JPH1172784A - Color liquid crystal display device - Google Patents

Color liquid crystal display device

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JPH1172784A
JPH1172784A JP10159141A JP15914198A JPH1172784A JP H1172784 A JPH1172784 A JP H1172784A JP 10159141 A JP10159141 A JP 10159141A JP 15914198 A JP15914198 A JP 15914198A JP H1172784 A JPH1172784 A JP H1172784A
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crystal element
plate
color
display device
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Yasushi Kaneko
金子  靖
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive reflection type color liquid crystal display device making a background color black and a deep color and capable of a bright and high chroma negative type color display. SOLUTION: A pair of polarizing plates 8, 9 are arranged on both sides of a liquid crystal element 22 constituted so as to hold a nematic liquid crystal 7 between a pair of substrates 1, 4 respectively having electrodes, and a twisted phase difference plate 10 is arranged between its one side polarizing plate 9 and the liquid crystal element 22. Then, an angle between absorption axes of a pair of polarizing plates 8, 9 is made within the range of 60 deg.-120 deg., and the Δnd value of the liquid crystal element 22 shown by a product between the difference Δn of the birefringence of the nematic liquid crystal 7 and a gap (d) between a pair of substrates 1, 4 is made within the range of 1500 nm-1800 nm, and the Δnd value of the twisted phase difference plate 10 shown by the product between the difference Δn of the birefringence of the twisted phase difference plate 10 and the thickness (d) is made within the range nearly equal to the Δnd value of the liquid crystal element 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はカラー液晶表示装
置に関し、特にカラーフィルタを用いずに、液晶素子の
複屈折性を利用してカラー表示を行うカラー液晶表示装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device, and more particularly to a color liquid crystal display device which performs color display by utilizing the birefringence of a liquid crystal element without using a color filter.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラー液晶表示装置としては、カラーフ
ィルタを内在した液晶表示装置と、カラーフィルタを用
いず液晶の複屈折性を利用してカラー表示を行う液晶表
示装置の2種類がある。カラーフィルタを内在した液晶
表示装置では、R,G,Bの3ドットで1画素を構成す
るので、透過光量が約1/3に減少し、通常は小型蛍光
灯がバックライトとして必要なため、反射型カラー液晶
表示装置には適さない。
2. Description of the Related Art There are two types of color liquid crystal display devices: a liquid crystal display device having a built-in color filter, and a liquid crystal display device that performs color display by using the birefringence of liquid crystal without using a color filter. In a liquid crystal display device having a built-in color filter, since one pixel is composed of three dots of R, G, and B, the amount of transmitted light is reduced to about 1/3, and a small fluorescent lamp is usually required as a backlight. It is not suitable for reflective color liquid crystal display devices.

【0003】一方、液晶の複屈折性を利用してカラー表
示を行う液晶表示装置は、液晶素子に印加する電圧を変
えることによって、1画素のみでカラー表示を行うこと
ができるので、反射型カラー液晶表示装置に適してい
る。
On the other hand, a liquid crystal display device that performs color display utilizing the birefringence of liquid crystal can perform color display with only one pixel by changing the voltage applied to the liquid crystal element. Suitable for liquid crystal display devices.

【0004】液晶の複屈折性を利用したカラー表示装置
としては、次のようなものが知られている。 (1)液晶素子と一対の偏光板だけで構成したカラー液晶
表示装置、(2)液晶素子と位相差板と一対の偏光板で構
成したカラー液晶表示装置、(3)液晶素子とねじれ位相
差板と一対の偏光板で構成したカラー液晶表示装置、
The following are known as color display devices utilizing the birefringence of liquid crystal. (1) a color liquid crystal display device composed of only a liquid crystal element and a pair of polarizing plates; (2) a color liquid crystal display device composed of a liquid crystal element, a retardation plate and a pair of polarizing plates; Color liquid crystal display device composed of a plate and a pair of polarizing plates,

【0005】また、カラー液晶表示装置に用いる液晶素
子としては、ツイスト角が0度のホモジニアス液晶素
子、ツイスト角が90度程度のTN(ツイステッドネマ
チック)液晶素子、ツイスト角が180度〜270度の
STN(スーパーツイステッドネマチック)液晶素子な
どが開発されている。
As a liquid crystal element used in a color liquid crystal display device, a homogeneous liquid crystal element having a twist angle of 0 degree, a TN (twisted nematic) liquid crystal element having a twist angle of about 90 degrees, and a liquid crystal element having a twist angle of 180 degrees to 270 degrees are used. STN (super twisted nematic) liquid crystal elements and the like have been developed.

【0006】ねじれ位相差板を用い、液晶素子としてS
TN液晶素子を採用したカラー液晶表示装置の従来例を
図16乃至図18を用いて説明する。図18はそのカラ
ー液晶表示装置の模式的な断面図、図16は図18を上
偏光板9側から見たときの下偏光板の吸収軸と液晶素子
の液晶分子配向方向の関係を示す平面図、図17は同じ
く上偏光板の吸収軸とねじれ位相差板の分子配向方向の
関係を示す平面図である。このようなカラー液晶表示装
置は、例えば特開平7−5457号公報に開示されてい
る。
[0006] A twisted phase difference plate is used, and S is used as a liquid crystal element.
A conventional example of a color liquid crystal display device using a TN liquid crystal element will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the color liquid crystal display device. FIG. 16 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the lower polarizer and the liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element when FIG. 18 is viewed from the upper polarizer 9 side. FIG. 17 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the upper polarizing plate and the molecular orientation direction of the torsional retardation plate. Such a color liquid crystal display device is disclosed in, for example, JP-A-7-5457.

【0007】このカラー液晶表示装置は図18に示すよ
うに、ITO(酸化インジウム錫)からなる第1の電極
2と配向膜3を形成した第1の基板1と、ITOからな
る第2の電極5と配向膜6を形成した第2の基板4とか
らなる一対の基板の間に、ツイスト配向しているネマチ
ック液晶7を挟持し、液晶素子20を構成している。さ
らに、この液晶素子20を挾んで下偏光板8と上偏光板
9とからなる一対の偏光板を配置し、液晶素子20と上
偏光板9との間にねじれ位相差板10を配置し、下偏光
板8の外側に反射板11を配置している。
As shown in FIG. 18, this color liquid crystal display device has a first electrode 2 made of ITO (indium tin oxide), a first substrate 1 on which an alignment film 3 is formed, and a second electrode made of ITO. A liquid crystal element 20 is formed by sandwiching a twist-aligned nematic liquid crystal 7 between a pair of substrates including a substrate 5 and a second substrate 4 on which an alignment film 6 is formed. Further, a pair of polarizing plates composed of a lower polarizing plate 8 and an upper polarizing plate 9 are arranged with the liquid crystal element 20 interposed therebetween, and a twisted phase difference plate 10 is arranged between the liquid crystal element 20 and the upper polarizing plate 9. The reflection plate 11 is arranged outside the lower polarizing plate 8.

【0008】一対の偏光板8,9の吸収軸(あるいは透
過軸)は平行に配置されている。ここで、液晶素子20
のツイスト角は250゜であり、図16に矢印付きの破
線で示す下偏光板8の吸収軸8aは、第1の基板1の液
晶の配向方向である下液晶分子配向方向7aと45゜の
角度をなし、図17に矢印付きの実線で示す上偏光板9
の吸収軸9aは、ねじれ位相差板10の上分子の配向方
向10bと45゜の角度をなすように配置されている。
The absorption axes (or transmission axes) of the pair of polarizing plates 8 and 9 are arranged in parallel. Here, the liquid crystal element 20
Is 250 °, and the absorption axis 8a of the lower polarizer 8 shown by a broken line with an arrow in FIG. 16 is aligned with the lower liquid crystal molecule orientation direction 7a, which is the orientation direction of the liquid crystal of the first substrate 1, by 45 °. The upper polarizer 9 forms an angle and is indicated by a solid line with an arrow in FIG.
Is arranged so as to form an angle of 45 ° with the orientation direction 10b of the upper molecule of the torsional retardation plate 10.

【0009】なお、図16における7bは、第2の基板
4の液晶の配向方向である上液晶分子配向方向を示し、
図17における10aは、ねじれ位相差板10の下分子
の配向方向を示す。
Note that 7b in FIG. 16 indicates the orientation direction of the upper liquid crystal molecules, which is the orientation direction of the liquid crystal of the second substrate 4,
In FIG. 17, 10a indicates the orientation direction of the lower molecule of the torsional retardation plate 10.

【0010】そして、ネマチック液晶7の複屈折の差Δ
nと、第1の基板1と第2の基板2の間隔であるセルギ
ャップdとの積で表す液晶素子20のΔnd値は843
nmである。また、ねじれ位相差板10のツイスト角は
液晶素子20のツイスト角と逆回りの250゜であり、
ねじれ位相差板10の複屈折の差Δnと厚さdとの積で
表すねじれ位相差板のΔnd値も843nmである。
The difference Δ in birefringence of the nematic liquid crystal 7 is
Δnd value of the liquid crystal element 20 represented by a product of n and a cell gap d which is an interval between the first substrate 1 and the second substrate 2 is 843.
nm. The twist angle of the torsional retardation plate 10 is 250 °, which is opposite to the twist angle of the liquid crystal element 20.
The Δnd value of the torsional retardation plate expressed by the product of the birefringence difference Δn of the torsional retardation plate 10 and the thickness d is also 843 nm.

【0011】図17に示すように、上偏光板9の吸収軸
9aとねじれ位相差板10の上分子配向方向10bが4
5゜に配置されているので、上偏光板9から入射した直
線偏光は、ねじれ位相差板10を通過すると楕円偏光状
態となる。しかし、液晶素子20の上液晶分子配向方向
7bとねじれ位相差板の下分子配向方向10aは90゜
ずれているので、液晶素子20とねじれ位相差板10で
発生した楕円偏光を完全に元に戻し、直線偏光に戻って
下偏光板8へ到達する。そして、下偏光板8の吸収軸8
aは上偏光板9の吸収軸9aと平行なので、白表示とな
る。
As shown in FIG. 17, the absorption axis 9a of the upper polarizer 9 and the upper molecular orientation direction 10b of the torsion retarder 10 are 4
Since they are arranged at 5 °, the linearly polarized light incident from the upper polarizing plate 9 becomes elliptically polarized when passing through the torsional retardation plate 10. However, since the upper liquid crystal molecular orientation direction 7b of the liquid crystal element 20 and the lower molecular orientation direction 10a of the twisted phase difference plate are shifted by 90 °, the elliptically polarized light generated by the liquid crystal element 20 and the twisted phase difference plate 10 is completely used. It returns to linearly polarized light and reaches the lower polarizing plate 8. Then, the absorption axis 8 of the lower polarizing plate 8
Since a is parallel to the absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9, white display is obtained.

【0012】第1の電極2と第2の電極5の間に電圧を
印加すると、液晶分子7が立ち上がり、液晶素子20の
見かけのΔnd値が減少する。従って、ねじれ位相差板
10で発生した楕円偏光状態を液晶素子20で完全に打
ち消すことができず、楕円偏光状態のままで下偏光板8
に到達する。そのため、特定の波長の光が透過し、複数
の色が発生する。
When a voltage is applied between the first electrode 2 and the second electrode 5, the liquid crystal molecules 7 rise and the apparent Δnd value of the liquid crystal element 20 decreases. Therefore, the elliptically polarized light state generated by the twisted phase difference plate 10 cannot be completely canceled by the liquid crystal element 20, and the lower polarizing plate 8 remains in the elliptically polarized light state.
To reach. Therefore, light of a specific wavelength is transmitted, and a plurality of colors are generated.

【0013】下偏光板8を透過した光は、反射板11で
反射され、再度、下偏光板8と液晶素子20とねじれ位
相差板10と上偏光板9を透過して、上方へ射出する。
したがって、反射型カラー表示となる。つまり、電圧無
印加状態では白であるが、印加電圧を大きくしていく
と、黄色、紫、赤等の表示が可能になる。
The light transmitted through the lower polarizing plate 8 is reflected by the reflecting plate 11, passes through the lower polarizing plate 8, the liquid crystal element 20, the twisted phase difference plate 10, and the upper polarizing plate 9 again and exits upward. .
Therefore, a reflection type color display is obtained. In other words, the display is white when no voltage is applied, but as the applied voltage is increased, it becomes possible to display yellow, purple, red and the like.

【0014】次に、位相差板を用い、液晶素子としてS
TN液晶素子を採用したカラー液晶表示装置の従来例を
図19乃至図21を用いて説明する。図21はそのカラ
ー液晶表示装置の模式的な断面図、図19は図21を上
偏光板9側から見たときの下偏光板の吸収軸と液晶素子
の液晶分子配向方向の関係を示す平面図、図20は同じ
く上偏光板の吸収軸と各位相差板の遅相軸の関係を示す
平面図である。このようなカラー液晶表示装置は、例え
ば特開平8−15691号公報に開示されている。
Next, a phase difference plate is used, and S is used as a liquid crystal element.
A conventional example of a color liquid crystal display device employing a TN liquid crystal element will be described with reference to FIGS. FIG. 21 is a schematic cross-sectional view of the color liquid crystal display device, and FIG. 19 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the lower polarizer and the liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element when FIG. 21 is viewed from the upper polarizer 9 side. FIG. 20 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the upper polarizing plate and the slow axis of each retardation plate. Such a color liquid crystal display device is disclosed in, for example, JP-A-8-15691.

【0015】このカラー液晶表示装置は、図21に示す
ように液晶素子21(図18の液晶素子20とツイスト
角は同じだがセルギャップが異なる)と、それを挾んで
配置された下偏光板8と上偏光板9とからなる一対の偏
光板と、液晶素子21と上偏光板9との間に配置され
た、第1の位相差板15および第2の位相差板16と、
下偏光板8の外側に配置された反射板11とによって構
成されている。
In this color liquid crystal display device, as shown in FIG. 21, a liquid crystal element 21 (having the same twist angle as that of the liquid crystal element 20 in FIG. 18 but a different cell gap) and a lower polarizing plate 8 interposed therebetween are provided. A pair of polarizers comprising: a first retarder 15 and a second retarder 16 disposed between the liquid crystal element 21 and the upper polarizer 9;
A reflection plate 11 arranged outside the lower polarizing plate 8.

【0016】そして、一対の偏光板8,9の吸収軸(あ
るいは透過軸)はほぼ直交して配置されている。ここ
で、前記液晶素子21のツイスト角は250゜であり、
図19に矢印付き破線で示す下偏光板8の吸収軸8a
は、第1の基板1の液晶の配向方向である下液晶分子配
向方向7aと45゜の角度をなし、図20に破線で示す
第2の位相差板16の遅相軸16aは、液晶素子21の
上液晶分子配向方向7bに対し95゜に配置し、図20
に矢印付き実線で示す上偏光板9の吸収軸9aは、第1
の位相差板15の遅相軸15aと15゜の角度をなすよ
うに配置されている。
The absorption axes (or transmission axes) of the pair of polarizing plates 8 and 9 are arranged substantially orthogonally. Here, the twist angle of the liquid crystal element 21 is 250 °,
The absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 shown by a broken line with an arrow in FIG.
Forms an angle of 45 ° with the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a which is the alignment direction of the liquid crystal of the first substrate 1, and the slow axis 16a of the second retardation plate 16 shown by a broken line in FIG. 21 is arranged at an angle of 95 ° with respect to the upper liquid crystal molecule orientation direction 7b.
The absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 shown by a solid line with an arrow in FIG.
Of the phase difference plate 15 at an angle of 15 °.

【0017】また、前述した液晶素子21のΔnd値は
1530nm〜1730nmである。また、第1の位相
差板15のリタデ−ション(retardation)値は160
0nmで、第2の位相差板16のリタデ−ション値は1
550nmである。
The above-mentioned Δnd value of the liquid crystal element 21 is 1530 nm to 1730 nm. The retardation value of the first retardation plate 15 is 160
At 0 nm, the retardation value of the second retardation plate 16 is 1
550 nm.

【0018】上偏光板9の吸収軸9aと第1の位相差板
15の遅相軸15aとが15゜の角度をなすように配置
されているので、上偏光板9から入射した直線偏光は、
第1の位相差板15と第2の位相差板16を通過すると
楕円偏光状態となる。しかし、液晶素子21の上液晶分
子配向方向7bと第2の位相差板16の遅相軸16aと
は約90゜ずれているので、第1の位相差板15と第2
の位相差板16で発生した楕円偏光をほぼ元に戻し、直
線偏光に戻って下偏光板8へ到達する。下偏光板8の吸
収軸8aは上偏光板9の吸収軸9aとほぼ直交している
ので、黒表示となる。
Since the absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 and the slow axis 15a of the first retardation plate 15 are arranged at an angle of 15 °, the linearly polarized light incident from the upper polarizing plate 9 ,
When the light passes through the first retardation plate 15 and the second retardation plate 16, the light enters an elliptically polarized state. However, since the upper liquid crystal molecule alignment direction 7b of the liquid crystal element 21 is displaced from the slow axis 16a of the second retardation plate 16 by about 90 °, the first retardation plate 15 and the second retardation plate
The elliptically polarized light generated by the retardation plate 16 is almost returned to the original state, and returns to linearly polarized light to reach the lower polarizing plate 8. Since the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 is substantially orthogonal to the absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9, black display is performed.

【0019】ここで、第1の電極2と第2の電極5の間
に電圧を印加すると、ネマチック液晶7の分子が立ち上
がり、液晶素子の見かけのΔnd値が減少する。従っ
て、第1の位相差板16と第2の位相差板15で発生し
た楕円偏光状態を、液晶素子21で完全に打ち消すこと
ができず、楕円偏光状態のままで下偏光板8に到達する
ので、特定の波長の光が透過し、複数の色が発生する。
Here, when a voltage is applied between the first electrode 2 and the second electrode 5, the molecules of the nematic liquid crystal 7 rise, and the apparent Δnd value of the liquid crystal element decreases. Therefore, the elliptically polarized state generated by the first retardation plate 16 and the second retardation plate 15 cannot be completely canceled by the liquid crystal element 21 and reaches the lower polarizing plate 8 in the elliptically polarized state. Therefore, light of a specific wavelength is transmitted, and a plurality of colors are generated.

【0020】下偏光板8を透過した光は反射板11で反
射され、再度、下偏光板8と液晶素子21と第2の位相
差板16と第1の位相差板15と上偏光板9を透過し
て、上方へ射出するので、反射型カラ−表示となる。つ
まり、電圧無印加状態では黒であるが、印加電圧を大き
くしていくと、白,赤,青,緑等の表示が可能になる。
The light transmitted through the lower polarizing plate 8 is reflected by the reflecting plate 11, and again the lower polarizing plate 8, the liquid crystal element 21, the second retardation plate 16, the first retardation plate 15, and the upper polarizing plate 9 And the light is emitted upward, so that a reflective color display is obtained. That is, although black is displayed when no voltage is applied, white, red, blue, green, and the like can be displayed as the applied voltage is increased.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
カラー液晶表示装置では、液晶材料の複屈折の差Δnの
光の波長毎の変化が、位相差板やねじれ位相差板の複屈
折の差Δnの波長毎の変化と異なるので、上述したよう
な従来の偏光板の配置では、良好な背景色や色彩が得ら
れなかった。
However, in an actual color liquid crystal display device, the change of the birefringence difference Δn of the liquid crystal material for each wavelength of light is caused by the birefringence difference Δn of the retardation plate or the twisted retardation plate. Therefore, with the arrangement of the conventional polarizing plate as described above, a favorable background color or color could not be obtained.

【0022】また、背景色を黒にして、文字の色を変化
させるネガ表示に関しては、上偏光板9の吸収軸9a
(または透過軸)と下偏光板8の吸収軸8a(または透
過軸)を互いにほぼ直交に配置することによって可能で
あることが、前述の文献に開示されているが、ネガ表示
における色彩の最適化の条件については開示されておら
ず、明るく彩度の良い色を表示するネガ表示が可能な反
射型のカラー液晶表示装置は未だ実用化されていない。
For a negative display in which the background color is changed to black and the color of the character is changed, the absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 is used.
It is disclosed in the above-mentioned document that this can be achieved by disposing the absorption axis 8a (or transmission axis) of the lower polarizing plate 8 substantially orthogonal to the transmission axis (or transmission axis). No conditions are disclosed, and a reflective color liquid crystal display device capable of displaying a negative color displaying a bright and highly saturated color has not yet been put to practical use.

【0023】この発明は、このような現状に鑑みてなさ
れたものであり、液晶素子と1枚の位相差板またはねじ
れ位相差板と偏光板等の配置角度を最適化し、背景色を
黒や濃い色彩にして、色のついた文字や図形を明るく高
彩度で表示するネガ表示が可能な反射型のカラー液晶表
示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and optimizes the arrangement angle of a liquid crystal element and a single retardation plate or a twisted retardation plate and a polarizing plate to change the background color to black or black. It is an object of the present invention to provide a reflective color liquid crystal display device capable of performing negative display in which dark characters are used to display brightly colored characters and graphics with high saturation.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するため、第1の電極を有する第1の基板と第2の電
極を有する第2の基板からなる一対の基板の間に、ツイ
スト配向しているネマチック液晶を狭持してなる液晶素
子と、その液晶素子を挾んで配置した一対の偏光板と、
液晶素子と一対の偏光板の一方との間に配置されたねじ
れ位相差板とを備えたカラー液晶表示装置において、次
のようにしたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a method of forming a twist between a pair of substrates comprising a first substrate having a first electrode and a second substrate having a second electrode. A liquid crystal element sandwiching the aligned nematic liquid crystal, and a pair of polarizing plates sandwiching the liquid crystal element,
A color liquid crystal display device including a liquid crystal element and a twisted phase difference plate disposed between one of a pair of polarizing plates is characterized as follows.

【0025】すなわち、上記一対の偏光板の吸収軸のな
す角度を60゜〜120゜の範囲とし、上記液晶素子の
Δnd値を1500nm〜1800nmの範囲とし、上
記ねじれ位相差板のΔnd値をその液晶素子のΔnd値
とほぼ等しい範囲とした。なお、前述のように、液晶素
子のΔnd値はネマチック液晶7の複屈折の差Δnと、
第1の基板1と第2の基板2の間隔であるセルギャップ
dとの積で表され、ねじれ位相差板のΔnd値は、ねじ
れ位相差板の複屈折の差Δnと厚さdとの積で表され
る。
That is, the angle between the absorption axes of the pair of polarizing plates is in the range of 60 ° to 120 °, the Δnd value of the liquid crystal element is in the range of 1500 nm to 1800 nm, and the Δnd value of the twisted phase difference plate is the same. The range was almost equal to the Δnd value of the liquid crystal element. Note that, as described above, the Δnd value of the liquid crystal element is equal to the birefringence difference Δn of the nematic liquid crystal 7,
It is expressed by the product of the cell gap d, which is the distance between the first substrate 1 and the second substrate 2, and the Δnd value of the torsional retarder is the difference between the birefringence difference Δn of the torsional retarder and the thickness d. Expressed by the product.

【0026】上記液晶素子のΔnd値とねじれ位相差板
のΔnd値を共に1500nm〜1800nmの範囲に
する代わりに、あるいはそれに加えて、ねじれ位相差板
のツイスト方向を液晶素子のツイスト方向に対して逆向
きにし、かつねじれ位相差板のツイスト角の絶対値を液
晶素子のツイスト角の絶対値より5〜30゜大きくする
ようにしてもよい。
Instead of, or in addition to, setting both the Δnd value of the liquid crystal element and the Δnd value of the twisted phase difference plate in the range of 1500 nm to 1800 nm, the twist direction of the twisted phase difference plate with respect to the twist direction of the liquid crystal element The liquid crystal element may be reversed and the absolute value of the twist angle of the twisted phase difference plate may be larger than the absolute value of the twist angle of the liquid crystal element by 5 to 30 degrees.

【0027】このようなカラー液晶表示装置の液晶素子
に対してねじれ位相差板と反対側に配置されている偏光
板の外側に反射板を設けるとよい。また、一対の偏光板
の一方または両方を、染料を染色することによって製造
されたカラー偏光板としてもよい。さらに、上記ねじれ
位相差板を、そのねじれ位相差板のΔnd値が温度によ
り可変する温度補償型のねじれ位相差板にしてもよい。
It is preferable to provide a reflection plate outside the polarizing plate disposed on the opposite side of the liquid crystal element of such a color liquid crystal display device from the twisted phase difference plate. Further, one or both of the pair of polarizing plates may be a color polarizing plate manufactured by dyeing a dye. Further, the torsional retardation plate may be a temperature-compensated torsional retardation plate in which the Δnd value of the torsional retardation plate varies with temperature.

【0028】この発明はまた、第1の電極を有する第1
の基板と第2の電極を有する第2の基板とからなる一対
の基板の間に、ツイスト配向しているネマチック液晶を
狭持してなる液晶素子と、その液晶素子を挾んで配置し
た一対の偏光板と、液晶素子と一対の偏光板の一方との
間に配置される位相差板とを備えたカラー液晶表示装置
において、次のようにしたことを特徴とする。
The present invention also provides a first electrode having a first electrode.
A liquid crystal element having a twisted nematic liquid crystal interposed therebetween, and a pair of liquid crystal elements arranged to sandwich the liquid crystal element between a pair of substrates including a substrate having a second electrode and a second substrate having a second electrode. A color liquid crystal display device comprising a polarizing plate and a phase difference plate disposed between the liquid crystal element and one of the pair of polarizing plates is characterized as follows.

【0029】上記液晶素子に対して上記位相差板と反対
側に配置されている偏光板の吸収軸と液晶素子の下液晶
分子配向方向とのなす角度を35゜±10゜の範囲と
し、上記液晶素子のΔnd値を1500nm〜1800
nmの範囲とし、上記位相差板のリタデーション値を、
その液晶素子のΔnd値より50〜200nm大きくす
る。
The angle formed between the absorption axis of the polarizing plate disposed on the side opposite to the retardation plate with respect to the liquid crystal element and the orientation of the lower liquid crystal molecules in the liquid crystal element is in the range of 35 ° ± 10 °. The Δnd value of the liquid crystal element is 1500 nm to 1800
nm, and the retardation value of the retardation plate is
The value is increased by 50 to 200 nm from the Δnd value of the liquid crystal element.

【0030】あるいは、上記液晶素子のΔnd値を13
00nm〜1600nmの範囲とし、上記位相差板のリ
タデーション値を、その液晶素子のΔnd値より300
〜500nm大きくしてもよい。このようなカラー液晶
表示装置において、上記位相差板として、その位相差板
の遅相軸の屈折率nxと、y軸方向の屈折率nyと、z
軸方向の屈折率nzとが、nx>nz>ny の関係に
ある2軸性の位相差板を使用するとよい。
Alternatively, the Δnd value of the liquid crystal element is set to 13
The retardation value of the retardation plate is set to be 300 nm from the Δnd value of the liquid crystal element.
It may be up to 500 nm. In such a color liquid crystal display device, as the retardation plate, the refractive index nx of the slow axis of the retardation plate, the refractive index ny in the y-axis direction, and z
It is preferable to use a biaxial retardation plate in which the refractive index nz in the axial direction has a relationship of nx>nz> ny.

【0031】また、液晶素子に対して位相差板と反対側
に配置されている偏光板の外側に反射板を設けるとよ
い。あるいは、上記一対の偏光板の一方または両方を、
染料を染色することによって製造されたカラー偏光板に
してもよい。さらに、上記位相差板を、そのリタデーシ
ョン値が温度により可変する温度補償型の位相差板にし
てもよい。
Further, it is preferable to provide a reflection plate outside the polarizing plate disposed on the side opposite to the retardation plate with respect to the liquid crystal element. Alternatively, one or both of the pair of polarizing plates,
A color polarizing plate manufactured by dyeing a dye may be used. Further, the phase difference plate may be a temperature compensation type phase difference plate whose retardation value varies with temperature.

【0032】(作 用)この発明によるカラー液晶表示
装置では、上偏光板9から入射した直線偏光がねじれ位
相差板に入り楕円偏光となる。電圧無印加状態では、液
晶素子のΔnd値とねじれ位相差板のΔnd値がほぼ等
しいので、この楕円偏光が液晶素子により直線偏光に戻
る。下偏光板と上偏光板とからなる一対の偏光板の吸収
軸のなす角度は60゜〜120゜の範囲にあり、液晶素
子から出た直線偏光は下偏光板で遮られ黒表示となる。
(Operation) In the color liquid crystal display device according to the present invention, the linearly polarized light incident from the upper polarizing plate 9 enters the torsional retardation plate and becomes elliptically polarized light. When no voltage is applied, the Δnd value of the liquid crystal element is substantially equal to the Δnd value of the twisted phase difference plate, so that the elliptically polarized light returns to linearly polarized light by the liquid crystal element. The angle formed by the absorption axes of the pair of polarizing plates composed of the lower polarizing plate and the upper polarizing plate is in the range of 60 ° to 120 °, and the linearly polarized light emitted from the liquid crystal element is blocked by the lower polarizing plate to display black.

【0033】この発明による他のカラー液晶表示装置で
は、上偏光板から入射した直線偏光が位相差板に入り、
上偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸が45゜に配置さ
れているので楕円偏光となる。液晶素子の上分子配向方
向と、位相差板の遅相軸が85゜と、ほぼ直交状態に配
置されているので、液晶素子は位相差板で発生した楕円
偏光をうち消すように作用する。
In another color liquid crystal display device according to the present invention, linearly polarized light incident from the upper polarizing plate enters the retardation plate,
Since the absorption axis of the upper polarizing plate and the slow axis of the retardation plate are arranged at 45 °, the light becomes elliptically polarized light. Since the liquid crystal element is arranged substantially orthogonal to the upper molecular orientation direction of the liquid crystal element and the slow axis of the phase difference plate is 85 °, the liquid crystal element acts to cancel out the elliptically polarized light generated by the phase difference plate.

【0034】しかし、液晶素子はツイストしているの
で、位相差板で発生した楕円偏光状態を完全にうち消す
ためには、液晶素子のΔnd値と位相差板のリタデ−シ
ョン値に差を設け、さらに下偏光板吸収軸と下液晶分子
配向方向との交差角度を35゜とすることによって、電
圧無印加状態では完全に直線偏光に戻り黒表示となる。
However, since the liquid crystal element is twisted, in order to completely cancel the elliptically polarized light state generated in the phase difference plate, a difference is provided between the Δnd value of the liquid crystal element and the retardation value of the phase difference plate. Further, when the crossing angle between the absorption axis of the lower polarizing plate and the orientation direction of the lower liquid crystal molecules is set to 35 °, when no voltage is applied, the light completely returns to linearly polarized light and black display is performed.

