JPH07270779A - Active matrix type color liquid crystal display device - Google Patents

Active matrix type color liquid crystal display device

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Publication number
JPH07270779A
JPH07270779A JP6058560A JP5856094A JPH07270779A JP H07270779 A JPH07270779 A JP H07270779A JP 6058560 A JP6058560 A JP 6058560A JP 5856094 A JP5856094 A JP 5856094A JP H07270779 A JPH07270779 A JP H07270779A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal cell
light
polarizing plate
display device
Prior art date
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Pending
Application number
JP6058560A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Yoshida
哲志 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US08/491,088 priority patent/US5724112A/en
Publication of JPH07270779A publication Critical patent/JPH07270779A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/34Colour display without the use of colour mosaic filters

Abstract

PURPOSE:To provide an active matrix type color liquid crystal display device of a reflection type which makes it possible to obtain colored light of high luminance by coloring the light without using color filter, to obtain bright display by lessening the loss of light quantity by absorption of light at the substrate and polarizing plate of liquid crystal cell and to display plural colors with one pixel. CONSTITUTION:This liquid crystal display device has the liquid crystal cell 10, one sheet of the polarizing plate 30 and a phase difference plate 31. A counter electrode 21 disposed on the inside surface of the rear surface side substrate 12 of the liquid crystal cell 10 is formed out of a light reflection film. The polarizing plate 30 is arranged on the front surface side of the liquid crystal cell 10 and the phase difference plate 31 is arranged between the liquid crystal cell 10 and the polarizing plate 31. The transmission axis of the polarizing plate 30 and the delay axis of the phase difference plate 31 are shifted diagonally at a prescribed angle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリック
ス型のカラー液晶表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix type color liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アクティブマトリックス型の液晶
表示装置としては、TN(ツイステッド・ネマティッ
ク)方式のものが利用されている。このTN方式のアク
ティブマトリックス型液晶表示装置は、液晶の分子をほ
ぼ90°のツイスト角でツイスト配向させたアクティブ
マトリックス型の液晶セルと、この液晶セルをはさんで
配置された一対の偏光板とからなっており、一対の偏光
板は、その透過軸を互いに平行にするとともに、この透
過軸を液晶セルの一方の基板上における液晶分子の配向
方向とほぼ平行にして設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an active matrix type liquid crystal display device, a TN (twisted nematic) type device has been used. This TN active matrix liquid crystal display device includes an active matrix liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of about 90 °, and a pair of polarizing plates arranged with the liquid crystal cell interposed therebetween. The pair of polarizing plates are provided such that their transmission axes are parallel to each other and their transmission axes are substantially parallel to the alignment direction of the liquid crystal molecules on one substrate of the liquid crystal cell.

【0003】上記アクティブマトリックス型の液晶セル
は、液晶層をはさんで対向する一対の透明基板のうち、
一方の基板の内面に複数の透明な画素電極とこれら各画
素電極にそれぞれ対応する複数のスイッチング素子(例
えば薄膜トランジスタ)をマトリックス状に配設し、他
方の基板の内面に前記各画素電極に対向する透明な対向
電極を設けたものであり、液晶の分子は、両基板の電極
形成面上にそれぞれ設けられている配向膜によって配向
方向を規制され、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れている。なお、前記液晶には、
誘電異方性が正のネマティック液晶が用いられている。
The active matrix type liquid crystal cell is one of a pair of transparent substrates which face each other across a liquid crystal layer.
A plurality of transparent pixel electrodes and a plurality of switching elements (for example, thin film transistors) corresponding to the respective pixel electrodes are arranged in a matrix on the inner surface of one substrate, and the pixel electrodes are opposed to the pixel electrodes on the inner surface of the other substrate. A transparent counter electrode is provided, and the alignment direction of the liquid crystal molecules is regulated by the alignment films provided on the electrode formation surfaces of both substrates, and the twist angle between both substrates is about 90 °. It is oriented. In addition, in the liquid crystal,
A nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is used.

【0004】また、このアクティブマトリックス型の液
晶セルにおいては、上記一方の基板の各画素電極の裏側
に、絶縁膜をはさんで前記画素電極の縁部と対向するキ
ャパシタ電極を設け、このキャパシタ電極と画素電極お
よびその間の絶縁膜とによって、非選択期間における画
素の保持電圧を補償する補償容量(ストレージキャパシ
タ)を構成している。
Further, in this active matrix type liquid crystal cell, a capacitor electrode facing the edge of the pixel electrode is provided on the back side of each pixel electrode of the one substrate, with an insulating film interposed therebetween. The pixel electrode and the insulating film therebetween form a compensation capacitor (storage capacitor) that compensates the holding voltage of the pixel in the non-selected period.

【0005】上記TN方式の液晶表示装置は、外部から
の入射光を一方の偏光板により直線偏光させて液晶セル
に入射させ、液晶セルを通った光の透過を他方の偏光板
で制御して表示するものであり、液晶セルの両基板の電
極間にオン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、液晶セルに入射した
直線偏光がその偏光方向がほぼ90°ずれた直線偏光と
なって液晶セルを出射し、この直線偏光が他方の偏光板
で吸収されて表示が暗状態になる。
In the above-mentioned TN type liquid crystal display device, incident light from the outside is linearly polarized by one of the polarizing plates and is incident on the liquid crystal cell, and the transmission of light passing through the liquid crystal cell is controlled by the other polarizing plate. In the state where the on-voltage is not applied between the electrodes of both substrates of the liquid crystal cell, that is, the liquid crystal molecules are twist-aligned, the linearly polarized light incident on the liquid crystal cell has a polarization direction of approximately 90 degrees. The linearly polarized light that has been deviated from the liquid crystal cell is emitted, and this linearly polarized light is absorbed by the other polarizing plate, and the display becomes dark.

【0006】また、液晶セルの電極間にオン電圧を印加
すると、液晶分子が基板面に対してほぼ垂直に立上り配
向し、液晶セルに入射した直線偏光がそのまま液晶セル
を出射し、この直線偏光が他方の偏光板を透過して表示
が明状態になる。
Further, when an on-voltage is applied between the electrodes of the liquid crystal cell, the liquid crystal molecules rise and align substantially vertically to the substrate surface, and the linearly polarized light incident on the liquid crystal cell exits the liquid crystal cell as it is. Is transmitted through the other polarizing plate and the display becomes bright.

【0007】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り、反
射型の液晶表示装置では、その表面側から入射した光
が、表面側の偏光板と液晶セルと裏面側の偏光板とを通
って前記反射板で反射され、再び裏面側の偏光板と液晶
セルと表面側の偏光板とを通って出射する。
There are two types of liquid crystal display devices, a transmissive type and a reflective type in which a reflection plate is arranged on the back surface. In the reflection type liquid crystal display device, the light incident from the front side is the front surface. The light is reflected by the reflection plate through the side polarizing plate, the liquid crystal cell and the back side polarizing plate, and then emitted again through the back side polarizing plate, the liquid crystal cell and the front side polarizing plate.

【0008】ところで、上記TN型のアクティブマトリ
ックス型液晶表示装置として、多色カラー画像を表示す
るものがあり、このカラー画像を表示するカラー液晶表
示装置では、上記液晶セルの一方の基板に、複数の色、
例えば赤、緑、青の三色のカラーフィルタを各画素電極
に対応させて設けている。
By the way, as the above-mentioned TN type active matrix type liquid crystal display device, there is one which displays a multicolor color image. In a color liquid crystal display device which displays this color image, a plurality of liquid crystal cells are provided on one substrate. The color of
For example, three color filters of red, green and blue are provided corresponding to each pixel electrode.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の液
晶表示装置は、カラーフィルタによって光を着色するも
のであるため、着色光の輝度が低く、したがって表示が
暗いという問題をもっている。
However, the above-mentioned conventional liquid crystal display device has a problem that the brightness of the colored light is low and therefore the display is dark because the light is colored by the color filter.

【0010】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
長帯域以外の光を吸収するだけでなく、前記波長帯域の
光もかなり高い吸収率で吸収するため、カラーフィルタ
で着色された光が、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。
This is due to the absorption of light by the color filter. The color filter not only absorbs light other than the wavelength band corresponding to the color, but also absorbs light in the wavelength band at a considerably high absorption rate. Since the light is absorbed, the light colored by the color filter becomes light in which the light amount is significantly reduced compared to the light in the wavelength band before entering the color filter, and the display becomes dark.

【0011】しかも、反射型のカラー液晶表示装置の場
合、上記従来の液晶表示装置では、その表面側から入射
した光が、表面側偏光板と液晶セルと裏面側偏光板とを
通って前記反射板で反射され、その反射光が裏面側偏光
板と液晶セルと表面側偏光板とを通って出射するため、
その過程で前記光が、液晶セルの両方の基板と表裏の偏
光板をそれぞれ2回ずつ通ることになり、そのため、こ
れら基板および偏光板での光吸収による光量ロスも大き
いから、さらに表示が暗くなってしまう。
Further, in the case of the reflection type color liquid crystal display device, in the above-mentioned conventional liquid crystal display device, the light incident from the front side thereof is reflected by the front side polarizing plate, the liquid crystal cell and the back side polarizing plate. Reflected by the plate, the reflected light is emitted through the back side polarizing plate, the liquid crystal cell and the front side polarizing plate,
In the process, the light passes through both the substrates of the liquid crystal cell and the polarizing plates on the front and back sides twice, respectively. Therefore, since the light amount loss due to the light absorption by these substrates and the polarizing plate is large, the display becomes darker. turn into.

【0012】また、上記従来の液晶表示装置では、その
表示色がカラーフィルタの色によって決まるため、1つ
の画素で複数の色を表示することはできなかった。本発
明は、反射型のアクティブマトリックス型カラー液晶表
示装置として、カラーフィルタを用いずに光を着色して
高輝度の着色光を得、しかも、液晶セルの基板および偏
光板での光吸収による光量ロスも少なく、明るい表示を
得ることができるとともに、1つの画素で複数の色を表
示することができるものを提供することを目的としたも
のである。
Further, in the above-mentioned conventional liquid crystal display device, since the display color is determined by the color of the color filter, one pixel cannot display a plurality of colors. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a reflection type active matrix color liquid crystal display device, which obtains colored light of high brightness by coloring light without using a color filter, and moreover, the amount of light due to light absorption by a substrate and a polarizing plate of a liquid crystal cell. It is an object of the present invention to provide a display capable of displaying a bright display with little loss and displaying a plurality of colors with one pixel.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リックス型カラー液晶表示装置は、液晶セルと、1枚の
偏光板と、位相差板とを備えてなり、前記液晶セルは、
液晶層をはさんで対向する一対の基板のうち、表面側の
透明基板の内面に複数の透明画素電極とこれら各画素電
極にそれぞれ対応する複数のスイッチング素子を配設
し、裏面側の基板の内面に対向電極設けたアクティブマ
トリックス型セルであって、前記対向電極が光反射膜で
形成されており、前記偏光板は前記液晶セルの表面側に
配置され、前記位相差板は前記液晶セルと前記偏光板と
の間に配置されるとともに、前記偏光板の透過軸と前記
位相差板の遅相軸とが所定角度斜めにずれていることを
特徴とするものである。
The active matrix type color liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal cell, one polarizing plate and a retardation plate, and the liquid crystal cell comprises:
Of the pair of substrates facing each other across the liquid crystal layer, a plurality of transparent pixel electrodes and a plurality of switching elements corresponding to the respective pixel electrodes are provided on the inner surface of the transparent substrate on the front surface side, and An active matrix type cell having a counter electrode provided on an inner surface thereof, wherein the counter electrode is formed of a light reflecting film, the polarizing plate is disposed on a surface side of the liquid crystal cell, and the retardation plate is the liquid crystal cell. It is characterized in that it is arranged between the polarizing plate and the transmission axis of the polarizing plate and the slow axis of the retardation plate are slanted by a predetermined angle.

【0014】また、本発明は、上記液晶表示装置におい
て、液晶セルが液晶の分子を両基板間においてツイスト
配向させたものであって、その表面側基板上における液
晶分子の配向方向が裏面側基板上における液晶分子の配
向方向に対し表面側から見て左回りにほぼ90°ずれて
おり、偏光板の透過軸は、前記液晶セルの裏面側基板上
における液晶分子の配向方向に対し表面側から見て左回
りにほぼ45°の方向、位相差板の遅相軸は、前記液晶
セルの裏面側基板上における液晶分子の配向方向に対し
表面側から見て左回りにほぼ140°の方向にあり、前
記液晶セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層の層厚d
との積Δn・dの値が約1000nm、位相差板のリタ
デーションの値が約600nmであることを特徴とす
る。
According to the present invention, in the above liquid crystal display device, the liquid crystal cell is such that liquid crystal molecules are twist-aligned between the two substrates, and the orientation direction of the liquid crystal molecules on the front substrate is the rear substrate. The liquid crystal molecules are offset by 90 ° counterclockwise from the front side with respect to the orientation direction of the liquid crystal molecules, and the transmission axis of the polarizing plate is from the front side with respect to the orientation direction of the liquid crystal molecules on the back side substrate of the liquid crystal cell. When viewed from the counterclockwise direction, the retardation plate has a slow axis of about 45 ° in the counterclockwise direction with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules on the back side substrate of the liquid crystal cell when viewed from the front side. And the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the liquid crystal cell and the layer thickness d of the liquid crystal layer.
The product Δn · d and the retardation value of the retardation plate are about 1000 nm and about 600 nm, respectively.

【0015】[0015]

【作用】本発明のアクティブマトリックス型カラー液晶
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斜めにずれて
いる位相差板と、液晶セルの液晶層とを順次通る過程で
これらの複屈折効果により偏光状態を変えられるととも
に、前記液晶セルの裏面側基板の内面において光反射膜
からなる対向電極で反射され、この反射光が前記液晶層
および位相差板を通る過程で前記偏光状態とは異なる偏
光状態に変えられて前記偏光板に入射し、この偏光板を
透過する偏光成分の光が着色光となって出射する。
In the active matrix color liquid crystal display device of the present invention, a linearly polarized light that has entered through a polarizing plate has a retardation plate whose slow axis is obliquely displaced from the transmission axis of this polarizing plate, In the process of sequentially passing through the liquid crystal layer of the liquid crystal cell, the polarization state can be changed by these birefringence effects, and at the inner surface of the back side substrate of the liquid crystal cell, the light is reflected by the counter electrode composed of the light reflection film, and the reflected light is In the process of passing through the liquid crystal layer and the retardation plate, the polarization state is changed to a polarization state different from the polarization state and enters the polarization plate, and the light of the polarization component that passes through the polarization plate is emitted as colored light.

