JPH06317791A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】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。 【構成】透明電極３３，３４を形成した一対の透明基板
３１，３２間に強誘電性液晶３８を封入した強誘電性液
晶セル３０をはさんで一対の偏光板４１，４２を配置す
るとともに、液晶セル３０と上偏光板４１との間に位相
差板４０を配置し、かつ、位相差板４０は、その遅相軸
をこの位相差板が隣接する上偏光板４１の透過軸に対し
て所定角度斜めにずらして配置した。

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。

【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。

【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、液晶分子を両基板１１，１２間においてほぼ９
０°のツイスト角でツイスト配向させたＴＮ（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
の透過軸を互いにほぼ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。

【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。

【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。

【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１
９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ほぼ直交する方向の
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。

【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。

【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。

【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。

【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強誘電
性液晶を封入した強誘電性液晶セルをはさんで一対の偏
光板を配置し、前記液晶セルと一方の偏光板との間に位
相差板を配置してなり、かつ、前記位相差板は、その遅
相軸をこの位相差板が隣接する偏光板の透過軸に対して
所定角度斜めにずらして配置したことを特徴とするもの
である。

【００１６】なお、本発明において、上記一対の偏光板
は、その透過軸を互いにほぼ平行にするかあるいはほぼ
直交させて配置するのが望ましい。また、本発明におい
て、上記位相差板の遅相軸と位相差板隣接偏光板の透過
軸とのずれ角は、ほぼ４５°であるのが望ましい。

【００１７】

【作用】このカラー液晶表示装置は、位相差板の偏光作
用と液晶セルの偏光作用とによって透過光を着色するも
のであり、一方の偏光板を通って位相差板に入射した直
線偏光は、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差板と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、非直線偏
光となって他方の偏光板に入射するため、この非直線偏
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。

【００１８】この場合、位相差板の偏光作用は変化しな
いが、上記液晶セルは、液晶分子の配向状態に２つの安
定状態（双安定性）があり、印加電圧の極性に応じて液
晶分子の配向状態が第１の安定状態と第２の安定状態と
に変化する強誘電性液晶を用いた強誘電性液晶セルであ
るため、この液晶セルは、液晶を第１の安定状態に配向
させたときと第２の安定状態に配向させたときとで異な
る偏光作用を示す。

【００１９】このため、位相差板と液晶セルとによる偏
光作用を受けた光は、液晶セルの液晶分子配向状態によ
り異なる偏光状態の光となって他方の偏光板に入射する
から、液晶セルへの印加電圧の極性を変えることによ
り、上記着色光の色を変えることができる。

【００２０】すなわち、このカラー液晶表示装置は、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。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１および図
２を参照して説明する。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、強誘電性液晶
セル３０をはさんで一対の偏光板４１，４２を配置する
とともに、前記液晶セル３０と一方の偏光板（この実施
例では上偏光板）４１との間に、位相差板４０を配置し
て構成されている。なお、この実施例の液晶表示装置は
反射型のものであり、その裏面（下偏光板４２の下面）
には反射板４３が配置されている。

【００２２】上記強誘電性液晶セル３０は、透明電極３
３，３４を形成しその上に配向膜３５，３６を形成した
上下一対の透明基板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、スメクティック層構造をなす強
誘電性液晶３８を封入したもので、両基板３１，３２上
の配向膜３５，３６には、前記スメクティック層構造の
法線の方向を規制するための配向処理が施されている。

【００２３】上記強誘電性液晶３８は、その分子の配向
状態に２つの安定状態（双安定性）があり、印加電圧の
極性に応じて液晶分子の配向状態が第１の安定状態と第
２の安定状態とに変化する。

【００２４】すなわち、液晶セル３０の両基板３１，３
２の電極３３，３４間に一方の極性でかつ絶対値が液晶
３８のしきい値電圧以上の電圧を印加すると、液晶分子
が上記配向膜３５，３６で規制されるスメクティック層
構造の法線方向に対して一方向にほぼ一様に傾いた第１
の安定状態に配向し、電圧の印加を絶った後もその配向
状態を保持する。また、前記電極３３，３４間に逆極性
でかつ絶対値が液晶３８のしきい値電圧以上の電圧を印
加すると、液晶分子が前記スメクティック層構造の法線
方向に対して逆方向にほぼ一様に傾いた第２の安定状態
に配向し、電圧の印加を絶った後もその配向状態を保持
する。

【００２５】そして、この液晶セル３０は、その強誘電
性液晶３８が第１と第２の安定状態のうちいずれか一方
の安定状態に配向したときの液晶分子配向方向が上偏光
板４１の透過軸と平行になるようにして配置されてい
る。

【００２６】また、位相差板４０は、その遅相軸を、こ
の位相差板４０が隣接する上偏光板４１の透過軸に対し
て所定角度斜めにずらして配置しされており、さらに一
対の偏光板４１，４２は、その透過軸を互いにほぼ平行
にして配置されている。

【００２７】図２は、上記液晶セル３０の２つの液晶分
子配向方向と位相差板４０の遅相軸と一対の偏光板４
１，４２の透過軸とを示す平面図である。図２におい
て、３０ａ，３０ｂは液晶セル３０の液晶分子配向方向
であり、３０ａは上記第１の安定状態における液晶分子
配向方向、３０ｂは上記第２の安定状態における液晶分
子配向方向である。

【００２８】この２つの液晶分子配向方向３０ａ，３０
ｂのなす角度は、上記スメクティック層構造の法線方向
に対する、第１の液晶分子配向方向３０ａの傾き角と第
２の液晶分子配向方向３０ｂの傾き角との和であり、こ
の２つの傾き角をそれぞれθとすると、これら配向方向
３０ａ，３０ｂのなす角度は２θである。そして、この
実施例では、この角度２θが４５°となるように、強誘
電性液晶３８の材料を選んでいる。

【００２９】また、図２において、４０ａは位相差板４
０の遅相軸、４１ａは位相差板隣接基板つまり上偏光板
４１の透過軸、４２ａは下偏光板４２の透過軸であり、
この実施例では、上偏光板４１の透過軸４１ａを液晶表
示装置の横軸に合わせ、下偏光板４２の透過軸４２ａを
上偏光板４１の透過軸４１ａとほぼ平行にするととも
に、上記液晶セル３０の強誘電性液晶３８が第１の安定
状態に配向したときの液晶分子配向方向３０ａと上偏光
板４１の透過軸４１ａとを平行にし、また位相差板４０
の遅相軸４０ａと前記上偏光板４１の透過軸４１ａとの
ずれ角φを４５°としている。

【００３０】なお、この実施例では、上述したように、
液晶セル３０の２つの液晶分子配向方向３０ａ，３０ｂ
のなす角度２θを４５°としているため、位相差板４０
の遅相軸４０ａは、液晶セル３０の強誘電性液晶３８が
第２の安定状態に配向したときの液晶分子配向方向３０
ｂと平行である。

【００３１】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）を裏面
側の反射板４３で反射させて表示するものであり、表面
側からの入射光は、上偏光板４１と位相差板４０と液晶
セル３０と下偏光板４２とを通って反射板４３で反射さ
れ、再び前記下偏光板４２と液晶セル３０と位相差板４
０と上偏光板４１とを通って出射する。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。

【００３２】そして、このカラー液晶表示装置において
は、上偏光板４１を通って入射した直線偏光が、この上
偏光板４１の透過軸４１ａに対して遅相軸４０ａが所定
角度（この実施例ではφ＝４５°）斜めにずれている位
相差板４０を通る過程でこの位相差板４０の偏光作用を
受けて楕円偏光となり、さらに液晶セル３０を通る過程
でこの液晶セル３０の偏光作用を受けて偏光状態を変え
られる。

【００３３】このため、上記位相差板４０と液晶セル３
０を通って下偏光板４２に入射する光は、位相差板４０
と液晶セル３０とによる偏光作用を受けた非直線偏光で
あり、この非直線偏光のうち、下偏光板４２を透過する
偏光成分の波長光だけがこの下偏光板４２を透過して着
色光になる。

【００３４】この場合、位相差板４０の偏光作用は変化
しないが、上記液晶セル３０は、液晶分子の配向状態に
２つの安定状態があり、印加電圧の極性に応じて液晶分
子の配向状態が第１の安定状態と第２の安定状態とに変
化する強誘電性液晶３８を用いた強誘電性液晶セルであ
るため、この液晶セル３０は、液晶３８を第１の安定状
態に配向させたときと第２の安定状態に配向させたとき
とで異なる偏光作用を示す。

【００３５】すなわち、上記強誘電性液晶セル３０は、
液晶分子が第１の安定状態に配向している状態と、液晶
分子が第２の安定状態に配向している状態では、それぞ
れ、液晶分子の配向方向３０ａ，３０ｂに遅相軸がある
位相差板と考えてよく、したがって、この液晶セル３０
は、液晶３８を第１の安定状態に配向させたときは、こ
の方向に遅相軸がある位相差板と同様な偏光作用を示
し、液晶３８を第２の安定状態に配向させたときは、こ
の方向に遅相軸がある位相差板と同様な偏光作用を示
す。

【００３６】このため、位相差板４０と液晶セル３０と
による偏光作用を受けた光は、液晶セル３０の液晶分子
配向状態により異なる偏光状態の光となって下偏光板４
２に入射するから、液晶セル３０への印加電圧の極性を
変えることにより、偏光板４２を透過する着色光の色を
変えることができる。

【００３７】また、下偏光板４２を通った着色光は、反
射板４３で反射されて上述した光経路と逆の経路で表示
装置の上面側に出射し、この着色光により表示パターン
が表示される。

【００３８】なお、この場合、反射板４３で反射される
着色光は、上述した位相差板４０と液晶セル３０との偏
光作用により非直線偏光となった光のうちの下偏光板４
２を透過した偏光成分の波長光だけであり、この光のほ
とんどは液晶セル３０および位相差板４０による偏光作
用を受けることなくこれらを透過するが、その波長域の
域端の極く僅かな波長成分の光は液晶セル３０および位
相差板４０を通る過程で偏光されて上偏光板４１で吸収
されるため、上偏光板４１を透過して出射する着色光
は、反射板４３で反射された着色光より色純度が良くな
った光となる。

【００３９】このように、上記カラー液晶表示装置は、
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。

【００４０】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る。

【００４１】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、液晶セル３０に一方の極性の
電圧を印加して液晶３８を第１の安定状態に配向させた
とき、つまり液晶分子が、上偏光板４１の透過軸４１ａ
に対しては平行で、位相差板４０の遅相軸４０ａに対し
ては斜めに交差する方向３０ａに配向したときに表示装
置を出射する無着色光の強度Ｉは、上偏光板４１の透過
軸４１ａと位相差板４０の遅相軸４０ａとのずれ角φを
φ＝４５°（φ＝π／４）、位相差板４０の遅相軸４０
ａと液晶セル３０の液晶分子配向方向３０ａとのずれ角
−４５°（−π／４）とすると、次の (1)式で表わされ
る。

【００４２】

【数１】

【００４３】また、上記液晶セル３０に逆極性の電圧を
印加して液晶３８を第２の安定状態に配向させたとき、
つまり液晶分子が、上偏光板４１の透過軸４１ａに対し
ては斜めに交差し、位相差板４０の遅相軸４０ａに対し
て平行な方向３０ｂに配向したときに表示装置を出射す
る着色光の強度Ｉは、このときの位相差板４０の遅相軸
４０ａと液晶セル３０の液晶分子配向方向３０ａとのず
れ角が０°（上偏光板４１の透過軸４１ａと位相差板４
０の遅相軸４０ａとのずれ角φはφ＝４５°）であるた
め、次の (2)式で表わされる。

【００４４】

【数２】

【００４５】なお、 (1)式および (2)式における位相差
板４０のリタデーションＲｅ₁ は、位相差板の屈折率異
方性Δｎ₁ とその厚さｄ₁ との積Δｎ₁ ・ｄ₁ によって
決まる値であり、液晶セル３０のリタデーションＲｅ₂
は、液晶の屈折率異方性Δｎ₂ と液晶層厚ｄ₂ との積Δ
ｎ₂ ・ｄ₂ によって決まる値である。

【００４６】上記 (1)式および (2)式で求められる光強
度Ｉの値は、表示装置に入射する全ての波長光（可視
光）の強度よりも偏光板４１，４２で吸収された光量分
だけ低いが、上記カラー液晶表示装置では、偏光板４
１，４２を透過する偏光成分の波長光のほとんどがこれ
ら偏光板４１，４２で吸収されることなく出射するた
め、出射光の輝度は十分高く、したがって、カラーフィ
ルタを用いている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。

【００４７】次に、上記カラー液晶表示装置の表示色に
ついて説明すると、このカラー液晶表示装置の表示色
は、上述したように、液晶セル３０に一方の極性の電圧
を印加して液晶３８を第１の安定状態に配向させたとき
と、液晶セル３０に逆極性の電圧を印加して液晶３８を
第２の安定状態に配向させたときとで異なり、またその
色は、位相差板４０のリタデーションＲｅ₁ と、液晶セ
ル３０のリタデーションＲｅ₂ と、上偏光板４１の透過
軸４１ａと位相差板４０の遅相軸４０ａとのずれ角φ
と、液晶セル３０の２つの液晶分子配向方向３０ａ，３
０ｂと位相差板４０の遅相軸４０ａとの角度とによって
決まる。

【００４８】次の［表１］は、上偏光板４１の透過軸４
１ａと位相差板４０の遅相軸４０ａとのずれ角φをφ＝
４５°、液晶セル３０の第１の液晶分子配向方向３０ａ
と位相差板４０の遅相軸４０ａとの角度を４５°、第２
の液晶分子配向方向３０ｂと位相差板４０の遅相軸４０
ａとの角度を０°（平行）とし、位相差板４０と液晶セ
ル３０のリタデーションＲｅ₁ ，Ｒｅ₂ の値を変えたカ
ラー液晶表示装置の表示色を示している。なお、この
［表１］において、−Ｅ，＋Ｅは液晶セル３０への印加
電圧であり、ここでは、負の電圧−Ｅを印加したときの
液晶分子配向状態を第１の安定状態とし、正の電圧＋Ｅ
を印加したときの液晶分子配向状態を第２の安定状態と
している。

【００４９】

【表１】

【００５０】この［表１］のように、上記カラー液晶表
示装置の表示色は、位相差板４０と液晶セル３０のリタ
デーションＲｅ₁ ，Ｒｅ₂ の値によって異なり、例えば
位相差板４０のリタデーションＲｅ₁ をＲｅ₁ ＝４５０
ｎｍ、液晶セル３０のリタデーションＲｅ₂ をＲｅ₂ ＝
７９０ｎｍとしたときは、液晶セル３０に負の電圧−Ｅ
を印加して液晶３８を第１の安定状態に配向させたとき
に表示色が“青”になり、液晶セル３０に正の電圧＋Ｅ
を印加して液晶３８を第２の安定状態に配向させたとき
に表示色が“赤”になる。

【００５１】なお、上記第１の実施例では、一対の偏光
板４１，４２をその透過軸４１ａ，４２ａを互いにほぼ
平行にして配置したが、この両偏光板４１，４２は、そ
の透過軸４１ａ，４２ａを互いにほぼ直交させて配置し
てもよい。

【００５２】図３は本発明の第２の実施例による、液晶
セル３０の２つの液晶分子配向方向と位相差板４０の遅
相軸と一対の偏光板４１，４２の透過軸とを示す平面図
であり、この実施例では、下偏光板４２の透過軸４２ａ
を、上偏光板４１の透過軸４１ａに対してほぼ直交さ
せ、その他は上記第１の実施例を同じにしている。

【００５３】この第２の実施例のカラー液晶表示装置
も、位相差板４０の偏光作用と強誘電性液晶セル３０の
偏光作用とによって透過光を着色するものであり、上偏
光板４１を通って位相差板４０に入射した直線偏光は、
この上偏光板４１の透過軸４１ａに対して遅相軸４０ａ
が所定角度（φ＝４５°）斜めにずれている位相差板４
０と液晶セル３０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、非直線偏光となって下偏光板４
２に入射するため、この非直線偏光のうち、前記下偏光
板４２を透過する偏光成分の波長光だけがこの下偏光板
４２を透過して着色光になり、この着色光が反射板４３
で反射されて、下偏光板４２、液晶セル３０、位相差板
４０、上偏光板４１を通って出射する。

【００５４】また、この実施例においても、強誘電性液
晶セル３０は、液晶３８を第１の安定状態に配向させた
ときと第２の安定状態に配向させたときとで異なる偏光
作用を示すため、液晶セル３０への印加電圧の極性を変
えることにより、上記着色光の色を変えることができ
る。

【００５５】すなわち、この実施例のカラー液晶表示装
置も、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。

【００５６】この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、この実施例では、一対の偏光
板４１，４２の透過軸４１ａ，４２ａを互いにほぼ直交
させているため、液晶セル３０に一方の極性の電圧を印
加して液晶３８を第１の安定状態に配向させたとき、つ
まり液晶分子が、上偏光板４１の透過軸４１ａに対して
は平行で、位相差板４０の遅相軸４０ａに対しては斜め
に交差する方向３０ａに配向したときに表示装置を出射
する無着色光の強度Ｉは、上偏光板４１の透過軸４１ａ
と位相差板４０の遅相軸４０ａとのずれ角φをφ＝４５
°（φ＝π／４）、位相差板４０の遅相軸４０ａと液晶
セル３０の液晶分子配向方向３０ａとのずれ角−４５°
（−π／４）とすると、次の (3)式で表わされる。

【００５７】

【数３】

【００５８】また、上記液晶セル３０に逆極性の電圧を
印加して液晶３８を第２の安定状態に配向させたとき、
つまり液晶分子が、上偏光板４１の透過軸４１ａに対し
ては斜めに交差し、位相差板４０の遅相軸４０ａに対し
て平行な方向３０ｂに配向したときに表示装置を出射す
る着色光の強度Ｉは、このときの位相差板４０の遅相軸
４０ａと液晶セル３０の液晶分子配向方向３０ａとのず
れ角が０°（上偏光板４１の透過軸４１ａと位相差板４
０の遅相軸４０ａとのずれ角φはφ＝４５°）であるた
め、次の (4)式で表わされる。

【００５９】

【数４】

【００６０】上記 (3)式および (4)式で求められる光強
度Ｉの値も、表示装置に入射する全ての波長光（可視
光）の強度よりも偏光板４１，４２で吸収された光量分
だけ低いが、上記カラー液晶表示装置では、偏光板４
１，４２を透過する偏光成分の波長光のほとんどがこれ
ら偏光板４１，４２で吸収されることなく出射するた
め、出射光の輝度は十分高く、したがって、カラーフィ
ルタを用いている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。

【００６１】次に、上記第２の実施例によるカラー液晶
表示装置の表示色について説明すると、次の［表２］
は、上偏光板４１の透過軸４１ａと位相差板４０の遅相
軸４０ａとのずれ角φをφ＝４５°、液晶セル３０の第
１の液晶分子配向方向３０ａと位相差板４０の遅相軸４
０ａとの角度を４５°、第２の液晶分子配向方向３０ｂ
と位相差板４０の遅相軸４０ａとの角度を０°（平行）
とし、位相差板４０と液晶セル３０のリタデーションＲ
ｅ₁ ，Ｒｅ₂ の値を変えたカラー液晶表示装置の表示色
を示している。

【００６２】

【表２】

【００６３】この［表２］のように、上記第２の実施例
によるカラー液晶表示装置の表示色は、位相差板４０と
液晶セル３０のリタデーションＲｅ₁ ，Ｒｅ₂ の値によ
って異なり、例えば位相差板４０のリタデーションＲｅ
₁ をＲｅ₁ ＝４５０ｎｍ、液晶セル３０のリタデーショ
ンＲｅ₂ をＲｅ₂ ＝１１０ｎｍとしたときは、液晶セル
３０に負の電圧−Ｅを印加して液晶３８を第１の安定状
態に配向させたときに表示色が“緑”になり、液晶セル
３０に正の電圧＋Ｅを印加して液晶３８を第２の安定状
態に配向させたときに表示色が“赤”になる。

【００６４】なお、上記第１および第２の実施例では、
位相差板４０を液晶セル３０と上偏光板４１との間に配
置したが、この位相差板４０は、液晶セル３０と下偏光
板４２との間に配置してもよい。

【００６５】また、各実施例では、位相差板隣接基板つ
まり上偏光板４１の透過軸４１ａと位相差板４０の遅相
軸４０ａとのずれ角φをφ＝４５°としたが、このずれ
角φは、４５°に限らず任意に選ぶことができる。ただ
し、上述した着色効果を十分に得るには、前記ずれ角φ
をほぼ４５°（例えば４５±５°）とするのが望まし
い。

【００６６】さらに、上記各実施例では、液晶セル３０
の２つの液晶分子配向方向３０ａ，３０ｂのうち、第１
の安定状態における液晶分子配向方向３０ａが上偏光板
４１の透過軸４１ａと平行で、第２の安定状態における
液晶分子配向方向３０ｂが位相差板４０の遅相軸４０ａ
と平行になるようにしたが、これら液晶分子配向方向３
０ａ，３０ｂの向きは任意でよく、また、この液晶分子
配向方向３０ａ，３０ｂのなす角度も４５°に限らな
い。また、本発明は、反射型に限らず、透過型のカラー
液晶表示装置にも適用することができる。

【００６７】

【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強誘電性液晶を封入し
た強誘電性液晶セルをはさんで一対の偏光板を配置し、
前記液晶セルと一方の偏光板との間に位相差板を配置し
てなり、かつ、前記位相差板は、その遅相軸をこの位相
差板が隣接する偏光板の透過軸に対して所定角度斜めに
ずらして配置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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるカラー液晶表示装
置の断面図。

【図２】本発明の第１の実施例による強誘電性液晶セル
の２つの液晶分子配向方向と位相差板の遅相軸と偏光板
の透過軸とを示す平面図。

【図３】本発明の第２の実施例による強誘電性液晶セル
の２つの液晶分子配向方向と位相差板の遅相軸と偏光板
の透過軸とを示す平面図。

【図４】従来のカラー液晶表示装置の断面図。

【符号の説明】

３０…強誘電性液晶セル ３０ａ…第１の安定状態における液晶分子配向方向 ３０ｂ…第２の安定状態における液晶分子配向方向 ３１，３２…透明基板 ３３，３４…透明電極 ３５，３６…配向膜 ３８…強誘電性液晶 ４０…位相差板 ４０ａ…遅相軸 ４１…上偏光板 ４１ａ…透過軸 ４２…下偏光板 ４２ａ…透過軸 ４３…反射板

Claims (3)

【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強
   誘電性液晶を封入した強誘電性液晶セルをはさんで一対
   の偏光板を配置し、前記液晶セルと一方の偏光板との間
   に位相差板を配置してなり、かつ、前記位相差板は、そ
   の遅相軸をこの位相差板が隣接する偏光板の透過軸に対
   して所定角度斜めにずらして配置したことを特徴とする
   カラー液晶表示装置。
2. 【請求項２】一対の偏光板はその透過軸を互いにほぼ平
   行にするかあるいはほぼ直交させて配置されていること
   を特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示装置。
3. 【請求項３】位相差板の遅相軸と位相差板隣接偏光板の
   透過軸とのずれ角はほぼ４５°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。