JPH086012A

JPH086012A - カラー液晶表示装置

Info

Publication number: JPH086012A
Application number: JP6141962A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Sano; 桂一佐野
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1994-06-23
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】カラーフィルタを用いずに光を着色して明るい
カラー表示を得ることができ、しかも、１つの画素で複
数の色を表示することができるカラー液晶表示装置を提
供する。【構成】液晶分子をツイスト配向させた液晶セル２０
と、この液晶セル２０の表面側に配置された表面側偏光
板３１と、前記液晶セル２０の裏面側に配置された裏面
側偏光板３２と、前記表面側偏光板３２と液晶セル２０
との間に配置された位相差板３３とを備え、かつ、前記
液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１２０±２０°と
するとともに、前記裏面側偏光板３２の透過軸を、液晶
セル２０の裏面側基板２２面における液晶分子配向方向
に対して斜めにずらした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶表示装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置として、着色した表示が得
られるカラー液晶表示装置がある。このカラー液晶表示
装置としては、従来、ＴＮ（ツイステッド・ネマティッ
ク）方式のものが利用されており、透過光の着色にはカ
ラーフィルタが用いられている。

【０００３】図１６は従来のカラー液晶表示装置の断面
図であり、このカラー液晶表示装置は、カラーフィルタ
を備えた液晶セル１と、この液晶セル１をはさんで配置
された表裏一対の偏光板１１，１２とからなっている。

【０００４】上記液晶セル１は、透明電極４，５を形成
しその上に配向膜６，７を設けた一対の透明基板（例え
ばガラス基板）２，３間に液晶ＬＣを挟持させたもの
で、前記一対の基板２，３は、その電極形成面を互いに
対向させて枠状のシール材９を介して接合されており、
液晶ＬＣは、両基板２，３間の前記シール材９で囲まれ
た領域に封入されている。

【０００５】この液晶ＬＣは、誘電異方性が正のネマテ
ィック液晶であり、その分子は、両基板２，３に設けた
配向膜６，７によってそれぞれの基板２，３面での配向
方向を規制され、両基板２，３間においてほぼ９０°の
ツイスト角でツイスト配向している。

【０００６】この液晶セル１は、例えば、薄膜トランジ
スタを能動素子とするアクティブマトリックス型液晶セ
ルであり、一方の基板２に形成された透明電極４は一枚
膜状の対向電極、他方の基板３に形成された透明電極５
は、マトリックス状に配列された複数の画素電極であ
る。

【０００７】なお、図１６では省略しているが、画素電
極５を形成した基板３には、各画素電極５にそれぞれ対
応させて前記薄膜トランジスタ（能動素子）が配設され
るとともに、これら薄膜トランジスタにゲート信号を供
給するゲートラインと、データ信号を供給するデータラ
インとが配線されており、前記画素電極５はそれぞれ対
応する薄膜トランジスタに接続されている。

【０００８】また、この液晶セル１のいずれかの基板、
例えば画素電極５を形成した基板３には、各画素電極４
にそれぞれ対応させて、複数の色カラーフィルタ、例え
ば、赤、緑、青の３色のカラーフィルタ８Ｒ，８Ｇ，８
Ｂが交互に並べて形成されている。

【０００９】なお、図１６に示した液晶セルでは、カラ
ーフィルタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを画素電極５の上に設けて
いるが、この種の液晶セルには、カラーフィルタの上に
電極を設けているものもある。

【００１０】図１７は、上記カラー液晶表示装置におけ
る、液晶セル１の液晶分子配向方向と一対の偏光板１
１，１２の透過軸とを示す平面図であり、図において２
ａは液晶セル１の表面側基板（図１６において上側の基
板）２面における液晶分子配向方向、３ａは液晶セル１
の裏面側基板（図１６において下側の基板）３面におけ
る液晶分子配向方向を示している。

【００１１】この図１７のように、液晶セル１の表面側
基板２面における液晶分子配向方向２ａは、裏面側基板
３面における液晶分子配向方向３ａに対してほぼ９０°
ずれており、液晶ＬＣの分子は、表面側から見て右回り
に、ほぼ９０°のツイスト角でツイスト配向している。

【００１２】また、図１７において、１１ａは液晶セル
１の表面側に配置された表面側偏光板１１の透過軸、１
２ａは液晶セル１の裏面側に配置された裏面側偏光板１
２の透過軸を示しており、表面側偏光板１１は、その透
過軸１１ａを液晶セル１の表面側基板２面における液晶
分子配向方向２ａとほぼ直交またはほぼ平行（図では直
交）にして配置されており、裏面側偏光板１２は、その
透過軸１２ａを表面側偏光板１１の透過軸１１ａとほぼ
平行にして配置されている。

【００１３】一方、図１６において、１３は、上記カラ
ー液晶表示装置の裏面側に配置された光源であり、この
光源１３は、上記裏面側偏光板１２の裏面ほぼ全体に対
向する導光板１４と、この導光板１４の一端面に対向さ
せて配置された光源ランプ１５とからなっている。

【００１４】なお、前記導光板１４は、アクリル樹脂等
からなる透明板の裏面全体にアルミニウム蒸着膜等から
なる反射膜１４ａを形成したもので、光源ランプ１５か
らの照明光は、導光板１４にその一端面から入射してこ
の導光板１４内を導かれ、その表面全体から裏面側偏光
板１２に向かって出射する。

【００１５】上記カラー液晶表示装置は、その液晶セル
１の両基板２，３の電極４，５間に電圧を印加して表示
駆動されるもので、光源１３からの光は、裏面側偏光板
１２の偏光作用により直線偏光となって液晶セル１に入
射する。

【００１６】この液晶セル１に入射した光は、カラーフ
ィルタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを通る際に、これらカラーフィ
ルタによってその色に対応する波長帯域以外の波長光を
吸収され、カラーフィルタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂの色に着色
した光となって、液晶セル１の表面側に出射する。

【００１７】そして、液晶セル１の電極４，５間にオン
電圧を印加していない状態、つまり液晶分子が初期のツ
イスト配向状態にあるときは、液晶セル１に入射した直
線偏光が液晶層の複屈折効果によりほぼ９０°旋光され
て液晶セル１を出射するため、この出射光が表面側偏光
板１１で吸収され、表示が暗（黒）状態になる。

【００１８】また、液晶セル１の電極４，５間にオン電
圧を印加すると、液晶分子が基板２，３面に対してほぼ
垂直に立上り配向し、液晶層の複屈折効果が見掛上ほと
んどなくなるため、このときは、液晶セル１に入射した
直線偏光がその偏光状態のまま液晶セル１を出射し、こ
の光が表面側偏光板１１を透過して液晶表示装置の表面
側に出射して、カラーフィルタ８Ｒ，８Ｇ，８Ｂで着色
された色の画素が表示される。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のカラー液晶表示装置は、カラーフィルタを用いて透
過光を着色するものであるため、光の透過率が低く、し
たがって表示が暗いという問題をもっている。

【００２０】これは、カラーフィルタでの光の吸収によ
るものであり、カラーフィルタは、その色に対応する波
長域の光もかなり高い吸収率で吸収するため、カラーフ
ィルタを通った着色光が、カラーフィルタに入射する前
の前記波長域の光に比べて大幅に光量を減じた光にな
り、表示が暗くなってしまう。

【００２１】なお、図１７に示したカラー液晶表示装置
は、その裏面側に光源１３を配置して使用される透過型
のものであるが、このカラー液晶表示装置を、その裏面
に反射板を配置した反射型装置とすると、表面側から入
射し、裏面の反射板で反射されて表面側に出射する光が
カラーフィルタを２度通って二重に光量を減じるため、
表示がかなり暗くなって、表示装置としてはほとんど使
用できなくなる。

【００２２】しかも、上記従来のカラー液晶表示装置で
は、その表示色がカラーフィルタの色によって決まって
しまうため、１つの画素で複数の色を表示することはで
きなかった。

【００２３】本発明は、カラーフィルタを用いずに光を
着色して明るいカラー表示を得ることができ、しかも、
１つの画素で複数の色を表示することができるカラー液
晶表示装置を提供することを目的としたものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】

［第１の発明］この発明は、裏面側から光を入射させて
表示する透過型のカラー液晶表示装置を対象としたもの
であり、液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、
この液晶セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前
記液晶セルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、前記
表面側偏光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差
板とを備え、かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角
を１２０±２０°とするとともに、前記裏面側偏光板の
透過軸を、前記液晶セルの裏面側基板面における液晶分
子配向方向に対して斜めにずらしたことを特徴とする。

【００２５】この発明においては、前記裏面側偏光板の
透過軸と液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向
方向とのずれ角を３０±１０°とし、かつ、位相差板の
遅相軸を、前記液晶セルの表面側基板面における液晶分
子配向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト
方向と逆方向に１５±１０°ずらすとともに、表面側偏
光板の透過軸を、前記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交
させ、さらに、前記位相差板のリタデーションを９１０
±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±６０ｎｍ
とするのが望ましい。

【００２６】［第２の発明］この発明は、裏面側から光
を入射させて表示する透過型のカラー液晶表示装置を対
象としたものであり、液晶の分子をツイスト配向させた
液晶セルと、この液晶セルの表面側に配置された表面側
偏光板と、前記液晶セルの裏面側に配置された裏面側偏
光板と、この裏面側偏光板と前記液晶セルとの間に配置
された位相差板とを備え、かつ、前記液晶セルの液晶分
子ツイスト角を１２０±２０°とするとともに、前記位
相差板の遅相軸を前記裏面偏光板の透過軸に対して斜め
にずらしたことを特徴とする。

【００２７】この発明においては、前記位相差板の遅相
軸と裏面側偏光板の透過軸とのずれ角をほぼ４５°と
し、かつ、この位相差板の遅相軸を、液晶セルの裏面側
基板面における液晶分子配向方向に対して、表面側から
見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に７５±１０°ずら
すとともに、表面側偏光板の透過軸を、前記裏面側偏光
板の透過軸とほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリ
タデーションを９１０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄの
値を６００±６０ｎｍとするのが望ましい。

【００２８】［第３の発明］この発明は、表面側から入
射する光を裏面側で反射させて表示する反射型のカラー
液晶表示装置を対象としたものであり、液晶の分子をツ
イスト配向させた液晶セルと、この液晶セルの表面側に
配置された表面側偏光板と、前記液晶セルの裏面側に配
置された裏面側偏光板と、前記表面側偏光板と前記液晶
セルとの間に配置された位相差板と、前記裏面側偏光板
の裏側に配置された反射板とを備え、かつ、前記液晶セ
ルの液晶分子ツイスト角を１２０±２０°とするととも
に、前記位相差板の遅相軸を前記表面側偏光板の透過軸
に対して斜めにずらしたことを特徴とする。

【００２９】この発明においては、前記位相差板の遅相
軸と表面側偏光板の透過軸とのずれ角をほぼ４５°と
し、かつ、前記位相差板の遅相軸を、液晶セルの表面側
基板面における液晶分子配向方向に対して、表面側から
見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に１５±１０°ずら
すとともに、裏面側偏光板の透過軸を、前記表面側偏光
板の透過軸とほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリ
タデーションを９１０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄの
値を６００±６０ｎｍとするのが望ましい。

【００３０】［第４の発明］この発明は、表面側から入
射する光を裏面側で反射させて表示する反射型のカラー
液晶表示装置を対象としたものであり、液晶の分子をツ
イスト配向させた液晶セルと、この液晶セルの表面側に
配置された表面側偏光板と、前記液晶セルの裏面側に配
置された裏面側偏光板と、この裏面側偏光板と前記液晶
セルとの間に配置された位相差板と、前記裏面側偏光板
の裏側に配置された反射板とを備え、かつ、前記液晶セ
ルの液晶分子ツイスト角を１２０±２０°とするととも
に、前記表面側偏光板の透過軸を前記液晶セルの表面側
基板面における液晶分子配向方向に対して斜めにずらし
たことを特徴とする。

【００３１】この発明においては、前記表面側偏光板の
透過軸と液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向
方向とのずれ角を３０±１０°とし、かつ、位相差板の
遅相軸を、前記液晶セルの裏面側基板面における液晶分
子配向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト
方向と逆方向に７５±１０°ずらすとともに、裏面側偏
光板の透過軸を、前記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交
させ、さらに、前記位相差板のリタデーションを９１０
±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±６０ｎｍ
とするのが望ましい。

【００３２】［第５の発明］この発明は、表面側から入
射する光を裏面側で反射させて表示する反射型表示機能
と、裏面側から光を入射させて表示する透過型表示機能
とを有する反射・透過兼用型のカラー液晶表示装置を対
象としたものであり、液晶の分子をツイスト配向させた
液晶セルと、この液晶セルの表面側に配置された表面側
偏光板と、前記液晶セルの裏面側に配置された裏面側偏
光板と、前記表面側偏光板と前記液晶セルとの間に配置
された位相差板と、前記裏面側偏光板の裏側に配置され
たハーフミラーとを備え、かつ、前記液晶セルの液晶分
子ツイスト角を１２０±２０°とするとともに、前記位
相差板の遅相軸を前記表面側偏光板の透過軸に対して斜
めにずらし、前記裏面側偏光板の透過軸を前記液晶セル
の裏面側基板面における液晶分子配向方向に対して斜め
にずらしたことを特徴とする。