【0035】いずれの場合にも、液晶素子の第1の電極
と第2の電極との間に電圧を印加すると、液晶素子の見
かけのΔnd値が減少し、ねじれ位相差板あるいは位相
差板で発生する楕円偏光は完全に直線偏光には戻らず、
下偏光板を一定の波長の光だけが透過し、カラー表示が
可能になる。
In any case, when a voltage is applied between the first electrode and the second electrode of the liquid crystal element, the apparent Δnd value of the liquid crystal element decreases and the twisted phase difference plate or the phase difference plate The generated elliptically polarized light does not completely return to linearly polarized light,
Only light of a certain wavelength is transmitted through the lower polarizing plate, and color display becomes possible.

【0036】上偏光板の吸収軸とねじれ位相差板の上分
子配向方向との配置角度を35゜〜40゜あるいは、5
0゜〜55゜の範囲に配置することによって、ねじれ位
相差板10の複屈折の差Δnの波長依存性と液晶の複屈
折の差Δnの波長依存性との差により発生する背景色の
黒さの低下と、表示色の彩度低下とを補正することがで
き、配置角度を45゜にした場合より好ましい。
The arrangement angle between the absorption axis of the upper polarizing plate and the upper molecular orientation direction of the torsional retardation plate is 35 ° to 40 ° or 5 °.
By arranging in the range of 0 ° to 55 °, the background color black generated by the difference between the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the twisted phase difference plate 10 and the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the liquid crystal is changed. It is possible to correct the decrease in the color and the saturation of the display color, and it is more preferable that the arrangement angle is 45 °.

【0037】また、下偏光板の吸収軸と液晶素子の下液
晶分子配向方向との配置角度を35゜〜40゜あるい
は、50゜〜55゜の範囲に配置することによっても、
同様にねじれ位相差板10の複屈折の差Δnの波長依存
性と液晶素子の複屈折の差Δnの波長依存性との差によ
り発生する背景色の黒さの低下と、表示色の彩度低下と
を補正することができ、配置角度を45゜にした場合よ
り好ましい。
Further, the arrangement angle between the absorption axis of the lower polarizing plate and the orientation of the lower liquid crystal molecules of the liquid crystal element is in the range of 35 ° to 40 ° or 50 ° to 55 °.
Similarly, a decrease in the blackness of the background color caused by the difference between the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the torsional retardation plate 10 and the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the liquid crystal element, and the saturation of the display color This can be compensated for, and it is more preferable that the arrangement angle is 45 °.

【0038】さらに、いずれの場合にも、液晶素子のΔ
nd値とねじれ位相差板のΔnd値とを1500nm〜
1800nmの範囲に設定することによって、僅かな印
加電圧の差で、みかけのΔnd値が大きく変化するた
め、黒から最終色の緑まで変化させることが可能とな
り、時分割駆動でも複数色の表示が可能になる。
Further, in each case, the Δ
The nd value and the Δnd value of the twisted phase difference plate are set to 1500 nm or more.
By setting in the range of 1800 nm, the apparent Δnd value greatly changes with a slight difference in applied voltage, so that it is possible to change from black to green of the final color, and it is possible to display a plurality of colors even by time division driving. Will be possible.

【0039】ねじれ位相差板を使用する場合には、その
ツイスト方向を液晶素子のツイスト方向に対して逆向き
とし、且つねじれ位相差板のツイスト角の絶対値を液晶
素子のツイスト角の絶対値より大きくすることによっ
て、液晶素子の複屈折の差Δnの波長依存性と、ねじれ
位相差板10の複屈折の差Δnの波長依存性を補正し、
背景色の黒さが改善され、さらに表示色も明るくなり、
より良好なネガ表示が可能になる。
When a twisted phase difference plate is used, the twist direction is set to be opposite to the twist direction of the liquid crystal element, and the absolute value of the twist angle of the twisted phase difference plate is set to the absolute value of the twist angle of the liquid crystal element. By making it larger, the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the liquid crystal element and the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the torsional retardation plate 10 are corrected,
The background color has been improved, the display color has also become brighter,
A better negative display is possible.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、この発明を実施するための
最適な実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments for carrying out the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0041】(第1の実施形態:図1〜図4)まず、こ
の発明によるカラー液晶表示装置の第1の実施形態を図
1乃至図4によって説明する。図3はそのカラー液晶表
示装置の構造を示す模式的な断面図であり、図1は図3
を上偏光板9側から見たときの下偏光板の吸収軸と液晶
素子の液晶分子配向方向の関係を示す平面図、図2は同
じく上偏光板の吸収軸とねじれ位相差板の分子配向方向
の関係を示す平面図、図4は色度図である。
(First Embodiment: FIGS. 1 to 4) First, a first embodiment of a color liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of the color liquid crystal display device, and FIG.
Is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the lower polarizer and the orientation of the liquid crystal molecules of the liquid crystal element when viewed from the upper polarizer 9 side. FIG. 2 also shows the absorption axis of the upper polarizer and the molecular orientation of the torsional retardation plate. FIG. 4 is a plan view showing the relationship between the directions, and FIG. 4 is a chromaticity diagram.

【0042】このカラー液晶表示装置の構造は、図16
乃至図18に示した従来のカラー液晶表示装置と同じで
はないが、基本的な構成は共通しているので、説明の便
宜上図1乃至図3において図16乃至図18の各部と対
応する部分には同一の符号を付している。
The structure of this color liquid crystal display device is shown in FIG.
Although they are not the same as the conventional color liquid crystal display devices shown in FIGS. 18 to 18, they have the same basic configuration, and therefore, for convenience of explanation, in FIGS. Have the same reference numerals.

【0043】この第1の実施形態のカラー液晶表示装置
は、図3に示すように、第1の電極2と配向膜3が形成
されている厚さ0.7mm のガラス板からなる第1の基
板1と、第2の電極5と配向膜6が形成されている厚さ
0.7mm のガラス板からなる第2の基板4とからなる
一対の基板の間に、ツイスト配向しているネマチック液
晶7を挟持して液晶素子22を構成している。第1の電
極2および第2の電極5は、ITO(酸化インジウム
錫)からなる透明電極である。
As shown in FIG. 3, the color liquid crystal display device of the first embodiment comprises a first electrode 2 and an alignment film 3 formed of a 0.7 mm thick glass plate. A nematic liquid crystal twisted between a pair of substrates consisting of a substrate 1 and a second substrate 4 made of a 0.7 mm thick glass plate on which a second electrode 5 and an alignment film 6 are formed. 7, the liquid crystal element 22 is formed. The first electrode 2 and the second electrode 5 are transparent electrodes made of ITO (indium tin oxide).

【0044】この液晶素子22に使用するネマチック液
晶の複屈折の差Δnは0.2 で、第1の基板1と第2の
基板4の隙間であるセルギャップdは8μmとする。し
たがって、ネマチック液晶7の複屈折の差Δnとセルギ
ャップdとの積で表す液晶素子22のΔnd値は、16
00nmである。
The difference Δn in birefringence of the nematic liquid crystal used in the liquid crystal element 22 is 0.2, and the cell gap d, which is the gap between the first substrate 1 and the second substrate 4, is 8 μm. Therefore, the Δnd value of the liquid crystal element 22 represented by the product of the birefringence difference Δn of the nematic liquid crystal 7 and the cell gap d is 16
00 nm.

【0045】第1の基板1の配向膜3は、図1に示す下
液晶分子配向方向7aと平行にラビング処理をしてあ
り、第2の基板4の配向膜6は、上液晶分子配向方向7
bと平行にラビング処理がなされている。粘度20cp
のネマチック液晶には、カイラル材と呼ばれる旋回性物
質を添加し、ねじれピッチPを16μmに調整し、d/
P=0.5 とし、左回り240゜ツイストの液晶素子を
形成する。
The alignment film 3 of the first substrate 1 has been rubbed in parallel with the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a shown in FIG. 1, and the alignment film 6 of the second substrate 4 has the upper liquid crystal molecule alignment direction. 7
A rubbing process is performed in parallel with b. Viscosity 20cp
In the nematic liquid crystal of the above, a revolving substance called a chiral material is added, the twist pitch P is adjusted to 16 μm, and d /
By setting P = 0.5, a liquid crystal element having a counterclockwise twist of 240 ° is formed.

【0046】ねじれ位相差板10は、相転移温度が高い
コレステリック液晶ポリマーをトリ・アセチル・セルロ
ーズ(TAC)フィルムの上に塗布し、高温下で配向処
理した後、急冷して固形化したもので、液晶と同様にね
じれを持ったフィルムである。ねじれ位相差板10を第
2の基板4と上偏光板9の間に配置し、ねじれ位相差板
10の複屈折の差Δnと厚さdとの積で表すねじれ位相
差板のΔnd値を1600nmに設定する。
The twisted phase difference plate 10 is formed by applying a cholesteric liquid crystal polymer having a high phase transition temperature on a tri-acetyl cellulose (TAC) film, performing an orientation treatment at a high temperature, and rapidly cooling to solidify. , A film with a twist like a liquid crystal. The torsional retarder 10 is disposed between the second substrate 4 and the upper polarizer 9, and the Δnd value of the torsional retarder represented by the product of the birefringence difference Δn of the torsional retarder 10 and the thickness d is: Set to 1600 nm.

【0047】また、図2に示すねじれ位相差板10の下
分子配向方向10aは、液晶素子22の上液晶分子配向
方向7bから90゜ずれた位置にくるように配置し、ね
じれ位相差板10の上分子配向方向10bは、液晶素子
22のツイスト角と逆回りになるように右回り240゜
ツイストとする。下偏光板8は、液晶素子22の第1の
基板1の外側に配置し、上偏光板9はねじれ位相差板1
0の外側に配置する。
The lower molecular alignment direction 10a of the twisted phase plate 10 shown in FIG. 2 is arranged so as to be shifted from the upper liquid crystal molecule alignment direction 7b of the liquid crystal element 22 by 90 °. The upper molecular orientation direction 10b is set to a clockwise twist of 240 ° so as to be opposite to the twist angle of the liquid crystal element 22. The lower polarizing plate 8 is disposed outside the first substrate 1 of the liquid crystal element 22, and the upper polarizing plate 9 is
Place outside 0.

【0048】そして、図2に示す上偏光板9の吸収軸9
aは、ねじれ位相差板10の上分子配向方向10bと3
5゜の角度をなすように配置し、下偏光板8の吸収軸8
aは、液晶素子22の下液晶分子配向方向7aと55゜
の角度をなすように配置し、上下一対の偏光板8,9の
交差角は70゜をなしている。また、下偏光板8を透過
したカラー光を反射する反射板11は、下偏光板8の外
側に配置する。
The absorption axis 9 of the upper polarizing plate 9 shown in FIG.
a is the upper molecular orientation directions 10b and 3 of the torsional retarder 10;
5 °, and the absorption axis 8 of the lower polarizing plate 8
“a” is arranged so as to form an angle of 55 ° with the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a of the liquid crystal element 22, and the crossing angle of the pair of upper and lower polarizing plates 8 and 9 is 70 °. Further, the reflecting plate 11 that reflects the color light transmitted through the lower polarizing plate 8 is disposed outside the lower polarizing plate 8.

【0049】以上のように構成したカラー液晶表示装置
において、電圧無印加の状態では、上偏光板9より入射
した直線偏光は、ねじれ位相差板10の複屈折性により
楕円偏光となるが、ねじれ位相差板10のΔnd値と液
晶素子22のΔnd値が等しいので、液晶素子22によ
り直線偏光に戻る。この時、上偏光板9の吸収軸9aと
下偏光板8の吸収軸8aが70゜の角度で交差している
ので、光は下偏光板8を透過せず、黒表示となる。
In the color liquid crystal display device configured as described above, when no voltage is applied, the linearly polarized light incident from the upper polarizer 9 becomes elliptically polarized light due to the birefringence of the torsion retardation plate 10. Since the Δnd value of the phase difference plate 10 and the Δnd value of the liquid crystal element 22 are equal, the liquid crystal element 22 returns to linearly polarized light. At this time, since the absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 and the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 intersect at an angle of 70 °, light does not pass through the lower polarizing plate 8 and black display is performed.

【0050】次に、第1の電極2と第2の電極5の間に
電圧を印加すると、ネマチック液晶7の分子が立ち上が
り、液晶素子22のみかけのΔnd値が減少する。その
ため、ねじれ位相差板10で発生した楕円偏光は、液晶
素子22を通過しても完全な直線偏光には戻らない。従
って、楕円偏光状態で下偏光板8に到達し、特定の波長
の光が下偏光板8を透過してカラー光となる。下偏光板
8を透過したカラー光は、反射板11によって反射さ
れ、再度、液晶素子22とねじれ位相差板10と上偏光
板9を透過して上方へ射出し、ネガ型のカラー表示を行
う。
Next, when a voltage is applied between the first electrode 2 and the second electrode 5, the molecules of the nematic liquid crystal 7 rise, and the apparent Δnd value of the liquid crystal element 22 decreases. Therefore, even if the elliptically polarized light generated by the twisted phase difference plate 10 passes through the liquid crystal element 22, it does not return to perfect linearly polarized light. Accordingly, the light reaches the lower polarizing plate 8 in an elliptically polarized state, and light of a specific wavelength passes through the lower polarizing plate 8 to become color light. The color light that has passed through the lower polarizing plate 8 is reflected by the reflecting plate 11, again passes through the liquid crystal element 22, the twisted phase difference plate 10, and the upper polarizing plate 9, and is emitted upward to perform a negative color display. .

【0051】図4は色度図であり、実線で示す曲線30
は、この第1の実施形態のカラー液晶表示装置におい
て、印加電圧を無印加状態から徐々に増加していく際の
色彩変化を表している。電圧無印加ではほぼ無彩色の黒
であるが、電圧を印加すると、一旦白になった後、黄色
を経て赤、次に青、最後に緑表示となる。
FIG. 4 is a chromaticity diagram showing a curve 30 indicated by a solid line.
Represents a color change when the applied voltage is gradually increased from the non-application state in the color liquid crystal display device of the first embodiment. When no voltage is applied, the color is almost achromatic black. However, when a voltage is applied, the color changes to white, then yellow, red, blue, and finally green.

【0052】上偏光板9の吸収軸9aとねじれ位相差板
10の上分子配向方向10bとを35゜の角度で配置
し、下偏光板8の吸収軸8aと液晶素子22の下液晶分
子配向方向7aとを55゜の角度で配置することによっ
て、液晶素子22の複屈折の差Δnの波長依存性と、ね
じれ位相差板10の複屈折の差Δnの波長依存性の違い
を補正し、良好な黒背景を得るとともに良好で明るい色
彩を得ることができる。特に、黒背景のネガ表示では、
画素周辺からの入射光も遮ってしまうため、暗い表示に
なってしまうので、表示色は明るい方が好ましい。
The absorption axis 9a of the upper polarizer 9 and the upper molecular orientation direction 10b of the torsional retardation plate 10 are arranged at an angle of 35 °, and the absorption axis 8a of the lower polarizer 8 and the lower liquid crystal molecular orientation of the liquid crystal element 22 are arranged. By arranging the direction 7a at an angle of 55 °, the difference in the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the liquid crystal element 22 and the difference in the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the twisted phase difference plate 10 is corrected. A good black background can be obtained, and good and bright colors can be obtained. In particular, in a negative display on a black background,
Since light incident from the periphery of the pixel is also blocked, the display becomes dark. Therefore, it is preferable that the display color is bright.

