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JP2006018116A - Liquid crystal display device - Google Patents

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JP2006018116A
JP2006018116A JP2004197246A JP2004197246A JP2006018116A JP 2006018116 A JP2006018116 A JP 2006018116A JP 2004197246 A JP2004197246 A JP 2004197246A JP 2004197246 A JP2004197246 A JP 2004197246A JP 2006018116 A JP2006018116 A JP 2006018116A
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Japan
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liquid crystal
display device
crystal display
crystal material
elastic constant
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Application number
JP2004197246A
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Japanese (ja)
Inventor
Masako Nakamura
正子 中村
Yoshito Hashimoto
義人 橋本
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device capable of being widely applied to a computer, a word processor, a monitor of an on-vehicle navigation device, a TV and the like and having high response speed, excellent display quality and low power consumption. <P>SOLUTION: In the liquid crystal display device having a liquid crystal layer wherein a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy is interposed between two substrates opposed to each other and the long axis direction of liquid crystal molecules which constitute the liquid crystal material is aligned in a direction nearly vertical to a principal surface of at least one substrate when voltage lower than a threshold voltage is applied and aligned in a direction nearly parallel thereto when voltage not lower than the threshold voltage is applied, when refractive index anisotropy of the liquid crystal material and thickness of the liquid crystal layer are defined as Δn and d (nm), respectively, retardation Δn×d satisfies formula (1): 240 nm<Δn×d<420 nm and at least one of a splay elastic constant K11 and a bend elastic constant K33 of the liquid crystal material satisfies formula (2); K11≤15 or K33≤15. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。より詳しくは、コンピュータ、ワードプロセッサ、車載ナビゲーションのモニタ、テレビジョン等に広く適用することができる液晶表示装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display device that can be widely applied to computers, word processors, in-vehicle navigation monitors, televisions, and the like.

近年、液晶表示装置は、軽量・薄型・低消費電力を実現することができるディスプレイとして注目されており、その駆動方式としては、アクティブマトリクス駆動方式が一般的に用いられている。従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置の表示方式としては、TN(Twisted Nematic;ツイステッドネマチック)液晶を用いたTN方式が主流であったが、TN方式では、電圧印加時においても電圧無印加時の配向方位をある程度保った状態で液晶表示パネルの法線方向に液晶分子が配向し、電圧印加時の液晶分子の配向状態に方位角依存性が発生するので、視野角特性が狭いという点で改善の余地があった。 In recent years, liquid crystal display devices have attracted attention as displays capable of realizing light weight, thinness, and low power consumption, and an active matrix driving method is generally used as a driving method. As a display method of a conventional active matrix liquid crystal display device, a TN method using a TN (Twisted Nematic) liquid crystal has been the mainstream. However, in the TN method, alignment is performed even when a voltage is not applied. Liquid crystal molecules are aligned in the normal direction of the liquid crystal display panel with a certain degree of azimuth, and azimuth angle dependence occurs in the alignment state of the liquid crystal molecules when a voltage is applied. There was room.

これに対して、視野角特性を改善することができる方式として、電圧無印加時に垂直配向した液晶分子を電圧印加時に液晶表示パネルの少なくとも一方の基板側に設けた突起物等の構造物による電界の歪みによって配向制御し、複数の方向に液晶分子の配向分割を行うMVA(Multi−domain Vertical Alignment;マルチドメイン垂直配向)型液晶表示装置が注目されている(例えば、特許文献1参照。)。 On the other hand, as a method that can improve the viewing angle characteristics, an electric field generated by a structure such as a protrusion provided on at least one substrate side of the liquid crystal display panel with vertically aligned liquid crystal molecules when no voltage is applied. An MVA (Multi-domain Vertical Alignment) type liquid crystal display device in which the orientation is controlled by the strain of the liquid crystal and the orientation of the liquid crystal molecules is divided in a plurality of directions has attracted attention (for example, see Patent Document 1).

ここで、図5を参照して、従来のMVA型液晶表示装置について説明する。図5(a)は、従来のMVA型液晶表示装置の電圧無印加状態における要部を概略的に示す断面模式図であり、図5(b)は、従来のMVA型液晶表示装置の電圧印加状態における要部を概略的に示す断面模式図である。
図5(a)に示すMVA型液晶表示装置においては、TFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)基板31上(液晶39側)には、ITO(Indium Tin Oxide;酸化インジウム錫)透明電極からなる画素電極32と共に、局所的に液晶分子40の配向を規制する絶縁体からなる突起33が設けられ、これらを覆うように垂直配向膜34が設けられている。一方、TFT基板31と対向するCF(Color Filter;カラーフィルタ)基板35上(液晶39側)には、ITO透明電極からなる共通電極36と共に、局所的に液晶分子40の配向を規制する絶縁体からなる突起37がTFT基板31側に設けられた突起33と(基板面垂直方向から見て)投影的に重ならない位置に設けられ、これらを覆うように垂直配向膜38が設けられている。そして、TFT基板31とCF基板35との間には、負の誘電率異方性(Δε<0)を有する液晶39が注入されている。この場合、突起33、37の近傍の液晶分子40は、突起33、37の形状に依存した配向状態を示すことになり、突起33、37の表面を覆う垂直配向膜34、38の法線方向に揃うように傾斜して配向することになる。一方、突起33、37から離れた位置の液晶分子40は、垂直配向膜34、38の規制を受けて基板31、35に対して垂直配向することになる。
Here, a conventional MVA liquid crystal display device will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a schematic cross-sectional view schematically showing a main part of a conventional MVA type liquid crystal display device in a state where no voltage is applied, and FIG. 5B is a voltage application of the conventional MVA type liquid crystal display device. It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematically the principal part in a state.
In the MVA type liquid crystal display device shown in FIG. 5A, a pixel electrode made of an ITO (Indium Tin Oxide) transparent electrode is provided on a TFT (Thin Film Transistor) substrate 31 (liquid crystal 39 side). 32, a protrusion 33 made of an insulator that locally regulates the alignment of the liquid crystal molecules 40 is provided, and a vertical alignment film 34 is provided so as to cover them. On the other hand, on a CF (Color Filter; color filter) substrate 35 facing the TFT substrate 31 (on the liquid crystal 39 side), an insulator that locally regulates the orientation of the liquid crystal molecules 40 together with a common electrode 36 made of an ITO transparent electrode. The protrusion 37 made of is provided at a position where it does not overlap with the protrusion 33 provided on the TFT substrate 31 side (as viewed in the direction perpendicular to the substrate surface), and a vertical alignment film 38 is provided so as to cover them. A liquid crystal 39 having negative dielectric anisotropy (Δε <0) is injected between the TFT substrate 31 and the CF substrate 35. In this case, the liquid crystal molecules 40 in the vicinity of the protrusions 33 and 37 exhibit an alignment state depending on the shape of the protrusions 33 and 37, and the normal direction of the vertical alignment films 34 and 38 covering the surfaces of the protrusions 33 and 37. It is inclined and aligned so as to be aligned with each other. On the other hand, the liquid crystal molecules 40 located away from the protrusions 33 and 37 are vertically aligned with respect to the substrates 31 and 35 under the restriction of the vertical alignment films 34 and 38.

