JP2000292815A - 垂直配向型ｅｃｂモード液晶表示素子 - Google Patents
垂直配向型ｅｃｂモード液晶表示素子Info
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- JP2000292815A JP2000292815A JP11104197A JP10419799A JP2000292815A JP 2000292815 A JP2000292815 A JP 2000292815A JP 11104197 A JP11104197 A JP 11104197A JP 10419799 A JP10419799 A JP 10419799A JP 2000292815 A JP2000292815 A JP 2000292815A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子に関
し、電気光学特性の急峻性とコントラストならびに透過
率などの表示品質を向上させることを課題とする。 【解決手段】 電極を表面に形成し、所定間隔で互いに
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に配置
される液晶層とを有し、前記液晶層に電圧が印加されて
ない状態で液晶分子が基板面に対して垂直に配向してい
る垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子において、前記
基板と前記液晶層との界面に存在する液晶分子にプレテ
ィルト角が与えられており、該プレティルト角が、前記
基板面に対して８５〜１０°の範囲に設定されているよ
うに構成した。
し、電気光学特性の急峻性とコントラストならびに透過
率などの表示品質を向上させることを課題とする。 【解決手段】 電極を表面に形成し、所定間隔で互いに
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に配置
される液晶層とを有し、前記液晶層に電圧が印加されて
ない状態で液晶分子が基板面に対して垂直に配向してい
る垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子において、前記
基板と前記液晶層との界面に存在する液晶分子にプレテ
ィルト角が与えられており、該プレティルト角が、前記
基板面に対して８５〜１０°の範囲に設定されているよ
うに構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子に関
し、特に電気光学特性の急峻性にすぐれ、光透過率、コ
ントラスト特性、応答性（レスポンス）が良い垂直配向
型ＥＣＢモード液晶表示素子に関する。
し、特に電気光学特性の急峻性にすぐれ、光透過率、コ
ントラスト特性、応答性（レスポンス）が良い垂直配向
型ＥＣＢモード液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、垂直配向型ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔ
ｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒ
ｉｎｇｅｎｃｅ）モード液晶表示装置（ＬＣＤ）を示
す。図１の（Ａ）に示すように、電圧無印加時に液晶分
子６が上下基板３に対して垂直に配向している。このた
め、基板面内方向での光学的異方性がない。直交ニコル
配置の偏光板１と組み合わせることにより、直交偏光板
の黒レベルがそのまま得られ、高コントラストが得られ
やすい。なお、液晶分子の配列により基板法線方向を光
軸とする光学異方性を示す。このため、斜め入射の光に
対しては光学的異方性を示す。負の（一軸性）屈折率異
方性を有する光学補償板（ＮＯＣフィルム）２を用いる
ことにより、液晶層５の光学的異方性を補償して黒表示
の視角補償が行え、良好な視野角特性を得やすい。な
お、図１において、４は透明電極及び垂直配向膜を示
す。
ｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒ
ｉｎｇｅｎｃｅ）モード液晶表示装置（ＬＣＤ）を示
す。図１の（Ａ）に示すように、電圧無印加時に液晶分
子６が上下基板３に対して垂直に配向している。このた
め、基板面内方向での光学的異方性がない。直交ニコル
配置の偏光板１と組み合わせることにより、直交偏光板
の黒レベルがそのまま得られ、高コントラストが得られ
やすい。なお、液晶分子の配列により基板法線方向を光
軸とする光学異方性を示す。このため、斜め入射の光に
対しては光学的異方性を示す。負の（一軸性）屈折率異
方性を有する光学補償板（ＮＯＣフィルム）２を用いる
ことにより、液晶層５の光学的異方性を補償して黒表示
の視角補償が行え、良好な視野角特性を得やすい。な
お、図１において、４は透明電極及び垂直配向膜を示
す。
【０００３】図１の（Ｂ）に示すように、このＥＣＢモ
ードでは、電圧印加時にセルの上下基板間の中央部の液
晶分子から倒れはじめ、それと共に液晶層のリターデー
ションが変化して徐々に透過率が上昇するという電気光
学的特性を持っている。
ードでは、電圧印加時にセルの上下基板間の中央部の液
晶分子から倒れはじめ、それと共に液晶層のリターデー
ションが変化して徐々に透過率が上昇するという電気光
学的特性を持っている。
【０００４】図２は、垂直配向ＥＣＢ−ＬＣＤの電気光
学特性を示す。横軸は印加電圧をＶで示し、縦軸は透過
光強度を任意単位で示す。なお、参考のため、単純マト
リクスＬＣＤとして最も一般的なスーパーツイステドネ
マチック（ＳＴＮ）ＬＣＤの電気光学特性を併せて示
す。ＳＴＮ−ＬＣＤの電気光学特性は、低印加電圧の領
域でも透過光強度が０にならず、黒表示が困難なことを
示している。ただし、ＳＴＮ−ＬＣＤの透過光強度の立
ち上がりは急峻であり、電圧変化に対し透過光強度が急
激に変化することを示している。明状態の透過光強度も
高く、比較的良好なコントラスト特性が高透過率で得ら
れることが示されている。しかし、ＳＴＮセルは黒表示
が困難であり、青白、又は黄黒表示しかできない。白黒
表示を可能にするためには、液晶のねじれ方向が異なる
２つのセルを積層し、一方のセルを駆動する２相ＳＴＮ
−ＬＣＤ方式や、液晶セルに正の一軸性フィルムを１枚
または複数枚重ね、フィルム補償ＳＴＮ−ＬＣＤとする
方式がとられている。
学特性を示す。横軸は印加電圧をＶで示し、縦軸は透過
光強度を任意単位で示す。なお、参考のため、単純マト
リクスＬＣＤとして最も一般的なスーパーツイステドネ
マチック（ＳＴＮ）ＬＣＤの電気光学特性を併せて示
