JP2005092041A - 電気光学装置及びこれを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 光透過性を有する一対の電気光学パネルを備えることにより表裏両面に表示画面を有する表示装置において、従来の表示装置よりもさらに薄型化が可能な表示構造を提供する。
【解決手段】 本発明の表示装置１００は、表裏両面から照明光を放出可能な導光板１１２を備えた面状照明装置１１０と、前記導光板の一方の面上に配置された光透過性を有する第１電気光学パネル２００と、前記導光板の他方の面上に配置された光透過性を有する第２電気光学パネル３００とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は表示装置及びこれを備えた電子機器に係り、特に、導光板を備えた面状照明装置を有する表示装置の構成に関する。

一般に、表示装置としては、消費電力が少なく、薄型化が容易であることから、液晶表示装置が広く用いられている。この液晶表示装置などのように光透過性を備え、光の透過状態を制御可能に構成された各種の電気光学装置は、面状照明装置から照射される光に基づいて所望の表示画像を形成することができる。

上記のような表示装置において、特に携帯電話などのような携帯電子機器では、板状薄型の筐体の表裏にそれぞれ表示画面を備えた構造を有するものがある。この構造では、筐体の内部に一対の液晶表示装置が相互に重ね合わされるように配置される。このように一対の液晶表示装置を重ね合わせる構造では、筐体の厚さを低減することが困難であるため、例えば、一対の液晶表示装置にそれぞれ配置された導光板を共に楔形に構成し、これらの導光板を反対向きに重ね合わせた状態で、表裏一対の液晶表示装置を一体化することにより、筐体を薄型化可能に構成した表示装置が知られている（例えば、以下の特許文献１参照）。
特開２００３−１２１６５５号公報

しかしながら、上記従来の表示装置では、表裏両面に表示画面を構成するために２枚の導光板を重ね合わせる必要があるため、筐体の薄型化に限界があり、一対の液晶表示装置の実質的な構成要素を足し合わせた厚さよりも筐体を薄く構成することができないという問題点がある。

また、一対の液晶表示パネルの面積が大きく異なる場合には、一方の液晶表示パネルの表示画面に他方の液晶表示パネルの影が写り込み、表示品位を低下させるという問題点がある。

そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、光透過性を有する一対の電気光学パネルを備えることにより表裏両面に表示画面を有する表示装置において、従来の表示装置よりもさらに薄型化が可能な表示構造を提供することにある。また、一方の表示画面に他方の電気光学パネルの影が写り込むことのない表示構造を提供することにある。

斯かる実情に鑑み、本発明の表示装置は、表裏両面から照明光を放出可能な導光板を備えた面状照明装置と、前記導光板の一方の面上に配置された光透過性を有する第１電気光学パネルと、前記導光板の他方の面上に配置された光透過性を有する第２電気光学パネルとを有することを特徴とする。

この発明によれば、共通の導光板の表裏両面上に第１電気光学パネルと第２電気光学パネルとをそれぞれ配置したことにより、照明光が第１電気光学パネル及び第２電気光学パネルの双方に照射されるので、この照明光によってそれぞれのパネルにおいて表示を行うことができる。このようにすると、面状照明装置の実質的な厚さを一枚の導光板の厚さに制限することができるので、従来の表示装置よりもさらに薄型化が可能になる。

本発明において、前記第１電気光学パネルの表示領域と、前記第２電気光学パネルの表示領域とが同一形状で相互に平面的に一致するように構成されていることが好ましい。これによれば、両パネルの表示領域が同一形状で相互に平面的に一致するように構成されていることにより、導光板から照射される光のほとんどを両パネルで利用することができるようになるため、光の利用効率が高まるとともに、一方の電気光学パネルの表示画面に他方の電気光学パネルの影が写り込むことをほとんど防止することができる。

本発明において、前記第１電気光学パネルと前記第２電気光学パネルの少なくとも一方が反射層を備えた半透過反射型のパネル構造を有することが好ましい。半透過反射型のパネル構造は、面状照明装置から照射された光の透過状態によって透過型表示を構成することができるとともに、パネル内に入射した外光を反射層で反射させることによって反射型表示を構成することもできる。また、透過型表示と反射型表示を併用することも可能である。したがって、面状照明装置から照射される光が比較的弱いものであっても、反射光を利用することによって表示の視認性を向上させることができる。また、面状照明装置の点灯を制限することによって消費電力を低減することもできる。

