JP2840126B2

JP2840126B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP2840126B2
Application number: JP2279338A
Authority: JP
Inventors: 史朗陶山; 敬二田中; 憲二中沢; 謹矢加藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JPH04156428A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は高分子分散型液晶を用いた表示装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

第５図は従来の透過型表示装置を示す概略図である。
図において、11はTN型またはSTN型液晶、13は液晶11の
両側に配された偏光板、12は一方の偏光板13の外側に配
されたバックライト部、14は他方の偏光板13の外側に配
されたカラーフィルタである。

この表示装置においては、バックライト部12によって
白色光が供給され、液晶11、偏光板13が光シャッタとし
て作用し、カラーフィルタ14によって着色され、表示が
行なわれる。

第６図は従来の反射型表示装置を示す概略図である。
図において、21はTN型またはSTN型液晶、23は液晶21の
両側に配された偏光板、22は一方の偏光板23の外側に配
された反射板、24は他方の偏光板23の外側に配されたカ
ラーフィルタである。

この表示装置においては、液晶21、偏光板23が光シャ
ッタとして作用し、反射板22で反射された白色光がカラ
ーフィルタ24によって着色され、表示が行なわれる。

第７図は従来の高分子分散型液晶を用いた反射型表示
装置を示す概略図である。図において、31は分散質であ
る液晶、32は分散媒である高分子、36は高分子32中に液
晶31を分散した高分子分散型液晶、33は高分子分散型液
晶36に加えられた染料、34は高分子分散型液晶36の一方
側に配されたカラー膜で、カラー膜34はたとえばモザイ
ク状に配されている。35はカラー膜34の外側に配された
反射板である。

この表示装置においては、第７図に示すように、電圧
を印加しない散乱モードでは、液晶31と高分子32との屈
折率の差によって散乱した光が高分子32内あるいは染料
33に吸収されるから、黒色となり、また第８図に示すよ
うに、電圧を印加した透過モードでは、反射板35で反射
された白色光がカラー膜34によって着色され、表示が行
なわれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、第５図に示した透過型表示装置においては、
バックライト部12の体積が大きく、かつバックライト部
12の消費電力が大きいため、軽薄化、携帯化を図ること
が困難である。

また、第６図に示した反射型表示装置においては、光
量が少ないため、光シャッタの光利用効率を大きく向上
する必要があるが、TN型またはSTN型液晶21を単純に用
いただけでは、偏光板23によって反射光の利用効率が少
なくとも半分になるから、高輝度化を図ることが困難で
ある。

さらに、第７図に示した高分子分散型液晶36を用いた
反射型表示装置においては、透過モードにおいても染料
33によって光が吸収されるため、高輝度化を図ることが
困難である。

この発明は上述の課題を解決するためになされたもの
で、軽薄化、携帯化を図ることができるとともに、高輝
度化を図ることができる表示装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、この発明においては、高分
子分散型液晶の一方側にカラー反射膜を配し、上記高分
子分散型液晶の他方側に上記カラー反射膜の各色と補色
をなす色のカラーフィルタを配する。

この場合、上記カラー反射膜を画素電極として含むア
クティブマトリックスを設けてもよい。

また、高分子分散型液晶の一方側に全光反射膜からな
る画素電極を含むアクティブマトリックスを配し、上記
高分子分散型液晶と上記アクティブマトリックスとの間
に第１のカラーフィルタを配し、上記高分子分散型液晶
の他方側に上記第１のカラーフィルタの各色と補色をな
す色の第２のカラーフィルタを配する。

〔作用〕

これらの表示装置においては、バックライト部が不要
であるとともに、色を表示するときに、従来のように偏
光板、染料等によって光が吸収されることがない。

また、カラー反射膜を画素電極として含むアクティブ
マトリックスを設ければ、各画素を独立に制御すること
ができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明に係る反射型カラー表示装置を示す
概略図である。図において、43は分散質である液晶、42
は分散媒である高分子、44は高分子42中に液晶43を分散
した高分子分散型液晶、41は高分子分散型液晶44の一方
側に配されたシアン色、イエロー色、マジェンダ色のカ
ラー光反射膜で、カラー光反射膜41としてはダイクロイ
ックミラー等を用いることができる。45は高分子分散型
液晶44の他方側に配されたカラーフィルタで、カラーフ
ィルタ45の色はカラー光反射膜41の各色と補色をなす色
すなわち赤色、緑色、青色である。

この表示装置においては、第１図に示すように、高分
子分散型液晶44に電圧を印加していないときには、高分
子42中にランダムに分散した液晶43がランダムな配列と
なるから、高分子42の屈折率と異なる屈折率を有するよ
うになる。このランダムに分散している液晶43と高分子
42との屈折率差により、高分子分散型液晶44に入射した
光が分散され、一部の光はカラーフィルタ45側に戻って
いき、カラー光反射膜41側に散乱された光もカラー光反
射膜41によりほとんど反射されるため、カラーフィルタ
45側に戻っていく。このため、高分子分散型液晶44に入
射した光の大部分はカラーフィルタ45側に戻っていくか
ら、高輝度となり、かつ画素部ではカラーフィルタ45の
色に見える。また、第２図に示すように、高分子分散型
液晶44に電圧を印加したときには、高分子42中にランダ
ムに分散した液晶43は電界に沿って整列するから、高分
子42の屈折率とほぼ等しい屈折率を有するようになる。
したがって、高分子分散型液晶44は光学的には均質な膜
となり、カラーフィルタ45を透過して高分子分散型液晶
44に入射した光は高分子分散型液晶44を透過し、カラー
光反射膜41に達し、カラーフィルタ45とカラー光反射膜
41との補色関係により、カラー光反射膜41に吸収され
る。このため、画素部は黒色に見える。そして、高分子
分散型液晶44に印加する電圧により光が散乱される度合
いを連続的に制御することができるから、種々の色を加
法混色の原理（たとえば応用光学ハンドブック（吉永
弘、朝倉書店）参照）に従って実現できる。

このような表示装置においては、バックライト部12が
不要であるから、軽薄化、携帯化を図ることができると
ともに、赤色、緑色、青色を表示するときに、従来のよ
うに偏光板13、23、染料33等によって光が吸収されるこ
とがないから、高輝度化を図ることができる。

第３図はこの発明に係る他の反射型カラー表示装置を
示す概略図である。図において、46は高分子分散型液晶
44のカラーフィルタ45とは反対側に配された絶縁基板
で、絶縁基板46はガラス基板、プラスチック基板等から
なる。47は絶縁基板46上に形成されたシアン色、イエロ
ー色、マジェンダ色の画素電極で、画素電極47はダイク
ロイックミラー膜等のカラー反射膜からなる。48は各画
素電極47ごとに設けられた薄膜トランジスタ等のアクテ
ィブ素子で、画素電極47、アクティブ素子48等でアクテ
ィブマトリックスが形成されている。49は高分子分散型
液晶44とカラーフィルタ45との間に配されたITO膜等か
らなる透明導電膜である。

この表示装置においては、第１図に示した表示装置と
同様の動作を行なう。また、アクティブ素子48により各
画素を独立に制御することができるから、コントラスト
比を高くすることができ、かつクロストークなどを阻止
することができる。

第４図はこの発明に係る他の反射型カラー表示装置を
示す概略図である。図において、50は絶縁基板46上に形
成された画素電極で、画素電極50は全光反射膜からな
る。51は各画素電極50ごとに設けられた薄膜トランジス
タ等のアクティブ素子で、画素電極50、アクティブ素子
51等でアクティブマトリックスが形成されている。52は
高分子分散型液晶44と絶縁基板46との間に配されたシア
ン色、イエロー色、マジェンダ色のカラーフィルタであ
る。

この表示装置においては、高分子分散型液晶44に電圧
を印加していないときには、高分子分散型液晶44に入射
した光が分散され、一部の光はカラーフィルタ45側に戻
っていき、絶縁基板46側に散乱された光も画素電極50に
よりほとんど反射されるため、カラーフィルタ45側に戻
っていく。このため、高分子分散型液晶44に入射した光
の大部分はカラーフィルタ45側に戻っていくから、高輝
度となり、かつ画素部ではカラーフィルタ45の色に見え
る。また、高分子分散型液晶44に電圧を印加したときに
は、カラーフィルタ45を透過して高分子分散型液晶44に
入射した光が高分子分散型液晶44を透過し、カラーフィ
ルタ52に達し、カラーフィルタ45とカラーフィルタ52と
の補色関係により、カラーフィルタ52に吸収される。ま
た、アクティブ素子51により各画素を独立に制御するこ
とができるから、コントラスト比を高くすることがで
き、かつクロストークなどを阻止することができる。

なお、第１図に示した実施例においては、カラー光反
射膜41の色をシアン色、イエロー色、マジェンダ色と
し、カラーフィルタ45の色を赤色、緑色、青色とした
が、カラー光反射膜の色を赤色、緑色、青色とし、カラ
ーフィルタ45の色をシアン色、イエロー色、マジェンダ
色としてもよい。また、第３図に示した実施例において
は、画素電極47の色をシアン色、イエロー色、マジェン
ダ色とし、カラーフィルタ45の色を赤色、緑色、青色と
したが、画素電極の色を赤色、緑色、青色とし、カラー
フィルタの色をシアン色、イエロー色、マジェンダ色と
してもよい。また、第４図に示した実施例においては、
カラーフィルタ52の色をシアン色、イエロー色、マジェ
ンダ色とし、カラーフィルタ45の色を赤色、緑色、青色
としたが、絶縁基板46側のカラーフィルタの色を赤色、
緑色、青色とし、他方のカラーフィルタの色をシアン
色、イエロー色、マジェンダ色としてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明に係る表示装置におい
ては、バックライト部が不要であるから、軽薄化、携帯
化を図ることができるとともに、色を表示するときに、
従来のように偏光板、染料等によって光が吸収されるこ
とがないから、高輝度化を図ることができる。

また、カラー反射膜を画素電極として含むアクティブ
マトリックスを設ければ、各画素を独立に制御すること
ができるから、コントラスト比を高くすることができ、
かつクロストークなどを阻止することができる。

このように、この発明の効果は顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る反射型カラー表示装置を示す概
略図、第２図は第１図に示した表示装置の動作説明図、
第３図、第４図はそれぞれこの発明に係る他の反射型カ
ラー表示装置を示す概略図、第５図は従来の透過型表示
装置を示す概略図、第６図は従来の反射型表示装置を示
す概略図、第７図は従来の高分子分散型液晶を用いた反
射型表示装置を示す概略図、第８図は第７図に示した表
示装置の動作説明図である。 41……カラー光反射膜 44……高分子分散型液晶 45……カラーフィルタ 46……絶縁基板 47……画素電極 48……アクティブ素子 49……透明導電膜 50……画素電極 51……アクティブ素子 52……カラーフィルタ

フロントページの続き (72)発明者加藤謹矢東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/1335 505

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高分子分散型液晶の一方側にカラー反射膜
を配し、上記高分子分散型液晶の他方側に上記カラー反
射膜の各色と補色をなす色のカラーフィルタを配したこ
とを特徴とする表示装置。
【請求項２】上記カラー反射膜を画素電極として含むア
クティブマトリックスを有することを特徴とする請求項
第１項記載の表示装置。
【請求項３】高分子分散型液晶の一方側に全光反射膜か
らなる画素電極を含むアクティブマトリックスを配し、
上記高分子分散型液晶と上記アクティブマトリックスと
の間に第１のカラーフィルタを配し、上記高分子分散型
液晶の他方側に上記第１のカラーフィルタの各色と補色
をなす色の第２のカラーフィルタを配したことを特徴と
する表示装置。