JPH04234725A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子を用いてカラー表示を実現
する技術として、従来では下記の各技術が採用されてい
る。

【０００３】■カラーフィルタを用いる技術図１４にこ
の従来技術の一例を示す。液晶表示装置にはそれぞれ赤
色、緑色および青色に着色された微小なカラーフィルタ
１，２，３が多数配列され、１組のカラーフィルタ１，
２，３の組合せが表示上の画素４を構成する。表示はこ
の画素４を表示単位として行われ、各カラーフィルタ１
，２，３に対応する液晶表示素子の画素を光透過状態ま
たは光遮断状態に設定することにより加法混色で８色の
カラー表示を行うことができる。

【０００４】■ツイステッドネマティック（ＴＮ）液晶
表示素子にカラー偏光子を用いる技術 ツイスト角を９０度としたＴＮ型液晶表示素子を光シヤ
ッタとして用い、たとえば２つのＴＮ液晶表示素子と赤
色、緑色および青色の３枚のカラー偏光子とを交互に配
置する。ここにいうカラー偏光子とは、偏光子に２色性
染料を用いてこの分子の方向に揃えるように延伸して製
造されたもので、偏光子の偏光方向と平行な成分の偏光
は全波長にわたってこれを透過し、偏光子の偏光方向と
直交する成分方向の偏光は、たとえば赤色、黄色などの
所定の色の光のみを透過し、他の色の光は遮断する特性
を有している。このようなカラー偏光子とＴＮ液晶表示
素子とを交互に配置して光学的なシヤッタ動作を行わせ
多色カラー表示を行う。

【０００５】■２色性色素を溶解させたゲストホスト（
ＧＨ）液晶表示素子を用いる技術 たとえばシアン色、マゼンタ色をそれぞれ発色する複数
のゲストホスト液晶表示素子を積層し、カラー表示を行
う。

【０００６】■液晶層に印加される電界によってたとえ
ばネマテイック液晶分子の傾き、すなわち複屈折率を制
御してカラー表示を行う技術。液晶の種類によってＤＡ
Ｐ（Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｖｉｒｔｉｃａｌ
　Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｐｈａｓｉｓ）やＨＡＮ（Ｈｙｂｒ
ｉｄ　Ａｌｉｍｅｎｔ　Ｎｅｍａｔｉｃ）などの種類に
区分される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した各従来例には
下記のような問題がある。第１のカラーフィルタを用い
る技術では、３つのカラーフィルタ１，２，３を併せて
１つの画素４を構成するため、分解能が表示に用いられ
る全ドット数の１／３に低下してしまい、また表示画面
の明るさも１／３となり、表示品質が劣化してしまう。 また得られたカラー画像をスクリーン上に拡大投射する
場合では、各カラーフィルタ１，２，３毎の画像が拡大
されることになり、加法混色の効果が薄れて表示品質が
劣化してしまう。

【０００８】第２のカラー偏光子を用いる技術では、用
いられるＴＮ液晶が高デューティ駆動が困難であり、コ
ントラストが低いという問題がある。またこの従来技術
において減法混色を利用して多色カラー表示を実現する
ためには、分光特性が可及的に高精度なマゼンタ色、黄
色、シアン色のカラー偏光子が必要であるが、これらの
３色を高特性で実現するのは困難であることは周知であ
る。

【０００９】第３のゲストホスト方式の技術では、液晶
表示素子に染料を溶解することにより、液晶表示素子自
体の光透過率が低下してしまい、多色表示のために積層
したとき全体としての光透過率はさらに低下することに
なり、表示品質が大幅に劣化してしまうという課題があ
る。

【００１０】第４の複屈折率を用いる液晶表示素子では
視角依存性が極めて大きい点や色純度の悪いことが知ら
れており、たとえばテレビジョン受信機などを実現する
のは困難である。

【００１１】上記従来例の有する課題を解決するために
、本件出願人は一対の偏光子とその間に配設されるスー
パースイツテッドネマチック型液晶表示素子とから成る
カラー液晶表示パネルを３組用い、これらがそれぞれマ
ゼンタ色、黄色およびシアン色を良好に発色するように
そのリターデーションと液晶分子のツイスト角とをそれ
ぞれ個別に調整して、たとえば８色のカラー表示を行う
カラー表示装置を提案している。この提案されたカラー
液晶表示装置において、各液晶表示素子がリターデーシ
ョンΔｎｄとツイスト角θＴとを共通にすれば、単一種
類の液晶表示素子を用いることができ、構成が格段に簡
略化されると共に、製造も格段に容易となる。