ここで、前記半透過反射型のパネル構造は、前記表示領域内に複数の画素領域が配列され、該画素領域毎に前記反射層が形成されていない開口部を有する場合がある。半透過反射型のパネル構造としては、ハーフミラーなどの半透過反射層を形成することでも構成可能であるが、画素領域毎に開口部を設けることによって光透過率に対する制御性が向上し、良好な表示特性を有する半透過反射型のパネルを容易に構成できる。

また、前記反射層は、前記導光板から照射された光を前記導光板に向けて反射するように構成されていることが好ましい。これによれば、一方の電気光学パネルの反射層により反射されて導光板に戻ってきた光を再び一方或いは他方の電気光学パネルへ向けて照射するように構成することが可能になるので、光の利用効率を向上させることができる。

本発明において、前記第１電気光学パネルと前記第２電気光学パネルの少なくとも一方には、電気光学層と、該電気光学層の両側に配置された一対の偏光子とが設けられている場合がある。ここで、電気光学層、例えば液晶層は、透過する光の偏光状態を変化させることができ、その変化態様を制御可能に構成されることが好ましい。また、この場合には、前記一対の偏光子のうちの前記導光板側に配置された前記偏光子は、前記透過偏光軸と直交する偏光面を備えた偏光成分を反射する反射偏光子であることが好ましい。このように導光板側の偏光子を反射偏光子とすることにより、導光板から照射された光のうち、反射偏光子を透過しない偏光成分は導光板側に反射されて戻るため、この光を再び一方或いは他方の電気光学パネルへ向けて照射するように構成することにより、光の利用効率を向上させることができる。

次に、本発明の電子機器は、上記のいずれか一項に記載の表示装置と、該表示装置の制御手段とを有することを特徴とする。電子機器としては、携帯電話、携帯型情報端末、電子時計などの携帯型電子機器であることが好ましい。本発明を適用することによって表裏にそれぞれ表示画面を備えた筐体を薄型化することができ、また、表裏の表示画面を共に大画面化することも容易である。

次に、添付図面を参照して本発明に係る表示装置及び電子機器の実施形態について詳細に説明する。図１は本実施形態の表示装置１００の構造を示す分解斜視図、図２は表示装置１００の縦断面図である。なお、本明細書に添付した各図は、実際の部品形状を正確に表現したものではなく、作図の都合上、形状寸法を適宜にデフォルメして描いてある。例えば、パネル内の各層の厚さは、多くの場合、実際の寸法よりも誇張して表現される。

表示装置１００は、表裏両面から光を放出する導光板１１２を備えた面状照明装置１１０と、導光板１１２の一方の面上に配置された第１電気光学パネル２００と、導光板１１２の他方の面上に配置された第２電気光学パネル３００とを備えている。

面状照明装置１１０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）などで構成された光源１１１と、この光源１１１から放出された光を内部にて伝播させながら表裏両面から照射する導光板１１２とを有する。導光板１１２は、その表裏両面に表面凹凸形状（プリズム形状）や印刷層などの適宜の光偏向手段を設けることにより、表裏両面から照明光をそれぞれ放出できるように構成されている。また、導光板１１２は、上記の光偏向手段の形成密度などを光源１１１の光放射特性に合わせることにより、各面のほぼ全体に亘って比較的均一な輝度分布を有する面状発光体となっている。導光板１１２は、アクリル系樹脂などの透明材料によって構成される。光源１１１は配線基板１１３に実装され、この配線基板１１３を介して電力が供給されるように構成されている。

導光板１１２と第１電気光学パネル２００との間には、拡散板１２１、集光シート１２２，１２３及び遮光シート１２４が順次配置されている。拡散板１２１は、導光板１１２から放出される照明光の出射角度分布や強度分布の偏りを緩和するために、適宜の光透過性及び前方散乱特性を備えたものである。拡散板１２１は樹脂素材などによって構成される。集光シート１２２，１２３は、照明光を集光して照明光の方向を光軸方向に揃えることによって、照明光のうちの表示光となり得る光成分の割合を高め、光の利用効率を向上させる目的で設置されたものである。図示例の集光シート１２２，１２３は、いわゆるプリズムシートと呼ばれるものであり、表面に所定方向に伸びる断面山形のリブ状プリズム構造が形成されたものである。集光シート１２２と１２３とはリブ状プリズム構造の伸びる方位が相互に直交する姿勢で設置される。遮光シート１２４は、第１電気光学パネル２００の表示領域の外側を遮光するものである。この遮光シート１２４は、第１電気光学パネル２００とその下層の集光シートなどとを接着する接着シートを兼ねるように構成されることが好ましい。