す。ＳＴＮ−ＬＣＤの電気光学特性は、低印加電圧の領
域でも透過光強度が０にならず、黒表示が困難なことを
示している。ただし、ＳＴＮ−ＬＣＤの透過光強度の立
ち上がりは急峻であり、電圧変化に対し透過光強度が急
激に変化することを示している。明状態の透過光強度も
高く、比較的良好なコントラスト特性が高透過率で得ら
れることが示されている。しかし、ＳＴＮセルは黒表示
が困難であり、青白、又は黄黒表示しかできない。白黒
表示を可能にするためには、液晶のねじれ方向が異なる
２つのセルを積層し、一方のセルを駆動する２相ＳＴＮ
−ＬＣＤ方式や、液晶セルに正の一軸性フィルムを１枚
または複数枚重ね、フィルム補償ＳＴＮ−ＬＣＤとする
方式がとられている。
【０００５】しかし、２相ＳＴＮ−ＬＣＤ方式は、液晶
セルを２枚用いるため、厚さの増加、重量の増加を生じ
る。また、フィルム補償ＳＴＮは、黒レベルが出にく
く、電極内では黒レベルが可能であっても電極外では黒
レベルが浮き上がってしまったりする。このような場
合、コントラストを高くすることは困難である。
セルを２枚用いるため、厚さの増加、重量の増加を生じ
る。また、フィルム補償ＳＴＮは、黒レベルが出にく
く、電極内では黒レベルが可能であっても電極外では黒
レベルが浮き上がってしまったりする。このような場
合、コントラストを高くすることは困難である。
【０００６】垂直配向ＥＣＢ−ＬＣＤの電気光学特性
は、低印加電圧状態で透過光の遮断が良好であり、良好
な黒表示が得られる。ただし、印加電圧の増加に対する
透過光強度の増加は比較的緩やかであり、電圧変化に対
する透過光強度の急峻な増加は得難い。高いコントラス
トを得るためには、明表示時における透過率を著しく低
くする必要がある。また、電気光学特性の急峻性が緩や
かなため、走査本数すなわちデューティー比を高くする
ことが困難である。
は、低印加電圧状態で透過光の遮断が良好であり、良好
な黒表示が得られる。ただし、印加電圧の増加に対する
透過光強度の増加は比較的緩やかであり、電圧変化に対
する透過光強度の急峻な増加は得難い。高いコントラス
トを得るためには、明表示時における透過率を著しく低
くする必要がある。また、電気光学特性の急峻性が緩や
かなため、走査本数すなわちデューティー比を高くする
ことが困難である。
【０００７】液晶セル厚を厚くすると、電気光学特性の
急峻性を改善することができる。しかしながら、電気光
学特性の急峻性は改善するが、同時に電圧印加に対する
レスポンスが著しく低下しやすい。
急峻性を改善することができる。しかしながら、電気光
学特性の急峻性は改善するが、同時に電圧印加に対する
レスポンスが著しく低下しやすい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】垂直配向ＥＣＢ−ＬＣ
Ｄにおいて、光透過率、コントラスト、レスポンスの間
にはトレードオフの関係があり、すべてを同時に向上さ
せることは困難である。
Ｄにおいて、光透過率、コントラスト、レスポンスの間
にはトレードオフの関係があり、すべてを同時に向上さ
せることは困難である。
【０００９】本発明の目的は、電気光学特性における急
峻性に優れ、コントラストが高く、かつ明状態での光透
過率が高い垂直配向ＥＣＢ−ＬＣＤを提供することであ
る。
峻性に優れ、コントラストが高く、かつ明状態での光透
過率が高い垂直配向ＥＣＢ−ＬＣＤを提供することであ
る。
【００１０】本発明の他の目的は、高デューティ比の駆
動が可能で表示品質の高い垂直配向ＥＣＢ−ＬＣＤを提
供することである。
動が可能で表示品質の高い垂直配向ＥＣＢ−ＬＣＤを提
供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点による垂
直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子は、電極を表面に形
成し、所定間隔で互いに対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に配置される液晶層とを有し、前記液
晶層に電圧が印加されてない状態で液晶分子が基板面に
対して垂直に配向する性質を有する垂直配向型ＥＣＢモ
ード液晶表示素子において、前記基板と前記液晶層との
界面に存在する液晶分子にプレティルト角が与えられて
おり、該プレティルト角が、前記基板面に対して８５°
〜６０°の範囲に設定されている。
直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子は、電極を表面に形
成し、所定間隔で互いに対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板間に配置される液晶層とを有し、前記液
晶層に電圧が印加されてない状態で液晶分子が基板面に
対して垂直に配向する性質を有する垂直配向型ＥＣＢモ
ード液晶表示素子において、前記基板と前記液晶層との
界面に存在する液晶分子にプレティルト角が与えられて
おり、該プレティルト角が、前記基板面に対して８５°
〜６０°の範囲に設定されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に示す垂直配向型ＥＣＢモー
ド液晶表示素子は、基板表面における液晶分子の基板面
に対する傾き角（プレティルト角θp ）を極力９０°に
近づけることにより液晶分子の配向変化の急峻性を高
め、マルチプレックス駆動時におけるコントラストを高
くするように設定されている。但し、電圧印加時に液晶
分子が倒れる方向を制御するため、プレティルト角θp
が９０度未満に設定される。
ド液晶表示素子は、基板表面における液晶分子の基板面
に対する傾き角（プレティルト角θp ）を極力９０°に
近づけることにより液晶分子の配向変化の急峻性を高
め、マルチプレックス駆動時におけるコントラストを高
くするように設定されている。但し、電圧印加時に液晶
分子が倒れる方向を制御するため、プレティルト角θp
が９０度未満に設定される。
【００１３】図３は、液晶分子のディレクタｎの傾き角
θz と方位角φz を示す。上下の基板３は平行に配置さ
れ、ｘｙ平面を画定する。基板面の法線がｚ方向を画定
する。液晶分子６のディレクタｎがｘｙ平面となす角が
θz であり、ディレクタｎのｘｙ平面上への射影がｘ軸
となす角が方位角φz である。これらの角θz 、φ
zは、共に液晶層内の厚さ方向位置ｚに従って変化す
る。
θz と方位角φz を示す。上下の基板３は平行に配置さ
れ、ｘｙ平面を画定する。基板面の法線がｚ方向を画定
する。液晶分子６のディレクタｎがｘｙ平面となす角が
θz であり、ディレクタｎのｘｙ平面上への射影がｘ軸
となす角が方位角φz である。これらの角θz 、φ
zは、共に液晶層内の厚さ方向位置ｚに従って変化す
る。
【００１４】図４は、液晶分子のプレティルト角θp を
示す。液晶層５が上下の基板と接する位置において、液
晶分子のディレクタｎが基板面と平行な面となす角がプ
レティルト角θp である。液晶分子６は、基板面と接す
る位置においてはプレティルト角θp で配向する。な
お、液晶層中央面１２における液晶分子のディレクタを
ｎmid とする。
示す。液晶層５が上下の基板と接する位置において、液
晶分子のディレクタｎが基板面と平行な面となす角がプ
レティルト角θp である。液晶分子６は、基板面と接す
る位置においてはプレティルト角θp で配向する。な
お、液晶層中央面１２における液晶分子のディレクタを
ｎmid とする。
【００１５】図５は、ＬＣＤを基板法線方向から見たと
きの偏光子、検光子、液晶層上面および下面の配向容易
軸、ｎmid の関係を示す。ｘ軸を基準方向とし、ｘ軸か
ら反時計回り方向に角度を定義する。液晶層中央面のデ
ィレクタｎmid の方位角をφ mid とし、液晶層上面の配
向容易軸の方向をφpcとする。検光子の透過軸の方位角
をφA とする。偏光子の透過軸は検光子の透過軸と直交
する。液晶層下面の配向容易軸は、液晶層上面の配向容
易軸からφc のクロス角をなす。
きの偏光子、検光子、液晶層上面および下面の配向容易
軸、ｎmid の関係を示す。ｘ軸を基準方向とし、ｘ軸か
ら反時計回り方向に角度を定義する。液晶層中央面のデ
ィレクタｎmid の方位角をφ mid とし、液晶層上面の配
向容易軸の方向をφpcとする。検光子の透過軸の方位角
をφA とする。偏光子の透過軸は検光子の透過軸と直交
する。液晶層下面の配向容易軸は、液晶層上面の配向容
易軸からφc のクロス角をなす。
【００１６】図１に示す垂直配向ＬＣＤの構造におい
て、液晶層５の厚み方向の中央部の分子の方位角方向
（基板と配向な面内方向）がクロスニコル配置の偏光板
１の透過軸（矢印）に対して４５°方向であるときの透
過光強度Ｔは、下記の式（１）により定義される。
て、液晶層５の厚み方向の中央部の分子の方位角方向
（基板と配向な面内方向）がクロスニコル配置の偏光板
１の透過軸（矢印）に対して４５°方向であるときの透
過光強度Ｔは、下記の式（１）により定義される。
【００１７】
【数１】
【００１８】ここで、ｎe 、ｎo はそれぞれ液晶の異常
光と常光の屈性率を示し、θavは液晶層内分子の平均傾
き角を示す。ｄはセル厚を示し、λは入射波長、Ｉは入
射光強度を示す。θavは、印加電圧によって変化する。
実効的なリターデーションΔｎeff ｄは垂直配向ＬＣＤ
を基板法線方向から見たときの実効的なリターデーショ
ンであり、電圧無印加時にはプレティルト角θp が９０
度に近い場合、０である。基板間に電圧を印加すると、
液晶分子が傾くことにより、実効的なリターデーション
Δｎeff ｄは増大する。なお、この時、液晶層内分子の
平均傾き角θavは低下する。
光と常光の屈性率を示し、θavは液晶層内分子の平均傾
き角を示す。ｄはセル厚を示し、λは入射波長、Ｉは入
射光強度を示す。θavは、印加電圧によって変化する。
実効的なリターデーションΔｎeff ｄは垂直配向ＬＣＤ
を基板法線方向から見たときの実効的なリターデーショ
ンであり、電圧無印加時にはプレティルト角θp が９０
度に近い場合、０である。基板間に電圧を印加すると、
液晶分子が傾くことにより、実効的なリターデーション
Δｎeff ｄは増大する。なお、この時、液晶層内分子の
平均傾き角θavは低下する。
【００１９】電気光学特性における急峻性を高めるに
は、小さな電位差で実効的なリターデーションΔｎeff
ｄの変化が大きいほうが良好である。したがって、電気
光学特性における急峻性を高めるには、 １）リターデーションΔｎｄ（Δｎ＝ｎe −ｎo ）を大
きくする ２）液晶分子の配向変化を急峻にする の２つの方法が考えられる。
は、小さな電位差で実効的なリターデーションΔｎeff
ｄの変化が大きいほうが良好である。したがって、電気
光学特性における急峻性を高めるには、 １）リターデーションΔｎｄ（Δｎ＝ｎe −ｎo ）を大
きくする ２）液晶分子の配向変化を急峻にする の２つの方法が考えられる。
【００２０】第１の方法１）はセル厚ｄを大きくするこ
とにより実現できるが、液晶配向変化のレスポンスはセ
ル厚ｄの２乗に比例して低速化する。レスポンスを維持
して急峻性を高めるには困難な方法となる。残る方法と
して、第２の方法２）が注目される。
とにより実現できるが、液晶配向変化のレスポンスはセ
ル厚ｄの２乗に比例して低速化する。レスポンスを維持
して急峻性を高めるには困難な方法となる。残る方法と
して、第２の方法２）が注目される。
【００２１】液晶配向変化の急峻性を高めるには初期配
向状態における液晶層内の弾性自由エネルギを高めるこ
とが有効である。図３のｘ，ｙ，ｚ座標系において、液
晶層の厚みｄをｚ軸方向に取った場合、液晶層内の単位
面積当たりの弾性自由エネルギＦは、次の式（２）で定
義できる。
向状態における液晶層内の弾性自由エネルギを高めるこ
とが有効である。図３のｘ，ｙ，ｚ座標系において、液
晶層の厚みｄをｚ軸方向に取った場合、液晶層内の単位
面積当たりの弾性自由エネルギＦは、次の式（２）で定
義できる。
【００２２】
【数２】
【００２３】ここで、 θz ：液晶層厚方向の位置ｚにおけるティルト角 φz ：液晶層厚方向の位置ｚにおけるツイスト角 ｋ11、ｋ22、ｋ33：弾性定数 Ｐ0 ：自然ピッチ である。
【００２４】ｆd を整理すると、以下の式（３）で表現
できる。
できる。
【００２５】
【数３】
【００２６】図１の構造を有する垂直配向ＥＣＢ−ＬＣ
Ｄの場合、液晶分子６はｚ軸に沿って方位角方向φの変
化がないため、式（３）の第２項、第３項は０になり、
弾性自由エネルギが低い状態にある。第３項に関して
は、液晶にカイラリティがなく、自然ピッチＰ0 が無限
大のため、二重に０となる。
Ｄの場合、液晶分子６はｚ軸に沿って方位角方向φの変
化がないため、式（３）の第２項、第３項は０になり、
弾性自由エネルギが低い状態にある。第３項に関して
は、液晶にカイラリティがなく、自然ピッチＰ0 が無限
大のため、二重に０となる。
【００２７】垂直配向ＥＣＢ−ＬＣＤの上下基板間にラ
ビング処理等により液晶の配向容易軸がねじれるような
構造を導入すると、液晶分子の方位角φz のｚ軸方向の
変化が生じ、第２項が有限な値となる。さらに、液晶層
内にカイラル剤を添加し、自然ピッチを有限な値とする
ことにより、第３項も有限な値をとり、液晶層内の弾性
自由エネルギを高めることができる。液晶層内の弾性自
由エネルギを高めることにより、液晶分子の急峻な配向
変化が期待できる。
ビング処理等により液晶の配向容易軸がねじれるような
構造を導入すると、液晶分子の方位角φz のｚ軸方向の
変化が生じ、第２項が有限な値となる。さらに、液晶層
内にカイラル剤を添加し、自然ピッチを有限な値とする
ことにより、第３項も有限な値をとり、液晶層内の弾性
自由エネルギを高めることができる。液晶層内の弾性自
由エネルギを高めることにより、液晶分子の急峻な配向
変化が期待できる。
【００２８】しかし、式（３）の第２項、第３項は液晶
のティルト角θz の関数であるｃｏｓ2 θz も含む。ｃ
ｏｓ2 θz に比例し、弾性自由エネルギが高くなること
を示している。初期配向におけるθz が９０度に近い垂
直配向ＬＣＤにおいては、ｃｏｓ2 θz が０に近いた
め、液晶にカイラル剤を添加しても大きなエネルギ変化
は期待しがたい。
のティルト角θz の関数であるｃｏｓ2 θz も含む。ｃ
ｏｓ2 θz に比例し、弾性自由エネルギが高くなること
を示している。初期配向におけるθz が９０度に近い垂
直配向ＬＣＤにおいては、ｃｏｓ2 θz が０に近いた
め、液晶にカイラル剤を添加しても大きなエネルギ変化
は期待しがたい。
【００２９】ＳＴＮ−ＬＣＤに代表される水平配向ＬＣ
Ｄの場合、θz が０に近いため、弾性自由エネルギが高
くなり、急峻な配向変化が得られるものと考えられる。
本発明者らは、垂直配向ＬＣＤにおける弾性自由エネル
ギを高め、より急峻な配向変化を実現するために、ティ
ルト角を９０度からより低い値に変化させることを提案
する。すなわち、ｃｏｓ2 θz を大きくし、式（３）に
おける第２項、第３項の値を増大することにより、弾性
自由エネルギを高めることができると期待される。さら
に、基板間の配向容易軸（ラビング方向）のねじれ角を
大きくすることや、カイラル剤の添加により液晶ディレ
クタの方位角方向のｚ軸に沿う変化を大きくすることに
より、弾性自由エネルギのさらなる増大が期待され、急
峻な電気光学特性を提供するものと考えられる。
Ｄの場合、θz が０に近いため、弾性自由エネルギが高
くなり、急峻な配向変化が得られるものと考えられる。
本発明者らは、垂直配向ＬＣＤにおける弾性自由エネル
ギを高め、より急峻な配向変化を実現するために、ティ
ルト角を９０度からより低い値に変化させることを提案
する。すなわち、ｃｏｓ2 θz を大きくし、式（３）に
おける第２項、第３項の値を増大することにより、弾性
自由エネルギを高めることができると期待される。さら
に、基板間の配向容易軸（ラビング方向）のねじれ角を
大きくすることや、カイラル剤の添加により液晶ディレ
クタの方位角方向のｚ軸に沿う変化を大きくすることに
より、弾性自由エネルギのさらなる増大が期待され、急
峻な電気光学特性を提供するものと考えられる。
【００３０】以下に、コンピュータシミュレーションに
よる結果を示す。なお、シミュレータはシンテック社製
の液晶表示器シミュレータ「ＬＣＤ ＭＡＳＴＥＲ」を
用いた。
よる結果を示す。なお、シミュレータはシンテック社製
の液晶表示器シミュレータ「ＬＣＤ ＭＡＳＴＥＲ」を
用いた。
【００３１】ＬＣＤ構造は、図４に示すような液晶層５
と直交ニコル配置の偏光板１を配置し、液晶層上面１
０、下面１１に位置する液晶分子６の基板平面に対する
傾き角、すなわちプレティルト角をθp とし、液晶層中
央面１２のディレクタをｎmidと定義する。
と直交ニコル配置の偏光板１を配置し、液晶層上面１
０、下面１１に位置する液晶分子６の基板平面に対する
傾き角、すなわちプレティルト角をθp とし、液晶層中
央面１２のディレクタをｎmidと定義する。
【００３２】図４のセル構造を基板上部からみた場合の
各パラメータ、すなわち、検光子、偏光子、液晶層上面
下面容易軸（配向方向）、液晶層中央面のディレクタの
方向関係は図５のように設定する。ｘ軸の正方向を方位
角０°とし、これを角度の基準軸とする。偏光子と検光
子の透過軸がなす角度は常に９０°（クロスニコル配
置）とする。
各パラメータ、すなわち、検光子、偏光子、液晶層上面
下面容易軸（配向方向）、液晶層中央面のディレクタの
方向関係は図５のように設定する。ｘ軸の正方向を方位
角０°とし、これを角度の基準軸とする。偏光子と検光
子の透過軸がなす角度は常に９０°（クロスニコル配
置）とする。
【００３３】図６は、液晶層厚ｄ＝３．８μｍ、Δｎ＝
０．２２、Δε＝−１．６、液晶層厚ｄの液晶材料の自
然ピッチｐ（自然ピッチＰ0を以下ｐと記す）に対する
比ｄ／ｐ＝０、θp ＝８０°、φmid ＝０°、φA ＝φ
mid ＋４５°、φpc＝φmid＋φc ／２の時における電
気光学特性のクロス角φc 依存性を示す。なお、クロス
角φc とは、液晶層上面の配向容易軸と液晶層下面の配
向容易軸とがなす方位角度（ねじれ角あるいはツイスト
角とも称する）を言う。クロス角φc が増大するに従っ
て、しきい値が増大し、電気光学特性における急峻性が
向上し、最低透過光強度が低下することがわかる。クロ
ス角φc が増大するに従って、弾性自由エネルギが増大
し、しきい値上昇、急峻性向上を引き起こしていると考
えられる。
０．２２、Δε＝−１．６、液晶層厚ｄの液晶材料の自
然ピッチｐ（自然ピッチＰ0を以下ｐと記す）に対する
比ｄ／ｐ＝０、θp ＝８０°、φmid ＝０°、φA ＝φ
mid ＋４５°、φpc＝φmid＋φc ／２の時における電
気光学特性のクロス角φc 依存性を示す。なお、クロス
角φc とは、液晶層上面の配向容易軸と液晶層下面の配
向容易軸とがなす方位角度（ねじれ角あるいはツイスト
角とも称する）を言う。クロス角φc が増大するに従っ
て、しきい値が増大し、電気光学特性における急峻性が
向上し、最低透過光強度が低下することがわかる。クロ
ス角φc が増大するに従って、弾性自由エネルギが増大
し、しきい値上昇、急峻性向上を引き起こしていると考
えられる。
【００３４】図７に、液晶層中央面１２のディレクタｎ
mid の極角成分θm 対印加電圧特性のクロス角依存性を
示す。クロス角φc が増大するに従って、電圧無印加時
のθ m が９０°に近づくため、電気光学特性において最
低透過光強度が低下すると考えられる。
mid の極角成分θm 対印加電圧特性のクロス角依存性を
示す。クロス角φc が増大するに従って、電圧無印加時
のθ m が９０°に近づくため、電気光学特性において最
低透過光強度が低下すると考えられる。
【００３５】上述のクロス角依存性は、プレティルト角
をθp ＝８０度に設定して行った。プレティルト角θp
が９０度に近い場合は、上述のように弾性自由エネルギ
の大きな変化は期待しがたいものと考えられる。
をθp ＝８０度に設定して行った。プレティルト角θp
が９０度に近い場合は、上述のように弾性自由エネルギ
の大きな変化は期待しがたいものと考えられる。
【００３６】図８は、液晶層厚ｄ＝３．８μｍ、Δｎ＝
０．２２、Δε＝−１．６、液晶層厚ｄと自然ピッチＰ
0 の比ｄ／ｐ＝０、θp ＝８９．９度、φmid ＝０度、
φA＝φmid ＋４５度、φpc＝φmid ＋φc ／２の時に
おける電気光学特性のクロス角φc 依存性を示す。クロ
ス角を変化させても、電気光学特性の変化は認められな
い。
０．２２、Δε＝−１．６、液晶層厚ｄと自然ピッチＰ
0 の比ｄ／ｐ＝０、θp ＝８９．９度、φmid ＝０度、
φA＝φmid ＋４５度、φpc＝φmid ＋φc ／２の時に
おける電気光学特性のクロス角φc 依存性を示す。クロ
ス角を変化させても、電気光学特性の変化は認められな
い。
【００３７】次に、液晶にカイラル剤を添加した場合に
ついて、シミュレーション計算を行った。
ついて、シミュレーション計算を行った。
【００３８】図９は、液晶層厚ｄ＝３．８μｍ、Δｎ＝
０．２２、Δε＝−１．６、ｄ／ｐ＝０．７、φmid ＝
０°、φA ＝φmid ＋４５°、φpc＝φmid ＋φc ／
２、クロス角φc ＝２７０°に設定した時における電気
光学特性のプレティルト角θp依存性のシミュレーショ
ン結果を示す。プレティルト角θp が小さくなるに従っ
て、電気光学特性における急峻性が高くなることが判
る。特に、θp ≦８５°では急峻性が高くなると同時に
最大透過光強度も増大している。θp ＝７０°ではしき
い値電圧以下でも透過光強度の若干の上昇が見られ、黒
レベルの劣化が懸念される。
０．２２、Δε＝−１．６、ｄ／ｐ＝０．７、φmid ＝
０°、φA ＝φmid ＋４５°、φpc＝φmid ＋φc ／
２、クロス角φc ＝２７０°に設定した時における電気
光学特性のプレティルト角θp依存性のシミュレーショ
ン結果を示す。プレティルト角θp が小さくなるに従っ
て、電気光学特性における急峻性が高くなることが判
る。特に、θp ≦８５°では急峻性が高くなると同時に
最大透過光強度も増大している。θp ＝７０°ではしき
い値電圧以下でも透過光強度の若干の上昇が見られ、黒
レベルの劣化が懸念される。
【００３９】プレティルト角θp が小さくなり黒レベル
が上昇する現象は、偏光板配置をφ A ＝φmid にするこ
とにより解決できる。即ち、液晶層中央面１２の液晶分
子方位角配向方向に対して平行な方向に一方の偏光板透
過軸の方向を揃えればよい。
が上昇する現象は、偏光板配置をφ A ＝φmid にするこ
とにより解決できる。即ち、液晶層中央面１２の液晶分
子方位角配向方向に対して平行な方向に一方の偏光板透
過軸の方向を揃えればよい。
【００４０】図１０に、液晶層厚ｄ＝３．８μｍ、液晶
の光学異方性Δｎ＝０．２２、Δε＝−１．６、φmid
＝０度、φA ＝φmid 、φpc＝φmid ＋φc ／２、クロ
ス角φc ＝２７０度に設定した場合の電気光学特性にお
けるプレティルト角θp 依存性の計算結果を示す。な
お、ｄ／ｐ値はθp ＝８０度で０．７、θp ＝７０度で
０．６３、θp ≦６０度で０．４８とした。θp ≧６０
度では良好な黒レベルが得られているがθp が５０度の
時には印加電圧にかかわらず透過光強度がほぼ一定な値
を示し、黒レベルがまったく得られないことがわかる。
θp ＜５０度においても同様な結果が予想される。した
がって、プレティルト角θp は約６０度以上とすること
が望ましい。
の光学異方性Δｎ＝０．２２、Δε＝−１．６、φmid
＝０度、φA ＝φmid 、φpc＝φmid ＋φc ／２、クロ
ス角φc ＝２７０度に設定した場合の電気光学特性にお
けるプレティルト角θp 依存性の計算結果を示す。な
お、ｄ／ｐ値はθp ＝８０度で０．７、θp ＝７０度で
０．６３、θp ≦６０度で０．４８とした。θp ≧６０
度では良好な黒レベルが得られているがθp が５０度の
時には印加電圧にかかわらず透過光強度がほぼ一定な値
を示し、黒レベルがまったく得られないことがわかる。
θp ＜５０度においても同様な結果が予想される。した
がって、プレティルト角θp は約６０度以上とすること
が望ましい。
【００４１】図１１に、液晶層厚ｄ＝３．８μｍ、Δｎ
＝０．２２、Δε＝−１．６、ｄ／ｐ＝０．７、φmid
＝０°、φA ＝φmid ＋４５°、φpc＝φmid ＋φc ／
２、θp ＝８５°に設定した時の電気光学特性のクロス
角φc 依存性のシミュレーション結果を示す。クロス角
φc が増大するに従って、電圧２．５Ｖ印加時における
黒レベルの低下と電気光学特性の急峻性の向上が見られ
る。なお、φc ＞２７０度では電気光学特性にヒステリ
シスが発生した。
＝０．２２、Δε＝−１．６、ｄ／ｐ＝０．７、φmid
＝０°、φA ＝φmid ＋４５°、φpc＝φmid ＋φc ／
２、θp ＝８５°に設定した時の電気光学特性のクロス
角φc 依存性のシミュレーション結果を示す。クロス角
φc が増大するに従って、電圧２．５Ｖ印加時における
黒レベルの低下と電気光学特性の急峻性の向上が見られ
る。なお、φc ＞２７０度では電気光学特性にヒステリ
シスが発生した。
【００４２】図１２に、液晶層厚ｄ＝３．８μｍ、Δｎ
＝０．２２、Δε＝−１．６、φmi d ＝０°、φA ＝φ
mid ＋４５°、φpc＝φmid ＋φc ／２、φc ＝２４０
°、θp ＝８０°に設定した時における電気光学特性の
ｄ／ｐ依存性のシミュレーション結果を示す。ｄ／ｐ値
が大きくなるに従って、しきい値の低下と電気光学特性
における急峻性の向上が見られる。
＝０．２２、Δε＝−１．６、φmi d ＝０°、φA ＝φ
mid ＋４５°、φpc＝φmid ＋φc ／２、φc ＝２４０
°、θp ＝８０°に設定した時における電気光学特性の
ｄ／ｐ依存性のシミュレーション結果を示す。ｄ／ｐ値
が大きくなるに従って、しきい値の低下と電気光学特性
における急峻性の向上が見られる。
【００４３】図１３に、液晶層厚ｄ＝３．８μｍ、Δε
＝−１．６、φmid ＝０°、φA ＝φmid ＋４５°、φ
pc＝φmid ＋φc ／２、φc ＝２７０°、θp ＝８０
°、ｄ／ｐ＝０．７に設定した時における電気光学特性
の液晶のΔｎ依存性のシミュレーション結果を示す。Δ
ｎが大きくなるに従って、急峻性と最大透過光強度が向
上することが判る。
＝−１．６、φmid ＝０°、φA ＝φmid ＋４５°、φ
pc＝φmid ＋φc ／２、φc ＝２７０°、θp ＝８０
°、ｄ／ｐ＝０．７に設定した時における電気光学特性
の液晶のΔｎ依存性のシミュレーション結果を示す。Δ
ｎが大きくなるに従って、急峻性と最大透過光強度が向
上することが判る。
【００４４】図１４は、液晶のΔｎ＝０．２２、Δε＝
−１．６、φmid ＝０度、φA ＝φ mid ＋４５度、φpc
＝φmid ＋φpc／２、φpc＝２７０度、θp ＝８０度、
ｄ／ｐ＝０．７に設定した場合の、電気光学特性のリタ
ーデーションΔｎｄ依存性を示す。リターデーションΔ
ｎｄが大きくなるにしたがって、最大透過光強度は増大
するが、Δｎｄが１．５μｍになると、逆に透過光強度
が低下してしまう。したがって、リターデーションの値
は１．３μｍ前後以下にすることが望ましい。透過率１
０％以上を維持するためには、Δｎｄ≧０．７が必要で
あろう。
−１．６、φmid ＝０度、φA ＝φ mid ＋４５度、φpc
＝φmid ＋φpc／２、φpc＝２７０度、θp ＝８０度、
ｄ／ｐ＝０．７に設定した場合の、電気光学特性のリタ
ーデーションΔｎｄ依存性を示す。リターデーションΔ
ｎｄが大きくなるにしたがって、最大透過光強度は増大
するが、Δｎｄが１．５μｍになると、逆に透過光強度
が低下してしまう。したがって、リターデーションの値
は１．３μｍ前後以下にすることが望ましい。透過率１
０％以上を維持するためには、Δｎｄ≧０．７が必要で
あろう。
【００４５】図１５にΔn を０．２２に固定したときの
電気光学特性の誘電率異方性Δε依存性のシミュレーシ
ョン結果を示す。Δεの絶対値が大きくなるに従ってし
きい値が低下することが判る。
電気光学特性の誘電率異方性Δε依存性のシミュレーシ
ョン結果を示す。Δεの絶対値が大きくなるに従ってし
きい値が低下することが判る。
【００４６】以上、プレティルト角θp 、クロス角
φc 、ｄ／ｐを大きくすることにより垂直配向ＬＣＤに
おいてより急峻な電気光学特性を得ることができること
が判った。マルチプレックス駆動を行う場合には、上記
シミュレーション解析結果より以下の条件で液晶セルを
設計するとよいと考えられる。
φc 、ｄ／ｐを大きくすることにより垂直配向ＬＣＤに
おいてより急峻な電気光学特性を得ることができること
が判った。マルチプレックス駆動を行う場合には、上記
シミュレーション解析結果より以下の条件で液晶セルを
設計するとよいと考えられる。
【００４７】 （１） プレティルト角θp ： ８５°〜６０° （２） クロス角φc ： １８０°〜２７０° （３） ｄ／ｐ ： ０〜０．７ （４） 液晶のリタデーションΔnd ： ０．７〜１．
３μｍ （５） 誘電率異方性Δε ： 負
３μｍ （５） 誘電率異方性Δε ： 負
【００４８】以上の説明では、たとえば液晶セルの背面
に設けた光源装置からの光を表示に利用する、透過型液
晶表示装置の場合を例にして説明したが、図１６に示す
ような外光を表示光として利用する反射型液晶表示装置
にも適用できる。図１６において図１と同じ参照番号の
ものは同一の要素を示す。９は光反射板である。図１６
の（Ａ）の構成では偏光板は１枚であり、１／４波長板
８を使用する。この場合、光の利用効率は向上する。図
１６の（Ｂ）は偏光板１をクロスニコル配置で２枚使用
している。なお、光反射板９は(必要な場合一方の偏光
板と共に)、基板の内側に配置してもよい。
に設けた光源装置からの光を表示に利用する、透過型液
晶表示装置の場合を例にして説明したが、図１６に示す
ような外光を表示光として利用する反射型液晶表示装置
にも適用できる。図１６において図１と同じ参照番号の
ものは同一の要素を示す。９は光反射板である。図１６
の（Ａ）の構成では偏光板は１枚であり、１／４波長板
８を使用する。この場合、光の利用効率は向上する。図
１６の（Ｂ）は偏光板１をクロスニコル配置で２枚使用
している。なお、光反射板９は(必要な場合一方の偏光
板と共に)、基板の内側に配置してもよい。
【００４９】次に、実際に垂直配向型液晶セルを作成し
てその性能を測定した結果について説明する。
てその性能を測定した結果について説明する。
【００５０】（プレティルト角の制御）従来、プレティ
ルト角８５度以下の配向処理は非常に困難であると考え
られていた。一般的には、ＳｉＯx の斜方蒸着または回
転斜方蒸着により基板表面に異法的な表面形状を形成し
た後、その上に垂直配向膜を塗布する手法が知られてい
る。
ルト角８５度以下の配向処理は非常に困難であると考え
られていた。一般的には、ＳｉＯx の斜方蒸着または回
転斜方蒸着により基板表面に異法的な表面形状を形成し
た後、その上に垂直配向膜を塗布する手法が知られてい
る。
【００５１】本発明者らは、垂直配向膜にラビング処理
を施すことにより、プレティルト角８５度以下の配向処
理を実現した。使用する配向膜は垂直配向規制力がなる
べく低いものを用いたほうが良好な配向制御が可能であ
った。使用する液晶は、垂直配向性が弱いものが好まし
い。具体的には、屈折率異方性Δｎが大きいもののほう
がこの傾向が高い。
を施すことにより、プレティルト角８５度以下の配向処
理を実現した。使用する配向膜は垂直配向規制力がなる
べく低いものを用いたほうが良好な配向制御が可能であ
った。使用する液晶は、垂直配向性が弱いものが好まし
い。具体的には、屈折率異方性Δｎが大きいもののほう
がこの傾向が高い。
【００５２】ＪＳＲ社製 垂直配向膜ＪＡＬＳ−６８８
（厚さ４０ｎｍ）をガラス基板上にスピンコーティング
した後、綿製ラビング布によりラビング処理を施した。
種々の試みの結果、ラビング時の擦る強さと液晶材料に
より、プレティルト角が制御可能であることがわかっ
た。
（厚さ４０ｎｍ）をガラス基板上にスピンコーティング
した後、綿製ラビング布によりラビング処理を施した。
種々の試みの結果、ラビング時の擦る強さと液晶材料に
より、プレティルト角が制御可能であることがわかっ
た。
【００５３】図１７にその一例を示す。横軸がラビング
強度を示し、縦軸がプレティルト角を示す。使用した液
晶材料はすべて誘電率異方性が負であり、ＬＣ−Ａ、Ｌ
Ｃ−Ｂの屈折率異方性は０．２、０．２２とほぼ０．２
の非常に大きな値を有する。一方、メルク製ＭＬＣ−２
０１２、チッソ製ＥＮ−３８はΔｎが０．１前後の液晶
である。屈折率異方性Δｎが０．１前後のＭＬＣ−２０
１２、ＥＮ−３８では、ラビング強度を変化させても８
５度以下のプレティルト角は得られなかった。屈折率異
方性が約０．２以上の液晶を用いた場合は、ラビング強
度の増加と共にプレティルト角が減少し、８５度以下の
プレティルト角を得ることができた。これらの結果か
ら、Δｎの値が大きい液晶材料ほど、プレティルト角を
広い範囲で制御できることが予想される。たとえば、Ｌ
Ｃ−Ａ、ＬＣ−Ｂを用いることにより、８５度以下のプ
レティルト角を実現することができる。
強度を示し、縦軸がプレティルト角を示す。使用した液
晶材料はすべて誘電率異方性が負であり、ＬＣ−Ａ、Ｌ
Ｃ−Ｂの屈折率異方性は０．２、０．２２とほぼ０．２
の非常に大きな値を有する。一方、メルク製ＭＬＣ−２
０１２、チッソ製ＥＮ−３８はΔｎが０．１前後の液晶
である。屈折率異方性Δｎが０．１前後のＭＬＣ−２０
１２、ＥＮ−３８では、ラビング強度を変化させても８
５度以下のプレティルト角は得られなかった。屈折率異
方性が約０．２以上の液晶を用いた場合は、ラビング強
度の増加と共にプレティルト角が減少し、８５度以下の
プレティルト角を得ることができた。これらの結果か
ら、Δｎの値が大きい液晶材料ほど、プレティルト角を
広い範囲で制御できることが予想される。たとえば、Ｌ
Ｃ−Ａ、ＬＣ−Ｂを用いることにより、８５度以下のプ
レティルト角を実現することができる。
【００５４】（実施例１）図１に示したＬＣＤの構造
で、下記の表１に示す条件を設定し、クロス角φc＝０
°、９０°、１８０°のセルを各々作成し、それらの電
気光学特性を測定した。
で、下記の表１に示す条件を設定し、クロス角φc＝０
°、９０°、１８０°のセルを各々作成し、それらの電
気光学特性を測定した。
【００５５】図１８に結果を示す。クロス角φc を大き
くすることによりシミュレーション結果と同様な傾向で
あるしきい値の上昇、急峻性の向上、黒レベルの低下す
る効果が得られている。
くすることによりシミュレーション結果と同様な傾向で
あるしきい値の上昇、急峻性の向上、黒レベルの低下す
る効果が得られている。
【００５６】
【表１】
【００５７】（実施例２）図１に示したＬＣＤの構造
で、下記の表２に示す条件になるようにＬＣＤを作製し
た。
で、下記の表２に示す条件になるようにＬＣＤを作製し
た。
【００５８】図１９に、それらの電気光学的特性を測定
した結果を示す。図１９には、比較としてプレティルト
θp ＝８９．９°、クロス角φc ＝０°の従来のセルの
電気光学的特性も示す。明らかに本実施例のセルの方が
急峻性が良いことが判る。
した結果を示す。図１９には、比較としてプレティルト
θp ＝８９．９°、クロス角φc ＝０°の従来のセルの
電気光学的特性も示す。明らかに本実施例のセルの方が
急峻性が良いことが判る。
【００５９】
【表２】
【００６０】表３は、１／１２０デューティ最適バイア
ス法マルティプレックス駆動時の透過率Ｔ、コントラス
トＣＲmaxを表２の実施例とθp ＝８９．９°の従来の
ものとで比較したものである。あきらかに表２の実施例
のものが透過率が高く、コントラストが良好であること
が判る。
ス法マルティプレックス駆動時の透過率Ｔ、コントラス
トＣＲmaxを表２の実施例とθp ＝８９．９°の従来の
ものとで比較したものである。あきらかに表２の実施例
のものが透過率が高く、コントラストが良好であること
が判る。
【００６１】
【表３】
【００６２】図２０は、セル厚ｄを５μｍに厚く変更し
た場合のセルの電気光学特性を示す。セル厚を増加する
とΔｎｄが増加することにより、より急峻な電気光学特
性が得られることが判る。
た場合のセルの電気光学特性を示す。セル厚を増加する
とΔｎｄが増加することにより、より急峻な電気光学特
性が得られることが判る。
【００６３】図２１は、表１で示した条件中、ｄ／ｐを
０．６に変更した場合の電気光学特性を示す。図２１に
は比較のために表１の条件のままのセルの特性も示して
ある。図のように、ｄ／ｐが小さくなることにより、し
きい値の上昇と急峻性の低下が見られる。
０．６に変更した場合の電気光学特性を示す。図２１に
は比較のために表１の条件のままのセルの特性も示して
ある。図のように、ｄ／ｐが小さくなることにより、し
きい値の上昇と急峻性の低下が見られる。
【００６４】以上の電気光学特性はすべて白黒表示の場
合である。ＳＴＮ−ＬＣＤ等で行われる色補償等は一切
行わずに、白黒表示が可能であった。
合である。ＳＴＮ−ＬＣＤ等で行われる色補償等は一切
行わずに、白黒表示が可能であった。
【００６５】液晶表示装置の液晶層が、二色性色素を含
有した液晶材料を含み、ゲストホストモード動作をする
垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子にも上述の構成を
適用できることは当業者に自明であろう。
有した液晶材料を含み、ゲストホストモード動作をする
垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子にも上述の構成を
適用できることは当業者に自明であろう。
【００６６】以上、実施例に沿って本発明を説明した
が、本発明はこれらに制限されるものではない。また、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
が、本発明はこれらに制限されるものではない。また、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。
【００６７】
【発明の効果】垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子に
おいて、プレティルト角を８５°〜６０°の範囲に設定
することによって、液晶の弾性自由エネルギを高めるこ
とができる。電気光学特性の急峻性を高めると共に、コ
ントラストと透過率とのいずれも良好な表示品質の液晶
表示装置を得ることができる。
おいて、プレティルト角を８５°〜６０°の範囲に設定
することによって、液晶の弾性自由エネルギを高めるこ
とができる。電気光学特性の急峻性を高めると共に、コ
ントラストと透過率とのいずれも良好な表示品質の液晶
表示装置を得ることができる。
【図１】垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子の液晶分
子の配向状態を説明するための斜視図である。
子の配向状態を説明するための斜視図である。
【図２】垂直配向型ＥＣＢモードＬＣＤとＳＴＮ型ＬＣ
Ｄの電気光学急峻度特性を比較した図である。
Ｄの電気光学急峻度特性を比較した図である。
【図３】基板面と液晶分子の配向方向の関係を示す座標
である。
である。
【図４】本発明の実施例の液晶セルの構造と液晶分子を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図５】液晶セルの方位角方向の各パラメータの方向関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図６】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特性
のクロス角φc 依存性を示すグラフである。
のクロス角φc 依存性を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特性
のクロス角依存性を示すグラフである。
のクロス角依存性を示すグラフである。
【図８】プレティルト角をほぼ垂直に設定した場合の、
電気光学特性のクロス角依存性を示すグラフである。
電気光学特性のクロス角依存性を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特性
のプレティルト角θp 依存性を示すグラフである。
のプレティルト角θp 依存性を示すグラフである。
【図１０】液晶セルの電気光学特性の、プレティルト角
依存性を示すグラフである。
依存性を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特
性のクロス角φc 依存性を示すグラフである。
性のクロス角φc 依存性を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特
性のｄ／ｐ依存性を示すグラフである。
性のｄ／ｐ依存性を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特
性のΔｎ依存性のを示すグラフである。
性のΔｎ依存性のを示すグラフである。
【図１４】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特
性のリターデーションΔnd依存性を示すグラフである。
性のリターデーションΔnd依存性を示すグラフである。
【図１５】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特
性の誘電率異方性Δε依存性を示すグラフである。
性の誘電率異方性Δε依存性を示すグラフである。
【図１６】本発明の実施例による反射型液晶表示装置の
液晶セルの構造を示す斜視図である。
液晶セルの構造を示す斜視図である。
【図１７】種々の垂直配向膜を用いた場合の、プレティ
ルト角対ラビング強度の関係を示すグラフである。
ルト角対ラビング強度の関係を示すグラフである。
【図１８】本発明の実施例による液晶セルのクロス角の
違いによる電気光学特性を示すグラフである。
違いによる電気光学特性を示すグラフである。
【図１９】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図２０】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図２１】本発明の実施例による液晶セルの電気光学特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
１ 偏光板 ２ 光学補償板 ３ 基板 ４ 電極及び垂直向膜 ５ 液晶層 ６ 液晶分子 ７ 反射板 ８ １／４波長板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 潔 神奈川県横浜市青葉区荏田西１−３−１ スタンレー電気株式会社技術研究所内 (72)発明者 鹿島 敏信 神奈川県横浜市青葉区荏田西１−３−１ スタンレー電気株式会社技術研究所内 (72)発明者 堀井 正俊 神奈川県横浜市青葉区荏田西１−３−１ スタンレー電気株式会社技術研究所内 (72)発明者 井上 晴一 神奈川県横浜市青葉区荏田西１−３−１ スタンレー電気株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 2H088 EA02 GA13 GA17 HA03 HA17 HA18 HA21 JA09 KA07 KA13 MA02 MA11
Claims (8)
- 【請求項１】 電極を表面に形成し、所定間隔で互いに
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に配置
される液晶層とを有し、前記液晶層に電圧が印加されて
ない状態で液晶分子が基板面に対して垂直に配向する性
質を有する垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子におい
て、前記基板と前記液晶層との界面に存在する液晶分子
にプレティルト角が与えられており、該プレティルト角
が、前記基板面に対して８５°〜６０°の範囲に設定さ
れている垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子。 - 【請求項２】 前記液晶層において、前記一対の基板と
の両界面間で液晶分子に前記基板と平行な面内の方位角
方向のねじれ角が与えられており、前記ねじれ角が１８
０°〜２７０°の範囲に設定されている請求項１記載の
垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子。 - 【請求項３】 前記液晶層はカイラル剤が添加されてい
る液晶材料を含む請求項１に記載の垂直配向型ＥＣＢモ
ード液晶表示素子。 - 【請求項４】 前記液晶層のリタデーションが０．７〜
１．３μｍに設定されている請求項１に記載の垂直配向
型ＥＣＢモード液晶表示素子。 - 【請求項５】 前記液晶層は、液晶材料の自然ねじれピ
ッチをｐとし、前記一対の基板の前記所定間隔の値をｄ
としたときに、０≦ｄ／ｐ≦０．７の関係を満たすよう
に設定されている請求項１に記載の垂直配向型ＥＣＢモ
ード液晶表示素子。 - 【請求項６】 さらに、前記一対の基板の間あるいは前
記一対の基板の外側に前記液晶層を透過する光の光源を
配置した請求項１に記載の垂直配向型ＥＣＢモード液晶
表示素子。 - 【請求項７】 さらに、前記一対の基板の間あるいは前
記一対の基板の外側に前記液晶層を透過した光を反射す
る反射板を配置した請求項１に記載の垂直配向型ＥＣＢ
モード液晶表示素子。 - 【請求項８】 前記液晶層は、二色性色素を含有した液
晶材料を含み、ゲストホストモード動作をする請求項１
に記載の垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子。
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|---|---|---|---|
| JP11104197A JP2000292815A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | 垂直配向型ｅｃｂモード液晶表示素子 |
Related Child Applications (1)
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