JPH0455825A - カラー液晶表示装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、カラー表示と白黒表示とを行うことができる
カラー液晶表示装置に関する。

従来の技術 特開昭６０−２６０９２１、特開昭６１−２３９２２０
、特開昭６２−０９１９１７には、ストライプ（帯）状
のカラーフィルタを表示画面のほぼ全面に亘って形成し
たセグメント形カラー液晶表示装置が開示されている。

このカラー液晶表示装置では、偏光板の配置を変更する
ことによって、ノーマリホワイト表示と、ノーマリブラ
ック表示とのいずれかを選択することができるけれども
、ノーマリブラック表示の場合、入射光が液晶中での旋
光分散現象によって楕円偏光となり、電圧無印加の状態
においても液晶層を透過する漏れ光が発生し、表示画面
のコントラストが低下する。

上記コントラストの低下を解決するものとして、２層形
の液晶表示装置が開発されている（特公昭６３−５３５
２８、特開昭６３−２３４２２５＞。

ここに開示されている２層形液晶表示装置は、液晶分子
をツィステッドネマティック配向させた液晶素子を２つ
重ね合わせて構成され、一方の液晶表示素子は表示用液
晶素子であり、他方の液晶素子は上述した楕円偏光を直
線偏光に戻すための補償用液晶素子である。

第１４図は、従来の２層形の液晶表示装置１の断面図で
ある。液晶表示装置１は、表示用液晶素子２と補償用液
晶素子３とで構成される１表示用液晶素子２は、ガラス
、アクリルなどで形成される一対の透明基板４ａ、４ｂ
を有し、透明基板４ａの一方表面にはカラーフィルタ５
がほぼ全面に亘って設けられており、カラーフィルタ５
上には透光性を有する複数のセグメント電極６が形成さ
れる。さらに、セグメント電極６およびカラーフィルタ
５上には配向ｊ［７ａが形成されている。カラーフィル
タ５は、たとえば第１４図紙面に平行に延びて形成され
る帯状の３色のフィルタ、たとえば赤色フィルタ、緑色
フィルタ、青色フィルタから成る。

透明基板４ｂの一方表面には、透光性を有する複数のコ
モンを極８が形成され、さらにコモン電極８が形成され
た透明基板４ｂ上には配向Ｍ７　ｂが形成されている。

透明基板４ａ、４ｂは、配向膜７ａ、７ｂが形成された
表面が互いに向き合うように配置され、ツイステツドネ
マテイ・ンク液晶９は透明基板４ａ、４ｂ間に介在され
、シール樹脂１０によって封止される。

補償用液晶素子３は、ガラス、アクリルなどから成る透
明基板１１ａ、ｌｌｂを有し、透明基板１１ａ、ｌｌｂ
の一方表面にはそれぞれ配向膜１２ａ、１２ｂが形成さ
れる。透明基板１１ａ、１１ｂは、配向膜１２ａ、１２
ｂが形成された表面が互いに向き合うように配置され、
ツィステッドネマティック液晶１３は透明基板１１ａ、
１１ｂ間に介在され、シール樹脂１４によって封止され
る。

表示用液晶素子２と補償用液晶素子３とは、透明基板４
ａと透明基板１１ｂとが重なるように積層され、透明基
板４ｂの液晶層９とは反対側の表面には偏向板１５が配
置され、透明基板１１ａの液晶層１３とは反対側の表面
には偏光板１６が配置される。

液晶層９，１３は、相互に最近接する液晶分子の配向方
向がそれぞれ直交するように配置され、かつそれぞれの
液晶層の液晶分子の捩れ方向は互いに逆方向である。偏
光板１５．１６は、それぞれ直交ニコルとなるように配
置される。

発明が解決しようとする課題 セグメント形カラー液晶表示装置は、セグメント表示で
あるため、予め定めた色彩と表示画面（形状）としか表
示することができず、表示の多様性に乏しかった。

また、前述の第１４図に示される２層形の液晶表示装置
においても、表示は表示用液晶素子２を用いて行うだけ
であり、表示画像が固定されており、やはり表示の多様
性という面で乏しかった。

さらに、カラーフィルタ５を肉眼では判別できない程度
の幅の帯状の３色のフィルタ（赤色フィルタ、緑色フィ
ルタ、青色フィルタ）で形成し、かつセグメントｔａｉ
６を各フィルタに対応して形成したことによって、同一
の表示画像を異なる色彩で表示することが可能であるけ
れども、複数の表示を行う際に、表示させる色彩の目視
に対する混合度および色彩の鮮明度が低下し、表示品位
が劣化するという問題がある。

本発明の目的は、表示の多様性およびカラー表示におけ
る表示品位が向上されるカラー液晶表示装置を提供する
ことである。

課題を解決するための手段 本発明は、液晶層を挟んで設けられる一対の透光性基板
をそれぞれ有する第１および第２液晶素子を積層したカ
ラー液晶表示装置において、第１液晶素子は、 透光性基板の厚み方向一方側の全面に亘って設けられ、
透過光を予め定める複数種類の色彩のいずれかひとつの
色彩にそれぞれ選択する複数の色彩選択部材と、 透光性基板の液晶層側の表示領域内に設けられ、表示領
域で表示すべき予め定める色彩に対応して選択された前
記複数の色彩選択部材に対応する範囲に形成される第１
表示電極とを含み、第２液晶素子は、 表示領域て表示すべき予め定める形状に対応する範囲に
形成される第２表示を極を含むことを特徴とするカラー
液晶表示装置である。

作　　用 本発明に従えば、電圧遮断時においてカラー液晶表示装
置を光が透過しないように第１および第２液晶素子を積
層することによって、つＪり相互に最近接する液晶分子
の配向方向が直交するように積層することによって、背
景色を黒色とするノーマリブラック表示を行うことがで
きる。ここで、第１液晶素子において第１表示電極を所
望の色彩選択部材に対応して形成し、電圧を印加するこ
とによって、光は液晶層を透過するにの透過光は色彩選
択部材によって予め定めるひとつの色彩に選択され、こ
れによって、表示領域には前記予め定める色彩が表示さ
れる。このとき、表示電極を複数種類の色彩選択部材に
対応して個別に形成し、色彩選択部材によって選択され
る色彩を複数種票組合わせることによって、さらに異な
る色彩を表示領域に表示させることができる。これによ
ってカラー液晶表示装置においてカラー表示を行うこと
ができる。

また第２液晶素子においては、第２表示電極が表示領域
で表示すべき予め定める形状に対応する範囲に形成され
ているので、第２表示を極に電圧を印加することによっ
て光を透過させて、前記予め定める形状を白色で表示さ
せることができる。

これによって、カラー液晶表示装置において白黒表示を
行うことができる。

したがって、本発明に従う液晶表示装置においてはカラ
ー表示、白黒表示およびカラー表示と白黒表示との組合
わせによる表示の３種類の表示態様を選択することがで
き、表示の多様性が得られる。

また、たとえば第１および第２液晶素子の液晶層の液晶
分子を捩れ方向を互いに逆方向とし、かつ相互に最近接
する液晶分子の配向方向が直交するように第１および第
２液晶素子を積層したことによって、第１液晶素子の液
晶層を透過することによって楕円偏光となった透過光は
、第２液晶素子の液晶層を透過する際に、第１液晶素子
の液晶分子とは逆方向に配向された液晶分子のために、
逆方向への旋光作用を受け、さらに、第１液晶素子から
第２液晶素子ｌ＼の入射偏光の異常光成分と正常光成分
とが最近接する液晶分子が直交するように配置されてい
るために、相互に入れ代わることによって楕円偏光が相
殺されて直線偏光へ復帰する。

したがって、第１液晶素子において第１表示電極が形成
されていない領域および電圧を印加していない第１表示
電極に対応する領域とを透過する光は、第２液晶素子に
よって完全に遮断され、光の漏れを防止することができ
る。これによって、着色のない完全な黒色を表示させる
ことができ、背景色を黒色とするいわゆるノーマリブラ
ック表示におけるコントラストを向上することができる
。

実施例 第１図は、本発明の一実施例である液晶表示装置２１の
断面図である。液晶表示装置２１は、カラー表示用液晶
素子２２および白黒表示用液晶素子２３のふたつのツィ
ステッドネマティックモードの液晶素子を有する。

カラー表示用液晶素子２２は、ガラス、プラスチックな
どから成る一対の透明基板２４ａ、２４ｂを有し、透明
基板２４ａの一方表面にはカラーフィルタ層２５がほぼ
全面に亘って設けられており、カラーフィルタ層２５上
には透光性を有する複数のセグメント電極２６が形成さ
れ、さらにセグメント電極２６が形成されたカラーフィ
ルタ層２５上には配向膜２７ａが形成される。透明基板
２４ｂの一方表面には、少なくとも前記セグメント電極
２６を含む領域に亘って透光性を有するコモン電極２８
が形成され、さらにその上には配向膜２７ｂが形成され
ている。透明基板２４ａ、２４ｂは、配向膜２７ａ、２
７ｂがそれぞれ形成された表面が互いに向き合うように
配置される。ツィステッドネマティック液晶層２９は、
透明基板２４ａ、２４ｂの間に介在され、シール材３０
によって封止されている。

配向ｗＩ２７ａ、２７ｂには、ポリイミド系樹脂を用い
た。配向膜２７ａ、２７ｂは、たとえば層厚６００人に
形成され、透明基板２４ａ　　２４ｂ間において、液晶
分子の配向方向が９０°捩れ、左腕性の液晶層を形成す
るように、ナイロン糸織布でラビング処理されている。

透明基板２４ａ、２４ｂ間の間隔を一定にするために、
これらの基板間には図示しないプラスチック製のスペー
サが挟み込Ｊれている。このスペーサによって、基板間
の間隔は、たとえば５μｍに設定される。液晶層２９を
封止するためのシール材３０は、エポキシ樹脂である。

液晶層２９には、たとえばフェニルシクロヘキサン系混
合液晶が選ばれる。さらに、この液晶にはコレステリッ
クノネナートが添加され、左旋性が付与されている。

白黒表示用液晶素子２３は、ガラス、プラスチックなど
から成る一対の透明基板３１ａ、３１ｂを有し、透明基
板３１ａの一方表面には表示領域で表示すべき予め定め
る形状に対応する範囲に亘って透光性を有する複数のセ
グメント電極３７が形成され、さらにセグメント電極３
７が形成された透明基板３１ａ上には配向Ｂ５２ａが形
成される。透明基板３１ｂの一方表面には、少なくとも
前記セグメント電極３７を含む領域に亘って、透光性を
有するコモン電極３８が形成され、コモン電極３８が形
成された透明基板３１．　ｂ上には配向膜２７ｂが形成
される。透明基板３１ａ、３１ｂは、配向膜３２ａ、３
２ｂがそれぞれ形成された表面が互いに向き合うように
配置される。ツィステッドネマティック液晶層３３は、
透明基板３１ａ、３１ｂの間に介在され、シール材３４
によって封止されている。

配向膜３２ａ、３２ｂには、ポリイミド系樹脂を用い、
透明基板３１ａ、３１ｂ問において、液晶分子の配向方
向が９０”捩れて右旋性の液晶層を形成するようにラビ
ング処理されている。

液晶層３３には、前述のカラー表示用液晶素子２２と同
様にフェニルシクロヘキサン系混合液晶を用いた。この
液晶層には、右旋性カイラル物質として、たとえばＣＢ
−１５（メルク社製）が添加されている。透明基板３１
ａ、３１ｂ間の間隔を一定にするために、これらの基板
間には前述のカラー表示用液晶素子２２の場合と同様に
、プラスチック製のスペーサを挟み込んで重ね合わせた
。

透明基板３１ａ、３１ｂ間の間隔は、たとえば５μｍに
選ばれる。

透明基板２４ｂ、３１ａの液晶層２９．３０とは反対側
には、それぞれ偏光板３５．３６が配設される。

セグメント電極２６．３７およびコモン電４Ｉ！２８．
３８は、ＩＴＯＴ形成される。ＩＴＯの面抵抗値は、２
０〜５０Ω／口の中抵抗値のものが一般に用いられるが
、低抵抗値あるいは１００Ω／口以上のものを用いても
よい。

第２図は、カラー液晶表示装置２１のセグメント電極２
６．３７の形状を示す平面図である１本実施例において
は、液晶表示装置２１に棒グラフを表示させる場合を説
明する。カラー表示用液晶素子２２のセグメント電極２
６は、棒グラフを表示するために矩形状に形成され、こ
のセグメント電極２６がたとえば６個並べられている。

白黒表示用液晶素子２３のセグメント電極３７は、グラ
フの枠線と、グラフのメモリとしての文字ｒ□Ｊ、「１
０」、「２０Ｊ、「ａ」〜「ｆ」と、グラフの説明のた
めの文章ｒＬＣＤ−１２３４５Ｊとに対応する形状に形
成されている。

第３図は、カラーフィルタ層２５の構成を示す拡大平面
図であり、第４図は、カラーフィルタ層２５付近の拡大
断面図である。カラーフィルタ層２５は、赤色、緑色、
青色の各フィルタをマトリクス状あるいはモザイク状に
配置して形成されている。第３図および第４図において
、赤色フィルタは参照符号Ｒで示し、緑色フィルタは参
照符号Ｇで示し、青色フィルタは参照符号Ｂで示す、各
フィルタＲ，Ｇ、Ｂの大きさは微細であり、肉眼では判
別できない程度の大きさである。

−例として、長さＬ１＝３３０μｍおよび幅Ｌ２−８０
μｍの矩形状のフィルタＲ，Ｇ、Ｂが用いられ、フィル
タ間の間隔Ｌ３＝３０ｕｍに選ばれる。したがって、フ
ィルタの幅方向Ａ２に並ぶ３種類のフィルタＲ，Ｇ、Ｂ
によって形成される領域は、３３０μｍＸ３３０μｍの
正方形となる。

フィルタ間の間隔Ｌ３は、ホトプロセスなどのカラーフ
ィルタの製作精度によって決定され、般には１５μｍ〜
４０μｍである。

フィルタの配列は、フィルタの幅方向Ａ２にはＲ−Ｇ−
Ｂの順列が繰返され、フィルタの長手方向Ａ１にはＲ−
Ｂ−Ｇの順列が繰返される。フィルタＲ，Ｇ、Ｂの形状
は、正方形あるいはその他の形状にしてもよい。

また各フィルタＲ，Ｇ、Ｂの間には、黒色の遮光層４０
が形成される。遮光層４０は、クロム（Ｃｒ）あるいは
黒色顔料などで形成される。

本実施例においては、カラーフィルタ層２５は赤色、緑
色、青色の３色のフィルタＲ，ＧＢによって形成したけ
れども、前記３色の内から所望２色を選択してからカラ
ーフィルタ層２５を形成してもよい。また、フィルタは
赤色、緑色、青色の３色に限らず、たとえば黄色、マゼ
ンダ色、シアン色などのフィルタであってもよい。この
場合でも、前述と同様に２色のフィルタであってもよい
。さらに、４色以上のフィルタを使用してカラーフィル
タ層２５を形成してもよい６ 第５図は、セグメントｔ！２６の拡大平面図で・ある、
セグメント電極２６は、赤色用電極Ｓｒと、緑色用電極
Ｓｇと、青色用電極ｓｂとで精成される。電極Ｓｒ、Ｓ
ｇ、Ｓｂは、表示領域内のフィルタＲ，Ｇ、Ｂに対応す
るそれぞれの領域に形成され、各電極Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂ
は信号ラインとしての透明電極４１ｒ、４１．ｇ、４１
ｂによってそれぞれ接続されている。このように同一色
のフィルタに対応する電極Ｓｒ、Ｓｇ、Ｓｂを順次接続
し、電圧を印加する電極を任意に選択することによって
、赤色、黄色、緑色、水色（シアン色）、青色、白色、
桃色（マゼンタ色）の７色を、対象とする表示領域内に
おいて、表示することができる。

