JPH1063203A - Reflection type color display device - Google Patents

Reflection type color display device

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JPH1063203A
JPH1063203A JP23720996A JP23720996A JPH1063203A JP H1063203 A JPH1063203 A JP H1063203A JP 23720996 A JP23720996 A JP 23720996A JP 23720996 A JP23720996 A JP 23720996A JP H1063203 A JPH1063203 A JP H1063203A
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JP
Japan
Prior art keywords
color
substrate
segment
display device
component
Prior art date
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Pending
Application number
JP23720996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Shigeno
信行 重野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP23720996A priority Critical patent/JPH1063203A/en
Publication of JPH1063203A publication Critical patent/JPH1063203A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the luminance and also to secure practically sufficient color reproducibility by improving the color constitution of a color filter to be used in a reflection type color display device. SOLUTION: The reflection type color display device is assembled by using one pair of upper and lower substrates 1. 2. The substrate 1 of the upper side is positioned at an incident side and transparent electrodes 3 having a prescribed pattern are formed on the substrate. The substrate 2 of the lower side is positioned at an opposite side and reflection electrodes 4 having the prescribed pattern are formed on the substrate and is joined to the substrate 1 of the upper side with a gap to stipulates matrix shaped pixels 6 in between both substrates opposed each other. A guest liquid crystal 7 is held in between the both substrates 1,2 to control transmission states of passing lights every pixel 6. Color filters 8 are formed on the substrate 2 of one side to realize a color display by an additive color mixing of plural pixels colored in different color components by selectively filtering plural kinds of the passing lights in the pixel unit. The filters 8 are divided into a Y segment selecting an yellow component, a C segment selecting a Cyan component, an M segment selecting a Msgenta component and a (g) segment selecting a green component in the pixel unit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は反射型カラー表示装
置に関する。より詳しくは、表示装置に組み込まれるカ
ラーフィルタの色構成に関する。
The present invention relates to a reflection type color display device. More specifically, the present invention relates to a color configuration of a color filter incorporated in a display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6を参照して従来のカラー表示装置の
一例を簡潔に説明する。図示する様に、カラー表示装置
は一対のガラス基板71,72を互いに対向配置させ、
その間隙に電気光学物質として液晶73を封入した構成
となっている。一方のガラス基板71の上にはマトリク
ス状に配置された信号線74と走査線75及びそれらの
交点に配置された薄膜トランジスタ76と画素電極77
が形成されている。薄膜トランジスタ76は走査線75
により線順次選択されると共に、信号線74から供給さ
れる画像信号を対応する画素電極77に書き込む。一
方、上側のガラス基板72の内表面には対向電極78及
びカラーフィルタ79が形成されている。カラーフィル
タ79は各画素電極77に対応した赤(R),緑
(G),青(B)のセグメントに分割されている。この
様な構成を有するアクティブマトリクス液晶表示装置を
二枚の偏光板80,81で挟み、白色光を入射させると
所望のフルカラー画像表示が得られる。
2. Description of the Related Art An example of a conventional color display device will be briefly described with reference to FIG. As shown in the figure, the color display device has a pair of glass substrates 71 and 72 disposed opposite to each other,
The liquid crystal 73 is sealed in the gap as an electro-optical material. On one glass substrate 71, a signal line 74 and a scanning line 75 arranged in a matrix and a thin film transistor 76 and a pixel electrode 77 arranged at the intersection thereof.
Are formed. The thin film transistor 76 is a scanning line 75
, And the image signal supplied from the signal line 74 is written to the corresponding pixel electrode 77. On the other hand, a counter electrode 78 and a color filter 79 are formed on the inner surface of the upper glass substrate 72. The color filter 79 is divided into red (R), green (G), and blue (B) segments corresponding to each pixel electrode 77. When the active matrix liquid crystal display device having such a configuration is sandwiched between two polarizing plates 80 and 81 and white light is incident thereon, a desired full-color image display can be obtained.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】カラーフィルタ79は
通過光に含まれる複数種の色成分(RGB)を画素単位
で選択的にフィルタリングする。RGB別に着色した複
数の画素の加法混色によりカラー表示を実現している。
RセグメントはR成分のみを透過しG成分及びB成分を
吸収する。GセグメントはG成分のみを透過しR成分及
びB成分を吸収する。BセグメントはB成分のみを透過
しR成分及びG成分を吸収する。この様に、従来のカラ
ーフィルタは入射光のうち三分の二の光量を吸収してし
まう為、画面の輝度が低いという課題があった。一般
に、液晶等を電気光学物質として用いたカラー表示装置
は透過型と反射型に分けられる。透過型はバックライト
を用いて表示装置の背面を照明し、前面から画像を観察
する。従って、バックライトの照明光量を十分確保すれ
ば、カラーフィルタの吸収に関わらず比較的明るい表示
画面が得られる。これに対し、反射型では一方の基板か
ら入射した光を他方の基板で反射し、一方の基板側から
反射画像を観察する。バックライトを使用する事なく太
陽光等の外光のみで表示画面を写し出す。従って、表示
装置に入射する光量に限りがあり、明るい画面を得る為
