JP2017072654A - 反射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示特性を改善する。
【解決手段】反射型表示装置１００は、基材１０と、基材上に設けられたホワイト層１１と、ホワイト層上に設けられた透明電極１２と、透明電極上に設けられ、透明電極の電圧に応じて白表示又は黒表示を行う表示素子２０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、反射光を利用した反射型表示装置に関する。

近年、電子ペーパーや液晶表示装置等の各種のフラットタイプの表示装置の開発が進められている。このような表示装置として、周囲の照明（以下、「環境光」とも言う）の反射光を制御することで文字や画像等を表示する反射型表示装置が知られている。反射型表示装置は、低消費電力である、目が疲れない、及び、直射日光下での視認性が良い等の優れた特性を有することから応用が進められている。

上述した反射型表示装置において、カラー画像表示を行う場合は、通常、複数色の着色層を有するカラーフィルタと、白表示および黒表示を行うことが可能な反射型表示素子とが組み合わされて用いられる。このような反射型表示装置においては、反射型表示素子を用いて白表示を行うことによって環境光を反射させ、反射光をカラーフィルタに透過させることによって所望のカラー画像表示が行われる。

図１０（ａ）は、従来の内面反射型の反射型表示装置１００Ｘの断面図である。反射型表示装置１００Ｘは、基材１０上に設けられた凹凸層１８と、凹凸層１８上に設けられた金属電極１９と、金属電極１９上に設けられた液晶表示素子２０と、液晶表示素子２０上に設けられた対向電極２１と、対向電極２１上に設けられたカラーフィルタ３０Ｘと、を備える。

凹凸層１８は、樹脂等からなり、液晶表示素子２０側の表面に不規則な凹凸が形成されている。金属電極１９は、画素毎に設けられ、凹凸層１８の凹凸に応じた凹凸が表面に形成されている。

液晶表示素子２０には、観察者側からカラーフィルタ３０Ｘ及び対向電極２１を介して環境光Ｌ１が入射する。液晶表示素子２０は、各金属電極１９に印加される電圧に応じて画素毎に環境光Ｌ１を透過させるか否か制御可能に構成されており、環境光Ｌ１を透過させることにより白表示を行い、環境光Ｌ１を透過させないことにより黒表示を行う。具体的には、液晶表示素子２０が環境光Ｌ１を透過させる画素においては、入射した環境光Ｌ１は金属電極１９で反射されて白表示が行われる。金属電極１９の表面の凹凸により、環境光Ｌ１は散乱される。即ち、金属電極１９は、反射電極として機能する。液晶表示素子２０が白表示を行った画素において、金属電極１９による反射光がカラーフィルタ３０Ｘの対応する画素を透過することによって所望のカラー画像表示を行うことができる。

図１０（ｂ）は、従来の背面反射型の反射型表示装置１００Ｙの断面図である。反射型表示装置１００Ｙは、観察者側とは反対側（以下、背面側と称す）に、凹凸層１８Ｙと、凹凸層１８Ｙの全面上に設けられた金属反射層１９Ｙとから構成される背面反射板が設けられている。

液晶表示素子２０が環境光Ｌ１を透過させる画素においては、入射した環境光Ｌ１は、透明電極１２及び透明基材５１を透過して、金属反射層１９Ｙで反射及び散乱されて白表示が行われる。

このような反射型表示装置１００Ｘ，１００Ｙにおいて、白表示を行った場合に、紙に近い質感を表現できる表示特性が望まれている。

特開２００３−２８００４４号公報

しかしながら、上記従来の反射型表示装置１００Ｘ，１００Ｙにおいては、環境光Ｌ１は金属電極１９又は金属反射層１９Ｙによって反射されるため、白表示を行った場合に、白表示された領域はメタリック調の色及びぎらつきを含んだ白色に視認される。即ち、白い紙のような自然な白色には視認されず、不自然な白色に視認される。従って、紙に近い質感を表現することは困難である。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、表示特性を改善できる反射型表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る第１の反射型表示装置は、
基材と、
前記基材上に設けられたホワイト層と、
前記ホワイト層上に設けられた透明電極と、
前記透明電極上に設けられ、前記透明電極の電圧に応じて白表示又は黒表示を行う表示素子と、
を備える。

上記第１の反射型表示装置において、
前記基材と前記ホワイト層との間に設けられた反射層を備えてもよい。

上記第１の反射型表示装置において、
前記基材と前記ホワイト層との間に設けられた色調整層を備えてもよい。

上記第１の反射型表示装置において、
前記表示素子の観察者側に配置され、透明基材上に並ぶ複数の着色層を有するカラーフィルタを備え、
前記ホワイト層は、前記着色層間に対応する位置にも設けられていてもよい。

上記第１の反射型表示装置において、
前記ホワイト層と前記透明電極との間に設けられた着色層を備え、
前記ホワイト層は、前記着色層間に対応する位置にも設けられていてもよい。