このような構成のMVA型液晶表示装置は、TFT基板31側に設けられる偏光子41とCF基板35側に設けられる偏光子42とをクロスニコル配置することによって、電圧を印加しない状態において“黒”表示になる。そして、電圧を印加することによって、予め傾斜配向していた突起33、37近傍の液晶分子40の傾斜配向が伝搬し、液晶分子40全体の配向が印加電圧に応じて傾斜角θpだけ傾斜し、透過状態から中間状態(中間調)の表示が得られることになる。 In the MVA type liquid crystal display device having such a configuration, the polarizer 41 provided on the TFT substrate 31 side and the polarizer 42 provided on the CF substrate 35 side are arranged in a crossed nicols state so that “black” is applied in a state where no voltage is applied. ”Is displayed. Then, by applying a voltage, the tilted orientation of the liquid crystal molecules 40 in the vicinity of the protrusions 33 and 37 that have been tilted in advance propagates, and the orientation of the entire liquid crystal molecules 40 tilts by the tilt angle θp according to the applied voltage, An intermediate state (halftone) display can be obtained from the transmissive state.

このようにMVA型液晶表示装置においては、突起33、37を設けて液晶分子40の一部を予め傾斜配向させているので、TN方式等の従来の他の液晶表示装置に比べて速い応答速度が得られると共に、液晶分子40が複数の方向に配向分割されているので、上下左右160°の広い視野角(10以上のコントラスト比で表示できる角度)を実現することができる。なお、突起33、37の代わりに切り欠き部、すなわちスリット部を画素電極32又は共通電極36に設けることによっても、同様の効果を得ることができる。
しかしながら、近年、液晶表示装置においては、パーソナルコンピュータ等の主に静止画用途のモニタのみならず、動画対応のモニタの需要が高まっていると共に、残像や表示ボケを生じさせない応答性が要求されるようになってきており、MVA型液晶表示装置においても更なる応答速度の改善が求められている。
As described above, in the MVA liquid crystal display device, since the protrusions 33 and 37 are provided and a part of the liquid crystal molecules 40 is tilted in advance, the response speed is faster than that of other conventional liquid crystal display devices such as the TN method. In addition, since the liquid crystal molecules 40 are aligned and divided in a plurality of directions, a wide viewing angle of 160 ° in the vertical and horizontal directions (an angle that can be displayed with a contrast ratio of 10 or more) can be realized. It is to be noted that the same effect can be obtained by providing notches, that is, slits in the pixel electrode 32 or the common electrode 36 instead of the protrusions 33 and 37.
However, in recent years, in liquid crystal display devices, demand for not only monitors for mainly still images such as personal computers but also monitors for moving images is increasing, and responsiveness that does not cause afterimages and display blurring is required. Accordingly, there is a demand for further improvement in response speed in the MVA type liquid crystal display device.

そこで、MVA型液晶表示装置の応答速度の改善策として、セル厚を小さくすることが提案されている。しかしながら、セル厚を小さくした場合には、セルの光透過率の低下を防ぐために、高い屈折率異方性Δnの液晶が必要となり、液晶は屈折率異方性Δnが大きくなるとその粘性が高まる傾向にあるため、応答速度が遅くなって、セル厚を小さくした効果が相殺されてしまうため、充分な応答速度の改善効果を得ることは困難であった。 Accordingly, it has been proposed to reduce the cell thickness as a measure for improving the response speed of the MVA liquid crystal display device. However, when the cell thickness is reduced, a liquid crystal having a high refractive index anisotropy Δn is required to prevent a decrease in the light transmittance of the cell, and the viscosity of the liquid crystal increases as the refractive index anisotropy Δn increases. Because of this tendency, the response speed becomes slow, and the effect of reducing the cell thickness is offset. Therefore, it is difficult to obtain a sufficient response speed improvement effect.

また、横方向(パネル面に対して平行方向の)電界を印加することによって液晶分子をパネル画面内で(パネル面に対して平行方向に)駆動するIPS(In−Plane Switching;面内スイッチング)型液晶表示装置においては、中間調の応答速度の高速化が図られている。しかしながら、IPS型液晶表示装置では、開口率の観点から電極間の幅を小さくすることに限界があるため、駆動電圧が高くなってしまう点で改善の余地があった。
なお、液晶表示装置においては、一般的に消費電力を低下させるために種々の工夫がなされているが、液晶表示パネルの消費電力を低下させるためには、液晶分子を低電圧で駆動させる必要がある。そのためには、液晶材料の誘電率異方性|Δε|を大きくする必要があるが、誘電率異方性|Δε|を大きくすると、信頼性が低下することが知られている。これに対し、動画対応のモニタ、特にテレビジョン等では長期に渡って高い信頼性が要求されるため、液晶材料の誘電率異方性|Δε|の制御による液晶表示パネルの低消費電力化は困難な状況にあった。
特開平11−242225号公報(第1、162頁、第1図)
In addition, IPS (In-Plane Switching) that drives liquid crystal molecules in a panel screen (in a direction parallel to the panel surface) by applying an electric field in a lateral direction (parallel to the panel surface). In the liquid crystal display device, the halftone response speed is increased. However, in the IPS liquid crystal display device, there is a limit to reducing the width between the electrodes from the viewpoint of the aperture ratio, so there is room for improvement in that the drive voltage increases.
In addition, in the liquid crystal display device, various devices are generally made to reduce the power consumption, but in order to reduce the power consumption of the liquid crystal display panel, it is necessary to drive the liquid crystal molecules at a low voltage. is there. For this purpose, it is necessary to increase the dielectric anisotropy | Δε | of the liquid crystal material. However, it is known that increasing the dielectric anisotropy | Δε | decreases the reliability. In contrast, moving image monitors, particularly televisions, require high reliability over a long period of time. Therefore, low power consumption of a liquid crystal display panel by controlling the dielectric anisotropy | Δε | It was a difficult situation.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-242225 (first page 162, FIG. 1)

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、応答速度が速く表示品位に優れると共に、消費電力が小さい液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described present situation, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that has a high response speed and excellent display quality and low power consumption.

本発明者らは、垂直配向(VA)型液晶表示装置の応答速度の向上及び消費電力の低減について種々検討したところ、液晶層の液晶材料の特性、中でもスプレイの弾性定数K11及びベンドの弾性定数K33に着目した。そして、液晶層のリタデーションΔn・dが、240nm<Δn・d<420nmを満たし、かつ液晶材料のスプレイの弾性定数K11(pN)及びベンドの弾性定数K33(pN)のうち少なくとも一方がK11≦15又はK33≦15を満たすことで、液晶の応答速度の高速化や液晶表示パネルの低消費電力化を実現することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 The present inventors have made various studies on improving the response speed and reducing the power consumption of a vertical alignment (VA) type liquid crystal display device. As a result, characteristics of the liquid crystal material of the liquid crystal layer, particularly the elastic constant K11 of the spray and the elastic constant of the bend. We focused on K33. The retardation Δn · d of the liquid crystal layer satisfies 240 nm <Δn · d <420 nm, and at least one of the spray elastic constant K11 (pN) and the bend elastic constant K33 (pN) of the liquid crystal material is K11 ≦ 15. Alternatively, it has been found that by satisfying K33 ≦ 15, the response speed of the liquid crystal can be increased and the power consumption of the liquid crystal display panel can be reduced, and the above problem can be solved brilliantly. Has reached

すなわち、本発明は、互いに対向する2枚の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶材料を挟持すると共に、上記液晶材料を構成する液晶分子の長軸方向が少なくとも一方の基板の主面に対して閾値電圧未満で略垂直方向に配向し、かつ閾値電圧以上で略平行方向に配向する液晶層を有する液晶表示装置であって、上記液晶層は、液晶材料の屈折率異方性をΔn、液晶層の厚さをd(nm)としたときに、リタデーションΔn・dが下記式;
240nm<Δn・d<420nm (1)
を満たし、かつ液晶材料のスプレイの弾性定数K11(pN)及びベンドの弾性定数K33(pN)のうち少なくとも一方が下記式;
K11≦15又はK33≦15 (2)
を満たす液晶表示装置である。
以下に本発明を詳述する。
That is, according to the present invention, a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy is sandwiched between two substrates facing each other, and the major axis direction of the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal material is the main of at least one substrate. A liquid crystal display device having a liquid crystal layer that is oriented in a substantially vertical direction with respect to a plane and less than a threshold voltage, and that is oriented in a substantially parallel direction with a threshold voltage or higher. Where Δn is the thickness of the liquid crystal layer and d (nm) is the retardation Δn · d is the following formula:
240 nm <Δn · d <420 nm (1)
And at least one of the spray elastic constant K11 (pN) and the bend elastic constant K33 (pN) of the liquid crystal material is the following formula:
K11 ≦ 15 or K33 ≦ 15 (2)
A liquid crystal display device satisfying the above requirements.
The present invention is described in detail below.

本発明の液晶表示装置は、互いに対向する2枚の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶材料を挟持すると共に、上記液晶材料を構成する液晶分子の長軸方向が少なくとも一方の基板の主面に対して閾値電圧未満で略垂直方向に配向し、かつ閾値電圧以上で略平行方向に配向する液晶層を有するものである。液晶材料としては負の誘電率異方性を有するものであれば特に限定されないが、ネマチック液晶材料が好ましい。また、本発明において、基板間に挟持される液晶材料は、1種の液晶材料からなるものであってもよく、複数種の液晶材料が混合されたものであってもよい。なお、基板間に挟持される液晶材料の特性については、1種の液晶材料により構成されるときには、当該1種の液晶材料の性質であり、2種以上の液晶材料により構成されるときには、基板間に挟持される液晶材料中に含まれる割合で当該2種以上の液晶材料を混合したときの特性である。 In the liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal material having negative dielectric anisotropy is sandwiched between two substrates facing each other, and the major axis direction of liquid crystal molecules constituting the liquid crystal material is at least one substrate The liquid crystal layer is aligned in a substantially vertical direction below the threshold voltage with respect to the main surface, and aligned in a substantially parallel direction above the threshold voltage. The liquid crystal material is not particularly limited as long as it has a negative dielectric anisotropy, but a nematic liquid crystal material is preferable. In the present invention, the liquid crystal material sandwiched between the substrates may be composed of one type of liquid crystal material or a mixture of a plurality of types of liquid crystal materials. In addition, about the characteristic of the liquid crystal material pinched | interposed between board | substrates, when comprised with 1 type of liquid crystal material, it is a property of the said 1 type of liquid crystal material, and when comprised with 2 or more types of liquid crystal materials, it is a board | substrate. This is a characteristic when the two or more liquid crystal materials are mixed in a ratio contained in the liquid crystal material sandwiched therebetween.

なお、本発明において、閾値電圧とは、液晶層が光学的な変化を起こし、液晶表示装置において表示状態が変化することになる電場を生じる電圧値を意味する。例えば、明状態の光透過率を100%に設定したとき、10%の光透過率を与える電圧値を意味する。略垂直方向とは、基板の主面に対して実質的に垂直な方向であることが好ましいが、垂直配向(VA)型液晶表示装置として有効に機能することが可能な範囲であれば、垂直方向に対して角度を有する方向も含むものである。略平行方向とは、基板の主面に対して実質的に平行な方向であることが好ましいが、垂直配向(VA)型液晶表示装置として有効に機能することが可能な範囲であれば、平行方向に対して角度を有する方向も含むものである。
本発明においては、互いに対向する2枚の基板間に印加される電圧が閾値電圧未満の場合には、液晶分子の長軸方向(配向方向)は、主に基板上の液晶層側に設けられた垂直配向膜等によって制御され、基板の主面に対して略垂直配向に配向することとなり、閾値電圧以上の場合には、液晶分子の長軸方向(配向方向)は、主に電圧印加により発生した電場により制御され、基板の主面に対して略平行方向に配向することとなる。
なお、本発明の液晶表示装置は、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。
In the present invention, the threshold voltage means a voltage value that generates an electric field that causes an optical change in the liquid crystal layer and a display state in the liquid crystal display device. For example, when the light transmittance in the bright state is set to 100%, it means a voltage value that gives a light transmittance of 10%. The substantially vertical direction is preferably a direction substantially perpendicular to the main surface of the substrate. However, the vertical direction is vertical as long as it can function effectively as a vertical alignment (VA) liquid crystal display device. A direction having an angle with respect to the direction is also included. The substantially parallel direction is preferably a direction substantially parallel to the main surface of the substrate, but it is parallel as long as it can function effectively as a vertical alignment (VA) type liquid crystal display device. A direction having an angle with respect to the direction is also included.
In the present invention, when the voltage applied between two substrates facing each other is less than the threshold voltage, the major axis direction (alignment direction) of the liquid crystal molecules is mainly provided on the liquid crystal layer side on the substrate. It is controlled by the vertical alignment film and the like, and is aligned in a substantially vertical alignment with respect to the main surface of the substrate. When the threshold voltage is exceeded, the major axis direction (alignment direction) of the liquid crystal molecules is mainly applied by voltage application. It is controlled by the generated electric field and is oriented in a direction substantially parallel to the main surface of the substrate.
Note that the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited as long as such components are formed as essential components, and may or may not include other components. .

上記液晶層は、液晶材料の屈折率異方性をΔn、液晶層の厚さをd(nm)としたときに、リタデーションΔn・dが下記式;
240nm<Δn・d<420nm (1)
を満たす。液晶層の光学設計におけるリタデーションΔn・dの最適値は、複屈折モードでは、λ/2条件(275nm)であり、旋光を使うモードでは、400nmである。本発明においては、リタデーションΔn・dが240nmを超えて、420nm未満であることにより、複屈折モードと旋光を使うモードでの最適設計値を含んだうえで、製造上のマージン、液晶層の条件や他の構成要素との調整等を考慮した場合でも、良好な表示を得ることができる。リタデーションΔn・dのより好ましい範囲は、260〜280nm又は390〜410nmである。
液晶材料の屈折率異方性Δnの好ましい下限は0.07、好ましい上限は0.13である。なお、屈折率異方性Δnは、設計波長550nmの光により25℃で測定された値を用いる。液晶層の厚さdの好ましい下限は2000nm、好ましい上限は5500nmである。なお、液晶層の厚さdは、セルギャップともいう。
When the refractive index anisotropy of the liquid crystal material is Δn and the thickness of the liquid crystal layer is d (nm), the retardation Δn · d is expressed by the following formula:
240 nm <Δn · d <420 nm (1)
Meet. The optimum value of retardation Δn · d in the optical design of the liquid crystal layer is λ / 2 condition (275 nm) in the birefringence mode, and 400 nm in the mode using optical rotation. In the present invention, the retardation Δn · d is more than 240 nm and less than 420 nm, so that the optimum design value in the birefringence mode and the mode using optical rotation is included, and the manufacturing margin and the condition of the liquid crystal layer are included. Even when adjustment with other components is taken into consideration, a good display can be obtained. The more preferable range of retardation Δn · d is 260 to 280 nm or 390 to 410 nm.
The preferable lower limit of the refractive index anisotropy Δn of the liquid crystal material is 0.07, and the preferable upper limit is 0.13. The refractive index anisotropy Δn is a value measured at 25 ° C. with light having a design wavelength of 550 nm. The preferable lower limit of the thickness d of the liquid crystal layer is 2000 nm, and the preferable upper limit is 5500 nm. Note that the thickness d of the liquid crystal layer is also referred to as a cell gap.

上記液晶層は、液晶材料のスプレイ(広がり)の弾性定数K11(pN)及びベンド(曲がり)の弾性定数K33(pN)のうち少なくとも一方が、下記式;
K11≦15又はK33≦15 (2)
を満たす。すなわち、本発明においては、(1)K11≦15のみを満たす場合、(2)K33≦15のみを満たす場合、(3)K11≦15とK33≦15との両方を満たす場合のいずれであってもよい。なお、スプレイの弾性定数K11及びベンドの弾性定数K33は、25℃の条件にて測定された値を用いる。スプレイの弾性定数K11が15pN以下であることにより、低電圧で液晶駆動を行うことが可能となり、液晶表示パネルの消費電力を低下させることができる。ベンドの弾性定数K33が15pN以下であることにより、低電圧で液晶駆動を行うことが可能となり、液晶表示パネルの消費電力を低下させることができる。また、後述するように、K33を小さくすると、印加電圧オフ時の応答速度τoffは速くなる。
In the liquid crystal layer, at least one of a splay (expansion) elastic constant K11 (pN) and a bend (bending) elastic constant K33 (pN) of the liquid crystal material has the following formula:
K11 ≦ 15 or K33 ≦ 15 (2)
Meet. That is, in the present invention, either (1) satisfying only K11 ≦ 15, (2) satisfying only K33 ≦ 15, or (3) satisfying both K11 ≦ 15 and K33 ≦ 15. Also good. As the spray elastic constant K11 and the bend elastic constant K33, values measured at 25 ° C. are used. When the elastic constant K11 of the spray is 15 pN or less, the liquid crystal can be driven at a low voltage, and the power consumption of the liquid crystal display panel can be reduced. When the bend elastic constant K33 is 15 pN or less, the liquid crystal can be driven at a low voltage, and the power consumption of the liquid crystal display panel can be reduced. As will be described later, when K33 is reduced, the response speed τoff when the applied voltage is off increases.

本発明の作用効果について、図2、3を参照して更に詳しく説明する。
図2は、本発明のMVA型液晶表示装置について、液晶材料のスプレイの弾性定数K11を一定にしてベンドの弾性定数K33を変更して測定したときの電圧−光透過率(V−T)特性の一例を示す図である。なお、図2では、10V印加時の光透過率を1.0として電圧−光透過率特性を規格化して示しており、測定に用いられた液晶材料の誘電率異方性Δεは−3.0、スプレイの弾性定数K11は15pNで一定にされている。
図2より、ベンドの弾性定数K33を小さくすると、V−T特性が低電圧側にシフトすることが分かる。
The effects of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS.
FIG. 2 shows voltage-light transmittance (V-T) characteristics of the MVA liquid crystal display device of the present invention when measured by changing the elastic constant K33 of the bend while keeping the elastic constant K11 of the liquid crystal material spray constant. It is a figure which shows an example. In FIG. 2, the voltage-light transmittance characteristics are standardized by setting the light transmittance when 10 V is applied to 1.0, and the dielectric anisotropy Δε of the liquid crystal material used for the measurement is −3. 0, the splay elastic constant K11 is constant at 15 pN.
As can be seen from FIG. 2, when the bend elastic constant K33 is decreased, the VT characteristic shifts to the low voltage side.

図3は、本発明のMVA型液晶表示装置について、液晶材料のベンドの弾性定数K33を一定にしてスプレイの弾性定数K11を変更して測定したときの電圧−光透過率(V−T)特性の一例を示す図である。なお、図3では、10V印加時の光透過率を1.0として電圧−光透過率特性を規格化して示しており、測定に用いられた液晶材料の誘電率異方性Δεは−3.0、ベンドの弾性定数K33は15pNで一定にされている。
図3に示すように、スプレイの弾性定数K11を小さくすると、V−T特性が低電圧側にシフトすることが分かる。
FIG. 3 shows the voltage-light transmittance (VT) characteristics of the MVA type liquid crystal display device of the present invention when measured by changing the elastic constant K11 of the spray while keeping the elastic constant K33 of the bend of the liquid crystal material constant. It is a figure which shows an example. In FIG. 3, the voltage-light transmittance characteristics are normalized by setting the light transmittance when 10 V is applied to 1.0, and the dielectric anisotropy Δε of the liquid crystal material used for the measurement is −3. 0, the bend elastic constant K33 is fixed at 15 pN.
As shown in FIG. 3, it can be seen that when the splay elastic constant K11 is reduced, the VT characteristic shifts to the low voltage side.

