JP3465776B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、垂直に配向された
ｎ型ネマティック液晶を用いた新規な表示モードに基づ
くマトリックス駆動型の液晶表示装置に関する。
ｎ型ネマティック液晶を用いた新規な表示モードに基づ
くマトリックス駆動型の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶を駆動して表示を行う液晶表
示装置として、横電界駆動型のものが知られている。こ
の横電界駆動型の液晶表示装置としては、基板面に対し
てほぼ水平に配向したネマティック液晶を横電界によっ
て駆動する構成である（特開平６−１６０８７８号）。
示装置として、横電界駆動型のものが知られている。こ
の横電界駆動型の液晶表示装置としては、基板面に対し
てほぼ水平に配向したネマティック液晶を横電界によっ
て駆動する構成である（特開平６−１６０８７８号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この従来の液晶表示装
置においては、開口率が低いこと、高コントラストの表
示が得難いことが問題であった。以下に、従来の液晶表
示装置について説明し、次いでこれらの問題点について
簡単に説明する。
置においては、開口率が低いこと、高コントラストの表
示が得難いことが問題であった。以下に、従来の液晶表
示装置について説明し、次いでこれらの問題点について
簡単に説明する。
【０００４】従来の液晶表示装置では、図１３（ａ）お
よび（ｃ）に示すように、液晶分子２０５は上・下基板
２０３、２０３間にツイストすることなく、かつ基板２
０３の表面に概ね平行に配向させておく。さらに、上・
下基板２０３、２０３のいずれかに貼り付けた偏光板２
０６の吸収軸２０９を液晶分子２０５の分子軸の方向２
０８に一致させ、他方の基板２０３に貼り付ける偏光板
２０６の吸収軸２０９を分子軸の方向２０８と垂直にす
る。従って、下基板に貼り付けた偏光板を透過した直線
偏光の光軸と液晶分子の光軸とが一致するため、液晶層
による複屈折は生じず、液晶パネルの下方からの直線偏
光は楕円偏光となることなく、また、その光軸を変化さ
せることなく、上基板に貼り付けた偏光板に到達し遮断
される。なお、液晶パネルは、偏光板の無い状態のもの
である。
よび（ｃ）に示すように、液晶分子２０５は上・下基板
２０３、２０３間にツイストすることなく、かつ基板２
０３の表面に概ね平行に配向させておく。さらに、上・
下基板２０３、２０３のいずれかに貼り付けた偏光板２
０６の吸収軸２０９を液晶分子２０５の分子軸の方向２
０８に一致させ、他方の基板２０３に貼り付ける偏光板
２０６の吸収軸２０９を分子軸の方向２０８と垂直にす
る。従って、下基板に貼り付けた偏光板を透過した直線
偏光の光軸と液晶分子の光軸とが一致するため、液晶層
による複屈折は生じず、液晶パネルの下方からの直線偏
光は楕円偏光となることなく、また、その光軸を変化さ
せることなく、上基板に貼り付けた偏光板に到達し遮断
される。なお、液晶パネルは、偏光板の無い状態のもの
である。
【０００５】一方、図１３（ｂ）および（ｄ）に示すよ
うに、液晶分子２０５の分子軸の方向２０８と一定の角
度をなし、かつ基板表面に概ね平行な方向２０７に電界
Ｅを印加した場合、液晶分子２０５の誘電率異方性のた
めに、液晶分子２０５の短軸が電気力線に垂直になるよ
うに基板表面と平行な面内で回転する。その結果、下基
板に貼り付けた偏光板を通過した直線偏光の光軸と液晶
分子の分子軸の方向とがずれるため、液晶パネルの下方
からの光を透過する。なお、図１３中の２０１、２０２
は電極、２０４は配向制御膜である。
うに、液晶分子２０５の分子軸の方向２０８と一定の角
度をなし、かつ基板表面に概ね平行な方向２０７に電界
Ｅを印加した場合、液晶分子２０５の誘電率異方性のた
めに、液晶分子２０５の短軸が電気力線に垂直になるよ
うに基板表面と平行な面内で回転する。その結果、下基
板に貼り付けた偏光板を通過した直線偏光の光軸と液晶
分子の分子軸の方向とがずれるため、液晶パネルの下方
からの光を透過する。なお、図１３中の２０１、２０２
は電極、２０４は配向制御膜である。
【０００６】従来の液晶表示装置に於いて開口率が低い
のは、液晶分子の運動が誘電率異方性に起因しているか
らである。従来の液晶表示装置では、透過率を最大にす
るためには液晶分子を４５度回転させなければならな
い。そのために必要な電界強度は、液晶分子の誘電率異
方性や弾性定数の大きさ等の関数で求められるが、一般
的な液晶材料では１Ｖ／μｍ程度である。これを現状の
画素サイズに適用する場合、画素の短辺の長さが８０μ
ｍ程度であるから、画素の短辺を挟む２つの電極２０
１、２０２間には８０Ｖ程度の駆動電圧が必要となる。
しかしながら、通常のマトリックス駆動系に於いて８０
Ｖ程度の駆動電圧は実用的ではない。そのために、従来
の液晶表示装置では、図１３における電極２０１、２０
２間の画素内に新たな電極（図示せず）を設けること
で、電極間隔を狭めて駆動電圧を低減している。それ故
に、新たに設けた電極部分が遮光部分となるため開口率
が低下している。
のは、液晶分子の運動が誘電率異方性に起因しているか
らである。従来の液晶表示装置では、透過率を最大にす
るためには液晶分子を４５度回転させなければならな
い。そのために必要な電界強度は、液晶分子の誘電率異
方性や弾性定数の大きさ等の関数で求められるが、一般
的な液晶材料では１Ｖ／μｍ程度である。これを現状の
画素サイズに適用する場合、画素の短辺の長さが８０μ
ｍ程度であるから、画素の短辺を挟む２つの電極２０
１、２０２間には８０Ｖ程度の駆動電圧が必要となる。
しかしながら、通常のマトリックス駆動系に於いて８０
Ｖ程度の駆動電圧は実用的ではない。そのために、従来
の液晶表示装置では、図１３における電極２０１、２０
２間の画素内に新たな電極（図示せず）を設けること
で、電極間隔を狭めて駆動電圧を低減している。それ故
に、新たに設けた電極部分が遮光部分となるため開口率
が低下している。
【０００７】従来の液晶表示装置に於いて、高コントラ
ストを得難いのは、液晶表示装置の構造に起因してい
る。前述の説明から、電圧無印加時に光を遮断するの
は、液晶表示装置の上基板及び下基板の各々に貼り付け
た偏光板の透過軸及び吸収軸と液晶分子の分子軸とが一
致していることが前提であった。仮に、これらが一致し
ていなければ、下基板に貼り付けた偏光板を透過した直
線偏光は、液晶層で複屈折を受けて楕円偏光となるた
め、上基板に貼り付けた偏光板を透過してしまう。故
に、高コントラスト表示を得るためには、上基板および
下基板各々のラビング方向を完全に一致させ、かつ、そ
れ等と上基板および下基板各々に貼り付けた偏光板の透
過軸及び吸収軸とを完全に一致させる必要がある。しか
し、実際に液晶表示装置を作製する上で、これら四つを
完全に一致させるのが困難なため、高コントラストの表
示が得難く、また、生産効率も低下させるという問題が
ある。
ストを得難いのは、液晶表示装置の構造に起因してい
る。前述の説明から、電圧無印加時に光を遮断するの
は、液晶表示装置の上基板及び下基板の各々に貼り付け
た偏光板の透過軸及び吸収軸と液晶分子の分子軸とが一
致していることが前提であった。仮に、これらが一致し
ていなければ、下基板に貼り付けた偏光板を透過した直
線偏光は、液晶層で複屈折を受けて楕円偏光となるた
め、上基板に貼り付けた偏光板を透過してしまう。故
に、高コントラスト表示を得るためには、上基板および
下基板各々のラビング方向を完全に一致させ、かつ、そ
れ等と上基板および下基板各々に貼り付けた偏光板の透
過軸及び吸収軸とを完全に一致させる必要がある。しか
し、実際に液晶表示装置を作製する上で、これら四つを
完全に一致させるのが困難なため、高コントラストの表
示が得難く、また、生産効率も低下させるという問題が
ある。
【０００８】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、開口率を向上でき、か
つ、コントラストを高くすることができる、横電界によ
り駆動される液晶表示装置およびその液晶表示装置に好
適な液晶分子を提供することを目的とする。
決すべくなされたものであり、開口率を向上でき、か
つ、コントラストを高くすることができる、横電界によ
り駆動される液晶表示装置およびその液晶表示装置に好
適な液晶分子を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、共に垂直配向処理が施された一対の基板の間に、圧
電効果による自発分極を発するｎ型ネマティック液晶が
挟持され、該一対の基板の少なくとも一方の基板に、外
部の制御手段に接続された、マトリックス駆動可能な横
電界発生用の電極が設けられており、前記ｎ型ネマティ
ック液晶は、前記電極による基板表面に平行な横電界が
発生していない状態で垂直配向し、前記電極により発生
した横電界による圧電効果によって、基板表面に平行な
方向に自発分極が発生し、そのことにより上記目的が達
成される。この目的達成手段による場合の動作を後述す
る第１の動作原理で説明する。
は、共に垂直配向処理が施された一対の基板の間に、圧
電効果による自発分極を発するｎ型ネマティック液晶が
挟持され、該一対の基板の少なくとも一方の基板に、外
部の制御手段に接続された、マトリックス駆動可能な横
電界発生用の電極が設けられており、前記ｎ型ネマティ
ック液晶は、前記電極による基板表面に平行な横電界が
発生していない状態で垂直配向し、前記電極により発生
した横電界による圧電効果によって、基板表面に平行な
方向に自発分極が発生し、そのことにより上記目的が達
成される。この目的達成手段による場合の動作を後述す
る第１の動作原理で説明する。
【００１０】前記ｎ型ネマティック液晶は、少なくとも
