JPH10153774A - 反射型カラー表示装置 - Google Patents
反射型カラー表示装置Info
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- JPH10153774A JPH10153774A JP31196896A JP31196896A JPH10153774A JP H10153774 A JPH10153774 A JP H10153774A JP 31196896 A JP31196896 A JP 31196896A JP 31196896 A JP31196896 A JP 31196896A JP H10153774 A JPH10153774 A JP H10153774A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 着色透明体と反射層からなる反射カラーフィ
ルターを用いて、画面全体を同じ色で表示、又は、領域
毎あるいは画素毎に異なる色の表示を行う、バックライ
ト光源の必要がないカラー液晶表示装置等の反射型カラ
ー表示装置。 【解決手段】 画素の集合体からなり、画素毎に透過率
が制御可能な透過型空間光変調器１０と、その背面に配
置された反射カラーフィルター１とからなり、反射カラ
ーフィルター１は、裏面３が断面鋸歯状をなす着色透明
体２と、その裏面の断面鋸歯状の面３に設けられた反射
層４とからなり、バックライト光源を用いなくとも、環
境光５を利用して明るいカラー液晶表示装置等の反射型
カラー表示装置を得ることができる。
ルターを用いて、画面全体を同じ色で表示、又は、領域
毎あるいは画素毎に異なる色の表示を行う、バックライ
ト光源の必要がないカラー液晶表示装置等の反射型カラ
ー表示装置。 【解決手段】 画素の集合体からなり、画素毎に透過率
が制御可能な透過型空間光変調器１０と、その背面に配
置された反射カラーフィルター１とからなり、反射カラ
ーフィルター１は、裏面３が断面鋸歯状をなす着色透明
体２と、その裏面の断面鋸歯状の面３に設けられた反射
層４とからなり、バックライト光源を用いなくとも、環
境光５を利用して明るいカラー液晶表示装置等の反射型
カラー表示装置を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反射型カラー表示
装置に関し、特に、着色透明体と反射層からなる反射カ
ラーフィルターを用いて、画面全体を同じ色で表示、又
は、領域毎あるいは画素毎に異なる色の表示を行う、バ
ックライト光源の必要がないカラー液晶表示装置等の反
射型カラー表示装置に関するものである。
装置に関し、特に、着色透明体と反射層からなる反射カ
ラーフィルターを用いて、画面全体を同じ色で表示、又
は、領域毎あるいは画素毎に異なる色の表示を行う、バ
ックライト光源の必要がないカラー液晶表示装置等の反
射型カラー表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、バックライトを用いないで周囲の
環境光等のみを照明光として用いる反射型の液晶表示装
置において、画面全体を特定の一色で表示したり、画面
をいくつかの領域に分け領域毎に別々の色で表示した
り、あるいは、画素毎にＲ、Ｇ、Ｂ３原色で表示可能に
して画像等をカラー表示するために、液晶表示装置の前
面にカラーフィルターを配置したり、液晶のねじれ角の
違いによる干渉色の変化を利用するもの等が知られてい
る。
環境光等のみを照明光として用いる反射型の液晶表示装
置において、画面全体を特定の一色で表示したり、画面
をいくつかの領域に分け領域毎に別々の色で表示した
り、あるいは、画素毎にＲ、Ｇ、Ｂ３原色で表示可能に
して画像等をカラー表示するために、液晶表示装置の前
面にカラーフィルターを配置したり、液晶のねじれ角の
違いによる干渉色の変化を利用するもの等が知られてい
る。
【０００３】また、本出願人は、反射型の液晶表示装置
等において、ホログラムをカラーフィルターとして用い
ることも提案している（特願平８−９２５１８号、同８
−１９７５７４号、同８−２６４４３７号）。
等において、ホログラムをカラーフィルターとして用い
ることも提案している（特願平８−９２５１８号、同８
−１９７５７４号、同８−２６４４３７号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、着色透明
体と反射層からなる反射カラーフィルターを用いて、画
面全体を同じ色で表示、又は、領域毎あるいは画素毎に
異なる色の表示を行う、バックライト光源の必要がない
カラー液晶表示装置等の反射型カラー表示装置を提供す
ることである。
況に鑑みてなされたものであり、その目的は、着色透明
体と反射層からなる反射カラーフィルターを用いて、画
面全体を同じ色で表示、又は、領域毎あるいは画素毎に
異なる色の表示を行う、バックライト光源の必要がない
カラー液晶表示装置等の反射型カラー表示装置を提供す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の反射型カラー表示装置は、画素の集合体からなり、
画素毎に透過率が制御可能な透過型空間光変調器と、そ
の背面に配置された反射カラーフィルターとからなり、
前記反射カラーフィルターは、裏面が断面鋸歯状をなす
着色透明体と、該着色透明体の裏面の断面鋸歯状の面に
