JPH0220A - カラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利川分野〉 本発明は、カラー表示装置、特に強誘電性液晶を高速ス
イッチング可能な偏光面ｅ１ｍ板として使用したカラー
表示装置に関する。

〈従来技術〉 カラーテレビ用、カラー表示手段として、フィールド順
次カラー表示装置は、１９５０年代に米国シービーエス
社になどにより提案された。しかし、当時は色選択装置
が機械的な方式のために、大型化、高速表示の点で、技
術的解決に至らず、カラーテレビ方式の主流に成らなか
った。しかしながら近年、液晶光学スイッチの発達によ
りフィールド順次カラー　表示装置が一部の分野て見直
されており、ツィステッド・ネマチック型（以下単にＴ
Ｎという）液晶とカラー化偏光板の組合せを利用したレ
ーダー表示のカラー化表示（米国特許第４００３０８１
号明細書）などに提°案されている。

そのてもＴＮ液晶は、応答時間が遅いため、フィールド
順次カラーテレビ用２してやや無理である。より高速の
フレーム周波数に同期できる光学シャッターを用いるこ
とが望まれている。このような光シャッターとして、 （１）駆動信号周波数により強電異方性が変化する液晶
を利用した２周波数駆動液晶セルはレインズ及びシャン
クス共著ｒＦａｓｔ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ｔｗｉｓｔ
ｅｄ　ｌｉｅｓａＬｉｃ　Ｈｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ
ａｌ　Ｓｈａｔｔｅｒ　ａｎｄ　Ｃｏｌｏｒ　Ｆｉｌｌ
ｓ　−ｒ　Ｊ　　（１９７４年４月４日）　！ｌｅｃｔ
ｒｏａｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、ｖｏ１．１０．１１ｏ
、Ｐ１１４−１１５（１１５＾）に開示されている。こ
の液晶は、低周波信号の電界下では誘電率異方性（以下
Δεと略す）が正であり、高周波信号の電界下ではΔε
が負とな、る。高周波、低周波の２Ｎ勤信号の組合せに
より高周波信号印加時と低周波信号印加時とで液晶分子
の挙動が変化してオン、オフが高速に出来る。

Ｃ）バイアス信号と配向膜ラビ？グ方向の調整にしない
（ねじれない）ディレクタ配列を利用し複屈折効果によ
るオン、オフが高速に出来る冨セルはボスらにより発表
されている、（米国特許第４．５８２．３９６号明細書
） しかし、（１）の２周波駆動液晶セルは、液晶セルによ
り生じる容量性負荷に対して高電圧の高周波信号パルス
を供給てきる複雑な駆＃ＪＪ回路を必要とする。更に大
面積にわたる均一表示を得る事は難しい、また（２）の
πセルは普通のＴＩセルより液晶の応答は速いが、立ち
下がり時間は２５５ｅｃと立ち上がり時間の１０倍も長
い、フレーム周波数が速くなると−周期仲にしめる立上
がり、立下がりの中間状態時間が相体的に長くなる。こ
のために色コントラストや明るいさが低下する。また常
時セルに電圧が印加されているので液晶分子はオフでも
大きなチルト角と持ち視野角依存性が強く現れ、狭い範
囲でしかカラー表示を監視できない、異常のような問題
により実用的なフィールド順次フルカラー表示の実現は
、難しかった。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、簡単な駆動回路で良好な色コントラス
ト、広い視野角が得られる高解像度、高速応答フィール
ド順次カラー表示装−置を提供することである。

〈発明の構成〉 すなわち、本発明は、複数の色成分を有する光画像を特
定波長について二方向にカラー偏光する手段、該カラー
偏光された光の偏光面を任意のタイミングで回転する偏
光面制御手段、該偏光光面制御手段を通過した光のうち
、一方の偏光光を通過させる偏光手段を具備するカラー
表示装置において、前記偏光面制御手段が強誘電性液晶
セルであることを特徴とするカラー表示装置である。

本発明のカラー表示、装置は、第１図に示すように基本
的に画像表示信号部（１）、画像表示部（力と色選択部
（３）の三部より構成されている。画像表示信号部（１
）からは、色選択同期信号とその色に同期した色成分の
画像信号の二信号が出ている。

画像表示部（２）は、上記画像信号に応じた画像表示を
する光源であり例えば陰極線管（ＣＲＴ）　、蛍光表示
管等である。

色選択部（３）は、例えば第２図に示すように上記色選
択信号に応じ、色フィルターの色を変化させる機能を待
ち、その構成は二色性偏光子（至）、韓と強誘電性益し
ようを挟持して作られた可変偏光面制御板面と中性色偏
光板（２）からなり、これが上記の順にならでいる。

