JPS6310126A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶表示装置に関し、特にマルチプレックス
駆動方式（時分割駆動方式）に好適なツイストネマティ
ックタイプ（以下、ｒＴＮタイプ」ともいう、）の液晶
表示装置に関するものである。

〔技術の背景〕

液晶表示装置は、消費電力が小さいこと、製造コストが
低いこと、軽量および薄型化が可能であること、カラー
化が容易であること等の利点を有することから、現在Ｔ
Ｎタイプを中心に用途が拡大している。

ＴＮタイプの液晶表示装置は、配向処理した２枚の電極
基板の間に正の誘電率異方性を有するネマティック液晶
を封入して構成され、通常、液晶分子が連続的に９０”
ねじれた状態とされている。。

このねじれ角が９０°のタイプ（以下、「９０°ねじれ
タイプ」ともいう、）の液晶表示装置は、生産が簡単で
大量生産に好適であり、また応答が速い利点がある。

しかしながら、この９０°ねじれタイプの液晶表示装置
は、印加電圧の変化に対する透過光（あるいは反射光）
の強度変化が緩やかなため、マルチプレックス駆動時に
おいて時分割次数を大きくする場合には、コントラスト
が低く鮮明な映像を得ることが困難であり、また視野角
も狭いという問題点を有し、結局ハイマルチプレックス
駆動方式を適用するには限界がある０例えば、表示画面
の大きさがＡ４サイズ程度である液晶表示装置において
は、マルチプレックス駆動におけるデユーティ比が１　
／２００以上であることが実用上好ましいとされている
が、実用化されている液晶表示装置においては、当該デ
ユーティ比が１／１００程度であり、そのコントラスト
比（選択時と非選択時の輝度比）が３程度と低いもので
ある。

このような９０°ねじれタイプの液晶表示装置の問題点
を解決する技術として、特開昭６０−１０７０２０号公
報において、液晶分子のねじれ角が１８０〜３６０“で
あり、かつ少なくとも一方の電極基板に配向する液晶分
子のダイレクタ方向と電極基板面とのなす角度（以下、
「プレティルト角度」ともいう、）が５°より大きい特
徴を有する液晶表示装置が開示されている。この液晶表
示装置によれば、印加電圧に対する透過光の強度変化が
急峻なため、例えば１　／１００のデユーティ比でマル
チプレックス駆動する場合には、１９．６という高コン
トラスト比を実現させることが可能であるとされている
。

しかしながら、この液晶表示装置においては、双安定効
果に対して充分な配慮がなされておらず、そのため液晶
表示装置を高デユーテイ比でマルチプレックス駆動する
場合には応答が遅いという問題点がある。すなわち、こ
の液晶表示装置の液晶セルにおいては、通常、印加電圧
の上昇時と下降時の透過光の強度変化が異なる、いわゆ
るヒステリシス現象が生じ、これによる双安定効果によ
って時分割駆動時の動作電圧範囲が狭められたり、ある
いはオン・オフの応答時間が長くなる等の問題点がある
。また、これらの結果として、わずかな液晶セル厚の不
均一性、温度変化等により、表示不良が生じやすくなる
。このため、できるだけ双安定効果を抑制することが必
要となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなことから、本発明者等は、各々配向層を有す
る一対の基板間に配される液晶組成物における液晶分子
のねじれ角の大きさが、１８０°以上３６０°以下であ
り、かつ液晶分子の自発ねじれピッチＰ、と、配向層に
より液晶骨°子の配列が強制的に規制されたときの液晶
分子の規制ねじれピッチＰＣとの間に、Ｏ＜（ＰＣ−Ｐ
Ｉ）／ＰＣ＜０．３の関係式が成立する特徴を有する液
晶表示装置を提案した（特願昭６０−２６７０８１号明
細書参照）。

斯かる液晶表示装置によれば、液晶セルの双安定効果を
ある程度抑制することができ、その結果駆動電圧の余裕
度を太き（することができ、コントラスト比および応答
速度の改善を相当に図ることができる。