【0016】すなわち、この液晶表示装置は、カラーフ
ィルタを用いずに、位相差板と液晶セルの液晶層による
複屈折効果を利用して光を着色するものであり、前記位
相差板と液晶層は、透過光の偏光状態を変えるだけでほ
とんど光を吸収しないため、これらの複屈折効果により
偏光状態を変えられ、偏光板を透過して出射する着色光
の光量は、前記偏光板を通って入射した直線偏光のうち
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、高輝度の着色光が得られる。
That is, this liquid crystal display device colors light by utilizing the birefringence effect of the retardation plate and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell without using a color filter. Changes the polarization state of the transmitted light and hardly absorbs the light, so the polarization state can be changed by these birefringence effects, and the amount of colored light that passes through the polarizing plate and exits through the polarizing plate. Since the amount of light in the wavelength band that becomes the colored light in the incident linearly polarized light is almost the same, colored light with high brightness can be obtained.

【0017】しかも、この液晶表示装置は、反射型のも
のであるが、液晶セルの裏面側基板の内面に設けた対向
電極を光反射膜で形成し、この対向電極で光を反射させ
るようにしているため、液晶表示装置にその表面側から
入射し、前記対向電極で反射されて液晶表示装置の表面
側に出射する光は、その過程で、液晶セルの表面側基板
と液晶層および位相差板と1枚の偏光板とをそれぞれ2
回ずつ通るだけであるから、液晶セルの基板および偏光
板での光吸収による光量ロスも少ない。なお、前記位相
差板と液晶層は前述したようにほとんど光を吸収しな
い。
Further, although this liquid crystal display device is of a reflection type, the counter electrode provided on the inner surface of the back side substrate of the liquid crystal cell is formed of a light reflecting film, and the counter electrode reflects light. Therefore, the light that enters the liquid crystal display device from the front surface side, is reflected by the counter electrode, and is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device, in the process, the front surface side substrate of the liquid crystal cell, the liquid crystal layer, and the phase difference. Two plates and one polarizing plate each
Since it only passes through each time, there is little loss of light amount due to light absorption by the substrate of the liquid crystal cell and the polarizing plate. The retardation plate and the liquid crystal layer hardly absorb light as described above.

【0018】したがって、この液晶表示装置によれば、
カラーフィルタを用いずに光を着色して高輝度の着色光
を得るとともに、液晶セルの基板および偏光板での光吸
収による光量ロスも少なくして、明るい表示を得ること
ができる。
Therefore, according to this liquid crystal display device,
It is possible to obtain a bright display by coloring light without using a color filter to obtain colored light of high brightness and reducing the loss of light amount due to light absorption by the substrate of the liquid crystal cell and the polarizing plate.

【0019】さらに、この液晶表示装置においては、液
晶セルの両基板の電極間に印加する電圧の大きさに応じ
て液晶分子の配向状態が変化し、それによって液晶層の
複屈折性が変化するため、液晶セルへの印加電圧を制御
することにより、位相差板と液晶層との複屈折効果によ
り偏光状態を変えられた後に偏光板を透過して出射する
着色光の色を変化させることができ、したがって、1つ
の画素で複数の色を表示することができる。
Furthermore, in this liquid crystal display device, the alignment state of the liquid crystal molecules changes according to the magnitude of the voltage applied between the electrodes of both substrates of the liquid crystal cell, which changes the birefringence of the liquid crystal layer. Therefore, by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, it is possible to change the color of the colored light that passes through the polarizing plate and is emitted after the polarization state is changed by the birefringence effect of the retardation plate and the liquid crystal layer. Therefore, one pixel can display a plurality of colors.

【0020】また、本発明の液晶表示装置において、上
述したように、液晶セルが液晶の分子を両基板間におい
てツイスト配向させたものであって、その表面側基板上
における液晶分子の配向方向が裏面側基板上における液
晶分子の配向方向に対し表面側から見て左回りにほぼ9
0°ずれており、偏光板の透過軸が液晶セルの裏面側基
板上における液晶分子配向方向に対し表面側から見て左
回りにほぼ45°の方向、位相差板の遅相軸が前記液晶
セルの裏面側基板上における液晶分子配向方向に対し表
面側から見て左回りにほぼ140°の方向にあり、前記
液晶セルのΔn・dの値が約1000nm、位相差板の
リタデーションの値が約600nmである場合は、1つ
の画素で赤、緑、青、白等の色を表示することができ
る。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, as described above, the liquid crystal cell is one in which the liquid crystal molecules are twist-aligned between both substrates, and the alignment direction of the liquid crystal molecules on the front side substrate is It is approximately 9 counterclockwise when viewed from the front side with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules on the back side substrate.
The transmission axis of the polarizing plate is deviated by 0 °, the transmission axis of the retardation plate is approximately 45 ° counterclockwise when viewed from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back side substrate of the liquid crystal cell, and the slow axis of the retardation plate is the liquid crystal. The direction of the liquid crystal molecules on the back side substrate of the cell is approximately 140 ° counterclockwise when viewed from the front side, the value of Δn · d of the liquid crystal cell is about 1000 nm, and the retardation value of the retardation plate is When it is about 600 nm, one pixel can display colors such as red, green, blue, and white.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の一実施例を示すアクティブマ
トリックス型カラー液晶表示装置の一部分の断面図であ
る。この液晶表示装置は、液晶セル10と、1枚の偏光
板30と、1枚の位相差板31とで構成されており、偏
光板30は液晶セル10の表面側に配置され、位相差板
31は液晶セル10と前記偏光板30との間に配置され
ている。
1 is a sectional view of a part of an active matrix type color liquid crystal display device showing an embodiment of the present invention. This liquid crystal display device is composed of a liquid crystal cell 10, a polarizing plate 30, and a retardation plate 31. The polarizing plate 30 is arranged on the front surface side of the liquid crystal cell 10. Reference numeral 31 is arranged between the liquid crystal cell 10 and the polarizing plate 30.

【0022】まず、上記液晶セル10について説明する
と、この液晶セル10はアクティブマトリックス型セル
であり、この実施例では、液晶23の分子を両基板1
1,12間においてツイスト配向させたものを用いてい
る。
First, the liquid crystal cell 10 will be described. The liquid crystal cell 10 is an active matrix type cell. In this embodiment, the molecules of the liquid crystal 23 are provided on both substrates 1.
A twisted orientation between 1 and 12 is used.

【0023】この液晶セル10の液晶層をはさんで対向
する一対の基板11,12のうち、表面側の基板(図に
おいて上側の基板)11は、ガラス板等からなる透明基
板であり、この表面側基板11の内面つまり液晶層との
対向面には、複数の透明な画素電極13とこれら各画素
電極13にそれぞれ対応する複数のスイッチング素子1
4とが行方向および列方向にマトリックス状に配設され
ており、これら画素電極13およびスイッチング素子1
4の表面に透明な配向膜20が設けられている。
Of the pair of substrates 11 and 12 facing each other across the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10, the substrate 11 on the front surface side (upper substrate in the drawing) 11 is a transparent substrate made of a glass plate or the like. A plurality of transparent pixel electrodes 13 and a plurality of switching elements 1 corresponding to the respective pixel electrodes 13 are provided on the inner surface of the front-side substrate 11, that is, the surface facing the liquid crystal layer.
4 are arranged in a matrix in the row direction and the column direction, and the pixel electrodes 13 and the switching elements 1 are arranged.
A transparent alignment film 20 is provided on the surface of No. 4.

【0024】上記スイッチング素子14は例えばTFT
(薄膜トランジスタ)であり、このTFT14は、基板
11上に形成されたゲート電極15と、このゲート電極
15を覆うゲート絶縁膜16と、前記ゲート絶縁膜16
の上に前記ゲート電極15と対向させて形成されたa−
Si (アモルファスシリコン)等からなる半導体膜17
と、この半導体膜17の両側部に形成されたソース電極
18およびドレイン電極19とからなっている。なお、
前記ゲート絶縁膜16は、基板11のほぼ全面にわたっ
て形成されている。
The switching element 14 is a TFT, for example.
The TFT 14 is a thin film transistor, and the TFT 14 includes a gate electrode 15 formed on the substrate 11, a gate insulating film 16 covering the gate electrode 15, and the gate insulating film 16 described above.
A- formed on the upper surface so as to face the gate electrode 15.
Semiconductor film 17 made of Si (amorphous silicon) or the like
And a source electrode 18 and a drain electrode 19 formed on both sides of the semiconductor film 17. In addition,
The gate insulating film 16 is formed on almost the entire surface of the substrate 11.

【0025】また、図示しないが、上記表面側基板11
には、上記TFT14のゲート電極15にゲート信号を
供給するゲートライン(アドレスライン)と、前記TF
T14のドレイン電極19に画像データに応じたデータ
信号を供給するデータラインとが配線されている。
Although not shown, the front side substrate 11 is also provided.
Includes a gate line (address line) for supplying a gate signal to the gate electrode 15 of the TFT 14, and the TF.
A data line for supplying a data signal according to the image data is wired to the drain electrode 19 of T14.

【0026】上記ゲートラインは、基板11上に、上記
TFT14のゲート電極15と一体に形成されており、
このゲートラインは、その端子部を除いて前記ゲート絶
縁膜16で覆われている。また、上記データラインは、
前記ゲート絶縁膜16の上に形成されており、このデー
タラインは上記TFT14のドレイン電極19につなが
っている。
The gate line is formed integrally with the gate electrode 15 of the TFT 14 on the substrate 11,
The gate line is covered with the gate insulating film 16 except for its terminal portion. Also, the above data line is
The data line is formed on the gate insulating film 16 and is connected to the drain electrode 19 of the TFT 14.

【0027】また、上記画素電極13は、上記ゲート絶
縁膜16の上に形成されており、各画素電極13はそれ
ぞれ、その一端部において対応するTFT14のソース
電極18に接続されている。
The pixel electrode 13 is formed on the gate insulating film 16, and each pixel electrode 13 is connected to the source electrode 18 of the corresponding TFT 14 at one end thereof.

【0028】一方、液晶セル10の裏面側の基板(図に
おいて下側の基板)12は、ガラスまたは樹脂フィルム
等(図ではガラス板)からなっており、この裏面側基板
12の内面つまり液晶層との対向面には、上記表面側基
板11の全ての画素電極13に対向する対向電極21が
設けられ、その上に透明な配向膜22が設けられてい
る。
On the other hand, the substrate (lower substrate in the figure) 12 on the back side of the liquid crystal cell 10 is made of glass or a resin film (the glass plate in the figure), and the inner surface of the substrate 12 on the back side, that is, the liquid crystal layer. A counter electrode 21 that faces all the pixel electrodes 13 of the front-side substrate 11 is provided on the surface opposite to, and a transparent alignment film 22 is provided thereon.

【0029】上記対向電極21は、Al (アルミニウ
ム)膜等の光反射率の高い金属膜からなる光反射膜で形
成されており、その表面は光を拡散反射させるために粗
面化処理されている。
The counter electrode 21 is formed of a light reflecting film made of a metal film having a high light reflectance such as an Al (aluminum) film, and the surface thereof is roughened to diffusely reflect the light. There is.

【0030】そして、上記表面側基板11と裏面側基板
12とは、図示しないが、その外周縁部において枠状の
シール材を介して接合されており、液晶23は両基板1
1,12間の前記シール材で囲まれた領域に充填されて
いる。
Although not shown, the front-side substrate 11 and the back-side substrate 12 are bonded to each other via a frame-shaped sealing material at the outer peripheral edge thereof, and the liquid crystal 23 is provided on both substrates 1.
The region surrounded by the sealing material between 1 and 12 is filled.

【0031】この液晶23は、誘電異方性が正のネマテ
ィック液晶であり、この液晶23の分子は、両基板1
1,12に設けた配向膜20,22によってそれぞれの
基板11,12上での配向方向を規制され、両基板1
1,12間においてツイスト配向されている。なお、上
記配向膜20,22は、ポリイミド等からなる水平配向
膜であり、その膜面にはラビングによる配向処理が施さ
れている。
This liquid crystal 23 is a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, and the molecules of this liquid crystal 23 are
Alignment directions on the substrates 11 and 12 are regulated by the alignment films 20 and 22 provided on the substrates 1 and 12, respectively.
The twist orientation is provided between the first and the second portions. The alignment films 20 and 22 are horizontal alignment films made of polyimide or the like, and the film surfaces thereof are subjected to an alignment treatment by rubbing.

【0032】また、上記位相差板31は、ポリカーボネ
ート等の一軸延伸フィルムからなっており、この位相差
板31は、上記液晶セル10の表面側に配置された偏光
板30と前記液晶セル10との間に、位相差板31の遅
相軸(延伸軸)と偏光板30の透過軸とを所定角度斜め
にずらした状態で配置されている。なお、この位相差板
31は液晶セル10の表面(表面側基板12の外面)に
接着され、偏光板30は位相差板31の表面に接着され
ている。
The retardation plate 31 is made of a uniaxially stretched film such as polycarbonate, and the retardation plate 31 includes the polarizing plate 30 disposed on the front surface side of the liquid crystal cell 10 and the liquid crystal cell 10. In between, the slow axis (stretching axis) of the retardation plate 31 and the transmission axis of the polarizing plate 30 are arranged so as to be obliquely offset by a predetermined angle. The retardation plate 31 is adhered to the surface of the liquid crystal cell 10 (the outer surface of the front substrate 12), and the polarizing plate 30 is adhered to the surface of the retardation plate 31.

【0033】そして、この実施例の液晶表示装置では、
上記液晶セル10の両基板11,12上における液晶分
子の配向方向(配向膜20,22のラビング方向)と、
偏光板30の透過軸の方向および位相差板31の遅相軸
の方向を次のように設定している。
In the liquid crystal display device of this embodiment,
An alignment direction of liquid crystal molecules on both substrates 11 and 12 of the liquid crystal cell 10 (rubbing direction of the alignment films 20 and 22),
The direction of the transmission axis of the polarizing plate 30 and the direction of the slow axis of the retardation plate 31 are set as follows.

【0034】なお、この実施例では、液晶セル10の裏
面側基板12上における液晶分子配向方向を方位角0°
の方向とし、この方向を基準として、液晶セル10の表
面側基板11上における液晶分子配向方向と偏光板30
の透過軸方向および位相差板31の遅相軸方向を設定し
ている。
In this embodiment, the orientation direction of liquid crystal molecules on the rear substrate 12 of the liquid crystal cell 10 is 0 °.
Direction, and with this direction as a reference, the alignment direction of the liquid crystal molecules on the front surface side substrate 11 of the liquid crystal cell 10 and the polarizing plate 30.
The transmission axis direction and the slow axis direction of the retardation plate 31 are set.

【0035】すなわち、図2は、上記液晶表示装置にお
ける液晶セル10の液晶分子配向方向と、位相差板31
の遅相軸と、偏光板30の透過軸とを示す平面図であ
り、図において11aは液晶セル10の表面側基板11
上における液晶分子の配向方向、12aは液晶セル10
の裏面側基板12上における液晶分子の配向方向を示し
ている。
That is, FIG. 2 shows the alignment direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 10 and the retardation plate 31 in the liquid crystal display device.
11A is a plan view showing the slow axis of the liquid crystal cell 10 and the transmission axis of the polarizing plate 30. In FIG.
Alignment direction of liquid crystal molecules in the upper part, 12a is liquid crystal cell 10
3 shows the alignment direction of liquid crystal molecules on the rear substrate 12.

【0036】この図2のように、液晶セル10の表面側
基板11上における液晶分子配向方向11aは、裏面側
基板12上における液晶分子配向方向12a、つまり方
位角0°の方向に対し、表面側から見て左回りにほぼ9
0°ずれており、液晶の分子は両基板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。
As shown in FIG. 2, the liquid crystal molecule alignment direction 11a on the front surface side substrate 11 of the liquid crystal cell 10 is relative to the liquid crystal molecule alignment direction 12a on the back surface side substrate 12, that is, the azimuth angle of 0 °. 9 from left to right
It is offset by 0 °, and the molecules of the liquid crystal are twist-aligned between the substrates 11 and 12 at a twist angle of approximately 90 °.

【0037】また、図2において、30aは偏光板30
の透過軸、31aは位相差板31の遅相軸を示してお
り、偏光板30の透過軸30aは上記方位角0°の方向
に対し表面側から見て左回りにほぼ45°の方向、位相
差板31の遅相軸31aは前記方位角0°の方向に対し
表面側から見て左回りにほぼ140°の方向にあり、し
たがって、位相差板31の遅相軸31aは、偏光板30
の透過軸30aに対して、表面側から見て左回りにほぼ
95°斜めにずれている。
Further, in FIG. 2, 30a is a polarizing plate 30.
, 31a indicates the slow axis of the retardation plate 31, and the transmission axis 30a of the polarizing plate 30 is about 45 ° counterclockwise when viewed from the surface side with respect to the above azimuth angle of 0 °. The slow axis 31a of the retardation plate 31 is in the direction of approximately 140 ° counterclockwise as viewed from the surface side with respect to the direction of the azimuth angle of 0 °. Therefore, the slow axis 31a of the retardation plate 31 is a polarizing plate. Thirty
With respect to the transmission axis 30a of FIG.

【0038】さらに、この実施例の液晶表示装置では、
上記液晶セル10の液晶23の屈折率異方性Δnと液晶
層の層厚dとの積Δn・dの値を約1000nm(例え
ばΔn=0.2,d=500nm)とし、上記位相差板
のリタデーションの値を約600nmとしている。
Further, in the liquid crystal display device of this embodiment,
The value of the product Δn · d of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal 23 of the liquid crystal cell 10 and the layer thickness d of the liquid crystal layer is set to about 1000 nm (eg Δn = 0.2, d = 500 nm), and the retardation plate is set. Retardation value of about 600 nm.

【0039】上記液晶表示装置は、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)を液晶セル1
0の裏面側基板12の内面において光反射膜からなる対
向電極21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30と位相差板31とを
通って液晶セル10に入射し、その液晶層を通って前記
対向電極21で反射され、再び液晶層を通って液晶セル
10の表面側に出射し、さらに前記位相差板31と偏光
板30を通って出射する。
In the above liquid crystal display device, the liquid crystal cell 1 receives light (natural light or light from an illumination light source) incident from the surface side thereof.
0 is a reflection type that is displayed on the inner surface of the back side substrate 12 by the counter electrode 21 formed of a light reflecting film,
The incident light from the front surface side enters the liquid crystal cell 10 through the polarizing plate 30 and the retardation plate 31, passes through the liquid crystal layer thereof, is reflected by the counter electrode 21, and again passes through the liquid crystal layer to pass through the liquid crystal cell 10. Of the phase difference plate 31 and the polarizing plate 30.

【0040】また、この液晶表示装置は、液晶セル10
の表面側基板11の各画素電極13と表面側基板12の
対向電極22との間に印加する電圧の大きさを制御して
表示駆動される。
Further, this liquid crystal display device has a liquid crystal cell 10
The display drive is performed by controlling the magnitude of the voltage applied between each pixel electrode 13 of the front side substrate 11 and the counter electrode 22 of the front side substrate 12.

【0041】上記液晶表示装置においては、偏光板30
の透過軸30aに対して位相差板31の遅相軸31aが
斜めにずれているため、前記偏光板30を通って入射し
た直線偏光が、位相差板31を通る過程でその複屈折効
果により偏光状態を変えられて楕円偏光となり、この楕
円偏光が、液晶セル10の液晶層を通る過程でその複屈
折効果によりさらに偏光状態を変えられるとともに、液
晶セル10の裏面側基板11の内面において光反射膜か
らなる対向電極21で反射され、再び前記液晶層および
位相差板31を通る過程でこれらの複屈折効果によりさ
らに偏光状態を変えられて前記偏光板30に戻る。
In the above liquid crystal display device, the polarizing plate 30
Since the slow axis 31a of the retardation plate 31 is obliquely shifted with respect to the transmission axis 30a of the linearly polarized light, linearly polarized light that has entered through the polarizing plate 30 passes through the retardation plate 31 due to its birefringence effect. The polarization state is changed to elliptically polarized light, and this elliptically polarized light can be further changed in polarization state by the birefringence effect in the process of passing through the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10, and at the inner surface of the rear substrate 11 of the liquid crystal cell 10. The light is reflected by the counter electrode 21 formed of a reflective film, and in the process of passing through the liquid crystal layer and the retardation plate 31 again, the polarization state is further changed by the birefringence effect of these and returns to the polarizing plate 30.

【0042】そして、この偏光板30に戻った光は、上
記位相差板31と液晶層の複屈折効果により偏光状態を
変えられた非直線の偏光であるため、その光のうち、前
記偏光板30を透過する偏光成分の波長光だけがこの偏
光板30を透過して出射し、この出射光がその波長に対
応した着色光となる。
Since the light returning to the polarizing plate 30 is a non-linear polarized light whose polarization state is changed by the birefringence effect of the retardation plate 31 and the liquid crystal layer, the light of the polarizing plate Only the wavelength light of the polarization component that passes through 30 passes through the polarizing plate 30 and is emitted, and this emitted light becomes colored light corresponding to that wavelength.

【0043】すなわち、この液晶表示装置は、カラーフ
ィルタを用いずに、位相差板31と液晶セル10の液晶
層による複屈折効果を利用して光を着色するものであ
り、前記位相差板31と液晶層は、透過光の偏光状態を
変えるだけでほとんど光を吸収しないため、これらの複
屈折効果により偏光状態を変えられ、偏光板30を透過
して出射する着色光の光量は、前記偏光板30を通って
入射した直線偏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、高輝度の着色光が得
られる。
That is, this liquid crystal display device colors light by utilizing the birefringence effect of the retardation plate 31 and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10 without using a color filter. Since the liquid crystal layer and the liquid crystal layer only change the polarization state of the transmitted light and hardly absorb the light, the polarization state can be changed by these birefringence effects, and the amount of the colored light transmitted through the polarizing plate 30 and emitted is Since the amount of light in the wavelength band that becomes the colored light in the linearly polarized light that has entered through the plate 30 is almost the same, colored light with high brightness can be obtained.

【0044】しかも、この液晶表示装置は、反射型のも
のであるが、液晶セル10の裏面側基板11の内面に設
けた対向電極21を光反射膜で形成し、この対向電極2
1で光を反射させるようにしているため、液晶表示装置
にその表面側から入射し、前記対向電極21で反射され
て液晶表示装置の表面側に出射する光は、その過程で、
液晶セル10の表面側基板11と液晶層および位相差板
31と1枚の偏光板30とをそれぞれ2回ずつ通るだけ
であり、したがって、液晶セル10の基板および偏光板
での光吸収による光量ロスも少ない。
Moreover, although this liquid crystal display device is of a reflection type, the counter electrode 21 provided on the inner surface of the back side substrate 11 of the liquid crystal cell 10 is formed of a light reflecting film.
Since the light is reflected at 1, the light that enters the liquid crystal display device from the front surface side thereof, is reflected by the counter electrode 21 and is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device, in the process,
It only passes through the front-side substrate 11 of the liquid crystal cell 10, the liquid crystal layer, the retardation plate 31, and the single polarizing plate 30 twice each, and therefore the amount of light due to light absorption by the substrate and the polarizing plate of the liquid crystal cell 10 is increased. There is little loss.

【0045】すなわち、液晶セルをはさんで表裏一対の
偏光板を配置するとともに裏面側偏光板の裏面に反射板
を設けている従来の反射型液晶表示装置では、その表面
側から入射し前記反射板で反射されて再び表面側に出射
する光が、液晶セルの両方の基板をそれぞれ2回ずつ計
4回通り、また表裏の偏光板をそれぞれ2回ずつ計4回
通るため、液晶セルの基板および偏光板での光吸収によ
る光量ロスが大きいが、上記実施例の液晶表示装置で
は、その表面側から入射して再び表面側に出射する光
が、液晶セル10の表面側基板11を計2回、1枚の偏
光板30を計2回通るだけであるため、液晶セル10の
基板および偏光板での光吸収による光量ロスは少ない。
That is, in a conventional reflective liquid crystal display device in which a pair of front and back polarizing plates are arranged across a liquid crystal cell and a reflecting plate is provided on the back surface of the back surface side polarizing plate, the light is incident from the front surface side and the reflection is performed. Light reflected by the plate and emitted to the front side again passes through both substrates of the liquid crystal cell four times in total, and passes through the polarizing plates on the front and back sides four times in total, so that the liquid crystal cell substrate. Although the light amount loss due to the absorption of light by the polarizing plate is large, in the liquid crystal display device of the above-described embodiment, the light incident from the front surface side and emitted to the front surface side again has a total of 2 on the front surface side substrate 11 of the liquid crystal cell 10. Since it only passes through one polarizing plate 30 twice in total, the light amount loss due to light absorption by the substrate and the polarizing plate of the liquid crystal cell 10 is small.

【0046】なお、上記実施例の液晶表示装置において
は、光が位相差板31と液晶セル10の液晶層も通る
が、この位相差板31と液晶層は前述したようにほとん
ど光を吸収しないため、これらによる光量ロスはない。
In the liquid crystal display device of the above embodiment, light also passes through the retardation plate 31 and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10, but the retardation plate 31 and the liquid crystal layer hardly absorb light as described above. Therefore, there is no light amount loss due to these.

【0047】したがって、上記実施例の液晶表示装置に
よれば、カラーフィルタを用いずに光を着色して高輝度
の着色光を得るとともに、液晶セル10の基板および偏
光板での光吸収による光量ロスも少なくして、明るい表
示を得ることができる。
Therefore, according to the liquid crystal display device of the above-mentioned embodiment, the light is colored without using the color filter to obtain the colored light of high brightness, and the light amount due to the light absorption by the substrate and the polarizing plate of the liquid crystal cell 10 is obtained. A bright display can be obtained with less loss.

【0048】さらに、従来の液晶表示装置では、その表
示色がカラーフィルタの色によって決まるため、1つの
画素で複数の色を表示することはできなかったが、上記
実施例の液晶表示装置によれば、1つの画素で複数の色
を表示することができる。
Further, in the conventional liquid crystal display device, since the display color is determined by the color of the color filter, it is not possible to display a plurality of colors with one pixel. For example, one pixel can display a plurality of colors.

【0049】すなわち、上記実施例の液晶表示装置にお
いては、液晶セル10の両基板11,12の電極13,
21間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子の配向
状態が変化し、それによって液晶層の複屈折性が変化す
るため、液晶セル10への印加電圧を制御することによ
り、位相差板31と液晶セル10の液晶層との複屈折効
果により偏光状態を変えられた後に偏光板30を透過し
て出射する着色光の色を変化させることができ、したが
って、1つの画素で複数の色を表示することができる。
That is, in the liquid crystal display device of the above embodiment, the electrodes 13 of both substrates 11 and 12 of the liquid crystal cell 10 are
The alignment state of the liquid crystal molecules changes according to the magnitude of the voltage applied between the two, and thereby the birefringence of the liquid crystal layer changes. Therefore, by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 10, the phase difference plate is controlled. It is possible to change the color of the colored light that passes through the polarizing plate 30 and is emitted after the polarization state is changed by the birefringence effect between the liquid crystal layer 31 and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 10. Can be displayed.

【0050】なお、この液晶表示装置の表示駆動は、基
本的には、一般に知られているアクティブマトリックス
型液晶表示装置(TFTをスイッチング素子とするも
の)の表示駆動と同様に、液晶セル10の対向電極21
に同期信号に同期した波形の基準信号を供給し、各ゲー
トラインに前記同期信号に同期させて順次ゲート信号を
供給するとともに、それに同期させて各データラインに
画像データに応じた電位のデータ信号を供給することに
よって行なえばよく、前記データ信号の電位を画像デー
タに応じて制御すれば、この画像データに応じた電位の
データ信号がTFT14を介して画素電極13に供給さ
れ、各画素電極13と対向電極21との間に画像データ
に応じた電圧が印加される。
The display drive of this liquid crystal display device is basically the same as the display drive of a generally known active matrix type liquid crystal display device (using a TFT as a switching element). Counter electrode 21
, A reference signal having a waveform synchronized with the synchronization signal is supplied, and the gate signals are sequentially supplied to each gate line in synchronization with the synchronization signal, and in synchronization with that, a data signal having a potential corresponding to the image data is supplied to each data line. The potential of the data signal is controlled according to the image data, and the data signal of the potential corresponding to the image data is supplied to the pixel electrode 13 via the TFT 14, and each pixel electrode 13 A voltage corresponding to the image data is applied between the counter electrode 21 and the counter electrode 21.

【0051】上記液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば上述したように、液晶セル10が液晶分子
を両基板11,12間においてツイスト配向させたもの
であって、その表面側基板11上における液晶分子の配
向方向11aが裏面側基板12上における液晶分子の配
向方向12aに対し表面側から見て左回りにほぼ90°
ずれており、偏光板30の透過軸30aが液晶セル10
の裏面側基板12上における液晶分子配向方向12aに
対し表面側から見て左回りにほぼ45°の方向、位相差
板31の遅相軸31aが液晶セル10の裏面側基板12
上における液晶分子配向方向12aに対し表面側から見
て左回りにほぼ140°の方向にあり、液晶セル10の
Δn・dの値が約1000nm、位相差板31のリタデ
ーションの値が約600nmである場合は、1つの画素
で印加電圧に応じて赤、緑、青、白等の色を表示するこ
とができる。
The display color of the liquid crystal display device will be described. For example, as described above, the liquid crystal cell 10 is one in which liquid crystal molecules are twist-aligned between the substrates 11 and 12, and on the front surface side substrate 11. The alignment direction 11a of the liquid crystal molecules is approximately 90 ° counterclockwise when viewed from the front side with respect to the alignment direction 12a of the liquid crystal molecules on the rear substrate 12.
The transmission axis 30a of the polarizing plate 30 is displaced and the liquid crystal cell 10
The counterclockwise direction of the liquid crystal molecule alignment direction 12a on the back side substrate 12 is approximately 45 ° when viewed from the front side, and the slow axis 31a of the retardation plate 31 is the back side substrate 12 of the liquid crystal cell 10.
The direction is approximately 140 ° counterclockwise when viewed from the surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 12a above, the value of Δn · d of the liquid crystal cell 10 is about 1000 nm, and the retardation value of the retardation plate 31 is about 600 nm. In some cases, one pixel can display colors such as red, green, blue, and white according to the applied voltage.

【0052】図3は、上記液晶表示装置の印加電圧に対
する出射光の色変化を示すCIE色度図であり、液晶表
示装置にその法線に対して30°の方向(方位は任意で
よい)から白色光を入射させ、液晶表示装置の法線方向
から出射光を観察した結果を示している。
FIG. 3 is a CIE chromaticity diagram showing the color change of the emitted light with respect to the applied voltage of the liquid crystal display device. The liquid crystal display device has a direction of 30 ° with respect to its normal line (the azimuth may be arbitrary). The result of observing the emitted light from the normal direction of the liquid crystal display device is shown by allowing white light to enter.

【0053】この図3のように、上記液晶表示装置にお
いては、液晶セル10の電極13,21間に印加する電
圧値を大きくしてゆくのにともなって、出射光の色がP
S 点からPe 点まで矢印のように変化してゆき、その途
中で、光強度が高くかつ色純度もよい、緑G、青B、赤
R、白Wの色になる。
As shown in FIG. 3, in the above liquid crystal display device, the color of the emitted light is changed to P as the voltage value applied between the electrodes 13 and 21 of the liquid crystal cell 10 is increased.
The color changes from point S to point Pe as shown by the arrow, and in the middle of that, the colors become green G, blue B, red R, and white W with high light intensity and good color purity.

【0054】これら各色G,B,R,Wのxコーデネイ
ト値とyコーデネイト値は、緑Gでx=0.299,y
=0.396、青Bでx=0.247,y=0.23
3、赤Rでx=0.399,y=0.402、白Wでx
=0.332,y=0.351であり、いずれも十分満
足できる色純度をもっている。
The x coordinate value and y coordinate value of each of these colors G, B, R and W are x = 0.299, y for green G.
= 0.396, blue B x = 0.247, y = 0.23
3, red R x = 0.399, y = 0.402, white W x
= 0.332, y = 0.351, and both have sufficiently satisfactory color purity.

【0055】なお、上記液晶表示装置においては、図3
のように、出射光の色が、緑Gから青Bに変化してゆく
途中においても白Wに近いなるが、この付近では、電圧
の変化に対する色変化が大きく、したがって、この色を
表示させるための電圧制御が面倒であるから、白Wの表
示は、赤Rの表示色を得る電圧より高い電圧によって表
示させるのが望ましい。
In the above liquid crystal display device, as shown in FIG.
As described above, the color of the emitted light is close to white W while changing from green G to blue B, but in this vicinity, the color change due to the change in voltage is large, and therefore this color is displayed. Therefore, it is desirable to display the white W at a voltage higher than the voltage for obtaining the display color of red R, because the voltage control for this is troublesome.

【0056】このように、上記液晶表示装置は、その出
射光の色が印加電圧に応じて緑G、青B、赤R、白Wの
色になるため、1つの画素で赤、緑、青、白の色を表示
することができるし、また隣接する複数の画素に異なる
色を表示させることにより、前記赤、緑、青、白のうち
の複数の色による混色を表示させることもできる。
As described above, in the above liquid crystal display device, the colors of the emitted light are green G, blue B, red R, and white W according to the applied voltage, so that red, green, and blue are formed in one pixel. It is also possible to display a white color, or by displaying different colors in a plurality of adjacent pixels, it is possible to display a mixed color of a plurality of colors of red, green, blue, and white.

【0057】なお、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青、白の色を表示するものであるが、この液晶表示
素子の表示色は、印加電圧と、液晶セル10の両基板1
1,12上における液晶分子の配向方向11a,12a
と、偏光板30の透過軸30aの方向および位相差板3
1の遅相軸31aの方向とによって決まるから、これら
の条件を選択すれば、液晶表示素子の表示色を任意に選
ぶことができる。
The liquid crystal display device of the above embodiment is
The display colors of green, blue, and white are displayed. The display colors of this liquid crystal display element are the applied voltage and both substrates 1 of the liquid crystal cell 10.
Alignment direction 11a, 12a of liquid crystal molecules on 1, 12
And the direction of the transmission axis 30a of the polarizing plate 30 and the phase difference plate 3
Since it depends on the direction of the slow axis 31a of 1, the display color of the liquid crystal display element can be arbitrarily selected by selecting these conditions.

【0058】さらに、上記実施例では、液晶セル10と
して液晶分子をツイスト配向させたものを用いている
が、この液晶セル10は、液晶分子を、ホメオトロピッ
ク配向、ホモジニアス配向、またはハイブリッド配向の
いずれかに配向させたものであってもよく、またスイッ
チング素子は、TFTに限らずMIM等であってもよ
い。
Further, in the above-mentioned embodiment, the liquid crystal cell 10 is one in which the liquid crystal molecules are twist-aligned, but in the liquid crystal cell 10, the liquid crystal molecules are either homeotropic alignment, homogeneous alignment, or hybrid alignment. Alternatively, the switching element is not limited to the TFT but may be MIM or the like.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明のアクティブマトリックス型カラ
ー液晶表示装置は、液晶セルと、1枚の偏光板と、位相
差板とを備えてなり、前記液晶セルは、液晶層をはさん
で対向する一対の基板のうち、表面側の透明基板の内面
に複数の透明画素電極とこれら各画素電極にそれぞれ対
応する複数のスイッチング素子を配設し、裏面側の基板
の内面に対向電極を設けたアクティブマトリックス型セ
ルであって、前記対向電極が光反射膜で形成されてお
り、前記偏光板は前記液晶セルの表面側に配置され、前
記位相差板は前記液晶セルと前記偏光板との間に配置さ
れるとともに、前記偏光板の透過軸と前記位相差板の遅
相軸とが所定角度斜めにずれていることを特徴とするも
のであるから、カラーフィルタを用いずに光を着色して
高輝度の着色光を得、しかも、液晶セルの基板および偏
光板での光吸収による光量ロスも少なくして、明るい表
示を得ることができるとともに、1つの画素で複数の色
を表示することができる。
The active matrix type color liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal cell, one polarizing plate and a retardation plate, and the liquid crystal cell faces each other across a liquid crystal layer. Of the pair of substrates, a plurality of transparent pixel electrodes and a plurality of switching elements corresponding to these pixel electrodes are provided on the inner surface of the front transparent substrate, and an opposing electrode is provided on the inner surface of the back substrate. In a matrix type cell, the counter electrode is formed of a light reflecting film, the polarizing plate is disposed on the surface side of the liquid crystal cell, and the retardation plate is provided between the liquid crystal cell and the polarizing plate. Along with the arrangement, the transmission axis of the polarizing plate and the slow axis of the retardation plate are deviated at a predetermined angle from each other, so that light is colored without using a color filter. Get high intensity colored light Moreover, the amount of light loss due to light absorption in the liquid crystal cell substrate and a polarizing plate may be reduced, it is possible to obtain a bright display, it is possible to display a plurality of colors in a single pixel.

