CN1194695A - 反射型彩色液晶装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能显示亮而鲜明的颜色的反射型彩色液晶装置。互相相对地配置备有透明电极的第一基片和备有透明电极及彩色滤光片的第二基片,将液晶组成物夹在上述两基片之间,在两侧夹着上述部分设置一对偏振片,在其一者的外侧设有光反射片,在该反射型彩色液晶装置中,上述彩色滤光片由减法混合色的三原色即黄、青、深红构成。

Description

反射型彩色液晶装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及反射型彩色液晶装置，还涉及反射型彩色液晶装置的驱动方法。

背景技术

安装在携带式信息装置终端的显示器所消耗的电力必须少。因此该用途中最适合采用不使用背照光的反射型液晶装置。可是现有的反射型液晶装置的主流是单色显示，尚未获得良好的反射型彩色显示。

反射型彩色液晶装置的开发是从二十世纪八十年代中期正式开始进行的。在此之前，只认识到如果将透射型彩色液晶装置的背照光换成反射片，大概能制造出反射型彩色显示这样一种程度。

可是，如果按照这样的结构实际上制作时，所得到的显示却非常暗，不实用。其原因有三个。第一，光的1/2以上被偏振片损失掉。第二，光的2/3以上被彩色滤光片损失掉。最后是视差的问题。TN(扭转向列)方式或STN(超扭转(ス_パ_ツイスツド)向列)方式都避免不了视差问题。其原因在于在这些方式中必须使用两片偏振片，因此除非将偏振片装入液晶盒内，否则在反射片和液晶层之间就会产生不能忽视的距离。另外，这里所说的视差问题，不是现有的反射型单色液晶装置中也有的显示的重影问题，而是指反射型彩色液晶装置中发生的特有的问题。

用图说明视差问题。图7(a)、(b)是任意利用了TN方式或STN方式的反射型彩色液晶装置的剖面图。该液晶装置由上侧偏振片1、上侧玻璃基片2、液晶层3、下侧玻璃基片4、下侧偏振片5、光反射片6、以及红绿蓝(RGB)三色彩色滤光片7构成。在上下玻璃基片之间还存在其它透明电极、定向膜、绝缘膜等，但对于说明视差问题没有必要，故将它们省略。

其次，视差问题有两个。一个问题是颜色的消失与配合问题。在图7(a)中，观察者32虽然能看见通过绿色滤光片射出来的反射光31，但该光是通过红、绿、蓝滤光片入射的光30被光反射片漫反射后混合而成的光。如果下侧玻璃基片4的厚度比彩色滤光片7的间距厚很多的话，那么通过任何颜色的滤光片射出的光都以相等的概率混合。

可是，通过红→绿、蓝→绿路径的光，不管其波长如何，都会被彩色滤光片吸收，只剩下通过绿→绿路径的光。对于从蓝色或红色滤光片出来的反射光来说也一样，所以其结果是白色显示的亮度为无视差时的1/3。

另一个问题是色显示变暗的问题。图7(b)表示绿色显示状态。另外在液晶层3中，划了栅格状的影线的部分表示非亮灯状态(暗状态)。入射光30以相等的概率通过红、绿、蓝各点，但其中的2/3被呈截止状态的红色和蓝色点吸收。另外由光反射片6漫射混合后，再次被呈截止状态的红色和蓝色点吸收2/3后才到达观察者32。因此，绿色显示的亮度变成从白色显示的1/9的亮度扣除被绿色滤光片吸收的光量后的值(白色显示的1/9的亮度-绿色滤光片的吸收)，从而变得非常暗。

这样，将有视差问题的TN方式或STN方式用于反射型彩色液晶装置就非常困难。

因此以往进行了变更液晶方式来获得亮的反射型彩色显示的尝试。

例如，在内田龙男等人的论文(IEEE Transactions on ElectronDevices，Vol.ED-33，No.8，pp.1207-1211(1986))中，在其图2中进行了各种液晶方式的亮度的比较，在此基础上采用了不需要偏振片的PCGH(相变型宾主)方式。另外，在特开平5-241143号公报中为了实现反射型彩色液晶装置，采用了不需要偏振片的PDLC(高分子色散型液晶)方式。

在使用不需要偏振片的液晶方式的情况下，不仅没有由偏振片产生的光的吸收，而且通过与液晶层临接地设置反射片，具有根本就没有视差问题的优点。

可是其另一方面，不需要偏振片的液晶方式一般来说反差低，而且特别是PCGH方式有电压-透射率特性的滞后现象，存在中间色调显示不出来的课题。另外，将其它物质加入液晶中的这些液晶方式在可靠性方面的问题也很多。

因此，如果仍然使用迄今广泛使用、且有实际成绩的TN方式或STN方式，就不能超越它。

另外，以往也进行过利用亮的彩色滤光片获得亮的反射型彩色显示的尝试。进行这种尝试的是例如上述的特开平5-241143号公报，公报中利用由减法混合色的三原色即黄、青、深红构成的彩色滤光片构成反射型彩色液晶装置。

