JPH0933915A - カラー液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーフィルタを用いずに、明るくて、視野
角が広く、かつ温度変化による表示色の変動が少なく、
美しいカラー画像を表示できるようにする。 【解決手段】 液晶分子のツイスト角度が110°〜130°
の液晶セル１と、一対の偏光板１０、１１間に配置され
た二軸性の第１、第２の位相差板１２、１３との両者の
複屈折性を利用してカラー画像を表示することにより、
カラーフィルタが不要になり、明るい表示ができ、しか
もバックライト装置が不要で、消費電力を低減できる。
また、液晶セル１を垂直に透過する光と斜めに透過する
光の位相差が各位相差板１２、１３によって補償され、
視野角が広くなる。さらに、表示色は、液晶セル１の複
屈折性だけでなく、各位相差板１２、１３の複屈折性と
によって得られるので、温度変化による影響が少なく、
表示色の変動を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はカラー液晶表示素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示素子では、カラー化を図
る手段として、分光特性を利用したもの、あるいは複屈
折性を利用したものなどがある。分光特性を利用したカ
ラー液晶表示素子としては、赤、緑、青の３色のカラー
フィルタを用いて、液晶セルを透過する光の波長を選択
するカラーフィルタ方式のものが広く知られている。こ
のカラーフィルタ方式では、一般的にバックライト装置
を備えた透過型のものが最も多く用いられている。ま
た、複屈折性を利用したカラー液晶表示素子としては、
液晶に電界を印加して液晶分子の配列を変形させ、その
際に生じる液晶の複屈折変化を利用してカラー画像を表
示する複屈折制御（ＥＣＢ）方式のものが広く知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
カラーフィルタ方式のカラー液晶表示素子では、カラー
フィルタの製造に際して精密な加工技術が要求されるた
め、製造コストが高くなるという欠点があり、またカラ
ーフィルタの透過率が低いため、光の利用効率が悪く、
表示が暗くなるという欠点もある。特に、このカラー液
晶表示素子を反射型として用いた場合には、素子内にお
ける光の経路が２倍になるため、表示がより一層暗くな
るという問題があり、また透過型の場合には、バックラ
イト装置が必要であるため消費電力が増大するという問
題がある。また、後者の複屈折制御方式のカラー液晶表
示素子では、表示の着色は可能であるが、液晶の複屈折
性だけを利用しているので、液晶層厚や温度などに対す
る依存性が大きく、このため表示色の色純度が低く、視
野角が狭くなるため見る方向によって表示色が変化し、
しかも温度変化によって表示色が変動しやすく、美しい
カラー画像を安定して表示できないという問題がある。

【０００４】この発明の課題は、カラーフィルタを用い
ずに、明るくて、視野角が広く、かつ温度変化による表
示色の変動が少なく、美しいカラー画像を表示できるよ
うにすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、内面に電極が形成された一対の基板間に
液晶分子が１１０°〜１３０°でツイスト配向されたネ
マティック液晶層を有する液晶セルと、この液晶セルを
挾んでその表面側と裏面側とに配置された一対の偏光板
と、これら一対の偏光板間に配置された二軸性の位相差
板とを備え、位相差板はその遅相軸である延伸軸方向の
屈折率をｎｘ、延伸軸に直交する方向の屈折率をｎｙ、
厚さ方向の屈折率をｎｚとしたとき、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ
の関係にあり、一対の偏光板の透過軸または吸収軸、お
よび位相差板の遅相軸または進相軸の向きと、液晶セル
の基板近傍における液晶分子の配向方向とは、一方の偏
光板を透過して入射した光が位相差板の複屈折効果と液
晶セルの複屈折効果とによって各波長光がそれぞれ偏光
状態の異なる楕円偏光となり、かつその光のうち、他方
の偏光板を透過した光の各波長光の光量比が所望の着色
光に対応した比率になるように設定されていることを特
徴とするものである。

【０００６】この場合、請求項２に記載の如く、液晶セ
ルの光学異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄは１５９
０ｎｍ〜１７９０ｎｍであり、位相差板は第１、第２の
２枚の二軸性位相差板からなり、第１の位相差板のリタ
デーションが９７０ｎｍ〜１０３０ｎｍであり、第２の
位相差板のリタデーションが１４２０ｎｍ〜１４８０ｎ
ｍであることが望ましい。また、請求項３に記載の如
く、液晶セルの光学異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎ
ｄは９６０ｎｍ〜１０６０ｎｍであり、位相差板は第
１、第２の２枚の二軸性位相差板からなり、第１の位相
差板のリタデーションが９７０ｎｍ〜１０３０ｎｍであ
り、第２の位相差板のリタデーションが１４２０ｎｍ〜
１４８０ｎｍであることが望ましい。さらに、請求項４
に記載の如く、液晶セルの光学異方性Δｎと液晶層厚ｄ
との積Δｎｄは８９０ｎｍ〜９９０ｎｍであり、位相差
板は１枚の二軸性位相差板からなり、そのリタデーショ
ンが１３７０ｎｍ〜１４３０ｎｍであることが望まし
い。

【０００７】この発明によれば、液晶分子が１１０°〜
１３０°でツイスト配向された液晶セルと、一対の偏光
板間に配置された二軸性の位相差板との両者の複屈折性
を利用してカラー画像を表示するので、カラーフィルタ
を用いる必要がなく、バックライト無しでも明るい表示
が得られる。また、液晶セルを垂直に透過する光と斜め
に透過する光の位相差が二軸性の位相差板によって補償
されるので、視野角が広くなり、視野角特性が向上す
る。さらに、表示色は、液晶セルの複屈折性だけでな
く、二軸性の位相差板の複屈折性とによって得られるの
で、温度変化によって液晶セルのリタデーションが変化
しても、その影響が少なくてすみ、このため温度変化に
よる表示色の変動を低減できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明のカラー液晶表示
素子の実施形態について説明する。 ［第１実施形態］図１〜図４を参照して、この発明の第
１実施形態について説明する。図１は反射型カラー液晶
表示素子の構成を示す断面図である。この反射型カラー
液晶表示素子では液晶セル１を備えている。液晶セル１
は、図１に示すように、ガラスまたは透明な合成樹脂か
らなる上下一対の基板２、３が、これらの間の周縁部に
介在されたシール材４により所定間隔（数μｍ程度）隔
てて対向配置され、これら一対の基板２、３とシール材
４とで囲われた領域内に液晶５が封入された構造になっ
ている。一対の基板２、３の対向面のうち、上側の基板
２の下面には、ＩＴＯなどの透明導電材料からなる複数
の走査電極６が配列形成されているとともに、これらの
走査電極６を覆って上配向膜７が形成されている。ま
た、下側の基板３の上面には、走査電極６と同じ材料か
らなる複数の信号電極８が走査電極６と交差した状態で
配列形成されているとともに、これら信号電極８を覆っ
て下配向膜９が形成されている。各配向膜７、９は、そ
の表面にラビング法などにより配向処理が施され、この
配向処理方向に近接する液晶分子の長軸方向を沿わせる
ことにより、液晶分子の配向方向を規制する。液晶５
は、カイラルなネマティック液晶などからなり、配向膜
７、９の配向規制力に従って液晶分子が１１０°〜１３
０°のツイスト角でねじれ配向されている。そして、液
晶セル１のギャップ（液晶層厚）ｄと光学異方性Δｎと
の積Δｎｄは、１５９０ｎｍ〜１７９０ｎｍに設定され
ている。

【０００９】一方、液晶セル１の上面側には上偏光板
（第１の偏光板）１０が配置されており、下面側には下
偏光板（第２の偏光板）１１が配置されている。上下の
偏光板１０、１１は、入射光のうちの透過軸方向の偏光
成分を透過し、これと直交する方向の偏光成分を遮断
（吸収）するものである。上偏光板１０と液晶セル１と
の間には、第１の位相差板１２が配置されており、この
第１の位相差板１２と液晶セル１との間には第２の位相
差板１３が配置されている。第１、第２の位相差板１
２、１３は、ポリカーボネートなどの高分子フィルムを
延伸させた二軸性のものであり、平面上の遅相軸である
延伸軸方向（最大屈折率方向）の屈折率ｎｘ、平面上の
延伸軸に直交する方向の屈折率ｎｙ、厚さ方向の屈折率
ｎｚを有し、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係を満足している。
そして、各位相差板１２、１３のうち、第１の位相差板
１２のリタデーションは９７０ｎｍ〜１０３０ｎｍに設
定されており、第２の位相差板１３のリタデーションは
１４２０ｎｍ〜１４８０ｎｍに設定されている。さら
に、下偏光板１１の下面側には、反射板１４が設けられ
ている。反射板１４は、上偏光板１０から入射し、液晶
セル１および下偏光板１１を透過した光を液晶セル１側
に反射するものである。

