JP3277150B2 - 反射型液晶表示装置 - Google Patents
反射型液晶表示装置Info
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- JP3277150B2 JP3277150B2 JP05728198A JP5728198A JP3277150B2 JP 3277150 B2 JP3277150 B2 JP 3277150B2 JP 05728198 A JP05728198 A JP 05728198A JP 5728198 A JP5728198 A JP 5728198A JP 3277150 B2 JP3277150 B2 JP 3277150B2
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Description
の反射型液晶表示装置に関し、特に明るいカラー表示を
可能とする反射型液晶表示装置に関する。
して液晶表示装置が用いられている。この液晶表示装置
は、光源としてのバックライトシステムを塔載し、明る
い表示を可能とする透過型のものと、周囲光を反射させ
て表示を行う反射型のものとがある。
示ができるもののバックライトを搭載しているため重量
が大きくなり、かつ消費電力も大きくなる等の問題点が
あった。これに対し、反射型液晶表示装置は、バックラ
イトを用いる必要がないため、軽量でかつ低消費電力で
あるといったメリットがある。従って、反射型液晶表示
装置は、特に携帯用の情報端末機器のディスプレイに多
く用いられている。
TN、STNモード等によるモノクロ表示のものが多く
実用化されている。また、カラー化を実現するために、
各画素にRGBのマイクロカラーフィルタを設けた反射
型液晶表示装置についても開発が進められている。
化を実現する手段としては、カラーフィルタを用いずに
液晶の複屈折効果による光の干渉を利用したものや、多
層膜による多重干渉を利用したものもあるが、前者の場
合は、温度や視角方向によってはレタデーションが変化
するために色相そのものが変化してしまうことがあり、
白黒表示でさえ困難な場合がある。後者の場合は、コス
ト面や生産効率においてカラーフィルタを用いるものよ
り不利である。
晶表示装置においては、周囲光がカラーフィルタを2回
通過するために、透過型の液晶表示装置に用いられてい
るカラーフィルタをそのまま適用すると、光の透過率が
極端に低下し、表示が暗くなってしまうという問題点が
あった。そのため、反射型液晶表示装置に用いるカラー
フィルタは、光の透過率が高いものを用いる必要があ
る。
フィルタの光の透過率を高くすればするほど色純度が低
下してしまい、結果として全体的に淡い表示となってし
まい、彩度の低下を招くことになるので、カラーフィル
タの光の透過率は色純度との兼ね合いを考慮して選定し
なければならない。
ンピュータ、ワードプロセッサ、ゲーム機器等のよう
に、主に文字や図形等の表示を目的とする反射型液晶表
示装置においては、自然画表示を目的とするものよりも
表示の明るさを重視する場合がある。この場合、明るさ
と彩度(色純度)との最適化は自然画表示を目的とする
ものの場合とは異なっており、各表示色が認識できる程
度まで彩度を小さくしてでも明るい表示を得るほうが望
ましい。
する上において、視認性が損なわれることなく、表示上
問題とならない程度まで彩度(色純度)を低くして、明
るい表示を行うことができるカラーフィルタの最適化を
行った。
たものであり、明るいカラー表示を可能とする反射型液
晶表示装置を提供することを目的とするものである。
反射型液晶表示装置は、液晶層を挟んで対向する一対の
基板の一方に反射電極が形成され、他方に透光性の対向
電極及び赤、緑、青の三色からなるカラーフィルタが形
成された反射型液晶表示装置において、D65光源及び2
°視野の条件において、XYZ表色系色度図における色
度座標(x,y)が、0.29≦x≦0.33、及び
0.35≦y≦0.37の各式を満たす光を透過させる
緑色のカラーフィルタを有することを特徴とするもので
ある。
視感度の高い波長領域を多く含んでいるので、明るい表
示を行った場合には、緑色と白色とのコントラストが最
もとりにくくなる。そこで、緑色のカラーフィルタを上
述したように設計することにより、文字や図形を行う上
では問題なく表示を行うことが可能となる。
28≦y≦0.32の各式を満たす光を透過させる赤色
のカラーフィルタと、0.22≦x≦0.27、及びx
+0.04≦y≦x+0.08の各式を満たす光を透過
