JP3999069B2

JP3999069B2 - 表示装置

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Publication number: JP3999069B2
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Inventors: 有広武田; 貴啓佐々木
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Publication date: 2007-10-31
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置に関し、特に、フィールドシーケンシャルカラー駆動の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置の一例は例えば液晶表示装置である。従来の一般的なカラー液晶表示装置は、赤、緑、青のカラーフィルタを備えた空間分割タイプの液晶表示装置として構成されている。また、フィールドシーケンシャルカラーと呼ばれる時分割タイプのカラー液晶表示装置も開発されている。
【０００３】
空間分割タイプの液晶表示装置では、１画素は赤、緑、青の３つの色部分を含み、赤、緑、青のカラーフィルタ及び対応する画素電極がそれぞれの色部分に配置される。赤、緑、青の画素電極を制御しながら、表示を行う。カラーフィルタを含む液晶表示装置は、簡単に比較的優れた表示を実現することができるので、現在多く利用されている。しかし、空間分割タイプの液晶表示装置には、精細度及び輝度に加え色再現性をさらに高くするのが難しいという問題点がある。
【０００４】
時分割タイプの液晶表示装置では、１画素は単一領域として形成され、単一領域に赤、緑、青の色光を順次に照射し、画素電極を制御しながらカラー表示を行う。例えば、時分割タイプの液晶表示装置では、１フレームを３つのフィールドに分割し、最初のフィールドで赤色の光を照射し、次のフィールドで緑色の光を照射し、最後のフィールドで青色の光を照射する。
【０００５】
特開２０００−２２７７８２号公報は、時分割タイプの投射型液晶表示装置を開示している。この公報では、白色光源と回転カラー板を用いて、回転カラー板を回転させながら赤、緑、青の色光を順次に照射するようにしている。しかし、白色光源と回転カラー板を用いた構造は、コンパクトな構成を要求される液晶表示装置では使用できない。
【０００６】
そこで、赤、緑、青の光源（例えば赤、緑、青のＬＥＤ）を使用し、赤、緑、青の光源を順次に点灯し、画素電極を制御しながらカラー表示を行うことが考えられている。赤、緑、青の光源を用いれば、コンパクトな液晶表示装置を構成することができる。
【０００７】
時分割タイプの液晶表示装置では、空間的にカラーフィルタを配置する必要がないため、高精細度を達成し易い。また、ＬＥＤの光の色純度はカラーフィルタの色純度よりも格段に優れているため、時分割タイプの液晶表示装置は非常に色再現性に優れる。
【０００８】
さらに、１つの画素に透明電極と反射電極とを配置し、透過型の液晶表示装置及び反射型の液晶表示装置として切り換えて使用する提案がある（例えば特開平１１−１０９４１７号公報、特開２０００−１１１９０２号公報、特開２０００−２９０１２号公報参照）。しかし、１つの基板に透明電極と反射電極とを設けることは難しい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示装置は例えば、ＰＤＡ、カーナビ、携帯電話、携帯型ノートＰＣ等の、種々の用途で使用されている。モバイル用途の液晶表示装置は、あるときは室内で使用されたり、またあるときは室外で使用されたりする。時分割タイプの液晶表示装置は上記したように色純度及び色再現性に優れるが、野外で使用されると、輝度の不足により、視認性が低下したり、色再現性が低下したりする等の問題点があった。
【００１０】
また、時分割タイプの液晶表示装置では、光源として使用されるＬＥＤについて、点灯時間が短いほど、発光強度が低くなるという問題がある。例えば、１フレームの時間が１６．７msであり、１フィールドの時間が５．６msである場合に、ＬＥＤを５．６msの時間発光させたときの発光強度はＬＥＤを１６．７msの時間発光させたときの発光強度の約半分になる。実際のＬＥＤの発光時間は、１フィールドの時間よりも短く、ＬＥＤの発光強度はさらに低下する。従って、ＬＥＤの発光強度を高くすることができるようにした時分割タイプの液晶表示装置が求められる。
