JP4632252B2

JP4632252B2 - 垂直配向型超ねじれ液晶表示素子及びその製造方法

Info

Publication number: JP4632252B2
Application number: JP2005290321A
Authority: JP
Inventors: 和則丸山; 靖文飯村
Original assignee: DIC Corp; Tokyo University of Agriculture and Technology NUC
Current assignee: DIC Corp; Tokyo University of Agriculture and Technology NUC
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2025-10-03
Also published as: JP2007101808A

Description

本発明は垂直配向型超ねじれ液晶表示素子に関する。

ＴＦＴ等のアクティブ素子を使用せずに高走査線本数の画像表示を行うＬＣＤとして、ＳＴＮ−ＬＣＤ（スーパツイストネマチック型液晶表示素子）がある。ＳＴＮ―ＬＣＤは、電圧変化に対する透過率変化の割合を示す急峻性が良好であり、明状態の透過光強度が高いので、高いコントラスト特性が得られる。

しかし、ＳＴＮ−ＬＣＤは１層のみでは黒表示が難しい。従って白黒表示を行う方法として通常は、液晶のねじれ方向が異なる２つのセルを積層し一方のセルを駆動する２層ＳＴＮ−ＬＣＤ方式や、液晶セルに正の一軸性フィルムを１枚または複数枚重ねたフィルム補償ＳＴＮ−ＬＣＤ方式を使用している。
しかし、前者の２層ＳＴＮ−ＬＣＤ方式は液晶セルを２枚用いるので、厚さの増加、重量の増加を生じる。また、後者のフィルム補償ＳＴＮ−ＬＣＤ方式は、実用レベルの黒表示を得ることができず、電極内で黒表示が可能であっても電極外では黒が浮き、コントラストを高くすることは困難であった。

一方、ＳＴＮ―ＬＣＤと同様に急峻性が良く、かつ明状態での透過率が高いＬＣＤとして、垂直配向型ＥＣＢ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード液晶表示素子が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
しかし、垂直配向型ＥＣＢモード液晶表示素子は、急峻性を高くするために配向膜のプレチルト角を小さくしており、これが原因で、電圧無印加時の黒表示時に光抜けが起こり、コントラストの低下が生じることがある。
特開２００４−３５５０３２号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、急峻性が高く（Ｖｒ９０／Ｖｒ０．９が１．２未満）、ヒステリシスの少ない垂直配向型超ねじれ液晶表示素子を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る垂直配向型超ねじれ液晶表示素子は、基材の一面に電極と配向膜とを順に重ねて設け、該配向膜が相互に対向するように配してなる一対の基板と、該一対の基板の間に挟持されるように設けられた負の誘電異方性を有する液晶材料と、を少なくとも備えてなり、前記一対の基板は共に、前記液晶材料をなす液晶分子に対して８０°〜８６°のプレチルト角を与える配向制御能を有し、前記液晶材料は、少なくとも一種のカイラル剤を含有し、曲がりの弾性定数Ｋ３３を広がりの弾性定数Ｋ１１により除した値が１．２５以上であり、前記配向膜によって規定されるねじれ角が１８０°以上２８０°以下である、ことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る垂直配向型超ねじれ液晶表示素子は、請求項１において、前記ねじれ角が２４０°以上２７０°以下であることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る垂直配向型超ねじれ液晶表示素子は、請求項１において、前記液晶材料の自然ねじれピッチをｐ、前記一対の基板同士の間隔をｄと定義したとき、前記ｄを前記ｐにより除した値が０．５５以上０．７５以下であることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る垂直配向型超ねじれ液晶表示素子の製造方法は、基材の片面に電極と配向膜とを順に重ねて設け、該配向膜が相互に対向するように配してなる一対の基板と、該一対の基板の間に挟持されるように設けられた負の誘電異方性を有する液晶材料と、を少なくとも備えてなり、前記一対の基板は共に、前記液晶材料をなす液晶分子に対して８０°〜８６°のプレチルト角を与える配向制御能を有し、前記液晶材料は、少なくとも一種のカイラル剤を含有し、曲がりの弾性定数Ｋ３３を広がりの弾性定数Ｋ１１により除した値が１．２５以上であり、前記配向膜によって規定されるねじれ角が１８０°以上２８０°以下である垂直配向型超ねじれ液晶表示素子の製造方法であって、前記プレチルト角を発生させる方法として光配向処理を用いることを特徴とする。

本発明に係る垂直配向型超ねじれ液晶表示素子は、プレチルト角が特定の値であり、曲がりの弾性定数Ｋ３３と広がりの弾性定数Ｋ１１の比Ｋ３３／Ｋ１１が特定の値以上であり、且つ特定のねじれ角を有する液晶材料を備えてなる。
すなわち、本発明は、電極を有する２枚の基板間に負の誘電異方性を有する液晶材料が挟持された液晶表示素子であって、次の（１）〜（３）を満たすものである。
（１）前記２枚の基板は、共に、液晶分子に対して８０°以上８６°以下のプレチルト角を与える配向制御能を有すること。
（２）前記液晶材料は、少なくとも一種のカイラル剤を含有し、曲がりの弾性定数Ｋ３３を広がりの弾性定数Ｋ１１により除した値が１．２５以上であること。
（３）前記液晶材料は、前記配向膜によって規定されるねじれ角が１８０°以上２８０°以下であること。

かかる構成により、本発明の垂直配向型超ねじれ液晶表示素子は、直交ニコル配置の偏光板で挟持して表示面を観察すると、電圧無印加時には、液晶のプレチルト角が８０°〜８６°で配向しているため良好な黒表示（透過率が低い状態）が得られる。
一方、電圧を印加すると、液晶分子は長軸方向を変化させるねじれ構造（螺旋配列）を取りながら倒れてリターデーションが大きくなり、光が透過する状態（明状態）となる。このとき、プレチルト角が８０°〜８６°の範囲とし、且つ弾性定数Ｋ３３と広がりの弾性定数Ｋ１１の比Ｋ３３／Ｋ１１が１．２５以上とし、液晶材料のねじれ角が１８０°〜２８０°の範囲であるので、急峻性が良好となり、具体的には１．２以下の急峻性を与えることができる。
したがって、本発明は、急峻性が高く（１．２未満）、ヒステリシスの少ない垂直配向型超ねじれ液晶表示素子の提供に寄与する。

本発明に係る垂直配向型超ねじれ液晶表示素子は、基材の一面に電極と配向膜とを順に重ねて設け、該配向膜が相互に対向するように配してなる一対の基板と、該一対の基板の間に挟持されるように設けられた負の誘電異方性を有する液晶材料と、を少なくとも備えている。

（基板）
本発明で使用する基板は、基材の一面に電極と配向膜とを順に重ねて設けたものであり、液晶分子に対して８０°〜８６°のプレチルト角を与える配向制御能を有する。配向制御能は、例えば、基材の電極上にラビング法、射方蒸着法、光配向法等、斜方蒸着法等の公知の方法で配向膜を作製する方法により付与することができる。中でも、垂直配向膜に光を照射して配向制御能を付与する光配向法は、ラビング法のような光抜けを生じさせるようなキズが発生せず、容易に基板に対して配向制御能を付与することができるので好ましい。

光配向法を用いて、基板に、液晶分子に対して８０°〜８６°のプレチルト角を与える配向制御能を付与するには、例えば、図１に示すように、透明性電極を有する基板上に垂直配向膜を形成し、基板に対してθの角度で直線偏光の紫外線を照射する。この時紫外線の照射角度θは２０〜７０°が好ましい。紫外線は垂直配向膜に液晶を配向性させる機能を生じさせるものであればよく、無偏光光でも偏向光でも良いが、偏向光は配向機能を効率的に生じさせることができ好ましい。なお、図１におけるφは、直線偏光の偏波面がＸＹ面（基板面）となす角度を表しており、通常９０°に設定される。
使用する垂直配向膜は、直線偏光の紫外線を照射してプレチルトが８０〜８６°発生するものであればよい。

基板を構成する基材の材質は通常ＬＣＤセルに使用するような材質であれば特に限定はないが、透明性を有する材質が望ましい。例えば、ガラス、プラスチック等の堅牢な材料の他、プラスチックフィルム等の柔軟性を有する材料を使用することもできる。
基材上に設ける電極としては、透明性を有し、抵抗が低い材質が望ましく、酸化インジウム膜、酸化スズ膜、酸化インジウム・酸化スズ（ＩＴＯ）膜、酸化インジウム・酸化亜鉛膜等が挙げられる。電極をなす各膜は、蒸着法、スパッタ法などの一般的に用いられている方法によって形成し、必要に応じて、電極をパターニングしてもよい。電極をパターニングするには、例えば基材上にＩＴＯ膜をマスクを介してスパッタリング法等で形成するか、ＩＴＯ膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法等でエッチングしてもよい。

（液晶材料）
本発明で使用する液晶材料は、少なくとも一種のカイラル剤を含有し、曲がりの弾性定数Ｋ３３を広がりの弾性定数Ｋ１１により除した値が１．２５以上であり、かつ、前記配向膜によって規定されるねじれ角が１８０°以上２８０°以下であるものが用いられる。このような条件を満たせば、構造等に特に限定はない。具体的には、通常この技術分野で液晶材料として認識されるものであれば良く、単一の液晶性化合物でなくてもよく、２種以上の液晶化合物の組成物であっても良く、適宜選択、配合して用いることができる。具体的に、使用できる液晶材料としては、トラン系、フルオロ系、ナフタレン系等の液晶化合物が挙げられる。

液晶材料にカイラル剤を含有させることにより、液晶材料は自然ねじれのピッチを発生させることが可能となる。
本発明に係る液晶表示素子においては、このような機能を有するカイラル剤を添加し、任意の自然ねじれのピッチを有する液晶材料を用いることにより、液晶表示素子の電圧変化に対する透過率変化の割合を示す急峻性が良好となり、走査線本数の高い画像表示が可能となる。
なお、カイラル剤の添加量により、液晶材料の自然ねじれのピッチは変化するので、必要とする液晶のピッチに応じてカイラル剤の添加量は適宜調節すればよい。

液晶材料として、曲がりの弾性定数Ｋ３３を広がりの弾性定数Ｋ１１により除した値（Ｋ３３／Ｋ１１と表記）が１．２５に満たないものを用いると、本発明の垂直配向型超ねじれ液晶表示素子は、電圧変化に対する透過率変化の割合を示す急峻性が緩慢となり、走査線本数の高い画像表示を行うことが困難となるので芳しくない。これに対して、Ｋ３３／Ｋ１１の比が１．２５以上の液晶材料を使用すると、電圧変化に対する透過率変化の割合を示す急峻性が急峻になり、ひいては走査線本数の高い画像表示が可能となるので好ましい。

本発明の垂直配向型超ねじれ液晶表示素子において、液晶材料のねじれ角と電圧変化に対する透過率変化の割合を示す急峻性との関係は、ねじれ角が小さいほど、急峻性が緩慢になり、ねじれ角が大きいほど、急峻性が急峻になる傾向を示す。しかしながら、ねじれ角が大きすぎると、電圧印加時にストライプドメインが発生したり、印加電圧の上昇時と下降時の電気光学特性の曲線が異なりヒステリシスが発生したりするため、望ましくない。このようなストライプドメインやヒステリシスの発生は、ねじれ角を１８０°以上２８０°以下の範囲とすることにより抑制できる。また、ねじれ角を２４０°以上２７０°以下の範囲とすれば、電圧変化に対する透過率変化の割合を示す急峻性が急峻で、安定的に不具合の生じない液晶素子を製作できることから、より好ましい。
本発明で使用するカイラル剤としては、特に限定はなく、公知慣用のものを使用できる。例えば、Ｓ―８１１、Ｒ８１１、ＣＢ―１５、ＭＬＣ６２４７、ＭＬＣ６２４８、Ｒ１０１１、Ｓ１０１１（メルク社製）等が挙げられる。

（ｄ／ｐ）
前記液晶材料の自然ねじれピッチをｐ、前記一対の基板同士の間隔をｄと定義したとき、ｄをｐにより除した値（ｄ／ｐと表記）が０．５５以上０．７５以下の範囲にある液晶材料は、電気光学特性の良好な急峻性をもたらすとともに、ヒステリシスの発生を抑制する等の理由により、さらに好ましい。この（ｄ／ｐ）の値は、セルギャプを変化させる方法や、あるいは液晶に添加するカイラル剤の量を変化させる方法により、任意の値に設定することが可能となる。

本発明に係る液晶表示素子は、公知の方法で作製することができる。例えば、トリクロロエチレン、イソプロピルアルコール、過酸化水素の苛性ソーダ溶液、過酸化水素水の塩酸溶液等を適宜用い、透明導電膜からなる電極を配した透明基板（以下、透明電極付き透明基板とも呼ぶ）を洗浄処理した後、さらに超純水等で洗浄処理を施す。
次に、プレキソ印刷法や、インクジェット法や、スピンコート法を用いて、透明電極付き透明基板上に垂直配向膜を形成し、焼成した後、この垂直配向膜を光配向処理する。
その後、上側の基板と下側の基板との間にスペーサを介在させて基板間に均一な隙間を形成し、シール材で周囲を封じて固定する。この際、液晶の注入口となる部分は封止せずに開口した状態とする。
なお、スペーサの材質は特に限定されるものではなく、スペーサーとしては、プラスチックビーズやシリカ粒子などを分散させたり、基板上の所定の位置にカラム状の構造物を形成しスペーサーとして用いても良い。また、シール材の材質についても特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂やシリコン樹脂などに、ガラス繊維を粉砕して円柱状にしたスペーサを混ぜたものを用いることができる。
次に、液晶セル内部を真空にした後、液晶を注入し、注入口を接着剤でシールして密閉することにより、本発明に係る垂直配向型超ねじれ液晶表示素子が得られる。

以下では、実施例に基づき、本発明に係る垂直配向型超ねじれ液晶表示素子を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

＜プレチルト角の測定＞
本例では、プレチルト角は、配向膜を基板へ塗工する条件、焼成温度条件、配向処理条件の配向膜製作条件において、垂直配向型超ねじれ液晶表示素子を製作する場合と同一の条件で製作した、アンチパラレル型液晶配向素子の基板表面における、液晶分子のダイレクターと基板面間の角度をもってプレチルト角とした。

透明性電極層を有する基板上に、垂直配向型配向膜溶液（日産化学工業製ＳＥ―１２１１）をスピンコーターにより塗布した後、焼成した。
次に、波長２５４ｎｍ付近に輝線スペクトルを持つ直線偏光紫外線を基板面に対し、θ＝４５°で０．２〜０．５ｊ／ｃｍ^２照射して、配向膜付の基板を作成した。
前記配向膜付きの基板に直径５．５μｍのスチレンビーズを含んだ熱硬化性接着剤を液晶注入口を残して塗布し、８０℃で５分乾燥させた後、２枚の基板をアンチパラレル配向となるように配向膜を内側として重ね合わせて圧着し、接着剤を１５０℃で９０分かけて硬化させた。
接着剤の焼成温度及び時間、あるいは光配向時の光強度は、実施例又は比較例で作成する液晶セルＡ〜Ｇと同じ条件にした。
液晶注入口より、カイラル剤が入っていない液晶を注入し、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止して、液晶セルを得た。該セルの液晶のプレチルト角を回転結晶法により測定し、プレチルト角とした。

（電気光学特性（透過率、急峻性等））
透過率、急峻性等は、ＤＭＳ５０１（オートロニック社製）を用いて測定した。具体的には、１００Ｈｚの矩形波を０Ｖｒｍｓから徐々に高い電圧を印加して５Ｖｒｍｓまで印加した後、０Ｖｒｍｓまで、徐々に電圧を下げ、その各印加電圧における光透過率を測定した。
Ｔｍｉｎ：電圧無印加時の透過率（％）
Ｔｍａｘ：０〜５Ｖｒｍｓの電圧印加時の最大透過率（％）
Ｖｒ０．９：Ｔｍｉｎを０％とし、Ｔｍａｘを１００％とし、電圧を印加して、透過率が０．９％となる印加電圧（Ｖｒｍｓ）
Ｖｒ９０：Ｔｍｉｎを０％とし、Ｔｍａｘを１００％とし、電圧を印加して、透過率が９０％となる印加電圧（Ｖｒｍｓ）
急峻性γ：Ｖｒ９０／Ｖｒ０．９

（実施例１）
透明性電極層を有する基板上に、垂直配向型配向膜溶液（日産化学工業製ＳＥ―１２１１）を、スピンコーターにより塗布した後、２４４℃で１時間焼成した。次に、波長２５４ｎｍ付近に輝線スペクトルを持つ直線偏光紫外線を基板面に対し、θ＝４５°で０．５ｊ／ｃｍ^２照射し、配向膜付基板２枚を得た。該基板に直径５．５μｍのスチレンビーズを含んだ熱硬化性接着剤を液晶注入口を残して塗布し、８０℃で５分乾燥させた後、２枚の基板を液晶を存在させた時のねじれ角が２５０°になるように配向膜を内側として重ね合わせて圧着し、接着剤を１５０℃で９０分かけて硬化させ、液晶セルＡを得た。

また、誘電率異方性が負であり、Δｎ＝０．１９、Ｋ３３／Ｋ１１＝１．３９の液晶組成物（Ｉ）にカイラル剤（メルク社製Ｓ―８１１）を約０．９８％添加して、液晶材料Ａを得た。

液晶セルＡに、液晶材料Ａを真空注入により充填させ、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。次いで、下側偏光板を、液晶セルＡの下側基板の光配向処理時に照射した紫外線の入射方向と、偏光板の吸収軸の角度が一致するように、下側基板へ張り合わせた。下側偏光板の吸収軸が直交する角度で、上側基板へ上側偏光板を張り合わせることにより、液晶素子Ａを作製した。このときのｄ／ｐは０．６８であった。

上記構成からなる液晶素子Ａの電気光学特性を測定した結果、急峻性γは１．０３５であった。
また、液晶素子Ａのプレチルト角は約８０．２°であった。
さらに、光路中に何も無い状態（空気のみ存在する状態）の光強度を１００％とした場合、電圧無印加時の液晶素子Ａを光路中に設置した時の光透過率は０．０８８（％）であった。
なお、この光透過率が低いということは、液晶素子において光抜けが少なく、コントラストが大きいことを意味する。

（実施例２）
本例では、実施例１において、垂直配向型配向膜溶液の焼成温度を２４０℃に代えた他は、実施例１と同様にして、液晶素子Ｂを作製した。
実施例１と同様に、液晶素子Ｂの電気光学特性を測定した結果、急峻性γは１．１１であった。
また、液晶素子Ｂのプレチルト角は約８５．８°であった。
さらに、実施例１と同様に光透過率を評価した結果、液晶素子Ｂの光透過率は０．０２９（％）であった。

（実施例３）
本例では、実施例１において、垂直配向型配向膜溶液の焼成温度を２４０℃に代えると共に、ねじれ角を２００°になるようにさせた他は、実施例１と同様にして、液晶素子Ｃを作製した。このときのｄ／ｐは０．５５であった。
実施例１と同様に、液晶素子Ｃの電気光学特性を測定した結果、急峻性γは１．１９４であった。
また、液晶素子Ｃのプレチルト角は約８５．８°であった。
さらに、実施例１と同様に光透過率を評価した結果、液晶素子Ｃの光透過率は０．０２８（％）であった。

（実施例４）
本例では、実施例１において、誘電率異方性が負であり、Δｎ＝０．１８６、Ｋ３３／Ｋ１１＝１．２５の液晶組成物（ＩＩ）にカイラル剤（メルク社製Ｓ−８１１）を約０．９８％添加した他は実施例１と同様にして、液晶素子Ｄを作製した。このときのｄ／ｐは０．６８であった。
実施例１と同様に、液晶素子Ｄの電気光学特性を測定した結果、急峻性γは１．１４であった。
また、液晶素子Ｄのプレチルト角は約８０．２°であった。
さらに、実施例１と同様に光透過率を評価した結果、液晶素子Ｄの光透過率は０．０９２（％）であった。

（比較例１）
本例では、実施例１において、垂直配向型配向膜溶液の焼成温度を２４６℃に代えた他は、実施例１と同様にして、液晶素子Ｅを作製した。
実施例１と同様に、液晶素子Ｅの電気光学特性を測定した結果、急峻性γは１．０３８であった。しかしながら、印加電圧の上昇時と下降時の電気光学特性の曲線が異なり、ヒステリシスが発生した。
通常の液晶ディスプレイとして使用する場合、ヒステリシスが発生すると、高い電圧を印加した状態から、中間の電圧Ａを印加した時に得られる透過率と、低い電圧を印加した状態から、中間の電圧Ａを印加した時に得られる透過率が異なるため、本来表示されるべき内容と表示が異なり、正確な表示が行えなくなり望ましくない。
また、液晶素子Ｅのプレチルト角は約７７°であった。
さらに、実施例１と同様に光透過率を評価した結果、液晶素子Ｅの光透過率は０．２１６（％）であった。
以上の結果より、この液晶素子Ｅは、実施例１〜４に比較して電圧無印加時の光抜けが大きいことが明らかである。

（比較例２）
本例では、実施例１において、垂直配向型配向膜溶液の焼成温度を２４０℃に代えると共に、光照射時の光照射量を０．２ｊ／ｃｍ^２とし、液晶材料Ｄを用いた他は、実施例１と同様にして、液晶素子Ｆを作製した。
実施例１と同様に、液晶素子Ｆの電気光学特性を測定した結果、急峻性γは１．２であった。
また、液晶素子Ｆのプレチルト角は約８６．２°であった。
さらに、実施例１と同様に光透過率を評価した結果、液晶素子Ｆの光透過率は０．０２９（％）であった。

（比較例３）
本例では、実施例１において、垂直配向型配向膜溶液の焼成温度を２４０℃に代えると共に、誘電率異方性が負であり、Δｎ＝０．１９８、Ｋ３３／Ｋ１１＝１．０３の液晶組成物（ＩＩＩ）にカイラル剤（メルク社製Ｓ―８１１）を約０．９８％添加した他は、実施例１と同様にして、液晶素子Ｇを作製した。この時のｄ／ｐは０．６８であった。
実施例１と同様に、液晶素子Ｇの電気光学特性を測定した結果、急峻性γは１．２２９であった。
また、液晶素子Ｇのプレチルト角は約８４．１°であった。
さらに、実施例１と同様に光透過率を評価した結果、液晶素子Ｇの光透過率は０．０３６（％）であった。

（比較例４）
本例では、液晶組成物（Ｉ）にカイラル剤（メルク社製Ｓ―８１１）を約０．６４％添加して、液晶材料Ｈを得た。
ねじれ角を１５０°になるように配向膜を内側として貼り合わせ、液晶材料Ｈを用いた他は、実施例１と同様にして、液晶素子Ｈを作製した。このときのｄ／ｐは０．４１であった。
実施例１と同様に、液晶素子Ｈの電気光学特性を測定した結果、急峻性γは１．３２４であった。
また、液晶素子Ｈのプレチルト角は約８５．５°であった。
さらに、実施例１と同様に光透過率を評価した結果、液晶素子Ｈの光透過率は０．０２７（％）であった。
上述した実施例および比較例の結果を、表１に纏めて示す。

図２は、液晶素子Ａと液晶素子Ｇについて、チルト角と急峻性γとの関係を示すグラフである。また、図３は、液晶素子Ａと液晶素子Ｇについて、ツイスト角と急峻性γとの関係を示すグラフである。
図２および図３より、以下の点が明らかとなった。
（１）本発明の構成を満たす液晶素子Ａは、広い範囲のチルト角（８１°〜８９°）やツイスト角（１８０°〜２７０°）において、急峻性γを１．２以下とすることができる。
（２）これに対して、本発明の構成を満足しない液晶素子Ｇは、急峻性γが１．２を越えるものとなる。
以上の結果より、本発明によれば、急峻性が高く（１．２以下）、かつ、ヒステリシスの少ない垂直配向型超ねじれ液晶表示素子が得られることが判明した。

以上、本発明に係る垂直配向型超ねじれ液晶表示素子およびその製造方法について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。

本発明に係る垂直配向型超ねじれ液晶表示素子は、急峻性が高く（１．２以下）、ヒステリシスも少ないので、電圧無印加時の黒表示において光抜けが発生しにくく、コントラストの低下が抑制された、高精細かつ高品位なモニタ用途やテレビ用途などのディスプレイの提供に寄与する。

光配向法により垂直配向膜を形成する方法を説明する図である。チルト角と急峻性γとの関係を示すグラフである。ツイスト角と急峻性γとの関係を示すグラフである。

符号の説明

θ 基板に対して直線偏光の紫外線を照射する角度、φ 直線偏光の偏波面がＸＹ面（基板面）となす角度。

Claims

基材の一面に電極と配向膜とを順に重ねて設け、該配向膜が相互に対向するように配してなる一対の基板と、該一対の基板の間に挟持されるように設けられた負の誘電異方性を有する液晶材料と、を少なくとも備えてなり、
前記一対の基板は共に、前記液晶材料をなす液晶分子に対して８０°〜８６°のプレチルト角を与える配向制御能を有し、
前記液晶材料は、少なくとも一種のカイラル剤を含有し、曲がりの弾性定数Ｋ３３を広がりの弾性定数Ｋ１１により除した値が１．２５以上であり、前記配向膜によって規定されるねじれ角が１８０°以上２８０°以下である、
ことを特徴とする垂直配向型超ねじれ液晶表示素子。
前記ねじれ角が２４０°以上２７０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の垂直配向型超ねじれ液晶表示素子。
前記液晶材料の自然ねじれピッチをｐ、前記一対の基板同士の間隔をｄと定義したとき、前記ｄを前記ｐにより除した値が０．５５以上０．７５以下であることを特徴とする請求項１に記載の垂直配向型超ねじれ液晶表示素子。
基材の片面に電極と配向膜とを順に重ねて設け、該配向膜が相互に対向するように配してなる一対の基板と、該一対の基板の間に挟持されるように設けられた負の誘電異方性を有する液晶材料と、を少なくとも備えてなり、
前記一対の基板は共に、前記液晶材料をなす液晶分子に対して８０°〜８６°のプレチルト角を与える配向制御能を有し、前記液晶材料は、少なくとも一種のカイラル剤を含有し、曲がりの弾性定数Ｋ３３を広がりの弾性定数Ｋ１１により除した値が１．２５以上であり、前記配向膜によって規定されるねじれ角が１８０°以上２８０°以下である垂直配向型超ねじれ液晶表示素子の製造方法であって、
前記プレチルト角を発生させる方法として光配向処理を用いることを特徴とする垂直配向型超ねじれ液晶表示素子の製造方法。