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技術 カラー液晶表示パネル

出願人 パナソニック株式会社
発明者 西村紀子脇田尚英水野浩明
出願日 1995年9月28日 (25年1ヶ月経過) 出願番号 1995-251598
公開日 1997年4月4日 (23年7ヶ月経過) 公開番号 1997-090348
状態 特許登録済
技術分野 液晶4(光学部材との組合せ) 液晶4(光学部材との組合せ)
主要キーワード 赤色波長光 隣接基板 低デューティー 位相差ばらつき 無着色光 表面側偏光板 面内ムラ 裏面側偏光板
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年4月4日)のものです。
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図面 (13)

課題

カラーフィルターを用いずに、液晶位相差板複屈折効果を用いてカラー表示を行う。

解決手段

表面側偏光板1と裏面側偏光板5との間に、一軸延伸位相差板12,13と液晶セル6を挟持し、液晶セル6の液晶分子4を200゜〜260゜のツイスト角ツイスト配向させ、液晶層のΔnLC・dLCは1.0μm〜1.8μmとし、位相差板の少なくとも1枚は、位相差板の屈折率方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.0μm以上でかつ位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和を、液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.5倍の範囲とする。オフ電圧印加時にさらに白い表示を得ることができ、色純度を上げ、色数を増やし、位相差面内ムラを抑え、コストを抑えたカラー液晶表示パネルを提供できる。

概要

背景

従来の着色した表示が得られるカラー液晶表示パネルは、カラーフィルターを備えた液晶セルと、この液晶セルを挟んで配置された一対の偏光板とからなっている。カラーフィルターは上記液晶セルの一方の基板に設けられており、基板上にカラーフィルターさらにその上に透明電極が形成される。液晶セルは、ツイスト配向処理が施され、電圧印加するか、無印加であるかで、液晶層立ち上がり配向をするか、ツイスト配向のままであるかの2つの状態をとる。これに偏光板を組み合わせることにより、入射光を透過させてカラーフィルターにより着色された色の明表示となるか、入射光が遮断され、暗(黒)表示となる。

しかし、カラーフィルターを用いたカラー液晶表示パネルは、カラーフィルターを用いて着色光を得るものであるため、光の透過率が低く、表示が暗いという問題点を持っている。そこでカラーフィルターを用いずに液晶セルの液晶層の複屈折と偏光板とによって光を着色するカラー液晶表示装置(特開平6−308481号公報)や、液晶層だけでなく位相差板の複屈折も利用するカラー液晶表示装置(特開平6−301006号公報)が提案されている。

概要

カラーフィルターを用いずに、液晶や位相差板の複屈折効果を用いてカラー表示を行う。

表面側偏光板1と裏面側偏光板5との間に、一軸延伸位相差板12,13と液晶セル6を挟持し、液晶セル6の液晶分子4を200゜〜260゜のツイスト角でツイスト配向させ、液晶層のΔnLC・dLCは1.0μm〜1.8μmとし、位相差板の少なくとも1枚は、位相差板の屈折率方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.0μm以上でかつ位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和を、液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.5倍の範囲とする。オフ電圧印加時にさらに白い表示を得ることができ、色純度を上げ、色数を増やし、位相差面内ムラを抑え、コストを抑えたカラー液晶表示パネルを提供できる。

目的

本発明は、前記従来の問題を解決するため、カラーフィルターを用いずに透過光を着色し、白色の色づきを抑え、表示できる色数が多く、色純度の良いカラー液晶表示パネルを提供することを目的としたものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で100゜〜170゜の範囲でツイスト配向させ、前記液晶の光学方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを1.0μm〜1.6μmの範囲とした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで配置された2枚の偏光板とからなり、前記偏光板の透過軸を前記液晶セルの偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して45゜±5゜斜めにずらしたことを特徴とするカラー液晶表示パネル

請求項2

対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で150゜±5゜ツイスト配向させ前記液晶の光学異方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを1.4μm±0.05μmとした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで配置された2枚の偏光板とからなり、前記偏光板の透過軸を前記液晶セルの偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して45゜±5゜斜めにずらした請求項1に記載のカラー液晶表示パネル。

請求項3

対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で200゜〜260゜の範囲でツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを1.0μm〜1.8μmの範囲とした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで配置された2枚の偏光板と、前記液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された2枚以上の位相差板とからなり、前記位相差板の少なくとも1枚は、前記位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.0μm以上で、かつ前記2枚以上の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、前記液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.5倍の範囲であることを特徴とするカラー液晶表示パネル。

請求項4

対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で230゜〜260゜の範囲でツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを1.6μm±0.05μmとした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで配置された2枚の偏光板と、前記液晶セルと表面側の偏光板との間に配置された2枚の位相差板とからなり、前記位相差板のうち1枚は位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.3μm±0.05μmで、かつ前記2枚の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、前記液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.2倍の範囲である請求項3に記載のカラー液晶表示パネル。

請求項5

対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で230゜〜260゜の範囲でツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを1.5μm±0.05μmとした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで配置された2枚の偏光板と、前記液晶セルと表面側・裏面側の各偏光板との間に1枚づつ配置された2枚の位相差板とからなり、前記位相差板のうち1枚は位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.4μm±0.05μmで、かつ前記2枚の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、前記液晶セルのΔnLC・dLCの1.1倍〜1.3倍の範囲である請求項3に記載のカラー液晶表示パネル。

請求項6

対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で200゜〜260゜の範囲でツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを0.6μm〜1.8μmの範囲とした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで表面側に配置された可視光全域にわたって偏光能を持つ偏光板と、裏面側に配置された赤の偏光能を持たない偏光板と、前記液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された2枚以上の位相差板とからなることを特徴とするカラー液晶表示パネル。

請求項7

裏面側に配置された偏光板の外側に反射板が設けられている請求項1〜6のいずれかに記載のカラー液晶表示パネル。

請求項8

光の入射側の偏光板の透過軸を、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して45゜±5゜斜めにずらした請求項3〜7のいずれかに記載のカラー液晶表示パネル。

請求項9

裏面側に配置された偏光板の外側に反射板が設けられており、前記反射板に隣接する偏光板の透過軸を、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して45゜±5゜斜めにずらした請求項3〜7のいずれかに記載のカラー液晶表示パネル。

請求項10

前記液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された位相差板に3次元屈折率制御手段を用いた請求項3〜9のいずれかに記載のカラー液晶表示パネル。

技術分野

0001

本発明は、カラー液晶表示パネルに関するものである。さらに詳しくは、カラーフィルターを用いずにカラー表示できるカラー液晶表示パネルに関する。

背景技術

0002

従来の着色した表示が得られるカラー液晶表示パネルは、カラーフィルターを備えた液晶セルと、この液晶セルを挟んで配置された一対の偏光板とからなっている。カラーフィルターは上記液晶セルの一方の基板に設けられており、基板上にカラーフィルターさらにその上に透明電極が形成される。液晶セルは、ツイスト配向処理が施され、電圧印加するか、無印加であるかで、液晶層立ち上がり配向をするか、ツイスト配向のままであるかの2つの状態をとる。これに偏光板を組み合わせることにより、入射光を透過させてカラーフィルターにより着色された色の明表示となるか、入射光が遮断され、暗(黒)表示となる。

0003

しかし、カラーフィルターを用いたカラー液晶表示パネルは、カラーフィルターを用いて着色光を得るものであるため、光の透過率が低く、表示が暗いという問題点を持っている。そこでカラーフィルターを用いずに液晶セルの液晶層の複屈折と偏光板とによって光を着色するカラー液晶表示装置(特開平6−308481号公報)や、液晶層だけでなく位相差板の複屈折も利用するカラー液晶表示装置(特開平6−301006号公報)が提案されている。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、前記従来のカラーフィルターを用いたカラー液晶表示装置は、光の透過率が低いという問題を有しており、これはカラーフィルターでの光の吸収によるものである。また、液晶セルの液晶層の複屈折と偏光板とによって光を着色するカラー液晶表示装置(特開平6−308481号公報)は、表示できる色数が少なく、白色が色づくという問題があった。液晶層だけでなく位相差板の複屈折も利用するカラー液晶表示装置(特開平6−301006号公報)も、表示できる色数が少なく、白色がやや色づき、色純度が低いという問題があった。

0005

本発明は、前記従来の問題を解決するため、カラーフィルターを用いずに透過光を着色し、白色の色づきを抑え、表示できる色数が多く、色純度の良いカラー液晶表示パネルを提供することを目的としたものである。

課題を解決するための手段

0006

前記目的を達成するため、本発明の第1番目のカラー液晶表示パネルは、対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で100゜〜170゜の範囲でツイスト配向させ、前記液晶の光学方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを1.0μm〜1.6μmの範囲とした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで配置された2枚の偏光板とからなり、前記偏光板の透過軸を前記液晶セルの偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して45゜±5゜斜めにずらしたことを特徴とする。この第1番目の構成は、透過型のカラー液晶表示パネルにも、反射型のカラー液晶表示パネルにも適用できるもので、反射型パネルに適用する場合は、裏面側の偏光板の外面に反射板を設ける。

0007

前記構成においては、対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で150゜±5゜ツイスト配向させ前記液晶の光学異方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを1.4μm±0.05μmとした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで配置された2枚の偏光板とからなり、前記偏光板の透過軸を前記液晶セルの偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して45゜±5゜斜めにずらしたことが好ましい。この構成も、透過型のカラー液晶表示パネルにも、反射型のカラー液晶表示パネルにも適用できるもので、反射型パネルに適用する場合は、裏面側の偏光板の外面に反射板を設ける。

0008

次に本発明の第2番目のカラー液晶表示パネルは、対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で200゜〜260゜の範囲でツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを1.0μm〜1.8μmの範囲とした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで配置された2枚の偏光板と、前記液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された2枚以上の位相差板とからなり、前記位相差板の少なくとも1枚は、前記位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.0μm以上で、かつ前記2枚以上の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、前記液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.5倍の範囲であることを特徴とする。この構成は、透過型のカラー液晶表示パネルにも、反射型のカラー液晶表示パネルにも適用できるもので、反射型パネルに適用する場合は、裏面側の偏光板の外面に反射板を設ける。また透過型の場合は光の入射側の偏光板の透過軸と、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向とのずれ角は45゜±5゜の範囲が望ましく、反射型の場合、反射板に隣接する偏光板の透過軸と、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向とのずれ角は45゜±5゜の範囲が望ましい。さらに位相差板に三次元屈折率制御品を用いることが望ましい。ここで、三次元屈折率制御品とは、厚さ方向の屈折率nz を平面の一方向の屈折率ny より大きくしたフィルムをいう。一般に液晶や位相差フィルムのような光学異方体は、三次元方向の屈折率(nx ,ny ,nz )が一様でなく、屈折率楕円体で表される。通常の高分子フィルム延伸によって形成される位相差フィルムでは、nx ,ny ,nz (xは遅相軸)であり、屈折率楕円体を観察する方向により屈折率の値が異なるため、視角依存性が生じる。この視覚特性を改良した位相差フィルムとして、たとえばポリカーボネート製の三次元屈折率制御フィルムがある。

0009

前記構成においては、対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で230゜〜260゜の範囲でツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを1.6μm±0.05μmとした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで配置された2枚の偏光板と、前記液晶セルと表面側の偏光板との間に配置された2枚の位相差板とからなり、前記位相差板のうち1枚は位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.3μm±0.05μmで、かつ前記2枚の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、前記液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.2倍の範囲であることが好ましい。この構成も、透過型のカラー液晶表示パネルにも、反射型のカラー液晶表示パネルにも適用できるもので、反射型パネルに適用する場合は、裏面側の偏光板の外面に反射板を設ける。また透過型の場合、光の入射側の偏光板の透過軸と、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向とのずれ角は45゜±5゜の範囲が望ましく、反射型の場合、反射板に隣接する偏光板の透過軸と、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向とのずれ角は45゜±5゜の範囲が望ましい。さらに位相差板に三次元屈折率制御品を用いることが望ましい。

0010

また前記構成においては、対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で230゜〜260゜の範囲でツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを1.5μm±0.05μmとした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで配置された2枚の偏光板と、前記液晶セルと表面側・裏面側の各偏光板との間に1枚づつ配置された2枚の位相差板とからなり、前記位相差板のうち1枚は位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.4μm±0.05μmで、かつ前記2枚の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、前記液晶セルのΔnLC・dLCの1.1倍〜1.3倍の範囲であることが好ましい。この構成も、透過型のカラー液晶表示パネルにも、反射型のカラー液晶表示パネルにも適用できるもので、反射型パネルに適用する場合は、裏面側の偏光板の外面に反射板を設ける。また透過型の場合、光の入射側の偏光板の透過軸と、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向とのずれ角は45゜±5゜の範囲が望ましく、反射型の場合、反射板に隣接する偏光板の透過軸と、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向とのずれ角は45゜±5゜の範囲が望ましい。さらに位相差板に三次元屈折率制御品を用いることが望ましい。

0011

次に本発明の第3番目のカラー液晶表示パネルは、対向面に透明電極が形成された2枚の上下電極基板間に液晶を挟持し、前記液晶の分子を上下電極基板間で200゜〜260゜の範囲でツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性ΔnLCと前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積ΔnLC・dLCを0.6μm〜1.8μmの範囲とした液晶セルと、前記液晶セルを挟んで表面側に配置された可視光全域にわたって偏光能を持つ偏光板と、裏面側に配置された赤の偏光能を持たない偏光板と、前記液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された2枚以上の位相差板とからなることを特徴とする。この構成も、透過型のカラー液晶表示パネルにも、反射型のカラー液晶表示パネルにも適用できるもので、反射型パネルに適用する場合は、裏面側の偏光板の外面に反射板を設ける。また透過型の場合、光の入射側の偏光板の透過軸と、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向とのずれ角は45゜±5゜の範囲が望ましく、反射型の場合、反射板に隣接する偏光板の透過軸と、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向とのずれ角は45゜±5゜の範囲が望ましい。さらに位相差板に三次元屈折率制御品を用いることが望ましい。

0012

前記第1〜3番目のカラー液晶表示パネルにおいては、裏面側に配置された偏光板の外側に反射板が設けられていることが好ましい。前記第2〜3番目のカラー液晶表示パネルにおいては、光の入射側の偏光板の透過軸を、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して45゜±5゜斜めにずらしたことが好ましい。

0013

また前記第2〜3番目のカラー液晶表示パネルにおいては、裏面側に配置された偏光板の外側に反射板が設けられており、前記反射板に隣接する偏光板の透過軸を、液晶セルの前記偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して45゜±5゜斜めにずらしたことが好ましい。

0014

また前記第2〜3番目のカラー液晶表示パネルにおいては、前記液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された位相差板に3次元屈折率制御手段を用いたことが好ましい。

発明を実施するための最良の形態

0015

前記第1番目の構成を適用したカラー液晶表示パネルにおいては、液晶セルの液晶分子がツイスト配向している状態では、一方の偏光板を通って液晶セルに入射した直線偏光が、液晶セルを通る過程で液晶セルの複屈折により楕円偏光となり、他方の偏光板に入射する。

0016

液晶セルの電極間に電圧を印加すると、液晶分子の配向状態の変化により液晶セルでの複屈折が変化するため、電圧無印加状態とは異なる偏光状態の光となって他方の偏光板に入射し、さらに液晶分子がほぼ垂直に立ち上がると液晶セルによる複屈折がほとんどなくなり、一方の偏光板を通って入射してきた直線偏光はその偏光状態のまま他方の偏光板に入射する。

0017

一方の偏光板に入射する光が、他方の偏光板出射後と同じ直線偏光であれば、全ての波長光が偏光板を透過するため、このときは出射光無着色光となる。また他方の偏光板に入射する光が楕円偏光であるときは、その光のうち偏光板を透過する偏光成分の波長光だけが他方の偏光板を透過して、この出射光がその波長帯域に対応した着色光になる。

0018

この他方の偏光板を通って出射する光の波長帯域は、前記偏光板に入射する楕円偏光の偏光状態によって異なるため、液晶セルへの印加電圧を制御して前記楕円偏光の偏光状態を変化させてやれば、上記着色光の色を変化させることができる。

0019

また液晶層のΔnLC・dLCを1.0μm〜1.6μm、100゜〜170゜ツイスト配向にした場合、無印加状態で、一方の偏光板に入射する光が他方の偏光板出射後に近い直線偏光となるので白色に近い色を表示できる。さらにΔnLC・dLCを1.4μm±0.05μm、150゜±5゜ツイスト配向にした場合、無印加状態で、一方の偏光板に入射する光が他方の偏光板出射後とほぼ等しい直線偏光となるので白色により近い色を表示できる。

0020

前記第2番目の構成を適用したカラー液晶表示パネルは、位相差板の複屈折によって透過光を着色するとともに、この位相差板の複屈折と、液晶分子をツイスト配向させている液晶の複屈折とによって透過光を他の色に着色するものである。

0021

液晶セルの電極間に電圧を印加していない状態では、一方の偏光板を通って入射した光が、ツイスト配向させた液晶分子の複屈折と位相差板の複屈折とにより、他方の偏光板を透過すると、無着色光になる。

0022

液晶セルの電極間に電圧を印加すると、液晶分子の配向状態の変化に対応して液晶セルでの複屈折が変化するため、位相差板と液晶セルとの両方の複屈折による着色光の色が変化する。

0023

さらに電圧を印加して液晶分子が基板面に対してほぼ垂直に立ち上がると、液晶セルによる複屈折がほとんどなくなって、他方の偏光板を透過した光が、位相差板の複屈折のみによる着色光になる。

0024

また液晶層のΔnLC・dLCを1.0μm〜1.8μm、200゜〜260゜ツイスト配向させ、液晶セルと少なくとも一方の偏光板との間に配置された2枚以上の位相差板のうち1枚は、位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.0μm以上で、かつ2枚以上の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.5倍とした場合、無印加状態で、一方の偏光板に入射する光が他方の偏光板出射後に近い直線偏光となるので白色に近い色を表示できる。さらにΔnLC・dLCを1.6μm±0.05μm、230゜〜260゜ツイスト配向させ、位相差板のうち1枚は位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.3μm±0.05μmで、かつ2枚の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.2倍とした場合、無印加状態で、一方の偏光板に入射する光が他方の偏光板出射後とほぼ等しい直線偏光となるので白色により近い色を表示できる。同様にΔnLC・dLCを1.5μm±0.05μm、230゜〜260゜ツイスト配向させ、液晶セルと表面側・裏面側の各偏光板との間に1枚づつ配置された2枚の位相差板のうち1枚は位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.4μm±0.05μmで、かつ2枚の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、液晶セルのΔnLC・dLCの1.1倍〜1.3倍とした場合、無印加状態で、一方の偏光板に入射する光が他方の偏光板出射後とほぼ等しい直線偏光となるので白色により近い色を表示できる。

0025

前記第3番目の構成を適用したカラー液晶表示パネルは、位相差板の複屈折によって透過光を着色するとともに、この位相差板の複屈折と、液晶分子を200゜〜260゜ツイスト配向させている液晶の複屈折とによって透過光を他の色に着色するものであり、液晶セル裏面側に赤の偏光能を持たない偏光板を用いる。非直線偏光を、液晶セルの裏面側に配置された赤の偏光能を持たない偏光板に入射すると、赤以外の波長光は直線偏光となり、赤の波長光は非直線偏光のまま通る。その後、光はツイスト配向させた液晶セルと位相差板によって偏光状態が変化し、液晶セル表面側の偏光板から出射する際に直線偏光となる。

0026

液晶セルの電極間に電圧を印加していない状態では、裏面側の偏光板を透過した偏光が、表面側の偏光板から赤色の波長光も直線偏光となって出射し、この時無着色光となる。

0027

液晶セルの電極間に電圧が印加されると、液晶分子の配向状態が変化し、複屈折が変化して、赤色光となる。さらに電圧を印加して液晶分子が基板面に対してほぼ垂直に立ち上がると、液晶セルによる複屈折がほとんどなくなって、裏面側の偏光板を透過した光は、位相差板の複屈折のみを受けるが、表面側の偏光板の透過軸と一致せず、黒表示となる。

0028

さらに裏面側の偏光板の外面に反射板を設けた場合も、表面側からの入射光は、一方の偏光板と液晶セルと他方の偏光板を通って反射板で反射されて再び前記他方の偏光板、液晶セル、一方の偏光板を通って出射する。このとき偏光が反射板で反射されて再び液晶セルを通る過程でその偏光状態がさらに変化する。

0029

また直線偏光に対するツイスト配向させた液晶層の複屈折は、直線偏光を液晶セルの入射側の液晶分子配向方向から45゜の角度で入射させた時がもっとも大きいため、偏光板の透過軸と液晶セルの偏光板隣接基板側における液晶分子配向方向とを45゜±5゜斜めにずらすことが色純度を向上させる。

0030

そして前記第2〜3番目の構成を適用したカラー液晶表示パネルに用いる位相差板を3次元屈折率制御品とすることにより、パネルを正面から見た場合の複屈折と、パネルを角度をつけて見た場合の複屈折の差が小さくなるため、パネルの視角依存を小さくなる。

0031

以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
(実施例1)以下、第1番目の発明の実施例を図1図3を参照して説明する。図1は本実施例のカラー液晶表示パネルの断面図である。このカラー液晶表示パネルは液晶分子4をツイスト配向させた1つの液晶セル6と、液晶セル6を挟んで配置された一対の偏光板1、5とからなる。前記液晶セル6は、単純マトリクス型であり、表面側透明基板2上の電極3は互いに平行に形成された複数本走査電極、裏面側透明基板2上の電極3は前記走査電極と直交する方向に形成された複数本の信号電極の上に配向膜を塗布し、両基板間に粒径7.0μmのスペーサー散布し、周辺部にシール剤印刷後貼り合わせた。カイラルピッチ18.42μmのトランネマティック液晶(Δn=0.2)を真空注入後、封止した。

0032

図2は上記液晶セル6の液晶分子配向方向9、10と、一対の偏光板の透過軸8、11とを示す平面図である。表面側透明基板の液晶分子配向方向9、裏面側透明基板の液晶分子配向方向10と基準線7との角度をθ1=165゜、θ2=195゜とし、裏面側から表面側に向かって液晶分子をほぼ150゜のツイスト角でツイスト配向させた。表面側偏光板の透過軸8、裏面側偏光板の透過軸11と基準線7との角度をξ1=120゜、ξ2=60゜とした。

0033

上記構成のカラー液晶表示パネルにバックライトを設置し、電圧を印加した際の着色光の色変化を示すCIE色度図図3に示す。従来のカラー液晶表示パネル(特開平6−308481号公報)におけるCIE色度座標(x、y)は白色(0.36、0.29)、赤色(0.46,0.39)、青色(0.25、0.22)であるが、図3より、本実施例のパネル構成とすることによって、無印加時のCIE色度座標(x、y)が(0.35、0.35)であり、従来パネルよりD65白色光源(0.3127、0.3291)に近く、赤色(0.51、0.35)と青色(0.20、0.16)と色純度も良いカラー液晶表示パネルを、カラーフィルター無しなので低コストで提供できる。またツイスト角が150゜と浅く、液晶分子も配向が安定しやすく、表示容量の小さい低デューティー向きである。

0034

なお、本実施例では液晶セル6として液晶分子4のツイスト角をほぼ150゜とし、液晶層のΔnLC・dLCを1.40μmとしたが、この液晶セル6は、液晶分子4を100゜〜170゜のツイスト角でツイスト配向させてもよく、液晶層のΔnLC・dLCは1.0μm〜1.6μmであればよい。無印加時により白い表示を得るためには、液晶セル6として液晶分子4のツイスト角を150゜±5゜とし、液晶層のΔnLC・dLCを1.40μm±0.05μmとすることが望ましい。また、本実施例では、偏光板の透過軸8、11と、各偏光板隣接基板の液晶分子配向方向9、10とのずれ角を45゜としたが、このずれ角は45゜±5゜とするのが望ましい。また、本実施例では、カラー液晶表示パネルにバックライトを設置した透過型としたが、裏面側偏光板の外側に反射板を貼ることにより反射型のカラー液晶表示パネルとしてもよい。

0035

(実施例2)以下、第2番目の発明の実施例を図4〜6を参照して説明する。図4は本実施例のカラー液晶表示パネルの断面図である。このカラー液晶表示パネルは液晶分子4をツイスト配向させた1つの液晶セル6と、液晶セル6を挟んで配置された一対の偏光板1、5と、液晶セル6と表面側の偏光板1との間に配置された2枚の位相差板12、13とからなる。前記液晶セル6は、単純マトリクス型であり、表面側透明基板2上の電極3は互いに平行に形成された複数本の走査電極、裏面側透明基板2上の電極3は前記走査電極と直交する方向に形成された複数本の信号電極の上に配向膜を塗布し、両基板間に粒径8.0μmのスペーサーを散布し、周辺部にシール剤を印刷後貼り合わせた。カイラルピッチ13.3μmのトラン系ネマティック液晶(ΔnLC=0.2)を真空注入後、封止した。

0036

図5は上記液晶セル6の液晶分子配向方向9、10と、2枚のポリカーボネート一軸延伸位相差板の遅相軸方向14、15と一対の偏光板の透過軸8、11とを示す平面図である。表面側透明基板の液晶分子配向方向9、裏面側透明基板の液晶分子配向方向10と基準線7との角度をθ1=215゜、θ2=145゜とし、裏面側から表面側に向かって液晶分子4をほぼ250゜のツイスト角でツイスト配向させた。表面側偏光板1に隣接する側の一軸延伸位相差板の遅相軸方向14と基準線7との角度をψ1=136゜、ΔnF1・dF1=1.294μmとし、液晶セル6に隣接する側の一軸延伸位相差板の遅相軸方向15と基準線7との角度をψ2=124.5゜、ΔnF2・dF2=0.392μmとした。表面側偏光板の透過軸8、裏面側偏光板の透過軸11と基準線7との角度をξ1=3゜、ξ2=100゜とした。

0037

上記構成のカラー液晶表示パネルにバックライトを設置し、(1/200)〜(1/240)デューティー、(1/14)〜(1/17)バイアス電圧駆動させ、各階調フレームレートコントロール法により制御した。電圧を印加した際の着色光の色変化を示すCIE色度図を図6に示す。従来のカラー液晶表示パネル(特開平6−308481号公報)におけるCIE色度座標(x、y)は白色(0.36、0.29)、赤色(0.46,0.39)、青色(0.25、0.22)、緑色(0.27、0.47)であるが、図6より、本実施例のパネル構成とすることによって、オフ電圧印加時のCIE色度座標(x、y)が(0.34、0.32)であり、従来パネルよりD65白色光源(0.3127、0.3291)に近く、赤色(0.56、0.29)、青色(0.16、0.16)、緑色(0.21、0.52)と色純度のよいカラー液晶表示パネルを提供できる。

0038

また、従来のカラー液晶表示パネル(特開平6−175125号公報)では、液晶層のΔnLC・dLCを1.0μm〜2.0μmとし、位相差板の枚数をN枚とすると位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFはΔnLC・dLC×(0.70〜0.95)×(1/N)としている。この場合位相差板が2枚以上となると位相差板のΔnF・dFは1.0μm以下となる。しかし、カラー液晶表示パネルの色純度を上げ、色数を増やすには、位相差板のうち少なくとも1枚以上はΔnF・dF>1.0μmとする必要がある。すべての位相差板のΔnF・dFが1.0μm以下の場合、色純度が悪い、あるいは色数が少なくなる。逆に全ての位相差板のΔnF・dFを1.0μm以上とした場合、ΔnF・dF>1.0μmの位相差板はΔnF・dF<1.0μmの位相差板に比べて位相差板形成時に面内、ロットでの位相差ばらつきが大きく、コストが上がるという問題点がある。そこで位相差板のうち少なくとも1枚以上をΔnF・dF>1.0μmとし、他の位相差板はΔnF・dF<1.0μmとすることにより、色純度を上げ、色数を増やし、位相差面内ムラを抑え、コストを抑えたカラー液晶表示パネルが提供できる。

0039

なお、本実施例では液晶セル6として液晶分子4のツイスト角をほぼ250゜とし、液晶層のΔnLC・dLCを1.60μmとし、2枚の位相差板12、13のΔnF・dFは0.392μm、1.294μmとしたが、この液晶セル6は、液晶分子4を200゜〜260゜のツイスト角でツイスト配向させてもよく、液晶層のΔnLC・dLCは1.0μm〜1.8μmであればよく、位相差板の少なくとも1枚は、位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.0μm以上でかつ位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、液晶セル6のΔnLC・dLCの1.0倍〜1.5倍の範囲であればよい。さらにオフ電圧印加時により白い表示を得るためには、液晶セル6として液晶分子4のツイスト角を230゜〜260゜とし、液晶層のΔnLC・dLCを1.60μm±0.05μmとし、位相差板のうち1枚は位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.3μm±0.05μmで、かつ2枚の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、液晶セル6のΔnLC・dLCの1.0倍〜1.2倍であることが望ましい。

0040

また、本実施例では、一軸延伸位相差板12、13にポリカーボネートを用いたが、ポリビニルアルコールポリアリレートポリエーテルサルホン等を用いてもよい。

0041

また、本実施例では、裏面側偏光板の透過軸11と、裏面側の偏光板隣接基板の液晶分子配向方向10とのずれ角を45゜としたが、このずれ角は45゜±5゜とするのが、望ましい。

0042

また、本実施例では、カラー液晶表示パネルにバックライトを設置した透過型としたが、裏面側偏光板の外側に反射板を貼ることにより反射型のカラー液晶表示パネルとしてもよい。反射型のカラー液晶表示パネルとした場合、裏面側偏光板の透過軸11と、反射板16に隣接した偏光板隣接基板の液晶分子配向方向10とのずれ角を45゜±5゜とするのが、望ましい。またΔnF・dFが0.392μmと、1.294μmの2枚の一軸延伸位相差板のかわりに、垂直方向からみたΔnF・dFが前記2枚の一軸延伸位相差板にそれぞれ等しく、Nz係数が0.7の2枚の三次元屈折率制御フィルム(たとえば日東電工製の商品名:NZフィルム、ポリカーボネート樹脂製)を用いることにより、視野角の広いカラー液晶表示パネルとしてもよい。

0043

(実施例3)以下、第2番目の発明の別の実施例を図7〜9を参照して説明する。図7は本実施例のカラー液晶表示パネルの断面図である。このカラー液晶表示パネルは液晶分子4をツイスト配向させた1つの液晶セル6と、液晶セル6を挟んで配置された一対の偏光板1、5と、液晶セル6と表面側・裏面側の各偏光板1、5との間に1枚づつ配置された2枚の位相差板12、13と、裏面側偏光板の外面に配置された反射板16とからなる。前記液晶セル6は、単純マトリクス型であり、表面側透明基板2上の電極3は互いに平行に形成された複数本の走査電極、裏面側透明基板2上の電極3は前記走査電極と直交する方向に形成された複数本の信号電極の上に配向膜を塗布し、両基板間に粒径7.5μmのスペーサーを散布し、周辺部にシール剤を印刷後貼り合わせた。カイラルピッチ12.5μmのトラン系ネマティック液晶(ΔnLC=0.2)を真空注入後、封止した。

0044

図8は上記液晶セル6の液晶分子配向方向9、10と、2枚のポリカーボネート一軸延伸位相差板の遅相軸方向14、15と一対の偏光板の透過軸8、11とを示す平面図である。表面側透明基板の液晶分子配向方向9、裏面側透明基板の液晶分子配向方向10と基準線7との角度をθ1=215゜、θ2=145゜とし、裏面側から表面側に向かって液晶分子をほぼ250゜のツイスト角でツイスト配向させた。表面側偏光板1に隣接する側の一軸延伸位相差板の遅相軸方向14と基準線7との角度をψ1=123゜、ΔnF1・dF1=1.374μmとし、裏面側偏光板5に隣接する側の一軸延伸位相差板の遅相軸方向15と基準線7との角度をψ2=86゜、ΔnF2・dF2=0.418μmとした。表面側偏光板の透過軸8、裏面側偏光板の透過軸11と基準線7との角度をξ1=79.1゜、ξ2=100゜とした。

0045

上記構成のカラー液晶表示パネルの裏面側偏光板5の外面に反射板16を貼り付け、(1/200)〜(1/240)デューティー、(1/14)〜(1/17)バイアスで電圧駆動させ、各階調はフレームレートコントロール法により制御した。電圧を印加した際の着色光の色変化を示すCIE色度図を図9に示す。従来のカラー液晶表示パネル(特開平6−308481号公報)におけるCIE色度座標(x、y)は白色(0.36、0.29)、赤色(0.46,0.39)、青色(0.25、0.22)、緑色(0.27、0.47)であるが、図9より、本実施例のパネル構成とすることによって、オフ電圧印加時のCIE色度座標(x、y)が(0.34、0.32)であり、従来パネルよりD65白色光源(0.3127、0.3291)に近く、赤色(0.58、0.34)、青色(0.18、0.16)、緑色(0.19、0.50)と色純度のよいカラー液晶表示パネルを提供できる。

0046

また、従来のカラー液晶表示パネル(特開平6−175125号公報)では、液晶層のΔnLC・dLCを1.0μm〜2.0μmとし、位相差板の枚数をN枚とすると位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFはΔnLC・dLC×(0.70〜0.95)×(1/N)としている。この場合位相差板が2枚以上となると位相差板のΔnF・dFは1.0μm以下となる。しかし、カラー液晶表示パネルの色純度を上げ、色数を増やすには、位相差板のうち少なくとも1枚以上はΔnF・dF>1.0μmとする必要がある。すべての位相差板のΔnF・dFが1.0μm以下の場合、色純度が悪い、あるいは色数が少なくなる。逆に全ての位相差板のΔnF・dFを1.0μm以上とした場合、ΔnF・dF>1.0μmの位相差板はΔnF・dF<1.0μmの位相差板に比べて位相差板形成時に面内、ロットでの位相差ばらつきが大きく、コストが上がるという問題点がある。そこで位相差板のうち少なくとも1枚以上をΔnF・dF>1.0μmとし、他の位相差板はΔnF・dF<1.0μmとすることにより、色純度を上げ、色数を増やし、位相差の面内ムラを抑え、コストを抑えたカラー液晶表示パネルが提供できる。

0047

なお、本実施例では液晶セル6として液晶分子4のツイスト角をほぼ250゜とし、液晶層のΔnLC・dLCを1.50μmとし、2枚の位相差板12、13のΔnF・dFは0.418μm、1.374μmとしたが、この液晶セル6は、液晶分子4を200゜〜260゜のツイスト角でツイスト配向させてもよく、液晶層のΔnLC・dLCは1.0μm〜1.8μmであればよく、位相差板の少なくとも1枚は、位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.0μm以上でかつ位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.5倍の範囲であればよい。さらにオフ電圧印加時により白い表示を得るためには、液晶セル6として液晶分子4のツイスト角を230゜〜260゜とし、液晶層のΔnLC・dLCを1.50μm±0.05μmとし、位相差板のうち1枚は位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.4μm±0.05μmで、かつ2枚の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、液晶セルのΔnLC・dLCの1.1倍〜1.3倍であることが望ましい。

0048

また、本実施例では、一軸延伸位相差板12、13にポリカーボネートを用いたが、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリエーテルサルホン等を用いてもよい。

0049

また、本実施例では、裏面側偏光板の透過軸11と、反射板16に隣接した偏光板隣接基板の液晶分子配向方向10とのずれ角を45゜としたが、このずれ角は45゜±5゜とするのが、望ましい。

0050

また、本実施例では、カラー液晶表示パネルの裏面側偏光板5の外側に反射板16を貼ることにより反射型としたが、バックライトを設置した透過型のカラー液晶表示パネルとしてもよい。透過型のカラー液晶表示パネルとした場合、裏面側偏光板の透過軸11と、裏面側の偏光板隣接基板の液晶分子配向方向10とのずれ角を45゜±5゜とするのが望ましい。また2枚の一軸延伸位相差板12、13に、実施例2と同様の三次元屈折率制御品を用いることにより、視野角の広いカラー液晶表示パネルとしてもよい。

0051

(実施例4)以下、第3番目の発明の実施例を図10〜12を参照して説明する。図10は本実施例のカラー液晶表示パネルの断面図である。このカラー液晶表示パネルは液晶分子4をツイスト配向させた1つの液晶セル6と、液晶セル表面側に配置された可視光全域にわたって偏光能を持つ偏光板1と、液晶セル裏面側に配置された赤の偏光能を持たない偏光板5と、裏面側偏光板の外側に配置された反射板16と、液晶セル6と表面側偏光板1との間に配置された2枚の位相差板12、13とからなる。

0052

上記液晶セル6は、単純マトリクス型であり、表面側透明基板2上の電極3は互いに平行に形成された複数本の走査電極、裏面側透明基板2上の電極3は前記走査電極と直交する方向に形成された複数本の信号電極の上に配向膜を塗布し、両基板間に粒径7.1μmのスペーサーを散布し、周辺部にシール剤を印刷後貼り合わせた。カイラルピッチ11.9μmのトラン系ネマティック液晶(ΔnLC=0.14)を真空注入後、封止した。

0053

図11は上記液晶セル6の液晶分子配向方向9、10と、2枚のポリカーボネート一軸延伸位相差板の遅相軸方向14、15と2枚の偏光板の透過軸8、11とを示す平面図である。表面側透明基板の液晶分子配向方向9、裏面側透明基板の液晶分子配向方向10と基準線7との角度をθ1=215゜、θ2=145゜とし、裏面側から表面側に向かって液晶分子をほぼ250゜のツイスト角でツイスト配向させた。表面側偏光板1に隣接する側の一軸延伸位相差板の遅相軸方向14と基準線7との角度をψ1=160゜、ΔndF1=0.472μmとし、液晶セル6に隣接する側の一軸延伸位相差板の遅相軸方向15と基準線7との角度をψ2=129.5゜、ΔndF2=0.333μmとした。表面側偏光板の透過軸8、裏面側偏光板の赤色以外の波長光の透過軸11と基準線7との角度をξ1=110゜、ξ2=20゜とした。

0054

上記構成のカラー液晶表示パネルの裏面側偏光板5の外面に反射板16を貼り付け、(1/200)〜(1/240)デューティー、(1/14)〜(1/17)バイアスで電圧駆動させ、各階調はフレームレートコントロール法により制御した。電圧を印加した際の着色光の色変化を示すCIE色度図を図12に示す。従来のカラー液晶表示パネル(特開平6−308481号公報)におけるCIE色度座標(x、y)は白色(0.36、0.29)、赤色(0.46,0.39)であるが、図12より、本実施例のパネル構成とすることによって、オフ電圧印加時のCIE色度座標(x、y)が(0.35、0.31)であり、従来パネルよりD65白色光源(0.3127、0.3291)に近く、赤色(0.58、0.28)と赤の色純度がよくなっている。これは本実施例に示す赤の偏光能を持たない偏光板を用いることにより、中間調電圧印加時に、入射光の赤色波長光が直線偏光へと変換されずに、そのままの光強度で液晶層の複屈折の効果を受けて出射するため、表示においてより赤色の純度を高くすることができる。またさらに電圧を印加し液晶分子がほぼ垂直に立ち上がった時、光は出射側の偏光板に遮られるため黒表示となる。本実施例のパネル構成とすることによって、黒色と色純度の高い赤色表示が可能なカラー液晶表示パネルを、カラーフィルター無しで提供できる。

0055

なお、本実施例では液晶セル6として液晶分子4のツイスト角をほぼ250゜とし、液晶層のΔnLC・dLC=1.0μmとし、2枚の一軸延伸位相差板12、13は液晶セル6と表面側偏光板1との間に配置し、ΔndF1=0.472μm、ΔndF2=0.333μmとしたが、この液晶セル6は液晶分子4を200゜〜260゜のツイスト角でツイスト配向させてもよく、液晶層のΔnLC・dLCは0.6μmから1.8μmであればよく、一軸延伸位相差板12、13は2枚の偏光板1、5の間に2枚以上配置されていればよく、ΔnF・dFの制限はない。

0056

また、本実施例では、裏面側偏光板5の外側に反射板16を貼ることにより反射型としたが、カラー液晶表示パネルにバックライトを設置した透過型としてもよい。

0057

また一軸延伸位相差板12、13に、実施例2と同様の三次元屈折率制御品を用いることにより、視野角の広いカラー液晶表示パネルとしてもよい。

発明の効果

0058

本発明のカラー液晶表示装置は、従来のカラー液晶表示装置のようにカラーフィルターを用いずに、液晶層のみの複屈折、あるいは一軸延伸位相差板と液晶層の複屈折と、偏光板とによって光を着色するものであり、高い透過率が得られ、コストも低下する。また液晶セルへの印加電圧を制御することによって着色光の色を変えることが可能なため、複数色のカラー表示が可能である。

0059

本発明の第1番目の発明のカラー液晶表示装置において、液晶分子を100゜〜170゜のツイスト角でツイスト配向させ、液晶層のΔnLC・dLCを1.0μm〜1.6μmとすることで、無印加時に白色に近く、赤色と青色の色純度が良いカラー液晶表示パネルを、カラーフィルター無しなので低コストで提供できる。さらに無印加時により白い表示を得るためには、液晶分子のツイスト角を150゜±5゜とし、液晶層のΔnLC・dLCを1.40μm±0.05μmとすることが望ましい。

0060

またツイスト角は100゜〜170゜と浅く、液晶分子も配向が安定しやすく、低デューティー向きである。また、偏光板の透過軸と、各偏光板隣接基板の液晶分子配向方向とのずれ角を45゜±5゜とすることにより、色純度を向上できる。

0061

本発明の第2番目の発明のカラー液晶表示装置において、液晶分子を200゜〜260゜のツイスト角でツイスト配向させ、液晶層のΔnLC・dLCは1.0μm〜1.8μmとし、位相差板の少なくとも1枚は、位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.0μm以上でかつ2枚以上の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.5倍の範囲とすることで、オフ電圧印加時に白色に近い表示を得ることができ、色数の多い、色純度のよいカラー液晶表示パネルを、カラーフィルター無しなので低コストで提供できる。

0062

さらに好ましい構成によれば、液晶分子のツイスト角を230゜〜260゜とし、液晶層のΔnLC・dLCを1.60μm±0.05μmとし、位相差板のうち1枚は位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.3μm±0.05μmで、かつ2枚の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、液晶セルのΔnLC・dLCの1.0倍〜1.2倍とすることにより、オフ電圧印加時にさらに白い表示を得ることができ、色純度を上げ、色数を増やし、位相差の面内ムラを抑え、コストを抑えたカラー液晶表示パネルが提供できる。

0063

さらに好ましい構成によれば、液晶分子のツイスト角を230゜〜260゜とし、液晶層のΔnLC・dLCを1.50μm±0.05μmとし、位相差板のうち1枚は位相差板の屈折率異方性ΔnFと板厚dFとの積ΔnF・dFが1.4μm±0.05μmで、かつ2枚の位相差板のそれぞれのΔnF・dFの総和が、液晶セルのΔnLC・dLCの1.1倍〜1.3倍とすることにより、オフ電圧印加時にさらに白い表示を得ることができ、色純度を上げ、色数を増やし、位相差の面内ムラを抑え、コストを抑えたカラー液晶表示パネルが提供できる。

0064

次に本発明の第3番目のカラー液晶表示装置によれば、液晶分子を200゜〜260゜のツイスト角でツイスト配向させ、液晶層のΔnLC・dLCは0.6μmから1.8μmとし、一軸延伸位相差板を2枚の偏光板の間に2枚以上配置することにより、黒色と色純度の高い赤色表示が可能なカラー液晶表示パネルを、カラーフィルター無しで提供できる。

0065

さらに本発明のカラー液晶表示パネルに用いる一軸延伸位相差板を3次元屈折率制御品とすることにより、パネルの視角依存を小さくできる。

図面の簡単な説明

0066

図1本発明の実施例1のカラー液晶表示装置の断面図
図2本発明の実施例1のカラー液晶表示装置における液晶セルの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
図3本発明の実施例1のカラー液晶表示装置における着色光の色変化を示す平面図
図4本発明の実施例2のカラー液晶表示装置の断面図
図5本発明の実施例2のカラー液晶表示装置における液晶セルの液晶分子配向方向と2枚の一軸延伸位相差板の遅相軸と一対の偏光板の透過軸とを示す平面図
図6本発明の実施例2のカラー液晶表示装置における着色光の色変化を示す平面図
図7本発明の実施例3のカラー液晶表示装置の断面図
図8本発明の実施例3のカラー液晶表示装置における液晶セルの液晶分子配向方向と2枚の一軸延伸位相差板の遅相軸と一対の偏光板の透過軸とを示す平面図
図9本発明の実施例3のカラー液晶表示装置における着色光の色変化を示す平面図
図10本発明の実施例4のカラー液晶表示装置の断面図
図11本発明の実施例4のカラー液晶表示装置における液晶セルの液晶分子配向方向と2枚の一軸延伸位相差板の遅相軸と2枚の偏光板の透過軸とを示す平面図
図12本発明の実施例4のカラー液晶表示装置における着色光の色変化を示す平面図

--

0067

1表面側偏光板
2 透明基板
3透明電極
4液晶分子
5裏面側偏光板
6液晶セル
7基準線
8 表面側偏光板の透過軸
9 表面側透明基板の液晶分子配向方向
10 裏面側透明基板の液晶分子配向方向
11 裏面側偏光板の透過軸
12位相差板1
13 位相差板2
14 位相差板1の遅相軸
15 位相差板2の遅相軸
16 反射板

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  • 富士フイルム株式会社の「 フィルター、バックライトユニット及び液晶表示装置」が 公開されました。( 2020/07/09)

    【課題】本発明は、広い色再現域と高い輝度を両立した液晶表示装置、及び、これに用いるフィルター及びバックライトユニットを提供する。【解決手段】少なくとも一種の色素と、少なくとも一種の特定のバインダーを含... 詳細

  • AGC株式会社の「 ガラス板」が 公開されました。( 2020/02/27)

    【課題】例えば面状発光装置の導光板として用いた場合に、取り扱いを容易にしつつ、輝度を向上させる。【解決手段】ガラス板12は、表面である第1の面(26)と、表面に対して背面を構成する第2の面(32)と、... 詳細

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