本発明の一実施形態に係る第２の反射型表示装置は、
第１ホワイト層と、
前記第１ホワイト層上に設けられた第１透明基材と、
前記第１透明基材上に設けられた透明電極と、
前記透明電極上に設けられ、前記透明電極の電圧に応じて白表示又は黒表示を行う表示素子と、
を備える。

上記第２の反射型表示装置において、
前記第１ホワイト層の前記第１透明基材側とは反対側に設けられた反射層を備えてもよい。

上記第２の反射型表示装置において、
前記第１ホワイト層の前記第１透明基材側とは反対側に設けられた色調整層を備えてもよい。

上記第２の反射型表示装置において、
前記表示素子の観察者側に配置され、第２透明基材上に並ぶ複数の着色層を有するカラーフィルタと、
前記着色層間に対応する位置において前記第１透明基材上に設けられた、第２ホワイト層又はブラックマトリクス層と、
を備えてもよい。

上記第２の反射型表示装置において、
前記第１透明基材と前記透明電極との間に設けられた着色層と、
前記着色層間に対応する位置において前記第１透明基材上に設けられた、第２ホワイト層又はブラックマトリクス層と、
を備えてもよい。

上記第１又は第２の反射型表示装置において、
前記表示素子の観察者側に設けられた反射防止層を備えてもよい。

本発明によれば、表示特性を向上できる。

第１の実施形態に係る反射型液晶表示装置の一部の構成を概略的に示す縦断面図である。 第２の実施形態に係る反射型液晶表示装置の一部の構成を概略的に示す縦断面図である。 第４の実施形態に係る反射型液晶表示装置の一部の構成を概略的に示す縦断面図である。 第５の実施形態に係る反射型液晶表示装置の一部の構成を概略的に示す縦断面図である。 第６の実施形態に係る反射型液晶表示装置の一部の構成を概略的に示す縦断面図である。 第７の実施形態に係る反射型液晶表示装置の一部の構成を概略的に示す縦断面図である。 （ａ）は、第９の実施形態に係るホワイト部材の構成を概略的に示す縦断面図であり、（ｂ）は、第９の実施形態に係る反射型液晶表示装置の一部の構成を概略的に示す縦断面図であり、（ｃ）は、他のホワイト部材の構成を概略的に示す縦断面図である。 第１０の実施形態に係る反射型液晶表示装置の一部の構成を概略的に示す縦断面図である。 第１１の実施形態に係る反射型液晶表示装置の一部の構成を概略的に示す縦断面図である。 （ａ）は、従来の内面反射型の反射型表示装置の断面図であり、（ｂ）は、従来の背面反射型の反射型表示装置の断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

まず、内面反射型の反射型表示装置に関する第１から第５の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る反射型液晶表示装置１００の一部の構成を概略的に示す縦断面図である。なお、一例として反射型液晶表示装置１００について説明するが、液晶表示素子２０に代えて各種の表示素子を用いることにより、各種の反射型表示装置、例えば、電子ペーパーや有機ＥＬ表示装置を構成することもできる。

図１に示すように、反射型液晶表示装置１００は、基材１０と、基材１０上に設けられた複数のホワイト層１１と、各ホワイト層１１上に設けられた透明電極１２と、液晶表示素子２０と、対向電極２１と、カラーフィルタ３０と、を備える。

ホワイト層１１及び透明電極１２は、積層され、各画素に対応する位置に設けられている。隣り合う２つの画素に対応する２つのホワイト層１１が分離しているので、ホワイト層１１が導電性を有する場合であっても、隣り合う２つの画素の制御が干渉しないようにできる。従って、ホワイト層１１の材料の選択範囲が広がる。ホワイト層１１が導電性を有しない場合には、ホワイト層１１は一体的に設けられていてもよい。

液晶表示素子２０は、透明電極１２上に設けられている。対向電極２１は、透明電極であり、液晶表示素子２０上に設けられている。液晶表示素子２０は、液晶を含み、透明電極１２の電圧、具体的には対向電極２１と透明電極１２との間の電圧に応じて画素毎に白表示又は黒表示を行う。対向電極２１が設けられず、他の電極が透明電極１２側に設けられていてもよい。

カラーフィルタ３０は、表示素子２０の観察者側に、表示素子２０に向かい合うように配置されている。カラーフィルタ３０は、透明基材３１と、透明基材３１上に設けられ、複数の開口を形成する画素区画用のホワイトマトリクス層（以下、ＷＭ層と称す）３２と、ＷＭ層３２の複数の開口内に設けられた複数の着色層３３，３４，３５と、を備える。着色層３３，３４，３５のそれぞれは、１つの画素に対応する。ＷＭ層３２及び着色層３３，３４，３５を覆うオーバーコート層が設けられていてもよい。

例えば、着色層３３は、赤色光を透過させる赤色着色層からなり、着色層３４は、緑色光を透過させる緑色着色層からなり、着色層３５は、青色光を透過させる青色着色層からなる。このように、各着色層３３，３４，３５は、対応する色の光を透過させるよう構成されている。白色光を透過させる白色着色層が設けられてもよい。

