JPH1068967A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数個の画素が平面的に配列される表示装置
において、画素のそれぞれについて、可視域全体に渡っ
て各色の分光透過率を向上させ、色再現範囲をより広げ
ると共に、すべての色について、彩度と明度のバランス
がとれ、鮮やかで明るいフルカラー表示を可能にする。 【解決手段】 画素のそれぞれは、平面的に配列された
２つの副画素６３、６４からなる。副画素６３、６４の
それぞれは、互いに表示色が異なる着色調光領域６１Ｒ
と６１Ｇ、６１Ｂと６２Ｇとを、光透過方向に２層積層
してなる。着色調光領域は、可視光域のすべてに渡って
光を透過する状態から、所定の波長帯域の光の吸収率が
連続的に制御されて、表示色の濃度が連続的に制御可能
である。副画素６３、６４のそれぞれの着色調光領域の
前記吸収率が、制御手段によりそれぞれ独立に制御され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多色表示が可能
な表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の表示装置として、液晶表示装置
の実用化が進んでいる。代表的なものは、図１６の概略
図に示すように、特定の初期分子配列を持つ液晶層（例
えば、ネマティック液晶層）１と、２個の偏光子４、５
とからなるものである。この場合、液晶層１は、例えば
ツイストネマティックモードで働くものが用いられ、ガ
ラス基板７，８に設けられた透明電極２、３で挟まれ、
透明電極２と３との間に電圧が印加されることにより、
液晶層の初期分子配列が変形され、その際に生じる液晶
層の複屈折変化が、偏光子４、５により可視化される。

【０００３】液晶層１は、光透過方向に直交する方向
に、マトリクス状に配列された複数の画素に分けられて
いる。そして、フルカラー化のためには、図１７に示す
ように、１画素が、光透過方向に直交する方向の３個の
副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに分けられ、各副画素１
１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂのそれぞれに対して、赤、緑、青
のカラーフィルタ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが配設され
る。

【０００４】この場合、共通電極の構成の透明電極１４
がガラス基板１８上に形成されると共に、透明電極１４
に対向する透明電極１５は、図１７に示すように、副画
素毎に分離されて、ガラス基板１９上に形成され、副画
素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは独立に複屈折変化を制御で
きるように構成される。そして、１画素毎の液晶層１２
は、電極１４、１５間への電圧印加制御による複屈折変
化により、光透過状態と、遮光状態とが切り換えられる
光シャッターとして使用される。なお、１７は、配向膜
であり、液晶層１２の初期配向方向を制御するものであ
る。

【０００５】この表示装置を、その後ろ側から、図１６
に示すように、バックライト光源６により照明し、各副
画素の透過光を加法混色させることにより、それぞれ１
画素の色を表示する。

【０００６】しかしながら、上述した表示装置の場合、
赤、緑、青の単色表示のとき、１画素を透過する光量
は、１／３に減少される上、偏光板の透過率が４０％程
度のために、明るいオフィス等で表示画面を見るために
は、強いバックライト照明が要求される。このため、携
帯型機器のように低消費電力化が要求される電子機器の
ディスプレイとしての、この種の表示装置の使用の問題
点となっている。

【０００７】この問題点を改善するために、特開昭６３
−１４４３２６号公報には、カラーフィルタの代わり
に、分子の長軸方向と短軸方向とで可視光の吸収に異方
性を持つ２色性色素を一方向に整列させたカラー偏光子
を用いるとともに、液晶層を２層構造にしたものが提案
されている。この公報に記載の表示装置においては、互
いに同じ積層位置に配されるカラー偏光子を互いに補色
関係のものを用いることにより、赤、緑、青の単色表示
のとき、１画素を透過する光量を、２／３にすることが
でき、図１７の場合よりも明るくすることができる。

【０００８】しかし、この場合も、フルカラー表示の場
合には、副画素に対応してカラーフィルタを配置する構
成であるので、表示装置としての明るさの問題は、上述
した図１７のツイストネマティック液晶を光シャッター
として使用した場合とまったく同様に残る。

【０００９】前記のバックライトの消費電力の問題の解
決策としては、外光を利用する反射型ディスプレイがあ
る。しかしながら、前記のカラーフィルタを用いた表示
装置を反射型ディスプレイとした場合には、分光反射率
が１／３以下になり、さらに偏光板が必要な方式では、
１／６以下になるために、表示画面が暗すぎて色が認識
できない表示となってしまう。このために、この種の反
射型ディスプレイは、モノクローム（いわゆる白黒）の
ディスプレイとしてしか用いられなかった。

【００１０】反射型カラーディスプレイとして、図１８
に示すような構成が、刊行物１．「ＳＩＤ ９２ ＤＩ
ＧＥＳＴ」の４３７頁〜４４０頁に提案されている。す
なわち、この反射型カラーディスプレイは、図１８に示
すように、１画素が、光透過方向に直交する方向の２個
の副画素２１Ｇ，２１Ｍに分けられ、各副画素２１Ｇ，
２１Ｍのそれぞれに対して、緑、マゼンタのカラーフィ
ルタ２２Ｇ、２３Ｍが配設される。そして、液晶層２４
は、黒の色素を添加したゲストホストモードのものを使
用して偏光板を不要とし、さらに副画素２１Ｇ，２１Ｍ
ごとの個別電極を兼ねる反射板２５に指向性を付与して
ゲインを持たせることで、マルチカラー表示とする。

【００１１】図１８において、２６は、個別電極を兼ね
る反射板２５に対向する共通透明電極である。また、２
７は液晶層２４の初期配向を制御する配向膜、２８およ
び２９はガラス基板である。

【００１２】しかし、この刊行物１．の反射型カラー表
示装置では、４色のマルチカラー表示に制限されてしま
うという不都合がある。また、緑とマゼンタを加法混色
することで白を表示するが、反射率は１／２以下となっ
てしまう。

【００１３】また、カラーフィルタを使用せずに、フル
カラー表示する表示装置として、刊行物２．「Ｏｐｔｉ
ｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．２３，Ｎ
ｏ．３」の２４７頁〜２４８頁には、ゲストホストモー
ドの液晶パネルを積層し、減色混合してカラー表示する
構造が提案されている。

【００１４】前記刊行物２．のカラー表示装置は、図１
９に示すように、黄色の２色性色素を溶解した液晶層３
１Ｙと、マゼンタ色の２色性色素を溶解した液晶層３１
Ｍと、シアン色の２色性色素を溶解した液晶層３１Ｃと
を、３層に積層した構造を有する。そして、表示パネル
の下側には反射板３９を設けることにより、反射型表示
装置とする。

【００１５】各液晶層３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃは、４枚
のガラス基板３２、３３、３４、３５により、順次に挟
まれた構造とされ、各ガラス基板３２、３３、３４、３
５の液晶層側には、光透過方向に直交する方向に複数の
画素を形成するように、複数に分割された透明電極３６
ａおよび３６ｂ、３７ａおよび３７ｂ、３８ａおよび３
８ｂが形成されている。一つの画素は、光透過方向に３
層に積層される、黄、マゼンタ、シアンの３色のゲスト
ホストモード液晶層により構成され、透明電極３６ａお
よび３６ｂ間、透明電極３７ａおよび３７ｂ間、透明電
極３８ａおよび３８ｂ間への印加電圧がそれぞれ制御さ
れ、前記３層からなる画素の表示色が減色混合されて、
カラー表示される。

【００１６】この図１９の表示方式は、色再現範囲は広
く、フルカラー表現が可能である。しかし、各色の画素
がガラス基板により離れているので、図１９において、
例えば矢印ＡＲで示す斜め方向から表示画面を見た場合
に、視差の発生のために、ずれが生じ、解像度を上げる
ことができない。