可変偏光面制御板面は、第３図（イ）　に示すような、
強誘電性液晶（６７）を入れたセルで、セルの透明電極
（７２）　、　（６２）間に電圧を印加して、電圧印加
方向を正負逆にする事により、第４図に示すように、液
晶分子（７８）は、状１！（イ）または、状態（四）の
配列を取る。液晶分子（７８）は、その長袖方向と短軸
方向とで屈折率が異なり複屈折性を示す、このとこによ
り、該セルの液晶層（４）の厚みを最適化することによ
り、該強誘電性液晶封入セルは、偏光面＠御板となる。

また電界４５°変化する液晶を用いて上記、偏光面ｓ制
御板となるセルを作る事で、この液晶セルは、Ｏと９０
度の可変偏光面制御板となる、　強誘電性液晶を挟持し
て作られる可変偏光面制御板（２）は、第３図（イ）に
示すようにカイラルスメクチックＣ相又は、、カイラル
スメチツク！１相を示す強誘電性のカイラルスメクチッ
ク液晶からなる液晶層（６７）を有し、その厚みは、液
晶分子の長袖が基板面と平行に配向する０、５〜３．０
　ｔｚの範囲とし、透明電極（６２）　（７２）の上に
配向制御膜（６３）　（７３）を形成した基板（６１）
　、　（７１）　２枚を、スペーサー（６５）をかいし
て挟持される。基板（６１）　（７１）の透明電極（６
２，７２）と配向制御膜（６３，７３）の間で、必要に
応じて絶縁１１１　（６４）を形成しても良い、該スペ
ーサー（６５）は、液晶セル表示面のａｍに略平均して
微細パターン状に設けた感光性樹脂から成る接着層でも
あり、第一パネル（Ａ）と第二パネル（Ｂ）とを接合す
る。封止部（６６）はスペーサー兼接着層（６５）と同
様にして形成することができる。また、必要に応じて第
３図（ｌ　に示すようにスペーサー１接着（６５）の近
傍に該接着層（６５）と同一膜厚である剛性の補助スペ
ーサー（６５”）を設けてよい。

透明基板（６１）および透明基板（６２）は、厚み１ｍ
＋ないし５■のガラス基板が適応てきる。光学研磨をし
た無アルカル金属ガラスが好ましいが、参加珪素をコー
トした青板ガラスでも良い、画素電極（６２）及び対向
電極（７２）は、酸化スズ、酸化インジューム又はその
混合物（ＩＴＯ）をスパッタ・蒸着法等で成膜させ常法
であるフォトエッチング法に従って任意形伏にパターン
加工する。配向ＩＩ（６３，７３）はポリビニルアルコ
ール、ポリイミド等をスピンコード、オフセット印刷等
によって塗布乾燥後、必要に応じて適宜パターン化しラ
ビングする。配向膜（６３，７３）　としてＳｉｏｌの
斜方蒸着も適応できる。

絶縁膜（６４）は必要に応じＳｉｎｇ又はＡＩｔｏ、１
等をスパッタ等により膜厚を０．２＃ないし０．５＃に
形成する。絶縁Ｉ！（６４）は耐圧性の向上及び強誘電
性液晶（６７）の配向性を向上させる。

スペーサー着接＠　Ｍ　（６５）はカゼイン、グリニー
、ゼラチン、低分子量ゼラチン、ノポラフク樹脂、ポリ
アクリルアミド、ビスフェノール樹脂、ポリイミド、ポ
リエステ１し、ポリウレタン、またはポリアミドから選
択される少なくとも一種の樹脂からなるか、あるいは、
これら上記の樹脂から選択される少な（とも一種の樹脂
を感光性ＩｉＩｍ化したものからなる。付言すれば、こ
こで言うゴムとは、イソプレン系環化ゴム、ブタジエン
系環化ゴムが好ましい、第３図（ｆｆ）に示す様にスペ
ーサー兼接着層（６５）は、表示面の前面にわたり均等
に分布形成する。また該スペーサー兼接着層６５の形Ｊ
Ｉ！４−シては第３図（冒）に示すようにドツト状のほ
か、ライン状、ストライプ状、島状なと、いずれでもよ
く、大きさは表示効果を損なわない範−囲で十分広いこ
とが望ましい、該接着層６５は必要に応じ黒色顔料等を
含有させて遮光層と兼ねることができる。

該第１、第２パネル（Ａ、Ｂ）　８により挟持された液
晶層の厚みは、該接着層（６５）により規定され、該接
着層の厚みは、樹脂のコーティング、フォトリソグラフ
工程の条件により調整される。

液晶のバックライトとカラー偏向板の主波長から、次の
計算式によって決まる。

λ ｄ：液晶層の厚さ　λ：主波長　Δｎ：ｉｉｉ折率異方
性該式は、強誘電性液晶が複屈折効果により表示してい
るので、直交ニコル間にセルを置き、単色光を通すとき
に眼に達する光の明るさを一般的に与える関係式より導
いた。

λ ｆｏｎｔ＝出射光、■腸入射光　０：液晶分子と入射偏
向光とがなす角度 具体的な例として蛍光体にＺａＯを使用した発光中心ス
ペクトルが５０５ｎ−のＣＲＴを光源にし、セルの液晶
はΔｎ＝０．１８の物を使用、カラー偏光板に、青色と
黄色を用いる。この場合、一番発光強度の強い５０５−
一が青色の中央部分に有るので５０５ａｍを主波長とし
、計算を行なうと、望ましい液晶層の厚さは′、１．４
　ｊ７となる。

スペーサー兼接着層（６５）の形成方法について具体的
に述べると、第一パネル（轟）　の配向膜（６３）又は
、第二パネルの配向膜７３上あるい仲、必要に応じ形成
された絶縁膜上の一方又は、両方にカゼイン、グリュー
、ゼラチン、ノボラック、ゴム、ポリビニルアルコール
、ビニルポリマー、アクリレート、アクリルアミド、ビ
スフェノール、ポリイミド、ポリエステル、ポリウレタ
ン、ポリアミド系の樹脂または上記樹脂を感光性樹脂化
したもの等の選択される少なくとも一種類をスピンナー
で塗布後乾燥し、感光性を有する場合はそのままでまた
感光性が無い場合はその上にフォトレジストをスピンナ
ーで塗布後乾燥してから任意形伏のパターン露光後、常
法であるフォトエッチング法に従って現像する。また必
要に応じてウェットまたはドライエッチングをてパター
ン化する。また不要なレジストを除去、洗浄する。次に
第一パネル（＆）と第二パネル（Ｂ）を対峙させ、パネ
ル全面に均一に加圧または、大地パネル（＾）と第二パ
ネル（轟）　に挟まれた空間を減圧にしながらスペーサ
ー兼接着層（６５）に用いた樹脂または上記樹脂を感光
性樹脂化したものの軟化温度に加熱して、一定時間保持
した後冷却してから加圧状態を解除する。

以上の工程で第一パネル（Ａｏ）と第二パネル（Ｂ″）
は、接合される。第３図（７１）に示すように接着層（
６５）の近傍に膜厚が等しい剛性の補助スペーサー（６
５”）、を金属インシェウムやクロムにて形成すること
により、第一パネル（Ａ）と第二パネル（Ｂ”）加熱加
圧時に接着層　（６５）がつぶれて厚みが減じることを
防ぐことができる。とくに透明基板及び透明基板（７２
）の平面性が劣る状態にあると均一に加圧した場合でも
パネル全面内で局部的に圧力差が生じ、圧力の集中した
部分で接着層（６５）がつぶれ易（、かかる場合に極め
て有効である。

また第３図（＝）示すようにスペーサー兼接着層（６５
）を２層以上の多層構造にすることによりガラスとの接
着性、パターニング性、パネル間接着時の接着性の良い
物を種々組み合せて作る事が出来る。これによりパネル
作製時の制約が緩和される。

例えば、ノポラフク系ホトレジストのＩＩＰ１３５０　
（米国シップレイ社製商品名）はパネル間接着時の接着
性は良いが接着時の加熱で極度に柔らか（なり、セルギ
ャップの制度維持が難しくなる。そこで、ポリイミドま
たはアクリル酸樹Ｆｕ（６９）を塗布パターニングして
その上にＡＺ１３５０の接着層（６５）を作る事により
セルギャップの精度がよく、再現性の高い構造となる。

このようにパネル作製時の制約緩和に極めて有効であり
、またこのような処理により実用的なパネル作製が初め
て可能となった。

本発明の従来技術との際立った相違点は接着層６５にあ
る。従来技術ではスペーサーは、第一パネル（＾）と第
二パネル（Ｂ）とを接着する役割は無かったのに対して
、本発明になる接着層（６５）はスペーサーの役割と同
時に第一パネル（＾”）とを第二パネル（Ｂ）とを強固
に接着している点にある。更に接着層（６５）は任意の
場所に任意の大きさで意図的に設けることができるのて
表示効果を損なうことがない、接着ＦＪ　（６５）にカ
ゼイン、グリニー、ゼラチン、低分子量ゼラチン、ノボ
ラック樹脂、ゴム、ポリビニルアルコール、ビニルポリ
マー、アクリレート樹脂、ポリアクリルアミド、ビスフ
ェノール樹脂、ポリイミド、ポリニストル、ポリウレタ
ン、ポリアミド系の樹脂またはこれらのホトレジスト等
を使用することにより、加熱溶融して接着させることに
より強固な接着Ｍ　（６５）を得る。また絶縁膜（６４
）を介在すれば、上下電極間の電気絶縁性の向上により
実用的駆動が可能となる。

スペーサー兼接着層（６５）を用いるこのにより、以下
のような効果がある。

（１）液晶層の厚みを０．５〜３−ｏｕｍという極めて
薄い厚さに設定できる。

（２）液晶セルの表示面全面にわたって液晶層の厚さを
均一にでき、したがって偏光制御が表示面全面で等しく
でき、カラー表示にムラが生じない。

（３）液晶セルが構造的に強固で耐久性が高い。

次にカラー表示する機構を取り上げて説明すると、第２
図（イ）　においてまず画像表示部（図示せず）よりの
入射光（９）を、直交したＸ、Ｙの２方向で、ＡＩＩＢ
　＋ｒ　２色の異なる吸収を示す二色性偏光子（至）、
ａＯで偏光し、この光を先の可変偏光面制御板（２）に
通す、この可変偏光面制御板（支）は、液晶分子長軸方
向と、先の二色性偏光子の偏光面の一方Ｘと一致する様
に配置する。この可変偏光面制御板を通過した光は、複
屈折の影響を受けず偏光面をそのままに第三の中性色偏
光板側へ入射する。中性色偏光板（２）は、先の二色性
偏光子（至）、００の一方と同じ偏波面Ｘへ、そろえて
おく、この中性色偏光板（２）の偏光面と一致した有色
偏光光Ａｘが出力光として、出てくる、（第２図（Ａ）
参照）又、可変偏光面制御板に電圧を印加して、入射光
の偏光面を９０°回転させると、中性色偏光板からの出
力は、先のと異なるもう一方の有色偏光光Ｂ、が出てく
る。

（第２図（Ｉｆ）参照）可変偏光面制御板面に印加する
電圧を電極を反転させると、偏光面は、元へ戻り、出力
光は、Ｚｘとなる、　さらに第６図を用いて本発明を説
明する。第６図（イ）において、画像表示部（図示せず
）より入射して来る光（９）は、第三色カラー偏光板１
１Ｇと第一可変偏光面制御板（１１２−Ａ）　、第二色
カラー偏光板（１１１）　、第二可変偏光面制御板（１
１２−８）　、第三色カラー偏光板（１１３）を通過し
て監視者に到達する。

第６図（ロ）　に示すように偏光方向が液晶分子と４５
°の角度となる直線偏光光を該制御板（１１２−Ａ）に
入射すると、偏光方向が、液晶の複屈折（Δｎ）と液晶
層の厚みにより、液晶層を通過する間にその偏波面が９
０°回転させられる。また、第６図（ハ）に示すように
、偏光方向が液晶分子と平行な直線偏光光を該セル（１
１２−Ａ）に入射すると、この偏光光は複屈折の影響を
受けないので、光の偏光面は、回転せず、そのまま透過
する。

よって、光の偏波面に該可変偏光制御板（１１２−Ａ）
の液晶分子を平行にして、入射させ、かつ、この液晶層
に必要に応じて電界を印加させる事で、タイミングを合
せて任意に入射した光の偏光面を０６と９０°に変化さ
せることができる。

次にカラー表示する機構を取り上げて説明すると、（第
６図（イ）参照）一方の偏光面だけが、特定の色（波長
）吸収を示し、もう一方の偏光面は、特定の色（波長）
吸収を示さないカラー偏光板からなる第一、二、三カラ
ー偏光板（１１０）　（１１１）　（１１３）の無色透
過偏光面の向きと、第一、二可変偏光面制御板（１１２
−Ａ）　（１１２−８）の強誘電性液晶セル・液晶分子
長軸方向とが平行一致させる様に設置する。

この状態では、画像光（ロ）の入射光（９）は、第＝カ
ラー偏光板（１１０）でＸ方向がＡの色を吸収された１
−＾ｌ偏向光とＹ方向が画像光（ロ）の偏向光となり、
これが第一可変偏光面制御板（１１２Ｊ）に入射する。

ここでは、液晶分子の長軸方向が偏光方向と一致してい
るので複屈折の影響を受けず、偏光面をそのままに第二
カラー偏光板Ｇｏに入射し、Ｘ方向の偏光光からＢ色が
さらに吸収され［ｗ−＾−Ｂ１　偏光や光となり、Ｙ方
向は、そのまま［１１１偏光光となる。

