JPH0728026A - 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ことが
できるとともに、１つ１つの画素の表示色をそれぞれ複
数色に変化させる。 【構成】ドットマトリックス液晶セル２０をはさんで一
対の偏光板３１，３２を配置するとともに、液晶セル２
０と上偏光板との間に位相差板３０を設け、かつ位相差
板３０はその遅相軸を前記上偏光板３１の透過軸に対し
て所定角度斜めにずらして配置してなり、前記液晶セル
２０の各画素部に対応する部分の表示色がそれぞれ液晶
セル２０の画素部に印加する電圧に応じて複数の色に変
化する液晶表示体１０と、液晶セル２０の各画素部にそ
れぞれ複数の色を選択的に表示させる駆動電圧を印加す
る表示駆動回路４０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドットマトリックス液
晶セルを用いたカラー液晶表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、着色した表示が得られるカラー液
晶表示装置としては、カラーフィルタを用いて透過光を
着色するものが利用されている。このカラー液晶表示装
置は、カラーフィルタを備えた液晶セルとこの液晶セル
をはさんで配置された一対の偏光板とからなる液晶表示
体と、前記液晶セルを駆動する表示駆動手段とで構成さ
れており、ドットマトリックス液晶セルを用いたカラー
液晶表示装置では、液晶セルに、その各画素部に対応さ
せて複数の色（一般には赤，緑，青の３色）のカラーフ
ィルタを交互に設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカラー液晶表示装置は、液晶表示体がカラーフィル
タを用いて透過光を着色するものであるため、光の透過
率が低く、したがって表示が暗いという問題をもってい
る。

【０００４】これは、カラーフィルタでの光の吸収によ
るものであり、カラーフィルタは、その色に対応する波
長帯域の光もかなり高い吸収率で吸収するため、カラー
フィルタを通った着色光が、カラーフィルタに入射する
前の前記波長帯域の光に比べて大幅に光量を減じた光に
なり、表示が暗くなってしまう。

【０００５】なお、従来のカラー液晶表示装置における
液晶表示体は透過型とされているが、この液晶表示体の
裏面に反射板を配置して反射型とすると、液晶表示体に
そ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を２度通って二重に光
量を減じるため、表示がかなり暗くなって、表示装置と
してはほとんど使用できなくなる。

【０００６】しかも、上記従来のカラー液晶表示装置
は、液晶セルの各画素部に対応する部分の表示色、つま
り１つ１つの画素の表示色が液晶セルの各画素部に設け
たカラーフィルタの色によって決まるため、同じ画素の
色は常に同じであり、したがって、カラーフィルタの色
以外の色は、複数の色の画素の組合わせで表示しなけれ
ばならなかった。

【０００７】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とともに、１つ１つの画素の表示
色をそれぞれ複数色に変化させ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。

【０００８】

【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、ドットマトリックス液晶セルを用いたものであ
って、第１の発明は、前記液晶セルをはさんで一対の偏
光板を配置するとともに、前記液晶セルと一方の偏光板
との間に位相差板を設け、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所定
角度斜めにずらして配置してなり、前記液晶セルの各画
素部に対応する部分の表示色がそれぞれ前記液晶セルの
画素部に印加する電圧に応じて複数の色に変化する液晶
表示体と、前記液晶セルの各画素部にそれぞれ前記複数
の色を選択的に表示させる駆動電圧を印加する表示駆動
手段とを備えたことを特徴とするものである。

【０００９】また、第２の発明は、上記液晶セルの表面
側に偏光板を配置し、前記液晶セルの裏面側に反射板を
配置するとともに、前記偏光板と反射板のいずれか一方
と前記液晶セルとの間に位相差板を設け、かつ前記位相
差板はその遅相軸を前記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てなり、１つ１つの画素の表示
色がそれぞれ前記液晶セルの画素部に印加する電圧に応
じて複数の色に変化する液晶表示体と、前記液晶セルの
各画素部にそれぞれ前記複数の色を選択的に表示させる
駆動電圧を印加する表示駆動手段とを備えたことを特徴
とするものである。

【００１０】なお、上記第１および第２の発明におい
て、上記液晶セルは、液晶分子を両基板間においてツイ
スト配向させたものでも、あるいは液晶分子をホモジニ
アス配向させたものでもよい。

【００１１】

【作用】本発明のカラー液晶表示装置は、液晶表示体
に、位相差板の偏光作用と液晶セルの偏光作用とによる
着色表示を行なわせるとともに、この液晶表示体の液晶
セルを上記表示駆動手段で駆動することにより、液晶表
示体の表示色を複数色に変化させるようにしたものであ
る。

【００１２】すなわち、上記第１の発明のカラー液晶表
示装置における液晶表示体では、一方の偏光板を通って
位相差板に入射した直線偏光が、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
れて他方の偏光板に入射するため、その光のうち、前記
他方の偏光板を透過する偏光成分の波長光だけがこの偏
光板を出射して着色光になる。

【００１３】この場合、位相差板の偏光作用は変化しな
いが、液晶セルの液晶分子の配向状態は印加電圧に応じ
て変化するため、この液晶セルは、液晶分子の配向状態
により異なる偏光作用を示す。

【００１４】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、液晶セルの各画素部に対応する部分の表示色、つ
まり１つ１つの画素の表示色がそれぞれ、液晶セルの画
素部に印加する電圧に応じて複数の色に変化する。

【００１５】すなわち、この液晶表示体は、カラーフィ
ルタを用いずに透過光を着色するものであり、したがっ
て着色光の光量は、液晶表示体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。

【００１６】そして、この第１の発明のカラー液晶表示
装置は、上記液晶表示体の液晶セルを、その各画素部に
複数の色を選択的に表示させる駆動電圧を印加する表示
駆動手段によって駆動するものであるため、１つ１つの
画素の表示色をそれぞれ複数色に変化させることができ
る。

【００１７】また、上記第２の発明のカラー液晶表示装
置における液晶表示体は、その表面側から入射する光を
裏面側の反射板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、偏光板と位相差板と液晶セ
ルを通って反射板で反射され、再び前記液晶セルと位相
差板と偏光板を通って出射する。

【００１８】この液晶表示体においては、偏光板を通っ
て入射した直線偏光が、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るとと
もに、反射板で反射されて再び前記位相差板と液晶セル
とを通る過程でさらに偏光状態を変えられるため、前記
位相差板と液晶セルを通って再び偏光板に入射する光の
うち、偏光板を透過する偏光成分の波長光だけが偏光板
を出射して着色光になる。

【００１９】この液晶表示体においても、位相差板と液
晶セルとによる２度ずつの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
って偏光板に入射するから、液晶セルの各画素部に対応
する部分の表示色、つまり１つ１つの画素の表示色がそ
れぞれ、液晶セルの画素部に印加する電圧に応じて複数
の色に変化する。