【００１７】また、ガラス基板の枚数が多いために重量
がかさむ、中間の液晶層パネルの駆動が困難、作成プロ
セスが困難であるなどの欠点がある。

【００１８】さらに、画素の駆動を薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）等で行った場合には、配線等により１層当た
りの画素の開口率が小さくなるが、前記図１９の表示装
置では、３層がガラス基板により離れているために、斜
め入射の光に対しては、液晶層パネルの透過率は、１層
当たりの開口率の３乗に比例することになる。このた
め、実際には、全体としての表示パネルの反射率は、か
なり小さくなってしまい、反射型のディスプレイには応
用が困難であった。

【００１９】これに対して、ゲストホスト方式の液晶層
パネルを２枚積層して、フルカラー表現を可能にする表
示装置が、特表平３−５０１０６４号公報に示されてい
る。この公報に示されている表示装置は、図２０に示す
ように、第１の液晶層４１と第２の液晶層４２との積層
構造において、１画素がそれぞれ平面的に区分されて配
列されている３個の副画素からなるように構成されてい
るが、それぞれの液晶層４１、４２では、１画素は、２
色に区分されている。

【００２０】図２０では、第１の液晶層４１は、１画素
を構成する３個の副画素のうち１個の副画素が緑の２色
性色素を溶解した液晶層４１Ｇで構成され、他の２個の
副画素が赤の２色性色素を溶解した液晶層４１Ｒで構成
される。また、第２の液晶層４２は、１画素を構成する
３個の副画素のうち１個の副画素が緑の２色性色素を溶
解した液晶層４２Ｇで構成され、他の２個の副画素が青
の２色性色素を溶解した液晶層４２Ｂで構成される。そ
して、緑の２色性色素を溶解した液晶層４１Ｇと４２Ｇ
とが、光透過方向に並ばないように構成されている。

【００２１】図２０において、４３、４４および４５は
ガラス基板である。また、４６は反射板である。さら
に、４７、４８は共通透明電極、４９は副画素単位に配
設されている透明電極である。

【００２２】以下の説明において、液晶層４１Ｇを第１
層の緑調光領域、液晶４２Ｇを第２層の緑調光領域、液
晶層４１Ｒを赤調光領域、液晶層４２Ｂを青調光領域
と、それぞれ呼ぶことにする。

【００２３】図２０の構成の表示装置によれば、赤、
緑、青の単色の表示時における各色の特定波長の光が１
画素を透過する面積（以下、色面積率Ｔｃという）を２
／３にでき、また、黄、マゼンタ、シアンの分光反射率
を１／３にすることができる。

【００２４】例えば、一画素を赤表示にする場合を例に
とると、図２１に示すようになる。すなわち、この場
合、図２１Ａに示すように、第１の液晶層４１の赤調光
領域４１Ｒは赤着色状態（図ではＲと記載する。以下、
同じ）に制御し、緑調光領域４１Ｇは緑着色状態（図で
はＧと記載する。以下、同じ）に制御する。また、第２
の液晶層４２の緑調光領域４２Ｇは透明状態（図ではＴ
と記載する。以下、同じ）に制御し、青調光領域４２Ｂ
の第１の液晶層４１の赤調光領域４１Ｒと重なる副画素
部分は透明状態に制御し、緑調光領域４１Ｇと重なる副
画素部分は青着色状態（図ではＢと記載する。以下、同
じ）に制御する。

【００２５】このように副画素を着色制御すれば加法混
色により、１画素を構成する３つの副画素は、図２１Ｂ
に示すように、赤、赤、黒となり、１画素は赤に着色さ
れる。すなわち、１画素の面積の２／３が赤表示の領域
になり、光波長に対する色面積率Ｔｃとの関係は、図２
１Ｃに示すように表される。緑および青の単色について
も同様に色面積率２／３で表示することができる。

【００２６】次に、画素をマゼンタ色に着色する場合を
説明すると、図２２に示すようになる。すなわち、この
場合、図２２Ａに示すように、第１の液晶層４１の赤着
色領域４１Ｒは赤着色状態に制御し、第１の液晶層４１
の緑着色領域４１Ｇは透明状態に制御する。また、第２
の液晶層４２の緑着色領域４２Ｇは透明状態に制御し、
青着色領域４２Ｂは青着色状態に制御する。

【００２７】このように副画素を着色制御すれば加法混
色により、１画素を構成する３つの副画素は、図２２Ｂ
に示すように、赤、黒、青となる。したがって、色面積
率Ｔｃがそれぞれ１／３の赤の副画素と青の副画素の加
法混色により１画素はマゼンタ色に着色される。このと
きの、光波長に対する色面積率Ｔｃとの関係は、図２２
Ｃに示すように表され、色面積率Ｔｃは１／３となる。
黄およびシアンについても同様に色面積率１／３で表示
することができる。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、特表平
３−５０１０６４号公報に示される表示装置は、１層の
液晶層を、赤、緑、青の副画素に分割した構成（赤、
緑、青の色面積率は１／３）に比べて、赤、緑、青の各
色光の透過率は、２倍になり、図２０に示したように、
反射板４６を液晶表示パネルの下に設けた反射型ディス
プレイとした場合にも、広い色再現範囲を表示すること
ができる。

【００２９】しかし、赤、緑、青の各色の色面積率は１
画素の２／３であり、１画素分となっていない。また、
黄、マゼンタ、シアンの各色の色面積率は、従来例と変
わらず、１／３であるので、暗いという問題がある。こ
のため、特に、バックライトを使用しない反射型ディス
プレイに用いた場合には、明度が高い黄色は鮮やかな表
示ができないという問題がある。

【００３０】そして、画像を表示する場合は、全ての色
について彩度と明度のバランスがとれている必要がある
ので、特表平３−５０１０６４号公報に示される表示装
置では、最も暗い黄、マゼンタ、シアンをベースとし
て、すべての色は、色面積率１／３の表示とする必要が
あり、暗い画像しか得られない。

【００３１】この発明の目的は、新規な色配置構成によ
り、１画素において、可視域全体に渡って各色の分光透
過率を向上させ、色再現範囲をより広げると共に、すべ
ての色について、彩度と明度のバランスがとれ、鮮やか
で明るいフルカラー表示が可能な表示装置を提供するこ
とである。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明による表示装置は、複数個の画素が平面的
に配列される表示装置において、前記画素のそれぞれ
は、平面的に配列された２つの副画素からなり、前記副
画素のそれぞれは、互いに表示色が異なる着色調光領域
を、光透過方向に２層積層してなり、前記着色調光領域
は、可視光域のすべてに渡って光を透過する状態から、
所定の波長帯域の光の吸収率が連続的に制御されて、表
示色の濃度が連続的に制御可能であり、前記副画素のそ
れぞれの着色調光領域の前記吸収率が、制御手段により
それぞれ独立に制御されることを特徴とする。

【００３３】

【作用】上述の構成の、この発明の表示装置において
は、平面的に多数配列される画素のそれぞれは、光透過
方向に積層される２層の着色調光領域からなる副画素が
２個、平面的に配列されて構成される。

【００３４】そして、各副画素において、制御手段によ
り各着色調光領域の吸収率が制御されて、積層される２
層の着色調光領域が、共に、可視光域の全体に渡って光
を透過する状態とされると、それぞれの副画素は、透明
状態となり、加法混色により透明（白）が表示される。

【００３５】また、制御手段により積層された２つの着
色調光領域の吸収率が最高とされて、共に、それぞれの
表示色の濃度が最高とされると、各着色調光領域は異な
る波長帯域の光を吸収するため、２層では透過する光が
なくなるので、副画素としては黒が表示される。

