JPH08271926A - ディスプレイ - Google Patents
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- JPH08271926A JPH08271926A JP8066863A JP6686396A JPH08271926A JP H08271926 A JPH08271926 A JP H08271926A JP 8066863 A JP8066863 A JP 8066863A JP 6686396 A JP6686396 A JP 6686396A JP H08271926 A JPH08271926 A JP H08271926A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
- G02F1/13471—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells
- G02F1/13473—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells in which all the liquid crystal cells or layers remain transparent, e.g. FLC, ECB, DAP, HAN, TN, STN, SBE-LC cells for wavelength filtering or for colour display without the use of colour mosaic filters
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- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 カラー表示が可能な液晶ディスプレは、解像
度が低く、また光の利用効率が低くため明度が低い。 【解決手段】 画素の第１の層を備え、画素のそれぞれ
は個々に制御可能な光の減衰を行い、個々に各表示画素
の表示強度を制御するディスプレイであって、さらに、
各画素の色が個々に制御され得る画素の第２の層が設け
られているディスプレイ。このような構成のディスプレ
イにおいて、各有効表示画素が、その強度およびクロミ
ナンスに関し他の画素とは別に制御され得る。
度が低く、また光の利用効率が低くため明度が低い。 【解決手段】 画素の第１の層を備え、画素のそれぞれ
は個々に制御可能な光の減衰を行い、個々に各表示画素
の表示強度を制御するディスプレイであって、さらに、
各画素の色が個々に制御され得る画素の第２の層が設け
られているディスプレイ。このような構成のディスプレ
イにおいて、各有効表示画素が、その強度およびクロミ
ナンスに関し他の画素とは別に制御され得る。
Description
【０００１】
【０００２】
【従来の技術】ディスプレイの公知のタイプには、透明
状態と光散乱状態との切り換えが可能である、ポリマー
分散型液晶（ＰＤＬＣｓ)を用いるものがある。このよ
うなディスプレイには、偏光子が必要ないので、その下
に100％アブソーバを配置することによって、紙上の黒
印刷（black print-on paper)に似た良好なコントラス
トおよび明るさが得られる。公知のＰＤＬＣ材料の電気
光学応答曲線は、「ＸＹパネル」を提供するための、ア
クティブマトリクスアドレッシングの使用を必要とす
る。
状態と光散乱状態との切り換えが可能である、ポリマー
分散型液晶（ＰＤＬＣｓ)を用いるものがある。このよ
うなディスプレイには、偏光子が必要ないので、その下
に100％アブソーバを配置することによって、紙上の黒
印刷（black print-on paper)に似た良好なコントラス
トおよび明るさが得られる。公知のＰＤＬＣ材料の電気
光学応答曲線は、「ＸＹパネル」を提供するための、ア
クティブマトリクスアドレッシングの使用を必要とす
る。
【０００３】カラーディスプレイを提供するためにこの
ようなディスプレイを適応させることは可能であるが、
その結果得られるディスプレイには欠点がある。例え
ば、シアン、マゼンタおよび黄色のカラーアブソーバを
ＰＤＬＣの下に設置することによって、最大吸収が33％
しか得られない。その結果、最大黒色レベルが、比較的
明るいグレイを表示し得る。赤、緑および青のアブソー
バをＰＤＬＣの下に用いると、最大吸収が66％になり、
特に、ＰＤＬＣからの後方散乱が含まれると、反射光の
コントラスト比が低くなり望ましくない。ＰＤＬＣディ
スプレイの別の問題は、高コントラストが広範な視野角
にわたって提供されるのが望ましいのであるが、完全な
透明状態は、軸上の視野のみにおいて実現されるという
ことである。これは、異方性液晶が等方性ポリマーに分
散されていることが原因である。この問題は、同様の異
方性を有する液晶ポリマーに液晶を分散させることによ
って大部分克服され得るが、材料の異方性は、例えば、
最初に高い電界によって構造を極化することによって、
表示セルに垂直な面および平行な面の両方に一致させる
必要がある。これは、このようなディスプレイの製造コ
ストを上げ、複雑性を増すことになる。
ようなディスプレイを適応させることは可能であるが、
その結果得られるディスプレイには欠点がある。例え
ば、シアン、マゼンタおよび黄色のカラーアブソーバを
ＰＤＬＣの下に設置することによって、最大吸収が33％
しか得られない。その結果、最大黒色レベルが、比較的
明るいグレイを表示し得る。赤、緑および青のアブソー
バをＰＤＬＣの下に用いると、最大吸収が66％になり、
特に、ＰＤＬＣからの後方散乱が含まれると、反射光の
コントラスト比が低くなり望ましくない。ＰＤＬＣディ
スプレイの別の問題は、高コントラストが広範な視野角
にわたって提供されるのが望ましいのであるが、完全な
透明状態は、軸上の視野のみにおいて実現されるという
ことである。これは、異方性液晶が等方性ポリマーに分
散されていることが原因である。この問題は、同様の異
方性を有する液晶ポリマーに液晶を分散させることによ
って大部分克服され得るが、材料の異方性は、例えば、
最初に高い電界によって構造を極化することによって、
表示セルに垂直な面および平行な面の両方に一致させる
必要がある。これは、このようなディスプレイの製造コ
ストを上げ、複雑性を増すことになる。
【０００４】EP-A-0509727は、１つの層が画素化され、
光の減衰を制御し、別の層が、光学的に直列に配置され
る電気的に制御可能な画素化されていない３つのカラー
フィルタを備えている反射型液晶ディスプレイを開示し
ている。カラー画像は、各フィルタが順番に活性化する
ように時分割多重化することによって得られる。
光の減衰を制御し、別の層が、光学的に直列に配置され
る電気的に制御可能な画素化されていない３つのカラー
フィルタを備えている反射型液晶ディスプレイを開示し
ている。カラー画像は、各フィルタが順番に活性化する
ように時分割多重化することによって得られる。
【０００５】US-A-4842379は、液晶シャッタアレイを利
用する画像記録装置を開示している。シャッタは、光の
減衰を制御する画素化された層、および色を制御する画
素化されていない複屈折性の層を有する。シャッタは、
時多重化モードで動作し、異なる色が順番に現れるのを
可能にする。
用する画像記録装置を開示している。シャッタは、光の
減衰を制御する画素化された層、および色を制御する画
素化されていない複屈折性の層を有する。シャッタは、
時多重化モードで動作し、異なる色が順番に現れるのを
可能にする。
【０００６】上記の多重化システムは、マルチプルビデ
オフレームレートでアドレスされ、応答することが可能
な液晶装置を必要とするという欠点がある。本発明は、
これを必要としない。
オフレームレートでアドレスされ、応答することが可能
な液晶装置を必要とするという欠点がある。本発明は、
これを必要としない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ＰＤＬＣを用いるディ
スプレイにおいては、例えば、シアン、マゼンタおよび
黄色のカラーアブソーバをＰＤＬＣの下に設置すること
によって、最大吸収が33％しか得られない。その結果、
最大黒色レベルが、比較的明るいグレイを表示し得る。
赤、緑および青のアブソーバをＰＤＬＣの下に用いる
と、最大吸収が66％になり、特に、ＰＤＬＣからの後方
散乱が含まれると、反射光のコントラスト比が低くなり
望ましくない。ＰＤＬＣディスプレイの別の問題は、高
コントラストが広範な視野角にわたって提供されるのが
望ましいのであるが、完全な透明状態は、軸上の視野の
みにおいて実現されるということである。これは、異方
性液晶が等方性ポリマーに分散されていることが原因で
ある。この問題は、同様の異方性を有する液晶ポリマー
に液晶を分散させることによって大部分克服され得る
が、材料の異方性は、例えば、最初に高い電界によって
構造を極化することによって、表示セルに垂直な面およ
び平行な面の両方に一致させる必要がある。これは、こ
のようなディスプレイの製造コストを上げ、複雑性を増
すことになる。
スプレイにおいては、例えば、シアン、マゼンタおよび
黄色のカラーアブソーバをＰＤＬＣの下に設置すること
によって、最大吸収が33％しか得られない。その結果、
最大黒色レベルが、比較的明るいグレイを表示し得る。
赤、緑および青のアブソーバをＰＤＬＣの下に用いる
と、最大吸収が66％になり、特に、ＰＤＬＣからの後方
散乱が含まれると、反射光のコントラスト比が低くなり
