JP3289419B2 - カラー液晶表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は着色した表示が得られる
カラー液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、着色した表示が得られるカラー液
晶表示装置としては、カラーフィルタを用いて透過光を
着色するものが利用されている。このカラー液晶表示装
置は、カラーフィルタを備えた液晶セルとこの液晶セル
を挟んで配置された一対の偏光板とからなっており、前
記液晶セルとしては一般に、透明電極を形成した一対の
透明基板間に液晶を封入しこの液晶の分子を両基板間に
おいてほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向させたＴ
Ｎ型の液晶セルが用いられ、一対の偏光板は、その透過
軸を互いにほぼ直交させるかあるいはほぼ平行にして設
けられている。

【０００３】

【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。

【０００４】これは、カラーフィルタでの光の吸収によ
るものであり、カラーフィルタは、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
フィルタを通った着色光が、カラーフィルタに入射する
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。

【０００５】なお、液晶表示装置には、その裏面側に配
置されるバックライトからの光を利用して表示する透過
型のものと、外光を利用し液晶表示装置を通った光を裏
面側に配置した反射板で反射させて表示する反射型のも
のとがあるが、従来のカラー液晶表示装置を反射型とす
ると、その表面側から入射し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。

【０００６】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。

【０００７】

【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
封入しこの液晶の分子を両基板間においてほぼ９０°の
ツイスト角でツイスト配向させた液晶セルと、位相差板
と、３枚の第１乃至第３の偏光板とを、第１の偏光板、
液晶セル、第２の偏光板、位相差板、第３の偏光板の順
に積層してなり、かつ、少なくとも前記第１の偏光板と
第２の偏光板はその透過軸を互いに直交させるかあるい
はほぼ平行にして配置するとともに、前記位相差板は前
記第２の偏光板又は前記第３の偏光板を出射した直線偏
光を楕円偏光にし、この楕円偏光のうち特定偏光成分の
波長光を出射側の偏光板から着色光として出射させるた
めに、その遅相軸を前記第２の偏光板と第３の偏光板の
透過軸に対し所定角度斜めにずらして設けたことを特徴
とする。

【０００８】また、第２の発明は、上記液晶セルと、位
相差板と、２枚の第１乃至第２の偏光板と、反射板と
を、反射板、位相差板、第１の偏光板、液晶セル、第２
の偏光板の順に積層してなり、かつ、前記第１の偏光板
と第２の偏光板はそれぞれその透過軸を互いに直交させ
るかあるいはほぼ平行にして設けるとともに、前記位相
差板は、前記第１の偏光板を出射した直線偏光を楕円偏
光にし前記反射板で反射された楕円偏光のうち特定偏光
成分の波長光を前記第１の偏光板から着色光として出射
させるために、その遅相軸を前記第１の偏光板の透過軸
に対し所定角度斜めにずらして設けたことを特徴とす
る。なお、上記第１及び第２の発明において、上記偏光
板の透過軸と位相差板の遅相軸とのずれ角は４５±５°
であるのが望ましい。

【０００９】

【作用】本発明は、液晶セルへの電圧の印加により光の
透過を制御するとともに、位相差板の偏光作用を利用し
て透過光を着色するものであり、第１の発明のカラー液
晶表示装置においては、位相差板を挟む第２と第３の偏
光板のうちの一方の偏光板を通って入射した直線偏光
が、位相差板を通る過程でその偏光作用により偏光状態
を変えられて他方の偏光板に入射し、その光のうち、前
記他方の偏光板を透過する偏光成分の波長光だけがこの
偏光板を透過して着色光になる。

【００１０】一方、液晶セルには、この液晶セルを挟む
第１と第２の偏光板のうちの一方の偏光板を通った直線
偏光が入射し、この液晶セルを通った光が他方の偏光板
に入射する。また、液晶セルの液晶分子の配向状態は、
両基板の電極間に印加される電圧に応じてツイスト配向
状態と立上がり配向状態とに変化し、液晶分子がツイス
ト配向しているときは液晶セルに入射した直線偏光が液
晶層において偏光方向をほぼ９０°旋光され、液晶分子
が立上がり配向したときは液晶セルに入射した直線偏光
が旋光作用を受けずに液晶セルを出射するため、これら
のうちの一方の光は前記他方の偏光板を透過し、他方の
光は前記他方の偏光板で吸収される。