【００１１】
本発明の目的は、種々の使用位置に適合した輝度及び精細度を有する表示装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置は、光シャッタを有する表示パネルと、該表示パネルを照射する発光波長の異なる複数の光源とを備え、空間分割タイプの反射モードと時分割タイプの透過モードとを切り替え可能に行うことができるように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
この構成によれば、空間分割タイプの反射モードによる表示を実施するときには、特に野外で使用する場合に反射モードの表示の特徴を引き出すことができ、また、時分割タイプの透過モードによる表示を実施するときには、室内で使用する場合にフィールドシーケンシャルカラーによる優れた色再現性を得ることができる。
【００１４】
また、本発明による表示装置は、光シャッタを有する表示パネルと、該表示パネルを照射する発光波長の異なる複数の光源とを備え、該表示パネルは光源から照射された光を反射させる反射部材を備え、該複数の光源から順次に照射された光が該反射部材で反射して表示を行うように構成することもできる。
【００１５】
この構成によれば、時分割タイプの反射モードによる表示を実現することができる。
【００１６】
また、本発明による表示装置は、光シャッタを有する表示パネルと、該表示パネルを照射する発光波長の異なる複数の光源とを備え、該複数の光源のうちの少なくとも２つの光源を同時に点灯し、点灯する光源を変えながら、異なった色の光が順次に照射されるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、１つの色の光が、少なくとも２つの光源から同時に照射された複数色の光からなるので、発光強度を高くすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１実施例の表示装置としての液晶表示装置を示す断面図、図２は図１の液晶表示装置の第２の基板を示す平面図である。液晶表示装置１０は、第１及び第２の対向する透明なガラス基板１２，１４と、第１及び第２の基板１２，１４の間に挿入された液晶１６とからなる液晶表示パネルを含む。第１の基板１２はカラーフィルタ基板であり、赤、緑、青のカラーフィルタ１８（１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）と、ブラックマトリクス２０と、透明なＩＴＯの共通電極２２とを有する。
【００２０】
第２の基板１４はＴＦＴ基板であり、画素電極２４と、ゲートバスライン２６と、データバスライン２８と、ＴＦＴ３０と、蓄積容量電極３２とを有する。画素電極２４はアルミニウムで作られた反射電極である。画素電極２４のサイズはカラーフィルタ１８のサイズと実質的に同じであり、画素電極２４とカラーフィルタ１８とは互いに重なる位置に形成される。このようにして、１画素が３つの色部分を有し、各色部分はカラーフィルタ１８及び反射部材２４を含む。
【００２１】
図２には、第１の基板１２のブラックマトリクス２０が破線で示されている。ブラックマトリクス２０はゲートバスライン２６と、データバスライン２８と、ＴＦＴ３０とを覆い、カラーフィルタ１８及び画素電極２４を露出させる開口部２０Ａを有する。ブラックマトリクス２０の開口部２０Ａの面積はカラーフィルタ１８及び画素電極２４の面積よりも大きい。例えば、ブラックマトリクス２０の開口部２０Ａの幅は５２μｍであり、画素電極２４の幅は４３μｍである。よって、画素電極２４のまわりに透過領域３４が形成される。画素電極２４を含む領域は反射領域になる。なお、必要に応じて、配向膜が第１及び第２の基板１２、１４に設けられる。
【００２２】
さらに、図１に示されるように、偏光板３６が第１の基板１２の外側に設けられ、偏光板３８が第２の基板１４の外側に設けられる。さらに、バックライト４０が偏光板３８の外側に設けられる。バックライト４０は、導光板４０Ａと、導光板４０Ａのサイドエッジに配置されたＬＥＤアレイ４０Ｂと、リフレクタ４０Ｃとを含む。
【００２３】
図３は図１のバックライトを示す部分平面図である。ＬＥＤアレイ４０Ｂは、赤色のＬＥＤ４２Ｒと、緑色のＬＥＤ４２Ｇと、青色のＬＥＤ４２Ｂとを含む。これらのＬＥＤ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂは、発光波長の異なる複数の光源である。
