JP2700006B2 - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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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、電界効果型のツイストネマチック効果を
用いた時分割駆動用の液晶表示素子に関する。
用いた時分割駆動用の液晶表示素子に関する。
［従来の技術および課題］ マトリックス状に配列された複数の画素を有する液晶
表示装置は、コンピュータ端末の表示装置、テレビジョ
ン受像器等の画像表示装置に応用されている。この画像
表示装置は、近年特に大型化、及び高画質化が要求され
ており、そのため、画素数の増大、及びコントラストの
向上が望まれている。この様な画像表示装置に応用され
る液晶表示装置は、一対の対向する基板の内面それぞれ
に、複数の電極を配列し、これらの電極の対向する部分
がマトリックス状の配列された複数個の画素を形成する
ように構成された単純マトリックス型のツイストネマ
チック液晶表示素子（以下マトリックスTN.LC.素子と称
する）を有している。このマトリックスTN.LC.素子は時
分割で駆動される。
表示装置は、コンピュータ端末の表示装置、テレビジョ
ン受像器等の画像表示装置に応用されている。この画像
表示装置は、近年特に大型化、及び高画質化が要求され
ており、そのため、画素数の増大、及びコントラストの
向上が望まれている。この様な画像表示装置に応用され
る液晶表示装置は、一対の対向する基板の内面それぞれ
に、複数の電極を配列し、これらの電極の対向する部分
がマトリックス状の配列された複数個の画素を形成する
ように構成された単純マトリックス型のツイストネマ
チック液晶表示素子（以下マトリックスTN.LC.素子と称
する）を有している。このマトリックスTN.LC.素子は時
分割で駆動される。
この様なマトリックスTN.LC.素子において、解像度を
高くし、又は表示面積を大型化するために画素数を増大
させようとすると、必然的に走査線の数が多くなり、高
時分割駆動を行なう必要が生ずる。しかし、この場合、
時分割数が多くなると、各画素をオンさせるために液晶
へ印加されるオン電界と、各画素をオフさせるために液
晶へ印加されるオフ電界との実効値電圧の差が少なくな
るため、駆動電圧の動作マージンが小さくなり、またコ
ントラストが低下し、さらに視野角特性も悪くなる。
高くし、又は表示面積を大型化するために画素数を増大
させようとすると、必然的に走査線の数が多くなり、高
時分割駆動を行なう必要が生ずる。しかし、この場合、
時分割数が多くなると、各画素をオンさせるために液晶
へ印加されるオン電界と、各画素をオフさせるために液
晶へ印加されるオフ電界との実効値電圧の差が少なくな
るため、駆動電圧の動作マージンが小さくなり、またコ
ントラストが低下し、さらに視野角特性も悪くなる。
液晶表示素子の動作マージン、及びコントラストは、
電圧−輝度特性に依存する。即ち、液晶に印加される電
界の強さの変化に対する透過率の変化が急峻なほど、動
作マージンを大きくすることができ、且つコントラスト
を高くすることができる。電圧−輝度特性の急峻性は、
第１図に示す如く、透過率が50％になる電圧V50と、し
きい値電圧VCとの比（以下γ値と称す）で表わされる。
このγ値が１に近いほど前述した透過率の変化が急峻で
あり、動作マージンを大きくすることができ、且つコン
トラストも高い。
電圧−輝度特性に依存する。即ち、液晶に印加される電
界の強さの変化に対する透過率の変化が急峻なほど、動
作マージンを大きくすることができ、且つコントラスト
を高くすることができる。電圧−輝度特性の急峻性は、
第１図に示す如く、透過率が50％になる電圧V50と、し
きい値電圧VCとの比（以下γ値と称す）で表わされる。
このγ値が１に近いほど前述した透過率の変化が急峻で
あり、動作マージンを大きくすることができ、且つコン
トラストも高い。
また、高時分割で駆動されるマトリックス表示素子
は、時分割数が多く、１選択期間が短かくなるため、高
速応答することが要求されている。
は、時分割数が多く、１選択期間が短かくなるため、高
速応答することが要求されている。
上述した如く、高時分割で駆動されるマトリックス表
示素子は、 γ特性が１に近いこと。
示素子は、 γ特性が１に近いこと。
視野角が広いこと。
応答速度が速いこと。
が要求されている。
前記γ特性については、M.Schadt氏らによって研究さ
れている。この研究によれば、電圧・輝度特性の急峻性
を表わすγ値は、下記の式（Ｉ）によって表わされ、実
際の素子が示す特性と良く一致することが知られてい
る。
れている。この研究によれば、電圧・輝度特性の急峻性
を表わすγ値は、下記の式（Ｉ）によって表わされ、実
際の素子が示す特性と良く一致することが知られてい
る。
ここで、V50:透過率が50％になるときの印加電圧 VC:しきい値電圧 K11:液晶のスプレイ弾性定数 K33:液晶の曲げ弾性定数 Δε：液晶の誘電率異方性 ε⊥：液晶分子軸に垂直な方向の誘電率 Δn:液晶の屈折率異方性 d :液晶層厚 λ ：光の波長 この式（Ｉ）によれば、γ値を１に近くするには、同
式の第１項、第２項、第３項がそれぞれ１に近くなれば
良いことが明らかである。したがって、γ値特性を良く
するには、 （ａ） 液晶のスプレイ弾性定数K11と曲げ弾性定数K33
との比（以下弾性定数比K33/K11と称す）が小さいこ
と。
式の第１項、第２項、第３項がそれぞれ１に近くなれば
良いことが明らかである。したがって、γ値特性を良く
するには、 （ａ） 液晶のスプレイ弾性定数K11と曲げ弾性定数K33
との比（以下弾性定数比K33/K11と称す）が小さいこ
と。
（ｂ） 液晶の分子軸に垂直な方向の誘電率と誘電異方
性Δεとの比（以下、誘電率の比Δε／ε⊥と称す）が
小さいこと。
性Δεとの比（以下、誘電率の比Δε／ε⊥と称す）が
小さいこと。
（ｃ） 液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄとの積Δ
ｎｄの値が、入射光の波長を550nmとしたときに、1.1
（μｍ）であること。
ｎｄの値が、入射光の波長を550nmとしたときに、1.1
（μｍ）であること。
を同時に満足すれば良い。
また、コントラストの観察方向に対する依存性（以下
視角特性と称す）については、G.BAUR氏により研究さ
れ、Molecula crystals and liquid crystals,Volum 6
3,Nos 1 to 4,1981,「The Influence of Material and
Device Parameters on the Optical Characteristics o
f Liquid Crystal Displays」に報告されている。この
報告によれば、視角特性は、液晶表示素子の液晶層厚ｄ
と液晶の屈折率異方性Δｎに依存する。即ち、液晶層厚
ｄと液晶の屈折率異方性Δｎの積Δｎｄ（以下Δｎ
ｄと称す）が大きい液晶表示素子は、液晶素子の正面か
ら見たときと斜め方向から見たときの見かけ上のΔｎ
ｄの変化率が大きいため視角特性が悪い。反対にΔｎ
ｄが小さい液晶表示素子は視角特性が良い。また、Δｎ
ｄが等しい液晶表示素子を比較した場合では、液晶の
屈折率異方性Δｎが小さいほど視角特性が良い。つまり
視角特性が良いということは観察方向の変化に対してコ
ントラストの変化が少ない。したがって、視角特性を良
くするためには、 （ｄ） Δｎｄを小さくすること。
視角特性と称す）については、G.BAUR氏により研究さ
れ、Molecula crystals and liquid crystals,Volum 6
3,Nos 1 to 4,1981,「The Influence of Material and
Device Parameters on the Optical Characteristics o
f Liquid Crystal Displays」に報告されている。この
報告によれば、視角特性は、液晶表示素子の液晶層厚ｄ
と液晶の屈折率異方性Δｎに依存する。即ち、液晶層厚
ｄと液晶の屈折率異方性Δｎの積Δｎｄ（以下Δｎ
ｄと称す）が大きい液晶表示素子は、液晶素子の正面か
ら見たときと斜め方向から見たときの見かけ上のΔｎ
ｄの変化率が大きいため視角特性が悪い。反対にΔｎ
ｄが小さい液晶表示素子は視角特性が良い。また、Δｎ
ｄが等しい液晶表示素子を比較した場合では、液晶の
屈折率異方性Δｎが小さいほど視角特性が良い。つまり
視角特性が良いということは観察方向の変化に対してコ
ントラストの変化が少ない。したがって、視角特性を良
くするためには、 （ｄ） Δｎｄを小さくすること。
（ｅ） Δｎを小さくすること。
を満足させれば良い。
さらに、応答特性については、液晶表示素子がオン動
作するときの反応時間tONと、オフ動作するときの反応
時間tOFFがそれぞれ下記の論理式（II），（III）で表
わされ、実測値とも良い一致を見ることが知られてい
る。
作するときの反応時間tONと、オフ動作するときの反応
時間tOFFがそれぞれ下記の論理式（II），（III）で表
わされ、実測値とも良い一致を見ることが知られてい
る。
tON＝η／（εｏΔεE2−Kq2） ……（II） tOFF＝η/Kq2 ……（III） ここでη：粘度 εo:真空中の誘電率 E :電界強度 K22:ねじれ弾性定数 この式（II），（III）によれば、応答速度は、主に
粘度ηと電界強度Ｅとに依存する。即ち、反応速度を速
くするには、 （ｆ） 粘度ηを小さくすること。
粘度ηと電界強度Ｅとに依存する。即ち、反応速度を速
くするには、 （ｆ） 粘度ηを小さくすること。
（ｇ） 電界強度を大きくすること。
を満足させれば良い。
上述した技術的背景に基づいて、従来のマトリックス
TN.LC.素子は、前述したγ特性を急峻にするための条件
（ａ）〜（ｅ）のうち、Δｎｄに関する要件がγ特性
に最も大きく影響するため、可視光線の波長帯域の中心
がほぼ550nmであるから、Δｎｄをほぼ1.1（μｍ）に
設定している。この場合、液晶の屈折率異方性Δｎが一
般に0.13〜0.16の範囲にあるため、液晶層厚（電極間ギ
ャップ）ｄは7.0〜8.5（μｍ）の範囲に設定されてい
る。
TN.LC.素子は、前述したγ特性を急峻にするための条件
（ａ）〜（ｅ）のうち、Δｎｄに関する要件がγ特性
に最も大きく影響するため、可視光線の波長帯域の中心
がほぼ550nmであるから、Δｎｄをほぼ1.1（μｍ）に
設定している。この場合、液晶の屈折率異方性Δｎが一
般に0.13〜0.16の範囲にあるため、液晶層厚（電極間ギ
ャップ）ｄは7.0〜8.5（μｍ）の範囲に設定されてい
る。
この様な従来の液晶表示素子は、Δｎ・ｄの値が1.1
であるので、比較的高いコントラストを示す。しかし、
未だ十分高いコントラストが得られない。また、Δｎ・
ｄの値が大きいため、視角特性が悪く、液晶層厚ｄの値
も大きくなるため反応速度が遅い。この反応速度を速く
するために、液晶層厚ｄを小さくすると、高いコントラ
ストを得るためのΔｎｄの条件を満すためにΔｎの値
を0.147以上に大きくしなければならない。しかし、こ
の場合、Δｎの値が大きいので視角特性がさらに悪化す
る。また、視角特性及び応答速度を改善するために、液
晶層厚ｄ及びΔｎの値を小さくするとΔｎｄの値が最
適値1.1から大きく相違することとなり、コントラスト
が著しく低下する。したがって、高コントラスト、広視
野角、及び高速応答を十分満足させることができない。
であるので、比較的高いコントラストを示す。しかし、
未だ十分高いコントラストが得られない。また、Δｎ・
ｄの値が大きいため、視角特性が悪く、液晶層厚ｄの値
も大きくなるため反応速度が遅い。この反応速度を速く
するために、液晶層厚ｄを小さくすると、高いコントラ
ストを得るためのΔｎｄの条件を満すためにΔｎの値
を0.147以上に大きくしなければならない。しかし、こ
の場合、Δｎの値が大きいので視角特性がさらに悪化す
る。また、視角特性及び応答速度を改善するために、液
晶層厚ｄ及びΔｎの値を小さくするとΔｎｄの値が最
適値1.1から大きく相違することとなり、コントラスト
が著しく低下する。したがって、高コントラスト、広視
野角、及び高速応答を十分満足させることができない。
以上述べた如く、従来の液晶表示素子は、十分高いコ
ントラストの画像表示を得ることが困難であり、また高
時分割駆動用のマトリックス表示素子に要求される前述
した要件乃至を同時に満すことが困難であり、十分
な表示品質の画像表示が得られなかった。
ントラストの画像表示を得ることが困難であり、また高
時分割駆動用のマトリックス表示素子に要求される前述
した要件乃至を同時に満すことが困難であり、十分
な表示品質の画像表示が得られなかった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされた
もので、その目的は、高コントラストの画像表示が可能
な液晶表示素子を提供することである。さらに、本発明
の目的は高コントラスト、広視野角、及び高速応答性の
すべて特性を満足し、高時分割駆動に適した液晶表示素
子を提供することである。
もので、その目的は、高コントラストの画像表示が可能
な液晶表示素子を提供することである。さらに、本発明
の目的は高コントラスト、広視野角、及び高速応答性の
すべて特性を満足し、高時分割駆動に適した液晶表示素
子を提供することである。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、対向する一対の
基板と、該一対の基板の対向する内面に、互いに対面す
るようにそれぞれ配列形成された複数の電極と、該複数
の電極が形成された該一対の基板の内面にそれぞれ形成
され、所定の方向へ配向処理された配向膜と、対向する
該一対の基板に形成された対面する電極間に液晶素子を
ほぼ90゜ツイスト配向させて介在され、誘電率異方性Δ
εと液晶分子の長軸方向に垂直な方向の誘電率ε⊥との
比で表される誘電率比Δε／ε⊥が0.2乃至0.5の範囲の
値と、スプレイ弾性定数K11と曲げ弾性定数K33との比で
表される弾性定数比K33/K11が0.8以下の値と、屈折率異
方性Δｎが0.08乃至0.12の範囲の値とを有し、該屈折率
異方性Δｎと液晶層厚ｄと積Δndが0.6乃至0.7μｍの範
囲に設定されたネマチック液晶と、該ネマチック液晶を
挾んで配置され、一方の偏光板の偏光軸を前記配向膜の
配向処理方向と直交または平行に、且つそれぞれの偏光
軸を互いにほぼ平行に配置した一対の偏光板とを備えた
ことを特徴とするものである。
基板と、該一対の基板の対向する内面に、互いに対面す
るようにそれぞれ配列形成された複数の電極と、該複数
の電極が形成された該一対の基板の内面にそれぞれ形成
され、所定の方向へ配向処理された配向膜と、対向する
該一対の基板に形成された対面する電極間に液晶素子を
ほぼ90゜ツイスト配向させて介在され、誘電率異方性Δ
εと液晶分子の長軸方向に垂直な方向の誘電率ε⊥との
比で表される誘電率比Δε／ε⊥が0.2乃至0.5の範囲の
値と、スプレイ弾性定数K11と曲げ弾性定数K33との比で
表される弾性定数比K33/K11が0.8以下の値と、屈折率異
方性Δｎが0.08乃至0.12の範囲の値とを有し、該屈折率
異方性Δｎと液晶層厚ｄと積Δndが0.6乃至0.7μｍの範
囲に設定されたネマチック液晶と、該ネマチック液晶を
挾んで配置され、一方の偏光板の偏光軸を前記配向膜の
配向処理方向と直交または平行に、且つそれぞれの偏光
軸を互いにほぼ平行に配置した一対の偏光板とを備えた
ことを特徴とするものである。
上述した構成をもった本発明の液晶表示素子は、液晶
として、誘電率の比Δε／ε⊥と、弾性定数比K33/K11
が共に極めて小さいネマチック液晶を用いている。この
誘電率の比Δε／ε⊥及び弾性定数比K33/K11の値は、
従来の液晶組成物がそれぞれΔε／ε⊥＝1.0以上、K33
/K11＝1.2〜1.3程度であるのに比べて極めて小さい。こ
の様に極めて小さい誘電率の比Δε／ε⊥及び弾性定数
比K33/K11の値を有する液晶組成物を電極間に介在させ
て得られた本発明の液晶表示素子は、γ特性が向上し、
コントラストが極めて高い。
として、誘電率の比Δε／ε⊥と、弾性定数比K33/K11
が共に極めて小さいネマチック液晶を用いている。この
誘電率の比Δε／ε⊥及び弾性定数比K33/K11の値は、
従来の液晶組成物がそれぞれΔε／ε⊥＝1.0以上、K33
/K11＝1.2〜1.3程度であるのに比べて極めて小さい。こ
の様に極めて小さい誘電率の比Δε／ε⊥及び弾性定数
比K33/K11の値を有する液晶組成物を電極間に介在させ
て得られた本発明の液晶表示素子は、γ特性が向上し、
コントラストが極めて高い。
また、本発明の液晶表示素子は、前述したγ特性を表
わす式（Ｉ）が適用されない。つまり、式（Ｉ）から導
かれるγ特性を最適にする要件（ａ），（ｂ），（ｃ）
とは異なる条件のもとで最適なγ特性が得られる。
わす式（Ｉ）が適用されない。つまり、式（Ｉ）から導
かれるγ特性を最適にする要件（ａ），（ｂ），（ｃ）
とは異なる条件のもとで最適なγ特性が得られる。
即ち、誘電率の比Δε／ε⊥の値が0.5以下で、且つ
弾性定数比K33/K11が0.8以下の液晶組成物を用いた液晶
表示素子に関しては、そのほぼ正面方向から観察した場
合のコントラストを最も良くするためのΔｎ・ｄの値は
0.60から0.70の範囲である。この様に本発明の液晶表示
素子は液晶の誘電率の比Δε／ε⊥の値、及び弾性定数
比K33/K11の値を極めて小さくしたので、Δｎｄが小
さい値で高コントラストが得られる。また、液晶層厚ｄ
を小さくできるので高速応答が得られ、また、Δｎ及び
Δｎｄが小さいので、視角特性も良好になる。
弾性定数比K33/K11が0.8以下の液晶組成物を用いた液晶
表示素子に関しては、そのほぼ正面方向から観察した場
合のコントラストを最も良くするためのΔｎ・ｄの値は
0.60から0.70の範囲である。この様に本発明の液晶表示
素子は液晶の誘電率の比Δε／ε⊥の値、及び弾性定数
比K33/K11の値を極めて小さくしたので、Δｎｄが小
さい値で高コントラストが得られる。また、液晶層厚ｄ
を小さくできるので高速応答が得られ、また、Δｎ及び
Δｎｄが小さいので、視角特性も良好になる。
したがって、高時分割で駆動される液晶表示素子の電
気光学的特性が極めて良くなる。
気光学的特性が極めて良くなる。
本発明においては弾性定数比K33/K11の値および誘電
率の比Δε／ε⊥の値は、それぞれできるだけ小さい方
が望ましい。具体的には、誘電率の比Δε／ε⊥の値が
0.2〜0.5の範囲であることが望ましく、さらに望ましく
は0.2〜0.4の範囲である。また弾性定数比K33/K11の値
は、液晶組成物として実現可能な値より大きく、0.8以
下であり、例えば0.2又は0.4以上で、且つ0.8以下であ
る。また、さらに、液晶層厚ｄの望ましい範囲は5.0μ
ｍから7.0μｍであり、さらに望ましくは６μｍ以下で
ある。また、液晶の屈折率異方性Δｎは、0.08から0.12
の範囲に設定するのが望ましい。
率の比Δε／ε⊥の値は、それぞれできるだけ小さい方
が望ましい。具体的には、誘電率の比Δε／ε⊥の値が
0.2〜0.5の範囲であることが望ましく、さらに望ましく
は0.2〜0.4の範囲である。また弾性定数比K33/K11の値
は、液晶組成物として実現可能な値より大きく、0.8以
下であり、例えば0.2又は0.4以上で、且つ0.8以下であ
る。また、さらに、液晶層厚ｄの望ましい範囲は5.0μ
ｍから7.0μｍであり、さらに望ましくは６μｍ以下で
ある。また、液晶の屈折率異方性Δｎは、0.08から0.12
の範囲に設定するのが望ましい。
［実施例］ 以下に、本発明を用いた実施例を詳細に説明する。先
ず、本発明のマトリックスTN.LC.素子について、図面を
参照して説明する。
ず、本発明のマトリックスTN.LC.素子について、図面を
参照して説明する。
第２図及び第３図において、透明なガラス板又は光学
的に等方性のプラスチック板からなる下基板１上には、
第３図上で上下方向に延びた第１の電極2,2,…が複数配
列され、これらの第１の電極2,2…が配列された基板面
を覆って配向処理を施した配向膜３が形成されている。
下基板１と同様の材料からなる上基板４上には、第３図
上で横方向に延びる第２の電極5,5…が複数配列され、
これらの第２の電極5,5…が配列された基板面を覆って
配向処理を施した配向膜６が形成されている。これらの
下基板１及び上基板４は、第１の電極2,2…及び第２の
電極5,5…が形成された面を内側にし、所定の間隙を保
って対向させ、シール材７によって接着されている。こ
れらの下基板１と上基板４との間隙には、後述するネマ
チック液晶８が封止されている。このネマチック液晶８
は、第１の電極２と第２の電極5,5…の間に、厚さｄの
液晶層を形成している。そして、下基板１及び上基板４
のそれぞれ外側には、一対の偏光板9,10が配設されてい
る。
的に等方性のプラスチック板からなる下基板１上には、
第３図上で上下方向に延びた第１の電極2,2,…が複数配
列され、これらの第１の電極2,2…が配列された基板面
を覆って配向処理を施した配向膜３が形成されている。
下基板１と同様の材料からなる上基板４上には、第３図
上で横方向に延びる第２の電極5,5…が複数配列され、
これらの第２の電極5,5…が配列された基板面を覆って
配向処理を施した配向膜６が形成されている。これらの
下基板１及び上基板４は、第１の電極2,2…及び第２の
電極5,5…が形成された面を内側にし、所定の間隙を保
って対向させ、シール材７によって接着されている。こ
れらの下基板１と上基板４との間隙には、後述するネマ
チック液晶８が封止されている。このネマチック液晶８
は、第１の電極２と第２の電極5,5…の間に、厚さｄの
液晶層を形成している。そして、下基板１及び上基板４
のそれぞれ外側には、一対の偏光板9,10が配設されてい
る。
第4A図および第4B図は、配向膜3,6の配向処理方向
と、一対の偏光板9,10の偏光軸の方向を示している。前
記下基板１及び上基板４の電極形成面に形成された前記
配向膜3,6は、第4A図に示す如く、ラビング処理されて
いる。即ち、下基板１の配向膜３は、破線矢印で示す配
向処理方向11にラビングされ、上基板４の配向膜６は、
前記配向処理方向11に対して略90゜で交差する実線矢印
で示す配向処理方向12にラビング処理される。この様に
略90゜異なる方向へラビング処理された上下基板1,4間
に封止されたネマチック液晶８は、その液晶分子が略90
゜ねじれたねじれ配向となる。前記一対の偏光板9,10の
偏光軸は、第4A図に示す様に、下偏光板９の偏光軸13
（破線矢印で示す）と上偏光板10の偏光軸14（実線矢印
で示す）とが、互いに略平行で、且つ上基板４に形成し
た配向膜６の配向処理方向12と略平行である。尚、上下
偏光板10,9の偏光軸は、第4B図に示す様に、下偏光板９
の偏光軸13と上偏光板10の偏光軸14とが互いに略平行
で、且つ下基板１に形成した配向膜３の配向処理方向11
と略平行であっても良い。
と、一対の偏光板9,10の偏光軸の方向を示している。前
記下基板１及び上基板４の電極形成面に形成された前記
配向膜3,6は、第4A図に示す如く、ラビング処理されて
いる。即ち、下基板１の配向膜３は、破線矢印で示す配
向処理方向11にラビングされ、上基板４の配向膜６は、
前記配向処理方向11に対して略90゜で交差する実線矢印
で示す配向処理方向12にラビング処理される。この様に
略90゜異なる方向へラビング処理された上下基板1,4間
に封止されたネマチック液晶８は、その液晶分子が略90
゜ねじれたねじれ配向となる。前記一対の偏光板9,10の
偏光軸は、第4A図に示す様に、下偏光板９の偏光軸13
（破線矢印で示す）と上偏光板10の偏光軸14（実線矢印
で示す）とが、互いに略平行で、且つ上基板４に形成し
た配向膜６の配向処理方向12と略平行である。尚、上下
偏光板10,9の偏光軸は、第4B図に示す様に、下偏光板９
の偏光軸13と上偏光板10の偏光軸14とが互いに略平行
で、且つ下基板１に形成した配向膜３の配向処理方向11
と略平行であっても良い。
上述した液晶表示素子は、第３図に示す様に、下基板
１の端部に延出した前記１電極2,2,…の端子2a,2a…が
リード線15,15…を介して駆動回路16に接続され、ま
た、上基板４の端部に延出した前記第２の基板5,5…の
端子5a,5aがリード線17,17…を介して駆動回路16に接続
されている。この様な液晶表示素子においては、下基板
１に形成された第１の電極2,2…が列電極18を構成し、
上基板に形成された第２の電極5,5,…が行電極19を構成
している。これらの列電極18及び行電極19がネマチック
液晶を介して交差した部分はそれぞれ１つの画素を形成
している。そして、行電極19には、駆動回路16からそれ
ぞれの第２電極5,5,…に順次電圧を印加する走査信号が
供給され、列電極18には、画像データに応じたデータ信
号が、前記走査信号と同期させてそれぞれの第１の電極
2,2…に供給される。この様にして、行電極19と列電極1
8が交差する部分のネマチック液晶に電界を印加し、こ
のネマチック液晶の液晶分子を挙動させることにより各
画素の点灯状態が制御される。即ち、この液晶表示素子
は、時分割駆動されている。
１の端部に延出した前記１電極2,2,…の端子2a,2a…が
リード線15,15…を介して駆動回路16に接続され、ま
た、上基板４の端部に延出した前記第２の基板5,5…の
端子5a,5aがリード線17,17…を介して駆動回路16に接続
されている。この様な液晶表示素子においては、下基板
１に形成された第１の電極2,2…が列電極18を構成し、
上基板に形成された第２の電極5,5,…が行電極19を構成
している。これらの列電極18及び行電極19がネマチック
液晶を介して交差した部分はそれぞれ１つの画素を形成
している。そして、行電極19には、駆動回路16からそれ
ぞれの第２電極5,5,…に順次電圧を印加する走査信号が
供給され、列電極18には、画像データに応じたデータ信
号が、前記走査信号と同期させてそれぞれの第１の電極
2,2…に供給される。この様にして、行電極19と列電極1
8が交差する部分のネマチック液晶に電界を印加し、こ
のネマチック液晶の液晶分子を挙動させることにより各
画素の点灯状態が制御される。即ち、この液晶表示素子
は、時分割駆動されている。
本発明の液晶表示素子は、ネマチック液晶として誘電
異方性Δεと液晶分子軸に垂直な方向の誘電率ε⊥との
比Δε／⊥εが0.5以下で、且つスプレイ弾性定数K11と
曲げ弾性定数K33との比K33/K11が0.8以下の液晶組成物
を用いている。そして、液晶層厚ｄと屈折率異方性Δｎ
との積Δｎｄの値は0.6、0.7以下である。即ち、ネマ
チック液晶の誘電率の比Δε／ε⊥が小さい液晶表示素
子は、液晶分子の配向状態の変化に応じた誘電率の変化
が少なく、液晶の等価的インピーダンスの変化が少ない
ので、電極間に印加される電圧に対する液晶に印加され
る電界の直線性が良くなるために、コントラストが向上
する。また、液晶表示素子の応答速度は前述した式（I
I），（III）で表わされるが、これを として変形すると となる。これらの式（Ｖ），（III）から明らかな如
く、ネマチック液晶のスプレイ弾性定数K11を大きくし
て弾性定数比K33/K11を小さくした液晶組成物を用いた
本発明の液晶表示素子は、立上がり時間tON及び立下り
時間tOFFが共に小さくなり高速度で応答する。この様に
誘電率の比Δε／ε⊥の値、及び弾性定数比K33/K11が
小さいネマチック液晶を用いた液晶表示素子は、前述し
た（Ｉ）が適用されず、高いコントラストが得られる。
また、この液晶表示素子は、Δｎｄの値が1.1よりも
小さい値の特定の範囲で最良の電気光学的特性が得られ
る。したがって、Δｎ・ｄの値が小さいので、視角特性
が良くなり、また、ｄを小さくすることができるので、
液晶に印加される電界強度を大きくして高速応答させる
ことができる。
異方性Δεと液晶分子軸に垂直な方向の誘電率ε⊥との
比Δε／⊥εが0.5以下で、且つスプレイ弾性定数K11と
曲げ弾性定数K33との比K33/K11が0.8以下の液晶組成物
を用いている。そして、液晶層厚ｄと屈折率異方性Δｎ
との積Δｎｄの値は0.6、0.7以下である。即ち、ネマ
チック液晶の誘電率の比Δε／ε⊥が小さい液晶表示素
子は、液晶分子の配向状態の変化に応じた誘電率の変化
が少なく、液晶の等価的インピーダンスの変化が少ない
ので、電極間に印加される電圧に対する液晶に印加され
る電界の直線性が良くなるために、コントラストが向上
する。また、液晶表示素子の応答速度は前述した式（I
I），（III）で表わされるが、これを として変形すると となる。これらの式（Ｖ），（III）から明らかな如
く、ネマチック液晶のスプレイ弾性定数K11を大きくし
て弾性定数比K33/K11を小さくした液晶組成物を用いた
本発明の液晶表示素子は、立上がり時間tON及び立下り
時間tOFFが共に小さくなり高速度で応答する。この様に
誘電率の比Δε／ε⊥の値、及び弾性定数比K33/K11が
小さいネマチック液晶を用いた液晶表示素子は、前述し
た（Ｉ）が適用されず、高いコントラストが得られる。
また、この液晶表示素子は、Δｎｄの値が1.1よりも
小さい値の特定の範囲で最良の電気光学的特性が得られ
る。したがって、Δｎ・ｄの値が小さいので、視角特性
が良くなり、また、ｄを小さくすることができるので、
液晶に印加される電界強度を大きくして高速応答させる
ことができる。
この様にして構成された本発明の複数の液晶表示素子
について、これらの電気光学的特性が測定された。これ
らの液晶表示素子は、異なる液晶層厚ｄを有し、また異
なる液晶組成物を用いたいくつかの具体的に実施例であ
る。これらの実施例3,4,5,7,8と比較例2,6,9の構成要素
及び電気光学的特性を、下記の第１表に示した。この第
１表において、屈折率異方性Δｎは、λ＝589nmでの測
定値。コントラストは1/64デェーティの駆動信号で駆動
したときの視角θ＝10゜の方向におけるオン時の透過率
の値YONを、オフ時の透過率の値YOFFで除した値（YON/Y
OFF）である。測定時の温度は25℃である。しきい値電
圧、視角特性、応答速度は、1kHzスタティック駆動信号
で駆動したときの測定値である。また、前記しきい値電
圧Vthは透過率が50％における印加電圧と定義する。応
答速度は、輝度が10％から90％に達するまでの立上がり
時間をTrとし、輝度が90％から10％に達するまでの立下
り時間をTDとするとき、（Tr＋TD）/2の値と定義する。
視角特性は、第５図に示す様に、液晶表示素子Ａの基板
面に垂直なＺ軸から視角方向へ10゜傾むいた方向Ｐから
観測した場合のしきい値電圧Vth（θ＝10゜）とし、Ｚ
軸から視角方向とは逆方向へ10゜傾むいた方向Ｑから観
測した場合のしきい値電圧をVth（θ＝−10゜）とする
とき、温度が25℃におけるVth（θ＝−10゜）−Vth（θ
＝10゜）の値と定義する。尚、この視角特性は、その値
が１に近い程良好であり、即ち、視野角が広がることを
示している。
について、これらの電気光学的特性が測定された。これ
らの液晶表示素子は、異なる液晶層厚ｄを有し、また異
なる液晶組成物を用いたいくつかの具体的に実施例であ
る。これらの実施例3,4,5,7,8と比較例2,6,9の構成要素
及び電気光学的特性を、下記の第１表に示した。この第
１表において、屈折率異方性Δｎは、λ＝589nmでの測
定値。コントラストは1/64デェーティの駆動信号で駆動
したときの視角θ＝10゜の方向におけるオン時の透過率
の値YONを、オフ時の透過率の値YOFFで除した値（YON/Y
OFF）である。測定時の温度は25℃である。しきい値電
圧、視角特性、応答速度は、1kHzスタティック駆動信号
で駆動したときの測定値である。また、前記しきい値電
圧Vthは透過率が50％における印加電圧と定義する。応
答速度は、輝度が10％から90％に達するまでの立上がり
時間をTrとし、輝度が90％から10％に達するまでの立下
り時間をTDとするとき、（Tr＋TD）/2の値と定義する。
視角特性は、第５図に示す様に、液晶表示素子Ａの基板
面に垂直なＺ軸から視角方向へ10゜傾むいた方向Ｐから
観測した場合のしきい値電圧Vth（θ＝10゜）とし、Ｚ
軸から視角方向とは逆方向へ10゜傾むいた方向Ｑから観
測した場合のしきい値電圧をVth（θ＝−10゜）とする
とき、温度が25℃におけるVth（θ＝−10゜）−Vth（θ
＝10゜）の値と定義する。尚、この視角特性は、その値
が１に近い程良好であり、即ち、視野角が広がることを
示している。
実施例3,4,5,7,8は、視角特性が1.07以下であり視野
角が広く、且つ応答速度も30msec程度あるいはそれ以下
で高速応答が可能となる。従ってこれらの実施例3,4,5,
7,8は従来より相反する特性といわれていた上記３つの
特性をすべて満足している。特に実施例3,4は、液晶層
厚ｄが６μｍ以下であるため応答速度が極めて速く、テ
レビジョン画像等の動画を表示する液晶表示素子に最適
である。また実施例3,4のように、Δｎ・ｄ及び弾性定
数比K33/K11の値がほぼ等しい場合は、誘電率の比Δε
／ε⊥の値の小さい方がコントラストが向上している。
したがって、誘電率の比Δε／ε⊥は小さい方が望まし
い。
角が広く、且つ応答速度も30msec程度あるいはそれ以下
で高速応答が可能となる。従ってこれらの実施例3,4,5,
7,8は従来より相反する特性といわれていた上記３つの
特性をすべて満足している。特に実施例3,4は、液晶層
厚ｄが６μｍ以下であるため応答速度が極めて速く、テ
レビジョン画像等の動画を表示する液晶表示素子に最適
である。また実施例3,4のように、Δｎ・ｄ及び弾性定
数比K33/K11の値がほぼ等しい場合は、誘電率の比Δε
／ε⊥の値の小さい方がコントラストが向上している。
したがって、誘電率の比Δε／ε⊥は小さい方が望まし
い。
実施例５は、誘電率の比Δε／ε⊥及び弾性定数比K
33/K11の値を特に小さくした例であり、コントラスト及
び視角特性は極めて良い。したがって、コントラスト及
び視角特性を良くするには、誘電率の比Δε／ε⊥及び
弾性定数比K33/K11の値ができるだけ小さいことが望ま
しい。また、実施例５はしきい値が5.5Vと高く、この実
施例５のように誘電率比Δε／ε⊥の値が0.2よりも小
さくなると、しきい値が高くなって高い電圧で駆動しな
くてはならないため、誘電率比Δε／ε⊥の値は0.2以
上であることが望ましい。
33/K11の値を特に小さくした例であり、コントラスト及
び視角特性は極めて良い。したがって、コントラスト及
び視角特性を良くするには、誘電率の比Δε／ε⊥及び
弾性定数比K33/K11の値ができるだけ小さいことが望ま
しい。また、実施例５はしきい値が5.5Vと高く、この実
施例５のように誘電率比Δε／ε⊥の値が0.2よりも小
さくなると、しきい値が高くなって高い電圧で駆動しな
くてはならないため、誘電率比Δε／ε⊥の値は0.2以
上であることが望ましい。
上記実施例3,4,5,7,8に示した液晶表示素子は、それ
ぞれ優れた特性を示すが、比較例９に示す如く、実施例
４と同じ液晶組成物を用いた場合でもΔｎ・ｄの値が0.
65から0.54に小さくなると応答速度及び視角特性は良く
なるというものの、コントラストの値が17より低下して
実用的なコントラストが得られない。また、実施例７に
示されている様に、Δｎ・ｄの値が0.7を越えると、応
答速度及び視角特性が悪化する傾向が現れる。したがっ
て、コントラストが20以上で高速応答及び広視野角を得
るためには、Δｎ・ｄの値を0.6以上で、且つ0.7以下の
範囲に設定するのが望ましい。さらに、コントラストが
22以上の優れた特性を得るためには、Δｎ・ｄの値が0.
64以上であるのが望ましい。
ぞれ優れた特性を示すが、比較例９に示す如く、実施例
４と同じ液晶組成物を用いた場合でもΔｎ・ｄの値が0.
65から0.54に小さくなると応答速度及び視角特性は良く
なるというものの、コントラストの値が17より低下して
実用的なコントラストが得られない。また、実施例７に
示されている様に、Δｎ・ｄの値が0.7を越えると、応
答速度及び視角特性が悪化する傾向が現れる。したがっ
て、コントラストが20以上で高速応答及び広視野角を得
るためには、Δｎ・ｄの値を0.6以上で、且つ0.7以下の
範囲に設定するのが望ましい。さらに、コントラストが
22以上の優れた特性を得るためには、Δｎ・ｄの値が0.
64以上であるのが望ましい。
そして、この場合、屈折率異方性Δｎが大きくなると
視角特性が悪化するので、視野角が広い液晶表示素子を
得るには、実施例３に示されてい様に、屈折率異方性Δ
ｎは、0.12以下であるのが望ましい。また、屈折率異方
性Δｎの値を実施例８の様に0.08より小さくすると、所
望の積Δｎ・ｄの値を得るために液晶層厚を厚くしなけ
ればならず、そのため電界強度が弱くなって応答速度が
低下する。したがって、積Δｎ・ｄの値は0.08以上であ
るのが望ましい。さらに、同じ液晶組成物を用い、液晶
層厚ｄを7.0mμと8.0μｍに設定した比較例６と実施例
８に示される様に実施例８は液晶層厚ｄが8.0μｍと大
きいため、応答速度が30m secより遅く、且つ視角特性
も悪化する傾向にある。したがって、テレビジョン画像
等の動画表示に必要な応答速度30m secを得るために
は、液晶層厚が7.0μｍ以下であるのが望ましい。
視角特性が悪化するので、視野角が広い液晶表示素子を
得るには、実施例３に示されてい様に、屈折率異方性Δ
ｎは、0.12以下であるのが望ましい。また、屈折率異方
性Δｎの値を実施例８の様に0.08より小さくすると、所
望の積Δｎ・ｄの値を得るために液晶層厚を厚くしなけ
ればならず、そのため電界強度が弱くなって応答速度が
低下する。したがって、積Δｎ・ｄの値は0.08以上であ
るのが望ましい。さらに、同じ液晶組成物を用い、液晶
層厚ｄを7.0mμと8.0μｍに設定した比較例６と実施例
８に示される様に実施例８は液晶層厚ｄが8.0μｍと大
きいため、応答速度が30m secより遅く、且つ視角特性
も悪化する傾向にある。したがって、テレビジョン画像
等の動画表示に必要な応答速度30m secを得るために
は、液晶層厚が7.0μｍ以下であるのが望ましい。
上記実施例3,4,5,7,8は、種々の電気光学的特性にお
いて極めて優れているが、しきい値電圧が比較的高い。
これは、誘電率の比Δε／ε⊥の値を0.5以下にするた
めには、通常用いられている液晶化合物のε⊥の値が３
〜５であるため、組成物のΔεの値を高々３程度までし
か大きくできないからである。したがって式（IV）によ
って表わされる様に、Δεが小さい場合にはしきい値電
圧VCが高くなる。高いしきい値電圧VCは液晶表示素子を
駆動するための駆動信号の電圧を高くする。しかし、こ
の駆動信号は、駆動回路によって任意に設定することが
できる。例えば、1/64デェーティの駆動信号を用い最適
バイアスで駆動するとき、実施例２の如くしきい値電圧
が4.0Vの場合は駆動信号の電圧を24Vに、実施例4,6,8の
如くしきい値電圧が4.5Vの場合は駆動信号の電圧を27V
に、実施例７の如くしきい値電圧が5Vの場合は駆動信号
の電圧を30Vにし、さらに、実施例３の如くしきい値電
圧が5.5Vの場合は駆動信号の電圧を33Vにすれば良い。
上述した如く、誘電率異方性Δεの値は、３より小さ
く、0.5から1.5の範囲であることが望ましく、さらに望
ましくはΔεの値が0.8〜1.2の範囲である。
いて極めて優れているが、しきい値電圧が比較的高い。
これは、誘電率の比Δε／ε⊥の値を0.5以下にするた
めには、通常用いられている液晶化合物のε⊥の値が３
〜５であるため、組成物のΔεの値を高々３程度までし
か大きくできないからである。したがって式（IV）によ
って表わされる様に、Δεが小さい場合にはしきい値電
圧VCが高くなる。高いしきい値電圧VCは液晶表示素子を
駆動するための駆動信号の電圧を高くする。しかし、こ
の駆動信号は、駆動回路によって任意に設定することが
できる。例えば、1/64デェーティの駆動信号を用い最適
バイアスで駆動するとき、実施例２の如くしきい値電圧
が4.0Vの場合は駆動信号の電圧を24Vに、実施例4,6,8の
如くしきい値電圧が4.5Vの場合は駆動信号の電圧を27V
に、実施例７の如くしきい値電圧が5Vの場合は駆動信号
の電圧を30Vにし、さらに、実施例３の如くしきい値電
圧が5.5Vの場合は駆動信号の電圧を33Vにすれば良い。
上述した如く、誘電率異方性Δεの値は、３より小さ
く、0.5から1.5の範囲であることが望ましく、さらに望
ましくはΔεの値が0.8〜1.2の範囲である。
上述した如く、本発明の液晶表示素子には、弾性定数
比K33/K11及びΔε／ε⊥の値が小さい液晶組成物を用
いている。この様な特性を有する液晶組成物のうちの数
例について、第２表に示す（組成は重量％）。ここで、
R,R′はアルキル基を表わす。尚、前記実施例3,4,5,7
は、第２表に示す液晶組成物のうち、それぞれ対応する
番号の液晶組成物が用いられている。実施例８および比
較例９は、第２表に示すNo.6およびNo.4の液晶組成物が
それぞれ用いられている。
比K33/K11及びΔε／ε⊥の値が小さい液晶組成物を用
いている。この様な特性を有する液晶組成物のうちの数
例について、第２表に示す（組成は重量％）。ここで、
R,R′はアルキル基を表わす。尚、前記実施例3,4,5,7
は、第２表に示す液晶組成物のうち、それぞれ対応する
番号の液晶組成物が用いられている。実施例８および比
較例９は、第２表に示すNo.6およびNo.4の液晶組成物が
それぞれ用いられている。
第２表に示した液晶組成物は、誘電異方性が正のNp液
晶化合物の配合割合を少なくして誘電率の比Δε／ε⊥
の値を小さくし、且つ、弾性定数比K33/K11が小さいピ
リミジン系の液晶化合物の配合割合を多くすることによ
り、液晶組成物の弾性定数比K33/K11の値が小さくなっ
ている。即ち、これらの液晶組成物は、誘電異方性Δε
が負又はほぼ０のNn液晶化合物の混合物中に、誘電異方
性Δεが正で、その値が比較的大きい液晶化合物、例え
ば末端にシアノ基を有するNp液晶化合物が少量配合され
ている。前記Nn液晶としては、弾性定数比K33/K11が小
さいピリミジン系の液晶化合物が比較的多量に配合さ
れ、これに加えて低粘度液晶、及び高温液晶等が配合さ
れている。この様にして調製された各々の液晶組成物
は、誘電率の比Δε／ε⊥の値がそれぞれ0.5以下であ
り、且つ、弾性定数比K33/K11の値がそれぞれ0.8以下で
ある。但し、第１表に示したこれらの液晶組成物は、高
粘度のピリミジン系液晶化合物を多く配合しているた
め、粘度が20cpより大きい。しかし、本発明の液晶表示
素子は、液晶層厚ｄを比較的小さくしているので、粘度
の上昇による応答速度の低下はほとんどない。
晶化合物の配合割合を少なくして誘電率の比Δε／ε⊥
の値を小さくし、且つ、弾性定数比K33/K11が小さいピ
リミジン系の液晶化合物の配合割合を多くすることによ
り、液晶組成物の弾性定数比K33/K11の値が小さくなっ
ている。即ち、これらの液晶組成物は、誘電異方性Δε
が負又はほぼ０のNn液晶化合物の混合物中に、誘電異方
性Δεが正で、その値が比較的大きい液晶化合物、例え
ば末端にシアノ基を有するNp液晶化合物が少量配合され
ている。前記Nn液晶としては、弾性定数比K33/K11が小
さいピリミジン系の液晶化合物が比較的多量に配合さ
れ、これに加えて低粘度液晶、及び高温液晶等が配合さ
れている。この様にして調製された各々の液晶組成物
は、誘電率の比Δε／ε⊥の値がそれぞれ0.5以下であ
り、且つ、弾性定数比K33/K11の値がそれぞれ0.8以下で
ある。但し、第１表に示したこれらの液晶組成物は、高
粘度のピリミジン系液晶化合物を多く配合しているた
め、粘度が20cpより大きい。しかし、本発明の液晶表示
素子は、液晶層厚ｄを比較的小さくしているので、粘度
の上昇による応答速度の低下はほとんどない。
以下に、本発明の実施例に対する比較例を第３表に示
す。この場合の測定条件及び各特性の定義は前述した第
１表と同じである。
す。この場合の測定条件及び各特性の定義は前述した第
１表と同じである。
また、本発明の実施例3,4,5,7,8及び比較例ａ乃至ｆ
について、Δｎｄの値に対するコントラストの値を第
６図に示した。この第６図は横軸をΔｎｄの値とし、
縦軸をコントラスト（CR）の値として、前記第１表の実
施例3,4,5,7,8及び比較例ａ乃至ｆをそれぞれプロット
したものである。ここで、○印は本発明の実施例であ
り、△印は比較例を示している。
について、Δｎｄの値に対するコントラストの値を第
６図に示した。この第６図は横軸をΔｎｄの値とし、
縦軸をコントラスト（CR）の値として、前記第１表の実
施例3,4,5,7,8及び比較例ａ乃至ｆをそれぞれプロット
したものである。ここで、○印は本発明の実施例であ
り、△印は比較例を示している。
第６図から明らかな様に、誘電率の比Δε／ε⊥の値
及び弾性定数比K33/K11の値をそれぞれ0.5以下、0.8以
下にした本発明の実施例3,4,5,7,8は、それらの値が大
きい比較例に比べて、コントラストが極めて高い。特
に、Δｎｄの値が約1.1近辺に存在する比較例ｂ、及
びΔｎｄの値が0.6である実施例３と比較例e,fとをそ
れぞれ比較すれば明らかな如く、本発明の実施例は、コ
ントラストが格段と高い。
及び弾性定数比K33/K11の値をそれぞれ0.5以下、0.8以
下にした本発明の実施例3,4,5,7,8は、それらの値が大
きい比較例に比べて、コントラストが極めて高い。特
に、Δｎｄの値が約1.1近辺に存在する比較例ｂ、及
びΔｎｄの値が0.6である実施例３と比較例e,fとをそ
れぞれ比較すれば明らかな如く、本発明の実施例は、コ
ントラストが格段と高い。
また、上記第３表に示した比較例ａ〜ｆのマトリック
ス表示素子において、前述した式（Ｉ）から導びきださ
れたγ特性を良くするための要件（ｃ）、即ちΔｎｄ
＝1.10を満たした比較例ｂは、他の比較例に比べてコン
トラストが最も高い。しかし、応答速度が遅い。
ス表示素子において、前述した式（Ｉ）から導びきださ
れたγ特性を良くするための要件（ｃ）、即ちΔｎｄ
＝1.10を満たした比較例ｂは、他の比較例に比べてコン
トラストが最も高い。しかし、応答速度が遅い。
マトリックス表示素子は、これをテレビジョン受像器
等の動作表示に用いる場合、その応答速度が30msec以下
であることが望ましく、この応答速度を得るには、前述
した応答速度を得るための要件（ｇ）にしたがって、電
界強度を強くするために液晶層厚ｄを小さくすることが
必要である。例えば、第４表の比較例a,c,dの如く、液
晶層厚ｄを7.5μｍ以下にすることによって、高速応答
が得られている。しかし、この場合、液晶の屈折率異方
性Δｎを大きくする必要があり、この屈折率異方性Δｎ
の値は0.147以上である。
等の動作表示に用いる場合、その応答速度が30msec以下
であることが望ましく、この応答速度を得るには、前述
した応答速度を得るための要件（ｇ）にしたがって、電
界強度を強くするために液晶層厚ｄを小さくすることが
必要である。例えば、第４表の比較例a,c,dの如く、液
晶層厚ｄを7.5μｍ以下にすることによって、高速応答
が得られている。しかし、この場合、液晶の屈折率異方
性Δｎを大きくする必要があり、この屈折率異方性Δｎ
の値は0.147以上である。
一方、視角特性は、比較例ａ〜ｄのうち、Δｎ・ｄ及
びΔｎが最も小さい比較例ａが良いことからも、前述し
た視角特性を良くするための要件（ｄ），（ｅ）の如く
Δｎ・ｄ及びΔｎが小さい方が良いことは明らかであ
る。したがって、Δｎが0.147という様に大きい液晶表
示素子は、視角特性が悪い。
びΔｎが最も小さい比較例ａが良いことからも、前述し
た視角特性を良くするための要件（ｄ），（ｅ）の如く
Δｎ・ｄ及びΔｎが小さい方が良いことは明らかであ
る。したがって、Δｎが0.147という様に大きい液晶表
示素子は、視角特性が悪い。
この視角特性及び応答特性を改善するために、Δｎ及
びΔｎｄを小さくすると、第３表の比較例e,fに示す
如く、視角特性及び応答特性は良くなるが、コントラス
トが著しく低下する。
びΔｎｄを小さくすると、第３表の比較例e,fに示す
如く、視角特性及び応答特性は良くなるが、コントラス
トが著しく低下する。
この様に、比較例ａ〜ｆに示したマトリックス表示素
子のうち、Δｎｄ＝1.1（μｍ）の比較例ａは最も高
いコントラストを示しているが、しかし応答特性が遅
く、しかもΔｎｄも比較的大きいため視角特性が悪
い。この応答特性を改善するために液晶層厚ｄを小さく
すると、良好なコントラストを得るためにΔｎを0.147
以上に大きくしなければならず、Δｎが大きいので視角
特性がさらに悪化する。また、視角特性及び応答速度を
改善するために、比較例e,fで示す様に、液晶層厚ｄ及
び、Δｎを小さくすると、Δｎ・ｄの値が最適値1.1か
ら大きく異なるため、コントラストが著しく低下する。
したがって、比較例ａ〜ｆは高コントラスト、広視野
角、及び高速応答をすべて同時に満していない。
子のうち、Δｎｄ＝1.1（μｍ）の比較例ａは最も高
いコントラストを示しているが、しかし応答特性が遅
く、しかもΔｎｄも比較的大きいため視角特性が悪
い。この応答特性を改善するために液晶層厚ｄを小さく
すると、良好なコントラストを得るためにΔｎを0.147
以上に大きくしなければならず、Δｎが大きいので視角
特性がさらに悪化する。また、視角特性及び応答速度を
改善するために、比較例e,fで示す様に、液晶層厚ｄ及
び、Δｎを小さくすると、Δｎ・ｄの値が最適値1.1か
ら大きく異なるため、コントラストが著しく低下する。
したがって、比較例ａ〜ｆは高コントラスト、広視野
角、及び高速応答をすべて同時に満していない。
上述した第３表の比較例ａ〜ｆが有する液晶の物理的
特性は、第４表に示した液晶化合物をそれぞれの配合割
合で混合した液晶組成物によって得られる。比較例ａ〜
ｆにはそれぞれ対応する符号の液晶組成物が用いられて
いる。この第４表において、R,R″はアルキル基を表
し、Ｒ′はアルキル基、及びアルコキシ基を表わす。
特性は、第４表に示した液晶化合物をそれぞれの配合割
合で混合した液晶組成物によって得られる。比較例ａ〜
ｆにはそれぞれ対応する符号の液晶組成物が用いられて
いる。この第４表において、R,R″はアルキル基を表
し、Ｒ′はアルキル基、及びアルコキシ基を表わす。
これらの液晶組成物は、Δεの値が10程度であり、粘
度は20cp以下（測定温度20℃）である。そして、液晶化
合物の誘電率ε⊥の値が一般に３〜５程度であるから、
Δε／ε⊥の値は１以上である。また、弾性定数比K33/
K11が小さい液晶化合物（例えば、ピリミジン系の液晶
化合物）は粘度が高く、相溶性が悪いため、組成物の粘
度を上昇させ、またスメクティック相が出易すくなるた
め、従来の液晶組成物ではその配合割合が少なく、弾性
定数比K33/K11の値は1.2〜1.3以上である。
度は20cp以下（測定温度20℃）である。そして、液晶化
合物の誘電率ε⊥の値が一般に３〜５程度であるから、
Δε／ε⊥の値は１以上である。また、弾性定数比K33/
K11が小さい液晶化合物（例えば、ピリミジン系の液晶
化合物）は粘度が高く、相溶性が悪いため、組成物の粘
度を上昇させ、またスメクティック相が出易すくなるた
め、従来の液晶組成物ではその配合割合が少なく、弾性
定数比K33/K11の値は1.2〜1.3以上である。
以上述べた如く、本発明の実施例は、上述した比較例
と比べて、コントラスト、視角特性、及び応答速度にお
いて、優れた特性を示している。これらの実施例のう
ち、特に実施例２乃至実施例７は、応答速度が速く、テ
レビジョン画像等動画表示用として最適である。
と比べて、コントラスト、視角特性、及び応答速度にお
いて、優れた特性を示している。これらの実施例のう
ち、特に実施例２乃至実施例７は、応答速度が速く、テ
レビジョン画像等動画表示用として最適である。
尚、上述した実施例では、約90゜のツイスト角度をも
った液晶表示素子について示したが、本発明は上述した
実施例に限ることなく、ツイスト角度を90゜より小さく
したもの、又は大きくした液晶表示素子にも適用でき
る。
った液晶表示素子について示したが、本発明は上述した
実施例に限ることなく、ツイスト角度を90゜より小さく
したもの、又は大きくした液晶表示素子にも適用でき
る。
以上述べた様に、電気光学的特性が改善された本発明
の液晶表示素子は、コンピュータ周辺機器の文字、数
字、及び図形等を表示するための表示装置に用いること
ができる。またテレビジョン受像機の表示装置に応用す
ることができる。例えば、第２図及び第３図の示した列
電極に対応させて、赤、青、緑の各色フィルターを設
け、３色に対応する３つの列電極と行電極の交点により
１つの画素を形成させ、各色ごとの列電極に色データ信
号を印加する。これにより、各画素をフルカラーで表示
するようにしたカラー液晶表示装置に応用することがで
きる。
の液晶表示素子は、コンピュータ周辺機器の文字、数
字、及び図形等を表示するための表示装置に用いること
ができる。またテレビジョン受像機の表示装置に応用す
ることができる。例えば、第２図及び第３図の示した列
電極に対応させて、赤、青、緑の各色フィルターを設
け、３色に対応する３つの列電極と行電極の交点により
１つの画素を形成させ、各色ごとの列電極に色データ信
号を印加する。これにより、各画素をフルカラーで表示
するようにしたカラー液晶表示装置に応用することがで
きる。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、高コントラス
トの画像表示が可能な液晶表示素子が提供される。本発
明の液晶表示素子は、高コントラスト、広視野角、高速
応答性を示し、高時分割駆動に適している。
トの画像表示が可能な液晶表示素子が提供される。本発
明の液晶表示素子は、高コントラスト、広視野角、高速
応答性を示し、高時分割駆動に適している。
第１図は、液晶表示素子のγ特性を定義するための輝度
−電圧特性図； 第２図は、本発明の一実施例を示す断面図； 第３図は、本発明の液晶表示素子の概略的な構造を示す
分解斜視図； 第4A図および第4B図は、本発明の液晶表示素子における
配向膜の配向処理方向と、偏光板の偏光軸の方向との関
係を示す説明図； 第５図は、視角特性の定義を示す斜視図； 第６図は、本発明の実施例と比較例とについて、Δｎ
ｄの値に対するコントラストの関係を示すチャート図で
ある。 1,4……基板、2,5……電極、3,6……配向膜、７……シ
ール材、８……ネマチック液晶、9,10……偏光板。
−電圧特性図； 第２図は、本発明の一実施例を示す断面図； 第３図は、本発明の液晶表示素子の概略的な構造を示す
分解斜視図； 第4A図および第4B図は、本発明の液晶表示素子における
配向膜の配向処理方向と、偏光板の偏光軸の方向との関
係を示す説明図； 第５図は、視角特性の定義を示す斜視図； 第６図は、本発明の実施例と比較例とについて、Δｎ
ｄの値に対するコントラストの関係を示すチャート図で
ある。 1,4……基板、2,5……電極、3,6……配向膜、７……シ
ール材、８……ネマチック液晶、9,10……偏光板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−84626（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−40229（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−6927（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−50730（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】対向する一対の基板と、 該一対の基板の対向する内面に、互いに対面するように
それぞれ配列形成された複数の電極と、 該複数の電極が形成された該一対の基板の内面にそれぞ
れ形成され、所定の方向へ配向処理された配向膜と、 対向する該一対の基板に形成された対面する電極間に液
晶素子をほぼ90゜ツイスト配向させて介在され、誘電率
異方性Δεと液晶分子の長軸方向に垂直な方向の誘電率
ε⊥との比で表される誘電率比Δε／ε⊥が0.2乃至0.5
の範囲の値と、スプレイ弾性定数K11と曲げ弾性定数K33
との比で表される弾性定数比K33/K11が0.8以下の値と、
屈折率異方性Δｎが0.08乃至0.12の範囲の値とを有し、
該屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄと積Δndが0.6乃至0.7
μｍの範囲に設定されたネマチック液晶と、 該ネマチック液晶を挾んで配置され、一方の偏光板の偏
光軸を前記配向膜の配向処理方向と直交または平行に、
且つそれぞれの偏光軸を互いにほぼ平行に配置した一対
の偏光板とを備えたことを特徴とする液晶表示素子。 - 【請求項２】ネマチック液晶は、該屈折率異方性Δｎと
液晶層厚ｄと積Δndが0.64乃至0.7μｍの範囲の値を有
していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素
子。 - 【請求項３】ネマチック液晶は、弾性定数比K33/K11が
0.75以下の値を有することを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の液晶表示素子。 - 【請求項４】複数の電極は、前記一対の基板の一方の内
面に横方向へ延長して平行に配列された複数の第１の電
極と、他方の基板の内面に縦方向へ延長して平行に配列
された複数の第２の電極とを備えており、これによっ
て、複数の第１電極と複数の第２の電極とが前記ネマチ
ック液晶を介して交差する部分でマトリックス状に配列
された複数の画素を形成している請求項１に記載の液晶
表示素子。 - 【請求項５】複数の第１の電極に接続されてこれらの第
１の電極に走査信号を供給し、且つ前記複数の第２の電
極に接続されてこれらの第２の電極にデータ信号を供給
し、前記画素を時分割駆動するための駆動手段をさらに
備えた請求項１に記載の液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263169A JP2700006B2 (ja) | 1987-10-19 | 1988-10-19 | 液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26314687 | 1987-10-19 | ||
| JP62-263146 | 1987-10-19 | ||
| JP63263169A JP2700006B2 (ja) | 1987-10-19 | 1988-10-19 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028A JPH028A (ja) | 1990-01-05 |
| JP2700006B2 true JP2700006B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=26545879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63263169A Expired - Fee Related JP2700006B2 (ja) | 1987-10-19 | 1988-10-19 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
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| KR100928402B1 (ko) * | 2008-05-27 | 2009-11-25 | 동양메이저 주식회사 | 초고강도 콘크리트용 시멘트 결합재 및 이를 이용한콘크리트 제조방법 |
| DE102008026219B4 (de) | 2008-05-30 | 2021-12-02 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Luftfeder zum Einbau in ein Kraftfahrzeug |
| JP5283700B2 (ja) | 2008-07-11 | 2013-09-04 | 国立大学法人 筑波大学 | 血管特性計測装置及び血管特性計測方法 |
| JP2010093707A (ja) | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Nec Saitama Ltd | 携帯型電子装置、文字入力画面表示方法およびプログラム |
| US8412266B2 (en) | 2008-11-26 | 2013-04-02 | Nec Corporation | Portable terminal device, image display system, image display method, and computer-readable storage medium |
| JP5075145B2 (ja) | 2009-02-13 | 2012-11-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2010212798A (ja) | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Funai Electric Co Ltd | チューナユニット装置 |
| KR100918944B1 (ko) * | 2009-04-01 | 2009-09-24 | 대한민국 | 인화늄정제를 이용한 참나무 시들음병 방제방법 |
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| KR100920236B1 (ko) * | 2009-05-19 | 2009-10-05 | (주)한주엔에스 | 광고물 부착방지용 도료 |
| JP2011205051A (ja) | 2009-06-26 | 2011-10-13 | Fujifilm Corp | 光反射基板およびその製造方法 |
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| JP5012915B2 (ja) | 2010-01-15 | 2012-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | ターボチャージャ及びそのホイールハウジング |
| WO2011136397A1 (en) | 2010-04-30 | 2011-11-03 | Dow Corning Toray Co., Ltd. | Novel organopolysiloxane, surfactant, emulsion composition, powder treatment agent, thickening agent of oil-based raw material, gelling agent, gel composition, and cosmetic raw material comprising novel organopolysiloxane, as well as, preparation for external use and cosmetic comprising the same |
| WO2012107957A1 (ja) | 2011-02-09 | 2012-08-16 | スズキ株式会社 | ハイブリッド車両用駆動源制御装置およびハイブリッド車両用駆動源制御方法並びにハイブリッド車両 |
| JP2013145336A (ja) | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、画像形成方法及び画像形成プログラム |
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| JP5683760B2 (ja) | 2012-10-23 | 2015-03-11 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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| JP2020146121A (ja) | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 株式会社リブドゥコーポレーション | 吸収性物品 |
| JP7272830B2 (ja) | 2019-03-11 | 2023-05-12 | 株式会社リブドゥコーポレーション | 折り畳まれた吸収性物品および吸収性物品個包装体 |
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| JP2021180148A (ja) | 2020-05-15 | 2021-11-18 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| JP7452242B2 (ja) | 2020-05-21 | 2024-03-19 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池車 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3022818C2 (de) * | 1980-06-19 | 1986-11-27 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Flüssigkristall-Anzeigeelement |
| DE3433248A1 (de) * | 1984-09-11 | 1986-03-20 | Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt | Elektrooptisches anzeigeelement |
-
1988
- 1988-10-19 JP JP63263169A patent/JP2700006B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH028A (ja) | 1990-01-05 |
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