設けられた反射層とからなることを特徴とするものであ
る。
明の反射型カラー表示装置は、画素の集合体からなり、
画素毎に透過率が制御可能な透過型空間光変調器と、そ
の背面に配置された反射カラーフィルターとからなり、
前記反射カラーフィルターは、裏面が断面鋸歯状をなす
着色透明体と、該着色透明体の裏面の断面鋸歯状の面に
設けられた反射層とからなることを特徴とするものであ
る。
【０００６】この場合、着色透明体は複数の領域に分割
され領域毎に異なる色の光を透過させるように異なる色
に着色されていてもよい。
され領域毎に異なる色の光を透過させるように異なる色
に着色されていてもよい。
【０００７】また、着色透明体は透過型空間光変調器の
画素に対応して小領域に分割され、その分割された小領
域は一定周期で繰り返し領域毎に異なる色の光を透過さ
せるように異なる色に着色されていてもよい。
画素に対応して小領域に分割され、その分割された小領
域は一定周期で繰り返し領域毎に異なる色の光を透過さ
せるように異なる色に着色されていてもよい。
【０００８】本発明のもう１つの反射型カラー表示装置
は、画素の集合体からなり、画素毎に透過率が制御可能
な透過型空間光変調器と、その背面に配置された反射カ
ラーフィルターとからなり、前記反射カラーフィルター
は、裏面が断面鋸歯状をなす透明体と、該着色透明体の
裏面の断面鋸歯状の面に設けられた反射層と、該着色透
明体の表面に設けられた透明着色層とからなることを特
徴とするものである。
は、画素の集合体からなり、画素毎に透過率が制御可能
な透過型空間光変調器と、その背面に配置された反射カ
ラーフィルターとからなり、前記反射カラーフィルター
は、裏面が断面鋸歯状をなす透明体と、該着色透明体の
裏面の断面鋸歯状の面に設けられた反射層と、該着色透
明体の表面に設けられた透明着色層とからなることを特
徴とするものである。
【０００９】この場合、透明着色層は複数の領域に分割
され領域毎に異なる色の光を透過させるように異なる色
に着色されていてもよい。
され領域毎に異なる色の光を透過させるように異なる色
に着色されていてもよい。
【００１０】また、透明着色層は透過型空間光変調器の
画素に対応して小領域に分割され、その分割された小領
域は一定周期で繰り返し領域毎に異なる色の光を透過さ
せるように異なる色に着色されていてもよい。
画素に対応して小領域に分割され、その分割された小領
域は一定周期で繰り返し領域毎に異なる色の光を透過さ
せるように異なる色に着色されていてもよい。
【００１１】また、以上において、反射カラーフィルタ
ーの反射層は半透過反射層からなり、反射カラーフィル
ターの背面にバックライト光源が配置されているように
構成することもできる。
ーの反射層は半透過反射層からなり、反射カラーフィル
ターの背面にバックライト光源が配置されているように
構成することもできる。
【００１２】さらに、透過型空間光変調器の前面に環境
光の入射角を制限するためのルーバーを配置してもよ
い。
光の入射角を制限するためのルーバーを配置してもよ
い。
【００１３】また、透過型空間光変調器としては、例え
ば、液晶表示素子を用いることができる。
ば、液晶表示素子を用いることができる。
【００１４】また、透過型空間光変調器の表面側に散乱
層を配置することが望ましい。
層を配置することが望ましい。
【００１５】また、反射カラーフィルターの透明体の裏
面の断面鋸歯状の面を粗面としてもよい。
面の断面鋸歯状の面を粗面としてもよい。
【００１６】また、反射カラーフィルターの透明体中に
屈折率の異なる粒状物を混入するようにしてもよい。
屈折率の異なる粒状物を混入するようにしてもよい。
【００１７】さらに、反射カラーフィルターの透明体の
裏面の断面鋸歯状の面を凹状又は凸状の楕円面の一部か
ら構成し、その曲率、離心率の大きさで光の拡散度合い
を制御するようにすることもできる。
裏面の断面鋸歯状の面を凹状又は凸状の楕円面の一部か
ら構成し、その曲率、離心率の大きさで光の拡散度合い
を制御するようにすることもできる。
【００１８】本発明においては、透過型空間光変調器の
背面に、裏面が断面鋸歯状をなす着色透明体と、着色透
明体の裏面の断面鋸歯状の面に設けられた反射層とから
なる反射カラーフィルターが配置されているので、バッ
クライト光源を用いなくとも、環境光を利用して、画面
全体を同じ色で表示、又は、領域毎あるいは画素毎に異
なる色の表示を行う明るいカラー液晶表示装置等の反射
型カラー表示装置を得ることができる。
背面に、裏面が断面鋸歯状をなす着色透明体と、着色透
明体の裏面の断面鋸歯状の面に設けられた反射層とから
なる反射カラーフィルターが配置されているので、バッ
クライト光源を用いなくとも、環境光を利用して、画面
全体を同じ色で表示、又は、領域毎あるいは画素毎に異
なる色の表示を行う明るいカラー液晶表示装置等の反射
型カラー表示装置を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の反射型カラー表示
装置の実施例について説明する。まず、本発明において
用いる着色透明体と反射層からなる反射カラーフィルタ
ーについて説明する。図２はその１つの形態の反射カラ
ーフィルター１の断面図であり、表面が平面、裏面が断
面鋸歯状をなす面（以下、ブレーズド面３と呼ぶ。）か
らなる着色透明体２と、そのブレーズド面３に設けられ
た反射層４とからなる。着色透明体２としては、アクリ
ル樹脂等の透明体中に所望の色の染料、顔料等を混入し
て着色したものである。そのブレーズド面３は、繰り返
しピッチが波長より十分大きく、回折により色分散しな
いものであり、また、その傾き角は図の左上からの入射
光を正面あるいは若干右上方向に正反射する角度に設定
される。また、ブレーズド面３設ける反射層４として
は、例えばアルミニウム等の反射金属を蒸着した膜から
なる。
装置の実施例について説明する。まず、本発明において
用いる着色透明体と反射層からなる反射カラーフィルタ
ーについて説明する。図２はその１つの形態の反射カラ
ーフィルター１の断面図であり、表面が平面、裏面が断
面鋸歯状をなす面（以下、ブレーズド面３と呼ぶ。）か
らなる着色透明体２と、そのブレーズド面３に設けられ
た反射層４とからなる。着色透明体２としては、アクリ
ル樹脂等の透明体中に所望の色の染料、顔料等を混入し
て着色したものである。そのブレーズド面３は、繰り返
しピッチが波長より十分大きく、回折により色分散しな
いものであり、また、その傾き角は図の左上からの入射
光を正面あるいは若干右上方向に正反射する角度に設定
される。また、ブレーズド面３設ける反射層４として
は、例えばアルミニウム等の反射金属を蒸着した膜から
なる。
【００２０】さて、本発明の第１の実施例においては、
図１に断面を示したように、透過型空間変調器としての
液晶表示素子１０の観察側と反対側（裏面）に図２の反
射カラーフィルター１を配置して構成した反射型液晶表
示装置である。このように構成すると、液晶表示素子１
０の表面側から入射する照明光あるいは環境光の中、所
定の角度で入射する環境光５は、液晶表示素子１０の各
画素の状態に応じた強度変調を受けて透過し、裏面の反
射カラーフィルター１に達し、所定の波長域、例えば緑
色あるいはピンク色の光のみが着色透明体２を透過し、
反射層４で反射されて、再度液晶表示素子１０の同じ画
素で変調を受けて背面側から表面側へ透過し、表示光６
となって観察者に達する。したがって、観察者は、バッ
クライト光源を用いなくとも、環境光を利用して明るい
所定の色、例えば緑色あるいはピンク色等の見やすい色
で表示が可能な液晶表示装置等の反射型カラー表示装置
を得ることができる。
図１に断面を示したように、透過型空間変調器としての
液晶表示素子１０の観察側と反対側（裏面）に図２の反
射カラーフィルター１を配置して構成した反射型液晶表
示装置である。このように構成すると、液晶表示素子１
０の表面側から入射する照明光あるいは環境光の中、所
定の角度で入射する環境光５は、液晶表示素子１０の各
画素の状態に応じた強度変調を受けて透過し、裏面の反
射カラーフィルター１に達し、所定の波長域、例えば緑
色あるいはピンク色の光のみが着色透明体２を透過し、
反射層４で反射されて、再度液晶表示素子１０の同じ画
素で変調を受けて背面側から表面側へ透過し、表示光６
となって観察者に達する。したがって、観察者は、バッ
クライト光源を用いなくとも、環境光を利用して明るい
所定の色、例えば緑色あるいはピンク色等の見やすい色
で表示が可能な液晶表示装置等の反射型カラー表示装置
を得ることができる。
【００２１】なお、図１において、透過型空間変調器と
して用いた液晶表示素子１０は、例えば、２枚のガラス
基板１１、１２の間に挟持されたツイストネマチック等
の液晶層１６からなり、観察側のガラス基板１１の内表
面には、画素を区切るブラック・マトリックス１３と一
様な透明対向電極１４が設けられ、反射カラーフィルタ
ー１側のガラス基板１２の内表面には画素毎に独立に透
明画素電極１５と不図示のＴＦＴが設けられている。ま
た、電極１１、１２の液晶層１６側には不図示の配向層
も設けられて構成されている。そして、ガラス基板１１
の観察側には偏光板１７が、ガラス基板１２の背面には
偏光板１８がそれぞれ貼り付けられており、例えばそれ
らの透過軸が相互に直交するように配置されている。こ
のような液晶表示素子１０の画素毎に透明画素電極１５
と透明対向電極１４間に印加する電圧を制御してその透
過状態を変化させることにより、画像等の表示が可能と
なっている。
して用いた液晶表示素子１０は、例えば、２枚のガラス
基板１１、１２の間に挟持されたツイストネマチック等
の液晶層１６からなり、観察側のガラス基板１１の内表
面には、画素を区切るブラック・マトリックス１３と一
様な透明対向電極１４が設けられ、反射カラーフィルタ
ー１側のガラス基板１２の内表面には画素毎に独立に透
明画素電極１５と不図示のＴＦＴが設けられている。ま
た、電極１１、１２の液晶層１６側には不図示の配向層
も設けられて構成されている。そして、ガラス基板１１
の観察側には偏光板１７が、ガラス基板１２の背面には
偏光板１８がそれぞれ貼り付けられており、例えばそれ
らの透過軸が相互に直交するように配置されている。こ
のような液晶表示素子１０の画素毎に透明画素電極１５
と透明対向電極１４間に印加する電圧を制御してその透
過状態を変化させることにより、画像等の表示が可能と
なっている。
【００２２】なお、表示光６が観察者に達する視域を広
げるために、図３（ａ）に示すように、液晶表示素子１
０の表面に散乱層３０を設けて表示光６を散乱させるよ
うにしてもよい。また、図３（ｂ）に示すように、反射
カラーフィルター１の構成として、着色透明体２のブレ
