(57)【要約】【課題】動作上の信頼性を確保することが可能な液晶表示素子を提供する。【解決手段】ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に液晶層４０が封止されている。液晶層４０には、ＴＦＴ基板２０を覆う配向膜２２の表面に設けられた高分子化合物４２Ａによって保持される液晶分子４１Ａと、ＣＦ基板３０を覆う配向膜３２の表面に設けられた高分子化合物４２Ｂによって保持される液晶分子４１Ｂと、液晶層４０の厚み方向における中間領域に位置する液晶分子４１Ｃとが含まれている。高分子化合物４２Ａ，４２Ｂは、液晶分子４１を含有する液晶とは符号が異なる誘電率異方性を有する重合性化合物を重合して生成される。液晶層４０中に未反応の重合性化合物が残留し、駆動中に残留した重合性化合物が重合反応しても、その際生成される高分子化合物による液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトは変動しにくくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた液晶層とを備え、
前記液晶層は、液晶分子を含有する液晶と、前記液晶とは異なる符号の誘電率異方性を有する重合性化合物が重合して生成された高分子化合物とを含む
液晶表示素子。
【請求項２】
前記高分子化合物は、前記一対の基板のうちの少なくとも一方の近傍に存在する
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記一対の基板と前記液晶層との間に配向膜を備え、
前記高分子化合物は、前記配向膜に固定されている
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記高分子化合物は、前記液晶分子の一部にプレチルトを付与する
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記重合性化合物は、２つ以上のフッ素原子を有する
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記重合性化合物は、１つ以上のベンゼン環を有する
請求項５記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記重合性化合物は、式（１）〜式（５）で表される化合物のうちの少なくとも１種である
請求項６記載の液晶表示素子。
【化１】
2010175824.tif 000019
（Ｒ１〜Ｒ６は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ７およびＲ８は水素基あるいはメチル基である。ｎ１およびｍ１は０以上９以下の整数である。）
【化２】
2010175824.tif 000020
（Ｒ９〜Ｒ１７は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ９〜Ｒ１７のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ１８およびＲ１９は水素基あるいはメチル基である。ｎ２およびｍ２は０以上９以下の整数である。）
【化３】
2010175824.tif 000021
（Ｒ２０〜Ｒ３１は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ２０〜Ｒ３１のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ３２およびＲ３３は水素基あるいはメチル基である。ｎ３およびｍ３は０以上９以下の整数である。）
【化４】
2010175824.tif 000022
（Ｒ３４〜Ｒ４５は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ３４〜Ｒ４５のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ４６およびＲ４７は水素基あるいはメチル基である。ｎ４およびｍ４は０以上９以下の整数である。）
【化５】
2010175824.tif 000023
（Ｒ４８〜Ｒ５３は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ４８〜Ｒ５３のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ５４およびＲ５５は、水素基、メチル基あるいはエチル基である。Ｒ５６およびＲ５７は水素基あるいはメチル基である。ｎ５およびｍ５は０以上９以下の整数である。ｌ５は１以上９以下の整数である。）
【請求項８】
前記一対の基板は、一方が複数の画素電極を駆動する半導体素子を搭載した半導体素子搭載基板であり、他方がカラーフィルタを備えたカラーフィルタ搭載基板であり、
前記液晶は、負の誘電率異方性を有する
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項９】
一対の対向配置させた基板の間に、液晶分子を含有する液晶と、前記液晶とは異なる符号の誘電率異方性を有する重合性化合物とを含む液晶層を形成する工程と、
前記液晶層中の前記重合性化合物を重合させて高分子化合物を生成する工程と
を含む液晶表示素子の製造方法。
【請求項１０】
前記液晶層に対して所定の電場を印加し、その状態のまま、前記重合性化合物を重合させて前記液晶分子の一部にプレチルトを付与する
請求項９記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１１】
前記重合性化合物として、２つ以上のフッ素原子を有する化合物を用いる
請求項９記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１２】
前記重合性化合物として、１つ以上のベンゼン環を有する化合物を用いる
請求項１１記載の液晶表示素子の製造方法。
【請求項１３】
前記重合性化合物として、式（１）〜式（５）で表される化合物のうちの少なくとも１種を用いる
請求項１２記載の液晶表示素子の製造方法。
【化６】
2010175824.tif 000024
（Ｒ１〜Ｒ６は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ７およびＲ８は水素基あるいはメチル基である。ｎ１およびｍ１は０以上９以下の整数である。）
【化７】
2010175824.tif 000025
（Ｒ９〜Ｒ１７は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ９〜Ｒ１７のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ１８およびＲ１９は水素基あるいはメチル基である。ｎ２およびｍ２は０以上９以下の整数である。）
【化８】
2010175824.tif 000026
（Ｒ２０〜Ｒ３１は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ２０〜Ｒ３１のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ３２およびＲ３３は水素基あるいはメチル基である。ｎ３およびｍ３は０以上９以下の整数である。）
【化９】
2010175824.tif 000027
（Ｒ３４〜Ｒ４５は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ３４〜Ｒ４５のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ４６およびＲ４７は水素基あるいはメチル基である。ｎ４およびｍ４は０以上９以下の整数である。）
【化１０】
2010175824.tif 000028
（Ｒ４８〜Ｒ５３は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ４８〜Ｒ５３のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ５４およびＲ５５は、水素基、メチル基あるいはエチル基である。Ｒ５６およびＲ５７は水素基あるいはメチル基である。ｎ５、ｍ５およびｌ５は０以上９以下の整数である。）
【請求項１４】
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板の間に設けられた液晶層とを有する液晶表示素子を備え、
前記液晶層は、液晶分子を含有する液晶と、前記液晶とは異なる符号の誘電率異方性を有する重合性化合物が重合して生成された高分子化合物とを含む
液晶表示装置。
【請求項１５】
一対の対向配置させた基板の間に、液晶分子を含有する液晶と、前記液晶とは異なる符号の誘電率異方性を有する重合性化合物とを含む液晶層を形成する工程と、
前記液晶層中の前記重合性化合物を重合させて高分子化合物を生成する工程と
を含む液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の基板の間に液晶層が封止された液晶表示素子およびそれを備えた液晶表示装置、ならびにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビやノート型パソコン、カーナビゲーション等の表示モニタとして、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）が多く用いられている。この液晶ディスプレイは、液晶層中に含まれる液晶分子の分子配列（配向）によって様々な表示モード（方式）に分類される。この表示モードとしては、例えば、電圧をかけない状態で、液晶分子がねじれて配向しているＴＮ（Twisted Nematic；ねじれネマティック）モードがよく知られている。ＴＮモードでは、液晶分子が正の誘電率異方性、すなわち液晶分子の長軸方向の誘電率が短軸方向に比べて大きい性質を有している。このため、液晶分子は、基板面に対して平行な面内において、その配向方位を順次回転させつつ、基板面に垂直な方向に整列させた構造となっている。
【０００３】
この一方で、電圧をかけない状態で、液晶分子が基板面に対して垂直に配向しているＶＡ（Vertical Alignment）モードに対する注目が高まっている。このＶＡモードでは、液晶分子が負の誘電率異方性、すなわち液晶分子の長軸方向の誘電率が短軸方向に比べて小さい性質を有しており、ＴＮモードに比べて広視野角を実現できる。
【０００４】
このようなＶＡモードの液晶ディスプレイでは、電圧が印加されると、基板に垂直に配向していた液晶分子が、負の誘電率異方性により、基板に対して平行な方向に倒れる（起き上がる）ように応答することによって、光を透過させる構成となっている。ところが、基板に対して垂直方向に配向した液晶分子の倒れる方向は任意であるため、電圧印加により液晶分子の配向が乱れ、電圧に対する応答特性を悪化させる要因となっていた。
【０００５】
このため、ＶＡモードでは、電圧に応答して倒れる方向を規制する、いわゆるプレチルトを付与する技術が検討されている。具体的には、以下の技術が知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。すなわち、液晶分子と共に、液晶性を有する光重合性の単官能性あるいは多官能性のモノマーを混合した液晶層を基板間に封止し、そのモノマーを光重合させて基板の対向面側に所定の構造を有するポリマーを形成してプレチルトを付与する。このような構成により、電圧印加時の液晶分子の倒れる方向を予め定めておくことができ、電圧に対する応答特性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３５７８３０号公報
【特許文献２】特開２００２−０２３１９９号公報
【特許文献３】特開２００４−３０２０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１〜３の技術では、ポリマー形成後に液晶層中に未反応のモノマーが残留しやすく、これにより応答性の低下や焼き付きなどが生じ、動作上の信頼性が低下しやすいという問題がある。具体的には、液晶層中の残留モノマーが駆動時において重合反応することにより、新たに生成されたポリマーが液晶分子のプレチルトを変動させるおそれがある。この液晶分子のプレチルトの変動が焼き付きとして視認されたり、応答性の低下を生じさせたりする。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、動作上の信頼性を確保することが可能な液晶表示素子、液晶表示装置およびそれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の液晶表示素子は、対向配置された一対の基板と、一対の基板の間に設けられた液晶層とを備え、液晶層は、液晶分子を含有する液晶と、液晶とは異なる符号の誘電率異方性を有する重合性化合物が重合して生成された高分子化合物とを含むものである。また、本発明の液晶表示装置は、上記と同様の液晶表示素子を備えている。「誘電率異方性」とは、分子の長軸方向の誘電率（ε１）と分子の単軸方向の誘電率（ε２）との差、すなわち、誘電率異方性Δε＝ε１−ε２で求められるものをいう。「液晶の誘電率異方性」とは、誘電率異方性を有する液晶分子を含有する液晶全体としての誘電率異方性のことをいう。
【００１０】
本発明の液晶表示素子の製造方法は、一対の対向配置させた基板の間に、液晶分子を含有する液晶と、液晶とは異なる符号の誘電率異方性を有する重合性化合物とを含む液晶層を形成する工程と、液晶層中の重合性化合物を重合させて高分子化合物を生成する工程とを含むものである。また、本発明の液晶表示装置の製造方法は、上記した製造方法と同様の方法を用いている。
【００１１】
