JP3405935B2 - カラー液晶表示装置 - Google Patents
カラー液晶表示装置Info
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- JP3405935B2 JP3405935B2 JP07624099A JP7624099A JP3405935B2 JP 3405935 B2 JP3405935 B2 JP 3405935B2 JP 07624099 A JP07624099 A JP 07624099A JP 7624099 A JP7624099 A JP 7624099A JP 3405935 B2 JP3405935 B2 JP 3405935B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示面側の外部か
らの入射光を反射することによって表示を行う反射型
と、背面側からの照明によって表示を行う透過型との両
方の表示が可能なカラー液晶表示装置に関する。
らの入射光を反射することによって表示を行う反射型
と、背面側からの照明によって表示を行う透過型との両
方の表示が可能なカラー液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ワードプロセッサ、ラップトップ
型パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital
Assistant)などの携帯情報端末、あるいはポケットテ
レビなどへの液晶表示装置の応用が急速に進展してい
る。液晶表示装置は、光源の配置によって大きく分けら
れ、背面側からのバックライト照明などによって表示を
行う透過型液晶表示装置と、バックライトなどの照明手
段を用いなくても外部の光を利用して表示を行う反射型
液晶表示装置とがある。透過型液晶表示装置は、室内で
は鮮やかな表示が可能であるけれども、屋外の太陽光の
元ではバックライト光が太陽光に対して非常に弱いの
で、太陽光の表面反射がバックライト光を大きく上回
り、著しくコントラストが低下し、表示品質が低下して
しまう。また反射型液晶表示装置は、太陽光の元では非
常に鮮やかな表示を行うことができるけれども、暗所で
は表示を行うことができないという問題点がある。この
ような問題点は、カラー表示を行う場合に顕著となる。
そこで、室内では透過型として利用可能で、太陽光の元
では反射型として利用可能な、反射透過共用のカラー液
晶表示装置が注目されている。
型パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital
Assistant)などの携帯情報端末、あるいはポケットテ
レビなどへの液晶表示装置の応用が急速に進展してい
る。液晶表示装置は、光源の配置によって大きく分けら
れ、背面側からのバックライト照明などによって表示を
行う透過型液晶表示装置と、バックライトなどの照明手
段を用いなくても外部の光を利用して表示を行う反射型
液晶表示装置とがある。透過型液晶表示装置は、室内で
は鮮やかな表示が可能であるけれども、屋外の太陽光の
元ではバックライト光が太陽光に対して非常に弱いの
で、太陽光の表面反射がバックライト光を大きく上回
り、著しくコントラストが低下し、表示品質が低下して
しまう。また反射型液晶表示装置は、太陽光の元では非
常に鮮やかな表示を行うことができるけれども、暗所で
は表示を行うことができないという問題点がある。この
ような問題点は、カラー表示を行う場合に顕著となる。
そこで、室内では透過型として利用可能で、太陽光の元
では反射型として利用可能な、反射透過共用のカラー液
晶表示装置が注目されている。
【0003】従来用いられている反射透過両用のカラー
液晶表示装置は、半透過型と呼ばれる形式が一般的であ
る。この形式では、液晶表示装置の背面側に設ける反射
板の一部に穴をあけたり、もしくは反射板に用いる金属
薄膜を意図的に過度に薄く形成し、可視光全波長域にわ
たって一定量の光を反射させ残りの光を透過させるハー
フミラーとして形成する。このような構造では、ハーフ
ミラーでの反射状態と透過状態とで光の利用率を分け合
う形となり、反射および透過の双方で光のロスが発生
し、純粋な反射型や透過型の液晶表示装置に比べてコン
トラストが低下してしまう。
液晶表示装置は、半透過型と呼ばれる形式が一般的であ
る。この形式では、液晶表示装置の背面側に設ける反射
板の一部に穴をあけたり、もしくは反射板に用いる金属
薄膜を意図的に過度に薄く形成し、可視光全波長域にわ
たって一定量の光を反射させ残りの光を透過させるハー
フミラーとして形成する。このような構造では、ハーフ
ミラーでの反射状態と透過状態とで光の利用率を分け合
う形となり、反射および透過の双方で光のロスが発生
し、純粋な反射型や透過型の液晶表示装置に比べてコン
トラストが低下してしまう。
【0004】本件出願人は、特開平10−206844
で、反射状態と透過状態との光の利用率を高めることが
できる反射透過両用のカラー液晶表示装置の構成を開示
している。この構成では、一対の透明基板に封入される
リタデーション変化可能な第1の液晶層と、該第1の液
晶層の表示面側に配される第1の偏光板と、該第1の液
晶層の背面側に配され、特定の波長で特定の偏光状態の
光を反射し、反射透過を切換え可能な層と、該反射透過
切換え可能な層と同じ色の特定の波長のみを透過するカ
ラーフィルタ層と、第2の偏光板と、さらに照明装置と
を含む。
で、反射状態と透過状態との光の利用率を高めることが
できる反射透過両用のカラー液晶表示装置の構成を開示
している。この構成では、一対の透明基板に封入される
リタデーション変化可能な第1の液晶層と、該第1の液
晶層の表示面側に配される第1の偏光板と、該第1の液
晶層の背面側に配され、特定の波長で特定の偏光状態の
光を反射し、反射透過を切換え可能な層と、該反射透過
切換え可能な層と同じ色の特定の波長のみを透過するカ
ラーフィルタ層と、第2の偏光板と、さらに照明装置と
を含む。
【0005】さらに実施形態に記載されている詳細な構
成によると、前記特定の色で特定の偏光状態の光を反射
し、反射透過切換え可能な層として、コレステリック液
晶層を第2の液晶層として用いている。このような構成
で、反射型として表示を行うときは、第2の液晶層を反
射状態とする。このとき、液晶表示装置のパネル照明か
ら入射した光は第2の液晶層によって反射され、観察者
に到達する。明暗をコントロールするためには、第1の
液晶層のリタデーションを変化させることによって行
う。また、透過型として表示を行うときは、第2の液晶
層を透過状態にする。このとき液晶表示装置のパネル裏
面側の照明装置から入射する光は、第2の液晶層によっ
て反射されることなく、観察者に到達する。明暗のコン
トロールは、反射表示時と同様、第1の液晶層のリタデ
ーションを変化させることによって行う。
成によると、前記特定の色で特定の偏光状態の光を反射
し、反射透過切換え可能な層として、コレステリック液
晶層を第2の液晶層として用いている。このような構成
で、反射型として表示を行うときは、第2の液晶層を反
射状態とする。このとき、液晶表示装置のパネル照明か
ら入射した光は第2の液晶層によって反射され、観察者
に到達する。明暗をコントロールするためには、第1の
液晶層のリタデーションを変化させることによって行
う。また、透過型として表示を行うときは、第2の液晶
層を透過状態にする。このとき液晶表示装置のパネル裏
面側の照明装置から入射する光は、第2の液晶層によっ
て反射されることなく、観察者に到達する。明暗のコン
トロールは、反射表示時と同様、第1の液晶層のリタデ
ーションを変化させることによって行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】特開平10−2068
44に開示されている液晶表示装置では、反射型と透過
型とを切換えるために、第2の液晶層としてのコレステ
リック液晶層を反射状態と透過状態との間でスイッチン
グする必要がある。このため、第2の液晶層に電圧を印
加するための手段が別途必要となり、具体的にはコレス
テリック液晶層を透明電極でサンドイッチする構造とす
る必要がある。このため構造が非常に複雑となり、コス
ト高を招くといった問題点を有している。
44に開示されている液晶表示装置では、反射型と透過
型とを切換えるために、第2の液晶層としてのコレステ
リック液晶層を反射状態と透過状態との間でスイッチン
グする必要がある。このため、第2の液晶層に電圧を印
加するための手段が別途必要となり、具体的にはコレス
テリック液晶層を透明電極でサンドイッチする構造とす
る必要がある。このため構造が非常に複雑となり、コス
ト高を招くといった問題点を有している。
【0007】本発明の目的は、簡単な構造で、反射型と
透過型との両方の表示が可能なカラー液晶表示装置を提
供することである。
透過型との両方の表示が可能なカラー液晶表示装置を提
供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、2枚の透明電
極基板、および透明電極基板間に封入される液晶層で形
成される液晶表示器と、液晶表示器の表示面側に配置さ
れる吸収型カラーフィルタと、液晶表示器の背面側に配
置され、吸収型カラーフィルタを透過する光の波長範囲
のうち、一部を選択的に反射し、残部を透過する反射透
過層とを含むことを特徴とするカラー液晶表示装置であ
る。
極基板、および透明電極基板間に封入される液晶層で形
成される液晶表示器と、液晶表示器の表示面側に配置さ
れる吸収型カラーフィルタと、液晶表示器の背面側に配
置され、吸収型カラーフィルタを透過する光の波長範囲
のうち、一部を選択的に反射し、残部を透過する反射透
過層とを含むことを特徴とするカラー液晶表示装置であ
る。
【0009】本発明に従えば、2枚の透明電極基板間に
液晶層が封入されて液晶表示器が形成される。液晶表示
器の表示面側には吸収型カラーフィルタが配置される。
液晶表示器の背面側には、吸収型カラーフィルタを透過
する光の波長範囲のうち、一部を選択的に反射し、残部
を透過する反射透過層が配置される。液晶表示器を反射
型液晶表示器として使用する際には、表示面側からの光
が吸収型カラーフィルタを通過する際に波長範囲が選択
され、液晶表示器を通過して背面側の反射透過層で通過
した波長範囲のうちの一部が選択的に反射され、再び液
晶表示器を通って吸収型カラーフィルタから表示面側に
戻って来る。吸収型カラーフィルタで通過する波長範囲
と反射透過層で反射する波長範囲との組合わせを複数用
いることによって、反射型のカラー液晶表示器として動
作させることができる。透過型の液晶表示器として用い
るときには、液晶表示器の背面側から反射透過層を通過
する光は、反射透過層で反射する波長範囲が除かれ、さ
らに液晶表示器を通過して表示面側の吸収型カラーフィ
ルタを通過する際に波長範囲が選択される。反射透過層
および吸収型カラーフィルタの両方を通過する波長範囲
を複数組合わせることによって、透過型カラー液晶表示
器として動作させることができる。
液晶層が封入されて液晶表示器が形成される。液晶表示
器の表示面側には吸収型カラーフィルタが配置される。
液晶表示器の背面側には、吸収型カラーフィルタを透過
する光の波長範囲のうち、一部を選択的に反射し、残部
を透過する反射透過層が配置される。液晶表示器を反射
型液晶表示器として使用する際には、表示面側からの光
が吸収型カラーフィルタを通過する際に波長範囲が選択
され、液晶表示器を通過して背面側の反射透過層で通過
した波長範囲のうちの一部が選択的に反射され、再び液
晶表示器を通って吸収型カラーフィルタから表示面側に
戻って来る。吸収型カラーフィルタで通過する波長範囲
と反射透過層で反射する波長範囲との組合わせを複数用
いることによって、反射型のカラー液晶表示器として動
作させることができる。透過型の液晶表示器として用い
るときには、液晶表示器の背面側から反射透過層を通過
する光は、反射透過層で反射する波長範囲が除かれ、さ
らに液晶表示器を通過して表示面側の吸収型カラーフィ
ルタを通過する際に波長範囲が選択される。反射透過層
および吸収型カラーフィルタの両方を通過する波長範囲
を複数組合わせることによって、透過型カラー液晶表示
器として動作させることができる。
【0010】また本発明の前記吸収型カラーフィルタ
は、前記液晶表示器で表示される各絵素に対してシア
ン、マゼンタおよびイエローの3原色のうちのいずれか
1色に相当する波長範囲の光を透過する着色層が、3色
分ずつ組合わされて構成され、前記反射透過層は、該絵
素に対して青、赤および緑の3原色のうちのいずれか1
色に相当する波長範囲の光を反射し、それ以外の波長の
光を透過させる層が、3色分ずつ組合わされて構成され
ることを特徴とする。
は、前記液晶表示器で表示される各絵素に対してシア
ン、マゼンタおよびイエローの3原色のうちのいずれか
1色に相当する波長範囲の光を透過する着色層が、3色
分ずつ組合わされて構成され、前記反射透過層は、該絵
素に対して青、赤および緑の3原色のうちのいずれか1
色に相当する波長範囲の光を反射し、それ以外の波長の
光を透過させる層が、3色分ずつ組合わされて構成され