【００２０】すなわち、この液晶表示体も、上記第１の
発明における液晶表示体と同様に、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、液晶表示体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】そして、この第２の発明のカラー液晶表示
装置も、上記液晶表示体の液晶セルを、その各画素部に
複数の色を選択的に表示させる駆動電圧を印加する表示
駆動手段によって駆動するものであるため、１つ１つの
画素の表示色をそれぞれ複数色に変化させることができ
る。

【００２２】

【実施例】

［第１の発明の実施例］以下、第１の発明の第１の実施
例を図１〜図７を参照して説明する。図１はカラー液晶
表示装置の構成図であり、このカラー液晶表示装置は、
液晶表示体１０と、その表示駆動回路４０とからなって
いる。

【００２３】まず、液晶表示体１０について説明する。
この液晶表示体１０は、ドットマトリックス液晶セル２
０をはさんで一対の偏光板３１，３２を配置するととも
に、前記液晶セル２０と一方の偏光板（この実施例では
上偏光板）３１との間に、位相差板３０を配置して構成
されている。なお、この実施例の液晶表示体１０は反射
型のものであり、その裏面（下偏光板３２の下面）には
反射板３３が配置されている。

【００２４】上記液晶セル２０は、透明電極２３，２４
を形成しその上に配向膜２５，２６を形成した上下一対
の透明基板２１，２２を枠状のシール材２７を介して接
合し、この両基板２１，２２間の前記シール材２７で囲
まれた領域に液晶２８を封入して構成されている。

【００２５】この液晶セル２０は、ＳＴＮ型のものであ
り、液晶２８の分子は両基板２１，２２間において、１
８０〜２７０°のツイスト角でツイスト配向されてい
る。なお、この実施例では、上記液晶セル２０として単
純マトリックス方式のものを用いており、上基板２１に
形成された透明電極２３は走査電極、下基板２２に形成
された透明電極２４は信号電極である。

【００２６】そして、上記位相差板３０は、その遅相軸
をこの位相差板３０が隣接する上偏光板３１の透過軸に
対し所定角度斜めにずらして配置されており、さらに、
上記液晶セル２０は、その位相差板隣接基板（上基板）
２１側の液晶分子配向方向を位相差板３０の遅相軸に対
し所定角度斜めにずらして配置され、一対の偏光板３
１，３２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２０の液晶分子配向
方向と位相差板３０の遅相軸と一対の偏光板３１，３２
の透過軸とを示す平面図であり、図において、２１ａは
液晶セル２０の上基板２１側の液晶分子配向方向、２２
ａは下基板２２側の液晶分子配向方向を示している。

【００２８】この図２のように、上記液晶セル２０の両
基板２１，２２側の液晶分子配向方向２１ａ，２２ａ
は、基準線（図では水平線）Ｏに対し互いに逆方向に所
定角度θずつ傾いた方向にあり、液晶分子は、そのツイ
スト方向を図に矢印Ｔで示したように、下基板２２側か
ら上基板２１側に向かってツイスト配向している。な
お、この実施例では、液晶セル２０として、両基板２
１，２２側の液晶分子配向方向２１ａ，２２ａと基準線
Ｏとの角度θをそれぞれ３０°とし、液晶分子を２４０
°のツイスト角でツイスト配向させたＳＴＮ型液晶セル
を用いている。

【００２９】また、図２において、３０ａは位相差板３
０の遅相軸であり、この実施例では、位相差板３０の遅
相軸３０ａを、上記基準線Ｏに対し所定の傾き角ψで斜
めに交差させている。したがって、この位相差板３０の
遅相軸３０ａと液晶セル２０の位相差板隣接基板２１側
の液晶分子配向方向２１ａとはψ−θずれている。

【００３０】さらに図２において、３１ａは位相差板３
０が隣接する上偏光板３１の透過軸、３２ａは下偏光板
３２の透過軸であり、この実施例では、両偏光板３１，
３２をいずれもその透過軸３１ａ，３２ａを上記基準線
Ｏに対し直交させて配置して、これら偏光板３１，３２
の透過軸３１ａ，３２ａを互いに平行にしている。

【００３１】そして、この実施例では、上記基準線Ｏに
対する位相差板３０の遅相軸３０ａの傾き角ψを４５°
とし、位相差板３０の遅相軸３０ａとこの位相差板３０
が隣接する上偏光板３１の透過軸３１ａとのずれ角φを
４５°としている。

【００３２】上記液晶表示体１０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３３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３１と位相差板３０と液晶セル
２０と下偏光板３２とを通って反射板３３で反射され、
再び前記下偏光板３２と液晶セル２０と位相差板３と上
偏光板３１とを通って出射する。

【００３３】この液晶表示体１０においては、上偏光板
３１を通って入射した直線偏光が、位相差板３０を通る
過程でこの位相差板３０の偏光作用を受けて楕円偏光と
なり、さらに液晶セル２０を通る過程でこの液晶セル２
０の偏光作用を受けて偏光状態を変えられる。

【００３４】このため、上記位相差板３０と液晶セル２
０を通って下偏光板３２に入射する光は、位相差板３０
と液晶セル２０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３２を透過する
偏光成分の波長光だけがこの下偏光板３２を出射して着
色光になる。

【００３５】この場合、位相差板３０の偏光作用は変化
しないが、上記液晶セル２０の液晶分子の配向状態は両
基板２１，２２の電極２３，２４間に印加される電圧に
応じて変化するため、この液晶セル２０は、液晶分子の
配向状態により異なる偏光作用を示す。

【００３６】上記位相差板３０の偏光作用による透過光
の着色について説明すると、外部からの光は、上偏光板
３１により直線偏光されて、この上偏光板３１の透過軸
３１ａに対し遅相軸３０ａが所定角度φ（この実施例で
はφ＝４５°）斜４５°ずれている位相差板３０に入射
し、この位相差板３０を通る過程で、位相差板３０のリ
タデーションＲe の値に応じた偏光作用を受けて楕円偏
光となる。

【００３７】そして、位相差板３０を出射した楕円偏光
がそのまま液晶セル２０を透過して下偏光板３２に入射
すると、この楕円偏光のうち、下偏光板３２を透過する
偏光成分の波長光だけがこの下偏光板３２を通るため、
下偏光板３２を通った光（直線偏光）が着色光になる。

【００３８】次に、上記液晶セル２０の偏光作用による
透過光の着色について説明すると、上記液晶表示体１０
においては、上偏光板３１を通って入射した光が、上記
位相差板３０と、液晶分子を２４０°のツイスト角でツ
イスト配向させている液晶セル２０とを通るため、液晶
セル２０の両基板２１，２２の電極２３，２４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、透過光が、液晶セル２０のΔｎ・ｄ
（液晶２８の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積）の
値と液晶分子のツイスト角とに応じた偏光作用を受け
る。

【００３９】すなわち、ＳＴＮ型液晶セル２０は、液晶
分子がツイスト配向している液晶層での複屈折効果によ
り入射した直線偏光を楕円偏光させる偏光作用をもって
おり、さらに位相差板３０の遅相軸３０ａと液晶セル２
０の上基板（位相差板隣接基板）２１側の液晶分子配向
方向２１ａとは所定角度（ψ−θ）斜めにずれているた
め、位相差板３０を通る過程でこの位相差板３０の偏光
作用により楕円偏光となった光は、前記位相差板３０の
遅相軸３０ａと液晶セル２０の上基板２１側の液晶分子
配向方向２１ａとのずれ角および液晶セル２０のΔｎ・
ｄの値に応じた偏光作用を受けて、さらに偏光状態を変
えられる。

【００４０】このため、液晶セル２０に電圧を印加して
いない状態（液晶分子がツイスト配向している状態）で
は、下偏光板３２を透過した光が、位相差板３０の偏光
作用による着色光とは異なった色の着色光になる。

【００４１】また、上記液晶セル２０の電極２３，２４
間に電圧を印加すると、印加電圧を上げてゆくのにとも
なって液晶分子がツイスト配向状態から立上り配向して
ゆき、この液晶分子の配向状態の変化に対応して液晶セ
ル２０での偏光作用が変化するため、位相差板３０と液
晶セル２０との両方の偏光作用による着色光の色が変化
する。

【００４２】さらに、液晶分子が基板２１，２２面に対
してほぼ垂直に立上がった状態になると、液晶セル２０
による偏光作用がほとんど無くなり、下偏光板３２を透
過した光が、上述した位相差板３０の偏光作用のみによ
る着色光になる。

【００４３】このため、位相差板３０と液晶セル２０と
による偏光作用を受けた光は、液晶セル２０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３
２に入射するから、液晶セル２０の液晶分子配向状態を
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。

【００４４】また、下偏光板３２を通った着色光は、反
射板３３で反射されて上述した光経路と逆の経路で液晶
表示体１０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。

【００４５】なお、この場合、反射板３３で反射される
着色光は、上述した位相差板３０と液晶セル２０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３
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２０および位相差板３０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２０および位
相差板３０を通る過程で偏光されて上偏光板３１で吸収
されるため、上偏光板３１を透過して出射する着色光
は、反射板３３で反射された着色光よりもさらに色純度
が良くなった光となる。

【００４６】このように、上記液晶表示体１０は、カラ
ーフィルタを用いずに透過光を着色するものであり、し
たがって着色光の光量は、液晶表示体１０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。

【００４７】すなわち、従来のカラー液晶表示装置に用
いられている液晶表示体は、カラーフィルタにより透過
光を着色するものであるため、表示装置に入射する光の
うちの着色光となる波長帯域の光量に比べて、カラーフ
ィルタを通った着色光の光量がかなり減少するが、上記
実施例の液晶表示体１０では、このような光量の減少は
ほとんど生じない。

【００４８】このため、上記液晶表示体１０は、反射型
のものであるが、その表示の明るさは十分であり、従来
のカラー液晶表示装置に用いられている液晶表示体に比
べて、格段に明るい着色表示が得られる。

【００４９】また、従来のカラー液晶表示装置に用いら
れている液晶表示体は、ドットマトリックス液晶セルの
各画素部に対応する部分の表示色、つまり１つ１つの画
素の表示色が液晶セルの各画素部に設けたカラーフィル
タの色によって決まるため、同じ画素の色は常に同じで
あるが、上記液晶表示体１０では、位相差板３０の偏光
作用による着色光と、位相差板３０と液晶セル２０との
両方の偏光作用による着色光とが得られるとともに、こ
の両方の偏光作用による着色光の色が液晶セル２０への
印加電圧に応じて変化するため、液晶セル２０の各画素
部（走査電極２３各信号電極２４との交差対向部）に対
応する部分の表示色、つまり１つ１つの画素の表示色を
それぞれ複数の色に変化させることができる。

【００５０】この液晶表示体１０の表示色は、位相差板
３０のリタデーションＲe と、液晶セル２０のΔｎ・ｄ
および液晶分子ツイスト角と、上偏光板３１の透過軸３
１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのずれ角φと、液
晶セル２０の位相差板隣接基板２１側における液晶分子
配向方向２１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのずれ
角ψ−θとによって決まる。

【００５１】その一例を上げると、上偏光板３１の透過
軸３１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのずれ角φを
４５°、液晶セル２０の位相差板隣接基板２１側の液晶
分子配向方向２１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとの
ずれ角ψ−θを１５°とし、位相差板３０のリタデーシ
ョンＲｅを１３５０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎ・ｄを
０．８４μｍ、液晶分子ツイスト角を２４０°としたと
きは、液晶セル２０の液晶分子が初期のツイスト配向状
態にあるときに表示色が「青」になり、液晶分子をほぼ
垂直に立上り配向させたときに表示色が「赤」になり、
また、液晶分子が初期のツイスト配向状態から立上り配
向してゆく途中で、光強度が高くかつ色純度も高い
「緑」と「黄」の表示色になる。

【００５２】次の［表１］は、上記液晶表示体１０の液
晶セル２０に印加する電圧と表示色との関係を示してい
る。なお、この［表１］において、印加電圧の値は、液
晶セル２０の電極２３，３４間に加わる実効電圧値であ
る。

【００５３】

【表１】

【００５４】一方、図１に示した表示駆動回路４０は、
上記液晶表示体１０の液晶セル２０を駆動するものであ
り、液晶セル２０の各走査電極２３と各信号電極２４は
それぞれその端子部において表示駆動回路４０に接続さ
れている。

【００５５】この表示駆動回路４０は、上記液晶セル２
０の各画素部にそれぞれ上述した複数の色を選択的に表
示させる駆動電圧を印加するものであり、液晶セル２０
の各走査電極２３に順次走査電極印加電圧を供給し、そ
れに同期させて各信号電極２４に、外部回路からの表示
信号に応じた波形の信号電極印加電圧を供給して、液晶
セル２０を時分割駆動する。

【００５６】なお、例えば液晶表示体１０の表示色が上
記［表１］のような青，緑，黄，赤の４色である場合、
表示駆動回路４０は、液晶セル２０の各画素部に、［表
１］に示したＶ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 の４通りの駆動電
圧を選択的に印加する。

【００５７】すなわち、上記カラー液晶表示装置は、上
記液晶表示体１０の液晶セル２０を、その各画素部に複
数の色を選択的に表示させる駆動電圧を印加して駆動す
るものであり、このカラー液晶表示装置によれば、液晶
セル２０の各画素部に対応する部分の表示色、つまり１
つ１つの画素の表示色をそれぞれ複数の色に変化させる
ことができる。

【００５８】このカラー液晶表示装置の具体的な表示例
を説明すると、図３〜図４は上記カラー液晶表示装置を
グラフ表示機能をもった電卓（電子卓上計算機）の表示
装置に適用した例を示しており、図３はグラフ表示状態
を示す図、図４は図３のＡ部分の拡大図、図５は電卓の
回路構成を示すブロック図である。

【００５９】図３に示した表示例は、次の２つの関数 ｙ＜ｃｘ＋ｂ …(1) ｙ² ＞ａｘ² ＋ｂ …(2) の曲線を表示した例であり、ここでは、ｘ軸ａとｙ軸ｂ
を「赤」、上記関数(1)の一次曲線（直線）ｃと関数(2)
の二次曲線ｄを「黄」、この２つの関数(1) ，(2) を
それぞれ満たす領域ｅを「緑」で表示し、他の領域、つ
まり地色を「青」で表示している。

【００６０】この表示は、１つ１つの画素の表示色を制
御して表示される。すなわち、上記図３のＡ部分の拡大
して示した図４において、各升目は１つ１つの画素であ
り、ｘ軸ａとｙ軸ｂはその表示画素の色を「赤」に制御
して表示され、関数(1) の一次曲線ｃと関数(2) の二次
曲線ｄはその表示画素の色を「黄」に制御して表示さ
れ、２つの関数(1) ，(2) をそれぞれ満たす領域ｅはそ
の表示画素の色を「緑」に制御して表示され、地色はそ
の表示画素の色を「青」に制御して表示されている。

【００６１】次に、上記のような表示を行なわせるため
の電卓の回路構成を説明する。この電卓の回路は、図５
に示すように、電卓回路部５０と、キー入力部５６と、
色表示信号記憶部５８と、液晶セル２０の表示駆動回路
４０と、それらの電源５９とからなっている。

【００６２】上記電卓回路部５０では、キー入力部５６
から入力キー５７の操作によって入力された数値および
変数を用いた演算式が制御部５１に送られ、記憶部５２
に記憶される。制御部５１は、前記演算式に従って前記
数値を演算部５３により演算処理させ、その演算結果を
記憶部５２に記憶させるとともに、前記演算結果を表示
色指定部５４に送る。表示色指定部５４は、前記演算結
果に基づいてグラフ表示のためのｘ−ｙ座標および領域
の色指定を行ない、表示色が指定されたデータとして表
示信号発生部５５へ出力する。

【００６３】また、上記色表示信号記憶部５８は、上述
した複数の表示色（青，緑，黄，赤の４色）にそれぞれ
対応する色表示信号を記憶しており、上記表示信号発生
部５５は、表示色指定部５４からのデータに基づいて色
表示信号記憶部５８から所定の色表示信号を読出し、色
情報を含んだ表示信号を発生する。

【００６４】一方、上記表示駆動回路４０は、駆動電圧
発生回路４１と、駆動波形形成回路４２とを備えてお
り、駆動電圧発生回路４１は、電源５９の電圧から液晶
セル２０の駆動波形を形成するために必要な電圧および
各表示色に対応した複数の互いに異なる電圧を作り、こ
れらの電圧を駆動波形形成回路４２へ供給している。

【００６５】また、上記駆動波形形成回路４２には、電
卓回路部５０の表示信号発生部５５から演算結果に基づ
いて発生された表示信号が送られる。この駆動波形形成
回路４２は、液晶セル２０をマトリックス配列された画
素の走査電極２３の数に対応したデューティ比で時分割
駆動するための複数の波形の走査電極印加電圧を発生
し、前記表示信号に基づいて上記駆動電圧発生回路４１
から供給される複数の電圧を組合わせて、液晶セル２０
の電極２３，２４間の液晶２８が動作するのに十分な電
圧値となる波形の信号電極印加電圧を発生するととも
に、前記走査電極印加電圧を各走査電極２３に順次供給
し、それに同期させて各信号電極２４に前記信号電極印
加電圧を供給して、液晶セル２０を時分割駆動する。

【００６６】上記液晶セル２０の駆動を、上述した２つ
の関数(1) ，(2) の曲線を示すグラフを表示させる場合
について説明すると、キー入力部５６から前記２つの関
数(1) ，(2) とグラフ表示指令が入力された場合、電卓
回路部５０の制御部５１は、これらの関数を演算部５３
で演算処理してグラフ表示データを表示色指定部５４に
送り、表示色指定部５４ではこのグラフ表示データのｘ
−ｙ座標および前記関数に示された条件を満たす領域ご
との表示色を、ｘ軸ａとｙ軸ｂの表示色を「赤」、関数
(1) の一次曲線ｃと関数(2) の二次曲線ｄの表示色を
「黄」、この２つの関数(1) ，(2) をそれぞれ満たす領
域ｅの表示色を「緑」、他の領域の表示色を「青」と指
定する。

【００６７】そして、表示色が指定されたグラフ表示デ
ータは表示信号発生部５５に送られ、この表示信号発生
部５５は、色表示信号記憶部５８から所定の色表示信号
を読出し、色情報を含んだ表示信号を発生してこの表示
信号を表示駆動回路４０の駆動波形形成回路４２へ送
る。

【００６８】この表示信号を受けた駆動波形形成回路４
２は、駆動電圧発生回路４１から供給される複数の互い
に異なる電圧（［表１］におけるＶ1 Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4
）から表示信号の色情報に対応した電圧を選択して液
晶セル２０を所定のデューティ比で時分割駆動するため
の走査電極印加電圧と信号電極印加電圧とを形成し、こ
らら電圧を液晶セル２０の各走査電極２３と各信号電極
２４に供給して液晶セル２０を駆動する。

【００６９】したがって、液晶セル２０の各画素部にそ
れぞれ、その画素部に対応する画素の表示色が指定の色
となる駆動電圧が印加され、図３および図４に示したよ
うに、ｘ軸ａとｙ軸ｂが「赤」の画素で表示され、関数
(1) の一次曲線ｃと関数(2)の二次曲線ｄが「黄」の画
素で表示され、２つの関数(1) ，(2) をそれぞれ満たす
領域ｅが「緑」の画素で表示され、他の領域、つまり地
色が「青」の画素で表示される。

【００７０】なお、上記表示例の表示色は青，緑，黄，
赤の４色であるが、上記カラー液晶表示装置の液晶表示
体１０の表示色は、位相差板３０のリタデーションＲｅ
と、液晶セル２０のΔｎ・ｄおよび液晶分子ツイスト角
と、上偏光板３１の透過軸３１ａと位相差板３０の遅相
軸３０ａとのずれ角φと、液晶セル２０の位相差板隣接
基板２１側の液晶分子配向方向２１ａと位相差板３０の
遅相軸３０ａとのずれ角ψ−θとを選択することにより
任意に選ぶことができ、その場合も、液晶セル２０の各
画素部に対応する部分、つまり１つ１つの画素の表示色
が液晶セル２０に印加する電圧に応じて複数の色に変化
する。ただし、十分な着色効果を得るには、位相差板３
０の遅相軸３０ａと、この位相差板３０が隣接する上偏
光板３１の透過軸３１ａとのずれ角φをほぼ４５°（例
えば４５±５°）とするのが望ましい。

【００７１】また、上記実施例では、位相差板３０を液
晶セル２０と上偏光板３１との間に配置したが、この位
相差板３０は、液晶セル２０と下偏光板３２との間に配
置してもよいし、一対の偏光板３１，３２はその透過軸
３１ａ，３２ａを互いにほぼ直交させて配置してもよ
い。

【００７２】さらに、上記実施例では、液晶セル２０と
してＳＴＮ型のものを用いているが、この液晶セル２０
は、液晶分子のツイスト角をほぼ９０°としたＴＮ型の
ものであってもよい。

【００７３】図６は第１の発明の第２の実施例による液
晶セル２０の液晶分子配向方向と位相差板３０の遅相軸
と一対の偏光板３１，３２の透過軸とを示す平面図であ
る。この実施例は、液晶セル２０として、その両基板側
における液晶分子配向方向２１ａ，２２ａをほぼ直交さ
せて液晶分子をほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向
させたＴＮ型のものを用いたものであり、この実施例で
は、上偏光板３１の透過軸３１ａを液晶セル２０の上基
板２１側の液晶分子配向方向２１ａとほぼ平行にし、下
偏光板３２の透過軸３２ａを上偏光板３１の透過軸３１
ａと平行にするとともに、液晶セル２０と上偏光板３１
との間に配置した位相差板３０の遅相軸３０ａを、この
位相差板３０が隣接する上偏光板３１の透過軸３１ａに
対して所定角度斜めにずらしている。

【００７４】この実施例のカラー液晶表示装置も、位相
差板３０の偏光作用と液晶セル２０の偏光作用とによ
り、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し、また、液晶セル２０の
各画素部に複数の色を選択的に表示させる駆動電圧を印
加することにより、１つ１つの画素の表示色を複数の色
に変化させることができる。

【００７５】このカラー液晶表示装置における液晶表示
体１０の表示色も、位相差板３０のリタデーションＲe
の値と、液晶セル２０のΔｎ・ｄおよび液晶分子ツイス
ト角と、位相差板３０が隣接する上偏光板３１の透過軸
３１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのずれ角と、液
晶セル２０の位相差板隣接基板２１側の液晶分子配向方
向２１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのずれ角とに
よって決まる。

【００７６】その一例を上げると、上偏光板３１の透過
軸３１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのずれ角を４
５°、液晶セル２０の位相差板隣接基板２１側の液晶分
子配向方向２１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのず
れ角も４５°とし、位相差板３０のリタデーションＲｅ
を４５０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎ・ｄを１．３０μ
ｍ、液晶分子ツイスト角を９０°としたときは、液晶セ
ル２０の液晶分子が初期のツイスト配向状態にあるとき
に表示色が「淡い青」になり、液晶分子をほぼ垂直に立
上り配向させたときに表示色が「橙」になり、また、液
晶分子が初期のツイスト配向状態から立上り配向してゆ
く途中で、光強度が高くかつ色純度も高い「濃い青」と
「黒」の表示色になる。

【００７７】次の［表２］は、上記液晶表示体１０の液
晶セル２０に印加する電圧と表示色との関係を示してい
る。なお、この［表２］において、印加電圧の値は、液
晶セル２０の電極２３，３４間に加わる実効電圧値であ
る。

【００７８】

【表２】

【００７９】また、上記カラー液晶表示装置に用いる液
晶セル２０は、ＳＴＮまたはＴＮ型のような液晶分子を
ツイスト配向させたものに限らず、液晶分子をホモジニ
アス配向させたものであってもよい。

【００８０】図７は第１の発明の第３の実施例による液
晶セル２０の液晶分子配向方向と位相差板３０の遅相軸
と一対の偏光板３１，３２の透過軸とを示す平面図であ
る。この実施例は、液晶セル２０として、液晶分子をホ
モジニアス配向させた液晶セルを用いたものであり、こ
の実施例では、液晶セル２０と上偏光板３１との間に位
相差板３０を、その遅相軸３０ａを液晶セル２０の液晶
分子配向方向（ホモジニアス配向方向）ａに対して所定
角度斜めにずらして配置し、この位相差板３０の遅相軸
３０ａを、この位相差板３０が隣接する上偏光板３１の
透過軸３１ａに対して所定角度斜めにずらしている。

【００８１】このカラー液晶表示装置も、液晶セル２０
と一対の偏光板３１，３２と位相差板３０と反射板３３
とで構成される液晶表示体に、位相差板３０の偏光作用
と液晶セル２０の偏光作用とによる着色表示を行なわせ
るとともに、この液晶表示体の液晶セル２０を上述した
表示駆動回路４０で駆動することにより、液晶表示体の
表示色を複数色に変化させるようにしたものであり、上
偏光板３１を通って位相差板３０に入射した直線偏光
が、位相差板３０と液晶セル２０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て下偏光板３２に
入射するため、この光のうち、下偏光板３２を透過する
偏光成分の波長光だけがこの下偏光板３２を透過して着
色光になる。

【００８２】なお、下偏光板３２を通った着色光は、反
射板３３で反射されて上述した光経路と逆の経路で液晶
表示体１０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。

【００８３】上記液晶分子をホモジニアス配向させた液
晶セル２０の偏光作用について説明すると、この液晶セ
ル２０は、液晶分子の長軸方向に遅相軸がある位相板と
考えてよい。

【００８４】したがって、例えば位相板３０のリタデー
ションＲe と液晶セル２０のΔｎ・ｄの値が等しく、位
相板３０の遅相軸３０ａと液晶セル２０の液晶分子配向
方向２０ａとが直交していれば、液晶セル２０の電極間
に電圧を印加していない状態（液晶分子がホモジニアス
配向している状態）では、位相板３０による偏光作用と
液晶セル２０による偏光作用とが互いに逆になり、位相
板３０によって直線偏光から楕円偏光に偏光された光
が、液晶セル２０によって再び元の直線偏光（上偏光板
３１により直線偏光された光）に戻される。

【００８５】そして、この実施例では、一対の偏光板３
１，３２の透過軸３１ａ，３２ａを互いにほぼ平行にし
ているため、液晶セル２０によって元の直線偏光に戻さ
れた光はそのまま下偏光板３２を透過する。すなわち、
このときに下偏光板３２を出射する光は、位相板３０に
よる着色効果を液晶セル２０によって打消された無着色
光（白色色）である。

【００８６】一方、上記液晶セル２０の電極間に電圧を
印加すると、この液晶セル２０の液晶分子が立上り配向
し、それにともなって液晶セル２０のΔｎ・ｄの値が小
さくなるため、液晶セル２０での偏光作用が小さくな
る。

【００８７】すなわち、液晶セル２０のΔｎ・ｄは、液
晶の複屈折位相差Δｎと液晶層厚ｄとの積であるが、液
晶の複屈折位相差Δｎは、電圧の印加により液晶分子が
立上り配向するのにともなって小さくなり、液晶分子が
垂直に立上り配向したときに“０”となって、液晶セル
２０のΔｎ・ｄの値がΔｎ・ｄ＝０となる。

【００８８】そして、液晶セル２０にΔｎ＝０となる電
圧を印加したときは、この液晶セル２０での偏光作用が
“０”となり、位相板３０による着色効果が液晶セル２
０によって打消されなくなるため、位相板３０を出射し
た楕円偏光がそのまま液晶セル２０を透過して下偏光板
３２に入射し、この下偏光板３２を透過した光が上述し
た着色光になる。

【００８９】また、液晶セル２０の液晶分子配向状態は
印加電圧に応じて変化するため、この液晶セル２０は、
液晶分子の配向状態により異なる偏光作用を示し、した
がって、液晶セル２０の各画素部に対応する部分の表示
色がそれぞれ液晶セル２０の画素部に印加する電圧に応
じて複数の色に変化する。

【００９０】すなわち、この実施例のカラー液晶表示装
置における液晶表示体も、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、液晶表示体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
るし、また、液晶セル２０の各画素部に複数の色を選択
的に表示させる駆動電圧を印加することにより、１つ１
つの画素の表示色を複数の色に変化させることができ
る。

【００９１】このカラー液晶表示装置における液晶表示
体の表示色は、位相差板３０のリタデーションＲe の値
と、液晶セル２０のΔｎ・ｄと、位相差板３０が隣接す
る上偏光板３１の透過軸３１ａと位相差板３０の遅相軸
３０ａとのずれ角と、液晶セル２０の液晶分子配向方向
２０ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのずれ角とによ
って決まる。

【００９２】その一例を上げると、液晶セル２０の液晶
分子配向方向２０ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとの
なす角度を９０°、上偏光板３１の透過軸３１ａと位相
差板３０の遅相軸３０ａとのずれ角を４５°とし、位相
差板３０のリタデーションＲｅを１１００ｎｍ、液晶セ
ル２０のΔｎ・ｄを１．１０μｍとしたときは、液晶セ
ル２０の液晶分子が初期のホモジニアス配向状態にある
ときは透過光が着色されずに表示色が「白」になり、液
晶分子をほぼ垂直に立上り配向させたときに表示色が
「緑」になり、また、液晶分子が初期のツイスト配向状
態から立上り配向してゆく途中で、光強度が高くかつ色
純度も高い「黒」と「紫」の表示色になる。

【００９３】次の［表３］は、上記液晶表示体１０の液
晶セル２０に印加する電圧と表示色との関係を示してい
る。なお、この［表３］において、印加電圧の値は、液
晶セル２０の電極間に加わる実効電圧値である。

【００９４】

【表３】

【００９５】したがって、この実施例のカラー液晶表示
装置においても、液晶セル２０のコモン電極と各セグメ
ント電極との間に複数の色を選択的に表示させる駆動電
圧を印加することにより、同じセグメント電極に対応す
る部分の表示色を複数の色に変化させることができる。

【００９６】なお、上記第１の発明は、裏面側に反射板
を配置した反射型のものに限らず、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し、また、液晶セル
２０は、単純マトリックス方式に限らず、アクティブマ
トリックス方式であってもよい。

【００９７】［第２の発明の実施例］次に、第２の発明
の第１の実施例を図８および図９を参照して説明する。
図８はカラー液晶表示装置の構成図であり、このカラー
液晶表示装置は、液晶表示体１０とその表示駆動回路４
０とからなっている。なお図８において、図１に示した
ものと対応するものには同符号を付し、重複する説明は
省略する。

【００９８】上記液晶表示体１０は、１つのドットマト
リックス液晶セル２０と、１枚の位相差板３０と、１枚
の偏光板３１と、１枚の反射板３３とからなっており、
偏光板３１は液晶セル２０の表面（図において上面）側
に配置され、反射板３３は液晶セル２０の裏面（図にお
いて下面）側に配置され、また位相差板３０は液晶セル
２０と偏光板３１との間に配置されている。

【００９９】図９は上記液晶セル２０の液晶分子配向方
向と位相差板３０の遅相軸と偏光板３１の透過軸とを示
す平面図であり、図において、２１ａは液晶セル２０の
上基板２１側の液晶分子配向方向、２２ａは下基板２２
側の液晶分子配向方向を示している。

【０１００】この図９のように、上記液晶セル２０の両
基板２１，２２側の液晶分子配向方向２１ａ，２２ａ
は、基準線（図では水平線）Ｏに対し互いに逆方向に所
定角度θずつ傾いた方向にあり、液晶分子は、そのツイ
スト方向を図に矢印Ｔで示したように、下基板２２側か
ら上基板２１側に向かってツイスト配向している。な
お、この実施例では、液晶セル２０として、両基板２
１，２２側の液晶分子配向方向２１ａ，２２ａと基準線
Ｏとの角度θをそれぞれ３０°とし、液晶分子を２４０
°のツイスト角でツイスト配向させたＳＴＮ型液晶セル
を用いている。

【０１０１】また、図９において、３０ａは位相差板３
０の遅相軸であり、この実施例では、位相差板３０の遅
相軸３０ａを、上記基準線Ｏに対し所定の傾き角ψで斜
めに交差させている。したがって、この位相差板３０の
遅相軸３０ａと液晶セル２０の位相板隣接基板２１側の
液晶分子配向方向２１ａとはψ−θずれている。

【０１０２】さらに図９において、３１ａは上記偏光板
３１の透過軸であり、この実施例では、この偏光板３１
を、その透過軸３１ａを上記基準線Ｏに対し直交させて
配置している。

【０１０３】そして、この実施例では、上記基準線Ｏに
対する位相差板３０の遅相軸３０ａの傾き角ψを４５°
とし、位相差板３０の遅相軸３０ａと偏光板３１の透過
軸３１ａとのずれ角φを４５°としている。

【０１０４】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３３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３１と位相差板３０
と液晶セル２０を通って反射板３３で反射され、再び前
記液晶セル２０と位相差板３０と偏光板３１を通って出
射する。

【０１０５】一方、上記表示駆動回路４０は、図１に示
したカラー液晶表示装置の表示駆動回路４０と同様に、
液晶セル２０の各画素部にそれぞれ複数の色を選択的に
表示させる駆動電圧を印加する。

【０１０６】そして、このカラー液晶表示装置において
は、偏光板３１を通って入射した直線偏光が、この偏光
板３１の透過軸３１ａに対して遅相軸３０ａ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３０と、液晶セル２０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るとともに、反射板３３で
反射されて再び前記液晶セル２０および位相差板３０を
通る過程でさらに偏光状態を変えられる。

【０１０７】このため、上記位相差板３０と液晶セル２
０を通って再び偏光板３１に入射する光は、位相差板３
０と液晶セル２０とによる２度ずつの偏光作用を受けた
非直線偏光であり、したがって、この光のうち偏光板３
１を透過する偏光成分の波長光だけがこの偏光板３１を
透過して出射し、出射光が着色光になる。

【０１０８】そして、上記液晶セル２０は、液晶分子の
配向状態に応じて異なる偏光作用を示すため、位相差板
３０と液晶セル２０とによる２度ずつの偏光作用を受け
た光は、液晶セル２０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偏光板３１に入射するから、液晶
セル２０の液晶分子配向状態を変えることにより、偏光
板３１を透過して出射する着色光の色を変えることがで
きる。

【０１０９】このように、上記カラー液晶表示装置は、
カラーフィルタを用いずに透過光を着色するものであ
り、したがって着色光の光量は、表示装置に入射する光
のうちの前記着色光となる波長帯域の光の量とほとんど
変わらないから、反射型のものでありながら、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
るし、また、液晶セル２０の各画素部にそれぞれ複数の
色を選択的に表示させる駆動電圧を印加することによ
り、この液晶セル２０の各画素部に対応する部分の表示
色、つまり１つ１つの画素の表示色をそれぞれ複数の色
に変化させることができる。

【０１１０】このカラー液晶表示装置における液晶表示
体１０の表示色は、位相差板３０のリタデーションＲe
と、液晶セル２０のΔｎ・ｄおよび液晶分子ツイスト角
と、偏光板３１の透過軸３１ａと位相差板３０の遅相軸
３０ａとのずれ角φと、液晶セル２０の位相差板隣接基
板２１側における液晶分子配向方向２１ａと位相差板３
０の遅相軸３０ａとのずれ角ψ−θとによって決まる。

【０１１１】その一例を上げると、偏光板３１の透過軸
３１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのずれ角φを４
５°、液晶セル２０の位相差板隣接基板２１側の液晶分
子配向方向２１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのず
れ角ψ−θを１５°とし、位相差板３０のリタデーショ
ンＲｅを９３０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎ・ｄを０．８
３μｍ、液晶分子ツイスト角を２４０°としたときは、
液晶セル２０の液晶分子が初期のツイスト配向状態にあ
るときに表示色が「紫」になり、液晶分子をほぼ垂直に
立上り配向させたときに表示色が「橙」になり、また、
液晶分子が初期のツイスト配向状態から立上り配向して
ゆく途中で、光強度が高くかつ色純度も高い「緑」と
「黄」の表示色になる。

【０１１２】次の［表４］は、上記液晶表示体１０の液
晶セル２０に印加する電圧と表示色との関係を示してい
る。なお、この［表４］において、印加電圧の値は、液
晶セル２０の電極２３，３４間に加わる実効電圧値であ
る。

【０１１３】

【表４】

【０１１４】そして、上記カラー液晶表示装置の液晶表
示体１０は、表示駆動回路４０により、液晶セル２０の
各画素部にそれぞれ複数の色を選択的に表示させる駆動
電圧を印加して駆動されるため、このカラー液晶表示装
置によれば、液晶セル２０の各画素部に対応する部分の
表示色を複数の色に変化させることができる。

【０１１５】なお、上記実施例では、位相差板３０を液
晶セル２０と偏光板３１との間に配置したが、この位相
差板３０は、液晶セル２０と反射板３３との間に配置し
てもよいし、一対の偏光板３１，３２はその透過軸３１
ａ，３２ａを互いにほぼ直交させて配置してもよい。

【０１１６】さらに、上記実施例では、液晶セル２０と
してＳＴＮ型のものを用いているが、この液晶セル２０
は、液晶分子のツイスト角をほぼ９０°としたＴＮ型の
ものであってもよい。

【０１１７】図１０は第２の発明の第２の実施例による
液晶セル２０の液晶分子配向方向と位相差板３０の遅相
軸と偏光板３１の透過軸とを示す平面図である。この実
施例は、液晶セル２０として、その両基板側における液
晶分子配向方向２１ａ，２２ａをほぼ直交させて液晶分
子をほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向させたＴＮ
型のものを用いたものであり、この実施例では、偏光板
３１の透過軸３１ａを液晶セル２０の上基板２１側の液
晶分子配向方向２１ａとほぼ平行にし、液晶セル２０と
偏光板３１との間に配置した位相差板３０の遅相軸３０
ａを偏光板３１の透過軸３１ａに対して所定角度斜めに
ずらしている。

【０１１８】この実施例のカラー液晶表示装置における
液晶表示体１０の表示色は、位相差板３０のリタデーシ
ョンＲe の値と、液晶セル２０のΔｎ・ｄおよび液晶分
子ツイスト角と、偏光板３１の透過軸３１ａと位相差板
３０の遅相軸３０ａとのずれ角と、液晶セル２０の位相
差板隣接基板２１側の液晶分子配向方向２１ａと位相差
板３０の遅相軸３０ａとのずれ角とによって決まる。

【０１１９】その一例を上げると、偏光板３１の透過軸
３１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのずれ角を４５
°、液晶セル２０の位相差板隣接基板２１側の液晶分子
配向方向２１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのずれ
角も４５°とし、位相差板３０のリタデーションＲｅを
４５０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎ・ｄを１．３０μｍ、
液晶分子ツイスト角を９０°としたときは、液晶セル２
０の液晶分子が初期のツイスト配向状態にあるときに表
示色が「淡い青」になり、液晶分子をほぼ垂直に立上り
配向させたときに表示色が「橙」になり、また、液晶分
子が初期のツイスト配向状態から立上り配向してゆく途
中で、光強度が高くかつ色純度も高い「濃い青」と
「黒」の表示色になる。

【０１２０】なお、このカラー液晶表示装置における液
晶表示体１０の液晶セル２０に印加する電圧と表示色と
の関係は、上述した第１の発明のＴＮ型液晶セルを用い
た実施例と同じ（［表２］と同じ）である。

【０１２１】また、上記カラー液晶表示装置に用いる液
晶セル２０は、ＳＴＮまたはＴＮ型のような液晶分子を
ツイスト配向させたものに限らず、液晶分子をホモジニ
アス配向させたものであってもよい。

【０１２２】図１１は第２の発明の第３の実施例による
液晶セル２０の液晶分子配向方向と位相差板３０の遅相
軸と偏光板３１の透過軸とを示す平面図である。この実
施例は、液晶セル２０として、液晶分子をホモジニアス
配向させた液晶セルを用いたものであり、この実施例で
は、液晶セル２０と偏光板３１との間に位相差板３０
を、その遅相軸３０ａを液晶セル２０の液晶分子配向方
向（ホモジニアス配向方向）ａに対して所定角度斜めに
ずらして配置し、この位相差板３０の遅相軸３０ａを偏
光板３１の透過軸３１ａに対して所定角度斜めにずらし
ている。

【０１２３】このカラー液晶表示装置も、液晶セル２０
と偏光板３１と位相差板３０と反射板３３とで構成され
る液晶表示体に、位相差板３０の偏光作用と液晶セル２
０の偏光作用とによる着色表示を行なわせるものであ
り、液晶表示体１０の表示色は、位相差板３０のリタデ
ーションＲe の値と、液晶セル２０のΔｎ・ｄと、偏光
板３１の透過軸３１ａと位相差板３０の遅相軸３０ａと
のずれ角と、液晶セル２０の液晶分子配向方向ａと位相
差板３０の遅相軸３０ａとのずれ角とによって決まる。

【０１２４】その一例を上げると、液晶セル２０の液晶
分子配向方向ａと位相差板３０の遅相軸３０ａとのなす
角度を９０°、偏光板３１の透過軸３１ａと位相差板３
０の遅相軸３０ａとのずれ角を４５°とし、位相差板３
０のリタデーションＲｅを１１００ｎｍ、液晶セル２０
のΔｎ・ｄを１．１０μｍとしたときは、液晶セル２０
の液晶分子が初期のホモジニアス配向状態にあるときは
透過光が着色されずに表示色が「白」になり、液晶分子
をほぼ垂直に立上り配向させたときに表示色が「緑」に
なり、また、液晶分子が初期のツイスト配向状態から立
上り配向してゆく途中で、光強度が高くかつ色純度も高
い「黒」と「紫」の表示色になる。

【０１２５】なお、このカラー液晶表示装置における液
晶表示体１０の液晶セル２０に印加する電圧と表示色と
の関係は、上述した第１の発明のホモジニアス配向液晶
セルを用いた実施例と同じ（［表３］と同じ）である。

【０１２６】すなわち、上記第２の発明の各実施例によ
るカラー液晶表示装置も、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着色光となる波長帯
域の光の量とほとんど変わらないから、反射型のもので
ありながら、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し、また、液晶セル２０の各画
素部に複数の色を選択的に表示させる駆動電圧を印加す
ることにより、１つ１つの画素の表示色を複数の色に変
化させることができる。

【０１２７】

【発明の効果】第１の発明のカラー液晶表示装置は、ド
ットマトリックス液晶セルをはさんで一対の偏光板を配
置するとともに、前記液晶セルと一方の偏光板との間に
位相差板を設け、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てなり、前記液晶セルの各画素部に
対応する部分の表示色がそれぞれ前記液晶セルの画素部
に印加する電圧に応じて複数の色に変化する液晶表示体
と、前記液晶セルの各画素部にそれぞれ前記複数の色を
選択的に表示させる駆動電圧を印加する表示駆動手段と
を備えたものであるから、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とともに、１つ１つの画素の表
示色をそれぞれ複数色に変化させることができる。

【０１２８】また、第２の発明のカラー液晶表示装置
は、ドットマトリックス液晶セルの表面側に偏光板を配
置し、前記液晶セルの裏面側に反射板を配置するととも
に、前記偏光板と反射板のいずれか一方と前記液晶セル
との間に位相差板を設け、かつ前記位相差板はその遅相
軸を前記偏光板の透過軸に対して所定角度斜めにずらし
て配置してなり、前記液晶セルの各画素部に対応する部
分の表示色がそれぞれ前記液晶セルの画素部に印加する
電圧に応じて複数の色に変化する液晶表示体と、前記液
晶セルの各画素部にそれぞれ前記複数の色を選択的に表
示させる駆動電圧を印加する表示駆動手段とを備えたも
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
ことができるとともに、１つ１つの画素の表示色をそれ
ぞれ複数色に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の第１の実施例によるカラー液晶表
示装置の構成図。

【図２】同実施例による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。

【図３】カラー液晶表示装置をグラフ表示機能をもった
電卓の表示装置に適用した例を示すグラフ表示状態図。

【図４】図３のＡ部分の拡大図。

【図５】電卓の回路構成を示すブロック図。

【図６】第１の発明の第２の実施例による液晶セルの液
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。

【図７】第１の発明の第３の実施例による液晶セルの液
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。

【図８】第２の発明の第１の実施例によるカラー液晶表
示装置の構成図。

【図９】同実施例による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。

【図１０】第２の発明の第２の実施例による液晶セルの
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。

【図１１】第２の発明の第３の実施例による液晶セルの
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。

【符号の説明】

１０…液晶表示体 ２０…液晶セル ２０ａ…ホモジニアス配向液晶セルの液晶分子配向方向 ２１ａ…ツイスト配向液晶セルの上基板側における液晶
分子配向方向 ２２ａ…ツイスト配向液晶セルの下基板側における液晶
分子配向方向 ２０ａ…ホモジニアス配向液晶セルの液晶分子配向方向 ２１，２２…透明基板 ２３…走査電極 ２４…信号電極 ２５，２６…配向膜 ２８…液晶 ３０…位相差板 ３０ａ…遅相軸 ３１，３２…偏光板 ３１ａ，３２ａ…透過軸 ３３…反射板 ４０…表示駆動回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドットマトリックス液晶セルをはさんで一
   対の偏光板を配置するとともに、前記液晶セルと一方の
   偏光板との間に位相差板を設け、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
   し所定角度斜めにずらして配置してなり、前記液晶セル
   の各画素部に対応する部分の表示色がそれぞれ前記液晶
   セルの画素部に印加する電圧に応じて複数の色に変化す
   る液晶表示体と、 前記液晶セルの各画素部にそれぞれ前記複数の色を選択
   的に表示させる駆動電圧を印加する表示駆動手段とを備
   えたことを特徴とするカラー液晶表示装置。
2. 【請求項２】液晶セルは液晶分子を両基板間においてツ
   イスト配向させたものであ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】液晶セルは液晶分子をホモジニアス配向さ
   せたものであ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。
4. 【請求項４】ドットマトリックス液晶セルの表面側に偏
   光板を配置し、前記液晶セルの裏面側に反射板を配置す
   るとともに、前記偏光板と反射板のいずれか一方と前記
   液晶セルとの間に位相差板を設け、かつ前記位相差板は
   その遅相軸を前記偏光板の透過軸に対して所定角度斜め
   にずらして配置してなり、前記液晶セルの各画素部に対
   応する部分の表示色がそれぞれ前記液晶セルの画素部に
   印加する電圧に応じて複数の色に変化する液晶表示体
   と、 前記液晶セルの各画素部にそれぞれ前記複数の色を選択
   的に表示させる駆動電圧を印加する表示駆動手段とを備
   えたことを特徴とするカラー液晶表示装置。
5. 【請求項５】液晶セルは液晶分子を両基板間においてツ
   イスト配向させたものであることを特徴とする請求項４
   に記載のカラー液晶表示装置。
6. 【請求項６】液晶セルは液晶分子をホモジニアス配向さ
   せたものであることを特徴とする請求項４に記載のカラ
   ー液晶表示装置。