JP2003505739A - 液晶スイッチング素子と液晶ディスプレイ装置 - Google Patents

液晶スイッチング素子と液晶ディスプレイ装置

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JP2003505739A JP2001512995A JP2001512995A JP2003505739A JP 2003505739 A JP2003505739 A JP 2003505739A JP 2001512995 A JP2001512995 A JP 2001512995A JP 2001512995 A JP2001512995 A JP 2001512995A JP 2003505739 A JP2003505739 A JP 2003505739A
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シューラー，ブリギッテ
ゲッツ，アヒム
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Abstract

(57)【要約】 本発明は少なくとも１個の偏光子、および液晶分子が本質的に基板に平行に配向しており、本質的に互いに平行であり、さらに本質的に基板に平行である初期配向から液晶分子の再配向が対応する電場によって引き起こされ、その電場が、負の誘電異方性の液晶材料の場合には、本質的に基板に平行に配向し、正の誘電異方性の液晶材料の場合には、本質的に基板に直角に配向し、ただし、液晶層が0.06μｍから0.43μｍの範囲の極端に低い光学遅延[（ｄ・Δｎ）ＬＣ ）]を有する、液晶層を含む電気光学液晶スイッチング素子に関し、更にこのタイプの液晶スイッチング素子を含む液晶ディスプレイシステムに関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、少なくとも１個の偏光子と液晶分子が本質的に基板に平行に、更に
互いに平行に配列される初期配配向を有し、本質的に基板に平行な当初の配向か
らの液晶の再配列が対応する電場によって生じ、その電場が、負の誘電異方性の
液晶材料の場合には、基板に本質的に平行に配列し、正の誘電異方性の液晶材料
の場合には、基板に本質的に垂直に配向し、ただし液晶層は0.06μmから0.43μm
の範囲にある極めて低い光学遅延ｄ・Δｎを有する液晶層を含む電気光学液晶ス
イッチング素子に関し、該液晶スイッチング素子は、好ましくは液晶層に加えて
、さらに複屈折層、好ましくは１つのλ/4層または２つのλ/４層、または１つ
のλ/２層、およびこのタイプの液晶スイッチング素子を含有する２液晶ディス
プレイシステムを含有するに関する。
【０００２】 本発明は更に液晶媒体、特に低い複屈折の液晶媒体、液晶ディスプレイシステ
ム中で使用するための液晶媒体に関する。液晶スイッチング素子を含むこれらの
液晶ディスプレイシステムは、特に、テレビジョンセットのディスプレイスクリ
ーン、コンピューター、例えばノート型コンピューター、またはデスクトップ型
コンピューター、セントラルコントロールユニットおよび例えば、ギャンブル機
械、時計、携帯計算機、電子（ポケット）ゲーム機、PDAs（個人用のデジタル補
助器）などの携帯型データバンク、移動式電話である。
【０００３】 特に本発明による液晶ディスプレイシステムは例えば、テレビジョンセット、
コンピューターモニター、多媒体装置などのグレイ陰のディスプレイを有する使
用には極めて適している。主要部と独立した操作と主要部での操作両者もここで
は可能である。主要部操作がしばしば好ましい。 これらの液晶ディスプレイ装置は液晶ディスプレイとしても公知である。
【０００４】 このタイプの液晶ディスプレイ装置に典型的に使用されている液晶スイッチン
グ素子は公知である。Ｍ．シャットーＷ．ヘルフリッチのAppl.Phys.Lett.18,pp
.127ff(1974)に一致して、特に150nmから600nmまでの範囲内の低い光学遅延ｄ・
Δｎを有する特異形態においてDE30 22 818に従って、例えば、ＧＢ 2.123.163
に従って、Waters C.M.、Brimmel V, Rayens E. Proc.３ｒｄ Int. Display R
esearch Conference, Kobe 1983、pp 396ffとProc. SID 25/4、pp 261ff, 1984
とScheffer、T.J.とNehring,J. J. Appl. Phys. Lett. 45, pp. 1021ff, 1984
とJ. Appl. Phys. 58, pp. 3022ff 1985 ＤＥ 40 00 451とＥＰ 0 588 568さら
にVAN（垂直方向に配列したネマチック）スイッチング素子、例えばTakata、Yな
ど、Taniguchi, Y., Sasaki T., Takeda A., Koibe Y., Okamoto K. SID 99 Dig
estpp 206ff (1999), Koma. N., Noritake, K., Kawabe M.とYoneda K., Intern
ational Display Workshop (IDM）'97 pp. 789ff(1997）とKim, K.H., Lee K
., Park S.B., SongJ.K., Kim S., Suk, J.H., Asia Display 98 pp383 (1998)
などである。
【０００５】 従来公知であり、しかも大部分は市販されているこれらの液晶ディスプレイ装
置では、光学的外観が、少なくとも要望している利用分野には不適切である。特
にコントラスト、特に色つきディスプレイ、輝度、色飽和、これらのパラメータ
ーの視角依存性が明快な改善要求のさなかにあり、ディスプレイ装置が広範なＣ
ＲＴ（カソードレイ管）の性能特性と競うために、改善すべきである。液晶ディ
スプレイ装置のそれ以外の欠点は、しばしばその貧弱な空間的解像力であり、不
適切な応答時間であり、特にSTNスイッチング素子の場合においては、またTNス
イッチング素子またはIPS（面内スイッチ）内でも、VAN（垂直に配向したネマチ
ック）スイッチング素子の場合でも、ビデオの再生産のために使用するならば、
特に後者の場合には例えば、コンピューターディスプレイスクリーンへのまたは
テレビジョンセットの場合の多重媒体利用などビデオの再生産のために使用され
る。この目的のために、特に早いカーソルの動き、短い、好ましくは32msより短
い、特に好ましくは16ｍｓより短い応答時間のディスプレイのためにも好ましい
、短い反応時間が望まれる。
【０００６】 コントラストの視角依存性に関する要求条件はディスプレイ装置の利用方法に
よって大幅に変わる。従って、例えば、水平方向の視角範囲はテレビジョンスク
リーンとコンピューターモニターでは最も重要であって、中心対照性または少な
くともほぼ中心対照性の視角分布は多くの利用分野に好ましい。事実上の中心対
照性の視角分布を有するディスプレイは、特に光学絞りを出来るだけ十分に利用
するために投影ディスプレイにおいては必要であり、並びに回転基礎を有するコ
ンピューターディスプレイスクリーンにおいても必要である。これらのディスプ
レイスクリーンは人物像モードから風景モードに変えるために、一方ディスプレ
イの解像力を一定にしながら、ディスプレイが９０°斜めに向くことを許容して
いる。このタイプのディスプレイは、傾斜によって相互に変換するので、明らか
に類似の水平方向および垂直方向の視角範囲を持たなくてはならない。
【０００７】 一般的には、ディスプレイの実際的な受容のためには、一義的にはそのコント
ラストまたは決定的である最高コントラスト比ではなく、その代わりに、コント
ラストの視角依存性がしばしば重要であることに注意しなくてはならない。しか
しながら、これらの物性は利用分野によって、ウエイトを変えられるべきである
。
【０００８】 0.2μｍから0.6μｍまでの範囲内のｄ・Δｎを有するTNスイッチング素子は、
ＤＥ30 22 818に記載されているように、一般的には極めて良い色満足と色深さ
を有するが、例えば、デスクトップコンピューターモニターなどの必要とする利
用に不適切な視角を有する。
【０００９】 例えば、典型的なＩＰＳディスプレイ装置内などのいくつかの態様では、ディ
スプレイの輝度が不適切な程度に達成できるに過ぎず、背面照明によって大きな
コストを伴ってのみ達成できた。対照的に、VANはしばしば不適切な色満足、色
深さで特徴づけられており、更にVANの生産は達成することが困難であるホメオ
トロピック（homeotropic）配向によって、しかも長い充填時間のために複雑で
ある。
【００１０】 EP ０264 667 は0.2μｍから0.7μｍの範囲内のｄ・Δｎを有して10°から80
°までの範囲内にあるねじれ角TNセルを記載している。これらはいずれもコント
ラストの改善された視角依存性と９０°ねじれを有するTNセルと比較して電気光
学特性線の低い峻険性を持っているにもかかわらず、しかしながら、これらはか
なりの欠点を持っている。従って中でも、その輝度とそのコントラストは従来の
TNスイッチング素子のこれらよりもかなり低い。加えて、ＥＰ 0 264 667に一致
するTNスイッチング素子は比較的ゆっくりとスイッチする。
【００１１】 Raynes E.P., Mol. Cryst. Liq. Cryst.４，p. 1,ff, 1986 は液晶層（ψＭ,
面内チルト度または短縮して面内チルト角）の中心で傾斜角の電圧依存性を０
°から２７０°のチルト角度を有するチルト配列を有するネマチック液晶を含有
するアドレス電圧の関数として記載している。
【００１２】 これに対応するＤＥ 40 10 503とＷＯ 92/17831は中でも０°より大きく９０
°までの範囲内のねじれ角を有するＴＮスイッチング素子を報告しており、これ
らの素子は１層以上の補償層（compensation layer）を含み、そのスイッチセル
の光路差の補償のための補償層はスイッチセルと同じ光学遅延を有している。例
えば、小さいと考えられるねじれ角度22.5°を有するセルでは、補償層を除外し
ても良い。しかしながら、この出版物内で報告したスイッチング素子は特に、不
適切なコントラストを有し、これはしばしばコントラストの依然として考慮すべ
き視角依存性を伴っている。更に、応答時間、特にグレイ陰のアドレスのための
応答時間は通常は不適切である。
【００１３】 ＤＥ 42 12 744はコントラストの視角依存性、更に特に90°ねじれおよび0.1
から0.5までの範囲内のd/Pを有する小さいコレステリックピッチを有するコレス
テリック液晶材料を使用して、0.15μｍから0.70μｍまでの範囲内のｄ・Δｎを
有するＴＮセルによるグレイ陰のディスプレイの改善を提案している。ＤＥ 42
12744のスイッチング素子はＥＰ 0 264 667に記載されたスイッチング素子に類
似の欠点を示している。ＥＰ 0 264 66のＴＮスイッチング素子ほどには極めて
顕著ではないが、飽和電圧も従来のＴＮセルと比較してＤＥ 42 12 744に従って
セル中で顕著に増大する。
【００１４】 ＷＯ 91/06889と対応するＵＳ特許5,319,478は[脱落]λ/２またはλ/４の最低
光学遅延を報告しており、その円偏光による操作を提案している。液晶のねじれ
構造を有するセルが好ましい。 Van Haaren 等はＰｈｓ．Ｒｅｖ．Ｅ，53巻、２号、ｐｐ. 1701から17１3におい
てネマチック液晶混合物ＺＬＩ−4792，メルク（Merck） KGaAの表面カップリン
グ（ｋ１３ ）のための弾性定数をλ/4板を有する面配列を使って、ねじれてな
いセル中で検討している。
【００１５】 TillinなどはＳＩＤ 98 Digest pp．311-314（1998）は単一の偏光子を有する
反射型液晶スイッチング素子を検討している。同氏は中でも通常は白色モード内
の（ｄ・Δｎ/λ）の1/2から1/4におよび通常は黒色モード内の1/4から0にスイ
ッチするねじれてない液晶を有する液晶スイッチング素子に言及している。しか
しながら、この公表文献はねじれた構造を有する液晶層を好んでいる。加えて、
（ｄ・Δｎ/λ）の1/2 を有する複屈折層を含む（ｄ・Δｎ/λ）の1/3を有する
液晶、更に（ｄ・Δｎ/λ）の4/55を示している。これらの中で、光学成分の特
性方向は０°と９０°だけ異なる互いに角度をなしている。ここに記載されてい
る複屈折層を有するスイッチング素子は複雑な構造を持ち、従って製造は困難で
ある。加えて、その輝度は、特に複数の複屈折層のを有するスイッチング素子の
中では、特に良くない。
【００１６】 本発明による液晶スイッチング素子は、公知のスイッチング素子の欠点を持っ
て無く、または少なくとも著しく少ない程度に持っていることが見出された。こ
れらは極めて良好なコントラストと同時に、コントラストの優れた視角依存性に
特徴を有する。これらは観察角度の広い範囲にわたってグレイ陰とハーフトーン
カラー両者を示している。加えて、応答時間は良好であって、特に録画再生に適
している。
【００１７】 本発明による液晶スイッチング素子は小さな光学遅延を有する液晶層を含み、
所望に応じて、さらなる複屈折層、好ましくは１つのλ/4層、１つのλ/２層、
または２個のλ/4層、および少なくとも１個の偏光子を含んでいる。前記２個の
λ/4層は前記λ/2層と交換しても良い。 本発明による透過型または反射型液晶スイッチング素子は好ましくは偏光子と
検光子を含み、この両者は液晶層と複屈折層の反対側の配置に調整されている。
本発明においては、偏光子と検光子を一緒にして偏光子として称呼する。
【００１８】 図１は本発明による液晶スイッチング素子の構造の原理の概観図を示し、好ま
しい態様の中では光源、液晶層、２個の偏光子、複屈折層（ここでは好ましくは
λ/4層）、直交偏光子を有する透過型スイッチング素子を示している。 図1aは側面図である。明白に示す理由のために、その間に液晶層が存在してい
る液晶セルの基板、基板の内側および一方または両方の基板上に存在している配
向層上に存在する電極も除外している。各々の両偏光子は液晶セルの両面上の一
に存在している。複屈折層は液晶セルと２個の偏光子の一つ間に、好ましくは図
示した様に光源から離れて面している面上で、すなわち液晶セルと検光子の間に
位置している。この配置では、複屈折層の固定軸は偏光子の透過軸に平行である
。光源からの光（背面照射、略してＢＬ）はしたがって観測器（図示せず）に達
する前に、検出偏光子、液晶セル、複屈折層、検光子を順に通過する。しかしな
がら、液晶層と複屈折層の順序を逆転することも可能である。この場合には、し
かしながら、これらの２成分の相対的な配列も変えねばならない。複屈折層の固
定軸をそのときには好ましくは偏光子に45°をなしており、基板間のセルの中心
にある液晶の配列の投影は好ましくは偏光子の透過方向に平行である。
【００１９】 図1bは平面図を示している。すなわち図1aの中のＺ−軸に沿った図である。こ
れは個々の光学成分の関連軸の配列を互いに示しており、対応する角度を定義し
ている。図1aの記号を適宜使用する。ΨＰＰ は２個の偏光子の透過軸間の角度
を示しており（ここでは90°）、ΨPL は偏光子の透過軸と基板間の層の中心
にある液晶配向ベクトルの優先方向間の角度（ｎ‖）を示している。λ/4層の固
定軸は偏光子の透過軸に平行である。従ってΨPD は０°である。最終的には、
スイッチング素子の面内の観測角度（Φ）を0°、90°、180°、270°の例でし
めす。
【００２０】 ディスプレイ面内での観測角（ΦとΦ'）と法線に直角（Θ）を図２に示す。
観測角度（Φ'）は最高のコントラストの角度で最高のコントラスト付きの象限
内でΦ'=0°で始まる。その最高のコントラストは一般的にはｎ‖ の方向にある
。従って、[脱落]またはΦ'はΦと比較して４５°だけずれている。 λ/4層の固定軸は偏光子の透過方向に平行であり、２個以上の偏光子が存在する
場合には、λ/4層に隣接する偏光子の透過軸に平行である。類似の状態が２個の
λ/4層または１個のλ/2層の存在に適用される。
【００２１】 好ましくは線偏光子を本発明によるスイッチング素子の中で使用する。これら
の線偏光子は単一層偏光子であってもよく、または複数の層の組み合わせから成
り立っていてもよく、その場合にはこれらの層は２以上の偏光する層を含んでい
てもよい。偏光子の偏光度は良好なコントラストに達するために、十分に高くな
るように、またスイッチング素子の良好な輝度に達するために、十分に低くなる
ように選択する。比較的低い偏光度を有する偏光子、俗に言う清掃（clean-up）
偏光子を比較的高い偏光度を有する偏光子と組み合わせて使用することは有利で
あることが判明した。この場合、偏光子は好ましくは表面での光損失を避けるた
めに適当な屈折率の接着剤を使って接着する。
【００２２】 液晶を通常は２枚の基板間に保持する。少なくとも一つの基板は光を透過し、
好ましくは両基板とも光を透過する。光透過基板は例えば、ガラス、石英ガラス
、石英から成り立ち、または透明プラスチックから、好ましくはガラスから、特
に好ましくはホウケイ酸塩製である。基板は接着枠と共に液晶層の液晶材料を保
持しているセルを構成する。基板は好ましくは面状である。
【００２３】 面状基板の分離はスペーサーを使って全面にわたって本質的に一定である。こ
れらのスペーサーを接着枠内でのみ使用し、またはセルの全エリアにわたって分
配する。接着枠内でのスペーサーの使用は専ら液晶層内の配列失敗の問題を低減
している。小さい面対角線、特に５”まで、好ましくは３”までを有する液晶セ
ルの場合には特に適している。大きな面の液晶セルの場合には、特に１４”以上
、特に好ましくは１８”以上の対角線をもつ液晶セルの場合には、スペーサーは
好ましくは全面にわたって分布して使用する。この場合接着枠内およびセルエリ
ア内で異なったスペーサーを使用することが可能であり、かつ有利である。セル
エリアに亙るスペーサーの種々の分布のための好ましい限界は追加として使用し
た基板の厚さによって変動する。従って、全ディスプレイエリアにわたって分布
しているスペーサーの使用は常に比較的に薄いガラスの場合と比較的に大きな対
角線の場合に好ましい。
【００２４】 好ましい基板の厚さは0.3mmから1.1mm、特に0.4mmから0.7mmである。セルの比
較的大きな対角線の場合には、比較的大きな厚さの基板を使用することが好まし
い。 本発明による液晶スイッチング素子は極めて良いグレイ陰の容量、コントラス
トの低い観測角度依存性、カラーディスプレイの場合にさえも大きな視覚範囲お
よび低いコントラスト反転、特に極めて短い応答時間に優れている。特に、反転
コントラストは例えば、ＤＥ42 12 744で定義したように顕著に低減し、特に比
較的大きな観測角度（θ）で低減している。この反転コントラストは、例えば、
ＤＥ30 22 818に従ってディスプレイ中に現れる。
【００２５】 スペーサーとしては、ビーズ状または円柱状の市販のスペーサーはプラスチッ
クまたは例えば、寸断したガラス繊維などの無機の素材から成り立っていてもよ
い。適当なスペーサーは更に好ましくは一つの基板の上のより一様な、または一
様の少ない、盛り上がった構造である。これらの一様な、盛り上がった構造は例
えば、正方形の、長方形の、卵形の、円形の柱、またはピラミッド軸のどの種々
の形態を有していてもよく、細片状または波形構造であっても良い。
【００２６】 本出願書による液晶スイッチング素子は、これらが反射型スイッチング素子で
あるならば、少なくとも１個の偏光子と少なくとも１個の検光子を有する反射材
を持ち、その反射材は液晶セルの中の互いに反対側（すなわち基板）にある。こ
れらが透過型または反射型スイッチング素子である場合には、これらは少なくと
も２個の偏光子を持ち、それぞれの場合にこれらのうちの一方は液晶セルの二つ
の反対側の一方に配置されている（いわゆるサンドイッチ型構造）。ここに指摘
している必須の偏光子は好ましくは線偏光子であり、特に高度な偏光度を有する
線偏光子である。
【００２７】 必須の偏光子に加えて、本発明によるスイッチング素子は１以上のさらなる偏
光子を含んでいても良い。これらは低度の分極を持つが、高い透過度を持ついわ
ゆる清掃偏光子であってもよい。しかしながら、特に反射型スイッチング素子の
場合には、高度の偏光を有するその他の偏光子も存在してもよい。この物は好ま
しくは液晶セルと反射材との間に配置する。しかしながら、追加の偏光子使用は
一般的には好ましくなく、その理由は多くの場合に透過の低下になる。しかしな
がら、特に例えば、コレステリックポリマーフィルムを含んでも良いいわゆる輝
度上昇成分と結合して、このことは普通である。
【００２８】 本出願書に一致した透過型および反射型ディスプレイの場合には、２個の必須
の偏光子が互いに交叉し、または平行である。本出願書では、偏光子の配置の方
向はその吸収軸との相対位置である。偏光子の交叉した配置が好ましい。交叉し
た偏光子の場合の互いの吸収軸の角度（ΨＰＰ）は７５°から１０５°まで、好
ましくは８５°から９５°、特に好ましくは８８°から９２°であり、更に特別
に好ましくは８９°から９１°である。極めて好ましくは９０°であり、平行偏
光子の場合には−１５°から１５°、好ましくは−５°から５°、特に好ましく
は−２°から２°、更に特別に好ましくは−１°から１°、特別に好ましくは０
°である。
【００２９】 隣接する基板のスイッチしていない（場に無関係の）状態にある液晶材料の配
向ベクトルの配向方向を有する液晶層に隣接した偏光子の吸収軸（ΨPL）間の角
度は３５°から５５°、好ましくは４０°から４６°、理想的には４５°である
。このことは液晶のねじれてない配列に適用される。液晶のねじれた配列の場合
には、角ΨPL の指示のための優先方向が偏光子に隣接する基板上のセルの二つ
の基板間の中心において液晶配向ベクトルの配向の投影である。更に複屈折層の
使用および／または補償材の使用では必須のまたは好ましいλ/４またはλ/2層
または複数の層に加えて、態様に応じて変更して、偏光子方向と液晶配列間の他
の角度を使用することも出来る。しかしこれらは一般的に好ましくない。
【００３０】 二つの基板間の液晶層のねじれ角度（Φ）は特に複屈折層を有する、特にλ/
４またはλ/2層を有する、または複数の複屈折層を有する、特にλ/４層を有す
るスイッチング素子の場合には、好ましくは-20°から20°、特に好ましくは-10
°から１０°、特別に好ましくは-５°から５°極めて特に好ましくは-2°から
２°、更に最も好ましくは-１°から1°である。
【００３１】 複屈折なしで、すなわちλ/４またはλ/2層または複数の層のない好ましい態
様では、液晶層は本質的にねじれてなく、しかも特に好ましくはねじれてない。
-6°から６°のねじれ角度（φ）が好ましい。ねじれ角度は特に好ましくは-1.0
°から1.0°、極めて好ましくは-0.5°から0.5°、特に好ましくは0.0°である
。
【００３２】 液晶材料は従来方法で基板表面に配向させる。この目的のために、無機化合物
、好ましくはＳｉＯｘ などの酸化物を有する入射（inclined）蒸気析出物を使
用することが出来る。 逆平行研磨を受ける表面上での配向、特に逆平行研磨を受けたポリイミド層など
のポリマー層上での配向、光重合した異方性ポリマー上での配向 垂直配向（ＶＡと省略する）の場合には、垂直配向のためにはレシチンまたは界
面活性物質を使用する事も可能である。
【００３３】 本発明に従った液晶スイッチング素子は現在までの最も普及した液晶スイッチ
ング素子、ＴＮ液晶スイッチング素子のための製造プラント内の製造方法を使用
して製造することが出来る。特に、例えば、ＳＴＮ（高チルト角）またはＶＡＮ
（垂直配向）内の様に液晶配向ベクトルの配向に関する特別の努力は必要ではな
い。加えて、当初のねじれ状態を有するＴＮ，ＩＰＳおよび特にＳＴＮとは対照
的に、キラルドーパントなどの添加剤を実質的に、しかも往々にして完全に除外
することが出来る。時にはコントロールすることが困難であるその他のパラメー
ターは従って余分である。
【００３４】 基板での表面チルト角度（φ0 ，簡略してチルト）は0°から15°、好ましく
は0°から10°、特に好ましくは0.1°から5°、最も特に好ましくは0.3°から3
°の範囲内にある。少なくとも１個の基板表面上の配向層での表面チルト角度は
0.5°から3°である。２個の基板でのチルト角度は好ましくは本質的に同一であ
る。
【００３５】 基板上、少なくとも一個の基板上、しかも好ましくは両基板上の電極は光を透
過する。電極に使用する材料は好ましくはインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）である
が、アルミニウム、銅、銀および／または金を使用することも可能である。
【００３６】 本発明による液晶ディスプレイ素子中の表面チルト角度は小さいので、例えば
、ケイ皮酸誘導体などの異方性のある光重合可能な材料、いわゆる光配向材料の
使用も特に有利に使用すべきである。
【００３７】 これを特に本発明による液晶ディスプレイ素子の好ましい態様、多重ドメイン
スイッチング素子を有する態様に適用する。これらの場合には、個々の液晶スイ
ッチング素子またはその個々のディスプレイ電極（ピクセルとして公知）は少な
くともスイッチ状態、しかし一般的にはスイッチしてない状態、いわゆるドメイ
ン内の液晶配向ベクトルの異なった配向の二次エリアに分割される。スイッチ状
態内の異なった配向を有するこれらのドメインは例えば、異なった表面チルト角
度または基板上での異なった差別配向が引き起こすことが出来る。しかしながら
、これらを例えば、細長い電極を通じて、または非平面的表面位相を通じて、十
分に傾斜した配向を有する対応する電場が引き起こすこともできる。特に基板に
垂直でない電場によるドメインの誘導の場合には、ただし非平面的表面位相の場
合には、光配向の方法で容易に達成できるので、出来るだけ小さな表面チルト角
度が好ましいが、0°の角度も可能である。
【００３８】 多重ドメインスイッチング素子の個々のピクセルは好ましくは、２以上の、詳
しくは好ましくは２の倍数の、極めて好ましくは２または４個のドメインを含ん
でいる。スイッチ状態中のこれらドメインの液晶層の中心の液晶配向ベクトルの
チルト角度（φM 面内チルト角度）は好ましくは対として互いに向きあってい
る。この結果はドメインの視角依存性はサブピクセルとして公知でもあり、たが
いにうち消し、好ましくない効果を排除する。コントラストを改善するために、
ドメイン限界で起こる光散乱回位（disclination）を対応するマスク、好ましく
は黒色マスクがカバーしている。ドメインを誘導する構造およびマスクの妥当な
設計を通じて低減した絞り比による光収量の制限を出来るだけ低く保つことが出
来る。
【００３９】 好ましい表面チルト角度のより大きな角度は好ましい象限の定義には特に有利
であり、すなわちその象限内で最良のコントラストが観察できる。これらは特に
、逆チルトドメインの抑制に結果として現れ、これらドメインは特に容易に非直
交場の利用の際に生ずる。
【００４０】 使用しているアクティブマトリックスのアクティブ電気スイッチング素子は例
えば、ＭＩＭダイオードまたはリセット付きを希望すれば、バックツーバックダ
イオードなどの両者とも双極構造であり、トランジスター、例えば薄膜トランジ
スター（ＴＦＴ）などの三極構造、またはバリスターである。本発明に従う液晶
ディスプレイ装置には、ＴＦＴは非晶質シリコーン（a-Si）、多結晶性のシリコ
ーン（poly-Si）、またはセレン化カドミウム（CdSe）、好ましくはa-Siまたはp
oly-Siである。Poly-Siはここでは高温および低温poly-Siを同様に意味している
。
【００４１】 本発明の好ましい態様による液晶スイッチング素子では、液晶層は好ましくは
0.14μmから0.42μm、特に好ましくは0.22μmから0.34μm、更に特に好ましくは
0.25μmから0.31μm、極めて特に好ましくは0.27μmから0.29μm、理想的には0.
28μmの光学遅延（d・Δｎ）を持っている。
【００４２】 この目的のために、低複屈折Δｎの液晶材料を使用することが好ましい。液晶
材料の複屈折は0.02から0.09、特に好ましくは0.04から0.08、更に特に好ましく
は0.05から0.075、極めて特に好ましくは0.055から0.070、理想的には約0.060か
ら0.065である。
【００４３】 液晶層の層厚さは好ましくは１μmから10μm、好ましくは２μmから7μm、特
に好ましくは3μmから6μm、更に特に好ましくは４μmから５μmである。
【００４４】 6”までの対角線を有する液晶セルを含む液晶ディスプレイでは、１μmから4
μm、特に2μmから3μmの液晶層の層厚さが好ましい。10”からの対角線を有す
る液晶セルを含む液晶ディスプレイでは、3μmから6μm、特に4μmから5μmの液
晶層の層厚さが好ましい。
【００４５】 これらの好ましい態様には２種の異なった好ましい二次形態がある。本発明の
これらの好ましい副態様の中の第一では、液晶層は0.20μmから0.37μm、好まし
くは0.25μmから32μm、特に好ましくは0.26μmから30μm、極めて好ましくは0.
27μmから0.29μm、最も好ましくは0.28μmの光学遅延（d・Δｎ）を有する。
【００４６】 好ましい副態様では、驚くべきことにディスプレイ素子はいくつかの用例では
λ/４層を要求しない。しかしながら、良好な輝度、優れたコントラスト、優れ
た視角依存性、極めて好ましいグレイ陰とカラー陰を与える適当な偏光子の、好
ましくは液晶優先配向ベクトルに本質的に４５°の角度での設置に特徴を有する
。λ/４層なしで、全ての観測角Φについてではないが、観測角度Θのための極
めて広い視角度囲が達成される。コントラストによって、λ/4層を持っているス
イッチング素子の中で視角範囲は顕著に遙かに中心対象であり、すなわち全ての
観測角度Φで全ての類似の、大きな観測角度Θに拡大する（この点に関する例１
と２に関して図9aと9b参照）。
【００４７】 本発明のこれらの好ましい第二の副態様では、ディスプレイ層は好ましくはλ
/4層を含み、液晶層は0.10μmから0.45μm、好ましくは0.20μmから37μm、特に
好ましくは0.25μmから32μm、極めて好ましくは0.26μmから0.30μm、極めて特
に好ましくは0.27μmから0.29μm、最も好ましくは0.28μmの光学遅延［（d・Δ
ｎ）LC ］を有する。非スイッチ状の中の液晶層は従ってほぼλ/2の様に振る舞
う。（d・Δｎ）LC が0.28μmから異なっている、好ましくは0.10μmから0.27μ
mまたは0.30μmから0.45μm、特に好ましくは0.14μmから0.25μmまたは0.32μm
から0.42μm、極めて好ましくは0.22μmから0.25μmまたは0.32μmから0.34μm
の範囲内にある態様が好ましい。
【００４８】 本出願では波長λは常に好ましくは肉眼の最高の精度の波長に関し、別途特記
しない限り、554nmに関する。 用語λ/4層およびλ/4板またはλ/2層およびλ/2板は一般に本出願書では同等
の重要性を持って使用している。用語λ/4層およびλ/2層はλ±30％、好ましく
はλ±20％、特に好ましくはλ±10％、特別に好ましくはλ±５％、極めて特に
好ましくはλ±2％の範囲内にある波長を意味する。ここでは別途記載しない限
り、554nmである。λ/4層またはλ/2層の波長は一般的におよび顕著なスペクト
ル分布の場合にはその中央波長として示すこととする。
【００４９】 λ/4層またはλ/2層は無機層または好ましくは有機層であり、複屈折ポリマー
、例えば、延伸フィルム（PET）または液晶ポリマーを含む有機層である。 液晶層の好ましい層厚さのより薄い層を特に使用することは達成可能な有利な
短い応答時間の観点から好ましい。加えて、このことは従来の液晶材料の使用を
認める傾向になり、小さいΔｎ値の頻繁な困難な導入に関しては、少なくとも低
い要求をなしている。
【００５０】 対照的に特に小さいΔｎを有する液晶材料の使用はコントラストの低い層厚さ
依存性および液晶スイッチング素子のバックグラウンド色調の観点から好ましい
。加えて、この態様の中のディスプレイ素子の製造は顕著に大きな収率で、特に
大きな対角線を有する液晶セルの場合には、可能である。
【００５１】 広い作業温度範囲については、特に比較的高い透明点を有する液晶材料が好ま
しい。その理由はλ/4層の効果が、液晶材料の［ΔｎＬＣ （Ｔ）］の複屈折の
温度依存性によって、顕著に温度依存性があり、 しかも高い透明点を有する液
晶材料中のΔｎＬＣ （Ｔ）は比較的低い。全体として光学配置の温度依存性は
従って、比較的低く維持され、従って、必要ならば、より容易に相殺する事が出
来る。
【００５２】 本発明の好ましい第二の態様では、液晶層は0.07μmから0.21μm、好ましくは
0.11μmから0.17μm、特に好ましくは 0.12μmから0.16μm、更に特に好ましく
は0.13μmから0.15μm、極めて特に好ましくは0.14μmの光学遅延を持っている
。この好ましい態様では、ディスプレイ素子は好ましくは少なくとも１個の複屈
折層を有し、好ましくはλ/2層、または２個のλ/4層を液晶層に加えて持ってい
る。 この目的のために、低い複屈折Δｎの液晶材料を好ましくは再使用する。液晶
材料の複屈折は好ましくは0.02から0.09、特に好ましくは0.04から0.08、更に特
に好ましくは0.05から0.07、極めて特に好ましくは0.055から0.065であり、理想
的には0.060である。
【００５３】 液晶層の層厚さは好ましくは0.5μmから0.7μm、好ましくは1μmから5μm、特
に好ましくは 1.5μmから4μm、更に特に好ましくは2μmから2.5μmである。小
さい対角線、特に0.5”から6”の範囲内、特に1”から4”範囲内にある対角線を
有する液晶セルを含むディスプレイがここでは好ましい。 この第二の好ましい態様では、液晶スイッチング素子は好ましくは２個のλ/4
層または特に１個のλ/2層を含んでいる。２個のλ/4層を液晶層の異なった面上
で使用することが出来るが、液晶層の同一面上に置くこともできる。
【００５４】 特に液晶層の光学遅延［（ｄ・Δｎ）ＬＣ］が0.14μmとは顕著に異なるなら
ば、特にそれが0.07μmから0.12μmまたは0.16μmから0.21μmの範囲内にあるな
らば、２個のλ/4層の使用、または１個のλ/2の使用が必要である。 第二の好ましい態様は液晶材料の複屈折および液晶層の層厚さ両者に関して高
い要求をなしている。しかしながら、液晶層の層厚さの要求条件はスイッチング
素子の光学特性の低い層厚さ依存性によって少しは低減している。小さいエリア
の液晶セルでは、層厚さの許容範囲は更に容易に受け入れられる。加えて、この
好ましい態様の中の薄い液晶セルは極端に短い応答時間を持っている。
【００５５】 本出願に従う液晶スイッチング素子は透過型、反射型、または反射型で作動す
ることが出来る。透過型または反射型モードは、特に透過型モードが好ましい。 反射型ディスプレイは反射型ディスプレイの低い電力消費の長所を背面照射を
有する透過ディスプレイの周囲の光輝による良好な読み込み安さの長所とを結合
することを可能としている。
【００５６】 使用できる反射体は誘電層または金属層である。金属製の反射体が好ましい。
金属製の反射体の使用には、液晶層の光学遅延の中の大きな変動も許容する事が
出来る。誘電鏡を使用するならば、液晶層の光学遅延は、特に複屈折層のないス
イッチング素子の場合には、本質的にはλ/4である。液晶層と反射体の間に第二
の線偏光子を使用する場合には、好ましくは未偏光の反射光の僅かの一部分を有
する誘電反射体が好ましい。
【００５７】 液晶層の光学遅延と複屈折層の光学遅延の特に好ましい結合を以下の表（表１
）に示す。この表では、相互および液晶の優先方向両者に関する偏光子の好まし
い設置も指摘している。 表１ 好ましいパラメーターの組み合わせ Ａ） 透過型または反射型型スイッチング素子
【表１】 Ｂ） ２個の偏光子を有する反射型スイッチング素子
【表２】 Ｃ） １個の偏光子を有する反射型スイッチング素子
【表３】 注 上記表中のλ/2板は明瞭に２個のλ/4板をカバーしている。
【００５８】 角度ΨＰＤ は好ましくは０°+/-５°、特に好ましくは０°+/-２°、更に特
に好ましくは０°+/-１°である。 以下の表（表２）は液晶層の光学遅延の組み合わせを、存在するならば、液晶
層のねじれ角度を有する複屈折層の光学遅延の組み合わせを示している。 表２ 好ましいパラメーターの組み合わせ A） 複屈折層を有する透過型または反射型型スイッチング素子
【表４】 Ｂ） 複屈折層を有しない透過型または反射型型スイッチング素子
【表５】
【００５９】 本発明に従って液晶スイッチング素子は電圧を印加した場合には、光バルブと
して働く。このことは、例えば、本出願書の第一の好ましい態様の液晶スイッチ
ング素子について図１および２に示されている。直交偏光子では、印加電圧のな
い状態の中のスイッチング素子、「オフ状態」が光を透過（通常は「白色」また
は正のコントラスト）する。印加電圧を増加するにつれて、透過が低下を始める
そのいき値に先ず到達する。その後に透過は比較的広い電圧範囲にわたって、電
圧を増加するにつれて事実上線形に低下する。より高い電圧では、透過は限界に
達し、飽和に達する。
【００６０】 液晶のスイッチング素子を好ましくは液晶層の光学遅延が完全なスイッチの場
合には0nmまたは少なくとも本質的に０nmに近づくという方法でアドレスする。
このことは自然にこの目的のために要求されている中間値を有するグレイ陰のア
ドレスを除外するものではない。
【００６１】 言うまでもなく、更に光学特性を改善するためには、本発明に従うディスプレ
イ素子はその他の光学層を含んでもよい。これらの層は例えば、補償層であるこ
とも可能であって、特に０°とは異なった液晶層のねじれを有するディスプレイ
素子の中に使用し、または例えば背面照射からの光を平行にするフィルムである
ことも出来て、これらのフィルムは他の方法で偏光子に吸収された背面照射光の
半分の利用のためのいわゆる「輝度強化フィルム」（ＢＥＦ）またはコレステリ
ック円偏光子などのフィルムである。
【００６２】 本発明に即したディスプレイ素子を使用する色つき像のディスプレイは種々の
方法で可能である。ほぼ白色スペクトル分布を有する背面照射を使用することが
好ましく、カラーフィルターによって実行する色***を使用する。そのときには
個々の液晶スイッチング素子をそれぞれの一次色のための光バルブとして使用す
る。背面照射がそれぞれの透過領域の中の対応する強度極大を持っているような
方法で、背面照射をカラーフィルターのスペクトル特性に合致させることが出来
る。しかしながら、色ディスプレイは複屈折効果によって達成出来る。
【００６３】 本発明による液晶スイッチング素子および特に反射型スイッチング素子は好ま
しくは通常は白色のモードで作動する（偏光子設定のために、図３および付属の
記載事項参照） 本発明による液晶スイッチング素子中に使用する液晶混合物は好ましくは3か
ら27種、特に好ましくは10から21種、極めて好ましくは12から18種の個々の化合
物を含む。好ましく使用する個々の化合物はそれぞれ部分式の１，４’-トラン
ス-トランスビシクロヘキシレン単位を含んでいる。
【化１】 ここで Ｚは単結合、-ＣＨ２ＣＨ２-または-ＣＦ２ＣＦ２-であり、 ｎは１または２である。
【００６４】 ここではシクロヘキサン環の中の１個のまたは好ましくは２個の隣接してない
-ＣＨ２-基については酸素原子で、または２個の隣接する-ＣＨ２-については１
個の-ＣＨ＝ＣＨ-基で置換することも可能である。 ６員環を合計２個のみをを有する化合物の場合には、希望するならば、２個の
シクロヘキサン環の一方を面内で２フッ素化または好ましくは１フッ素化しても
よい１，４-フェニレンで置換することも可能である。 液晶混合物は好ましくはｎが２である式ｉの構造単位を含む１以上の化合物を
含んでいる。
【００６５】 本発明による液晶スイッチング素子の中で使用する液晶混合物は好ましくは −２個の６員環を有する化合物から成る成分Ａ −３個の６員環を有する化合物から成る成分Ｂ、および希望するならば、 −４個の６員環を有する化合物から成る成分Ｃを含む。
【００６６】 液晶混合物は好ましくは本質的に成分Ａ、Ｂ更に所望に応じてＣから成る。 特に好ましい液晶混合物は１以上の −式Ｉの誘電的には中性の化合物
【化２】 式中 Ｒ１１ は１〜５個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、 Ｒ１２ は１〜５個の炭素原子を有するｎ−アルキルであり、１Ｅ−アルケニル
、好ましくはビニルまたは１〜６個の炭素原子を有するｎ−アルコキシであり、
−選択的には式ＩＩおよびＩＩ’から成るグループから選択された誘電的に正の
化合物であり、
【００６７】
【化３】 式中 Ｒ２１ はそれぞれ３〜７個、または２〜８個、好ましくは５〜７個または４〜
６個の炭素原子を有するｎ−アルキル、または１Ｅ−アルケニルであり、 Ｚ２は単純結合または -ＣＨ２ＣＨ２-であり、 Ｘ２はＯＣＦ３、ＣＦ３またはＣＨ２ＣＨ２ＣＦ３、好ましくはＣＦ３またはＣ
Ｈ２ＣＨ２ＣＦ３ であり、
【００６８】
【化４】 式中 Ｒ２’はそれぞれ３〜７個または２〜８個、好ましくは５〜７個または４〜６個
の炭素原子を有するｎ−アルキルまたは１Ｅ−アルケニルであり、 Ｚ２’ は単純結合または -ＣＨ２ＣＨ２-であり、 Ｘ２’ はＯＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ３またはＦ、好ましくはＨまたはＦであり、 Ｙ２’およびＺ２’ は互いに独立であって、ＨまたはＦであり、 −式ＩＩＩの化合物
【化５】
【００６９】 式中 Ｒ３１は２〜７個、好ましくは２〜５個の炭素原子を有するｎ−アルキルまたは
１Ｅ−アルケニルであり、 Ｚ３１およびＺ３２ はＺ３１とＺ３２の単純結合、-ＣＨ２ＣＨ２-または-Ｃ
Ｆ２ＣＦ２-であってもよく、好ましくは-ＣＨ２ＣＨ２-であるが、特に好まし
くは両者は単結合であり、 Ｘ３はＯＣＦ２、ＯＣＦ３またはＦであり、 Ｙ３およびＺ３は互いに独立であり、ＨまたはＦであり、 Ｘ３＝ＯＣＦ３Ｈの場合には、Ｙ３とＺ３は好ましくはＦであり、 Ｘ３＝Ｆ の場合には、Ｙ３とＺ３は好ましくはＦであり、 Ｘ３＝ＯＣＦ２Ｈの場合には、Ｙ３とＺ３の一方は好ましくはＦであり、他方は
Ｈであり、 −選択的には式ＩＶおよびＶの化合物から成るグループから選択された１以上の
化合物であり、
【化６】
【００７０】 式中 Ｒ４は２〜７個、好ましくは２〜７個の炭素原子を有するｎ−アルキルまたは１
Ｅ−アルケニルであり、
【化７】
【００７１】 Ｘ４はＯＣＦ２Ｈ、ＯＣＦ３またはＦであり、好ましくはＦまたはＯＣＦ３ で
あり、 Ｙ４およびＺ４ は互いに独立であり、ＨまたはＦであり、 Ｘ４＝Ｆ の場合には、
【化８】 であり、Ｙ４とＺ４は好ましくはＦであり、 Ｘ４＝ＯＣＦ３ および好ましくは、
【化９】 の場合には、Ｙ４とＺ４の一方は好ましくはＦであり、他方はＨであり、
【００７２】
【化１０】 式中 Ｒ５は２〜５個の炭素原子を有するｎ−アルキルまたは１Ｅ−アルケニルであり
、 Ｚ５１は単純結合または−ＣＨ２ＣＨ２−であり、 Ｘ５はＦ、ＯＣＦ３、またはＯＣＦ２Ｈであり、 Ｙ５およびＺ５ 互いに独立であって、ＨまたはＦであり、 好ましくはＸ５、Ｙ５、Ｚ５ は全てＦであり、 −選択的には式ＶＩないしＸＩの化合物からなるグループから選択された高透明
点の１種以上の化合物
【００７３】
【化１１】 式中Ｒ７１とＲ７２、Ｒ８１とＲ８２、Ｒ９１とＲ９２、Ｒ１０とＲ１１ は互
いに独立であり、式Ｉの中のＲ１１とＲ１２について上で定義した通りであり、
Ｌ８１とＬ９１はＨまたはＦであり、 Ｘ１０、Ｙ１０、Ｚ１０とＸ１１、Ｙ１１、Ｚ１１ は互いに独立であり、式Ｉ
ＩＩの中でＸ３ 、Ｙ３ 、Ｚ３ について上で定義したとおりである。
【００７４】 本願において、液晶混合物は好ましくは４〜３６種の化合物を含有し、特に好
ましくは６〜２５種、極めて好ましくは７〜２０種の化合物を含有している。 特に好ましい液晶混合物は表３からの以下の化合物から成るグループから選択
された１種以上の化合物を含有し、特に好ましくはそれぞれの場合に少なくとも
３種、好ましくは少なくとも４種、以下の表３中にリストした化合物のなかの異
なった式の１種以上の化合物を含有する。表３ 好ましい化合物
【化１２】
【００７５】
【化１３】
【００７６】
【化１４】
【００７７】
【化１５】
【００７８】 ネマチック相の温度範囲は好ましくは-20℃〜60℃、特に好ましくは-30℃〜70
℃、極めて特に-40℃〜80℃に拡張する。複屈折は好ましくは0.040〜0.070、特
に好ましくは0.050〜0.065、極めて特に好ましくは0.054〜0.063である。回転粘
性は好ましくは60〜170ｍＰａｓ、特に好ましくは80〜150ｍＰａｓ、極めて特に
好ましくは90〜139ｍＰａｓである。
【００７９】 本発明によるスイッチング素子中のいき値電圧（Ｖ１０）は好ましくは1.1〜2
.5Ｖ、極めて好ましくは1.2〜2.0Ｖである。Ｖ１０とＶ９０ の間のスイッチのための合計応答時間と本発明によるスイッチング素子への逆の
合計した応答時間は好ましくは精々100ｍｓ、特に好ましくは精々80ｍｓ、極め
て好ましくは60ｍｓ以下である。より早い応用例では、合計応答時間は50ｍｓ以
下であり、好ましくは45ｍｓ以下、特に好ましくは40ｍｓ以下、特に40以下、更
に特別に好ましくは30ｍｓ以下である。
【００８０】 更に液晶混合物の好ましいパラメーターを以下に示す例から当業者は容易に集
めることが出来る。特に、液晶混合物およびその組合わせ体の物性の好ましい範
囲は例の中の値がカバーしている範囲である。
【００８１】 液晶混合物は本質的に式Ｉ，ＩＩ，ＩＩ’とＩＩＩ〜ＸＩの化合物から成る群
から選択した化合物から成ることが特に好ましい。 本発明に即する液晶スイッチング素子の中に使用する液晶媒体は好ましくは3
〜35、特に好ましくは4〜25、極めて特に好ましくは5〜20、特に好ましくは6〜1
5化合物からなる。
【００８２】 好ましいｄ／Ｐ範囲は-0.25〜0.25である。最低の可能なアドレス電圧には、-
0.1〜0.1の範囲のｄ／Ｐ、特に0が好ましい。グレイ陰の最適ディスプレイには
および逆コントラストを抑制するためには、0.1〜0.25、特に0.15〜0.24の数値
を有するｄ／ｐ値が特に好ましい。
【００８３】 本願においては特記しない限り、以下を適用する。 -物性はMerck液晶、液晶の物性、測定法の記載 発行 W. Becker 1997年11月現
在の記載に従って求めた。 -全ての物理データは20℃の温度で示す。 -全ての温度は℃で示し、全ての温度差は差度で示す。 -全ての濃度は重量％である。 -Δｎ（Δｎ＝ｎ‖−ｎ⊥）は589.3nmに関する。 -Δｎ（Δε＝ε‖−ε⊥）は1kHzに関する。 -γ Ｉ ：回転粘度 -kＩＩ ：弾性定数 λは576nmである。 V0：容量いき値またはフレデリックスいき値 V10：いき値電圧（10％の相対コントラスト用、Θ＝O°） V50：中程度のグレイ電圧（50％の相対コントラスト用、Θ＝O°） V90：飽和電圧（90％の相対コントラスト用、Θ＝O°） -τdelay：比較コントラスト中の0％〜10％変化までのデッドタイム -τrise：比較コントラスト中の10％〜90％変化までの上昇時間 -τon：比較コントラスト中の0％〜90％変化までのスイッチオン時間 -τoff：比較コントラスト中の90％〜10％変化までのスイッチオフ時間 -τsum ：合計応答時間＝τon＋τoff -ΦおよびΦ’：ディスプレイ面での観測角度 -Θ：ディスプレイ垂直面からの観測角度 -φ：２枚の基板間の液晶配向ベクトルの角度 -ψ：液晶配向ベクトルのチルト角度 -ψ0：基板表面または配向層での液晶配向ベクトルのチルト角度 -ψM：液晶層の中心での液晶配向ベクトルのチルト角度 -ΨＰＰ （ΨＰＡ と同一）：偏光子の透過軸間の角度 -ΨＰＤ：偏光子の透過軸と複屈折の固定軸間の角度 -ΨＰＬおよびΨＡＬ：偏光子または検光子の透過軸とそれぞれの隣接する基板
での液晶材料の配向ベクトル間の角度 -電気光学特性と応答時間は60Hzの周波数でアドレスする矩形交流電圧を使用し
て求めた。 -記載電圧は二乗平均根（ｒｍｓ）値である。 -「本質的に０」とは、特記しない限り、０±１、好ましくは０±０．０１、特
に好ましくは０±０．０１意味する。 -物性と結びつけた「本質的に」とは、特記しない限り、それぞれの値の±10％
、好ましくは０±5％、特に好ましくは±２％より大きくない偏差を有すること
を意味する。 -「本質的にから成る」とは、特記しない限り、成分の割合が±10％より大きく
ない、好ましくは０±5％より大きくない、特に好ましくは±２％より大きくな
いことを意味する。 -本出願書内で示す数値は、特記しない限り、最終場所に示した±値に正しい。 -範囲の限界値を、特記しない限り、含めるが、好ましくは除外する。 それぞれの場合の＞＝と＜＝、＞／＝と＜／＝、≧と≦はそれぞれ多いかまたは
同じ、または少ないかまたは同じを意味し、 -＋／−はプラスまたはマイナスを意味する。
【００８４】 校正済みの回転粘度計を使用した２０℃でのネマチック液晶混合物ＺＬｌ−４
７９２（メルクＫＧａＡ社製）の回転粘度は133ｍＰａ・ｓであった。 電気光学特性をメルクＫＧａＡ製のテストセル内で測定した： 層厚さ： ガラス：1.1mmの厚さのホウケイ酸塩ガラス ＩＴＯ：100Ω／平方インチ（Ω／平方インチ） 配向層：日本合成ゴム（日本）製のＡＬ-1054 チルト角度：１°から２°（メルクＫＧａＡ社（ドイツ）製の液晶材料ＺＬｌ−
４７９２を使用して求めた） ねじれ角度：０°（逆平行擦過を受けたガラス板） ｄ／Ｐ：０（ドーピングせず）
【００８５】 テストセルの光学特性および電気光学特性をAutronic-Melchers（カールスル
ーエ、ドイツ、ＤＭＳ３０１および７０３）製の市販の機器、更にメルクＫＧａ
Ａ社の自社製機器を使って、それぞれの場合に白色光を使って測定した。自社製
機器は検出器としては光電子倍増管とヒトの目の感度カーブに検出器のアドレス
感度をマッチさせるためのフィルタを使用している。 メルクＫＧａＡ社の自社製機器ではλ/4層は永久に光路中の微小板として組み
込まれている。ＤＭＳ703による測定の場合には、メルクLtd.（英国）製造の液
晶ポリマーのλ／4フィルムを使用する。
【００８６】 本発明、および特に例では、液晶化合物は略号で示すこととする。構造のコー
ド化は自明であり、表Ａ、Ｂに従って実行する。全ての基ＣｎＨ２ｎ＋１、Ｃｍ Ｈ２ｍ＋１、ＣｌＨ２ｌ＋１、ＣｋＨ２ｋ＋１ はそれぞれｎ、ｍ、ｌ、ｋ個の
炭素原子を有する直鎖のアルキル鎖である。表Ｂ中のコードは自明である。表Ａ
は構造のそれぞれの骨格を示すに過ぎない。個々の化合物は以下に核部部分の記
載の明細、更にダッシュで離れた置換基Ｒ１ 、Ｒ２ 、Ｌ１ 、Ｌ２ のための記
載が続く。
【００８７】
【表６】
【００８８】
【化１６】
【００８９】
【化１７】
【００９０】
【化１８】
【００９１】
【化１９】
【００９２】
【化２０】
【００９３】
【化２１】
【００９４】
【化２２】
【００９５】
【化２３】
【００９６】
【化２４】
【００９７】
【化２５】
【００９８】
【化２６】
【００９９】
【化２７】 本願において、液晶混合物は以下を含有する： −表Ａ、Ｂからの化合物から成るグループから選択した４以上の化合物および／
または −表Ａ、Ｂからの化合物から成るグループから選択した５以上の化合物および／
または −表Ａからの化合物から成るグループから選択した２以上の化合物 本発明の効果は以下に図面と例を引用して示し、さらに先行技術と比較する。
【０１００】 例 以下の例は本発明を説明することを目的としており、いかなる限定を目的とす
る物ではない。しかしながら、記載態様が好ましく、しかも液晶スイッチング素
子、液晶混合物、これらの組成物の種々のパラメーターのための変動範囲を確認
している。当業者はこれらの条件および特性のための好ましい範囲を例から演繹
する事が出来る。
【０１０１】例１ 逆平行エッジ配向、ポリイミド配向層、０°のねじれ角、1.4°の表面チルト
角を有する液晶スイッチング素子を製造した。そのスイッチング素子はλ/4層、
直交した偏光子を含み、これは基板の擦過方向に４５°の角度を採用している。
液晶スイッチング素子の構造は図１に示す構造に対応している。液晶層の光学遅
延は0.277μmであった。使用した液晶混合物の組成を以下の表と混合物の物性な
ど、更に本発明によるスイッチング素子の中の特性電圧とともに示す。
【表７】
【０１０２】 液晶スイッチング素子は先ず検光子角の変動による透過に関して検査した。そ
の結果を図３に示す。光学遅延は277nmであった。 最小透過は平行偏光子を有する電圧のない状態で、すなわちそれぞれの場合に
、0°、180°、360°のΨPP 角度で起こること、しかもこの最小透過が事実上０
％に低下することを見出すことが出来る。互いに同一であるこれらの分極セット
は通常は黒色モードに対応する。コントラストによっては、直交した偏光子によ
って、すなわち、通常は白色モードに対応する90°、270°のΨPP 角度では最高
透過が起こる。
【０１０３】 電気光学特性線をその後に自社製機器とAutronic-Melchers社製の機器両者で
種々の観測角度で記録した。通常は黒色モードの中の２個のセルについて最良の
コントラストを有する象限内で２個の観測角度Θ（Θ＝0°およびΘ＝34°）で
自社製機器で得られた結果を例の方法で図４に示す。観測角度ΘとΦの定義を図
２に示す。
【０１０４】 ディスプレイ面の中の観測角（ΦとΦ’）と法線（Θ）に垂直である観測角の
定義を示している。 図４は２個のスイッチング素子のための結果としての透過電圧特性線を示して
いる。異なったセルのための結果は容易に再現性があり、そのためにそれぞれの
場合に単一のカーブに再現する。２本のカーブを示す。第一のカーブはΘ＝0°
についての２個の異なったセルの結果を示す。第二のカーブはΘ＝30°とΦ＝-4
5°に適用する。大きな観測角度Θでは特性線のフラットな上昇を示している。
【０１０５】 完全にスイッチした状態では最高透過は約45％である。このことを本質的に偏
光子の透過によって求めた。約6から7Ｖの高いアドレス電圧では、極めて高い透
過を達成する。最小透過は圧倒的に使用した偏光子の分極度によって変動する。
【０１０６】 種々の電圧でアドレスしたスイッチング素子のための透過スペクトル分布を引
き続き求めた。その結果を図７に示す。ここでは、本発明による液晶スイッチン
グ素子の透過の波長依存性を比較例１（波線）からｄ・Δｎ＝0.5μmを有するＴ
Ｎディスプレイの波長依存性と比較した連続カーブとして示した。３セットのカ
ーブは10、50、90％の相対コントラストのためのアドレス電圧に対応している。
両スイッチング素子の中のスペクトル分布は事実上同一であり、そのスペクトル
は事実上無色である。全体としての透過の中の少しだけはある低下はＴＮスイッ
チング素子と比較した本発明による素子の中で認めることが出来る。
【０１０７】 素子の上の半円の中のアドレスした素子の透過をAutronic-Melchers社製の機
器を使って、図８ｂ）に示すようにその後に測定した。図８ｂ）は本例１からの
発明による液晶スイッチング素子の結果を示し、図８ａ）は比較例１からの従来
のＴＮスイッチング素子の結果を示す。
【０１０８】 図８では、極座標表示を選択した（定義については、図２を参照）。10％の最
低透過の結果を示す固定アドレス電圧を使って透過を液晶スイッチング素子上の
半円の中の各点について求めた。等透過点を同じグレイ陰が示した。等透過線は
各場合に10％の絶対量の間隔でずらした。最も暗い領域は0％から10％を含む透
過に対応し、その次のグレイ領域は10％超から20％を含む透過に対応し、薄グレ
イ領域は20％超から30％含む透過に対応し、以下同様であり、その下限を常に除
外し、上限を含む。30％超の透過を有する他の領域はグレイでは陰を作らなかっ
た。
【０１０９】 図８ｂ）と８ａ）の直接比較では、図８ｂの中の本発明によるスイッチング素
子の透過の顕著な視角依存性は明らかに明瞭である。 最終的には等コントラスト測定は本発明に従った液体セルについて、Autronic
-Melchers社製の機器を使った比較セルに実行した。これらの測定では使用した
２種のアドレス電圧はそれぞれのセルのいき値電圧（Ｖ１０）と飽和電圧（Ｖ９ ０ ）である。その結果を図９に示す。
【０１１０】 二つのアドレス電圧はこの例のセルについては1.13Ｖと2.64Ｖであった。その
結果を図９ａ）に示す。個々のカーブは内側から外に向かって順次７、５、３、
２、１のコントラスト比に成っている。ここの最高コントラスト比は9.6、最低
コントラスト比は0.58であった。全視角範囲にわたるコントラスト比（ＣＲ）の
視角依存性は従って極めて低い。ＣＲｍｉｎ ＝０．５８の時に中程度の逆コン
トラストのみが起り、そのときに１より小さいコントラスト比として逆コントラ
ストに注意する。
【０１１１】 図９ｃ）は比較例のＴＮスイッチング素子のための直接比較結果を示す。個々
のカーブは内側から外に向かって順次10、７、５、３、２、１のコントラスト比
に成っている。顕著な逆コントラストが起る。
【０１１２】 更に、種々のスイッチ電圧のための応答時間を求めた。その説明結果を表４に
リストした。特に比較例１のＴＮスイッチング素子のための結果と比較して、本
発明によるスイッチング素子の驚くべき応答時間は注目に値する。応答時間は三
つの異なったアドレス条件から求めた。第一の２シリーズでは、応答時間は０ボ
ルト電圧から固定値およびその逆の変化から求めた。第一のシリーズでは、スイ
ッチ状態の電圧は9.9Ｖであり、第二のシリーズでは5.0Ｖであった。第三のシリ
ーズではスイッチはＶ１０ からＶ９０ およびその逆で実行した。このことは
２個のグレイ陰間のディスプレイのスイッチに対応する。その結果を以下の表（
表４）に示す。表４ ：応答時間
【０１１３】
【表８】 比較例１ 液晶スイッチング素子を製造し、例１に類似して検査したが、ここでは0.50μ
mの光学遅延を有し、ただし更なる複屈折層を有さないＴＮスイッチング素子を
擦過方向とも交叉している直交偏光子を使って検査した。 使用した液晶混合物の組成を以下の表に示し、同様に混合物の特性とＴＮ素子
の特性電圧も示した。
【０１１４】
【表９】
【０１１５】 ＴＮスイッチング素子の電気光学特性線を図５に示す。セルをΘ＝０°で検査
した。その結果は同一であった。図４と比較すると、図５はこの比較例１の0.5
μm（第一のGoochとTarryミニマムに対応する）のｄ・Δｎを有するＴＮスイッ
チング素子の特性線は顕著に峻険であり、従って例１の本発明による液晶スイッ
チング素子の特性線よりもグレイ陰のディスプレイには好ましくない。
【０１１６】 通常の白色モードと通常の黒色モード両者では、本発明によるスイッチング素
子の特性線の峻険さは先行技術と対照的に高電圧では最も顕著であることはここ
では注目すべきことである。人間の眼は低透過の領域（すなわち低輝度）では高
透過領域（すなわち高輝度）よりも透過の変化に敏感に反応するので、その効果
は通常の黒色モードよりも通常の白色モードの方が好ましい、その理由はその効
果が通常の白色モード内の低透過領域で起こるからである。
【０１１７】 透過のスペクトル分布を図７内で例１の素子のスペクトル分布と直接に比較し
、しかも例１の中で既に討議した。 図８ａ）は例１の結果と同一条件下で得られたこの比較例１用の等透過結果を
示している。その結果を既に例１の中で討議した。
【０１１８】 図９ｃ）は例１と同一条件下で得られた等コントラスト結果を示している。二
つのアドレス電圧は1.07Ｖと1.71Ｖであり、それぞれＶ１０とＶ９０ に対応し
ている。個々のカーブは内側から外に向かって順次１０、７、５、３、２、１の
コントラスト比に成っている。最高コントラスト比は15、最低コントラスト比は
0.43であった。コントラスト比（ＣＲ）の視角依存性は従って例１と２のスイッ
チング素子の場合よりも明らかに遙かに顕著であり、顕著な逆コントラストが起
る。例１と２と比較した明らかに大きな最高コントラスト比は測定条件に多分帰
することが出来る。垂直観測と十分な高電圧によるアドレスを有する透過の別の
測定では、全ての３タイプのスイッチング素子について同一のコントラストを求
めた。
【０１１９】 表４に応答時間も示す。表４から明らかなように、本発明によるスイッチング
素子の合計応答時間は従来のＴＮスイッチング素子の応答時間と比較して各３ア
ドレス条件のもとでは事実上半分である。これら全ては驚異であり、その理由は
両スイッチング素子は同一の層厚さを持っているからである。回転粘度さえも応
答時間の測定変化を説明できない。例１の液晶混合物の回転粘度は比較例１の液
晶混合物回転粘度に事実上厳密に同じ大きさである。このことは約３％さえも大
きく、このことから本発明によるスイッチング素子のための応答時間の対応する
小さい増加を予測できる。
【０１２０】例２ 例１のスイッチング素子に似たスイッチング素子を製造し、一つの例外を除い
て同一構造である。λ/4層を使用しなかった。 スイッチング素子は０°の観測角度で例１の電気光学特性曲線と事実上同じ電
気光学特性曲線を持っていた。両者は自社製機器、Autronic-Melchers社製の機
器である。最高コントラストは例１のコントラストと事実上同一である。
【０１２１】 コントラストの視角依存性は目視評価では極めて優れている。このことは例１
と同一条件の等コントラストカーブの測定によって確認できた。例１と同じよう
に、二つのアドレス電圧は1.13Ｖと2.64Ｖであった。その結果を図９ｂ）に示す
。個々のカーブは図９ａ）と同コントラストのために内側から外に向かって順次
になっており、ただ最後のカーブを除外したに過ぎなく、７、５、３、２比に成
っている。ここの最高コントラスト比は10.0、最低コントラスト比は1.08であっ
た。従って、これらの条件下では逆コントラストは全く起こらなかった。
【０１２２】 例１と２のスイッチング素子の値の間の直接比較は次のことを示している。観
測角度Θに基づいて、例２は明らかに幅広い、すなわち良好な視角範囲を持って
いる。例２の素子は全体の観察に関しては例１の素子よりもやや優れている。コ
ントラストによって、例１の素子の視角範囲は従って観測角度Φに関しては顕著
に優れている。この事は低いコントラストを有する象限の範囲では特に明瞭であ
る。例１のスイッチング素子の視角範囲は顕著により中心対照である。
【０１２３】例３ λ/4板を有する例１と同じようにスイッチング素子を製造した。しかしながら
、ここで使用した液晶材料はＺＬＩ-４７９２であり、メルクＫＧａＡ社の市販
品である。この材料は0.0969の複屈折を有す。液晶層の層厚さは5.1μmであった
。通常の黒色スイッチング素子（平行偏光子を有する）のための電気光学特性線
を例１に記載したように、Φ＝-45°とΦ＝１０°の観測角度で求めた。その結
果を図６に示す。
【０１２４】 この図６では、0.50μmのｄ・Δｎを有するＴＮスイッチング素子の電気光学
特性線および本発明によるスイッチング素子の電気光学特性線両者とも事実上同
じ容量いき値を有し、しかもフレデリクスいき値としても知られ、これらを比較
のために示す。カーブはΘ＝10°とΘ＝-45°の観測角度で得られた。先行技術
のこの液晶スイッチング素子との直接比較では、本発明によるスイッチング素子
が比較出来るＴＮスイッチング素子よりも双方とも顕著に低い峻険さを有し、逆
コントラストのサインを全く示さず、しかも事実上不変の最高透過を有している
ことは目立ったことであった。本発明によるスイッチング素子は従ってグレイ陰
のディスプレイのためには、しかも特に色つき陰のディスプレイのためには極め
て適している。
【０１２５】 比較例２
ZLI-4792を使用して例３に類似してスイッチング素子を製造した。ただし今回は
第一の透過ミニマム（光学遅延0.50μm）でのＴＮスイッチング素子を比較例１
と同じように製造した。例３と同じように、電気光学特性線をΦ＝-45°とΘ＝1
0°の観測角度で求めた。この結果を例３の結果との比較のために図６に示す。 逆コントラストの出現、すなわち電圧が上昇するにつれて電気光学特性線の勾
配の逆転がＴＮスイッチング素子のためのカーブ内で約2.4Ｖの電圧から顕著で
ある。
【０１２６】 コントラストによって、本発明によるスイッチング素子の特性線が顕著に平ら
である、すなわち小さい勾配を有し（峻険さとしても公知である）、これはグレ
イ陰のディスプレイのためにはより適している。更に、本発明によるスイッチン
グ素子の中のこの視角では逆コントラストは全く起こってない。
【０１２７】 図６は本発明による液晶スイッチング素子の特性線を、比較例１からのＴＮス
イッチング素子の特性線と一緒に示している。両スイッチング素子はフレデリッ
クスいき値としても公知の、事実上同一の容量いき値を持っている。カーブはΘ
＝10°、Φ＝-45°の視角で得られた。先行技術のこの液晶スイッチング素子と
直接比較して、本発明によるスイッチング素子は比較できるＴＮスイッチング素
子よりも両者とも顕著に低い峻険さを持ち、逆コントラストのサインは全く示さ
なかったが、事実上不変の最高透過を有する。本発明によるスイッチング素子は
従って、グレイ陰、特に色つき陰のディスプレイには極めてより適している。
【０１２８】 本発明によるスイッチング素子と液晶混合物のその他の例（No.4〜63）を以下
に省略形で示した。簡単のために、例１に記載したように、例１による通常は白
色スイッチング素子のための電気光学特性線から求めた特性電圧Ｖ10、Ｖ50、Ｖ 90 のみをスイッチング素子のために示した。
【０１２９】例４
【表１０】
【０１３０】例５
【表１１】
【０１３１】例６
【表１２】
【０１３２】例７
【表１３】
【０１３３】例８
【表１４】
【０１３４】例９
【表１５】
【０１３５】例１０
【表１６】
【０１３６】例１１
【表１７】
【０１３７】例１２
【表１８】
【０１３８】例１３
【表１９】
【０１３９】例１４
【表２０】
【０１４０】例１５
【表２１】
【０１４１】例１６
【表２２】
【０１４２】例１７
【表２３】
【０１４３】例１８
【表２４】
【０１４４】例１９
【表２５】
【０１４５】例２０
【表２６】
【０１４６】例２１
【表２７】
【０１４７】例２２
【表２８】
【０１４８】例２３
【表２９】
【０１４９】例２４
【表３０】
【０１５０】例２５
【表３１】
【０１５１】例２６
【表３２】
【０１５２】例２７
【表３３】
【０１５３】例２８
【表３４】
【０１５４】例２９
【表３５】
【０１５５】例３０
【表３６】
【０１５６】例３１
【表３７】
【０１５７】例３２
【表３８】
【０１５８】例３３
【表３９】
【０１５９】例３４
【表４０】
【０１６０】例３５
【表４１】
【０１６１】例３６
【表４２】
【０１６２】例３７
【表４３】
【０１６３】例３８
【表４４】
【０１６４】例３９
【表４５】
【０１６５】例４０
【表４６】
【０１６６】例４１
【表４７】
【０１６７】例４２
【表４８】
【０１６８】例４３
【表４９】
【０１６９】例４４
【表５０】
【０１７０】例４５
【表５１】
【０１７１】例４６
【表５２】
【０１７２】例４７
【表５３】
【０１７３】例４８
【表５４】
【０１７４】例４９
【表５５】
【０１７５】例５０
【表５６】
【０１７６】例５１
【表５７】
【０１７７】例５２
【表５８】
【０１７８】例５３
【表５９】
【０１７９】例５４
【表６０】
【０１８０】例５５
【表６１】
【０１８１】例５６
【表６２】
【０１８２】例５７
【表６３】
【０１８３】例５８
【表６４】
【０１８４】例５９
【表６５】
【０１８５】例６０
【表６６】
【０１８６】例６１
【表６７】
【０１８７】例６２
【表６８】
【０１８８】例６３
【表６９】
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】 図１は直交偏光子を有する本発明による液晶スイッチング素子の構造の原理を示
す。図１ａは側面から見た第一の好ましい態様のスイッチング素子の最も重要な
構成物の配置と光路を示す。 ＢＬ 背面照射を示す。 Ｐ 偏光子と検光子を示す（透過方向をそれぞれのバーで示す）。 ｚ ディスプレイ表面への法線を示す。 ｎ‖ 基板間の層の中心における液晶配向ベクトルの優先方向を示す（図示
せず）、特異屈折率（ｎｅ）の方向に一致している。 ｎ⊥ 基板間の層の中心における液晶配向ベクトルの優先方向に直角方向を
示す（ｘ−軸内とｚ−軸内）、通常屈折率（ｎ０）の方向に一致している。
【図１ｂ】 図１ｂは関連する軸の配向の平面図を示す。図１ａの記号を適宜使用する。
【図２】 図２はディスプレイ面内での観測角度（ΦとΦ’）の定義と法線への直角（Θ）
を示す。
【図３】 図３は図１に示した配置を通過する透過光を示す、ただし第二の偏光子に偏光子
の角度ΨＰＰを変化させる。光学遅延（ｄ・Δｎ）ＬＣ は277nmであった。
【図４】 図４は例１に従った通常は黒色モードにある本発明による液晶スイッチング素子
の透過電圧特性線を示す。パラメーターを本文中に示した通りである。各ケース
で同一の結果を有する２種の異なったセルについて得られた２本のカーブを示す
。そのカーブはΘ＝０°およびΘ＝３０°、Φ＝-45°について得られた。
【図５】 図５は図４と同様に、液晶スイッチング素子の特性線を示す。ただしパラメータ
ーは本文中に示した通りである。0.50μｍのｄ・Δｎ（第一のGoochとTerryミニ
マムに対応する）を有するＴＮスイッチング素子の特性線を示す。そのカーブは
Θ＝０°で２種の異なったセルについての結果を示す。
【図６】 図６は本発明によるスイッチング素子の特性線と比較した0.50μmのｄ・Δｎを
有するＴＮスイッチング素子の特性線を示す。両者はΘ＝10°およびΦ＝-45°
の観測角度では事実上同一の容量いき値を有し、フレデリックいき値としても公
知である。
【図７】 図７は比較例１（波線）の0.50μmのｄ・Δｎを有するＴＮディスプレイの波長
依存性と比較した例１（曲線）の発明による液晶スイッチング素子の透過の波長
依存性を示す。３セットのカーブは10，50，90％の相対コントラストのためのア
ドレス電圧に一致する。Θ＝10°およびΦ＝-45°の観測角度では事実上同一の
容量いき値を有し、フレデリックいき値としても公知である。
【図８ａ】 図８は２部から成り、液晶スイッチング素子の等透過カーブを示す。極座標での
ディスプレイをここでは図２に示したように選択した。透過は10％の最低透過に
なる固定アドレス電圧を使って液晶スイッチング素子上の半円内の各点について
求めた。等透過点を等透過線で結んだ。等透過線は各ケースについて10％の絶対
量の差でずらしている。10％の同一倍領域内での透過を有するエリアを同一のグ
レイ陰が特徴づけている。最も暗い領域は0％から10％以下の透過に対応し、次
のグレイ領域は10超ないし20％以下、薄いグレイ領域は20％超ないし30％以下に
対応し、以下同様である。他の領域はグレイ陰をつけなかった。 図８ａは比較例１の結果を示す。
【図８ｂ】 図８ｂは例１の本発明による液晶スイッチング素子のための結果を示す。
【図９ａ】 図９は３部に分かれて三つの異なったスイッチング素子のために等コントラスト
カーブを示している。図８と同じように、極座標を使用した。３セットの等コン
トラストカーブがそれぞれのスイッチング素子のための２種の特性電圧Ｖ１０と
Ｖ９０ に対応する２電圧によってアドレスのために得られた。カーブは同一コ
ントラスト比の点を結んでいる。コントラスト比は順次外側に向かった減少し、
最も短い閉鎖曲線から出発している。Φ＝-45°（315°に対応する）で最高のコ
ントラスト比を有する好ましい象限は図の右下にある。 図９ａは例１の本発明によるスイッチング素子のための結果を示している。個々
のカーブは順々に7,5,3,2,1のコントラスト比について内側から外側に向かって
いる。
【図９ｂ】 図９ｂは例２の本発明によるスイッチング素子のための結果を示している。個々
のカーブは順々に7,5,3,2のコントラスト比について内側から外側に向かってい
る。
【図９ｃ】 図９ｃは比較例１のスイッチング素子のための結果を示している。個々のカーブ
は順々に10,7,5,3,2,1のコントラスト比について内側から外側に向かっている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ， ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． 250， Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄ ｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅ ｒｍａｎｙ (72)発明者 ヘックマイヤー，ミヒャエル ドイツ連邦共和国 デー−64625 ベンス ハイム、バーンホフシュトラーセ 14 (72)発明者 シューラー，ブリギッテ ドイツ連邦共和国 デー−63808 ハイバ ッハ、ブル−メンシュトラーセ 13 (72)発明者 ゲッツ，アヒム ドイツ連邦共和国 デー−64665 アルス バッハ−ヘーンライン、ツェー．ミーレン ドルフ シュトラーセ 14 (72)発明者 プラッハ，ヘルベルト ドイツ連邦共和国 デー−64291 ダルム シュタット、ヘンデルシュトラーセ 81 アー Ｆターム(参考） 2H088 HA15 HA17 JA04 KA07 KA11 MA09 2H090 HB08Y JB13 KA05 KA07 KA08 KA09 LA02 LA09 MA01 MA02 MA10 MA11 2H091 FA08X FA08Z GA08 GA13 HA07 HA09 HA10 HA11 KA02 LA17

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】本質的に基板に平行であり、本質的にねじれてない初期配向、
    少なくとも１個の偏光子、負の誘電異方性の液晶材料の場合には本質的に基板に
    平行に配向され、正の誘電異方性の液晶材料の場合には本質的に基板に直角に配
    向される、電場を発生する装置、更に所望に応じて、少なくとも１個の複屈折層
    を有する液晶層を含む液晶スイッチング素子であって、その液晶層が0.05μｍか
    ら0.46μｍの範囲内の光学遅延[(d・Δｎ)ＬＣ]を有することを特徴とする、前
    記液晶スイッチング素子。
  2. 【請求項２】液晶スイッチング素子が、少なくとも１個の線偏光子を含むこ
    とを特徴とする、請求項１に記載の液晶スイッチング素子。
  3. 【請求項３】液晶層のねじれ角が、-25°から+25°の範囲内にあることを特
    徴とする、請求項１または２に記載の液晶スイッチング素子。
  4. 【請求項４】液晶層の光学遅延初期値から、本質的に0ｎｍにスイッチされ
    るか、またはスイッチされ得ることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記
    載の液晶スイッチング素子。
  5. 【請求項５】液晶スイッチング素子が、透過型またはトランスフレクティブ
    （transflective）型液晶スイッチング素子であることを特徴とする、請求項１
    〜４のいずれかに記載の液晶スイッチング素子。
  6. 【請求項６】液晶層の光学遅延が、0.20μｍから0.37μｍであることを特徴
    とする、請求項１〜５のいずれかに記載の液晶スイッチング素子。
  7. 【請求項７】液晶層の光学遅延が、0.07μｍから0.17μｍであることを特徴
    とする、請求項１〜６のいずれかに記載の液晶スイッチング素子。
  8. 【請求項８】液晶スイッチング素子が、少なくとも１個の複屈折層を含むこ
    とを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の液晶スイッチング素子。
  9. 【請求項９】液晶スイッチング素子が、１つのλ/4層、１つのλ/2層または
    ２つのλ/2層を含むことを特徴とする、請求項８に記載の液晶スイッチング素子
    。
  10. 【請求項１０】１つの複屈折層、または２つ以上の複屈折層の光学遅延[(ｄ
    ・Δｎ）ＢＬ]が、液晶層の光学遅延[（ｄ・Δｎ）ＬＣ ）の半分または２倍に
    本質的に相当することを特徴とする、請求項８または９に記載の液晶スイッチン
    グ素子。
  11. 【請求項１１】液晶層の光学遅延が、0.20μｍから0.37μｍであり、液晶ス
    イッチング素子がλ/4層を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の液晶スイ
    ッチング素子。
  12. 【請求項１２】液晶層の光学遅延が、0.07μｍ〜0.17μｍであり、液晶スイ
    ッチング素子が１つのλ/2層または２つのλ/4層を含むことを特徴とする、請求
    項１０に記載の液晶スイッチング素子。
  13. 【請求項１３】スイッチング素子が、複屈折層を含まないことを特徴とする
    、請求項１〜７のいずれかに記載の液晶スイッチング素子。
  14. 【請求項１４】液晶層のねじれ角（φ）が、-6°から+6°であることを特徴
    とする、請求項１３に記載の液晶スイッチング素子。
  15. 【請求項１５】完全にスイッチした状態での液晶層の光学遅延が、0から80
    ｎｍ、好ましくは０ｎｍから４０ｎｍであることを特徴とする、請求項１３また
    は１４に記載の液晶スイッチング素子。
  16. 【請求項１６】液晶層が、正の誘電異方性を有することを特徴とする、請求
    項１３〜１５のいずれかに記載の液晶スイッチング素子。
  17. 【請求項１７】液晶スイッチング素子が、通常は白色モードで操作されるこ
    とを特徴とする、請求項１３〜１６のいずれかに記載の液晶スイッチング素子。
  18. 【請求項１８】液晶スイッチング素子が、反射型液晶スイッチング素子であ
    ることを特徴とする、請求項１３〜１７のいずれかに記載の液晶スイッチング素
    子。
  19. 【請求項１９】液晶スイッチング素子が、透過型液晶スイッチング素子であ
    ることを特徴とする、請求項１３〜１７のいずれかに記載の液晶スイッチング素
    子。
  20. 【請求項２０】液晶層が、負の誘電異方性を有することを特徴とする、請求
    項１３〜１５のいずれかに記載の液晶スイッチング素子。
  21. 【請求項２１】電気光学液晶ディスプレイ装置が、請求項１〜２０のいずれ
    かに記載の１つの液晶スイッチング素子または複数の液晶スイッチング素子を含
    むことを特徴とする、電気光学液晶ディスプレイ装置。
  22. 【請求項２２】電気光学液晶装置が、多重の液晶スイッチング素子を含み、
    そしてこれらがマトリックス形に配置されていることを特徴とする、請求項２１
    に記載の電気光学液晶ディスプレイ装置。
  23. 【請求項２３】電気光学液晶装置が、アクティブな電気スイッチング素子の
    マトリックスでアドレスされていることを特徴とする、請求項２１または２２に
    記載の電気光学液晶ディスプレイ装置。
  24. 【請求項２４】請求項１〜２０のいずれかに記載の１つの電気光学液晶スイ
    ッチング素子または複数の電気光学液晶スイッチング素子の、液晶ディスプレイ
    装置の中での使用。
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