该方法在获得亮的显示上有很大效果，但也有不好的问题。

通常的彩色液晶装置由于利用小的色点的集合进行加法混合色，所以使用由加法混合色的三原色即红、绿、蓝构成的彩色滤光片。可是，在该公报中使用减法混合色的三原色进行加法混合色。因此，显示色的色度低，不能进行鲜明的显示。另外在该公报中，采用不使用偏振片的PDLC方式，而且在夹着彩色滤光片在与液晶层邻接的位置设有反射片，所以附加着不产生视差。

发明的公开

因此本发明的目的在于提供一种利用黄、青、深红色的彩色滤光片进行亮的显示、能方便地利用视差进行比以往更鲜明的色显示的反射型彩色液晶装置。

本发明的反射型彩色液晶装置的优选形态是将液晶盒配置在一对偏振片之间，上述液晶盒由将液晶层夹在备有透明电极的第一基片和备有透明电极及彩色滤光片的第二基片之间构成，在一基片的外侧形成了光反射片，在该反射型彩色液晶装置中，上述彩色滤光片由减法混合色的三原色即黄、青、深红构成，在可见光区域内彩色滤光片对各色分量的最低透射率为10％以上。

这样，通过利用由黄、青、深红构成的三种色分量，将彩色滤光片对可见光区域内的上述各色分量的彩色滤光片的最低透射率设定为10％以上，能获得亮的显示鲜明的反射型彩色液晶装置。一般来说，可见光区域是指400nm～770nm的区域而言，但特别是450nm～660nm的范围是人的视觉敏感度高的波长区。因此，通过对彩色滤光片的全部色分量象上述那样设定彩色滤光片的透射率，能达到更鲜明的亮的显示。

另外，彩色滤光片被设定为对可见光区域内的上述各色分量的最低透射率为15％至25％的范围。

或者表示上述黄色滤光片的透射特性的光谱和表示上述深红色滤光片的透射特性的光谱在500nm附近的波长处交叉，表示上述青色滤光片的透射特性的光谱和表示深红色滤光片的透射特性的光谱在600nm附近的波长处交叉，形成上述彩色滤光片使这两个交点存在于透射率达30％以上的区域。最好使两个交点存在于透射率达35％至60％的区域形成上述彩色滤光片。

另外，使光反射片和彩色滤光片的距离比由上述电极形成的点的间距大，以便和加法混合色一起还产生减法混合色。最好将光反射片和彩色滤光片的距离设定为各点间距的2～3倍。另外，如果玻璃基片的厚度比0.7mm还大，则显示的双影明显，这一点不好。由于这样构成，所以本申请的反射型彩色液晶装置通过利用视差的减法混合色，提高显示色的色度。

另外，通过在上述一基片上配置呈矩阵状形成的象素电极，连接上述象素电极形成开关元件，能获得高精细显示的反射型彩色液晶装置。

另外，本发明的反射型彩色液晶装置的优选形态是将液晶盒配置在一对偏振片之间，上述液晶盒由将液晶层夹在备有反射电极的第一基片和备有透明电极及彩色滤光片的第二基片之间构成，在该反射型彩色液晶装置中，上述彩色滤光片由减法混合色的三原色即黄、青、深红构成，在可见光区域内彩色滤光片对各色分量的最低透射率为10％以上。

通过这样构成，反射层(反射电极)和液晶层接近，能获得鲜明的显示。

另外，一般来说，可见光区域是指400nm～770nm的区域而言，特别是450nm～660nm的范围是人的视觉敏感度高的波长区。因此，通过对彩色滤光片的全部色分量象上述那样将彩色滤光片的透射率设定在该范围即可见光区域(400nm～770nm)内，能达到更鲜明的亮的显示。

另外，通过将光漫射片配置在第二基片和偏振片之间，能获得亮的鲜明的显示的反射型彩色液晶装置。

另外在可见光区域，将上述彩色滤光片对各色分量的最低透射率设定在20％以上，最好设定在30％以上。

另一方面，表示上述黄色滤光片的透射特性的光谱和表示上述深红色滤光片的透射特性的光谱在500nm附近的波长处交叉，表示上述青色滤光片的透射特性的光谱和表示深红色滤光片的透射特性的光谱在600nm附近的波长处交叉，使这两个交点存在于透射率达30％以上的区域形成上述彩色滤光片。最好使上述两个交点存在于透射率达35％至60％的区域形成上述彩色滤光片。

由于使用这样的彩色滤光片，所以能获得亮的显示的反射型彩色液晶装置。

另外，使光反射片和彩色滤光片的距离比由上述电极形成的点的间距大，以便和加法混合色一起还产生减法混合色。最好将光反射片和彩色滤光片的距离设定为各点间距的2～3倍。但是，如果基片的厚度比0.7mm还大，则显示的双影明显，这一点不好。

由于这样构成，所以本申请的反射型彩色液晶装置通过利用视差的减法混合色，提高显示色的色度。

另外，通过在一基片上呈矩阵状地配置反射电极，连接上述反射电极形成开关元件，能获得更鲜明的显示的反射型彩色液晶装置。

另外，本发明的反射型彩色液晶装置的优选形态是在驱动上述反射型彩色液晶装置的方法中，在显示除了黑色以外的任何颜色的情况下，采用在与上述黄、青、深红各色对应的三点内经常使多个点亮灯或局部亮灯的驱动方法。换句话说，只有在显示黑色的情况下，才使三点都不亮灯，在显示红绿蓝三色的情况下，使两点亮灯，在显示其它颜色的情况下，使三点都亮灯或局部亮灯。另外，所谓亮灯是指使液晶装置呈亮状态，所谓不亮灯是指使液晶装置呈暗状态。另外，所谓局部亮灯是指使液晶装置呈亮状态和暗状态的中间状态。由于这样构成，所以本申请的反射型彩色液晶装置具有能进行极亮的显示，同时还能显示中间色调，或进行全色显示的优点。

另外，通过将本申请的反射型彩色液晶装置安装到电子机器中，能获得消耗电力低的电子机器。

附图的简单说明

图1是表示本发明的反射型彩色液晶装置的结构的主要部分的示意图。

图2是表示本发明的反射型彩色液晶装置的彩色滤光片的分光特性的曲线图。

图3是表示本发明的反射型彩色液晶装置的显示色的图。

图4是表示本发明的另一反射型彩色液晶装置的结构的主要部分的示意图。

图5是表示本发明的另一反射型彩色液晶装置的结构的主要部分的示意图。

图6是表示本发明的另一反射型彩色液晶装置的结构的示意图。

图7是说明视差问题用的说明图，是利用用红绿蓝滤光片的现有的TN方式或STN方式的反射型彩色液晶装置的剖面图。

图8是说明视差问题用的说明图，是本发明的利用TN方式或STN方式的反射型彩色液晶装置的剖面图。

图9是表示使用红绿蓝滤光片的现有的反射型彩色液晶装置的显示色的图。

图10是表示使用黄、青、深红色滤光片的本发明的反射型彩色液晶装置的显示色的图。

图11是表示将本发明的反射型彩色液晶装置安装在电子机器中的例图。

实施发明用的最佳形态

本申请发明的结构也许被认为与上述的特开平5-241143号公报中公开的反射型液晶显示装置相类似。的确，在采用减法混合色的三原色滤光片这一点上是相同的。

可是，本申请的发明将这样制造的滤光片应用于不避免TN方式或STN方式的视差的液晶方式。由于这样做，除了单纯地亮的效果以外，还具有缓和视差问题的效果、以及利用减法混合色提高色纯度这样的新的效果。

用图说明该新的效果。图8(a)、(b)是利用了任意的TN方式或STN方式的反射型液晶显示装置的剖面图。该液晶装置由上侧偏振片1、上侧玻璃基片2、液晶层3、下侧玻璃基片4、下侧偏振片5、光反射片6、以及黄、青、深红三色彩色滤光片7构成。在上下玻璃基片之间还存在其它透明电极、定向膜、绝缘膜等，但对于说明视差问题没有必要，故将它们省略。

其次，关于视差的第一个问题是颜色的消失与配合问题。在图8(a)中，观察者32看见的反射光31是通过黄→青、深红→青、青→青的三条路径的光混合而成的光。其中通过黄→青路径的光一部分被吸收而呈绿色，通过深红→青路径的光呈红色。可是，不象使用红绿蓝滤光片时那样暗。因此，在红绿蓝滤光片的情况下，白色显示的亮度为无视差时的1/3，但在黄、青、深红滤光片的情况下，用2/3的亮度即可。

另外第二个问题是色显示变暗的问题。图8(b)表示绿色显示状态。另外在液晶层7中，划了栅格状的影线的部分表示非亮灯状态(暗状态)。在用黄、青、深红滤光片显示绿色的情况下，使黄和青呈亮灯状态(亮状态)，使深红呈非亮灯状态(暗状态)。因此入射光30中的1/3被呈截止状态的深红色的点吸收。另外由光反射片漫射混合后，再次被呈截止状态的深红色的点吸收1/3后才到达观察者32。因此，绿色显示的亮度变成“白色显示的4/9的亮度-青色和黄色滤光片的吸收”，比使用红绿蓝滤光片时还亮。

而且如果详细地观察该绿色显示的光通过的路径，可知它是由青→青、黄→黄、青→黄、黄→青四种路径构成。其中，后两种都通过黄和青滤光片，所以产生减法混合色。

即利用视差效应，由立体色点的重叠产生的减法混合色与由平面色点的集合产生的加法混合色同时发生。因此，在使用减法混合色的三原色即黄、青、深红色的彩色滤光片的情况下，利用产生视差的结构，具有提高显示色的色度的效果。

其次再说明驱动方法。图9是表示使用红绿蓝滤光片的现有的反射型彩色液晶装置的显示色的图。41、42、43分别表示进行红、绿、蓝单色显示时的显示色。当然，在进行单色显示的情况下，构成一个象素的三点内只有一点亮等(亮状态)。这里如果根据NTSC方式的红、绿、蓝三原色信号进行中间色调补偿，确定各色点的层次，则能显示图中用阴影线表示的区的颜色。

另一方面，图10是表示使用黄、青、深红色滤光片的反射型彩色液晶装置的显示色的图，44、45、46分别表示进行黄、青、深红色的单色显示时的显示色。如果进行与以往同样的驱动，则能显示以图中的44、45、46为顶点的三角形内侧的颜色。另外，在有视差的情况下，利用前面说明过的效果产生减法混合色，显示色扩大到图中的虚线范围。

可是，在本申请的发明中，只显示以图中的47、48、49为顶点的三角形内侧划阴影线的区域的颜色。这是因为一个象素的三点内经常使两点以上的象素亮灯(除黑色显示外)，由于上述用图8(b)说明过的理由，该范围内的显示色能获得亮的色显示。因此，例如即使显示黄色时，不仅是使黄色点单独亮灯所得到的44的颜色，而且利用使黄色点全部亮灯、青色、深红色的点一部分亮灯所得到的更淡的颜色。如果这样做，也许会认为没有利用可能显示的颜色的大约3/4而使得效率不高，但在能获得亮色平衡好的显示方面具有很大的优点。

本发明的反射型彩色液晶装置采用使用偏振片的液晶显示方式，确保了高反差，将减法混合色的三原色的彩色滤光片组装到装置中，能获得亮的显示。

使用偏振片的液晶显示方式有多种，但本发明的目的在于能适用于可进行亮的黑白显示的液晶显示方式，例如特公昭51-013666号公报中提出的TN方式、特公平3-50249号公报中提出的相位差片补偿型的STN方式、特开平6-235920号公报中提出的进行双稳开关的向列液晶方式等。其中TN方式能获得亮的高反差，这一点特别好，但其不好的一面是电压-透射率特性的尖顶性不好，为了进行其驱动，必须在每个点(各象素)配置价钱贵的MIM元件或TFT元件。另外，采用廉价单纯矩阵法驱动时，适合于相位差片补偿型的STN方式。

另外还可以利用只使用一片偏振片的液晶显示方式，例如特开平3-223715号公报或特开平4-97121号公报中提出的一片偏振片型的向列液晶方式、第21次液晶讨论会(1995年)报告编号3A19中发表的一片偏振片型的混合取向的向列液晶方式等。这些液晶显示方式由于只使用一片偏振片，所以通过靠近液晶层或彩色滤光片层设置反射片，能消除显示阴影。但是在此情况下，由于将反射片作为镜面，将散射片设在玻璃基片的外侧，所以会产生视差，需要进行改善显示色的工作。

以下根据附图详细说明本发明。

(实施例1)

图1是表示本发明的第一～第七方面的反射型彩色液晶装置的结构的主要部分的示意图。

1是上侧偏振片，2是上侧玻璃基片，3是液晶层，4是下侧玻璃基片，5是下侧偏振片，6是光反射片，在上侧玻璃基片2上形成相对电极(扫描线)8和彩色滤光片7，在下侧玻璃基片4上形成信号线9、象素电极10、MIM元件11。这里是将1和2、4和5、5和6互相离开描绘的，但这是为了看图清楚，而实际上是用糊剂粘贴在一起。另外，上侧玻璃基片2和下侧玻璃基片4之间描绘得离开了很大距离，但这也是出于同样的理由，实际上两者以数μm至十几μm的间距相对设置。

另外，图中示出了简单的结构，画出了3×3＝9点。实际上在由相对的一对基片(2、4)构成的液晶面板中，形成了480×1920＝921600点。另外，本申请的反射型彩色液晶装置不限于该点数，如果具有许多点，则能适用于所有结构的反射型彩色液晶装置。

相对电极8和象素电极10由透明的电极形成。在本实施例中，用ITO形成电极。信号线9由金属Ta形成。MIM元件是将绝缘膜Ta205夹在金属Ta和金属Cr之间构成的。下侧玻璃基片的厚度为0.7mm，点间距(各象素之间的间距)纵横都是0.16mm。另外，在本实施例中，作为开关元件能使用TFT。

液晶层的厚度和电极的厚度与下侧玻璃基片的厚度相比达到了可以忽略的程度，所以光反射片和彩色滤光片的间隔为点间距的4.4倍。

液晶层3是扭转了90度的向列液晶。液晶的双折射率各向异性(Δn)和液晶层的厚度(d)之积、即延迟(Δn×d)被设定为0.48μm，这样来设定液晶和液晶层的厚度。另外，这样配置上下偏振片，即，使其吸收轴与相邻基片的摩擦轴大致平行。这是最亮的TN方式的结构。

另外，彩色滤光片7由减法混合色的三原色即黄(图中用“Y”表示)，青(图中用“C”表示)，深红(图中用“M”表示)三色构成。彩色滤光片也在显示区外形成。例如，在显示区(驱动区)的外侧，与驱动区内同样排列形成，直至将聚光圈开口区排满。通过这样配置彩色滤光片，能使周边部分和驱动部分的亮度一样，驱动部分的阴暗不明显。另外，即使不驱动液晶装置时，也能获得没有不谐调感的显示状态。

另外，为了获得亮的显示，本申请的反射型彩色显示装置在相邻的彩色滤光片之间不形成黑色遮光膜。

图2是彩色滤光片7的分光特性曲线。横轴表示光的波长(单位为nm)，纵轴表示透射率(单位为％)，24是黄色滤光片的光谱，25是青色滤光片的光谱，26是深红色滤光片的光谱。彩色滤光片对各色分量的透射特性如图2中的光谱所示。该光谱是使用显微分光光度计测定的。用彩色滤光片侧的单片基板进光谱的测定，将玻璃基径和透明电极的透过率补正为100％。下面，彩色滤光片的分光特性全部用该方法进行测定。该彩色滤光片对450nm至660nm范围内的全部波长的光具有10％以上的透射率。另外，在图2中示出了在400～700nm的波长区中(一般为可见光区)，最低透射率为10％以上的透射率。

图3是表示实施例1中的反射型彩色液晶装置的显示色的图。该图3是X-Y色度图。用该X-Y色度图表示本申请的反射型彩色液晶装置的显示范围。

44、45、46分别表示进行黄、青、深红单色显示时的显示色。当然，在此情况下，构成一象素的三点中只有一点亮灯(亮显示)。

另外，47、48、49分别表示红、绿、蓝的显示色。47、48、49位于以44、45、46为顶点的三角形的外部，与加法混合色一起产生减法混合色，表示提高了色纯度。另外，显示色的测定方法是使用内表面涂了硫酸钡的Ф120mm的积分球，从全方位照射液晶面板，并使沿面板法线方向反射的光进入分光计进行测定。

在以上说明的实施例1中的反射型彩色液晶装置中，使下侧玻璃基片的厚度从0mm至1.1mm进行各种变化，将上述各种变化时的显示色的变化示于表1。但厚度为0mm的结果是测定将反射片和偏振片设在液晶盒内的液晶盒的结果。

              表1

玻璃片厚度(mm)	红色显示		绿色显示		蓝色显示
							X	Y	X	Y	X	Y
	0	0.377	0.337	0.334	0.400	0.290							0.282
0.1							0.386	0.337	0.335	0.411	0.282	0.272
	0.2	0.387	0.337	0.335	0.413	0.281							0.270
0.3							0.388	0.337	0.334	0.414	0.280	0.268
	0.4	0.390	0.337	0.334	0.416	0.278							0.266
0.5							0.392	0.336	0.334	0.418	0.277	0.264
	0.55	0.392	0.336	0.334	0.419	0.276							0.263
0.7							0.395	0.336	0.334	0.422	0.274	0.261
	1.1	0.401	0.336	0.335	0.429	0.271							0.255

从该表可以推测，随着玻璃片厚度的变厚，显示色的色纯度有提高的趋势。这是视差造成的，是表示产生减法混合色的结果。可以看出在玻璃片厚度从0mm至0.1mm之间引起显示色的剧烈变化，此后的变化比较缓和。

因此，首先可以认为如果有与点间距相同程度的玻璃片厚度，则能充分地产生由视差造成的减法混合色的效果。最好有约为点间距的3倍的0.5mm左右的玻璃片厚度，则能获得比0mm时还大20％以上的色差(与白色显示的色差)。根据点间距和基片厚度的关系，至少将基片厚度设定为点间距的2倍左右，最好为3倍左右。

其次，在实施例1中的反射型彩色液晶装置中，示出了利用具有不同分光特性的彩色滤光片时的结果。

表2和表3分别示出了白红绿蓝各色显示的亮度和显示色。这里利用了在图2所示的各色分光特性中，将最高透射率维持在约90％，并使最低透射率从0％至30％变化的彩色滤光片。该测定也是用前面所述的积分球进行的，但亮度以标准白色片为100％进行了标准化。另外为了进行比较，将对使用红绿蓝滤光片的现有的反射型彩色液晶装置测定的结果示于最后一行。表中的YCM表示黄、青、深红彩色滤光片，而RGB表示红绿蓝彩色滤光片。

           表2

彩色滤光片	最低透射率	白色显示Y	红色显示Y	绿色显示Y	蓝色显示Y
						YCM	0％	11.3％	6.4％	9.5％	5.8％
YCM	5％	12.0％	6.8％	9.8％	6.2％
						YCM	10％	12.5％	7.1％	10.0％	6.5％
YCM	15％	12.9％	7.3％	10.1％	6.8％
						YCM	20％	13.3％	7.5％	10.2％	7.0％
YCM	25％	13.6％	7.7％	10.3％	7.2％
						YCM	30％	13.9％	7.8％	10.4％	7.4％
YCM	50％	13.4％	3.5％	4.7％	3.3％

           表3

彩色滤光片	最低透射率	白色显示		红色显示		绿色显示		蓝色显示
										X	Y	X	Y	X	Y	X	Y
		YCM	0％	0.331	0.338	0.402	0.335	0.334	0.431									0.268	0.254
YCM	5％									0.331	0.338	0.399	0.336	0.334	0.427	0.271	0.258
		YCM	10％	0.331	0.338	0.395	0.336	0.334	0.422									0.274	0.261
YCM	15％									0.331	0.338	0.392	0.337	0.334	0.418	0.277	0.265
		YCM	20％	0.331	0.338	0.388	0.337	0.334	0.413									0.280	0.268
YCM	25％									0.331	0.338	0.385	0.338	0.334	0.409	0.283	0.272
		YCM	30％	0.331	0.338	0.381	0.338	0.334	0.404									0.286	0.275
RGB	50％									0.332	0.339	0.384	0.337	0.335	0.409	0.284	0.272

从该表可以推测，彩色滤光片的最低透射率越高，越能获得亮的显示，相反一面是显示色变淡。但是由于显示色的变化极其缓和，所以提高彩色滤光片的最低透射率，对于获得亮的显示有利。因此，彩色滤光片的最低透射率在10％以上为好，最好在20％以上。

如上所述，由于提高了最低透射率和显示色变淡，所以最好将各彩色滤光片的特性设定得在15％～25％的范围内具有最低透射率。通过将彩色滤光片对各色分量的最低透射率设定在该范围内，能获得可以进行亮的鲜明的显示的反射型彩色液晶装置。

将它与使用红绿蓝滤光片的现有的反射型彩色液晶装置进行比较。由表3可知，显示色与使用最低透射率为50％的红绿蓝滤光片的情况大致相同的黄、青、深红滤光片的最低透射率为25％。比较一下表2中两者的亮度，可知白色显示的亮度相同，但使用黄、青、深红滤光片时的亮度大约是红绿蓝各色显示时的2.2倍。这是三点中有两点亮灯产生的效果。

(实施例2)

即使利用STN方式，也能构成同样的反射型彩色液晶装置。

图4是表示本发明的第一～第六方面的反射型彩色液晶装置的结构的主要部分的示意图。

1是上侧偏振片，14是相位差膜，2是上侧玻璃基片，3是液晶层，4是下侧玻璃基片，5是下侧偏振片，6是光反射片，在上侧玻璃基片2上设有扫描电极8和彩色滤光片7，在下侧玻璃基片4上设有信号电极15。

扫描电极8和信号电极15都是用透明的ITO形成的。下侧玻璃基片的厚度为0.7mm，点间距纵横都是0.16mm。光反射片和彩色滤光片的间隔为点间距的4.4倍。

彩色滤光片7由减法混合色的三原色即黄(图中用“Y”表示)，青(图中用“C”表示)，深红(图中用“M”表示)三色构成。另外为了获得亮的显示，在相邻的彩色滤光片之间不设置黑色遮光膜。

液晶层3是扭转了240度的向列液晶。相位差膜14是聚碳酸酯制的单轴延伸膜。这基本上是特公平3-50249号公报中提出的相位差片补偿型的STN方式，通过适当地选择液晶层和相位差膜的延迟以及各轴之间的关系，能获得白地黑色显示，或黑地白色显示。在本实施例中，在确定补偿在STN型液晶面板上产生的颜色用的条件时，考虑到在白色显示时即使残留了若干颜色，用彩色滤光片进行补偿即可，重视了黑色显示。

通过采用多条线同时选择的多线驱动法驱动该反射型彩色液晶装置(仅指液晶面板而言)，能产生特开平6-348230号公报中公开的那种帧响应抑制效果，获得了高反差。另外，在采用多条线同时选择的驱动法的情况下，根据正交函数设定加在扫描电极上的信号。这时，同时选择的扫描电极的个数最好为4个。另外，加在扫描电极上的扫描信号是在一帧中有多个选择期间的驱动方法，最好分成4个期间。

显示特性与实施例1大致相同，但与没有图1所示的金属信号线9时的明亮程度相当，另外显示色呈反差低的稍淡些的颜色。

(实施例3)

其次，以下说明只在光入射的基板一侧配置了偏振片的利用一个偏振片型的液晶显示方式的反射型彩色液晶装置的例子。

图5是表示本发明的第八～第十五方面的反射型彩色液晶装置的结构的主要部分的示意图。

1是上侧偏振片，17是光散射片，14是相位差膜，2是上侧玻璃基片，3是液晶层，4是下侧玻璃基片。

在上侧玻璃基片2上形成扫描电极8和彩色滤光片7，在下侧玻璃基片4上形成兼作反射片用的信号电极16。扫描电极8是用透明的ITO形成的，兼作反射片用的信号电极(反射电极)16是用金属铝形成的。另外，这样形成具有镜反射面的反射电极16。

光散射片17是一种填充物结构，最好没有相位差。例如，适合使用日东电工株式会社的AGS1等。另外，这里将光散射片设在偏振片和上侧玻璃基片之间，但也可以设在偏振片上。

彩色滤光片7由减法混合色的三原色即黄(图中用“Y”表示)，青(图中用“C”表示)，深红(图中用“M”表示)三色构成。另外为了获得亮的显示，在相邻的彩色滤光片之间不设置黑色遮光膜。

液晶层3是取向扭转了255度的向列液晶，相位差膜14是聚碳酸酯制的单轴延伸膜。这基本上是特开平4-07121号公报中提出的用相位差片进行补偿的一个偏振片型的液晶显示方式，通过适当地选择液晶层和相位差膜的延迟、以及各轴之间的关系，能获得白地黑色显示，或黑地白色显示。

另外，相位差片不限定一个，为了消除STN型液晶特有的着色，也可以配置多个。

在该方式中，由于将反射片接近液晶层或彩色滤光片层设置，所以能不出现显示的重影(＝双重图象)。另外，由于必然会两次通过同一个彩色滤光片，所以能利用明亮而色纯度低的彩色滤光片。另外，利用与彩色滤光片相距一定距离配置的光散射片，局部地产生由多重反射生成的减法混合色，能显示更鲜明的颜色。