カラーフィルタ３０は、着色層３３，３４，３５と表示素子２０とが向かい合うように配置されている。従って、観察者は、カラーフィルタ３０の透明基材３１側から反射型液晶表示装置１００を観察する。

次に、反射型液晶表示装置１００の各構成要素について説明する。

（基材）
基材１０としては、ホワイト層１１及び透明電極１２等を適切に支持することができる様々な材料が用いられ、例えばガラスやポリマーなどが用いられる。

（ホワイト層）
ホワイト層１１は、少なくとも白色顔料を樹脂バインダ中に含み、白色を呈する。ホワイト層１１の厚みは、ホワイト層１１で表現する色にもよるが、例えば、２〜３０μｍであってもよい。

〔白色顔料〕
白色顔料としては、例えば、酸化チタン、シリカ、タルク、カオリン、クレイ、硫酸バリウム、水酸化カルシウム、などを用いることができる。

白色顔料の含有量は、ホワイト層１１で表現する色にもよるが、白色顔料及び樹脂バインダを含むホワイト層１１の全固形分量に対する白色顔料の量の百分率で表した顔料濃度で、例えば、１０〜８０％である。

〔樹脂バインダ：感光性樹脂など〕
樹脂バインダの樹脂としては、基本的には特に制限はないが、耐久性などの点で、硬化性樹脂を用いることが好ましい。樹脂バインダの樹脂として硬化性樹脂を用いる場合、ホワイト層１１は硬化性樹脂の硬化物からなる層として形成される。

硬化性樹脂としては、紫外線、電子線、可視光線などの活性エネルギー線で硬化可能な感光性樹脂を用いることができる。感光性樹脂を用いることで、精細なパターン形成が可能なフォトリソグラフィ法によってホワイト層１１を形成することができるため、好ましい。

感光性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ桂皮酸ビニル系樹脂、環化ゴム、等の反応性ビニル基などの光反応性基を有する感光性樹脂の１種以上を用いることができる。アクリル系樹脂では、例えば、アルカリ可溶性樹脂、多官能アクリレート系モノマー、光重合開始剤、その他添加剤などからなる感光性樹脂を樹脂バインダの樹脂成分として用いることができる。

アルカリ可溶性樹脂には、ベンジルメタクリレート−メタクリル酸共重合体などのメタクリル酸エステル共重合体、ビスフェノールフルオレン構造を有するエポキシアクリレートなどのカルド樹脂、などを１種以上用いることができる。

多官能アクリレート系モノマーには、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、などを１種以上用いることができる。
なお、本発明において、（メタ）アクリレートとは、メタクリレート、又は、アクリレートのいずれかであることを意味する。

光重合開始剤には、アルキルフェノン系、オキシムエステル系、トリアジン系、チタネート系などを１種以上用いることができる。例えば、アルキルフェノン系では、（２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン（イルガキュア（登録商標）９０７、ＢＡＳＦジャパン株式会社製））、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モノフォリオフェニル）ブタノン−１（イルガキュア（登録商標）３６９、ＢＡＳＦジャパン株式会社製））、オキシムエステル系では、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）フェニル］−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）（イルガキュア（登録商標）ＯＸＥ０１、ＢＡＳＦジャパン株式会社製））などを用いることができる。

樹脂バインダとしては、この他、溶剤、光増感剤、分散剤、界面活性剤、安定剤、レベリング剤などの、公知の各種添加剤を含むことができる。

〔ホワイト層の形成〕
ホワイト層１１は、例えば、少なくとも白色顔料と、感光性樹脂の未硬化物とを含む白色系感光性樹脂組成物を用いて、フォトリソグラフィ法によって形成することができる。

白色系感光性樹脂組成物を基材１０の面上に塗布する方法は、例えば、スピンコート法、ロールコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ビードコート法などの公知の塗工法によることができる。

白色系感光性樹脂組成物を塗布した後は、フォトリソグラフィ技術を用いて露光、現像、ベーク（熱処理）などの所定の工程を経て、パターニングすることにより、基材１０の面上の一部に、所定パターンのホワイト層１１を形成することができる。

（透明電極、対向電極）
透明電極１２及び対向電極２１としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫オキサイド）、酸化インジウム、ＩＺＯ（インジウム亜鉛オキサイド）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明導電材料が用いられる。

（透明基材）
透明基材３１としては、ＷＭ層３２及び着色層３３，３４，３５を適切に支持することができ、かつ透明性を有する様々な材料が用いられ、例えばガラスやポリマーなどが用いられる。

（ＷＭ層）
ＷＭ層３２によって画定される複数の領域は、それぞれ、着色層３３用の領域、着色層３４用の領域、着色層３５用の領域の何れかになっている。本実施形態では、ＷＭ層３２はマトリックス状のパターンを有している。なお、ＷＭ層３２によって画定される各領域の具体的なパターンは特には限定されない。

