JP2757380B2

JP2757380B2 - カラー液晶表示素子

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Publication number: JP2757380B2
Application number: JP63197077A
Authority: JP
Inventors: 雅夫大河原
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1988-08-09
Filing date: 1988-08-09
Publication date: 1998-05-25
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JPH0247626A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、高密度表示に適したカラー液晶表示素子に
関するものである。

［従来の技術］従来、両電極間の液晶分子のツイスト角を大きくし
て、鋭い電圧−透過率変化を起し、高密度のドットマト
リクス表示をする方法として、スーパーツイスト素子
（T.J.Scheffer and Nehring,Appl.,Phys.,Lett.45（1
0）1021-1023（1984））が知られていた。

しかし、この方法は用いられる液晶表示素子の液晶の
複屈折率Δｎと液晶層の厚みｄとの積Δｎ・ｄの値が実
質的に、0.8〜1.2μｍの間にあり（特開昭60-10720
号）、表示色として、黄緑色と暗青色、青紫色と淡黄色
等、特定の色相の組み合せでのみ、良いコントラスト比
が得られていた。

このようにこの液晶表示素子では白黒表示ができなか
ったことにより、マイクロカラーフィルターと組み合せ
て、マルチカラー又はフルカラー表示ができない欠点が
あった。

このため、このように液晶分子のツイスト角を大きく
した第１の液晶層を電極付き基板間に挟持した第１の液
晶セルに、この第１の液晶セルとほぼ同じツイスト角
で、かつそのらせん方向が逆である第２の液晶層を電極
無しの基板間に挟持した第２の液晶セルを積層し、この
両面に一対の偏光板を配置して、高いコントラスト比を
維持しながら、表示色を白黒表示に近付けた液晶表示素
子が開発されてきている。

［発明の解決しようとする課題］しかし、高いコントラスト比、広い視角等を考慮しつ
つ、表示色を白黒表示に近付けていくと、白が充分白く
ならなく、若干黄色っぽくなるという課題を有してい
た。

このような２層の液晶層を有する液晶表示素子を単に
白黒表示で使用する場合には、この黄色っぽさはそれほ
ど問題とならないが、フルカラー表示をする場合、特
に、階調表示でフルカラー表示をする場合には大きな課
題になっていた。

これは、単にカラーフィルターを光源と組み合わせた
時に、白くなるようにバランスを取っても、実際の表示
では、白くならなく、表示品位が低下するためである。

本発明の目的は、従来技術が有していた前述の課題を
解決して白表示も含めて良好なマルチカラー表示を行う
ことができるカラー液晶表示素子を提供することであ
る。

［課題を解決するための手段］本発明は、前述の課題を解決すべくなされたものであ
り、ほぼ平行に配置された一対の透明電極基板間に、そ
の電圧印加時における両電極間での液晶分子のツイスト
角を180〜300°とした旋光性物質を含有した誘電異方性
が正のネマチック液晶による第１の液晶層を挾持し、こ
の第１の液晶層を挾持する基板層の基板と透明電極との
間にRGB3色のカラーフィルターを設け、その外側に一対
の偏光板を設置するとともに、この第１の液晶層と一方
の偏光板との間にほぼ同じツイスト角で、かつそのらせ
ん方向が逆であるネマチック液晶による第２の液晶層を
設け、第１の液晶層のΔn₁d₁を0.8〜1.2μｍとし、第２
の液晶層のΔn₂d₂をΔn₁d₁よりも３〜15％小さく設け、
裏側の偏光板の裏面に白色光源を設けたカラー液晶表示
素子であって、RGB3色のカラーフィルターの透過光スペ
クトル分布と、白色光源のスペクトル分布とを組み合せ
て、使用する一対の偏光板をその偏光軸を平行にして重
ねて２つの液晶層の一方の側に配置した状態で、駆動せ
ずに測定した透過光の色がCIE色度図上でのxy値で0.30
≦ｘ≦0.35かつ0.25≦ｙ≦0.30を示し、２つの液晶層の
外側に一対の偏光板を設けて、第１の液晶層を駆動した
時に前記xy値よりもＣ光源に近い白色表示が得られるこ
とを特徴とするカラー液晶表示素子（ただし、液晶層に
色素を含有し、色素による補償を主体的に用いて、白色
表示の色あいを調整する場合を除く）を提供する。ま
た、このカラー液晶表示素子において、白色光源が３波
長型であることを特徴とするカラー液晶表示素子、及
び、このカラー液晶表示素子において、カラーフィルタ
ーの夫々の最大透過率が得られる波長と、白色光源の波
長分布がほぼ一致することを特徴とするカラー液晶表示
素子を提供する。また、それらのカラー液晶表示素子に
おいて、一対の偏光板が無彩色の偏光板であることを特
徴とするカラー液晶表示素子、及び、それらのカラー液
晶表示素子において、透明電極、透明絶縁層、配向層の
少なくとも１つの層の透過率またはこれらの層の干渉色
が調整されてなることを特徴とするカラー液晶表示素
子、及び、それらのカラー液晶表示素子において、CIE
色度図上で、（ｘ＝0.310,y＝0.300）よりもＣ光源に近
い白色表示が得られることを特徴とするカラー液晶表示
素子を提供する。本発明では、液晶層が２層とされる。

まず、その一層は、従来のスーパーツイスト液晶表示素
子の液晶セルと同じ構成のセルであり、電極群が対向し
ており、これにより各ドット毎にオンオフを制御可能と
されており、その少なくとも一方の基板層では基板と電
極との間にRGB3色のカラーフィルターが配置されてい
る。この第１の液晶層のツイスト角は約180〜300°とさ
れる。

具体的には、ほぼ平行に配置された一対の透明電極基
板間に施光性物質を含有した誘電異方性が正のネマチッ
ク液晶を挟持し、その電圧無印加時における両電極間で
の液晶分子のツイスト角を180〜300°とすれば良い。

本発明では、上記第１の液晶層に隣接して第２の液晶
層を積層する。この第２の液晶層は、第１の液晶層とほ
ぼ同じツイスト角で、かつそのらせん方向が逆であるネ
マチック液晶層とされれば良い。

また、両液晶層の隣接した液晶分子軸はコントラスト
比、視角、表示色等を考慮して最適化すればよい。基本
的な例としては、ほぼ直交するように配置すればよい。
即ち、３枚基板の場合には、中央の基板の配向方向が両
面で直交するようにされればよい。４枚の基板の場合に
は、積層される中間の２枚の基板の配向処理方向が直交
するようにされればよい。

この第２の液晶層に使用されるネマチック液晶は電気
的に分子配列方向を制御する必要がないので、液晶の誘
電異方性が正でなくても使用可能である。このため、第
２の液晶層には電極を形成しなくてよい。

また、この第１の液晶層と第２の液晶層の２つの液晶
層に使用される液晶の複屈折率Δｎと液晶層の厚みｄと
の積Δndは、第２の液晶層のΔn₂d₂の方が、駆動される
第１の液晶層のΔn₁d₁よりもやや低くされることが好ま
しい。具体的には、Δn₂d₂の方がΔn₁d₁よりも３〜15％
小さく設ける。本発明では、第１の液晶層のΔn₁d₁を0.
8〜1.2μｍに設定することで、明るく、かつコントラス
ト比の高い表示が容易に得られる。

この２層の液晶層は夫々別の基板に挟持されて、４枚
の基板を使用して２つの液晶セルを形成し、これを積層
して用いてもよいし、３枚の基板を使用して２層の液晶
層を挟持するようにしてもよい。

本発明では、第２の液晶層は電極を形成しないでよい
ため、位置合わせ等の問題を生じないので、容易に３枚
の基板を使用して２層の液晶層を挟持するようにするこ
とができる。

本発明では、液晶のツイスト角は約180〜300、望まし
くは200〜270°とされる。これにより、高いコントラス
ト比で、かつドメインの発生が少ない液晶表示素子が容
易に得られる。

本発明では、この２層の液晶層の外側に一対の偏光板
が配置される。

これら一対の偏光板の偏光軸は、ほぼ直交するように
配置されるが、最適な張り付け角は第１及び第２の液晶
層のΔndの値及びそれらの値の差に依存するため、実際
には60〜120°の範囲で偏光軸の交差角を変化させ、最
適化すればよい。

さらに、これらの偏光板の偏光軸が、その偏光板に隣
接した液晶層の対向した基板面上での液晶分子軸の交差
角をほぼ等分する方向に配置されることが好ましい。

これにより、この液晶表示素子は、ほぼ白黒に近い表
示が可能となる。

本発明では、この第１の液晶層を挟持している電極付
き基板の電極と基板との間にRGB3色のカラーフィルター
が形成される。これにより、細かなパターンのカラーフ
ィルターであっても画素に正確に対応し、電極上に厚い
カラーフィルターが設けられないため、駆動電圧の損失
が少なく、美しいフルカラー表示が可能になる。もっと
も、低密度カラー表示にはカラーフィルターを電極上で
配置することも可能であるが、上記の如く厚いカラーフ
ィルターによる駆動電圧の損失やムラ及び精密な基板間
隙制御が困難となるので、本発明の主な用途である高密
度フルカラー表示には好適ではない。

なお、本発明では、この基板とカラーフィルターとの
間にアルカリ溶出防止層、接着性向上層等の透明絶縁層
を形成したり、カラーフィルターと電極との間に凹凸の
平担化層、絶縁層、接着性向上層等の透明絶縁層を形成
したり、電極上に絶縁層、配向層等を形成してもよい。
なお、本発明では基板に他の構成要素がさらに付加され
たものを基板層と呼ぶ。

また、裏側の偏光板の裏側には、光源を配置する。

本発明では、このような構成の液晶表示素子におい
て、液晶を注入した状態で測定した透過光の色がCIE色
度図上でのxy値で0.30≦ｘ≦0.35かつ0.25≦ｙ≦0.30と
なるように色調整される。

この場合、色を充分補正するためには、使用する一対
の偏光板を、それらの偏光軸が平行になるように重ね合
せ、その重ね合せたものを液晶層のいずれかの側に配置
して透過光の色を調整すればよい。この場合、重ねた偏
光板は光源側でない側に配置する方が好ましい。

もっとも、偏光板に無彩色の偏光板を用いた場合に
は、偏光板による色変化がほとんどないため、偏光板を
除去して測定して調整してもよい。

このためには、光源のスペクトル分布、色補正フィル
ターの透過光スペクトル分布、偏光板の透過光スペクト
ル分布、基板の透過光スペクトル分布、電極、透明絶縁
層、配向膜等の干渉スペクトル、カラーフィルターの透
過光スペクトル分布等を組み合わせて総計して、透過光
の色がCIE色度図上でのxy値で0.30≦ｘ≦0.35かつ0.25
≦ｙ≦0.30となるように色調整されればよい。

もっとも、これらの内、明るさの損失の点からみて、
光源とカラーフィルターとを組み合せて色調整を行な
う。さらに電極、透明絶縁層、配向膜の干渉スペクトル
の少なくとも一つの手段で色調整することが特に好まし
い。

これは、光源のスペクトル分布を上記範囲内にすれ
ば、色補正フィルターで補正する場合に比して光量が低
下することがなく、同じ消費電力で明るい表示が可能に
なるためである。

また、カラーフィルターでは特定のカラーフィルター
の透過量を変えて色補正することにより、やはり色補正
フィルターで補正する場合に比して光量が低下すること
がなく、同じ光源を用いて明るい表示が可能になるため
である。

また、透明電極、透明絶縁層、配向膜で補正すること
もでき、これらは第１の液晶層に設けられているもので
もよいし、第２の液晶層に設けられているものでもよい
し、もちろん両方の液晶層に設けられてもよい。これら
の膜厚を変えて補正することにより、単なる色補正フィ
ルターを用いて補正する場合に比して光量が低下するこ
とがなく、同じ光源を用いて明るい表示が可能になる。

より具体的には、透明電極のITO（In₂O₃-SnO₂）の膜
厚を変えて補正することが特に好ましい。これは、光源
やカラーフィルターは標準的なものを使用するか、特定
の素子で光源やカラーフィルターを最適化したものを使
用し、個々の素子に合せて補正するのは透明電極の膜厚
のみで行うことにより、作業性が良く、多品種生産に容
易に対応できる。

屈折率の異なる層が積層していると、その層間で反射
を生じ、干渉を生じる。液晶セルではガラス基板、絶縁
層、カラーフィルター、透明電極、配向膜、液晶層等が
積層されており、それらの層間で屈折率が大きく異なる
と、かなりの干渉を生じる。

そこで、これらの干渉を逆に利用して色を調整するこ
とができる。

例えば、標準的な光源やカラーフィルターを使用した
場合に、xy値を目標値に制御し易い膜厚ｄは、透明電極
のITOの屈折率を1.90〜1.95とし、その両側を屈折率が
1.5程度の低屈折率層で挟まれているとした場合には、
以下の式（Ｉ）のようになる。

ｄ＝0.12×Ｎ（μｍ）（Ｉ）（Ｎ＝１、２、３、………）この膜厚を中心に±0.02μｍ程度に制御することが好
ましい。

もっとも、ITOは面抵抗を下げるためには厚い方が好
ましいが、厚くなるに従い、吸収が増加し、ファインパ
ターニングが困難となるという問題点があるため、あま
り厚くすることは好ましくなく、0.24μｍまたは0.36μ
ｍとすることが好ましい。

実際的には、このITOによる補正とカラーフィルター
と光源とを組み合せた補正と組み合せて調整することに
より、より細かな最適化ができる。

一般的に、カラーフィルター上に設けるITOは、カラ
ーフィルターの耐熱性に限界があることから、単にガラ
ス基板上に直接設ける場合に比して成膜温度を比較的低
温に保つ必要があり、このためITOの抵抗率も高くなる
傾向があり、同じ膜厚での面抵抗が高くなる。

従って、前述の0.24μｍの膜厚でも、面抵抗はせいぜ
い20Ω／□程度しか得られない。これに対して、従来の
ガラス基板上に直接付けたITOは同じ膜厚で面抵抗は約
半分となる。

このため、素子に必要とされる面抵抗値とITOによる
色補正値を考慮してITOの膜厚を調整すればよい。一般
的にはITOは、その両側を屈折率が、1.5程度の低屈折率
層で挟まれている場合には、前述したような0.24μｍま
たは0.36μｍ程度とすればよい。

なお、カラーフィルターと電極との間、電極上に他の
層を設け、その層の屈折率がITO自体、または基板や液
晶層の屈折率と大きく異なる屈折率の層とした場合に
は、それに合せて最適化すればよい。

光源はマルチカラー表示する場合には、カラーフィル
ターの夫々の最大透過率が得られる波長と波長分布がほ
ぼ一致する３波長型の光源を用いることが好ましく、色
補正する場合には、主としてRBの発色強度を高くしてや
ることが好ましい。もちろん、最適化するためには、RB
の夫々の値を細かく調整すれば、より白く最適化でき
る。

しかし、この場合には、視感度が高いＧの強度が相対
的に低くなるため、表示が見掛け上暗く見えることとな
る。また、設計の異なる液晶表示素子に別々に設計して
対応することは不可能であり、共通して同じ光源を用い
ざるを得ないため、全てに対して最適化することは困難
である。このため、この方式を用いる場合には、単独で
なく、カラーフィルターの調整あるいは透明電極、透明
絶縁層、配向層の少なくとも１つの層の透過率の調整と
を組み合わせて用いることが好ましい。

本発明において、液晶セルを構成する基板は光学的に
等方的な透明基板であればよく、ガラス、プラスチック
等が使用可能である。

この内、具体的な内容の表示を行う第１の液晶層を挟
持する基板層には、カラーフィルターと電極とが形成さ
れ、所望の電極間に電圧を印加することにより、液晶を
オンオフして表示を行う。この電極としては、通常ITO
（In₂O₃-SnO₂）、SnO₂等の透明電極及びこれに必要に応
じて組み合わされたAl、Cr、Ti等の低抵抗リードが使用
でき、所望のパターニングがされる。この代表的な例と
しては、多数の行列状の電極が形成されたドットマトリ
ックス液晶表示素子があり、一方の基板層に、960本の
ストライプ状の電極が形成され、他方の基板層にこれに
直交するように200本のストライプ状の電極が形成さ
れ、340×200ドット×３色のような表示がなされる。

カラーフィルターは、この電極と基板との間に印刷
法、電着法、染色法等公知のカラーフィルター形成法に
より形成される。このカラーフィルターは、基板と電極
との間に形成することにより、視角によるズレを生じな
く、電圧損失もなく、精密な基板間隙の制御も容易にな
るので、より精密なカラー表示が可能となる。この場
合、必要に応じて、遮光層、平担化層、絶縁層等を形成
しても良い。

液晶分子を配向させるための処理は、公知のラビング
法、斜め蒸着法等が使用でき、必要に応じて、電極上ま
たは電極の上のカラーフィルター上にSiO₂、TiO₂、Al₂O
₃等の無機材料の膜及び／又はポリイミド、ポリアミド
等の有機材料の膜を形成した後、配向処理されればよ
い。

また、カラーフィルターが設けられた基板は、その耐
熱性が悪いため、通常は200℃以下程度にしか耐えられ
ない。このため、このカラーフィルター上の配向膜は比
較的低温処理が可能な配向膜を用いる必要がある。もっ
とも、他方の基板層側はガラス基板上に透明電極が設け
られているのであれば、通常の高温処理型の配向膜を使
用してもよい。

また、電圧を印加しない第２の液晶層は、通常上側に
配置することが好ましいが、逆に下に配置してもよい。

また、電圧を印加しない第２の液晶層の屈折率異方性
Δn₂の波長分散を、第１の液晶層の屈折率異方性Δn₁の
波長分散よりも小さくすることにより、オンの黄色い色
付き、オフに近付いた場合の青色の色付きを抑えること
ができるので、これを本発明の光源補正及びカラーフィ
ルターの補正と組み合わせて、より最適化することも可
能である。

本発明は、この外、本発明の効果を損しない範囲内
で、通常の液晶表示素子で使用されている種々の技術が
適用可能である。

［作用］通常、RGB3色のカラーフィルターを用いて白黒表示を
含むマルチカラー表示を行う場合には、使用する光源に
対して、RGB3色のカラーフィルターの彩度、ピーク波長
を全カラーフィルターを透過してくる透過光がニュート
ラルになるように調整される。

このようなカラーフィルターを、２層のスパーツイス
ト液晶表示素子に適用してカラー表示を行うと、必ずし
もきれいなカラー表示を得ることができない。

これは、２層のスーパーツイスト液晶表示素子を高コ
ントラスト比、広視角等の効果の優れた構成で使用する
と、白の部分がやや黄色味を帯びた白となり、このまま
前述のバランスのとれたカラーフィルターを用いてもき
れいなカラー表示が得られにくい。

これに対して、本発明では、RGB3色のカラーフィルタ
ーと光源のスペクトル分布とを組み合せて調整する。さ
らに透明電極、透明絶縁層、配向層の少なくとも１つの
層の透過率を調整したりして、液晶を注入した状態で測
定した透過光の色がCIE色度図上でのxy値で0.30≦ｘ≦
0.35かつ0.25≦ｙ≦0.30となるようにしている。

これにより、液晶を注入したセル状態で若干青味を帯
びさせ、表示モードによる黄色味を補正して、より白い
表示が可能になる。このように表示モード自体による着
色の補正となるように素子の構成要素のスペクトルを調
整すれば良い。

この場合RGB3色のカラーフィルター及び光源のスペク
トル分布を組み合せて調整する。さらに透明電極、透明
絶縁層、配向層の少なくとも１つの層の透過率を調整す
れば、光量の損失がほとんどなく、明るいカラー表示が
得られやすい。

特に、透明電極の干渉色を調整すれば、多品種の液晶
表示素子の生産に容易に展開でき、生産性の点でも優れ
ている。

このため、RGB3色のカラーフィルターまたは光源のス
ペクトル分布で、大まかに最適化調整し、個々の素子に
ついての微調整は透明電極、透明絶縁層、配向層の少な
くとも１つの層の透過率を調整して行うことが好まし
い。

本発明のカラー液晶表示素子は、パーソナルコンピュ
ーター、ワードプロセッサー、ワークステーション等の
カラー表示素子として好適であるが、この外液晶テレ
ビ、魚群探知器、レーダー、オシロスコープ、各種民生
用ドットマトリックス表示装置等フルカラーまたはマル
チカラー表示を行う種々の用途に好適である。

［実施例］実施例１１枚目の基板層として、ガラス基板層上にRGB3色のカ
ラーフィルターを染色法で形成し、画素間隙部分に同じ
染色法で黒色の遮光膜を格子状に設け、その上にアクリ
ル樹脂の平担化のためのコート層を形成し、さらにその
上に屈折率が約1.95、膜厚が0.24μｍのITO透明電極を
ストライプ状のパターニングし、ポリイミドのオーバー
コートをし、これをラビングして配向層を形成し使用し
た。

２枚目の基板層として、ガラス基板上に設けられたIT
O透明電極を１枚目の基板のストライプ状にパターニン
グされた透明電極と直交するようにストライプ状にパタ
ーニングし、ポリイミドのオーバーコートをし、これを
ラビングして配向層を形成し使用した。

３枚目の基板層として、電極の形成されていない単な
るガラス基板を使用し、ポリイミドのオーバーコートを
し、これを２枚目の基板の配向処理方法と直交するよう
な方向にラビングして配向層を形成し使用した。

４枚目の基板層として、電極の形成されていない単な
るガラス基板を使用し、ポリイミドのオーバーコートを
し、これをラビングして配向層を形成し使用した。

この２枚２組の基板層の周辺を夫々シール材でシール
して、２つの液晶セルを形成して、液晶を注入する層を
２つ形成した。この２つの層に互いに逆ねじれの誘電異
方性が正のネマチック液晶を注入して、注入口を封止し
た。

この両方の液晶セルのツイスト角は240°とし、その
Δndは電極を設けた基板間に注入された第１の液晶層で
はΔn₁d₁＝0.90μｍ、電極を設けていない基板層間に注
入された第２の液晶層ではΔn₂d₂＝0.84μｍとした。

なお、画素は320×200×３色とし、1/100デューティ
で駆動した。

この２層の液晶セルの両面に夫々偏光板を隣接の対向
した基板層の液晶分子軸の交差角を等分した方向に配置
した。これにより、一対の偏光板の偏光軸は直交する状
態とされた。

この液晶表示素子を裏側にエレバム社製AEタイプの３
波長型の熱陰極放電管付のバックライトを配置した。

このRGB3色のカラーフィルターを用いた液晶セルのカ
ラーフィルターとしては、ITOを付けない状態でバック
ライトと組み合わせた時に３色合成してほぼ白色となる
カラーフィルター（ｘ＝0.310,y＝0.300）を選んだ。こ
れに液晶を注入し、一対の偏光板をそれらの偏光軸を平
行に揃えて光源と反対側に配置した状態で、このバック
ライトと組み合わせた時にはITOの干渉色が重なり、第
１図のCIE色度図上でＡ点（ｘ＝0.306,y＝0.296）で示
されるようなやや青味を帯びたものであった。

なお、この例では偏光板が無彩色であったので、偏光
板を除去してバックライトと組み合わせた場合にも、CI
E色度図上での変化はほとんどないものであった。

この結果、実施例１のカラー液晶表示素子は実際の使
用時に、第１図のCIE色度図上でＢ点で示されるような
Ｃ光源とほぼ一致した白色の表示が得られた。

比較例１このRGB3色のカラーフィルターとして、実施例１と同
じものを用い、透明電極の膜厚を0.18μｍとした時に
は、液晶を注入し、一対の偏光板をそれらの偏光軸を平
行に揃えて光源と反対側に配置した状態で、このバック
ライトと組み合わせた時には、第１図のCIE色度図上で
ほぼＣ光源と一致していた。

この結果、素子として駆動した時の白色の表示は、第
１図のCIE色度図上でＣ点で示されるような黄色味を帯
びたものとなった。

実施例２実施例１と同様にして液晶セルを形成した。

この液晶セルに液晶を注入して、偏光板を配置しない
状態でバックライトと組み合わせた時にはITOの干渉色
が重なり、実施例１と同様に第１図のCIE色度図上のＡ
点とほぼ同じ位置で示されるようなやや青味を帯びたも
のである。

この結果、実施例２のカラー液晶表示素子は実施例１
のカラー液晶表示素子と同様に実際の使用時に、第１図
のCIE色度図上のＢ点で示されるようなＣ光源とほぼ一
致した白色の表示が得られた。

この例では、偏光板がほぼ無彩色であったので、偏光
板を除去してバックライトと組み合わせた場合にも、偏
光板を加えてバックライトと組み合わせた場合にもCIE
色度図上での変化はほとんどないものであった。

このような偏光板がほぼ無彩色の場合には、偏光板を
除去してバックライトと組み合わせた状態でも、偏光板
を加えてバックライトと組み合わせ状態でも、どちらの
状態で測定してもほぼ同じ結果となる。

実施例３比較例１のカラー液晶表示素子のバックライトに、青
色の発色強度と赤色の発色強度とをやや高くした３波長
型の熱陰極放電管を使用したところ、黄色味のほとんど
ない白色表示が得られた。

ただし、この方式は細かな発色強度の調整が容易では
ないので、多品種生産には適していなかった。

比較例２比較例１のカラー液晶表示素子の偏光板とバックライ
トとの間に薄い青紫色の色補正フィルタを配置したとこ
ろ、黄色味のほとんどない白色表示が得られた。

しかし、実施例１に比しては、全体の透過光量が低下
し、表示が暗いものであった。

［発明の効果］以上に説明したように本発明は、従来のスーパーツイ
スト液晶表示素子と同等のコントラスト比、視角を持ち
ながら、より白が白っぽいフルカラーまたはマルチカラ
ーの表示が可能となり、表示として鮮明でかつ表示品位
が高い表示が得られる。

また、カラーフィルター、光源のスペクトル分布を組
み合せて調整する。さらに、透明電極、透明絶縁層、配
向層の少なくとも１つの層の透過率で補償することによ
り、光源からの光量の損失がなく、同じ消費電力で明る
い鮮明な表示が可能になる。特に、光源スペクトル分布
をカラーフィルターで補償し、かつ細かな調整は透明電
極等で調整することにより品種が多数であっても、個々
に最適化するのが容易であり、きれいなカラー表示を行
うカラー液晶表示素子を生産性良く製造できる。

本発明は、このほか本発明の効果を損しない範囲内
で、通常の液晶表示素子に使用されるようなタッチスイ
ッチ、静電気防止フィルター、紫外線カットフィルター
等の積層、駆動回路の基板上への搭載、外部回路との接
続、取付け構造等種々の応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の結果を説明するためのCIE
色度図。 A:実施例１のカラーフィルターの色 B:実施例１の素子の白色の表示色 C:比較例１の素子の白色の表示色

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼ平行に配置された一対の透明電極基板
間に、その電圧無印加時における両電極間での液晶分子
のツイスト角を180〜300°とした旋光性物質を含有した
誘電異方性が正のネマチック液晶による第１の液晶層を
挟持し、この第１の液晶層を挟持する基板層の基板と透
明電極との間にRGB3色のカラーフィルターを設け、その
外側に一対の偏光板を設置するとともに、この第１の液
晶層と一方の偏光板との間にほぼ同じツイスト角で、か
つそのらせん方向が逆であるネマチック液晶による第２
の液晶層を設け、第１の液晶層のΔn₁d₁を0.8〜1.2μｍ
とし、第２の液晶層のΔn₂d₂をΔn₁d₁よりも３〜15％小
さく設け、裏側の偏光板の裏面に白色光源を設けたカラ
ー液晶表示素子であって、RGB3色のカラーフィルターの
透過光スペクトル分布と、白色光源のスペクトル分布と
を組み合せて、使用する一対の偏光板をその偏光軸を平
行にして重ねて２つの液晶層の一方の側に配置した状態
で、駆動せずに測定した透過光の色がCIE色度図上でのx
y値で0.30≦ｘ≦0.35かつ0.25≦ｙ≦0.30を示し、２つ
の液晶層の外側に一対の偏光板を設けて、第１の液晶層
を駆動した時に前記xy値よりもＣ光源に近い白色表示が
得られることを特徴とするカラー液晶表示素子（ただ
し、液晶層に色素を含有し、色素による補償を主体的に
用いて、白色表示の色あいを調整する場合を除く）。
【請求項２】白色光源が３波長型であることを特徴とす
る請求項１記載のカラー液晶表示素子。
【請求項３】カラーフィルターの夫々の最大透過率が得
られる波長と、白色光源の波長分布がほぼ一致すること
を特徴とする請求項２記載のカラー液晶表示素子。
【請求項４】一対の偏光板が無彩色の偏光板であること
を特徴とする請求項１、２または３記載のカラー液晶表
示素子。
【請求項５】透明電極、透明絶縁層、配向層の少なくと
も１つの層の透過率またはこれらの層の干渉色が調整さ
れてなることを特徴とする請求項１、２、３または４記
載のカラー液晶表示素子。
【請求項６】CIE色度図上で、（ｘ＝0.310,y＝0.300）
よりもＣ光源に近い白色表示が得られることを特徴とす
る請求項１、２、３、４または５項記載のカラー液晶表
示素子。