【００１０】図２（ａ）〜（ｅ）は液晶セル１の配向処
理方向に対する各構成要素の光学軸の位置関係を模式的
に示した各平面図である。液晶セル１の下配向膜９に施
された配向処理方向９ａは、図２（ｄ）に示すように、
表示面の左右方向に沿う基準線Ｓに対し３０°±１０°
傾斜しており、この配向処理方向９ａに沿って下配向膜
９近傍の液晶分子は配列する。上配向膜７に施された配
向処理方向７ａは、下配向膜９の配向処理方向９ａに対
し、左下から右上に向けて６０°±１０°で交差する方
向に設定されており、この配向処理方向７ａに沿って上
配向膜７近傍の液晶分子は配列する。これにより、液晶
分子は、下配向膜９から上配向膜７に向かって時計回り
に１２０°±１０°ツイストして配向される。上偏光板
１０の透過軸１０ａは、図２（ａ）に示すように、下配
向膜９の配向処理方向９ａに対して４０°±５°で交差
するように設定されている。第１の位相差板１２の延伸
軸１２ａは、図２（ｂ）に示すように、下配向膜９の配
向処理方向９ａに対して３０°±５°で交差するように
設定されている。第２の位相差板１３の延伸軸１３ａ
は、図２（ｃ）に示すように、下配向膜９の配向処理方
向９ａに対して２０°±５°で交差するように設定され
ている。下偏光板１１の透過軸１１ａは、図２（ｅ）に
示すように、下配向膜９の配向処理方向９ａに対して１
３０°±５°で交差するように設定されている。

【００１１】次に、このようなカラー液晶表示素子の着
色原理について説明する。図１の上方から入射する光
は、上偏光板１０を透過することにより直線偏光とな
り、さらに第１、第２の位相差板１２、１３を透過する
過程で、各位相差板１２、１３の延伸軸１２ａ、１３ａ
の位置などによる光学的配置条件やリタデーションに応
じた偏光作用を受け、波長ごとに偏光状態が異なる楕円
偏光となる。これらの波長ごとの楕円偏光は、液晶セル
１を通る過程で、液晶セル１の光学的配置条件やリタデ
ーションに応じた偏光作用を受け、さらにその偏光状態
が変化する。液晶セル１によって偏光状態がそれぞれ異
なった各波長ごとの楕円偏光が下偏光板１１に入射する
と、下偏光板１１の透過軸１１ａに一致する偏光成分の
光が下偏光板１１を透過する。そして、下偏光板１１を
透過した光は、反射板１４で反射され、上述した光経路
と逆の経路でカラー液晶表示素子を通り、その上面から
出射する。この出射光の分光強度がピークを示す波長の
表示色が得られる。

【００１２】ところで、第１、第２の位相差板１２、１
３のリタデーションは、各位相差板１２、１３の屈折率
異方性Δｎと厚さｄとの積Δｎｄによって決まり、また
液晶セル１のリタデーションは、液晶分子の配向状態に
よって決まる。従って、液晶セル１に印加する電圧値を
変えて液晶分子の配向状態を変化させると、これに伴っ
て液晶セル１のリタデーションが変わり、液晶セル１に
おける偏光作用が変化し、表示色の色相および輝度が変
化する。これにより、このカラー液晶表示素子では、液
晶５の複屈折性を制御してカラー画像を表示することが
できる。

【００１３】具体的に説明すると、走査電極６と信号電
極８の間に電圧が印加していないときには、カラー液晶
表示素子に入射した光は、第１、第２の位相差板１２、
１３の偏光作用と液晶分子の初期配向に応じた偏光作用
とを受け、これらに応じて波長ごとに偏光状態が異なる
楕円偏光となる。そして、下偏光板１１を透過し、反射
板１４で反射され、逆の経路を経てカラー液晶表示素子
の上面側から出射する際の出射光の色は、各位相差板１
２、１３のリタデーションと初期配向状態の液晶５のリ
タデーションとに応じた色となる。また、液晶セル１の
各電極６、８間に電圧を印加し、その実効電圧値を上昇
させると、液晶分子が初期ツイスト状態から徐々に立ち
上がる。立ち上がった配向状態に応じて液晶セル１のリ
タデーションが変化し、カラー液晶表示素子に入射した
光は、各位相差板１２、１３の偏光作用と液晶セル１の
変化したリタデーションに応じた偏光作用とを受け、こ
れらに応じた楕円偏光となる。このため、このときの表
示色は、液晶セル１に電圧を印加していないときの表示
色と異なる。また、液晶セル１に液晶分子がほぼ垂直配
向する大きさの電圧を印加したときには、液晶セル１の
リタデーションはほぼ「０」となる。このときには、液
晶セル１による偏光作用はほとんどなくなり、カラー液
晶表示素子に入射した光は、各位相差板１２、１３の偏
光作用のみによる楕円偏光となる。この楕円偏光は、下
偏光板１１、反射板１４、およびその逆の経路を経てカ
ラー液晶表示素子から出射し、各位相差板１２、１３の
リタデーションに応じた色に着色される。

【００１４】このように、このカラー液晶表示素子で
は、液晶セル１と上偏光板１０との間に第１、第２の位
相差板１２、１３を配置し、これらの位相差板１２、１
３と液晶セル１との両者の複屈折性を利用し、走査電極
６と信号電極８との間に印加する信号を制御して液晶５
に印加する実効電圧を制御することにより、液晶５の複
屈折性を制御して所望の色を表示させることができる。
このため、カラーフィルタを用いなくても、カラー画像
を表示することができるとともに、特に赤色の純度を高
く表示することができ、しかも反射型であっても明るい
表示ができ、またバックライト装置を用いる必要がない
ので、消費電力を低減できる。また、液晶セル１と上偏
光板１０との間に２枚の二軸性の位相差板１２、１３を
配置したことにより、液晶セル１を垂直に透過する光と
斜めに透過する光の位相差が２枚の位相差板１２、１３
によって補償されるので、視野角が広くなり、見る方向
による表示色の変化が少なく、視野角特性を向上させる
ことができる。また、表示色は、液晶セル１の複屈折性
だけでなく、二軸性の２枚の位相差板１２、１３の複屈
折性とによって得られるので、温度変化によって液晶セ
ル１のリタデーションが変化しても、その影響が少なく
てすみ、このため温度変化による表示色の変動を低減で
きる。さらに、液晶５への印加電圧（実効電圧）の変化
（上昇）に伴って、表示色が白（無彩色）→緑→青→赤
と変化し、三原色と白が表示可能となり、実用上十分な
カラー画像が表示できる。

【００１５】

【実施例】第１実施形態の実施例として、配向膜７、９
の配向処理方向７ａ、９ａ、第１、第２の位相差板１
２、１３の延伸軸１２ａ、１３ａ、および上下の各偏光
板１０、１１の透過軸１０ａ、１１ａの配置角度を図２
（ａ）〜（ｅ）に示す各角度の中心角度に設定し、電圧
に対する各波長の透過率の変化が図３に示す特性を有す
る液晶セル１を用いて、カラー液晶表示素子を作成し、
走査電極６と信号電極８に供給する信号を制御して、ス
タティック駆動した。この場合、スタティック電圧、つ
まり図３に示すように液晶セル１のΔｎが０．１９０〜
０．１９２の範囲になる印加電圧の実効値ではこのカラ
ー液晶表示素子の表示色は白となり、液晶セル１のΔｎ
が０．１７０〜０．１８０の範囲になる印加電圧の実効
値では表示色は緑となり、液晶セル１のΔｎが０．１５
６〜０．１６０の範囲になる印加電圧の実効値では表示
色は青となり、液晶セル１のΔｎが０．１３２〜０．１
３６の範囲になる印加電圧の実効値では表示色は赤とな
る。そして、各表示色は図４のＣＩＥ色度図に示すよう
に、その色純度が高く、特に着色が難しいとされている
赤があざやかに表示される。また、この実施例のカラー
液晶表示素子では、温度変化に伴う表示色の変動が小さ
く、視野角が広かった。

【００１６】なお、上記第１実施形態では、液晶セル１
のΔｎｄを１５９０ｎｍ〜１７９０ｎｍに設定した場合
について述べたが、これに限らず、例えば液晶セル１の
Δｎｄを９６０ｎｍ〜１０６０ｎｍに設定しても良い。
このときの第１の位相差板１２のリタデーションは第１
実施形態と同様、９７０ｎｍ〜１０３０ｎｍであり、第
２の位相差板１３のリタデーションも第１実施形態と同
様、１４２０ｎｍ〜１４８０ｎｍである。このようなカ
ラー液晶表示素子では、所定の実効電圧を印加すること
により、背景色が緑色となり、緑→青→黒→白の多色表
示が可能になる。

【００１７】［第２実施形態］次に、図５〜図８を参照
して、この発明を反射型カラー液晶表示装置に適用した
第２実施形態について説明する。この場合、図１〜図４
に示された第１実施形態と同一部分には同一符号を付
し、その説明は適宜省略する。この反射型カラー液晶表
示素子は、図５に示すように、液晶セル２０の上面側に
上偏光板１０が配置され、液晶セル２０の下面側に下偏
光板１１が配置され、上偏光板１０と液晶セル２０との
間に位相差板２１が配置され、下偏光板１１の下面側に
反射板１４が配置された構造になっている。液晶セル２
０は、第１実施形態と同様に構成され、配向膜７、９の
配向規制力によってカイラルなネマティック液晶からな
る液晶分子が１１０°〜１３０°のツイスト角でねじれ
配向されている。そして、この液晶セル２０のギャップ
（液晶層厚）ｄと光学異方性Δｎとの積Δｎｄは、８９
０ｎｍ〜９９０ｎｍに設定されている。位相差板２１
は、ポリカーボネートなどの高分子フィルムを延伸させ
た１枚の二軸性位相差板であり、第１実施形態と同様、
平面上の遅相軸である延伸軸方向（最大屈折率方向）の
屈折率ｎｘ、平面上の延伸軸に直交する方向の屈折率ｎ
ｙ、厚さ方向の屈折率ｎｚを有し、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの
関係を満足している。この位相差板２１では、リタデー
ションが１３７０ｎｍ〜１４３０ｎｍに設定されてい
る。

【００１８】図６（ａ）〜（ｄ）は液晶セル２０の配向
処理方向に対する各構成要素の光学軸の位置関係を模式
的に示した各平面図である。液晶セル２０の下配向膜９
に施された配向処理方向９ａは、図６（ｃ）に示すよう
に、表示面の左右方向に沿う基準線Ｓに対し３０°±１
０°傾斜しており、この配向処理方向９ａに沿って下配
向膜９近傍の液晶分子は配列する。上配向膜７に施され
た配向処理方向７ａは、下配向膜９の配向処理方向９ａ
に対し、左下から右上に向けて６０°±１０°で交差す
る方向に設定されており、この配向処理方向７ａに沿っ
て上配向膜７近傍の液晶分子は配列する。これにより、
液晶分子は、下配向膜９から上配向膜７に向かって時計
回りに１２０°±１０°ツイストして配向される。上偏
光板１０の透過軸１０ａは、図６（ａ）に示すように、
下配向膜９の配向処理方向９ａに対して３０°±５°で
交差するように設定されている。位相差板２１の延伸軸
２１ａは、図６（ｂ）に示すように、下配向膜９の配向
処理方向９ａに対して１０°±５°で交差するように設
定されている。下偏光板１１の透過軸１１ａは、図６
（ｄ）に示すように、下配向膜９の配向処理方向９ａに
対して１３０°±５°で交差するように設定されてい
る。