望ましくない。ＰＤＬＣディスプレイの別の問題は、高
コントラストが広範な視野角にわたって提供されるのが
望ましいのであるが、完全な透明状態は、軸上の視野の
みにおいて実現されるということである。これは、異方
性液晶が等方性ポリマーに分散されていることが原因で
ある。この問題は、同様の異方性を有する液晶ポリマー
に液晶を分散させることによって大部分克服され得る
が、材料の異方性は、例えば、最初に高い電界によって
構造を極化することによって、表示セルに垂直な面およ
び平行な面の両方に一致させる必要がある。これは、こ
のようなディスプレイの製造コストを上げ、複雑性を増
すことになる。
【０００８】EP-A-0509727およびUS-A-4842379に開示さ
れているような多重システムにおいて、マルチプルビデ
オフレームレートでアドレスされ、応答することが可能
な液晶装置を必要とするという欠点がある。
れているような多重システムにおいて、マルチプルビデ
オフレームレートでアドレスされ、応答することが可能
な液晶装置を必要とするという欠点がある。
【０００９】本発明は上記課題を鑑みてなされたのもで
あり、高解像度、高明度を有する液晶ディスプレイを提
供することを目的とする。
あり、高解像度、高明度を有する液晶ディスプレイを提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のディスプレイ
は、画素の第１の層および画素の第２の層を有するディ
スプレイであって、該第１の層の画素のそれぞれは個々
に制御可能な光の減衰を有し、該第２の層の画素のそれ
ぞれは個々に制御可能な色を提供し、そのことによって
上記目的を達成する。
は、画素の第１の層および画素の第２の層を有するディ
スプレイであって、該第１の層の画素のそれぞれは個々
に制御可能な光の減衰を有し、該第２の層の画素のそれ
ぞれは個々に制御可能な色を提供し、そのことによって
上記目的を達成する。
【００１１】好ましくは、前記第１の層の画素のそれぞ
れは、前記第２の層の画素の対応するグループと光学的
に整合している。
れは、前記第２の層の画素の対応するグループと光学的
に整合している。
【００１２】ある実施の形態では、前記第２の層の画素
のそれぞれは、前記第１の層の画素の対応するグループ
と光学的に整合している。
のそれぞれは、前記第１の層の画素の対応するグループ
と光学的に整合している。
【００１３】さらに好ましくは、前記第１の層の画素の
それぞれは、前記第２の層の対応する画素と光学的に整
合している。
それぞれは、前記第２の層の対応する画素と光学的に整
合している。
【００１４】さらに他の実施の形態では、前記第２の層
の画素のそれぞれは、複数の色相のうちから選択された
１つを生成するように制御可能である。
の画素のそれぞれは、複数の色相のうちから選択された
１つを生成するように制御可能である。
【００１５】さらに他の実施の形態では、前記第２の層
の前記画素は複数のセットを備えており、該複数のセッ
トのそれぞれは少なくとも２つの画素を有しており、少
なくとも２つの異なる色を生成し、該少なくとも２つの
異なる色を観察者が統合してさらに異なる色を知覚する
ように、該複数のセットのそれぞれの該画素を制御する
手段がさらに設けられている。
の前記画素は複数のセットを備えており、該複数のセッ
トのそれぞれは少なくとも２つの画素を有しており、少
なくとも２つの異なる色を生成し、該少なくとも２つの
異なる色を観察者が統合してさらに異なる色を知覚する
ように、該複数のセットのそれぞれの該画素を制御する
手段がさらに設けられている。
【００１６】さらに他の実施の形態では、前記第２の層
の画素のそれぞれは、可変の光学的リタデーションを有
する。
の画素のそれぞれは、可変の光学的リタデーションを有
する。
【００１７】さらに他の実施の形態では、前記第２の層
の画素のそれぞれは液晶層に規定される。
の画素のそれぞれは液晶層に規定される。
【００１８】さらに他の実施の形態では、前記液晶層
は、πセルまたはＥＣＢセルの一部を形成する。
は、πセルまたはＥＣＢセルの一部を形成する。
【００１９】さらに他の実施の形態では、固定された光
学リターダが、前記第２の層と直列に設けられている。
学リターダが、前記第２の層と直列に設けられている。
【００２０】さらに他の実施の形態では、前記第１の層
の画素は液晶層に規定されている。
の画素は液晶層に規定されている。
【００２１】さらに他の実施の形態では、前記ディスプ
レイは、前記第１の層と前記第２の層との間に設けられ
た透明板をさらに備えており、該透明板は、該第１の層
および該第２の層の画素のそれぞれに対応する透明電極
を備えた、アドレスシステムのための基板として作用す
る。
レイは、前記第１の層と前記第２の層との間に設けられ
た透明板をさらに備えており、該透明板は、該第１の層
および該第２の層の画素のそれぞれに対応する透明電極
を備えた、アドレスシステムのための基板として作用す
る。
【００２２】さらに他の実施の形態では、前記ディスプ
レイは、前記第１の層と前記第２の層との間に設けられ
ており、該第１の層および該第２の層に対応する透明電
極のための基板として作用する透明板と、該第１の層の
該透明板とは反対側に設けられた第１の基板と、該第２
の層の該透明板とは反対側に設けられた第２の基板と、
該第１の層および該第２の層のうちの一方の画素に対応
する画素電極を有しているアクティブマトリクスアドレ
スシステムであって、該画素電極は、該第１の基板およ
び該第２の基板のうちの該一方の層に対応する基板上に
設けられているアクティブマトリクスアドレスシステム
と、該第１の層および該第２の層の他方に対応する電極
を有する別のアドレスシステムと、をさらに備えてい
る。
レイは、前記第１の層と前記第２の層との間に設けられ
ており、該第１の層および該第２の層に対応する透明電
極のための基板として作用する透明板と、該第１の層の
該透明板とは反対側に設けられた第１の基板と、該第２
の層の該透明板とは反対側に設けられた第２の基板と、
該第１の層および該第２の層のうちの一方の画素に対応
する画素電極を有しているアクティブマトリクスアドレ
スシステムであって、該画素電極は、該第１の基板およ
び該第２の基板のうちの該一方の層に対応する基板上に
設けられているアクティブマトリクスアドレスシステム
と、該第１の層および該第２の層の他方に対応する電極
を有する別のアドレスシステムと、をさらに備えてい
る。
【００２３】さらに他の実施の形態では、前記第１の層
の画素のそれぞれは、ゲストホスト液晶層に規定され、
非選択のときに前記第２の層の光学的に整合された前記
画素のための偏光子として作用する。
の画素のそれぞれは、ゲストホスト液晶層に規定され、
非選択のときに前記第２の層の光学的に整合された前記
画素のための偏光子として作用する。
【００２４】さらに他の実施の形態では、前記第１の層
は、切り換え可能な光散乱材料を有する。
は、切り換え可能な光散乱材料を有する。
【００２５】さらに他の実施の形態では、前記切り換え
可能光散乱材料は、液晶/ポリマー複合材料である。
可能光散乱材料は、液晶/ポリマー複合材料である。
【００２６】本発明によるディスプレイは、画素の第１
の層および画素の第２の層を有し、各第１の層は、個々
に制御可能な光の減衰を有し、各第２の層は、個々に制
御可能な色を提供し、これにより、上記目的が達成され
る。
の層および画素の第２の層を有し、各第１の層は、個々
に制御可能な光の減衰を有し、各第２の層は、個々に制
御可能な色を提供し、これにより、上記目的が達成され
る。
【００２７】より好適には、前記第１の層の各画素が、
前記第２の層の画素のそれぞれのグループと光学的に並
ぶ。
前記第２の層の画素のそれぞれのグループと光学的に並
ぶ。
【００２８】より好適には、前記第２の層の各画素が、
前記第１の層の画素のそれぞれのグループと光学的に並
ぶ。
前記第１の層の画素のそれぞれのグループと光学的に並
ぶ。
【００２９】より好適には、前記第１の層の各画素が、
前記第２の層のそれぞれの画素と光学的に並ぶ。
前記第２の層のそれぞれの画素と光学的に並ぶ。
【００３０】より好適には、前記第２の層の各画素が、
複数の色相のうちのいずれか選択された１つを生成する
ように制御可能である。
複数の色相のうちのいずれか選択された１つを生成する
ように制御可能である。
【００３１】より好適には、前記第２の層の画素が、複
数のセットを備え、各セットが少なくとも２つの画素を
備え、さらに別の色を知覚するように、観察者による統
合のための少なくとも２つの異なる色を生成するように
各セットの該画素を制御する手段を提供する。
数のセットを備え、各セットが少なくとも２つの画素を
備え、さらに別の色を知覚するように、観察者による統
合のための少なくとも２つの異なる色を生成するように
各セットの該画素を制御する手段を提供する。
【００３２】より好適には、前記第２の層の各画素が、
可変の光学的リタデーションを有する。
可変の光学的リタデーションを有する。
【００３３】より好適には、前記第２の層の画素が、液
晶層に規定される。
晶層に規定される。
【００３４】より好適には、前記液晶層が、πセルまた
はＥＣＢセルの一部を形成する。
はＥＣＢセルの一部を形成する。
【００３５】より好適には、固定された光学リターダ
が、前記第２の層と直列に設けられている。
が、前記第２の層と直列に設けられている。
【００３６】より好適には、前記第１の層の画素が、液
晶層に規定されている。
晶層に規定されている。
【００３７】より好適には、前記第１の層と前記第２の
層との間に透明板を有し、該透明板は、該第１および第
２の層の前記画素のそれぞれの透明電極を備えるアドレ
スシステムのための基板として作用する。
層との間に透明板を有し、該透明板は、該第１および第
２の層の前記画素のそれぞれの透明電極を備えるアドレ
スシステムのための基板として作用する。
【００３８】より好適には、前記第１の層と前記第２の
層との間に透明板を有し、該透明板は、該第１および第
２の層のそれぞれの透明電極のための基板として作用
し、基板が該第１の層の該透明板と反対側に配置され、
基板が該第２の層の該透明板と反対側に配置され、アク
ティブマトリクスアドレスシステムが、該関連の基板に
配置された該層の１つの画素のためのそれぞれの画素電
極を備え、かつ、別のアドレスシステムが、該層のもう
一方のためのそれぞれの電極を備えている。
層との間に透明板を有し、該透明板は、該第１および第
２の層のそれぞれの透明電極のための基板として作用
し、基板が該第１の層の該透明板と反対側に配置され、
基板が該第２の層の該透明板と反対側に配置され、アク
ティブマトリクスアドレスシステムが、該関連の基板に
配置された該層の１つの画素のためのそれぞれの画素電
極を備え、かつ、別のアドレスシステムが、該層のもう
一方のためのそれぞれの電極を備えている。
【００３９】より好適には、前記第１の層の各画素が、
ゲストホスト液晶層に規定され、非選択のとき、前記第
２の層の光学的に並んだ画素のための偏光子として作用
する。
ゲストホスト液晶層に規定され、非選択のとき、前記第
２の層の光学的に並んだ画素のための偏光子として作用
する。
【００４０】より好適には、前記第１の層が、切り換え
可能な光散乱材料を有する。
可能な光散乱材料を有する。
【００４１】より好適には、前記切り換え可能光散乱材
料が、液晶/ポリマー複合材料である。
料が、液晶/ポリマー複合材料である。
【００４２】以下、作用について説明する。本発明によ
ると、それぞれが、個々に制御可能な光の減衰を有する
画素の第１の層、および、それぞれが、個々に制御可能
な色を提供する画素の第２の層を備えるディスプレイが
提供される。
ると、それぞれが、個々に制御可能な光の減衰を有する
画素の第１の層、および、それぞれが、個々に制御可能
な色を提供する画素の第２の層を備えるディスプレイが
提供される。
【００４３】本発明の好適な実施の形態は、添付の他の
請求項に定義されている。
請求項に定義されている。
【００４４】本発明は、２層画素構造を有するディスプ
レイを提供することが可能であり、表示画素の第１の層
が、各画像画素（すなわち、見る人によって知覚された
画素）の光の強度を制御し、表示画素の第２の層が、各
画像画素のクロミナンスを制御する。このようなディス
プレイは、良好な範囲の色を提供し、同時に３つの表示
画素を各画像画素の色づけに必要とする公知のＲＧＢデ
ィスプレイと比べて、約３倍まで解像度を向上させるこ
とが可能である。また、第２の層の各表示画素に、必要
な色を表示させ得るので、ディスプレイの有効明度が増
加し得る。このようなディスプレイは、透過型または反
射型のディスプレイとして用いられ得、いかなる適切な
技術も、画素化された強度制御および画素化されたクロ
ミナンス制御を提供するように２つの層を具体化するた
めに用いられ得る。
レイを提供することが可能であり、表示画素の第１の層
が、各画像画素（すなわち、見る人によって知覚された
画素）の光の強度を制御し、表示画素の第２の層が、各
画像画素のクロミナンスを制御する。このようなディス
プレイは、良好な範囲の色を提供し、同時に３つの表示
画素を各画像画素の色づけに必要とする公知のＲＧＢデ
ィスプレイと比べて、約３倍まで解像度を向上させるこ
とが可能である。また、第２の層の各表示画素に、必要
な色を表示させ得るので、ディスプレイの有効明度が増
加し得る。このようなディスプレイは、透過型または反
射型のディスプレイとして用いられ得、いかなる適切な
技術も、画素化された強度制御および画素化されたクロ
ミナンス制御を提供するように２つの層を具体化するた
めに用いられ得る。
【００４５】完全な必要カラーパレットを提供しないク
ロミナンス制御技術のために、第２の層の２つ以上の表
示画素が、各画像画素に割り当てられ、２つの表示画素
によって生成された色の視覚的統合によって、知覚され
たカラーパレットを大きくし得る。これにより解像度が
減少するが、解像度は、それでもなお、公知のＲＧＢよ
り大きい。ディスプレイの、このような色を表示するこ
とが必要な部分だけが、このように制御される必要があ
り、ディスプレイの残りの部分は、各画像画素に対応し
て、第２の層において、単一の表示画素を有している。
ロミナンス制御技術のために、第２の層の２つ以上の表
示画素が、各画像画素に割り当てられ、２つの表示画素
によって生成された色の視覚的統合によって、知覚され
たカラーパレットを大きくし得る。これにより解像度が
減少するが、解像度は、それでもなお、公知のＲＧＢよ
り大きい。ディスプレイの、このような色を表示するこ
とが必要な部分だけが、このように制御される必要があ
り、ディスプレイの残りの部分は、各画像画素に対応し
て、第２の層において、単一の表示画素を有している。
【００４６】あるいは、低い解像度でよい場合は、表示
画素を大きくしてもよい。これにより、公知のディスプ
レイと比べて明るさおよびコントラストが向上する。ま
た製造要件が緩和し、製造歩止まりが向上し、かつ/製
造コストが削減される。
画素を大きくしてもよい。これにより、公知のディスプ
レイと比べて明るさおよびコントラストが向上する。ま
た製造要件が緩和し、製造歩止まりが向上し、かつ/製
造コストが削減される。
【００４７】ＨＬＳ（色相、明度、飽和度）色空間に所
望の色を得るために、異なる構成要素が、ディスプレイ
の反射型の実施の形態と透過型の実施の形態とで異なる
方法で提供され得る。透過型の実施の形態において、色
相は、第２の層によって規定され、明度は、第１の層に
よって規定され、飽和度は、隣接する画素を白または中
間調に制御することによって規定される。反射型の実施
の形態において、色相は、第２の層で規定され、明度
は、隣接する画素を黒かまたは中間調に制御することに
よって規定され、飽和度が、第１の層によって規定され
る。
望の色を得るために、異なる構成要素が、ディスプレイ
の反射型の実施の形態と透過型の実施の形態とで異なる
方法で提供され得る。透過型の実施の形態において、色
相は、第２の層によって規定され、明度は、第１の層に
よって規定され、飽和度は、隣接する画素を白または中
間調に制御することによって規定される。反射型の実施
の形態において、色相は、第２の層で規定され、明度
は、隣接する画素を黒かまたは中間調に制御することに
よって規定され、飽和度が、第１の層によって規定され
る。
【００４８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００４９】図１は、ＸＹ方向に別々にアドレス可能お
よび制御可能である、画素の矩形のアレイを有するＸＹ
パネルの形態での透過型ディスプレイを示す。このディ
スプレイは、ＸＹ画素化を規定する電極を備えているね
じれネマティック液晶層によって形成される画素化され
た強度可変層１を有する。クロミナンス可変層２は、同
様に画素化され、層１および２の画素は、光学的に表示
面と垂直に整列しかつ互いに隣接して、非配列画素の間
のクロストークを減少する。層１および２の間隔は最小
にされ、クロストークを回避するかまたは最小にする。
クロミナンス可変層２は、（ａ）層２の各画素が電圧チ
ューナブル色選択反射板であるような電圧チューナブル
反射板、または（ｂ）エレクトロクロムセル、または、
（ｃ）リタデーション可変セルによって具体化される。
このようなセル（ｃ）は、電気的に制御された複屈折
（ＥＣＢ）セル、またはπセルであり得る。以下の説明
において、クロミナンス層２は、πセルによって具体化
されている。
よび制御可能である、画素の矩形のアレイを有するＸＹ
パネルの形態での透過型ディスプレイを示す。このディ
スプレイは、ＸＹ画素化を規定する電極を備えているね
じれネマティック液晶層によって形成される画素化され
た強度可変層１を有する。クロミナンス可変層２は、同
様に画素化され、層１および２の画素は、光学的に表示
面と垂直に整列しかつ互いに隣接して、非配列画素の間
のクロストークを減少する。層１および２の間隔は最小
にされ、クロストークを回避するかまたは最小にする。
クロミナンス可変層２は、（ａ）層２の各画素が電圧チ
ューナブル色選択反射板であるような電圧チューナブル
反射板、または（ｂ）エレクトロクロムセル、または、
（ｃ）リタデーション可変セルによって具体化される。
このようなセル（ｃ）は、電気的に制御された複屈折
（ＥＣＢ）セル、またはπセルであり得る。以下の説明
において、クロミナンス層２は、πセルによって具体化
されている。
【００５０】層１は、偏光子３および４の間に配置さ
れ、その偏光により、層１のねじれネマティック液晶
は、ディスプレイを通過する光に対して可変の減衰を有
する。別の偏光子５が、層２および偏光子４とともに、
ディスプレイを通過する光に可変のリターダンスを与
え、層２の各画素を透過したクロミナンスまたは色相を
制御する。層２が、電圧チューナブル反射板である場
合、偏光子５は必要ない。
れ、その偏光により、層１のねじれネマティック液晶
は、ディスプレイを通過する光に対して可変の減衰を有
する。別の偏光子５が、層２および偏光子４とともに、
ディスプレイを通過する光に可変のリターダンスを与
え、層２の各画素を透過したクロミナンスまたは色相を
制御する。層２が、電圧チューナブル反射板である場
合、偏光子５は必要ない。
【００５１】公知のように、例えば、EP-A-0,616,240お
よびGB-A-2,286,056に、πセルは、セルに印加された電
界に依存するリターダンスを示すことが開示されてい
る。
よびGB-A-2,286,056に、πセルは、セルに印加された電
界に依存するリターダンスを示すことが開示されてい
る。
【００５２】図２は、図１に示すディスプレイの一部の
拡大図であり、ディスプレイの２つの画素を示してい
る。このディスプレイは、図２に示すように下面に偏光
子５を備えている、ガラスまたは透明のプラスチックの
第１の透明基板１０を有する。基板１０の上面には、共
通透明電極１１が設けられており、電極１１の材質は、
例えば、インジウム酸化錫（ＩＴＯ）である。電極１１
には、その上面に配向層１２が形成されている。配向層
１２は、例えば、メルクによって製造されたＥ７として
知られているタイプの液晶材料１４によって別の配向層
１３と隔てられている。配向層１２および１３は、同じ
方向を向いている、平行な配向方向を有し、図に示すπ
セル構造を形成する。
拡大図であり、ディスプレイの２つの画素を示してい
る。このディスプレイは、図２に示すように下面に偏光
子５を備えている、ガラスまたは透明のプラスチックの
第１の透明基板１０を有する。基板１０の上面には、共
通透明電極１１が設けられており、電極１１の材質は、
例えば、インジウム酸化錫（ＩＴＯ）である。電極１１
には、その上面に配向層１２が形成されている。配向層
１２は、例えば、メルクによって製造されたＥ７として
知られているタイプの液晶材料１４によって別の配向層
１３と隔てられている。配向層１２および１３は、同じ
方向を向いている、平行な配向方向を有し、図に示すπ
セル構造を形成する。
【００５３】ディスプレイは、アクティブマトリクスア
ドレス構造の基板として作用する中間板１５を有してお
り、中間板１５は、薄膜トランジスタ１６、画素電極１
７、および導電性接続部を備えている。中間板１５は、
透光性を有している。薄膜トランジスタ回路構成要素
が、板１５の上および下表面に設置され、適切な導電ト
ラックおよび接続を介して電極１７と相互接続してい
る。画素電極１７は、ＩＴＯなどの透明材料からなって
いる。
ドレス構造の基板として作用する中間板１５を有してお
り、中間板１５は、薄膜トランジスタ１６、画素電極１
７、および導電性接続部を備えている。中間板１５は、
透光性を有している。薄膜トランジスタ回路構成要素
が、板１５の上および下表面に設置され、適切な導電ト
ラックおよび接続を介して電極１７と相互接続してい
る。画素電極１７は、ＩＴＯなどの透明材料からなって
いる。
【００５４】図２において、板１５は、偏光子４を備え
ているように示され、偏光子保護層６が、偏光子４と部
分１３、１６および１７との間に設置されている。偏光
子４は、図２に示すように、板１５の下表面に位置して
も構わないし、または、板１５の上表面に位置しても構
わない。いずれの場合にも、光学的に、層１および２の
間に配置される。
ているように示され、偏光子保護層６が、偏光子４と部
分１３、１６および１７との間に設置されている。偏光
子４は、図２に示すように、板１５の下表面に位置して
も構わないし、または、板１５の上表面に位置しても構
わない。いずれの場合にも、光学的に、層１および２の
間に配置される。
【００５５】板１５は、ねじれネマティック液晶２０と
接触している配向層１９を備えている。別の透明基板２
１は、共通の透明電極２２および配向層２３を備え、液
晶２０が配向層１９および２３の間に設けられている。
基板２１は、その上表面に偏光子３を備えている。
接触している配向層１９を備えている。別の透明基板２
１は、共通の透明電極２２および配向層２３を備え、液
晶２０が配向層１９および２３の間に設けられている。
基板２１は、その上表面に偏光子３を備えている。
【００５６】偏光子４および５は、それらの偏光方向
が、配向層１２および１３における液晶１４の分子のプ
レチルト角（配向方向）に対して実質的に４５度である
ように配列される。偏光子４および５の偏光方向は、互
いに平行または垂直であってもよい。
が、配向層１２および１３における液晶１４の分子のプ
レチルト角（配向方向）に対して実質的に４５度である
ように配列される。偏光子４および５の偏光方向は、互
いに平行または垂直であってもよい。
【００５７】図３に示すような別の構造において、偏光
子保護層６が必要ないので省かれている。トランジスタ
１６は、板１５の１つの表面だけに配置され、板１５の
一側面からもう一方の側面へと通るコンダクタによって
配列した電極１７を制御する。
子保護層６が必要ないので省かれている。トランジスタ
１６は、板１５の１つの表面だけに配置され、板１５の
一側面からもう一方の側面へと通るコンダクタによって
配列した電極１７を制御する。
【００５８】図４に示すような別の構造において、薄膜
トランジスタ１６、画素電極１７および導電接続部を備
えているそれぞれのアクティブマトリクスアドレスシス
テムが基板１０および２１のそれぞれの内面に配置さ
れ、一方、他の電極１１および２２が、中間の板１５の
対向する側に配置されている。これにより、中間板１
５、他の電極１１および２２、ならびに配向層１３およ
び１９よって規定されている内層構造を、層１および２
の間のクロストークをさらに減少させるまたは排除する
ために、非常に薄くさせることが出来る。
トランジスタ１６、画素電極１７および導電接続部を備
えているそれぞれのアクティブマトリクスアドレスシス
テムが基板１０および２１のそれぞれの内面に配置さ
れ、一方、他の電極１１および２２が、中間の板１５の
対向する側に配置されている。これにより、中間板１
５、他の電極１１および２２、ならびに配向層１３およ
び１９よって規定されている内層構造を、層１および２
の間のクロストークをさらに減少させるまたは排除する
ために、非常に薄くさせることが出来る。
【００５９】図２から図４の配置いずれの変形において
も、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アクティブアドレス構
造の少なくとも１つは、薄膜ダイオード構造に置換され
る。別の変形において、層１および２の１つまたは両方
の画素のアクティブマトリクスアドレスシステムは、行
電極および列電極が、層またはそれぞれの層の対向する
側に設置されている、パッシブマトリクスアドレスシス
テムに置換される。図４の構造は、アドレスシステムの
少なくとも１つがアクティブマトリクスタイプである場
合に用いられる。
も、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アクティブアドレス構
造の少なくとも１つは、薄膜ダイオード構造に置換され
る。別の変形において、層１および２の１つまたは両方
の画素のアクティブマトリクスアドレスシステムは、行
電極および列電極が、層またはそれぞれの層の対向する
側に設置されている、パッシブマトリクスアドレスシス
テムに置換される。図４の構造は、アドレスシステムの
少なくとも１つがアクティブマトリクスタイプである場
合に用いられる。
【００６０】駆動回路５０が、マトリクスアドレス構造
および電極１１および２２に設置される。ディスプレイ
は、光源５２によって後方から照らされる。これらは，
図２に模式的に示される。
および電極１１および２２に設置される。ディスプレイ
は、光源５２によって後方から照らされる。これらは，
図２に模式的に示される。
【００６１】使用において、液晶層１４に関する画素電
極１７は、液晶層において画素を規定するのに役立ち、
各画素の横幅は、画素電極１７によって規定される。こ
のような各画素に印加される電圧により、液晶１４のそ
れぞれの部分の光学的リタデーション（リターダンス）
が変化することが可能になり、 ｍ×λ/２（ｍは整数）
のリタデーションが生じる波長が、可視スペクトルにわ
たって、および可視スペクトルを越えて、チューニング
される。偏光子４および５の偏光方向が互いに垂直であ
るとき、電圧チューナブルである透過色を生じる。整数
ｍの値は、πセルの動作モードを規定する。例えば、ｍ
＝２モードが、可変色彩を得るために用いられると、同
じ厚さのセルが、適切な駆動電圧で低いオーダーで動作
し得、飽和度が異なる色彩を生成する。
極１７は、液晶層において画素を規定するのに役立ち、
各画素の横幅は、画素電極１７によって規定される。こ
のような各画素に印加される電圧により、液晶１４のそ
れぞれの部分の光学的リタデーション（リターダンス）
が変化することが可能になり、 ｍ×λ/２（ｍは整数）
のリタデーションが生じる波長が、可視スペクトルにわ
たって、および可視スペクトルを越えて、チューニング
される。偏光子４および５の偏光方向が互いに垂直であ
るとき、電圧チューナブルである透過色を生じる。整数
ｍの値は、πセルの動作モードを規定する。例えば、ｍ
＝２モードが、可変色彩を得るために用いられると、同
じ厚さのセルが、適切な駆動電圧で低いオーダーで動作
し得、飽和度が異なる色彩を生成する。
【００６２】強度可変層１は、従来の方法で動作する
が、クロミナンス層２と共に偏光子４を共有する。
が、クロミナンス層２と共に偏光子４を共有する。
【００６３】液晶層１４の厚さ、および層２の画素の駆
動電圧範囲を適切に選択することによって、液晶層１４
は、比較的飽和された色彩の範囲を生成することが可能
であるので、ディスプレイの各画素の色は制御可能であ
る。ディスプレイに偏光子があるので、全体的な光透過
効率は５０％以下に減少する。しかし、例えば、ＲＧＢ
タイプの、従来のディスプレイに用いられているような
固定されたカラーフィルタがないので、それ以上効率は
減少しない。従って、本発明のディスプレイは、同じバ
ックライトのＲＧＢディスプレイの公知のタイプより約
３倍まで明るくなり得る。本発明のディスプレイは、従
来のＲＧＢディスプレイに必要な表示画素の数の３分の
２で同じ解像度を提供し得、表示画素は、２つの層１お
よび２に分配される。従って、同じ表示解像度が、ＲＧ
Ｂディスプレイに必要な解像度の３分の１を有する層１
および２を用いて提供され得る。
動電圧範囲を適切に選択することによって、液晶層１４
は、比較的飽和された色彩の範囲を生成することが可能
であるので、ディスプレイの各画素の色は制御可能であ
る。ディスプレイに偏光子があるので、全体的な光透過
効率は５０％以下に減少する。しかし、例えば、ＲＧＢ
タイプの、従来のディスプレイに用いられているような
固定されたカラーフィルタがないので、それ以上効率は
減少しない。従って、本発明のディスプレイは、同じバ
ックライトのＲＧＢディスプレイの公知のタイプより約
３倍まで明るくなり得る。本発明のディスプレイは、従
来のＲＧＢディスプレイに必要な表示画素の数の３分の
２で同じ解像度を提供し得、表示画素は、２つの層１お
よび２に分配される。従って、同じ表示解像度が、ＲＧ
Ｂディスプレイに必要な解像度の３分の１を有する層１
および２を用いて提供され得る。
【００６４】広い色の範囲が可能なディスプレイを製造
することができるが、本発明のディスプレイによって生
成された色は、飽和度が固定されている。これは、例え
ば、テクストおよび多くのグラフィックスを表示するデ
ィスプレイへの多くの応用にとって十分である。このこ
とが、２つの関連するグラフを図示する図５に示されて
いる。図５の上方のグラフは、πセルに印加される駆動
電圧に対するリターダンスを示し、スペクトルの色に対
応する電圧は「ＲＯＹＧＢＩＶ」で示されている。赤、
緑、および青の光の波長の半分の整数倍に対応するリタ
ーダンスが、縦軸に示されている。図５の下方のグラフ
の実線は、ｍ＝２モードの動作時に、藍色の波長範囲の
吸収に対応する典型的な駆動電圧を印加した場合におけ
る、波長に対するπセルの透過率を示している。点線
は、πセルの異なるオーダーｍでの動作に対応する、異
なる駆動電圧を印加した場合の透過特性を示している。
図５は、また、「白色」を生成するためのπセルの動作
を示している。この場合、πセルのリターダンスはゼロ
に近づくので、偏光子４および５が平行のとき、πセル
の有効帯域が可視スペクトルの全部をカバーする。
することができるが、本発明のディスプレイによって生
成された色は、飽和度が固定されている。これは、例え
ば、テクストおよび多くのグラフィックスを表示するデ
ィスプレイへの多くの応用にとって十分である。このこ
とが、２つの関連するグラフを図示する図５に示されて
いる。図５の上方のグラフは、πセルに印加される駆動
電圧に対するリターダンスを示し、スペクトルの色に対
応する電圧は「ＲＯＹＧＢＩＶ」で示されている。赤、
緑、および青の光の波長の半分の整数倍に対応するリタ
ーダンスが、縦軸に示されている。図５の下方のグラフ
の実線は、ｍ＝２モードの動作時に、藍色の波長範囲の
吸収に対応する典型的な駆動電圧を印加した場合におけ
る、波長に対するπセルの透過率を示している。点線
は、πセルの異なるオーダーｍでの動作に対応する、異
なる駆動電圧を印加した場合の透過特性を示している。
図５は、また、「白色」を生成するためのπセルの動作
を示している。この場合、πセルのリターダンスはゼロ
に近づくので、偏光子４および５が平行のとき、πセル
の有効帯域が可視スペクトルの全部をカバーする。
【００６５】図１、図２、図３および図４に示すディス
プレイが提供し得る色の範囲は、このディスプレイによ
って生成される色の有効飽和度を変化させることによっ
て拡大され得る。図６は、固定された光学リターダ３０
が、偏光子５と基板１０との間のπセル内に設置される
という点で、図２に示すものとは異なる変形タイプのデ
ィスプレイを示す。このような適切なリタデーションを
有する固定されたリターダを備えることによって、πセ
ルにわたるリタデーションは、適切な電圧駆動レベルに
対してゼロにまで減少し得る。これにより、偏光子４お
よび５の偏光方向が互いに垂直であるとき、各画素は良
好な「黒色」を、または、偏光子の偏光方向が平行であ
るとき、良好な「白色」を生成し得る。これが、高明度
高解像度単色、すなわち「白黒」モードの動作を提供す
る。しかし、白い画素と固定された飽和度の色画素とを
組み合わせることによって、完全な色表示の提供が可能
である。特に、隣接した色は、ＲＧＢ画素がディスプレ
イの公知のタイプで統合されるのと同じ方法で、見る人
の視野によって「統合」される。このモードでディスプ
レイを動作させることによって、写真のまたはビデオの
画像の表示に十分な色の範囲が提供される。適切な表示
コントローラを用いることによって、両動作モードが、
ディスプレイの異なる部分で現れ得る。
プレイが提供し得る色の範囲は、このディスプレイによ
って生成される色の有効飽和度を変化させることによっ
て拡大され得る。図６は、固定された光学リターダ３０
が、偏光子５と基板１０との間のπセル内に設置される
という点で、図２に示すものとは異なる変形タイプのデ
ィスプレイを示す。このような適切なリタデーションを
有する固定されたリターダを備えることによって、πセ
ルにわたるリタデーションは、適切な電圧駆動レベルに
対してゼロにまで減少し得る。これにより、偏光子４お
よび５の偏光方向が互いに垂直であるとき、各画素は良
好な「黒色」を、または、偏光子の偏光方向が平行であ
るとき、良好な「白色」を生成し得る。これが、高明度
高解像度単色、すなわち「白黒」モードの動作を提供す
る。しかし、白い画素と固定された飽和度の色画素とを
組み合わせることによって、完全な色表示の提供が可能
である。特に、隣接した色は、ＲＧＢ画素がディスプレ
イの公知のタイプで統合されるのと同じ方法で、見る人
の視野によって「統合」される。このモードでディスプ
レイを動作させることによって、写真のまたはビデオの
画像の表示に十分な色の範囲が提供される。適切な表示
コントローラを用いることによって、両動作モードが、
ディスプレイの異なる部分で現れ得る。
【００６６】図７は、偏光保存反射板またはミラー３２
が、層２および偏光子５の後ろに位置しており、一方偏
光子３が省かれているという点で、図１に示すディスプ
レイと異なる反射型ディスプレイを示す。図８にその詳
細が示されている。また、層１は、例えば、ＰＤＬＣタ
イプ構造を提供するように、ねじれネマティック液晶２
０のかわりに、液晶/ポリマー複合体３３を用いること
によって変形されている。固定されたリターダ３０は、
任意であるが、図８において存在するものとして示され
ている。偏光子４および５の偏光方向は、互いに垂直で
ある。
が、層２および偏光子５の後ろに位置しており、一方偏
光子３が省かれているという点で、図１に示すディスプ
レイと異なる反射型ディスプレイを示す。図８にその詳
細が示されている。また、層１は、例えば、ＰＤＬＣタ
イプ構造を提供するように、ねじれネマティック液晶２
０のかわりに、液晶/ポリマー複合体３３を用いること
によって変形されている。固定されたリターダ３０は、
任意であるが、図８において存在するものとして示され
ている。偏光子４および５の偏光方向は、互いに垂直で
ある。
【００６７】ＰＤＬＣが散乱状態であるとき「ペーパー
白色」のようであるが、透明状態に切り換わると、ＰＤ
ＬＣは、吸収しているπセル構造を可視にし得る。可変
リタデーションπセルは、良好な黒色が全ての画素で生
成されるように、高品質の偏光子を用いる。固定された
リターダ３０があるので、πセルはゼロリタデーション
が可能になるので良好な黒色が生成される。偏光保存反
射板３２を使用すると、偏光子５が省略され得、これに
より、クロスした偏光子４および５がある場合に比べ
て、表示コントラストは減少するが、ディスプレイの明
るさが増す。透過型ディスプレイの説明において上述し
たように、可変リターダセルの動作モードの動作オーダ
ーを適切に選択すれば、図５に対応する図９に示すよう
に、黒、白、赤、緑、青および黄色を含む、固定された
飽和度の色の範囲が生成される。
白色」のようであるが、透明状態に切り換わると、ＰＤ
ＬＣは、吸収しているπセル構造を可視にし得る。可変
リタデーションπセルは、良好な黒色が全ての画素で生
成されるように、高品質の偏光子を用いる。固定された
リターダ３０があるので、πセルはゼロリタデーション
が可能になるので良好な黒色が生成される。偏光保存反
射板３２を使用すると、偏光子５が省略され得、これに
より、クロスした偏光子４および５がある場合に比べ
て、表示コントラストは減少するが、ディスプレイの明
るさが増す。透過型ディスプレイの説明において上述し
たように、可変リターダセルの動作モードの動作オーダ
ーを適切に選択すれば、図５に対応する図９に示すよう
に、黒、白、赤、緑、青および黄色を含む、固定された
飽和度の色の範囲が生成される。
【００６８】従って、黒および多くの彩色ペンを白い紙
の上で効果的にシミュレートし得る、高明度反射型ディ
スプレイを提供することができる。このような構造は、
表示画素の解像度を最大限に利用し、優れた品質のテク
ストおよびグラフィックの表示を可能にする。
の上で効果的にシミュレートし得る、高明度反射型ディ
スプレイを提供することができる。このような構造は、
表示画素の解像度を最大限に利用し、優れた品質のテク
ストおよびグラフィックの表示を可能にする。
【００６９】図９に示すように、かつ上記記載の透過型
ディスプレイの場合のように、ディスプレイは固定され
た飽和度の色の良好な範囲を生成し得る。「中間調」の
ＰＤＬＣの部分的に切り換えられた散乱を組み合わせ
ることによって、層２の液晶を透過した基礎になる色
が、入ってくる「白色」光と部分的に混合され得るの
で、層２の液晶によって生成された色の飽和度は減少し
得る。また、透過型ディスプレイで述べたように、隣接
画素の色を混合または統合するために、空間解像度を犠
牲にすることによって、グラフィックまたはビットマッ
プ画像を表示し得る完全なカラーディスプレイが提供さ
れ得る。従って、ディスプレイの全てまたは一部に表示
される画像に応じて、色質は空間解像度の犠牲になり
得、また空間解像度は色質の犠牲ともなり得る。
ディスプレイの場合のように、ディスプレイは固定され
た飽和度の色の良好な範囲を生成し得る。「中間調」の
ＰＤＬＣの部分的に切り換えられた散乱を組み合わせ
ることによって、層２の液晶を透過した基礎になる色
が、入ってくる「白色」光と部分的に混合され得るの
で、層２の液晶によって生成された色の飽和度は減少し
得る。また、透過型ディスプレイで述べたように、隣接
画素の色を混合または統合するために、空間解像度を犠
牲にすることによって、グラフィックまたはビットマッ
プ画像を表示し得る完全なカラーディスプレイが提供さ
れ得る。従って、ディスプレイの全てまたは一部に表示
される画像に応じて、色質は空間解像度の犠牲になり
得、また空間解像度は色質の犠牲ともなり得る。
【００７０】図１０および図１１は、それぞれ、図７お
よび図９に対応し、偏光子５が省かれた別の反射型モー
ドを示す。この動作モードは、非常に明るい色を提供す
るが、図７から図９に示す動作モードよりコントラスト
が低い。
よび図９に対応し、偏光子５が省かれた別の反射型モー
ドを示す。この動作モードは、非常に明るい色を提供す
るが、図７から図９に示す動作モードよりコントラスト
が低い。
【００７１】図１２および図１３は、それぞれ、図１０
および図１１に対応するが、反射型ディスプレイの変形
の形態を示す。特に、図１２のディスプレイは、全ての
偏光子が省かれ、層１のＰＤＬＣが、非ツイストゲスト
ホスト液晶（ＧＨＬＣ）に代わっている点で、図１０に
示すものと異なる。ＧＨＬＣにおいて、二色性色素ゲス
トが、液晶ホストに添加され、液晶の配向が、ゲスト色
素分子の配向を決定する。非選択状態において、ＧＨＬ
Ｃは、クロミナンス層２に対する偏光子として作用す
る。このため、図１２に示すような偏光保存反射板を用
いる、平行偏光子構造と同様の動作となる。
および図１１に対応するが、反射型ディスプレイの変形
の形態を示す。特に、図１２のディスプレイは、全ての
偏光子が省かれ、層１のＰＤＬＣが、非ツイストゲスト
ホスト液晶（ＧＨＬＣ）に代わっている点で、図１０に
示すものと異なる。ＧＨＬＣにおいて、二色性色素ゲス
トが、液晶ホストに添加され、液晶の配向が、ゲスト色
素分子の配向を決定する。非選択状態において、ＧＨＬ
Ｃは、クロミナンス層２に対する偏光子として作用す
る。このため、図１２に示すような偏光保存反射板を用
いる、平行偏光子構造と同様の動作となる。
【００７２】選択状態において、ＧＨＬＣは、入射光を
偏光せず、高明度（白）反射光ディスプレイが提供され
る。これらの２つの状態の間で、連続的な中間調が、Ｇ
ＨＬＣから得られ、従って、基礎となるπセル色相に可
変の飽和度を与える。
偏光せず、高明度（白）反射光ディスプレイが提供され
る。これらの２つの状態の間で、連続的な中間調が、Ｇ
ＨＬＣから得られ、従って、基礎となるπセル色相に可
変の飽和度を与える。
【００７３】本発明のディスプレイは、高明度白色が達
成されるという効果がある。良好な黒色状態および高明
度選択状態を確実にするために、ＧＨＬＣは、0.6より
大きな、好適には0.8より大きなオーダーパラメータを
有する色素を含むのがよい。液晶ディレクタの配向が基
板に平行であるＧＨＬＣを用いれば、入射光の偏光が最
適になり、一方、傾いたホメオトロピックの配向および
負の誘電異方性液晶を有するＧＨＬＣを用いれば、偏光
効率を犠牲にして、従って、黒状態の暗さ（表示コント
ラスト）を犠牲にして、最も明るいディスプレイを実現
できる。
成されるという効果がある。良好な黒色状態および高明
度選択状態を確実にするために、ＧＨＬＣは、0.6より
大きな、好適には0.8より大きなオーダーパラメータを
有する色素を含むのがよい。液晶ディレクタの配向が基
板に平行であるＧＨＬＣを用いれば、入射光の偏光が最
適になり、一方、傾いたホメオトロピックの配向および
負の誘電異方性液晶を有するＧＨＬＣを用いれば、偏光
効率を犠牲にして、従って、黒状態の暗さ（表示コント
ラスト）を犠牲にして、最も明るいディスプレイを実現
できる。
【００７４】軸外の視野角を犠牲にして、ディスプレイ
の軸上での明るさを増加させるために、３M Companyに
よって製造されたタイプの明るさ向上フィルム（ＢＥ
Ｆ）、または、同様の光学要素が、ここに記載された実
施の形態のいずれにおいても用いられ得る。ＢＥＦは、
図１０に示すＰＤＬＣを用いるディスプレイにおいて、
特に効果的である。このようなディスプレイにおいて、
ＢＥＦは、高い角度の前方散乱光の大部分を反射する。
これによって、ここで記載したように、軸外のかすみ効
果が減少する。
の軸上での明るさを増加させるために、３M Companyに
よって製造されたタイプの明るさ向上フィルム（ＢＥ
Ｆ）、または、同様の光学要素が、ここに記載された実
施の形態のいずれにおいても用いられ得る。ＢＥＦは、
図１０に示すＰＤＬＣを用いるディスプレイにおいて、
特に効果的である。このようなディスプレイにおいて、
ＢＥＦは、高い角度の前方散乱光の大部分を反射する。
これによって、ここで記載したように、軸外のかすみ効
果が減少する。
【００７５】図１４は、強度可変層１の各画素が、図示
された画素行において、可能な限り隣接する行における
１つ以上の画素（図示せず）と共に、クロミナンス可変
層２の画素のグループと光学的に並んでいる別の実施の
形態を示す。図１４の場合、クロミナンス可変層２の１
つの画素行において、３つの画素からグループから形成
されている。
された画素行において、可能な限り隣接する行における
１つ以上の画素（図示せず）と共に、クロミナンス可変
層２の画素のグループと光学的に並んでいる別の実施の
形態を示す。図１４の場合、クロミナンス可変層２の１
つの画素行において、３つの画素からグループから形成
されている。
【００７６】図１５は、クロミナンス可変層２の各画素
が、図示された画素行において、可能な限り隣接する行
における１つ以上の画素（図示せず）と共に、強度可変
層１の画素のグループと光学的に並んでいる別の実施の
形態を示す。図１５の場合、強度可変層１の１つの画素
行において２つの画素からグループが形成されている。
が、図示された画素行において、可能な限り隣接する行
における１つ以上の画素（図示せず）と共に、強度可変
層１の画素のグループと光学的に並んでいる別の実施の
形態を示す。図１５の場合、強度可変層１の１つの画素
行において２つの画素からグループが形成されている。
【００７７】
【発明の効果】本発明のディスプレイは、光の強度を制
御する画素（画像画素）の層、および色を制御する画素
（表示画素）の第２の層を有しており、画素はそれぞれ
独立に制御される。第２の層の画素のそれぞれは、印加
する電圧に応じて必要な色を表示することが可能である
ので、同時に３つの表示画素を各画像画素の色づけに必
要とする公知のＲＧＢディスプレイと比べて、約３倍ま
で解像度を向上させることが可能である。さらに、第２
の層の各表示画素に、必要な色を表示させ得るので、デ
ィスプレイの有効明度が増加し得る。また、完全な必要
カラーパレットを提供しないクロミナンス制御技術のた
めに、第２の層の２つ以上の表示画素が、各画像画素に
割り当てられ、２つの表示画素によって生成された色の
視覚的統合によって、知覚されたカラーパレットを大き
くし得る。これにより解像度が減少するが、解像度は、
それでもなお、公知のＲＧＢより大きい。
御する画素（画像画素）の層、および色を制御する画素
（表示画素）の第２の層を有しており、画素はそれぞれ
独立に制御される。第２の層の画素のそれぞれは、印加
する電圧に応じて必要な色を表示することが可能である
ので、同時に３つの表示画素を各画像画素の色づけに必
要とする公知のＲＧＢディスプレイと比べて、約３倍ま
で解像度を向上させることが可能である。さらに、第２
の層の各表示画素に、必要な色を表示させ得るので、デ
ィスプレイの有効明度が増加し得る。また、完全な必要
カラーパレットを提供しないクロミナンス制御技術のた
めに、第２の層の２つ以上の表示画素が、各画像画素に
割り当てられ、２つの表示画素によって生成された色の
視覚的統合によって、知覚されたカラーパレットを大き
くし得る。これにより解像度が減少するが、解像度は、
それでもなお、公知のＲＧＢより大きい。
【００７８】低い解像度でよい場合は、表示画素を大き
くしてもよい。これにより、公知のディスプレイと比べ
て明るさおよびコントラストが向上する。また製造要件
が緩和し、製造歩止まりが向上し、かつ製造コストが削
減される。
くしてもよい。これにより、公知のディスプレイと比べ
て明るさおよびコントラストが向上する。また製造要件
が緩和し、製造歩止まりが向上し、かつ製造コストが削
減される。
【図１】本発明の第１の実施の形態によるディスプレイ
の断面図。
の断面図。
【図２】図１のディスプレイの一部をさらに詳細に示す
断面図。
断面図。
【図３】図２のディスプレイの可能な変形を示す断面図
【図４】図２のディスプレイの他の変形を示す断面図
【図５】図１のディスプレイのπセルのリターダンスと
電圧との関係、および透過率と波長との関係を示すグラ
フ。
電圧との関係、および透過率と波長との関係を示すグラ
フ。
【図６】本発明の第２の実施の形態を構成するディスプ
レイの一部を示す断面図。
レイの一部を示す断面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態を構成するディスプ
レイの断面図。
レイの断面図。
【図８】図７のディスプレイの一部をさらに詳細に示す
断面図。
断面図。
【図９】図７のディスプレイのπセルのリターダンスと
電圧との関係、および透過率と波長との関係を示すグラ
フ。
電圧との関係、および透過率と波長との関係を示すグラ
フ。
【図１０】本発明の第４の実施の形態を構成するディス
プレイの断面図。
プレイの断面図。
【図１１】図１０のディスプレイのπセルのリターダン
スと電圧との関係、および透過率と波長との関係を示す
グラフ。
スと電圧との関係、および透過率と波長との関係を示す
グラフ。
【図１２】本発明の第５の実施の形態を構成するディス
プレイの断面図。
プレイの断面図。
【図１３】図１２のディスプレイのπセルのリターダン
スと電圧との関係、および透過率と波長との関係を示す
グラフ。
スと電圧との関係、および透過率と波長との関係を示す
グラフ。
【図１４】本発明の第６の実施の形態を構成するディス
プレイの断面図。
プレイの断面図。
【図１５】本発明の第７の実施の形態を構成するディス
プレイの断面図。
プレイの断面図。
１ 第１の層 ２ 第２の層 ４、 ５ 偏光子 １４ 液晶層 １５ 中間板 １１、１７、２２ 透明電極 １０、２１ 基板 １３、１９、２３ 配向層 ５０ 駆動回路
Claims (16)
- 【請求項１】 画素の第１の層および画素の第２の層を
有するディスプレイであって、該第１の層の画素のそれ
ぞれは個々に制御可能な光の減衰を有し、該第２の層の
画素のそれぞれは個々に制御可能な色を提供するディス
プレイ。 - 【請求項２】 前記第１の層の画素のそれぞれは、前記
第２の層の画素の対応するグループと光学的に整合して
いる、請求項１に記載のディスプレイ。 - 【請求項３】 前記第２の層の画素のそれぞれは、前記
第１の層の画素の対応するグループと光学的に整合して
いる、請求項１に記載のディスプレイ。 - 【請求項４】 前記第１の層の画素のそれぞれは、前記
第２の層の対応する画素と光学的に整合している、請求
項１に記載のディスプレイ。 - 【請求項５】 前記第２の層の画素のそれぞれは、複数
の色相のうちから選択された１つを生成するように制御
可能である、請求項１から４のいずれかに記載のディス
プレイ。 - 【請求項６】 前記第２の層の前記画素は複数のセット
を備えており、該複数のセットのそれぞれは少なくとも
２つの画素を有しており、 少なくとも２つの異なる色を生成し、該少なくとも２つ
の異なる色を観察者が統合してさらに異なる色を知覚す
るように、該複数のセットのそれぞれの該画素を制御す
る手段がさらに設けられている、請求項１から５のいず
れかに記載のディスプレイ。 - 【請求項７】 前記第２の層の画素のそれぞれは、可変
の光学的リタデーションを有する、請求項１から６のい
ずれかに記載のディスプレイ。 - 【請求項８】 前記第２の層の画素のそれぞれは液晶層
に規定される、請求項７に記載のディスプレイ。 - 【請求項９】 前記液晶層は、πセルまたはＥＣＢセル
の一部を形成する、請求項８に記載のディスプレイ。 - 【請求項１０】 固定された光学リターダが、前記第２
の層と直列に設けられている、請求項７、８または９に
記載のディスプレイ。 - 【請求項１１】 前記第１の層の画素は液晶層に規定さ
れている、請求項１から１０のいずれかに記載のディス
プレイ。 - 【請求項１２】 前記ディスプレイは、前記第１の層と
前記第２の層との間に設けられた透明板をさらに備えて
おり、 該透明板は、該第１の層および該第２の層の画素のそれ
ぞれに対応する透明電極を備えた、アドレスシステムの
ための基板として作用する、請求項１から１１のいずれ
かに記載のディスプレイ。 - 【請求項１３】 前記ディスプレイは、 前記第１の層と前記第２の層との間に設けられており、
該第１の層および該第２の層に対応する透明電極のため
の基板として作用する透明板と、 該第１の層の該透明板とは反対側に設けられた第１の基
板と、 該第２の層の該透明板とは反対側に設けられた第２の基
板と、 該第１の層および該第２の層のうちの一方の画素に対応
する画素電極を有しているアクティブマトリクスアドレ
スシステムであって、該画素電極は、該第１の基板およ
び該第２の基板のうちの該一方の層に対応する基板上に
設けられているアクティブマトリクスアドレスシステム
と、 該第１の層および該第２の層の他方に対応する電極を有
する別のアドレスシステムと、をさらに備えている、請
求項１から１１のいずれかに記載のディスプレイ。 - 【請求項１４】 前記第１の層の画素のそれぞれは、ゲ
ストホスト液晶層に規定され、非選択のときに前記第２
の層の光学的に整合された前記画素のための偏光子とし
て作用する、請求項１から１３のいずれかに記載のディ
スプレイ。 - 【請求項１５】 前記第１の層は、切り換え可能な光散
乱材料を有する、請求項１から１３のいずれかに記載の
ディスプレイ。 - 【請求項１６】 前記切り換え可能光散乱材料は、液晶
/ポリマー複合材料である、請求項１５に記載のディス
プレイ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9506561.1 | 1995-03-30 | ||
| GB9506561A GB2299698A (en) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | Colour display |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271926A true JPH08271926A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=10772185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8066863A Pending JPH08271926A (ja) | 1995-03-30 | 1996-03-22 | ディスプレイ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6184951B1 (ja) |
| EP (1) | EP0735406B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08271926A (ja) |
| DE (1) | DE69617508T2 (ja) |
| GB (1) | GB2299698A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001125143A (ja) * | 1999-10-28 | 2001-05-11 | Sharp Corp | 反射型液晶表示装置 |
| US6646696B1 (en) * | 2000-05-05 | 2003-11-11 | L3 Communications Corporation | Liquid crystal display with twisted nematic dimmer |
| JP3547712B2 (ja) * | 2001-02-13 | 2004-07-28 | ナノックス株式会社 | 反射型液晶表示装置とその製造方法 |
| US20040017346A1 (en) * | 2002-07-26 | 2004-01-29 | Ming-Wei Chuang | Application structure of bicolor liquid crystal display |
| US7372523B2 (en) * | 2004-03-03 | 2008-05-13 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Display apparatuses having layered liquid crystal displays |
| EP1832027A1 (en) * | 2004-12-21 | 2007-09-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Display device for visually reconstructing an image |
| DE102005009097A1 (de) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Siemens Ag | LCD-Displaymodul für einen Flachbildschirm |
| US7876400B2 (en) | 2005-10-31 | 2011-01-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Optical modulation system |
| US20070097291A1 (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-03 | Hewlett-Packard Development Company, Lp | Polymer dispersed liquid crystal |
| US7612859B2 (en) | 2005-10-31 | 2009-11-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Ultra-violet radiation absorbing grid |
| US20070258023A1 (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-08 | Acer Incorporated | Dual-panel display panel, flat-panel display employing a dual-panel display panel, and method of showing images after the flat-panel display is turned off |
| US20100017040A1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-01-21 | Gilbarco Inc. | Stacked displays with independent power and input sources |
| JP2011107409A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Fujitsu Ltd | 液晶表示素子 |
| US20130021230A1 (en) * | 2010-03-01 | 2013-01-24 | Nokia Corporation | Apparatus, Method and Module for Selective Pixel Control of Display |
| GB2504225B (en) * | 2011-04-30 | 2017-09-06 | Hewlett Packard Development Co Lp | Reflective color display pixel |
| US8958032B2 (en) * | 2011-05-17 | 2015-02-17 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | LCD panel, and manufacturing method and driving method thereof |
| TWI483030B (zh) * | 2014-06-06 | 2015-05-01 | Chunghwa Picture Tubes Ltd | 透明顯示裝置及其顯示方法 |
| US10564469B2 (en) * | 2018-03-19 | 2020-02-18 | A.U. Vista, Inc. | Liquid crystal display device having wire grid polarizer and #two display structures and method of forming the same |
| CN110471213A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示基板、显示面板及其制造方法、显示装置 |
| CN112578583A (zh) * | 2019-09-30 | 2021-03-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示面板以及其制作方法、显示装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS59219719A (ja) | 1983-05-27 | 1984-12-11 | Seiko Instr & Electronics Ltd | カラ−液晶表示装置 |
| JPS63124032A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像記録装置 |
| JP2598495B2 (ja) * | 1988-11-21 | 1997-04-09 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置の駆動方法 |
| US5243451A (en) * | 1989-05-15 | 1993-09-07 | Ricoh Company, Ltd. | DAP type liquid crystal device with cholesteric liquid crystal birefringent layer |
| US5150237A (en) * | 1989-05-15 | 1992-09-22 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid crystal display element |
| US5124818A (en) * | 1989-06-07 | 1992-06-23 | In Focus Systems, Inc. | LCD system having improved contrast ratio |
| EP0434220B1 (en) * | 1989-11-20 | 1996-04-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Colour liquid crystal display device |
| EP0430591A3 (en) * | 1989-11-22 | 1992-03-11 | Sel Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal colour display device |
| JPH04199024A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-20 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子およびそれを用いた表示装置 |
| JP2829149B2 (ja) * | 1991-04-10 | 1998-11-25 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| DE69228843T2 (de) | 1991-05-27 | 1999-08-26 | Dainippon Ink And Chemicals | Flüssigkristallvorrichtung |
| DE69228789T2 (de) * | 1991-11-21 | 1999-07-22 | Fujitsu Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Farbige Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung |
| JP2807591B2 (ja) | 1992-03-06 | 1998-10-08 | シャープ株式会社 | ポリマー分散型液晶表示素子及び反射型液晶表示装置 |
| JP2925064B2 (ja) * | 1993-12-02 | 1999-07-26 | 矢崎総業株式会社 | 可変波長フィルタ |
| JPH07244284A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-19 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置 |
-
1995
- 1995-03-30 GB GB9506561A patent/GB2299698A/en not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-03-22 JP JP8066863A patent/JPH08271926A/ja active Pending
- 1996-03-27 US US08/622,759 patent/US6184951B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-27 DE DE69617508T patent/DE69617508T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-27 EP EP96302103A patent/EP0735406B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
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| EP0735406A1 (en) | 1996-10-02 |
| DE69617508T2 (de) | 2002-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020613 |