JPH1010532A - Color liquid crystal display device - Google Patents
Color liquid crystal display deviceInfo
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- JPH1010532A JPH1010532A JP8163114A JP16311496A JPH1010532A JP H1010532 A JPH1010532 A JP H1010532A JP 8163114 A JP8163114 A JP 8163114A JP 16311496 A JP16311496 A JP 16311496A JP H1010532 A JPH1010532 A JP H1010532A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、カラーフィルタ
を用いずに着色した表示を得る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 for obtaining a colored display without using a color filter.
【0002】[0002]
【従来の技術】着色した表示が得られるカラー液晶表示
装置としては、一般に、カラーフィルタを用いて光を着
色するものが利用されている。しかし、このカラー液晶
表示装置は、カラーフィルタを用いて光を着色するもの
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。2. Description of the Related Art As a color liquid crystal display device capable of obtaining a colored display, a device for coloring light using a color filter is generally used. However, since this color liquid crystal display device uses a color filter to color light, it has a problem that the light transmittance is low and the display is dark.
【0003】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
長帯域外の波長光だけでなく、前記波長帯域の光もかな
り高い吸収率で吸収するため、カラーフィルタを通った
着色光が、カラーフィルタに入射する前の前記波長帯域
の光に比べて大幅に光強度を減じた光になり、表示が暗
くなってしまう。[0003] This is due to the absorption of light by a color filter. The color filter absorbs not only light of a wavelength outside the wavelength band corresponding to the color but also light of the wavelength band at a considerably high absorption rate. Therefore, the colored light that has passed through the color filter becomes light whose light intensity is significantly reduced as compared with the light in the wavelength band before the light enters the color filter, and the display becomes dark.
【0004】なお、液晶表示装置には、そのバックライ
トからの光を利用して表示する透過型のものと、外光
(自然光や室内照明光等)を利用して表示する反射型の
ものとがあるが、上記カラー液晶表示装置を反射型とす
ると、その表面側から入射し裏面側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
重に光強度を減じるため、表示が極端に暗くなって、表
示装置としてはほとんど使用できなくなる。There are two types of liquid crystal display devices: a transmissive type that displays by using light from the backlight, and a reflective type that displays by using external light (natural light, indoor illumination light, etc.). However, if the above color liquid crystal display device is of a reflection type, light that enters from the front side, is reflected by the reflection plate on the back side, and exits to the front side passes through the color filter twice and doubles the light intensity. Because of the reduction, the display becomes extremely dark and can hardly be used as a display device.
【0005】一方、従来から、カラーフィルタを用いず
に着色した表示を得るカラー液晶表示装置として、EC
B型(複屈折効果型)の液晶表示装置が知られている。
このECB型液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を
設けてなる液晶セルをはさんで、その表面側と裏面側と
にそれぞれ偏光板を配置したものであり、このECB型
液晶表示装置においては、一方の偏光板を透過して入射
した直線偏光が、液晶セルを透過する過程で液晶の複屈
折効果により各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円
偏光となった光となり、その光が他方の偏光板に入射し
て、この他方の偏光板を透過した光が、その光を構成す
る各波長光の光強度の比に応じた色の着色光になる。On the other hand, conventionally, as a color liquid crystal display device for obtaining a colored display without using a color filter, EC
A B-type (birefringence effect type) liquid crystal display device is known.
This ECB type liquid crystal display device comprises a liquid crystal cell having a liquid crystal layer provided between a pair of substrates, and polarizing plates disposed on the front side and the back side, respectively. In, the linearly polarized light transmitted through one of the polarizers is converted into elliptically polarized light in which each wavelength light has a different polarization state due to the birefringence effect of the liquid crystal in the process of transmitting through the liquid crystal cell. Light incident on the other polarizing plate and transmitted through the other polarizing plate becomes colored light having a color corresponding to the ratio of the light intensities of the respective wavelength lights constituting the light.
【0006】すなわち、ECB型液晶表示装置は、液晶
の複屈折効果と偏光板の偏光作用とを利用して、カラー
フィルタを用いずに着色した表示を得るものであり、し
たがってカラーフィルタによる光の吸収がないから、光
の透過率を高くすることができる。That is, the ECB type liquid crystal display device obtains a colored display without using a color filter by utilizing the birefringence effect of the liquid crystal and the polarizing action of the polarizing plate. Since there is no absorption, the light transmittance can be increased.
【0007】このため、ECB型液晶表示装置は、その
裏面側に反射板を配置して反射型表示装置として使用す
ることが可能であり、その場合でも、充分に明るいカラ
ー表示を得ることができる。For this reason, the ECB type liquid crystal display device can be used as a reflection type display device by disposing a reflection plate on the back surface side. Even in this case, a sufficiently bright color display can be obtained. .
【0008】しかも、ECB型液晶表示装置は、液晶セ
ルの両基板の電極間に印加される電圧に応じた液晶分子
の配向状態によって液晶の複屈折性が変化し、それに応
じて他方の偏光板に入射する各波長光の偏光状態が変化
するため、液晶セルへの印加電圧を制御することによっ
て上記着色光の色を変化させることができる。In addition, in the ECB type liquid crystal display device, the birefringence of the liquid crystal changes depending on the alignment state of the liquid crystal molecules according to the voltage applied between the electrodes of the two substrates of the liquid crystal cell, and the other polarizing plate accordingly changes. Since the polarization state of each wavelength light incident on the liquid crystal changes, the color of the colored light can be changed by controlling the voltage applied to the liquid crystal cell.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ECB型液晶表示装置は、温度による液晶の複屈折性の
変化が表示色に影響するため、温度によって表示色が変
動してしまうという問題をもっている。However, the conventional ECB type liquid crystal display device has a problem that the display color fluctuates depending on the temperature because the change in the birefringence of the liquid crystal due to the temperature affects the display color. .
【0010】この発明は、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、温度によって表示色が変動し難いカラー液晶表示装
置を提供することを目的としたものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a color liquid crystal display device which can obtain a bright color display by coloring light without using a color filter, and in which the display color does not easily change with temperature. It is.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明のカラー液晶表
示装置は、内面に電極が形成された一対の基板間に液晶
分子がツイスト配向した液晶層を設けてなる2つの液晶
セルと、3枚の偏光板と、1枚の位相差板とを備え、前
記2つの液晶セルと前記3枚の偏光板とを交互に積層し
て配置するとともに、いずれかの液晶セルの一方の面と
その面に隣接する偏光板との間に前記位相差板を介在さ
せ、この位相差板とそれに隣接する前記偏光板との光学
軸を互いに斜めにずらしたことを特徴とするものであ
る。A color liquid crystal display device according to the present invention comprises two liquid crystal cells each having a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twist-aligned between a pair of substrates having electrodes formed on the inner surface, and three liquid crystal cells. And one retardation plate, wherein the two liquid crystal cells and the three polarizing plates are alternately stacked and arranged, and one surface of any one of the liquid crystal cells and its surface Wherein the retardation plate is interposed between adjacent polarizing plates, and the optical axes of the retardation plate and the adjacent polarizing plate are obliquely shifted from each other.
【0012】このカラー液晶表示装置は、2つの液晶セ
ルのうちの一方の液晶セルと、3枚の偏光板のうちの前
記一方の液晶セルをはさんで配置された2枚の偏光板と
によって光の透過を制御する透過制御系を構成し、この
透過制御系の一方の偏光板と、他方の液晶セルと、他の
1枚の偏光板と、前記他方の液晶セルの一方の面とその
面に隣接する偏光板との間に介在させた位相差板とによ
って着色光を得るための着色系を構成したものであっ
て、光の透過を前記透過制御系によって制御するとも
に、透過光を前記着色系で着色してカラー表示を行なう
ものである。This color liquid crystal display device comprises one liquid crystal cell of two liquid crystal cells and two polarizing plates sandwiching the one liquid crystal cell of the three polarizing plates. A transmission control system for controlling the transmission of light is formed, and one of the polarizing plates of the transmission controlling system, the other liquid crystal cell, the other polarizing plate, and one surface of the other liquid crystal cell and the other liquid crystal cell. A coloring system for obtaining colored light by a retardation plate interposed between a polarizing plate adjacent to the surface and a colored plate, wherein the transmission of light is controlled by the transmission control system and the transmitted light is controlled. Color display is performed by coloring with the coloring system.
【0013】前記着色系による光の着色作用を、位相差
板を配置した側から光を入射させた場合を例にとって説
明すると、この着色系では、前記位相差板とその入射側
に配置された偏光板とのそれぞれの光学軸が斜めにずれ
ているため、前記偏光板を透過し直線偏光となって位相
差板に入射した光が、この位相差板の複屈折効果により
可視光帯域の各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円
偏光となった光となり、その光が液晶セルを透過して反
対側の偏光板に入射して、この偏光板を透過した光(偏
光板の透過軸に沿った偏光成分の光)が、その光を構成
する各波長光の光強度の比に応じた色の光になる。The coloring effect of light by the coloring system will be described by taking as an example a case where light is incident from the side where the retardation plate is disposed. In this coloring system, the light is disposed on the retardation plate and the incident side thereof. Since the respective optical axes of the polarizing plate and the respective optical axes are obliquely shifted, light that has passed through the polarizing plate and becomes linearly polarized light and incident on the phase difference plate has a birefringence effect of the phase difference plate, thereby causing each of the visible light bands. The light of each wavelength becomes elliptically polarized light having a different polarization state, and the light passes through the liquid crystal cell, enters the opposite polarizing plate, and is transmitted through the polarizing plate (along the transmission axis of the polarizing plate). Of the polarized light component) becomes light of a color corresponding to the ratio of the light intensities of the respective wavelength lights constituting the light.
【0014】この着色光の色は、前記液晶セルの液晶の
分子の配向状態によって異なり、液晶分子が初期のツイ
スト配向状態にあるときは、位相差板を透過した光(各
波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となった
光)が旋光されて反対側の偏光板に入射し、液晶分子が
電圧の印加により基板面に対してほぼ垂直に立上がり配
向したときは、位相差板を透過した光が旋光されること
なく前記反対側の偏光板に入射するため、液晶分子が初
期のツイスト配向状態にあるときと、ほぼ垂直に立上が
り配向したときとでは、透過光が異なる色に着色する。The color of the colored light varies depending on the alignment state of the liquid crystal molecules of the liquid crystal cell. When the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state, the light transmitted through the retardation plate (the light of each wavelength is polarized). The elliptically polarized light in different states) is rotated and incident on the opposite polarizer, and when the liquid crystal molecules rise and align almost perpendicularly to the substrate surface by applying a voltage, they pass through the retardation plate. Since the light is incident on the opposite polarizer without being rotated, the transmitted light is colored differently when the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state and when they are almost vertically aligned.
【0015】そして、このカラー液晶表示装置は、上記
着色系と透過制御系とを備えているため、前記透過制御
系で光の透過を制御するとともに、透過光を前記着色系
で着色して、複数の色を表示することができる。Since the color liquid crystal display device includes the above-described coloring system and transmission control system, the transmission control system controls the transmission of light and the transmitted light is colored by the coloring system. Multiple colors can be displayed.
【0016】したがって、この発明のカラー液晶表示装
置によれば、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、前記位相差
板の複屈折性は温度が変化してもほとんど変化せず、ま
た、液晶セルは、入射光を旋光させるか旋光させずに透
過させる機能を果たしさえばよいため、従来のECB型
液晶表示装置のように温度による液晶の複屈折性の変化
が表示色に影響することはないから、温度によって表示
色がほとんど変動しない。Therefore, according to the color liquid crystal display device of the present invention, a bright color display can be obtained by coloring light without using a color filter, and the birefringence of the retardation plate varies with temperature. The liquid crystal cell only has to perform the function of rotating incident light or transmitting it without rotating it. Therefore, birefringence of liquid crystal depending on temperature as in the conventional ECB type liquid crystal display device is sufficient. Since the change in sex does not affect the display color, the display color hardly fluctuates depending on the temperature.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】この発明のカラー液晶表示装置に
おいて、前記3枚の偏光板は、いずれも無着色の偏光板
でよく、その場合は、前記着色系によって得られる複数
の色の他に、前記透過制御系によって光を吸収すること
により、従来のECB型液晶表示装置では得られなかっ
た黒を表示することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the color liquid crystal display device of the present invention, each of the three polarizing plates may be an uncolored polarizing plate, in which case, in addition to the plurality of colors obtained by the coloring system, By absorbing light by the transmission control system, it is possible to display black which cannot be obtained by the conventional ECB type liquid crystal display device.
【0018】また、前記3枚の偏光板のうちの1枚の偏
光板は着色偏光板としてもよく、その場合は、一方の液
晶セルとそれをはさんで配置された2枚の偏光板とによ
って構成される透過制御系と、この透過制御系の一方の
偏光板と他方の液晶セルと他の1枚の偏光板と前記他方
の液晶セルの一方の面とその面に隣接する偏光板との間
に介在させた位相差板とによって構成される着色系と
を、前記透過制御系を光の入射側に位置させて積層する
とともに、この透過制御系の入射側の偏光板を着色偏光
板とするのが好ましい。[0018] One of the three polarizing plates may be a colored polarizing plate. In this case, one of the liquid crystal cells and two polarizing plates sandwiched between the two liquid crystal cells may be used. A transmission control system constituted by: a transmission control system, one polarizing plate, the other liquid crystal cell, another one polarizing plate, and one surface of the other liquid crystal cell and a polarizing plate adjacent to the surface. And a coloring system constituted by a retardation plate interposed therebetween, and the transmission control system is positioned on the light incident side, and the polarizing plate on the incidence side of the transmission control system is colored by a colored polarizing plate. It is preferred that
【0019】このような構成とすれば、前記着色偏光板
に入射する光のうち、この偏光板の色に対応する波長域
の光は全方向の偏光成分を含んだ円偏光の状態のまま前
記着色偏光板を透過して透過制御系に入射し、他の波長
域の光は前記着色偏光板の透過軸に沿った直線偏光とな
って透過制御系に入射するため、この透過制御系を光を
吸収する状態にしたときに、円偏光の状態のまま入射し
た光(着色偏光板の色に対応する波長域の光)のうちの
透過制御系の出射側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の
光が、透過制御系を出射して前記着色系に入射する。な
お、このときは、着色系に入射する光が前記着色偏光板
の色に着色した光であるため、この光が着色系を透過し
てもその色は変わらない。With this configuration, of the light incident on the colored polarizing plate, light in the wavelength range corresponding to the color of the polarizing plate is in the state of circularly polarized light containing polarized components in all directions. The light passes through the colored polarizer and enters the transmission control system, and light in the other wavelength range becomes linearly polarized light along the transmission axis of the colored polarizer and enters the transmission control system. When the light is absorbed, the polarized light along the transmission axis of the exit-side polarizing plate of the transmission control system out of the light incident in the state of the circularly polarized light (light in the wavelength range corresponding to the color of the colored polarizing plate). The component light exits the transmission control system and enters the coloring system. At this time, since the light entering the coloring system is light colored in the color of the colored polarizing plate, the color does not change even if the light passes through the coloring system.
【0020】したがって、上記のように透過制御系を光
の入射側に位置させて積層するとともに、この透過制御
系の入射側の偏光板を着色偏光板とすれば、前記着色系
によって得られる複数の色の他に、前記透過制御系を光
を吸収する状態にすることにより、前記着色偏光板の色
に応じたもう1つの色を表示することができる。Therefore, if the transmission control system is positioned on the light incident side and laminated as described above, and if the polarizing plate on the incident side of the transmission control system is a colored polarizing plate, a plurality of the polarizing systems obtained by the coloring system can be obtained. In addition to the above color, by setting the transmission control system to absorb light, another color corresponding to the color of the colored polarizing plate can be displayed.
【0021】また、この発明のカラー液晶表示装置にお
いて、液晶セルと偏光板との積層体の裏面に反射板を配
置すれば、外光を利用して表示する反射型の表示装置と
して使用することができる。Further, in the color liquid crystal display device of the present invention, if a reflection plate is disposed on the back surface of the laminated body of the liquid crystal cell and the polarizing plate, the color liquid crystal display device can be used as a reflection type display device for displaying by using external light. Can be.
【0022】[0022]
【実施例】図1および図2はこの発明の一実施例を示し
ており、図1はカラー液晶表示装置の断面図である。こ
の実施例のカラー液晶表示装置は、自然光や室内照明光
等の外光を利用して表示する反射型のものであり、第1
と第2の2つの液晶セル10A,10Bと、3枚の偏光
板21,22,23と、1枚の位相差板24とを備え、
前記2つの液晶セル10A,10Bと前記3枚の偏光板
21,22,23とを交互に積層して配置するととも
に、前記2つの液晶セル10A,10Bのうちの裏側
(図1において下側)に配置した第2の液晶セル10B
の表面と、その面に隣接する偏光板22との間に前記位
相差板24を介在させ、前記液晶セル10A,10Bと
偏光板21,22,23および位相差板24との積層体
の裏面に反射板25を配置した構成となっている。1 and 2 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view of a color liquid crystal display device. The color liquid crystal display device of this embodiment is of a reflection type that displays by using external light such as natural light or indoor illumination light.
And two second liquid crystal cells 10A, 10B, three polarizing plates 21, 22, 23, and one retardation plate 24,
The two liquid crystal cells 10A, 10B and the three polarizing plates 21, 22, 23 are alternately stacked and arranged, and the back side (the lower side in FIG. 1) of the two liquid crystal cells 10A, 10B. Liquid crystal cell 10B arranged in
The phase difference plate 24 is interposed between the front surface of the liquid crystal panel and the polarizing plate 22 adjacent to the surface, and the back surface of the laminate of the liquid crystal cells 10A, 10B, the polarizing plates 21, 22, 23, and the phase difference plate 24 And a reflection plate 25 is disposed in the first position.
【0023】上記第1と第2の液晶セル10A,10B
は、いずれも、内面にITO膜等からなる透明電極1
3,14が形成されその上に配向膜15,16が形成さ
れた表裏一対の透明なフィルム基板11,12間に、液
晶分子がツイスト配向した液晶18の層を設けたもので
あり、前記一対の基板11,12は枠状のシール材17
を介して接合されており、液晶18は両基板11,12
間の前記シール材17で囲まれた領域に封入されてい
る。The first and second liquid crystal cells 10A, 10B
Are transparent electrodes 1 made of an ITO film or the like on the inner surface.
A liquid crystal layer 18 in which liquid crystal molecules are twist-oriented is provided between a pair of front and back transparent film substrates 11 and 12 on which alignment films 15 and 16 are formed. The substrates 11 and 12 are frame-shaped sealing materials 17.
And the liquid crystal 18 is connected to both substrates 11 and 12.
It is sealed in a region surrounded by the sealing material 17 between the two.
【0024】なお、これらの液晶セル10A,10B
は、セグメント方式のものであり、各液晶セル10A,
10Bの表側基板11に形成された透明電極13はコモ
ン電極、裏側基板12に形成された透明電極14は複数
のセグメント電極であり、このセグメント電極14は両
液晶セル10A,10Bとも同じパターンに形成されて
いる。The liquid crystal cells 10A, 10B
Is a segment type, and each liquid crystal cell 10A,
The transparent electrode 13 formed on the front substrate 11 of 10B is a common electrode, and the transparent electrode 14 formed on the rear substrate 12 is a plurality of segment electrodes. The segment electrodes 14 are formed in the same pattern in both the liquid crystal cells 10A and 10B. Have been.
【0025】また、上記液晶18は、カイラル剤を添加
したネマティック液晶であり、各液晶セル10A,10
Bの液晶18の分子は、両基板11,12の近傍におけ
る配向方向を前記配向膜15,16で規制され、基板1
1,12面に対し僅かなプレチルト角で傾斜した状態
で、両基板11,12間において所定のツイスト角でツ
イスト配向している。The liquid crystal 18 is a nematic liquid crystal to which a chiral agent is added.
The orientation direction of the molecules of the B liquid crystal 18 in the vicinity of the substrates 11 and 12 is regulated by the orientation films 15 and 16.
In a state where the substrates are inclined at a slight pretilt angle with respect to the surfaces 1 and 12, the substrates 11 and 12 are twist-oriented at a predetermined twist angle.
【0026】上記第1と第2の液晶セル10A,10B
の液晶分子のツイスト角はほぼ同じ値とされており、ま
た両液晶セル10A,10BのΔnd(液晶18の屈折
率異方性Δnと液晶層厚dとの積)の値もほぼ同じに設
定されている。なお、このΔndの値は、約476nm
または約1065nmに選ぶのが好ましい。The first and second liquid crystal cells 10A, 10B
And the twist angles of the liquid crystal molecules are substantially the same, and the value of Δnd (the product of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal 18 and the thickness d of the liquid crystal layer) of both liquid crystal cells 10A and 10B is set to be substantially the same. Have been. The value of Δnd is about 476 nm
Alternatively, it is preferable to select about 1065 nm.
【0027】そして、この実施例では、上記各液晶セル
10A,10Bの液晶分子のツイスト角をそれぞれ90
°近辺の角度とし、上記3枚の偏光板21,22,23
をいずれも通常の無着色偏光板とするとともに、これら
の偏光板21,22,23と前記位相差板24とを、そ
れぞれの光学軸(偏光板では透過軸、位相差板では遅相
軸)を次のような方向に向けて配置している。In this embodiment, the twist angles of the liquid crystal molecules of each of the liquid crystal cells 10A and 10B are set to 90 degrees.
°, and the three polarizing plates 21, 22, 23
Are all ordinary non-colored polarizing plates, and these polarizing plates 21, 22, 23 and the retardation plate 24 are each connected to an optical axis (a transmission axis for a polarizing plate and a slow axis for a retardation plate). Are oriented in the following directions.
【0028】すなわち、この実施例では、表側の液晶セ
ルである第1の液晶セル10Aの表面に配置した表側偏
光板21の透過軸を、前記第1の液晶セル10Aの前記
表側偏光板21に隣接する表側基板11の近傍における
液晶分子の配向方向に沿った方向にし、液晶セル10
A,10B間に配置した中間偏光板22の透過軸を、前
記第1の液晶セル10Aの前記中間偏光板22に隣接す
る裏側基板12の近傍における液晶分子の配向方向に沿
った方向にするとともに、この中間偏光板22と第2の
液晶セル10Bとの間に配置した位相差板24の遅相軸
を、前記中間偏光板22の透過軸に対して45°近辺の
ずれ角で斜めにずらし、第2の液晶セル10Bの位相差
板24に隣接する表側基板11の近傍における液晶分子
の配向方向を、前記位相差板24の遅相軸の方向に対し
て45°近辺のずれ角で斜めにずらし、さらに、第2の
液晶セル10Bの裏面に配置した裏側偏光板23の透過
軸を、前記第2の液晶セル10Bの前記裏側偏光板23
に隣接する裏側基板12の近傍における液晶分子の配向
方向に対してほぼ直交する方向に設定している。That is, in this embodiment, the transmission axis of the front polarizing plate 21 disposed on the surface of the first liquid crystal cell 10A, which is the front liquid crystal cell, is set to the front polarizing plate 21 of the first liquid crystal cell 10A. The direction along the alignment direction of the liquid crystal molecules in the vicinity of the adjacent front side substrate 11 is set to
The transmission axis of the intermediate polarizer 22 disposed between the first and second liquid crystal cells 10A and 10B is set in a direction along the alignment direction of the liquid crystal molecules in the vicinity of the back substrate 12 adjacent to the intermediate polarizer 22 of the first liquid crystal cell 10A. The slow axis of the phase difference plate 24 disposed between the intermediate polarizer 22 and the second liquid crystal cell 10B is obliquely shifted by about 45 ° with respect to the transmission axis of the intermediate polarizer 22. The orientation direction of the liquid crystal molecules in the vicinity of the front substrate 11 adjacent to the phase difference plate 24 of the second liquid crystal cell 10B is inclined at a shift angle of about 45 ° with respect to the direction of the slow axis of the phase difference plate 24. And the transmission axis of the back side polarizing plate 23 disposed on the back side of the second liquid crystal cell 10B is shifted to the back side polarizing plate 23 of the second liquid crystal cell 10B.
The direction is set substantially perpendicular to the orientation direction of the liquid crystal molecules in the vicinity of the back substrate 12 adjacent to.
【0029】図2は、上記カラー液晶表示装置の各液晶
セル10A,10Bの両基板の近傍における液晶分子配
向方向と各偏光板21,22,23の透過軸および位相
差板24の遅相軸の向きを液晶表示装置の表面側から見
た図である。FIG. 2 shows the liquid crystal molecule orientation directions near the two substrates of each of the liquid crystal cells 10A and 10B of the color liquid crystal display device, the transmission axes of the polarizing plates 21, 22 and 23, and the slow axis of the phase difference plate 24. FIG. 3 is a view of the direction of the liquid crystal display as viewed from the front side of the liquid crystal display device.
【0030】この図2のように、第1,第2のいずれの
液晶セル10A,10Bにおいても、その表側基板11
の近傍における液晶分子の配向方向11aは、表示装置
の画面の横軸Sに対し表面側から見て左回りに約47°
の方向、裏側基板12の近傍における液晶分子の配向方
向12aは、前記横軸Sに対し表面側から見て右回りに
約47°の方向にあり、したがって、各液晶セル10
A,10Bの液晶18の分子は、そのツイスト方向を破
線矢印で示したように、裏側基板12から表側基板11
に向かって、表面側から見て右回りに約86°のツイス
ト角でツイスト配向している。As shown in FIG. 2, in each of the first and second liquid crystal cells 10A and 10B, the front substrate 11 is provided.
Is approximately 47 ° counterclockwise when viewed from the front side with respect to the horizontal axis S of the screen of the display device.
, The orientation direction 12a of the liquid crystal molecules in the vicinity of the back substrate 12 is about 47 ° clockwise with respect to the horizontal axis S when viewed from the front side.
The molecules of the liquid crystal 18 of A and 10B are moved from the back substrate 12 to the front substrate 11 as indicated by the dashed arrows in the twist direction.
, A twist orientation of about 86 ° in a clockwise direction as viewed from the surface side.
【0031】一方、上記3枚の偏光板21,22,23
のうち、第1の液晶セル10Aの表面の表側偏光板21
は、その透過軸21aを前記横軸Sに対し表面側から見
て左回りに約50°の方向に向けて配置されており、し
たがって、この表側偏光板21の透過軸21aは、第1
の液晶セル10Aの表側基板11の近傍における液晶分
子の配向方向11aに沿った方向にある。On the other hand, the three polarizing plates 21, 22, 23
Of the front polarizer 21 on the surface of the first liquid crystal cell 10A
Is arranged with its transmission axis 21a oriented counterclockwise about 50 ° with respect to the horizontal axis S from the front side, so that the transmission axis 21a of the front-side polarizing plate 21 is
In the vicinity of the front substrate 11 of the liquid crystal cell 10A.
【0032】また、液晶セル10A,10B間の中間偏
光板22は、その透過軸22aを前記横軸Sに対し表面
側から見て左回りに約130°の方向に向けて配置され
ており、したがって、この中間偏光板22の透過軸22
aは、前記第1の液晶セル10Aの裏側基板12の近傍
における液晶分子の配向方向12aに沿った方向にあ
る。The intermediate polarizing plate 22 between the liquid crystal cells 10A and 10B is arranged so that its transmission axis 22a is oriented approximately 130 ° counterclockwise with respect to the horizontal axis S when viewed from the front side. Therefore, the transmission axis 22 of the intermediate polarizing plate 22
a is in a direction along the alignment direction 12a of the liquid crystal molecules in the vicinity of the back substrate 12 of the first liquid crystal cell 10A.
【0033】さらに、中間偏光板22と第2の液晶セル
10Bとの間の位相差板24は、その遅相軸24aを前
記横軸Sとほぼ平行な方向(横軸Sに対するずれ角がほ
ぼ0°の方向)に向けて配置されており、したがって、
この位相差板24の遅相軸24aは、前記中間偏光板2
2の透過軸22aに対して表面側から見て左回りに約5
0°斜めにずれており、第2の液晶セル10Bの表側基
板11の近傍における液晶分子の配向方向11aに対し
て表面側から見て右回りに約47°斜めにずれている。Further, the retardation plate 24 between the intermediate polarizer 22 and the second liquid crystal cell 10B has its slow axis 24a oriented in a direction substantially parallel to the horizontal axis S (the shift angle with respect to the horizontal axis S is substantially zero). 0 ° direction) and therefore
The slow axis 24a of the retardation plate 24 is
About 5 counterclockwise with respect to the transmission axis 22a of FIG.
It is inclined at an angle of 0 °, and is inclined at an angle of about 47 ° clockwise as viewed from the front side with respect to the orientation direction 11a of the liquid crystal molecules in the vicinity of the front substrate 11 of the second liquid crystal cell 10B.
【0034】また、第2の液晶セル10Bの裏面の裏側
偏光板23は、その透過軸23aを前記横軸Sに対し表
面側から見て左回りに約45°の方向に向けて配置され
ており、したがって、この裏側偏光板23の透過軸23
aは、第2の液晶セル10Bの裏側基板12の近傍にお
ける液晶分子の配向方向12aに対してほぼ直交する方
向にある。The rear polarizing plate 23 on the rear surface of the second liquid crystal cell 10B is arranged with its transmission axis 23a oriented approximately 45 ° counterclockwise with respect to the horizontal axis S when viewed from the front side. Therefore, the transmission axis 23 of the rear polarizing plate 23
a is in a direction substantially orthogonal to the alignment direction 12a of the liquid crystal molecules in the vicinity of the back substrate 12 of the second liquid crystal cell 10B.
【0035】このカラー液晶表示装置は、上記2つの液
晶セル10A,10Bのうちの表側に配置した第1の液
晶セル10Aと、上記3枚の偏光板21,22,23の
うちの前記第1の液晶セル10Aをはさんで配置された
表側偏光板21および中間偏光板22とによって光の透
過を制御する透過制御系を構成し、この透過制御系の一
方の偏光板である前記中間偏光板22と、第2の液晶セ
ル10Bと、他の1枚の偏光板である裏側偏光板23
と、前記第2の液晶セル10Bの表面とその面に隣接す
る前記中間偏光板22との間に介在させた位相差板24
とによって着色光を得るための着色系を構成したもので
あって、光の透過を前記透過制御系によって制御すると
もに、透過光を前記着色系で着色してカラー表示を行な
うものである。This color liquid crystal display device comprises a first liquid crystal cell 10A disposed on the front side of the two liquid crystal cells 10A and 10B, and a first liquid crystal cell 10A of the three polarizing plates 21, 22 and 23. A transmission control system for controlling transmission of light is constituted by the front-side polarizing plate 21 and the intermediate polarizing plate 22 interposed between the liquid crystal cells 10A, and the intermediate polarizing plate, which is one of the transmission controlling systems, 22, the second liquid crystal cell 10B, and a back-side polarizing plate 23, which is another polarizing plate.
And a phase difference plate 24 interposed between the surface of the second liquid crystal cell 10B and the intermediate polarizer 22 adjacent to the surface.
And a coloring system for obtaining colored light, wherein the transmission of light is controlled by the transmission control system, and the transmitted light is colored by the coloring system to perform color display.
【0036】まず、前記透過制御系による光の透過の制
御について説明すると、この透過制御系は、通常のTN
型液晶表示素子と同様な光の透過制御を行なうものであ
り、液晶表示素子の表面側から表側偏光板21に入射し
た外光(白色光)は、前記表側偏光板21の透過軸21
aに沿った直線偏光となって第1の液晶セル10Aに入
射する。First, control of light transmission by the transmission control system will be described.
The external light (white light) incident on the front polarizing plate 21 from the front side of the liquid crystal display element is transmitted through the transmission axis 21 of the front polarizing plate 21.
The light becomes linearly polarized light along a and enters the first liquid crystal cell 10A.
【0037】そして、第1の液晶セル10AがOFF状
態にあるとき、つまり液晶分子が基板11,12面に対
して最も倒伏した初期のツイスト配向状態にあるとき
は、前記表側偏光板21を透過して第1の液晶セル10
Aに入射した光(直線偏光)が旋光されて中間偏光板2
2に入射するため、このときは、第1の液晶セル10A
を透過した光が前記中間偏光板22を透過して次の着色
系に入射する。When the first liquid crystal cell 10A is in the OFF state, that is, when the liquid crystal molecules are in the initial twisted state in which the liquid crystal molecules are most inclined with respect to the substrates 11 and 12, the light passes through the front side polarizing plate 21. And the first liquid crystal cell 10
A (linearly polarized light) incident on A is rotated and the intermediate polarizer 2
In this case, the first liquid crystal cell 10A
Is transmitted through the intermediate polarizing plate 22 and enters the next coloring system.
【0038】また、前記第1の液晶セル10Aの両基板
11,12の電極13,14間に液晶分子を充分に立上
がらせる強さのON電圧を印加すると、液晶分子が基板
11,12面に対してほぼ垂直に立上がり配向するが、
このように第1の液晶セル10AをON状態にしたと
き、つまり液晶分子をほぼ垂直に立上がり配向させたと
きは、前記表側偏光板21を透過して第1の液晶セル1
0Aに入射した光(直線偏光)が旋光されることなく透
過して中間偏光板22に入射するため、このときは、第
1の液晶セル10Aを透過した光が前記中間偏光板22
で吸収される。When an ON voltage is applied between the electrodes 13 and 14 of the two substrates 11 and 12 of the first liquid crystal cell 10A, the ON voltage is high enough to cause the liquid crystal molecules to sufficiently rise. Rises almost vertically with respect to
As described above, when the first liquid crystal cell 10A is turned on, that is, when the liquid crystal molecules are aligned in a substantially vertical rising direction, the first liquid crystal cell 1A is transmitted through the front side polarizing plate 21 and is turned on.
Since the light (linearly polarized light) incident on the first liquid crystal cell 10A is transmitted without being rotated and is incident on the intermediate polarizer 22, the light transmitted through the first liquid crystal cell 10A is transmitted by the intermediate polarizer 22A.
Is absorbed by.
【0039】次に、上記着色系による光の着色作用を説
明すると、この実施例では、位相差板24を上記中間偏
光板22と第2の液晶セル10Bとの間に配置している
ため、前記透過制御系を透過した光は、位相差板24を
配置した側から着色系に入射する。Next, the coloring effect of light by the coloring system will be described. In this embodiment, the retardation plate 24 is disposed between the intermediate polarizing plate 22 and the second liquid crystal cell 10B. The light transmitted through the transmission control system enters the coloring system from the side where the retardation plate 24 is disposed.
【0040】そして、この着色系では、前記位相差板2
4の遅相軸24aとその入射側に配置された中間偏光板
22の透過軸22aとが斜めにずれているため、前記中
間偏光板22を透過し直線偏光となって位相差板24に
入射した光が、この位相差板24の複屈折効果により可
視光帯域の各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏
光となった光となり、その光が第2の液晶セル10Bを
透過して反対側の裏側偏光板23に入射して、この裏側
偏光板23を透過した光(裏側偏光板23の透過軸23
aに沿った偏光成分の光)が、その光を構成する各波長
光の光強度の比に応じた色の光になる。In this coloring system, the retardation plate 2
4 and the transmission axis 22a of the intermediate polarizing plate 22 disposed on the incident side thereof are obliquely shifted, so that the light passes through the intermediate polarizing plate 22 to become linearly polarized light and is incident on the phase difference plate 24. Is converted into elliptically polarized light in which each wavelength light in the visible light band has a different polarization state due to the birefringence effect of the phase difference plate 24, and the light passes through the second liquid crystal cell 10B and is on the opposite side. Incident on the back-side polarizing plate 23 and transmitted through the back-side polarizing plate 23 (the transmission axis 23 of the back-side polarizing plate 23).
The light of the polarized light component along a) becomes light of a color corresponding to the ratio of the light intensity of each wavelength light constituting the light.
【0041】この着色光の色は、前記第2の液晶セル1
0Bの液晶の分子の配向状態によって異なり、液晶分子
が基板11,12面に対して最も倒伏した初期のツイス
ト配向状態にあるときは、位相差板24を透過した光
(各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となっ
た光)が旋光されて裏側偏光板23に入射し、液晶分子
が電圧の印加により基板11,12面に対してほぼ垂直
に立上がり配向したときは、位相差板24を透過した光
が旋光されることなく前記裏側偏光板23に入射する。The color of the colored light depends on the color of the second liquid crystal cell 1.
When the liquid crystal molecules are in the initial twisted alignment state in which the liquid crystal molecules are most inclined with respect to the surfaces of the substrates 11 and 12, when the liquid crystal molecules are in the initial twisted alignment state, the light transmitted through the retardation plate 24 (each wavelength light is polarized). The elliptically polarized light having different states) is rotated and incident on the back-side polarizing plate 23, and when the liquid crystal molecules rise and align substantially perpendicularly to the surfaces of the substrates 11 and 12 by application of a voltage, the phase difference plate 24 Is incident on the rear polarizing plate 23 without being rotated.
【0042】このため、前記第2の液晶セル10BがO
FF状態にあるとき、つまり液晶分子が初期のツイスト
配向状態にあるときと、前記第2の液晶セル10BがO
FF状態にあるとき、つまり液晶分子がほぼ垂直に立上
がり配向したときとでは、裏側偏光板23に入射する光
の偏光状態が異なり、それに応じて前記裏側偏光板23
を透過した光が異なる色に着色する。Therefore, the second liquid crystal cell 10B is
When the liquid crystal molecules are in the FF state, that is, when the liquid crystal molecules are in the initial twist alignment state, and when the second liquid crystal cell 10B
When the liquid crystal molecules are in the FF state, that is, when the liquid crystal molecules rise almost vertically, the polarization state of the light incident on the rear polarizing plate 23 is different.
The light transmitted through is colored differently.
【0043】そして、このカラー液晶表示装置は、上記
着色系と透過制御系とを備えているため、前記透過制御
系で光の透過を制御するとともに、透過光を前記着色系
で着色して、複数の色を表示することができる。Since the color liquid crystal display device has the above-mentioned coloring system and transmission control system, the transmission control system controls the transmission of light and the transmitted light is colored by the coloring system. Multiple colors can be displayed.
【0044】なお、この実施例の自然光や室内照明光等
の外光を利用して表示する反射型のものであり、上記着
色系によって着色された光、つまり裏側偏光板23を透
過した光は、この裏側偏光板23の背面に配置されてい
る反射板25で反射されて液晶表示装置の表面側に出射
する。In this embodiment, the display is of a reflection type in which display is performed by using external light such as natural light or indoor illumination light, and light colored by the above-described coloring system, that is, light transmitted through the back-side polarizing plate 23. Then, the light is reflected by the reflection plate 25 disposed on the back surface of the back-side polarizing plate 23 and is emitted to the front surface side of the liquid crystal display device.
【0045】上記着色系によって得られる着色光の色
は、上記位相差板24のリタデーションの値と、この位
相差板24の入射側に配置された中間偏光板22の透過
軸22aと前記位相差板24の遅相軸24aとのずれ角
と、上記第2の液晶セル10Bの両基板11,12の近
傍における液晶分子の配向方向と、上記裏側偏光板23
の透過軸23aの向きとによって決まる。The color of the colored light obtained by the coloring system is determined by the retardation value of the retardation plate 24 and the transmission axis 22a of the intermediate polarizing plate 22 disposed on the incident side of the retardation plate 24. Angle of the plate 24 with respect to the slow axis 24a, the orientation direction of the liquid crystal molecules in the vicinity of the two substrates 11 and 12 of the second liquid crystal cell 10B, and
And the direction of the transmission axis 23a.
【0046】例えば、前記位相差板24にリタデーショ
ンの値が620nmのものを用い、第2の液晶セル10
Bの両基板11,12の近傍における液晶分子の配向方
向11a,12aと、前記中間偏光板22および裏側偏
光板23の透過軸22a,23aの向きと、前記位相差
板24の遅相軸24aの向きとを図2に示すように設定
したときは、前記第2の液晶セル10BがOFF状態に
あるときにオレンジの着色光が得られ、この液晶セル1
0BがON状態にあるときに青の着色光が得られる。For example, when the retardation plate 24 has a retardation value of 620 nm, the second liquid crystal cell 10
B, the orientation directions 11a and 12a of the liquid crystal molecules in the vicinity of the substrates 11 and 12, the directions of the transmission axes 22a and 23a of the intermediate polarizer 22 and the rear polarizer 23, and the slow axis 24a of the retarder 24. Is set as shown in FIG. 2, orange colored light is obtained when the second liquid crystal cell 10B is in the OFF state.
Blue colored light is obtained when OB is in the ON state.
【0047】また、この実施例では、上記3枚の偏光板
21,22,23を、いずれも無着色の偏光板としてい
るため、前記着色系によって得られる複数の色、例えば
前記オレンジと青の他に、前記透過制御系によって光を
吸収することにより、従来のECB型液晶表示装置では
得られなかった黒を表示することができる。In this embodiment, since the three polarizing plates 21, 22, and 23 are all uncolored polarizing plates, a plurality of colors obtained by the coloring system, for example, the orange and blue colors are obtained. In addition, by absorbing light by the transmission control system, it is possible to display black which cannot be obtained by the conventional ECB type liquid crystal display device.
【0048】このカラー液晶表示装置における各液晶セ
ル10A,10BのON,OFFによる表示色の変化を
まとめると、次のようになる。 第1セルOFF,第2セルOFF…オレンジ 第1セルOFF,第2セルON …青 第1セルON, 第2セルOFF…黒 第1セルON, 第2セルON …黒 したがって、上記カラー液晶表示装置によれば、上記第
1と第2の液晶セル10A,10Bが共にOFF状態に
あるときの表示色であるオレンジを背景とし、その背景
中の点灯色を青と黒の2通りに選んで、バリエーション
のある表示を実現することができる。The change of the display color due to ON / OFF of each of the liquid crystal cells 10A and 10B in this color liquid crystal display device is summarized as follows. 1st cell OFF, 2nd cell OFF ... orange 1st cell OFF, 2nd cell ON ... blue 1st cell ON, 2nd cell OFF ... black 1st cell ON, 2nd cell ON ... black Therefore, the above color liquid crystal display According to the device, orange as a display color when the first and second liquid crystal cells 10A and 10B are both in the OFF state is set as a background, and the lighting color in the background is selected from two types of blue and black. Thus, a display with variations can be realized.
【0049】そして、上記カラー液晶表示装置は、2つ
の液晶セル10A,10Bのうちの表側に配置した第1
の液晶セル10Aと、上記3枚の偏光板21,22,2
3のうちの前記第1の液晶セル10Aをはさんで配置さ
れた表側偏光板21および中間偏光板22とによって光
の透過を制御し、この透過制御系の一方の偏光板である
前記中間偏光板22と、第2の液晶セル10Bと、他の
1枚の偏光板である裏側偏光板23と、前記第2の液晶
セル10Bの表面とその面に隣接する前記中間偏光板2
2との間に介在させた位相差板24とにより透過光を着
色してカラー表示を行なうものであるから、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、前記位相差板24の複屈折性は温度
が変化してもほとんど変化せず、また、前記液晶セル1
0A,10Bは、入射光を旋光させるか旋光させずに透
過させる機能を果たしさえばよいため、従来のECB型
液晶表示装置のように温度による液晶の複屈折性の変化
が表示色に影響することはないから、温度によって表示
色がほとんど変動しない。The above-mentioned color liquid crystal display device has a first liquid crystal cell 10A, 10B.
Liquid crystal cell 10A, and the three polarizing plates 21, 22, 2
3, the transmission of light is controlled by the front-side polarizing plate 21 and the intermediate polarizing plate 22 which are arranged with the first liquid crystal cell 10A interposed therebetween, and the intermediate polarized light which is one of the polarizing plates of this transmission control system. Plate 22, a second liquid crystal cell 10B, a backside polarizing plate 23 as another polarizing plate, and a surface of the second liquid crystal cell 10B and the intermediate polarizing plate 2 adjacent to the surface.
Since the transmitted light is colored by the phase difference plate 24 interposed between the light emitting device 2 and the color display, a color display can be obtained by coloring the light without using a color filter. The birefringence of the retardation plate 24 hardly changes even when the temperature changes, and the liquid crystal cell 1
Since 0A and 10B only have to function to rotate incident light or transmit without rotating the incident light, a change in the birefringence of the liquid crystal due to temperature affects the display color as in a conventional ECB type liquid crystal display device. Therefore, the display color hardly fluctuates depending on the temperature.
【0050】なお、上記カラー液晶表示装置の背景色と
点灯色は、位相差板24に異なるリタデーション値のも
のを用いることによって任意に選ぶことができるもので
あり、例えば、第2の液晶セル10Bの両基板11,1
2の近傍における液晶分子の配向方向11a,12a
と、前記中間偏光板22および裏側偏光板23の透過軸
22a,23aの向きと、前記位相差板24の遅相軸2
4aの向きとを図2に示すように設定したときの、位相
差板24のリタデーションReの値と前記背景色と点灯
色との関係は次の通りである。The background color and the lighting color of the color liquid crystal display device can be arbitrarily selected by using retardation plates having different retardation values. For example, the second liquid crystal cell 10B Both substrates 11, 1
2, the orientation directions 11a and 12a of the liquid crystal molecules near
And the directions of the transmission axes 22a and 23a of the intermediate polarizer 22 and the rear polarizer 23, and the slow axis 2 of the retarder 24.
When the direction of 4a is set as shown in FIG. 2, the relationship between the value of the retardation Re of the phase difference plate 24, the background color, and the lighting color is as follows.
【0051】Re=510nmのとき 背景色…緑、点灯色…エンジ(赤紫),黒 Re=510nmのとき 背景色…黄、点灯色…紫,黒 Re=1400nmのとき 背景色…ピンク、点灯色…緑,黒 また、上記実施例では、第1と第2の液晶セル10A,
10Bのセグメント電極14を同じパターンに形成して
いるが、着色系の液晶セルである第2の液晶セル10B
の各セグメント電極14は、それをさらに複数の電極に
分割してもよく、このようにすれば、1つの点灯パター
ンを上記2つの点灯色に色分けして表示することができ
る。When Re = 510 nm Background color: green, lighting color: red (purple), black When Re = 510 nm Background color: yellow, lighting color: purple, black When Re = 1400 nm Background color: pink, lighting Color: green, black In the above embodiment, the first and second liquid crystal cells 10A,
The 10B segment electrodes 14 are formed in the same pattern, but the second liquid crystal cell 10B is a colored liquid crystal cell.
Each segment electrode 14 may be further divided into a plurality of electrodes. In this case, one lighting pattern can be displayed by being classified into the two lighting colors.
【0052】さらに、上記実施例では、透過制御系と着
色系とを、前記透過制御系を光の入射側(表側)に位置
させて積層しているが、これと逆に、着色系を光の入射
側に位置させてもよく、その場合は、位相差板24を表
側偏光板21と第1の液晶セル10Aとの間に配置し
て、これらと中間偏光板とにより着色系を構成し、前記
中間偏光板22と第2の液晶セル10Bと裏側偏光板2
3とによって透過制御系を構成すればよい。この場合
は、まず入射光が前記着色系によって着色され、その光
の透過が前記透過制御系によって制御される。Further, in the above embodiment, the transmission control system and the coloring system are laminated with the transmission control system positioned on the light incident side (front side). In this case, the retardation plate 24 is disposed between the front polarizing plate 21 and the first liquid crystal cell 10A, and a coloring system is constituted by these and the intermediate polarizing plate. , The intermediate polarizer 22, the second liquid crystal cell 10B, and the back polarizer 2
3 to form a transmission control system. In this case, first, incident light is colored by the coloring system, and transmission of the light is controlled by the transmission control system.
【0053】また、上記実施例では、3枚の偏光板2
1,22,23をいずれも無着色の偏光板としたが、前
記3枚の偏光板21,22,23のうちの1枚の偏光板
は所定の色に着色された着色偏光板としてもよく、その
場合は、一方の液晶セル10Aとそれをはさんで配置さ
れた2枚の偏光板21,22とによって構成される透過
制御系と、この透過制御系の一方の偏光板22と他方の
液晶セル10Bと他の1枚の偏光板23と前記他方の液
晶セル10Bの一方の面とその面に隣接する偏光板22
との間に介在させた位相差板24とによって構成される
着色系とを、上記実施例のように前記透過制御系を光の
入射側に位置させて積層するとともに、この透過制御系
の入射側の偏光板である表側偏光板21を着色偏光板と
するのが好ましい。In the above embodiment, three polarizing plates 2 were used.
Each of the polarizers 1, 22, and 23 is an uncolored polarizer, but one of the three polarizers 21, 22, and 23 may be a colored polarizer colored in a predetermined color. In this case, a transmission control system including one liquid crystal cell 10A and two polarizing plates 21 and 22 sandwiching the liquid crystal cell 10A, and one polarizing plate 22 and the other polarizing plate 22 of the transmission control system. The liquid crystal cell 10B, another one polarizing plate 23, and one surface of the other liquid crystal cell 10B and the polarizing plate 22 adjacent to the surface.
And a coloring system constituted by the phase difference plate 24 interposed between the transmission control system and the transmission control system as in the above-described embodiment. It is preferable that the front-side polarizing plate 21, which is the polarizing plate on the side, is a colored polarizing plate.
【0054】このような構成とすれば、着色偏光板(表
側偏光板)21に入射する光のうち、この偏光板21の
色に対応する波長域の光は全方向の偏光成分を含んだ円
偏光の状態のまま前記着色偏光板21を透過して透過制
御系に入射し、他の波長域の光は前記着色偏光板21の
透過軸21aに沿った直線偏光となって透過制御系に入
射するため、この透過制御系を光を吸収する状態にした
ときに、円偏光の状態のまま入射した光(着色偏光板2
1の色に対応する波長域の光)のうちの透過制御系の出
射側偏光板22の透過軸22aに沿った偏光成分の光
が、透過制御系を出射して前記着色系に入射する。な
お、このときは、着色系に入射する光が前記着色偏光板
21の色に着色した光であるため、この光が着色系を透
過してもその色は変わらない。With such a configuration, of the light incident on the colored polarizing plate (front side polarizing plate) 21, the light in the wavelength range corresponding to the color of the polarizing plate 21 is a circle containing polarized components in all directions. The polarized light passes through the colored polarizing plate 21 and enters the transmission control system while being in a polarized state, and light in the other wavelength region becomes linearly polarized light along the transmission axis 21a of the colored polarizing plate 21 and enters the transmission control system. Therefore, when the transmission control system is set in a state of absorbing light, the incident light (colored polarizing plate 2) remains circularly polarized.
The light of the polarization component along the transmission axis 22a of the transmission-side polarization plate 22 of the transmission control system out of the light of the wavelength range corresponding to the one color) exits the transmission control system and enters the coloring system. At this time, since the light entering the coloring system is light colored in the color of the colored polarizing plate 21, even if this light passes through the coloring system, the color does not change.
【0055】したがって、上記のように透過制御系を光
の入射側に位置させて積層するとともに、この透過制御
系の入射側の偏光板21を着色偏光板とすれば、前記着
色系によって得られる複数の色の他に、前記透過制御系
を光を吸収する状態にすることにより、前記着色偏光板
21の色に応じたもう1つの色を表示することができ
る。Therefore, when the transmission control system is positioned on the light incident side and laminated as described above, and the polarizing plate 21 on the incident side of the transmission control system is a colored polarizing plate, the transmission system can be obtained by the coloring system. By setting the transmission control system to absorb light in addition to the plurality of colors, another color corresponding to the color of the colored polarizing plate 21 can be displayed.
【0056】なお、この場合は、前記着色偏光板21と
して、前記着色系によって得られる複数の色とは異なる
色の偏光板を用いるのが望ましい。すなわち、例えば、
前記着色系を構成する位相差板24のリタデーションR
eの値が620nmであって、着色系によって得られる
色が、オレンジの背景色と青の点灯色である場合は、着
色偏光板21に赤色または緑色の偏光板を用いて、もう
1つの点灯色、つまり着色偏光板21によって得られる
点灯色を赤または緑にするのが望ましい。In this case, it is desirable to use, as the colored polarizing plate 21, a polarizing plate having a color different from a plurality of colors obtained by the coloring system. That is, for example,
The retardation R of the retardation plate 24 constituting the coloring system
When the value of e is 620 nm, and the colors obtained by the coloring system are the orange background color and the blue lighting color, another lighting is performed by using a red or green polarizing plate as the colored polarizing plate 21. It is desirable that the color, that is, the lighting color obtained by the colored polarizing plate 21 be red or green.
【0057】さらに、上記実施例では、各液晶セル10
A,10Bおよび10Cにセグメント方式のものを用い
たが、これらの液晶セルはドットマトリックス方式のも
のであってもよく、また、この発明は、反射型のものに
限らず、バックライトからの光を利用して表示する透過
型の液晶表示装置にも適用できることはもちろんであ
る。Further, in the above embodiment, each liquid crystal cell 10
Although the segment type is used for A, 10B and 10C, these liquid crystal cells may be of the dot matrix type, and the present invention is not limited to the reflection type, but the light from the backlight may be used. It is needless to say that the present invention can also be applied to a transmission type liquid crystal display device that performs display by utilizing the above.
【0058】[0058]
【発明の効果】この発明のカラー液晶表示装置は、内面
に電極が形成された一対の基板間に液晶分子がツイスト
配向した液晶層を設けてなる2つの液晶セルと、3枚の
偏光板と、1枚の位相差板とを備え、前記2つの液晶セ
ルと前記3枚の偏光板とを交互に積層して配置するとと
もに、いずれかの液晶セルの一方の面とその面に隣接す
る偏光板との間に前記位相差板を介在させ、この位相差
板とそれに隣接する前記偏光板との光学軸を互いに斜め
にずらしたものであって、前記2つの液晶セルのうちの
一方の液晶セルと、前記3枚の偏光板のうちの前記一方
の液晶セルをはさんで配置された2枚の偏光板とによっ
て光の透過を制御し、前記位相差板の複屈折効果により
各波長光がそれぞれ偏光状態の異なる楕円偏光となった
光をつくり、その光を他方の液晶セルを介して他の1枚
の偏光板に入射させて着色光を得るものであるから、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、温度によって表示色が変動
し難い。The color liquid crystal display device of the present invention comprises two liquid crystal cells each having a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twist-aligned between a pair of substrates having electrodes formed on the inner surface, and three polarizing plates. A retardation plate, wherein the two liquid crystal cells and the three polarizing plates are alternately laminated and arranged, and one of the liquid crystal cells and a polarized light adjacent to the surface. Wherein the optical axis of the phase difference plate and the optical axis of the polarizing plate adjacent thereto are obliquely shifted from each other, and one of the liquid crystal cells of the two liquid crystal cells The transmission of light is controlled by a cell and two polarizing plates disposed between the one liquid crystal cell of the three polarizing plates, and each wavelength light is controlled by a birefringence effect of the retardation plate. Creates elliptically polarized light with different polarization states, Is applied to another polarizing plate through the other liquid crystal cell to obtain colored light, so that light can be colored without using a color filter to obtain a bright color display. The display color does not easily change depending on the temperature.
【0059】この発明のカラー液晶表示装置において、
前記3枚の偏光板をいずれも無着色の偏光板とすれば、
前記着色系によって得られる複数の色の他に、前記透過
制御系によって光を吸収することにより、従来のECB
型液晶表示装置では得られなかった黒を表示することが
できる。In the color liquid crystal display device of the present invention,
If all of the three polarizing plates are uncolored polarizing plates,
In addition to the plurality of colors obtained by the coloring system, by absorbing light by the transmission control system, the conventional ECB
It is possible to display black, which cannot be obtained with the liquid crystal display device.
【0060】また、前記3枚の偏光板のうちの1枚の偏
光板は着色偏光板としてもよく、その場合、一方の液晶
セルとそれをはさんで配置された2枚の偏光板とによっ
て構成される透過制御系と、この透過制御系の一方の偏
光板と他方の液晶セルと他の1枚の偏光板と前記他方の
液晶セルの一方の面とその面に隣接する偏光板との間に
介在させた位相差板とによって構成される着色系とを、
前記透過制御系を光の入射側に位置させて積層するとと
もに、この透過制御系の入射側の偏光板を着色偏光板と
すれば、前記着色系によって得られる複数の色の他に、
前記透過制御系を光を吸収する状態にすることにより、
前記着色偏光板の色に応じたもう1つの色を表示するこ
とができる。One of the three polarizing plates may be a colored polarizing plate. In this case, one of the liquid crystal cells and two polarizing plates sandwiching the liquid crystal cell sandwich the liquid crystal cell. A transmission control system to be constructed, and one of a polarizing plate, another liquid crystal cell, another one polarizing plate, and one surface of the other liquid crystal cell and a polarizing plate adjacent to the surface of the other liquid crystal cell of the transmission control system. A coloring system constituted by a phase difference plate interposed therebetween,
While laminating the transmission control system on the light incident side and stacking, if the polarizing plate on the incident side of the transmission control system is a colored polarizing plate, in addition to the plurality of colors obtained by the coloring system,
By setting the transmission control system in a state of absorbing light,
Another color corresponding to the color of the colored polarizing plate can be displayed.
【0061】さらに、この発明のカラー液晶表示装置に
おいて、液晶セルと偏光板との積層体の裏面に反射板を
配置すれば、外光を利用して表示する反射型の表示装置
として使用することができる。Further, in the color liquid crystal display device of the present invention, if a reflection plate is arranged on the back surface of the laminated body of the liquid crystal cell and the polarizing plate, the color liquid crystal display device can be used as a reflection type display device for displaying using external light. Can be.
【図1】この発明の一実施例による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 according to an embodiment of the present invention.
【図2】上記カラー液晶表示装置の各液晶セルの両基板
の近傍における液晶分子配向方向と各偏光板の透過軸の
向きを示す図。FIG. 2 is a diagram showing a liquid crystal molecule alignment direction and a transmission axis direction of each polarizing plate in the vicinity of both substrates of each liquid crystal cell of the color liquid crystal display device.
10A,10B…液晶セル 11a…表側基板の近傍における液晶分子の配向方向 12a…裏側基板の近傍における液晶分子の配向方向 21,22,23…偏光板 21a,22a,23a…透過軸 24…位相差板 24a…遅相軸 25…反射板 10A, 10B: Liquid crystal cell 11a: Orientation direction of liquid crystal molecules near the front substrate 12a: Orientation direction of liquid crystal molecules near the back substrate 21, 22, 23 ... Polarizers 21a, 22a, 23a ... Transmission axis 24 ... Phase difference Plate 24a: Slow axis 25: Reflector
Claims (4)
晶分子がツイスト配向した液晶層を設けてなる2つの液
晶セルと、3枚の偏光板と、1枚の位相差板とを備え、
前記2つの液晶セルと前記3枚の偏光板とを交互に積層
して配置するとともに、いずれかの液晶セルの一方の面
とその面に隣接する偏光板との間に前記位相差板を介在
させ、この位相差板とそれに隣接する前記偏光板との光
学軸を互いに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 liquid crystal cell comprising a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are twist-aligned between a pair of substrates having electrodes formed on an inner surface thereof, three polarizing plates, and one retardation plate. Prepared,
The two liquid crystal cells and the three polarizing plates are alternately stacked and arranged, and the retardation plate is interposed between one surface of one of the liquid crystal cells and a polarizing plate adjacent to the surface. Wherein the optical axes of the phase difference plate and the polarizing plate adjacent thereto are obliquely shifted from each other.
板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. A color liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of said three polarizing plates is a non-colored polarizing plate.
着色偏光板とした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。3. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein one of the three polarizing plates is a colored polarizing plate.
の裏面に反射板を配置したことを特徴とする請求項1〜
3のいずれか1つに記載のカラー液晶表示装置。4. A reflection plate is provided on the back surface of a laminate of a liquid crystal cell, a polarizing plate and a retardation plate.
3. The color liquid crystal display device according to any one of 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8163114A JPH1010532A (en) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Color liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8163114A JPH1010532A (en) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Color liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1010532A true JPH1010532A (en) | 1998-01-16 |
Family
ID=15767439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8163114A Pending JPH1010532A (en) | 1996-06-24 | 1996-06-24 | Color liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1010532A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110168435A (en) * | 2017-12-14 | 2019-08-23 | 松下知识产权经营株式会社 | Image display device |
-
1996
- 1996-06-24 JP JP8163114A patent/JPH1010532A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110168435A (en) * | 2017-12-14 | 2019-08-23 | 松下知识产权经营株式会社 | Image display device |
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