JP2635435B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スイッチングトランジスタ等の非線形能動
素子を付加した所謂アクティブマトリクス型液晶表示装
置に用いられる液晶組成物に関する。
素子を付加した所謂アクティブマトリクス型液晶表示装
置に用いられる液晶組成物に関する。
（従来の技術） スイッチングトランジスタ等の非線形能動素子を各表
示絵素に付加したアクティブマトリクス型液晶表示装置
は、トランジスタ等非線形能動素子のスイッチング作用
により、クロストークの無い高コントラスト表示が得ら
れるために、ポケッタブルカラーTV機器やコンピュータ
端末機器として利用されるようになってきている。これ
に用いられるカラー表示方式としては、例えば、（１）
液晶中に色素を混入し、その２色性の効果を利用して表
示を行うゲスト・ホスト効果型、（２）カラー偏光板を
用いたTN（ツイステッドネマティック）型、（３）電界
による液晶の複屈折変化を利用してカラー表示するECB
（電界制御複屈折干渉型）型、（４）液晶セルに赤、
緑、青のカラーフィルタ層を設け、液晶層を光シャッタ
として用いてカラー表示するカラーフィルタ付加型等が
提案されている。これらの方式の中で、特に（４）の方
式は、薄型トランジスタ等の能動素子を液晶表示におけ
るスイッチング手段として形成して基板を用いることに
より、高コントラストのマトリックス型フルカラー表示
が行えるという特徴を有していることから現在最も脚光
を浴びている表示方式であり、そこで用いられている液
晶表示方式としてはTN型液晶表示方式が一般的である。
この方式には、一対の偏光板の設置方法により大きく２
種類に分けられる。即ち、電圧印加しない状態（OFF状
態）で黒色を示すノーマリブラック方式（偏光板は互い
に平行）と白色を示すノーマリホワイト方式（偏光板は
互いに直行）である。このうち十分高い印加電圧が確保
できる駆動条件下では、表示コントラスト、色再現性、
表示の視角依存性等の表示特性からノーマリホワイト方
式が有力である。
示絵素に付加したアクティブマトリクス型液晶表示装置
は、トランジスタ等非線形能動素子のスイッチング作用
により、クロストークの無い高コントラスト表示が得ら
れるために、ポケッタブルカラーTV機器やコンピュータ
端末機器として利用されるようになってきている。これ
に用いられるカラー表示方式としては、例えば、（１）
液晶中に色素を混入し、その２色性の効果を利用して表
示を行うゲスト・ホスト効果型、（２）カラー偏光板を
用いたTN（ツイステッドネマティック）型、（３）電界
による液晶の複屈折変化を利用してカラー表示するECB
（電界制御複屈折干渉型）型、（４）液晶セルに赤、
緑、青のカラーフィルタ層を設け、液晶層を光シャッタ
として用いてカラー表示するカラーフィルタ付加型等が
提案されている。これらの方式の中で、特に（４）の方
式は、薄型トランジスタ等の能動素子を液晶表示におけ
るスイッチング手段として形成して基板を用いることに
より、高コントラストのマトリックス型フルカラー表示
が行えるという特徴を有していることから現在最も脚光
を浴びている表示方式であり、そこで用いられている液
晶表示方式としてはTN型液晶表示方式が一般的である。
この方式には、一対の偏光板の設置方法により大きく２
種類に分けられる。即ち、電圧印加しない状態（OFF状
態）で黒色を示すノーマリブラック方式（偏光板は互い
に平行）と白色を示すノーマリホワイト方式（偏光板は
互いに直行）である。このうち十分高い印加電圧が確保
できる駆動条件下では、表示コントラスト、色再現性、
表示の視角依存性等の表示特性からノーマリホワイト方
式が有力である。
また、スイッチングトランジスタを付加した液晶表示
装置の構造は、第４図の（ａ）、（ｂ）に示すように信
号電極ａと走査電極ｂの各交点にスイッチングトランジ
スタｑ及び表示絵素電極ｃが形成された第一の基板ｄ
と、対向電極ｅが形成された第二の基板ｆと、これら二
つの基板ｄ、ｆに挟まれた液晶層ｇのからなっている。
一つの表示絵素に着目した場合には、その等価回路及び
駆動電圧波形は第５図、及び第６図の（ａ）から（ｃ）
に示すようになる。同図において、走査電極ｂに印加さ
れた走査信号VGによりトランジスタｑがON状態になると
信号電極ａに印加された信号電圧VSが液晶層ｇ（等価的
にコンデンサCLCの役目をする）に充電され、再びトラ
ンジスタｑがON状態になるまでの時間保持されることに
なる。この結果、液晶層ｇにはVDの電圧が加わることに
なり、スタティック駆動と同時の良好な表示特性が得ら
れる。
装置の構造は、第４図の（ａ）、（ｂ）に示すように信
号電極ａと走査電極ｂの各交点にスイッチングトランジ
スタｑ及び表示絵素電極ｃが形成された第一の基板ｄ
と、対向電極ｅが形成された第二の基板ｆと、これら二
つの基板ｄ、ｆに挟まれた液晶層ｇのからなっている。
一つの表示絵素に着目した場合には、その等価回路及び
駆動電圧波形は第５図、及び第６図の（ａ）から（ｃ）
に示すようになる。同図において、走査電極ｂに印加さ
れた走査信号VGによりトランジスタｑがON状態になると
信号電極ａに印加された信号電圧VSが液晶層ｇ（等価的
にコンデンサCLCの役目をする）に充電され、再びトラ
ンジスタｑがON状態になるまでの時間保持されることに
なる。この結果、液晶層ｇにはVDの電圧が加わることに
なり、スタティック駆動と同時の良好な表示特性が得ら
れる。
（発明が解決しようとする課題） トランジスタを付加した液晶表示装置に於ける駆動方
法は、第５図に示した理想的な等価回路で表される場合
にはスタティック駆動が可能となり、表示コントラスト
の良好な表示特性が得られることになるが、実際には、
第７図に示すように、コンデンサCLCの役目をする液晶
層ｇには外部からの混入、あるいは液晶化合物の分解等
による導電性不純物に起因する抵抗成分ｒ（等価的に抵
抗RLCの役目をする）が存在する。このために液晶層ｇ
に充電され電圧VDは第８図に示すように液晶層を通して
放電し、時間と共に減衰することになる。この減衰量は
液晶の比抵抗値が小さくなる程大きくなる。第９図には
正の誘電率異方性を有する液晶材料としてPCH系 ここでＲはアルキル基を表す）の化合物を用いた場合に
於ける液晶層に加わる電圧波形（ON状態）を示す、
（ｃ）は周囲温度が25℃の場合のVD電圧であり、一方
（ｄ）は周囲温度が80℃の場合のVD電圧波形の例を示し
たものである。このように液晶の比抵抗が小さくなると
液晶層に加わる実効値電圧は低下することになる。そこ
で液晶層に印加される実効値電圧の低下の程度を評価す
るためのパラメータとして、VD電圧の実効値と液晶層の
抵抗成分が無限に高いと想定した場合に於けるVD電圧の
実効値の比を保持率として定義する。第９図（ｃ）、
（ｄ）の場合の保持率は各々97％、92％となる。周知の
ように液晶は電圧に対しては累積応答効果を示すため
に、表示特性は液晶に印加された実効値電圧に依存し、
実効値電圧が小さくなる程表示コントラストは低下する
ことになる。実用的な観点からすれば、動作温度上限値
で保持率の値として98％以上あれば表示コントラストの
点で問題ないことが経験的に分かっている。ところで、
明らかなように保持率は液晶の容量CLCと抵抗RLCの積
（時定数）、即ち液晶の比誘電離率（△ε）と比抵抗値
の積に依存し、保持率を上げるためには液晶の時定数を
できるだけ大きくする必要があるが、B.Riegerらは、時
定数は液晶の比誘電率が大きくなる程低下する傾向があ
ることを指摘している（B.Rieger et al 18th.Int.Sym
p.on Liq.Cryst.Freiburg（1989））。
法は、第５図に示した理想的な等価回路で表される場合
にはスタティック駆動が可能となり、表示コントラスト
の良好な表示特性が得られることになるが、実際には、
第７図に示すように、コンデンサCLCの役目をする液晶
層ｇには外部からの混入、あるいは液晶化合物の分解等
による導電性不純物に起因する抵抗成分ｒ（等価的に抵
抗RLCの役目をする）が存在する。このために液晶層ｇ
に充電され電圧VDは第８図に示すように液晶層を通して
放電し、時間と共に減衰することになる。この減衰量は
液晶の比抵抗値が小さくなる程大きくなる。第９図には
正の誘電率異方性を有する液晶材料としてPCH系 ここでＲはアルキル基を表す）の化合物を用いた場合に
於ける液晶層に加わる電圧波形（ON状態）を示す、
（ｃ）は周囲温度が25℃の場合のVD電圧であり、一方
（ｄ）は周囲温度が80℃の場合のVD電圧波形の例を示し
たものである。このように液晶の比抵抗が小さくなると
液晶層に加わる実効値電圧は低下することになる。そこ
で液晶層に印加される実効値電圧の低下の程度を評価す
るためのパラメータとして、VD電圧の実効値と液晶層の
抵抗成分が無限に高いと想定した場合に於けるVD電圧の
実効値の比を保持率として定義する。第９図（ｃ）、
（ｄ）の場合の保持率は各々97％、92％となる。周知の
ように液晶は電圧に対しては累積応答効果を示すため
に、表示特性は液晶に印加された実効値電圧に依存し、
実効値電圧が小さくなる程表示コントラストは低下する
ことになる。実用的な観点からすれば、動作温度上限値
で保持率の値として98％以上あれば表示コントラストの
点で問題ないことが経験的に分かっている。ところで、
明らかなように保持率は液晶の容量CLCと抵抗RLCの積
（時定数）、即ち液晶の比誘電離率（△ε）と比抵抗値
の積に依存し、保持率を上げるためには液晶の時定数を
できるだけ大きくする必要があるが、B.Riegerらは、時
定数は液晶の比誘電率が大きくなる程低下する傾向があ
ることを指摘している（B.Rieger et al 18th.Int.Sym
p.on Liq.Cryst.Freiburg（1989））。
従って、保持率を上げるためには液晶の比誘電率は逆
に小さく設定せざるを得ないことになる。このことは、 （Vth:液晶の閾電圧、K:液晶の弾性定数）の関係より液
晶の駆動電圧が高くなることを意味し、回路の消費電
力、またはそれに伴う高耐圧の回路素子の使用による製
造コストの増加通を大きな問題を生じることになる。こ
れらは、特に周囲温度が高い状態で使用されるプロジェ
クション型液晶表示装置や車載用液晶表示装置の場合や
表示容量の大きな高精細大容量表示のコンピュータ用デ
ィスプレイでは特に重大な問題になってくる。
に小さく設定せざるを得ないことになる。このことは、 （Vth:液晶の閾電圧、K:液晶の弾性定数）の関係より液
晶の駆動電圧が高くなることを意味し、回路の消費電
力、またはそれに伴う高耐圧の回路素子の使用による製
造コストの増加通を大きな問題を生じることになる。こ
れらは、特に周囲温度が高い状態で使用されるプロジェ
クション型液晶表示装置や車載用液晶表示装置の場合や
表示容量の大きな高精細大容量表示のコンピュータ用デ
ィスプレイでは特に重大な問題になってくる。
（課題を解決するための手段） 上記の問題点を解決するため、本発明は、信号電極及
び走査電極の各交点にスイッチングトランジスタと表示
絵素電極が形成された第一の基板と、少なくとも表示絵
素電極に対向する範囲に対向電極が形成された第２の基
板と、これら第１、第２の基板の表面には配向処理が施
された配向膜が形成され、かつ互いに一定の間隔になる
ように保持された間に挟まれた混合液晶層とを備えたア
クティブマトリクス型液晶表示装置に関し、該混合液晶
が正の誘電率異方性を有する液晶化合物として、 （ａ）式： ［式中、ｎは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、 （ｂ）式： ［式中、ｍは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、および （ｃ）式： ［式中、ｐは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物を含有し、か
つ該配向膜が ［式中、ＸはCH2、Ｏ、Ｃ（CH3）２を表す。］ で表される基本骨格を有するイミド化完了型ポリイミド
系高分子被膜であることを特徴とする液晶表示装置を提
供する。
び走査電極の各交点にスイッチングトランジスタと表示
絵素電極が形成された第一の基板と、少なくとも表示絵
素電極に対向する範囲に対向電極が形成された第２の基
板と、これら第１、第２の基板の表面には配向処理が施
された配向膜が形成され、かつ互いに一定の間隔になる
ように保持された間に挟まれた混合液晶層とを備えたア
クティブマトリクス型液晶表示装置に関し、該混合液晶
が正の誘電率異方性を有する液晶化合物として、 （ａ）式： ［式中、ｎは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、 （ｂ）式： ［式中、ｍは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、および （ｃ）式： ［式中、ｐは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物を含有し、か
つ該配向膜が ［式中、ＸはCH2、Ｏ、Ｃ（CH3）２を表す。］ で表される基本骨格を有するイミド化完了型ポリイミド
系高分子被膜であることを特徴とする液晶表示装置を提
供する。
上記混合液晶は更に （ｄ）式： ［式中、ｑは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物を含有しても
よい。
よい。
また、上記混合液相に代えて、 （ａ）式： ［式中、ｎは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、 （ｃ）式： ［式中、ｐは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、 （ｅ）式： ［式中:rは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、 （ｆ）式： ［式中、ｓおよびｓ′はそれぞれ１〜10の整数］で表わ
される少なくとも１つの液晶化合物、および （ｇ）式： ［式中、ｔおよびｔ′はそれぞれ１〜10の整数］で表わ
される少なくとも１つの液晶化合物を用いてもよい。
される少なくとも１つの液晶化合物、および （ｇ）式： ［式中、ｔおよびｔ′はそれぞれ１〜10の整数］で表わ
される少なくとも１つの液晶化合物を用いてもよい。
（発明の作用） 正の誘電率異方性を有する液晶化合物として上記のジ
フッソ系液晶組成物を用い、かつ液晶分子配向膜として
上記（イ）式で示される基本骨格を有するポリイミド系
高分子被膜を用いることにより、液晶の比誘電率（△
ε）が大であっても電圧保持率が高く、従って液晶層に
充電された電圧の放電量を少なくすることが可能とな
り、これにより低電圧駆動が可能で良好な表示特性を有
する液晶表示装置が実現できる。
フッソ系液晶組成物を用い、かつ液晶分子配向膜として
上記（イ）式で示される基本骨格を有するポリイミド系
高分子被膜を用いることにより、液晶の比誘電率（△
ε）が大であっても電圧保持率が高く、従って液晶層に
充電された電圧の放電量を少なくすることが可能とな
り、これにより低電圧駆動が可能で良好な表示特性を有
する液晶表示装置が実現できる。
（発明の実施例） 以下、本発明を実施例を挙げて詳細に説明する。尚、
これによって本発明が限定されるものではない。
これによって本発明が限定されるものではない。
まず、保持率が高く、しかも低電圧駆動が可能な液晶
材料を実現するために、比誘電率異方性（△ε）が正の
液晶化合物（Np化合物）の選別を行った。具体的には、
各Np化合物を保持率測定用液晶セルに注入し、第２図に
示す保持率測定システムにより保持率の値を測定した。
ここで、保持率測定用液晶セルの構造は、第３図に示す
ようにガラス、石英などからなる透明絶縁基板18の上に
電極20を形成し、その上に配向膜22aを形成した電極基
板16と、同じくガラス、石英等からなる透明絶縁基板19
上に電極21を形成し、その上に配向膜22bを形成した対
向電極基板17とを対向させて構成されている。配向膜22
a、22bはツイステッドネマテック液晶層23を形成させる
ために液晶分子を一定方向に配向させるために設定する
もので で示される基本骨格を有する脂肪族テトラカルボン酸無
水物から得られるポリアミド酸をγ−ブチルラクトンに
溶かした溶液をスピンナーコート、ロールコート、印刷
法等で電極基板上に塗布した後、180℃、１時間加熱処
理し、さらにその表面上をラビング処理することでポリ
イミド膜を形成した。これら配向膜22a、22bによって液
晶層23の液晶分子の長軸は表示電極基板16、対向電極基
板17の間で実質的に90゜捩られる。上記電極20、及び対
向電極21はツイステッドネマティック液晶層23に電圧を
印加するための透明電極であってIn2O3等の材料によっ
て形成されている。これらの電極間には電圧を印加する
ための第２図に示すスイッチングトランジスタ（FET）
と駆動回路24、さらに液晶層23に蓄えられた電荷の放電
を測定するための回路25が接続されている。
材料を実現するために、比誘電率異方性（△ε）が正の
液晶化合物（Np化合物）の選別を行った。具体的には、
各Np化合物を保持率測定用液晶セルに注入し、第２図に
示す保持率測定システムにより保持率の値を測定した。
ここで、保持率測定用液晶セルの構造は、第３図に示す
ようにガラス、石英などからなる透明絶縁基板18の上に
電極20を形成し、その上に配向膜22aを形成した電極基
板16と、同じくガラス、石英等からなる透明絶縁基板19
上に電極21を形成し、その上に配向膜22bを形成した対
向電極基板17とを対向させて構成されている。配向膜22
a、22bはツイステッドネマテック液晶層23を形成させる
ために液晶分子を一定方向に配向させるために設定する
もので で示される基本骨格を有する脂肪族テトラカルボン酸無
水物から得られるポリアミド酸をγ−ブチルラクトンに
溶かした溶液をスピンナーコート、ロールコート、印刷
法等で電極基板上に塗布した後、180℃、１時間加熱処
理し、さらにその表面上をラビング処理することでポリ
イミド膜を形成した。これら配向膜22a、22bによって液
晶層23の液晶分子の長軸は表示電極基板16、対向電極基
板17の間で実質的に90゜捩られる。上記電極20、及び対
向電極21はツイステッドネマティック液晶層23に電圧を
印加するための透明電極であってIn2O3等の材料によっ
て形成されている。これらの電極間には電圧を印加する
ための第２図に示すスイッチングトランジスタ（FET）
と駆動回路24、さらに液晶層23に蓄えられた電荷の放電
を測定するための回路25が接続されている。
いくつかの液晶を表−１に示す組成で配合し、上記測
定システムを用いることにより、各混合液晶の保持率の
測定を行った。その結果を表１にまとめて示す。
定システムを用いることにより、各混合液晶の保持率の
測定を行った。その結果を表１にまとめて示す。
この表１から比誘電率異方性が正の液晶化合物として
末端にフッソを有するNo.1〜３およびNo.8、９の化合物
が保持率の観点で優れており、逆に末端にシアノ基又は
エステル結合を有するNo.4〜７の化合物は保持率を下げ
る傾向があることが分かる。
末端にフッソを有するNo.1〜３およびNo.8、９の化合物
が保持率の観点で優れており、逆に末端にシアノ基又は
エステル結合を有するNo.4〜７の化合物は保持率を下げ
る傾向があることが分かる。
次に、第１図に本実施例に係わるスイッチングトラン
ジスタを付加したTN型液晶表示装置の構成を示す。第１
図に於いて、表示用液晶素子としては、表示用電極基板
５と対向電極基板６との間にツイステッドネマティック
液晶層７を介在させて構成されている。複屈折性のない
ガラス、石英などからなる透明絶縁基板８の上に信号
線、走査線などのバスラインのほかに絵素電極９とこれ
に対応付けられたスイッチングトランジスタをマトリク
ス状に配列して形成し、さらにその上に配向膜10aを形
成してアクティブマトリクス駆動方式の表示電極基板５
が構成されている。上記スイッチングトランジスタとし
ては、例えばａ−Si、Ｐ−Si薄膜トランジスタ（TFT）
等が形成される。対向電極基板６は同じくガラス、石英
等からなる透明絶縁基板11上に表示電極基板５の各絵素
電極９を対向させて赤、緑、青の各色光の透過率の高い
カラーフィルタ12を形成し、その上に対向電極13を形成
し、さらにその上に配向膜10bを形成して構成されてい
る。上記絵素電極９及び対向電極13はツイステッドネマ
ティック液晶層７に電圧を印加するための透明電極であ
ってin2O3等の材料によって形成され、これらの電極間
には電圧を印加するための駆動回路14が接続されてい
る。表示電極基板５、及び対向電極基板６に形成された
配向膜10a、10bはツイステッドネマテック液晶層７の液
晶分子を捩るために設定するもので、ラビング処理を施
した上記（ロ）の分子式で示されるポリイミド膜によっ
て形成されている。尚、（ロ）式では前記の（イ）式に
於けるＸがCH2の場合を示したが、他にＯ、Ｃ（CH3）２
でも同様の結果が得られた。これらの配向膜10a、10bに
よって液晶７の液晶分子の長軸は表示電極基板５、対向
電極基板６の間で60゜〜270゜の範囲に捩られるが、良
好な表示コントラストを得るためにはツイスト角をほぼ
90゜とするのが好適である。また、ツイステッドネマテ
ィック液晶層７の層厚（ｄ）は応答特性、視角特性、色
調等の観点から5.0μｍに設定されている。対向電極基
板６上のカラーフィルタ12はゼラチンを染色したり、電
着法やカラーインク印刷等の方法を用いて形成すること
ができるが、ここでは厚みが約１μｍのゼラチンをフォ
トリソグラフィ法によってパターン形成し、これを３原
色の各染料で染色したカラーフィルタを用いた。上記ツ
イステッドネマティック液晶層７はエポキシ樹脂からな
るシール15によって封止されている。また、このシール
15によって液晶層７の層厚が一定に保たれている。この
表示用液晶素子の△ｎ・ｄ値（△ｎは液晶層の複屈折
率、ｄは液晶層の層厚）としては、ノーマリホワイト方
式の場合では良好な表示コントラスト、広い視角特性を
得るために0.3μｍ〜0.6μｍの範囲に設定するのが望ま
しい。
ジスタを付加したTN型液晶表示装置の構成を示す。第１
図に於いて、表示用液晶素子としては、表示用電極基板
５と対向電極基板６との間にツイステッドネマティック
液晶層７を介在させて構成されている。複屈折性のない
ガラス、石英などからなる透明絶縁基板８の上に信号
線、走査線などのバスラインのほかに絵素電極９とこれ
に対応付けられたスイッチングトランジスタをマトリク
ス状に配列して形成し、さらにその上に配向膜10aを形
成してアクティブマトリクス駆動方式の表示電極基板５
が構成されている。上記スイッチングトランジスタとし
ては、例えばａ−Si、Ｐ−Si薄膜トランジスタ（TFT）
等が形成される。対向電極基板６は同じくガラス、石英
等からなる透明絶縁基板11上に表示電極基板５の各絵素
電極９を対向させて赤、緑、青の各色光の透過率の高い
カラーフィルタ12を形成し、その上に対向電極13を形成
し、さらにその上に配向膜10bを形成して構成されてい
る。上記絵素電極９及び対向電極13はツイステッドネマ
ティック液晶層７に電圧を印加するための透明電極であ
ってin2O3等の材料によって形成され、これらの電極間
には電圧を印加するための駆動回路14が接続されてい
る。表示電極基板５、及び対向電極基板６に形成された
配向膜10a、10bはツイステッドネマテック液晶層７の液
晶分子を捩るために設定するもので、ラビング処理を施
した上記（ロ）の分子式で示されるポリイミド膜によっ
て形成されている。尚、（ロ）式では前記の（イ）式に
於けるＸがCH2の場合を示したが、他にＯ、Ｃ（CH3）２
でも同様の結果が得られた。これらの配向膜10a、10bに
よって液晶７の液晶分子の長軸は表示電極基板５、対向
電極基板６の間で60゜〜270゜の範囲に捩られるが、良
好な表示コントラストを得るためにはツイスト角をほぼ
90゜とするのが好適である。また、ツイステッドネマテ
ィック液晶層７の層厚（ｄ）は応答特性、視角特性、色
調等の観点から5.0μｍに設定されている。対向電極基
板６上のカラーフィルタ12はゼラチンを染色したり、電
着法やカラーインク印刷等の方法を用いて形成すること
ができるが、ここでは厚みが約１μｍのゼラチンをフォ
トリソグラフィ法によってパターン形成し、これを３原
色の各染料で染色したカラーフィルタを用いた。上記ツ
イステッドネマティック液晶層７はエポキシ樹脂からな
るシール15によって封止されている。また、このシール
15によって液晶層７の層厚が一定に保たれている。この
表示用液晶素子の△ｎ・ｄ値（△ｎは液晶層の複屈折
率、ｄは液晶層の層厚）としては、ノーマリホワイト方
式の場合では良好な表示コントラスト、広い視角特性を
得るために0.3μｍ〜0.6μｍの範囲に設定するのが望ま
しい。
本実施例ではネマティック液晶材料として上記Np化合
物の選択結果から表１のNo.3に示すフッソ系化合物から
なる混合液晶を用いた。No.3および８の混合液晶のΔｎ
値は0.08であり、Δｎ・ｄは0.4μｍである。またNo.9
の混合液晶材料の△ｎ値は0.09であり、従って△ｎ・ｄ
＝0.45μｍである。表示用液晶素子の両側の表面には、
偏光板３、４が設置されている。この偏光板３、４は、
その偏光軸がこれに最も近接した表示用液晶素子の液晶
分子の長軸方向と直交するように配置されている。従っ
て、偏光板３、４の偏光軸方向はお互いに直交してい
る。以上のようにして、作製されたスイッチングトラン
ジスタを付加した液晶表示素子の電気光学特性、及び周
囲温度が80℃の通電エージングテストを実施した。結果
を表−２に示す。
物の選択結果から表１のNo.3に示すフッソ系化合物から
なる混合液晶を用いた。No.3および８の混合液晶のΔｎ
値は0.08であり、Δｎ・ｄは0.4μｍである。またNo.9
の混合液晶材料の△ｎ値は0.09であり、従って△ｎ・ｄ
＝0.45μｍである。表示用液晶素子の両側の表面には、
偏光板３、４が設置されている。この偏光板３、４は、
その偏光軸がこれに最も近接した表示用液晶素子の液晶
分子の長軸方向と直交するように配置されている。従っ
て、偏光板３、４の偏光軸方向はお互いに直交してい
る。以上のようにして、作製されたスイッチングトラン
ジスタを付加した液晶表示素子の電気光学特性、及び周
囲温度が80℃の通電エージングテストを実施した。結果
を表−２に示す。
この結果から本発明にかかわるフッソ系液晶化合物
は、温度25℃の場合のみならず、100℃での保持率も従
来液晶材料に比べて非常に高く通電エージングデスト後
でも表示コントラストの低下も見られず、良好な表示特
性を示すことが分かる。比較のため従来の液晶（シアノ
−フェニルシクロヘキサン）を用いて同じ評価を行っ
た。結果を−２に示す。
は、温度25℃の場合のみならず、100℃での保持率も従
来液晶材料に比べて非常に高く通電エージングデスト後
でも表示コントラストの低下も見られず、良好な表示特
性を示すことが分かる。比較のため従来の液晶（シアノ
−フェニルシクロヘキサン）を用いて同じ評価を行っ
た。結果を−２に示す。
尚、本発明に係るフッソ系液晶化合物を用いても液晶
分子配向膜が、従来からの一般のポリイミド系高分子被
膜では表３に示す様に保持率の値としては十分ではなく
実用的ではないことが分かる。
分子配向膜が、従来からの一般のポリイミド系高分子被
膜では表３に示す様に保持率の値としては十分ではなく
実用的ではないことが分かる。
（発明の効果） 以上のように本発明に従えば、スイッチングトランジ
スタを付加した液晶表示装置に用いられる液晶組成物と
しては、前述のフッソ系化合物を用い、かつ上記（イ）
式で示されるイミド化完了型ポリイミド高分子被膜を液
晶分子配向膜として用いることで、低電圧駆動が可能
で、しかも保持率の低下がない、従って高い表示コント
ラストの液晶表示装置を提供できる。さらに、本発明は
テレビジョン装置、OA末端基等の直視型表示装置のみな
らず、プロジェクション型表示装置に対しても有効であ
ることは勿論である。
スタを付加した液晶表示装置に用いられる液晶組成物と
しては、前述のフッソ系化合物を用い、かつ上記（イ）
式で示されるイミド化完了型ポリイミド高分子被膜を液
晶分子配向膜として用いることで、低電圧駆動が可能
で、しかも保持率の低下がない、従って高い表示コント
ラストの液晶表示装置を提供できる。さらに、本発明は
テレビジョン装置、OA末端基等の直視型表示装置のみな
らず、プロジェクション型表示装置に対しても有効であ
ることは勿論である。
第１図は本発明の一実施例であるマトリクス型液晶表示
装置の概略的な構成を示す断面図、第２図は液晶の保持
率を測定するためのシステム図、第３図は保持率測定用
液晶セルの構造を示す模式図である。 第４図はスイッチングトランジスタを付加した液晶表示
装置の構造を示す。 第５図は１つの絵素の理想等価回路を示す。 第６図は第５図の駆動電圧波形を示す。 第７図は１つの絵素の現実の等価回路を示す。 第８図は第７図の駆動電圧波形を示す。 第９図は本発明の液晶層に加わる電圧波形を示す。 ３、４……偏光板、５……表示電極基板、６……対向電
極基板、７……液晶層、８、11……透明絶縁基板、９、
13……絵素電極、10a、10b……配向膜、12……カラーフ
ィルタ、14……駆動回路、15……シール。
装置の概略的な構成を示す断面図、第２図は液晶の保持
率を測定するためのシステム図、第３図は保持率測定用
液晶セルの構造を示す模式図である。 第４図はスイッチングトランジスタを付加した液晶表示
装置の構造を示す。 第５図は１つの絵素の理想等価回路を示す。 第６図は第５図の駆動電圧波形を示す。 第７図は１つの絵素の現実の等価回路を示す。 第８図は第７図の駆動電圧波形を示す。 第９図は本発明の液晶層に加わる電圧波形を示す。 ３、４……偏光板、５……表示電極基板、６……対向電
極基板、７……液晶層、８、11……透明絶縁基板、９、
13……絵素電極、10a、10b……配向膜、12……カラーフ
ィルタ、14……駆動回路、15……シール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 正子 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ株式会社内 (72)発明者 船田 文明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シヤープ株式会社内 (72)発明者 斉藤 秀雄 千葉県市原市五井8890番地Ｃ343 (72)発明者 竹下 房幸 千葉県市原市大厩1796番地10 720号 (56)参考文献 特開 昭63−61083（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−200125（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−36（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】信号電極及び走査電極の各交点にスイッチ
ングトランジスタと表示絵素電極が形成された第一の基
板と、少なくとも表示絵素電極に対向する範囲に対向電
極が形成された第２の基板と、これら第１、第２の基板
の表面には配向処理が施された配向膜が形成され、かつ
互いに一定の間隔になるように保持された間に挟まれた
混合液晶層とを備えたアクティブマトリクス型液晶表示
装置に関し、該混合液晶が正の誘電率異方性を有する液
晶化合物として、 （ａ）式： ［式中、ｎは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、 （ｂ）式： ［式中、ｍは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、および （ｃ）式： ［式中、ｐは１〜10の整数］ で表される少なくとも１つの液晶化合物を含有し、かつ
該配向膜が ［式中、ＸはCH2、Ｏ、Ｃ（CH3）２を表す。］ で表される基本骨格を有するイミド化完了型ポリイミド
系高分子被膜であることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】混合液晶が請求項（１）記載のものを加え
て （ｄ）式： ［式中、ｑは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物を含む請求項
（１）記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】混合液晶が請求項（１）記載のものに代え
て、（ａ）式： ［式中、ｎは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、 （ｃ）式： ［式中、ｐは１〜10の整数］ で表される少なくとも１つの液晶化合物、 （ｅ）式： ［式中、ｒは１〜10の整数］ で表わされる少なくとも１つの液晶化合物、 （ｆ）式： ［式中、ｓおよびｓ′はそれぞれ１〜10の整数］で表わ
される少なくとも１つの液晶化合物、および （ｇ）式： ［式中、ｔおよびｔ′はそれぞれ１〜10の整数］で表わ
される少なくとも１つの液晶化合物 である請求項（１）記載の液晶表示装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-232372 | 1989-09-06 | ||
| JP23237289 | 1989-09-06 | ||
| JP2-74549 | 1990-03-23 | ||
| JP7454990 | 1990-03-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03293325A JPH03293325A (ja) | 1991-12-25 |
| JP2635435B2 true JP2635435B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=26415709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2234954A Expired - Lifetime JP2635435B2 (ja) | 1989-09-06 | 1990-09-04 | 液晶表示装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0416597B1 (ja) |
| JP (1) | JP2635435B2 (ja) |
| KR (1) | KR940007871B1 (ja) |
| DE (1) | DE69012490T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| WO1991016397A1 (de) * | 1990-04-13 | 1991-10-31 | MERCK Patent Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Flüssigkristallines medium |
| JP2732335B2 (ja) * | 1992-05-28 | 1998-03-30 | チッソ株式会社 | 液晶組成物およびこの組成物を用いた液晶表示素子 |
| JP2839134B2 (ja) * | 1994-05-20 | 1998-12-16 | キヤノン株式会社 | カラーフィルタの製造方法及び液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置を備えた装置の製造方法及びカラーフィルタの隣接する着色部間の混色の低減方法 |
| WO1996023851A1 (de) * | 1995-02-03 | 1996-08-08 | Merck Patent Gmbh | Elektrooptische flüssigkristallanzeige |
| JP2001208906A (ja) * | 2000-01-25 | 2001-08-03 | Dainippon Printing Co Ltd | カラーフィルタおよび液晶表示装置 |
| JP2001305333A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-10-31 | Dainippon Printing Co Ltd | カラーフィルタおよび液晶表示装置 |
| DE10331673A1 (de) * | 2003-07-14 | 2005-02-10 | H.C. Starck Gmbh | Polythiophen mit Alkylenoxythiathiophen-Einheiten in Elektrolytkondensatoren |
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|---|---|---|---|---|
| JPS62165628A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-22 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 液晶表示素子 |
| JPS63200125A (ja) * | 1987-02-16 | 1988-08-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アクテイブマトリクス型液晶表示素子 |
| KR920010053B1 (ko) * | 1987-11-25 | 1992-11-13 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 액정표시소자 및 그 제조방법 |
| JP3086228B2 (ja) * | 1989-02-14 | 2000-09-11 | チッソ株式会社 | 液晶組成物 |
-
1990
- 1990-09-04 JP JP2234954A patent/JP2635435B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-04 US US07/577,162 patent/US5035928A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-05 EP EP90117126A patent/EP0416597B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-05 KR KR1019900013994A patent/KR940007871B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-09-05 DE DE69012490T patent/DE69012490T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR940007871B1 (ko) | 1994-08-26 |
| KR910006758A (ko) | 1991-04-30 |
| EP0416597B1 (en) | 1994-09-14 |
| EP0416597A3 (en) | 1992-01-08 |
| US5035928A (en) | 1991-07-30 |
| DE69012490T2 (de) | 1995-04-27 |
| DE69012490D1 (de) | 1994-10-20 |
| JPH03293325A (ja) | 1991-12-25 |
| EP0416597A2 (en) | 1991-03-13 |
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