(57)【要約】      （修正有）【課題】コントラスト比が改善されたＬＣＤとこれを用いた装置を提供する。【解決手段】少なくとも１つのＬＣＤセルを含むＬＣＤ装置であって、前記ＬＣＤセルは、液晶層１００、前記液晶層に隣接し、かつ入射光を第１方向に偏光するように配置された第１偏光板ＰＯＬ１を含む下パネル、及び、前記下パネルとは反対の側にて前記液晶層に隣接し、所定の色の光を生成する少なくとも１つのカラーフィルタ部分を含むカラーフィルタＣＦと、前記液晶層に反対の前記カラーフィルタ側に配置され、かつ入射光を前記第１方向に垂直な第２方向に偏光するように配置された第２偏光板ＰＯＬ２と、前記カラーフィルタと前記液晶層との間に配置され、かつ入射光を前記第２方向に偏光するように配置された第３偏光板ＰＯＬ３とを含む上パネルを含むＬＣＤ装置。【選択図】図４ａ
2009157384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのＬＣＤセルを含むＬＣＤ装置であって、
前記ＬＣＤセルは、
液晶層、
前記液晶層に隣接し、かつ入射光を第１方向に偏光するように配置された第１偏光板を含む下パネル、及び、
前記下パネルとは反対の側にて前記液晶層に隣接し、
所定の色の光を生成する少なくとも１つのカラーフィルタ部分を含むカラーフィルタと、
前記液晶層に反対の前記カラーフィルタ側に配置され、かつ入射光を前記第１方向に垂直な第２方向に偏光するように配置された第２偏光板と、
前記カラーフィルタと前記液晶層との間に配置され、かつ入射光を前記第２方向に偏光するように配置された第３偏光板とを含む上パネルを含むＬＣＤ装置。
【請求項２】
前記カラーフィルタは、実質的に白色光を生成する４つのカラーフィルタ部分を含む請求項１に記載のＬＣＤ装置。
【請求項３】
前記第３偏光板は、少なくとも２つの第３偏光板部分を含み、前記少なくとも２つの第３偏光板部分のそれぞれが、前記カラーフィルタ部分の１つまたは１つ以上の個別のセットに対し、入射光をそれぞれ偏光するように配置される請求項１または２に記載のＬＣＤ装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタは、４つのカラーフィルタ部分を含み、かつ前記第３偏光板は、４つの第３偏光板部分を含み、前記４つの第３偏光板部分のそれぞれが、前記４つのカラーフィルタ部分の個別の１つに対し、入射光をそれぞれ偏光するように配置される請求項３に記載のＬＣＤ装置。
【請求項５】
前記上パネルは、電極を含み、前記第３偏光板は、前記電極と前記カラーフィルタとの間に配置される請求項１または２に記載のＬＣＤ装置。
【請求項６】
前記上パネルは、電極を含み、前記第３の偏光板は、前記電極と前記液晶層との間に配置される請求項１または２に記載のＬＣＤ装置。
【請求項７】
第３偏光板は、リオトロピック液晶性色素（lyotropic liquid crystalline dyes）をベースとする偏光板、及びｉｎ−ｓｉｔｕ光重合のゲスト−ホスト系（in-situ photo-polymerization of guest-host systems）をベースとする偏光板を含む材料のグループから選ばれたものである請求項１または２に記載のＬＣＤ装置。
【請求項８】
前記ゲスト−ホスト系は、スメクティックゲスト−ホスト系である請求項７に記載のＬＣＤ装置。
【請求項９】
前記ゲスト−ホスト系は、反応性液晶ジアクリレート（reactive liquid crystal diacrylates）をベースとしてなる請求項７に記載のＬＣＤ装置。
【請求項１０】
前記いずれか１つの請求項に記載のＬＣＤ装置を含む装置であって、前記装置は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートブックコンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビ受信機、車載用メディアプレイヤ、ポータブルビデオプレイヤ、デジタルカメラ、カーナビゲーションシステム、航空用ディスプレイ、フォトビューア、及びフォトプリンタフォトビューアを含むグループから選ばれたものである装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２００７年１２月２７日に出願された米国特許仮出願第６１／０１７１７０号の利益を主張するものであり、その全体がここに参照として組み入れられる。
本出願は、２００８年９月１８日に出願された欧州特許出願第０８１６４７０７．５号についての優先権を主張するものであり、その全体がここに参照として組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、コントラスト比が改善されたＬＣＤ及びこのＬＣＤを含む装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、最も広く用いられているフラットパネルディスプレイの１つである。ＬＣＤは 、例えば画素電極及び共通電極の電界発生電極（field-generating electrodes）を備える２枚のパネルと、これらパネルの間に挟まれた液晶（ＬＣ）層とを含む。ＬＣＤは 、電界発生電極に電圧を印加することでＬＣ層に電界を発生し、これによってＬＣ層内のＬＣ分子の向きを決定して、入射光の偏光を調整し、画像を表示する。
【０００４】
ディスプレイの色域をより広くするという要望から、多原色ディスプレイが注目されている。近年における発展の１つに、ＬＣＤ画素のカラーフィルタ中に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）及び黄色（Ｙ）のカラーフィルタ部分を有するＲＧＢＹディスプレイがある。このようなＲＧＢＹディスプレイは、ＲＧＢまたはＲＧＢＷ ＬＣＤに比べて広い色域を有するため、その演色性（color rendering）に関心が持たれている。さらに、ＲＧＢＹディスプレイの消費電力はＲＧＢ ＬＣＤよりも低い。
【０００５】
赤色、緑色、及び青色のカラーフィルタ部分の材料及び製造プロセスは既に、カラーフィルタを通過する光の散乱が確実に低減されるように最適化されている。いくらかの偏光解消（depolarization）が赤色、緑色及び青色のカラーフィルタ部分において起こるが、それらは許容レベルである。
【０００６】
しかしながら、黄色のカラーフィルタ部分を形成するための適当な黄色顔料がなく、現在、黄色のカラーフィルタ部分はかなりの散乱を示し、入射偏光の偏光解消を起こさせる。これは、コントラスト比（ＣＲ）及び色域を大幅に低下させる。
【０００７】
しかしながら、黄色のカラーフィルタ部分を形成するための適当な黄色顔料がなく、現在、黄色のカラーフィルタ部分はかなりの散乱を示し、入射偏光の偏光解消となる。これは、コントラスト比（ＣＲ）及び色域を大幅に低下させる。また、ＲＧＢＹまたはＲＧｙＧｃＢは、自然な表面色の良い演算出をさせる多原色ディスプレイの一つである。例えば、三洋エプソン社は、改善された色域のＲＧｙＧｃＢディスプレイ（クロマリッチ（ChromaRich）技術）を提供している。このディスプレイはエプソン社のフォトビューアー（photo viewers）Ｐ−３０００及びＰ−５０００に用いられている。しかし、試験の結果、その黄色カラーフィルタもやはり光を偏光解消してしまうことが示されたため、ＬＣＤのアプリケーションには受け入れられない可能性がある。
【０００８】
このようなゲスト−ホスト系は、反応性液晶ジアクリレート（reactive liquid crystal diacrylates）ベースであることができる。光重合は、このようなジアクリレートを二色性色素の分子（例えば二色性のアゾ染料[1,2]に存在するような）にドープすることで得られることができる。Ｅ. Ｐｅｅｔｅｒｓらは、ＬＣＤセルの外部にある従来の偏光板を、このようなイン・セル偏光板で置き換えて用いるアイデアを開示しているが、従来の外部に配される偏光板に加えて、このようなイン・セル偏光板を用いることについては開示、または示唆していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述に鑑みて、本発明の目的は、コントラスト比が改善されたＬＣＤ及びこのようなＬＣＤを含む装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ＬＣＤ装置の模範的な実施形態は、少なくとも１つのＬＣＤセルを含む。ＬＣＤセルは液晶層、下パネル、及び上パネルを含む。下パネルは、前記液晶層に隣接しており、かつ入射光を第１方向に偏光するように配置された第１偏光板を含む。上パネルは、前記下パネルとは反対の側にて前記液晶層に隣接しており、カラーフィルタ、第２偏光板、及び第３偏光板を含む。前記カラーフィルタは、所定の色の光を生成するように少なくとも１つのカラーフィルタ部分を含む。前記第２偏光板は、前記液晶層に反対の前記カラーフィルタ側に配置され、かつ入射光を前記第１方向に垂直な第２方向に偏光するように配置される。前記第３偏光板は、前記カラーフィルタと前記液晶層との間に配置され、かつ入射光を前記第２方向に偏光するように配置される。
