JP2003186053A

JP2003186053A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003186053A
Application number: JP2001386493A
Authority: JP
Inventors: Manabu Takei; 学武居; Hisashi Aoki; 久青木; Tetsushi Yoshida; 哲志吉田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: JP3922014B2

Abstract

(57)【要約】【課題】表示にフリッカや焼き付きを生じさせること無
く液晶の誘電異方性Δεの値を大きくし、応答速度を速
くすることができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】一方の内面に画素電極４とＴＦＴ５が形成
された、他方の内面に対向電極１０が形成された一対の
基板２，３間に、液晶分子１３ａの配向状態が、初期の
ホモジニアス配向状態と、前記電極４，１０間に液晶分
子が略垂直に配向する電圧を印加したときの飽和配向状
態との間で、前記電極４，１０間に印加される電圧に応
じて変化する液晶層１３が設けられた液晶素子１と、前
記液晶素子１の電極４，１０間に、前記液晶分子１３ａ
を実質的に前記ホモジニアス配向状態に配向させる電圧
と前記液晶分子１３ａを実質的に前記飽和配向状態に配
向させる電圧との差よりも小さい値の変化幅の電圧Ｖ_１
〜Ｖ_２を印加して前記液晶分子１３ａの配向状態を制御
する配向制御手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は液晶表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置には、動作が安定でコント
ラストも充分なＴＮ（ツイステッドネマティック）型、
液晶分子の配向及び素子構造が単純で生産性に優れてい
るホモジニアス配向型等の動作モードのものが知られて
おり、これらの動作モードの液晶表示装置をアクティブ
駆動することも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アクティブ駆
動される液晶表示装置であって、特に、ＴＦＴ（薄膜ト
ランジスタ）をアクティブ素子としたものは、アクティ
ブ素子のオンにより画素電極と対向電極との間に印加さ
れた電圧が、前記アクティブ素子がオフしたときに低下
する。

【０００４】そして、このアクティブ素子がオフしたと
きの電極間電圧の低下量は、アクティブ素子のオン時に
データラインから画素電極に供給されたデータ信号の電
位に応じて変動するため、フレーム毎に正負を交互に反
転させて電極間に印加される電圧に、一方の極性にバイ
アスされたＤＣアンバランスが生じ、そのＤＣアンバラ
ンスにより電極間に印加される正負の電圧に差が生じて
表示にフリッカを発生させる。また、前記ＤＣアンバラ
ンスが大きいと、電極間に電荷の偏りが生じ、液晶中に
存在する浮遊イオンが一方の基板側に集まって表示の焼
き付きを発生させる。

【０００５】このように、アクティブ駆動の液晶表示装
置は、表示のフリッカや焼き付きの問題がある。

【０００６】この問題を解決する１つの方法は、各画素
の液晶容量（画素電極と対向電極及びこれらの電極の間
の液晶層とにより形成される容量）と並列に接続された
補償容量の静電容量の値を、前記アクティブ素子の浮遊
容量（ＴＦＴのゲート電極とソース電極との間の容量）
に較べて充分大きくすることである。

【０００７】しかし、前記補償容量を大きくするには、
前記補償容量を形成するための補償容量電極の面積を大
きくしなければならないため、開口率の低下を招き、明
るい表示が得られない。

【０００８】また、アクティブ駆動の液晶表示装置は、
高速応答が要求されており、そのために、高い電圧で駆
動すること、或いは液晶の誘電異方性Δεの値を大きく
することが提案されている。

【０００９】すなわち、高い電圧で駆動すると、液晶分
子に印加される電界強度が大きくなって応答策度が速く
なる。また、誘電異方性Δεの大きい液晶は、電界との
相互作用が強く、液晶分子の挙動が速いため、応答速度
が改善される。

【００１０】しかし、高い電圧で駆動するのでは、消費
電力が多くなるだけでなく、耐圧の高い駆動回路が必要
になる。

【００１１】したがって、駆動電圧はできるだけ低く抑
えるのが望ましいが、低い駆動電圧で高速応答させるた
めには、さらに誘電異方性Δεの大きい液晶を用いなけ
ればならない。

【００１２】しかし、液晶の誘電異方性Δεの値を大き
くすると、液晶層の静電容量が大きくなり、また液晶分
子の挙動により変化する前記液晶容量の変化量が大きく
なるため、フリッカを生じて表示品質が低下する。

【００１３】このフリッカは、前記補償容量の静電容量
値を、液晶層の静電容量に比べて充分に大きくすること
で防止することができるが、補助容量の静電容量値を大
きくするには、補償容量電極の面積をさらに大きくしな
ければならいため、開口率がさらに低下する。

【００１４】この発明は、表示のフリッカや焼き付きを
生じることなく高速で応答する液晶表示装置を提供する
ことを目的としたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の液晶表示装置
は、互いに対向する一対の基板の一方の内面に、複数の
画素電極とこれらの画素電極にそれぞれ接続された複数
のアクティブ素子とが形成され、他方の基板の内面に、
前記画素電極に対向する対向電極が形成されるととも
に、前記一対の基板間に、液晶分子の配向状態が、前記
電極間に印加される電圧に応じて、電圧が印加されない
ときの予め規定された初期配向状態と、、印加電圧の変
化に対して液晶分子が実質的に挙動しなくなる充分高い
電圧を印加したときの前記基板面に対して略垂直或いは
略水平に配向する飽和配向状態との間で変化する液晶層
が設けられた液晶素子と、前記液晶素子の少なくとも一
方の面側に配置された偏光板と、前記液晶素子の電極間
に、前記液晶層の液晶分子を実質的に前記初期配向状態
に配向させる電圧と前記液晶分子を実質的に前記飽和配
向状態に配向させる電圧との差よりも小さい値の変化幅
の電圧を印加して前記液晶分子の配向状態を制御する配
向制御手段とを備えたことを特徴とする。

【００１６】なお、ここで、飽和配向状態とは、電極間
電圧を高くするのにともなう液晶分子の倒伏または立ち
上がり挙動が見掛け上限界に達し、それ以上に電極間電
圧を高くしても、液晶分子がほとんど挙動しなくなると
きの配向状態である。

【００１７】すなわち、この液晶表示装置は、前記配向
制御手段により、前記液晶素子の電極間に、液晶分子を
初期配向状態に配向させる電圧と前記液晶分子を飽和配
向状態に配向させる電圧との差よりも小さい値の変化幅
の電圧を印加することにより、前記液晶分子の配向状態
を、印加電圧に応じて挙動し得る挙動可能範囲、つまり
前記初期配向状態から前記飽和配向状態までの範囲のう
ち、その範囲の一端または両端の配向状態を除いた範囲
内で制御するようにしたものである。

【００１８】この液晶表示装置は、液晶素子の液晶分子
の配向状態を、その挙動可能範囲の一端または両端の配
向状態を除いた範囲内で制御するものであるため、前記
挙動可能範囲の全域で液晶分子の配向状態を制御する場
合に比べて、アクティブ素子がオフしたときの電極間電
圧の低下量の変動（アクティブ素子のオン時に画素電極
に供給されたデータ信号の電位に応じた変動）が小さ
い。

【００１９】そのため、フレーム毎に正負を交互に反転
させて電極間に印加される電圧に生じるＤＣアンバラン
スを小さくし、液晶素子の電極間に印加される正負の電
圧差が小さくして、ＤＣアンバランスによる表示のフリ
ッカや焼き付きの発生を防ぐことができる。

【００２０】しかも、この液晶表示装置は、上記のよう
に、液晶素子の液晶分子の配向状態を、その挙動可能範
囲の一端または両端の配向状態を除いた範囲内で制御す
るものであるため、液晶の誘電異方性Δεの値が大き
く、液晶層の静電容量が大きくても、液晶分子の挙動に
より変化する液晶容量（画素電極と対向電極及びこれら
の電極の間の液晶層とにより形成される容量）の変化量
を小さくし、前記液晶容量の変化によるフリッカの発生
を防ぐことができる。

【００２１】したがって、この液晶表示装置によれば、
表示にフリッカや焼き付きを生じさせること無く液晶の
誘電異方性Δεの値を大きくし、応答速度を速くするこ
とができる。

【００２２】上記のように、この発明の液晶表示装置
は、液晶素子の電極間に、液晶分子を初期配向状態に配
向させる電圧と前記液晶分子を飽和配向状態に配向させ
る電圧との差よりも小さい値の変化幅の電圧を印加する
ことにより、表示のフリッカや焼き付きを生じることな
く高速で応答するようにしたものである。

【００２３】この液晶表示装置において、前記液晶素子
の一方の基板に、画素電極と対向電極及びこれらの電極
の間の液晶層とにより形成される液晶容量に対して並列
に接続された補償容量が形成されている場合、前記配向
制御手段は、前記液晶素子の電極間に、液晶分子の挙動
により変化する前記液晶容量の変化量が、前記補償容量
の静電容量値よりも小さい範囲で前記液晶分子の配向状
態を変化させる電圧を印加するように構成するのが好ま
しい。

【００２４】その場合、前記配向制御手段は、前記液晶
素子の電極間に、液晶分子の挙動による液晶容量の変化
量が補償容量の静電容量値の１／５〜１／１０よりも小
さい範囲で前記液晶分子の配向状態を変化させる電圧を
印加するように構成するのが望ましい。

【００２５】さらに、前記配向制御手段は、前記液晶素
子の電極間に、液晶分子を、基板面に対して実質的に水
平に配向する状態と前記基板面に対して実質的に垂直に
配向する状態のいずれか一方の配向状態と、前記基板面
に対して水平な方向と垂直な方向の間の斜めに傾いた方
向に配向する傾斜配向状態との間で挙動させる範囲の電
圧を印加するように構成するのが望ましい。

【００２６】また、この液晶表示装置において、前記液
晶素子の液晶層は、液晶分子が一対の基板間でツイスト
して配向したツイスト配向、液晶分子がツイストするこ
となく一方方向に且つ基板面と実質的に平行に配向した
ホモジニアス配向、液晶分子が基板面に対して実質的に
垂直に配向したホメオトロピック配向、液晶分子が一方
の基板側で実質的に垂直に他方の基板側で実質的に水平
に配向したハイブリッド配向のうちのいずれか１つの初
期配向状態を有する液晶からなっていればよく、特に、
初期配向状態が前記ホモジニアス配向である液晶からな
っているのが最も好ましい。

【００２７】そして、前記液晶素子の液晶層が、液晶分
子が基板面に対して予め定めたプレチルト角をもって実
質的に水平に且つ一方方向にホモジニアス配向した初期
配向状態を有する液晶からなっている場合、前記配向制
御手段は、前記液晶素子の電極間に、液晶分子の配向状
態を、基板面に対して実質的に水平に配向する状態と前
記基板面に対して実質的に垂直に配向する状態とのいず
れか一方の配向状態と、その配向状態からの液晶分子の
挙動による液晶容量の変化量が補償容量の静電容量値よ
りも小さい範囲の配向状態との間で変化させる電圧を印
加するように構成するのが望ましい。

【００２８】また、この発明の他の液晶表示装置は、互
いに対向する一対の基板の一方の内面に、複数の画素電
極とこれらの画素電極にそれぞれ接続された複数のアク
ティブ素子とが形成され、他方の基板の内面に、前記画
素電極に対向する対向電極が形成されるとともに、前記
一対の基板間に、液晶分子の配向状態が、前記電極間に
印加される電圧に応じて、電圧が印加されないときの予
め規定された初期配向状態と、印加電圧の変化に対して
液晶分子が実質的に挙動しなくなる充分高い電圧を印加
したときの前記基板面に対して略水平或いは略垂直に配
向する飽和配向状態（電極間電圧を高くするのにともな
う液晶分子の倒伏または立ち上がり挙動が見掛け上限界
に達し、それ以上に電極間電圧を高くしても、液晶分子
がほとんど挙動しなくなるときの配向状態）との間で、
前記電極間に印加される電圧に応じて変化する液晶層が
設けられた液晶素子と、前記液晶素子を挟んで配置され
た一対の偏光板とを備え、前記液晶素子の液晶層は、前
記液晶分子が前記初期配向状態と前記飽和配向状態との
間の前記基板面に対して予め定めた傾き角で配向した傾
斜配向状態において、前記一対の偏光板の間を透過する
光にその波長λの１／２の整数倍の光路長差を与える屈
折率異方性を有する液晶からなっていることを特徴とす
る。

【００２９】この液晶表示装置は、液晶素子の液晶層
が、液晶分子が前記初期配向状態と前記飽和配向状態と
の間の基板面に対して予め定めた傾き角で配向した傾斜
配向状態において、一対の偏光板の間を透過する光にそ
の波長λの１／２の整数倍の光路長差を与える屈折率異
方性を有する液晶からなっているため、液晶分子を前記
傾斜配向状態に配向させたときに透過率が最も高くなる
か或いは最も低くなり、その状態から前記液晶分子の配
向状態を変化させるのにともなって透過率が変化する。

【００３０】そのため、この液晶表示装置は、前記液晶
素子の液晶分子の配向状態を、印加電圧に応じて挙動し
得る挙動可能範囲、つまり前記初期配向状態から前記飽
和配向状態までの範囲のうち、その範囲の一端または両
端の配向状態を除き、且つ前記傾斜配向状態を含む範囲
内で制御することにより明暗を表示することができ、し
たがって、前記挙動可能範囲の全域で液晶分子の配向状
態を制御する場合に比べて、アクティブ素子がオフした
ときの電極間電圧の低下量の変動（アクティブ素子のオ
ン時に画素電極に供給されたデータ信号の電位に応じた
変動）を小さくし、フレーム毎に正負を交互に反転させ
て電極間に印加される電圧に生じるＤＣアンバランスを
小さくすることができるため、液晶素子の電極間に印加
される正負の電圧差が小さくして、表示のフリッカや焼
き付きの発生を防ぐことができる。

【００３１】しかも、この液晶表示装置は、上記のよう
に、液晶素子の液晶分子の配向状態を、その挙動可能範
囲の一端または両端を配向状態を除いた範囲内で制御す
るため、液晶の誘電異方性Δεの値が大きく、液晶層の
静電容量が大きくても、液晶分子の挙動により変化する
液晶容量の変化量を小さくし、フリッカの発生を防ぐこ
とができる。

【００３２】そのため、この液晶表示装置によれば、表
示にフリッカや焼き付きを生じさせること無く液晶の誘
電異方性Δεの値を大きくし、応答速度を速くすること
ができる。

【００３３】上記のように、この発明の他の液晶表示装
置は、液晶素子の液晶層を、液晶分子が初期配向状態と
飽和配向状態との間の基板面に対して予め定めた傾き角
で配向した傾斜配向状態において、一対の偏光板の間を
透過する光にその波長λの１／２の整数倍の光路長差を
与える屈折率異方性を有する液晶により形成することに
より、表示のフリッカや焼き付きを生じることなく高速
で応答するようにしたものである。

【００３４】この液晶表示装置において、前記一対の偏
光板がそれぞれ前記液晶素子に直接対向させて配置され
ている場合、前記液晶素子の液晶層は、液晶分子が前記
予め定めた傾き角で配向した傾斜配向状態において、前
記液晶層を透過する光にその波長λの１／２の整数倍の
光路長差を与える屈折率異方性を有する液晶からなって
いればよい。

【００３５】また、この液晶表示装置において、前記液
晶素子と一対の偏光板の少なくとも一方との間に位相板
が配置されている場合、前記液晶素子の液晶層は、液晶
分子が前記予め定めた傾き角で配向した傾斜配向状態に
おいて、前記液晶層と前記位相板の両方を透過する光に
その波長λの１／２の整数倍の光路長差を与える屈折率
異方性を有する液晶からなっていればよい。

【００３６】前記位相板を備えた液晶表示装置は、前記
液晶素子の液晶層が、液晶分子が初期配向状態と飽和配
向状態との間の配向状態で且つ基板面に対する傾き角が
異なる第１と第２の２つの傾斜配向状態を有し、前記第
１と第２のいずれか一方の傾斜配向状態において、前記
液晶層と位相板の両方を透過する光にその波長λの１／
２の奇数倍の光路長差を与え、他方の傾斜配向状態にお
いて、前記液晶層と位相板の両方を透過する光に実質的
に０または透過光の波長λの１／２の偶数倍の光路長差
を与える屈折率異方性と液晶層厚を有する液晶からなっ
ており、前記液晶素子の電極間に、前記液晶層の液晶分
子を、前記第１の傾斜配向状態と、前記第２の２つの傾
斜配向状態と、これらの傾斜配向状態の間の配向状態と
に配向させる電圧を印加して前記液晶分子の配向状態を
制御する配向制御手段をさらに備えた構成のものが好ま
しい。

【００３７】その場合、前記液晶素子の液晶層は、液晶
分子が基板面に対して予め定めたプレチルト角をもって
実質的に水平で且つ一方方向にホモジニアス配向した初
期配向状態を有し、且つ前記液晶分子が、前記基板面に
対して予め定めた第１の傾き角で配向する第１の傾斜配
向状態と、前記基板面に対して前記第１の傾き角よりも
小さい予め定めた第２の傾き角で配向する第２の傾斜配
向状態とに配向する液晶からなっているのが好ましい。

【００３８】さらに、前記液晶素子の液晶層は、前記第
１の傾斜配向状態で、前記液晶層と位相板の両方を透過
する光にその波長λの１／２の奇数倍の光路長差を与
え、前記第２の傾斜配向状態で、前記液晶層と位相板の
両方を透過する光に実質的に０または透過光の波長λの
１／２の奇数倍の光路長差を与える屈折率異方性と液晶
層厚を有する液晶からなっているのが好ましい。

【００３９】また、前記液晶素子の一方の基板に、画素
電極と対向電極及びこれらの電極の間の液晶層とにより
形成される液晶容量に対して並列に接続された補償容量
が形成されている場合、前記配向制御手段は、前記第１
の傾斜配向状態と第２の傾斜配向状態との間での液晶分
子の配向状態の変化による前記液晶容量の変化量が前記
補償容量の静電容量値よりも小さい範囲で前記液晶分子
の挙動を制御するように構成するのが望ましい。

【００４０】

【発明の実施の形態】図１〜図５はこの発明の第１の実
施例を示しており、図１は液晶表示装置の分解斜視図で
ある。

【００４１】この実施例の液晶表示装置は、図１に示し
たように、液晶素子１と、前記液晶素子１を挟んで配置
された一対の偏光板１４，１５と、前記液晶素子１の液
晶分子の配向状態を制御するための配向制御手段２０と
を備えている。

【００４２】図２は前記液晶素子１の一部分の断面図、
図３は前記液晶素子１の１つの画素の等価回路図であ
る。この液晶素子１は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を
アクティブ素子としたアクティブマトリックス型のもの
であり、図２のように、対向配置された前後一対の透明
基板２，３のうち、一方の基板、例えば表示の観察側と
は反対側の後側の基板３の内面に、行方向及び列方向に
マトリックス状に配列した複数の透明な画素電極４とこ
れら画素電極４にそれぞれ接続された複数のＴＦＴ（ア
クティブ素子）５とが形成され、他方の基板、つまり表
示の観察側である前側の基板２の内面に、前記複数の画
素電極４に対向する透明な対向電極１０が形成されると
ともに、前記一対の基板２，３間に液晶層１３が設けら
れた構成となっている。

【００４３】なお、前記ＴＦＴ５は、アモルファスシリ
コン薄膜を用いたものであり、このＴＦＴ５は、後側基
板３の内面上に形成されたゲート電極Ｇと、このゲート
電極Ｇを覆って前記後側基板３の略全体に形成された透
明なゲート絶縁膜６と、前記ゲート絶縁膜６の上に前記
ゲート電極Ｇと対向させて形成されたｉ型半導体膜７
と、このｉ型半導体膜７の両側部の上に図示しないｎ型
半導体膜を介して形成されたソース電極Ｓ及びドレイン
電極Ｄとからなっている。

【００４４】また、前記後側基板３の内面には、各画素
行の一側にそれぞれ沿わせて、各行のＴＦＴ５にゲート
信号を供給するための複数のゲートラインＧＬ（図３参
照）が設けられるとともに、各画素列の一側にそれぞれ
沿わせて、各列のＴＦＴ４にデータ信号を供給するため
の複数のデータラインＤＬ（図３参照）が設けられてい
る。

【００４５】なお、前記ゲートラインＧＬは、後側基板
３の内面上に前記ＴＦＴ５のゲート電極Ｇと一体に形成
されており、前記データラインＤＬは、前記ゲート絶縁
膜６の上に形成され、前記ＴＦＴ５のドレイン電極Ｄに
接続されている。

【００４６】そして、前記画素電極４は、前記ゲート絶
縁膜６の上に形成されており、これらの画素電極４に、
前記ＴＦＴ５のソース電極Ｓが接続されている。

【００４７】さらに、前記後側基板３の内面には、前記
画素電極４と前側基板２の内面に設けられた対向電極１
０及びこれらの電極４，１０の間の液晶層１３とにより
形成される各画素の液晶容量Ｃ_ＬＣ（図３参照）に対し
て並列に接続された補償容量Ｃｓが形成されている。

【００４８】この補償容量Ｃｓは、前記後側基板３の内
面上に、前記ゲート絶縁膜６を挟んで前記画素電極４の
縁部に対向する補償容量電極８を設けることにより、こ
の補償容量電極８と前記画素電極４の縁部とその間のゲ
ート絶縁膜６とによって形成されている。

【００４９】そして、前記後側基板３の内面には、前記
複数のＴＦＴ５と前記データラインＤＬを覆ってオーバ
ーコート絶縁膜９が形成されており、その上に、ポリイ
ミド等からなる配向膜１１が、液晶層に対向する領域の
全体にわたって形成されている。

【００５０】一方、前側基板２の内面に形成された対向
電極１０は、前記複数の画素電極４の全てに対向する一
枚膜状の電極であり、この対向電極１１の上に、ポリイ
ミド等からなる配向膜１２が、液晶層に対向する領域の
全体にわたって形成されている。

【００５１】そして、前記一対の基板２，３は、図示し
ない枠状のシール材を介して接合されており、こられの
基板２，３間の前記シール材で囲まれた領域に、液晶分
子の配向状態が、前記画素電極４と対向電極１０との間
に印加される電圧に応じて、電圧が印加されないときの
予め規定された初期配向状態と、前記液晶分子が前記基
板２，３面に対して略水平或いは略垂直に配向する電圧
を印加したときの飽和配向状態（電極間電圧を高くする
のにともなう液晶分子の倒伏または立ち上がり挙動が見
掛け上限界に達し、それ以上に電極間電圧を高くして
も、液晶分子がほとんど挙動しなくなるときの配向状
態）との間で変化する液晶層１３が設けられている。

【００５２】この実施例の液晶素子１は、前記一対の基
板２，３間に、誘電異方性Δεが正（Δε＞０）のネマ
ティック液晶からなる液晶層１３を設け、その液晶層１
３の液晶分子の初期配向状態を、液晶分子がツイストす
ることなく一方方向に且つ基板２，３面と実質的に平行
に配向したホモジニアス配向としたものであり、前記一
対の基板２，３の内面にそれぞれ設けられた配向膜１
１，１２は、互いに略平行で且つ互いに逆方向に配向処
理され、前記液晶層１３の液晶分子は、前記配向膜１
１，１２の配向処理方向と略平行に、且つ、前記基板
２，３面に対して予め定めたプレチルト角をもって、前
記基板２，３面と実質的に平行に配向している。

【００５３】なお、この実施例では、前記液晶素子１の
液晶層１３の液晶分子を、図１に示したように、画面の
横軸ｘと実質的に平行な方向に沿わせてホモジニアス配
向させている。

【００５４】また、前記一対の偏光板１４，１５は、図
１のように、その透過軸１４ａ，１５ａを前記液晶素子
１の液晶分子のホモジニアス配向方向（画面の横軸ｘと
実質的に平行な方向）１ａに対して実質的に４５°の角
度で交差させるとともに、それぞれの透過軸１４ａ，１
５ａを実質的に互いに直交させて配置されている。

【００５５】さらに、前記液晶素子１の液晶層１３は、
液晶分子が前記ホモジニアス配向状態（初期配向状態）
と前記飽和配向状態との間の基板２，３面に対して予め
定めた傾き角で配向した傾斜配向状態において、前記一
対の偏光板１４，１５の間を透過する光、つまり後側の
偏光板１５により直線偏光とされて入射し、液晶素子１
の液晶層１３を透過して前側の偏光板１４に入射する光
に、その波長λの１／２の整数倍の光路長差を与える屈
折率異方性Δｎを有する液晶からなっている。

【００５６】なお、この実施例の液晶表示装置は、前記
一対の偏光板１４，１５をそれぞれ前記液晶素子１に直
接対向させて配置したものであり、前記一対の偏光板１
４，１５の間を透過する光に光路長差を与えるのは前記
液晶素子１の液晶層１３だけである。

【００５７】そのため、この実施例では、前記液晶素子
１の液晶層１３を、液晶分子が前記ホモジニアス配向状
態と飽和配向状態との間の基板２，３面に対して予め定
めた傾き角で配向した傾斜配向状態において、前記液晶
層１３を透過する光にその波長λの１／２の整数倍の光
路長差を与える屈折率異方性Δｎを有する液晶により形
成している。

【００５８】さらに、この実施例では、前記液晶素子１
の液晶層１３を、前記ホモジニアス配向状態において、
液晶層１３を透過する光にその波長λの１／２の奇数
倍、例えばλ／２の光路長差を与え、前記基板２，３面
に対して予め定めた傾き角で配向した傾斜配向状態にお
いて、前記液晶層１３を透過する光にその波長λの１／
２の偶数倍、例えばλの光路長差を与える屈折率異方性
Δｎと液晶層厚ｄを有する液晶により形成している。

【００５９】次に、前記液晶素子１の液晶分子の配向状
態を制御するための配向制御手段２０について説明す
る。

【００６０】この配向制御手段２０は、その構成は図示
しないが、前記液晶素子１の複数のゲートラインＧＬに
ゲート信号を供給するゲート側ドライバと、前記液晶素
子１の複数のデータラインＧＬにデータ信号を供給する
データ側ドライバと、これらのドライバの制御部とから
なっており、前記液晶素子１の各行のＴＦＴ４を前記ゲ
ートラインＧＬからのゲート信号の供給により順次オン
させ、前記複数のデータラインＧＬから前記ＴＦＴ４を
介して前記画素電極４にデータ信号を供給することによ
り、前記液晶素子１の画素電極４と対向電極１０との間
に電圧を印加して液晶分子の配向状態を制御する。

【００６１】そして、この配向制御手段２０は、前記液
晶素子１の電極４，１３間に、液晶分子を実質的に前記
ホモジニアス配向状態に配向させる電圧と前記液晶分子
を実質的に前記飽和配向状態に配向させる電圧との差よ
りも小さい値の変化幅の電圧を印加して液晶分子の配向
状態を制御するように構成されている。

【００６２】さらに、この配向制御手段２０は、前記液
晶素子１の電極４，１０間に、液晶分子の挙動により変
化する前記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化量が、前記補償容量Ｃ
ｓの静電容量値よりも小さい範囲、好ましくは、液晶分
子の挙動による液晶容量Ｃ_Ｌ _Ｃの変化量が前記補償容量
Ｃｓの静電容量値の１／５〜１／１０よりも小さい範囲
で液晶分子の配向状態を変化させる電圧を印加するよう
に構成されている。

【００６３】この実施例では、前記配向制御手段２０
を、前記液晶素子１の電極４，１０間に、液晶分子の配
向状態を、基板２，３面に対して実質的に水平に配向す
る状態と、その配向状態からの液晶分子の挙動による前
記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化量が前記補償容量Ｃｓの静電容
量値よりも小さい範囲の配向状態との間で変化させる電
圧を印加するように構成している。

【００６４】なお、上述したように、前記液晶素子１の
液晶分子の初期配向状態は、液晶分子が基板２，３面に
対して予め定めたプレチルト角をもって実質的に水平で
且つ一方方向に配向したホモジニアス配向状態であり、
また、前記液晶素子１の液晶層１３は、前記ホモジニア
ス配向状態において、液晶層１３を透過する光にλ（透
過光の波長λの１／２の偶数倍）の光路長差を与え、液
晶分子が前記ホモジニアス配向状態と飽和配向状態との
間の基板２，３面に対して予め定めた傾き角で配向した
傾斜配向状態において、前記液晶層１３を透過する光に
λ／２（透過光の波長λの１／２の奇数倍）の光路長差
を与える屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄを有する液晶か
らなっている。

【００６５】そのため、前記配向制御手段２０は、前記
液晶分子の配向状態を実質的に、液晶層１３を透過する
光にλの光路長差を与えるホモジニアス配向状態と、液
晶層１３を透過する光にλ／２の光路長差を与える傾斜
配向状態との間で変化させる電圧を前記液晶素子１の電
極４，１０間に印加するように構成されている。

【００６６】図４は前記液晶素子１の液晶分子の配向状
態の変化を示す模式図であり、（ａ）は、前記液晶素子
１の電極４，１０間に、前記配向制御手段２０による印
加電圧範囲のうちの最も低い電圧Ｖ_１を印加し、液晶分
子１３ａを実質的に、液晶層１３を透過する光にλの光
路長差を与えるホモジニアス配向状態に配向させた状
態、（ｂ）は、前記液晶素子１の電極４，１０間に、前
記印加電圧範囲のうちの最も高い電圧Ｖ_２を印加し、液
晶分子１３ａを、液晶層１３を透過する光にλ／２の光
路長差を与える傾斜配向状態に配向させた状態を示して
いる。

【００６７】そして、この実施例では、前記一対の偏光
板１４，１５を、それぞれの透過軸１４ａ，１５ａを実
質的に互いに直交させて配置しているため、前記液晶分
子１３ａを前記予め定めた傾き角で配向した傾斜配向状
態（液晶層１３を透過する光にλ／２の光路長差を与え
る配向状態）に配向させたときに透過率が最も低くな
り、その状態から前記液晶分子１３ａの配向状態を基板
２，３面に対して倒伏する方向に変化させるのにともな
って透過率が変化し、液晶分子１３ａを前記ホモジニア
ス配向状態（液晶層１３を透過する光にλの光路長差を
与える配向状態）に配向させたときに透過率が最も高く
なる。

【００６８】すなわち、図４の（ａ）のように、前記印
加電圧範囲のうちの最も低い電圧Ｖ _１の印加により、液
晶分子１３ａを実質的に、液晶層１３を透過する光にλ
の光路長差を与えるホモジニアス配向状態に配向させる
と、後側偏光板１５により直線偏光とされて入射し、液
晶素子１の液晶層１３を透過した光が、前側偏光板１４
の透過軸１４ａに対して略直交する直線偏光となって前
記前側偏光板１４に入射し、その光のほとんどが前記前
側偏光板１４により吸収されて、その画素の表示が黒に
なる。

【００６９】また、図４の（ｂ）のように、前記印加電
圧範囲のうちの最も高い電圧Ｖ_２の印加により、液晶分
子１３ａを、液晶層１３を透過する光にλ／２の光路長
差を与える傾斜配向状態に配向させると、後側偏光板１
５により直線偏光とされて入射し、液晶素子１の液晶層
１３を透過した光が、前側偏光板１４の透過軸１４ａに
沿った直線偏光となって前記前側偏光板１４に入射し、
その光のほとんどが前記前側偏光板１４を透過して前側
に出射して、その画素の表示が白になる。

【００７０】すなわち、この液晶表示装置は、前記配向
制御手段２０により、前記液晶素子１の電極４，１０間
に、液晶分子を実質的に、初期配向状態であるホモジニ
アス配向状態に配向させる電圧と前記液晶分子を飽和配
向状態に配向させる電圧との差よりも小さい値の変化幅
の電圧を印加することにより、前記液晶分子の配向状態
を、印加電圧に応じて挙動し得る挙動可能範囲（ホモジ
ニアス配向状態から飽和配向状態までの範囲）のうち、
その範囲の一端の配向状態、つまり前記飽和配向状態に
なる側の配向状態を除いた範囲内で制御するようにした
ものである。

【００７１】この液晶表示装置は、液晶素子１の液晶分
子の配向状態を、その挙動可能範囲の一端の配向状態
（飽和配向状態になる側の配向状態）を除いた範囲内で
制御するものであるため、ＴＦＴ５がオフしたときの電
極間電圧の低下量の変動（ＴＦＴ５のオン時に画素電極
４に供給されたデータ信号の電位に応じた変動）が小さ
い。

【００７２】すなわち、図５は、ＴＦＴ５のオン時に画
素電極４に供給されたデータ信号の電位と、前記ＴＦＴ
５がオフしたときの画素電極４の電位（以下、画素電位
と言う）の低下量ΔＶを示している。

【００７３】図５において、Ｖ_Ｌは液晶分子を初期配向
と実質的に等しいホモジニアス配向状態に配向させるた
めのデータ信号電位、Ｖ_Ｈは液晶分子を基板２，３面に
対して略垂直に立ち上がった飽和配向状態に配向させる
ためのデータ信号電位、Ｖ_Ｓは液晶分子を前記ホモジニ
アス配向状態と飽和配向状態の間の任意の立ち上がり角
の傾斜配向状態に配向させるためのデータ信号電位、Ｖ
_ｃｏｍは対向電極電位であり、前記対向電極電位Ｖ
_ｃｏｍは、予め定めた電位のデータ信号を、フレーム毎
に正負を交互に反転させて前記画素電極４に供給したと
きの、正のデータ信号の印加に対するＴＦＴ５のオフ後
の画素電位と、負のデータ信号の印加に対するＴＦＴ５
のオフ後の画素電位との中間の値に設定されている。Ｖ
_Ｌ，Ｖ_Ｈ，Ｖ _Ｓ図５に示したように、前記画素電位は、
ＴＦＴ５のオン時に画素電極４に供給されたＶ_Ｌ，
Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｓのいずれかのデータ信号電位に上昇し、前記
ＴＦＴ５がオフしたときに、図３に示したＴＦＴ５のゲ
ート，ソース電極間の浮遊容量Ｃgsへの分圧により、前
記画素電極に保持される保持電位に低下する。

【００７４】そして、前記ＴＦＴ５がオフしたときの画
素電位の低下量ΔＶは、ＴＦＴ５のオン時に画素電極４
に供給されたデータ信号Ｖ_Ｌ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｓの電位によっ
て異なるため、前記液晶素子１の液晶分子の配向状態を
前記挙動可能範囲（ホモジニアス配向状態から飽和配向
状態までの範囲）の全域で制御すると、ＴＦＴ５がオフ
したときの画素電位の低下量ΔＶが、ＴＦＴ５のオン時
に画素電極４に供給されたデータ信号の電位に応じて大
きく変動し、フレーム毎に正負を交互に反転させて電極
間に印加される電圧にＤＣアンバランスが生じ、電極
４，１０間に印加される正負の電圧に差が生じて表示に
フリッカを発生させる。また、前記ＤＣアンバランスが
大きいと、電極４，１０間に電荷の偏りが生じ、液晶中
に存在する浮遊イオンが一方の基板側に集まって表示の
焼き付きを発生させる。

【００７５】しかし、この実施例の液晶表示装置は、前
記液晶素子１の液晶分子の配向状態を、その挙動可能範
囲の一端の配向状態、つまり飽和配向状態になる側の配
向状態を除いた範囲内で制御するものであるため、ＴＦ
Ｔ５がオフしたときの、前記ＴＦＴ５のオン時に画素電
極４に供給されたデータ信号の電位に応じた画素電位の
低下量ΔＶの変動が、液晶分子の配向状態を前記挙動可
能範囲の全域で制御する場合に比べて充分に小さい。

【００７６】すなわち、前記液晶素子１の各画素の補償
容量をＣｓ、ＴＦＴ５のゲート，ソース電極間の浮遊容
量をＣgs、液晶分子が基板２，３面に対して実質的に平
行なホモジニアス配向状態に配向したときの各画素の液
晶容量をＣ_ＬＣ水平、液晶分子が基板２，３面に対して
実質的に垂直な飽和配向状態に配向したときの液晶容量
をＣ_ＬＣ垂直、液晶分子が前記初期配向状態と飽和配向
状態との間の傾斜配向状態に配向したときの液晶容量を
Ｃ_ＬＣ傾斜、ＴＦＴ５のオン時に画素電極４に供給され
たデータ信号の電位をＶ、液晶分子の配向状態を前記ホ
モジニアス配向状態から飽和配向状態までの挙動可能範
囲で制御した場合のＴＦＴ５がオフしたときの前記デー
タ信号の電位に応じた画素電位の低下量ΔＶの変動量を
ΔΔＶ通常、液晶分子の配向状態を前記ホモジニアス配
向状態と傾斜配向状態との間の範囲で制御した場合のＴ
ＦＴ５がオフしたときの前記データ信号の電位に応じた
画素電位の低下量ΔＶの変動量をΔΔＶ傾斜、液晶分子
の配向状態を前記ホモジニアス配向状態と傾斜配向状態
との間の範囲で制御した場合のＴＦＴ５のオン−オフに
よる液晶容量Ｃ_ＬＣの誘電率変化量をΔＣ傾斜とする
と、前記液晶容量Ｃ_ＬＣの誘電率変化量ΔＣ傾斜は、 ΔＣ傾斜＝Ｃ_ＬＣ傾斜−Ｃ_ＬＣ水平である。

【００７７】したがって、前記ΔΔＶ傾斜は、 ΔΔV傾斜＝Cgs・V／{1／(Cgs＋LCs＋C_LC水平)−１/(Cgs＋Cs＋C_LC傾斜)} ＝Cgs・V(C_LC傾斜−C_LC水平)／{(Cgs＋Cs＋C_LC傾斜)(Cgs＋Cs＋C_LC水平)} ＝Cgs・V・ΔC傾斜／{(Cgs＋Cs＋C_LC垂直)(Cgs＋Cs＋C_LC水平)} となる。

【００７８】そして、前記ΔＣ傾斜は、ΔＣ傾斜＝Ｃ
_ＬＣ傾斜−Ｃ_ＬＣ水平であり、したがって、Ｃ_ＬＣ垂直
＞＞Ｃ_ＬＣ傾斜＞＞Ｃ_ＬＣ水平であるため、 ΔΔＶ通常＞＞ΔΔＶ傾斜となる。

【００７９】このように、この実施例の液晶表示装置
は、ＴＦＴ５がオフしたときのデータ信号の電位に応じ
た画素電位の低下量ΔＶの変動量（ΔΔＶ傾斜）が、液
晶分子の配向状態を前記挙動可能範囲の全域で制御する
場合の変動量（ΔΔＶ通常）に比べて充分に小さいた
め、フレーム毎に正負を交互に反転させて電極４，１０
間に印加される電圧に生じるＤＣアンバランスを小さく
し、液晶素子１の電極４，１０間に印加される正負の電
圧差が小さくして、ＤＣアンバランスによる表示のフリ
ッカや焼き付きの発生を防ぐことができる。

【００８０】しかも、この液晶表示装置は、上記のよう
に、液晶素子１の液晶分子の配向状態を、その挙動可能
範囲の一端の配向状態を除いた範囲内で制御するもので
あるため、液晶の誘電異方性Δεの値が大きく、液晶層
１３の静電容量が大きくても、液晶分子の挙動により変
化する液晶容量Ｃ_ＬＣの変化量を小さくし、前記液晶容
量Ｃ_ＬＣの変化によるフリッカの発生を防ぐことができ
る。

【００８１】そのため、前記液晶素子１の後側基板３の
内面に各画素の液晶容量Ｃ_ＬＣと並列に接続して形成さ
れた補償容量Ｃｓの静電容量の値を、前記ＴＦＴ５の浮
遊容量（ゲート，ソース電極間の容量）に較べて充分大
きくする必要がなく、したがって、前記補償容量Ｃｓを
形成するための補償容量電極８の面積が小さくてよいた
め、液晶素子１の開口率を高くすることができる。

【００８２】したがって、この液晶表示装置によれば、
表示にフリッカや焼き付きを生じさせること無く液晶の
誘電異方性Δεの値を大きくし、応答速度を速くするこ
とができる。

【００８３】また、この液晶表示装置は、前記配向制御
手段２０を、前記液晶素子１の電極４，１０間に、液晶
分子の挙動により変化する前記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化量
が、前記補償容量Ｃｓの静電容量値よりも小さい範囲で
液晶分子の配向状態を変化させる電圧を印加するように
構成しているため、前記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化によるフ
リッカの発生を、より効果的に防ぐことができ、したが
って、前記補償容量電極８の面積をより小さくし、前記
液晶素子１の開口率をさらに高くすることができる。

【００８４】前記配向制御手段２０は、前記液晶素子１
の電極４，１０間に、液晶分子の挙動により変化する前
記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化量が前記補償容量Ｃｓの静電容
量値の１／５〜１／１０よりも小さい範囲で液晶分子の
配向状態を変化させる電圧を印加するように構成するの
が好ましく、このようにすることにより、前記液晶容量
Ｃ_ＬＣの変化によるフリッカの発生をさらに効果的に防
ぎ、液晶素子１の開口率をさらに高くすることができ
る。

【００８５】さらに、この実施例では、前記液晶素子１
の液晶層１３を、初期配向状態であるホモジニアス配向
状態において、液晶層１３を透過する光にその波長λの
１／２の偶数倍（この実施例ではλ）の光路長差を与
え、前記ホモジニアス配向状態と飽和配向状態の間の傾
斜配向状態において、前記液晶層１３を透過する光にそ
の波長λの１／２の奇数倍（この実施例ではλ／２）の
光路長差を与える屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄを有す
る液晶により形成しているため、前記液晶層１３の液晶
分子１３ａを図４の（ａ）のように、ホモジニアス配向
状態に配向させたときに、その画素の表示が黒になり、
前記液晶層１３の液晶分子１３ａを図４の（ｂ）のよう
に基板面２，３に対して予め定めた傾き角で配向した傾
斜配向状態に配向させたときに、その画素の表示が白に
なる。

【００８６】また、この実施例の液晶表示装置は、前記
液晶素子１の液晶層１３の初期配向状態を、液晶分子が
ツイストすることなく一方方向に且つ基板２，３面と実
質的に平行に配向したホモジニアス配向としているた
め、液晶分子の配向及び液晶素子１の構造が単純であ
り、生産性に優れている。

【００８７】なお、上記実施例では、液晶素子１の液晶
分子の配向状態を、初期配向状態であるホモジニアス配
向状態と、前記ホモジニアス配向状態と飽和配向状態
（液晶分子が基板２，３面に対して略垂直に配向する電
圧を印加したときの配向状態）との間の基板２，３面に
対して予め定めた傾き角で配向した傾斜配向状態との間
の範囲で変化させるようにしているが、前記液晶素子１
の液晶分子の配向状態は、前記傾斜配向状態と前記飽和
配向状態との間の範囲で変化させてもよい。

【００８８】その場合は、前記一対の偏光板１４，１５
の透過軸１４ａ，１５ａの向きを上記実施例と同じ（図
１参照）にし、前記液晶素子１の液晶層１３を、基板
２，３面に対して予め定めた傾き角で配向した傾斜配向
状態において、前記液晶層１３を透過する光にその波長
λの１／２の奇数倍、例えばλ／２の光路長差を与え、
前記飽和配向状態に配向したときに、液晶層１３を透過
する光に与える光路長差が実質的に０になる液晶により
形成するとともに、配向制御手段２０を、液晶層１３を
透過する光にλ／２の光路長差を与える傾斜配向状態と
前記飽和配向状態との間で前記液晶分子の配向状態を、
変化させる電圧を前記液晶素子１の電極４，１０間に印
加するように構成すればよい。

【００８９】図６は、この発明の第２の実施例を示す、
液晶素子１の液晶分子の配向状態を前記傾斜配向状態と
飽和配向状態との間の範囲で変化させる場合の液晶分子
の配向状態の変化を示す模式図であり、（ａ）は、前記
液晶素子１の電極４，１０間に、前記配向制御手段２０
による印加電圧範囲のうちの最も低い電圧Ｖ_３を印加
し、液晶分子１３ａを液晶層１３を透過する光にλ／２
の光路長差を与える傾斜配向状態に配向させた状態、
（ｂ）は、前記液晶素子１の電極４，１０間に、前記印
加電圧範囲のうちの最も高い電圧Ｖ_４を印加し、液晶分
子１３ａを、液晶層１３を透過する光に与える光路長差
が実質的に０になる飽和配向状態に配向させた状態を示
している。

【００９０】この実施例の液晶表示装置では、前記一対
の偏光板１４，１５が、それぞれの透過軸１４ａ，１５
ａを実質的に互いに直交させて配置されているため、図
６の（ａ）のように、前記印加電圧範囲のうちの最も低
い電圧Ｖ_３の印加により、液晶分子１３ａを液晶層１３
を透過する光にλ／２の光路長差を与える傾斜配向状態
に配向させると、後側偏光板１５により直線偏光とされ
て入射し、液晶素子１の液晶層１３を透過した光が、前
側偏光板１４の透過軸１４ａに沿った直線偏光となって
前記前側偏光板１４に入射し、その光のほとんどが前記
前側偏光板１４を透過して前側に出射して、その画素の
表示が白になる。

【００９１】また、図６の（ｂ）のように、前記印加電
圧範囲のうちの最も高い電圧Ｖ_４の印加により、液晶分
子１３ａを、液晶層１３を透過する光に与える光路長差
が実質的に０になる飽和配向状態に配向させると、後側
偏光板１５により直線偏光とされて入射し、液晶素子１
の液晶層１３を透過した光が、偏光状態をほとんど変え
ずに前側偏光板１４に入射し、その光のほとんどが前記
前側偏光板１４により吸収されて、その画素の表示が黒
になる。

【００９２】この実施例の液晶表示装置も、液晶素子１
の液晶分子の配向状態を、その挙動可能範囲の一端の配
向状態（この実施例では、初期配向状態であるホモジニ
アス配向状態になる側の配向状態）を除いた範囲内で制
御するものであるため、前記挙動可能範囲の全域で液晶
分子の配向状態を制御する場合に比べて、ＴＦＴ５がオ
フしたときの画素電位の低下量の変動ΔΔＶ（ＴＦＴ５
のオフ時に画素電極４に供給されたデータ信号の電位か
ら降下する電圧降下量の前記データ信号の電位の違いに
よる変動）が小さく、したがって、表示にフリッカや焼
き付きを生じさせること無く液晶の誘電異方性Δεの値
を大きくし、応答速度を速くすることができる。

【００９３】なお、上記第１及び第２の実施例では、一
対の偏光板１４，１５をそれぞれ液晶素子１に直接対向
させて配置しているが、前記液晶素子１と一対の偏光板
１４，１５の少なくとも一方との間に、表示の視野角や
コントラストを向上させるための位相板を配置してもよ
い。

【００９４】図７はこの発明の第３の実施例を示す液晶
表示装置の分解斜視図であり、この実施例の液晶表示装
置は、液晶素子１と、前記液晶素子１を挟んで配置され
た一対の偏光板１４，１５と、前記液晶素子１と前側偏
光板１４との間に配置された視野角やコントラストを向
上させるための位相板１６と、前記液晶素子１の液晶分
子の配向状態を制御するための配向制御手段２０とを備
えている。

【００９５】前記液晶素子１は、図２に示したような、
ＴＦＴ５をアクティブ素子とするアクティブマトリック
ス型素子であり、その液晶層１３の液晶分子の初期配向
状態は、基板２，３面に対して予め定めたプレチルト角
をもって実質的に水平に且つ一方方向に配向したホモジ
ニアス配向状態である。

【００９６】そして、前記位相板１６は、図７のよう
に、その遅相軸１６ａを前記液晶素子１の液晶分子のホ
モジニアス配向方向（画面の横軸ｘと実質的に平行な方
向）１ａに対して実質的に４５°の角度で交差させて配
置され、前側偏光板１４は、その透過軸１４ａを前記位
相板１６の遅相軸１６ａに対して実質的に４５°の角度
で交差させて配置されており、後側偏光板１５は、その
透過軸１５ａを前記前側偏光板１４の透過軸１４ａと実
質的に直交させて配置されている。

【００９７】また、前記配向制御手段２０は、前記液晶
素子１の電極４，１０間に、前記液晶分子の配向状態
を、実質的にホモジニアス配向状態と飽和配向状態（液
晶分子が基板２，３面に対して略垂直に配向する電圧を
印加したときの配向状態）とのいずれか一方の配向状態
と、前記液晶分子が前記初期配向状態と飽和配向状態と
の間の基板２，３面に対して予め定めた傾き角で配向し
た傾斜配向状態との間で変化させる電圧を前記液晶素子
１の電極４，１０間に印加するように構成されている。

【００９８】そして、この実施例では、前記液晶素子１
の液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δｎｄの
値と、前記位相板１６のリタデーションとを、前記液晶
分子が前記予め定めた傾き角の傾斜配向状態に配向した
ときに、一対の偏光板１４，１５の間を透過する光、つ
まり前記液晶層１３と位相板１６の両方を透過する光
に、その波長λの１／２の整数倍の光路長差を与えるよ
うに設定している。

【００９９】なお、前記配向制御手段２０により前記液
晶素子１の電極４，１０間に印加する電圧を、前記液晶
分子の配向状態を実質的にホモジニアス配向状態と前記
予め定めた傾き角の傾斜配向状態との間で変化させる場
合は、前記液晶素子１の液晶層１３を、液晶分子が実質
的に前記ホモジニアス配向状態に配向したときに、前記
液晶層１３と位相板１６の両方を透過する光にその波長
λの１／２の奇数倍、例えばλ／２の光路長差を与え、
液晶分子が前記予め定めた傾き角の傾斜配向状態に配向
したときに、前記液晶層１３と位相板１６の両方を透過
する光に、実質的に０、または透過光の波長λの１／２
の偶数倍、例えばλの光路長差を与える屈折率異方性Δ
ｎと液晶層厚ｄを有する液晶により形成する。

【０１００】この構成の液晶表示装置は、前記液晶素子
１の液晶分子を実質的にホモジニアス配向状態に配向さ
せたときに、その画素の表示が白になり、前記液晶分子
を前記予め定めた傾き角の傾斜配向状態に配向させたと
きに、その画素の表示が黒になる。

【０１０１】また、前記配向制御手段２０により前記液
晶素子１の電極４，１０間に印加する電圧を、前記液晶
分子の配向状態を前記予め定めた傾き角の傾斜配向状態
と前記飽和配向状態との間で変化させる場合は、前記液
晶素子１の液晶層１３を、液晶分子が前記予め定めた傾
き角の傾斜配向状態に配向したときに、前記液晶層１３
と位相板１６の両方を透過する光にその波長λの１／２
の奇数倍、例えばλ／２の光路長差を与え、液晶分子が
実質的に前記飽和配向状態に配向したときに、前記液晶
層１３と位相板１６の両方を透過する光に実質的に０の
光路長差を与える屈折率異方性Δと液晶層厚ｄを有する
液晶により形成する。

【０１０２】この構成の液晶表示装置は、上記第２の実
施例と同様に、前記液晶素子１の液晶分子を前記予め定
めた傾き角の傾斜配向状態に配向させたときに、その画
素の表示が白になり、前記液晶分子を実質的に飽和配向
状態に配向させたときに、その画素の表示が黒になる。

【０１０３】図８は、前記液晶素子１の液晶層１３を、
屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄと誘電異方性Δεが、Δ
ｎ＝０．１１３、ｄ＝５．２μｍ、Δε＝７．７の液晶
により形成したときの、電極間電圧Ｖ_ＬＣと液晶層１３
を透過する光に与えられる光路長差との関係を示してい
る。

【０１０４】図８のように、この液晶表示装置は、電極
間電圧Ｖ_ＬＣを実質的に０Ｖにしたときに、液晶分子１
３ａが実質的に、液晶層１３と位相板１６の両方を透過
する光に０．５８８μmの光路長差を与えるホモジニア
ス配向状態に配向して表示が白になり、前記電極間電圧
Ｖ_ＬＣを約２Ｖにしたときに、液晶分子１３ａが、液晶
層１３と位相板１６の両方を透過する光に０．３１３μ
mの光路長差を与える傾斜配向状態に配向して表示が黒
になる。

【０１０５】つまり、この液晶表示装置は、液晶素子１
の電極間電圧が０Ｖのときと、２Ｖとのときとで、透過
光の光路長差をその波長λ（λ＝５５０ｎｍ）のλ／２
（０．５８８μm−０．３１３μm＝０．２７５μm＝λ
／２）の範囲で変化させ、白黒表示を行なうものであ
る。

【０１０６】したがって、この液晶表示装置は、前記液
晶素子１の液晶層１３を、Δｎ＝０．１１３、ｄ＝５．
２μｍ、Δε＝７．７の液晶により形成することによ
り、前記液晶素子１を約２Ｖの比較的低い電圧で駆動
し、しかもコントラストが充分な表示を得ることができ
る。このように、この実施例の液晶表示装置は、液晶
素子１の液晶分子の配向状態を、その挙動可能範囲のい
ずれか一端、つまり、初期配向状態であるホモジニアス
配向状態になる側と、飽和配向状態になる側とのいずれ
か一方の配向状態を除いた範囲内で制御するものである
ため、前記挙動可能範囲の全域で液晶分子の配向状態を
制御する場合に比べて、ＴＦＴ５がオフしたときの電極
間電圧の低下量の変動（ＴＦＴ５のオフ時に画素電極４
に供給されたデータ信号の電位から降下する電圧降下量
の前記データ信号の電位の違いによる変動）が小さく、
したがって、表示にフリッカや焼き付きを生じさせるこ
と無く液晶の誘電異方性Δεの値を大きくし、応答速度
を速くすることができる。

【０１０７】この実施例においても、前記配向制御手段
２０は、前記液晶素子１の電極４，１０間に、液晶分子
の挙動により変化する前記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化量が、
前記補償容量Ｃｓの静電容量値よりも小さい範囲、好ま
しくは前記補償容量Ｃｓの静電容量値の１／５〜１／１
０よりも小さい範囲で液晶分子の配向状態を変化させる
電圧を印加するように構成するのが望ましく、このよう
にすることにより、前記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化によるフ
リッカの発生をより効果的に防ぐことができるため、補
償容量電極８の面積をより小さくし、前記液晶素子１の
開口率を高くすることができる。

【０１０８】なお、この実施例では、前記液晶素子１の
液晶分子が実質的にホモジニアス配向状態に配向したと
きに液晶層１３と位相板１６の両方を透過する光に与え
る光路長差をλ／２としたが、液晶分子が実質的にホモ
ジニアス配向状態に配向したときに液晶層１３と位相板
１６の両方を透過する光に与える光路長差は、透過光の
波長λの１／２の奇数倍であれば、例えば３λ／２でも
よい。

【０１０９】さらに、この実施例では、液晶素子１と前
側偏光板１４との間に位相板１６を配置しているが、前
記位相板１６は、前記液晶素子１と後側偏光板１５との
間に配置してもよい。

【０１１０】また、位相板は１枚に限らず、複数の位相
板を、前記液晶素子１と一方の偏光板１４または１５と
の間に積層して配置するか、或いは前記複数の位相板
を、前記液晶素子１を挟んで前後の偏光板１４，１５と
の間に配置してもよく、その場合は、前記液晶素子１の
液晶層１３を、液晶分子が前記予め定めた傾き角の傾斜
配向状態に配向したときに、前記液晶層１３と複数の位
相板の両方を透過する光に、その波長λの１／２の整数
倍の光路長差を与える屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄを
有する液晶により形成すればよい。

【０１１１】また、上記第１〜第３の実施例の液晶表示
装置は、液晶素子１の液晶分子の初期配向状態を、液晶
分子がツイストすることなく一方方向に且つ基板２，３
面と実質的に平行に配向したホモジニアス配向としたも
のであるが、前記液晶素子１の液晶層１３は、前記ホモ
ジニアス配向に限らず、液晶分子が一対の基板間でツイ
ストして配向したツイスト配向、液晶分子が基板面に対
して実質的に垂直に配向したホメオトロピック配向、液
晶分子が一方の基板側で実質的に垂直に他方の基板側で
実質的に水平に配向したハイブリッド配向のうちのいず
れか１つの初期配向状態を有する液晶により形成しても
よい。

【０１１２】その場合も、前記配向制御手段２０は、前
記液晶素子１の電極４，１０間に、液晶層１３の液晶分
子を実質的に前記初期配向状態に配向させる電圧と前記
液晶分子を実質的に飽和配向状態（液晶分子が基板２，
３面に対して略水平或いは略垂直に配向する電圧を印加
したときの配向状態）に配向させる電圧との差よりも小
さい値の変化幅の電圧を印加するように構成すればよ
い。

【０１１３】また、前記液晶素子１の液晶分子の初期配
向状態を、前記ツイスト配向、ホメオトロピック配向、
ハイブリッド配向のいずれにする場合も、一対の偏光板
１４，１５は、上記実施例と同様に、それぞれの透過軸
１４ａ，１５ａを実質的に互いに直交させて配置すれば
よい。

【０１１４】さらに、前記液晶素子１の液晶層１３は、
液晶分子が初期配向状態と飽和配向状態（液晶分子が基
板２，３面に対して略水平或いは略垂直に配向する電圧
を印加したときの配向状態）との間の基板２，３面に対
して予め定めた傾き角で配向した傾斜配向状態におい
て、液晶層１３を透過する光にその波長λの１／２の整
数倍の光路長差を与える屈折率異方性Δｎを有する液
晶、好ましくは、前記傾斜配向状態と、前記初期配向状
態と飽和配向状態のいずれかの配向状態とのうち、一方
の配向状態において、透過光にその波長λの１／２の奇
数倍の光路長差を与え、他方の配向状態において、実質
的に０または透過光の波長λの１／２の偶数倍の光路長
差を与える屈折率異方性Δｎを有する液晶により形成す
るとともに、配向制御手段２０を、前記液晶分子の配向
状態を前記一方の配向状態と他方の配向状態との間で変
化させる電圧を前記液晶素子１の電極４，１０間に印加
するように構成すればよい。

【０１１５】図９は、この発明の第４の実施例を示す、
液晶素子１の液晶分子の初期配向状態をホメオトロピッ
ク配向としたときの液晶分子の配向状態の変化を示す模
式図である。

【０１１６】この実施例は、前記液晶素子１の液晶層１
３を、誘電異方性Δεが負（Δε＜０）で、液晶分子１
３ａが初期配向状態であるホメオトロピック配向状態に
配向したときに、液晶層１３を透過する光にあたえる光
路長差が実質的に０になり、前記液晶分子１３ａが前記
ホメオトロピック配向状態と飽和配向状態（液晶分子１
３ａが基板２，３面に対して略水平に配向する電圧を印
加したときの配向状態）との間の予め定めた傾き角の傾
斜配向状態に配向したときに、液晶素子１を挟んで図１
及び図７のように透過軸１４ａ，１５ａを実質的に直交
させて配置された一対の偏光板１４，１５の間を透過す
る光（位相板１６を備えない場合は、液晶素子１の液晶
層１３を透過する光、位相板１６を備える場合は、前記
液晶層１３と位相板１６の両方を透過する光）に、その
波長の１／２の奇数倍、例えばλ／２の光路長差を与え
る屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄを有するネマティック
液晶により形成したものである。

【０１１７】そして、この実施例では、前記液晶素子１
の電極４，１０間に電圧を印加で前記液晶分子の配向状
態を制御する配向制御手段２０（図１及び図７参照）
を、前記液晶分子１３ａを実質的に、前記ホメオトロピ
ック配向状態と前記予め定めた傾き角の傾斜配向状態と
の間で変化させる電圧を前記液晶素子１の電極４，１０
間に印加するように構成している。

【０１１８】図９において、（ａ）は、前記液晶素子１
の電極４，１０間に、前記配向制御手段２０による印加
電圧範囲のうちの最も低い電圧Ｖ_５を印加し、液晶分子
１３ａを実質的に前記ホメオトロピック配向状態に配向
させた状態、（ｂ）は、前記液晶素子１の電極４，１０
間に、前記印加電圧範囲のうちの最も高い電圧Ｖ_６を印
加し、液晶分子１３ａを前記予め定めた傾き角の傾斜配
向状態（液晶層１３を透過する光にλの光路長差を与え
る配向状態）に配向させた状態を示している。

【０１１９】この実施例の液晶表示装置では、図９の
（ａ）のように、前記印加電圧範囲のうちの最も低い電
圧Ｖ_５の印加により、液晶分子１３ａを実質的に、液晶
層１３を透過する光に実質的に０の光路長差を与えるホ
メオトロピック配向状態に配向させたときに、その画素
の表示が黒になり、図９の（ｂ）のように、前記印加電
圧範囲のうちの最も高い電圧Ｖ_６の印加により、液晶分
子１３ａを液晶層１３を透過する光にλ／２の光路長差
を与える傾斜配向状態に配向させたときに、その画素の
表示が白になる。

【０１２０】この実施例の液晶表示装置も、液晶素子１
の液晶分子の配向状態を、その挙動可能範囲、つまり初
期配向状態であるホメオトロピック配向状態から飽和配
向状態までの範囲の一端の配向状態（この実施例では、
飽和配向状態になる側の配向状態）を除いた範囲内で制
御するものであるため、前記挙動可能範囲の全域で液晶
分子の配向状態を制御する場合に比べて、ＴＦＴ５がオ
フしたときの電極間電圧の低下量の変動ΔΔＶが小さ
く、したがって、表示にフリッカや焼き付きを生じさせ
ること無く液晶の誘電異方性Δεの値を大きくし、応答
速度を速くすることができる。

【０１２１】この実施例においても、前記配向制御手段
２０は、前記液晶素子１の電極４，１０間に、液晶分子
の挙動により変化する前記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化量が、
前記補償容量Ｃｓの静電容量値よりも小さい範囲、好ま
しくは前記補償容量Ｃｓの静電容量値の１／５〜１／１
０よりも小さい範囲で液晶分子の配向状態を変化させる
電圧を印加するように構成するのが望ましく、このよう
にすることにより、前記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化によるフ
リッカの発生をより効果的に防ぐことができるため、補
償容量電極８の面積をより小さくし、前記液晶素子１の
開口率を高くすることができる。

【０１２２】図１０は、この発明の第５の実施例を示
す、液晶素子１の液晶分子の初期配向状態をハイブリッ
ド配向としたときの液晶分子の配向状態の変化を示す模
式図である。

【０１２３】この実施例は、前記液晶素子１の液晶層１
３を、誘電異方性Δεが負（Δε＜０）または正（Δε
＞０）で、液晶分子１３ａが初期配向状態であるハイブ
リッド配向状態と飽和配向状態（液晶の誘電異方性Δε
が負の場合は、液晶分子が基板２，３面に対して略水平
に配向する電圧を印加したときの配向状態、液晶の誘電
異方性Δεが正の場合は、液晶分子が基板２，３面に対
して略垂直に配向する電圧を印加したときの配向状態）
との間の予め定めた傾き角の傾斜配向状態に配向したと
きに、前記液晶層１３を透過する光（位相板１６を備え
ない場合は、液晶素子１の液晶層１３を透過する光、位
相板１６を備える場合は、前記液晶層１３と位相板１６
の両方を透過する光）に、その波長λの１／２の整数倍
の光路長差を与える屈折率異方性Δと液晶層厚ｄを有す
るネマティック液晶により形成したものである。

【０１２４】図１０において、（ａ）は初期配向状態で
あるハイブリッド配向状態、（ｂ），（ｃ）は液晶の誘
電異方性Δεが負（Δε＜０）であるときと、正（Δε
＞０）であるときの傾斜配向状態を示しており、液晶の
誘電異方性Δεが負（Δε＜０）であるときの傾斜配向
状態は、（ｂ）のように、ハイブリッド配向した液晶分
子１３ａのうちの中間の傾き角、つまり基板２，３面に
対して略４５°の傾き角で配向する液晶分子（図におい
てハッチングを施して液晶分子）の位置が垂直配向され
た基板（図では前側基板２）側に片寄った配向状態、液
晶の誘電異方性Δεが正（Δε＞０）であるときの傾斜
配向状態は、（ｃ）のように、前記中間の傾き角の液晶
分子１３ａの位置が水平配向された基板（図では後側基
板３）側に片寄った配向状態として模式的に表される。

【０１２５】そして、この実施例では、前記液晶素子１
の液晶層１３を、前記ハイブリッド配向状態と、前記予
め定めた傾き角の傾斜配向状態のいずれかの配向状態と
のうち、一方の配向状態に液晶分子１３ａが配向したと
きに、前記一対の偏光板１４，１５の間を透過する光
に、その波長λの１／２の奇数倍、例えばλ／２の光路
長差を与え、一方の配向状態に液晶分子１３ａが配向し
たときに、前記一対の偏光板１４，１５の間を透過する
光に、その波長λの１／２の偶数倍、例えばλの光路長
差を与える液晶により形成している。

【０１２６】また、この実施例では、前記液晶素子１の
電極４，１０間に電圧を印加する配向制御手段２０（図
１及び図７参照）を、前記液晶分子１３ａを実質的に、
初期配向状態であるハイブリッド配向状態と前記２つの
傾斜配向状態のいずれかとの間で変化させる電圧を前記
液晶素子１の電極４，１０間に印加するように構成して
いる。

【０１２７】なお、液晶分子１３ａを図１０の（ａ）に
示したハイブリッド配向状態に配向させる電圧Ｖ_７は、
実質的に略０Ｖでよい。また、液晶の誘電異方性Δεが
負（Δε＜０）であるときに液晶分子１３ａを図１０の
（ｂ）に示した予め定めた傾き角の傾斜配向状態に配向
させる電圧Ｖ_８と、液晶の誘電異方性Δεが正（Δε＞
０）であるときに液晶分子１３ａを図１０の（ｃ）に示
した予め定めた傾き角の傾斜配向状態に配向させる電圧
Ｖ_９は、同じ値の電圧でも、異なる値の電圧でもよい。

【０１２８】この液晶表示装置は、前記配向制御手段２
０からの印加電圧範囲のうちの最も低い電圧Ｖ_７の印加
により、液晶分子１３ａを実質的に、図１０の（ａ）の
ようなハイブリッド配向状態に配向させたときに、その
画素の表示が黒と白の一方の表示になり、前記印加電圧
範囲のうちの最も高い電圧Ｖ_８またはＶ_９の印加によ
り、液晶分子１３ａを図１０の（ｂ）または（Ｃ）のよ
うな傾斜配向状態に配向させたときに、その画素の表示
が黒と白の他方の表示になる。

【０１２９】この実施例の液晶表示装置も、液晶素子１
の液晶分子の配向状態を、その挙動可能範囲、つまり初
期配向状態であるハイブリッド配向状態から飽和配向状
態までの範囲の一端の配向状態を除いた範囲内で制御す
るものであるため、前記挙動可能範囲の全域で液晶分子
の配向状態を制御する場合に比べて、ＴＦＴ５がオフし
たときの電極間電圧の低下量の変動ΔΔＶが小さく、し
たがって、表示にフリッカや焼き付きを生じさせること
無く液晶の誘電異方性Δεの値を大きくし、応答速度を
速くすることができる。

【０１３０】この実施例においても、前記配向制御手段
２０は、前記液晶素子１の電極４，１０間に、液晶分子
の挙動により変化する前記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化量が、
前記補償容量Ｃｓの静電容量値よりも小さい範囲、好ま
しくは前記補償容量Ｃｓの静電容量値の１／５〜１／１
０よりも小さい範囲で液晶分子の配向状態を変化させる
電圧を印加するように構成するのが望ましく、このよう
にすることにより、前記液晶容量Ｃ_ＬＣの変化によるフ
リッカの発生をより効果的に防ぐことができるため、補
償容量電極８の面積をより小さくし、前記液晶素子１の
開口率を高くすることができる。

【０１３１】なお、上記第１〜第５の各実施例では、液
晶素子１の液晶分子の配向状態を、その挙動可能範囲
（初期配向状態から飽和配向状態までの範囲）の一端の
配向状態を除いた範囲内で制御するようにしているが、
前記液晶素子１の液晶分子の配向状態は、その挙動可能
範囲の両端の配向状態を除いた範囲内で制御するように
してもよい。

【０１３２】さらに、上記各実施例では、液晶素子１を
挟んで配置された前後一対の偏光板１４，１５の透過軸
１４ａ，１５ａを実質的に直交させているが、前記偏光
板１４，１５の透過軸１４ａ，１５ａの向きは、直交に
限らず、例えば実質的に平行してもよい。

【０１３３】また、上記各実施例の液晶表示装置は、い
ずれも、液晶素子１の後側に配置される図示しない光源
からの光を利用して表示する透過型表示装置であるが、
この発明は、外部環境の光である外光または液晶素子の
前側に配置される光源からの光を利用し、前側からの入
射光を液晶素子の後側に設けられた反射膜により反射し
て表示する反射型液晶表示装置にも適用することができ
る。

【０１３４】その場合、前記反射型液晶表示装置は、液
晶素子を挟んで前後一対の偏光板を配置し、後側の偏光
板の外面に反射膜を設けた構成としても、液晶素子の前
側だけに１枚の偏光板を配置し、前記液晶素子の後側基
板の内面に反射膜を設けた構成としてもよい。

【０１３５】なお、液晶素子の後側基板の内面に反射膜
を設けた内面反射型の液晶表示装置の場合は、液晶素子
の前側に配置された偏光板を透過して入射した光が前記
液晶素子の液晶層を往復して透過し、その光のうち、前
記偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光が前側に出射す
るため、前記液晶素子の液晶層は、上記各実施例のよう
に液晶素子１を挟んで配置された一対の偏光板１４，１
５の透過軸１４ａ，１５ａを実質的に直交させた場合と
同じ、透過光にその波長λの１／２の整数倍の光路長差
を与える屈折率異方性を有する液晶により形成すればよ
い。

【０１３６】

【発明の効果】この発明の液晶表示装置は、互いに対向
する一対の基板の一方の内面に、複数の画素電極とこれ
らの画素電極にそれぞれ接続された複数のアクティブ素
子とが形成され、他方の基板の内面に、前記画素電極に
対向する対向電極が形成されるとともに、前記一対の基
板間に、液晶分子の配向状態が、前記電極間に印加され
る電圧に応じて、電圧が印加されないときの予め規定さ
れた初期配向状態と、印加電圧の変化に対して液晶分子
が実質的に挙動しなくなる充分高い電圧を印加したとき
の前記基板面に対して略垂直或いは略水平に配向する飽
和配向状態との間で変化する液晶層が設けられた液晶素
子と、前記液晶素子の少なくとも一方の面側に配置され
た偏光板と、前記液晶素子の電極間に、前記液晶層の液
晶分子を実質的に前記初期配向状態に配向させる電圧と
前記液晶分子を実質的に前記飽和配向状態に配向させる
電圧との差よりも小さい値の変化幅の電圧を印加して前
記液晶分子の配向状態を制御する配向制御手段とを備え
たものであるため、表示にフリッカや焼き付きを生じさ
せること無く液晶の誘電異方性Δεの値を大きくし、応
答速度を速くすることができる。

【０１３７】この液晶表示装置において、前記液晶素子
の一方の基板に、画素電極と対向電極及びこれらの電極
の間の液晶層とにより形成される液晶容量に対して並列
に接続された補償容量が形成されている場合、前記配向
制御手段は、前記液晶素子の電極間に、液晶分子の挙動
により変化する前記液晶容量の変化量が、前記補償容量
の静電容量値よりも小さい範囲で前記液晶分子の配向状
態を変化させる電圧を印加するように構成するのが好ま
しく、このようにすることにより、前記液晶容量の変化
によるフリッカの発生を効果的に防ぎ、液晶素子の開口
率を高くすることができる。

【０１３８】その場合、前記配向制御手段は、前記液晶
素子の電極間に、液晶分子の挙動による液晶容量の変化
量が補償容量の静電容量値の１／５〜１／１０よりも小
さい範囲で前記液晶分子の配向状態を変化させる電圧を
印加するように構成するのが望ましく、このようにする
ことにより、前記液晶容量の変化によるフリッカの発生
をさらに効果的に防ぎ、液晶素子の開口率をさらに高く
することができる。

【０１３９】さらに、前記配向制御手段は、前記液晶素
子の電極間に、液晶分子を、基板面に対して実質的に水
平に配向する状態と前記基板面に対して実質的に垂直に
配向する状態のいずれか一方の配向状態と、前記基板面
に対して水平な方向と垂直な方向の間の斜めに傾いた方
向に配向する傾斜配向状態との間で挙動させる範囲の電
圧を印加するように構成するのが望ましく、このように
することにより、前記アクティブ素子がオフしたときの
データ信号の電位に応じた電極間電圧の低下量の変動量
を充分に小さくし、ＤＣアンバランスによる表示のフリ
ッカや焼き付きの発生を防ぐことができる。

【０１４０】また、この液晶表示装置において、前記液
晶素子の液晶層は、特に、初期配向状態が前記ホモジニ
アス配向である液晶からなっているのが好ましく、この
ようにすることにより、液晶分子の配向及び液晶素子の
構造を単純にし、生産性を良くすることができる。

【０１４１】そして、前記液晶素子の液晶層が、液晶分
子が基板面に対して予め定めたプレチルト角をもって実
質的に水平に且つ一方方向にホモジニアス配向した初期
配向状態を有する液晶からなっている場合、前記配向制
御手段は、前記液晶素子の電極間に、液晶分子の配向状
態を、基板面に対して実質的に水平に配向する状態と前
記基板面に対して実質的に垂直に配向する状態とのいず
れか一方の配向状態と、その配向状態からの液晶分子の
挙動による液晶容量の変化量が補償容量の静電容量値よ
りも小さい範囲の配向状態との間で変化させる電圧を印
加するように構成するのが望ましく、このようにするこ
とにより、前記補償容量を大きくすることなく、前記液
晶容量の変化によるフリッカの発生を効果的に防ぎ、前
記補償容量を形成するための補償容量電極の面積を小さ
くして、液晶素子の開口率を高くすることができる。

【０１４２】また、この発明の他の液晶表示装置は、互
いに対向する一対の基板の一方の内面に、複数の画素電
極とこれらの画素電極にそれぞれ接続された複数のアク
ティブ素子とが形成され、他方の基板の内面に、前記画
素電極に対向する対向電極が形成されるとともに、前記
一対の基板間に、液晶分子の配向状態が、前記電極間に
印加される電圧に応じて、電圧が印加されないときの予
め規定された初期配向状態と、印加電圧の変化に対して
液晶分子が実質的に挙動しなくなる充分高い電圧を印加
したときの前記基板面に対して略垂直或いは略水平に配
向する飽和配向状態との間で変化する液晶層が設けられ
た液晶素子と、前記液晶素子を挟んで配置された一対の
偏光板とを備え、前記液晶素子の液晶層は、前記液晶分
子が前記初期配向状態と前記飽和配向状態との間の前記
基板面に対して予め定めた傾き角で配向した傾斜配向状
態において、前記一対の偏光板の間を透過する光にその
波長λの１／２の整数倍の光路長差を与える屈折率異方
性を有する液晶からなっているため、表示にフリッカや
焼き付きを生じさせること無く液晶の誘電異方性Δεの
値を大きくし、応答速度を速くすることができる。

【０１４３】この液晶表示装置において、前記一対の偏
光板がそれぞれ前記液晶素子に直接対向させて配置され
ている場合、前記液晶素子の液晶層は、液晶分子が前記
予め定めた傾き角で配向した傾斜配向状態において、前
記液晶層を透過する光にその波長λの１／２の整数倍の
光路長差を与える屈折率異方性を有する液晶により形成
すればよく、このようにすることにより、前記効果を得
ることができる。

【０１４４】また、この液晶表示装置において、前記液
晶素子と一対の偏光板の少なくとも一方との間に位相板
が配置されている場合、前記液晶素子の液晶層は、液晶
分子が前記予め定めた傾き角で配向した傾斜配向状態に
おいて、前記液晶層と前記位相板の両方を透過する光に
その波長λの１／２の整数倍の光路長差を与える屈折率
異方性を有する液晶により形成すればよく、このように
することにより、前記効果を得ることができる。

【０１４５】前記位相板を備えた液晶表示装置は、前記
液晶素子の液晶層が、液晶分子が初期配向状態と飽和配
向状態との間の配向状態で且つ基板面に対する傾き角が
異なる第１と第２の２つの傾斜配向状態を有し、前記第
１と第２のいずれか一方の傾斜配向状態において、前記
液晶層と位相板の両方を透過する光にその波長λの１／
２の奇数倍の光路長差を与え、他方の傾斜配向状態にお
いて、前記液晶層と位相板の両方を透過する光に実質的
に０または透過光の波長λの１／２の偶数倍の光路長差
を与える屈折率異方性と液晶層厚を有する液晶からなっ
ており、前記液晶素子の電極間に、前記液晶層の液晶分
子を、前記第１の傾斜配向状態と、前記第２の２つの傾
斜配向状態と、これらの傾斜配向状態の間の配向状態と
に配向させる電圧を印加して前記液晶分子の配向状態を
制御する配向制御手段をさらに備えた構成のものが好ま
しく、このようにすることにより、良好なコントラスト
を得ることができる。

【０１４６】その場合、前記液晶素子の液晶層は、液晶
分子が基板面に対して予め定めたプレチルト角をもって
実質的に水平で且つ一方方向にホモジニアス配向した初
期配向状態を有し、且つ前記液晶分子が、前記基板面に
対して予め定めた第１の傾き角で配向する第１の傾斜配
向状態と、前記基板面に対して前記第１の傾き角よりも
小さい予め定めた第２の傾き角で配向する第２の傾斜配
向状態とに配向する液晶からなっているのが好ましく、
このようにすることにより、液晶分子の配向及び液晶素
子の構造を単純にし、生産性を良くすることができる。

【０１４７】さらに、前記液晶素子の液晶層は、前記第
１の傾斜配向状態で、前記液晶層と位相板の両方を透過
する光にその波長λの１／２の奇数倍の光路長差を与
え、前記第２の傾斜配向状態で、前記液晶層と位相板の
両方を透過する光に実質的に０または透過光の波長λの
１／２の奇数倍の光路長差を与える屈折率異方性と液晶
層厚を有する液晶からなっているのが好ましく、このよ
うにすることにより、良好なコントラストを得ることが
できる。

【０１４８】また、前記液晶素子の一方の基板に、画素
電極と対向電極及びこれらの電極の間の液晶層とにより
形成される液晶容量に対して並列に接続された補償容量
が形成されている場合、前記配向制御手段は、前記第１
の傾斜配向状態と第２の傾斜配向状態との間での液晶分
子の配向状態の変化による前記液晶容量の変化量が前記
補償容量の静電容量値よりも小さい範囲で前記液晶分子
の挙動を制御するように構成するのが望ましく、このよ
うにすることにより、前記補償容量を大きくするなく、
前記液晶容量の変化によるフリッカの発生を効果的に防
ぎ、前記補償容量を形成するための補償容量電極の面積
を小さくして、液晶素子の開口率を高くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の
分解斜視図。

【図２】前記液晶表示装置の液晶素子の一部分の断面
図。

【図３】前記液晶素子の１つの画素の等価回路図。

【図４】前記液晶素子の液晶分子の配向状態の変化を示
す模式図。

【図５】ＴＦＴのオン時に画素電極に供給されたデータ
信号の電位と、前記ＴＦＴがオフしたときの電極間電圧
の低下量を示す図。

【図６】この発明の第２の実施例を示す、液晶素子の液
晶分子の配向状態を傾斜配向状態と飽和配向状態との間
の範囲で変化させる場合の液晶分子の配向状態の変化を
示す模式図。

【図７】この発明の第３の実施例を示す液晶表示装置の
分解斜視図。

【図８】第３の実施例の液晶表示装置における液晶素子
の電極間電圧と液晶層を透過する光に与えられる光路長
差との関係を示す図。

【図９】この発明の第４の実施例を示す、液晶素子の液
晶分子の初期配向状態をホメオトロピック配向としたと
きの液晶分子の配向状態の変化を示す模式図。

【図１０】この発明の第５の実施例を示す、液晶素子の
液晶分子の初期配向状態をハイブリッド配向としたとき
の液晶分子の配向状態の変化を示す模式図。

【符号の説明】

１…液晶素子１ａ…ホモジニアス配向方向２，３…基板４…画素電極５…ＴＦＴ（アクティブ素子）１０…対向電極１３…液晶層１３ａ…液晶分子１４，１５…偏光板１４ａ，１５ｂ…透過軸１６…位相板１６ａ…遅相軸２０…配向制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/36 (72)発明者吉田哲志東京都八王子市石川町2951番地の５カシオ計算機株式会社八王子研究所内Ｆターム(参考） 2H088 HA06 HA18 JA05 JA10 JA11 JA12 KA26 MA01 MA20 2H093 NA16 NA33 NC13 NC34 NC35 ND10 ND12 ND35 NE06 NF04 NF05 NH04 NH12 NH13 5C006 AC21 AC26 AF46 BB16 FA23 FA34 5C080 AA10 BB05 DD06 DD18 FF11 JJ04 JJ05 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向配置された一対の基板の一方の内面
に、複数の画素電極とこれらの画素電極にそれぞれ接続
された複数のアクティブ素子とが形成され、他方の基板
の内面に、前記画素電極に対向する対向電極が形成され
るとともに、前記一対の基板間に、液晶分子の配向状態
が、前記電極間に印加される電圧に応じて、電圧が印加
されないときの予め規定された初期配向状態と、印加電
圧の変化に対して液晶分子が実質的に挙動しなくなる充
分高い電圧を印加したときの前記基板面に対して略垂直
或いは略水平に配向する飽和配向状態との間で変化する
液晶層が設けられた液晶素子と、前記液晶素子の少なくとも一方の面側に配置された偏光
板と、前記液晶素子の電極間に、前記液晶層の液晶分子を実質
的に前記初期配向状態に配向させる電圧と前記液晶分子
を実質的に前記飽和配向状態に配向させる電圧との差よ
りも小さい値の変化幅の電圧を印加して前記液晶分子の
配向状態を制御する配向制御手段とを備えたことを特徴
とする液晶表示装置。
【請求項２】液晶素子の一方の基板に、画素電極と対向
電極及びこれらの電極の間の液晶層とにより形成される
液晶容量に対して並列に接続された補償容量が形成され
ており、配向制御手段は、前記液晶素子の電極間に、液晶分子の
挙動により変化する前記液晶容量の変化量が前記補償容
量の静電容量値よりも小さい範囲で前記液晶分子の配向
状態を変化させる電圧を印加することを特徴とする請求
項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】配向制御手段は、液晶素子の電極間に、液
晶分子の挙動による液晶容量の変化量が補償容量の静電
容量値の１／５〜１／１０よりも小さい範囲で前記液晶
分子の配向状態を変化させる電圧を印加することを特徴
とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】配向制御手段は、液晶素子の電極間に、液
晶分子を、基板面に対して実質的に水平に配向する状態
と前記基板面に対して実質的に垂直に配向する状態のい
ずれか一方の配向状態と、前記基板面に対して水平な方
向と垂直な方向の間の斜めに傾いた方向に配向する傾斜
配向状態との間で挙動させる範囲の電圧を印加すること
を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】液晶素子の液晶層は、液晶分子が一対の基
板間でツイストして配向したツイスト配向、液晶分子が
ツイストすることなく一方方向に且つ基板面と実質的に
平行に配向したホモジニアス配向、液晶分子が基板面に
対して実質的に垂直に配向したホメオトロピック配向、
液晶分子が一方の基板側で実質的に垂直に他方の基板側
で実質的に水平に配向したハイブリッド配向のうちのい
ずれか１つの初期配向状態を有する液晶からなっている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】液晶素子の液晶層は、液晶分子が基板面に
対して予め定めたプレチルト角をもって実質的に水平に
且つ一方方向にホモジニアス配向した初期配向状態を有
する液晶からなり、配向制御手段は、前記液晶素子の電極間に、液晶分子の
配向状態を、基板面に対して実質的に水平に配向する状
態と前記基板面に対して実質的に垂直に配向する状態と
のいずれか一方の配向状態と、その配向状態からの液晶
分子の挙動による液晶容量の変化量が補償容量の静電容
量値よりも小さい範囲の配向状態との間で変化させる電
圧を印加することを特徴とする請求項２に記載の液晶表
示装置。
【請求項７】対向配置された一対の基板の一方の内面
に、複数の画素電極とこれらの画素電極にそれぞれ接続
された複数のアクティブ素子とが形成され、他方の基板
の内面に、前記画素電極に対向する対向電極が形成され
るとともに、前記一対の基板間に、液晶分子の配向状態
が、前記電極間に印加される電圧に応じて、電圧が印加
されないときの予め規定された初期配向状態と、印加電
圧の変化に対して液晶分子が実質的に挙動しなくなる充
分高い電圧を印加したときの前記基板面に対して略垂直
或いは略水平に配向する飽和配向状態との間で、前記電
極間に印加される電圧に応じて変化する液晶層が設けら
れた液晶素子と、前記液晶素子を挟んで配置された一対の偏光板とを備
え、前記液晶素子の液晶層は、前記液晶分子が前記初期配向
状態と前記飽和配向状態との間の前記基板面に対して予
め定めた傾き角で配向した傾斜配向状態において、前記
一対の偏光板の間を透過する光にその波長λの１／２の
整数倍の光路長差を与える屈折率異方性を有する液晶か
らなっていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】液晶素子の液晶層は、液晶分子が予め定め
た傾き角で配向した傾斜配向状態において、前記液晶層
を透過する光にその波長λの１／２の整数倍の光路長差
を与える屈折率異方性を有する液晶からなっていること
を特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】液晶素子と一対の偏光板の少なくとも一方
との間に位相板が配置されており、前記液晶素子の液晶
層は、液晶分子が基板面に対して予め定めた傾き角で配
向した傾斜配向状態において、前記液晶層と前記位相板
の両方を透過する光にその波長λの１／２の整数倍の光
路長差を与える屈折率異方性を有する液晶からなってい
ることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】液晶素子の液晶層は、液晶分子が初期配
向状態と飽和配向状態との間の配向状態で且つ基板面に
対する傾き角が異なる第１と第２の２つの傾斜配向状態
を有し、前記第１と第２のいずれか一方の傾斜配向状態
において、前記液晶層と前記位相板の両方を透過する光
にその波長λの１／２の奇数倍の光路長差を与え、他方
の傾斜配向状態において、前記液晶層と位相板の両方を
透過する光に実質的に０または透過光の波長λの１／２
の偶数倍の光路長差を与える屈折率異方性と液晶層厚を
有する液晶からなっており、前記液晶素子の電極間に、前記液晶層の液晶分子を、前
記第１の傾斜配向状態と、前記第２の２つの傾斜配向状
態と、これらの傾斜配向状態の間の配向状態とに配向さ
せる電圧を印加して前記液晶分子の配向状態を制御する
配向制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項９
に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】液晶素子の液晶層は、液晶分子が基板面
に対して予め定めたプレチルト角をもって実質的に水平
で且つ一方方向にホモジニアス配向した初期配向状態を
有し、且つ前記液晶分子が、基板面に対して予め定めた
第１の傾き角で配向する第１の傾斜配向状態と、前記基
板面に対して前記第１の傾き角よりも小さい予め定めた
第２の傾き角で配向する第２の傾斜配向状態とに配向す
る液晶からなっていることを特徴とする請求項１０に記
載の液晶表示装置。
【請求項１２】液晶素子の液晶層は、第１の傾斜配向状
態で、前記液晶層と位相板の両方を透過する光にその波
長λの１／２の奇数倍の光路長差を与え、第２の傾斜配
向状態で、前記液晶層と位相板の両方をを透過する光に
実質的に０または透過光の波長λの１／２の偶数倍の光
路長差を与える屈折率異方性と液晶層厚を有する液晶か
らなっていることを特徴とする請求項１１に記載の液晶
表示装置。
【請求項１３】液晶素子の一方の基板に、画素電極と対
向電極及びこれらの電極の間の液晶層とにより形成され
る液晶容量に対して並列に接続された補償容量が形成さ
れており、配向制御手段は、第１の傾斜配向状態と第２の傾斜配向
状態との間での液晶分子の配向状態の変化による前記液
晶容量の変化量が前記補償容量の静電容量値よりも小さ
い範囲で前記液晶分子の挙動を制御することを特徴とす
る請求項１２に記載の液晶表示装置。