JPH11352524A - パラレル配向液晶表示素子 - Google Patents
パラレル配向液晶表示素子Info
- Publication number
- JPH11352524A JPH11352524A JP9773299A JP9773299A JPH11352524A JP H11352524 A JPH11352524 A JP H11352524A JP 9773299 A JP9773299 A JP 9773299A JP 9773299 A JP9773299 A JP 9773299A JP H11352524 A JPH11352524 A JP H11352524A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- alignment
- crystal display
- voltage
- crystal material
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 数Ｖ程度の電圧印加により容易にベンド配向
が形成される、転移速度の速い液晶材料を含むＯＣＢモ
ード型液晶表示素子の提供を目的とする。 【解決手段】 二枚の基板１，８間に狭持され、平行ホ
モジニアス配向を示す液晶材料と、負の位相補償板とを
含む液晶表示素子において、前記液晶材料が、Ｋ１１≦
１０ｐＮ、Ｋ１１／Δε≦１．０ｐＮ、Ｋ１１・Ｋ３３
≦１３０ｐＮ2あるいはＫ１１／Ｋ３３≦１．０以下で
あることを特徴とする。また、液晶材料が、ビフェニル
系液晶、ピリミジン系液晶、あるいはジオキサン系液晶
を含む液晶表示素子である。
が形成される、転移速度の速い液晶材料を含むＯＣＢモ
ード型液晶表示素子の提供を目的とする。 【解決手段】 二枚の基板１，８間に狭持され、平行ホ
モジニアス配向を示す液晶材料と、負の位相補償板とを
含む液晶表示素子において、前記液晶材料が、Ｋ１１≦
１０ｐＮ、Ｋ１１／Δε≦１．０ｐＮ、Ｋ１１・Ｋ３３
≦１３０ｐＮ2あるいはＫ１１／Ｋ３３≦１．０以下で
あることを特徴とする。また、液晶材料が、ビフェニル
系液晶、ピリミジン系液晶、あるいはジオキサン系液晶
を含む液晶表示素子である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，高速応答で広視野
の表示性能を持つ液晶表示素子に関し、詳しくは、光学
補償ベンド（ＯＣＢ）モードの液晶表示素子に関するも
のである。
の表示性能を持つ液晶表示素子に関し、詳しくは、光学
補償ベンド（ＯＣＢ）モードの液晶表示素子に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子は薄型で軽量、かつ低消費
電力のディスプレイ素子であり、テレビやビデオなどの
画像表示装置や、モニター、ワープロ、パーソナルコン
ピュータなどのＯＡ機器に広く用いられている。
電力のディスプレイ素子であり、テレビやビデオなどの
画像表示装置や、モニター、ワープロ、パーソナルコン
ピュータなどのＯＡ機器に広く用いられている。
【０００３】従来、液晶表示素子として例えば、ネマテ
ィック液晶を用いたツイステッドネマティック（ＴＮ）
モ−ドの液晶表示素子が実用化されているが、応答が遅
い、視野角が狭いなどの欠点を有している。
ィック液晶を用いたツイステッドネマティック（ＴＮ）
モ−ドの液晶表示素子が実用化されているが、応答が遅
い、視野角が狭いなどの欠点を有している。
【０００４】また、応答が速く、視野角が広い強誘電性
液晶（ＦＬＣ）、あるいは反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）
などの表示モ−ドもあるが耐ショック性、温度特性など
大きな欠点があり、広く実用化されるまでには至ってい
ない。また、光散乱を利用する高分子分散型液晶表示モ
−ドは偏光板を必要とせず、高輝度表示が可能である
が、本質的に位相板による視角制御が出来ないうえ、応
答特性課題を有しており、ＴＮモードに対する優位性は
少ない。
液晶（ＦＬＣ）、あるいは反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）
などの表示モ−ドもあるが耐ショック性、温度特性など
大きな欠点があり、広く実用化されるまでには至ってい
ない。また、光散乱を利用する高分子分散型液晶表示モ
−ドは偏光板を必要とせず、高輝度表示が可能である
が、本質的に位相板による視角制御が出来ないうえ、応
答特性課題を有しており、ＴＮモードに対する優位性は
少ない。
【０００５】一方、最近応答が速く視野角が広い表示モ
ードとして光学補償ベンド（ＯＣＢ）モ−ドが提案され
ている（特開平７−８４２５４号公報）。このモ−ドの
液晶表示素子は、図９に示すように、透明電極２が形成
されているガラス基板１と、透明電極７が形成されてい
るガラス基板８と、基板１，８間に配置される液晶層４
とを有する。電極２，７上には、配向膜３，６が形成さ
れ、この配向膜３，６には、液晶分子を平行且つ同一方
向に配向させるべく、配向処理がなされている。また、
基板１，８の外側には、偏向板１０，１２がクロスニコ
ルに配設されており、この偏向板１０，１２と基板１，
８間には、透過光に負の位相差を与える位相補償板１
１，１２が介在している。このような構造の液晶セル
は、電圧印加により、セル中央部にベンド配向あるいは
ねじれ配向を含んだベンド配向を誘起させることと、低
電圧駆動と視野角拡大のために位相補償板１１，１２を
配設することを特徴としたものであり、性能的には中間
調表示域においても高速応答が可能であると同時に広い
視野角特性を有している。
ードとして光学補償ベンド（ＯＣＢ）モ−ドが提案され
ている（特開平７−８４２５４号公報）。このモ−ドの
液晶表示素子は、図９に示すように、透明電極２が形成
されているガラス基板１と、透明電極７が形成されてい
るガラス基板８と、基板１，８間に配置される液晶層４
とを有する。電極２，７上には、配向膜３，６が形成さ
れ、この配向膜３，６には、液晶分子を平行且つ同一方
向に配向させるべく、配向処理がなされている。また、
基板１，８の外側には、偏向板１０，１２がクロスニコ
ルに配設されており、この偏向板１０，１２と基板１，
８間には、透過光に負の位相差を与える位相補償板１
１，１２が介在している。このような構造の液晶セル
は、電圧印加により、セル中央部にベンド配向あるいは
ねじれ配向を含んだベンド配向を誘起させることと、低
電圧駆動と視野角拡大のために位相補償板１１，１２を
配設することを特徴としたものであり、性能的には中間
調表示域においても高速応答が可能であると同時に広い
視野角特性を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記ＯＣＢモードで
は、図９に示すように、スプレイ配向状態５ａから、３
０Ｖ程度の電圧印加によりベンド配向状態５ｂにする初
期化処理を行い、その後、数Ｖ程度の電圧駆動により、
液晶表示を行っている。従って、ＯＣＢモードでは、初
期化処理が必要不可欠である。しかしながら、現状のＯ
ＣＢモードの液晶表示素子では、数Ｖ程度の電圧印加に
より、初期化を行う場合に分単位の時間が必要であり、
ＯＣＢモードの課題の一つになっている。そのため、数
Ｖ程度の電圧印加により容易にベンド配向が形成され
る、転移速度の速い液晶材料が望まれている。
は、図９に示すように、スプレイ配向状態５ａから、３
０Ｖ程度の電圧印加によりベンド配向状態５ｂにする初
期化処理を行い、その後、数Ｖ程度の電圧駆動により、
液晶表示を行っている。従って、ＯＣＢモードでは、初
期化処理が必要不可欠である。しかしながら、現状のＯ
ＣＢモードの液晶表示素子では、数Ｖ程度の電圧印加に
より、初期化を行う場合に分単位の時間が必要であり、
ＯＣＢモードの課題の一つになっている。そのため、数
Ｖ程度の電圧印加により容易にベンド配向が形成され
る、転移速度の速い液晶材料が望まれている。
【０００７】そこで、かかる要望を満たすべく、転移速
度の速い液晶材料を含むベンド配向モードの液晶表示素
子が、特開平８−８７０１３号公報に開示されている。
この従来例は、液晶材料の曲げ弾性定数Ｋ３３と広がり
弾性定数Ｋ１１との比Ｋ３３／Ｋ１１が、０．１以上
で、且つ０．９以下（Ｋ１１／Ｋ３３で示すと、１０≧
Ｋ１１／Ｋ３３≧１０／９となる。）の液晶材料を用い
たものである。これは、Ｋ３３を小さくして、ベンド配
向の転移をし易くし、転移速度の向上を図ったものと考
えられる。
度の速い液晶材料を含むベンド配向モードの液晶表示素
子が、特開平８−８７０１３号公報に開示されている。
この従来例は、液晶材料の曲げ弾性定数Ｋ３３と広がり
弾性定数Ｋ１１との比Ｋ３３／Ｋ１１が、０．１以上
で、且つ０．９以下（Ｋ１１／Ｋ３３で示すと、１０≧
Ｋ１１／Ｋ３３≧１０／９となる。）の液晶材料を用い
たものである。これは、Ｋ３３を小さくして、ベンド配
向の転移をし易くし、転移速度の向上を図ったものと考
えられる。
【０００８】しかしながら、実際に本発明者が実験した
ところによると、Ｋ１１／Ｋ３３を上記のように大きい
値とすると、却って転移速度が遅くなることがわかっ
た。これは、液晶材料としては、Ｋ１１とＫ３３とが個
別に定まるのではなく、Ｋ１１が選定されれば、材料系
としてはＫ３３が連動して定まる。よって、Ｋ３３とＫ
１１を個別に考えて、Ｋ３３を小さくし、且つＫ１１を
大きくするような液晶材料の選定は適切でないという理
由によるものと考えられる。
ところによると、Ｋ１１／Ｋ３３を上記のように大きい
値とすると、却って転移速度が遅くなることがわかっ
た。これは、液晶材料としては、Ｋ１１とＫ３３とが個
別に定まるのではなく、Ｋ１１が選定されれば、材料系
としてはＫ３３が連動して定まる。よって、Ｋ３３とＫ
１１を個別に考えて、Ｋ３３を小さくし、且つＫ１１を
大きくするような液晶材料の選定は適切でないという理
由によるものと考えられる。
【０００９】一方、スプレイ配向からベンド配向に転移
する際に、スプレイ配向から徐々にベンド配向に転移す
るのではなく、電圧無印加時のスプレイ配向から電圧印
加により、スプレイの程度が大きくなって、最大のスプ
レイ配向状態となり、この最大のスプレイ配向状態から
ベンド配向に転移していく。従って、スプレイ配向から
ベンド配向への転移に関して、先ず、上記の最大のスプ
レイ配向状態を達成させることが前提として必要とな
る。よって、本発明者は、Ｋ１１に着目して、Ｋ１１を
小さくし、最大のスプレイ配向状態が、短時間に容易に
起こることが必要であるとの考えに至った。即ち、液晶
材料の選定に際し、Ｋ１１を優先的に選定すればよいと
の考えに至り、Ｋ１１の適切な範囲、或いはＫ１１と他
の変数の組み合わせ（例えば、Ｋ３３との比Ｋ１１／Ｋ
３３、誘電率異方性Δεとの比Ｋ１１／Δε等）の適切
な範囲等について、研究開発した結果、本発明に至った
ものである。
する際に、スプレイ配向から徐々にベンド配向に転移す
るのではなく、電圧無印加時のスプレイ配向から電圧印
加により、スプレイの程度が大きくなって、最大のスプ
レイ配向状態となり、この最大のスプレイ配向状態から
ベンド配向に転移していく。従って、スプレイ配向から
ベンド配向への転移に関して、先ず、上記の最大のスプ
レイ配向状態を達成させることが前提として必要とな
る。よって、本発明者は、Ｋ１１に着目して、Ｋ１１を
小さくし、最大のスプレイ配向状態が、短時間に容易に
起こることが必要であるとの考えに至った。即ち、液晶
材料の選定に際し、Ｋ１１を優先的に選定すればよいと
の考えに至り、Ｋ１１の適切な範囲、或いはＫ１１と他
の変数の組み合わせ（例えば、Ｋ３３との比Ｋ１１／Ｋ