【００３３】この発明においては、前記位相差板の遅相
軸と表面側偏光板の透過軸とのずれ角をほぼ４５°、裏
面側偏光板の透過軸と液晶セルの裏面側基板面における
液晶分子配向方向とのずれ角を３０±１０°とし、か
つ、前記位相差板の遅相軸を、液晶セルの表面側基板面
における液晶分子配向方向に対して、表面側から見た液
晶分子ツイスト方向と逆方向に１５±１０°ずらすとと
もに、前記表面側偏光板の透過軸と前記裏面側偏光板の
透過軸とを互いにほぼ直交させ、さらに、前記位相差板
のリタデーションを９１０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎ
ｄの値を６００±６０ｎｍとするのが望ましい。

【００３４】［第６の発明］この発明は、反射・透過兼
用型のカラー液晶表示装置を対象としたものであり、液
晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶セ
ルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セル
の裏面側に配置された裏面側偏光板と、この裏面側偏光
板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板と、前記
裏面側偏光板の裏側に配置されたハーフミラーとを備
え、かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を１２０
±２０°とするとともに、前記表面側偏光板の透過軸を
前記液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方向
に対して斜めにずらし、前記位相差板の遅相軸を前記裏
面側偏光板の透過軸に対して斜めにずらしたことを特徴
とする。

【００３５】この発明においては、前記表面側偏光板の
透過軸と液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向
方向とのずれ角を３０±１０°位相差板の遅相軸と裏面
側偏光板の透過軸とのずれ角をほぼ４５°とし、かつ、
前記位相差板の遅相軸を、前記液晶セルの裏面側基板面
における液晶分子配向方向に対して、表面側から見た液
晶分子ツイスト方向と逆方向に７５±１０°ずらすとと
もに、前記表面側偏光板の透過軸と前記裏面側偏光板の
透過軸とを互いにほぼ直交させ、さらに、前記位相差板
のリタデーションを９１０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎ
ｄの値を６００±６０ｎｍとするのが望ましい。

【００３６】

【作用】第１の発明のカラー液晶表示装置は、光源から
の光を裏面側から入射させて表示するものであり、この
液晶表示装置においては、その裏面側からの入射光が、
裏面側偏光板の偏光作用により直線偏光となって液晶セ
ルに入射するとともに、この液晶セルを通った光が位相
差板を通って表面側偏光板に入射し、この表面側偏光板
を透過した光が液晶表示装置の表面側に出射する。

【００３７】そして、この液晶表示装置では、裏面側偏
光板の透過軸が、液晶セルの裏面側基板面における液晶
分子配向方向に対して斜めにずれているため、裏面側偏
光板を通って入射した直線偏光が、液晶セルを通る過程
で液晶層の複屈折効果により波長ごとに偏光状態が異な
る楕円偏光となるとともに、次いで位相差板を通る過程
でその複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる楕円
偏光となり、そのうち、表面側偏光板を透過する偏光成
分の光が液晶表示装置の表面側に出射して、この出射光
が、その光中の各波長光の比率に対応した色に着色す
る。

【００３８】第２の発明のカラー液晶表示装置は、上記
第１の発明の液晶表示装置と同様に、光源からの光を裏
面側から入射させて表示するものであり、この液晶表示
装置においては、その裏面側からの入射光が、裏面側偏
光板の偏光作用により直線偏光となって位相差板に入射
するとともに、この位相差板を通った光が液晶セルを通
って表面側偏光板に入射し、この表面側偏光板を透過し
た光が液晶表示装置の表面側に出射する。

【００３９】そして、この液晶表示装置では、位相差板
の遅相軸が裏面偏光板の透過軸に対して斜めにずれてい
るため、裏面側偏光板を通って入射した直線偏光が、位
相差板を通る過程でその複屈折効果により波長ごとに偏
光状態が異なる楕円偏光となるとともに、次いで液晶セ
ルを通る過程でその液晶層の複屈折効果によってさらに
偏光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、表面側偏
光板を透過する偏光成分の光が液晶表示装置の表面側に
出射して、この出射光が、その光中の各波長光の比率に
対応した色に着色する。

【００４０】第３の発明のカラー液晶表示装置は、自然
光または室内照明光等の外光を利用し、表面側から入射
する光を裏面側の反射板で反射させて表示するものであ
り、この液晶表示装置においては、その表面側からの入
射光が、表面側偏光板の偏光作用により直線偏光となっ
て位相差板に入射するとともに、この位相差板を通った
光が液晶セルを通って裏面側偏光板に入射し、この裏面
側偏光板を通った光が反射板で反射されて、前記裏面側
偏光板と液晶セルと位相差板と表面側偏光板とを通って
液晶表示装置の表面側に出射する。

【００４１】そして、この液晶表示装置では、位相差板
の遅相軸が表面側偏光板の透過軸に対して斜めにずれて
いるため、表面側偏光板を通って入射した直線偏光が、
位相差板を通る過程でその複屈折効果により波長ごとに
偏光状態が異なる楕円偏光となるとともに、次いで液晶
セルを通る過程でその液晶層の複屈折効果によってさら
に偏光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、裏面側
偏光板を透過する偏光成分の光がこの裏面側偏光板を透
過して、その光中の各波長光の比率に対応した色に着色
し、この着色光が反射板で反射されて、液晶表示装置の
表面側に出射する。

【００４２】第４の発明のカラー液晶表示装置は、上記
第３の発明の液晶表示装置と同様に、自然光または室内
照明光等の外光を利用し、表面側から入射する光を裏面
側の反射板で反射させて表示するものであり、この液晶
表示装置においては、その表面側からの入射光が、表面
側偏光板の偏光作用により直線偏光となって液晶セルに
入射するとともに、この液晶セルを通った光が位相差板
を通って裏面側偏光板に入射し、この裏面側偏光板を通
った光が反射板で反射されて、前記裏面側偏光板と位相
差板と液晶セルと表面側偏光板とを通って液晶表示装置
の表面側に出射する。

【００４３】そして、この液晶表示装置では、表面側偏
光板の透過軸が液晶セルの表面側基板面における液晶分
子配向方向に対して斜めにずれているため、表面側偏光
板を通って入射した直線偏光が、液晶セルを通る過程で
その液晶層の複屈折効果により波長ごとに偏光状態が異
なる楕円偏光となるとともに、次いで位相差板を通る過
程でその複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる楕
円偏光となり、そのうち、裏面側偏光板を透過する偏光
成分の光がこの裏面側偏光板を透過して、その光中の各
波長光の比率に対応した色に着色し、この着色光が反射
板で反射されて、液晶表示装置の表面側に出射する。

【００４４】第５の発明のカラー液晶表示装置は、外光
（自然光または室内照明光等）の光量が十分な明るい場
所では外光を利用する反射型表示を行ない、外光の光量
が少ない暗い場所では、光源からの光を利用する透過型
表示を行なうものであり、反射型表示の場合は、液晶表
示装置にその表面側から入射する外光が、表面側偏光板
の偏光作用により直線偏光となって位相差板に入射する
とともに、この位相差板を通った光が液晶セルを通って
裏面側偏光板に入射し、この裏面側偏光板を透過した光
のうち、ハーフミラーで反射された光が、裏面側偏光板
と液晶セルと位相差板と表面側偏光板とを通って液晶表
示装置の表面側に出射する。

【００４５】また、透過型表示の場合は、液晶表示装置
にその裏面側から入射する光（光源からの光）のうち、
前記ハーフミラーを透過した光が、裏面側偏光板の偏光
作用により直線偏光となって液晶セルに入射するととも
に、この液晶セルを通った光が位相差板を通って表面側
偏光板に入射し、この表面側偏光板を透過した光が液晶
表示装置の表面側に出射する。

【００４６】そして、前記反射型表示の場合、この液晶
表示装置では、位相差板の遅相軸が表面側偏光板の透過
軸に対して斜めにずれているため、表面側偏光板を通っ
て入射した直線偏光が、位相差板を通る過程でその複屈
折効果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光とな
るとともに、次いで液晶セルを通る過程でその液晶層の
複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる楕円偏光と
なり、そのうち、裏面側偏光板を透過する偏光成分の光
がこの裏面側偏光板を透過して、その光中の各波長光の
比率に対応した色に着色し、この着色光がハーフミラー
で反射されて液晶表示装置の表面側に出射する。

【００４７】また、前記透過型表示の場合、この液晶表
示装置では、裏面側偏光板の透過軸が液晶セルの裏面側
基板面における液晶分子配向方向に対して斜めにずれて
いるため、裏面側偏光板を通って入射した直線偏光が、
液晶セルを通る過程で液晶層の複屈折効果により波長ご
とに偏光状態が異なる楕円偏光となるとともに、次いで
位相差板を通る過程でその複屈折効果によってさらに偏
光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、表面側偏光
板を透過する偏光成分の光が液晶表示装置の表面側に出
射して、この出射光が、その光中の各波長光の比率に対
応した色に着色する。

【００４８】第６の発明のカラー液晶表示装置は、上記
第５の発明の液晶表示装置と同様に、外光の光量が十分
な明るい場所では外光を利用する反射型表示を行ない、
外光の光量が少ない暗い場所では、光源からの光を利用
する透過型表示を行なうものであり、反射型表示の場合
は、液晶表示装置にその表面側から入射する外光が、表
面側偏光板の偏光作用により直線偏光となって液晶セル
に入射するとともに、この液晶セルを通った光が位相差
板を通って裏面側偏光板に入射し、この裏面側偏光板を
透過した光のうち、ハーフミラーで反射された光が、裏
面側偏光板と位相差板と液晶セルと表面側偏光板とを通
って液晶表示装置の表面側に出射する。

【００４９】また、透過型表示の場合は、液晶表示装置
にその裏面側から入射する光（光源からの光）のうち、
前記ハーフミラーを透過した光が、裏面側偏光板の偏光
作用により直線偏光となって位相差板に入射するととも
に、この位相差板を通った光が液晶セルを通って表面側
偏光板に入射し、この表面側偏光板を透過した光が液晶
表示装置の表面側に出射する。

【００５０】そして、前記反射型表示の場合、この液晶
表示装置では、表面側偏光板の透過軸が液晶セルの表面
側基板面における液晶分子配向方向に対して斜めにずれ
ているため、表面側偏光板を通って入射した直線偏光
が、液晶セルを通る過程でその液晶層の複屈折効果によ
り波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光となるととも
に、次いで位相差板を通る過程でその複屈折効果によっ
てさらに偏光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、
裏面側偏光板を透過する偏光成分の光がこの裏面側偏光
板を透過して、その光中の各波長光の比率に対応した色
に着色し、この着色光がハーフミラーで反射されて液晶
表示装置の表面側に出射する。

【００５１】また前記透過型表示の場合、この液晶表示
装置では、裏面側偏光板の透過軸が位相差板の遅相軸に
対して斜めにずれているため、裏面側偏光板を通って入
射した直線偏光が、位相差板を通る過程でその複屈折効
果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光となると
ともに、次いで液晶セルを通る過程で液晶層の複屈折効
果によってさらに偏光状態が異なる楕円偏光となり、そ
のうち、表面側偏光板を透過する偏光成分の光が液晶表
示装置の表面側に出射して、この出射光が、その光中の
各波長光の比率に対応した色に着色する。

【００５２】すなわち、上記第１〜第６の発明のカラー
液晶表示装置は、いずれも、カラーフィルタを用いず
に、位相差板および液晶セルの液晶層の複屈折効果と、
一対の偏光板の偏光作用とによって光を着色するもので
あり、このカラー液晶表示装置によれば、カラーフィル
タを透過させる場合に比べて透過光量のロスを低減でき
るから、反射型のものでありながら、光の透過率を高く
して明るいカラー表示を得ることができる。

【００５３】しかも、上記カラー液晶表示装置では、液
晶セルの両基板に設けられている電極間に印加する電圧
の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変化し、それに
よって液晶層の複屈折効果が変化するため、液晶セルへ
の印加電圧を制御することにより、上記楕円偏光の偏光
状態を変化させて、透過光を他の色に着色することがで
き、したがって、１つの画素で複数の色を表示すること
ができる。

【００５４】また、上記カラー液晶表示装置では、液晶
セルの液晶分子を１２０±２０°の大きなツイスト角で
ツイスト配向させているため、液晶分子が初期のツイス
ト配向状態（液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状
態）にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着
色光を大きく変化させることができる。

【００５５】さらに、上記第１の発明のカラー液晶表示
装置は、裏面側から光を入射させて表示する透過型のも
のであるが、このカラー液晶表示装置において、裏面側
偏光板の透過軸と液晶セルの裏面側基板面における液晶
分子配向方向とのずれ角を３０±１０°とし、かつ、位
相差板の遅相軸を、前記液晶セルの表面側基板面におけ
る液晶分子配向方向に対して、表面側から見た液晶分子
ツイスト方向と逆方向に１５±１０°ずらすとともに、
表面側偏光板の透過軸を、前記裏面側偏光板の透過軸と
ほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリタデーション
を９１０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±
６０ｎｍとすれば、液晶セルへの印加電圧の制御により
赤、緑、青の三原色を表示することができるし、また、
これら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大き
くして、表示色の切替えるための電圧制御を容易にする
ことができる。

【００５６】また、上記第２の発明のカラー液晶表示装
置も透過型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸との
ずれ角をほぼ４５°とし、かつ、この位相差板の遅相軸
を、液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方向
に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方
向に７５±１０°ずらすとともに、表面側偏光板の透過
軸を、前記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交させ、さら
に、前記位相差板のリタデーションを９１０±２０ｎ
ｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±６０ｎｍとすれ
ば、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の三
原色を表示することができるし、また、これら赤、緑、
青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表示色
の切替えるための電圧制御を容易にすることができる。

【００５７】一方、上記第３の発明のカラー液晶表示装
置は反射型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、位相差板の遅相軸と表面側偏光板の透過軸との
ずれ角をほぼ４５°とし、かつ、前記位相差板の遅相軸
を、液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方向
に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方
向に１５±１０°ずらすとともに、裏面側偏光板の透過
軸を、前記表面側偏光板の透過軸とほぼ直交させ、さら
に、前記位相差板のリタデーションを９１０±２０ｎ
ｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±６０ｎｍとすれ
ば、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の三
原色を表示することができるし、また、これら赤、緑、
青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表示色
の切替えるための電圧制御を容易にすることができる。

【００５８】また、上記第４の発明のカラー液晶表示装
置も反射型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、表面側偏光板の透過軸と液晶セルの表面側基板
面における液晶分子配向方向とのずれ角を３０±１０°
とし、かつ、位相差板の遅相軸を、前記液晶セルの裏面
側基板面における液晶分子配向方向に対して、表面側か
ら見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に７５±１０°ず
らすとともに、裏面側偏光板の透過軸を、前記裏面側偏
光板の透過軸とほぼ直交させ、さらに、前記位相差板の
リタデーションを９１０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄ
の値を６００±６０ｎｍとすれば、液晶セルへの印加電
圧の制御により赤、緑、青の三原色を表示することがで
きるし、また、これら赤、緑、青の表示色が得られる各
電圧の差を大きくして、表示色の切替えるための電圧制
御を容易にすることができる。

【００５９】さらに、上記第５の発明のカラー液晶表示
装置は、反射・透過兼用型のものであるが、このカラー
液晶表示装置において、位相差板の遅相軸と表面側偏光
板の透過軸とのずれ角をほぼ４５°、裏面側偏光板の透
過軸と液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方
向とのずれ角を３０±１０°とし、かつ、前記位相差板
の遅相軸を、液晶セルの表面側基板面における液晶分子
配向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方
向と逆方向に１５±１０°ずらすとともに、前記表面側
偏光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とを互いに
ほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリタデーション
を９１０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±
６０ｎｍとすれば、反射型表示においても、透過型表示
においても、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、
緑、青の三原色を表示することができるし、また、これ
ら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大きくし
て、表示色の切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。

【００６０】また、上記第６の発明のカラー液晶表示装
置も反射・透過兼用型のものであるが、このカラー液晶
表示装置において、表面側偏光板の透過軸と液晶セルの
表面側基板面における液晶分子配向方向とのずれ角を３
０±１０°位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸と
のずれ角をほぼ４５°とし、かつ、前記位相差板の遅相
軸を、前記液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配
向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向
と逆方向に７５±１０°ずらすとともに、前記表面側偏
光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とを互いにほ
ぼ直交させ、さらに、位相差板のリタデーションを９１
０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±６０ｎ
ｍとすれば、反射型表示においても、透過型表示におい
ても、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また、これら赤、
緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表
示色の切替えるための電圧制御を容易にすることができ
る。

【００６１】

【実施例】

［第１の発明の実施例］図１は第１の発明の一実施例を
示すカラー液晶表示装置の断面図である。このカラー液
晶表示装置は、裏面側から光を入射させて表示する透過
型表示装置であり、液晶ＬＣの分子をツイスト配向させ
た液晶セル２０と、この液晶セル２０の表面側（図にお
いて上側）に配置された表面側偏光板３１と、前記液晶
セル２０の裏面側（図において下側）に配置された裏面
側偏光板３２と、前記表面側偏光板３１と液晶セル２０
との間に配置された位相差板３３とによって構成されて
いる。

【００６２】上記液晶セル２０は、透明電極２３，２４
を形成しその上に配向膜２５，２６を設けた一対の透明
基板（例えばガラス基板）２１，２２間に液晶ＬＣを挟
持させたもので、前記一対の基板２１，２２は、その電
極形成面を互いに対向させて枠状のシール材２７を介し
て接合されており、液晶ＬＣは、両基板２１，２２間の
前記シール材２７で囲まれた領域に封入されている。

【００６３】この液晶ＬＣは、誘電異方性が正のネマテ
ィック液晶であり、その分子は、両基板２１，２２に設
けた配向膜２５，２６によってそれぞれの基板２１，２
２面での配向方向を規制され、両基板２１，２２間にお
いてツイスト配向している。なお、前記配向膜２５，２
６は、ポリイミド等からなる水平配向膜であり、これら
配向膜２５，２６には、液晶分子の配向方向を規制する
ための配向処理（例えばラビング処理）が施されてい
る。

【００６４】この液晶セル２０は、例えば薄膜トランジ
スタを能動素子とするアクティブマトリックス型液晶セ
ルであり、一方の基板２１に形成された透明電極２３は
一枚膜状の対向電極、他方の基板２２に形成された透明
電極２４は、マトリックス状に配列された複数の画素電
極である。

【００６５】なお、図１では省略しているが、画素電極
２４を形成した基板２２には、各画素電極２４にそれぞ
れ対応させて前記薄膜トランジスタ（能動素子）が配設
されるとともに、これら薄膜トランジスタにゲート信号
を供給するゲートラインと、データ信号を供給するデー
タラインとが配線されており、前記画素電極２４はそれ
ぞれ対応する薄膜トランジスタに接続されている。

【００６６】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１２０±２０°
とするとともに、光の入射側である裏面側の偏光板３２
の透過軸を、液晶セル２０の裏面側基板２１面における
液晶分子配向方向に対して斜めにずらし、さらに、表面
側偏光板３１と液晶セル２０との間に配置した位相差板
３３の遅相軸と、前記表面側偏光板３１の透過軸とを、
次のような向きにしている。

【００６７】図２は、上記液晶セル２０の両基板２１，
２２面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板３
１，３２の透過軸と、位相差板３３の遅相軸とを示す平
面図である。

【００６８】この図２のように、液晶セル２０の表面側
基板２１面（配向膜２５面）における液晶分子配向方向
２１ａ（配向膜２５の配向処理方向）は、基準線（図で
は水平線）Ｏに対して図上左回りに３０±１０°ずれ、
裏面側基板２２面（配向膜２６面）における液晶分子配
向方向２２ａ（配向膜２６の配向処理方向）は、前記基
準線Ｏに対して図上右回りに３０±１０°ずれており、
液晶分子は、図上右回り、つまり表面側から見て右回り
に、１２０±２０°のツイスト角でツイスト配向してい
る。

【００６９】また、液晶セル２０の裏面側、つまり光の
入射側に配置した裏面側偏光板３２の透過軸３２ａは、
前記基準線Ｏとほぼ平行であり、したがって、この裏面
側偏光板３２の透過軸３２ａは、液晶セル２０の裏面側
基板２２面における液晶分子配向方向２２ａに対し、表
面側から見た液晶分子のツイスト方向と逆方向（図上左
回り）に３０±１０°ずれている。

【００７０】一方、上記位相差板３３は、ポリカーボネ
ート等からなる一軸延伸フィルムであり、この位相差板
３３の遅相軸（延伸軸）３３ａは、上記基準線Ｏに対し
て図上左回りにほぼ４５°ずれた方向にあり、したがっ
て、この位相差板３３の遅相軸３３ａは、液晶セル２０
の表面側基板２１面における液晶分子配向方向２１ａに
対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向
に１５±１０°ずれている。

【００７１】また、液晶セル２０の表面側、つまり光の
出射側に配置した表面側偏光板３１の透過軸３１ａは、
上記基準線Ｏに対してほぼ９０°ずれた方向にあり、し
たがって、この表面側偏光板３１の透過軸３１ａは、上
記位相差板３３の遅相軸３３ａに対して表面側から見た
液晶分子ツイスト方向と逆方向にほぼ４５°ずれている
とともに、上記裏面側偏光板３２の透過軸３２ａとほぼ
直交している。

【００７２】なお、図１において、４０は、上記液晶表
示装置の裏面側に配置された光源であり、この光源４０
は、上記裏面側偏光板３２の裏面ほぼ全体に対向する導
光板４１と、この導光板４１の一端面に対向させて配置
された光源ランプ４２とからなっている。前記導光板４
１は、アクリル樹脂等からなる透明板の裏面全体にアル
ミニウム蒸着膜等からなる反射膜４１ａを形成したもの
で、光源ランプ４２からの照明光は、導光板４１にその
一端面から入射してこの導光板４１内を導かれ、その表
面全体から裏面側偏光板３２に向かって出射する。

【００７３】上記液晶表示装置は、光源４０からの照明
光を裏面側から入射させて表示するものであり、この液
晶表示装置においては、その裏面側からの入射光が、裏
面側偏光板３２の偏光作用により直線偏光となって液晶
セル２０に入射するとともに、この液晶セル２０を通っ
た光が位相差板３３を通って表面側偏光板３１に入射
し、この表面側偏光板３１を透過した光が液晶表示装置
の表面側に出射する。

【００７４】そして、この液晶表示装置では、裏面側偏
光板３２の透過軸３２ａが、液晶セル２０の裏面側基板
２２面における液晶分子配向方向２２ａに対して斜めに
ずれているため、裏面側偏光板２２を通って入射した直
線偏光が、液晶セル２０を通る過程で液晶層の複屈折効
果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光となると
ともに、次いで位相差板３３を通る過程でその複屈折効
果によってさらに偏光状態が異なる楕円偏光となり、そ
のうち、表面側偏光板３１を透過する偏光成分の光が液
晶表示装置の表面側に出射して、この出射光が、その光
中の各波長光の比率に対応した色に着色する。

【００７５】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板３３および液晶セル２０
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板３１，３２の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、光の透過率を高
くして明るいカラー表示を得ることができる。

【００７６】すなわち、カラーフィルタは、その色に対
応する波長域以外の波長光を吸収して光を着色するが、
このカラーフィルタは、その色に対応する波長域の光も
かなり高い吸収率で吸収するため、カラーフィルタによ
って光を着色する液晶表示装置では、表示装置に入射す
る光のうちの着色光となる波長帯域の光量に比べて、カ
ラーフィルタを通った着色光の光量がかなり減少する。

【００７７】この点、上記実施例の液晶表示装置は、カ
ラーフィルタを用いずに光を着色するものであるため、
カラーフィルタによる光吸収はないし、また、位相差板
３３と液晶セル２０の液晶ＬＣは、透過光の偏光状態を
変えるだけでほとんど光を吸収しない。

【００７８】このため、これらの複屈折効果により偏光
状態を変えられ、表面側偏光板３１を透過して出射する
着色光の光量は、裏面側偏光板３２を通って入射した直
線偏光のうちの前記着色光となる波長帯域の光の量とほ
とんど変わらず、したがって、高輝度の着色光が得られ
る。

【００７９】また、カラーフィルタによって光を着色す
る液晶表示装置では、その表示色がカラーフィルタの色
によって決まるため、１つの画素で複数の色を表示する
ことはできなかったが、上記実施例の液晶表示装置によ
れば、１つの画素で複数の色を表示することができる。

【００８０】つまり、上記実施例の液晶表示装置では、
液晶セル２０の両基板２１，２２に設けられている電極
２３，２４間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子
の配向状態が変化し、それによって液晶層の複屈折効果
が変化するため、液晶セル２０への印加電圧を制御する
ことにより、上記楕円偏光の偏光状態を変化させて、透
過光を他の色に着色することができる。

【００８１】しかも、上記実施例の液晶表示装置では、
液晶セル２０の液晶分子を１２０±２０°の大きなツイ
スト角でツイスト配向させているため、液晶分子が初期
のツイスト配向状態（液晶分子が最も倒伏したツイスト
配向状態）にあるときの複屈折効果が大きく、したがっ
て、着色光を大きく変化させることができる。

