JP2008304540A - 反射型液晶表示媒体及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶層にコレステリック液晶を用いた場合でも、白色表示において良好な白色バランスを効率的に得ることができ、さらに表示媒体構成及び装置構成を簡素化できる反射型液晶表示媒体、及び、該反射型液晶表示媒体を用いる表示装置を提供する。
【解決手段】青色光、緑色光、赤色光をそれぞれ選択反射する各光反射パネルを、この順序で観察側から順に積層し、さらにこれらの光反射パネル間に黄色光を反射する光反射パネルを有して構成され、前記各光反射パネルにおける一対の基板が対向する面同士で直交するように配置された短冊状の電極を有し、前記黄色光を反射する光反射パネルにおける電極幅が、他の色光を反射する光反射パネルにおける電極幅より大きい反射型液晶表示媒体である。
【選択図】図１

Description

本発明は、反射型液晶表示媒体及び表示装置に関する。

コレステリック液晶は、棒状分子からなる螺旋構造を有し、螺旋ピッチが光学波長オーダーの場合には特定波長付近の可視光を選択的に反射する。この現象は、コレステリック液晶の選択反射として知られている。選択反射の反射率は、電気、磁気、光、熱、応力などにより螺旋軸の方向を制御し、または螺旋構造そのものを破壊／生成することによって、変化させることができる。これによって反射光をオンオフ制御するのが、反射型液晶表示媒体である。

反射型液晶表示媒体は、外光を照明として利用して表示を行う表示素子であるので、照明用の電力を必要とせず、低消費電力である。しかも、無電源で表示を保持できるメモリ性を有すること、そのため駆動に薄膜トランジスタなどの高価なアクティブマトリクス基板を必要としないこと、樹脂基板などのフレキシブル基板を利用できること、反射率が高く鮮明な表示が可能であること、などの特長を有する。

電界制御によるコレステリック液晶の表示駆動は、透明電極を対向させその間にコレステリック液晶を挟んで対向電極間に電界を付与することにより行う。パッシブマトリクス駆動で画像を形成する場合、表示媒体は基板上に電極を短冊状に形成して上下電極が直交するように対向させ、その間隙にコレステリック液晶を封じ込むことにより作製される。

また、コレステリック液晶による表示は、コレステリック液晶の構造によりある波長の光を反射するか、または全波長を透過するかのどちらかになるため、青色、緑色、赤色の各色が表示できるコレステリック液晶をそれぞれ封じた単色パネル（光反射パネル）を積層してカラーを表示できることが知られている。
上記に関連し、青色光、緑色光、赤色光の各光反射パネルの積層構造に、さらに黄色光の光反射パネルを加え、コレステリック液晶の螺旋ねじれの向きを長波長側から交互に変えて４層構造にすると、青色、緑色、赤色の３層積層構造に比べ高い白色度が得られることが明らかにされている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許第３７００７５６号明細書 特許第３５９９０８９号明細書

本発明の目的は、液晶層にコレステリック液晶を用いた場合でも、白色表示において良好な白色バランスを効率的に得ることができ、さらに表示媒体構成及び装置構成を簡素化できる反射型液晶表示媒体、及び、該反射型液晶表示媒体を用いる表示装置を提供することである。

上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち本発明の請求項１に係る発明は、青色光、緑色光、赤色光をそれぞれ選択反射する各光反射パネルを、この順序で観察側から順に積層し、さらにこれらの光反射パネル間に黄色光を反射する光反射パネルを有して構成され、
前記各光反射パネルにおける一対の基板が対向する面同士で直交するように配置された短冊状の電極を有し、前記黄色光を反射する光反射パネルにおける電極幅が、他の色光を反射する光反射パネルにおける電極幅より大きい反射型液晶表示媒体である。

請求項２に係る発明は、前記青色光、緑色光、赤色光をそれぞれ選択反射する各光反射パネルにおける電極幅が同一であり、前記黄色光を反射する光反射パネルにおける電極幅が、他の色光を反射する光反射パネルにおける電極幅のｎ倍（ｎは２以上の整数）である請求項１に記載の反射型液晶表示媒体である。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の反射型液晶表示媒体に対し電圧を印加することにより表示を行う表示装置であって、
前記反射型液晶表示媒体の各光反射パネルにおいて、短冊状の電極が直交することにより形成される方形の電極作用部分を各画素電極としたとき、
黄色光を反射する光反射パネルにおける画素領域ごとに、該画素領域と各光反射パネルの積層方向で重なる画素に対応する他の色光の光反射パネルにおける画素電極すべてが電圧印加状態であるかを判断する判断手段と、
前記黄色光を反射する光反射パネルにおける、前記他の色光の光反射パネルの画素電極すべてが電圧印加状態であると判断された画素領域に対応する画素電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
を有する表示装置である。