【0053】しかし、この発明によるカラー液晶表示装
置における上偏光板9の吸収軸9aとねじれ位相差板1
0の上分子配向方向10bとのなす角度は、35゜に限
るものではなく、35゜〜40゜あるいは50゜〜55
゜の範囲に配置することによって、液晶素子の複屈折の
差Δnの波長依存性と、ねじれ位相差板10の複屈折の
差Δnの波長依存性の違いを補正し、良好で明るい色彩
を得ることができる。
However, in the color liquid crystal display device according to the present invention, the absorption axis 9a of the upper polarizer 9 and the twisted retarder 1
The angle formed by the upper molecular orientation direction 10b with respect to 0 is not limited to 35 °, but may be 35 ° to 40 ° or 50 ° to 55 °.
By arranging in the range of ゜, the difference in the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the liquid crystal element and the difference in the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the torsional retardation plate 10 are corrected, and a good and bright color is obtained. be able to.

【0054】また、上偏光板9と下偏光板8との交差角
度を70゜よりさらに小さくすると、表示色は明るくな
るが、背景色の黒も薄くなってしまうので、上偏光板9
と下偏光板8との交差角度は、60゜〜120゜の範囲
に配置するのが好ましい。
If the crossing angle between the upper polarizer 9 and the lower polarizer 8 is made smaller than 70 °, the display color becomes brighter, but the background color black becomes lighter.
It is preferable to arrange the intersection angle between the lower polarizing plate 8 and the lower polarizing plate 8 in the range of 60 ° to 120 °.

【0055】さらに、この実施形態では、液晶素子のΔ
nd値とねじれ位相差板のΔnd値を1600nmに設
定したが、1500nm〜1800nmの範囲に設定す
ることによって、ほぼ同様な効果が得ることができる。
液晶素子のΔnd値を1500nmより小さくすると、
液晶の急峻性が低下し、時分割駆動がしにくくなり、好
ましくないが、低分割駆動やアクティブマトリクス駆動
であれば利用可能である。
Further, in this embodiment, Δ Δ
Although the nd value and the Δnd value of the twisted phase difference plate are set to 1600 nm, almost the same effect can be obtained by setting the nd value in the range of 1500 nm to 1800 nm.
When the Δnd value of the liquid crystal element is smaller than 1500 nm,
The steepness of the liquid crystal is reduced, and time-division driving becomes difficult, which is not preferable. However, low-division driving or active matrix driving can be used.

【0056】液晶素子のΔnd値及びねじれ位相差板の
Δnd値を1800nmより大きくすると、セルギャッ
プdを厚くするために、液晶素子の応答時間が遅くなる
上、製造上の問題でねじれ位相差板10の特性が低下す
るため好ましくない。
If the Δnd value of the liquid crystal element and the Δnd value of the twisted phase difference plate are larger than 1800 nm, the response time of the liquid crystal element becomes slow because the cell gap d is thickened, and the twisted phase difference plate due to manufacturing problems. No. 10 is not preferable because the characteristics of No. 10 deteriorate.

【0057】この実施形態では、液晶素子のΔnd値と
ねじれ位相差板のΔnd値を同じにしたが、液晶素子の
Δnd値をねじれ位相差板のΔnd値より大きくするこ
とも可能である。液晶素子のΔnd値をねじれ位相差板
のΔnd値より約50nm大きくすると、高温で液晶素
子のΔnd値が減少し、ねじれ位相差板のΔnd値と等
しくなり、高温特性が改善される。
In this embodiment, the Δnd value of the liquid crystal element and the Δnd value of the twisted phase difference plate are the same, but the Δnd value of the liquid crystal element can be made larger than the Δnd value of the twisted phase difference plate. When the Δnd value of the liquid crystal element is increased by about 50 nm from the Δnd value of the twisted phase difference plate, the Δnd value of the liquid crystal element decreases at a high temperature, becomes equal to the Δnd value of the twisted phase difference plate, and the high-temperature characteristics are improved.

【0058】また、この実施形態では、液晶素子として
240゜ツイストのSTN(スーパーツイステッドネマ
チック)液晶素子を用いたが、約90゜ツイストのTN
(ツイステッドネマチック)液晶素子や、180゜ツイ
スト以上のSTN液晶素子を用いても、同様な効果を得
ることが可能である。
In this embodiment, a 240 ° twisted STN (super twisted nematic) liquid crystal element is used as a liquid crystal element, but a 90 ° twisted TN liquid crystal element is used.
Similar effects can be obtained by using a (twisted nematic) liquid crystal element or an STN liquid crystal element having a twist of 180 ° or more.

【0059】さらに、この実施の形態では、ねじれ位相
差板として、室温ではねじれ状態が固定化している液晶
ポリマーからなる位相差板を用いたので、温度が変化し
てもΔnd値は変化しないが、液晶分子の1部を鎖上の
ポリマー分子に結合させた状態でツイスト配向処理をし
た温度補償型のねじれ位相差板は、Δnd値が温度によ
り可変する。
Further, in this embodiment, since the retardation plate made of a liquid crystal polymer whose twisted state is fixed at room temperature is used as the torsion retardation plate, the Δnd value does not change even if the temperature changes. On the other hand, in a temperature-compensated torsional retardation plate subjected to a twist alignment process in a state in which a part of liquid crystal molecules is bonded to polymer molecules on a chain, the Δnd value varies with temperature.

【0060】この温度補償型のねじれ位相差板を用いる
と、温度による液晶素子のΔnd値の変化に、ねじれ位
相差板のΔnd値の変化が追従する。その結果、背景色
の温度による色変化が押さえられ、使用温度範囲が拡大
するので、さらに好ましい。
When this temperature-compensated twisted phase difference plate is used, the change of the Δnd value of the twisted phase difference plate follows the change of the Δnd value of the liquid crystal element due to the temperature. As a result, the color change due to the temperature of the background color is suppressed, and the operating temperature range is expanded, which is more preferable.

【0061】(第2の実施形態:図5〜図8)次に、こ
の発明によるカラー液晶表示装置の第2の実施形態を図
5乃至図8によって説明する。図7はそのカラー液晶表
示装置の構造を示す模式的な断面図であり、図5は図7
を上側から見たときの下偏光板の吸収軸と液晶素子の液
晶分子配向方向の関係を示す平面図、図6は同じく上偏
光板の吸収軸とねじれ位相差板の分子配向方向の関係を
示す平面図、図8は色度図である。
(Second Embodiment: FIGS. 5 to 8) Next, a second embodiment of the color liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic sectional view showing the structure of the color liquid crystal display device, and FIG.
FIG. 6 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the lower polarizer and the orientation of the liquid crystal molecules of the liquid crystal element when viewed from above. FIG. 6 also shows the relationship between the absorption axis of the upper polarizer and the orientation of the molecules of the twisted retardation plate. FIG. 8 is a chromaticity diagram.

【0062】図5乃至図7において、図1乃至図3と対
応する部分には同一の符号を付してあり、それらの説明
は省略する。この第2の実施形態のカラー液晶表示装置
は、ねじれ位相差板のツイスト角と、上偏光板の材質
と、反射板の特性とが第1の実施形態と異なる構成とな
っており、さらにバックライトを具備している。
In FIGS. 5 to 7, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The color liquid crystal display device according to the second embodiment has a configuration in which the twist angle of the twisted phase difference plate, the material of the upper polarizer, and the characteristics of the reflector are different from those of the first embodiment. It has lights.

【0063】このカラー液晶表示装置における液晶素子
22の構成は、前述の第1の実施形態の液晶素子22と
同じであり、ネマチック液晶7の複屈折の差Δnは0.
2 で、第1の基板1と第2の基板4の隙間であるセル
ギャップdは8μmで、液晶素子22のΔnd値は16
00nmである。
The structure of the liquid crystal element 22 in this color liquid crystal display device is the same as that of the liquid crystal element 22 of the first embodiment described above, and the difference Δn in the birefringence of the nematic liquid crystal 7 is 0.1.
2, the cell gap d as a gap between the first substrate 1 and the second substrate 4 is 8 μm, and the Δnd value of the liquid crystal element 22 is 16
00 nm.

【0064】第1の基板1の配向膜3は、図7に示す下
液晶分子配向方向7aと平行にラビング処理をしてあ
り、第2の基板4の配向膜6は、上液晶分子配向方向7
bと平行にラビング処理がなされている。粘度20cp
のネマチック液晶には、カイラル材と呼ぶ旋回性物質を
添加し、ねじれピッチPを16μmに調整し、d/P=
0.5 とし、左回り240゜ツイストの液晶素子22を
形成する。
The alignment film 3 of the first substrate 1 has been subjected to a rubbing treatment in parallel with the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a shown in FIG. 7, and the alignment film 6 of the second substrate 4 has the upper liquid crystal molecule alignment direction. 7
A rubbing process is performed in parallel with b. Viscosity 20cp
In the nematic liquid crystal of the above, a revolving substance called a chiral material is added, the twist pitch P is adjusted to 16 μm, and d / P =
The liquid crystal element 22 having a twist of 240 ° in the counterclockwise direction is formed.

【0065】ねじれ位相差板10は、相転移温度が高い
コレステリック液晶ポリマーをTACフィルムの上に塗
布し、高温下で配向処理後、急冷して固形化したもの
で、液晶と同様にねじれを持ったフィルムである。この
ねじれ位相差板10を液晶素子20の第2の基板4の外
側に配置し、ねじれ位相差板10の複屈折の差Δnと厚
さdとの積で表すねじれ位相差板のΔnd値を1600
nmに設定する。
The twisted phase difference plate 10 is obtained by applying a cholesteric liquid crystal polymer having a high phase transition temperature on a TAC film, and subjecting the cholesteric liquid crystal polymer to alignment treatment at a high temperature and then quenching to solidify. Film. This twisted phase difference plate 10 is arranged outside the second substrate 4 of the liquid crystal element 20, and the Δnd value of the twisted phase difference plate represented by the product of the birefringence difference Δn of the twisted phase difference plate 10 and the thickness d is defined as 1600
Set to nm.

【0066】また、図6に示すねじれ位相差板10の下
分子配向方向10aは、液晶素子22の上液晶分子配向
方向7bから90゜ずれた位置にくるように配置する。
図6に示すねじれ位相差板10の上分子配向方向10b
は、液晶素子22のツイスト角と逆回りになるように右
回り250゜ツイストとなるように配置する。
The lower molecular alignment direction 10a of the twisted phase difference plate 10 shown in FIG. 6 is arranged at a position shifted from the upper liquid crystal molecule alignment direction 7b of the liquid crystal element 22 by 90 °.
Upper molecular orientation direction 10b of torsion retardation plate 10 shown in FIG.
Are arranged so as to have a clockwise twist of 250 ° so as to be opposite to the twist angle of the liquid crystal element 22.

【0067】下偏光板8は、液晶素子22の第1の基板
1の外側に配置し、上偏光板として青のカラー偏光板1
2を、ねじれ位相差板10の外側に配置している。そ
の、カラー偏光板12の図6に示す吸収軸12aは、ね
じれ位相差板10の上分子配向方向10bと40゜の角
度をなして配置し、図5に示す下偏光板8の吸収軸8a
は、液晶素子22の下液晶分子配向方向7aと55゜の
角度をなして配置し、下偏光板8とカラー偏光板12と
の交差角は65゜をなしている。
The lower polarizing plate 8 is disposed outside the first substrate 1 of the liquid crystal element 22, and serves as a blue color polarizing plate 1 as an upper polarizing plate.
2 is arranged outside the twisted phase difference plate 10. The absorption axis 12a of the color polarizing plate 12 shown in FIG. 6 is arranged at an angle of 40 ° with the upper molecular orientation direction 10b of the twisted phase difference plate 10, and the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 shown in FIG.
Are arranged at an angle of 55 ° with the lower liquid crystal molecule orientation direction 7a of the liquid crystal element 22, and the crossing angle between the lower polarizing plate 8 and the color polarizing plate 12 is 65 °.

【0068】第1の実施形態で用いた上偏光板9及び下
偏光板8は、延伸したPVAにヨウ素を染色し、TAC
フィルムで挟んだものであるが、カラー偏光板12は、
ヨウ素の代替えとして2色性色素を染色した偏光板であ
る。通常カラー偏光板を平行に2枚配置すると、染料の
色を薄く示すがほぼ白色となり、カラー偏光板を直交に
2枚配置すると、はっきりと染料の色彩を示す。この実
施形態で採用した青のカラー偏光板12を平行に2枚配
置すると、薄い青みを帯びた白であるが、直交に配置す
ると紺色となる。
The upper polarizing plate 9 and the lower polarizing plate 8 used in the first embodiment are obtained by dyeing stretched PVA with iodine,
Although it is sandwiched between films, the color polarizing plate 12 is
A polarizing plate dyed with a dichroic dye as a substitute for iodine. Usually, when two color polarizers are arranged in parallel, the color of the dye becomes lighter but almost white, and when two color polarizers are arranged orthogonally, the color of the dye is clearly shown. When two blue color polarizers 12 used in this embodiment are arranged in parallel, the color becomes pale bluish white, but when arranged perpendicularly, it becomes dark blue.

【0069】図7に示すように、半透過反射板13が下
偏光板8の外側に配置され、さらに白色発光のエレクト
ロ・ルミネッセンス(EL)を用いたバックライト14
が半透過反射板13の外側に配置されている。以上の構
成によって、反射型と透過型との兼用カラー液晶表示装
置になっている。通常は反射型カラー液晶表示装置とし
て使用するが、照明の暗い夜間には、バックライト14
を点灯し、透過型カラー液晶表示装置として使用でき
る。
As shown in FIG. 7, a semi-transmissive reflection plate 13 is arranged outside the lower polarizing plate 8 and a backlight 14 using white light-emitting electroluminescence (EL).
Are disposed outside the transflective plate 13. With the above configuration, a reflective and transmissive color liquid crystal display device is provided. Normally, it is used as a reflection type color liquid crystal display device.
Is turned on to be used as a transmission type color liquid crystal display device.

【0070】この第2の実施形態のカラー液晶表示装置
は、電圧無印加の状態では、カラー偏光板12の直交色
である紺色を示すが、液晶素子に電圧を印加すると、薄
い青みを帯びた白を経て、赤紫、青、青緑を示すネガ型
のカラー表示となる。図8はその色度図であり、実線で
示す曲線21はこの第2の実施形態のカラー液晶表示装
置による電圧印加による色彩の変化を示す。
In the color liquid crystal display device of the second embodiment, when no voltage is applied, the color liquid crystal display device shows a dark blue color, which is the orthogonal color of the color polarizer 12, but when a voltage is applied to the liquid crystal element, the color liquid crystal display device becomes slightly bluish. After passing through white, a negative color display indicating magenta, blue, and blue-green is obtained. FIG. 8 is a chromaticity diagram, and a curve 21 shown by a solid line shows a change in color due to voltage application by the color liquid crystal display device of the second embodiment.

