JP5238127B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶を利用した表示装置（液晶素子を含む）の応答速度向上の技術に関する。

軽量薄型の表示装置として液晶材料を利用した表示装置が広く利用されている。この表示装置は、液晶材料をガラス基板などからなる２枚の平板に挟み、平板の液晶が配置されている少なくとも一方の平面に配置された電極によって電界が印加され、電界の強度、有無により液晶分子をスイッチングさせて、それに連動して液晶の光学的性質が変化するので、この光学的な性質の変化を利用して、画像の表示などを行っている。

液晶素子に用いられる液晶材料としてネマティック液晶が一般的に用いられている。ネマティック液晶とは液晶材料を構成する液晶分子の配列状態から区別される分類の一つを指しており、そのほかに例えばスメクティック液晶といった材料もあるが、ネマティック液晶は使用温度範囲では液状、流動性があり、液晶分子の初期配向の容易さと配向状態の安定性、使用温度範囲の広さの点でディスプレイ用として広く使用されている。

ディスプレイの表示性能を決める要素の一つとしてコントラストの高さがある。コントラストは明状態の輝度と暗状態の輝度の比で表され、その比率が高いほど高品位な画像を提供することができる。

しかし、従来のＴＮ（ツイステッド・ネマティック）モードなどは液晶材料が示すわずかな位相差の影響を受けるため理想的な暗状態を得ることが難しかった。ＴＮモードの場合には、電界を印加することによって液晶分子の配向状態を分子長軸が基板平面に平行な状態から垂直な状態へ移行させているが、とくに基板面に近いところの分子を基板に対して垂直にさせるのが容易ではないため、その部分での液晶の複屈折が残留してしまうためである。

そこで、コントラスト比をよくする方法として垂直配向モードを利用した液晶表示装置が提案されている。（例えば、非特許文献１参照）。

垂直配向モードは、液晶表示装置の基板面に対して液晶分子があらかじめ垂直方向に配向されているため、電極に電界が印加されない場合には、偏光板により透過光が遮断され、電極に電界が印加される場合（駆動時）には、液晶分子が垂直方向から傾いた状態で存在するため、これらの液晶分子の複屈折によって透過性が得られることを利用した表示方法である。

なお、垂直配向モードの場合には、電界が印加されていない状態が垂直配向状態であり、黒表示が得られる。垂直配向状態では液晶の複屈折は現れないので、光もれが少なく、原理的に黒表示を得やすい動作モードである。

また、ネマティック液晶を利用した液晶表示装置の場合、前の表示状態から次の表示状態に表示信号が切り替わる際に液晶分子の動作に要する時間（以下、応答時間）の短縮化が課題であった。なお、表示がＯＦＦの状態からＯＮの状態に切り替わる時に必要な応答時間を「立ち上がり応答時間」と呼び、ＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わる時に必要な応答時間を「立ち下がり応答時間」と呼ぶ。これまでに「立ち上がり応答時間」を駆動波形により短縮化する方法が提案されている。（例えば、非特許文献２参照）。

表示をＯＦＦの状態からＯＮの状態にする場合（立ち上がりの場合）には、電界により液晶分子の配向方向が制御されるため、電界を強くすれば応答速度を速くすることできる。しかし、表示をＯＮの状態からＯＦＦの状態にする場合（立ち下がりの場合）には、電界による制御が解除された液晶分子が、電界が印加される前の配向状態に戻ることによりＯＦＦ状態が得られるため、立ち上がりに比べると応答速度を向上させるための制御が困難であり、より一層の改善を必要としていた。
ＳＩＤ’９７ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈ．Ｐａｐｅｒｓ，（１９９７）ｐ８４５−８４８ ＳＩＤ’０４ Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ Ｔｅｃｈ．Ｐａｐｅｒｓ，（２００４）ｐ７６０−７６３