させる青色のカラーフィルタと、を有することによっ
て、緑と赤との加法混色によって得られる黄色、及び緑
と青との加法混色によって得られるシアンの視認性を損
なうこと無く表示を行うことが可能となる。
て、前記三色のカラーフィルタの加法混色によって得ら
れる白色のXYZ表色系色度図における色度座標(x,
y)が、0.28≦x≦0.31、及び0.29≦y≦
0.33の各式を満たすように赤色及び青色のカラーフ
ィルタを設定すれば、色付きの無い白色を再現すること
が可能となる。
面に基づいて説明する。
晶表示装置30の断面図である。一方の基板31には公
知の技術を用いてTFT素子40が形成されている。更
に、ここでは凹凸の層間絶縁膜42a、42bを形成
し、コンタクトホール43を介して反射電極38を形成
した。更に、その上には配向膜44が形成されている。
下の通りである。基板45上には、カラーフィルタ46
が形成されている。該カラーフィルタ46は、基板31
の反射電極38に対応する領域に赤色、緑色、青色の何
れかのカラーフィルタ46aが形成されており、反射電
極38に対応しない領域には黒色のフィルタ46bが形
成されている。このカラーフィルタ46の全面には、図
示しない保護膜が形成され、その上にITO等からなる
透明電極47が150nmの厚みに形成され、更にその
上には配向膜48が形成されている。
は、赤色、緑色、青色のフィルタのうちの一つと反射電
極38との位置が一致するように対向して貼り合わされ
る。
入したゲストホスト液晶(メルク社製、商品名ZLI−
2327)に、光学活性物質(メルク社製、商品名S8
11)を4.5%混入させたものを用いる。本実施形態
では、図2に示すような電気光学特性を有する液晶を用
いて液晶層49を形成した。
り低く、明状態の反射率がより高い光学特性を有するも
のが望ましい。特に、暗状態の反射率が15%以下であ
ればコントラストが高く、彩度の高い色表示が実現でき
る。また、明状態の反射率が40%以上であれば、3色
のカラーフィルタが適用可能となる。
晶を用いたが、暗状態及び明状態の反射率が上述した程
度であれば、その他のTNやSTN等の偏光板を必要と
する液晶を用いても構わない。
説明する。カラーフィルタ46は上述したように、色画
素を形成する赤色、緑色、青色のカラーフィルタ46a
及び遮光部を形成する黒色のフィルタ46bとから構成
されている。
してカラーフィルタの色純度により決定され、色純度が
高いほど色再現範囲は大きくなる。しかし、その反面カ
ラーフィルタの光透過率は低下するため、明るい表示を
実現することができなくなる。そこで、本実施形態にお
いては、表示時の明るさを優先させて赤色、緑色、青色
のカラーフィルタ46aの色設計を行った。
る際には、視感度の高い波長領域を多く含む緑色や黄
色、シアンなどの色を表示する際に、白色とのコントラ
ストが最も低くなり、最も認識しづらくなる。そのため
に、まず緑色のカラーフィルタの色設計を行い、この緑
色のカラーフィルタに応じて、残りの赤色、青色のカラ
ーフィルタの色設計を行う必要がある。
ルタとしてAg、Bg、Cgの3つのカラーフィルタを
用意した。それぞれの色度座標は、Ag(0.309,
0.366)、Bg(0.310,0.354)、Cg
(0.311、0.341)である。これらのカラーフ
ィルタを用いて反射型液晶表示装置に適用し、緑色の表
示を行ってみたところ、Ag、Bgのカラーフィルタに
おいては実用上問題の無い表示を行うことができたが、
Cgのカラーフィルタにおいては文字や図形の識別が困
難となり、表示装置として用いるには不向きであった。
いては、XYZ表色系色度図における色度座標(x,
y)のうち、y座標が0.35≦y≦0.37内にあれ
ば、緑色の視認性を損なうことなく、かつ明るい表示を
得ることができることが分かる。前記y座標は0.37
より大きくなってしまうと、表示の明るさが損なわれて
しまう。また、この緑色のカラーフィルタのx座標は
0.29より小さくなると色相が青味を帯びてしまい、
0.33より大きくなると色相が黄味を帯びてしまうの
で、0.29≦x≦0.33内にあることが望ましい。
きる色度座標の範囲と、上述した3つのカラーフィルタ
Ag、Bg、Cgの色度座標を示す。
タの色度座標が最適化されれば、それに応じて赤色及び
青色のカラーフィルタの色度座標も最適化することがで
きる。
の加法混色によって得られる黄色の視認性を損なうこと
が無いようにすることが望ましい。図4に、図3に示し
た緑色のカラーフィルタに応じて最適化された赤色のカ
ラーフィルタの色度座標の範囲を示す。
緑色との加法混色によって得られるシアンの視認性を損
なうことが無いようにすることが望ましい。図5に、図
3及び図4に示した緑色及び赤色のカラーフィルタに応
じて最適化された青色のカラーフィルタの色度座標の範
囲を示す。
せて表示を行う場合、これらの加法混色によって得られ
る白色が、なるべく色づきの無い純粋な白色にすること
が好ましい。このため、これらの加法混色によって得ら
れる白色が、XYZ表色系における色度座標(x,y)
が、図6に示す領域、つまり0.28≦x≦0.31、
及び0.29≦y≦0.33の各式を満たすように、上
述した3色のカラーフィルタを組み合わせることが好ま
しい。
点は、D65光源のもとでは(0.313,0.329)
とされているが、液晶表示装置に用いられるカラーフィ
ルタは、ITO等の透明導電薄膜や保護膜等を積層させ
る必要があるので、これらの薄膜による干渉のため、特
に白色の色相が変化することが知られている。したがっ
て、この色相の変化分を予め差し引いて図6の斜線領域
内に白色を設定することにより、カラーフィルタとして
用いたときに色づきの無い良好な白色を再現することが
できる。
色のカラーフィルタの色度座標の範囲から、上述した緑
色のカラーフィルタAg、Bgに適合するように赤色の
カラーフィルタAr、Br及び青色のカラーフィルタA
b、Bbを選んで、ArとAgとAbとからなる3色の
カラーフィルタを用いた反射型液晶表示装置、及びBr
とBgとBbとからなる3色のカラーフィルタを用いた
反射型液晶表示装置を作製して文字や図形などを表示し
てみたところ、いずれも色づきの無い白色が得られ、か
つ視認性において実用上問題なく明るい表示を得ること
ができた。
度座標は(0.368,0.306)であり、Brの色
度座標は(0.344,0.313)である。また、前
記青色のカラーフィルタAbの色度座標は(0.22
8,0.284)であり、Bbの色度座標は(0.25
2,0.299)である。これらの色度座標は、図4及
び図5中に示している。
の測定を、D65光源及び2°視野のもとで行った。D65
光源とは、昼光で照らされている光と同じで、物体色の
測定用に用いられている光源であり、図7に示されるよ
うな波長成分を有している。なお、このD65光源はCI
E,ISOの基準光である。また、2°視野とは、図8
の(a)に示すように、人間の目が1°〜4°の視野角
度でものを認識するときの感覚のことである。図8の
(b)に示すように、4°より大きい視野角度でものを
認識するときの感覚は10°視野と呼ばれる。これらの
感覚は、何れも人間の色感覚を標準化すべく設けられた
ものである。
を用いることにより、彩度(色純度)よりも表示の明る
さを優先するような、例えば、携帯用のパーソナルコン
ピュータ、ワードプロセッサ、ゲーム機器等のように、
主に文字や図形等の表示を目的とする反射型液晶表示装
置において、非常に明るい表示を得ることができる。
晶表示装置は、液晶層を挟んで対向する一対の基板の一
方に反射電極が形成され、他方に透光性の対向電極及び
赤、緑、青の三色からなるカラーフィルタが形成された
反射型液晶表示装置において、D65光源及び2°視野の
条件において、XYZ表色系色度図における色度座標
(x,y)が、0.29≦x≦0.33、及び0.35
≦y≦0.37の各式を満たす光を透過させる緑色のカ
ラーフィルタを有しているので、視感度が高い波長領域
を多く含み、白色とのコントラストがとりにくい緑色の
視認性を落とすことなく、文字や図形等の表示を行う上
では問題なく表示を行うことができるという効果を奏す
る。
28≦y≦0.32の各式を満たす光を透過させる赤色
のカラーフィルタと、0.22≦x≦0.27、及びx
+0.04≦y≦x+0.08の各式を満たす光を透過
させる青色のカラーフィルタと、を有することによっ
て、緑と赤との加法混色によって得られる黄色、及び緑
と青との加法混色によって得られるシアンの視認性を損
なうことなく表示を行うことができるという効果を奏す
る。
て、前記三色のカラーフィルタの加法混色によって得ら
れる白色のXYZ表色系色度図における色度座標(x,
y)が、0.28≦x≦0.31、及び0.29≦y≦
0.33の各式を満たすように赤色及び青色のカラーフ
ィルタを設定すれば、色付きの無い白色を再現すること
ができるという効果を奏する。
る。
電気光学特性を示した図である。
を示した図である。
を示した図である。
を示した図である。
色によって得られる白色の色度座標を示した図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 液晶層を挟んで対向する一対の基板の一