【0071】この実施形態の場合は、カラー偏光板12
により常に青の光が多少漏れているので、通常の偏光板
で構成した場合より表示色の彩度は低下するが、カラー
偏光板12の吸収軸12aと液晶素子22の下液晶分子
配向方向7aとのなす角度を35゜〜40゜あるいは5
0゜〜55゜の範囲に配置することによって、液晶素子
の複屈折の差Δnの波長依存性と、ねじれ位相差板10
の複屈折の差Δnの波長依存性の違いを補正し、良好で
明るい色彩を得ることができる。
In the case of this embodiment, the color polarizing plate 12
, The blue light always leaks to some extent, so that the saturation of the display color is lower than that in the case of using a normal polarizing plate. However, the absorption axis 12a of the color polarizing plate 12 and the lower liquid crystal molecule orientation direction 7a Angle between 35 ° and 40 ° or 5
By arranging in the range of 0 ° to 55 °, the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the liquid crystal element and the twisted phase difference plate 10
And the difference in the wavelength dependence of the birefringence difference Δn can be corrected, and a good and bright color can be obtained.

【0072】さらに、ねじれ位相差板10のツイスト角
の絶対値を液晶素子22のツイスト角の絶対値より10
゜大きくしたことにより、彩度の低下を抑え、表示色の
明るさをさらに改善でき、良好なネガ型カラー表示装置
を提供できる。
Further, the absolute value of the twist angle of the torsional phase difference plate 10 is set to be 10 times smaller than the absolute value of the twist angle of the liquid crystal element 22.
゜ By increasing the size, it is possible to suppress a decrease in saturation and further improve the brightness of display colors, thereby providing a favorable negative color display device.

【0073】この実施形態ではまた、下偏光板8とカラ
ー偏光板12との交差角を65゜にしたが、交差角をさ
らに小さくすると、表示色は明るくなるが、背景色の黒
も薄くなってしまうので、60゜〜120゜の範囲が好
ましい。
In this embodiment, the crossing angle between the lower polarizer 8 and the color polarizer 12 is set to 65 °. If the crossing angle is further reduced, the display color becomes brighter, but the background color black also becomes lighter. Therefore, the range of 60 ° to 120 ° is preferable.

【0074】この実施形態では、ねじれ位相差板10の
ツイスト角を250゜にしたが、このツイスト角をさら
に大きくすると、表示色は明るくなるが、背景色の黒が
薄くなってしまう。したがって、ねじれ位相差板10の
ツイスト角の絶対値は、液晶素子22のツイスト角の絶
対値より5゜〜30゜の範囲で大きく設定することが好
ましい。
In this embodiment, the twist angle of the twisted phase difference plate 10 is set to 250 °. If the twist angle is further increased, the display color becomes brighter, but the background color black becomes lighter. Therefore, it is preferable that the absolute value of the twist angle of the twisted phase difference plate 10 is set larger than the absolute value of the twist angle of the liquid crystal element 22 in the range of 5 ° to 30 °.

【0075】また、この実施形態では、液晶素子のΔn
d値とねじれ位相差板10のΔnd値を1600nmに
設定したが、1500nm〜1800nmの範囲に設定
することによって、ほぼ同様な効果が得ることができ
る。液晶素子のΔnd値を1500nmより小さくする
と、液晶の急峻性が低下し、時分割駆動がしにくくな
り、好ましくないが、ねじれ位相差板10のツイスト角
の絶対値を液晶素子のツイスト角の絶対値より大きくす
ることによる色彩改善の効果は同様に得られ、低分割駆
動やアクティブマトリクス駆動であれば、利用可能とな
る。
In this embodiment, the Δn of the liquid crystal element
Although the d value and the Δnd value of the torsional retardation plate 10 are set to 1600 nm, almost the same effect can be obtained by setting the d value and the Δnd value in the range of 1500 nm to 1800 nm. If the Δnd value of the liquid crystal element is smaller than 1500 nm, the sharpness of the liquid crystal decreases, and it becomes difficult to perform time-division driving. Although not preferable, the absolute value of the twist angle of the torsional retardation plate 10 is set to The effect of improving the color by making the value larger than the above value can be similarly obtained, and can be used in the case of low-division driving or active matrix driving.

【0076】さらに、液晶素子のΔnd値及びねじれ位
相差板のΔnd値を1800nmより大きくすると、セ
ルギャップdを厚くするために、液晶素子の応答時間が
遅くなる上、製造上の問題でねじれ位相差板10の特性
が低下し、好ましくないが、ねじれ位相差板10のツイ
スト角の絶対値を液晶素子22のツイスト角の絶対値よ
り大きくすることによる色彩改善の効果は同様に得られ
る。
Further, when the Δnd value of the liquid crystal element and the Δnd value of the twisted phase difference plate are larger than 1800 nm, the response time of the liquid crystal element becomes slow because the cell gap d is thickened. Although the characteristics of the phase difference plate 10 are deteriorated, it is not preferable. However, the effect of color improvement by making the absolute value of the twist angle of the twisted phase difference plate 10 larger than the absolute value of the twist angle of the liquid crystal element 22 can be similarly obtained.

【0077】この実施形態では、青のカラー偏光板を使
用したが、赤や緑や紫等の他の色のカラー偏光板や、勿
論普通のノーマル色のヨウ素系偏光板を使用した場合で
も、ねじれ位相差板のツイスト角の絶対値を液晶のツイ
スト角の絶対値より大きくすることによって色彩改善の
効果は得られる。
In this embodiment, a blue color polarizer is used. However, even when a color polarizer of another color such as red, green, or purple, or of course, a normal iodine polarizer of a normal color is used, By making the absolute value of the twist angle of the twisted phase difference plate larger than the absolute value of the twist angle of the liquid crystal, the effect of improving the color can be obtained.

【0078】(第3の実施形態:図9〜図12)次に、
この発明によるカラー液晶表示装置の第3の実施形態に
ついて図9乃至図12によって説明する。図11はその
カラー液晶表示装置の構造を示す模式的な断面図であ
り、図9はその上側から見た下偏光板の吸収軸と液晶素
子の液晶分子配向方向の関係を示す平面図、図10は上
偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸の関係を示す平面図
である。図12はこのカラー液晶表示装置による色度図
である。
(Third Embodiment: FIGS. 9 to 12)
A third embodiment of the color liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the color liquid crystal display device. FIG. 9 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the lower polarizing plate and the liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element as viewed from above. 10 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the upper polarizing plate and the slow axis of the retardation plate. FIG. 12 is a chromaticity diagram of the color liquid crystal display device.

【0079】これらの図において、図1乃至図3と対応
する部分には同一の符号を付している。この第3の実施
形態においては、第1,第2の実施形態において使用し
たねじれ位相差板10に代えて位相差板17を使用して
いる。
In these figures, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals. In the third embodiment, a phase difference plate 17 is used instead of the twisted phase difference plate 10 used in the first and second embodiments.

【0080】このカラー液晶表示装置における液晶素子
23も、図3によって説明した第1の実施形態の液晶素
子22と殆ど同じ構成である。但し、ネマチック液晶7
の複屈折の差Δnは0.21 で、第1の基板1と第2の
基板4の隙間であるセルギャップdは8μmであり、こ
のネマチック液晶7の複屈折の差Δnとセルギャップd
との積で表す液晶素子のΔnd値は、1680nmであ
る。
The liquid crystal element 23 of this color liquid crystal display device has almost the same configuration as the liquid crystal element 22 of the first embodiment described with reference to FIG. However, nematic liquid crystal 7
Is 0.21 and the cell gap d which is a gap between the first substrate 1 and the second substrate 4 is 8 μm. The difference Δn in birefringence of the nematic liquid crystal 7 and the cell gap d
The Δnd value of the liquid crystal element represented by the product of the above is 1680 nm.

【0081】第1の基板1の配向膜3は、図7に示す下
液晶分子配向方向7aに平行にラビング処理をしてあ
り、第2の基板4の配向膜6は、上液晶分子配向方向7
bに平行にラビング処理がなされている。粘度20cp
のネマチック液晶には、カイラル材と呼ぶ旋回性物質を
添加し、ねじれピッチPを16μmに調整し、d/P=
0.5 とし、左回り240゜ツイストの液晶素子を形成
する。
The alignment film 3 of the first substrate 1 has been rubbed in parallel to the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a shown in FIG. 7, and the alignment film 6 of the second substrate 4 has the upper liquid crystal molecule alignment direction. 7
The rubbing process is performed in parallel with b. Viscosity 20cp
In the nematic liquid crystal of the above, a revolving substance called a chiral material is added, the twist pitch P is adjusted to 16 μm, and d / P =
0.5 to form a left-handed 240 ° twist liquid crystal element.

【0082】図11に示す位相差板17は、ポリカーボ
ネートフィルムを1軸延伸したフィルムである。従っ
て、この位相差板17の図10に示す遅相軸17aの屈
折率をnx、その遅相軸17aと直交するy軸方向の屈
折率をny、厚さ方向であるz軸方向の屈折率をnzと
定義すると、nx>ny=nz となっている。
The retardation plate 17 shown in FIG. 11 is a film obtained by uniaxially stretching a polycarbonate film. Therefore, the refractive index of the retardation plate 17 in the slow axis 17a shown in FIG. 10 is nx, the refractive index in the y-axis direction orthogonal to the slow axis 17a is ny, and the refractive index in the z-axis direction is the thickness direction. Is defined as nz, then nx> ny = nz.

【0083】この位相差板17を液晶素子23の第2の
基板4の外側に配置する。そして、この位相差板17の
リタデーション値は1800nmに設定する。従って、
位相差板17のリタデーション値は、液晶素子23のΔ
nd値より120nm大きくなっている。また、この位
相差板17の遅相軸17aは、液晶素子23の上液晶分
子配向方向7bから85゜ずれた位置にくるように配置
する。
The retardation plate 17 is disposed outside the second substrate 4 of the liquid crystal element 23. Then, the retardation value of the phase difference plate 17 is set to 1800 nm. Therefore,
The retardation value of the phase difference plate 17 is ΔΔ of the liquid crystal element 23.
It is 120 nm larger than the nd value. Further, the retardation plate 17 is arranged such that the slow axis 17a thereof is at a position shifted from the upper direction of the liquid crystal molecules 7b by 85 ° from the liquid crystal element 23.

【0084】図11に示す下偏光板8は、液晶素子23
の第1の基板1の外側に配置し、上偏光板9は位相差板
17の外側に配置する。図10に示す上偏光板9の吸収
軸9aは、位相差板17の遅相軸17aに対して左回り
45゜に配置し、図9に示す下偏光板8の吸収軸8a
は、液晶素子23の下液晶分子配向方向7aに対して左
回り35゜に配置し、上下一対の偏光板8,9の交差角
は45゜をなしている。また、下偏光板8を透過したカ
ラー光を反射する反射板11は、下偏光板8の外側に配
置されている。
The lower polarizing plate 8 shown in FIG.
And the upper polarizing plate 9 is disposed outside the retardation plate 17. The absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 shown in FIG. 10 is arranged at 45 ° counterclockwise with respect to the slow axis 17a of the retardation plate 17, and the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 shown in FIG.
Is disposed at an angle of 35 ° counterclockwise with respect to the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a of the liquid crystal element 23, and the crossing angle between the pair of upper and lower polarizing plates 8 and 9 is 45 °. Further, the reflection plate 11 that reflects the color light transmitted through the lower polarizing plate 8 is disposed outside the lower polarizing plate 8.

【0085】このように構成したこの発明の第3の実施
形態のカラー液晶表示装置において、電圧無印加の状態
では、上偏光板9より入射した直線偏光は、位相差板1
7の複屈折性により楕円偏光となるが、位相差板17の
リタデ−ション値と液晶素子23のΔnd値に差を設
け、一対の偏光板8,9の配置角を最適化したので、液
晶素子23により直線偏光に戻る。この時、下偏光板8
の吸収軸8aと上偏光板9の吸収軸9aの配置関係が上
述のようなっていると、直線偏光は下偏光板8を透過せ
ず、黒表示となる。
In the thus configured color liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention, when no voltage is applied, the linearly polarized light incident from the upper polarizer 9 is applied to the retarder 1.
7 becomes elliptically polarized light due to the birefringence, but a difference is provided between the retardation value of the phase difference plate 17 and the Δnd value of the liquid crystal element 23, and the arrangement angle of the pair of polarizing plates 8 and 9 is optimized. The element 23 returns to linearly polarized light. At this time, the lower polarizing plate 8
When the arrangement relationship between the absorption axis 8a and the absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 is as described above, the linearly polarized light does not pass through the lower polarizing plate 8 and a black display is obtained.

【0086】次に、液晶素子23の第1の電極3と第2
の電極5の間に電圧を印加すると、ネマチック液晶7の
分子が立ち上がり、みかけの液晶素子のΔnd値が減少
する。そのため、位相差板17で発生した楕円偏光は、
液晶素子23を通過しても完全な直線偏光には戻らな
い。そのため、楕円偏光状態で下偏光板8に到達し、特
定の波長の光が下偏光板8を透過してカラー光となる。
下偏光板8を透過したカラー光は、反射板11によって
反射され、再度、液晶素子23と位相差板17と上偏光
板9を透過して上方に射出し、ネガ型のカラー表示を行
う。
Next, the first electrode 3 of the liquid crystal element 23 and the second
When a voltage is applied between the electrodes 5, the molecules of the nematic liquid crystal 7 rise, and the Δnd value of the apparent liquid crystal element decreases. Therefore, the elliptically polarized light generated by the phase difference plate 17 is
Even when the light passes through the liquid crystal element 23, it does not return to perfect linearly polarized light. Therefore, the light reaches the lower polarizing plate 8 in an elliptically polarized state, and light of a specific wavelength passes through the lower polarizing plate 8 to become color light.
The color light that has passed through the lower polarizing plate 8 is reflected by the reflecting plate 11, again passes through the liquid crystal element 23, the retardation plate 17, and the upper polarizing plate 9 and is emitted upward, thereby performing a negative color display.

【0087】図12の色度図において、実線で示す曲線
32はこの第3の実施形態のカラー液晶表示装置で、印
加電圧を無印加状態から徐々に増加していく際の色彩変
化を表している。電圧無印加では、ほぼ無彩色の黒であ
るが、電圧を印加すると、一旦白になった後、黄色を経
て赤、次に青、最後に緑表示となる。
In the chromaticity diagram of FIG. 12, a curve 32 shown by a solid line represents a color change when the applied voltage is gradually increased from the non-application state in the color liquid crystal display device of the third embodiment. I have. When no voltage is applied, the color is almost achromatic black. However, when a voltage is applied, the color changes to white, then yellow, red, then blue, and finally green.

【0088】下偏光板8の吸収軸8aと液晶素子23の
下液晶分子配向方向7aとを、図9に示したように35
゜の交差角で配置することによって、液晶素子20の複
屈折の差Δnの波長依存性と、位相差板17のリタデ−
ション値の波長依存性の違いを補正し、良好な黒背景を
得るとともに、良好で明るい色彩を得ることができる。
特に、黒背景のネガ表示では、画素周辺からの入射光も
遮ってしまうため、暗い表示になってしまうので、表示
色は明るい方が好ましい。
As shown in FIG. 9, the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 and the lower liquid crystal molecule orientation direction 7a of the liquid crystal element 23 are set at 35 degrees.
By arranging at the intersection angle of ゜, the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the liquid crystal element 20 and the retardation of the retardation plate 17
By correcting the difference in the wavelength dependence of the option value, a good black background can be obtained, and a good and bright color can be obtained.
In particular, in a negative display with a black background, incident light from the periphery of the pixel is also blocked, resulting in a dark display. Therefore, it is preferable that the display color is bright.