しかしながら、最近においては、さらに一層短い時間で
応答し得る液晶表示装置の開発が望まれるようになり、
上記技術をさらに一層改善することが必要とされるに至
った。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の如き事情に基いてなされたものであっ
て、その目的は、高デユーテイ比でマルチプレックス駆
動する場合においても、コントラスト比が充分高く、し
かもオン・オフに要する時間が極めて短くて優れた応答
特性を有する液晶表示装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の液晶表示装置は、各々配向層を有する一対の基
板間に液晶組成物を配してなる液晶表示装置において、
下記条件（ａ）乃至（ｄ）を満たすことを特徴とする特 （ａ）前記一対の基板間に配された液晶組成物における
液晶分子のねじれ角の大きさが、２００〜３００゜であ
ること。

（ｂ）前記配向層の少なくとも一方の配向層表面に接す
る液晶分子のダイレクタ方向と、当該配向層を有する基
板面とのなす角度（プレティルト角度）が５°以上であ
ること。

（ｃ）液晶分子の自発ねじれピッチＰ、と、配向層によ
り液晶分子の配列が強制的に規制されたときの液晶分子
の規制ねじれピッチＰ、との間に、以下の関係式［１］
が成立すること。

０＜　（Ｐｃ　　Ｐｇ）／Ｐｃ≦０．３・・・・・・■
（ｄ）前記液晶組成物のツイスト弾性定数ｋ２２と、ベ
ンド弾性定数に２３との間に、以下の関係式〇が成立す
ること。

１．８＜ｋ。／ｋｇ寞＜　２．５　　・・・・・・・・
・・・・■またさらには、（１３）液晶組成物の誘電率
異方性Δεと、液晶分子長軸方向に直角方向の誘電率ε
、の比Δａ７ｍ、が１．８以上であることを特徴とする
。

〔発明の作用効果〕

本発明の液晶表示装置は、上記条件（ａ）乃至（ｄ）を
満たすものであるので、後述の実施例の説明からも理解
されるように、液晶セルにおける双安定効果が必要最小
限に抑制され、その結果高デユーテイ比でマルチプレッ
クス駆動する場合においても、充分高いコントラスト比
が得られると共に、オン・オフに要する時間が橿めて短
くて優れた応答特性を有する。

本発明によれば、実際に、コントラスト比が１３以上で
、しかも応答時間が１５０＋ｍ５ｅｃ以下の特性を有す
る液晶表示装置を得ることができ、従来の装置に比して
格段に性能の優れたものである。

さらには、好ましい条件（ｅ）を採用することにより、
液晶表示装置においては低い駆動電圧により充分にハイ
マルチプレックス駆動を行うことができ、安価で消費電
力の小さな液晶表示装置を得ることが可能となる。

〔発明の具体的構成〕

以下、本発明を具体的に説明する。

第１図は、本発明に係る液晶表示装置の要部を分解して
示す説明図である。第１図において、１および２は配向
層（図示せず）を有する基板、９および１０は偏光素子
、Ｃは液晶層である。

本発明においては、（ａ）液晶分子のねじれ角αの大き
さが、２００〜３００“、好ましくは２４０〜２９０゜
であることが必要である。

このねじれ角αが２００°未溝の場合には、印加電圧に
対する透過光の強度変化が緩やかとなるため、高次の時
分割駆動時に充分高いコントラスト比が得られなくなり
、また視野角が狭くなる。一方ねじれ角αが３００°を
超える場合には、コントラスト比は高くなるが、反面オ
ン・オフに要する時間が長（なって応答特性が低下し、
またオン・オフの切換え時に液晶分子の配向のみだれが
生じやすくなり、その結果表示品質が低下する。

このねじれ角αは、基板１および２における液晶分子の
配向方向を規定するための配向処理の方向、液晶層Ｃを
構成するネマティック液晶あるいはこれに添加される旋
光性物質の種類、量等によって規定することができる。

なお、第１図において、ねじれ角αは、入射光の進行方
向に左回りのねじれを示しているが、これは本発明を規
定するものではなく、当該ねじれ方向は右回りであって
もよい。

本発明においては、（ｂ）一対の配向層の少なくとも一
方の配向層表面に接する液晶分子のダイレクタ方向と、
当該配向層を有する基板面とのなす角度（プレティルト
角度）が５°以上、好ましくは１５°以上であることが
必要である。なお、ダイレクタ方向とは、液晶分子の分
子長軸が優先的に配向している方向をいう。

このプレティルト角度が、一対の配向層のいずれの側に
おいても５°未満である場合には、印加電圧に対する透
過光の強度変化が急峻にならず、オン・オフの切換え時
において液晶分子の配向のみだれが生じやすくなり、そ
の結果表示品質が低下する。