導光板１１２と第２電気光学パネル３００との間には、拡散板１３１、集光シート１３２，１３３及び遮光シート１３４が順次配置されている。これらは、上述の拡散板１２１、集光シート１２２，１２３、遮光シート１２４とそれぞれ同様であるので、説明を省略する。

この表示装置１００は、上記各構成要素を収容支持する支持枠１０１を有する。支持枠１０１は例えば合成樹脂の成型品によって構成される。支持枠１０１の内部には周囲から鍔状に張り出すように設けられた内枠部１０２が形成されている。内枠部１０２は、一方（図示上方）に配置された導光板１１２及びその上層構造を支持し、また、他方（図示下方）に配置された下層構造も支持する。内枠部１０２は、導光板１１２による照明効果を妨げないように、第２電気光学パネル３００の表示領域の外側に内縁が位置するように構成されている。なお、導光板１１２、第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００は、それぞれ支持枠１０１に対して適宜の保持固定手段（フックと溝や孔などによる係合構造など）によって保持固定される。

第１電気光学パネル２００は、第１基板２１０と、第２基板２２０とを図示しないシール材を介して貼り合わせてなり、両基板の間に図示しない電気光学物質（液晶）が配置されている。第１基板２１０は第２基板２２０の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部２１０Ｔを有し、この基板張出部２１０Ｔ上に図示しない複数の入力端子が形成され、これらの入力端子に導電接続するように、配線基板２６３が実装されている。配線基板２６３は接続部２６３Ｓを有し、この接続部２６３Ｓに制御回路などを接続することによって第１電気光学パネル２００に対して必要な電力や制御信号を供給できるように構成されている。また、この配線基板２６３には上記の配線基板１１３が実装され、光源１１１に必要な電力を供給するように構成されている。なお、光源１１１に接続される配線基板１１３は、配線基板２６３とは独立に支持枠１０１から引き出されるように構成されていてもよい。

第２電気光学パネル３００は、第１基板３１０と、第２基板３２０とを図示しないシール材を介して貼り合わせてなり、両基板の間に図示しない電気光学物質（液晶）が配置されている。第１基板３１０は第２基板３２０の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部３１０Ｔを有し、この基板張出部３１０Ｔ上に図示しない複数の入力端子が形成され、これらの入力端子に導電接続するように、配線基板３６３が実装されている。配線基板３６３は接続部３６３Ｓを有し、この接続部３６３に制御回路などを接続することによって第２電気光学パネル３００に対して必要な電力や制御信号を供給できるように構成されている。

本実施形態では、第１電気光学パネル２００と第２電気光学パネル３００とが同一形状の表示領域を有し、これらの表示領域は相互に平面的に一致するように構成されている。したがって、一方の表示画面に他方の表示画面が影となって写り込むことがなく、表示品位を劣化させることがない。また、一つの導光板１１２の表裏両面から照明光を放出させるとき、当該照明光を効率的に表示に利用することが可能になるため、面状照明装置１１０の光の利用効率を高めることができる。

次に、表示装置１００の全体構成について説明する。図３は、本実施形態の面状照明装置１１０、第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００の光学的作用効果を示す概略説明図である。面状照明装置１１０の導光板１１２は表裏両面から照明光を放出し、第１電気光学パネル２００と第２電気光学パネル３００の双方を照明する。これらの照明光は、第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００を透過し、各パネルの表示状態に応じた表示画面を構成する。図３に示す例では、導光板１１２の表裏両面から同等の光量を備えた照明光が放出され、第１電気光学パネル２００と第２電気光学パネル３００とをほぼ均等に照明する。したがって、表示の明るさもまた、第１電気光学パネル２００と第２電気光学パネル３００とでほぼ同等になる。

図４に示す態様では、導光板１１２から放出される照明光は、第１電気光学パネル２００に対する光量が第２電気光学パネル３００に対する光量よりも多くなるように構成されている。この場合には、第１電気光学パネル２００の表示の明るさは、第２電気光学パネル３００の表示の明るさよりも明るくなる。

なお、図３及び図４に示すように、導光板１１２の表裏の照明光の光量を設定するには、導光板１１２の表裏両面上に構成される光偏向手段の構造、数、密度などをそれぞれ設定すればよい。例えば、導光板１１２の表裏両面上に表面凹凸状の光偏向面を形成する場合、この光偏向面が光源１１１から導入された光を他方の面側に偏向させるものであるとき、両面上の光偏光面の構造、数、密度を同一にすることによって両面からほぼ均等な照明光量が放出されるように構成できる。また、表面上の光偏光面の面積を裏面上の光偏光面の面積よりも少なくすることによって、より具体的には表面上の光偏向面の形成密度よりも裏面上の光偏向面の形成密度を大きくすることによって、表面から放出される照明光の光量を裏面から放出される照明光よりも大きくすることができる。

