JPH0588155A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、赤色を吸収して青緑色を呈する平
板状のシアン層と、このシアン層と密着して設置され緑
色を吸収して赤紫色を呈する平板状のマジェンタ層と、
このマジェンタ層と密着して設置され青紫を吸収する平
板状の黄色層と、シアン層とマジェンタ層と黄色層を合
体し減法混色法による変色を呈する液晶体とを備えてな
るカラー液晶表示装置である。 【効果】 高解像度のカラー液晶表示装置を容易に提供
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ・画像端末のデ
ィスプレイ装置として用いられるカラー液晶表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディスプレイは、表示の高速性や
書換えの容易さにより、データ・画像端末の出力装置と
して広く使用されており、特に近年、端末機器のパーソ
ナル化の進展に伴い、対話形処理のためのディスプレイ
は不可欠の存在となっている。

【０００３】そして、液晶ディスプレイＬＣＤ（ｌｉｑ
ｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙ）は、透明電極
間に液晶を封入し、更に９０°回転させた偏光板で挟ん
だものであり、電極に電圧を印加しない状態では、液晶
は配向膜（ラッビング、斜め蒸着、溶液塗布など）によ
り９０°ねじれているため光は偏光板を通過し、電圧を
印加すると、液晶分子は印加電界に対応して一定方向に
配列するので、偏光板が光を遮断する。

【０００４】特長としては、低消費電力で電池駆動も容
易であるため、薄形化、低価格化が可能であり、端末の
小形化の飛躍的な発展に貢献している。

【０００５】また、液晶表示器ＬＣＤはディジタル表示
器の一種で、２枚のガラス間に、通常透明な、液晶材料
を封入したものであり、各ガラス板の面には、酸化スズ
（錫）や酸化インジウムなどの透明導電被膜が施されて
いる。見る側の被膜は、文字用セグメントの形にエッチ
ングされ、各セグメントには表示器の縁の部分に至るリ
ードが出ており、表側と裏側の電極間に電圧を加える
と、分子の整列が乱れ、液体が濁ることにより文字が現
われ、発光しないのに文字が読み取れる。

【０００６】そして、液晶は棒状の有機物分子からな
り、その分子配列の仕方によってネマチック（ｎｅｍａ
ｔｉｃ）、コレステリック（ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉ
ｃ）、スメクチック（ｓｍｅｃｔｉｃ）の３種類に分類
され、何れも規則的な配列をとるため、電気的、磁気
的、光学的、その他の物理的性質に異方性を示す。液晶
表示ＬＣＤでは、このうち主としてネマチック液晶が用
いられ、その誘電率や導電率などの電気的異方性と屈折
率などの光学的異方性が利用されている。液晶の種類や
利用する光学効果によってＬＣＤにはいろいろな方式が
あるが、その代表的なものとしてねじれネマチック（Ｔ
Ｎ：ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）方式が現在広く
実用されており、オフ状態では分子配向を９０°ねじら
せてあるため、ねじれに沿って入射偏光面が９０°回転
し、右側の偏光子を通過し、これに電圧を印加すると、
ねじれが解けて分子は電界方向に再配列し、偏光面は回
転しなくなるので右側の偏光子を通過できなくなる。従
って、電圧の有無によって暗状態と明状態を切り換える
ことができる。また、強誘電性液晶（ＦＬＣ：ｆｅｒｒ
ｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ）
方式は強誘電性を示すカイラルスメクチックＣ液晶の分
極方向を電界によって制御するものであり、高速応答性
およびメモリ性が優れているために次世代の液晶デバイ
スとして期待されている。現在、基礎的諸物性の解明や
液晶材料の開発が行われている段階で、大容量表示デバ
イスあるいはオプトエレクトロニクスデバイスとして応
用される可能性がある。

【０００７】しかし、ＬＣＤ自体でマルチカラーの表示
機能をもつのはＥＣＢ方式のみであるが、この方式は表
示カラーがセルギャップ、温度、電圧などによって敏感
に変化するので一般的な表示デバイスには応用しにく
い。これに対して、白黒表示のＬＣＤの内面に赤、緑、
青の微細なフィルタをつけてフルカラー化する方式が考
案されている。これは通常のマトリクスＬＣＤまたはア
クティブマトリクスＬＣＤの各画素にホトプロセスを用
いてフィルタを形成するものであり、３原色のカラード
ットを独立に制御することができ、この方式は現在カラ
ー液晶テレビジョンに応用されているが、偏光子やカラ
ーフィルタによる光の吸収が大きく、パネルの透過率が
５〜７％と低いのでバック照明が必要である。

【０００８】同様の方式でＬＣＤのモジュールを多数並
べた対角線長が数ｍの大形カラーディスプレイが実用化
されている。

【０００９】ほかのカラー化の方式として、３枚の液晶
セルに赤、緑、青に対応する画像を書き込み、それぞれ
３原色のフィルタを通して像を１枚のスクリーン上に投
影して重ねるものがあり、液晶セルには前述のアクティ
ブマトリクス方式、レーザ書込み方式、光書込み方式な
どが用いられ、大画面で明るい表示が得られるのが特長
である。

【００１０】一方、混色〔ｃｏｌｏｒ ｍｉｘｔｕｒ
ｅ〕とは２種以上の光の重ね合せ、または吸収物質の重
ね合せや混合によって、もとの色と異なる色を生じるこ
とで、カラーテレビジョンのように光の重ね合せの場合
を加法混色といい、その重ね合せ方は網膜の同じ箇所、
または視覚的に分解できないほど細かくいりまじった形
で、同時かあるいは急速に交互に光を入射させることに
よる。加法混色の結果の色の分光分布と３刺激値（→Ｃ
ＩＥ表色系）はもとの色の重みづけ加算で表わされ、カ
ラーフィルムのように透明な選択吸収膜の重ね合せの場
合は減法混色といい、その結果の分光透過率はもとの色
の分光透過率の積で表わす。網点印刷の場合は減法混色
と加法混色とが同時に行なわれ、顔料の混合や拡散素材
の染色は拡散性の吸収物質の重ね合せの場合であって一
種の減法混色であり、クベルカームンクの式で表わされ
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】１０００＊１０００ク
ラスの高解像度ＬＣＤをラップトップ型コンピュータに
搭載する場合には、構造上の制約を受けてしまうために
モノクロ仕様、ないしは階調仕様のものに限られるのが
現状であり、ゲストホスト型ＬＣＤにおいても現状では
１層、すなわち単色であり、コンピュータ表示に要求さ
れるカラー表示にはそのままでは使えず、ＬＣＤをカラ
ー化するためには横ピクセル数をモノクロ仕様の場合の
３倍（Ｒ，Ｇ，Ｂ）持つ必要があるため、１０００＊１
０００クラスの高解像度ＬＣＤでは画面サイズが大きく
なりすぎて、とてもラップトップ型コンピュータに搭載
できるものではない等の問題があった。

【００１２】本発明は吸収物質を組み合わせて多くの色
を作る減法混色法をゲストホスト型ＬＣＤに適用し、各
々が別々の色を吸収するように設計された３層積層のゲ
ストホスト型ＬＣＤを具備し、各画素が１ドット単位で
独立にフルカラーを表現するため、画面サイズを大きく
することなく、コンパクトな高解像度ＬＣＤを実現でき
るカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、赤色を吸収し
て青緑色を呈する平板状のシアン層と、このシアン層と
密着して設置され緑色を吸収して赤紫色を呈する平板状
のマジェンタ層と、このマジェンタ層と密着して設置さ
れ青紫を吸収する平板状の黄色層と、シアン層とマジェ
ンタ層と黄色層を合体し減法混色法による変色を呈する
液晶体と、この液晶体の両側に設置されて液晶体に交流
電圧を印加する透明電極板と、この透明電極板の両外側
に設置されて印加電圧の入射偏光面を９０°回転させる
偏光板と、この偏光板と透明電極板と液晶体とを挟んで
固定するガラス基板とを具備してなるカラー液晶表示装
置である。

【００１４】

【作用】本発明によるカラー液晶表示装置においては、
赤色を吸収して青緑色を呈するシアン層と、緑色を吸収
して赤紫色を呈するマジェンタ層と、青紫を吸収する黄
色層とを合体し、減法混色法による変色を呈し、透明電
極板によって液晶体に交流電圧を印加し、偏光板によっ
て印加電圧の入射偏光面を９０°回転させる偏光板と、
透明電極板と液晶体とを挟んで固定する。

【００１５】

【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。図１は赤
色を吸収して青緑色を呈する平板状のシアン層１と、シ
アン層１と密着して設置され緑色を吸収して赤紫色を呈
する平板状のマジェンタ層２と、マジェンタ層２と密着
して設置され青紫を吸収する平板状の黄色層３と、シア
ン層１とマジェンタ層２と黄色層３を合体し減法混色法
による変色を呈する液晶体と、液晶体の両側に設置され
て液晶体に交流電圧を印加する透明電極板４，４ａと、
透明電極板４，４ａの両外側に設置されて印加電圧の入
射偏光面を９０°回転させる偏光板５，５ａと、偏光板
５，５ａと透明電極板４，４ａと液晶体とを挟んで固定
するガラス基板とを具備してなるカラー液晶表示装置を
示している。

【００１６】即ち、１はシアン層であり、２はマジェン
タ層であり、３は黄色層であり、減法混色効果により多
くの色をつくる。

【００１７】５，５ａは偏光板であり、光源となる白色
光の円偏光を直線偏光に変換するフィルタである。

【００１８】７は染料分子（２色性色素）であり、シア
ン層１、マジェンタ層、黄色層の各層に必要な色の染料
が混入される。

【００１９】６は液晶分子であり、電場印加があると、
印加方向に長軸をそろえる性質を持ち、現在１層で構成
される単色のゲストホスト型ＬＣＤを３層積層し、それ
ぞれに、シアン、マジェンタ、黄色の色素を混入し、各
層の電極の印加電圧の大きさを制御することにより、各
画素は１ドット単位で減法混色の効果によりフルカラー
表示を実現できる。

【００２０】図２は３層ともに電場無印加（Ｖ＝０）の
ときであり、３層ともに電場印加がない場合には各層の
流晶分子６および混入されている２色性色素７は偏光方
向と並行であるために、偏光板５ａで直線偏光された光
は２色性色素７に吸収されて着色する。

【００２１】次に図３に示すように３層ともに電場が印
加された場合には液晶分子６は電場印加方向にその直軸
をそろえる。これにひきづられるように混入されている
２色性色素７も電場印加方向にそろう。

【００２２】以上がゲストホスト型液晶の基本動作であ
るが各層の電場印加を別個に制御すれば光の吸収度も可
変できるので減法混色法により、フルカラーが実現でき
る。

【００２３】７画素のカラー表示を得るために１ドット
しか必要としないので、高解像度でありながらコンパク
トなラップトップ型コンピュータ用フルカラーパネルが
容易に実現できる。

【００２４】他の応用例として、高解像度であり、コン
パクト化が要求されるカラーＬＣＤを必要とするラップ
トップ型コンピュータ全般に用いられる。

【００２５】以上のように本発明は、ゲストホスト型Ｌ
ＣＤを用いるために、カラーフィルタを用いる必要がな
いばかりでなく積層された３層が減法混色法による発色
に作用するために、ＣＲＴや現在のカラーＬＣＤに見ら
れるように横方向の電極数をモノクロ仕様の３倍にする
必要がなく、これにより高解像度でありながら、コンパ
クトなカラーＬＣＤがラップトップ型コンピュータに搭
載可能となる等の効果がある。

【００２６】

【発明の効果】本発明により、高解像度のカラーディス
プレイ装置を容易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すカラー液晶表示装置の
説明図である。

【図２】図１の作用を示す説明図である。

【図３】図１の作用を示す説明図である。

【符号の説明】

１…シアン層 ２…マジェンタ層 ３…黄色層 ４…透明電極板 ５…偏光板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤色を吸収して青緑色を呈する平板状の
   シアン層と、このシアン層と密着して設置され緑色を吸
   収して赤紫色を呈する平板状のマジェンタ層と、このマ
   ジェンタ層と密着して設置され青紫を吸収する平板状の
   黄色層と、前記シアン層と前記マジェンタ層と前記黄色
   層を合体し減法混色法による変色を呈する液晶体と、こ
   の液晶体の両側に設置されて前記液晶体に交流電圧を印
   加する透明電極板と、この透明電極板の両外側に設置さ
   れて印加電圧の入射偏光面を９０°回転させる偏光板
   と、この偏光板と前記透明電極板と前記液晶体とを挟ん
   で固定するガラス基板とを具備してなるカラー液晶表示
   装置。