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発明の名称 カラー液晶表示装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−3691
公開日 平成6年(1994)1月14日
出願番号 特願平4−165740
出願日 平成4年(1992)6月24日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 小村 真一 / 檜山 郁夫 / 北島 雅明
要約 目的
明るいカラー液晶表示装置を提供する。

構成
Al反射板10,三対の透明電極21と41,22と42,23と43,3層のポリマ分散型液晶31,32,33,3枚のファイバプレート51,52,53を積層した構成からなる。3層のポリマ分散型液晶31,32,33には、それぞれ赤,緑,青を吸収する二色性色素が混入してある。
特許請求の範囲
【請求項1】反射板,第1の下側透明電極,第1のポリマ分散型液晶,第1の上側透明電極,第1のファイバプレート,第2の下側透明電極,第2のポリマ分散型液晶,第2の上側透明電極,第2のファイバプレート,第3の下側透明電極,第3のポリマ分散型液晶,第3の上側透明電極,第3のファイバプレートを順次積層した構成からなり、前記第1,第2,第3のポリマ分散型液晶に、それぞれ異なる二色性色素が添加されていることを特徴とするカラー液晶表示装置。
【請求項2】反射板,第1の下側偏光膜,第1の下側透明電極,第1のTN型液晶,第1の上側透明電極,第1の上側偏光膜,第1のファイバプレート,第2の下側偏光膜,第2の下側透明電極,第2のTN型液晶,第2の上側透明電極,第2の上側偏光膜,第2のファイバプレート,第3の下側偏光膜,第3の下側透明電極,第3のTN型液晶,第3の上側透明電極,第3の上側偏光膜,第3のファイバプレートを順次積層した構成からなり、前記第1の下側偏光膜と前記第1の上側偏光膜は、同一の色に対して偏光特性を有し、前記第2の下側偏光膜と前記第2の上側偏光膜は、前記第1の下側偏光膜とは異なる同一の色に対して偏光特性を有し、前記第3の下側偏光膜と前記第3の上側偏光膜は、前記第1の下側偏光膜及び前記第2の下側偏光膜とは異なる同一の色に対して偏光特性を有することを特徴とするカラー液晶表示装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係り、特に、カラー液晶表示装置において、高輝度を実現するのに好適な構成に関する。
【0002】
【従来の技術】カラー液晶表示装置には、例えば、TN型液晶とカラーフィルタを積層したものがある。しかし、この場合、赤,緑,青色用の画素を面内にて分割して用いており、白色表示を行うときには赤,緑,青の3画素をもって行うため、明るさは各画素にて白表示を実現したときの1/3になってしまう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術は、白表示を行う場合、三つの画素を用いているために表示が暗いという問題を有している。
【0004】本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を三つの画素を積層することによって解決し、明るいカラー液晶表示装置を実現することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的は、積層された3層の液晶層とそれぞれの層の間にあるファイバプレートを用いることにより達成される。
【0006】
【作用】本発明は、概略、積層された3層の液晶層とそれぞれの層の間に設けたファイバプレートからなる。各液晶層の画素は各層ごとに設けられた電極に電圧を印加することによって表示状態を独立に制御することができる。従って、例えば、赤,緑,青色用の液晶層を各々の画素が重なるように積層し、各々の画素の表示状態を独立に制御することによってカラー表示が可能である。この場合、ファイバプレートを用いなければ、各層の画素の間に視差が生じるため、視角方向によっては各液晶層の画素間にずれが生じてしまうが、ファイバプレートを用いることによって視差は生じずに良好なカラー表示を行うことができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明する。
【0008】図1は本発明の第1の実施例のカラー液晶表示装置の断面図である。
【0009】図1に示すように、概略、下側から、Al反射板10,第1の下側透明電極21,第1のポリマ分散型液晶31,第1の上側透明電極41,第1のファイバプレート51,第2の下側透明電極22,第2のポリマ分散型液晶32,第2の上側透明電極42,第2のファイバプレート52,第3の下側透明電極23,第3のポリマ分散型液晶33,第3の上側透明電極43,第3のファイバプレート53を積層した構成からなる。
【0010】図2は本発明の第1の実施例のカラー液晶表示装置における第1,第2,第3の下側透明電極21,22,23、及び、第1,第2,第3の上側透明電極41,42,43の位置関係を示す説明図である。図2に示すように、下側電極21,22,23、及び、上側電極41,42,43はストライプ状の構造であり、第1の下側電極21と第1の上側電極41は交差する位置関係にあり、交差部で第1の画素を形成する。同様に、第2の下側電極22と第2の上側電極42、及び、第3の下側電極23と第3の上側電極43も交差する位置関係にあり、交差部で第2,第3の画素を形成する。更に、第1,第2,第3の対応した画素は重なった構造となっている。
【0011】第1,第2,第3のファイバプレートは、例えば、多数のグラスファイバを束ねたものをファイバの長さ方向に対して垂直な面で切断したものであり、ファイバプレートの上下の面ではファイバプレートの厚さにかかわらず、光学的に同一の像が得られる。
【0012】第1のポリマ分散型液晶31はPVAなどのポリマ中に液晶小滴を分散させたものであり、液晶中には赤色を吸収する二色性色素が混入してある。従って、第1のポリマ分散型液晶31は電圧無印加の状態では青緑色であり、第1のポリマ分散型液晶31を挾持する第1の下側透明電極21,第1の上側透明電極22の間に電圧を印加することによって透明となる。第2,第3のポリマ分散型液晶32,33も同様の構成であるが、第2のポリマ分散型液晶32には赤色を吸収する二色性色素のかわりに緑色を吸収する二色性色素が、第3のポリマ分散型液晶33には青色を吸収する二色性色素が混入させてある。従って、第2,第3のポリマ分散型液晶32,33は第1のポリマ分散型液晶31の場合と同様に、電圧によって紫色と透明状態、あるいは、黄色と透明状態のスイッチングが可能である。
【0013】従って、第1,第2,第3の下側透明電極21,22,23と上側電極41,42,43の間にそれぞれ適当な電圧を印加することによってカラー表示を行うことが可能である。
【0014】この構成を用いてカラー表示が可能であることを黄色を表示する場合を例にとって説明する。第1の下側電極21と第1の上側電極41、及び第2の下側電極22と第2の上側電極42の間に電圧を印加する。この液晶表示装置に外部から入射した光は、まず、第3のポリマ分散型液晶33を透過する。この時、第3のポリマ分散型液晶33を挾持する第3の下側電極23と上側電極43の間には電圧が印加されていないため、入射した光の青色成分が吸収される。次に第2,第1のポリマ型液晶32,31を透過するが、この時、第2のポリマ分散型液晶32を挾持する第2の下側電極22と上側電極42の間、及び、第3のポリマ分散型液晶33を挾持する第3の下側電極23と上側電極43の間には電圧が印加されているため、光の吸収は起こらない。従って、Al反射板10に到達する光は白色から青色が吸収されているために黄色を呈する。Al反射板10によって反射された光に対しても同様の効果があるため、観察者は黄色を観測することになる。この時、ファイバプレートを用いているために、光線がそれぞれのポリマ分散型液晶を透過する液晶表示装置の面内における位置は等しく、画素のずれは起こらず、良好なカラー表示を得ることができる。更にファイバプレートを用いることによって、反射板が鏡面Alであっても表示は散乱状態となるため良好な表示を得ることができる。
【0015】尚、本実施例はAl反射板のかわりに透明基板と光源を用いて透過型のカラー表示装置として用いることもできる。更に、ストライプ状の電極を用いずにTFT等を用いたアクティブマトリクス方式を用いることもできる。
【0016】図3は本発明の第2の実施例のカラー液晶表示装置の断面図である。
【0017】図3に示すように、概略、下側から、Al反射板10,第1の下側偏光膜61,第1の下側透明電極21,第1のTN型液晶71,第1の上側透明電極41,第1の上側偏光膜81,第1のファイバプレート51,第2の下側偏光膜62,第2の下側透明電極22,第2のTN型液晶72,第2の上側透明電極42,第2の上側偏光膜82,第2のファイバプレート52,第3の下側偏光膜63,第3の下側透明電極23,第3のTN型液晶73,第3の上側透明電極43,第3の上側偏光膜83,第3のファイバプレート53を積層した構成からなる。
【0018】第1,第2,第3の下側透明電極21,22,23、及び、第1,第2,第3の上側透明電極41,42,43、及び、第1,第2,第3のファイバプレート51,52,53は第1の実施例と同じである。
【0019】第1の下側偏光膜61及び第1の上側偏光膜81は、例えば、赤色を吸収する二色性色素が一方向に配向したものからなる。第1の下側偏光膜61,第1の上側偏光膜81、及び、第1のTN型液晶71からなる部分は、例えば、TN型液晶71のツイスト角を90度,第1の下側偏光膜61と第1の上側偏光膜81の二色性色素の配向方向を直交させることによって、第1の下側電極21と第1の上側電極41の間に電圧を印加することによって青緑色,印加しないことによって透明状態のスイッチングが可能である。同様に、第2の下側偏光膜62と第2の上側偏光膜82に緑色を吸収する二色性色素を用いることによって、紫色と透明状態のスイッチングが、第3の下側偏光膜63と第3の上側偏光膜83に緑色を吸収する二色性色素を用いることによって、黄色と透明状態のスイッチングが可能である。
【0020】従って、第1,第2,第3の下側透明電極21,22,23と上側電極41,42,43の間にそれぞれ適当な電圧を印加することによって、第1の実施例の場合と同様にカラー表示を行うことが可能である。
【0021】尚、本実施例はAl反射板のかわりに透明基板と光源を用いて透過型のカラー表示装置として用いることもできる。更に、ストライプ状の電極を用いずにTFT等を用いたアクティブマトリクス方式を用いることもできる。また、第1の上側偏光膜81と第2の下側偏光膜62、あるいは、第2の上側偏光膜82と第3の下側偏光膜63の機能をまとめて一つの偏光膜としても同等の効果が得られる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、積層された3層の液晶層とその間に設けたファイバプレートを用いることによって、明るいカラー液晶表示装置が実現できる。




 

 


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