そこで、本発明では液晶表示装置における液晶素子の応答速度、特に立ち下がりの場合における応答速度を向上させることにより、表示品位の向上を図ることを目的とする。

本発明では、上記課題を解決するために液晶表示装置における液晶素子の応答速度を向上させる手法として、液晶分子が存在する液晶層に液晶骨格を含む化合物を混合することにより、液晶層を実質的に複数の領域（ドメイン）に分割することを特徴とする。また、液晶骨格とは液晶と重合性官能基を含む液晶性モノマーの構造部分のことである。重合性官能基だけでは液晶骨格とは呼ばない。

具体的には、本発明による液晶表示装置は、基板の片面にそれぞれ電極が形成された一対の基板、液晶層、および一対の偏光板を有し、電極が形成された面を内側にして、対向するように前記一対の基板が配置され、前記液晶層は前記一対の基板によって挟持され、前記一対の基板は前記一対の偏光板によって挟持され、前記液晶層は、液晶分子および液晶骨格を有する化合物を含むことを特徴とする。

本発明の別の構成による液晶表示装置は、基板の片面にそれぞれ電極が形成された一対の基板、液晶層および一対の偏光板を有し、前記電極の一方には突起物が形成され、前記電極が対向するように前記一対の基板が配置され、前記液晶層が前記一対の基板によって挟持され、前記一対の基板は前記一対の偏光板によって挟持され、前記液晶層は、液晶分子および液晶骨格を有する化合物を含むことを特徴とする。

また、上記各構成において、前記一対の基板のいずれか一方に前記電極と電気的に接続された能動素子が形成された構成でもよいし、前記基板の一方に複数の電極が形成されていてもよい。

上記各構成において、前記液晶骨格を有する化合物は、前記液晶材料に対する重量比が５ｗｔ％〜１５ｗｔ％の割合であってもよい。

また、液晶骨格を有する化合物は、液晶性モノマーまたは液晶性ポリマーを含み、液晶性モノマーは、液晶骨格にアクリロイルオキシ基を結合させたものであり、液晶性ポリマーは、液晶性モノマーを紫外線（ＵＶ）照射などにより重合させたものである。

また、液晶骨格は、ビフェニル系骨格、トラン系骨格、エステル系骨格、アルケニル系骨格、シクロヘキセン系骨格、アジン系骨格、含フッ素縮合環系骨格、ナフタレン系骨格のいずれかである。

本発明を実施することにより、液晶層における液晶分子の配向に影響する力（摩擦力など）を抑えることができるので、応答時間（特に電界を印加しない場合の立ち下がりの応答時間）を向上させることができる。

また、本発明において液晶層に液晶骨格を有する化合物を混合させる場合には、液晶層に含まれる液晶分子の配向を乱すことなく液晶層に複数のドメイン領域を形成することができ、液晶分子間での影響を抑えることができる。

したがって、本発明の構成において応答速度が向上するため、残像の低減や表示品位の向上にさせることができる。なお、応答速度が向上するため、高速動作が要求される表示方法、例えばフィールドシーケンシャル駆動に本発明を用いることが可能である。

（実施の形態１）
本実施の形態では、液晶の応答速度を向上させる手法として、液晶分子が存在する液晶層を複数の領域に分割させる場合について説明する。図１は本発明の液晶表示装置における液晶素子の断面を示しており、本発明の一つの実施形態を示している。１０１、１０２は基板、１０３、１０４は電極、１０５、１０６は配向膜、１０８は液晶層、１０７は液晶骨格を有する化合物、１０９はスペーサ、１１０はシール材である。

基板１０１、１０２は可視光を透過することができる材料であり、例えばガラス、プラスチック、石英を用いることができる。本発明のように液晶材料の光学変調を電気信号で制御する場合は、後述する電極や、電極を絶縁するための誘電体膜を前記基板の表面に任意の形状で配置することもあるが、所望の仕様で加工形成するため耐熱性、耐薬液性を満足するような材料を選択する。また、基板の厚みは加工工程において、さらに表示素子として完成した後にもそれ自身が物理的な衝撃による破損が生じない程度の厚みであればよい。例えばガラス基板であれば厚さ２ｍｍ以下の材料が好んで用いられている。この点では、プラスチック基板であればガラスよりも薄板化が可能である。

また、１０１、１０２の光透過性について、液晶表示装置を透過型として利用する場合は両方の基板が光透過性を有する必要があり、反射型として利用する場合は少なくともいずれか一方がその性質を有していればよい。

また、基板については光透過性以外に屈折率の異方性が実質的に無視できるぐらいに小さい基板を利用することが望ましい。これは液晶材料以外の光学的異方性が基板に含まれると、視野角によって色調が異なる表示になるなど不要な表示特性を示すことを避けるためである。

電極１０３、１０４には、インジウム錫酸化物などの可視光の透過性を有する材料を利用する。特に液晶材料の光学変調を利用する部分においては透明性を有することが望ましい。また、いずれか一方の電極が可視光の透明性を有していれば、他方の電極は導電性があればよく、光透過性は必要条件ではない。

また、表示に寄与しない部分、あるいは電気信号を供給するための配線は必ずしも透明な電極である必要はない。

また、図１には液晶が満たされた領域内に画素電極が一つしかない構造の素子を示したが、必ずしもこれにとらわれる必要はなく、液晶が満たされた領域の基板上に複数の画素が形成されていても何ら問題はない。

配向膜１０５、１０６として、ポリイミドなどの有機物や、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）や、ＳｉＯ_２等の無機物を利用することができる。配向膜１０５、１０６の表面には必要に応じて液晶を所望の方向に配向させるための配向処理を行う。配向膜の表面の平坦性は利用する液晶によって適宜調整される。ネマティック液晶は粘性が低いので平坦でもよく、配向膜が凹凸でも配向膜の表面形状に追従するので、図に示すように配硬膜に凹凸をつけても良い。なお、本発明における配向膜の配向処理としては、液晶分子の長軸が垂直になるような垂直配向処理を行う。

液晶層１０８の液晶としては、ネマティック材料を利用することができる。この液晶の誘電率異方性は負であることが必要である。

液晶層１０８中には、液晶骨格を有する化合物１０７が含まれる。なお液晶骨格を有する化合物１０７には、液晶性モノマーおよび液晶性ポリマーが含まれる。

液晶性モノマーは、単量体（モノマー）状態では液晶と同じように通常の液晶配向手段で配向が可能な材料である。通常の液晶材料は、とくに反応性が無いのに対し、液晶性モノマーは、重合反応によるポリマー化が可能である。そこで、液晶性モノマーを配向させた状態で重合反応させると、配向状態はそのままで液晶骨格の分子配列が固定化された重合体、すなわち液晶性ポリマーを形成することができる。

なお、本発明における液晶性モノマーは、アクリロイルオキシ基に液晶骨格を結合させたものであり、ここでいう液晶骨格には、ビフェニル系骨格、トラン系骨格、エステル系骨格、アルケニル系骨格、シクロヘキセン系骨格、アジン系骨格、含フッ素縮合環系骨格、ナフタレン系骨格等が含まれる。

本発明において、液晶骨格を有する化合物１０７は、液晶層１０８を形成する液晶材料に対して重量比で５ｗｔ％〜１５ｗｔ％の割合で混合することが望ましい。なお、この状態で液晶性モノマーとして用いても良いが、液晶性モノマーを混合した液晶材料に対して紫外線を照射する、あるいは加熱することにより、液晶性モノマーを重合させ液晶性ポリマーを形成しても良い。なお、液晶性ポリマーは、液晶層１０８中において点在、あるいはネットワーク状に配置した状態で存在する。ネットワーク状に配置した状態とは、液晶層中に点在している液晶性モノマーの重合性官能基が重合することにより、液晶性ポリマーを形成している状態を示す。

なお、液晶骨格を有する化合物１０７が液晶層１０８中に存在する場合には、点在、あるいはネットワーク状に配置した液晶骨格を有する化合物１０７により液晶層１０８が分割され、ドメインが形成される。なお、ドメインの大きさは１００μｍ以下である。すなわち、本発明では、複数のドメインを有する液晶層１０８中に液晶分子がそれぞれ分離して存在する状態が得られる。これにより、液晶層１０８全体に液晶分子が存在する場合に比べて液晶分子間での影響を抑えることができるため、配向を変える際、特に電界を印加しないで垂直配向させる場合における応答の鈍さを改善することができる。

スペーサ１０９は、基板間隔を一定に保持する物であって、希望する基板間隔の大きさを維持できるようなものを利用する。スペーサは球形、柱状であればよい。台形状の断面の構成物でも良い。

シール材１１０は、基板を接着する目的と液晶材料がシール材の外側に流出しないようにするために液晶材料を取り囲むように形成する。シール材は接着材であればよいが、熱硬化型、光硬化型の材料を利用できる。またエポキシ樹脂、アクリル樹脂、などを利用できる。

液晶素子の電極１０４上には、図２に示すように突起物１１１を形成しても良い。なお、突起物１１１は画素電極面の高さからさらに突き出した形状の構成物であって、円筒形でも良いし、壁状でも良い。なお、本明細書では突起物の形状をたとえるために柱状、あるいは壁状という文言を用いるがそれらはすべて本明細書でいうところの突起物に含まれる。壁状の突起物は、表示領域内で、上面から見て直線状であり、断面から見て平行な複数の壁状に形成しても良いし、一つ一つの画素電極を完全に囲むように井桁状に配置されていても良い。また、完全に閉じた壁状ではなく、壁と壁の間に空隙があっても良い。図２の（Ａ）に示すように対向基板に対して接触させても良いし、図２の（Ｂ）のように対向基板と突起物の間に液晶が存在しても良い。突起物、柱、壁は画素と同一周期であっても良い。また、表示の妨げにならない範囲で突起物の一部分が画素電極の一部の領域にはみ出てもよいが、画素電極全体には広がらないようにしなければならない。

突起物１１１を形成する材料としては、無機物や有機物が利用できる。無機物としてははＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮなど、有機物はアクリル樹脂、エポキシ樹脂、レジスト、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。なお、隣接する画素電極は絶縁されていないと表示不能となるので、突起物１１１は絶縁物であることを要する。

また、突起物１１１は、ＣＶＤ法、スパッタ法により突起物の構成材料を一旦成膜した後フォトリソグラフィにて形成しても良いし、印刷、インクジェット法、蒸着法などを利用して形成してもよい。

第１の基板１０１、及び第２の基板１０２の間に液晶層１０８を配置する。液晶層１０８は、真空中で配置するとよい。また第１の基板１０１へ液晶層を滴下した後、第２の基板１０２を貼り合わせてもよい。特に、大型基板になると液晶層を注入するより、滴下する方が好ましい。

（実施の形態２）
本実施の形態２では、液晶の応答速度を向上させる手法として、液晶表示装置に連続的なパルスを印加する場合について説明する。なお、液晶表示装置の構成、及び作製方法については、液晶層が液晶材料のみ（液晶骨格を有する化合物は含まない）で形成される以外は、実施の形態１で説明した図１を参照すれば良い。

すなわち、液晶表示装置に一定時間毎にパルスを繰り返し印加することにより、液晶層に存在する液晶分子に対してある一定の振動が与えられるため、電界を印加したり、印加しなかったりする際の液晶分子の応答速度を向上させることができる。なお、ここでいうパルスは液晶が応答するのに必要な電圧であり、且つパルスのデューティー比（パルスを印加する周期に対するパルス印加時間の比）が１０％以下であることが必要である。

本実施例では、実施の形態１で示したように液晶層に液晶骨格を有する化合物が含まれた液晶素子を作製し、光学的な特性を評価した結果を示す。

本実施例における液晶素子の作製には、厚さ０．７ｍｍ、外形２ｃｍ×２ｃｍのガラス基板を用いた。このガラス基板の上方には、透明電極としてインジウム錫酸化物膜を形成した。インジウム錫酸化物膜は液晶を動作させるために７ｍｍ×７ｍｍの形状に形成されている電極部分と、液晶に外部から電界を印加するための取り出し電極部分とに用いた。液晶材料を配向させるための配向膜として垂直配向用配向膜（日産化学製ＳＥ１２１１）を用いた。前記基板上方に前記垂直配向膜の薄膜を形成し、その膜厚は６０ｎｍとした。

次に一対の基板を基板上方の電極部分を対向させて貼り合わせた。一対の基板の間隔は５μｍとした。基板同士を接着固定する手段としてエポキシ樹脂からなるシール材を用いた。シール材にＳｉＯ_２を主成分とする円筒形のファイバーを混合したものを用いた。ファイバーの直径は５μｍである。対向基板を貼り合わせた後、ガラススクライバーとブレーカーを用いて基板の表示に直接寄与しない余分な部分を切り落として素子とした。

ネマティック液晶として市販のＭＬＣ２０３８（メルク製）を用いた。この液晶に液晶性モノマーＵＣＬ００３（大日本インキ化学工業製）を添加した。混合比率は重量比で液晶に対して１０ｗｔ％となるように調整した。この材料を前記貼り合わせた基板間に注入した。注入は、液晶素子作製にて一般的に行われている、真空注入法で行った。注入後紫外線を照射した。紫外線は中心波長が３６５ｎｍ、照射強度が１．２ｍＷ／ｃｍ^２であった。これにより、液晶層に液晶性ポリマーを含む液晶素子を形成した。

上記液晶素子を用いてその応答速度について評価を行った。なお、本実施例において、液晶素子の応答速度は、クロスニコルに配置された一対の偏光板の間に液晶素子を配置し、下側の偏光板の下方に光源、上側の偏光板の上方に光電子増倍管を配置した後、偏光板の間の液晶素子に駆動電圧を印加し、光源からの透過光強度の変化の様子を測定することにより評価した。

図４に測定結果を示す。図４では、横軸に時間（応答時間）、縦軸（右側）に透過光強度、縦軸（左側）に印加電圧をそれぞれプロットしている。なお、ここで示す透過光強度（Ｖ）は、液晶素子中に含まれる液晶分子の複屈折性により得られる光源からの透過光強度の変化（光量の変化）を光電子増倍管の光電変化及び増幅により電位として測定した値を示している。

本実施例では、液晶素子を印加電圧６Ｖで、４ｍｓのパルスで駆動させたところ、パルス印加による液晶の応答時間（立ち上がり応答時間）が２ｍｓ、パルス電位除去による液晶の応答時間（立ち下がり応答時間）が２ｍｓであった。

（比較例１）
本比較例では、液晶層に液晶骨格を有する化合物（液晶性ポリマー）を添加せずに実施例１で示した方法により作製した素子を用いて、実施例１と同様の方法で測定を行った。その結果を図５に示す。その結果、実施例１に比べて応答速度が時間経過に伴い遅くなっていく様子が確認できた。

本実施例では、実施の形態２で示したように液晶素子を作製し、連続的なパルスを印加させた場合における光学的な特性を評価した結果を示す。

なお、液晶素子の液晶層には、ネマティック液晶である市販のＭＬＣ２０３８（メルク製）を用いた。

この液晶素子に印加電圧を６Ｖで固定し、パルス幅４ｍｓのパルスで駆動させた。パルスは繰り返し印加され、パルスの間隔を調節して応答時間を測定したところ、パルス駆動波形１周期におけるデューティー比（パルス印加時間とパルス駆動波形１周期分の時間の比）が１０％以下の関係になるところで、液晶の配向が微小領域に分割された。このときの液晶の配向状態を図６（Ａ）に示す。

このときのパルス印加による液晶の応答時間（立ち上がり応答時間）は、デューティー比８％のとき、図６（Ｂ）に示すように２ｍｓ、パルス電位除去による液晶の応答時間（立ち下がり応答時間）が２ｍｓであった。

（比較例２）
一方、実施例２におけるデューティー比を１０％以上にした場合の液晶の応答時間は立ち下がり応答時間が２０ｍｓ以上になる場合もあった。デューティー比１８％のときの結果を図７に示す。またこのときの液晶の配向状態は、図８に示すように一般的にシュリーレンテクスチャーと呼ばれる配向を示していた。なお、図８（Ａ）のシュリーレンテクスチャー写真における液晶分子８００の拡大イメージを図８（Ｂ）に示す。

本実施例では、本発明をアクティブマトリクス型の液晶表示装置に適用した場合の一例を示す。図３（Ａ）には、第１の基板２００上に信号線駆動回路２３０、走査線駆動回路２３８、及び画素部２３１が形成された液晶表示装置を示す。

図３（Ｂ）は液晶表示装置のＡ−Ａ’の断面図を示し、第１の基板２００上に、ｎチャネル型ＴＦＴ２２１とｐチャネル型ＴＦＴ２２２とを有するＣＭＯＳ回路を備えた信号線駆動回路２３０を示す。ｎチャネル型ＴＦＴ２２１とｐチャネル型ＴＦＴ２２２は、結晶性半導体膜を有するように形成されるとよい。信号線駆動回路２３０や走査線駆動回路２３８を形成するＴＦＴは、ＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路又はＮＭＯＳ回路で形成してもよい。

画素部２３１は、スイッチング用ＴＦＴ２２３及び容量素子２５８を有する。スイッチング用ＴＦＴ２２３は、結晶性半導体膜を有するように形成されるとよい。容量素子２５８は、不純物が添加された半導体膜と、ゲート電極とに挟まれたゲート絶縁膜により構成される。

なお、画素部２３１のＴＦＴは信号線駆動回路２３０や走査線駆動回路２３８と比べると、高い結晶性を有する必要はない。

また画素部２３１は、スイッチング用ＴＦＴ２２３の一方の電極と接続された画素電極２１１を有する。そして、ｎチャネル型ＴＦＴ２２１、ｐチャネル型ＴＦＴ２２２、画素電極２１１、及びスイッチング用ＴＦＴ２２３等を覆うように第３の絶縁膜２０９が設けられている。

また、対向基板となる第２の基板２４５を用意する。第２の基板２４５には、少なくとも信号線駆動回路２３０に相当する位置にブラックマトリクス２５１が設けられ、少なくとも画素部に相当する位置にカラーフィルタ２５２が設けられ、さらに対向電極２５３が設けられている。本発明は必ずしも、第２の基板２４５にブラックマトリクス、カラーフィルタ、又は対向電極を設ける必要はなく、第１の基板２００側へ設けてもよい。この後、基板間隔を保持するためのスペーサ２５６を形成しても良い。また、液晶層２５４に含まれる液晶骨格を有する化合物（液晶性モノマー、液晶性ポリマー）の分布の偏りが生じるのを防止することを目的とした液晶材料の対流防止のための突起物２５０を同時に形成してもよい。

スペーサ２５６は、球状のものを利用しても良いし、絶縁膜をエッチングして形成される所謂柱状スペーサを用いることができる。さらに突起物２５０の高さを液晶層２５４の厚みと同じにして、スペーサ２５６と同じ機能を持たせても良く、スペーサ２５６と突起物２５０を別にするか同じにするかは適宜選択する。次に第２の基板２４５に、配向処理を施し、第１の基板２００とシール材２４３を用いて貼り合わせる。シール材２４３はエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。またシール材２４３を形成する位置に、第３の絶縁膜２０９を一部残しておいてもよい。その結果、接着面積が大きくなり、接着強度を高めることができる。なお、基板間隔を保持するためのスペーサ２５６は配向膜に配向処理を行った後に形成しても良い。

第１の基板２００、及び第２の基板２４５の間に液晶層２５４を注入する。液晶層２５４を注入する場合は、真空中で行うとよい。また第１の基板２００へ液晶層を滴下した後、第２の基板２４５を貼り合わせてもよい。特に、大型基板になると液晶層を注入するより、滴下する方が好ましい。なお、本発明における液晶層には、液晶骨格を有する化合物２５５が含まれるが、液晶骨格を有する化合物２５５としては液晶性モノマーの他にも液晶性モノマーを重合させて得られる液晶性ポリマーを用いることができる。本実施例では、液晶性モノマーを用いることとする。

第１の基板２００と、第２の基板２４５とへ、適宜偏光板又は円偏光板を設け、コントラストを高めるとよい。

また、第１の接続領域２３２に設けられた導電膜２０８には、異方性導電樹脂（ＡＣＦ）によりフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２４６が接続されている。そして、ＦＰＣ２４６を介して外部入力信号となるビデオ信号やクロック信号を受け取る。ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣを介して、プリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられている。そしてプリント配線基盤には、外部信号生成回路が搭載されている。

また、加圧や加熱によりＡＣＦを接着するときに、基板のフレキシブル性や加熱による軟化のため、クラックが生じないように注意する。例えば、少なくとも第１の接続領域２３２の下方に硬性の高い基板を補助として配置したりすればよい。

本実施例では、第１の基板２００上に信号線駆動回路２３０及び走査線駆動回路２３８を設けた、ドライバ一体型の液晶表示装置を示すが、信号線駆動回路及び走査線駆動回路はＩＣにより形成し、ＳＯＧ法やＴＡＢ法により信号線、又は走査線等と接続しても構わない。

以上のように、アクティブマトリクス基板を有する液晶表示装置を作製することができる。

本発明の液晶表示装置を備えた電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図９を参照して説明する。

図９（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明の液晶表示装置を適用することができる。その結果高速応答が可能になり動画表示性能が改善された携帯情報端末機器を提供することができる。

図９（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１に本発明の液晶表示装置を用いることにより、高速応答が可能になり動画表示性能が改善されたデジタルビデオカメラを提供することができる。

図９（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２に本発明の液晶表示装置を用いることにより、高速応答が可能になり動画表示性能が改善された携帯電話機を提供することができる。

図９（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２に本発明の液晶表示装置を用いることにより、高速応答が可能になり動画表示性能が改善された携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明の液晶表示装置を適用することができる。

図９（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２に本発明の液晶表示装置を用いることにより、高速応答が可能になり動画表示性能が改善された携帯型のコンピュータを提供することができる。

図９（Ｆ）に示すテレビジョン装置は、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２に本発明の液晶表示装置を用いることにより、高速応答が可能になり動画表示性能が改善されたテレビジョン装置を提供することができる。

このように本発明の液晶表示装置を用いることにより、高速応答が可能になり動画表示性能が改善された電子機器を提供することができる。

動画表示を主に行うディスプレイなど、高速応答を求められる表示装置に利用可能である。

液晶素子の断面を説明する図。 液晶素子の断面を説明する図。 液晶表示装置の断面を説明する図。 液晶素子の電気特性について測定した結果を示す図。 液晶素子の電気特性について測定した結果を示す図。 液晶素子の液晶層の状態および電気特性についての測定結果を示す図。 液晶素子の電気特性についての測定結果を示す図 液晶素子の液晶層の状態を示す図。 液晶表示装置を用いた電子機器を示す図

符号の説明

１０１ 基板
１０２ 基板
１０３ 電極
１０４ 電極
１０５ 配向膜
１０７ 化合物
１０８ 液晶層
１０９ スペーサ
１１０ シール材
１１１ 突起物
２００ 基板
２０８ 導電膜
２０９ 絶縁膜
２１１ 画素電極
２２１ ｎチャネル型ＴＦＴ
２２２ ｐチャネル型ＴＦＴ
２２３ スイッチング用ＴＦＴ
２３０ 信号線駆動回路
２３１ 画素部
２３２ 接続領域
２３８ 走査線駆動回路
２４３ シール材
２４５ 基板
２４６ ＦＰＣ
２５０ 突起物
２５１ ブラックマトリクス
２５２ カラーフィルタ
２５３ 対向電極
２５４ 液晶層
２５６ スペーサ
２５８ 容量素子
９２０１ 本体
９２０２ 表示部
９７０１ 表示部
９７０２ 表示部
９１０１ 本体
９１０２ 表示部
９３０１ 本体
９３０２ 表示部
９４０１ 本体
９４０２ 表示部
９５０１ 本体
９５０２ 表示部

Claims (12)

1. 基板の片面にそれぞれ電極が形成された一対の基板、液晶層および一対の偏光板を有し、
   前記電極が形成された面を内側に対向するように前記一対の基板が配置され、
   前記液晶層は前記一対の基板によって挟持され、垂直配向モードを示し、
   前記一対の基板は前記一対の偏光板によって挟持され、
   前記液晶層は、液晶骨格を有する化合物を前記液晶層を形成する液晶材料に対する重量比が５ｗｔ％〜１５ｗｔ％の割合で含み、前記液晶骨格を有する化合物により分割された１００μｍ以下のドメインを複数有し、
   前記液晶骨格を有する化合物は、液晶性モノマーまたは液晶性ポリマーであることを特徴とする液晶表示装置。
2. 基板の片面にそれぞれ電極が形成された一対の基板、液晶層および一対の偏光板を有し、
   前記電極の一方には突起物が形成され、
   前記電極が形成された面を内側に対向するように前記一対の基板が配置され、
   前記液晶層が前記一対の基板によって挟持され、垂直配向モードを示し、
   前記一対の基板は前記一対の偏光板によって挟持され、
   前記液晶層は、液晶骨格を有する化合物を前記液晶層を形成する液晶材料に対する重量比が５ｗｔ％〜１５ｗｔ％の割合で含み、前記液晶骨格を有する化合物により分割された１００μｍ以下のドメインを複数有し、
   前記液晶骨格を有する化合物は、液晶性モノマーまたは液晶性ポリマーであることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項２において、前記突起物は、柱状又は壁状であることを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項２において、前記突起物は、井桁状であることを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれか一において、
   前記一対の基板のうち一方の基板と前記突起物との間に前記液晶の一部が存在することを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項２乃至請求項４のいずれか一において、
   前記突起物は、当該突起物が形成された前記電極と対向する電極側に接することを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項２乃至請求項６のいずれか一において、
   前記突起物は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、レジスト、又はジビニルベンゼンであることを特徴とする液晶表示装置。
8. 請求項２乃至請求項７のいずれか一において、
   前記突起物は、前記液晶骨格を有する化合物の分布の偏りを防止するように設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
9. 請求項８において、
   前記液晶性モノマーは、アクリロイルオキシ基に液晶骨格を結合させたものであることを特徴とする液晶表示装置。
10. 請求項８において、
    前記液晶性ポリマーは、アクリロイルオキシ基に液晶骨格を結合させたものを重合させたものであることを特徴とする液晶表示装置。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、
    前記液晶骨格は、ビフェニル系骨格、トラン系骨格、エステル系骨格、アルケニル系骨格、シクロヘキセン系骨格、アジン系骨格、含フッ素縮合環系骨格、ナフタレン系骨格のいずれかであることを特徴とする液晶表示装置。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一における前記液晶表示装置に一定時間毎にパルスが印加され、前記パルスが印加される周期に対する印加時間の比が１０％以下であることを特徴とする液晶表示装置。