本発明の請求項１に係る発明によれば、液晶層にコレステリック液晶を用いた場合でも、白色表示において良好な白色バランスを効率的に得ることができ、さらに表示媒体構成及び装置構成を簡素化できる反射型液晶表示媒体を提供することができる。
請求項２に係る発明によれば、白色バランスを維持しつつ画像部をより鮮明に再現できる反射型液晶表示媒体を得ることができる。
請求項３に係る発明によれば、液晶層にコレステリック液晶を用いた場合でも、簡潔な構成で白色表示において良好な白色バランスを効率的に得ることができ、さらに省電力化も可能な表示装置を提供することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
＜反射型液晶表示媒体＞
本発明の反射型液晶表示媒体は、青色光、緑色光、赤色光をそれぞれ選択反射する各光反射パネルを、この順序で観察側から順に積層し、さらにこれらの光反射パネル間に黄色光を反射する光反射パネルを有して構成され、前記各光反射パネルにおける一対の基板が対向する面同士で直交するように配置された短冊状の電極を有し、前記黄色光を反射する光反射パネルにおける電極幅が、他の色光を反射する光反射パネルにおける電極幅より大きいことを特徴とする。

前記のように、前記青色光、緑色光、赤色光をそれぞれ選択反射する各液晶層を各々有する光反射パネルを積層した反射型液晶表示媒体においては、白色表示の色味を改善するためにこれらの液晶層間に黄色光を反射する液晶層を有する光反射パネルを設けることが有効である。そして、これらの光反射パネルにおける電極構成は、各色の光反射パネルを積層して画素電極（直交する短冊状電極により形成される電極作用部分）ごとに表示色を調整する都合上、通常同一となっており、また駆動も、前記電極を単純マトリックス構造としたとき、各電極を駆動する駆動ＩＣを各々配置することに行う点でパネルごとに同様となっている。

しかし、上記黄色光反射パネルが１層増えることで、信号線数が縦横ともに４／３倍になるため、駆動ＩＣがその分必要となりコストアップしてしまうという問題がある。たとえば、Ａ５サイズ（２１０ｍｍ×１４８ｍｍ）で解像度を２００ｄｐｉ（０．１２７ｍｍピッチ）としたとき、単色の光反射パネル１枚あたりの信号線数は、（２１０／０．１２７）＋（１４８／０．１２７）＝１６５４＋１１６６＝２８２０本であるため、３層積層の場合は２８２０×３＝８４６０本となり、４層積層の場合は１１２８０本となる。
そして、高解像度、大画面化するとなると、さらに線数が増えるため、よりコストがアップの問題が大きくなる。

しかし実際の画像表示においては、特に文字画像の場合、画面中に白色部が多いことから、特に文字部周辺の白色部については白色バランスの調整を行わなくても、画像全体としては白色バランスが問題とならないことが多い。したがって、黄色光反射パネルに関しては、青色、緑色、赤色のすべての画素に対応させて各々の位置に黄色の画素を揃えなくても、ある程度の面積以上の白色部に対して黄色表示できるような構成としても、画像表示上は大きな問題とならず、むしろ、表示媒体構成や表示装置構成の設計上の簡素化が可能となる。

本発明では、上記の観点から、色の表現に直接関係する青色、緑色、赤色以外の色である黄色を発色する黄色光反射パネルに関し、特に電極構成に着目して従来の反射型液晶表示媒体の改良を行った。
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。

図１は、本実施形態の前記各光反射パネルが積層された反射型液晶表示媒体の模式的断面図である。
図１に示す反射型液晶表示媒体では、図の上側から順に、青色光反射パネル１１０、黄色光反射パネル１２０、緑色光反射パネル１３０および赤色光反射パネル１４０を積層した構成となっている。また、赤色光反射パネル７０の裏面（図面下側）には黒色の遮光層１３５が形成されている。

ここで、前記青色光、緑色光、黄色光、赤色光とは、それぞれ４００〜５００ｎｍ，５００〜６００ｎｍ，５５０〜６５０ｎｍ，６００〜７００ｎｍの波長域にピークを有する色光を意味する。また、図において、符号１１１〜１１８は透明基板であり、符号１２１〜１２８は電極、符号１３１〜１３４は液晶層、符号１３６はリブである。

青色光反射パネル１１０は、それぞれ直交する電極１２１、１２２を形成した２枚の透明基板１１１，１１２間に、青色光を選択反射する右ねじれのコレステリック液晶からなる液晶層１３１を形成したものであり、緑色光反射パネル１３０は、それぞれ直交する電極１２５、１２６を形成した２枚の透明基板１１５，１１６間に、緑色光を選択反射する左ねじれのコレステリック液晶からなる液晶層１３３を形成したものであり、赤色光反射パネル１４０は、それぞれ透明電極を形成した２枚の透明基板１１７，１１８間に、赤色光を選択反射する左ねじれのコレステリック液晶からなる液晶層１３４を形成したものである。
そして、青色光反射パネル１１０と緑色光反射パネル１３０との間に配置された黄色光反射パネル１２０は、それぞれ直交する電極１２３、１２４を形成した２枚の透明基板１１３，１１４間に、黄色光を選択反射する右ねじれのコレステリック液晶からなる液晶層１３２を形成したものである。