第６図は、液晶表示装置２１における偏光板３５．３６
の連光方向およびツィステッドネマティック液晶層２９
．３３の液晶分子の配向方向を説明するための図である
。第６図（１）は、偏光板３６の吸収軸Ｒ１を示してい
る６第６図（２）は、白黒表示用液晶素子２３の液晶層
３３の液晶分子の配向方向および捩れ方向を示している
。透明基板３１ａに最近接する液晶分子の配向方向が矢
符Ｒ２で示されており、この配向方向Ｒ２は偏光板３６
の吸収軸Ｒ１と平行である。また透明基板３１ｂに最近
接する液晶分子の配向方向は矢符Ｒ３で示されており、
したがって液晶層３３の液晶分子は右方向に９０°捩れ
ている。

第６図（３）は、カラー表示用液晶表示素子２２の液晶
層２９の液晶分子の配向方向および捩れ方向を示してい
る。透明基板２４ａに最近接する液晶分子の配向方向は
矢符Ｒ４で示されており、透明基板２４ｂに最近接する
液晶分子の配向方向は矢符Ｒ５で示されている。したが
って液晶層２９の液晶分子は左方向に９０°捩れている
。第６図（４）は、偏光板３５の吸収軸Ｒ６を示してお
り、この吸収軸Ｒ６は、透明基板２４ｂに最近接する液
晶分子の配向方向Ｒ５と平行である。

第６図に示すように、カラー表示用液晶素子２２の液晶
層２９および白黒表示用液晶素子２３の液晶層３３の液
晶分子の捩れ角は、共に９０°である。また、液晶層２
９の液晶分子は左旋性に配向し、液晶層３３の液晶分子
は右旋性に配向している。すなわち、２つの液晶素子２
２．２３において、液晶分子の捩れ方向が互いに逆方向
になるように設定されている。さらに、液晶層２９の透
明基板２４ａに最近接する液晶分子の配向方向と、液晶
層３３の透明基板３１ｂに最近接する液晶分子の配向方
向とは、互いに直交するように配置されている。さらに
偏光板３５．３６は、直交ニコルとなるように配置され
ている。

２層形の液晶表示装置においては、各液晶層の液晶分子
の捩れ方向と、相互に最近接する液晶分子の配向方向の
位置関係とによって、光学的補償を行うことができる。

下記の第１表には、捩れ方向と、配向方向の位置関係と
、それに伴う効果とが示されている。

本実施例においては、光学的補償を優先させるなめに、
液晶分子の捩れ方向は逆方向であり、最近接する液晶分
子の配向方向は直交する状態を使用する。

第７図は、カラー液晶表示装置２１の構成を示すブロッ
ク図である。偏光板３５のカラー表示用液晶素子２２と
は反対側にはバックライト４３が配置され、バックライ
ト４３からの光をカラー表示用液晶素子２２および白黒
表示用液晶素子２３を用いて透過／遮断することによっ
て、液晶表示装置２１には後述するような表示画面が表
示される。カラー表示用液晶素子２２は、カラー表示用
液晶素子駆動回路４５によって制御される。カラー表示
用液晶素子駆動回路４５は５表示制御回路４７からの表
示制御信号に基づいて、信号ラインｐ１を介してコモン
電極２８に電圧を印加し、信号ライン群Ｉ２を介して選
択されたセグメント電極２６に電圧を印加する。これに
よってカラー表示用液晶素子２２においてカラー表示を
行うことができる。白黒表示用液晶素子２３は、白黒表
示用液晶素子駆動図Ｎ！４６によって駆動される。白黒
表示用液晶素子駆動図ｌ＠４６は、表示制御回路４７か
らのｌ１ｌＩ御信号に基づいて、信号ライン１３を介し
てコモン電極３８に電圧を印加し、信号ライン群１４を
介して選択されたセグメント電極３７に電圧を印加する
。これによって白黒表示用液晶素子２３において白黒表
示を行うことができる。

（以下余白） 第　　２　　表 第２表には、２つの液晶表示素子を用いて表示を行う際
の液晶表示素子の組合わせの一例とその表示状態が示さ
れている。組合わせＣの場合は、カラー表示用液晶素子
を２枚用いたことによって表示の多様性という面では有
効であるが、２つカラーフィルタが積層されることによ
って、モアレが発生し、実用にならない、モアレとは、
２つの規則的な模様の重なりによって生じるあらい模様
である６組合わせＢの場合は、白黒表示用液晶素子を２
つ使用しただけであり、表示の多様性という面であまり
有効でなく、表示は可能ではあるが通常は使用されない
。

組合わせＡの場合は、背景色を黒色としてカラー表示と
白表示とを行うことができる。

ツィステッドネマティックモードによる表示方式には、
ポジ表示方式（を圧印前のＯＮ領域が遮光表示となり、
電圧無印加の領域、すなわちＯＦＦ領域が透過光表示と
なる表示方式）、すなわちノーマリホワイト表示と、ネ
ガ表示方式（を圧印前のＯＮ領域が透過光表示となり、
電圧無印加の領域、すなわちＯＦＦ領域が遮光表示とな
る表示方式）、すなわちノーマリブラック表示とがある
。

ノーマリブラック表示の場合には２層形の液晶表示装置
にすることによって、黒色表示がより黒くできるのに対
して、２層形の液晶表示装置におけるノーマリホワイト
表示では黒色表示が黒くできない、すなわち下側素子の
光の捩れを上側素子によって完全には光学的な補償がで
きないためである。したがって本発明では、ノーマリブ
ラック表示を用いる。

一般のツィステッドネマティック液晶表示装置の場合、
駆動条件は周波数が３０Ｈｚ〜２００Ｈ２、閾値電圧は
５Ｖ〜７Ｖである。ノーマリブラック表示においては、
閾値電圧を超える印加電圧を受けた領域、すなわちＯＦ
Ｆ領域が遮光表示となる。

第８図はカラー液晶表示装置２１の駆動方法を説明する
ためのタイミングチャートであり、第９図はカラー液晶
表示装置２１の表示例を示す平面図である。第８図（１
）は、カラー表示用液晶素子２２の駆動状態を示してお
り、電圧印加時をハイレベルで表し、電圧無印加時をロ
ーレベルで表す、第８図（２）は、白黒表示用液晶素子
２３の駆動状態を示しており、電圧印加時をハイレベル
で表し、電圧無印加時をローレベルで表す。

期間Ｔ１では、白黒表示用液晶素子２３のみによって表
示が行われているので、第９［Ｊ　（１）に示すように
棒グラフの枠線と各種の文字とが表示される６期間Ｔ２
では、カラー表示用液晶素子２２においてのみ表示を行
っているので、第９図（２）に示すように棒グラフのみ
が表示される。

期間Ｔ３では、カラー表示用液晶素子２２および白黒表
示用液晶素子２３の両方で表示が行われるので、第９図
（３）に示すように棒グラフの枠線と、各種の文字と、
棒グラフとが表示される６第３表には、カラー表示用液
晶素子２２（下セル）および白黒表示用液晶素子２３（
上セル）の駆動状態と表示画面の表示状態との対応関係
が示されている。セグメント電極２６は、前述の第５図
に示すように３色のフィルタＲ，Ｇ、Ｂにそれぞれ対応
する赤色用電極Ｓｒ、緑色用電極Ｓｇ、青色用電極ｓｂ
とで構成されている。したがって、所望の電極Ｓｒ、Ｓ
ｇ、Ｓｂに電圧を印加することによって７色のカラー表
示を行うことができる。

第９図において、セグメント電極２６ａでは、赤色用電
極Ｓｒのみに電圧が印加されるので、赤色が表示される
。セグメント電極２６ｂでは、緑色用電［ｉＳｇのみに
電圧が印加されるので緑色が表示される。

セグメント電極２６ｃでは、３色の異なる色彩を表示さ
せることができる。すなわち、領域Ｃ１では赤色用電極
Ｓｒのみに電圧が印加されるので、赤色が表示され、領
域Ｃ２では青色用電極ｓｂのみに電圧が印加されるので
、青色が表示され、領域Ｃ３では赤色用電極Ｓｒと緑色
用電極Ｓｇとに同時に電圧を印加されるので、黄色が表
示される。

セグメント電極２６ｄでは緑色用電極Ｓｇと青色用電極
ｓｂとに同時に電圧が印加されるので、水色が表示され
る。セグメント電極２６ｅでは赤色用電極Ｓｒと青色用
電極ｓｂとに同時に電圧が印加されるので、桃色（マゼ
ンダ色）が表示される。

セグメント電極２６ｆでは、３つの電極Ｓｒ、Ｓｇ、ｓ
ｂに同時に電圧が印加されるので、白色が表示される。

第１０図および第１１図は、カラー液晶表示装置２１の
視角特性を示すグラフである。第１０図（１）は、白黒
表示用液晶素子２３をＯＦＦ状態としたときのノーマリ
ブラック表示における視角特性を示している。第１０図
（１）においてラインｆｌｏに囲まれた領域がコントラ
スト比ＣＯが１０以上の領域であり、ライン１１１で囲
まれた領域はコントラスト比Ｃｏが４０以上の領域でり
、ライン１１２で囲まれた領域はコントラスト比ＣＯが
１００以上の領域である。中心近傍のコントラスト比は
１６２を示した。

第１０図（２）は、白黒表示用液晶素子２３をＯＮ状態
としたときのノーマリホワイト表示における視角特性を
示している。第１０図（２）においてライン１１Ｂによ
って囲まれた領域はコントラスト比ＣＯが１０以上の領
域であり、ラインｐ１４で囲まれた領域はコントラスト
比Ｃｏが４０以上の領域である。中心近傍のコントラス
ト比は５０を示した。したがって、液晶表示装置２１に
おいてはノーマリブラック表示の方がノーマリホワイト
表示より優れていることを示している。

第１１図（１）は、ノーマリブラック表示において白黒
表示用液晶素子２３のみを使用して表示した際の視角範
囲を示す図であり、第１１図（２）はノーマリブラック
表示においてカラー表示用液晶素子２２のみを用いて表
示を行った際の視角特性を示している。第１１図（１）
および第１１図（２）において、ライン１１５．Ｚ１６
によってそれぞれ囲まれた領域は、コントラスト比ＣＯ
が１０以上の領域を示している。第１１図に示すように
、カラー表示用液晶素子２２および白黒表示用液晶素子
２３のどちらの表示素子を使用した場合でも視角特性は
ほぼ同一である。

第　　４　　表 第４表には、各表示状態でのコントラストが示されてい
る。カラー表示、白黒表示およびカラー白黒同時表示の
いずれの場合でも充分なコントラストが得られる。

以上のように本実施例によれば、カラー表示画面と白黒
表示画面との２種類の表示画面を表示することができ、
表示の多様性が得られる。

また、カラーフィルタ層２５をマトリックス状に配置さ
れた四角形のフィルタＲ，Ｇ、Ｈによって構成したこと
によって、色の種類の異なるフィルタを組合わせて異な
る色彩を表示させる際に、色彩の混合度や表示色の鮮明
度が向上し、きれいな色彩を表示さぜることができる。

