JPH0973105A - カラー液晶表示装置 - Google Patents

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。

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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

［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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図９】同変形例における表示色の変化を示すａ^* −ｂ
^* 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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図１６】同変形例における表示色の変化を示すａ^* −
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。

【図１８】同比較装置の表示色の変化を示すａ^* −ｂ^*
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図２５】同変形例における表示色の変化を示すａ^* −
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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。
13. 【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。
14. 【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。
15. 【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。
16. 【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。