ーズド面３を粗面にしてその上に反射層４を設けるよう
にしても、同様に表示光６を散乱させて視域を広げるこ
とができる。さらに、図３（ｂ）に示すように、着色透
明体２中に屈折率の異なるビーズ等の粒状物３１を混入
して散乱効果を持たせて視域を広げることもできる。
げるために、図３（ａ）に示すように、液晶表示素子１
０の表面に散乱層３０を設けて表示光６を散乱させるよ
うにしてもよい。また、図３（ｂ）に示すように、反射
カラーフィルター１の構成として、着色透明体２のブレ
ーズド面３を粗面にしてその上に反射層４を設けるよう
にしても、同様に表示光６を散乱させて視域を広げるこ
とができる。さらに、図３（ｂ）に示すように、着色透
明体２中に屈折率の異なるビーズ等の粒状物３１を混入
して散乱効果を持たせて視域を広げることもできる。
【００２３】また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、
着色透明体２のブレーズド面３を凹状又は凸状の楕円面
の一部とし、その曲率、離心率の大きさを選択して表示
光６の拡散度合いを制御することにより視域を広げるこ
ともできる。
着色透明体２のブレーズド面３を凹状又は凸状の楕円面
の一部とし、その曲率、離心率の大きさを選択して表示
光６の拡散度合いを制御することにより視域を広げるこ
ともできる。
【００２４】さて、もう１つの実施例として、図５に反
射カラーフィルター１の平面図を示すように、液晶表示
素子１０の表示領域、例えば、時計、電子手帳等の日
付、時刻、データ等の表示領域に対応して、反射カラー
フィルター１を複数の領域１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに分割し、
それぞれの領域の反射波長が例えば赤色、緑色、青色と
異なる色となるように、着色透明体２を領域１Ｒ、１
Ｇ、１Ｂに分けて異なる色に着色し、図１のように配置
することにより、液晶表示素子１０の表示領域に対応し
て異なる色で画像、データ等を表示することができる。
射カラーフィルター１の平面図を示すように、液晶表示
素子１０の表示領域、例えば、時計、電子手帳等の日
付、時刻、データ等の表示領域に対応して、反射カラー
フィルター１を複数の領域１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに分割し、
それぞれの領域の反射波長が例えば赤色、緑色、青色と
異なる色となるように、着色透明体２を領域１Ｒ、１
Ｇ、１Ｂに分けて異なる色に着色し、図１のように配置
することにより、液晶表示素子１０の表示領域に対応し
て異なる色で画像、データ等を表示することができる。
【００２５】この実施例の延長の実施例としては、図６
に断面図を示すように、透過型空間変調器としての液晶
表示素子１０に周期的に配置された赤色情報を表示する
赤色表示画素１０Ｒ、緑色情報を表示する緑色表示画素
１０Ｇ、青色情報を表示する青色表示画素１０Ｂに対応
して、反射カラーフィルター１の着色透明体２を透過波
長域がそれぞれ赤色、緑色、青色になるように繰り返し
小領域１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに分けて着色することにより、
次のようなカラー画像表示が可能になる。
に断面図を示すように、透過型空間変調器としての液晶
表示素子１０に周期的に配置された赤色情報を表示する
赤色表示画素１０Ｒ、緑色情報を表示する緑色表示画素
１０Ｇ、青色情報を表示する青色表示画素１０Ｂに対応
して、反射カラーフィルター１の着色透明体２を透過波
長域がそれぞれ赤色、緑色、青色になるように繰り返し
小領域１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに分けて着色することにより、
次のようなカラー画像表示が可能になる。
【００２６】すなわち、液晶表示素子１０の表面側から
入射する照明光あるいは環境光の中、所定の角度で入射
する環境光５は、液晶表示素子１０の各画素１０Ｒ、１
０Ｇ、１０Ｂをそれらの状態に応じた強度変調を受けて
透過する。この状態では、各画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０
Ｂにつき、環境光５中の赤色、緑色、青色波長成分は同
じ割合で強度変調を受けている。各画素１０Ｒ、１０
Ｇ、１０Ｂを強度変調を受けて透過した光は、赤色を表
示する画素１０Ｒについては、反射カラーフィルター１
の赤色反射領域１Ｒに入射し、その中の赤色波長成分の
みが選択的に所定方向へ反射され、再度赤色を表示する
画素１０Ｒを同じ変調を受けて背面側から表面側へ透過
し、赤色画素表示光６Ｒとなる。同様に、緑色を表示す
る画素１０Ｇ、青色を表示する画素１０Ｇについては、
それぞれ画素１０Ｇ、１０Ｂで強度変調を受けて透過し
た光は、反射カラーフィルター１の緑色反射領域１Ｇ、
青色反射領域１Ｂに入射し、その中の緑色波長成分、青
色波長成分のみが選択的に所定方向へ反射され、再度緑
色を表示する画素１０Ｇ、青色を表示する画素１０Ｂを
同じ変調を受けて背面側から表面側へ透過し、赤色画素
表示光６Ｒと略同じ方向に進む緑色画素表示光６Ｇ、青
色画素表示光６Ｂとなる。したがって、隣接する赤色表
示画素１０Ｒ、緑色表示画素１０Ｇ、青色表示画素１０
Ｂの３画素からなるカラー表示単位１９中の各画素１０
Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの変調状態の組み合わせによって３
つの表示光６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの加法混色により任意の色
が任意の輝度で表示可能になり、２次元的に配置された
カラー表示単位１９の表示状態の組み合わせで表示光６
Ｒ、６Ｇ、６Ｂの方向から観察可能なカラー画像が表示
できる。
入射する照明光あるいは環境光の中、所定の角度で入射
する環境光５は、液晶表示素子１０の各画素１０Ｒ、１
０Ｇ、１０Ｂをそれらの状態に応じた強度変調を受けて
透過する。この状態では、各画素１０Ｒ、１０Ｇ、１０
Ｂにつき、環境光５中の赤色、緑色、青色波長成分は同
じ割合で強度変調を受けている。各画素１０Ｒ、１０
Ｇ、１０Ｂを強度変調を受けて透過した光は、赤色を表
示する画素１０Ｒについては、反射カラーフィルター１
の赤色反射領域１Ｒに入射し、その中の赤色波長成分の
みが選択的に所定方向へ反射され、再度赤色を表示する
画素１０Ｒを同じ変調を受けて背面側から表面側へ透過
し、赤色画素表示光６Ｒとなる。同様に、緑色を表示す
る画素１０Ｇ、青色を表示する画素１０Ｇについては、
それぞれ画素１０Ｇ、１０Ｂで強度変調を受けて透過し
た光は、反射カラーフィルター１の緑色反射領域１Ｇ、
青色反射領域１Ｂに入射し、その中の緑色波長成分、青
色波長成分のみが選択的に所定方向へ反射され、再度緑
色を表示する画素１０Ｇ、青色を表示する画素１０Ｂを
同じ変調を受けて背面側から表面側へ透過し、赤色画素
表示光６Ｒと略同じ方向に進む緑色画素表示光６Ｇ、青
色画素表示光６Ｂとなる。したがって、隣接する赤色表
示画素１０Ｒ、緑色表示画素１０Ｇ、青色表示画素１０
Ｂの３画素からなるカラー表示単位１９中の各画素１０
Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂの変調状態の組み合わせによって３
つの表示光６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの加法混色により任意の色
が任意の輝度で表示可能になり、２次元的に配置された
カラー表示単位１９の表示状態の組み合わせで表示光６
Ｒ、６Ｇ、６Ｂの方向から観察可能なカラー画像が表示
できる。
【００２７】なお、反射カラーフィルター１の繰り返し
小領域１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに着色する色としては、赤色、
緑色、青色の代わりに、シアン、マゼンタ、イエローを
用いても、若干色純度は低下するが、それらの加法混色
により任意の色が任意の輝度で表示可能となり、同様に
カラー画像が表示できる。
小領域１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに着色する色としては、赤色、
緑色、青色の代わりに、シアン、マゼンタ、イエローを
用いても、若干色純度は低下するが、それらの加法混色
により任意の色が任意の輝度で表示可能となり、同様に
カラー画像が表示できる。
【００２８】ところで、以上の何れの実施例の表示装置
においても、バックライトによる照明による表示も可能
にできる。そのためには、反射カラーフィルター１のブ
レーズド面３に設けられる反射層４を半透過反射層４’
（図７）に変更し、反射カラーフィルター１の背面にバ
ックライト光源を配置するように変更すればよい。図７
は図１の表示装置を上記に従って変更した変形例の断面
図であり、図１の場合と異なる点は、反射カラーフィル
ター１のブレーズド面３に設けられる反射層を半透過反
射層４’にし、その背面側にバックライト光源２０を配
置した点である。なお、半透過反射層４’の反射率とし
ては、限定するものではないが、例えば７０％で、透過
率は３０％である。このような配置であるので、バック
ライト光源２０を消灯しているときは、図１で説明した
ように、環境光５による照明によって明るい所定の色、
例えば緑色あるいはピンク色等の見やすい色で表示がで
き、また、バックライト光源２０を点灯すると、その光
源２０からの光が半透過反射層４’を透過し、上記の所
定の色の光のみが着色透明体２を透過し、液晶表示素子
１０の画素で変調を受けて背面側から表面側へ透過し、
表示光６’となって観察者に達する。この実施例におい
ては、周囲が明るいときに環境光を、また、周囲が暗い
ときにバックライトを照明に用いてカラー画像の表示が
できるので、好都合である。なお、図５、図６の実施例
の場合にも同様に適用できることは明らかであろう。
においても、バックライトによる照明による表示も可能
にできる。そのためには、反射カラーフィルター１のブ
レーズド面３に設けられる反射層４を半透過反射層４’
（図７）に変更し、反射カラーフィルター１の背面にバ
ックライト光源を配置するように変更すればよい。図７
は図１の表示装置を上記に従って変更した変形例の断面
図であり、図１の場合と異なる点は、反射カラーフィル
ター１のブレーズド面３に設けられる反射層を半透過反
射層４’にし、その背面側にバックライト光源２０を配
置した点である。なお、半透過反射層４’の反射率とし
ては、限定するものではないが、例えば７０％で、透過
率は３０％である。このような配置であるので、バック
ライト光源２０を消灯しているときは、図１で説明した
ように、環境光５による照明によって明るい所定の色、
例えば緑色あるいはピンク色等の見やすい色で表示がで
き、また、バックライト光源２０を点灯すると、その光
源２０からの光が半透過反射層４’を透過し、上記の所
定の色の光のみが着色透明体２を透過し、液晶表示素子
１０の画素で変調を受けて背面側から表面側へ透過し、
表示光６’となって観察者に達する。この実施例におい
ては、周囲が明るいときに環境光を、また、周囲が暗い
ときにバックライトを照明に用いてカラー画像の表示が
できるので、好都合である。なお、図５、図６の実施例
の場合にも同様に適用できることは明らかであろう。
【００２９】次に、図１、図５、図６、図７で用いてい
る反射カラーフィルター１の変形例について説明する。
その典型例として、図６の反射カラーフィルター１の変
形例の断面図を図８に示す。この例においては、図２の
着色透明体２の代わりにアクリル樹脂等の透明体２’を
用い、そのブレーズド面３に反射層４を設けている。そ
して、透明体２’の反射層４と反対側の表面に着色層２
１を設けている。この図の場合、着色層２１は、図６の
場合の小領域１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応した位置の赤色着
色層２１Ｒ、緑色着色層２１Ｇ、青色着色層２１Ｂから
なっている。なお、図１の反射カラーフィルター１の変
形例の場合は、着色層２１は１色の着色層からなる。こ
のように、着色透明体２の代わりに透明体２’を用い、
その表面に着色層２１を設けた反射カラーフィルター１
を用いても同様なカラー表示ができる。なお、着色層２
１、２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂとしては、通常の吸収型の
カラーフィルターと同様に、公知の顔料分散法、染色
法、印刷法、電着法の何れかを用いて作製することがで
きる。
る反射カラーフィルター１の変形例について説明する。
その典型例として、図６の反射カラーフィルター１の変
形例の断面図を図８に示す。この例においては、図２の
着色透明体２の代わりにアクリル樹脂等の透明体２’を
用い、そのブレーズド面３に反射層４を設けている。そ
して、透明体２’の反射層４と反対側の表面に着色層２
１を設けている。この図の場合、着色層２１は、図６の
場合の小領域１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応した位置の赤色着
色層２１Ｒ、緑色着色層２１Ｇ、青色着色層２１Ｂから
なっている。なお、図１の反射カラーフィルター１の変
形例の場合は、着色層２１は１色の着色層からなる。こ
のように、着色透明体２の代わりに透明体２’を用い、
その表面に着色層２１を設けた反射カラーフィルター１
を用いても同様なカラー表示ができる。なお、着色層２
１、２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂとしては、通常の吸収型の
カラーフィルターと同様に、公知の顔料分散法、染色
法、印刷法、電着法の何れかを用いて作製することがで
きる。
【００３０】また、以上の何れの実施例の表示装置にお
いても、環境光５入射側（観察側）にその入射角を制限
するためのルーバーを配置することができる。図９は、
図７の配置において、液晶表示素子１０の観察側に入射
角が所定の角度より大きな環境光５を制限するルーバー
２２を配置した実施例の断面図である。ルーバー２２は
透明板２３内に黒色の平面状の薄い吸収層２４を一定間
隔で平行に配置してなるものであり、一定入射角度以上
及び一定入射角度以下の光が吸収層２４に当たって吸収
され透過できなくなるもので、透明板２３の厚さと吸収
層２４間の間隔と透明板２３の平面に対する吸収層２４
がなす角度とに応じて所定範囲の入射角度、例えば２５
°±３０°の間の光のみを通す。したがって、ブレーズ
ド面３の傾き角を例えば２５°に設定した反射カラーフ
ィルター１の場合には、このルーバー２２によって、表
示光６を遮断することなく、画面のぎらつきの原因とな
る入射角が例えば５５°より大きな環境光５を制限する
ことができる。
いても、環境光５入射側（観察側）にその入射角を制限
するためのルーバーを配置することができる。図９は、
図７の配置において、液晶表示素子１０の観察側に入射
角が所定の角度より大きな環境光５を制限するルーバー
２２を配置した実施例の断面図である。ルーバー２２は
透明板２３内に黒色の平面状の薄い吸収層２４を一定間
隔で平行に配置してなるものであり、一定入射角度以上
及び一定入射角度以下の光が吸収層２４に当たって吸収
され透過できなくなるもので、透明板２３の厚さと吸収
層２４間の間隔と透明板２３の平面に対する吸収層２４
がなす角度とに応じて所定範囲の入射角度、例えば２５
°±３０°の間の光のみを通す。したがって、ブレーズ
ド面３の傾き角を例えば２５°に設定した反射カラーフ
ィルター１の場合には、このルーバー２２によって、表
示光６を遮断することなく、画面のぎらつきの原因とな
る入射角が例えば５５°より大きな環境光５を制限する
ことができる。
【００３１】以上、本発明の反射型カラー表示装置を実
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、透過型空
間光変調器としては、液晶表示素子以外にも公知の種々
の透過型空間光変調器を用いることができるし、液晶表
示素子としては、偏光板を用いたり偏光板を用いないで
よい各種の液晶、例えば、ＴＮ、ＳＴＮ、反射型ＳＴ
Ｎ、電界誘起複屈折モード、Optically Compensated Be
ndモード、Heilmeier 型ゲストホストモード、二層型ゲ
ストホストモード、αゲストホストモード、コレステリ
ック・ネマチック相転移モード、高分子分散型モード等
の液晶を用いた液晶表示素子であってもよい。
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、透過型空
間光変調器としては、液晶表示素子以外にも公知の種々
の透過型空間光変調器を用いることができるし、液晶表
示素子としては、偏光板を用いたり偏光板を用いないで
よい各種の液晶、例えば、ＴＮ、ＳＴＮ、反射型ＳＴ
Ｎ、電界誘起複屈折モード、Optically Compensated Be
ndモード、Heilmeier 型ゲストホストモード、二層型ゲ
ストホストモード、αゲストホストモード、コレステリ
ック・ネマチック相転移モード、高分子分散型モード等
の液晶を用いた液晶表示素子であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の反射型カラー表示装置によると、透過型空間光変調器
の背面に、裏面が断面鋸歯状をなす着色透明体と、その
裏面の断面鋸歯状の面に設けられた反射層とからなる反
射カラーフィルターが配置されているので、バックライ
ト光源を用いなくとも、環境光を利用して、画面全体を
同じ色で表示、又は、領域毎あるいは画素毎に異なる色
の表示を行う明るいカラー液晶表示装置等の反射型カラ
ー表示装置を得ることができる。
の反射型カラー表示装置によると、透過型空間光変調器
の背面に、裏面が断面鋸歯状をなす着色透明体と、その
裏面の断面鋸歯状の面に設けられた反射層とからなる反
射カラーフィルターが配置されているので、バックライ
ト光源を用いなくとも、環境光を利用して、画面全体を
同じ色で表示、又は、領域毎あるいは画素毎に異なる色
の表示を行う明るいカラー液晶表示装置等の反射型カラ
ー表示装置を得ることができる。
【図１】本発明による反射型カラー表示装置の第１の実
施例の断面図である。
施例の断面図である。
【図２】図１の反射型カラー表示装置に用いられる反射
カラーフィルターの断面図である。
カラーフィルターの断面図である。
【図３】視域を広げるための変形例を説明するための図
である。
である。
【図４】視域を広げるための別の変形例を説明するため
の図である。
の図である。
【図５】第２の実施例の反射型カラー表示装置に用いら
れる反射カラーフィルターの平面図である。
れる反射カラーフィルターの平面図である。
【図６】第３の実施例の反射型カラー表示装置の断面図
である。
である。
【図７】第４の実施例の反射型カラー表示装置の断面図
である。
である。
【図８】反射カラーフィルターの変形例の断面図であ
る。
る。
【図９】第５の実施例の反射型カラー表示装置の断面図
である。
である。
１…反射カラーフィルター １Ｒ、１Ｇ、１Ｂ…反射カラーフィルターの領域 ２…着色透明体 ２’…透明体 ３…断面鋸歯状をなす面（ブレーズド面） ４…反射層 ４’…半透過反射層 ５…環境光 ６、６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ、６’…表示光 １０…液晶表示素子 １０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ…画素 １１、１２…ガラス基板 １３…ブラック・マトリックス １４…透明対向電極 １５…透明画素電極 １６…液晶層 １７、１８…偏光板 １９…カラー表示単位 ２０…バックライト光源 ２１、２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ…着色層 ２２…ルーバー ２３…透明板 ２４…吸収層 ３０…散乱層 ３１…粒状物
Claims (13)
- 【請求項１】 画素の集合体からなり、画素毎に透過率
が制御可能な透過型空間光変調器と、その背面に配置さ
れた反射カラーフィルターとからなり、前記反射カラー
フィルターは、裏面が断面鋸歯状をなす着色透明体と、
該着色透明体の裏面の断面鋸歯状の面に設けられた反射
層とからなることを特徴とする反射型カラー表示装置。 - 【請求項２】 前記着色透明体は複数の領域に分割され
領域毎に異なる色の光を透過させるように異なる色に着
色されていることを特徴とする請求項１記載の反射型カ
ラー表示装置。 - 【請求項３】 前記着色透明体は前記透過型空間光変調
器の画素に対応して小領域に分割され、前記の分割され
た小領域は一定周期で繰り返し領域毎に異なる色の光を
透過させるように異なる色に着色されていることを特徴
とする請求項１記載の反射型カラー表示装置。 - 【請求項４】 画素の集合体からなり、画素毎に透過率
が制御可能な透過型空間光変調器と、その背面に配置さ
れた反射カラーフィルターとからなり、前記反射カラー
フィルターは、裏面が断面鋸歯状をなす透明体と、該着
色透明体の裏面の断面鋸歯状の面に設けられた反射層
と、該着色透明体の表面に設けられた透明着色層とから