【００３６】したがって、副画素単位で白と黒の表示が
でき、白黒の２値表示であれば、各副画素を一つの画素
として表示することが可能で、カラー表示の２倍の解像
度で文字やグラフなどが表示される。

【００３７】また、制御により副画素を構成する２つの
着色調光領域の一方の着色調光領域の表示色の濃度が最
低とされて透明状態とされ、他方の着色調光領域の表示
色が最高濃度に制御されると、副画素の表示色は、前記
他方の着色調光領域の表示色になる。

【００３８】そして、例えば、２個の副画素を構成する
４個の着色調光領域のうちの３個の着色調光領域は、そ
れぞれの表示色が赤、緑、青のもので構成し、他の１個
は、これら赤、緑、青のうちの１色の表示色のもので構
成し、かつ、光透過方向の２層の着色調光領域では、異
なる表示色とすることにより、フルカラー表示ができ
る。

【００３９】この場合、１画素の表示色として赤、緑、
青のいずれかとする場合には、２個の副画素の一方の副
画素を、赤、緑、青のいずれかとし、他方の副画素を黒
あるいは白とする。したがって、１画素では色面積率
で、１／２の明るさで赤、緑、青を表示することができ
る。

【００４０】また、シアン、マゼンタ、黄は、２個の副
画素の一方の副画素を、加法混色により当該シアン、マ
ゼンタ、黄を現出させるための一方の原色にし、他方の
副画素を加法混色の他方の原色とすることにより、表示
することができる。したがって、この場合も、１画素で
は色面積率で、１／２の明るさでシアン、マゼンタ、黄
を表示することができる。

【００４１】したがって、すべての色について、１／２
の明るさで画像を表示することができ、彩度と明度のバ
ランスがとれた、鮮やかで明るいフルカラー表示ができ
るものである。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、この発明による表示装置の
実施の形態を、図を参照しながら説明する。

【００４３】［第１の実施の形態］この第１の実施の形
態は、１画素を構成する２個の副画素のうちの一方の副
画素を形成する２層の着色調光領域の表示色は、赤、
青、緑の３原色のうちの２色とされ、他方の副画素を形
成する２層の着色調光領域の表示色は、３原色のうちの
残りの１色と、一方の副画素に使用された色のうちの１
色の組み合わせとされるものである。

【００４４】図１は、この発明による表示装置の第１の
実施の形態の１画素の構成を説明するための断面図を示
すものである。この例の表示装置は、表示パネルを構成
するために平面的にマトリクス状に配列される複数個の
画素の１画素が、表示色が赤と緑の２層の着色調光領域
からなる第１副画素と、表示色が青と緑の２層の着色調
光領域からなる第２副画素とで構成される例である。

【００４５】図１において、５１は上側ガラス基板、５
２は中間ガラス基板、５３は下側ガラス基板である。上
側ガラス基板５１および下側ガラス基板５３の、中間ガ
ラス基板５２との対向面側には、それぞれ副画素に対応
する大きさに分割された、ＩＴＯ膜（酸化インジウム
膜）からなる分割透明電極５４および５５が、上側ガラ
ス基板５１と、下側ガラス基板５３とで、互いに光透過
方向に同じ位置に整列するように設けられる。また、中
間ガラス基板５２の両面には、ＩＴＯ膜からなり、共通
電極となる透明電極５６、５７が設けられる。

【００４６】そして、上側ガラス基板５１と中間ガラス
基板５２との間に、後述するような２種の液晶層６１Ｒ
および６１Ｂを含む上側層６１が設けられる。また、下
側ガラス基板５３と中間ガラス基板５２との間には、１
種の液晶層６２Ｇからなる下側層６２が設けられる。

【００４７】そして、この例の場合には、各電極５４、
５５、５６、５７の上には、垂直配向膜層５９ａ，５９
ｂ，５９ｃ，５９ｄが設けられ、各液晶層６１Ｒ，６１
Ｂおよび液晶層６２Ｇの初期配向方向（電圧非印加時の
配向方向）を基板５１、５２、５３面に垂直な方向に制
御している。これにより、各液晶層６１Ｒ，６１Ｂ，６
２Ｇの駆動電圧の低減と、透過状態における透過率の向
上を図っている。

【００４８】３つの液晶層６１Ｒ，６１Ｂ，６２Ｇは、
この例では、ネマチック液晶に２色性色素を混合し、さ
らにカイラル剤を混合したＰＣＧＨ（Ｐｈａｓｅ Ｃｈ
ａｎｇｅ Ｇｕｅｓｔ Ｈｏｓｔ）方式の液晶層により
構成する。この方式により偏光板を不要にできる。

【００４９】上側層６１の液晶層６１Ｒと液晶層６１Ｂ
との間には、色素の混合防止のために隔壁５８が設けら
れる。下側層６２は１画素全面にわたり１種の液晶層６
２Ｇのみとされており、隔壁は不要となる。

【００５０】液晶層６１Ｒは赤を表示色とする着色調光
領域を構成する。すなわち、液晶層６１Ｒは、電極５４
と電極５６との間に印加される電圧により、表示色とし
ての赤の光以外の波長の帯域の光の吸収率が制御され
て、赤の濃度が制御される。

【００５１】この赤の液晶層６１Ｒに対する印加電圧の
変化に応じた透過光スペクトル変化、すなわち、当該赤
の着色調光領域の透過スペクトル変化を図２に示す。ま
た、このときの、この赤の着色調光領域における青およ
び緑の光吸収波長λｂおよびλｇでの光透過率の、当該
液晶層６１Ｒに対する印加電圧依存性を示す特性曲線を
図３に示す。

【００５２】次に、この構成における表示原理について
説明する。図２および図３からわかるように、赤の着色
調光領域では、印加電圧に応じて、液晶に混合された２
色性色素により、青色光および緑色光の波長λｂおよび
λｇの透過率が変化する。赤の着色調光領域では、赤の
光の透過率は「１」であるので、図３において、青色光
および緑色光の成分の透過率の変化は、破線Ｗ１，Ｗ
２，Ｗ３…で示すように、この赤の着色調光領域におけ
る白色光透過率の変化を意味する。

【００５３】したがって、赤の着色調光領域、この例で
は液晶層６１Ｒでは、その表示色である赤の濃度が、印
加電圧に応じて白色光透過率が変化することにより、変
化する。

【００５４】また、液晶層６１Ｂは青を表示色とする着
色調光領域を構成する。すなわち、液晶層６１Ｂは、電
極５４と電極５６との間に印加される電圧により、表示
色としての青の光以外の波長の帯域の光の吸収率が制御
されて、青の濃度が制御される。

【００５５】この青の着色調光領域の、その印加電圧の
変化に応じた透過スペクトル変化を図４に示す。また、
このときの、この青の着色調光領域における緑および赤
の光吸収波長λｇおよびλｒでの光透過率の、印加電圧
依存性を示す特性曲線は、図３に示したものに等しい。

【００５６】すなわち、青の着色調光領域では、印加電
圧に応じて、液晶に混合された２色性色素により、赤色
光および緑色光の波長λｒおよびλｇの透過率が変化す
る。青の着色調光領域では、青の光の透過率は「１」で
あるので、赤色光および緑色光の成分の透過率の変化
は、前述したのと同様に、この青の着色調光領域におけ
る白色光透過率の変化を意味する。

【００５７】したがって、青の着色調光領域、この例で
は液晶層６１Ｂでは、その表示色である青の濃度が、印
加電圧に応じて白色光透過率が変化することにより、変
化する。