本発明の液晶表示素子、液晶表示装置およびそれらの製造方法では、液晶層中の高分子化合物がその近傍の液晶分子の配向を規制する。この高分子化合物は、液晶とは異なる符号の誘電率異方性を有する重合性化合物が重合して生成されたものである。このため、液晶層中に未反応の重合性化合物が残留したとしても、残留した重合性化合物は、その長軸方向が液晶分子の長軸方向とは異なる姿勢をとろうとする。これにより、駆動中に残留した重合性化合物が重合反応したとしても、その重合性化合物が駆動電圧に応じた液晶分子の配向とは異なる配向をとろうとしながら、高分子化合物が生成されるため、初期に高分子化合物が規制する液晶分子の配向は、変動しにくくなる。よって、液晶分子の配向が変動することによって生じる応答性の低下や焼き付きが生じにくくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液晶表示素子、液晶表示装置、またはそれらの製造方法によれば、液晶層が高分子化合物を含み、この高分子化合物が液晶とは異なる符号の誘電率異方性を有する重合性化合物が重合して生成されたものとした。これにより、液晶層が、誘電率異方性をもたない重合性化合物、あるいは液晶と同じ符号の誘電率異方性を有する重合性化合物が重合して生成された高分子化合物を含む場合と比較して、動作上の信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態における液晶表示素子の断面模式図である。
【図２】液晶分子のプレチルトを説明するための模式図である。
【図３】図１に示した液晶表示素子の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示した液晶表示素子の製造方法を説明するための断面模式図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面模式図である。
【図６】図１に示した液晶表示素子を備えた液晶表示装置の回路構成図である。
【図７】図１に示した液晶表示素子の駆動電圧が印加された状態と印加されていない状態とを説明するための断面模式図である。
【図８】従来の液晶表示素子を説明するための断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．液晶表示素子（ＶＡモードの例）
２．液晶表示装置（ＶＡモードの例）
３．変形例（正の誘電率異方性を有する液晶を用いた液晶表示素子の例）
【００１５】
［１．液晶表示素子（ＶＡモードの例）］
図１は、本発明の一実施の形態に係る液晶表示素子の断面構成を模式的に表している。この液晶表示素子は、複数の画素１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ・・・）を有している。また、この液晶表示素子は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）基板２０とＣＦ（Color Filter；カラーフィルタ）基板３０との間に、配向膜２２，３２を介して液晶分子４１を含む液晶層４０が設けられたものである。この液晶表示素子はいわゆる透過型であり、その表示モードは垂直配向（ＶＡ）モードである。図１では、駆動電圧が印加されていない非駆動状態を表している。
【００１６】
ＴＦＴ基板２０は、ガラス基板２０ＡのＣＦ基板３０と対向する側の表面に、例えば、マトリクス状に複数の画素電極２０Ｂが配置されたものである。さらに、複数の画素電極２０Ｂを、それぞれ駆動する半導体素子であるゲート・ソース・ドレイン等を備えたＴＦＴスイッチング素子や、これらＴＦＴスイッチング素子に接続されるゲート線およびソース線等（図示せず）が設けられて構成されている。画素電極２０Ｂは、ガラス基板２０Ａ上で画素分離部５０によって電気的に分離された画素ごとに設けられ、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明性を有する材料により構成されている。画素電極２０Ｂには、各画素内で、例えば、ストライプ状やＶ字状のパターンを有するスリット部２１（電極の形成されない部分）が設けられている。
【００１７】
ＣＦ基板３０は、ガラス基板３０ＡのＴＦＴ基板２０と対向する側の表面に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタがストライプ状に設けられたカラーフィルタ（図示せず）と、有効表示領域のほぼ全面に亘って対向電極３０Ｂとが配置されたものである。対向電極３０Ｂは、画素電極２０Ｂと同様に、例えばＩＴＯ等の透明性を有する材料により構成されている。なお、各画素内で、上記画素電極２０Ｂと同様のパターンで、スリット部３１が設けられている。この場合、画素電極２０Ｂおよび対向電極３０Ｂのスリット部２１，３１は、基板間で対向しないように配置される。これにより、駆動電圧が印加されると、液晶分子の長軸に対して斜めの電場が付与されることで、電圧に対する応答速度が向上すると共に、画素内に配向方向の異なる領域が形成（配向分割）されるため、視野角特性が向上する。
【００１８】
配向膜２２は、ＴＦＴ基板２０の上に、画素電極２０Ｂおよびスリット部２１を覆うように設けられている。配向膜３２は、ＣＦ基板３０の上に、対向電極３０Ａならびにスリット部３１を覆うように設けられている。配向膜２２，３２は、液晶分子４１を基板面に対して垂直方向に配向させる垂直配向膜であり、例えば、ポリイミドやポリシロキサンなどを含んで構成されている。
【００１９】
液晶層４０は、液晶分子４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）を含んで構成された液晶と、高分子化合物４２（４２Ａ，４２Ｂ）とを含む液晶材料により構成されている。液晶分子４１は、負の誘電率異方性を有するものであり、例えば、互いに直交する長軸および短軸をそれぞれ中心軸として回転対称な形状となっている。ここでは、この液晶分子４１を含有する液晶も負の誘電率異方性を有している。
【００２０】
高分子化合物４２は、その近傍の液晶分子４１の配向を規制するものであり、配向膜２２，３２のうちの少なくとも一方の近傍に存在することが好ましく、配向膜２２，３２のうちの少なくとも一方の表面に、固定あるいは固着するように設けられているのが好ましい。ここでは、高分子化合物４２は、配向膜２２，３２の表面に設けられている。
【００２１】
高分子化合物４２は、液晶とは符号が異なる誘電率異方性を有する重合性化合物のうちの１種あるいは２種以上が重合して生成されたものである。すなわち、ここでは、高分子化合物４２は、正の誘電率異方性を有する重合性化合物が重合して生成されたものであり、その重合性化合物の構造を繰り返し単位の少なくとも１つとして含むポリマーである。これにより、液晶層４０中に未反応の重合性化合物が残留し、駆動中に残留した重合性化合物が重合反応したとしても、応答性の低下や焼き付きが生じにくくなるため、動作上の信頼性が確保される。
【００２２】
高分子化合物４２を生成する重合性化合物は、液晶とは符号が異なる誘電率異方性（正）を有すると共に、熱重合性あるいは光重合性などの重合性を有していれば任意であり、いわゆるモノマーや、オリゴマーや、ポリマーであってもよい。この重合性化合物は、誘電率異方性を有することから、例えば、互いに直交する長軸および短軸をそれぞれ中心軸として回転対称な形状となっている。よって、重合性化合物は、正の誘電率異方性を有しているため、長軸方向の誘電率のほうが短軸方向の誘電率よりも大きくなっている。重合性化合物の誘電率異方性の値は、以下の理由により、液晶の誘電率異方性の値に応じて設定されるのが好ましい。重合性化合物の誘電率異方性の値と液晶の誘電率異方性の値との差が大きすぎると、後述する高分子化合物４２を形成する際にその近傍の液晶分子４１に対して配向を規制しにくくなるからである。その一方で、重合性化合物の誘電率異方性の値と液晶の誘電率異方性の値との差が小さすぎると、未反応の重合性化合物が液晶層４０中に残留した場合に、応答性の低下や焼き付きが生じるおそれがあるからである。
【００２３】
重合性化合物は、構成元素としてフッ素を２つ以上有しているものが好ましい。フッ素を構成元素として含んでいると分子の極性が高まり、フッ素を２つ以上有していると十分な誘電率異方性が確保されるからである。また、重合性化合物は、ベンゼン環を有しているのが好ましい。液晶分子は、通常、ベンゼン環などの環状構造を有しているため、重合性化合物がベンゼン環を有することにより、液晶との相溶性が向上し、高分子化合物４２がＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０の面内方向においてより均一に形成されるからである。さらに、重合性化合物は、多官能であるのが好ましい。これにより、単官能の重合性化合物よりも、重合反応性が高く、３次元的な結合を有する網目構造の高分子化合物４２を形成することが可能になる。よって、液晶層４０中における未反応の重合性化合物の残留量が低減されると共に、近傍の液晶分子４１に対する高分子化合物４２の配向規制能が高くなる。その上、高分子化合物４２の耐久性も高まり、その配向規制能が良好に維持される。重合性化合物が有する重合性官能基としては、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、スチリル基、あるいはエポキシ基などが挙げられる。また、この重合性化合物は、光重合性を有しているものが好ましい。これにより、後述するように、液晶層４０に電圧を印加した状態のまま、高分子化合物４２を生成できるため、その近傍の液晶分子４１の配向を容易に所望のものとすることができる。
【００２４】
このような重合性化合物としては、例えば、式（１）〜式（５）で表される化合物のうちの少なくとも１種が好ましい。高分子化合物４２に高い配向規制能を付与すると共に、焼き付きがより生じにくくなるからである。なお、本実施の形態では、式（１）〜式（５）に示した化合物は、いずれも正の誘電率異方性を有するように、２つ以上のフッ素基が環状構造を有する骨格に導入されたものである。よって、分子全体として正の誘電率異方性を有していれば、式（１）中で説明したＲ１〜Ｒ６は、互いに同一でもよいし、異なっていてもよい。このことは、式（２）〜式（５）中で説明したＲ９〜Ｒ１７、Ｒ２０〜Ｒ３１、Ｒ３４〜Ｒ４５、およびＲ４８〜Ｒ５３についても同様である。
【００２５】
【化１】
2010175824.tif 000003
（Ｒ１〜Ｒ６は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ１〜Ｒ６のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ７およびＲ８は水素基あるいはメチル基である。ｎ１およびｍ１は０以上９以下の整数である。）
【００２６】
【化２】
2010175824.tif 000004
（Ｒ９〜Ｒ１７は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ９〜Ｒ１７のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ１８およびＲ１９は水素基あるいはメチル基である。ｎ２およびｍ２は０以上９以下の整数である。）
【００２７】
【化３】
2010175824.tif 000005
（Ｒ２０〜Ｒ３１は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ２０〜Ｒ３１のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ３２およびＲ３３は水素基あるいはメチル基である。ｎ３およびｍ３は０以上９以下の整数である。）
【００２８】
【化４】
2010175824.tif 000006
（Ｒ３４〜Ｒ４５は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ３４〜Ｒ４５のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ４６およびＲ４７は水素基あるいはメチル基である。ｎ４およびｍ４は０以上９以下の整数である。）
【００２９】
【化５】
2010175824.tif 000007
（Ｒ４８〜Ｒ５３は水素基あるいはフッ素基であり、Ｒ４８〜Ｒ５３のうちの少なくとも２つはフッ素基である。Ｒ５４およびＲ５５は、水素基、メチル基あるいはエチル基である。Ｒ５６およびＲ５７は水素基あるいはメチル基である。ｎ５およびｍ５は０以上９以下の整数である。ｌ５は１以上９以下の整数である。）
【００３０】
式（１）〜式（５）に示した化合物は、いずれも誘電率異方性を付与する環状構造を含む骨格部分と、その両端側にアクリロイル基あるいはメタクリロイル基を有する多官能性の重合性化合物である。式（１）中で説明したＲ７およびＲ８は互いに同一でもあってもよいし異なっていてもよい。このことは、式（１）中のｎ１，ｍ１、式（２）中のＲ１８，Ｒ１９およびｎ２，ｍ２、ならびに式（３）中のＲ３２，Ｒ３３およびｎ３，ｍ３についても同様である。また、式（４）中のＲ４６，Ｒ４７およびｎ４，ｍ４、ならびに式（５）中のＲ５６，Ｒ５７、ｎ５，ｍ５およびＲ５４，Ｒ５５についても同様である。式（１）に示した化合物としては、例えば、式（１−１）〜式（１−６）で表される化合物などが挙げられる。式（２）に示した化合物としては、例えば、式（２−１）〜式（２−４）で表される化合物などが挙げられる。式（３）に示した化合物としては、例えば、式（３−１）〜式（３−６）に示した化合物などが挙げられる。式（４）に示した化合物としては、例えば、式（４−１）〜式（４−４）で表される化合物などが挙げられる。式（５）に示した化合物としては、例えば、式（５−１）〜式（５−４）で表される化合物が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種を混合して用いられてもよい。
【００３１】
【化６】
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【００３２】
【化７】
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【００３３】
【化８】
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【００３４】
【化９】
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【００３５】
【化１０】
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【００３６】
液晶層４０では、液晶分子４１は、配向膜２２との界面近傍において高分子化合物４２Ａによって保持される液晶分子４１Ａと、配向膜３２との界面近傍において高分子化合物４２Ｂによって保持される液晶分子４１Ｂと、それ以外の液晶分子４１Ｃとに分類できる。液晶分子４１Ｃは、液晶層４０の厚さ方向における中間領域に位置し、駆動電圧がオフの状態において、液晶分子４１Ｃの長軸方向（ダイレクタ）がガラス基板２０Ａ，３０Ａに対してほぼ垂直になるように配列している。その一方で、駆動電圧がオンになると、液晶分子４１Ｃの長軸がガラス基板２０Ａ，３０Ａに対して平行になるように傾いて配向する。このような挙動は、液晶分子４１Ｃにおいて、ダイレクタの誘電率が短軸方向よりも大きいという性質を有することに起因している。液晶分子４１Ａ，４１Ｂも同様の性質を有することから、駆動電圧のオン・オフの状態変化に応じて基本的には液晶分子４１Ｃと同様の挙動を示す。但し、駆動電圧がオフの状態において、液晶分子４１Ａは高分子化合物４２Ａの存在によってプレチルトθ１が付与され、その長軸がガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向から傾斜した姿勢となる。同様に、液晶分子４１Ｂは高分子化合物４２Ｂの存在によってプレチルトθ２が付与され、その長軸がガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向から傾斜した姿勢となる。なお、プレチルトθ（θ１，θ２）とは、図２に示したように、駆動電圧を印加しない状態におけるＸＹ平面に対する液晶分子４１（４１Ａ〜４１Ｃ）の長軸方向Ｄの傾斜角度をいう。この場合、ガラス基板２０Ａ，３０Ａの表面をＸＹ平面とし、そのＸＹ平面に垂直な方向（法線方向）をＺ軸方向とする。
【００３７】
この液晶層４０では、プレチルトθ１，θ２の双方が９０°よりも小さい値を有している。この液晶層４０では、プレチルトθ１，θ２は、同じ角度（θ１＝θ２）であってもよい。中でも、ＴＦＴ基板２０側の液晶分子４１Ａに付与されるプレチルトθ１がＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ｂに付与されるプレチルトθ２よりも小さくなるように構成されているのが好ましい。すなわち、プレチルトθ１，θ２は、９０°＞θ２＞θ１の関係を満たしているのが好ましい。特に、プレチルトθ１は、８６°以上８９°以下であることが望ましい。そのような範囲であれば、プレチルトθ１，θ２の双方が９０°である場合よりも駆動電圧の印加に対する応答速度が向上すると共に、プレチルトθ１，θ２の双方が９０°である場合とほぼ同等のコントラストを得ることができるからである。すなわち、黒表示の際の光の透過量を低減することができ、コントラストを向上させることができる。
【００３８】
この液晶表示素子は、例えば、以下のようにして製造することができる。ここでは、上記した液晶表示素子の製造方法の一例について、図３に表したフローチャートと共に、図４，図５に表した断面模式図を参照して説明する。なお、図４，図５では、簡略化のため、一画素分についてのみ示す。
【００３９】
最初に、図４に示したように、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを対向配置させ、それらの間に、液晶分子４１を含む液晶層４０を封止する（ステップＳ１０１）。図４は、ＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０の間に封止された液晶層４０の断面構成を表している。
【００４０】
具体的には、ガラス基板２０Ａ上に、所定のスリット部２１を有する画素電極２０Ｂを例えばマトリクス状に形成することによりＴＦＴ基板２０を作製する。同様に、ガラス基板３０Ａ上に、所定のスリット部３１を有する対向電極３０Ｂを例えばマトリクス状に形成することによりＣＦ基板３０を作製する。
【００４１】
続いて、ＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０の画素電極２０Ｂおよび対向電極３０Ｂが形成された面に、垂直配向剤を塗布して焼成することにより配向膜２２，３２を形成する。こののち、配向膜２２，３２には、必要に応じて、ラビングなどの処理を施してもよい。
【００４２】
続いて、ＴＦＴ基板２０あるいはＣＦ基板３０のどちらか一方の、配向膜２２，３２の形成されている面に対して、セルギャップを確保するためのスペーサ突起物、例えばプラスチックビーズ等を散布すると共に、例えばスクリーン印刷法によりエポキシ接着剤等を用いて、シール部を印刷する。
【００４３】
こののち、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０とを、配向膜２２，３２を対向させるように、スペーサ突起物およびシール部を介して貼り合わせると共に液晶材料を注入する。この液晶材料は、液晶分子４１を含有する液晶と共に上記した正の誘電異方性を有する重合性化合物などの重合性化合物４２Ｚを含むものである。その後、加熱するなどしてシール部の硬化を行い、ＴＦＴ基板２０とＣＦ基板３０との間に液晶層４０を封止する。ここでの液晶層４０では、液晶分子４１は、そのダイレクタがガラス基板２０Ａ，３０Ａに対してほぼ垂直になるように配向することになる。その一方で、重合性化合物４２Ｚは、液晶分子４１とは異なる符号の誘電率異方性を有するため、液晶層４０中における存在比率が多い液晶分子４１の配向に影響されながらも、その長軸方向が液晶分子４１のダイレクタに対して傾いた状態で存在している。
【００４４】
次に、図５（Ａ）に示したように、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に、電圧印加手段１を用いて、直流電圧Ｖ１を印加する（ステップＳ１０２）。これにより、ガラス基板２０Ａ，３０Ａの表面に対して所定の角度をなす方向の電場が生じ、液晶分子４１がガラス基板２０Ａ，３０Ａの法線方向から所定方向に傾いて配向することとなる。その一方で、重合性化合物４２Ｚは、液晶分子４１の配向に影響されつつ、その長軸方向が液晶分子４１のダイレクタに対して傾いた状態となる。このときの電圧Ｖ１の大きさを適宜調節することにより、液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２の大きさを制御することが可能である。この電圧Ｖ１は、重合性化合物４２Ｚの代わりに、誘電率異方性を示さない重合性化合物あるいは液晶と同じ符号の誘電率異方性を有する重合性化合物を用いた場合よりも大きい、３０Ｖ〜３５Ｖ程度印加するようにする。ここでの液晶層４０を構成する液晶材料の誘電率異方性の値は、誘電率異方性をもたない重合性化合物あるいは液晶と同じ符号の誘電率異方性を有する重合性化合物を用いた場合よりも小さくなっているからである。
【００４５】
さらに、図５（Ｂ）に示したように、電圧Ｖ１を印加した状態のまま、紫外光ＵＶを例えばＴＦＴ基板２０の外側から液晶層４０に照射することにより、液晶層４０中の重合性化合物４２Ｚが重合されて高分子化合物４２を生成する（ステップＳ１０３）。これにより、配向膜２２，３２の表面に高分子化合物４２Ａ，４２Ｂが形成され、液晶層４０における配向膜２２，３２との界面近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂにプレチルトθ１，θ２が付与される。なお、ここでは紫外光ＵＶをＴＦＴ基板２０の外側から照射したが、ＣＦ基板３０の外側から照射してもよく、ＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０の双方の基板の外側から照射してもよい。
【００４６】
以上の工程により、図１に示した液晶表示素子が完成する。
【００４７】
［２．液晶表示装置（ＶＡモードの例）］
次に、図６を参照して、上記した液晶表示素子を備えた液晶表示装置の構成について説明する。図６は、図１に示した液晶表示素子を備えた液晶表示装置の回路構成を表している。
【００４８】
この液晶表示装置は、例えば、図６に示したように、表示領域６０と、表示領域６０内に設けられた複数の画素１０を有する液晶表示素子とを含んで構成されている。また、液晶表示装置は、その表示領域６０の周囲に設けられたソースドライバ６１およびゲートドライバ６２と、ソースドライバ６１およびゲートドライバ６２を制御するタイミングコントローラ６３と、ソースドライバ６１およびゲートドライバ６２に電力を供給する電源回路６４とを含んで構成されている。
【００４９】
表示領域６０は、映像が表示される領域であり、複数の画素１０がマトリックス状に配列されることにより映像を表示可能に構成された領域である。なお、図６では、複数の画素１０を含む表示領域６０を示している他、４つの画素１０に対応する領域を別途拡大して示している。
【００５０】
この表示領域６０では、行方向に複数のソース線７１が配列されていると共に列方向に複数のゲート線７２が配列されており、それらのソース線７１およびゲート線７２が互いに交差する位置に画素１０がそれぞれ配置されている。各画素１０は、上記した液晶表示素子の画素１０に相当し、画素電極２０Ｂおよび液晶層４０と共にトランジスタ１２１およびキャパシタ１２２を含んで構成されている。各トランジスタ１２１では、ソース電極がソース線７１に接続され、ゲート電極がゲート線７２に接続され、ドレイン電極がキャパシタ１２２および画素電極２０Ｂに接続されている。各ソース線７１は、ソースドライバ６１に接続されており、そのソースドライバ６１から画像信号が供給されるようになっていると共に、各ゲート線７２は、ゲートドライバ６２に接続されており、そのゲートドライバ６２から走査信号が順次供給されるようになっている。
【００５１】
ソースドライバ６１およびゲートドライバ６２は、複数の画素１０の中から特定の画素１０を選択するものである。
【００５２】
タイミングコントローラ６３は、例えば、画像信号（例えば、赤、緑、青に対応するＲＧＢの各映像信号）と、ソースドライバ６１の動作を制御するためのソースドライバ制御信号とをソースドライバ６１に出力する。また、タイミングコントローラ６３は、例えば、ゲートドライバ６２の動作を制御するためのゲートドライバ制御信号をゲートドライバ６２に出力する。ソースドライバ制御信号としては、例えば、水平同期信号、スタートパルス信号あるいはソースドライバ用のクロック信号などが挙げられる。ゲートドライバ制御信号としては、例えば、垂直同期信号や、ゲートドライバ用のクロック信号などが挙げられる。
【００５３】
この液晶表示装置では、以下の要領で画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に駆動電圧を印加することにより、映像が表示される。具体的には、ソースドライバ６１が、タイミングコントローラ６３からのソースドライバ制御信号の入力により、同じくタイミングコントローラ６３から入力された画像信号に基づいて所定のソース線７１に個別の画像信号を供給する。これと共に、ゲートドライバ６２が、タイミングコントローラ６３からのゲートドライバ制御信号の入力により所定のタイミングでゲート線７２に走査信号を順次供給する。これにより、画像信号が供給されたソース線７１と走査信号が供給されたゲート線７２との交差点に位置する画素１０が選択され、その画素１０に駆動電圧が印加されることとなる。
【００５４】
選択された画素１０では、駆動電圧が印加されると、液晶層４０に含まれる液晶分子４１の配向状態が、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間の電位差に応じて変化する。具体的には、液晶層４０では、図１に示した駆動電圧の印加前の状態から、駆動電圧が印加されることにより、配向膜２２，３２の表面の高分子化合物４２Ａ，４２Ｂ近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂが自らの傾き方向に倒れ、かつ、その動作がその他の液晶分子４１Ｃに伝播することとなる。その結果、液晶分子４１がＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０に対してほぼ水平（平行）となる姿勢をとるように応答する。これにより、液晶層４０の光学的特性が変化し、液晶表示素子への入射光が変調された射出光となり、その射出光に基づいて階調表現されることで、映像が表示される。
【００５５】
このように本実施の形態の液晶表示素子および液晶表示装置では、液晶層４０において、液晶分子４１Ａ，４１Ｂが、所定のプレチルトθ１，θ２を有している。これにより、プレチルト処理が全く施されていない液晶表示素子およびそれを備えた液晶表示装置と比較して、駆動電圧に対する応答速度を大幅に向上させることができる。
【００５６】
ここで、図８を参照して従来の液晶表示素子について説明する。図８は従来の液晶表示素子の断面構成を模式的に表しており、図８（Ａ）は駆動電圧が印加されている状態、図８（Ｂ）は駆動電圧が印加されていない状態（黒表示）をそれぞれ表している。この従来の液晶表示素子は、ＴＦＴ基板１１０とＣＦ基板１２０との間に、配向膜１１２，１２２を介して液晶分子１３１および高分子化合物１３２（１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２Ｄ）を含む液晶層１３０が設けられたものである。ＴＦＴ基板１１０には、ガラス基板１１０ＡのＣＦ基板１２０と対向する側の表面に複数の画素電極１１０Ｂが配置され、ＣＦ基板１２０には、ガラス基板１２０ＡのＴＦＴ基板１１０と対向する側の表面に対向電極１２０Ｂとが配置されている。
【００５７】
この従来の液晶表示素子では、誘電率異方性をもたないモノマー１３２Ｚが重合して生成された高分子化合物１３２Ａ，１３２Ｂが、液晶層１３０中の液晶分子１３１Ａ，１３１Ｂに対してプレチルトを付与するために用いられている。高分子化合物１３２（１３２Ａ，１３２Ｂ）は、液晶分子１３１と共に液晶性を有する光重合性の単官能性あるいは多官能性のモノマー１３２Ｚを混合した液晶層１３０を基板間に封止し、そのモノマー１３２Ｚを光重合させて生成される。このため、液晶層１３０中には、未反応のモノマー１３２Ｚが残留しやすくなる。図８（Ａ）に示したように、残留モノマー１３２Ｚは、誘電率異方性がない（長軸方向の誘電率≒短軸方向の誘電率）ため、液晶分子１３１のダイレクタとモノマー１３２Ｚの長軸方向が概ね同一方向となるように存在することになる。これにより、図８（Ｂ）に示したように、駆動電圧が印加された状態で残留モノマー１３２Ｚが重合反応すると、その駆動電圧に対応した液晶分子１３１の配向に応じて配向膜１１２，１２２の表面に高分子化合物１３２Ｄが形成される。この残留モノマー１３２Ｚが重合して生成された高分子化合物１３２Ｄによって、初期に定めた液晶分子１３１Ａ，１３１Ｂのプレチルトが変動し、液晶分子１３１の配向に乱れが生じる。このため、応答性が低下すると共に、液晶分子１３１の配向の乱れが焼き付きとして視認されることなり、動作上の信頼性が低下する。このような信頼性低下の原因となる残留モノマー１３２Ｚの残留量を低減させるには、プレチルト設定時の光照射時間を長くすればよいが、これによって製造にかかる時間（タクト時間）が長くなる。その上、光照射時間が長くなると、液晶分子１３１などの液晶材料が光分解しやすくなり、この光分解物も焼き付きが生じる要因となる。
【００５８】
これに対して、本実施の形態の液晶表示素子およびその製造方法では、液晶層４０中の高分子化合物４２（４２Ａ，４２Ｂ）がその近傍の液晶分子４１Ａ，４１Ｂの配向を規制して、その液晶分子４１Ａ，４１Ｂに対してプレチルトθ１，θ２を付与する。この高分子化合物４２は、液晶とは符号が異なる正の誘電率異方性を有する重合性化合物４２Ｚが重合して生成される。このため、図７（Ａ）に示したように、液晶層４０中に未反応の重合性化合物４２Ｚが残留したとしても、残留した重合性化合物４２Ｚは、その長軸方向が液晶分子４１のダイレクタとは異なる姿勢をとろうとする。これにより、駆動電圧が印加された状態において、残留した重合性化合物４２Ｚが重合反応しても、重合性化合物４２Ｚが駆動電圧に対応した液晶分子４１の配向とは異なる配向をとろうとしながら、高分子化合物４２が生成される。このため、図７（Ｂ）に示したように初期に高分子化合物４２が付与する液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ（θ１，θ２）は、変動しにくくなる。
【００５９】
すなわち、本実施の形態における液晶表示素子および液晶表示装置ならびにそれらの製造方法では、液晶層４０が、液晶とは異なる符号の誘電率異方性を有する重合性化合物４２Ｚが重合して生成された高分子化合物４２を含むようにした。これにより、液晶層４０が、４，４−ジアクリロイルオキシビフェニルなどの誘電率異方性をもたない重合性化合物が重合して生成された高分子化合物を含む場合と比較して、応答性の低下や焼き付きが生じにくくなるため、動作上の信頼性を確保することができる。もちろん、液晶層が、液晶と同じ符号の誘電率異方性を有する重合性化合物が重合して生成された高分子化合物を含む場合と比較しても、動作上の信頼性を確保することができる。また、この場合、高分子化合物４２を生成する工程ののちに、残留した重合性化合物４２Ｚを反応させて残留量を低減させるための更なる紫外線照射（二次照射）工程を行わなくても、動作上の信頼性が確保されるため、タクト時間を短縮することができる。さらに、この二次照射工程による液晶層４０の劣化も生じにくくなる。
【００６０】
［３．変形例（正の誘電率異方性を有する液晶を用いた液晶表示素子の例）］
なお、上記した実施の形態では、液晶層４０が負の誘電率異方性を有する液晶と共に、正の誘電率異方性を有する重合性化合物（重合性化合物４２Ｚ）が重合して生成された高分子化合物４２を含む場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、液晶層が、正の誘電率異方性を有する液晶と負の誘電率異方性を有する重合性化合物が重合して生成される高分子化合物とを含むようにしてもよい。この場合においても、同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
この液晶表示素子は、正の誘電率異方性を有する液晶と共に、高分子化合物を生成する重合性化合物として、負の誘電率異方性を有するものを用いたことを除き、上記した液晶表示素子と同様に製造することができる。ここで用いる重合性化合物としては、誘電率異方性の符号が負であることを除き、上記した重合性化合物と同様のものが挙げられる。すなわち、負の誘電率異方性を有する重合性化合物も、構成元素としてフッ素を２つ以上有しているものが好ましく、ベンゼン環を有しているのが好ましく、多官能であるのが好ましく、光重合性を有しているものが好ましい。また、このような負の誘電率異方性を有する重合性化合物としては、例えば、上記した式（１）〜式（５）で表される化合物のうちの少なくとも１種が好ましい。いずれも上記した正の誘電率異方性を有する重合性化合物について説明した理由と同様の理由からである。この場合において、式（１）に示した化合物としては、例えば、式（１−７）〜式（１−１２）で表される化合物などが挙げられる。式（２）に示した化合物としては、例えば、式（２−５）〜式（２−８）で表される化合物などが挙げられる。式（３）に示した化合物としては、例えば、式（３−７）〜式（３−１２）に示した化合物などが挙げられる。式（４）に示した化合物としては、例えば、式（４−５）あるいは式（４−６）で表される化合物などが挙げられる。式（５）に示した化合物としては、例えば、式（５−５）〜式（５−８）で表される化合物が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、複数種を混合して用いられてもよい。
【００６２】
【化１１】
2010175824.tif 000013
【００６３】
【化１２】
2010175824.tif 000014
【００６４】
【化１３】
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【００６５】
【化１４】
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【００６６】
【化１５】
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【００６７】
また、上記した実施の形態では、配向膜２２，３２の表面に設けられた高分子化合物４２Ａ，４２Ｂの近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２がほぼ同一となるように形成した液晶表示素子について説明したが、プレチルトθ１とプレチルトθ２とを異なるようにしてもよい。このような構成とする場合には、まず、液晶層４０中に、例えば、紫外線吸収剤を含ませて封止する。続いて、画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に所定の電場を印加してＴＦＴ基板２０の外側から紫外線を照射して液晶層４０中の重合性化合物４２Ｚを重合させる。この際、液晶層４０中に、紫外線吸収剤が含まれていることにより、ＴＦＴ基板２０側から入射した紫外線は、液晶層４０中の紫外線吸収剤に吸収され、ＣＦ基板３０側にはほとんど到達しないこととなる。このため、配向膜２２側に存在する重合性化合物４２Ｚが重合され高分子化合物４２Ａとなる。続いて、上記の所定の電圧とは、異なる電圧を画素電極２０Ｂと対向電極３０Ｂとの間に印加し、ＣＦ基板３０の外側から紫外線を照射して液晶層４０中の重合性化合物４２Ｚをさせ、高分子化合物４２Ｂを形成する。これにより、ＴＦＴ基板２０の外側から紫外線を照射する際に印加する電圧と、ＣＦ基板３０の外側から紫外線を照射する際に印加する電圧とに応じて、配向膜２２，３２の近傍に位置する液晶分子４１Ａ，４１Ｂのプレチルトθ１，θ２を設定可能となる。よって、プレチルトθ１とプレチルトθ２とを異なるようにすることができる。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００６９】
（実験例１）
図３に示したフローチャートの手順に従って、図１に示した液晶表示素子を作製した。
【００７０】
まず、スペーサ突起物（高さ４．０μｍ）を形成したＴＦＴ基板２０と、カラーフィルタにＩＴＯ電極を配置したＣＦ基板３０とを用意した。ＩＴＯには斜めに電場がかかるように、スリットパターンが形成してあり、線幅２５μｍ、線間１０μｍとした。続いて、ＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０のそれぞれに、ポリイミドを含む垂直配向材料をスピンコート法により塗布した。そののち、塗布膜を２００℃で加熱することにより、配向膜２２，３２を形成した。続いて、ＣＦ基板３０上にシールを形成し、これに囲まれた部分に、負の誘電率異方性を有する液晶（ＭＪ９６１２１３；メルクジャパン株式会社製）と、重合性化合物４２Ｚとして式（１−１）に示した化合物とを含む液晶材料を滴下注入した。この際、液晶材料中における式（１−１）に示した化合物の含有量を０．３重量％とした。こののち、ＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０を貼り合わせシールを硬化させて液晶層４０を形成し、液晶パネルを作製した。続いて、この液晶パネルに対して画素電極２０Ｂに３０Ｖの交流電場を付与した状態で液晶パネルの法線方向から紫外光（８Ｊ／ｃｍ2 ）を照射し、式（１−１）に示した化合物を重合させて高分子化合物４２Ａ，４２Ｂを形成した。これにより、ＴＦＴ基板２０およびＣＦ基板３０側の液晶分子４１Ａ，４１Ｂがプレチルトをなす液晶表示素子を得た。
【００７１】
（実験例２）
重合性化合物４２Ｚとして式（１−１）に示した化合物に代えて、式（３−１）に示した化合物を用いると共に、液晶パネルに対して画素電極２０Ｂに３５Ｖの交流電圧を印加した状態で紫外光を照射したことを除き、実験例１と同様の手順を経た。
【００７２】
（実験例３）
重合性化合物４２Ｚとして式（１−１）に示した化合物に代えて、誘電率異方性がない４，４−ジアクリロイルオキシビフェニルを用いると共に、２０Ｖの交流電圧を印加した状態で紫外光を照射したことを除き、実験例と同様の手順を経た。
【００７３】
これらの実験例１〜３の液晶表示素子について、初期のプレチルトθと白色光を照射しながら１００時間駆動した後のプレチルトθの角度変動量Δθを調べたところ、表１に示した結果が得られた。
【００７４】
プレチルトθの角度変動量Δθを調べる際には、まず、液晶分子４１の初期のプレチルトθをプレチルト角測定システム（ＰＡＳ−３０１型；株式会社東陽テクニカ製）を用いて測定した。続いて、透明基板２０Ａの外側から白色光を液晶層４０に照射しながら、画素電極２０Ｂに駆動電圧として１０Ｖの交流電圧を印加して１００時間連続して液晶表示素子を駆動させた。こののち、１００時間駆動後のプレチルトθを初期のプレチルトθと同様にして測定した。この初期のプレチルトθと、１００時間後のプレチルトθとの差の絶対値から角度変動量Δθを算出した。
【００７５】
【表１】
2010175824.tif 000018
【００７６】
表１に示したように、正の誘電率異方性を有する式（１−１）あるいは式（３−１）に示した化合物を用いて高分子化合物４２を形成した実験例１，２では、それを用いなかった実験例３よりもプレチルトθの角度変動量が小さくなった。この結果から、以下のことが考えられる。すなわち、重合性化合物４２Ｚは、液晶とは異なる符号の誘電率異方性を有している。このため、液晶層４０中に未反応の重合性化合物４２Ｚが残留しても、残留した重合性化合物４２Ｚは、駆動中の液晶分子４１の配向に影響されながらも、その長軸方向が液晶分子４１のダイレクタとは異なる姿勢をとろうとする。これにより、駆動中に未反応の重合性化合物４２Ｚが重合反応しても、この際に生成された高分子化合物４２は、その近傍の液晶分子４１に対して、初期に生成した高分子化合物４２とほぼ同様のプレチルトθを付与し、液晶分子４１の配向を乱しにくくなる。
【００７７】
このことから、液晶層中に設けた高分子化合物により液晶分子にプレチルトを付与するＶＡモードの液晶表示素子では、以下のことが確認された。すなわち、液晶層４０が負の誘電率異方性を有する液晶と共に正の誘電率異方性を有する重合性化合物４２Ｚが重合して生成された高分子化合物４２を含むようにすることにより、応答性の低下や焼き付きを生じにくくすることができる。よって、動作上の信頼性を確保することができる。
【００７８】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態および実施例ではＶＡモードの液晶表示素子について説明したが、本発明では必ずしもこれに限られず、ＴＮモード、ＩＰＳ（In Plane Switching ）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードあるいはＯＣＢ（Optically Compensated Bend）モードなどの他の表示モードにも適用可能である。
【００７９】
また、上記実施の形態および実施例では透過型の液晶表示素子およびそれを搭載した液晶表示装置について説明するようにしたが、本発明では必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、反射型のものとしてもよい。反射型とした場合には、画素電極がアルミニウムなどの光反射性を有する電極材料により構成される。
【符号の説明】
【００８０】
１…電圧印加手段、１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）…画素、２０…ＴＦＴ基板、３０…ＣＦ基板、２０Ａ，３０Ａ…ガラス基板、２０Ｂ…画素電極、３０Ｂ…対向電極、２１，３１…スリット部、２２，３２…配向膜、４０…液晶層、４１（４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）…液晶分子、４２（４２Ａ，４２Ｂ）…高分子化合物、４２Ｚ…重合性化合物、６０…表示領域、６１…ソースドライバ、６２…ゲートドライバ、６３…タイミングコントローラ、６４…電源回路、７１…ソース線、７２…ゲート線。
【図１】
2010175824.tif 000029
【図２】
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【図３】
2010175824.tif 000031
【図４】
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【図５】
2010175824.tif 000033
【図６】
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【図７】
2010175824.tif 000035
【図８】
2010175824.tif 000036