JP3295600B2 - カラー液晶表示パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、カラー液晶表示
パネルに関し、より詳しくは、カラーフィルターを用い
ずにカラー表示できるカラー液晶表示パネルに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の着色した表示が得られるカラー液
晶表示パネルは、カラーフィルター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
っている。カラーフィルターは、上記液晶セルの一方の
基板に設けられており、基板上にカラーフィルターさら
にその上に透明電極が形成される。液晶セルは、ツイス
ト配向処理が施され、電圧を印加するか、無印加である
かで、液晶層は立ち上がり配向をするか、ツイスト配向
のままであるかの２つの状態をとる。これに偏光板を組
み合わせることにより、入射光を透過させてカラーフィ
ルターにより着色された色の明表示となるか、入射光が
遮断されて暗（黒）表示となる。

【０００３】しかし、カラーフィルターを用いたカラー
液晶表示パネルは、カラーフィルターでの光の吸収によ
り光の透過率が低く、表示が暗いという問題点を持って
いる。そこで、カラーフィルターを用いずに、液晶セル
の液晶層の複屈折と偏光板とによって光を着色するカラ
ー液晶表示装置（特開平０６−３０８４８１号公報）
や、液晶層だけでなく一軸位相差板の複屈折も利用する
カラー液晶表示装置（特開平０６−３０１００６号公
報）、さらに位相差板として捻れ位相差板を利用するカ
ラー液晶表示装置（特開平０７−５４５７号公報）が提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶セ
ルの液晶層の複屈折と偏光板とによって光を着色するカ
ラー液晶表示装置（特開平０６−３０８４８１号公報）
は、光の透過率が高く表示が明るいものの、表示できる
色数が少なく、白色が色づくという問題があった。ま
た、液晶層だけでなく一軸位相差板の複屈折も利用する
カラー液晶表示装置（特開平０６−３０１００６号公
報）も、表示できる色数が少なく、白色がやや色づき、
色純度が低いという問題があった。さらに、位相差板と
して捻れ位相差板を利用するカラー液晶表示装置（特開
平０７−５４５７号公報）は、マトリクス駆動におい
て、デューティー数が稼げないことが問題であった。

【０００５】この発明は、前記従来の問題を解決するた
め、カラーフィルターを用いずに透過光を着色し、白色
の色づきを抑え、表示できる色数が多く色純度の良い、
高デューティー化が可能なカラー液晶表示パネルを提供
することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】請求項１記載のカラー液晶表示パネルは、
対向面に透明電極が形成された上下電極基板間に液晶を
挟持してなる液晶セルと、液晶セルを挟んで配置された
一対の偏光板と、液晶セルと一方の偏光板との間に配置
された捻れ位相差板とからなり、液晶の分子を上下電極
基板間で１８０゜〜２６０゜ツイスト配向させ、液晶の
光学異方性△ｎ_LCと液晶の液晶層厚ｄ_LC（μｍ）との積
△ｎ_LC・ｄ_LCを１．２μｍ〜２．０μｍの範囲とし、捻
れ位相差板を形成する高分子液晶層の中央部分液晶層が
１０゜〜２０゜のプレチルト角を有し、捻れ位相差板の
屈折率異方性△ｎ_TFと板厚ｄ_TFとの積△ｎ_TF・ｄ_TFを、
液晶セルの△ｎ_LC・ｄ_LC−（０．１μｍ〜０．４μｍ）
とし、当該捻れ方向を液晶セルの液晶層と逆捻れとし、
捻れ角を液晶セルの液晶層と等しくしたことを特徴とす
るものである。なお、パネルの構成は、透過型のカラー
液晶表示パネルにも、反射型のカラー液晶表示パネルに
も適用できるもので、反射型パネルに適用する場合は、
裏面側の偏光板の外面に反射板を設ける。