【0089】下偏光板8の吸収軸8aと液晶素子23の
下液晶分子配向方向7aとの交差角度を35゜よりさら
に小さくすると、表示色は明るくなるが、背景色の黒も
薄くなってしまうので、下偏光板8の吸収軸8aと下液
晶分子配向方向7aとの交差角度は、25゜〜45゜の
範囲に配置するのが好ましい。
If the crossing angle between the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 and the lower liquid crystal molecule orientation direction 7a of the liquid crystal element 23 is made smaller than 35 °, the display color becomes brighter, but the background color black also becomes lighter. Therefore, it is preferable that the crossing angle between the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 and the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a is set in the range of 25 ° to 45 °.

【0090】また、この実施形態では、液晶素子のΔn
d値を1680nmに設定したが、1500nm〜18
00nmの範囲に設定することで、ほぼ同様な効果が得
ることができる。その場合も位相差板17のリタデーシ
ョン値は、液晶素子23のΔnd値より、50〜200
nm大きくする必要がある。
In this embodiment, the Δn of the liquid crystal element
The d value was set at 1680 nm, but from 1500 nm to 18
Almost the same effect can be obtained by setting the range to 00 nm. Also in this case, the retardation value of the phase difference plate 17 is 50 to 200 times larger than the Δnd value of the liquid crystal element 23.
nm.

【0091】液晶素子のΔnd値を1500nmより小
さくすると、液晶の急峻性が低下し、時分割駆動がしに
くくなり、好ましくないが、低分割駆動やアクティブマ
トリクス駆動であれば、利用可能となる。また、液晶素
子のΔnd値を1800nmより大きくすると、セルギ
ャップdを厚くするため、液晶素子の応答時間が遅くな
る上、製造上の問題で位相差板17の特性が低下し、好
ましくない。位相差板17のリタデーション値と液晶素
子のΔnd値との差は、50nmより小さくても、20
0nmより大きくなっても、背景色の黒が薄くなり、好
ましくない。
If the Δnd value of the liquid crystal element is smaller than 1500 nm, the sharpness of the liquid crystal decreases, and it becomes difficult to perform time-division driving. However, it is not preferable, but low-division driving or active matrix driving can be used. On the other hand, if the Δnd value of the liquid crystal element is larger than 1800 nm, the response time of the liquid crystal element becomes slow because the cell gap d is increased, and the characteristics of the retardation plate 17 are deteriorated due to manufacturing problems. The difference between the retardation value of the retardation plate 17 and the Δnd value of the liquid crystal element is smaller than 50 nm even if it is smaller than 50 nm.
Even if it is larger than 0 nm, the background black becomes lighter, which is not preferable.

【0092】また、この実施形態では、上偏光板9の吸
収軸9aを位相差板17の遅相軸17aに対して左回り
45゜に配置したが、上偏光板9の吸収軸9aを位相差
板17の遅相軸17aに対して右回り45゜に配置する
と、電圧無印加状態で白表示となり、電圧を印加する
と、黒、青、緑、赤とポジ表示型のカラー表示装置とな
る。
In this embodiment, the absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 is arranged at 45 ° counterclockwise with respect to the slow axis 17a of the phase difference plate 17, but the absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 is positioned at the left. When it is disposed 45 ° clockwise with respect to the slow axis 17a of the phase difference plate 17, white display is obtained when no voltage is applied, and when a voltage is applied, a black, blue, green, red and positive display type color display device is obtained. .

【0093】さらに、この実施形態では、液晶素子とし
て240゜ツイストのSTN(スーパーツイステッドネ
マチック)液晶素子を用いたが、約90゜ツイストのT
N(ツイステッドネマチック)液晶素子や、180゜ツ
イスト以上のSTN液晶素子を用いても、同様な効果を
得ることができる。
Further, in this embodiment, a 240 ° twisted STN (super twisted nematic) liquid crystal element is used as the liquid crystal element, but a 90 ° twisted TN (super twisted nematic) liquid crystal element is used.
Similar effects can be obtained by using an N (twisted nematic) liquid crystal element or an STN liquid crystal element having a twist of 180 ° or more.

【0094】ところで、この実施形態では、位相差板1
7としてポリカーボネートフィルムからなる位相差板を
用いたので、温度が変化してもリタデーション値は変化
しないが、ポリカーボネートフィルムに液晶分子を含浸
させたり、液晶分子の1部を鎖上のポリマー分子に結合
させた温度補償型の位相差板は、リタデーション値が温
度により可変する。この温度補償型の位相差板を用いる
と、温度による液晶セルのΔnd値の変化に位相差板の
リタデーション値の変化が追従する。その結果、背景色
の温度による色変化が押さえられ、使用温度範囲が拡大
するのでさらに好ましい。
In this embodiment, the phase difference plate 1
Although a retardation plate made of a polycarbonate film was used as 7, the retardation value did not change even if the temperature changed, but the polycarbonate film was impregnated with liquid crystal molecules, or a part of the liquid crystal molecules was bonded to polymer molecules on the chain. The retardation value of the temperature-compensated phase difference plate varies with temperature. When this temperature compensation type phase difference plate is used, the change of the retardation value of the phase difference plate follows the change of the Δnd value of the liquid crystal cell due to the temperature. As a result, the color change due to the temperature of the background color is suppressed, and the operating temperature range is expanded, which is more preferable.

【0095】(第4の実施形態:図13〜図15)次
に、この発明によるカラー液晶表示装置の第4の実施形
態について図13乃至図15によって説明する。図14
はそのカラー液晶表示装置の構造を示す模式的な断面図
であり、図13はその上側から見た上偏光板の吸収軸と
位相差板の遅相軸の関係を示す平面図、図15はこのカ
ラー液晶表示装置による色度図である。なお、下偏光板
の吸収軸と液晶素子の液晶分子配向方向の関係を示す平
面図は、図9と同じであるため省略する。また、図14
において、図7と対応する部分には同一の符号を付して
いる。
(Fourth Embodiment: FIGS. 13 to 15) Next, a fourth embodiment of the color liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the color liquid crystal display device, FIG. 13 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the upper polarizing plate and the slow axis of the retardation plate viewed from above, and FIG. It is a chromaticity diagram by this color liquid crystal display device. Note that a plan view showing the relationship between the absorption axis of the lower polarizing plate and the orientation direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal element is the same as FIG. FIG.
In FIG. 7, portions corresponding to those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals.

【0096】この第4の実施形態のカラー液晶表示装置
が、前述の第3の実施形態のカラー液晶表示装置と相違
するのは、液晶素子20のΔnd値と、位相差板18の
材質およびリタデーション値と、上偏光板9の配置角度
と、反射板13の特性であり、さらにバックライト14
を具備している。
The color liquid crystal display of the fourth embodiment is different from the color liquid crystal display of the third embodiment in that the Δnd value of the liquid crystal element 20, the material and retardation of the retardation plate Values, the arrangement angle of the upper polarizer 9, and the characteristics of the reflector 13.
Is provided.

【0097】このカラー液晶表示装置における液晶素子
24も、図3によって説明した第1の実施形態の液晶素
子22と殆ど同じ構成である。但し、ネマチック液晶7
の複屈折の差Δnは0.21 で、第1の基板1と第2の
基板4の隙間であるセルギャップdは7μmであり、こ
のネマチック液晶7の複屈折の差Δnとセルギャップd
との積で表す液晶素子のΔnd値は、1470μmであ
る。
The liquid crystal element 24 in this color liquid crystal display device has almost the same configuration as the liquid crystal element 22 of the first embodiment described with reference to FIG. However, nematic liquid crystal 7
Is 0.21 and the cell gap d, which is the gap between the first substrate 1 and the second substrate 4, is 7 μm. The birefringence difference Δn of the nematic liquid crystal 7 and the cell gap d
The Δnd value of the liquid crystal element expressed by the product of the above is 1470 μm.

【0098】第1の基板1の配向膜3は、図9に示した
下液晶分子配向方向7aに平行にラビング処理をしてあ
り、第2の基板4の配向膜6は、上液晶分子配向方向7
bに平行にラビング処理がなされている。粘度20cp
のネマチック液晶には、カイラル材と呼ぶ旋回性物質を
添加し、ねじれピッチPを14μmに調整し、d/P=
0.5 とし、左回り240゜ツイストの液晶素子を形成
する。
The alignment film 3 of the first substrate 1 has been rubbed in parallel to the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a shown in FIG. 9, and the alignment film 6 of the second substrate 4 has the upper liquid crystal molecule alignment. Direction 7
The rubbing process is performed in parallel with b. Viscosity 20cp
In the nematic liquid crystal of the above, a revolving substance called a chiral material was added, the twist pitch P was adjusted to 14 μm, and d / P =
0.5 to form a left-handed 240 ° twist liquid crystal element.

【0099】位相差板18は、ポリカーボネートを2軸
延伸したフィルムで、その位相差板18の図13に示す
遅相軸18aの屈折率をnx、遅相軸18aに直交する
y軸方向の屈折率をny、厚み方向であるz軸方向の屈
折率をnzと定義すると、nx>nz>ny となって
いる。
The retardation plate 18 is a film obtained by biaxially stretching polycarbonate. The retardation plate 18 has a refractive index of a slow axis 18a shown in FIG. 13 of nx and a refraction in the y-axis direction orthogonal to the slow axis 18a. If the refractive index is defined as ny and the refractive index in the z-axis direction, which is the thickness direction, is defined as nz, then nx>nz> ny.

【0100】この2軸性の位相差板18は、y軸方向を
軸として、位相差板18を傾けた場合のリタデーション
値の変化量が、第3の実施形態で使用した1軸延伸の位
相差板17よりも少ないので、カラ−液晶表示装置とし
ても、視角変化による色彩変化が少なくなり、視野角特
性が向上するので好ましい。
In the biaxial retardation plate 18, the amount of change in the retardation value when the retardation plate 18 is tilted about the y-axis direction is the same as that of the uniaxial stretching used in the third embodiment. Since the number is smaller than that of the phase difference plate 17, the color change due to the change of the viewing angle is reduced and the viewing angle characteristic is improved even in a color liquid crystal display device, which is preferable.

【0101】図14に示すように、この位相差板18を
液晶素子24の第2の基板4の外側に配置し、そのリタ
デーション値を1850nmに設定する。つまり、位相
差板18のリタデーション値を液晶素子24のΔnd値
(1470nm)より380nm大きく設定する。ま
た、図13に示す位相差板18の遅相軸18aは、液晶
素子24の上液晶分子配向方向7b(図9参照)から8
5゜ずれた位置にくるように配置する。
As shown in FIG. 14, this retardation plate 18 is arranged outside the second substrate 4 of the liquid crystal element 24, and its retardation value is set to 1850 nm. That is, the retardation value of the phase difference plate 18 is set 380 nm larger than the Δnd value (1470 nm) of the liquid crystal element 24. Further, the slow axis 18a of the retardation plate 18 shown in FIG.
Arrange them so that they are shifted by 5 °.

【0102】下偏光板8は、液晶素子24の第1の基板
1の外側に配置し、上偏光板9は位相差板18の外側に
配置する。図13に示す上偏光板9の吸収軸9aは、位
相差板18の遅相軸18aと右回り45゜に配置し、下
偏光板8の吸収軸8aは液晶素子24の下液晶分子配向
方向7aと左回り35゜(図9参照)に配置し、上下一
対の偏光板8,9の交差角は45゜をなしている。
The lower polarizing plate 8 is arranged outside the first substrate 1 of the liquid crystal element 24, and the upper polarizing plate 9 is arranged outside the phase difference plate 18. The absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 shown in FIG. 13 is disposed 45 ° clockwise with respect to the slow axis 18a of the phase difference plate 18, and the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 is oriented in the lower liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element 24. 7a and counterclockwise 35 ° (see FIG. 9), and the crossing angle of the pair of upper and lower polarizing plates 8 and 9 is 45 °.

【0103】半透過反射板13は、下偏光板8の外側に
配置し、さらに、白色発光のELを用いたバックライト
14を半透過反射板13の外側に配置している。この構
成によって、この第4の実施形態のカラー液晶表示装置
は、反射型と透過型の兼用カラー液晶表示装置になって
いる。すなわち、通常は反射型カラー液晶表示装置とし
て使用するが、照明の暗い夜間には、バックライト14
を点灯して透過型カラー液晶表示装置として使用でき
る。
The transflective plate 13 is arranged outside the lower polarizing plate 8, and a backlight 14 using a white light emitting EL is arranged outside the transflective plate 13. With this configuration, the color liquid crystal display device of the fourth embodiment is a reflection type and transmission type color liquid crystal display device. In other words, it is normally used as a reflective color liquid crystal display device, but it can be used as a backlight 14 in dark nights.
Is turned on to be used as a transmission type color liquid crystal display device.

【0104】この実施形態のカラー液晶表示装置におい
て、電圧無印加の状態では、上偏光板9より入射した直
線偏光は、位相差板18の複屈折性により楕円偏光とな
るが、位相差板18のリタデ−ション値と液晶素子24
のΔnd値に差を設け、偏光板8,9の配置角を最適化
したことにより、液晶素子24により直線偏光に戻る。
この時、下偏光板8の吸収軸8aと上偏光板9の吸収軸
9aの配置関係が上述のようになっていると、直線偏光
は下偏光板8を透過せず、黒表示となる。
In the color liquid crystal display device of this embodiment, when no voltage is applied, the linearly polarized light incident from the upper polarizer 9 becomes elliptically polarized light due to the birefringence of the retarder 18. Retardation value and liquid crystal element 24
Is provided, and the liquid crystal element 24 returns to the linearly polarized light by optimizing the arrangement angles of the polarizing plates 8 and 9.
At this time, if the arrangement relationship between the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 and the absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 is as described above, the linearly polarized light does not pass through the lower polarizing plate 8 and a black display is obtained.

【0105】そして、液晶素子24に電圧を印加する
と、その電圧に応じて青、緑、赤を示すネガ型のカラー
表示となる。図15の色度図において実線で示す曲線3
3は、この実施形態のカラー液晶表示装置において、液
晶素子24への印加電圧を無印加状態から徐々に増加し
ていく際の色彩変化を表している。電圧無印加では、ほ
ぼ無彩色の黒であるが、電圧を印加すると、青、緑を経
て、最後に赤表示となる。
Then, when a voltage is applied to the liquid crystal element 24, a negative color display of blue, green, and red is obtained according to the voltage. Curve 3 shown by a solid line in the chromaticity diagram of FIG.
Reference numeral 3 denotes a color change when the voltage applied to the liquid crystal element 24 is gradually increased from the non-application state in the color liquid crystal display device of this embodiment. When no voltage is applied, the color is almost achromatic black, but when a voltage is applied, the color goes through blue and green, and finally, the display becomes red.

【0106】下偏光板8の吸収軸8aと液晶素子24の
下液晶分子配向方向7aとを35゜に配置することによ
って、液晶素子の複屈折の差Δnの波長依存性と、位相
差板12のリタデ−ション値の波長依存性の違いを補正
し、良好な黒背景を得るとともに、良好で明るい色彩を
得ることができる。特に、黒背景のネガ表示では、画素
周辺からの入射光も遮ってしまうため、暗い表示になっ
てしまうので、表示色は明るい方が好ましい。
By arranging the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 and the lower liquid crystal molecule orientation direction 7a of the liquid crystal element 24 at 35 °, the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the liquid crystal element and the phase difference plate 12 The difference in the wavelength dependence of the retardation value can be corrected to obtain a good black background and a good and bright color. In particular, in a negative display with a black background, incident light from the periphery of the pixel is also blocked, resulting in a dark display. Therefore, it is preferable that the display color is bright.

