JP2676508B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JP2676508B2 JP2676508B2 JP61213774A JP21377486A JP2676508B2 JP 2676508 B2 JP2676508 B2 JP 2676508B2 JP 61213774 A JP61213774 A JP 61213774A JP 21377486 A JP21377486 A JP 21377486A JP 2676508 B2 JP2676508 B2 JP 2676508B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- display device
- crystal molecules
- crystal display
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims description 197
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 38
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 11
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 description 28
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 20
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- -1 organosilane compound Chemical class 0.000 description 9
- 238000013146 percutaneous coronary intervention Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 2
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- NZNMSOFKMUBTKW-UHFFFAOYSA-N cyclohexanecarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCCCC1 NZNMSOFKMUBTKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 206010013642 Drooling Diseases 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 208000008630 Sialorrhea Diseases 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IDCBOTIENDVCBQ-UHFFFAOYSA-N TEPP Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OP(=O)(OCC)OCC IDCBOTIENDVCBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002978 Vinylon Polymers 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- SCJHDWONMNAHII-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);borate Chemical compound [Cr+3].[O-]B([O-])[O-] SCJHDWONMNAHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGARGHRYKHJQSM-UHFFFAOYSA-N cyclohexylbenzene Chemical compound C1CCCCC1C1=CC=CC=C1 IGARGHRYKHJQSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/02—Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
- C09K19/0208—Twisted Nematic (T.N.); Super Twisted Nematic (S.T.N.); Optical Mode Interference (O.M.I.)
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1396—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
- G02F1/1397—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell the twist being substantially higher than 90°, e.g. STN-, SBE-, OMI-LC cells
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、液晶表示装置に関し、特にマルチプレック
ス駆動方式（時分割駆動方式）に好適なツイストネマテ
ィックタイプ（以下、「TNタイプ」ともいう。）の液晶
表示装置に関するものである。 〔技術の背景〕 液晶表示装置は、消費電力が小さいこと、製造コスト
が低いこと、軽量および薄型化が可能であること、カラ
ー化が容易であること等の利点を有することから、現在
TNタイプを中心に用途が拡大している。 TNタイプの液晶表示装置は、配向処理した２枚の電極
基板の間に正の誘電率異方性を有するネマティック液晶
を封入して構成され、通常、液晶分子が連続的に90゜ね
じれた状態されている。 このねじれ角が90゜のタイプ（以下、「90゜ねじれタ
イプ」ともいう。）の液晶表示装置は、生産が簡単で大
量生産に好適であり、また応答が速い利点がある。 しかしながら、この90゜ねじれタイプの液晶表示装置
は、印加電圧の変化に対する透過光（あるいは反射光）
の強度変化が緩やかなため、マルチプレックス駆動時に
おいて時分割次数を大きくする場合には、コントラスト
が低く鮮明な映像を得ることが困難であり、また視野角
も狭いという問題点を有し、結局はハイマルチプレック
ス駆動方式を適用するには限界がある。例えば、表示画
面の大きさがA4サイズ程度である液晶表示装置において
は、マルチプレックス駆動におけるデューティ比が1/20
0以上であることが実用上好ましいとされているが、実
用化されている液晶表示装置においては、当該デューテ
ィ比が1/100程度であり、そのコントラスト比（選択時
と非選択時の輝度比）が３程度と低いものである。 このような90゜ねじれタイプの液晶表示装置の問題点
を解決する技術として、特開昭60−107020号公報におい
て、液晶分子のねじれ角が180〜360゜であり、かつ少な
くとも一方の電極基板に配向する液晶分子のダイレクタ
方向と電極基板面とのなす角度（以下、「プレティルト
角度」ともいう。）が５゜より大きい特徴を有する液晶
表示装置が開示されている。この液晶表示装置によれ
ば、印加電圧に対する透過光の強度変化が急峻なため、
例えば1/100のデューティ比でマルチプレックス駆動す
る場合には、19.6という高コントラスト比を実現させる
ことが可能であるとされている。 しかしながら、この液晶表示装置においては、双安定
効果に対して充分な配慮がなされておらず、そのため液
晶表示装置を高デューティ比でマルチプレックス駆動す
る場合には応答が遅いという問題点がある。すなわち、
この液晶表示装置の液晶セルにおいては、通常、印加電
圧の上昇時と下降時の透過光もしくは反射光の強度変化
が異なる、いわゆるヒステリシス現象が生じ、これによ
る双安定効果によって時分割駆動時の動作電圧範囲が狭
められたり、あるいはオン・オフの応答時間が長くなる
等の問題点がある。また、これらの結果として、わずか
な液晶セル厚の不均一性、温度変化等により、表示不良
が生じやすくなる。このため、できるだけ双安定効果を
抑制することが必要となる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このようなことから、本発明者等は、各々配向層を有
する一対の基板間に配される液晶組成物における液晶分
子のねじれ角の大きさが、180゜以上360゜以下であり、
かつ液晶分子の自発ねじれピッチPSと、配向層により液
晶分子の配列が強制的に規制されたときの液晶分子の規
制ねじれピッチPCとの間に、０＜（PC−PS）/PC＜0.3の
関係式が成立する特徴を有する液晶表示装置を提案した
（特願昭60−267081号明細書参照）。 斯かる液晶表示装置によれば、液晶セルの双安定効果
をある程度抑制することができ、その結果駆動電圧の余
裕度を大きくすることができ、コントラスト比および応
答速度の改善を相当に図ることができる。 しかしながら、最近においては、さらに一層短い時間
で応答し得る液晶表示装置の開発が望まれるようにな
り、上記技術をさらに一層改善することが必要とされる
に至った。 〔発明の目的〕 本発明は、以上の如き事情に基いてなされたものであ
って、その目的は、高デューティ比でマルチプレックス
駆動する場合においても、コントラスト比が充分高く、
しかもオン・オフに要する時間が極めて短くて優れた応
答特性を有する液晶表示装置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の液晶表示装置は、各々配向層を有する一対の
基板間に液晶組成物を配してなる液晶表示装置におい
て、下記条件（ａ）乃至（ｅ）を満たすことを特徴とす
る。 （ａ）前記一対の基板間に配された液晶組成物における
液晶分子のねじれ角の大きさが、200〜300゜であるこ
と。 （ｂ）前記配向層の少なくとも一方の配向層表示に接す
る液晶分子のダイレクタ方向と、当該配向層を有する基
板面とのなす角度（プレテイルト角度）が５゜以上であ
ること。 （ｃ）液晶分子の自発ねじれピッチPsと、配向層により
液晶分子の配列が強制的に規制されたときの液晶分子の
規制ねじれピッチPcとの間に、以下の関係式が成立する
こと。 ０＜（Pc−Ps）/Pc≦0.3 （ｄ）前記液晶組成物のスプレイ弾性定数k11と、ベン
ド弾性定数k33との間に、以下の関係式が成立するこ
と。 0.9＜k33/k11＜1.5 （ｅ）一対の基板のそれぞれ外側に配置される偏光素子
の偏光軸方向と各基板の表面に接する液晶分子のダイレ
クタ方向とがそれぞれなすずれ角度βおよびγの和（β
＋γ）の値が、±90゜あるいは０゜を中心にして、±20
゜以内の範囲にある値となること。 またさらには、（ｆ）液晶組成物の誘電率異方性Δε
と、液晶分子長軸方向に直角方向の誘電率ε⊥の比Δε
／ε⊥が1.8以上であることを特徴とする。 〔発明の作用効果〕 本発明の液晶表示装置は、上記条件（ａ）乃至（ｅ）
を満たすものであるので、後述の実施例の説明からも理
解されるように、液晶セルにおける双安定効果が必要最
小限に抑制され、その結果高デューティ比でマルチプレ
ックス駆動する場合においても、充分高いコントラスト
比が得られると共に、オン・オフに要する時間が極めて
短くて優れた応答特性を有する。 本発明によれば、実際に、コントラスト比が13以上
で、しかも応答時間が150msec以下の特性を有する液晶
表示装置を得ることができ、従来の装置に比して格段に
性能の優れたものである。 さらには、好ましい条件（ｆ）を採用することによ
り、液晶表示装置においては低い駆動電圧により充分に
ハイマルチプレックス駆動を行うことができ、安価で消
費電力の小さな液晶表示装置を得ることが可能となる。 〔発明の具体的構成〕 以下、本発明を具体的に説明する。 第１図は、本発明に係る液晶表示装置の要部を分解し
て示す説明図である。第１図において、１および２はそ
れぞれ配向層（図示せず）を有する上基板および下基
板、９および10は偏光素子、Ｃは液晶層である。 本発明においては、（ａ）液晶分子のねじれ角αの大
きさが、200〜300゜であることが必要であり、特に240
〜290゜であることが好ましい。 このねじれ角αが200゜未満の場合には、印加電圧に
対する透過光もしくは反射光の強度変化が緩やかとなる
ため、高次の時分割駆動時に充分高いコントラスト比が
得られなくなり、また視野角が狭くなる。一方ねじれ角
αが300゜を超える場合には、コントラスト比は高くな
るが、反面オン・オフに要する時間が長くなって応答特
性が低下し、またオン・オフの切換え時に液晶分子の配
向のみだれが生じやすくなり、その結果表示品質が低下
する。 このねじれ角αは、上基板１および下基板２における
液晶分子の配向方向を規定するための配向処理の方向、
液晶層Ｃを構成するネマティック液晶あるいはこれに添
加される施光性物質の種類、量等によって規定すること
ができる。 なお、第１図において、ねじれ角αは、入射光の進行
方向に左回りのねじれを示しているが、これは本発明を
規定するものではなく、当該ねじれ方向は右回りであっ
てもよい。 本発明においては、（ｂ）一対の配向層の少なくとも
一方の配向層表面に接する液晶分子のダイレクタ方向
と、当該配向層を有する基板面とのなす角度（プレティ
ルト角度）が５゜以上であることが必要であり、特に15
゜以上であることが好ましい。なお、ダイレクタ方向と
は、液晶分子の分子長軸が優先的に配向している方向を
いう。 このプレティルト角度が、一対の配向層のいずれの側
においても５゜未満である場合には、印加電圧に対する
透過光もしくは反射光の強度変化が急峻にならず、オン
・オフの切換え時において液晶分子の配向のみだれが生
じやすくなり、その結果表示品質が低下する。 本発明においては、（ｃ）液晶分子の自発ねじれピッ
チPSと、配向層により液晶分子の配列が強制的に規制さ
れたときの液晶分子の規制ねじれピッチPCとの間に、以
下の関係式が成立することが必要である。 ０＜（PC−PS）/PC≦0.3 …… この（PC−PS）/PCの値が０以下である場合には、液
晶セルにおいて双安定効果が大きくなり、その結果コン
トラスト比は高くはなるが、反面オン・オフに要する時
間が長くなって応答特性が低下する。一方、この（PC−
PS）/PCの値が0.3を超える場合には、印加電圧に対する
透過光もしくは反射光の強度変化が緩やかとなり、充分
高いコントラスト比を得ることができず、またオン・オ
フの切換え時に液晶分子の配向のみだれが生じやすくな
り、表示品質が低下する。 ここで、自発ねじれピッチPSとは、通常のネマティッ
ク液晶に施光性物質等を添加することにより、液晶中に
生ずる液晶分子の自然のねじれにおけるピッチをいう。
具体的には、第２図に示すように、支持板11および21に
相対する表示に配向層６および７をそれぞれ形成してな
る上基板１および下基板２をくさび状に配置して液晶セ
ルを構成し、この液晶セル内に液晶組成物を封入し、こ
のとき液晶セル面に生ずるしま模様（1/2ピッチごとの
ディスクリネーションライン）の間隔ｒと液晶セル厚
（液晶層Ｃの厚さ）ｄと液晶セル長ｌとを測定すること
により、下記式によって求めることができる。 自発ねじれピッチPS＝2dr/l 第２図において、８はスペーサ、９および10は偏光素
子であり、また、配向層６および７は互いにそれぞれ平
行方向の配向処理がなされている。 また、規制ねじれピッチPCは、第１図において、液晶
層Ｃの厚さｄと、上基板１および下基板２の配向層の配
向処理方向によって規定される液晶分子のねじれ角αと
により、下記式によって規制される。 規制ねじれピッチPC＝（360゜／α）×ｄ 本発明においては、（ｄ）液晶組成物のスプレイ弾性
定数k11と、ベンド弾性定数k33との間に、以下の関係式
が成立することが必要である。 0.9＜k33/k11＜1.5 …… 特に以下の関係式が成立することが好ましい。 1.0＜k33/k11＜1.3 このk33/k11の値が0.9未満である場合には、双安定効
果がほとんど得られず、その結果印加電圧に対する透過
光もしくは反射光の強度変化が緩やかとなり、充分高い
コントラスト比を得ることができない。一方、このk33/
k11の値が1.5を超える場合には、双安定効果が過大とな
り、その結果オン・オフに要する時間が長くなって応答
特性が低下し、またストライプ状の液晶配向のみだれが
生じやすくなる。 ここで、k33/k11の値は、一様に配向した液晶セルに
磁界を印加したときの当該液晶セルの電気容量変化、ま
たは光学変化のしきい値から求める方法（H.Gruler,et
al,Z.Naturforsch,279（1972）966）、一様に配向した
液晶セルに電界を印加したときの当該液晶セルの電気容
量変化から求める方法（H.Deuling,Mol.Cryst.Liq.Crys
t.19（1972）123）等の方法により測定することができ
る。 本発明においては、（ｅ）一対の基板のそれぞれ外側
に配置される偏光素子の偏光軸方向と各基板の表面に接
する液晶分子のダイレクタ方向とがそれぞれなすずれ角
βおよびγの和（β＋γ）の値が、±90゜あるいは０゜
を中心にして、±20゜以内の範囲にある値となるように
設定する。 すなわち、ずれ角度βおよびγが、以下の範囲のいず
れかを満足するように設定する。 70゜≦β＋γ≦110゜ −110゜≦β＋γ≦−70゜ −20゜≦β＋γ≦20゜ このようにずれ角度βおよびγの値を設定することに
より、光透過状態をより明るいものとすることができ、
また光非透過状態をより暗いものとすることができ、そ
の結果コントラストを向上させることができる。 ここで、ずれ角度βおよびγとは、図１において、β
は、偏光素子９の偏光軸方向と、基板１の表面に接する
液晶分子のダイレクタ方向すなわち液晶分子の分子長軸
が優先的に配向している方向（ただし、液晶分子が基板
表面とゼロでないプレテイルト角度を有しているとき
は、そのダイレクタ方向の基板表面への射影方向）との
なす角度（ずれ角度ともいう）であり、γは、偏光素子
10の偏光軸方向と、基板２の表面に接する液晶分子のダ
イレクタ方向すなわち液晶分子の分子長軸が優先的に配
向している方向とのなす角度である。なお、ずれ角度β
およびγの符号は、液晶層Ｃにおける液晶分子のねじれ
方向が入射光の進行方向に対して左回りの場合には、基
板表面に接する液晶分子のダイレクタ方向から偏光素子
の偏光軸方向に向かって時計回り方向を正にとり、一
方、液晶層における液晶分子のねじれ方向が入射光の進
行方向に対して右回りの場合には、上記とは反対に反時
計回りの方向を正にとる。 本発明の液晶表示装置は、以上のように、条件（ａ）
乃至（ｅ）を満たすものであるので、高デューティ比で
マルチプレックス駆動する場合においても、印加電圧に
対する透過光もしくは反射光の強度変化を一層急峻なも
のとすることができて、充分高いコントラスト比を得る
ことができるうえ、オン・オフに要する時間も極めて短
くて優れた応答特性を有するものである。 さらに本発明においては、（ｆ）液晶組成物の誘電率
異方性Δεと、液晶分子長軸方向に直角方向の誘電率ε
⊥の比Δε／ε⊥が1.8以上であることが好ましい。こ
のような好ましい範囲を選定することにより、液晶表示
装置においては低い駆動電圧により充分にハイマルチプ
レックス駆動を行うことができ、安価で消費電力の小さ
な液晶表示装置を得ることが可能となる。 このΔε／ε⊥の値が過小の場合には、駆動電圧が高
くなり、また印加電圧に対する透過光もしくは反射光の
強度変化が緩やかとなり、充分高いコントラスト比を得
ることが困難となる場合がある。 次に、本発明に係る液晶表示装置を実際に作製するに
際しての、その他の好ましい条件について説明する。 （イ）液晶組成物がネマティック液晶よりなり、当該液
晶組成物のネマティック液晶から等方性液体への転移温
度TNIが90℃以上であることが好ましい。 すなわち、このような好ましい条件を選択することに
より、液晶表示装置の通常の使用温度範囲内において、
表示色、駆動電圧、応答速度等の温度変化に起因する変
動を小さく抑制することが可能となり、その結果信頼性
の高い液晶表示装置を得ることができる。 （ロ）液晶組成物の屈折率異方性Δｎは、0.12以上であ
ることが好ましい。 すなわち、このような好ましい条件を選択することに
より、液晶セルを薄くすることが可能となり、その結果
オン・オフに要する時間が極めて短くて一層優れた応答
特性を有するものとなる。 （ハ）液晶組成物の温度20℃における粘度ηは、30cp以
下であることが好ましい。 すなわち、このような好ましい条件を選択することに
より、液晶表示装置における立ち下がり時間を極めて短
くすることができ、一層優れた応答特性を有するものと
なる。 （ニ）液晶組成物のツイスト弾性定数k22と、ベンド弾
性定数k33との間に、以下の関係式が成立することが
好ましい。 1.8＜k33/k22＜2.5 …… このk33/k22の値が小さいときには、双安定効果が十
分に得られない場合があり、その結果印加電圧に対する
透過光もしくは反射光の強度変化が緩やかとなり、コン
トラスト比が低下する場合がある。一方、このk33/k22
の値が大きいときには、双安定効果が過大となる場合が
あり、その結果オン・オフに要する時間が長くなって応
答特性が低下する場合があり、またストライプ状の液晶
配向のみだれが生ずる場合がある。 さらに、本発明においては、液晶層Ｃの屈折率異方性
Δｎと、液晶層Ｃの厚さｄ（μｍ）との積Δｎ・ｄが、
0.4〜1.5であることが好ましく、特に0.8〜1.2であるこ
とが好ましい。このような好ましい条件を選択すること
により、さらに高いコントラスト比が得られ、また表示
画面を明るくすることが可能となる。 またさらには、ずれ角度βの値が（360゜−α）/2あ
るいは−（α−180゜）/2を中心にして、±15゜以内の
範囲にある値となるように設定されることが好ましい。
このようにずれ角度βおよびγの値を好ましい値に設定
することにより、光透過状態をより明るいものとするこ
とができ、また光非透過状態をより暗いものとすること
ができ、その結果コントラストをさらに向上させること
ができる。 本発明において、液晶分子のねじれ方向が入射光の進
行方向に対して左回りであり、かつ当該液晶分子のねじ
れ角αの大きさが200゜〜300゜の液晶表示装置を実現す
る場合には、上基板１および下基板２のそれぞれ配向層
の配向処理の方向を、第３図に示すように、上基板１の
配向処理方向Ｐと下基板２の配向処理方向Ｑとのなす角
度θが20゜〜120゜になるように設定し、これら上基板
１と下基板２との間に配される液晶組成物に、規制ねじ
れピッチPCに相当する左回りの自発ねじれピッチPSをも
つように適量の施光性物質を添加すればよい。一方、液
晶分子のねじれ方向が入射光の進行方向に対して右回り
であり、かつ当該液晶分子のねじれ角αの大きさが200
゜〜300゜の液晶表示装置を実現する場合には、上基板
１および下基板２のそれぞれの配向層の配向処理の方向
を、第４図に示すように、上基板１の配向処理方向Ｐと
下基板２の配向処理方向Ｑとのなす角度θが20゜〜120
゜になるように設定し、これら上基板１と下基板２との
間に配される液晶組成物に、規制ねじれピッチPCに相当
する右回りの自発ねじれピッチPSをもつように適量の施
光性物質を添加すればよい。 ここで、配向処理方向とは、例えば配向層が斜め蒸着
法により形成される場合にはその蒸着方向を指し、また
例えば配向層がラビング法により形成される場合にはそ
のラビング方向を指し、その他の配向処理の場合にも同
様である。 さらにまた、本発明においては、液晶分子のねじれ方
向を安定にし、異なるねじれ角を有する液晶分子の配列
部分が生じないようにするために、液晶層Ｃの厚さｄと
自発ねじれピッチPSとの間に、以下の関係式が成立する
ことが好ましい。 （α/360）−0.25＜d/PS＜（α/360）＋0.30 d/PSの値が過小のときには設定しようとするねじれ角
αより180゜小さいねじれ角を有する配列部分が生ずる
場合があり、一方、d/PSの値が過大のときには設定しよ
うとするねじれ角αより180゜大きいねじれ角を有する
配列部分が生ずる場合がある。 本発明に用いることができる、配向層を有する基板を
得るための手段としては、特に限定されず従来公知の種
々の手段を採用することができる。具体的には、例えば
SiO,MgO,MgF2等の蒸着物質を基板表面に斜めの角度から
蒸着して当該基板表面を配向処理する手段、例えばイミ
ド系、アミド系、ポリビニルアルコール系、フェノキシ
系等の高分子物質の被膜を基板表面に形成し、この被膜
の表面を綿、ビニロン、テトロン、ナイロン、レーヨ
ン、炭素繊維等よりなる織布、植毛布、綿状布等によっ
て擦り、基板の表面に一定方向の溝を形成するラビング
法により配向処理する手段、あるいは基板の表面にカル
ボン酸クロム錯体、有機シラン化合物などを塗布あるい
はプラズマ重合法等により被着し、化学的吸着により液
晶分子を基板に配向させる手段、ホトリングラフィー、
あるいは異方性エッチング等の手段により基板の表面に
グレーティング状の一定方向の溝を形成し、液晶分子を
配向させる手段、その他の手段を用いることができる。 本発明において用いることができる、液晶層Ｃを構成
する液晶組成物としては、例えば下記に示すようなネマ
ティック液晶、あるいはこれらの混合物等を挙げること
ができる。しかし、これらに限定されるものではない。 （１）下記構造式で示されるシクロヘキシルカルボン酸
エステル系化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ（炭素数が１〜18のアルキル基、以
下においても同様）、OR、CN、 で表す。） （２）下記構造式で示されるビフェニル系化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ、OR、を表す。） （３）下記構造式で示されるフェニルシクロヘキサン系
化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ、OR、CN、 を表す。） （４）下記構造式で示されるピリミジン系化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ、CN、 を表し、 Ｙは、Ｒ、OR、CNを表す。） （５）下記構造式で示されるアゾ系−アゾキシ系化合物 （ただし、Ｘは、−Ｎ＝Ｎ−、 を表す。） （６）下記構造式で示される安息香酸エステル系化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ、RO、 を表し、 Ｙは、Ｒ、OR、CN、 を表す。） （７）下記構造式で示されるトラン系化合物 （ただし、ＸおよびＹはそれぞれＦ、Ｒ、OR、 を表す。） （８）下記構造式で示されるエタン系化合物 （ただし、ＸおよびＹはそれぞれ、Ｒ、OR、 を表し、ＺはＨ、Ｆ、Cl、BrまたはＲを表す。） 本発明に用いる液晶組成物には、必要に応じてスメテ
ィック液晶成分、コレステリック液晶成分等が含有され
ていてもよい。 本発明に用いる液晶組成物中に含有される施光性物質
としては、一般にカイラルネマティック液晶と呼ばれ
る、たとえば下記一般式で示される光学活性基を末端基
として有するエステル系、ビフェニル系、フェニルシク
ロヘキサン系またはアゾ系等のネマティック液晶を用い
ることができる。 （ただし、R1,R2,R3は、各々アルキル基または水素原子
であり、R1,R2,R3は互いに異なる。） 具体的には、例えば以下に示す構造式で示される化合
物を用いることができる。 本発明に用いる液晶組成物中に含有される施光性物質
としては、ネマティック液晶への単位添加量当たりの自
発ねじれピッチを十分に短くすることができるものであ
ることが好ましく、そのようなものを選択することによ
り、ネマティック液晶への施光性物質の必要添加量を小
さく抑制、好ましくは1.5重量％以下に抑制することが
でき、その結果施光性物質の添加に起因して生ずるネマ
ティック液晶から等方性液体への転移温度TNIの低下を
最小限にとどめることができ、また自発ねじれピッチの
温度依存性を小さくすることができる。また、本発明に
おいては、自発ねじれピッチの温度依存性をより小さく
するために、自発ねじれピッチの温度変化係数が互いに
逆符号である複数種の施光性物質を組合わせて用いても
よい。 〔具体的実施例〕 以下、本発明の具体的実施例について説明する。 第５図は、本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示
す説明用断面図である。この例の液晶表示装置において
は、上基板１および下基板２が離間した状態で対向して
配置され、上基板１は支持板11の内側の表面に電極層４
および配向層６を設けて構成され、また下基板２は支持
板21の内側の表面に電極層５および配向層７を設けて構
成されている。さらに上基板１と下基板２との間の空間
はシール部３によってシールされ、液晶セルが構成され
ている。液晶セルの内部には、複数のスペーサ８がそれ
ぞれ離間した状態で配置されると共に、液晶組成物が充
填され、液晶層Ｃが形成されている。また、上基板１お
よび下基板２の外側の表面には、それぞれ前方偏光素子
９および後方偏光素子10が設けられている。同図におい
て、13は後方偏光素子10の外側の表面に設けられた反射
板である。なお、透過タイプの液晶表示装置において
は、反射板13を用いなくてもよい。 前記支持板11および21を構成する材料としては、ソー
ダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等のガラス;1
軸延伸ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサル
フォン、ポリビニルアルコール等よりなるプラスチック
シート；アルミニウム、ステンレススチール等によるな
る金属シート；等を用いることができる。 前記電極層４および５は、例えば厚さ1.1mmの支持板1
1および21の表面に平行に離間して配置された例えば厚
さ1000ÅのITO（スズとインジウムの酸化物）よりなる
透明電極ＥおよびＥ′により構成され、一方の電極層４
を構成する透明電極Ｅと他方の電極層５を構成する透明
電極Ｅ′はそれぞれが相互に直角をなすよう配置され、
これによって、例えば0.3mm×0.3mmの画素からなるマト
リックス形表示の電極構造が構成されている。 前記配向層６および７は、例えばSiOを蒸着材料とし
て用いて斜め蒸着法（蒸着角度：支持板11および21に対
してそれぞれ７゜）により形成してなる例えば厚さ500
Åの蒸着膜により構成されている。 なお、上基板１および下基板２には、必要に応じてさ
らに誘電体層、アルカリイオン移動防止層、反射防止
層、偏光層、反射層等を設けてもよい。 前記前方偏光素子９は、「Ｆ−1205DU」（日東電工
（株）製）によって構成され、その偏光軸方向が、配向
層６の表面に接する液晶分子のダイレクタ方向に対して
40゜のずれ角βを有するように配置されている。同様
に、後方偏光素子10および反射板13は、「Ｆ−3205M」
（日東電工（株）製）によって構成され、後方偏光素子
10の偏光軸方向が、配向層７の表面に接する液晶分子の
ダイレクタ方向に対して50゜のずれ角γを有するように
配置されている。 前記スペーサ８は、グラスファイバー「PF−65S」
（日本電気硝子（株）製）を用いて構成され、前記シー
ル部３は、ストラクトボンド「XN−5A−Ｃ」（三井東圧
化学（株）製）を用いて構成されている。 ＜実施例１＞ 液晶層Ｃを構成する液晶組成物として、ネマティック
液晶Ａに、施光性物質（カイラルネマティック液晶）
「Ｓ−811」（メルク社製）を1.32重量％添加したもの
（これを「液晶組成物１」とする。）を用いて、第５図
に示した構成と同様の液晶表示装置を作製した。 上記液晶組成物１の特性は次の通りである。 ベンド弾性定数k33とスプレイ弾性係数k11との比k33/
k11＝1.1 誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率ε⊥の比Δε／ε⊥＝2.4 ネマティック液晶から等方性液体への転移温度TNI＝9
7.4℃ 屈折率異方性Δｎ＝0.15 温度20℃における粘度η＝20cp 以上の構成の液晶表示装置において、液晶セル厚（液
晶層Ｃの厚さｄ）は6.5μｍ、液晶分子のねじれ角αは
前方から左回り（反時計回り）に270゜、自発ねじれピ
ッチPSは7.9μｍ、規制ねじれピッチPCは8.7μｍ、これ
らのピッチ比（PC−PS）/PCは0.10である。また配向層
６および７の表面に接する液晶分子のダイレクタ方向
と、上基板１および下基板２の面とのなす角度（プレテ
ィルト角度）は、それぞれ35゜である。 この液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式より駆
動する試験を行ったところ、双安定効果が小さくて高い
コントラスト比が得られ、しかもオン・オフに要する時
間も極めて短くて優れた応答特性を有するものであり、
実際にデューティ比1/300以上の高い次数の時分割駆動
が可能であった。 さらにこの液晶表示装置を、デューティ比1/100でマ
ルチプレックス駆動方式により駆動し、コントラスト比
およびオン・オフ表示応答時間を求めたところ、波長40
0〜700nmの可視光領域におけるコントラスト比、すなわ
ち選択状態（暗）における反射光の輝度と非選択状態
（明）における反射光の輝度との比は、1:15以上と良好
なものであり、コントラストの優れた鮮明な映像が得ら
れ、また、オン・オフ応答時間は、150msec以下と短
く、表示応答特性が優れていることが確認された。 ＜実施例２＞ 実施例１において、液晶層Ｃを構成する液晶組成物と
して、ネマティック液晶Ｂに、施光性物質（カイラルネ
マティック液晶）「Ｓ−811」（メルク社製）を1.20重
量％添加したもの（これを「液晶組成物２」とする。）
に代え、スペーサ８の構成材料としてはグラスファイバ
ー「PF−70S」に代えたほかは、実施例１と同様にして
液晶表示装置を作製した。 上記液晶組成物２の特性は次の通りである。 ベント弾性定数k33とスプレイ弾性係数k11との比k33/
k11＝1.3 誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率ε⊥の比Δε／ε⊥＝2.0 ネマティック液晶から等方性液体への転移温度TNI＝9
6.3℃ 屈折率異方性Δｎ＝0.13 温度20℃における粘度η＝25cp 以上の構成の液晶表示装置において、液晶セル厚（液
晶層Ｃの厚さｄ）は7.0μｍ、液晶分子のねじれ角αは
前方から左回り（反時計回り）に270゜、自発ねじれピ
ッチPSは8.4μｍ、規制ねじれピッチPCは9.3μｍ、これ
らのピッチ比（PC−PS）/PCは0.10である。また配向層
６および７の表面に接する液晶分子のダイレクタ方向
と、上基板１および下基板２の面とのなす角度（プレテ
ィルト角度）は、それぞれ38゜である。 この液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式より駆
動する試験を行ったところ、双安定効果が小さくて高い
コントラスト比が得られ、しかもオン・オフに要する時
間も極めて短くて優れた応答特性を有するものであり、
実際にデューティ比1/300以上の高い次数の時分割駆動
が可能であった。 さらにこの液晶表示装置を、デューティ比1/100でマ
ルチプレックス駆動方式により駆動し、実施例１と同様
にしてコントラスト比およびオン・オフ表示応答時間を
求めたところ、コントラスト比は、1:13以上と良好なも
のであり、コントラストの優れた鮮明な映像が得られ、
また、オン・オフ応答時間は、160msec以下と短く、表
示応答特性が優れていることが確認された。 ＜比較例１＞ 実施例２において、液晶組成物として、ネマティック
液晶「ZLI−1132」（メルク社製）に、施光性物質（カ
イラルネマティック液晶）「Ｓ−811」（メルク社製）
を0.88重量％添加したものを（これを「比較用液晶組成
物１」とする。）に代えたほかは、実施例２と同様にし
て比較用液晶表示装置を作製した。 上記比較用液晶組成物１の特性は次の通りである。 ベント弾性定数k33とスプレイ弾性係数k11との比k33/
k11＝1.9 誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率ε⊥の比Δε／ε⊥＝2.2 ネマティック液晶から等方性液体への転移温度TNI＝7
1℃ 屈折率異方性Δｎ＝0.14 温度20℃における粘度η＝28cp 以上の構成の比較用液晶表示装置において、液晶セル
厚（液晶層Ｃの厚さｄ）は7.0μｍ、液晶分子のねじれ
角αは前方から左回り（反時計回り）に270゜、自発ね
じれピッチPSは8.6μｍ、規制ねじれピッチPCは9.3μ
ｍ、これらのピッチ比（PC−PS）/PCは0.08である。ま
た配向層６および７の表面に接する液晶分子のダイレク
タ方向と、上基板１および下基板２の面とのなす角度
（プレティルト角度）は、それぞれ36゜である。 この比較用液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式
より駆動する試験を行ったところ、双安定効果が小さく
て高いコントラスト比が得られるものの、液晶組成物の
弾性定数の比k33/k11の値が過大であるため、オン・オ
フに要する時間が長くて応答特性の低いものであり、デ
ューティ比1/200以上の高い次数の時分割駆動が困難で
あった。 さらこの液晶表示装置を、デューティ比1/100でマル
チプレックス駆動方式により駆動し、実施例１と同様に
してコントラスト比およびオン・オフ表示応答時間を求
めたところ、コントラスト比は1:11と大きいが、オン・
オフ応答時間は数秒と長く、実施例１および２の液晶表
示装置に比して劣っていた。 比較例２ 液晶組成物として、ネマティック液晶「ZLI−3243」
（メルク社製）に、施光性物質（カイラルネマティック
液晶）「Ｓ−811」（メルク社製）を1.395重量％添加し
たものを（これを「比較用液晶組成物２」とする。）に
用いたほかは、比較例２と同様にして比較用液晶表示装
置を作製した。 上記比較用液晶組成物２の特性は次の通りである。 ベント弾性定数k33とスプレイ弾性係数k11との比k33/
k11＝0.74 誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率ε⊥の比Δε／ε⊥＝2.0 ネマティック液晶から等方性液体への転移温度TNI＝6
5℃ 屈折率異方性Δｎ＝0.14 温度20℃における粘度η＝36cp 以上の構成の比較用液晶表示装置において、液晶セル
厚（液晶層Ｃの厚さｄ）は7.0μｍ、液晶分子のねじれ
角αは前方から左回り（反時計回り）に270゜、自発ね
じれピッチPSは8.9μｍ、規制ねじれピッチPCは9.3μ
ｍ、これらのピッチ比（PC−PS）/PCは0.05である。ま
た配向層６および７の表面に接する液晶分子のダイレク
タ方向と、上基板１および下基板２の面とのなす角度
（プレティルト角度）は、それぞれ35゜である。 この比較用液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式
より駆動する試験を行ったところ、液晶組成物の弾性定
数の比k33/k11の値が過小であるため、双安定効果が生
ぜず、そのため印加電圧に対する透過光の強度変化が緩
やかとなり、充分高いコントラスト比を得ることができ
なった。実際、この比較用液晶表示装置を、デューティ
比1/100でマルチプレックス駆動方式により駆動し、コ
ントラスト比を求めたところ、1:6と小さく、充分な視
認性が得られなかった。
ス駆動方式（時分割駆動方式）に好適なツイストネマテ
ィックタイプ（以下、「TNタイプ」ともいう。）の液晶
表示装置に関するものである。 〔技術の背景〕 液晶表示装置は、消費電力が小さいこと、製造コスト
が低いこと、軽量および薄型化が可能であること、カラ
ー化が容易であること等の利点を有することから、現在
TNタイプを中心に用途が拡大している。 TNタイプの液晶表示装置は、配向処理した２枚の電極
基板の間に正の誘電率異方性を有するネマティック液晶
を封入して構成され、通常、液晶分子が連続的に90゜ね
じれた状態されている。 このねじれ角が90゜のタイプ（以下、「90゜ねじれタ
イプ」ともいう。）の液晶表示装置は、生産が簡単で大
量生産に好適であり、また応答が速い利点がある。 しかしながら、この90゜ねじれタイプの液晶表示装置
は、印加電圧の変化に対する透過光（あるいは反射光）
の強度変化が緩やかなため、マルチプレックス駆動時に
おいて時分割次数を大きくする場合には、コントラスト
が低く鮮明な映像を得ることが困難であり、また視野角
も狭いという問題点を有し、結局はハイマルチプレック
ス駆動方式を適用するには限界がある。例えば、表示画
面の大きさがA4サイズ程度である液晶表示装置において
は、マルチプレックス駆動におけるデューティ比が1/20
0以上であることが実用上好ましいとされているが、実
用化されている液晶表示装置においては、当該デューテ
ィ比が1/100程度であり、そのコントラスト比（選択時
と非選択時の輝度比）が３程度と低いものである。 このような90゜ねじれタイプの液晶表示装置の問題点
を解決する技術として、特開昭60−107020号公報におい
て、液晶分子のねじれ角が180〜360゜であり、かつ少な
くとも一方の電極基板に配向する液晶分子のダイレクタ
方向と電極基板面とのなす角度（以下、「プレティルト
角度」ともいう。）が５゜より大きい特徴を有する液晶
表示装置が開示されている。この液晶表示装置によれ
ば、印加電圧に対する透過光の強度変化が急峻なため、
例えば1/100のデューティ比でマルチプレックス駆動す
る場合には、19.6という高コントラスト比を実現させる
ことが可能であるとされている。 しかしながら、この液晶表示装置においては、双安定
効果に対して充分な配慮がなされておらず、そのため液
晶表示装置を高デューティ比でマルチプレックス駆動す
る場合には応答が遅いという問題点がある。すなわち、
この液晶表示装置の液晶セルにおいては、通常、印加電
圧の上昇時と下降時の透過光もしくは反射光の強度変化
が異なる、いわゆるヒステリシス現象が生じ、これによ
る双安定効果によって時分割駆動時の動作電圧範囲が狭
められたり、あるいはオン・オフの応答時間が長くなる
等の問題点がある。また、これらの結果として、わずか
な液晶セル厚の不均一性、温度変化等により、表示不良
が生じやすくなる。このため、できるだけ双安定効果を
抑制することが必要となる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このようなことから、本発明者等は、各々配向層を有
する一対の基板間に配される液晶組成物における液晶分
子のねじれ角の大きさが、180゜以上360゜以下であり、
かつ液晶分子の自発ねじれピッチPSと、配向層により液
晶分子の配列が強制的に規制されたときの液晶分子の規
制ねじれピッチPCとの間に、０＜（PC−PS）/PC＜0.3の
関係式が成立する特徴を有する液晶表示装置を提案した
（特願昭60−267081号明細書参照）。 斯かる液晶表示装置によれば、液晶セルの双安定効果
をある程度抑制することができ、その結果駆動電圧の余
裕度を大きくすることができ、コントラスト比および応
答速度の改善を相当に図ることができる。 しかしながら、最近においては、さらに一層短い時間
で応答し得る液晶表示装置の開発が望まれるようにな
り、上記技術をさらに一層改善することが必要とされる
に至った。 〔発明の目的〕 本発明は、以上の如き事情に基いてなされたものであ
って、その目的は、高デューティ比でマルチプレックス
駆動する場合においても、コントラスト比が充分高く、
しかもオン・オフに要する時間が極めて短くて優れた応
答特性を有する液晶表示装置を提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の液晶表示装置は、各々配向層を有する一対の
基板間に液晶組成物を配してなる液晶表示装置におい
て、下記条件（ａ）乃至（ｅ）を満たすことを特徴とす
る。 （ａ）前記一対の基板間に配された液晶組成物における
液晶分子のねじれ角の大きさが、200〜300゜であるこ
と。 （ｂ）前記配向層の少なくとも一方の配向層表示に接す
る液晶分子のダイレクタ方向と、当該配向層を有する基
板面とのなす角度（プレテイルト角度）が５゜以上であ
ること。 （ｃ）液晶分子の自発ねじれピッチPsと、配向層により
液晶分子の配列が強制的に規制されたときの液晶分子の
規制ねじれピッチPcとの間に、以下の関係式が成立する
こと。 ０＜（Pc−Ps）/Pc≦0.3 （ｄ）前記液晶組成物のスプレイ弾性定数k11と、ベン
ド弾性定数k33との間に、以下の関係式が成立するこ
と。 0.9＜k33/k11＜1.5 （ｅ）一対の基板のそれぞれ外側に配置される偏光素子
の偏光軸方向と各基板の表面に接する液晶分子のダイレ
クタ方向とがそれぞれなすずれ角度βおよびγの和（β
＋γ）の値が、±90゜あるいは０゜を中心にして、±20
゜以内の範囲にある値となること。 またさらには、（ｆ）液晶組成物の誘電率異方性Δε
と、液晶分子長軸方向に直角方向の誘電率ε⊥の比Δε
／ε⊥が1.8以上であることを特徴とする。 〔発明の作用効果〕 本発明の液晶表示装置は、上記条件（ａ）乃至（ｅ）
を満たすものであるので、後述の実施例の説明からも理
解されるように、液晶セルにおける双安定効果が必要最
小限に抑制され、その結果高デューティ比でマルチプレ
ックス駆動する場合においても、充分高いコントラスト
比が得られると共に、オン・オフに要する時間が極めて
短くて優れた応答特性を有する。 本発明によれば、実際に、コントラスト比が13以上
で、しかも応答時間が150msec以下の特性を有する液晶
表示装置を得ることができ、従来の装置に比して格段に
性能の優れたものである。 さらには、好ましい条件（ｆ）を採用することによ
り、液晶表示装置においては低い駆動電圧により充分に
ハイマルチプレックス駆動を行うことができ、安価で消
費電力の小さな液晶表示装置を得ることが可能となる。 〔発明の具体的構成〕 以下、本発明を具体的に説明する。 第１図は、本発明に係る液晶表示装置の要部を分解し
て示す説明図である。第１図において、１および２はそ
れぞれ配向層（図示せず）を有する上基板および下基
板、９および10は偏光素子、Ｃは液晶層である。 本発明においては、（ａ）液晶分子のねじれ角αの大
きさが、200〜300゜であることが必要であり、特に240
〜290゜であることが好ましい。 このねじれ角αが200゜未満の場合には、印加電圧に
対する透過光もしくは反射光の強度変化が緩やかとなる
ため、高次の時分割駆動時に充分高いコントラスト比が
得られなくなり、また視野角が狭くなる。一方ねじれ角
αが300゜を超える場合には、コントラスト比は高くな
るが、反面オン・オフに要する時間が長くなって応答特
性が低下し、またオン・オフの切換え時に液晶分子の配
向のみだれが生じやすくなり、その結果表示品質が低下
する。 このねじれ角αは、上基板１および下基板２における
液晶分子の配向方向を規定するための配向処理の方向、
液晶層Ｃを構成するネマティック液晶あるいはこれに添
加される施光性物質の種類、量等によって規定すること
ができる。 なお、第１図において、ねじれ角αは、入射光の進行
方向に左回りのねじれを示しているが、これは本発明を
規定するものではなく、当該ねじれ方向は右回りであっ
てもよい。 本発明においては、（ｂ）一対の配向層の少なくとも
一方の配向層表面に接する液晶分子のダイレクタ方向
と、当該配向層を有する基板面とのなす角度（プレティ
ルト角度）が５゜以上であることが必要であり、特に15
゜以上であることが好ましい。なお、ダイレクタ方向と
は、液晶分子の分子長軸が優先的に配向している方向を
いう。 このプレティルト角度が、一対の配向層のいずれの側
においても５゜未満である場合には、印加電圧に対する
透過光もしくは反射光の強度変化が急峻にならず、オン
・オフの切換え時において液晶分子の配向のみだれが生
じやすくなり、その結果表示品質が低下する。 本発明においては、（ｃ）液晶分子の自発ねじれピッ
チPSと、配向層により液晶分子の配列が強制的に規制さ
れたときの液晶分子の規制ねじれピッチPCとの間に、以
下の関係式が成立することが必要である。 ０＜（PC−PS）/PC≦0.3 …… この（PC−PS）/PCの値が０以下である場合には、液
晶セルにおいて双安定効果が大きくなり、その結果コン
トラスト比は高くはなるが、反面オン・オフに要する時
間が長くなって応答特性が低下する。一方、この（PC−
PS）/PCの値が0.3を超える場合には、印加電圧に対する
透過光もしくは反射光の強度変化が緩やかとなり、充分
高いコントラスト比を得ることができず、またオン・オ
フの切換え時に液晶分子の配向のみだれが生じやすくな
り、表示品質が低下する。 ここで、自発ねじれピッチPSとは、通常のネマティッ
ク液晶に施光性物質等を添加することにより、液晶中に
生ずる液晶分子の自然のねじれにおけるピッチをいう。
具体的には、第２図に示すように、支持板11および21に
相対する表示に配向層６および７をそれぞれ形成してな
る上基板１および下基板２をくさび状に配置して液晶セ
ルを構成し、この液晶セル内に液晶組成物を封入し、こ
のとき液晶セル面に生ずるしま模様（1/2ピッチごとの
ディスクリネーションライン）の間隔ｒと液晶セル厚
（液晶層Ｃの厚さ）ｄと液晶セル長ｌとを測定すること
により、下記式によって求めることができる。 自発ねじれピッチPS＝2dr/l 第２図において、８はスペーサ、９および10は偏光素
子であり、また、配向層６および７は互いにそれぞれ平
行方向の配向処理がなされている。 また、規制ねじれピッチPCは、第１図において、液晶
層Ｃの厚さｄと、上基板１および下基板２の配向層の配
向処理方向によって規定される液晶分子のねじれ角αと
により、下記式によって規制される。 規制ねじれピッチPC＝（360゜／α）×ｄ 本発明においては、（ｄ）液晶組成物のスプレイ弾性
定数k11と、ベンド弾性定数k33との間に、以下の関係式
が成立することが必要である。 0.9＜k33/k11＜1.5 …… 特に以下の関係式が成立することが好ましい。 1.0＜k33/k11＜1.3 このk33/k11の値が0.9未満である場合には、双安定効
果がほとんど得られず、その結果印加電圧に対する透過
光もしくは反射光の強度変化が緩やかとなり、充分高い
コントラスト比を得ることができない。一方、このk33/
k11の値が1.5を超える場合には、双安定効果が過大とな
り、その結果オン・オフに要する時間が長くなって応答
特性が低下し、またストライプ状の液晶配向のみだれが
生じやすくなる。 ここで、k33/k11の値は、一様に配向した液晶セルに
磁界を印加したときの当該液晶セルの電気容量変化、ま
たは光学変化のしきい値から求める方法（H.Gruler,et
al,Z.Naturforsch,279（1972）966）、一様に配向した
液晶セルに電界を印加したときの当該液晶セルの電気容
量変化から求める方法（H.Deuling,Mol.Cryst.Liq.Crys
t.19（1972）123）等の方法により測定することができ
る。 本発明においては、（ｅ）一対の基板のそれぞれ外側
に配置される偏光素子の偏光軸方向と各基板の表面に接
する液晶分子のダイレクタ方向とがそれぞれなすずれ角
βおよびγの和（β＋γ）の値が、±90゜あるいは０゜
を中心にして、±20゜以内の範囲にある値となるように
設定する。 すなわち、ずれ角度βおよびγが、以下の範囲のいず
れかを満足するように設定する。 70゜≦β＋γ≦110゜ −110゜≦β＋γ≦−70゜ −20゜≦β＋γ≦20゜ このようにずれ角度βおよびγの値を設定することに
より、光透過状態をより明るいものとすることができ、
また光非透過状態をより暗いものとすることができ、そ
の結果コントラストを向上させることができる。 ここで、ずれ角度βおよびγとは、図１において、β
は、偏光素子９の偏光軸方向と、基板１の表面に接する
液晶分子のダイレクタ方向すなわち液晶分子の分子長軸
が優先的に配向している方向（ただし、液晶分子が基板
表面とゼロでないプレテイルト角度を有しているとき
は、そのダイレクタ方向の基板表面への射影方向）との
なす角度（ずれ角度ともいう）であり、γは、偏光素子
10の偏光軸方向と、基板２の表面に接する液晶分子のダ
イレクタ方向すなわち液晶分子の分子長軸が優先的に配
向している方向とのなす角度である。なお、ずれ角度β
およびγの符号は、液晶層Ｃにおける液晶分子のねじれ
方向が入射光の進行方向に対して左回りの場合には、基
板表面に接する液晶分子のダイレクタ方向から偏光素子
の偏光軸方向に向かって時計回り方向を正にとり、一
方、液晶層における液晶分子のねじれ方向が入射光の進
行方向に対して右回りの場合には、上記とは反対に反時
計回りの方向を正にとる。 本発明の液晶表示装置は、以上のように、条件（ａ）
乃至（ｅ）を満たすものであるので、高デューティ比で
マルチプレックス駆動する場合においても、印加電圧に
対する透過光もしくは反射光の強度変化を一層急峻なも
のとすることができて、充分高いコントラスト比を得る
ことができるうえ、オン・オフに要する時間も極めて短
くて優れた応答特性を有するものである。 さらに本発明においては、（ｆ）液晶組成物の誘電率
異方性Δεと、液晶分子長軸方向に直角方向の誘電率ε
⊥の比Δε／ε⊥が1.8以上であることが好ましい。こ
のような好ましい範囲を選定することにより、液晶表示
装置においては低い駆動電圧により充分にハイマルチプ
レックス駆動を行うことができ、安価で消費電力の小さ
な液晶表示装置を得ることが可能となる。 このΔε／ε⊥の値が過小の場合には、駆動電圧が高
くなり、また印加電圧に対する透過光もしくは反射光の
強度変化が緩やかとなり、充分高いコントラスト比を得
ることが困難となる場合がある。 次に、本発明に係る液晶表示装置を実際に作製するに
際しての、その他の好ましい条件について説明する。 （イ）液晶組成物がネマティック液晶よりなり、当該液
晶組成物のネマティック液晶から等方性液体への転移温
度TNIが90℃以上であることが好ましい。 すなわち、このような好ましい条件を選択することに
より、液晶表示装置の通常の使用温度範囲内において、
表示色、駆動電圧、応答速度等の温度変化に起因する変
動を小さく抑制することが可能となり、その結果信頼性
の高い液晶表示装置を得ることができる。 （ロ）液晶組成物の屈折率異方性Δｎは、0.12以上であ
ることが好ましい。 すなわち、このような好ましい条件を選択することに
より、液晶セルを薄くすることが可能となり、その結果
オン・オフに要する時間が極めて短くて一層優れた応答
特性を有するものとなる。 （ハ）液晶組成物の温度20℃における粘度ηは、30cp以
下であることが好ましい。 すなわち、このような好ましい条件を選択することに
より、液晶表示装置における立ち下がり時間を極めて短
くすることができ、一層優れた応答特性を有するものと
なる。 （ニ）液晶組成物のツイスト弾性定数k22と、ベンド弾
性定数k33との間に、以下の関係式が成立することが
好ましい。 1.8＜k33/k22＜2.5 …… このk33/k22の値が小さいときには、双安定効果が十
分に得られない場合があり、その結果印加電圧に対する
透過光もしくは反射光の強度変化が緩やかとなり、コン
トラスト比が低下する場合がある。一方、このk33/k22
の値が大きいときには、双安定効果が過大となる場合が
あり、その結果オン・オフに要する時間が長くなって応
答特性が低下する場合があり、またストライプ状の液晶
配向のみだれが生ずる場合がある。 さらに、本発明においては、液晶層Ｃの屈折率異方性
Δｎと、液晶層Ｃの厚さｄ（μｍ）との積Δｎ・ｄが、
0.4〜1.5であることが好ましく、特に0.8〜1.2であるこ
とが好ましい。このような好ましい条件を選択すること
により、さらに高いコントラスト比が得られ、また表示
画面を明るくすることが可能となる。 またさらには、ずれ角度βの値が（360゜−α）/2あ
るいは−（α−180゜）/2を中心にして、±15゜以内の
範囲にある値となるように設定されることが好ましい。
このようにずれ角度βおよびγの値を好ましい値に設定
することにより、光透過状態をより明るいものとするこ
とができ、また光非透過状態をより暗いものとすること
ができ、その結果コントラストをさらに向上させること
ができる。 本発明において、液晶分子のねじれ方向が入射光の進
行方向に対して左回りであり、かつ当該液晶分子のねじ
れ角αの大きさが200゜〜300゜の液晶表示装置を実現す
る場合には、上基板１および下基板２のそれぞれ配向層
の配向処理の方向を、第３図に示すように、上基板１の
配向処理方向Ｐと下基板２の配向処理方向Ｑとのなす角
度θが20゜〜120゜になるように設定し、これら上基板
１と下基板２との間に配される液晶組成物に、規制ねじ
れピッチPCに相当する左回りの自発ねじれピッチPSをも
つように適量の施光性物質を添加すればよい。一方、液
晶分子のねじれ方向が入射光の進行方向に対して右回り
であり、かつ当該液晶分子のねじれ角αの大きさが200
゜〜300゜の液晶表示装置を実現する場合には、上基板
１および下基板２のそれぞれの配向層の配向処理の方向
を、第４図に示すように、上基板１の配向処理方向Ｐと
下基板２の配向処理方向Ｑとのなす角度θが20゜〜120
゜になるように設定し、これら上基板１と下基板２との
間に配される液晶組成物に、規制ねじれピッチPCに相当
する右回りの自発ねじれピッチPSをもつように適量の施
光性物質を添加すればよい。 ここで、配向処理方向とは、例えば配向層が斜め蒸着
法により形成される場合にはその蒸着方向を指し、また
例えば配向層がラビング法により形成される場合にはそ
のラビング方向を指し、その他の配向処理の場合にも同
様である。 さらにまた、本発明においては、液晶分子のねじれ方
向を安定にし、異なるねじれ角を有する液晶分子の配列
部分が生じないようにするために、液晶層Ｃの厚さｄと
自発ねじれピッチPSとの間に、以下の関係式が成立する
ことが好ましい。 （α/360）−0.25＜d/PS＜（α/360）＋0.30 d/PSの値が過小のときには設定しようとするねじれ角
αより180゜小さいねじれ角を有する配列部分が生ずる
場合があり、一方、d/PSの値が過大のときには設定しよ
うとするねじれ角αより180゜大きいねじれ角を有する
配列部分が生ずる場合がある。 本発明に用いることができる、配向層を有する基板を
得るための手段としては、特に限定されず従来公知の種
々の手段を採用することができる。具体的には、例えば
SiO,MgO,MgF2等の蒸着物質を基板表面に斜めの角度から
蒸着して当該基板表面を配向処理する手段、例えばイミ
ド系、アミド系、ポリビニルアルコール系、フェノキシ
系等の高分子物質の被膜を基板表面に形成し、この被膜
の表面を綿、ビニロン、テトロン、ナイロン、レーヨ
ン、炭素繊維等よりなる織布、植毛布、綿状布等によっ
て擦り、基板の表面に一定方向の溝を形成するラビング
法により配向処理する手段、あるいは基板の表面にカル
ボン酸クロム錯体、有機シラン化合物などを塗布あるい
はプラズマ重合法等により被着し、化学的吸着により液
晶分子を基板に配向させる手段、ホトリングラフィー、
あるいは異方性エッチング等の手段により基板の表面に
グレーティング状の一定方向の溝を形成し、液晶分子を
配向させる手段、その他の手段を用いることができる。 本発明において用いることができる、液晶層Ｃを構成
する液晶組成物としては、例えば下記に示すようなネマ
ティック液晶、あるいはこれらの混合物等を挙げること
ができる。しかし、これらに限定されるものではない。 （１）下記構造式で示されるシクロヘキシルカルボン酸
エステル系化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ（炭素数が１〜18のアルキル基、以
下においても同様）、OR、CN、 で表す。） （２）下記構造式で示されるビフェニル系化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ、OR、を表す。） （３）下記構造式で示されるフェニルシクロヘキサン系
化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ、OR、CN、 を表す。） （４）下記構造式で示されるピリミジン系化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ、CN、 を表し、 Ｙは、Ｒ、OR、CNを表す。） （５）下記構造式で示されるアゾ系−アゾキシ系化合物 （ただし、Ｘは、−Ｎ＝Ｎ−、 を表す。） （６）下記構造式で示される安息香酸エステル系化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ、RO、 を表し、 Ｙは、Ｒ、OR、CN、 を表す。） （７）下記構造式で示されるトラン系化合物 （ただし、ＸおよびＹはそれぞれＦ、Ｒ、OR、 を表す。） （８）下記構造式で示されるエタン系化合物 （ただし、ＸおよびＹはそれぞれ、Ｒ、OR、 を表し、ＺはＨ、Ｆ、Cl、BrまたはＲを表す。） 本発明に用いる液晶組成物には、必要に応じてスメテ
ィック液晶成分、コレステリック液晶成分等が含有され
ていてもよい。 本発明に用いる液晶組成物中に含有される施光性物質
としては、一般にカイラルネマティック液晶と呼ばれ
る、たとえば下記一般式で示される光学活性基を末端基
として有するエステル系、ビフェニル系、フェニルシク
ロヘキサン系またはアゾ系等のネマティック液晶を用い
ることができる。 （ただし、R1,R2,R3は、各々アルキル基または水素原子
であり、R1,R2,R3は互いに異なる。） 具体的には、例えば以下に示す構造式で示される化合
物を用いることができる。 本発明に用いる液晶組成物中に含有される施光性物質
としては、ネマティック液晶への単位添加量当たりの自
発ねじれピッチを十分に短くすることができるものであ
ることが好ましく、そのようなものを選択することによ
り、ネマティック液晶への施光性物質の必要添加量を小
さく抑制、好ましくは1.5重量％以下に抑制することが
でき、その結果施光性物質の添加に起因して生ずるネマ
ティック液晶から等方性液体への転移温度TNIの低下を
最小限にとどめることができ、また自発ねじれピッチの
温度依存性を小さくすることができる。また、本発明に
おいては、自発ねじれピッチの温度依存性をより小さく
するために、自発ねじれピッチの温度変化係数が互いに
逆符号である複数種の施光性物質を組合わせて用いても
よい。 〔具体的実施例〕 以下、本発明の具体的実施例について説明する。 第５図は、本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示
す説明用断面図である。この例の液晶表示装置において
は、上基板１および下基板２が離間した状態で対向して
配置され、上基板１は支持板11の内側の表面に電極層４
および配向層６を設けて構成され、また下基板２は支持
板21の内側の表面に電極層５および配向層７を設けて構
成されている。さらに上基板１と下基板２との間の空間
はシール部３によってシールされ、液晶セルが構成され
ている。液晶セルの内部には、複数のスペーサ８がそれ
ぞれ離間した状態で配置されると共に、液晶組成物が充
填され、液晶層Ｃが形成されている。また、上基板１お
よび下基板２の外側の表面には、それぞれ前方偏光素子
９および後方偏光素子10が設けられている。同図におい
て、13は後方偏光素子10の外側の表面に設けられた反射
板である。なお、透過タイプの液晶表示装置において
は、反射板13を用いなくてもよい。 前記支持板11および21を構成する材料としては、ソー
ダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等のガラス;1
軸延伸ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサル
フォン、ポリビニルアルコール等よりなるプラスチック
シート；アルミニウム、ステンレススチール等によるな
る金属シート；等を用いることができる。 前記電極層４および５は、例えば厚さ1.1mmの支持板1
1および21の表面に平行に離間して配置された例えば厚
さ1000ÅのITO（スズとインジウムの酸化物）よりなる
透明電極ＥおよびＥ′により構成され、一方の電極層４
を構成する透明電極Ｅと他方の電極層５を構成する透明
電極Ｅ′はそれぞれが相互に直角をなすよう配置され、
これによって、例えば0.3mm×0.3mmの画素からなるマト
リックス形表示の電極構造が構成されている。 前記配向層６および７は、例えばSiOを蒸着材料とし
て用いて斜め蒸着法（蒸着角度：支持板11および21に対
してそれぞれ７゜）により形成してなる例えば厚さ500
Åの蒸着膜により構成されている。 なお、上基板１および下基板２には、必要に応じてさ
らに誘電体層、アルカリイオン移動防止層、反射防止
層、偏光層、反射層等を設けてもよい。 前記前方偏光素子９は、「Ｆ−1205DU」（日東電工
（株）製）によって構成され、その偏光軸方向が、配向
層６の表面に接する液晶分子のダイレクタ方向に対して
40゜のずれ角βを有するように配置されている。同様
に、後方偏光素子10および反射板13は、「Ｆ−3205M」
（日東電工（株）製）によって構成され、後方偏光素子
10の偏光軸方向が、配向層７の表面に接する液晶分子の
ダイレクタ方向に対して50゜のずれ角γを有するように
配置されている。 前記スペーサ８は、グラスファイバー「PF−65S」
（日本電気硝子（株）製）を用いて構成され、前記シー
ル部３は、ストラクトボンド「XN−5A−Ｃ」（三井東圧
化学（株）製）を用いて構成されている。 ＜実施例１＞ 液晶層Ｃを構成する液晶組成物として、ネマティック
液晶Ａに、施光性物質（カイラルネマティック液晶）
「Ｓ−811」（メルク社製）を1.32重量％添加したもの
（これを「液晶組成物１」とする。）を用いて、第５図
に示した構成と同様の液晶表示装置を作製した。 上記液晶組成物１の特性は次の通りである。 ベンド弾性定数k33とスプレイ弾性係数k11との比k33/
k11＝1.1 誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率ε⊥の比Δε／ε⊥＝2.4 ネマティック液晶から等方性液体への転移温度TNI＝9
7.4℃ 屈折率異方性Δｎ＝0.15 温度20℃における粘度η＝20cp 以上の構成の液晶表示装置において、液晶セル厚（液
晶層Ｃの厚さｄ）は6.5μｍ、液晶分子のねじれ角αは
前方から左回り（反時計回り）に270゜、自発ねじれピ
ッチPSは7.9μｍ、規制ねじれピッチPCは8.7μｍ、これ
らのピッチ比（PC−PS）/PCは0.10である。また配向層
６および７の表面に接する液晶分子のダイレクタ方向
と、上基板１および下基板２の面とのなす角度（プレテ
ィルト角度）は、それぞれ35゜である。 この液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式より駆
動する試験を行ったところ、双安定効果が小さくて高い
コントラスト比が得られ、しかもオン・オフに要する時
間も極めて短くて優れた応答特性を有するものであり、
実際にデューティ比1/300以上の高い次数の時分割駆動
が可能であった。 さらにこの液晶表示装置を、デューティ比1/100でマ
ルチプレックス駆動方式により駆動し、コントラスト比
およびオン・オフ表示応答時間を求めたところ、波長40
0〜700nmの可視光領域におけるコントラスト比、すなわ
ち選択状態（暗）における反射光の輝度と非選択状態
（明）における反射光の輝度との比は、1:15以上と良好
なものであり、コントラストの優れた鮮明な映像が得ら
れ、また、オン・オフ応答時間は、150msec以下と短
く、表示応答特性が優れていることが確認された。 ＜実施例２＞ 実施例１において、液晶層Ｃを構成する液晶組成物と
して、ネマティック液晶Ｂに、施光性物質（カイラルネ
マティック液晶）「Ｓ−811」（メルク社製）を1.20重
量％添加したもの（これを「液晶組成物２」とする。）
に代え、スペーサ８の構成材料としてはグラスファイバ
ー「PF−70S」に代えたほかは、実施例１と同様にして
液晶表示装置を作製した。 上記液晶組成物２の特性は次の通りである。 ベント弾性定数k33とスプレイ弾性係数k11との比k33/
k11＝1.3 誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率ε⊥の比Δε／ε⊥＝2.0 ネマティック液晶から等方性液体への転移温度TNI＝9
6.3℃ 屈折率異方性Δｎ＝0.13 温度20℃における粘度η＝25cp 以上の構成の液晶表示装置において、液晶セル厚（液
晶層Ｃの厚さｄ）は7.0μｍ、液晶分子のねじれ角αは
前方から左回り（反時計回り）に270゜、自発ねじれピ
ッチPSは8.4μｍ、規制ねじれピッチPCは9.3μｍ、これ
らのピッチ比（PC−PS）/PCは0.10である。また配向層
６および７の表面に接する液晶分子のダイレクタ方向
と、上基板１および下基板２の面とのなす角度（プレテ
ィルト角度）は、それぞれ38゜である。 この液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式より駆
動する試験を行ったところ、双安定効果が小さくて高い
コントラスト比が得られ、しかもオン・オフに要する時
間も極めて短くて優れた応答特性を有するものであり、
実際にデューティ比1/300以上の高い次数の時分割駆動
が可能であった。 さらにこの液晶表示装置を、デューティ比1/100でマ
ルチプレックス駆動方式により駆動し、実施例１と同様
にしてコントラスト比およびオン・オフ表示応答時間を
求めたところ、コントラスト比は、1:13以上と良好なも
のであり、コントラストの優れた鮮明な映像が得られ、
また、オン・オフ応答時間は、160msec以下と短く、表
示応答特性が優れていることが確認された。 ＜比較例１＞ 実施例２において、液晶組成物として、ネマティック
液晶「ZLI−1132」（メルク社製）に、施光性物質（カ
イラルネマティック液晶）「Ｓ−811」（メルク社製）
を0.88重量％添加したものを（これを「比較用液晶組成
物１」とする。）に代えたほかは、実施例２と同様にし
て比較用液晶表示装置を作製した。 上記比較用液晶組成物１の特性は次の通りである。 ベント弾性定数k33とスプレイ弾性係数k11との比k33/
k11＝1.9 誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率ε⊥の比Δε／ε⊥＝2.2 ネマティック液晶から等方性液体への転移温度TNI＝7
1℃ 屈折率異方性Δｎ＝0.14 温度20℃における粘度η＝28cp 以上の構成の比較用液晶表示装置において、液晶セル
厚（液晶層Ｃの厚さｄ）は7.0μｍ、液晶分子のねじれ
角αは前方から左回り（反時計回り）に270゜、自発ね
じれピッチPSは8.6μｍ、規制ねじれピッチPCは9.3μ
ｍ、これらのピッチ比（PC−PS）/PCは0.08である。ま
た配向層６および７の表面に接する液晶分子のダイレク
タ方向と、上基板１および下基板２の面とのなす角度
（プレティルト角度）は、それぞれ36゜である。 この比較用液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式
より駆動する試験を行ったところ、双安定効果が小さく
て高いコントラスト比が得られるものの、液晶組成物の
弾性定数の比k33/k11の値が過大であるため、オン・オ
フに要する時間が長くて応答特性の低いものであり、デ
ューティ比1/200以上の高い次数の時分割駆動が困難で
あった。 さらこの液晶表示装置を、デューティ比1/100でマル
チプレックス駆動方式により駆動し、実施例１と同様に
してコントラスト比およびオン・オフ表示応答時間を求
めたところ、コントラスト比は1:11と大きいが、オン・
オフ応答時間は数秒と長く、実施例１および２の液晶表
示装置に比して劣っていた。 比較例２ 液晶組成物として、ネマティック液晶「ZLI−3243」
（メルク社製）に、施光性物質（カイラルネマティック
液晶）「Ｓ−811」（メルク社製）を1.395重量％添加し
たものを（これを「比較用液晶組成物２」とする。）に
用いたほかは、比較例２と同様にして比較用液晶表示装
置を作製した。 上記比較用液晶組成物２の特性は次の通りである。 ベント弾性定数k33とスプレイ弾性係数k11との比k33/
k11＝0.74 誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率ε⊥の比Δε／ε⊥＝2.0 ネマティック液晶から等方性液体への転移温度TNI＝6
5℃ 屈折率異方性Δｎ＝0.14 温度20℃における粘度η＝36cp 以上の構成の比較用液晶表示装置において、液晶セル
厚（液晶層Ｃの厚さｄ）は7.0μｍ、液晶分子のねじれ
角αは前方から左回り（反時計回り）に270゜、自発ね
じれピッチPSは8.9μｍ、規制ねじれピッチPCは9.3μ
ｍ、これらのピッチ比（PC−PS）/PCは0.05である。ま
た配向層６および７の表面に接する液晶分子のダイレク
タ方向と、上基板１および下基板２の面とのなす角度
（プレティルト角度）は、それぞれ35゜である。 この比較用液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式
より駆動する試験を行ったところ、液晶組成物の弾性定
数の比k33/k11の値が過小であるため、双安定効果が生
ぜず、そのため印加電圧に対する透過光の強度変化が緩
やかとなり、充分高いコントラスト比を得ることができ
なった。実際、この比較用液晶表示装置を、デューティ
比1/100でマルチプレックス駆動方式により駆動し、コ
ントラスト比を求めたところ、1:6と小さく、充分な視
認性が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の概要を示す説明図、第２図は自発ねじ
れピッチPSを特定するための説明図、第３図および第４
図はそれぞれ配向処理方向についての説明図、第５図は
本発明の実施例を示す説明用断面図である。 1,2……基板、11,21……支持板 ３……シール部、4,5……電極層 6,7……配向層、Ｃ……液晶層 ９……前方偏光素子、10……後方偏光素子 13……反射板
れピッチPSを特定するための説明図、第３図および第４
図はそれぞれ配向処理方向についての説明図、第５図は
本発明の実施例を示す説明用断面図である。 1,2……基板、11,21……支持板 ３……シール部、4,5……電極層 6,7……配向層、Ｃ……液晶層 ９……前方偏光素子、10……後方偏光素子 13……反射板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭62−149789（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−107020（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−73525（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−28130（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−52827（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−162722（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−84626（ＪＰ，Ａ)
特表 昭63−502932（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．各々配向層を有する一対の基板間に液晶組成物を配
してなる液晶表示装置において、下記条件（ａ）乃至
（ｅ）を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 （ａ）前記一対の基板間に配された液晶組成物における
液晶分子のねじれ角の大きさが、200〜300゜であるこ
と。 （ｂ）前記配向層の少なくとも一方の配向層表示に接す
る液晶分子のダイレクタ方向と、当該配向層を有する基
板面とのなす角度が５゜以上であること。 （ｃ）液晶分子の自発ねじれピッチPsと、配向層により
液晶分子の配向が強制的に規制されたときの液晶分子の
規制ねじれピッチPcとの間に、以下の関係式が成立する
こと。 ０＜（Pc−Ps）/Pc≦0.3 （ｄ）前記液晶組成物のスプレイ弾性定数k11と、ベン
ド弾性定数k33との間に、以下の関係式が成立するこ
と。 0.9＜k33/k11＜1.5 （ｅ）一対の基板のそれぞれ外側に配置される偏光素子
の偏光軸方向と各基板の表面に接する液晶分子のダイレ
クタ方向とがそれぞれなすずれ角度βおよびγの和（β
＋γ）の値が、±90゜あるいは０゜を中心にして、±20
゜以内の範囲にある値となること。 ２．液晶組成物の誘電率異方性Δεと、液晶分子長軸方
向に直角方向の誘電率ε⊥の比Δε／ε⊥が1.8以上で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶
表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61213774A JP2676508B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 液晶表示装置 |
| US07/094,136 US4909605A (en) | 1986-09-12 | 1987-09-04 | Liquid crystal display device |
| DE8787113073T DE3778099D1 (de) | 1986-09-12 | 1987-09-08 | Fluessigkristall-anzeigevorrichtung. |
| EP87113073A EP0259822B2 (en) | 1986-09-12 | 1987-09-08 | Liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61213774A JP2676508B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6370223A JPS6370223A (ja) | 1988-03-30 |
| JP2676508B2 true JP2676508B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=16644809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61213774A Expired - Lifetime JP2676508B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 液晶表示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4909605A (ja) |
| EP (1) | EP0259822B2 (ja) |
| JP (1) | JP2676508B2 (ja) |
| DE (1) | DE3778099D1 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5188758A (en) * | 1986-03-19 | 1993-02-23 | Merck Patent Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Electrooptical display element using a supertwist liquid crystal having specified elastic constants |
| JP2676508B2 (ja) * | 1986-09-12 | 1997-11-17 | コニカ株式会社 | 液晶表示装置 |
| JPS63167331A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-11 | Sharp Corp | ツイステツド・ネマチツク型液晶表示素子 |
| JP2673536B2 (ja) * | 1988-05-02 | 1997-11-05 | コニカ株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP2621385B2 (ja) * | 1988-07-06 | 1997-06-18 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置 |
| US5058998A (en) * | 1988-09-16 | 1991-10-22 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display devide with a twisted alignment state |
| JPH02130521A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-18 | Nippon I B M Kk | ツイステッド・ネマチック液晶表示装置 |
| DE3843767A1 (de) * | 1988-12-24 | 1990-07-05 | Nokia Unterhaltungselektronik | Fluessigkristalldisplay fuer schwarz/weiss-darstellung |
| JP2917286B2 (ja) * | 1989-03-28 | 1999-07-12 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶装置 |
| JP2784205B2 (ja) * | 1989-04-14 | 1998-08-06 | コニカ株式会社 | 透過型液晶表示装置 |
| US5377028A (en) * | 1990-10-01 | 1994-12-27 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal display device with liquid crystal elastic constant ratio at least 1.75 |
| TW255017B (ja) * | 1991-12-26 | 1995-08-21 | Toshiba Co Ltd | |
| US5334094A (en) * | 1992-09-21 | 1994-08-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Carbonless pad assembly |
| DE4340271A1 (de) * | 1993-11-26 | 1995-06-01 | Nokia Deutschland Gmbh | Flüssigkristallanzeige |
| JPH09511783A (ja) * | 1995-01-13 | 1997-11-25 | フラット パネル ディスプレイ カンパニー（エフペーデー）ベスローテン フェンノートシャップ | 液晶表示装置 |
| US6094252A (en) * | 1995-09-05 | 2000-07-25 | Sharp Kabushiki Kaisha | GH LCD having particular parameters and characteristics |
| US5781263A (en) * | 1996-03-14 | 1998-07-14 | Optrex Corporation | Liquid crystal display device wherein driving frequency is 200 or less and 50% threshold voltage is 1.5 V or less |
| KR100364233B1 (ko) * | 1998-08-24 | 2003-08-27 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 고개구율및고투과율을갖는액정표시장치 |
| US7118787B2 (en) * | 2001-06-29 | 2006-10-10 | University Of Hull | Liquid crystal alignment layer |
| US6605789B2 (en) | 2001-12-18 | 2003-08-12 | Eturbotouch Technology Inc. | Polarizing device integrated with touch sensor |
| JP4392186B2 (ja) * | 2003-04-14 | 2009-12-24 | 大日本印刷株式会社 | 高速度応答液晶素子および駆動方法 |
| KR102117235B1 (ko) * | 2013-10-18 | 2020-06-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 |
| US10871694B2 (en) | 2016-09-09 | 2020-12-22 | Kent State University | Bistable cholesteric liquid crystal switchable window |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5483694A (en) * | 1977-12-16 | 1979-07-03 | Hitachi Ltd | Nematic liquid crystal body for display device |
| JPS56162722A (en) * | 1980-05-21 | 1981-12-14 | Asahi Glass Co Ltd | Liquid crystal display device |
| JPS5746952A (en) * | 1980-09-04 | 1982-03-17 | Chisso Corp | 4'-(beta-alkyloxyethoxy)-4-cyanobiphenyl |
| US4583826A (en) * | 1981-10-14 | 1986-04-22 | Hoffmann-La Roche Inc. | Phenylethanes |
| US4577930A (en) * | 1982-05-24 | 1986-03-25 | International Business Machines Corporation | Weak boundary storage liquid crystal display devices with bias voltage |
| US4596446B2 (en) * | 1982-06-29 | 1997-03-18 | Secr Defence Brit | Liquid crystal devices with particular cholestric pitch-cell thickness ratio |
| ATE34468T1 (de) * | 1982-06-29 | 1988-06-15 | Secr Defence Brit | Fluessigkristrall-vorrichtungen. |
| DE3410177A1 (de) * | 1983-03-22 | 1984-09-27 | Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha, Tokio/Tokyo | Fluessigkristall-verbindungen und verfahren zu ihrer herstellung |
| CH664027A5 (de) * | 1983-07-12 | 1988-01-29 | Bbc Brown Boveri & Cie | Fluessigkristallanzeige. |
| IN161652B (ja) * | 1983-07-12 | 1988-01-09 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| JPS6052827A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-26 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子 |
| JPS6073525A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-25 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子 |
| US4664483A (en) * | 1984-02-24 | 1987-05-12 | U.S. Philips Corporation | Liquid crystal display device with a hysteresis |
| DE3433248A1 (de) * | 1984-09-11 | 1986-03-20 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Elektrooptisches anzeigeelement |
| JPS61137127A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子 |
| DE3500897A1 (de) * | 1985-01-12 | 1986-07-17 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Fluessigkristalline phase |
| JPH0656459B2 (ja) * | 1985-04-05 | 1994-07-27 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示素子 |
| US4754051A (en) * | 1985-09-30 | 1988-06-28 | Dainippon Ink And Chemicals, Inc. | Optically active tolan derivative |
| JPS62143990A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Hitachi Ltd | 液晶表示素子 |
| JPH0721142B2 (ja) * | 1985-12-25 | 1995-03-08 | 株式会社日立製作所 | 液晶表示素子 |
| JPS62194224A (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-26 | Sharp Corp | ツイステツド・ネマチツク型液晶表示素子 |
| DE3609141A1 (de) * | 1986-03-19 | 1987-09-24 | Merck Patent Gmbh | Elektrooptisches anzeigeelement |
| JP2676508B2 (ja) * | 1986-09-12 | 1997-11-17 | コニカ株式会社 | 液晶表示装置 |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP61213774A patent/JP2676508B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-09-04 US US07/094,136 patent/US4909605A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-08 DE DE8787113073T patent/DE3778099D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-08 EP EP87113073A patent/EP0259822B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0259822A1 (en) | 1988-03-16 |
| EP0259822B2 (en) | 1996-03-13 |
| JPS6370223A (ja) | 1988-03-30 |
| US4909605A (en) | 1990-03-20 |
| DE3778099D1 (de) | 1992-05-14 |
| EP0259822B1 (en) | 1992-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2676508B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| EP0780721B1 (en) | Reflection-type liquid crystal display device | |
| JP2784205B2 (ja) | 透過型液晶表示装置 | |
| JP2674600B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP2673536B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH0365926A (ja) | 液晶表示装置 | |
| US6781664B1 (en) | Liquid-crystal switching elements comprising a liquid-crystal layer which has extremely low optical retardation and liquid-crystal displays containing them | |
| JPH1195195A (ja) | 高分子分散型液晶表示装置およびその製造方法 | |
| JPH0996790A (ja) | 液晶電気光学素子 | |
| JPH0785142B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPS62916A (ja) | 液晶表示素子 | |
| JP2567820B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPS6280619A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH0439648B2 (ja) | ||
| JPH0784260A (ja) | 液晶表示パネル | |
| JP2653559B2 (ja) | 単純マトリクス液晶表示装置 | |
| US5044735A (en) | Liquid crystal display device for providing sufficiently high contrast ratio and excellent response time | |
| JP3130686B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JPH01142528A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP2616974B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPS62215234A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP3202404B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JP2000231100A (ja) | 双安定ツイステッドネマチック液晶表示装置 | |
| JPS62217221A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JPH08278478A (ja) | 液晶表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |