定の波長帯の可視光を発光するとともに同種の波長帯の可視光を通過させる発光兼フィルタ層２１（発光手段兼カラーフィルタ手段）が積層されており、該発光兼フィルタ層２１の上層には、ＴＦＴ素子７によって光の通過が制御される液晶層９が設けられており、該液晶層９の上層には上方の透明基板１が設けられている。
【００４２】
前記発光兼フィルタ層２１は、下層の紫外光供給手段１５，１６によって供給され反射層３を通過した紫外光によって発光するように設けられている。また、この発光兼フィルタ層２１は、前述のように液晶層９の下層に設けられているため、液晶層９への紫外光の照射が防止されているとともに、太陽光による不用意な発光を防止できる。
【００４３】
この発光兼フィルタ層２１は、発光表示時においてカラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光するように設けられており、具体的には、平面位置に応じてＲＧＢそれぞれの可視光を発光するように配されている。また、この発光兼フィルタ層２１は、前記のように発光する同種の波長帯の可視光を通過し、その他の波長帯の可視光を吸収するように設けられている。より具体的には、この発光兼フィルタ層２１は、ＲＧＢの各蛍光材料及びＲＧＢの各フィルタ材料が混合され、この混合されたものがストライプ状に配されて、赤色発光兼フィルタ部２１ａ、緑色発光兼フィルタ部２１ｂ及び青色発光兼フィルタ部２１ｃがストライプ状に設けられている。
【００４４】
この発光兼フィルタ層２１の作成にあっては、例えば赤色の蛍光発光材料としてのシンロイヒ株式会社製のマジックルミノペイントレッドと、赤色のフィルタ材料としての東洋インキ製造株式会社製ブライトレッドＧ２−Ｘとを用い、フィルタ材料を蛍光発光材料に対して０．１重量％で混合して、この混合物を第一実施形態と同様にバーコータを用いて、厚み６０μｍで塗布して形成している。なお、この塗布に際しては、第一実施形態と同様に、マスキングフィルムを貼り付けておくことにより、ストライプ状にパターニングする。なお、この発光兼フィルタ層２１の作成方法にあっては、上記方法に限られず、第一実施形態で説明したように、スピンコート等の種々の方法を採用可能である。
【００４５】
上記のような反射発光両用型カラー表示装置は、下方の紫外光源１５から発光した紫外光が、反射板３を通過し、発光兼フィルタ層２１を励起して可視光を発光して、液晶層９で通過が許容された可視光が観測者側に出射することになる。前記発光兼フィルタ層２１は、赤色、緑色及び青色のそれぞれの発光部２１ａ，２１ｂ，２１ｃから構成されているため、発光型によるフルカラー表示が可能である。
【００４６】
また、屋外などにおいては、観測者側から入射された周囲光が、液晶層９で通過が許容された部分について、反射層３において反射し、発光兼フィルタ層２１により着色され、観測者側に出射することになる。この発光兼フィルタ層２１は、赤色、緑色及び青色のそれぞれのフィルタ部２１ａ，２１ｂ，２１ｃから構成されているため、反射型によるフルカラー表示が可能である。
【００４７】
（その他の実施形態）
なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。
【００４８】
つまり、上記実施形態においては光シャッタ層として液晶層９から構成したものであったため、明るく、高コントラストの表示が可能であるという利点を有しているが、光シャッタ層として、例えばトナーディスプレイやＥＣＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）やマイクロメカニカルシャッター等を採用することも可能である。
【００４９】
また、ＴＦＴ素子７によって制御される液晶層９を採用した場合であっても、例えば、図４に示す構成を採用することも可能である。この図４に示す反射発光両用型カラー表示装置は、ＴＦＴ素子７が下方の透明基板１に形成され、これよりも上層に反射層３および蛍光発光層５を形成しているものである。また、この反射層３および蛍光発光層５にスルーホール２３が形成され、偏光板１１の上層の透明電極１３に接続されているものである。
【００５０】
また、蛍光発光層５（発光兼フィルタ層２１）が紫外光により励起して発光するものについて説明したが、発光層５（発光兼フィルタ層２１）において発光する光の波長帯のピーク波長以下の波長の光により励起して発光するものも本願発明の意図する範囲内である。つまり、発光層５が発光する光の波長帯（の短波長側）と、発光層５が励起する光の波長帯（の長波長側）とが一部重複する場合であっても良い。
【００５１】
また、発光層５に非可視光を供給する構成としては、例えば図５に示すような構成を採用することができる。この図５に示す反射発光両用型カラー表示装置は、反射層３の上層に紫外光供給層２５が積層され、この紫外光供給層２５の上層に蛍光発光層５が積層されている。ここで、紫外光供給層２５としては、自ら紫外光を発光する層から構成することも可能であり、また、他の紫外光源からの光を導光する導光板から構成することも可能である。
【００５２】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る反射発光両用型カラー表示装置は、反射型カラー表示及び発光型カラー表示を行うことができ、周囲光の明るさによらず、あらゆる環境においても良好なカラー表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。
【図４】本発明のその他の実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。
【図５】本発明のその他の実施形態の反射発光両用型カラー表示装置を説明するための概略的断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 観測者
３ 反射層
５ 発光層
５ａ 赤色発光部
５ｂ 緑色発光部
５ｃ 青色発光部
７ ＴＦＴ素子
９ 液晶層
１１ 偏光板
１３ 透明電極
１５ 紫外光源（紫外光供給手段）
１６ 導光板（紫外光供給手段）
１９ カラーフィルタ層
１９ａ 赤色フィルタ部
１９ｂ 緑色フィルタ部
１９ｃ 青色フィルタ部
２１ 発光兼フィルタ層
２１ａ 赤色発光兼フィルタ部
２１ｂ 緑色発光兼フィルタ部
２１ｃ 青色発光兼フィルタ部
２３ スルーホール
２５ 紫外光供給層
Claims (10)
- 可視光の通過を制御する光シャッタ層と、該光シャッタ層よりも下層に設けられ可視光を観測者側に反射する反射層とを有し、
カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光する発光手段と、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を通過させるカラーフィルタ手段とを備え、前記発光手段及びカラーフィルタ手段は、それぞれ平面位置の同一箇所において、同種の波長帯の可視光を発光及び通過させるように設けられていることを特徴とする反射発光両用型カラー表示装置。 - 請求項１記載の反射発光両用型カラー表示装置であって、
前記発光手段及びカラーフィルタ手段は、同種の波長帯の可視光を発光及び通過させる一つの発光兼フィルタ層から構成されていることを特徴とする反射発光両用型カラー表示装置。 - 請求項１記載の反射発光両用型カラー表示装置であって、
前記発光手段及びカラーフィルタ手段は、それぞれ同種の波長帯の可視光を発光及び通過させる発光層及びカラーフィルタ層から構成されていることを特徴とする反射発光両用型カラー表示装置。 - 請求項３記載の反射発光両用型カラー表示装置であって、
前記発光層が、可視光に対して透明であることを特徴とする反射発光両用型カラー表示装置。 - 請求項３又は４記載の反射発光両用型カラー表示装置であって、
前記発光層が、発光する波長帯のピーク波長よりも短いピーク波長を有する波長帯の光により励起して可視光を発光する蛍光発光層より構成されることを特徴とする反射発光両用型カラー表示装置。 - 請求項１乃至５の何れかに記載の反射発光両用型カラー表示装置であって、
前記反射層は、発光手段が発光する波長帯のピーク波長よりも短い波長の光を通過するとともに発光手段が発光する波長帯のピーク波長の波長の光を反射するように設けられていることを特徴とする反射発光両用型カラー表示装置。 - 請求項１乃至６の何れかに記載の反射発光両用型カラー表示装置であって、
前記光シャッタ層は、液晶層から構成されていることを特徴とする反射発光両用型カラー表示装置。 - 請求項７記載の反射発光両用型カラー表示装置であって、
前記液晶層は、スイッチング素子によって光の通過が制御されるように設けられていることを特徴とする反射発光両用型カラー表示装置。 - 一対の基板のうち下方の基板の上層には、可視光を反射する反射層が形成され、該反射層の上層には、可視光を発光する発光層が積層されており、
前記反射層は、前記発光層が発光する波長帯のピーク波長よりも短い波長の光を通過するように設けられ、前記発光層は、可視光に対して透明であるとともに発光する波長帯のピーク波長よりも短いピーク波長の波長帯の光により励起して可視光を発光する蛍光発光層からなり、
該蛍光発光層の上層には、液晶層が設けられており、
該液晶層の上層には上方の基板が設けられており、
前記蛍光発光層は、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光するように設けられており、
カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を通過させるカラーフィルタ層が、平面位置の同一箇所における蛍光発光層が発光する波長帯と同種の波長帯の可視光を通過させるように設けられていることを特徴とする反射発光両用型カラー表示装置。 - 一対の基板のうち下方の基板の上層には、可視光を反射する反射層が形成され、該反射層の上層には、可視光を発光する発光層が積層されており、
前記反射層は、前記発光層が発光する波長帯のピーク波長よりも短い波長の光を通過するように設けられ、前記発光層は、発光する波長帯のピーク波長よりも短いピーク波長の波長帯の光により励起して可視光を発光するとともに発光する可視光と同種の波長帯の可視光を通過させる発光兼フィルタ層からなり、
該発光兼フィルタ層の上層には、液晶層が設けられており、
該液晶層の上層には上方の基板が設けられており、
前記発光兼フィルタ層は、カラー表示を行うべく平面位置に応じて異なる波長帯の可視光を発光及び通過するように設けられていることを特徴とする反射発光両用型カラー表示装置。
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| JP2002329487A JP2004163656A (ja) | 2002-11-13 | 2002-11-13 | 反射発光両用型カラー表示装置 |
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-
2002
- 2002-11-13 JP JP2002329487A patent/JP2004163656A/ja active Pending
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