JPH086012A - Color liquid crystal display - Google Patents
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/34—Colour display without the use of colour mosaic filters
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device.
【0002】[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。このカラー液晶表示
装置としては、従来、TN(ツイステッド・ネマティッ
ク)方式のものが利用されており、透過光の着色にはカ
ラーフィルタが用いられている。2. Description of the Related Art As a liquid crystal display device, there is a color liquid crystal display device which can obtain a colored display. As the color liquid crystal display device, a TN (twisted nematic) system has been conventionally used, and a color filter is used for coloring transmitted light.
【0003】図16は従来のカラー液晶表示装置の断面
図であり、このカラー液晶表示装置は、カラーフィルタ
を備えた液晶セル1と、この液晶セル1をはさんで配置
された表裏一対の偏光板11,12とからなっている。FIG. 16 is a sectional view of a conventional color liquid crystal display device. In this color liquid crystal display device, a liquid crystal cell 1 having a color filter and a pair of front and back polarized lights arranged with the liquid crystal cell 1 in between. It consists of plates 11 and 12.
【0004】上記液晶セル1は、透明電極4,5を形成
しその上に配向膜6,7を設けた一対の透明基板(例え
ばガラス基板)2,3間に液晶LCを挟持させたもの
で、前記一対の基板2,3は、その電極形成面を互いに
対向させて枠状のシール材9を介して接合されており、
液晶LCは、両基板2,3間の前記シール材9で囲まれ
た領域に封入されている。The liquid crystal cell 1 is one in which a liquid crystal LC is sandwiched between a pair of transparent substrates (for example, glass substrates) 2 and 3 on which transparent electrodes 4 and 5 are formed and on which alignment films 6 and 7 are provided. The pair of substrates 2 and 3 are joined together with a frame-shaped sealing material 9 with their electrode formation surfaces facing each other.
The liquid crystal LC is sealed in a region surrounded by the sealing material 9 between the substrates 2 and 3.
【0005】この液晶LCは、誘電異方性が正のネマテ
ィック液晶であり、その分子は、両基板2,3に設けた
配向膜6,7によってそれぞれの基板2,3面での配向
方向を規制され、両基板2,3間においてほぼ90°の
ツイスト角でツイスト配向している。The liquid crystal LC is a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, and its molecules are aligned in the orientation directions on the respective substrates 2 and 3 by the orientation films 6 and 7 provided on the substrates 2 and 3. It is regulated and twist-oriented between the two substrates 2 and 3 at a twist angle of approximately 90 °.
【0006】この液晶セル1は、例えば、薄膜トランジ
スタを能動素子とするアクティブマトリックス型液晶セ
ルであり、一方の基板2に形成された透明電極4は一枚
膜状の対向電極、他方の基板3に形成された透明電極5
は、マトリックス状に配列された複数の画素電極であ
る。The liquid crystal cell 1 is, for example, an active matrix type liquid crystal cell in which thin film transistors are used as active elements, and the transparent electrode 4 formed on one substrate 2 is a single film counter electrode and the other substrate 3 is formed on the other substrate 3. Formed transparent electrode 5
Are a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix.
【0007】なお、図16では省略しているが、画素電
極5を形成した基板3には、各画素電極5にそれぞれ対
応させて前記薄膜トランジスタ(能動素子)が配設され
るとともに、これら薄膜トランジスタにゲート信号を供
給するゲートラインと、データ信号を供給するデータラ
インとが配線されており、前記画素電極5はそれぞれ対
応する薄膜トランジスタに接続されている。Although not shown in FIG. 16, the thin film transistors (active elements) are arranged on the substrate 3 on which the pixel electrodes 5 are formed so as to correspond to the pixel electrodes 5, respectively. A gate line for supplying a gate signal and a data line for supplying a data signal are wired, and the pixel electrodes 5 are connected to the corresponding thin film transistors.
【0008】また、この液晶セル1のいずれかの基板、
例えば画素電極5を形成した基板3には、各画素電極4
にそれぞれ対応させて、複数の色カラーフィルタ、例え
ば、赤、緑、青の3色のカラーフィルタ8R,8G,8
Bが交互に並べて形成されている。Any one of the substrates of the liquid crystal cell 1,
For example, the pixel electrode 4 is formed on the substrate 3 on which the pixel electrode 5 is formed.
A plurality of color filters, for example, three color filters 8R, 8G, and 8 of red, green, and blue.
B are alternately arranged.
【0009】なお、図16に示した液晶セルでは、カラ
ーフィルタ8R,8G,8Bを画素電極5の上に設けて
いるが、この種の液晶セルには、カラーフィルタの上に
電極を設けているものもある。In the liquid crystal cell shown in FIG. 16, the color filters 8R, 8G and 8B are provided on the pixel electrode 5. However, in this type of liquid crystal cell, electrodes are provided on the color filter. Some are.
【0010】図17は、上記カラー液晶表示装置におけ
る、液晶セル1の液晶分子配向方向と一対の偏光板1
1,12の透過軸とを示す平面図であり、図において2
aは液晶セル1の表面側基板(図16において上側の基
板)2面における液晶分子配向方向、3aは液晶セル1
の裏面側基板(図16において下側の基板)3面におけ
る液晶分子配向方向を示している。FIG. 17 shows a liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal cell 1 and a pair of polarizing plates 1 in the color liquid crystal display device.
FIG. 2 is a plan view showing the transmission axes 1 and 12, and 2 in FIG.
a is a liquid crystal molecule orientation direction on the front surface side substrate (upper side substrate in FIG. 16) of the liquid crystal cell 1, 3a is the liquid crystal cell 1
3 shows the orientation direction of liquid crystal molecules on the three surfaces of the back-side substrate (lower substrate in FIG. 16).
【0011】この図17のように、液晶セル1の表面側
基板2面における液晶分子配向方向2aは、裏面側基板
3面における液晶分子配向方向3aに対してほぼ90°
ずれており、液晶LCの分子は、表面側から見て右回り
に、ほぼ90°のツイスト角でツイスト配向している。As shown in FIG. 17, the liquid crystal molecule orientation direction 2a on the front surface side substrate 2 surface of the liquid crystal cell 1 is approximately 90 ° with respect to the liquid crystal molecule orientation direction 3a on the back surface side substrate 3 surface.
The molecules of the liquid crystal LC are misaligned, and are twisted clockwise at a twist angle of approximately 90 ° when viewed from the surface side.
【0012】また、図17において、11aは液晶セル
1の表面側に配置された表面側偏光板11の透過軸、1
2aは液晶セル1の裏面側に配置された裏面側偏光板1
2の透過軸を示しており、表面側偏光板11は、その透
過軸11aを液晶セル1の表面側基板2面における液晶
分子配向方向2aとほぼ直交またはほぼ平行(図では直
交)にして配置されており、裏面側偏光板12は、その
透過軸12aを表面側偏光板11の透過軸11aとほぼ
平行にして配置されている。Further, in FIG. 17, reference numeral 11a denotes a transmission axis of the front surface side polarizing plate 11 arranged on the front surface side of the liquid crystal cell 1, and 1a.
Reference numeral 2a denotes a back side polarizing plate 1 arranged on the back side of the liquid crystal cell 1.
2 shows the transmission axis, and the front-side polarizing plate 11 is arranged such that the transmission axis 11a is substantially orthogonal or substantially parallel (orthogonal in the figure) to the liquid crystal molecule orientation direction 2a on the front-side substrate 2 surface of the liquid crystal cell 1. The rear surface side polarizing plate 12 is arranged such that its transmission axis 12a is substantially parallel to the transmission axis 11a of the front surface side polarizing plate 11.
【0013】一方、図16において、13は、上記カラ
ー液晶表示装置の裏面側に配置された光源であり、この
光源13は、上記裏面側偏光板12の裏面ほぼ全体に対
向する導光板14と、この導光板14の一端面に対向さ
せて配置された光源ランプ15とからなっている。On the other hand, in FIG. 16, reference numeral 13 denotes a light source arranged on the back surface side of the color liquid crystal display device. The light source 13 and a light guide plate 14 facing substantially the entire back surface of the back surface side polarizing plate 12. The light source lamp 15 is arranged so as to face one end surface of the light guide plate 14.
【0014】なお、前記導光板14は、アクリル樹脂等
からなる透明板の裏面全体にアルミニウム蒸着膜等から
なる反射膜14aを形成したもので、光源ランプ15か
らの照明光は、導光板14にその一端面から入射してこ
の導光板14内を導かれ、その表面全体から裏面側偏光
板12に向かって出射する。The light guide plate 14 is a transparent plate made of acrylic resin or the like and a reflective film 14a made of an aluminum vapor deposition film or the like formed on the entire back surface thereof. The light enters from one end surface thereof, is guided through the light guide plate 14, and exits from the entire front surface toward the back surface side polarizing plate 12.
【0015】上記カラー液晶表示装置は、その液晶セル
1の両基板2,3の電極4,5間に電圧を印加して表示
駆動されるもので、光源13からの光は、裏面側偏光板
12の偏光作用により直線偏光となって液晶セル1に入
射する。The above-mentioned color liquid crystal display device is driven for display by applying a voltage between the electrodes 4 and 5 of both substrates 2 and 3 of the liquid crystal cell 1, and the light from the light source 13 is a back side polarizing plate. The polarized light of 12 forms linearly polarized light and enters the liquid crystal cell 1.
【0016】この液晶セル1に入射した光は、カラーフ
ィルタ8R,8G,8Bを通る際に、これらカラーフィ
ルタによってその色に対応する波長帯域以外の波長光を
吸収され、カラーフィルタ8R,8G,8Bの色に着色
した光となって、液晶セル1の表面側に出射する。When the light incident on the liquid crystal cell 1 passes through the color filters 8R, 8G and 8B, it absorbs light having a wavelength other than the wavelength band corresponding to the color, and the color filters 8R, 8G, The light becomes a light colored in 8B and is emitted to the surface side of the liquid crystal cell 1.
【0017】そして、液晶セル1の電極4,5間にオン
電圧を印加していない状態、つまり液晶分子が初期のツ
イスト配向状態にあるときは、液晶セル1に入射した直
線偏光が液晶層の複屈折効果によりほぼ90°旋光され
て液晶セル1を出射するため、この出射光が表面側偏光
板11で吸収され、表示が暗(黒)状態になる。Then, when the ON voltage is not applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal cell 1, that is, when the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state, the linearly polarized light incident on the liquid crystal cell 1 is of the liquid crystal layer. Since the liquid crystal cell 1 is rotated by about 90 ° due to the birefringence effect and is emitted from the liquid crystal cell 1, the emitted light is absorbed by the front surface side polarizing plate 11, and the display is in a dark (black) state.
【0018】また、液晶セル1の電極4,5間にオン電
圧を印加すると、液晶分子が基板2,3面に対してほぼ
垂直に立上り配向し、液晶層の複屈折効果が見掛上ほと
んどなくなるため、このときは、液晶セル1に入射した
直線偏光がその偏光状態のまま液晶セル1を出射し、こ
の光が表面側偏光板11を透過して液晶表示装置の表面
側に出射して、カラーフィルタ8R,8G,8Bで着色
された色の画素が表示される。When an on-voltage is applied between the electrodes 4 and 5 of the liquid crystal cell 1, the liquid crystal molecules rise and align almost vertically to the surfaces of the substrates 2 and 3, and the birefringence effect of the liquid crystal layer is apparently almost zero. At this time, the linearly polarized light that has entered the liquid crystal cell 1 exits the liquid crystal cell 1 in that polarization state, and this light passes through the front surface side polarization plate 11 and exits to the front surface side of the liquid crystal display device. , Pixels of colors colored by the color filters 8R, 8G, and 8B are displayed.
【0019】[0019]
【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。However, since the above-mentioned conventional color liquid crystal display device colors the transmitted light by using the color filter, it has a problem that the light transmittance is low and therefore the display is dark. .
【0020】これは、カラーフィルタでの光の吸収によ
るものであり、カラーフィルタは、その色に対応する波
長域の光もかなり高い吸収率で吸収するため、カラーフ
ィルタを通った着色光が、カラーフィルタに入射する前
の前記波長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。This is due to the absorption of light by the color filter. Since the color filter also absorbs light in the wavelength range corresponding to the color with a considerably high absorption rate, the colored light passing through the color filter is The light has a significantly reduced amount of light as compared with the light in the wavelength range before entering the color filter, and the display becomes dark.
【0021】なお、図17に示したカラー液晶表示装置
は、その裏面側に光源13を配置して使用される透過型
のものであるが、このカラー液晶表示装置を、その裏面
に反射板を配置した反射型装置とすると、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。The color liquid crystal display device shown in FIG. 17 is of a transmissive type in which the light source 13 is arranged on the back surface side of the color liquid crystal display device. If the reflection type device is arranged, the light that enters from the front surface side, is reflected by the reflection plate on the back surface, and goes out to the front surface side passes twice through the color filter, and the light amount is double reduced.
The display becomes so dark that it becomes almost unusable as a display device.
【0022】しかも、上記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
しまうため、1つの画素で複数の色を表示することはで
きなかった。Moreover, in the above-mentioned conventional color liquid crystal display device, since the display color is determined by the color of the color filter, one pixel cannot display a plurality of colors.
【0023】本発明は、カラーフィルタを用いずに光を
着色して明るいカラー表示を得ることができ、しかも、
1つの画素で複数の色を表示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。The present invention can obtain bright color display by coloring light without using a color filter, and
It is an object of the present invention to provide a color liquid crystal display device capable of displaying a plurality of colors with one pixel.
【0024】[0024]
[第1の発明]この発明は、裏面側から光を入射させて
表示する透過型のカラー液晶表示装置を対象としたもの
であり、液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、
この液晶セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前
記液晶セルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、前記
表面側偏光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差
板とを備え、かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角
を120±20°とするとともに、前記裏面側偏光板の
透過軸を、前記液晶セルの裏面側基板面における液晶分
子配向方向に対して斜めにずらしたことを特徴とする。[First Invention] The present invention is intended for a transmissive color liquid crystal display device in which light is incident from the rear surface side for display, and a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned.
A front-side polarizing plate disposed on the front side of the liquid crystal cell, a back-side polarizing plate disposed on the back side of the liquid crystal cell, and a phase difference disposed between the front-side polarizing plate and the liquid crystal cell. And a liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell of 120 ± 20 °, and a transmission axis of the back surface side polarizing plate with respect to a liquid crystal molecule alignment direction on a back surface side substrate surface of the liquid crystal cell. It is characterized by being slanted.
【0025】この発明においては、前記裏面側偏光板の
透過軸と液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向
方向とのずれ角を30±10°とし、かつ、位相差板の
遅相軸を、前記液晶セルの表面側基板面における液晶分
子配向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト
方向と逆方向に15±10°ずらすとともに、表面側偏
光板の透過軸を、前記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交
させ、さらに、前記位相差板のリタデーションを910
±20nm、液晶セルのΔndの値を600±60nm
とするのが望ましい。In the present invention, the deviation angle between the transmission axis of the back side polarizing plate and the liquid crystal molecule orientation direction on the back side substrate surface of the liquid crystal cell is 30 ± 10 °, and the slow axis of the retardation plate is , With respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules on the front surface side substrate surface of the liquid crystal cell, it is displaced by 15 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front surface side, and the transmission axis of the front surface side polarizing plate is set to the back surface side. The transmission axis of the polarizing plate is made substantially orthogonal to the retardation plate and the retardation of the retardation plate is set to 910.
± 20 nm, Δnd value of liquid crystal cell is 600 ± 60 nm
Is desirable.
【0026】[第2の発明]この発明は、裏面側から光
を入射させて表示する透過型のカラー液晶表示装置を対
象としたものであり、液晶の分子をツイスト配向させた
液晶セルと、この液晶セルの表面側に配置された表面側
偏光板と、前記液晶セルの裏面側に配置された裏面側偏
光板と、この裏面側偏光板と前記液晶セルとの間に配置
された位相差板とを備え、かつ、前記液晶セルの液晶分
子ツイスト角を120±20°とするとともに、前記位
相差板の遅相軸を前記裏面偏光板の透過軸に対して斜め
にずらしたことを特徴とする。[Second Invention] The present invention is intended for a transmission type color liquid crystal display device for displaying light by making light incident from the back side thereof, and a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned. A front surface side polarizing plate arranged on the front surface side of the liquid crystal cell, a rear surface side polarizing plate arranged on the rear surface side of the liquid crystal cell, and a phase difference arranged between the rear surface side polarizing plate and the liquid crystal cell. A plate, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell is 120 ± 20 °, and the slow axis of the retardation plate is slanted with respect to the transmission axis of the back surface polarizing plate. And
【0027】この発明においては、前記位相差板の遅相
軸と裏面側偏光板の透過軸とのずれ角をほぼ45°と
し、かつ、この位相差板の遅相軸を、液晶セルの裏面側
基板面における液晶分子配向方向に対して、表面側から
見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に75±10°ずら
すとともに、表面側偏光板の透過軸を、前記裏面側偏光
板の透過軸とほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリ
タデーションを910±20nm、液晶セルのΔndの
値を600±60nmとするのが望ましい。In the present invention, the shift angle between the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the back side polarizing plate is set to about 45 °, and the slow axis of the retardation plate is set to the back surface of the liquid crystal cell. The liquid crystal molecule alignment direction on the side substrate surface is shifted by 75 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front surface side, and the transmission axis of the front surface side polarizing plate is set to the transmission axis of the back surface side polarizing plate. It is desirable that the retardation plates are made substantially orthogonal to each other, the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm, and the Δnd value of the liquid crystal cell is 600 ± 60 nm.
【0028】[第3の発明]この発明は、表面側から入
射する光を裏面側で反射させて表示する反射型のカラー
液晶表示装置を対象としたものであり、液晶の分子をツ
イスト配向させた液晶セルと、この液晶セルの表面側に
配置された表面側偏光板と、前記液晶セルの裏面側に配
置された裏面側偏光板と、前記表面側偏光板と前記液晶
セルとの間に配置された位相差板と、前記裏面側偏光板
の裏側に配置された反射板とを備え、かつ、前記液晶セ
ルの液晶分子ツイスト角を120±20°とするととも
に、前記位相差板の遅相軸を前記表面側偏光板の透過軸
に対して斜めにずらしたことを特徴とする。[Third Invention] The present invention is intended for a reflection type color liquid crystal display device in which light incident from the front surface side is reflected on the back surface side for display, and liquid crystal molecules are twist-aligned. A liquid crystal cell, a front surface side polarizing plate arranged on the front surface side of the liquid crystal cell, a back surface side polarizing plate arranged on the back surface side of the liquid crystal cell, and between the front surface side polarizing plate and the liquid crystal cell. A retardation plate disposed on the back side of the back-side polarizing plate; and a liquid crystal molecule twist angle of 120 ± 20 ° of the liquid crystal cell, and a retardation plate of the retardation plate. The phase axis is slanted with respect to the transmission axis of the front-side polarizing plate.
【0029】この発明においては、前記位相差板の遅相
軸と表面側偏光板の透過軸とのずれ角をほぼ45°と
し、かつ、前記位相差板の遅相軸を、液晶セルの表面側
基板面における液晶分子配向方向に対して、表面側から
見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に15±10°ずら
すとともに、裏面側偏光板の透過軸を、前記表面側偏光
板の透過軸とほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリ
タデーションを910±20nm、液晶セルのΔndの
値を600±60nmとするのが望ましい。In the present invention, the shift angle between the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the front-side polarizing plate is approximately 45 °, and the slow axis of the retardation plate is the surface of the liquid crystal cell. The alignment axis of the liquid crystal molecules on the side substrate surface is displaced by 15 ± 10 ° in the direction opposite to the twist direction of the liquid crystal molecules viewed from the front surface side, and the transmission axis of the back side polarizing plate is set to the transmission axis of the front side polarizing plate. It is desirable that the retardation plates are made substantially orthogonal to each other, the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm, and the Δnd value of the liquid crystal cell is 600 ± 60 nm.
【0030】[第4の発明]この発明は、表面側から入
射する光を裏面側で反射させて表示する反射型のカラー
液晶表示装置を対象としたものであり、液晶の分子をツ
イスト配向させた液晶セルと、この液晶セルの表面側に
配置された表面側偏光板と、前記液晶セルの裏面側に配
置された裏面側偏光板と、この裏面側偏光板と前記液晶
セルとの間に配置された位相差板と、前記裏面側偏光板
の裏側に配置された反射板とを備え、かつ、前記液晶セ
ルの液晶分子ツイスト角を120±20°とするととも
に、前記表面側偏光板の透過軸を前記液晶セルの表面側
基板面における液晶分子配向方向に対して斜めにずらし
たことを特徴とする。[Fourth Invention] The present invention is intended for a reflective type color liquid crystal display device in which light incident from the front surface side is reflected on the back surface side for display, and liquid crystal molecules are twist-aligned. A liquid crystal cell, a front side polarizing plate disposed on the front side of the liquid crystal cell, a back side polarizing plate disposed on the back side of the liquid crystal cell, and between the back side polarizing plate and the liquid crystal cell. A retardation plate disposed on the back side of the back side polarizing plate; and a liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell of 120 ± 20 °. It is characterized in that the transmission axis is slanted with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules on the surface side substrate surface of the liquid crystal cell.
【0031】この発明においては、前記表面側偏光板の
透過軸と液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向
方向とのずれ角を30±10°とし、かつ、位相差板の
遅相軸を、前記液晶セルの裏面側基板面における液晶分
子配向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト
方向と逆方向に75±10°ずらすとともに、裏面側偏
光板の透過軸を、前記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交
させ、さらに、前記位相差板のリタデーションを910
±20nm、液晶セルのΔndの値を600±60nm
とするのが望ましい。In the present invention, the deviation angle between the transmission axis of the polarizing plate on the surface side and the alignment direction of liquid crystal molecules on the surface of the substrate on the surface side of the liquid crystal cell is 30 ± 10 °, and the slow axis of the retardation plate is , With respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back surface side substrate surface of the liquid crystal cell, it is displaced by 75 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front surface side, and the transmission axis of the back surface side polarizing plate is The transmission axis of the polarizing plate is made substantially orthogonal to the retardation plate and the retardation of the retardation plate is set to 910.
± 20 nm, Δnd value of liquid crystal cell is 600 ± 60 nm
Is desirable.
【0032】[第5の発明]この発明は、表面側から入
射する光を裏面側で反射させて表示する反射型表示機能
と、裏面側から光を入射させて表示する透過型表示機能
とを有する反射・透過兼用型のカラー液晶表示装置を対
象としたものであり、液晶の分子をツイスト配向させた
液晶セルと、この液晶セルの表面側に配置された表面側
偏光板と、前記液晶セルの裏面側に配置された裏面側偏
光板と、前記表面側偏光板と前記液晶セルとの間に配置
された位相差板と、前記裏面側偏光板の裏側に配置され
たハーフミラーとを備え、かつ、前記液晶セルの液晶分
子ツイスト角を120±20°とするとともに、前記位
相差板の遅相軸を前記表面側偏光板の透過軸に対して斜
めにずらし、前記裏面側偏光板の透過軸を前記液晶セル
の裏面側基板面における液晶分子配向方向に対して斜め
にずらしたことを特徴とする。[Fifth Invention] The present invention has a reflective display function of displaying light reflected from the front surface side by reflecting it on the rear surface side, and a transmissive display function of displaying light by making light incident from the rear surface side. The present invention is directed to a reflective / transmissive color liquid crystal display device having a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned, a surface side polarizing plate disposed on the surface side of the liquid crystal cell, and the liquid crystal cell. A rear surface side polarizing plate disposed on the back surface side, a phase difference plate disposed between the front surface side polarizing plate and the liquid crystal cell, and a half mirror disposed on the back side of the rear surface side polarizing plate. In addition, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell is set to 120 ± 20 °, and the slow axis of the retardation plate is slanted with respect to the transmission axis of the front surface side polarizing plate to form a back surface side polarizing plate. Align the transmission axis to the backside substrate surface of the liquid crystal cell. It is characterized in that it is slanted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction.
【0033】この発明においては、前記位相差板の遅相
軸と表面側偏光板の透過軸とのずれ角をほぼ45°、裏
面側偏光板の透過軸と液晶セルの裏面側基板面における
液晶分子配向方向とのずれ角を30±10°とし、か
つ、前記位相差板の遅相軸を、液晶セルの表面側基板面
における液晶分子配向方向に対して、表面側から見た液
晶分子ツイスト方向と逆方向に15±10°ずらすとと
もに、前記表面側偏光板の透過軸と前記裏面側偏光板の
透過軸とを互いにほぼ直交させ、さらに、前記位相差板
のリタデーションを910±20nm、液晶セルのΔn
dの値を600±60nmとするのが望ましい。In the present invention, the deviation angle between the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the front side polarizing plate is approximately 45 °, the transmission axis of the back side polarizing plate and the liquid crystal on the back side substrate surface of the liquid crystal cell. The deviation angle from the molecular alignment direction is 30 ± 10 °, and the slow axis of the retardation plate is a liquid crystal molecule twist viewed from the surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the surface side substrate surface of the liquid crystal cell. The transmission axis of the front-side polarizing plate and the transmission axis of the back-side polarizing plate are substantially orthogonal to each other, and the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm, Δn of cell
It is desirable that the value of d is 600 ± 60 nm.
【0034】[第6の発明]この発明は、反射・透過兼
用型のカラー液晶表示装置を対象としたものであり、液
晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶セ
ルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セル
の裏面側に配置された裏面側偏光板と、この裏面側偏光
板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板と、前記
裏面側偏光板の裏側に配置されたハーフミラーとを備
え、かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を120
±20°とするとともに、前記表面側偏光板の透過軸を
前記液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方向
に対して斜めにずらし、前記位相差板の遅相軸を前記裏
面側偏光板の透過軸に対して斜めにずらしたことを特徴
とする。[Sixth Invention] The present invention is intended for a reflective / transmissive color liquid crystal display device, and includes a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned and a surface side of the liquid crystal cell. A front surface side polarizing plate arranged, a back surface side polarizing plate arranged on the back surface side of the liquid crystal cell, a retardation plate arranged between the back surface side polarizing plate and the liquid crystal cell, and the back surface side polarizing plate. A half mirror arranged on the back side of the plate, and the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell is 120.
In addition to ± 20 °, the transmission axis of the front-side polarizing plate is slanted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the front-side substrate surface of the liquid crystal cell, and the slow axis of the retardation plate is the back-side polarizing plate. It is characterized in that it is slanted with respect to the transmission axis of.
【0035】この発明においては、前記表面側偏光板の
透過軸と液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向
方向とのずれ角を30±10°位相差板の遅相軸と裏面
側偏光板の透過軸とのずれ角をほぼ45°とし、かつ、
前記位相差板の遅相軸を、前記液晶セルの裏面側基板面
における液晶分子配向方向に対して、表面側から見た液
晶分子ツイスト方向と逆方向に75±10°ずらすとと
もに、前記表面側偏光板の透過軸と前記裏面側偏光板の
透過軸とを互いにほぼ直交させ、さらに、前記位相差板
のリタデーションを910±20nm、液晶セルのΔn
dの値を600±60nmとするのが望ましい。In the present invention, the deviation angle between the transmission axis of the front-side polarizing plate and the alignment direction of liquid crystal molecules on the front-side substrate surface of the liquid crystal cell is 30 ± 10 °, the slow axis of the retardation plate and the back-side polarizing plate. The angle of deviation from the transmission axis of is about 45 °, and
The slow axis of the retardation plate is shifted by 75 ± 10 ° in a direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front surface side with respect to the liquid crystal molecule orientation direction on the back surface side substrate surface of the liquid crystal cell, and the front surface side The transmission axis of the polarizing plate and the transmission axis of the back side polarizing plate are made substantially orthogonal to each other, and the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm, and Δn of the liquid crystal cell is
It is desirable that the value of d is 600 ± 60 nm.
【0036】[0036]
【作用】第1の発明のカラー液晶表示装置は、光源から
の光を裏面側から入射させて表示するものであり、この
液晶表示装置においては、その裏面側からの入射光が、
裏面側偏光板の偏光作用により直線偏光となって液晶セ
ルに入射するとともに、この液晶セルを通った光が位相
差板を通って表面側偏光板に入射し、この表面側偏光板
を透過した光が液晶表示装置の表面側に出射する。The color liquid crystal display device according to the first aspect of the invention is for displaying light from a light source incident from the back surface side. In this liquid crystal display device, the incident light from the back surface side is
The polarizing action of the back-side polarizing plate makes it linearly polarized and enters the liquid crystal cell, and the light passing through this liquid crystal cell enters the front-side polarizing plate through the retardation plate and is transmitted through this front-side polarizing plate. Light is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0037】そして、この液晶表示装置では、裏面側偏
光板の透過軸が、液晶セルの裏面側基板面における液晶
分子配向方向に対して斜めにずれているため、裏面側偏
光板を通って入射した直線偏光が、液晶セルを通る過程
で液晶層の複屈折効果により波長ごとに偏光状態が異な
る楕円偏光となるとともに、次いで位相差板を通る過程
でその複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる楕円
偏光となり、そのうち、表面側偏光板を透過する偏光成
分の光が液晶表示装置の表面側に出射して、この出射光
が、その光中の各波長光の比率に対応した色に着色す
る。Further, in this liquid crystal display device, since the transmission axis of the back side polarizing plate is slanted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back side substrate surface of the liquid crystal cell, the light is incident through the back side polarizing plate. When the linearly polarized light passes through the liquid crystal cell, it becomes elliptically polarized light having different polarization states depending on the wavelength due to the birefringence effect of the liquid crystal layer, and then, while passing through the retardation plate, the elliptical polarization having different polarization state due to the birefringence effect. It becomes polarized light, and light of the polarized component that passes through the front-side polarizing plate is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device, and the emitted light is colored in a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light.
【0038】第2の発明のカラー液晶表示装置は、上記
第1の発明の液晶表示装置と同様に、光源からの光を裏
面側から入射させて表示するものであり、この液晶表示
装置においては、その裏面側からの入射光が、裏面側偏
光板の偏光作用により直線偏光となって位相差板に入射
するとともに、この位相差板を通った光が液晶セルを通
って表面側偏光板に入射し、この表面側偏光板を透過し
た光が液晶表示装置の表面側に出射する。The color liquid crystal display device of the second invention is similar to the liquid crystal display device of the first invention, in which light from the light source is incident from the back surface side for display. In this liquid crystal display device, , The incident light from the back surface side becomes linearly polarized light by the polarization effect of the back surface side polarizing plate and enters the retardation plate, and the light passing through this retardation plate passes through the liquid crystal cell to the front surface side polarizing plate. The light that is incident and that has passed through the front surface side polarization plate is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0039】そして、この液晶表示装置では、位相差板
の遅相軸が裏面偏光板の透過軸に対して斜めにずれてい
るため、裏面側偏光板を通って入射した直線偏光が、位
相差板を通る過程でその複屈折効果により波長ごとに偏
光状態が異なる楕円偏光となるとともに、次いで液晶セ
ルを通る過程でその液晶層の複屈折効果によってさらに
偏光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、表面側偏
光板を透過する偏光成分の光が液晶表示装置の表面側に
出射して、この出射光が、その光中の各波長光の比率に
対応した色に着色する。Further, in this liquid crystal display device, since the slow axis of the retardation plate is deviated obliquely with respect to the transmission axis of the back side polarizing plate, the linearly polarized light incident through the back side polarizing plate has a phase difference. In the process of passing through the plate, the birefringence effect causes elliptically polarized light with different polarization states depending on the wavelength, and then in the process of passing through the liquid crystal cell, due to the birefringence effect of the liquid crystal layer, elliptically polarized light with different polarization states. The light of the polarization component that passes through the side polarizing plate is emitted to the surface side of the liquid crystal display device, and the emitted light is colored in a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light.
【0040】第3の発明のカラー液晶表示装置は、自然
光または室内照明光等の外光を利用し、表面側から入射
する光を裏面側の反射板で反射させて表示するものであ
り、この液晶表示装置においては、その表面側からの入
射光が、表面側偏光板の偏光作用により直線偏光となっ
て位相差板に入射するとともに、この位相差板を通った
光が液晶セルを通って裏面側偏光板に入射し、この裏面
側偏光板を通った光が反射板で反射されて、前記裏面側
偏光板と液晶セルと位相差板と表面側偏光板とを通って
液晶表示装置の表面側に出射する。The color liquid crystal display device of the third invention uses external light such as natural light or indoor illumination light and reflects the light incident from the front surface side by the reflection plate on the rear surface side for display. In a liquid crystal display device, incident light from the front surface side becomes linearly polarized light by the polarizing action of the front surface side polarizing plate and enters the retardation plate, and light passing through this retardation plate passes through the liquid crystal cell. Light incident on the back-side polarizing plate and passing through the back-side polarizing plate is reflected by a reflecting plate, passes through the back-side polarizing plate, the liquid crystal cell, the retardation plate, and the front-side polarizing plate, and Emit to the front side.
【0041】そして、この液晶表示装置では、位相差板
の遅相軸が表面側偏光板の透過軸に対して斜めにずれて
いるため、表面側偏光板を通って入射した直線偏光が、
位相差板を通る過程でその複屈折効果により波長ごとに
偏光状態が異なる楕円偏光となるとともに、次いで液晶
セルを通る過程でその液晶層の複屈折効果によってさら
に偏光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、裏面側
偏光板を透過する偏光成分の光がこの裏面側偏光板を透
過して、その光中の各波長光の比率に対応した色に着色
し、この着色光が反射板で反射されて、液晶表示装置の
表面側に出射する。Further, in this liquid crystal display device, since the slow axis of the retardation plate is deviated obliquely with respect to the transmission axis of the front surface side polarizing plate, the linearly polarized light incident through the front surface side polarizing plate is
In the process of passing through the retardation plate, the birefringence effect causes elliptically polarized light having different polarization states for each wavelength, and then in the process of passing through the liquid crystal cell, due to the birefringence effect of the liquid crystal layer, elliptically polarized light having a different polarization state. , The light of the polarization component transmitted through the back side polarizing plate passes through this back side polarizing plate and is colored in a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light, and this colored light is reflected by the reflection plate. , Is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0042】第4の発明のカラー液晶表示装置は、上記
第3の発明の液晶表示装置と同様に、自然光または室内
照明光等の外光を利用し、表面側から入射する光を裏面
側の反射板で反射させて表示するものであり、この液晶
表示装置においては、その表面側からの入射光が、表面
側偏光板の偏光作用により直線偏光となって液晶セルに
入射するとともに、この液晶セルを通った光が位相差板
を通って裏面側偏光板に入射し、この裏面側偏光板を通
った光が反射板で反射されて、前記裏面側偏光板と位相
差板と液晶セルと表面側偏光板とを通って液晶表示装置
の表面側に出射する。The color liquid crystal display device of the fourth invention uses external light such as natural light or indoor illumination light, and the light incident from the front surface side is reflected on the back surface side similarly to the liquid crystal display device of the third invention. In this liquid crystal display device, the incident light from the surface side is converted into linearly polarized light by the polarization action of the front surface side polarizing plate and enters the liquid crystal cell. The light passing through the cell enters the back-side polarizing plate through the retardation plate, and the light passing through the back-side polarizing plate is reflected by the reflecting plate, and the back-side polarizing plate, the retardation plate, and the liquid crystal cell. The light is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device through the front surface side polarizing plate.
【0043】そして、この液晶表示装置では、表面側偏
光板の透過軸が液晶セルの表面側基板面における液晶分
子配向方向に対して斜めにずれているため、表面側偏光
板を通って入射した直線偏光が、液晶セルを通る過程で
その液晶層の複屈折効果により波長ごとに偏光状態が異
なる楕円偏光となるとともに、次いで位相差板を通る過
程でその複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる楕
円偏光となり、そのうち、裏面側偏光板を透過する偏光
成分の光がこの裏面側偏光板を透過して、その光中の各
波長光の比率に対応した色に着色し、この着色光が反射
板で反射されて、液晶表示装置の表面側に出射する。Further, in this liquid crystal display device, since the transmission axis of the front surface side polarizing plate is slanted with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules on the front surface side substrate surface of the liquid crystal cell, the light enters through the front surface side polarizing plate. When the linearly polarized light passes through the liquid crystal cell, it becomes elliptically polarized light having different polarization states depending on the wavelengths due to the birefringence effect of the liquid crystal layer, and then, while passing through the retardation plate, the elliptical polarization having different polarization states due to the birefringence effect. It becomes polarized light, of which the light of the polarization component that passes through the back side polarizing plate passes through this back side polarizing plate and is colored in a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light. It is reflected by and is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0044】第5の発明のカラー液晶表示装置は、外光
(自然光または室内照明光等)の光量が十分な明るい場
所では外光を利用する反射型表示を行ない、外光の光量
が少ない暗い場所では、光源からの光を利用する透過型
表示を行なうものであり、反射型表示の場合は、液晶表
示装置にその表面側から入射する外光が、表面側偏光板
の偏光作用により直線偏光となって位相差板に入射する
とともに、この位相差板を通った光が液晶セルを通って
裏面側偏光板に入射し、この裏面側偏光板を透過した光
のうち、ハーフミラーで反射された光が、裏面側偏光板
と液晶セルと位相差板と表面側偏光板とを通って液晶表
示装置の表面側に出射する。The color liquid crystal display device of the fifth aspect of the invention performs reflection type display utilizing external light in a bright place where the amount of external light (natural light, indoor illumination light, etc.) is sufficient, and the amount of external light is dark. In a place, a transmissive display using light from a light source is performed, and in the case of a reflective display, external light that enters the liquid crystal display device from its front surface side is linearly polarized by the polarizing action of the front surface side polarizing plate. Then, the light that has passed through this retardation plate enters the back-side polarizing plate through the liquid crystal cell and is reflected by the half mirror among the light that has passed through this back-side polarizing plate. The emitted light passes through the back-side polarizing plate, the liquid crystal cell, the retardation plate, and the front-side polarizing plate, and is emitted to the front side of the liquid crystal display device.
【0045】また、透過型表示の場合は、液晶表示装置
にその裏面側から入射する光(光源からの光)のうち、
前記ハーフミラーを透過した光が、裏面側偏光板の偏光
作用により直線偏光となって液晶セルに入射するととも
に、この液晶セルを通った光が位相差板を通って表面側
偏光板に入射し、この表面側偏光板を透過した光が液晶
表示装置の表面側に出射する。In the case of the transmissive display, of the light (light from the light source) that enters the liquid crystal display device from the back side,
The light transmitted through the half mirror becomes linearly polarized light by the polarization effect of the back side polarizing plate and enters the liquid crystal cell, and the light passing through the liquid crystal cell enters the front side polarizing plate through the retardation plate. The light transmitted through the front surface side polarizing plate is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0046】そして、前記反射型表示の場合、この液晶
表示装置では、位相差板の遅相軸が表面側偏光板の透過
軸に対して斜めにずれているため、表面側偏光板を通っ
て入射した直線偏光が、位相差板を通る過程でその複屈
折効果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光とな
るとともに、次いで液晶セルを通る過程でその液晶層の
複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる楕円偏光と
なり、そのうち、裏面側偏光板を透過する偏光成分の光
がこの裏面側偏光板を透過して、その光中の各波長光の
比率に対応した色に着色し、この着色光がハーフミラー
で反射されて液晶表示装置の表面側に出射する。In the case of the reflection type display, in this liquid crystal display device, since the slow axis of the retardation plate is slanted with respect to the transmission axis of the front surface side polarizing plate, it passes through the front surface side polarizing plate. The incident linearly polarized light becomes elliptically polarized light having different polarization states depending on the wavelength due to its birefringence effect in the process of passing through the retardation plate, and the polarization state is further changed due to the birefringence effect of the liquid crystal layer in the process of passing through the liquid crystal cell. Different elliptically polarized light, of which the light of the polarization component that passes through the back side polarizing plate passes through this back side polarizing plate and is colored in a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light, this colored light The light is reflected by the half mirror and emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0047】また、前記透過型表示の場合、この液晶表
示装置では、裏面側偏光板の透過軸が液晶セルの裏面側
基板面における液晶分子配向方向に対して斜めにずれて
いるため、裏面側偏光板を通って入射した直線偏光が、
液晶セルを通る過程で液晶層の複屈折効果により波長ご
とに偏光状態が異なる楕円偏光となるとともに、次いで
位相差板を通る過程でその複屈折効果によってさらに偏
光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、表面側偏光
板を透過する偏光成分の光が液晶表示装置の表面側に出
射して、この出射光が、その光中の各波長光の比率に対
応した色に着色する。Further, in the case of the transmissive display, in this liquid crystal display device, since the transmission axis of the back side polarizing plate is slanted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back side substrate surface of the liquid crystal cell, the back side Linearly polarized light that has entered through the polarizing plate
In the process of passing through the liquid crystal cell, the birefringence effect of the liquid crystal layer causes elliptically polarized light having different polarization states for each wavelength, and then in the process of passing through the retardation plate, elliptically polarized light having a different polarization state due to the birefringent effect. The light of the polarization component that passes through the front-side polarizing plate is emitted to the front side of the liquid crystal display device, and the emitted light is colored in a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light.
【0048】第6の発明のカラー液晶表示装置は、上記
第5の発明の液晶表示装置と同様に、外光の光量が十分
な明るい場所では外光を利用する反射型表示を行ない、
外光の光量が少ない暗い場所では、光源からの光を利用
する透過型表示を行なうものであり、反射型表示の場合
は、液晶表示装置にその表面側から入射する外光が、表
面側偏光板の偏光作用により直線偏光となって液晶セル
に入射するとともに、この液晶セルを通った光が位相差
板を通って裏面側偏光板に入射し、この裏面側偏光板を
透過した光のうち、ハーフミラーで反射された光が、裏
面側偏光板と位相差板と液晶セルと表面側偏光板とを通
って液晶表示装置の表面側に出射する。The color liquid crystal display device of the sixth aspect of the invention, like the liquid crystal display device of the fifth aspect of the invention, performs reflection type display utilizing outside light in a bright place where the amount of outside light is sufficient.
In a dark place where the amount of external light is small, a transmissive display that uses light from a light source is performed.In the case of a reflective display, external light that enters the liquid crystal display device from the surface side is a surface side polarized light. The light that has passed through the liquid crystal cell enters the back-side polarizing plate through the retardation plate and is transmitted through the back-side polarizing plate while the light that has passed through the liquid crystal cell becomes linearly polarized light due to the polarization effect of the plate. The light reflected by the half mirror is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device through the back surface side polarizing plate, the phase difference plate, the liquid crystal cell and the front surface side polarizing plate.
【0049】また、透過型表示の場合は、液晶表示装置
にその裏面側から入射する光(光源からの光)のうち、
前記ハーフミラーを透過した光が、裏面側偏光板の偏光
作用により直線偏光となって位相差板に入射するととも
に、この位相差板を通った光が液晶セルを通って表面側
偏光板に入射し、この表面側偏光板を透過した光が液晶
表示装置の表面側に出射する。In the case of transmissive display, of the light (light from the light source) that enters the liquid crystal display device from the back side,
The light transmitted through the half mirror becomes linearly polarized light by the polarization effect of the back side polarizing plate and enters the retardation plate, and the light passing through this retardation plate enters the front side polarizing plate through the liquid crystal cell. Then, the light transmitted through the front surface side polarizing plate is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0050】そして、前記反射型表示の場合、この液晶
表示装置では、表面側偏光板の透過軸が液晶セルの表面
側基板面における液晶分子配向方向に対して斜めにずれ
ているため、表面側偏光板を通って入射した直線偏光
が、液晶セルを通る過程でその液晶層の複屈折効果によ
り波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光となるととも
に、次いで位相差板を通る過程でその複屈折効果によっ
てさらに偏光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、
裏面側偏光板を透過する偏光成分の光がこの裏面側偏光
板を透過して、その光中の各波長光の比率に対応した色
に着色し、この着色光がハーフミラーで反射されて液晶
表示装置の表面側に出射する。Further, in the case of the reflection type display, in this liquid crystal display device, the transmission axis of the front surface side polarizing plate is slanted with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules on the front surface side substrate surface of the liquid crystal cell. Linearly polarized light that has entered through a polarizing plate becomes elliptically polarized light that has different polarization states for each wavelength due to the birefringence effect of the liquid crystal layer in the process of passing through the liquid crystal cell, and then the birefringence effect in the process of passing through the retardation plate. Results in elliptically polarized light with a different polarization state.
The light of the polarization component that passes through the back side polarizing plate passes through this back side polarizing plate and is colored into a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light, and this colored light is reflected by the half mirror and the liquid crystal The light is emitted to the front surface side of the display device.
【0051】また前記透過型表示の場合、この液晶表示
装置では、裏面側偏光板の透過軸が位相差板の遅相軸に
対して斜めにずれているため、裏面側偏光板を通って入
射した直線偏光が、位相差板を通る過程でその複屈折効
果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光となると
ともに、次いで液晶セルを通る過程で液晶層の複屈折効
果によってさらに偏光状態が異なる楕円偏光となり、そ
のうち、表面側偏光板を透過する偏光成分の光が液晶表
示装置の表面側に出射して、この出射光が、その光中の
各波長光の比率に対応した色に着色する。In the case of the transmissive display, in this liquid crystal display device, since the transmission axis of the back side polarizing plate is deviated obliquely with respect to the slow axis of the retardation plate, the light is incident through the back side polarizing plate. When the linearly polarized light passes through the retardation plate, it becomes elliptically polarized light whose polarization state varies depending on the wavelength due to its birefringence effect, and then, while passing through the liquid crystal cell, the elliptical polarization state in which the polarization state further changes due to the birefringence effect of the liquid crystal layer. It becomes polarized light, and light of the polarized component that passes through the front-side polarizing plate is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device, and the emitted light is colored in a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light.
【0052】すなわち、上記第1〜第6の発明のカラー
液晶表示装置は、いずれも、カラーフィルタを用いず
に、位相差板および液晶セルの液晶層の複屈折効果と、
一対の偏光板の偏光作用とによって光を着色するもので
あり、このカラー液晶表示装置によれば、カラーフィル
タを透過させる場合に比べて透過光量のロスを低減でき
るから、反射型のものでありながら、光の透過率を高く
して明るいカラー表示を得ることができる。That is, in any of the color liquid crystal display devices of the first to sixth inventions, the birefringence effect of the retardation plate and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell is used without using the color filter.
Light is colored by the polarizing action of a pair of polarizing plates. According to this color liquid crystal display device, the loss of the amount of transmitted light can be reduced as compared with the case of transmitting light through a color filter. However, it is possible to obtain a bright color display by increasing the light transmittance.
【0053】しかも、上記カラー液晶表示装置では、液
晶セルの両基板に設けられている電極間に印加する電圧
の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変化し、それに
よって液晶層の複屈折効果が変化するため、液晶セルへ
の印加電圧を制御することにより、上記楕円偏光の偏光
状態を変化させて、透過光を他の色に着色することがで
き、したがって、1つの画素で複数の色を表示すること
ができる。Moreover, in the above color liquid crystal display device, the alignment state of the liquid crystal molecules changes according to the magnitude of the voltage applied between the electrodes provided on both substrates of the liquid crystal cell, which causes the birefringence of the liquid crystal layer. Since the effect changes, by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, the polarization state of the elliptically polarized light can be changed and the transmitted light can be colored in another color. Colors can be displayed.
【0054】また、上記カラー液晶表示装置では、液晶
セルの液晶分子を120±20°の大きなツイスト角で
ツイスト配向させているため、液晶分子が初期のツイス
ト配向状態(液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状
態)にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着
色光を大きく変化させることができる。Further, in the above color liquid crystal display device, since the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell are twist-aligned at a large twist angle of 120 ± 20 °, the liquid crystal molecules are in an initial twist alignment state (twist in which the liquid crystal molecules are most laid down). The birefringence effect in the (alignment state) is large, and therefore the colored light can be greatly changed.
【0055】さらに、上記第1の発明のカラー液晶表示
装置は、裏面側から光を入射させて表示する透過型のも
のであるが、このカラー液晶表示装置において、裏面側
偏光板の透過軸と液晶セルの裏面側基板面における液晶
分子配向方向とのずれ角を30±10°とし、かつ、位
相差板の遅相軸を、前記液晶セルの表面側基板面におけ
る液晶分子配向方向に対して、表面側から見た液晶分子
ツイスト方向と逆方向に15±10°ずらすとともに、
表面側偏光板の透過軸を、前記裏面側偏光板の透過軸と
ほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリタデーション
を910±20nm、液晶セルのΔndの値を600±
60nmとすれば、液晶セルへの印加電圧の制御により
赤、緑、青の三原色を表示することができるし、また、
これら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大き
くして、表示色の切替えるための電圧制御を容易にする
ことができる。Further, the color liquid crystal display device of the first aspect of the invention is a transmissive type in which light is incident from the back surface side for display. In this color liquid crystal display device, the transmission axis of the back side polarizing plate is The deviation angle from the orientation of the liquid crystal molecules on the back side substrate surface of the liquid crystal cell is set to 30 ± 10 °, and the slow axis of the retardation plate is set to the orientation direction of the liquid crystal molecules on the front side substrate surface of the liquid crystal cell. , As well as shifting the liquid crystal molecule from the surface side by 15 ± 10 ° in the direction opposite to the twist direction,
The transmission axis of the front-side polarizing plate is made substantially orthogonal to the transmission axis of the back-side polarizing plate, the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm, and the Δnd value of the liquid crystal cell is 600 ±.
When the thickness is 60 nm, the three primary colors of red, green and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, and
It is possible to increase the difference between the voltages for obtaining the display colors of red, green, and blue to facilitate the voltage control for switching the display colors.
【0056】また、上記第2の発明のカラー液晶表示装
置も透過型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸との
ずれ角をほぼ45°とし、かつ、この位相差板の遅相軸
を、液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方向
に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方
向に75±10°ずらすとともに、表面側偏光板の透過
軸を、前記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交させ、さら
に、前記位相差板のリタデーションを910±20n
m、液晶セルのΔndの値を600±60nmとすれ
ば、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の三
原色を表示することができるし、また、これら赤、緑、
青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表示色
の切替えるための電圧制御を容易にすることができる。Further, the color liquid crystal display device of the second invention is also of a transmission type. In this color liquid crystal display device, the shift angle between the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the back side polarizing plate is Is about 45 °, and the slow axis of this retardation plate is 75 ± 10 in the direction opposite to the twist direction of the liquid crystal molecules viewed from the front surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back surface side of the liquid crystal cell. The transmission axis of the front-side polarizing plate is substantially orthogonal to the transmission axis of the back-side polarizing plate, and the retardation of the retardation plate is 910 ± 20n.
If m and the value of Δnd of the liquid crystal cell are 600 ± 60 nm, the three primary colors of red, green and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, and these red, green,
The voltage difference for obtaining the blue display color can be increased to facilitate the voltage control for switching the display color.
【0057】一方、上記第3の発明のカラー液晶表示装
置は反射型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、位相差板の遅相軸と表面側偏光板の透過軸との
ずれ角をほぼ45°とし、かつ、前記位相差板の遅相軸
を、液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方向
に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方
向に15±10°ずらすとともに、裏面側偏光板の透過
軸を、前記表面側偏光板の透過軸とほぼ直交させ、さら
に、前記位相差板のリタデーションを910±20n
m、液晶セルのΔndの値を600±60nmとすれ
ば、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の三
原色を表示することができるし、また、これら赤、緑、
青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表示色
の切替えるための電圧制御を容易にすることができる。On the other hand, although the color liquid crystal display device of the third invention is of a reflection type, in this color liquid crystal display device, the deviation angle between the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the front side polarizing plate is Is approximately 45 °, and the slow axis of the retardation plate is 15 ± 10 in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the surface side substrate surface of the liquid crystal cell. The transmission axis of the back side polarizing plate is made substantially orthogonal to the transmission axis of the front side polarizing plate, and the retardation of the retardation plate is 910 ± 20n.
If m and the value of Δnd of the liquid crystal cell are 600 ± 60 nm, the three primary colors of red, green and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, and these red, green,
The voltage difference for obtaining the blue display color can be increased to facilitate the voltage control for switching the display color.
【0058】また、上記第4の発明のカラー液晶表示装
置も反射型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、表面側偏光板の透過軸と液晶セルの表面側基板
面における液晶分子配向方向とのずれ角を30±10°
とし、かつ、位相差板の遅相軸を、前記液晶セルの裏面
側基板面における液晶分子配向方向に対して、表面側か
ら見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に75±10°ず
らすとともに、裏面側偏光板の透過軸を、前記裏面側偏
光板の透過軸とほぼ直交させ、さらに、前記位相差板の
リタデーションを910±20nm、液晶セルのΔnd
の値を600±60nmとすれば、液晶セルへの印加電
圧の制御により赤、緑、青の三原色を表示することがで
きるし、また、これら赤、緑、青の表示色が得られる各
電圧の差を大きくして、表示色の切替えるための電圧制
御を容易にすることができる。The color liquid crystal display device of the fourth invention is also of a reflection type. In this color liquid crystal display device, liquid crystal molecule alignment in the transmission axis of the front surface side polarizing plate and the front surface side substrate surface of the liquid crystal cell. Deviation angle from direction is 30 ± 10 °
And, while the slow axis of the retardation plate is shifted by 75 ± 10 ° in a direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back surface side substrate surface of the liquid crystal cell, The transmission axis of the back-side polarizing plate is made substantially orthogonal to the transmission axis of the back-side polarizing plate, and the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm.
If the value of is set to 600 ± 60 nm, the three primary colors of red, green, and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, and each of the red, green, and blue display colors can be obtained. Can be increased to facilitate voltage control for switching display colors.
【0059】さらに、上記第5の発明のカラー液晶表示
装置は、反射・透過兼用型のものであるが、このカラー
液晶表示装置において、位相差板の遅相軸と表面側偏光
板の透過軸とのずれ角をほぼ45°、裏面側偏光板の透
過軸と液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方
向とのずれ角を30±10°とし、かつ、前記位相差板
の遅相軸を、液晶セルの表面側基板面における液晶分子
配向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方
向と逆方向に15±10°ずらすとともに、前記表面側
偏光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とを互いに
ほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリタデーション
を910±20nm、液晶セルのΔndの値を600±
60nmとすれば、反射型表示においても、透過型表示
においても、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、
緑、青の三原色を表示することができるし、また、これ
ら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大きくし
て、表示色の切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。Further, although the color liquid crystal display device of the fifth aspect of the invention is of a reflective / transmissive type, in this color liquid crystal display device, the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the front side polarizing plate are used. Is about 45 °, the deviation angle between the transmission axis of the back side polarizing plate and the liquid crystal molecule alignment direction on the back side substrate surface of the liquid crystal cell is 30 ± 10 °, and the slow axis of the retardation plate is Is shifted by 15 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front side with respect to the liquid crystal molecule orientation direction on the front surface side substrate surface of the liquid crystal cell, and the transmission axis of the front surface side polarizing plate and the back surface side The transmission axes of the polarizing plates are substantially orthogonal to each other, the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm, and the Δnd value of the liquid crystal cell is 600 ±.
When the thickness is 60 nm, red and red are produced by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell in both reflective display and transmissive display
It is possible to display the three primary colors of green and blue, and it is also possible to increase the difference between the voltages for obtaining these red, green, and blue display colors to facilitate voltage control for switching the display colors. it can.
【0060】また、上記第6の発明のカラー液晶表示装
置も反射・透過兼用型のものであるが、このカラー液晶
表示装置において、表面側偏光板の透過軸と液晶セルの
表面側基板面における液晶分子配向方向とのずれ角を3
0±10°位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸と
のずれ角をほぼ45°とし、かつ、前記位相差板の遅相
軸を、前記液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配
向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向
と逆方向に75±10°ずらすとともに、前記表面側偏
光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とを互いにほ
ぼ直交させ、さらに、位相差板のリタデーションを91
0±20nm、液晶セルのΔndの値を600±60n
mとすれば、反射型表示においても、透過型表示におい
ても、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また、これら赤、
緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表
示色の切替えるための電圧制御を容易にすることができ
る。The color liquid crystal display device of the sixth aspect of the invention is also of a reflective / transmissive type, and in this color liquid crystal display device, the transmission axis of the front surface side polarizing plate and the front surface side substrate surface of the liquid crystal cell are arranged. Deviation angle from liquid crystal molecule alignment direction is 3
The deviation angle between the slow axis of the 0 ± 10 ° retardation plate and the transmission axis of the back side polarizing plate is set to about 45 °, and the slow axis of the retardation plate is set on the back side substrate surface of the liquid crystal cell. The liquid crystal molecule alignment direction is shifted by 75 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front side, and the transmission axis of the front side polarizing plate and the transmission axis of the back side polarizing plate are substantially orthogonal to each other. Then, the retardation of the retardation plate is set to 91.
0 ± 20 nm, Δnd value of liquid crystal cell is 600 ± 60 n
If m is set, the three primary colors of red, green, and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell in both reflective display and transmissive display, and these red,
By increasing the difference between the voltages for obtaining the green and blue display colors, it is possible to facilitate the voltage control for switching the display colors.
【0061】[0061]
[第1の発明の実施例]図1は第1の発明の一実施例を
示す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、裏面側から光を入射させて表示する透過
型表示装置であり、液晶LCの分子をツイスト配向させ
た液晶セル20と、この液晶セル20の表面側(図にお
いて上側)に配置された表面側偏光板31と、前記液晶
セル20の裏面側(図において下側)に配置された裏面
側偏光板32と、前記表面側偏光板31と液晶セル20
との間に配置された位相差板33とによって構成されて
いる。[Embodiment of the First Invention] FIG. 1 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the first invention. This color liquid crystal display device is a transmissive display device that displays light by making light incident from the back surface side, and includes a liquid crystal cell 20 in which molecules of liquid crystal LC are twist-aligned, and a front surface side (upper side in the drawing) of the liquid crystal cell 20. Front side polarizing plate 31 arranged on the back side of the liquid crystal cell 20 (lower side in the figure), the front side polarizing plate 31 and the liquid crystal cell 20.
And a retardation film 33 arranged between the and.
【0062】上記液晶セル20は、透明電極23,24
を形成しその上に配向膜25,26を設けた一対の透明
基板(例えばガラス基板)21,22間に液晶LCを挟
持させたもので、前記一対の基板21,22は、その電
極形成面を互いに対向させて枠状のシール材27を介し
て接合されており、液晶LCは、両基板21,22間の
前記シール材27で囲まれた領域に封入されている。The liquid crystal cell 20 has transparent electrodes 23 and 24.
Liquid crystal LC is sandwiched between a pair of transparent substrates (for example, glass substrates) 21 and 22 on which the alignment films 25 and 26 are formed, and the pair of substrates 21 and 22 have electrode forming surfaces. Are bonded to each other via a frame-shaped seal material 27, and the liquid crystal LC is sealed in a region between the substrates 21 and 22 surrounded by the seal material 27.
【0063】この液晶LCは、誘電異方性が正のネマテ
ィック液晶であり、その分子は、両基板21,22に設
けた配向膜25,26によってそれぞれの基板21,2
2面での配向方向を規制され、両基板21,22間にお
いてツイスト配向している。なお、前記配向膜25,2
6は、ポリイミド等からなる水平配向膜であり、これら
配向膜25,26には、液晶分子の配向方向を規制する
ための配向処理(例えばラビング処理)が施されてい
る。The liquid crystal LC is a nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy, and its molecules are formed by the alignment films 25 and 26 provided on the substrates 21 and 22, respectively.
The orientation directions on the two surfaces are regulated, and the two substrates 21 and 22 are twisted. The alignment films 25 and 2
Reference numeral 6 denotes a horizontal alignment film made of polyimide or the like, and these alignment films 25 and 26 are subjected to an alignment treatment (for example, a rubbing treatment) for controlling the alignment direction of the liquid crystal molecules.
【0064】この液晶セル20は、例えば薄膜トランジ
スタを能動素子とするアクティブマトリックス型液晶セ
ルであり、一方の基板21に形成された透明電極23は
一枚膜状の対向電極、他方の基板22に形成された透明
電極24は、マトリックス状に配列された複数の画素電
極である。The liquid crystal cell 20 is, for example, an active matrix type liquid crystal cell in which a thin film transistor is used as an active element, and the transparent electrode 23 formed on one substrate 21 is formed on a counter electrode in the form of a single film and on the other substrate 22. The formed transparent electrodes 24 are a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix.
【0065】なお、図1では省略しているが、画素電極
24を形成した基板22には、各画素電極24にそれぞ
れ対応させて前記薄膜トランジスタ(能動素子)が配設
されるとともに、これら薄膜トランジスタにゲート信号
を供給するゲートラインと、データ信号を供給するデー
タラインとが配線されており、前記画素電極24はそれ
ぞれ対応する薄膜トランジスタに接続されている。Although not shown in FIG. 1, the thin film transistors (active elements) are arranged on the substrate 22 on which the pixel electrodes 24 are formed so as to correspond to the respective pixel electrodes 24. A gate line for supplying a gate signal and a data line for supplying a data signal are wired, and the pixel electrodes 24 are connected to the corresponding thin film transistors.
【0066】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル20の液晶分子ツイスト角を120±20°
とするとともに、光の入射側である裏面側の偏光板32
の透過軸を、液晶セル20の裏面側基板21面における
液晶分子配向方向に対して斜めにずらし、さらに、表面
側偏光板31と液晶セル20との間に配置した位相差板
33の遅相軸と、前記表面側偏光板31の透過軸とを、
次のような向きにしている。In this liquid crystal display device, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °.
And the polarizing plate 32 on the back side, which is the light incident side.
Of the retardation plate 33 disposed between the front surface side polarizing plate 31 and the liquid crystal cell 20 is slanted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the rear surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20. The axis and the transmission axis of the front-side polarizing plate 31,
The orientation is as follows.
【0067】図2は、上記液晶セル20の両基板21,
22面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板3
1,32の透過軸と、位相差板33の遅相軸とを示す平
面図である。FIG. 2 shows both substrates 21 of the liquid crystal cell 20,
Liquid crystal molecule alignment direction on 22 planes and a pair of polarizing plates 3
FIG. 3 is a plan view showing transmission axes of 1, 32 and a slow axis of a retardation plate 33.
【0068】この図2のように、液晶セル20の表面側
基板21面(配向膜25面)における液晶分子配向方向
21a(配向膜25の配向処理方向)は、基準線(図で
は水平線)Oに対して図上左回りに30±10°ずれ、
裏面側基板22面(配向膜26面)における液晶分子配
向方向22a(配向膜26の配向処理方向)は、前記基
準線Oに対して図上右回りに30±10°ずれており、
液晶分子は、図上右回り、つまり表面側から見て右回り
に、120±20°のツイスト角でツイスト配向してい
る。As shown in FIG. 2, the liquid crystal molecule alignment direction 21a (alignment treatment direction of the alignment film 25) on the front surface side substrate 21 surface (alignment film 25 surface) of the liquid crystal cell 20 is a reference line (horizontal line in the figure) O In contrast to the figure, it is counterclockwise shifted by 30 ± 10 °,
The liquid crystal molecule orientation direction 22a (orientation processing direction of the orientation film 26) on the back surface side substrate 22 surface (orientation film 26 surface) is deviated from the reference line O by 30 ± 10 ° in the clockwise direction in the figure,
The liquid crystal molecules are twisted in a clockwise direction in the figure, that is, in a clockwise direction when viewed from the surface side, with a twist angle of 120 ± 20 °.
【0069】また、液晶セル20の裏面側、つまり光の
入射側に配置した裏面側偏光板32の透過軸32aは、
前記基準線Oとほぼ平行であり、したがって、この裏面
側偏光板32の透過軸32aは、液晶セル20の裏面側
基板22面における液晶分子配向方向22aに対し、表
面側から見た液晶分子のツイスト方向と逆方向(図上左
回り)に30±10°ずれている。Further, the transmission axis 32a of the rear surface side polarizing plate 32 arranged on the rear surface side of the liquid crystal cell 20, that is, on the light incident side is
Since the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 is substantially parallel to the reference line O, the transmission axis 32a of the liquid crystal molecules viewed from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 22a on the back side substrate 22 surface of the liquid crystal cell 20. There is a deviation of 30 ± 10 ° in the direction opposite to the twist direction (counterclockwise in the figure).
【0070】一方、上記位相差板33は、ポリカーボネ
ート等からなる一軸延伸フィルムであり、この位相差板
33の遅相軸(延伸軸)33aは、上記基準線Oに対し
て図上左回りにほぼ45°ずれた方向にあり、したがっ
て、この位相差板33の遅相軸33aは、液晶セル20
の表面側基板21面における液晶分子配向方向21aに
対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向
に15±10°ずれている。On the other hand, the retardation plate 33 is a uniaxially stretched film made of polycarbonate or the like, and the slow axis (stretching axis) 33a of the retardation plate 33 is counterclockwise in the figure with respect to the reference line O. Therefore, the slow axis 33a of the retardation plate 33 is located in the direction shifted by about 45 °,
With respect to the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface, the liquid crystal molecule twist direction is deviated by 15 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front surface side.
【0071】また、液晶セル20の表面側、つまり光の
出射側に配置した表面側偏光板31の透過軸31aは、
上記基準線Oに対してほぼ90°ずれた方向にあり、し
たがって、この表面側偏光板31の透過軸31aは、上
記位相差板33の遅相軸33aに対して表面側から見た
液晶分子ツイスト方向と逆方向にほぼ45°ずれている
とともに、上記裏面側偏光板32の透過軸32aとほぼ
直交している。Further, the transmission axis 31a of the surface side polarizing plate 31 arranged on the surface side of the liquid crystal cell 20, that is, on the light emitting side,
Since the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31 is displaced from the reference line O by approximately 90 °, the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31 is a liquid crystal molecule seen from the front side with respect to the slow axis 33a of the retardation plate 33. It is deviated by approximately 45 ° in the direction opposite to the twist direction and is substantially orthogonal to the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32.
【0072】なお、図1において、40は、上記液晶表
示装置の裏面側に配置された光源であり、この光源40
は、上記裏面側偏光板32の裏面ほぼ全体に対向する導
光板41と、この導光板41の一端面に対向させて配置
された光源ランプ42とからなっている。前記導光板4
1は、アクリル樹脂等からなる透明板の裏面全体にアル
ミニウム蒸着膜等からなる反射膜41aを形成したもの
で、光源ランプ42からの照明光は、導光板41にその
一端面から入射してこの導光板41内を導かれ、その表
面全体から裏面側偏光板32に向かって出射する。In FIG. 1, reference numeral 40 denotes a light source arranged on the back side of the liquid crystal display device.
Is composed of a light guide plate 41 facing almost the entire back surface of the back side polarizing plate 32, and a light source lamp 42 arranged to face one end surface of the light guide plate 41. The light guide plate 4
Reference numeral 1 denotes a transparent plate made of acrylic resin or the like, on the entire back surface of which a reflective film 41a made of an aluminum vapor deposition film or the like is formed. Illumination light from a light source lamp 42 enters the light guide plate 41 from one end surface thereof and The light is guided through the inside of the light guide plate 41, and is emitted from the entire front surface toward the back surface side polarizing plate 32.
【0073】上記液晶表示装置は、光源40からの照明
光を裏面側から入射させて表示するものであり、この液
晶表示装置においては、その裏面側からの入射光が、裏
面側偏光板32の偏光作用により直線偏光となって液晶
セル20に入射するとともに、この液晶セル20を通っ
た光が位相差板33を通って表面側偏光板31に入射
し、この表面側偏光板31を透過した光が液晶表示装置
の表面側に出射する。The liquid crystal display device displays the illumination light from the light source 40 from the back surface side, and in this liquid crystal display device, the light incident from the back surface side is reflected by the back surface side polarizing plate 32. The polarized light turns into linearly polarized light and enters the liquid crystal cell 20, and the light passing through the liquid crystal cell 20 enters the front surface side polarizing plate 31 through the retardation plate 33 and is transmitted through the front surface side polarizing plate 31. Light is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0074】そして、この液晶表示装置では、裏面側偏
光板32の透過軸32aが、液晶セル20の裏面側基板
22面における液晶分子配向方向22aに対して斜めに
ずれているため、裏面側偏光板22を通って入射した直
線偏光が、液晶セル20を通る過程で液晶層の複屈折効
果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光となると
ともに、次いで位相差板33を通る過程でその複屈折効
果によってさらに偏光状態が異なる楕円偏光となり、そ
のうち、表面側偏光板31を透過する偏光成分の光が液
晶表示装置の表面側に出射して、この出射光が、その光
中の各波長光の比率に対応した色に着色する。In this liquid crystal display device, the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 is deviated obliquely with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 22a on the back side substrate 22 of the liquid crystal cell 20, so that the back side polarization is performed. The linearly polarized light incident through the plate 22 becomes elliptically polarized light having different polarization states for each wavelength due to the birefringence effect of the liquid crystal layer in the process of passing through the liquid crystal cell 20, and then the birefringence thereof in the process of passing through the retardation plate 33. Due to the effect, elliptically polarized light having a different polarization state is further generated, of which the light of the polarization component that passes through the front surface side polarizing plate 31 is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device, and this emitted light is converted into light of each wavelength light in the light. Color in the color corresponding to the ratio.
【0075】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板33および液晶セル20
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板31,32の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、光の透過率を高
くして明るいカラー表示を得ることができる。As described above, the liquid crystal display device described above does not use a color filter, and the retardation plate 33 and the liquid crystal cell 20 are not used.
The light is colored by the birefringence effect of the liquid crystal layer and the polarization effect of the pair of polarizing plates 31 and 32. According to this liquid crystal display device, the loss of the amount of transmitted light is greater than that in the case of transmitting through the color filter. Therefore, it is possible to increase the light transmittance and obtain a bright color display.
【0076】すなわち、カラーフィルタは、その色に対
応する波長域以外の波長光を吸収して光を着色するが、
このカラーフィルタは、その色に対応する波長域の光も
かなり高い吸収率で吸収するため、カラーフィルタによ
って光を着色する液晶表示装置では、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。That is, the color filter absorbs light having a wavelength other than the wavelength range corresponding to the color and colors the light.
Since this color filter also absorbs light in the wavelength range corresponding to that color with a considerably high absorptivity, in a liquid crystal display device that colors light with the color filter, the wavelength that becomes colored light of the light that enters the display device. The amount of colored light passing through the color filter is considerably reduced as compared with the amount of light in the band.
【0077】この点、上記実施例の液晶表示装置は、カ
ラーフィルタを用いずに光を着色するものであるため、
カラーフィルタによる光吸収はないし、また、位相差板
33と液晶セル20の液晶LCは、透過光の偏光状態を
変えるだけでほとんど光を吸収しない。In this respect, since the liquid crystal display device of the above-mentioned embodiment colors light without using a color filter,
Light is not absorbed by the color filter, and the retardation plate 33 and the liquid crystal LC of the liquid crystal cell 20 only change the polarization state of the transmitted light and hardly absorb the light.
【0078】このため、これらの複屈折効果により偏光
状態を変えられ、表面側偏光板31を透過して出射する
着色光の光量は、裏面側偏光板32を通って入射した直
線偏光のうちの前記着色光となる波長帯域の光の量とほ
とんど変わらず、したがって、高輝度の着色光が得られ
る。Therefore, the amount of the colored light which is changed in polarization state due to these birefringence effects and which is transmitted through the front surface side polarizing plate 31 and is emitted out of the linearly polarized light which is incident through the rear surface side polarizing plate 32. The amount of light in the wavelength band that becomes the colored light is almost the same, so that colored light of high brightness can be obtained.
【0079】また、カラーフィルタによって光を着色す
る液晶表示装置では、その表示色がカラーフィルタの色
によって決まるため、1つの画素で複数の色を表示する
ことはできなかったが、上記実施例の液晶表示装置によ
れば、1つの画素で複数の色を表示することができる。Further, in the liquid crystal display device in which light is colored by the color filter, the display color is determined by the color of the color filter, so that one pixel cannot display a plurality of colors. According to the liquid crystal display device, one pixel can display a plurality of colors.
【0080】つまり、上記実施例の液晶表示装置では、
液晶セル20の両基板21,22に設けられている電極
23,24間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子
の配向状態が変化し、それによって液晶層の複屈折効果
が変化するため、液晶セル20への印加電圧を制御する
ことにより、上記楕円偏光の偏光状態を変化させて、透
過光を他の色に着色することができる。That is, in the liquid crystal display device of the above embodiment,
Since the alignment state of the liquid crystal molecules changes according to the magnitude of the voltage applied between the electrodes 23 and 24 provided on both substrates 21 and 22 of the liquid crystal cell 20, and thereby the birefringence effect of the liquid crystal layer changes. By controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, the polarization state of the elliptically polarized light can be changed and the transmitted light can be colored in another color.
【0081】しかも、上記実施例の液晶表示装置では、
液晶セル20の液晶分子を120±20°の大きなツイ
スト角でツイスト配向させているため、液晶分子が初期
のツイスト配向状態(液晶分子が最も倒伏したツイスト
配向状態)にあるときの複屈折効果が大きく、したがっ
て、着色光を大きく変化させることができる。Moreover, in the liquid crystal display device of the above embodiment,
Since the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell 20 are twist-aligned at a large twist angle of 120 ± 20 °, the birefringence effect when the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state (the twist alignment state in which the liquid crystal molecules are most collapsed) is obtained. It is large and therefore the colored light can be changed significantly.
【0082】この液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば、液晶セル20の液晶分子ツイスト角を1
20°、裏面側偏光板32の透過軸32aと液晶セル2
0の裏面側基板22面における液晶分子配向方向22a
とのずれ角を30°、位相差板33の遅相軸33aと液
晶セル20の表面側基板21面における液晶分子配向方
向21aとのずれ角を15°、表面側偏光板31の透過
軸31aと位相差板33の遅相軸33aとのずれ角を4
5°(表面側偏光板31の透過軸31aが裏面側偏光板
32の透過軸32aと直交)とし、位相差板33のリタ
デーションを910nm、液晶セル20のΔnd(液晶
LCの屈折率異方性Δnと液晶層厚dとの積)の値を6
00nm(例えばΔn=0.1,d=6μm)としたと
きは、各画素の表示色が、印加電圧に応じて赤、緑、青
の三原色に変化する。The display color of this liquid crystal display device will be described. For example, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 1
20 °, the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 and the liquid crystal cell 2
Liquid crystal molecule alignment direction 22a on the back side substrate 22 surface of 0
The deviation angle between the slow axis 33a of the retardation film 33 and the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20 is 15 degrees, and the transmission axis 31a of the front surface side polarizing plate 31 is 30 degrees. And the retardation axis 33a of the retardation plate 33 is 4
5 ° (the transmission axis 31a of the front surface side polarizing plate 31 is orthogonal to the transmission axis 32a of the back surface side polarizing plate 32), the retardation of the retardation plate 33 is 910 nm, Δnd of the liquid crystal cell 20 (refractive index anisotropy of the liquid crystal LC). The product of Δn and liquid crystal layer thickness d) is 6
When it is set to 00 nm (for example, Δn = 0.1, d = 6 μm), the display color of each pixel changes to three primary colors of red, green, and blue according to the applied voltage.
【0083】すなわち、図3は、上記液晶表示装置の液
晶セル20への印加電圧に対する赤、緑、青の各色の光
の透過率の変化を示しており、この液晶表示装置では、
液晶セル20への印加電圧を高くしてゆくのにともなっ
て、各色の光の透過率が図のように変化するため、赤、
緑、青のうちの1色の光の透過率が他の2色の透過率に
比べて十分高くなる点を選んで印加電圧V0 ,V1 ,V
2 を設定すれば、赤、緑、青の三原色を表示することが
できる。That is, FIG. 3 shows changes in the transmittance of light of each color of red, green, and blue with respect to the voltage applied to the liquid crystal cell 20 of the liquid crystal display device. In this liquid crystal display device,
As the applied voltage to the liquid crystal cell 20 is increased, the transmittance of light of each color changes as shown in the figure.
Applied voltages V0, V1 and V are selected by selecting points where the transmittance of light of one of green and blue is sufficiently higher than the transmittance of the other two colors.
If you set 2, you can display the three primary colors of red, green and blue.
【0084】なお、図3において、V0 は、液晶分子が
初期のツイスト配向状態からほとんど立上がり配向しな
い電圧であり、印加電圧がV0 のときは、緑色光の透過
率が高く、赤および青色光の透過は極く僅かであるた
め、このときの表示色は、色純度が極めて高い緑色であ
る。In FIG. 3, V0 is a voltage at which the liquid crystal molecules hardly rise from the initial twist alignment state. When the applied voltage is V0, the transmittance of green light is high and the red and blue light is Since the transmission is extremely small, the display color at this time is green with extremely high color purity.
【0085】また、印加電圧がV1 のときは、青色光だ
けでなく、赤および緑色光もある程度透過するが、青色
光の透過率が高く、赤および緑色光の透過率はかなり低
いため、このときの表示色も、十分満足できる色純度の
青色である。When the applied voltage is V1, not only the blue light but also the red and green lights are transmitted to some extent, but the blue light transmittance is high and the red and green light transmittances are very low. The display color at this time is also blue, which has a sufficiently satisfactory color purity.
【0086】さらに、印加電圧がV2 のときは、赤色光
だけでなく、緑および青色光もある程度透過するが、赤
色光の透過率が高く、緑および青色光の透過率はかなり
低いため、このときの表示色も、十分満足できる色純度
の赤色である。Further, when the applied voltage is V2, not only red light but also green and blue light are transmitted to some extent, but the transmittance of red light is high and the transmittance of green and blue light is considerably low. The display color at this time is also red with a sufficiently satisfactory color purity.
【0087】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セル20への印加電圧の制御により、赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また隣接する複数の
画素に異なる色を表示させることにより、前記赤、緑、
青のうちの複数の色による混色を表示させることもでき
る。Therefore, according to this liquid crystal display device,
By controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, the three primary colors of red, green and blue can be displayed, and by displaying different colors in a plurality of adjacent pixels, the red, green,
It is also possible to display a mixed color of a plurality of colors of blue.
【0088】また、この液晶表示装置によれば、図3に
示したように、“緑”の表示色が得られる電圧V0 と、
“青”の表示色が得られる電圧V1 と、“赤”の表示色
が得られる電圧V2 との差が大きいため、表示色を切替
えるための電圧制御を容易にすることができる。Further, according to this liquid crystal display device, as shown in FIG. 3, the voltage V0 at which the display color of "green" is obtained,
Since there is a large difference between the voltage V1 for obtaining the "blue" display color and the voltage V2 for obtaining the "red" display color, the voltage control for switching the display color can be facilitated.
【0089】なお、液晶セル20の液晶分子ツイスト角
は120±20°、裏面側偏光板32の透過軸32aと
液晶セル20の裏面側基板22面における液晶分子配向
方向22aとのずれ角は30±10°、位相差板33の
遅相軸33aと液晶セル20の表面側基板21面におけ
る液晶分子配向方向21aとのずれ角は15±10°、
表面側偏光板31の透過軸31aと位相差板33の遅相
軸33aとのずれ角はほぼ45°(表面側偏光板31の
透過軸31aが裏面側偏光板32の透過軸32aとほぼ
直交)、位相差板33のリタデーションは910±20
nm、液晶セル20のΔndは600±60nmであれ
ばよく、この範囲であれば、液晶セル20への印加電圧
に対する赤、緑、青の各色の光の透過率の変化が図3と
ほぼ同様になるため、液晶セル20への印加電圧の制御
により赤、緑、青の三原色を表示することができるとと
もに、これら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差
を大きくして、表示色の切替えるための電圧制御を容易
にすることができる。The liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °, and the deviation angle between the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 and the liquid crystal molecule orientation direction 22a on the back side substrate 22 of the liquid crystal cell 20 is 30. ± 10 °, the deviation angle between the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20 is 15 ± 10 °,
The deviation angle between the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31 and the slow axis 33a of the retardation plate 33 is approximately 45 ° (the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31 is substantially orthogonal to the transmission axis 32a of the back-side polarizing plate 32). ), The retardation of the retardation plate 33 is 910 ± 20.
nm, and Δnd of the liquid crystal cell 20 may be 600 ± 60 nm. Within this range, the change in the transmittance of light of each color of red, green, and blue with respect to the voltage applied to the liquid crystal cell 20 is almost the same as that in FIG. Therefore, the three primary colors of red, green, and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, and the difference between the voltages for obtaining these red, green, and blue display colors is increased, The voltage control for switching the display color can be facilitated.
【0090】このような効果は、液晶セル20の液晶分
子ツイスト角を120±20°と大きくし、偏光板3
1,32の透過軸および位相差板33の遅相軸の向き
と、位相差板33のリタデーションおよび液晶セル20
のΔndを上記の範囲に設定することによって得られる
ものである。Such an effect is obtained by increasing the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 to 120 ± 20 °, and
1, 32 and the direction of the slow axis of the retardation plate 33, the retardation of the retardation plate 33, and the liquid crystal cell 20.
Is obtained by setting Δnd in the above range.
【0091】すなわち、図4および図5は、液晶セル2
0の液晶分子ツイスト角をほぼ90°(TN方式の液晶
表示装置と同じツイスト角)にし、偏光板31,32の
透過軸および位相差板33の遅相軸の向きと、位相差板
33のリタデーションと、液晶セルのΔndを上記実施
例とは異ならせた2種類の液晶表示装置(以下、比較装
置という)の、印加電圧に対する赤、緑、青の各色の光
の透過率の変化を示している。That is, FIG. 4 and FIG. 5 show the liquid crystal cell 2
The liquid crystal molecule twist angle of 0 is set to approximately 90 ° (the same twist angle as in the TN mode liquid crystal display device), and the directions of the transmission axes of the polarizing plates 31 and 32 and the slow axis of the retardation plate 33 and the retardation plate 33 are set. FIG. 7 shows changes in transmittance of light of red, green, and blue with respect to applied voltage in two types of liquid crystal display devices (hereinafter, referred to as comparative devices) in which retardation and Δnd of the liquid crystal cell are different from those in the above-described embodiment. ing.
【0092】なお、これら比較装置は、いずれも、図2
に示した基準線Oに対する、液晶セル20の表面側基板
21面における液晶分子配向方向21aのずれ角を図上
左回りにほぼ45°、裏面側基板22面における液晶分
子配向方向22aのずれ角をを図上右回りにほぼ45°
とし、裏面側偏光板32の透過軸32aを前記基準線O
に対して図上左回りに135°ずらし、表面側偏光板3
1の透過軸31aは裏面側偏光板32の透過軸32aと
直交させるとともに、位相差板33の遅相軸33aを前
記基準線Oと平行にしたものであって、第1の比較装置
では、位相差板33のリタデーションを580nm、液
晶セル20のΔndを540nmとし、第2の比較装置
では、位相差板33のリタデーションを620nm、液
晶セル20のΔndは第1の比較装置と同じ540nm
としている。Each of these comparison devices is shown in FIG.
The deviation angle of the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20 with respect to the reference line O shown in FIG. Turn clockwise about 45 °
And the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 is the reference line O
With respect to the figure, the surface side polarizing plate 3 is shifted counterclockwise by 135 °.
The transmission axis 31a of No. 1 is orthogonal to the transmission axis 32a of the back-side polarizing plate 32, and the slow axis 33a of the retardation plate 33 is parallel to the reference line O. In the first comparison device, The retardation of the retardation film 33 is 580 nm, and the Δnd of the liquid crystal cell 20 is 540 nm.
I am trying.
【0093】上記第1の比較装置(位相差板33のリタ
デーションを620nmにしたもの)の印加電圧に対す
る赤、緑、青の各色の光の透過率の変化は、赤色光と緑
色光との透過率差が小さい図4のような変化であり、し
たがって、この第1の比較装置の表示色は、赤と緑の混
合色であるオレンジ色と青の2色だけである。The change in the transmittance of the light of each color of red, green and blue with respect to the applied voltage of the first comparison device (where the retardation of the retardation plate 33 was 620 nm) was changed by the transmission of red light and green light. The change is as shown in FIG. 4 in which the rate difference is small, and therefore, the display colors of this first comparison device are only two colors, orange and blue, which are mixed colors of red and green.
【0094】なお、この第1の比較装置では、印加電圧
がV0 のときの赤色光と緑色光との透過率の差がある程
度大きく、印加電圧がV0 のときの表示色は、赤に近い
オレンジ色である。In this first comparison device, the difference in transmittance between the red light and the green light when the applied voltage is V0 is large to some extent, and the display color when the applied voltage is V0 is orange close to red. Is the color.
【0095】また、上記第2の比較装置(位相差板33
のリタデーションを580nmにしたもの)の印加電圧
に対する赤、緑、青の各色の光の透過率の変化は、赤色
光と緑色光との透過率差が、前記第1の比較装置よりさ
らに小さい図5のような変化であり、したがって、この
第2の比較装置の表示色も、オレンジ色と青と2色だけ
である。また、この第2の比較装置は、前記第1の比較
装置に比べて青色光の透過率が低く、したがって、青の
表示色の鮮明度が悪い。Further, the second comparison device (the phase difference plate 33
The difference in the transmittance of light of each color of red, green, and blue with respect to the applied voltage of the retardation of 580 nm) is such that the difference in transmittance between red light and green light is smaller than that in the first comparison device. Therefore, the display colors of the second comparison device are only two colors, orange and blue. Further, the second comparison device has a lower blue light transmittance than the first comparison device, and therefore the definition of blue display color is poor.
【0096】この図4および図5と、図3とを比べて見
れば解るように、液晶セル20の液晶分子ツイスト角を
ほぼ90°にした比較装置は、液晶セル20への印加電
圧の制御により得られる表示色が、オレンジ色と青の2
色だけであるが、上記実施例のように液晶セル20の液
晶分子ツイスト角を120±20°と大きくすれば、液
晶セル20への印加電圧の制御により赤、緑、青の三原
色を表示することができるし、また、これら赤、緑、青
の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表示色の
切替えるための電圧制御を容易にすることができる。As can be seen by comparing FIG. 4 and FIG. 5 with FIG. 3, in the comparison device in which the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is approximately 90 °, the voltage applied to the liquid crystal cell 20 is controlled. The display color obtained by is 2 of orange and blue.
Although only the colors are used, if the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is increased to 120 ± 20 ° as in the above embodiment, the three primary colors of red, green and blue are displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20. In addition, it is possible to increase the difference between the voltages for obtaining these red, green, and blue display colors to facilitate the voltage control for switching the display colors.
【0097】なお、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の三原色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、偏光板31,32の透過軸31a,3
2aおよび位相差板33の遅相軸33aの方向と、位相
差板33のリタデーションと、液晶セルのΔndとによ
って決まるから、これらの条件を選択すれば、前記表示
色を任意に選ぶことができる。The liquid crystal display device of the above-mentioned embodiment is red,
The three primary colors of green and blue are displayed. The display colors of this liquid crystal display device are the transmission axes 31a, 3 of the polarizing plates 31, 32.
2a and the direction of the slow axis 33a of the retardation plate 33, the retardation of the retardation plate 33, and the Δnd of the liquid crystal cell. Therefore, by selecting these conditions, the display color can be arbitrarily selected. .
【0098】また、上記実施例では、液晶セル20とし
て、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマト
リックス型のものを用いたが、この液晶セル20は、M
IM等の2端子の非線形抵抗素子を能動素子とするアク
ティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、また
単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであっ
てもよい。In the above embodiment, the liquid crystal cell 20 is of the active matrix type using thin film transistors as active elements.
It may be an active matrix type liquid crystal cell using a two-terminal non-linear resistance element such as IM as an active element, or may be a simple matrix type or a segment display type.
【0099】[第2の発明の実施例]図6は第2の発明
の一実施例を示す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、裏面側から光を入射させて
表示する透過型表示装置であり、液晶LCの分子をツイ
スト配向させた液晶セル20と、この液晶セル20の表
面側(図において上側)に配置された表面側偏光板31
と、前記液晶セル20の裏面側(図において下側)に配
置された裏面側偏光板32と、前記裏面側偏光板32と
液晶セル20との間に配置された位相差板33とによっ
て構成されている。[Embodiment of the Second Invention] FIG. 6 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the second invention.
This color liquid crystal display device is a transmissive display device that displays light by making light incident from the back surface side, and includes a liquid crystal cell 20 in which molecules of liquid crystal LC are twist-aligned, and a front surface side (upper side in the drawing) of the liquid crystal cell 20. Front side polarizing plate 31 disposed in
And a rear surface side polarizing plate 32 arranged on the rear surface side (lower side in the figure) of the liquid crystal cell 20, and a retardation plate 33 arranged between the rear surface side polarizing plate 32 and the liquid crystal cell 20. Has been done.
【0100】なお、上記液晶セル20は、例えば薄膜ト
ランジスタを能動素子とするアクティブマトリックス型
液晶セルであって、その構成は図1に示したものと同じ
であるから、その説明は図に同符号を付して省略する。The liquid crystal cell 20 is, for example, an active matrix type liquid crystal cell having a thin film transistor as an active element, and its configuration is the same as that shown in FIG. Attached and omitted.
【0101】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル20の液晶分子ツイスト角を120±20°
とするとともに、光の入射側である裏面側の偏光板32
と液晶セル20との間に配置した位相差板33の遅相軸
を前記裏面側偏光板32の透過軸に対して斜めにずら
し、さらに、前記位相差板33の遅相軸と、光の出射側
である表面側の偏光板31の透過軸とを、次のような向
きにしている。In this liquid crystal display device, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °.
And the polarizing plate 32 on the back side, which is the light incident side.
The slow axis of the retardation plate 33 disposed between the liquid crystal cell 20 and the liquid crystal cell 20 is slanted with respect to the transmission axis of the back-side polarizing plate 32. The transmission axis of the polarizing plate 31 on the front side, which is the emitting side, is oriented as follows.
【0102】図7は、上記液晶セル20の両基板21,
22面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板3
1,32の透過軸と、位相差板33の遅相軸とを示す平
面図である。FIG. 7 shows both substrates 21 of the liquid crystal cell 20,
Liquid crystal molecule alignment direction on 22 planes and a pair of polarizing plates 3
FIG. 3 is a plan view showing transmission axes of 1, 32 and a slow axis of a retardation plate 33.
【0103】この図7のように、液晶セル20の表面側
基板21面(配向膜25面)における液晶分子配向方向
21a(配向膜25の配向処理方向)は、基準線(図で
は水平線)Oに対して図上右回りに30±10°ずれ、
裏面側基板22面(配向膜26面)における液晶分子配
向方向22a(配向膜26の配向処理方向)は、前記基
準線Oに対して図上左回りに30±10°ずれており、
液晶分子は、図上左回り、つまり表面側から見て左回り
に、120±20°のツイスト角でツイスト配向してい
る。As shown in FIG. 7, the liquid crystal molecule alignment direction 21a (alignment treatment direction of the alignment film 25) on the front surface side substrate 21 surface (alignment film 25 surface) of the liquid crystal cell 20 is a reference line (horizontal line in the figure) O On the other hand, it shifts clockwise by 30 ± 10 °,
The liquid crystal molecule alignment direction 22a (alignment treatment direction of the alignment film 26) on the rear surface side substrate 22 surface (alignment film 26 surface) is shifted counterclockwise by 30 ± 10 ° with respect to the reference line O.
The liquid crystal molecules are twisted counterclockwise in the figure, that is, counterclockwise when viewed from the surface side, with a twist angle of 120 ± 20 °.
【0104】また、液晶セル20の裏面側、つまり光の
入射側に配置した裏面側偏光板32の透過軸32aは、
上記基準線Oに対してほぼ90°ずれており、位相差板
33の遅相軸33aは、基準線Oに対して図上右回りに
ほぼ45°ずれている。The transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 arranged on the back side of the liquid crystal cell 20, that is, on the light incident side is
The reference axis O is deviated by approximately 90 °, and the slow axis 33a of the phase difference plate 33 is deviated in the clockwise direction in the figure by approximately 45 ° with respect to the reference line O.
【0105】したがって、位相差板33の遅相軸33a
は、裏面偏光板32の透過軸32aに対し、表面側から
見た液晶分子のツイスト方向と同方向(図上左回り)に
ほぼ45°ずれているとともに、液晶セル20の裏面側
基板22面における液晶分子配向方向22aに対して
は、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向(図
上右回り)に75±10°ずれている。Therefore, the slow axis 33a of the retardation plate 33
Is shifted by about 45 ° in the same direction (counterclockwise in the figure) as the twist direction of the liquid crystal molecules as viewed from the front side with respect to the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32, and the back side substrate 22 surface of the liquid crystal cell 20 is With respect to the liquid crystal molecule alignment direction 22a in FIG.
【0106】また、液晶セル20の表面側、つまり光の
出射側に配置した表面側偏光板31の透過軸31aは、
上記基準線Oとほぼ平行であり、したがって、この表面
側偏光板31の透過軸31aは、液晶セル20の表面側
基板21面における液晶分子配向方向21aに対して表
面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に30±1
0°ずれているとともに、上記裏面側偏光板32の透過
軸32aとほぼ直交している。Further, the transmission axis 31a of the surface side polarizing plate 31 arranged on the surface side of the liquid crystal cell 20, that is, on the light emitting side is
The transmission axis 31a of the front surface side polarizing plate 31 is substantially parallel to the reference line O, and therefore, the liquid crystal molecule twist viewed from the front surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20. 30 ± 1 in the opposite direction
It is offset by 0 ° and is substantially orthogonal to the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32.
【0107】なお、図6において、40は、上記液晶表
示装置の裏面側に配置された光源である。この光源40
は図1に示したものと同じものであるから、その説明は
図に同符号を付して省略する。In FIG. 6, reference numeral 40 denotes a light source arranged on the back side of the liquid crystal display device. This light source 40
1 is the same as that shown in FIG. 1, and therefore the description thereof will be omitted by giving the same symbols to the drawing.
【0108】上記液晶表示装置は、光源40からの照明
光を裏面側から入射させて表示するものであり、この液
晶表示装置においては、その裏面側からの入射光が、裏
面側偏光板32の偏光作用により直線偏光となって位相
差板33に入射するとともに、この位相差板33を通っ
た光が液晶セル20を通って表面側偏光板31に入射
し、この表面側偏光板31を透過した光が液晶表示装置
の表面側に出射する。The liquid crystal display device displays the illumination light from the light source 40 from the back surface side. In this liquid crystal display device, the light incident from the back surface side is reflected by the back surface side polarizing plate 32. The polarized light turns into linearly polarized light and enters the retardation plate 33, and the light passing through the retardation plate 33 enters the front surface side polarizing plate 31 through the liquid crystal cell 20 and transmits through the front surface side polarizing plate 31. The emitted light is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0109】そして、この液晶表示装置では、位相差板
33の遅相軸33aが裏面偏光板32の透過軸32aに
対して斜めにずれているため、裏面側偏光板32を通っ
て入射した直線偏光が、位相差板33を通る過程でその
複屈折効果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光
となるとともに、次いで液晶セル20を通る過程でその
液晶層の複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる楕
円偏光となり、そのうち、表面側偏光板31を透過する
偏光成分の光が液晶表示装置の表面側に出射して、この
出射光が、その光中の各波長光の比率に対応した色に着
色する。In this liquid crystal display device, since the slow axis 33a of the retardation plate 33 is deviated obliquely with respect to the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32, a straight line incident through the back side polarizing plate 32 is incident. The polarized light becomes elliptically polarized light having a different polarization state for each wavelength due to its birefringence effect in the process of passing through the retardation plate 33, and further has a different polarization state due to the birefringence effect of the liquid crystal layer in the process of passing through the liquid crystal cell 20. It becomes elliptically polarized light, of which the light of the polarization component that passes through the front surface side polarizing plate 31 is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device, and the emitted light is colored in a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light. To do.
【0110】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板33および液晶セル20
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板31,32の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、光の透過率を高
くして明るいカラー表示を得ることができる。As described above, in the above liquid crystal display device, the retardation plate 33 and the liquid crystal cell 20 are used without using the color filter.
The light is colored by the birefringence effect of the liquid crystal layer and the polarization effect of the pair of polarizing plates 31 and 32. According to this liquid crystal display device, the loss of the amount of transmitted light is greater than that in the case of transmitting through the color filter. Therefore, it is possible to increase the light transmittance and obtain a bright color display.
【0111】しかも、この液晶表示装置では、液晶セル
20の両基板21,22に設けられている電極23,2
4間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状
態が変化し、それによって液晶層の複屈折効果が変化す
るため、液晶セル20への印加電圧を制御することによ
り、上記楕円偏光の偏光状態を変化させて、透過光を他
の色に着色することができ、したがって、1つの画素で
複数の色を表示することができる。Moreover, in this liquid crystal display device, the electrodes 23 and 2 provided on both substrates 21 and 22 of the liquid crystal cell 20.
The orientation state of the liquid crystal molecules changes according to the magnitude of the voltage applied between the four, and the birefringence effect of the liquid crystal layer changes accordingly. Therefore, by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, the elliptically polarized light The transmitted light can be colored in another color by changing the polarization state of, and thus one pixel can display a plurality of colors.
【0112】また、この液晶表示装置では、液晶セル2
0の液晶分子を120±20°の大きなツイスト角でツ
イスト配向させているため、液晶分子が初期のツイスト
配向状態(液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状態)
にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着色光
を大きく変化させることができる。In this liquid crystal display device, the liquid crystal cell 2
Since the liquid crystal molecules of 0 are twist-aligned with a large twist angle of 120 ± 20 °, the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state (the liquid crystal molecules are in the most twisted alignment state).
The effect of birefringence is large in the case of, so that the colored light can be greatly changed.
【0113】この液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば、液晶セル20の液晶分子ツイスト角を1
20°、位相差板33の遅相軸33aと裏面側偏光板3
2の透過軸32aとのずれ角を45°、位相差板33の
遅相軸33aと液晶セル20の裏面側基板22面におけ
る液晶分子配向方向22aとのずれ角を75°、表面側
偏光板31の透過軸31aと液晶セル20の表面側基板
21面における液晶分子配向方向21aとのずれ角を3
0°(表面側偏光板31の透過軸31aと裏面側偏光板
32の透過軸32aとが直交)とし、位相差板33のリ
タデーションを910nm、液晶セル20のΔndの値
を600nm(例えばΔn=0.1,d=6μm)とし
たときは、各画素の表示色が、印加電圧に応じて赤、
緑、青の三原色に変化する。The display color of this liquid crystal display device will be described. For example, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 1
20 °, the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the back side polarizing plate 3
The deviation angle between the second transmission axis 32a and the transmission axis 32a is 45 °, the deviation angle between the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the liquid crystal molecule orientation direction 22a on the rear surface side substrate 22 of the liquid crystal cell 20 is 75 °, and the front surface side polarizing plate The deviation angle between the transmission axis 31a of the liquid crystal cell 31 and the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20 is 3
0 ° (the transmission axis 31a of the front surface side polarizing plate 31 and the transmission axis 32a of the back surface side polarizing plate 32 are orthogonal to each other), the retardation of the retardation plate 33 is 910 nm, and the value of Δnd of the liquid crystal cell 20 is 600 nm (for example, Δn = 0.1, d = 6 μm), the display color of each pixel is red according to the applied voltage,
Change to the three primary colors of green and blue.
【0114】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セル20への印加電圧の制御により、赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また隣接する複数の
画素に異なる色を表示させることにより、前記赤、緑、
青のうちの複数の色による混色を表示させることもでき
る。Therefore, according to this liquid crystal display device,
By controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, the three primary colors of red, green and blue can be displayed, and by displaying different colors in a plurality of adjacent pixels, the red, green,
It is also possible to display a mixed color of a plurality of colors of blue.
【0115】この液晶表示装置の印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化は、図3に示した変化
とほぼ同じであり、したがって、色純度のよい赤、緑、
青の表示色を得ることができるし、また、“緑”の表示
色が得られる電圧と、“青”の表示色が得られる電圧
と、“赤”の表示色が得られる電圧との差が大きいた
め、表示色を切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。Red against the applied voltage of this liquid crystal display device,
The change in the transmittance of light of each color of green and blue is almost the same as the change shown in FIG. 3, and therefore red, green, and
It is possible to obtain a blue display color, and the difference between the voltage for obtaining a "green" display color, the voltage for obtaining a "blue" display color, and the voltage for obtaining a "red" display color. Is large, the voltage control for switching the display color can be facilitated.
【0116】なお、上記液晶セル20の液晶分子ツイス
ト角は120±20°、位相差板33の遅相軸33aと
裏面側偏光板32の透過軸32aとのずれ角はほぼ45
°、位相差板33の遅相軸33aと液晶セル20の裏面
側基板22面における液晶分子配向方向22aとのずれ
角は75±10°、表面側偏光板31の透過軸31aと
液晶セル20の表面側基板21面における液晶分子配向
方向21aとのずれ角は30±10°(表面側偏光板3
1の透過軸31aと裏面側偏光板32の透過軸32aと
がほぼ直交)、位相差板33のリタデーションは910
±20nm、液晶セル20のΔndは600±60nm
であればよく、この範囲であれば、液晶セル20への印
加電圧に対する赤、緑、青の各色の光の透過率の変化が
図3とほぼ同様になるため、液晶セル20への印加電圧
の制御により赤、緑、青の三原色を表示することができ
るとともに、これら赤、緑、青の表示色が得られる各電
圧の差を大きくして、表示色の切替えるための電圧制御
を容易にすることができる。The liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °, and the shift angle between the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 is about 45.
The deviation angle between the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the liquid crystal molecule alignment direction 22a on the rear surface side substrate 22 surface of the liquid crystal cell 20 is 75 ± 10 °, the transmission axis 31a of the front surface side polarizing plate 31 and the liquid crystal cell 20. Of the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the surface of the front side substrate 21 of 30 ± 10 ° (the front side polarizing plate 3
1 and the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 are substantially orthogonal to each other, and the retardation of the retardation plate 33 is 910.
± 20 nm, Δnd of the liquid crystal cell 20 is 600 ± 60 nm
In this range, the change in the transmittance of light of each color of red, green, and blue with respect to the voltage applied to the liquid crystal cell 20 is almost the same as that in FIG. The three primary colors of red, green, and blue can be displayed by controlling, and the voltage difference for switching the display colors can be easily increased by increasing the difference between the voltages for obtaining these red, green, and blue display colors. can do.
【0117】また、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の三原色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、偏光板31,32の透過軸31a,3
2aおよび位相差板33の遅相軸33aの方向と、位相
差板33のリタデーションと、液晶セルのΔndとによ
って決まるから、これらの条件を選択すれば、前記表示
色を任意に選ぶことができる。The liquid crystal display device of the above embodiment is
The three primary colors of green and blue are displayed. The display colors of this liquid crystal display device are the transmission axes 31a, 3 of the polarizing plates 31, 32.
2a and the direction of the slow axis 33a of the retardation plate 33, the retardation of the retardation plate 33, and the Δnd of the liquid crystal cell. Therefore, by selecting these conditions, the display color can be arbitrarily selected. .
【0118】さらに、上記実施例では、液晶セル20と
して、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマ
トリックス型のものを用いたが、この液晶セル20は、
MIM等の2端子の非線形抵抗素子を能動素子とするア
クティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、ま
た単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであ
ってもよい。Furthermore, in the above embodiment, the liquid crystal cell 20 is of the active matrix type in which thin film transistors are used as active elements.
It may be an active matrix type liquid crystal cell using a two-terminal nonlinear resistance element such as MIM as an active element, or may be a simple matrix type or a segment display type.
【0119】[第3の発明の実施例]図8は第3の発明
の一実施例を示す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、表面側から入射する光を裏
面側で反射させて表示する反射型表示装置であり、液晶
LCの分子をツイスト配向させた液晶セル20と、この
液晶セル20の表面側(図において上側)に配置された
表面側偏光板31と、前記液晶セル20の裏面側(図に
おいて下側)に配置された裏面側偏光板32と、前記表
面側偏光板31と液晶セル20との間に配置された位相
差板33と、前記裏面側偏光板32の裏側に配置された
反射板34とによって構成されている。[Embodiment of the Third Invention] FIG. 8 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the third invention.
This color liquid crystal display device is a reflection type display device in which light incident from the front surface side is reflected on the back surface side for display, and a liquid crystal cell 20 in which molecules of liquid crystal LC are twist-aligned and a front surface side of the liquid crystal cell 20. The front-side polarizing plate 31 arranged on the upper side in the figure, the back-side polarizing plate 32 arranged on the back side of the liquid crystal cell 20 (lower side in the figure), the front-side polarizing plate 31 and the liquid crystal cell 20. And a retardation plate 33 disposed between the back side polarizing plate 32 and the back side polarizing plate 32.
【0120】なお、上記液晶セル20は、例えば薄膜ト
ランジスタを能動素子とするアクティブマトリックス型
液晶セルであって、その構成は図1に示したものと同じ
であるから、その説明は図に同符号を付して省略する。
また、上記反射板34は、アルミニウム等の金属フィル
ムからなっており、その表面は、粗面化処理された散乱
反射面とされている。The liquid crystal cell 20 is, for example, an active matrix type liquid crystal cell having a thin film transistor as an active element, and its configuration is the same as that shown in FIG. Attached and omitted.
The reflection plate 34 is made of a metal film such as aluminum, and the surface thereof is a roughened scattering reflection surface.
【0121】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル20の液晶分子ツイスト角を120±20°
とするとともに、表面側偏光板31と液晶セル20との
間に配置した位相差板33の遅相軸を表面側偏光板31
の透過軸に対して斜めにずらし、さらに、この位相差板
33の遅相軸と、裏面側偏光板32の透過軸とを、次の
ような向きにしている。In this liquid crystal display device, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °.
In addition, the slow axis of the retardation plate 33 disposed between the front surface side polarizing plate 31 and the liquid crystal cell 20 is set to the front surface side polarizing plate 31.
And the slow axis of the retardation plate 33 and the transmission axis of the back side polarizing plate 32 are oriented as follows.
【0122】図9は、上記液晶セル20の両基板21,
22面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板3
1,32の透過軸と、位相差板33の遅相軸とを示す平
面図である。FIG. 9 shows both substrates 21 of the liquid crystal cell 20,
Liquid crystal molecule alignment direction on 22 planes and a pair of polarizing plates 3
FIG. 3 is a plan view showing transmission axes of 1, 32 and a slow axis of a retardation plate 33.
【0123】この図9のように、液晶セル20の表面側
基板21面(配向膜25面)における液晶分子配向方向
21a(配向膜25の配向処理方向)は、基準線(図で
は水平線)Oに対して図上左回りに30±10°ずれ、
裏面側基板22面(配向膜26面)における液晶分子配
向方向22a(配向膜26の配向処理方向)は、前記基
準線Oに対して図上右回りに30±10°ずれており、
液晶分子は、図上右回り、つまり表面側から見て右回り
に、120±20°のツイスト角でツイスト配向してい
る。As shown in FIG. 9, the liquid crystal molecule alignment direction 21a (alignment treatment direction of the alignment film 25) on the front surface side substrate 21 surface (alignment film 25 surface) of the liquid crystal cell 20 is a reference line (horizontal line in the figure) O In contrast to the figure, it is counterclockwise shifted by 30 ± 10 °,
The liquid crystal molecule orientation direction 22a (orientation processing direction of the orientation film 26) on the back surface side substrate 22 surface (orientation film 26 surface) is deviated from the reference line O by 30 ± 10 ° in the clockwise direction in the figure,
The liquid crystal molecules are twisted in a clockwise direction in the figure, that is, in a clockwise direction when viewed from the surface side, with a twist angle of 120 ± 20 °.
【0124】また、表面側偏光板31の透過軸31a
は、上記基準線Oに対してほぼ90°ずれており、位相
差板33の遅相軸33aは、基準線Oに対して図上左回
りにほぼ45°ずれている。Further, the transmission axis 31a of the front side polarizing plate 31
Is shifted by approximately 90 ° with respect to the reference line O, and the slow axis 33a of the phase difference plate 33 is shifted by approximately 45 ° counterclockwise in the figure with respect to the reference line O.
【0125】したがって、前記位相差板33の遅相軸3
3aは、表面偏光板31の透過軸31aに対し、表面側
から見た液晶分子のツイスト方向と同方向(図上右回
り)にほぼ45°ずれているとともに、液晶セル20の
表面側基板21面における液晶分子配向方向21aに対
しては、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向
(図上左回り)に15±10°ずれている。Therefore, the slow axis 3 of the retardation plate 33 is
3a is deviated from the transmission axis 31a of the surface polarizing plate 31 by approximately 45 ° in the same direction (clockwise in the figure) as the twist direction of the liquid crystal molecules viewed from the surface side, and the front surface side substrate 21 of the liquid crystal cell 20. The liquid crystal molecule alignment direction 21a on the surface is displaced by 15 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front side (counterclockwise in the figure).
【0126】また、裏面側偏光板32の透過軸32a
は、上記基準線Oとほぼ平行であり、したがって、この
裏面側偏光板32の透過軸32aは、液晶セル20の裏
面側基板22面における液晶分子配向方向22aに対し
て表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に30
±10°ずれているとともに、上記表面側偏光板31の
透過軸31aとほぼ直交している。Further, the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32
Is substantially parallel to the reference line O, and therefore, the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 is the liquid crystal as viewed from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 22a on the back side substrate 22 of the liquid crystal cell 20. 30 in the direction opposite to the molecular twist direction
It is offset by ± 10 ° and is substantially orthogonal to the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31.
【0127】上記液晶表示装置は、自然光または室内照
明光等の外光を利用し、表面側から入射する光を裏面側
の反射板34で反射させて表示するものであり、この液
晶表示装置においては、その表面側からの入射光が、表
面側偏光板31の偏光作用により直線偏光となって位相
差板33に入射するとともに、この位相差板33を通っ
た光が液晶セル20を通って裏面側偏光板32に入射
し、この裏面側偏光板32を通った光が反射板34で反
射されて、前記裏面側偏光板32と液晶セル20と位相
差板33と表面側偏光板31とを順次通って液晶表示装
置の表面側に出射する。The above liquid crystal display device uses external light such as natural light or indoor illumination light and reflects the light incident from the front surface side by the reflection plate 34 on the rear surface side for display. In this liquid crystal display device, The incident light from the front surface side becomes linearly polarized light by the polarization effect of the front surface side polarizing plate 31 and enters the retardation plate 33, and the light passing through the retardation plate 33 passes through the liquid crystal cell 20. Light incident on the back side polarizing plate 32 and passing through the back side polarizing plate 32 is reflected by the reflecting plate 34, and the back side polarizing plate 32, the liquid crystal cell 20, the phase difference plate 33, and the front side polarizing plate 31 are formed. And the light is emitted to the surface side of the liquid crystal display device.
【0128】そして、この液晶表示装置では、位相差板
33の遅相軸33aが表面側偏光板31の透過軸31a
に対して斜めにずれているため、表面側偏光板31を通
って入射した直線偏光が、位相差板33を通る過程でそ
の複屈折効果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏
光となるとともに、次いで液晶セル20を通る過程でそ
の液晶層の複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる
楕円偏光となり、そのうち、裏面側偏光板31を透過す
る偏光成分の光がこの裏面側偏光板31を透過して、そ
の光中の各波長光の比率に対応した色に着色し、この着
色光が反射板34で反射されて、液晶表示装置の表面側
に出射する。In this liquid crystal display device, the slow axis 33a of the retardation plate 33 is the transmission axis 31a of the front side polarizing plate 31.
Since the linearly polarized light incident through the front surface side polarizing plate 31 becomes an elliptically polarized light having a different polarization state for each wavelength due to its birefringence effect in the process of passing through the retardation plate 33, since it is obliquely displaced with respect to Then, in the process of passing through the liquid crystal cell 20, due to the birefringence effect of the liquid crystal layer, elliptically polarized light having a different polarization state is obtained, and among them, the light of the polarization component that passes through the back surface side polarization plate 31 passes through this back surface side polarization plate 31. The colored light is colored in a color corresponding to the ratio of light of each wavelength in the light, and the colored light is reflected by the reflecting plate 34 and emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0129】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板33および液晶セル20
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板31,32の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、反射型のもので
ありながら、光の透過率を高くして明るいカラー表示を
得ることができる。As described above, in the liquid crystal display device, the phase difference plate 33 and the liquid crystal cell 20 are used without using the color filter.
The light is colored by the birefringence effect of the liquid crystal layer and the polarization effect of the pair of polarizing plates 31 and 32. According to this liquid crystal display device, the loss of the amount of transmitted light is greater than that in the case of transmitting through the color filter. Therefore, it is possible to obtain a bright color display by increasing the light transmittance even though it is of a reflective type.
【0130】しかも、この液晶表示装置では、液晶セル
20の両基板21,22に設けられている電極23,2
4間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状
態が変化し、それによって液晶層の複屈折効果が変化す
るため、液晶セル20への印加電圧を制御することによ
り、上記楕円偏光の偏光状態を変化させて、透過光を他
の色に着色することができ、したがって、1つの画素で
複数の色を表示することができる。Moreover, in this liquid crystal display device, the electrodes 23 and 2 provided on both substrates 21 and 22 of the liquid crystal cell 20.
The orientation state of the liquid crystal molecules changes according to the magnitude of the voltage applied between the four, and the birefringence effect of the liquid crystal layer changes accordingly. Therefore, by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, the elliptically polarized light The transmitted light can be colored in another color by changing the polarization state of, and thus one pixel can display a plurality of colors.
【0131】また、この液晶表示装置では、液晶セル2
0の液晶分子を120±20°の大きなツイスト角でツ
イスト配向させているため、液晶分子が初期のツイスト
配向状態(液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状態)
にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着色光
を大きく変化させることができる。In this liquid crystal display device, the liquid crystal cell 2
Since the liquid crystal molecules of 0 are twist-aligned with a large twist angle of 120 ± 20 °, the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state (the liquid crystal molecules are in the most twisted alignment state).
The effect of birefringence is large in the case of, so that the colored light can be greatly changed.
【0132】この液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば、液晶セル20の液晶分子ツイスト角を1
20°、位相差板33の遅相軸33aと表面側偏光板3
1の透過軸31aとのずれ角を45°、位相差板33の
遅相軸33aと液晶セル20の表面側基板21面におけ
る液晶分子配向方向21aとのずれ角を15°、裏面側
偏光板32の透過軸32aと液晶セル20の裏面側基板
22面における液晶分子配向方向22aとのずれ角を3
0°(表面側偏光板31の透過軸31aと裏面側偏光板
32の透過軸32aとが直交)とし、位相差板33のリ
タデーションを910nm、液晶セル20のΔndの値
を600nm(例えばΔn=0.1,d=6μm)とし
たときは、各画素の表示色が、印加電圧に応じて赤、
緑、青の三原色に変化する。The display color of this liquid crystal display device will be described. For example, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 1
20 °, the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the front surface side polarizing plate 3
The deviation angle from the transmission axis 31a of 1 is 45 °, the deviation angle between the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20 is 15 °, and the back surface side polarizing plate The deviation angle between the transmission axis 32a of 32 and the liquid crystal molecule alignment direction 22a on the rear surface side substrate 22 of the liquid crystal cell 20 is 3
0 ° (the transmission axis 31a of the front surface side polarizing plate 31 and the transmission axis 32a of the back surface side polarizing plate 32 are orthogonal to each other), the retardation of the retardation plate 33 is 910 nm, and the value of Δnd of the liquid crystal cell 20 is 600 nm (for example, Δn = 0.1, d = 6 μm), the display color of each pixel is red according to the applied voltage,
Change to the three primary colors of green and blue.
【0133】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セル20への印加電圧の制御により、赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また隣接する複数の
画素に異なる色を表示させることにより、前記赤、緑、
青のうちの複数の色による混色を表示させることもでき
る。Therefore, according to this liquid crystal display device,
By controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, the three primary colors of red, green and blue can be displayed, and by displaying different colors in a plurality of adjacent pixels, the red, green,
It is also possible to display a mixed color of a plurality of colors of blue.
【0134】この液晶表示装置の印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化は、図3に示した変化
とほぼ同じであり、したがって、色純度のよい赤、緑、
青の表示色を得ることができるし、また、“緑”の表示
色が得られる電圧と、“青”の表示色が得られる電圧
と、“赤”の表示色が得られる電圧との差が大きいた
め、表示色を切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。Red against the applied voltage of this liquid crystal display device,
The change in the transmittance of light of each color of green and blue is almost the same as the change shown in FIG. 3, and therefore red, green, and
It is possible to obtain a blue display color, and the difference between the voltage for obtaining a "green" display color, the voltage for obtaining a "blue" display color, and the voltage for obtaining a "red" display color. Is large, the voltage control for switching the display color can be facilitated.
【0135】なお、上記液晶セル20の液晶分子ツイス
ト角は120±20°、位相差板33の遅相軸33aと
表面側偏光板31の透過軸31aとのずれ角はほぼ45
°、位相差板33の遅相軸33aと液晶セル20の表面
側基板21面における液晶分子配向方向21aとのずれ
角は15±10°、裏面側偏光板32の透過軸32aと
液晶セル20の裏面側基板22面における液晶分子配向
方向22aとのずれ角は30±10°(表面側偏光板3
1の透過軸31aと裏面側偏光板32の透過軸32aと
がほぼ直交)、位相差板33のリタデーションは910
±20nm、液晶セル20のΔndは600±60nm
であればよく、この範囲であれば、液晶セル20への印
加電圧に対する赤、緑、青の各色の光の透過率の変化が
図3とほぼ同様になるため、液晶セル20への印加電圧
の制御により赤、緑、青の三原色を表示することができ
るとともに、これら赤、緑、青の表示色が得られる各電
圧の差を大きくして、表示色の切替えるための電圧制御
を容易にすることができる。The liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °, and the shift angle between the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31 is about 45.
The deviation angle between the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20 is 15 ± 10 °, and the transmission axis 32a of the rear surface side polarizing plate 32 and the liquid crystal cell 20. Of the back surface side substrate 22 surface of the liquid crystal molecule alignment direction 22a is 30 ± 10 ° (front side polarizing plate 3
1 and the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 are substantially orthogonal to each other, and the retardation of the retardation plate 33 is 910.
± 20 nm, Δnd of the liquid crystal cell 20 is 600 ± 60 nm
In this range, the change in the transmittance of light of each color of red, green, and blue with respect to the voltage applied to the liquid crystal cell 20 is almost the same as that in FIG. The three primary colors of red, green, and blue can be displayed by controlling, and the voltage difference for switching the display colors can be easily increased by increasing the difference between the voltages for obtaining these red, green, and blue display colors. can do.
【0136】また、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の三原色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、偏光板31,32の透過軸31a,3
2aおよび位相差板33の遅相軸33aの方向と、位相
差板33のリタデーションと、液晶セルのΔndとによ
って決まるから、これらの条件を選択すれば、前記表示
色を任意に選ぶことができる。The liquid crystal display device of the above embodiment is
The three primary colors of green and blue are displayed. The display colors of this liquid crystal display device are the transmission axes 31a, 3 of the polarizing plates 31, 32.
2a and the direction of the slow axis 33a of the retardation plate 33, the retardation of the retardation plate 33, and the Δnd of the liquid crystal cell. Therefore, by selecting these conditions, the display color can be arbitrarily selected. .
【0137】さらに、上記実施例では、液晶セル20と
して、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマ
トリックス型のものを用いたが、この液晶セル20は、
MIM等の2端子の非線形抵抗素子を能動素子とするア
クティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、ま
た単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであ
ってもよい。Further, in the above embodiment, the liquid crystal cell 20 is of the active matrix type using thin film transistors as active elements.
It may be an active matrix type liquid crystal cell using a two-terminal nonlinear resistance element such as MIM as an active element, or may be a simple matrix type or a segment display type.
【0138】[第4の発明の実施例]図10は第4の発
明の一実施例を示す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、表面側から入射する光
を裏面側で反射させて表示する反射型表示装置であり、
液晶LCの分子をツイスト配向させた液晶セル20と、
この液晶セル20の表面側(図において上側)に配置さ
れた表面側偏光板31と、前記液晶セル20の裏面側
(図において下側)に配置された裏面側偏光板32と、
この裏面側偏光板32と液晶セル20との間に配置され
た位相差板33と、前記裏面側偏光板32の裏側に配置
された反射板34とによって構成されている。[Embodiment of the Fourth Invention] FIG. 10 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the fourth invention. This color liquid crystal display device is a reflection type display device that reflects light entering from the front surface side on the back surface side and displays it.
A liquid crystal cell 20 in which the molecules of the liquid crystal LC are twist-aligned,
A front surface side polarizing plate 31 arranged on the front surface side (upper side in the drawing) of the liquid crystal cell 20, and a back surface side polarizing plate 32 arranged on the back surface side (lower side in the drawing) of the liquid crystal cell 20,
It is composed of a retardation plate 33 arranged between the back side polarizing plate 32 and the liquid crystal cell 20, and a reflection plate 34 arranged on the back side of the back side polarizing plate 32.
【0139】なお、上記液晶セル20は、例えば薄膜ト
ランジスタを能動素子とするアクティブマトリックス型
液晶セルであって、その構成は図1に示したものと同じ
であるから、その説明は図に同符号を付して省略する。
また、上記反射板34は、アルミニウム等の金属フィル
ムからなっており、その表面は、粗面化処理された散乱
反射面とされている。The liquid crystal cell 20 is, for example, an active matrix type liquid crystal cell using thin film transistors as active elements, and its configuration is the same as that shown in FIG. Attached and omitted.
The reflection plate 34 is made of a metal film such as aluminum, and the surface thereof is a roughened scattering reflection surface.
【0140】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル20の液晶分子ツイスト角を120±20°
とするとともに、表面側偏光板31の透過軸を液晶セル
20の表面側基板21面における液晶分子配向方向に対
して斜めにずらし、さらに、裏面側偏光板32と液晶セ
ル20との間に配置した位相差板33の遅相軸と、前記
裏面側偏光板32の透過軸とを、次のような向きにして
いる。In this liquid crystal display device, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °.
At the same time, the transmission axis of the front surface side polarizing plate 31 is slanted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the surface of the front surface side substrate 21 of the liquid crystal cell 20, and is further arranged between the back surface side polarizing plate 32 and the liquid crystal cell 20. The slow axis of the retardation plate 33 and the transmission axis of the back side polarizing plate 32 are oriented as follows.
【0141】図11は、上記液晶セル20の両基板2
1,22面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板
31,32の透過軸と、位相差板33の遅相軸とを示す
平面図である。FIG. 11 shows both substrates 2 of the liquid crystal cell 20.
FIG. 3 is a plan view showing a liquid crystal molecule alignment direction on surfaces 1 and 22, a transmission axis of a pair of polarizing plates 31 and 32, and a slow axis of a retardation plate 33.
【0142】この図11のように、液晶セル20の表面
側基板21面(配向膜25面)における液晶分子配向方
向21a(配向膜25の配向処理方向)は、基準線(図
では水平線)Oに対して図上右回りに30±10°ず
れ、裏面側基板22面(配向膜26面)における液晶分
子配向方向22a(配向膜26の配向処理方向)は、前
記基準線Oに対して図上左回りに30±10°ずれてお
り、液晶分子は、図上左回り、つまり表面側から見て左
回りに、120±20°のツイスト角でツイスト配向し
ている。As shown in FIG. 11, the liquid crystal molecule alignment direction 21a (alignment treatment direction of the alignment film 25) on the front surface side substrate 21 surface (alignment film 25 surface) of the liquid crystal cell 20 is a reference line (horizontal line in the figure) O. With respect to the reference line O, the liquid crystal molecule alignment direction 22a (alignment treatment direction of the alignment film 26) on the back side substrate 22 surface (alignment film 26 surface) is shifted by 30 ± 10 ° in the clockwise direction in the figure. The liquid crystal molecules are shifted counterclockwise by 30 ± 10 °, and the liquid crystal molecules are twisted counterclockwise in the figure, that is, counterclockwise when viewed from the surface side, with a twist angle of 120 ± 20 °.
【0143】一方、表面側偏光板31の透過軸31a
は、前記基準線Oとほぼ平行であり、したがって、この
表面側偏光板31の透過軸31aは、液晶セル20の表
面側基板21面における液晶分子配向方向21aに対
し、表面側から見た液晶分子のツイスト方向と同方向に
30±10°ずれている。On the other hand, the transmission axis 31a of the front side polarizing plate 31
Is substantially parallel to the reference line O. Therefore, the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31 is the liquid crystal seen from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front-side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20. It is deviated by 30 ± 10 ° in the same direction as the twist direction of the molecule.
【0144】また、位相差板33の遅相軸33aは、上
記基準線Oに対して図上右回りにほぼ45°ずれた方向
にあり、したがって、この位相差板33の遅相軸33a
は、液晶セル20の裏面側基板22面における液晶分子
配向方向22aに対して、表面側から見た液晶分子ツイ
スト方向と逆方向(図上右回り)に75±10°ずれて
いる。Further, the slow axis 33a of the retardation plate 33 is in a direction deviated from the reference line O by approximately 45 ° in the clockwise direction in the figure, and therefore, the slow axis 33a of the retardation plate 33 is formed.
Is deviated by 75 ± 10 ° from the liquid crystal molecule orientation direction 22a on the rear surface side substrate 22 of the liquid crystal cell 20 in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front surface side (clockwise in the figure).
【0145】さらに、裏面側偏光板32の透過軸32a
は、上記基準線Oに対してほぼ90°ずれた方向にあ
り、したがって、この裏面側偏光板32の透過軸32a
は、上記位相差板33の遅相軸33aに対して表面側か
ら見た液晶分子ツイスト方向と同方向(図上右回り)に
ほぼ45°ずれているとともに、上記表面側偏光板31
の透過軸31aとほぼ直交している。Further, the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32
Is in a direction shifted by approximately 90 ° with respect to the reference line O, and therefore, the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 is
Is shifted by about 45 ° in the same direction (clockwise in the drawing) as the liquid crystal molecule twist direction viewed from the surface side with respect to the slow axis 33a of the retardation plate 33, and the surface side polarizing plate 31
Is almost orthogonal to the transmission axis 31a.
【0146】上記液晶表示装置は、自然光または室内照
明光等の外光を利用し、表面側から入射する光を裏面側
の反射板34で反射させて表示するものであり、この液
晶表示装置においては、その表面側からの入射光が、表
面側偏光板31の偏光作用により直線偏光となって液晶
セル20に入射するとともに、この液晶セル20を通っ
た光が位相差板33を通って裏面側偏光板32に入射
し、この裏面側偏光板32を通った光が反射板34で反
射されて、前記裏面側偏光板32と位相差板33と液晶
セル20と表面側偏光板31とを順次通って液晶表示装
置の表面側に出射する。The liquid crystal display device uses external light such as natural light or indoor illumination light and reflects the light incident from the front surface side by the reflection plate 34 on the rear surface side for display. In this liquid crystal display device, The incident light from the front surface side becomes linearly polarized light by the polarization effect of the front surface side polarizing plate 31 and enters the liquid crystal cell 20, and the light passing through the liquid crystal cell 20 passes through the phase difference plate 33 and the rear surface. Light incident on the side polarizing plate 32 and passing through the back side polarizing plate 32 is reflected by the reflecting plate 34, and the back side polarizing plate 32, the retardation plate 33, the liquid crystal cell 20, and the front side polarizing plate 31 are connected to each other. The light is sequentially emitted to the surface side of the liquid crystal display device.
【0147】そして、この液晶表示装置では、表面側偏
光板31の透過軸31aが液晶セル20の表面側基板2
1面における液晶分子配向方向21aに対して斜めにず
れているため、表面側偏光板31を通って入射した直線
偏光が、液晶セル20を通る過程でその液晶層の複屈折
効果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光となる
とともに、次いで位相差板33を通る過程でその複屈折
効果によってさらに偏光状態が異なる楕円偏光となり、
そのうち、裏面側偏光板32を透過する偏光成分の光が
この裏面側偏光板32を透過して、その光中の各波長光
の比率に対応した色に着色し、この着色光が反射板34
で反射されて、液晶表示装置の表面側に出射する。In this liquid crystal display device, the transmission axis 31a of the front surface side polarizing plate 31 has the front surface side substrate 2 of the liquid crystal cell 20.
Since the liquid crystal molecules are obliquely displaced with respect to the liquid crystal molecule orientation direction 21a on one surface, the linearly polarized light that has entered through the front surface side polarizing plate 31 passes through the liquid crystal cell 20 and, due to the birefringence effect of the liquid crystal layer, is different for each wavelength. The elliptically polarized light has a different polarization state, and then the elliptically polarized light having a different polarization state due to the birefringence effect in the process of passing through the retardation plate 33,
Of these, the light of the polarization component that passes through the back-side polarizing plate 32 passes through the back-side polarizing plate 32 and is colored in a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light.
It is reflected by and is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0148】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板33および液晶セル20
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板31,32の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、反射型のもので
ありながら、光の透過率を高くして明るいカラー表示を
得ることができる。As described above, in the liquid crystal display device, the phase difference plate 33 and the liquid crystal cell 20 are used without using the color filter.
The light is colored by the birefringence effect of the liquid crystal layer and the polarization effect of the pair of polarizing plates 31 and 32. According to this liquid crystal display device, the loss of the amount of transmitted light is greater than that in the case of transmitting through the color filter. Therefore, it is possible to obtain a bright color display by increasing the light transmittance even though it is of a reflective type.
【0149】しかも、この液晶表示装置では、液晶セル
20の両基板21,22に設けられている電極23,2
4間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状
態が変化し、それによって液晶層の複屈折効果が変化す
るため、液晶セル20への印加電圧を制御することによ
り、上記楕円偏光の偏光状態を変化させて、透過光を他
の色に着色することができ、したがって、1つの画素で
複数の色を表示することができる。Moreover, in this liquid crystal display device, the electrodes 23 and 2 provided on both substrates 21 and 22 of the liquid crystal cell 20.
The orientation state of the liquid crystal molecules changes according to the magnitude of the voltage applied between the four, and the birefringence effect of the liquid crystal layer changes accordingly. Therefore, by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, the elliptically polarized light The transmitted light can be colored in another color by changing the polarization state of, and thus one pixel can display a plurality of colors.
【0150】また、この液晶表示装置では、液晶セル2
0の液晶分子を120±20°の大きなツイスト角でツ
イスト配向させているため、液晶分子が初期のツイスト
配向状態(液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状態)
にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着色光
を大きく変化させることができる。In this liquid crystal display device, the liquid crystal cell 2
Since the liquid crystal molecules of 0 are twist-aligned with a large twist angle of 120 ± 20 °, the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state (the liquid crystal molecules are in the most twisted alignment state).
The effect of birefringence is large in the case of, so that the colored light can be greatly changed.
【0151】この液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば、液晶セル20の液晶分子ツイスト角を1
20°、表面側偏光板31の透過軸31aと液晶セル2
0の表面側基板21面における液晶分子配向方向21a
とのずれ角を30°、位相差板33の遅相軸33aと液
晶セル20の裏面側基板22面における液晶分子配向方
向22aとのずれ角を75°、裏面側偏光板32の透過
軸32aと液晶セル20の裏面側基板22面における液
晶分子配向方向22aとのずれ角を45°(裏面側偏光
板32の透過軸32aが表面側偏光板31の透過軸31
aと直交)とし、位相差板33のリタデーションを91
0nm、液晶セル20のΔndの値を600nm(例え
ばΔn=0.1,d=6μm)としたときは、各画素の
表示色が、印加電圧に応じて赤、緑、青の三原色に変化
する。The display color of this liquid crystal display device will be described. For example, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 1
20 °, the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31 and the liquid crystal cell 2
Liquid crystal molecule orientation direction 21a on the front side substrate 21 surface of 0
The deviation angle between the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the liquid crystal molecule alignment direction 22a on the back surface side substrate 22 of the liquid crystal cell 20 is 75 degrees, and the transmission axis 32a of the back surface side polarizing plate 32 is 30 degrees. And a deviation angle between the liquid crystal molecule alignment direction 22a on the back surface side substrate 22 of the liquid crystal cell 20 is 45 ° (the transmission axis 32a of the back surface side polarizing plate 32 is the transmission axis 31 of the front surface side polarizing plate 31).
(orthogonal to a) and the retardation of the retardation plate 33 is 91
When the value of 0 nm and Δnd of the liquid crystal cell 20 is 600 nm (for example, Δn = 0.1, d = 6 μm), the display color of each pixel changes to three primary colors of red, green, and blue according to the applied voltage. .
【0152】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セル20への印加電圧の制御により、赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また隣接する複数の
画素に異なる色を表示させることにより、前記赤、緑、
青のうちの複数の色による混色を表示させることもでき
る。Therefore, according to this liquid crystal display device,
By controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, the three primary colors of red, green and blue can be displayed, and by displaying different colors in a plurality of adjacent pixels, the red, green,
It is also possible to display a mixed color of a plurality of colors of blue.
【0153】この液晶表示装置の印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化は、図3に示した変化
とほぼ同じであり、したがって、色純度のよい赤、緑、
青の表示色を得ることができるし、また、“緑”の表示
色が得られる電圧と、“青”の表示色が得られる電圧
と、“赤”の表示色が得られる電圧との差が大きいた
め、表示色を切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。Red against the applied voltage of this liquid crystal display device,
The change in the transmittance of light of each color of green and blue is almost the same as the change shown in FIG. 3, and therefore red, green, and
It is possible to obtain a blue display color, and the difference between the voltage for obtaining a "green" display color, the voltage for obtaining a "blue" display color, and the voltage for obtaining a "red" display color. Is large, the voltage control for switching the display color can be facilitated.
【0154】なお、上記液晶セル20の液晶分子ツイス
ト角は120±20°、表面側偏光板31の透過軸31
aと液晶セル20の表面側基板21面における液晶分子
配向方向21aとのずれ角は30±10°、位相差板3
3の遅相軸33aと液晶セル20の裏面側基板22面に
おける液晶分子配向方向22aとのずれ角は75±10
°、裏面側偏光板32の透過軸32aと液晶セル20の
裏面側基板22面における液晶分子配向方向22aとの
ずれ角はほぼ45°(裏面側偏光板32の透過軸32a
が表面側偏光板31の透過軸31aとほぼ直交)、位相
差板33のリタデーションは910±20nm、液晶セ
ル20のΔndは600±60nmであればよく、この
範囲であれば、液晶セル20への印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化が図3とほぼ同様にな
るため、液晶セル20への印加電圧の制御により赤、
緑、青の三原色を表示することができるとともに、これ
ら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大きくし
て、表示色の切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。The liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °, and the transmission axis 31 of the front-side polarizing plate 31.
The deviation angle between a and the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the surface of the front surface side substrate 21 of the liquid crystal cell 20 is 30 ± 10 °, and the phase difference plate 3
The deviation angle between the slow axis 33a of No. 3 and the liquid crystal molecule alignment direction 22a on the rear substrate 22 surface of the liquid crystal cell 20 is 75 ± 10.
The deviation angle between the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 and the liquid crystal molecule orientation direction 22a on the back side substrate 22 surface of the liquid crystal cell 20 is approximately 45 ° (the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32).
Is approximately orthogonal to the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31), the retardation of the retardation film 33 is 910 ± 20 nm, and the Δnd of the liquid crystal cell 20 is 600 ± 60 nm. Red against the applied voltage of
Since the change in the transmittance of light of each color of green and blue is almost the same as that of FIG. 3, red by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20,
It is possible to display the three primary colors of green and blue, and to increase the difference between the voltages for obtaining the display colors of red, green, and blue to facilitate the voltage control for switching the display colors.
【0155】また、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の三原色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、偏光板31,32の透過軸31a,3
2aおよび位相差板33の遅相軸33aの方向と、位相
差板33のリタデーションと、液晶セルのΔndとによ
って決まるから、これらの条件を選択すれば、前記表示
色を任意に選ぶことができる。The liquid crystal display device of the above embodiment is
The three primary colors of green and blue are displayed. The display colors of this liquid crystal display device are the transmission axes 31a, 3 of the polarizing plates 31, 32.
2a and the direction of the slow axis 33a of the retardation plate 33, the retardation of the retardation plate 33, and the Δnd of the liquid crystal cell. Therefore, by selecting these conditions, the display color can be arbitrarily selected. .
【0156】さらに、上記実施例では、液晶セル20と
して、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマ
トリックス型のものを用いたが、この液晶セル20は、
MIM等の2端子の非線形抵抗素子を能動素子とするア
クティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、ま
た単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであ
ってもよい。Further, in the above embodiment, the liquid crystal cell 20 is of the active matrix type using thin film transistors as active elements.
It may be an active matrix type liquid crystal cell using a two-terminal nonlinear resistance element such as MIM as an active element, or may be a simple matrix type or a segment display type.
【0157】[第5の発明の実施例]図12は第5の発
明の一実施例を示す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、表面側から入射する光
を裏面側で反射させて表示する反射型表示機能と、裏面
側から光を入射させて表示する透過型表示機能とを有す
る反射・透過兼用型のものであり、液晶LCの分子をツ
イスト配向させた液晶セル20と、この液晶セル20の
表面側(図において上側)に配置された表面側偏光板3
1と、前記液晶セル20の裏面側(図において下側)に
配置された裏面側偏光板32と、前記表面側偏光板31
と液晶セル20との間に配置された位相差板33と、前
記裏面側偏光板32の裏側に配置されたハーフミラー3
5とによって構成されている。[Embodiment of the Fifth Invention] FIG. 12 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the fifth invention. This color liquid crystal display device has a reflective / transmissive display function that has a reflective display function of displaying light reflected from the front surface side by reflecting on the back surface side and a transmissive display function of displaying light by incident light from the back surface side. And the liquid crystal cell 20 in which the molecules of the liquid crystal LC are twist-aligned, and the front surface side polarizing plate 3 arranged on the front surface side (upper side in the drawing) of the liquid crystal cell 20.
1, a back surface side polarizing plate 32 arranged on the back surface side (lower side in the drawing) of the liquid crystal cell 20, and the front surface side polarizing plate 31.
And a liquid crystal cell 20 and a retardation plate 33, and a half mirror 3 arranged on the back side of the back side polarizing plate 32.
5 and.
【0158】なお、上記液晶セル20は、例えば薄膜ト
ランジスタを能動素子とするアクティブマトリックス型
液晶セルであって、その構成は図1に示したものと同じ
であるから、その説明は図に同符号を付して省略する。The liquid crystal cell 20 is, for example, an active matrix type liquid crystal cell having a thin film transistor as an active element, and its configuration is the same as that shown in FIG. Attached and omitted.
【0159】また、ハーフミラー35は、入射光をある
反射率と透過率で反射および透過させる半透過反射板で
あり、このハーフミラー35の表面は、粗面化処理され
た散乱反射面とされている。The half mirror 35 is a semi-transmissive reflection plate that reflects and transmits incident light at a certain reflectance and transmittance, and the surface of the half mirror 35 is a roughened scattering reflection surface. ing.
【0160】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル20の液晶分子ツイスト角を120±20°
とするとともに、表面側偏光板31と液晶セル20との
間に配置した位相差板33の遅相軸を表面側偏光板31
の透過軸に対して斜めにずらし、裏面側偏光板32の透
過軸を前記液晶セル20の裏面側基板22面における液
晶分子配向方向に対して斜めにずらしている。In this liquid crystal display device, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °.
In addition, the slow axis of the retardation plate 33 disposed between the front surface side polarizing plate 31 and the liquid crystal cell 20 is set to the front surface side polarizing plate 31.
Is obliquely shifted with respect to the transmission axis of the back side polarizing plate 32, and the transmission axis of the back surface side polarizing plate 32 is slanted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back surface side substrate 22 surface of the liquid crystal cell 20.
【0161】図13は、上記液晶セル20の両基板2
1,22面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板
31,32の透過軸と、位相差板33の遅相軸とを示す
平面図である。FIG. 13 shows both substrates 2 of the liquid crystal cell 20.
FIG. 3 is a plan view showing a liquid crystal molecule alignment direction on surfaces 1 and 22, a transmission axis of a pair of polarizing plates 31 and 32, and a slow axis of a retardation plate 33.
【0162】この図13のように、液晶セル20の表面
側基板21面(配向膜25面)における液晶分子配向方
向21a(配向膜25の配向処理方向)は、基準線(図
では水平線)Oに対して図上左回りに30±10°ず
れ、裏面側基板22面(配向膜26面)における液晶分
子配向方向22a(配向膜26の配向処理方向)は、前
記基準線Oに対して図上右回りに30±10°ずれてお
り、液晶分子は、図上右回り、つまり表面側から見て右
回りに、120±20°のツイスト角でツイスト配向し
ている。As shown in FIG. 13, the liquid crystal molecule alignment direction 21a (alignment treatment direction of the alignment film 25) on the front surface side substrate 21 surface (alignment film 25 surface) of the liquid crystal cell 20 is a reference line (horizontal line in the figure) O In contrast, the liquid crystal molecule alignment direction 22a (alignment treatment direction of the alignment film 26) on the rear surface side substrate 22 surface (alignment film 26 surface) is shifted with respect to the reference line O by 30 ± 10 ° counterclockwise in the figure. The liquid crystal molecules are offset clockwise by 30 ± 10 °, and the liquid crystal molecules are twisted clockwise at a twist angle of 120 ± 20 °, that is, clockwise when viewed from the surface side.
【0163】一方、表面側偏光板31の透過軸31a
は、上記基準線Oに対してほぼ90°ずれており、位相
差板33の遅相軸33aは、基準線Oに対して図上左回
りにほぼ45°ずれている。On the other hand, the transmission axis 31a of the front side polarizing plate 31
Is shifted by approximately 90 ° with respect to the reference line O, and the slow axis 33a of the phase difference plate 33 is shifted by approximately 45 ° counterclockwise in the figure with respect to the reference line O.
【0164】したがって、前記位相差板33の遅相軸3
3aは、表面偏光板31の透過軸31aに対し、表面側
から見た液晶分子ツイスト方向と同方向(図上右回り)
にほぼ45°ずれているとともに、液晶セル20の表面
側基板21面における液晶分子配向方向21aに対し
て、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向(図
上左回り)に15±10°ずれている。Therefore, the slow axis 3 of the retardation plate 33 is
3a is the same as the twist direction of the liquid crystal molecules as viewed from the surface side with respect to the transmission axis 31a of the surface polarizing plate 31 (clockwise in the figure).
Is deviated by approximately 45 °, and is 15 ± 10 in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front side (counterclockwise in the figure) with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20. Deviated.
【0165】また、裏面側偏光板32の透過軸32a
は、上記基準線Oとほぼ平行であり、したがって、この
裏面側偏光板32の透過軸32aは、液晶セル20の裏
面側基板22面における液晶分子配向方向22aに対
し、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に3
0±10°ずれているとともに、上記表面側偏光板31
の透過軸31aとほぼ直交している。In addition, the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32
Is substantially parallel to the reference line O. Therefore, the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 is the liquid crystal seen from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 22a on the back side substrate 22 of the liquid crystal cell 20. 3 in the direction opposite to the molecular twist direction
The surface side polarizing plate 31 is displaced by 0 ± 10 °.
Is almost orthogonal to the transmission axis 31a.
【0166】なお、図12において、40は、上記液晶
表示装置の裏面側に、上記ハーフミラー35の裏面ほぼ
全体に対向させて配置された光源である。この光源40
は、図1に示したものと同じものであるから、その説明
は図に同符号を付して省略する。In FIG. 12, reference numeral 40 denotes a light source arranged on the back surface side of the liquid crystal display device so as to face almost the entire back surface of the half mirror 35. This light source 40
Are the same as those shown in FIG. 1, and the description thereof will be omitted by giving the same reference numerals to the drawings.
【0167】上記液晶表示装置は、外光(自然光または
室内照明光等)の光量が十分な明るい場所では外光を利
用する反射型表示を行ない、外光の光量が少ない暗い場
所では、光源40からの光を利用する透過型表示を行な
うものであり、反射型表示の場合は、液晶表示装置にそ
の表面側から入射する外光が、表面側偏光板31の偏光
作用により直線偏光となって位相差板33に入射すると
ともに、この位相差板33を通った光が液晶セル20を
通って裏面側偏光板32に入射し、この裏面側偏光板3
2を透過した光のうち、ハーフミラー35で反射された
光が、裏面側偏光板32と液晶セル20と位相差板33
と表面側偏光板31とを順次通って液晶表示装置の表面
側に出射する。The liquid crystal display device performs a reflection type display utilizing outside light in a place where the amount of outside light (natural light, indoor illumination light, etc.) is sufficiently bright, and the light source 40 in a dark place where the amount of outside light is small. In the case of a reflective display, external light that enters the liquid crystal display device from its front surface side becomes linearly polarized light due to the polarization effect of the front surface side polarizing plate 31. While entering the retardation plate 33, the light passing through the retardation plate 33 passes through the liquid crystal cell 20 and enters the back surface side polarizing plate 32, and the back surface side polarizing plate 3
Of the light that has passed through 2, the light reflected by the half mirror 35 is the back-side polarizing plate 32, the liquid crystal cell 20, and the retardation plate 33.
Then, the light is emitted to the front side of the liquid crystal display device through the front side polarizing plate 31 and the front side polarizing plate 31 sequentially.
【0168】また、透過型表示の場合は、液晶表示装置
にその裏面側から入射する光(光源40からの光)のう
ち、前記ハーフミラー35を透過した光が、裏面側偏光
板32の偏光作用により直線偏光となって液晶セル20
に入射するとともに、この液晶セル20を通った光が位
相差板33を通って表面側偏光板31に入射し、この表
面側偏光板31を透過した光が液晶表示装置の表面側に
出射する。In the case of the transmissive display, of the light (light from the light source 40) that enters the liquid crystal display device from the back surface side, the light that has passed through the half mirror 35 is the polarization of the back surface side polarizing plate 32. The liquid crystal cell 20 becomes linearly polarized light by the action.
The light that has passed through the liquid crystal cell 20 enters the front surface side polarizing plate 31 through the retardation plate 33, and the light that has passed through the front surface side polarizing plate 31 exits to the front surface side of the liquid crystal display device. .
【0169】そして、反射型表示の場合、この液晶表示
装置では、位相差板33の遅相軸33aが表面側偏光板
31の透過軸31aに対して斜めにずれているため、表
面側偏光板31を通って入射した直線偏光が、位相差板
33を通る過程でその複屈折効果により波長ごとに偏光
状態が異なる楕円偏光となるとともに、次いで液晶セル
20を通る過程でその液晶層の複屈折効果によってさら
に偏光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、裏面側
偏光板31を透過する偏光成分の光がこの裏面側偏光板
31を透過して、その光中の各波長光の比率に対応した
色に着色し、この着色光がハーフミラー35で反射され
て液晶表示装置の表面側に出射する。In the case of the reflection type display, in this liquid crystal display device, since the slow axis 33a of the retardation plate 33 is slanted with respect to the transmission axis 31a of the front surface side polarizing plate 31, the front surface side polarizing plate is formed. The linearly polarized light that has entered through 31 becomes elliptically polarized light having a different polarization state for each wavelength due to its birefringence effect in the process of passing through the retardation plate 33, and then the birefringence of the liquid crystal layer in the process of passing through the liquid crystal cell 20. Depending on the effect, it becomes elliptically polarized light having a different polarization state. Of these, the light of the polarization component that passes through the back surface side polarizing plate 31 passes through this back surface side polarizing plate 31 and has a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light. The colored light is reflected by the half mirror 35 and is emitted to the surface side of the liquid crystal display device.
【0170】また、透過型表示の場合、この液晶表示装
置では、裏面側偏光板31の透過軸31aが液晶セル2
0の裏面側基板22面における液晶分子配向方向22a
に対して斜めにずれているため、裏面側偏光板22を通
って入射した直線偏光が、液晶セル20を通る過程で液
晶層の複屈折効果により波長ごとに偏光状態が異なる楕
円偏光となるとともに、次いで位相差板33を通る過程
でその複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる楕円
偏光となり、そのうち、表面側偏光板31を透過する偏
光成分の光が液晶表示装置の表面側に出射して、この出
射光が、その光中の各波長光の比率に対応した色に着色
する。In the case of transmissive display, in this liquid crystal display device, the transmission axis 31a of the back side polarizing plate 31 is the liquid crystal cell 2.
Liquid crystal molecule alignment direction 22a on the back side substrate 22 surface of 0
Since the linearly polarized light incident through the back-side polarizing plate 22 becomes elliptically polarized light having a different polarization state for each wavelength due to the birefringence effect of the liquid crystal layer in the process of passing through the liquid crystal cell 20, Then, in the process of passing through the retardation plate 33, elliptically polarized light whose polarization state is further different due to the birefringence effect thereof, of which the light of the polarization component transmitted through the front surface side polarizing plate 31 is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device, This emitted light is colored in a color corresponding to the ratio of each wavelength light in the light.
【0171】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板33および液晶セル20
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板31,32の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、反射型表示のに
おいても、透過型表示においても、光の透過率を高くし
て明るいカラー表示を得ることができる。As described above, in the liquid crystal display device, the phase difference plate 33 and the liquid crystal cell 20 are used without using the color filter.
The light is colored by the birefringence effect of the liquid crystal layer and the polarization effect of the pair of polarizing plates 31 and 32. According to this liquid crystal display device, the loss of the amount of transmitted light is greater than that in the case of transmitting through the color filter. Therefore, it is possible to obtain a bright color display by increasing the light transmittance in both the reflective display and the transmissive display.
【0172】しかも、この液晶表示装置では、液晶セル
20の両基板21,22に設けられている電極23,2
4間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状
態が変化し、それによって液晶層の複屈折効果が変化す
るため、液晶セル20への印加電圧を制御することによ
り、上記楕円偏光の偏光状態を変化させて、透過光を他
の色に着色することができ、したがって、1つの画素で
複数の色を表示することができる。Moreover, in this liquid crystal display device, the electrodes 23 and 2 provided on both substrates 21 and 22 of the liquid crystal cell 20.
The orientation state of the liquid crystal molecules changes according to the magnitude of the voltage applied between the four, and the birefringence effect of the liquid crystal layer changes accordingly. Therefore, by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, the elliptically polarized light The transmitted light can be colored in another color by changing the polarization state of, and thus one pixel can display a plurality of colors.
【0173】また、この液晶表示装置では、液晶セル2
0の液晶分子を120±20°の大きなツイスト角でツ
イスト配向させているため、液晶分子が初期のツイスト
配向状態(液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状態)
にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着色光
を大きく変化させることができる。In this liquid crystal display device, the liquid crystal cell 2
Since the liquid crystal molecules of 0 are twist-aligned with a large twist angle of 120 ± 20 °, the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state (the liquid crystal molecules are in the most twisted alignment state).
The effect of birefringence is large in the case of, so that the colored light can be greatly changed.
【0174】この液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば、液晶セル20の液晶分子ツイスト角を1
20°、位相差板33の遅相軸33aと表面側偏光板3
1の透過軸31aとのずれ角を45°、この位相差板3
3の遅相軸33aと液晶セル20の表面側基板21面に
おける液晶分子配向方向21aとのずれ角を15°、裏
面側偏光板32の透過軸32aと液晶セル20の裏面側
基板22面における液晶分子配向方向22aとのずれ角
を30°(裏面側偏光板32の透過軸32aが表面側偏
光板31の透過軸31aと直交)とし、位相差板33の
リタデーションを910nm、液晶セル20のΔndの
値を600nm(例えばΔn=0.1,d=6μm)と
したときは、各画素の表示色が、印加電圧に応じて赤、
緑、青の三原色に変化する。The display color of this liquid crystal display device will be described. For example, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 1
20 °, the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the front surface side polarizing plate 3
The angle of deviation from the transmission axis 31a of 1 is 45 °.
The deviation angle between the slow axis 33a of No. 3 and the liquid crystal molecule orientation direction 21a on the surface of the front surface side substrate 21 of the liquid crystal cell 20 is 15 °, and the transmission axis 32a of the back surface side polarizing plate 32 and the back surface side substrate 22 surface of the liquid crystal cell 20 are The deviation angle from the liquid crystal molecule alignment direction 22a is 30 ° (the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 is orthogonal to the transmission axis 31a of the front side polarizing plate 31), the retardation of the retardation plate 33 is 910 nm, and the liquid crystal cell 20 When the value of Δnd is 600 nm (for example, Δn = 0.1, d = 6 μm), the display color of each pixel is red according to the applied voltage,
Change to the three primary colors of green and blue.
【0175】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セル20への印加電圧の制御により、赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また隣接する複数の
画素に異なる色を表示させることにより、前記赤、緑、
青のうちの複数の色による混色を表示させることもでき
る。Therefore, according to this liquid crystal display device,
By controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, the three primary colors of red, green and blue can be displayed, and by displaying different colors in a plurality of adjacent pixels, the red, green,
It is also possible to display a mixed color of a plurality of colors of blue.
【0176】この液晶表示装置の印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化は、図3に示した変化
とほぼ同じであり、したがって、色純度のよい赤、緑、
青の表示色を得ることができるし、また、“緑”の表示
色が得られる電圧と、“青”の表示色が得られる電圧
と、“赤”の表示色が得られる電圧との差が大きいた
め、表示色を切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。Red against the applied voltage of this liquid crystal display device,
The change in the transmittance of light of each color of green and blue is almost the same as the change shown in FIG. 3, and therefore red, green, and
It is possible to obtain a blue display color, and the difference between the voltage for obtaining a "green" display color, the voltage for obtaining a "blue" display color, and the voltage for obtaining a "red" display color. Is large, the voltage control for switching the display color can be facilitated.
【0177】なお、上記液晶セル20の液晶分子ツイス
ト角は120±20°、位相差板33の遅相軸33aと
表面側偏光板31の透過軸31aとのずれ角はほぼ45
°、位相差板33の遅相軸33aと液晶セル20の表面
側基板21面における液晶分子配向方向21aとのずれ
角は15±10°、裏面側偏光板32の透過軸32aと
液晶セル20の裏面側基板22面における液晶分子配向
方向22aとのずれ角は30±10°(裏面側偏光板3
2の透過軸32aが表面側偏光板31の透過軸31aと
ほぼ直交)、位相差板33のリタデーションは910±
20nm、液晶セル20のΔndは600±60nmで
あればよく、この範囲であれば、液晶セル20への印加
電圧に対する赤、緑、青の各色の光の透過率の変化が図
3とほぼ同様になるため、液晶セル20への印加電圧の
制御により赤、緑、青の三原色を表示することができる
とともに、これら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧
の差を大きくして、表示色の切替えるための電圧制御を
容易にすることができる。The liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °, and the shift angle between the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31 is approximately 45.
The deviation angle between the slow axis 33a of the retardation plate 33 and the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20 is 15 ± 10 °, and the transmission axis 32a of the rear surface side polarizing plate 32 and the liquid crystal cell 20. The deviation angle from the liquid crystal molecule alignment direction 22a on the back surface side substrate 22 is 30 ± 10 ° (the back surface side polarizing plate 3
2 has a transmission axis 32a substantially orthogonal to the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31), and the retardation of the retardation plate 33 is 910 ±.
20 nm, Δnd of the liquid crystal cell 20 may be 600 ± 60 nm, and in this range, the change in the transmittance of light of each color of red, green, and blue with respect to the voltage applied to the liquid crystal cell 20 is almost the same as that in FIG. Therefore, the three primary colors of red, green, and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell 20, and the difference between the voltages for obtaining these red, green, and blue display colors is increased, The voltage control for switching the display color can be facilitated.
【0178】また、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の三原色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、偏光板31,32の透過軸31a,3
2aおよび位相差板40の遅相軸40aの方向と、位相
差板33のリタデーションと、液晶セルのΔndとによ
って決まるから、これらの条件を選択すれば、前記表示
色を任意に選ぶことができる。The liquid crystal display device of the above embodiment is
The three primary colors of green and blue are displayed. The display colors of this liquid crystal display device are the transmission axes 31a, 3 of the polarizing plates 31, 32.
2a and the direction of the slow axis 40a of the retardation plate 40, the retardation of the retardation plate 33, and the Δnd of the liquid crystal cell. Therefore, by selecting these conditions, the display color can be arbitrarily selected. .
【0179】さらに、上記実施例では、液晶セル20と
して、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマ
トリックス型のものを用いたが、この液晶セル20は、
MIM等の2端子の非線形抵抗素子を能動素子とするア
クティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、ま
た単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであ
ってもよい。Furthermore, in the above embodiment, the liquid crystal cell 20 is of the active matrix type using thin film transistors as active elements.
It may be an active matrix type liquid crystal cell using a two-terminal nonlinear resistance element such as MIM as an active element, or may be a simple matrix type or a segment display type.
【0180】[第6の発明の実施例]図14は第6の発
明の一実施例を示す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、表面側から入射する光
を裏面側で反射させて表示する反射型表示機能と、裏面
側から光を入射させて表示する透過型表示機能とを有す
る反射・透過兼用型のものであり、液晶LCの分子をツ
イスト配向させた液晶セル20と、この液晶セル20の
表面側(図において上側)に配置された表面側偏光板3
1と、前記液晶セル20の裏面側(図において下側)に
配置された裏面側偏光板32と、この裏面側偏光板32
と液晶セル20との間に配置された位相差板33と、前
記裏面側偏光板32の裏側に配置されたハーフミラー3
5とによって構成されている。[Embodiment of Sixth Invention] FIG. 14 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the sixth invention. This color liquid crystal display device has a reflective / transmissive display function that has a reflective display function of displaying light reflected from the front surface side by reflecting on the back surface side and a transmissive display function of displaying light by incident light from the back surface side. And the liquid crystal cell 20 in which the molecules of the liquid crystal LC are twist-aligned, and the front surface side polarizing plate 3 arranged on the front surface side (upper side in the drawing) of the liquid crystal cell 20.
1, a back surface side polarizing plate 32 arranged on the back surface side (lower side in the figure) of the liquid crystal cell 20, and the back surface side polarizing plate 32.
And a liquid crystal cell 20 and a retardation plate 33, and a half mirror 3 arranged on the back side of the back side polarizing plate 32.
5 and.
【0181】なお、上記液晶セル20は、例えば薄膜ト
ランジスタを能動素子とするアクティブマトリックス型
液晶セルであって、その構成は図1に示したものと同じ
であるから、その説明は図に同符号を付して省略する。
また、ハーフミラー35は、図12に示したものと同じ
ものである。The liquid crystal cell 20 is, for example, an active matrix type liquid crystal cell using thin film transistors as active elements, and its configuration is the same as that shown in FIG. Attached and omitted.
The half mirror 35 is the same as that shown in FIG.
【0182】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル20の液晶分子ツイスト角を120±20°
とするとともに、表面側偏光板31の透過軸を液晶セル
20の表面側基板21面における液晶分子配向方向に対
して斜めにずらし、裏面側偏光板32と液晶セル20と
の間に配置した位相差板33の遅相軸を前記裏面側偏光
板32の透過軸に対して斜めにずらしている。In this liquid crystal display device, the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell 20 is 120 ± 20 °.
At the same time, the transmission axis of the front surface side polarizing plate 31 is slanted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the surface of the front surface side substrate 21 of the liquid crystal cell 20 so as to be arranged between the back surface side polarizing plate 32 and the liquid crystal cell 20. The slow axis of the phase difference plate 33 is slanted with respect to the transmission axis of the back side polarizing plate 32.
【0183】図15は、上記液晶セル20の両基板2
1,22面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板
31,32の透過軸と、位相差板33の遅相軸とを示す
平面図である。FIG. 15 shows both substrates 2 of the liquid crystal cell 20.
FIG. 3 is a plan view showing a liquid crystal molecule alignment direction on surfaces 1 and 22, a transmission axis of a pair of polarizing plates 31 and 32, and a slow axis of a retardation plate 33.
【0184】この図15のように、液晶セル20の表面
側基板21面(配向膜25面)における液晶分子配向方
向21a(配向膜25の配向処理方向)は、基準線(図
では水平線)Oに対して図上右回りに30±10°ず
れ、裏面側基板22面(配向膜26面)における液晶分
子配向方向22a(配向膜26の配向処理方向)は、前
記基準線Oに対して図上左回りに30±10°ずれてお
り、液晶分子は、図上左回り、つまり表面側から見て左
回りに、120±20°のツイスト角でツイスト配向し
ている。As shown in FIG. 15, the liquid crystal molecule alignment direction 21a (alignment treatment direction of the alignment film 25) on the front surface side substrate 21 surface (alignment film 25 surface) of the liquid crystal cell 20 is a reference line (horizontal line in the figure) O With respect to the reference line O, the liquid crystal molecule alignment direction 22a (alignment treatment direction of the alignment film 26) on the back side substrate 22 surface (alignment film 26 surface) is shifted by 30 ± 10 ° in the clockwise direction in the figure. The liquid crystal molecules are shifted counterclockwise by 30 ± 10 °, and the liquid crystal molecules are twisted counterclockwise in the figure, that is, counterclockwise when viewed from the surface side, with a twist angle of 120 ± 20 °.
【0185】一方、表面側偏光板31の透過軸31a
は、前記基準線Oとほぼ平行であり、したがって、この
表面側偏光板31の透過軸31aは、液晶セル20の表
面側基板21面における液晶分子配向方向21aに対
し、表面側から見た液晶分子のツイスト方向と同方向
(図上左回り)に30±10°ずれている。On the other hand, the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31
Is substantially parallel to the reference line O. Therefore, the transmission axis 31a of the front-side polarizing plate 31 is the liquid crystal seen from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front-side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20. It is offset by 30 ± 10 ° in the same direction as the twist direction of the molecule (counterclockwise in the figure).
【0186】また、位相差板33の遅相軸33aは、上
記基準線Oに対して図上右回りにほぼ45°ずれた方向
にあり、したがって、この位相差板33の遅相軸33a
は、液晶セル20の裏面側基板22面における液晶分子
配向方向22aに対して、表面側から見た液晶分子ツイ
スト方向と逆方向(図上右回り)に75±10°ずれて
いる。Further, the slow axis 33a of the retardation plate 33 is in a direction deviated from the reference line O by approximately 45 ° in the clockwise direction in the figure, and therefore, the slow axis 33a of the retardation plate 33 is formed.
Is deviated by 75 ± 10 ° from the liquid crystal molecule orientation direction 22a on the rear surface side substrate 22 of the liquid crystal cell 20 in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front surface side (clockwise in the figure).
【0187】さらに、裏面側偏光板32の透過軸32a
は、上記基準線Oに対してほぼ90°ずれた方向にあ
り、したがって、この裏面側偏光板32の透過軸32a
は、上記位相差板33の遅相軸33aに対して表面側か
ら見た液晶分子ツイスト方向と同方向(図上右回り)に
ほぼ45°ずれているとともに、上記表面側偏光板31
の透過軸31aとほぼ直交している。Further, the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32
Is in a direction shifted by approximately 90 ° with respect to the reference line O, and therefore, the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 is
Is shifted by about 45 ° in the same direction (clockwise in the drawing) as the liquid crystal molecule twist direction viewed from the surface side with respect to the slow axis 33a of the retardation plate 33, and the surface side polarizing plate 31
Is almost orthogonal to the transmission axis 31a.
【0188】また、図12において、40は、上記液晶
表示装置の裏面側に、上記ハーフミラー35の裏面ほぼ
全体に対向させて配置された光源である。なお、この光
源40は、図1に示したものと同じものであるから、そ
の説明は図に同符号を付して省略する。Further, in FIG. 12, reference numeral 40 denotes a light source arranged on the back surface side of the liquid crystal display device so as to face almost the entire back surface of the half mirror 35. Since this light source 40 is the same as that shown in FIG. 1, the description thereof will be omitted by giving the same reference numerals to the drawing.
【0189】上記液晶表示装置は、外光(自然光または
室内照明光等)の光量が十分な明るい場所では外光を利
用する反射型表示を行ない、外光の光量が少ない暗い場
所では、光源40からの光を利用する透過型表示を行な
うものであり、反射型表示の場合は、液晶表示装置にそ
の表面側から入射する外光が、表面側偏光板31の偏光
作用により直線偏光となって液晶セル20に入射すると
ともに、この液晶セル20を通った光が位相差板33を
通って裏面側偏光板32に入射し、この裏面側偏光板3
2を透過した光のうち、ハーフミラー35で反射された
光が、裏面側偏光板32と位相差板33と液晶セル20
と表面側偏光板31とを順次通って液晶表示装置の表面
側に出射する。The above-mentioned liquid crystal display device performs a reflection type display utilizing outside light in a place where the amount of outside light (natural light or indoor illumination light) is sufficiently bright, and in a dark place where the amount of outside light is small, the light source 40 is used. In the case of a reflective display, external light that enters the liquid crystal display device from its front surface side becomes linearly polarized light due to the polarization effect of the front surface side polarizing plate 31. While entering the liquid crystal cell 20, the light passing through the liquid crystal cell 20 also enters the back surface side polarizing plate 32 through the phase difference plate 33, and the back surface side polarizing plate 3
Of the light that has passed through 2, the light reflected by the half mirror 35 is the back-side polarizing plate 32, the retardation film 33, and the liquid crystal cell 20.
Then, the light is emitted to the front side of the liquid crystal display device through the front side polarizing plate 31 and the front side polarizing plate 31 sequentially.
【0190】また、透過型表示の場合は、液晶表示装置
にその裏面側から入射する光(光源40からの光)のう
ち、前記ハーフミラー35を透過した光が、裏面側偏光
板32の偏光作用により直線偏光となって位相差板33
に入射するとともに、この位相差板33を通った光が液
晶セル20を通って表面側偏光板31に入射し、この表
面側偏光板31を透過した光が液晶表示装置の表面側に
出射する。In the case of a transmissive display, of the light (light from the light source 40) that enters the liquid crystal display device from the back surface side, the light that has passed through the half mirror 35 is the polarization of the back surface side polarizing plate 32. By the action, it becomes a linearly polarized light and the phase difference plate 33
The light that has passed through the retardation plate 33 enters the front surface side polarizing plate 31 through the liquid crystal cell 20, and the light that has passed through the front surface side polarizing plate 31 exits to the front surface side of the liquid crystal display device. .
【0191】そして、前記反射型表示の場合、この液晶
表示装置では、表面側偏光板31の透過軸31aが液晶
セル20の表面側基板21面における液晶分子配向方向
21aに対して斜めにずれているため、表面側偏光板3
1を通って入射した直線偏光が、液晶セル20を通る過
程でその液晶層の複屈折効果により波長ごとに偏光状態
が異なる楕円偏光となるとともに、次いで位相差板33
を通る過程でその複屈折効果によってさらに偏光状態が
異なる楕円偏光となり、そのうち、裏面側偏光板32を
透過する偏光成分の光がこの裏面側偏光板32を透過し
て、その光中の各波長光の比率に対応した色に着色し、
この着色光がハーフミラー35で反射されて液晶表示装
置の表面側に出射する。In the case of the reflection type display, in this liquid crystal display device, the transmission axis 31a of the front surface side polarizing plate 31 is slanted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 21a on the front surface side substrate 21 surface of the liquid crystal cell 20. Therefore, the front side polarizing plate 3
The linearly polarized light entering through 1 becomes elliptically polarized light having different polarization states for each wavelength due to the birefringence effect of the liquid crystal layer in the process of passing through the liquid crystal cell 20, and then the retardation plate 33.
The elliptically polarized light having a different polarization state due to its birefringence effect in the process of passing through the light, of which the light of the polarization component that passes through the back surface side polarizing plate 32 passes through the back surface side polarizing plate 32 and each wavelength in the light Color it according to the ratio of light,
This colored light is reflected by the half mirror 35 and emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0192】また前記透過型表示の場合、この液晶表示
装置では、裏面側偏光板32の透過軸32aが位相差板
33の遅相軸33aに対して斜めにずれているため、裏
面側偏光板32を通って入射した直線偏光が、位相差板
33を通る過程でその複屈折効果により波長ごとに偏光
状態が異なる楕円偏光となるとともに、次いで液晶セル
20を通る過程で液晶層の複屈折効果によってさらに偏
光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、表面側偏光
板31を透過する偏光成分の光が液晶表示装置の表面側
に出射して、この出射光が、その光中の各波長光の比率
に対応した色に着色する。In the case of the transmissive display, in this liquid crystal display device, since the transmission axis 32a of the back side polarizing plate 32 is slanted with respect to the slow axis 33a of the retardation plate 33, the back side polarizing plate is formed. The linearly polarized light incident through 32 becomes elliptically polarized light having a different polarization state for each wavelength due to its birefringence effect in the process of passing through the retardation plate 33, and then the birefringence effect of the liquid crystal layer in the process of passing through the liquid crystal cell 20. Due to this, elliptically polarized light having a different polarization state is obtained, of which the light of the polarization component that passes through the front surface side polarizing plate 31 is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device, and this emitted light is a ratio of the respective wavelength light in the light. Add a color corresponding to.
【0193】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板33および液晶セル20
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板31,32の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、反射型表示のに
おいても、透過型表示においても、光の透過率を高くし
て明るいカラー表示を得ることができる。As described above, in the liquid crystal display device, the phase difference plate 33 and the liquid crystal cell 20 are used without using the color filter.
The light is colored by the birefringence effect of the liquid crystal layer and the polarization effect of the pair of polarizing plates 31 and 32. According to this liquid crystal display device, the loss of the amount of transmitted light is greater than that in the case of transmitting through the color filter. Therefore, it is possible to obtain a bright color display by increasing the light transmittance in both the reflective display and the transmissive display.
【0194】さらに、上記実施例では、液晶セル20と
して、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマ
トリックス型のものを用いたが、この液晶セル20は、
MIM等の2端子の非線形抵抗素子を能動素子とするア
クティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、ま
た単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであ
ってもよい。Furthermore, in the above embodiment, the liquid crystal cell 20 is of the active matrix type using thin film transistors as active elements.
It may be an active matrix type liquid crystal cell using a two-terminal nonlinear resistance element such as MIM as an active element, or may be a simple matrix type or a segment display type.
【0195】[0195]
【発明の効果】第1〜第6の発明のカラー液晶表示装置
は、いずれも、カラーフィルタを用いずに、位相差板お
よび液晶セルの液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板の
偏光作用とによって光を着色するものであり、このカラ
ー液晶表示装置によれば、カラーフィルタを透過させる
場合に比べて透過光量のロスを低減できるから、反射型
のものでありながら、光の透過率を高くして明るいカラ
ー表示を得ることができる。In each of the color liquid crystal display devices of the first to sixth inventions, the birefringence effect of the retardation plate and the liquid crystal layer of the liquid crystal cell and the polarization of the pair of polarizing plates are used without using the color filter. The color liquid crystal display device can reduce the loss of the amount of transmitted light as compared with the case of transmitting light through a color filter. Can be raised to obtain a bright color display.
【0196】しかも、上記カラー液晶表示装置では、液
晶セルの両基板に設けられている電極間に印加する電圧
の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変化し、それに
よって液晶層の複屈折効果が変化するため、液晶セルへ
の印加電圧を制御することにより、上記楕円偏光の偏光
状態を変化させて、透過光を他の色に着色することがで
き、したがって、1つの画素で複数の色を表示すること
ができる。Moreover, in the above color liquid crystal display device, the alignment state of the liquid crystal molecules changes according to the magnitude of the voltage applied between the electrodes provided on both substrates of the liquid crystal cell, which causes the birefringence of the liquid crystal layer. Since the effect changes, by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, the polarization state of the elliptically polarized light can be changed and the transmitted light can be colored in another color. Colors can be displayed.
【0197】また、上記カラー液晶表示装置では、液晶
セルの液晶分子を120±20°の大きなツイスト角で
ツイスト配向させているため、液晶分子が初期のツイス
ト配向状態(液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状
態)にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着
色光を大きく変化させることができる。Further, in the above color liquid crystal display device, since the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell are twist-aligned at a large twist angle of 120 ± 20 °, the liquid crystal molecules are in an initial twist alignment state (twist in which the liquid crystal molecules are most collapsed). The birefringence effect in the (alignment state) is large, and therefore the colored light can be greatly changed.
【0198】さらに、上記第1の発明のカラー液晶表示
装置は、裏面側から光を入射させて表示する透過型のも
のであるが、このカラー液晶表示装置において、裏面側
偏光板の透過軸と液晶セルの裏面側基板面における液晶
分子配向方向とのずれ角を30±10°とし、かつ、位
相差板の遅相軸を、前記液晶セルの表面側基板面におけ
る液晶分子配向方向に対して、表面側から見た液晶分子
ツイスト方向と逆方向に15±10°ずらすとともに、
表面側偏光板の透過軸を、前記裏面側偏光板の透過軸と
ほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリタデーション
を910±20nm、液晶セルのΔndの値を600±
60nmとすれば、液晶セルへの印加電圧の制御により
赤、緑、青の三原色を表示することができるし、また、
これら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大き
くして、表示色の切替えるための電圧制御を容易にする
ことができる。Further, the color liquid crystal display device of the first invention is a transmissive type in which light is incident from the back surface side for display. In this color liquid crystal display device, the transmission axis of the back side polarizing plate is The deviation angle from the orientation of the liquid crystal molecules on the back side substrate surface of the liquid crystal cell is set to 30 ± 10 °, and the slow axis of the retardation plate is set to the orientation direction of the liquid crystal molecules on the front side substrate surface of the liquid crystal cell. , As well as shifting the liquid crystal molecule from the surface side by 15 ± 10 ° in the direction opposite to the twist direction,
The transmission axis of the front-side polarizing plate is made substantially orthogonal to the transmission axis of the back-side polarizing plate, the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm, and the Δnd value of the liquid crystal cell is 600 ±.
When the thickness is 60 nm, the three primary colors of red, green and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, and
It is possible to increase the difference between the voltages for obtaining the display colors of red, green, and blue to facilitate the voltage control for switching the display colors.
【0199】また、上記第2の発明のカラー液晶表示装
置も透過型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸との
ずれ角をほぼ45°とし、かつ、この位相差板の遅相軸
を、液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方向
に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方
向に75±10°ずらすとともに、表面側偏光板の透過
軸を、前記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交させ、さら
に、前記位相差板のリタデーションを910±20n
m、液晶セルのΔndの値を600±60nmとすれ
ば、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の三
原色を表示することができるし、また、これら赤、緑、
青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表示色
の切替えるための電圧制御を容易にすることができる。Further, the color liquid crystal display device of the second invention is also of a transmission type. In this color liquid crystal display device, the shift angle between the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the back side polarizing plate is Is about 45 °, and the slow axis of this retardation plate is 75 ± 10 in the direction opposite to the twist direction of the liquid crystal molecules viewed from the front surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back surface side of the liquid crystal cell. The transmission axis of the front-side polarizing plate is substantially orthogonal to the transmission axis of the back-side polarizing plate, and the retardation of the retardation plate is 910 ± 20n.
If m and the value of Δnd of the liquid crystal cell are 600 ± 60 nm, the three primary colors of red, green and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, and these red, green,
The voltage difference for obtaining the blue display color can be increased to facilitate the voltage control for switching the display color.
【0200】一方、上記第3の発明のカラー液晶表示装
置は反射型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、位相差板の遅相軸と表面側偏光板の透過軸との
ずれ角をほぼ45°とし、かつ、前記位相差板の遅相軸
を、液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方向
に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方
向に15±10°ずらすとともに、裏面側偏光板の透過
軸を、前記表面側偏光板の透過軸とほぼ直交させ、さら
に、前記位相差板のリタデーションを910±20n
m、液晶セルのΔndの値を600±60nmとすれ
ば、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の三
原色を表示することができるし、また、これら赤、緑、
青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表示色
の切替えるための電圧制御を容易にすることができる。On the other hand, although the color liquid crystal display device of the third invention is of a reflection type, in this color liquid crystal display device, the shift angle between the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the front side polarizing plate is Is approximately 45 °, and the slow axis of the retardation plate is 15 ± 10 in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the surface side substrate surface of the liquid crystal cell. The transmission axis of the back side polarizing plate is made substantially orthogonal to the transmission axis of the front side polarizing plate, and the retardation of the retardation plate is 910 ± 20n.
If m and the value of Δnd of the liquid crystal cell are 600 ± 60 nm, the three primary colors of red, green and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, and these red, green,
The voltage difference for obtaining the blue display color can be increased to facilitate the voltage control for switching the display color.
【0201】また、上記第4の発明のカラー液晶表示装
置も反射型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、表面側偏光板の透過軸と液晶セルの表面側基板
面における液晶分子配向方向とのずれ角を30±10°
とし、かつ、位相差板の遅相軸を、前記液晶セルの裏面
側基板面における液晶分子配向方向に対して、表面側か
ら見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に75±10°ず
らすとともに、裏面側偏光板の透過軸を、前記裏面側偏
光板の透過軸とほぼ直交させ、さらに、前記位相差板の
リタデーションを910±20nm、液晶セルのΔnd
の値を600±60nmとすれば、液晶セルへの印加電
圧の制御により赤、緑、青の三原色を表示することがで
きるし、また、これら赤、緑、青の表示色が得られる各
電圧の差を大きくして、表示色の切替えるための電圧制
御を容易にすることができる。The color liquid crystal display device of the fourth invention is also of a reflection type, but in this color liquid crystal display device, liquid crystal molecule alignment on the transmission axis of the front surface side polarizing plate and on the front surface side substrate surface of the liquid crystal cell. Deviation angle from direction is 30 ± 10 °
And, while the slow axis of the retardation plate is shifted by 75 ± 10 ° in a direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back surface side substrate surface of the liquid crystal cell, The transmission axis of the back-side polarizing plate is made substantially orthogonal to the transmission axis of the back-side polarizing plate, and the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm.
If the value of is set to 600 ± 60 nm, the three primary colors of red, green, and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell, and each of the red, green, and blue display colors can be obtained. Can be increased to facilitate voltage control for switching display colors.
【0202】さらに、上記第5の発明のカラー液晶表示
装置は、反射・透過兼用型のものであるが、このカラー
液晶表示装置において、位相差板の遅相軸と表面側偏光
板の透過軸とのずれ角をほぼ45°、裏面側偏光板の透
過軸と液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方
向とのずれ角を30±10°とし、かつ、前記位相差板
の遅相軸を、液晶セルの表面側基板面における液晶分子
配向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方
向と逆方向に15±10°ずらすとともに、前記表面側
偏光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とを互いに
ほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリタデーション
を910±20nm、液晶セルのΔndの値を600±
60nmとすれば、反射型表示においても、透過型表示
においても、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、
緑、青の三原色を表示することができるし、また、これ
ら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大きくし
て、表示色の切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。Further, although the color liquid crystal display device of the fifth invention is of a reflective / transmissive type, in this color liquid crystal display device, in this color liquid crystal display device, the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the front side polarizing plate are used. Is about 45 °, the deviation angle between the transmission axis of the back side polarizing plate and the liquid crystal molecule alignment direction on the back side substrate surface of the liquid crystal cell is 30 ± 10 °, and the slow axis of the retardation plate is Is shifted by 15 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front side with respect to the liquid crystal molecule orientation direction on the front surface side substrate surface of the liquid crystal cell, and the transmission axis of the front surface side polarizing plate and the back surface side The transmission axes of the polarizing plates are substantially orthogonal to each other, the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm, and the Δnd value of the liquid crystal cell is 600 ±.
When the thickness is 60 nm, red and red are produced by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell in both reflective display and transmissive display
It is possible to display the three primary colors of green and blue, and it is also possible to increase the difference between the voltages for obtaining these red, green, and blue display colors to facilitate voltage control for switching the display colors. it can.
【0203】また、上記第6の発明のカラー液晶表示装
置も反射・透過兼用型のものであるが、このカラー液晶
表示装置において、表面側偏光板の透過軸と液晶セルの
表面側基板面における液晶分子配向方向とのずれ角を3
0±10°位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸と
のずれ角をほぼ45°とし、かつ、前記位相差板の遅相
軸を、前記液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配
向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向
と逆方向に75±10°ずらすとともに、前記表面側偏
光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とを互いにほ
ぼ直交させ、さらに、位相差板のリタデーションを91
0±20nm、液晶セルのΔndの値を600±60n
mとすれば、反射型表示においても、透過型表示におい
ても、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また、これら赤、
緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表
示色の切替えるための電圧制御を容易にすることができ
る。The color liquid crystal display device according to the sixth aspect of the invention is also of a reflective / transmissive type, and in this color liquid crystal display device, the transmission axis of the front surface side polarizing plate and the surface side substrate surface of the liquid crystal cell are Deviation angle from liquid crystal molecule alignment direction is 3
The deviation angle between the slow axis of the 0 ± 10 ° retardation plate and the transmission axis of the back side polarizing plate is set to about 45 °, and the slow axis of the retardation plate is set on the back side substrate surface of the liquid crystal cell. The liquid crystal molecule alignment direction is shifted by 75 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front side, and the transmission axis of the front side polarizing plate and the transmission axis of the back side polarizing plate are substantially orthogonal to each other. Then, the retardation of the retardation plate is set to 91.
0 ± 20 nm, Δnd value of liquid crystal cell is 600 ± 60 n
If m is set, the three primary colors of red, green, and blue can be displayed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell in both reflective display and transmissive display, and these red,
By increasing the difference between the voltages for obtaining the green and blue display colors, it is possible to facilitate the voltage control for switching the display colors.
【図1】第1の発明の一実施例を示すカラー液晶表示装
置の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the first invention.
【図2】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分子
配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅相
軸とを示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing alignment directions of liquid crystal molecules on both substrate surfaces of a liquid crystal cell, transmission axes of a pair of polarizing plates, and slow axes of retardation plates.
【図3】同じく、液晶セルへの印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化を示す図。[FIG. 3] Similarly, red for the voltage applied to the liquid crystal cell,
The figure which shows the change of the light transmittance of each color of green and blue.
【図4】液晶セルの液晶分子ツイスト角をほぼ90°に
した第1の比較装置の、液晶セルへの印加電圧に対する
赤、緑、青の各色の光の透過率の変化を示す図。FIG. 4 is a diagram showing changes in the transmittance of light of each color of red, green, and blue with respect to the voltage applied to the liquid crystal cell of the first comparative device in which the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell is approximately 90 °.
【図5】液晶セルの液晶分子ツイスト角をほぼ90°に
した第2の比較装置の、液晶セルへの印加電圧に対する
赤、緑、青の各色の光の透過率の変化を示す図。FIG. 5 is a diagram showing changes in the transmittance of light of each color of red, green, and blue with respect to the voltage applied to the liquid crystal cell in the second comparative device in which the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell is approximately 90 °.
【図6】第2の発明の一実施例を示すカラー液晶表示装
置の断面図。FIG. 6 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the second invention.
【図7】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分子
配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅相
軸とを示す平面図。FIG. 7 is a plan view showing alignment directions of liquid crystal molecules on both substrate surfaces of a liquid crystal cell, transmission axes of a pair of polarizing plates, and slow axes of retardation plates.
【図8】第3の発明の一実施例を示すカラー液晶表示装
置の断面図。FIG. 8 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the third invention.
【図9】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分子
配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅相
軸とを示す平面図。FIG. 9 is a plan view showing alignment directions of liquid crystal molecules on both substrate surfaces of a liquid crystal cell, transmission axes of a pair of polarizing plates, and slow axes of retardation plates.
【図10】第4の発明の一実施例を示すカラー液晶表示
装置の断面図。FIG. 10 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the fourth invention.
【図11】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分
子配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅
相軸とを示す平面図。FIG. 11 is a plan view showing alignment directions of liquid crystal molecules on both substrate surfaces of a liquid crystal cell, transmission axes of a pair of polarizing plates, and slow axes of retardation plates.
【図12】第5の発明の一実施例を示すカラー液晶表示
装置の断面図。FIG. 12 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the fifth invention.
【図13】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分
子配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅
相軸とを示す平面図。FIG. 13 is a plan view showing alignment directions of liquid crystal molecules on both substrate surfaces of a liquid crystal cell, transmission axes of a pair of polarizing plates, and slow axes of retardation plates.
【図14】第6の発明の一実施例を示すカラー液晶表示
装置の断面図。FIG. 14 is a sectional view of a color liquid crystal display device showing an embodiment of the sixth invention.
【図15】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分
子配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅
相軸とを示す平面図。FIG. 15 is a plan view showing alignment directions of liquid crystal molecules on both substrate surfaces of a liquid crystal cell, transmission axes of a pair of polarizing plates, and slow axes of retardation plates.
【図16】従来のカラー液晶表示装置の断面図。FIG. 16 is a sectional view of a conventional color liquid crystal display device.
【図17】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分
子配向方向と一対の偏光板の透過軸とを示す平面図。FIG. 17 is a plan view showing a liquid crystal molecule alignment direction on both substrate surfaces of a liquid crystal cell and transmission axes of a pair of polarizing plates.
20…液晶セル 21…表面側基板 21a…液晶分子配向方向 22…裏面側基板 22a…液晶分子配向方向 23,24…透明電極 25,26…配向膜 LC…液晶 31…表面側偏光板 31a…透過軸 32…裏面側偏光板 32a…透過軸 33…位相差板 33a…遅相軸 34…反射板 35…ハーフミラー 40…光源 20 ... Liquid crystal cell 21 ... Front side substrate 21a ... Liquid crystal molecule orientation direction 22 ... Back side substrate 22a ... Liquid crystal molecule orientation direction 23, 24 ... Transparent electrode 25, 26 ... Alignment film LC ... Liquid crystal 31 ... Surface side polarizing plate 31a ... Transmission Axis 32 ... Backside polarizing plate 32a ... Transmission axis 33 ... Phase difference plate 33a ... Slow axis 34 ... Reflector 35 ... Half mirror 40 ... Light source
Claims (12)
のカラー液晶表示装置であって、 液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、前記表面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板とを備
え、 かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を120±2
0°とするとともに、前記裏面側偏光板の透過軸を、前
記液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方向に
対して斜めにずらしたことを特徴とするカラー液晶表示
装置。1. A transmissive color liquid crystal display device for displaying light by allowing light to enter from a back surface side, wherein a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned, and a front surface side disposed on the front surface side of the liquid crystal cell. A liquid crystal of the liquid crystal cell, comprising a polarizing plate, a back side polarizing plate arranged on the back side of the liquid crystal cell, and a retardation plate arranged between the front side polarizing plate and the liquid crystal cell. The molecular twist angle is 120 ± 2
The color liquid crystal display device is characterized in that the transmission axis of the back side polarizing plate is obliquely shifted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back side substrate surface of the liquid crystal cell while being set at 0 °.
基板面における液晶分子配向方向とのずれ角は30±1
0°であり、かつ、位相差板の遅相軸が、前記液晶セル
の表面側基板面における液晶分子配向方向に対して、表
面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に15±1
0°ずれているとともに、表面側偏光板の透過軸が、前
記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交しており、さらに、
前記位相差板のリタデーションが910±20nm、前
記液晶セルのΔndの値が600±60nmであること
を特徴とする請求項1に記載のカラー液晶表示装置。2. The deviation angle between the transmission axis of the back side polarizing plate and the liquid crystal molecule orientation direction on the back side substrate surface of the liquid crystal cell is 30 ± 1.
It is 0 °, and the slow axis of the retardation plate is 15 ± 1 in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the surface side substrate surface of the liquid crystal cell.
While being shifted by 0 °, the transmission axis of the front-side polarizing plate is substantially orthogonal to the transmission axis of the back-side polarizing plate.
2. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm, and the value of Δnd of the liquid crystal cell is 600 ± 60 nm.
のカラー液晶表示装置であって、 液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、この裏面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板とを備
え、 かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を120±2
0°とするとともに、前記位相差板の遅相軸を前記裏面
偏光板の透過軸に対して斜めにずらしたことを特徴とす
るカラー液晶表示装置。3. A transmissive color liquid crystal display device for displaying light by allowing light to enter from a back surface side, wherein a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned and a front surface side arranged on the front surface side of the liquid crystal cell. A liquid crystal of the liquid crystal cell, comprising a polarizing plate, a rear surface side polarizing plate arranged on the rear surface side of the liquid crystal cell, and a retardation plate arranged between the rear surface side polarizing plate and the liquid crystal cell. The molecular twist angle is 120 ± 2
A color liquid crystal display device, wherein the retardation plate is set at 0 ° and the slow axis of the retardation plate is slanted with respect to the transmission axis of the back surface polarizing plate.
とのずれ角はほぼ45°であり、かつ、前記位相差板の
遅相軸が、液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配
向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向
と逆方向に75±10°ずれているとともに、表面側偏
光板の透過軸が、前記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交
しており、さらに、前記位相差板のリタデーションが9
10±20nm、前記液晶セルのΔndの値が600±
60nmであることを特徴とする請求項3に記載のカラ
ー液晶表示装置。4. The shift angle between the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the back side polarizing plate is about 45 °, and the slow axis of the retardation plate is the back side substrate surface of the liquid crystal cell. The liquid crystal molecule alignment direction in is shifted by 75 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front surface side, and the transmission axis of the front surface side polarizing plate is almost the same as the transmission axis of the back surface side polarizing plate. They are orthogonal to each other, and the retardation of the retardation plate is 9
10 ± 20 nm, Δnd value of the liquid crystal cell is 600 ±
The color liquid crystal display device according to claim 3, wherein the color liquid crystal display device has a thickness of 60 nm.
て表示する反射型のカラー液晶表示装置であって、 液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、前記表面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板と、前
記裏面側偏光板の裏側に配置された反射板とを備え、 かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を120±2
0°とするとともに、前記位相差板の遅相軸を前記表面
側偏光板の透過軸に対して斜めにずらしたことを特徴と
するカラー液晶表示装置。5. A reflection type color liquid crystal display device which reflects light incident from the front surface side on the back surface side and displays the liquid crystal cell, wherein liquid crystal molecules are twist-aligned, and a liquid crystal cell on the front surface side of the liquid crystal cell. A front surface side polarizing plate disposed, a back surface side polarizing plate disposed on the back surface side of the liquid crystal cell, a retardation plate disposed between the front surface side polarizing plate and the liquid crystal cell, and the back surface side polarizing plate. A reflection plate disposed on the back side of the plate, and the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell is 120 ± 2.
A color liquid crystal display device, wherein the retardation plate is set at 0 ° and the slow axis of the retardation plate is obliquely shifted with respect to the transmission axis of the front-side polarizing plate.
とのずれ角はほぼ45°であり、かつ、前記位相差板の
遅相軸が、液晶セルの表面側基板面における液晶分子配
向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向
と逆方向に15±10°ずれているとともに、裏面側偏
光板の透過軸が、前記表面側偏光板の透過軸とほぼ直交
しており、さらに、前記位相差板のリタデーションが9
10±20nm、前記液晶セルのΔndの値が600±
60nmであることを特徴とする請求項5に記載のカラ
ー液晶表示装置。6. The shift angle between the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the front-side polarizing plate is approximately 45 °, and the slow axis of the retardation plate is the front-side substrate surface of the liquid crystal cell. With respect to the liquid crystal molecule alignment direction in, the liquid crystal molecule is twisted by 15 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front side, and the transmission axis of the back side polarizing plate is almost the same as the transmission axis of the front side polarizing plate. They are orthogonal to each other, and the retardation of the retardation plate is 9
10 ± 20 nm, Δnd value of the liquid crystal cell is 600 ±
The color liquid crystal display device according to claim 5, having a thickness of 60 nm.
て表示する反射型のカラー液晶表示装置であって、 液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、この裏面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板と、前
記裏面側偏光板の裏側に配置された反射板とを備え、 かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を120±2
0°とするとともに、前記表面側偏光板の透過軸を前記
液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方向に対
して斜めにずらしたことを特徴とするカラー液晶表示装
置。7. A reflection type color liquid crystal display device for displaying light reflected from the front surface side by reflecting on the back surface side, wherein a liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned and a liquid crystal cell on the front surface side of the liquid crystal cell are provided. A front surface side polarizing plate arranged, a back surface side polarizing plate arranged on the back surface side of the liquid crystal cell, a retardation plate arranged between the back surface side polarizing plate and the liquid crystal cell, and the back surface side polarizing plate. A reflection plate disposed on the back side of the plate, and the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell is 120 ± 2.
The color liquid crystal display device is characterized in that the transmission axis of the polarizing plate on the front surface side is slanted with respect to the alignment direction of liquid crystal molecules on the surface of the front surface side substrate of the liquid crystal cell, while being set at 0 °.
基板面における液晶分子配向方向とのずれ角は30±1
0°であり、かつ、位相差板の遅相軸が、前記液晶セル
の裏面側基板面における液晶分子配向方向に対して、表
面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に75±1
0°ずれているとともに、裏面側偏光板の透過軸が、前
記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交しており、さらに、
前記位相差板のリタデーションが910±20nm、前
記液晶セルのΔndの値が600±60nmであること
を特徴とする請求項7に記載のカラー液晶表示装置。8. The deviation angle between the transmission axis of the front-side polarizing plate and the orientation direction of liquid crystal molecules on the front-side substrate surface of the liquid crystal cell is 30 ± 1.
It is 0 °, and the slow axis of the retardation plate is 75 ± 1 in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the back side substrate surface of the liquid crystal cell.
While being offset by 0 °, the transmission axis of the back side polarizing plate is substantially orthogonal to the transmission axis of the back side polarizing plate, and
The color liquid crystal display device according to claim 7, wherein the retardation of the retardation film is 910 ± 20 nm, and the value of Δnd of the liquid crystal cell is 600 ± 60 nm.
て表示する反射型表示機能と、裏面側から光を入射させ
て表示する透過型表示機能とを有するカラー液晶表示装
置であって、 液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、前記表面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板と、前
記裏面側偏光板の裏側に配置されたハーフミラーとを備
え、 かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を120±2
0°とするとともに、前記位相差板の遅相軸を前記表面
側偏光板の透過軸に対して斜めにずらし、前記裏面側偏
光板の透過軸を前記液晶セルの裏面側基板面における液
晶分子配向方向に対して斜めにずらしたことを特徴とす
るカラー液晶表示装置。9. A color liquid crystal display device having a reflective display function of displaying light incident from the front surface side by reflecting it on the rear surface side, and a transmissive display function of making light incident from the rear surface side to display it. A liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned, a front surface side polarizing plate arranged on the front surface side of the liquid crystal cell, a back surface side polarizing plate arranged on the back surface side of the liquid crystal cell, and the front surface side polarizing plate. A retardation plate disposed between the liquid crystal cell and the liquid crystal cell, and a half mirror disposed on the back side of the back side polarizing plate, and the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell is 120 ± 2.
At the same time as 0 °, the slow axis of the retardation plate is slanted with respect to the transmission axis of the front surface side polarizing plate, and the transmission axis of the back surface side polarizing plate is a liquid crystal molecule on the back surface side substrate surface of the liquid crystal cell. A color liquid crystal display device, which is slanted with respect to the alignment direction.
軸とのずれ角はほぼ45°、裏面側偏光板の透過軸と液
晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方向とのず
れ角は30±10°であり、かつ、前記位相差板の遅相
軸が、液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方
向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆
方向に15±10°ずれているとともに、前記表面側偏
光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とが互いにほ
ぼ直交しており、さらに、前記位相差板のリタデーショ
ンが910±20nm、前記液晶セルのΔndの値が6
00±60nmであることを特徴とする請求項9に記載
のカラー液晶表示装置。10. A deviation angle between the slow axis of the retardation plate and the transmission axis of the front surface side polarizing plate is approximately 45 °, and the transmission axis of the back surface side polarizing plate and the liquid crystal molecule alignment direction on the back surface side substrate surface of the liquid crystal cell. Is 30 ± 10 °, and the slow axis of the retardation plate is opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the surface side with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the surface side substrate surface of the liquid crystal cell. The transmission axis of the front-side polarizing plate and the transmission axis of the back-side polarizing plate are substantially orthogonal to each other, and the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm. The value of Δnd of the liquid crystal cell is 6
The color liquid crystal display device according to claim 9, wherein the color liquid crystal display device has a thickness of 00 ± 60 nm.
せて表示する反射型表示機能と、裏面側から光を入射さ
せて表示する透過型表示機能とを有するカラー液晶表示
装置であって、 液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、この裏面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板と、前
記裏面側偏光板の裏側に配置されたハーフミラーとを備
え、 かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を120±2
0°とするとともに、前記表面側偏光板の透過軸を前記
液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方向に対
して斜めにずらし、前記位相差板の遅相軸を前記裏面側
偏光板の透過軸に対して斜めにずらしたことを特徴とす
るカラー液晶表示装置。11. A color liquid crystal display device having a reflective display function of displaying light incident from the front surface side by reflecting the light on the rear surface side and a transmissive display function of displaying light by incident light from the rear surface side. , A liquid crystal cell in which liquid crystal molecules are twist-aligned, a front surface side polarizing plate arranged on the front surface side of the liquid crystal cell, a back surface side polarizing plate arranged on the back surface side of the liquid crystal cell, and this back surface side polarizing plate A retardation plate disposed between the liquid crystal cell and the liquid crystal cell, and a half mirror disposed on the back side of the back side polarizing plate, and the liquid crystal molecule twist angle of the liquid crystal cell is 120 ± 2.
While making 0 °, the transmission axis of the front-side polarizing plate is slanted with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the front-side substrate surface of the liquid crystal cell, and the slow axis of the retardation plate is set to the back-side polarizing plate. A color liquid crystal display device characterized by being slanted with respect to the transmission axis.
側基板面における液晶分子配向方向とのずれ角は30±
10°位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸とのず
れ角はほぼ45°であり、かつ、前記位相差板の遅相軸
が、前記液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向
方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と
逆方向に75±10°ずれているとともに、前記表面側
偏光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とが互いに
ほぼ直交しており、さらに、前記位相差板のリタデーシ
ョンが910±20nm、前記液晶セルのΔndの値が
600±60nmであることを特徴とする請求項11に
記載のカラー液晶表示装置。12. The deviation angle between the transmission axis of the front-side polarizing plate and the orientation direction of liquid crystal molecules on the front-side substrate surface of the liquid crystal cell is 30 ±.
The deviation angle between the slow axis of the 10 ° phase difference plate and the transmission axis of the back side polarizing plate is about 45 °, and the slow axis of the phase difference plate is the liquid crystal on the back side substrate surface of the liquid crystal cell. With respect to the molecular orientation direction, the liquid crystal molecule is twisted by 75 ± 10 ° in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction viewed from the front side, and the transmission axis of the front-side polarizing plate and the transmission axis of the back-side polarizing plate are substantially parallel to each other. The color liquid crystal display device according to claim 11, wherein the retardation plates are orthogonal to each other, and the retardation of the retardation plate is 910 ± 20 nm, and the value of Δnd of the liquid crystal cell is 600 ± 60 nm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6141962A JPH086012A (en) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | Color liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6141962A JPH086012A (en) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | Color liquid crystal display |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH086012A true JPH086012A (en) | 1996-01-12 |
Family
ID=15304180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6141962A Pending JPH086012A (en) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | Color liquid crystal display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH086012A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007206720A (en) * | 2007-04-06 | 2007-08-16 | Seiko Epson Corp | Reflector and manufacturing method thereof |
JP2016197195A (en) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | セイコーエプソン株式会社 | Electro-optic module and electronic apparatus |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP6141962A patent/JPH086012A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007206720A (en) * | 2007-04-06 | 2007-08-16 | Seiko Epson Corp | Reflector and manufacturing method thereof |
JP2016197195A (en) * | 2015-04-06 | 2016-11-24 | セイコーエプソン株式会社 | Electro-optic module and electronic apparatus |
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