同様にし、第二可変偏光面制御板（１１２−８）　、第
三カラー偏光板（１１３）、を通過してＸ方向は、Ｉト
＾−Ｂ−Ｃｌ　色、Ｙ方向は【軸１色となる。

又、第一又は第二可変偏光面制御板（１１２−＾Ｈｌ１
２−Ｂ）の液晶分子長軸方向を偏光板の偏光面と４５゜
の角度になる方向に電圧を印加すると偏光面は９００１
１転し這遇先の吸収色は、変化する。第一、第二可変偏
光面制御板の状ｒａｍ合わせにより、表１に示す吸収光
の組合わせを表示する事ができる。

表　　　１ １第二　＃　　　　ｌｏ”１４５°　ｌｏ”１４５°　
１ここにおいて、Ｗを白色光とし、Ａ、Ｒ，Ｃをそれぞ
れ例えばシアン、イエロー、マゼンダ、あるいけ赤、緑
、青のような任意の組合せにすれば、所望のカラー表示
が為しうることがわかる。

また該可変偏光面制御板の駆動波形は、第５図（ロ）に
示すように常時ＯＮ、ＯＦＦの矩形波形電圧を印加する
場合と、該液晶がメモリー性を存する第５図（ニ）に示
すように、液晶分子を反転させるパルスのみ印加する場
合がある。

第５図（６）に、ｓ　ｅｈ波形信号に対する液晶分子の
動きを示す。

本発明の偏光面制御手段に用いた強誘電性液晶セルは、
比較的簡単なパルス波形でオンオフの応答ができるのが
、ひとつの特徴である。

強誘電性液晶による該可変偏光面制御板を使川したカラ
ー表示装置の機蛯を実施例により説明刷る。

〈実施例１〉 フレーム周波数１２０１１ｚでノンインターレース表示
の陰極線管（ＣＲＴ）を画像表示部とし、カラー偏光板
ＳＣＣ２１−１２３（赤）とＳＣＣ２１−１２３（緑）
（ＩＩ三重製商品名）を直交した偏光面で貼り合せ、二
色性偏光板とし、可変偏光面制御板として、強誘電性液
晶ＣＳ−１０１４（ＩＩチッソ製商品名）を封入した益
しよう層１．４＃層の液晶セルを使用して第２図に示す
ように設置した。本液晶セルの製造法を以下に説明する
。８インチ角厚み１．１■のガラス基板を光学研磨し平
面の平坦性を２ａｍ以内に加工して透明°基板（６１）
を得た。該透明基板（６１）上に４００人の酸化インジ
ウ五〜酸化スズの透明導電膜（以下ＩＴＯ膜という）を
スパッタリング法で製膜し、常法のフォトエッチング法
に従って画素電極（６２）を形成した。更に絶縁膜（６
４）をＳｌｅｗのスパッタリング法により形成しその上
に、配向膜としてポリイミド樹脂Ｆｉｌｅ−１４００（
日立化成工業株式会社製）を３０００ｒｐ−７２分間ス
ピンナーコート後８０ｔ１５分、２００℃３０分、３０
０℃３０分加熱しな、次にラビング装置°をもちいて配
向処理を行って配向膜（６３）を設けて、第一パネル（
轟”）を！！遺した。他方光学研磨した厚み１．１■、
８インチ角のガラス基板の表面にＩＴＯ膜をスパッタリ
ング法で製膜し、前記同様に対向電極（７２）　を形成
し、この上に配向膜として、第一基板と同様にＰＩ！−
１４００（日立化成工業ｗ製）を、コーティング、キヱ
アリングする。

以上の様にして作った第２パネル（Ｂ″）のようにノボ
ラック系レジストｔＩＰ−１４００−２３（米国シュプ
レイ製商品名）溶液を２０００ｐｐ−で１５秒間回転塗
布し、常法のフォトエッチング法に従って、サイズ５０
＃ｍ角、ピッチ１５０＃Ｉｌｌのドツトパターンと外シ
ール部を露光現像し、接着層（６５）と封止部（６６）
を設けた。このときの現像■膜厚は、１．５ｐｍであっ
た。

次に第１パネル（Ａｏ）と第２パネル（Ｂ”）を密着さ
せＩＫｇ／ｄの圧力て加圧し、常温より５Ｃ／１分間の
昇温遠度で１６０℃まで昇温し１時間保持する。引き続
いて冷却し圧力をはずして液晶封入用セルを−製造した
。これにより接着層（６５）および封止部（６６）によ
り両−パネルが接着した。このときのセル間隔は、表示
面の全１８にわたり、１．４＃ｍであった。この後、封
止部（６６）を他の接着材で補強する事もある。

また、液晶に封入するときは、液晶封入用セルを加熱オ
ープン中でフェロ液晶としてＣＳ−１０１４（チッソ株
式会社製商品名）を１２０℃に加熱し、封入口より該フ
ェロ液晶を封入した。

中性色偏光板としてＬＬＣ２−８０−１８５（縛三立製
商品名）を用いた。

画像表示信号部から、赤色画面の表示データを画像表示
信号部から、赤色画面の表示データを画像表示部へ送り
赤色用の画をＣＲＴ上に表示、同時に色選択信号により
、色選択装置の色フィルターを赤にして、赤色の表示を
行なう、次に緑の画像信号と、色選択信号を送り、緑表
示を行い、ｌ／１２０秒ごとに赤、緑、赤、緑と画像を
切りかえる事で赤と緑、および赤・緑の混合した色表示
がフリッカーの無い状態で観察できた。

第９図に示すように、１２０Ｈｚのフレーム周波数は、
１画面を８．３ｍ５ｅｃで表示する事となる。本実施例
の色選択装置の応答速度は、立上り、立下り共に、０．
１８ｍ５ｅｃであり、色フィルターが変化中の混色で表
示に適さない実時間は、約２％と少ない。

この条件で色選択装置は、今までの液晶を用いたＴＮ型
液晶セルやπセルを使用°した物に変更すると応答速度
、立上りと立下りの平均は、１．１＋ｍｓｅｃとなり、
混色時間は実表示時間の１３％となって色コントラスト
、画面の明るさなどの面で問題となる。

従来品は、３色表示などへの応用、フレーム周波数の向
上など行うと、この差がより拡大して、実川に適さな（
なるが、それに対して、本発明のカラー表示装置は高速
応答が可能で実用に充分耐えるものとなる。

〈実施例２〉 フレーム周波数１８０　ＩＩ　ｚでノンインターレース
表示白色発光の陰極線管（ＣＲＴ）を画像表示部とし、
第一、第二、第三カラー偏光板としてそれぞれＳＣＣ２
Ｂ−１２３（青色通過）　、ＳＣＣ，２Ｇ−１２５（緑
色通過）、ＳＣＣ２−Ｒ−１２３（赤色通過）（いずれ
も■三立製商品名を使用し、第一、第二可変偏光面制御
板の液晶分子長軸方向を第６図に示すように平行一致す
るように設置する。この第一、第二可変偏光面制御板の
液晶分子長軸方向を変化させる事により表２に示す表示
色にＣＲＴ画像が着色する、（以下余白）表　　２ １面となす角　　　１　　　　　　１　　　　　　１１
第二　　　　　　１０°　１４５°　ｌ　　Ｏ１４５°
　ＩＩＸ偏光面より出る光　１　黒　１１　　黒　Ｉ　
緑　ｌＩＹ偏光面より出る光　１　白　１＃Ｉ　　青　
Ｉ　黒　ｌＩＸ、Ｙ合成光　　１　白　ｌ　赤　１　青
　Ｉ　緑　１この構成で、画像表示信号部から、赤色画
面の表示データーを画像表示部へ送り赤色用の画をＣＲ
Ｔ上に表示、同時に色選択信号により、色選択装置の色
フィルターを赤にして、赤色の表示を行なう。

次に、録画像信号と、色選択信号を送り、緑表示を行な
う、同様にして、青表示を行なう。

１／１８０秒ごとに赤、緑、青、赤、緑、青と画像を切
りかえる事で赤と緑、青、および赤・緑・青の混合した
色表示がフリフカ−の無い状態で観察できた。

第１０図に示すように、１８０１１ｚのフレーム周波数
は、１画面を５，６■ｓｅｃで表示する事となる。本実
施例の色選択装置の応答速度は、立上がり、立下がり共
に、０．１８ｓｓｅｃであり、色フィルターが変化中の
混色で表示に適さない実時間は、約３．２％と少ない。

この条件で色選択装置は、今までの液晶を用いたＴＮ型
液晶セルやπセルを使用した物に変更すると応答速度、
立上がりと立下がりの平均は、１．４−ｓｅｃとなり、
混色時間は実表示時間の２０％となって色コントラスト
、両面の明るさなどの面で問題となる。

従来品は、三色表示などへの応用、フレーム周波数の向
上など行うと、この差がより拡大して実用に適さなくな
るが、それに対して、本発明のカラー表示装置は実川に
充分耐えるものとなる。

〈実施例３〉 第７図に示すように、第一、第二、第三、第四偏光光子
群として、 第一偏光光子板（３１）は、ｓｃｃ２Ｂ−１２５（青色
通過）第二偏光光子板（３２）は、ＳＣＣ２Ｇ−１２５
（緑色通過）第三偏光光子板（３３）は、ＬＬＣ２Ｒ−
１２３（赤色通過）第四偏光光子板（３４）は、ＬＬＣ
２−８０−１８５（中性色偏光−飯） を使用し、第一、第二、第三可変偏光制御板として、強
誘電性液晶ＣＳ−１０１４（＠チッソ製商品名）を封入
した液晶層１．５ｐ厚のＸ−Ｙマトリックス液晶セル（
５Ｇ）　（第８図に示すように交差部で画素（５５）を
形成する走査電極ＩＦ　（５２）と信号電極群（５１）
とを有し、ｉの間に、電界に対し双安定性光学変調物質
である強誘電性液晶を封入したセルである。

このセルの任意の画素（５６）　（５７）に電界を印加
して、その画素（５６）　（５７）のところだけ液晶分
子長軸方向を変化させて制御する事ができる、）を使用
した。

画像光としては、白色光源下でこのｘ−Ｙマトリックス
液晶セルと偏光面不変反射板（３０）を組合せる事で画
像表示部を兼ねる。観察者（３６）方向より見て第一、
第二、第三、可変偏光面制御板をかねたＸ−Ｙ？）！Ｊ
フクＸ液晶セル（４１）、（４２）、（４３）中の画素
位置が一致する様に配置する。又、この全液晶セル中の
液晶分子の長軸方向と、第一、第二、第三、第四偏光光
子群の無色光通過変光面を平行一致する様に設置、配向
させる。

観察者から見て、一画素にあたるエリアについてその色
表示と、第一、第二、第三可変偏光面制御板の液晶分子
長軸方向の変化を表３−（１）、（りに示す、ｃ以下余
白）　　− 表　　３−（１） １光面とのなす角　１１ １第二　　・　　　１　０・　１４５°　１１第三　　
＃ｌ　　Ｏ”　１４５°　ｌ　Ｏ”　１４５°　ＩＩＸ
偏光面より出る光　ｌ　黒　ｌ　黒　ｌ　黒　１　黒　
ｌＩＹ偏光面より出る光　１　泊　ｌ　黒　１　黒　１
　赤　１１ｘＹ合成光ｌ　　白ｌ　　ｘ　　ｌ　　ｓ　
　ｌ　　赤１表　　３−〇） １第二　　〜　　　ｌ　　Ｏｏ　　１４５°　　１１第
三　　・　　　ｌｏ″　１４５°　ｌ　　ｏ°１４５°
　１１ｘ偏光面より出る光　ｌ　１４１　黒　１　黒　
１　黒　ｌＩＹ偏光面より出る光　ｌ　青　１　黒　１
ｍ＋　　黒　ｌｌｘｙ合成光　　　Ｉ　　青　ｌ　　黒
　１１１１　　黒　１以上の様に各画素で、赤、、青、
−緑、白、黒の選択表示が可能で各画素の色集合により
画像を作る。

今までの液晶を用いたＴＩ型液晶セルやπセルでは、Ｘ
ママトリックスＩＩ動表示を行なうと、偏光面回転能力
が大きく低下する。これは、クロストーク電圧により非
選択（ＯＦＦ）時でも液晶に小さい電圧が印加され続け
、安定した色表示ができないからである。