第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００は、いずれも、電気光学物質の光学特性を制御することによって面状照明装置１１０の照明光の光透過量を制御できるように構成されたものであればよい。したがって、典型的には液晶表示パネルが挙げられるが、これに限定されるものではなく、電気泳動ディスプレイ装置などの他の非自己発光型の電気光学パネルでも構わない。また、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置（Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等）のような自己発光型の電気光学パネルであっても、光透過性を有し、背後に配置された面状発光装置１１０の照明光を利用できるように構成されているものであるならば、本発明を適用することが可能である。

図５は、第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００が電気光学物質（例えば液晶）の両側に配置された偏光子を利用するものであるときの構成を示すものである。このときには、電気光学物質（液晶）は、光の偏光状態に対する光学的作用を制御可能な偏光状態可変手段として構成される。この偏光状態可変手段によって光の偏光状態を適宜に変化させることができる（変化させないこともできる）ので、その変化態様によって両側に配置された一対の偏光子を透過する光量を制御することが可能になる。

図５に示す例では、偏光板や反射偏光板などで構成される偏光子２４１，２５１が第１電気光学パネル２００に設けられ、偏光子３４１，３５１が第２電気光学パネル３００に設けられている。また、この図示例では、電気光学物質（液晶）の両側に配置される一対の偏光子は、相互に偏光透過軸が異なる方位を向く姿勢で設置されている。特に、図示例では、一対の偏光子が相互に偏光透過軸が直交する方位を向く姿勢で設置された例を示してある。より具体的には、偏光子２４１は図の紙面と直交する偏光透過軸を有し、偏光子２５１は図の紙面と平行な偏光透過軸を有する。また、偏光子３４１は図の紙面と平行な偏光透過軸を有し、偏光子３５１は図の紙面と直交する偏光透過軸を有する。この場合、偏光子２４１、３５１を透過する偏光成分を第１偏光と呼ぶこととし、偏光子２５１，３４１を透過する偏光成分を第２偏光と呼ぶこととして、以下に説明を行う。

導光板１１２から放出され第１電気光学パネル２００に向かう照明光のうち、偏光子２４１では第１偏光のみが透過し、電気光学物質を通過して所定の偏光状態となった後に、偏光子２５１で第２偏光のみが通過して視認される。したがって、電気光学物質を通過することにより第１偏光が全て第２偏光に変換されれば表示は最も明るくなり、電気光学物質を通過しても第１偏光がそのまま変化しなければ光は遮断されて表示は暗くなる。

一方、第２電気光学パネル３００に向かう照明光のうち、偏光子３４１で第２偏光のみが透過し、電気光学物質を通過して所定の偏光状態となった後に、偏光子３５１で第１偏光のみが通過して視認される。したがって、電気光学物質を通過することにより第２偏光が全て第１偏光に変換されれば表示は最も明るくなり、電気光学物質を通過しても第２偏光がそのまま変化しなければ光は遮断されて表示は暗くなる。

この例では、導光板１１２の両側に配置される偏光子２４１と３４１が相互に直交する偏光透過軸を有している。この場合には、偏光子２４１及び３４１を反射偏光子（すなわち、偏光透過軸と平行な偏光面を有する偏光を透過し、偏光透過軸と直交する偏光面を有する偏光を反射する特性を備えたものであり、一般には反射偏光板と呼ばれ、例えば、スリーエム社製の「ＤＢＥＦ」（商品名）などがある。）とすることが好ましい。このようにすると、図５に点線で示すように、反射偏光子２４１にて反射された第２偏光は導光板１１２に戻り、反射偏光子３４１で反射された第１偏光は導光板１１２に戻るため、これらの戻り光を再び第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００に向かう照明光の一部として利用することが可能になる。したがって、表示装置全体の光の利用効率が向上し、少ない消費電力で明るい表示を得ることができる。

なお、上記の説明では、第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００の双方を、偏光子を用いたパネル構造を有するものとした例を示したが、両パネル２００，３００のうちの一方のみが偏光子を用いたものとして構成されていても構わない。この場合には、反射偏光子の効果も一方のパネルに対してのみ得られることになるが、光の利用効率を高めることができる点では上記と同様である。