【0060】また、本発明の液晶表示装置において、液
晶セルが液晶の分子を両基板間においてツイスト配向さ
せたものであって、その表面側基板上における液晶分子
の配向方向が裏面側基板上における液晶分子の配向方向
に対し表面側から見て左回りにほぼ90°ずれており、
偏光板の透過軸が液晶セルの裏面側基板上における液晶
分子配向方向に対し表面側から見て左回りにほぼ45°
の方向、位相差板の遅相軸が前記液晶セルの裏面側基板
上における液晶分子配向方向に対し表面側から見て左回
りにほぼ140°の方向にあり、前記液晶セルのΔn・
dの値が約1000nm、位相差板のリタデーションの
値が約600nmである場合は、1つの画素で赤、緑、
青、白の色を表示することができる。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal cell is one in which liquid crystal molecules are twist-aligned between the two substrates, and the orientation direction of the liquid crystal molecules on the front side substrate is on the back side substrate. It is deviated by 90 ° counterclockwise from the surface side with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules.
The transmission axis of the polarizing plate is approximately 45 ° counterclockwise when viewed from the front side with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules on the back side substrate of the liquid crystal cell.
, The slow axis of the retardation plate is approximately 140 ° counterclockwise when viewed from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back side substrate of the liquid crystal cell, and Δn.
When the value of d is about 1000 nm and the retardation value of the retardation plate is about 600 nm, red, green,
Blue and white colors can be displayed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示すアクティブマトリ
ックス型カラー液晶表示装置の一部分の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a part of an active matrix type color liquid crystal display device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】同液晶表示装置の液晶セル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。
FIG. 2 is a plan view showing an alignment direction of liquid crystal molecules of a liquid crystal cell of the liquid crystal display device, a slow axis of a retardation plate, and a transmission axis of a polarizing plate.

【図3】同液晶表示装置のCIE色度図。FIG. 3 is a CIE chromaticity diagram of the liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…液晶セル 11…表面側基板 12…裏面側基板 13…画素電極 14…TFT(スイッチング素子) 20…配向膜 21…対向電極(光反射膜) 22…配向膜 23…液晶 11a,12a…液晶分子配向方向 30…偏光板 30a…透過軸 31…位相差板 31a…遅相軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Liquid crystal cell 11 ... Front side substrate 12 ... Back side substrate 13 ... Pixel electrode 14 ... TFT (Switching element) 20 ... Alignment film 21 ... Counter electrode (light reflection film) 22 ... Alignment film 23 ... Liquid crystal 11a, 12a ... Liquid crystal Molecular orientation direction 30 ... Polarizing plate 30a ... Transmission axis 31 ... Retardation plate 31a ... Slow axis

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】液晶セルと、1枚の偏光板と、位相差板と
を備えてなり、 前記液晶セルは、液晶層をはさんで対向する一対の基板
のうち、表面側の透明基板の内面に複数の透明画素電極
とこれら各画素電極にそれぞれ対応する複数のスイッチ
ング素子を配設し、裏面側の基板の内面に対向電極を設
けたアクティブマトリックス型セルであって、 前記対向電極が光反射膜で形成されており、 前記偏光板は前記液晶セルの表面側に配置され、前記位
相差板は前記液晶セルと前記偏光板との間に配置される
とともに、前記偏光板の透過軸と前記位相差板の遅相軸
とが所定角度斜めにずれていることを特徴とするアクテ
ィブマトリックス型カラー液晶表示装置。
1. A liquid crystal cell comprising a liquid crystal cell, one polarizing plate and a retardation plate, wherein the liquid crystal cell is one of a pair of substrates facing each other across a liquid crystal layer, and is a transparent substrate on the front side. An active matrix cell in which a plurality of transparent pixel electrodes and a plurality of switching elements corresponding to the respective pixel electrodes are provided on the inner surface, and a counter electrode is provided on the inner surface of the substrate on the back surface side, wherein the counter electrode is a light It is formed of a reflective film, the polarizing plate is arranged on the surface side of the liquid crystal cell, the retardation plate is arranged between the liquid crystal cell and the polarizing plate, and the transmission axis of the polarizing plate. An active matrix type color liquid crystal display device characterized in that the slow axis of the retardation plate is obliquely displaced by a predetermined angle.
【請求項2】液晶セルは液晶の分子を両基板間において
ツイスト配向させたものであって、その表面側基板上に
おける液晶分子の配向方向が裏面側基板上における液晶
分子の配向方向に対し表面側から見て左回りにほぼ90
°ずれており、偏光板の透過軸は、前記液晶セルの裏面
側基板上における液晶分子の配向方向に対し表面側から
見て左回りにほぼ45°の方向、位相差板の遅相軸は、
前記液晶セルの裏面側基板上における液晶分子の配向方
向に対し表面側から見て左回りにほぼ140°の方向に
あり、前記液晶セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層
の層厚dとの積Δn・dの値が約1000nm、位相差
板のリタデーションの値が約600nmであることを特
徴とする請求項1に記載のアクティブマトリックス型カ
ラー液晶表示装置。
2. A liquid crystal cell is one in which liquid crystal molecules are twist-aligned between both substrates, and the orientation direction of the liquid crystal molecules on the front surface side substrate is the front side with respect to the orientation direction of the liquid crystal molecules on the back surface side substrate. 90 degrees counterclockwise from the side
The transmission axis of the polarizing plate is about 45 ° counterclockwise when viewed from the front side with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules on the back side substrate of the liquid crystal cell, and the slow axis of the retardation plate is ,
The direction is approximately 140 ° counterclockwise with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules on the back side substrate of the liquid crystal cell, the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal of the liquid crystal cell and the layer thickness of the liquid crystal layer. 2. The active matrix type color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the product Δn · d value with d is about 1000 nm, and the retardation value of the retardation plate is about 600 nm.
JP6058560A 1994-03-28 1994-03-29 Active matrix type color liquid crystal display device Pending JPH07270779A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6963382B1 (en) 1995-11-17 2005-11-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display and method of driving same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6963382B1 (en) 1995-11-17 2005-11-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display and method of driving same
US9213193B2 (en) 1995-11-17 2015-12-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Liquid crystal display and method of driving

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