【００８２】この液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば、液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１
２０°、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａと液晶セル２
０の裏面側基板２２面における液晶分子配向方向２２ａ
とのずれ角を３０°、位相差板３３の遅相軸３３ａと液
晶セル２０の表面側基板２１面における液晶分子配向方
向２１ａとのずれ角を１５°、表面側偏光板３１の透過
軸３１ａと位相差板３３の遅相軸３３ａとのずれ角を４
５°（表面側偏光板３１の透過軸３１ａが裏面側偏光板
３２の透過軸３２ａと直交）とし、位相差板３３のリタ
デーションを９１０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎｄ（液晶
ＬＣの屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積）の値を６
００ｎｍ（例えばΔｎ＝０．１，ｄ＝６μｍ）としたと
きは、各画素の表示色が、印加電圧に応じて赤、緑、青
の三原色に変化する。

【００８３】すなわち、図３は、上記液晶表示装置の液
晶セル２０への印加電圧に対する赤、緑、青の各色の光
の透過率の変化を示しており、この液晶表示装置では、
液晶セル２０への印加電圧を高くしてゆくのにともなっ
て、各色の光の透過率が図のように変化するため、赤、
緑、青のうちの１色の光の透過率が他の２色の透過率に
比べて十分高くなる点を選んで印加電圧Ｖ0 ，Ｖ1 ，Ｖ
2 を設定すれば、赤、緑、青の三原色を表示することが
できる。

【００８４】なお、図３において、Ｖ0 は、液晶分子が
初期のツイスト配向状態からほとんど立上がり配向しな
い電圧であり、印加電圧がＶ0 のときは、緑色光の透過
率が高く、赤および青色光の透過は極く僅かであるた
め、このときの表示色は、色純度が極めて高い緑色であ
る。

【００８５】また、印加電圧がＶ1 のときは、青色光だ
けでなく、赤および緑色光もある程度透過するが、青色
光の透過率が高く、赤および緑色光の透過率はかなり低
いため、このときの表示色も、十分満足できる色純度の
青色である。

【００８６】さらに、印加電圧がＶ2 のときは、赤色光
だけでなく、緑および青色光もある程度透過するが、赤
色光の透過率が高く、緑および青色光の透過率はかなり
低いため、このときの表示色も、十分満足できる色純度
の赤色である。

【００８７】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セル２０への印加電圧の制御により、赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また隣接する複数の
画素に異なる色を表示させることにより、前記赤、緑、
青のうちの複数の色による混色を表示させることもでき
る。

【００８８】また、この液晶表示装置によれば、図３に
示したように、“緑”の表示色が得られる電圧Ｖ0 と、
“青”の表示色が得られる電圧Ｖ1 と、“赤”の表示色
が得られる電圧Ｖ2 との差が大きいため、表示色を切替
えるための電圧制御を容易にすることができる。

【００８９】なお、液晶セル２０の液晶分子ツイスト角
は１２０±２０°、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａと
液晶セル２０の裏面側基板２２面における液晶分子配向
方向２２ａとのずれ角は３０±１０°、位相差板３３の
遅相軸３３ａと液晶セル２０の表面側基板２１面におけ
る液晶分子配向方向２１ａとのずれ角は１５±１０°、
表面側偏光板３１の透過軸３１ａと位相差板３３の遅相
軸３３ａとのずれ角はほぼ４５°（表面側偏光板３１の
透過軸３１ａが裏面側偏光板３２の透過軸３２ａとほぼ
直交）、位相差板３３のリタデーションは９１０±２０
ｎｍ、液晶セル２０のΔｎｄは６００±６０ｎｍであれ
ばよく、この範囲であれば、液晶セル２０への印加電圧
に対する赤、緑、青の各色の光の透過率の変化が図３と
ほぼ同様になるため、液晶セル２０への印加電圧の制御
により赤、緑、青の三原色を表示することができるとと
もに、これら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差
を大きくして、表示色の切替えるための電圧制御を容易
にすることができる。

【００９０】このような効果は、液晶セル２０の液晶分
子ツイスト角を１２０±２０°と大きくし、偏光板３
１，３２の透過軸および位相差板３３の遅相軸の向き
と、位相差板３３のリタデーションおよび液晶セル２０
のΔｎｄを上記の範囲に設定することによって得られる
ものである。

【００９１】すなわち、図４および図５は、液晶セル２
０の液晶分子ツイスト角をほぼ９０°（ＴＮ方式の液晶
表示装置と同じツイスト角）にし、偏光板３１，３２の
透過軸および位相差板３３の遅相軸の向きと、位相差板
３３のリタデーションと、液晶セルのΔｎｄを上記実施
例とは異ならせた２種類の液晶表示装置（以下、比較装
置という）の、印加電圧に対する赤、緑、青の各色の光
の透過率の変化を示している。

【００９２】なお、これら比較装置は、いずれも、図２
に示した基準線Ｏに対する、液晶セル２０の表面側基板
２１面における液晶分子配向方向２１ａのずれ角を図上
左回りにほぼ４５°、裏面側基板２２面における液晶分
子配向方向２２ａのずれ角をを図上右回りにほぼ４５°
とし、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａを前記基準線Ｏ
に対して図上左回りに１３５°ずらし、表面側偏光板３
１の透過軸３１ａは裏面側偏光板３２の透過軸３２ａと
直交させるとともに、位相差板３３の遅相軸３３ａを前
記基準線Ｏと平行にしたものであって、第１の比較装置
では、位相差板３３のリタデーションを５８０ｎｍ、液
晶セル２０のΔｎｄを５４０ｎｍとし、第２の比較装置
では、位相差板３３のリタデーションを６２０ｎｍ、液
晶セル２０のΔｎｄは第１の比較装置と同じ５４０ｎｍ
としている。

【００９３】上記第１の比較装置（位相差板３３のリタ
デーションを６２０ｎｍにしたもの）の印加電圧に対す
る赤、緑、青の各色の光の透過率の変化は、赤色光と緑
色光との透過率差が小さい図４のような変化であり、し
たがって、この第１の比較装置の表示色は、赤と緑の混
合色であるオレンジ色と青の２色だけである。

【００９４】なお、この第１の比較装置では、印加電圧
がＶ0 のときの赤色光と緑色光との透過率の差がある程
度大きく、印加電圧がＶ0 のときの表示色は、赤に近い
オレンジ色である。

【００９５】また、上記第２の比較装置（位相差板３３
のリタデーションを５８０ｎｍにしたもの）の印加電圧
に対する赤、緑、青の各色の光の透過率の変化は、赤色
光と緑色光との透過率差が、前記第１の比較装置よりさ
らに小さい図５のような変化であり、したがって、この
第２の比較装置の表示色も、オレンジ色と青と２色だけ
である。また、この第２の比較装置は、前記第１の比較
装置に比べて青色光の透過率が低く、したがって、青の
表示色の鮮明度が悪い。

【００９６】この図４および図５と、図３とを比べて見
れば解るように、液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を
ほぼ９０°にした比較装置は、液晶セル２０への印加電
圧の制御により得られる表示色が、オレンジ色と青の２
色だけであるが、上記実施例のように液晶セル２０の液
晶分子ツイスト角を１２０±２０°と大きくすれば、液
晶セル２０への印加電圧の制御により赤、緑、青の三原
色を表示することができるし、また、これら赤、緑、青
の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表示色の
切替えるための電圧制御を容易にすることができる。

【００９７】なお、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の三原色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、偏光板３１，３２の透過軸３１ａ，３
２ａおよび位相差板３３の遅相軸３３ａの方向と、位相
差板３３のリタデーションと、液晶セルのΔｎｄとによ
って決まるから、これらの条件を選択すれば、前記表示
色を任意に選ぶことができる。

【００９８】また、上記実施例では、液晶セル２０とし
て、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマト
リックス型のものを用いたが、この液晶セル２０は、Ｍ
ＩＭ等の２端子の非線形抵抗素子を能動素子とするアク
ティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、また
単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであっ
てもよい。

【００９９】［第２の発明の実施例］図６は第２の発明
の一実施例を示すカラー液晶表示装置の断面図である。
このカラー液晶表示装置は、裏面側から光を入射させて
表示する透過型表示装置であり、液晶ＬＣの分子をツイ
スト配向させた液晶セル２０と、この液晶セル２０の表
面側（図において上側）に配置された表面側偏光板３１
と、前記液晶セル２０の裏面側（図において下側）に配
置された裏面側偏光板３２と、前記裏面側偏光板３２と
液晶セル２０との間に配置された位相差板３３とによっ
て構成されている。

【０１００】なお、上記液晶セル２０は、例えば薄膜ト
ランジスタを能動素子とするアクティブマトリックス型
液晶セルであって、その構成は図１に示したものと同じ
であるから、その説明は図に同符号を付して省略する。

【０１０１】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１２０±２０°
とするとともに、光の入射側である裏面側の偏光板３２
と液晶セル２０との間に配置した位相差板３３の遅相軸
を前記裏面側偏光板３２の透過軸に対して斜めにずら
し、さらに、前記位相差板３３の遅相軸と、光の出射側
である表面側の偏光板３１の透過軸とを、次のような向
きにしている。

【０１０２】図７は、上記液晶セル２０の両基板２１，
２２面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板３
１，３２の透過軸と、位相差板３３の遅相軸とを示す平
面図である。

【０１０３】この図７のように、液晶セル２０の表面側
基板２１面（配向膜２５面）における液晶分子配向方向
２１ａ（配向膜２５の配向処理方向）は、基準線（図で
は水平線）Ｏに対して図上右回りに３０±１０°ずれ、
裏面側基板２２面（配向膜２６面）における液晶分子配
向方向２２ａ（配向膜２６の配向処理方向）は、前記基
準線Ｏに対して図上左回りに３０±１０°ずれており、
液晶分子は、図上左回り、つまり表面側から見て左回り
に、１２０±２０°のツイスト角でツイスト配向してい
る。

【０１０４】また、液晶セル２０の裏面側、つまり光の
入射側に配置した裏面側偏光板３２の透過軸３２ａは、
上記基準線Ｏに対してほぼ９０°ずれており、位相差板
３３の遅相軸３３ａは、基準線Ｏに対して図上右回りに
ほぼ４５°ずれている。

【０１０５】したがって、位相差板３３の遅相軸３３ａ
は、裏面偏光板３２の透過軸３２ａに対し、表面側から
見た液晶分子のツイスト方向と同方向（図上左回り）に
ほぼ４５°ずれているとともに、液晶セル２０の裏面側
基板２２面における液晶分子配向方向２２ａに対して
は、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向（図
上右回り）に７５±１０°ずれている。

【０１０６】また、液晶セル２０の表面側、つまり光の
出射側に配置した表面側偏光板３１の透過軸３１ａは、
上記基準線Ｏとほぼ平行であり、したがって、この表面
側偏光板３１の透過軸３１ａは、液晶セル２０の表面側
基板２１面における液晶分子配向方向２１ａに対して表
面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に３０±１
０°ずれているとともに、上記裏面側偏光板３２の透過
軸３２ａとほぼ直交している。

【０１０７】なお、図６において、４０は、上記液晶表
示装置の裏面側に配置された光源である。この光源４０
は図１に示したものと同じものであるから、その説明は
図に同符号を付して省略する。

【０１０８】上記液晶表示装置は、光源４０からの照明
光を裏面側から入射させて表示するものであり、この液
晶表示装置においては、その裏面側からの入射光が、裏
面側偏光板３２の偏光作用により直線偏光となって位相
差板３３に入射するとともに、この位相差板３３を通っ
た光が液晶セル２０を通って表面側偏光板３１に入射
し、この表面側偏光板３１を透過した光が液晶表示装置
の表面側に出射する。

【０１０９】そして、この液晶表示装置では、位相差板
３３の遅相軸３３ａが裏面偏光板３２の透過軸３２ａに
対して斜めにずれているため、裏面側偏光板３２を通っ
て入射した直線偏光が、位相差板３３を通る過程でその
複屈折効果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光
となるとともに、次いで液晶セル２０を通る過程でその
液晶層の複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる楕
円偏光となり、そのうち、表面側偏光板３１を透過する
偏光成分の光が液晶表示装置の表面側に出射して、この
出射光が、その光中の各波長光の比率に対応した色に着
色する。

【０１１０】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板３３および液晶セル２０
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板３１，３２の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、光の透過率を高
くして明るいカラー表示を得ることができる。

【０１１１】しかも、この液晶表示装置では、液晶セル
２０の両基板２１，２２に設けられている電極２３，２
４間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状
態が変化し、それによって液晶層の複屈折効果が変化す
るため、液晶セル２０への印加電圧を制御することによ
り、上記楕円偏光の偏光状態を変化させて、透過光を他
の色に着色することができ、したがって、１つの画素で
複数の色を表示することができる。

【０１１２】また、この液晶表示装置では、液晶セル２
０の液晶分子を１２０±２０°の大きなツイスト角でツ
イスト配向させているため、液晶分子が初期のツイスト
配向状態（液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状態）
にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着色光
を大きく変化させることができる。

【０１１３】この液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば、液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１
２０°、位相差板３３の遅相軸３３ａと裏面側偏光板３
２の透過軸３２ａとのずれ角を４５°、位相差板３３の
遅相軸３３ａと液晶セル２０の裏面側基板２２面におけ
る液晶分子配向方向２２ａとのずれ角を７５°、表面側
偏光板３１の透過軸３１ａと液晶セル２０の表面側基板
２１面における液晶分子配向方向２１ａとのずれ角を３
０°（表面側偏光板３１の透過軸３１ａと裏面側偏光板
３２の透過軸３２ａとが直交）とし、位相差板３３のリ
タデーションを９１０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎｄの値
を６００ｎｍ（例えばΔｎ＝０．１，ｄ＝６μｍ）とし
たときは、各画素の表示色が、印加電圧に応じて赤、
緑、青の三原色に変化する。

【０１１４】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セル２０への印加電圧の制御により、赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また隣接する複数の
画素に異なる色を表示させることにより、前記赤、緑、
青のうちの複数の色による混色を表示させることもでき
る。

【０１１５】この液晶表示装置の印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化は、図３に示した変化
とほぼ同じであり、したがって、色純度のよい赤、緑、
青の表示色を得ることができるし、また、“緑”の表示
色が得られる電圧と、“青”の表示色が得られる電圧
と、“赤”の表示色が得られる電圧との差が大きいた
め、表示色を切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。

【０１１６】なお、上記液晶セル２０の液晶分子ツイス
ト角は１２０±２０°、位相差板３３の遅相軸３３ａと
裏面側偏光板３２の透過軸３２ａとのずれ角はほぼ４５
°、位相差板３３の遅相軸３３ａと液晶セル２０の裏面
側基板２２面における液晶分子配向方向２２ａとのずれ
角は７５±１０°、表面側偏光板３１の透過軸３１ａと
液晶セル２０の表面側基板２１面における液晶分子配向
方向２１ａとのずれ角は３０±１０°（表面側偏光板３
１の透過軸３１ａと裏面側偏光板３２の透過軸３２ａと
がほぼ直交）、位相差板３３のリタデーションは９１０
±２０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎｄは６００±６０ｎｍ
であればよく、この範囲であれば、液晶セル２０への印
加電圧に対する赤、緑、青の各色の光の透過率の変化が
図３とほぼ同様になるため、液晶セル２０への印加電圧
の制御により赤、緑、青の三原色を表示することができ
るとともに、これら赤、緑、青の表示色が得られる各電
圧の差を大きくして、表示色の切替えるための電圧制御
を容易にすることができる。

【０１１７】また、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の三原色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、偏光板３１，３２の透過軸３１ａ，３
２ａおよび位相差板３３の遅相軸３３ａの方向と、位相
差板３３のリタデーションと、液晶セルのΔｎｄとによ
って決まるから、これらの条件を選択すれば、前記表示
色を任意に選ぶことができる。

【０１１８】さらに、上記実施例では、液晶セル２０と
して、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマ
トリックス型のものを用いたが、この液晶セル２０は、
ＭＩＭ等の２端子の非線形抵抗素子を能動素子とするア
クティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、ま
た単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであ
ってもよい。

【０１１９】［第３の発明の実施例］図８は第３の発明
の一実施例を示すカラー液晶表示装置の断面図である。
このカラー液晶表示装置は、表面側から入射する光を裏
面側で反射させて表示する反射型表示装置であり、液晶
ＬＣの分子をツイスト配向させた液晶セル２０と、この
液晶セル２０の表面側（図において上側）に配置された
表面側偏光板３１と、前記液晶セル２０の裏面側（図に
おいて下側）に配置された裏面側偏光板３２と、前記表
面側偏光板３１と液晶セル２０との間に配置された位相
差板３３と、前記裏面側偏光板３２の裏側に配置された
反射板３４とによって構成されている。

【０１２０】なお、上記液晶セル２０は、例えば薄膜ト
ランジスタを能動素子とするアクティブマトリックス型
液晶セルであって、その構成は図１に示したものと同じ
であるから、その説明は図に同符号を付して省略する。
また、上記反射板３４は、アルミニウム等の金属フィル
ムからなっており、その表面は、粗面化処理された散乱
反射面とされている。

【０１２１】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１２０±２０°
とするとともに、表面側偏光板３１と液晶セル２０との
間に配置した位相差板３３の遅相軸を表面側偏光板３１
の透過軸に対して斜めにずらし、さらに、この位相差板
３３の遅相軸と、裏面側偏光板３２の透過軸とを、次の
ような向きにしている。

【０１２２】図９は、上記液晶セル２０の両基板２１，
２２面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板３
１，３２の透過軸と、位相差板３３の遅相軸とを示す平
面図である。

【０１２３】この図９のように、液晶セル２０の表面側
基板２１面（配向膜２５面）における液晶分子配向方向
２１ａ（配向膜２５の配向処理方向）は、基準線（図で
は水平線）Ｏに対して図上左回りに３０±１０°ずれ、
裏面側基板２２面（配向膜２６面）における液晶分子配
向方向２２ａ（配向膜２６の配向処理方向）は、前記基
準線Ｏに対して図上右回りに３０±１０°ずれており、
液晶分子は、図上右回り、つまり表面側から見て右回り
に、１２０±２０°のツイスト角でツイスト配向してい
る。

【０１２４】また、表面側偏光板３１の透過軸３１ａ
は、上記基準線Ｏに対してほぼ９０°ずれており、位相
差板３３の遅相軸３３ａは、基準線Ｏに対して図上左回
りにほぼ４５°ずれている。

【０１２５】したがって、前記位相差板３３の遅相軸３
３ａは、表面偏光板３１の透過軸３１ａに対し、表面側
から見た液晶分子のツイスト方向と同方向（図上右回
り）にほぼ４５°ずれているとともに、液晶セル２０の
表面側基板２１面における液晶分子配向方向２１ａに対
しては、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向
（図上左回り）に１５±１０°ずれている。

【０１２６】また、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａ
は、上記基準線Ｏとほぼ平行であり、したがって、この
裏面側偏光板３２の透過軸３２ａは、液晶セル２０の裏
面側基板２２面における液晶分子配向方向２２ａに対し
て表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に３０
±１０°ずれているとともに、上記表面側偏光板３１の
透過軸３１ａとほぼ直交している。

【０１２７】上記液晶表示装置は、自然光または室内照
明光等の外光を利用し、表面側から入射する光を裏面側
の反射板３４で反射させて表示するものであり、この液
晶表示装置においては、その表面側からの入射光が、表
面側偏光板３１の偏光作用により直線偏光となって位相
差板３３に入射するとともに、この位相差板３３を通っ
た光が液晶セル２０を通って裏面側偏光板３２に入射
し、この裏面側偏光板３２を通った光が反射板３４で反
射されて、前記裏面側偏光板３２と液晶セル２０と位相
差板３３と表面側偏光板３１とを順次通って液晶表示装
置の表面側に出射する。

【０１２８】そして、この液晶表示装置では、位相差板
３３の遅相軸３３ａが表面側偏光板３１の透過軸３１ａ
に対して斜めにずれているため、表面側偏光板３１を通
って入射した直線偏光が、位相差板３３を通る過程でそ
の複屈折効果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏
光となるとともに、次いで液晶セル２０を通る過程でそ
の液晶層の複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる
楕円偏光となり、そのうち、裏面側偏光板３１を透過す
る偏光成分の光がこの裏面側偏光板３１を透過して、そ
の光中の各波長光の比率に対応した色に着色し、この着
色光が反射板３４で反射されて、液晶表示装置の表面側
に出射する。

【０１２９】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板３３および液晶セル２０
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板３１，３２の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、反射型のもので
ありながら、光の透過率を高くして明るいカラー表示を
得ることができる。

【０１３０】しかも、この液晶表示装置では、液晶セル
２０の両基板２１，２２に設けられている電極２３，２
４間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状
態が変化し、それによって液晶層の複屈折効果が変化す
るため、液晶セル２０への印加電圧を制御することによ
り、上記楕円偏光の偏光状態を変化させて、透過光を他
の色に着色することができ、したがって、１つの画素で
複数の色を表示することができる。

【０１３１】また、この液晶表示装置では、液晶セル２
０の液晶分子を１２０±２０°の大きなツイスト角でツ
イスト配向させているため、液晶分子が初期のツイスト
配向状態（液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状態）
にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着色光
を大きく変化させることができる。

【０１３２】この液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば、液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１
２０°、位相差板３３の遅相軸３３ａと表面側偏光板３
１の透過軸３１ａとのずれ角を４５°、位相差板３３の
遅相軸３３ａと液晶セル２０の表面側基板２１面におけ
る液晶分子配向方向２１ａとのずれ角を１５°、裏面側
偏光板３２の透過軸３２ａと液晶セル２０の裏面側基板
２２面における液晶分子配向方向２２ａとのずれ角を３
０°（表面側偏光板３１の透過軸３１ａと裏面側偏光板
３２の透過軸３２ａとが直交）とし、位相差板３３のリ
タデーションを９１０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎｄの値
を６００ｎｍ（例えばΔｎ＝０．１，ｄ＝６μｍ）とし
たときは、各画素の表示色が、印加電圧に応じて赤、
緑、青の三原色に変化する。

【０１３３】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セル２０への印加電圧の制御により、赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また隣接する複数の
画素に異なる色を表示させることにより、前記赤、緑、
青のうちの複数の色による混色を表示させることもでき
る。

【０１３４】この液晶表示装置の印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化は、図３に示した変化
とほぼ同じであり、したがって、色純度のよい赤、緑、
青の表示色を得ることができるし、また、“緑”の表示
色が得られる電圧と、“青”の表示色が得られる電圧
と、“赤”の表示色が得られる電圧との差が大きいた
め、表示色を切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。

【０１３５】なお、上記液晶セル２０の液晶分子ツイス
ト角は１２０±２０°、位相差板３３の遅相軸３３ａと
表面側偏光板３１の透過軸３１ａとのずれ角はほぼ４５
°、位相差板３３の遅相軸３３ａと液晶セル２０の表面
側基板２１面における液晶分子配向方向２１ａとのずれ
角は１５±１０°、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａと
液晶セル２０の裏面側基板２２面における液晶分子配向
方向２２ａとのずれ角は３０±１０°（表面側偏光板３
１の透過軸３１ａと裏面側偏光板３２の透過軸３２ａと
がほぼ直交）、位相差板３３のリタデーションは９１０
±２０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎｄは６００±６０ｎｍ
であればよく、この範囲であれば、液晶セル２０への印
加電圧に対する赤、緑、青の各色の光の透過率の変化が
図３とほぼ同様になるため、液晶セル２０への印加電圧
の制御により赤、緑、青の三原色を表示することができ
るとともに、これら赤、緑、青の表示色が得られる各電
圧の差を大きくして、表示色の切替えるための電圧制御
を容易にすることができる。

【０１３６】また、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の三原色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、偏光板３１，３２の透過軸３１ａ，３
２ａおよび位相差板３３の遅相軸３３ａの方向と、位相
差板３３のリタデーションと、液晶セルのΔｎｄとによ
って決まるから、これらの条件を選択すれば、前記表示
色を任意に選ぶことができる。

【０１３７】さらに、上記実施例では、液晶セル２０と
して、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマ
トリックス型のものを用いたが、この液晶セル２０は、
ＭＩＭ等の２端子の非線形抵抗素子を能動素子とするア
クティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、ま
た単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであ
ってもよい。

【０１３８】［第４の発明の実施例］図１０は第４の発
明の一実施例を示すカラー液晶表示装置の断面図であ
る。このカラー液晶表示装置は、表面側から入射する光
を裏面側で反射させて表示する反射型表示装置であり、
液晶ＬＣの分子をツイスト配向させた液晶セル２０と、
この液晶セル２０の表面側（図において上側）に配置さ
れた表面側偏光板３１と、前記液晶セル２０の裏面側
（図において下側）に配置された裏面側偏光板３２と、
この裏面側偏光板３２と液晶セル２０との間に配置され
た位相差板３３と、前記裏面側偏光板３２の裏側に配置
された反射板３４とによって構成されている。

【０１３９】なお、上記液晶セル２０は、例えば薄膜ト
ランジスタを能動素子とするアクティブマトリックス型
液晶セルであって、その構成は図１に示したものと同じ
であるから、その説明は図に同符号を付して省略する。
また、上記反射板３４は、アルミニウム等の金属フィル
ムからなっており、その表面は、粗面化処理された散乱
反射面とされている。

【０１４０】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１２０±２０°
とするとともに、表面側偏光板３１の透過軸を液晶セル
２０の表面側基板２１面における液晶分子配向方向に対
して斜めにずらし、さらに、裏面側偏光板３２と液晶セ
ル２０との間に配置した位相差板３３の遅相軸と、前記
裏面側偏光板３２の透過軸とを、次のような向きにして
いる。

【０１４１】図１１は、上記液晶セル２０の両基板２
１，２２面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板
３１，３２の透過軸と、位相差板３３の遅相軸とを示す
平面図である。

【０１４２】この図１１のように、液晶セル２０の表面
側基板２１面（配向膜２５面）における液晶分子配向方
向２１ａ（配向膜２５の配向処理方向）は、基準線（図
では水平線）Ｏに対して図上右回りに３０±１０°ず
れ、裏面側基板２２面（配向膜２６面）における液晶分
子配向方向２２ａ（配向膜２６の配向処理方向）は、前
記基準線Ｏに対して図上左回りに３０±１０°ずれてお
り、液晶分子は、図上左回り、つまり表面側から見て左
回りに、１２０±２０°のツイスト角でツイスト配向し
ている。

【０１４３】一方、表面側偏光板３１の透過軸３１ａ
は、前記基準線Ｏとほぼ平行であり、したがって、この
表面側偏光板３１の透過軸３１ａは、液晶セル２０の表
面側基板２１面における液晶分子配向方向２１ａに対
し、表面側から見た液晶分子のツイスト方向と同方向に
３０±１０°ずれている。

【０１４４】また、位相差板３３の遅相軸３３ａは、上
記基準線Ｏに対して図上右回りにほぼ４５°ずれた方向
にあり、したがって、この位相差板３３の遅相軸３３ａ
は、液晶セル２０の裏面側基板２２面における液晶分子
配向方向２２ａに対して、表面側から見た液晶分子ツイ
スト方向と逆方向（図上右回り）に７５±１０°ずれて
いる。

【０１４５】さらに、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａ
は、上記基準線Ｏに対してほぼ９０°ずれた方向にあ
り、したがって、この裏面側偏光板３２の透過軸３２ａ
は、上記位相差板３３の遅相軸３３ａに対して表面側か
ら見た液晶分子ツイスト方向と同方向（図上右回り）に
ほぼ４５°ずれているとともに、上記表面側偏光板３１
の透過軸３１ａとほぼ直交している。

【０１４６】上記液晶表示装置は、自然光または室内照
明光等の外光を利用し、表面側から入射する光を裏面側
の反射板３４で反射させて表示するものであり、この液
晶表示装置においては、その表面側からの入射光が、表
面側偏光板３１の偏光作用により直線偏光となって液晶
セル２０に入射するとともに、この液晶セル２０を通っ
た光が位相差板３３を通って裏面側偏光板３２に入射
し、この裏面側偏光板３２を通った光が反射板３４で反
射されて、前記裏面側偏光板３２と位相差板３３と液晶
セル２０と表面側偏光板３１とを順次通って液晶表示装
置の表面側に出射する。

【０１４７】そして、この液晶表示装置では、表面側偏
光板３１の透過軸３１ａが液晶セル２０の表面側基板２
１面における液晶分子配向方向２１ａに対して斜めにず
れているため、表面側偏光板３１を通って入射した直線
偏光が、液晶セル２０を通る過程でその液晶層の複屈折
効果により波長ごとに偏光状態が異なる楕円偏光となる
とともに、次いで位相差板３３を通る過程でその複屈折
効果によってさらに偏光状態が異なる楕円偏光となり、
そのうち、裏面側偏光板３２を透過する偏光成分の光が
この裏面側偏光板３２を透過して、その光中の各波長光
の比率に対応した色に着色し、この着色光が反射板３４
で反射されて、液晶表示装置の表面側に出射する。

【０１４８】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板３３および液晶セル２０
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板３１，３２の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、反射型のもので
ありながら、光の透過率を高くして明るいカラー表示を
得ることができる。

【０１４９】しかも、この液晶表示装置では、液晶セル
２０の両基板２１，２２に設けられている電極２３，２
４間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状
態が変化し、それによって液晶層の複屈折効果が変化す
るため、液晶セル２０への印加電圧を制御することによ
り、上記楕円偏光の偏光状態を変化させて、透過光を他
の色に着色することができ、したがって、１つの画素で
複数の色を表示することができる。

【０１５０】また、この液晶表示装置では、液晶セル２
０の液晶分子を１２０±２０°の大きなツイスト角でツ
イスト配向させているため、液晶分子が初期のツイスト
配向状態（液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状態）
にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着色光
を大きく変化させることができる。

【０１５１】この液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば、液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１
２０°、表面側偏光板３１の透過軸３１ａと液晶セル２
０の表面側基板２１面における液晶分子配向方向２１ａ
とのずれ角を３０°、位相差板３３の遅相軸３３ａと液
晶セル２０の裏面側基板２２面における液晶分子配向方
向２２ａとのずれ角を７５°、裏面側偏光板３２の透過
軸３２ａと液晶セル２０の裏面側基板２２面における液
晶分子配向方向２２ａとのずれ角を４５°（裏面側偏光
板３２の透過軸３２ａが表面側偏光板３１の透過軸３１
ａと直交）とし、位相差板３３のリタデーションを９１
０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎｄの値を６００ｎｍ（例え
ばΔｎ＝０．１，ｄ＝６μｍ）としたときは、各画素の
表示色が、印加電圧に応じて赤、緑、青の三原色に変化
する。

【０１５２】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セル２０への印加電圧の制御により、赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また隣接する複数の
画素に異なる色を表示させることにより、前記赤、緑、
青のうちの複数の色による混色を表示させることもでき
る。

【０１５３】この液晶表示装置の印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化は、図３に示した変化
とほぼ同じであり、したがって、色純度のよい赤、緑、
青の表示色を得ることができるし、また、“緑”の表示
色が得られる電圧と、“青”の表示色が得られる電圧
と、“赤”の表示色が得られる電圧との差が大きいた
め、表示色を切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。

【０１５４】なお、上記液晶セル２０の液晶分子ツイス
ト角は１２０±２０°、表面側偏光板３１の透過軸３１
ａと液晶セル２０の表面側基板２１面における液晶分子
配向方向２１ａとのずれ角は３０±１０°、位相差板３
３の遅相軸３３ａと液晶セル２０の裏面側基板２２面に
おける液晶分子配向方向２２ａとのずれ角は７５±１０
°、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａと液晶セル２０の
裏面側基板２２面における液晶分子配向方向２２ａとの
ずれ角はほぼ４５°（裏面側偏光板３２の透過軸３２ａ
が表面側偏光板３１の透過軸３１ａとほぼ直交）、位相
差板３３のリタデーションは９１０±２０ｎｍ、液晶セ
ル２０のΔｎｄは６００±６０ｎｍであればよく、この
範囲であれば、液晶セル２０への印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化が図３とほぼ同様にな
るため、液晶セル２０への印加電圧の制御により赤、
緑、青の三原色を表示することができるとともに、これ
ら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大きくし
て、表示色の切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。

【０１５５】また、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の三原色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、偏光板３１，３２の透過軸３１ａ，３
２ａおよび位相差板３３の遅相軸３３ａの方向と、位相
差板３３のリタデーションと、液晶セルのΔｎｄとによ
って決まるから、これらの条件を選択すれば、前記表示
色を任意に選ぶことができる。

【０１５６】さらに、上記実施例では、液晶セル２０と
して、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマ
トリックス型のものを用いたが、この液晶セル２０は、
ＭＩＭ等の２端子の非線形抵抗素子を能動素子とするア
クティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、ま
た単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであ
ってもよい。

【０１５７】［第５の発明の実施例］図１２は第５の発
明の一実施例を示すカラー液晶表示装置の断面図であ
る。このカラー液晶表示装置は、表面側から入射する光
を裏面側で反射させて表示する反射型表示機能と、裏面
側から光を入射させて表示する透過型表示機能とを有す
る反射・透過兼用型のものであり、液晶ＬＣの分子をツ
イスト配向させた液晶セル２０と、この液晶セル２０の
表面側（図において上側）に配置された表面側偏光板３
１と、前記液晶セル２０の裏面側（図において下側）に
配置された裏面側偏光板３２と、前記表面側偏光板３１
と液晶セル２０との間に配置された位相差板３３と、前
記裏面側偏光板３２の裏側に配置されたハーフミラー３
５とによって構成されている。

【０１５８】なお、上記液晶セル２０は、例えば薄膜ト
ランジスタを能動素子とするアクティブマトリックス型
液晶セルであって、その構成は図１に示したものと同じ
であるから、その説明は図に同符号を付して省略する。

【０１５９】また、ハーフミラー３５は、入射光をある
反射率と透過率で反射および透過させる半透過反射板で
あり、このハーフミラー３５の表面は、粗面化処理され
た散乱反射面とされている。

【０１６０】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１２０±２０°
とするとともに、表面側偏光板３１と液晶セル２０との
間に配置した位相差板３３の遅相軸を表面側偏光板３１
の透過軸に対して斜めにずらし、裏面側偏光板３２の透
過軸を前記液晶セル２０の裏面側基板２２面における液
晶分子配向方向に対して斜めにずらしている。

【０１６１】図１３は、上記液晶セル２０の両基板２
１，２２面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板
３１，３２の透過軸と、位相差板３３の遅相軸とを示す
平面図である。

【０１６２】この図１３のように、液晶セル２０の表面
側基板２１面（配向膜２５面）における液晶分子配向方
向２１ａ（配向膜２５の配向処理方向）は、基準線（図
では水平線）Ｏに対して図上左回りに３０±１０°ず
れ、裏面側基板２２面（配向膜２６面）における液晶分
子配向方向２２ａ（配向膜２６の配向処理方向）は、前
記基準線Ｏに対して図上右回りに３０±１０°ずれてお
り、液晶分子は、図上右回り、つまり表面側から見て右
回りに、１２０±２０°のツイスト角でツイスト配向し
ている。

【０１６３】一方、表面側偏光板３１の透過軸３１ａ
は、上記基準線Ｏに対してほぼ９０°ずれており、位相
差板３３の遅相軸３３ａは、基準線Ｏに対して図上左回
りにほぼ４５°ずれている。

【０１６４】したがって、前記位相差板３３の遅相軸３
３ａは、表面偏光板３１の透過軸３１ａに対し、表面側
から見た液晶分子ツイスト方向と同方向（図上右回り）
にほぼ４５°ずれているとともに、液晶セル２０の表面
側基板２１面における液晶分子配向方向２１ａに対し
て、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向（図
上左回り）に１５±１０°ずれている。

【０１６５】また、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａ
は、上記基準線Ｏとほぼ平行であり、したがって、この
裏面側偏光板３２の透過軸３２ａは、液晶セル２０の裏
面側基板２２面における液晶分子配向方向２２ａに対
し、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に３
０±１０°ずれているとともに、上記表面側偏光板３１
の透過軸３１ａとほぼ直交している。

【０１６６】なお、図１２において、４０は、上記液晶
表示装置の裏面側に、上記ハーフミラー３５の裏面ほぼ
全体に対向させて配置された光源である。この光源４０
は、図１に示したものと同じものであるから、その説明
は図に同符号を付して省略する。

【０１６７】上記液晶表示装置は、外光（自然光または
室内照明光等）の光量が十分な明るい場所では外光を利
用する反射型表示を行ない、外光の光量が少ない暗い場
所では、光源４０からの光を利用する透過型表示を行な
うものであり、反射型表示の場合は、液晶表示装置にそ
の表面側から入射する外光が、表面側偏光板３１の偏光
作用により直線偏光となって位相差板３３に入射すると
ともに、この位相差板３３を通った光が液晶セル２０を
通って裏面側偏光板３２に入射し、この裏面側偏光板３
２を透過した光のうち、ハーフミラー３５で反射された
光が、裏面側偏光板３２と液晶セル２０と位相差板３３
と表面側偏光板３１とを順次通って液晶表示装置の表面
側に出射する。

【０１６８】また、透過型表示の場合は、液晶表示装置
にその裏面側から入射する光（光源４０からの光）のう
ち、前記ハーフミラー３５を透過した光が、裏面側偏光
板３２の偏光作用により直線偏光となって液晶セル２０
に入射するとともに、この液晶セル２０を通った光が位
相差板３３を通って表面側偏光板３１に入射し、この表
面側偏光板３１を透過した光が液晶表示装置の表面側に
出射する。

【０１６９】そして、反射型表示の場合、この液晶表示
装置では、位相差板３３の遅相軸３３ａが表面側偏光板
３１の透過軸３１ａに対して斜めにずれているため、表
面側偏光板３１を通って入射した直線偏光が、位相差板
３３を通る過程でその複屈折効果により波長ごとに偏光
状態が異なる楕円偏光となるとともに、次いで液晶セル
２０を通る過程でその液晶層の複屈折効果によってさら
に偏光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、裏面側
偏光板３１を透過する偏光成分の光がこの裏面側偏光板
３１を透過して、その光中の各波長光の比率に対応した
色に着色し、この着色光がハーフミラー３５で反射され
て液晶表示装置の表面側に出射する。

【０１７０】また、透過型表示の場合、この液晶表示装
置では、裏面側偏光板３１の透過軸３１ａが液晶セル２
０の裏面側基板２２面における液晶分子配向方向２２ａ
に対して斜めにずれているため、裏面側偏光板２２を通
って入射した直線偏光が、液晶セル２０を通る過程で液
晶層の複屈折効果により波長ごとに偏光状態が異なる楕
円偏光となるとともに、次いで位相差板３３を通る過程
でその複屈折効果によってさらに偏光状態が異なる楕円
偏光となり、そのうち、表面側偏光板３１を透過する偏
光成分の光が液晶表示装置の表面側に出射して、この出
射光が、その光中の各波長光の比率に対応した色に着色
する。