ＷＭ層３２は、ホワイト層１１と同様に、少なくとも白色顔料を感光性樹脂の硬化物からなる樹脂バインダ中に含み、白色を呈する。ＷＭ層３２は、ホワイト層１１と同一の材料で形成されてもよい。ＷＭ層３２は、ホワイト層１１と同様に、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。

（着色層）
図示は省略するが、着色層３３，３４，３５は、例えばマトリクス状に配置されている。着色層３３，３４，３５は、ＷＭ層３２によって画定された領域、即ちＷＭ層３２間に設けられている。

着色層３３，３４，３５のそれぞれは、感光性を有する着色層用材料を、露光工程および現像工程を含むフォトリソグラフィ法によりパターニングすることによって形成される層である。フォトリソグラフィ法によりパターニングされる着色層用材料としては、ネガ型およびポジ型のいずれの着色層用材料も使用され得る。

〔着色層用材料〕
次に、各着色層３３，３４，３５を構成する第１着色層用材料（以下、第１材料）、第２着色層用材料（以下、第２材料）、及び、第３着色層用材料（以下、第３材料）について説明する。各第１〜第３材料は、各色の顔料や染料および分散剤を含む顔料分散体、光開始剤、ポリマーやモノマーを含むクリア剤、および界面活性剤などを含んでいる。このうち光開始剤は、光を照射されることによりラジカル成分を発生するものである。またクリア剤には、光開始剤によって発生されたラジカルにより重合反応を起こして硬化する成分と、その後の現像により未露光部が溶解可能となる成分とが少なくとも含まれている。

（反射型液晶表示装置の動作）
液晶表示素子２０には、観察者側からカラーフィルタ３０及び対向電極２１を介して環境光Ｌ１が入射する。液晶表示素子２０は、画素毎に環境光Ｌ１を透過させるか否か制御可能に構成されており、環境光Ｌ１を透過させることにより白表示を行い、環境光Ｌ１を透過させないことにより黒表示を行う。具体的には、液晶表示素子２０が環境光Ｌ１を透過させる画素においては、入射した環境光Ｌ１は透明電極１２を透過してホワイト層１１に到達し、ホワイト層１１で反射及び散乱されて白表示が行われる。液晶表示素子２０が白表示を行った画素において、反射光がカラーフィルタ３０の対応する画素を透過することによって所望のカラー画像表示を行うことができる。

従って、反射型液晶表示装置１００は、バックライトを用いることなく文字や画像を表示することができる。なお、環境光Ｌ１が弱い場合に観察者側から反射型液晶表示装置１００に光を照射するフロントライトを設けてもよい。

ここで、本実施形態によれば、ホワイト層１１が基材１０上に設けられ、透明電極１２がホワイト層１１上に設けられているので、観察者側から入射して透明電極１２を透過した環境光Ｌ１がホワイト層１１で反射され、観察者側に出射する。白色を呈するホワイト層１１で反射された光は、メタリック調の色及びぎらつきを含まない白色に視認される。そのため、白表示された領域は、白い紙のような自然な白色に視認される。従って、紙に近い質感を表現することができる。即ち、白表示の品質を改善でき、表示特性を改善できる。

また、画素区画用の白色のＷＭ層３２を設けているので、白表示した場合に、観察者は、ホワイト層１１で反射されて所定の着色層３３，３４，３５を透過した反射光を白色に視認すると共に、環境光Ｌ１がＷＭ層３２により反射された白色光も視認することになる。ＷＭ層３２により反射された白色光も視認されることにより、白表示された領域の輝度を高めることもできる。従って、より紙に近い質感を表現することができる。

なお、カラーフィルタ３０において、ＷＭ層３２に代えて、ブラックマトリクス層（以下、ＢＭ層と称す）を設けてもよい。この場合、ＷＭ層３２を用いた場合よりも白表示の品質は低下する可能性があるものの、コントラストを高めることができる。

このようなＢＭ層の材料としては、所望の遮光性を有するものであれば特に限定されない。例えば、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色着色材を含有する樹脂組成物等が挙げられる。この樹脂組成物に用いられる樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が使用される。ＢＭ層は、例えば、フォトリソグラフィ法により形成することができる。

また、カラーフィルタ３０の着色層の数は特に限定されず、１色の着色層を備え、単色のカラーフィルタとして構成されても良い。

（第２の実施形態）
ところで、第１の実施形態においては、ホワイト層１１の厚みや白色顔料の含有量などによっては、環境光Ｌ１の一部がホワイト層１１を透過する。ホワイト層１１を透過した光は、表示には寄与しない。

そこで第２の実施形態では、反射層１３を設けている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図２は、第２の実施形態に係る反射型液晶表示装置１００Ａの一部の構成を概略的に示す縦断面図である。図２は、図１に対応する。図２に示すように、反射型液晶表示装置１００Ａは、第１の実施形態の構成に加え、反射層１３をさらに備える。

反射層１３は、画素毎に、基材１０とホワイト層１１との間に設けられている。即ち、反射層１３も各画素に対応する位置に設けられ、画素毎に反射層１３、ホワイト層１１及び透明電極１２が積層されている。

反射層１３の材料としては、所望の反射特性を有するものであれば特に限定されず、例えば、金属又はメタリック樹脂などでもよい。金属としては、例えば、アルミニウム、クロム、ニッケル等を用いることができる。メタリック樹脂は、金属の粒子が樹脂バインダ中に分散されたものである。

反射層１３の厚みは、所望の反射特性を得られれば特に限定されないが、例えば、１００ｎｍ〜５μｍであってもよい。

金属からなる反射層１３の形成方法としては、まず、公知の金属薄膜形成方法を用いて、基材１０上に金属薄膜を形成する。金属薄膜形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を挙げることができる。その後、フォトリソグラフィ法を用いてエッチング処理を行い、不要な金属薄膜を除去し、所定パターンの反射層１３を形成できる。

本実施形態によれば、ホワイト層１１を透過した一部の環境光Ｌ２は反射層１３で反射されるため、このような光も観察者側に取り出し、表示に寄与させることができる。従って、光を有効に利用することができ、輝度を向上できる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、反射層１３に代えて色調整層が設けられている点において第２の実施形態と異なる。この点以外は第２の実施形態と同一に構成できるため、図示は省略し、第２の実施形態との相違点を中心に説明する。

色調整層は、基材１０とホワイト層１１との間に設けられている。色調整層は、ホワイト層１１が呈する色とは異なる色を呈する層であり、反射光の色を調整する色調整機能を有している。

色調整層は、例えば、黒色顔料及び有彩色の着色顔料を樹脂バインダ中に含み、黒色系の色であるが色相を有する黒色系の色を呈してもよい。単なる黒色は色調整層の色から除外されるが、同じ無彩色でも灰色は色調整層の範疇である。

こうした色調整層によって、ホワイト層１１を介して観察者側から視認される色を、少なくともホワイト層１１の色と色調整層の色とが合わさった色とすることができる。そのために、色調整層の観察者側に位置するホワイト層１１は、色調整層の色が反映される程度以上の透明性を有する層として形成される。

このように、本実施形態によれば、ホワイト層１１を透過した一部の環境光Ｌ２は色調整層で反射されるため、白表示した際に、色調整層の色に応じて薄い茶色や薄い水色などに着色された紙の質感を表現することができる。

なお、色調整層は、第２の実施形態の構成における反射層１３とホワイト層１１との間に設けられてもよい。これにより、以上の効果に加え、色調整層を透過した一部の光を反射層１３で反射させ、表示に寄与させることもできる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、ホワイト層１１は、着色層間に対応する位置にも設けられている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図３は、第４の実施形態に係る反射型液晶表示装置１００Ｂの一部の構成を概略的に示す縦断面図である。図３は、図１に対応する。図３に示すように、反射型液晶表示装置１００Ｂにおいて、ホワイト層１１は、着色層間に対応する位置（領域Ｒ１）にも設けられている。即ち、第１の実施形態と異なり、ホワイト層１１は、一体的に設けられ、画素毎に分離されていない。

反射型液晶表示装置１００Ｂは、基材１０上の着色層間に対応する位置に設けられた金属の電極１４と、基材１０上に画素毎に設けられた駆動素子１５と、を備える。これらの電極１４と駆動素子１５は、図１においては図示を省略しているが、実際には第１の実施形態においても設けられている。
ホワイト層１１は、基材１０、電極１４及び駆動素子１５を覆っている。

透明電極１２は、ホワイト層１１に形成されたコンタクトホールＣＨを介して駆動素子１５に電気的に接続されている。電極１４は、駆動素子１５に隣接し、駆動素子１５に電気的に接続されている。ある駆動素子１５が導通することにより、対応する透明電極１２に電圧が印加され、液晶表示素子２０の対応する画素が白表示を行う。

また、カラーフィルタ３０ＢにはＷＭ層が設けられておらず、隣り合う着色層同士が接している。

このように、本実施形態によれば、着色層間に対応する位置（領域Ｒ１）においてホワイト層１１が環境光Ｌ１を反射するため、環境光Ｌ１は電極１４及び駆動素子１５に届きにくい。これにより、金属の電極１４及び駆動素子１５が光って観察者側から視認されることを抑制できる。即ち、着色層間に対応する位置のホワイト層１１が、第１の実施形態のＷＭ層３２として機能する。そのため、カラーフィルタ３０ＢにＷＭ層又はＢＭ層を設ける必要が無い。従って、反射型液晶表示装置１００Ｂの構造を単純化することができる。

なお、第２又は第３の実施形態のように、基材１０とホワイト層１１との間に反射層１３と色調整層の少なくとも何れかが設けられてもよい。

（第５の実施形態）
第５の実施形態では、着色層３３，３４，３５がホワイト層１１上に設けられている。以下、第４の実施形態との相違点を中心に説明する。

図４は、第５の実施形態に係る反射型液晶表示装置１００Ｃの一部の構成を概略的に示す縦断面図である。図４は、図３に対応する。図４に示すように、反射型液晶表示装置１００Ｃにおいて、複数の着色層３３，３４，３５は、それぞれ、ホワイト層１１と、対応する透明電極１２との間に設けられている。即ち、ホワイト層１１上に、画素毎に着色層と透明電極１２とが積層されている。そのため、第４の実施形態のカラーフィルタ３０Ｂは設けられていない。

コンタクトホールＣＨは、各着色層及びホワイト層１１を貫いて形成されている。透明電極１２は、コンタクトホールＣＨを介して駆動素子１５に電気的に接続されている。

また、反射型液晶表示装置１００Ｃは、液晶表示素子２０の観察者側に設けられた透明な対向基板４０と、対向基板４０の液晶表示素子２０側とは反対側の面上に設けられた反射防止層４１と、を備える。

反射防止層４１は、環境光Ｌ１に対して反射防止機能を発揮する層であり、例えば、低屈折率の層や、いわゆるモスアイ構造体からなる層であってもよい。

本実施形態によれば、ホワイト層１１と着色層３３，３４，３５との距離が第４の実施形態よりも近い。これにより、ホワイト層１１で反射された反射光が、第１の実施形態よりも短距離で着色層３３，３４又は３５に入射するので、視差による混色を起こり難くすることができ、所望の画素から所望の色の光を出射させることができる。また、輝度を向上させることもできる。

また、反射防止層４１が設けられた対向基板４０は観察者側から視認されにくいので、観察者は、紙の上に各色のインキが乗っているように、即ち、実際の紙の印刷物を見ているように感じることができる。従って、表示特性を更に改善できる。

なお、第２又は第３の実施形態のように、基材１０とホワイト層１１との間に反射層１３と色調整層の少なくとも何れかが設けられてもよい。

次に、背面反射型の反射型表示装置に関する第６から第１１の実施形態について説明する。

（第６の実施形態）
第６の実施形態では、第１の実施形態の反射型液晶表示装置１００を背面反射型に構成している。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図５は、第６の実施形態に係る反射型液晶表示装置１００Ｄの一部の構成を概略的に示す縦断面図である。図５は、図１に対応する。図５に示すように、反射型液晶表示装置１００Ｄは、第１の実施形態の基材１０及びホワイト層１１に代えて、ホワイト層（第１ホワイト層）５０と、透明基材（第１透明基材）５１と、を備える。

透明基材５１は、ホワイト層５０上に設けられている。ホワイト層５０は、反射型液晶表示装置１００Ｄの表示領域の全面に設けられている。透明基材５１としては、透明基材３１と同様に、透明性を有する様々な材料が用いられ、例えばガラスやポリマーなどが用いられる。
透明電極１２は、透明基材５１上に設けられている。

ホワイト層５０の形成方法は特に限定されないが、フォトリソグラフィ法を用いずに形成することもできる。この場合、塗工液としては、白色顔料、ポリマーやモノマーを含むクリア剤、界面活性剤、及び、溶剤などを含んでいるものを用いればよい。このうちクリア剤には、加熱されることにより重合反応を起こして硬化する成分が少なくとも含まれている。そして、この塗工液を透明基材５１の一方の面上に塗布する。その後、塗工液中の溶剤を除去するための乾燥処理を実施し、最後に焼成処理を施せば良い。これによって、上述のホワイト層５０が形成される。

このような反射型液晶表示装置１００Ｄにおいて、液晶表示素子２０が環境光Ｌ１を透過させる画素においては、入射した環境光Ｌ１は透明電極１２及び透明基材５１を透過してホワイト層５０に到達し、ホワイト層５０で反射及び散乱されて白表示が行われる。

そのため、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、白色を呈するホワイト層５０で反射された光は、メタリック調の色及びぎらつきを含まない白色に視認される。そのため、白表示された領域は、白い紙のような自然な白色に視認される。従って、紙に近い質感を表現することができる。
また、その他の第１の実施形態の効果も得られる。

（第７の実施形態）
第７の実施形態では、反射層１３Ｅを設けている。以下、第６の実施形態との相違点を中心に説明する。

図６は、第７の実施形態に係る反射型液晶表示装置１００Ｅの一部の構成を概略的に示す縦断面図である。図６は、図５に対応する。図６に示すように、反射型液晶表示装置１００Ｅは、第６の実施形態の構成に加え、反射層１３Ｅをさらに備える。

反射層１３Ｅは、ホワイト層５０の透明基材５１側とは反対側に設けられている。反射層１３Ｅは、反射型液晶表示装置１００Ｄの表示領域の全面に設けられている。反射層１３Ｅの材料は、第２の実施形態の反射層１３と同じである。反射層１３Ｅは、フォトリソグラフィ法を用いずに形成できる。

本実施形態によれば、ホワイト層１１を透過した一部の環境光Ｌ２は反射層１３で反射されるため、このような光も観察者側に取り出し、表示に寄与させることができる。従って、光を有効に利用することができ、輝度を向上できる。

（第８の実施形態）
第８の実施形態では、反射層１３Ｅに代えて色調整層が設けられている点において第７の実施形態と異なる。この点以外は第７の実施形態と同一に構成できるため、図示は省略し、第７の実施形態との相違点を中心に説明する。

色調整層は、ホワイト層５０の透明基材５１側とは反対側に設けられている。色調整層は、第３の実施形態のものと同一である。

本実施形態によれば、ホワイト層１１を透過した一部の環境光Ｌ２は色調整層で反射されるため、白表示した際に、色調整層の色に応じて薄い茶色や薄い水色などに着色された紙の質感を表現することができる。

なお、色調整層のホワイト層５０側とは反対側に反射層１３Ｅが設けられてもよい。これにより、以上の効果に加え、色調整層を透過した一部の光を反射層１３Ｅで反射させ、表示に寄与させることもできる。

（第９の実施形態）
第９の実施形態では、ホワイト層５０を設けた別部材を、透明基材５１の背面側に配置している。以下、第６の実施形態との相違点を中心に説明する。

図７（ａ）は、第９の実施形態に係るホワイト部材６０の構成を概略的に示す縦断面図である。図７（ｂ）は、第９の実施形態に係る反射型液晶表示装置１００Ｆの一部の構成を概略的に示す縦断面図である。図７（ｂ）は、図５に対応するが、説明を明確化するために着色層３５の図示を省略している。

図７（ａ）に示すように、ホワイト部材６０は、透明基材５２と、透明基材５２上に設けられたホワイト層５０と、を備える。透明基材５２の材料は、透明基材５１の材料と同一であってもよい。

図７（ｂ）に示すように、反射型液晶表示装置１００Ｆは、粘着層５３によって、ホワイト部材６０を透明電極１２が設けられた透明基材５１に接合することにより製造される。透明基材５１の背面側の面に、ホワイト層５０が向かい合っている。粘着層５３は、透明性を有しており、環境光Ｌ１を透過させる。

このように、本実施形態によれば、透明基材５１上に透明電極１２を形成しておき、これらとは別にホワイト部材６０を製造し、最後にこれらを接合することができる。このようなホワイト部材６０は、より容易に製造することができる。
また、第６の実施形態の効果も得られる。

図７（ｃ）は、他のホワイト部材６０Ｆの構成を概略的に示す縦断面図である。ホワイト部材６０Ｆは、図７（ａ）の構成に加え、ホワイト層５０と透明基材５２との間に設けられた反射層１３Ｅを備える。このようなホワイト部材６０Ｆを透明電極１２が設けられた透明基材５１に接合することにより、第７の実施形態の効果を得ることができる反射型液晶表示装置を得ることができる。このようなホワイト部材６０Ｆも、より容易に製造することができる。
反射層１３Ｅに代えて、又は、反射層１３Ｅに加えて、色調整層を設けてもよい。

（第１０の実施形態）
第１０の実施形態では、着色層間に対応する位置において透明基材５１上にホワイト層７０が設けられている。以下、第６の実施形態との相違点を中心に説明する。

図８は、第１０の実施形態に係る反射型液晶表示装置１００Ｇの一部の構成を概略的に示す縦断面図である。図８は、図３に対応する。図８に示すように、反射型液晶表示装置１００Ｇは、着色層間に対応する位置において透明基材５１上に設けられたホワイト層７０（第２ホワイト層）を備える。ホワイト層７０に代えて、ＢＭ層を設けても良い。

ホワイト層７０は、透明基材５１、電極１４及び駆動素子１５の一部を覆っている。電極１４及び駆動素子１５は、第４の実施形態と同様に設けられている。

また、第４の実施形態と同様に、カラーフィルタ３０ＢにはＷＭ層が設けられておらず、隣り合う着色層同士が接している。

このように、本実施形態によれば、着色層間に対応する位置においてホワイト層７０が環境光Ｌ１を反射するため、環境光Ｌ１は電極１４及び駆動素子１５に届きにくい。これにより、金属の電極１４及び駆動素子１５が光って観察者側から視認されることを抑制できる。即ち、着色層間に対応する位置のホワイト層７０が、第６の実施形態のＷＭ層３２として機能する。そのため、カラーフィルタ３０ＢにＷＭ層又はＢＭ層を設ける必要が無い。従って、反射型液晶表示装置１００Ｇの構造を単純化することができる。