【００５８】液晶層６２Ｇは緑を表示色とする着色調光
領域を構成する。ただし、液晶層６２Ｇに対しては、分
割透明電極５５が表示装置の表示面に平行な平面方向に
２個、配列されるので、独立に制御可能な２個の緑の着
色調光領域を構成する。

【００５９】そして、液晶層６２Ｇの２つの緑の着色調
光領域は、それぞれ電極５５と電極５７との間に独立に
印加される電圧により、表示色としての緑の光以外の波
長の帯域の光の吸収率が制御され、緑の濃度が制御され
る。

【００６０】この緑の着色調光領域の印加電圧の変化に
応じた透過スペクトル変化を図４に示す。また、このと
きの、この緑の着色調光領域における青および赤の光吸
収波長λｂおよびλｒでの光透過率の、印加電圧依存性
を示す特性曲線は、図３に示したものに等しい。

【００６１】すなわち、緑の着色調光領域では、印加電
圧に応じて、液晶に混合された２色性色素により、青色
光および緑色光の波長λｂおよびλｒの透過率が変化す
る。液晶層６２Ｇでは、緑の光の透過率は「１」である
ので、青色光および赤色光の成分の透過率の変化は、前
述したのと同様に、この緑の着色調光領域における白色
光透過率の変化を意味する。

【００６２】したがって、緑の着色調光領域、この例で
は液晶層６２Ｇでは、その表示色である緑の濃度が、印
加電圧に応じて白色光透過率が変化することにより、変
化する。

【００６３】そして、光透過方向に積層される状態の上
側層６１の液晶層６１Ｒ（赤の着色調光領域）と下側層
６２の液晶層６２Ｇ（緑の着色調光領域）との２層によ
り、第１副画素６３が構成され、また、光透過方向に積
層される状態の上側層６１の液晶層６１Ｂ（青の着色調
光領域）と下側層６２の液晶層６２Ｇ（緑の着色調光領
域）との２層により、第２副画素６４が構成される。

【００６４】そして、各副画素６３、６４を構成する２
層の着色調光領域のそれぞれへの電圧印加の制御は、図
６に示すように、ガラス基板５１および５３上に形成さ
れたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７０のアクティブマト
リクス回路および、これを駆動する外部回路により行
う。

【００６５】すなわち、図６に示すように、各副画素の
電極５４（または電極５５）に対してはＴＦＴ７０のソ
ース電極が接続される。そして、表示パネルの垂直方向
に同位置で、水平方向に並ぶすべての副画素のＴＦＴ７
０のゲート電極は共通に接続され、ライン方向の駆動信
号が供給されるゲートライン７１の一つにそれぞれ接続
される。

【００６６】また、表示パネルの水平方向に同位置で、
垂直方向に並ぶ画素を構成する副画素のＴＦＴ７０のド
レインは、図６に示すように、それぞれデータラインに
接続される。この場合、データラインは、２個の副画素
の上側層６１用のライン７２Ｒ，７２Ｂと、２個の副画
素の下側層６２用のライン７３Ｇ，７３Ｇとからなる。
そして、第１の副画素６３の上層および下層のＴＦＴ７
０のドレインは、ライン７２Ｒおよび７３Ｇに、第２の
副画素６４の上層および下層のＴＦＴ７０のドレイン
は、ライン７２Ｂおよび７３Ｇに、それぞれ接続され
る。

【００６７】データライン７２Ｒ，７２Ｂの組と、７３
Ｇ，７３Ｇの組には、１画素を表示するための、画素ご
との赤、緑、青のドライブ信号が供給される。これら
赤、緑、青のドライブ信号は、カラー表示を行うための
画素データから生成される。

【００６８】なお、中間基板５２の両面に設けられる共
通電極５６および５７は、所定の電位、例えば接地電位
とされる。

【００６９】また、アクテイブマトリクスには、ａ−Ｓ
ｉ（アモルフアスシリコン）型ＴＦＴやＰ０ｌｙ−Ｓｉ
（ポリシリコン）型ＴＦＴ、ＣｄＳｅ（カドミウムセレ
ン）型ＴＦＴを用いたり、また、２端子素子であるＭＩ
Ｍダイオードなどを用いることができる。

【００７０】次に、この第１の実施の形態の表示パネル
の製法について説明する。

【００７１】ガラス基板５１上に透明電極５４をスパッ
タにより形成してアクティブマトリクス基板を形成し、
その電極５４の上に配向膜５９ａを設ける。次に、両面
に透明電極５６、５７を形成し、これら透明電極５６、
５７の上に配向膜５９ｂ，５９ｃを形成した中間ガラス
基板５２を、シール剤により、隔壁５８を設けて、ガラ
ス基板５１のアクティブマトリクス基板上に、貼り合わ
せる。

【００７２】また、ガラス基板５３上に透明電極５４を
スパッタにより形成してアクティブマトリクス基板を形
成し、その電極５４の上に配向膜５９ａを設けたもの
を、中間ガラス基板５２の裏側の配向膜５９ｃ上に、シ
ール剤により貼り合わせてセルを作成する。

【００７３】シールパターンは、注入口を赤、青、緑を
３辺にわけて、各色の２色性色素を含む液晶を順次別々
に注入する。セルギャップはスペーサにより、例えば１
０μｍとなるようにした。

【００７４】液晶は、ＺＬＩ−１８４０を用い、２色性
色素は、すべて三井東圧化学株式会社製の材料を用い
た。すなわち、例えば、赤の色素にはＭ−８６を、緑の
色素にはＭ−３６１とＭ４０３との混合を、青の色素に
はＳｌ４９７を、それぞれ用いた。カイラル剤はピッチ
が３μｍとなるように混合した。

【００７５】また、アクティブマトリクスは、ａ−Ｓｉ
（アモルファスシリコン）型ＴＦＴを用いて構成した。

【００７６】次に、この実施の形態の表示装置で表示さ
れる表示色について説明する。

【００７７】まず、印加電圧値が、零であるときには、
各着色調光領域としての液晶層６１Ｒ，６１Ｂ、６２Ｇ
のそれぞれでは、２色性色素による吸収が生じ、これら
液晶層６１Ｒ，６１Ｂ，６２Ｇは、それぞれ赤、青、緑
の最も濃い表示濃度となる。

【００７８】また、印加電圧値をそれぞれ所定値以上と
して、前記の各液晶層６１Ｒ，６１Ｂ，６２Ｇ中の２色
性色素による吸収がない状態にすれば、これら液晶層６
１Ｒ，６１Ｂ，６２Ｇのそれぞれは、透明となる。

【００７９】したがって、印加電圧制御により、副画素
６３、６４を構成する積層された２つの着色調光領域を
構成する２つの液晶層の白色光透過率がそれぞれ独立に
制御されて、両方の液晶層の表示色の濃度が共に最低と
されて透明とされれば、加法混色により、副画素６３、
６４は透明（白）を表示する。また、両方の液晶層の表
示色の濃度が共に最高にされると、つまり、着色調光領
域が共に異なる原色とされると、透過する光がなくなる
ので、副画素６３、６４は黒を表示する。

【００８０】例えば、青の着色調光領域と緑の着色調光
領域の２層積層からなる第２副画素６４の場合、上側の
着色調光領域が、青の表示色で最高濃度とされたときの
透過光スペクトルは図７Ａに示すように青の波長の光の
みを透過するものとなり、また、下側の着色調光領域
が、緑の表示色で最高濃度とされると、その透過光スペ
クトルは図７Ｂに示すように緑の波長の光のみを透過す
るものとなる。したがって、上側の着色調光領域は青色
光のみが透過するが、それは下側の着色調光領域は透過
できないので、その結果、すべての可視光は透過せず、
その副画素は、黒となるのである。

【００８１】そして、それぞれの着色調光領域の表示色
の濃度を最高とせずに、中間の濃度とし、２層の着色調
光領域の透過率を同様に制御することにより、グレイが
表示されるものである。

【００８２】以上のことから、この実施の形態の表示装
置は、副画素単位で白と黒の表示を行なうことができ
る。つまり、この実施の形態では、表示画像データが、
白黒の２値表示データであるときには、その２値表示デ
ータにより各副画素を一つの画素として駆動するように
する。このように駆動することで、この実施の形態によ
れば、白黒の２値表示の場合には、カラー表示の２倍の
解像度で文字やグラフなどを表示することができる。

【００８３】また、各液晶層６１Ｒ，６１Ｂ，６２Ｇへ
の印加電圧制御により、副画素６３，６４を構成する２
つの着色調光領域である液晶層の一方の液晶層の表示色
の濃度が最低とされて、透明状態とされ、他方の液晶層
が着色状態に制御されると、各副画素の表示色は、前記
着色状態の液晶層の表示色になる。

【００８４】例えば、青の着色調光領域と緑の着色調光
領域の２層積層からなる副画素の場合、上側の着色調光
領域が、最低濃度とされたときの透過光スペクトルは図
７Ｄに示すように、すべての可視光帯域の光を透過する
ものとなる。そして、このとき、下側の着色調光領域
が、緑の表示色で最高濃度とされると、その透過光スペ
クトルは図７Ｅに示すように、緑の波長の光のみを透過
するものとなる。したがって、両者の混合である副画素
では、上側の着色調光領域は透過した可視光のうちの緑
の光のみが、下側の着色調光領域を透過することになる
ので、結果として、その副画素は、緑の表示色の状態と
なる。

【００８５】そして、この場合に、前述したように、着
色状態となる液晶層は、印加電圧の制御により白色光透
過率を制御することにより、表示色濃度が印加電圧の値
に応じたものとすることができるので、副画素の表示色
は、その着色状態である液晶層の表示色の最も彩度の高
い状態から、そのときの白色光透過率に応じた白色を混
色した濃度の中間の表示色の状態を連続的に取り得る。

【００８６】以上のように、この実施の形態において
は、１画素を構成する２個の副画素６３、６４のそれぞ
れを構成する２つの着色調光領域としての液晶層のそれ
ぞれを、独立に、上述のように制御することができるの
で、以下に説明するように、１画素を、赤、緑、青、シ
アン、マゼンタ、イエローなどの種々の表示色とするこ
とができると共に、当該表示色の色および無彩色の色を
階調表示することが可能になる。

【００８７】この場合に、各表示色の色相を変化させる
ことなく、容易に中間調表示ができる。このため、２つ
の副画素６３、６４の加法混色により、中間調表示も可
能なフルカラー表示ができるものである。その上、従来
の表示装置に比べて、高輝度で、鮮やかな色表現を行う
ことできる。

【００８８】例えば、１画素を赤色に表示する場合に
は、図８ａ）に示すように、第１副画素６３の上側層６
１の液晶層６１Ｒは赤の着色状態（図でＲは最高濃度を
示す。以下同じ）、下側層６２の液晶層６２Ｇは透明
（図ではＴと記載）とする。また、第２副画素６４の上
側層６１の液晶層６１Ｂは透明、下側層６２の液晶層６
２Ｇは緑の着色状態（図でＧは最高濃度を示す。以下同
じ）とする。

【００８９】このようにすれば、第１副画素６３の上側
の液晶層６１Ｒは、図８ｂ）の左側において実線で示す
ように赤の波長の光のみを透過する透過光スペクトルと
なり、下側の液晶層６２Ｇは同図において一点鎖線で示
すようにすべての可視光を透過する透過スペクトルとな
る。したがって、図７Ｄ〜Ｆに示したようにして第１副
画素６３の透過光スペクトルは、図８ｃ）の左側に示す
ようになり、この第１副画素６３の表示色は、図８ｄ）
に示すように赤となる。

【００９０】また、第２副画素６４の上側の液晶層６１
Ｂは、図８ｂ）の右側において実線で示すように青の波
長の光のみを透過する透過光スペクトルとなり、下側の
液晶層６２Ｇは同図において一点鎖線で示すように緑の
波長の光のみを透過する透過スペクトルとなる。したが
って、図７Ａ〜Ｃに示したようにして第２副画素６４の
透過光スペクトルは、図８ｃ）の右側に示すようにな
り、この第２副画素６４の表示色は、図８ｄ）に示すよ
うに黒となる。

【００９１】この場合、図８ｄ）に示すように、２個の
副画素のうちの一方が赤で表示され、他方が黒で表示さ
れることで、１画素が赤の表示色の状態となるので、そ
のときの１画素の透過光スペクトルは図８ｅ）に示すよ
うなものとなり、色面積率Ｔｃは１／２となる。したが
って、鮮やかな赤表示が可能になる。

【００９２】このように、１画素を構成する２個の副画
素６３、６４は、赤と緑、青と緑からなるので、１画素
を各原色の赤、青、緑に着色する場合は、それぞれ２個
の副画素６３、６４のうちの一方の副画素により、上述
と同様にして、当該原色を表示させるようにし、他方の
副画素を黒の表示をさせることにより、色面積率Ｔｃが
１／２の、鮮やかな赤、緑、青の３原色表示が行われ
る。

【００９３】次に、１画素をシアンで表示する場合につ
いて、図９を参照しながら説明する。

【００９４】シアンは、緑と青の加法混色により表現で
きるので、図９Ａに示すように、１画素をシアン色に表
示する場合には、図９ａ）に示すように、第１副画素６
３の上側層６１の液晶層６１Ｒは透明状態、下側層６２
の液晶層６２Ｇは緑の着色状態とする。また、第２副画
素６４の上側層６１の液晶層６１Ｂは青の着色状態（図
でＢは最高濃度を示す。以下同じ）、下側層６２の液晶
層６２Ｇは透明状態とする。

【００９５】このようにすれば、第１副画素６３の上側
の液晶層６１Ｒは、図９ｂ）の左側において実線で示す
ように、すべての可視光を透過する透過スペクトルとな
り、下側の液晶層６２Ｇは同図において一点鎖線で示す
ように、緑の波長の光のみを透過する透過光スペクトル
となる。したがって、図７Ｄ〜Ｆに示したようにして第
１副画素６３の透過光スペクトルは、図９ｃ）の左側に
示すようになり、この第１副画素６３の表示色は、図９
ｄ）に示すように緑となる。

【００９６】また、第２副画素６４の上側の液晶層６１
Ｂは、図９ｂ）の右側において実線で示すように青の波
長の光のみを透過する透過光スペクトルとなり、下側の
液晶層６２Ｇは同図において一点鎖線で示すように緑の
波長の光のみを透過する透過スペクトルとなる。したが
って、図７Ｄ〜Ｆに示したようにして第２副画素６４の
透過光スペクトルは、図９ｃ）の右側に示すようにな
り、この第２副画素６４の表示色は、図９ｄ）に示すよ
うに青となる。

【００９７】この場合、図９ｄに示すように、２個の副
画素のうちの一方が緑で表示され、他方が青で表示され
ることで、加法混色により、１画素がシアンの表示色の
状態となるので、そのときの１画素の透過光スペクトル
は図９ｅ）に示すようなものとなり、色面積率Ｔｃは１
／２となる。したがって、鮮やかなシアン表示が可能に
なる。

【００９８】このように、１画素を構成する２個の副画
素６３、６４は、赤と緑、青と緑からなるので、１画素
をシアン、マゼンタ、黄の各色に着色する場合は、それ
ぞれ２個の副画素６３、６４のうちの一方の副画素によ
り、前記各色を加法混色で表示するときの一方の原色を
表示させ、他方の副画素を加法混色の他方の原色を表示
させることにより、色面積率Ｔｃが１／２の、鮮やかな
シアン、マゼンタ、黄の表示が行われる。

【００９９】従来技術の欄で説明した特表平３−５０１
０６４号公報の表示装置の場合には、赤、緑、青の色表
示の場合の色面積率は、２／３であり、一方、シアン、
マゼンタ、黄の色面積率は１／３であり、すべての色で
バランスを取ることができず、すべての色について彩度
と明度のバランスがとれている必要がある画像表示にお
いては、最も暗いシアン、マゼンタ、黄をベースとした
色面積率が１／３の画像しか得られなかったが、上述し
たこの実施の形態によれば、すべての色について色面積
率が１／２の明るい、鮮やかな画像表示を行うことがで
きる。

【０１００】そして、この実施の形態の表示装置は、図
１０に示すように、表示装置を観視者が見る側とは反対
側にバックライト光源６５を設けることにより、透過型
の表示装置とすることができる。また、図１１に示すよ
うに、表示装置を観視者が見る側とは反対側に反射板６
６を設けることにより、反射型表示装置とすることがで
きる。なお、バックライト光源６５は、この発明の表示
装置が従来よりも透過率が高いので低輝度の、消費電力
の低いものを使用できる。

【０１０１】また、反射型表示装置の場合には、電極５
５を、例えばアルミニウムで構成して、反射層を兼ねる
ように構成して、反射板６６を省略することもできる。

【０１０２】なお、この第１の実施の形態における３つ
の液晶層の表示色は、上述の例に限らない。すなわち、
上側層６１の２つの液晶層は、表示色が赤と緑の組み合
わせのものからなり、下側層６２の液晶層は、表示色が
青とすることができるし、また、上側層６１の２つの液
晶層は、表示色が青と緑の組み合わせのものからなり、
下側層６２の液晶層は、表示色が赤とすることができ
る。

【０１０３】また、上側層６１と、下側層６２とが上下
逆の構成であってもよい。さらには、下側層６２は、一
つの液晶層とせずに、分けてもよい。その場合には、各
副画素の２層は、表示色の組み合わせを変えなければ、
上下関係は問わない。

【０１０４】［第２の実施の形態］この第２の実施の形
態の表示装置は、１画素を構成する２個の副画素のうち
の一方の副画素を形成する２層の着色調光領域の表示色
は、赤、青、緑の３原色のうちの２色とされ、他方の副
画素を形成する２層の着色調光領域の表示色は、３原色
のうちの残りの１色と、その１色と補色関係にある色の
組み合わせとされるものである。

【０１０５】以下に説明する例では、表示パネルを構成
するために平面的にマトリクス状に配列される複数個の
画素の１画素が、表示色が赤と緑の２層の着色調光領域
からなる第１副画素と、表示色が青と黄の２層の着色調
光領域からなる第２副画素とで構成される例である。

【０１０６】また、この第２の実施の形態においては、
着色調光領域として、２色性色素を液晶に混合し、ゲス
トホストモードで作用するものを使用するとともに、透
過率を最大にするために、特公平３−５２８４３号公報
に示された、液晶ドロップレットを樹脂に分散させたＰ
ＤＬＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ Ｌｉｑ
ｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）を用いる。ここで、液晶ドロ
ップレットとは、液晶をカプセル状の収容手段に封入し
たものである。

【０１０７】ここで、カプセルまたはカプセル状という
用語は、外壁面と内壁面とを持つ殻状の収容体のみを意
味するものではなく、媒体材料の連続ウエブまたはシー
ト内に形成された空洞を含む意味に用いられている。

【０１０８】前記特公平３−５２８４３号公報に示され
た液晶構成体は、湾曲面を有するカプセル状の収容手段
に、誘電異方性が正のネマティック液晶材料が封入され
たものを、例えばポリビニルアルコールなどの支持基材
により支持して、液晶粒の集合層を形成したものであ
る。この液晶粒の集合層に対して電界がかけられないと
きには、カプセルの湾曲面により液晶材料の配向が影響
を受けて、光の散乱が増大し、不透明状態になり、電界
がかけられるときには、液晶材料が電界に応じて配向
し、光の散乱を排除して透明状態を生じさせる。

【０１０９】液晶材料に２色性色素を混合し、液晶分子
の配向が２色性色素の回転配向を生じさせるようにすれ
ば、光の吸収特性を大きく変化させることができる。す
なわち、電圧無印加の状態では、前述したように液晶ド
ロップレット内の液晶分子の配向は、各ドロップレット
間で異なり、ＰＤＬＣの層全体では、液晶はランダムに
配向していることと同等となるので、色素も同様にラン
ダム配向となり、ＰＤＬＣ層は、着色状態となる。そし
て、ＰＤＬＣ層と垂直に電圧を印加すると、液晶分子と
２色性色素は、層と垂直に配向し、透明状態になる。

【０１１０】この特公平３−５２８４３号公報の技術に
よれば、偏光板は不要であり、偏光板による明るさの低
減を回避して高輝度の表示装置を実現することができ
る。

【０１１１】図１２は、この発明による表示装置の第２
の実施の形態の１画素の構成を説明するための断面図を
示すものである。

【０１１２】この例の場合の上側、中間、下側の３枚の
ガラス基板５１、５２、５３と、それらの上に形成され
る透明電極５４、５５、５６、５７は、前述した第１の
実施の形態の場合と同様であるので、同一符号を付して
その説明を省略する。また、アクティブマトリクスの構
成についても第１の実施の形態と同様である。

【０１１３】この第２の実施の形態においては、上側層
８１は、表示色が赤の液晶層８１Ｒと、表示色が青の液
晶層８２とで構成される。また、下側層８２は、表示色
が緑の液晶層８２Ｇと、表示色が黄色の液晶層８２Ｙと
で構成される。そして、この場合、光透過方向に赤の液
晶層８１Ｒと緑の液晶層８１Ｇとが積層され、また、青
の液晶層８１Ｂと黄色の液晶層８２Ｙとが積層されるよ
うに構成される。各液晶層８１Ｒ，８１Ｂ，８２Ｇ，８
２Ｙが、それぞれ着色調光領域を構成する。

【０１１４】そして、上側ガラス基板５１の分割透明電
極５４の一つと、これに対向する下側ガラス基板５３の
分割透明電極５５の一つとで、挟まれる上側層８１の着
色調光領域を構成する液晶層と、下側層８２の着色調光
領域を構成する液晶層との組により一つの副画素が形成
され、表示パネルの表示面方向に並ぶ２個の副画素を１
画素として構成する。すなわち、この第２の実施の形態
の場合には、光透過方向に積層される赤の液晶層８１Ｒ
と緑の液晶層８２Ｇとの２層により第１の副画素８３が
形成され、光透過方向に積層される青の液晶層８１Ｂと
黄色の液晶層８２Ｙとの２層により第２の副画素８４が
形成される。

【０１１５】液晶層８１Ｒ，８２Ｇ，８１Ｂ，８２Ｙの
それぞれは、後述もするように、赤、緑、青、黄色の２
色性色素をそれぞれ混合したネマティック液晶（例え
ば、Ｍｅｒｃｋ ＺＬＩ−１８４０）をポリビニルアル
コールを媒体としてカプセル状とした液晶ドロップレッ
トＤｐを、樹脂Ｐｙに分散させて構成される。

【０１１６】各副画素８３、８４を構成する着色調光領
域としての液晶層８１Ｒ，８２Ｇ、８１Ｂ，８２Ｙのう
ち、液晶層８１Ｒ，８１Ｂ，８２Ｇは、それぞれ図２、
図４、図５に示したような透過光スペクトル特性を備え
るもので、前述した液晶層６１Ｒ，６１Ｂ，６２Ｇとま
ったく同様の透過光スペクトル特性を備える。

【０１１７】そして、黄色の着色調光領域としての液晶
層８２Ｙは、図１３に示すように、加法混色すると黄色
になる緑と赤の波長λｇ，λｒの帯域の光は常に透過
で、青の波長λｂの帯域の光の吸収率が、図１４に示す
ように印加電圧により連続的に変化して、表示色として
の黄色の濃度が変化するものである。

【０１１８】また、各副画素８３、８４を構成する着色
調光領域としての液晶層８１Ｒ，８２Ｇ、８１Ｂ，８２
Ｙのそれぞれへの電圧印加の制御は、第１の実施の形態
の場合と同様にして、前述の図６に示すように、ガラス
基板５１および５３上に形成されたＴＦＴ（薄膜トラン
ジスタ）７０のアクティブマトリクス回路および、これ
を駆動する外部回路により行う。

【０１１９】次に、この第２の実施の形態の表示パネル
の製法について説明する。

【０１２０】この実施の形態では、２色性色素を混合し
た、正の誘電異方性を有するネマティック液晶（ＺＬＩ
−１８４０）に、ポリビニルアルコールおよび純水を混
合させ、そして、十分混合させることにより、数μｍの
大きさの懸濁粒子よりなる乳濁液を得る。これを、ガラ
ス基板５１上のアクティブマトリクス回路基板上に、例
えばスクリーン印刷により塗布する。

【０１２１】まず、赤の２色性色素を含む前記乳濁液
を、分割透明電極５４、５５のピッチに合わせて、１画
素ごとにストライプ状に塗布する。これを、例えばホッ
トプレート上で加熱することにより乾燥させことによ
り、ポリビニルアルコールを硬化させる。これにより、
赤の２色性色素を含む液晶ドロップレットＤｐを樹脂Ｐ
ｙに分散した液晶層８１Ｒを形成する。

【０１２２】次に、青の２色性色素を含む前記乳濁液
を、前記液晶層８１Ｒに隣接して、同様に塗布して、青
の２色性色素を含む液晶ドロップレットＤｐを樹脂Ｐｙ
に分散した液晶層８１Ｂを形成する。以上により、ガラ
ス基板５１上に、赤、青の液晶層８１Ｒ，８１Ｂの組を
繰り返し配列した上側層８１を形成する。

【０１２３】次に、上側層８１とまったく同様にして、
ガラス基板５３上のアクティブマトリクス基板上に、順
次に青、赤、緑の２色性色素を含む液晶ドロップレット
Ｄｐを樹脂Ｐｙに分散した液晶層８２Ｇ，８２Ｙを繰り
返し形成して、下側層８２を形成する。この場合、２色
性色素は、液晶ドロップレット内に入っているので、着
色調光領域間を移動することはなく、拡散防止のための
隔壁は不要である。

【０１２４】この上側層８１と、下側層８２とを、表裏
両面に透明電極５６、５７を形成したガラス基板４２を
挟んで貼り合わせることにより、１画素が図１２に示す
ようなものとなる透過型表示パネルを形成する。なお、
バックライトを下側ガラス基板５３の下側に設けて、よ
り明るい構成することもできる。その場合に、透過率が
高いので、バックライトを低輝度にすることができ、消
費電力を押さえることができる。

【０１２５】なお、この第２の実施の形態の場合におい
ても、下側ガラス基板５３の下側に、さらに反射板を設
けることにより、反射型ディスプレイを構成することも
できる。また、反射板を設ける代わりに、下側層８２の
電極５５をアルミニウムなどの反射材で構成して、電極
と反射層を兼用させるようにすることもできる。

【０１２６】なお、貼り合わせに際しては、上側層８１
の液晶層の表示色と、下側層８２の液晶層の表示色と
が、前述したような組み合わせ関係となるように位置合
わせを行う。なお、中間基板５２上の透明電極５６、５
７は、分割透明電位５４および５５に対する共通電極で
あるので、パターニングおよび貼り合わせの際の位置合
わせ精度は必要としない。

【０１２７】この実施の形態において、２色性色素とし
ては、すべて三井東圧化学株式会社製の材料を用いた。
すなわち、赤の色素にはＭ−８６を、緑の色素にはＭ−
３６１とＭ４０３との混合を、青の色素にはＳＩ−４９
７を、黄色の色素にはＳＩ−２０９を、それぞれ用い
た。これは例示であり、他の色素を用いても勿論よい。

【０１２８】また、アクティブ・マトリクスには、ａ−
Ｓｉ（アモルファスシリコン）型ＴＦＴを用いて構成す
る。なお、開口率を上げるために、ｐｏｌｙ−Ｓｉ（ポ
リシリコン）型ＴＦＴや、ＣｄＳｅ（カドミウムセレ
ン）型ＴＦＴを用いたり、また、２端子素子であるＭＩ
Ｍダイオードなどを用いてもよい。

【０１２９】次に、この第２の実施の形態の表示装置で
表示される表示色について説明する。

【０１３０】第１の副画素８３は、第１の実施の形態の
第１の副画素とまったく同一の着色調光領域の構成であ
り、これにより、この第１の副画素を透明（白）と、黒
の表示が行えるのは前述の通りである。第２の副画素８
４は、青の着色調光領域と、青とは補色関係の黄色の着
色調光領域からなる。２層が補色関係であるので、この
第２の副画素８４についても、２層のそれぞれを最も濃
い濃度の表示色の状態にしたときには、２層を透過する
光はないので、黒が表示できる。したがって、この第２
の実施の形態も、白黒表示については、第１の実施の形
態とまったく同様の作用効果を有する。

【０１３１】また、１画素を赤、青、緑の３原色で表示
およびシアン、マゼンタで表示する場合も、第１の実施
の形態と同様にして、色面積率１／２で行うことができ
る。ただ、１画素を黄色で表示する場合のみが第１の実
施の形態と異なる。

【０１３２】すなわち、図１５は、この第２の実施の形
態において１画素を黄色表示する場合を説明するための
図である。すなわち、１画素を黄色に表示する場合に
は、図１５ａ）に示すように、第１副画素８３の上側層
８１の液晶層８１Ｒは赤の着色状態、下側層８２の液晶
層８２Ｇは緑の着色状態とする。また、第２副画素８４
の上側層８１の液晶層８１Ｂは透明、下側層８２の液晶
層８２Ｙは黄色の着色状態とする。

【０１３３】このようにすれば、第１副画素８３の上側
の液晶層８１Ｒは、図１５ｂ）の左側において実線で示
すように赤の波長の光のみを透過する透過光スペクトル
となり、下側の液晶層８２Ｇは同図において一点鎖線で
示すように緑の波長の光のみを透過する透過スペクトル
となる。したがって、第１副画素８３の透過光スペクト
ルは、図１５ｃ）の左側に示すようになり、この第１副
画素８３の表示色は、図１５ｄ）に示すように黒とな
る。

【０１３４】また、第２副画素８４の上側の液晶層８１
Ｂは、図１５ｂ）の右側において実線で示すように、す
べての可視光を透過する透過光スペクトルとなり、下側
の液晶層８２Ｙは同図において一点鎖線で示すように緑
および赤の波長の光のみを透過する透過スペクトルとな
る。したがって、第２副画素８４の透過光スペクトル
は、図１５ｃ）の右側に示すようになり、この第２副画
素８４の表示色は、図１５ｄ）に示すように黄色とな
る。

【０１３５】この場合、図１５ｄ）に示すように、２個
の副画素のうちの一方が黒で表示され、他方が黄色で表
示されることで、１画素が黄色の表示色の状態となるの
で、そのときの１画素の透過光スペクトルは図１５ｅ）
に示すようなものとなり、色面積率Ｔｃは１／２とな
る。したがって、鮮やかな黄色表示が可能になる。しか
も、加法混色によらず、予め用意された２色性色素によ
る黄色であるので、鮮やかな彩度の高い黄色表示とな
る。

【０１３６】フルカラー表示においては黄の彩度は高い
ことが要求されるので、上述のように黄色を特に彩度を
高く表示することができるこの第２の実施の形態の着色
調光領域の表示色割り当ては、好適である。

【０１３７】なお、この第１の実施の形態における３つ
の液晶層の表示色は、上述の例に限らない。例えば表示
色が赤と青の２層の着色調光領域からなる第１副画素８
３と、表示色が緑とマゼンタの２層の着色調光領域から
なる第２副画素８４とにより１画素を構成してもよい
し、また、表示色が青と緑の２層の着色調光領域からな
る第１副画素８３と、表示色が赤とシアンの２層の着色
調光領域からなる第２副画素８４とにより１画素を構成
するようにしてもよい。また、上側層と下側層とは反転
した構成であってもよい。

【０１３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による表
示装置は、フルカラー表示する各色の透過する面積を画
素の１／２とし、偏光板も必要がないので、すべての色
に対して高い透過率を得ることができる。従来例の特表
平３ー５０１０６４号の表示装置と比較すると、フルカ
ラー画像を１．５倍の透過率で形成することができる。

【０１３９】また、この発明によれば、透過型として用
いる場合には、バックライトの輝度を減らせるので、消
費電力を減らすことができる。また、反射型として用い
る場合は、高い反射率を得ることができるので、フルカ
ラーによる明度と彩度の高い、さらに視差がないことに
より高画質な画像表示を行うことができる。

【０１４０】透過型とバックライトを組み合わせた表示
装置よりさらに消費電力を減らすことができ、携帯型装
置においてもフルカラーの画像を表示させることが可能
となる。

【０１４１】また、表示パネル製造上においては特表平
３ー５０１０６４号の表示装置と比較して、一画素内の
副画素数が２と少なく、１．５倍の高解像度化が図れ
る。さらに、同一画素数の表示パネルを形成する場合で
は、独立に制御する着色調光領域の数が２／３で済むと
共に、駆動回路のプロセスルールが大きく取れるので歩
留まりが向上するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による表示装置の第１の実施の形態の
１画素の断面図を示す図である。

【図２】表示色が赤の着色調光領域の透過光スペクトル
を示す図である。

【図３】着色調光領域に対する印加電圧と透過率との関
係を示す図である。

【図４】表示色が青の着色調光領域の透過光スペクトル
を示す図である。

【図５】表示色が緑の着色調光領域の透過光スペクトル
を示す図である。

【図６】第１の実施の形態の表示装置の表示駆動方式の
例を説明するための図である。

【図７】第１の実施の形態の表示装置の副画素の表示色
の例を説明するための図である。

【図８】第１の実施の形態の表示装置において１画素を
赤表示する場合を説明するための図である。

【図９】第１の実施の形態の表示装置において１画素を
シアン表示する場合を説明するための図である。

【図１０】第１の実施の形態の表示装置を透過型表示装
置の構成とした場合の一例を示す図である。

【図１１】第１の実施の形態の表示装置を反射型表示装
置の構成とした場合の一例を示す図である。

【図１２】この発明による表示装置の第２の実施の形態
の１画素の断面図を示す図である。

【図１３】表示色が黄色の着色調光領域の透過光スペク
トルを示す図である。

【図１４】着色調光領域に対する印加電圧と透過率との
関係を示す図である。

【図１５】第２の実施の形態の表示装置において１画素
を黄色表示する場合を説明するための図である。

【図１６】従来の、液晶を用いた表示装置の概略を説明
するための図である。

【図１７】従来の表示装置の例の１画素分の構成例を示
す断面図である。

【図１８】他の従来の表示装置の構成例を示す断面図で
ある。

【図１９】他の従来の表示装置の構成例を示す断面図で
ある。

【図２０】さらに他の従来の表示装置の構成例を示す断
面図である。

【図２１】図２０の従来例の表示装置の赤表示の場合を
説明するための図である。

【図２２】図２０の従来例の表示装置のマゼンタ表示の
場合を説明するための図である。

【符号の説明】

５１、５２、５３ ガラス基板 ５４、５５ 副画素対応の透明電極 ５６、５７ 共通電極 ５８ 隔壁 ５９ａ〜５９ｄ 配向膜 ６１、８１ 上側層 ６２、８２ 下側層 ６１Ｒ，６１Ｂ，８１Ｒ，８１Ｂ 上側層の液晶層 ６２Ｇ，８２Ｇ，８２Ｙ 下側層の液晶層 ６３、８３ 第１副画素 ６４、８４ 第２副画素 ６５ バックライト光源 ６６ 反射板 ７０ ＴＦＴ Ｄｐ 液晶ドロップレット Ｐｙ 樹脂

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の画素が平面的に配列される表示装
   置において、 前記画素のそれぞれは、平面的に配列された２つの副画
   素からなり、 前記副画素のそれぞれは、互いに表示色が異なる着色調
   光領域を、光透過方向に２層積層してなり、 前記着色調光領域は、可視光域のすべてに渡って光を透
   過する状態から、所定の波長帯域の光の吸収率が連続的
   に制御されて、表示色の濃度が連続的に制御可能であ
   り、 前記副画素のそれぞれの着色調光領域の前記吸収率が、
   制御手段によりそれぞれ独立に制御されることを特徴と
   する表示装置。
2. 【請求項２】前記画素のそれぞれが、 前記表示色が赤と緑の２層の前記着色調光領域からなる
   第１の副画素と、前記表示色が青と緑の２層の前記着色
   調光領域からなる第２の副画素とにより構成される、 または、 前記表示色が赤と青の２層の前記着色調光領域からなる
   第１の副画素と、前記表示色が青と緑の２層の前記着色
   調光領域からなる第２の副画素とにより構成される、 あるいは、 前記表示色が赤と青の２層の前記着色調光領域からなる
   第１の副画素と、前記表示色が赤と緑の２層の前記着色
   調光領域からなる第２の副画素とにより構成される、 ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 【請求項３】前記画素のそれぞれが、 前記表示色が赤と緑の２層の前記着色調光領域からなる
   第１の副画素と、前記表示色が青と黄の２層の前記着色
   調光領域からなる第２の副画素とにより構成される、 または、 前記表示色が赤と青の２層の前記着色調光領域からなる
   第１の副画素と、前記表示色が緑とマゼンタの２層の前
   記着色調光領域からなる第２の副画素とにより構成され
   る、 あるいは、 前記表示色が青と緑の２層の前記着色調光領域からなる
   第１の副画素と、前記表示色が赤とシアンの２層の前記
   着色調光領域からなる第２の副画素とにより構成され
   る、 ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 【請求項４】前記着色調光領域のそれぞれは、２色性色
   素を含む液晶ドロップレットを含む樹脂で構成され、 前記制御手段は、前記着色調光領域のそれぞれを挟むよ
   うに設けられた電極に印加する電気信号を制御すること
   により、前記吸収率の制御を行うようにすることを特徴
   とする請求項１、請求項２または請求項３に記載の表示
   装置。
5. 【請求項５】前記画素の、観視者側とは反対側に反射板
   を配置したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいず
   れかに記載の表示装置。