JP2000310774A - カラー液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F1/1397—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell the twist being substantially higher than 90°, e.g. STN-, SBE-, OMI-LC cells
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 時分割駆動系で、白、赤、青、緑の４色がい
ずれも純度の高い発色状態で併存可能なカラー液晶表示
装置を提供する。 【解決手段】 リタデーションを利用し同一表示単位で
多色表示を行う方式において、一対の偏光板の少なくと
も一方として、赤および青における偏光度が緑における
それに較べて相対的に低い特定の範囲を示すカラー偏光
板を用いる。
ずれも純度の高い発色状態で併存可能なカラー液晶表示
装置を提供する。 【解決手段】 リタデーションを利用し同一表示単位で
多色表示を行う方式において、一対の偏光板の少なくと
も一方として、赤および青における偏光度が緑における
それに較べて相対的に低い特定の範囲を示すカラー偏光
板を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、時分割駆動系で、
白、赤、青、緑の４色が、いずれも純度の高い発色状態
で併存可能なカラー液晶表示装置に関する。
白、赤、青、緑の４色が、いずれも純度の高い発色状態
で併存可能なカラー液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平２−１１８５１６号（従来例１）
には、ツイストした液晶セルにおいて印加電圧を変化さ
せることにより様々な色相変化が可能であることが示さ
れている。しかし、その発色は、黄、赤、紫、青紫、
青、緑であり、白表示はできていないという課題を有し
ている。また、従来例１では、補償セルを用いて、２層
にすることにより白黒表示が可能であることが示されて
いる。しかし、画面上に、白または黒と、青や緑等の色
を併存させることができないという問題がある。
には、ツイストした液晶セルにおいて印加電圧を変化さ
せることにより様々な色相変化が可能であることが示さ
れている。しかし、その発色は、黄、赤、紫、青紫、
青、緑であり、白表示はできていないという課題を有し
ている。また、従来例１では、補償セルを用いて、２層
にすることにより白黒表示が可能であることが示されて
いる。しかし、画面上に、白または黒と、青や緑等の色
を併存させることができないという問題がある。
【０００３】特開平２−１８３２２０号（従来例２）に
おいては、補償セル側にも画素を形成し、表示させるこ
とによって、白または黒と、青や緑などの色を併存させ
ることが可能とされている。しかしながらこの場合に
は、２層の液晶パネルの各画素を１画素ずつ対応させて
形成しなければならず、製造が極めて困難となるばかり
でなく、斜めから見た場合の視差が生じて色が滲んで見
えてしまうという問題が起こる。また、パネルの重量が
増大するという問題もある。
おいては、補償セル側にも画素を形成し、表示させるこ
とによって、白または黒と、青や緑などの色を併存させ
ることが可能とされている。しかしながらこの場合に
は、２層の液晶パネルの各画素を１画素ずつ対応させて
形成しなければならず、製造が極めて困難となるばかり
でなく、斜めから見た場合の視差が生じて色が滲んで見
えてしまうという問題が起こる。また、パネルの重量が
増大するという問題もある。
【０００４】特開平８−２９２４３４号（従来例３）に
は、位相差板を用いることにより、無彩色を表示でき、
かつ青、赤、緑の表示が可能であると述べられている。
しかし、電圧印加に対して白発色の次にくる赤表示はオ
レンジ赤となっており、色純度の高い赤の発色はできて
いない。従来例３の中には、赤の認識が高いピンク赤の
発色が可能な仕様が記述されているが、ピンク赤を発色
させるためには液晶のΔｎＬｄＬを大きくし、液晶の状
態変化を大きくする必要がある。そこで、ピンク赤と白
を時分割駆動で両立させるためには、液晶層のΔｎＬｄ
Ｌを１．７以上とする必要があった。しかし、液晶層の
ΔｎＬｄＬの増大をΔｎＬの増大でまかなうには限度が
あり、ｄＬも大きくしなければならないため、液晶の応
答速度が遅くなるとか、視角依存性が大きくなるとか、
セルギャップ変動に対して弱くなるとか、温度依存性が
大きくなるとかの問題があり現実的ではない。このよう
に、純度の高い白と、赤認識の高い赤とを実用的な液晶
層のΔｎＬｄ Ｌで得ることができないという問題があ
る。
は、位相差板を用いることにより、無彩色を表示でき、
かつ青、赤、緑の表示が可能であると述べられている。
しかし、電圧印加に対して白発色の次にくる赤表示はオ
レンジ赤となっており、色純度の高い赤の発色はできて
いない。従来例３の中には、赤の認識が高いピンク赤の
発色が可能な仕様が記述されているが、ピンク赤を発色
させるためには液晶のΔｎＬｄＬを大きくし、液晶の状
態変化を大きくする必要がある。そこで、ピンク赤と白
を時分割駆動で両立させるためには、液晶層のΔｎＬｄ
Ｌを１．７以上とする必要があった。しかし、液晶層の
ΔｎＬｄＬの増大をΔｎＬの増大でまかなうには限度が
あり、ｄＬも大きくしなければならないため、液晶の応
答速度が遅くなるとか、視角依存性が大きくなるとか、
セルギャップ変動に対して弱くなるとか、温度依存性が
大きくなるとかの問題があり現実的ではない。このよう
に、純度の高い白と、赤認識の高い赤とを実用的な液晶
層のΔｎＬｄ Ｌで得ることができないという問題があ
る。
【０００５】特開平９−３３９１７号（従来例４）に
は、液晶層のΔｎＬｄＬが１．５３３μｍのスタティッ
ク駆動系で、青系に着色された偏光板を用いることによ
りオレンジ色がピンク系の赤色に表示され、無彩色、
赤、緑、青の４色表示ができること、また、偏光板の着
色を紫（パープル）系とすることにより、赤が強くなる
ことが開示されている。しかしながらこの方法では、時
分割駆動系で、純度が高い赤、同じく白、同じく青、同
じく緑を併存させることはできなかった。
は、液晶層のΔｎＬｄＬが１．５３３μｍのスタティッ
ク駆動系で、青系に着色された偏光板を用いることによ
りオレンジ色がピンク系の赤色に表示され、無彩色、
赤、緑、青の４色表示ができること、また、偏光板の着
色を紫（パープル）系とすることにより、赤が強くなる
ことが開示されている。しかしながらこの方法では、時
分割駆動系で、純度が高い赤、同じく白、同じく青、同
じく緑を併存させることはできなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな従来技術の問題点を解決し、時分割駆動系で、白、
赤、青、緑の４色がいずれも純度の高い発色状態で併存
可能なカラー液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
うな従来技術の問題点を解決し、時分割駆動系で、白、
赤、青、緑の４色がいずれも純度の高い発色状態で併存
可能なカラー液晶表示装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、透明電極と配向膜をそれぞれ有しほ
ぼ平行に設けられた二つの基板間に、ねじれ配向したネ
マチック液晶が挟持され、各基板の配向膜によって形成
される液晶分子の配向方向による液晶層のねじれ角が１
６０〜３００°とされ、液晶層の外側に一対の偏光板が
配置され、液晶層と一方の偏光板との間に少なくとも一
枚以上の位相差板が配置され、透明電極間に駆動電圧を
印加する駆動回路が備えられたカラー液晶表示装置にお
いて、前記一対の偏光板のうち少なくとも一方の偏光板
がカラー偏光板であり、前記カラー偏光板の偏光度の波
長依存性が、（波長６５０ｎｍの偏光度）／（波長４５
０ｎｍの偏光度）が０．１〜０．７、（波長６５０ｎｍ
の偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光度）が０〜０．
６、（波長４５０ｎｍの偏光度）／（波長５５０ｎｍの
偏光度）が０．４〜１．０であり、液晶層での液晶の屈
折率異方性ΔｎＬと液晶層の厚みｄＬとの積ΔｎＬｄＬ
が１．０〜１．５μｍであり、かつ、時分割駆動により
４値以上の異なった電圧値を選択することによって、
白、赤、青、緑の４色を同一表示単位で発色させること
を特徴としている。
に、第１の発明は、透明電極と配向膜をそれぞれ有しほ
ぼ平行に設けられた二つの基板間に、ねじれ配向したネ
マチック液晶が挟持され、各基板の配向膜によって形成
される液晶分子の配向方向による液晶層のねじれ角が１
６０〜３００°とされ、液晶層の外側に一対の偏光板が
配置され、液晶層と一方の偏光板との間に少なくとも一
枚以上の位相差板が配置され、透明電極間に駆動電圧を
印加する駆動回路が備えられたカラー液晶表示装置にお
いて、前記一対の偏光板のうち少なくとも一方の偏光板
がカラー偏光板であり、前記カラー偏光板の偏光度の波
長依存性が、（波長６５０ｎｍの偏光度）／（波長４５
０ｎｍの偏光度）が０．１〜０．７、（波長６５０ｎｍ
の偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光度）が０〜０．
６、（波長４５０ｎｍの偏光度）／（波長５５０ｎｍの
偏光度）が０．４〜１．０であり、液晶層での液晶の屈
折率異方性ΔｎＬと液晶層の厚みｄＬとの積ΔｎＬｄＬ
が１．０〜１．５μｍであり、かつ、時分割駆動により
４値以上の異なった電圧値を選択することによって、
白、赤、青、緑の４色を同一表示単位で発色させること
を特徴としている。
【０００８】第２の発明は、前記カラー偏光板の偏光度
の波長依存性が、（波長６５０ｎｍの偏光度）／（波長
４５０ｎｍの偏光度）が０．２〜０．６、（波長６５０
ｎｍの偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光度）が０．１
〜０．６、（波長４５０ｎｍの偏光度）／（波長５５０
ｎｍの偏光度）が０．５〜１．０であることを特徴とし
ている。
の波長依存性が、（波長６５０ｎｍの偏光度）／（波長
４５０ｎｍの偏光度）が０．２〜０．６、（波長６５０
ｎｍの偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光度）が０．１
〜０．６、（波長４５０ｎｍの偏光度）／（波長５５０
ｎｍの偏光度）が０．５〜１．０であることを特徴とし
ている。
【０００９】第３の発明は、前記位相差板の延伸軸方向
と位相差板を配置した基板側の液晶分子の配向方向との
角度θ２が８０〜１００°であり、前記位相差板に隣接
した偏光板の吸収軸と前記配向方向との角度θ１が１３
０〜１５０°であり、他方の基板側の偏光板の吸収軸と
前記他方の基板側の液晶分子の配向方向との角度θ３が
１２５〜１４５°であることを特徴としている。
と位相差板を配置した基板側の液晶分子の配向方向との
角度θ２が８０〜１００°であり、前記位相差板に隣接
した偏光板の吸収軸と前記配向方向との角度θ１が１３
