JPH06301006A - カラー液晶表示装置 - Google Patents
カラー液晶表示装置Info
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- JPH06301006A JPH06301006A JP5084760A JP8476093A JPH06301006A JP H06301006 A JPH06301006 A JP H06301006A JP 5084760 A JP5084760 A JP 5084760A JP 8476093 A JP8476093 A JP 8476093A JP H06301006 A JPH06301006 A JP H06301006A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/34—Colour display without the use of colour mosaic filters
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】カラーフィルタを用いずに透過光を着色して光
の透過率を高くし、表示の明るさを十分高くする。 【構成】ＳＴＮ型の液晶セル３０と、この液晶セル３０
をはさんで配置された一対の偏光板４１，４２と、前記
液晶セル３０と一方の偏光板４１との間に配置された位
相板４０とを備え、かつ、前記一対の偏光板４１，４２
の透過軸を、前記位相板４０の光学軸に対して所定角度
斜めにずらした。
の透過率を高くし、表示の明るさを十分高くする。 【構成】ＳＴＮ型の液晶セル３０と、この液晶セル３０
をはさんで配置された一対の偏光板４１，４２と、前記
液晶セル３０と一方の偏光板４１との間に配置された位
相板４０とを備え、かつ、前記一対の偏光板４１，４２
の透過軸を、前記位相板４０の光学軸に対して所定角度
斜めにずらした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶表示装置に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置として、着色した表示が得
られるカラー液晶表示装置がある。図３は従来のカラー
液晶表示装置の断面図であり、この液晶表示装置は、カ
ラーフィルタを備えた液晶セル１０と、この液晶セル１
０をはさんで配置された一対の偏光板２１，２２とから
なっている。
られるカラー液晶表示装置がある。図３は従来のカラー
液晶表示装置の断面図であり、この液晶表示装置は、カ
ラーフィルタを備えた液晶セル１０と、この液晶セル１
０をはさんで配置された一対の偏光板２１，２２とから
なっている。
【０００３】上記液晶セル１０は、透明電極１３，１４
を形成しその上に配向膜１５，１６を形成した上下一対
の透明基板１１，１２を枠状のシール材１８を介して接
合し、この両基板１１，１２間の前記シール材１８で囲
まれた領域に液晶１９を封入したもので、この液晶セル
１０の一方の基板、例えば図において下基板１２には、
透過光を着色するためのカラーフィルタ１７が設けられ
ている。
を形成しその上に配向膜１５，１６を形成した上下一対
の透明基板１１，１２を枠状のシール材１８を介して接
合し、この両基板１１，１２間の前記シール材１８で囲
まれた領域に液晶１９を封入したもので、この液晶セル
１０の一方の基板、例えば図において下基板１２には、
透過光を着色するためのカラーフィルタ１７が設けられ
ている。
【０００４】なお、上記カラーフィルタ１７は基板１２
上に形成されており、この基板１２側の透明電極１４は
前記カラーフィルタ１７を覆う保護膜（図示せず）の上
に形成されている。また、上記液晶セル１０としては、
一般に、液晶１９の分子１９ａを両基板１１，１２間に
おいてほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向させたＴ
Ｎ（ツイステッド・ネマティック）型のものが用いられ
ている。
上に形成されており、この基板１２側の透明電極１４は
前記カラーフィルタ１７を覆う保護膜（図示せず）の上
に形成されている。また、上記液晶セル１０としては、
一般に、液晶１９の分子１９ａを両基板１１，１２間に
おいてほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向させたＴ
Ｎ（ツイステッド・ネマティック）型のものが用いられ
ている。
【０００５】また、上記一対の偏光板２１，２２は、そ
の透過軸を互いにほぼ平行にして配置されており、これ
ら偏光板２１，２２の透過軸は、液晶セル１０の一方の
基板側の液晶分子配向方向とほぼ平行な方向にある。
の透過軸を互いにほぼ平行にして配置されており、これ
ら偏光板２１，２２の透過軸は、液晶セル１０の一方の
基板側の液晶分子配向方向とほぼ平行な方向にある。
【０００６】なお、液晶表示装置には、透過型のもの
と、裏面に反射板を配置した反射型のものとがあるが、
カラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置は一般に、
図３に示したような透過型のものとされている。
と、裏面に反射板を配置した反射型のものとがあるが、
カラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置は一般に、
図３に示したような透過型のものとされている。
【０００７】上記カラー液晶表示装置は、その裏面側に
光源（図示せず）を配置し、液晶セル１０の両基板１
１，１２の電極１３，１４間に電圧を印加して表示駆動
されるもので、光源からの光は、入射側（図３では下
側）の偏光板２２により直線偏光されて液晶セル１０に
入射する。
光源（図示せず）を配置し、液晶セル１０の両基板１
１，１２の電極１３，１４間に電圧を印加して表示駆動