【００１１】請求項１記載のカラー液晶表示パネルによ
ると、液晶分子を１８０゜〜２６０゜のツイスト角でツ
イスト配向させ、液晶の光学異方性△ｎ_LCと液晶の液晶
層厚ｄ_LC（μｍ）との積△ｎ_LC・ｄ_LCを１．２μｍ〜
２．０μｍとし、液晶セルと一方の偏光板との間に配置
された捻れ位相差板の屈折率異方性△ｎ_TFと板厚ｄ_TFと
の積△ｎ_TF・ｄ_TFを、液晶セルの△ｎ_LC・ｄ_LC−（０．
１μｍ〜０．４μｍ）とし、高分子液晶層の中央部分の
高分子液晶層が１０゜〜２０゜のプレチルト角を有し、
高分子液晶層は液晶層と逆捻れで、捻れ角を液晶層と等
しくすることにより、マトリクス駆動のオフ電圧印加時
の液晶層を捻れ位相差板が光学的にほぼ完全に補償する
構成となっているため、オフ電圧印加時にパネル表示色
を白色に近い無彩色にすることができ、高デューティー
化が可能となる。また、さらに電圧をかけることにより
着色光の色が変化し、表示できる色数が多く、かつ色純
度の良い赤，青，緑色を実現できる。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【発明の実施の形態】第１の提案の形態この発明の実施の形態を説明するに先立って、本発明者
らによる提案の形態について説明する。 この提案の形態
のカラー液晶表示パネルは、捻れ位相差板の複屈折によ
って透過光を着色するとともに、この捻れ位相差板の複
屈折と、液晶分子をツイスト配向させている液晶の複屈
折とによって透過光を他の色に着色するものである。

【００１７】液晶セルの電極間に電圧を印加していない
状態では、一方の偏光板を通って入射した直線偏光が、
ツイスト配向させた液晶分子の複屈折と捻れ位相差板の
複屈折とにより楕円偏光となり、他方の偏光板を透過す
ると、ほぼ無着色光になる。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対応して液晶
セルでの複屈折が変化するため、捻れ位相差板と液晶セ
ルとの両方の複屈折により電圧無印加状態とは異なる偏
光状態の光となって他方の偏光板に入射し、着色光の色
が変化する。

【００１８】さらに、電圧を印加して液晶分子が基板面
に対してほぼ垂直に立ち上がると、液晶セルによる複屈
折がほとんどなくなって、一方の偏光板を通って入射し
てきた直線偏光は、捻れ位相差板の複屈折のみによる楕
円偏光となって他方の偏光板に入射し、着色光となる。
一方の偏光板に入射する光が、他方の偏光板出射後と同
じ直線偏光であれば、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る。また、他方
の偏光板に入射する光が楕円偏光であるときは、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他方の
偏光板を透過して、この出射光がその波長帯域に対応し
た着色光になる。

【００１９】この他方の偏光板を通って出射する光の波
長帯域は、前記偏光板に入射する楕円偏光の偏光状態に
よって異なるため、液晶セルへの印加電圧を制御して前
記楕円偏光の偏光状態を変化させてやれば、上記着色光
の色を変化させることができる。さらに、裏面側の偏光
板の外面に反射板を設けた場合も、表面側からの入射光
は、一方の偏光板と位相差板と液晶セルと他方の偏光板
を通って反射板で反射されて、再び前記他方の偏光板、
液晶セル、位相差板、一方の偏光板を通って出射する。
このとき、偏光が反射板で反射されて再び液晶セルを通
る過程でその偏光状態がさらに変化する。

【００２０】本構成では、液晶の分子を上下電極基板間
で１８０゜〜２６０゜ツイスト配向させ、液晶の光学異
方性△ｎ_LCと液晶の液晶層厚ｄ_LC（μｍ）との積△ｎ_LC
・ｄ _LCを１．２μｍ〜２．０μｍの範囲とし、液晶セル
と一方の偏光板との間に配置された捻れ位相差板の屈折
率異方性△ｎ_TFと板厚ｄ_TFとの積△ｎ_TF・ｄ_TFは、液晶
セルの△ｎ_LC・ｄ_LC−（０．１μｍ〜０．４μｍ）と
し、捻れ方向は液晶層と逆捻れとすることにより、マト
リクス駆動時のオフ電圧印加時に、一方の偏光板に入射
する光が他方の偏光板出射後に近い直線偏光となるの
で、白色に近い色を表示でき、マトリクス駆動において
高デューティー化が図れる。また、さらに電圧をかける
ことにより着色光の色が変化し、色純度の良い赤，青，
緑色を実現できる。

【００２１】さらに、液晶の分子を上下電極基板間で２
３０゜〜２６０゜ツイスト配向させ、液晶の光学異方性
△ｎ_LCと液晶の液晶層厚ｄ_LC（μｍ）との積△ｎ_LC・ｄ
_LCを１．７μｍ±０．０５μｍとし、液晶セルと一方の
偏光板との間に配置された捻れ位相差板の屈折率異方性
△ｎ_TFと板厚ｄ_TFとの積△ｎ_TF・ｄ_TFは、液晶セルの△
ｎ_LC・ｄ_LC−（０．１μｍ±０．０５μｍ）とし、捻れ
方向は液晶層と逆捻れで１００゜〜３００゜とした場
合、マトリクス駆動時のオフ電圧印加時に、一方の偏光
板に入射する光が他方の偏光板出射後とほぼ等しい直線
偏光となるので、白色により近い色を表示でき、マトリ
クス駆動において高デューティー化が図れる。また、さ
らに電圧をかけることにより着色光の色が変化し、色純
度の良い赤，青，緑色を実現できる。

【００２２】以下、図１ないし図３を参照して具体例を
挙げて説明する。図１は本提案の形態のカラー液晶表示
パネルの断面図である。このカラー液晶表示パネルは、
液晶分子６をツイスト配向させた１つの液晶セル１と、
液晶セル１を挟んで配置された一対の偏光板７，８と、
液晶セル１と表面側の偏光板７との間に配置された捻れ
位相差板９とからなる。

【００２３】液晶セル１は、単純マトリクス型であり、
表面側透明基板２上の電極３は互いに平行に形成された
複数本の走査電極からなり、裏面側透明基板４上の電極
５は前記走査電極と直交する方向に形成された複数本の
信号電極の上に配向膜を塗布してなる。そして、両基板
２，４間に粒径８．５μｍのスペーサー（図示せず）を
散布し、周辺部にシール剤（図示せず）を印刷した後貼
り合わせる。さらに、カイラルピッチ１４．２μｍのト
ラン系ネマティック液晶（△ｎ_LC＝０．２）を真空注入
後、封止する。なお、液晶層の△ｎ_LC・ｄ_LCは１．７０
μｍとした。

【００２４】図２は、上記液晶セル１の液晶分子配向方
向１０，１１と、捻れ位相差板９の表面，裏面側の遅相
軸方向１３，１４と、一対の偏光板７，８の透過軸１
５，１６とを示す平面図である。表面側透明基板２の液
晶分子配向方向１０と基準線１２との角度をθ１＝３２
５゜、裏面側透明基板４の液晶分子配向方向１１と基準
線１２との角度をθ２＝３５゜とし、裏面側から表面側
に向かって液晶分子６をほぼ２５０゜のツイスト角で左
捻れにツイスト配向させた。捻れ位相差板９の表面側の
遅相軸方向１３と基準線１２との角度をψ１＝１２５
゜、裏面側の遅相軸方向１４と基準線１２との角度をψ
２＝５５゜とし、裏面側から表面側に向かって高分子液
晶層をほぼ２５０゜のツイスト角で右捻れにツイスト配
向させ、△ｎ_TF・ｄ_TF＝１．６μｍとした。この捻れ位
相差板９の△ｎ_TF・ｄ_TFは、液晶セル１の△ｎ_LC・ｄ_LC
−（０．１μｍ±０．０５μｍ）の範囲内とした。表面
側偏光板７の透過軸１５と基準線１２との角度をξ１＝
１７０゜、裏面側偏光板８の透過軸１６と基準線１２と
の角度をξ２＝１７０゜とした。