【００２４】
図１において、カラーフィルタ１８はブラックマトリクス２０の開口部２０Ａよりも小さいので、カラーフィルタ１８とブラックマトリクス２０の間には間隙が形成されている。共通電極２２はカラーフィルタ１８を覆う部分及びカラーフィルタ１８のない部分を含む。カラーフィルタ１８を含む部分のセル厚（反射領域のセル厚）は、カラーフィルタ１８のない部分のセル厚（透過領域３４のセル厚）よりも大きくなっている。
【００２５】
液晶表示装置１０の使用時には、電界４４が共通電極２２と画素電極２４との間に形成される。画素電極２４の外縁部においては、電界（電気力線）４４Ｅは画素電極２４の外縁部よりも外側に膨れて形成される。従って、透過領域３４には画素電極２４はないけれども、透過領域３４に位置する液晶は電界４４Ｅによって駆動される。
【００２６】
この実施例においては、空間分割タイプの反射モードによる表示と時分割タイプの透過モードによる表示とを切り替えて行うことができるようになっている。
【００２７】
図４は図１の液晶表示装置の作用を説明する略図であり、（Ａ）は空間分割タイプの反射モードを説明する図、（Ｂ）は時分割タイプの透過モードを説明する図である。図５は図１の液晶表示装置１０の作用を説明するフローチャートである。液晶１６及び画素電極２４は光シャッタとして作用する。
【００２８】
図５において、液晶表示装置１０に設けられた制御装置（図示せず）は、ステップＳ１において、使用者が反射モードを選択しているかどうかを判断する。例えば、反射モード及び透過モードは、液晶表示装置１０に設けられた操作ボタン（図示せず）によって選択することができる。使用者が反射モードを選択すると判断したら、ステップＳ２において、バックライト４０のＬＥＤアレイ４０ＢのＬＥＤ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂを全て消灯し、ＲＧＢの画素電極２４を個別に制御する。この場合、図４（Ａ）に示されるように、液晶表示装置１０に入射する外光ＥＬが照明源となる。外光ＥＬはスイッチオンされた画素電極２４に位置する液晶１６の部分を透過し、画素電極２４で反射して、再び液晶１６を透過し、液晶表示装置１０の表示面から出射する。
【００２９】
従って、この場合には、液晶表示装置１０はカラーフィルタ１８を含む典型的な反射型液晶表示装置として作用する。外光ＥＬが強い野外においては、透過型液晶表示装置の場合には表示光が外光ＥＬに妨げられて表示が視認できなくなることがあるが、反射型液晶表示装置の場合には外光ＥＬが光源となるために鮮明な表示が得られる。外光ＥＬが明るければ明るいほど、表示も明るくなり、視認性も向上する。従って、反射モードは、例えば野外において使用するのに適している。
【００３０】
ステップＳ１において、使用者が透過モードを選択すると判断したら、ステップＳ３において、バックライト４０のＬＥＤアレイ４０ＢのＬＥＤ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂを順次に点灯し、１画素の全てのＲＧＢ色部分の画素電極２４を同時に制御する。この場合、図４（Ｂ）に示されるように、１フレームを３つのフィールドに分割し、最初のフィールドで赤色のＬＥＤ４２Ｒを点灯させ、赤色の光ＲＬを照射しながら、１画素の全ての画素電極２４を同時に制御する。赤色の光ＲＬはスイッチオンされた画素電極２４のまわりの透過領域３４の液晶１６の部分を透過し、液晶表示装置１０の表示面から出射する。次のフィールドで緑色のＬＥＤ４２Ｇを点灯させ、同様に緑色の光ＧＬを透過させる。最後のフィールドで青色のＬＥＤ４２Ｂを点灯させ、同様に青色の光ＢＬを透過させる。
【００３１】
透過モードでは、ＬＥＤ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂの色光を使用しているので、１画素であらゆる色を出すことができ、高精細度を達成することができる。また、ＬＥＤの色純度はカラーフィルタの色純度よりも格段に優れているため、時分割タイプの液晶表示装置は非常に色再現性に優れる。ただし、透過モードを室外において使用すると、外光の影響を受けて精細度が低下する。従って、透過モードは室内で使用するのに適している。当然ではあるが、装置１０に外光の強度を測定する機能を付加し、外光の強度に応じて透過、反射を装置が自動的に切替えてもよい。
【００３２】