【0107】下偏光板8の吸収軸8aと下液晶分子配向
方向7aとの交差角度を35゜よりさらに小さくする
と、表示色は明るくなるが、背景色の黒も薄くなってし
まうので、下偏光板の吸収軸8aと下液晶分子配向方向
7aとの交差角度は、25゜〜45゜の範囲に配置する
のが好ましい。
If the crossing angle between the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 and the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a is made smaller than 35 °, the display color becomes brighter, but the background color black becomes lighter. The intersection angle between the absorption axis 8a of the plate and the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a is preferably set in the range of 25 ° to 45 °.

【0108】また、この実施形態では、液晶素子24の
Δnd値を1470nmに設定したが、1300nm〜
1600nmの範囲に設定することで、ほぼ同様な効果
が得ることができる。その場合も位相差板18のリタデ
ーション値は、液晶素子20のΔnd値より、300〜
500nm大きくする必要がある。
In this embodiment, the Δnd value of the liquid crystal element 24 is set to 1470 nm.
By setting the wavelength to the range of 1600 nm, substantially the same effect can be obtained. Also in this case, the retardation value of the retardation plate 18 is 300 to 300 times smaller than the Δnd value of the liquid crystal element 20.
It needs to be increased by 500 nm.

【0109】液晶素子24のΔnd値を1300nmよ
り小さくすると、液晶の急峻性が低下し、時分割駆動が
しにくくなり、好ましくないが、低分割駆動やアクティ
ブマトリクス駆動であれば、利用可能となる。また、液
晶素子24のΔnd値を1600nmより大きくする
と、最終表示色が赤から白に変わってしまい、さらに、
位相差板18のリタデーション値は1900nm以上と
なり、製造上の問題で位相差板18の特性が低下し、好
ましくない。
If the Δnd value of the liquid crystal element 24 is smaller than 1300 nm, the sharpness of the liquid crystal is reduced, and it becomes difficult to perform time-division driving. . Further, when the Δnd value of the liquid crystal element 24 is larger than 1600 nm, the final display color changes from red to white.
The retardation value of the retardation plate 18 becomes 1900 nm or more, and the characteristics of the retardation plate 18 are deteriorated due to manufacturing problems, which is not preferable.

【0110】位相差板18のリタデーション値と液晶素
子24のΔnd値との差は、300nmより小さくて
も、500nmより大きくなっても、背景色の黒が薄く
なり、好ましくない。
If the difference between the retardation value of the retardation plate 18 and the Δnd value of the liquid crystal element 24 is smaller than 300 nm or larger than 500 nm, the background black becomes undesirably thin.

【0111】また、この実施形態では、上偏光板9の吸
収軸9aを位相差板18の遅相軸18aに対して右回り
45゜に配置したが、上偏光板9の吸収軸9aを位相差
板18の遅相軸18aに対して左回り45゜に配置する
と、電圧無印加状態で白表示となり、電圧を印加する
と、黄、青を経て、緑を表示するポジ表示型のカラー表
示装置となる。
In this embodiment, the absorption axis 9a of the upper polarizing plate 9 is arranged clockwise 45 ° with respect to the slow axis 18a of the phase difference plate 18. When arranged at 45 ° counterclockwise with respect to the slow axis 18 a of the phase difference plate 18, a white display is obtained when no voltage is applied, and a positive display type color display device that displays green through yellow and blue when a voltage is applied is applied. Becomes

【0112】液晶素子に使用可能な液晶の種類について
は、前述の各実施形態の場合と同様である。上偏光板9
及び下偏光板8は、延伸したポリビニールアルコール
(PVA)にヨウ素を染色し、TACフィルムで挟んだ
ものであるが、ヨウ素の代替えとして2色性色素を染色
したカラ−偏光板を上下偏光板のうちどちらか1枚、あ
るいは両方に採用することで、表示色を変えることも可
能である。
The types of liquid crystal that can be used in the liquid crystal element are the same as in the above-described embodiments. Upper polarizing plate 9
The lower polarizer 8 is obtained by dyeing stretched polyvinyl alcohol (PVA) with iodine and sandwiching it with a TAC film. Instead of iodine, a color polarizer dyed with a dichroic dye is used as an upper and lower polarizer. The display color can be changed by adopting either one or both of them.

【0113】通常カラー偏光板を平行に2枚配置する
と、染料の色を薄く示すがほぼ白色となり、カラー偏光
板を直交に2枚配置すると、はっきりと染料の色彩を示
す。例えば、青のカラー偏光板を平行に2枚配置する
と、薄い青みを帯びた白であるが、直交に配置すると紺
色となる。
Usually, when two color polarizing plates are arranged in parallel, the color of the dye becomes lighter but almost white, and when two color polarizing plates are arranged orthogonally, the color of the dye is clearly shown. For example, when two blue color polarizers are arranged in parallel, the color becomes pale bluish white, but when arranged perpendicularly, the color becomes dark blue.

【0104】この第4の実施形態のカラー液晶表示装置
の上偏光板9を、青のカラ−偏光板に変更すると、電圧
無印加の状態では、カラー偏光板の直交色である紺色を
示すが、液晶素子に電圧を印加すると、青、青緑を経
て、赤を示すネガ型のカラー表示となる。
When the upper polarizer 9 of the color liquid crystal display device of the fourth embodiment is changed to a blue color polarizer, a dark blue color, which is an orthogonal color of the color polarizer, is shown when no voltage is applied. When a voltage is applied to the liquid crystal element, a negative color display of red through blue, blue-green is obtained.

【0115】[0115]

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、背景色を黒や濃い色彩とし、明るく高彩度なネガ
型のカラー表示が可能な反射型カラー液晶表示装置を、
液晶素子と偏光板と位相差板1枚だけの単純な構成で提
供できる。また、このカラー液晶表示装置を応用するこ
とによって、カラフルなデジタル腕時計用表示を実現で
きる。
As described above, according to the present invention, there is provided a reflective color liquid crystal display device capable of displaying a black or dark background color and capable of displaying a bright and highly saturated negative color display.
It can be provided with a simple configuration including only a liquid crystal element, a polarizing plate, and one retardation plate. Also, by applying this color liquid crystal display device, a colorful digital wristwatch display can be realized.

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

【図1】図3を上側から見た下偏光板の吸収軸と液晶素
子の液晶分子配向方向の関係を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a relationship between an absorption axis of a lower polarizing plate and a liquid crystal molecule alignment direction of a liquid crystal element when FIG. 3 is viewed from above.

【図2】同じく上偏光板の吸収軸とねじれ位相差板の分
子配向方向の関係を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the upper polarizing plate and the molecular orientation direction of the twisted phase difference plate.

【図3】この発明によるカラー液晶表示装置の第1の実
施形態の構造を示す模式的な断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of the first embodiment of the color liquid crystal display device according to the present invention.

【図4】この発明の第1の実施形態おいて、液晶素子に
印加する電圧を変化させたときの表示色の変化を説明す
るための色度図である。
FIG. 4 is a chromaticity diagram for explaining a change in display color when a voltage applied to a liquid crystal element is changed in the first embodiment of the present invention.

【図5】図7を上側から見た下偏光板の吸収軸と液晶素
子の液晶分子配向方向の関係を示す平面図である。
5 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the lower polarizing plate and the liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element when FIG. 7 is viewed from above.

【図6】同じく上偏光板の吸収軸とねじれ位相差板の分
子配向方向の関係を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the upper polarizing plate and the molecular orientation direction of the twisted phase difference plate.

【図7】この発明によるカラー液晶表示装置の第2の実
施形態の構造を示す模式的な断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing the structure of a second embodiment of the color liquid crystal display device according to the present invention.

【図8】この発明の第2の実施形態おいて、液晶素子に
印加する電圧を変化させたときの表示色の変化を説明す
るための色度図である。
FIG. 8 is a chromaticity diagram for explaining a change in display color when a voltage applied to a liquid crystal element is changed in the second embodiment of the present invention.

【図9】図11を上側から見た下偏光板の吸収軸と液晶
素子の液晶分子配向方向の関係を示す平面図である。
9 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the lower polarizer and the liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element when FIG. 11 is viewed from above.

【図10】同じく上偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸
の関係を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the upper polarizing plate and the slow axis of the retardation plate.

【図11】この発明によるカラー液晶表示装置の第3の
実施形態の構造を示す模式的な断面図である。
FIG. 11 is a schematic sectional view showing the structure of a third embodiment of the color liquid crystal display device according to the present invention.

【図12】この発明の第3の実施形態おいて、液晶素子
に印加する電圧を変化させたときの表示色の変化を説明
するための色度図である。
FIG. 12 is a chromaticity diagram for explaining a change in display color when a voltage applied to a liquid crystal element is changed in a third embodiment of the present invention.

【図13】図14を上側から見た上偏光板の吸収軸と位
相差板の遅相軸の関係を示す平面図である。
13 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the upper polarizer and the slow axis of the retardation plate when FIG. 14 is viewed from above.

【図14】この発明によるカラー液晶表示装置の第4の
実施形態の構造を示す模式的な断面図である。
FIG. 14 is a schematic sectional view showing the structure of a fourth embodiment of the color liquid crystal display device according to the present invention.

【図15】この発明の第4の実施形態おいて、液晶素子
に印加する電圧を変化させたときの表示色の変化を説明
するための色度図である。
FIG. 15 is a chromaticity diagram for explaining a change in display color when a voltage applied to a liquid crystal element is changed in a fourth embodiment of the present invention.

【図16】図18を上側から見た下偏光板の吸収軸と液
晶素子の液晶分子配向方向の関係を示す平面図である。
FIG. 16 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the lower polarizing plate and the liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element when FIG. 18 is viewed from above.

【図17】同じく上偏光板の吸収軸とねじれ位相差板の
分子配向方向の関係を示す平面図である。
FIG. 17 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the upper polarizing plate and the molecular orientation direction of the twisted phase difference plate.

【図18】ねじれ位相差板を使用した従来のカラー液晶
表示装置の構造を示す模式的な断面図である。
FIG. 18 is a schematic sectional view showing the structure of a conventional color liquid crystal display device using a twisted phase difference plate.

【図19】図21を上側から見た下偏光板の吸収軸と液
晶素子の液晶分子配向方向の関係を示す平面図である。
19 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the lower polarizer and the liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element when FIG. 21 is viewed from above.

【図20】同じく上偏光板の吸収軸と位相差板の遅相軸
の関係を示す平面図である。
FIG. 20 is a plan view showing the relationship between the absorption axis of the upper polarizing plate and the slow axis of the retardation plate.

【図21】位相差板を使用した従来のカラー液晶表示装
置の構造を示す模式的な断面図である。
FIG. 21 is a schematic sectional view showing the structure of a conventional color liquid crystal display device using a phase difference plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:第1の基板 2:第1の電極 3,6:配向膜 4:第2の基板 5:第2の電極 7:ネマチック液晶 7a:下液晶分子配向方向 7b:上液晶分子配向方向 8:下偏光板 8a:下偏光板の吸収軸 9:上偏光板 9a:上偏光板の吸収軸 10:ねじれ位相差板 10a:ねじれ位相差板の下分子配向方向 10b:ねじれ位相差板の上分子配向方向 11:反射板 12:カラー偏光板 12a:カラー偏光板の吸収軸 13:半透過反射板 14:バックライト 17:1軸性の位相差板 17a:遅相軸 18:2軸性の位相差板 18a:遅相軸 20,21,22,23,24:液晶素子 1: First substrate 2: First electrode 3, 6: Alignment film 4: Second substrate 5: Second electrode 7: Nematic liquid crystal 7a: Lower liquid crystal molecule alignment direction 7b: Upper liquid crystal molecule alignment direction 8: Lower polarizing plate 8a: Absorption axis of lower polarizing plate 9: Upper polarizing plate 9a: Absorption axis of upper polarizing plate 10: Twisted phase difference plate 10a: Lower molecular orientation direction of twisted phase difference plate 10b: Upper molecule of twisted phase difference plate Orientation direction 11: Reflector 12: Color polarizer 12a: Absorption axis of color polarizer 13: Semi-transmissive reflector 14: Backlight 17: 1-axis retardation plate 17a: Slow axis 18: Biaxial position Phase difference plate 18a: Slow axis 20, 21, 22, 23, 24: Liquid crystal element

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年9月30日[Submission date] September 30, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Correction target item name] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0025】すなわち、上記一対の偏光板の吸収軸のな
す角度を60゜〜120゜の範囲とし、上記液晶素子の
Δnd値を1500nm〜1800nmの範囲とし、上
記ねじれ位相差板のΔnd値をその液晶素子のΔnd値
とほぼ等しい範囲とした。なお、前述のように、液晶素
子のΔnd値はネマチック液晶の複屈折の差Δnと、
1の基板と第2の基板の間隔であるセルギャップdとの
積で表され、ねじれ位相差板のΔnd値は、ねじれ位相
差板の複屈折の差Δnと厚さdとの積で表される。
That is, the angle between the absorption axes of the pair of polarizing plates is in the range of 60 ° to 120 °, the Δnd value of the liquid crystal element is in the range of 1500 nm to 1800 nm, and the Δnd value of the twisted phase difference plate is the same. The range was almost equal to the Δnd value of the liquid crystal element. As described above, the Δnd value of the liquid crystal element is equal to the birefringence difference Δn of the nematic liquid crystal and the Δnd value .
Is represented by the first substrate and the product of cell gap d is the distance of the second substrate, [Delta] nd value of the twisted retardation film, the table by the product of the difference Δn and the thickness d of the birefringence of the twisted retardation film Is done.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0059[Correction target item name] 0059

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0059】さらに、この実施の形態では、ねじれ位相
差板として、室温ではねじれ状態が固定化している液晶
ポリマーからなる位相差板を用いたので、温度が変化し
てもΔnd値は変化しないが、液晶分子の1部を鎖状の
ポリマー分子に結合させた状態でツイスト配向処理をし
た温度補償型のねじれ位相差板は、Δnd値が温度によ
り可変する。
Further, in this embodiment, since the retardation plate made of a liquid crystal polymer whose twisted state is fixed at room temperature is used as the torsion retardation plate, the Δnd value does not change even if the temperature changes. In a temperature-compensated torsional retardation plate subjected to a twist alignment treatment in a state where a part of liquid crystal molecules is bonded to a chain-like polymer molecule, the Δnd value varies with temperature.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0064[Correction target item name] 0064