上記反射型液晶表示媒体では、青色、緑色または赤色の表示時には、青色光、緑色光または赤色光を各々反射する液晶層１３１，１３３または１３４のみを反射状態にし、シアン表示時には、青色光および緑色光を反射する液晶層１３１および１３３を反射状態にし、マゼンタ表示時には、青色光および赤色光を反射する液晶層１３１および１３４を反射状態にする。黄色表示時には、（１）黄色光を反射する液晶層１３２のみを、または（２）緑色光および赤色光を反射する液晶層１３３および１３４を、あるいは（３）黄色光、緑色光および赤色光を反射する液晶層１３２，１３３および１３４を反射状態にするが、高反射率を得る上では（３）が望ましい。

さらに、白色表示時には、青色光、黄色光、緑色光、赤色光を反射する液晶層１３１，１３２，１３３，１３４のすべてを反射状態にする。また、該すべての液晶層を無色状態にすれば、遮光層３５によって、黒色表示が得られる。

青色光反射パネル１１０、緑色光反射パネル１３０及び赤色光反射パネル１４０では、電極及びリブの構成は同様となっており、例えば青色光反射パネル１１０おいては、基板１１１及び基板１１２の表面に、各々ｘ方向（例えば、図における左右方向）、ｙ方向（図における紙面垂直方向）に直交するように短冊状の電極１２１、１２２が並列して形成されており、基板１１２上の帯状の電極１２２との関係では、２本の電極ごとにリブ１３６が設けられている。そして、図１に示す構成では、青色、緑色、赤色各光反射パネルでこれらの電極及びリブの配置構成は同じになっており、また、各パネルは電極、リブの位置が図における上から下まで（積層方向）揃うように積層されている。

なお、図に示す構成では、上記のように各光反射パネルにおける電極の形状や配置位置が一致している。これは、青色、緑色、赤色は色を再現するための必須の原色であり、各画素により画像を構成し、その各画素ごとに発色色を制御する方式においては、このような構成とすることが好適だからである。したがって、前記青色光、緑色光、赤色光の各光反射パネルにおける電極構成、各パネルの積層構成は従来と同様である。

一方、黄色光反射パネル１２０に関しては、図１の電極１２３として示すように、電極幅が他の光反射パネルにおける電極幅に比べて大きくなっている。なお、図では明らかでないが、図の左右方向に直線状に配置された電極１２４も同様に他の光反射パネルにおける電極幅より幅が大きくなっている。ここで、電極幅とは短冊状の電極の短辺方向の幅をいう。
このような電極構成とすることで、黄色光反射パネル１２０における電極本数は明らかに他の光反射パネルに比べて少なくなり、表示時にこれらの電極端部に配置される駆動ＩＣの数も、他の光反射パネルに対する駆動ＩＣに比べて少なくてすむこととなる。

図２に、比較のために、黄色光反射パネルについても従来の方式にしたがって電極を構成、配置した例（模式断面図）を示す。
図２に示す構成では、黄色光反射パネル１２０’における短冊状の電極１２３’、１２４’がともに他の光反射パネルにおける電極幅と同一であり、電極１２３’、１２４’が配置される位置も他の光反射パネルにおける電極と一致している。このため、黄色光反射パネル１２０’における各画素に対応する画素電極（電極作用部分）は、各々図におけるＳ１〜Ｓ６（すべて同一幅）で示される幅を一辺とする方形の電極であり、またこの画素電極は他の光反射パネルにおける画素電極と大きさ、位置が一致している。

これに対し、図１に示す本実施形態の反射型液晶表示媒体では、黄色光反射パネル１２０における画素電極は、各々Ｔ１、Ｔ２で示される幅を一辺とする方形の電極であり、明らかに他の光反射パネルにおける画素電極とは大きさが一致していない。したがって、例えば黄色光反射パネル１２０におけるＴ１で示される幅を一辺とする画素電極をＯＮ状態とした場合には、他の光反射パネルにおける複数の画素電極にまたがって黄色表示が行われることとなる。

上記のような黄色表示は、図２に示すような、白色表示に関しても画素ごとに白色バランスを考慮する従来の方式に対しては対応できない構成であるが、前記のように画像中の白色部の広い領域を判断して、当該領域のみにおいて選択的に黄色表示を行い白色バランスを調整する方式に対しては十分対応可能である。
しかも上記方式の場合には、前記のように黄色光反射パネル１２０に対しては電極本数が減るため、これに対応した駆動ＩＣが少なくなるだけでなく、駆動のための制御も簡略化され、さらに全体として図２に示した各画素電極をＯＮ／ＯＦＦする場合に比べ、表示画素領域が減るため省電力化を行うことができる。

本実施形態の構成では、黄色光反射パネル１２０における電極幅（ここでは「Ｔ」とする）が他の光反射パネルにおける電極幅（ここでは「Ｓ」とする）より大きければよく、その幅は特に制限されない。なお、１つの黄色光反射パネルにおいて電極幅は同一であっても異なっていてもよいが、制御の面からは同一であることが望ましい。また、黄色光反射パネル１２０以外の他の光反射パネルにおける電極幅が異なっている場合には、そのうちの最も大きい電極幅より大きければよい。
さらに、実際に画像における白色部と非白色部（白色以外の文字等が含まれる部分）との面積比を考慮した場合には、両者の幅の比（Ｔ／Ｓ）は１．５〜２５の範囲とすることが望ましく、２〜１０の範囲とすることがより好適である。

また、本実施形態においては、黄色光反射パネル１２０による黄色表示を行うときの他の光反射パネルにおける画素表示位置との関係や、駆動チップを統一することによって部品種を減らして構成を簡略化できることから、青色光反射パネル１１０、緑色光反射パネル１３０、赤色光反射パネル１４０における電極幅が同一であり、黄色光反射パネル１２０における電極幅が、他の光反射パネルにおける電極幅のｎ倍（ｎは２以上の整数）であることが望ましい。図１に示す構成は、黄色光反射パネル１２０における電極幅Ｔ１が他の光反射パネル（これらの電極幅は等しい）の電極幅の３倍（ｎ＝３）の例を示すものである。

ただし、この場合でも前記と同様の理由から、ｎの上限は２５程度とすることが望ましく、具体的にはｎは２〜１０の範囲とすることがより望ましい。

次に、本実施形態の反射型液晶表示媒体を構成する各部材、材料等について説明する。
基板としては、ホウ珪酸ガラスや石英ガラスなどのガラスや、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォンなどの樹脂などの透光性絶縁材料を用いることができる。基板の厚みは、５０〜５００μｍの範囲が好適である。

また、基板上に形成される電極には、酸化インジウム錫、酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛などの透光性を有する導電材料を用いる。これらの材料を、スパッタリング法、蒸着法、ゾルゲル法などによって基板上に薄膜状に成膜し、フォトエッチング法などによって短冊状の形状に加工して、電極を形成する。電極は短冊状であり、１つの基板上には該短冊状の電極が複数本一定幅で並列して形成される。電極の幅は特に制限されないが、各短冊ごとに同一幅であることが望ましく、また１つの光反射パネルで対向する基板同士でも同一の幅（すなわち同一形状の電極パターン）であることが望ましい。
本実施形態では、青色光反射パネル、緑色光反射パネル、赤色光反射パネルにおける短冊状の電極の幅を１１７〜１２２μｍの範囲とすることが望ましく、電極間の隙間幅を５〜１０μｍの範囲とすることが好適である。

基板にはセルを形成するためのリブを設ける。リブ幅は好ましくは５〜２０μｍの範囲、より好ましくは５〜１０μｍの範囲に、リブの高さは好ましくは５〜６μｍの範囲に調整される。リブは短冊状の電極の隙間に直線状に設けられる。電極の隙間は前記電極の直交配置のため直交しており、この隙間に設けられたリブも直交することとなるため、結果として基板間に方形のセルを形成することとなる。該方形のセルは正方形であっても長方形であってもよい。
本実施形態においては、直線状のリブを短冊状の電極の１０本おきに設けることが望ましく、３本おきに設けることがより好適である。また、リブは基板面上のｘ方向、ｙ方向でその間隔が同一でなくてもよい。
なお、表示媒体にリブを設ける方法としては、対向する両基板表面の各々にリブを形成した後に接合する両リブ法、片側の基板上にのみリブを形成する片リブ法が挙げられる。

また、基板表面にリブを形成する方法としては、例えばスクリーン印刷法、サンドブラスト法、フォトリソ法、アディティブ法が挙げられるが、これらのうちでは、レジストフィルムを用いるフォトリソ法が好適に用いられる。

図１に示すような、基板１１８の裏側に形成される遮光層１３５としては、可視波長域全域（４００〜７００ｎｍ）を吸収する黒色の色材、例えば、カーボンブラックやアニリンブラックなどの黒色顔料や黒色染料を含む塗料や、酸化クロムなどの無機材料を用いる。遮光層３５は、例えば図１に示す４色の色光を各々反射する反射型の液晶表示媒体の場合には、赤色光を反射する液晶層１３４より下層にあればよく、液晶層１３４の下側の電極や基板と兼ねてもよい。

さらに、図１に示すような層構成をとる場合には、必要に応じて黄色や赤色のフィルターをパネル間に設けることができる。
これらのフィルターは、顔料や染料を含む着色塗料を基板上に塗布し、または基板上にアクリル樹脂やゼラチン膜を設けて染料で染色するなど、公知の方法によって形成することができる。

図１に示すような構成とする場合、液晶層１３１〜１３４に用いられるコレステリック液晶としては、例えば、コレステリル・クロライドやコレステリル・ノナノエートなどのコレステロール誘導体などの液晶性不斉炭素化合物や、ベンジリデンアニリン、アゾベンゼン、アゾキシベンゼン、シアノビフェニル、シアノターフェニル、フェニルシクロヘキサン、フェニルベンゾエート、シクロヘキシルシクロヘキサン、シクロヘキシルカルボン酸エステル、フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、シクロヘキシルシクロヘキサンエステル、シクロヘキシルエタン、シクロヘキセン、トランなどの化学構造を含む公知のネマチック液晶性化合物に、２−メチル−ｎ−ブチルシアノビフェニルなどのカイラル剤と呼ばれる不斉炭素化合物を添加した組成物を、用いることができる。これらの化合物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。

本実施形態において、液晶層１３１〜１３４の螺旋ねじれ方向は、前記選択反射の波長域が隣り合う色の光ごとに逆向きの旋光を利用することとなるようにすることが望ましい。すなわち、低波長側から、青色光を反射する液晶層１３１及びと緑色光を反射する液晶層１３３、該緑色光を反射する液晶層１３３及び黄色光を反射する液晶層１３２、該黄色光を反射する液晶層１３２及び赤色光を反射する液晶層１３４を、各々逆の螺旋ねじれ方向とすることが望ましい。

これは、コレステリック液晶が、螺旋ねじれ方向と同一方向の円偏光成分のみを反射する円偏光２色性を有し、反射スペクトルが重なり合う波長帯では、円偏光の回転方向が互いに異なる方が、回転方向が同一である場合より、高反射率になるからである

液晶層１３１〜１３４は、上記以外の成分を含んでもよく、例えば、コレステリック液晶内に高分子や無機化合物をゲル状、マトリクス状、微粒子状に分散させたものや、逆に高分子マトリクス中にコレステリック液晶を液滴状に分散させたものや、液晶をマイクロカプセル状にしたものでもよいし、高分子の主鎖や側鎖に液晶性を誘発するメソゲンと呼ばれる官能基を有する、いわゆる高分子液晶であってもよい。

また、表示媒体の表示特性や表示の均一性などを良好にするために、前記各々の基板表面に形成された電極と液晶層１３１，１３２，１３３，１３４との界面に配向膜を設けてもよい。配向膜としては、ポリイミドやポリビニルアルコールなどの樹脂、アルキルアンモニウム化合物やアルキルシラン化合物などの低分子表面改質剤、ＳｉＯなどの無機薄膜などを用いることができる。配向膜としては、特に垂直配向性のものが好ましい。

なお、基板、電極、配向膜など、隣接する液晶層間に設けられる部材は偏光状態を乱さないようにする必要があり、そのため、これらの部材のレターデーションはゼロに近い方が望ましい。

光反射パネルの作製は、まず、電極を形成した一方の基板の端部に接着剤を塗布し、これに同様に電極を形成した他方の基板を、前述のようにして配置したリブを介して両電極が対向するように一定間隔で接着する。これを必要な各色分の数だけ作製する。
次いで、図１に示す表示媒体のような積層構成とする場合には、各パネルのそれぞれにおける一対の基板間に、青色光、黄色光、緑色光、赤色光を各々反射可能なコレステリック液晶を注入し、基板端部を封止して、青色光反射パネル１１０、黄色光反射パネル１２０、緑色光反射パネル１３０、赤色光反射パネル１４０を作製する。各々のパネルにおける液晶層１３１，１３２，１３３，１３４の厚みは、２〜２０μｍの範囲程度にする。

本実施形態の反射型液晶表示媒体の製造にあたっては、上記のようにして作製した各光反射パネル同士を積層するに際し、接着層を設けることが望ましい。
接着層には、アクリル樹脂やエポキシ樹脂などの紫外線硬化型または熱硬化型の接着剤や、ポリエステルやポリエチレン−ポリビニルアルコール共重合体などのホットメルト接着剤や、ポリ酢酸ビニルなどの粘着剤など、公知の光学用の接着剤または粘着剤を用いることができる。ただし、接着層は透光性を有する必要がある。なお接着層には、パネル同士を接着するだけでなく、基板の表面反射を低減してコントラストを高める作用がある。

図１に示すような反射型液晶表示媒体を得るための各層の積層は、例えば以下のように行う。まず、黄色光反射パネル１２０の上面に黄色フィルターを、赤色光反射パネル１４０の上面に赤色フィルター、下面に遮光層３５を、それぞれ形成する。最後に、青色光反射パネル１１０、黄色フィルターが形成された黄色光反射パネル１２０、緑色光反射パネル１３０、赤色フィルターおよび遮光層３５が形成された赤色光反射パネル１４０を、各々接着層を介して接着する。
なお、図１においては、黄色光反射パネル１２０が緑色光反射パネル１３０の上層となっているが、これを入れ替えて緑色光反射パネル１３０を黄色光反射パネル１２０の上層としてもよい。

＜表示装置＞
次に、本発明の表示装置について説明する。
本発明の表示装置は、前記本発明の反射型液晶表示媒体に対し電圧を印加することにより表示を行う表示装置であり、前記反射型液晶表示媒体の各光反射パネルにおいて、短冊状の電極が直交することにより形成される方形の電極作用部分を各画素電極としたとき、黄色光を反射する光反射パネルにおける画素領域ごとに、該画素領域と各光反射パネルの積層方向で重なる画素に対応する他の色光の光反射パネルの画素電極すべてが電圧印加状態であるかを判断する手段と、前記黄色光を反射する光反射パネルにおける、前記他の色光の光反射パネルの画素電極すべてが電圧印加状態であると判断された画素領域に対応する画素電極に電圧を印加する手段と、を有することを特徴とする。

本発明の表示装置は、前記本発明の反射型液晶表示媒体を用い、白色表示の画素について、黄色光反射パネルに基づく黄色表示を画像中の白色部面積の大きい領域のみを選択して行うものである。これにより、前記表示媒体の構成を簡素化できるだけでなく、表示装置の構成も簡素化でき、さらに表示における消費電力も低減することができる。
この場合、前記実施形態により説明した本発明の反射型液晶表示媒体では、黄色光反射パネルにおける電極構成が他の光反射パネルと異なっているため、黄色光反射パネルに基づく黄色表示に関しては、他の光反射パネルとは異なる電極に対する印加電圧制御を行わなければならない。

すなわち、黄色光反射パネル以外の他の光反射パネルにおいては、電極構成がすべて同じでありその位置もパネルの積層方向で揃っているため、短冊状の電極が直交することによって形成される各光反射パネルの各画素電極も積層方向で揃っている。そして、青色、緑色、赤色の表示については、表示画像中の各画素の発色色を決定するものであるため、青色光反射パネル、緑色光反射パネル及び赤色光反射パネルにおける各電極へのＯＮ／ＯＦＦ制御は同期して行われる。
一方、黄色光反射パネルに基づく黄色表示に関しては、前記のように黄色光反射パネルにおける画素電極面積が他の光反射パネルに比べて大きくなっているため、前記他の光反射パネルにおける電極と同期させて制御することができない。

このため、本発明の表示装置においては、予め表示画像全体中の白色部面積の大きい領域を判断し、その情報に基づいて黄色光反射パネルにおける画素電極のＯＮ／ＯＦＦを制御することとしている。
具体的には、短冊状の電極が直交することにより形成される方形の電極作用部分を各画素電極としたとき、まず画像データ中から、黄色光反射パネルにおける画素領域ごとに、該画素領域と各光反射パネルの積層方向で重なる他の色光の光反射パネルにおける画素電極がすべて電圧印加状態であるかを判断し、このデータに基づいて黄色光反射パネルにおける、前記他の色光の光反射パネルの画素電極すべてが電圧印加状態であると判断された画素領域に対応する画素電極に電圧を印加する。

具体的に図を用いて実施形態により説明する。
図３は、文字画像を表示している状態での画像を模式的に示した拡大図である。図において、６０は白色表示の画素、６２は黒色表示の画素、６４はマゼンタ色表示の画素、６６は緑色表示の画素、６８は青色表示の画素、７０は赤色表示の画素を各々示す。なお、同色の他の画素については符号を省略している。一方、例えばＹ１〜Ｙ４で示される範囲は、黄色光反射パネルにおける画素電極に対応する画素領域を各々示す。なお図３では、図１に示す黄色光反射パネルにおける電極幅が他の光反射パネルにおける電極幅の３倍（ｎ＝３）のケースを示しており、Ｙ１〜Ｙ４の各画素領域には、画素、すなわち他の光反射パネルにおける画素電極が縦横３列ずつ、合計９個分（３つの光反射パネルでは合計２７個）含まれる。

これらの各画素は、黄色光反射パネル以外の光反射パネルにおける直交する電極により形成される各画素電極に対応しており、各々の発色色に応じて、例えば白色表示の画素６０では青色光反射パネル、緑色光反射パネル、赤色光反射パネルにおける対応する画素電極すべてが電圧印加されており、黒色表示の画素６２では上記３つの光反射パネルにおける対応する画素電極すべてが電圧印加されない状態となっている。

図に示す画像から明らかなように、画像の左上の領域は白色表示の画素６０が多いのに対し、画像の右上の領域は白色以外の色の画素が多くなっている。したがって、白色表示の画素６０に対して黄色表示を加えて白色バランスを調整するに際し、画像中の左上の領域等の白色表示の画素６０が多い領域のみを選択して黄色表示を加えることが効率的である。

