JP3289392B2 - カラー液晶表示装置 - Google Patents
カラー液晶表示装置Info
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- JP3289392B2 JP3289392B2 JP09431293A JP9431293A JP3289392B2 JP 3289392 B2 JP3289392 B2 JP 3289392B2 JP 09431293 A JP09431293 A JP 09431293A JP 9431293 A JP9431293 A JP 9431293A JP 3289392 B2 JP3289392 B2 JP 3289392B2
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- crystal cell
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/34—Colour display without the use of colour mosaic filters
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶表示装置に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置として、着色した表示が得
られるカラー液晶表示装置がある。図４は従来のカラー
液晶表示装置の断面図であり、この液晶表示装置は、カ
ラーフィルタを備えた液晶セル１０と、この液晶セル１
０をはさんで配置された一対の偏光板２１，２２とから
なっている。
られるカラー液晶表示装置がある。図４は従来のカラー
液晶表示装置の断面図であり、この液晶表示装置は、カ
ラーフィルタを備えた液晶セル１０と、この液晶セル１
０をはさんで配置された一対の偏光板２１，２２とから
なっている。
【０００３】上記液晶セル１０は、透明電極１３，１４
を形成しその上に配向膜１５，１６を形成した上下一対
の透明基板１１，１２を枠状のシール材１８を介して接
合し、この両基板１１，１２間の前記シール材１８で囲
まれた領域に液晶１９を封入したもので、この液晶セル
１０の一方の基板、例えば図において下基板１２には、
透過光を着色するためのカラーフィルタ１７が設けられ
ている。
を形成しその上に配向膜１５，１６を形成した上下一対
の透明基板１１，１２を枠状のシール材１８を介して接
合し、この両基板１１，１２間の前記シール材１８で囲
まれた領域に液晶１９を封入したもので、この液晶セル
１０の一方の基板、例えば図において下基板１２には、
透過光を着色するためのカラーフィルタ１７が設けられ
ている。
【０００４】なお、上記カラーフィルタ１７は基板１２
上に形成されており、この基板１２側の透明電極１４は
前記カラーフィルタ１７を覆う保護膜（図示せず）の上
に形成されている。また、上記液晶セル１０としては、
一般に、液晶１９の分子１９ａを両基板１１，１２間に
おいてほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向させたＴ
Ｎ（ツイステッド・ネマティック）型のものが用いられ
ている。
上に形成されており、この基板１２側の透明電極１４は
前記カラーフィルタ１７を覆う保護膜（図示せず）の上
に形成されている。また、上記液晶セル１０としては、
一般に、液晶１９の分子１９ａを両基板１１，１２間に
おいてほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向させたＴ
Ｎ（ツイステッド・ネマティック）型のものが用いられ
ている。
【０００５】また、上記一対の偏光板２１，２２は、そ
の透過軸を互いに平行にして配置されており、これら偏
光板２１，２２の透過軸は、液晶セル１０の一方の基板
側の液晶分子配向方向とほぼ平行な方向にある。
の透過軸を互いに平行にして配置されており、これら偏
光板２１，２２の透過軸は、液晶セル１０の一方の基板
側の液晶分子配向方向とほぼ平行な方向にある。
【０００６】なお、液晶表示装置には、透過型のもの
と、裏面に反射板を配置した反射型のものとがあるが、
カラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置は一般に、
図４に示したような透過型のものとされている。
と、裏面に反射板を配置した反射型のものとがあるが、
カラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置は一般に、
図４に示したような透過型のものとされている。
【０００７】上記カラー液晶表示装置は、その裏面側に
光源（図示せず）を配置し、液晶セル１０の両基板１
１，１２の電極１３，１４間に電圧を印加して表示駆動
されるもので、光源からの光は、入射側（図４では下
側）の偏光板２２により直線偏光されて液晶セル１０に
入射する。
光源（図示せず）を配置し、液晶セル１０の両基板１
１，１２の電極１３，１４間に電圧を印加して表示駆動
されるもので、光源からの光は、入射側（図４では下
側）の偏光板２２により直線偏光されて液晶セル１０に
入射する。
【０００８】そして、液晶セル１０に入射した直線偏光
は、カラーフィルタ１７と液晶層とを通って液晶セル１
０を出射するが、その場合、カラーフィルタ１７の色に
対応する波長帯域以外の波長光がカラーフィルタ１７で
吸収されるため、液晶セル１０を出射する光がカラーフ
ィルタ１７の色に着色された光となる。
は、カラーフィルタ１７と液晶層とを通って液晶セル１
０を出射するが、その場合、カラーフィルタ１７の色に
対応する波長帯域以外の波長光がカラーフィルタ１７で
吸収されるため、液晶セル１０を出射する光がカラーフ
ィルタ１７の色に着色された光となる。
【０００９】また、液晶セル１０の電極１３，１４間に
電圧を印加していない状態、つまり液晶分子１９ａがツ
イスト配向している状態では、液晶セル１０を通る光が
液晶１９による偏光作用を受け、液晶層を通過し終った
ときに液晶セル１０に入射した直線偏光と直交する方向
の直線偏光になるため、このときは液晶セル１０を出射
した直線偏光が出射側（図４では上側）の偏光板２１で
吸収され、表示が暗（黒）状態になる。
電圧を印加していない状態、つまり液晶分子１９ａがツ
イスト配向している状態では、液晶セル１０を通る光が
液晶１９による偏光作用を受け、液晶層を通過し終った
ときに液晶セル１０に入射した直線偏光と直交する方向
の直線偏光になるため、このときは液晶セル１０を出射
した直線偏光が出射側（図４では上側）の偏光板２１で
吸収され、表示が暗（黒）状態になる。
【００１０】一方、液晶セル１０の電極１３，１４間に
電圧を印加すると、液晶分子１９ａが基板１１，１２面
に対してほぼ垂直に立上り配向し、液晶１９による偏光
作用はほとんどなくなるため、液晶セル１０に入射した
直線偏光がそのまま液晶セル１０を出射する。そして、
このときは、液晶セル１０を出射した直線偏光が出射側
偏光板２１を透過し、表示が、カラーフィルタ１７によ
り着色された色の明表示になる。
電圧を印加すると、液晶分子１９ａが基板１１，１２面
に対してほぼ垂直に立上り配向し、液晶１９による偏光
作用はほとんどなくなるため、液晶セル１０に入射した
直線偏光がそのまま液晶セル１０を出射する。そして、
このときは、液晶セル１０を出射した直線偏光が出射側
偏光板２１を透過し、表示が、カラーフィルタ１７によ
り着色された色の明表示になる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカラー液晶表示装置は、カラーフィルタ１７を用い
て透過光を着色するものであるため、光の透過率が低
く、したがって表示が暗いという問題をもっている。
来のカラー液晶表示装置は、カラーフィルタ１７を用い
て透過光を着色するものであるため、光の透過率が低
く、したがって表示が暗いという問題をもっている。
【００１２】これは、カラーフィルタ１７での光の吸収
によるものであり、カラーフィルタ１７は、その色に対
応する波長帯域の光もかなり高い吸収率で吸収するた
め、カラーフィルタ１７を通った着色光が、カラーフィ
ルタ１７に入射する前の前記波長帯域の光に比べて大幅
に光量を減じた光になり、表示が暗くなってしまう。
によるものであり、カラーフィルタ１７は、その色に対
応する波長帯域の光もかなり高い吸収率で吸収するた
め、カラーフィルタ１７を通った着色光が、カラーフィ
ルタ１７に入射する前の前記波長帯域の光に比べて大幅
に光量を減じた光になり、表示が暗くなってしまう。
【００１３】なお、図４に示したカラー液晶表示装置は
透過型のものであるが、このカラー液晶表示装置の裏面
に反射板を配置して反射型装置とすると、装置の表面側
から入射し、裏面の反射板で反射されて表面側に出射す
る光がカラーフィルタ１７を２度通って二重に光量を減
じるため、表示がかなり暗くなって、表示装置としては
ほとんど使用できなくなる。
透過型のものであるが、このカラー液晶表示装置の裏面
に反射板を配置して反射型装置とすると、装置の表面側
から入射し、裏面の反射板で反射されて表面側に出射す
る光がカラーフィルタ１７を２度通って二重に光量を減
じるため、表示がかなり暗くなって、表示装置としては
ほとんど使用できなくなる。
【００１４】本発明は、カラーフィルタを用いずに透過
光を着色して光の透過率を高くし、表示の明るさを十分
高くすることができるカラー液晶表示装置を提供するこ
とを目的としたものである。
光を着色して光の透過率を高くし、表示の明るさを十分
高くすることができるカラー液晶表示装置を提供するこ
とを目的としたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のカラー液晶表示
装置は、透明電極を形成した一対の透明基板間に液晶を
封入し、その分子を両基板間においてツイスト配向させ
た液晶セルと、前記液晶セルの表面側に配置された一枚
の偏光板と、前記液晶セルの裏側に配置された反射板
と、前記偏光板と反射板のいずれかと前記液晶セルとの
間に配置された位相板とを備え、前記偏光板は、その偏
光板、位相板および前記液晶セルを透過して楕円偏光に
偏光された光が前記反射板により反射されて再び前記液
晶セルと位相板により偏光状態を変えて前記偏光板に入
射する光のうち、前記液晶セルの偏光作用に応じた波長
帯域の着色光を透過させるために、その透過軸を前記位
相板の遅相軸に対して所定の角度斜めにずらして配置さ
れていることを特徴とするものである。本発明におい
て、上記偏光板の透過軸と位相板の遅相軸とのずれ角
は、４５±５゜であるのが望ましい。
装置は、透明電極を形成した一対の透明基板間に液晶を
封入し、その分子を両基板間においてツイスト配向させ
た液晶セルと、前記液晶セルの表面側に配置された一枚
の偏光板と、前記液晶セルの裏側に配置された反射板
と、前記偏光板と反射板のいずれかと前記液晶セルとの
間に配置された位相板とを備え、前記偏光板は、その偏
光板、位相板および前記液晶セルを透過して楕円偏光に
偏光された光が前記反射板により反射されて再び前記液
晶セルと位相板により偏光状態を変えて前記偏光板に入
射する光のうち、前記液晶セルの偏光作用に応じた波長
帯域の着色光を透過させるために、その透過軸を前記位
相板の遅相軸に対して所定の角度斜めにずらして配置さ
れていることを特徴とするものである。本発明におい
て、上記偏光板の透過軸と位相板の遅相軸とのずれ角
は、４５±５゜であるのが望ましい。
【００１６】
【作用】このカラー液晶表示装置は、その表面側から入
射する光を裏面側の反射板で反射させて表示する反射型
のものであり、表面側からの入射光は、偏光板と位相板
と液晶セルを通って反射板で反射され、再び前記液晶セ
ルと位相板と偏光板を通って出射する。
射する光を裏面側の反射板で反射させて表示する反射型
のものであり、表面側からの入射光は、偏光板と位相板
と液晶セルを通って反射板で反射され、再び前記液晶セ
ルと位相板と偏光板を通って出射する。
【００１７】このカラー液晶表示装置においては、偏光
板を通って入射した直線偏光が、この偏光板の透過軸に
対して遅相軸が所定角度斜めにずれている位相板と、液
晶分子がツイスト配向している液晶セルとを通る過程で
これらの偏光作用により偏光状態を変えられるととも
に、反射板で反射されて再び液晶セルおよび位相板を通
る過程でさらに偏光状態を変えられて前記偏光板に入射
する。
板を通って入射した直線偏光が、この偏光板の透過軸に
対して遅相軸が所定角度斜めにずれている位相板と、液
晶分子がツイスト配向している液晶セルとを通る過程で
これらの偏光作用により偏光状態を変えられるととも
に、反射板で反射されて再び液晶セルおよび位相板を通
る過程でさらに偏光状態を変えられて前記偏光板に入射
する。
【００１８】また、液晶セルの電極間に電圧を印加する
と、液晶分子の配向状態の変化により液晶セルでの偏光
作用が変化するため、位相板と液晶セルとによる偏光作
用を受けた光が、電圧無印加状態（液晶分子がツイスト
配向している状態）とは異なる偏光状態の光となって偏
光板に入射し、さらに液晶分子がほぼ垂直に立上がり配
向すると、液晶セルによる偏光作用がほとんど無くな
り、偏光板を通って入射した直線偏光が位相板による偏
光作用だけを受けて偏光板に入射する。
と、液晶分子の配向状態の変化により液晶セルでの偏光
作用が変化するため、位相板と液晶セルとによる偏光作
用を受けた光が、電圧無印加状態（液晶分子がツイスト
配向している状態）とは異なる偏光状態の光となって偏
光板に入射し、さらに液晶分子がほぼ垂直に立上がり配
向すると、液晶セルによる偏光作用がほとんど無くな
り、偏光板を通って入射した直線偏光が位相板による偏
光作用だけを受けて偏光板に入射する。
【００１９】したがって、偏光板を通って入射し位相板
と液晶セルとを２度ずつ通って再び前記偏光板に入射す
る光の偏光状態は、液晶セルの液晶分子配向状態により
変化し、ある状態では偏光板に入射する光が入射時と同
じ直線偏光となり、他の状態では非直線偏光となる。
と液晶セルとを２度ずつ通って再び前記偏光板に入射す
る光の偏光状態は、液晶セルの液晶分子配向状態により
変化し、ある状態では偏光板に入射する光が入射時と同
じ直線偏光となり、他の状態では非直線偏光となる。
【００２０】そして、偏光板に入射する光が入射時と同
じ直線偏光であれば、その全ての波長光が偏光板を透過
するため、このときは出射光が無着色光となり、また偏
光板に入射する光が非直線偏光であるときは、その光の
うち偏光板を透過する偏光成分の波長光だけが偏光板を
通って出射して、出射光が着色光になる。
じ直線偏光であれば、その全ての波長光が偏光板を透過
するため、このときは出射光が無着色光となり、また偏
光板に入射する光が非直線偏光であるときは、その光の
うち偏光板を透過する偏光成分の波長光だけが偏光板を
通って出射して、出射光が着色光になる。
【００２１】したがって、本発明のカラー液晶表示装置
によれば、従来の液晶表示装置のようにカラーフィルタ
を用いずに透過光を着色することができ、したがって着
色光の光量は、表示装置に入射する光のうちの前記着色
光となる波長帯域の光の量とほとんど変わらないから、
光の透過率を高くして、表示の明るさを十分高くするこ
とができる。
によれば、従来の液晶表示装置のようにカラーフィルタ
を用いずに透過光を着色することができ、したがって着
色光の光量は、表示装置に入射する光のうちの前記着色
光となる波長帯域の光の量とほとんど変わらないから、
光の透過率を高くして、表示の明るさを十分高くするこ
とができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３を参照
して説明する。図１はカラー液晶表示装置の断面図であ
る。このカラー液晶表示装置は、液晶分子をツイスト配
向させた１つの液晶セル３０と、１枚の位相板４０と、
１枚の偏光板４１と、１枚の反射板４２とからなってお
り、前記偏光板４１は液晶セル３０の表面（図において
上面）側に配置され、前記反射板４２は液晶セル３０の
裏面（図において下面）側に配置され、また位相板４０
は前記液晶セル３０と偏光板４１との間に配置されてい
る。なお、この実施例では、液晶セル３０としてＴＮ型
のものを用いている。
して説明する。図１はカラー液晶表示装置の断面図であ
る。このカラー液晶表示装置は、液晶分子をツイスト配
向させた１つの液晶セル３０と、１枚の位相板４０と、
１枚の偏光板４１と、１枚の反射板４２とからなってお
り、前記偏光板４１は液晶セル３０の表面（図において
上面）側に配置され、前記反射板４２は液晶セル３０の
裏面（図において下面）側に配置され、また位相板４０
は前記液晶セル３０と偏光板４１との間に配置されてい
る。なお、この実施例では、液晶セル３０としてＴＮ型
のものを用いている。
【００２３】上記液晶セル３０は、透明電極３３，３４
を形成しその上に水平配向膜３５，３６を形成した一対
の透明基板３１，３２を枠状のシール材３７を介して接
合し、この両基板３１，３２間の前記シール材３７で囲
まれた領域に液晶３８を封入したもので、両基板３１，
３２上の水平配向膜３５，３６は互いにほぼ直交する方
向に配向処理されており、液晶３８の分子３８ａは、両
基板３１，３２間においてほぼ９０°のツイスト角でツ
イスト配向されている。
を形成しその上に水平配向膜３５，３６を形成した一対
の透明基板３１，３２を枠状のシール材３７を介して接
合し、この両基板３１，３２間の前記シール材３７で囲
まれた領域に液晶３８を封入したもので、両基板３１，
３２上の水平配向膜３５，３６は互いにほぼ直交する方
向に配向処理されており、液晶３８の分子３８ａは、両
基板３１，３２間においてほぼ９０°のツイスト角でツ
イスト配向されている。
【００２４】そして、位相板４０は、その遅相軸を液晶
セル３０の位相板隣接基板（図において上基板）３１側
における液晶分子配向方向とほぼ平行にして配置されて
おり、また、偏光板４１は、その透過軸を上記位相板４
０の遅相軸に対して所定角度斜めにずらした状態で配置
されている。
セル３０の位相板隣接基板（図において上基板）３１側
における液晶分子配向方向とほぼ平行にして配置されて
おり、また、偏光板４１は、その透過軸を上記位相板４
０の遅相軸に対して所定角度斜めにずらした状態で配置
されている。
【００２５】図２は、上記液晶表示装置における液晶セ
ル３０の液晶分子配向方向と、位相板４０の遅相軸と、
偏光板４１の透過軸とを示す平面図であり、位相板４０
の遅相軸４０ａは、液晶セル３０の位相板隣接基板３１
側における液晶分子配向方向３１ａとほぼ平行になって
いる。また、図２において、４１ａは偏光板４１の透過
軸であり、この実施例では、偏光板４１の透過軸４１ａ
と位相板４０の遅相軸４０ａとのずれ角ψを４５°とし
ている。
ル３０の液晶分子配向方向と、位相板４０の遅相軸と、
偏光板４１の透過軸とを示す平面図であり、位相板４０
の遅相軸４０ａは、液晶セル３０の位相板隣接基板３１
側における液晶分子配向方向３１ａとほぼ平行になって
いる。また、図２において、４１ａは偏光板４１の透過
軸であり、この実施例では、偏光板４１の透過軸４１ａ
と位相板４０の遅相軸４０ａとのずれ角ψを４５°とし
ている。
【００２６】上記カラー液晶表示装置は、その表面（上
面）側から入射する光（自然光または照明光源からの
光）を裏面側の反射板４２で反射させて表示する反射型
のものであり、表面側からの入射光は、偏光板４１と位
相板４０と液晶セル３０を通って反射板４２で反射さ
れ、再び液晶セル３０と位相板４０と偏光板４１を通っ
て出射する。また、このカラー液晶表示装置は、液晶セ
ル３０の両基板３１，３２の電極３３，３４間に電圧を
印加して表示駆動される。
面）側から入射する光（自然光または照明光源からの
光）を裏面側の反射板４２で反射させて表示する反射型
のものであり、表面側からの入射光は、偏光板４１と位
相板４０と液晶セル３０を通って反射板４２で反射さ
れ、再び液晶セル３０と位相板４０と偏光板４１を通っ
て出射する。また、このカラー液晶表示装置は、液晶セ
ル３０の両基板３１，３２の電極３３，３４間に電圧を
印加して表示駆動される。
【００２７】このカラー液晶表示装置においては、偏光
板４１の透過軸４１ａと位相板４０の遅相軸４０ａとを
所定角度斜めにずらしているため、偏光板４１を通って
入射した直線偏光が、位相板４０を通る過程でその偏光
作用により楕円偏光となり、さらに液晶分子３８ａがツ
イスト配向している液晶セル３０を通る過程でその偏光
作用により偏光状態を変えられるとともに、反射板４２
で反射されて再び液晶セル３０および位相板４０を通る
過程でさらに偏光状態を変えられて前記偏光板４１に入
射する。
板４１の透過軸４１ａと位相板４０の遅相軸４０ａとを
所定角度斜めにずらしているため、偏光板４１を通って
入射した直線偏光が、位相板４０を通る過程でその偏光
作用により楕円偏光となり、さらに液晶分子３８ａがツ
イスト配向している液晶セル３０を通る過程でその偏光
作用により偏光状態を変えられるとともに、反射板４２
で反射されて再び液晶セル３０および位相板４０を通る
過程でさらに偏光状態を変えられて前記偏光板４１に入
射する。
【００２８】また、液晶セル３０の電極３３，３４間に
電圧を印加すると、液晶分子３８ａの配向状態がツイス
ト配向状態から基板３１，３２面に対して立上るように
変化し、この液晶分子３８ａの配向状態の変化により液
晶セル３０での偏光作用が変化するため、位相板４０と
液晶セル３０による偏光作用を受けた光が、電圧無印加
状態（液晶分子がツイスト配向している状態）とは異な
る偏光状態の光となって偏光板４１に入射し、さらに液
晶分子３８ａがほぼ垂直に立上がり配向すると、液晶セ
ル３０による偏光作用がほとんど無くなり、偏光板４１
を通って入射した直線偏光が位相板４０による偏光作用
だけを受けて偏光板４１に入射する。
電圧を印加すると、液晶分子３８ａの配向状態がツイス
ト配向状態から基板３１，３２面に対して立上るように
変化し、この液晶分子３８ａの配向状態の変化により液
晶セル３０での偏光作用が変化するため、位相板４０と
液晶セル３０による偏光作用を受けた光が、電圧無印加
状態（液晶分子がツイスト配向している状態）とは異な
る偏光状態の光となって偏光板４１に入射し、さらに液
晶分子３８ａがほぼ垂直に立上がり配向すると、液晶セ
ル３０による偏光作用がほとんど無くなり、偏光板４１
を通って入射した直線偏光が位相板４０による偏光作用
だけを受けて偏光板４１に入射する。
【００２９】すなわち、上記ＴＮ型液晶セル３０の偏光
作用は、液晶３８の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの
積Δｎ・ｄによって決まるが、液晶３８の屈折率異方性
Δｎは、見掛け上、電圧の印加により液晶分子３８ａが
立上り配向するのにともなって小さくなり、液晶分子３
８ａが垂直に立上り配向したときに“０”となるため、
液晶セル３０のΔｎ・ｄが最終的に“０”となって偏光
作用が無くなり、透過光が位相板４０による偏光作用だ
けを受ける。
作用は、液晶３８の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの
積Δｎ・ｄによって決まるが、液晶３８の屈折率異方性
Δｎは、見掛け上、電圧の印加により液晶分子３８ａが
立上り配向するのにともなって小さくなり、液晶分子３
８ａが垂直に立上り配向したときに“０”となるため、
液晶セル３０のΔｎ・ｄが最終的に“０”となって偏光
作用が無くなり、透過光が位相板４０による偏光作用だ
けを受ける。
【００３０】このため、偏光板４１を通って入射し位相
板４０と液晶セル３０とを２度ずつ通って再び前記偏光
板４１に入射する光の偏光状態は、液晶セル３０の液晶
分子配向状態により変化し、ある状態では偏光板４１に
入射する光が入射時と同じ直線偏光となり、他の状態で
は非直線偏光となる。
板４０と液晶セル３０とを２度ずつ通って再び前記偏光
板４１に入射する光の偏光状態は、液晶セル３０の液晶
分子配向状態により変化し、ある状態では偏光板４１に
入射する光が入射時と同じ直線偏光となり、他の状態で
は非直線偏光となる。
【００３１】そして、偏光板４１に入射する光が入射時
と同じ直線偏光であれば、その全ての波長光が偏光板４
１を透過するため、このときは出射光が無着色光（白色
光）となり、また偏光板４１に入射する光が非直線偏光
であるときは、その光のうち偏光板４１を透過する偏光
成分の波長光だけが偏光板４１を通って出射し、出射光
が着色光になる。
と同じ直線偏光であれば、その全ての波長光が偏光板４
１を透過するため、このときは出射光が無着色光（白色
光）となり、また偏光板４１に入射する光が非直線偏光
であるときは、その光のうち偏光板４１を透過する偏光
成分の波長光だけが偏光板４１を通って出射し、出射光
が着色光になる。
【００３２】したがって、上記カラー液晶表示装置によ
れば、従来のカラー液晶表示装置のようにカラーフィル
タを用いずに透過光を着色することができ、したがって
着色光の光量は、表示装置に入射する光のうちの前着色
光となる波長帯域の光の量とほとんど変わらないから、
光の透過率を高くして、表示の明るさを十分高くするこ
とができる。
れば、従来のカラー液晶表示装置のようにカラーフィル
タを用いずに透過光を着色することができ、したがって
着色光の光量は、表示装置に入射する光のうちの前着色
光となる波長帯域の光の量とほとんど変わらないから、
光の透過率を高くして、表示の明るさを十分高くするこ
とができる。
【００３３】すなわち、従来のカラー液晶表示装置で
は、表示装置に入射する光のうちの着色光となる波長帯
域の光量に比べて、カラーフィルタを通った着色光の光
量がかなり減少するが、上記カラー液晶表示装置では、
このような光量の減少はほとんど生じない。このため、
上記実施例のカラー液晶表示装置は、反射型のものであ
っても、その表示の明るさは十分である。
は、表示装置に入射する光のうちの着色光となる波長帯
域の光量に比べて、カラーフィルタを通った着色光の光
量がかなり減少するが、上記カラー液晶表示装置では、
このような光量の減少はほとんど生じない。このため、
上記実施例のカラー液晶表示装置は、反射型のものであ
っても、その表示の明るさは十分である。
【００３４】上記カラー液晶表示装置における表示の明
るさについて説明すると、この表示装置を出射する光の
強度Ｉは、液晶セル３０の液晶分子ツイスト角を９０°
とすると、次の (1)式で表わされる。
るさについて説明すると、この表示装置を出射する光の
強度Ｉは、液晶セル３０の液晶分子ツイスト角を９０°
とすると、次の (1)式で表わされる。
【００３５】
【数１】
【００３６】この (1)式で求められる光強度Ｉの値は、
白表示のとき、すなわち出射光が無着色光となるとき
で、表示装置に入射する全ての波長光（可視光）の強度
のほぼ１／２であり、したがって十分明るい表示が得ら
れる。
白表示のとき、すなわち出射光が無着色光となるとき
で、表示装置に入射する全ての波長光（可視光）の強度
のほぼ１／２であり、したがって十分明るい表示が得ら
れる。
【００３７】また、従来のカラー液晶表示装置では、そ
の表示色がカラーフィルタの色によって決まってしまう
が、上記実施例のカラー液晶表示装置では、液晶セル３
０への印加電圧を制御することによって表示色を変化さ
せることができる。
の表示色がカラーフィルタの色によって決まってしまう
が、上記実施例のカラー液晶表示装置では、液晶セル３
０への印加電圧を制御することによって表示色を変化さ
せることができる。
【００３８】図３は上記カラー液晶表示装置のＣＩＥ色
度図であり、ここでは、位相板４０のリタデーションＲ
ｅを４００ｎｍとし、液晶セル３０のΔｎ・ｄを３００
ｎｍとしたときの色度を示している。
度図であり、ここでは、位相板４０のリタデーションＲ
ｅを４００ｎｍとし、液晶セル３０のΔｎ・ｄを３００
ｎｍとしたときの色度を示している。
【００３９】この色度図のように、上記カラー液晶表示
装置の表示色は、液晶セル３０に印加する電圧を高くし
ていくのにともなって、電圧０状態、つまり液晶分子３
８ａがツイスト配向している状態での初期表示色から、
電圧最大状態、つまり液晶分子３８ａが垂直に立上り配
向した状態での最終表示色まで変化するが、その途中
で、表示の光強度Ｉが高くかつ色純度も高い表示色にな
る。
装置の表示色は、液晶セル３０に印加する電圧を高くし
ていくのにともなって、電圧０状態、つまり液晶分子３
８ａがツイスト配向している状態での初期表示色から、
電圧最大状態、つまり液晶分子３８ａが垂直に立上り配
向した状態での最終表示色まで変化するが、その途中
で、表示の光強度Ｉが高くかつ色純度も高い表示色にな
る。
【００４０】なお、このカラー液晶表示装置の初期表示
色、つまり液晶セル３０の液晶分子３８ａがツイスト配
向状態にあるときの表示色は“青”である。また、位相
板４０のリタデーションＲｅが４００ｎｍ、偏光板４０
の透過軸４０ａと位相板４０の遅相軸４０ａとのずれ角
ψが４５°であるため、液晶セル３０に液晶分子３８ａ
が垂直に立上り配向する電圧を印加したとき、つまり、
液晶セル３０による偏光作用が無くなって、透過光が位
相板４０による偏光作用だけを受けるときは、位相板４
０を反射板４２側に向かって通る過程で楕円偏光となっ
た光が、位相板４０を偏光板４１側に向かって通る過程
で、偏光板４０を通って入射したときの直線偏光に近い
直線偏光状の光となる。
色、つまり液晶セル３０の液晶分子３８ａがツイスト配
向状態にあるときの表示色は“青”である。また、位相
板４０のリタデーションＲｅが４００ｎｍ、偏光板４０
の透過軸４０ａと位相板４０の遅相軸４０ａとのずれ角
ψが４５°であるため、液晶セル３０に液晶分子３８ａ
が垂直に立上り配向する電圧を印加したとき、つまり、
液晶セル３０による偏光作用が無くなって、透過光が位
相板４０による偏光作用だけを受けるときは、位相板４
０を反射板４２側に向かって通る過程で楕円偏光となっ
た光が、位相板４０を偏光板４１側に向かって通る過程
で、偏光板４０を通って入射したときの直線偏光に近い
直線偏光状の光となる。
【００４１】このため、このカラー液晶表示装置は、液
晶分子３８ａがほぼ垂直に立上り配向する電圧最大状態
での最終表示色は“ほぼ白”であり、電圧を高くしてい
くのにともなう表示色の変化は、青（初期表示色）→黄
→青→ほぼ白（最終表示色）である。
晶分子３８ａがほぼ垂直に立上り配向する電圧最大状態
での最終表示色は“ほぼ白”であり、電圧を高くしてい
くのにともなう表示色の変化は、青（初期表示色）→黄
→青→ほぼ白（最終表示色）である。
【００４２】したがって、上記カラー液晶表示装置は、
液晶セル３０への印加電圧を制御することによって、そ
の表示色を上記各色に任意に変えることができる。ま
た、上記カラー液晶表示装置は、液晶分子をツイスト配
向させた１つの液晶セル３０と、１枚の位相板４０と、
１枚の偏光板４１と、１枚の反射板４２との４つの要素
だけで構成されるものであるから、構成が簡単で、低コ
ストに得ることができる。
液晶セル３０への印加電圧を制御することによって、そ
の表示色を上記各色に任意に変えることができる。ま
た、上記カラー液晶表示装置は、液晶分子をツイスト配
向させた１つの液晶セル３０と、１枚の位相板４０と、
１枚の偏光板４１と、１枚の反射板４２との４つの要素
だけで構成されるものであるから、構成が簡単で、低コ
ストに得ることができる。
【００４３】なお、上記実施例では、偏光板４１の透過
軸４１ａと位相板４０の遅相軸４０ａとのずれ角ψを４
５°としたが、このずれ角ψは、４５°に限らず任意に
選ぶことができる。ただし、位相板４０による着色効果
を十分に得るには、前記ずれ角ψを４５±５°とするの
が望ましい。
軸４１ａと位相板４０の遅相軸４０ａとのずれ角ψを４
５°としたが、このずれ角ψは、４５°に限らず任意に
選ぶことができる。ただし、位相板４０による着色効果
を十分に得るには、前記ずれ角ψを４５±５°とするの
が望ましい。
【００４４】また上記実施例では、位相板４０を液晶セ
ル３０と偏光板４１との間に配置したが、前記位相板４
０は、液晶セル３０と反射板４２との間に配置してもよ
く、また液晶セル３０は、液晶分子を１８０〜２７０°
のツイスト角でツイスト配向させたＳＴＮ（スーパー・
ツイステッド・ネマティック）型のものでもよい。
ル３０と偏光板４１との間に配置したが、前記位相板４
０は、液晶セル３０と反射板４２との間に配置してもよ
く、また液晶セル３０は、液晶分子を１８０〜２７０°
のツイスト角でツイスト配向させたＳＴＮ（スーパー・
ツイステッド・ネマティック）型のものでもよい。
【００４５】
【発明の効果】本発明のカラー液晶表示装置は、透明電
極を形成した一対の透明基板間に液晶を封入しその分子
を両基板間においてツイスト配向させた液晶セルと、１
枚の位相板と、１枚の偏光板と、反射板とを備え、前記
偏光板を前記液晶セルの表面側に配置し、前記反射板を
前記液晶セルの裏面側に配置するとともに、前記偏光板
と反射板のいずれかと前記液晶セルとの間に前記位相板
を配置してなり、かつ、前記偏光板の透過軸を前記位相
板の遅相軸に対して所定角度斜めにずらしたものである
から、カラーフィルタを用いずに透過光を着色して光の
透過率を高くし、表示の明るさを十分高くすることがで
きる。
極を形成した一対の透明基板間に液晶を封入しその分子
を両基板間においてツイスト配向させた液晶セルと、１
枚の位相板と、１枚の偏光板と、反射板とを備え、前記
偏光板を前記液晶セルの表面側に配置し、前記反射板を
前記液晶セルの裏面側に配置するとともに、前記偏光板
と反射板のいずれかと前記液晶セルとの間に前記位相板
を配置してなり、かつ、前記偏光板の透過軸を前記位相
板の遅相軸に対して所定角度斜めにずらしたものである
から、カラーフィルタを用いずに透過光を着色して光の
透過率を高くし、表示の明るさを十分高くすることがで
きる。
【図１】本発明の一実施例によるカラー液晶表示装置の
断面図。
断面図。
【図２】本発明の一実施例による液晶セルの液晶分子配
向方向と位相板の遅相軸と偏光板の透過軸とを示す平面
図。
向方向と位相板の遅相軸と偏光板の透過軸とを示す平面
図。
【図３】本発明の一実施例によるカラー液晶表示装置の
ＣＩＥ色度図。
ＣＩＥ色度図。
【図４】従来のカラー液晶表示装置の断面図。
３０…液晶セル ３１，３２…透明基板 ３１ａ，３２ａ…液晶分子配向方向 ３３，３４…透明電極 ３５，３６…配向膜 ３８…液晶 ３８ａ…液晶分子 ４０…位相板 ４０ａ…遅相軸 ４１…偏光板 ４１ａ…透過軸 ４２…反射板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/139 G02F 1/1335 G02F 1/13363
Claims (2)
- 【請求項１】透明電極を形成した一対の透明基板間に液
晶を封入し、その分子を両基板間においてツイスト配向
させた液晶セルと、前記液晶セルの表面側に配置された
一枚の偏光板と、前記液晶セルの裏側に配置された反射
板と、前記偏光板と反射板のいずれかと前記液晶セルと
の間に配置された位相板とを備え、前記偏光板は、その
偏光板、位相板および前記液晶セルを透過して楕円偏光
に偏光された光が前記反射板により反射されて再び前記
液晶セルと位相板により偏光状態を変えて前記偏光板に
入射する光のうち、前記液晶セルの偏光作用に応じた波
長帯域の着色光を透過させるために、その透過軸を前記
位相板の遅相軸に対して所定の角度斜めにずらして配置
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】偏光板の透過軸と位相板の遅相軸とのずれ
角は４５±５°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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09431293A JP3289392B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | カラー液晶表示装置 |
| US08/209,833 US5583678A (en) | 1993-03-12 | 1994-03-11 | Color liquid crystal display apparatus |
| CN94102311A CN1071026C (zh) | 1993-03-12 | 1994-03-12 | 彩色液晶显示装置 |
| KR1019940004946A KR0158030B1 (ko) | 1993-03-12 | 1994-03-12 | 컬러액정표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09431293A JP3289392B2 (ja) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | カラー液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308479A JPH06308479A (ja) | 1994-11-04 |
| JP3289392B2 true JP3289392B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=14106765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09431293A Expired - Fee Related JP3289392B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-04-21 | カラー液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3289392B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2728059B2 (ja) * | 1995-10-06 | 1998-03-18 | 日本電気株式会社 | 反射型液晶表示装置 |
| JP3240125B2 (ja) * | 1998-08-24 | 2001-12-17 | 松下電器産業株式会社 | 反射型液晶表示素子 |
-
1993
- 1993-04-21 JP JP09431293A patent/JP3289392B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06308479A (ja) | 1994-11-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |