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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との間に液晶セル6を挟持し、表面側偏光板1と液晶セル6の透明基板2との間に一軸延伸位相差板12及び13を挟持し、液晶セルの液晶分子を100゜〜270゜のツイスト角ツイスト配向させ、液晶層の△nLC・dLCは1.2μm〜2.2μmとし、表面側偏光板の単体色相(HunterのLab表色系、NBS単位)をaが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とする。上記構成により、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、コストを抑えたカラー液晶表示パネルが提供できる。

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06−308481)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06−175125、特開平06−301006)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との間に液晶セル6を挟持し、表面側偏光板1と液晶セル6の透明基板2との間に一軸延伸位相差板12及び13を挟持し、液晶セルの液晶分子を100゜〜270゜のツイスト角でツイスト配向させ、液晶層の△nLC・dLCは1.2μm〜2.2μmとし、表面側偏光板の単体色相(HunterのLab表色系、NBS単位)をaが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とする。上記構成により、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、コストを抑えたカラー液晶表示パネルが提供できる。

目的

本発明は、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、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
0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゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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゜±10゜斜めにずらし、表面側の偏光板の単体色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とする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100゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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少なくとも1枚の位相差板とからなり、表面側の偏光板の単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることを特徴とする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゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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1枚の位相差板とからなり、前記位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFが、△nLC・dLC−(0.10μm〜0.20μm)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200゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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少なくとも2枚の位相差板とからなり、前記位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFの総和が、△nLC・dLC−(0.10μm〜0.20μm)であることを特徴とするカラー液晶表示パネル。

請求項5

位相差板の配置が、表面側偏光板に隣接する位相差板の遅相軸に対して、液晶セルに隣接する位相差板の遅相軸を30゜以内ずらしたことを特徴とする請求項4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゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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1枚の位相差板とからなり、前記位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFが、△nLC・dLC+(0.05μm〜0.15μm)であることを特徴とするカラー液晶表示パネル。

請求項7

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゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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少なくとも2枚の位相差板とからなり、前記位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFの総和が、△nLC・dLC+(0.05μm〜0.15μm)であることを特徴とするカラー液晶表示パネル。

請求項8

位相差板の配置が、表面側偏光板に隣接する位相差板の遅相軸に対して、液晶セルに隣接する位相差板の遅相軸を30゜以内ずらしたことを特徴とする請求項7記載のカラー液晶表示パネル。

請求項9

表面側の偏光板の単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることを特徴とする請求項3、4、5、6、7、8記載のカラー液晶表示パネル。

請求項10

液晶セルの隣接位相差板の遅相軸を、液晶セルの前記位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して90゜±10゜ずらし、さらに、表面側偏光板の透過軸を、前記偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対して45゜±10゜斜めにずらすことを特徴とする請求項2、3、4、5、6、7、8、9記載のカラー液晶表示パネル。

請求項11

裏面側偏光板の透過軸を、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゜±10゜斜めにずらすことを特徴とする請求項2、3、4、5、6、7、8、9、10記載のカラー液晶表示パネル。

請求項12

液晶セルと表面側偏光板との間に配置された位相差板に、3次元屈折率制御品を用いることを特徴とする請求項2、3、4、5、6、7、8、9、10、11記載のカラー液晶表示パネル。

請求項13

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を特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12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。

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。

0004

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06−308481)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06−175125、特開平06−301006)が提案されている。

発明が解決しようとする課題

0005

上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課題を有しており、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。

0006

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06−308481)は、白色がやや色づき、表示できる色数が少なく、色の色純度が低い。

0007

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06−175125、特開平06−301006)は、白色がやや色づき、表示できる色の色純度が低い。

0008

本発明は、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、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

0009

上記課題を解決するための第1の手段は、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゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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゜±10゜斜めにずらし、表面側の偏光板の単体色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることを特徴とする。

0010

この第1の手段は、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、液晶セルと表面側の偏光板との間に少なくとも1枚の位相差板を配置してもよい。

0011

位相差板を配置した場合、液晶セルの隣接位相差板の遅相軸を、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して90゜±10゜ずらし、さらに、表面側偏光板の透過軸を、前記偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対して45゜±10゜斜めにずらすことが望ましい。

0012

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。また、上記課題を解決するための第2の手段は、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゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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1枚の位相差板とからなり、前記位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFが、△nLC・dLC−(0.10μm〜0.20μm)であることを特徴とする。

0013

この第2の手段は、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。

0014

また、液晶セルの隣接位相差板の遅相軸を、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して90゜±10゜ずらし、さらに、表面側偏光板の透過軸を、前記偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対して45゜±10゜斜めにずらすことが望ましい。

0015

また、裏面側偏光板の透過軸を、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゜±10゜斜めにずらすことが望ましい。

0016

また、表面側の偏光板の単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることが望ましい。

0017

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。また、上記課題を解決するための第3の手段は、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゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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少なくとも2枚の位相差板とからなり、前記位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFの総和が、△nLC・dLC−(0.10μm〜0.20μm)であることを特徴とする。

0018

この第3の手段は、位相差板の配置が、表面側偏光板に隣接する位相差板の遅相軸に対して、液晶セルに隣接する位相差板の遅相軸を30゜以内ずらしたことが望ましい。

0019

また、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。

0020

また、液晶セルの隣接位相差板の遅相軸を、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して90゜±10゜ずらし、さらに、表面側偏光板の透過軸を、前記偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対して45゜±10゜斜めにずらすことが望ましい。

0021

また、裏面側偏光板の透過軸を、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゜±10゜斜めにずらすことが望ましい。

0022

また、表面側の偏光板の単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることが望ましい。

0023

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。また、上記課題を解決するための第4の手段は、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゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを、1.2μm〜2.2μm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1枚の位相差板とからなり、前記位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFが、△nLC・dLC+(0.05μm〜0.15μm)であることを特徴とする。

0024

この第4の手段は、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。

0025

また、液晶セルの隣接位相差板の遅相軸を、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して90゜±10゜ずらし、さらに、表面側偏光板の透過軸を、前記偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対して45゜±10゜斜めにずらすことが望ましい。

0026

また、裏面側偏光板の透過軸を、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゜±10゜斜めにずらすことが望ましい。

0027

また、表面側の偏光板の単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることが望ましい。

0028

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。また、上記課題を解決するための第5の手段は、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゜〜270゜ツイスト配向させ、前記液晶の光学異方性△nLCと、前記液晶の液晶層厚dLC(μm)との積△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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少なくとも2枚の位相差板とからなり、前記位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFの総和が、△nLC・dLC+(0.05μm〜0.15μm)であることを特徴とする。

0029

この第5の手段は、位相差板の配置が、表面側偏光板に隣接する位相差板の遅相軸に対して、液晶セルに隣接する位相差板の遅相軸を30゜以内ずらしたことが望ましい。

0030

また、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。

0031

また、液晶セルの隣接位相差板の遅相軸を、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して90゜±10゜ずらし、さらに、表面側偏光板の透過軸を、前記偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対して45゜±10゜斜めにずらすことが望ましい。

0032

また、裏面側偏光板の透過軸を、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゜±10゜斜めにずらすことが望ましい。

0033

また、表面側の偏光板の単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることが望ましい。

0034

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。

発明を実施するための最良の形態

0035

以下、実施の形態を用いて本発明の詳細を示す。

0036

(実施の形態1)以下、第1の発明の実施の形態を図1図3を参照して説明する。

0037

図1に第1の発明の実施の形態のカラー液晶表示パネルの断面図を示す。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。

0038

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(△n=0.2)を真空注入後、封止した。

0039

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。

0040

表面側偏光板1には、偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、(a,b)≒(0.5,−7.0)とするNPF−F1025DU(日東電工(株)製)を用いた。

0041

上記構成の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。

0042

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。

0043

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。

0044

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。

0045

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。

0046

また、液晶層の△nLC・dLCを1.4μm、150゜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。

0047

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。

0048

従来のカラー液晶表示パネル(特開平6−308481)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、本実施の形態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(0.33、0.34)であり、従来パネルよりD65白色光源(0.3127、0.3291)に近く、赤色(0.50、0.34)と青色(0.19、0.15)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。

0049

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、表示容量の小さいため、低デユーティー向きである。

0050

なお、本実施の形態では、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△nLC・dLCを1.40μmとしたが、この液晶セル6は、液晶分子4を100゜〜270゜のツイスト角でツイスト配向させてもよく、液晶層の△nLC・dLCは1.2μm〜2.2μmであればよい。

0051

無印加時により視感度の強い黄色を抑制し、かつ色づきの少ない白い表示を得るためには、表面側偏光板の単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることが望ましい。

0052

また、本実施の形態では、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゜±10゜とするのが望ましい。

0053

また、本実施の形態では、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。

0054

また、本実施の形態では、液晶セルの表面側に直接偏光板を配置したが、液晶セルと表面側の偏光板との間に少なくとも1枚の位相差板を配置してもよい。位相差板を配置した場合、液晶セルの隣接位相差板の遅相軸を、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して90゜±10゜ずらし、さらに、表面側偏光板の透過軸を、前記偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対して45゜±10゜斜めにずらすことが望ましい。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。

0055

(実施の形態2)以下、第2の発明の実施の形態を図4図6を参照して説明する。

0056

図4に第2、4の発明の実施の形態のカラー液晶表示パネルの断面図を示す。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1枚の位相差板12とからなる。

0057

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9.5μm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15.8μmのトラン系ネマティック液晶(△nLC=0.2)を真空注入後、封止した。

0058

図5は、上記液晶セル6の液晶分子配向方向9、10と、1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。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=121゜、△nF1・dF1=1.726μm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=76゜、ξ2=100゜とした。

0059

表面側偏光板1には、偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、(a,b)≒(−1.0,+2.0)とするNPF−G1225DU(日東電工(株)製)を用いた。

0060

上記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。

0061

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。

0062

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。

0063

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。

0064

また、液晶層の△nLC・dLCを1.9μm、250゜ツイスト配向させ、位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFが1.726μmとした場合、オフ電圧印加状態で、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。

0065

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)デユーティー、(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。

0066

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)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、本実施の形態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(0.33、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(0.48、0.30)、青色(0.22、0.21)、緑色(0.33、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。

0067

なお、本実施の形態では、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△nLC・dLCを1.90μmとし、1枚の位相差板12の△nF・dFは1.726μmとしたが、この液晶セル6は、液晶分子4を200゜〜270゜のツイスト角でツイスト配向させてもよく、液晶層の△nLC・dLCは1.2μm〜2.2μmであればよく、位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFが、△nLC・dLC−(0.10μm〜0.20μm)の範囲であればよい。

0068

また、本実施の形態では、表面側偏光板1に単体の色相が(a,b)≒(−1.0,+2.0)となる偏光板を用いたが、オフ電圧印加時により視感度の強い黄色を抑制し、かつ色づきの少ない白い表示を得るためには、表面側偏光板の偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とする表面側偏光板を用いることが望ましい。

0069

また、本実施の形態では、一軸延伸位相差板12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。

0070

また、本実施の形態では、表面側偏光板と位相差板の配置において、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対する液晶セルの隣接位相差板の遅相軸のずれ角を94゜としたが、このずれ角は90゜±10゜とすることが望ましい。

0071

さらに、表面側偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対する表面側偏光板の透過軸のずれ角を45゜としたが、このずれ角はを、45゜±10゜とすることが望ましい。

0072

また、本実施の形態では、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゜±10゜とするのが、望ましい。

0073

また、本実施の形態では、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゜±10゜とするのが、望ましい。

0074

また、より視野角の広いカラー液晶表示パネルとするために、一軸延伸位相差板12に、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することができる三次元屈折率制御品を用いることが、望ましい。

0075

(実施の形態3)以下、第3の発明の実施の形態を図7図9を参照して説明する。

0076

図7に第3、5の発明の実施の形態のカラー液晶表示パネルの断面図を示す。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。

0077

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9.0μm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15.0μmのトラン系ネマティック液晶(△nLC=0.2)を真空注入後、封止した。

0078

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=149゜、△nF1・dF1=1.000μm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=131.5゜、△nF2・dF2=0.650μm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=110゜、ξ2=100゜とした。

0079

表面側偏光板1には、偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、(a,b)≒(−0.5,−1.0)とするNPF−F1225DU(日東電工(株)製)を用いた。

0080

上記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。

0081

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。

0082

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。

0083

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。

0084

また、液晶層の△nLC・dLCを1.8μm、250゜ツイスト配向させ、位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFの総和が1.650μmで、2枚の位相差板の遅相軸のずれが17.5゜とした場合、オフ電圧印加状態で、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。

0085

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)デユーティー、(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。

0086

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)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、本実施の形態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(0.32、0.34)であり、従来パネルよりD65白色光源(0.3127、0.3291)に近く、赤色(0.47、0.29)、青色(0.21、0.20)、緑色(0.32、0.49)と色純度のよいカラー液晶表示パネルを提供できる。

0087

なお、本実施の形態では、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△nLC・dLCを1.80μmとし、2枚の位相差板12、13の△nF・dFは1.000μm、0.650μmとしたが、この液晶セル6は、液晶分子4を200゜〜270゜のツイスト角でツイスト配向させてもよく、液晶層の△nLC・dLCは1.2μm〜2.2μmであればよく、位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFの総和が△nLC・dLC−(0.10μm〜0.20μm)の範囲であればよい。

0088

また、本実施の形態では、表面側偏光板1に単体の色相が(a,b)≒(−0.5,−1.0)となる偏光板を用いたが、オフ電圧印加時により視感度の強い黄色を抑制し、かつ色づきの少ない白い表示を得るためには、表面側偏光板の偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とする表面側偏光板を用いることが望ましい。

0089

また、本実施の形態では、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やポリアリレート、ポリエーテルサルホン等を用いてもよい。

0090

また、本実施の形態では、表面側偏光板と位相差板の配置において、表面側偏光板に隣接する位相差板の遅相軸に対する液晶セルに隣接する位相差板の遅相軸のずれ角を17.5゜としたが、このずれ角は30゜以内とすることが望ましい。

0091

また、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対する液晶セルの隣接位相差板の遅相軸のずれ角を83.5゜としたが、このずれ角は90゜±10゜とすることが望ましい。

0092

さらに、表面側偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対する表面側偏光板の透過軸のずれ角を39゜としたが、このずれ角はを、45゜±10゜とすることが望ましい。

0093

また、本実施の形態では、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゜±10゜とするのが望ましい。

0094

また、本実施の形態では、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゜±10゜とするのが望ましい。

0095

また、より視野角の広いカラー液晶表示パネルとするために、2枚の一軸延伸位相差板12、13に、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することができる三次元屈折率制御品を用いることが望ましい。

0096

(実施の形態4)以下、第4の発明の実施の形態を図4図5図10を参照して説明する。

0097

図4に第2、4の発明の実施の形態のカラー液晶表示パネルの断面図を示す。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1枚の位相差板12とからなる。

0098

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9.5μm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15.8μmのトラン系ネマティック液晶(△nLC=0.2)を真空注入後、封止した。

0099

図5は、上記液晶セル6の液晶分子配向方向9、10と、1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。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=122.5゜、△nF1・dF1=1.966μm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=169゜、ξ2=100゜とした。

0100

表面側偏光板1には、偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、(a,b)≒(−0.7,−0.7)とするLN−1805T((株)ポラテクノ製)を用いた。

0101

上記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。

0102

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。

0103

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。

0104

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。

0105

また、液晶層の△nLC・dLCを1.9μm、250゜ツイスト配向させ、位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFが1.966μmとした場合、オフ電圧印加状態で、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。

0106

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)デユーティー、(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。

0107

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10に示す。従来のカラー液晶表示パネル(特開平6−308481)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10より、本実施の形態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(0.47、0.28)、青色(0.19、0.19)、緑色(0.25、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。

0108

なお、本実施の形態では液晶セル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△nLC・dLCを1.90μmとし、1枚の位相差板12の△nF・dFは1.966μmとしたが、この液晶セル6は、液晶分子4を200゜〜270゜のツイスト角でツイスト配向させてもよく、液晶層の△nLC・dLCは1.2μm〜2.2μmであればよく、位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFが、△nLC・dLC+(0.05μm〜0.15μm)の範囲であればよい。

0109

また、本実施の形態では、表面側偏光板1に単体の色相が(a,b)≒(−0.7,−0.7)となる偏光板を用いたが、オフ電圧印加時により視感度の強い黄色を抑制し、かつ色づきの少ない白い表示を得るためには、表面側偏光板の偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とする表面側偏光板を用いることが望ましい。

0110

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

0111

また、本実施の形態では、表面側偏光板と位相差板の配置において、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対する液晶セルの隣接位相差板の遅相軸のずれ角を92.5゜としたが、このずれ角は90゜±10゜とすることが望ましい。

0112

さらに、表面側偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対する表面側偏光板の透過軸のずれ角を46.5゜としたが、このずれ角はを、45゜±10゜とすることが望ましい。

0113

また、本実施の形態では、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゜±10゜とするのが望ましい。

0114

また、本実施の形態では、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゜±10゜とするのが望ましい。

0115

また、より視野角の広いカラー液晶表示パネルとするために、一軸延伸位相差板12に、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することができる三次元屈折率制御品を用いることが望ましい。

0116

(実施の形態5)以下、第5の発明の実施の形態を図7図8図11を参照して説明する。

0117

図7に第3、第5の発明の実施の形態のカラー液晶表示パネルの断面図を示す。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。

0118

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(△nLC=0.2)を真空注入後、封止した。

0119

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゜、△nF1・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゜、△nF2・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。

0120

表面側偏光板1には、偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、(a,b)≒(−0.5,−1.0)とするNPF−F1225DU(日東電工(株)製)を用いた。

0121

上記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。

0122

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。

0123

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。

0124

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。

0125

また、液晶層の△nLC・dLCを1.6μm、250゜ツイスト配向させ、位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFの総和が1.686μmで、2枚の位相差板の遅相軸のずれが11.5゜とした場合、オフ電圧印加状態で、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。

0126

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)デユーティー、(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。

0127

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11に示す。従来のカラー液晶表示パネル(特開平6−308481)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11より、本実施の形態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、0.31)であり、従来パネルよりD65白色光源(0.3127、0.3291)に近く、赤色(0.56、0.28)、青色(0.16、0.15)、緑色(0.21、0.51)と色純度のよいカラー液晶表示パネルを提供できる。

0128

なお、本実施の形態では、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△nLC・dLCを1.60μmとし、2枚の位相差板12、13の△nF・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゜〜270゜のツイスト角でツイスト配向させてもよく、液晶層の△nLC・dLCは1.2μm〜2.2μmであればよく、位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFの総和が△nLC・dLC+(0.05μm〜0.15μm)の範囲であればよい。

0129

また、本実施の形態では、表面側偏光板1に単体の色相が(a,b)≒(−0.5,−1.0)となる偏光板を用いたが、オフ電圧印加時により視感度の強い黄色を抑制し、かつ色づきの少ない白い表示を得るためには、表面側偏光板の偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とする表面側偏光板を用いることが望ましい。

0130

また、本実施の形態では、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やポリアリレート、ポリエーテルサルホン等を用いてもよい。

0131

また、本実施の形態では、表面側偏光板と位相差板の配置において、表面側偏光板に隣接する位相差板の遅相軸に対する液晶セルに隣接する位相差板の遅相軸のずれ角を11.5゜としたが、このずれ角は30゜以内とすることが望ましい。

0132

また、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対する液晶セルの隣接位相差板の遅相軸のずれ角を90.5゜としたが、このずれ角は90゜±10゜とすることが望ましい。

0133

さらに、表面側偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対する表面側偏光板の透過軸のずれ角を47゜としたが、このずれ角はを、45゜±10゜とすることが望ましい。

0134

また、本実施の形態では、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゜±10゜とするのが望ましい。

0135

また、本実施の形態では、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゜±10゜とするのが望ましい。

0136

また、より視野角の広いカラー液晶表示パネルとするために、2枚の一軸延伸位相差板12、13に、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することができる三次元屈折率制御品を用いることが望ましい。

発明の効果

0137

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。

0138

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。

0139

第1の発明のカラー液晶表示装置において、液晶分子を100゜〜270゜のツイスト角でツイスト配向させ、液晶層の△nLC・dLCを1.2μm〜2.2μm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。

0140

さらに、表面側偏光板の単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることにより、より視感度の強い黄色を抑制し、かつ色づきの少ない白い表示を得る。

0141

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。

0142

また、液晶セルの表面側に直接偏光板を配置したが、液晶セルと表面側の偏光板との間に少なくとも1枚の位相差板を配置することにより、さらに色づきの少ない白い表示と、色表示の色純度を向上が得られる。

0143

位相差板を配置した場合、液晶セルの隣接位相差板の遅相軸を、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対して90゜±10゜ずらし、さらに、表面側偏光板の透過軸を、前記偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対して45゜±10゜斜めにずらすことにより、さらに色純度を上げ、色数を増やしたカラー液晶表示パネルが提供できる。

0144

第2、第3の発明のカラー液晶表示装置において、液晶分子を200゜〜270゜のツイスト角でツイスト配向させ、液晶層の△nLC・dLCは1.2μm〜2.2μmとし、少なくとも1枚からなる位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFの総和が△nLC・dLC−(0.10μm〜0.20μm)の範囲とすることにより、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、コストを抑えたカラー液晶表示パネルが提供できる。

0145

また、表面側偏光板の偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることにより、より視感度の強い黄色を抑制し、かつ色づきの少ない白い表示を得る。

0146

さらに、第4、第5の発明のカラー液晶表示装置において、液晶分子を200゜〜270゜のツイスト角でツイスト配向させ、液晶層の△nLC・dLCは1.2μm〜2.2μmとし、少なくとも1枚からなる位相差板の屈折率異方性△nFと板厚dFとの積△nF・dFの総和が△nLC・dLC+(0.05μm〜0.15μm)の範囲とすることにより、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、コストを抑えたカラー液晶表示パネルが提供できる。

0147

また、表面側偏光板の偏光板単体の色相(HunterのLab表色系、NBS単位)を、aが−2.0〜+2.0、bが−8.0〜0.0の範囲とすることにより、より視感度の強い黄色を抑制し、かつ色づきの少ない白い表示を得る。

0148

また、第3、第5の発明のカラー液晶表示パネルに用いる、少なくとも2枚からなる位相差板の配置において、表面側偏光板に隣接する位相差板の遅相軸に対する液晶セルに隣接する位相差板の遅相軸のずれ角を30゜以内とすることにより、色純度の高い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。

0149

また、本発明のカラー液晶表示パネルに用いる表面側偏光板と位相差板の配置において、液晶セルの位相差板隣接基板側における液晶分子配向方向に対する液晶セルの隣接位相差板の遅相軸のずれ角を90゜±10゜とすることが望ましい。

0150

さらに、表面側偏光板の隣接位相差板の遅相軸に対する表面側偏光板の透過軸のずれ角を45゜±10゜とすることにより、色純度の高い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。

0151

また、本発明のカラー液晶表示パネルに用いる裏面側偏光板のと裏面側の偏光板隣接基板の液晶分子配向方向とのずれ角を45゜±10゜とすることにより、色純度の高い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。

0152

また、本発明のカラー液晶表示パネルに用いる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提供できる。

0153

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

0154

図1第一の実施の形態を示すカラー液晶表示装置の断面図
図2第一の実施の形態を示す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で、
(a)表面側偏光板の透過軸を示す図(b)表面側透明基板の液晶分子配向方向と、裏面側透明基板の液晶分子配向方向とを示す図(c)裏面側偏光板の透過軸を示す図
図3第一の実施の形態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第二、第四の実施の形態を示すカラー液晶表示装置の断面図
図5第二、第四の実施の形態を示す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で、
(a)表面側偏光板の透過軸を示す図(b)位相差板1の遅相軸を示す図(c)表面側透明基板の液晶分子配向方向と、裏面側透明基板の液晶分子配向方向とを示す図(d)裏面側偏光板の透過軸を示す図
図6第二の実施の形態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第三、第五の実施の形態を示すカラー液晶表示装置の断面図
図8第三、第五の実施の形態を示す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で、
(a)表面側偏光板の透過軸を示す図(b)位相差板1の遅相軸を示す図(c)位相差板2の遅相軸を示す図(d)表面側透明基板の液晶分子配向方向と、裏面側透明基板の液晶分子配向方向とを示す図(e)裏面側偏光板の透過軸を示す図
図9第三の実施の形態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第四の実施の形態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11第五の実施の形態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

--

0155

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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