上記観点から、本実施形態では黄色光反射パネルにおける画素領域（図では、Ｙ１等の他の光反射パネルにおける画素電極が９個分含まれる領域）ごとに、光反射パネルの積層方向で当該画素領域と重なる他の光反射パネルにおけるすべての画素電極について電圧印加状態を確認し、それらの画素電極すべて（図では１画素領域中の２７個全部）が電圧印加状態（すなわち白色表示状態）と判断されたときに、当該画素領域に対応する黄色光反射パネル上の画素電極に電圧を印加して黄色表示させる。
なお上記において、「当該画素領域と重なる」とは、当該画素領域に他の光反射パネルの画素がすべて含まれてしまう状態だけでなく、画素が一部含まれている状態をも意味する。

具体的に図３においては、画素９個ずつで区切られた黄色光反射パネルの画素領域において、すべての光反射パネルにおける画素電極が電圧印加状態（すなわち白色）となるのは、Ｙ１〜Ｙ４で示される領域であり、この領域に対応する黄色光反射パネルの画素電極に電圧が印加されこれらの領域には黄色表示が加えられる。一方、その他の画素領域では、必ず１個以上の着色画素（黄色光反射パネル以外の他の光反射パネルにおける画素電極のうち少なくとも１つが電圧印加状態でない画素）が存在するので、これらの領域に相当する黄色光反射パネルの画素電極には電圧は印加されず、黄色表示は行われない。

以上のように、黄色光反射パネルによる黄色表示を白色表示の画素６０が多い領域に選択的に行った場合には、図に示すように文字部を形成する画素６２〜７０の周辺には白色表示の画素６０が存在するものの、画像全体としては白色部として視認されやすいのはＹ１〜Ｙ４の領域であり、これらの白色バランスが改善されれば前記画素６２〜７０周辺の白色の画素６０の白色バランスが改善されていなくても特に問題とならない。

図４は、上記の如く本発明の反射型液晶表示媒体に対して電圧を印加して表示を行う本発明の表示装置の一例の概略構成を示すブロック図である。
なお、図４においては、画像データに基づいて、４層の光反射パネルのうちの１つの光反射パネルに電圧印加を行う場合を例示した。

表示装置４０は、走査電極駆動回路４２、データ電極駆動回路４４、電源回路４６、４８（以上の要素で電圧印加手段を構成する）、及び制御装置（判断手段）５０を含んで構成されている。
走査電極駆動回路４２は、黄色光反射パネルにおける各走査電極１４とそれぞれ接続され、電源回路４６から供給される各種の電圧、すなわち、第１の走査電極用ＯＮ電圧及び第２の走査電極用ＯＮ電圧、ＯＦＦ電圧等を、制御装置５０の指示に従って各走査電極１４に各々印加する。

データ電極駆動回路４４は、各データ電極２０とそれぞれ接続され、電源回路４８から供給される各種の電圧、すなわち、第１のデータ電極用ＯＮ電圧及び第２のデータ電極用ＯＮ電圧、ＯＦＦ電圧等を、制御装置５０の指示に従って各データ電極２０に各々印加する。

走査電極駆動回路４２は、各走査電極１４（短冊状の電極）とそれぞれ接続され、電源回路４６から供給される各種の電圧を、制御装置５０の指示に従って各走査電極１４に各々印加する。
データ電極駆動回路４４は、各データ電極２０（短冊状の電極）とそれぞれ接続され、電源回路４８から供給される各種の電圧を、制御装置５０の指示に従って各データ電極２０に各々印加する。

制御装置５０には、画像表示媒体１０に表示させるべき画像に応じた画像データが入力される。制御装置５０は、入力された画像データに基づいて、走査対象の走査電極１４の行番号を指定するための行番号指定信号及び印加電圧の種類を指定するための走査電極用電圧指定信号を走査電極駆動回路４２に出力すると共に、その行番号指定信号により指定された走査電極１４に対応するライン画像に基づいて所定の電圧を印加すべきデータ電極２０の列番号を指定するための列番号指定信号及び前記所定の電圧の種類を指定するためのデータ電極用電圧指定信号を、データ電極駆動回路４４に出力する。

ここで、制御装置５０における画像データ処理及び表示データへの変換について簡単に説明する。
制御装置５０に入力された画像データは、まず、各画素の色に応じて青色、緑色、赤色の各パネルの表示データに分解される。そして、この各色のパネルでの表示データは、駆動が単純マトリクス駆動であるため、例えば基板上の電極数が縦横でｍ本、ｎ本である場合にはｍ×ｎビットのデータで構成され、縦方向のｍビットで走査電極に電圧印加する順序が指定され、横方向のｎビットでデータ電極に電圧印加する順序が指定される。

これらのデータから、黄色光反射パネルの電極に電圧をＯＮ／ＯＦＦする表示データは以下のように判断される。例えば、図３に示す画像では、１個の黄色の画素領域に９個の画素が含まれるが、黄色光反射パネルにおける画素電極のＯＮ／ＯＦＦに関しては、すべての画素領域でこの範囲含まれる他の光反射パネルの合計２７個の画素電極のＯＮ／ＯＦＦ状態により判断されるようにする。

具体的には、ある特定の判断時で１つの黄色の画素領域に対応する青色、緑色、赤色の各色パネルにおける９個の画素電極（３つのパネルで計２７個）が、すべてＯＮ状態となっている（すなわち当該電極に対応する走査電極、データ電極すべてに電圧が印加されている）場合には当該黄色の画素電極をＯＮとする。一方、上記において青色、緑色、赤色の各色パネルにおける９個の画素電極のうち、１個でもＯＦＦ状態となっている（すなわち１つ以上の電極で走査電極、データ電極の少なくとも一方が電圧印加されない）場合には当該黄色の画素電極をＯＦＦとする。
黄色光反射パネルに対する表示データは、制御装置５０に入力され、青色、緑色、赤色の各パネル用に分解された表示データから、上記のように判断されて走査電極及びデータ電極を駆動する回路に送られる。

走査電極駆動回路４２は、制御装置５０から行電極指定信号によって指定された行の走査電極１４に対して、走査電極用電圧指定信号で指定された種類の電圧を印加すると共に、行番号指定信号によって指定された走査電極１４以外の走査電極１４に対してＯＦＦ電圧を印加する。

データ電極駆動回路４４は、制御装置５０から列番号指定信号によって指定された列のデータ電極２０に対して、データ電極用電圧指定信号で指定された種類の電圧を印加すると共に、列番号指定信号によって指定されたデータ電極２０以外のデータ電極２０に対してＯＦＦ電圧を印加する。

以上のように前記画像データの変換処理が行われた後に、制御装置５０が、走査電極駆動回路４２及びデータ電極駆動回路４４を制御して、変換処理によって変換された画像データに基づく各色光反射パネルの駆動が行われる。その結果、入力画像データに対応した画像表示が行われる。この表示装置においては、画像における白色表示部を選択して白色バランスを調整する黄色表示が行われているため、装置を従来に比べ大きく変更することなく、白色表示における彩度に優れた画像を得ることができる。

なお、本実施形態では、反射型液晶表示媒体が表示装置４０と着脱可能な構成の場合について説明したが、これに限らず、反射型液晶表示媒体、走査電極駆動回路４２、及びデータ電極駆動回路４４を一体化し、これが表示装置４０と着脱可能かつ縦横の向きを変えて装着可能な構成としてもよい。

本発明の反射型液晶表示媒体の一例を示す模式断面図である。 従来の反射型液晶表示媒体を示す模式断面図である。 画像の表示状態を示す模式拡大図ある。 本発明の表示媒体の一例の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１４ 走査電極
２０ データ電極
４０ 表示装置
４２ 走査電極駆動回路
４４ データ電極駆動回路
４６ 電源回路
５０ 制御装置
６０ 白色表示の画素
６２ 黒色表示の画素
６４ マゼンタ色表示の画素
６６ 緑色表示の画素
６８ 青色表示の画素
７０ 赤色表示の画素
１１０ 青色光反射パネル
１１１〜１１８ 透明基板
１２０ 黄色光反射パネル
１２１〜１２８、１２３’、１２４’ 電極
１３０ 緑色光反射パネル
１３１〜１３４ 液晶層
１３５ 遮光層
１４０ 赤色光反射パネル

Claims (3)

1. 青色光、緑色光、赤色光をそれぞれ選択反射する各光反射パネルを、この順序で観察側から順に積層し、さらにこれらの光反射パネル間に黄色光を反射する光反射パネルを有して構成され、
   前記各光反射パネルにおける一対の基板が対向する面同士で直交するように配置された短冊状の電極を有し、前記黄色光を反射する光反射パネルにおける電極幅が、他の色光を反射する光反射パネルにおける電極幅より大きいことを特徴とする反射型液晶表示媒体。
2. 前記青色光、緑色光、赤色光をそれぞれ選択反射する各光反射パネルにおける電極幅が同一であり、前記黄色光を反射する光反射パネルにおける電極幅が、他の色光を反射する光反射パネルにおける電極幅のｎ倍（ｎは２以上の整数）であることを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示媒体。
3. 請求項１に記載の反射型液晶表示媒体に対し電圧を印加することにより表示を行う表示装置であって、
   前記反射型液晶表示媒体の各光反射パネルにおいて、短冊状の電極が直交することにより形成される方形の電極作用部分を各画素電極としたとき、
   黄色光を反射する光反射パネルにおける画素領域ごとに、該画素領域と各光反射パネルの積層方向で重なる画素に対応する他の色光の光反射パネルにおける画素電極すべてが電圧印加状態であるかを判断する判断手段と、
   前記黄色光を反射する光反射パネルにおける、前記他の色光の光反射パネルの画素電極すべてが電圧印加状態であると判断された画素領域に対応する画素電極に電圧を印加する電圧印加手段と、
   を有することを特徴とする表示装置。