図６は、第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００が半透過反射型のパネル構造を有するものである場合について示すものである。この場合には、パネル内に反射層２１２，３１２が配置される。反射層２１２，３１２は、表示状態を独立して制御可能な画素領域毎に開口部を備えたものとして、或いは、反射層自体が光の一部を透過可能は半透過反射（ハーフミラー）層として構成される。いずれの場合でも、面状照明装置１１０から照射された光の一部を透過するとともに、観察側から入射した外光の一部を再び観察側に反射することができるように構成されている。ここで、反射層２１２，３１２は、いずれも電気光学物質（液晶）よりも背面側（観察側の反対側）に配置される。

この場合には、第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００は、面状照明装置１１０を点灯した状態で透過型パネルと同様に透過型表示を視認することができるとともに、反射層２１２，３１２による外光の反射光を用いて反射型表示を視認することができる。この反射型表示は、面状照明装置１００を消灯した状態や周囲がきわめて明るい状態で視認できる。

ここで、第１電気光学パネル２００の反射層２１２の実質的な光透過率（反射層に開口部が設けられる場合には開口率と正の相関を有する。以下同様）と、第２電気光学パネル３００の反射層３１２の実質的な光透過率とが異なるようにしてもよい。たとえば、図示例のように反射層２１２の光透過率が高く、反射層３１２の光透過率が低い場合には、第１電気光学パネル２００は透過型表示において明るい表示を得ることができるが、反射型表示はやや暗くなる。第２電気光学パネル３００は逆に反射型表示において明るい表示を得ることができるが、透過型表示はやや暗くなる。

いずれにしても、半透過反射型のパネル構造を有するときには、透過型表示と反射型表示のいずれかを優先する場合があり、例えば、透過型表示を重視するパネルでは光透過率は５〜１０％程度、反射型表示を重視するパネルでは光透過率は１〜４％程度である。

ここで、導光板１１２から放出される照明光のうち、透過光以外は、反射層２１２，３１２によって反射される。このとき、反射層２１２，３１２で反射された光が導光板１１２に戻るように構成されていれば、この戻り光を再び照明光の一部として利用することが可能になる。したがって、光の利用効率が向上し、第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００の透過型表示の明るさを向上することができる。

なお、上記の説明では、第１電気光学パネル２００及び第２電気光学パネル３００の双方を半透過反射型のパネル構造としている例を示したが、両パネル２００，３００のうちの一方のみが半透過反射型のパネル構造を有するものとして構成されていても構わない。この場合には、半透過反射層が面状照明装置１１０の片面側にのみ配置されていることとなるので、この半透過反射層による戻り光の効果も一方のパネルに対してのみ得られることになるが、光の利用効率を高めることができる点では上記と同様である。

本実施形態では、第１電気光学パネル２００と、第２電気光学パネル３００とは相互に実質的に同様の構造を備えている。したがって、以下には、図７及び図８を参照して、第１電気光学パネル２００の構造についてのみ詳細に説明する。なお、第２電気光学パネル３００は、第１基板と第２基板との関係の相互に逆に構成されている点を除いて第１電気光学パネル２００と同じ構造で構成できるので、説明を省略する。図７は、本発明に係る電気光学パネル２００の外観を示す概略斜視図であり、図８（ａ）は、電気光学パネル２００の模式的な概略断面図、図６（ｂ）は、電気光学パネル２００を構成する第１基板２１０の拡大部分平面図である。

図７に示すように、液晶表示装置２００は、ガラス板や合成樹脂板等からなる透明な基板２１１を基体とする第１基板２１０と、これに対向する同様の基板２２１を基体とする第２基板２２０とがシール材２３０を介して貼り合わせられ、シール材２３０の内側に注入口２３０ａから液晶２３２が注入された後、封止材２３１にて封止されてセル構造が構成されている。

基板２１１の内面（基板２２１に対向する表面）上には複数並列したストライプ状の透明電極２１６がスパッタリング法等により形成され、基板２２１の内面上には複数並列したストライプ状の透明電極２２２が同様の方法で形成されている。また、上記透明電極２１６は配線２１８Ａに導電接続され、上記透明電極２２２は配線２２８に導電接続されている。透明電極２１６と透明電極２２２とは相互に直交し、その交差領域はマトリクス状に配列された多数の画素領域を構成し、これらの画素配列が液晶表示領域Ａを構成している。

基板２１１は基板２２１の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部２１０Ｔを有し、この基板張出部２１０Ｔ上には、上記配線２１８Ａ、上記配線２２８に対してシール材２３０の一部で構成される上下導通部を介して導電接続された配線２１８Ｂ、及び、独立して形成された複数の配線パターンからなる入力端子部２１９が形成されている。また、基板張出部２１０Ｔ上には、これら配線２１８Ａ，２１８Ｂ及び入力端子部２１９に対して導電接続されるように、液晶駆動回路等を内蔵した半導体ＩＣ２６１が実装される。また、基板張出部２１０Ｔの端部には、上記入力端子部２１９に導電接続されるように、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）などで構成される配線基板２６３が実装される。

この電気光学パネル２００において、図８に示すように、基板２１１の外面には位相差板（１／４波長板）２４０及び偏光板２４１が配置され、基板２２１の外面には位相差板（１／４波長板）２５０及び偏光板２５１が配置される。

次に、図８（ａ）及び（ｂ）を参照して、第１基板２１０及び第２基板２２０の詳細構造について説明する。第１基板２１０においては、基板２１１の表面に透明な下地層２１９が形成される。また、この下地層２１９の上に反射層２１２が形成され、上記画素領域毎に開口部２１２ａが設けられる。この反射層２１２のうち、開口部２１２ａ以外の部分が実質的に光を反射する反射部２１２ｂである。本実施形態の場合には画素領域毎に開口部２１２ａと反射部２１２ｂとを有する反射層２１２が形成される。もっとも、反射層２１２を液晶表示領域Ａ全体に一体に形成し、開口部２１２ａのみを画素毎に形成してもよい。

上記の下地層２１９及び反射層２１２は、反射層２１２の表面に微細な凹凸を形成して光散乱性の反射面を構成するための構造であり、フォトフォトリソグラフィ法などによって下地層２１９の表面に微細な表面凹凸形状を形成し、その上に反射層２１２を成膜することによって下地層２１９の表面を反映した光散乱性の反射面が形成される。

反射層２１２の上には着色層２１４が形成され、その上に、透明樹脂等からなる表面保護層（オーバーコート層）２１５がさらに形成される。この着色層２１４と表面保護層２１５とによってカラーフィルタが構成される。

着色層２１４は、通常、透明樹脂中に顔料や染料等の着色材を分散させて所定の色調を呈するものとされる。着色層の色調の一例としては原色系フィルタとしてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の組合せからなるものがあるが、これに限定されるものではなく、補色系その他の種々の色調で形成できる。通常、基板表面上に顔料や染料等の着色材を含む感光性樹脂からなる着色レジストを塗布し、フォトリソグラフィ法によって不要部分を除去することによって、所定のカラーパターンを有する着色層を形成する。ここで、複数の色調の着色層を形成する場合には上記工程を繰り返す。

なお、着色層の配列パターンとして、図８（ｂ）に示す図示例ではストライプ配列を採用しているが、このストライプ配列の他に、デルタ配列や斜めモザイク配列等の種々のパターン形状を採用することができる。また、上記ＲＧＢの各着色層の周囲には、着色層の一部として、画素間領域の遮光を行うための遮光膜（ブラックマトリクス或いはブラックマスク）を形成することができる。

表面保護層２１５の上には、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる透明電極２１６がスパッタリング法等で形成される。透明電極２１６は図８（ｂ）の図示上下方向に伸びる帯状に形成され、複数の透明電極２１６が相互に並列してストライプ状に構成されている。透明電極２１６の上にはポリイミド樹脂等からなる配向膜２１７が形成される。

本実施形態においては、図８（ｂ）に示すように、カラーフィルタを構成する着色層２１４が、各画素内において反射層２１２の開口部２１２ａを完全に覆うように平面的に重なっているとともに、開口部２１２ａと平面的に重なる領域から周囲へ向けて、開口部２１２ａの周囲の反射部２１２ｂ上に張り出すように一体に形成される。

また、着色層２１４は、各画素全体に形成されるのではなく、反射層２１２の一部にのみ重なるように形成される。すなわち、反射層２１２には、着色層２１４と平面的に重なる領域（図示例では開口部２１２ａに臨む内周領域）と、着色層２１４と平面的に重ならない領域（図示例では外周領域）とが存在する。

なお、本実施形態において、着色層２１４の形成態様は上記態様に限らず、画素領域の全体に全面的に形成されていてもよい。また、後述するように、反射層２１２の表面上の部分と、開口部２１２ａ上の部分とを別のフィルタ材料で構成してもよい。

一方、上記電気光学パネル２００において、上記第１基板２１０と対向する第２基板２２０には、ガラス等からなる基板２２１上に、上記と同様の透明電極２２２が形成され、その上に、ＳｉＯ_２やＴｉＯ_２などからなる硬質保護膜２２３が形成される。さらにその上には上記と同様の配向膜２２４が積層される。

なお、本実施形態では、反射層及びカラーフィルタを備えた第１基板２１０を用いて電気光学パネル（液晶表示パネル）を構成しているが、第１基板と第２基板のうち一方の基板を、反射層を有する反射基板とし、他方の基板をカラーフィルタ基板として形成しても構わない。

本実施形態の第１基板２１０では、画素毎に一つの均質な着色層２１４（例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの着色層）を形成し、各着色層は開口部２１２ａの形成された光透過領域と反射層２１２の形成された光反射領域とに亘って形成されている。しかし、光透過領域と光反射領域とで別々の着色層を形成するようにしてもよい。図９は、このように形成された変形例を示すものである。ここで、上記の実施形態と同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。

この第１基板２１０においては、画素毎に設けられる着色層２１４には、光濃度の高い濃色部２１４ｃと、濃色部２１４ｃよりも光濃度の低い淡色部２１４ｄとが設けられ、濃色部２１４ｃは少なくとも光透過領域に平面的に重なるように配置されている。ここで、光濃度とは光の波長分布を偏らせる着色層の単位厚さ当たりの能力を言い、光濃度が高ければ（大きければ）透過光の彩度（カラフルネス）は強くなり、光濃度が低ければ（小さければ）透過光の彩度は弱くなる。着色層が顔料や染料等の着色材を含んでいる場合には、この光濃度は、通常、その着色材の量と正の相関を有する。色濃度の概念と相関を有する具体的なパラメータとしては、例えば、視感透過率或いは明度に対応するＸＹＺ表色系のＹ値やＬａｂ表色系のＬ＊値、すなわち、可視光領域（例えば３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの光波長域）における分光透過率の積分値、を用いることができる。このＹ値やＬ＊値は色濃度と負の相関（例えば反比例関係）を有する。したがって、上記濃色部のＹ値やＬ＊値は、上記淡色部のＹ値やＬ＊値よりも小さいこととなる。

より具体的には、本構成例の場合、開口部２１２ａによって構成される光透過領域には濃色部２１４ｃが形成され、反射層２１２によって構成される光反射領域には淡色部２１４ｄが形成されている。ここで、図示例では濃色部２１４ｃと淡色部２１４ｄは相互に重ならないように構成されている。ただし、境界領域において濃色部２１４ｃと淡色部２１４ｄが相互に部分的に重なるように構成されていてもよい。いずれの場合でも、光透過領域では、着色層を一回だけ通過する光が表示光となり、光反射領域では着色層を往復２回通過する光が表示光となることによって生ずる透過型表示と反射型表示の色彩の相違を、画素領域毎に濃色部２１４ｃと淡色部２１４ｄとを設けることによって低減することができる。

また、上記とは異なり、光透過領域には着色層に厚肉部を構成し、光反射領域には薄肉部を構成してもよい。この場合においても、上記と同様に透過型表示と反射型表示の色彩の相違を低減することができる。

上記構成例は、基本的に上記のカラーフィルタ基板の製造方法と同様の方法で製造することができる。ただし、濃色部２１４ｃと淡色部２１４ｄとを別々に形成するステップが必要となる。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の着色層を形成する場合には、合計６回のステップ（例えば、フォトリソグラフィ法を用いる場合には、塗布・露光・現像の各段階を含むステップ）を実施することが必要となる。この点は、厚肉部と薄肉部を形成する場合も同様である。ただし、この場合には、光透過領域と光反射領域とで露光量を変えることによって一度の露光・現像処理によって厚肉部と薄肉部を同時に形成することも可能である。

最後に、図１０及び図１１を参照して、本発明に係る電子機器の実施形態について説明する。この実施形態では、上記表示装置１００を表示手段として備えた電子機器について説明する。図１０は、本実施形態の電子機器における表示装置１００に対する制御系（表示制御系）の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、主制御回路１０００と、第１電気光学パネル２００を制御する第１制御回路１２００と、第２電気光学パネル３００を制御する第２制御回路１３００とを有する。主制御回路１００は、表示装置１００全体を制御するものであり、第１制御回路１２００及び第２制御回路１３００を制御するとともに、上記の面状照明装置１１０を制御駆動するようになっている。

第１制御回路１２００は、表示情報出力源１２１０と、表示情報処理回路１２２０と、電源回路１２３０と、タイミングジェネレータ１２４０とを有する。また、上記と同様の電気光学パネル２００には、表示駆動を行う駆動回路２００Ｄが設けられている。この駆動回路２００Ｄは、上記のように電気光学パネル２００に直接実装されている電子部品（半導体ＩＣ２６１）で構成される。ただし、駆動回路２００Ｄは、上記のような態様の他に、パネル表面上に形成された回路パターン、或いは、液晶パネルに導電接続された回路基板に実装された半導体ＩＣチップ若しくは回路パターンなどによっても構成することができる。

