(57)【要約】蓄積容量を設けないＴＦＴ基板と共通基板との間に自発分極を有する１０種類の液晶材料を夫々注入した１０枚の液晶パネルに対して、液晶に電圧（７Ｖ及び５Ｖ）を印加したときの透過率を測定した。印加電圧が７Ｖ，５Ｖである場合、液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）と、画素の電極面積Ａ（ｃｍ２）と、単位面積あたりの液晶容量Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）との間に、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜７Ｃｌｃ・Ａ｜，｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜５Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たす場合に５０％以上の透過率、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜４．５Ｃｌｃ・Ａ｜，｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜３Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たす場合に８０％以上の透過率が得られる。蓄積容量を設けなくても、十分に高い透過率が得られる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
自発分極を有する液晶材料が封入された液晶セルを有するアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置において、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）が、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たし、蓄積容量を設けないようにしてあることを特徴とする液晶表示装置。
但し、Ａ（ｃｍ２）：画素の電極面積
Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）：単位面積あたりの液晶容量
ｋ：液晶セルに印加される電圧の大きさ
【請求項２】
前記液晶セルに印加される電圧の大きさが７Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約１１ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶セルに印加される電圧の大きさが５Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約８ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
自発分極を有する液晶材料が封入された液晶セルを有するアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置において、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）が、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜０．６・ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たし、蓄積容量を設けないようにしてあることを特徴とする液晶表示装置。
但し、Ａ（ｃｍ２）：画素の電極面積
Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）：単位面積あたりの液晶容量
ｋ：液晶セルに印加される電圧の大きさ
【請求項５】
前記液晶セルに印加される電圧の大きさが７Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約７ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記液晶セルに印加される電圧の大きさが５Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約４．５ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項７】
データ書込み走査における各ラインの走査時間が、液晶がほとんど応答せずに、透過率の変化がほとんど生じない時間であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
【請求項８】
各ラインの走査時間が５μｓ／ライン以下であることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、液晶表示装置に関し、特に、自発分極を有する液晶材料を用いたアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年のいわゆる情報化社会の進展に伴って、パーソナルコンピュータ，ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等に代表される電子機器が広く使用されるようになっている。このような電子機器の普及によって、オフィスでも屋外でも使用可能な携帯型の需要が発生しており、それらの小型・軽量化が要望されている。そのような目的を達成するための手段の一つとして液晶表示装置が広く使用されている。液晶表示装置は、単に小型・軽量化のみならず、バッテリ駆動される携帯型の電子機器の低消費電力化のためには必要不可欠な技術である。【０００３】  液晶表示装置は大別すると反射型と透過型とに分類される。反射型は液晶パネルの前面から入射した光線を液晶パネルの背面で反射させてその反射光で画像を視認させる構成であり、透過型は液晶パネルの背面に備えられた光源（バックライト）からの透過光で画像を視認させる構成である。反射型は環境条件によって反射光量が一定しなくて視認性に劣るため、特に、マルチカラーまたはフルカラー表示を行うパーソナルコンピュータ等の表示装置としては一般的に、カラーフィルタを用いた透過型のカラー液晶表示装置が使用されている。【０００４】  カラー液晶表示装置は、現在、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子を用いたアクティブ駆動型のものが広く使用されている。このＴＦＴ駆動の液晶表示装置は、表示品質は高いものの、液晶パネルの光透過率が現状では数％程度しかないので、高い画面輝度を得るためには高輝度のバックライトが必要になる。このため、バックライトによる消費電力が大きくなってしまう。また、カラーフィルタを用いたカラー表示であるため、１画素を３個の副画素で構成しなければならず、高精細化が困難であり、その表示色純度も十分ではない。【０００５】  このような問題を解決するために、本発明者等はフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置を開発している（例えば、非特許文献１，２，３参照）。このフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置は、カラーフィルタ方式の液晶表示装置と比べて、副画素を必要としないため、より精細度が高い表示が容易に実現可能であり、また、カラーフィルタを使わずに光源の発光色をそのまま表示に利用できるため、表示色純度にも優れる。更に光利用効率も高いので、消費電力が少なくて済むという利点も有している。しかしながら、フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置を実現するためには、液晶の高速応答性（２ｍｓ以下）が必須である。【０００６】  そこで、本発明者等は、上述したような優れた利点を有するフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置、または、カラーフィルタ方式の液晶表示装置の高速応答化を図るべく、従来に比べて１００〜１０００倍の高速応答を期待できる自発分極を有する強誘電性液晶等の液晶のＴＦＴ等のスイッチング素子による駆動を研究開発している（例えば、特許文献１参照）。強誘電性液晶は、電圧印加によってその液晶分子の長軸方向がチルトする。強誘電性液晶を挟持した液晶パネルを偏光軸が直交した２枚の偏光板で挾み、液晶分子の長軸方向の変化による複屈折を利用して、透過光強度を変化させる。
【特許文献１】特開平１１−１１９１８９号公報
【非特許文献１】吉原敏明，他（Ｔ．Ｙｏｓｈｉｈａｒａ，ｅｔ．ａｌ．）：アイエルシーシー９８（ＩＬＣＣ  ９８）Ｐ１−０７４  １９９８年発行
【非特許文献２】吉原敏明，他（Ｔ．Ｙｏｓｈｉｈａｒａ，ｅｔ．ａｌ．）：エーエム−エルシーディ’９９ダイジェストオブテクニカルペーパーズ（ＡＭ−ＬＣＤ’９９  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ，）１８５頁１９９９年発行
【非特許文献３】吉原敏明，他（Ｔ．Ｙｏｓｈｉｈａｒａ，ｅｔ．ａｌ．）：エスアイディ’００ダイジェストオブテクニカルペーパーズ（ＳＩＤ’００  Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｐａｐｅｒｓ，）１１７６頁  ２０００年発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置は、光利用効率が高くて、消費電力の低減化が可能であるという利点を有してはいるが、携帯機器への搭載のためには更なる消費電力の低減化が求められている。このような消費電力の低減化の要求は、フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置だけでなく、カラーフィルタ方式の液晶表示装置についても同様である。【０００８】  図１は、従来の液晶パネルの模式的平面図である。図１に示すように、画素電極４０及びＴＦＴ４１がガラス基板４上にマトリクス配置されており、各画素電極４０はＴＦＴ４１のドレイン端子と接続されている。ＴＦＴ４１のソース端子はデータドライバ３２から引き出された信号線４２に接続され、ＴＦＴ４１のゲート端子はスキャンドライバ３３から引き出された走査線４３に接続されている。また、この画素電極４０（液晶容量）と並列になるように、各画素に蓄積容量８０が設けられている。【０００９】  自発分極を有する液晶材料を用いた液晶表示装置にあっては、液晶のスイッチングに大きな電荷量が必要となるので、各画素に電荷を蓄積するための蓄積容量８０を設けることが一般的である。より一層の消費電力の低減化を実現するためには、液晶パネルの開口率をさらに高めて、透過率をより大きくすることが効果的であるが、各画素に蓄積容量８０を設けなければならないため、液晶パネルの開口率を高められないという問題がある。【００１０】  また、蓄積容量８０の設置によって、各画素の容量が大きくなるので、スイッチング素子（ＴＦＴ４１）及び駆動回路（データドライバ３２、スキャンドライバ３３）への負担が大きいという問題もある。よって、蓄積容量を必要としない液晶表示装置の開発が望まれている。【００１１】  本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、自発分極を有する液晶材料を用いたアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置にあって、蓄積容量を設けなくても十分な透過率が得られて良好な表示が可能である液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  第１発明に係る液晶表示装置は、自発分極を有する液晶材料が封入された液晶セルを有するアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置において、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）が、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たし、蓄積容量を設けないようにしてあることを特徴とする。
但し、Ａ（ｃｍ２）：画素の電極面積
Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）：単位面積あたりの液晶容量
ｋ：液晶セルに印加される電圧の大きさ【００１３】  第１発明の液晶表示装置にあっては、液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさをＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）、画素の電極面積をＡ（ｃｍ２）、単位面積あたりの液晶容量をＣｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）、液晶セルに印加される電圧の大きさをｋとした場合に、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たす液晶材料を使用する。よって、蓄積容量を設けなくても液晶部分における透過率を高くできるので良好な表示が可能となり、この結果、蓄積容量は不要となり、液晶パネルの開口率を高くできて透過率の向上を図れる。【００１４】  第２発明に係る液晶表示装置は、前記液晶セルに印加される電圧の大きさが７Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約１１ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする。【００１５】  第２発明の液晶表示装置にあっては、液晶セルへの印加電圧が７Ｖである場合に、単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓが約１１ｎＣ／ｃｍ２以下である液晶材料を用いる。よって、第１発明における条件を容易に満たせる。【００１６】  第３発明に係る液晶表示装置は、前記液晶セルに印加される電圧の大きさが５Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約８ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする。【００１７】  第３発明の液晶表示装置にあっては、液晶セルへの印加電圧が５Ｖである場合に、単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓが約８ｎＣ／ｃｍ２以下である液晶材料を用いる。よって、第１発明における条件を容易に満たせる。【００１８】  第４発明に係る液晶表示装置は、自発分極を有する液晶材料が封入された液晶セルを有するアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置において、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）が、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜０．６・ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たし、蓄積容量を設けないようにしてあることを特徴とする。
但し、Ａ（ｃｍ２）：画素の電極面積
Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）：単位面積あたりの液晶容量
ｋ：液晶セルに印加される電圧の大きさ【００１９】  第４発明の液晶表示装置にあっては、液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさをＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）、画素の電極面積をＡ（ｃｍ２）、単位面積あたりの液晶容量をＣｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）、液晶セルに印加される電圧の大きさをｋとした場合に、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜０．６・ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たす液晶材料を使用する。よって、蓄積容量を設けなくても液晶部分における透過率を高くできるので良好な表示が可能となり、この結果、蓄積容量は不要となり、液晶パネルの開口率を高くできて透過率の向上を図れる。また、第１発明に比べて、液晶部分における透過率をより高くでき、液晶パネルとしての透過率もより向上できる。【００２０】  第５発明に係る液晶表示装置は、前記液晶セルに印加される電圧の大きさが７Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約７ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする。【００２１】  第５発明の液晶表示装置にあっては、液晶セルへの印加電圧が７Ｖである場合に、単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓが約７ｎＣ／ｃｍ２以下である液晶材料を用いる。よって、第４発明における条件を容易に満たせる。【００２２】  第６発明に係る液晶表示装置は、前記液晶セルに印加される電圧の大きさが５Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約４．５ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする。【００２３】  第６発明の液晶表示装置にあっては、液晶セルへの印加電圧が５Ｖである場合に、単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓが約４．５ｎＣ／ｃｍ２以下である液晶材料を用いる。よって、第４発明における条件を容易に満たせる。【００２４】  第７発明に係る液晶表示装置は、データ書込み走査における各ラインの走査時間が、液晶がほとんど応答せずに、透過率の変化がほとんど生じない時間であることを特徴とする。【００２５】  第７発明の液晶表示装置にあっては、各ラインの走査時間をこのように設定することにより、自発分極を有する液晶材料のＴＦＴ等のスイッチング素子を用いたアクティブマトリクス駆動を安定的に行える。一般的に、各ラインの走査時間（ゲート・オン）内で自発分極を有する液晶材料の応答が生じた場合、＋印加時と−印加時とでゲート・オフ時の液晶による電荷消費に差が生じるため、表示の焼付きが起こるが、第７発明ではこのようなことを防止できる。【００２６】  第８発明に係る液晶表示装置は、各ラインの走査時間が５μｓ／ライン以下であることを特徴とする。【００２７】  第８発明の液晶表示装置にあっては、各ラインの走査時間を５μｓ／ライン以下とする。よって、走査時間内で液晶の電界応答がほとんど生じずに安定した駆動が可能である。また、高速走査を必要とするフィールド・シーケンシャル方式においても、走査線５６０本以上の大容量の表示が可能である。【００２８】  本発明の液晶表示装置は、複数色の光を経時的に切り換えるフィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を行う。よって、高精細、高色純度、高速応答性を有するカラー表示が可能である。【００２９】  本発明の液晶表示装置は、カラーフィルタを用いるカラーフィルタ方式にてカラー表���を行う。よって、容易にカラー表示を行える。【００３０】  本発明の液晶表示装置は、表示用の光源として発光ダイオードを用いる。よって、点灯、消灯の切り換えを容易に行えて、表示色純度も向上する。
【発明の効果】
【００３１】  本発明では、自発分極を有する液晶材料を用いたアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置にあって、蓄積容量を設ける必要がなくなるので、液晶パネルの開口率を高くできる。この結果、光利用効率が高くなるので、消費電力の低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来の液晶パネルの模式的平面図である。
【図２】液晶容量に対する液晶材料の自発分極の大きさの比（｜２Ｐｓ／Ｃｌｃ｜）と透過率との関係を示すグラフである。
【図３】液晶表示装置における各ラインの走査時間と透過率との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。
【図５】フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置における液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。
【図６】液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図である。
【図７】本発明の液晶パネルの模式的平面図である。
【図８】ＬＥＤアレイの構成例を示す模式図である。
【図９】フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置における駆動シーケンスの一例を示す図である。
【図１０】カラーフィルタ方式の液晶表示装置における液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。
【図１１】カラーフィルタ方式の液晶表示装置における駆動シーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】  ７  ＬＥＤアレイ
１３  液晶層
２１  液晶パネル
２２  バックライト
３２  データドライバ
３３  スキャンドライバ
４０  画素電極
４１  ＴＦＴ
４２  信号線
４３  走査線
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】  自発分極を有する液晶材料を用いたアクティブマトリクス駆動の本発明の液晶表示装置では、液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさをＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）、画素の電極面積をＡ（ｃｍ２）、単位面積あたりの液晶容量をＣｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）、印加電圧に応じて設定される正の定数をｋとした場合に、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たす液晶材料を使用することにより、蓄積容量を設けない場合でも、十分な透過率を実現できて良好な表示が可能である。まず、本発明者が行った実験に基づいて規定されたｋの値について以下に説明する。【００３５】  ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなる透明電極（電極面積：１ｃｍ２）を有するガラス基板を洗浄した後、ポリイミドを塗布して２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイミド膜を成膜した。この膜の表面をレーヨン製の布でラビングし、ラビング方向が平行となるようにこれらの２枚のガラス基板を重ね合わせ、両ガラス基板間にシリカ製のスペーサを設けてギャップを保持し、ギャップ１．８μｍの空パネルを作製した。【００３６】  この空パネルに、下記表１に示すような１０種類（サンプル１〜１０）の強誘電性液晶材料を夫々封入し、クロスニコル状態の２枚の偏光板で挟んで１０枚の液晶パネルを作製した。なお、自発分極を有する液晶材料を用いた場合の比誘電率及び液晶容量（Ｃｌｃ）は、自発分極の影響によって周波数依存性を示すことから、本発明においては、自発分極の影響を抑制するべく、周波数１０ｋＨｚでの値としている。【００３７】
【表１】
2006114859.tif 000002
【００３８】  次に、作製した１０枚の液晶パネル夫々にＴＦＴを接続し、液晶に電圧を印加したときの透過率を測定した。この際、蓄積容量は設けなかった。透過率は、ゲートオン時間を５μｓ、間隔を２．８ｍｓとし、±５Ｖ及び±７Ｖの電圧を印加した場合のゲートオンから２．８ｍｓ間の透過光強度を測定することにより求めた。なお、透過率１００％は、平行ニコル状態の透過光強度とした。サンプル１〜１０を用いた液晶パネルにおける測定結果を図２に示す。【００３９】  カラーフィルタ方式の液晶表示装置にあっては、液晶の透過率が１００％であっても、カラーフィルタにより透過率が１／３となるため、透過率は３３．３％となる。一方、フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置の場合、カラーフィルタを必要としないので、液晶の透過率が５０％であっても、カラーフィルタ方式の液晶表示装置に対して１．５倍の透過率が達成可能である。よって、本発明では、表示に十分な透過率として５０％を規定し、より十分な透過率として８０％を規定する。【００４０】  図２に●で示す印加電圧が７Ｖである場合、５０％以上の透過率を達成するためには、液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）と、画素の電極面積Ａ（ｃｍ２）と、単位面積あたりの液晶容量Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）との間に、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜７Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たせば良いことが分かる。この場合には、自発分極の大きさＰｓを１１ｎＣ／ｃｍ２以下にすれば良い。また、８０％以上の透過率を達成するためには、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜４．５Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たせば良いことが分かる。この場合には、自発分極の大きさＰｓを７ｎＣ／ｃｍ２以下にすれば良い。【００４１】  同様に、図２に△で示す印加電圧が５Ｖである場合、５０％以上の透過率を達成するためには、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜５Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たせば良いことが分かる。この場合には、自発分極の大きさＰｓを８ｎＣ／ｃｍ２以下にすれば良い。また、８０％以上の透過率を達成するためには、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜３Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たせば良いことが分かる。この場合には、自発分極の大きさＰｓを４．５ｎＣ／ｃｍ２以下にすれば良い。【００４２】  上記の例では、液晶への印加電圧が７Ｖ、５Ｖである場合について説明したが、一般的には、液晶に印加される電圧に応じて設定された正の定数ｋを用いて、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たすようにすれば、蓄積容量を設けなくても、５０％以上の透過率または８０％以上の透過率を達成することが可能である。【００４３】  図３は、液晶表示装置における各ラインの走査時間と透過率との関係を示すグラフである。液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓが２Ｐｓ＝２０．５ｎＣ／ｃｍ２を満たし、液晶への印加電圧が７Ｖである場合の特性を図３に示している。各ラインの走査時間を５μｓ／ライン以下とした場合には、走査時間内で液晶の電界応答がほとんど生じずに安定した駆動が可能である。【００４４】  本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。【００４５】  図４は本発明の液晶表示装置の回路構成を示すブロック図、図５は液晶パネル及びバックライトの模式的断面図、図６は液晶表示装置の全体の構成例を示す模式図、図７は本発明の液晶パネルの模式的平面図、並びに、図８はバックライトの光源であるＬＥＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）アレイの構成例を示す模式図である。【００４６】  図４において、２１，２２は図５に断面構造が示されている液晶パネル，バックライトを示している。バックライト２２は、図５に示されているように、ＬＥＤアレイ７と導光及び光拡散板６とで構成されている。図５，図６で示されているように、液晶パネル２１は上層（表面）側から下層（背面）側に、偏光フィルム１，ガラス基板２，共通電極３，ガラス基板４，偏光フィルム５をこの順に積層して構成されており、ガラス基板４の共通電極３側の面にはマトリクス状に配列された画素電極４０，４０…が形成されている。【００４７】  ガラス基板４上の画素電極４０，４０…の上面には配向膜１２が、共通電極３の下面には配向膜１１が夫々配置され、これらの配向膜１１，１２間に液晶材料が充填されて液晶層１３が形成される。なお、１４は液晶層１３の層厚を保持するためのスペーサである。これら共通電極３及び画素電極４０，４０…間にはデータドライバ３２及びスキャンドライバ３３等よりなる駆動部５０が接続されている。【００４８】  図７に示すように、データドライバ３２は、信号線４２を介してＴＦＴ４１のソース端子と接続されており、スキャンドライバ３３は、走査線４３を介してＴＦＴ４１のゲート端子と接続されている。ＴＦＴ４１はスキャンドライバ３３によりオン／オフ制御される。また個々の画素電極４０は、ＴＦＴ４１のドレイン端子に接続されている。そのため、信号線４２及びＴＦＴ４１を介して与えられるデータドライバ３２からの信号により、個々の画素の透過光強度が制御される。本発明の液晶パネルにあっては、従来例（図１参照）のように蓄積容量が設けられておらず、蓄積容量を設けない分だけ、従来例に比べて開口率が高くなっている。【００４９】  バックライト２２は、液晶パネル２１の下層（背面）側に位置し、発光領域を構成する導光及び光拡散板６の端面に臨ませた状態でＬＥＤアレイ７が備えられている。このＬＥＤアレイ７は、図８にその模式図が示されているように、導光及び光拡散板６と対向する面に３原色、即ち赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色を発光するＬＥＤ素子を１チップとした複数個のＬＥＤを有する。そして、赤，緑，青の各サブフレームにおいては赤，緑，青のＬＥＤ素子を夫々点灯させる。導光及び光拡散板６はこのＬＥＤアレイ７の各ＬＥＤからの光を自身の表面全体に導光すると共に上面へ拡散することにより、発光領域として機能する。【００５０】  この液晶パネル２１と、赤，緑，青の時分割発光が可能であるバックライト２２とを重ね合わせる。このバックライト２２の点灯タイミング及び発光色は、液晶パネル２１に対する表示データに基づくデータ書込み走査に同期して制御される。【００５１】  図４において、３１は、パーソナルコンピュータから同期信号ＳＹＮが入力され、表示に必要な各種の制御信号ＣＳを生成する制御信号発生回路である。画像メモリ部３０からは画素データＰＤが、データ��ライバ３２へ出力される。画素データＰＤ、及び、印加電圧の極性を変えるための制御信号ＣＳに基づき、データドライバ３２を介して液晶パネル２１には電圧が印加される。【００５２】  また制御信号発生回路３１からは制御信号ＣＳが、基準電圧発生回路３４，データドライバ３２，スキャンドライバ３３及びバックライト制御回路３５へ夫々出力される。基準電圧発生回路３４は、基準電圧ＶＲ１及びＶＲ２を生成し、生成した基準電圧ＶＲ１をデータドライバ３２へ、基準電圧ＶＲ２をスキャンドライバ３３へ夫々出力する。データドライバ３２は、画像メモリ部３０からの画素データＰＤと制御信号発生回路３１からの制御信号ＣＳとに基づいて、画素電極４０の信号線４２に対して信号を出力する。この信号の出力に同期して、スキャンドライバ３３は、画素電極４０の走査線４３をライン毎に順次的に走査する。またバックライト制御回路３５は、駆動電圧をバックライト２２に与えて、バックライト２２から赤色光，緑色光，青色光を夫々発光させる。【００５３】  次に、液晶表示装置の動作について説明する。パーソナルコンピュータから画像メモリ部３０へ表示用の画素データＰＤが入力され、画像メモリ部３０は、この画素データＰＤを一旦記憶した後、制御信号発生回路３１から出力される制御信号ＣＳを受け付けた際に、この画素データＰＤを出力する。制御信号発生回路３１で発生された制御信号ＣＳは、データドライバ３２と、スキャンドライバ３３と、基準電圧発生回路３４と、バックライト制御回路３５とに与えられる。基準電圧発生回路３４は、制御信号ＣＳを受けた場合に基準電圧ＶＲ１及びＶＲ２を生成し、生成した基準電圧ＶＲ１をデータドライバ３２へ、基準電圧ＶＲ２をスキャンドライバ３３へ夫々出力する。【００５４】  データドライバ３２は、制御信号ＣＳを受けた場合に、画像メモリ部３０から出力された画素データＰＤに基づいて、画素電極４０の信号線４２に対して信号を出力する。スキャンドライバ３３は、制御信号ＣＳを受けた場合に、画素電極４０の走査線４３をライン毎に順次的に走査する。データドライバ３２からの信号の出力及びスキャンドライバ３３の走査に従ってＴＦＴ４１が駆動し、画素電極４０に電圧が印加され、画素の透過光強度が制御される。バックライト制御回路３５は、制御信号ＣＳを受けた場合に駆動電圧をバックライト２２に与えてバックライト２２のＬＥＤアレイ７が有している赤，緑，青の各色のＬＥＤ素子を時分割して発光させて、経時的に赤色光，緑色光，青色光を順次発光させる。このように、液晶パネル２１への入射光を出射するバックライト２２の各点灯領域毎の点灯制御と液晶パネル２１に対するデータ書込み走査とを同期させてカラー表示を行っている。【００５５】（第１実施の形態）
蓄積容量を設けずに画素電極４０，４０…（画素数８００×４８０，対角４インチ）を有するＴＦＴ基板と共通電極３を有するガラス基板２とを洗浄した後、ポリイミドを塗布して２００℃で１時間焼成することにより、約２００Åのポリイミド膜を配向膜１１，１２として成膜した。更に、これらの配向膜１１，１２をレーヨン製の布でラビングし、ラビング方向が平行となるようにこれらの２枚の基板を重ね合わせ、両者間に平均粒径１．８μｍのシリカ製のスペーサ１４でギャップを保持した状態で重ね合わせて空パネルを作製した。この空パネルの配向膜１１，１２間に、前述したサンプル１０のナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶材料（例えば、Ａ．Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉ，ｅｔ．ａｌ．：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１３３，３５３（１９９１）に開示された材料）を封入して液晶層１３とした。封入した強誘電性液晶材料の自発分極の大きさ（Ｐｓ）は１０．２５ｎＣ／ｃｍ２であって、液晶容量（Ｃｌｃ）は３．０ｎＦ／ｃｍ２であり、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜７Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たしている。作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム１，５で挟んで液晶パネル２１とし、強誘電性液晶分子の長軸方向が一方に傾いたときに暗状態になるようにした。【００５６】  このようにして作製した液晶パネル２１と、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色を発光する各ＬＥＤ素子を１チップとした１２個のＬＥＤからなるＬＥＤアレイ７を光源としたバックライト２２とを重ね合わせ、図９に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。図９（ａ）は液晶パネル２１の各ラインの走査タイミング、図９（ｂ）はバックライト２２の赤，緑，青各色の点灯タイミングを表している。【００５７】  フレーム周波数を６０Ｈｚとして、１つのフレーム（期間：１／６０ｓ）を３つのサブフレーム（期間：１／１８０ｓ）に分割し、図９（ａ）に示すように、例えば１フレーム内の第１番目のサブフレームにおいて赤色の画像データの２回の書込み走査を行い、次の第２番目のサブフレームにおいて緑色の画像データの２回の書込み走査を行い、最後の第３番目のサブフレームにおいて青色の画像データの２回の書込み走査を行った。液晶に印加される最大電圧は７Ｖとした。【００５８】  各サブフレームにおいて、各データ書込み走査に要する時間はサブフレーム（１／１８０ｓ）の２５％（１／７２０ｓ）として、各ラインの走査時間を５μｓ／ライン以下とした。なお、各サブフレームにあって、１回目（前半）のデータ書込み走査時においては、表示データに応じて明るい表示が得られる極性の電圧を各画素の液晶に印加し、２回目（後半）のデータ書込み走査時においては、１回目のデータ書込み走査と同じ表示データに基づき、１回目のデータ書込み走査とは極性が異なって大きさが等しい電圧を各画素の液晶に印加した。この結果、２回目のデータ書込み走査時において、１回目のデータ書込み走査時と比較して、実質的に黒表示とみなせる暗い表示を得た。【００５９】  バックライト２２の赤，緑，青各色の点灯は、図９（ｂ）に示すように制御した。第１番目のサブフレームにおいて赤色を発光させ、第２番目のサブフレ���ムにおいて緑色を発光させ、第３番目のサブフレームにおいて青色を発光させた。また、サブフレーム中ずっとバックライト２２を点灯させておくのではなく、１回目のデータ書込み走査の開始タイミングに同期してバックライト２２を点灯させて２回目のデータ書込み走査の終了タイミングに同期してバックライト２２を消灯させた。【００６０】  結果として、透過率が高くて、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。【００６１】（第２実施の形態）
第１実施の形態と同様の工程で作製した空パネルの配向膜１１，１２間に、前述したサンプル９のナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶材料（例えば、Ａ．Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉ，ｅｔ．ａｌ．：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１３３，３５３（１９９１）に開示された材料）を封入して液晶層１３とした。封入した強誘電性液晶材料の自発分極の大きさ（Ｐｓ）は６．２５ｎＣ／ｃｍ２であって、液晶容量（Ｃｌｃ）は３．１ｎＦ／ｃｍ２であり、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜４．５Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たしている。作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム１，５で挟んで液晶パネル２１とし、強誘電性液晶分子の長軸方向が一方に傾いたときに暗状態になるようにした。【００６２】  このようにして作製した液晶パネル２１と、第１実施の形態と同様なバックライト２２とを重ね合わせ、第１実施の形態と同様な図９（ａ），（ｂ）に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。なお、液晶に印加される最大電圧は第１実施の形態と同じ７Ｖとした。【００６３】  結果として、第１実施の形態よりさらに透過率が高くなり、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。【００６４】（第３実施の形態）
第１実施の形態と同様の工程で作製した空パネルの配向膜１１，１２間に、単安定型の強誘電性液晶材料（例えば、クラリアントジャパン製のＲ２３０１）を封入して液晶層１３とした。封入した強誘電性液晶材料の自発分極の大きさ（Ｐｓ）は６ｎＣ／ｃｍ２であって、液晶容量（Ｃｌｃ）は３ｎＦ／ｃｍ２であり、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜５Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たしている。液晶材料をパネルに封入した後、コレステリック相からカイラルスメクチックＣ相の転移点を挟んで１０Ｖの電圧を印加することで、一様な液晶配向状態を実現した。作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム１，５で挟んで液晶パネル２１とし、電圧無印加時に暗状態になるようにした。【００６５】  このようにして作製した液晶パネル２１と、第１実施の形態と同様なバックライト２２とを重ね合わせ、第１実施の形態と同様な図９（ａ），（ｂ）に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。なお、液晶に印加される最大電圧は５Ｖとした。【００６６】  結果として、透過率が高くて、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。【００６７】（第４実施の形態）
第１実施の形態と同様の工程で作製した空パネルの配向膜１１，１２間に、前述したサンプル３のナフタレン系液晶を主成分とする強誘電性液晶材料（例えば、Ａ．Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉ，ｅｔ．ａｌ．：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，１３３，３５３（１９９１）に開示された材料）を封入して液晶層１３とした。封入した強誘電性液晶材料の自発分極の大きさ（Ｐｓ）は３．８５ｎＣ／ｃｍ２であって、液晶容量（Ｃｌｃ）は２．９ｎＦ／ｃｍ２であり、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜３Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たしている。作製したパネルをクロスニコル状態の２枚の偏光フィルム１，５で挟んで液晶パネル２１とし、強誘電性液晶分子の長軸方向が一方に傾いたときに暗状態になるようにした。【００６８】  このようにして作製した液晶パネル２１と、第１実施の形態と同様なバックライト２２とを重ね合わせ、第１実施の形態と同様な図９（ａ），（ｂ）に示すような駆動シーケンスに従って、フィールド・シーケンシャル方式によるカラー表示を行った。なお、液晶に印加される最大電圧は第３実施の形態と同じ５Ｖとした。【００６９】  結果として、第３実施の形態よりさらに透過率が高くなり、高精細、高速応答、高色純度表示を実現できた。【００７０】  上述した実施の形態では、フィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置を例として説明したが、カラーフィルタを設けたカラーフィルタ方式の液晶表示装置においても同様の効果が得られる。【００７１】  図１０は、カラーフィルタ方式の液晶表示装置における液晶パネル及びバックライトの模式的断面図である。図１０において、図５と同一部分には、同一番号を付してそれらの説明を省略する。共通電極３には、３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のカラーフィルタ６０，６０…が設けられている。また、バックライト２２は、白色光を出射する複数の白色光源素子を備えた白色光源７０と導光及び光拡散板６とから構成されている。このようなカラーフィルタ方式の液晶表示装置にあっては、白色光源７０からの白色光を複数色のカラーフィルタ６０で選択的に透過させることにより、カラー表示を行う。【００７２】  そして、図１１（ａ），（ｂ）に示すような駆動シーケンスに従ってカラー表示を行うことにより、カラーフィルタ方式の液晶表示装置にあっても、上述したフィールド・シーケンシャル方式の液晶表示装置と同様に、蓄積容量を設けなくても、十分に高い透過率を達成できて、良好な表示を実現できる。【００７３】  上述した実施の形態では、自発分極を有する強誘電性液晶材料を用いた場合について説明したが、自発分極を有する他の液晶材料、例えば反強誘電性液晶材料を用いた場合においても、同様の効果が得られる。また、透過型の液晶表示装置に限定されるものではなく、反射型の液晶表示装置、フロント／リアプロジェクタにおいても本発明の適用が可能である。【００７４】  上述の実施例を含む実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
自発分極を有する液晶材料が封入された液晶セルを有するアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置において、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）が、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たし、蓄積容量を設けないようにしてあることを特徴とする液晶表示装置。
但し、Ａ（ｃｍ２）：画素の電極面積
Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）：単位面積あたりの液晶容量
ｋ：液晶セルに印加される電圧に応じて設定される正の定数
（付記２）
自発分極を有する液晶材料が封入された液晶セルを有するアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置において、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）が、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜７Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たし、蓄積容量を設けないようにしてあることを特徴とする液晶表示装置。
但し、Ａ（ｃｍ２）：画素の電極面積
Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）：単位面積あたりの液晶容量
（付記３）
前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは１１ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする付記２記載の液晶表示装置。
（付記４）
前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）は、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜４．５Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たすことを特徴とする付記２記載の液晶表示装置。
（付記５）
前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは７ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする付記４記載の液晶表示装置。
（付記６）
自発分極を有する液晶材料が封入された液晶セルを有するアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置において、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）が、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜５Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たし、蓄積容量を設けないようにしてあることを特徴とする液晶表示装置。
但し、Ａ（ｃｍ２）：画素の電極面積
Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）：単位面積あたりの液晶容量
（付記７）
前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは８ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする付記６記載の液晶表示装置。
（付記８）
前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）は、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜３Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たすことを特徴とする付記６記載の液晶表示装置。
（付記９）
前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは４．５ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする付記８記載の液晶表示装置。
（付記１０）
データ書込み走査における各ラインの走査時間が、液晶がほとんど応答せずに、透過率の変化がほとんど生じない時間であることを特徴とする付記１乃至９のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記１１）
各ラインの走査時間が５μｓ／ライン以下であることを特徴とする付記１０記載の液晶表示装置。
（付記１２）
フィールド・シーケンシャル方式にてカラー表示を行うことを特徴とする付記１乃至１１のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記１３）
カラーフィルタ方式にてカラー表示を行うことを特徴とする付記１乃至１１のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記１４）
表示用の光源は発光ダイオードであることを特徴とする付記１乃至１３のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記１５）
自発分極を有する液晶材料が封入された液晶セルを有するアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置において、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）が、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たし、蓄積容量を設けないようにしてあることを特徴とする液晶表示装置。
但し、Ａ（ｃｍ２）：画素の電極面積
Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）：単位面積あたりの液晶容量
ｋ：液晶セルに印加される電圧の大きさ
（付記１６）
前記液晶セルに印加される電圧の大きさが７Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約１１ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする付記１５記載の液晶表示装置。
（付記１７）
前記液晶セルに印加される電圧の大きさが５Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約８ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする付記１５記載の液晶表示装置。
（付記１８）
自発分極を有する液晶材料が封入された液晶セルを有するアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置において、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓ（ｎＣ／ｃｍ２）が、｜２Ｐｓ・Ａ｜≦｜０．６・ｋ・Ｃｌｃ・Ａ｜の条件を満たし、蓄積容量を設けないようにしてあることを特徴とする液晶表示装置。
但し、Ａ（ｃｍ２）：画素の電極面積
Ｃｌｃ（ｎＦ／ｃｍ２）：単位面積あたりの液晶容量
ｋ：液晶セルに印加される電圧の大きさ
（付記１９）
前記液晶セルに印加される電圧の大きさが７Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約７ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする付記１８記載の液晶表示装置。
（付記２０）
前記液晶セルに印加される電圧の大きさが５Ｖであるとき、前記液晶材料の単位面積あたりの自発分極の大きさＰｓは約４．５ｎＣ／ｃｍ２以下であることを特徴とする付記１８記載の液晶表示装置。
（付記２１）
データ書込み走査における各ラインの走査時間が、液晶がほとんど応答せずに、透過率の変化がほとんど生じない時間であることを特徴とする付記１５乃至２０のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
（付記２２）
各ラインの走査時間が５μｓ／ライン以下であることを特徴とする付記２１記載の液晶表示装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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