ることを特徴とする。
【0011】本発明に従えば、液晶表示器の表示面側に
配置される吸収型カラーフィルタは、シアン、マゼンタ
およびイエローの3原色のうちのいずれか1色に相当す
る波長範囲の光を透過する着色層が液晶表示器で表示さ
れる各絵素に対して設けられ、3色分ずつ組合わされ
る。液晶表示器の背面側に配置される反射透過層は、絵
素に対応して青、赤および緑の3原色のうちのいずれか
1色に相当する波長範囲の光を反射し、それ以外の波長
の光を透過させる層が設けられ、3色分ずつ組合わされ
る。反射型として用いるときには、反射透過層で反射す
る青、赤および緑の3原色に基づくカラー表示を行うこ
とができる。透過型として使用するときには、青色に相
当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光を透
過する反射透過層は、赤および緑を含む光を透過する。
赤色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光を透過する反射透過層は、緑および青を含む光を透
過する。緑の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ
以外の波長の光を透過する反射透過層は、青および赤を
含む光を透過する。反射透過層を透過した光を、表示面
側の吸収型カラーフィルタで選択して、青、赤および緑
の3原色の透過型カラー液晶表示器として用いることが
できる。したがって、1つの絵素を面積的に分割するこ
となく、反射にも透過にも使用することができ、反射お
よび透過でそれぞれの光の利用効率を飛躍的に向上させ
ることができる。また、反射と透過との切換えを光の波
長の違いによって行うので、特別な切換え機構を設ける
必要がなく、単純な構成で反射と透過との切換えが可能
となり、製造工程も簡素化して大きくコストを削減する
ことができる。
配置される吸収型カラーフィルタは、シアン、マゼンタ
およびイエローの3原色のうちのいずれか1色に相当す
る波長範囲の光を透過する着色層が液晶表示器で表示さ
れる各絵素に対して設けられ、3色分ずつ組合わされ
る。液晶表示器の背面側に配置される反射透過層は、絵
素に対応して青、赤および緑の3原色のうちのいずれか
1色に相当する波長範囲の光を反射し、それ以外の波長
の光を透過させる層が設けられ、3色分ずつ組合わされ
る。反射型として用いるときには、反射透過層で反射す
る青、赤および緑の3原色に基づくカラー表示を行うこ
とができる。透過型として使用するときには、青色に相
当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光を透
過する反射透過層は、赤および緑を含む光を透過する。
赤色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光を透過する反射透過層は、緑および青を含む光を透
過する。緑の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ
以外の波長の光を透過する反射透過層は、青および赤を
含む光を透過する。反射透過層を透過した光を、表示面
側の吸収型カラーフィルタで選択して、青、赤および緑
の3原色の透過型カラー液晶表示器として用いることが
できる。したがって、1つの絵素を面積的に分割するこ
となく、反射にも透過にも使用することができ、反射お
よび透過でそれぞれの光の利用効率を飛躍的に向上させ
ることができる。また、反射と透過との切換えを光の波
長の違いによって行うので、特別な切換え機構を設ける
必要がなく、単純な構成で反射と透過との切換えが可能
となり、製造工程も簡素化して大きくコストを削減する
ことができる。
【0012】また本発明の前記吸収型カラーフィルタと
前記反射透過層とは、シアンの色に相当する波長範囲の
光を透過する層と、青の色に相当する波長範囲の光を反
射してそれ以外の波長の光を透過させる層とが対応し、
マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
赤の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波
長の光を透過させる層とが対応し、イエローの色に相当
する波長範囲の光を透過する層と、緑の色に相当する波
長範囲の光を反射してそれ以外の波長範囲の光を透過さ
せる層とが対応するように、それぞれ配置されることを
特徴とする。
前記反射透過層とは、シアンの色に相当する波長範囲の
光を透過する層と、青の色に相当する波長範囲の光を反
射してそれ以外の波長の光を透過させる層とが対応し、
マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
赤の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波
長の光を透過させる層とが対応し、イエローの色に相当
する波長範囲の光を透過する層と、緑の色に相当する波
長範囲の光を反射してそれ以外の波長範囲の光を透過さ
せる層とが対応するように、それぞれ配置されることを
特徴とする。
【0013】本発明に従えば、反射型として用いる場合
は、シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収
型カラーフィルタの層から入るシアン色の光は、青の色
に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光
は透過する反射透過層によって青の波長だけが反射さ
れ、青色光となって出射される。マゼンタの色に相当す
る波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィルタから入
るマゼンタ色の光は、赤の色に相当する波長範囲の光を
反射してそれ以外の波長の光は透過する反射透過層によ
って赤の波長だけが反射され、赤色光となって出射され
る。イエローの色に相当する波長範囲の光を透過する吸
収型カラーフィルタの層から入るイエロー色の光は、緑
の色に相当する波長範囲の光を反射しそれ以外の波長の
光は透過する層によって緑の波長だけが反射され、緑色
光となって出射される。したがって、反射型でRGBの
3原色が表示可能となる。
は、シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収
型カラーフィルタの層から入るシアン色の光は、青の色
に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光
は透過する反射透過層によって青の波長だけが反射さ
れ、青色光となって出射される。マゼンタの色に相当す
る波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィルタから入
るマゼンタ色の光は、赤の色に相当する波長範囲の光を
反射してそれ以外の波長の光は透過する反射透過層によ
って赤の波長だけが反射され、赤色光となって出射され
る。イエローの色に相当する波長範囲の光を透過する吸
収型カラーフィルタの層から入るイエロー色の光は、緑
の色に相当する波長範囲の光を反射しそれ以外の波長の
光は透過する層によって緑の波長だけが反射され、緑色
光となって出射される。したがって、反射型でRGBの
3原色が表示可能となる。
【0014】透過型として用いる場合は、青の色に相当
する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光は透過
する反射透過層を透過したイエローの光は、シアンの色
に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィル
タの層を通過する際に、緑色光となって出射される。赤
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光は透過する反射透過層を透過したシアンの光は、マ
ゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カ
ラーフィルタの層を通過する際に、青色光となって出射
される。緑の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ
以外の波長の光は透過する反射透過層を透過するマゼン
タの光は、イエローの色に相当する波長範囲の光を透過
する吸収型カラーフィルタ層を通過する際に、赤色光と
なって出射される。したがって、透過型でRGBの3原
色が表示可能である。
する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光は透過
する反射透過層を透過したイエローの光は、シアンの色
に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィル
タの層を通過する際に、緑色光となって出射される。赤
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光は透過する反射透過層を透過したシアンの光は、マ
ゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カ
ラーフィルタの層を通過する際に、青色光となって出射
される。緑の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ
以外の波長の光は透過する反射透過層を透過するマゼン
タの光は、イエローの色に相当する波長範囲の光を透過
する吸収型カラーフィルタ層を通過する際に、赤色光と
なって出射される。したがって、透過型でRGBの3原
色が表示可能である。
【0015】また本発明の前記吸収型カラーフィルタと
前記反射透過層とは、シアンの色に相当する波長範囲の
光を透過する層と、緑の色に相当する波長範囲の光を反
射してそれ以外の波長の光を透過させる層とが対応し、
マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
青の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波
長の光を透過させる層とが対応し、イエローの色に相当
する波長範囲の光を透過する層と、赤の色に相当する波
長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光を透過させる
層とが対応するように、それぞれ配置されることを特徴
とする。
前記反射透過層とは、シアンの色に相当する波長範囲の
光を透過する層と、緑の色に相当する波長範囲の光を反
射してそれ以外の波長の光を透過させる層とが対応し、
マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
青の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波
長の光を透過させる層とが対応し、イエローの色に相当
する波長範囲の光を透過する層と、赤の色に相当する波
長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光を透過させる
層とが対応するように、それぞれ配置されることを特徴
とする。
【0016】本発明に従えば、反射型として用いる場合
は、シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収
型カラーフィルタの層から入るシアン色の光は、緑の色
に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光
は透過する反射透過層によって緑の波長だけが反射さ
れ、緑色光となって出射される。マゼンタの色に相当す
る波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィルタの層か
ら入るマゼンタ色の光は、青の色に相当する波長範囲の
光を反射してそれ以外の波長の光は透過する反射透過層
によって青の波長だけが反射され、青色光となって出射
される。イエローの色に相当する波長範囲の光を透過す
る吸収型カラーフィルタの層から入るイエロー色の光
は、赤の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外
の波長の光は透過する反射透過層によって赤の波長だけ
が反射され、赤色光となって出射される。したがって、
反射型でRGBの3原色が表示可能となる。
は、シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収
型カラーフィルタの層から入るシアン色の光は、緑の色
に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光
は透過する反射透過層によって緑の波長だけが反射さ
れ、緑色光となって出射される。マゼンタの色に相当す
る波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィルタの層か
ら入るマゼンタ色の光は、青の色に相当する波長範囲の