しかし、本発明の強誘電性液晶は双安定メモリー性があ
る液晶もあり、またメモリー表示状態でのクロストーク
電圧による液晶の動きが少ないため、実用的な色表示が
おこなえ６゜ 〈発明の効果〉 上述の如く、本発明の接着力を有するスペーサーて液晶
セルの厚みの均一性と自由なセル厚の調整により光学特
性が良好で面内の均一性も高い強誘電性液晶セルを利用
したカラー表示装置によれば、簡単な構成で良好な色コ
ントラースト、広い視野角が得られる高解像高速応答の
フィールド順次カラー表示装置が得られた。また、強誘
電性液晶を使用しているため、単純な駆動波形ディスプ
レイ良（、可変偏光面制御板をＸ−Ｙマトリックス駆動
する事ができる。これによりフィールド順次方式による
カラー化だけでな（、画像面の部分別色分け表示などに
も利用できる。なお、画像表示部として液晶表示￥１置
も使用できるので、全体を反射型のカラー表示装置とし
ても使用てきる。このように応用範囲の広いカラー表示
装置となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のカラー表示装置の基本構成を示すブ
ロック図である。 第２図（イ）は、本発明のカラー表示装置の一実施例を
示す説明図であり、第２図（ｕ）　、（ｌ　は、その着
色表示状態を示す説明図である。 第３図は、本発明はカラー表示装置のｗｉ御飯に用いる
液晶セルの一例を示す図である。 第３図（イ）は断面図、第３図（Ｉｔ）は平面図、第３
図（ｎ）は要部拡大平面図、第３図（ニ）は他の実施例
を示す要部断面図であり、第４図＜４）　（ＩＩ）は、
強誘電性液晶の電場に対する配向方向を示す模式平面図
である。 第５図は、本発明のカラー表示装置の可変偏光面制御板
の駆動信号の例とその場合の液晶分子の動きを示した図
である。 第６図は、本発明の他の実施例の構成を示す説明図であ
る。 第７図は、本発明の他の実施例の構成を示す説明図であ
る。 第８図は、本発明の他の実施例に用いるＸ？マトリック
ス液晶セルの電極形状を示す説明図である。 第９図は、本発明のカラー表示装置の表示タイミングを
示すタイミングチャート図である。 第１Ｇ図は、本発明の実施例Ｃ）における可変偏光面制
御板の駆動信号の例を示した説明図である。 （１）・・・画像表示信号部 （２）−・・画像表示部 （３）−・・色選択部 ３９）・・・入射光（ｉｉｉ像） （３１）、（３ｚ）、（３３）、鋤、ＱＱ　−ｈ　ラー
偏向板面、（４１）、（４２）、（４３）・・・可変偏
向面制御板（３４）、６１・・・中性色偏向板 鏝・・・出射光（カラ一画像） （３０）−・・反射板 （３５）−・・外光 （５０）−・・ｘＹマトリックスセル （５１）・−・画素信号電極群 （５２）−・・走査信号電極群 （６１）、（７１）−・・透明基板 （６２）、（７２）−・・透明電極 （６３》、（７３）−・・配向膜 （６４）−・・絶縁膜 （６５）−・・接着層 （６６）−・・シール部 （６７）・・・強誘電性液晶 特　　許　　出　　願　　人 凸版印刷株式会社 代表者　鈴木和夫 １１はｆ％Ｋ′ ■ｕ １１２図 ６　／６５　　　３７２　　′″ 第３図（０） ６５′ 第３図（ハ） 第３図（ニ） ｂｈｚｒｌｔ　　　　ｌ　　　Ｉ　　　　＋　　　　　
Ｉ　　　　　Ｘ第５図（ａ） 相１；関係ツー＝ｌｌｌｌｌ 第５図、田 ・凸−・山− １ｊ　　Ｉ　　＋　　ｌ　　ｊ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の色成分を有する光画像を特定波長について
   二方向にカラー偏光する手段と、該カラー偏光された光
   の偏光面の任意のタイミングで回転する偏光面制御手段
   とを少なくとも１個ずつ具備し、前記カラー偏光手段お
   よび偏光面制御手段を経た光画像のうち一方の偏光光を
   選択的に通過させる偏光手段を具備するカラー表示装置
   において、前記偏光面制御手段が強誘電性液晶セルであ
   り、強誘電性液晶を挟持し、電気駆動させる第一および
   第２パネルの間隙ｄを、 ｄ＝（λ／２・Δｎ） λ：特定波長、Δｎ：屈折率異方性 ｄ：間隙（液晶層の厚さ） にほぼ設定するスペーサー兼接着層を第一パネルと第二
   パネルの間に介在させたことを特徴とするカラー表示装
   置。
2. （２）スペーサー兼接着層の材料が、カゼイン、グリュ
   ー、ゼラチン、ノボラック樹脂、ゴム、ポリビニルアル
   コール、ビニルポリマー、アクリレート、アクリルアミ
   ド、ビスフェノール樹脂、ポリイミド、ポリエステル、
   ポリウレタン、ポリアミド系の樹脂もしくは上記樹脂を
   感光性樹脂化したものである請求項（１）に記載のカラ
   ー表示装置。
3. （３）スペーサー兼接着層とともに、剛性の補助スペー
   サーを用いる請求項（１）に記載のカラー表示装置。
4. （４）スペーサー兼接着層を２層構造とする請求項（１
   ）に記載のカラー表示装置。
5. （５）第１パネルもしくは第２パネルの少なくともいず
   れか一方に絶縁膜を設ける請求項（１）に記載のカラー
   表示装置。
6. （６）スペーサー兼接着層の形態が、ドット状、ライン
   状、ストライプ状、もしくは島状であり、液晶セル面に
   均等に分布している請求項（１）に記載のカラー表示装
   置。
7. （７）ひとつの偏光面制御手段を２個のカラー偏光手段
   の間に介挿してなる請求項（１）のカラー表示装置。
8. （８）偏光手段および偏光面制御手段を経た光画像のう
   ち一方の偏光光を選択的に通過させる偏光手段が、中性
   色偏光板である請求項（１）に記載のカラー表示装置。
9. （９）偏光手段および偏光面制御手段を経た光画像のう
   ち一方の偏光光を選択的に通過させる偏光手段が、カラ
   ー偏光板である請求項（１）に記載のカラー表示装置。