【００１１】そして、この液晶表示装置を出射する光は
上記位相差板の偏光作用によって着色された光であるた
め、着色された明表示と、“黒”の暗表示とによるカラ
ー表示が得られる。

【００１２】また、第２の発明のカラー液晶表示装置
は、外部から入射する光を反射板で反射させて表示する
反射型のものであり、このカラー液晶表示装置において
は、位相差板を挟んで第１の偏光板と反射板とを配置し
ているため、第１の偏光板を通って入射した直線偏光が
位相差板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前記位相差板を通る過程で
さらに偏光状態を変えられて前記第１の偏光板に入射
し、その光のうち、第１の偏光板を透過する偏光成分の
波長光だけがこの偏光板を透過して着色光になる。

【００１３】そして、このカラー液晶表示装置において
は、前記反射板とは反対側に配置された第２の偏光板を
通って液晶セルに入射し、この液晶セルを通って上記第
１の偏光板に入射する光が、液晶セルの液晶分子配向状
態に応じて第１の偏光板を透過するかあるいは吸収さ
れ、この第１の偏光板を透過した透過光が、上記位相差
板を通って反射板で反射されるとともに再び位相差板を
通って前記第１の偏光板に入射し、この第１の偏光板を
透過した着色光が、液晶セルおよび第２の偏光板を通っ
て出射する。したがって、この液晶表示装置において
も、着色された明表示と、“黒”の暗表示とによるカラ
ー表示が得られる。

【００１４】すなわち、上記第１および第２の発明のカ
ラー液晶表示装置は、いずれも、位相差板の偏光作用を
利用してカラーフィルタを用いずに透過光を着色するも
のであり、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。

【００１５】なお、上記第１および第２の発明におい
て、上記偏光板の透過軸と位相差板の遅相軸とのずれ角
を４５±５°とすれば、位相差板の偏光作用による着色
効果を良好に得ることができる。

【００１６】

【実施例】

［第１の発明の実施例］以下、第１の発明の第１の実施
例を図１および図２を参照して説明する。なお、この実
施例のカラー液晶表示装置は反射型のものである。

【００１７】図１はカラー液晶表示装置の断面図であ
り、このカラー液晶表示装置は、１つのＴＮ型液晶セル
１０と、１枚の位相差板２０と、３枚の偏光板２１，２
２，２３と、１枚の反射板２４とで構成されている。こ
れらは、液晶表示装置の裏面側（図１において下側）か
ら、反射板２４、第１の偏光板（以下、下偏光板とい
う）２１、液晶セル１０、第２の偏光板（以下、中間偏
光板という）２２、位相差板２０、第３の偏光板（以
下、上偏光板という）２３の順に積層されている。

【００１８】上記液晶セル１０は、一般に用いられてい
るＴＮ型液晶セルと同様に、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１７を介して接合し、
この両基板１１，１２間のシール材１７で囲まれた領域
に液晶１８を封入したもので、両基板１１，１２上の水
平配向膜１５，１６は互いにほぼ直交する方向に配向処
理されており、液晶１８の分子は両基板１１，１２間に
おいてほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向されてい
る。なお、この液晶セル１０は、例えばセグメント表示
型のものであり、上基板１１に形成された透明電極１３
はコモン電極、下基板１２に形成された透明電極１４は
表示パターンに対応する形状の複数のセグメント電極で
ある。

【００１９】また、液晶セル１０を挟む下偏光板２１と
中間偏光板２２は、その透過軸を互いにほぼ直交させる
かあるいはほぼ平行にして配置されており、上記位相差
板２０は、その遅相軸を、位相差板２０を挟む上偏光板
２３と中間偏光板２２の透過軸２３ａ，２２ａに対し所
定角度斜めにずらして設けられている。

