JPH0973105A - カラー液晶表示装置 - Google Patents
カラー液晶表示装置Info
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- JPH0973105A JPH0973105A JP7229001A JP22900195A JPH0973105A JP H0973105 A JPH0973105 A JP H0973105A JP 7229001 A JP7229001 A JP 7229001A JP 22900195 A JP22900195 A JP 22900195A JP H0973105 A JPH0973105 A JP H0973105A
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/34—Colour display without the use of colour mosaic filters
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現する。 【解決手段】液晶セル10と、一対の偏光板21,22
と、反射板20と、表側の偏光板21と液晶セル10と
の間に配置した2枚の位相差板23,24とを備え、前
記液晶セルの液晶の分子を75°±10°のツイスト角
でツイスト配向させるとともに、液晶セル10のΔnd
および位相差板23,24のリタデーションの値と、一
対の偏光板21,22の透過軸および位相差板23,2
4の遅相軸の向きを、出射光の色が、液晶セル10への
印加電圧に応じて、赤、緑、青、黒、白に変化するよう
に設定した。
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現する。 【解決手段】液晶セル10と、一対の偏光板21,22
と、反射板20と、表側の偏光板21と液晶セル10と
の間に配置した2枚の位相差板23,24とを備え、前
記液晶セルの液晶の分子を75°±10°のツイスト角
でツイスト配向させるとともに、液晶セル10のΔnd
および位相差板23,24のリタデーションの値と、一
対の偏光板21,22の透過軸および位相差板23,2
4の遅相軸の向きを、出射光の色が、液晶セル10への
印加電圧に応じて、赤、緑、青、黒、白に変化するよう
に設定した。
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、カラーフィルタ
を用いずに着色した表示を得るカラー液晶表示装置に関
するものである。
を用いずに着色した表示を得るカラー液晶表示装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】着色した表示が得られるカラー液晶表示
装置としては、一般に、カラーフィルタを用いて光を着
色するものが利用されている。
装置としては、一般に、カラーフィルタを用いて光を着
色するものが利用されている。
【0003】しかし、このカラー液晶表示装置は、カラ
ーフィルタを用いて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。
ーフィルタを用いて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
長帯域外の波長光だけでなく、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強度を減じた光になり、表示が暗
くなってしまう。
るものであり、カラーフィルタは、その色に対応する波
長帯域外の波長光だけでなく、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強度を減じた光になり、表示が暗
くなってしまう。
【0005】なお、液晶表示装置には、バックライトか
らの光を利用して表示する透過型のものと、自然光や室
内照明光等の外光を利用しその光を液晶表示装置の裏面
側に配置した反射板で反射させて表示する反射型のもの
とがあるが、上記カラー液晶表示装置を反射型とする
と、その表面側から入射し裏面側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
に光強度を減じるため、表示が極端に暗くなって、表示
装置としてはほとんど使用できなくなる。
らの光を利用して表示する透過型のものと、自然光や室
内照明光等の外光を利用しその光を液晶表示装置の裏面
側に配置した反射板で反射させて表示する反射型のもの
とがあるが、上記カラー液晶表示装置を反射型とする
と、その表面側から入射し裏面側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
に光強度を減じるため、表示が極端に暗くなって、表示
装置としてはほとんど使用できなくなる。
【0006】しかも、上記カラー液晶表示装置は、1つ
1つの画素の表示色がその画素に対応するカラーフィル
タの色によって決まるため、多くの色を表示するには、
例えば赤、緑、青の三原色のカラーフィルタをそれぞれ
対応させた3つの画素を一組として、その各画素の光の
透過を制御することにより所望の表示色を得なければな
らず、そのために透過光の強度が大幅に弱くなって表示
色が暗くなる。
1つの画素の表示色がその画素に対応するカラーフィル
タの色によって決まるため、多くの色を表示するには、
例えば赤、緑、青の三原色のカラーフィルタをそれぞれ
対応させた3つの画素を一組として、その各画素の光の
透過を制御することにより所望の表示色を得なければな
らず、そのために透過光の強度が大幅に弱くなって表示
色が暗くなる。
【0007】一方、従来から、カラーフィルタを用いず
に着色した表示を得るカラー液晶表示装置として、EC
B型(複屈折効果型)の液晶表示装置が知られている。
に着色した表示を得るカラー液晶表示装置として、EC
B型(複屈折効果型)の液晶表示装置が知られている。
【0008】このECB型液晶表示装置は、一対の基板
間に液晶を挟持した液晶セルをはさんで一対の偏光板を
配置したものであり、このECB型液晶表示装置におい
ては、一方の偏光板を透過して入射した直線偏光が、液
晶セルを透過する過程で液晶層の複屈折作用により各波
長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となった光と
なり、その光が他方の偏光板に入射して、この他方の偏
光板を透過した光が、その光を構成する各波長光の光強
度の比に応じた色の着色光になる。
間に液晶を挟持した液晶セルをはさんで一対の偏光板を
配置したものであり、このECB型液晶表示装置におい
ては、一方の偏光板を透過して入射した直線偏光が、液
晶セルを透過する過程で液晶層の複屈折作用により各波
長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となった光と
なり、その光が他方の偏光板に入射して、この他方の偏
光板を透過した光が、その光を構成する各波長光の光強
度の比に応じた色の着色光になる。
【0009】すなわち、上記ECB型液晶表示装置は、
カラーフィルタを用いずに、液晶セルの液晶層の複屈折
作用と一対の偏光板の偏光作用とを利用して光を着色す
るものであり、したがってカラーフィルタによる光の吸
収がないから、光の透過率を高くして明るいカラー表示
を得ることができる。
カラーフィルタを用いずに、液晶セルの液晶層の複屈折
作用と一対の偏光板の偏光作用とを利用して光を着色す
るものであり、したがってカラーフィルタによる光の吸
収がないから、光の透過率を高くして明るいカラー表示
を得ることができる。
【0010】しかも、上記ECB型液晶表示装置は、液
晶セルの両基板の電極間に印加される電圧に応じた液晶
分子の配向状態によって液晶層の複屈折性が変化し、そ
れに応じて他方の偏光板に入射する各波長光の偏光状態
が変化するため、液晶セルの電極間への印加電圧を制御
することによって上記着色光の色を変化させることがで
き、したがって、同じ画素で複数の色を表示することが
できる。
晶セルの両基板の電極間に印加される電圧に応じた液晶
分子の配向状態によって液晶層の複屈折性が変化し、そ
れに応じて他方の偏光板に入射する各波長光の偏光状態
が変化するため、液晶セルの電極間への印加電圧を制御
することによって上記着色光の色を変化させることがで
き、したがって、同じ画素で複数の色を表示することが
できる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ECB型液晶表示装置は、その表示のコントラストが低
く、また、表示の基本である白と黒、および光の三原色
である赤、緑、青を表示することができないため、フル
カラーまたはマルチカラーと呼ばれる色彩の豊かな多色
カラー表示は到底不可能であった。
ECB型液晶表示装置は、その表示のコントラストが低
く、また、表示の基本である白と黒、および光の三原色
である赤、緑、青を表示することができないため、フル
カラーまたはマルチカラーと呼ばれる色彩の豊かな多色
カラー表示は到底不可能であった。
【0012】この発明は、カラーフィルタを用いずに光
を着色するとともに、同じ画素で複数の色を表示し、し
かも、コントラストを高くするとともに、表示の基本で
ある白と黒および赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明
でかつ色彩の豊かな多色カラー表示を実現することがで
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。
を着色するとともに、同じ画素で複数の色を表示し、し
かも、コントラストを高くするとともに、表示の基本で
ある白と黒および赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明
でかつ色彩の豊かな多色カラー表示を実現することがで
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。
【0013】
[第1の手段]この発明は、上記課題を解決するため、
電極を形成した一対の基板間に液晶を挟持した液晶セル
と、この液晶セルをはさんで配置された一対の偏光板と
を備え、前記液晶セルの液晶の分子を、前記液晶セルの
一方の基板側から他方の基板側に向かって75°±10
°のツイスト角で所定の方向にツイスト配向させるとと
もに、前記液晶セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層
厚dとの積Δndの値と、前記一対の偏光板の透過軸の
向きを、入射光が白色光であるときの出射光の色が、前
記液晶セルの両基板の電極間に印加する電圧に応じて、
少なくとも赤、緑、青、黒、白に変化するように設定し
たことを特徴とするものである。
電極を形成した一対の基板間に液晶を挟持した液晶セル
と、この液晶セルをはさんで配置された一対の偏光板と
を備え、前記液晶セルの液晶の分子を、前記液晶セルの
一方の基板側から他方の基板側に向かって75°±10
°のツイスト角で所定の方向にツイスト配向させるとと
もに、前記液晶セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層
厚dとの積Δndの値と、前記一対の偏光板の透過軸の
向きを、入射光が白色光であるときの出射光の色が、前
記液晶セルの両基板の電極間に印加する電圧に応じて、
少なくとも赤、緑、青、黒、白に変化するように設定し
たことを特徴とするものである。
【0014】この発明において、前記液晶セルのΔnd
の値は例えば800nm〜1100nmとし、一対の偏
光板の透過軸の向きを、前記液晶セルの一方の基板の近
傍における液晶分子の配向方向を0°の方向としたと
き、液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が
液晶分子のツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の
方向、液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸
が前記ツイスト方向と逆方向に47.5°±3°の方向
になるように設定すればよい。
の値は例えば800nm〜1100nmとし、一対の偏
光板の透過軸の向きを、前記液晶セルの一方の基板の近
傍における液晶分子の配向方向を0°の方向としたと
き、液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が
液晶分子のツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の
方向、液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸
が前記ツイスト方向と逆方向に47.5°±3°の方向
になるように設定すればよい。
【0015】上記[第1の手段]によるカラー液晶表示
装置は、液晶セルの液晶層の複屈折作用と一対の偏光板
の偏光作用とを利用して光を着色するものであり、この
カラー液晶表示装置においては、一方の偏光板を透過し
て入射した直線偏光が、液晶セルを通る過程で液晶層の
複屈折作用により偏光状態を変えられ、各波長光がそれ
ぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となった光となって他方
の偏光板に入射して、この偏光板を透過した光が、その
光を構成する各波長光の光強度の比に応じた色の着色光
になる。
装置は、液晶セルの液晶層の複屈折作用と一対の偏光板
の偏光作用とを利用して光を着色するものであり、この
カラー液晶表示装置においては、一方の偏光板を透過し
て入射した直線偏光が、液晶セルを通る過程で液晶層の
複屈折作用により偏光状態を変えられ、各波長光がそれ
ぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となった光となって他方
の偏光板に入射して、この偏光板を透過した光が、その
光を構成する各波長光の光強度の比に応じた色の着色光
になる。
【0016】そして、前記液晶セルの液晶層の複屈折作
用は、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の配向
状態の変化によって変化し、それにともなって前記他方
の偏光板に入射する光の偏光状態が変化するため、この
偏光板を透過する各波長光の光強度の比に応じて光の着
色が変化し、カラー液晶表示装置の表示色が、液晶セル
の両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少なくとも
赤、緑、青、黒、白に変化する。
用は、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の配向
状態の変化によって変化し、それにともなって前記他方
の偏光板に入射する光の偏光状態が変化するため、この
偏光板を透過する各波長光の光強度の比に応じて光の着
色が変化し、カラー液晶表示装置の表示色が、液晶セル
の両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少なくとも
赤、緑、青、黒、白に変化する。
【0017】[第2の手段]この発明は、上記課題を解
決するため、電極を形成した一対の基板間に液晶を挟持
した液晶セルと、この液晶セルをはさんで配置された一
対の偏光板と、そのいずれか一方の偏光板と前記液晶セ
ルとの間に配置された少なくとも1枚の位相差板とを備
え、前記液晶セルの液晶の分子を、前記液晶セルの一方
の基板側から他方の基板側に向かって75°±10°の
ツイスト角で所定の方向にツイスト配向させるととも
に、前記液晶セルのΔndの値と、前記位相差板のリタ
デーションの値と、前記一対の偏光板の透過軸および前
記位相差板の遅相軸の向きを、入射光が白色光であると
きの出射光の色が、前記液晶セルの両基板の電極間に印
加する電圧に応じて、少なくとも赤、緑、青、黒、白に
変化するように設定したことを特徴とするものである。
決するため、電極を形成した一対の基板間に液晶を挟持
した液晶セルと、この液晶セルをはさんで配置された一
対の偏光板と、そのいずれか一方の偏光板と前記液晶セ
ルとの間に配置された少なくとも1枚の位相差板とを備
え、前記液晶セルの液晶の分子を、前記液晶セルの一方
の基板側から他方の基板側に向かって75°±10°の
ツイスト角で所定の方向にツイスト配向させるととも
に、前記液晶セルのΔndの値と、前記位相差板のリタ
デーションの値と、前記一対の偏光板の透過軸および前
記位相差板の遅相軸の向きを、入射光が白色光であると
きの出射光の色が、前記液晶セルの両基板の電極間に印
加する電圧に応じて、少なくとも赤、緑、青、黒、白に
変化するように設定したことを特徴とするものである。
【0018】この発明において、前記位相差板の数は任
意でよく、位相差板を1枚とする場合は、例えば、液晶
セルのΔndの値を800nm〜1100nmとし、前
記位相差板のリタデーションの値を60nm±20nm
とすればよい。
意でよく、位相差板を1枚とする場合は、例えば、液晶
セルのΔndの値を800nm〜1100nmとし、前
記位相差板のリタデーションの値を60nm±20nm
とすればよい。
【0019】そして、1枚の位相差板を液晶セルの他方
の基板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に配置す
る場合は、一対の偏光板の透過軸の向きと位相差板の遅
相軸の向きを、例えば、前記液晶セルの一方の基板の近
傍における液晶分子の配向方向を0°の方向としたと
き、液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が
液晶分子のツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の
方向、液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸
が前記ツイスト方向と逆方向に51.5°±3°〜6
0.5°±3°の方向、前記位相差板の遅相軸が前記ツ
イスト方向と逆方向に42.5°±3°〜52.5°±
3°の方向になるように設定するか、あるいは、液晶セ
ルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイス
ト方向と逆方向に47.5°±3°の方向、液晶セルの
他方の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイスト方
向と逆方向に36.5°±3°の方向、前記位相差板の
遅相軸が前記ツイスト方向と逆方向に138.5°±3
°の方向になるように設定すればよい。
の基板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に配置す
る場合は、一対の偏光板の透過軸の向きと位相差板の遅
相軸の向きを、例えば、前記液晶セルの一方の基板の近
傍における液晶分子の配向方向を0°の方向としたと
き、液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が
液晶分子のツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の
方向、液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸
が前記ツイスト方向と逆方向に51.5°±3°〜6
0.5°±3°の方向、前記位相差板の遅相軸が前記ツ
イスト方向と逆方向に42.5°±3°〜52.5°±
3°の方向になるように設定するか、あるいは、液晶セ
ルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイス
ト方向と逆方向に47.5°±3°の方向、液晶セルの
他方の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイスト方
向と逆方向に36.5°±3°の方向、前記位相差板の
遅相軸が前記ツイスト方向と逆方向に138.5°±3
°の方向になるように設定すればよい。
【0020】また、位相差板を2枚とする場合は、これ
ら位相差板を互いに積層して配置し、例えば、液晶セル
のΔndの値を800nm〜1100nm、2枚の位相
差板のうちの第1の位相差板のリタデーションの値を5
70nm±20nm〜585nm±20nm、第2の位
相差板のリタデーションの値を610nm±20nm〜
630nm±20nmとすればよい。
ら位相差板を互いに積層して配置し、例えば、液晶セル
のΔndの値を800nm〜1100nm、2枚の位相
差板のうちの第1の位相差板のリタデーションの値を5
70nm±20nm〜585nm±20nm、第2の位
相差板のリタデーションの値を610nm±20nm〜
630nm±20nmとすればよい。
【0021】そして、2枚の位相差板を、液晶セルの他
方の基板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に、第
1の位相差板を前記偏光板に隣接させ、第2の位相差板
を前記液晶セルに隣接させて配置する場合は、一対の偏
光板の透過軸の向きと前記2枚の位相差板の遅相軸の向
きを、例えば、前記液晶セルの一方の基板の近傍におけ
る液晶分子の配向方向を0°の方向としたとき、液晶セ
ルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が液晶分子の
ツイスト方向と逆方向に142.5°±3°の方向、液
晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツ
イスト方向と逆方向に142.5°±3°〜148.5
°±3°の方向、第1の位相差板の遅相軸が前記ツイス
ト方向と逆方向に72.5°±3°〜74.5°±3°
の方向、第2の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と
逆方向に168.5°±3°〜172.5°±3°の方
向になるように設定するか、あるいは、液晶セルの一方
の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイスト方向と
逆方向に52.5°±3°の方向、液晶セルの他方の基
板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイスト方向と逆方
向に49.5°±3°の方向、第1の位相差板の遅相軸
が前記ツイスト方向と逆方向に58.5°±3°の方
向、第2の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と逆方
向に142.5°±3°の方向になるように設定すれば
よい。
方の基板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に、第
1の位相差板を前記偏光板に隣接させ、第2の位相差板
を前記液晶セルに隣接させて配置する場合は、一対の偏
光板の透過軸の向きと前記2枚の位相差板の遅相軸の向
きを、例えば、前記液晶セルの一方の基板の近傍におけ
る液晶分子の配向方向を0°の方向としたとき、液晶セ
ルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が液晶分子の
ツイスト方向と逆方向に142.5°±3°の方向、液
晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツ
イスト方向と逆方向に142.5°±3°〜148.5
°±3°の方向、第1の位相差板の遅相軸が前記ツイス
ト方向と逆方向に72.5°±3°〜74.5°±3°
の方向、第2の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と
逆方向に168.5°±3°〜172.5°±3°の方
向になるように設定するか、あるいは、液晶セルの一方
の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイスト方向と
逆方向に52.5°±3°の方向、液晶セルの他方の基
板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイスト方向と逆方
向に49.5°±3°の方向、第1の位相差板の遅相軸
が前記ツイスト方向と逆方向に58.5°±3°の方
向、第2の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と逆方
向に142.5°±3°の方向になるように設定すれば
よい。
【0022】さらに、位相差板を3枚とする場合は、こ
れら位相差板を互いに積層して配置し、例えば、液晶セ
ルのΔndの値を800nm〜1100nm、3枚の位
相差板のうちの第1の位相差板のリタデーションの値を
430nm±20nm〜610nm±20nm、第2の
位相差板のリタデーションの値を1500±20nm〜
1800±20nm、第3の位相差板のリタデーション
の値を1500nm±20nm〜1800nm±20n
mとすればよい。
れら位相差板を互いに積層して配置し、例えば、液晶セ
ルのΔndの値を800nm〜1100nm、3枚の位
相差板のうちの第1の位相差板のリタデーションの値を
430nm±20nm〜610nm±20nm、第2の
位相差板のリタデーションの値を1500±20nm〜
1800±20nm、第3の位相差板のリタデーション
の値を1500nm±20nm〜1800nm±20n
mとすればよい。
【0023】そして、3枚の位相差板を、液晶セルの他
方の基板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に、第
1の位相差板を前記偏光板に隣接させ、第3の位相差板
を前記液晶セルに隣接させるとともに、これら第1およ
び第3の位相差板の間に第2の位相差板を介在させて配
置する場合は、一対の偏光板の透過軸の向きと前記3枚
の位相差板の遅相軸の向きを、例えば、前記液晶セルの
一方の基板の近傍における液晶分子の配向方向を0°の
方向としたとき、液晶セルの一方の基板に対向する偏光
板の透過軸が液晶分子のツイスト方向と逆方向に13
4.5°±3°〜137.5°±3°の方向、液晶セル
の他方の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイスト
方向と逆方向に132.5°±3°〜142.5°±3
°の方向、第1の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向
と逆方向に28.5°±3°〜57.5°±3°の方
向、第2の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と逆方
向に57.5°±3°〜82.5°±3°の方向、第3
の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と逆方向に15
3.5°±3°〜167.5°±3°の方向になるよう
に設定すればよい。
方の基板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に、第
1の位相差板を前記偏光板に隣接させ、第3の位相差板
を前記液晶セルに隣接させるとともに、これら第1およ
び第3の位相差板の間に第2の位相差板を介在させて配
置する場合は、一対の偏光板の透過軸の向きと前記3枚
の位相差板の遅相軸の向きを、例えば、前記液晶セルの
一方の基板の近傍における液晶分子の配向方向を0°の
方向としたとき、液晶セルの一方の基板に対向する偏光
板の透過軸が液晶分子のツイスト方向と逆方向に13
4.5°±3°〜137.5°±3°の方向、液晶セル
の他方の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイスト
方向と逆方向に132.5°±3°〜142.5°±3
°の方向、第1の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向
と逆方向に28.5°±3°〜57.5°±3°の方
向、第2の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と逆方
向に57.5°±3°〜82.5°±3°の方向、第3
の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と逆方向に15
3.5°±3°〜167.5°±3°の方向になるよう
に設定すればよい。
【0024】[第3の手段]この発明は、上記課題を解
決するため、電極を形成した一対の基板間に液晶を挟持
した液晶セルと、この液晶セルをはさんで配置された一
対の偏光板と、そのいずれか一方の偏光板と前記液晶セ
ルとの間に配置された少なくとも1枚の位相差板とを備
え、前記液晶セルの液晶の分子を、前記液晶セルの一方
の基板側から他方の基板側に向かって60°±10°の
ツイスト角で所定の方向にツイスト配向させるととも
に、前記液晶セルのΔndの値と、前記位相差板のリタ
デーションの値と、前記一対の偏光板の透過軸および前
記位相差板の遅相軸の向きを、入射光が白色光であると
きの出射光の色が、前記液晶セルの両基板の電極間に印
加する電圧に応じて、少なくとも赤、緑、青、黒、白に
変化するように設定したことを特徴とするものである。
決するため、電極を形成した一対の基板間に液晶を挟持
した液晶セルと、この液晶セルをはさんで配置された一
対の偏光板と、そのいずれか一方の偏光板と前記液晶セ
ルとの間に配置された少なくとも1枚の位相差板とを備
え、前記液晶セルの液晶の分子を、前記液晶セルの一方
の基板側から他方の基板側に向かって60°±10°の
ツイスト角で所定の方向にツイスト配向させるととも
に、前記液晶セルのΔndの値と、前記位相差板のリタ
デーションの値と、前記一対の偏光板の透過軸および前
記位相差板の遅相軸の向きを、入射光が白色光であると
きの出射光の色が、前記液晶セルの両基板の電極間に印
加する電圧に応じて、少なくとも赤、緑、青、黒、白に
変化するように設定したことを特徴とするものである。
【0025】この発明において、前記位相差板の数は任
意でよく、位相差板を1枚とする場合は、例えば、液晶
セルのΔndの値を800nm〜1100nmとし、前
記位相差板のリタデーションの値を215nm±20n
mとすればよい。
意でよく、位相差板を1枚とする場合は、例えば、液晶
セルのΔndの値を800nm〜1100nmとし、前
記位相差板のリタデーションの値を215nm±20n
mとすればよい。
【0026】そして、1枚の位相差板を液晶セルの他方
の基板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に配置す
る場合は、一対の偏光板の透過軸の向きと位相差板の遅
相軸の向きを、例えば、前記液晶セルの一方の基板の近
傍における液晶分子の配向方向を0°の方向としたと
き、液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が
液晶分子のツイスト方向と逆方向に144°±3°の方
向、液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が
前記ツイスト方向と逆方向に137°±3°の方向、位
相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と逆方向に60°±
3°の方向になるように設定すればよい。
の基板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に配置す
る場合は、一対の偏光板の透過軸の向きと位相差板の遅
相軸の向きを、例えば、前記液晶セルの一方の基板の近
傍における液晶分子の配向方向を0°の方向としたと
き、液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が
液晶分子のツイスト方向と逆方向に144°±3°の方
向、液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が
前記ツイスト方向と逆方向に137°±3°の方向、位
相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と逆方向に60°±
3°の方向になるように設定すればよい。
【0027】また、位相差板を2枚とする場合は、これ
ら位相差板を互いに積層して配置し、例えば、液晶セル
のΔndの値を800nm〜1100nm、2枚の位相
差板のうちの第1の位相差板のリタデーションの値を5
86nm±20nm、第2の位相差板のリタデーション
の値を610nm±20nmとすればよい。
ら位相差板を互いに積層して配置し、例えば、液晶セル
のΔndの値を800nm〜1100nm、2枚の位相
差板のうちの第1の位相差板のリタデーションの値を5
86nm±20nm、第2の位相差板のリタデーション
の値を610nm±20nmとすればよい。
【0028】そして、2枚の位相差板を、液晶セルの他
方の基板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に、第
1の位相差板を前記偏光板に隣接させ、第2の位相差板
を前記液晶セルに隣接させて配置する場合は、一対の偏
光板の透過軸の向きと前記2枚の位相差板の遅相軸の向
きを、例えば、前記液晶セルの一方の基板の近傍におけ
る液晶分子の配向方向を0°の方向としたとき、液晶セ
ルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が液晶分子の
ツイスト方向と逆方向に134°±3°の方向、液晶セ
ルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイス
ト方向と逆方向に153°±3°の方向、第1の位相差
板の遅相軸が前記ツイスト方向と逆方向に16°±3°
の方向、第2の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と
逆方向に110°±3°の方向になるように設定すれば
よい。
方の基板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に、第
1の位相差板を前記偏光板に隣接させ、第2の位相差板
を前記液晶セルに隣接させて配置する場合は、一対の偏
光板の透過軸の向きと前記2枚の位相差板の遅相軸の向
きを、例えば、前記液晶セルの一方の基板の近傍におけ
る液晶分子の配向方向を0°の方向としたとき、液晶セ
ルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が液晶分子の
ツイスト方向と逆方向に134°±3°の方向、液晶セ
ルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が前記ツイス
ト方向と逆方向に153°±3°の方向、第1の位相差
板の遅相軸が前記ツイスト方向と逆方向に16°±3°
の方向、第2の位相差板の遅相軸が前記ツイスト方向と
逆方向に110°±3°の方向になるように設定すれば
よい。
【0029】上記[第2の手段]および[第3の手段]
によるカラー液晶表示装置は、液晶セルの液晶層および
位相差板の複屈折作用と一対の偏光板の偏光作用とを利
用して光を着色するものであり、このカラー液晶表示装
置においては、一方の偏光板を透過して入射した直線偏
光が、位相差板と液晶セルを通る過程で位相差板の複屈
折作用および液晶層の複屈折作用により偏光状態を変え
られ、各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光と
なった光となって他方の偏光板に入射して、この偏光板
を透過した光が、その光を構成する各波長光の光強度の
比に応じた色の着色光になる。
によるカラー液晶表示装置は、液晶セルの液晶層および
位相差板の複屈折作用と一対の偏光板の偏光作用とを利
用して光を着色するものであり、このカラー液晶表示装
置においては、一方の偏光板を透過して入射した直線偏
光が、位相差板と液晶セルを通る過程で位相差板の複屈
折作用および液晶層の複屈折作用により偏光状態を変え
られ、各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光と
なった光となって他方の偏光板に入射して、この偏光板
を透過した光が、その光を構成する各波長光の光強度の
比に応じた色の着色光になる。
【0030】そして、前記液晶セルの液晶層の複屈折作
用は、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の配向
状態の変化によって変化し、それにともなって前記他方
の偏光板に入射する光の偏光状態が変化するため、この
偏光板を透過する各波長光の光強度の比に応じて光の着
色が変化し、カラー液晶表示装置の表示色が、液晶セル
の両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少なくとも
赤、緑、青、黒、白に変化する。
用は、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の配向
状態の変化によって変化し、それにともなって前記他方
の偏光板に入射する光の偏光状態が変化するため、この
偏光板を透過する各波長光の光強度の比に応じて光の着
色が変化し、カラー液晶表示装置の表示色が、液晶セル
の両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少なくとも
赤、緑、青、黒、白に変化する。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
外光(自然光や室内照明光等)を利用し表面側から入射
する光を裏面側に配置した反射板で反射させて表示する
反射型のカラー液晶表示装置に適用した場合について図
面を参照し説明する。
外光(自然光や室内照明光等)を利用し表面側から入射
する光を裏面側に配置した反射板で反射させて表示する
反射型のカラー液晶表示装置に適用した場合について図
面を参照し説明する。
【0032】[第1の実施例]図1〜図4はこの発明の
第1の実施例を示しており、図1はカラー液晶表示装置
の断面図である。この実施例のカラー液晶表示装置は、
液晶セル10と、この液晶セル10をはさんでその表面
側と裏面側とに配置された表側偏光板21および裏側偏
光板22と、前記裏側偏光板22の裏面側に配置された
反射板20とからなっている。なお、前記反射板20
は、樹脂フィルム等からなるベースシートの表面に銀ま
たはアルミニウム等の金属膜を蒸着した無指向性反射板
である。
第1の実施例を示しており、図1はカラー液晶表示装置
の断面図である。この実施例のカラー液晶表示装置は、
液晶セル10と、この液晶セル10をはさんでその表面
側と裏面側とに配置された表側偏光板21および裏側偏
光板22と、前記裏側偏光板22の裏面側に配置された
反射板20とからなっている。なお、前記反射板20
は、樹脂フィルム等からなるベースシートの表面に銀ま
たはアルミニウム等の金属膜を蒸着した無指向性反射板
である。
【0033】上記液晶セル10は、ITO膜等からなる
透明電極13,14を形成しその上に配向膜15,16
を形成した一対の透明基板(例えばガラス基板)11,
12間にネマティック液晶18を挟持しその分子を両基
板11,12間においてツイスト配向させたものであ
り、前記両基板11,12は枠状のシール材17を介し
て接合されており、液晶18は両基板11,12間の前
記シール材17で囲まれた領域に封入されている。
透明電極13,14を形成しその上に配向膜15,16
を形成した一対の透明基板(例えばガラス基板)11,
12間にネマティック液晶18を挟持しその分子を両基
板11,12間においてツイスト配向させたものであ
り、前記両基板11,12は枠状のシール材17を介し
て接合されており、液晶18は両基板11,12間の前
記シール材17で囲まれた領域に封入されている。
【0034】この液晶セル10は、TFT(薄膜トラン
ジスタ)を能動素子とするアクティブマトリックス型の
ものであり、その裏面側の基板11に形成された電極1
3は行方向および列方向に配列された複数の画素電極、
表面側の基板12に形成された電極14は前記画素電極
13の全てに対向する一枚膜状の対向電極である。
ジスタ)を能動素子とするアクティブマトリックス型の
ものであり、その裏面側の基板11に形成された電極1
3は行方向および列方向に配列された複数の画素電極、
表面側の基板12に形成された電極14は前記画素電極
13の全てに対向する一枚膜状の対向電極である。
【0035】なお、図1では省略しているが、画素電極
13を形成した基板11には、各画素電極13にそれぞ
れ接続された複数のTFTと、各行のTFTにゲート信
号を供給するゲート配線と、各列のTFTにデータ信号
を供給するデータ配線とが設けられている。
13を形成した基板11には、各画素電極13にそれぞ
れ接続された複数のTFTと、各行のTFTにゲート信
号を供給するゲート配線と、各列のTFTにデータ信号
を供給するデータ配線とが設けられている。
【0036】また、上記両基板11,12に設けた配向
膜15,16は、ポリイミド等からなる水平配向膜であ
り、これら配向膜15,16はそれぞれ所定の方向に配
向処理(ラビング処理)されており、液晶18の分子
は、両基板11,12上(配向膜15,16の上)にお
ける配向方向を配向膜15,16で規制され、前記配向
膜15,16面に対し僅かなプレチルト角で傾斜した状
態で、一方の基板側から他方の基板側に向かって75°
±10°のツイスト角で所定の方向にツイスト配向して
いる。
膜15,16は、ポリイミド等からなる水平配向膜であ
り、これら配向膜15,16はそれぞれ所定の方向に配
向処理(ラビング処理)されており、液晶18の分子
は、両基板11,12上(配向膜15,16の上)にお
ける配向方向を配向膜15,16で規制され、前記配向
膜15,16面に対し僅かなプレチルト角で傾斜した状
態で、一方の基板側から他方の基板側に向かって75°
±10°のツイスト角で所定の方向にツイスト配向して
いる。
【0037】そして、このカラー液晶表示装置において
は、上記液晶セル10の液晶18の屈折率異方性Δnと
液晶層厚dとの積Δndの値と、表裏一対の偏光板2
1,22の透過軸の向きを、入射光が白色光であるとき
の出射光の色が、液晶セル10の両基板11,12の電
極13,14間に印加する電圧に応じて、少なくとも
赤、緑、青、黒、白に変化するように設定している。
は、上記液晶セル10の液晶18の屈折率異方性Δnと
液晶層厚dとの積Δndの値と、表裏一対の偏光板2
1,22の透過軸の向きを、入射光が白色光であるとき
の出射光の色が、液晶セル10の両基板11,12の電
極13,14間に印加する電圧に応じて、少なくとも
赤、緑、青、黒、白に変化するように設定している。
【0038】図2は、上記液晶セル10の液晶分子の配
向状態と各偏光板21,22の透過軸の向きを液晶表示
装置の表面側から見た図であり、この実施例では、液晶
セル10のΔndの値を800nm〜1100nmに設
定するとともに、表側および裏側偏光板21,22をそ
の透過軸21a,22aを次のような向きにして配置し
ている。
向状態と各偏光板21,22の透過軸の向きを液晶表示
装置の表面側から見た図であり、この実施例では、液晶
セル10のΔndの値を800nm〜1100nmに設
定するとともに、表側および裏側偏光板21,22をそ
の透過軸21a,22aを次のような向きにして配置し
ている。
【0039】すなわち、図2のように、液晶セル10の
一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液晶
分子配向方向(配向膜15のラビング方向)11aは、
液晶セル10の横軸Sに対して右回りに52.5°±5
°の方向、他方の表面側基板12の近傍における液晶分
子配向方向(配向膜16のラビング方向)12aは、前
記横軸Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあ
り、液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示した
ように、裏面側基板11から表面側基板12に向かって
右回りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向し
ている。
一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液晶
分子配向方向(配向膜15のラビング方向)11aは、
液晶セル10の横軸Sに対して右回りに52.5°±5
°の方向、他方の表面側基板12の近傍における液晶分
子配向方向(配向膜16のラビング方向)12aは、前
記横軸Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあ
り、液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示した
ように、裏面側基板11から表面側基板12に向かって
右回りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向し
ている。
【0040】そして、液晶セル10の裏面側基板11の
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に52.5°±3°の方向にあり、液晶セル
10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過
軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に47.5°±
3°の方向にある。
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に52.5°±3°の方向にあり、液晶セル
10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過
軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に47.5°±
3°の方向にある。
【0041】この実施例のカラー液晶表示装置は、液晶
セル10の液晶層の複屈折作用と一対の偏光板21,2
2の偏光作用とを利用して光を着色するもので、このカ
ラー液晶表示装置においては、表側偏光板21を透過し
て入射した直線偏光が、液晶セル10を通る過程でその
液晶層の複屈折作用により偏光状態を変えられ、各波長
光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となった光とな
って裏側偏光板22に入射して、この裏側偏光板22を
透過した光が、その光を構成する各波長光の光強度の比
に応じた色の着色光になり、この着色光が反射板20で
反射され、前記裏側偏光板22と液晶セル10と表側偏
光板21とを順に透過して液晶表示装置の表面側に出射
する。
セル10の液晶層の複屈折作用と一対の偏光板21,2
2の偏光作用とを利用して光を着色するもので、このカ
ラー液晶表示装置においては、表側偏光板21を透過し
て入射した直線偏光が、液晶セル10を通る過程でその
液晶層の複屈折作用により偏光状態を変えられ、各波長
光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となった光とな
って裏側偏光板22に入射して、この裏側偏光板22を
透過した光が、その光を構成する各波長光の光強度の比
に応じた色の着色光になり、この着色光が反射板20で
反射され、前記裏側偏光板22と液晶セル10と表側偏
光板21とを順に透過して液晶表示装置の表面側に出射
する。
【0042】なお、反射板20で反射された光は、表面
側に出射する過程で、液晶セル10の液晶層により入射
時とは逆の経路で複屈折作用を受け、入射時とほぼ同じ
直線偏光となって表面側偏光板21に入射するため、こ
の表面側偏光板21を透過して出射する光は、反射板2
0で反射された光とほとんど変わらない着色光である。
側に出射する過程で、液晶セル10の液晶層により入射
時とは逆の経路で複屈折作用を受け、入射時とほぼ同じ
直線偏光となって表面側偏光板21に入射するため、こ
の表面側偏光板21を透過して出射する光は、反射板2
0で反射された光とほとんど変わらない着色光である。
【0043】そして、前記液晶セル10の液晶層の複屈
折作用は、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の
配向状態の変化によって変化し、それにともなって前記
裏側偏光板22に入射する光の偏光状態が変化するた
め、この裏側偏光板22を透過する各波長光の光強度の
比に応じて光の着色が変化する。
折作用は、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の
配向状態の変化によって変化し、それにともなって前記
裏側偏光板22に入射する光の偏光状態が変化するた
め、この裏側偏光板22を透過する各波長光の光強度の
比に応じて光の着色が変化する。
【0044】すなわち、液晶セル10の電極13,14
間に電圧を印加すると、液晶分子がツイスト配向状態を
保ちつつ立上がり配向し、この液晶分子の立上がり角が
大きくなるのにつれて液晶層の複屈折作用が小さくなる
が、液晶セル10の液晶層の複屈折作用が変化すると、
液晶セル10を透過して裏側偏光板22に入射する光の
偏光状態が変化するため、この裏側偏光板22を透過す
る各波長光の光強度の比に応じて光の着色が変化し、そ
の光が反射板20で反射されて液晶表示装置の表面側に
出射する。
間に電圧を印加すると、液晶分子がツイスト配向状態を
保ちつつ立上がり配向し、この液晶分子の立上がり角が
大きくなるのにつれて液晶層の複屈折作用が小さくなる
が、液晶セル10の液晶層の複屈折作用が変化すると、
液晶セル10を透過して裏側偏光板22に入射する光の
偏光状態が変化するため、この裏側偏光板22を透過す
る各波長光の光強度の比に応じて光の着色が変化し、そ
の光が反射板20で反射されて液晶表示装置の表面側に
出射する。
【0045】このように、このカラー液晶表示装置の出
射光の色、つまり表示色は、上記液晶セル10の両基板
11,12の電極13,14間に印加する電圧に応じて
変化する。
射光の色、つまり表示色は、上記液晶セル10の両基板
11,12の電極13,14間に印加する電圧に応じて
変化する。
【0046】このカラー液晶表示装置の1つの画素で表
示できる色は、赤、緑、青の三原色の全てと、ほぼ無彩
色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示である白を
含んでいる。
示できる色は、赤、緑、青の三原色の全てと、ほぼ無彩
色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示である白を
含んでいる。
【0047】図3は上記カラー液晶表示装置における液
晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と表示色の
変化を示す図であり、ここでは、液晶セル10の電極1
3,14間に印加する電圧を0V〜7Vの間で変化させ
て出射率と表示色の変化を調べた結果を示している。ま
た、図4は上記カラー液晶表示装置の表示色の変化を示
すa* −b* 色度図である。
晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と表示色の
変化を示す図であり、ここでは、液晶セル10の電極1
3,14間に印加する電圧を0V〜7Vの間で変化させ
て出射率と表示色の変化を調べた結果を示している。ま
た、図4は上記カラー液晶表示装置の表示色の変化を示
すa* −b* 色度図である。
【0048】この図3および図4のように、上記カラー
液晶表示装置の表示色は、液晶セル10の電極13,1
4間に電圧を印加していない初期状態ではパープル
(P)に近い色であり、液晶セル10の電極13,14
間に印加する電圧を高くしてゆくのにともなって、赤
(R)→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。
これら赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれ
も、色純度が高い鮮明な色である。
液晶表示装置の表示色は、液晶セル10の電極13,1
4間に電圧を印加していない初期状態ではパープル
(P)に近い色であり、液晶セル10の電極13,14
間に印加する電圧を高くしてゆくのにともなって、赤
(R)→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。
これら赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれ
も、色純度が高い鮮明な色である。
【0049】また、黒の表示状態における出射率をR(m
in) とし、白の表示状態における出射率を、印加電圧が
5VのときでR(5V)、印加電圧が7VのときでR(7V)と
すると、上記カラー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 2.78% R(5V) =22.85% R(7V) =29.55% である。
in) とし、白の表示状態における出射率を、印加電圧が
5VのときでR(5V)、印加電圧が7VのときでR(7V)と
すると、上記カラー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 2.78% R(5V) =22.85% R(7V) =29.55% である。
【0050】そして、上記カラー液晶表示装置における
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 8.22 CR(7V)=10.63 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 8.22 CR(7V)=10.63 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
【0051】このような表示色とコントラストは、液晶
セル10の液晶の分子が裏面側基板11側から表面側基
板12側に向かって75°±10°のツイスト角で所定
の方向にツイスト配向しており、この液晶セル10のΔ
ndの値が800nm〜1100nmであるとともに、
前記液晶セル10の裏面側基板11の近傍における液晶
分子の配向方向11aを0°の方向としたとき、裏側偏
光板22の透過軸22aが液晶分子のツイスト方向と逆
方向に52.5°±3°の方向、表側偏光板21の透過
軸21aが前記ツイスト方向と逆方向に47.5°±3
°の方向に設定されていることを条件として得られるも
のであり、これらの条件が前記範囲を外れると、その度
合が大きくなるのにつれて、コントラスト、表示色の順
で表示品質が悪くなる。
セル10の液晶の分子が裏面側基板11側から表面側基
板12側に向かって75°±10°のツイスト角で所定
の方向にツイスト配向しており、この液晶セル10のΔ
ndの値が800nm〜1100nmであるとともに、
前記液晶セル10の裏面側基板11の近傍における液晶
分子の配向方向11aを0°の方向としたとき、裏側偏
光板22の透過軸22aが液晶分子のツイスト方向と逆
方向に52.5°±3°の方向、表側偏光板21の透過
軸21aが前記ツイスト方向と逆方向に47.5°±3
°の方向に設定されていることを条件として得られるも
のであり、これらの条件が前記範囲を外れると、その度
合が大きくなるのにつれて、コントラスト、表示色の順
で表示品質が悪くなる。
【0052】したがって、このカラー液晶表示装置によ
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
【0053】[第2の実施例]図5〜図7はこの発明の
第2の実施例を示しており、図5はカラー液晶表示装置
の断面図である。この実施例のカラー液晶表示装置は、
液晶セル10と、この液晶セル10をはさんでその表面
側と裏面側とに配置された表側偏光板21および裏側偏
光板22と、前記裏側偏光板22の裏面側に配置された
反射板(無指向性反射板)20と、前記表側偏光板21
と液晶セル10との間に配置された1枚の位相差板23
とからなっている。
第2の実施例を示しており、図5はカラー液晶表示装置
の断面図である。この実施例のカラー液晶表示装置は、
液晶セル10と、この液晶セル10をはさんでその表面
側と裏面側とに配置された表側偏光板21および裏側偏
光板22と、前記裏側偏光板22の裏面側に配置された
反射板(無指向性反射板)20と、前記表側偏光板21
と液晶セル10との間に配置された1枚の位相差板23
とからなっている。
【0054】なお、上記液晶セル10は、TFTを能動
素子とするアクティブマトリックス型のものであり、そ
の構成は上記第1の実施例で用いたものと同じであるか
ら、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
素子とするアクティブマトリックス型のものであり、そ
の構成は上記第1の実施例で用いたものと同じであるか
ら、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【0055】この実施例のカラー液晶表示装置において
は、液晶セル10のΔndの値と、位相差板23のリタ
デーションの値と、表裏一対の偏光板21,22の透過
軸および前記位相差板23の遅相軸の向きを、入射光が
白色光であるときの出射光の色が、液晶セル10の両基
板11,12の電極13,14間に印加する電圧に応じ
て、少なくとも赤、緑、青、黒、白に変化するように設
定している。
は、液晶セル10のΔndの値と、位相差板23のリタ
デーションの値と、表裏一対の偏光板21,22の透過
軸および前記位相差板23の遅相軸の向きを、入射光が
白色光であるときの出射光の色が、液晶セル10の両基
板11,12の電極13,14間に印加する電圧に応じ
て、少なくとも赤、緑、青、黒、白に変化するように設
定している。
【0056】図6は、上記液晶セル10の液晶分子の配
向状態と各偏光板21,22の透過軸および位相差板2
3の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図で
あり、この実施例では、液晶セル10の液晶分子のツイ
スト角を75°±3°、Δndの値を800nm〜11
00nmに設定し、位相差板23としてリタデーション
の値が60nm±20nmのものを用いるとともに、表
側および裏側偏光板21,22をその透過軸21a,2
2aを次のような向きにして配置し、前記位相差板23
をその遅相軸23aを次のような向きにして配置してい
る。
向状態と各偏光板21,22の透過軸および位相差板2
3の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図で
あり、この実施例では、液晶セル10の液晶分子のツイ
スト角を75°±3°、Δndの値を800nm〜11
00nmに設定し、位相差板23としてリタデーション
の値が60nm±20nmのものを用いるとともに、表
側および裏側偏光板21,22をその透過軸21a,2
2aを次のような向きにして配置し、前記位相差板23
をその遅相軸23aを次のような向きにして配置してい
る。
【0057】すなわち、図6のように、液晶セル10の
一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液晶
分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対して
右回りに52.5°±5°の方向、他方の表面側基板1
2の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横軸
Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあり、液
晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示したよう
に、裏面側基板11から表面側基板12に向かって右回
りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液晶
分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対して
右回りに52.5°±5°の方向、他方の表面側基板1
2の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横軸
Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあり、液
晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示したよう
に、裏面側基板11から表面側基板12に向かって右回
りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
【0058】そして、液晶セル10の裏面側基板11の
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に52.5°±3°の方向にあり、液晶セル
10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過
軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に60.5°±
3°の方向にあり、さらに位相差板23の遅相軸23a
は、前記ツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の方
向にある。
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に52.5°±3°の方向にあり、液晶セル
10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過
軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に60.5°±
3°の方向にあり、さらに位相差板23の遅相軸23a
は、前記ツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の方
向にある。
【0059】この実施例のカラー液晶表示装置は、液晶
セル10の液晶層の複屈折作用および位相差板23の複
屈折作用と一対の偏光板21,22の偏光作用とを利用
して光を着色するもので、このカラー液晶表示装置にお
いては、表側偏光板21を透過して入射した直線偏光
が、位相差板23と液晶セル10を通る過程で前記位相
差板23の複屈折作用および液晶層の複屈折作用により
偏光状態を変えられ、各波長光がそれぞれ偏光状態の異
なる楕円偏光となった光となって裏側偏光板22に入射
して、この裏側偏光板22を透過した光が、その光を構
成する各波長光の光強度の比に応じた色の着色光にな
り、この着色光が反射板20で反射され、前記裏側偏光
板22と液晶セル10と位相差板23と表側偏光板21
とを順に透過して液晶表示装置の表面側に出射する。
セル10の液晶層の複屈折作用および位相差板23の複
屈折作用と一対の偏光板21,22の偏光作用とを利用
して光を着色するもので、このカラー液晶表示装置にお
いては、表側偏光板21を透過して入射した直線偏光
が、位相差板23と液晶セル10を通る過程で前記位相
差板23の複屈折作用および液晶層の複屈折作用により
偏光状態を変えられ、各波長光がそれぞれ偏光状態の異
なる楕円偏光となった光となって裏側偏光板22に入射
して、この裏側偏光板22を透過した光が、その光を構
成する各波長光の光強度の比に応じた色の着色光にな
り、この着色光が反射板20で反射され、前記裏側偏光
板22と液晶セル10と位相差板23と表側偏光板21
とを順に透過して液晶表示装置の表面側に出射する。
【0060】なお、反射板20で反射された光は、表面
側に出射する過程で、液晶セル10の液晶層および位相
差板23により入射時とは逆の経路で複屈折作用を受
け、入射時とほぼ同じ直線偏光となって表面側偏光板2
1に入射するため、この表面側偏光板21を透過して出
射する光は、反射板20で反射された光とほとんど変わ
らない着色光である。
側に出射する過程で、液晶セル10の液晶層および位相
差板23により入射時とは逆の経路で複屈折作用を受
け、入射時とほぼ同じ直線偏光となって表面側偏光板2
1に入射するため、この表面側偏光板21を透過して出
射する光は、反射板20で反射された光とほとんど変わ
らない着色光である。
【0061】そして、前記液晶セル10の液晶層の複屈
折作用は、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の
配向状態の変化によって変化し、それにともなって前記
裏側偏光板22に入射する光の偏光状態が変化するた
め、この裏側偏光板22を透過する各波長光の光強度の
比に応じて光の着色が変化し、その光が反射板20で反
射されて液晶表示装置の表面側に出射する。
折作用は、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の
配向状態の変化によって変化し、それにともなって前記
裏側偏光板22に入射する光の偏光状態が変化するた
め、この裏側偏光板22を透過する各波長光の光強度の
比に応じて光の着色が変化し、その光が反射板20で反
射されて液晶表示装置の表面側に出射する。
【0062】したがって、このカラー液晶表示装置の出
射光の色、つまり表示色は、上記液晶セル10の両基板
11,12の電極13,14間に印加する電圧に応じて
変化する。
射光の色、つまり表示色は、上記液晶セル10の両基板
11,12の電極13,14間に印加する電圧に応じて
変化する。
【0063】このカラー液晶表示装置の1つの画素で表
示できる色は、赤、緑、青の三原色の全てと、ほぼ無彩
色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示である白を
含んでいる。
示できる色は、赤、緑、青の三原色の全てと、ほぼ無彩
色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示である白を
含んでいる。
【0064】図7は上記カラー液晶表示装置の表示色の
変化を示すa* −b* 色度図である。この図7のよう
に、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル10
の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態で
はパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電極
間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)→
緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
変化を示すa* −b* 色度図である。この図7のよう
に、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル10
の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態で
はパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電極
間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)→
緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
【0065】また、この実施例のカラー液晶表示装置に
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 3.30% R(5V) =23.64% R(7V) =28.91% である。
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 3.30% R(5V) =23.64% R(7V) =28.91% である。
【0066】そして、このカラー液晶表示装置における
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 7.16 CR(7V)= 8.76 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 7.16 CR(7V)= 8.76 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
【0067】したがって、このカラー液晶表示装置によ
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
【0068】なお、上記実施例では、図6のように、0
°の方向に対して、表側偏光板21の透過軸21aを6
0.5°±3°の方向、位相差板23の遅相軸23aを
52.5°±3°の方向に設定したが、この第2の実施
例のように、液晶セル10の液晶分子のツイスト角を7
5°±3°、Δndの値を800nm〜1100nm、
位相差板23のリタデーションの値を60nm±20n
mとし、かつ、裏側偏光板22の透過軸22aを前記液
晶分子のツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の方
向に設定する場合は、前記0°の方向に対して、表側偏
光板21の透過軸21aが液晶分子のツイスト方向と逆
方向に51.5°±3°〜60.5°±3°の範囲の方
向、位相差板23の遅相軸23aが前記ツイスト方向と
逆方向に42.5°±3°〜52.5°±3°の範囲の
方向にあれば、白と黒および赤、緑、青を高い色純度で
表示することができる。
°の方向に対して、表側偏光板21の透過軸21aを6
0.5°±3°の方向、位相差板23の遅相軸23aを
52.5°±3°の方向に設定したが、この第2の実施
例のように、液晶セル10の液晶分子のツイスト角を7
5°±3°、Δndの値を800nm〜1100nm、
位相差板23のリタデーションの値を60nm±20n
mとし、かつ、裏側偏光板22の透過軸22aを前記液
晶分子のツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の方
向に設定する場合は、前記0°の方向に対して、表側偏
光板21の透過軸21aが液晶分子のツイスト方向と逆
方向に51.5°±3°〜60.5°±3°の範囲の方
向、位相差板23の遅相軸23aが前記ツイスト方向と
逆方向に42.5°±3°〜52.5°±3°の範囲の
方向にあれば、白と黒および赤、緑、青を高い色純度で
表示することができる。
【0069】図8はこの発明の第2の実施例の変形例を
示す、液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光板2
1,22の透過軸および位相差板23の遅相軸の向きを
液晶表示装置の表面側から見た図である。
示す、液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光板2
1,22の透過軸および位相差板23の遅相軸の向きを
液晶表示装置の表面側から見た図である。
【0070】この例は、0°の方向(液晶セル10の裏
面側基板11の近傍における液晶分子配向方向11a)
に対して、表側偏光板21の透過軸21aを液晶分子の
ツイスト方向と逆方向に51.5°±3°の方向、位相
差板23の遅相軸23aを前記ツイスト方向と逆方向に
42.5°±3°の方向にしたものであり、液晶セル1
0の両基板11,12の近傍における液晶分子配向方向
11a,12aと、裏側偏光板22の透過軸22aの向
きは図6と同じである。
面側基板11の近傍における液晶分子配向方向11a)
に対して、表側偏光板21の透過軸21aを液晶分子の
ツイスト方向と逆方向に51.5°±3°の方向、位相
差板23の遅相軸23aを前記ツイスト方向と逆方向に
42.5°±3°の方向にしたものであり、液晶セル1
0の両基板11,12の近傍における液晶分子配向方向
11a,12aと、裏側偏光板22の透過軸22aの向
きは図6と同じである。
【0071】図9は上記変形例によるカラー液晶表示装
置の表示色の変化を示すa* −b*色度図であり、この
カラー液晶表示装置の表示色も、液晶セル10の電極間
印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)→緑
(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら赤、
緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純度が
高い鮮明な色である。
置の表示色の変化を示すa* −b*色度図であり、この
カラー液晶表示装置の表示色も、液晶セル10の電極間
印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)→緑
(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら赤、
緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純度が
高い鮮明な色である。
【0072】また、このカラー液晶表示装置における液
晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と表示色の
変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液晶表示装
置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、光の出射
率は、 R(min) = 2.76% R(5V) =24.08% R(7V) =30.60% である。
晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と表示色の
変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液晶表示装
置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、光の出射
率は、 R(min) = 2.76% R(5V) =24.08% R(7V) =30.60% である。
【0073】そして、このカラー液晶表示装置におけ
る、白を表示させるための印加電圧を5Vとしたときの
コントラストCR(5V)と、白を表示させるための印加電
圧を7VとしたときのコントラストCR(7V)は、 CR(5V)= 8.72 CR(7V)=11.09 である。
る、白を表示させるための印加電圧を5Vとしたときの
コントラストCR(5V)と、白を表示させるための印加電
圧を7VとしたときのコントラストCR(7V)は、 CR(5V)= 8.72 CR(7V)=11.09 である。
【0074】[第3の実施例]図10および図11はこ
の発明の第3の実施例を示している。なお、この実施例
のカラー液晶表示装置は、図5に示したものと同様に、
液晶セル10をはさんで配置した一対の偏光板21,2
2のうちの表側偏光板21と液晶セル10との間に1枚
の位相差板23を配置したものである。
の発明の第3の実施例を示している。なお、この実施例
のカラー液晶表示装置は、図5に示したものと同様に、
液晶セル10をはさんで配置した一対の偏光板21,2
2のうちの表側偏光板21と液晶セル10との間に1枚
の位相差板23を配置したものである。
【0075】図10は、この実施例のカラー液晶表示装
置における液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光
板21,22の透過軸および位相差板23の遅相軸の向
きを液晶表示装置の表面側から見た図であり、この実施
例では、液晶セル10の液晶分子のツイスト角を75°
±3°、Δndの値を800nm〜1100nmに設定
し、位相差板23としてリタデーションの値が60nm
±20nmのものを用いるとともに、表側および裏側偏
光板21,22をその透過軸21a,22aを次のよう
な向きにして配置し、前記位相差板23をその遅相軸2
3aを次のような向きにして配置している。
置における液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光
板21,22の透過軸および位相差板23の遅相軸の向
きを液晶表示装置の表面側から見た図であり、この実施
例では、液晶セル10の液晶分子のツイスト角を75°
±3°、Δndの値を800nm〜1100nmに設定
し、位相差板23としてリタデーションの値が60nm
±20nmのものを用いるとともに、表側および裏側偏
光板21,22をその透過軸21a,22aを次のよう
な向きにして配置し、前記位相差板23をその遅相軸2
3aを次のような向きにして配置している。
【0076】すなわち、図10のように、液晶セル10
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに52.5°±5°の方向、他方の表面側基板
12の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横
軸Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあり、
液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示したよう
に、裏面側基板11から表面側基板12に向かって右回
りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに52.5°±5°の方向、他方の表面側基板
12の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横
軸Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあり、
液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示したよう
に、裏面側基板11から表面側基板12に向かって右回
りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
【0077】そして、液晶セル10の裏面側基板11の
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に47.5°±3°の方向にあり、液晶セル
10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過
軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に36.5°±
3°の方向にあり、さらに位相差板23の遅相軸23a
は、前記ツイスト方向と逆方向に138.5°±3°の
方向にある。
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に47.5°±3°の方向にあり、液晶セル
10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過
軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に36.5°±
3°の方向にあり、さらに位相差板23の遅相軸23a
は、前記ツイスト方向と逆方向に138.5°±3°の
方向にある。
【0078】この実施例のカラー液晶表示装置は、上記
第2の実施例のものと同様に、液晶セル10の液晶層の
複屈折作用および位相差板23の複屈折作用と一対の偏
光板21,22の偏光作用とを利用して光を着色するも
ので、このカラー液晶表示装置の1つの画素で表示でき
る色も、赤、緑、青の三原色の全てと、ほぼ無彩色の暗
表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示である白を含んで
いる。
第2の実施例のものと同様に、液晶セル10の液晶層の
複屈折作用および位相差板23の複屈折作用と一対の偏
光板21,22の偏光作用とを利用して光を着色するも
ので、このカラー液晶表示装置の1つの画素で表示でき
る色も、赤、緑、青の三原色の全てと、ほぼ無彩色の暗
表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示である白を含んで
いる。
【0079】図11は上記カラー液晶表示装置の表示色
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図11のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図11のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
【0080】また、この実施例のカラー液晶表示装置に
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 1.85% R(5V) =22.37% R(7V) =28.35% である。
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 1.85% R(5V) =22.37% R(7V) =28.35% である。
【0081】そして、このカラー液晶表示装置における
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)=12.09 CR(7V)=15.32 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)=12.09 CR(7V)=15.32 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
【0082】すなわち、この第3の実施例のカラー液晶
表示装置は、液晶セル10をはさんで配置された一対の
偏光板21,22のうちの一方の偏光板(この実施例で
は表側偏光板)21と前記液晶セル10との間に1枚の
位相差板23を配置するとともに、前記液晶セル10の
液晶分子のツイスト角を75°±10°とし、さらに前
記液晶セル10のΔndの値を800nm〜1100n
m、前記位相差板23のリタデーションの値を60nm
±20nmとした場合における、赤、緑、青、黒、白の
表示色が得られる偏光板21,22および位相差板23
の配置条件が、上記第2の実施例の条件の他にも存在す
ることを発見したことに基づいたものであり、このカラ
ー液晶表示装置によれば、カラーフィルタを用いずに光
を着色するとともに、同じ画素で複数の色を表示し、し
かも、コントラストを高くするとともに、表示の基本で
ある白と黒および赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明
でかつ色彩の豊かな多色カラー表示を実現することがで
きる。
表示装置は、液晶セル10をはさんで配置された一対の
偏光板21,22のうちの一方の偏光板(この実施例で
は表側偏光板)21と前記液晶セル10との間に1枚の
位相差板23を配置するとともに、前記液晶セル10の
液晶分子のツイスト角を75°±10°とし、さらに前
記液晶セル10のΔndの値を800nm〜1100n
m、前記位相差板23のリタデーションの値を60nm
±20nmとした場合における、赤、緑、青、黒、白の
表示色が得られる偏光板21,22および位相差板23
の配置条件が、上記第2の実施例の条件の他にも存在す
ることを発見したことに基づいたものであり、このカラ
ー液晶表示装置によれば、カラーフィルタを用いずに光
を着色するとともに、同じ画素で複数の色を表示し、し
かも、コントラストを高くするとともに、表示の基本で
ある白と黒および赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明
でかつ色彩の豊かな多色カラー表示を実現することがで
きる。
【0083】[第4の実施例]図12〜図14はこの発
明の第4の実施例を示しており、図12はカラー液晶表
示装置の断面図である。この実施例のカラー液晶表示装
置は、基本的には、上記第2および第3の実施例のカラ
ー液晶表示装置に、さらに1枚の位相差板24を付加し
たものであって、図12のように、液晶セル10と、こ
の液晶セル10をはさんでその表面側と裏面側とに配置
された表側偏光板21および裏側偏光板22と、前記裏
側偏光板22の裏面側に配置された反射板(無指向性反
射板)20と、前記表側偏光板21と液晶セル10との
間に互いに積層して配置された2枚の位相差板23,2
4とからなっている。
明の第4の実施例を示しており、図12はカラー液晶表
示装置の断面図である。この実施例のカラー液晶表示装
置は、基本的には、上記第2および第3の実施例のカラ
ー液晶表示装置に、さらに1枚の位相差板24を付加し
たものであって、図12のように、液晶セル10と、こ
の液晶セル10をはさんでその表面側と裏面側とに配置
された表側偏光板21および裏側偏光板22と、前記裏
側偏光板22の裏面側に配置された反射板(無指向性反
射板)20と、前記表側偏光板21と液晶セル10との
間に互いに積層して配置された2枚の位相差板23,2
4とからなっている。
【0084】なお、上記液晶セル10は、TFTを能動
素子とするアクティブマトリックス型のものであり、そ
の構成は上記第1の実施例で用いたものと同じであるか
ら、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
素子とするアクティブマトリックス型のものであり、そ
の構成は上記第1の実施例で用いたものと同じであるか
ら、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【0085】この実施例のカラー液晶表示装置において
は、上記液晶セル10のΔndの値と、各位相差板2
3,24のそれぞれのリタデーションの値と、表裏一対
の偏光板21,22の透過軸および各位相差板23,2
4の遅相軸の向きを、入射光が白色光であるときの出射
光の色が、液晶セル10の両基板11,12の電極1
3,14間に印加する電圧に応じて、少なくとも赤、
緑、青、黒、白に変化するように設定している。
は、上記液晶セル10のΔndの値と、各位相差板2
3,24のそれぞれのリタデーションの値と、表裏一対
の偏光板21,22の透過軸および各位相差板23,2
4の遅相軸の向きを、入射光が白色光であるときの出射
光の色が、液晶セル10の両基板11,12の電極1
3,14間に印加する電圧に応じて、少なくとも赤、
緑、青、黒、白に変化するように設定している。
【0086】図13は、上記液晶セル10の液晶分子の
配向状態と各偏光板21,22の透過軸および位相差板
23,24の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から
見た図であり、この実施例では、液晶セル10の液晶分
子のツイスト角を75°±3°、Δndの値を800n
m〜1100nmに設定し、2枚の位相差板23,24
のうち、表側偏光板21に隣接する第1の位相差板23
としてリタデーションの値が585nm±20nmのも
のを用い、液晶セル10に隣接する第2の位相差板24
としてリタデーションの値が610nm±20nmのも
のを用いるとともに、表側および裏側偏光板21,22
をその透過軸21a,22aを次のような向きにして配
置し、各位相差板23,24をその遅相軸23a,24
aを次のような向きにして配置している。
配向状態と各偏光板21,22の透過軸および位相差板
23,24の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から
見た図であり、この実施例では、液晶セル10の液晶分
子のツイスト角を75°±3°、Δndの値を800n
m〜1100nmに設定し、2枚の位相差板23,24
のうち、表側偏光板21に隣接する第1の位相差板23
としてリタデーションの値が585nm±20nmのも
のを用い、液晶セル10に隣接する第2の位相差板24
としてリタデーションの値が610nm±20nmのも
のを用いるとともに、表側および裏側偏光板21,22
をその透過軸21a,22aを次のような向きにして配
置し、各位相差板23,24をその遅相軸23a,24
aを次のような向きにして配置している。
【0087】すなわち、図13のように、液晶セル10
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに52.5°±5°の方向、他方の表面側基板
12の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横
軸Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあり、
液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示したよう
に、裏面側基板11から表面側基板12に向かって右回
りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに52.5°±5°の方向、他方の表面側基板
12の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横
軸Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあり、
液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示したよう
に、裏面側基板11から表面側基板12に向かって右回
りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
【0088】そして、液晶セル10の裏面側基板11の
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に142.5°±3°の方向にあり、液晶セ
ル10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透
過軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に142.5
°±3°の方向にある。さらに、表側偏光板21に隣接
する第1の位相差板23の遅相軸23aは、前記ツイス
ト方向と逆方向に74.5°±3°の方向にあり、液晶
セル10に隣接する第2の位相差板24の遅相軸24a
は、前記ツイスト方向と逆方向に172.5°±3°の
方向にある。
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に142.5°±3°の方向にあり、液晶セ
ル10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透
過軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に142.5
°±3°の方向にある。さらに、表側偏光板21に隣接
する第1の位相差板23の遅相軸23aは、前記ツイス
ト方向と逆方向に74.5°±3°の方向にあり、液晶
セル10に隣接する第2の位相差板24の遅相軸24a
は、前記ツイスト方向と逆方向に172.5°±3°の
方向にある。
【0089】この実施例のカラー液晶表示装置は、液晶
セル10の液晶層の複屈折作用および2枚の位相差板2
3,24の複屈折作用と一対の偏光板21,22の偏光
作用とを利用して光を着色するもので、このカラー液晶
表示装置においては、表側偏光板21を透過して入射し
た直線偏光が、2枚の位相差板23,24と液晶セル1
0を通る過程で各位相差板23,24のそれぞれの複屈
折作用および液晶層の複屈折作用により偏光状態を変え
られ、各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光と
なった光となって裏側偏光板22に入射して、この裏側
偏光板22を透過した光が、その光を構成する各波長光
の光強度の比に応じた色の着色光になり、この着色光が
反射板20で反射され、前記裏側偏光板22と液晶セル
10と位相差板24,23と表側偏光板21とを順に透
過して液晶表示装置の表面側に出射する。
セル10の液晶層の複屈折作用および2枚の位相差板2
3,24の複屈折作用と一対の偏光板21,22の偏光
作用とを利用して光を着色するもので、このカラー液晶
表示装置においては、表側偏光板21を透過して入射し
た直線偏光が、2枚の位相差板23,24と液晶セル1
0を通る過程で各位相差板23,24のそれぞれの複屈
折作用および液晶層の複屈折作用により偏光状態を変え
られ、各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光と
なった光となって裏側偏光板22に入射して、この裏側
偏光板22を透過した光が、その光を構成する各波長光
の光強度の比に応じた色の着色光になり、この着色光が
反射板20で反射され、前記裏側偏光板22と液晶セル
10と位相差板24,23と表側偏光板21とを順に透
過して液晶表示装置の表面側に出射する。
【0090】なお、反射板20で反射された光は、表面
側に出射する過程で、液晶セル10の液晶層および位相
差板24,23により入射時とは逆の経路で複屈折作用
を受け、入射時とほぼ同じ直線偏光となって表面側偏光
板21に入射するため、この表面側偏光板21を透過し
て出射する光は、反射板20で反射された光とほとんど
変わらない着色光である。
側に出射する過程で、液晶セル10の液晶層および位相
差板24,23により入射時とは逆の経路で複屈折作用
を受け、入射時とほぼ同じ直線偏光となって表面側偏光
板21に入射するため、この表面側偏光板21を透過し
て出射する光は、反射板20で反射された光とほとんど
変わらない着色光である。
【0091】そして、上記液晶セル10の液晶層の複屈
折作用は、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の
配向状態の変化によって変化し、それにともなって前記
裏側偏光板22に入射する光の偏光状態が変化するた
め、この裏側偏光板22を透過する各波長光の光強度の
比に応じて光の着色が変化し、その光が反射板20で反
射されて液晶表示装置の表面側に出射する。
折作用は、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の
配向状態の変化によって変化し、それにともなって前記
裏側偏光板22に入射する光の偏光状態が変化するた
め、この裏側偏光板22を透過する各波長光の光強度の
比に応じて光の着色が変化し、その光が反射板20で反
射されて液晶表示装置の表面側に出射する。
【0092】したがって、このカラー液晶表示装置の出
射光の色、つまり表示色は、上記液晶セル10の両基板
11,12の電極13,14間に印加する電圧に応じて
変化する。
射光の色、つまり表示色は、上記液晶セル10の両基板
11,12の電極13,14間に印加する電圧に応じて
変化する。
【0093】このカラー液晶表示装置の1つの画素で表
示できる色は、赤、緑、青の三原色の全てと、ほぼ無彩
色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示である白を
含んでいる。
示できる色は、赤、緑、青の三原色の全てと、ほぼ無彩
色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示である白を
含んでいる。
【0094】図14は上記カラー液晶表示装置の表示色
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図14のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図14のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
【0095】また、この実施例のカラー液晶表示装置に