【００１９】このようなカラー液晶表示素子では、液晶
セル２０と上偏光板１０との間に配置された二軸性の位
相差板２１と液晶セル２０との両者の複屈折性を利用
し、走査電極６と信号電極８との間に印加する信号を制
御して液晶５に印加する実効電圧を制御することによ
り、液晶５の複屈折性を制御して所望の色を表示させる
ことができる。このため、第１実施形態と同様、カラー
フィルタを用いなくても、カラー画像を表示することが
できるとともに、特に赤色の純度を高く表示することが
でき、しかも反射型であっても明るい表示ができ、また
バックライト装置を用いる必要がないので、消費電力を
低減できる。また、液晶セル２０と上偏光板１０との間
に１枚の二軸性の位相差板２１を配置したことにより、
第１実施形態と同様、液晶セル２０を垂直に透過する光
と斜めに透過する光の位相差が位相差板２１によって補
償されるので、視野角が広くなり、見る方向による表示
色の変化が少なく、視野角特性を向上させることができ
る。また、表示色は、液晶セル２０の複屈折性だけでな
く、二軸性の位相差板２１の複屈折性とによって得られ
るので、第１実施形態と同様、温度変化によって液晶セ
ル２０のリタデーションが変化しても、その影響が少な
くてすみ、このため温度変化による表示色の変動を低減
できる。さらに、液晶５への印加電圧（実効電圧）の変
化（上昇）に伴って、表示色は、背景色が青緑であり、
青緑→青→赤と変化し、実用上十分なカラー画像が表示
できる。

【００２０】

【実施例】第２実施形態の実施例として、配向膜７、９
の配向処理方向７ａ、９ａ、位相差板２１の延伸軸２１
ａ、および上下の各偏光板１０、１１の透過軸１０ａ、
１１ａの配置角度を図６（ａ）〜（ｅ）に示す各角度の
中心角度に設定し、電圧に対する各波長の透過率の変化
が図６に示す特性を有する液晶セル２０を用いて、カラ
ー液晶表示素子を作成し、走査電極６と信号電極８に供
給する信号を制御して、スタティック駆動した。この場
合、スタティック電圧、つまり図６に示すように液晶セ
ル２０のΔｎがほぼ０．１０６になる印加電圧の実効値
ではこのカラー液晶表示素子の表示色は青緑となり、液
晶セル２０のΔｎがほぼ０．０９６になる印加電圧の実
効値では表示色は青となり、液晶セル２０のΔｎが０．
０７８〜０．０８の範囲になる印加電圧の実効値では表
示色は赤となる。そして、各表示色は図７のＣＩＥ色度
図に示すように、その色純度が高く、特に着色が難しい
とされている赤があざやかに表示される。また、この実
施例のカラー液晶表示素子では、温度変化に伴う表示色
の変動が小さく、視野角が広かった。

【００２１】なお、上記各実施形態では、下偏光板１１
の下面側に反射板１４を設けた反射型カラー液晶表示素
子について説明したが、反射板１４を上偏光板１０の上
面側に配置しても、同様の効果を得ることができる。ま
た、上記各実施形態では、反射板１４を備えた反射型カ
ラー液晶表示素子について述べたが、これに限らず、反
射板を用いない透過型のカラー液晶表示素子にも適用す
ることができる。さらに、位相差板は３枚以上配置して
もよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、液晶分子が１１０°〜１３０°でツイスト配向され
た液晶セルと、一対の偏光板間に配置された二軸性の位
相差板との両者の複屈折性を利用してカラー画像を表示
するので、カラーフィルタを用いる必要がなく、バック
ライト無しでも明るいカラー表示が得られる。また、液
晶セルを垂直に透過する光と斜めに透過する光の位相差
が二軸性の位相差板によって補償されるので、視野角が
広くなり、視野角特性が向上する。さらに、表示色は、
液晶セルの複屈折性だけでなく、二軸性の位相差板の複
屈折性とによって得られるので、温度変化によって液晶
セルのリタデーションが変化しても、その影響が少なく
てすみ、このため温度変化による表示色の変動を低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を反射型カラー液晶表示素子に適用し
た第１実施形態の断面図。

【図２】図１の反射型カラー液晶表示素子の液晶セルの
配向処理方向に対する偏光板および位相差板の各光学軸
の位置関係を模式的に示した各平面図。

【図３】図１の反射型カラー液晶表示素子の印加電圧と
表示色の関係を示す図。

【図４】図１の反射型カラー液晶表示素子のＣＩＥ色度
図の一例を示す図。

【図５】この発明を反射型カラー液晶表示素子に適用し
た第２実施形態の断面図。

【図６】図５の反射型カラー液晶表示素子の液晶セルの
配向処理方向に対する偏光板および位相差板の各光学軸
の位置関係を模式的に示した各平面図。

【図７】図５の反射型カラー液晶表示素子の印加電圧と
表示色の関係を示す図。

【図８】図５の反射型カラー液晶表示素子のＣＩＥ色度
図の一例を示す図。

【符号の説明】

１、２０ 液晶セル ２、３ 基板 ４ シール材 ５ 液晶 ６ 走査電極 ７ 上配向膜 ８ 信号電極 ９ 下配向膜 １０ 上偏光板 １１ 下偏光板 １２ 第１の位相差板 １３ 第２の位相差板 １４ 反射板 ２１ 位相差板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に電極が形成された一対の基板間に
   液晶分子が１１０°〜１３０°でツイスト配向されたネ
   マティック液晶層を有する液晶セルと、この液晶セルを
   挾んでその表面側と裏面側とに配置された一対の偏光板
   と、これら一対の偏光板間に配置された二軸性の位相差
   板とを備え、 前記位相差板は、その遅相軸である延伸軸方向の屈折率
   ｎｘ、延伸軸に直交する方向の屈折率ｎｙ、厚さ方向の
   屈折率ｎｚを有し、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの関係にあり、 前記一対の偏光板の透過軸または吸収軸、および前記位
   相差板の遅相軸または進相軸の向きと、前記液晶セルの
   基板近傍における液晶分子の配向方向とは、一方の偏光
   板を透過して入射した光が前記位相差板の複屈折効果と
   前記液晶セルの複屈折効果とによって各波長光がそれぞ
   れ偏光状態の異なる楕円偏光となり、かつその光のう
   ち、他方の偏光板を透過した光の各波長光の光量比が所
   望の着色光に対応した比率になるように設定されてい
   る、 ことを特徴とするカラー液晶表示素子。
2. 【請求項２】 前記液晶セルの光学異方性Δｎと液晶層
   厚ｄとの積Δｎｄは１５９０ｎｍ〜１７９０ｎｍであ
   り、 前記位相差板は、第１、第２の２枚の二軸性位相差板か
   らなり、第１の位相差板のリタデーションが９７０ｎｍ
   〜１０３０ｎｍであり、第２の位相差板のリタデーショ
   ンが１４２０ｎｍ〜１４８０ｎｍであることを特徴とす
   る請求項１記載のカラー液晶表示素子。
3. 【請求項３】 前記液晶セルの光学異方性Δｎと液晶層
   厚ｄとの積Δｎｄは９６０ｎｍ〜１０６０ｎｍであり、 前記位相差板は、第１、第２の２枚の二軸性位相差板か
   らなり、第１の位相差板のリタデーションが９７０ｎｍ
   〜１０３０ｎｍであり、第２の位相差板のリタデーショ
   ンが１４２０ｎｍ〜１４８０ｎｍであることを特徴とす
   る請求項１記載のカラー液晶表示素子。
4. 【請求項４】 前記液晶セルの光学異方性Δｎと液晶層
   厚ｄとの積Δｎｄは８９０ｎｍ〜９９０ｎｍであり、 前記位相差板は、１枚の二軸性位相差板からなり、その
   リタデーションが１３７０ｎｍ〜１４３０ｎｍであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のカラー液晶表示素子。
5. 【請求項５】 前記一対の偏光板のうち、一方の偏光板
   の外面側に反射板を配置したことを特徴とする請求項１
   〜４のいずれかに記載のカラー液晶表示素子。