されるもので、光源からの光は、入射側（図３では下
側）の偏光板２２により直線偏光されて液晶セル１０に
入射する。
【０００８】そして、液晶セル１０に入射した直線偏光
は、カラーフィルタ１７と液晶層とを通って液晶セル１
０を出射するが、その場合、カラーフィルタ１７の色に
対応する波長帯域以外の波長光がカラーフィルタ１７で
吸収されるため、液晶セル１０を出射する光がカラーフ
ィルタ１７の色に着色された光となる。
は、カラーフィルタ１７と液晶層とを通って液晶セル１
０を出射するが、その場合、カラーフィルタ１７の色に
対応する波長帯域以外の波長光がカラーフィルタ１７で
吸収されるため、液晶セル１０を出射する光がカラーフ
ィルタ１７の色に着色された光となる。
【０００９】また、液晶セル１０の電極１３，１４間に
電圧を印加していない状態、つまり液晶分子１９ａがツ
イスト配向している状態では、液晶セル１０を通る光が
液晶１９による偏光作用を受け、液晶層を通過し終った
ときに液晶セル１０に入射した直線偏光とほぼ直交する
方向の直線偏光になるため、このときは液晶セル１０を
出射した直線偏光が出射側（図３では上側）の偏光板２
１で吸収され、表示が暗（黒）状態になる。
電圧を印加していない状態、つまり液晶分子１９ａがツ
イスト配向している状態では、液晶セル１０を通る光が
液晶１９による偏光作用を受け、液晶層を通過し終った
ときに液晶セル１０に入射した直線偏光とほぼ直交する
方向の直線偏光になるため、このときは液晶セル１０を
出射した直線偏光が出射側（図３では上側）の偏光板２
１で吸収され、表示が暗（黒）状態になる。
【００１０】一方、液晶セル１０の電極１３，１４間に
電圧を印加すると、液晶分子１９ａが基板１１，１２面
に対してほぼ垂直に立上り配向し、液晶１９による偏光
作用はほとんどなくなるため、液晶セル１０に入射した
直線偏光がそのまま液晶セル１０を出射する。そして、
このときは、液晶セル１０を出射した直線偏光が出射側
偏光板２１を透過し、表示が、カラーフィルタ１７によ
り着色された色の明表示になる。
電圧を印加すると、液晶分子１９ａが基板１１，１２面
に対してほぼ垂直に立上り配向し、液晶１９による偏光
作用はほとんどなくなるため、液晶セル１０に入射した
直線偏光がそのまま液晶セル１０を出射する。そして、
このときは、液晶セル１０を出射した直線偏光が出射側
偏光板２１を透過し、表示が、カラーフィルタ１７によ
り着色された色の明表示になる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカラー液晶表示装置は、カラーフィルタ１７を用い
て透過光を着色するものであるため、光の透過率が低
く、したがって表示が暗いという問題をもっている。
来のカラー液晶表示装置は、カラーフィルタ１７を用い
て透過光を着色するものであるため、光の透過率が低
く、したがって表示が暗いという問題をもっている。
【００１２】これは、カラーフィルタ１７での光の吸収
によるものであり、カラーフィルタ１７は、その色に対
応する波長帯域の光もかなり高い吸収率で吸収するた
め、カラーフィルタ１７を通った着色光が、カラーフィ
ルタ１７に入射する前の前記波長帯域の光に比べて大幅
に光量を減じた光になり、表示が暗くなってしまう。
によるものであり、カラーフィルタ１７は、その色に対
応する波長帯域の光もかなり高い吸収率で吸収するた
め、カラーフィルタ１７を通った着色光が、カラーフィ
ルタ１７に入射する前の前記波長帯域の光に比べて大幅
に光量を減じた光になり、表示が暗くなってしまう。
【００１３】なお、図３に示したカラー液晶表示装置は
透過型のものであるが、このカラー液晶表示装置の裏面
に反射板を配置して反射型装置とすると、装置の表面側
から入射し、裏面の反射板で反射されて表面側に出射す
る光がカラーフィルタ１７を２度通って二重に光量を減
じるため、表示がかなり暗くなって、表示装置としては
ほとんど使用できなくなる。
透過型のものであるが、このカラー液晶表示装置の裏面
に反射板を配置して反射型装置とすると、装置の表面側
から入射し、裏面の反射板で反射されて表面側に出射す
る光がカラーフィルタ１７を２度通って二重に光量を減
じるため、表示がかなり暗くなって、表示装置としては
ほとんど使用できなくなる。
【００１４】本発明は、カラーフィルタを用いずに透過
光を着色して光の透過率を高くし、表示の明るさを十分
高くすることができるカラー液晶表示装置を提供するこ
とを目的としたものである。
光を着色して光の透過率を高くし、表示の明るさを十分
高くすることができるカラー液晶表示装置を提供するこ
とを目的としたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のカラー液晶表示
装置は、透明電極を形成した一対の透明基板間に液晶を
封入しその分子を両基板間において１８０〜２７０°の
ツイスト角でツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルをはさんで配置された一対の偏光板と、前記液晶セ
ルと一方の偏光板との間に配置された位相板とからな
り、かつ、前記一対の偏光板の透過軸を、前記位相板の
光学軸に対して所定角度斜めにずらしたことを特徴とす
るものである。
装置は、透明電極を形成した一対の透明基板間に液晶を
封入しその分子を両基板間において１８０〜２７０°の
ツイスト角でツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルをはさんで配置された一対の偏光板と、前記液晶セ
ルと一方の偏光板との間に配置された位相板とからな
り、かつ、前記一対の偏光板の透過軸を、前記位相板の
光学軸に対して所定角度斜めにずらしたことを特徴とす
るものである。
【００１６】
【作用】このカラー液晶表示装置は、位相板の偏光作用
によって透過光を着色するとともに、この位相板の偏光
作用と、液晶分子を１８０〜２７０°のツイスト角でツ
イスト配向させている液晶セルの偏光作用とによって透
過光を他の色に着色するものであり、一方の偏光板を通
って位相板に入射した直線偏光は、この位相板を通る過
程で位相板の偏光作用により楕円偏光となるため、この
楕円偏光のうち、他方の偏光板を透過する偏光成分の波
長光だけがこの偏光板を透過して着色光になる。
によって透過光を着色するとともに、この位相板の偏光
作用と、液晶分子を１８０〜２７０°のツイスト角でツ
イスト配向させている液晶セルの偏光作用とによって透
過光を他の色に着色するものであり、一方の偏光板を通
って位相板に入射した直線偏光は、この位相板を通る過
程で位相板の偏光作用により楕円偏光となるため、この
楕円偏光のうち、他方の偏光板を透過する偏光成分の波
長光だけがこの偏光板を透過して着色光になる。
【００１７】そして、上記液晶表示装置においては、一
方の偏光板を通って入射した光が、位相板と液晶セルと
を通るため、液晶セルの電極間に電圧を印加していない
状態、つまり液晶セルの液晶の分子がツイスト配向して
いる状態では、透過光が液晶セルによる偏光作用も受
け、他方の偏光板を透過した光が、位相板の偏光作用に
よる着色光とは異なった色の光になる。
方の偏光板を通って入射した光が、位相板と液晶セルと
を通るため、液晶セルの電極間に電圧を印加していない
状態、つまり液晶セルの液晶の分子がツイスト配向して
いる状態では、透過光が液晶セルによる偏光作用も受
け、他方の偏光板を透過した光が、位相板の偏光作用に
よる着色光とは異なった色の光になる。
【００１８】また、上記液晶セルの電極間に電圧を印加
すると、液晶分子の配向状態の変化に対応して液晶セル
での偏光作用が変化するため、位相板と液晶セルとの両
方の偏光作用による着色光の色が変化し、さらに液晶分
子が基板面に対してほぼ垂直に立上がると、液晶セルに
よる偏光作用がほとんど無くなって、他方の偏光板を透
過した光が、上述した位相板の偏光作用のみによる着色
光になる。
すると、液晶分子の配向状態の変化に対応して液晶セル
での偏光作用が変化するため、位相板と液晶セルとの両
方の偏光作用による着色光の色が変化し、さらに液晶分
子が基板面に対してほぼ垂直に立上がると、液晶セルに
よる偏光作用がほとんど無くなって、他方の偏光板を透
過した光が、上述した位相板の偏光作用のみによる着色
光になる。
【００１９】したがって、本発明のカラー液晶表示装置
によれば、従来の液晶表示装置のようにカラーフィルタ
を用いずに透過光を着色することができ、したがって着
色光の光量は、表示装置に入射する光のうちの前記着色
光となる波長帯域の光の量とほとんど変わらないから、
光の透過率を高くして、表示の明るさを十分高くするこ
とができる。
によれば、従来の液晶表示装置のようにカラーフィルタ
を用いずに透過光を着色することができ、したがって着
色光の光量は、表示装置に入射する光のうちの前記着色
光となる波長帯域の光の量とほとんど変わらないから、
光の透過率を高くして、表示の明るさを十分高くするこ
とができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１および図
２を参照して説明する。図１はカラー液晶表示装置の断
面図である。このカラー液晶表示装置は、液晶セル３０
をはさんで一対の偏光板４１、４２を配置するととも
に、前記液晶セル３０と一方の偏光板（この実施例では
上偏光板）４１との間に、位相板４０を配置して構成さ
れている。なお、この実施例の液晶表示装置は反射型の
ものであり、その裏面（下偏光板４２の下面）には反射
板４３が配置されている。
２を参照して説明する。図１はカラー液晶表示装置の断
面図である。このカラー液晶表示装置は、液晶セル３０
をはさんで一対の偏光板４１、４２を配置するととも
に、前記液晶セル３０と一方の偏光板（この実施例では
上偏光板）４１との間に、位相板４０を配置して構成さ
れている。なお、この実施例の液晶表示装置は反射型の
ものであり、その裏面（下偏光板４２の下面）には反射
板４３が配置されている。
【００２１】上記液晶セル３０はＳＴＮ（スーパー・ツ
イステッド・ネマティック）型のものである。すなわ
ち、この液晶セル３０は、透明電極３３，３４を形成し
その上に配向膜３５，３６を形成した上下一対の透明基
板３１，３２を枠状のシール材３７を介して接合し、こ
の両基板３１，３２間の前記シール材３７で囲まれた領
域に液晶３８を封入したもので、この液晶３８の分子３
８ａは、両基板３１，３２間において、１８０〜２７０
°のツイスト角でツイスト配向されている。
イステッド・ネマティック）型のものである。すなわ
ち、この液晶セル３０は、透明電極３３，３４を形成し
その上に配向膜３５，３６を形成した上下一対の透明基
板３１，３２を枠状のシール材３７を介して接合し、こ
の両基板３１，３２間の前記シール材３７で囲まれた領
域に液晶３８を封入したもので、この液晶３８の分子３
８ａは、両基板３１，３２間において、１８０〜２７０
°のツイスト角でツイスト配向されている。
【００２２】そして、上記位相板４０は、その光学軸
（進相軸または遅相軸）を、上記液晶セル３０の位相板
隣接基板（上基板）３１側の液晶分子配向方向に対し所
定角度斜めにずらした状態で配置されており、上記一対
の偏光板４１，４２はそれぞれ、その透過軸を上記位相
板４０の光学軸に対して所定角度斜めにずらした状態で
配置されている。
（進相軸または遅相軸）を、上記液晶セル３０の位相板
隣接基板（上基板）３１側の液晶分子配向方向に対し所
定角度斜めにずらした状態で配置されており、上記一対
の偏光板４１，４２はそれぞれ、その透過軸を上記位相
板４０の光学軸に対して所定角度斜めにずらした状態で
配置されている。
【００２３】図２は、上記液晶表示装置における液晶セ
ル３０の液晶分子配向方向と、位相板４０の光学軸と、
一対の偏光板４１，４２の透過軸とを示す平面図であ
り、図において、３１ａは液晶セル３０の上基板３１側
の液晶分子配向方向、３２ａは下基板３２側の液晶分子
配向方向を示している。
ル３０の液晶分子配向方向と、位相板４０の光学軸と、
一対の偏光板４１，４２の透過軸とを示す平面図であ
り、図において、３１ａは液晶セル３０の上基板３１側
の液晶分子配向方向、３２ａは下基板３２側の液晶分子
配向方向を示している。
【００２４】この図２のように、上記液晶セル３０の両
基板３１，３２側の液晶分子配向方向３１ａ，３２ａ
は、基準線（図では水平線）Ｏに対し互いに逆方向に所
定角度θずつ傾いた方向にあり、液晶３８の分子３８ａ
は、そのツイスト方向を図に矢印Ｔで示したように、下
基板３２側から上基板３１側に向かってツイスト配向し
ている。
基板３１，３２側の液晶分子配向方向３１ａ，３２ａ
は、基準線（図では水平線）Ｏに対し互いに逆方向に所
定角度θずつ傾いた方向にあり、液晶３８の分子３８ａ
は、そのツイスト方向を図に矢印Ｔで示したように、下
基板３２側から上基板３１側に向かってツイスト配向し
ている。
【００２５】なお、この実施例では、液晶セル３０とし
て、両基板３１，３２側の液晶分子配向方向３１ａ，３
２ａと基準線Ｏとの角度θをそれぞれ３０°とし、液晶
分子３８ａを２４０°のツイスト角でツイスト配向させ
たまた、図２において、４０ａは位相板４０の光学軸で
あり、ここでは遅相軸を示している。４１ａは上偏光板
４１の透過軸、４２ａは下偏光板２２の透過軸である。
て、両基板３１，３２側の液晶分子配向方向３１ａ，３
２ａと基準線Ｏとの角度θをそれぞれ３０°とし、液晶
分子３８ａを２４０°のツイスト角でツイスト配向させ
たまた、図２において、４０ａは位相板４０の光学軸で
あり、ここでは遅相軸を示している。４１ａは上偏光板
４１の透過軸、４２ａは下偏光板２２の透過軸である。
【００２６】そして、この実施例では、上記位相板４０
の遅相軸４０ａを、上記基準線Ｏに対し所定の傾き角ψ
で斜めに交差させており、したがって、この位相板４０
の遅相軸４０ａと液晶セル３０の位相板隣接基板３１側
の液晶分子配向方向３１ａとはψ−θ°ずれている。
の遅相軸４０ａを、上記基準線Ｏに対し所定の傾き角ψ
で斜めに交差させており、したがって、この位相板４０
の遅相軸４０ａと液晶セル３０の位相板隣接基板３１側
の液晶分子配向方向３１ａとはψ−θ°ずれている。
【００２７】また、この実施例では、両偏光板４１，４
２の透過軸４１ａ，４２ａを互いにほぼ平行にするとと
もに、これら偏光板４１，４２の透過軸４１ａ，４２ａ
を、上記位相板４０の遅相軸４０ａに対して４５°斜め
方向にずらしている。
２の透過軸４１ａ，４２ａを互いにほぼ平行にするとと
もに、これら偏光板４１，４２の透過軸４１ａ，４２ａ
を、上記位相板４０の遅相軸４０ａに対して４５°斜め
方向にずらしている。
【００２８】上記カラー液晶表示装置は、位相板４０の
偏光作用によって透過光を着色するとともに、この位相
板４０の偏光作用と、液晶分子３８ａを２４０°のツイ
スト角でツイスト配向させているＳＴＮ型液晶セル３０
の偏光作用とによって透過光を他の色に着色するもので
ある。
偏光作用によって透過光を着色するとともに、この位相
板４０の偏光作用と、液晶分子３８ａを２４０°のツイ
スト角でツイスト配向させているＳＴＮ型液晶セル３０
の偏光作用とによって透過光を他の色に着色するもので
ある。
【００２９】まず、上記位相板４０の偏光作用による透
過光の着色について説明すると、外部からの光（自然光
または照明光源からの光）は、上偏光板４１により直線
偏光されて、この上偏光板４１の透過軸４１ａに対し遅
相軸４０ａがほぼ４５°ずれている位相板４０に入射
し、この位相板４０を通る過程で、位相板４０のリタデ
ーションＲe の値に応じた偏光作用を受けて楕円偏光と
なる。
過光の着色について説明すると、外部からの光（自然光
または照明光源からの光）は、上偏光板４１により直線
偏光されて、この上偏光板４１の透過軸４１ａに対し遅
相軸４０ａがほぼ４５°ずれている位相板４０に入射
し、この位相板４０を通る過程で、位相板４０のリタデ
ーションＲe の値に応じた偏光作用を受けて楕円偏光と
なる。
【００３０】そして、位相板４０を出射した楕円偏光が
そのまま液晶セル３０を透過して下偏光板４２に入射す
ると、この楕円偏光のうち、下偏光板４２を透過する偏
光成分の波長光だけが下偏光板４２を透過するため、下
偏光板４２を通った光（直線偏光）が着色光になる。
そのまま液晶セル３０を透過して下偏光板４２に入射す
ると、この楕円偏光のうち、下偏光板４２を透過する偏
光成分の波長光だけが下偏光板４２を透過するため、下
偏光板４２を通った光（直線偏光）が着色光になる。
【００３１】次に、上記液晶セル３０の偏光作用による
透過光の着色について説明すると、この液晶表示装置に
おいては、上偏光板４１を通って入射した光が、上記位
相板４０と、液晶分子を２４０°のツイスト角でツイス
ト配向させている液晶セル３０とを通るため、液晶セル
３０の両基板３１，３２の電極３３，３４間に電圧を印
加していない状態、つまり液晶分子３８ａがツイスト配
向している状態では、透過光が、液晶セル３０のリタデ
ーションの値に応じた偏光作用を受ける。
透過光の着色について説明すると、この液晶表示装置に
おいては、上偏光板４１を通って入射した光が、上記位
相板４０と、液晶分子を２４０°のツイスト角でツイス
ト配向させている液晶セル３０とを通るため、液晶セル
３０の両基板３１，３２の電極３３，３４間に電圧を印
加していない状態、つまり液晶分子３８ａがツイスト配
向している状態では、透過光が、液晶セル３０のリタデ
ーションの値に応じた偏光作用を受ける。
【００３２】すなわち、上記位相板４０の遅相軸４０ａ
と液晶セル３０の位相板隣接基板（上基板）３１側の液
晶分子配向方向３１ａとは所定角度（ψ−θ°）斜めに
ずれているため、上記位相板４０を通る過程でこの位相
板４０の偏光作用により楕円偏光となった光は、液晶セ
ル３０の液晶層を通る過程でさらに偏光状態を変えられ
る。
と液晶セル３０の位相板隣接基板（上基板）３１側の液
晶分子配向方向３１ａとは所定角度（ψ−θ°）斜めに
ずれているため、上記位相板４０を通る過程でこの位相
板４０の偏光作用により楕円偏光となった光は、液晶セ
ル３０の液晶層を通る過程でさらに偏光状態を変えられ
る。
【００３３】このため、液晶セル３０に電圧を印加して
いない状態では、下偏光板４２を透過した光が、位相板
４０の偏光作用による着色光とは異なった色の着色光に
なる。このときの着色光の色は、位相板４０のリタデー
ションＲe と、液晶セル３０のリタデーションとによっ
て決まる。
いない状態では、下偏光板４２を透過した光が、位相板
４０の偏光作用による着色光とは異なった色の着色光に
なる。このときの着色光の色は、位相板４０のリタデー
ションＲe と、液晶セル３０のリタデーションとによっ
て決まる。
【００３４】なお、位相板４０のリタデーションＲe
は、位相板４０のΔｎ・ｄ（位相板の屈折率異方性Δｎ
と板厚ｄとの積）によって決まり、液晶セル３０のリタ
デーションは、液晶セル３０のΔｎ・ｄ（液晶３８の屈
折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積）と液晶分子３０ａ
のツイスト角とによって決まる。
は、位相板４０のΔｎ・ｄ（位相板の屈折率異方性Δｎ
と板厚ｄとの積）によって決まり、液晶セル３０のリタ
デーションは、液晶セル３０のΔｎ・ｄ（液晶３８の屈
折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積）と液晶分子３０ａ
のツイスト角とによって決まる。
【００３５】また、上記液晶セル３０の電極３３，３４
間に電圧を印加すると、印加電圧を上げてゆくのにとも
なって液晶分子３８ａがツイスト配向状態から立上り配
向してゆき、この液晶分子３８ａの配向状態の変化に対
応して液晶セル３０での偏光作用が変化するため、位相
板４０と液晶セル３０との両方の偏光作用による着色光
の色が変化する。
間に電圧を印加すると、印加電圧を上げてゆくのにとも
なって液晶分子３８ａがツイスト配向状態から立上り配
向してゆき、この液晶分子３８ａの配向状態の変化に対
応して液晶セル３０での偏光作用が変化するため、位相
板４０と液晶セル３０との両方の偏光作用による着色光
の色が変化する。
【００３６】さらに、液晶分子３８ａが基板３１，３２
面に対してほぼ垂直に立上がった状態になると、液晶セ
ル３０による偏光作用がほとんど無くなり、下偏光板４
２を透過した光が、上述した位相板４０の偏光作用のみ
による着色光になる。
面に対してほぼ垂直に立上がった状態になると、液晶セ
ル３０による偏光作用がほとんど無くなり、下偏光板４
２を透過した光が、上述した位相板４０の偏光作用のみ
による着色光になる。
【００３７】すなわち、液晶セル３０のリタデーション
は、上述したように液晶セル３０のΔｎ・ｄと液晶分子
３０ａのツイスト角とによって決まるが、液晶３８の複
屈折位相差Δｎは、電圧の印加により液晶分子３８ａが
立上り配向するのにともなって小さくなり、液晶分子３
８ａが垂直に立上り配向したときに“０”となってΔｎ
・ｄ＝０となるし、また液晶分子３０ａのツイスト角も
最終的に０°（垂直状態）なるため、液晶セル３０のリ
タデーションは最終的に“０”となる。
は、上述したように液晶セル３０のΔｎ・ｄと液晶分子
３０ａのツイスト角とによって決まるが、液晶３８の複
屈折位相差Δｎは、電圧の印加により液晶分子３８ａが
立上り配向するのにともなって小さくなり、液晶分子３
８ａが垂直に立上り配向したときに“０”となってΔｎ
・ｄ＝０となるし、また液晶分子３０ａのツイスト角も
最終的に０°（垂直状態）なるため、液晶セル３０のリ
タデーションは最終的に“０”となる。
【００３８】そして、液晶セル３０に液晶分子３８ａが
垂直に立上り配向する電圧を印加したときは、液晶セル
３０のリタデーションが“０”となって液晶セル３０に
よる偏光作用が無くなるため、位相板４０を出射した楕
円偏光がそのまま液晶セル３０を透過して下偏光板４２
に入射し、この下偏光板４２を透過した光が、位相板４
０の偏光作用のみによる着色光になる。
垂直に立上り配向する電圧を印加したときは、液晶セル
３０のリタデーションが“０”となって液晶セル３０に
よる偏光作用が無くなるため、位相板４０を出射した楕
円偏光がそのまま液晶セル３０を透過して下偏光板４２
に入射し、この下偏光板４２を透過した光が、位相板４
０の偏光作用のみによる着色光になる。
【００３９】また、下偏光板４２を通った光は、反射板
４３で反射されて、上述した光経路と逆の経路で表示装
置の上面側に出射するため、この出射光の色による表示
が得られる。
４３で反射されて、上述した光経路と逆の経路で表示装
置の上面側に出射するため、この出射光の色による表示
が得られる。
【００４０】したがって、上記カラー液晶表示装置によ
れば、従来のカラー液晶表示装置のようにカラーフィル
タを用いずに透過光を着色することができ、したがって
着色光の光量は、表示装置に入射する光のうちの前着色
光となる波長帯域の光の量とほとんど変わらないから、
光の透過率を高くして、表示の明るさを十分高くするこ
とができる。
れば、従来のカラー液晶表示装置のようにカラーフィル
タを用いずに透過光を着色することができ、したがって
着色光の光量は、表示装置に入射する光のうちの前着色
光となる波長帯域の光の量とほとんど変わらないから、
光の透過率を高くして、表示の明るさを十分高くするこ
とができる。
【００４１】すなわち、従来のカラー液晶表示装置で
は、表示装置に入射する光のうちの着色光となる波長帯
域の光量に比べて、カラーフィルタを通った着色光の光
量がかなり減少するが、上記カラー液晶表示装置では、
このような光量の減少はほとんど生じない。このため、
上記実施例のカラー液晶表示装置は、反射型のものであ
っても、その表示の明るさは十分である。
は、表示装置に入射する光のうちの着色光となる波長帯
域の光量に比べて、カラーフィルタを通った着色光の光
量がかなり減少するが、上記カラー液晶表示装置では、
このような光量の減少はほとんど生じない。このため、
上記実施例のカラー液晶表示装置は、反射型のものであ
っても、その表示の明るさは十分である。
【００４２】また、従来のカラー液晶表示装置では、そ
の表示色がカラーフィルタの色によって決まってしまう
が、上記実施例のカラー液晶表示装置では、位相板４０
の偏光作用による着色光と、位相板４０と液晶セル３０
との両方の偏光作用による着色光とが得られるととも
に、この両方の偏光作用による着色光の色が液晶セル３
０への印加電圧に応じて変化するため、表示色を任意に
変えることもできる。
の表示色がカラーフィルタの色によって決まってしまう
が、上記実施例のカラー液晶表示装置では、位相板４０
の偏光作用による着色光と、位相板４０と液晶セル３０
との両方の偏光作用による着色光とが得られるととも
に、この両方の偏光作用による着色光の色が液晶セル３
０への印加電圧に応じて変化するため、表示色を任意に
変えることもできる。
【００４３】次の［表１］〜［表４］は、上記カラー液
晶表示装置の表示例を示している。なお、各表に示した
数値はいずれも概略値であり、印加電圧値は実効値であ
る。また、表示色は、液晶表示装置の表示を垂直方向か
ら見たときの色である。
晶表示装置の表示例を示している。なお、各表に示した
数値はいずれも概略値であり、印加電圧値は実効値であ
る。また、表示色は、液晶表示装置の表示を垂直方向か
ら見たときの色である。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
【表３】
【００４７】
【表４】
【００４８】これら［表１］〜［表４］に示したよう
に、上記カラー液晶表示装置は、液晶セル３０に印加す
る電圧を制御することにより、少なくとも３色以上の色
による表示が可能であり、特に［表４］の例では、４色
の着色表示を行なうことができる。
に、上記カラー液晶表示装置は、液晶セル３０に印加す
る電圧を制御することにより、少なくとも３色以上の色
による表示が可能であり、特に［表４］の例では、４色
の着色表示を行なうことができる。
【００４９】なお、上記実施例では、液晶表示素子３０
として、液晶分子３８ａを２４０°のツイスト角でツイ
スト配向させたものを用いたが、この液晶表示素子３０
の液晶分子ツイスト角は１８０〜２７０°の範囲に任意
に選べばよい。
として、液晶分子３８ａを２４０°のツイスト角でツイ
スト配向させたものを用いたが、この液晶表示素子３０
の液晶分子ツイスト角は１８０〜２７０°の範囲に任意
に選べばよい。
【００５０】また、上記実施例では、偏光板４１，４２
の透過軸４１ａ，４２ａを、位相板４０の遅相軸４０ａ
に対してほぼ４５°ずらしているが、偏光板４１，４２
の透過軸４１ａ，４２ａは、位相板４０の進相軸に対し
てずらしてもよく、その場合も上記実施例と同様な効果
が得られる。
の透過軸４１ａ，４２ａを、位相板４０の遅相軸４０ａ
に対してほぼ４５°ずらしているが、偏光板４１，４２
の透過軸４１ａ，４２ａは、位相板４０の進相軸に対し
てずらしてもよく、その場合も上記実施例と同様な効果
が得られる。
【００５１】さらに、上記実施例では、偏光板４１，４
２の透過軸４１ａ，４２ａを互いにほぼ平行にしたが、
この偏光板４１，４２の透過軸４１ａ，４２ａは、互い
にほぼ直交させてもよい。
２の透過軸４１ａ，４２ａを互いにほぼ平行にしたが、
この偏光板４１，４２の透過軸４１ａ，４２ａは、互い
にほぼ直交させてもよい。
【００５２】また、上記実施例では、位相板４０を液晶
セル３０と上偏光板４１との間に配置したが、前記位相
板４０は液晶セル３０と下偏光板４２との間に配置して
もよい。また、位相板は１枚に限らず、複数枚用いても
よく、その場合は、複数枚の位相板のトータルのリタデ
ーションに応じた表示色が得られる。なお、複数枚の位
相板を用いる場合は、これら位相板を液晶セル３０の上
下に分配して配置してもよい。なお、本発明は、反射型
に限らず、透過型の液晶表示装置にも適用することがで
きる。
セル３０と上偏光板４１との間に配置したが、前記位相
板４０は液晶セル３０と下偏光板４２との間に配置して
もよい。また、位相板は１枚に限らず、複数枚用いても
よく、その場合は、複数枚の位相板のトータルのリタデ
ーションに応じた表示色が得られる。なお、複数枚の位
相板を用いる場合は、これら位相板を液晶セル３０の上
下に分配して配置してもよい。なお、本発明は、反射型
に限らず、透過型の液晶表示装置にも適用することがで
きる。
【００５３】
【発明の効果】本発明のカラー液晶表示装置は、透明電
極を形成した一対の透明基板間に液晶を封入しその分子
を両基板間において１８０〜２７０°のツイスト角でツ
イスト配向させた液晶セルと、この液晶セルをはさんで
配置された一対の偏光板と、前記液晶セルと一方の偏光
板との間に配置された位相板とからなり、かつ、前記一
対の偏光板の透過軸を、前記位相板の光学軸に対して所
定角度斜めにずらしたことを特徴とするものであるか
ら、カラーフィルタを用いずに透過光を着色して光の透
過率を高くし、表示の明るさを十分高くすることができ
る。
極を形成した一対の透明基板間に液晶を封入しその分子
を両基板間において１８０〜２７０°のツイスト角でツ
イスト配向させた液晶セルと、この液晶セルをはさんで
配置された一対の偏光板と、前記液晶セルと一方の偏光
板との間に配置された位相板とからなり、かつ、前記一
対の偏光板の透過軸を、前記位相板の光学軸に対して所
定角度斜めにずらしたことを特徴とするものであるか
ら、カラーフィルタを用いずに透過光を着色して光の透
過率を高くし、表示の明るさを十分高くすることができ
る。
【図１】本発明の一実施例を示すカラー液晶表示装置の
断面図。
断面図。
【図２】本発明の一実施例による液晶セルの液晶分子配
向方向と位相板の遅相軸と一対の偏光板の透過軸とを示
す平面図。
向方向と位相板の遅相軸と一対の偏光板の透過軸とを示
す平面図。
【図３】従来のカラー液晶表示装置の断面図。
３０…液晶セル ３１，３２…透明基板 ３１ａ，３２ａ…液晶分子配向方向 ３３，３４…透明電極 ３５，３６…配向膜 ３８…液晶 ３８ａ…液晶分子 ４０…位相板 ４０ａ…遅相軸 ４１，４２…偏光板 ４１ａ，４２ａ…透過軸 ４３…反射板
Claims (1)
- 【請求項１】透明電極を形成した一対の透明基板間に液
晶を封入しその分子を両基板間において１８０〜２７０
°のツイスト角でツイスト配向させた液晶セルと、この
液晶セルをはさんで配置された一対の偏光板と、前記液
晶セルと一方の偏光板との間に配置された位相板とから
なり、かつ、前記一対の偏光板の透過軸を、前記位相板
の光学軸に対して所定角度斜めにずらしたことを特徴と
するカラー液晶表示装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08476093A JP3289386B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | カラー液晶表示装置 |
| US08/223,219 US5585950A (en) | 1993-04-12 | 1994-04-05 | STN LCD device displaying multiple colors in response to different voltages which includes a retardation plate |
| MYPI94000833A MY144447A (en) | 1993-04-12 | 1994-04-07 | Stn lcd device displaying multiple colors in response to different voltages which includes a retardation plate |
| TW083103065A TW345624B (en) | 1993-04-12 | 1994-04-08 | Color liquid crystal display apparatus |
| KR1019940007654A KR0154557B1 (ko) | 1993-04-12 | 1994-04-12 | 컬러 액정 표시장치 |
| CN94103583.2A CN1076482C (zh) | 1993-04-12 | 1994-04-12 | 彩色液晶显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08476093A JP3289386B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | カラー液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06301006A true JPH06301006A (ja) | 1994-10-28 |
| JP3289386B2 JP3289386B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=13839646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08476093A Expired - Fee Related JP3289386B2 (ja) | 1993-04-12 | 1993-04-12 | カラー液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3289386B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996041232A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Asahi Glass Company Ltd. | Reflection type color liquid crystal display apparatus |
| US5982463A (en) * | 1996-09-25 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display device capable of displaying color without a color filter |
| US5986732A (en) * | 1995-01-23 | 1999-11-16 | Asahi Glass Company Ltd. | Color liquid crystal display apparatus |
| US6271905B1 (en) | 1998-08-24 | 2001-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflective liquid crystal display device |
| US6297863B1 (en) | 1997-08-25 | 2001-10-02 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Reflective liquid crystal display device |
| US6300990B1 (en) | 1996-12-05 | 2001-10-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflective LCD device with low visual angle dependency and high contrast |
| US6373541B1 (en) | 1998-08-07 | 2002-04-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflection type liquid crystal display element |
| US6407787B1 (en) | 1999-06-30 | 2002-06-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflective liquid crystal display device |
| US6567149B1 (en) | 1998-04-17 | 2003-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflection liquid crystal display device |
-
1993
- 1993-04-12 JP JP08476093A patent/JP3289386B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5986732A (en) * | 1995-01-23 | 1999-11-16 | Asahi Glass Company Ltd. | Color liquid crystal display apparatus |
| US6229587B1 (en) | 1995-01-23 | 2001-05-08 | Asahi Glass Company Ltd. | Color liquid crystal display apparatus |
| WO1996041232A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-19 | Asahi Glass Company Ltd. | Reflection type color liquid crystal display apparatus |
| US5982463A (en) * | 1996-09-25 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display device capable of displaying color without a color filter |
| US6055033A (en) * | 1996-09-25 | 2000-04-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Color liquid crystal display device using polymer and polarization films |
| US6300990B1 (en) | 1996-12-05 | 2001-10-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflective LCD device with low visual angle dependency and high contrast |
| US6426785B2 (en) | 1996-12-05 | 2002-07-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflective liquid crystal display device |
| US6297863B1 (en) | 1997-08-25 | 2001-10-02 | Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. | Reflective liquid crystal display device |
| US6567149B1 (en) | 1998-04-17 | 2003-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflection liquid crystal display device |
| US6373541B1 (en) | 1998-08-07 | 2002-04-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflection type liquid crystal display element |
| US6271905B1 (en) | 1998-08-24 | 2001-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflective liquid crystal display device |
| US6407787B1 (en) | 1999-06-30 | 2002-06-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflective liquid crystal display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3289386B2 (ja) | 2002-06-04 |
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