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 2.87% R(5V) =24.57% R(7V) =30.96% である。
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 2.87% R(5V) =24.57% R(7V) =30.96% である。
【0096】そして、このカラー液晶表示装置における
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 8.56 CR(7V)=10.79 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 8.56 CR(7V)=10.79 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
【0097】したがって、このカラー液晶表示装置によ
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
【0098】なお、上記実施例では、表側偏光板21に
隣接する第1の位相差板23のリタデーションの値を5
85nm±20nmとし、液晶セル10に隣接する第2
の位相差板24のリタデーションの値を610nm±2
0nmとしたが、前記第1の位相差板23のリタデーシ
ョンの値が570nm±20nm〜585nm±20n
mの範囲、第2の位相差板24のリタデーションの値が
610nm±20nm〜630nm±20nmの範囲で
あり、かつ、液晶セル10の裏面側基板11の近傍にお
ける液晶分子の配向方向11aを0°の方向としたと
き、裏側偏光板22の透過軸22aが液晶分子のツイス
ト方向と逆方向に142.5°±3°の方向、表側偏光
板21の透過軸21aが前記ツイスト方向と逆方向に1
42.5°±3°〜148.5°±3°の方向、前記第
1の位相差板23の遅相軸23aが前記ツイスト方向と
逆方向に72.5°±3°〜74.5°±3°の方向、
前記第2の位相差板24の遅相軸24aが前記ツイスト
方向と逆方向に168.5°±3°〜172.5°±3
°の方向にあれば、白と黒および赤、緑、青を高い色純
度で表示することができる。
隣接する第1の位相差板23のリタデーションの値を5
85nm±20nmとし、液晶セル10に隣接する第2
の位相差板24のリタデーションの値を610nm±2
0nmとしたが、前記第1の位相差板23のリタデーシ
ョンの値が570nm±20nm〜585nm±20n
mの範囲、第2の位相差板24のリタデーションの値が
610nm±20nm〜630nm±20nmの範囲で
あり、かつ、液晶セル10の裏面側基板11の近傍にお
ける液晶分子の配向方向11aを0°の方向としたと
き、裏側偏光板22の透過軸22aが液晶分子のツイス
ト方向と逆方向に142.5°±3°の方向、表側偏光
板21の透過軸21aが前記ツイスト方向と逆方向に1
42.5°±3°〜148.5°±3°の方向、前記第
1の位相差板23の遅相軸23aが前記ツイスト方向と
逆方向に72.5°±3°〜74.5°±3°の方向、
前記第2の位相差板24の遅相軸24aが前記ツイスト
方向と逆方向に168.5°±3°〜172.5°±3
°の方向にあれば、白と黒および赤、緑、青を高い色純
度で表示することができる。
【0099】図15はこの発明の第4の実施例の変形例
を示す、液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光板
21,22の透過軸および2枚の位相差板23,24の
遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図であ
る。
を示す、液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光板
21,22の透過軸および2枚の位相差板23,24の
遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図であ
る。
【0100】この例は、表側偏光板21に隣接する第1
の位相差板23のリタデーションの値を570nm±2
0nmとし、液晶セル10に隣接する第2の位相差板2
4のリタデーションの値を630nm±20nmとする
とともに、図15のように、上記0°の方向(液晶セル
10の裏面側基板11の近傍における液晶分子配向方向
11a)に対して、裏側偏光板22の透過軸22aを液
晶分子のツイスト方向と逆方向に142.5°±3°の
方向、表側偏光板21の透過軸21aを前記ツイスト方
向と逆方向に148.5°±3°の方向、前記第1の位
相差板23の遅相軸23aを前記ツイスト方向と逆方向
に72.5°±3°の方向、第2の位相差板24の遅相
軸24aを前記ツイスト方向と逆方向に168.5°±
3°の方向にしたものであり、液晶セル10の両基板1
1,12の近傍における液晶分子配向方向11a,12
aは図13と同じである。
の位相差板23のリタデーションの値を570nm±2
0nmとし、液晶セル10に隣接する第2の位相差板2
4のリタデーションの値を630nm±20nmとする
とともに、図15のように、上記0°の方向(液晶セル
10の裏面側基板11の近傍における液晶分子配向方向
11a)に対して、裏側偏光板22の透過軸22aを液
晶分子のツイスト方向と逆方向に142.5°±3°の
方向、表側偏光板21の透過軸21aを前記ツイスト方
向と逆方向に148.5°±3°の方向、前記第1の位
相差板23の遅相軸23aを前記ツイスト方向と逆方向
に72.5°±3°の方向、第2の位相差板24の遅相
軸24aを前記ツイスト方向と逆方向に168.5°±
3°の方向にしたものであり、液晶セル10の両基板1
1,12の近傍における液晶分子配向方向11a,12
aは図13と同じである。
【0101】図16は上記変形例によるカラー液晶表示
装置の表示色の変化を示すa* −b* 色度図であり、こ
のカラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル10の電極
間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)→
緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
装置の表示色の変化を示すa* −b* 色度図であり、こ
のカラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル10の電極
間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)→
緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
【0102】また、この変形例のカラー液晶表示装置に
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
光の出射率は、 R(min) = 2.84% R(5V) =23.45% R(7V) =26.98% である。
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
光の出射率は、 R(min) = 2.84% R(5V) =23.45% R(7V) =26.98% である。
【0103】そして、このカラー液晶表示装置におけ
る、白を表示させるための印加電圧を5Vとしたときの
コントラストCR(5V)と、白を表示させるための印加電
圧を7VとしたときのコントラストCR(7V)は、 CR(5V)= 8.26 CR(7V)= 9.50 である。
る、白を表示させるための印加電圧を5Vとしたときの
コントラストCR(5V)と、白を表示させるための印加電
圧を7VとしたときのコントラストCR(7V)は、 CR(5V)= 8.26 CR(7V)= 9.50 である。
【0104】図17は、上記第4の実施例のカラー液晶
表示装置との比較のために試作したカラー液晶表示装置
(以下、比較装置という)の液晶セル10の液晶分子の
配向状態と各偏光板21,22の透過軸および2枚の位
相差板23,24の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面
側から見た図である。
表示装置との比較のために試作したカラー液晶表示装置
(以下、比較装置という)の液晶セル10の液晶分子の
配向状態と各偏光板21,22の透過軸および2枚の位
相差板23,24の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面
側から見た図である。
【0105】この比較装置は、上記第4の実施例のカラ
ー液晶表示装置と同様に、表側偏光板21と液晶セル1
0との間に2枚の位相差板23,24を互いに積層して
配置したものであるが、前記液晶セル10に、液晶分子
をほぼ90°のツイスト角でツイスト配向させた液晶を
用いたものであり、この比較装置では、前記液晶セル1
0のΔndの値を800nm〜1100nmに設定し、
表側偏光板21に隣接する第1の位相差板23のリタデ
ーションの値を約590nmとし、液晶セル10に隣接
する第2の位相差板24のリタデーションの値を約59
0nmとしている。
ー液晶表示装置と同様に、表側偏光板21と液晶セル1
0との間に2枚の位相差板23,24を互いに積層して
配置したものであるが、前記液晶セル10に、液晶分子
をほぼ90°のツイスト角でツイスト配向させた液晶を
用いたものであり、この比較装置では、前記液晶セル1
0のΔndの値を800nm〜1100nmに設定し、
表側偏光板21に隣接する第1の位相差板23のリタデ
ーションの値を約590nmとし、液晶セル10に隣接
する第2の位相差板24のリタデーションの値を約59
0nmとしている。
【0106】そして、この比較装置では、図17に示し
たように、液晶セル10の裏面側基板11の近傍におけ
る液晶分子配向方向11a(0°の方向)に対して、裏
側偏光板22の透過軸22aを液晶分子のツイスト方向
と逆方向に約135°の方向、表側偏光板21の透過軸
21aを前記ツイスト方向と逆方向に約117°の方
向、表側偏光板21に隣接する第1の位相差板23の遅
相軸23aを前記ツイスト方向と逆方向に約65°の方
向、液晶セル10に隣接する第2の位相差板24の遅相
軸24aを前記ツイスト方向と逆方向に約158°の方
向に設定している。なお、液晶セル10の裏面側基板1
1の近傍における液晶分子配向方向11aは、液晶セル
10の横軸Sに対して右回りにほぼ45°の方向、表面
側基板12の近傍における液晶分子配向方向12aは、
前記横軸Sに対して左回りにほぼ455°の方向にあ
り、液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示した
ように、裏面側基板11から表面側基板12に向かって
右回りにほぼ90°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
たように、液晶セル10の裏面側基板11の近傍におけ
る液晶分子配向方向11a(0°の方向)に対して、裏
側偏光板22の透過軸22aを液晶分子のツイスト方向
と逆方向に約135°の方向、表側偏光板21の透過軸
21aを前記ツイスト方向と逆方向に約117°の方
向、表側偏光板21に隣接する第1の位相差板23の遅
相軸23aを前記ツイスト方向と逆方向に約65°の方
向、液晶セル10に隣接する第2の位相差板24の遅相
軸24aを前記ツイスト方向と逆方向に約158°の方
向に設定している。なお、液晶セル10の裏面側基板1
1の近傍における液晶分子配向方向11aは、液晶セル
10の横軸Sに対して右回りにほぼ45°の方向、表面
側基板12の近傍における液晶分子配向方向12aは、
前記横軸Sに対して左回りにほぼ455°の方向にあ
り、液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示した
ように、裏面側基板11から表面側基板12に向かって
右回りにほぼ90°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
【0107】図18は上記比較装置の表示色の変化を示
すa* −b* 色度図であり、この比較装置の表示色は、
液晶セル10の電極間印加電圧を高くしてゆくのにとも
なって、赤(R)→緑(G)→青(B)→黒→白の順に
変化する。すなわち、この比較装置は、赤、緑、青、黒
および白の表示が得られるように設計されたものであ
る。
すa* −b* 色度図であり、この比較装置の表示色は、
液晶セル10の電極間印加電圧を高くしてゆくのにとも
なって、赤(R)→緑(G)→青(B)→黒→白の順に
変化する。すなわち、この比較装置は、赤、緑、青、黒
および白の表示が得られるように設計されたものであ
る。
【0108】この比較装置の光の出射率は、 R(min) = 2.82% R(5V) =20.49% R(7V) =24.12% であり、白を表示させるための印加電圧を5Vとしたと
きのコントラストCR(5V)と、白を表示させるための印
加電圧を7VとしたときのコントラストCR(7V)は、 CR(5V)= 7.27 CR(7V)= 8.55 である。
きのコントラストCR(5V)と、白を表示させるための印
加電圧を7VとしたときのコントラストCR(7V)は、 CR(5V)= 7.27 CR(7V)= 8.55 である。
【0109】この比較装置と上記第4の実施例のカラー
液晶表示装置とを比べると、比較装置は、2枚の位相差
板を用いたものであるが、そのコントラストは上記のよ
うにCR(5V)=7.27、CR(7V)=8.55である。
液晶表示装置とを比べると、比較装置は、2枚の位相差
板を用いたものであるが、そのコントラストは上記のよ
うにCR(5V)=7.27、CR(7V)=8.55である。
【0110】これに対して、上記第4の実施例のカラー
液晶表示装置のコントラストは、上述したように、CR
(5V)=8.56、変形例ではCR(5V)=8.26、CR
(7V)=10.79、変形例ではCR(7V)=9.50であ
る。
液晶表示装置のコントラストは、上述したように、CR
(5V)=8.56、変形例ではCR(5V)=8.26、CR
(7V)=10.79、変形例ではCR(7V)=9.50であ
る。
【0111】したがって、上記第4の実施例のカラー液
晶表示装置は、前記比較装置に比べて、位相差板の数は
2枚と同じであるが、より高いコントラストが得られる
という点において優れている。
晶表示装置は、前記比較装置に比べて、位相差板の数は
2枚と同じであるが、より高いコントラストが得られる
という点において優れている。
【0112】[第5の実施例]図19および図20はこ
の発明の第5の実施例を示している。なお、この実施例
のカラー液晶表示装置は、図12に示したものと同様
に、液晶セル10をはさんで配置した一対の偏光板2
1,22のうちの表側偏光板21と液晶セル10との間
に2枚の位相差板23,24を互いに積層して配置した
ものである。
の発明の第5の実施例を示している。なお、この実施例
のカラー液晶表示装置は、図12に示したものと同様
に、液晶セル10をはさんで配置した一対の偏光板2
1,22のうちの表側偏光板21と液晶セル10との間
に2枚の位相差板23,24を互いに積層して配置した
ものである。
【0113】図19は、この実施例のカラー液晶表示装
置における液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光
板21,22の透過軸および2枚の位相差板23,24
の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図であ
り、この実施例では、液晶セル10の液晶分子のツイス
ト角を75°±3°、Δndの値を800nm〜110
0nmに設定し、2枚の位相差板23,24のうち、表
側偏光板21に隣接する第1の位相差板23としてリタ
デーションの値が570nm±20nmのものを用い、
液晶セル10に隣接する第2の位相差板24としてリタ
デーションの値が630nm±20nmのものを用いる
とともに、表側および裏側偏光板21,22をその透過
軸21a,22aを次のような向きにして配置し、各位
相差板23,24をその遅相軸23a,24aを次のよ
うな向きにして配置している。
置における液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光
板21,22の透過軸および2枚の位相差板23,24
の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図であ
り、この実施例では、液晶セル10の液晶分子のツイス
ト角を75°±3°、Δndの値を800nm〜110
0nmに設定し、2枚の位相差板23,24のうち、表
側偏光板21に隣接する第1の位相差板23としてリタ
デーションの値が570nm±20nmのものを用い、
液晶セル10に隣接する第2の位相差板24としてリタ
デーションの値が630nm±20nmのものを用いる
とともに、表側および裏側偏光板21,22をその透過
軸21a,22aを次のような向きにして配置し、各位
相差板23,24をその遅相軸23a,24aを次のよ
うな向きにして配置している。
【0114】すなわち、図19のように、液晶セル10
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに52.5°±5°の方向、他方の表面側基板
12の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横
軸Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあり、
液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示したよう
に、裏面側基板11から表面側基板12に向かって右回
りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに52.5°±5°の方向、他方の表面側基板
12の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横
軸Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあり、
液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示したよう
に、裏面側基板11から表面側基板12に向かって右回
りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
【0115】そして、液晶セル10の裏面側基板11の
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に52.5°±3°の方向にあり、液晶セル
10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過
軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に49.5°±
3°の方向にある。さらに、表側偏光板21に隣接する
第1の位相差板23の遅相軸23aは、前記ツイスト方
向と逆方向に58.5°±3°の方向にあり、液晶セル
10に隣接する第2の位相差板24の遅相軸24aは、
前記ツイスト方向と逆方向に142.5°±3°の方向
にある。
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に52.5°±3°の方向にあり、液晶セル
10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過
軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に49.5°±
3°の方向にある。さらに、表側偏光板21に隣接する
第1の位相差板23の遅相軸23aは、前記ツイスト方
向と逆方向に58.5°±3°の方向にあり、液晶セル
10に隣接する第2の位相差板24の遅相軸24aは、
前記ツイスト方向と逆方向に142.5°±3°の方向
にある。
【0116】この実施例のカラー液晶表示装置は、上記
第4の実施例のものと同様に、液晶セル10の液晶層の
複屈折作用および2枚の位相差板23,24の複屈折作
用と一対の偏光板21,22の偏光作用とを利用して光
を着色するもので、このカラー液晶表示装置の1つの画
素で表示できる色は、赤、緑、青の三原色の全てと、ほ
ぼ無彩色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示であ
る白を含んでいる。
第4の実施例のものと同様に、液晶セル10の液晶層の
複屈折作用および2枚の位相差板23,24の複屈折作
用と一対の偏光板21,22の偏光作用とを利用して光
を着色するもので、このカラー液晶表示装置の1つの画
素で表示できる色は、赤、緑、青の三原色の全てと、ほ
ぼ無彩色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示であ
る白を含んでいる。
【0117】図20は上記カラー液晶表示装置の表示色
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図20のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図20のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
【0118】また、この実施例のカラー液晶表示装置に
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 2.67% R(5V) =22.25% R(7V) =28.32% である。
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 2.67% R(5V) =22.25% R(7V) =28.32% である。
【0119】そして、このカラー液晶表示装置における
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 8.33 CR(7V)=10.61 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 8.33 CR(7V)=10.61 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
【0120】すなわち、この第5の実施例のカラー液晶
表示装置は、液晶セル10をはさんで配置された一対の
偏光板21,22のうちの一方の偏光板(この実施例で
は表側偏光板)21と前記液晶セル10との間に2枚の
位相差板23,24を互いに積層して配置するととも
に、前記液晶セル10の液晶分子のツイスト角を75°
±10°とし、さらに前記液晶セル10のΔndの値を
800nm〜1100nm、表側偏光板21に隣接する
第1の位相差板23のリタデーションの値を570nm
±20nm〜585nm±20nm、液晶セル10に隣
接する第2の位相差板24のリタデーションの値を61
0nm±20nm〜630nm±20nmとした場合に
おける、赤、緑、青、黒、白の表示色が得られる偏光板
21,22および位相差板23,24の配置条件が、上
記第4の実施例の条件の他にも存在することを発見した
ことに基づいたものであり、このカラー液晶表示装置に
よれば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
表示装置は、液晶セル10をはさんで配置された一対の
偏光板21,22のうちの一方の偏光板(この実施例で
は表側偏光板)21と前記液晶セル10との間に2枚の
位相差板23,24を互いに積層して配置するととも
に、前記液晶セル10の液晶分子のツイスト角を75°
±10°とし、さらに前記液晶セル10のΔndの値を
800nm〜1100nm、表側偏光板21に隣接する
第1の位相差板23のリタデーションの値を570nm
±20nm〜585nm±20nm、液晶セル10に隣
接する第2の位相差板24のリタデーションの値を61
0nm±20nm〜630nm±20nmとした場合に
おける、赤、緑、青、黒、白の表示色が得られる偏光板
21,22および位相差板23,24の配置条件が、上
記第4の実施例の条件の他にも存在することを発見した
ことに基づいたものであり、このカラー液晶表示装置に
よれば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
【0121】[第6の実施例]図21〜図23はこの発
明の第6の実施例を示しており、図21はカラー液晶表
示装置の断面図である。この実施例のカラー液晶表示装
置は、基本的には、上記第4および第5の実施例のカラ
ー液晶表示装置に、さらに1枚の位相差板25を付加し
たものであって、図21のように、液晶セル10と、こ
の液晶セル10をはさんでその表面側と裏面側とに配置
された表側偏光板21および裏側偏光板22と、前記裏
側偏光板22の裏面側に配置された反射板(無指向性反
射板)20と、前記表側偏光板21と液晶セル10との
間に互いに積層して配置された3枚の位相差板23,2
4,25とからなっている。
明の第6の実施例を示しており、図21はカラー液晶表
示装置の断面図である。この実施例のカラー液晶表示装
置は、基本的には、上記第4および第5の実施例のカラ
ー液晶表示装置に、さらに1枚の位相差板25を付加し
たものであって、図21のように、液晶セル10と、こ
の液晶セル10をはさんでその表面側と裏面側とに配置
された表側偏光板21および裏側偏光板22と、前記裏
側偏光板22の裏面側に配置された反射板(無指向性反
射板)20と、前記表側偏光板21と液晶セル10との
間に互いに積層して配置された3枚の位相差板23,2
4,25とからなっている。
【0122】なお、上記液晶セル10は、TFTを能動
素子とするアクティブマトリックス型のものであり、そ
の構成は上記第1の実施例で用いたものと同じであるか
ら、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
素子とするアクティブマトリックス型のものであり、そ
の構成は上記第1の実施例で用いたものと同じであるか
ら、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【0123】この実施例のカラー液晶表示装置において
は、上記液晶セル10のΔndの値と、各位相差板2
3,24のそれぞれのリタデーションの値と、表裏一対
の偏光板21,22の透過軸および各位相差板23,2
4,25の遅相軸の向きを、入射光が白色光であるとき
の出射光の色が、液晶セル10の両基板11,12の電
極13,14間に印加する電圧に応じて、少なくとも
赤、緑、青、黒、白に変化するように設定している。
は、上記液晶セル10のΔndの値と、各位相差板2
3,24のそれぞれのリタデーションの値と、表裏一対
の偏光板21,22の透過軸および各位相差板23,2
4,25の遅相軸の向きを、入射光が白色光であるとき
の出射光の色が、液晶セル10の両基板11,12の電
極13,14間に印加する電圧に応じて、少なくとも
赤、緑、青、黒、白に変化するように設定している。
【0124】図22は、上記液晶セル10の液晶分子の
配向状態と各偏光板21,22の透過軸および位相差板
23,24,25の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面
側から見た図であり、この実施例では、液晶セル10の
液晶分子のツイスト角を75°±3°、Δndの値を8
00nm〜1100nmに設定し、3枚の位相差板2
3,24のうち、表側偏光板21に隣接する第1の位相
差板23としてリタデーションの値が430nm±20
nmのものを用い、中間の第2の位相差板24としてリ
タデーションの値が1500±20nmのものを用い、
液晶セル10に隣接する第3の位相差板25としてリタ
デーションの値が1500nm±20nmのものを用い
るとともに、表側および裏側偏光板21,22をその透
過軸21a,22aを次のような向きにして配置し、各
位相差板23,24,25をその遅相軸23a,24
a,25aを次のような向きにして配置している。
配向状態と各偏光板21,22の透過軸および位相差板
23,24,25の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面
側から見た図であり、この実施例では、液晶セル10の
液晶分子のツイスト角を75°±3°、Δndの値を8
00nm〜1100nmに設定し、3枚の位相差板2
3,24のうち、表側偏光板21に隣接する第1の位相
差板23としてリタデーションの値が430nm±20
nmのものを用い、中間の第2の位相差板24としてリ
タデーションの値が1500±20nmのものを用い、
液晶セル10に隣接する第3の位相差板25としてリタ
デーションの値が1500nm±20nmのものを用い
るとともに、表側および裏側偏光板21,22をその透
過軸21a,22aを次のような向きにして配置し、各
位相差板23,24,25をその遅相軸23a,24
a,25aを次のような向きにして配置している。
【0125】すなわち、図22のように、液晶セル10
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに52.5°±5°の方向、他方の表面側基板
12の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横
軸Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあり、
液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示したよう
に、裏面側基板11から表面側基板12に向かって右回
りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに52.5°±5°の方向、他方の表面側基板
12の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横
軸Sに対して左回りに52.5°±5°の方向にあり、
液晶分子は、そのツイスト方向を破線矢印で示したよう
に、裏面側基板11から表面側基板12に向かって右回
りに75°±10°のツイスト角でツイスト配向してい
る。
【0126】そして、液晶セル10の裏面側基板11の
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に134.5°±3°の方向にあり、液晶セ
ル10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透
過軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に142.5
°±3°の方向にある。さらに、表側偏光板21に隣接
する第1の位相差板23の遅相軸23aは、前記ツイス
ト方向と逆方向に28.5°±3°の方向にあり、中間
の第2の位相差板24の遅相軸24aは、前記ツイスト
方向と逆方向に57.5°±3°の方向にあり、液晶セ
ル10に隣接する第3の位相差板25の遅相軸25a
は、前記ツイスト方向と逆方向に153.5°±3°の
方向にある。
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に134.5°±3°の方向にあり、液晶セ
ル10の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透
過軸21aは、前記ツイスト方向と逆方向に142.5
°±3°の方向にある。さらに、表側偏光板21に隣接
する第1の位相差板23の遅相軸23aは、前記ツイス
ト方向と逆方向に28.5°±3°の方向にあり、中間
の第2の位相差板24の遅相軸24aは、前記ツイスト
方向と逆方向に57.5°±3°の方向にあり、液晶セ
ル10に隣接する第3の位相差板25の遅相軸25a
は、前記ツイスト方向と逆方向に153.5°±3°の
方向にある。
【0127】この実施例のカラー液晶表示装置は、液晶
セル10の液晶層の複屈折作用および3枚の位相差板2
3,24,25の複屈折作用と一対の偏光板21,22
の偏光作用とを利用して光を着色するもので、このカラ
ー液晶表示装置においては、表側偏光板21を透過して
入射した直線偏光が、3枚の位相差板23,24,25
と液晶セル10を通る過程で各位相差板23,24,2
5のそれぞれの複屈折作用および液晶層の複屈折作用に
より偏光状態を変えられ、各波長光がそれぞれ偏光状態
の異なる楕円偏光となった光となって裏側偏光板22に
入射して、この裏側偏光板22を透過した光が、その光
を構成する各波長光の光強度の比に応じた色の着色光に
なり、この着色光が反射板20で反射され、前記裏側偏
光板22と液晶セル10と位相差板25,24,23と
表側偏光板21とを順に透過して液晶表示装置の表面側
に出射する。
セル10の液晶層の複屈折作用および3枚の位相差板2
3,24,25の複屈折作用と一対の偏光板21,22
の偏光作用とを利用して光を着色するもので、このカラ
ー液晶表示装置においては、表側偏光板21を透過して
入射した直線偏光が、3枚の位相差板23,24,25
と液晶セル10を通る過程で各位相差板23,24,2
5のそれぞれの複屈折作用および液晶層の複屈折作用に
より偏光状態を変えられ、各波長光がそれぞれ偏光状態
の異なる楕円偏光となった光となって裏側偏光板22に
入射して、この裏側偏光板22を透過した光が、その光
を構成する各波長光の光強度の比に応じた色の着色光に
なり、この着色光が反射板20で反射され、前記裏側偏
光板22と液晶セル10と位相差板25,24,23と
表側偏光板21とを順に透過して液晶表示装置の表面側
に出射する。
【0128】なお、反射板20で反射された光は、表面
側に出射する過程で、液晶セル10の液晶層および位相
差板25,24,23により入射時とは逆の経路で複屈
折作用を受け、入射時とほぼ同じ直線偏光となって表面
側偏光板21に入射するため、この表面側偏光板21を
透過して出射する光は、反射板20で反射された光とほ
とんど変わらない着色光である。
側に出射する過程で、液晶セル10の液晶層および位相
差板25,24,23により入射時とは逆の経路で複屈
折作用を受け、入射時とほぼ同じ直線偏光となって表面
側偏光板21に入射するため、この表面側偏光板21を
透過して出射する光は、反射板20で反射された光とほ
とんど変わらない着色光である。
【0129】そして、この実施例のカラー液晶表示装置
においては、前記液晶セル10の液晶層の複屈折作用
が、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の配向状
態の変化によって変化し、それにともなって前記裏側偏
光板22に入射する光の偏光状態が変化するため、この
裏側偏光板22を透過する各波長光の光強度の比に応じ
て光の着色が変化し、その光が反射板20で反射されて
液晶表示装置の表面側に出射する。
においては、前記液晶セル10の液晶層の複屈折作用
が、この液晶層への印加電圧に応じた液晶分子の配向状
態の変化によって変化し、それにともなって前記裏側偏
光板22に入射する光の偏光状態が変化するため、この
裏側偏光板22を透過する各波長光の光強度の比に応じ
て光の着色が変化し、その光が反射板20で反射されて
液晶表示装置の表面側に出射する。
【0130】したがって、このカラー液晶表示装置の出
射光の色、つまり表示色は、上記液晶セル10の両基板
11,12の電極13,14間に印加する電圧に応じて
変化する。
射光の色、つまり表示色は、上記液晶セル10の両基板
11,12の電極13,14間に印加する電圧に応じて
変化する。
【0131】このカラー液晶表示装置の1つの画素で表
示できる色は、赤、緑、青の三原色の全てと、ほぼ無彩
色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示である白を
含んでいる。
示できる色は、赤、緑、青の三原色の全てと、ほぼ無彩
色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表示である白を
含んでいる。
【0132】図23は上記カラー液晶表示装置の表示色
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図23のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図23のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
【0133】また、この実施例のカラー液晶表示装置に
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 1.83% R(5V) =13.94% R(7V) =17.02% である。
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 1.83% R(5V) =13.94% R(7V) =17.02% である。
【0134】そして、このカラー液晶表示装置における
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 7.62 CR(7V)= 9.30 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 7.62 CR(7V)= 9.30 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
【0135】したがって、このカラー液晶表示装置によ
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
【0136】なお、上記実施例では、表側偏光板21に
隣接する第1の位相差板23のリタデーションの値を4
30nm±20nm、中間の第2の位相差板24のリタ
デーションの値を1550nm±20nm、液晶セル1
0に隣接する第3の位相差板25のリタデーションの値
を1500±20nmとしたが、前記第1の位相差板2
3のリタデーションの値が430nm±20nm〜61
0nm±20nm、第2の位相差板24のリタデーショ
ンの値が1500±20nm〜1800±20nm、第
3の位相差板25のリタデーションの値が1500nm
±20nm〜1800nm±20nmであり、かつ、液
晶セル10の裏面側基板11の近傍における液晶分子の
配向方向11aを0°の方向としたとき、裏側偏光板2
2の透過軸22aが液晶分子のツイスト方向と逆方向に
134.5°±3°〜137.5°±3°の方向、表側
偏光板21の透過軸21aが前記ツイスト方向と逆方向
に132.5°±3°〜142.5°±3°の方向、前
記第1の位相差板23の遅相軸23aが前記ツイスト方
向と逆方向に28.5°±3°〜57.5°±3°の方
向、前記第2の位相差板24の遅相軸24aが前記ツイ
スト方向と逆方向に57.5°±3°〜82.5°±3
°の方向、前記第3の位相差板25の遅相軸25aが前
記ツイスト方向と逆方向に153.5°±3°〜16
7.5°±3°の方向にあれば、白と黒および赤、緑、
青を高い色純度で表示することができる。
隣接する第1の位相差板23のリタデーションの値を4
30nm±20nm、中間の第2の位相差板24のリタ
デーションの値を1550nm±20nm、液晶セル1
0に隣接する第3の位相差板25のリタデーションの値
を1500±20nmとしたが、前記第1の位相差板2
3のリタデーションの値が430nm±20nm〜61
0nm±20nm、第2の位相差板24のリタデーショ
ンの値が1500±20nm〜1800±20nm、第
3の位相差板25のリタデーションの値が1500nm
±20nm〜1800nm±20nmであり、かつ、液
晶セル10の裏面側基板11の近傍における液晶分子の
配向方向11aを0°の方向としたとき、裏側偏光板2
2の透過軸22aが液晶分子のツイスト方向と逆方向に
134.5°±3°〜137.5°±3°の方向、表側
偏光板21の透過軸21aが前記ツイスト方向と逆方向
に132.5°±3°〜142.5°±3°の方向、前
記第1の位相差板23の遅相軸23aが前記ツイスト方
向と逆方向に28.5°±3°〜57.5°±3°の方
向、前記第2の位相差板24の遅相軸24aが前記ツイ
スト方向と逆方向に57.5°±3°〜82.5°±3
°の方向、前記第3の位相差板25の遅相軸25aが前
記ツイスト方向と逆方向に153.5°±3°〜16
7.5°±3°の方向にあれば、白と黒および赤、緑、
青を高い色純度で表示することができる。
【0137】図24はこの発明の第6の実施例の変形例
を示す、液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光板
21,22の透過軸および3枚の位相差板23,24,
25の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図
である。
を示す、液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光板
21,22の透過軸および3枚の位相差板23,24,
25の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図
である。
【0138】この例は、表側偏光板21に隣接する第1
の位相差板23のリタデーションの値を610nm±2
0nm、中間の第2の位相差板24のリタデーションの
値を1800nm±20nm、液晶セル10に隣接する
第3の位相差板25のリタデーションの値を1800n
m±20nmとするとともに、図24のように、上記0
°の方向(液晶セル10の裏面側基板11の近傍におけ
る液晶分子配向方向11a)に対して、裏側偏光板22
の透過軸22aを液晶分子のツイスト方向と逆方向に1
37.5°±3°の方向、表側偏光板21の透過軸21
aを前記ツイスト方向と逆方向に132.5°±3°の
方向、前記第1の位相差板23の遅相軸23aを前記ツ
イスト方向と逆方向に57.5°±3°の方向、第2の
位相差板24の遅相軸24aを前記ツイスト方向と逆方
向に82.5°±3°の方向、第3の位相差板25の遅
相軸25aを前記ツイスト方向と逆方向に167.5°
±3°の方向にしたものであり、液晶セル10の両基板
11,12の近傍における液晶分子配向方向11a,1
2aは図13と同じである。
の位相差板23のリタデーションの値を610nm±2
0nm、中間の第2の位相差板24のリタデーションの
値を1800nm±20nm、液晶セル10に隣接する
第3の位相差板25のリタデーションの値を1800n
m±20nmとするとともに、図24のように、上記0
°の方向(液晶セル10の裏面側基板11の近傍におけ
る液晶分子配向方向11a)に対して、裏側偏光板22
の透過軸22aを液晶分子のツイスト方向と逆方向に1
37.5°±3°の方向、表側偏光板21の透過軸21
aを前記ツイスト方向と逆方向に132.5°±3°の
方向、前記第1の位相差板23の遅相軸23aを前記ツ
イスト方向と逆方向に57.5°±3°の方向、第2の
位相差板24の遅相軸24aを前記ツイスト方向と逆方
向に82.5°±3°の方向、第3の位相差板25の遅
相軸25aを前記ツイスト方向と逆方向に167.5°
±3°の方向にしたものであり、液晶セル10の両基板
11,12の近傍における液晶分子配向方向11a,1
2aは図13と同じである。
【0139】図25は上記変形例によるカラー液晶表示
装置の表示色の変化を示すa* −b* 色度図であり、こ
のカラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル10の電極
間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)→
緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
装置の表示色の変化を示すa* −b* 色度図であり、こ
のカラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル10の電極
間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)→
緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
【0140】また、この変形例のカラー液晶表示装置に
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
光の出射率は、 R(min) = 2.75% R(5V) =21.33% R(7V) =26.93% である。
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
光の出射率は、 R(min) = 2.75% R(5V) =21.33% R(7V) =26.93% である。
【0141】そして、このカラー液晶表示装置におけ
る、白を表示させるための印加電圧を5Vとしたときの
コントラストCR(5V)と、白を表示させるための印加電
圧を7VとしたときのコントラストCR(7V)は、 CR(5V)= 7.76 CR(7V)= 9.29 である。
る、白を表示させるための印加電圧を5Vとしたときの
コントラストCR(5V)と、白を表示させるための印加電
圧を7VとしたときのコントラストCR(7V)は、 CR(5V)= 7.76 CR(7V)= 9.29 である。
【0142】[第7の実施例]図26および図27はこ
の発明の第7の実施例を示している。なお、この実施例
のカラー液晶表示装置は、1枚の位相差板を備えた、図
5に示したものと同様な構成のものである。
の発明の第7の実施例を示している。なお、この実施例
のカラー液晶表示装置は、1枚の位相差板を備えた、図
5に示したものと同様な構成のものである。
【0143】すなわち、この実施例のカラー液晶表示装
置は、図5に示したように、液晶セル10と、この液晶
セル10をはさんでその表面側と裏面側とに配置された
表側偏光板21および裏側偏光板22と、前記裏側偏光
板22の裏面側に配置された反射板(無指向性反射板)
20と、前記表側偏光板21と液晶セル10との間に配
置された1枚の位相差板23とからなっている。
置は、図5に示したように、液晶セル10と、この液晶
セル10をはさんでその表面側と裏面側とに配置された
表側偏光板21および裏側偏光板22と、前記裏側偏光
板22の裏面側に配置された反射板(無指向性反射板)
20と、前記表側偏光板21と液晶セル10との間に配
置された1枚の位相差板23とからなっている。
【0144】そして、この実施例のカラー液晶表示装置
においては、上記液晶セル10のΔndの値と、上記位
相差板23のリタデーションの値と、表裏一対の偏光板
21,22の透過軸および前記位相差板23の遅相軸の
向きを、入射光が白色光であるときの出射光の色が、液
晶セル10の両基板11,12の電極13,14間に印
加する電圧に応じて、少なくとも赤、緑、青、黒、白に
変化するように設定している。
においては、上記液晶セル10のΔndの値と、上記位
相差板23のリタデーションの値と、表裏一対の偏光板
21,22の透過軸および前記位相差板23の遅相軸の
向きを、入射光が白色光であるときの出射光の色が、液
晶セル10の両基板11,12の電極13,14間に印
加する電圧に応じて、少なくとも赤、緑、青、黒、白に
変化するように設定している。
【0145】図26は、この実施例のカラー液晶表示装
置における液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光
板21,22の透過軸および位相差板23の遅相軸の向
きを液晶表示装置の表面側から見た図であり、この実施
例では、液晶セル10の液晶分子のツイスト角を60°
±3°、Δndの値を800nm〜1100nmに設定
し、前記位相差板23としてリタデーションの値が21
5nm±20nmのものを用いるとともに、表側および
裏側偏光板21,22をその透過軸21a,22aを次
のような向きにして配置し、位相差板23をその遅相軸
23aを次のような向きにして配置している。
置における液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光
板21,22の透過軸および位相差板23の遅相軸の向
きを液晶表示装置の表面側から見た図であり、この実施
例では、液晶セル10の液晶分子のツイスト角を60°
±3°、Δndの値を800nm〜1100nmに設定
し、前記位相差板23としてリタデーションの値が21
5nm±20nmのものを用いるとともに、表側および
裏側偏光板21,22をその透過軸21a,22aを次
のような向きにして配置し、位相差板23をその遅相軸
23aを次のような向きにして配置している。
【0146】すなわち、図26のように、液晶セル10
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに60°±5°の方向、他方の表面側基板12
の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横軸S
に対して左回りに60°±5°の方向にあり、液晶分子
は、そのツイスト方向を破線矢印で示したように、裏面
側基板11から表面側基板12に向かって右回りに60
°±10°のツイスト角でツイスト配向している。
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに60°±5°の方向、他方の表面側基板12
の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横軸S
に対して左回りに60°±5°の方向にあり、液晶分子
は、そのツイスト方向を破線矢印で示したように、裏面
側基板11から表面側基板12に向かって右回りに60
°±10°のツイスト角でツイスト配向している。
【0147】そして、液晶セル10の裏面側基板11の
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に144°±3°の方向にあり、液晶セル1
0の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過軸
21aは、前記ツイスト方向と逆方向に137°±3°
の方向にあり、さらに位相差板23の遅相軸23aは、
前記ツイスト方向と逆方向に60°±3°の方向にあ
る。
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に144°±3°の方向にあり、液晶セル1
0の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過軸
21aは、前記ツイスト方向と逆方向に137°±3°
の方向にあり、さらに位相差板23の遅相軸23aは、
前記ツイスト方向と逆方向に60°±3°の方向にあ
る。
【0148】この実施例のカラー液晶表示装置は、液晶
セル10の液晶層の複屈折作用および位相差板23の複
屈折作用と一対の偏光板21,22の偏光作用とを利用
して光を着色するもので、このカラー液晶表示装置の1
つの画素で表示できる色は、赤、緑、青の三原色の全て
と、ほぼ無彩色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表
示である白を含んでいる。
セル10の液晶層の複屈折作用および位相差板23の複
屈折作用と一対の偏光板21,22の偏光作用とを利用
して光を着色するもので、このカラー液晶表示装置の1
つの画素で表示できる色は、赤、緑、青の三原色の全て
と、ほぼ無彩色の暗表示である黒と、ほぼ無彩色の明表
示である白を含んでいる。
【0149】なお、このカラー液晶表示装置は、液晶セ
ル10の液晶分子のツイスト角を60°±10°とした
ものであるが、その光の着色原理は、1枚の位相差板2
3を備えている上述した第2および第3の実施例のカラ
ー液晶表示装置と同じであるから、その説明は省略す
る。
ル10の液晶分子のツイスト角を60°±10°とした
ものであるが、その光の着色原理は、1枚の位相差板2
3を備えている上述した第2および第3の実施例のカラ
ー液晶表示装置と同じであるから、その説明は省略す
る。
【0150】図27は上記カラー液晶表示装置の表示色
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図27のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図27のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
【0151】また、この実施例のカラー液晶表示装置に
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 2.92% R(5V) =24.21% R(7V) =29.85% である。
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 2.92% R(5V) =24.21% R(7V) =29.85% である。
【0152】そして、このカラー液晶表示装置における
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 8.29 CR(7V)=10.22 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 8.29 CR(7V)=10.22 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
【0153】したがって、このカラー液晶表示装置によ
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
【0154】[第8の実施例]図28および図29はこ
の発明の第8の実施例を示している。なお、この実施例
のカラー液晶表示装置は、2枚の位相差板を備えた、図
12に示したものと同様な構成のものである。
の発明の第8の実施例を示している。なお、この実施例
のカラー液晶表示装置は、2枚の位相差板を備えた、図
12に示したものと同様な構成のものである。
【0155】すなわち、この実施例のカラー液晶表示装
置は、図12に示したように、液晶セル10と、この液
晶セル10をはさんでその表面側と裏面側とに配置され
た表側偏光板21および裏側偏光板22と、前記裏側偏
光板22の裏面側に配置された反射板(無指向性反射
板)20と、前記表側偏光板21と液晶セル10との間
に互いに積層して配置された2枚の位相差板23,24
とからなっている。
置は、図12に示したように、液晶セル10と、この液
晶セル10をはさんでその表面側と裏面側とに配置され
た表側偏光板21および裏側偏光板22と、前記裏側偏
光板22の裏面側に配置された反射板(無指向性反射
板)20と、前記表側偏光板21と液晶セル10との間
に互いに積層して配置された2枚の位相差板23,24
とからなっている。
【0156】そして、この実施例のカラー液晶表示装置
においては、上記液晶セル10のΔndの値と、上記2
枚の位相差板23,24のそれぞれのリタデーションの
値と、表裏一対の偏光板21,22の透過軸および前記
位相差板23,24の遅相軸の向きを、入射光が白色光
であるときの出射光の色が、液晶セル10の両基板1
1,12の電極13,14間に印加する電圧に応じて、
少なくとも赤、緑、青、黒、白に変化するように設定し
ている。
においては、上記液晶セル10のΔndの値と、上記2
枚の位相差板23,24のそれぞれのリタデーションの
値と、表裏一対の偏光板21,22の透過軸および前記
位相差板23,24の遅相軸の向きを、入射光が白色光
であるときの出射光の色が、液晶セル10の両基板1
1,12の電極13,14間に印加する電圧に応じて、
少なくとも赤、緑、青、黒、白に変化するように設定し
ている。
【0157】図28は、この実施例のカラー液晶表示装
置における液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光
板21,22の透過軸および2枚の位相差板23,24
の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図であ
り、この実施例では、液晶セル10の液晶分子のツイス
ト角を60°±3°、この液晶セル10のΔndの値を
800nm〜1100nmに設定し、2枚の位相差板2
3,24のうち、表側偏光板21に隣接する第1の位相
差板23としてリタデーションの値が585nm±20
nmのものを用い、液晶セル10に隣接する第2の位相
差板24としてリタデーションの値が610nm±20
nmのものを用いるとともに、表側および裏側偏光板2
1,22をその透過軸21a,22aを次のような向き
にして配置し、各位相差板23,24をその遅相軸23
a,24aを次のような向きにして配置している。
置における液晶セル10の液晶分子の配向状態と各偏光
板21,22の透過軸および2枚の位相差板23,24
の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図であ
り、この実施例では、液晶セル10の液晶分子のツイス
ト角を60°±3°、この液晶セル10のΔndの値を
800nm〜1100nmに設定し、2枚の位相差板2
3,24のうち、表側偏光板21に隣接する第1の位相
差板23としてリタデーションの値が585nm±20
nmのものを用い、液晶セル10に隣接する第2の位相
差板24としてリタデーションの値が610nm±20
nmのものを用いるとともに、表側および裏側偏光板2
1,22をその透過軸21a,22aを次のような向き
にして配置し、各位相差板23,24をその遅相軸23
a,24aを次のような向きにして配置している。
【0158】すなわち、図28のように、液晶セル10
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに60°±5°の方向、他方の表面側基板12
の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横軸S
に対して左回りに60°±5°の方向にあり、液晶分子
は、そのツイスト方向を破線矢印で示したように、裏面
側基板11から表面側基板12に向かって右回りに60
°±10°のツイスト角でツイスト配向している。
の一方の基板、例えば裏面側基板11の近傍における液
晶分子配向方向11aは、液晶セル10の横軸Sに対し
て右回りに60°±5°の方向、他方の表面側基板12
の近傍における液晶分子配向方向12aは、前記横軸S
に対して左回りに60°±5°の方向にあり、液晶分子
は、そのツイスト方向を破線矢印で示したように、裏面
側基板11から表面側基板12に向かって右回りに60
°±10°のツイスト角でツイスト配向している。
【0159】そして、液晶セル10の裏面側基板11の
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に134°±3°の方向にあり、液晶セル1
0の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過軸
21aは、前記ツイスト方向と逆方向に153°±3°
の方向にある。さらに表側偏光板21に隣接する第1の
位相差板23の遅相軸23aは、前記ツイスト方向と逆
方向に16°±3°の方向にあり、液晶セル10に隣接
する第2の位相差板24の遅相軸24aは、前記ツイス
ト方向と逆方向に110°±3°の方向にある。
近傍における液晶分子配向方向11aを0°の方向とす
ると、液晶セル10の裏面側基板11に対向する裏側偏
光板22の透過軸22aは、前記液晶分子のツイスト方
向と逆方向に134°±3°の方向にあり、液晶セル1
0の表面側基板12に対向する表側偏光板21の透過軸
21aは、前記ツイスト方向と逆方向に153°±3°
の方向にある。さらに表側偏光板21に隣接する第1の
位相差板23の遅相軸23aは、前記ツイスト方向と逆
方向に16°±3°の方向にあり、液晶セル10に隣接
する第2の位相差板24の遅相軸24aは、前記ツイス
ト方向と逆方向に110°±3°の方向にある。
【0160】この実施例のカラー液晶表示装置は、液晶
セル10の液晶層の複屈折作用および2枚の位相差板2
3,24の複屈折作用と一対の偏光板21,22の偏光
作用とを利用して光を着色するもので、このカラー液晶
表示装置の1つの画素で表示できる色は、赤、緑、青の
三原色の全てと、ほぼ無彩色の暗表示である黒と、ほぼ
無彩色の明表示である白を含んでいる。
セル10の液晶層の複屈折作用および2枚の位相差板2
3,24の複屈折作用と一対の偏光板21,22の偏光
作用とを利用して光を着色するもので、このカラー液晶
表示装置の1つの画素で表示できる色は、赤、緑、青の
三原色の全てと、ほぼ無彩色の暗表示である黒と、ほぼ
無彩色の明表示である白を含んでいる。
【0161】なお、このカラー液晶表示装置は、液晶セ
ル10の液晶分子のツイスト角を60°±10°とした
ものであるが、その光の着色原理は、2枚の位相差板2
3,24を備えている上述した第4および第5の実施例
のカラー液晶表示装置と同じであるから、その説明は省
略する。
ル10の液晶分子のツイスト角を60°±10°とした
ものであるが、その光の着色原理は、2枚の位相差板2
3,24を備えている上述した第4および第5の実施例
のカラー液晶表示装置と同じであるから、その説明は省
略する。
【0162】図29は上記カラー液晶表示装置の表示色
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図29のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
の変化を示すa* −b* 色度図である。この図29のよ
うに、上記カラー液晶表示装置の表示色は、液晶セル1
0の電極13,14間に電圧と印加していない初期状態
ではパープル(P)に近い色であり、液晶セル10の電
極間印加電圧を高くしてゆくのにともなって、赤(R)
→緑(G)→青(B)→黒→白の順に変化する。これら
赤、緑、青と、黒および白の表示色は、いずれも、色純
度が高い鮮明な色である。
【0163】また、この実施例のカラー液晶表示装置に
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 2.97% R(5V) =21.77% R(7V) =24.60% である。
おける液晶セル10への印加電圧に対する光の出射率と
表示色の変化は、図3に示した第1の実施例のカラー液
晶表示装置の出射率と表示色の変化とほぼ同じであり、
黒の表示状態における出射率をR(min) とし、白の表示
状態における出射率を、印加電圧が5VのときでR(5
V)、印加電圧が7VのときでR(7V)とすると、このカラ
ー液晶表示装置の出射率は、 R(min) = 2.97% R(5V) =21.77% R(7V) =24.60% である。
【0164】そして、このカラー液晶表示装置における
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 7.33 CR(7V)= 8.28 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
黒と白の表示のコントラストCRは、白を表示させるた
めの印加電圧を5VとしたときのコントラストをCR(5
V)、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたときの
コントラストをCR(7V)とすると、 CR(5V)= 7.33 CR(7V)= 8.28 であり、白を表示させるための印加電圧を7Vとしたと
きはもちろん、白を表示させるための印加電圧を5Vと
したときでも、充分に高いコントラストが得られる。
【0165】したがって、このカラー液晶表示装置によ
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
れば、カラーフィルタを用いずに光を着色するととも
に、同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラス
トを高くするとともに、表示の基本である白と黒および
赤、緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊か
な多色カラー表示を実現することができる。
【0166】[他の実施例]なお、この発明は、上述し
た各実施例に限られるものではなく、例えば位相差板を
用いないもの、つまり、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を備えたものにおいて
は、前記液晶セルの液晶の分子が、前記液晶セルの一方
の基板側から他方の基板側に向かって75°±10°の
ツイスト角で所定の方向にツイスト配向しているととも
に、前記液晶セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚
dとの積Δndの値と、前記一対の偏光板の透過軸の向
きが、入射光が白色光であるときの出射光の色が、前記
液晶セルの両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少
なくとも赤、緑、青、黒、白に変化するように設定され
ていればよい。
た各実施例に限られるものではなく、例えば位相差板を
用いないもの、つまり、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を備えたものにおいて
は、前記液晶セルの液晶の分子が、前記液晶セルの一方
の基板側から他方の基板側に向かって75°±10°の
ツイスト角で所定の方向にツイスト配向しているととも
に、前記液晶セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚
dとの積Δndの値と、前記一対の偏光板の透過軸の向
きが、入射光が白色光であるときの出射光の色が、前記
液晶セルの両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少
なくとも赤、緑、青、黒、白に変化するように設定され
ていればよい。
【0167】また、この液晶セルをはさんで配置された
一対の偏光板と、そのいずれか一方の偏光板と前記液晶
セルとの間に配置された少なくとも1枚の位相差板とを
備えたものにおいては、前記液晶セルの液晶の分子が、
前記液晶セルの一方の基板側から他方の基板側に向かっ
て75°±10°または60°±10°のツイスト角で
所定の方向にツイスト配向しているとともに、前記液晶
セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚dとの積Δn
dの値と、前記位相差板のリタデーションの値と、前記
一対の偏光板の透過軸および前記位相差板の遅相軸の向
きが、入射光が白色光であるときの出射光の色が、前記
液晶セルの両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少
なくとも赤、緑、青、黒、白に変化するように設定され
ていればよい。
一対の偏光板と、そのいずれか一方の偏光板と前記液晶
セルとの間に配置された少なくとも1枚の位相差板とを
備えたものにおいては、前記液晶セルの液晶の分子が、
前記液晶セルの一方の基板側から他方の基板側に向かっ
て75°±10°または60°±10°のツイスト角で
所定の方向にツイスト配向しているとともに、前記液晶
セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚dとの積Δn
dの値と、前記位相差板のリタデーションの値と、前記
一対の偏光板の透過軸および前記位相差板の遅相軸の向
きが、入射光が白色光であるときの出射光の色が、前記
液晶セルの両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少
なくとも赤、緑、青、黒、白に変化するように設定され
ていればよい。
【0168】さらに、上記各実施例のうち、位相差板を
備えた第2〜第8の実施例では、前記位相差板23,2
4,25を、光入射面と表示面(表示の観察面)とを兼
ねる表側の偏光板21と液晶セル10との間に配置して
いるが、この位相差板23,24,25は、反対側の偏
光板(裏側偏光板)22と液晶セル10との間に配置し
てもよい。
備えた第2〜第8の実施例では、前記位相差板23,2
4,25を、光入射面と表示面(表示の観察面)とを兼
ねる表側の偏光板21と液晶セル10との間に配置して
いるが、この位相差板23,24,25は、反対側の偏
光板(裏側偏光板)22と液晶セル10との間に配置し
てもよい。
【0169】また、上記各実施例のカラー液晶表示装置
はいずれも、その裏面側に反射板20を配置した反射型
のものであるが、この発明は、反射板を備えず、バック
ライトからの光を利用して表示する透過型のカラー液晶
表示装置にも適用できる。
はいずれも、その裏面側に反射板20を配置した反射型
のものであるが、この発明は、反射板を備えず、バック
ライトからの光を利用して表示する透過型のカラー液晶
表示装置にも適用できる。
【0170】この透過型のカラー液晶表示装置において
位相差板を備える場合、この位相差板は、光出射面(表
示面)側の偏光板と液晶セルとの間に配置するのが望ま
しいが、光入射面側の偏光板と液晶セルとの間に配置し
てもかまわない。
位相差板を備える場合、この位相差板は、光出射面(表
示面)側の偏光板と液晶セルとの間に配置するのが望ま
しいが、光入射面側の偏光板と液晶セルとの間に配置し
てもかまわない。
【0171】さらに、上記各実施例では、液晶セル10
としてアクティブマトリックス型のものを用いたが、こ
の液晶セル10は、単純マトリックス型のものであって
もよいし、またセグメント型のものであってもよい。
としてアクティブマトリックス型のものを用いたが、こ
の液晶セル10は、単純マトリックス型のものであって
もよいし、またセグメント型のものであってもよい。
【0172】
【発明の効果】この発明のカラー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するとともに、
同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラストを
高くするとともに、表示の基本である白と黒および赤、
緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊かな多
色カラー表示を実現することができる。
ば、カラーフィルタを用いずに光を着色するとともに、
同じ画素で複数の色を表示し、しかも、コントラストを
高くするとともに、表示の基本である白と黒および赤、
緑、青の三原色を表示して、鮮明でかつ色彩の豊かな多
色カラー表示を実現することができる。
【図1】この発明の第1の実施例を示すカラー液晶表示
装置の断面図。
装置の断面図。
【図2】同じく液晶セルの液晶分子の配向状態と各偏光
板の透過軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
板の透過軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
【図3】第1の実施例における液晶セルへの印加電圧に
対する光の出射率と表示色の変化を示す図。
対する光の出射率と表示色の変化を示す図。
【図4】第1の実施例における表示色の変化を示すa*
−b* 色度図。
−b* 色度図。
【図5】この発明の第2の実施例を示すカラー液晶表示
装置の断面図。
装置の断面図。
【図6】同じく液晶セルの液晶分子の配向状態と各偏光
板の透過軸および位相差板の遅相軸の向きを液晶表示装
置の表面側から見た図。
板の透過軸および位相差板の遅相軸の向きを液晶表示装
置の表面側から見た図。
【図7】第2の実施例における表示色の変化を示すa*
−b* 色度図。
−b* 色度図。
【図8】第2の実施例の変形例を示す液晶セルの液晶分