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0064】第1の基板1の配向膜3は、図7に示す下
液晶分子配向方向7aと平行にラビング処理をしてあ
り、第2の基板4の配向膜6は、上液晶分子配向方向7
bと平行にラビング処理がなされている。粘度20cp
のネマチック液晶には、カイラル材と呼ぶ旋回性物質を
添加し、ねじれピッチPを16μmに調整し、d/P=
0.5 とし、左回り240゜ツイストの液晶素子22を
形成する。
The alignment film 3 of the first substrate 1 has been rubbed in parallel with the lower liquid crystal molecule alignment direction 7a shown in FIG. 7 , and the alignment film 6 of the second substrate 4 has the upper liquid crystal molecule alignment direction. 7
A rubbing process is performed in parallel with b. Viscosity 20cp
In the nematic liquid crystal of the above, a revolving substance called a chiral material is added, the twist pitch P is adjusted to 16 μm, and d / P =
The liquid crystal element 22 having a twist of 240 ° in the counterclockwise direction is formed.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0086[Correction target item name] 008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0086】次に、液晶素子23の第1の電極2と第2
の電極5の間に電圧を印加すると、ネマチック液晶7の
分子が立ち上がり、みかけの液晶素子のΔnd値が減少
する。そのため、位相差板17で発生した楕円偏光は、
液晶素子23を通過しても完全な直線偏光には戻らな
い。そのため、楕円偏光状態で下偏光板8に到達し、特
定の波長の光が下偏光板8を透過してカラー光となる。
下偏光板8を透過したカラー光は、反射板11によって
反射され、再度、液晶素子23と位相差板17と上偏光
板9を透過して上方に射出し、ネガ型のカラー表示を行
う。
Next, the first electrode 2 of the liquid crystal element 23 and the second electrode 2
When a voltage is applied between the electrodes 5, the molecules of the nematic liquid crystal 7 rise, and the Δnd value of the apparent liquid crystal element decreases. Therefore, the elliptically polarized light generated by the phase difference plate 17 is
Even when the light passes through the liquid crystal element 23, it does not return to perfect linearly polarized light. Therefore, the light reaches the lower polarizing plate 8 in an elliptically polarized state, and light of a specific wavelength passes through the lower polarizing plate 8 to become color light.
The color light that has passed through the lower polarizing plate 8 is reflected by the reflecting plate 11, again passes through the liquid crystal element 23, the retardation plate 17, and the upper polarizing plate 9 and is emitted upward, thereby performing a negative color display.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0088[Correction target item name] 0088

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0088】下偏光板8の吸収軸8aと液晶素子23の
下液晶分子配向方向7aとを、図9に示したように35
゜の交差角で配置することによって、液晶素子23の複
屈折の差Δnの波長依存性と、位相差板17のリタデ−
ション値の波長依存性の違いを補正し、良好な黒背景を
得るとともに、良好で明るい色彩を得ることができる。
特に、黒背景のネガ表示では、画素周辺からの入射光も
遮ってしまうため、暗い表示になってしまうので、表示
色は明るい方が好ましい。
As shown in FIG. 9, the absorption axis 8a of the lower polarizing plate 8 and the lower liquid crystal molecule orientation direction 7a of the liquid crystal element 23 are set at 35 degrees.
By arranging at an intersection angle of ゜, the wavelength dependence of the birefringence difference Δn of the liquid crystal element 23 and the retardation of the retardation plate 17
By correcting the difference in the wavelength dependence of the option value, a good black background can be obtained, and a good and bright color can be obtained.
In particular, in a negative display with a black background, incident light from the periphery of the pixel is also blocked, resulting in a dark display. Therefore, it is preferable that the display color is bright.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0094[Correction target item name]

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0094】ところで、この実施形態では、位相差板1
7としてポリカーボネートフィルムからなる位相差板を
用いたので、温度が変化してもリタデーション値は変化
しないが、ポリカーボネートフィルムに液晶分子を含浸
させたり、液晶分子の1部を鎖状のポリマー分子に結合
させた温度補償型の位相差板は、リタデーション値が温
度により可変する。この温度補償型の位相差板を用いる
と、温度による液晶セルのΔnd値の変化に位相差板の
リタデーション値の変化が追従する。その結果、背景色
の温度による色変化が押さえられ、使用温度範囲が拡大
するのでさらに好ましい。
In this embodiment, the phase difference plate 1
Since using a phase difference plate made of a polycarbonate film as 7, but does not change the retardation value even if the temperature changes bond, or impregnated with the liquid crystal molecules in polycarbonate film, the chain of the polymer molecule a portion of the liquid crystal molecules The retardation value of the temperature-compensated phase difference plate varies with temperature. When this temperature compensation type phase difference plate is used, the change of the retardation value of the phase difference plate follows the change of the Δnd value of the liquid crystal cell due to the temperature. As a result, the color change due to the temperature of the background color is suppressed, and the operating temperature range is expanded, which is more preferable.

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0096[Correction target item name] 0096

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0096】この第4の実施形態のカラー液晶表示装置
が、前述の第3の実施形態のカラー液晶表示装置と相違
するのは、液晶素子24のΔnd値と、位相差板18の
材質およびリタデーション値と、上偏光板9の配置角度
と、反射板13の特性であり、さらにバックライト14
を具備している。
The color liquid crystal display device of the fourth embodiment is different from the color liquid crystal display device of the third embodiment in that the Δnd value of the liquid crystal element 24 , the material and retardation of the retardation plate 18 are different. Values, the arrangement angle of the upper polarizer 9, and the characteristics of the reflector 13.
Is provided.

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0108[Correction target item name] 0108

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0108】また、この実施形態では、液晶素子24の
Δnd値を1470nmに設定したが、1300nm〜
1600nmの範囲に設定することで、ほぼ同様な効果
が得ることができる。その場合も位相差板18のリタデ
ーション値は、液晶素子24のΔnd値より、300〜
500nm大きくする必要がある。
In this embodiment, the Δnd value of the liquid crystal element 24 is set to 1470 nm.
By setting the wavelength to the range of 1600 nm, substantially the same effect can be obtained. Also in this case, the retardation value of the retardation plate 18 is 300 to 300 times smaller than the Δnd value of the liquid crystal element 24.
It needs to be increased by 500 nm.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電極を有する第1の基板と第2の
電極を有する第2の基板からなる一対の基板の間に、ツ
イスト配向しているネマチック液晶を狭持してなる液晶
素子と、 該液晶素子を挾んで配置した一対の偏光板と、 前記液晶素子と前記一対の偏光板の一方との間に配置さ
れたねじれ位相差板とを備え、 前記一対の偏光板の吸収軸のなす角度を60゜〜120
゜の範囲とし、 前記ネマチック液晶の複屈折の差Δnと前記一対の基板
の間隔dとの積で表す前記液晶素子のΔnd値を150
0nm〜1800nmの範囲とし、 前記ねじれ位相差板の複屈折の差Δnと厚さdとの積で
表す該ねじれ位相差板のΔnd値を前記液晶素子のΔn
d値とほぼ等しい範囲としたことを特徴とするカラー液
晶表示装置。
1. A liquid crystal element in which a twist-aligned nematic liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates including a first substrate having a first electrode and a second substrate having a second electrode. And a pair of polarizing plates disposed so as to sandwich the liquid crystal element, and a torsional retardation plate disposed between the liquid crystal element and one of the pair of polarizing plates, wherein an absorption axis of the pair of polarizing plates is provided. Angle between 60 ° and 120 °
And the Δnd value of the liquid crystal element represented by the product of the birefringence difference Δn of the nematic liquid crystal and the distance d between the pair of substrates is 150.
0 nm to 1800 nm, and the Δnd value of the twisted phase difference plate represented by the product of the birefringence difference Δn of the twisted phase difference plate and the thickness d is Δn of the liquid crystal element.
A color liquid crystal display device characterized by having a range substantially equal to the d value.
【請求項2】 第1の電極を有する第1の基板と第2の
電極を有する第2の基板とからなる一対の基板の間に、
ツイスト配向しているネマチック液晶を狭持してなる液
晶素子と、 該液晶素子を挾んで配置した一対の偏光板と、 前記液晶素子と前記一対の偏光板の一方との間に配置さ
れたねじれ位相差板とを備え、 前記一対の偏光板の吸収軸のなす角度を60゜〜120
゜の範囲とし、 前記ねじれ位相差板のツイスト方向が前記液晶素子のツ
イスト方向に対して逆向きで、かつ前記ねじれ位相差板
のツイスト角の絶対値が前記液晶素子のツイスト角の絶
対値より5〜30゜大きいことを特徴とするカラー液晶
表示装置。
2. A pair of substrates including a first substrate having a first electrode and a second substrate having a second electrode,
A liquid crystal element sandwiching a twisted nematic liquid crystal; a pair of polarizing plates sandwiching the liquid crystal element; and a twist disposed between the liquid crystal element and one of the pair of polarizing plates. A phase difference plate, and the angle between the absorption axes of the pair of polarizing plates is 60 ° to 120 °.
範 囲, the twist direction of the twisted phase difference plate is opposite to the twist direction of the liquid crystal element, and the absolute value of the twist angle of the twisted phase difference plate is greater than the absolute value of the twist angle of the liquid crystal element. A color liquid crystal display device characterized by being 5 to 30 degrees larger.
【請求項3】 請求項1記載のカラー液晶表示装置であ
って、 前記ねじれ位相差板のツイスト方向が前記液晶素子のツ
イスト方向に対して逆向きで、かつ前記ねじれ位相差板
のツイスト角の絶対値が前記液晶素子のツイスト角の絶
対値より5〜30゜大きいことを特徴とするカラー液晶
表示装置。
3. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the twist direction of the twisted phase plate is opposite to the twist direction of the liquid crystal element, and the twist angle of the twisted phase plate is A color liquid crystal display device wherein the absolute value is larger than the absolute value of the twist angle of the liquid crystal element by 5 to 30 degrees.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の
カラー液晶表示装置であって、 前記液晶素子に対して前記ねじれ位相差板と反対側に配
置されている偏光板の外側に反射板を設けたことを特徴
とするカラー液晶表示装置。
4. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the color liquid crystal display device is provided outside a polarizing plate disposed on a side opposite to the twisted phase difference plate with respect to the liquid crystal element. A color liquid crystal display device comprising a reflection plate.
【請求項5】 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の
カラー液晶表示装置であって、 前記一対の偏光板の一方または両方が、染料を染色する
ことによって製造されたカラー偏光板であることを特徴
とするカラー液晶表示装置。
5. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein one or both of the pair of polarizing plates is a color polarizing plate manufactured by dyeing a dye. A color liquid crystal display device, comprising:
【請求項6】 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の
カラー液晶表示装置であって、 前記ねじれ位相差板が、そのねじれ位相差板のΔnd値
が温度により可変する温度補償型のねじれ位相差板であ
ることを特徴とするカラー液晶表示装置。
6. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the twisted phase difference plate has a temperature-compensated type in which the Δnd value of the twisted phase difference plate varies with temperature. A color liquid crystal display device comprising a twisted phase difference plate.
【請求項7】 第1の電極を有する第1の基板と第2の
電極を有する第2の基板とからなる一対の基板の間に、
ツイスト配向しているネマチック液晶を狭持してなる液
晶素子と、 該液晶素子を挾んで配置した一対の偏光板と、 前記液晶素子と前記一対の偏光板の一方との間に配置さ
れる位相差板とを備え、 前記液晶素子に対して前記位相差板と反対側に配置され
ている偏光板の吸収軸と前記液晶素子の下液晶分子配向
方向とのなす角度を35゜±10゜の範囲とし、 前記ネマチック液晶の複屈折の差Δnと前記一対の基板
の間隔dとの積で表す前記液晶素子のΔnd値を150
0nm〜1800nmの範囲とし、 前記位相差板のリタデーション値が前記液晶素子のΔn
d値より50〜200nm大きいことを特徴とするカラ
ー液晶表示装置。
7. A pair of substrates including a first substrate having a first electrode and a second substrate having a second electrode,
A liquid crystal element sandwiching a twisted nematic liquid crystal; a pair of polarizing plates sandwiching the liquid crystal element; and a position disposed between the liquid crystal element and one of the pair of polarizing plates. A retardation plate, wherein the angle between the absorption axis of the polarizing plate disposed on the opposite side of the retardation plate with respect to the liquid crystal element and the lower liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element is 35 ° ± 10 °. And the Δnd value of the liquid crystal element expressed by the product of the difference Δn in birefringence of the nematic liquid crystal and the distance d between the pair of substrates is 150.
0 nm to 1800 nm, and the retardation value of the retardation plate is Δn of the liquid crystal element.
A color liquid crystal display device having a value larger than the d value by 50 to 200 nm.
【請求項8】 第1の電極を有する第1の基板と第2の
電極を有する第2の基板とからなる一対の基板の間に、
ツイスト配向しているネマチック液晶を狭持してなる液
晶素子と、 該液晶素子を挾んで配置する一対の偏光板と、 前記液晶素子と前記一対の偏光板の一方との間に配置さ
れる位相差板とを備え、 前記液晶素子に対して前記位相差板と反対側に配置され
ている偏光板の吸収軸と前記液晶素子の下液晶分子配向
方向とのなす角度を35゜±10゜の範囲とし、 前記ネマチック液晶の複屈折の差Δnと前記一対の基板
の間隔dとの積で表す前記液晶素子のΔnd値を130
0nm〜1600nmの範囲とし、 前記位相差板のリタデーション値が前記液晶素子のΔn
d値より300〜500nm大きいことを特徴とするカ
ラー液晶表示装置。
8. A pair of substrates including a first substrate having a first electrode and a second substrate having a second electrode,
A liquid crystal element sandwiching a twisted nematic liquid crystal; a pair of polarizing plates sandwiching the liquid crystal element; and a position disposed between the liquid crystal element and one of the pair of polarizing plates. A phase difference plate, wherein the angle between the absorption axis of the polarizing plate disposed on the opposite side of the phase difference plate with respect to the liquid crystal element and the lower liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal element is 35 ° ± 10 °. And the Δnd value of the liquid crystal element expressed by the product of the difference Δn in birefringence of the nematic liquid crystal and the distance d between the pair of substrates is 130.
0 nm to 1600 nm, and the retardation value of the retardation plate is Δn of the liquid crystal element.
A color liquid crystal display device characterized by being 300 to 500 nm larger than d value.
【請求項9】 請求項7又は8記載のカラー液晶表示装
置であって、 前記位相差板が、該位相差板の遅相軸の屈折率nxと、
y軸方向の屈折率nyと、z軸方向の屈折率nzとが、
nx>nz>nyの関係にある2軸性の位相差板である
ことを特徴とするカラ−液晶表示装置。
9. The color liquid crystal display device according to claim 7, wherein the phase difference plate has a refractive index nx of a slow axis of the phase difference plate,
The refractive index ny in the y-axis direction and the refractive index nz in the z-axis direction are:
A color liquid crystal display device comprising a biaxial retardation plate having a relationship of nx>nz> ny.
【請求項10】 請求項7又は8記載のカラー液晶表示
装置であって、 前記液晶素子に対して前記位相差板と反対側に配置され
ている偏光板の外側に反射板を設けたことを特徴とする
カラー液晶表示装置。
10. The color liquid crystal display device according to claim 7, wherein a reflection plate is provided outside a polarizing plate disposed on a side opposite to the retardation plate with respect to the liquid crystal element. Characteristic liquid crystal display device.
【請求項11】 請求項7又は8記載のカラー液晶表示
装置であって、 前記一対の偏光板の一方または両方が、染料を染色する
ことによって製造されたカラー偏光板であることを特徴
とするカラー液晶表示装置。
11. The color liquid crystal display device according to claim 7, wherein one or both of the pair of polarizing plates is a color polarizing plate manufactured by dyeing a dye. Color liquid crystal display.
【請求項12】 請求項7又は8記載のカラー液晶表示
装置であって、 前記位相差板が、そのリタデーション値が温度により可
変する温度補償型の位相差板であることを特徴とするカ
ラー液晶表示装置。
12. The color liquid crystal display device according to claim 7, wherein the phase difference plate is a temperature compensation type phase difference plate whose retardation value varies with temperature. Display device.
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