３３、誘電率異方性Δεとの比Ｋ１１／Δε等）の適切
な範囲等について、研究開発した結果、本発明に至った
ものである。
【００１０】本発明は、スプレイ配向からベンド配向へ
の転移を、低電圧でしかも高速に達成することができる
ようにしたパラレル配向液晶表示素子を提供することを
目的とする。
の転移を、低電圧でしかも高速に達成することができる
ようにしたパラレル配向液晶表示素子を提供することを
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のうち請求項１記載の発明は、一対の基板間
に挟持される液晶層と、基板の外側に配設される位相補
償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、ホモジニ
アス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加時にはス
プレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立って、電
圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転移させる
初期化処理が行われ、この初期化されたベンド配向状態
で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素子におい
て、前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１が、１０ｐＮ
以下であることを特徴とする。
め、本発明のうち請求項１記載の発明は、一対の基板間
に挟持される液晶層と、基板の外側に配設される位相補
償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、ホモジニ
アス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加時にはス
プレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立って、電
圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転移させる
初期化処理が行われ、この初期化されたベンド配向状態
で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素子におい
て、前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１が、１０ｐＮ
以下であることを特徴とする。
【００１２】上記構成の如く、液晶材料の広がり弾性定
数Ｋ１１を、１０ｐＮ以下とすることにより、低電圧の
印加により、容易にベンド配向が形成される、転移速度
の速い液晶表示素子を実現することができる。
数Ｋ１１を、１０ｐＮ以下とすることにより、低電圧の
印加により、容易にベンド配向が形成される、転移速度
の速い液晶表示素子を実現することができる。
【００１３】液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１を、１０
ｐＮ以下とするのは、以下の理由による。即ち、液晶材
料の弾性定数は、広がり弾性定数Ｋ１１と、捻じれ弾性
定数Ｋ２２と、曲げ弾性定数Ｋ３３とがあり、液晶に力
が作用すると、これらの弾性定数に応じて液晶が変形す
る。ところで、本発明においては、スプレイ配向からベ
ンド配向への転移を問題にすることから、捻じれ弾性定
数Ｋ２２は直接関係せず、広がり弾性定数Ｋ１１と曲げ
弾性定数Ｋ３３とが関係すると考えられる。ここで、広
がり弾性定数Ｋ１１に着目すると、広がり弾性定数Ｋ１
１が小さい場合、小さな力で、容易にスプレイ変形が生
じる。従って、初期のスプレイ配向からスプレイ変形の
程度が進み最大のスプレイ配向状態に変形するまでに短
時間で到達することになる。よって、転移時間の短い液
晶表示素子が構成される。
ｐＮ以下とするのは、以下の理由による。即ち、液晶材
料の弾性定数は、広がり弾性定数Ｋ１１と、捻じれ弾性
定数Ｋ２２と、曲げ弾性定数Ｋ３３とがあり、液晶に力
が作用すると、これらの弾性定数に応じて液晶が変形す
る。ところで、本発明においては、スプレイ配向からベ
ンド配向への転移を問題にすることから、捻じれ弾性定
数Ｋ２２は直接関係せず、広がり弾性定数Ｋ１１と曲げ
弾性定数Ｋ３３とが関係すると考えられる。ここで、広
がり弾性定数Ｋ１１に着目すると、広がり弾性定数Ｋ１
１が小さい場合、小さな力で、容易にスプレイ変形が生
じる。従って、初期のスプレイ配向からスプレイ変形の
程度が進み最大のスプレイ配向状態に変形するまでに短
時間で到達することになる。よって、転移時間の短い液
晶表示素子が構成される。
【００１４】本発明のうち請求項２記載の発明は、一対
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１と
曲げ弾性定数Ｋ３３との比Ｋ１１／Ｋ３３が、１．０以
下であることを特徴とする。
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１と
曲げ弾性定数Ｋ３３との比Ｋ１１／Ｋ３３が、１．０以
下であることを特徴とする。
【００１５】上記構成の如く、液晶材料の広がり弾性定
数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ３３との比Ｋ１１／Ｋ３３
を、１．０以下とするのは、以下の理由による。即ち、
従来の技術の項で述べたように、液晶材料系としては、
Ｋ１１とＫ３３とは、独立して設計することはできず、
Ｋ１１とＫ３３とは連動している。よって、Ｋ１１／Ｋ
３３を１．０よりも大きい値とすると、Ｋ１１も大きく
なっしまう。その結果、最大スプレイ配向状態への変形
が充分なされないため、却って、スプレイ配向からベン
ド配向への転移速度が遅くなってしまうからである。
数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ３３との比Ｋ１１／Ｋ３３
を、１．０以下とするのは、以下の理由による。即ち、
従来の技術の項で述べたように、液晶材料系としては、
Ｋ１１とＫ３３とは、独立して設計することはできず、
Ｋ１１とＫ３３とは連動している。よって、Ｋ１１／Ｋ
３３を１．０よりも大きい値とすると、Ｋ１１も大きく
なっしまう。その結果、最大スプレイ配向状態への変形
が充分なされないため、却って、スプレイ配向からベン
ド配向への転移速度が遅くなってしまうからである。
【００１６】本発明のうち請求項３記載の発明は、一対
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１と
誘電率異方性Δεとの比Ｋ１１／Δεが、１．０ｐＮ以
下であることを特徴とする。
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１と
誘電率異方性Δεとの比Ｋ１１／Δεが、１．０ｐＮ以
下であることを特徴とする。
【００１７】上記構成の如く、液晶材料の広がり弾性定
数Ｋ１１と誘電率異方性Δεとの比Ｋ１１／Δεを、
１．０ｐＮ以下とするのは、以下の理由による。即ち、
Ｋ１１が小さいと、スプレイ変形がし易い。また、誘電
率異方性Δεが大きいと、液晶分子が大きく動くことか
ら、一定電圧の場合、転移が速いと考えられる。よっ
て、Ｋ１１／Δεが１．０ｐＮよりも大きすぎると、転
移速度が遅くなると考えられるからである。
数Ｋ１１と誘電率異方性Δεとの比Ｋ１１／Δεを、
１．０ｐＮ以下とするのは、以下の理由による。即ち、
Ｋ１１が小さいと、スプレイ変形がし易い。また、誘電
率異方性Δεが大きいと、液晶分子が大きく動くことか
ら、一定電圧の場合、転移が速いと考えられる。よっ
て、Ｋ１１／Δεが１．０ｐＮよりも大きすぎると、転
移速度が遅くなると考えられるからである。
【００１８】本発明のうち請求項４記載の発明は、一対
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１と
曲げ弾性定数Ｋ３３との積Ｋ１１・Ｋ３３が１３０ｐＮ
2以下であることを特徴とする。
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１と
曲げ弾性定数Ｋ３３との積Ｋ１１・Ｋ３３が１３０ｐＮ
2以下であることを特徴とする。
【００１９】上記構成の如く、液晶材料の広がり弾性定
数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ３３との積Ｋ１１・Ｋ３３
を、１３０ｐＮ2以下とするのは、以下の理由による。
即ち、Ｋ１１を小さくすると、スプレイ変形がし易い。
また、Ｋ３３を小さくすると、ベンド変形がし易い。よ
って、Ｋ１１・Ｋ３３が小さい値であれば、スプレイ配
向からベンド配向への転移速度が速くなる。従って、Ｋ
１１・Ｋ３３が１３０ｐＮ2よりも大きすぎると、転移
速度が遅くなると考えられるからである。
数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ３３との積Ｋ１１・Ｋ３３
を、１３０ｐＮ2以下とするのは、以下の理由による。
即ち、Ｋ１１を小さくすると、スプレイ変形がし易い。
また、Ｋ３３を小さくすると、ベンド変形がし易い。よ
って、Ｋ１１・Ｋ３３が小さい値であれば、スプレイ配
向からベンド配向への転移速度が速くなる。従って、Ｋ
１１・Ｋ３３が１３０ｐＮ2よりも大きすぎると、転移
速度が遅くなると考えられるからである。
【００２０】本発明のうち請求項５記載の発明は、一対
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料がピリミジン系液晶、ジオ
キサン系液晶、およびビフェニル系からなる群から選ば
れる少なくとも一種の液晶系を含有していることを特徴
とする。
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料がピリミジン系液晶、ジオ
キサン系液晶、およびビフェニル系からなる群から選ば
れる少なくとも一種の液晶系を含有していることを特徴
とする。
【００２１】上記構成の如く、液晶材料を上記特定の材
料とするのは、以下の理由による。即ち、ピリミジン系
液晶、ジオキサン系液晶、およびビフェニル系液晶は、
Ｋ１１が、フェニルシクロヘキサン系液晶やエタン系液
晶などに比べて、相対的に小さいからである。
料とするのは、以下の理由による。即ち、ピリミジン系
液晶、ジオキサン系液晶、およびビフェニル系液晶は、
Ｋ１１が、フェニルシクロヘキサン系液晶やエタン系液
晶などに比べて、相対的に小さいからである。
【００２２】本発明のうち請求項６記載の発明は、一対
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料が、その広がり弾性定数Ｋ
１１が１０ｐＮ以下である液晶材料、その広がり弾性定
数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ３３との比が１．０以下であ
る液晶材料、その広がり弾性定数Ｋ１１と誘電率異方性
Δεとの比が１．０ｐＮ以下である液晶材料、その広が
り弾性定数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ３３との積が１３０
ｐＮ2以下である液晶材料、およびピリミジン系液晶、
ジオキサン系液晶、およびビフェニル系からなる群から
選ばれる少なくとも一種の液晶系を含有している液晶材
料からなる群から選ばれる少なくとも一種の液晶材料で