子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の遅相
軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の遅相
軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
【図9】同変形例における表示色の変化を示すa* −b
* 色度図。
* 色度図。
【図10】この発明の第3の実施例を示す液晶セルの液
晶分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の
遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
晶分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の
遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
【図11】第3の実施例における表示色の変化を示すa
* −b* 色度図。
* −b* 色度図。
【図12】この発明の第4の実施例を示すカラー液晶表
示装置の断面図。
示装置の断面図。
【図13】同じく液晶セルの液晶分子の配向状態と各偏
光板の透過軸および位相差板の遅相軸の向きを液晶表示
装置の表面側から見た図。
光板の透過軸および位相差板の遅相軸の向きを液晶表示
装置の表面側から見た図。
【図14】第4の実施例における表示色の変化を示すa
* −b* 色度図。
* −b* 色度図。
【図15】第4の実施例の変形例を示す液晶セルの液晶
分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の遅
相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の遅
相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
【図16】同変形例における表示色の変化を示すa* −
b* 色度図。
b* 色度図。
【図17】第4の実施例との比較のために試作した比較
装置の液晶セルの液晶分子の配向状態と各偏光板の透過
軸および位相差板の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面
側から見た図。
装置の液晶セルの液晶分子の配向状態と各偏光板の透過
軸および位相差板の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面
側から見た図。
【図18】同比較装置の表示色の変化を示すa* −b*
色度図。
色度図。
【図19】この発明の第5の実施例を示す液晶セルの液
晶分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の
遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
晶分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の
遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
【図20】第5の実施例における表示色の変化を示すa
* −b* 色度図。
* −b* 色度図。
【図21】この発明の第6の実施例を示すカラー液晶表
示装置の断面図。
示装置の断面図。
【図22】同じく液晶セルの液晶分子の配向状態と各偏
光板の透過軸および位相差板の遅相軸の向きを液晶表示
装置の表面側から見た図。
光板の透過軸および位相差板の遅相軸の向きを液晶表示
装置の表面側から見た図。
【図23】第6の実施例における表示色の変化を示すa
* −b* 色度図。
* −b* 色度図。
【図24】第6の実施例の変形例を示す液晶セルの液晶
分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の遅
相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の遅
相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
【図25】同変形例における表示色の変化を示すa* −
b* 色度図。
b* 色度図。
【図26】この発明の第7の実施例を示す液晶セルの液
晶分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の
遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
晶分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の
遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
【図27】第7の実施例における表示色の変化を示すa
* −b* 色度図。
* −b* 色度図。
【図28】この発明の第8の実施例を示す液晶セルの液
晶分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の
遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
晶分子の配向状態と各偏光板の透過軸および位相差板の
遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見た図。
【図29】第8の実施例における表示色の変化を示すa
* −b* 色度図。
* −b* 色度図。
10…液晶セル 11a…裏面側基板の近傍における液晶分子配向方向 12a…表面側基板の近傍における液晶分子配向方向 20…反射板 21,22…偏光板 21a,22a…透過軸 23,24,25…位相差板 23a,24a,25a…遅相軸
Claims (16)
- 【請求項1】電極を形成した一対の基板間に液晶を挟持
した液晶セルと、この液晶セルをはさんで配置された一
対の偏光板とを備え、 前記液晶セルの液晶の分子が、前記液晶セルの一方の基
板側から他方の基板側に向かって75°±10°のツイ
スト角で所定の方向にツイスト配向しているとともに、 前記液晶セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚dと
の積Δndの値と、前記一対の偏光板の透過軸の向き
が、 入射光が白色光であるときの出射光の色が、前記液晶セ
ルの両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少なくと
も赤、緑、青、黒、白に変化す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装置。 - 【請求項2】液晶セルのΔndの値は800nm〜11
00nmであり、 かつ、前記液晶セルの一方の基板の近傍における液晶分
子の配向方向を0°の方向としたとき、 液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が、液
晶分子のツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の方
向、 液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が、前
記ツイスト方向と逆方向に47.5°±3°の方向にあ
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。 - 【請求項3】電極を形成した一対の基板間に液晶を挟持
した液晶セルと、この液晶セルをはさんで配置された一
対の偏光板と、そのいずれか一方の偏光板と前記液晶セ
ルとの間に配置された少なくとも1枚の位相差板とを備
え、 前記液晶セルの液晶の分子が、前記液晶セルの一方の基
板側から他方の基板側に向かって75°±10°のツイ
スト角で所定の方向にツイスト配向しているとともに、 前記液晶セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚dと
の積Δndの値と、前記位相差板のリタデーションの値
と、前記一対の偏光板の透過軸および前記位相差板の遅
相軸の向きが、 入射光が白色光であるときの出射光の色が、前記液晶セ
ルの両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少なくと
も赤、緑、青、黒、白に変化す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装置。 - 【請求項4】位相差板の数は1枚であり、液晶セルのΔ
ndの値が800nm〜1100nm、前記位相差板の
リタデーションの値が60nm±20nmであることを
特徴とする請求項3に記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項5】位相差板は、液晶セルの他方の基板に対向
する偏光板と前記液晶セルとの間に配置されており、 かつ、前記液晶セルの一方の基板の近傍における液晶分
子の配向方向を0°の方向としたとき、 液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が、液
晶分子のツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の方
向、 液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が、前
記ツイスト方向と逆方向に51.5°±3°〜60.5
°±3°の方向、 前記位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆方向に
42.5°±3°〜52.5°±3°の方向にあること
を特徴とする請求項4に記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項6】位相差板は、液晶セルの他方の基板に対向
する偏光板と前記液晶セルとの間に配置されており、 かつ、前記液晶セルの一方の基板の近傍における液晶分
子の配向方向を0°の方向としたとき、 液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が、液
晶分子のツイスト方向と逆方向に47.5°±3°の方
向、 液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が、前
記ツイスト方向と逆方向に36.5°±3°の方向、 前記位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆方向に
138.5°±3°の方向に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。 - 【請求項7】位相差板の数は2枚であってこれら位相差
板が互いに積層して配置されており、液晶セルのΔnd
の値が800nm〜1100nm、2枚の位相差板のう
ちの第1の位相差板のリタデーションの値が570nm
±20nm〜585nm±20nm、第2の位相差板の
リタデーションの値が610nm±20nm〜630n
m±20nmであることを特徴とする請求項3に記載の
カラー液晶表示装置。 - 【請求項8】2枚の位相差板は、液晶セルの他方の基板
に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に、第1の位相
差板を前記偏光板に隣接させ、第2の位相差板を前記液
晶セルに隣接させて配置されており、 かつ、前記液晶セルの一方の基板の近傍における液晶分
子の配向方向を0°の方向としたとき、 液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が、液
晶分子のツイスト方向と逆方向に142.5°±3°の
方向、 液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が、前
記ツイスト方向と逆方向に142.5°±3°〜14
8.5°±3°の方向、 前記第1の位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆
方向に72.5°±3°〜74.5°±3°の方向、 前記第2の位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆
方向に168.5°±3°〜172.5°±3°の方向
にあることを特徴とする請求項7に記載のカラー液晶表
示装置。 - 【請求項9】2枚の位相差板は、液晶セルの他方の基板
に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に、第1の位相
差板を前記偏光板に隣接させ、第2の位相差板を前記液
晶セルに隣接させて配置されており、 かつ、前記液晶セルの一方の基板の近傍における液晶分
子の配向方向を0°の方向としたとき、 液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が、液
晶分子のツイスト方向と逆方向に52.5°±3°の方
向、 液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が、前
記ツイスト方向と逆方向に49.5°±3°の方向、 前記第1の位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆
方向に58.5°±3°の方向、 前記第2の位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆
方向に142.5°±3°の方向にあることを特徴とす
る請求項7に記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項10】位相差板の数は3枚であってこれら位相
差板が互いに積層して配置されており、液晶セルのΔn
dの値が800nm〜1100nm、3枚の位相差板の
うちの第1の位相差板のリタデーションの値が430n
m±20nm〜610nm±20nm、第2の位相差板
のリタデーションの値が1500±20nm〜1800
±20nm、第3の位相差板のリタデーションの値が1
500nm±20nm〜1800nm±20nmである
ことを特徴とする請求項3に記載のカラー液晶表示装
置。 - 【請求項11】3枚の位相差板は、液晶セルの他方の基
板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に、第1の位
相差板を前記偏光板に隣接させ、第3の位相差板を前記
液晶セルに隣接させるとともに、これら第1および第3
の位相差板の間に第2の位相差板を介在させて配置され
ており、 かつ、前記液晶セルの一方の基板の近傍における液晶分
子の配向方向を0°の方向としたとき、 液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が、液
晶分子のツイスト方向と逆方向に134.5°±3°〜
137.5°±3°の方向、 液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が、前
記ツイスト方向と逆方向に132.5°±3°〜14
2.5°±3°の方向、 前記第1の位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆
方向に28.5°±3°〜57.5°±3°の方向、 前記第2の位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆
方向に57.5°±3°〜82.5°±3°の方向、 前記第3の位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆
方向に153.5°±3°〜167.5°±3°の方向
にあることを特徴とする請求項10に記載のカラー液晶
表示装置。 - 【請求項12】電極を形成した一対の基板間に液晶を挟
持した液晶セルと、この液晶セルをはさんで配置された
一対の偏光板と、そのいずれか一方の偏光板と前記液晶
セルとの間に配置された少なくとも1枚の位相差板とを
備え、 前記液晶セルの液晶の分子が、前記液晶セルの一方の基
板側から他方の基板側に向かって60°±10°のツイ
スト角で所定の方向にツイスト配向しているとともに、 前記液晶セルの液晶の屈折率異方性Δnと液晶層厚dと
の積Δndの値と、前記位相差板のリタデーションの値
と、前記一対の偏光板の透過軸および前記位相差板の遅
相軸の向きが、 入射光が白色光であるときの出射光の色が、前記液晶セ
ルの両基板の電極間に印加する電圧に応じて、少なくと
も赤、緑、青、黒、白に変化す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装置。 - 【請求項13】位相差板の数は1枚であり、液晶セルの
Δndの値が800nm〜1100nm、位相差板のリ
タデーションの値が215nm±20nmであることを
特徴とする請求項12に記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項14】位相差板は、液晶セルの他方の基板に対
向する偏光板と前記液晶セルとの間に配置されており、 かつ、前記液晶セルの一方の基板の近傍における液晶分
子の配向方向を0°の方向としたとき、 液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が、液
晶分子のツイスト方向と逆方向に144°±3°の方
向、 液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が、前
記ツイスト方向と逆方向に137°±3°の方向、 前記位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆方向に
60°±3°の方向にあることを特徴とする請求項13
に記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項15】位相差板の数は2枚であってこれら位相
差板が互いに積層して配置されており、液晶セルのΔn
dの値が800nm〜1100nm、2枚の位相差板の
うちの第1の位相差板のリタデーションの値が586n
m±20nm、第2の位相差板のリタデーションの値が
610nm±20nmであることを特徴とする請求項1
4に記載のカラー液晶表示装置。 - 【請求項16】2枚の位相差板は、液晶セルの他方の基
板に対向する偏光板と前記液晶セルとの間に、第1の位
相差板を前記偏光板に隣接させ、第2の位相差板を前記
液晶セルに隣接させて配置されており、 かつ、前記液晶セルの一方の基板の近傍における液晶分
子の配向方向を0°の方向としたとき、 液晶セルの一方の基板に対向する偏光板の透過軸が、液
晶分子のツイスト方向と逆方向に134°±3°の方
向、 液晶セルの他方の基板に対向する偏光板の透過軸が、前
記ツイスト方向と逆方向に153°±3°の方向、 前記第1の位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆
方向に16°±3°の方向、 前記第2の位相差板の遅相軸が、前記ツイスト方向と逆
方向に110°±3°の方向にあることを特徴とする請
求項14に記載のカラー液晶表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7229001A JPH0973105A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | カラー液晶表示装置 |
US08/709,210 US6014195A (en) | 1995-09-01 | 1996-08-29 | LCD device with polarizers having polarizing and transmittance characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7229001A JPH0973105A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | カラー液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0973105A true JPH0973105A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=16885211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7229001A Pending JPH0973105A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-06 | カラー液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0973105A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998057220A1 (fr) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Seiko Epson Corporation | Systeme d'affichage, et dispositifs electroniques et separateurs de polarisation realises au moyen dudit systeme |
EP1127335A1 (en) * | 1998-10-07 | 2001-08-29 | Microsoft Corporation | Gray scale and color display methods and apparatus |
-
1995
- 1995-09-06 JP JP7229001A patent/JPH0973105A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998057220A1 (fr) * | 1997-06-13 | 1998-12-17 | Seiko Epson Corporation | Systeme d'affichage, et dispositifs electroniques et separateurs de polarisation realises au moyen dudit systeme |
US6141068A (en) * | 1997-06-13 | 2000-10-31 | Seiko Epson Corporation | Display devices, electronic apparatus using the same, and polarized light separator |
EP1127335A1 (en) * | 1998-10-07 | 2001-08-29 | Microsoft Corporation | Gray scale and color display methods and apparatus |
EP1127335A4 (en) * | 1998-10-07 | 2002-11-13 | Microsoft Corp | DISPLAY OF GRAY AND COLORS, METHOD AND DEVICE |
US6577291B2 (en) | 1998-10-07 | 2003-06-10 | Microsoft Corporation | Gray scale and color display methods and apparatus |
EP1666956A3 (en) * | 1998-10-07 | 2008-11-05 | Microsoft Corporation | Gray scale and color display methods and apparatus |
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