【００２０】図２は、上記液晶セル１０の液晶分子配向
方向と、各偏光板２１，２２，２３の透過軸と、位相差
板２０の遅相軸とを示す平面図であり、１１ａは液晶セ
ル１０の上基板１１側における液晶分子配向方向、１２
ａは液晶セル１０の下基板１２側における液晶分子配向
方向である。

【００２１】この図２のように、液晶セル１０の両基板
１１，１２側における液晶分子配向方向１１ａ，１２ａ
は互いにほぼ９０°ずれており、液晶１８の分子は、そ
のツイスト方向を図に矢印Ｔで示したように、下基板１
２側から上基板１１側に向かって図上右回りにほぼ９０
°のツイスト角でツイスト配向している。

【００２２】また、図２において、２１ａは下偏光板２
１の透過軸、２２ａは中間偏光板２２の透過軸、２３ａ
は上偏光板２３の透過軸であり、この実施例では、下偏
光板２１と中間偏光板２２とを、その透過軸２１ａ，２
２ａを互いに直交させて配置し、上偏光板２３は、その
透過軸２３ａを中間偏光板２２の透過軸２２ａと平行に
して配置している。

【００２３】なお、下偏光板２１および中間偏光板２２
の透過軸２１ａ，２２ａと、液晶セル１０の下基板１２
側および上基板１１側における液晶分子配向方向１２
ａ，１１ａとは、それぞれ、図２のように互いに直交す
るか、あるいは互いに平行になっている。

【００２４】さらに、図２において、２０ａは位相差板
２０の遅相軸を示しており、この実施例では、位相差板
２０を、その遅相軸２０ａを上偏光板２３の透過軸２３
ａに対し４５°斜めにずらして設けている。

【００２５】この実施例のカラー液晶表示装置は、液晶
セル１０への電圧の印加により光の透過を制御するとと
もに、位相差板２０の偏光作用を利用して透過光を着色
するものであり、外部から入射する光（自然光または照
明光源からの光）は、上偏光板２３と位相差板２０と中
間偏光板２２と液晶セル１０と下偏光板２１とを通って
反射板２４で反射され、再び下偏光板２１、液晶セル１
０、中間偏光板２２、位相差板２０、上偏光板２３を通
って表面側に出射する。

【００２６】このカラー液晶表示装置においては、位相
差板２０を挟む上偏光板２３と中間偏光板２２のうちの
上偏光板２３を通って入射した直線偏光が、位相差板２
０を通る過程でこの位相差板２２の偏光作用により偏光
状態を変えられて中間偏光板２２に入射し、その光のう
ち、前記中間偏光板２２を透過する偏光成分の波長光だ
けがこの中間偏光板２２を透過して着色光になる。

【００２７】この位相差板２０の偏光作用による透過光
の着色について説明すると、外部からの光は、上偏光板
２３により直線偏光されて位相差板２０に入射するが、
この位相差板２０の遅相軸２０ａは前記上偏光板２３の
透過軸２３ａ、つまりこの上偏光板２３を通った直線偏
光の偏光方向に対して斜めにずれているため、位相差板
２０に入射した直線偏光は、この位相差板２０を通る過
程で、上偏光板２３の透過軸２３ａに対する位相差板２
０の遅相軸２０ａのずれ角と、位相差板２０のリタデー
ションＲe の値に応じた偏光作用を受け、非直線偏光
（楕円偏光）となって位相差板２０を出射する。

【００２８】そして、位相差板２０による偏光作用を受
けて非直線偏光となった光が中間偏光板２２に入射する
と、この非直線偏光のうち、中間偏光板２２を透過する
偏光成分の波長光はこの中間偏光板２２を透過するが、
他の波長光は中間偏光板２２で吸収されるため、中間偏
光板２２を通った光（直線偏光）が着色光になる。

【００２９】一方、液晶セル１０には、この液晶セル１
０を挟む中間偏光板２２と下偏光板のうちの中間偏光板
２２を通った直線偏光が入射し、この液晶セル２０を通
った光が下偏光板２１に入射する。