０〜１５０°であり、他方の基板側の偏光板の吸収軸と
前記他方の基板側の液晶分子の配向方向との角度θ３が
１２５〜１４５°であることを特徴としている。
【００１０】第４の発明は、前記一対の偏光板のうち一
方の偏光板の外側に反射板または半透過反射板を配置し
たことを特徴としている。第５の発明は、液晶のΔｎＬ
が０．１８以上であることを特徴としている。
方の偏光板の外側に反射板または半透過反射板を配置し
たことを特徴としている。第５の発明は、液晶のΔｎＬ
が０．１８以上であることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明においては、偏光度の波長
依存性が上記のように特定され、赤（６５０ｎｍ）およ
び青（４５０ｎｍ）における偏光度が緑（５５０ｎｍ）
における偏光度に較べて相対的に低い特定の範囲を満た
す、カラー偏光板を用いることが重要である。
依存性が上記のように特定され、赤（６５０ｎｍ）およ
び青（４５０ｎｍ）における偏光度が緑（５５０ｎｍ）
における偏光度に較べて相対的に低い特定の範囲を満た
す、カラー偏光板を用いることが重要である。
【００１２】可視光（特に４００〜７００ｎｍを指す）
全波長領域に亘って偏光度の高い偏光板（例えば住化製
ＳＫ−１８４２ＡＰ）を使った場合、白を発色させ、か
つ液晶の状態を変化させて、純度の高い赤色および青を
発色させることは極めて難しい。なぜなら、白を発色さ
せるためには可視光の全波長の位相をほぼ揃える必要が
あり、揃えた所から電圧変化によって液晶の状態を変化
させても、各波長間の位相差の変化を大きくすることが
できないからである。故に、赤に近い色調としてのオレ
ンジ色は発色可能であるが、純度の高い赤を発色させる
ことができない。
全波長領域に亘って偏光度の高い偏光板（例えば住化製
ＳＫ−１８４２ＡＰ）を使った場合、白を発色させ、か
つ液晶の状態を変化させて、純度の高い赤色および青を
発色させることは極めて難しい。なぜなら、白を発色さ
せるためには可視光の全波長の位相をほぼ揃える必要が
あり、揃えた所から電圧変化によって液晶の状態を変化
させても、各波長間の位相差の変化を大きくすることが
できないからである。故に、赤に近い色調としてのオレ
ンジ色は発色可能であるが、純度の高い赤を発色させる
ことができない。
【００１３】一方、液晶層のΔｎＬｄＬおよび位相差板
のリタデーション値のバランス、位相差板および偏光板
の配置を調整して純度の高い赤を発色させた場合には、
白の純度が低下して緑味を帯びたものとなってしまう。
のリタデーション値のバランス、位相差板および偏光板
の配置を調整して純度の高い赤を発色させた場合には、
白の純度が低下して緑味を帯びたものとなってしまう。
【００１４】ここで前記のような緑の波長領域で、一般
に知られた紫系のカラー偏光板を使用することにより、
白の緑味を抑えて完全な白に変えることができるととも
に、オレンジ発色を赤に変換でき、また青の発色も保た
れるので、白、赤、青の３色をいずれも純度の高い発色
状態で併存させることが可能となる。
に知られた紫系のカラー偏光板を使用することにより、
白の緑味を抑えて完全な白に変えることができるととも
に、オレンジ発色を赤に変換でき、また青の発色も保た
れるので、白、赤、青の３色をいずれも純度の高い発色
状態で併存させることが可能となる。
【００１５】しかしながら、一般に知られた紫系のカラ
ー偏光板を用いた場合、青と赤の偏光度が小さいので、
緑の発色時に、赤と青の光も透過するため、緑の発色を
得ることが出来ないという問題が発生する。そのため、
青と赤の偏光度を制御することが重要となる。
ー偏光板を用いた場合、青と赤の偏光度が小さいので、
緑の発色時に、赤と青の光も透過するため、緑の発色を
得ることが出来ないという問題が発生する。そのため、
青と赤の偏光度を制御することが重要となる。
【００１６】具体的には、カラー偏光板の偏光度の波長
依存性を、（波長６５０ｎｍの偏光度）／（波長４５０
ｎｍの偏光度）が０．１〜０．７、（波長６５０ｎｍの
偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光度）が０〜０．６、
（波長４５０ｎｍの偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光
度）が０．４〜１．０とする。
依存性を、（波長６５０ｎｍの偏光度）／（波長４５０
ｎｍの偏光度）が０．１〜０．７、（波長６５０ｎｍの
偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光度）が０〜０．６、
（波長４５０ｎｍの偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光
度）が０．４〜１．０とする。
【００１７】さらに、カラー偏光板の偏光度の波長依存
性を、（波長６５０ｎｍの偏光度）／（波長４５０ｎｍ
の偏光度）が０．２〜０．６、（波長６５０ｎｍの偏光
度）／（波長５５０ｎｍの偏光度）が０．１〜０．６、
（波長４５０ｎｍの偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光
度）が０．５〜１．０とすることが好ましい。
性を、（波長６５０ｎｍの偏光度）／（波長４５０ｎｍ
の偏光度）が０．２〜０．６、（波長６５０ｎｍの偏光
度）／（波長５５０ｎｍの偏光度）が０．１〜０．６、
（波長４５０ｎｍの偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光
度）が０．５〜１．０とすることが好ましい。
【００１８】以上の様な偏光度の比の範囲を満足すれ
ば、緑の発色が可能でかつ、白、赤、青の表示が可能と
なる。
ば、緑の発色が可能でかつ、白、赤、青の表示が可能と
なる。
【００１９】１枚のカラー偏光板で偏光度の波長依存性
が上記範囲内に入ることが望ましいが、吸収軸を一致さ
せて複数枚のカラー偏光板を組み合わせて所望の波長依
存性を有するようにしてもよい。
が上記範囲内に入ることが望ましいが、吸収軸を一致さ
せて複数枚のカラー偏光板を組み合わせて所望の波長依
存性を有するようにしてもよい。
【００２０】ここで、偏光板の偏光度の定義を記述す
る。偏光板の透過軸方向の透過率をＰｘ、吸収軸方向の
透過率をＰｙとすると、前記偏光度は、（Ｐｘ−Ｐｙ）
／（Ｐｘ＋Ｐｙ）で表される。また、偏光板を２枚直交
配置したときの透過率をＴ⊥、平行配置したときの透過
率をＴ‖とすると、Ｔ⊥とＴ‖は、 Ｔ⊥＝Ｐｘ×Ｐｙ Ｔ‖＝（Ｐｘ２＋Ｐｙ２）／２ となる。よって、偏光度は｛（Ｔ‖−Ｔ⊥）／（Ｔ‖＋
Ｔ⊥）｝１／２で表すことができる。
る。偏光板の透過軸方向の透過率をＰｘ、吸収軸方向の
透過率をＰｙとすると、前記偏光度は、（Ｐｘ−Ｐｙ）
／（Ｐｘ＋Ｐｙ）で表される。また、偏光板を２枚直交
配置したときの透過率をＴ⊥、平行配置したときの透過
率をＴ‖とすると、Ｔ⊥とＴ‖は、 Ｔ⊥＝Ｐｘ×Ｐｙ Ｔ‖＝（Ｐｘ２＋Ｐｙ２）／２ となる。よって、偏光度は｛（Ｔ‖−Ｔ⊥）／（Ｔ‖＋
Ｔ⊥）｝１／２で表すことができる。
【００２１】図７に本実施例に用いたカラー偏光板の偏
光度の波長依存性を示す。この図中に、一般に知られて
いる、青系のカラー偏光板（ポラテクノ製Ｂ−１８２５
５Ｔ）、赤系のカラー偏光板（ポラテクノ製Ｒ−１８２
５５Ｔ）、紫系のカラー偏光板（ポラテクノ製Ｖ１２−
１８２４５Ｔ）および本実施例に用いたカラー偏光板を
示す。また、表１にデジタルデータを示す。図７より、
本実施例に用いたカラー偏光板の偏光度の波長依存性
は、従来から用いられているカラー偏光板の偏光度の波
長依存性と異なっているのが理解できる。
光度の波長依存性を示す。この図中に、一般に知られて
いる、青系のカラー偏光板（ポラテクノ製Ｂ−１８２５
５Ｔ）、赤系のカラー偏光板（ポラテクノ製Ｒ−１８２
５５Ｔ）、紫系のカラー偏光板（ポラテクノ製Ｖ１２−
１８２４５Ｔ）および本実施例に用いたカラー偏光板を
示す。また、表１にデジタルデータを示す。図７より、
本実施例に用いたカラー偏光板の偏光度の波長依存性
は、従来から用いられているカラー偏光板の偏光度の波
長依存性と異なっているのが理解できる。
【００２２】
【表１】
【００２３】本発明においては、液晶層での液晶の屈折
率異方性ΔｎＬと液晶層の厚みｄＬとの積ΔｎＬｄＬが
１．０〜１．５μｍ、好ましくは１．１〜１．４μｍと
される。この値が大きすぎる場合には、従来例３の問題
点として前述したようなｄＬの増大に伴う弊害が生じ、
一方、この値が小さ過ぎる場合には、十分な発色が達成
されなくなるので不都合である。また、ΔｎＬに着目す
れば，ｄＬを過大としないために０．１８以上、特に、
０．１９以上の液晶が好ましく採用される。
率異方性ΔｎＬと液晶層の厚みｄＬとの積ΔｎＬｄＬが
１．０〜１．５μｍ、好ましくは１．１〜１．４μｍと
される。この値が大きすぎる場合には、従来例３の問題
点として前述したようなｄＬの増大に伴う弊害が生じ、
一方、この値が小さ過ぎる場合には、十分な発色が達成
されなくなるので不都合である。また、ΔｎＬに着目す
れば，ｄＬを過大としないために０．１８以上、特に、
０．１９以上の液晶が好ましく採用される。
【００２４】使用上限温度が高くなる屋外用途、車載用
途向けには、高温でも希望の発色状態を保持するため
に、ネマチックアイソトロピック転移温度Ｔｎｉが１０
５℃以上、特に１１０℃以上の液晶を用いることが好ま
しい。また、位相差板のリタデーションとしては、液晶
層のΔｎＬｄＬよりも大きくする。すなわち、１．１〜
１．６ｎｍとすることが好ましい。
途向けには、高温でも希望の発色状態を保持するため
に、ネマチックアイソトロピック転移温度Ｔｎｉが１０
５℃以上、特に１１０℃以上の液晶を用いることが好ま
しい。また、位相差板のリタデーションとしては、液晶
層のΔｎＬｄＬよりも大きくする。すなわち、１．１〜
１．６ｎｍとすることが好ましい。
【００２５】位相差板および偏光板の角度配置として
は、図２に示すように、位相差板の延伸軸方向と位相差
板を配置した基板側の液晶分子の配向方向との角度θ２
を８０〜１００°とし、前記位相差板に隣接した偏光板
の吸収軸と前記配向方向との角度θ１を１３０〜１５０
°とし、他方の基板側の偏光板の吸収軸と前記他方の基
板側の液晶分子の配向方向との角度θ３を１２５〜１４
５°とすることが望ましい。この角度配置とすることで
発色変化がもっとも大きくなる。
は、図２に示すように、位相差板の延伸軸方向と位相差
板を配置した基板側の液晶分子の配向方向との角度θ２
を８０〜１００°とし、前記位相差板に隣接した偏光板
の吸収軸と前記配向方向との角度θ１を１３０〜１５０
°とし、他方の基板側の偏光板の吸収軸と前記他方の基
板側の液晶分子の配向方向との角度θ３を１２５〜１４
５°とすることが望ましい。この角度配置とすることで
発色変化がもっとも大きくなる。
【００２６】本実施の形態では、液晶層を左螺旋とした
が、螺旋が逆であっても液晶層の液晶分子の配向方向、
偏光板の吸収軸方向、位相差板の延伸軸方向との関係θ
１、θ２、θ３を反時計回りとして考えればよい。本発
明のカラー液晶表示装置の一態様においては、発色の順
序が電圧の低い側からで白、赤、青、緑となる。
が、螺旋が逆であっても液晶層の液晶分子の配向方向、
偏光板の吸収軸方向、位相差板の延伸軸方向との関係θ
１、θ２、θ３を反時計回りとして考えればよい。本発
明のカラー液晶表示装置の一態様においては、発色の順
序が電圧の低い側からで白、赤、青、緑となる。
【００２７】なお、本発明において、同一表示単位と
は、セグメント表示部では対向する電極で形成される１
つのセグメントであり、ドットマトリクス表示部では対
向する電極で形成される１つのドットである。
は、セグメント表示部では対向する電極で形成される１
つのセグメントであり、ドットマトリクス表示部では対
向する電極で形成される１つのドットである。
【００２８】本発明の好ましい形態においては、背景色
との混色によるコントラストおよび色純度の低下を抑制
する観点から、上記表示単位間の間隔を極力小さくし、
１５μｍ以下、望ましくは１０μｍ以下とすることが好
ましい。
との混色によるコントラストおよび色純度の低下を抑制
する観点から、上記表示単位間の間隔を極力小さくし、
１５μｍ以下、望ましくは１０μｍ以下とすることが好
ましい。
【００２９】本発明のカラー液晶表示装置の駆動方式と
しては、表示画素数が多い用途に対応可能な、時分割駆
動方式が採用される。また、階調表示の制御方式として
周知の方式が用いられるが、階調設定の自由度の観点か
らパルス幅変調方式（ＰＷＭ）あるいはこれとフレーム
変調方式との併用が好ましく採用される。
しては、表示画素数が多い用途に対応可能な、時分割駆
動方式が採用される。また、階調表示の制御方式として
周知の方式が用いられるが、階調設定の自由度の観点か
らパルス幅変調方式（ＰＷＭ）あるいはこれとフレーム
変調方式との併用が好ましく採用される。
【００３０】
【実施例】つぎに図面を参照しながら、本発明の実施例
について詳しく説明する。図１に本発明の一実施例であ
るカラー液晶表示装置の基本的構成を説明する模式的断
面図を示す。ここで、１、２は一対の偏光板、３は液晶
層、４は位相差板、１５はバックライトである。
について詳しく説明する。図１に本発明の一実施例であ
るカラー液晶表示装置の基本的構成を説明する模式的断
面図を示す。ここで、１、２は一対の偏光板、３は液晶
層、４は位相差板、１５はバックライトである。
【００３１】液晶セルは以下のようにして作成した。ガ
ラス基板上に設けられたＩＴＯ透明導電膜をストライプ
状の電極７、８にパターニングし、その上に絶縁膜９、
１０を形成し、さらにポリイミドのオーバーコートを形
成し、これをラビングして配向制御膜１１、１２を形成
した２枚の基板５、６を作成した。このようにして作成
した２枚の基板５、６の周辺をシール材１３でシールし
て、液晶セルを形成し、ネマチック液晶を注入し、注入
孔を封止材で封止した。
ラス基板上に設けられたＩＴＯ透明導電膜をストライプ
状の電極７、８にパターニングし、その上に絶縁膜９、
１０を形成し、さらにポリイミドのオーバーコートを形
成し、これをラビングして配向制御膜１１、１２を形成
した２枚の基板５、６を作成した。このようにして作成
した２枚の基板５、６の周辺をシール材１３でシールし
て、液晶セルを形成し、ネマチック液晶を注入し、注入
孔を封止材で封止した。
【００３２】液晶層の厚みｄＬはセル間隔を調整して
６．５μｍに設定した。 液晶にはΔｎＬが０．１９
５、ネマチック−アイソトロピック転移温度Ｔｎｉが１
１５℃のものを用いた。結果として液晶層のΔｎＬｄＬ
は約１．２７μｍとなる。液晶層のねじれ角は２４０°
とした。位相差板のリタデーション値は１．４０μｍ
（５９０ｎｍで測定した場合）とした。
６．５μｍに設定した。 液晶にはΔｎＬが０．１９
５、ネマチック−アイソトロピック転移温度Ｔｎｉが１
１５℃のものを用いた。結果として液晶層のΔｎＬｄＬ
は約１．２７μｍとなる。液晶層のねじれ角は２４０°
とした。位相差板のリタデーション値は１．４０μｍ
（５９０ｎｍで測定した場合）とした。
【００３３】表側の偏光板１はカラー偏光板を用い、裏
側の偏光板２は通常の偏光板（住化製ＳＫ−１８４２Ａ
Ｐ）を用いた。用いたカラー偏光板は、２枚重ねたとき
の分光透過率特性が、直交配置のときは、４５０ｎｍで
５．９％、５００ｎｍで０．１％、５５０ｎｍで０％、
６００ｎｍで０％、６５０ｎｍで３２％、７００ｎｍで
５８％であり、平行配置のときは、４５０ｎｍで２１
％、５００ｎｍで１７％、５５０ｎｍで１４％、６００
ｎｍで１９％、６５０ｎｍで３９％、７００ｎｍで５９
％である。偏光度は、４５０ｎｍで０．７５、５００ｎ
ｍで１．０、５５０ｎｍで１．０、６００ｎｍで１．
０、６５０ｎｍで０．３１３、７００ｎｍで０．２８と
なる。すなわち、偏光度の比は、（６５０ｎｍ／４５０
ｎｍ）が０．４１７、（６５０ｎｍ／５５０ｎｍ）が
０．３１３、（４５０ｎｍ／５５０ｎｍ）が０．７５０
となる。このカラー偏光板の特性を図３に示す。
側の偏光板２は通常の偏光板（住化製ＳＫ−１８４２Ａ
Ｐ）を用いた。用いたカラー偏光板は、２枚重ねたとき
の分光透過率特性が、直交配置のときは、４５０ｎｍで
５．９％、５００ｎｍで０．１％、５５０ｎｍで０％、
６００ｎｍで０％、６５０ｎｍで３２％、７００ｎｍで
５８％であり、平行配置のときは、４５０ｎｍで２１
％、５００ｎｍで１７％、５５０ｎｍで１４％、６００
ｎｍで１９％、６５０ｎｍで３９％、７００ｎｍで５９
％である。偏光度は、４５０ｎｍで０．７５、５００ｎ
ｍで１．０、５５０ｎｍで１．０、６００ｎｍで１．
０、６５０ｎｍで０．３１３、７００ｎｍで０．２８と
なる。すなわち、偏光度の比は、（６５０ｎｍ／４５０
ｎｍ）が０．４１７、（６５０ｎｍ／５５０ｎｍ）が
０．３１３、（４５０ｎｍ／５５０ｎｍ）が０．７５０
となる。このカラー偏光板の特性を図３に示す。
【００３４】本実施例において、液晶分子の配向方向、
偏光板の吸収軸方向および位相差板の延伸軸方向は図２
に示すように、時計回りに見て、θ１を１４１°、θ２
を８９°、θ３を１４０°に設定した。
偏光板の吸収軸方向および位相差板の延伸軸方向は図２
に示すように、時計回りに見て、θ１を１４１°、θ２
を８９°、θ３を１４０°に設定した。
【００３５】得られたカラー液晶表示装置の駆動は、１
／６５デューテイ、１／５バイアスの時分割駆動波形で
行った。このときの電圧−透過率の関係を図５に示す。
コントローラドライバとしては、東芝製ＩＣ（Ｔ６Ｋ０
３）を用いた。階調レベルとしては、白表示はｏｆｆ波
形、緑表示はｏｎ波形、赤表示および青表示は、ｏｎ波
形とｏｆｆ波形の中間の電圧レベルを印加した。中間レ
ベルは、パルス幅変調とフレーム変調の合成によって作
成している。
／６５デューテイ、１／５バイアスの時分割駆動波形で
行った。このときの電圧−透過率の関係を図５に示す。
コントローラドライバとしては、東芝製ＩＣ（Ｔ６Ｋ０
３）を用いた。階調レベルとしては、白表示はｏｆｆ波
形、緑表示はｏｎ波形、赤表示および青表示は、ｏｎ波
形とｏｆｆ波形の中間の電圧レベルを印加した。中間レ
ベルは、パルス幅変調とフレーム変調の合成によって作
成している。
【００３６】発色の色変化を図４に色度図として示し、
測定は透過モードで行った。このパネルの開口率は８６
％であった。
測定は透過モードで行った。このパネルの開口率は８６
％であった。
【００３７】比較のためにカラー偏光板の代わりに通常
偏光板を用いた場合の色変化を図４に同時に示す。この
場合には白の発色が緑に寄っており、赤の発色が弱いこ
とがわかる。このことにより、カラー偏光板を用いるこ
とによる発色状態の改善効果が理解できる。
偏光板を用いた場合の色変化を図４に同時に示す。この
場合には白の発色が緑に寄っており、赤の発色が弱いこ
とがわかる。このことにより、カラー偏光板を用いるこ
とによる発色状態の改善効果が理解できる。
【００３８】カラー偏光板を表側と裏側の両方に置いて
も、同様の効果が得られた。また、バックライトと裏側
の偏光板の間に半透過反射板をおいて、半透過タイプと
して用いても良好な表示が得られた。さらに、バックラ
イトの代わりに反射板を用い反射型の液晶表示装置とす
ることもできる。また、裏側の偏光板として住友スリー
エム社製ＲＤＦ（製品名）のような偏光分離機能を有す
るフィルムを用いることもできる。
も、同様の効果が得られた。また、バックライトと裏側
の偏光板の間に半透過反射板をおいて、半透過タイプと
して用いても良好な表示が得られた。さらに、バックラ
イトの代わりに反射板を用い反射型の液晶表示装置とす
ることもできる。また、裏側の偏光板として住友スリー
エム社製ＲＤＦ（製品名）のような偏光分離機能を有す
るフィルムを用いることもできる。
【００３９】また、駆動法として、複数ライン同時選択
法を用いると、フレーム応答が抑制され、特に高温での
色純度の低下を抑えることが可能であった。
法を用いると、フレーム応答が抑制され、特に高温での
色純度の低下を抑えることが可能であった。
【００４０】上記実施例では位相差板として、一軸異方
性のものを１枚表示面側に配置したが、これを複数枚と
したり、両側に配置したり、また、二軸異方性のもの、
あるいはねじれ位相差板を使用することもできる。さら
に、本発明はその効果を損しない範囲で種々の応用がで
きる。
性のものを１枚表示面側に配置したが、これを複数枚と
したり、両側に配置したり、また、二軸異方性のもの、
あるいはねじれ位相差板を使用することもできる。さら
に、本発明はその効果を損しない範囲で種々の応用がで
きる。
【００４１】位相差板を今回表側に配置したが、裏側に
配置してもよい。つまり、上記実施例においては、カラ
ー偏光板と位相差板とを近接させたが、位相差板とカラ
ー偏光板を離して配置してもよい。
配置してもよい。つまり、上記実施例においては、カラ
ー偏光板と位相差板とを近接させたが、位相差板とカラ
ー偏光板を離して配置してもよい。
【００４２】
【発明の効果】本発明により、カラーフイルターを用い
ずに、また、補償セルを用いることなく、時分割駆動で
白、赤、青、緑の４色がいずれも純度の高い発色状態で
併存可能なカラー液晶表示装置を実現できる。低消費電
力で明るく携帯に適したカラー表示装置が可能となる。
特に反射型として使用するとその効果は非常に大きい。
ずに、また、補償セルを用いることなく、時分割駆動で
白、赤、青、緑の４色がいずれも純度の高い発色状態で
併存可能なカラー液晶表示装置を実現できる。低消費電
力で明るく携帯に適したカラー表示装置が可能となる。
特に反射型として使用するとその効果は非常に大きい。
【００４３】本発明の液晶表示装置は、屋外での使用を
前提とする携帯用の電子機器、例えば、携帯電話、電子
手帳、電子ブック、電子辞書、ＰＤＡ（携帯情報端
末）、ページャー（ポケットベル）などに用いた場合
に、その良好な視認性、表現力と合わせて高い機能性を
発揮する。
前提とする携帯用の電子機器、例えば、携帯電話、電子
手帳、電子ブック、電子辞書、ＰＤＡ（携帯情報端
末）、ページャー（ポケットベル）などに用いた場合
に、その良好な視認性、表現力と合わせて高い機能性を
発揮する。
【図１】本発明の一実施例の構成を説明する模式的断面
図。
図。
【図２】本発明の実施例の液晶表示装置を上から見たと
きの、液晶層の液晶分子の配向方向、偏光板の吸収軸方
向、および位相差板の延伸軸方向の相対位置を示す平面
図。
きの、液晶層の液晶分子の配向方向、偏光板の吸収軸方
向、および位相差板の延伸軸方向の相対位置を示す平面
図。
【図３】本発明の実施例に用いたカラー偏光板の、偏光
度、単体透過率、直交配置と平行配置のときの分光透過
率を示す図。
度、単体透過率、直交配置と平行配置のときの分光透過
率を示す図。
【図４】本発明の実施例の色変化と、比較例の色変化と
を示す色度図。
を示す色度図。
【図５】本発明の実施例の電圧−透過率曲線と、比較例
の電圧−透過率曲線とを示す図。
の電圧−透過率曲線とを示す図。
【図６】本発明の比較例に用いた通常偏光板の、偏光
度、単体透過率、直交配置と平行配置のときの分光透過
率を示す図。
度、単体透過率、直交配置と平行配置のときの分光透過
率を示す図。
【図７】本発明に用いたカラー偏光板の偏光度の波長依
存性と、一般に知られた青系、赤系、紫系のカラー偏光
板の偏光度の波長依存性とを示す図。
存性と、一般に知られた青系、赤系、紫系のカラー偏光
板の偏光度の波長依存性とを示す図。
１、２ 偏光板 ３ 液晶層 ４ 位相差板 ５、６ 基板 ７、８ 透明電極 ９、１０ 絶縁膜 １１、１２ 配向膜 １３ シール材 １５ バックライト １６ 液晶層の上側の液晶分子の配向方向 １７ 液晶層の下側の液晶分子の配向方向 １８ 上側の偏光板の吸収軸方向 １９ 下側の偏光板の吸収軸方向 ２０ 位相差板の延伸軸方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小嶋 誠司 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA06 BA17 BB03 BC22 2H088 GA02 HA12 HA15 HA18 HA19 JA13 KA02 KA04 KA07 KA11 KA18 LA09 MA05 2H089 RA10 SA04 SA07 SA12 SA17 TA14 TA15 2H091 FA08Z FA09X FA11X FA16Z FC07 FD09 FD10 HA10 KA02 KA03 KA04 KA10
Claims (5)
- 【請求項１】 透明電極と配向膜をそれぞれ有しほぼ平
行に設けられた二つの基板間に、ねじれ配向したネマチ
ック液晶が挟持され、各基板の配向膜によって形成され
る液晶分子の配向方向による液晶層のねじれ角が１６０
〜３００°とされ、液晶層の外側に一対の偏光板が配置
され、液晶層と一方の偏光板との間に少なくとも一枚以
上の位相差板が配置され、透明電極間に駆動電圧を印加
する駆動回路が備えられたカラー液晶表示装置におい
て、前記一対の偏光板のうち少なくとも一方の偏光板が
カラー偏光板であり、前記カラー偏光板の偏光度の波長
依存性が、（波長６５０ｎｍの偏光度）／（波長４５０
ｎｍの偏光度）が０．１〜０．７、（波長６５０ｎｍの
偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光度）が０〜０．６、
（波長４５０ｎｍの偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光
度）が０．４〜１．０であり、液晶層での液晶の屈折率
異方性ΔｎＬと液晶層の厚みｄＬとの積Δｎ ＬｄＬが
１．０〜１．５μｍであり、かつ、時分割駆動により４
値以上の異なった電圧値を選択することによって、白、
赤、青、緑の４色を同一表示単位で発色させることを特
徴とするカラー液晶表示装置。 - 【請求項２】 前記カラー偏光板の偏光度の波長依存性
が、（波長６５０ｎｍの偏光度）／（波長４５０ｎｍの
偏光度）が０．２〜０．６、（波長６５０ｎｍの偏光
度）／（波長５５０ｎｍの偏光度）が０．１〜０．６、
（波長４５０ｎｍの偏光度）／（波長５５０ｎｍの偏光
度）が０．５〜１．０であることを特徴とする請求項１
に記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記位相差板の延伸軸方向と位相差板を
配置した基板側の液晶分子の配向方向との角度θ２が８
０〜１００°であり、前記位相差板に隣接した偏光板の
吸収軸と前記配向方向との角度θ１が１３０〜１５０°
であり、他方の基板側の偏光板の吸収軸と前記他方の基
板側の液晶分子の配向方向との角度θ ３が１２５〜１４
５°であることを特徴とする請求項１または２に記載の
カラー液晶表示装置。 - 【請求項４】 前記一対の偏光板のうち一方の偏光板の
外側に反射板または半透過反射板を配置したことを特徴
とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のカラー液晶
表示装置。 - 【請求項５】 液晶のΔｎＬが０．１８以上であること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカラ
ー液晶表示装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121034A JP2000310774A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | カラー液晶表示装置 |
| DE10020589A DE10020589A1 (de) | 1999-04-28 | 2000-04-27 | Farbflüssigkristall-Anzeigevorrichtung |
| US09/559,082 US6498633B1 (en) | 1999-04-28 | 2000-04-27 | Color liquid crystal display device wherein the color polarizer having wavelength dependence of the polarizing efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121034A JP2000310774A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | カラー液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000310774A true JP2000310774A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=14801191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11121034A Pending JP2000310774A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | カラー液晶表示装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6498633B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000310774A (ja) |
| DE (1) | DE10020589A1 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| US6982931B2 (en) | 2002-03-01 | 2006-01-03 | Fossil, Inc. | Timepiece |
| US7355663B2 (en) * | 2000-10-26 | 2008-04-08 | Nitto Denko Corporation | Polarizing plate and liquid crystal display using the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6760084B2 (en) * | 2001-01-18 | 2004-07-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Backlit label with enhanced “off”state appearance |
| JP2009036879A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Casio Comput Co Ltd | 液晶表示素子 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6231822A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-10 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子 |
| JP2675158B2 (ja) * | 1988-12-07 | 1997-11-12 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| WO1990011546A1 (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-04 | Asahi Glass Company Ltd. | Liquid crystal display device |
| JP2738613B2 (ja) * | 1991-10-31 | 1998-04-08 | シャープ株式会社 | 液晶演算素子及びこれを用いた画像処理システム |
| JP3833777B2 (ja) * | 1997-04-25 | 2006-10-18 | 旭硝子株式会社 | カラー液晶表示装置 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11121034A patent/JP2000310774A/ja active Pending
-
2000
- 2000-04-27 US US09/559,082 patent/US6498633B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-27 DE DE10020589A patent/DE10020589A1/de not_active Ceased
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|---|---|---|---|---|
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| US6982931B2 (en) | 2002-03-01 | 2006-01-03 | Fossil, Inc. | Timepiece |
| US7009915B2 (en) | 2002-03-01 | 2006-03-07 | Fossil, Inc. | Compact color changing LCD watch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE10020589A1 (de) | 2000-12-14 |
| US6498633B1 (en) | 2002-12-24 |
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