本発明においては、（ｃ）液晶分子の自発ねじれピッチ
Ｐ、と、配向層により液晶分子の配列が強制的に規制さ
れたときの液晶分子の規制ねじれどッチＰ、との間に、
以下の関係式［１］が成立することが必要である。

０＜　（ＰＣ−ＰＩ）／ＰＩ：≦０．３・・・・・・■
この（ＰｃＰｓ）／Ｐｃの値がＯ以下である場合には、
液晶セルにおいて双安定効果が大きくなり、その結果コ
ントラスト比は高くはなるが、反面オン・オフに要する
時間が長くなって応答特性が低下する。一方、この（Ｐ
Ｃ−ＰＩ）／Ｐ、の値が０．３を超える場合には、印加
電圧に対する透過光の強度変化が暖やかとなり、充分高
いコントラスト比を得ることができず、またオン・オフ
の切換え時に液晶分子の配向のみだれが生じやすくなり
、表示品質が低下する。

ここで、自発ねじれピッチＰ！とは、通常のネマティッ
ク液晶に旋光性物質等を添加することにより、液晶中に
生ずる液晶分子の自然のねじれにおけるピッチをいう、
具体的には、第２図に示すように、支持板１１および２
１の相対する表面に配向層６および７をそれぞれ形成し
てなる基板ｌおよび２をくさび状に配置して液晶セルを
構成し、この液晶セル内に液晶組成物を封入し、このと
き液晶セル面に生ずるしま模様（１／２ピツチごとのデ
ィスクリネーションライン）の間隔ｒと液晶セル厚（液
晶層Ｃの厚さ）ｄと液晶セル長ｌとを測定することによ
り、下記式によって求めることができる。

自発ねじれピッチＰｓ””　２　ｄ　ｒ　／　１第２図
において、８はスペーサ、９および１０は偏光素子であ
り、また、配向層６および７には互いにそれぞれ平行方
向の配向処理がなされている。

また、規制ねじれピッチＰ、は、第１図において、液晶
層Ｃの厚さｄと、基板ｌおよび２の配向層の配向処理方
向によって規定される液晶分子のねじれ角αとにより、
下記式によって規定される。

規制ねじれピッチＰ　Ｃ＝　（３６０°／α）ｘｄ本発
明においては、（ｄ）液晶組成物のツイスト弾性定数ｋ
ｉｔと、ベンド弾性定数に、との間に、以下の関係式〇
が成立することが必要である。

１．８　＜　ｋｓｘ／　ｋｚｔ＜　　２．５　　・・・
・・・・・・・・・■このに、３／ｋｚｘの値が１．８
未満である場合には、双安定効果がほとんど得られず、
その結果印加電圧に対する透過光の強度変化が緩やかと
なり、充分高いコントラスト比を得ることができない。

一方、このｋｓｓ／ｋｔｘの値が２．５を趨える場合に
は、双安定効果が過大となり、その結果オン・オフに要
する時間が長くなって応答特性が低下し、またストライ
プ状の液晶配向のみだれが生じやすくなる。

本発明の液晶表示装置は、以上のように、条件（ａ）乃
至（ｄ）を満たすものであるので、高デユーテイ比でマ
ルチプレックス駆動する場合においても、印加電圧に対
する透過光の強度変化を一層急峻なものとすることがで
きて、充分高いコントラスト比を得ることができるうえ
、オン・オフに要する時間も掻めて短くて優れた応答特
性を有するものである。

さらに本発明においては、（ｅ）液晶組成物の誘電率異
方性Δεと、液晶分子長軸方向に直角方向の誘電率ε□
の比Δ８／ｅ、が１．８以上であることが好ましい、こ
のような好ましい範囲を選定することにより、液晶表示
装置においては低い駆動電圧により充分にハイマルチプ
レックス駆動を行うことができ、安価で消費電力の小さ
な液晶表示装置を得ることが可能となる。

このΔｔ／ε工の値が過小の場合には、駆動電圧が高く
なり、また印加電圧に対する透過光の強度変化が緩やか
となり、充分高いコントラスト比を得ることが困難とな
る場合がある。

次に、本発明に係る液晶表示装置を実際に作製するに際
しての、その他の好ましい条件について説明する。

（イ）液晶組成物がネマティック液晶よりなり、当該液
晶組成物のネマティック液晶から等方性液体への転移温
度ＴＮＩが９０℃以上であることが好ましい。

すなわち、このような好ましい条件を選択することによ
り、液晶表示装置の通常の使用温度範囲内において、表
示色、駆動電圧、応答速度等の温度変化に起因する変動
を小さく抑制することが可能となり、その結果信鯨性の
高い液晶表示装置を得ることができる。

（ロ）液晶組成物の屈折率異方性Δｎは、０．１２以上
であることが好ましい。

すなわち、このような好ましい条件を選択することによ
り、液晶セルを薄くすることが可能となり、その結果オ
ン・オフに要する時間が極めて短くて一層優れた応答特
性を有するものとなる。

（ハ）液晶組成物の温度２０℃における粘度ηは、３０
ｃｐ以下であることが好ましい。

すなわち、このような好ましい条件を選択することによ
り、液晶表示装置における立ち下がり時間を極めて短く
することができ、一層優れた応答特性を有するものとな
る。

さらに、本発明においては、液晶層Ｃの屈折率異方性Δ
ｎと、液晶層Ｃの厚さｄ（ｎ）との積Δｎ・ｄが、０．
４〜１．５であることが好ましく、特に０．８〜１．２
であることが好ましい、このような好ましい条件を選択
することにより、さらに高いコントラスト比が得られ、
また表示画面を明るくすることが可能となる。

なお、第１図において、βは、偏光素子９の偏光軸方向
と、基板１の表面に接する液晶分子のダイレクタ方向す
なわち液晶分子の分子長軸が優先的に配向している方向
（ただし、液晶分子が基板表面とゼロでないプレティル
ト角度を有しているときは、そのダイレクタ方向の基板
表面への射影方向）とのなす角度（以下、「ずれ角度」
ともいう、）であり、γは、偏光素子１０の偏光軸方向
と、基板２の表面に接する液晶分子のダイレクタ方向と
のなすずれ角度である。

これらのずれ角度βおよびγは、これらの和β＋Ｔの値
が、±９０°あるいはＯｏを中心にして、±２０°以内
の範囲にある値となるように設定されることが好ましい
、またさらには、ずれ角度βの値が、（３６０−α）／
２を中心にして、±１５°１００範囲にある値となるよ
うに設定されることが好ましい、このようにずれ角度β
およびγの値を好ましい値に設定することにより、光透
過状態をより明るいものとすることができ、また光非透
過状態をより暗いものとすることができ、その結果コン
トラストをさらに向上させることができる。

さらにまた、本発明においては、液晶分子のねじれ状態
を安定にし、異なるねじれ角を有する液晶分子の配列部
分が生じないようにするために、液晶層Ｃの厚さｄと自
発ねじれとッチＰ、との間に、以下の関係式が成立する
ことが好ましい。

（α／３６０）　−０，２５＜　ｄ　／　Ｐ　、＜　（
α／３６０）　＋０．３０本発明に用いることができる
、配向層を有する基板を得るための手段としては、特に
限定されず従来公知の種々の手段を採用することができ
る。

具体的には、例えばＳｉｎ、　ＭｇＯ，ＭｇＦ、等の蒸
着物質を基板表面に斜めの角度から蒸着して当該基板表
面を配向処理する手段、例えばイミド系、アミド系、ポ
リビニルアルコール系、フェノキシ系等の高分子物質の
被膜を基板表面に形成し、この被膜の表面を綿布、ビニ
ロン布、テトロン布、脱脂綿等によって擦り、基板の表
面に一定方向の溝を形成するラビング法により配向処理
する手段、あるいは基板の表面にカルボン酸クロム錯体
、有機シラン化合物などを塗布あるいはプラズマ重合法
等により被着し、化学的吸着により液晶分子を基板に配
向させる手段、その他の手段を用いることができる。

本発明において用いることができる、液晶層Ｃを構成す
る液晶組成物としては、例えば下記に示すようなネマテ
ィック液晶、あるいはこれらの混合物等を挙げることが
できる。しかし、これらに限定されるものではない。

（１）下記構造式で示されるシクロへキシルカルボン酸
エステル系化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ（炭素数が１〜１８のアルキル基、
以下においても同様）　、ＯＲ，ＣＮ、（２）下記構造
式で示されるビフェニル系化合物（ただし、Ｘは、Ｒ，
ＯＲ。

（３）下記構造式で示されるフェニルシクロヘキサン系
化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ，ＯＲ，ＣＮ。

（４）下記構造式で示されるピリミジン系化合物（ただ
し、Ｘは、２％ＣＮ。

Ｙは、Ｒ１ＯＲ，ＣＮを表す、） （５）下記構造式で示されるアゾ系−アゾキシ系化合物 ↓ −Ｎ−Ｎ−を表す、） ↓ （６）下記構造式で示される安息香酸エステル系化合物 （ただし、Ｘは、Ｒ，ＲＯｌ Ｙは、Ｒ，ＯＲ，ＣＮＪ （７）下記構造式で示されるトラン系化合物（ただし、
ＸおよびＹはそれぞれ、Ｆ、Ｒ。

ＯＲ。

（８）下記構造式で示されるエタン系化合物（ただし、
ＸおよびＹはそれぞれ、Ｒ，ＯＲ。

本発明に用いる液晶組成物には、必要に応じてスメクテ
ィック液晶成分、コレステリック液晶成分等が含有され
ていてもよい。

本発明に用いる液晶組成物中に含有される旋光性物質と
しては、一般にはカイラルネマティック液晶と呼ばれる
、たとえば下記一般式で示される光学活性基を末端基と
して有するエステル系、ビフェニル系、フェニルシクロ
ヘキサン系またはアゾ系等のネマティック液晶を用いる
こきができる。

Ｒ＋　　Ｃ”　−ＣＩｌＨｚ　−−１Ｒ１−Ｃ”−Ｃ１
ｌＨ！、−０−Ｒｓ　　　　　　　　　　　Ｒｚ （ただし、Ｒ＋、　Ｒ＊、　Ｒｓは、各々アルキル基ま
たは水素原子であり、Ｒ，、Ｒ１，Ｒｓは互いに異なる
。） 具体的には、例えば以下に示す構造式で示される化合物
を用いることができる。

本発明に用いる液晶組成物中に含有される旋光性物質と
しては、ネマティック液晶への単位添加量当たりの自発
ねじれピッチを十分に短くすることができるものである
ことが好ましく、そのようなものを選択することにより
、ネマティック液晶への旋光性物質の必要添加量を小さ
く抑制、好ましくは１．５重量％以下に抑制することが
でき、その結果旋光性物質の添加に起因して生ずるネマ
ティック液晶から等方性液体への転移温度ＴＮＩの低下
を最小限にとどめることができ、また自発ねじれピッチ
の温度依存性を小さくすることができる。

また、本発明においては、自発ねじれピッチの温度依存
性をより小さくするために、自発ねじれピッチの温度変
化係数が互いに逆符号である複数種の旋光性物質を組合
わせて用いてもよい。

〔具体的実施例〕

以下、本発明の具体的実施例について説明する。

第３図は、本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示す
説明用断面図である。この例の液晶表示装置においては
、２枚の基板１および２が離間した状態で対向して配置
され、基板ｌは、支持板１１の内側の表面に電極層４お
よび配向層６を設けて構成され、また基板２は、支持板
２１の内側の表面に電極層５および配向層７を設けて構
成されている。さらに基板１と基板２との間の空間はシ
ール部３によってシールされ、液晶セルが構成されてい
る。液晶セルの内部には、複数のスペーサ８がそれぞれ
離間した状態で配置されると共に、液晶組成物が充填さ
れ、液晶層Ｃが形成されている。

また、基板１および基板２の外側の表面には、それぞれ
前方偏光素子９および後方偏光素子１０が設けられてい
る。同図において、１３は後方偏光素子１０の外側の表
面に設けられた反射板である。なお、透過タイプの液晶
表示装置においては、反射板１３を用いなくてもよい。

前記支持板１１および２１を構成する材料としては、ソ
ーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等のガラス
；１軸延伸ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテル
サルフォン、ポリビニルアルコール等よりなるプラスチ
ックシート：アルミニウム、ステンレススチール等より
なる金属シート；等を用いることができる。

前記電極層４および５は、例えば厚さ１．１ｍｍの支持
板１１および２１の表面に平行に離間して配置された例
えば厚さ１０００人のＩＴＯ（スズとインジウムの酸化
物）よりなる透明電極ＥおよびＥｏにより構成され、一
方の電極層４を構成する透明電極Ｅと他方の電極層５を
構成する透明電極Ｅ”　はそれぞれが相互に直角をなす
よう配置され、これによって、例えば０．３ｍ−Ｘｏ、
３ｍｍの画素からなるマトリックス形表示の電極構造が
構成されている。

前記配向層６および７は、例えばＳｉＯを蒸着材料とし
て用いて斜め蒸着法（蒸着角度：支持板１１および２１
に対してそれぞれ７°）により形成してなる例えば厚さ
５００人の蒸着膜により構成されている。

なお、基板１および基板２には、必要に応じてさらに誘
電体層、アルカリイオン移動防止層、反射防止層、偏光
層、反射層等を設けてもよい。

前記前方偏光素子９は、ｒＦ−１２０５ＤＵＪ　　（日
東電工特製）によって構成され、その偏光軸方向が、配
向層６の表面に接する液晶分子のダイレクタ方向に対し
て３５°のずれ角βを有するように配置されている。同
様に、後方偏光素子１０および反射板１３は、ｒＦ−３
２０５ＭＪ　　（日東電工特製）によって構成され、後
方偏光素子ｌＯの偏光軸方向が、配向層７の表面に接す
る液晶分子のダイレクタ方向に対して５５°のずれ角γ
を有するように配置されている。

前記スペーサ８は、グラスファイバーｒＰＦ−６０ＳＪ
（日本電気硝子特製）を用いて構成され、前記シール部
３は、ストラクトボンドｒＸＮ−５Ａ−Ｃ」　（三井東
圧化学■製）を用いて構成されている。

〈実施例１〉 液晶層Ｃを構成する液晶組成物として、ネマティック液
晶Ａに、旋光性物質（カイラルネマティック液晶’）　
　ｒｓ−８１１Ｊ　　（メルク社製）を１．３７６重量
％添加したもの（これを「液晶組成物１」とする、）を
用いて、第３図に示した構成と同様の液晶表示装置を作
製した。

上記液晶組成物ｌの特性は次の通りである。

０ツイスト弾性定数に０とベンド弾性定数に３２との比
ｋｚｓ／　ｋｔｓ−２，３ ０誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率８五の比ΔＣ／εムー２．４０ネマテインク液晶か
ら等方性液体への転移温度ＴＮＩ−９７，４℃ ０屈折率異方性Δｎ　−０，１５ ０温度２０℃における粘度η＝　２０ｃｐ以上の構成の
液晶表示装置において、液晶セル厚（液晶層Ｃの厚さｄ
）は６．Ｏｎ、液晶分子のねじれ角αは前方から左回り
（反時計回り）に２７ｏ°、自発ねじれピッチＰ、は７
．６ｎ、規制ねじれビ。

チＰｃは８　、　Ｏｎ　、これらのピッチ比（Ｐｃ　　
Ｐ−）／　Ｐ　ｃは０．０５である。また配向層６およ
び７の表面に接する液晶分子のダイレクタ方向と、基板
１および２の面とのなす角度（プレティルト角度）は、
それぞれ３５°である。

この液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式により駆
動す、る試験を行ったところ、双安定効果が小さくて高
いコントラスト比が得られ、しかもオン・オフに要する
時間も極めて短くて優れた応答特性を有するものであり
、実際にデユーティ比１　／３００以上の高い次数の時
分割駆動が可能であった。

さらにこの液晶表示装置を、デユーティ比１７１００で
マルチプレックス駆動方式により駆動し、コントラスト
比およびオン・オフ表示応答時間を求めたところ、波長
４００〜７００＋ｖの可視光領域におけるコントラスト
比、すなわち選択状ｃ、（暗）における反射光の輝度と
非選択状ＦＬＱ（明）における反射光の輝度との比は、
１：１５以上と良好なものであり、コントラストの優れ
た鮮明な映像が得られ、また、オン・オフ応答時間は１
５０ｓｓｅｃ以下と短く、表示応答特性が優れているこ
とが確認された。

〈実施例２〉 実施例１において、液晶層Ｃを構成する液晶組成物とし
て、ネマティック液晶Ｂに、旋光性物質（カイラルネマ
ティック液晶）　　ｒｓ−８１１Ｊ　　（メルク社製）
を１．４０２重量％添加したもの（これを「液晶組成物
２コとする。）に代え、スペーサ８の構成材料としてグ
ラスファイバーｒＰＦ−７０ＳＪに代えたほかは、実施
例１と同様にして液晶表示装置を作製した。