【００１１】
追加のイン・セル偏光板（in-cell polarizer）を提供することによって、オフ状態で黄色カラーフィルタを通過する光の量が減少され、これによりコントラスト比がより高まる。
【００１２】
１実施形態において、本発明は、ゲスト−ホストの混合物の光重合、例えばスメクティックゲスト−ホストの混合物の架橋によって作製された高コントラストの薄膜イン・セル偏光板を用いる。
【００１３】
イン・セル偏光板に用いられるこれら偏光板は、現在、大部分のディスプレイに用いられているヨウ素が吸着された、または二色性色素がドープされた延伸ポリ（ビニルアルコール）ベースのＨシート偏光板（H-sheet polarizers）などの一般的な偏光板に比べて、競争力のある偏光板である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のイン・セル偏光板は、より薄い、基板をより自由に選ぶことができ（複屈折材料など）、より堅牢であり（基板がディスプレイの外部に配される）、偏光方向の制御が容易で、切りくず（cutting waste）が出ず、熱安定性が向上されて、より短い光学スタック（optical stack）により視差の問題を軽減し、耐湿性が高い、といった様々な長所を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の１実施形態に基づいたＬＣＤ１０を備える電子装置１の概略図である。電子装置１は、ＬＣＤ１０に接続してＬＣＤ１０に電源を供給する電源供給装置２０をさらに有する。本実施形態において、ＬＣＤ１０は電子装置１に組み込まれるカラー画像表示装置である。当業者には知られているように、電子装置１は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートブックコンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビ受信機、車載用メディアプレイヤ、ポータブルビデオプレイヤ、デジタルカメラ、全地球測位システム（ＧＰＳ）、カーナビゲーションシステム、航空用ディスプレイなどであってよい。
【００１７】
図２ａにはさらに、本発明の１実施形態によるＬＣＤ１０の断面（profile）が示してある。ＬＣＤ１０は液晶（ＬＣ）層１００、共通電極１０２、及び画素電極１０４を含んでいる。画素電極１０４は基板１０５上に配置される。ＬＣＤ１０は多数のセルを有することができるが、本図２ａには発明を説明するのにＬＣＤ１０の１つのセルのみを示している。本実施形態において、サブピクセルに対応する画素セルは４０μｍ×４０μｍのサイズ、４．１５μｍの厚さを有することができる。なお、画素セルは別のサイズ、例えば２０μｍ×２０μｍ、３０μｍ×３０μｍ、３９．５μｍ×３９．５μｍ、もしくは３０μｍ×６１μｍ（または正方形ではない別のデザイン）であってもよく、かつ厚さは１．５μｍよりも大きい任意の適した値でもよいということに留意されたい。図示されるように、ＬＣ分子が垂直に配向された（図２ａには示していない。言うまでもなく、この“垂直”は、図２ａに示される図面の方向のことを指している）ＬＣ層１００は、共通電極１０２と画素電極１０４との間に挟まれている。画素電極１０４はＴＦＴ（ＴＦＴ＝薄膜トランジスタ。図には示していない。）側に配置され、液晶層１００の切り替えに用いられる。ここで注意されたいのは、図２に示されるように、ＬＣＤ１０にはその他の構成要素、例えば基板１０３、カラーフィルタ（図２ｂには示されていない。）及びＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１５０も含まれ得るということである。
【００１８】
共通電極１０２、ＬＣ層１００及び画素電極セット１０４は、ＴＦＴ（ｓ）（図には示していない）がオフとなった後に印加電圧を保持する液晶容量を形成する。画素電極セット１０４は、データ電圧が供給されて、共通電極１０２と共に液晶層１００の液晶分子を再配向させる電界を発生する。共通電極１０２は従来の共通電極であってよく、ＩＴＯまたはＩＺＯからなるものとすることができる。画素電極１０４もまた、ＩＴＯまたはＩＺＯからなるものとすることができる。
【００１９】
図３ａ及び３ｂは、それぞれ従来技術によるカラーＬＣＤ装置の１画素（またはセル）を概略的に示し、本発明によって解決される問題を更に説明している。図３ａは、偏光板ＰＯＬ１を有する下パネル、偏光板ＰＯＬ１上に配置されたガラス層ＧＬ１、及びガラス層ＧＬ１上に配置された電極ＥＬ１を備える画素を示している。さらに前記画素は、偏光板ＰＯＬ２を有する上パネル、偏光板ＰＯＬ２の下に配置されたガラス層ＧＬ２、ガラス層ＧＬ２の下に配置されたカラーフィルタＣＦ、及びカラーフィルタＣＦの下に配置された電極ＥＬ２を備える。偏光板ＰＯＬ１は、偏光板ＰＯＬ２の偏光方向に垂直なの偏光方向を有する。図示する例において、偏光板ＰＯＬ１は光をｘ方向に偏光し、偏光板ＰＯＬ２は光をｙ方向に偏光する。図３ａに示されるように、カラーフィルタＣＦは４つの部分、すなわち赤色部分Ｒ、緑色部分Ｇ、青色部分Ｂ、及び黄色部分Ｙを含んでいる。 なお、“〜上に”及び“〜下に”という表現は、図面における方向を指すものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２０】
電源供給装置２０は、電極ＥＬ１と電極ＥＬ２との間に接続される。 図３ａに示される実施形態において、ＬＣＤ装置はいわゆる“垂直配向”（ＶＡ）型である。つまり、電源供給装置２０から供給された電源供給の電圧が低い（例えば０Ｖ）時、液晶層１００内の分子が垂直に配向される。“垂直”とは、電極ＥＬ１、ＥＬ２の面に垂直な方向をいう。この状態では、画素は“黒”でなければならない。すなわち、全く光を透過させてはならない。なお、本発明の技術はＶＡに限定されることはなく、フリンジフィールドスイッチング（Fringe Field Switching；ＦＦＳ）、横電界スイッチング（In-Plane Switching；ＩＰＳ）、電界制御複屈折（Electrically Controlled Birefringence；ＥＣＢ）、光学補償ベンド（optically compensated bend；ＯＣＢ）など、他のＬＣモードにも適用可能である。
【００２１】
図３ａは、光Ｌが下パネルの底部に向かうのを示している。光Ｌは、偏光板ＰＯＬ１に当たり、図中の画素の右側に示されるように、ｘ方向で直線偏光（linearly polarized）となる。続いて光Ｌは、ガラス層ＧＬ１及び電極ＥＬ１を通過し、そのままｘ方向で直線偏光される。
【００２２】
次いで、液晶層１００内の分子が垂直に配向されていることから、液晶層１００を通過する光Ｌは、ブロックされず、光Ｌは依然としてｘ方向で直線偏光される。
【００２３】
次いで、光Ｌは電極ＥＬ２を通過して、カラーフィルタＣＦへ入射する。カラーフィルタＣＦの赤色Ｒ、緑色Ｇ、及び青色Ｂ部分をそれぞれ通過した光の部分は、フィルタされて赤色、緑色、青色光部分をそれぞれ表示する。現在、これら赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂ部分に用いられている材料は実質的に偏光性を変えることはないため、これら３つの部分は依然、実質的にｘ方向で直線偏光される。
【００２４】
しかし、これまで黄色部分Ｙに用いられる材料は、通過する光を散乱させるため、消偏効果を発生させる。このことが、画素の右側に概略的に示されており、黄色カラーフィルタ部分Ｙとガラス層ＧＬ２との間の接合部位で、黄色カラーフィルタ部分Ｙを通過した光の偏光性は、ｘ構成要素及び少量のｙ構成要素の２つの構成要素を有する。言い換えれば、光Ｌは楕円偏光される。
【００２５】
よって、赤色Ｒ、緑色Ｇ、及び青色Ｂ部分をそれぞれ通過した全ての光が偏光板ＰＯＬ２によって完全にブロックされることとなる。つまり、これら赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂ部分から下側に（downstream）向かい、画素は“黒”を呈する（完全に光を通過させない）。ところが、偏光板ＰＯＬ２は、黄色カラーフィルタ部分Ｙを通過した光Ｌの消偏部分のｙ構成要素の光は通す。故に、画素は少量の（偏光された）黄色光を透過させるので、完全に“黒”を呈するようにはならない。こうした現象は、ほとんどのアプリケーションで、受け入れられない。
【００２６】
図３ｂは、図３ａと同じ画素を示しているが、図３ｂに示す状態においては、電源供給装置２０は、液晶層１００内の分子を水平に配向させるのに十分な、例えば５Ｖの電圧を供給する。この水平配向（horizontal alignment）の効果は、ｘ方向で偏光された光Ｌが液晶層１００を入射した時に、偏光方向が９０°（π／２）で回転されることである。図３ｂの画素の右側に示されるように、光線Ｌが液晶層１００を通過した時、ｙ方向で偏光される。
【００２７】
同様に、カラーフィルタＣＦの赤色Ｒ、緑色Ｇ、及び青色Ｂ部分は、実質的に光Ｌの偏光方向を変えることはなく、よって、赤色、緑色、及び青色光の部分をそれぞれ透過させ、全てｙ方向で偏光される。偏光板ＰＯＬ２は、これら赤色、緑色、及び青色光の部分を変化させずに通過させる。そして同様に、黄色カラーフィルタ部分Ｙは、この部分を通過する光の部分を散乱させて消偏をいくらか生じさせる。故に、黄色部分Ｙを通過した光は、ｘ方向で少量の構成要素を有することとなる。しかし、黄色光部分のほとんどはｙ方向に偏光される。後者の部分も同じく変えられることなく偏光板 ＰＯＬ２を通過する。ｘ方向で偏光された黄色部分だけが偏光板ＰＯＬ２によってブロックされるが、ほとんどの光は、画素を透過するため、画素は白色を表示する。
【００２８】
当業者には理解されるように、電極ＥＬ２は、実際にはいくつかの電極部分に分かれる。つまり、各カラーフィルタＣＦのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｙ部分にそれぞれ１つの電極部分が対応する構成となる。これらの電極部分のそれぞれは、個別の電圧でこれらの電極部分のそれぞれを別個に切り替えるように配置された個別のＴＦＴにそれぞれ接続され、液晶層１００の各部分の分子を垂直、または水平に配向させることでカラーフィルタ部分のそれぞれをオン／オフに切り替える。液晶層１００の各部分を通過する光の量は、電極ＥＬ１及びＥＬ２に印加される電圧レベルを制御することによって調整されることができる。したがって、画素は任意の所望の色を透過させることができるようになる。
【００２９】
図４ａ及び図４ｂは、黒レベルが不足することでコントラスト比が許容範囲に達しないといった問題を解消するＬＣＤ装置の画素の実施形態を示している。
【００３０】
図４ａ及び４ｂに示される画素の構成要素は、図３ａ及び３ｂにおけるのと同じものには同じ符号を付している。図４ａ及び４ｂの画素と図３ａ及び３ｂの画素間の違いは、図４ａ及び４ｂの画素は、カラーフィルタＣＦの上方に設置された上パネルに追加の偏光板ＰＯＬ３を含む点である。このような偏光板は、“イン・セル偏光板（in-cell polarizer）”と呼ばれる。
【００３１】
追加の偏光板ＰＯＬ３の偏光方向は、偏光板ＰＯＬ２の偏光方向と同じであることが理想的である。つまり、偏光板ＰＯＬ３は、ｙ方向で偏光された光の部分のみを透過させ、入射光のｘ構成要素を完全にブロックするものであるべきである。しかしながら、現在のところ、１つの方向で１００％の偏光性（polarizing capacity）を有するイン・セル偏光板は、まだ存在しない。よって、実際には、ｘ方向で偏光されるいくぶんかの光は、追加の偏光板ＰＯＬ３を通過する。図４ａに示す実施形態では、追加の偏光板ＰＯＬ３は、電極ＥＬ２とカラーフィルタＣＦとの間に配置され、全てのカラーフィルタ部分Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＹをカバーする。
【００３２】
図４ａの画素は次のように動作する。電源供給装置２０が０Ｖの動作電圧を供給する場合、液晶層１００内の全ての分子は垂直に配向され、液晶層１００は、ｘ方向で偏光される通過光を変えない。この状態においては、透明電極ＥＬ２を通過した全ての光は、追加の偏光板ＰＯＬ３によって少なくとも一部ブロックされる。ｘ方向で偏光された光と追加の偏光板ＰＯＬ３を通過する光の量は、追加のイン・セル偏光板ＰＯＬ３の偏光性によって決まる。ｘ方向で偏光されたいくらかの光は、追加の偏光板ＰＯＬ３を通過する。赤色Ｒ、緑色Ｇ、及び青色Ｂカラーフィルタ部分を通過する残りの光の部分は、偏光方向が実質的に変えられることなく、偏光板ＰＯＬ２に届く。すなわち、それらの光は依然としてｘ方向で偏光されたままである。次いで、これらの残りの部分は、偏光板ＰＯＬ２によって完全にブロックされる。しかし、黄色カラーフィルタ部分Ｙに入射した光の部分は、ここでも散乱され、黄色のｘ構成要素及び黄色のｙ構成要素の両方を有する楕円偏光部分の黄色を表示する。黄色のｙ成分は偏光板ＰＯＬ２を通過する。よって、黄色光のなおいくらかの光は画素を通過してしまうが、図３ａ及び３ｂの画素に比べれば大幅に改善される。
【００３３】
オン状態では、電源供給装置２０は、液晶層１００内の分子が水平に配向されるようになる高電圧を（例えば５Ｖ）供給する。この水平配向の効果は、光が液晶層１００に入射する時、ｘ方向で偏光された光Ｌの偏光方向が９０°（π／２）回転することである。よって、液晶層１００から離れる時、光Ｌは、ｙ方向で偏光される。図３ｂを参照に説明されたように、この状態では、光は、カラーフィルタのＲ、Ｇ、Ｂ、Ｙ及び偏光板ＰＯＬ２のいずれを通過する場合にも、遮られることなく通過する。一方、偏光板ＰＯＬ３もまたこの光を遮らない。故に、この状態のときに画素は白色を表示する。
【００３４】
実際には、当業者には理解できるように、図４aの実施例では、電極ＥＬ２は、いくつかの電極部分に分かれる。つまり、各カラーフィルタ部分Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙにそれぞれ１つの電極部分が対応する構成となる。これらの電極部分のそれぞれは、個別の電圧でこれらの電極部分のそれぞれを別個に切り替えるように配置された個別のＴＦＴにそれぞれ接続され、液晶層１００の各部分の分子を垂直、または水平に配向させることでカラーフィルタ部分のそれぞれをオン／オフに切り替える。液晶層１００の各部分を通過する光の量は、電極ＥＬ１及びＥＬ２に印加される電圧レベルを制御することによって調整されることができる。したがって、画素は任意の所望の色を透過させることができるようになる。
【００３５】
よって、本発明は、画素の黒レベルが改善されたＬＣＤを提供する。しかし、本発明によれば白レベルも改善されるため、本発明のＬＣＤはコントラスト比及び色域が向上する。
【００３６】
図４ａに示される実施形態では、４つのカラーフィルタの部分、つまりＲ、Ｇ、Ｂ、Ｙ部分の下方に１つの偏光板ＰＯＬ３が設けられる。このような単一の偏光板は、広帯域偏光材料（broadband polarizer material）、つまり広帯域周波数スペクトル（broadband frequency spectrum）を有する入射光Ｌに適用される透明な材料で作製することができる。もちろん、このような広帯域偏光材料は、少なくとも赤色、緑色、青色及び黄色を透過させるものでなくてはならない。前記材料は、リオトロピック液晶性色素（lyotropic liquid crystalline dyes）またはｉｎ−ｓｉｔｕ光重合の高配向秩序ゲスト−ホスト系（in-situ  photo-polymerization of highly ordered guest-host systems）をベースとする偏光板を含む材料のグループから選ばれたものとすることができる。前記ゲスト−ホスト系は、スメクティックゲスト−ホスト系であってもよく、反応性液晶ジアクリレート（reactive liquid crystal diacrylates）ベースであってもよい。光重合は、例えば二色性アゾ染料に存在する二色性色素分子（dichroic dye molecules）を有する前記ジアクリレートをドープすることによって得ることができる。これら材料についてのより詳細な情報は［１，２］から得ることができる。
【００３７】
他の実施形態において、偏光板ＰＯＬ３は、１画素につき少なくとも２つの部分に分けられる。図４ｂは、偏光板ＰＯＬ３が４つの異なる部分、ＰＯＬ３Ｒ、ＰＯＬ３Ｇ、ＰＯＬ３Ｂ、及びＰＯＬ３Ｙに分けられた例を示している。これら各偏光板の部分ＰＯＬ３Ｒ、ＰＯＬ３Ｇ、ＰＯＬ３Ｂ、及びＰＯＬ３Ｙは、いずれも帯域制限偏光板（limited bandwidth polarizer）として設計される。つまり、偏光板の部分ＰＯＬ３Ｒは実質的に赤色の周波数領域における光だけを伝送するように設計され、偏光板の部分ＰＯＬ３Ｇは実質的に緑色の周波数領域における光だけを伝送するよう設計される。偏光板の部分ＰＯＬ３Ｂは、実質的に青色の周波数領域における光だけを伝送するよう設計され、偏光板の部分ＰＯＬ３Ｙは、実質的に黄色の周波数領域における光だけを伝送するよう設計されている。
【００３８】
図４ｂに示されるような配置によって、各カラーフィルタ部分は、より制限された帯域の光を伝送する。これにより、一層好ましい色域が得られる。
【００３９】
個別の偏光板の部分ＰＯＬ３Ｒ、ＰＯＬ３Ｇ、ＰＯＬ３Ｂ、ＰＯＬ３Ｙをカラーフィルタの部分Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙにそれぞれ提供する代わりに、２または３つのこのような個別の偏光板の部分が提供されることもできる。例えば、偏光板の部分ＰＯＬ３Ｒ、ＰＯＬ３Ｇ、ＰＯＬ３Ｂは、赤色、緑色、青色を含む広帯域周波数スペクトルに透過する材料で作られた単一の部分であることができるが、別の組み合わせも可能である。
【００４０】
上述の実施形態において、偏光板ＰＯＬ３は電極ＥＬ２とガラス層ＧＬ２との間に配置されるものとして示されているが、偏光板ＰＯＬ３は液晶層１００と電極ＥＬ２との間に配置されてもよい。
【００４１】
以上、本発明をＲ、Ｇ、Ｂ、Ｙ ＬＣＤ装置を用いて説明したが、本発明はカラーフィルタを用いる任意のＬＣＤ装置にも同じく適用することができる。すなわち、本明細書に記載された本発明は、黄色カラーフィルタに重点を置いてはいるが、任意の波長に対してイン・セル偏光板を使用するというアイデアは、従来のＲＧＢ（高コントラスト）ディスプレイまたはＲＧＢＸ（ここで“Ｘ”は、例えば４つ目のカラーフィルタのＹ＝黄色、Ｗ＝白色、または任意のその他の色を意味する）ディスプレイに関してもまた注目されるべきところである。
【００４２】
本発明によるＬＣＤ装置は、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートブックコンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビ受信機、車載用メディアプレイヤ、ポータブルビデオプレイヤ、デジタルカメラ、カーナビゲーションシステムに用いられる全地球測位システム（ＧＰＳ）、航空用ディスプレイなどに適用可能である。また、本発明の他の用途としては、ディスプレイの色域が写真用紙の色域及びカメラの色域とマッチすることが重要なフォトビューア及びフォトプリンタフォトビューアなどの、トゥルーカラー広色域（true color wide gamut）ディスプレイがある。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することが可能である。従って、本発明が請求する保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ＬＣＤ装置のブロック図である。
【図２ａ】ＬＣＤの画素セルの断面を例示的に示している。
【図２ｂ】ＬＣＤの画素セルの構成要素の断面を例示的に示している。
【図３ａ】従来技術によるカラーＬＣＤ装置の１つの画素（またはセル）をそれぞれ概略的に示している。
【図３ｂ】従来技術によるカラーＬＣＤ装置の１つの画素（またはセル）をそれぞれ概略的に示している。
【図４ａ】本発明に基づいたＬＣＤ装置の画素の実施例を示している。
【図４ｂ】本発明に基づいたＬＣＤ装置の画素の実施例を示している。
【符号の説明】
【００４５】
１  電子装置
１０  液晶ディスプレイ
２０  電源供給装置
１００  液晶層
１０２  共通電極
１０４  画素電極
１０５  基板
ＰＯＬ１ 〜ＰＯＬ３  偏光板
ＧＬ１、ＧＬ２  ガラス層
ＥＬ１、ＥＬ２  電極
ＣＦ  カラーフィルタ
Ｒ  赤色フィルタ部分
Ｇ  緑色フィルタ部分
Ｂ  青色フィルタ部分
Ｙ  黄色フィルタ部分
【図１】
2009157384.tif 000003
【図２ａ】
2009157384.tif 000004
【図２ｂ】
2009157384.tif 000005
【図３ａ】
2009157384.tif 000006
【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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