【００２５】上記構成のカラー液晶表示パネルにバック
ライトを設置し、（１／６０）〜（１／８０）デューテ
ィー、（１／９）〜（１／１０）バイアスで電圧駆動さ
せ、各階調はフレームレートコントロール法により制御
した。電圧を印加した際のパネル表示色の色変化を示す
ＣＩＥ色度図を図３に示す。従来のカラー液晶表示パネ
ル（特開平７−５４５７号公報）におけるＣＩＥ色度座
標（ｘ，ｙ）は、白色（０．３４，０．３３）、赤色
（０．５８，０．３９）、青色（０．１６，０．０
４）、緑色（０．２９，０．３７）であるが、図３よ
り、本提案の形態のパネル構成とすることによって、オ
フ電圧印加時のＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）が（０．３
３，０．３３）であり、従来パネルよりＤ６５白色光源
（０．３１２７，０．３２９１）に近く、赤色（０．５
８，０．３５）、青色（０．１５，０．０５）、緑色
（０．２１，０．４５）と色純度のよいカラー液晶表示
パネルを提供できる。

【００２６】また、従来のカラー液晶表示パネル（特開
平７−５４５７号公報）では、無印加時の液晶層と捻れ
位相差板とが光学的に補償される構成となっているた
め、パネル表示色が無彩色となるのは無印加時であり、
マトリクス駆動のオフ電圧時にはやや着色した暗い表示
となり、しきい値特性も悪い。本提案の形態では、マト
リクス駆動のオフ電圧印加時の液晶層と捻れ位相差板と
が光学的に補償される構成となっているため、オフ電圧
印加時にパネル表示色を無彩色にすることができ、高デ
ューティー化が可能となる。

【００２７】なお、本提案の形態では、液晶セル１とし
て液晶分子６のツイスト角をほぼ左捻れ２５０゜とし、
液晶層の△ｎ_LC・ｄ_LCを１．７０μｍとし、捻れ位相差
板９の△ｎ_TF・ｄ_TFは１．６μｍとし、高分子液晶層の
ツイスト角をほぼ右捻れ２５０゜としたが、この液晶セ
ル１は、液晶分子６を１８０゜〜２６０゜のツイスト角
でツイスト配向させてもよく、液晶層の△ｎ_LC・ｄ_LCは
１．２μｍ〜２．０μｍであればよく、捻れ位相差板９
の△ｎ_TF・ｄ_TFは、液晶セル１の△ｎ_LC・ｄ_LC−（０．
１μｍ〜０．４μｍ）の範囲であればよく、高分子液晶
層は液晶層と逆捻れであればよい。また、オフ電圧印加
時に、より白い表示を得るためには、液晶セル１として
液晶分子６のツイスト角を２３０゜〜２６０゜とし、液
晶層の△ｎ_LC・ｄ_LCを１．７０μｍ±０．０５μｍと
し、捻れ位相差板９の△ｎ_TF・ｄ_TFは、液晶セル１の△
ｎ_LC・ｄ_LC−（０．１μｍ±０．０５μｍ）とし、高分
子液晶層のツイスト角は液晶層と逆捻れで１００゜〜３
００゜の範囲とするのが望ましい。

【００２８】また、本提案の形態では、表面側偏光板７
の透過軸１５と捻れ位相差板９の表面側の遅相軸方向１
３とのずれ角を４５゜、裏面側偏光板８の透過軸１６
と、裏面側の液晶分子配向方向１１とのずれ角を４５゜
としたが、このずれ角は４５゜±５゜であればよい。ま
た、本提案の形態では、カラー液晶表示パネルにバック
ライトを設置した透過型としたが、裏面側偏光板８の外
側に反射板を貼ることにより反射型のカラー液晶表示パ
ネルとしてもよい。

【００２９】第１の実施の形態 この発明の第１の実施の形態について説明する。この実
施の形態のカラー液晶表示パネルは、捻れ位相差板の複
屈折によって透過光を着色するとともに、この捻れ位相
差板の複屈折と、液晶分子を１８０゜〜２６０゜ツイス
ト配向させている液晶の複屈折とによって透過光を他の
色に着色するものであり、捻れ位相差板を形成する高分
子液晶層の中央部分液晶層が１０゜〜２０゜のプレチル
ト角を有し、捻れ位相差板の屈折率異方性△ｎ_TFと板厚
ｄ_TFとの積△ｎ_TF・ｄ_TFは、液晶セルの△ｎ_LC・ｄ_LC−
（０．１μｍ〜０．４μｍ）とし、捻れ方向は液晶層と
逆捻れとし、捻れ角は液晶セルの液晶層と等しくする。

【００３０】マトリクス駆動でオフ電圧印加時、液晶セ
ルの中央部分液晶層は１０゜〜２０゜のプレチルト角を
有する。この液晶セルと逆捻れで中央部分液晶層が１０
゜〜２０゜のプレチルト角を有し、液晶セルの△ｎ_LC・
ｄ_LC−（０．１μｍ〜０．４μｍ）の屈折率異方性△ｎ
_TFと板厚ｄ_TFとの積を有する捻れ位相差板を用いること
により、オフ電圧印加時の液晶セルをほぼ完全に光学補
償することができるため、一方の偏光板に入射する光が
他方の偏光板出射後とほぼ等しい直線偏光となるので、
白色により近い色を表示でき、マトリクス駆動において
高デューティー化が図れる。また、さらに電圧をかける
ことにより着色光の色が変化し色純度の良い赤，青，緑
色を実現できる。

【００３１】以下、図４および図５を参照して具体例を
挙げて説明する。本実施の形態のカラー液晶表示パネル
のパネル構成は第１の提案の形態と同様とする。図４に
捻れ位相差板９を形成する高分子液晶層２０の配向状態
の断面図を示す。なお、２２はハードコート層、２３は
フィルム基板、２４は高分子液晶分子である。捻れ位相
差板９は、位相差板を形成する高分子液晶層２０の中央
部分の高分子液晶層が１５゜のプレチルト角２１を有
し、表面側の遅相軸方向１３（図２参照）と基準線１２
との角度をψ１＝１２５゜、裏面側の遅相軸方向１４と
基準線１２との角度をψ２＝５５゜とし、裏面側から表
面側に向かって高分子液晶層をほぼ２５０゜のツイスト
角で右捻れにツイスト配向させ、△ｎ_TF・ｄ_TF＝１．６
μｍとした。この捻れ位相差板９の△ｎ_TF・ｄ_TFは、液
晶セル１の△ｎ_LC・ｄ_LC−（０．１μｍ〜０．４μｍ）
の範囲内とした。

【００３２】上記構成のカラー液晶表示パネルにバック
ライトを設置し、（１／６０）〜（１／８０）デューテ
ィー、（１／９）〜（１／１０）バイアスで電圧駆動さ
せ、各階調はフレームレートコントロール法により制御
した。電圧を印加した際のパネル表示色の色変化を示す
ＣＩＥ色度図を図５に示す。従来のカラー液晶表示パネ
ル（特開平７−５４５７号公報）におけるＣＩＥ色度座
標（ｘ，ｙ）は、白色（０．３４，０．３３）、赤色
（０．５８，０．３９）、青色（０．１６，０．０
４）、緑色（０．２９，０．３７）であるが、図５よ
り、本実施の形態のパネル構成とすることによって、オ
フ電圧印加時のＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）が（０．３
１，０．３３）であり、従来パネルよりＤ６５白色光源
（０．３１２７，０．３２９１）に近く、赤色（０．５
７，０．３７）、青色（０．１５，０．０５）、緑色
（０．２５，０．４７）と色純度のよいカラー液晶表示
パネルを提供できる。

【００３３】また、従来のカラー液晶表示パネル（特開
平７−５４５７号公報）では、無印加時の液晶層と捻れ
位相差板とが光学的に補償される構成となっているた
め、パネル表示色が無彩色となるのは無印加時であり、
マトリクス駆動のオフ電圧時にはやや着色した暗い表示
となり、しきい値特性も悪い。本実施の形態では、捻れ
位相差板９を形成する高分子液晶層２０の中央部分の高
分子液晶層が１５゜のプレチルト角２１を有し、捻れ角
も液晶セル１の液晶層と逆捻れであることから、マトリ
クス駆動のオフ電圧印加時の液晶層を捻れ位相差板９が
光学的にほぼ完全に補償する構成となっているため、オ
フ電圧印加時にパネル表示色を無彩色にすることがで
き、高デューティー化が可能となる。

【００３４】なお、本実施の形態では、液晶セル１とし
て液晶分子６のツイスト角をほぼ左捻れ２５０゜とし、
液晶層の△ｎ_LC・ｄ_LCを１．７０μｍとし、捻れ位相差
板９の△ｎ_TF・ｄ_TFは１．６μｍとし、高分子液晶層２
０の中央部分の高分子液晶層が１５゜のプレチルト角２
１を有し、ツイスト角をほぼ右捻れ２５０゜としたが、
この液晶セル１は、液晶分子６を１８０゜〜２６０゜の
ツイスト角でツイスト配向させてもよく、液晶層の△ｎ
_LC・ｄ_LCは１．２μｍ〜２．０μｍであればよく、捻れ
位相差板の△ｎ_TF・ｄ_TFは、液晶セル１の△ｎ_LC・ｄ_LC
−（０．１μｍ〜０．４μｍ）の範囲であればよく、高
分子液晶層２０の中央部分の高分子液晶層が１０゜〜２
０゜のプレチルト角２１を有し、高分子液晶層２０は液
晶層と逆捻れで、捻れ角が液晶層と等しければよい。

【００３５】また、本実施の形態では、カラー液晶表示
パネルにバックライトを設置した透過型としたが、裏面
側偏光板８の外側に反射板を貼ることにより反射型のカ
ラー液晶表示パネルとしてもよい。第２の提案 の形態次に、第２の提案 の形態について説明する。

【００３６】この提案の形態のカラー液晶表示パネル
は、位相差板の複屈折によって透過光を着色するととも
に、この位相差板の複屈折と液晶分子を１８０゜〜２６
０゜ツイスト配向させている液晶の複屈折とによって透
過光を他の色に着色するものであり、単純マトリクス液
晶セルのスペース部分の表示色と、マトリクス駆動での
オフ電圧を印加したときの電極部分の表示色とを互いに
補色にすることにより、オフ電圧印加時のパネル表示色
は補色の関係にある２色から成るので、白色の色純度を
向上することができる。

【００３７】以下、図１，図２，図６を参照して具体例
を挙げて説明する。図１は本提案の形態のカラー液晶表
示パネルの断面図である。このカラー液晶表示パネル
は、液晶分子６をツイスト配向させた１つの液晶セル１
と、液晶セル１を挟んで配置された一対の偏光板７，８
と、液晶セル１と表面側の偏光板７との間に配置された
捻れ位相差板９とからなる。

【００３８】液晶セル１は、単純マトリクス型であり、
表面側透明基板２上の電極３は互いに平行に形成された
複数本の走査電極からなり、裏面側透明基板４上の電極
５は前記走査電極と直交する方向に形成された複数本の
信号電極の上に配向膜を塗布してなる。両基板２，４間
に粒径８．０μｍのスペーサー（図示せず）を散布し、
周辺部にシール剤（図示せず）を印刷した後貼り合わせ
る。さらに、カイラルピッチ１３．３μｍのトラン系ネ
マティック液晶（△ｎ_LC＝０．２）を真空注入後、封止
する。なお、液晶層の△ｎ_LC・ｄ_LCは１．６０μｍとし
た。

【００３９】図２は、上記液晶セル１の液晶分子配向方
向１０，１１と、捻れ位相差板９の表面、裏面側の遅相
軸方向１３，１４と、一対の偏光板７，８の透過軸１
５，１６とを示す平面図である。表面側透明基板２の液
晶分子配向方向１０と基準線１２との角度をθ１＝３２
５゜、裏面側透明基板４の液晶分子配向方向１１と基準
線１２との角度をθ２＝３５゜とし、裏面側から表面側
に向かって液晶分子６をほぼ２５０゜のツイスト角で左
捻れにツイスト配向させた。捻れ位相差板９の表面側の
遅相軸方向１３と基準線１２との角度をψ１＝１２０
゜、裏面側の遅相軸方向１４と基準線１２との角度をψ
２＝５０゜とし、裏面側から表面側に向かって高分子液
晶層をほぼ２５０゜のツイスト角で右捻れにツイスト配
向させ、△ｎ_TF・ｄ_TF＝１．５０μｍとした。表面側偏
光板７の透過軸１５と基準線１２との角度をξ１＝１５
５゜、裏面側偏光板８の透過軸１６と基準線１２との角
度をξ２＝８０゜とした。

【００４０】上記構成のカラー液晶表示パネルにバック
ライトを設置し、（１／６０）〜（１／８０）デューテ
ィー、（１／９）〜（１／１０）バイアスで電圧駆動さ
せ、各階調はフレームレートコントロール法により制御
した。電圧を印加した際のパネル表示色の色変化を示す
ＣＩＥ色度図を図６に示す。従来のカラー液晶表示パネ
ル（特開平７−５４５７号公報）におけるＣＩＥ色度座
標（ｘ，ｙ）は白色（０．３４，０．３３）、赤色
（０．５８，０．３９）、青色（０．１６，０．０
４）、緑色（０．２９，０．３７）であるが、図６よ
り、本実施例のパネル構成とすることによって、オフ電
圧印加時のＣＩＥ色度座標（ｘ，ｙ）が（０．３２，
０．３３）であり、従来パネルよりＤ６５白色光源
（０．３１２７，０．３２９１）に近く、赤色（０．５
８，０．３０）、青色（０．１５，０．０５）、緑色
（０．２１，０．４５）と色純度のよいカラー液晶表示
パネルを提供できる。

【００４１】また、従来のカラー液晶表示パネル（特開
平７−５４５７号公報）では、無印加時の液晶層と捻れ
位相差板とが光学的に補償される構成となっているた
め、パネル表示色が無彩色となるのは無印加時であり、
マトリクス駆動のオフ電圧時にはやや着色した暗い表示
となり、しきい値特性も悪い。本提案の形態では、マト
リクス駆動のオフ電圧印加時の電極部分の表示色（０．
３８，０．３５）と、電圧が印加しても色変化が起こら
ないスペース部分の表示色（０．２５，０．３０）とが
ほぼ補色の関係となっているため、オフ電圧印加時にパ
ネル表示色を無彩色にすることができ、高デューティー
化が可能となる。

【００４２】なお、本提案の形態では、液晶セル１とし
て液晶分子６のツイスト角をほぼ左捻れ２５０゜とし、
液晶層の△ｎ_LC・ｄ_LCを１．６０μｍとし、捻れ位相差
板９の△ｎ_TF・ｄ_TFは１．５０μｍとし、高分子液晶層
のツイスト角をほぼ右捻れ２５０゜としたが、この液晶
セル１は、液晶分子６を１８０゜〜２６０゜のツイスト
角でツイスト配向させてもよく、液晶層の△ｎ_LC・ｄ_LC
は１．２μｍ〜２．０μｍであればよく、位相差板は一
軸延伸位相差板、二軸延伸位相差板、捻れ位相差板のい
ずれかが少なくとも一枚用いられていればよい。

【００４３】また、本提案の形態では、カラー液晶表示
パネルにバックライトを設置した透過型としたが、裏面
側偏光板８の外側に反射板を貼ることにより反射型のカ
ラー液晶表示パネルとしてもよい。

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【発明の効果】

【００５２】

【００５３】請求項１記載のカラー液晶表示パネルによ
ると、液晶分子を１８０゜〜２６０゜のツイスト角でツ
イスト配向させ、液晶の光学異方性△ｎ_LCと液晶の液晶
層厚ｄ_LC（μｍ）との積△ｎ_LC・ｄ_LCを１．２μｍ〜
２．０μｍとし、液晶セルと一方の偏光板との間に配置
された捻れ位相差板の屈折率異方性△ｎ_TFと板厚ｄ_TFと
の積△ｎ_TF・ｄ_TFを、液晶セルの△ｎ_LC・ｄ_LC−（０．
１μｍ〜０．４μｍ）とし、高分子液晶層の中央部分の
高分子液晶層が１０゜〜２０゜のプレチルト角を有し、
高分子液晶層は液晶層と逆捻れで、捻れ角を液晶層と等
しくすることにより、マトリクス駆動のオフ電圧印加時
の液晶層を捻れ位相差板が光学的にほぼ完全に補償する
構成となっているため、オフ電圧印加時にパネル表示色
を白色に近い無彩色にすることができ、高デューティー
化が可能となる。また、さらに電圧をかけることにより
着色光の色が変化し、表示できる色数が多く、かつ色純
度の良い赤，青，緑色を実現できる。

【００５４】

【００５５】

【００５６】 また、裏面側偏光板の外側に反射板を貼る
ことにより、反射型のカラー液晶表示パネルとしても、
マトリクス駆動のオフ電圧印加時に白色に近く、高デュ
ーティー化が可能で、赤色，青色，緑色の色純度の良い
カラー液晶表示パネルを、カラーフィルターならびにバ
ックライトなしで、低コストで提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の提案の形態のカラー液晶表示装置の断面
図である。

【図２】第１の提案の形態のカラー液晶表示装置におけ
る液晶セルの液晶分子配向方向と捻れ位相差板の遅相軸
と一対の偏光板の透過軸とを示す平面図である。

【図３】第１の提案の形態のカラー液晶表示装置におけ
るパネル表示色の色変化を示す平面図である。

【図４】この発明の第１の実施の形態のカラー液晶表示
装置における捻れ位相差板の断面図である。

【図５】この発明の第１の実施の形態のカラー液晶表示
装置におけるパネル表示色の色変化を示す平面図であ
る。

【図６】第２の提案の形態のカラー液晶表示装置におけ
るパネル表示色の色変化を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 液晶セル ２，４ 透明基板 ３，５ 透明電極 ６ 液晶分子 ７ 表面側偏光板 ８ 裏面側偏光板 ９ 捻れ位相差板 １０ 表面側透明基板の液晶分子配向方向 １１ 裏面側透明基板の液晶分子配向方向 １２ 基準線 １３ 表面側捻れ位相差板の遅相軸 １４ 裏面側捻れ位相差板の遅相軸 １５ 表面側偏光板の透過軸 １６ 裏面側偏光板の透過軸 ２０ 高分子液晶層 ２１ プレチルト角 ２２ ハードコート層 ２３ フィルム基板 ２４ 高分子液晶分子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 晋吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−122732（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−152618（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−175150（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／13752（ＷＯ，Ａ１)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向面に透明電極が形成された上下電極
   基板間に液晶を挟持してなる液晶セルと、前記液晶セル
   を挟んで配置された一対の偏光板と、前記液晶セルと一
   方の偏光板との間に配置された捻れ位相差板とからな
   り、 前記液晶の分子を前記上下電極基板間で１８０゜〜２６
   ０゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性△ｎ_LCと
   前記液晶の液晶層厚ｄ_LC（μｍ）との積△ｎ_LC・ｄ_LCを
   １．２μｍ〜２．０μｍの範囲とし、 前記捻れ位相差板を形成する高分子液晶層の中央部分液
   晶層が１０゜〜２０゜のプレチルト角を有し、前記捻れ
   位相差板の屈折率異方性△ｎ_TFと板厚ｄ_TFとの積△ｎ_TF
   ・ｄ_TFを、前記液晶セルの△ｎ_LC・ｄ_LC−（０．１μｍ
   〜０．４μｍ）とし、当該捻れ方向を前記液晶セルの液
   晶層と逆捻れとし、捻れ角を前記液晶セルの液晶層と等
   しくしたことを特徴とするカラー液晶表示パネル。