光を反射してそれ以外の波長の光は透過する反射透過層
によって青の波長だけが反射され、青色光となって出射
される。イエローの色に相当する波長範囲の光を透過す
る吸収型カラーフィルタの層から入るイエロー色の光
は、赤の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外
の波長の光は透過する反射透過層によって赤の波長だけ
が反射され、赤色光となって出射される。したがって、
反射型でRGBの3原色が表示可能となる。
【0017】透過型として用いる場合は、緑の色に相当
する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光は透過
する反射透過層を透過したマゼンタ色の光は、シアンの
色に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィ
ルタの層を通過する際に、青色光となって出射される。
青の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波
長の光は通過する反射透過層を透過したイエローの光
は、マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する吸
収型カラーフィルタ層を通過する際、赤色光となって出
射される。赤の色に相当する波長範囲の光を反射してそ
れ以外の波長の光は透過する反射透過層を透過したシア
ンの光は、イエローの色に相当する波長範囲の光を透過
する吸収型カラーフィルタ層を通過する際、緑色光とな
って出射される。したがって、透過型でRGBの3原色
表示が可能となる。
する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光は透過
する反射透過層を透過したマゼンタ色の光は、シアンの
色に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィ
ルタの層を通過する際に、青色光となって出射される。
青の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波
長の光は通過する反射透過層を透過したイエローの光
は、マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する吸
収型カラーフィルタ層を通過する際、赤色光となって出
射される。赤の色に相当する波長範囲の光を反射してそ
れ以外の波長の光は透過する反射透過層を透過したシア
ンの光は、イエローの色に相当する波長範囲の光を透過
する吸収型カラーフィルタ層を通過する際、緑色光とな
って出射される。したがって、透過型でRGBの3原色
表示が可能となる。
【0018】また本発明の前記吸収型カラーフィルタ
は、前記液晶表示器で表示される各絵素に対してシア
ン、マゼンタおよびイエローの3原色のうちのいずれか
1色に相当する波長範囲の光を透過する着色層が、3色
分ずつ組合わされて構成され、前記反射透過層は、該絵
素に対してシアン、マゼンタおよびイエローの3原色の
うちのいずれか1色に相当する波長範囲の光を反射し、
それ以外の波長の光を透過させる層が、3色分ずつ組合
わされて構成されることを特徴とする。
は、前記液晶表示器で表示される各絵素に対してシア
ン、マゼンタおよびイエローの3原色のうちのいずれか
1色に相当する波長範囲の光を透過する着色層が、3色
分ずつ組合わされて構成され、前記反射透過層は、該絵
素に対してシアン、マゼンタおよびイエローの3原色の
うちのいずれか1色に相当する波長範囲の光を反射し、
それ以外の波長の光を透過させる層が、3色分ずつ組合
わされて構成されることを特徴とする。
【0019】本発明に従えば、吸収型カラーフィルタ
は、シアン、マゼンタおよびイエローの3原色のうちの
いずれか1色に相当する波長範囲の光を透過する着色層
が液晶表示器で表示される各絵素に対して設けられ、3
色分ずつ組合わされる。反射透過層は、絵素に対してシ
アン、マゼンタおよびイエローの3原色のうちのいずれ
か1色に相当する波長範囲の光を反射し、それ以外の波
長範囲の光を透過させる層が設けられ、3色分ずつ組合
わされる。マゼンタの色に相当する波長範囲の光を反射
する反射透過層では、青および赤の光を含むマゼンタの
光を反射し、緑の光を透過する。イエローの色に相当す
る波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光を透過さ
せる反射透過層は、赤および緑の光を含むイエローの光
を反射し、青の光を透過する。シアンの色に相当する波
長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光を透過する反
射透過層は、赤および緑の光を含むシアンの光を反射
し、青の色の光を透過する。シアン、マゼンタおよびイ
エローのうちのいずれか1色に相当する波長の範囲の光
を透過する着色層と反射透過層とを組合わせることによ
って、反射型および透過型で、共にRGBの3原色のカ
ラー表示を行うことができる。
は、シアン、マゼンタおよびイエローの3原色のうちの
いずれか1色に相当する波長範囲の光を透過する着色層
が液晶表示器で表示される各絵素に対して設けられ、3
色分ずつ組合わされる。反射透過層は、絵素に対してシ
アン、マゼンタおよびイエローの3原色のうちのいずれ
か1色に相当する波長範囲の光を反射し、それ以外の波
長範囲の光を透過させる層が設けられ、3色分ずつ組合
わされる。マゼンタの色に相当する波長範囲の光を反射
する反射透過層では、青および赤の光を含むマゼンタの
光を反射し、緑の光を透過する。イエローの色に相当す
る波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光を透過さ
せる反射透過層は、赤および緑の光を含むイエローの光
を反射し、青の光を透過する。シアンの色に相当する波
長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光を透過する反
射透過層は、赤および緑の光を含むシアンの光を反射
し、青の色の光を透過する。シアン、マゼンタおよびイ
エローのうちのいずれか1色に相当する波長の範囲の光
を透過する着色層と反射透過層とを組合わせることによ
って、反射型および透過型で、共にRGBの3原色のカ
ラー表示を行うことができる。
【0020】また本発明の前記吸収型カラーフィルタと
前記反射透過層とは、シアンの色に相当する波長範囲の
光を透過する層と、マゼンタの色に相当する波長範囲の
光を反射してそれ以外の波長の光を透過させる層とが対
応し、マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する
層と、イエローの色に相当する波長範囲の光を反射して
それ以外の波長の光を透過させる層とが対応し、イエロ
ーの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、シアン
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光を透過させる層とが対応するように、それぞれ配置
されることを特徴とする。
前記反射透過層とは、シアンの色に相当する波長範囲の
光を透過する層と、マゼンタの色に相当する波長範囲の
光を反射してそれ以外の波長の光を透過させる層とが対
応し、マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する
層と、イエローの色に相当する波長範囲の光を反射して
それ以外の波長の光を透過させる層とが対応し、イエロ
ーの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、シアン
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光を透過させる層とが対応するように、それぞれ配置
されることを特徴とする。
【0021】本発明に従えば、反射型として用いる場合
は、シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収
型カラーフィルタ層から入るシアン色の光は、マゼンタ
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光は透過する反射吸収層によって、青の波長だけが反
射され、青色光となって出射される。マゼンタの色に相
当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィルタ層
から入るマゼンタ色の光は、イエローの色に相当する波
長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光は透過する反
射吸収層によって赤の波長だけが反射され、赤色光とな
って出射される。イエローの色に相当する波長範囲の光
を透過する吸収型カラーフィルタ層から入るイエロー色
の光は、シアンの色に相当する波長範囲の光を反射して
それ以外の波長の光は透過する反射透過層によって緑の
波長だけが反射され、緑色光となって出射される。した
がって、反射型でRGBの3原色が表示可能となる。
は、シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収
型カラーフィルタ層から入るシアン色の光は、マゼンタ
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光は透過する反射吸収層によって、青の波長だけが反
射され、青色光となって出射される。マゼンタの色に相
当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィルタ層
から入るマゼンタ色の光は、イエローの色に相当する波
長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光は透過する反
射吸収層によって赤の波長だけが反射され、赤色光とな
って出射される。イエローの色に相当する波長範囲の光
を透過する吸収型カラーフィルタ層から入るイエロー色
の光は、シアンの色に相当する波長範囲の光を反射して
それ以外の波長の光は透過する反射透過層によって緑の
波長だけが反射され、緑色光となって出射される。した
がって、反射型でRGBの3原色が表示可能となる。
【0022】透過型として用いる場合は、マゼンタの色
に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光
は透過する反射透過層を透過した緑色の光は、シアンの
色に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィ
ルタ層をそのまま通過し、緑色光となって出射される。
イエローの色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以
外の波長の光は透過する層を透過する青色の光は、マゼ
ンタの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カラ
ーフィルタ層をそのまま通過し、青色光となって出射さ
れる。シアンの色に相当する波長範囲の光を反射してそ
れ以外の波長の光は透過する反射透過層を透過した赤色
の光は、イエローの色に相当する波長範囲の光を透過す
る吸収型カラーフィルタ層をそのまま通過し、赤色光と
なって出射される。したがって、透過型でRGBの3原
色が表示可能となる。
に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光
は透過する反射透過層を透過した緑色の光は、シアンの
色に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィ
ルタ層をそのまま通過し、緑色光となって出射される。
イエローの色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以
外の波長の光は透過する層を透過する青色の光は、マゼ
ンタの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カラ
ーフィルタ層をそのまま通過し、青色光となって出射さ
れる。シアンの色に相当する波長範囲の光を反射してそ
れ以外の波長の光は透過する反射透過層を透過した赤色
の光は、イエローの色に相当する波長範囲の光を透過す
る吸収型カラーフィルタ層をそのまま通過し、赤色光と
なって出射される。したがって、透過型でRGBの3原
色が表示可能となる。
【0023】また本発明の前記吸収型カラーフィルタと
前記反射透過層とは、シアンの色に相当する波長範囲の
光を透過する層と、イエローの色に相当する波長範囲の
光を反射してそれ以外の波長の光を透過させる層とが対
応し、マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する
層と、シアンの色に相当する波長範囲の光を反射してそ
れ以外の波長の光を透過させる層とが対応し、イエロー
の色に相当する波長範囲の光を透過する層と、マゼンタ
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光を透過させる層とが対応するように、それぞれ配置
されることを特徴とする。
前記反射透過層とは、シアンの色に相当する波長範囲の
光を透過する層と、イエローの色に相当する波長範囲の
光を反射してそれ以外の波長の光を透過させる層とが対
応し、マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する
層と、シアンの色に相当する波長範囲の光を反射してそ
れ以外の波長の光を透過させる層とが対応し、イエロー
の色に相当する波長範囲の光を透過する層と、マゼンタ
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光を透過させる層とが対応するように、それぞれ配置
されることを特徴とする。
【0024】本発明に従えば、反射型として用いる場合
は、シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収
型カラーフィルタ層から入るシアン色の光は、イエロー
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光は透過する反射吸収層によって、緑の波長だけが反
射され、緑色光となって出射される。マゼンタの色に相
当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィルタ層
から入るマゼンタ色の光は、シアンの色に相当する波長
範囲の光を反射してそれ以外の波長の光は透過する反射
透過層によって青の波長だけが反射され、青色光となっ
て出射される。イエローの色に相当する波長範囲の光を
透過する吸収型カラーフィルタ層から入るイエロー色の
光は、マゼンタの色に相当する波長範囲の光を反射して
それ以外の波長の光は透過する反射透過層によって赤の
波長だけが反射され、赤色光となって出射される。した
がって、反射型でRGBの3原色が表示可能となる。
は、シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する吸収
型カラーフィルタ層から入るシアン色の光は、イエロー
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光は透過する反射吸収層によって、緑の波長だけが反
射され、緑色光となって出射される。マゼンタの色に相
当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィルタ層
から入るマゼンタ色の光は、シアンの色に相当する波長
範囲の光を反射してそれ以外の波長の光は透過する反射
透過層によって青の波長だけが反射され、青色光となっ
て出射される。イエローの色に相当する波長範囲の光を
透過する吸収型カラーフィルタ層から入るイエロー色の
光は、マゼンタの色に相当する波長範囲の光を反射して
それ以外の波長の光は透過する反射透過層によって赤の
波長だけが反射され、赤色光となって出射される。した
がって、反射型でRGBの3原色が表示可能となる。
【0025】透過型として用いる場合は、イエローの色
に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光
は透過する反射透過層を透過した青色の光は、シアンの
色に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィ
ルタ層をそのまま通過し、青色光となって出射される。
シアンの色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外
の波長の光は透過する反射透過層を透過した赤色の光
は、マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する吸
収型カラーフィルタ層をそのまま通過し、赤色光となっ
て出射される。マゼンタの色に相当する波長範囲の光を
反射してそれ以外の波長の光は透過する反射透過層を透
過した緑色の光は、イエローの色に相当する波長範囲の
光を透過する吸収型カラーフィルタ層もそのまま通過
し、緑色光となって出射される。したがって、透過型で
RGBの3原色が表示可能となる。
に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光
は透過する反射透過層を透過した青色の光は、シアンの
色に相当する波長範囲の光を透過する吸収型カラーフィ
ルタ層をそのまま通過し、青色光となって出射される。
シアンの色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外
の波長の光は透過する反射透過層を透過した赤色の光
は、マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する吸
収型カラーフィルタ層をそのまま通過し、赤色光となっ
て出射される。マゼンタの色に相当する波長範囲の光を
反射してそれ以外の波長の光は透過する反射透過層を透
過した緑色の光は、イエローの色に相当する波長範囲の
光を透過する吸収型カラーフィルタ層もそのまま通過
し、緑色光となって出射される。したがって、透過型で
RGBの3原色が表示可能となる。
【0026】また本発明の前記反射透過層は、コレステ
リック液晶層で形成されることを特徴とする。
リック液晶層で形成されることを特徴とする。
【0027】本発明に従えば、反射透過層としてコレス
テリック液晶層を用いるので、カイラルパターンを変化
させて反射する光の波長範囲を調整することができ、パ
ターニングによって反射する光の波長範囲が異なる領域
を容易に形成することができる。
テリック液晶層を用いるので、カイラルパターンを変化
させて反射する光の波長範囲を調整することができ、パ
ターニングによって反射する光の波長範囲が異なる領域
を容易に形成することができる。
【0028】また本発明の前記2枚の透明電極基板間に
封入される液晶層は、ねじれネマチック液晶層であり、
該2枚の透明電極を挟持する2枚の偏光板をさらに含む
ことを特徴とする。
封入される液晶層は、ねじれネマチック液晶層であり、
該2枚の透明電極を挟持する2枚の偏光板をさらに含む
ことを特徴とする。
【0029】本発明に従えば、2枚の透明基板間に印加
する電圧によって、ねじれネマチック液晶層を透過する
光の偏光状態を制御し、明暗のコントロールを行うこと
ができる。
する電圧によって、ねじれネマチック液晶層を透過する
光の偏光状態を制御し、明暗のコントロールを行うこと
ができる。
【0030】また本発明は、前記2枚の透明電極基板の
少なくとも一方側の外部に、照明手段を備えることを特
徴とする。
少なくとも一方側の外部に、照明手段を備えることを特
徴とする。
【0031】本発明に従えば、2枚の透明基板の少なく
とも一方側の外部に照明手段を備えるので、透過型とし
て用いる場合の裏面側からの照明や、反射型として用い
る場合の表示面からの光の照射が可能となり、表示を明
るく見易くすることができる。
とも一方側の外部に照明手段を備えるので、透過型とし
て用いる場合の裏面側からの照明や、反射型として用い
る場合の表示面からの光の照射が可能となり、表示を明
るく見易くすることができる。
【0032】また本発明は、前記2枚の透明基板の表示
面側の外部に、光散乱板を備えることを特徴とする。
面側の外部に、光散乱板を備えることを特徴とする。
【0033】本発明に従えば、2枚の透明基板の表示面
側の外部に光散乱板を備えるので、反射型として使用す
る場合に光源等の写り込みを光散乱板によって避けるこ
とが可能となり、表示されるカラー画像の視認性を向上
させることができる。
側の外部に光散乱板を備えるので、反射型として使用す
る場合に光源等の写り込みを光散乱板によって避けるこ
とが可能となり、表示されるカラー画像の視認性を向上
させることができる。
【0034】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態と
しての反射透過両用カラー液晶表示装置の断面構成を示
す。2枚の透明電極1,2の間に、液晶層3が封入され
て、液晶表示器4が形成される。液晶表示器4の表示面
側の透明電極1の表示面には、吸収型カラーフィルタ
5、吸収型カラーフィルタ5を指示するカラーフィルタ
基板6、位相差板7、偏光板8および光散乱板9が順に
配置される。液晶表示器4の背面側の透明電極2のさら
に背面側には、透過反射層であるコレステリック液晶層
10、薄膜トランジスタ(以下「TFT」と略称する)
基板11、位相差板12および偏光板13が順次積層さ
れ、さらに外部には照明装置14が配置される。
しての反射透過両用カラー液晶表示装置の断面構成を示
す。2枚の透明電極1,2の間に、液晶層3が封入され
て、液晶表示器4が形成される。液晶表示器4の表示面
側の透明電極1の表示面には、吸収型カラーフィルタ
5、吸収型カラーフィルタ5を指示するカラーフィルタ
基板6、位相差板7、偏光板8および光散乱板9が順に
配置される。液晶表示器4の背面側の透明電極2のさら
に背面側には、透過反射層であるコレステリック液晶層
10、薄膜トランジスタ(以下「TFT」と略称する)
基板11、位相差板12および偏光板13が順次積層さ
れ、さらに外部には照明装置14が配置される。
【0035】TFT基板11では、ガラス基板などから
成る絶縁性の透明基板上に、液晶駆動用素子15として
アモルファスシリコントランジスタが形成され、アクテ
ィブマトリクスを構成している。すなわち、ガラスなど
から成る電気絶縁性の透明基板上に、走査信号線である
ゲート配線とそこから分岐されるゲート電極16として
のタンタル(Ta)層、絶縁層17としてのチッ化シリ
コン(SiNx)層、半導体層18としてのアモルファ
スシリコン(a−Si)層、n型半導体層19としての
n型a−Si層、エッチストッパ20としてのSiNx
層、データ信号線であるソース配線とそこから分岐され
たソース電極21としてのチタン(Ti)層、ドレイン
電極22としてのITO層などから成るTFTが液晶表
示器4としての各絵素毎の液晶駆動用素子15として構
成される。この液晶駆動用素子15は、スイッチング素
子としての機能を有している。なお、ITOは、酸化錫
をドープした酸化インジウム(Indium Tin Oxide)であ
る。
成る絶縁性の透明基板上に、液晶駆動用素子15として
アモルファスシリコントランジスタが形成され、アクテ
ィブマトリクスを構成している。すなわち、ガラスなど
から成る電気絶縁性の透明基板上に、走査信号線である
ゲート配線とそこから分岐されるゲート電極16として
のタンタル(Ta)層、絶縁層17としてのチッ化シリ
コン(SiNx)層、半導体層18としてのアモルファ
スシリコン(a−Si)層、n型半導体層19としての
n型a−Si層、エッチストッパ20としてのSiNx
層、データ信号線であるソース配線とそこから分岐され
たソース電極21としてのチタン(Ti)層、ドレイン
電極22としてのITO層などから成るTFTが液晶表
示器4としての各絵素毎の液晶駆動用素子15として構
成される。この液晶駆動用素子15は、スイッチング素
子としての機能を有している。なお、ITOは、酸化錫
をドープした酸化インジウム(Indium Tin Oxide)であ
る。
【0036】このような構造のTFTから成る液晶駆動
用素子15が形成されるTFT基板11の表面上の全面
を、コレステリック液晶層10から成る反射透過層が覆
うように形成される。コレステリック液晶層10上の絵
素領域には、ITOなどから成る背面側の透明電極2が
形成され、透明電極2はコンタクトホール23によって
ドレイン電極22と電気的に接続されている。コレステ
リック液晶層10は、それぞれ絵素単位でカイラルピッ
チが異なっており、青(B)、緑(G)、赤(R)の波
長の光を選択的に反射するようにピッチコントロールが
成されている。さらに詳しくは、青を反射するためには
カイラルピッチの平均値を400〜450nmとし、緑
を反射するためにはカイラルピッチの平均値を500〜
570nmとし、赤を反射するためにはカイラルピッチ
の平均値を600〜700nmとすることが好ましい。
本実施形態では、それぞれ420nm、550nm、6
30nmとしている。
用素子15が形成されるTFT基板11の表面上の全面
を、コレステリック液晶層10から成る反射透過層が覆
うように形成される。コレステリック液晶層10上の絵
素領域には、ITOなどから成る背面側の透明電極2が
形成され、透明電極2はコンタクトホール23によって
ドレイン電極22と電気的に接続されている。コレステ
リック液晶層10は、それぞれ絵素単位でカイラルピッ
チが異なっており、青(B)、緑(G)、赤(R)の波
長の光を選択的に反射するようにピッチコントロールが
成されている。さらに詳しくは、青を反射するためには
カイラルピッチの平均値を400〜450nmとし、緑
を反射するためにはカイラルピッチの平均値を500〜
570nmとし、赤を反射するためにはカイラルピッチ
の平均値を600〜700nmとすることが好ましい。
本実施形態では、それぞれ420nm、550nm、6
30nmとしている。
【0037】図2は、コレステリック液晶層10の作成
方法を示す。ピッチ420nmのコレステリック液晶層
10Bを形成するためには、まず図2(a)に示すよう
に、たとえばメルク社製の商品名T15などのシアノビ
フェニル系液晶材料に、たとえばメルク社製の商品名C
15のようなカイラル材を8.8wt%を混合し、さら
に光重合性モノマーを加え、この混合物を容器24内の
PVA(Poly VinylAlcohol)に分散させてエマルジョ
ンを作成する。次にこのエマルジョンを、図2(b)に
示すように、TFT基板11上にスクリーン印刷し、コ
レステリック液晶層10となるように高分子膜を形成す
る。このようにして形成される高分子膜は、内部に数μ
m程度の直径を有する液晶カプセルが分散されて形成さ
れ、カプセル内の液晶分子は、カイラル材によってカイ
ラルピッチとなる螺旋周期が420nmの右螺旋構造を
有している。次に図2(c)に示すように、TFT基板
11の全面に形成される青を反射するコレステリック液
晶層10Bにレジスト層25を形成して選択的にエッチ
ングを行い、図2(d)に示すような青の反射を行うコ
レステリック液晶層10Bのパターニングを行う。図2
(e)は、青の反射を行うコレステリック液晶層10B
と同様に、緑および赤の反射をそれぞれ行うコレステリ
ック液晶層10Gおよび10Rを形成した状態を示す。
緑および赤の反射を行うコレステリック液晶層10G,
10Rは、カイラル材の量をそれぞれ6.7wt%,
5.8wt%として、550nm,630nmのカイラ
ルピッチを右旋回構造として有する。
方法を示す。ピッチ420nmのコレステリック液晶層
10Bを形成するためには、まず図2(a)に示すよう
に、たとえばメルク社製の商品名T15などのシアノビ
フェニル系液晶材料に、たとえばメルク社製の商品名C
15のようなカイラル材を8.8wt%を混合し、さら
に光重合性モノマーを加え、この混合物を容器24内の
PVA(Poly VinylAlcohol)に分散させてエマルジョ
ンを作成する。次にこのエマルジョンを、図2(b)に
示すように、TFT基板11上にスクリーン印刷し、コ
レステリック液晶層10となるように高分子膜を形成す
る。このようにして形成される高分子膜は、内部に数μ
m程度の直径を有する液晶カプセルが分散されて形成さ
れ、カプセル内の液晶分子は、カイラル材によってカイ
ラルピッチとなる螺旋周期が420nmの右螺旋構造を
有している。次に図2(c)に示すように、TFT基板
11の全面に形成される青を反射するコレステリック液
晶層10Bにレジスト層25を形成して選択的にエッチ
ングを行い、図2(d)に示すような青の反射を行うコ
レステリック液晶層10Bのパターニングを行う。図2
(e)は、青の反射を行うコレステリック液晶層10B
と同様に、緑および赤の反射をそれぞれ行うコレステリ
ック液晶層10Gおよび10Rを形成した状態を示す。
緑および赤の反射を行うコレステリック液晶層10G,
10Rは、カイラル材の量をそれぞれ6.7wt%,
5.8wt%として、550nm,630nmのカイラ
ルピッチを右旋回構造として有する。
【0038】図3は、本実施形態でカラー表示を行う原
理を示す。図3(a)は、反射型として用いる場合の色
表示の原理を示す。図1のカラーフィルタ基板6上に
は、シアン、マゼンタおよびイエローの3色の光を透過
する吸収型カラーフィルタ5が形成される。吸収型カラ
ーフィルタ5上の全面には、ITOなどから成る透明電
極1が形成されている。吸収型カラーフィルタ5のう
ち、シアンの光を透過する吸収型カラーフィルタ5Cか
ら入るシアン色の光は、TFT基板の青の光を反射しそ
れ以外の波長の光は透過するコレステリック液晶層10
Bによって青の波長だけが反射され、青色光となって出
射される。マゼンタの光を透過する吸収型カラーフィル
タ5Mから入るマゼンタ色の光は、赤の色の光を反射し
それ以外の光の波長は透過するコレステリック液晶層1
0Rによって赤の波長だけ反射され、赤色光となって出
射される。イエローの光を透過する吸収型カラーフィル
タ5Yから入るイエロー色の光は、緑の光を反射し、そ
れ以外の光の波長は透過するコレステリック液晶層10
Gによって緑の波長だけが反射され、緑色光となって出
射される。このようにして反射型でRGBの3原色が表
示可能となる。
理を示す。図3(a)は、反射型として用いる場合の色
表示の原理を示す。図1のカラーフィルタ基板6上に
は、シアン、マゼンタおよびイエローの3色の光を透過
する吸収型カラーフィルタ5が形成される。吸収型カラ
ーフィルタ5上の全面には、ITOなどから成る透明電
極1が形成されている。吸収型カラーフィルタ5のう
ち、シアンの光を透過する吸収型カラーフィルタ5Cか
ら入るシアン色の光は、TFT基板の青の光を反射しそ
れ以外の波長の光は透過するコレステリック液晶層10
Bによって青の波長だけが反射され、青色光となって出
射される。マゼンタの光を透過する吸収型カラーフィル
タ5Mから入るマゼンタ色の光は、赤の色の光を反射し
それ以外の光の波長は透過するコレステリック液晶層1
0Rによって赤の波長だけ反射され、赤色光となって出
射される。イエローの光を透過する吸収型カラーフィル
タ5Yから入るイエロー色の光は、緑の光を反射し、そ
れ以外の光の波長は透過するコレステリック液晶層10
Gによって緑の波長だけが反射され、緑色光となって出
射される。このようにして反射型でRGBの3原色が表
示可能となる。
【0039】図3(b)は、本実施形態の反射透過両用
の液晶表示装置を透過型として用いる場合の色表示の原
理を示す。青の光を反射してそれ以外の波長の光は透過
するコレステリック液晶層10Bを透過したイエローの
光は、シアンの光を透過する吸収型カラーフィルタ5C
を通過する際に緑色光が選択されて出射される。赤の光
を反射してそれ以外の波長の光は透過するコレステリッ
ク液晶層10Rを透過するシアンの光は、マゼンタの色
の光を透過する吸収型カラーフィルタ5Mを通過する際
に、青色光が選択されて出射される。緑の色の光を反射
してそれ以外の反射の光は透過するコレステリック液晶
層10Gを透過するマゼンタの光は、イエローの色の光
を透過する吸収型カラーフィルタ5Yを通過する際に、
赤色光が選択されて出射される。このようにして、透過
型でRGBの3原色が表示可能となる。
の液晶表示装置を透過型として用いる場合の色表示の原
理を示す。青の光を反射してそれ以外の波長の光は透過
するコレステリック液晶層10Bを透過したイエローの
光は、シアンの光を透過する吸収型カラーフィルタ5C
を通過する際に緑色光が選択されて出射される。赤の光
を反射してそれ以外の波長の光は透過するコレステリッ
ク液晶層10Rを透過するシアンの光は、マゼンタの色
の光を透過する吸収型カラーフィルタ5Mを通過する際
に、青色光が選択されて出射される。緑の色の光を反射
してそれ以外の反射の光は透過するコレステリック液晶
層10Gを透過するマゼンタの光は、イエローの色の光
を透過する吸収型カラーフィルタ5Yを通過する際に、
赤色光が選択されて出射される。このようにして、透過
型でRGBの3原色が表示可能となる。
【0040】図4および図5は、本実施形態の反射透過
両用の液晶表示装置で明暗を表示する原理を示す。説明
の便宜のため、シアン透過の吸収型カラーフィルタ5C
と青反射のコレステリック液晶層10Bとを組合せた絵
素についてのみ説明を行う。図4(a)は、反射型とし
て「明」状態の表示の原理を示す。反射での「明」状態
の表示は、液晶層3の配向が垂直となるように充分な電
圧を印加した状態で、以下のように行われる。外部入射
光の偏光方向26で示すようなランダム偏光の光が入射
すると、偏光板8を通過する際に、その透過軸方向27
に平行な直線偏光方向28の成分のみが選択される。直
線偏光方向28を有する光は位相差板でλ/4の位相差
が与えられて円偏光となる。位相差板7の遅相軸29
は、偏光板8の透過軸方向27に対し、光の進行方向で
左45°ねじれるように配置する。この配置によって、
位相差板7を通過した左は右回りの円偏光30を有する
ようになる。続いてシアン透過の吸収型カラーフィルタ
5Cを通過し、シアンの色に相当する波長範囲の円偏光
31となる。続いて電圧印加状態でリタデーションの無
い液晶層3を通過し、平均カイラルピッチが420nm
のコレステリック液晶層10Bに入射する。このときコ
レステリック液晶層10Bのカイラル方向を右ねじれと
することによって、青色の右円偏光の成分だけを選択的
に反射し、その他の成分は通過させることができる。そ
の際の反射光の偏光回転方向は右円偏光のままである。
続いてリタデーションの無い液晶層3を通過し、位相差
板7を通過することによって、再び直線偏光方向28を
有するようになる。このときの偏光方向は、入射時の直
線偏光方向28と一致するので、さらに表示面側の前面
に配置されている偏光板8を透過し、観察者に到達して
「明」状態となる。
両用の液晶表示装置で明暗を表示する原理を示す。説明
の便宜のため、シアン透過の吸収型カラーフィルタ5C
と青反射のコレステリック液晶層10Bとを組合せた絵
素についてのみ説明を行う。図4(a)は、反射型とし
て「明」状態の表示の原理を示す。反射での「明」状態
の表示は、液晶層3の配向が垂直となるように充分な電
圧を印加した状態で、以下のように行われる。外部入射
光の偏光方向26で示すようなランダム偏光の光が入射
すると、偏光板8を通過する際に、その透過軸方向27
に平行な直線偏光方向28の成分のみが選択される。直
線偏光方向28を有する光は位相差板でλ/4の位相差
が与えられて円偏光となる。位相差板7の遅相軸29
は、偏光板8の透過軸方向27に対し、光の進行方向で
左45°ねじれるように配置する。この配置によって、
位相差板7を通過した左は右回りの円偏光30を有する
ようになる。続いてシアン透過の吸収型カラーフィルタ
5Cを通過し、シアンの色に相当する波長範囲の円偏光
31となる。続いて電圧印加状態でリタデーションの無
い液晶層3を通過し、平均カイラルピッチが420nm
のコレステリック液晶層10Bに入射する。このときコ
レステリック液晶層10Bのカイラル方向を右ねじれと
することによって、青色の右円偏光の成分だけを選択的
に反射し、その他の成分は通過させることができる。そ
の際の反射光の偏光回転方向は右円偏光のままである。
続いてリタデーションの無い液晶層3を通過し、位相差
板7を通過することによって、再び直線偏光方向28を
有するようになる。このときの偏光方向は、入射時の直
線偏光方向28と一致するので、さらに表示面側の前面
に配置されている偏光板8を透過し、観察者に到達して
「明」状態となる。
【0041】図4(b)は、反射型としての「暗」状態
の表示原理を示す。液晶層3のリタデーションはλ/2
となるように電圧を印加する。外部よりの入射光の偏光
方向26はランダム偏光であっても、位相差板7を通過
する際に円偏光30となる。このとき偏光板8の透過軸
方向27と位相差板7の遅相軸29の方向とは、光の進
行方向に対して左45°ねじれの配置としておく。この
配置によって、位相差板7から出射される円偏光30
は、右回り円偏光となる。続いてシアン透過の吸収型カ
ラーフィルタ5Cを透過し、シアンの円偏光31とな
る。ここまでは、図4(a)に示す「明」状態の表示と
同様である。
の表示原理を示す。液晶層3のリタデーションはλ/2
となるように電圧を印加する。外部よりの入射光の偏光
方向26はランダム偏光であっても、位相差板7を通過
する際に円偏光30となる。このとき偏光板8の透過軸
方向27と位相差板7の遅相軸29の方向とは、光の進
行方向に対して左45°ねじれの配置としておく。この
配置によって、位相差板7から出射される円偏光30
は、右回り円偏光となる。続いてシアン透過の吸収型カ
ラーフィルタ5Cを透過し、シアンの円偏光31とな
る。ここまでは、図4(a)に示す「明」状態の表示と
同様である。
【0042】続いて、リタデーションがλ/2となるよ
うに電極を印加された液晶層3を通過する。その際液晶
層3の配向方向を、位相差板7の遅相軸29に直交する
ように設定すると、液晶層3を通過しコレステリック液
晶層10Bに入射する光は、左円偏光32となる。ここ
でコレステリック液晶層10Bのカイラル方向は右回り
であるので、左円偏光32の左はコレステリック液晶層
10Bによって反射されることなく、すべて透過するの
で観察者には到達せず、「暗」状態となる。このよう
に、液晶層3の配向が垂直となるような充分な電圧を透
明電極1,2間に印加することによって「明」状態、液
晶層3のリタデーションがλ/2となるように電圧を印
加することによって「暗」状態を表示することが可能と
なる。
うに電極を印加された液晶層3を通過する。その際液晶
層3の配向方向を、位相差板7の遅相軸29に直交する
ように設定すると、液晶層3を通過しコレステリック液
晶層10Bに入射する光は、左円偏光32となる。ここ
でコレステリック液晶層10Bのカイラル方向は右回り
であるので、左円偏光32の左はコレステリック液晶層
10Bによって反射されることなく、すべて透過するの
で観察者には到達せず、「暗」状態となる。このよう
に、液晶層3の配向が垂直となるような充分な電圧を透
明電極1,2間に印加することによって「明」状態、液
晶層3のリタデーションがλ/2となるように電圧を印
加することによって「暗」状態を表示することが可能と
なる。
【0043】図5は、本実施形態の反射透過両用の液晶
表示装置で透過表示時の明暗表示原理を示す。説明の便
宜のため、シアン透過の吸収型カラーフィルタ5Cと青
反射のコレステリック液晶層10Bとを用いた絵素につ
いてのみ説明を行うけれども、他の組合わせについても
原理は同様である。図5(a)に示すように、透過型と
しての「明」状態の表示は、液晶層3の配向が垂直とな
るような充分な電圧を透明電極1,2間に印加すること
によって行われる。液晶表示器4の背面側にバックライ
トとして設ける照明装置14から照明光の偏光方向33
で示すように入射する光は、ランダム偏光である。偏光
板13を通過すると、偏光板13の透過軸方向34に平
行な直線偏光方向35の成分のみが選択される。λ/4
の位相差板12を通過すると、直線偏光方向35の光
は、円偏光36となる。このとき、偏光板13の透過軸
方向34は、偏光板8の透過軸方向27と平行となるよ
うに配置し、偏光板13の透過軸方向34と位相差板1
2の遅相軸37の方向とは光の進行方向に対して左45
°ねじれる状態の配置とする。この配置によって、位相
差板12から出射される光は、右回りの円偏光38とな
る。続いて青を反射するコレステリック液晶層10Bに
入射する光は、青の成分を除いたイエロー成分だけが透
過され、イエローの右回り円偏光39となる。続いて電
圧印加状態でリタデーションの無い液晶層3を通過し、
さらにシアン透過の吸収型カラーフィルタ5Cを透過す
ると、イエローのうちの赤成分が吸収され、緑の円偏光
40となる。続いて位相差板7を通過して直線偏光方向
28を有する直線偏光となり、偏光板8を通過して観察
者に到達し、「明」状態となる。
表示装置で透過表示時の明暗表示原理を示す。説明の便
宜のため、シアン透過の吸収型カラーフィルタ5Cと青
反射のコレステリック液晶層10Bとを用いた絵素につ
いてのみ説明を行うけれども、他の組合わせについても
原理は同様である。図5(a)に示すように、透過型と
しての「明」状態の表示は、液晶層3の配向が垂直とな
るような充分な電圧を透明電極1,2間に印加すること
によって行われる。液晶表示器4の背面側にバックライ
トとして設ける照明装置14から照明光の偏光方向33
で示すように入射する光は、ランダム偏光である。偏光
板13を通過すると、偏光板13の透過軸方向34に平
行な直線偏光方向35の成分のみが選択される。λ/4
の位相差板12を通過すると、直線偏光方向35の光
は、円偏光36となる。このとき、偏光板13の透過軸
方向34は、偏光板8の透過軸方向27と平行となるよ
うに配置し、偏光板13の透過軸方向34と位相差板1
2の遅相軸37の方向とは光の進行方向に対して左45
°ねじれる状態の配置とする。この配置によって、位相
差板12から出射される光は、右回りの円偏光38とな
る。続いて青を反射するコレステリック液晶層10Bに
入射する光は、青の成分を除いたイエロー成分だけが透
過され、イエローの右回り円偏光39となる。続いて電
圧印加状態でリタデーションの無い液晶層3を通過し、
さらにシアン透過の吸収型カラーフィルタ5Cを透過す
ると、イエローのうちの赤成分が吸収され、緑の円偏光
40となる。続いて位相差板7を通過して直線偏光方向
28を有する直線偏光となり、偏光板8を通過して観察
者に到達し、「明」状態となる。
【0044】図5(b)は、透過型としての「暗」状態
の表示原理を示す。液晶層3のリタデーションがλ/2
となるように電圧を印加しておく。液晶表示器4の裏面
側の照明装置14に入射する照明光の偏光方向33はラ
ンダム偏光であり、偏光板13を通過して直線偏光方向
35を有する成分が選択される。位相差板12を通過す
ることによって、円偏光36となる。このとき偏光板1
3の透過軸方向34と位相差板12の遅相軸37の方向
とは、光の進行方向に対して左45°ねじれの配置とす
る。この配置によって、位相差板12から出射される円
偏光36は右回りの円偏光となる。続いて青を反射する
コレステリック液晶層10Bに入射した光は、青の成分
を除いたイエロー成分だけが透過されて、イエローの右
回り円偏光38となる。続いてリタデーションがλ/2
となるように電圧を印加された液晶層3を通過する。そ
の際液晶層3の配向方向を位相差板12の遅相軸37に
直交するように設定すると、液晶層3を通過した光は左
の円偏光41となる。さらにシアン透過の吸収型カラー
フィルタ5Cを透過すると、イエローのうちの赤成分が
吸収され、緑の円偏光となる。続いて位相差板7を通過
すると、左回りの円偏光は入射時の偏光方向と直交した
直線偏光となる。したがって、さらに表示面側に設置さ
れる偏光板8によって吸収されるので、観察者には到達
せず「暗」状態となる。このように、液晶層3の配向が
垂直となるような充分な電圧を透明電極1,2間に印加
することによって「明」、液晶層3のリタデーションが
λ/2となるように透明電極1,2間に電極を印加する
ことによって「暗」状態を表示することが可能となる。
の表示原理を示す。液晶層3のリタデーションがλ/2
となるように電圧を印加しておく。液晶表示器4の裏面
側の照明装置14に入射する照明光の偏光方向33はラ
ンダム偏光であり、偏光板13を通過して直線偏光方向
35を有する成分が選択される。位相差板12を通過す
ることによって、円偏光36となる。このとき偏光板1
3の透過軸方向34と位相差板12の遅相軸37の方向
とは、光の進行方向に対して左45°ねじれの配置とす
る。この配置によって、位相差板12から出射される円
偏光36は右回りの円偏光となる。続いて青を反射する
コレステリック液晶層10Bに入射した光は、青の成分
を除いたイエロー成分だけが透過されて、イエローの右
回り円偏光38となる。続いてリタデーションがλ/2
となるように電圧を印加された液晶層3を通過する。そ
の際液晶層3の配向方向を位相差板12の遅相軸37に
直交するように設定すると、液晶層3を通過した光は左
の円偏光41となる。さらにシアン透過の吸収型カラー
フィルタ5Cを透過すると、イエローのうちの赤成分が
吸収され、緑の円偏光となる。続いて位相差板7を通過
すると、左回りの円偏光は入射時の偏光方向と直交した
直線偏光となる。したがって、さらに表示面側に設置さ
れる偏光板8によって吸収されるので、観察者には到達
せず「暗」状態となる。このように、液晶層3の配向が
垂直となるような充分な電圧を透明電極1,2間に印加
することによって「明」、液晶層3のリタデーションが
λ/2となるように透明電極1,2間に電極を印加する
ことによって「暗」状態を表示することが可能となる。
【0045】図6は、本実施形態の吸収型カラーフィル
タ5とコレステリック液晶層10との色の組合せを変え
るときの表示色を示す。吸収型カラーフィルタのシア
ン、マゼンタ、イエローの透過に対し、コレステリック
液晶層の緑、青、赤の反射をそれぞれ対応させても、図
6(a)に示す反射型、図6(b)に示す透過型の両方
でRGBの三原色カラー表示を行うことができる。
タ5とコレステリック液晶層10との色の組合せを変え
るときの表示色を示す。吸収型カラーフィルタのシア
ン、マゼンタ、イエローの透過に対し、コレステリック
液晶層の緑、青、赤の反射をそれぞれ対応させても、図
6(a)に示す反射型、図6(b)に示す透過型の両方
でRGBの三原色カラー表示を行うことができる。
【0046】本実施形態の構成を用いることによって、
反射と透過とが切換え可能で、しかも反射と透過とで光
の利用率を分割することがない非常に明るいカラー液晶
表示装置を製造することが可能となる。
反射と透過とが切換え可能で、しかも反射と透過とで光
の利用率を分割することがない非常に明るいカラー液晶
表示装置を製造することが可能となる。
【0047】図7は、本発明の実施の他の形態としての
反射透過両用のカラー液晶表示器の断面構成を示す。本
実施形態で、図1の実施形態に対応する部分には同一の
参照符を付し、重複する説明を省略する。本実施形態で
は反射透過層50は2層のコレステリック液晶層51,
52を有する。反射透過層50は、それぞれ絵素単位で
カイラルピッチが異なるコレステリック液晶層51,5
2から構成される。シアンに相当する波長範囲の光を反
射してそれ以外の光を透過させる反射透過層50Cは、
カイラルピッチの平均値が500〜570nmのコレス
テリック液晶層51Gと、カイラルピッチの平均値が4
00〜450nmのコレステリック液晶層52Bとを2
層積層して構成する。マゼンタに相当する波長範囲の光
を反射してそれ以外の波長の光を透過させる反射透過層
50Mは、カイラルピッチの平均値が400〜450n
mのコレステリック液晶層51Bと、カイラルピッチの
平均値が600〜700nmのコレステリック液晶層5
2Rとを2層積層して構成する。イエローに相当する波
長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光を透過させる
反射透過層50Yは、カイラルピッチの平均値が600
〜700nmのコレステリック液晶層51Rと、カイラ
ルピッチの平均値が500〜570nmのコレステリッ
ク液晶層52Gとを2層積層することによって構成す
る。本実施形態のコレステリック液晶層51B,52B
ではカイラルピッチを420nmとし、コレステリック
液晶層51G,52Gではカイラルピッチの平均値を5
50nmとし、コレステリック液晶層51R,52Rで
はカイラルピッチの平均値を630nmとしている。各
コレステリック液晶層51,52の製造方法は、図2に
示したように行うことができる。
反射透過両用のカラー液晶表示器の断面構成を示す。本
実施形態で、図1の実施形態に対応する部分には同一の
参照符を付し、重複する説明を省略する。本実施形態で
は反射透過層50は2層のコレステリック液晶層51,
52を有する。反射透過層50は、それぞれ絵素単位で
カイラルピッチが異なるコレステリック液晶層51,5
2から構成される。シアンに相当する波長範囲の光を反
射してそれ以外の光を透過させる反射透過層50Cは、
カイラルピッチの平均値が500〜570nmのコレス
テリック液晶層51Gと、カイラルピッチの平均値が4
00〜450nmのコレステリック液晶層52Bとを2
層積層して構成する。マゼンタに相当する波長範囲の光
を反射してそれ以外の波長の光を透過させる反射透過層
50Mは、カイラルピッチの平均値が400〜450n
mのコレステリック液晶層51Bと、カイラルピッチの
平均値が600〜700nmのコレステリック液晶層5
2Rとを2層積層して構成する。イエローに相当する波
長範囲の光を反射してそれ以外の波長の光を透過させる
反射透過層50Yは、カイラルピッチの平均値が600
〜700nmのコレステリック液晶層51Rと、カイラ
ルピッチの平均値が500〜570nmのコレステリッ
ク液晶層52Gとを2層積層することによって構成す
る。本実施形態のコレステリック液晶層51B,52B
ではカイラルピッチを420nmとし、コレステリック
液晶層51G,52Gではカイラルピッチの平均値を5
50nmとし、コレステリック液晶層51R,52Rで
はカイラルピッチの平均値を630nmとしている。各
コレステリック液晶層51,52の製造方法は、図2に
示したように行うことができる。
【0048】一方、カラーフィルタ基板6上には、シア
ン、マゼンタおよびイエローの3色から成る吸収型カラ
ーフィルタ5が形成されており、吸収型カラーフィルタ
5上の全面にはITOなどから成る透明電極1が形成さ
れている。カラーフィルタ基板6とTFT基板11とを
ラビング処理の方向が互いに平行となるように貼合わせ
る。この際、対向する透明電極1,2間には、図示を省
略する粒径3.0μmのガラススペーサを予め散布して
おく。貼合わせの際には、シアン透過の吸収型カラーフ
ィルタ5Cと、アゼンタを反射する反射透過層50M、
マゼンタ透過の吸収型カラーフィルタ5Mとイエローを
反射する反射透過層50Y、イエローを透過する吸収型
カラーフィルタ5Yとシアンを反射する反射透過層50
Cとがそれぞれ対応するように配置させる。その後TF
T基板11の透明電極2とカラーフィルタ基板6側の透
明電極1との間に液晶層3を構成する液晶材料、たとえ
ばメルク社製の商品名ZLI−3926を注入し、さら
に位相差板7,12、偏光板8,13を配置し、さらに
偏光板8の表示面側に光散乱板9を、偏光板13の背面
側の外部に照明装置14を配置して本実施形態の反射透
過両用カラー液晶表示装置を形成することができる。
ン、マゼンタおよびイエローの3色から成る吸収型カラ
ーフィルタ5が形成されており、吸収型カラーフィルタ
5上の全面にはITOなどから成る透明電極1が形成さ
れている。カラーフィルタ基板6とTFT基板11とを
ラビング処理の方向が互いに平行となるように貼合わせ
る。この際、対向する透明電極1,2間には、図示を省
略する粒径3.0μmのガラススペーサを予め散布して
おく。貼合わせの際には、シアン透過の吸収型カラーフ
ィルタ5Cと、アゼンタを反射する反射透過層50M、
マゼンタ透過の吸収型カラーフィルタ5Mとイエローを
反射する反射透過層50Y、イエローを透過する吸収型
カラーフィルタ5Yとシアンを反射する反射透過層50
Cとがそれぞれ対応するように配置させる。その後TF
T基板11の透明電極2とカラーフィルタ基板6側の透
明電極1との間に液晶層3を構成する液晶材料、たとえ
ばメルク社製の商品名ZLI−3926を注入し、さら
に位相差板7,12、偏光板8,13を配置し、さらに
偏光板8の表示面側に光散乱板9を、偏光板13の背面
側の外部に照明装置14を配置して本実施形態の反射透
過両用カラー液晶表示装置を形成することができる。
【0049】図8は、本実施形態の反射透過両用のカラ
ー液晶表示装置の色表示を行う原理を示す。図8(a)
は反射型として用いるときの原理を示す。シアン透過の
吸収型カラーフィルタ5Cから入るシアン色の光は、マ
ゼンタの光を反射しそれ以外の波長の光は透過する反射
透過層50Mによって、青の波長だけが反射され、青色
光となって出射される。マゼンタの光を透過する吸収型
カラーフィルタ5Mから入るマゼンタ色の光は、イエロ
ーの色の光を反射してそれ以外の波長の光は透過する反
射透過層50Yによって、赤の波長だけが反射され、赤
色光となって出射される。イエローの色の光を透過する
吸収型カラーフィルタ5Yから入るイエロー色の光は、
シアンの色の光を反射してそれ以外の波長の光は透過す
る反射透過層50Cによって緑の波長だけが反射され、
緑色光となって出射される。このようにして、反射型で
RGBの3原色の表示が可能となる。
ー液晶表示装置の色表示を行う原理を示す。図8(a)
は反射型として用いるときの原理を示す。シアン透過の
吸収型カラーフィルタ5Cから入るシアン色の光は、マ
ゼンタの光を反射しそれ以外の波長の光は透過する反射
透過層50Mによって、青の波長だけが反射され、青色
光となって出射される。マゼンタの光を透過する吸収型
カラーフィルタ5Mから入るマゼンタ色の光は、イエロ
ーの色の光を反射してそれ以外の波長の光は透過する反
射透過層50Yによって、赤の波長だけが反射され、赤
色光となって出射される。イエローの色の光を透過する
吸収型カラーフィルタ5Yから入るイエロー色の光は、
シアンの色の光を反射してそれ以外の波長の光は透過す
る反射透過層50Cによって緑の波長だけが反射され、
緑色光となって出射される。このようにして、反射型で
RGBの3原色の表示が可能となる。
【0050】図8(b)は透過型として用いる場合の色
表示の原理を示す。マゼンタの光を反射してそれ以外の
波長の光は透過する反射透過層50Mを透過した緑色の
光は、シアンの光を透過する吸収型カラーフィルタ5C
をそのまま通過し、緑色光となって出射される。イエロ
ーの色の光を反射してそれ以外の波長の光は透過する反
射透過層50Yを透過した青色の光は、マゼンタの色の
光を透過する吸収型カラーフィルタ5Mをそのまま通過
し、青色光となって出射される。シアンの光を反射して
それ以外の波長の光は透過する反射透過層50Cを透過
した赤色の光は、イエローの光を透過する吸収型カラー
フィルタ5Yをそのまま通過し、赤色光となって出射さ
れる。このようにして、透過型でのRGBの3原色の表
示が可能となる。また、明暗の表示原理は、図1の実施
形態と同様で、図4および図5のようにして行われる。
表示の原理を示す。マゼンタの光を反射してそれ以外の
波長の光は透過する反射透過層50Mを透過した緑色の
光は、シアンの光を透過する吸収型カラーフィルタ5C
をそのまま通過し、緑色光となって出射される。イエロ
ーの色の光を反射してそれ以外の波長の光は透過する反
射透過層50Yを透過した青色の光は、マゼンタの色の
光を透過する吸収型カラーフィルタ5Mをそのまま通過
し、青色光となって出射される。シアンの光を反射して
それ以外の波長の光は透過する反射透過層50Cを透過
した赤色の光は、イエローの光を透過する吸収型カラー
フィルタ5Yをそのまま通過し、赤色光となって出射さ
れる。このようにして、透過型でのRGBの3原色の表
示が可能となる。また、明暗の表示原理は、図1の実施
形態と同様で、図4および図5のようにして行われる。
【0051】図9は、図7の実施形態で、吸収型カラー
フィルタ5でのシアン、マゼンタおよびイエローの透過
に対し、反射透過層50での反射光をイエロー、マゼン
タおよびシアンにそれぞれ対応させた場合の反射による
色表示の原理を図9(a)に示し、透過による色表示の
原理を図9(b)に示す。このような構成を用いること
によって、反射と透過との切換えが可能で、反射と透過
とで光の利用率を分割することが無い非常に明るいカラ
ー液晶表示装置の製造を可能にすることができる。
フィルタ5でのシアン、マゼンタおよびイエローの透過
に対し、反射透過層50での反射光をイエロー、マゼン
タおよびシアンにそれぞれ対応させた場合の反射による
色表示の原理を図9(a)に示し、透過による色表示の
原理を図9(b)に示す。このような構成を用いること
によって、反射と透過との切換えが可能で、反射と透過
とで光の利用率を分割することが無い非常に明るいカラ
ー液晶表示装置の製造を可能にすることができる。
【0052】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、2枚の透
明電極基板間に封入される液晶層で形成される液晶表示
器の表示面側に配置される吸収型カラーフィルタと、背
面側に配置される反射透過層とによって、反射と透過と
の切換えを光の波長別に行うことができ、ハーフミラー
や切換え機構を設けることなく単純な構成で反射と透過
とを切換えることができ、製造が簡易化されて大幅な製
造コストの削減を図ることができる。
明電極基板間に封入される液晶層で形成される液晶表示
器の表示面側に配置される吸収型カラーフィルタと、背
面側に配置される反射透過層とによって、反射と透過と
の切換えを光の波長別に行うことができ、ハーフミラー
や切換え機構を設けることなく単純な構成で反射と透過
とを切換えることができ、製造が簡易化されて大幅な製
造コストの削減を図ることができる。
【0053】また本発明によれば、吸収型カラーフィル
タとして、シアン、マゼンタおよびイエローの3原色の
各色に相当する波長範囲の光を透過する着色層を組合わ
せて構成し、反射透過層として、青、赤および緑の3原
色の各色に相当する波長範囲の光を反射し、それ以外の
波長の光を透過させる層で構成して、反射型および透過
型の両用のカラー液晶表示を行うことができる。
タとして、シアン、マゼンタおよびイエローの3原色の
各色に相当する波長範囲の光を透過する着色層を組合わ
せて構成し、反射透過層として、青、赤および緑の3原
色の各色に相当する波長範囲の光を反射し、それ以外の
波長の光を透過させる層で構成して、反射型および透過
型の両用のカラー液晶表示を行うことができる。
【0054】また本発明によれば、吸収型カラーフィル
タのシアンの透過に対して、反射透過層の青の反射を対
応させ、吸収型カラーフィルタのマゼンタの透過に対し
て反射透過層の赤の反射を対応させ、吸収型カラーフィ
ルタのイエローの透過に対して反射透過層の緑の反射を
対応させるので、反射型でも透過型でもRGBの3原色
でのカラー表示を行うことができる。
タのシアンの透過に対して、反射透過層の青の反射を対
応させ、吸収型カラーフィルタのマゼンタの透過に対し
て反射透過層の赤の反射を対応させ、吸収型カラーフィ
ルタのイエローの透過に対して反射透過層の緑の反射を
対応させるので、反射型でも透過型でもRGBの3原色
でのカラー表示を行うことができる。
【0055】また本発明によれば、吸収型カラーフィル
タでのシアンの透過に反射透過層での緑の反射を対応さ
せ、反射吸収層で青の反射を対応させ、吸収型カラーフ
ィルタでイエローの透過に対して反射透過層で赤の反射
を対応させるので、反射型としても透過型としてもRG
Bの3原色によるカラー表示を行うことができる。
タでのシアンの透過に反射透過層での緑の反射を対応さ
せ、反射吸収層で青の反射を対応させ、吸収型カラーフ
ィルタでイエローの透過に対して反射透過層で赤の反射
を対応させるので、反射型としても透過型としてもRG
Bの3原色によるカラー表示を行うことができる。
【0056】また本発明によれば、シアン、マゼンタお
よびイエローの3原色の各色の波長範囲に対応する光を
透過する吸収型カラーフィルタと、シアン、マゼンタお
よびイエローの各色に相当する波長範囲の光を他の波長
の光を透過する反射透過層とを組合わせ、反射型と透過
型との両方でRGBの3原色でカラー表示を行うことが
できる。
よびイエローの3原色の各色の波長範囲に対応する光を
透過する吸収型カラーフィルタと、シアン、マゼンタお
よびイエローの各色に相当する波長範囲の光を他の波長
の光を透過する反射透過層とを組合わせ、反射型と透過
型との両方でRGBの3原色でカラー表示を行うことが
できる。
【0057】また本発明によれば、吸収型カラーフィル
タでのシアンの透過と反射透過層でのマゼンタの反射と
を対応させ、吸収型カラーフィルタでのマゼンタの透過
と反射透過層でノイエローの反射とを対応させ、吸収型
透過層でのイエローの透過と反射透過層でのシアンの反
射とを対応させて、反射型でも透過型でもRGBの3原
色によるカラー表示を行わせることができる。
タでのシアンの透過と反射透過層でのマゼンタの反射と
を対応させ、吸収型カラーフィルタでのマゼンタの透過
と反射透過層でノイエローの反射とを対応させ、吸収型
透過層でのイエローの透過と反射透過層でのシアンの反
射とを対応させて、反射型でも透過型でもRGBの3原
色によるカラー表示を行わせることができる。
【0058】また本発明によれば、吸収型カラーフィル
タでのシアンの透過に反射透過層でのイエローの反射を
対応させ、吸収型カラーフィルタでのマゼンタの透過に
反射透過層でのシアンの透過を対応させ、吸収型カラー
フィルタでのイエローの透過に反射透過層でのマゼンタ
の反射を対応させて、反射型でも透過型でもRGBの3
原色によるカラー表示を行わせることができる。
タでのシアンの透過に反射透過層でのイエローの反射を
対応させ、吸収型カラーフィルタでのマゼンタの透過に
反射透過層でのシアンの透過を対応させ、吸収型カラー
フィルタでのイエローの透過に反射透過層でのマゼンタ
の反射を対応させて、反射型でも透過型でもRGBの3
原色によるカラー表示を行わせることができる。
【0059】また本発明によれば、反射透過層としてコ
レステリック液晶層を用いて、反射する光の波長範囲の
調整をカイラルピッチによって容易に行わせることがで
きる。
レステリック液晶層を用いて、反射する光の波長範囲の
調整をカイラルピッチによって容易に行わせることがで
きる。
【0060】また本発明によれば、ねじれネマチック型
の液晶表示器を構成して、明暗のコントロールを容易に
行うことができる。
の液晶表示器を構成して、明暗のコントロールを容易に
行うことができる。
【0061】また本発明によれば、照明手段によって反
射型としても透過型としても明るい画像表示を行わせる
ことができる。
射型としても透過型としても明るい画像表示を行わせる
ことができる。
【0062】また本発明によれば、表示面側の外部に光
散乱板を備えるので、反射型として用いる場合の光源等
の写り込みを避けることができ、液晶表示器の表示内容
の視認性を向上させることができる。
散乱板を備えるので、反射型として用いる場合の光源等
の写り込みを避けることができ、液晶表示器の表示内容
の視認性を向上させることができる。
【図1】本発明の実施の一形態のカラー液晶表示装置の
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図2】図1の実施形態のコレステリック液晶層10を
製造する工程を概略的に示す簡略化した断面図である。
製造する工程を概略的に示す簡略化した断面図である。
【図3】図1の実施形態で反射状態および透過状態でR
GBの3原色のカラー表示を行う原理を示す図である。
GBの3原色のカラー表示を行う原理を示す図である。
【図4】図1の実施形態の液晶表示装置で反射型として
明暗表示を行う原理を示す図である。
明暗表示を行う原理を示す図である。
【図5】図1の実施形態の液晶表示装置で透過型として
明暗表示を行う原理を示す図である。
明暗表示を行う原理を示す図である。
【図6】図1の実施形態で吸収型カラーフィルタ5とコ
レステリック液晶層10とで色の組合わせを変えたとき
に反射型および透過型でRGB3原色の表示が可能な原
理を示す図である。
レステリック液晶層10とで色の組合わせを変えたとき
に反射型および透過型でRGB3原色の表示が可能な原
理を示す図である。
【図7】本発明の実施の他の形態のカラー液晶表示装置
の構成を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
【図8】図7の実施形態で反射型および透過型でRGB
の3原色のカラー表示を行う原理を示す図である。
の3原色のカラー表示を行う原理を示す図である。
【図9】図7の実施形態で吸収型カラーフィルタ5と反
射透過層50との色の組合わせを変えて反射型および透
過型でRGB3原色のカラー表示を行う原理を示す図で
