JPH06308483A - Color liquid crystal display device - Google Patents
Color liquid crystal display deviceInfo
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- JPH06308483A JPH06308483A JP5092668A JP9266893A JPH06308483A JP H06308483 A JPH06308483 A JP H06308483A JP 5092668 A JP5092668 A JP 5092668A JP 9266893 A JP9266893 A JP 9266893A JP H06308483 A JPH06308483 A JP H06308483A
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Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color liquid crystal display device.
【0002】[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。図4は従来のカラー
液晶表示装置の断面図であり、この液晶表示装置は、カ
ラーフィルタを備えた液晶セル10と、この液晶セル1
0をはさんで配置された一対の偏光板21,22とから
なっている。2. Description of the Related Art As a liquid crystal display device, there is a color liquid crystal display device which can obtain a colored display. FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional color liquid crystal display device. This liquid crystal display device includes a liquid crystal cell 10 having a color filter and a liquid crystal cell 1.
It is composed of a pair of polarizing plates 21 and 22 which are arranged with 0 interposed therebetween.
【0003】上記液晶セル10は、透明電極13,14
を形成しその上に配向膜15,16を形成した上下一対
の透明基板11,12を枠状のシール材18を介して接
合し、この両基板11,12間の前記シール材18で囲
まれた領域に液晶19を封入したもので、この液晶セル
10の一方の基板、例えば図において下基板12には、
透過光を着色するためのカラーフィルタ17が設けられ
ている。The liquid crystal cell 10 has transparent electrodes 13 and 14
And a pair of upper and lower transparent substrates 11 and 12 on which the alignment films 15 and 16 are formed are bonded to each other via a frame-shaped sealing material 18, and are surrounded by the sealing material 18 between the two substrates 11 and 12. A liquid crystal 19 is sealed in a closed region. One substrate of the liquid crystal cell 10, for example, the lower substrate 12 in the figure,
A color filter 17 for coloring the transmitted light is provided.
【0004】なお、上記カラーフィルタ17は基板12
上に形成されており、この基板12側の透明電極14は
前記カラーフィルタ17を覆う保護膜(図示せず)の上
に形成されている。また、上記液晶セル10としては、
一般に、液晶19の分子19aを両基板11,12間に
おいてほぼ90°のツイスト角でツイスト配向させたT
N(ツイステッド・ネマティック)型のものが用いられ
ている。The color filter 17 is provided on the substrate 12
The transparent electrode 14 on the substrate 12 side is formed on a protective film (not shown) that covers the color filter 17. Further, as the liquid crystal cell 10,
Generally, the molecules 19a of the liquid crystal 19 are twist-aligned between the substrates 11 and 12 at a twist angle of about 90 °.
N (Twisted Nematic) type is used.
【0005】また、上記一対の偏光板21,22は、そ
の透過軸を互いにほぼ平行にして配置されており、これ
ら偏光板21,22の透過軸は、液晶セル10の一方の
基板側の液晶分子配向方向とほぼ平行な方向にある。The pair of polarizing plates 21 and 22 are arranged such that their transmission axes are substantially parallel to each other, and the transmission axes of these polarizing plates 21 and 22 are liquid crystal on one substrate side of the liquid crystal cell 10. It is almost parallel to the molecular orientation direction.
【0006】なお、液晶表示装置には、透過型のもの
と、裏面に反射板を配置した反射型のものとがあるが、
カラーフィルタを備えたカラー液晶表示装置は一般に、
図4に示したような透過型のものとされている。There are two types of liquid crystal display devices, a transmissive type and a reflective type in which a reflecting plate is arranged on the back surface.
A color liquid crystal display device equipped with a color filter is generally
It is of a transmissive type as shown in FIG.
【0007】上記カラー液晶表示装置は、その裏面側に
光源(図示せず)を配置し、液晶セル10の両基板1
1,12の電極13,14間に電圧を印加して表示駆動
されるもので、光源からの光は、入射側(図4では下
側)の偏光板22により直線偏光されて液晶セル10に
入射する。In the color liquid crystal display device, a light source (not shown) is arranged on the back surface side thereof, and both substrates 1 of the liquid crystal cell 10 are arranged.
The display is driven by applying a voltage between the electrodes 13 and 14 of the electrodes 1 and 12, and the light from the light source is linearly polarized by the polarizing plate 22 on the incident side (the lower side in FIG. 4) and is incident on the liquid crystal cell 10. Incident.
【0008】そして、液晶セル10に入射した直線偏光
は、カラーフィルタ17と液晶層とを通って液晶セル1
0を出射するが、その場合、カラーフィルタ17の色に
対応する波長帯域以外の波長光がカラーフィルタ17で
吸収されるため、液晶セル10を出射する光がカラーフ
ィルタ17の色に着色された光となる。The linearly polarized light that has entered the liquid crystal cell 10 passes through the color filter 17 and the liquid crystal layer, and the liquid crystal cell 1
0 is emitted, but in that case, light having a wavelength other than the wavelength band corresponding to the color of the color filter 17 is absorbed by the color filter 17, so that the light emitted from the liquid crystal cell 10 is colored in the color of the color filter 17. Become light.
【0009】また、液晶セル10の電極13,14間に
電圧を印加していない状態、つまり液晶分子19aがツ
イスト配向している状態では、液晶セル10を通る光が
液晶19による偏光作用を受け、液晶層を通過し終った
ときに液晶セル10に入射した直線偏光とほぼ直交する
方向の直線偏光になるため、このときは液晶セル10を
出射した直線偏光が出射側(図4では上側)の偏光板2
1で吸収され、表示が暗(黒)状態になる。When no voltage is applied between the electrodes 13 and 14 of the liquid crystal cell 10, that is, when the liquid crystal molecules 19a are twist-aligned, the light passing through the liquid crystal cell 10 is polarized by the liquid crystal 19. , The linearly polarized light in a direction substantially orthogonal to the linearly polarized light that has entered the liquid crystal cell 10 when it has finished passing through the liquid crystal layer, the linearly polarized light that has exited the liquid crystal cell 10 at this time is the exit side (upper side in FIG. 4). Polarizing plate 2
1 is absorbed, and the display is in a dark (black) state.
【0010】一方、液晶セル10の電極13,14間に
電圧を印加すると、液晶分子19aが基板11,12面
に対してほぼ垂直に立上り配向し、液晶19による偏光
作用はほとんどなくなるため、液晶セル10に入射した
直線偏光がそのまま液晶セル10を出射する。そして、
このときは、液晶セル10を出射した直線偏光が出射側
偏光板21を透過し、表示が、カラーフィルタ17によ
り着色された色の明表示になる。On the other hand, when a voltage is applied between the electrodes 13 and 14 of the liquid crystal cell 10, the liquid crystal molecules 19a rise and orient substantially vertically to the surfaces of the substrates 11 and 12, and the polarization effect of the liquid crystal 19 is almost eliminated. The linearly polarized light that has entered the cell 10 exits the liquid crystal cell 10 as it is. And
At this time, the linearly polarized light emitted from the liquid crystal cell 10 is transmitted through the emission side polarizing plate 21, and the display becomes a bright display of the color colored by the color filter 17.
【0011】[0011]
【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17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。However, since the above-mentioned conventional color liquid crystal display device colors the transmitted light by using the color filter 17, it has a problem that the light transmittance is low and therefore the display is dark. There is.
【0012】これは、カラーフィルタ17での光の吸収
によるものであり、カラーフィルタ17は、その色に対
応する波長帯域の光もかなり高い吸収率で吸収するた
め、カラーフィルタ17を通った着色光が、カラーフィ
ルタ17に入射する前の前記波長帯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。This is due to the absorption of light by the color filter 17. Since the color filter 17 also absorbs light in the wavelength band corresponding to the color with a considerably high absorption rate, coloring through the color filter 17 is performed. The light becomes light in which the amount of light is significantly reduced compared to the light in the wavelength band before entering the color filter 17, and the display becomes dark.
【0013】なお、図4に示したカラー液晶表示装置は
透過型のものであるが、このカラー液晶表示装置の裏面
に反射板を配置して反射型装置とすると、装置の表面側
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17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。Although the color liquid crystal display device shown in FIG. 4 is of a transmissive type, if a reflection plate is arranged on the back surface of this color liquid crystal display device to form a reflection type device, light is incident from the front side of the device. Since the light reflected by the reflecting plate on the back surface and emitted to the front surface side passes through the color filter 17 twice and the light amount is doubly reduced, the display is considerably darkened and becomes almost unusable as a display device.
【0014】本発明は、カラーフィルタを用いずに透過
光を着色して光の透過率を高くし、表示の明るさを十分
高く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。It is an object of the present invention to provide a color liquid crystal display device capable of coloring transmitted light without using a color filter to increase the light transmittance and sufficiently increase the display brightness. It is a thing.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明のカラー液晶表示
装置は、透明電極を形成した一対の透明基板間に液晶を
封入しその分子を両基板間においてツイスト配列させた
第1の液晶セルと、一対の透明基板間に液晶を封入しそ
の分子を両基板間においてツイスト配列させた第2の液
晶セルと、1枚の偏光板と、反射板とを備え、前記偏光
板を前記第1の液晶セルの表面側に配置し、前記反射板
を前記第1の液晶セルの裏面側に配置するとともに、前
記偏光板と反射板のいずれかと前記液晶セルとの間に前
記第2の液晶セルを配置し、かつ、前記偏光板の透過軸
を、前記第2の液晶セルの偏光板対向基板側における液
晶分子配向方向に対して所定角度斜めにずらしたことを
特徴とするものである。A color liquid crystal display device of the present invention comprises a first liquid crystal cell in which liquid crystal is enclosed between a pair of transparent substrates having transparent electrodes and molecules of the liquid crystal are twist-aligned between the substrates. A second liquid crystal cell in which liquid crystal is enclosed between a pair of transparent substrates and molecules of which are twist-arranged between the two substrates; a polarizing plate; and a reflecting plate. The liquid crystal cell is arranged on the front surface side, the reflection plate is arranged on the back surface side of the first liquid crystal cell, and the second liquid crystal cell is arranged between any one of the polarizing plate and the reflection plate and the liquid crystal cell. The polarizing plate is arranged and the transmission axis of the polarizing plate is slanted by a predetermined angle with respect to the alignment direction of the liquid crystal molecules on the polarizing plate facing substrate side of the second liquid crystal cell.
【0016】本発明の一実施態様としては、上記第2の
液晶セルのΔn・dの値および液晶分子ツイスト角をそ
れぞれ上記第1の液晶セルのΔn・dおよび液晶分子ツ
イスト角とほぼ等しく、第2の液晶セルの液晶分子ツイ
スト方向を第1の液晶セルの液晶分子ツイスト方向と逆
にする例がある。また、本発明において、上記偏光板の
透過軸と第2の液晶セルの偏光板対向基板側における液
晶分子配向方向とのずれ角は45±5°であるのが望ま
しい。As an embodiment of the present invention, the value of Δn · d and the liquid crystal molecule twist angle of the second liquid crystal cell are substantially equal to the Δn · d and the liquid crystal molecule twist angle of the first liquid crystal cell, respectively. There is an example in which the liquid crystal molecule twist direction of the second liquid crystal cell is opposite to the liquid crystal molecule twist direction of the first liquid crystal cell. Further, in the present invention, it is desirable that the deviation angle between the transmission axis of the polarizing plate and the liquid crystal molecule alignment direction on the polarizing plate facing substrate side of the second liquid crystal cell is 45 ± 5 °.
【0017】[0017]
【作用】このカラー液晶表示装置は、その表面側から入
射する光を裏面側の反射板で反射させて表示する反射型
のものであり、表面側からの入射光は、偏光板と第1お
よび第2の液晶セルとを通って反射板で反射され、再び
第2および第1の液晶セルと偏光板とを通って出射す
る。This color liquid crystal display device is of a reflection type in which light incident from the front surface side is reflected by the reflection plate on the rear surface side and displayed. The light passes through the second liquid crystal cell, is reflected by the reflection plate, and again passes through the second and first liquid crystal cells and the polarizing plate to be emitted.
【0018】このカラー液晶表示装置においては、偏光
板を通って入射した直線偏光が、液晶分子をツイスト配
向させている第1および第2の液晶セルを通る過程でこ
れら液晶セルの偏光作用により偏光状態を変えられると
ともに、反射板で反射されて再び第2および第1の液晶
セルを通る過程でさらに偏光状態を変えられて前記偏光
板に入射する。In this color liquid crystal display device, the linearly polarized light incident through the polarizing plate is polarized by the polarization action of these liquid crystal cells in the process of passing through the first and second liquid crystal cells in which the liquid crystal molecules are twist-aligned. The state of light is changed, and in the process of being reflected by the reflection plate and passing through the second and first liquid crystal cells again, the state of polarization is further changed and enters the polarizing plate.
【0019】また、第1の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この第1の
液晶セルでの偏光作用が変化するため、第2の液晶セル
と第1の液晶セルとによる偏光作用を受けた光が、第1
の液晶セルに電圧を印加していないときの状態(液晶分
子がツイスト配向している状態)とは異なる偏光状態の
光となって偏光板に入射し、さらに液晶分子がほぼ垂直
に立上がり配向すると、第1の液晶セルによる偏光作用
がほとんど無くなり、偏光板を通って入射した直線偏光
が第2の液晶セルによる偏光作用だけを受けて偏光板に
入射する。When a voltage is applied between the electrodes of the first liquid crystal cell, the polarization effect of the first liquid crystal cell changes due to the change of the alignment state of the liquid crystal molecules. The light that is polarized by the liquid crystal cell of
When a voltage is not applied to the liquid crystal cell of (the liquid crystal molecules are in a twisted orientation), the light has a different polarization state and enters the polarizing plate, and further the liquid crystal molecules rise vertically and are aligned. The polarization effect of the first liquid crystal cell is almost eliminated, and the linearly polarized light that has entered through the polarizing plate enters the polarizing plate only by the polarization effect of the second liquid crystal cell.
【0020】したがって、偏光板を通って入射し、第1
の液晶セルと第2の液晶セルとを2度ずつ通って再び前
記偏光板に入射する光の偏光状態は、第1の液晶セルの
液晶分子配向状態により変化し、ある状態では偏光板に
入射する光がほぼ直線偏光となり、他の状態では非直線
偏光となる。Therefore, the light enters through the polarizing plate and
The polarization state of the light that passes through the liquid crystal cell and the second liquid crystal cell twice each and enters the polarizing plate again changes depending on the alignment state of the liquid crystal molecules of the first liquid crystal cell, and enters the polarizing plate in a certain state. The emitted light becomes almost linearly polarized light, and in other states it becomes non-linearly polarized light.
【0021】なお、上記一実施態様のように、第2の液
晶セルのΔn・dの値および液晶分子ツイスト角をそれ
ぞれ第1の液晶セルのΔn・dおよび液晶分子ツイスト
角とほぼ等しくし、第2の液晶セルの液晶分子ツイスト
方向を第1の液晶セルの液晶分子ツイスト方向と逆にし
た場合は、第1の液晶セルの電極間に電圧を印加してい
ないときに、第2の液晶セルによる偏光作用と第1の液
晶セルによる偏光作用とが互いに逆になり、第2の液晶
セルと第1の液晶セルとの一方の偏光作用によって偏光
状態が変化した光が、他方の偏光作用によって再び直線
偏光に戻されて、この直線偏光が偏光板に入射する。As in the above embodiment, the value of Δn · d and the liquid crystal molecule twist angle of the second liquid crystal cell are made substantially equal to the Δn · d and the liquid crystal molecule twist angle of the first liquid crystal cell, respectively. When the liquid crystal molecule twist direction of the second liquid crystal cell is set to be opposite to the liquid crystal molecule twist direction of the first liquid crystal cell, the second liquid crystal is formed when a voltage is not applied between the electrodes of the first liquid crystal cell. The polarization effect of the cell and the polarization effect of the first liquid crystal cell are opposite to each other, and the light whose polarization state has been changed by the polarization effect of one of the second liquid crystal cell and the first liquid crystal cell is the other polarization effect. Is again converted into linearly polarized light, and this linearly polarized light enters the polarizing plate.
【0022】また、電圧の印加により第1の液晶セルの
液晶分子の配向状態が変化すると、前記偏光板に入射す
る光が非直線偏光になり、液晶分子が垂直に配向する
と、第1の液晶セルによる偏光作用が無くなって、偏光
板に入射する光が、第2の液晶セルによる偏光作用のみ
によって偏光された非直線偏光になる。When the alignment state of the liquid crystal molecules of the first liquid crystal cell is changed by applying a voltage, the light incident on the polarizing plate becomes non-linearly polarized light, and when the liquid crystal molecules are vertically aligned, the first liquid crystal is formed. The polarization effect of the cell disappears, and the light incident on the polarizing plate becomes non-linearly polarized light which is polarized only by the polarization effect of the second liquid crystal cell.
【0023】そして、偏光板に入射する光が入射時と同
じ直線偏光であれば、その全ての波長光が偏光板を透過
するため、このときは出射光が無着色光となり、また偏
光板に入射する光が非直線偏光であるときは、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偏光板を
通って出射して、出射光が着色光になる。If the light incident on the polarizing plate is the same linearly polarized light as when it is incident, all the wavelength light is transmitted through the polarizing plate. When the incident light is non-linearly polarized light, only the light of the wavelength of the polarization component that passes through the polarizing plate out of the light is emitted through the polarizing plate, and the emitted light becomes colored light.
【0024】したがって、本発明のカラー液晶表示装置
によれば、従来の液晶表示装置のようにカラーフィルタ
を用いずに透過光を着色することができ、したがって着
色光の光量は、表示装置に入射する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ないから、
光の透過率を高くして、表示の明るさを十分高くするこ
とができる。Therefore, according to the color liquid crystal display device of the present invention, it is possible to color the transmitted light without using a color filter as in the conventional liquid crystal display device, and therefore the amount of the colored light is incident on the display device. The amount of light in the wavelength band that becomes the colored light out of the
By increasing the light transmittance, the brightness of the display can be sufficiently increased.
【0025】[0025]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図3を参照
して説明する。図1は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、第1の液晶セル30
と、第2の液晶セル40と、1枚の偏光板51と、1枚
の反射板52とからなっており、前記偏光板51は第1
の液晶セル30の表面(図において上面)側に配置さ
れ、前記反射板52は第1の液晶セル30の裏面(図に
おいて下面)側に配置され、また第2の液晶セル40は
第1の液晶セル30と偏光板51との間に配置されてい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a color liquid crystal display device. This color liquid crystal display device includes a first liquid crystal cell 30.
And a second liquid crystal cell 40, one polarizing plate 51, and one reflecting plate 52, the polarizing plate 51 being the first
Of the liquid crystal cell 30 is arranged on the front surface (upper surface in the drawing) side, the reflection plate 52 is arranged on the back surface (lower surface in the drawing) side of the first liquid crystal cell 30, and the second liquid crystal cell 40 is arranged in the first liquid crystal cell 40. It is arranged between the liquid crystal cell 30 and the polarizing plate 51.
【0026】上記第2の液晶セル40は表示の着色に用
いられるものであり、また第1の液晶セル30は表示色
の制御に用いられるものであり、この実施例では、両液
晶セル30,40としてTN型のものを用いている。The second liquid crystal cell 40 is used for coloring the display, and the first liquid crystal cell 30 is used for controlling the display color. In this embodiment, both liquid crystal cells 30, A TN type is used as 40.
【0027】以下、上記第2の液晶セル40を着色用セ
ルといい、第2の液晶セルを色制御セルという。上記色
制御セル30は、透明電極33,34を形成しその上に
配向膜35,36を形成した上下一対の透明基板31,
32を枠状のシール材37を介して接合し、この両基板
31,32間の前記シール材37で囲まれた領域に液晶
38を封入したもので、この液晶38の分子38aは、
両基板31,32間においてほぼ90°のツイスト角で
ツイスト配向されている。Hereinafter, the second liquid crystal cell 40 is referred to as a coloring cell, and the second liquid crystal cell is referred to as a color control cell. The color control cell 30 includes a pair of upper and lower transparent substrates 31, on which transparent electrodes 33, 34 are formed and alignment films 35, 36 are formed thereon.
32 is bonded via a frame-shaped sealing material 37, and a liquid crystal 38 is sealed in a region surrounded by the sealing material 37 between the substrates 31 and 32. The molecules 38a of the liquid crystal 38 are
A twist orientation of approximately 90 ° is provided between the substrates 31 and 32.
【0028】一方、上記着色用セル40は、透明電極は
設けず配向膜43,44のみを形成した上下一対の透明
基板41,42を枠状のシール材45を介して接合し、
この両基板41,42間の前記シール材45で囲まれた
領域に液晶46を封入したもので、この液晶46の分子
46aも、両基板41,42間においてツイスト配列さ
れている。On the other hand, in the coloring cell 40, a pair of upper and lower transparent substrates 41 and 42 in which only the alignment films 43 and 44 are formed without providing transparent electrodes are joined via a frame-shaped sealing material 45,
A liquid crystal 46 is enclosed in a region surrounded by the sealing material 45 between the two substrates 41 and 42, and molecules 46a of the liquid crystal 46 are also twisted between the two substrates 41 and 42.
【0029】そして、この実施例では、上記着色用セル
40として、そのΔn・d(液晶46の屈折率異方性Δ
nと液晶層厚dとの積)の値が色制御セル30のΔn・
d(液晶38の屈折率異方性Δnと液晶層厚dとの積)
とほぼ等しく、また液晶分子46aのツイスト角が色制
御セル30の液晶分子ツイスト角(ほぼ90°)とほぼ
等しいとともに、液晶分子46のツイスト方向が色制御
セル30の液晶分子ツイスト方向と逆のものを用いてい
る。なお、この実施例では、消色用セル30と着色用セ
ル40の液晶38,46に同じ液晶材料を用い、両セル
30,40の液晶層厚dをほぼ等しくしている。In this embodiment, the coloring cell 40 has Δn · d (refractive index anisotropy Δ of the liquid crystal 46).
The product of n and the liquid crystal layer thickness d) is Δn · of the color control cell 30.
d (product of refractive index anisotropy Δn of liquid crystal 38 and liquid crystal layer thickness d)
And the twist angle of the liquid crystal molecules 46a is substantially equal to the liquid crystal molecule twist angle (approximately 90 °) of the color control cell 30, and the twist direction of the liquid crystal molecules 46 is opposite to the twist direction of the liquid crystal molecule of the color control cell 30. I am using one. In this embodiment, the same liquid crystal material is used for the liquid crystals 38 and 46 of the erasing cell 30 and the coloring cell 40, and the liquid crystal layer thickness d of both cells 30 and 40 is made substantially equal.
【0030】また、上記偏光板51は、その透過軸を上
記着色用セル40の偏光板対向基板(上基板)41側に
おける液晶分子配向方向に対して所定角度斜めにずらし
た状態で配置されている。The polarizing plate 51 is arranged such that its transmission axis is slanted by a predetermined angle with respect to the alignment direction of liquid crystal molecules on the polarizing plate facing substrate (upper substrate) 41 side of the coloring cell 40. There is.
【0031】すなわち、図2は、上記カラー液晶表示装
置における色制御セル30の液晶分子配向方向と、着色
用セル40の液晶分子配向方向と、偏光板51の透過軸
とを示す平面図であり、図において、31aは色制御セ
ル30の上基板31側の液晶分子配向方向、32aは色
制御セル30の下基板32側の液晶分子配向方向を示し
ている。また、41aは着色用セル40の上基板41側
における液晶分子配向方向、42aは着色用セル40の
下基板42側における液晶分子配向方向を示している。That is, FIG. 2 is a plan view showing the liquid crystal molecule alignment direction of the color control cell 30, the liquid crystal molecule alignment direction of the coloring cell 40, and the transmission axis of the polarizing plate 51 in the color liquid crystal display device. In the figure, 31a indicates the liquid crystal molecule alignment direction on the upper substrate 31 side of the color control cell 30, and 32a indicates the liquid crystal molecule alignment direction on the lower substrate 32 side of the color control cell 30. Further, 41a indicates the liquid crystal molecule alignment direction on the upper substrate 41 side of the coloring cell 40, and 42a indicates the liquid crystal molecule alignment direction on the lower substrate 42 side of the coloring cell 40.
【0032】この図2のように、色制御セル30の両基
板31,32側の液晶分子配向方向31a,32aは、
互いにほぼ90°ずれており、この色制御セル30の液
晶38の分子38aは、そのツイスト方向を図に矢印T
1 で示したように、下基板32側から上基板31側に向
かって図上左回りにほぼ90°のツイスト角でツイスト
配向している。As shown in FIG. 2, the liquid crystal molecule alignment directions 31a and 32a on the substrates 31 and 32 of the color control cell 30 are as follows.
The molecules 38a of the liquid crystal 38 of the color control cell 30 are displaced from each other by about 90 °, and the twist direction of the molecule 38a is indicated by an arrow T in the figure.
As indicated by 1, the twist orientation is counterclockwise in the figure from the lower substrate 32 side to the upper substrate 31 side at a twist angle of approximately 90 °.
【0033】また、着色用セル40の上基板41側にお
ける液晶分子配向方向41aは、上記色制御セル30の
上基板31側の液晶分子配向方向31aと平行でかつ逆
方向であり、下基板42側における液晶分子配向方向4
2aは、色制御セル30の下基板32側の液晶分子配向
方向32aと平行でかつ同方向である。そして、この着
色用セル40の分子は、そのツイスト方向を図に矢印T
2 で示したように、着色用セル40の下基板41側から
上基板42側に向かって、色制御セル30の液晶分子ツ
イスト方向T1 とは逆方向(図上右回り)に、ほぼ90
°のツイスト角でツイスト配列している。The liquid crystal molecule alignment direction 41a on the upper substrate 41 side of the coloring cell 40 is parallel and opposite to the liquid crystal molecule alignment direction 31a on the upper substrate 31 side of the color control cell 30, and the lower substrate 42. Liquid crystal molecule orientation direction 4 on the side
2a is parallel to and in the same direction as the liquid crystal molecule alignment direction 32a on the lower substrate 32 side of the color control cell 30. Then, the molecules of the coloring cell 40 are indicated by arrows T in the twist direction.
As shown in FIG. 2, from the lower substrate 41 side of the coloring cell 40 toward the upper substrate 42 side, in the direction opposite to the liquid crystal molecule twist direction T1 of the color control cell 30 (clockwise in the figure), approximately 90 °.
Twisted at a twist angle of °.
【0034】一方、図2において、51aは偏光板51
の透過軸であり、この透過軸51aは、着色用セル40
の上基板41側における液晶分子配向方向41aに対し
て所定角度斜めにずれている。なお、この実施例では、
偏光板51の透過軸51aと着色用セル40の上基板4
1側における液晶分子配向方向41aとのずれ角ψを4
5°としている。On the other hand, in FIG. 2, 51a is a polarizing plate 51.
Of the coloring cell 40.
It is deviated by a predetermined angle with respect to the liquid crystal molecule alignment direction 41a on the upper substrate 41 side. In this example,
The transmission axis 51a of the polarizing plate 51 and the upper substrate 4 of the coloring cell 40
The deviation angle ψ from the liquid crystal molecule alignment direction 41a on the 1 side is 4
It is set to 5 °.
【0035】上記カラー液晶表示装置は、その表面(上
面)側から入射する光(自然光または照明光源からの
光)を裏面側の反射板52で反射させて表示する反射型
のものであり、表面側からの入射光は、偏光板51と着
色用セル40と色制御セル30を通って反射板52で反
射され、再び前記色制御セル30と着色用セル40と偏
光板51を通って出射する。The color liquid crystal display device is of a reflection type in which light (natural light or light from an illumination light source) incident from the front surface (upper surface) side is reflected by the reflection plate 52 on the rear surface side for display. The incident light from the side passes through the polarizing plate 51, the coloring cell 40, and the color control cell 30, is reflected by the reflecting plate 52, and is emitted again through the color control cell 30, the coloring cell 40, and the polarizing plate 51. .
【0036】このカラー液晶表示装置においては、偏光
板51を通って入射した直線偏光が、着色用セル40
と、液晶分子がツイスト配向している色制御セル30と
を通る過程でこれらの偏光作用により偏光状態を変えら
れるとともに、反射板52で反射されて再び色制御セル
30および着色用セル40を通る過程でさらに偏光状態
を変えられて前記偏光板51に入射する。In this color liquid crystal display device, the linearly polarized light incident through the polarizing plate 51 is changed to the coloring cell 40.
And the color control cell 30 in which the liquid crystal molecules are twist-aligned, the polarization state is changed by these polarization effects, and the light is reflected by the reflection plate 52 and passes through the color control cell 30 and the coloring cell 40 again. In the process, the polarization state is further changed and the light enters the polarizing plate 51.
【0037】すなわち、外部からの光(自然光または照
明光源からの光)は、偏光板51により直線偏光されて
着色用セル40に入射するが、前記偏光板51の透過軸
51aと、着色用セル40の偏光板対向基板(上基板)
41側における液晶分子配向方向41aとは所定角度
(この実施例では45°)斜めにずれているため、着色
用セル40に入射した直線偏光は、この着色用セル40
を通る過程でその偏光作用により楕円偏光となる。That is, external light (natural light or light from an illumination light source) is linearly polarized by the polarizing plate 51 and enters the coloring cell 40. The transmission axis 51a of the polarizing plate 51 and the coloring cell 40 polarizing plate facing substrate (upper substrate)
Since the liquid crystal molecule alignment direction 41a on the 41 side is obliquely deviated by a predetermined angle (45 ° in this embodiment), the linearly polarized light incident on the coloring cell 40 is changed to the coloring cell 40.
In the process of passing through, it becomes elliptically polarized light due to its polarization effect.
【0038】なお、この着色用セル40は、液晶46に
電圧を印加するための電極を有しない液晶セルであり、
この着色用セル40の偏光特性は常に一定(ただし、温
度による特性変化はある)である。The coloring cell 40 is a liquid crystal cell having no electrode for applying a voltage to the liquid crystal 46,
The polarization characteristic of the coloring cell 40 is always constant (however, there is a characteristic change due to temperature).
【0039】そして、色制御セル30の液晶分子38a
がツイスト配向している状態では、上記着色用セル40
を通った光が色制御セル30を通る過程で色制御セル3
0の偏光作用により偏光状態を変えられ、反射板52で
反射された光は、再び色制御セル30に入射してこの色
制御セル30により偏光され、さらに着色用セル40に
より偏光されて偏光板51に入射する。Liquid crystal molecules 38a of the color control cell 30
Are twisted, the coloring cell 40 is
The light passing through the color control cell 30 passes through the color control cell 30.
The light whose polarization state has been changed by the polarization action of 0 and which is reflected by the reflection plate 52 enters the color control cell 30 again, is polarized by this color control cell 30, and is further polarized by the coloring cell 40 and is thus a polarizing plate. It is incident on 51.
【0040】一方、上記色制御セル30の電極33,3
4間に電圧を印加すると、この色制御セル30の液晶分
子38aの配向状態がツイスト配向状態から基板31,
32面に対して立上るように変化し、それにともなって
色制御セル30のΔn・dの値が見掛け上小さくなり、
色制御セル30での偏光作用が小さくなる。On the other hand, the electrodes 33, 3 of the color control cell 30
When a voltage is applied to the liquid crystal molecules 38a of the color control cell 30, the alignment state of the liquid crystal molecules 38a is changed from the twist alignment state to the substrate 31,
The value of Δn · d of the color control cell 30 is apparently small, as it rises with respect to the 32nd surface.
The polarization effect in the color control cell 30 is reduced.
【0041】すなわち、色制御セル30の偏光作用は、
色制御セル30のΔn・dによって決まるが、液晶38
の屈折率異方性Δnは、見掛け上、電圧の印加により液
晶分子38aが立上り配向するのにともなって小さくな
るため、色制御セル30への印加電圧を高くするのにと
もなってΔn・dの値が小さくなり、色制御セル30に
よる偏光作用が小さくなる。That is, the polarization action of the color control cell 30 is
Depending on Δn · d of the color control cell 30, the liquid crystal 38
Apparently, the refractive index anisotropy Δn of A becomes smaller as the liquid crystal molecules 38a rise and orient due to the application of a voltage. Therefore, Δn · d of Δn · d The value becomes smaller and the polarization effect by the color control cell 30 becomes smaller.
【0042】また、上記Δnの値は、液晶分子38aが
垂直に立上り配向したときに見掛け上“0”となるた
め、色制御セル30の見掛け上のΔn・dは最終的に
“0”となる。Further, since the value of Δn is apparently "0" when the liquid crystal molecules 38a are vertically oriented in a vertical orientation, the apparent Δn · d of the color control cell 30 is finally "0". Become.
【0043】このため、色制御セル30の電極33,3
4間に電圧を印加したときは、色制御セル30での偏光
作用の変化により、着色用セル40と色制御セル30と
による偏光作用を受けた光が、電圧無印加状態(液晶分
子38aがツイスト配向している状態)とは異なる偏光
状態の光となって偏光板51に入射し、さらに液晶分子
38aがほぼ垂直に立上がり配向すると、色制御セル3
0による偏光作用がほとんど無くなって、偏光板51を
通って入射した直線偏光が着色用セル40による偏光作
用だけを受けて偏光板51に入射する。Therefore, the electrodes 33, 3 of the color control cell 30 are
When a voltage is applied between the four, the light subjected to the polarization effect by the coloring cell 40 and the color control cell 30 due to the change in the polarization effect in the color control cell 30 is in a voltage non-applied state (the liquid crystal molecule 38a is When light having a polarization state different from that in the twisted orientation) is incident on the polarizing plate 51 and the liquid crystal molecules 38a rise vertically and are oriented, the color control cell 3
The polarization effect due to 0 is almost eliminated, and the linearly polarized light that has entered through the polarizing plate 51 is incident on the polarizing plate 51 only by the polarizing effect due to the coloring cell 40.
【0044】したがって、偏光板51を通って入射し、
着色用セル40と色制御セル30とを2度ずつ通って再
び前記偏光板51に入射する光の偏光状態は、色制御セ
ル30の液晶分子配向状態により変化し、ある状態では
偏光板51に入射する光が入射時と同じ直線偏光とな
り、他の状態では非直線偏光となる。Therefore, the light enters through the polarizing plate 51,
The polarization state of the light that passes through the coloring cell 40 and the color control cell 30 twice and enters the polarizing plate 51 again changes depending on the alignment state of the liquid crystal molecules of the color control cell 30. The incident light becomes the same linearly polarized light as that at the time of incidence, and becomes non-linearly polarized light in other states.
【0045】すなわち、この実施例では、着色用セル4
0のΔn・dの値および液晶分子ツイスト角をそれぞれ
色制御セル30のΔn・dおよび液晶分子ツイスト角と
ほぼ等しくし、液晶分子46aのツイスト方向T2 を色
制御セル30の液晶分子ツイスト方向T1 と逆にしてい
るため、色制御セル30に電圧を印加していない状態で
は、着色用セル40による偏光作用と色制御セル30に
よる偏光作用とが互いに逆になり、着色用セル40を通
った光(楕円偏光)が色制御セル30の偏光作用によっ
て再び直線偏光に戻される。That is, in this embodiment, the coloring cell 4 is
The value of Δn · d of 0 and the liquid crystal molecule twist angle are made substantially equal to the Δn · d and liquid crystal molecule twist angle of the color control cell 30, respectively, and the twist direction T2 of the liquid crystal molecule 46a is set to the liquid crystal molecule twist direction T1 of the color control cell 30. Therefore, in the state where no voltage is applied to the color control cell 30, the polarization effect of the coloring cell 40 and the polarization effect of the color control cell 30 are opposite to each other, and the light passes through the coloring cell 40. The light (elliptically polarized light) is converted back to linearly polarized light by the polarization effect of the color control cell 30.
【0046】また、この直線偏光に戻された光は、反射
板52で反射され、色制御セル30による偏光作用と着
色用セル40による偏光作用とを受けて偏光板51に入
射するが、このときも、色制御セル30を通った光(楕
円偏光)が着色用セル30の偏光作用によって直線偏光
に戻される。The light that has been returned to the linearly polarized light is reflected by the reflection plate 52 and is incident on the polarizing plate 51 under the polarization effect of the color control cell 30 and the polarization effect of the coloring cell 40. At this time, the light (elliptically polarized light) that has passed through the color control cell 30 is returned to the linearly polarized light by the polarization action of the coloring cell 30.
【0047】このため、色制御セル30に電圧を印加し
ていない状態では、着色用セル40と色制御セル30と
を通って偏光板51に入射する光が、外部から前記偏光
板51を通って入射した直線偏光とほぼ同じ直線偏光に
なり、色制御セル30に電圧を印加すると、着色用セル
40と色制御セル30とを通って偏光板51に入射する
光が非直線偏光になる。Therefore, in the state where no voltage is applied to the color control cell 30, the light which enters the polarizing plate 51 through the coloring cell 40 and the color control cell 30 passes through the polarizing plate 51 from the outside. When the voltage is applied to the color control cell 30, the light that enters the polarizing plate 51 through the coloring cell 40 and the color control cell 30 becomes non-linearly polarized light.
【0048】そして、偏光板51に入射する光が入射時
と同じ直線偏光であれば、その全ての波長光が偏光板5
1を透過するため、このときは出射光が無着色光とな
り、また偏光板51に入射する光が非直線偏光であると
きは、その光のうち偏光板51を透過する偏光成分の波
長光だけが偏光板51を通って出射して、出射光が着色
光になる。If the light incident on the polarizing plate 51 is the same linearly polarized light as when the light is incident, then all the wavelength light is incident on the polarizing plate 5.
1, so that the outgoing light becomes uncolored light at this time, and when the light incident on the polarizing plate 51 is non-linearly polarized light, only the wavelength light of the polarization component which passes through the polarizing plate 51 among the lights. Is emitted through the polarizing plate 51, and the emitted light becomes colored light.
【0049】したがって、上記カラー液晶表示装置によ
れば、従来のカラー液晶表示装置のようにカラーフィル
タを用いずに透過光を着色することができ、したがって
着色光の光量は、表示装置に入射する光のうちの前着色
光となる波長帯域の光の量とほとんど変わらないから、
光の透過率を高くして、表示の明るさを十分高くするこ
とができる。Therefore, according to the color liquid crystal display device described above, the transmitted light can be colored without using a color filter as in the conventional color liquid crystal display device, and therefore the amount of the colored light is incident on the display device. Since it is almost the same as the amount of light in the wavelength band that becomes pre-colored light,
By increasing the light transmittance, the brightness of the display can be sufficiently increased.
【0050】すなわち、従来のカラー液晶表示装置で
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が、上記カラー液晶表示装置では、
このような光量の減少はほとんど生じない。このため、
上記実施例のカラー液晶表示装置は、反射型のものであ
っても、その表示の明るさは十分である。That is, in the conventional color liquid crystal display device, the light amount of the colored light passing through the color filter is considerably reduced as compared with the light amount of the wavelength band which becomes the colored light of the light incident on the display device. In the color liquid crystal display device,
Such a decrease in light amount hardly occurs. For this reason,
Even if the color liquid crystal display device of the above embodiment is a reflection type, the display brightness is sufficient.
【0051】上記カラー液晶表示装置における表示の明
るさについて説明すると、この表示装置を出射する光の
強度Iは、色制御セル30と表示用セル40の液晶分子
ツイスト角をそれぞれ90°とすると、次の (1)式で表
わされる。The brightness of the display in the color liquid crystal display device will be described. The intensity I of the light emitted from the display device is 90 ° when the liquid crystal molecule twist angles of the color control cell 30 and the display cell 40 are 90 °, respectively. It is expressed by the following equation (1).
【0052】[0052]
【数1】 [Equation 1]
【0053】この (1)式で求められる光強度Iの値は、
白表示のとき、すなわち出射光が無着色光となるとき
で、表示装置に入射する全ての波長光(可視光)の強度
のほぼ1/2であり、したがって十分明るい表示が得ら
れる。The value of the light intensity I obtained by the equation (1) is
At the time of white display, that is, when the emitted light is uncolored light, the intensity is almost 1/2 of all wavelength light (visible light) entering the display device, and thus a sufficiently bright display can be obtained.
【0054】また、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
が、上記実施例のカラー液晶表示装置は、色制御セル3
0への印加電圧を制御することによって表示色を変化さ
せることができる。Further, in the conventional color liquid crystal display device, the display color is determined by the color of the color filter, but in the color liquid crystal display device of the above embodiment, the color control cell 3 is used.
The display color can be changed by controlling the voltage applied to 0.
【0055】図3は上記カラー液晶表示装置のCIE色
度図であり、ここでは、着色用セル40のΔn・d(上
記 (1)式におけるΔn1 d1 )と色制御セル30のΔn
・d(上記 (1)式におけるΔn2 d2 )の値をそれぞれ
900nmとしたときの色度を示している。FIG. 3 is a CIE chromaticity diagram of the color liquid crystal display device. Here, Δn · d of the coloring cell 40 (Δn 1 d 1 in the above formula (1)) and Δn of the color control cell 30 are shown.
The chromaticity is shown when the value of d (Δn 2 d 2 in the above formula (1)) is set to 900 nm.
【0056】この色度図のように、上記カラー液晶表示
装置の表示色は、色制御セル30に印加する電圧を高く
していくのにともなって、電圧0状態、つまり液晶分子
38aがツイスト配向している状態での初期表示色か
ら、電圧最大状態、つまり液晶分子38aが垂直に立上
り配向した状態での最終表示色まで変化するが、その途
中で、表示の光強度Iが高くかつ色純度も高い表示色に
なる。As shown in the chromaticity diagram, the display color of the color liquid crystal display device is in the zero voltage state as the voltage applied to the color control cell 30 is increased, that is, the liquid crystal molecules 38a are twisted. The initial display color when the liquid crystal molecules are in the maximum display state, that is, the final display color when the liquid crystal molecules 38a are vertically oriented in the vertical direction, changes in the middle, and the light intensity I of the display is high and the color purity is high. Also becomes a high display color.
【0057】なお、上記カラー液晶表示装置では、色制
御セル30に電圧を印加していない電圧0状態において
出射光が無着色光となるため、初期表示色、つまり色制
御セル30の液晶分子38aがツイスト配向状態にある
ときの表示色は“白”である。In the color liquid crystal display device, the emitted light becomes uncolored light in the voltage 0 state in which no voltage is applied to the color control cell 30, so that the initial display color, that is, the liquid crystal molecule 38a of the color control cell 30 is generated. The display color is "white" when is in the twist orientation state.
【0058】また、着色用セル40のΔn・dが900
nm、偏光板51の透過軸51aと着色用セル40の偏
光板対向基板41側における液晶分子配向方向41aと
のずれ角ψが45°であるため、色制御セル30に液晶
分子38aが垂直に立上り配向する電圧を印加したとき
の最終表示色、つまり、色制御セル30による偏光作用
が無くなって、透過光が着色用セル40による偏光作用
だけを受けるときの表示色は“緑”であり、色制御セル
30への印加電圧を高くしていくのにともなう表示色の
変化は、白(初期表示色)→黄→青→黄→青→緑(最終
表示色)である。Further, the Δn · d of the coloring cell 40 is 900.
Since the deviation angle ψ between the transmission axis 51a of the polarizing plate 51 and the liquid crystal molecule alignment direction 41a of the coloring cell 40 on the polarizing plate facing substrate 41 side is 45 °, the liquid crystal molecules 38a are perpendicular to the color control cell 30. The final display color when a voltage for rising orientation is applied, that is, the display color when the polarization effect by the color control cell 30 is lost and the transmitted light is only subjected to the polarization effect by the coloring cell 40 is “green”, The change in the display color with increasing voltage applied to the color control cell 30 is white (initial display color) → yellow → blue → yellow → blue → green (final display color).
【0059】したがって、上記カラー液晶表示装置は、
色制御セル30への印加電圧を制御することによって、
その表示色を上記各色に任意に変えることができる。な
お、上記実施例では、色制御セル30と着色用セル40
に、液晶分子ツイスト角がほぼ90°のTN型液晶セル
を用いたが、この色制御セル30と着色用セル40は、
液晶分子を180〜270°のツイスト角でツイスト配
向させたST1 N(スーパー・ツイステッド・ネマティ
ック)型のものでもよい。Therefore, the color liquid crystal display device described above is
By controlling the voltage applied to the color control cell 30,
The display color can be arbitrarily changed to each of the above colors. In the above embodiment, the color control cell 30 and the coloring cell 40 are used.
A TN type liquid crystal cell having a liquid crystal molecule twist angle of about 90 ° was used as the color control cell 30 and the coloring cell 40.
A ST1 N (super twisted nematic) type liquid crystal molecule in which twist alignment is performed at a twist angle of 180 to 270 ° may be used.
【0060】また、上記実施例では、着色用セル40の
Δn・dの値と液晶分子ツイスト角をそれぞれ色制御セ
ル30のΔn・dおよび液晶分子ツイスト角とほぼ等し
くし、液晶分子ツイスト方向T2 を色制御セル30の液
晶分子ツイスト方向T1 と逆にしたが、着色用セル40
と色制御セル30のΔn・dの値および液晶分子ツイス
ト角は互いに異ならせてもよく、その場合は、着色用セ
ル40の液晶分子ツイスト方向T2 と色制御セル30の
液晶分子ツイスト方向T1 とを同じ方向にしてもよい。Further, in the above embodiment, the value of Δn · d and the liquid crystal molecule twist angle of the coloring cell 40 are made substantially equal to the Δn · d and the liquid crystal molecule twist angle of the color control cell 30, respectively, and the liquid crystal molecule twist direction T2 is set. Was reversed to the liquid crystal molecule twist direction T1 of the color control cell 30, but the coloring cell 40
The value of Δn · d and the liquid crystal molecule twist angle of the color control cell 30 may be different from each other. In that case, the liquid crystal molecule twist direction T2 of the coloring cell 40 and the liquid crystal molecule twist direction T1 of the color control cell 30 are different from each other. May be in the same direction.
【0061】この場合も、偏光板51を通って入射し、
着色用セル40と色制御セル30とを2度ずつ通って再
び前記偏光板51に入射する光の偏光状態は、色制御セ
ル30の液晶分子配向状態により変化し、ある状態では
偏光板51に入射する光が直線偏光となり、他の状態で
は非直線偏光となるから、上記実施例と同様なカラー表
示を得ることができる。In this case also, the light enters through the polarizing plate 51,
The polarization state of the light that passes through the coloring cell 40 and the color control cell 30 twice and enters the polarizing plate 51 again changes depending on the alignment state of the liquid crystal molecules of the color control cell 30. Since the incident light becomes linearly polarized light and becomes non-linearly polarized light in other states, it is possible to obtain a color display similar to that in the above-mentioned embodiment.
【0062】また、上記実施例では、偏光板51の透過
軸51aと着色用セル40の偏光板対向基板41側にお
ける液晶分子配向方向41aとのずれ角ψを45°とし
たが、このずれ角ψは任意に選べばよい。ただし、着色
用セル40による着色効果を十分に得るには、前記ずれ
角ψを45±5°とするのが望ましい。In the above embodiment, the deviation angle ψ between the transmission axis 51a of the polarizing plate 51 and the liquid crystal molecule alignment direction 41a of the coloring cell 40 on the polarizing plate facing substrate 41 side is 45 °. ψ may be arbitrarily selected. However, in order to sufficiently obtain the coloring effect of the coloring cell 40, it is desirable that the shift angle ψ be 45 ± 5 °.
【0063】また上記実施例では、着色用セル40を色
制御セル30と偏光板51との間に配置したが、この着
色用セル40は、色制御セル30と反射板52との間に
配置してもよい。In the above embodiment, the coloring cell 40 is arranged between the color control cell 30 and the polarizing plate 51, but the coloring cell 40 is arranged between the color control cell 30 and the reflection plate 52. You may.
【0064】[0064]
【発明の効果】本発明のカラー液晶表示装置は、透明電
極を形成した一対の透明基板間に液晶を封入しその分子
を両基板間においてツイスト配向させた色制御用の液晶
セルと、一対の透明基板間に液晶を封入しその分子を両
基板間においてツイスト配向させた着色用の液晶セル
と、1枚の偏光板と、反射板とを備え、前記偏光板を色
制御用液晶セルの表面側に配置し、前記反射板を色制御
用液晶セルの裏面側に配置するとともに、前記偏光板と
反射板のいずれかと前記色制御用液晶セルとの間に着色
用液晶セルを配置し、かつ、前記偏光板の透過軸を、前
記着色用液晶セルの偏光板対向基板側における液晶分子
配向方向に対して所定角度斜めにずらしたものであるか
ら、カラーフィルタを用いずに透過光を着色して光の透
過率を高くし、表示の明るさを十分高くすることができ
る。The color liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal cell for color control in which liquid crystal is enclosed between a pair of transparent substrates having transparent electrodes and the molecules of which are twist-aligned between the substrates, and a pair of liquid crystal cells for color control. A liquid crystal cell for coloring, in which liquid crystal is enclosed between transparent substrates and the molecules of which are twist-aligned between both substrates, a polarizing plate, and a reflector, the polarizing plate being the surface of the liquid crystal cell for color control. A color control liquid crystal cell between the polarizing plate and one of the polarizing plate and the color control liquid crystal cell. Since the transmission axis of the polarizing plate is slanted by a predetermined angle with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the polarizing plate facing substrate side of the coloring liquid crystal cell, the transmitted light is colored without using a color filter. To increase the light transmittance and display Brightness can be sufficiently high.
【図1】本発明の一実施例によるカラー液晶表示装置の
断面図。FIG. 1 is a sectional view of a color liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例による色制御セルの液晶分子
配向方向と着色用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。FIG. 2 is a plan view showing a liquid crystal molecule alignment direction of a color control cell, a liquid crystal molecule alignment direction of a coloring cell, and a transmission axis of a pair of polarizing plates according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例によるカラー液晶表示装置の
CIE色度図。FIG. 3 is a CIE chromaticity diagram of a color liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図4】従来のカラー液晶表示装置の断面図。FIG. 4 is a sectional view of a conventional color liquid crystal display device.
30…第1の液晶セル(色制御用) 31,32…透明基板 31a,32a…液晶分子配向方向 33,34…透明電極 35,36…配向膜 38…液晶 38a…液晶分子 40…第2の液晶セル(着色用) 41,42…透明基板 41a,42a…液晶分子配向方向 51…偏光板 51a…透過軸 52…反射板 30 ... 1st liquid crystal cell (for color control) 31, 32 ... Transparent substrate 31a, 32a ... Liquid crystal molecule alignment direction 33, 34 ... Transparent electrode 35, 36 ... Alignment film 38 ... Liquid crystal 38a ... Liquid crystal molecule 40 ... Second Liquid crystal cells (for coloring) 41, 42 ... Transparent substrates 41a, 42a ... Liquid crystal molecule orientation direction 51 ... Polarizing plate 51a ... Transmission axis 52 ... Reflector
Claims (3)
晶を封入しその分子を両基板間においてツイスト配列さ
せた第1の液晶セルと、一対の透明基板間に液晶を封入
しその分子を両基板間においてツイスト配列させた第2
の液晶セルと、1枚の偏光板と、反射板とを備え、前記
偏光板を前記第1の液晶セルの表面側に配置し、前記反
射板を前記第1の液晶セルの裏面側に配置するととも
に、前記偏光板と反射板のいずれかと前記液晶セルとの
間に前記第2の液晶セルを配置し、かつ、前記偏光板の
透過軸を、前記第2の液晶セルの偏光板対向基板側にお
ける液晶分子配向方向に対して所定角度斜めにずらした
ことを特徴とするカラー液晶表示装置。1. A first liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed between a pair of transparent substrates having transparent electrodes and molecules of the liquid crystal are twist-arranged between both substrates, and liquid crystal is sealed between a pair of transparent substrates. Second twisted array between both substrates
Liquid crystal cell, one polarizing plate, and a reflecting plate, the polarizing plate is arranged on the front surface side of the first liquid crystal cell, and the reflecting plate is arranged on the rear surface side of the first liquid crystal cell. In addition, the second liquid crystal cell is arranged between the liquid crystal cell and any one of the polarizing plate and the reflection plate, and the transmission axis of the polarizing plate is the polarizing plate counter substrate of the second liquid crystal cell. A color liquid crystal display device, which is slanted at a predetermined angle with respect to the liquid crystal molecule alignment direction on the side.
分子ツイスト角はそれぞれ第1の液晶セルのΔn・dお
よび液晶分子ツイスト角とほぼ等しく、第2の液晶セル
の液晶分子ツイスト方向は第1の液晶セルの液晶分子ツ
イスト方向と逆であることを特徴とする請求項1に記載
のカラー液晶表示装置。2. The value of Δnd and the liquid crystal molecule twist angle of the second liquid crystal cell are substantially equal to the Δnd and the liquid crystal molecule twist angle of the first liquid crystal cell, respectively, and the liquid crystal molecule twist of the second liquid crystal cell is set. The color liquid crystal display device according to claim 1, wherein a direction is opposite to a liquid crystal molecule twist direction of the first liquid crystal cell.
対向基板側における液晶分子配向方向とのずれ角は45
±5°であることを特徴とする請求項1または請求項2
に記載のカラー液晶表示装置。3. The deviation angle between the transmission axis of the polarizing plate and the liquid crystal molecule alignment direction on the polarizing plate facing substrate side of the second liquid crystal cell is 45.
It is ± 5 °. Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
The color liquid crystal display device described in 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5092668A JPH06308483A (en) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | Color liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5092668A JPH06308483A (en) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | Color liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06308483A true JPH06308483A (en) | 1994-11-04 |
Family
ID=14060862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5092668A Pending JPH06308483A (en) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | Color liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06308483A (en) |
-
1993
- 1993-04-20 JP JP5092668A patent/JPH06308483A/en active Pending
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