JPH0792504A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、視野角が広く、応答速度が速く、し
かも色付きのない液晶表示装置を提供することを目的と
する。 【構成】一対の基板と、前記一対の基板の一方の基板上
に互いに絶縁して形成された少なくとも２つの表示電極
と、前記表示電極が内側となるように前記一対の基板を
対向させた状態で前記一対の基板間に挟持された液晶材
料とを具備し、前記表示電極間に電位差を設けて前記液
晶材料中の液晶分子の配列状態を変えることにより旋光
性を制御して表示を行う直視型または投射型液晶表示装
置において、前記液晶材料が前記表示電極間に電位差を
設けた際の前記液晶分子の捩じれ方向と逆方向の捩じれ
方向を有する液晶分子を含むことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄く、低電圧駆動が可
能であるので、腕時計、電卓等の表示装置として広く使
用されている。特に、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等の
アクティブスイッチ素子を組み込んだＴＮ型液晶表示装
置は、ＣＲＴ並の表示特性を発揮するので、ワードプロ
セッサー、パーソナルコンピュータのディスプレイやテ
レビ等にも用いられるようになってきている。

【０００３】しかしながら、ＴＮ型液晶表示装置におい
ては、視野角が中間調表示において狭く、表示画面の周
縁部と中央部では色またはコントラストに大きな差が出
てしまう。この現象は、ＴＮ型液晶表示方式がネマチッ
クｐ型液晶材料に電界を印加して電界方向に沿って液晶
分子を立たせることにより旋光性を制御する表示方式で
あり、液晶分子の立ち上がり方向が決まっているために
起きる。したがって、ＴＮ型液晶表示装置においては、
視野角の問題は根本的解決することはできない。

【０００４】この問題を解決するために、ＴＮ型液晶表
示方式のように液晶分子を配向させた状態で電界を横方
向、すなわち基板に平行な方向に印加することにより旋
光性を制御して表示する方法が提案されている。しかし
ながら、この方法においては、応答速度、特に液晶分子
の立ち下がりの応答速度が遅く、表示特性に問題が多い
ことがわかっている。

【０００５】また、基板上に櫛形電極を形成してインプ
レインスイッチングを行い、基板に平行な方向に印加す
ることにより旋光性を制御して表示する方法も液晶分子
の立ち上がりの影響を受けないものとして提案されてい
る（R.A.Soref,J.Appl.Phys.45，5466(1974)。しかしな
がら、この方法においては、中間調表示における応答速
度が遅く、さらに色付きが生じてしまうという欠点があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる点に鑑
みてなされたものであり、視野角が広く、応答速度が速
く、しかも色付きのない液晶表示装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１および第２
の発明は、表示電極間に電位差を設けた際の液晶分子の
捩じれ方向と逆方向の負荷をあらかじめ液晶分子に加え
ることにより、表示電極間に電位差を設けた際に、液晶
分子の反動力が大きくなり、液晶分子が配列状態を変え
る速度が大きくなることに着目してなされたものであ
る。

【０００８】本発明の第３の発明は、同一画素内におい
て互いに異なる電界強度を有する複数の領域を設けるこ
とにより、各領域の特性が混合された状態で特性が発揮
され、応答速度が速くなり、しかも色付きが防止できる
ことに着目してなされたものである。

【０００９】すなわち、本発明の第１の発明は、一対の
基板と、前記一対の基板の一方の基板上に互いに絶縁し
て形成された少なくとも２つの表示電極と、前記表示電
極が内側となるように前記一対の基板を対向させた状態
で前記一対の基板間に挟持された液晶材料とを具備し、
前記表示電極間に電位差を設けて前記液晶材料中の液晶
分子の配列状態を変えることにより旋光性を制御して表
示を行う直視型または投射型液晶表示装置において、前
記液晶材料が前記表示電極間に電位差を設けた際の前記
液晶分子の捩じれ方向と逆方向の捩じれ方向を有する液
晶分子を含むことを特徴とする液晶表示装置を提供す
る。

【００１０】また、本発明の第２の発明は、一対の基板
と、前記一対の基板の一方の基板上に互いに絶縁して形
成された少なくとも２つの表示電極と、前記表示電極が
内側となるように前記一対の基板を対向させた状態で前
記一対の基板間に挟持された液晶材料とを具備し、前記
表示電極間に電位差を設けて前記液晶材料中の液晶分子
の配列状態を変えることにより旋光性を制御して表示を
行う直視型または投射型液晶表示装置において、前記液
晶分子のプレチルト角θが３〜２５°であることを特徴
とする液晶表示装置を提供する。

【００１１】また、本発明の第３の発明は、一対の基板
と、前記一対の基板上に形成されており、前記基板と平
行な方向に電界を印加する表示電極と、前記表示電極が
内側となるように前記一対の基板を対向させた状態で前
記一対の基板間に挟持された液晶材料とを具備する液晶
表示装置において、同一画素内における前記表示電極が
互いに異なる電界強度を有する複数の領域を有するよう
に形成されていることを特徴とする液晶表示装置を提供
する。

【００１２】ここで、本発明において、液晶材料として
は、ネマチック液晶材料を用いることができる。特に、
捩じれについて弾性定数の高い、LIXON 5034（チッソ社
製、商品名）等を用いることが好ましい。液晶材料のタ
イプとしては、ネマチックｐ型液晶材料およびｎ型液晶
材料のいずれの液晶材料を用いることができるが、本発
明の液晶表示装置の特長を生かすために、ネマチックｐ
型液晶材料を用いることが好ましい。

【００１３】基板材料としては、ガラス、石英、シリコ
ン等を用いることができる。また、表示電極の材料とし
ては、Ａｌ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｉｎ，Ｉ
ＴＯ等の導電性金属、金属酸化物、導電性高分子等を用
いることができる。

【００１４】第１および第２の発明において、マトリク
ス駆動用の配線を一対の基板の一方の基板上にすべて設
けるためには、配線同士を絶縁する必要がある。このた
め、少なくとも２つの表示電極を絶縁して設ける方法と
しては、ＳｉＯｘやＳｉＮｘ等の無機材料または高分子
材料からなる絶縁層を基板上に設け、その上または側面
に表示電極を設ける方法等を挙げることができる。この
場合、絶縁層の厚さは、電界を有効に利用するために３
０００オングストローム以上であることが好ましい。ま
た、表示電極のパターンとしては、異なる２つの表示電
極を交互に設けた構造等が考えられる。この場合、表示
電極の厚みは、表示特性上厚いほうが好ましく、５００
０オングストローム以上であることが好ましい。

【００１５】また、このように、一対の基板の一方の基
板上にすべて電極を設ける場合、各画素毎の一方の電極
をすべて同じ電位にすることにより、効率的に駆動させ
ることができる。なお、電極を一方の基板上にすべて設
けることにより、基板間隔を一定に保つためのスペーサ
として用いることもできる。

【００１６】第１および第２の発明において、液晶材料
中の液晶分子の配向方向はＴＮ型液晶表示方式のように
視野角または視角方向を持たないため、配向方向を基板
に対していずれの方向にも設定することができる。この
場合、ディスクリネーション防止のために、あらかじめ
液晶材料にカイラル剤を添加して、液晶分子の捩じれ方
向を逆方向に設定することが必要である。ただし、電極
を設けた基板上での液晶分子の配向方向は、印加する電
界に対して略垂直に設定するのが好ましく、８０°≦電
界に対する配向角度＜９０°を満たすことが特に好まし
い。これにより、コントラストの高い表示が可能とな
る。

【００１７】第１の発明において、液晶分子が表示電極
間に電位差を設けた際の捩じれ方向と逆方向の捩じれ方
向を有するようにする手段としては、表示電極間に電位
差を設けた際の捩じれ方向と逆方向に液晶分子が捩じれ
るようなカイラル剤を液晶材料に添加すること等が挙げ
られる。具体的には、電界を印加した場合に液晶分子が
右回転で配列するときは、捩じれ方向が左回転のカイラ
ル剤を液晶材料に添加する。一方、電界を印加した場合
に液晶分子が左回転で配列するときは、捩じれ方向が右
回転のカイラル剤を液晶材料に添加する。

【００１８】この場合、カイラル剤を添加した液晶材料
中の液晶分子が自然に捩じれた状態でのカイラルピッチ
ｐは、長すぎると本発明の効果が小さくなり、短かすぎ
ると初期配向としてパラレル配向にすることができなく
なるので、基板間隔をｄとしたとき、ｐ／１６≦ｄ＜ｐ
／３を満たすように設定することが好ましい。このよう
にカイラルピッチを設定することにより、液晶分子の配
向が良好となり、応答速度が速い表示が可能となる。し
たがって、カイラル剤は、上記式を満足するような量で
液晶材料に添加する必要がある。カイラル剤としては、
ＣＭ（チッソ社製、商品名）、Ｃ１５（ＢＤＨ社製、商
品名）、コレステロールノナネート等を用いることがで
きる。

【００１９】第２の発明において、液晶材料中の液晶分
子のプレチルト角θは３〜２５°に設定する。これは、
プレチルト角θが３°未満であると本発明の効果が充分
発揮されず、２５°を超えるとコントラスト低下となる
からである。上記範囲内に液晶分子のプレチルト角θを
設定する場合、ＳＥ3140（日産化学社製、商品名）、Ａ
Ｌ3046（日本合成ゴム社製、商品名）等のような分子構
造内に側鎖アルキル基を有する材料もしくは分子骨格内
にアルキル基を有する材料からなる配向膜を用い、これ
にラビング処理を施す方法や、斜方蒸着法により配向膜
を形成する方法を採用することができる。

【００２０】第３の発明において、同一画素内の表示電
極において互いに異なる電界強度の複数の領域とは、例
えば電極パターン間の距離が異なる複数の領域や、抵抗
またはコンデンサ等の電気素子を直列に接続することに
より互いに電界強度が異なる複数の領域を意味する。

【００２１】第１〜第３の発明において、色付き防止の
ため、表示における最適条件として、電界無印加状態に
おいて液晶分子の配向がパラレル配向であり、ノーマリ
ブラックであることが好ましい。

【００２２】第１〜第３の発明において、ＴＦＴ等のア
クティブスイッチ素子を各画素毎に設けたアクティブマ
トリクス駆動方式を採用することにより、さらに鮮明な
表示を実現できる。

【００２３】

【作用】本発明の第１の発明の液晶表示装置は、一対の
基板の一方の基板上に互いに絶縁して形成された少なく
とも２つの表示電極を有し、表示電極間に電位差を設け
て液晶材料中の液晶分子の配列状態を変えることにより
旋光性を制御して表示を行う直視型または投射型液晶表
示装置において、液晶材料が表示電極間に電位差を設け
た際の液晶分子の捩じれ方向と逆方向の捩じれ方向を有
する液晶分子を含むことを特徴とするものである。

【００２４】図１（Ａ）に示すように、上記表示方式、
すなわち基板１１表面に対して平行（横方向）に電界を
印加して表示する方式においては、パラレル配向されて
いるネマチックｐ型液晶分子１２は、図１（Ｂ）に示す
ように電界方向にその配向を変えようとする。これは、
一方の基板１１に設けられた電極１３に近いほどその傾
向が強い。これにより、初期の捩じれ配向による旋光性
はなくなり、偏光板を通して液晶セルに入射した直線偏
光はその偏光面を変えることなく液晶セルから出射する
ことになる。

【００２５】この表示方式において、横方向の電界のみ
で配向方向を電界方向に変える場合、図２に示すよう
に、初期の配向状態の液晶配列に加わる歪みが大きいほ
ど、電界をなくしたときに液晶分子が初期の配向状態に
戻る際の変向速度、すなわち応答速度が速いことが分か
った。これは、液晶配列に加わる歪みにより電界を印加
したときに通常よりもトルクが大きくなり、それにより
液晶分子の向きを戻す力が大きくなるためであると考え
られる。

【００２６】この事実に基づき、電界を印加して液晶分
子を配向させるときに液晶分子が回転する方向である、
電界誘起ツイスト方向（図中左回り）と逆の捩じれ方向
である、自然ツイスト方向（図中右回り）の歪みを液晶
材料にあらかじめ与えることにより、液晶材料に加わる
トルクが大きくなり、液晶分子が迅速に配向する。これ
により、応答速度が速くなる。

【００２７】本発明の第２の発明の液晶表示装置は、一
対の基板の一方の基板上に互いに絶縁して形成された少
なくとも２つの表示電極を有し、表示電極間に電位差を
設けて液晶材料中の液晶分子の配列状態を変えることに
より旋光性を制御して表示を行う直視型または投射型液
晶表示装置において、液晶分子のプレチルト角θが３〜
２５°であることを特徴とするものである。

【００２８】図３に示すように、液晶分子のプレチルト
角θが３〜２５°に設定することにより液晶材料の液晶
配列に歪みが加わる。この場合、電界が印加されたとき
に、液晶分子はスプレイおよびベントの作用により迅速
に向きを変える。したがって、応答速度が速くなる。さ
らに、このプレチルト角θは、透過率、コントラスト、
波長依存性を考慮すると、基板間隔ｄとの間で２μｍ≦
ｄ・cos θ≦７μｍであることが好ましい。これによ
り、表示品位が良好となる。

【００２９】本発明の第３の発明の液晶表示装置は、一
対の基板上に形成され、基板と平行な方向に電界を印加
する表示電極と、一対の基板を対向させた状態で基板間
に挟持された液晶材料とを有する液晶表示装置におい
て、同一画素内における表示電極が互いに異なる電界強
度を有する複数の領域を有するように形成されているこ
とを特徴とするものである。

【００３０】上記の表示方式においては、図４に示すよ
うに、中間調状態で色付きが生じる。また、応答速度に
ついても、２値表示の場合は満足いく結果を得られる
が、中間調表示の場合は極めて遅いものである。そこ
で、各画素内で複数の電界強度をもつ領域を設定するこ
とにより、その各領域の特性を混合したものを全体の特
性として応答速度向上および色付き防止を実現する。例
えば、中間調表示における応答速度は、図５に示すよう
に、櫛形電極においてＯＮ部、ＯＦＦ部、中間部の３つ
の領域の混合として表すことができ、中間部の領域を限
定することにより、応答速度を向上させることができ
る。

【００３１】図６に示すように、各画素内において互い
に異なる電界強度を有する複数の領域の設定を電極間距
離を変えることにより行う場合、電極間の距離が短い場
所では電界強度が強くなり、電極間の距離が長い場所で
は電界強度が弱くなる。また、図７に示すように、電極
間の距離を徐々に変えた複数の領域に形成してもよい。
この場合、各領域の印加電圧と光透過率（ノーマリーブ
ラックの場合）との関係は図８に示すようになる。この
とき、中間調領域でも、それぞれ１／３の領域は完全に
ＯＮ、ＯＦＦとなっている。そして、中間部は１／３と
なり、応答速度を速くし、かつ色付きをなくすことがで
きる。

【００３２】上記表示方式においては、一方の基板上に
２つの電極を設けるため、電極間の距離は電極のパター
ンニングのみで精度よく自由に設定することができる。
このようにして、単一画素内において、マトリクス駆動
した際において階調を得ることができる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。

【００３４】実施例Ａ１ １枚のガラス基板上にＩＴＯを蒸着して厚さ５００オン
グストロームのＩＴＯ膜を形成し、ポジ型感光性レジス
トを用いて線幅５μｍ、線間１０μｍで、各画素毎に２
つの電極を形成した。次いで、電極上に配向膜を形成し
た後、電極の長手方向に対して時計回り（右回転）に２
°ずらして配向膜にラビング配向処理を行った。さら
に、もう１枚のガラス基板上に配向膜を形成して配向処
理した後、配向方向がパラレル配向になるように２枚の
基板を対向させ、スペーサとして外径５μｍのグラスフ
ァイバーを挟み液晶セルを作製した。

【００３５】次いで、LIXON 5034にカイラル剤ＣＭを
０．５重量％添加してなる左回転のカイラルピッチ２０
μｍ、Δｎ＝０．１０のネマチックｐ型液晶材料を液晶
セルに注入した。なお、偏光板方向はノーマリーブラッ
クとした。このようにして第１の発明の液晶表示装置を
得た。

【００３６】この液晶表示装置の隣合う電極間に±１０
Ｖの電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度１００
nsec、コントラスト比５０：１と良好な表示が得られ
た。

【００３７】実施例Ａ２ １枚のガラス基板上にＩＴＯを蒸着して厚さ５０００オ
ングストロームのＩＴＯ膜を形成し、ポジ型感光性レジ
ストを用いて線幅５μｍ、線間５μｍで、各画素毎にの
２つの電極を形成した。次いで、電極上に配向膜を形成
した後、電極の長手方向に対して時計回り（右回転）に
１°ずらして配向膜にラビング配向処理を行った。さら
に、もう１枚のガラス基板上に配向膜を形成して配向処
理した後、配向方向がパラレル配向になるように２枚の
基板を対向させ、スペーサとして外径５μｍのグラスフ
ァイバーを挟み液晶セルを作製した。

【００３８】次いで、LIXON 5034にカイラル剤としてコ
レステロールノナネートを０．４重量％添加してなる左
回転のカイラルピッチ５０μｍ、Δｎ＝０．１０のネマ
チックｐ型液晶材料を液晶セルに注入した。なお、偏光
板方向はノーマリーブラックとした。このようにして第
１の発明の液晶表示装置を得た。

【００３９】この液晶表示装置の隣合う電極間に±１０
Ｖの電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度１００
msec、コントラスト比１００：１と良好な表示が得られ
た。

【００４０】実施例Ａ３ １枚のガラス基板上にＩＴＯを蒸着して厚さ５００オン
グストロームのＩＴＯ膜を形成し、ポジ型感光性レジス
トを用いて線幅３μｍ、線間６μｍで、各画素毎に電極
を形成した。次いで、電極上にアルミニウムを蒸着して
厚さ５０００オングストロームのアルミニウム膜を形成
し、ポジ型感光性レジストを用いてアルミ選択エッチン
グを行うことにより、１つの電極上にのみアルミニウム
膜を残存させ、もう一つの電極はアルミニウム膜をエッ
チングしてＩＴＯ膜のみが表面に残存するようにした。
このとき、ＩＴＯ電極の線幅３μｍ、線間１．５μｍ、
アルミニウム電極の線幅３μｍ、線間１．５μｍであっ
た。このようにして、２つの電極を２種類交互に形成し
た。このとき、アルミニウム膜のパターニング時間を充
分長くすることにより、ガラス基板との界面付近がオー
バーエッチングされて、ガラス基板の接合面が線幅２μ
ｍの逆台形状となった。

【００４１】次いで、電極上に配向膜を形成した後、電
極の長手方向に対して時計回り（右回転）に１°ずらし
て配向膜にラビング配向処理を行った。さらに、もう１
枚のガラス基板上に配向膜を形成して配向処理した後、
配向方向が右回りに９０°捩じれ配向になるように２枚
の基板を対向させ、スペーサとして外径６μｍのグラス
ファイバーを挟み液晶セルを作製した。

【００４２】次いで、LIXON 5034にカイラル剤Ｃ１５を
０．１重量％添加してなる左回転のカイラルピッチ１０
０μｍ、Δｎ＝０．１０のネマチックｐ型液晶材料を液
晶セルに注入した。なお、偏光板方向はノーマリーブラ
ックとした。このようにして第１の発明の液晶表示装置
を得た。

【００４３】この液晶表示装置の隣合う電極間に±６Ｖ
の電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度１００ms
ec、コントラスト比１００：１と良好な表示が得られ
た。

【００４４】実施例Ａ４ １枚のガラス基板上にＩＴＯを蒸着して厚さ１０００オ
ングストロームのＩＴＯ膜を形成した。その上に、ネガ
型感光性ポリイミドを用いて線幅３μｍ、線間５μｍ、
高さ２μｍの絶縁層を形成した。次いで、この上にＩＴ
Ｏを蒸着して厚さ１００オングストロームのＩＴＯ膜を
形成することにより、絶縁層を介して２つの電極を形成
した。

【００４５】次いで、電極上に配向膜を形成した後、電
極の長手方向に対して時計回り（右回転）に０．５°ず
らして配向膜にラビング配向処理を行った。さらに、も
う１枚のガラス基板上に配向膜を形成して配向処理した
後、配向方向がパラレル配向になるように２枚の基板を
対向させ、スペーサとして外径５μｍのグラスファイバ
ーを挟み液晶セルを作製した。

【００４６】次いで、LIXON 5032にカイラル剤としてコ
レステロールノナネートを０．４重量％添加してなる左
回転のカイラルピッチ５０μｍ、Δｎ＝０．１０のネマ
チックｐ型液晶材料を液晶セルに注入した。なお、偏光
板方向はノーマリーブラックとした。このようにして第
１の発明の液晶表示装置を得た。

【００４７】この液晶表示装置の隣合う電極間に±８Ｖ
の電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度５０mse
c、コントラスト比１００：１と良好な表示が得られ
た。

【００４８】比較例Ａ１ 実施例Ａ１と同様にして液晶表示セルを作製した。次い
で、LIXON 5032にカイラル剤としてコレステロールクロ
リドを０．４重量％添加してなる右回転のカイラルピッ
チ５０μｍ、Δｎ＝０．１０のネマチックｐ型液晶材料
を液晶セルに注入した。なお、偏光板方向はノーマリー
ブラックとした。このようにして液晶表示装置を得た。

【００４９】この液晶表示装置の隣合う電極間に±１０
Ｖの電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度５００
msecと遅く、良好な表示が得られなかった。

【００５０】比較例Ａ２ 実施例Ａ１と同様にして液晶表示セルを作製した。次い
で、LIXON 5048にカイラル剤ＣＭを１重量％添加してな
る左回転のカイラルピッチ１０μｍ、Δｎ＝０．１０の
ネマチックｐ型液晶材料を液晶セルに注入した。なお、
偏光板方向はノーマリーブラックとした。このようにし
て液晶表示装置を得た。この場合、カイラルピッチが短
すぎたために、初期配向が１８０°捩じれ状態となっ
た。

【００５１】この液晶表示装置の隣合う電極間に±１０
Ｖの電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度３００
msecと遅く、良好な表示が得られなかった。

【００５２】実施例Ｂ１ １枚のガラス基板上にＩＴＯを蒸着して厚さ５００オン
グストロームのＩＴＯ膜を形成し、ポジ型感光性レジス
トを用いて線幅５μｍ、線間１０μｍで、各画素毎にの
２つの電極を形成した。次いで、電極上に配向膜を形成
した後、配向膜にラビング配向処理を行った。さらに、
もう１枚のガラス基板上に配向膜を形成して配向処理し
た後、配向方向がパラレル配向になるように２枚の基板
を対向させ、スペーサとして外径５μｍのグラスファイ
バーを挟み液晶セルを作製した。

【００５３】次いで、LIXON 5034にカイラル剤Ｃ１５を
０．５重量％添加してなるカイラルピッチ２０μｍ、Δ
ｎ＝０．１０のネマチックｐ型液晶材料を液晶セルに注
入した。このとき、プレチルト角θは３°となった。な
お、偏光板方向はノーマリーブラックとした。このよう
にして、第２の発明の液晶表示装置を得た。

【００５４】この液晶表示装置の隣合う電極間に±１０
Ｖの電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度１００
nsec、コントラスト比５０：１と良好な表示が得られ
た。

【００５５】実施例Ｂ２ １枚のガラス基板上にＩＴＯを蒸着して厚さ５０００オ
ングストロームのＩＴＯ膜を形成し、ポジ型感光性レジ
ストを用いて線幅５μｍ、線間５μｍで、各画素毎にの
２つの電極を形成した。次いで、電極上に配向膜を形成
した後、電極の長手方向に対して１°ずらして配向膜に
ラビング配向処理を行った。さらに、もう１枚のガラス
基板上に配向膜を形成して配向処理した後、配向方向が
パラレル配向になるように２枚の基板を対向させ、スペ
ーサとして外径５μｍのグラスファイバーを挟み液晶セ
ルを作製した。

【００５６】次いで、LIXON 5034にカイラル剤としてコ
レステロールノナネートを０．４重量％添加してなるカ
イラルピッチ５０μｍ、Δｎ＝０．１０のネマチックｐ
型液晶材料を液晶セルに注入した。このとき、プレチル
ト角θは５°となった。なお、偏光板方向はノーマリー
ブラックとした。このようにして第２の発明の液晶表示
装置を得た。

【００５７】この液晶表示装置の隣合う電極間に±１０
Ｖの電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度１００
nsec、コントラスト比５０：１と良好な表示が得られ
た。

【００５８】実施例Ｂ３ １枚のガラス基板上にＩＴＯを蒸着して厚さ５００オン
グストロームのＩＴＯ膜を形成し、ポジ型感光性レジス
トを用いて線幅３μｍ、線間６μｍで、各画素毎に電極
を形成した。次いで、電極上にアルミニウムを蒸着して
厚さ５０００オングストロームのアルミニウム膜を形成
し、ポジ型感光性レジストを用いてアルミ選択エッチン
グを行うことにより、１つの電極上にのみアルミニウム
膜を残存させ、もう一つの電極はアルミニウム膜をエッ
チングしてＩＴＯ膜のみが表面に残存するようにした。
このとき、ＩＴＯ電極の線幅３μｍ、線間１．５μｍ、
アルミニウム電極の線幅３μｍ、線間１．５μｍであっ
た。このようにして、２つの電極を２種類交互に形成し
た。このとき、アルミニウム膜のパターニング時間を充
分長くすることにより、ガラス基板との界面付近がオー
バーエッチングされて、ガラス基板の接合面が線幅２μ
ｍの逆台形状となった。

【００５９】次いで、電極上に配向膜を形成した後、電
極の長手方向に対して時計回り（右回転）に１°ずらし
て配向膜にラビング配向処理を行った。さらに、もう１
枚のガラス基板上に配向膜を形成して配向処理した後、
配向方向が右回りに９０°捩じれ配向になるように２枚
の基板を対向させ、スペーサとして外径６μｍのグラス
ファイバーを挟み液晶セルを作製した。

【００６０】次いで、LIXON 5032にカイラル剤ＣＭを
０．１重量％添加してなる左回転のカイラルピッチ１０
０μｍ、Δｎ＝０．１０のネマチックｐ型液晶材料を液
晶セルに注入した。このとき、プレチルト角θは８°と
なった。なお、偏光板方向はノーマリーブラックとし
た。このようにして第１および第２の発明の液晶表示装
置を得た。

【００６１】この液晶表示装置の隣合う電極間に±６Ｖ
の電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度６０mse
c、コントラスト比９０：１と良好な表示が得られた。

【００６２】実施例Ｂ４ １枚のガラス基板上にＩＴＯを蒸着して厚さ１０００オ
ングストロームのＩＴＯ膜を形成した。その上に、ネガ
型感光性ポリイミドを用いて線幅３μｍ、線間５μｍ、
高さ２μｍの絶縁層を形成した。次いで、この上にＩＴ
Ｏを蒸着して厚さ１００オングストロームのＩＴＯ膜を
形成することにより、絶縁層を介して２つの電極を形成
した。

【００６３】次いで、電極上に配向膜を形成した後、電
極の長手方向に対して時計回り（右回転）に０．５°ず
らして蒸着角度９０°でＳｉＯの斜方蒸着を行った。さ
らに、もう１枚のガラス基板上に配向膜を形成して配向
処理した後、配向方向がパラレル配向になるように２枚
の基板を対向させ、スペーサとして外径５μｍのグラス
ファイバーを挟み液晶セルを作製した。

【００６４】次いで、LIXON 5032にカイラル剤としてコ
レストロールノナネートを０．４重量％添加してなる左
回転のカイラルピッチ１００μｍ、Δｎ＝０．１０のネ
マチックｐ型液晶材料を液晶セルに注入した。このと
き、プレチルト角θは２５°となった。なお、偏光板方
向はノーマリーブラックとした。このようにして第１の
発明の液晶表示装置を得た。

【００６５】この液晶表示装置の隣合う電極間に±８Ｖ
の電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度５０mse
c、コントラスト比１００：１と良好な表示が得られ
た。

【００６６】比較例Ｂ１ １枚のガラス基板上にＩＴＯを蒸着して厚さ５００オン
グストロームのＩＴＯ膜を形成し、ポジ型感光性レジス
トを用いて線幅５μｍ、線間１０μｍで、各画素毎にの
２つの電極を形成した。次いで、電極上に配向膜を形成
した後、配向膜に電極の長手方向に対して２°ずらして
蒸着角度８５°でＳｉＯの斜方蒸着を行った。さらに、
もう１枚のガラス基板上に配向膜を形成して配向処理し
た後、配向方向がパラレル配向になるように２枚の基板
を対向させ、スペーサとして外径２μｍのグラスファイ
バーを挟み液晶セルを作製した。

【００６７】次いで、LIXON 5032にカイラル剤としてコ
レストレーロノナネートを０．４重量％添加してなるカ
イラルピッチ５０μｍ、Δｎ＝０．１０のネマチックｐ
型液晶材料を液晶セルに注入した。このとき、プレチル
ト角θは３０°となった。なお、偏光板方向はノーマリ
ーブラックとした。このようにして液晶表示装置を得
た。

【００６８】この液晶表示装置の隣合う電極間に±１０
Ｖの電圧を印加したところ、コントラストが５：１であ
り、良好な表示が得られなかった。

【００６９】比較例Ｂ２ １枚のガラス基板上にＩＴＯを蒸着して厚さ５００オン
グストロームのＩＴＯ膜を形成し、ポジ型感光性レジス
トを用いて線幅５μｍ、線間１０μｍで、各画素毎にの
２つの電極を形成した。次いで、電極上に配向膜を形成
した後、配向膜に電極の長手方向に対して時計回りに２
°ずらしてラビング配向処理を行った。さらに、もう１
枚のガラス基板上に配向膜を形成して配向処理した後、
配向方向がパラレル配向になるように２枚の基板を対向
させ、スペーサとして外径８μｍのグラスファイバーを
挟み液晶セルを作製した。

【００７０】次いで、LIXON 5048にカイラル剤Ｃ１５を
０．１重量％添加してなるカイラルピッチ１００μｍ、
Δｎ＝０．１０のネマチックｐ型液晶材料を液晶セルに
注入した。このとき、プレチルト角θは１°となった。
なお、偏光板方向はノーマリーブラックとした。このよ
うにして液晶表示装置を得た。

【００７１】この液晶表示装置の隣合う電極間に±１０
Ｖの電圧を印加したところ、立ち下がり応答速度が３０
０msecと遅く、コントラストが５０：１であり、良好な
表示が得られなかった。

【００７２】実施例Ｃ１ １枚のガラス基板上にＴＦＴスイッチ素子を設け、さら
に、図６に示すように２つの櫛形を噛み合わせたパター
ンのＩＴＯ電極を配線に対してマトリクス状に形成し
た。このとき、電極間の距離は、最も広いところで１０
μｍ、最も狭いところで１μｍとした。このようにし
て、電界強度の異なる複数の領域を設けた。もう１枚の
基板には、配線に対応したブラックマトリクスを設け
た。

【００７３】２枚の基板上に溶媒可溶性の閉環型ポリイ
ミドを塗布し、乾燥させて配向膜を形成し、この配向膜
に電極の長手方向に対して１°ずらしてラビング処理を
施した。この２枚の基板を９０°パラレル配向になるよ
うに対向させ、スペーサとして外径６μｍのミクロパー
ル（積水ファインケミカル社製、商品名）を挟み液晶セ
ルを作製した。

【００７４】次いで、この液晶セルにネマチックｐ型液
晶材料を注入して第３の発明の液晶表示装置を作製し
た。

【００７５】この液晶表示装置は、視野角が広くコント
ラスト１０：１で６０°であった。また、中間調状態で
も応答速度が速く、色付きもなかった。

【００７６】実施例Ｃ２ １枚のガラス基板上にＴＦＴスイッチ素子を設け、さら
に、図７に示すように２つの櫛形を噛み合わせたパター
ンのＩＴＯ電極を配線に対してマトリクス状に形成し
た。このとき、電極間の距離は、最も広いところで１０
μｍ、最も狭いところで１μｍとした。このようにし
て、電界強度の異なる複数の領域を設けた。もう１枚の
基板には、配線に対応したブラックマトリクスを設け
た。

【００７７】２枚の基板上に溶媒可溶性の閉環型ポリイ
ミドを塗布し、乾燥させて配向膜を形成し、この配向膜
に電極の長手方向に対して１°ずらしてラビング処理を
施した。この２枚の基板を９０°パラレル配向になるよ
うに対向させ、スペーサとして外径６μｍのミクロパー
ルを挟み液晶セルを作製した。

【００７８】次いで、この液晶セルにネマチックｐ型液
晶材料を注入して第３の発明の液晶表示装置を作製し
た。

【００７９】この液晶表示装置は、視野角が広くコント
ラスト１０：１で６０°であった。また、中間調状態で
も応答速度が速く、色付きもなかった。

【００８０】実施例Ｃ３ １枚のガラス基板上にＴＦＴスイッチ素子を設け、さら
に、図７に示すように２つの櫛形を噛み合わせたパター
ンのＩＴＯ電極を配線に対してマトリクス状に形成し
た。このとき、電極間の距離は、最も広いところで１０
μｍ、最も狭いところで１μｍとした。もう１枚の基板
には、配線に対応したブラックマトリクスを設けた。

【００８１】２枚の基板上に溶媒可溶性の閉環型ポリイ
ミドを塗布し、乾燥させて配向膜を形成し、この配向膜
に電極の長手方向に対して１°ずらしてラビング処理を
施した。この２枚の基板を９０°ＴＮ配向になるように
対向させ、スペーサとして外径６μｍのミクロパールを
挟み液晶セルを作製した。

【００８２】次いで、この液晶セルにネマチックｐ型液
晶材料を注入して第３の発明の液晶表示装置を作製し
た。

【００８３】この液晶表示装置は、視野角が広くコント
ラスト１０：１で６０°であった。また、中間調状態で
も応答速度が速く、色付きもなかった。

【００８４】比較例Ｃ１ １枚のガラス基板上にＴＦＴスイッチ素子を設け、さら
に、図９に示すように２つの櫛形を噛み合わせたパター
ンのＩＴＯ電極を配線に対してマトリクス状に形成し
た。このとき、電極間の距離は、すべて１０μｍとし
た。もう１枚の基板には、配線に対応したブラックマト
リクスを設けた。

【００８５】２枚の基板上に溶媒可溶性の閉環型ポリイ
ミドを塗布し、乾燥させて配向膜を形成し、この配向膜
に電極の長手方向に対して１°ずらしてラビング処理を
施した。この２枚の基板を９０°パラレル配向になるよ
うに対向させ、スペーサとして外径６μｍのミクロパー
ルを挟み液晶セルを作製した。

【００８６】次いで、この液晶セルにネマチックｐ型液
晶材料を注入して液晶表示装置を作製した。

【００８７】この液晶表示装置は、視野角が広くコント
ラスト１０：１で６０°であった。しかしながら、中間
調状態では応答速度が遅く、色付きが発生した。

【００８８】比較例Ｃ２ １枚のガラス基板上にＴＦＴスイッチ素子を設け、さら
に、図９に示すように２つの櫛形を噛み合わせたパター
ンのＩＴＯ電極を配線に対してマトリクス状に形成し
た。このとき、電極間の距離は、すべて１０μｍとし
た。もう１枚の基板には、全面にＩＴＯ電極を形成し、
配線に対応したブラックマトリクスを設けた。

【００８９】２枚の基板上に溶媒可溶性の閉環型ポリイ
ミドを塗布し、乾燥させて配向膜を形成し、この配向膜
に電極の長手方向に対して１°ずらしてラビング処理を
施した。この２枚の基板を９０°ＴＮ配向になるように
対向させ、スペーサとして外径６μｍのミクロパールを
挟み液晶セルを作製した。

【００９０】次いで、この液晶セルにネマチックｐ型液
晶材料を注入して液晶表示装置を作製した。

【００９１】この液晶表示装置は、視野角が狭く、見る
方向によって色反転が生じた。

【００９２】

【発明の効果】以上説明した如く本発明の液晶表示装置
は、一対の基板の一方の基板上に互いに絶縁して形成さ
れた少なくとも２つの表示電極を有し、表示電極間に電
位差を設けて液晶材料中の液晶分子の配列状態を変える
ことにより旋光性を制御して表示を行う直視型または投
射型液晶表示装置において、液晶材料が表示電極間に電
位差を設けた際の液晶分子の捩じれ方向と逆方向の捩じ
れ方向を有する液晶分子を含むことを特徴とするものお
よび液晶分子のプレチルト角θが３〜２５°であること
を特徴とするものである。

【００９３】また、本発明の液晶表示装置は、一対の基
板上に形成され、基板と平行な方向に電界を印加する表
示電極と、一対の基板を対向させた状態で基板間に挟持
された液晶材料とを有する液晶表示装置において、同一
画素内における表示電極が互いに異なる電界強度を有す
る複数の領域を有するように形成されていることを特徴
とするものである。

【００９４】これにより、視野角が広く応答速度の速
く、しかもしきい値電圧が低い良好な表示を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１の発明の液晶表示装置に
おいて、電界無印加状態を示す概略図。（Ｂ）は本発明
の第１の発明の液晶表示装置において、電界印加状態を
示す概略図。

【図２】本発明の第１の発明の液晶表示装置において液
晶分子の動きを示す説明図。

【図３】本発明の第２の発明の液晶表示装置を示す概略
図。

【図４】横方向の電界を印加する表示方式において、色
度変化を示すグラフ。

【図５】液晶表示装置における印加電圧と応答速度との
関係を示すグラフ。

【図６】本発明の第３の発明の液晶表示装置の表示電極
の一例を示す概略図。

【図７】本発明の第３の発明の液晶表示装置の表示電極
の他の例を示す概略図。

【図８】図７に示す表示電極を有する液晶表示装置にお
ける印加電圧と光透過率との関係を示すグラフ。

【図９】液晶表示装置における従来の櫛形電極を示す概
略図。

【符号の説明】 １１…基板、１２…液晶分子、１３…電極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板と、前記一対の基板の一方の
   基板上に互いに絶縁して形成された少なくとも２つの表
   示電極と、前記表示電極が内側となるように前記一対の
   基板を対向させた状態で前記一対の基板間に挟持された
   液晶材料とを具備し、前記表示電極間に電位差を設けて
   前記液晶材料中の液晶分子の配列状態を変えることによ
   り旋光性を制御して表示を行う直視型または投射型液晶
   表示装置において、前記液晶材料が前記表示電極間に電
   位差を設けた際の前記液晶分子の捩じれ方向と逆方向の
   捩じれ方向を有する液晶分子を含むことを特徴とする液
   晶表示装置。
2. 【請求項２】 一対の基板と、前記一対の基板の一方の
   基板上に互いに絶縁して形成された少なくとも２つの表
   示電極と、前記表示電極が内側となるように前記一対の
   基板を対向させた状態で前記一対の基板間に挟持された
   液晶材料とを具備し、前記表示電極間に電位差を設けて
   前記液晶材料中の液晶分子の配列状態を変えることによ
   り旋光性を制御して表示を行う直視型または投射型液晶
   表示装置において、前記液晶分子のプレチルト角θが３
   〜２５°であることを特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】 一対の基板と、前記一対の基板上に形成
   されており、前記基板と平行な方向に電界を印加する表
   示電極と、前記表示電極が内側となるように前記一対の
   基板を対向させた状態で前記一対の基板間に挟持された
   液晶材料とを具備する液晶表示装置において、同一画素
   内における前記表示電極が互いに異なる電界強度を有す
   る複数の領域を有するように形成されていることを特徴
   とする液晶表示装置。