ある。
射透過層50との色の組合わせを変えて反射型および透
過型でRGB3原色のカラー表示を行う原理を示す図で
ある。
1,2 透明電極
3 液晶層
4 液晶表示器
5,5B,5G,5R 吸収型カラーフィルタ
6 カラーフィルタ基板
7,12 位相差板
8,13 偏光板
9 光散乱板
10,10B,10G,10R,51,51B,51
G,51R,52,52B,52G,52R コレステ
リック液晶層 11 TFT基板 14 照明装置 15 液晶駆動用素子 50,50B,50G,50R 反射透過層
G,51R,52,52B,52G,52R コレステ
リック液晶層 11 TFT基板 14 照明装置 15 液晶駆動用素子 50,50B,50G,50R 反射透過層
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(56)参考文献 特開 平11−44890(JP,A)
特開 平9−80428(JP,A)
特開2000−258760(JP,A)
特開 平11−24052(JP,A)
特開 平6−130424(JP,A)
特開 平9−281489(JP,A)
特開 平8−320480(JP,A)
特開 平10−206844(JP,A)
実開 平1−117602(JP,U)
国際公開97/045766(WO,A1)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G02F 1/13 - 1/141
Claims (11)
- 【請求項1】 2枚の透明電極基板、および透明電極基
板間に封入される液晶層で形成される液晶表示器と、 液晶表示器の表示面側に配置される吸収型カラーフィル
タと、 液晶表示器の背面側に配置され、吸収型カラーフィルタ
を透過する光の波長範囲のうち、一部を選択的に反射
し、残部を透過する反射透過層とを含むことを特徴とす
るカラー液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記吸収型カラーフィルタは、前記液晶
表示器で表示される各絵素に対してシアン、マゼンタお
よびイエローの3原色のうちのいずれか1色に相当する
波長範囲の光を透過する着色層が、3色分ずつ組合わさ
れて構成され、前記反射透過層は、該絵素に対して青、
赤および緑の3原色のうちのいずれか1色に相当する波
長範囲の光を反射し、それ以外の波長の光を透過させる
層が、3色分ずつ組合わされて構成されることを特徴と
する請求項1記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記吸収型カラーフィルタと前記反射透
過層とは、 シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、青
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光を透過させる層とが対応し、 マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
赤の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波
長の光を透過させる層とが対応し、 イエローの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
緑の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波
長範囲の光を透過させる層とが対応するように、それぞ
れ配置されることを特徴とする請求項2記載のカラー液
晶表示装置。 - 【請求項4】 前記吸収型カラーフィルタと前記反射透
過層とは、 シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、緑
の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波長
の光を透過させる層とが対応し、 マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
青の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波
長の光を透過させる層とが対応し、 イエローの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
赤の色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外の波
長の光を透過させる層とが対応するように、それぞれ配
置されることを特徴とする請求項2記載のカラー液晶表
示装置。 - 【請求項5】 前記吸収型カラーフィルタは、前記液晶
表示器で表示される各絵素に対してシアン、マゼンタお
よびイエローの3原色のうちのいずれか1色に相当する
波長範囲の光を透過する着色層が、3色分ずつ組合わさ
れて構成され、前記反射透過層は、該絵素に対してシア
ン、マゼンタおよびイエローの3原色のうちのいずれか
1色に相当する波長範囲の光を反射し、それ以外の波長
の光を透過させる層が、3色分ずつ組合わされて構成さ
れることを特徴とする請求項1記載のカラー液晶表示装
置。 - 【請求項6】 前記吸収型カラーフィルタと前記反射透
過層とは、 シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、マ
ゼンタの色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外
の波長の光を透過させる層とが対応し、 マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
イエローの色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以
外の波長の光を透過させる層とが対応し、 イエローの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
シアンの色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外
の波長の光を透過させる層とが対応するように、それぞ
れ配置されることを特徴とする請求項5記載のカラー液
晶表示装置。 - 【請求項7】 前記吸収型カラーフィルタと前記反射透
過層とは、 シアンの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、イ
エローの色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外
の波長の光を透過させる層とが対応し、 マゼンタの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
シアンの色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以外
の波長の光を透過させる層とが対応し、 イエローの色に相当する波長範囲の光を透過する層と、
マゼンタの色に相当する波長範囲の光を反射してそれ以
外の波長の光を透過させる層とが対応するように、それ
ぞれ配置されることを特徴とする請求項5記載のカラー
液晶表示装置。 - 【請求項8】 前記反射透過層は、コレステリック液晶
層で形成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれ
かに記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項9】 前記2枚の透明電極基板間に封入される
液晶層は、ねじれネマチック液晶層であり、 該2枚の透明電極を挟持する2枚の偏光板をさらに含む
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のカラ
ー液晶表示装置。 - 【請求項10】 前記2枚の透明電極基板の少なくとも
一方側の外部に、照明手段を備えることを特徴とする請
求項1〜9のいずれかに記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項11】 前記2枚の透明基板の表示面側の外部
に、光散乱板を備えることを特徴とする請求項1〜10
のいずれかに記載のカラー液晶表示装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07624099A JP3405935B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | カラー液晶表示装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07624099A JP3405935B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | カラー液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000275631A JP2000275631A (ja) | 2000-10-06 |
JP3405935B2 true JP3405935B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=13599664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07624099A Expired - Fee Related JP3405935B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | カラー液晶表示装置 |
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---|---|
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---|---|---|---|---|
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KR100394988B1 (ko) * | 2001-02-14 | 2003-08-19 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 콜레스테릭 액정 컬러필터를 이용한 반사형 액정표시장치 |
JP4649749B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2011-03-16 | 凸版印刷株式会社 | 半透過型液晶表示装置 |
JP2002350836A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Toshiba Corp | 平面表示素子及び平面表示素子の製造方法 |
JP3705192B2 (ja) | 2001-10-24 | 2005-10-12 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置および電子機器 |
KR20040062598A (ko) * | 2001-10-31 | 2004-07-07 | 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 백릿 컬러 디스플레이 및 백릿 컬러 디스플레이용 필터구조체 |
JP4334191B2 (ja) | 2001-11-07 | 2009-09-30 | 大日本印刷株式会社 | コレステリック層を備えた基板およびその基板を備えた表示装置 |
KR100485530B1 (ko) * | 2001-12-19 | 2005-04-27 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정 표시 장치 및 그 제조 방법 |
KR100439650B1 (ko) * | 2002-08-14 | 2004-07-12 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 콜레스테릭 액정 컬러필터를 이용한 반사형 액정표시장치 |
JP2004029837A (ja) * | 2003-08-28 | 2004-01-29 | Seiko Epson Corp | 半透過反射型電気光学装置及び電子機器 |
JP5624522B2 (ja) | 2011-07-19 | 2014-11-12 | 株式会社東芝 | 表示装置及びその製造方法 |
CN113138491A (zh) | 2021-04-27 | 2021-07-20 | 武汉华星光电技术有限公司 | 显示面板及显示装置 |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP07624099A patent/JP3405935B2/ja not_active Expired - Fee Related
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