なお、第７又は第８の実施形態のように、ホワイト層５０の透明基材５１側とは反対側に、反射層１３Ｅと色調整層の少なくとも何れかが設けられてもよい。

（第１１の実施形態）
第１１の実施形態では、着色層３３，３４，３５が透明基材５１上に設けられている。以下、第１０の実施形態との相違点を中心に説明する。

図９は、第１１の実施形態に係る反射型液晶表示装置１００Ｈの一部の構成を概略的に示す縦断面図である。図９は、図８に対応する。図９に示すように、反射型液晶表示装置１００Ｈにおいて、複数の着色層３３，３４，３５は、それぞれ、対応する透明電極１２と透明基材５１との間に設けられている。即ち、透明基材５１上に、画素毎に着色層と透明電極１２とが積層されている。そのため、第１０の実施形態のカラーフィルタ３０Ｂは設けられていない。

コンタクトホールＣＨは、各着色層に形成されている。透明電極１２は、コンタクトホールＣＨを介して駆動素子１５に電気的に接続されている。

ホワイト層７０は、着色層間において透明基材５１上に設けられている。ホワイト層７０は、電極１４と駆動素子１５の一部とを覆っている。

対向基板４０及び反射防止層４１は、第５の実施形態と同様に設けられている。

本実施形態によれば、ホワイト層５０と着色層３３，３４，３５との距離が第１０の実施形態よりも近い。これにより、ホワイト層５０で反射された反射光が、第１０の実施形態よりも短距離で着色層３３，３４又は３５に入射するので、視差による混色を起こり難くすることができ、所望の画素から所望の色の光を出射させることができる。また、輝度を向上させることもできる。

また、反射防止層４１が設けられた対向基板４０は観察者側から視認されにくいので、観察者は、紙の上に各色のインキが乗っているように、即ち、実際の紙の印刷物を見ているように感じることができる。従って、表示特性を更に改善できる。

なお、第７又は第８の実施形態のように、ホワイト層５０の透明基材５１側とは反対側に、反射層１３Ｅと色調整層の少なくとも何れかが設けられてもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ 基材
１１ ホワイト層
１２ 透明電極
１３，１３Ｅ 反射層
２０ 液晶表示素子
２１ 対向電極
３０，３０Ｂ カラーフィルタ
３１ 透明基材（第２透明基材）
３２ ホワイトマトリクス層
３３，３４，３５ 着色層
４０ 対向基板
４１ 反射防止層
５０ ホワイト層（第１ホワイト層）
５１ 透明基材（第１透明基材）
５２ 透明基材
５３ 粘着層
６０，６０Ｆ ホワイト部材
７０ ホワイト層（第２ホワイト層）
１００，１００Ａ〜１００Ｈ 反射型液晶表示装置

Claims (11)

1. 基材と、
   前記基材上に設けられたホワイト層と、
   前記ホワイト層上に設けられた透明電極と、
   前記透明電極上に設けられ、前記透明電極の電圧に応じて白表示又は黒表示を行う表示素子と、
   を備える反射型表示装置。
2. 前記基材と前記ホワイト層との間に設けられた反射層を備える、請求項１に記載の反射型表示装置。
3. 前記基材と前記ホワイト層との間に設けられた色調整層を備える、請求項１又は請求項２に記載の反射型表示装置。
4. 前記表示素子の観察者側に配置され、透明基材上に並ぶ複数の着色層を有するカラーフィルタを備え、
   前記ホワイト層は、前記着色層間に対応する位置にも設けられている、請求項１から請求項３の何れかに記載の反射型表示装置。
5. それぞれが前記ホワイト層と対応する透明電極との間に設けられた複数の着色層を備え、
   前記ホワイト層は、前記着色層間に対応する位置にも設けられている、請求項１から請求項３の何れかに記載の反射型表示装置。
6. 第１ホワイト層と、
   前記第１ホワイト層上に設けられた第１透明基材と、
   前記第１透明基材上に設けられた透明電極と、
   前記透明電極上に設けられ、前記透明電極の電圧に応じて白表示又は黒表示を行う表示素子と、
   を備える反射型表示装置。
7. 前記第１ホワイト層の前記第１透明基材側とは反対側に設けられた反射層を備える、請求項６に記載の反射型表示装置。
8. 前記第１ホワイト層の前記第１透明基材側とは反対側に設けられた色調整層を備える、請求項６又は請求項７に記載の反射型表示装置。
9. 前記表示素子の観察者側に配置され、第２透明基材上に並ぶ複数の着色層を有するカラーフィルタと、
   前記着色層間に対応する位置において前記第１透明基材上に設けられた、第２ホワイト層又はブラックマトリクス層と、
   を備える、請求項６から請求項８の何れかに記載の反射型表示装置。
10. それぞれが前記第１透明基材と対応する透明電極との間に設けられた複数の着色層と、
    前記着色層間において前記第１透明基材上に設けられた、第２ホワイト層又はブラックマトリクス層と、
    を備える、請求項６から請求項８の何れかに記載の反射型表示装置。
11. 前記表示素子の観察者側に設けられた反射防止層を備える、請求項５又は請求項１０に記載の反射型表示装置。

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