另外，在本实施例中，能采用在上述的实施例2中说明过的多条线同时选择的驱动方法。

(实施例4)

本实施例是改变了实施例3的结构的实施例。即，如图6所示，在基板4上形成了象素电极(反射电极)10、以及开关元件11。

象素电极呈矩阵状。而且，该象素电极由具有反射特性的金属形成，例如能利用铝、铬、镍等。

另外，如图6所示，作为开关元件使用了MIM。除此之外，，作为开关元件还能使用TFT。另外，利用半导体技术在半导体衬底上形成TFT，并通过覆盖着开关元件配置反射电极，能高精细地形成反射电极。特别是由于衬底上的接触液晶层一侧的表面几乎只由反射电极形成，所以能获得反射面大、反射特性好的反射型彩色液晶装置。

另外，这样设定液晶层3，即，使液晶分子的取向扭转约90度。可是，液晶的扭转角不限定于90度，有时设定在60度～80度的范围内。这是为了设定液晶分子的扭转角，以便使入射到液晶层上的光在反射电极(象素电极)的表面上大致呈线偏振光。为了使光在反射电极的表面上大致呈线偏振光，有必要适当地设定液晶分子的双折射率各向异性(Δn)和液晶层的厚度(d)之积(Δn·d)、及扭转角。

另外，与上述实施例一样，由黄、青、深红色分量形成彩色滤光片。为了确保液晶装置的亮度，不配置黑色遮光膜。

另外，为了进行亮而鲜明的显示，本实施例在基片2和偏振片1之间设置了光散射片17。光散射片17有填充物结构，最好有不具有相位差的特性。例如，适合使用日东电工株式会社的AGS1等。另外，虽然将光散射片设在偏振片和上侧玻璃基片之间，但也可以将光散射片设在偏振片上。

另外，在本实施例中，通过接近液晶层设置反射片(象素电极10)，能不出现显示的重影(＝双重图象)。另外，由于必然会两次通过同一个彩色滤光片，所以能利用明亮而色纯度低的彩色滤光片。

即，如上述表中记载的数据所示，本申请的由黄、青、深红构成的彩色滤光片对全部色分量的最低透射率在10％以上为好。最好在20％以上。甚至用30％以上的最低透射率进行鲜明的显示也是可能的。

在本实施例中，与上述实施例不同，由于必然会两次通过同一颜色的彩色滤光片，所以通过使用最低透射率在30％以上的彩色滤光片，至少能获得具有与使用红、绿、蓝色的彩色滤光片时相同的色纯度的显示。而且，本申请的使用由黄、青、深红构成的彩色滤光片的反射型彩色液晶装置能获得比使用红、绿、蓝色的彩色滤光片的结构还要明亮的显示。

另外，在本实施例中，作为一例将彩色滤光片的特性示于图2中，但如该图所示，在500nm附近的波长中，黄色滤光片的光谱24和深红色滤光片的光谱26交叉。这两个光谱的交点在透射率大致为50％的位置附近。另外，在600nm附近的波长中，青色滤光片的光谱25和深红色滤光片的光谱26交叉。这两个光谱的交点在透射率大致为40％的位置附近。

这两个交点最好存在于透射率至少为30％以上的位置。在交点存在于透射率为25％以下的位置的彩色滤光片的情况下，与该交点对应的波长的光脱色，不能获得鲜明的显示。因此，必须设计彩色滤光片，以便两个交点在透射率为30％以上的区域交叉。尤其好的情况是，通过使用具有这两个交点在35％～60％附近交叉的特性的彩色滤光片，能获得更鲜明的显示。

另外，与两个交点对应的波长是作为本申请的实施例之一例示出的，并不分别限定于500nm、600nm。

另外，在本实施例中，将彩色滤光片配置在液晶层一侧的基片2的表面上。可是不受此限，也可以将彩色滤光片配置在配置了偏振片的一侧的基片表面上。通过这样构成，与上述实施例1相同，能利用由基片的厚度产生的视差，能获得鲜明的显示。

另外，还可以在基片的内侧表面或基片的外侧表面上配置具有光学各向同性的各向同性层。

(实施例5)

在驱动实施例1至实施例4中所示的反射型彩色液晶装置的情况下，在显示除了黑色以外的任何颜色时，在与黄、青、深红各色对应的3点内，经常有多个点亮灯或一部分点亮灯。

更正确地说，只有在显示黑色时才是3点都不亮灯，在显示红绿蓝3色时，使两点亮灯，在显示其它颜色时，使3点都亮灯或一部分点亮灯。这时的所谓一部分点亮灯是指使液晶装置处于亮状态和暗状态的中间状态，最好是达到最亮的点的一半以上的亮度。

具体地进行说明。实施例1中的反射型彩色液晶装置具有显示被图3中44、48、45、49、46、47、44包围的范围内的颜色的能力。在进行不以自然色的再现为目的的多色显示的情况下，可以全部利用该范围内的颜色。