【００３０】そして、液晶セル２０の液晶分子の配向状
態は、両基板１１，１２の電極１３，１４間に印加され
る電圧に応じて、初期のツイスト配向状態と、基板１
１，１２面に対してほぼ垂直に立上がる立上がり配向状
態とに変化し、液晶分子がツイスト配向しているとき
は、液晶セル１０に入射した直線偏光が液晶層において
偏光方向をほぼ９０°旋光され、液晶分子が立上がり配
向したときは、液晶セル１０に入射した直線偏光が旋光
作用を受けずに液晶セル１０を出射するため、これらの
うちの一方の光は下偏光板２１を透過し、他方の光は下
偏光板２１で吸収される。

【００３１】すなわち、この実施例では、下偏光板２１
と中間偏光板２２とをその透過軸２１ａ，２２ａを互い
に直交させて配置しているため、液晶セル１０において
偏光方向をほぼ９０°旋光された光は下偏光板２１を透
過し、旋光作用を受けずに液晶セル１０を出射した光
（中間偏光板２２を通った直線偏光と同じ光）は下偏光
板２１で吸収される。

【００３２】そして、上記下偏光板２１を透過した光
は、反射板２４で反射されて液晶表示装置の表面側に出
射するが、この出射光は、上記位相差板２０の偏光作用
によって着色された光であるため、着色された明表示
と、“黒”の暗表示とによるカラー表示が得られる。

【００３３】なお、この液晶表示装置では、反射板２４
で反射された光が液晶表示装置の表面側に出射する過程
で再び位相差板２０を通るが、反射板２４で反射された
光は、上述した位相差板２０の偏光作用により楕円偏光
となった光のうちの中間偏光板２２を透過した偏光成分
の波長光だけであり、この光が再度位相差板２０を通る
際に偏光作用を受けることはほとんどない。ただし、こ
の反射光のうち、その波長域の域端の極く僅かな波長成
分の光は、位相差板２０を通る過程で偏光されて上偏光
板２３で吸収されるため、上偏光板２３を透過して出射
する着色光は、反射板２４で反射された着色光より色純
度が良くなった光となる。

【００３４】このように、上記カラー液晶表示装置は、
カラーフィルタを用いずに透過光を着色するものであ
り、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。

【００３５】すなわち、従来のカラー液晶表示装置は、
カラーフィルタにより透過光を着色するものであるた
め、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、上記実施例のカラー液晶表示装
置では、このような光量の減少はほとんど生じない。

【００３６】このため、上記実施例のカラー液晶表示装
置は、反射型のものであるが、その表示の明るさは十分
であり、従来のカラー液晶表示装置に比べて、格段に明
るい着色表示が得られる。

【００３７】このカラー液晶表示装置における着色光の
色は、位相差板２０のリタデーションＲe と、上偏光板
２３の透過軸２３ａに対する位相差板２０の遅相軸２０
ａのずれ角と、中間偏光板２２の透過軸２２ａの方向と
によって決まり、例えば位相差板２０のリタデーション
Ｒe が４５０ｎｍ、上偏光板２３の透過軸２３ａに対す
る位相差板２０の遅相軸２０ａのずれ角が４５°、中間
偏光板２２の透過軸２２ａの方向が上偏光板２３の透過
軸２３ａと平行であるときの着色光は“青”である。

【００３８】そして、上記実施例の液晶表示装置は、液
晶セル１０を挟む下偏光板２１と中間偏光板２２の透過
軸２１ａ，２２ａを互いに直交させたネガ表示タイプの
ものであり、“青”の背景中に、表示パターンが“黒”
で表示されるため、表示のコントラストも良好である。

【００３９】なお、上記第１の実施例の液晶表示装置は
ネガ表示タイプのものであるが、上記カラー液晶表示装
置は、液晶セル１０を挟む下偏光板２１と中間偏光板２
２の透過軸２１ａ，２２ａを互いにほぼ平行にしたポジ
表示タイプのものであってもよい。

【００４０】図３は、第１の発明の第２の実施例を示
す、液晶セル１０の液晶分子配向方向と、各偏光板２
１，２２，２３の透過軸と、位相差板２０の遅相軸とを
示す平面図であり、この実施例は、液晶セル１０の両基
板１１，１２側における液晶分子配向方向１１ａ，１２
ａと、中間偏光板２２および上偏光板２３の透過軸２２
ａ，２３ａの向きと、位相差板２０の遅相軸２０ａの向
きを上記第１の実施例と同じにし、下偏光板２１の透過
軸２１ａを中間偏光板２２の透過軸２２ａと平行にした
ものである。

【００４１】すなわち、この第２の実施例のカラー液晶
表示装置はポジ表示タイプのものであり、例えば位相差
板２０のリタデーションＲe が４５０ｎｍである場合
は、“黒”の背景中に“青”の表示パターンが良好なコ
ントラストで表示される。

【００４２】さらに、上記第１および第２の実施例で
は、位相差板２０を挟んで配置する中間偏光板２２と上
偏光板２１の透過軸２２ａ，２３ａを互いに平行にして
いるが、この中間偏光板２２と上偏光板２１の透過軸２
２ａ，２３ａは互いにほぼ直交させてもよい。

【００４３】図４は、第１の発明の第３の実施例を示
す、液晶セル１０の液晶分子配向方向と、各偏光板２
１，２２，２３の透過軸と、位相差板２０の遅相軸とを
示す平面図であり、この実施例は、中間偏光板２２と上
偏光板２１の透過軸２２ａ，２３ａを互いにほぼ直交さ
せたものである。

【００４４】このカラー液晶表示装置はネガ表示タイプ
のものであり、この実施例では、液晶セル１０の両基板
１１，１２側における液晶分子配向方向１１ａ，１２ａ
と、下偏光板２１および中間偏光板２２の透過軸２１
ａ，２２ａの向きと、位相差板２０の遅相軸２０ａの向
きを上記第１の実施例と同じにし、上偏光板２３の透過
軸２３ａを中間偏光板２２の透過軸２２ａと直交させて
いる。

【００４５】この第３の実施例における着色光の色は、
例えば位相差板２０のリタデーションＲe が４５０ｎｍ
である場合で“橙”であり、“橙”の背景中に“黒”の
表示パターンが良好なコントラストで表示される。

【００４６】また、図５は、第１の発明の第４の実施例
を示す、液晶セル１０の液晶分子配向方向と、各偏光板
２１，２２，２３の透過軸と、位相差板２０の遅相軸と
を示す平面図であり、この実施例も、中間偏光板２２と
上偏光板２１の透過軸２２ａ，２３ａを互いにほぼ直交
させたものである。

【００４７】このカラー液晶表示装置はポジ表示タイプ
のものであり、この実施例では、液晶セル１０の両基板
１１，１２側における液晶分子配向方向１１ａ，１２ａ
と、下偏光板２１および中間偏光板２２の透過軸２１
ａ，２２ａの向きと、位相差板２０の遅相軸２０ａの向
きは上記第２の実施例と同じにし、上偏光板２３の透過
軸２３ａを中間偏光板２２の透過軸２２ａと平行にして
いる。

【００４８】この第４の実施例における着色光の色も、
例えば位相差板２０のリタデーションＲe が４５０ｎｍ
である場合で“橙”であり、この実施例では、“黒”の
背景中に“橙”の表示パターンが良好なコントラストで
表示される。

【００４９】なお、上記第１〜第４の実施例では、位相
差板２０を挟む中間偏光板２２と上偏光板２３の透過軸
２２ａ，２３ａを互いに直交させるかまたは平行にし、
位相差板２０の遅相軸２０ａを前記偏光板２２，２３の
透過軸２２ａ，２３ａに対し４５°の角度で斜めにずら
しているが、前記中間偏光板２２と上偏光板２３の透過
軸２２ａ，２３ａはそれぞれ任意の向きでよく、また、
上偏光板２３の透過軸２３ａに対する位相差板２０の遅
相軸２０ａのずれ角と、中間偏光板２２の透過軸２２ａ
に対する位相差板２０の遅相軸２０ａのずれ角も任意で
よい。

【００５０】ただし、上偏光板２３および中間偏光板２
２の透過軸２３ａ，２２ａに対する位相差板２０の遅相
軸２０ａのずれ角は、４５±５°の範囲が望ましく、こ
の範囲に前記ずれ角を選べば、位相差板２０の偏光作用
による着色効果を良好に得ることができる。

【００５１】また、上記各実施例では、下偏光板２１と
中間偏光板２２との間に液晶セル１０を設け、中間偏光
板２２と上偏光板２３との間に位相差板２０を設けてい
るが、液晶セル１０と位相差板２０とはその配置を逆に
してもよく、その場合も、少なくとも液晶セルを挟む第
１の偏光板と第２の偏光板をその透過軸を互いにほぼ直
交させるかあるいはほぼ平行にして配置し、位相差板は
その遅相軸をこの位相差板を挟む第２の偏光板と第３の
偏光板の透過軸に対し所定角度（望ましくは４５±５
°）斜めにずらして設ければよい。

【００５２】さらに、上記実施例のカラー液晶表示装置
は、その裏面側に反射板２４を配置した反射型のもので
あるが、第１の発明は、透過型のカラー液晶表示装置に
も適用できる。

【００５３】［第２の発明の実施例］次に、第２の発明
の一実施例を図６および図７を参照して説明する。図６
はカラー液晶表示装置の断面図であり、このカラー液晶
表示装置は、１つのＴＮ型液晶セル１０と、１枚の位相
差板２０と、２枚の偏光板２１，２２と、１枚の反射板
２４とで構成されている。これらは、液晶表示装置の裏
面側（図１において下側）から、反射板２４、位相差板
２０、第１の偏光板（以下、下偏光板という）２１、液
晶セル１０、第２の偏光板（以下、上偏光板という）２
２の順に積層されている。なお、上記液晶セル１０は、
図１に示したものと同じ構成のものであるから、その説
明は図に同符号を付して省略する。

【００５４】そして、上記２枚の偏光板２１，２２はそ
れぞれその透過軸を互いにほぼ直交させるかあるいはほ
ぼ平行にして設けられており、位相差板２０はその遅相
軸を下偏光板２１の透過軸に対し所定角度斜めにずらし
て設けられている。

【００５５】図７は、上記液晶セル１０の液晶分子配向
方向と、各偏光板２１，２２，２３の透過軸と、位相差
板２０の遅相軸とを示す平面図であり、１１ａは液晶セ
ル１０の上基板１１側における液晶分子配向方向、１２
ａは液晶セル１０の下基板１２側における液晶分子配向
方向である。

【００５６】この図７のように、液晶セル１０の両基板
１１，１２側における液晶分子配向方向１１ａ，１２ａ
は互いにほぼ９０°ずれており、液晶１８の分子は、そ
のツイスト方向を図に矢印Ｔで示したように、下基板１
２側から上基板１１側に向かって図上右回りにほぼ９０
°のツイスト角でツイスト配向している。

【００５７】また、図７において、２１ａは下偏光板２
１の透過軸、２２ａは上偏光板２２の透過軸であり、こ
の実施例では、下偏光板２１と上偏光板２２とを、その
透過軸２１ａ，２２ａを互いに直交させて配置して配置
している。

【００５８】なお、下偏光板２１および上偏光板２２の
透過軸２１ａ，２２ａと、液晶セル１０の下基板１２側
および上基板１１側における液晶分子配向方向１２ａ，
１１ａとは、それぞれ、図７のように互いに平行になっ
ているか、あるいは互いに直交している。

【００５９】さらに、図７において、２０ａは位相差板
２０の遅相軸を示しており、この実施例では、位相差板
２０を、その遅相軸２０ａを下偏光板２１の透過軸２１
ａに対し４５°斜めにずらして設けている。

【００６０】このカラー液晶表示装置は、その表面側か
ら入射する光（自然光または照明光源からの光）を反射
板２４で反射させて表示する反射型のものであり、液晶
セル１０への電圧の印加により光の透過を制御するとと
もに、位相差板２０の偏光作用を利用して透過光を着色
する。

【００６１】この液晶表示装置においては、外部から入
射する光が、反射板２４とは反対側に配置された上偏光
板２２を通って液晶セル１０に入射し、この液晶セル１
０を通って下偏光板２１に入射する光が、液晶セル１０
の液晶分子配向状態に応じて下偏光板２１を透過するか
あるいは吸収される。

【００６２】また、上記下偏光板２１を透過した透過光
は、位相差板２０を通って反射板２４で反射されるとと
もに再び位相差板２０を通って前記下偏光板２１に入射
し、この下偏光板２１を透過した光が着色光になる。

【００６３】すなわち、この液晶表示装置においては、
下偏光板２１を通って位相差板２０に入射した直線偏光
が、位相差板２０を通る過程でこの位相差板２２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２４
で反射され再び位相差板２０を通る過程でさらに偏光状
態を変えられて下偏光板２１に入射し、その光のうち、
前記下偏光板２１を透過する偏光成分の波長光だけがこ
の下偏光板２１を透過して着色光になり、この着色光が
液晶セル１０および上偏光板２２を通って液晶表示装置
の表面側に出射して、着色された明表示と、“黒”の暗
表示とによるカラー表示が得られる。

【００６４】このように、上記カラー液晶表示装置は、
カラーフィルタを用いずに透過光を着色するものであ
り、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、反射型のものであっても光の透過率が
高く、従来のカラー液晶表示装置に比べて格段に明るい
着色表示が得られる。

【００６５】このカラー液晶表示装置における着色光の
色は、位相差板２０のリタデーションＲe と、下偏光板
２１の透過軸２１ａに対する位相差板２０の遅相軸２０
ａのずれ角とによって決まり、例えば下偏光板２１の透
過軸２１ａに対する位相差板２０の遅相軸２０ａのずれ
角を４５°であるときは、位相差板２０のリタデーショ
ンＲe がＲe ＝４５０ｎｍの場合で“青”、Ｒe ＝５５
０ｎｍの場合で“緑”である。

【００６６】そして、上記実施例の液晶表示装置は、液
晶セル１０を挟む下偏光板２１と上偏光板２２の透過軸
２１ａ，２２ａを互いに直交させたネガ表示タイプのも
のであり、“青”または“緑”の背景中に、表示パター
ンが“黒”で表示されるため、表示のコントラストも良
好である。

【００６７】なお、上記実施例の液晶表示装置はネガ表
示タイプのものであるが、上記カラー液晶表示装置は、
液晶セル１０を挟む下偏光板２１と上偏光板２２の透過
軸２１ａ，２２ａを互いにほぼ平行にしたポジ表示タイ
プのものであってもよい。

【００６８】また、上記実施例では、位相差板２０の遅
相軸２０ａを下偏光板２１の透過軸２１ａに対し４５°
の角度で斜めにずらしているが、この下偏光板２１の透
過軸２１ａに対する位相差板２０の遅相軸２０ａのずれ
角は任意でよい。ただし、位相差板２０の偏光作用によ
る着色効果を良好に得るには、下偏光板２１の透過軸２
１ａに対する位相差板２０の遅相軸２０ａのずれ角を４
５±５°の範囲に選ぶのが望ましい。

【００６９】

【発明の効果】第１の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この
液晶の分子を両基板間においてほぼ９０°のツイスト角
でツイスト配向させた液晶セルと、位相差板と、３枚の
第１乃至第３の偏光板とを、第１の偏光板、液晶セル、
第２の偏光板、位相差板、第３の偏光板の順に積層して
なり、かつ、少なくとも前記第１の偏光板と第２の偏光
板はその透過軸を互いに直交させるかあるいはほぼ平行
にして配置するとともに、前記位相差板は前記第２の偏
光板又は前記第３の偏光板を出射した直線偏光を楕円偏
光にし、この楕円偏光のうち特定偏光成分の波長光を出
射側の偏光板から着色光として出射させるために、その
遅相軸を前記第２の偏光板と第３の偏光板の透過軸に対
し所定角度斜めにずらして設けたものであるから、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。

【００７０】また、第２の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
しこの液晶の分子を両基板間においてほぼ９０°のツイ
スト角でツイスト配向させた液晶セルと、位相差板と、
２枚の第１乃至第２の偏光板と、反射板とを、反射板、
位相差板、第１の偏光板、液晶セル、第２の偏光板の順
に積層してなり、かつ、前記第１の偏光板と第２の偏光
板はそれぞれその透過軸を互いに直交させるかあるいは
ほぼ平行にして設けるとともに、前記位相差板は、前記
第１の偏光板を出射した直線偏光を楕円偏光にし前記反
射板で反射された楕円偏光のうち特定偏光成分の波長光
を前記第１の偏光板から着色光として出射させるため
に、その遅相軸を前記第１の偏光板の透過軸に対し所定
角度斜めにずらして設けたものであるから、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の第１の実施例を示すカラー液晶表
示装置の断面図。

【図２】同じく、液晶セルの液晶分子配向方向と、各偏
光板の透過軸と、位相差板の遅相軸とを示す平面図。

【図３】第１の発明の第２の実施例を示す、液晶セルの
液晶分子配向方向と、各偏光板の透過軸と、位相差板の
遅相軸とを示す平面図。

【図４】第１の発明の第３の実施例を示す、液晶セルの
液晶分子配向方向と、各偏光板の透過軸と、位相差板の
遅相軸とを示す平面図。

【図５】第１の発明の第４の実施例を示す、液晶セルの
液晶分子配向方向と、各偏光板の透過軸と、位相差板の
遅相軸とを示す平面図。

【図６】第２の発明の一実施例を示すカラー液晶表示装
置の断面図。

【図７】同じく、液晶セルの液晶分子配向方向と、各偏
光板の透過軸と、位相差板の遅相軸とを示す平面図。

【符号の説明】

１０…液晶セル １１，１２…透明基板 １１ａ…上基板側における液晶分子配向方向 １２ａ…下基板側における液晶分子配向方向 １３，１４…透明電極 １５，１６…配向膜 １８…液晶 ２０…位相差板 ２０ａ…遅相軸 ２１，２２，２３…偏光板 ２１ａ，２２ａ，２３ａ…透過軸 ２４…反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−9319（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−59702（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−104123（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−97121（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−277884（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−65319（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/139 G02F 1/1335 G02F 1/13363

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明電極を形成した一対の透明基板間に液
   晶を封入しこの液晶の分子を両基板間においてほぼ９０
   °のツイスト角でツイスト配向させた液晶セルと、位相
   差板と、３枚の第１乃至第３の偏光板とを、第１の偏光
   板、液晶セル、第２の偏光板、位相差板、第３の偏光板
   の順に積層してなり、かつ、少なくとも前記第１の偏光
   板と第２の偏光板はその透過軸を互いにほぼ直交させる
   かあるいはほぼ平行にして配置するとともに、前記位相
   差板は前記第２の偏光板又は前記第３の偏光板を出射し
   た直線偏光を楕円偏光にし、この楕円偏光のうち特定偏
   光成分の波長光を出射側の偏光板から着色光として出射
   させるために、その遅相軸を前記第２の偏光板と第３の
   偏光板の透過軸に対し所定角度斜めにずらして設けたこ
   とを特徴とするカラー液晶表示装置。
2. 【請求項２】透明電極を形成した一対の透明基板間に液
   晶を封入しこの液晶の分子を両基板間においてほぼ９０
   °のツイスト角でツイスト配向させた液晶セルと、位相
   差板と、２枚の第１乃至第２の偏光板と、反射板とを、
   反射板、位相差板、第１の偏光板、液晶セル、第２の偏
   光板の順に積層してなり、かつ、前記第１の偏光板と第
   ２の偏光板はそれぞれその透過軸を互いに直交させるか
   あるいはほぼ平行にして設けるとともに、前記位相差板
   は、前記第１の偏光板を出射した直線偏光を楕円偏光に
   し前記反射板で反射された楕円偏光のうち特定偏光成分
   の波長光を前記第１の偏光板から着色光として出射させ
   るために、その遅相軸を前記第１の偏光板の透過軸に対
   し所定角度斜めにずらして設けことを特徴とするカラー
   液晶表示装置。
3. 【請求項３】偏光板の透過軸と位相差板の遅相軸とのず
   れ角は４５±５°であることを特徴とする請求項１また
   は請求項２に記載のカラー液晶表示装置。