【０１７１】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板３３および液晶セル２０
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板３１，３２の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、反射型表示のに
おいても、透過型表示においても、光の透過率を高くし
て明るいカラー表示を得ることができる。

【０１７２】しかも、この液晶表示装置では、液晶セル
２０の両基板２１，２２に設けられている電極２３，２
４間に印加する電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状
態が変化し、それによって液晶層の複屈折効果が変化す
るため、液晶セル２０への印加電圧を制御することによ
り、上記楕円偏光の偏光状態を変化させて、透過光を他
の色に着色することができ、したがって、１つの画素で
複数の色を表示することができる。

【０１７３】また、この液晶表示装置では、液晶セル２
０の液晶分子を１２０±２０°の大きなツイスト角でツ
イスト配向させているため、液晶分子が初期のツイスト
配向状態（液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状態）
にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着色光
を大きく変化させることができる。

【０１７４】この液晶表示装置の表示色について説明す
ると、例えば、液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１
２０°、位相差板３３の遅相軸３３ａと表面側偏光板３
１の透過軸３１ａとのずれ角を４５°、この位相差板３
３の遅相軸３３ａと液晶セル２０の表面側基板２１面に
おける液晶分子配向方向２１ａとのずれ角を１５°、裏
面側偏光板３２の透過軸３２ａと液晶セル２０の裏面側
基板２２面における液晶分子配向方向２２ａとのずれ角
を３０°（裏面側偏光板３２の透過軸３２ａが表面側偏
光板３１の透過軸３１ａと直交）とし、位相差板３３の
リタデーションを９１０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎｄの
値を６００ｎｍ（例えばΔｎ＝０．１，ｄ＝６μｍ）と
したときは、各画素の表示色が、印加電圧に応じて赤、
緑、青の三原色に変化する。

【０１７５】したがって、この液晶表示装置によれば、
液晶セル２０への印加電圧の制御により、赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また隣接する複数の
画素に異なる色を表示させることにより、前記赤、緑、
青のうちの複数の色による混色を表示させることもでき
る。

【０１７６】この液晶表示装置の印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化は、図３に示した変化
とほぼ同じであり、したがって、色純度のよい赤、緑、
青の表示色を得ることができるし、また、“緑”の表示
色が得られる電圧と、“青”の表示色が得られる電圧
と、“赤”の表示色が得られる電圧との差が大きいた
め、表示色を切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。

【０１７７】なお、上記液晶セル２０の液晶分子ツイス
ト角は１２０±２０°、位相差板３３の遅相軸３３ａと
表面側偏光板３１の透過軸３１ａとのずれ角はほぼ４５
°、位相差板３３の遅相軸３３ａと液晶セル２０の表面
側基板２１面における液晶分子配向方向２１ａとのずれ
角は１５±１０°、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａと
液晶セル２０の裏面側基板２２面における液晶分子配向
方向２２ａとのずれ角は３０±１０°（裏面側偏光板３
２の透過軸３２ａが表面側偏光板３１の透過軸３１ａと
ほぼ直交）、位相差板３３のリタデーションは９１０±
２０ｎｍ、液晶セル２０のΔｎｄは６００±６０ｎｍで
あればよく、この範囲であれば、液晶セル２０への印加
電圧に対する赤、緑、青の各色の光の透過率の変化が図
３とほぼ同様になるため、液晶セル２０への印加電圧の
制御により赤、緑、青の三原色を表示することができる
とともに、これら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧
の差を大きくして、表示色の切替えるための電圧制御を
容易にすることができる。

【０１７８】また、上記実施例の液晶表示装置は、赤、
緑、青の三原色を表示するものであるが、この液晶表示
装置の表示色は、偏光板３１，３２の透過軸３１ａ，３
２ａおよび位相差板４０の遅相軸４０ａの方向と、位相
差板３３のリタデーションと、液晶セルのΔｎｄとによ
って決まるから、これらの条件を選択すれば、前記表示
色を任意に選ぶことができる。

【０１７９】さらに、上記実施例では、液晶セル２０と
して、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマ
トリックス型のものを用いたが、この液晶セル２０は、
ＭＩＭ等の２端子の非線形抵抗素子を能動素子とするア
クティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、ま
た単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであ
ってもよい。

【０１８０】［第６の発明の実施例］図１４は第６の発
明の一実施例を示すカラー液晶表示装置の断面図であ
る。このカラー液晶表示装置は、表面側から入射する光
を裏面側で反射させて表示する反射型表示機能と、裏面
側から光を入射させて表示する透過型表示機能とを有す
る反射・透過兼用型のものであり、液晶ＬＣの分子をツ
イスト配向させた液晶セル２０と、この液晶セル２０の
表面側（図において上側）に配置された表面側偏光板３
１と、前記液晶セル２０の裏面側（図において下側）に
配置された裏面側偏光板３２と、この裏面側偏光板３２
と液晶セル２０との間に配置された位相差板３３と、前
記裏面側偏光板３２の裏側に配置されたハーフミラー３
５とによって構成されている。

【０１８１】なお、上記液晶セル２０は、例えば薄膜ト
ランジスタを能動素子とするアクティブマトリックス型
液晶セルであって、その構成は図１に示したものと同じ
であるから、その説明は図に同符号を付して省略する。
また、ハーフミラー３５は、図１２に示したものと同じ
ものである。

【０１８２】そして、この液晶表示装置においては、前
記液晶セル２０の液晶分子ツイスト角を１２０±２０°
とするとともに、表面側偏光板３１の透過軸を液晶セル
２０の表面側基板２１面における液晶分子配向方向に対
して斜めにずらし、裏面側偏光板３２と液晶セル２０と
の間に配置した位相差板３３の遅相軸を前記裏面側偏光
板３２の透過軸に対して斜めにずらしている。

【０１８３】図１５は、上記液晶セル２０の両基板２
１，２２面における液晶分子配向方向と、一対の偏光板
３１，３２の透過軸と、位相差板３３の遅相軸とを示す
平面図である。

【０１８４】この図１５のように、液晶セル２０の表面
側基板２１面（配向膜２５面）における液晶分子配向方
向２１ａ（配向膜２５の配向処理方向）は、基準線（図
では水平線）Ｏに対して図上右回りに３０±１０°ず
れ、裏面側基板２２面（配向膜２６面）における液晶分
子配向方向２２ａ（配向膜２６の配向処理方向）は、前
記基準線Ｏに対して図上左回りに３０±１０°ずれてお
り、液晶分子は、図上左回り、つまり表面側から見て左
回りに、１２０±２０°のツイスト角でツイスト配向し
ている。

【０１８５】一方、表面側偏光板３１の透過軸３１ａ
は、前記基準線Ｏとほぼ平行であり、したがって、この
表面側偏光板３１の透過軸３１ａは、液晶セル２０の表
面側基板２１面における液晶分子配向方向２１ａに対
し、表面側から見た液晶分子のツイスト方向と同方向
（図上左回り）に３０±１０°ずれている。

【０１８６】また、位相差板３３の遅相軸３３ａは、上
記基準線Ｏに対して図上右回りにほぼ４５°ずれた方向
にあり、したがって、この位相差板３３の遅相軸３３ａ
は、液晶セル２０の裏面側基板２２面における液晶分子
配向方向２２ａに対して、表面側から見た液晶分子ツイ
スト方向と逆方向（図上右回り）に７５±１０°ずれて
いる。

【０１８７】さらに、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａ
は、上記基準線Ｏに対してほぼ９０°ずれた方向にあ
り、したがって、この裏面側偏光板３２の透過軸３２ａ
は、上記位相差板３３の遅相軸３３ａに対して表面側か
ら見た液晶分子ツイスト方向と同方向（図上右回り）に
ほぼ４５°ずれているとともに、上記表面側偏光板３１
の透過軸３１ａとほぼ直交している。

【０１８８】また、図１２において、４０は、上記液晶
表示装置の裏面側に、上記ハーフミラー３５の裏面ほぼ
全体に対向させて配置された光源である。なお、この光
源４０は、図１に示したものと同じものであるから、そ
の説明は図に同符号を付して省略する。

【０１８９】上記液晶表示装置は、外光（自然光または
室内照明光等）の光量が十分な明るい場所では外光を利
用する反射型表示を行ない、外光の光量が少ない暗い場
所では、光源４０からの光を利用する透過型表示を行な
うものであり、反射型表示の場合は、液晶表示装置にそ
の表面側から入射する外光が、表面側偏光板３１の偏光
作用により直線偏光となって液晶セル２０に入射すると
ともに、この液晶セル２０を通った光が位相差板３３を
通って裏面側偏光板３２に入射し、この裏面側偏光板３
２を透過した光のうち、ハーフミラー３５で反射された
光が、裏面側偏光板３２と位相差板３３と液晶セル２０
と表面側偏光板３１とを順次通って液晶表示装置の表面
側に出射する。

【０１９０】また、透過型表示の場合は、液晶表示装置
にその裏面側から入射する光（光源４０からの光）のう
ち、前記ハーフミラー３５を透過した光が、裏面側偏光
板３２の偏光作用により直線偏光となって位相差板３３
に入射するとともに、この位相差板３３を通った光が液
晶セル２０を通って表面側偏光板３１に入射し、この表
面側偏光板３１を透過した光が液晶表示装置の表面側に
出射する。

【０１９１】そして、前記反射型表示の場合、この液晶
表示装置では、表面側偏光板３１の透過軸３１ａが液晶
セル２０の表面側基板２１面における液晶分子配向方向
２１ａに対して斜めにずれているため、表面側偏光板３
１を通って入射した直線偏光が、液晶セル２０を通る過
程でその液晶層の複屈折効果により波長ごとに偏光状態
が異なる楕円偏光となるとともに、次いで位相差板３３
を通る過程でその複屈折効果によってさらに偏光状態が
異なる楕円偏光となり、そのうち、裏面側偏光板３２を
透過する偏光成分の光がこの裏面側偏光板３２を透過し
て、その光中の各波長光の比率に対応した色に着色し、
この着色光がハーフミラー３５で反射されて液晶表示装
置の表面側に出射する。

【０１９２】また前記透過型表示の場合、この液晶表示
装置では、裏面側偏光板３２の透過軸３２ａが位相差板
３３の遅相軸３３ａに対して斜めにずれているため、裏
面側偏光板３２を通って入射した直線偏光が、位相差板
３３を通る過程でその複屈折効果により波長ごとに偏光
状態が異なる楕円偏光となるとともに、次いで液晶セル
２０を通る過程で液晶層の複屈折効果によってさらに偏
光状態が異なる楕円偏光となり、そのうち、表面側偏光
板３１を透過する偏光成分の光が液晶表示装置の表面側
に出射して、この出射光が、その光中の各波長光の比率
に対応した色に着色する。

【０１９３】このように、上記液晶表示装置は、カラー
フィルタを用いずに、位相差板３３および液晶セル２０
の液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板３１，３２の偏
光作用とによって光を着色するものであり、この液晶表
示装置によれば、カラーフィルタを透過させる場合に比
べて透過光量のロスを低減できるから、反射型表示のに
おいても、透過型表示においても、光の透過率を高くし
て明るいカラー表示を得ることができる。

【０１９４】さらに、上記実施例では、液晶セル２０と
して、薄膜トランジスタを能動素子とするアクティブマ
トリックス型のものを用いたが、この液晶セル２０は、
ＭＩＭ等の２端子の非線形抵抗素子を能動素子とするア
クティブマトリックス型液晶セルであってもよいし、ま
た単純マトリックス型や、セグメント表示型のものであ
ってもよい。

【０１９５】

【発明の効果】第１〜第６の発明のカラー液晶表示装置
は、いずれも、カラーフィルタを用いずに、位相差板お
よび液晶セルの液晶層の複屈折効果と、一対の偏光板の
偏光作用とによって光を着色するものであり、このカラ
ー液晶表示装置によれば、カラーフィルタを透過させる
場合に比べて透過光量のロスを低減できるから、反射型
のものでありながら、光の透過率を高くして明るいカラ
ー表示を得ることができる。

【０１９６】しかも、上記カラー液晶表示装置では、液
晶セルの両基板に設けられている電極間に印加する電圧
の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変化し、それに
よって液晶層の複屈折効果が変化するため、液晶セルへ
の印加電圧を制御することにより、上記楕円偏光の偏光
状態を変化させて、透過光を他の色に着色することがで
き、したがって、１つの画素で複数の色を表示すること
ができる。

【０１９７】また、上記カラー液晶表示装置では、液晶
セルの液晶分子を１２０±２０°の大きなツイスト角で
ツイスト配向させているため、液晶分子が初期のツイス
ト配向状態（液晶分子が最も倒伏したツイスト配向状
態）にあるときの複屈折効果が大きく、したがって、着
色光を大きく変化させることができる。

【０１９８】さらに、上記第１の発明のカラー液晶表示
装置は、裏面側から光を入射させて表示する透過型のも
のであるが、このカラー液晶表示装置において、裏面側
偏光板の透過軸と液晶セルの裏面側基板面における液晶
分子配向方向とのずれ角を３０±１０°とし、かつ、位
相差板の遅相軸を、前記液晶セルの表面側基板面におけ
る液晶分子配向方向に対して、表面側から見た液晶分子
ツイスト方向と逆方向に１５±１０°ずらすとともに、
表面側偏光板の透過軸を、前記裏面側偏光板の透過軸と
ほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリタデーション
を９１０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±
６０ｎｍとすれば、液晶セルへの印加電圧の制御により
赤、緑、青の三原色を表示することができるし、また、
これら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大き
くして、表示色の切替えるための電圧制御を容易にする
ことができる。

【０１９９】また、上記第２の発明のカラー液晶表示装
置も透過型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸との
ずれ角をほぼ４５°とし、かつ、この位相差板の遅相軸
を、液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方向
に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方
向に７５±１０°ずらすとともに、表面側偏光板の透過
軸を、前記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交させ、さら
に、前記位相差板のリタデーションを９１０±２０ｎ
ｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±６０ｎｍとすれ
ば、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の三
原色を表示することができるし、また、これら赤、緑、
青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表示色
の切替えるための電圧制御を容易にすることができる。

【０２００】一方、上記第３の発明のカラー液晶表示装
置は反射型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、位相差板の遅相軸と表面側偏光板の透過軸との
ずれ角をほぼ４５°とし、かつ、前記位相差板の遅相軸
を、液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方向
に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方
向に１５±１０°ずらすとともに、裏面側偏光板の透過
軸を、前記表面側偏光板の透過軸とほぼ直交させ、さら
に、前記位相差板のリタデーションを９１０±２０ｎ
ｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±６０ｎｍとすれ
ば、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の三
原色を表示することができるし、また、これら赤、緑、
青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表示色
の切替えるための電圧制御を容易にすることができる。

【０２０１】また、上記第４の発明のカラー液晶表示装
置も反射型のものであるが、このカラー液晶表示装置に
おいて、表面側偏光板の透過軸と液晶セルの表面側基板
面における液晶分子配向方向とのずれ角を３０±１０°
とし、かつ、位相差板の遅相軸を、前記液晶セルの裏面
側基板面における液晶分子配向方向に対して、表面側か
ら見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に７５±１０°ず
らすとともに、裏面側偏光板の透過軸を、前記裏面側偏
光板の透過軸とほぼ直交させ、さらに、前記位相差板の
リタデーションを９１０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄ
の値を６００±６０ｎｍとすれば、液晶セルへの印加電
圧の制御により赤、緑、青の三原色を表示することがで
きるし、また、これら赤、緑、青の表示色が得られる各
電圧の差を大きくして、表示色の切替えるための電圧制
御を容易にすることができる。

【０２０２】さらに、上記第５の発明のカラー液晶表示
装置は、反射・透過兼用型のものであるが、このカラー
液晶表示装置において、位相差板の遅相軸と表面側偏光
板の透過軸とのずれ角をほぼ４５°、裏面側偏光板の透
過軸と液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方
向とのずれ角を３０±１０°とし、かつ、前記位相差板
の遅相軸を、液晶セルの表面側基板面における液晶分子
配向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方
向と逆方向に１５±１０°ずらすとともに、前記表面側
偏光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とを互いに
ほぼ直交させ、さらに、前記位相差板のリタデーション
を９１０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±
６０ｎｍとすれば、反射型表示においても、透過型表示
においても、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、
緑、青の三原色を表示することができるし、また、これ
ら赤、緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大きくし
て、表示色の切替えるための電圧制御を容易にすること
ができる。

【０２０３】また、上記第６の発明のカラー液晶表示装
置も反射・透過兼用型のものであるが、このカラー液晶
表示装置において、表面側偏光板の透過軸と液晶セルの
表面側基板面における液晶分子配向方向とのずれ角を３
０±１０°位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸と
のずれ角をほぼ４５°とし、かつ、前記位相差板の遅相
軸を、前記液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配
向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向
と逆方向に７５±１０°ずらすとともに、前記表面側偏
光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とを互いにほ
ぼ直交させ、さらに、位相差板のリタデーションを９１
０±２０ｎｍ、液晶セルのΔｎｄの値を６００±６０ｎ
ｍとすれば、反射型表示においても、透過型表示におい
ても、液晶セルへの印加電圧の制御により赤、緑、青の
三原色を表示することができるし、また、これら赤、
緑、青の表示色が得られる各電圧の差を大きくして、表
示色の切替えるための電圧制御を容易にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の一実施例を示すカラー液晶表示装
置の断面図。

【図２】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分子
配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅相
軸とを示す平面図。

【図３】同じく、液晶セルへの印加電圧に対する赤、
緑、青の各色の光の透過率の変化を示す図。

【図４】液晶セルの液晶分子ツイスト角をほぼ９０°に
した第１の比較装置の、液晶セルへの印加電圧に対する
赤、緑、青の各色の光の透過率の変化を示す図。

【図５】液晶セルの液晶分子ツイスト角をほぼ９０°に
した第２の比較装置の、液晶セルへの印加電圧に対する
赤、緑、青の各色の光の透過率の変化を示す図。

【図６】第２の発明の一実施例を示すカラー液晶表示装
置の断面図。

【図７】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分子
配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅相
軸とを示す平面図。

【図８】第３の発明の一実施例を示すカラー液晶表示装
置の断面図。

【図９】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分子
配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅相
軸とを示す平面図。

【図１０】第４の発明の一実施例を示すカラー液晶表示
装置の断面図。

【図１１】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分
子配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅
相軸とを示す平面図。

【図１２】第５の発明の一実施例を示すカラー液晶表示
装置の断面図。

【図１３】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分
子配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅
相軸とを示す平面図。

【図１４】第６の発明の一実施例を示すカラー液晶表示
装置の断面図。

【図１５】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分
子配向方向と、一対の偏光板の透過軸と、位相差板の遅
相軸とを示す平面図。

【図１６】従来のカラー液晶表示装置の断面図。

【図１７】同じく、液晶セルの両基板面における液晶分
子配向方向と一対の偏光板の透過軸とを示す平面図。

【符号の説明】

２０…液晶セル２１…表面側基板２１ａ…液晶分子配向方向２２…裏面側基板２２ａ…液晶分子配向方向２３，２４…透明電極２５，２６…配向膜ＬＣ…液晶３１…表面側偏光板３１ａ…透過軸３２…裏面側偏光板３２ａ…透過軸３３…位相差板３３ａ…遅相軸３４…反射板３５…ハーフミラー４０…光源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】裏面側から光を入射させて表示する透過型
のカラー液晶表示装置であって、液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、前記表面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板とを備
え、かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を１２０±２
０°とするとともに、前記裏面側偏光板の透過軸を、前
記液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方向に
対して斜めにずらしたことを特徴とするカラー液晶表示
装置。
【請求項２】裏面側偏光板の透過軸と液晶セルの裏面側
基板面における液晶分子配向方向とのずれ角は３０±１
０°であり、かつ、位相差板の遅相軸が、前記液晶セル
の表面側基板面における液晶分子配向方向に対して、表
面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に１５±１
０°ずれているとともに、表面側偏光板の透過軸が、前
記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交しており、さらに、
前記位相差板のリタデーションが９１０±２０ｎｍ、前
記液晶セルのΔｎｄの値が６００±６０ｎｍであること
を特徴とする請求項１に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項３】裏面側から光を入射させて表示する透過型
のカラー液晶表示装置であって、液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、この裏面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板とを備
え、かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を１２０±２
０°とするとともに、前記位相差板の遅相軸を前記裏面
偏光板の透過軸に対して斜めにずらしたことを特徴とす
るカラー液晶表示装置。
【請求項４】位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸
とのずれ角はほぼ４５°であり、かつ、前記位相差板の
遅相軸が、液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配
向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向
と逆方向に７５±１０°ずれているとともに、表面側偏
光板の透過軸が、前記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交
しており、さらに、前記位相差板のリタデーションが９
１０±２０ｎｍ、前記液晶セルのΔｎｄの値が６００±
６０ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載のカラ
ー液晶表示装置。
【請求項５】表面側から入射する光を裏面側で反射させ
て表示する反射型のカラー液晶表示装置であって、液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、前記表面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板と、前
記裏面側偏光板の裏側に配置された反射板とを備え、かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を１２０±２
０°とするとともに、前記位相差板の遅相軸を前記表面
側偏光板の透過軸に対して斜めにずらしたことを特徴と
するカラー液晶表示装置。
【請求項６】位相差板の遅相軸と表面側偏光板の透過軸
とのずれ角はほぼ４５°であり、かつ、前記位相差板の
遅相軸が、液晶セルの表面側基板面における液晶分子配
向方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向
と逆方向に１５±１０°ずれているとともに、裏面側偏
光板の透過軸が、前記表面側偏光板の透過軸とほぼ直交
しており、さらに、前記位相差板のリタデーションが９
１０±２０ｎｍ、前記液晶セルのΔｎｄの値が６００±
６０ｎｍであることを特徴とする請求項５に記載のカラ
ー液晶表示装置。
【請求項７】表面側から入射する光を裏面側で反射させ
て表示する反射型のカラー液晶表示装置であって、液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、この裏面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板と、前
記裏面側偏光板の裏側に配置された反射板とを備え、かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を１２０±２
０°とするとともに、前記表面側偏光板の透過軸を前記
液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方向に対
して斜めにずらしたことを特徴とするカラー液晶表示装
置。
【請求項８】表面側偏光板の透過軸と液晶セルの表面側
基板面における液晶分子配向方向とのずれ角は３０±１
０°であり、かつ、位相差板の遅相軸が、前記液晶セル
の裏面側基板面における液晶分子配向方向に対して、表
面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆方向に７５±１
０°ずれているとともに、裏面側偏光板の透過軸が、前
記裏面側偏光板の透過軸とほぼ直交しており、さらに、
前記位相差板のリタデーションが９１０±２０ｎｍ、前
記液晶セルのΔｎｄの値が６００±６０ｎｍであること
を特徴とする請求項７に記載のカラー液晶表示装置。
【請求項９】表面側から入射する光を裏面側で反射させ
て表示する反射型表示機能と、裏面側から光を入射させ
て表示する透過型表示機能とを有するカラー液晶表示装
置であって、液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、前記表面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板と、前
記裏面側偏光板の裏側に配置されたハーフミラーとを備
え、かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を１２０±２
０°とするとともに、前記位相差板の遅相軸を前記表面
側偏光板の透過軸に対して斜めにずらし、前記裏面側偏
光板の透過軸を前記液晶セルの裏面側基板面における液
晶分子配向方向に対して斜めにずらしたことを特徴とす
るカラー液晶表示装置。
【請求項１０】位相差板の遅相軸と表面側偏光板の透過
軸とのずれ角はほぼ４５°、裏面側偏光板の透過軸と液
晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向方向とのず
れ角は３０±１０°であり、かつ、前記位相差板の遅相
軸が、液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方
向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と逆
方向に１５±１０°ずれているとともに、前記表面側偏
光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とが互いにほ
ぼ直交しており、さらに、前記位相差板のリタデーショ
ンが９１０±２０ｎｍ、前記液晶セルのΔｎｄの値が６
００±６０ｎｍであることを特徴とする請求項９に記載
のカラー液晶表示装置。
【請求項１１】表面側から入射する光を裏面側で反射さ
せて表示する反射型表示機能と、裏面側から光を入射さ
せて表示する透過型表示機能とを有するカラー液晶表示
装置であって、液晶の分子をツイスト配向させた液晶セルと、この液晶
セルの表面側に配置された表面側偏光板と、前記液晶セ
ルの裏面側に配置された裏面側偏光板と、この裏面側偏
光板と前記液晶セルとの間に配置された位相差板と、前
記裏面側偏光板の裏側に配置されたハーフミラーとを備
え、かつ、前記液晶セルの液晶分子ツイスト角を１２０±２
０°とするとともに、前記表面側偏光板の透過軸を前記
液晶セルの表面側基板面における液晶分子配向方向に対
して斜めにずらし、前記位相差板の遅相軸を前記裏面側
偏光板の透過軸に対して斜めにずらしたことを特徴とす
るカラー液晶表示装置。
【請求項１２】表面側偏光板の透過軸と液晶セルの表面
側基板面における液晶分子配向方向とのずれ角は３０±
１０°位相差板の遅相軸と裏面側偏光板の透過軸とのず
れ角はほぼ４５°であり、かつ、前記位相差板の遅相軸
が、前記液晶セルの裏面側基板面における液晶分子配向
方向に対して、表面側から見た液晶分子ツイスト方向と
逆方向に７５±１０°ずれているとともに、前記表面側
偏光板の透過軸と前記裏面側偏光板の透過軸とが互いに
ほぼ直交しており、さらに、前記位相差板のリタデーシ
ョンが９１０±２０ｎｍ、前記液晶セルのΔｎｄの値が
６００±６０ｎｍであることを特徴とする請求項１１に
記載のカラー液晶表示装置。