あることを特徴とする。
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料が、その広がり弾性定数Ｋ
１１が１０ｐＮ以下である液晶材料、その広がり弾性定
数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ３３との比が１．０以下であ
る液晶材料、その広がり弾性定数Ｋ１１と誘電率異方性
Δεとの比が１．０ｐＮ以下である液晶材料、その広が
り弾性定数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ３３との積が１３０
ｐＮ2以下である液晶材料、およびピリミジン系液晶、
ジオキサン系液晶、およびビフェニル系からなる群から
選ばれる少なくとも一種の液晶系を含有している液晶材
料からなる群から選ばれる少なくとも一種の液晶材料で
あることを特徴とする。
【００２３】上記構成によってもまた、スプレイ配向か
らベンド配向への転移速度が速くなる。
らベンド配向への転移速度が速くなる。
【００２４】本発明のうち請求項７記載の発明は、一対
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料は、印加電圧を上昇および
下降させながら前記容量を測定した時に観測される容量
−電圧ヒステリシスの大きさＳを以下の第１式で定義し
とたときに、Ｓが１．０×１０4 Ｖ／ｍ以下となる、そ
のような液晶材料であることを特徴とする。
の基板間に挟持される液晶層と、基板の外側に配設され
る位相補償板とを含み、液晶層を構成する液晶材料は、
ホモジニアス配向を示す液晶材料であって、電圧無印加
時にはスプレイ配向となっており、液晶表示駆動に先立
って、電圧印加によりスプレイ配向からベンド配向に転
移させる初期化処理が行われ、この初期化されたベンド
配向状態で液晶表示駆動を行うパラレル配向液晶表示素
子において、 前記液晶材料は、印加電圧を上昇および
下降させながら前記容量を測定した時に観測される容量
−電圧ヒステリシスの大きさＳを以下の第１式で定義し
とたときに、Ｓが１．０×１０4 Ｖ／ｍ以下となる、そ
のような液晶材料であることを特徴とする。
【数２】
【００２５】尚、ａはヒステリシスの認められる下限電
圧値［Ｖ］を、ｂはヒステリシスの認められる上限電圧
値［Ｖ］を表し、ＣBSはベンドからスプレイへの変化時
のセル容量［ｐＦ］を、ＣSBはスプレイからベンドへの
変化時のセル容量［ｐＦ］を表している。また、Ｃｍａ
ｘはセルの最大容量［ｐＦ］を、Ｃｍｉｎはセルの最小
容量［ｐＦ］を表し、Ｌは液晶層厚［ｍ］を表してい
る。
圧値［Ｖ］を、ｂはヒステリシスの認められる上限電圧
値［Ｖ］を表し、ＣBSはベンドからスプレイへの変化時
のセル容量［ｐＦ］を、ＣSBはスプレイからベンドへの
変化時のセル容量［ｐＦ］を表している。また、Ｃｍａ
ｘはセルの最大容量［ｐＦ］を、Ｃｍｉｎはセルの最小
容量［ｐＦ］を表し、Ｌは液晶層厚［ｍ］を表してい
る。
【００２６】上記構成の如く、容量−電圧ヒステリシス
の大きさＳが１．０×１０4 Ｖ／ｍ以下とするのは、以
下の理由による。即ち、容量−電圧ヒステリシスの大き
さＳは、スプレイ配向のエネルギーとベンド配向のエネ
ルギーとの差に対応しており、スプレイ配向からベンド
配向への転移の容易性に対応している。よって、ヒステ
リシスの大きさＳが小さいと、転移が容易に起こるから
である。
の大きさＳが１．０×１０4 Ｖ／ｍ以下とするのは、以
下の理由による。即ち、容量−電圧ヒステリシスの大き
さＳは、スプレイ配向のエネルギーとベンド配向のエネ
ルギーとの差に対応しており、スプレイ配向からベンド
配向への転移の容易性に対応している。よって、ヒステ
リシスの大きさＳが小さいと、転移が容易に起こるから
である。
【００２７】本発明のうち請求項８記載の発明は、請求
項１乃至請求項７の何れかに記載の液晶表示素子におい
て、前記液晶材料の少なくとも一方の基板表面における
プレチルト角が２度以上であることを特徴とする。
項１乃至請求項７の何れかに記載の液晶表示素子におい
て、前記液晶材料の少なくとも一方の基板表面における
プレチルト角が２度以上であることを特徴とする。
【００２８】上記構成の如く、プレチルト角が２度以上
とするのは、プレチルト角が２度未満であれば、液晶分
子が立ち上がるのに時間を要することになり、転移速度
が遅くなるからである。
とするのは、プレチルト角が２度未満であれば、液晶分
子が立ち上がるのに時間を要することになり、転移速度
が遅くなるからである。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態につい
て図面にもとづいて説明する。本発明はスプレイ−ベン
ド（スプレイ配向からベンド配向への転移を意味す
る。）転移時間の短い液晶表示素子を提案するものであ
り、下記の実施の形態においては位相補償板を用いなか
ったが、これは実験の便宜を図るためであり、これによ
り、本発明を限定するものではない。
て図面にもとづいて説明する。本発明はスプレイ−ベン
ド（スプレイ配向からベンド配向への転移を意味す
る。）転移時間の短い液晶表示素子を提案するものであ
り、下記の実施の形態においては位相補償板を用いなか
ったが、これは実験の便宜を図るためであり、これによ
り、本発明を限定するものではない。
【００３０】（実施の形態１）実施の形態１に係る液晶
表示素子は、Ｋ１１に着目して、このＫ１１が１０ｐＮ
以下である液晶材料を含むことを特徴とするものであ
る。以下に、Ｋ１１≦１０とする理由を、本発明者の実
験結果に基づき詳細に説明する。尚、実施の形態１に係
る液晶表示素子は、図９の構成を有するＯＣＢモードの
液晶表示素子であり、後述する実施の形態２〜７に係る
液晶表示素子も同様の構成を有するＯＣＢモードの液晶
表示素子である。
表示素子は、Ｋ１１に着目して、このＫ１１が１０ｐＮ
以下である液晶材料を含むことを特徴とするものであ
る。以下に、Ｋ１１≦１０とする理由を、本発明者の実
験結果に基づき詳細に説明する。尚、実施の形態１に係
る液晶表示素子は、図９の構成を有するＯＣＢモードの
液晶表示素子であり、後述する実施の形態２〜７に係る
液晶表示素子も同様の構成を有するＯＣＢモードの液晶
表示素子である。
【００３１】図１は実施の形態１に係る液晶表示素子の
検討に用いたテスト用液晶セルの構成図である。この液
晶セルは、電圧無印加時にはスプレイ配向を示すホモジ
ニアスセルであり、電圧印加によりベンド配向に配向転
移がなされるベンド配向モードの液晶セルである。上記
液晶セルを、以下の方法で作製した。
検討に用いたテスト用液晶セルの構成図である。この液
晶セルは、電圧無印加時にはスプレイ配向を示すホモジ
ニアスセルであり、電圧印加によりベンド配向に配向転
移がなされるベンド配向モードの液晶セルである。上記
液晶セルを、以下の方法で作製した。
【００３２】先ず、透明電極２、７を有する２枚のガラ
ス基板１、８上に日産化学工業製配向膜塗料ＳＥ−７４
９２をスピンコート法にて塗布し、恒温槽中１８０℃、
１時間硬化させ配向膜３、６を形成する。その後、レー
ヨン製ラビング布を用いて、配向膜３、６の表面に、図
２に示す方向にラビング処理を施す。尚、図２におい
て、１５は基板１側のラビング方向、１６は基板８側の
ラビング方向を示す。
ス基板１、８上に日産化学工業製配向膜塗料ＳＥ−７４
９２をスピンコート法にて塗布し、恒温槽中１８０℃、
１時間硬化させ配向膜３、６を形成する。その後、レー
ヨン製ラビング布を用いて、配向膜３、６の表面に、図
２に示す方向にラビング処理を施す。尚、図２におい
て、１５は基板１側のラビング方向、１６は基板８側の
ラビング方向を示す。
【００３３】次いで、、積水ファインケミカル（株）製
スペーサ５、およびストラクトボンド３５２Ａ（三井東
圧化学（株）製シール樹脂の商品名）を用いて基板間隔
が５．３μｍとなるように貼り合わせ、空セル９を５ケ
作成した。
スペーサ５、およびストラクトボンド３５２Ａ（三井東
圧化学（株）製シール樹脂の商品名）を用いて基板間隔
が５．３μｍとなるように貼り合わせ、空セル９を５ケ
作成した。
【００３４】次に、液晶層４を構成すべく、表１に示す
液晶材料ＬＣ１〜ＬＣ５を真空注入法にて各空セル９に
それぞれ注入して、テストセルＡ１〜Ａ５を作製した。
液晶材料ＬＣ１〜ＬＣ５を真空注入法にて各空セル９に
それぞれ注入して、テストセルＡ１〜Ａ５を作製した。
【表１】
【００３５】次に、各テストセルＡ１〜Ａ５にお互いの
偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ矩形波
の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向への
転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向からベン
ド配向に転移するに要する時間を求めたので、その結果
を上記表１に示す。尚、表１には、Ｋ１１、Ｋ３３等の
値も併記している。
偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ矩形波
の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向への
転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向からベン
ド配向に転移するに要する時間を求めたので、その結果
を上記表１に示す。尚、表１には、Ｋ１１、Ｋ３３等の
値も併記している。
【００３６】表１より、広がり弾性定数Ｋ１１が１０ｐ
Ｎ以下の液晶材料を含む液晶セルが高速なスプレイ−ベ
ンド転移を起こすことが分かる。これは、電圧印加によ
る液晶表示素子中の液晶ダイレクタ分布がＫ１１が小さ
いほうが、より短時間で液晶層中央の液晶ダイレクタが
垂直配向となるためと思われる。この点に関し、更に考
察する。スプレイ配向からベンド配向への転移は、スプ
レイ配向から徐々にベンド配向に転移するのではなく、
電圧無印加時のスプレイ配向（図３（ａ））から電圧印
加により、スプレイの程度が大きくなって、図３（ｂ）
に示すように、スプレイ変形が最大となる最大スプレイ
配向状態となり、この最大スプレイ配向状態から、図３
（ｃ）に示すように、ベンド配向に飛び越して転移して
いくことが知られている。従って、スプレイ配向からベ
ンド配向への転移に関して、先ず、上記の最大スプレイ
配向状態を達成させることが前提として必要となる。よ
って、本発明者は、Ｋ１１に着目して、Ｋ１１を小さく
し、最大のスプレイ配向状態が、短時間に容易に起こる
ことが必要であるとの考えに至ったものである。尚、後
述する実施の形態におけるＫ１１／Ｋ３３、Ｋ１１・Ｋ
３３、Ｋ１１／Δε等についても、ベンド配向への転移
速度を速めるためには、本質的には、スプレイ配向から
ベンド配向への転移の前提として、Ｋ１１を小さくする
必要があるという考えに基づくものである。
Ｎ以下の液晶材料を含む液晶セルが高速なスプレイ−ベ
ンド転移を起こすことが分かる。これは、電圧印加によ
る液晶表示素子中の液晶ダイレクタ分布がＫ１１が小さ
いほうが、より短時間で液晶層中央の液晶ダイレクタが
垂直配向となるためと思われる。この点に関し、更に考
察する。スプレイ配向からベンド配向への転移は、スプ
レイ配向から徐々にベンド配向に転移するのではなく、
電圧無印加時のスプレイ配向（図３（ａ））から電圧印
加により、スプレイの程度が大きくなって、図３（ｂ）
に示すように、スプレイ変形が最大となる最大スプレイ
配向状態となり、この最大スプレイ配向状態から、図３
（ｃ）に示すように、ベンド配向に飛び越して転移して
いくことが知られている。従って、スプレイ配向からベ
ンド配向への転移に関して、先ず、上記の最大スプレイ
配向状態を達成させることが前提として必要となる。よ
って、本発明者は、Ｋ１１に着目して、Ｋ１１を小さく
し、最大のスプレイ配向状態が、短時間に容易に起こる
ことが必要であるとの考えに至ったものである。尚、後
述する実施の形態におけるＫ１１／Ｋ３３、Ｋ１１・Ｋ
３３、Ｋ１１／Δε等についても、ベンド配向への転移
速度を速めるためには、本質的には、スプレイ配向から
ベンド配向への転移の前提として、Ｋ１１を小さくする
必要があるという考えに基づくものである。
【００３７】図４は広がり、捻れ、曲げに対する弾性定
数がそれぞれＫ１１＝４．０ｐＮ、Ｋ２２＝７．０ｐ
Ｎ、Ｋ３３＝１５．８ｐＮである液晶材料とＫ１１＝１
６．０ｐＮ、Ｋ２２＝７．０ｐＮ、Ｋ３３＝１５．８ｐ
Ｎである液晶材料について、３Ｖの電圧を印加した時の
液晶ダイレクタの傾きを計算したものである。尚、図４
の縦軸は液晶ダイレクタの傾き角を示し、横軸は実際の
セルギャップの値を１としてセルの厚みを規格化した値
を示す。この図４において、例えば、液晶ダイレクタの
傾きが−５０％以上の領域は、Ｋ１１＝１６．０の場
合、５０％程度であるが、Ｋ１１＝４．０の場合、７０
％程度となっていることが認められる。このことは、Ｋ
１１の小さい方が、液晶分子がより大きく立っているこ
とに起因する。従って、この図４より導かれる結論は、
前記推論を良く裏付けている。尚、計算において、液晶
材料の分子長軸方向の誘電率ε//を１４．１、分子短軸
方向の誘電率εを３．８、液晶層厚を６μｍとした。ま
た、基板表面での液晶プレチルト角を５度とした。
数がそれぞれＫ１１＝４．０ｐＮ、Ｋ２２＝７．０ｐ
Ｎ、Ｋ３３＝１５．８ｐＮである液晶材料とＫ１１＝１
６．０ｐＮ、Ｋ２２＝７．０ｐＮ、Ｋ３３＝１５．８ｐ
Ｎである液晶材料について、３Ｖの電圧を印加した時の
液晶ダイレクタの傾きを計算したものである。尚、図４
の縦軸は液晶ダイレクタの傾き角を示し、横軸は実際の
セルギャップの値を１としてセルの厚みを規格化した値
を示す。この図４において、例えば、液晶ダイレクタの
傾きが−５０％以上の領域は、Ｋ１１＝１６．０の場
合、５０％程度であるが、Ｋ１１＝４．０の場合、７０
％程度となっていることが認められる。このことは、Ｋ
１１の小さい方が、液晶分子がより大きく立っているこ
とに起因する。従って、この図４より導かれる結論は、
前記推論を良く裏付けている。尚、計算において、液晶
材料の分子長軸方向の誘電率ε//を１４．１、分子短軸
方向の誘電率εを３．８、液晶層厚を６μｍとした。ま
た、基板表面での液晶プレチルト角を５度とした。
【００３８】以上より明らかなように、本実施の形態１
によれば、スプレイ−ベンド転移時間の短い液晶表示素
子を提供することができ、その実用的価値は極めて大き
い。尚、本実施の形態では、印加電圧として７Ｖ、１ｋ
Ｈｚ矩形波を印加したが、他の電圧値、波形の電圧を印
加しても良いことは言うまでもない。
によれば、スプレイ−ベンド転移時間の短い液晶表示素
子を提供することができ、その実用的価値は極めて大き
い。尚、本実施の形態では、印加電圧として７Ｖ、１ｋ
Ｈｚ矩形波を印加したが、他の電圧値、波形の電圧を印
加しても良いことは言うまでもない。
【００３９】（実施の形態２）実施の形態２に係る液晶
表示素子は、Ｋ１１／Ｋ３３に着目して、このＫ１１／
Ｋ３３が１．０以下である液晶材料を含むことを特徴と
するものである。以下に、Ｋ１１／Ｋ３３≦１．０とす
る理由を、本発明者の実験結果に基づき詳細に説明す
る。
表示素子は、Ｋ１１／Ｋ３３に着目して、このＫ１１／
Ｋ３３が１．０以下である液晶材料を含むことを特徴と
するものである。以下に、Ｋ１１／Ｋ３３≦１．０とす
る理由を、本発明者の実験結果に基づき詳細に説明す
る。
【００４０】基板間隔が５．７μｍであること以外は実
施の形態１と同様の構成の空セル９を５ケ作成し、表２
に示す液晶材料ＬＣ６〜ＬＣ１０，ＬＣ０を真空注入法
にて各空セル９にそれぞれ注入して、テストセルＢ１〜
Ｂ５，Ｂ０を作製した。
施の形態１と同様の構成の空セル９を５ケ作成し、表２
に示す液晶材料ＬＣ６〜ＬＣ１０，ＬＣ０を真空注入法
にて各空セル９にそれぞれ注入して、テストセルＢ１〜
Ｂ５，Ｂ０を作製した。
【表２】
【００４１】次に、各テストセルＢ１〜Ｂ５，Ｂ０にお
互いの偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ
矩形波の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配
向への転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向か
らベンド領域へと転移するに要する時間を求めたので、
その結果を上記表２に示す。尚、表２には、Ｋ１１、Ｋ
３３等の値も併記している。
互いの偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ
矩形波の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配
向への転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向か
らベンド領域へと転移するに要する時間を求めたので、
その結果を上記表２に示す。尚、表２には、Ｋ１１、Ｋ
３３等の値も併記している。
【００４２】表２より、広がり弾性定数Ｋ１１と曲げ弾
性定数Ｋ３３との比Ｋ１１／Ｋ３３が１．０以下の液晶
材料を含む液晶表示素子が高速なスプレイ−ベンド転移
を起こすことが分かる。これは、以下の理由によるもの
と考えられる。
性定数Ｋ３３との比Ｋ１１／Ｋ３３が１．０以下の液晶
材料を含む液晶表示素子が高速なスプレイ−ベンド転移
を起こすことが分かる。これは、以下の理由によるもの
と考えられる。
【００４３】即ち、スプレイ配向よりもベンド配向での
変位が容易という意味では、Ｋ１１／Ｋ３３は大きいほ
うが良いはずである。なぜなら、Ｋ３３が小さい方がベ
ンド配向への転移が容易だからである。しかしながら、
実際に本発明者が実験したところによると、Ｋ１１／Ｋ
３３を上記のように大きい値とすると、却って転移速度
が遅くなることがわかった。
変位が容易という意味では、Ｋ１１／Ｋ３３は大きいほ
うが良いはずである。なぜなら、Ｋ３３が小さい方がベ
ンド配向への転移が容易だからである。しかしながら、
実際に本発明者が実験したところによると、Ｋ１１／Ｋ
３３を上記のように大きい値とすると、却って転移速度
が遅くなることがわかった。
【００４４】これは、液晶材料としては、Ｋ１１とＫ３
３とが個別に定まるのではなく、Ｋ１１が選定されれ
ば、材料系としてはＫ３３が連動して定まる。よって、
Ｋ３３とＫ１１を個別に考えて、Ｋ３３を小さくし、且
つＫ１１を大きくするような液晶材料の選定は適切でな
いという理由によるものと考えられる。
３とが個別に定まるのではなく、Ｋ１１が選定されれ
ば、材料系としてはＫ３３が連動して定まる。よって、
Ｋ３３とＫ１１を個別に考えて、Ｋ３３を小さくし、且
つＫ１１を大きくするような液晶材料の選定は適切でな
いという理由によるものと考えられる。
【００４５】現実の液晶材料の選定の場合は、Ｋ１１／
Ｋ３３を大きくすると、Ｋ１１も大きくなってしまい、
スプレイ変形が充分なされないため、却ってスプレイ−
ベンド転移速度が遅くなってしまう。従って、Ｋ１１を
小さく抑えながら、Ｋ１１／Ｋ３３を大きくすることに
は限界があり、Ｋ１１／Ｋ３３には適正な範囲が存在す
ると考えられる。このような理由に基づき、本発明者が
実験した結果、表２を得たものである。
Ｋ３３を大きくすると、Ｋ１１も大きくなってしまい、
スプレイ変形が充分なされないため、却ってスプレイ−
ベンド転移速度が遅くなってしまう。従って、Ｋ１１を
小さく抑えながら、Ｋ１１／Ｋ３３を大きくすることに
は限界があり、Ｋ１１／Ｋ３３には適正な範囲が存在す
ると考えられる。このような理由に基づき、本発明者が
実験した結果、表２を得たものである。
【００４６】この表２より、Ｋ１１／Ｋ３３が１．０以
下の液晶材料を含む液晶表示素子が高速なスプレイ−ベ
ンド転移を起こすことが認められる。
下の液晶材料を含む液晶表示素子が高速なスプレイ−ベ
ンド転移を起こすことが認められる。
【００４７】（実施の形態３）実施の形態３に係る液晶
表示素子は、広がり弾性定数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ３
３との積Ｋ１１・Ｋ３３に着目して、このＫ１１・Ｋ３
３が比較的小さい値である液晶材料を含むことを特徴と
するものである。以下に、その理由を、本発明者の実験
結果に基づき詳細に説明する。基板間隔が５．５μｍで
あること以外は実施の形態１と同様の構成の空セル９を
５ケ作成し、表３に示す液晶材料ＬＣ１１〜ＬＣ１５を
真空注入法にて各空セル９にそれぞれ注入して、テスト
セルＣ１〜Ｃ５を作製した。
表示素子は、広がり弾性定数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ３
３との積Ｋ１１・Ｋ３３に着目して、このＫ１１・Ｋ３
３が比較的小さい値である液晶材料を含むことを特徴と
するものである。以下に、その理由を、本発明者の実験
結果に基づき詳細に説明する。基板間隔が５．５μｍで
あること以外は実施の形態１と同様の構成の空セル９を
５ケ作成し、表３に示す液晶材料ＬＣ１１〜ＬＣ１５を
真空注入法にて各空セル９にそれぞれ注入して、テスト
セルＣ１〜Ｃ５を作製した。
【表３】
【００４８】次に、各テストセルＣ１〜Ｃ５にお互いの
偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ矩形波
の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向への
転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向からベン
ド領域へと転移するに要する時間を求めたので、その結
果を上記表３に示す。尚、表３には、Ｋ１１／Ｋ３３等
の値も併記している。
偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ矩形波
の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向への
転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向からベン
ド領域へと転移するに要する時間を求めたので、その結
果を上記表３に示す。尚、表３には、Ｋ１１／Ｋ３３等
の値も併記している。
【００４９】表３及び上記表１，表２より、Ｋ１１・Ｋ
３３が小さい値の液晶材料を含む液晶表示素子が高速な
スプレイ−ベンド転移を起こすことが分かる。これは、
上記したようにスプレイ変形の観点からＫ１１を小さく
する方がベンド配向への転移が容易であり、また、Ｋ３
３を小さくする方がベンド変形が容易である。よって、
各々の積Ｋ１１・Ｋ３３も小さい方がベンド配向への転
移が容易だからである。
３３が小さい値の液晶材料を含む液晶表示素子が高速な
スプレイ−ベンド転移を起こすことが分かる。これは、
上記したようにスプレイ変形の観点からＫ１１を小さく
する方がベンド配向への転移が容易であり、また、Ｋ３
３を小さくする方がベンド変形が容易である。よって、
各々の積Ｋ１１・Ｋ３３も小さい方がベンド配向への転
移が容易だからである。
【００５０】（実施の形態４）実施の形態４では、広が
り弾性定数Ｋ１１と誘電率異方性Δεの比Ｋ１１／Δε
に着目して、このＫ１１／Δεが１．０ｐＮ以下である
液晶材料を含む液晶表示素子を選定することを特徴とす
るものである。以下に、Ｋ１１／Δε≦１．０とする理
由を、本発明者の実験結果に基づき詳細に説明する。
り弾性定数Ｋ１１と誘電率異方性Δεの比Ｋ１１／Δε
に着目して、このＫ１１／Δεが１．０ｐＮ以下である
液晶材料を含む液晶表示素子を選定することを特徴とす
るものである。以下に、Ｋ１１／Δε≦１．０とする理
由を、本発明者の実験結果に基づき詳細に説明する。
【００５１】基板間隔が６．０μｍであること以外は実
施の形態１と同様の構成の空セル９を５ケ作成し、表４
に示す液晶材料ＬＣ１６〜ＬＣ２０を真空注入法にて各
空セル９にそれぞれ注入して、テストセルＤ１〜Ｄ５を
作製した。
施の形態１と同様の構成の空セル９を５ケ作成し、表４
に示す液晶材料ＬＣ１６〜ＬＣ２０を真空注入法にて各
空セル９にそれぞれ注入して、テストセルＤ１〜Ｄ５を
作製した。
【００５２】次に、各テストセルＤ１〜Ｄ５にお互いの
偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ矩形波
の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向への
転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向からベン
ド領域へと転移するに要する時間を求めたので、その結
果を上記表４に示す。
偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ矩形波
の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向への
転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向からベン
ド領域へと転移するに要する時間を求めたので、その結
果を上記表４に示す。
【表４】
【００５３】表４より、Ｋ１１／Δεが１．０ｐＮ以下
の液晶材料が高速なスプレイ−ベンド転移を起こすこと
が分かる。これは、誘電率異方性Δεを大きくすると、
液晶分子が大きく変位すること、及び上記の如くＫ１１
を小さくすることがスプレイ−ベンド転移を容易にさせ
ることから、Ｋ１１／Δεを小さくするのが好ましいか
らである。
の液晶材料が高速なスプレイ−ベンド転移を起こすこと
が分かる。これは、誘電率異方性Δεを大きくすると、
液晶分子が大きく変位すること、及び上記の如くＫ１１
を小さくすることがスプレイ−ベンド転移を容易にさせ
ることから、Ｋ１１／Δεを小さくするのが好ましいか
らである。
【００５４】尚、本発明者は、以下の実験も行った。基
板間隔が６．５μｍであること以外は実施例１と同様の
構成の液晶セルを５ケ作成し、表５に示す液晶ＬＣ２１
〜ＬＣ２５を真空注入法にて注入し、テストセルＥ１〜
Ｅ５とした。
板間隔が６．５μｍであること以外は実施例１と同様の
構成の液晶セルを５ケ作成し、表５に示す液晶ＬＣ２１
〜ＬＣ２５を真空注入法にて注入し、テストセルＥ１〜
Ｅ５とした。
【表５】
【００５５】その後、セルに２０Ｖ矩形波を２分印加し
完全にベンド配向とした後、２０ｍＶに電圧を降下さ
せ、電極部全面がスプレイ配向となるのに要する時間を
測定したところ、表５に示すように、それぞれ１２７
秒、８４秒、４５秒、３３秒及び２５秒であった。一
方、セルＥ１〜Ｅ５に７Ｖを印加し、スプレイ配向から
ベンド配向に要する時間を目視観察により別途測定した
結果では、それぞれ１秒、２秒、５秒、１８秒、３３秒
であった。スプレイ配向からベンド配向への転移が容易
（高速）な系では、両者のエネルギー差が小さいため、
逆にベンド配向からスプレイ配向への転移は遅くなる。
本実施例より明らかなように、ベンド配向からスプレイ
配向に転移するのに要する時間が４５秒以上の液晶材料
が高速なスプレイ−ベンド転移を示す。
完全にベンド配向とした後、２０ｍＶに電圧を降下さ
せ、電極部全面がスプレイ配向となるのに要する時間を
測定したところ、表５に示すように、それぞれ１２７
秒、８４秒、４５秒、３３秒及び２５秒であった。一
方、セルＥ１〜Ｅ５に７Ｖを印加し、スプレイ配向から
ベンド配向に要する時間を目視観察により別途測定した
結果では、それぞれ１秒、２秒、５秒、１８秒、３３秒
であった。スプレイ配向からベンド配向への転移が容易
（高速）な系では、両者のエネルギー差が小さいため、
逆にベンド配向からスプレイ配向への転移は遅くなる。
本実施例より明らかなように、ベンド配向からスプレイ
配向に転移するのに要する時間が４５秒以上の液晶材料
が高速なスプレイ−ベンド転移を示す。
【００５６】（実施の形態５）実施の形態５に係る液晶
表示素子は、容量−電圧（Ｃ−Ｖ）特性のヒステリシス
の大きさＳに着目して、このヒステリシスの大きさＳが
１．０×１０4 Ｖ／ｍ以下である液晶材料を含むことを
特徴とするものである。尚、従来は、一般的にはベンド
配向モードの液晶表示素子では、ヒステリシスが存在し
ていないと考えられていた。しかし、本発明者が、ベン
ド配向モードの液晶表示素子の開発実験中において、ヒ
ステリシスが存在していることを見いだした。そこで、
かかるヒステリシスの大きさＳに着目して鋭意研究した
結果、ベンド配向への転移の速い液晶表示素子を得るに
至ったものである。以下に、Ｓ≦１．０×１０4 とする
理由を、本発明者の実験結果に基づき詳細に説明する。
表示素子は、容量−電圧（Ｃ−Ｖ）特性のヒステリシス
の大きさＳに着目して、このヒステリシスの大きさＳが
１．０×１０4 Ｖ／ｍ以下である液晶材料を含むことを
特徴とするものである。尚、従来は、一般的にはベンド
配向モードの液晶表示素子では、ヒステリシスが存在し
ていないと考えられていた。しかし、本発明者が、ベン
ド配向モードの液晶表示素子の開発実験中において、ヒ
ステリシスが存在していることを見いだした。そこで、
かかるヒステリシスの大きさＳに着目して鋭意研究した
結果、ベンド配向への転移の速い液晶表示素子を得るに
至ったものである。以下に、Ｓ≦１．０×１０4 とする
理由を、本発明者の実験結果に基づき詳細に説明する。
【００５７】基板間隔が９．５μｍであること以外は実
施の形態１と同様の構成の空セル９を５ケ作成し、表６
に示す液晶材料ＬＣ２６〜ＬＣ３０を真空注入法にて各
空セル９にそれぞれ注入して、テストセルＦ１〜Ｆ５を
作製した。
施の形態１と同様の構成の空セル９を５ケ作成し、表６
に示す液晶材料ＬＣ２６〜ＬＣ３０を真空注入法にて各
空セル９にそれぞれ注入して、テストセルＦ１〜Ｆ５を
作製した。
【表６】
【００５８】次に、各テストセルＦ１〜Ｆ５に対して、
図５に示すように階段状に印加電圧を上昇させ、各設定
電圧に対するセル容量の時間変化を測定した。尚、セル
容量の測定は、精密ＬＣＲメータ（ヒューレット・パッ
カード社製ＨＰ−４２８４Ａ）を用いて行い、印加電圧
波形は正弦波１ｋＨｚであった。また、電圧を降下させ
て、セル容量の時間変化を測定した。尚、電圧を降下さ
せる場合には、一旦３０Ｖ（確実にベンド配向に転移す
る電圧値）を印加し、ベンド配向を目視で確認してか
ら、図５の割合で電圧を階段状に降下させた。尚、電圧
を降下させる場合には、一旦３０Ｖを印加しベンド配向
を目視で確認してから図５の割合で電圧を階段状に降下
させた。各設定電圧に対するセルＦ５の容量の時間変化
は、図６及び図７に示す。
図５に示すように階段状に印加電圧を上昇させ、各設定
電圧に対するセル容量の時間変化を測定した。尚、セル
容量の測定は、精密ＬＣＲメータ（ヒューレット・パッ
カード社製ＨＰ−４２８４Ａ）を用いて行い、印加電圧
波形は正弦波１ｋＨｚであった。また、電圧を降下させ
て、セル容量の時間変化を測定した。尚、電圧を降下さ
せる場合には、一旦３０Ｖ（確実にベンド配向に転移す
る電圧値）を印加し、ベンド配向を目視で確認してか
ら、図５の割合で電圧を階段状に降下させた。尚、電圧
を降下させる場合には、一旦３０Ｖを印加しベンド配向
を目視で確認してから図５の割合で電圧を階段状に降下
させた。各設定電圧に対するセルＦ５の容量の時間変化
は、図６及び図７に示す。
【００５９】次に、各設定電圧値での容量を、電圧印加
後５９５秒〜６００秒間の平均容量でもって定義し、容
量−電圧（Ｃ−Ｖ）特性を求めた。このような容量−電
圧（Ｃ−Ｖ）特性をグラフ化したものが図８に示されて
いる。ここで、５９５秒〜６００秒としたのは、特定設
定電圧値（図６中の２．６Ｖ、２．７Ｖ）を除いて、電
圧印加後に完全に容量変化が完了しており、容量が安定
した時間として、例えば５９５秒〜６００を選んだもの
である。尚、特定設定電圧値の場合に、容量が増加して
いるのは、最大スプレイ配向からベンド配向への飛び越
し、いわゆる配向の緩和が生じているためである。図７
に示すように、電圧降下時においても、５９５秒〜６０
０秒の平均容量値としたのは、上記電圧上昇時における
理由と同様である。但し、図７において、容量が減少す
る特定設定電圧値（図７中の１．８Ｖ、１．６Ｖ）の場
合に、容量が減少しているのは、ベンド配向から最大ス
プレイ配向への飛び越し、いわゆる配向の緩和が生じて
いるためである。尚、特定設定電圧値は、電圧上昇時に
おいては図８のヒステリシスの上限付近の電圧値に相当
し、電圧降下時においては図８のヒステリシスの下限付
近の電圧値に相当する。このことは、スプレイ配向とベ
ンド配向との間には、エネルギー差があることを意味す
る。
後５９５秒〜６００秒間の平均容量でもって定義し、容
量−電圧（Ｃ−Ｖ）特性を求めた。このような容量−電
圧（Ｃ−Ｖ）特性をグラフ化したものが図８に示されて
いる。ここで、５９５秒〜６００秒としたのは、特定設
定電圧値（図６中の２．６Ｖ、２．７Ｖ）を除いて、電
圧印加後に完全に容量変化が完了しており、容量が安定
した時間として、例えば５９５秒〜６００を選んだもの
である。尚、特定設定電圧値の場合に、容量が増加して
いるのは、最大スプレイ配向からベンド配向への飛び越
し、いわゆる配向の緩和が生じているためである。図７
に示すように、電圧降下時においても、５９５秒〜６０
０秒の平均容量値としたのは、上記電圧上昇時における
理由と同様である。但し、図７において、容量が減少す
る特定設定電圧値（図７中の１．８Ｖ、１．６Ｖ）の場
合に、容量が減少しているのは、ベンド配向から最大ス
プレイ配向への飛び越し、いわゆる配向の緩和が生じて
いるためである。尚、特定設定電圧値は、電圧上昇時に
おいては図８のヒステリシスの上限付近の電圧値に相当
し、電圧降下時においては図８のヒステリシスの下限付
近の電圧値に相当する。このことは、スプレイ配向とベ
ンド配向との間には、エネルギー差があることを意味す
る。
【００６０】ここで、図８におけるＣ−Ｖヒステリシス
曲線で囲まれる領域の広さはスプレイ配向のエネルギー
とベンド配向のエネルギーとの差に対応しており、スプ
レイ−ベンド転移の容易性に対応している。これは、ベ
ンド配向からスプレイ配向への転移の場合、本来的には
電圧を０Ｖにすれば自動的に転移する。このことは、配
向エネルギーの観点からすると、ベンド配向からスプレ
イ配向への転移は、電圧を０Ｖとすると、急激に転移が
生じるものと考えられ、図８において、ラインＬ２は急
激に低下していることが分かる。よって、スプレイ配向
とベンド配向間における転移は、ラインＬ２が理想であ
る。従って、スプレイ配向からベンド配向への転移を示
すラインＬ１は、本来的にはラインＬ２と同様となるべ
きである。しかしながら、スプレイ配向からベンド配向
への転移に要するエネルギーと、ベンド配向からスプレ
イ配向への転移に要するエネルギーとに差があるため、
ラインＬ１は緩やかに立ち上がる。よって、ラインＬ１
がラインＬ２に近づく方が、スプレイ配向からベンド配
向への転移が容易であると考えられる。
曲線で囲まれる領域の広さはスプレイ配向のエネルギー
とベンド配向のエネルギーとの差に対応しており、スプ
レイ−ベンド転移の容易性に対応している。これは、ベ
ンド配向からスプレイ配向への転移の場合、本来的には
電圧を０Ｖにすれば自動的に転移する。このことは、配
向エネルギーの観点からすると、ベンド配向からスプレ
イ配向への転移は、電圧を０Ｖとすると、急激に転移が
生じるものと考えられ、図８において、ラインＬ２は急
激に低下していることが分かる。よって、スプレイ配向
とベンド配向間における転移は、ラインＬ２が理想であ
る。従って、スプレイ配向からベンド配向への転移を示
すラインＬ１は、本来的にはラインＬ２と同様となるべ
きである。しかしながら、スプレイ配向からベンド配向
への転移に要するエネルギーと、ベンド配向からスプレ
イ配向への転移に要するエネルギーとに差があるため、
ラインＬ１は緩やかに立ち上がる。よって、ラインＬ１
がラインＬ２に近づく方が、スプレイ配向からベンド配
向への転移が容易であると考えられる。
【００６１】いま、この領域の広さＳを、以下の第１式
で定義し、広さＳを算出した。
で定義し、広さＳを算出した。
【数３】
【００６２】尚、ａはヒステリシスの認められる電圧下
限［Ｖ］を、ｂはヒステリシスの認められる電圧上限
［Ｖ］を表し、ＣBSはベンドからスプレイへの変化時の
セル容量［ｐＦ］、ＣSBはスプレイからベンドへの変化
時のセル容量［ｐＦ］を表している。また、Ｃｍａｘ、
Ｃｍｉｎはそれぞれセルの最大容量［ｐＦ］、最小容量
［ｐＦ］を表し、Ｌは液晶層厚［ｍ］を表している。他
のテストセルについても、測定したＣ−Ｖ特性よりＳ値
を求めた。上記算出結果を上記表６に示す。
限［Ｖ］を、ｂはヒステリシスの認められる電圧上限
［Ｖ］を表し、ＣBSはベンドからスプレイへの変化時の
セル容量［ｐＦ］、ＣSBはスプレイからベンドへの変化
時のセル容量［ｐＦ］を表している。また、Ｃｍａｘ、
Ｃｍｉｎはそれぞれセルの最大容量［ｐＦ］、最小容量
［ｐＦ］を表し、Ｌは液晶層厚［ｍ］を表している。他
のテストセルについても、測定したＣ−Ｖ特性よりＳ値
を求めた。上記算出結果を上記表６に示す。
【００６３】一方、これらのセルについて、７Ｖ矩形波
を印加した時のスプレイ配向からベンド配向への転移に
要する時間を目視観察した結果を上記表６に併せて記
す。表６から明らかなように、Ｓ≦１．０×１０4 Ｖ／
ｍの液晶材料が高速なスプレイ−ベンド転移を示す。本
実施の形態５におけるＳ値は、（配向膜のアンカリング
エネルギーＡ／弾性定数Ｋ）の関数であり、液晶材料の
プレチルト角によっても変化する。特にプレチルト角を
大きくするとＳ値は小さくなり、スプレイ−ベンド転移
が容易になる。
を印加した時のスプレイ配向からベンド配向への転移に
要する時間を目視観察した結果を上記表６に併せて記
す。表６から明らかなように、Ｓ≦１．０×１０4 Ｖ／
ｍの液晶材料が高速なスプレイ−ベンド転移を示す。本
実施の形態５におけるＳ値は、（配向膜のアンカリング
エネルギーＡ／弾性定数Ｋ）の関数であり、液晶材料の
プレチルト角によっても変化する。特にプレチルト角を
大きくするとＳ値は小さくなり、スプレイ−ベンド転移
が容易になる。
【００６４】（実施の形態６）実施の形態６では、液晶
材料がピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、およびビ
フェニル系からなる群から選ばれる少なくとも一種の液
晶系を含有していることを特徴とするものである。以下
に、材料を特定した理由を、本発明者の実験結果に基づ
き詳細に説明する。
材料がピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、およびビ
フェニル系からなる群から選ばれる少なくとも一種の液
晶系を含有していることを特徴とするものである。以下
に、材料を特定した理由を、本発明者の実験結果に基づ
き詳細に説明する。
【００６５】基板間隔が５．５μｍであること以外は実
施の形態１と同様の構成の空セル９を３ケ作成し、表７
に示す液晶材料ＬＣ３１〜ＬＣ３３を真空注入法にて各
空セル９にそれぞれ注入して、テストセルＧ１〜Ｇ３を
作製した。また、表７に示す液晶材料ＬＣ４０を真空注
入法にて空セル９に注入して、テストセルＪを作製し
た。
施の形態１と同様の構成の空セル９を３ケ作成し、表７
に示す液晶材料ＬＣ３１〜ＬＣ３３を真空注入法にて各
空セル９にそれぞれ注入して、テストセルＧ１〜Ｇ３を
作製した。また、表７に示す液晶材料ＬＣ４０を真空注
入法にて空セル９に注入して、テストセルＪを作製し
た。
【表７】
【００６６】本実施の形態６で用いた各液晶組成物は、
液晶構造によるスプレイ−ベンド転移の容易性を評価す
るため、それぞれを液晶骨格が同一である同族列液晶で
構成したものである。
液晶構造によるスプレイ−ベンド転移の容易性を評価す
るため、それぞれを液晶骨格が同一である同族列液晶で
構成したものである。
【００６７】次に、各テストセルＧ１〜Ｇ３，Ｊにお互
いの偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ矩
形波の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向
への転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向から
ベンド領域へと転移するに要する時間を求めたので、そ
の結果を上記表７に示す。
いの偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ矩
形波の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向
への転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向から
ベンド領域へと転移するに要する時間を求めたので、そ
の結果を上記表７に示す。
【００６８】表７より明らかなように、ジオキサン系液
晶やビフェニル系液晶およびピリミジン系液晶は高速な
転移を示すことが分かる。これは、これら液晶の広がり
の弾性定数Ｋ１１がフェニルシクロヘキサン系液晶に比
べて、相対的に小さいことによるものと思われる。この
ことは、その他エタン系液晶などにも当てはまる。通常
の液晶組成物は液晶温度範囲、屈折率異方性、および誘
電率異方性などの調整のため、数種〜２０種の液晶化合
物の混合物で構成されるが、本実施の形態の結果よりピ
リミジン系液晶やジオキサン系液晶あるいはビフェニル
系液晶を含む液晶組成物が高速なスプレイ−ベンド転移
を示すことは明らかである。一般に、異種骨格の液晶分
子の混合により液晶組成物の弾性定数は、各液晶分子の
弾性定数の、加成性で計算される値よりも小さな値にな
るため、ピリミジン系液晶、ビフェニル系液晶あるいは
ジオキサン系液晶の添加は極めて有効である。
晶やビフェニル系液晶およびピリミジン系液晶は高速な
転移を示すことが分かる。これは、これら液晶の広がり
の弾性定数Ｋ１１がフェニルシクロヘキサン系液晶に比
べて、相対的に小さいことによるものと思われる。この
ことは、その他エタン系液晶などにも当てはまる。通常
の液晶組成物は液晶温度範囲、屈折率異方性、および誘
電率異方性などの調整のため、数種〜２０種の液晶化合
物の混合物で構成されるが、本実施の形態の結果よりピ
リミジン系液晶やジオキサン系液晶あるいはビフェニル
系液晶を含む液晶組成物が高速なスプレイ−ベンド転移
を示すことは明らかである。一般に、異種骨格の液晶分
子の混合により液晶組成物の弾性定数は、各液晶分子の
弾性定数の、加成性で計算される値よりも小さな値にな
るため、ピリミジン系液晶、ビフェニル系液晶あるいは
ジオキサン系液晶の添加は極めて有効である。
【００６９】（実施の形態７）実施の形態７に係る液晶
表示素子は、プレチルト角に着目して、少なくとも一方
の基板表面におけるプレチルト角が２度以上であること
を特徴とするものである。以下に、プレチルト角が２度
以上とする理由を、本発明者の実験結果に基づき詳細に
説明する。
表示素子は、プレチルト角に着目して、少なくとも一方
の基板表面におけるプレチルト角が２度以上であること
を特徴とするものである。以下に、プレチルト角が２度
以上とする理由を、本発明者の実験結果に基づき詳細に
説明する。
【００７０】図１に示すテストセルを、以下の方法で作
製した。透明電極２、７を有する２枚のガラス基板１、
８上にＪＳＲ製配向膜塗料ＪＡＬＳ−２４６をスピンコ
ート法にて塗布し、恒温槽中１５０℃、１時間硬化させ
配向膜３、６を形成する。その後、レーヨン製ラビング
布を用いて図２に示す方向にラビング処理を施し、積水
ファインケミカル（株）製スペーサ５、およびストラク
トボンド３５２Ａ（三井東圧化学（株）製シール樹脂の
商品名）を用いて基板間隔が５．８μｍとなるように貼
り合わせ、空セル９を５ヶ作成した。この時、ラビング
強度を変化させて、それぞれの液晶プレチルト角が異な
るようにした。
製した。透明電極２、７を有する２枚のガラス基板１、
８上にＪＳＲ製配向膜塗料ＪＡＬＳ−２４６をスピンコ
ート法にて塗布し、恒温槽中１５０℃、１時間硬化させ
配向膜３、６を形成する。その後、レーヨン製ラビング
布を用いて図２に示す方向にラビング処理を施し、積水
ファインケミカル（株）製スペーサ５、およびストラク
トボンド３５２Ａ（三井東圧化学（株）製シール樹脂の
商品名）を用いて基板間隔が５．８μｍとなるように貼
り合わせ、空セル９を５ヶ作成した。この時、ラビング
強度を変化させて、それぞれの液晶プレチルト角が異な
るようにした。
【００７１】次いで、表８に示す液晶材料ＬＣ３４を真
空注入法にて各空セル９にそれぞれ注入して、テストセ
ルＨ１〜Ｈ５とした。
空注入法にて各空セル９にそれぞれ注入して、テストセ
ルＨ１〜Ｈ５とした。
【表８】
【００７２】次に、各テストセルＨ１〜Ｈ５にお互いの
偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ矩形波
の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向への
転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向からベン
ド領域へと転移するに要する時間を求めたので、この結
果を表９に示す。尚、別途測定した液晶プレチルト角
も、併せて表９に記す。
偏光軸方向が直交するよう偏光板を貼合し、７Ｖ矩形波
の電圧を印加しながらスプレイ配向からベンド配向への
転移を目視観察し、全電極領域がスプレイ配向からベン
ド領域へと転移するに要する時間を求めたので、この結
果を表９に示す。尚、別途測定した液晶プレチルト角
も、併せて表９に記す。
【表９】
【００７３】表９より、高速なスプレイ−ベンド転移を
起こさせるためには、プレチルト角として２度以上が好
ましいことが分かる。これは、プレチルト角が大きい
と、電圧印加によるスプレイ配向の変位が大きく、その
ため、スプレイ−ベンド転移が容易に起こるからであ
る。尚、プレチルト角を大きくすることにより、駆動電
圧を低減でき、更に初期化電圧を低減できるという効果
も奏する。
起こさせるためには、プレチルト角として２度以上が好
ましいことが分かる。これは、プレチルト角が大きい
と、電圧印加によるスプレイ配向の変位が大きく、その
ため、スプレイ−ベンド転移が容易に起こるからであ
る。尚、プレチルト角を大きくすることにより、駆動電
圧を低減でき、更に初期化電圧を低減できるという効果
も奏する。
【００７４】尚、参考までに述べると、高すぎるプレチ
ルト角は、プレチルト角の安定性や電圧−透過率特性の
安定性に懸念が生ずるため、適切なプレチルト角を設定
する必要がある。従って、プレチルト角の安定性等を考
慮すれば、プレチルト角は、２度以上、６度以下とする
のが、望ましい。
ルト角は、プレチルト角の安定性や電圧−透過率特性の
安定性に懸念が生ずるため、適切なプレチルト角を設定
する必要がある。従って、プレチルト角の安定性等を考
慮すれば、プレチルト角は、２度以上、６度以下とする
のが、望ましい。
【００７５】（その他の事項）本発明に係る液晶表示素
子においては、負の位相補償板であっても、正の補償位
相板であってもよい。但し、表示特性の点からすれば、
負の位相補償板の方が望ましい。また、位相補償板は、
一対の基板の外側にそれぞれ配設されていてもよく、ま
た、一方の基板の外側にのみ配設されていてもよい。
子においては、負の位相補償板であっても、正の補償位
相板であってもよい。但し、表示特性の点からすれば、
負の位相補償板の方が望ましい。また、位相補償板は、
一対の基板の外側にそれぞれ配設されていてもよく、ま
た、一方の基板の外側にのみ配設されていてもよい。
【００７６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電圧印加
によるスプレイ配向からベンド配向への転移が極めて速
い光学補償ベンド（ＯＣＢ）モードの液晶表示素子を実
現できる。
によるスプレイ配向からベンド配向への転移が極めて速
い光学補償ベンド（ＯＣＢ）モードの液晶表示素子を実
現できる。
【図１】本発明液晶表示素子のスプレイ−ベンド転移時
間評価に用いたテストセルの構成図である。
間評価に用いたテストセルの構成図である。
【図２】本発明液晶表示素子のスプレイ−ベンド転移時
間評価に用いたテストセル基板のラビング方向を示す図
である。
間評価に用いたテストセル基板のラビング方向を示す図
である。
【図３】スプレイ配向からベンド配向への配向転移する
過程を説明するための図である。
過程を説明するための図である。
【図４】広がりの弾性定数Ｋ１１の違いによる、電圧印
加持の液晶ダイレクタ分布の違いを説明するための図で
ある。
加持の液晶ダイレクタ分布の違いを説明するための図で
ある。
【図５】本発明の実施の形態５テストセルに印加した電
圧の時間変化を表すタイミングチャート図である。
圧の時間変化を表すタイミングチャート図である。
【図６】本発明の実施の形態５で用いたテストセルＦ５
に、図５のタイミングで電圧を印加した時の、各電圧値
切換後の容量の時間変化を示す図である。
に、図５のタイミングで電圧を印加した時の、各電圧値
切換後の容量の時間変化を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態５で用いたテストセルＦ５
に、図５と同様のタイミングで電圧を降下させた時の、
各電圧値切換後の容量の時間変化を示す図である。
に、図５と同様のタイミングで電圧を降下させた時の、
各電圧値切換後の容量の時間変化を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態５で用いたテストセルＦ５
の容量−電圧（Ｃ−Ｖ）ヒステリシス特性を示す図であ
る。
の容量−電圧（Ｃ−Ｖ）ヒステリシス特性を示す図であ
る。
【図９】光学補償ベンド（ＯＣＢ）モードセルのパネル
構成、および液晶ダイレクタの配列を説明するための図
である。
構成、および液晶ダイレクタの配列を説明するための図
である。
１、８…ガラス基板 ２、７…透明電極 ３、６…配向膜 ４…液晶層 ５…スペーサ ５ａ…………電圧無印加時の液晶配向（スプレイ配向） ５ｂ…………電圧印加時の液晶配向（ベンド配向） ９……………テストセル １０、１２…偏光板 １１、１３…位相補償板
Claims (8)
- 【請求項１】 一対の基板間に挟持される液晶層と、基
板の外側に配設される位相補償板とを含み、液晶層を構
成する液晶材料は、ホモジニアス配向を示す液晶材料で
あって、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、
液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向
からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この
初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うパラ
レル配向液晶表示素子において、 前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１が、１０ｐＮ以下
であることを特徴とするパラレル配向液晶表示素子。 - 【請求項２】 一対の基板間に挟持される液晶層と、基
板の外側に配設される位相補償板とを含み、液晶層を構
成する液晶材料は、ホモジニアス配向を示す液晶材料で
あって、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、
液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向
からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この
初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うパラ
レル配向液晶表示素子において、 前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ
３３との比Ｋ１１／Ｋ３３が、１．０以下であることを
特徴とするパラレル配向液晶表示素子。 - 【請求項３】 一対の基板間に挟持される液晶層と、基
板の外側に配設される位相補償板とを含み、液晶層を構
成する液晶材料は、ホモジニアス配向を示す液晶材料で
あって、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、
液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向
からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この
初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うパラ
レル配向液晶表示素子において、 前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１と誘電率異方性Δ
εとの比Ｋ１１／Δεが、１．０ｐＮ以下であることを
特徴とするパラレル配向液晶表示素子。 - 【請求項４】 一対の基板間に挟持される液晶層と、基
板の外側に配設される位相補償板とを含み、液晶層を構
成する液晶材料は、ホモジニアス配向を示す液晶材料で
あって、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、
液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向
からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この
初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うパラ
レル配向液晶表示素子において、 前記液晶材料の広がり弾性定数Ｋ１１と曲げ弾性定数Ｋ
３３との積Ｋ１１・Ｋ３３が１３０ｐＮ2以下であるこ
とを特徴とするパラレル配向液晶表示素子。 - 【請求項５】 一対の基板間に挟持される液晶層と、基
板の外側に配設される位相補償板とを含み、液晶層を構
成する液晶材料は、ホモジニアス配向を示す液晶材料で
あって、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、
液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向
からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この
初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うパラ
レル配向液晶表示素子において、 前記液晶材料がピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、
およびビフェニル系からなる群から選ばれる少なくとも
一種の液晶系を含有していることを特徴とするパラレル
配向液晶表示素子。 - 【請求項６】 一対の基板間に挟持される液晶層と、基
板の外側に配設される位相補償板とを含み、液晶層を構
成する液晶材料は、ホモジニアス配向を示す液晶材料で
あって、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、
液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向
からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この
初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うパラ
レル配向液晶表示素子において、 前記液晶材料が、その広がり弾性定数Ｋ１１が１０ｐＮ
以下である液晶材料、その広がり弾性定数Ｋ１１と曲げ
弾性定数Ｋ３３との比が１．０以下である液晶材料、そ
の広がり弾性定数Ｋ１１と誘電率異方性Δεとの比が
１．０ｐＮ以下である液晶材料、その広がり弾性定数Ｋ
１１と曲げ弾性定数Ｋ３３との積が１３０ｐＮ2以下で
ある液晶材料、およびピリミジン系液晶、ジオキサン系
液晶、およびビフェニル系からなる群から選ばれる少な
くとも一種の液晶系を含有している液晶材料からなる群
から選ばれる少なくとも一種の液晶材料であることを特
徴とするパラレル配向液晶表示素子。 - 【請求項７】 一対の基板間に挟持される液晶層と、基
板の外側に配設される位相補償板とを含み、液晶層を構
成する液晶材料は、ホモジニアス配向を示す液晶材料で
あって、電圧無印加時にはスプレイ配向となっており、
液晶表示駆動に先立って、電圧印加によりスプレイ配向
からベンド配向に転移させる初期化処理が行われ、この
初期化されたベンド配向状態で液晶表示駆動を行うパラ
レル配向液晶表示素子において、 前記液晶材料は、印加電圧を上昇および下降させながら
前記容量を測定した時に観測される容量−電圧ヒステリ
シスの大きさＳを以下の第１式で定義しとたときに、Ｓ
が１．０×１０4 Ｖ／ｍ以下となる、そのような液晶材
料であることを特徴とするパラレル配向液晶表示素子。 【数１】 尚、ａはヒステリシスの認められる下限電圧値［Ｖ］
を、ｂはヒステリシスの認められる上限電圧値［Ｖ］を
表し、ＣBSはベンドからスプレイへの変化時のセル容量
［ｐＦ］を、ＣSBはスプレイからベンドへの変化時のセ
ル容量［ｐＦ］を表している。また、Ｃｍａｘはセルの
最大容量［ｐＦ］を、Ｃｍｉｎはセルの最小容量［ｐ
Ｆ］を表し、Ｌは液晶層厚［ｍ］を表している。 - 【請求項８】 前記液晶材料の少なくとも一方の基板表
面におけるプレチルト角が２度以上である請求項１乃至
請求項７の何れかに記載の液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9773299A JP3183645B2 (ja) | 1998-04-08 | 1999-04-05 | パラレル配向液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9579298 | 1998-04-08 | ||
| JP10-95792 | 1998-04-08 | ||
| JP9773299A JP3183645B2 (ja) | 1998-04-08 | 1999-04-05 | パラレル配向液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11352524A true JPH11352524A (ja) | 1999-12-24 |
| JP3183645B2 JP3183645B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=26436974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9773299A Expired - Fee Related JP3183645B2 (ja) | 1998-04-08 | 1999-04-05 | パラレル配向液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3183645B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002156635A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-05-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JP2002303849A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-10-18 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置及びその駆動装置と方法 |
| US6853435B2 (en) | 2000-10-23 | 2005-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display and its manufacturing method |
| KR100667073B1 (ko) | 2005-04-27 | 2007-01-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| JP2008007696A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Dainippon Ink & Chem Inc | Ｏｃｂ液晶表示素子 |
| JP2013227581A (ja) * | 2013-06-06 | 2013-11-07 | Dic Corp | Ｏｃｂ液晶表示素子 |
| JP2020067620A (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | Dic株式会社 | 垂直配向型液晶表示素子 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102117235B1 (ko) | 2013-10-18 | 2020-06-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 패널 및 이를 포함하는 액정 표시 장치 |
| KR101546159B1 (ko) * | 2013-12-02 | 2015-08-20 | 경상대학교산학협력단 | 오존수 방역장치 |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP9773299A patent/JP3183645B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002156635A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-05-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
| US6853435B2 (en) | 2000-10-23 | 2005-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display and its manufacturing method |
| JP2002303849A (ja) * | 2000-11-10 | 2002-10-18 | Samsung Electronics Co Ltd | 液晶表示装置及びその駆動装置と方法 |
| KR100667073B1 (ko) | 2005-04-27 | 2007-01-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
| JP2008007696A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Dainippon Ink & Chem Inc | Ｏｃｂ液晶表示素子 |
| JP2013227581A (ja) * | 2013-06-06 | 2013-11-07 | Dic Corp | Ｏｃｂ液晶表示素子 |
| JP2020067620A (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | Dic株式会社 | 垂直配向型液晶表示素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3183645B2 (ja) | 2001-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5668651A (en) | Polymer-wall LCD having liquid crystal molecules having a plane-symmetrical bend orientation | |
| KR100352413B1 (ko) | 액정 소자 | |
| US5568294A (en) | Liquid crystal display device having a polymer functioning as an orientation layer and a retarder | |
| US7540975B2 (en) | Optically compensated birefringence alignment agent, liquid crystal display utilizing the same and fabrication method thereof | |
| EP2290437A1 (en) | Liquid crystal display device | |
| JP2003510651A (ja) | 液晶デバイスおよびディスプレイ | |
| WO1999053366A1 (fr) | Dispositif d'affichage a cristaux liquides et procede d'evaluation des temps de transition d'une orientation divergente a une orientation alignee | |
| JP3183645B2 (ja) | パラレル配向液晶表示素子 | |
| EP0539991A1 (en) | Liquid crystal device and display apparatus | |
| US20070139595A1 (en) | Bistable twisted nematic liquid crystal display based on dual frequency operation | |
| US20020167631A1 (en) | Liquid crystal display device and method of manufacturing same | |
| Jhun et al. | Optical bouncing in bistable chiral splay nematic liquid crystal device | |
| JPH09269472A (ja) | 液晶表示素子及びその駆動方法 | |
| Kim et al. | Rubbing Angle Effects on the Electro-Optic Characteristics of In-Plane Switching Liquid Crystal Display | |
| Coles et al. | 40.1: Invited Paper: Ultrafast high optical contrast flexoelectric displays for video frame rates | |
| JP2592957B2 (ja) | 液晶素子 | |
| RU2740338C1 (ru) | Жидкокристаллическая дисплейная ячейка | |
| JP3190857B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JP3827937B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP2794358B2 (ja) | 液晶素子 | |
| EP0884625A2 (en) | Liquid crystal display panel | |
| US5844653A (en) | Liquid crystal mixture | |
| RU2522768C2 (ru) | Способ компенсации дисперсии состояний поляризации света и быстродействующий электрооптический модулятор на основе хиральных жидких кристаллов | |
| JP3239310B2 (ja) | 強誘電性液晶表示素子 | |
| Lagerwall et al. | Liquid Crystal-Optical Properties and Basic Devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080427 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090427 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100427 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100427 Year of fee payment: 9 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100427 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110427 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |