JPH07306417A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents
アクティブマトリクス型液晶表示装置Info
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- JPH07306417A JPH07306417A JP7033341A JP3334195A JPH07306417A JP H07306417 A JPH07306417 A JP H07306417A JP 7033341 A JP7033341 A JP 7033341A JP 3334195 A JP3334195 A JP 3334195A JP H07306417 A JPH07306417 A JP H07306417A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】広視野角で高開口率なアクティブマトリクス型
液晶表示装置を得る。 【構成】ｎ×ｍ個のマトリクス状の画素を形成する電極
群，アクティブ素子からなる所定の駆動手段を有し、電
界が基板に平行に印加される所定の構造であって、液晶
の比抵抗が１×１０14Ω・cm以下である。また、液晶の
ツイスト弾性定数Ｋ2 と誘電異方性Δεの比Ｋ2／Δε
が９.０×１０-8［dyn］以下である。
液晶表示装置を得る。 【構成】ｎ×ｍ個のマトリクス状の画素を形成する電極
群，アクティブ素子からなる所定の駆動手段を有し、電
界が基板に平行に印加される所定の構造であって、液晶
の比抵抗が１×１０14Ω・cm以下である。また、液晶の
ツイスト弾性定数Ｋ2 と誘電異方性Δεの比Ｋ2／Δε
が９.０×１０-8［dyn］以下である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板に対し平行な電界を
印加する液晶表示方式において、広視野角と高開口率を
両立するアクティブマトリクス型液晶表示装置に関す
る。
印加する液晶表示方式において、広視野角と高開口率を
両立するアクティブマトリクス型液晶表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶表示装置においては、液晶を
駆動する電極を２枚の基板表面上に形成し、相対向させ
た電極を用いていた。これは液晶に基板に垂直な方向の
電界を印加することで動作させる、ツイステッドネマチ
ック表示方式（ＴＮ方式）に代表される表示方式を採用
していることによる。この場合、電極はＩＴＯ（インジ
ュウム−ティン−オキサイド）などの透明電極を用い
る。一方、液晶に印加する電界の方向を基板に対してほ
ぼ平行な方向にする方式として、１枚の基板上に設けた
櫛歯電極を用いた方式が、特公昭63−21907号公報，USP
4345249 号公報により提案されている。この場合、電極
は透明である必要はなく、導電性が高く不透明な金属電
極が用いられる。しかしながら、アクティブ素子を用い
て液晶に印加する電界の方向を基板にほぼ平行な方向に
する表示方式（以下、横電界方式と称する）において、
高開口率にするために必要な液晶の物性に関する記載は
いっさいない。
駆動する電極を２枚の基板表面上に形成し、相対向させ
た電極を用いていた。これは液晶に基板に垂直な方向の
電界を印加することで動作させる、ツイステッドネマチ
ック表示方式（ＴＮ方式）に代表される表示方式を採用
していることによる。この場合、電極はＩＴＯ（インジ
ュウム−ティン−オキサイド）などの透明電極を用い
る。一方、液晶に印加する電界の方向を基板に対してほ
ぼ平行な方向にする方式として、１枚の基板上に設けた
櫛歯電極を用いた方式が、特公昭63−21907号公報，USP
4345249 号公報により提案されている。この場合、電極
は透明である必要はなく、導電性が高く不透明な金属電
極が用いられる。しかしながら、アクティブ素子を用い
て液晶に印加する電界の方向を基板にほぼ平行な方向に
する表示方式（以下、横電界方式と称する）において、
高開口率にするために必要な液晶の物性に関する記載は
いっさいない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のツイステッドネ
マチック方式に代表されるアクティブマトリクス型液晶
表示装置においては電極に透明電極を用いるため、単位
画素当りの光が透過する面積である開口率を比較的大き
くすることができた。しかし、横電界方式では不透明な
金属電極を用いるため、その不透明な電極分開口率を大
きくできないという問題があった。これは表示方式上、
不透明な電極部分を表示のために光が透過する領域にで
きないという本質的な問題による。開口率は表示装置の
明るさに関わる問題であり、明るさを確保するためにた
とえバックライトの強度を大きくしても消費電力に多大
な負担が生じるという問題に発展する。
マチック方式に代表されるアクティブマトリクス型液晶
表示装置においては電極に透明電極を用いるため、単位
画素当りの光が透過する面積である開口率を比較的大き
くすることができた。しかし、横電界方式では不透明な
金属電極を用いるため、その不透明な電極分開口率を大
きくできないという問題があった。これは表示方式上、
不透明な電極部分を表示のために光が透過する領域にで
きないという本質的な問題による。開口率は表示装置の
明るさに関わる問題であり、明るさを確保するためにた
とえバックライトの強度を大きくしても消費電力に多大
な負担が生じるという問題に発展する。
【０００４】そこで、横電界方式において高開口率にす
るためには電極間ギャップを大きくすることが必要であ
る。しかし、このことによって新たな問題が発生する。
ひとつは静電気による配向乱れが生ずることである。こ
れは液晶の容量がさらに減少するということによる。横
電界方式では、一般に従来方式に比べ電極構造が異なる
ことから液晶の容量が小さいが、電極間ギャップを広げ
ることでさらに小さくなる。したがって、静電気に対す
る影響をより受けやすくなり、静電気による配向乱れが
大きくなる。次に、電極間ギャップが大きくなると、電
界によって動作される表示方式においては駆動電圧が大
きくなるという問題も生まれる。
るためには電極間ギャップを大きくすることが必要であ
る。しかし、このことによって新たな問題が発生する。
ひとつは静電気による配向乱れが生ずることである。こ
れは液晶の容量がさらに減少するということによる。横
電界方式では、一般に従来方式に比べ電極構造が異なる
ことから液晶の容量が小さいが、電極間ギャップを広げ
ることでさらに小さくなる。したがって、静電気に対す
る影響をより受けやすくなり、静電気による配向乱れが
大きくなる。次に、電極間ギャップが大きくなると、電
界によって動作される表示方式においては駆動電圧が大
きくなるという問題も生まれる。
【０００５】本発明はこれら問題を解決し、広視野角と
高開口率を両立する横電界方式アクティブマトリクス型
液晶表示装置に関する。
高開口率を両立する横電界方式アクティブマトリクス型
液晶表示装置に関する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、上記
目的を達成するために本発明では以下の手段を用いる。
表示画素が走査信号電極，映像信号電極，画素電極及び
アクティブ素子により基板上に構成され、該基板は液晶
の配向膜が直接または絶縁層を介して形成されており、
該基板は液晶の配向膜を形成したもう一方の透明基板と
対向して配置され、前記両基板により液晶層が挟持さ
れ、前記各電極は前記液晶層に対し実質的に前記基板と
平行な電界が印加できるように構成され、前記各電極は
表示パターンに応じ印加電界を任意に制御できる外部制
御手段と接続されており、前記液晶層の配向状態により
光学特性を変化させる偏光手段を備えたアクティブマト
リクス型液晶表示装置であって、 ［手段１］液晶を駆動するための前記電極が上下二層以
上の液晶層以外の誘電体層に挟まれる構造とし、液晶の
比抵抗を１×１０14Ω・cm以下、１×１０9Ω・cm 以上
にする。
目的を達成するために本発明では以下の手段を用いる。
表示画素が走査信号電極，映像信号電極，画素電極及び
アクティブ素子により基板上に構成され、該基板は液晶
の配向膜が直接または絶縁層を介して形成されており、
該基板は液晶の配向膜を形成したもう一方の透明基板と
対向して配置され、前記両基板により液晶層が挟持さ
れ、前記各電極は前記液晶層に対し実質的に前記基板と
平行な電界が印加できるように構成され、前記各電極は
表示パターンに応じ印加電界を任意に制御できる外部制
御手段と接続されており、前記液晶層の配向状態により
光学特性を変化させる偏光手段を備えたアクティブマト
リクス型液晶表示装置であって、 ［手段１］液晶を駆動するための前記電極が上下二層以
上の液晶層以外の誘電体層に挟まれる構造とし、液晶の
比抵抗を１×１０14Ω・cm以下、１×１０9Ω・cm 以上
にする。
【０００７】表示画素が走査信号電極，映像信号電極，
画素電極及びアクティブ素子により基板上に構成され、
該基板は液晶の配向膜が直接または絶縁層を介して形成
されており、該基板は液晶の配向膜を形成したもう一方
の透明基板と対向して配置され、前記両基板により液晶
層が挟持され、前記各電極は前記液晶層に対し実質的に
前記基板と平行な電界が印加できるように構成され、前
記各電極は表示パターンに応じ印加電界を任意に制御で
きる外部制御手段と接続されており、前記液晶層の配向
状態により光学特性を変化させる偏光手段を備えたアク
ティブマトリクス型液晶表示装置であって、 ［手段２］電極間ギャップｌとセルギャップｄの比ｌ／
ｄが２.０ 以上であって、ツイストの弾性定数Ｋ2と誘
電異方性Δεの間に（数１）を満たす関係がある液晶を
用いたことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表
示装置。
画素電極及びアクティブ素子により基板上に構成され、
該基板は液晶の配向膜が直接または絶縁層を介して形成
されており、該基板は液晶の配向膜を形成したもう一方
の透明基板と対向して配置され、前記両基板により液晶
層が挟持され、前記各電極は前記液晶層に対し実質的に
前記基板と平行な電界が印加できるように構成され、前
記各電極は表示パターンに応じ印加電界を任意に制御で
きる外部制御手段と接続されており、前記液晶層の配向
状態により光学特性を変化させる偏光手段を備えたアク
ティブマトリクス型液晶表示装置であって、 ［手段２］電極間ギャップｌとセルギャップｄの比ｌ／
ｄが２.０ 以上であって、ツイストの弾性定数Ｋ2と誘
電異方性Δεの間に（数１）を満たす関係がある液晶を
用いたことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表
示装置。
【０００８】 Ｋ2／Δε＜９.０×１０-8［dyn］ …（数１） ［手段３］手段２において、対向する基板間のギャップ
が６μｍ以下、電極間ギャップが１０μｍ以上であっ
て、駆動電圧が５Ｖ以下であることを特徴とする。
が６μｍ以下、電極間ギャップが１０μｍ以上であっ
て、駆動電圧が５Ｖ以下であることを特徴とする。
【０００９】［手段４］手段１及び２において、前記液
晶中に末端基としてシアノ基あるいはトリフルオロメチ
ル基あるいはトリフルオロメトキシ基あるいはニトロ基
が少なくとも１つ導入された、一般式（Ｉ）で表される
液晶化合物を含んだことを特徴とする
晶中に末端基としてシアノ基あるいはトリフルオロメチ
ル基あるいはトリフルオロメトキシ基あるいはニトロ基
が少なくとも１つ導入された、一般式（Ｉ）で表される
液晶化合物を含んだことを特徴とする
【００１０】
【化３】
【００１１】（一般式（Ｉ）において、Ｘ1〜Ｘ3はフル
オロ基，シアノ基，トリフルオロメチル基，トリフルオ
ロメトキシ基，ニトロ基あるいは水素原子を表し、Ｒは
置換されてもよい炭素数１から１０のアルキル基あるい
はアルコキシ基を表し、環Ａはシクロヘキサン環，ベン
ゼン環，ジオキサン環，ピリミジン環または［２，２，
２］−ビシクロオクタン環を表し、Ｚは単結合，エステ
ル結合，エーテル結合またはメチレン，メチレンオキ
シ，エチレンを表し、ｎは１あるいは２の整数であ
る。） ［手段５］手段１及び２において、前記液晶中に分子短
軸方向にシアノ基あるいはトリフルオロメチル基あるい
はトリフルオロメトキシ基あるいはニトロ基が少なくと
も１つ導入された、一般式（II）で表される液晶化合物
を含んだことを特徴とする。
オロ基，シアノ基，トリフルオロメチル基，トリフルオ
ロメトキシ基，ニトロ基あるいは水素原子を表し、Ｒは
置換されてもよい炭素数１から１０のアルキル基あるい
はアルコキシ基を表し、環Ａはシクロヘキサン環，ベン
ゼン環，ジオキサン環，ピリミジン環または［２，２，
２］−ビシクロオクタン環を表し、Ｚは単結合，エステ
ル結合，エーテル結合またはメチレン，メチレンオキ
シ，エチレンを表し、ｎは１あるいは２の整数であ
る。） ［手段５］手段１及び２において、前記液晶中に分子短
軸方向にシアノ基あるいはトリフルオロメチル基あるい
はトリフルオロメトキシ基あるいはニトロ基が少なくと
も１つ導入された、一般式（II）で表される液晶化合物
を含んだことを特徴とする。
【００１２】
【化４】
【００１３】（一般式（II）において、Ｘ1及びＸ2はフ
ルオロ基，シアノ基，トリフルオロメチル基，トリフル
オロメトキシ基，ニトロ基あるいは水素原子を表し、Ｒ
は置換されてもよい炭素数１から１０のアルキル基ある
いはアルコキシ基を表し、環Ａはシクロヘキサン環，ベ
ンゼン環，ジオキサン環，ピリミジン環または［２，
２，２］−ビシクロオクタン環を表し、Ｚは単結合，エ
ステル結合，エーテル結合またはメチレン，メチレンオ
キシ，エチレンを表し、ｎは１あるいは２の整数であ
る。） ［手段６］手段１及び２において、液晶の誘電異方性が
正であって、電界の法線方向に対してラビング角度を１
°〜２０°に設定した、あるいは液晶の誘電異方性が負
であって、電界方向に対してラビング角度を１°〜２０
°に設定したことを特徴とする。
ルオロ基，シアノ基，トリフルオロメチル基，トリフル
オロメトキシ基，ニトロ基あるいは水素原子を表し、Ｒ
は置換されてもよい炭素数１から１０のアルキル基ある
いはアルコキシ基を表し、環Ａはシクロヘキサン環，ベ
ンゼン環，ジオキサン環，ピリミジン環または［２，
２，２］−ビシクロオクタン環を表し、Ｚは単結合，エ
ステル結合，エーテル結合またはメチレン，メチレンオ
キシ，エチレンを表し、ｎは１あるいは２の整数であ
る。） ［手段６］手段１及び２において、液晶の誘電異方性が
正であって、電界の法線方向に対してラビング角度を１
°〜２０°に設定した、あるいは液晶の誘電異方性が負
であって、電界方向に対してラビング角度を１°〜２０
°に設定したことを特徴とする。
【００１４】［手段７］手段１及び２において、共通電
極が表示画素の一部として構成され、該共通電極に交流
を印加したことを特徴とする。
極が表示画素の一部として構成され、該共通電極に交流
を印加したことを特徴とする。
【００１５】［手段８］手段１及び２において、偏光板
の透過軸を液晶の初期配向方向に対して電界印加により
液晶の分子軸が回転する方向に１°以上ずらしたことを
特徴とする。
の透過軸を液晶の初期配向方向に対して電界印加により
液晶の分子軸が回転する方向に１°以上ずらしたことを
特徴とする。
【００１６】
【作用】横電界方式の原理は以下のようである。先ず初
めに、電界方向に対する、偏光板の偏光透過軸のなす角
φP 、界面近傍での液晶分子長軸（光学軸）方向のなす
角φLC、一対の偏光板間に挿入した位相差板の進相軸の
なす角φR の定義を示す（図２）。偏光板及び液晶界面
はそれぞれ上下に一対あるので必要に応じてφP1，
φP2，φLC1，φLC2と表記する。
めに、電界方向に対する、偏光板の偏光透過軸のなす角
φP 、界面近傍での液晶分子長軸（光学軸）方向のなす
角φLC、一対の偏光板間に挿入した位相差板の進相軸の
なす角φR の定義を示す（図２）。偏光板及び液晶界面
はそれぞれ上下に一対あるので必要に応じてφP1，
φP2，φLC1，φLC2と表記する。
【００１７】図１（ａ)，(ｂ）は本発明の液晶パネル内
での液晶の動作を示す側断面を、図１（ｃ)，(ｄ）はそ
の正面図を表す。図１ではアクティブ素子を省略してあ
る。また、本発明ではストライプ状の電極を構成して複
数の画素を形成するが、ここでは一画素の部分を示し
た。電圧無印加時のセル側断面を図１（ａ）に、その時
の正面図を図１（ｃ）に示す。透明な一対の基板の内側
に線状の電極１，３，４が形成され、その上に配向制御
膜５が塗布及び配向処理されている。前記一対の基板の
間には液晶組成物が挟持されている。棒状の液晶分子６
は、電界無印加時にはストライプ状電極の長手方向に対
して若干の角度、即ち４５°＜｜φLC｜≦９０°をもつ
ように配向されている。上下界面上での液晶分子配向方
向はここでは平行、即ちφLC1＝φLC2を例に説明する。
また、液晶組成物の誘電異方性は正を想定している。次
に、電界９を印加すると図１（ｂ)，(ｄ）に示したよう
に電界方向に液晶分子がその向きを変える。偏光板８を
所定角度１１に配置することで電界印加によって光透過
率を変えることが可能となる。このように、本発明によ
れば透明電極がなくともコントラストを与える表示が可
能となる。液晶組成物の誘率異方性は正を想定したが、
負であっても構わない。その場合には初期配向状態をス
トライプ状電極の長手方向に垂直な方向から若干の角度
｜φLC｜（即ち、０°＜｜φLC｜≦４５°）を持つよう
に配向させる。
での液晶の動作を示す側断面を、図１（ｃ)，(ｄ）はそ
の正面図を表す。図１ではアクティブ素子を省略してあ
る。また、本発明ではストライプ状の電極を構成して複
数の画素を形成するが、ここでは一画素の部分を示し
た。電圧無印加時のセル側断面を図１（ａ）に、その時
の正面図を図１（ｃ）に示す。透明な一対の基板の内側
に線状の電極１，３，４が形成され、その上に配向制御
膜５が塗布及び配向処理されている。前記一対の基板の
間には液晶組成物が挟持されている。棒状の液晶分子６
は、電界無印加時にはストライプ状電極の長手方向に対
して若干の角度、即ち４５°＜｜φLC｜≦９０°をもつ
ように配向されている。上下界面上での液晶分子配向方
向はここでは平行、即ちφLC1＝φLC2を例に説明する。
また、液晶組成物の誘電異方性は正を想定している。次
に、電界９を印加すると図１（ｂ)，(ｄ）に示したよう
に電界方向に液晶分子がその向きを変える。偏光板８を
所定角度１１に配置することで電界印加によって光透過
率を変えることが可能となる。このように、本発明によ
れば透明電極がなくともコントラストを与える表示が可
能となる。液晶組成物の誘率異方性は正を想定したが、
負であっても構わない。その場合には初期配向状態をス
トライプ状電極の長手方向に垂直な方向から若干の角度
｜φLC｜（即ち、０°＜｜φLC｜≦４５°）を持つよう
に配向させる。
【００１８】さて、上記手段１の如く横電界方式におい
て、液晶を駆動するための電極を上下二層以上の誘電体
層に挟まれる構造にし、液晶の比抵抗が１×１０14Ω・
cm以下にすることによって、開口率を大きくすることが
できる。この作用を以下に述べる。横電界方式では前述
のように不透明な電極を用いるため、透明電極を用いる
従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置よりどうし
ても開口率が小さくなるという本質的な問題がある。そ
こで、横電界方式において開口率を向上させる本質的解
決法は電極間ギャップを広げることである。しかしなが
ら、前述のようにここで新たな問題が生ずる。つまり、
電極間ギャップを広げると液晶の容量がさらに小さくな
るため、静電気によって配向を乱しやすくなる。各画素
に補助容量を付与させることは開口率の低下を招き問題
の解決にはならない。そこで、液晶の抵抗を小さくする
ことは静電気によって配向を乱されにくくする有効な手
段となる。このことによってスペーサービーズ周りのド
メインも改善される。従来のアクティブマトリクス型液
晶表示装置では、非選択期間にも液晶に十分な電圧が印
加されるようにするために、少なくとも１×１０13Ω・c
m以上、望ましくは１×１０14Ω・cm以上の高比抵抗値を
有する液晶を用いなければならなかった。横電界方式で
は液晶以外の誘電体、たとえばガラスや絶縁膜などが実
駆動に必要な程度の電圧保持率を確保する保持容量とし
て機能する。実験によれば図８に示すように１×１０10
Ω・cmの液晶でも９０％以上の高い電圧保持率（フレー
ム周波数：６０Ｈｚ）を示すことを確認している。ただ
し、ＴＮ方式などの従来方式に比べ、横電界方式におけ
る液晶の容量と保持容量を含めた全容量はその大きさが
小さく、静電気の影響を受けやすい。
て、液晶を駆動するための電極を上下二層以上の誘電体
層に挟まれる構造にし、液晶の比抵抗が１×１０14Ω・
cm以下にすることによって、開口率を大きくすることが
できる。この作用を以下に述べる。横電界方式では前述
のように不透明な電極を用いるため、透明電極を用いる
従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置よりどうし
ても開口率が小さくなるという本質的な問題がある。そ
こで、横電界方式において開口率を向上させる本質的解
決法は電極間ギャップを広げることである。しかしなが
ら、前述のようにここで新たな問題が生ずる。つまり、
電極間ギャップを広げると液晶の容量がさらに小さくな
るため、静電気によって配向を乱しやすくなる。各画素
に補助容量を付与させることは開口率の低下を招き問題
の解決にはならない。そこで、液晶の抵抗を小さくする
ことは静電気によって配向を乱されにくくする有効な手
段となる。このことによってスペーサービーズ周りのド
メインも改善される。従来のアクティブマトリクス型液
晶表示装置では、非選択期間にも液晶に十分な電圧が印
加されるようにするために、少なくとも１×１０13Ω・c
m以上、望ましくは１×１０14Ω・cm以上の高比抵抗値を
有する液晶を用いなければならなかった。横電界方式で
は液晶以外の誘電体、たとえばガラスや絶縁膜などが実
駆動に必要な程度の電圧保持率を確保する保持容量とし
て機能する。実験によれば図８に示すように１×１０10
Ω・cmの液晶でも９０％以上の高い電圧保持率（フレー
ム周波数：６０Ｈｚ）を示すことを確認している。ただ
し、ＴＮ方式などの従来方式に比べ、横電界方式におけ
る液晶の容量と保持容量を含めた全容量はその大きさが
小さく、静電気の影響を受けやすい。
【００１９】高開口率にするために電極間ギャップを広
げることは静電気の問題のみならず駆動電圧の上昇も招
く。そこで、手段２及び手段３のように液晶組成物層の
誘電異方性（Δε）とツイストの弾性定数（Ｋ2 ）の間
にＫ2／Δε＜９.０×１０-8［dyn ］の関係を満たすよ
うにすることが有効であることを見出した。通常の横電
界方式では電極の厚みが液晶層より小さいので、液晶層
に液晶と配向膜の界面に完全に平行な電界を与えること
はできない。この不完全な横電界が液晶を面内でスイッ
チングする効率を低下させてしまう。そこで、液晶の誘
電率εLCが配向膜の誘電率εAFより大きくすることによ
って、望ましくは２倍のεAFより大きくすることによっ
て、液晶と配向膜の界面に対して、より平行な横電界を
液晶に与えることができる。したがって、液晶が面内で
スイッチングするために必要な横電界が効率良く液晶に
与えられる。そして、ツイストの弾性定数Ｋ2 を小さく
して、あるいは液晶の誘電異方性を大きくして、鋭意検
討した結果、両者の比が９.０×１０-8［dyn］以下、望
ましくは両者の比が７.０×１０-8［dyn］以下であると
きに５Ｖ以下の駆動も可能であることが分かった。ここ
でいう駆動電圧５Ｖとは信号電圧ドライバーの５Ｖ耐圧
を使用して表示を行うことができることである。
げることは静電気の問題のみならず駆動電圧の上昇も招
く。そこで、手段２及び手段３のように液晶組成物層の
誘電異方性（Δε）とツイストの弾性定数（Ｋ2 ）の間
にＫ2／Δε＜９.０×１０-8［dyn ］の関係を満たすよ
うにすることが有効であることを見出した。通常の横電
界方式では電極の厚みが液晶層より小さいので、液晶層
に液晶と配向膜の界面に完全に平行な電界を与えること
はできない。この不完全な横電界が液晶を面内でスイッ
チングする効率を低下させてしまう。そこで、液晶の誘
電率εLCが配向膜の誘電率εAFより大きくすることによ
って、望ましくは２倍のεAFより大きくすることによっ
て、液晶と配向膜の界面に対して、より平行な横電界を
液晶に与えることができる。したがって、液晶が面内で
スイッチングするために必要な横電界が効率良く液晶に
与えられる。そして、ツイストの弾性定数Ｋ2 を小さく
して、あるいは液晶の誘電異方性を大きくして、鋭意検
討した結果、両者の比が９.０×１０-8［dyn］以下、望
ましくは両者の比が７.０×１０-8［dyn］以下であると
きに５Ｖ以下の駆動も可能であることが分かった。ここ
でいう駆動電圧５Ｖとは信号電圧ドライバーの５Ｖ耐圧
を使用して表示を行うことができることである。
【００２０】さらに、手段４の如く前記液晶中に末端基
としてシアノ基あるいはトリフルオロメチル基あるいは
トリフルオロメトキシ基あるいはニトロ基が少なくとも
１つ導入された、一般式（Ｉ）で表される液晶化合物を
含ませることは、高開口率な液晶表示装置を得るために
有効な手段であることを見出した。つまり、比抵抗を下
げることで静電気を防止し、駆動電圧の低減化にも効果
を発揮する。高速応答に必要な低粘度化にも有効であ
る。シアノ基のように比抵抗値をあまり大きくできない
液晶を使用できるのは、横電界方式では液晶の比抵抗が
小さくなっても電圧保持率が高いので、使用できる液晶
の種類が大幅に増えたことによる。
としてシアノ基あるいはトリフルオロメチル基あるいは
トリフルオロメトキシ基あるいはニトロ基が少なくとも
１つ導入された、一般式（Ｉ）で表される液晶化合物を
含ませることは、高開口率な液晶表示装置を得るために
有効な手段であることを見出した。つまり、比抵抗を下
げることで静電気を防止し、駆動電圧の低減化にも効果
を発揮する。高速応答に必要な低粘度化にも有効であ
る。シアノ基のように比抵抗値をあまり大きくできない
液晶を使用できるのは、横電界方式では液晶の比抵抗が
小さくなっても電圧保持率が高いので、使用できる液晶
の種類が大幅に増えたことによる。
【００２１】
【化５】
【００２２】（一般式（Ｉ）において、Ｘ1〜Ｘ3はフル
オロ基，シアノ基，トリフルオロメチル基，トリフルオ
ロメトキシ基，ニトロ基あるいは水素原子を表し、Ｒは
置換されてもよい炭素数１から１０のアルキル基あるい
はアルコキシ基を表し、環Ａはシクロヘキサン環，ベン
ゼン環，ジオキサン環，ピリミジン環または［２，２，
２］−ビシクロオクタン環を表し、Ｚは単結合，エステ
ル結合，エーテル結合またはメチレン，エチレンを表
し、ｎは１あるいは２の整数である。）具体的には、
１，２−ジシアノ−４−［トランス−４−（トランス−
４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル］ベンゼ
ン、トランス−４−プロピル−（３，４−ジシアノビフ
ェニル−４′−イル）シクロヘキサン、２−（トランス
−４−プロピルシクロヘキシル）−１−［トランス−４
−（３，４−ジシアノフェニル）シクロヘキシル］エタ
ン、３，４−ジシアノフェニル−トランス−４−ペンチ
ルシクロヘキシルカルボキシレート、４−シアノ−３−
フルオロフェニル−トランス−４−プロピルシクロヘキ
シルカルボキシレート、トランス−４−ヘプチル−
（３，５−ジフルオロ−４−ニトロフェニル）シクロヘ
キサン、２，６−ジフルオロ−１−シアノ−４−［トラ
ンス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）
シクロヘキシル］ベンゼン、トランス−４−プロピル−
（３，４，５−トリフルオロビフェニル−４′−イル）
シクロヘキサン、２−（トランス−４−プロピルシクロ
ヘキシル）−１−［トランス−４−（３，５−ジフルオ
ロ−４−ニトロフェニル）シクロヘキシル］エタン、
３，５−ジフルオロ−４−ニトロフェニル−トランス−
４−ペンチルシクロヘキシルカルボキシレート、トラン
ス−４−ヘプチル−（３−フルオロ−４−シアノフェニ
ル）シクロヘキサン、２−フルオロ−１−ニトロ−４−
［トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）シクロヘキシル］ベンゼン、トランス−４−プロ
ピル−（３−フルオロ−４−シアノビフェニル−４′−
イル）シクロヘキサン、２−（トランス−４−プロピル
シクロヘキシル）−１−［トランス−４−（３−フルオ
ロ−４−ニトロフェニル）シクロヘキシル］エタン、３
−フルオロ−４−シアノフェニル−トランス−４−ペン
チルシクロヘキシルカルボキシレート、トランス−４−
ヘプチル−（４−シアノフェニル）シクロヘキサン、４
−シアノフェニル−５−ペンチル−１，３−ピリミジ
ン、４−シアノ−３−フルオロフェニル−５−プロピル
−１，３−ピリミジン、４−シアノフェニル−４−ペン
チル−１，３−ジオキサン、４−シアノフェニル−４−
ペンチル−［２，２，２］−ビシクロオクタンなどがあ
る。ただし、これらの化合物に限定されるものではな
い。４−シアノ−３−フルオロフェニル−トランス−４
−プロピルシクロヘキシルカルボキシレートに代表され
るシアノ末端のオルト位にフルオロ基を有する液晶化合
物は、双極子モーメントを相殺するようなダイマ−を形
成しにくいことが知られており、このような液晶は誘電
率が大きいので横電界方式の低電圧駆動化には有効とな
る。また、誘電率異方性が負の液晶を使う場合、手段５
のように前記液晶中に分子短軸方向にシアノ基あるいは
トリフルオロメチル基あるいはトリフルオロメトキシ基
あるいはニトロ基が少なくとも１つ導入された、一般式
（II）で表される液晶化合物を含ませることは、高開口
率な液晶表示装置を得るために有効な手段であることを
見い出した。つまり、比抵抗を下げることで静電気を防
止し、駆動電圧の低減化にも効果を発揮する。また、高
速応答に必要な低粘度化にも有効である。シアノ基のよ
うに比抵抗値をあまり大きくできない液晶を使用できる
のは、横電界方式では液晶の比抵抗が小さくなっても電
圧保持率が高いので、使用できる液晶の種類が大幅に増
えたことによる。
オロ基，シアノ基，トリフルオロメチル基，トリフルオ
ロメトキシ基，ニトロ基あるいは水素原子を表し、Ｒは
置換されてもよい炭素数１から１０のアルキル基あるい
はアルコキシ基を表し、環Ａはシクロヘキサン環，ベン
ゼン環，ジオキサン環，ピリミジン環または［２，２，
２］−ビシクロオクタン環を表し、Ｚは単結合，エステ
ル結合，エーテル結合またはメチレン，エチレンを表
し、ｎは１あるいは２の整数である。）具体的には、
１，２−ジシアノ−４−［トランス−４−（トランス−
４−プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシル］ベンゼ
ン、トランス−４−プロピル−（３，４−ジシアノビフ
ェニル−４′−イル）シクロヘキサン、２−（トランス
−４−プロピルシクロヘキシル）−１−［トランス−４
−（３，４−ジシアノフェニル）シクロヘキシル］エタ
ン、３，４−ジシアノフェニル−トランス−４−ペンチ
ルシクロヘキシルカルボキシレート、４−シアノ−３−
フルオロフェニル−トランス−４−プロピルシクロヘキ
シルカルボキシレート、トランス−４−ヘプチル−
（３，５−ジフルオロ−４−ニトロフェニル）シクロヘ
キサン、２，６−ジフルオロ−１−シアノ−４−［トラ
ンス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキシル）
シクロヘキシル］ベンゼン、トランス−４−プロピル−
（３，４，５−トリフルオロビフェニル−４′−イル）
シクロヘキサン、２−（トランス−４−プロピルシクロ
ヘキシル）−１−［トランス−４−（３，５−ジフルオ
ロ−４−ニトロフェニル）シクロヘキシル］エタン、
３，５−ジフルオロ−４−ニトロフェニル−トランス−
４−ペンチルシクロヘキシルカルボキシレート、トラン
ス−４−ヘプチル−（３−フルオロ−４−シアノフェニ
ル）シクロヘキサン、２−フルオロ−１−ニトロ−４−
［トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）シクロヘキシル］ベンゼン、トランス−４−プロ
ピル−（３−フルオロ−４−シアノビフェニル−４′−
イル）シクロヘキサン、２−（トランス−４−プロピル
シクロヘキシル）−１−［トランス−４−（３−フルオ
ロ−４−ニトロフェニル）シクロヘキシル］エタン、３
−フルオロ−４−シアノフェニル−トランス−４−ペン
チルシクロヘキシルカルボキシレート、トランス−４−
ヘプチル−（４−シアノフェニル）シクロヘキサン、４
−シアノフェニル−５−ペンチル−１，３−ピリミジ
ン、４−シアノ−３−フルオロフェニル−５−プロピル
−１，３−ピリミジン、４−シアノフェニル−４−ペン
チル−１，３−ジオキサン、４−シアノフェニル−４−
ペンチル−［２，２，２］−ビシクロオクタンなどがあ
る。ただし、これらの化合物に限定されるものではな
い。４−シアノ−３−フルオロフェニル−トランス−４
−プロピルシクロヘキシルカルボキシレートに代表され
るシアノ末端のオルト位にフルオロ基を有する液晶化合
物は、双極子モーメントを相殺するようなダイマ−を形
成しにくいことが知られており、このような液晶は誘電
率が大きいので横電界方式の低電圧駆動化には有効とな
る。また、誘電率異方性が負の液晶を使う場合、手段５
のように前記液晶中に分子短軸方向にシアノ基あるいは
トリフルオロメチル基あるいはトリフルオロメトキシ基
あるいはニトロ基が少なくとも１つ導入された、一般式
（II）で表される液晶化合物を含ませることは、高開口
率な液晶表示装置を得るために有効な手段であることを
見い出した。つまり、比抵抗を下げることで静電気を防
止し、駆動電圧の低減化にも効果を発揮する。また、高
速応答に必要な低粘度化にも有効である。シアノ基のよ
うに比抵抗値をあまり大きくできない液晶を使用できる
のは、横電界方式では液晶の比抵抗が小さくなっても電
圧保持率が高いので、使用できる液晶の種類が大幅に増
えたことによる。
【００２３】
【化６】
【００２４】（一般式（II）において、Ｘ1及びＸ2はフ
ルオロ基，トリフルオロメチル基，トリフルオロメトキ
シ基，シアノ基，ニトロ基あるいは水素原子を表し、Ｒ
は置換されてもよい炭素数１から１０のアルキル基ある
いはアルコキシ基を表し、環Ａはシクロヘキサン環，ベ
ンゼン環，ジオキサン環，ピリミジン環または［２，
２，２］−ビシクロオクタン環を表し、Ｚは単結合，エ
ステル結合，エーテル結合またはメチレン，エチレンを
表し、ｎは１あるいは２の整数である。）具体的には、
トランス−４−ヘプチル−（２−シアノ−３−フルオロ
フェニル）シクロヘキサン、２−シアノ−３−フルオロ
−４−［トランス−４−（トランス−４−プロピルシク
ロヘキシル）シクロヘキシル］ベンゼン、トランス−４
−プロピル−（２−シアノ−３−フルオロビフェニル−
４′−イル）シクロヘキサン、２−（トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシル）−１−［トランス−４−（２−
シアノ−３−フルオロフェニル）シクロヘキシル］エタ
ン、２−シアノ−３−フルオロフェニル−トランス−４
−ペンチルシクロヘキシルカルボキシレート、トランス
−４−ヘプチル−（２−フルオロ−３−ニトロフェニ
ル）シクロヘキサン、２−フルオロ−３−シアノ−４−
［トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）シクロヘキシル］ベンゼン、トランス−４−プロ
ピル−（２−フルオロ−３−ニトロビフェニル−４′−
イル）シクロヘキサン、２−（トランス−４−プロピル
シクロヘキシル）−１−［トランス−４−（２−フルオ
ロ−３−ニトロフェニル）シクロヘキシル］エタン、２
−フルオロ−３−シアノフェニル−トランス−４−ペン
チルシクロヘキシルカルボキシレート、２，３−ジシア
ノフェニル−５−ペンチル−１，３−ピリミジン、２−
シアノ−３−フルオロフェニル−５−プロピル−１，３
−ピリミジン、２，３−ジシアノフェニル−４−ペンチ
ル−１，３−ジオキサン、２−シアノ−３−フルオロフ
ェニル−４−ペンチル−［２，２，２］−ビシクロオク
タンなどがある。ただし、これらの化合物に限定される
ものではない。
ルオロ基，トリフルオロメチル基，トリフルオロメトキ
シ基，シアノ基，ニトロ基あるいは水素原子を表し、Ｒ
は置換されてもよい炭素数１から１０のアルキル基ある
いはアルコキシ基を表し、環Ａはシクロヘキサン環，ベ
ンゼン環，ジオキサン環，ピリミジン環または［２，
２，２］−ビシクロオクタン環を表し、Ｚは単結合，エ
ステル結合，エーテル結合またはメチレン，エチレンを
表し、ｎは１あるいは２の整数である。）具体的には、
トランス−４−ヘプチル−（２−シアノ−３−フルオロ
フェニル）シクロヘキサン、２−シアノ−３−フルオロ
−４−［トランス−４−（トランス−４−プロピルシク
ロヘキシル）シクロヘキシル］ベンゼン、トランス−４
−プロピル−（２−シアノ−３−フルオロビフェニル−
４′−イル）シクロヘキサン、２−（トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシル）−１−［トランス−４−（２−
シアノ−３−フルオロフェニル）シクロヘキシル］エタ
ン、２−シアノ−３−フルオロフェニル−トランス−４
−ペンチルシクロヘキシルカルボキシレート、トランス
−４−ヘプチル−（２−フルオロ−３−ニトロフェニ
ル）シクロヘキサン、２−フルオロ−３−シアノ−４−
［トランス−４−（トランス−４−プロピルシクロヘキ
シル）シクロヘキシル］ベンゼン、トランス−４−プロ
ピル−（２−フルオロ−３−ニトロビフェニル−４′−
イル）シクロヘキサン、２−（トランス−４−プロピル
シクロヘキシル）−１−［トランス−４−（２−フルオ
ロ−３−ニトロフェニル）シクロヘキシル］エタン、２
−フルオロ−３−シアノフェニル−トランス−４−ペン
チルシクロヘキシルカルボキシレート、２，３−ジシア
ノフェニル−５−ペンチル−１，３−ピリミジン、２−
シアノ−３−フルオロフェニル−５−プロピル−１，３
−ピリミジン、２，３−ジシアノフェニル−４−ペンチ
ル−１，３−ジオキサン、２−シアノ−３−フルオロフ
ェニル−４−ペンチル−［２，２，２］−ビシクロオク
タンなどがある。ただし、これらの化合物に限定される
ものではない。
【００２５】一方、駆動電圧の低電圧化のための別の手
段として、手段６のように液晶の誘電異方性が正の場
合、電界の法線方向に対してラビング角度を１°〜２０
°に設定し、液晶の誘電異方性が負の場合は、電界方向
に対してラビング角度を１°〜２０°に設定すること
は、駆動電圧を低減するのに重要な手段となる。望まし
くは各々１５°以下にすると効果は絶大である。すなわ
ち、液晶分子の電界方向に向こうとする軸と電界方向の
なす角を９０°に近付けるに伴い透過率最大時の電圧は
低電圧側にシフトする。また、電界に対する応答のしき
い値電圧が高電圧側にシフトするため、非選択電圧を高
電圧側に設定できる。したがって、駆動電圧幅を小さく
することができる。図９にその典型例を示す。このと
き、ラビング角度はドメインが生じない程度で小さけれ
ば小さいほど望ましい。
段として、手段６のように液晶の誘電異方性が正の場
合、電界の法線方向に対してラビング角度を１°〜２０
°に設定し、液晶の誘電異方性が負の場合は、電界方向
に対してラビング角度を１°〜２０°に設定すること
は、駆動電圧を低減するのに重要な手段となる。望まし
くは各々１５°以下にすると効果は絶大である。すなわ
ち、液晶分子の電界方向に向こうとする軸と電界方向の
なす角を９０°に近付けるに伴い透過率最大時の電圧は
低電圧側にシフトする。また、電界に対する応答のしき
い値電圧が高電圧側にシフトするため、非選択電圧を高
電圧側に設定できる。したがって、駆動電圧幅を小さく
することができる。図９にその典型例を示す。このと
き、ラビング角度はドメインが生じない程度で小さけれ
ば小さいほど望ましい。
【００２６】また、このような手段を施した後、前記手
段７のように共通電極に交流を印加し、信号電圧と共通
電極電圧の差電圧する技術と組み合わせることにより、
駆動電圧をさらに低減できる。
段７のように共通電極に交流を印加し、信号電圧と共通
電極電圧の差電圧する技術と組み合わせることにより、
駆動電圧をさらに低減できる。
【００２７】さらに、前記手段８のように偏光板の軸を
液晶の初期配向方向に対して１°以上ずらすことも、図
１０のように駆動電圧幅を低減させることができる有効
な手段となることを見出した。
液晶の初期配向方向に対して１°以上ずらすことも、図
１０のように駆動電圧幅を低減させることができる有効
な手段となることを見出した。
【００２８】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明する。
【００２９】〔実施例１〕基板として厚みが１.１mm で
表面を研磨した透明なガラス基板を２枚用いる。これら
の基板のうち一方の基板の上に薄膜トランジスタを形成
し、さらにその上の最表面に絶縁膜兼用の配向膜を形成
した。本実施例では配向膜としてポリイミドを採用し、
その上を液晶を配向させるためのラビング処理をした。
他方の基板上にもポリイミドを塗布し同様のラビング処
理をした。上下界面上のラビング方向は互いにほぼ平行
で、かつ印加電界方向とのなす角度を７５°（φLC1＝
φLC2＝７５°）とした。これらの基板間に誘電率異方
性Δεが正でその値が７．３であり、屈折率異方性Δｎ
が０.０７４(５８９ｎｍ、２０℃）のネマチック液晶組
成物を挟んだ。ギャップｄは球形のポリマビーズを基板
間に分散して挾持し、液晶封入状態で４.０μｍとし
た。よってΔｎ・ｄは０.２９６μｍである。２枚の偏
光板〔日東電工社製G1220DU 〕でパネルを挾み、一方の
偏光板の偏光透過軸をφP1＝７５°に設定し、他方をそ
れに直交、即ちφP2＝−１５°とした。本実施例では低
電圧（ＶOFF ）で暗状態、高電圧（ＶON）で明状態をと
るノーマリクローズ特性を採用した。
表面を研磨した透明なガラス基板を２枚用いる。これら
の基板のうち一方の基板の上に薄膜トランジスタを形成
し、さらにその上の最表面に絶縁膜兼用の配向膜を形成
した。本実施例では配向膜としてポリイミドを採用し、
その上を液晶を配向させるためのラビング処理をした。
他方の基板上にもポリイミドを塗布し同様のラビング処
理をした。上下界面上のラビング方向は互いにほぼ平行
で、かつ印加電界方向とのなす角度を７５°（φLC1＝
φLC2＝７５°）とした。これらの基板間に誘電率異方
性Δεが正でその値が７．３であり、屈折率異方性Δｎ
が０.０７４(５８９ｎｍ、２０℃）のネマチック液晶組
成物を挟んだ。ギャップｄは球形のポリマビーズを基板
間に分散して挾持し、液晶封入状態で４.０μｍとし
た。よってΔｎ・ｄは０.２９６μｍである。２枚の偏
光板〔日東電工社製G1220DU 〕でパネルを挾み、一方の
偏光板の偏光透過軸をφP1＝７５°に設定し、他方をそ
れに直交、即ちφP2＝−１５°とした。本実施例では低
電圧（ＶOFF ）で暗状態、高電圧（ＶON）で明状態をと
るノーマリクローズ特性を採用した。
【００３０】薄膜トランジスタ及び各種電極の構造を図
３に示す。図３には基板面に垂直な方向から見た正面図
と正面図のＡ−Ａ′，Ｂ−Ｂ′における側断面図を示し
た。薄膜トランジスタ素子１４は画素電極（ソース電
極）４，信号電極（ドレイン電極）３，走査電極（ゲー
ト電極）１２、及びアモルファスシリコン１３から構成
される。共通電極（コモン電極）１と走査電極１２、及
び信号電極３と画素電極４とはそれぞれ同一の金属層を
パターン化して構成した。容量素子１６は、２本の共通
電極１の間を結合する領域において画素電極４と共通電
極１で絶縁膜２を挟む構造として形成した。画素電極４
は正面図において、２本の共通電極１の間に配置されて
いる。画素ピッチは横方向（すなわち信号配線電極間）
は６９μｍ，縦方向（すなわち走査配線電極間）は２０
７μｍである。電極幅は、複数画素間にまたがる配線電
極である走査電極１２，信号電極３，共通電極配線部
（走査配線電極に平行（図３で横方向）に延びた部分）
を広めにし、線欠陥を回避した。幅はそれぞれ１０μｍ
である。一方、開口率向上のために１画素単位で独立に
形成した画素電極４、及び共通電極１の信号配線電極の
長手方向に伸びた部分の幅は若干狭くし、それぞれ５μ
ｍ，８μｍとした。これらの電極の幅を狭くしたことで
異物等の混入により断線する可能性が高まるが、この場
合１画素の部分的欠落ですみ線欠陥には至らない。加え
て、さらにできるだけ高い開口率を実現するために絶縁
膜２を介して共通電極と信号電極を若干（１μｍ）重ね
た。これにより、信号配線に平行な方向のブラックマト
リクスは不要になる。そこで図３に示されているよう
に、走査配線電極方向のみ遮光するブラックマトリクス
構造とした。ブラックマトリクス２２は図３のように電
極群を付設した基板に設けてもよいし、対向側基板に設
けてもよい。このようにして、共通電極と画素電極との
ギャップが２０μｍ、開口部の長手方向の長さ１５７μ
ｍとなり、４４.０％ の高開口率が得られた。画素数は
３２０本の信号配線電極と１６０本の配線電極とにより
３２０×１６０個とした。
３に示す。図３には基板面に垂直な方向から見た正面図
と正面図のＡ−Ａ′，Ｂ−Ｂ′における側断面図を示し
た。薄膜トランジスタ素子１４は画素電極（ソース電
極）４，信号電極（ドレイン電極）３，走査電極（ゲー
ト電極）１２、及びアモルファスシリコン１３から構成
される。共通電極（コモン電極）１と走査電極１２、及
び信号電極３と画素電極４とはそれぞれ同一の金属層を
パターン化して構成した。容量素子１６は、２本の共通
電極１の間を結合する領域において画素電極４と共通電
極１で絶縁膜２を挟む構造として形成した。画素電極４
は正面図において、２本の共通電極１の間に配置されて
いる。画素ピッチは横方向（すなわち信号配線電極間）
は６９μｍ，縦方向（すなわち走査配線電極間）は２０
７μｍである。電極幅は、複数画素間にまたがる配線電
極である走査電極１２，信号電極３，共通電極配線部
（走査配線電極に平行（図３で横方向）に延びた部分）
を広めにし、線欠陥を回避した。幅はそれぞれ１０μｍ
である。一方、開口率向上のために１画素単位で独立に
形成した画素電極４、及び共通電極１の信号配線電極の
長手方向に伸びた部分の幅は若干狭くし、それぞれ５μ
ｍ，８μｍとした。これらの電極の幅を狭くしたことで
異物等の混入により断線する可能性が高まるが、この場
合１画素の部分的欠落ですみ線欠陥には至らない。加え
て、さらにできるだけ高い開口率を実現するために絶縁
膜２を介して共通電極と信号電極を若干（１μｍ）重ね
た。これにより、信号配線に平行な方向のブラックマト
リクスは不要になる。そこで図３に示されているよう
に、走査配線電極方向のみ遮光するブラックマトリクス
構造とした。ブラックマトリクス２２は図３のように電
極群を付設した基板に設けてもよいし、対向側基板に設
けてもよい。このようにして、共通電極と画素電極との
ギャップが２０μｍ、開口部の長手方向の長さ１５７μ
ｍとなり、４４.０％ の高開口率が得られた。画素数は
３２０本の信号配線電極と１６０本の配線電極とにより
３２０×１６０個とした。
【００３１】ところで、液晶の比抵抗は７.６×１０12
Ω・cmであって、このとき静電気による配向不良がなか
った。このようにして上下左右６０°以上階調反転が生
じない広視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液
晶表示装置を得た。
Ω・cmであって、このとき静電気による配向不良がなか
った。このようにして上下左右６０°以上階調反転が生
じない広視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液
晶表示装置を得た。
【００３２】〔実施例２〕本実施例は以下を除いて実施
例１と同じ構成である。
例１と同じ構成である。
【００３３】液晶には実施例１の液晶に４−シアノ−３
−フルオロフェニル−トランス−４−プロピルシクロヘ
キシルカルボキシレートを全液晶重量の５重量％添加し
たものを用いた。
−フルオロフェニル−トランス−４−プロピルシクロヘ
キシルカルボキシレートを全液晶重量の５重量％添加し
たものを用いた。
【００３４】このときの液晶の比抵抗は１.３×１０11
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。こ
のようにして上下左右６０°以上階調反転が生じない広
視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得た。
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。こ
のようにして上下左右６０°以上階調反転が生じない広
視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得た。
【００３５】〔実施例３〕本実施例は以下を除いて実施
例１と同じ構成である。
例１と同じ構成である。
【００３６】液晶には実施例１の液晶に３，４−ジシア
ノフェニル−トランス−４−ペンチルシクロヘキシルカ
ルボキシレートを全液晶重量の７重量％添加したものを
用いた。
ノフェニル−トランス−４−ペンチルシクロヘキシルカ
ルボキシレートを全液晶重量の７重量％添加したものを
用いた。
【００３７】このときの液晶の比抵抗は３.３×１０11
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。こ
のようにして上下左右６０°以上階調反転が生じない広
視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得た。
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。こ
のようにして上下左右６０°以上階調反転が生じない広
視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得た。
【００３８】〔実施例４〕本実施例は以下を除いて実施
例１と同じ構成である。
例１と同じ構成である。
【００３９】液晶は４−シアノ−３−フルオロフェニル
−トランス−４−エチルフェニルカルボキシレート、１
−［４−（３，４，５−トリフルオロフェニル）シクロ
ヘキシル］−２−（４−メチルシクロヘキシル）エタ
ン、４−シアノ−３−フルオロフェニル−４−（４−プ
ロピルシクロヘキシル）フェニルカルボキシレートなど
を主成分としたものに、さらに４−トリフルオロメトキ
シ−３，５−ジフルオロフェニル−トランス−４−ペン
チルシクロヘキシルカルボキシレートを全液晶重量の１
０重量％添加したものを用いた。
−トランス−４−エチルフェニルカルボキシレート、１
−［４−（３，４，５−トリフルオロフェニル）シクロ
ヘキシル］−２−（４−メチルシクロヘキシル）エタ
ン、４−シアノ−３−フルオロフェニル−４−（４−プ
ロピルシクロヘキシル）フェニルカルボキシレートなど
を主成分としたものに、さらに４−トリフルオロメトキ
シ−３，５−ジフルオロフェニル−トランス−４−ペン
チルシクロヘキシルカルボキシレートを全液晶重量の１
０重量％添加したものを用いた。
【００４０】このときの液晶の比抵抗は２.４×１０10
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。ま
た、ツイスト弾性定数Ｋ2 と誘電異方性Δεの比Ｋ2／
Δε が８.５×１０-8Ω・cmであって、駆動電圧を５Ｖ
以下にすることができた。このようにして上下左右６０
°以上階調反転が生じない広視野角で高開口率のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置を得た。
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。ま
た、ツイスト弾性定数Ｋ2 と誘電異方性Δεの比Ｋ2／
Δε が８.５×１０-8Ω・cmであって、駆動電圧を５Ｖ
以下にすることができた。このようにして上下左右６０
°以上階調反転が生じない広視野角で高開口率のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置を得た。
【００４１】〔実施例５〕本実施例は以下を除いて実施
例１と同じ構成である。
例１と同じ構成である。
【００４２】液晶は４−シアノ−３−フルオロフェニル
−トランス−４−エチルフェニルカルボキシレート、１
−［４−（３，４，５−トリフルオロフェニル）シクロ
ヘキシル］−２−（４−メチルシクロヘキシル）エタ
ン、４−シアノ−３−トリフルオロメチル−５−フルオ
ロフェニル−４−（４−プロピルシクロヘキシル）フェ
ニルカルボキシレートなどを主成分としたものに、さら
に４−シアノ−３，５−ジフルオロフェニル−トランス
−４−ペンチルシクロヘキシルカルボキシレートを全液
晶重量の２０重量％添加したものを用いた。
−トランス−４−エチルフェニルカルボキシレート、１
−［４−（３，４，５−トリフルオロフェニル）シクロ
ヘキシル］−２−（４−メチルシクロヘキシル）エタ
ン、４−シアノ−３−トリフルオロメチル−５−フルオ
ロフェニル−４−（４−プロピルシクロヘキシル）フェ
ニルカルボキシレートなどを主成分としたものに、さら
に４−シアノ−３，５−ジフルオロフェニル−トランス
−４−ペンチルシクロヘキシルカルボキシレートを全液
晶重量の２０重量％添加したものを用いた。
【００４３】このときの液晶の比抵抗は９.３×１０9Ω
・cmであって、静電気による配向不良がなかった。ま
た、ツイスト弾性定数Ｋ2と誘電異方性Δεの比Ｋ2／Δ
εが５.４×１０-8Ω・cmであって、駆動電圧を５Ｖ以下
にすることができた。このようにして上下左右６０°以
上階調反転が生じない広視野角で高開口率のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置を得た。
・cmであって、静電気による配向不良がなかった。ま
た、ツイスト弾性定数Ｋ2と誘電異方性Δεの比Ｋ2／Δ
εが５.４×１０-8Ω・cmであって、駆動電圧を５Ｖ以下
にすることができた。このようにして上下左右６０°以
上階調反転が生じない広視野角で高開口率のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置を得た。
【００４４】〔実施例６〕本実施例は以下を除いて実施
例１と同じ構成である。
例１と同じ構成である。
【００４５】薄膜トランジスタ及び各種電極の構造を図
４に示す。図４には基板面に垂直な方向から見た正面図
と正面図のＡ−Ａ′，Ｂ−Ｂ′における側断面図を表
す。薄膜トランジスタ素子１４は画素電極（ソース電
極）４，信号電極(ドレイン電極)３，走査電極（ゲート
電極）１２、及びアモルファスシリコン１３から構成さ
れる。共通電極１と走査電極１２、及び信号電極３と画
素電極４とはそれぞれ同一の金属層をパターン化して構
成した。容量素子１６は、２本の共通電極１の間を結合
する領域において画素電極４と共通電極１で絶縁保護膜
２を挟む構造として形成した。画素電極は正面図におい
て、３本の共通電極１の間に配置されている。画素ピッ
チは横方向（すなわち信号配線電極間）は１００μｍ、
縦方向（すなわち走査配線電極間）は３００μｍであ
る。電極幅は、複数画素間にまたがる配線電極である走
査電極１２，信号電極３，共通電極配線部（走査配線電
極に平行（図３で横方向）に延びた部分）を広めにし、
線欠陥を回避した。幅はそれぞれ１０μｍ，８μｍ，８
μｍである。一方、１画素単位で独立に形成した画素電
極４、及び共通電極１の信号配線電極の長手方向に伸び
た部分の幅は若干狭くし、それぞれ５μｍ，６μｍとし
た。これらの電極の幅を狭くしたことで異物等の混入に
より断線する可能性が高まるが、この場合１画素の部分
的欠落ですみ線欠陥には至らない。信号電極３と共通電
極１は絶縁膜２５を介して２μｍの間隙を設けた。ブラ
ックマトリクスは対向基板側にカラーフィルターと共に
図５に示すような構造とした。このようにして、共通電
極１と画素電極４とのギャップが１５μｍ、開口部の長
手方向の長さ２５０μｍとなり、５０％の高開口率が得
られた。画素数は６４０本の信号配線電極と４８０本の
配線電極とにより６４０×480個とした。
４に示す。図４には基板面に垂直な方向から見た正面図
と正面図のＡ−Ａ′，Ｂ−Ｂ′における側断面図を表
す。薄膜トランジスタ素子１４は画素電極（ソース電
極）４，信号電極(ドレイン電極)３，走査電極（ゲート
電極）１２、及びアモルファスシリコン１３から構成さ
れる。共通電極１と走査電極１２、及び信号電極３と画
素電極４とはそれぞれ同一の金属層をパターン化して構
成した。容量素子１６は、２本の共通電極１の間を結合
する領域において画素電極４と共通電極１で絶縁保護膜
２を挟む構造として形成した。画素電極は正面図におい
て、３本の共通電極１の間に配置されている。画素ピッ
チは横方向（すなわち信号配線電極間）は１００μｍ、
縦方向（すなわち走査配線電極間）は３００μｍであ
る。電極幅は、複数画素間にまたがる配線電極である走
査電極１２，信号電極３，共通電極配線部（走査配線電
極に平行（図３で横方向）に延びた部分）を広めにし、
線欠陥を回避した。幅はそれぞれ１０μｍ，８μｍ，８
μｍである。一方、１画素単位で独立に形成した画素電
極４、及び共通電極１の信号配線電極の長手方向に伸び
た部分の幅は若干狭くし、それぞれ５μｍ，６μｍとし
た。これらの電極の幅を狭くしたことで異物等の混入に
より断線する可能性が高まるが、この場合１画素の部分
的欠落ですみ線欠陥には至らない。信号電極３と共通電
極１は絶縁膜２５を介して２μｍの間隙を設けた。ブラ
ックマトリクスは対向基板側にカラーフィルターと共に
図５に示すような構造とした。このようにして、共通電
極１と画素電極４とのギャップが１５μｍ、開口部の長
手方向の長さ２５０μｍとなり、５０％の高開口率が得
られた。画素数は６４０本の信号配線電極と４８０本の
配線電極とにより６４０×480個とした。
【００４６】基板間には誘電率異方性Δεが正でその値
が８.９ であり、屈折率異方性Δｎが０.０８(５８９ｎ
ｍ、２０℃）で、４−シアノ−３−フルオロフェニル−
トランス−４−エチルフェニルカルボキシレート、１−
［４−（３，４，５−トリフルオロフェニル）シクロヘ
キシル］−２−（４−メチルシクロヘキシル）エタン、
４−シアノ−３−フルオロフェニル−４−（４−プロピ
ルシクロヘキシル）フェニルカルボキシレートなどを成
分とするネマチック液晶組成物を挟んだ。
が８.９ であり、屈折率異方性Δｎが０.０８(５８９ｎ
ｍ、２０℃）で、４−シアノ−３−フルオロフェニル−
トランス−４−エチルフェニルカルボキシレート、１−
［４−（３，４，５−トリフルオロフェニル）シクロヘ
キシル］−２−（４−メチルシクロヘキシル）エタン、
４−シアノ−３−フルオロフェニル−４−（４−プロピ
ルシクロヘキシル）フェニルカルボキシレートなどを成
分とするネマチック液晶組成物を挟んだ。
【００４７】このときの液晶の比抵抗は８.１×１０10
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。こ
のようにして上下左右６０度以上階調反転が生じない広
視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得た。
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。こ
のようにして上下左右６０度以上階調反転が生じない広
視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得た。
【００４８】〔実施例７〕本実施例は以下を除いて実施
例６と同じ構成である。
例６と同じ構成である。
【００４９】液晶には実施例６で使用したものに３，４
−ジシアノ−５−フルオロフェニル−トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシルカルボキシレートを液晶の全重量
の１０重量％添加した。
−ジシアノ−５−フルオロフェニル−トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシルカルボキシレートを液晶の全重量
の１０重量％添加した。
【００５０】このときの液晶の比抵抗は２.２×１０10
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。ま
た、ツイスト弾性定数Ｋ2 と誘電異方性Δεの比Ｋ2／
Δε が４.６×１０-8Ω・cmであって、駆動電圧を５Ｖ
以下にすることができた。このようにして上下左右６０
°以上階調反転が生じない広視野角で高開口率のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置を得た。
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。ま
た、ツイスト弾性定数Ｋ2 と誘電異方性Δεの比Ｋ2／
Δε が４.６×１０-8Ω・cmであって、駆動電圧を５Ｖ
以下にすることができた。このようにして上下左右６０
°以上階調反転が生じない広視野角で高開口率のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置を得た。
【００５１】〔実施例８〕本実施例は以下を除いて実施
例６と同じ構成である。
例６と同じ構成である。
【００５２】液晶には実施例６で使用したものに３，４
−ジシアノ−５−フルオロフェニル−トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシルカルボキシレートを液晶の全重量
の２０重量％添加した。
−ジシアノ−５−フルオロフェニル−トランス−４−プ
ロピルシクロヘキシルカルボキシレートを液晶の全重量
の２０重量％添加した。
【００５３】このときの液晶の比抵抗は６．２×１０9
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。ま
た、ツイスト弾性定数Ｋ2と誘電異方性Δεの比Ｋ2／Δ
εが２.９×１０-8Ω・cm であって、駆動電圧を５Ｖ以
下にすることができた。このようにして上下左右６０°
以上階調反転が生じない広視野角で高開口率のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置を得た。
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。ま
た、ツイスト弾性定数Ｋ2と誘電異方性Δεの比Ｋ2／Δ
εが２.９×１０-8Ω・cm であって、駆動電圧を５Ｖ以
下にすることができた。このようにして上下左右６０°
以上階調反転が生じない広視野角で高開口率のアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置を得た。
【００５４】〔実施例９〕本実施例は以下を除いて実施
例６と同じ構成である。
例６と同じ構成である。
【００５５】液晶には実施例６で使用したものに３−シ
アノ−４−トリフルオロメトキシ−５−フルオロフェニ
ル−トランス−４−エチルシクロヘキシルカルボキシレ
ートを液晶の全重量の１０重量％添加した。
アノ−４−トリフルオロメトキシ−５−フルオロフェニ
ル−トランス−４−エチルシクロヘキシルカルボキシレ
ートを液晶の全重量の１０重量％添加した。
【００５６】このときの液晶の比抵抗は８.８×１０9Ω
・cmであって、静電気による配向不良がなかった。ま
た、ツイスト弾性定数Ｋ2 と誘電異方性Δεの比Ｋ2／
Δε が２.３×１０-8Ω・cmであって、駆動電圧を５Ｖ
以下にすることができた。このようにして上下左右６０
°以上階調反転が生じない広視野角で高開口率のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置を得た。
・cmであって、静電気による配向不良がなかった。ま
た、ツイスト弾性定数Ｋ2 と誘電異方性Δεの比Ｋ2／
Δε が２.３×１０-8Ω・cmであって、駆動電圧を５Ｖ
以下にすることができた。このようにして上下左右６０
°以上階調反転が生じない広視野角で高開口率のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置を得た。
【００５７】〔実施例１０〕本実施例は以下を除いて実
施例１と同じ構成である。
施例１と同じ構成である。
【００５８】上下の基板の配向膜のラビング方向は互い
にほぼ平行で、かつ印加電界方向とのなす角度を１５°
（φLC1＝φLC2＝１５°）とした。これらの基板間に誘
電率異方性Δεが負でその値が−３.３であり、屈折率
異方性Δｎが０.０７４（589ｎｍ、２０℃）のネマチッ
ク液晶組成物に３−シアノ−２−フルオロフェニル−ト
ランス−４−ペンチルシクロヘキシルカルボキシレート
を液晶の全重量の４重量％添加した液晶を挟んだ。
にほぼ平行で、かつ印加電界方向とのなす角度を１５°
（φLC1＝φLC2＝１５°）とした。これらの基板間に誘
電率異方性Δεが負でその値が−３.３であり、屈折率
異方性Δｎが０.０７４（589ｎｍ、２０℃）のネマチッ
ク液晶組成物に３−シアノ−２−フルオロフェニル−ト
ランス−４−ペンチルシクロヘキシルカルボキシレート
を液晶の全重量の４重量％添加した液晶を挟んだ。
【００５９】このときの液晶の比抵抗は８.６×１０11
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。こ
のようにして上下左右６０°以上階調反転が生じない広
視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得た。
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。こ
のようにして上下左右６０°以上階調反転が生じない広