なお、実用上使用可能な転移温度を有する液晶材料、すなわち−20〜80℃でネマチック相を保つ液晶材料には、スプレイの弾性定数K11及びベンドの弾性定数K33に関し、K11<10やK33<10の特性を持つものはないことが一般的に知られている。従って、液晶材料は、K11>10を満たすものであることが好ましく、また、K33>10を満たすものであることが好ましい。更に、液晶材料は、液晶表示パネルに適用される際、注入時に真空状態にさらされるため、揮発性が高過ぎると真空下で揮発してしまうため、実用に適さない。従って、液晶材料は、K11>11を満たすものであることがより好ましく、また、K33>11を満たすものであることがより好ましい。 Note that a liquid crystal material having a practically usable transition temperature, that is, a liquid crystal material that maintains a nematic phase at −20 to 80 ° C., K11 <10 or K33 <10 with respect to the elastic constant K11 of the spray and the elastic constant K33 of the bend. It is generally known that no one has the following characteristics. Therefore, the liquid crystal material preferably satisfies K11> 10, and preferably satisfies K33> 10. Furthermore, when applied to a liquid crystal display panel, the liquid crystal material is exposed to a vacuum state at the time of injection. Therefore, if the volatility is too high, the liquid crystal material is volatilized under a vacuum. Therefore, the liquid crystal material preferably satisfies K11> 11, and more preferably satisfies K33> 11.

以下に、本発明の液晶表示装置の好ましい形態について詳細に説明する。
上記液晶材料は、弾性定数比K33/K11がK33/K11<1.15を満たすことが好ましい。これにより、応答速度が遅い階調と速い階調との応答速度の差を小さくすることができるため、テレビジョン等の動画を表示するのに好適に用いることができるようになる。具体的には、従来約10倍であった応答速度が遅い階調と速い階調との応答速度の差を約5倍にすることが可能であり、例えば、従来の液晶材料を使用して、室温で応答速度が遅い階調で80msec、速い階調で8msecであった場合には、本発明の液晶材料を使用することにより、応答速度が遅い階調の応答速度を40msecにすることができる。
また、弾性定数比K33/K11を小さくすることにより、すなわちベンドの弾性定数K33を大きくし、スプレイの弾性定数K11を小さくすることにより、液晶表示パネルの消費電力を低下させる作用効果や、階調表示における1階調あたりの透過率の変化を小さくして階調をとりやすくする作用効果を得ることも可能となる。
Below, the preferable form of the liquid crystal display device of this invention is demonstrated in detail.
The liquid crystal material preferably has an elastic constant ratio K33 / K11 satisfying K33 / K11 <1.15. Thereby, since the difference in response speed between a gradation with a slow response speed and a fast gradation can be reduced, it can be suitably used for displaying a moving image such as a television. Specifically, it is possible to increase the difference in response speed between a gray scale with a slow response speed and a fast gray scale, which was about 10 times the conventional speed, by about 5 times. When the response speed is 80 msec at a slow gradation at room temperature and 8 msec at a fast gradation, the response speed of a gradation with a slow response speed can be set to 40 msec by using the liquid crystal material of the present invention. it can.
In addition, by reducing the elastic constant ratio K33 / K11, that is, by increasing the bend elastic constant K33 and by decreasing the splay elastic constant K11, the effect of reducing the power consumption of the liquid crystal display panel, the gradation It is also possible to obtain an effect of facilitating gradation by reducing the change in transmittance per gradation in display.

本発明により液晶の応答速度が高速化される点について、図4を参照して更に詳しく説明する。
図4(a)は、本発明のMVA型液晶表示装置について、液晶材料のベンドの弾性定数K33を一定にしてスプレイの弾性定数K11を変更して測定したときの応答時間−光透過率特性の一例を示す図であり、図4(b)は、(a)の印加電圧オフ直後(50〜65msec)を拡大して示す拡大図である。なお、図4では、10V印加時の光透過率を1.0として電圧−光透過率特性を規格化して示しており、測定に用いられた液晶材料の誘電率異方性Δεは−3.0、ベンドの弾性定数K33は15pNで一定にされている。また、図4に係る測定では、電圧は、0〜50msecの間で印加されており、それに対する光透過率の変化から応答時間を確認することができる。
図4(a)、(b)より、K33/K11を小さくする(K33を小さくする)と、印加電圧オフ時の応答速度τoffは速くなることが分かる。
The point that the response speed of the liquid crystal is increased by the present invention will be described in more detail with reference to FIG.
FIG. 4A shows the response time-light transmittance characteristics of the MVA type liquid crystal display device of the present invention when measured by changing the elastic constant K11 of the spray while keeping the elastic constant K33 of the bend of the liquid crystal material constant. It is a figure which shows an example, FIG.4 (b) is an enlarged view which expands and shows immediately after the applied voltage OFF of (a) (50-65 msec). In FIG. 4, the voltage-light transmittance characteristic is normalized by setting the light transmittance when 10 V is applied to 1.0, and the dielectric anisotropy Δε of the liquid crystal material used for the measurement is −3. 0, the bend elastic constant K33 is fixed at 15 pN. Moreover, in the measurement which concerns on FIG. 4, the voltage is applied between 0-50 msec, and it can confirm response time from the change of the light transmittance with respect to it.
4 (a) and 4 (b), it can be seen that when K33 / K11 is reduced (K33 is reduced), the response speed τoff when the applied voltage is off increases.

本発明の液晶表示装置においては、少なくとも一方の基板が突起を有し、液晶層を構成する液晶分子が閾値電圧以上で2方向以上に倒れこむことが好ましい。これにより、突起近傍の液晶分子が予め傾斜配向するため、液晶表示装置の中間調表示における応答速度を速くすることができると共に、広い視野角を得ることができる。すなわち、本発明の液晶表示装置は、マルチドメイン垂直配向(MVA)型液晶表示装置であり、液晶分子を2方向以上に倒れこませるための手段として突起を備え、この突起により閾値電圧以上で液晶分子を2方向以上に配向分割するものであることが好ましい。突起の材質としては、感光性樹脂等が挙げられる。突起の形状としては、略円錐形状、帯状等が挙げられ、周期的に設けられることが好ましい。突起の形成場所としては、電極上等が挙げられる。突起の高さ等の大きさは特に限定されるものではない。 In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that at least one of the substrates has protrusions, and the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer fall in two or more directions at a threshold voltage or higher. Thereby, since the liquid crystal molecules in the vicinity of the protrusions are tilted in advance, the response speed in the halftone display of the liquid crystal display device can be increased and a wide viewing angle can be obtained. That is, the liquid crystal display device of the present invention is a multi-domain vertical alignment (MVA) type liquid crystal display device, and includes a protrusion as a means for causing liquid crystal molecules to fall in two or more directions, and the protrusion causes the liquid crystal to exceed the threshold voltage. It is preferable that the molecules are oriented and divided in two or more directions. Photosensitive resin etc. are mentioned as a material of protrusion. Examples of the shape of the protrusion include a substantially conical shape and a belt shape, and it is preferable that the protrusion is provided periodically. Examples of the location where the protrusion is formed include an electrode. The size such as the height of the protrusion is not particularly limited.

本発明の液晶表示装置においては、少なくとも一方の基板が、相互に電気的に接続された複数の略矩形状の小電極により形成されるスリット(小電極間の電極非形成部分)をを有し、液晶層を構成する液晶分子が閾値電圧以上で2方向以上に倒れこむことが好ましい。これにより、スリット近傍の液晶分子が電圧印加時に電界の歪みにより傾斜配向し易くなるため、液晶表示装置の中間調表示における応答速度を速くすることができると共に、広い視野角を得ることができる。すなわち、本発明の液晶表示装置は、マルチドメイン垂直配向(MVA)型液晶表示装置であり、液晶分子を2方向以上に倒れこませるための手段として相互に電気的に接続された複数の略矩形状の小電極により形成されるスリットを備え、このスリットにより閾値電圧以上で液晶分子を2方向以上に配向分割するものであることが好ましい。なお、上記略矩形状とは、実質的に矩形状であると評価される形状であることが好ましいが、マルチドメイン垂直配向(MVA)型液晶表示装置として有効に機能することが可能な範囲であれば、それに類する形状をも含むものである。スリットの形状としては、矩形状等が挙げられる。スリットの形成方法としては、フォトリソグラフィ等が挙げられる。
本発明の液晶表示装置のより好ましい形態としては、互いに対向する2枚の基板が共に突起、又は、相互に電気的に接続された複数の略矩形状の小電極により形成されるスリットを有する形態が挙げられる。
In the liquid crystal display device of the present invention, at least one substrate has slits (electrode non-formed portions between the small electrodes) formed by a plurality of substantially rectangular small electrodes that are electrically connected to each other. The liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer preferably fall in two or more directions at a threshold voltage or higher. As a result, the liquid crystal molecules in the vicinity of the slits are easily tilted and aligned due to the distortion of the electric field when a voltage is applied, so that the response speed in the halftone display of the liquid crystal display device can be increased and a wide viewing angle can be obtained. That is, the liquid crystal display device of the present invention is a multi-domain vertical alignment (MVA) type liquid crystal display device, and a plurality of substantially rectangular shapes that are electrically connected to each other as means for tilting liquid crystal molecules in two or more directions. It is preferable that a slit formed by a small electrode having a shape is provided, and the liquid crystal molecules are aligned and divided in two or more directions at a threshold voltage or higher by the slit. The substantially rectangular shape is preferably a shape that is evaluated to be substantially rectangular, but within a range that can effectively function as a multi-domain vertical alignment (MVA) liquid crystal display device. If there is, it also includes similar shapes. A rectangular shape etc. are mentioned as a shape of a slit. Examples of the slit forming method include photolithography.
As a more preferable form of the liquid crystal display device of the present invention, the two substrates facing each other have a protrusion or a slit formed by a plurality of substantially rectangular small electrodes electrically connected to each other. Is mentioned.

次に、本発明の液晶表示装置を構成する液晶層以外の各構成部材について説明する。
基板の材質としては特に限定されないが、ガラスが好ましい。基板には、通常では、アクティブ素子、信号配線、カラーフィルタ、垂直配向膜、偏光子等が適宜設けられる。垂直配向膜としては、膜表面に垂直配向処理(ラビング処理)を施されたポリイミド膜等が挙げられる。本発明においては、2枚の基板の対向面に設けられる電極の少なくとも一方が透明電極で構成されていることが好ましい。
Next, each component other than the liquid crystal layer constituting the liquid crystal display device of the present invention will be described.
Although it does not specifically limit as a material of a board | substrate, Glass is preferable. Usually, an active element, a signal wiring, a color filter, a vertical alignment film, a polarizer, and the like are appropriately provided on the substrate. Examples of the vertical alignment film include a polyimide film having a film surface subjected to a vertical alignment process (rubbing process). In the present invention, it is preferable that at least one of the electrodes provided on the opposing surfaces of the two substrates is composed of a transparent electrode.

本発明の液晶表示装置によれば、液晶材料のスプレイの弾性定数K11及びベンドの弾性定数K33のうち少なくとも一方が15pN以下であることから、液晶の応答速度の高速化や液晶表示パネルの低消費電力化を実現することができ、また、液晶層のリタデーションが240nm<Δn・d<420nmを満たすことから、複屈折モードや旋光を使うモードにおいて良好な表示を得ることが可能である。 According to the liquid crystal display device of the present invention, since at least one of the elastic constant K11 of the liquid crystal material and the elastic constant K33 of the bend is 15 pN or less, the response speed of the liquid crystal is increased and the liquid crystal display panel is reduced in consumption. Power can be realized, and since the retardation of the liquid crystal layer satisfies 240 nm <Δn · d <420 nm, good display can be obtained in the birefringence mode or the mode using optical rotation.

以下に、本発明の透過型アクティブマトリクス液晶表示装置の実施例を掲げ、本発明について更に詳細に説明するが、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。 Examples of the transmissive active matrix liquid crystal display device of the present invention will be described below, and the present invention will be described in more detail. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
図1は、本発明の一実施形態である実施例1のMVA型液晶表示装置の要部を概略的に示す断面模式図である。
図1に示すように、TFT基板となるガラス基板1上(液晶層側)には、ITOからなる画素電極11を設け、一方TFT基板と対向するCF基板となるガラス基板2上(液晶層側)には、ITOからなる共通電極12を設けた。そして、画素電極11には、幅W3が10μmで深さが100nmのスリット部5を設けた後、画素電極11を覆うように垂直配向膜3を設けた。一方、共通電極12上には、幅W1が10μmで高さが1.3〜1.6μmの感光性樹脂(レジスト)等からなる突起6を、相互の間隔W2が25μm以下、例えば25μmになるように、かつスリット部5と(基板面垂直方向から見て)投影的に重ならないように設けた後、全面に垂直配向膜4を設けた。次いで、直径が4.5μmの樹脂ビーズからなるスペーサ13を塗布法により配置し、熱硬化シール材を用いてTFT基板とCF基板とを貼り合わせることによって、セル厚がdの空セルを作製した。なお、セル厚測定装置(オーク製作所社製)によりセル厚dを測定したところ、d≒D(4.5μm)であった。次いで、この空セルに負の誘電率異方性を有し、下記表1に示す特性を有する液晶材料Aを注入し、封止した後、偏光子9、10をクロスニコルの状態でそれぞれ基板1、2に貼り合わせて、MVA型液晶表示装置を作製した。
なお、表1おいて、スプレイの弾性定数K11及びベンドの弾性定数K33は、25℃の条件にて測定された値である。屈折率異方性Δnは、設計波長550nmの光により25℃で測定された値である。NI点は、各液晶材料(ネマチック液晶材料)の、ネマチック相から等方性液体相への相転移温度(℃)を表している。γ1は、各液晶材料の25℃における粘度(mPa・sec)を表している。
Example 1
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a main part of an MVA liquid crystal display device of Example 1 which is an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a pixel electrode 11 made of ITO is provided on a glass substrate 1 (liquid crystal layer side) serving as a TFT substrate, and on the glass substrate 2 serving as a CF substrate facing the TFT substrate (liquid crystal layer side). ) Was provided with a common electrode 12 made of ITO. The pixel electrode 11 was provided with the slit portion 5 having a width W3 of 10 μm and a depth of 100 nm, and then the vertical alignment film 3 was provided so as to cover the pixel electrode 11. On the other hand, the protrusions 6 made of a photosensitive resin (resist) or the like having a width W1 of 10 μm and a height of 1.3 to 1.6 μm are formed on the common electrode 12 with a mutual interval W2 of 25 μm or less, for example, 25 μm. Thus, the vertical alignment film 4 was provided on the entire surface after being provided so as not to projectly overlap the slit portion 5 (as viewed from the direction perpendicular to the substrate surface). Next, spacers 13 made of resin beads having a diameter of 4.5 μm were arranged by a coating method, and a TFT substrate and a CF substrate were bonded together using a thermosetting sealing material, whereby an empty cell having a cell thickness of d was produced. . In addition, when the cell thickness d was measured with a cell thickness measuring apparatus (manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.), it was d≈D (4.5 μm). Next, after the liquid crystal material A having a negative dielectric anisotropy and the characteristics shown in Table 1 below is injected into this empty cell and sealed, the polarizers 9 and 10 are respectively placed in a crossed Nicols state. The MVA-type liquid crystal display device was manufactured by pasting together.
In Table 1, the splay elastic constant K11 and the bend elastic constant K33 are values measured at 25 ° C. The refractive index anisotropy Δn is a value measured at 25 ° C. with light having a design wavelength of 550 nm. The NI point represents the phase transition temperature (° C.) of each liquid crystal material (nematic liquid crystal material) from the nematic phase to the isotropic liquid phase. γ1 represents the viscosity (mPa · sec) of each liquid crystal material at 25 ° C.

このようにして構成されたMVA型液晶表示装置では、図5に示す従来のMVA型液晶表示装置と同様に、突起6から離れた位置の液晶分子8は、垂直配向膜3、4の規制を受けて基板1及び2に対して垂直に配向することになり、突起6の近傍の液晶分子8は、突起6の形状に依存した配向状態を示すことで、突起6の表面を覆う垂直配向膜4の法線方向に揃うように傾斜配向することになる。 In the MVA type liquid crystal display device configured as described above, the liquid crystal molecules 8 located away from the protrusions 6 restrict the vertical alignment films 3 and 4 as in the conventional MVA type liquid crystal display device shown in FIG. Then, the liquid crystal molecules 8 in the vicinity of the protrusions 6 are aligned perpendicularly to the substrates 1 and 2, and the liquid crystal molecules 8 in the vicinity of the protrusions 6 exhibit an alignment state depending on the shape of the protrusions 6. Thus, the tilted orientation is aligned with the normal direction of 4.

(実施例2〜4)
液晶材料として液晶材料Aの代りに、下記表1に示す特性を有する液晶材料B〜Dを用いたこと以外は、実施例1と同様にしてMVA型液晶表示装置を作製した。
(比較例1)
液晶材料として液晶材料Aの代りに、下記表1に示す特性を有する液晶材料Eを用いたこと以外は、実施例1と同様にしてMVA型液晶表示装置を作製した。
(Examples 2 to 4)
An MVA type liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that liquid crystal materials B to D having the characteristics shown in Table 1 below were used instead of the liquid crystal material A as the liquid crystal material.
(Comparative Example 1)
An MVA type liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal material E having the characteristics shown in Table 1 below was used instead of the liquid crystal material A as the liquid crystal material.

(評価試験)
実施例1〜4及び比較例1で得られたMVA型液晶表示装置について、Vth及び応答速度τoffを測定し、動画性能の評価を行った。その結果を表1に示した。
なお、Vthは、10V印加時の光透過率を100%としたときの、10%の光透過率を示す印加電圧を表している。応答速度τoffは、10V印加時から0V(電圧無印加)時までの時間−光透過率特性の変化について、10V印加時及び0V時の光透過率をそれぞれ100及び0と規格化したときに、10Vの電圧印加を止めた時から光透過率が10%になる時までの時間を表している。動画性能の評価は、応答速度が遅い階調と速い階調との応答速度の比が大きいものを×とし、小さいものを○とした。具体的には、10倍であれば、×とし、5倍であれは、○とした。動画性能が○であれば、例えば、動画画質の主観評価をしたときに、下記表2の基準に基づく画質への応答速度の影響評価の結果が4.5点以上を満足している。
(Evaluation test)
With respect to the MVA type liquid crystal display devices obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, Vth and response speed τoff were measured to evaluate the moving image performance. The results are shown in Table 1.
Note that Vth represents an applied voltage indicating a light transmittance of 10% when the light transmittance when 10 V is applied is 100%. The response speed τoff is a time-light transmittance characteristic change from the time of 10 V application to 0 V (no voltage applied) when the light transmittance at 10 V application and 0 V is normalized to 100 and 0, respectively. The time from when the voltage application of 10 V is stopped to when the light transmittance reaches 10% is shown. In the evaluation of the moving image performance, “X” indicates that the ratio of the response speed between the gradation with a slow response speed and the fast gradation is large, and “◯” indicates that the response speed is small. Specifically, it was × when it was 10 times, and ◯ when it was 5 times. If the moving image performance is ◯, for example, when the subjective evaluation of the moving image quality is performed, the result of the influence evaluation of the response speed to the image quality based on the criteria shown in Table 2 below satisfies 4.5 or more.

Figure 2006018116
Figure 2006018116

Figure 2006018116
Figure 2006018116

表1に示すように、誘電率異方性Δε及びスプレイの弾性定数K11が等しい液晶材料A、Bを比較すると、ベンドの弾性定数K33が小さい液晶材料Aが、液晶材料BよりもVthが0.14V低くなった。また、誘電率異方性Δεが等しく、ベンドの弾性定数K33がほぼ等しい液晶材料C、Dを比較すると、スプレイの弾性定数K11が大きい液晶材料Dが、液晶材料CよりもV−T特性曲線がなだらかに立ち上がっており、液晶材料Cよりも応答時間τoffが1.5msec速くなっていた。更に、液晶材料A〜D(K33/K11<1.15)を用いた実施例1〜4の本発明の液晶表示装置では、モジュール駆動での動画性能が基準を満たすものであったが、液晶材料E(K33/K11=1.18)を用いた比較例1の液晶表示装置では、Vthが2.9Vと高く、応答速度が遅く、動画性能が充分ではなかった。 As shown in Table 1, when the liquid crystal materials A and B having the same dielectric anisotropy Δε and the splay elastic constant K11 are compared, the liquid crystal material A having a smaller bend elastic constant K33 has a Vth of 0 than the liquid crystal material B. .14V lower. Further, when the liquid crystal materials C and D having the same dielectric anisotropy Δε and the bend elastic constant K33 are substantially equal, the liquid crystal material D having a larger splay elastic constant K11 has a VT characteristic curve than the liquid crystal material C. The response time τoff was 1.5 msec faster than the liquid crystal material C. Furthermore, in the liquid crystal display devices of the present invention of Examples 1 to 4 using the liquid crystal materials A to D (K33 / K11 <1.15), the moving image performance in the module drive satisfies the standard. In the liquid crystal display device of Comparative Example 1 using the material E (K33 / K11 = 1.18), Vth was as high as 2.9 V, the response speed was slow, and the moving image performance was not sufficient.

本発明の一実施形態である実施例1のMVA型液晶表示装置の要部を概略的に示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematically the principal part of the MVA type | mold liquid crystal display device of Example 1 which is one Embodiment of this invention. 本発明のMVA型液晶表示装置について、液晶材料のスプレイの弾性定数K11を一定にしてベンドの弾性定数K33を変更して測定したときの電圧−光透過率(V−T)特性の一例を示す図である。An example of the voltage-light transmittance (VT) characteristic when the MVA type liquid crystal display device of the present invention is measured by changing the elastic constant K33 of the bend while keeping the elastic constant K11 of the liquid crystal material spray constant is shown. FIG. 本発明のMVA型液晶表示装置について、液晶材料のベンドの弾性定数K33を一定にしてスプレイの弾性定数K11を変更して測定したときの電圧−光透過率(V−T)特性の一例を示す図である。An example of voltage-light transmittance (VT) characteristics when the MVA type liquid crystal display device of the present invention is measured by changing the elastic constant K11 of the spray while keeping the bend elastic constant K33 of the liquid crystal material constant is shown. FIG. (a)は、本発明のMVA型液晶表示装置について、液晶材料のベンドの弾性定数K33を一定にしてスプレイの弾性定数K11を変更して測定したときの応答時間−光透過率特性の一例を示す図であり、(b)は、(a)の印加電圧オフ直後(50〜65msec後)を拡大して示す拡大図である。(A) is an example of the response time-light transmittance characteristic when the MVA type liquid crystal display device of the present invention is measured by changing the elastic constant K11 of the spray while keeping the elastic constant K33 of the bend of the liquid crystal material constant. (B) is an enlarged view showing an enlarged view immediately after the applied voltage is turned off (after 50 to 65 msec) in (a). (a)は、従来のMVA型液晶表示装置の電圧無印加状態における要部を概略的に示す断面模式図であり、(b)は、従来のMVA型液晶表示装置の電圧印加状態における要部を概略的に示す断面模式図である。(A) is a schematic cross-sectional view schematically showing a main part of a conventional MVA type liquid crystal display device in a voltage non-application state, and (b) is a main part of a conventional MVA type liquid crystal display device in a voltage application state. It is a cross-sectional schematic diagram which shows schematically.

符号の説明Explanation of symbols

1、2:基板
3、4:垂直配向膜
5:スリット部
6:突起
7:液晶層
8:液晶分子
9、10:偏光子
11、12:電極
13:スペーサ
31:TFT基板
32:画素電極
33:突起
34:垂直配向膜
35:CF基板
36:共通電極
37:突起
38:垂直配向膜
39:液晶
40:液晶分子
41、42:偏光子
1, 2: substrate 3, 4: vertical alignment film 5: slit portion 6: protrusion 7: liquid crystal layer 8: liquid crystal molecule 9, 10: polarizer 11, 12: electrode 13: spacer 31: TFT substrate 32: pixel electrode 33 : Protrusion 34: vertical alignment film 35: CF substrate 36: common electrode 37: protrusion 38: vertical alignment film 39: liquid crystal 40: liquid crystal molecules 41, 42: polarizer

Claims (4)

互いに対向する2枚の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶材料を挟持すると共に、該液晶材料を構成する液晶分子の長軸方向が少なくとも一方の基板の主面に対して閾値電圧未満で略垂直方向に配向し、かつ閾値電圧以上で略平行方向に配向する液晶層を有する液晶表示装置であって、
該液晶層は、液晶材料の屈折率異方性をΔn、液晶層の厚さをd(nm)としたときに、リタデーションΔn・dが下記式;
240nm<Δn・d<420nm (1)
を満たし、
かつ液晶材料のスプレイの弾性定数K11(pN)及びベンドの弾性定数K33(pN)のうち少なくとも一方が下記式;
K11≦15又はK33≦15 (2)
を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal material having negative dielectric anisotropy is sandwiched between two substrates facing each other, and a major axis direction of liquid crystal molecules constituting the liquid crystal material is a threshold voltage with respect to at least one main surface of the substrate. A liquid crystal display device having a liquid crystal layer that is oriented in a substantially vertical direction at less than or less than a threshold voltage and oriented in a substantially parallel direction,
When the refractive index anisotropy of the liquid crystal material is Δn and the thickness of the liquid crystal layer is d (nm), the retardation Δn · d is expressed by the following formula:
240 nm <Δn · d <420 nm (1)
The filling,
And at least one of the elastic constant K11 (pN) of the spray of the liquid crystal material and the elastic constant K33 (pN) of the bend is the following formula:
K11 ≦ 15 or K33 ≦ 15 (2)
The liquid crystal display device characterized by satisfy | filling.
前記液晶材料は、弾性定数比K33/K11がK33/K11<1.15を満たすことを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。 2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal material has an elastic constant ratio K33 / K11 that satisfies K33 / K11 <1.15. 前記液晶表示装置は、少なくとも一方の基板が突起を有し、液晶層を構成する液晶分子が閾値電圧以上で2方向以上に倒れこむことを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。 3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein at least one of the substrates has protrusions, and liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer fall in two or more directions at a threshold voltage or higher. . 前記液晶表示装置は、少なくとも一方の基板が、相互に電気的に接続された複数の略矩形状の小電極により形成されるスリットを有し、液晶層を構成する液晶分子が閾値電圧以上で2方向以上に倒れこむことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示装置。 In the liquid crystal display device, at least one substrate has a slit formed by a plurality of substantially rectangular small electrodes that are electrically connected to each other, and the liquid crystal molecules constituting the liquid crystal layer have a threshold voltage of 2 or more. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid crystal display device falls over in more than a direction.
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