JPH02105114A - 液晶表示素子 - Google Patents
液晶表示素子Info
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- JPH02105114A JPH02105114A JP25881588A JP25881588A JPH02105114A JP H02105114 A JPH02105114 A JP H02105114A JP 25881588 A JP25881588 A JP 25881588A JP 25881588 A JP25881588 A JP 25881588A JP H02105114 A JPH02105114 A JP H02105114A
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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。
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、一対の基板間に封入したネマティック液晶の
分子を両基板間においてねじれ配列させた液晶表示素子
に関するものである。
分子を両基板間においてねじれ配列させた液晶表示素子
に関するものである。
液晶表示素子としては、一般にTN(ツィステッド・ネ
マティック)型のものが利用されている。
マティック)型のものが利用されている。
このTN型液晶表示素子は、一対の基板間に封入したネ
マティック液晶の分子を両基板間においてねじれ配列さ
せたもので、その構成は次のようになっている。
マティック液晶の分子を両基板間においてねじれ配列さ
せたもので、その構成は次のようになっている。
第6図はテレビジョン画像等の画像表示に利用されるマ
トリックス表示方式のTN型液晶表示素子を示している
。第6図において、1.2はシール材3を介して接告さ
れた一対の透明基板であり、一方の基板例えば入射側基
板(図では下基!i2) 1面には、多数本のストライ
ブ状透明走査電極4が形成され、出射i++基板2面に
は上記走査電極4と交差対向する多数本のストライブ状
透明信号電極5が形成されており、さらにこの両基板1
.2面にはそれぞれラビング等によって配向処理された
配向膜6,7が形成されている。LCは両基板1゜2間
に封入されたネマティック液晶であり、この液晶中には
液晶分子配列にねじれ性を与える光学活性物質(例えば
カイラル液晶)が混入されており、この液晶LCの分子
は、側基板1,2面の配向膜6,7によりその向きを規
制されて両基板1゜2間においてねじれ配列している。
トリックス表示方式のTN型液晶表示素子を示している
。第6図において、1.2はシール材3を介して接告さ
れた一対の透明基板であり、一方の基板例えば入射側基
板(図では下基!i2) 1面には、多数本のストライ
ブ状透明走査電極4が形成され、出射i++基板2面に
は上記走査電極4と交差対向する多数本のストライブ状
透明信号電極5が形成されており、さらにこの両基板1
.2面にはそれぞれラビング等によって配向処理された
配向膜6,7が形成されている。LCは両基板1゜2間
に封入されたネマティック液晶であり、この液晶中には
液晶分子配列にねじれ性を与える光学活性物質(例えば
カイラル液晶)が混入されており、この液晶LCの分子
は、側基板1,2面の配向膜6,7によりその向きを規
制されて両基板1゜2間においてねじれ配列している。
8.9は両基板1.2の外面に配置された一対の偏光板
である。
である。
なお、第6図では単純マトリックス型の液晶表示素子を
示したが、マトリックス表示方式の液晶表示素子として
は、薄膜トランジスタによって各画素電極を駆動するア
クティブマトリックス型のものもある。
示したが、マトリックス表示方式の液晶表示素子として
は、薄膜トランジスタによって各画素電極を駆動するア
クティブマトリックス型のものもある。
このTN型液晶表示素子には、液晶LCに左旋性(液晶
表示素子を透過する光の進み方向から見て左回りの旋向
性)のカイラル液晶を混入して液晶分子を入射側基板1
から出射側基板2に向かつて左回りにねじれ配列させて
いるものと、液晶LCに右旋性のカイラル液晶を混入し
て液晶分子を入射側基板1から出射側基板2に向かって
右回りにねじれ配列させているものとがあり、従来の液
晶表示素子では、両基板1.2間の液晶分子が−様な傾
き角(チルト角)をもってねじれ配列するように、出射
側基板2の配向処理方向(配向膜7の配向処理方向)を
、入射側基板1の配向処理方向(配向膜6の配向処理方
向)に対して、液晶分子配列のねじれ方向と逆方向に回
転させた方向にし、入射側基板1の配向処理方向に応じ
て入射側偏光板8と出射側偏光板9の偏光軸方向を決定
している。
表示素子を透過する光の進み方向から見て左回りの旋向
性)のカイラル液晶を混入して液晶分子を入射側基板1
から出射側基板2に向かつて左回りにねじれ配列させて
いるものと、液晶LCに右旋性のカイラル液晶を混入し
て液晶分子を入射側基板1から出射側基板2に向かって
右回りにねじれ配列させているものとがあり、従来の液
晶表示素子では、両基板1.2間の液晶分子が−様な傾
き角(チルト角)をもってねじれ配列するように、出射
側基板2の配向処理方向(配向膜7の配向処理方向)を
、入射側基板1の配向処理方向(配向膜6の配向処理方
向)に対して、液晶分子配列のねじれ方向と逆方向に回
転させた方向にし、入射側基板1の配向処理方向に応じ
て入射側偏光板8と出射側偏光板9の偏光軸方向を決定
している。
第7図は従来の液晶表示素子における両基板1゜2の配
向処理方向および液晶分子配列のねじれ方向と偏光板8
,9の偏光軸方向を示したもので、ここでは液晶分子を
入射側基板1から出射側基板2に向かって左回りにねじ
れ配列させている液晶表示素子の場合を示している。第
7図(a)において、AIは入射側基板の配向処理方向
、A2は出射側基板の配向処理方向、Tは液晶分子配列
のねじれ方向を示しており、入射側基板の配向処理方向
Atは液晶表示素子の前縁に対してほぼ45゜の角度で
斜め右前方向とされ、出射側基板の配向処理方向A2は
、入射側基板の配向処理方向Alに対して、液晶分子配
列のねじれ方向Tと逆方向にほぼ90°回転させた方向
とされている。そして液晶分子は、入射側基板面におい
てはその配向処理方向Atに配向され、出射側基板面に
おいてはその配向処理方向A2に配向されており、この
液晶分子は、その左旋性により入射側基板から出射側基
板に向かって(図を裏側から見て)左回りにほぼ90°
のねじれ角ψでねじれ配列している。なお、第7図(a
)において矢印Fは液晶表示素子の視角位置を示してお
り、この液晶表示素子の視角位置Fは図のように液晶表
示素子の前縁側にある。また、第7図(b)において、
Blは入射側偏光板の偏光軸方向(透過軸または吸収軸
の方向)、B2は出射側偏光板の偏光軸方向(透過軸ま
たは吸収軸の方向)を示しており、入射側偏光板の偏光
軸方向Blは入射側基板の配向処理方向A1とほぼ直交
する方向とされ、またテレビジョン画像等を表示するネ
ガ表示タイプの液晶表示素子では、出射側偏光板の偏光
軸方向B2は入射側偏光板の偏光軸方向Blとほぼ平行
とされている。
向処理方向および液晶分子配列のねじれ方向と偏光板8
,9の偏光軸方向を示したもので、ここでは液晶分子を
入射側基板1から出射側基板2に向かって左回りにねじ
れ配列させている液晶表示素子の場合を示している。第
7図(a)において、AIは入射側基板の配向処理方向
、A2は出射側基板の配向処理方向、Tは液晶分子配列
のねじれ方向を示しており、入射側基板の配向処理方向
Atは液晶表示素子の前縁に対してほぼ45゜の角度で
斜め右前方向とされ、出射側基板の配向処理方向A2は
、入射側基板の配向処理方向Alに対して、液晶分子配
列のねじれ方向Tと逆方向にほぼ90°回転させた方向
とされている。そして液晶分子は、入射側基板面におい
てはその配向処理方向Atに配向され、出射側基板面に
おいてはその配向処理方向A2に配向されており、この
液晶分子は、その左旋性により入射側基板から出射側基
板に向かって(図を裏側から見て)左回りにほぼ90°
のねじれ角ψでねじれ配列している。なお、第7図(a
)において矢印Fは液晶表示素子の視角位置を示してお
り、この液晶表示素子の視角位置Fは図のように液晶表
示素子の前縁側にある。また、第7図(b)において、
Blは入射側偏光板の偏光軸方向(透過軸または吸収軸
の方向)、B2は出射側偏光板の偏光軸方向(透過軸ま
たは吸収軸の方向)を示しており、入射側偏光板の偏光
軸方向Blは入射側基板の配向処理方向A1とほぼ直交
する方向とされ、またテレビジョン画像等を表示するネ
ガ表示タイプの液晶表示素子では、出射側偏光板の偏光
軸方向B2は入射側偏光板の偏光軸方向Blとほぼ平行
とされている。
第8図は上記従来の液晶表示素子における液晶分子の配
列状態をそのねじれ方向に沿って展開して示したもので
、出射側基板2の配向膜7の配向処理方向A2を、入射
側基板1の配向膜6の配向処理方向Atに対して、液晶
分子配列のねじれ方向と逆方向に回転させた方向にして
いる従来の液晶表示素子では、両基板1.2間の液晶分
子aが図示のように−様なチルト角θをもって並び、こ
の状態でほぼ90°ねじれ配列している。
列状態をそのねじれ方向に沿って展開して示したもので
、出射側基板2の配向膜7の配向処理方向A2を、入射
側基板1の配向膜6の配向処理方向Atに対して、液晶
分子配列のねじれ方向と逆方向に回転させた方向にして
いる従来の液晶表示素子では、両基板1.2間の液晶分
子aが図示のように−様なチルト角θをもって並び、こ
の状態でほぼ90°ねじれ配列している。
ところで、最近マトリックス表示方式の液晶表示素子は
、大画面化および解像度の向上をはかるために画素数を
多くされる傾向にあり、これにともなって高時分割駆動
されるようになってきている。
、大画面化および解像度の向上をはかるために画素数を
多くされる傾向にあり、これにともなって高時分割駆動
されるようになってきている。
しかしながら、側基板間においてねじれ配列する液晶分
子を−様なチルト角をもって配列させている従来の液晶
表示素子は、画素数を多くして高時分割駆動すると、液
晶の動作マージンが低下してコントラストが悪くなって
しまうという問題をもっていた。なお、上記従来の液晶
表示素子においても、液晶分子配列のねじれ角を大きく
してやれば、しきい値特性を急峻にしてコントラストを
向上させることができるが、上記従来の液晶表示素子で
は、液晶分子配列のねじれ角を大きくすると、応答速度
が著しく低下してしまう。
子を−様なチルト角をもって配列させている従来の液晶
表示素子は、画素数を多くして高時分割駆動すると、液
晶の動作マージンが低下してコントラストが悪くなって
しまうという問題をもっていた。なお、上記従来の液晶
表示素子においても、液晶分子配列のねじれ角を大きく
してやれば、しきい値特性を急峻にしてコントラストを
向上させることができるが、上記従来の液晶表示素子で
は、液晶分子配列のねじれ角を大きくすると、応答速度
が著しく低下してしまう。
本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもので
あって、その目的とするところは、応答速度を低下させ
ることなくしきい値特性を急峻にして、高時分割駆動に
対しても良好なコントラストを得ることができるように
した液晶表示素子を提供することにある。
あって、その目的とするところは、応答速度を低下させ
ることなくしきい値特性を急峻にして、高時分割駆動に
対しても良好なコントラストを得ることができるように
した液晶表示素子を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、一対の基板間に封
入したネマティック液晶の分子を一方の基板から他方の
基板に向かってねじれ配列させるとともに、前記一対の
基板の外面にそれぞれ配置される一対の偏光板のうちの
一方の偏光板の偏光軸方向を前記一対の基板のうちいず
れかの基板の配向処理方向とほぼ平行にするかまたはほ
ぼ直交させ、他方の偏光板の偏光軸方向は前記一方の偏
光板の偏光軸方向とほぼ平行にした液晶表示素子におい
て、前記他方の基板の配向処理方向を、前記一方の基板
の配向処理方向に対して、液晶分子配列のねじれ方向と
同方向に回転させた方向にし、かつ前記ネマティック液
晶の誘電率異方性Δεと液晶分子軸に直交する方向の誘
電率ε工との比(Δε/εよ)を約0,8以下、前記ネ
マティック液晶の曲げの弾性定数に3.とスプレィの弾
性定数に1.との比(K 33/ K r +)を約1
.0以下としたものである。
入したネマティック液晶の分子を一方の基板から他方の
基板に向かってねじれ配列させるとともに、前記一対の
基板の外面にそれぞれ配置される一対の偏光板のうちの
一方の偏光板の偏光軸方向を前記一対の基板のうちいず
れかの基板の配向処理方向とほぼ平行にするかまたはほ
ぼ直交させ、他方の偏光板の偏光軸方向は前記一方の偏
光板の偏光軸方向とほぼ平行にした液晶表示素子におい
て、前記他方の基板の配向処理方向を、前記一方の基板
の配向処理方向に対して、液晶分子配列のねじれ方向と
同方向に回転させた方向にし、かつ前記ネマティック液
晶の誘電率異方性Δεと液晶分子軸に直交する方向の誘
電率ε工との比(Δε/εよ)を約0,8以下、前記ネ
マティック液晶の曲げの弾性定数に3.とスプレィの弾
性定数に1.との比(K 33/ K r +)を約1
.0以下としたものである。
すなわち、本発明の液晶表示素子は、両基板の配向処理
方向と液晶分子配列のねじれ方向とを上記のような関係
とすることにより、側基板間の液晶分子の配列状態を、
そのねじれ方向に沿って展開して見たときに、内基板面
での液晶分子のチルト方向が互いに逆方向でかつ基板面
から離れるにしたがって液晶分子のチルト角が小さくな
る状態に配列させるとともに、液晶のΔε/εムおよび
に33/に’!、の値を上記のように小さくしたもので
あり、このようにすれば、印加電圧に対する液晶分子の
配列の変化が大きくなるため、応答速度を低下させるこ
となくしきい値特性を急峻にして、高時分割駆動に対し
ても良好なコントラストを得ることができる。
方向と液晶分子配列のねじれ方向とを上記のような関係
とすることにより、側基板間の液晶分子の配列状態を、
そのねじれ方向に沿って展開して見たときに、内基板面
での液晶分子のチルト方向が互いに逆方向でかつ基板面
から離れるにしたがって液晶分子のチルト角が小さくな
る状態に配列させるとともに、液晶のΔε/εムおよび
に33/に’!、の値を上記のように小さくしたもので
あり、このようにすれば、印加電圧に対する液晶分子の
配列の変化が大きくなるため、応答速度を低下させるこ
となくしきい値特性を急峻にして、高時分割駆動に対し
ても良好なコントラストを得ることができる。
以下、本発明の第1の実施例を第1図〜第4図を参照し
て説明する。
て説明する。
この第1実施例の液晶表示素子は、両基板の配向処理方
向と入射側および出射側偏光板の偏光軸方向の関係は従
来の液晶表示素子と同じにし、側基板間に封入するネマ
ティック液晶を、従来の液晶表示素子とは逆方向の旋同
性をもたせた液晶(カイラル液晶等の光学活性物質を混
入したネマティック液晶)としたものである。
向と入射側および出射側偏光板の偏光軸方向の関係は従
来の液晶表示素子と同じにし、側基板間に封入するネマ
ティック液晶を、従来の液晶表示素子とは逆方向の旋同
性をもたせた液晶(カイラル液晶等の光学活性物質を混
入したネマティック液晶)としたものである。
すなわち、第1図はこの第1実施例の液晶表示素子にお
ける両基板の配向処理方向および液晶分子配列のねじれ
方向と入射側および出射側偏光板の偏光軸方向を示した
もので、ここでは、右旋性の液晶を使用する液晶表示素
子の場合を示している。第1図(a)において、Atは
入射側基板の配向処理方向、A2は出射側基板の配向処
理方向、Tは液晶分子配列のねじれ方向を示しており、
入射側基板の配向処理方向A1と出射側基板の配向処理
方向A2は、第7図に示した従来の液晶表示素子と同じ
方向とされ、液晶分子は、その右旋性により入射側基板
から出射側基板に向かって(図を裏側から見て)右回り
にほぼ90°のねじれ角ψでねじれ配列している。なお
、この場合、液晶表示素子の視角位置Fは第1図(a)
に示すように液晶表示素子の左側にくるが、液晶表示素
子をその視角位置Fから見る画像を表示するものとし、
この液晶表示素子を第1図(a)の状態からほぼ90°
回してやれば、液晶表示素子の視角位置Fを前縁側にも
ってくることができる。また、第1図(b)において、
B1は入射側偏光板の偏光軸方向、B2は出射側偏光板
の偏光軸方向を示しており、入射側偏光板の偏光軸方向
Blは入射側基板の配向処理方向A1とほぼ直交する方
向とされ、出射側偏光板の偏光軸方向B2は入射側偏光
板の偏光軸方向Blとほぼ平行とされている。
ける両基板の配向処理方向および液晶分子配列のねじれ
方向と入射側および出射側偏光板の偏光軸方向を示した
もので、ここでは、右旋性の液晶を使用する液晶表示素
子の場合を示している。第1図(a)において、Atは
入射側基板の配向処理方向、A2は出射側基板の配向処
理方向、Tは液晶分子配列のねじれ方向を示しており、
入射側基板の配向処理方向A1と出射側基板の配向処理
方向A2は、第7図に示した従来の液晶表示素子と同じ
方向とされ、液晶分子は、その右旋性により入射側基板
から出射側基板に向かって(図を裏側から見て)右回り
にほぼ90°のねじれ角ψでねじれ配列している。なお
、この場合、液晶表示素子の視角位置Fは第1図(a)
に示すように液晶表示素子の左側にくるが、液晶表示素
子をその視角位置Fから見る画像を表示するものとし、
この液晶表示素子を第1図(a)の状態からほぼ90°
回してやれば、液晶表示素子の視角位置Fを前縁側にも
ってくることができる。また、第1図(b)において、
B1は入射側偏光板の偏光軸方向、B2は出射側偏光板
の偏光軸方向を示しており、入射側偏光板の偏光軸方向
Blは入射側基板の配向処理方向A1とほぼ直交する方
向とされ、出射側偏光板の偏光軸方向B2は入射側偏光
板の偏光軸方向Blとほぼ平行とされている。
第2図は上記液晶表示素子における液晶分子の配列状態
をそのねじれ方向に沿って展開して示したもので、出射
側基板2の配向膜7の配向処理方向A2を、入射側基板
1の配向膜6の配向処理方向Atに対して、液晶分子配
列のねじれ方向と同方向に回転させた方向にしている上
記液晶表示素子では、内基板1.2間の液晶分子aが、
両店板1.2面での液晶分子aのチルト方向が互いに逆
方向で、かつ基板1,2面から離れるにしたがって液晶
分子aのチルト角が小さくなり、液晶層の中央部でほぼ
水平となる状態に配列する。そして、この液晶分子aは
、この状態でほぼ90°ねじれ配列している。なお、配
向膜6,7上での液晶分子aのチルト角θは5°以下で
ある。
をそのねじれ方向に沿って展開して示したもので、出射
側基板2の配向膜7の配向処理方向A2を、入射側基板
1の配向膜6の配向処理方向Atに対して、液晶分子配
列のねじれ方向と同方向に回転させた方向にしている上
記液晶表示素子では、内基板1.2間の液晶分子aが、
両店板1.2面での液晶分子aのチルト方向が互いに逆
方向で、かつ基板1,2面から離れるにしたがって液晶
分子aのチルト角が小さくなり、液晶層の中央部でほぼ
水平となる状態に配列する。そして、この液晶分子aは
、この状態でほぼ90°ねじれ配列している。なお、配
向膜6,7上での液晶分子aのチルト角θは5°以下で
ある。
また、前記内基板1.2間に封入されるネマティック液
晶は、その誘電率異方性Δεと液晶分子軸に直交する方
向の誘電率ε、との比(Δε/ε■)が約0.8以下、
曲げの弾性定数に33とスプレィの弾性定数に11との
比(K 33/ K 11)が約160以下の物性をも
つものとされている。
晶は、その誘電率異方性Δεと液晶分子軸に直交する方
向の誘電率ε、との比(Δε/ε■)が約0.8以下、
曲げの弾性定数に33とスプレィの弾性定数に11との
比(K 33/ K 11)が約160以下の物性をも
つものとされている。
第3図は上記実施例の液晶表示素子と従来の液晶表示素
子との誘電率特性を示している。この図から分るように
、上記実施例の液晶表示素子は従来の液晶表示素子に比
べて印加電圧の変化に対する誘電率(ε)の変化がはる
かに大きく、この誘電率の変化は液晶分子の配向状態の
変化に対応しており、これは即ち液晶表示素子の光学的
変化に対応しているため、急峻なしきい値特性を示す。
子との誘電率特性を示している。この図から分るように
、上記実施例の液晶表示素子は従来の液晶表示素子に比
べて印加電圧の変化に対する誘電率(ε)の変化がはる
かに大きく、この誘電率の変化は液晶分子の配向状態の
変化に対応しており、これは即ち液晶表示素子の光学的
変化に対応しているため、急峻なしきい値特性を示す。
このように、上記液晶表示素子においては、出射側基板
2の配向処理方向A2を、入射側基板1の配向処理方向
AIに対して、液晶分子配列のねじれ方向Tと同方向に
回転させた方向にして、側基!21.2間の液晶分子a
の配列状態を、そのねじれ方向Tに沿って展開して見た
ときに、両店板1.2面での液晶分子aのチルト方向が
互いに逆方向でかつ基板1.2面から離れるにしたがっ
て液晶分子aのチルト角が小さくなる状態に配列させて
いるから、印加電圧に対する光学的変化が大きくなり、
応答速度を低下させることなくしきい値特性を急峻にし
て、高時分割駆動に対しても良好なコントラストを得る
ことができ、また視野角も広くすることができる。
2の配向処理方向A2を、入射側基板1の配向処理方向
AIに対して、液晶分子配列のねじれ方向Tと同方向に
回転させた方向にして、側基!21.2間の液晶分子a
の配列状態を、そのねじれ方向Tに沿って展開して見た
ときに、両店板1.2面での液晶分子aのチルト方向が
互いに逆方向でかつ基板1.2面から離れるにしたがっ
て液晶分子aのチルト角が小さくなる状態に配列させて
いるから、印加電圧に対する光学的変化が大きくなり、
応答速度を低下させることなくしきい値特性を急峻にし
て、高時分割駆動に対しても良好なコントラストを得る
ことができ、また視野角も広くすることができる。
この効果は、液晶として、ΔE/ε■の値が約0.8以
下、K、3/Kl、の値が約1.0以下の物性の液晶組
成物を使用した場合に得られる。
下、K、3/Kl、の値が約1.0以下の物性の液晶組
成物を使用した場合に得られる。
下記の[表1]は各柾ネマティック液晶の物性(腕白性
液晶を混入していない状態での物性)を示している。
液晶を混入していない状態での物性)を示している。
[表 1]
下記の[表2]は、上記[表1]の液晶のうち、Δε/
ε■およびK i、/ K I、の値が小さい■〜■の
液晶を上記実施例の液晶表示素子に使用してその電気光
学特性を測定した結果を示している。
ε■およびK i、/ K I、の値が小さい■〜■の
液晶を上記実施例の液晶表示素子に使用してその電気光
学特性を測定した結果を示している。
[表 21
なお、実施例1〜4の液晶■〜■は右旋性のカイラル液
晶を混入したものである。また、[表2]において、V
ST(50%)は、IKHzでスタティック駆動した場
合における透過率が50%になるときの駆動電圧、VI
IT(50%)/vsT(5%)は、同じ<IKHzで
スタティック駆動した場合の透過率5096〜5%の輝
度変化に必要な実効電圧比(この値が小さいほど電圧変
化に対する輝度変化が大きい)である。また、[表2]
におけるコントラストと応答速度(立ち上がり時間士立
ち下がり時間)の値は、115Bデユーテイ、1/8.
5バイアス、80KHzで時分割駆動したときの値であ
る。
晶を混入したものである。また、[表2]において、V
ST(50%)は、IKHzでスタティック駆動した場
合における透過率が50%になるときの駆動電圧、VI
IT(50%)/vsT(5%)は、同じ<IKHzで
スタティック駆動した場合の透過率5096〜5%の輝
度変化に必要な実効電圧比(この値が小さいほど電圧変
化に対する輝度変化が大きい)である。また、[表2]
におけるコントラストと応答速度(立ち上がり時間士立
ち下がり時間)の値は、115Bデユーテイ、1/8.
5バイアス、80KHzで時分割駆動したときの値であ
る。
この[表2]からも明らかなように、実施例1〜4の液
晶表示素子は、コントラストが32以上と極めて高く
(従来の液晶表示素子のコントラストは15〜18)、
かつVST(50%)/VST(5%)の値が小さく、
しきい値特性が急峻であり、また応答速度についても2
00〜300 llsec以上で高速応答する。
晶表示素子は、コントラストが32以上と極めて高く
(従来の液晶表示素子のコントラストは15〜18)、
かつVST(50%)/VST(5%)の値が小さく、
しきい値特性が急峻であり、また応答速度についても2
00〜300 llsec以上で高速応答する。
また、実施例1〜4の液晶表示素子を比較すると、液晶
分子のチルト角θ(両基板1.2面の配向膜6,7上で
のチルト角)が同じ(θ−1,8)である実施例1〜3
では、液晶のΔε/ε、およびK 33/ K + +
の値が小さいほど良好な特性が得られる。したがって、
液晶のΔε/εよおよびに3゜/に、1の値は小さいほ
どよい。ただし、液晶のΔε/εムの値が約0.8以下
、K33/Kllの値が約1.0以下であれば、電気光
学特性は十分満足できる。また、実施例4のように液晶
分子のチルト角θを3.ooにすると、同じ物性の液晶
■を使用した実施例2に比べて、電気光学特性が悪くな
り、また液晶分子の配向の安定性も悪くなるから、液晶
分子のチルト角θはできるだけ小さくするのが望ましい
が、液晶分子のチルト角θが5°以下であれば十分満足
できる電気光学特性を得ることができる。
分子のチルト角θ(両基板1.2面の配向膜6,7上で
のチルト角)が同じ(θ−1,8)である実施例1〜3
では、液晶のΔε/ε、およびK 33/ K + +
の値が小さいほど良好な特性が得られる。したがって、
液晶のΔε/εよおよびに3゜/に、1の値は小さいほ
どよい。ただし、液晶のΔε/εムの値が約0.8以下
、K33/Kllの値が約1.0以下であれば、電気光
学特性は十分満足できる。また、実施例4のように液晶
分子のチルト角θを3.ooにすると、同じ物性の液晶
■を使用した実施例2に比べて、電気光学特性が悪くな
り、また液晶分子の配向の安定性も悪くなるから、液晶
分子のチルト角θはできるだけ小さくするのが望ましい
が、液晶分子のチルト角θが5°以下であれば十分満足
できる電気光学特性を得ることができる。
上記電気光学特性は、液晶分子を、そのねじれ方向に沿
って展開して見たときに両基板1,2面での液晶分子a
のチルト方向が互いに逆方向でがつ基板1,2面から離
れるにしたがって液晶分子aのチルト角が小さくなる状
態に配列させ、さらに液晶としてΔε/ε工およびK
s3/ K s +の値が小さい液晶組成物を使用する
ことによって得られたものである。
って展開して見たときに両基板1,2面での液晶分子a
のチルト方向が互いに逆方向でがつ基板1,2面から離
れるにしたがって液晶分子aのチルト角が小さくなる状
態に配列させ、さらに液晶としてΔε/ε工およびK
s3/ K s +の値が小さい液晶組成物を使用する
ことによって得られたものである。
すなわち、下記の[表3]は、[表1]の液晶のうちΔ
ε/ε■およびK 33/ K ltの値が最も小さい
液晶■を従来の液晶表示素子に封入した比較例1と、Δ
ε/εよおよびK 3 ]/ K t rの値が大きい
液晶Iを上記実施例のように液晶分子を配列させた液晶
表示素子に封入した比較例2とについてその電気光学特
性を上記実施例1〜4と同じ条件でall定した結果を
示している。
ε/ε■およびK 33/ K ltの値が最も小さい
液晶■を従来の液晶表示素子に封入した比較例1と、Δ
ε/εよおよびK 3 ]/ K t rの値が大きい
液晶Iを上記実施例のように液晶分子を配列させた液晶
表示素子に封入した比較例2とについてその電気光学特
性を上記実施例1〜4と同じ条件でall定した結果を
示している。
[表 3]
なお、比較例1の液晶■は左旋性のカイラル液晶を混入
したものであり、比較例2は右旋性のカイラル液晶を混
入したものである。
したものであり、比較例2は右旋性のカイラル液晶を混
入したものである。
この比較例1,2と上記[表2]に示した実施例1〜4
とを比べてみると、液晶分子を上記実施例のように配列
させても、比較例2のように液晶のΔε/ε1の値が0
.87で、がっK 33/ K r +の値が1.16
と大きい液晶表示素子では、コントラストおよびしきい
値特性の急峻性が低下する。
とを比べてみると、液晶分子を上記実施例のように配列
させても、比較例2のように液晶のΔε/ε1の値が0
.87で、がっK 33/ K r +の値が1.16
と大きい液晶表示素子では、コントラストおよびしきい
値特性の急峻性が低下する。
また、従来の液晶表示素子でも、Δε/ε■およびK
31/ K r +の値が小さい液晶を使用すれば、比
較例1のようにコントラストを比較的高くすることがで
きるが、それでもコントラストは28程度であり、これ
に比べれば、同じ液晶■を用いた実施例3の液晶表示素
子は、コントラストが42と格段に優れている。また、
比較例1で使用した液晶■よりもΔε/εムおよびK
33/ K 11の値が大きい液晶■、■を用いている
実施例1.2でも、その電気光学特性の全てが比較例1
よりも格段に優れている。さらに、実施例1.2は、液
晶のΔεを大きくできるので、比較例1よりも動作電圧
が低い。これは、液晶のΔε/ε1の値を比較例1の程
度まで小さくしなくても高コントラストおよびしきい値
特性の急峻性が得られるためであり、したがって実施例
1,2の液晶表示素子は、比較例1に比べて低い電圧で
駆動できるから、駆動回路を単純な回路構成とすること
ができる。
31/ K r +の値が小さい液晶を使用すれば、比
較例1のようにコントラストを比較的高くすることがで
きるが、それでもコントラストは28程度であり、これ
に比べれば、同じ液晶■を用いた実施例3の液晶表示素
子は、コントラストが42と格段に優れている。また、
比較例1で使用した液晶■よりもΔε/εムおよびK
33/ K 11の値が大きい液晶■、■を用いている
実施例1.2でも、その電気光学特性の全てが比較例1
よりも格段に優れている。さらに、実施例1.2は、液
晶のΔεを大きくできるので、比較例1よりも動作電圧
が低い。これは、液晶のΔε/ε1の値を比較例1の程
度まで小さくしなくても高コントラストおよびしきい値
特性の急峻性が得られるためであり、したがって実施例
1,2の液晶表示素子は、比較例1に比べて低い電圧で
駆動できるから、駆動回路を単純な回路構成とすること
ができる。
また第4図は、上記実施例の液晶表示素子の分光特性を
従来の液晶表示素子の分光特性と比較して示したもので
、上記実施例の液晶表示素子は、従来の液晶表示素子に
比べて、スペクトル分布はほぼ同じ傾向を示すが、ON
状態での透過率が極めて高い。すなわち、上記実施例に
よれば、着色せず、かつ明るい液晶表示素子を得ること
ができる。
従来の液晶表示素子の分光特性と比較して示したもので
、上記実施例の液晶表示素子は、従来の液晶表示素子に
比べて、スペクトル分布はほぼ同じ傾向を示すが、ON
状態での透過率が極めて高い。すなわち、上記実施例に
よれば、着色せず、かつ明るい液晶表示素子を得ること
ができる。
以上のように、上記実施例の液晶表示素子は、液晶分子
を、そのねじれ方向に沿って展開して見たときに両基板
1.2面での液晶分子aのチルト方向が互いに逆方向で
かつ基板1.2面から離れるにしたがって液晶分子aの
チルト角が小さくなる状態に配列させ、さらに液晶とし
て、Δε/ε■の値が約0.8以下、K3]/KIIの
値が約1.0以下と小さい液晶組成物を使用しているか
ら、優れた電気光学特性をもっており、また特に赤、緑
、青のカラーフィルタを備えてフルカラー画像を表示す
る液晶表示素子においては、従来の液晶表示素子に比べ
てはるかに鮮明なフルカラー画像を表示することができ
る。
を、そのねじれ方向に沿って展開して見たときに両基板
1.2面での液晶分子aのチルト方向が互いに逆方向で
かつ基板1.2面から離れるにしたがって液晶分子aの
チルト角が小さくなる状態に配列させ、さらに液晶とし
て、Δε/ε■の値が約0.8以下、K3]/KIIの
値が約1.0以下と小さい液晶組成物を使用しているか
ら、優れた電気光学特性をもっており、また特に赤、緑
、青のカラーフィルタを備えてフルカラー画像を表示す
る液晶表示素子においては、従来の液晶表示素子に比べ
てはるかに鮮明なフルカラー画像を表示することができ
る。
なお、上記第1の実施例では右旋性をもたせた液晶を使
用しているが、左旋性をもたせた液晶を使用する場合も
、出射側基板の配向処理方向を、入射側基板の配向処理
方向に対して、液晶分子配列のねじれ方向と同方向に回
転させた方向にするとともに、液晶のΔε/εムの値を
約0.8以下、K 33/ K + 、の値を約1.0
以下にすれば、上記第1の実施例と同じ効果をもつ液晶
表示素子を得ることができる。
用しているが、左旋性をもたせた液晶を使用する場合も
、出射側基板の配向処理方向を、入射側基板の配向処理
方向に対して、液晶分子配列のねじれ方向と同方向に回
転させた方向にするとともに、液晶のΔε/εムの値を
約0.8以下、K 33/ K + 、の値を約1.0
以下にすれば、上記第1の実施例と同じ効果をもつ液晶
表示素子を得ることができる。
すなわち、第5図は本発明の第2の実施例を示したもの
で、第5図(a)において、Alは入射側基板の配向処
理方向、A2は出射側基板の配向処理方向、Tは液晶分
子配列のねじれ方向を示しており、入射側基板の配向処
理方向Atは、第1図に示した第1実施例における出射
側基板の配向処理方向A2と同じ方向とされ、出射側基
板の配向処理方向A2は、第1実施例における入射側基
板の配向処理方向AIと同じ方向とされている。
で、第5図(a)において、Alは入射側基板の配向処
理方向、A2は出射側基板の配向処理方向、Tは液晶分
子配列のねじれ方向を示しており、入射側基板の配向処
理方向Atは、第1図に示した第1実施例における出射
側基板の配向処理方向A2と同じ方向とされ、出射側基
板の配向処理方向A2は、第1実施例における入射側基
板の配向処理方向AIと同じ方向とされている。
また、両基板間に封入するネマティック液晶は、第1実
施例とは逆方向の腕白性をもたせた液晶(左旋性のカイ
ラル液晶を混入したネマティック液晶)とされており、
その液晶分子は、その左旋性により入射側基板から出射
側基板に向かって(図を裏側から見て)左回りにほぼ9
0°のねじれ角ψでねじれ配列している。なお、この場
合も、液晶表示素子の視角位置Fは第5図(a)に示す
ように液晶表示素子の左側にくる。また、第5図(b)
において、Blは入射側偏光板の偏光軸方向、B2は出
射側偏光板の偏光軸方向を示しており、入射側偏光板の
偏光軸方向B1は入射側基板の配向処理方向AIとほぼ
直交する方向とされ、出射側偏光板の偏光軸方向B2は
入射側偏光板の偏光軸方向Blとほぼ平行とされている
。
施例とは逆方向の腕白性をもたせた液晶(左旋性のカイ
ラル液晶を混入したネマティック液晶)とされており、
その液晶分子は、その左旋性により入射側基板から出射
側基板に向かって(図を裏側から見て)左回りにほぼ9
0°のねじれ角ψでねじれ配列している。なお、この場
合も、液晶表示素子の視角位置Fは第5図(a)に示す
ように液晶表示素子の左側にくる。また、第5図(b)
において、Blは入射側偏光板の偏光軸方向、B2は出
射側偏光板の偏光軸方向を示しており、入射側偏光板の
偏光軸方向B1は入射側基板の配向処理方向AIとほぼ
直交する方向とされ、出射側偏光板の偏光軸方向B2は
入射側偏光板の偏光軸方向Blとほぼ平行とされている
。
この第2の実施例においても、出射側基板2の配向処理
方向A2を、入射側基板1の配向処理方向A1に対して
、液晶分子配列のねじれ方向Tと同方向に回転させた方
向にしているから、両基板1.2間の液晶分子aの配列
状態は、そのねじれ方向Tに沿って展開して見たときに
、両基板1゜2面での液晶分子aのチルト方向が互いに
逆方向でかつ基板1.2面から離れるにしたがって液晶
分子aのチルト角が小さくなる状態になり、したがって
液晶のΔε/εムの値を約0.8以下、K33/に+1
の値を約1.0以下にすれば、上記第1実施例と同様に
、応答速度を低下させることなくしきい値特性を急峻に
して、高時分割駆動に対しても良好なコントラストを得
ることができるとともに、視野角も広くすることができ
る。
方向A2を、入射側基板1の配向処理方向A1に対して
、液晶分子配列のねじれ方向Tと同方向に回転させた方
向にしているから、両基板1.2間の液晶分子aの配列
状態は、そのねじれ方向Tに沿って展開して見たときに
、両基板1゜2面での液晶分子aのチルト方向が互いに
逆方向でかつ基板1.2面から離れるにしたがって液晶
分子aのチルト角が小さくなる状態になり、したがって
液晶のΔε/εムの値を約0.8以下、K33/に+1
の値を約1.0以下にすれば、上記第1実施例と同様に
、応答速度を低下させることなくしきい値特性を急峻に
して、高時分割駆動に対しても良好なコントラストを得
ることができるとともに、視野角も広くすることができ
る。
本発明の液晶表示素子は、一対の基板間に封入したネマ
ティック液晶の分子を一方の基板から他方の基板に向か
ってねじれ配列させるとともに、前記一対の基板の外面
にそれぞれ配置される一対の偏光板のうちの一方の偏光
板の偏光軸方向を前記一対の基板のうちいずれかの基板
の配向処理方向とほぼ平行にするかまたはほぼ直交させ
、他方の偏光板の偏光軸方向は前記一方の偏光板の偏光
軸方向とほぼ平行にした液晶表示素子において、前記他
方の基板の配向処理方向を、前記一方の基板の配向処理
方向に対して、液晶分子配列のねじれ方向と同方向に回
転させた方向にし、かつ前記ネマティック液晶の誘電率
異方性Δεと液晶分子軸に直交する方向の誘電率ε■と
の比(Δε/ε、)を約0.8以下、前記ネマティック
液晶の曲げの弾性定数に33とスプレィの弾性定数−に
11との比(K 33/ K +t)を約1.0以下と
したものであるから、応答速度を低下させることなくし
きい値特性を急峻にして、高時分割駆動に対しても良好
なコントラストを得ることができる。
ティック液晶の分子を一方の基板から他方の基板に向か
ってねじれ配列させるとともに、前記一対の基板の外面
にそれぞれ配置される一対の偏光板のうちの一方の偏光
板の偏光軸方向を前記一対の基板のうちいずれかの基板
の配向処理方向とほぼ平行にするかまたはほぼ直交させ
、他方の偏光板の偏光軸方向は前記一方の偏光板の偏光
軸方向とほぼ平行にした液晶表示素子において、前記他
方の基板の配向処理方向を、前記一方の基板の配向処理
方向に対して、液晶分子配列のねじれ方向と同方向に回
転させた方向にし、かつ前記ネマティック液晶の誘電率
異方性Δεと液晶分子軸に直交する方向の誘電率ε■と
の比(Δε/ε、)を約0.8以下、前記ネマティック
液晶の曲げの弾性定数に33とスプレィの弾性定数−に
11との比(K 33/ K +t)を約1.0以下と
したものであるから、応答速度を低下させることなくし
きい値特性を急峻にして、高時分割駆動に対しても良好
なコントラストを得ることができる。
第1図〜第4図は本発明の第1の実施例を示したもので
、第1図は両基板の配向処理方向および液晶分子配列の
ねじれ方向と偏光板の偏光軸方向の模式図、第2図は液
晶分子の配列状態をそのねじれ方向に沿って展開して示
した液晶分子配列図、第3図は液晶表示素子の誘電率特
性図、第4図は液晶表示素子の分光特性図である。第5
図は本発明の第2の実施例を示す両基板の配向処理方向
および液晶分子配列のねじれ方向と偏光板の偏光軸方向
の模式図である。第6図は液晶表示素子の断面図、第7
図は従来の液晶表示素子における両基板の配向処理方向
および液晶分子配列のねじれ方向と偏光板の偏光軸方向
の模式図、第8図は従来の液晶表示素子における液晶分
子の配列状態をそのねじれ方向に沿って展開して示した
液晶分子配列図である。 1・・・入射側基板、2・・・出射側基板、6,7・・
・配向膜、a・・・液晶分子、At・・・入射側基板の
配向処理方向、A2・・・出射側基板の配向処理方向、
T・・・液晶分子配列のねじれ方向、ψ・・・ねじれ角
、Bl・・・入射側偏光板の偏光軸方向、B2・・・出
射側偏光板の偏光軸方向、F・・・視角位置。 第2図 印1a嘔と/1(V) 第5図 第6図 第7図 Q7一
、第1図は両基板の配向処理方向および液晶分子配列の
ねじれ方向と偏光板の偏光軸方向の模式図、第2図は液
晶分子の配列状態をそのねじれ方向に沿って展開して示
した液晶分子配列図、第3図は液晶表示素子の誘電率特
性図、第4図は液晶表示素子の分光特性図である。第5
図は本発明の第2の実施例を示す両基板の配向処理方向
および液晶分子配列のねじれ方向と偏光板の偏光軸方向
の模式図である。第6図は液晶表示素子の断面図、第7
図は従来の液晶表示素子における両基板の配向処理方向
および液晶分子配列のねじれ方向と偏光板の偏光軸方向
の模式図、第8図は従来の液晶表示素子における液晶分
子の配列状態をそのねじれ方向に沿って展開して示した
液晶分子配列図である。 1・・・入射側基板、2・・・出射側基板、6,7・・
・配向膜、a・・・液晶分子、At・・・入射側基板の
配向処理方向、A2・・・出射側基板の配向処理方向、
T・・・液晶分子配列のねじれ方向、ψ・・・ねじれ角
、Bl・・・入射側偏光板の偏光軸方向、B2・・・出
射側偏光板の偏光軸方向、F・・・視角位置。 第2図 印1a嘔と/1(V) 第5図 第6図 第7図 Q7一
Claims (1)
- 一対の基板間に封入したネマティック液晶の分子を一方
の基板から他方の基板に向かってねじれ配列させるとと
もに、前記一対の基板の外面にそれぞれ配置される一対
の偏光板のうちの一方の偏光板の偏光軸方向を前記一対
の基板のうちいずれかの基板の配向処理方向とほぼ平行
にするかまたはほぼ直交させ、他方の偏光板の偏光軸方
向は前記一方の偏光板の偏光軸方向とほぼ平行にした液
晶表示素子において、前記他方の基板の配向処理方向を
、前記一方の基板の配向処理方向に対して、液晶分子配
列のねじれ方向と同方向に回転させた方向にし、かつ前
記ネマティック液晶の誘電率異方性Δεと液晶分子軸に
直交する方向の誘電率ε_■との比(Δε/ε_■)を
約0.8以下、前記ネマティック液晶の曲げの弾性定数
K_3_3とスプレィの弾性定数K_1_1との比(K
_3_3/K_1_1)を約1.0以下としたことを特
徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258815A JP2550681B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 液晶表示素子 |
| DE1989613381 DE68913381T2 (de) | 1988-07-29 | 1989-07-27 | Flüssigkristallvorrichtung. |
| EP19890113885 EP0352792B1 (en) | 1988-07-29 | 1989-07-27 | Liquid crystal device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63258815A JP2550681B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02105114A true JPH02105114A (ja) | 1990-04-17 |
| JP2550681B2 JP2550681B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=17325425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63258815A Expired - Fee Related JP2550681B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-10-14 | 液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550681B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000027766A (ko) * | 1998-10-29 | 2000-05-15 | 김영환 | 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치 |
| KR100350644B1 (ko) * | 1999-10-29 | 2002-08-28 | 삼성전자 주식회사 | 수직 배향형 액정 표시 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6310126A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-16 | Konica Corp | 液晶表示装置 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63258815A patent/JP2550681B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6310126A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-16 | Konica Corp | 液晶表示装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000027766A (ko) * | 1998-10-29 | 2000-05-15 | 김영환 | 고개구율 및 고투과율 액정 표시 장치 |
| KR100350644B1 (ko) * | 1999-10-29 | 2002-08-28 | 삼성전자 주식회사 | 수직 배향형 액정 표시 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2550681B2 (ja) | 1996-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |