JPH08152618A - 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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- JPH08152618A JPH08152618A JP6294927A JP29492794A JPH08152618A JP H08152618 A JPH08152618 A JP H08152618A JP 6294927 A JP6294927 A JP 6294927A JP 29492794 A JP29492794 A JP 29492794A JP H08152618 A JPH08152618 A JP H08152618A
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
-
- G—PHYSICS
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- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/40—Materials having a particular birefringence, retardation
-
- G—PHYSICS
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-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カラーフィルタを形成することなくＳＴＮ型
のカラー化を図って、カラー化に伴う製造コストの上昇
が少なく、かつ光源を内蔵しない反射型としても使用で
きる、高デューティ対応の安価なカラー液晶表示装置を
提供する。 【構成】 ねじれ角が１８０°〜２７０°の液晶層を一
対の電極基板で挟持してなる液晶セル３と、複屈折層と
して機能するねじれ位相差板４と、一対の偏光板２，５
とを備え、かつ位相差板４のΔｎ・ｄと電圧無印加状態
の液晶層のΔｎ・ｄを１．４〜２．０μｍの範囲内で略
同等な値に設定するとともに、印加電圧を制御して上記
液晶層のΔｎ・ｄの値を連続的に変化させるように構成
した。
のカラー化を図って、カラー化に伴う製造コストの上昇
が少なく、かつ光源を内蔵しない反射型としても使用で
きる、高デューティ対応の安価なカラー液晶表示装置を
提供する。 【構成】 ねじれ角が１８０°〜２７０°の液晶層を一
対の電極基板で挟持してなる液晶セル３と、複屈折層と
して機能するねじれ位相差板４と、一対の偏光板２，５
とを備え、かつ位相差板４のΔｎ・ｄと電圧無印加状態
の液晶層のΔｎ・ｄを１．４〜２．０μｍの範囲内で略
同等な値に設定するとともに、印加電圧を制御して上記
液晶層のΔｎ・ｄの値を連続的に変化させるように構成
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スーパーツイステッド
ネマチック型（以下、ＳＴＮ型と称する）で多色表示が
行えるカラー液晶表示装置に係り、特に、走査線の本数
が多い高デューティ対応のカラー液晶表示装置に関す
る。
ネマチック型（以下、ＳＴＮ型と称する）で多色表示が
行えるカラー液晶表示装置に係り、特に、走査線の本数
が多い高デューティ対応のカラー液晶表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＳＴＮ型の液晶表示装置は、その液晶層
における液晶分子のねじれ角が例えば１８０°以上と大
きくて、僅かな電圧変化で光の透過率を急激に変化させ
ることができるため、表示情報量が多くて高密度高品質
の画像が要求されるワープロやパソコン等の各種の表示
装置に広く採用されている。そして最近は、かかるＳＴ
Ｎ型の液晶表示装置の製造段階で、電極基板にカラーフ
ィルタを付設してやることにより、表示色として所望の
色が適宜選択できるようにしたカラー液晶表示装置が普
及しつつある。
における液晶分子のねじれ角が例えば１８０°以上と大
きくて、僅かな電圧変化で光の透過率を急激に変化させ
ることができるため、表示情報量が多くて高密度高品質
の画像が要求されるワープロやパソコン等の各種の表示
装置に広く採用されている。そして最近は、かかるＳＴ
Ｎ型の液晶表示装置の製造段階で、電極基板にカラーフ
ィルタを付設してやることにより、表示色として所望の
色が適宜選択できるようにしたカラー液晶表示装置が普
及しつつある。
【０００３】すなわち、液晶セルの電極基板を製造する
際には、ガラス等の透明な基板上にＩＴＯ等の透明電極
がパターニングされるが、個別に電圧が印加できる複数
の透明電極の集まりを１つの画素となし、これら複数の
透明電極と個別に重なり合う位置にそれぞれＲ（赤），
Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタ（フィルタ層）を
形成しておけば、電圧を印加する透明電極を適宜選択す
ることにより、各画素の表示色を多色変化させることが
できる。
際には、ガラス等の透明な基板上にＩＴＯ等の透明電極
がパターニングされるが、個別に電圧が印加できる複数
の透明電極の集まりを１つの画素となし、これら複数の
透明電極と個別に重なり合う位置にそれぞれＲ（赤），
Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタ（フィルタ層）を
形成しておけば、電圧を印加する透明電極を適宜選択す
ることにより、各画素の表示色を多色変化させることが
できる。
【０００４】なお、このようなカラーフィルタを得るた
めには、極めて微細なパターンを正確に位置合わせして
形成しなければならないので、これを通常のスクリーン
印刷法で形成することは容易でなく、実際には、例えば
公知のフォトリソグラフ工程を繰り返すなどしてカラー
フィルタを形成している。
めには、極めて微細なパターンを正確に位置合わせして
形成しなければならないので、これを通常のスクリーン
印刷法で形成することは容易でなく、実際には、例えば
公知のフォトリソグラフ工程を繰り返すなどしてカラー
フィルタを形成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３色にそれぞれ微細なパターンが要求されるカ
ラーフィルタの製造は工程数が多く、しかも高精度の位
置合わせを繰り返すという煩雑なものなので、このよう
なカラーフィルタを安価に形成することは困難であっ
た。特に最近のように液晶表示装置の表示画面の大面積
化に伴って、走査線の本数を増やす高デューティ化が促
進されてくると、カラーフィルタ形成時の位置合わせも
より慎重に行わねばならないので、例えばデューティ比
が１／２４０という高デューティのＳＴＮ型液晶表示装
置のカラー化をカラーフィルタによって実現しようとす
ると、製造コストの大幅な上昇を余儀なくされるという
問題があった。
Ｇ，Ｂの３色にそれぞれ微細なパターンが要求されるカ
ラーフィルタの製造は工程数が多く、しかも高精度の位
置合わせを繰り返すという煩雑なものなので、このよう
なカラーフィルタを安価に形成することは困難であっ
た。特に最近のように液晶表示装置の表示画面の大面積
化に伴って、走査線の本数を増やす高デューティ化が促
進されてくると、カラーフィルタ形成時の位置合わせも
より慎重に行わねばならないので、例えばデューティ比
が１／２４０という高デューティのＳＴＮ型液晶表示装
置のカラー化をカラーフィルタによって実現しようとす
ると、製造コストの大幅な上昇を余儀なくされるという
問題があった。
【０００６】また、カラーフィルタを付設してなる従来
のカラー液晶表示装置は、特定の波長の光を除いてカラ
ーフィルタが透過光を吸収し、かつ光を遮断するブラッ
クマスクをカラーフィルタの周囲に付設してコントラス
トを高めている関係上、これをバックライト（光源）を
内蔵しない反射型液晶表示装置とすると、光量不足で使
用できないという不具合があった。
のカラー液晶表示装置は、特定の波長の光を除いてカラ
ーフィルタが透過光を吸収し、かつ光を遮断するブラッ
クマスクをカラーフィルタの周囲に付設してコントラス
トを高めている関係上、これをバックライト（光源）を
内蔵しない反射型液晶表示装置とすると、光量不足で使
用できないという不具合があった。
【０００７】本発明はこのような技術的背景に鑑みてな
されたもので、その目的は、カラー化に伴う製造コスト
の上昇が少なく、かつ光源を内蔵しない反射型としても
使用できる、高デューティ対応の安価なカラー液晶表示
装置を提供することにある。
されたもので、その目的は、カラー化に伴う製造コスト
の上昇が少なく、かつ光源を内蔵しない反射型としても
使用できる、高デューティ対応の安価なカラー液晶表示
装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明は、配向処理が施された一対の電極基板
の間に、正の誘電異方性を有しねじれ角が１８０°〜２
７０°に設定されたネマチック液晶層を挟持してなる液
晶セルと、この液晶セルに対向配置されて透過光に対し
複屈折効果をもたらす複屈折層と、これら液晶セルおよ
び複屈折層を挟んで配置された一対の偏光板とを備え、
かつ上記複屈折層と電圧無印加状態の上記液晶層とにつ
いて、その屈折率異方性Δｎと厚みｄとの積Δｎ・ｄの
値を１．４〜２．０μｍの範囲内で略同等に設定すると
ともに、印加電圧を制御して上記液晶層のΔｎ・ｄの値
を連続的に変化させるように構成した。
ために、本発明は、配向処理が施された一対の電極基板
の間に、正の誘電異方性を有しねじれ角が１８０°〜２
７０°に設定されたネマチック液晶層を挟持してなる液
晶セルと、この液晶セルに対向配置されて透過光に対し
複屈折効果をもたらす複屈折層と、これら液晶セルおよ
び複屈折層を挟んで配置された一対の偏光板とを備え、
かつ上記複屈折層と電圧無印加状態の上記液晶層とにつ
いて、その屈折率異方性Δｎと厚みｄとの積Δｎ・ｄの
値を１．４〜２．０μｍの範囲内で略同等に設定すると
ともに、印加電圧を制御して上記液晶層のΔｎ・ｄの値
を連続的に変化させるように構成した。
【０００９】
【作用】ＳＴＮ型の液晶表示装置は、その液晶層が透過
光に対し複屈折効果をもたらすため、背面偏光板で直線
偏光された白色光が該液晶層を通過すると、波長により
長軸の向きが異なる楕円偏光が合成されるという波長分
散を起こす。そのため、液晶層間に印加する電圧を徐々
に変えて該液晶層のΔｎ・ｄの値を変化させていくと、
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）という光の波長の違いに
よって互いに異なる透過率曲線が得られる。
光に対し複屈折効果をもたらすため、背面偏光板で直線
偏光された白色光が該液晶層を通過すると、波長により
長軸の向きが異なる楕円偏光が合成されるという波長分
散を起こす。そのため、液晶層間に印加する電圧を徐々
に変えて該液晶層のΔｎ・ｄの値を変化させていくと、
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）という光の波長の違いに
よって互いに異なる透過率曲線が得られる。
【００１０】そして、上述した解決手段のように、電圧
無印加状態の液晶層のΔｎ・ｄの値を２．０μｍ以下に
設定したうえで、液晶セルと前面偏光板との間に、Δｎ
・ｄの値を液晶層のΔｎ・ｄと略同等に設定した複屈折
層を介設してやると、電圧無印加時の液晶層の複屈折効
果をほぼ相殺して入射白色光に近い色に戻すことができ
るので、液晶層間に印加する電圧を制御して該液晶層の
Δｎ・ｄの値を連続的に変化させてやれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ
それぞれの透過率の高低に応じて表示色をさまざまな色
に変化させることができて、電圧制御によるカラー化が
実現できる。
無印加状態の液晶層のΔｎ・ｄの値を２．０μｍ以下に
設定したうえで、液晶セルと前面偏光板との間に、Δｎ
・ｄの値を液晶層のΔｎ・ｄと略同等に設定した複屈折
層を介設してやると、電圧無印加時の液晶層の複屈折効
果をほぼ相殺して入射白色光に近い色に戻すことができ
るので、液晶層間に印加する電圧を制御して該液晶層の
Δｎ・ｄの値を連続的に変化させてやれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ
それぞれの透過率の高低に応じて表示色をさまざまな色
に変化させることができて、電圧制御によるカラー化が
実現できる。
【００１１】また、上述した解決手段のように、電圧無
印加状態の液晶層のΔｎ・ｄの値を１．４μｍ以上に設
定しておくと、高デューティ化により液晶層に印加され
る実効電圧が小さくなった場合にも、電圧印加状態で該
液晶層のΔｎ・ｄを大きく変化させることができるの
で、コントラストの劣化が防止できて良好な発色が得ら
れる。
印加状態の液晶層のΔｎ・ｄの値を１．４μｍ以上に設
定しておくと、高デューティ化により液晶層に印加され
る実効電圧が小さくなった場合にも、電圧印加状態で該
液晶層のΔｎ・ｄを大きく変化させることができるの
で、コントラストの劣化が防止できて良好な発色が得ら
れる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１３】図１は本発明によるカラー液晶表示装置の
第１実施例の概略構成を示す分解斜視図、図２は同実施
例の構成要素の各軸の関係を示す説明図、図３は同実施
例と同等の構成で電圧無印加時の液晶層のΔｎ・ｄとね
じれ位相差板のΔｎ・ｄとを変えながら表示色の適否を
調べた判定表、図４は同実施例の具体例の表色範囲を色
座標上に表したｘｙ色度図である。
第１実施例の概略構成を示す分解斜視図、図２は同実施
例の構成要素の各軸の関係を示す説明図、図３は同実施
例と同等の構成で電圧無印加時の液晶層のΔｎ・ｄとね
じれ位相差板のΔｎ・ｄとを変えながら表示色の適否を
調べた判定表、図４は同実施例の具体例の表色範囲を色
座標上に表したｘｙ色度図である。
【００１４】図１に概略構成を示すカラー液晶表示装置
は、バックライト（光源）を内蔵しない反射型で、符号
１は反射板、２は背面偏光板、３は液晶セル、４はねじ
れ位相差板、５は前面偏光板である。ここで、液晶セル
３は、配向処理が施された一対の電極基板の間に、正の
誘電異方性を有しねじれ角が２４０°に設定されたネマ
チック液晶層を挟持してなるもので、背面側の電極基板
の配向層に施されているラビング配向方向（下ラビング
方向）Ｒ１に対し、前面側の電極基板の配向層に施され
ているラビング配向方向（上ラビング方向）Ｒ２が２４
０°ねじれている。また、背面偏光板２の偏光軸Ｐ２と
前面偏光板５の偏光軸Ｐ５は同じ方向を向いており、下
ラビング方向Ｒ１と背面偏光軸Ｐ２とのなす角度が４５
°に設定してある。
は、バックライト（光源）を内蔵しない反射型で、符号
１は反射板、２は背面偏光板、３は液晶セル、４はねじ
れ位相差板、５は前面偏光板である。ここで、液晶セル
３は、配向処理が施された一対の電極基板の間に、正の
誘電異方性を有しねじれ角が２４０°に設定されたネマ
チック液晶層を挟持してなるもので、背面側の電極基板
の配向層に施されているラビング配向方向（下ラビング
方向）Ｒ１に対し、前面側の電極基板の配向層に施され
ているラビング配向方向（上ラビング方向）Ｒ２が２４
０°ねじれている。また、背面偏光板２の偏光軸Ｐ２と
前面偏光板５の偏光軸Ｐ５は同じ方向を向いており、下
ラビング方向Ｒ１と背面偏光軸Ｐ２とのなす角度が４５
°に設定してある。
【００１５】一方、液晶セル３と前面偏光板５との間に
介設したねじれ位相差板４は、上記液晶層のねじれ方向
と逆向きのねじれ構造を有してねじれ角が２４０°に設
定された高分子液晶ポリマーで、透過光に対し複屈折効
果をもたらす複屈折層として機能する。そして、この位
相差板４の背面側の光軸（下光軸）Ａ１と上ラビング方
向Ｒ２とのなす角度を９０°に設定し、位相差板４の前
面側の光軸（上光軸）Ａ２と前面偏光軸Ｐ５とのなす角
度を４５°に設定してある。
介設したねじれ位相差板４は、上記液晶層のねじれ方向
と逆向きのねじれ構造を有してねじれ角が２４０°に設
定された高分子液晶ポリマーで、透過光に対し複屈折効
果をもたらす複屈折層として機能する。そして、この位
相差板４の背面側の光軸（下光軸）Ａ１と上ラビング方
向Ｒ２とのなす角度を９０°に設定し、位相差板４の前
面側の光軸（上光軸）Ａ２と前面偏光軸Ｐ５とのなす角
度を４５°に設定してある。
【００１６】なお、上記構成要素の各軸の関係をまとめ
ている図２において、符号α１は液晶セル３のねじれ
角、α２はねじれ位相差板４のねじれ角、β１は下ラビ
ング方向Ｒ１と背面偏光軸Ｐ２とのなす角度、β２は上
ラビング方向Ｒ２と下光軸Ａ１とのなす角度、γは上光
軸Ａ２と前面偏光軸Ｐ５とのなす角度を示している。
ている図２において、符号α１は液晶セル３のねじれ
角、α２はねじれ位相差板４のねじれ角、β１は下ラビ
ング方向Ｒ１と背面偏光軸Ｐ２とのなす角度、β２は上
ラビング方向Ｒ２と下光軸Ａ１とのなす角度、γは上光
軸Ａ２と前面偏光軸Ｐ５とのなす角度を示している。
【００１７】さて、このような構成のＳＴＮ型液晶表示
装置において、反射板１で反射させた白色光を背面偏光
板２で直線偏光させてから液晶セル３に入射させると、
該液晶セル３を通過した光は複屈折効果により波長分散
を起こすが、その光はねじれ位相差板４を通過する際に
再び複屈折効果を受ける。そこで、本発明者らは、ねじ
れ角は共に２４０°だがねじれ方向が互いに逆向きであ
る液晶セル３の液晶層とねじれ位相差板４とについて、
それぞれの厚みを調整することにより、屈折率異方性Δ
ｎと厚みｄとの積Δｎ・ｄの値をさまざまに変更し、そ
の値に応じて電圧無印加時の表示色がどのように変化す
るかを調べた。
装置において、反射板１で反射させた白色光を背面偏光
板２で直線偏光させてから液晶セル３に入射させると、
該液晶セル３を通過した光は複屈折効果により波長分散
を起こすが、その光はねじれ位相差板４を通過する際に
再び複屈折効果を受ける。そこで、本発明者らは、ねじ
れ角は共に２４０°だがねじれ方向が互いに逆向きであ
る液晶セル３の液晶層とねじれ位相差板４とについて、
それぞれの厚みを調整することにより、屈折率異方性Δ
ｎと厚みｄとの積Δｎ・ｄの値をさまざまに変更し、そ
の値に応じて電圧無印加時の表示色がどのように変化す
るかを調べた。
【００１８】その結果、図３に示すように、液晶層のΔ
ｎ・ｄ（ＬＣ）とねじれ位相差板４のΔｎ・ｄ（ＰＨ）
を１．３〜２．０μｍの範囲内で略同等に設定したとき
には表示色が白色となって、電圧無印加時には液晶層に
よる波長分散が位相差板４によってキャンセルされるこ
とが判明した。但し、後述するように、電圧無印加状態
の液晶層のΔｎ・ｄの値が１．４μｍよりも小さいと、
高デューティの場合に電圧印加状態でコントラストが劣
化してしまうため好ましくない。
ｎ・ｄ（ＬＣ）とねじれ位相差板４のΔｎ・ｄ（ＰＨ）
を１．３〜２．０μｍの範囲内で略同等に設定したとき
には表示色が白色となって、電圧無印加時には液晶層に
よる波長分散が位相差板４によってキャンセルされるこ
とが判明した。但し、後述するように、電圧無印加状態
の液晶層のΔｎ・ｄの値が１．４μｍよりも小さいと、
高デューティの場合に電圧印加状態でコントラストが劣
化してしまうため好ましくない。
【００１９】こうして電圧無印加時に白色の表示色が得
られれば、液晶層間に印加する電圧を徐々に高めてΔｎ
の値を漸減させていくことにより、表示色を多色変化さ
せることができる。すなわち、液晶層のΔｎ・ｄの値に
応じた光透過率の変化特性はＲ，Ｇ，Ｂ等の波長の違い
により異なるので、印加電圧を制御してΔｎ・ｄ（Ｌ
Ｃ）を連続的に変化させてやれば、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ
の透過率の高低に応じて表示色をさまざまな色に変化さ
せることができて、ＳＴＮ型液晶表示装置のカラー化が
電圧制御だけで行える。
られれば、液晶層間に印加する電圧を徐々に高めてΔｎ
の値を漸減させていくことにより、表示色を多色変化さ
せることができる。すなわち、液晶層のΔｎ・ｄの値に
応じた光透過率の変化特性はＲ，Ｇ，Ｂ等の波長の違い
により異なるので、印加電圧を制御してΔｎ・ｄ（Ｌ
Ｃ）を連続的に変化させてやれば、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ
の透過率の高低に応じて表示色をさまざまな色に変化さ
せることができて、ＳＴＮ型液晶表示装置のカラー化が
電圧制御だけで行える。
【００２０】但し、走査線の本数が多い高デューティの
場合には、１個の透明電極に電圧が印加される時間が短
くなることから液晶層に印加される実効電圧が小さくな
るので、電圧無印加状態の液晶層のΔｎ・ｄの値が１．
４μｍ未満だと、電圧を印加しても該液晶層のΔｎ・ｄ
の変化の度合いが小さすぎて、コントラストの劣化が避
けられない。しかるに、電圧無印加状態の液晶層のΔｎ
・ｄの値を１．４μｍ以上に設定しておくと、高デュー
ティ化により液晶層に印加される実効電圧が小さくなっ
た場合にも、電圧印加状態で該液晶層のΔｎ・ｄを大き
く変化させることができるので、コントラストの劣化が
防止できて良好な発色が得られ、本発明者らの実験によ
るとデューティ比が１／２４０までの駆動が十分可能で
あった。
場合には、１個の透明電極に電圧が印加される時間が短
くなることから液晶層に印加される実効電圧が小さくな
るので、電圧無印加状態の液晶層のΔｎ・ｄの値が１．
４μｍ未満だと、電圧を印加しても該液晶層のΔｎ・ｄ
の変化の度合いが小さすぎて、コントラストの劣化が避
けられない。しかるに、電圧無印加状態の液晶層のΔｎ
・ｄの値を１．４μｍ以上に設定しておくと、高デュー
ティ化により液晶層に印加される実効電圧が小さくなっ
た場合にも、電圧印加状態で該液晶層のΔｎ・ｄを大き
く変化させることができるので、コントラストの劣化が
防止できて良好な発色が得られ、本発明者らの実験によ
るとデューティ比が１／２４０までの駆動が十分可能で
あった。
【００２１】したがって、ねじれ位相差板４のΔｎ・ｄ
（ＰＨ）と電圧無印加状態の液晶層のΔｎ・ｄ（ＬＣ）
の値を１．４〜２．０μｍの範囲内で略同等に設定して
おけば、従来品のように電極基板に微細パターンのカラ
ーフィルタを形成することなくＳＴＮ型液晶表示装置の
カラー化が実現でき、しかも高デューティ対応で、例え
ばデューティ比が１／２４０であっても良好な発色が得
られ、そのため高性能で大画面のカラー液晶表示装置を
極めて安価に製造することができる。また、カラーフィ
ルタの省略により光量不足の心配がなくなることから、
バックライトが不要で軽量かつ携帯に便利な反射型のカ
ラー液晶表示装置として使用できるようになっている。
但し、反射板１の代わりにバックライトを組み込むこと
により、透過型のカラー液晶表示装置としても使用でき
ることは言うまでもない。
（ＰＨ）と電圧無印加状態の液晶層のΔｎ・ｄ（ＬＣ）
の値を１．４〜２．０μｍの範囲内で略同等に設定して
おけば、従来品のように電極基板に微細パターンのカラ
ーフィルタを形成することなくＳＴＮ型液晶表示装置の
カラー化が実現でき、しかも高デューティ対応で、例え
ばデューティ比が１／２４０であっても良好な発色が得
られ、そのため高性能で大画面のカラー液晶表示装置を
極めて安価に製造することができる。また、カラーフィ
ルタの省略により光量不足の心配がなくなることから、
バックライトが不要で軽量かつ携帯に便利な反射型のカ
ラー液晶表示装置として使用できるようになっている。
但し、反射板１の代わりにバックライトを組み込むこと
により、透過型のカラー液晶表示装置としても使用でき
ることは言うまでもない。
【００２２】なお、図４のｘｙ色度図に示す曲線イは、
この第１実施例の具体例として、Δｎ・ｄ（ＬＣ）とΔ
ｎ・ｄ（ＰＨ）の値をそれぞれ１．６μｍと１．７μｍ
に設定したときの表色範囲を色座標上に表したものであ
る。
この第１実施例の具体例として、Δｎ・ｄ（ＬＣ）とΔ
ｎ・ｄ（ＰＨ）の値をそれぞれ１．６μｍと１．７μｍ
に設定したときの表色範囲を色座標上に表したものであ
る。
【００２３】次に、本発明によるカラー液晶表示装置の
第２実施例として、上記ねじれ位相差板の代わりに、一
軸延伸された高分子フィルムからなる位相差フィルムを
用いた場合について簡単に説明する。
第２実施例として、上記ねじれ位相差板の代わりに、一
軸延伸された高分子フィルムからなる位相差フィルムを
用いた場合について簡単に説明する。
【００２４】すなわち、この第２実施例では、液晶セル
と前面偏光板との間に、透過光に対し複屈折効果をもた
らす複屈折層として機能する位相差フィルムが１枚介設
してあって、図５に示すように、この位相差フィルムの
光軸（遅相軸）Ｂと上ラビング方向Ｒ２とのなす角度γ
１を９０°に設定し、該光軸Ｂと前面偏光軸Ｐ５とのな
す角度γ２を４５°に設定してある。なお、図５におい
ても、図２と同様に、液晶セルのねじれ角α１が２４０
°で、下ラビング方向Ｒ１と背面偏光軸Ｐ２とのなす角
度β１が４５°に設定してある。
と前面偏光板との間に、透過光に対し複屈折効果をもた
らす複屈折層として機能する位相差フィルムが１枚介設
してあって、図５に示すように、この位相差フィルムの
光軸（遅相軸）Ｂと上ラビング方向Ｒ２とのなす角度γ
１を９０°に設定し、該光軸Ｂと前面偏光軸Ｐ５とのな
す角度γ２を４５°に設定してある。なお、図５におい
ても、図２と同様に、液晶セルのねじれ角α１が２４０
°で、下ラビング方向Ｒ１と背面偏光軸Ｐ２とのなす角
度β１が４５°に設定してある。
【００２５】さて、一軸延伸された高分子フィルムも複
屈折層として機能させることができるので、上記位相差
フィルムのΔｎ・ｄを液晶層のΔｎ・ｄを考慮して適宜
選定しておけば、該液晶層へ印加する電圧を制御するこ
とによりＳＴＮ型液晶表示装置のカラー化が可能とな
る。そして、本発明者らの実験によると、かかる位相差
フィルムと電圧無印加状態の液晶層についてΔｎ・ｄの
値をさまざまに変更したときの表示色の適否判定結果
は、図３と同様であった。
屈折層として機能させることができるので、上記位相差
フィルムのΔｎ・ｄを液晶層のΔｎ・ｄを考慮して適宜
選定しておけば、該液晶層へ印加する電圧を制御するこ
とによりＳＴＮ型液晶表示装置のカラー化が可能とな
る。そして、本発明者らの実験によると、かかる位相差
フィルムと電圧無印加状態の液晶層についてΔｎ・ｄの
値をさまざまに変更したときの表示色の適否判定結果
は、図３と同様であった。
【００２６】また、上記第１および第２実施例ではいず
れも、液晶セルの液晶層のねじれ角が２４０°の場合に
ついて説明しているが、種々の実験から、本発明は該ね
じれ角が１８０°〜２７０°であれば適用可能と考えら
れる。さらに、第２実施例において、位相差フィルムを
光軸をずらしながら複数枚重ねて用いれば、その複屈折
効果を高めることができる。なお、複数枚の位相差フィ
ルムを用いる場合は、各位相差フィルムのΔｎ・ｄの値
を加算した値を、１．４〜２．０μｍの範囲内で液晶層
のΔｎ・ｄと略同等に設定しておく。
れも、液晶セルの液晶層のねじれ角が２４０°の場合に
ついて説明しているが、種々の実験から、本発明は該ね
じれ角が１８０°〜２７０°であれば適用可能と考えら
れる。さらに、第２実施例において、位相差フィルムを
光軸をずらしながら複数枚重ねて用いれば、その複屈折
効果を高めることができる。なお、複数枚の位相差フィ
ルムを用いる場合は、各位相差フィルムのΔｎ・ｄの値
を加算した値を、１．４〜２．０μｍの範囲内で液晶層
のΔｎ・ｄと略同等に設定しておく。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ねじれ
位相差板等の複屈折層のΔｎ・ｄの値と電圧無印加時に
おける液晶層のΔｎ・ｄの値を１．４〜２．０μｍの範
囲内で略同等に設定することにより、電圧無印加状態で
白色に近い表示色が得られ、かつ印加電圧を制御して該
液晶層のΔｎ・ｄを連続的に変化させることにより表示
色を多色変化させることができ、しかも高デューティ対
応で例えばデューティ比が１／２４０であっても良好な
発色が得られるようになっているので、高性能で大画面
のカラー液晶表示装置が極めて安価に製造できるという
顕著な効果を奏する。また、本発明は、カラーフィルタ
の省略により光量不足の心配がなくなることから、透過
型としてだけでなくバックライトが不要な反射型として
も使用できるという優れた効果を奏する。
位相差板等の複屈折層のΔｎ・ｄの値と電圧無印加時に
おける液晶層のΔｎ・ｄの値を１．４〜２．０μｍの範
囲内で略同等に設定することにより、電圧無印加状態で
白色に近い表示色が得られ、かつ印加電圧を制御して該
液晶層のΔｎ・ｄを連続的に変化させることにより表示
色を多色変化させることができ、しかも高デューティ対
応で例えばデューティ比が１／２４０であっても良好な
発色が得られるようになっているので、高性能で大画面
のカラー液晶表示装置が極めて安価に製造できるという
顕著な効果を奏する。また、本発明は、カラーフィルタ
の省略により光量不足の心配がなくなることから、透過
型としてだけでなくバックライトが不要な反射型として
も使用できるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明によるカラー液晶表示装置の第１実施例
の概略構成を示す分解斜視図である。
の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施例の構成要素の各軸の関係を示す説明
図である。
図である。
【図３】第１実施例と同等の構成で電圧無印加時の液晶
層のΔｎ・ｄとねじれ位相差板のΔｎ・ｄとを変えなが
ら表示色の適否を調べた判定表である。
層のΔｎ・ｄとねじれ位相差板のΔｎ・ｄとを変えなが
ら表示色の適否を調べた判定表である。
【図４】第１実施例の具体例の表色範囲を色座標上に表
したｘｙ色度図である。
したｘｙ色度図である。
【図５】第２実施例の構成要素の各軸の関係を示す説明
図である。
図である。
１ 反射板 ２ 背面偏光板 ３ 液晶セル ４ ねじれ位相差板（複屈折層） ５ 前面偏光板 Ａ１ 下光軸 Ａ２ 上光軸 Ｂ 光軸（遅相軸） Ｐ２ 背面偏光軸 Ｐ５ 前面偏光軸 Ｒ１ 下ラビング方向 Ｒ２ 上ラビング方向
Claims (5)
- 【請求項１】 配向処理が施された一対の電極基板の間
に、正の誘電異方性を有しねじれ角が１８０°〜２７０
°に設定されたネマチック液晶層を挟持してなる液晶セ
ルと、この液晶セルに対向配置されて透過光に対し複屈
折効果をもたらす複屈折層と、これら液晶セルおよび複
屈折層を挟んで配置された一対の偏光板とを備え、かつ
上記複屈折層と電圧無印加状態の上記液晶層とについ
て、その屈折率異方性Δｎと厚みｄとの積Δｎ・ｄの値
を１．４〜２．０μｍの範囲内で略同等に設定するとと
もに、印加電圧を制御して上記液晶層のΔｎ・ｄの値を
連続的に変化させるように構成したことを特徴とするカ
ラー液晶表示装置。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、上記複屈折層
として、一軸延伸された高分子フィルムを用いたことを
特徴とするカラー液晶表示装置。 - 【請求項３】 請求項１の記載において、上記複屈折層
として、上記液晶層のねじれ方向と逆向きのねじれ構造
を有する高分子液晶ポリマーを用いたことを特徴とする
カラー液晶表示装置。 - 【請求項４】 請求項２の記載において、上記高分子フ
ィルムの光軸と、この高分子フィルムに隣接する上記電
極基板による液晶配向方向とのなす角度を、約９０°に
設定したことを特徴とするカラー液晶表示装置。 - 【請求項５】 請求項３の記載において、上記高分子液
晶ポリマーの光軸と、この高分子液晶ポリマーに隣接す
る上記電極基板による液晶配向方向とのなす角度を、約
９０°に設定したことを特徴とするカラー液晶表示装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6294927A JPH08152618A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | カラー液晶表示装置 |
| TW084110779A TW300962B (ja) | 1994-11-29 | 1995-10-13 | |
| US08/560,240 US5745204A (en) | 1994-11-29 | 1995-11-21 | Liquid crystal color display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6294927A JPH08152618A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | カラー液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08152618A true JPH08152618A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=17814073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6294927A Pending JPH08152618A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | カラー液晶表示装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5745204A (ja) |
| JP (1) | JPH08152618A (ja) |
| TW (1) | TW300962B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996023244A1 (en) | 1995-01-23 | 1996-08-01 | Asahi Glass Company Ltd. | Color liquid crystal display apparatus |
| JP3833777B2 (ja) * | 1997-04-25 | 2006-10-18 | 旭硝子株式会社 | カラー液晶表示装置 |
| JP2000284275A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | Hitachi Ltd | 反射型液晶表示装置 |
| JP3544348B2 (ja) * | 2000-09-12 | 2004-07-21 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
| US7140554B2 (en) * | 2002-04-09 | 2006-11-28 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejection head |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4936654A (en) * | 1988-01-28 | 1990-06-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
| US5056896A (en) * | 1988-08-29 | 1991-10-15 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid crystal display device with dielectric anisotropy |
| JPH032827A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-09 | Seiko Epson Corp | カラー液晶表示素子 |
| JP3084724B2 (ja) * | 1990-04-09 | 2000-09-04 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置 |
| TW200604B (ja) * | 1991-09-17 | 1993-02-21 | Philips Nv | |
| JP3041169B2 (ja) * | 1993-09-14 | 2000-05-15 | シャープ株式会社 | 液晶表示装置 |
-
1994
- 1994-11-29 JP JP6294927A patent/JPH08152618A/ja active Pending
-
1995
- 1995-10-13 TW TW084110779A patent/TW300962B/zh not_active IP Right Cessation
- 1995-11-21 US US08/560,240 patent/US5745204A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW300962B (ja) | 1997-03-21 |
| US5745204A (en) | 1998-04-28 |
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