には入射光の利用効率を改善する必要がある。然るに、
従来のRGBカラーフィルタは各画素毎に入射光の三分
の二の光量を吸収する為、反射型表示装置では明るいカ
ラー画像を表示する事ができなかった。
The color filter 79 selectively filters a plurality of types of color components (RGB) contained in the transmitted light on a pixel basis. Color display is realized by additive color mixing of a plurality of pixels colored for each of RGB.
The R segment transmits only the R component and absorbs the G component and the B component. The G segment transmits only the G component and absorbs the R and B components. The B segment transmits only the B component and absorbs the R and G components. As described above, since the conventional color filter absorbs two-thirds of the incident light, there is a problem that the luminance of the screen is low. Generally, color display devices using liquid crystal or the like as an electro-optical material are classified into a transmission type and a reflection type. The transmission type uses a backlight to illuminate the back surface of the display device and observe an image from the front surface. Therefore, if the illumination light amount of the backlight is sufficiently secured, a relatively bright display screen can be obtained regardless of the absorption of the color filter. On the other hand, in the reflection type, light incident from one substrate is reflected by the other substrate, and a reflection image is observed from the one substrate side. The display screen is projected using only external light such as sunlight without using a backlight. Therefore, the amount of light incident on the display device is limited, and it is necessary to improve the utilization efficiency of the incident light in order to obtain a bright screen. Anyway,
A conventional RGB color filter absorbs two-thirds of the incident light for each pixel, so that a reflective display device cannot display a bright color image.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題を解決する為に以下の手段を講じた。即ち、本発明に
かかる反射型カラー表示装置は基本的な構成として、一
対の基板と電気光学物質とカラーフィルタとを備えてい
る。一方の基板は入射側に位置し所定のパタンの電極が
形成されている。他方の基板は反射側に位置すると共に
所定のパタンの電極が形成されており、間隙を介して該
一方の基板と接合し互いに対面した両基板間でマトリク
ス状の画素を規定する。電気光学物質は液晶等からな
り、一対の基板の間隙に保持され画素毎に通過光の透過
状態を制御する。カラーフィルタは片側の基板に形成さ
れ、通過光に含まれる複数種の色成分を画素単位で選択
的にフィルタリングして、異なる色成分に着色した複数
の画素の加法混色によりカラー表示を実現する。特徴事
項として、前記カラーフィルタは画素単位でイエロー
(Y)色成分を選択するセグメントと、シアン(C)色
成分を選択するセグメントと、マゼンタ(M)色成分を
選択するセグメントと、グリーン(g)色成分を選択す
るセグメントとに分割されている。具体的には、各セグ
メントは対応する色成分の顔料を分散したフィルムから
なる。一実施態様では、前記電気光学物質は二色性色素
を含有したゲストホスト液晶からなり、該ゲストホスト
液晶と反射側の基板との間に四分の一波長板層が介在し
ている。又、一実施例では、片側の基板にはマトリクス
状にパタン化された複数の画素電極とこれらを個々に駆
動するスイッチング素子が集積形成されており、もう片
側の基板にはベタパタンの対向電極が形成されており、
互いに対面する画素電極と対向電極との間にアクティブ
マトリクス型の画素が規定されている。
The following means have been taken in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. That is, the reflection type color display device according to the present invention includes a pair of substrates, an electro-optical material, and a color filter as a basic configuration. One of the substrates is located on the incident side and has an electrode of a predetermined pattern. The other substrate is located on the reflection side and has electrodes of a predetermined pattern formed thereon. The substrate is joined to the one substrate via a gap, and defines a matrix of pixels between the two substrates facing each other. The electro-optical material is made of a liquid crystal or the like, and is held in a gap between a pair of substrates to control a transmission state of transmitted light for each pixel. The color filter is formed on one of the substrates, selectively filters a plurality of types of color components included in the transmitted light on a pixel-by-pixel basis, and implements color display by additive color mixing of a plurality of pixels colored into different color components. As a feature, the color filter includes a segment for selecting a yellow (Y) color component, a segment for selecting a cyan (C) color component, a segment for selecting a magenta (M) color component, and a green (g). A) a segment for selecting a color component. Specifically, each segment is composed of a film in which a pigment of a corresponding color component is dispersed. In one embodiment, the electro-optical material is composed of a guest-host liquid crystal containing a dichroic dye, and a quarter-wave plate layer is interposed between the guest-host liquid crystal and the substrate on the reflection side. In one embodiment, a plurality of pixel electrodes patterned in a matrix and switching elements for individually driving the pixel electrodes are integrally formed on one substrate, and a solid pattern counter electrode is formed on the other substrate. Is formed,
An active matrix type pixel is defined between a pixel electrode and a counter electrode facing each other.

【0005】本発明では、Yセグメント、Cセグメン
ト、Mセグメント、gセグメントを一単位としたカラー
フィルタを用いている。これは四色セグメントの加法混
色により色再現を行ないカラー表示を実現する。ところ
で、CはRと補色関係にありMはGと補色関係にあり、
YはBと補色関係にある。RGBカラーフィルタが入射
光の略三分の二の光量を吸収するのに対し、CMYのカ
ラーフィルタは入射光の略三分の一の光量を吸収するだ
けである。従って、CMYカラーフィルタを用いる事に
より白表示時の輝度を向上させる事が可能である。但
し、CMYの表色系では各色に対応した顔料の選択範囲
に限りがあり、必ずしもCMYとして最適な顔料を選択
する事ができない。特に、従来の顔料を用いたCMY表
色系では緑色の再現性が不十分であった。そこで、本発
明ではCMYの各セグメントに加えgセグメントを追加
して色再現性を確保する様にしている。
In the present invention, a color filter having one unit of the Y, C, M, and g segments is used. This realizes color display by performing color reproduction by additive color mixture of four color segments. By the way, C has a complementary color relationship with R, M has a complementary color relationship with G,
Y has a complementary color relationship with B. While the RGB color filters absorb approximately two-thirds of the incident light, the CMY color filters only absorb approximately one-third of the incident light. Therefore, it is possible to improve the luminance during white display by using the CMY color filters. However, in the CMY color system, the selection range of the pigment corresponding to each color is limited, and it is not always possible to select the most suitable CMY pigment. In particular, the reproducibility of green was insufficient in the CMY color system using conventional pigments. Therefore, in the present invention, a g-segment is added in addition to each of the CMY segments to ensure color reproducibility.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の最良
な実施形態を詳細に説明する。図1は本発明にかかる反
射型カラー表示装置の一実施形態を示す模式図である。
(A)は部分平面図、(B)は部分断面図、(C)は動
作説明図である。(A)及び(B)に示す様に、本反射
型カラー表示装置は上下一対の基板1,2を用いて組み
立てられている。上側の基板1は入射側に位置し所定の
パタンの透明電極3が形成されている。本例では、この
透明電極3は行状にパタニングされている。下側の基板
2は反射側に位置すると共に所定のパタンの反射電極4
が形成されている。本例では、この反射電極4は列状に
パタニングされている。なお、透明電極3の材料として
はITO等の透明導電膜が用いられ、反射電極4の材料
としてはアルミニウム等の金属膜が用いられる。下側の
基板2はスペーサ5により所定の間隙を介して上側の基
板1と接合している。互いに対面した両基板1,2間で
マトリクス状の画素6を規定する。具体的には、行状の
透明電極3と列状の反射電極4との交差部に行列配置し
た画素6が規定される。従って、本実施形態は所謂単純
マトリクス型の表示装置である。但し、本発明はこれに
限られるものではなくアクティブマトリクス型の表示装
置にも応用可能である事はいうまでもない。本実施形態
では、電気光学物質としてゲストホスト液晶7が上下一
対の基板1,2の間隙に保持されており、画素6毎に通
過光の透過状態を制御している。カラーフィルタ8が下
側の基板2に形成されている。但し、本発明はこれに限
られるものではなく、カラーフィルタ8を上側の基板1
に形成してもよい。本実施形態では、カラーフィルタ8
は反射電極4と整合してパタニング形成されている。こ
のカラーフィルタ8は通過光に含まれる複数種の色成分
を画素単位で選択的にフィルタリングして、異なる色成
分に着色した複数の画素6の加法混色によりカラー表示
を実現する。特徴事項として、カラーフィルタ8はシア
ン色成分を選択するCセグメントと、マゼンタ色成分を
選択するMセグメントと、イエロー色成分を選択するY
セグメントと、グリーン色成分を選択するgセグメント
とに分割されている。即ち、本カラーフィルタ8はCM
Yセグメントの表色系を基本とし、これに色再現補正用
のgセグメントを加えた、四原色画素方式を採用してい
る。これら四原色の画素の加法混色によりフルカラー表
示が実現できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of a reflection type color display device according to the present invention.
(A) is a partial plan view, (B) is a partial sectional view, and (C) is an operation explanatory view. As shown in (A) and (B), the reflective color display device is assembled using a pair of upper and lower substrates 1 and 2. The upper substrate 1 is located on the incident side and has a transparent electrode 3 having a predetermined pattern. In this example, the transparent electrodes 3 are patterned in rows. The lower substrate 2 is located on the reflection side and has a predetermined pattern of the reflection electrode 4.
Are formed. In this example, the reflective electrodes 4 are patterned in a row. Note that a transparent conductive film such as ITO is used as a material of the transparent electrode 3, and a metal film such as aluminum is used as a material of the reflective electrode 4. The lower substrate 2 is joined to the upper substrate 1 via a predetermined gap by a spacer 5. A matrix of pixels 6 is defined between the two substrates 1 and 2 facing each other. Specifically, pixels 6 arranged in a matrix at the intersection of the row-shaped transparent electrodes 3 and the column-shaped reflective electrodes 4 are defined. Therefore, this embodiment is a so-called simple matrix type display device. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this and can be applied to an active matrix type display device. In the present embodiment, a guest host liquid crystal 7 as an electro-optical material is held in a gap between a pair of upper and lower substrates 1 and 2, and controls the transmission state of transmitted light for each pixel 6. A color filter 8 is formed on the lower substrate 2. However, the present invention is not limited to this.
May be formed. In the present embodiment, the color filter 8
Are patterned in alignment with the reflective electrode 4. The color filter 8 selectively filters a plurality of types of color components included in the transmitted light on a pixel-by-pixel basis, and realizes a color display by additive color mixing of the plurality of pixels 6 colored with different color components. As a feature, the color filter 8 includes a C segment for selecting a cyan component, an M segment for selecting a magenta component, and a Y segment for selecting a yellow component.
It is divided into a segment and a g segment for selecting a green color component. That is, the present color filter 8 is
A four-primary-color pixel system is adopted, which is based on a Y-segment color system and adds a g-segment for color reproduction correction thereto. A full-color display can be realized by additive color mixing of these four primary color pixels.

【0007】(C)に示す様に、本反射型カラー表示装
置は上側の透明電極3と下側の反射電極4との間に駆動
回路9を介して電圧を印加する事で、カラー表示を行な
う。例えば、一行目の透明電極3と一列目の反射電極4
との間に電圧を印加すると、両者の交差部に位置する画
素に属するゲストホスト液晶7が光遮断状態から光透過
状態に変化する。これにより、上側の基板1から入射し
た光は下側の基板2で反射され、上側の基板1から反射
画像を観察できる。一行一列目の画素にはCセグメント
が対応している為、シアン色に着色した画素が観察でき
る。透明電極3の行と反射電極4の列との間に順次所望
の電圧を印加する事により、中間調を含めたカラー表示
が可能になる。
As shown in FIG. 1C, the reflective color display device displays a color image by applying a voltage between the upper transparent electrode 3 and the lower reflective electrode 4 via a drive circuit 9. Do. For example, the first row of transparent electrodes 3 and the first row of reflective electrodes 4
When a voltage is applied between the two, the guest-host liquid crystal 7 belonging to the pixel located at the intersection of the two changes from the light blocking state to the light transmitting state. Accordingly, light incident from the upper substrate 1 is reflected by the lower substrate 2, and a reflected image from the upper substrate 1 can be observed. Since the C segment corresponds to the pixel in the first row and the first column, a pixel colored in cyan can be observed. By sequentially applying a desired voltage between the row of the transparent electrodes 3 and the column of the reflective electrodes 4, a color display including a halftone becomes possible.

【0008】図2の(A)はCMY各セグメントの透過
率特性を示しており、(B)はRGB各セグメントの透
過率特性を示している。(A)及び(B)を比較すれば
明らかな様に、CセグメントはRセグメントに対し補色
関係となっている。Rセグメントは波長400nmから7
00nmの間に分布する可視光のうち三分の一しか透過せ
ず、残る三分の二は吸収される。これに対し、Cセグメ
ントは可視光領域に含まれる波長成分の三分の二を透過
し三分の一を吸収する。従って、CセグメントはRセグ
メントに比べ定性的に見ると二倍明るい事になる。同様
に、MセグメントはGセグメントと補色関係にあり、Y
セグメントはBセグメントと補色関係にある。この様
に、CMY表色系はRGB表色系に比べ入射光量の透過
率が二倍となっている。
FIG. 2A shows the transmittance characteristics of each of the CMY segments, and FIG. 2B shows the transmittance characteristics of each of the RGB segments. As is clear from the comparison between (A) and (B), the C segment has a complementary color relationship with the R segment. R segment is from 400nm to 7
Only one third of the visible light distributed between 00 nm is transmitted and the remaining two thirds are absorbed. On the other hand, the C segment transmits two-thirds of the wavelength component included in the visible light region and absorbs one-third. Therefore, the C segment is twice as bright as the R segment when viewed qualitatively. Similarly, the M segment has a complementary color relationship with the G segment, and Y segment
The segment has a complementary color relationship with the B segment. As described above, the transmittance of the incident light amount in the CMY color system is twice that of the RGB color system.

【0009】図3はCMY系における加法混色の原理を
表わしている。例えば、CMY表色系で緑色を表示する
場合、CセグメントとYセグメントを選択する事で対応
する二画素の加法混色により緑色が表示できる。この場
合、Cセグメント及びYセグメントの合成透過率が図3
に示した様に、可視光波長領域の略中央でピークを有
し、所望の緑色が表現できる。なお、このピークの両側
に位置する領域も光が透過している。即ち、図3に模式
的に示す様に、Cセグメント及びYセグメントを加法混
色した場合、透過率Wで表わされる白レベルの上に緑色
成分が重ねられる。即ち、CMY表色系を用いた加法混
色では白色の背景の上に緑色が写し出される為RGB表
色系に比べ明るい画面が得られる事になる。
FIG. 3 shows the principle of additive color mixing in the CMY system. For example, when displaying green in the CMY color system, by selecting the C segment and the Y segment, green can be displayed by additive color mixing of the corresponding two pixels. In this case, the combined transmittance of the C segment and the Y segment is as shown in FIG.
As shown in (1), there is a peak substantially at the center of the visible light wavelength region, and a desired green color can be expressed. It should be noted that light is also transmitted through regions located on both sides of this peak. That is, as schematically shown in FIG. 3, when the C segment and the Y segment are additively mixed, the green component is superimposed on the white level represented by the transmittance W. That is, in the case of the additive color mixture using the CMY color system, green is projected on a white background, so that a brighter screen can be obtained as compared with the RGB color system.

【0010】ところで、現在使用されているカラーフィ
ルタの着色材料は染料と顔料に大別できる。信頼性等を
考慮した場合、分子構造がより堅牢である顔料系を採用
した方が有利である。そこで、本発明では各セグメント
が対応する色成分の顔料を分散したフィルムから構成さ
れている。しかしながら、顔料を用いてCMYのカラー
フィルタを形成した場合、最も色再現を重視した顔料を
選択しても顔料自身の制限により、実用レベルに耐える
カラー表示を行なう事が困難である。図5に、CYMカ
ラーフィルタのCIE標準色度座標を示す。この色度座
標図から明らかな様に、CMYカラーフィルタを用いた
場合、色再現が可能な範囲がRGBフィルタに比べ狭く
なっている。CMYカラーフィルタでは赤色及び青色の
色再現がある程度できるの対し、緑色の色再現は全く不
十分である。なお、説明が前後したが図5の色度座標で
は、透過型表示装置で採用しているRGBカラーフィル
タの概ね標準的な色度座標をのせている。又、現在選択
可能な顔料系のレジストフィルムを用いて色再現を最優
先したCMYカラーフィルタの色度座標をのせている。
図5のグラフから明らかな様に、CMYのカラーフィル
タを用いた場合青色及び赤色の色再現性と比較し緑色は
殆ど色再現できない事が分かる。そこで、本発明ではC
MYの基本三色セグメントに加え、補助的に第四のgセ
グメントを設けている。CMYgの四色加法混色により
色再現を行なう。これにより、CMYgを結ぶ四角形内
の色が表現可能となる。図5に示した例の場合、第四色
目のgセグメントを用いない場合に比べ、gセグメント
を加えると約二倍の色調が再現可能である。なお、図5
のグラフにおけるgの座標は一例であって、本発明はこ
れに限られるものではない。CMYの顔料材料やホワイ
トバランス等によりgの座標を最適に設定する事が可能
である。
[0010] Coloring materials for color filters currently used can be roughly classified into dyes and pigments. In consideration of reliability and the like, it is advantageous to use a pigment system having a more robust molecular structure. Therefore, in the present invention, each segment is composed of a film in which a pigment of a corresponding color component is dispersed. However, when a CMY color filter is formed using pigments, it is difficult to perform color display that can withstand a practical level due to the limitations of the pigments themselves, even if the most important color reproduction is selected. FIG. 5 shows CIE standard chromaticity coordinates of the CYM color filter. As is clear from the chromaticity coordinate diagram, when the CMY color filter is used, the range in which color reproduction is possible is narrower than that of the RGB filter. The CMY color filter can reproduce red and blue colors to some extent, but the green color reproduction is completely insufficient. Although the description has been made before and after, the chromaticity coordinates in FIG. 5 are approximately the standard chromaticity coordinates of the RGB color filters used in the transmission type display device. In addition, the chromaticity coordinates of the CMY color filters, in which the color reproduction is given the highest priority, are set using a currently selectable pigment-based resist film.
As is clear from the graph of FIG. 5, when the CMY color filters are used, green color can hardly be reproduced in comparison with the color reproducibility of blue and red. Therefore, in the present invention, C
In addition to the basic three-color segments of MY, a fourth g segment is additionally provided. Color reproduction is performed by four-color additive mixing of CMYg. As a result, it is possible to represent the color in the rectangle connecting the CMYg. In the case of the example shown in FIG. 5, when the g segment is added, the color tone can be reproduced about twice as compared with the case where the g segment of the fourth color is not used. FIG.
Is an example, and the present invention is not limited to this. It is possible to optimally set the coordinates of g by using CMY pigment materials, white balance, and the like.

【0011】最後に図4を参照して、本発明にかかる反
射型カラー表示装置の具体的な実施例を簡単に説明す
る。図示する様に、本反射型カラー表示装置は入射側に
配置する第1の基板11と、所定の間隙を介して基板1
1に接合し反射側に配置する第2の基板12とを用いて
組み立てられている。両基板11,12の間隙内には少
なくともゲストホスト液晶層13と、四分の一波長板層
14と光反射層15とが介在している。ゲストホスト液
晶層13は間隙内で入射側の基板11側に位置し、垂直
配向したネマティック液晶分子16と黒色の二色性色素
17を含んでいる。光反射層15は間隙内で反射側の基
板12側に位置する。四分の一波長板層14はゲストホ
スト液晶層13と光反射層15の間に介在する。入射側
の基板11の内表面には対向電極18が形成され、反射
側の基板12の内表面には画素電極19が形成されてお
り、両者の間に保持されたゲストホスト液晶層13に画
素単位で信号電圧を印加する。又、入射側の基板11の
内表面にはカラーフィルタ40も形成されている。この
カラーフィルタ40は各画素に対応してCセグメントと
MセグメントとYセグメントとgセグメントとに分割さ
れている。なお、対向電極18及び画素電極19の表面
は夫々配向膜20,21で被覆されており、ゲストホス
ト液晶層13を垂直配向する。電圧無印加ではゲストホ
スト液晶層13は透過状態にあり、電圧印加では遮断状
態に変化する。
Finally, a specific embodiment of the reflection type color display device according to the present invention will be briefly described with reference to FIG. As shown in the figure, the present reflection type color display device has a first substrate 11 disposed on the incident side and a substrate 1 with a predetermined gap therebetween.
1 and a second substrate 12 arranged on the reflection side. At least a guest-host liquid crystal layer 13, a quarter-wave plate layer 14, and a light reflection layer 15 are interposed in the gap between the substrates 11, 12. The guest host liquid crystal layer 13 is located on the incident side of the substrate 11 in the gap, and includes vertically aligned nematic liquid crystal molecules 16 and a black dichroic dye 17. The light reflection layer 15 is located on the reflection side of the substrate 12 in the gap. The quarter wave plate layer 14 is interposed between the guest host liquid crystal layer 13 and the light reflection layer 15. A counter electrode 18 is formed on the inner surface of the substrate 11 on the incident side, and a pixel electrode 19 is formed on the inner surface of the substrate 12 on the reflective side. Apply signal voltage in units. Also, a color filter 40 is formed on the inner surface of the substrate 11 on the incident side. The color filter 40 is divided into a C segment, an M segment, a Y segment, and a g segment corresponding to each pixel. The surfaces of the counter electrode 18 and the pixel electrode 19 are covered with alignment films 20 and 21, respectively, and vertically align the guest-host liquid crystal layer 13. When no voltage is applied, the guest-host liquid crystal layer 13 is in a transmissive state, and when a voltage is applied, the state changes to a cut-off state.

【0012】本反射型カラー表示装置はアクティブマト
リクス型であり、反射側の基板12には画素電極19の
スイッチング駆動用に薄膜トランジスタ22が集積形成
されている。薄膜トランジスタ22はボトムゲート型で
あり、下から順にゲート電極23、ゲート絶縁膜24、
半導体薄膜25、スットパ26を積層したものである。
この薄膜トランジスタ22は層間絶縁膜27により被覆
されており、その上にはソース電極28及びドレイン電
極29がパタニング形成され、コンタクトホールを介し
て薄膜トランジスタ22に接続する。前述した光反射層
15も層間絶縁膜27の上にパタニング形成されており
ドレイン電極29と同電位である。薄膜トランジスタ2
2及び凹凸を有する光反射層15は平坦化層30で被覆
されており、その上に下地配向層31を介して上述した
四分の一波長板層14が成膜されている。さらに、四分
の一波長板層14の上にパタニング形成された画素電極
19は、四分の一波長板層14及び平坦化層30に開口
したコンタクトホール32を介してドレイン電極29に
電気接続している。このコンタクトホール32の開口処
理は例えばポジ型のフォトレジストを用いたフォトリソ
グラフィー及びエッチングにより行なわれる。又、配向
膜21は画素電極19及び四分の一波長板層14の表面
にポリイミド等を溶解した配向溶剤を塗工して形成され
る。
The reflection type color display device is of an active matrix type, and a thin film transistor 22 for driving switching of a pixel electrode 19 is integrally formed on a substrate 12 on the reflection side. The thin film transistor 22 is a bottom gate type, and a gate electrode 23, a gate insulating film 24,
The semiconductor thin film 25 and the stopper 26 are laminated.
The thin film transistor 22 is covered with an interlayer insulating film 27, on which a source electrode 28 and a drain electrode 29 are patterned and connected to the thin film transistor 22 via a contact hole. The light reflection layer 15 described above is also formed by patterning on the interlayer insulating film 27 and has the same potential as the drain electrode 29. Thin film transistor 2
2 and the light reflecting layer 15 having irregularities are covered with a flattening layer 30, on which the above-described quarter-wave plate layer 14 is formed via a base alignment layer 31. Further, the pixel electrode 19 patterned on the quarter-wave plate layer 14 is electrically connected to the drain electrode 29 through the contact hole 32 opened in the quarter-wave plate layer 14 and the planarization layer 30. doing. The opening process of the contact hole 32 is performed by, for example, photolithography and etching using a positive photoresist. The alignment film 21 is formed by applying an alignment solvent in which polyimide or the like is dissolved on the surfaces of the pixel electrode 19 and the quarter-wave plate layer 14.

【0013】電圧無印加時には液晶分子16は垂直に配
向し、二色性色素17も同様に配向する。上側の基板1
1から入射した光はカラーフィルタ40により所望の色
成分が選択された後、二色性色素17により吸収される
事なくゲストホスト液晶層13を通過し、四分の一波長
板層14による影響を受けずに光反射層15で反射す
る。反射した光は、再び四分の一波長板層14を通過
し、ゲストホスト液晶層13で吸収されずに出射する。
従ってカラーフィルタ40の各色セグメントに対応した
画素の着色表示が可能になる。これに対し、電圧印加状
態では液晶分子16は水平に配向し、二色性色素17も
同様に配向する。上側の基板11から入射した光がカラ
ーフィルタ40を介してゲストホスト液晶層13に入射
すると、入射光のうち二色性色素17の分子の長軸方向
と平行な振動面を持つ成分が二色性色素17によって吸
収される。又、二色性色素17の分子の長軸方向に対し
て垂直な振動面を持つ入射光の成分はゲストホスト液晶
層13を通過し、下側の基板12に形成された四分の一
波長板層14で円偏光とされ、光反射層15で反射す
る。この時、反射光の偏光方向が逆回りとなり、再び四
分の一波長板層14を通過し、二色性色素17の分子の
長軸方向に対して平行な振動面を持つ光となる。この光
は二色性色素17によって吸収されるので、完全な黒色
表示となる。
When no voltage is applied, the liquid crystal molecules 16 are vertically oriented, and the dichroic dye 17 is similarly oriented. Upper substrate 1
The light incident from 1 passes through the guest-host liquid crystal layer 13 without being absorbed by the dichroic dye 17 after the desired color component is selected by the color filter 40, and is affected by the quarter-wave plate layer 14. The light is reflected by the light reflection layer 15 without receiving light. The reflected light passes through the quarter-wave plate layer 14 again and exits without being absorbed by the guest-host liquid crystal layer 13.
Accordingly, colored display of pixels corresponding to each color segment of the color filter 40 can be performed. In contrast, the liquid crystal molecules 16 are horizontally oriented when a voltage is applied, and the dichroic dye 17 is similarly oriented. When light incident from the upper substrate 11 enters the guest-host liquid crystal layer 13 via the color filter 40, a component of the incident light having a vibration plane parallel to the major axis direction of the molecules of the dichroic dye 17 becomes two colors. It is absorbed by the sex pigment 17. The component of the incident light having a vibration plane perpendicular to the major axis direction of the molecules of the dichroic dye 17 passes through the guest-host liquid crystal layer 13 and forms a quarter wavelength formed on the lower substrate 12. The light is circularly polarized by the plate layer 14 and is reflected by the light reflecting layer 15. At this time, the polarization direction of the reflected light is reversed, passes through the quarter wavelength plate layer 14 again, and becomes light having a vibration plane parallel to the major axis direction of the molecules of the dichroic dye 17. Since this light is absorbed by the dichroic dye 17, a complete black display is obtained.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、反
射型カラー表示装置に組み込まれたカラーフィルタは画
素単位でシアン色成分を選択するCセグメントとマゼン
タ色成分を選択するMセグメントとイエロー色成分を選
択するYセグメントとグリーン色成分を選択するgセグ
メントとに分割されている。CMY表色系を用いる事に
よりRGB表色系に比べ白表示の輝度を改善する事がで
きる。又、CMYセグメントに加え第4のgセグメント
を導入する事で、CMYカラーフィルタの色再現性が格
段に向上する。
As described above, according to the present invention, the color filter incorporated in the reflection type color display device has a C segment for selecting a cyan component and an M segment for selecting a magenta component for each pixel. It is divided into a Y segment for selecting a yellow color component and a g segment for selecting a green color component. By using the CMY color system, the luminance of white display can be improved as compared with the RGB color system. Further, by introducing the fourth g segment in addition to the CMY segment, the color reproducibility of the CMY color filter is remarkably improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる反射型カラー表示装置の実施形
態を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an embodiment of a reflective color display device according to the present invention.

【図2】カラーフィルタの透過率特性を示すグラフであ
る。
FIG. 2 is a graph showing transmittance characteristics of a color filter.

【図3】同じくカラーフィルタの透過率特性を示すグラ
フである。
FIG. 3 is a graph showing transmittance characteristics of a color filter.

【図4】本発明にかかる反射型カラー表示装置の具体例
を示す模式的な部分断面図である。
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view showing a specific example of a reflective color display device according to the present invention.

【図5】カラーフィルタのCIE標準色度座標を示すグ
ラフである。
FIG. 5 is a graph showing CIE standard chromaticity coordinates of a color filter.

【図6】従来のカラー表示装置の一例を示す模式的な斜
視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing an example of a conventional color display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2…基板、3…電極、4…電極、6…画素、
7…ゲストホスト液晶(電気光学物質)、8…カラーフ
ィルタ
1 ... substrate, 2 ... substrate, 3 ... electrode, 4 ... electrode, 6 ... pixel,
7: Guest host liquid crystal (electro-optical material), 8: Color filter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射側に位置し所定のパタンの電極が形
成された一方の基板と、 反射側に位置すると共に所定のパタンの電極が形成され
ており、間隙を介して該一方の基板と接合し互いに対面
した両基板間でマトリクス状の画素を規定する他方の基
板と、 該間隙に保持され画素毎に通過光の透過状態を制御する
電気光学物質と、 片側の基板に形成され通過光に含まれる複数種の色成分
を画素単位で選択的にフィルタリングして異なる色成分
に着色した複数の画素の加法混色によりカラー表示を実
現するカラーフィルタとを有し、 前記カラーフィルタは画素単位でイエロー色成分を選択
するセグメントと、シアン色成分を選択するセグメント
と、マゼンタ色成分を選択するセグメントと、グリーン
色成分を選択するセグメントとに分割されている事を特
徴とする反射型カラー表示装置。
An electrode having a predetermined pattern formed on an incident side and an electrode having a predetermined pattern formed on a reflection side, wherein the one substrate is connected to the one substrate via a gap; The other substrate that defines a matrix of pixels between the two substrates that are joined and facing each other, an electro-optical material that is held in the gap and controls the transmission state of the transmitted light for each pixel, and the transmitted light that is formed on one substrate And a color filter for selectively filtering a plurality of types of color components included in the pixel unit to realize a color display by an additive color mixture of a plurality of pixels colored to different color components, wherein the color filter is a pixel unit. The segment is divided into a segment for selecting a yellow component, a segment for selecting a cyan component, a segment for selecting a magenta component, and a segment for selecting a green component. Reflective color display device according to claim that that.
【請求項2】 各セグメントは対応する色成分の顔料を
分散したフィルムからなる事を特徴とする請求項1記載
の反射型カラー表示装置。
2. The reflection type color display device according to claim 1, wherein each segment comprises a film in which a pigment of a corresponding color component is dispersed.
【請求項3】 前記電気光学物質は二色性色素を含有し
たゲストホスト液晶からなり、該ゲストホスト液晶と反
射側の基板との間に四分の一波長板層が介在している事
を特徴とする請求項1記載の反射型カラー表示装置。
3. The electro-optical material is composed of a guest-host liquid crystal containing a dichroic dye, and a quarter-wave plate layer is interposed between the guest-host liquid crystal and the substrate on the reflection side. 2. The reflection type color display device according to claim 1, wherein:
【請求項4】 片側の基板にはマトリクス状にパタン化
された複数の画素電極とこれらを個々に駆動するスイッ
チング素子が集積形成されており、もう片側の基板には
ベタパタンの対向電極が形成されており、互いに対面す
る画素電極と対向電極との間にアクティブマトリクス型
の画素が規定されている事を特徴とする請求項1記載の
反射型カラー表示装置。
4. A plurality of pixel electrodes patterned in a matrix and switching elements for individually driving them are integrated on one substrate, and a solid pattern counter electrode is formed on the other substrate. 2. The reflection type color display device according to claim 1, wherein an active matrix type pixel is defined between the pixel electrode and the counter electrode facing each other.
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