【００１２】本発明の目的は、上述の技術的課題を解消
し、比較的大サイズの表示画面において多色カラー表示
を実現できるとともに、視認性に優れかつ構成が簡略化
されるとともに製造が容易になるカラー液晶表示装置を
提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、スーパーツイ
ステッドネマティック型液晶表示素子と偏光板とを交互
に配置して成るとともに、各液晶表示素子とその両側に
隣接する一対の偏光子とから成る少なくとも３種類の第
１、第２および第３カラー液晶表示パネルが順次配列さ
れたカラー液晶表示装置もしくは上記第１および第２カ
ラー液晶表示パネルが順次配列されたカラー液晶表示装
置、あるいは上記第２および第３カラー液晶表示パネル
が順次配列されたカラー液晶表示装置であって、上記第
２液晶表示パネルの液晶表示素子の第３カラー液晶表示
パネル側に複屈折性を有する光学部材と、無着色の偏光
子とを順次配設したことを特徴とするカラー液晶表示装
置である。

【００１４】

【作用】本発明に従うカラー液晶表示装置は、スーパー
ツイステッドネマティック型液晶表示素子と偏光板とを
交互に配置して構成される少なくとも３種類のカラー液
晶表示パネルから成る。各カラー液晶表示パネルは各々
独立して、設定された色の表示動作を行う。光源光はカ
ラー液晶表示装置の最も外側の偏光板を介して、第２カ
ラー液晶表示パネルに含まれ入射側に位置する第２の液
晶表示素子に入射し、表示動作に基づいてＯＦＦ電圧印
加時には設定された色の光が得られ、またＯＮ電圧印加
時にはそのまま光源光が得られる。

【００１５】次にこの光は第１カラー液晶表示パネルに
含まれる無着色の偏光板を介して複屈折性を有する光学
部材に入射し、次に、出射側に位置する第１液晶表示素
子に入射し、前記第２カラー液晶表示パネルと当該第１
カラー液晶表示パネルとの表示動作の組合わせに基づい
て白色および複数色の色表示を実現できる。

【００１６】このとき発色する色彩によっては、第１カ
ラー液晶表示パネルと第２カラー液晶表示パネルとの色
彩の再現性に差異があり、再現性が低いものを第１カラ
ー液晶表示パネルとする。このとき第１液晶表示素子と
第２液晶表示素子とのリターデーションとツイスト角と
が等しければ、第１カラー液晶表示パネルの色彩の再現
性が第２カラー液晶表示パネルよりも低下することにな
る。したがって本発明では、このような不具合に対して
第１カラー液晶表示パネル中に前記光学部材設け、その
リターデーションを第１液晶表示素子に加味して、第１
カラー液晶表示パネルの色彩の再現性が良好になるよう
に工夫する。

【００１７】このような発明は、従来技術で説明したカ
ラーフィルタを用いる技術に比べ、フィルタを全く使用
せず減法混色にてカラー表示を行うため、明度の高い表
示を実現でき、フィルタが不要なため、歩留りを向上で
きる。また液晶表示素子としてスーパーツイステッドネ
マティック型を用いており、ツイステッドネマティック
型液晶表示素子を用いる従来技術に比較し、高デューテ
ィ駆動が可能であり、従来より大サイズの画面表示が実
現できる。またカラーフィルタを用いる従来技術と比較
し、画素の分解能を３倍に向上できるため表示精度を向
上でき、視認性が格段に向上される。

【００１８】また用いられる第１および第２液晶表示素
子を同一の光学的特性を有する単一種類の構成に設定で
きるので、第１および第２液晶表示素子毎に光学的特性
を調整する作業が不要となり、またこのように光学的特
性が調整された液晶表示素子を複数種類準備する必要が
解消され、製造工程および構成が格段に簡略化される。

【００１９】

【実施例】〈構成の概略〉図１は本発明の一実施例のカ
ラー液晶表示装置（以下、液晶表示装置と略す）１１の
分解斜視図である。液晶表示装置１１は第２偏光子とし
ての青系統色のカラー偏光子１２と、第２液晶表示素子
としてのシアン色を発色するように設計されたスーパー
ツイステッドネマティック（ＳＴＮ）形の液晶表示素子
１３と、第１偏光子としての無着色の偏光子１４と、黄
色を発色するように設計された第１液晶表示素子として
のＳＴＮ型の液晶表示素子１５と、光学部材としてのリ
ターデーションフィルム３１と、第１偏光子としての無
着色の偏光子１６と、マゼンタ色を発色するように設計
された第２液晶表示素子としてのＳＴＮ型の液晶表示素
子１７と、第２偏光子としての赤系統色のカラー偏光子
１８とがこの順に積層されて構成される。前記リターデ
イションフィルム３１は、たとえば一軸延伸高分子材料
をシート状に形成して用いられる。

【００２０】前記液晶表示素子１３，１５，１７はいず
れも同一のツイスト角θＴおよびリターデーションΔｎ
ｄを有し、液晶材料の周知の組成の選択により、前述し
たようにシアン色、黄色およびマゼンタ色の発色に最適
化するように定められる。

【００２１】図２は液晶表示素子１３の断面図である。 液晶表示素子１３は一対のガラス基板１９，２０を備え
、それらの対向する表面にはそれぞれ帯状の表示電極２
１，２２が複数列ずつ交差して形成される。各表示電極
２１，２２を被覆する配向膜２３ａ，２３ｂの間にスー
パーツイステッド形の液晶層２４が介在される。このよ
うな液晶表示素子１３の構造は他の液晶表示素子１５，
１７においても同一であり、液晶層２４の前記組成など
を適宜選択することにより、前述したようなたとえばシ
アン色、黄色、マゼンタ色の発色に最適化される。

【００２２】図３は液晶表示装置１１の光学的特性を示
す図である。図１〜図３を併せて参照して、偏光子１２
，１４、リターデーションフィルム３１、および偏光子
１６，１８の矢符Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５はそれ
ぞれ偏光方向すなわち透過軸方向あるいはリターデーシ
ョンフィルム３１の延伸方向を表す。液晶表示素子１３
の矢符Ｂ１，Ｂ２は液晶表示素子１３のカラー偏光子１
２側および偏光子１４側の液晶の分子配向方向をそれぞ
れ表す。同様に液晶表示素子１５の矢符Ｂ３，Ｂ４は偏
光子１４，１６側の液晶の分子の各配向方向を表し、液
晶表示素子１７の矢符Ｂ５，Ｂ６は偏光子１６側および
カラー偏光子１８側の液晶の分子の各配向方向を表す。

【００２３】前記図３は液晶表示装置１１をカラー偏光
子１８側から見て前記透過軸方向などが水平方向から成
す角度を示すものである。偏光子１２，１４，１６，１
８の偏光方向Ａ１，Ａ２、リターデーションフィルム３
１の一軸延伸方向Ａ３、偏光子１６，１８の偏光方向Ａ
４，Ａ５の成す角度θ１〜θ５の数値例を下記表１に示
す。

【００２４】

【表１】

【００２５】一方、本実施例では液晶表示素子１３，１
５，１７のリターデーションおよびツイスト角を、

【０
０２６】

【数１】Δｎｄ＝１．０±０．１（ｎｍ）

【００２７】

【数２】θＴ＝２２０°〜２７０° に定める。また液晶表示素子１３，１５，１７の液晶分
子の配向方向Ｂ１，Ｂ３，Ｂ５は偏光子１２，１４，１
６の偏光方向Ａ１，Ａ２，Ａ４とそれぞれ平行に選ばれ
る。また前記リターデーションフィルム３１のリターデ
ーションは、

【００２８】

【数３】Δｎｄ＝２００〜４００（ｎｍ）のように選ば
れる。

【００２９】また各液晶表示素子１３，１５，１７には
それぞれ信号源２５，２６，２７が接続され、表示すべ
きカラー画像のシアン色成分、黄色成分およびマゼンタ
色成分に対応する駆動信号をそれぞれ発生して液晶表示
素子１３，１５，１７を表示駆動する。

【００３０】図１の構成において、カラー偏光子１２と
液晶表示素子１３および偏光子１４が第２カラー液晶表
示パネルとしてのシアン用表示パネル２８を構成し、偏
光子１４、液晶表示素子１５、リターデーションフィル
ム３１および偏光子１６が第１カラー液晶表示パネルと
しての黄色用表示パネル２９を構成し、偏光子１６、液
晶表示素子１７およびカラー偏光子１８が第２カラー液
晶表示パネルとしてのマゼンタ用表示パネル３０を構成
する。

【００３１】以下に、本実施例の液晶表示装置１１を構
成する原理について説明する。

【００３２】図４、図５および図６はシアン用表示パネ
ル２８、黄色用表示パネル２９およびマゼンタ用表示パ
ネル３０の分光特性を説明するグラフである。各図にお
ける破線で示すラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３はシアン色、黄
色およびマゼンタ色の理想的な分光特性をそれぞれ表す
。一方、各図におけるラインＣ１，Ｃ２；Ｙ１，Ｙ２；
Ｍ１，Ｍ２は、本実施例の液晶表示装置１１の各表示パ
ネル２８，２９，３０が実現する後述する分光特性との
対比のために示すものである。

【００３３】すなわち図４のラインＣ１，Ｃ２は、カラ
ー偏光子１２としてシアン色のカラー偏光子を用い、液
晶表示素子１３としてシアン色の発色のための組成と、
前述した共通のツイスト角およびリターデーションを有
していない通常のＳＴＮ型液晶表示素子を用い、偏光子
１４として無着色の偏光子を用いた場合の分光特性を示
している。

【００３４】このようなシアン用表示パネルは、オン時
（選択電圧印加時）では図４ラインＣ１のように、全波
長領域に亘る分光特性を有し、たとえば白色の光源光を
そのまま透過する。一方、オフ時（非選択電圧印加時）
では、図４ラインＣ２の特性となり、ラインＬ１の特性
に近付く。しかしながらこのラインＣ２の特性では、理
想特性Ｌ１と比較して図４に斜線を付して示すズレ領域
３１が存在しており、赤色領域で漏れ光を生じさせ、分
光特性を劣化させることが判る。

【００３５】図５のラインＹ１，Ｙ２は、偏光子１４と
して黄色のカラー偏光子を用い、液晶表示素子１５とし
て黄色の発色のための組成と、前述した共通のツイスト
角やリターデーションを有さず、かつリターデーション
フィルム３１を配設していない通常のＳＴＮ型液晶表示
素子を用い、偏光子１６として無着色の偏光子を用いた
場合の黄色用表示パネルの分光特性を示す。このような
黄色用表示パネルのオン時ではラインＹ１の特性を示し
、白色光をそのまま透過する。一方、オフ時ではライン
Ｙ２の特性を有し、黄色を発色する。

【００３６】ここで、現在用いられている黄色のカラー
偏光子は、偏光度が不充分であり、ラインＹ１，Ｙ２に
示されるように良好なコントラストを有するカラー表示
が実現できないことが判る。

【００３７】図６ラインＭ１，Ｍ２は偏光子１６として
無着色の偏光子を用い、液晶表示素子１７としてマゼン
タ色を発色するための組成と、前述した共通のツイスト
角やリターデーションを有していない通常のＳＴＮ型液
晶表示素子を用い、カラー偏光子１８としてマゼンタ色
のカラー偏光子を用いて構成したマゼンタ用表示パネル
の分光特性を示している。このようなマゼンタ用表示パ
ネル１７はオン時にはラインＭ１の特性を有し、白色光
をそのまま濾過する。オフ時にはラインＭ２の特性を有
する。この場合も理想特性Ｌ３との間で比較的大きなズ
レ領域３２が存在しており、黄色領域で漏れ光を生じさ
せ、シアン用の場合と同様に分光特性を劣化させること
が判る。

【００３８】〈本実施例の原理〉本実施例では、多色カ
ラー表示を実現するためのシアン色、黄色およびマゼン
タ色の発色を、基本的には前記各表示パネル２８，２９
，３０に含まれる一方の偏光子をそれぞれシアン色、黄
色およびマゼンタ色とし、他方側の偏光子をコントラス
トの向上の点で無着色の偏光子として実現しようとする
ものである。しかも液晶表示素子１３，１５，１７をリ
ターデーションとツイスト角とが同一であるようにする
ために、リターデーションフィルム３１を用いるもので
ある。しかしながら、いずれの色のカラー偏光子も前述
したように分光特性および偏光度の点で色純度およびコ
ントラストに問題を有しており、採用することは困難で
ある。

【００３９】一方、本実施例におけるいずれの表示パネ
ル２８，２９，３０であってもコントラストおよびオン
時における白色の色純度の点から、用いられるカラー偏
光子と組合わされる他方の偏光子は無着色とする必要が
ある。このため本実施例では、前述したように黄色表示
パネル２９を表示パネル２８，２９，３０の中央に配置
し、無着色の偏光子１４，１６がシアン用表示パネル２
８およびマゼンタ用表示パネル３０の偏光子を兼ねるよ
うにしている。

【００４０】シアン用表示パネル２８について図３のラ
インＣ１，Ｃ２を参照して説明したように、シアン色の
カラー偏光子（例としてサンリッツ社製ＣＣ２　　Ｂ１
８ＳＬ）は分光特性が不充分である。このため前述した
ように共通値でカラー偏光子１２に青系統色のカラー偏
光子を用い、液晶表示素子１３のツイスト角θＴおよび
リターデーションΔｎｄを後述するように最適化してシ
アン色に関する良好な分光特性を実現するようにしてい
る。

【００４１】マゼンタ用表示パネル３０についても、同
様にマゼンタ色のカラー偏光子は分光特性が不充分であ
る。したがってカラー偏光子１８として赤系統色のカラ
ー偏光子（例として日東電工社製ＮＰＦ−Ｑ１０Ｒ）を
用い、液晶表示素子１７の前記ツイスト角θＴおよびリ
ターデーションΔｎｄを後述するように共通値で最適化
して、マゼンタ色に関する良好な分光特性を実現するよ
うにしている。

【００４２】したがって本実施例では、黄色用表示パネ
ル２９については、ＳＴＮ型の液晶表示素子における複
屈折の干渉色を利用し、用いられる一対の偏光子１４，
１６（例として日東電工社製Ｇ１２２５Ｄｕ）を無着色
とし、液晶表示素子１５を黄色に関する良好な分光特性
が得られるように組成を選び、前述のようにそのツイス
ト角θＴおよびリターデーションΔｎｄを最適値に共通
化すると共に、リターデーションフィルム３１（例とし
て日東電工社製ＮＰＦ−ＲＦ３００）で光学的特性を補
償して黄色に関する良好な分光特性を実現した。

【００４３】上述したような分光特性を実現できるシア
ン用表示パネル２８、黄色用表示パネル２９およびマゼ
ンダ用表示パネル３０の構成方法を以下に説明する。

【００４４】〈各表示パネルの構成例〉（１）シアン用
表示パネル２８の構成法本来シアン色であるべきカラー
偏光子１２は、シアン色を良好に発色する技術が得られ
ていないため、青系統色のカラー偏光子が選ばれる。図
７はカラー偏光子１２の特性を説明するための分光特性
を示すグラフである。シアン色の理想的な分光特性はラ
インＬ１で示される。色純度の改善は図７の赤色を含む
波長領域ＬＲを漏れ光がないように遮断することである
。このとき緑色のカラー偏光子を用いてラインＬ４で示
す分光特性を実現する場合が考えられるが、この場合、
理想特性Ｌ１との間で斜線を付して示すズレ領域３３が
存在して分光特性を劣化させることが確認された。この
ため本実施例では前述したように青色系統のカラー偏光
子１２を用いて、青色を含む波長帯域ＬＢの光を透過す
る図８のラインＬ５に示す分光特性を実現させる。

【００４５】本実施例では、このような分光特性を有す
るカラー偏光子１２に対して、液晶表示素子１３のツイ
スト角θＴおよびリターデーションΔｎｄを最適化し、
液晶表示素子１３の複屈折における干渉色を利用してシ
アン用表示パネル２８としてシアン色に関する良好な分
光特性を実現する。シアン用表示パネル２８の分光特性
を図４に示す理想特性Ｌ１に可及的に近付けている。

【００４６】図４ラインＣ３の特性とするために、液晶
表示素子１３のツイスト角θＴおよびリターデーション
Δｎｄを下記表２のように選べば良いことが実験により
確認された。なお、下記表２には表示パネル２９，３０
がそれぞれ黄色およびマゼンダ色の分光特性に関して、
図５および図６の理想特性Ｌ２，Ｌ３に可及的に近付く
ための条件も併せて示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】本実施例では表示パネル１８，３０のツイ
スト角θＴおよびリターデーションΔｎｄが重複する数
値範囲を有することに着目し、表示パネル２８，３０の
液晶表示素子１３，１７のツイスト角とリターデーショ
ンとを、前述したように共通化する。更に表示パネル２
９の液晶表示素子１５のツイスト角およびリターデーシ
ョンを液晶表示素子１３，１７と共通化する。これに伴
う表示パネル２９の特性の低下を、前述したリターデー
ションフィルム３１を用いることで補償するものである
。

【００４９】図８は液晶表示装置１１において、液晶表
示素子１３の前記リターデーションΔｎｄを１．０と０
．９とに設定して液晶表示装置１１の色純度の変化を測
定したＣＩＥ色度図である。○記号による特性Ｌ４はリ
ターデーションΔｎｄ＝１．０の場合であり、△記号に
よる特性Ｌ５はリターデーションΔｎｄ＝０．９の場合
である。この色度図から明らかなように、リターデーシ
ョンΔｎｄ＝１．０と設定した場合に色純度が格段に良
好であることが理解される。

【００５０】（２）黄色用表示パネル２９の構成法黄色
のカラー偏光子は前述したように偏光度が不十分であり
、コントラストが良好な表示が実現できない。このため
に偏光子１４，１６を無着色とし、液晶表示素子１５の
ツイスト角およびリターデーションを、液晶表示素子１
３，１７と共通化し、かつリターデーションフィルム３
１を用いて、表示パネル２９を黄色の発色が良好である
ように補償する。

【００５１】本件発明者は、このようなリターデーショ
ンフィルム３１を用いて前述した調整が可能であること
を実験によって確認した。この実験結果を図９に示す。 図９ラインＬ１０は本実施例の前述した構成を有する黄
色用表示パネル２９において、オン時の分光特性であり
、破線で示すラインＬ１２はオフ時の分光特性である。

【００５２】一方、ラインＬ１１は前述した構成の液晶
表示素子１５に加え、偏光子１４として前記偏光角θ２
＝９２°±１０°に選び、偏光子１６として偏光角θ４
＝６８°±１０°に設定し、リターデーションフィルム
３１を用いていない構成の黄色用表示パネルのオン時の
分光特性を示す。この対比用の表示パネルのオフ時の分
光特性は前記ラインＬ１２と一致する。すなわち本実施
例の構成を有する黄色用表示パネル２９は、オン時の透
過光強度が格段に増大しており、液晶表示装置１１の全
体のコントラストも向上する。

【００５３】（３）マゼンタ用表示パネル３０の構成法
カラー偏光子１８は、マゼンダ色を良好な色純度で発色
するカラー偏光子が得られないため、赤系統色のカラー
偏光子１７を用いる。図１０はカラー偏光子１７の特性
を説明するグラフである。マゼンダ色の理想的な分光特
性はラインＬ３で示される。

【００５４】色純度を向上するには緑色を含む波長帯域
ＬＧの光を漏れ光がないように遮断することである。こ
のためにたとえば青色のカラー偏光子を用いて、ライン
Ｌ５に示す分光特性を得る構成が考えられるが、現行の
青色のカラー偏光子の分光特性Ｌ５では赤色の波長帯域
ＬＲを透過せず、マゼンタ色の発色が不可能となる。ま
た、理想特性Ｌ３との間でズレ領域３４が発生し、色純
度を低下させてしまう。このため赤系統色のカラー偏光
子１８を用いて、図１０の２点鎖線Ｌ６で示される分光
特性を得るようにしている。

【００５５】この赤色系統のカラー偏光子１８は赤色の
波長帯域ＬＲを透過するばかりでなく、青色の波長帯域
ＬＢもある程度透過する特性を有している。ただし、こ
のままでは波長帯域ＬＲ，ＬＢに基本的な透過光量の差
があり、マゼンタ色の色純度が悪い。このため本実施例
では液晶表示素子１７の特性を後述するように共通のリ
ターデーションとツイスト角とで最適化することにより
、マゼンタ用表示パネル３０における前記波長帯域ＬＲ
，ＬＢの透過光量を均等にし、マゼンタ色の色純度を向
上している。また、これによれば前述したような誤差領
域３４を生じないようにできる。

【００５６】本実施例では、赤系統色のカラー偏光子１
８の分光特性を補償するために、液晶表示素子１７のツ
イスト角θＴおよびリターデーションΔｎｄを、前述し
たように共通量で最適化する。これによりマゼンタ用表
示パネル３０のオフ時の分光特性は、図６のラインＭ３
に示される分光特性とすることができ、色純度を格段に
向上できる。

【００５７】上述したように構成された液晶表示装置１
１は、後述するように白色、シアン色、黄色、マゼンダ
色、赤色、緑色、青色および黒色（以下、それぞれＷ，
Ｃ，Ｙ，Ｍ，Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＢＬと略記する）を図１１に
示す減法混色の原理により実現するものである。

【００５８】〈多色カラー表示構成例〉図１２は液晶表
示装置１１が前記８色の多色カラー表示が可能であるこ
とを説明する図である。図１２（１）に示す液晶表示装
置１１のシアン用表示パネル２８側から、たとえば白色
Ｗの光源光が入射し、黄色用表示パネル２９およびマゼ
ンダ用表示パネル３０をこの順に透過する場合を説明す
る。図１２（２）に示されるように、白色光Ｗは、シア
ン用表示パネル２８のオン動作およびオフ動作に対応し
て、それぞれ白色光Ｗおよびシアン色光Ｃが得られる。

【００５９】つぎにシアン用表示パネル２８からの光は
、黄色用表示パネル２９のオン動作およびオフ動作にそ
れぞれ対応して、白色、黄色、シアン色および緑色が得
られる。これらの色の光はマゼンダ用表示パネル３０の
オン動作およびオフ動作に対応して、白色光Ｗ、マゼン
ダ色Ｍ、黄色Ｙ、赤色Ｒ、シアン色Ｃ、青色Ｂ、緑色Ｇ
および黒色ＢＬの色の光として出射する。

【００６０】このようにして液晶表示装置１１では、８
色の多色カラー表示が可能となる。しかも本実施例では
従来技術と比較し、カラーフィルタを用いないため、表
示明度をたとえば１／２００デューティ程度の駆動にお
いて、光源光の光透過率を１０％程度にできるまで向上
でき、コントラストＣＲ＝１０となる程度にまで改善で
きる。

【００６１】〈本実施例の効果〉本実施例の液晶表示装
置１１は、通常のＳＴＮ型液晶表示装置を製造する工程
を用いて製造でき、たとえばカラーフィルタを形成する
ための製造装置など特段の製造工程を付加する必要がな
く、製造が容易である。また液晶表示素子としてＴＮ型
より、コントラストが良好なＳＴＮ型を用いているため
、高デューティ駆動が可能であり、大サイズの画面を実
現できる。

【００６２】更に、各表示パネル２８〜３０に用いられ
ている液晶表示素子１３，１５，１７を共通の構成とす
ることができるので、これらの液晶表示素子１３，１５
，１７をたとえばシアン色、黄色およびマゼンタ色の発
色を良好に行うようにリターデーションおよびツイスト
角を個別に調整する場合と比較し、製造工程が格段に簡
略化されると共に、リターデーションおよびツイスト角
を個別に調整された複数種類の液晶表示素子を準備する
必要が解消され、構成および部品点数が格段に簡略化さ
れる。

【００６３】カラーフィルタを用いる従来例と比較し、
画素の分解能が３倍になるため格段に高密度の表示が可
能となる。カラー偏光子１２，１８の分光特性は、液晶
表示素子１３，１７の分光特性を前述のように補償でき
る範囲であればよく、分光特性の精度が緩和され製造工
程が容易となる。

【００６４】前述の実施例において、液晶表示素子１３
，１７を入換え、かつカラー偏光子１２，１８を入れ換
えた構成についても前述の効果は成立する。

【００６５】〈他の実施例〉図１３は本発明の他の実施
例の構成を示す系統図である。本実施例の液晶表示装置
１１ａは、たとえば黄色用表示パネル２９とマゼンダ用
表示パネル３０とから構成される。これによれば図１３
（２）に示されるように、白色の光源光Ｗに基づいて白
色Ｗ，マゼンダ色Ｍ、黄色Ｙ、赤色Ｒの４色のカラー表
示が可能となる。このような変形例についても前述した
効果と同様な効果を達成できる。また、前記マゼンダ用
表示パネル３０に代えて、シアン用パネル２８を用いて
も同様である。

【００６６】前述の各実施例では、シアン用表示パネル
２８、黄色用表示パネル２９およびマゼンタ用表示パネ
ル３０では、オン動作およびオフ動作の２値表示を行い
、前記８色の多色カラー表示を行うようにしているが、
各表示パネル２８〜３０においてそれぞれ階調表示を行
うようにすれば、液晶表示装置１１，１１ａで発色でき
る色の種類をさらに増大することができる。

【００６７】前記リターデーションフィルム３１は高分
子材料からなるシート体に限らず、同一のリターデーシ
ョンを有する液晶表示素子から構成されても良く、その
構成および材料はなんら限定されるものではない。

【００６８】

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、従来技術
で説明したカラーフィルタを用いる技術に比べ、減法混
色にてカラー表示を行うため、明度の高い表示を実現で
き、またコントラストを改善できる。またカラー液晶表
示素子としてスーパーツイステッドネマティック形を用
いており、ツイステッドネマティック形液晶表示素子を
用いる従来技術に比較し、高デューティ駆動が可能であ
り、従来より大サイズの画面表示が実現できる。またカ
ラーフィルタを用いる従来技術と比較し、画素の分解能
を３倍に向上できるため表示精度を向上でき、視認性が
格段に向上される。

【００６９】また用いられる第１および第２液晶表示素
子を同一の光学的特性を有する単一種類の構成に設定で
きるので、第１および第２液晶表示素子毎に光学的特性
を調整する作業が不要となり、またこのように光学的特
性が調整された液晶表示素子を複数種類準備する必要が
解消され、製造工程および構成が格段に簡略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の液晶表示装置１１の構成を
示す系統図である。

【図２】液晶表示素子１３の断面図である。

【図３】液晶表示装置１１の光学的構成を示す図である
。

【図４】シアン用表示パネル２８の分光特性を説明する
グラフである。

【図５】黄色用表示パネル２９の分光特性を説明するグ
ラフである。

【図６】マゼンタ用表示パネル３０の分光特性を説明す
るグラフである。

【図７】カラー偏光子１２の分光特性を説明するグラフ
である。

【図８】シアン用表示パネル２８の色純度を説明するＣ
ＩＥ色度図である。

【図９】実験結果を示すグラフである。

【図１０】カラー偏光子１８の分光特性を説明するグラ
フである。

【図１１】減法混色を説明する図である。

【図１２】本実施例の多色表示動作を説明する図である
。

【図１３】本発明の他の実施例の構成と多色表示作用と
を説明する図である。

【図１４】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

１１，１１ａ　　液晶表示装置 １２，１８　　カラー偏光子 １３，１５，１７　　液晶表示素子 １４，１６　　偏光子 ２８　　シアン用表示パネル ２９　　黄色用表示パネル ３０　　マゼンタ用表示パネル ３１　　リターデーションフィルム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　スーパーツイステッドネマティック型
   液晶表示素子と偏光板とを交互に配置して成るとともに
   、各液晶表示素子とその両側に隣接する一対の偏光子と
   から成る少なくとも３種類の第１、第２および第３カラ
   ー液晶表示パネルが順次配列されたカラー液晶表示装置
   もしくは上記第１および第２カラー液晶表示パネルが順
   次配列されたカラー液晶表示装置、あるいは上記第２お
   よび第３カラー液晶表示パネルが順次配列されたカラー
   液晶表示装置であって、上記第２液晶表示パネルの液晶
   表示素子の第３カラー液晶表示パネル側に複屈折性を有
   する光学部材と、無着色の偏光子とを順次配設したこと
   を特徴とするカラー液晶表示装置。