視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得た。
【００６０】〔実施例１１〕本実施例は以下を除いて実
施例６と同じ構成である。
施例６と同じ構成である。
【００６１】液晶には誘電率異方性Δεが負でその値が
−３.３ であり、屈折率異方性Δｎが０.０７４(５８９
ｎｍ、２０℃）のネマチック液晶組成物に２−（トラン
ス−４−プロピルシクロヘキシル）−１−［トランス−
４−（２，３−ジシアノフェニル）シクロヘキシル］エ
タンを液晶の全重量の１０重量％添加した。
−３.３ であり、屈折率異方性Δｎが０.０７４(５８９
ｎｍ、２０℃）のネマチック液晶組成物に２−（トラン
ス−４−プロピルシクロヘキシル）−１−［トランス−
４−（２，３−ジシアノフェニル）シクロヘキシル］エ
タンを液晶の全重量の１０重量％添加した。
【００６２】このときの液晶の比抵抗は７.２×１０10
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。こ
のようにして上下左右６０°以上階調反転が生じない広
視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得た。
Ω・cmであって、静電気による配向不良がなかった。こ
のようにして上下左右６０°以上階調反転が生じない広
視野角で高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得た。
【００６３】〔実施例１２〕本実施例は以下を除いて実
施例６と同じ構成である。
施例６と同じ構成である。
【００６４】上下の基板の配向膜のラビング方向は互い
にほぼ平行で、かつ印加電界方向とのなす角度を８５°
（φLC1＝φLC2＝８５°）とした。一方、偏光板の偏光
透過軸をφP1＝８５°に設定し、他方の偏光板をそれに
直交、即ちφP2＝−５°とした。本実施例では低電圧
（ＶOFF ）で暗状態、高電圧（ＶON）で明状態をとるノ
ーマリクローズ特性を採用した。
にほぼ平行で、かつ印加電界方向とのなす角度を８５°
（φLC1＝φLC2＝８５°）とした。一方、偏光板の偏光
透過軸をφP1＝８５°に設定し、他方の偏光板をそれに
直交、即ちφP2＝−５°とした。本実施例では低電圧
（ＶOFF ）で暗状態、高電圧（ＶON）で明状態をとるノ
ーマリクローズ特性を採用した。
【００６５】このときアクティブマトリクス型液晶表示
装置の電圧−透過率特性は図１１のようになり、ＶOFF
を２.１ＶにＶONを６.８Ｖに設定できた。したがって、
駆動電圧幅を４.７Ｖ にすることができた。このように
して上下左右６０°以上階調反転が生じない広視野角で
高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装置を得
た。
装置の電圧−透過率特性は図１１のようになり、ＶOFF
を２.１ＶにＶONを６.８Ｖに設定できた。したがって、
駆動電圧幅を４.７Ｖ にすることができた。このように
して上下左右６０°以上階調反転が生じない広視野角で
高開口率のアクティブマトリクス型液晶表示装置を得
た。
【００６６】〔実施例１３〕本実施例は以下を除いて実
施例１１と同じ構成である。
施例１１と同じ構成である。
【００６７】上下の基板の配向膜のラビング方向は互い
にほぼ平行で、かつ印加電界方向とのなす角度を５°
（φLC1＝φLC2＝５°）とした。一方、偏光板の偏光透
過軸をφP1＝５°に設定し、他方の偏向板をそれに直
交、即ちφP2＝−８５°とした。本実施例では低電圧
（ＶOFF ）で暗状態、高電圧（ＶON）で明状態をとるノ
ーマリクローズ特性を採用した。
にほぼ平行で、かつ印加電界方向とのなす角度を５°
（φLC1＝φLC2＝５°）とした。一方、偏光板の偏光透
過軸をφP1＝５°に設定し、他方の偏向板をそれに直
交、即ちφP2＝−８５°とした。本実施例では低電圧
（ＶOFF ）で暗状態、高電圧（ＶON）で明状態をとるノ
ーマリクローズ特性を採用した。
【００６８】このときアクティブマトリクス型液晶表示
装置の電圧−透過率特性よりＶOFFを４.０ＶにＶONを
８.８Ｖに設定でき、駆動電圧幅を４.８Ｖ にすること
ができた。このようにして上下左右６０°以上階調反転
が生じない広視野角で高開口率のアクティブマトリクス
型液晶表示装置を得た。
装置の電圧−透過率特性よりＶOFFを４.０ＶにＶONを
８.８Ｖに設定でき、駆動電圧幅を４.８Ｖ にすること
ができた。このようにして上下左右６０°以上階調反転
が生じない広視野角で高開口率のアクティブマトリクス
型液晶表示装置を得た。
【００６９】〔実施例１４〕本実施例は以下を除いて実
施例１２と同じ構成である。
施例１２と同じ構成である。
【００７０】共通電極には交流を印加するため図６に示
すような構成にした。各走査配線１２および各信号配線
３にはそれぞれ走査電極駆動用回路１８および信号電極
駆動用回路１９を接続した。また、共通電極１にも共通
電極駆動用回路２０を接続した。信号電極３には情報を
有する信号波形が印加され、走査電極１２には走査波形
が信号波形と同期をとって印加される。信号電極３から
薄膜トランジスタ１４を介して画素電極４に情報信号が
伝達され、共通電極１との間で液晶部分に電圧が印加さ
れる。本発明では共通電極にも電圧波形を印加してお
り、その分より高い電圧が液晶層にかかる。各配線電極
への印加電圧波形を図７に示す。なお、電圧波形の振幅
は、ＶD-CENTER＝１４.０Ｖ，ＶGH＝２８.０Ｖ，ＶGL＝
０Ｖ，ＶDH＝１６.４Ｖ，ＶDL＝１１.４Ｖ，ＶCH＝１
５.１Ｖ，ＶCL＝９.１Ｖに設定した。図１１に示す
ＶON，ＶOFF はそれぞれ２.１Ｖ，６.８Ｖとなり、十分
に高いコントラスト比１５０が得られた。図１１中のＶ
DP-P，ＶSP-P及びＶCP-P/2は、信号電圧，ソ−ス電圧，
コモン電圧のpeak to peakをそれぞれ表す。
すような構成にした。各走査配線１２および各信号配線
３にはそれぞれ走査電極駆動用回路１８および信号電極
駆動用回路１９を接続した。また、共通電極１にも共通
電極駆動用回路２０を接続した。信号電極３には情報を
有する信号波形が印加され、走査電極１２には走査波形
が信号波形と同期をとって印加される。信号電極３から
薄膜トランジスタ１４を介して画素電極４に情報信号が
伝達され、共通電極１との間で液晶部分に電圧が印加さ
れる。本発明では共通電極にも電圧波形を印加してお
り、その分より高い電圧が液晶層にかかる。各配線電極
への印加電圧波形を図７に示す。なお、電圧波形の振幅
は、ＶD-CENTER＝１４.０Ｖ，ＶGH＝２８.０Ｖ，ＶGL＝
０Ｖ，ＶDH＝１６.４Ｖ，ＶDL＝１１.４Ｖ，ＶCH＝１
５.１Ｖ，ＶCL＝９.１Ｖに設定した。図１１に示す
ＶON，ＶOFF はそれぞれ２.１Ｖ，６.８Ｖとなり、十分
に高いコントラスト比１５０が得られた。図１１中のＶ
DP-P，ＶSP-P及びＶCP-P/2は、信号電圧，ソ−ス電圧，
コモン電圧のpeak to peakをそれぞれ表す。
【００７１】なお、本実施例では信号配線電極に供給す
る駆動電圧波形の振幅ＶDP-P（≡ＶDH−ＶDL）は僅かに
４.７Ｖ という大変に低い値で駆動でき、安価な駆動ド
ライバ−を使用することができ、低コスト化を実現でき
た。
る駆動電圧波形の振幅ＶDP-P（≡ＶDH−ＶDL）は僅かに
４.７Ｖ という大変に低い値で駆動でき、安価な駆動ド
ライバ−を使用することができ、低コスト化を実現でき
た。
【００７２】〔実施例１５〕本実施例は以下を除いて実
施例１３と同じ構成である。
施例１３と同じ構成である。
【００７３】実施例１４と同様にして共通電極に交流を
印加して駆動した。その結果、安価な駆動ドライバ−を
使用することができ、低コスト化を実現した。
印加して駆動した。その結果、安価な駆動ドライバ−を
使用することができ、低コスト化を実現した。
【００７４】〔実施例１６〕本実施例は以下を除いて実
施例１４と同じ構成である。
施例１４と同じ構成である。
【００７５】偏光板の透過軸をラビング方向に対して電
界印加により液晶の分子軸が回転する方向に１０°ずら
した。即ち、φP1＝７５°，φP2＝−１５°に設定し
た。図１２にこのとき得られた電圧−透過率特性と駆動
波形との関係を示す。なお、ＶDP-P，ＶSP-P及びＶCP-P
/2は、信号電圧，ソ−ス電圧，コモン電圧のpeak topea
kをそれぞれ表す。
界印加により液晶の分子軸が回転する方向に１０°ずら
した。即ち、φP1＝７５°，φP2＝−１５°に設定し
た。図１２にこのとき得られた電圧−透過率特性と駆動
波形との関係を示す。なお、ＶDP-P，ＶSP-P及びＶCP-P
/2は、信号電圧，ソ−ス電圧，コモン電圧のpeak topea
kをそれぞれ表す。
【００７６】共通電極には交流を印加するため、実施例
９と同様に以下のような構成にした。各走査配線１２お
よび各信号配線３にはそれぞれ走査電極駆動用回路１８
および信号電極駆動用回路１９を接続した。また、共通
電極１にも共通電極駆動用回路２０を接続した（図
６）。信号電極３には情報を有する信号波形が印加さ
れ、走査電極１２には走査波形が信号波形と同期をとっ
て印加される。信号電極３から薄膜トランジスタ１４を
介して画素電極４に情報信号が伝達され、共通電極１と
の間で液晶部分に電圧が印加される。本発明では共通電
極にも電圧波形を印加しており、その分より高い電圧が
液晶層にかかる。各配線電極への印加電圧波形を図７に
示す。なお、電圧波形の振幅は、ＶD-CENTER＝１４.０
Ｖ，ＶGH＝28.0Ｖ，ＶGL＝０Ｖ，ＶDH＝１５.１Ｖ，Ｖ
DL＝１２.９Ｖ，ＶCH＝２０.４Ｖ，ＶCL＝４.３９Ｖ に
設定し、その結果、ゲート電極とソース電極の間の寄生
容量による飛込み電圧ΔＶGS(＋)，ΔＶGS(−)、画素電
極にかかる電圧ＶS 、液晶にかかる電圧ＶLCは表１のよ
うになった。なお、電圧の単位は以後すべてボルトとす
る。
９と同様に以下のような構成にした。各走査配線１２お
よび各信号配線３にはそれぞれ走査電極駆動用回路１８
および信号電極駆動用回路１９を接続した。また、共通
電極１にも共通電極駆動用回路２０を接続した（図
６）。信号電極３には情報を有する信号波形が印加さ
れ、走査電極１２には走査波形が信号波形と同期をとっ
て印加される。信号電極３から薄膜トランジスタ１４を
介して画素電極４に情報信号が伝達され、共通電極１と
の間で液晶部分に電圧が印加される。本発明では共通電
極にも電圧波形を印加しており、その分より高い電圧が
液晶層にかかる。各配線電極への印加電圧波形を図７に
示す。なお、電圧波形の振幅は、ＶD-CENTER＝１４.０
Ｖ，ＶGH＝28.0Ｖ，ＶGL＝０Ｖ，ＶDH＝１５.１Ｖ，Ｖ
DL＝１２.９Ｖ，ＶCH＝２０.４Ｖ，ＶCL＝４.３９Ｖ に
設定し、その結果、ゲート電極とソース電極の間の寄生
容量による飛込み電圧ΔＶGS(＋)，ΔＶGS(−)、画素電
極にかかる電圧ＶS 、液晶にかかる電圧ＶLCは表１のよ
うになった。なお、電圧の単位は以後すべてボルトとす
る。
【００７７】
【表１】
【００７８】図１２に示すＶON，ＶOFF はそれぞれ９.
１６Ｖ，６.８５Ｖとなり、十分に高いコントラスト比
１００が得られた。
１６Ｖ，６.８５Ｖとなり、十分に高いコントラスト比
１００が得られた。
【００７９】なお、本実施例では信号配線電極に供給す
る駆動電圧波形の振幅ＶDP-P（≡ＶDH−ＶDL）は僅かに
２.２Ｖ という大変に低い値で駆動できた。
る駆動電圧波形の振幅ＶDP-P（≡ＶDH−ＶDL）は僅かに
２.２Ｖ という大変に低い値で駆動できた。
【００８０】〔実施例１７〕本実施例は以下を除いて実
施例１５と同じ構成である。
施例１５と同じ構成である。
【００８１】実施例１６と同様にして、偏光板の透過軸
をラビング方向に対して電界印加により液晶の分子軸が
回転する方向に１０°ずらした。即ち、φP1＝１５°，
φP2＝−７５°に設定した。その結果、ＶON，ＶOFF は
それぞれ１７.４Ｖ，１４.２Ｖとなり、十分に高いコン
トラスト比１００が得られた。
をラビング方向に対して電界印加により液晶の分子軸が
回転する方向に１０°ずらした。即ち、φP1＝１５°，
φP2＝−７５°に設定した。その結果、ＶON，ＶOFF は
それぞれ１７.４Ｖ，１４.２Ｖとなり、十分に高いコン
トラスト比１００が得られた。
【００８２】なお、本実施例では信号配線電極に供給す
る駆動電圧波形の振幅ＶDP-P（≡ＶDH−ＶDL）は僅かに
３.２Ｖ という大変に低い値で駆動できた。
る駆動電圧波形の振幅ＶDP-P（≡ＶDH−ＶDL）は僅かに
３.２Ｖ という大変に低い値で駆動できた。
【００８３】なお、実施例で記載した液晶組成物や液晶
化合物は一部の具体例であり、記述したものに限定され
るものではない。また、表示装置の画素構造や構成につ
いても実施例で記載したものに限定されるものではな
い。
化合物は一部の具体例であり、記述したものに限定され
るものではない。また、表示装置の画素構造や構成につ
いても実施例で記載したものに限定されるものではな
い。
【００８４】
【発明の効果】本発明によれば、従来のアクティブマト
リクス型液晶表示装置に用いられた液晶より純度が低く
比抵抗が小さい液晶を用いることによって、広視野角と
高開口率を両立したアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得ることができる。また、ツイスト弾性定数Ｋ2 と
誘電異方性Δεの比Ｋ2／Δεが９.０×１０-8［dyn］
以下の液晶を用いることによって、広視野角と高開口率
を両立する効果を更に大きくすることができる。
リクス型液晶表示装置に用いられた液晶より純度が低く
比抵抗が小さい液晶を用いることによって、広視野角と
高開口率を両立したアクティブマトリクス型液晶表示装
置を得ることができる。また、ツイスト弾性定数Ｋ2 と
誘電異方性Δεの比Ｋ2／Δεが９.０×１０-8［dyn］
以下の液晶を用いることによって、広視野角と高開口率
を両立する効果を更に大きくすることができる。
【図１】本発明の横電界方式における液晶の動作を示す
図。
図。
【図２】ラビング方向，偏光板の軸方向の定義を示す
図。
図。
【図３】本発明の液晶表示装置における単位画素内の電
極構造の例を示す図。
極構造の例を示す図。
【図４】本発明の液晶表示装置における単位画素内の電
極構造の別の例を示す図。
極構造の別の例を示す図。
【図５】カラーフィルター基板の構成の典型例を表す
図。
図。
【図６】本発明の液晶表示装置におけるＴＦＴ回路シス
テムを表す図。
テムを表す図。
【図７】共通電極を交流化する際の波形の例を表す図。
【図８】本発明の液晶表示装置における電圧保持率の実
験結果の一例。
験結果の一例。
【図９】ラビング方向による駆動電圧幅の変化を表す
図。
図。
【図１０】偏光板の軸方向変化による電圧−透過率特性
の変化を表す図。
の変化を表す図。
【図１１】電圧−透過率特性を示す図。
【図１２】電圧−透過率特性を示す図。
１…共通電極（コモン電極）、２…絶縁膜、３…信号電
極（ドレイン電極）、４…画素電極（ソース電極）、５
…配向膜、６…液晶分子、７…基板、８…偏光板、９…
電界、１０…ラビング方向、１１…偏光板透過軸方向、
１２…走査電極（ゲート電極）、１３…アモルファスシ
リコン、１４…薄膜トランジスタ素子、１６…容量素
子、１７…コントロール回路、１８…走査電極駆動用回
路、１９…信号電極駆動用回路、２０…共通電極駆動用
回路、２１…アクティブマトリクス型液晶表示素子、２
２…ブラックマトリクス、２３…カラーフィルター、２
４…保護膜兼平坦化膜、２５…絶縁膜。
極（ドレイン電極）、４…画素電極（ソース電極）、５
…配向膜、６…液晶分子、７…基板、８…偏光板、９…
電界、１０…ラビング方向、１１…偏光板透過軸方向、
１２…走査電極（ゲート電極）、１３…アモルファスシ
リコン、１４…薄膜トランジスタ素子、１６…容量素
子、１７…コントロール回路、１８…走査電極駆動用回
路、１９…信号電極駆動用回路、２０…共通電極駆動用
回路、２１…アクティブマトリクス型液晶表示素子、２
２…ブラックマトリクス、２３…カラーフィルター、２
４…保護膜兼平坦化膜、２５…絶縁膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/133 ５５０ 1/1333 1/1337 ５００
Claims (8)
- 【請求項１】表示画素が走査信号電極，映像信号電極，
画素電極及びアクティブ素子により基板上に構成され、
該基板は液晶の配向膜が直接または絶縁層を介して形成
されており、 該基板は液晶の配向膜を形成したもう一方の透明基板と
対向して配置され、 前記両基板により液晶層が挟持され、 前記各電極は前記液晶層に対し実質的に前記基板と平行
な電界が印加できるように構成され、 前記各電極は表示パターンに応じ印加電界を任意に制御
できる外部制御手段と接続されており、 前記液晶層の配向状態により光学特性を変化させる偏光
手段を備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置であ
って、 液晶を駆動するための前記電極が上下二層以上の誘電体
層に挟まれる構造であり、液晶の比抵抗が１×１０14Ω
・cm以下、１×１０9Ω・cm以上であることを特徴とす
るアクティブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項２】表示画素が走査信号電極，映像信号電極，
画素電極及びアクティブ素子により基板上に構成され、
該基板は液晶の配向膜が直接または絶縁層を介して形成
されており、 該基板は液晶の配向膜を形成したもう一方の透明基板と
対向して配置され、 前記両基板により液晶層が挟持され、 前記各電極は前記液晶層に対し実質的に前記基板と平行
な電界が印加できるように構成され、 前記各電極は表示パターンに応じ印加電界を任意に制御
できる外部制御手段と接続されており、 前記液晶層の配向状態により光学特性を変化させる偏光
手段を備えたアクティブマトリクス型液晶表示装置であ
って、 電極間ギャップｌとセルギャップｄの比ｌ／ｄが２.０
以上であって、ツイストの弾性定数Ｋ2 と誘電異方性Δ
εの間に（数１）を満たす関係がある液晶を用いたこと
を特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。 Ｋ2／Δε＜９．０×１０-8 ［dyn］ …（数１） - 【請求項３】対向する基板間のギャップが６μｍ以下、
電極間ギャップが１０μｍ以上であって、駆動電圧が５
Ｖ以下であることを特徴とする請求項２項記載のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置。 - 【請求項４】前記液晶中に末端基としてシアノ基あるい
はトリフルオロメチル基あるいはトリフルオロメトキシ
基あるいはニトロ基が少なくとも１つ導入された、一般
式（Ｉ）で表される液晶化合物を含んだことを特徴とす
る請求項１項及び２項記載のアクティブマトリクス型液
晶表示装置。 【化１】 （一般式（Ｉ）において、Ｘ1〜Ｘ3はフルオロ基，シア
ノ基，トリフルオロメチル基，トリフルオロメトキシ
基，ニトロ基あるいは水素原子を表し、Ｒは置換されて
もよい炭素数１から１０のアルキル基あるいはアルコキ
シ基を表し、環Ａはシクロヘキサン環，ベンゼン環，ジ
オキサン環，ピリミジン環または［２，２，２］−ビシ
クロオクタン環を表し、Ｚは単結合，エステル結合，エ
ーテル結合またはメチレン，メチレンオキシ，エチレン
を表し、ｎは１あるいは２の整数である。） - 【請求項５】前記液晶中に分子短軸方向にシアノ基ある
いはトリフルオロメチル基あるいはトリフルオロメトキ
シ基あるいはニトロ基が少なくとも１つ導入された、一
般式（II）で表される液晶化合物を含んだことを特徴と
する請求項１項及び２項記載のアクティブマトリクス型
液晶表示装置。 【化２】 （一般式（II）において、Ｘ1及びＸ2はフルオロ基，シ
アノ基，トリフルオロメチル基，トリフルオロメトキシ
基，ニトロ基あるいは水素原子を表し、Ｒは置換されて
もよい炭素数１から１０のアルキル基あるいはアルコキ
シ基を表し、環Ａはシクロヘキサン環，ベンゼン環，ジ
オキサン環，ピリミジン環または［２，２，２］−ビシ
クロオクタン環を表し、Ｚは単結合，エステル結合，エ
ーテル結合またはメチレン，メチレンオキシ，エチレン
を表し、ｎは１あるいは２の整数である。） - 【請求項６】液晶の誘電異方性が正であって、電界の法
線方向に対してラビング角度を１°〜２０°に設定し
た、あるいは液晶の誘電異方性が負であって、電界方向
に対してラビング角度を１°〜２０°に設定したことを
特徴とする請求項１項及び２項記載のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置。 - 【請求項７】共通電極が表示画素の一部として構成さ
れ、該共通電極に交流を印加したことを特徴とする請求
項１項及び２項記載のアクティブマトリクス型液晶表示
装置。 - 【請求項８】偏光板の透過軸を液晶の初期配向方向に対
して電界印加により液晶の分子軸が回転する方向に１°
以上ずらしたことを特徴とする請求項１項及び２項記載
のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN94190231.5A CN1055769C (zh) | 1994-03-17 | 1994-06-24 | 有源矩阵型液晶显示系统及其驱动方法 |
| JP7033341A JPH07306417A (ja) | 1994-03-17 | 1995-02-22 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-46807 | 1994-03-17 | ||
| JP4680794 | 1994-03-17 | ||
| JP6-46808 | 1994-03-17 | ||
| JP4680894 | 1994-03-17 | ||
| CN94190231.5A CN1055769C (zh) | 1994-03-17 | 1994-06-24 | 有源矩阵型液晶显示系统及其驱动方法 |
| JP7033341A JPH07306417A (ja) | 1994-03-17 | 1995-02-22 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07306417A true JPH07306417A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=37102574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7033341A Pending JPH07306417A (ja) | 1994-03-17 | 1995-02-22 | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07306417A (ja) |
| CN (1) | CN1055769C (ja) |
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| WO1998008134A1 (fr) * | 1996-08-19 | 1998-02-26 | Obayashiseikou Co., Ltd. | Dispositif d'affichage a cristaux liquides |
| WO1999045430A1 (fr) * | 1998-03-06 | 1999-09-10 | Hitachi, Ltd. | Ecran a cristaux liquides |
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| JP2002146356A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-05-22 | Dainippon Ink & Chem Inc | 液晶組成物及び液晶表示素子 |
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| US6452656B2 (en) | 1997-10-16 | 2002-09-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Plane switching liquid crystal displaying apparatus for improved luminance |
| JP2002296611A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Seiko Epson Corp | 液晶表示装置および電子機器 |
| US6649226B2 (en) | 2000-06-14 | 2003-11-18 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Liquid crystal material and liquid crystal display |
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| KR100455237B1 (ko) * | 2000-08-22 | 2004-11-12 | 엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디. | 벤트 라인을 따라 스프레이 패턴과 같이 덜 배열된 액정분자를 갖는 능동 매트릭스형 액정표시장치 |
| US6917392B2 (en) * | 1999-12-22 | 2005-07-12 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Liquid crystal display apparatus of a lateral direction electric field drive type |
| US7618554B2 (en) | 2004-12-10 | 2009-11-17 | Adeka Corporation | Liquid crystal composition |
| JP2010008597A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Epson Imaging Devices Corp | 液晶表示装置 |
| JP2010286585A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Stanley Electric Co Ltd | アクティブ駆動方式の液晶表示装置 |
| JP2013045021A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Japan Display Central Co Ltd | 液晶表示装置 |
| CN112099270A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 水平电场型的显示面板及显示装置 |
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| TWI263834B (en) | 2005-04-29 | 2006-10-11 | Au Optronics Corp | Liquid crystal display panel |
| JP2011022497A (ja) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、電子機器、及び電気光学装置の駆動方法 |
| CN102508386B (zh) * | 2011-11-28 | 2014-11-26 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 液晶显示器 |
| CN104867473B (zh) * | 2015-06-16 | 2018-03-20 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 驱动方法、驱动装置及显示装置 |
-
1994
- 1994-06-24 CN CN94190231.5A patent/CN1055769C/zh not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-02-22 JP JP7033341A patent/JPH07306417A/ja active Pending
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