上記液晶組成物２の特性は次の通りである。

０ツイスト弾性定数に０とベンド弾性定数５Ｃｓｓとの
比ｋ　３ｓ／　ｋ　ｚ＊”２．０ ０誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率ε、の比Δｔ／ｌ、−２．１０ネマテインク液晶か
ら等方性液体への転移温度Ｔド＋−９１，０℃ ０屈折率異方性Δｎ＝０．１３ ０温度２０℃における粘度η−２０ｃｐ以上の構成の液
晶表示装置において、液晶セル厚（液晶層Ｃの厚さｄ）
は？、０．ｎ、液晶分子のねじれ角αは前方から左回り
（反時計回り）に２７０°、自発ねじれピッチＰ、は８
．９μ、規制ねじれピッチＰｃは９　、３１ｍ　、これ
らのピッチ比（ＰＣ−Ｐ、）／　Ｐ　ｃはＯ，ＯＳであ
る。また配向層６および７の表面に接する液晶分子のダ
イレクタ方向と、基板１および２の面とのなす角度（プ
レティルト角度）は、それぞれ３８°である。

この液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式により駆
動する試験を行ったところ、双安定効果が小さくて高い
コントラスト比が得られ、しかもオン・オフに要する時
間も極めて短くて優れた応答特性を有するものであり、
実際にデユーティ比１　／３００以上の高い次数の時分
割駆動が可能であった。

さらにこの液晶表示装置を、デユーティ比１／１００で
マルチプレックス駆動方式により駆動し、実施例１と同
様にしてコントラスト比およびオン・オフ表示応答時間
を求めたところ、コントラスト比は、ｌ：１３以上と良
好なものであり、コントラストの優れた鮮明な映像が得
られ、また、オン・オフ応答時間は１４０ｍ５ｅｃ以下
と短（、表示応答特性が優れていることが確認された。

く比較例１〉 実施例２において、液晶組成物として、ネマティック液
晶ｒ　Ｚ　Ｌ　Ｉ　−２１１６−１００４（メルク社製
）に、旋光性物質（カイラルネマティック液晶）ｒｓ　
−８１１Ｊ　　（メルク社製）を１．２０重量％添加し
たもの（これを「比較用液晶組成物１」とする、）に代
えたほかは、実施例２と同様にして比較用、液晶表示装
置を作製した。

上記比較用液晶組成物１の特性は次の通りである。

０ツイスト弾性定数に０とベンド弾性定数ｋ。

との比ｋａ３／　ｋ２２−２，７ ０誘電率異方性ΔＣと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率１．の比Δ１７１ムー１．１２０ネマティック液晶
から等方性液体への転移温度ＴＮＩ＝９５℃ ０屈折率異方性Δｎ＝０．１２ ０温度２０℃における粘度η−１９ｃｐ以上の構成の比
較用液晶表示装置において、液晶セル厚（液晶層Ｃの厚
さｄ）は？　、　Ｏｔｒｍ　ｓ液晶分子のねじれ角αは
前方から左回り（反時計回り）に２７０”　、自発ねじ
れピッチＰ、は８　、６　ｎ　、規制ねじれピッチＰ、
は９．３．ｎ、これらのピッチ比（Ｐｃ　　Ｐ−）／Ｐ
ｃは０．０８である。また配向層６および７の表面に接
する液晶分子のダイレクタ方向と、基板１および２の面
とのなす角度（プレティルト角度）は、それぞれ３６゛
である。

この比較用液晶表示装置をマルチプレ、クス駆動方式に
より駆動する試験を行ったところ、双安定効果が小さく
て高いコントラスト比が得られるものの、液晶組成物に
おいて、弾性定数の比ｋ１２／ｋｔｘの値が過大であり
、また誘電率異方性ΔＢと誘電率ｔムの比Δａ７ｇ、の
値も小さいため、オン・オフに要する時間が長くて応答
特性の低いものであり、デユーティ比１　／２００以上
の高い次数の時分割駆動が困難であった。

さらにこの液晶表示装置を、デユーティ比１／１００で
マルチプレックス駆動方式により駆動し、実施例１と同
様にしてコントラスト比およびオン・オフ表示応答時間
を求めたところ、コントラスト比は１：１１と大きいが
、オン・オフ応答時間は２００ｍ５ｅｃと長く、実施例
１および２の液晶表示装置に比して劣っていた。

比較例２ 液晶組成物としてネマティック液晶ｒＺＬＴ−３２４３
Ｊ　　（メルク社製）に、旋光性物質（カイラルネマテ
ィック液晶）　　ｒｓ−８１１Ｊ　　（メルク社製）を
１．３９５重量％添加したもの（これを「比較用液晶組
成物２」とする、）を用いたほかは、比較例１と同様に
して比較用液晶表示装置を作製した。

上記比較用液晶組成物２の特性は次の通りである。

Ｏツイスト弾性定数に、とベンド弾性定数に３２との比
に３３／　ｋ２２＝１．６ ０誘電率異方性Δεと液晶分子長軸方向に直角方向の誘
電率ｔ工の比ΔＣ／転−２．００ネマテインク液晶から
等方性液体への転移温度ＴＭＩ−６５℃ ０屈折率異方性Δｎ＝０．１４ ０温度２０℃における粘度’７”３６ｃｐ以上の構成の
比較用液晶表示装置において、液晶セル厚（液晶層Ｃの
厚さｄ）は？、Ｏｎ、液晶分子のねじれ角αは前方から
左回り（反時計回り）に２７０°、自発ねじれピッチＰ
、は９．９　ｎ、規制ねじれピッチＰｃは９．３ｎ、こ
れらのピッチ比（Ｐ　ｃ　−Ｐ　ｓ）　／　Ｐ　ｃはＯ
，ＯＳであった。また配向層６および７の表面に接する
液晶分子のダイレクタ方向と、基板１および２の面との
なす角度（プレティルト角度）は、それぞれ３５゛であ
る。

この比較用液晶表示装置をマルチプレックス駆動方式に
より駆動する試験を行ったところ、液晶組成物において
、弾性定数の比ｋ　ｓｘ／　ｋ　＊ｔの値が過小である
ため、双安定効果が生ぜず、そのため印加電圧に対する
透過光の強度変化が緩やかとなり、充分高いコントラス
ト比を得ることができなかった。実際、この比較用液晶
表示装置を、デエーティ比１　／１０Ｇでマルチプレッ
クス駆動方式により駆動し、コントラスト比を求めたと
ころ、１：６と小さく、充分な視認性が得られなかった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の概要を示す説明図、第２図は、自発
ねじれピッチＰ、を特定するための説明図、第３図は、
本発明の実施例を示す説明用断面図である。 １．２・・・基板　　　　　　１１．２１・・・支持板
３・・・シール部　　　　　４．５・・・電極層６．７
・・・配向層　　　　　Ｃ・・・液晶層９・・・前方偏
光素子　　　１０・・・後方偏光素子１３・・・反射板 手続補正書（自発） 昭和６１年８月１３日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 特願昭６１−１５２６６３号 ２、発明の名称 液晶表示装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称
　　（１２７）小西六写真工業株式会社４、代理人 図面全図 ６、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）各々配向層を有する一対の基板間に液晶組成物を配
   してなる液晶表示装置において、下記条件（ａ）乃至（
   ｄ）を満たすことを特徴とする液晶表示装置。 （ａ）前記一対の基板間に配された液晶組成物における
   液晶分子のねじれ角の大きさが、２００〜３００°であ
   ること。 （ｂ）前記配向層の少なくとも一方の配向層表面に接す
   る液晶分子のダイレクタ方向と、当該配向層を有する基
   板面とのなす角度が５°以上であること。 （ｃ）液晶分子の自発ねじれピッチＰ＿３と、配向層に
   より液晶分子の配列が強制的に規制されたときの液晶分
   子の規制ねじれピッチＰ＿ｃとの間に、以下の関係式［
   １］が成立すること。 ０＜（Ｐ＿ｃ−Ｐ＿３）／Ｐ＿ｃ≦０．３……［１］（
   ｄ）前記液晶組成物のツイスト弾性定数ｋ＿２＿２と、
   ベンド弾性定数ｋ＿３＿３との間に、以下の関係式［２
   ］が成立すること。 １．８＜ｋ＿３＿３／ｋ＿２＿２＜２．５……［２］２
   ）液晶組成物の誘電率異方性Δεと、液晶分子長軸方向
   に直角方向の誘電率ε＿ｉの比Δε／ε＿ｉが１．８以
   上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   液晶表示装置。