なることを特徴とする反射型カラー表示装置。 - 【請求項５】 前記透明着色層は複数の領域に分割され
領域毎に異なる色の光を透過させるように異なる色に着
色されていることを特徴とする請求項４記載の反射型カ
ラー表示装置。 - 【請求項６】 前記透明着色層は前記透過型空間光変調
器の画素に対応して小領域に分割され、前記の分割され
た小領域は一定周期で繰り返し領域毎に異なる色の光を
透過させるように異なる色に着色されていることを特徴
とする請求項４記載の反射型カラー表示装置。 - 【請求項７】 前記反射カラーフィルターの前記反射層
は半透過反射層からなり、前記反射カラーフィルターの
背面にバックライト光源が配置されていることを特徴と
する請求項１から６の何れか１項記載の反射型カラー表
示装置。 - 【請求項８】 前記透過型空間光変調器の前面に環境光
の入射角を制限するためのルーバーが配置されているこ
とを特徴とする請求項１から７の何れか１項記載の反射
型カラー表示装置。 - 【請求項９】 前記透過型空間光変調器が液晶表示素子
からなることを特徴とする請求項１から８の何れか１項
記載の反射型カラー表示装置。 - 【請求項１０】 前記透過型空間光変調器の表面側に散
乱層が配置されていることを特徴とする請求項１から９
の何れか１項記載の反射型カラー表示装置。 - 【請求項１１】 前記反射カラーフィルターの透明体の
裏面の断面鋸歯状の面が粗面からなることを特徴とする
請求項１から１０の何れか１項記載の反射型カラー表示
装置。 - 【請求項１２】 前記反射カラーフィルターの透明体中
に屈折率の異なる粒状物が混入されていることを特徴と
する請求項１から１０の何れか１項記載の反射型カラー
表示装置。 - 【請求項１３】 前記反射カラーフィルターの透明体の
裏面の断面鋸歯状の面が凹状又は凸状の楕円面の一部か
らなり、その曲率、離心率の大きさで光の拡散度合いが
制御されることを特徴とする請求項１から１２の何れか
１項記載の反射型カラー表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31196896A JP3999296B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 反射型カラー表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31196896A JP3999296B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 反射型カラー表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10153774A true JPH10153774A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3999296B2 JP3999296B2 (ja) | 2007-10-31 |
Family
ID=18023610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31196896A Expired - Fee Related JP3999296B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 反射型カラー表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3999296B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162625A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型カラーフィルター及びそれを用いた反射型カラー液晶表示装置 |
| JP2014235397A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 日東電工株式会社 | 液晶表示装置 |
-
1996
- 1996-11-22 JP JP31196896A patent/JP3999296B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002162625A (ja) * | 2000-11-28 | 2002-06-07 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型カラーフィルター及びそれを用いた反射型カラー液晶表示装置 |
| JP4683446B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2011-05-18 | 大日本印刷株式会社 | 反射型カラーフィルター及びそれを用いた反射型カラー液晶表示装置 |
| JP2014235397A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 日東電工株式会社 | 液晶表示装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3999296B2 (ja) | 2007-10-31 |
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