虽然44、45、46的颜色鲜明，可是在构成一个象素的3点内只有1点亮灯(亮显示)，所以较暗。因此将这些色舍去，只显示以图中的47、48、49为顶点的三角形内侧带阴影的区域的颜色。该范围内的显示色是一个象素的3点内经常使两点以上的象素亮灯(黑色显示除外)，由于能缓和视差的效果，所以能获得非常亮的色显示。

在这样的方法中，可能显示的颜色中的大约3/4未被利用，看起来效果不高，但能获得亮的显示，或者获得平衡好的色显示，这些方面的情况都非常好。特别是在根据NTSC的彩色TV信号进行近似于自然色的显示时，该方法最适合。

(实施例6)

图11是分别表示使用了本发明的反射型液晶面板的电子机器的例的外观图。

图11(a)是表示便携式电话的斜视图。1000表示便携式电话本体，其中的1001是使用了本发明的反射型液晶面板的液晶显示部。

图11(b)是表示手表式电子机器的示意图。1100是表示手表本体的斜视图。1101是使用了本发明的反射型液晶面板的液晶显示部。

该液晶面板与现有的手表显示部相比，具有高精细的象素，所以还可能显示电视图象，能实现手表型的电视。

图11(c)是表示字处理机、个人计算机等便携式信息处理装置的示意图。1200表示息处理装置，1202表示键盘等输入部，1206表示使用了本发明的反射型液晶面板的显示部，1204表示信息处理装置本体。

各电子机器是用电池驱动的电子机器，所以如果使用不具有光源灯的反射型液晶面板，则能延长电池寿命。另外，如本发明所述，由于能将外围电路安装在面板基板内，所以能大幅度减少零件个数，能使重量更轻，体积更小。

Claims (18)

1.一种反射型彩色液晶装置，它将液晶盒配置在一对偏振片之间，上述液晶盒由将液晶层夹在备有透明电极的第一基片和备有透明电极及彩色滤光片的第二基片之间构成，在一基片的外侧形成了光反射片，该反射型彩色液晶装置的特征在于：

上述彩色滤光片由减法混合色的三原色即黄、青、深红构成，在可见光区域内对各色分量的最低透射率为10％以上。

2.根据权利要求1所述的反射型彩色显示装置，其特征在于：

彩色滤光片被设定为对可见光区域内的上述各色分量的最低透射率为15％至25％的范围。

3.根据权利要求1所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

表示上述黄色滤光片的透射特性的光谱和表示上述深红色滤光片的透射特性的光谱在500nm附近的波长处交叉，表示上述青色滤光片的透射特性的光谱和表示深红色滤光片的透射特性的光谱在600nm附近的波长处交叉，这两个交点存在于透射率达30％以上的区域，这样来形成上述彩色滤光片。

4.根据权利要求3所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

上述两个交点存在于透射率达35％至60％的区域，这样来形成上述彩色滤光片。

5.根据权利要求1所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

使光反射片和彩色滤光片的距离比由上述电极形成的点的间距大，以便和加法混合色一起产生减法混合色。

6.根据权利要求5所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

将光反射片和彩色滤光片的距离设定为各点间距的2～3倍。

7.根据权利要求1所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

在上述一基片上配置呈矩阵状形成的象素电极，连接上述象素电极形成开关元件。

8.一种反射型彩色液晶装置，它将液晶盒配置在一对偏振片之间，上述液晶盒由将液晶层夹在备有反射电极的第一基片和备有透明电极及彩色滤光片的第二基片之间构成，该反射型彩色液晶装置的特征在于：

上述彩色滤光片由减法混合色的三原色即黄、青、深红构成，在可见光区域内构成该部分的彩色滤光片对各色分量的最低透射率为10％以上。

9.根据权利要求8所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

将光漫射片配置在第二基片和偏振片之间，

10.根据权利要求8所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

在可见光区域，将上述彩色滤光片对各色分量的最低透射率设定在20％以上。

11.根据权利要求10所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

在可见光区域，将上述彩色滤光片对各色分量的最低透射率设定在30％以上。

12.根据权利要求8所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

表示上述黄色滤光片的透射特性的光谱和表示上述深红色滤光片的透射特性的光谱在500nm附近的波长处交叉，表示上述青色滤光片的透射特性的光谱和表示深红色滤光片的透射特性的光谱在600nm附近的波长处交叉，这两个交点存在于透射率达30％以上的区域，这样来形成上述彩色滤光片。

13.根据权利要求12所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

上述两个交点存在于透射率从35％至60％的区域，这样来形成上述彩色滤光片。

14.根据权利要求8所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

光反射片和彩色滤光片的距离比由上述电极形成的点的间距大，以便和加法混合色一起产生减法混合色。

15.根据权利要求14所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

将光反射片和彩色滤光片的距离设定为各点间距的2～3倍。

16.根据权利要求8所述的反射型彩色液晶装置，其特征在于：

在上述一基片上呈矩阵状地配置反射电极，连接上述反射电极形成开关元件。

17.一种驱动权利要求1至权利要求16所述的反射型彩色液晶装置的方法，其特征在于：

在显示除了黑色以外的任何颜色的情况下，在与上述黄、青、深红各色对应的三点内经常使多个点亮灯或局部亮灯。

18.一种电子机器，其特征在于：

安装上述反射型彩色液晶装置作为显示装置。

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