本実施例では、カラー表示用液晶素子２２上に白黒表示
用液晶素子２３を積層したけれども、白黒表示用液晶素
子２３上にカラー表示用液晶素子２２を積層してもよい
。才な、セグメント形の液晶素子装置に限らず、単純マ
トリックス形あるいはアクティブマトリックス形の液晶
表示装置に関しても実施してもよい。

第１２図および第１３図は、本発明の他の実施例を説明
するための断面図である０本実施例は前述の実施例と類
似しており、対応する構成には同一の参照符号を付す１
本実施例の特徴は、カラーフィルタ層２５をセグメント
電極２６が形成された透明電ｆｉ２４　ａ上に形成した
ことである１本実施例においても、前述と同様の効果が
ある。

発明の効果 以上のように本発明によれば、カラー液晶表示装置にお
いてカラー表示、白黒表示およびカラー表示と白黒表示
との組合わせによる表示の３種類の表示態様を選択する
ことができ、表示の多様性が得られる。

また、第１液晶素子において第１表示電極が形成されて
いない領域および電圧を印加していない第１表示電極に
対応する領域とを透過する光は、第２液晶素子によって
完全に遮断され、光の漏れを防止することができる。こ
れによって、着色のない完全な黒色を表示させることが
でき、背景色を黒色とするいわゆるノーマリブラック表
示におけるコントラストを向上することができる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるカラー液晶表示装置２
１の断面図、第２図はカラー液晶表示装置２１の平面図
、第３図はカラーフィルタ層２５の拡大平面図、第４図
はカラーフィルタ層２５の断面図、第５図はセグメント
電極２６の構成を示す平面図、第６図はカラー液晶表示
装置２１の液晶分子の配向方向と捩れ方向との関係を示
す図、第７図はカラー液晶表示装置２１の電気的構成を
示すブロック図、第８図はカラー液晶表示袋ｗ２１の駆
動状態を説明するためのタイミングチャート、第９図は
カラー液晶表示装置２１の表示例を示す平面図、第１０
図および第１１図はカラー液晶表示装置２１における視
角特性を示すグラフ、第１２図および第１３図は本発明
の他の実施例を説明するための断面図、第１４図は従来
の液晶表示装置１の構成を示す断面図である。 ２１・・・カラー液晶表示装置、２２・・・カラー表示
用液晶素子、２３・・・白黒表示用液晶素子、２４ａ。 ２４ｂ、３１　ａ、３　ｌ　ｂ−透明基板、２５　・・
・カラーフィルタ層、２６．３７・・・セグメント電極
、２８３８・・・コモン電極、２９．３３・・・液晶層
、Ｒ１，赤色フィルタ、Ｇ・・・緑色フィルタ、Ｂ・・
・青色フィルタ、Ｓｒ・・・赤色用電極、Ｓｇ・・・緑
色用電極、ｓｂ・・・青色用電極 代理人　　弁理士　西教　圭一部 第 図 第　４ 第 図 第１２ 第１３ 図 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 液晶層を挟んで設けられる一対の透光性基板をそれぞれ
   有する第１および第２液晶素子を積層したカラー液晶表
   示装置において、 第１液晶素子は、 透光性基板の厚み方向一方側の全面に亘つて設けられ、
   透過光を予め定める複数種類の色彩のいずれかひとつの
   色彩にそれぞれ選択する複数の色彩選択部材と、 透光性基板の液晶層側の表示領域内に設けられ、表示領
   域で表示すべき予め定める色彩に対応して選択された前
   記複数の色彩選択部材に対応する範囲に形成される第１
   表示電極とを含み、 第２液晶素子は、 表示領域で表示すべき予め定める形状に対応する範囲に
   形成される第２表示電極を含むことを特徴とするカラー
   液晶表示装置。