また、第２制御回路１３００は、表示情報出力源１３１０と、表示情報処理回路１３２０と、電源回路１３３０と、タイミングジェネレータ１３４０とを有する。また、上記と同様の電気光学パネル３００には、表示駆動を行う駆動回路３００Ｄが設けられている。この駆動回路３００Ｄは、上記の駆動回路２００Ｄと同様のものである。

表示情報出力源１２１０，１３１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ１２４０，１３４０によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路１２２０，１３２０に供給するように構成されている。

表示情報処理回路１２２０，１３２０は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路２００Ｄ，３００Ｄへ供給する。駆動回路２００Ｄ，３００Ｄは、走査線駆動回路、信号線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路１２３０，１３３０は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。

主制御回路１０００は、外部から導入される制御信号に基づいて、面状照明装置１１０の光源１１１に電力を供給する。主制御回路１０００は、光源１１１の各光源の点灯／非点灯を制御する。また、各光源１１１の輝度を制御することも可能である。

図１１は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話の外観を示す。この電子機器２０００は、操作部２００１と、表示部２００２とを有し、表示部２００２の内部に回路基板２１００が配置されている。回路基板２１００上には上記の表示装置１００が実装されている。そして、表示部２００２の内面側には上記第１電気光学パネル２００が配置され、図１１（ａ）に示すように、表示部２００２の内面上において表示画面２００Ｐを視認できるように構成されている。また、表示部２００２の外面側には上記第２電気光学装置３００が配置され、図１１（ｂ）に示すように、表示部２００２の外面上において表示画面３００Ｐを視認できるように構成されている。

なお、本発明の上記表示装置の各電気光学パネルは、図示例のようなパッシブマトリクス型の液晶表示装置だけではなく、アクティブマトリクス型の液晶表示装置（例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やＴＦＤ（薄膜ダイオード）をスイッチング素子として備えた液晶表示装置）にも同様に適用することが可能である。また、液晶表示装置だけでなく、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置（Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等）などの各種の電気光学パネルにおいても本発明を同様に適用することが可能である。

本発明に係る表示装置の分解斜視図。 表示装置の概略断面図。 表示装置の光学状態の一例を示す説明図。 表示装置の光学状態の他の一例を示す説明図。 表示装置の光学状態の別の一例を示す説明図。 表示装置の光学状態のさらに別の一例を示す説明図。 第１電気光学パネルの概略斜視図。 第１電気光学パネルの概略断面図（ａ）及び第１基板の拡大部分平面図（ｂ）。 他の構成例における第１電気光学パネルの概略断面図（ａ）及び第１基板の拡大部分平面図（ｂ）。 表示装置を備えた電子機器の表示制御系の構成を示す構成ブロック図。 電子機器の外観を示す概略斜視図（ａ）及び（ｂ）。

符号の説明

１００…表示装置、１１０…面状照明装置、１１２…導光板、２００…第１電気光学パネル、２１２，３１２…反射層、２４１，２５１，３４１，３５１…偏光子（偏光板、反射偏光板）、３００…第２電気光学パネル

Claims (8)

1. 表裏両面から照明光を放出可能な導光板を備えた面状照明装置と、
   前記導光板の一方の面上に配置された第１電気光学パネルと、
   前記導光板の他方の面上に配置された第２電気光学パネルとを有し、
   前記第１電気光学パネルの表示領域と、前記第２電気光学パネルの表示領域とが、実質的に平面的に一致するように構成されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記第１電気光学パネルと前記第２電気光学パネルの少なくとも一方は、反射層と前記反射層が設けられていない透過部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記第１の電気光学パネルと前記第２の電気光学パネルの少なくとも一方は、透光性を有する反射層を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記反射層は、前記導光板から照射された光を前記導光板に向けて反射することを特徴とする請求項２又は３に記載の電気光学装置。
5. 前記第１電気光学パネルと前記第２電気光学パネルの少なくとも一方には、電気光学層と、該電気光学層の両側に配置された一対の偏光子とが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記一対の偏光子のうちの前記導光板側に配置された前記偏光子は、前記透過偏光軸と直交する偏光面を備えた偏光成分を反射する反射偏光子であることを特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
7. 前記導光板は、前記一方の面と前記他方の面の少なくともいずれか一方に半透過反射層を備え、
   前記半透過反射層は、前記導光板から照射された光を前記導光板に向けて反射することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置を有することを特徴とする電子機器。
   

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