図１０は液晶表示装置の色度図である。黒の三角ドットで表された三角形Ａはカラーフィルタを含む反射型液晶表示装置の色再現範囲を示す。黒丸ドットで表された三角形Ｂはカラーフィルタを含む透過型液晶表示装置の色再現範囲を示す。白丸ドットで表された三角形ＣはＬＥＤ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂを含むフィールドシーケンシャルカラー駆動の液晶表示装置の色再現範囲を示す。フィールドシーケンシャルカラー駆動の液晶表示装置の色再現範囲は非常に広い。
【００３３】
空間分割タイプの反射モードでは、赤を表示させるときも、緑を表示させるときも、青を表示させるときも、１画素の全ての色部分の透過領域３４を利用するので、個別の透過領域３４の面積は小さくても、合計の透過領域３４の面積は大きくなり、明るい表示を得ることができる。一方、反射モードとして利用する場合には、透過領域３４の面積は小さくてすむため、反射領域の面積を大きく低下させる必要がない。
【００３４】
使用する液晶が同じであれば、Δndを合わせるために、透過型の液晶表示装置の場合のセル厚は、反射型の液晶表示装置のセル厚よりも大きくするのが望ましい。この実施例では、反射電極である画素電極２４の外側の透過領域３４においては、カラーフィルタ１８をなくしているため、透過領域３４のセル厚を厚くとれる。よって、透過領域３４および反射領域それぞれに最適なセル厚を設定することが可能になる。例えば、反射領域のセル厚を１．０μｍ、カラーフィルタ１８の膜厚を１．０μｍとした場合、透過領域３４は２．０μｍのセル厚を確保できる。
【００３５】
実施例においては、Δｎ＝０．２のポジ型液晶を用いてホモジニアス配向の液晶表示パネルを作成した。画素電極２４のまわりの透過通路３４の開口率が約１２％であった。フィールドシーケンシャルカラー駆動の液晶表示装置として使用した場合、光利用効率はフロントライト及びカラーフィルタを含む一般的な反射型液晶表示装置の光利用効率の９１％であった。色再現性はフィールドシーケンシャルカラー駆動の液晶表示装置に特有の非常に優れたものである。反射モードに切り換えて使用した場合にも、反射電極である画素電極２４の面積は小さくしていないため、野外で使用しても非常に高い視認性を確保できる。
【００３６】
図６は図１及び図２の液晶表示装置の変形例を示す平面図である。この例の液晶表示装置１０は図１及び図２の液晶表示装置１０と基本的に同様に構成される。この例においては、画素電極２４が抜き領域あるいは切り込み領域として形成された開口部４６を有し、透過領域３４の開口率を増加させるようにしている。透過領域３４の合計の開口率が３０％になるようにした。この場合、反射モードで使用される場合の光利用効率は小さくなるが、室内で透過モードで使用される場合を想定したときに、この実施例は有効である。画素電極２４内に設けた開口部４６はゲートバスライン２６に平行する方向に幅約１０μｍでストライプ状に複数本設けてある。画素電極２４の開口部４６の形状に合わせて、カラーフィルタ１８にも開口部を設けてある。
【００３７】
この例の透過モードの液晶表示装置の光利用効率は、フロントライト及びカラーフィルタを用いた反射型の液晶表示装置の光利用効率の２．３６倍、バックライト及びカラーフィルタを用いた透過型の液晶表示装置の光利用効率の約３割減であり、かなり高い光利用効率であった。この例の透過モードの液晶表示装置は主に室内で使用するのに適している。
【００３８】
図７は図１及び図２の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。この例の液晶表示装置１０は図１及び図２の液晶表示装置１０と基本的に同様に構成される。図１から図６の液晶表示装置においては、透過領域３４と反射領域とはセル厚を変え、セル厚の最適化を行っていた。この例においては、第１の基板１２はカラーフィルタ１８（１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）及びブラックマトリクス２０を覆う平坦化膜４８を有し、共通電極２２は平坦化膜４８の上に形成されている。この場合、反射領域でセル厚を最適化した。その結果、透過領域３４のセル厚は最適値よりずれ、液晶パネルの透過率は低下する。それでも、光利用効率は用途によっては使用可能な範囲内にあった。
【００３９】
図８は図１及び図２の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。この例においては、カラーフィルタ１８（１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）を有する反射型の液晶表示パネル、及びフロントライト４０Ｆが使用される。フロントライト４０Ｆは、バックライト４０と同様に、導光板４０Ａと、導光板４０Ａのサイドエッジに配置されたＬＥＤアレイ４０Ｂと、リフレクタ４０Ｃとを含む。図３に示されるように、ＬＥＤアレイ４０Ｂは、赤色のＬＥＤ４２Ｒと、緑色のＬＥＤ４２Ｇと、青色のＬＥＤ４２Ｂとを含む。バックライト４０では導光板４０Ａ内を通る光が上に向かって（液晶表示パネルに向かって）出射するように拡散反射層が設けられるのに対して、フロントライト４０Ｆでは導光板４０Ａ内を通る光が下に向かって（液晶表示パネルに向かって）出射するように表面にプリズム構造が設けられる。
【００４０】
この例においては、カラーフィルタ１８及び画素電極２４の面積はブラックマトリクス２０の開口部の面積よりも大きくされ、よって前の例の透過領域３４はなくなる。従って、この液晶表示装置１０は、フィールドシーケンシャルカラー駆動の反射型液晶表示装置となる。つまり、赤、緑、青の色光を画素に順次に照射する。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの画素電極２４は赤、緑、青の色光の照射と同期して制御される。従って、例えば赤色の光は赤色のカラーフィルタ１８に照射されるので、色純度は高くなる。その結果、光利用効率は通常駆動の反射型の液晶表示装置の光利用効率と大差はないが、色再現性は劇的に広がるため、用途によっては利用価値が高い。
【００４１】
図９は図１及び図２の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。この例の液晶表示装置１０はカラーフィルタのない単一領域の画素を有する反射型の液晶表示装置として構成される。この例においては、フロントライト４０Ｆが使用され、フィールドシーケンシャルカラー駆動が適用される。つまり、赤、緑、青の色光を画素に順次に照射し、画素電極２４は色光の照射と同期して制御される。この構成では、暗い環境下では良好な発色と高い光利用効率が得られる。ただし、外光が入ると反射光が影響されるので、色再現性が低下する。
【００４２】
図１１は本発明の第２実施例の表示装置としての液晶表示装置５０を示す略図である。図１２は図１１の液晶表示装置５０のラビング方向、偏光軸、位相軸を示す図である。図１３は図１１の液晶表示装置の液晶表示パネルを示す断面図である。図１４は図１３の液晶表示パネルの第２の基板を示す平面図である。
【００４３】
図１１において、液晶表示装置５０は、液晶表示パネル５２と、位相差板５４と、偏光板５６，５８と、バックライト６０とからなる。図１３に示されるように、液晶表示パネル５２は、第１及び第２の対向する透明なガラス基板６２，６４と、第１及び第２の基板１２，１４の間に挿入された液晶６６とからなる。第１の基板１２は透明な共通電極６８と配向膜７０を有する。第２の基板６４は透明な画素電極７２と配向膜７４を有する。
【００４４】
図１４に示されるように、第２の基板６４はＴＦＴ基板であり、画素電極７２と、ゲートバスライン７６と、データバスライン７８と、ＴＦＴ８０と、蓄積容量電極８２とを有する。
【００４５】
図１２において、矢印８３，８４は配向膜７０，７４のラビング方向を示し、矢印８５は位相差板５４の遅相軸の方向を示し、矢印８６，８７は偏光板５６，５８の偏光軸の方向を示す。
【００４６】
バックライト６０は、導光板６０Ａと、導光板６０Ａのサイドエッジに配置されたＬＥＤアレイ６０Ｂと、リフレクタ６０Ｃとを含む。ＬＥＤアレイ６０Ｂは、図３に示されたＬＥＤアレイ４０Ｂと同様に、赤色のＬＥＤと、緑色のＬＥＤと、青色のＬＥＤとを含む。これらのＬＥＤは、発光波長の異なる複数の光源である。
【００４７】
図１５は図１１の液晶表示装置の光源の制御の例を示す図である。図１６は図１５の光源の発光強度を示す図である。この実施例においては、フィールドシーケンシャルカラー駆動が適用される。この場合、１フレーム（例えば１６．７ms）を３つのフィールド（５．６ms）に分割し、各フィールドにおいて発光波長の異なる複数の光源のうちの少なくとも２つの光源を同時に点灯し、点灯する光源を変えながら、異なった色の光が順次に照射される。
【００４８】
図１５においては、第１フィールドにおいて赤のＬＥＤと緑のＬＥＤを点灯させ、イエローの光を照射する。第２フィールドにおいて緑のＬＥＤと青のＬＥＤを点灯させ、シアンの光を照射する。第３フィールドにおいて青のＬＥＤと赤のＬＥＤを点灯させ、マゼンタの光を照射する。この照射色に対応させて、画素電極２４の制御を行う。
【００４９】
図１６において、それぞれのＬＥＤは１フレームにおいて２回ずつ点灯され、１回ずつ点灯される場合の２倍の発光強度が得られ、明るさが改善される。この構成では、暗い環境下では良好な発色と高い光利用効率が得られる。すなわち、１つの光源、例えば赤に注目すると、赤はマゼンタとイエローの２色を形成している。このように、１つの光源からの発光が、順次照射される複数色のうちの２色以上を形成することで、光源が点灯していない（明るさに寄与していない）時間を短くできるため、光源を有効に活用できることになる。
【００５０】
図１７は図１５の光源の制御の変形例を示す図である。この例でも、各フィールドにおいて発光波長の異なる複数の光源のうちの少なくとも２つの光源を同時に点灯し、点灯する光源を変えながら、異なった色の光が順次に照射される。さらに、この例では、１つの光源からの１回の発光が、順次照射される複数色の光のうち連続した２色以上を形成するようになっている。
【００５１】
緑のＬＥＤは、照射色がイエローとシアンとなる期間中連続して点灯される。青のＬＥＤは、照射色がシアンとマゼンタとなる期間中連続して点灯された。赤のＬＥＤは、照射色がマゼンタとイエローとなる期間中、連続して点灯される（図では分断されているように見えるが、実際はこの図の繰り返しなので、連続点灯となる）。これにより、各光源１回当たりの点灯時間を長くすることができる。ここでは、各光源１回当たりの点灯時間を５．６msから１１．２msまで長くすることができた。デューティでは、３３．３％から６６．７％への改善となる。図１９光源の消費電力を一定とした場合の点灯時間の比（デューティ）と発光強度の関係を示すものである。デューティが大きいほど発光強度は強くなる。デューティの改善によって、明るさは約１．４倍改善できる。さらに、消費電力は変わらず一定である。図１５の場合、輝度が高くなる効果はあるものの、点灯回数が２倍になるので、消費電力も２倍になる。図１７の例では、点灯回数は増えないため、消費電力は増やさずに明るさを改善できる。
【００５２】
図１８は図１５の光源の制御の変形例を示す図である。この例でも、各フィールドにおいて発光波長の異なる複数の光源のうちの少なくとも２つの光源を同時に点灯し、点灯する光源を変えながら、異なった色の光が順次に照射される。さらに、この例では、１つの光源の発光強度、またはほぼ等しい発光波長特性を有する複数の光源の点灯数を照射色に応じて変化させるようにしている。一例においては、発光強度を赤：緑＝緑：青＝青：赤＝１：３とした。
【００５３】
図１５及び図１７の例においては、輝度は高くなるが、色再現性が低下するという問題がある。例えば、図１０の色度図を参照すると、従来のフィールドシーケンシャルカラー駆動の液晶表示装置では、色再現範囲は白丸ドットで表された三角形Ｃで表されている。図１５の例では、発光波長の異なる複数の光源を同時に点灯させることで、色再現範囲は三角形Ｃの各辺の中点を結ぶ三角形、すなわち白四角ドットで表された三角形Ｄとなり、色再現範囲は低下する。
【００５４】
これを改善するため、１つの光源の発光強度を照射色に対応させて変化させると、色再現範囲の三角形が、三角形Ｃの各辺の中点より頂点寄りの点から構成された三角形、すなわち、白菱形ドットで表された三角形Ｅ、又は白三角形ドットで表された三角形Ｆとなり、明るさ改善効果はやや下がるが、色再現範囲は改善される。ＬＥＤのような広い色再現範囲が可能な光源を用いることで、複数の光源を同時に点灯し、色再現性を確保しつつ明るさを改善できると言える。
【００５５】
以上の特徴に加えて、照射色を外部スイッチ等で切り替え可能にしておき、例えば色純度を優先させる場合（輝度が犠牲になる）には、従来と同様に赤、緑、青色の光を順次に点灯し、輝度を優先させる場合（色純度犠牲になる）には、外部スイッチを押すことで、赤と青の同時点灯、青と緑の同時点灯、緑と赤の同時点灯とし、目的に応じた使い分けが可能になる。１つの照射色を形成する光源の発光波長と発光強度のいずれかが切り替え可能である。
【００５６】
また、光源には、発光波長が赤、青、緑からなる３種のＬＥＤを用いた（日亜化学製）。光源を赤、青、緑からなる３種のＬＥＤとして、そのうちの２色を同時に点灯させた例を示したが、本発明で用いる光源及び点灯手段はこの例に限られるものではない。
【００５７】
液晶表示パネルは、画素数は３２０×２４０、画面サイズは３．５型とした。両基板６２，６４に、印刷法を用いて配向膜７０，７４を形成した。配向膜７０，７４にはＪＳＲ製の水平配向膜を用いた。さらに、配向膜７０，７４に、両基板６２，６４を貼り合わせた後に平行で半体方向（矢印８３，８４）になるような方向にラビングをした。次に、シール及びスペーサを介して両基板を貼り合わせて空セルを形成し、真空注入により液晶を注入した。液晶材料にはメルク製のΔｎが０．２、誘電異方性が正の材料を用いた。セル厚は２μｍとした。
【００５８】
こうして作製した液晶表示パネルの一方の側には、高電圧印加時において十分な黒輝度を得るために、位相差１００nmのリタデーションフィルム（位相差板）５４を遅相軸８５がラビング方向と直交するように配置した。さらに、液晶表示パネルの両側には、偏光軸８６，８７が互いに直交且つラビング方向から４５度の方向となるように偏光板５６，５８を配置した。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、種々の使用位置に適合した輝度及び精細度を有する表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】図１の液晶表示装置の第２の基板を示す平面図である。
【図３】図１のバックライトを示す部分平面図である。
【図４】図１の液晶表示装置の作用を説明する略図であり、（Ａ）は空間分割タイプの反射モードを説明する図、（Ｂ）は時分割タイプの透過モードを説明する図である。
【図５】図１の液晶表示装置の作用を説明するフローチャートである。
【図６】図１及び図２の液晶表示装置の変形例を示す平面図である。
【図７】図１及び図２の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。
【図８】図１及び図２の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。
【図９】図１及び図２の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。
【図１０】液晶表示装置の色度図である。
【図１１】本発明の第２実施例の液晶表示装置を示す図である。
【図１２】図１１の液晶表示装置のラビング方向、偏光軸、位相軸を示す図である。
【図１３】図１１の液晶表示装置の液晶表示パネルを示す断面図である。
【図１４】図１３の液晶表示パネルの第２の基板を示す平面図である。
【図１５】図１１の液晶表示装置の光源の点灯の制御の例を示す図である。
【図１６】図１５の光源の発光強度を示す図である。
【図１７】図１５の光源の点灯の制御の変形例を示す図である。
【図１８】図１５の光源の点灯の制御の変形例を示す図である。
【図１９】ＬＥＤのデューティと発光強度の関係を示す図である。
【符号の説明】
１２，１４…基板
１６…液晶
１８…カラーフィルタ
２０…ブラックマトリクス
２４…画素電極
３４…透過領域
４０…バックライト
４２…ＬＥＤ
６０…バックライト
７２…画素電極

Claims

光シャッタ機能を有する表示パネルと、該表示パネルを照射する赤、緑、および青の光源とを備え、空間分割タイプの反射モードによる表示と、時分割タイプの透過モードによる表示とを切り替え可能な表示装置であって、
上記表示パネルは、赤、緑、および青のカラーフィルタを有する第１の基板と、上記第１の基板との間に挿入された液晶に電界を印加するとともに、該液晶を透過した外光を反射する反射電極であって、上記カラーフィルタの各々と重なる位置に形成された赤、緑、青に対応する反射電極、および、該反射電極のまわりに形成された、上記光源から照射された光を透過する透過領域を有する第２の基板と、を備えており、
上記反射モードにおいては、上記光源を全て消灯するとともに、赤、緑、および青に対応する上記反射電極を個別に制御し、
上記透過モードにおいては、フィールド毎に赤、緑、および青の上記光源を順次点灯するとともに、上記反射電極を同時に制御する、
ことを特徴とする表示装置。
上記第１の基板は開口部を有するブラックマトリクスを有し、
上記カラーフィルタの面積は上記反射電極の面積と実質的に等しく、
上記カラーフィルタの面積及び上記反射電極の面積は上記ブラックマトリクスの上記開口部の面積よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。