方に反射電極が形成され、他方に透光性の対向電極及び
赤、緑、青の三色からなるカラーフィルタが形成された
反射型液晶表示装置において、 D65光源及び2°視野の条件において、XYZ表色系色
度図における色度座標(x,y)が、0.29≦x≦
0.33、及び0.35≦y≦0.37の各式を満たす
光を透過させる緑色のカラーフィルタを有することを特
徴とする反射型液晶表示装置。 - 【請求項2】 D65光源及び2°視野の条件において、
XYZ表色系色度図における色度座標(x,y)が、
0.34≦x≦0.37、及び0.28≦y≦0.32
の各式を満たす光を透過させる赤色のカラーフィルタ
と、0.22≦x≦0.27、及びx+0.04≦y≦
x+0.08の各式を満たす光を透過させる青色のカラ
ーフィルタと、を有することを特徴とする請求項1記載
の反射型液晶表示装置。 - 【請求項3】 D65光源及び2°視野の条件において、
前記三色のカラーフィルタの加法混色によって得られる
白色のXYZ表色系色度図における色度座標(x,y)
が、0.28≦x≦0.31、及び0.29≦y≦0.
33の各式を満たすことを特徴とする請求項1及び2記
載の反射型液晶表示装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05728198A JP3277150B2 (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 反射型液晶表示装置 |
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TW087108452A TW455729B (en) | 1997-06-06 | 1998-05-29 | Reflection type liquid crystal display device |
KR1019980020928A KR100277318B1 (ko) | 1997-06-06 | 1998-06-05 | 반사형 액정 표시 장치 |
CN98109890A CN1099047C (zh) | 1997-06-06 | 1998-06-08 | 反射型液晶显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05728198A JP3277150B2 (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | 反射型液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11258587A JPH11258587A (ja) | 1999-09-24 |
JP3277150B2 true JP3277150B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=13051164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05728198A Expired - Fee Related JP3277150B2 (ja) | 1997-06-06 | 1998-03-10 | 反射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3473607B2 (ja) * | 2001-05-01 | 2003-12-08 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置、その製造方法及び電子機器 |
US10768469B2 (en) | 2017-04-28 | 2020-09-08 | Japan Display Inc. | Active matrix display device |
JP7137934B2 (ja) * | 2017-04-28 | 2022-09-15 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置 |
-
1998
- 1998-03-10 JP JP05728198A patent/JP3277150B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH11258587A (ja) | 1999-09-24 |
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