１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を結合してな
るバナナ形または円錐形の液晶分子である。
１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を結合してな
るバナナ形または円錐形の液晶分子である。
【００１１】前記ｎ型ネマティック液晶は、少なくとも
１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を、環状化合
物の置換基として、少なくとも２つの略棒状分子の長軸
方向が互いに交差するように結合してなるバナナ形また
は円錐形の液晶分子である。
１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を、環状化合
物の置換基として、少なくとも２つの略棒状分子の長軸
方向が互いに交差するように結合してなるバナナ形また
は円錐形の液晶分子である。
【００１２】前記環状化合物が、双極子モーメントを有
する化合物であるのが好ましい。
する化合物であるのが好ましい。
【００１３】前記ｎ型ネマティック液晶は、少なくとも
１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を、非直線型
化合物の置換基として、少なくとも２つの略棒状分子の
長軸方向が互いに交差するように結合してなるバナナ形
または円錐形の液晶分子である。
１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を、非直線型
化合物の置換基として、少なくとも２つの略棒状分子の
長軸方向が互いに交差するように結合してなるバナナ形
または円錐形の液晶分子である。
【００１４】前記非直線型化合物が、双極子モーメント
を有する化合物であるのが好ましい。
を有する化合物であるのが好ましい。
【００１５】
【００１６】本発明の液晶表示装置は、共に垂直配向処
理が施された一対の基板の間に、ＸＹＺ座標系における
各方向の屈折率成分ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ 及び誘電率成分ε
ｘ，εｙ，εｚの異なるｎ型ネマティック液晶が挟持さ
れ、該一対の基板の少なくとも一方の基板に、外部の制
御手段に接続された、マトリックス駆動可能な横電界発
生用の電極が設けられており、該電極によって発生する
基板表面に平行なＸＹ面に沿った横電界によって、該ｎ
型ネマティック液晶にＸＹ面内の屈折率異方性が発生
し、そのことにより上記目的が達成される。前記ｎ型ネ
マティック液晶が、双極子モーメントの基板表面に平行
な面内の成分が０でないものからなるものを使用するこ
とができる。この目的達成手段による場合の動作を後述
する第２の動作原理で説明する。
理が施された一対の基板の間に、ＸＹＺ座標系における
各方向の屈折率成分ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ 及び誘電率成分ε
ｘ，εｙ，εｚの異なるｎ型ネマティック液晶が挟持さ
れ、該一対の基板の少なくとも一方の基板に、外部の制
御手段に接続された、マトリックス駆動可能な横電界発
生用の電極が設けられており、該電極によって発生する
基板表面に平行なＸＹ面に沿った横電界によって、該ｎ
型ネマティック液晶にＸＹ面内の屈折率異方性が発生
し、そのことにより上記目的が達成される。前記ｎ型ネ
マティック液晶が、双極子モーメントの基板表面に平行
な面内の成分が０でないものからなるものを使用するこ
とができる。この目的達成手段による場合の動作を後述
する第２の動作原理で説明する。
【００１７】本発明の液晶表示装置において、前記横電
界発生用の電極を駆動させる手段に、能動素子を用いた
アクテイブマトリックス駆動法を用いる構成とすること
ができる。
界発生用の電極を駆動させる手段に、能動素子を用いた
アクテイブマトリックス駆動法を用いる構成とすること
ができる。
【００１８】以下に、本発明の作用について説明する。
【００１９】本発明にあっては、液晶材料に、圧電効果
による自発分極を発するｎ型ネマティック液晶を用いる
ので、自発分極に対する横電界の作用によって液晶を動
作させることが可能となる。
による自発分極を発するｎ型ネマティック液晶を用いる
ので、自発分極に対する横電界の作用によって液晶を動
作させることが可能となる。
【００２０】ここで、圧電効果とは、永久双極子をもつ
液晶分子、たとえば分子形状が円錐形（又はくさび形）
やバナナ形に近い液晶分子が、強制的にある配向をとら
せた場合に、それに伴って電気変位が生じる、または、
その逆に電界が付与されたとき液晶層の配向が変化する
ことを言う。たとえば、円錐形（又はくさび形）に近い
液晶分子の場合には、図３（ｄ）に示すように矢印１１
０５の方向に液晶分子が揃って向いた状態となり自発分
極を発生する。バナナ形に近い液晶分子の場合には、図
２（ｃ）に示すように矢印４０５の方向に自発分極を発
生する。
液晶分子、たとえば分子形状が円錐形（又はくさび形）
やバナナ形に近い液晶分子が、強制的にある配向をとら
せた場合に、それに伴って電気変位が生じる、または、
その逆に電界が付与されたとき液晶層の配向が変化する
ことを言う。たとえば、円錐形（又はくさび形）に近い
液晶分子の場合には、図３（ｄ）に示すように矢印１１
０５の方向に液晶分子が揃って向いた状態となり自発分
極を発生する。バナナ形に近い液晶分子の場合には、図
２（ｃ）に示すように矢印４０５の方向に自発分極を発
生する。
【００２１】したがって、このように自発分極した液晶
に対して横電界を作用させると、これによって液晶を動
作させ得る。このため、最大透過率を与えるための駆動
電圧を低減することができ、従来必要とした画素内の電
極を排除することが可能となり、開口率の向上を図れ
る。
に対して横電界を作用させると、これによって液晶を動
作させ得る。このため、最大透過率を与えるための駆動
電圧を低減することができ、従来必要とした画素内の電
極を排除することが可能となり、開口率の向上を図れ
る。
【００２２】本発明の液晶分子は、バナナ形分子または
円錐形分子（またはくさび形分子）であり、このような
形状の分子は、例えば、略棒状分子の２つ以上を結合す
ることにより合成可能である。また、少なくとも１つが
液晶性を示す略棒状分子を用いれば、バナナ形液晶分子
または円錐形液晶分子を得ることができる。また、少な
くとも１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を、環
状化合物や非直線型化合物の置換基として、そのうちの
少なくとも２つの略棒状分子の長軸方向が互いに交差す
るように結合することによっても、バナナ形液晶分子や
円錐形液晶分子を得ることができる。特に、環状化合物
や非直線型化合物として双極子モーメントを有するもの
を用いると、得られるバナナ形分子や円錐形分子の永久
双極子モーメントを大きくすることができる。この本発
明のバナナ形液晶分子や円錐形液晶分子は、本発明の液
晶表示装置に用いるのに適している。
円錐形分子（またはくさび形分子）であり、このような
形状の分子は、例えば、略棒状分子の２つ以上を結合す
ることにより合成可能である。また、少なくとも１つが
液晶性を示す略棒状分子を用いれば、バナナ形液晶分子
または円錐形液晶分子を得ることができる。また、少な
くとも１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を、環
状化合物や非直線型化合物の置換基として、そのうちの
少なくとも２つの略棒状分子の長軸方向が互いに交差す
るように結合することによっても、バナナ形液晶分子や
円錐形液晶分子を得ることができる。特に、環状化合物
や非直線型化合物として双極子モーメントを有するもの
を用いると、得られるバナナ形分子や円錐形分子の永久
双極子モーメントを大きくすることができる。この本発
明のバナナ形液晶分子や円錐形液晶分子は、本発明の液
晶表示装置に用いるのに適している。
【００２３】また、本発明にあっては、電圧無印加時の
液晶分子の配向を、従来の基板表面に平行なものから垂
直なものへと変更しており、その結果として、偏光板の
吸収軸と液晶分子の吸収軸とを一致させる必要性が排除
され、高コントラストが容易に図れる。
液晶分子の配向を、従来の基板表面に平行なものから垂
直なものへと変更しており、その結果として、偏光板の
吸収軸と液晶分子の吸収軸とを一致させる必要性が排除
され、高コントラストが容易に図れる。
【００２４】このような作用は、ＸＹＺ座標系における
各方向の屈折率成分ｎx，ｎy，ｎzの異なるｎ型ネマテ
ィック液晶を用いることによっても、得ることができ
る。つまり、このようなｎ型ネマティック液晶を用いる
場合には、後述するように横電界を液晶に付与すると、
ＸＹ面内に屈折率異方性が発生し、横電界の大きさに応
じて屈折率異方性が変化する。このとき、屈折率成分ｎ
x，ｎy，ｎzが異なれば、一般に誘電率成分εx，εy，
εzも異なることとなる筈であるが、そうでない液晶の
存在を考慮して、本発明ではその液晶を用いる場合は屈
折率成分ｎx，ｎy，ｎzおよび誘電率成分εx，εy，εz
の異なるものを使用することとする。
各方向の屈折率成分ｎx，ｎy，ｎzの異なるｎ型ネマテ
ィック液晶を用いることによっても、得ることができ
る。つまり、このようなｎ型ネマティック液晶を用いる
場合には、後述するように横電界を液晶に付与すると、
ＸＹ面内に屈折率異方性が発生し、横電界の大きさに応
じて屈折率異方性が変化する。このとき、屈折率成分ｎ
x，ｎy，ｎzが異なれば、一般に誘電率成分εx，εy，
εzも異なることとなる筈であるが、そうでない液晶の
存在を考慮して、本発明ではその液晶を用いる場合は屈
折率成分ｎx，ｎy，ｎzおよび誘電率成分εx，εy，εz
の異なるものを使用することとする。
【００２５】
【発明の実施の形態】まず、本発明の基本概念につき説
明する。
明する。
【００２６】図１は、本発明の液晶表示装置における第
１の動作原理を示す図である。図１（ａ）は本発明の液
晶表示装置における電圧無印加時の状態を示す正面図で
あり、図１（ｂ）はその平面図である。また、図１
（ｃ）は本発明の液晶表示装置における電圧印加時の状
態を示す正面図であり、図１（ｄ）はその平面図であ
る。なお、図１（ｃ）および図１（ｄ）の図中の矢印は
液晶層の自発分極を示している。図に示した液晶分子の
自発分極の向き及び配向の状態は一例であり、液晶表示
装置の構成、例えば液晶パネル構造、液晶材料、および
配向制御膜材料等によって変化する。
１の動作原理を示す図である。図１（ａ）は本発明の液
晶表示装置における電圧無印加時の状態を示す正面図で
あり、図１（ｂ）はその平面図である。また、図１
（ｃ）は本発明の液晶表示装置における電圧印加時の状
態を示す正面図であり、図１（ｄ）はその平面図であ
る。なお、図１（ｃ）および図１（ｄ）の図中の矢印は
液晶層の自発分極を示している。図に示した液晶分子の
自発分極の向き及び配向の状態は一例であり、液晶表示
装置の構成、例えば液晶パネル構造、液晶材料、および
配向制御膜材料等によって変化する。
【００２７】図１（ａ）および（ｂ）に示すように、本
発明では液晶分子３０５を配向制御膜３０２ａ、３０２
ｂにて垂直配向させている。配向制御膜を用いる以外の
方法で垂直配向させてもよい。電圧無印加時、液晶分子
３０５のダイレクターは基板３０３ａ、３０３ｂの表面
に垂直に配向しているため、液晶層は基板表面に平行な
面内で屈折率異方性を示さない。このため、下基板３０
３ａの下側に貼り付けた下偏光板（図示せず）を透過し
た直線偏光は、楕円偏光となることなく、また、その光
軸を変化させることなく、上基板３０３ｂの上側に貼り
付けた上偏光板（図示せず）に到達し、その上偏光板に
よって完全に遮断される。
発明では液晶分子３０５を配向制御膜３０２ａ、３０２
ｂにて垂直配向させている。配向制御膜を用いる以外の
方法で垂直配向させてもよい。電圧無印加時、液晶分子
３０５のダイレクターは基板３０３ａ、３０３ｂの表面
に垂直に配向しているため、液晶層は基板表面に平行な
面内で屈折率異方性を示さない。このため、下基板３０
３ａの下側に貼り付けた下偏光板（図示せず）を透過し
た直線偏光は、楕円偏光となることなく、また、その光
軸を変化させることなく、上基板３０３ｂの上側に貼り
付けた上偏光板（図示せず）に到達し、その上偏光板に
よって完全に遮断される。
【００２８】従って、液晶分子を基板表面に平行に、か
つ一定の方位角度で配向させるためのラビング等の配向
処理が不用となる。このため、上基板および下基板各々
のラビング方向を一致させる必要性、またはラビング軸
と偏光板の透過軸および吸収軸とを一致させる必要性が
無く、容易に高コントラストの表示が与えられる。
つ一定の方位角度で配向させるためのラビング等の配向
処理が不用となる。このため、上基板および下基板各々
のラビング方向を一致させる必要性、またはラビング軸
と偏光板の透過軸および吸収軸とを一致させる必要性が
無く、容易に高コントラストの表示が与えられる。
【００２９】次に、電圧印加時の状態について、図１
（ｃ）および（ｄ）に基づいて説明する。
（ｃ）および（ｄ）に基づいて説明する。
【００３０】上述のように垂直配向したｎ型ネマティッ
ク液晶の液晶分子に横電界を印加しても、液晶分子３０
５の動作が誘電率異方性に起因している場合には、液晶
分子のダイレクターは電圧印加以前に比して何ら変化し
ないと考えられるが、本発明の場合には液晶分子を圧電
効果、あるいはフレクソ効果によって動作させている。
その動作例を概念的に示したのが、図１（ｃ）および
（ｄ）である。
ク液晶の液晶分子に横電界を印加しても、液晶分子３０
５の動作が誘電率異方性に起因している場合には、液晶
分子のダイレクターは電圧印加以前に比して何ら変化し
ないと考えられるが、本発明の場合には液晶分子を圧電
効果、あるいはフレクソ効果によって動作させている。
その動作例を概念的に示したのが、図１（ｃ）および
（ｄ）である。
【００３１】図１（ｃ）および（ｄ）では、自発分極の
分布の一例として、ダイレクター軸と自発分極の軸とは
同一であるとする。このような状態で、電源３０６を介
して電極３０１ａ、３０１ｂにより横電界Ｅが印加され
れば、液晶分子３０５のダイレクターは、図のようなベ
ンド配向を示す。このとき、横電界Ｅの方向３０８と、
上下基板にそれぞれの吸収軸が直交するように貼り付け
た偏光板（図示せず）の吸収軸の方向３０４との成す角
度を０度以外、理想的には４５度にすれば、下基板３０
３ｂに貼り付けた下偏光板を透過した直線偏光は複屈折
を受け楕円偏光となり、その一部が上偏光板を通過す
る。
分布の一例として、ダイレクター軸と自発分極の軸とは
同一であるとする。このような状態で、電源３０６を介
して電極３０１ａ、３０１ｂにより横電界Ｅが印加され
れば、液晶分子３０５のダイレクターは、図のようなベ
ンド配向を示す。このとき、横電界Ｅの方向３０８と、
上下基板にそれぞれの吸収軸が直交するように貼り付け
た偏光板（図示せず）の吸収軸の方向３０４との成す角
度を０度以外、理想的には４５度にすれば、下基板３０
３ｂに貼り付けた下偏光板を透過した直線偏光は複屈折
を受け楕円偏光となり、その一部が上偏光板を通過す
る。
【００３２】この場合、可視光の波長領域で最大の透過
率を得るためには、液晶層のリターデェーションの値を
２５０ｎｍ程度にすれば良い。即ち、本発明の液晶表示
装置における駆動電圧とは、液晶層のリターデェーショ
ンの値を２５０ｎｍにする電圧である。たとえば、液晶
材料にＮＢＢＡを用い、図１に示す構造を有するパネル
ギャップ５μｍの液晶パネルにおいて、リターデェーシ
ョンの値を２５０ｎｍとするための電界強度は、概ね
０．０８Ｖ／μｍ程度であった。
率を得るためには、液晶層のリターデェーションの値を
２５０ｎｍ程度にすれば良い。即ち、本発明の液晶表示
装置における駆動電圧とは、液晶層のリターデェーショ
ンの値を２５０ｎｍにする電圧である。たとえば、液晶
材料にＮＢＢＡを用い、図１に示す構造を有するパネル
ギャップ５μｍの液晶パネルにおいて、リターデェーシ
ョンの値を２５０ｎｍとするための電界強度は、概ね
０．０８Ｖ／μｍ程度であった。
【００３３】このことから、一画素の短辺の長さを８０
μｍ程度とした場合の駆動電圧は６．４Ｖ程度となり、
一般的なマトリックス駆動系を用いた場合でも画素の両
端に設けた一組の電極３０１ａ、３０１ｂのみで駆動可
能となる。従って、本発明にあっては、従来技術では必
要であった画素内の電極を排除することが可能となるた
め、開口率が向上する。
μｍ程度とした場合の駆動電圧は６．４Ｖ程度となり、
一般的なマトリックス駆動系を用いた場合でも画素の両
端に設けた一組の電極３０１ａ、３０１ｂのみで駆動可
能となる。従って、本発明にあっては、従来技術では必
要であった画素内の電極を排除することが可能となるた
め、開口率が向上する。
【００３４】以下に、本発明の液晶表示装置に於ける自
発分極の発現について図２を用いて説明する。なお、こ
こでは、液晶分子としてバナナ形の液晶分子の場合を例
に挙げている。また、液晶表示装置としては、その液晶
分子を有する液晶材料を垂直配向膜にて配向させ、横電
界で駆動する、偏光板を有する構成の場合を想定してい
る。
発分極の発現について図２を用いて説明する。なお、こ
こでは、液晶分子としてバナナ形の液晶分子の場合を例
に挙げている。また、液晶表示装置としては、その液晶
分子を有する液晶材料を垂直配向膜にて配向させ、横電
界で駆動する、偏光板を有する構成の場合を想定してい
る。
【００３５】図２（ａ）は、本発明の液晶表示装置にお
いて、電界無印加時の液晶材料の個々の液晶分子に注目
した模式図である。図中の４０３、４０４は垂直配向処
理を施した基板であり、４０２は永久双極子モーメント
である。
いて、電界無印加時の液晶材料の個々の液晶分子に注目
した模式図である。図中の４０３、４０４は垂直配向処
理を施した基板であり、４０２は永久双極子モーメント
である。
【００３６】電界が印加されていないとき、個々の液晶
分子３０５は分子の長軸方向は概ね一定の方向を向いて
いるものの、短軸方向は長軸のまわりの回転自由度のた
めに様々な方向を向いている。そのため、液晶層全体と
しては、自発分極を示さず、また基板４０３、４０４に
平行な面内に於いても屈折率異方性を示さない。
分子３０５は分子の長軸方向は概ね一定の方向を向いて
いるものの、短軸方向は長軸のまわりの回転自由度のた
めに様々な方向を向いている。そのため、液晶層全体と
しては、自発分極を示さず、また基板４０３、４０４に
平行な面内に於いても屈折率異方性を示さない。
【００３７】これに対して、図２（ｂ）に示すように、
横電界が印加されれば、永久双極子モーメント４０２に
電界が作用して永久双極子モーメント４０２の向きが揃
い始め、圧電効果により巨視的な領域で矢印４０５の方
向に自発分極が発生する。それに伴い、液晶分子がバナ
ナ形状をしていることから、図２（ｃ）に示すように、
液晶分子３０５がベンド状に配向していく。その結果、
液晶層全体で屈折率異方性を呈することとなる。
横電界が印加されれば、永久双極子モーメント４０２に
電界が作用して永久双極子モーメント４０２の向きが揃
い始め、圧電効果により巨視的な領域で矢印４０５の方
向に自発分極が発生する。それに伴い、液晶分子がバナ
ナ形状をしていることから、図２（ｃ）に示すように、
液晶分子３０５がベンド状に配向していく。その結果、
液晶層全体で屈折率異方性を呈することとなる。
【００３８】液晶分子の形が円錐形（又はくさび形）に
近い場合は、図３に示すように自発分極を発生する。こ
こで、図３（ａ）に示すように、円錐形の液晶分子に於
いて永久双極子モーメント１１０２と液晶分子３０５の
長軸方向及び短軸方向が一致していないような液晶分子
３０５を垂直配向させた場合について考える。
近い場合は、図３に示すように自発分極を発生する。こ
こで、図３（ａ）に示すように、円錐形の液晶分子に於
いて永久双極子モーメント１１０２と液晶分子３０５の
長軸方向及び短軸方向が一致していないような液晶分子
３０５を垂直配向させた場合について考える。
【００３９】図３（ｂ）に示すように電界が印加されて
いない場合、垂直配向処理を施した基板１１０３、１１
０３にて挟まれた液晶分子３０５にはその長軸を軸とし
て自由に回転出来るため、自発分極が発生しない。しか
しながら、外部から図３（ｃ）に示すような横電界１１
０４が印加された場合、各液晶分子３０５の永久双極子
モーメント１１０２が一定方向にそろい始め、最終的に
図３（ｄ）に示すようなベンド配向となる。その結果、
液晶層全体として図３（ｄ）に示すような自発分極を呈
すると共に、基板表面に平行な面内で屈折率異方性を発
生する。尚、図３（ａ）のような円錐形の液晶を用いる
場合、円錐形の頂点、底面のいずれが基板表面に接する
かによって、図３（ｄ）〜（ｇ）に示す四種類の変形状
態が考えられる。さらには、これら４種類の変形の混在
状態となることもある。
いない場合、垂直配向処理を施した基板１１０３、１１
０３にて挟まれた液晶分子３０５にはその長軸を軸とし
て自由に回転出来るため、自発分極が発生しない。しか
しながら、外部から図３（ｃ）に示すような横電界１１
０４が印加された場合、各液晶分子３０５の永久双極子
モーメント１１０２が一定方向にそろい始め、最終的に
図３（ｄ）に示すようなベンド配向となる。その結果、
液晶層全体として図３（ｄ）に示すような自発分極を呈
すると共に、基板表面に平行な面内で屈折率異方性を発
生する。尚、図３（ａ）のような円錐形の液晶を用いる
場合、円錐形の頂点、底面のいずれが基板表面に接する
かによって、図３（ｄ）〜（ｇ）に示す四種類の変形状
態が考えられる。さらには、これら４種類の変形の混在
状態となることもある。
【００４０】以上の説明から、本発明においては、永久
双極子モーメントの短軸方向の成分が零でない液晶材料
を使用する。
双極子モーメントの短軸方向の成分が零でない液晶材料
を使用する。
【００４１】本発明において、バナナ形の分子や円錐形
（またはくさび形）の分子は、略棒状分子の２つ以上を
結合することにより合成可能であり、そのうちの少なく
とも１つとして下記表１に示すような液晶性を示すもの
を用いれば、バナナ形や円錐形の液晶分子を得ることが
できる。例えば、液晶性を示す略棒状分子として、下記
構造式１に示すようなカルボキシル基を有するシッフ系
化合物を用い、下記構造式２に示すようなアルコール基
を有する化合物とエステル縮合反応させることにより、
下記構造式３に示すようなバナナ形の液晶分子を得るこ
とが可能である。また、同様にして、下記構造式１０に
示すような円錐形分子を得ることができる。
（またはくさび形）の分子は、略棒状分子の２つ以上を
結合することにより合成可能であり、そのうちの少なく
とも１つとして下記表１に示すような液晶性を示すもの
を用いれば、バナナ形や円錐形の液晶分子を得ることが
できる。例えば、液晶性を示す略棒状分子として、下記
構造式１に示すようなカルボキシル基を有するシッフ系
化合物を用い、下記構造式２に示すようなアルコール基
を有する化合物とエステル縮合反応させることにより、
下記構造式３に示すようなバナナ形の液晶分子を得るこ
とが可能である。また、同様にして、下記構造式１０に
示すような円錐形分子を得ることができる。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【化１】
【００４４】
【化２】
【００４５】また、これらのバナナ形や円錐形（または
くさび形）の分子は、略棒状分子の２つ以上を下記表２
〜４に示すような環状化合物や下記表５に示すような非
直線型化合物の置換基Ｒ1、Ｒ2として結合させることに
よっても合成可能である。ここで、略棒状分子は、少な
くとも２つの略棒状分子の長軸方向が互いに交差するよ
うな置換位置に結合させる。この場合にも、略棒状分子
のうちの少なくとも１つとして上記表１に示したような
液晶性を示すものを用いれば、バナナ形や円錐形の液晶
分子を得ることができる。例えば、液晶性を示す略棒状
分子として、上記構造式１に示したカルボキシル基を有
するシッフ系化合物を用い、下記構造式５に示すような
アルコール基を有する環状化合物とエステル縮合反応さ
せることにより、下記構造式６に示すようなバナナ形の
液晶分子を得ることが可能であり、また、上記構造式１
に類似の略棒状分子をエチレンの置換基として結合する
ことにより、下記構造式８に示すようなバナナ形の液晶
分子を得ることが可能である。また、同様にして、構造
式１１や構造式１２に示すような円錐形分子を得ること
ができる。
くさび形）の分子は、略棒状分子の２つ以上を下記表２
〜４に示すような環状化合物や下記表５に示すような非
直線型化合物の置換基Ｒ1、Ｒ2として結合させることに
よっても合成可能である。ここで、略棒状分子は、少な
くとも２つの略棒状分子の長軸方向が互いに交差するよ
うな置換位置に結合させる。この場合にも、略棒状分子
のうちの少なくとも１つとして上記表１に示したような
液晶性を示すものを用いれば、バナナ形や円錐形の液晶
分子を得ることができる。例えば、液晶性を示す略棒状
分子として、上記構造式１に示したカルボキシル基を有
するシッフ系化合物を用い、下記構造式５に示すような
アルコール基を有する環状化合物とエステル縮合反応さ
せることにより、下記構造式６に示すようなバナナ形の
液晶分子を得ることが可能であり、また、上記構造式１
に類似の略棒状分子をエチレンの置換基として結合する
ことにより、下記構造式８に示すようなバナナ形の液晶
分子を得ることが可能である。また、同様にして、構造
式１１や構造式１２に示すような円錐形分子を得ること
ができる。
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】
【表５】
【００５０】
【化３】
【００５１】
【化４】
【００５２】特に、上記表３に示したような置換基を有
する環状化合物や、上記表４に示したようなヘテロ環化
合物のように双極子モーメントを有する環状化合物を用
いたり、上記表５のケトンのように双極子モーメントを
有する非直線型化合物を用いると、得られるバナナ形分
子や円錐形分子の永久双極子モーメントを大きくするこ
とができる。例えば下記構造式７や下記構造式９に示す
ようなバナナ形分子や、下記構造式１３ａや１３ｂに示
すような円錐形分子が挙げられる。
する環状化合物や、上記表４に示したようなヘテロ環化
合物のように双極子モーメントを有する環状化合物を用
いたり、上記表５のケトンのように双極子モーメントを
有する非直線型化合物を用いると、得られるバナナ形分
子や円錐形分子の永久双極子モーメントを大きくするこ
とができる。例えば下記構造式７や下記構造式９に示す
ようなバナナ形分子や、下記構造式１３ａや１３ｂに示
すような円錐形分子が挙げられる。
【００５３】
【化５】
【００５４】
【化６】
【００５５】なお、バナナ形分子や円錐形分子におい
て、液晶性を示す略棒状の基は、その２つまたは３つ以
上が液晶性を示さない略棒状の基や環状化合物または非
直線形化合物と結合されていてもよい。また、略棒状分
子は少なくとも１つが液晶性を示すものであればよく、
他のものは液晶性を示さないものであってもよい。
て、液晶性を示す略棒状の基は、その２つまたは３つ以
上が液晶性を示さない略棒状の基や環状化合物または非
直線形化合物と結合されていてもよい。また、略棒状分
子は少なくとも１つが液晶性を示すものであればよく、
他のものは液晶性を示さないものであってもよい。
【００５６】次に、本発明の液晶表示装置では高速応答
の向上を図れる理由を説明する。
の向上を図れる理由を説明する。
【００５７】従来技術では、電界強度が増加する際には
液晶分子の誘電率異方性と電界が直接結合して液晶分子
を動かしているが、電界強度が減少する際には液晶分子
の運動は弾性体である液晶分子の復元力にのみ起因して
いる。そのため、電界強度が増加する際の応答に比して
減少する際の応答が著しく遅く、これが全体の応答速度
を低下させている。
液晶分子の誘電率異方性と電界が直接結合して液晶分子
を動かしているが、電界強度が減少する際には液晶分子
の運動は弾性体である液晶分子の復元力にのみ起因して
いる。そのため、電界強度が増加する際の応答に比して
減少する際の応答が著しく遅く、これが全体の応答速度
を低下させている。
【００５８】これに対して、本発明では電界強度が増加
する場合、減少する場合のいずれの場合も、電界と自発
分極が直接結合しているため、電界強度が減少する際の
応答速度と、電界が増加する際のそれが同程度となり、
全体として応答速度が向上する。とりわけ電圧印加状態
から無印加状態への応答速度の高速化が可能である。
する場合、減少する場合のいずれの場合も、電界と自発
分極が直接結合しているため、電界強度が減少する際の
応答速度と、電界が増加する際のそれが同程度となり、
全体として応答速度が向上する。とりわけ電圧印加状態
から無印加状態への応答速度の高速化が可能である。
【００５９】次に、本発明の液晶表示装置に於ける第２
の動作原理を説明する。
の動作原理を説明する。
【００６０】本発明では、横電界により液晶分子を長軸
の周りに回転させ、これにより液晶パネルの液晶層に屈
折率異方性を発現させ得る。これには、分子の長軸方向
をＺ軸としたＸＹＺ座標系に於いて、ＸＹＺ全ての方向
の屈折率が異なり、加えてＸＹＺ全ての誘電率が異なる
液晶材料を用いる。このことを、図４に基づいて説明す
る。
の周りに回転させ、これにより液晶パネルの液晶層に屈
折率異方性を発現させ得る。これには、分子の長軸方向
をＺ軸としたＸＹＺ座標系に於いて、ＸＹＺ全ての方向
の屈折率が異なり、加えてＸＹＺ全ての誘電率が異なる
液晶材料を用いる。このことを、図４に基づいて説明す
る。
【００６１】図４（ａ）はｎｚ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎｙ、ｎ
ｘ＝ｎｙの液晶材料に横電界が印加された場合の図、図
４（ｂ）はｎｚ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎｙ、ｎｘ≠ｎｙ及びε
ｚ＜εｘ、εｚ＜εｙ、εｘ≠εｙの液晶材料で横電界
が印加されていない場合の図、図４（ｃ）はｎｚ＞ｎ
ｘ、ｎｚ＞ｎｙ、ｎｘ≠ｎｙ及びεｚ＜εｘ、εｚ＜ε
ｙ、εｘ≠εｙの液晶材料で横電界が印加された場合の
図である。
ｘ＝ｎｙの液晶材料に横電界が印加された場合の図、図
４（ｂ）はｎｚ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎｙ、ｎｘ≠ｎｙ及びε
ｚ＜εｘ、εｚ＜εｙ、εｘ≠εｙの液晶材料で横電界
が印加されていない場合の図、図４（ｃ）はｎｚ＞ｎ
ｘ、ｎｚ＞ｎｙ、ｎｘ≠ｎｙ及びεｚ＜εｘ、εｚ＜ε
ｙ、εｘ≠εｙの液晶材料で横電界が印加された場合の
図である。
【００６２】通常のｎ型ネマティック液晶は、図４
（ａ）に示すように屈折率のＸＹ成分は等しいため、横
電界の有無にかかわらず基板に平行な面、即ちｘｙ平面
で屈折率異方性を呈することはない。これに対して、本
発明の場合、図４（ｂ）および（ｃ）に示すような、Ｘ
ＹＺ全ての方向の屈折率が異なり、加えてＸＹＺ全ての
誘電率が異なる液晶材料を用いるので、図４（ｃ）に示
すように横電界がＸＹ面内の誘電率異方性に作用し、液
晶分子はＺ軸を軸として回転する。但し、図４（ｂ）の
場合のように、横電界を印加しないときは、屈折率異方
性は発生しない。
（ａ）に示すように屈折率のＸＹ成分は等しいため、横
電界の有無にかかわらず基板に平行な面、即ちｘｙ平面
で屈折率異方性を呈することはない。これに対して、本
発明の場合、図４（ｂ）および（ｃ）に示すような、Ｘ
ＹＺ全ての方向の屈折率が異なり、加えてＸＹＺ全ての
誘電率が異なる液晶材料を用いるので、図４（ｃ）に示
すように横電界がＸＹ面内の誘電率異方性に作用し、液
晶分子はＺ軸を軸として回転する。但し、図４（ｂ）の
場合のように、横電界を印加しないときは、屈折率異方
性は発生しない。
【００６３】したがって、ＸＹＺ全ての方向の屈折率が
異なり、加えてＸＹＺ全ての誘電率が異なる液晶材料を
使用し、この液晶材料に横電界を付与すると、それに伴
ってＸＹ面内に屈折率異方性が発生し、横電界の大きさ
に応じて液晶表示装置全体で光の透過率を変化させるこ
とが出来る。この場合、ＴＮ等の動作モードに比して液
晶分子の運動量が少ないため、高速応答が可能である。
なお、図５は、横電界を付与すると、それに伴ってＸＹ
面内に屈折率異方性が発生する、本発明において用いる
液晶材料の一例を示す構造図である。図５（ａ）および
（ｂ）は、共に、ｎｚ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎｙ、ｎｘ≠ｎｙ
の条件を満たす液晶材料である。
異なり、加えてＸＹＺ全ての誘電率が異なる液晶材料を
使用し、この液晶材料に横電界を付与すると、それに伴
ってＸＹ面内に屈折率異方性が発生し、横電界の大きさ
に応じて液晶表示装置全体で光の透過率を変化させるこ
とが出来る。この場合、ＴＮ等の動作モードに比して液
晶分子の運動量が少ないため、高速応答が可能である。
なお、図５は、横電界を付与すると、それに伴ってＸＹ
面内に屈折率異方性が発生する、本発明において用いる
液晶材料の一例を示す構造図である。図５（ａ）および
（ｂ）は、共に、ｎｚ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎｙ、ｎｘ≠ｎｙ
の条件を満たす液晶材料である。
【００６４】さらに、第二の動作原理を可能にする今一
つの液晶材料として、永久双極子モーメントのＸ成分あ
るいはＹ成分、またはＸＹ両成分が零でなく、かつ屈折
率のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分の異なる液晶材料を用いる
ことができる。この場合、横電界が永久双極子モーメン
トに作用し、液晶分子がＺ軸を軸として回転し、ＸＹ面
内での屈折率異方性を発生する。
つの液晶材料として、永久双極子モーメントのＸ成分あ
るいはＹ成分、またはＸＹ両成分が零でなく、かつ屈折
率のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分の異なる液晶材料を用いる
ことができる。この場合、横電界が永久双極子モーメン
トに作用し、液晶分子がＺ軸を軸として回転し、ＸＹ面
内での屈折率異方性を発生する。
【００６５】次に、本発明の液晶表示装置では、上述の
電気光学特性を任意の静止画及び動画の表示に用いるこ
とが可能である。その理由を以下に説明する。
電気光学特性を任意の静止画及び動画の表示に用いるこ
とが可能である。その理由を以下に説明する。
【００６６】本発明と同様の構成、即ちｎ型ネマティッ
ク液晶＋垂直配向膜＋横電界印加電極＋偏光板を備えた
構成の液晶表示装置が知られている（ＵＳＰ３．６８
７．５１５）。しかしながら、この技術は、セグメント
表示に限定された技術であり、任意の静止画像あるいは
動画を高精細表示することが出来ない点で問題がある。
換言すると、この技術では、一つのパネル内に独立に光
の透過率を変化出来る複数の領域（画素）を設定するた
めに、独立に駆動可能な複数の電極を設け、各電極にパ
ネル外部から電圧を導入するための導線を電極の数だけ
設けている。このような構成で精細な画像を表示するこ
とは困難である。なぜなら、画像の精細度を向上させる
ためには、独立に駆動可能な電極の数を増やさなければ
ならず、従来技術では増加した電極の数だけ導線が増加
するため、パネル内での導線の配置、及びパネル外部の
駆動回路との接続端子等が増大するからである。
ク液晶＋垂直配向膜＋横電界印加電極＋偏光板を備えた
構成の液晶表示装置が知られている（ＵＳＰ３．６８
７．５１５）。しかしながら、この技術は、セグメント
表示に限定された技術であり、任意の静止画像あるいは
動画を高精細表示することが出来ない点で問題がある。
換言すると、この技術では、一つのパネル内に独立に光
の透過率を変化出来る複数の領域（画素）を設定するた
めに、独立に駆動可能な複数の電極を設け、各電極にパ
ネル外部から電圧を導入するための導線を電極の数だけ
設けている。このような構成で精細な画像を表示するこ
とは困難である。なぜなら、画像の精細度を向上させる
ためには、独立に駆動可能な電極の数を増やさなければ
ならず、従来技術では増加した電極の数だけ導線が増加
するため、パネル内での導線の配置、及びパネル外部の
駆動回路との接続端子等が増大するからである。
【００６７】これに対して、本発明ではマトリックス駆
動法を用いる。マトリックス駆動法とは複数の電極をそ
の数よりも少ない導線により独立に駆動する方式であ
る。この場合、一部の電極と導線トランジスタ等の能動
素子を介して接続しても良い。また、電極と導線の間に
放電等の方法により電気伝導率を変化出来る気体層を介
して接続しても良い。
動法を用いる。マトリックス駆動法とは複数の電極をそ
の数よりも少ない導線により独立に駆動する方式であ
る。この場合、一部の電極と導線トランジスタ等の能動
素子を介して接続しても良い。また、電極と導線の間に
放電等の方法により電気伝導率を変化出来る気体層を介
して接続しても良い。
【００６８】なお、ＵＳＰ３．６８７．５１５の技術で
は、その目的である光透過率の変化を発現する機構に関
して言及しておらず、パネル構造に用いるｎ型ネマティ
ック液晶材料の選定が困難な上、使用する材料によって
は駆動電圧の高電圧化、応答速度の低下等の問題を生じ
ていたが、本発明では特定のｎ型ネマティック液晶材
料、すなわち第１の動作原理では自発分極を発生し得る
液晶材料、第２の動作原理ではｎｚ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎ
ｙ、ｎｘ≠ｎｙの条件を満たす液晶材料を使用するか、
または、これに加えてεｚ＜εｘ、εｚ＜εｙ、εｘ≠
εｙの条件を満たすもの、あるいは双極子モーメントの
基板表面に平行な面内（ｘｙ面内）の成分が０でないも
のを使用する故にそのような問題が起こらない。
は、その目的である光透過率の変化を発現する機構に関
して言及しておらず、パネル構造に用いるｎ型ネマティ
ック液晶材料の選定が困難な上、使用する材料によって
は駆動電圧の高電圧化、応答速度の低下等の問題を生じ
ていたが、本発明では特定のｎ型ネマティック液晶材
料、すなわち第１の動作原理では自発分極を発生し得る
液晶材料、第２の動作原理ではｎｚ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎ
ｙ、ｎｘ≠ｎｙの条件を満たす液晶材料を使用するか、
または、これに加えてεｚ＜εｘ、εｚ＜εｙ、εｘ≠
εｙの条件を満たすもの、あるいは双極子モーメントの
基板表面に平行な面内（ｘｙ面内）の成分が０でないも
のを使用する故にそのような問題が起こらない。
【００６９】
（実施例１）図６は、本発明に係る液晶表示装置を示す
概略図（平面図）であり、図７はその１画素部分を示す
平面図、図８は図７のＡ−Ａ′線による断面図である。
概略図（平面図）であり、図７はその１画素部分を示す
平面図、図８は図７のＡ−Ａ′線による断面図である。
【００７０】この液晶表示装置は、一対の基板５０１と
５０２との間にｎ型ネマティック液晶５１０が封入され
ており、液晶５１０はバナナ形の液晶分子、または円錐
形の液晶分子からなる液晶材料が用いられている。
５０２との間にｎ型ネマティック液晶５１０が封入され
ており、液晶５１０はバナナ形の液晶分子、または円錐
形の液晶分子からなる液晶材料が用いられている。
【００７１】下側の基板５０２の液晶５１０側には、ゲ
ート電極５０３ａを分岐して有する走査線５０３が配線
され、その上に絶縁膜５１１が形成されている。この絶
縁膜５１１のゲート電極５０３ａ上には半導体層５１２
が形成され、半導体層５１２の上で分離されてソース電
極５１４およびドレイン電極５１５が形成されている。
以上により薄膜トランジスタ素子６０１が構成されてい
る。
ート電極５０３ａを分岐して有する走査線５０３が配線
され、その上に絶縁膜５１１が形成されている。この絶
縁膜５１１のゲート電極５０３ａ上には半導体層５１２
が形成され、半導体層５１２の上で分離されてソース電
極５１４およびドレイン電極５１５が形成されている。
以上により薄膜トランジスタ素子６０１が構成されてい
る。
【００７２】上記ソース電極５１４は、信号線５０４か
ら分岐した部分である。ドレイン電極５１５は、一対の
電極６０３、６０４のうちの一方の電極６０３が接続さ
れている。他方の電極６０４は、前記絶縁膜５１１の上
に形成され、両電極６０３と６０４とが対向する部分
で、前記液晶５１０に横電界を付与して液晶５１０を駆
動する画素表示部６０５が構成されている。他方の電極
６０４は、絶縁膜５１１の上に形成されたコモン線５０
５に接続されており、また、前記信号線５０４も、絶縁
膜５１１の上に形成されている。この状態の基板の上に
は、絶縁膜５１６が形成され、その絶縁膜５１６の上に
は配向制御膜５１７が形成されている。更に、基板５０
２の液晶５１０とは反対側には、偏光板５１８が設けら
れている。このように構成されたアクティブマトリック
ス基板とは液晶５１０を挟んで反対側の基板５０１に
は、液晶５１０とは反対側に偏光板５２１が設けられて
おり、液晶５１０側には前記画素表示部６０５と対向し
てカラーフィルター６０７が形成され、カラーフィルタ
ー６０７の上には平坦化膜５２２が形成されている。こ
の平坦化膜５２２の上には配向制御膜５２３が形成さ
れ、この配向制御膜５２３と前記配向制御膜５１７とは
液晶５１０の液晶分子を垂直配向させる配向処理が施さ
れている。
ら分岐した部分である。ドレイン電極５１５は、一対の
電極６０３、６０４のうちの一方の電極６０３が接続さ
れている。他方の電極６０４は、前記絶縁膜５１１の上
に形成され、両電極６０３と６０４とが対向する部分
で、前記液晶５１０に横電界を付与して液晶５１０を駆
動する画素表示部６０５が構成されている。他方の電極
６０４は、絶縁膜５１１の上に形成されたコモン線５０
５に接続されており、また、前記信号線５０４も、絶縁
膜５１１の上に形成されている。この状態の基板の上に
は、絶縁膜５１６が形成され、その絶縁膜５１６の上に
は配向制御膜５１７が形成されている。更に、基板５０
２の液晶５１０とは反対側には、偏光板５１８が設けら
れている。このように構成されたアクティブマトリック
ス基板とは液晶５１０を挟んで反対側の基板５０１に
は、液晶５１０とは反対側に偏光板５２１が設けられて
おり、液晶５１０側には前記画素表示部６０５と対向し
てカラーフィルター６０７が形成され、カラーフィルタ
ー６０７の上には平坦化膜５２２が形成されている。こ
の平坦化膜５２２の上には配向制御膜５２３が形成さ
れ、この配向制御膜５２３と前記配向制御膜５１７とは
液晶５１０の液晶分子を垂直配向させる配向処理が施さ
れている。
【００７３】両基板の間は、前記画素表示部６０５を構
成する一対の電極６０３と６０４の対向部分は突起状態
に形成され、その突起部分６０３ａ、６０４ａが基板５
２０に設けた配向制御膜５２３と接触し、固着してい
る。この突起部分はセルギャップを調整するためのスペ
ーサーとしての機能を有する。また、両基板に達するよ
うに電極６０３、６０４の突起部分６０３ａ、６０４ａ
を設けた場合は、それより低い場合や突起部分が無い電
極の場合よりも、駆動できる液晶厚み部分を増大させ得
る。但し、それより低い場合や突起部分が無い電極を用
いてもよい。この場合は作製コストを低廉化できる。
成する一対の電極６０３と６０４の対向部分は突起状態
に形成され、その突起部分６０３ａ、６０４ａが基板５
２０に設けた配向制御膜５２３と接触し、固着してい
る。この突起部分はセルギャップを調整するためのスペ
ーサーとしての機能を有する。また、両基板に達するよ
うに電極６０３、６０４の突起部分６０３ａ、６０４ａ
を設けた場合は、それより低い場合や突起部分が無い電
極の場合よりも、駆動できる液晶厚み部分を増大させ得
る。但し、それより低い場合や突起部分が無い電極を用
いてもよい。この場合は作製コストを低廉化できる。
【００７４】このように構成された液晶表示装置の信号
線５０４には信号駆動回路５０７から映像信号が与えら
れ、走査線５０３には走査駆動回路５０８から走査信号
が与えられる。また、コモン線５０５にはコモン電圧発
生回路５０９からコモン電圧が与えられる。
線５０４には信号駆動回路５０７から映像信号が与えら
れ、走査線５０３には走査駆動回路５０８から走査信号
が与えられる。また、コモン線５０５にはコモン電圧発
生回路５０９からコモン電圧が与えられる。
【００７５】なお、本実施例の液晶表示装置は、従来の
典型的な作製法により作製してあり、薄膜トランジスタ
素子６０１によるマトリックス駆動が可能なものであ
る。また、カラーフィルター６０７を有する画素表示部
６０５の対角線が１２インチで、画素表示部６０５は６
４０×４００×３個の画素で構成され、セルギャップは
５μｍである。画素表示部６０５を構成する一対の電極
６０３と６０４の突起部分６０３ａと６０４ａとは、図
９に示すように、基板表面に沿った長さが共に３００μ
ｍ、その幅が共に１０μｍとなっており、両突起部分６
０３ａと６０４ａとの外側の辺の間の距離が１００μｍ
程度となっている。また、画素ピッチとしては、１３６
μｍ程度となっている。
典型的な作製法により作製してあり、薄膜トランジスタ
素子６０１によるマトリックス駆動が可能なものであ
る。また、カラーフィルター６０７を有する画素表示部
６０５の対角線が１２インチで、画素表示部６０５は６
４０×４００×３個の画素で構成され、セルギャップは
５μｍである。画素表示部６０５を構成する一対の電極
６０３と６０４の突起部分６０３ａと６０４ａとは、図
９に示すように、基板表面に沿った長さが共に３００μ
ｍ、その幅が共に１０μｍとなっており、両突起部分６
０３ａと６０４ａとの外側の辺の間の距離が１００μｍ
程度となっている。また、画素ピッチとしては、１３６
μｍ程度となっている。
【００７６】図１０は、液晶５１０に、典型的なｎ型ネ
マティック液晶材料であるバナナ形液晶分子の液晶ＭＢ
ＢＡを用いた場合において、液晶表示装置の全ての画素
表示部に同一電圧を印加して電圧透過率特性を測定した
結果を示す図である。
マティック液晶材料であるバナナ形液晶分子の液晶ＭＢ
ＢＡを用いた場合において、液晶表示装置の全ての画素
表示部に同一電圧を印加して電圧透過率特性を測定した
結果を示す図である。
【００７７】この図１０より理解されるように、本実施
例の液晶表示装置は、低い電圧でも透過率を十分に高く
することが出来た。
例の液晶表示装置は、低い電圧でも透過率を十分に高く
することが出来た。
【００７８】次に、この液晶表示装置に、典型的な液晶
表示素子用の駆動回路として、信号駆動回路５０７、走
査駆動回路５０８およびコモン電圧発生回路５０９を接
続し、静止画像及び動画を表示したところ、コントラス
トの高い画像を表示することが可能となった。
表示素子用の駆動回路として、信号駆動回路５０７、走
査駆動回路５０８およびコモン電圧発生回路５０９を接
続し、静止画像及び動画を表示したところ、コントラス
トの高い画像を表示することが可能となった。
【００７９】（実施例２）液晶性を有する略棒状分子と
して下記構造式１に示すカルボキシル基を有するシッフ
系化合物を用い、下記構造式２に示すアルコール基を有
する化合物とエステル縮合反応により結合させた。構造
式２中のｎ＝３の場合には安定構造が下記構造式３に示
すようなバナナ形であり、ｎ＝２の場合には安定構造が
下記構造式４に示すような略直線形であった。
して下記構造式１に示すカルボキシル基を有するシッフ
系化合物を用い、下記構造式２に示すアルコール基を有
する化合物とエステル縮合反応により結合させた。構造
式２中のｎ＝３の場合には安定構造が下記構造式３に示
すようなバナナ形であり、ｎ＝２の場合には安定構造が
下記構造式４に示すような略直線形であった。
【００８０】
【化７】
【００８１】上記構造式３のバナナ形分子を用いて実施
例１と同様の液晶表示装置を作製したところ、低い電圧
でも透過率を充分に高くできるので開口率を向上するこ
とができ、また、静止画像および動画表示においてコン
トラストの高い画像が得られた。これに対して、上記構
造式４の略直線形の化合物を用いた場合にはこのような
効果が得られなかった。
例１と同様の液晶表示装置を作製したところ、低い電圧
でも透過率を充分に高くできるので開口率を向上するこ
とができ、また、静止画像および動画表示においてコン
トラストの高い画像が得られた。これに対して、上記構
造式４の略直線形の化合物を用いた場合にはこのような
効果が得られなかった。
【００８２】（実施例３）液晶性を有する略棒状分子と
して下記構造式１に示すカルボキシル基を有するシッフ
系化合物を用い、下記構造式５に示すベンゼン環に２つ
のアルコール基を有する化合物であるジヒドロキシベン
ゼンとエステル縮合反応により結合させることにより、
下記構造式６に示すようなバナナ形の分子を得た。
して下記構造式１に示すカルボキシル基を有するシッフ
系化合物を用い、下記構造式５に示すベンゼン環に２つ
のアルコール基を有する化合物であるジヒドロキシベン
ゼンとエステル縮合反応により結合させることにより、
下記構造式６に示すようなバナナ形の分子を得た。
【００８３】
【化８】
【００８４】上記構造式６のバナナ形分子を用いて実施
例１と同様の液晶表示装置を作製したところ、開口率を
向上すると共にコントラストの高い画像が得られた。ま
た、上記構造式５に示したジヒドロキシベンゼンの代わ
りに、上記表２に示したような環状化合物を用いても同
様な効果が得られた。
例１と同様の液晶表示装置を作製したところ、開口率を
向上すると共にコントラストの高い画像が得られた。ま
た、上記構造式５に示したジヒドロキシベンゼンの代わ
りに、上記表２に示したような環状化合物を用いても同
様な効果が得られた。
【００８５】（実施例４）上記構造式５に示したジヒド
ロキシベンゼンの代わりにフッ素置換されたベンゼン環
を用いることにより、下記構造式７に示すようなバナナ
形の分子を得た。
ロキシベンゼンの代わりにフッ素置換されたベンゼン環
を用いることにより、下記構造式７に示すようなバナナ
形の分子を得た。
【００８６】
【化９】
【００８７】上記構造式７の分子においては、上記構造
式６の分子に比べて大きな永久双極子モーメントを有し
ていた。その理由について、図１１および図１２を用い
て以下に説明する。
式６の分子に比べて大きな永久双極子モーメントを有し
ていた。その理由について、図１１および図１２を用い
て以下に説明する。
【００８８】図１１（ａ）は上記構造式６の分子形状の
概略および各棒状分子の双極子モーメントを示す図であ
り、図１１（ｂ）はその双極子モーメントの総和、即
ち、構造式６の液晶分子が有する永久双極子モーメント
を示す図である。また、図１２（ａ）は上記構造式７の
分子形状の概略および各棒状分子の双極子モーメントを
示す図であり、図１２（ｂ）は構造式７の液晶分子が有
する永久双極子モーメントを示す図である。
概略および各棒状分子の双極子モーメントを示す図であ
り、図１１（ｂ）はその双極子モーメントの総和、即
ち、構造式６の液晶分子が有する永久双極子モーメント
を示す図である。また、図１２（ａ）は上記構造式７の
分子形状の概略および各棒状分子の双極子モーメントを
示す図であり、図１２（ｂ）は構造式７の液晶分子が有
する永久双極子モーメントを示す図である。
【００８９】構造式７の液晶分子は構造式６の液晶分子
のベンゼン環にフッ素置換基を導入したものであり、図
１１と図１２との違いはバナナ形分子の中央部にフッ素
置換基に由来する双極子モーメントがあるかないかとい
うものである。図１１および図１２から明らかなよう
に、構造式６および構造式７の液晶分子が有する双極子
モーメントの総和、すなわち液晶分子の永久双極子モー
メントは、構造式７の方が大きくなる。
のベンゼン環にフッ素置換基を導入したものであり、図
１１と図１２との違いはバナナ形分子の中央部にフッ素
置換基に由来する双極子モーメントがあるかないかとい
うものである。図１１および図１２から明らかなよう
に、構造式６および構造式７の液晶分子が有する双極子
モーメントの総和、すなわち液晶分子の永久双極子モー
メントは、構造式７の方が大きくなる。
【００９０】このように上記構造式６に比べて永久双極
子モーメントが大きい上記構造式７のバナナ形分子を用
いて実施例１と同様の液晶表示装置を作製したところ、
上記構造式６のバナナ型分子を用いた場合よりも応答速
度の高速化を図ることができると共に、低い電圧でも透
過率を充分に高くできるので開口率を向上することがで
き、しかも高コントラストの画像を得ることができた。
また、これにより、駆動回路の設計がしやすくなり、消
費電力を小さくすることができた。
子モーメントが大きい上記構造式７のバナナ形分子を用
いて実施例１と同様の液晶表示装置を作製したところ、
上記構造式６のバナナ型分子を用いた場合よりも応答速
度の高速化を図ることができると共に、低い電圧でも透
過率を充分に高くできるので開口率を向上することがで
き、しかも高コントラストの画像を得ることができた。
また、これにより、駆動回路の設計がしやすくなり、消
費電力を小さくすることができた。
【００９１】また、フッ素置換されたベンゼンの代わり
に、上記表３に示したような置換基を有する環状化合物
や上記表４に示したような環状化合物を用いても同様に
永久双極子モーメントを増大させる効果が得られ、液晶
表示装置の高開口率化、高コントラスト化、駆動電圧の
低減や応答速度の高速化を図ることができた。
に、上記表３に示したような置換基を有する環状化合物
や上記表４に示したような環状化合物を用いても同様に
永久双極子モーメントを増大させる効果が得られ、液晶
表示装置の高開口率化、高コントラスト化、駆動電圧の
低減や応答速度の高速化を図ることができた。
【００９２】（実施例５）液晶性を有する略棒状分子と
して上記構造式１と類似の略棒状分子を用い、エチレン
基を介して結合させた。エチレン基に対して２つの棒状
分子がシス構造になるように合成した場合には下記構造
式８に示すようなバナナ形の分子が得られ、エチレン基
に対して２つの棒状分子がトランス構造になるように合
成した場合には略直線形の分子が得られた。
して上記構造式１と類似の略棒状分子を用い、エチレン
基を介して結合させた。エチレン基に対して２つの棒状
分子がシス構造になるように合成した場合には下記構造
式８に示すようなバナナ形の分子が得られ、エチレン基
に対して２つの棒状分子がトランス構造になるように合
成した場合には略直線形の分子が得られた。
【００９３】
【化１０】
【００９４】上記構造式８のバナナ形分子を用いて実施
例１と同様の液晶表示装置を作製したところ、低い電圧
でも透過率を充分に高くできるので開口率を向上するこ
とができ、また、静止画像および動画表示においてコン
トラストの高い画像が得られた。これに対して、略直線
形の化合物を用いた場合にはこのような効果が得られな
かった。
例１と同様の液晶表示装置を作製したところ、低い電圧
でも透過率を充分に高くできるので開口率を向上するこ
とができ、また、静止画像および動画表示においてコン
トラストの高い画像が得られた。これに対して、略直線
形の化合物を用いた場合にはこのような効果が得られな
かった。
【００９５】また、エチレン基の代わりに、上記表５に
示したようなエーテル基を用いても同様に、液晶表示装
置の高開口率化および高コントラスト化を図ることがで
きた。
示したようなエーテル基を用いても同様に、液晶表示装
置の高開口率化および高コントラスト化を図ることがで
きた。
【００９６】（実施例６）エチレン基の代わりに、上記
表５に示したようなケトン基を用いることにより、下記
構造式９に示すようなバナナ形の分子を得た。
表５に示したようなケトン基を用いることにより、下記
構造式９に示すようなバナナ形の分子を得た。
【００９７】
【化１１】
【００９８】上記構造式９の分子においては、上記構造
式８の分子に比べて大きな永久双極子モーメントを有し
ており、このバナナ形分子を用いて実施例１と同様の液
晶表示装置を作製したところ、上記構造式８のバナナ型
分子を用いた場合よりも応答速度の高速化を図ることが
できると共に、低い電圧でも透過率を充分に高くできる
ので開口率を向上することができ、しかも高コントラス
トの画像を得ることができた。
式８の分子に比べて大きな永久双極子モーメントを有し
ており、このバナナ形分子を用いて実施例１と同様の液
晶表示装置を作製したところ、上記構造式８のバナナ型
分子を用いた場合よりも応答速度の高速化を図ることが
できると共に、低い電圧でも透過率を充分に高くできる
ので開口率を向上することができ、しかも高コントラス
トの画像を得ることができた。
【００９９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明による場合
には、開口率を向上でき、かつ、コントラストを高くす
ることができる、横電界により駆動される液晶表示装置
を提供することが可能となった。
には、開口率を向上でき、かつ、コントラストを高くす
ることができる、横電界により駆動される液晶表示装置
を提供することが可能となった。
【０１００】また、本発明による場合には、少なくとも
１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を結合させ、
または、少なくとも１つが液晶性を示す略棒状分子の２
つ以上を環状化合物や非直線化合物の置換基として結合
させることにより、バナナ形液晶分子または円錐形液晶
分子（くさび形液晶分子）を得ることができた。よっ
て、本発明の液晶表示装置に適した、充分な永久双極子
モーメントを有するバナナ形液晶分子または円錐形液晶
分子を得ることができた。
１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を結合させ、
または、少なくとも１つが液晶性を示す略棒状分子の２
つ以上を環状化合物や非直線化合物の置換基として結合
させることにより、バナナ形液晶分子または円錐形液晶
分子（くさび形液晶分子）を得ることができた。よっ
て、本発明の液晶表示装置に適した、充分な永久双極子
モーメントを有するバナナ形液晶分子または円錐形液晶
分子を得ることができた。
【図１】本発明の液晶表示装置に於ける第一の動作原理
を説明する図である。
を説明する図である。
【図２】本発明において、バナナ形の液晶分子に於ける
自発分極の発現を説明する図である。
自発分極の発現を説明する図である。
【図３】本発明において、円錐形の液晶分子に於ける自
発分極の発現を説明する図である。
発分極の発現を説明する図である。
【図４】本発明において、横電界により液晶分子を長軸
の周りに回転させ、これにより液晶パネルの液晶層に屈
折率異方性を発現させ得るのに好ましい液晶材料を説明
するための図である。
の周りに回転させ、これにより液晶パネルの液晶層に屈
折率異方性を発現させ得るのに好ましい液晶材料を説明
するための図である。
【図５】本発明の液晶材料に用いるのに好適なものの構
造を示す図である。
造を示す図である。
【図６】本発明の実施例の液晶表示装置の概略図であ
る。
る。
【図７】図６の液晶表示装置における１画素部分を示す
平面図である。
平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ′線による断面図である。
【図９】図６の液晶表示装置における一対の電極部分の
寸法を説明する図である。
寸法を説明する図である。
【図１０】図６の液晶表示装置の液晶に、典型的なｎ型
ネマティック液晶材料であるＭＢＢＡを用いた場合にお
いて、液晶表示装置の全ての画素表示部に同一電圧を印
加して電圧透過率特性を測定した結果を示す図である。
ネマティック液晶材料であるＭＢＢＡを用いた場合にお
いて、液晶表示装置の全ての画素表示部に同一電圧を印
加して電圧透過率特性を測定した結果を示す図である。
【図１１】構造式６のバナナ形分子について、双極子モ
ーメントを示す図である。
ーメントを示す図である。
【図１２】構造式７のバナナ形分子について、双極子モ
ーメントを示す図である。
ーメントを示す図である。
【図１３】従来技術の液晶表示装置の構成を示す図であ
る。
る。
３０１ａ、３０１ｂ 電極
３０２ａ、３０２ｂ 配向制御膜
３０３ａ、３０３ｂ 基板
３０４ 偏光板の吸収軸の方向
３０５ 液晶分子
３０６ 電源
３０８ 横電界の方向
４０２ 永久双極子モーメント
４０３、４０４ 基板
４０５ 自発分極の方向
５０１、５０２ 基板
５０３ａ ゲート電極
５０３ 走査線
５１０ ｎ型ネマティック液晶
５１１ 絶縁膜
５１２ 半導体層
５１４ ソース電極
５１５ ドレイン電極
５０４ 信号線
５０５ コモン線
５０７ 信号駆動回路
５０８ 走査駆動回路
５０９ コモン電圧発生回路
５１６ 絶縁膜
５１７ 配向制御膜
５１８ 偏光板
５２１ 偏光板
５２２ 平坦化膜
５２３ 配向制御膜
６０１ 薄膜トランジスタ素子
６０３、６０４ 電極
６０３ａ、６０４ａ 突起部分
６０５ 画素表示部
６０７ カラーフィルター
１１０２ 永久双極子モーメント
１１０３ 基板
１１０４ 横電界
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭56−91277（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−309931（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−313878（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−203887（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−70850（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−17129（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−72488（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−160051（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 1/137
G02F 1/1337
G02F 1/1343
G02F 1/1362
G02F 1/13 500
Claims (9)
- 【請求項１】 共に垂直配向処理が施された一対の基板
の間に、圧電効果による自発分極を発するｎ型ネマティ
ック液晶が挟持され、該一対の基板の少なくとも一方の
基板に、外部の制御手段に接続された、マトリックス駆
動可能な横電界発生用の電極が設けられており、 前記ｎ型ネマティック液晶は、前記電極による基板表面
に平行な横電界が発生していない状態で垂直配向し、前
記電極により発生した横電界による圧電効果によって、
基板表面に平行な方向に自発分極が発生する、 液晶表示
装置。 - 【請求項２】 前記ｎ型ネマティック液晶は、少なくと
も１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を結合して
なるバナナ形または円錐形の液晶分子である請求項１に
記載の液晶表示装置。 - 【請求項３】 前記ｎ型ネマティック液晶は、少なくと
も１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を、環状化
合物の置換基として、少なくとも２つの略棒状分子の長
軸方向が互いに交差するように結合してなるバナナ形ま
たは円錐形の液晶分子である請求項１に記載の液晶表示
装置。 - 【請求項４】 前記環状化合物が、双極子モーメントを
有する化合物である請求項３に記載の液晶表示装置。 - 【請求項５】 前記ｎ型ネマティック液晶は、少なくと
も１つが液晶性を示す略棒状分子の２つ以上を、非直線
型化合物の置換基として、少なくとも２つの略棒状分子
の長軸方向が互いに交差するように結合してなるバナナ
形または円錐形の液晶分子である請求項１に記載の液晶
表示装置。 - 【請求項６】 前記非直線型化合物が、双極子モーメン
トを有する化合物である請求項５に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項７】 共に垂直配向処理が施された一対の基板
の間に、ＸＹＺ座標 系における各方向の屈折率成分ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ 及び誘
電率成分εｘ，εｙ，εｚの異なるｎ型ネマティック液
晶が挟持され、該一対の基板の少なくとも一方の基板
に、外部の制御手段に接続された、マトリックス駆動可
能な横電界発生用の電極が設けられており、該電極によ
って発生する基板表面に平行なＸＹ面に沿った横電界に
よって、該ｎ型ネマティック液晶にＸＹ面内の屈折率異
方性が発生する、液晶表示装置。 - 【請求項８】 前記ｎ型ネマティック液晶が、双極子モ
ーメントの基板表面に平行な面内の成分が０でないもの
からなる請求項７に記載の液晶表示装置。 - 【請求項９】 前記横電界発生用の電極を駆動させる手
段に、能動素子を用いたアクテイブマトリックス駆動法
が用いられる請求項１〜８のいずれかに記載の液晶表示
装置。
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|---|---|---|---|
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| US08/942,682 US6130739A (en) | 1996-10-04 | 1997-10-02 | Matrix driving transverse electric field liquid crystal display device and homeotropically-oriented nematic liquid crystal material |
| US09/564,537 US6493055B1 (en) | 1996-04-10 | 2000-05-04 | Homeo-tropically-oriented nematic liquid crystal material |
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| KR100504569B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2005-08-01 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 격벽 상에 전극을 가지는 액정표시소자 및 그 제조방법 |
| KR100670058B1 (ko) * | 2000-03-30 | 2007-01-16 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치 |
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| KR100448046B1 (ko) * | 2000-12-05 | 2004-09-10 | 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 | 반사형 프린지 필드 구동 모드 액정 표시 장치 |
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- 1997-09-04 JP JP24008597A patent/JP3465776B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-02 US US08/942,682 patent/US6130739A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-05-04 US US09/564,537 patent/US6493055B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-10-23 US US10/277,936 patent/US6663795B2/en not_active Expired - Lifetime
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