(57)【要約】【課題】透過率、視野角特性および階調表示に優れる横電界方式液晶表示素子を提供する。【解決手段】第１基材、上記第１基材上に屈曲して形成された複数の線状電極、および上記第１基材上に上記線状電極を覆うように形成された第１配向膜を有する液晶駆動側基板と、第２基材、および上記第２基材上に形成された第２配向膜を有する対向基板と、上記液晶駆動側基板および上記対向基板の間に形成され、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む液晶層とを有し、上記線状電極の形状によりマルチドメイン駆動する横電界方式液晶表示素子において、各画素が、上記線状電極の屈曲部を境に、電界印加時に液晶分子が第１方向に回転する第１領域と液晶分子が上記第１方向とは異なる第２方向に回転する第２領域とを有し、上記第１領域での上記線状電極の間隔と、上記第２領域での上記線状電極の間隔とが異なる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基材、前記第１基材上に屈曲して形成された複数の線状電極、および前記第１基材上に前記線状電極を覆うように形成された第１配向膜を有する液晶駆動側基板と、
第２基材、および前記第２基材上に形成された第２配向膜を有する対向基板と、
前記液晶駆動側基板および前記対向基板の間に形成され、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む液晶層と
を有し、前記線状電極の形状によりマルチドメイン駆動する横電界方式液晶表示素子であって、
各画素が、前記線状電極の屈曲部を境に、電界印加時に液晶分子が第１方向に回転する第１領域と液晶分子が前記第１方向とは異なる第２方向に回転する第２領域とを有し、
前記第１領域での前記線状電極の間隔と、前記第２領域での前記線状電極の間隔とが異なることを特徴とする横電界方式液晶表示素子。
【請求項２】
第１基材、前記第１基材上に屈曲して形成された複数の線状電極、および前記第１基材上に前記線状電極を覆うように形成された第１配向膜を有する液晶駆動側基板と、
第２基材、および前記第２基材上に形成された第２配向膜を有する対向基板と、
前記液晶駆動側基板および前記対向基板の間に形成され、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む液晶層と
を有し、前記線状電極の形状によりマルチドメイン駆動する横電界方式液晶表示素子であって、
各画素が、前記線状電極の屈曲部を境に、電界印加時に液晶分子が第１方向に回転する第１領域と液晶分子が前記第１方向とは異なる第２方向に回転する第２領域とを有し、
前記第１配向膜および前記第２配向膜の配向処理方向に対する前記第１領域での前記線状電極の伸長方向の角度と、前記配向処理方向に対する前記第２領域での前記線状電極の伸長方向の角度とが異なることを特徴とする横電界方式液晶表示素子。
【請求項３】
前記第１領域での前記線状電極の間隔と、前記第２領域での前記線状電極の間隔とが異なることを特徴とする請求項２に記載の横電界方式液晶表示素子。
【請求項４】
前記第１領域での前記線状電極のピッチと、前記第２領域での前記線状電極のピッチとが異なることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の横電界方式液晶表示素子。
【請求項５】
前記第１領域での前記線状電極の幅と、前記第２領域での前記線状電極の幅とが異なることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の横電界方式液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線状電極の形状によりマルチドメイン駆動する横電界方式液晶表示素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
横電界方式液晶表示素子は、広視野角を実現できることから注目されている。近年では、さらなる視野角特性の向上を目的として、配向分割技術であるマルチドメイン駆動を組み合わせる検討がなされている。マルチドメイン駆動を行う横電界方式液晶表示素子においては、同一画素内に液晶分子の配向状態が異なる２つ以上の領域が存在するため、斜め方向から観察したときの白表示時または中間調表示時の色味の変化を改善することができる。
【０００３】
マルチドメイン駆動の手段としては、例えば、櫛歯電極を「く」の字状に形成し、櫛歯電極間に発生する電界の方向を異ならせることで、同一画素内に液晶分子の配向状態が異なる２つ以上の領域を形成する方法が知られている。
【０００４】
一方、横電界方式液晶表示素子は、透過率が低いという課題を有している。横電界方式液晶表示素子においては、例えば、一方の基板に櫛歯電極を設け、隣接する櫛歯電極間で電界を発生させるため、櫛歯電極上では電界の横方向の成分が小さく、液晶分子が回転しにくい。そのため、透過率が低下するのである。
【０００５】
透過率向上の手段としては、例えば、電極のパターン、セルギャップ、液晶の弾性力、液晶および配向膜の種類等を調整する方法が提案されている。例えば特許文献１には、櫛歯電極上のセルギャップを櫛歯電極間のセルギャップよりも大きくすることにより、透過率を向上させる手段が開示されている。また特許文献２には、ＩＰＳモード液晶表示素子において、カイラル剤が添加された液晶を用い、一方の配向膜を水平配向膜とし、他方の配向膜を垂直配向膜とすることにより、駆動電圧を低減し、かつ透過率を向上させる手段が開示されている。
なお、特許文献２に記載されたＩＰＳモード液晶表示素子では、一方の配向膜が水平配向膜、他方の配向膜が垂直配向膜であり、電界無印加時に液晶分子はＴＮ方式のように配向しているが、一般的なＩＰＳモード液晶表示素子においては両方の配向膜が水平配向膜である。
【０００６】
また、マルチドメイン駆動する横電界方式液晶表示素子においては、外部圧力により配向乱れが発生し液晶分子が逆方向に回転するリバースツイスト現象を抑制するために、例えば特許文献３には、配向処理方向に対して電極の延設方向を交差させる手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−８６６２号公報
【特許文献２】特開２０００−２６７１０４号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４５８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らは、両方の配向膜が水平配向膜であり、一般的な構成を有する横電界方式液晶表示素子において透過率を向上させる方法について種々検討を行った結果、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物を用いることにより透過率が向上することを知見した。
しかしながら、本発明者らが検討を重ねたところ、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物を用いた横電界方式液晶表示素子においてマルチドメイン駆動を行う場合には、次のような新たな課題が生じることが判明した。すなわち、キラル化合物は旋光性を有することから、液晶分子の回旋方向には優位な方向が存在する。そのため、同一画素内の液晶分子の配向状態が異なる２つ以上の領域では、電界印加時の液晶分子の回転しやすさに相違が生じ、印加電圧に対する透過率の変化が異なってしまう。各領域で駆動電圧に対する透過率が異なると、マルチドメイン駆動は視野角依存性を補償する技術であるにもかかわらず、横電界方式液晶表示素子を斜め方向から観察した場合に色味が変化してしまう。また、横電界方式液晶表示素子全体の透過率は第１領域および第２領域の平均透過率になるため、第１領域および第２領域で電圧−透過率特性が著しく異なると、電圧−透過率曲線に極大値が２箇所生じる等、電圧−透過率曲線が不連続になり、階調制御が困難になる、または階調表示のために低電圧および低透過率の駆動になってしまう場合がある。
【０００９】
なお、キラル化合物が添加されていない従来のネマチック液晶組成物を用いる場合には、液晶分子の回旋方向に優位な方向が存在しないため、上述のような問題は生じない。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、透過率、視野角特性および階調表示に優れる横電界方式液晶表示素子を提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、第１基材、上記第１基材上に屈曲して形成された複数の線状電極、および上記第１基材上に上記線状電極を覆うように形成された第１配向膜を有する液晶駆動側基板と、第２基材、および上記第２基材上に形成された第２配向膜を有する対向基板と、上記液晶駆動側基板および上記対向基板の間に形成され、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む液晶層とを有し、上記線状電極の形状によりマルチドメイン駆動する横電界方式液晶表示素子であって、各画素が、上記線状電極の屈曲部を境に、電界印加時に液晶分子が第１方向に回転する第１領域と液晶分子が上記第１方向とは異なる第２方向に回転する第２領域とを有し、上記第１領域での上記線状電極の間隔と、上記第２領域での上記線状電極の間隔とが異なることを特徴とする横電界方式液晶表示素子を提供する。
【００１２】
本発明においては、ネマチック液晶組成物にキラル化合物が添加されていることにより、横電界方式液晶表示素子において透過率を向上させることが可能である。また本発明においては、第１領域および第２領域での線状電極の間隔が異なることにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができ、視野角特性をさらに向上させることが可能である。さらには、第１領域および第２領域の電圧−透過率曲線を近似させることができ、階調制御が容易になり、滑らかで自然な階調表示が可能になる。
【００１３】
また本発明は、第１基材、上記第１基材上に屈曲して形成された複数の線状電極、および上記第１基材上に上記線状電極を覆うように形成された第１配向膜を有する液晶駆動側基板と、第２基材、および上記第２基材上に形成された第２配向膜を有する対向基板と、上記液晶駆動側基板および上記対向基板の間に形成され、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む液晶層とを有し、上記線状電極の形状によりマルチドメイン駆動する横電界方式液晶表示素子であって、各画素が、上記線状電極の屈曲部を境に、電界印加時に液晶分子が第１方向に回転する第１領域と液晶分子が上記第１方向とは異なる第２方向に回転する第２領域とを有し、上記第１配向膜および上記第２配向膜の配向処理方向に対する上記第１領域での上記線状電極の伸長方向の角度と、上記配向処理方向に対する上記第２領域での上記線状電極の伸長方向の角度とが異なることを特徴とする横電界方式液晶表示素子を提供する。
【００１４】
本発明においては、ネマチック液晶組成物にキラル化合物が添加されていることにより、横電界方式液晶表示素子において透過率を向上させることが可能である。また本発明においては、配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度が異なることにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができ、視野角特性をさらに向上させることが可能である。さらには、第１領域および第２領域の電圧−透過率曲線を近似させることができ、階調制御が容易になり、滑らかで自然な階調表示が可能になる。
【００１５】
上記発明においては、上記第１領域での上記線状電極の間隔と、上記第２領域での上記線状電極の間隔とが異なることが好ましい。配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度が異なり、かつ、第１領域および第２領域での線状電極の間隔が異なることにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率をより均一にすることができ、また第１領域および第２領域の電圧−透過率曲線をより近似させることができるからである。
【００１６】
また本発明においては、上記第１領域での上記線状電極のピッチと、上記第２領域での上記線状電極のピッチとが異なることが好ましい。この場合には、開口率を保ち輝度を維持しつつ、第１領域および第２領域での線状電極の間隔を異ならせることができる。
【００１７】
さらに本発明においては、上記第１領域での上記線状電極の幅と、上記第２領域での上記線状電極の幅とが異なることも好ましい。この場合には、第１領域および第２領域で線状電極を連続して形成するのが容易である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明においては、高透過率かつ視野角特性および階調表示に優れる横電界方式液晶表示素子を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の横電界方式液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の横電界方式液晶表示素子の他の例を示す概略断面図である。
【図３】マルチドメイン駆動について説明するための模式図である。
【図４】従来の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過率特性の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の一例を示す概略平面図である。
【図６】本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の他の例を示す概略平面図である。
【図７】本発明の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過率特性の一例を示すグラフである。
【図８】本発明の横電界方式液晶表示素子における第１領域および第２領域を説明するための模式図である。
【図９】本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の他の例を示す概略平面図である。
【図１０】本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の他の例を示す概略平面図である。
【図１１】本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の他の例を示す概略平面図である。
【図１２】本発明の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過率特性の他の例を示すグラフである。
【図１３】本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の他の例を示す概略平面図である。
【図１４】本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の他の例を示す概略平面図である。
【図１５】本発明の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の他の例を示す概略平面図である。
【図１６】実験例１の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量特性を示すグラフである。
【図１７】実験例２の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量特性を示すグラフである。
【図１８】実験例３の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量特性を示すグラフである。
【図１９】実験例４の横電界方式液晶表示素子の電圧−透過光量特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の横電界方式液晶表示素子について詳細に説明する。
本発明の横電界方式液晶表示素子は２つの実施態様を有する。以下、各実施態様に分けて説明する。
【００２１】
Ａ．第１実施態様
本実施態様の横電界方式液晶表示素子は、第１基材、上記第１基材上に屈曲して形成された複数の線状電極、および上記第１基材上に上記線状電極を覆うように形成された第１配向膜を有する液晶駆動側基板と、第２基材、および上記第２基材上に形成された第２配向膜を有する対向基板と、上記液晶駆動側基板および上記対向基板の間に形成され、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む液晶層とを有し、上記線状電極の形状によりマルチドメイン駆動する横電界方式液晶表示素子であって、各画素が、上記線状電極の屈曲部を境に、電界印加時に液晶分子が第１方向に回転する第１領域と液晶分子が上記第１方向とは異なる第２方向に回転する第２領域とを有し、上記第１領域での上記線状電極の間隔と、上記第２領域での上記線状電極の間隔とが異なることを特徴とするものである。
【００２２】
本実施態様の横電界方式液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施態様の横電界方式液晶表示素子の一例を示す概略断面図であり、ＩＰＳモード液晶表示素子の例である。図１に例示する横電界方式液晶表示素子１においては、液晶駆動側基板１０と対向基板２０との間に、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物を含む液晶層３０が挟持されている。液晶駆動側基板１０は、第１基材２と、第１基材２上に屈曲して形成され、櫛歯状に配置された複数の線状電極３と、第１基材２上に線状電極３を覆うように形成された第１配向膜４とを有している。対向基板２０は、第２基材１１と、第２基材１１上に形成された第２配向膜１２とを有している。第１配向膜４および第２配向膜１２は、いずれもいわゆる水平配向膜であり、ラビング方向等の配向処理方向が略平行になるように配置されている。この横電界方式液晶表示素子１においては、線状電極３に電圧が印加されると、電気力線Ｌで示すように線状電極３間で電界が発生する。
【００２３】
図２は、本実施態様の横電界方式液晶表示素子の他の例を示す概略断面図であり、ＦＦＳモード液晶表示素子の例である。図２に例示する横電界方式液晶表示素子１においては、液晶駆動側基板１０と対向基板２０との間に、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物を含む液晶層３０が挟持されている。液晶駆動側基板１０は、第１基材２と、第１基材２上に形成された全面電極３ａと、全面電極３ａ上に形成された絶縁層５と、絶縁層５上に屈曲して形成され、櫛歯状に配置された複数の線状電極３ｂと、絶縁層５上に線状電極３ｂを覆うように形成された第１配向膜４とを有している。対向基板２０は、第２基材１１と、第２基材１１上に形成された第２配向膜１２とを有している。第１配向膜４および第２配向膜１２は、いずれも水平配向膜であり、配向処理方向が略平行になるように配置されている。この横電界方式液晶表示素子１においては、全面電極３ａおよび線状電極３ｂに電圧が印加されると、電気力線Ｌで示すように全面電極３ａおよび線状電極３ｂ間で電界が発生する。
【００２４】
このような横電界方式液晶表示素子において、線状電極の近傍、特に線状電極の近傍であって対向基板の近傍では電界の横成分が小さいが、本実施態様においてキラル化合物がネマチック液晶組成物に添加されていることにより、線状電極の近傍に位置する液晶分子が回転しやすくなると推量される。キラル化合物の添加により透過率が高くなる理由は明らかではないが、本発明者らが検討した結果、キラル化合物を添加した場合には透過率が向上するのに対して、ラセミ体を添加した場合には透過率の向上が見られないことから、キラル化合物を添加することにより線状電極の近傍に位置する液晶分子が回転しやすくなり、その結果、透過率が向上するものと考えられる。
したがって本実施態様においては、ネマチック液晶組成物にキラル化合物が添加されていることにより、横電界方式液晶表示素子において透過率を向上させることが可能である。
【００２５】
図３は、線状電極の形状によるマルチドメイン駆動について説明するための模式図である。図３において、線状電極３は「く」の字状に屈曲して形成されている。電界無印加時には、図中の破線で示すように、液晶分子３１は配向処理方向ｄに沿って配列する。そして、電界印加時には、線状電極３間に発生した電界Ｅ１、Ｅ２に沿って液晶分子３１が配列しようとするために液晶分子３１が基板面に対して略平行に回転する。このとき、線状電極３の伸長方向によって線状電極３間に発生する電界Ｅ１、Ｅ２の方向が異なる。そのため、線状電極３の屈曲部ｓを境にして、第１領域Ｄ１では液晶分子３１は右回りに回転し、第２領域Ｄ２おいて液晶分子３１は左回りに回転する。
このように、マルチドメイン駆動する横電界方式液晶表示素子においては、同一画素内に液晶分子の配向状態が異なる領域が存在する。すなわち、１つの画素は、線状電極３の屈曲部ｓを境に、電界印加時に液晶分子３１が第１方向に回転する第１領域Ｄ１と液晶分子３１が第１方向とは異なる第２方向に回転する第２領域Ｄ２とを有する。
【００２６】
ここで、キラル化合物は旋光性を有することから、液晶分子の回旋方向には優位な方向が存在する。そのため、電界印加時の液晶分子の回転方向が異なる第１領域および第２領域では液晶分子の回転しやすさに相違が生じ、印加電圧に対する透過率の変化が異なってしまう。例えば、キラル化合物が左旋性を示し、左回りの回旋方向が優位である場合であって、電界印加時の液晶分子の回転方向が第１領域では右回り、第２領域では左回りである場合、液晶分子は左回りに回転しやすいことから、第２領域にて液晶分子が左回りに回転する場合と比較して、第１領域にて液晶分子が右回りに回転する場合は液晶分子が回転しにくくなる。その結果、図４に例示するように、第１領域は第２領域よりも駆動電圧に対する透過率が低くなり、第１領域および第２領域で電圧−透過率特性が異なってしまう。第１領域および第２領域で駆動電圧に対する透過率が異なると、マルチドメイン駆動は視野角依存性を補償のための技術であるにもかかわらず、横電界方式液晶表示素子を斜め方向から観察した場合に色味や輝度等が変化してしまう。また、横電界方式液晶表示素子全体の透過率は第１領域および第２領域の平均透過率になるため、第１領域および第２領域で電圧−透過率特性が著しく異なると、図４に例示するように、電圧−透過率曲線に極大値が２箇所生じる等、電圧−透過率曲線が不連続になり、階調制御が困難になる、または階調表示のために低電圧および低透過率の駆動になってしまう場合がある。
【００２７】
図５は、本実施態様の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の一例を示す概略平面図である。図５に示す例において、画素は、線状電極３の屈曲部ｓを境に、電界印加時に液晶分子３１が第１方向Ｘ１に回転する第１領域Ｄ１と液晶分子３１が第１方向Ｘ１とは異なる第２方向Ｘ２に回転する第２領域Ｄ２とを有している。第１領域Ｄ１での線状電極３の間隔ｈ１と第２領域Ｄ２での線状電極３の間隔ｈ２とは異なっており、第１領域Ｄ１での線状電極３の間隔ｈ１は第２領域Ｄ２での線状電極３の間隔ｈ２よりも狭くなっている。この場合、第１領域Ｄ１での線状電極３のピッチｐ１が第２領域Ｄ２での線状電極３のピッチｐ２よりも短くなっている。
【００２８】
図６は、本実施態様の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の他の例を示す概略平面図である。図６に示す例において、画素は、線状電極３の屈曲部ｓを境に、電界印加時に液晶分子３１が第１方向Ｘ１に回転する第１領域Ｄ１と液晶分子３１が第１方向Ｘ１とは異なる第２方向Ｘ２に回転する第２領域Ｄ２とを有している。第１領域Ｄ１での線状電極３の間隔ｈ１と第２領域Ｄ２での線状電極３の間隔ｈ２とは異なっており、第１領域Ｄ１での線状電極３の間隔ｈ１は第２領域Ｄ２での線状電極３の間隔ｈ２よりも狭くなっている。この場合、第１領域Ｄ１での線状電極３の幅ｗ１が第２領域Ｄ２での線状電極３の幅ｗ２よりも広くなっている。
【００２９】
電界の強さは線状電極の間隔に反比例することから、線状電極の間隔が狭いほど線状電極間に発生する電界の強さが大きくなる。そのため、図５および図６においては、第１領域Ｄ１での電界Ｅ１は第２領域Ｄ２での電界Ｅ２よりも大きくなる。
【００３０】
ここで、線状電極の間隔が狭いほど、線状電極間に発生する電界の強さが大きくなり、また電界の強さが大きいほど、電界印加時に液晶分子が回転しやすくなる。そのため、線状電極の間隔が狭いほど、より低い電圧で液晶分子が回転するようになり、例えば図７（ａ）に示すように、線状電極の間隔が狭くなるにつれて、電圧−透過率曲線が低電圧側にシフトする傾向がある。一方で、図７（ａ）に例示するように、線状電極の間隔が広くなるにつれて、透過率が最大になるときの電圧が高電圧側にシフトし、最大透過率が高くなる傾向がある。したがって、線状電極の間隔を調整することにより、電圧−透過率曲線を変化させることができる。
【００３１】
例えば、キラル化合物が左旋性を示し、左回りの回旋方向が優位である場合には、液晶分子は左回りに回転しやすい。そのため、図５および図６に例示するように、電界印加時の液晶分子３１の回転方向が第１領域Ｄ１では右回り、第２領域Ｄ２では左回りである場合、上述のように、第２領域Ｄ２にて液晶分子３１が左回りに回転する場合と比較して、第１領域Ｄ１にて液晶分子３１が右回りに回転する場合は液晶分子３１が回転しにくくなり、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２で印加電圧に対する透過率の変化が異なることが懸念される。例えば図７（ｂ）の（i）、（ii）に示すように、第１領域および第２領域での線状電極の間隔が同一である場合、印加電圧に対する透過率の変化が異なり、最大透過率、透過率が最大になるときの電圧、電圧−透過率曲線の傾き等が異なる場合がある。
これに対し本実施態様においては、第１領域Ｄ１での線状電極３の間隔ｈ１が第２領域Ｄ２での線状電極３の間隔ｈ２よりも狭くなるように、第１領域Ｄ１での線状電極３の間隔ｈ１および２領域Ｄ２での線状電極３の間隔ｈ２を調整することにより、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の駆動電圧に対する透過率を変化させ、図７（ｂ）の（i）、（iii）に例示するように、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができる。さらに、第１領域Ｄ１での線状電極３の間隔ｈ１および２領域Ｄ２での線状電極３の間隔ｈ２を適宜調整することにより、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の電圧−透過率曲線を変化させ、図７（ｂ）の（i）、（iii）に例示するように、第１領域および第２領域の電圧−透過率曲線を近似させることができる。
【００３２】
したがって本実施態様においては、第１領域での線状電極の間隔と第２領域での線状電極の間隔とが異なることにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができ、視野角特性をさらに向上させることが可能である。さらには、電圧−透過率曲線を近似させることができ、階調制御が容易になり、滑らかで自然な階調表示が可能になる。
【００３３】
なお、図５および図６においては、電界印加時に液晶分子３１が右回りに回転する領域を第１領域Ｄ１、液晶分子３１が左回りに回転する領域を第２領域Ｄ２としたが、第１領域および第２領域の液晶分子の回転方向は互いに異なっていれば特に限定されるものではなく、図示しないが、電界印加時に液晶分子が左回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が右回りに回転する領域を第２領域としてもよい。第１領域および第２領域の液晶分子の回転方向は、後述するように、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物の旋光性に応じて適宜選択される。
【００３４】
また、図５および図６においては、第１領域での線状電極の間隔を第２領域での線状電極の間隔よりも狭くしたが、第１領域および第２領域での線状電極の間隔の大小関係は、第１領域および第２領域での線状電極の間隔が互いに異なっていれば特に限定されるものではなく、図示しないが、第１領域での線状電極の間隔を第２領域での線状電極の間隔よりも広くしてもよい。第１領域および第２領域での線状電極の間隔の大小関係は、後述するように、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物の旋光性に応じて適宜選択される。
【００３５】
ここで、「線状電極の形状によりマルチドメイン駆動する」とは、線状電極が例えば「く」の字状のように屈曲して形成されていることにより、電界印加時に同一画素内に液晶分子の配向状態が異なる領域が２つ以上存在することをいう。
【００３６】
また、「画素」とは、画像を構成する最小単位である。例えば赤、緑および青の３個の副画素で１個の画素が構成されている場合、本発明においては１個の副画素を画素という。
【００３７】
以下、本実施態様の横電界方式液晶表示素子の各構成について説明する。
【００３８】
１．線状電極の間隔
本実施態様において、第１領域での線状電極の間隔と第２領域での線状電極の間隔とは異なる。
【００３９】
上述のように、第１領域での線状電極の間隔および第２領域での線状電極の間隔の大小関係は、第１領域での線状電極の間隔および第２領域での線状電極の間隔が互いに異なっていれば特に限定されるものではなく、第１領域での線状電極の間隔が第２領域での線状電極の間隔よりも狭くてもよく、第１領域での線状電極の間隔が第２領域での線状電極の間隔よりも広くてもよい。第１領域および第２領域での線状電極の間隔の大小関係は、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物の旋光性に応じて適宜選択される。
【００４０】
ここで、上述のように、電界の強さは線状電極の間隔に反比例することから、線状電極の間隔が狭いほど、線状電極間に発生する電界の強さが大きくなり、また電界の強さが大きいほど、電界印加時に液晶分子が回転しやすくなる。
例えば、ネマチック液晶組成物が左旋性を示す場合には、液晶分子は左回りに回転しやすいといえる。この場合であって、電界印加時に液晶分子が右回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が左回りに回転する領域を第２領域とする場合には、第１領域での線状電極の間隔を第２領域での線状電極の間隔よりも狭くすればよい。また、この場合であって、電界印加時に液晶分子が左回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が右回りに回転する領域を第２領域とする場合には、第１領域での線状電極の間隔を第２領域での線状電極の間隔よりも広くすればよい。
一方、ネマチック液晶組成物が右旋性を示す場合には、液晶分子は右回りに回転しやすいといえる。この場合であって、電界印加時に液晶分子が右回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が左回りに回転する領域を第２領域とする場合には、第１領域での線状電極の間隔を第２領域での線状電極の間隔よりも広くすればよい。また、この場合であって、電界印加時に液晶分子が左回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が右回りに回転する領域を第２領域とする場合には、第１領域での線状電極の間隔を第２領域での線状電極の間隔よりも狭くすればよい。
【００４１】
なお、本実施態様においては、次のように第１領域および第２領域での線状電極の間隔の大小関係を決定する。すなわち、まず、図８（ａ）、（ｂ）に例示するように、複数の線状電極３が平行に形成されており、配向処理方向ｄに対する線状電極３の伸長方向の角度がα１である第１測定用横電界方式液晶表示素子と、配向処理方向ｄに対する線状電極３の伸長方向の角度がα２である第２測定用横電界方式液晶表示素子とをそれぞれ作製する。第１測定用横電界方式液晶表示素子および第２測定用横電界方式液晶表示素子において、線状電極３の間隔および幅は同一にし、また角度α１およびα２は同一にする。この際、セルギャップおよび配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度は一般的な範囲内にする。次に、第１測定用横電界方式液晶表示素子および第２測定用横電界方式液晶表示素子に電界Ｅを印加し、それぞれの透過光量を測定する。このとき、第１測定用横電界方式液晶表示素子および第２測定用横電界方式液晶表示素子では、電界印加時の液晶分子３１の回転方向が異なり、上述の理由から透過光量が異なり、電圧−透過光量特性が異なる。そして、第１測定用横電界方式液晶表示素子および第２測定用横電界方式液晶表示素子のうち、透過光量が少ない測定用横電界方式液晶表示素子に相当する領域を第１領域、透過光量が多い測定用横電界方式液晶表示素子に相当する領域を第２領域とする場合には、第１領域での線状電極の間隔を第２領域での線状電極の間隔よりも狭くする。一方、透過光量が多い測定用横電界方式液晶表示素子に相当する領域を第１領域、透過光量が少ない測定用横電界方式液晶表示素子に相当する領域を第２領域とする場合には、第１領域での線状電極の間隔を第２領域での線状電極の間隔よりも広くする。
【００４２】
本実施態様においては、次のように第１領域および第２領域での線状電極の間隔を調整することができる。例えば、ネマチック液晶組成物が左旋性を示す場合であって、電界印加時に液晶分子が右回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が左回りに回転する領域を第２領域とする場合には、第１領域での線状電極の間隔を第２領域での線状電極の間隔よりも狭くすればよいのであるが、このとき、第１領域での線状電極の間隔を一定にして、第２領域での線状電極の間隔を第１領域での線状電極の間隔よりも広くなるように調整してもよく、第２領域での線状電極の間隔を一定にして、第１領域での線状電極の間隔を第２領域での線状電極の間隔よりも狭くなるように調整してもよい。
ここで、上述のように、線状電極の間隔が狭いほど、線状電極間に発生する電界の強さが大きくなり、より低い電圧で液晶分子が回転するようになり、例えば図７（ａ）および図７（ｂ）の（ii）、（iii）に示すように、線状電極の間隔が狭くなるにつれて、電圧−透過率曲線が低電圧側にシフトする傾向がある。一方で、図７（ａ）および図７（ｂ）の（ii）、（iii）に例示するように、線状電極の間隔が広くなるにつれて、透過率が最大になるときの電圧が高電圧側にシフトし、最大透過率が高くなる傾向がある。
そのため、上記の場合において、第１領域での線状電極の間隔を一定にして、第２領域での線状電極の間隔を第１領域での線状電極の間隔よりも広くなるように調整する場合には、第１領域の最大透過率が低くなるのを抑制しつつ、第２領域の最大透過率を高くすることができると考えられる。
また、駆動電圧は横電界方式液晶表示素子の用途に応じて異なる。
そのため、高い透過率を得るには、上記の場合において、第１領域での線状電極の間隔を一定にして、第２領域での線状電極の間隔を第１領域での線状電極の間隔よりも広くなるように調整する場合、第１領域での線状電極の間隔を、横電界方式液晶表示素子の用途によって決定される駆動電圧に対する透過率が最大になるような線状電極の間隔にするとよい。
【００４３】
第１領域および第２領域での線状電極の間隔の比率としては、第１領域および第２領域での線状電極の間隔が互いに異なっていればよく、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率が均一になるように、さらには第１領域および第２領域の電圧−透過率曲線が近似するように適宜調整される。具体的には、広い間隔に対する狭い間隔の比率が、０．７以上１．０未満であることが好ましく、０．８以上１．０未満であることがより好ましく、０．９以上１．０未満であることがさらに好ましい。
【００４４】
第１領域および第２領域での線状電極の間隔としては、横電界方式液晶表示素子における一般的な線状電極の間隔であればよく、具体的には２μｍ〜１５μｍの範囲内で設定することができる。なお、線状電極の間隔とは、隣接する線状電極の端部から端部まで距離をいう。
【００４５】
第１領域および第２領域での線状電極の間隔を異ならせる方法としては、例えば、図５に示すように第１領域Ｄ１での線状電極３のピッチｐ１と第２領域Ｄ２での線状電極３のピッチｐ２とを異ならせる方法、図６に示すように第１領域Ｄ１での線状電極３の幅ｗ１と第２領域Ｄ２での線状電極３の幅ｗ２とを異ならせる方法等が挙げられる。
第１領域および第２領域での線状電極のピッチを異ならせる場合には、開口率を保ち輝度を維持することができる。
また、第１領域および第２領域での線状電極のピッチを異ならせる場合、線状電極の形成容易のためには第１領域および第２領域で線状電極が連続して形成されていることが好ましいことから、図５に例示するように、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の境界において、複数の線状電極３のうち中央に位置する線状電極３ｃ、３ｄの位置が最も合うように、第１領域および第２領域での線状電極のピッチを調整することが好ましい。
一方、第１領域および第２領域での線状電極の幅を異ならせる場合には、第１領域および第２領域で線状電極を連続して形成するのが容易である。この場合、第１領域および第２領域の境界において、線状電極の中心の位置が合うように第１領域および第２領域で線状電極を連続して形成してもよく、線状電極の一方の端部の位置が合うように第１領域および第２領域で線状電極を連続して形成してもよい。
【００４６】
第１領域および第２領域での線状電極の幅としては、横電界方式液晶表示素子における一般的な線状電極の幅であればよく、具体的には１μｍ〜５μｍの範囲内で設定することができる。
【００４７】
また、第１領域および第２領域での線状電極のピッチとしては、横電界方式液晶表示素子における一般的な線状電極のピッチであればよく、具体的には５μｍ〜２０μｍの範囲内で設定することができる。なお、線状電極のピッチとは、隣接する線状電極の中心から中心まで距離をいう。
【００４８】
２．第１領域および第２領域の面積
本実施態様において、第１領域の面積と第２領域の面積とは同じであってもよく異なっていてもよい。
中でも、第１領域の面積と第２領域の面積とが異なる場合には、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率をより均一にすることができる。
例えば、キラル化合物が左旋性を示し、左回りの回旋方向が優位である場合には、液晶分子は左回りに回転しやすい。この場合であって、図９に例示するように、電界印加時の液晶分子３１の回転方向が第１領域Ｄ１では右回り、第２領域Ｄ２では左回りである場合には、上述のように、第１領域Ｄ１での線状電極３の間隔ｈ１が第２領域Ｄ２での線状電極３の間隔ｈ２よりも狭いことにより、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができる。さらに、図９に示す例においては、第１領域Ｄ１の面積が第２領域Ｄ２の面積よりも大きくなっている。これにより、第１領域Ｄ１の透過率を高めることができる。したがって、第１領域の面積と第２領域の面積とが異なることにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率をより均一にすることができ、視野角特性をさらに向上させることができる。
【００４９】
第１領域の面積および第２領域の面積の大小関係は、第１領域の面積および第２領域の面積が互いに異なっていればよく、第１領域の面積が第２領域の面積よりも大きくてもよく、第１領域の面積が第２領域の面積よりも小さくてもよい。第１領域および第２領域の面積の大小関係は、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物の旋光性に応じて適宜選択される。
【００５０】
例えば、ネマチック液晶組成物が左旋性を示す場合には、液晶分子は左回りに回転しやすいといえる。この場合であって、電界印加時に液晶分子が右回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が左回りに回転する領域を第２領域とする場合には、第１領域の面積を第２領域の面積よりも大きくすればよい。また、この場合であって、電界印加時に液晶分子が左回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が右回りに回転する領域を第２領域とする場合には、第１領域の面積を第２領域の面積よりも小さくすればよい。
一方、ネマチック液晶組成物が右旋性を示す場合には、液晶分子は右回りに回転しやすいといえる。この場合であって、電界印加時に液晶分子が右回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が左回りに回転する領域を第２領域とする場合には、第１領域の面積を第２領域の面積よりも小さくすればよい。また、この場合であって、電界印加時に液晶分子が左回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が右回りに回転する領域を第２領域とする場合には、第１領域の面積を第２領域の面積よりも大きくすればよい。
すなわち、第１領域での線状電極の間隔が第２領域での線状電極の間隔よりも狭い場合には、第１領域の面積を第２領域の面積よりも大きくすることが好ましい。一方、第１領域での線状電極の間隔が第２領域での線状電極の間隔よりも広い場合には、第１領域の面積を第２領域の面積よりも小さくすることが好ましい。これにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率をさらに均一にすることができる。
【００５１】
なお、第１領域および第２領域の面積の大小関係は、上述の第１領域および第２領域での線状電極の間隔の大小関係と同様にして決定することができる。
【００５２】
第１領域および第２領域の面積の比率としては、第１領域および第２領域の面積が互いに異なっていればよく、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率が均一になるように適宜調整される。具体的には、大きい面積に対する小さい面積の比率が、０．５以上１．０未満の範囲内であることが好ましく、０．８以上１．０未満の範囲内であることがより好ましい。
【００５３】
第１領域および第２領域の面積を異ならせる方法としては、例えば、図９に示すように第１領域Ｄ１の長さｔ１および第２領域Ｄ２の長さｔ２を異ならせる方法、図１０に示すように第１領域Ｄ１の幅ｕ１および第２領域Ｄ２の幅ｕ２を異ならせる方法等が挙げられる。中でも、第１領域の長さおよび第２領域の長さを異ならせる方法が好ましい。開口率を保ち輝度を維持しつつ、第１領域および第２領域の面積を容易に調整することができるからである。
【００５４】
３．画素
本実施態様における各画素は、線状電極の屈曲部を境に、電界印加時に液晶分子が第１方向に回転する第１領域と液晶分子が第１方向とは異なる第２方向に回転する第２領域とを有するものである。
【００５５】
ここで、「線状電極の屈曲部」とは、線状電極が折れ曲がっている部分をいう。図５および図６に例示するように、隣接する線状電極３の屈曲部ｓを結ぶ線が、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の境界になる。
【００５６】
画素の形状は、線状電極の形状に応じて異なるものであり適宜選択される。例えば、「く」の字状、矩形状等が挙げられる。
【００５７】
画素は、第１領域および第２領域を有していれば特に限定されるものではなく、通常は１つの第１領域と１つの第２領域とを有する。
【００５８】
４．液晶駆動側基板
本実施態様に用いられる液晶駆動側基板は、第１基材と、上記第１基材上に屈曲して形成された複数の線状電極と、上記第１基材上に上記線状電極を覆うように形成された第１配向膜とを有するものである。
以下、液晶駆動側基板の各構成について説明する。
【００５９】
（１）線状電極
本実施態様に用いられる線状電極は、第１基材上に屈曲して形成されるものであり、線状電極の形状によりマルチドメイン駆動する。
線状電極の形状としては、屈曲部を有し、マルチドメイン駆動を可能にする形状であれば特に限定されるものではなく、公知の形状にすることができる。例えば、「く」の字状等が挙げられる。
線状電極の材料、形成方法および膜厚としては、公知の材料、形成方法および膜厚を適用することができる。
【００６０】
（２）第１配向膜
本実施態様に用いられる第１配向膜は、第１基材上に上記線状電極を覆うように形成されるものである。
第１配向膜としては、例えばラビング膜等の水平配向膜が挙げられる。
第１配向膜の材料、形成方法および膜厚としては、公知の材料、形成方法および膜厚を適用することができる。
【００６１】
（３）第１基材
本実施態様に用いられる第１基材は、上記の線状電極および第１配向膜を支持するものである。第１基材は、一般に横電界方式液晶表示素子の基材として用いられるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ガラス板、プラスチック板等が挙げられる。
【００６２】
（４）その他の構成
本実施態様における液晶駆動側基板の構成は、ＩＰＳモードおよびＦＦＳモードに応じて適宜選択されるものであり、横電界方式液晶表示素子に一般的に使用されるものを適用することができる。例えば、ＦＦＳモード液晶表示素子においては、図２に示すように線状電極３ｂの他に、全面電極３ａが形成される場合がある。
【００６３】
５．液晶層
本実施態様に用いられる液晶層は、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含み、液晶駆動側基板および対向基板の間に形成されるものである。
以下、ネマチック液晶組成物および液晶層に分けて説明する。
【００６４】
（１）ネマチック液晶組成物
本実施態様に用いられるネマチック液晶組成物は、キラル化合物を含有するものである。
以下、本実施態様に用いられるネマチック液晶組成物に含まれる各成分について説明する。
【００６５】
（ａ）キラル化合物
本実施態様に用いられるキラル化合物は、全体として旋光性を示すものである。
ここで、「キラル化合物が全体として旋光性を示す」とは、１種のキラル化合物のみが添加されている場合には、当該キラル化合物が旋光性を示すことをいい、２種以上のキラル化合物が添加されている場合には、ネマチック液晶組成物に含有されるすべてのキラル化合物からなる混合物が旋光性を示すことをいう。例えば、２種以上のキラル化合物が含有される場合であって、旋光性が逆方向のキラル化合物、すなわち右旋性を示すキラル化合物および左旋性を示すキラル化合物が含有される場合には、２種以上のキラル化合物からなる混合物が旋光性を示せばよい。
【００６６】
また、キラル化合物全体の旋光性は、横電界方式液晶表示素子において、電界無印加時にネマチック液晶組成物がらせん構造を形成しない程度とする。電界無印加時にネマチック液晶組成物がらせん構造を形成すると、横電界では駆動できなくなる。そのため、キラル化合物全体の旋光性は、比較的弱いことが好ましい。
【００６７】
また、上述の理由から、キラル化合物全体のカイラルピッチは比較的長いことが好ましく、長いほどより好ましい。カイラルピッチが長ければ、キラル化合物の含有量をある程度許容することができ、ネマチック液晶組成物の調製に有利である。
【００６８】
また、キラル化合物は、液晶性を有するものであってもよく、液晶性を有さないものであってもよい。また、キラル化合物は液晶性を有する場合、スメクチック性を有していてもよく有さなくてもよい。
【００６９】
本実施態様に用いられるキラル化合物としては、上記のような特性を有するものであれば特に限定されるものではなく、公知のキラル化合物の中から適宜選択して用いることができる。以下、キラル化合物の具体例について説明する。
【００７０】
（ｉ）下記一般式（１）で表されるキラル化合物
本実施態様に用いられるキラル化合物としては、例えば下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。
Ｒ1−Ａ1−Ｚ1−Ａ2−Ｚ2−（Ａ3−Ｚ3）m−（Ａ4）n−Ｒ2    （１）
（上記式（１）において、Ｒ1は、非キラルな基であり、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数５〜１１の飽和もしくは不飽和のアルキル基である。
Ｒ2は、キラルな基であり、下記一般式（２）で表される基である。
−Ｏ−Ｃ＊Ｈ（ＣＨ3）−ＣＯＯ−Ｒ3        （２）
（上記式（２）において、Ｒ3は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜８の飽和もしくは不飽和のアルキル基である。＊印はキラル中心を示す。）
Ａ1〜Ａ4はそれぞれ独立して、１，４−シクロヘキシレン基、置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、またはピリミジン−２，５−ジイル基である。
Ｚ1〜Ｚ3はそれぞれ独立して単結合またはエステル結合である。
ｍおよびｎはそれぞれ独立して０または１であり、ｍ≦ｎである。）
【００７１】
上記式（１）で表されるキラル化合物は、キラル部位に乳酸エステル部分を有するため、旋光性が比較的弱く、カイラルピッチが比較的小さい。そのため、本発明に用いられるキラル化合物として好適である。
【００７２】
上記式（１）で表されるキラル化合物は、液晶性を有するものであってもよく、液晶性を有さないものであってもよい。
【００７３】
上記式（１）において、Ｒ1は非キラルな基であり、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数５〜１１の飽和もしくは不飽和のアルキル基である。
炭素数は５〜１１であればよいが、中でも６〜１０が好ましく、７〜８がさらに好ましい。炭素数が上記範囲よりも多いと、キラル化合物の溶解性が低下して合成が困難となり、コストが嵩むからである。一方、炭素数が上記範囲よりも少ないと、液晶相が発現しにくくなり、液晶配向を阻害したり透過率向上の効果が得られなかったりする可能性があるからである。
アルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、ハロゲン原子で置換されていなくてもよいが、中でも、ハロゲン原子で置換されていないことが好ましい。アルキル基がハロゲン原子で置換されている場合、ハロゲン原子はフッ素原子であることが好ましい。
アルキル基は、直鎖状または分岐状である。
アルキル基は、飽和であっても不飽和であってもよいが、中でも飽和であることが好ましい。環状の不飽和アルカン以外の不飽和アルカンにおいては、不飽和アルカンは飽和アルカンに比べて反応性が高く、長期の保存・駆動や温度変化により材質が変化し、横電界方式液晶表示素子の表示品質が劣化するおそれがあるからである。
【００７４】
上記式（１）において、Ｒ2は、１個以上のキラル中心をもつキラルな基であり、上記式（２）で表される基である。
【００７５】
上記式（２）において、Ｒ3は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜８の飽和もしくは不飽和のアルキル基である。
炭素数は１〜８であればよいが、中でも１〜６が好ましく、２〜４がさらに好ましい。
アルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、ハロゲン原子で置換されていなくてもよいが、中でも、ハロゲン原子で置換されていないことが好ましい。アルキル基がハロゲン原子で置換されている場合、ハロゲン原子はフッ素原子であることが好ましい。
アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状である。
【００７６】
上記式（１）において、Ａ1〜Ａ4はそれぞれ独立して、１，４−シクロヘキシレン基、置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、またはピリミジン−２，５−ジイル基である。
【００７７】
１，４−フェニレン基は置換基を有していてもよく、置換基としては、−ＣＨ3、−ＣＦ3、ハロゲン原子が挙げられる。
【００７８】
１，４−フェニレン基は１〜４個の置換基を有することができるが、中でも１個または２個の置換基を有することが好ましい。
置換基が１個の場合、置換基は−ＣＨ3、フッ素原子または塩素原子であることが好ましく、中でも−ＣＨ3またはフッ素原子であることが好ましい。一方、置換基が２個の場合にはいずれの置換基もフッ素原子であることが好ましい。この場合、２個の置換基の位置としては、１，４−フェニレン基の隣り合う炭素原子にそれぞれフッ素原子が置換していることが好ましい。１，４−フェニレン基の隣り合う炭素原子、具体的には２位および３位にフッ素原子がそれぞれ置換し、１，４−フェニレン基が対称的に置換されている場合には、横電界方式液晶表示素子において透過率が高くなる傾向にある。
【００７９】
また、Ａ1〜Ａ4のうち２つ以上が１，４−フェニレン基である場合、２つ以上の１，４−フェニレン基は合計で１〜３個の置換基を有することが好ましい。
置換基の合計数が３個の場合には、ネマチック液晶組成物の結晶化が抑制され、横電界方式液晶表示素子において透過率が高くなり応答速度が速くなる傾向にある。この場合、置換基の位置としては、２つ以上の１，４−フェニレン基において各置換基が近くに位置する炭素原子に結合していることが好ましい。中でも、１つの１，４−フェニレン基が２個以上の置換基を有することが好ましく、１つの１，４−フェニレン基が２個の置換基を有し、その１，４−フェニレン基に隣接する他の１，４−フェニレン基が１個の置換基を有することがより好ましい。このように各置換基同士が近くに位置することにより、分子配列の規則性を緩和することができ、結晶化を抑制することができるからである。
【００８０】
また、Ａ1〜Ａ4のうち２つが１，４−フェニレン基である場合、２つの１，４−フェニレン基のうちいずれか一方が置換基を有することが好ましい。Ａ1〜Ａ4のうち３つが１，４−フェニレン基である場合、３つの１，４−フェニレン基のうち真ん中に位置する１，４−フェニレン基が置換基を有することが好ましい。Ａ1〜Ａ4のうち４つが１，４−フェニレン基である場合、４つの１，４−フェニレン基のうちより真ん中に位置する１，４−フェニレン基のいずれか１つが置換基を有することが好ましい。キラル化合物の添加によりネマチック液晶組成物が結晶化しやすくなるのを抑制することができるからである。
【００８１】
上記式（１）において、Ｚ1〜Ｚ3はそれぞれ独立して単結合またはエステル結合である。
【００８２】
上記式（１）において、ｍおよびｎはそれぞれ独立して０または１であり、ｍ≦ｎである。
【００８３】
上記式（１）で表されるキラル化合物としては、具体的に下記式に示す化合物を挙げることができる。ここで、下記式においてＲ1およびＲ2は上記式（１）と同様である。また、下記式において、Ｘ1はＣＨ3、ＦまたはＣｌであり、Ｘ2はＣＨ3またはＣｌである。
【００８４】
【化１】
2014077845.tif 000003
【００８５】
【化２】
2014077845.tif 000004
【００８６】
上記式（１）で表されるキラル化合物の具体例としては、下記表１〜表３に示すキラル化合物を挙げることができる。なお、表中、右旋性を＋、左旋性を−で示す。
【００８７】
【表１】
2014077845.tif 000005
【００８８】
【表２】
2014077845.tif 000006
【００８９】
【表３】
2014077845.tif 000007
【００９０】
また、上記式（１）で表されるキラル化合物の具体例としては、下記に示すキラル化合物を挙げることができる。
【００９１】
【化３】
2014077845.tif 000008
【００９２】
上記式（１）で表されるキラル化合物としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００９３】
上記式（１）で表されるキラル化合物は、公知の合成方法により合成することができ、例えば、国際公開第２０１０／０３１４３１号パンフレットに記載の方法により合成することができる。
【００９４】
（ii）下記一般式（３）および（４）で表されるキラル化合物
本実施態様に用いられるキラル化合物としては、例えば下記一般式（３）および（４）で表される化合物が挙げられる。
【００９５】
【化４】
2014077845.tif 000009
【００９６】
（上記式（３）および（４）において、Ｒ11およびＲ13は、非キラルな基であり、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数４〜１８の飽和もしくは不飽和のアルキル基もしくはアルコキシアルキル基である。
Ｒ12およびＲ14は、キラルな基であり、下記一般式（５）で表される基である。
−Ｏ−(ＣＨ2)m−Ｃ＊Ｈ(Ｙ1)−(ＣＯＯ)n−Ｒ15      （５）
（上記式（５）において、Ｒ15は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０の飽和もしくは不飽和のアルキル基もしくはアルコキシアルキル基である。Ｙ1は、−ＣＨ3またはフッ素原子を表す。ｍは０または１である。ｎは０または１である。＊印はキラル中心を示す。）
Ｘ1〜Ｘ12およびＸ13〜Ｘ24は、それぞれ独立して−ＣＨ3、−ＣＦ3、ハロゲン原子または水素原子を表す。ただし、Ｘ1〜Ｘ12のうち１つ以上およびＸ13〜Ｘ24のうち１つ以上は、それぞれ独立して−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子である。
ｐは０または１であり、ｑおよびｒは一方が０、他方が１である。
ｓおよびｔは一方が０、他方が１であり、ｕおよびｖは一方が０、他方が１である。ただし、ｓおよびｖが同時に１になることはない。）
【００９７】
上記式（３）および（４）で表されるキラル化合物は、その構造からカイラルピッチが比較的小さいため、好適である。
【００９８】
上記式（３）および（４）で表されるキラル化合物は、液晶性を有するものであってもよく、液晶性を有さないものであってもよい。
以下、上記式（３）で表されるキラル化合物および上記式（４）で表されるキラル化合物に分けて説明する。
【００９９】
（上記式（３）で表されるキラル化合物）
上記式（３）において、ｐは０または１であり、ｑおよびｒは一方が０、他方が１である。ｐ＝０、ｑ＝１、ｒ＝０のときは下記一般式（３−１）で表されるキラル化合物、ｐ＝０、ｑ＝０、ｒ＝１のときは下記一般式（３−２）で表されるキラル化合物、ｐ＝１、ｑ＝１、ｒ＝０のときは下記一般式（３−３）で表されるキラル化合物、ｐ＝１、ｑ＝０、ｒ＝１のときは下記一般式（３−４）で表されるキラル化合物になる。
【０１００】
【化５】
2014077845.tif 000010
【０１０１】
（上記式（３−１）〜（３−４）において、Ｒ11、Ｒ12、Ｘ1〜Ｘ12は、上記式（３）と同様である。）
【０１０２】
上記式（３）において、Ｒ11は非キラルな基であり、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数４〜１８の飽和もしくは不飽和のアルキル基もしくはアルコキシアルキル基である。
炭素数は４〜１８であればよいが、中でも６〜１８が好ましく、６〜１２がさらに好ましい。炭素数が上記範囲よりも多いと、キラル化合物の溶解性が低下して合成が困難となり、コストが嵩むからである。一方、炭素数が上記範囲よりも少ないと、液晶相が発現しにくくなり、液晶配向を阻害したり透過率向上の効果が得られなかったりする可能性があるからである。
アルキル基またはアルコシキアルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、ハロゲン原子で置換されていなくてもよいが、中でも、ハロゲン原子で置換されていないことが好ましい。アルキル基またはアルコシキアルキル基がハロゲン原子で置換されている場合、ハロゲン原子はフッ素原子であることが好ましい。
アルキル基またはアルコキシアルキル基は、直鎖状または分岐状である。
アルキル基またはアルコシキアルキル基は、飽和であっても不飽和であってもよいが、中でも飽和であることが好ましい。環状の不飽和アルカン以外の不飽和アルカンにおいては、不飽和アルカンは飽和アルカンに比べて反応性が高く、長期の保存・駆動や温度変化により材質が変化し、横電界方式液晶表示素子の表示品質が劣化するおそれがあるからである。
Ｒ11はアルキル基であってもアルコキシアルキル基であってもよいが、中でもアルキル基であることが好ましい。
【０１０３】
上記式（３）において、Ｒ12は、１個以上のキラル中心をもつキラルな基であり、上記式（５）で表される基である。
【０１０４】
上記式（５）において、Ｒ15は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０の飽和もしくは不飽和のアルキル基もしくはアルコキシアルキル基である。
アルキル基またはアルコシキアルキル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、ハロゲン原子で置換されていなくてもよいが、中でも、ハロゲン原子で置換されていないことが好ましい。アルキル基またはアルコシキアルキル基がハロゲン原子で置換されている場合、ハロゲン原子はフッ素原子であることが好ましい。
アルキル基またはアルコキシアルキル基は、直鎖状、分岐状または環状である。
Ｒ15はアルキル基であってもアルコキシアルキル基であってもよいが、中でもアルキル基であることが好ましい。
【０１０５】
上記式（５）において、Ｙ1は、−ＣＨ3またはフッ素原子を表す。中でも−ＣＨ3が好ましい。キラル化合物の合成が容易であり、安定して製造することができ、ネマチック液晶組成物を安価に得ることができるからである。
なお、上記式（３）においてＲ12はキラルな基であるため、上記式（５）において、Ｙ1が−ＣＨ3、ｎ＝０のとき、Ｒ5は−ＣＨ3ではない。
【０１０６】
上記式（５）において、ｍ＝０のとき、１位の炭素原子がキラル中心となり、ｍ＝１のとき、２位の炭素原子がキラル中心となる。
【０１０７】
上記式（３）において、Ｘ1〜Ｘ12は、それぞれ独立して−ＣＨ3、−ＣＦ3、ハロゲン原子または水素原子を表す。ただし、Ｘ1〜Ｘ12のうち１つ以上は、それぞれ独立して−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子である。
Ｘ1〜Ｘ12のすべてが水素原子である場合には、キラル化合物の溶解性が低下するため、キラル化合物の合成、精製が困難になり、コストが高くなる。これに対し、本実施態様のようにＸ1〜Ｘ12のうち１つ以上が−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子である場合には、キラル化合物の溶媒への溶解性が高くなり、大量合成、精製が可能になる。
【０１０８】
中でも、上記式（３−１）および（３−３）においては、Ｘ10およびＸ12以外のいずれか１つ以上が、それぞれ独立して−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子であることが好ましい。Ｘ10およびＸ12以外の位置に置換基を有する場合はＸ10またはＸ12の位置の場合よりもキラル化合物の溶解性が良いからである。これは、Ｘ10およびＸ12の位置の場合は他の位置の場合に比べて置換基による歪みが少ないためであると考えられる。
【０１０９】
１個のベンゼン環は、１〜４個の置換基を有することができるが、中でも１個または２個の置換基を有することが好ましい。置換基が１個の場合、置換基は−ＣＨ3、フッ素原子または塩素原子であることが好ましく、中でも−ＣＨ3またはフッ素原子であることが好ましい。一方、置換基が２個の場合にはいずれの置換基もフッ素原子であることが好ましい。この場合、２個の置換基の位置としては、例えばＸ1およびＸ2がフッ素原子である場合のようにベンゼン環の隣り合う炭素原子にそれぞれフッ素原子が置換していることが好ましい。ベンゼン環の隣り合う炭素原子に２個のフッ素原子がそれぞれ置換し、ベンゼン環が対称的に置換されている場合には、横電界方式液晶表示素子において透過率が高くなる傾向にある。
【０１１０】
また、上記式（３）で表されるキラル化合物の場合、合計で１〜２個の置換基を有することが好ましい。
【０１１１】
置換基の位置としては、直接結合された３〜４個の芳香環のうち、より真ん中に位置するベンゼン環が置換基を有することが好ましい。具体的には、上記式（３−１）においては、Ｘ1〜Ｘ4が結合しているベンゼン環が置換基を有することが好ましい。上記式（３−３）においては、Ｘ1〜Ｘ4またはＸ5〜Ｘ8が結合しているベンゼン環の少なくともいずれかが置換基を有することが好ましい。なお、上記式（３−２）および（３−４）においては、より真ん中に位置するベンゼン環が置換基を有している。上記キラル化合物の添加によりネマチック液晶組成物が結晶化しやすくなるのを抑制することができる。
【０１１２】
上記式（３）で表されるキラル化合物の具体例としては、下記一般式（３−５）〜（３−８）で表されるキラル化合物が挙げられる。
【０１１３】
【化６】
2014077845.tif 000011
【０１１４】
（上記式（３−５）〜（３−８）において、Ｒ22は−Ｏ−Ｃ＊Ｈ(ＣＨ3)ＣＯＯＲ23あるいは−Ｏ−(ＣＨ2)m−Ｃ＊Ｈ(ＣＨ3)Ｒ23であり、Ｒ23は炭素数１〜１０の飽和または不飽和のアルキル基、ｍは０または１である。ｗは４〜１８である。Ｘ41〜Ｘ46は独立して−ＣＨ3、−ＣＦ3、ハロゲン原子または水素原子を表す。ただし、上記式（３−５）および（３−６）において、Ｘ41、Ｘ42、Ｘ45およびＸ46のいずれか１つが−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子であり、残りが水素原子である、あるいは、Ｘ41およびＸ42の２つがフッ素原子であり、残りが水素原子である。また、上記式（３−７）および（３−８）において、Ｘ41〜Ｘ46のいずれか１つまたは２つが−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子であり、残りが水素原子である、あるいは、Ｘ41およびＸ42、またはＸ43およびＸ44の２つがフッ素原子であり、残りが水素原子である。）
【０１１５】
ｗは、上記式（３）におけるＲ11の炭素数と同様である。
Ｒ23は、上記式（５）におけるＲ15と同様とすることができる。中でも、Ｒ23は、直鎖状もしくは分岐状の飽和のアルキル基、またはフェニルアルキル基であることが好ましい。
Ｘ41〜Ｘ46は、上記式（３）におけるＸ1〜Ｘ12と同様とすることができる。
【０１１６】
上記式（３−５）〜（３−８）で表されるキラル化合物の具体例としては、上述の表１に示すキラル化合物および下記表４に示すキラル化合物を挙げることができる。なお、表中、右旋性を＋、左旋性を−で示す。
【０１１７】
【表４】
2014077845.tif 000012
【０１１８】
上記式（３）で表されるキラル化合物としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１１９】
上記式（３）で表されるキラル化合物は、例えば、国際公開第２０１０／０３１４３１号パンフレットに記載の方法により合成することができる。
【０１２０】
（上記式（４）で表されるキラル化合物）
上記式（４）において、ｓおよびｔは一方が０、他方が１であり、ｕおよびｖは一方が０、他方が１である。ただし、ｓおよびｖが同時に１になることはない。ｓ＝０、ｔ＝１、ｕ＝１、ｖ＝０のときは下記一般式（４−１）で表されるキラル化合物、ｓ＝０、ｔ＝１、ｕ＝０、ｖ＝１のときは下記一般式（４−２）で表されるキラル化合物、ｓ＝１、ｔ＝０、ｕ＝１、ｖ＝０のときは下記一般式（４−３）で表されるキラル化合物になる。
【０１２１】
【化７】
2014077845.tif 000013
【０１２２】
（上記式（４−１）〜（４−３）において、Ｒ13、Ｒ14、Ｘ13〜Ｘ24は、上記式（４）と同様である。）
【０１２３】
上記式（４）において、Ｒ13およびＲ14はそれぞれ上記式（３）におけるＲ11およびＲ12と同様である。
【０１２４】
上記式（４）において、Ｘ13〜Ｘ24は、それぞれ独立して−ＣＨ3、−ＣＦ3、ハロゲン原子または水素原子を表す。ただし、上記式（３）で表されるキラル化合物と同様の理由から、Ｘ13〜Ｘ24のうち１つ以上は、それぞれ独立して−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子である。
【０１２５】
中でも、上記式（３）で表されるキラル化合物と同様に溶解性が良いことから、Ｘ22およびＸ24以外のいずれか１つ以上が、それぞれ独立して−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子であることが好ましい。
【０１２６】
１個のベンゼン環は、１〜４個の置換基を有することができるが、中でも１個または２個の置換基を有することが好ましい。置換基が１個の場合、置換基は−ＣＨ3、フッ素原子または塩素原子であることが好ましく、中でも−ＣＨ３またはフッ素原子であることが好ましい。一方、置換基が２個の場合にはいずれの置換基もフッ素原子であることが好ましい。この場合、２個の置換基の位置としては、上記式（３）で表されるキラル化合物と同様の理由から、例えばＸ17およびＸ18がフッ素原子である場合のようにベンゼン環の隣り合う炭素原子にそれぞれフッ素原子が置換していることが好ましい。
【０１２７】
また、上記式（４−１）で表されるキラル化合物の場合、合計で１〜８個の置換基を有することが好ましい。中でも、置換基の合計数が３〜８個の場合には、ネマチック液晶組成物の結晶化が抑制される傾向にある。置換基の合計数が３〜８個の場合、特に３〜５個が好ましく、３個がより好ましい。
置換基の合計数が３〜８個の場合、置換基の位置としては、２個以上のベンゼン環において各置換基が近くに位置する炭素原子に結合していることが好ましい。このように各置換基同士が近くに位置することにより、分子配列の規則性を緩和することができ、ネマチック液晶組成物の結晶化を抑制することができるからである。中でも、１個のベンゼン環が２個の置換基を有し、そのベンゼン環に隣接する他のベンゼン環が１〜３個の置換基を有することがより好ましい。特に、Ｘ17〜Ｘ20が結合しているベンゼン環が２個のフッ素原子を有し、Ｘ13〜Ｘ16およびＸ21〜Ｘ24が結合しているベンゼン環の少なくともいずれかが１〜３個の−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子を有することが好ましく、Ｘ17〜Ｘ20が結合しているベンゼン環が２個のフッ素原子を有し、Ｘ13〜Ｘ16が結合しているベンゼン環が１〜３個の−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子を有することが好ましい。このような場合には、ネマチック液晶組成物の結晶化が抑制され、横電界方式液晶表示素子において透過率が高くなり応答速度が速くなる傾向にある。
【０１２８】
また、上記式（４−２）および（４−３）で表されるキラル化合物の場合、合計で１〜２個の置換基を有することが好ましい。
【０１２９】
置換基を有するベンゼン環の位置としては、上記式（３）で表されるキラル化合物と同様に結晶化を抑制できることから、直接結合された４個の芳香環のうち、より真ん中に位置するベンゼン環が置換基を有することが好ましい。具体的には、上記式（４−１）および（４−２）においては、Ｘ13〜Ｘ16またはＸ17〜Ｘ20が結合しているベンゼン環の少なくともいずれかが置換基を有することが好ましい。なお、上記式（４−３）においては、より真ん中に位置するベンゼン環が置換基を有している。
【０１３０】
上記式（４）で表されるキラル化合物の具体例としては、下記一般式（４−４）〜（４−６）で表されるキラル化合物が挙げられる。
【０１３１】
【化８】
2014077845.tif 000014
【０１３２】
（上記式（４−４）〜（４−６）において、Ｒ24は−Ｏ−Ｃ＊Ｈ(ＣＨ3)ＣＯＯＲ25あるいは−Ｏ−(ＣＨ2)m−Ｃ＊Ｈ(ＣＨ3)Ｒ25であり、Ｒ25は炭素数１〜１０の飽和または不飽和のアルキル基、ｍは０または１である。ｗは４〜１８である。Ｘ51〜Ｘ56は独立して−ＣＨ3、−ＣＦ3、ハロゲン原子または水素原子を表す。ただし、上記式（４−４）において、Ｘ51〜Ｘ56のいずれか１つまたは２つが−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子であり、残りが水素原子である、あるいは、Ｘ51およびＸ52、またはＸ53およびＸ54の２つがフッ素原子であり、残りが水素原子である、あるいは、Ｘ52が−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子、Ｘ53およびＸ54の２つがフッ素原子であり、残りが水素原子である。また、上記式（４−５）および（４−６）において、Ｘ51〜Ｘ56のいずれか１つまたは２つが−ＣＨ3、−ＣＦ3またはハロゲン原子であり、残りが水素原子である、あるいは、Ｘ51およびＸ52、またはＸ53およびＸ54の２つがフッ素原子であり、残りが水素原子である。）
【０１３３】
ｗは、上記式（４）におけるＲ13の炭素数と同様である。
Ｒ25は、上記式（５）におけるＲ15と同様とすることができる。中でも、Ｒ25は、直鎖状もしくは分岐状の飽和のアルキル基、またはフェニルアルキル基であることが好ましい。
Ｘ51〜Ｘ56は、上記式（４）におけるＸ13〜Ｘ24と同様とすることができる。
【０１３４】
上記式（４−４）〜（４−６）で表されるキラル化合物の具体例としては、上述の表２および表３に示すキラル化合物および下記表５に示すキラル化合物を挙げることができる。なお、表中、右旋性を＋、左旋性を−で示す。
【０１３５】
【表５】
2014077845.tif 000015
【０１３６】
上記式（４）で表されるキラル化合物としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１３７】
上記式（４）で表されるキラル化合物は、例えば、国際公開第２０１０／０３１４３１号パンフレットに記載の方法により合成することができる。
【０１３８】
（iii）キラル化合物の含有量
本実施態様に用いられるネマチック液晶組成物は、キラル化合物を含有していればよい。中でも、２種以上のキラル化合物が含有される場合には、旋光性が逆方向のキラル化合物が含有されることが好ましい。旋光性が同方向のキラル化合物の含有量が多いと横電界方式液晶表示素子において無電界時にネマチック液晶組成物がらせん構造を形成してしまうおそれがあるが、旋光性が逆方向のキラル化合物であれば含有量が多くとも横電界方式液晶表示素子において無電界状態ではネマチック液晶組成物がらせん構造を形成しにくいからである。
【０１３９】
ネマチック液晶組成物中のキラル化合物の含有量としては、所望の透過率を得ることができるとともに、マルチドメイン駆動が可能であり、横電界方式液晶表示素子において無電界時にネマチック液晶組成物がらせん構造を形成しない程度であれば特に限定されるものではない。具体的には、キラル化合物の合計含有量がネマチック液晶組成物中で１質量％〜１０質量％の範囲内であることが好ましい。キラル化合物の含有量が上記範囲よりも少ないと、透過率向上の効果が十分に得られない場合があり、一方、キラル化合物の含有量が上記範囲よりも多いと、横電界方式液晶表示素子において無電界時にネマチック液晶組成物がらせん構造を形成してマルチドメイン駆動が困難であったり黒表示が悪化したり、ネマチック液晶組成物の粘度が高くなり応答速度が低下したりするおそれがあるからである。
【０１４０】
（ｂ）他の成分
本実施態様に用いられるネマチック液晶組成物は、上記キラル化合物の他に、ネマチック相を示す成分を含有する。ネマチック相を示す成分としては、ネマチック液晶組成物に一般的に用いられるものを使用することができ、特に限定されるものではない。
【０１４１】
（ｃ）ネマチック液晶組成物
本実施態様に用いられるネマチック液晶組成物はネマチック相を示すものであればよく、その特性や相系列等は特に限定されるものではない。
【０１４２】
（２）液晶層
液晶層の厚みとしては、横電界方式の駆動が可能な厚みであれば特に限定されないが、応答速度向上、低駆動電圧のためには比較的薄いことが好ましい。具体的には、液晶層の厚みは１．５μｍ〜５．０μｍの範囲内であることが好ましい。
【０１４３】
液晶層の形成方法としては、一般に液晶セルの作製方法として用いられる方法を使用することができ、例えば真空注入方式、液晶滴下方式等を用いることができる。
【０１４４】
６．対向基板
本実施態様に用いられる対向基板は、上記液晶駆動側基板と対向するものであり、第２基材と、上記第２基材上に形成された第２配向膜とを有するものである。
なお、第２基材および第２配向膜については、上記液晶駆動側基板の第１基材および第１配向膜と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本実施態様の横電界方式液晶表示素子において、液晶駆動側基板の第１配向膜と対向基板の第２配向膜とは、ラビング方向等の配向処理方向が略平行になるように配置される。
対向基板の構成はＩＰＳモードおよびＦＦＳモードに応じて適宜選択されるものであり、横電界方式液晶表示素子に一般的に使用されるものを適用することができる。
【０１４５】
Ｂ．第２実施態様
本実施態様の横電界方式液晶表示素子は、第１基材、上記第１基材上に屈曲して形成された複数の線状電極、および上記第１基材上に上記線状電極を覆うように形成された第１配向膜を有する液晶駆動側基板と、第２基材、および上記第２基材上に形成された第２配向膜を有する対向基板と、上記液晶駆動側基板および上記対向基板の間に形成され、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物を含む液晶層とを有し、上記線状電極の形状によりマルチドメイン駆動する横電界方式液晶表示素子であって、各画素が、上記線状電極の屈曲部を境に、電界印加時に液晶分子が第１方向に回転する第１領域と液晶分子が上記第１方向とは異なる第２方向に回転する第２領域とを有し、上記第１配向膜および上記第２配向膜の配向処理方向に対する上記第１領域での上記線状電極の伸長方向の角度と、上記配向処理方向に対する上記第２領域での上記線状電極の伸長方向の角度とが異なることを特徴とするものである。
【０１４６】
本実施態様の横電界方式液晶表示素子について図面を参照しながら説明する。
図１および図２は、本実施態様の横電界方式液晶表示素子の一例を示す概略断面図である。なお、図１および図２に例示する横電界方式液晶表示素子については、上記第１実施態様の項に記載したので、ここで説明は省略する。
本実施態様においては、上記第１実施態様と同様に、ネマチック液晶組成物にキラル化合物が添加されていることにより、横電界方式液晶表示素子において透過率を向上させることが可能である。
【０１４７】
図１１は、本実施態様の横電界方式液晶表示素子における線状電極および配向処理方向の一例を示す概略平面図である。図１１に示す例において、画素は、線状電極３の屈曲部ｓを境に、電界印加時に液晶分子３１が第１方向Ｘ１に回転する第１領域Ｄ１と液晶分子３１が第１方向Ｘ１とは異なる第２方向Ｘ２に回転する第２領域Ｄ２とを有している。配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向の角度θ１と配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向の角度θ２とは異なっており、配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向の角度θ１は配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向の角度θ２よりも大きくなっている。
この場合、配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での電界Ｅ１の方向の角度ω１と配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での電界Ｅ２の方向の角度ω２とは異なっており、配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での電界Ｅ１の方向の角度ω１は配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での電界Ｅ２の方向の角度ω２よりも小さくなっている。
【０１４８】
ここで、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が大きいほど、配向処理方向に対する電界の方向の角度が小さくなり、また配向処理方向に対する電界の方向の角度が小さいと、電界の作用により液晶分子が回転しやすくなる。そのため、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が大きいと、低電圧で液晶分子が回転するようになり、例えば図１２（ａ）に示すように、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が大きいほうが、低電圧で駆動しやすくなる傾向がある。一方で、図１２（ａ）に例示するように、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が小さいほうが、最大透過率が高くなる傾向がある。したがって、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度を調整することにより、電圧−透過率曲線を変化させることができる。
【０１４９】
ここで、上述したように、キラル化合物は旋光性を有することから、液晶分子の回旋方向には優位な方向が存在する。そのため、第１領域および第２領域で印加電圧に対する透過率の変化が異なってしまう。
例えば、キラル化合物が左旋性を示し、左回りの回旋方向が優位である場合には、液晶分子は左回りに回転しやすい。そのため、図１１に例示するように、電界印加時の液晶分子３１の回転方向が第１領域Ｄ１では右回り、第２領域Ｄ２では左回りである場合、上述のように、第２領域Ｄ２にて液晶分子３１が左回りに回転する場合と比較して、第１領域Ｄ１にて液晶分子３１が右回りに回転する場合は液晶分子３１が回転しにくくなり、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２で印加電圧に対する透過率の変化が異なることが懸念される。例えば図１２（ｂ）の（i）、（ii）に示すように、配向処理方向に対する第１領域および第２での線状電極の伸長方向の角度が同一である場合、印加電圧に対する透過率の変化が異なり、最大透過率、透過率が最大になるときの電圧、電圧−透過率曲線の傾き等が異なる場合がある。
これに対し本実施態様においては、配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向の角度θ１が配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向の角度θ２よりも大きくなるように、配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向の角度θ１および配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向の角度θ２を調整することにより、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の駆動電圧に対する透過率を変化させ、図１２（ｂ）の（i）、（iii）に例示するように、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができる。さらに、配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向の角度θ１および配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向の角度θ２を適宜調整することにより、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の電圧−透過率曲線を変化させ、図１２（ｂ）の（i）、（iii）に例示するように、第１領域および第２領域の電圧−透過率曲線を近似させることができる。
【０１５０】
したがって本実施態様においては、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度と配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度とが異なることにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができ、視野角特性をさらに向上させることが可能である。さらには、電圧−透過率曲線を近似させることができ、階調制御が容易になり、滑らかで自然な階調表示が可能になる。
【０１５１】
なお、図１１においては、電界印加時に液晶分子３１が右回りに回転する領域を第１領域Ｄ１、液晶分子３１が左回りに回転する領域を第２領域Ｄ２としたが、第１領域および第２領域の液晶分子の回転方向は互いに異なっていれば特に限定されるものではなく、図示しないが、電界印加時に液晶分子が左回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が右回りに回転する領域を第２領域としてもよい。第１領域および第２領域の液晶分子の回転方向は、後述するように、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物の旋光性に応じて適宜選択される。
【０１５２】
また、図１１においては、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度よりも大きくしたが、配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度の大小関係は、配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度が互いに異なっていれば特に限定されるものではなく、図示しないが、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度よりも小さくしてもよい。配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度の大小関係は、後述するように、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物の旋光性に応じて適宜選択される。
【０１５３】
なお、液晶駆動側基板、対向基板、液晶層および画素については、上記第１実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様の液晶表示素子の他の構成について説明する。
【０１５４】
１．配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度
本実施態様において、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度と配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度とは異なる。
【０１５５】
上述のように、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度および配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度の大小関係は、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度および配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度が互いに異なっていれば特に限定されるものではなく、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度が配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度よりも大きくてもよく、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度が配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度よりも小さくてもよい。配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度の大小関係は、キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物の旋光性に応じて適宜選択される。
【０１５６】
ここで、上述のように、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が大きいほど、配向処理方向に対する電界の方向の角度が小さくなり、また配向処理方向に対する電界の方向の角度が小さいと、電界印加時に液晶分子が回転しやすくなる。
例えば、ネマチック液晶組成物が左旋性を示す場合には、液晶分子は左回りに回転しやすいといえる。この場合であって、電界印加時に液晶分子が右回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が左回りに回転する領域を第２領域とする場合には、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度よりも大きくすればよい。また、この場合であって、電界印加時に液晶分子が左回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が右回りに回転する領域を第２領域とする場合には、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度よりも小さくすればよい。
一方、ネマチック液晶組成物が右旋性を示す場合には、液晶分子は右回りに回転しやすいといえる。この場合であって、電界印加時に液晶分子が右回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が左回りに回転する領域を第２領域とする場合には、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度よりも小さくすればよい。また、この場合であって、電界印加時に液晶分子が左回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が右回りに回転する領域を第２領域とする場合には、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度よりも大きくすればよい。
【０１５７】
なお、配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度の大小関係は、上記第１実施態様における第１領域および第２領域での線状電極の間隔の大小関係と同様にして決定することができる。
【０１５８】
本実施態様においては、次のように配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度を調整することができる。例えば、ネマチック液晶組成物が左旋性を示す場合であって、電界印加時に液晶分子が右回りに回転する領域を第１領域、液晶分子が左回りに回転する領域を第２領域とする場合には、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度よりも大きくすればよいのであるが、このとき、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を一定にして、配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度よりも小さくなるように調整してもよく、配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度を一定にして、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度よりも大きくなるように調整してもよい。
ここで、上述のように、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が大きいほうが、低電圧で液晶分子が回転しやすくなり、例えば図１２（ａ）および図１２（ｂ）の（ii）、（iii）に示すように、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が大きいほうが、
低電圧で駆動しやすくなる傾向がある。一方で、図１２（ａ）および図１２（ｂ）の（ii）、（iii）に例示するように、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が小さいほうが、最大透過率が高くなる傾向がある。
そのため、上記の場合において、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を一定にして、配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度よりも小さくなるように調整する場合には、第１領域の最大透過率が低くなるのを抑制しつつ、第２領域の最大透過率を高くすることができると考えられる。
また、駆動電圧は横電界方式液晶表示素子の用途に応じて異なる。
そのため、高い透過率を得るには、上記の場合において、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を一定にして、配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度を配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度よりも小さくなるように調整する場合、配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度を、横電界方式液晶表示素子の用途によって決定される駆動電圧に対する透過率が最大になるような配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度にするとよい。
具体的には、図１２（ａ）に示す例においては、低電圧で駆動する用途であれば、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が中くらいであるときに、駆動電圧に対する透過率が最大になるが、高電圧まで駆動可能にする用途であれば、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が小さいときに、駆動電圧に対する透過率が最大になる。
【０１５９】
配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度の比率としては、配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度が互いに異なっていればよく、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率が均一になるように、さらには第１領域および第２領域の電圧−透過率曲線が近似するように適宜調整される。具体的には、大きい角度に対する小さい角度の比率が、０．７以上１．０未満であることが好ましく、０．８以上１．０未満であることがより好ましく、０．９以上１．０未満であることがさらに好ましい。
【０１６０】
配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度としては、横電界方式液晶表示素子における一般的な角度であればよく、具体的には１°〜４５°の範囲内で設定することができる。ここで、横電界方式液晶表示素子において、偏光板の偏光軸に対する電界印加時の液晶分子の傾き角度をγとするとき、透過率は理論的にｓｉｎ2（２γ）に比例する。そのため、偏光軸に対する液晶分子の傾き角度γが４５°のときに透過率が最大になり、偏光軸に対する液晶分子の傾き角度γが４５°よりも大きくなると透過率は低下する。したがって、通常、上記角度は４５°以下に設定される。
【０１６１】
ここで、配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度は、次のように測定することができる。すなわち、まず、配向処理方向を確認する。偏光顕微鏡における２枚の偏光板をクロスニコルの状態に設定し、横電界方式液晶表示素子を透過光量が一番少なくなる位置まで回転させたとき、一方の偏光軸に一致する方向が配向処理方向である。次に、第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向を確認する。横電界方式液晶表示素子においては、線状電極上に、線状電極の伸長方向に沿って、液晶分子が動作しない帯状の領域が必ず存在するため、顕微鏡で観察することにより、第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向を確認することができる。続いて、配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度をそれぞれ求める。
【０１６２】
配向処理方向に対する第１領域および第２領域での線状電極の伸長方向の角度を異ならせる方法としては、例えば、図１１に示すように配向処理方向ｄを画素の長さ方向に対して略平行にし、第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向と第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向とのなす角度ψを調整する方法、および、図１３に示すように第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向と第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向とのなす角度ψを一定にし、配向処理方向ｄを調整する方法等が挙げられる。
図１１に例示するような配向処理方向ｄを画素の長さ方向に対して略平行にし、第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向と第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向とのなす角度ψを調整する方法では、配向処理方向を配線等に対して略平行にすることができるため、配向処理による欠陥の発生を抑制することができる。
また、図１３に例示するような第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向と第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向とのなす角度ψを一定にし、配向処理方向ｄを調整する方法では、既存のＴＦＴ基板を用いて配向処理方向を適宜変更すればよいので、横電界方式液晶表示素子の作製が容易である。
【０１６３】
第１領域での線状電極の伸長方向と第２領域での線状電極の伸長方向とのなす角度ψは、横電界方式液晶表示素子における一般的な角度であればよく、具体的には５°〜４５°の範囲内で設定することができる。上記角度ψが小さいと、マルチドメイン駆動が困難になる場合がある。また、上記角度ψが大きいと、画素の形状が複雑になる、開口率が小さくなる、線状電極の間隔が広くなり電界の強さが小さくなる等の場合がある。
【０１６４】
２．線状電極の間隔
本実施態様において、第１領域での線状電極の間隔と第２領域での線状電極の間隔とは同じであってもよく異なっていてもよい。
中でも、第１領域での線状電極の間隔と第２領域での線状電極の間隔とが異なることが好ましい。これにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率をより均一にすることができ、さらには第１領域および第２領域の電圧−透過率曲線を近似させることができる。
例えば、キラル化合物が左旋性を示し、左回りの回旋方向が優位である場合には、液晶分子は左回りに回転しやすい。この場合であって、図１４に例示するように、電界印加時の液晶分子３１の回転方向が第１領域Ｄ１では右回り、第２領域Ｄ２では左回りである場合には、上述のように、配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向の角度θ１が配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向の角度θ２よりも大きいことにより、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができる。さらに、図１４に示す例においては、第１領域Ｄ１での線状電極３の間隔ｈ１が第２領域Ｄ２での線状電極３の間隔ｈ２よりも狭くなっている。これにより、上記第１実施態様に記載したように、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率を均一にし、さらには第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の電圧−透過率曲線を近似させることもできる。したがって、第１領域での線状電極の間隔と第２領域での線状電極の間隔とが異なることにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率をより均一にすることができ、視野角特性をさらに向上させることが可能である。さらには、第１領域および第２領域の電圧−透過率曲線を近似させることができ、階調制御が容易になり、滑らかで自然な階調表示が可能になる。
【０１６５】
なお、第１領域および第２領域での線状電極の間隔については、上記第１実施態様に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１６６】
３．第１領域および第２領域の面積
本実施態様において、第１領域の面積と第２領域の面積とは同じであってもよく異なっていてもよい。
中でも、第１領域の面積と第２領域の面積とが異なる場合には、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率をより均一にすることができる。
例えば、キラル化合物が左旋性を示し、左回りの回旋方向が優位である場合には、液晶分子は左回りに回転しやすい。この場合であって、図１５に例示するように、電界印加時の液晶分子３１の回転方向が第１領域Ｄ１では右回り、第２領域Ｄ２では左回りである場合には、上述のように、配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向の角度θ１が配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向の角度θ２よりも大きいことにより、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができる。さらに、図１５に示す例においては、第１領域Ｄ１の面積が第２領域Ｄ２の面積よりも大きくなっている。これにより、第１領域Ｄ１の透過率を高めることができる。したがって、第１領域の面積と第２領域の面積とが異なることにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率をより均一にすることができ、視野角特性をさらに向上させることができる。
【０１６７】
なお、第１領域および第２領域の面積については、上記第１実施態様に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１６８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１６９】
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【０１７０】
（ネマチック液晶組成物）
下記に示すキラル化合物I〜IIIを用い、下記表６に示すようにネマチック液晶組成物を準備した。
【０１７１】
【化９】
2014077845.tif 000016
【０１７２】
【表６】
2014077845.tif 000017
【０１７３】
［実験例１］
（ＩＰＳモード液晶表示素子１の作製）
まず、ＩＴＯ電極が櫛歯状にパターニングされたガラス基板を準備した。ＩＴＯ電極は、図８（ａ）に例示するように、線状電極３が略平行に形成されたものであった。また、線状電極３の幅は５μｍ、線状電極３の間隔は１０μｍであった。
この基板上に、Φ５．０μｍの円状で、高さ３．３μｍの樹脂スペーサを０．１ｍｍピッチで形成した。次いで、その上にラビング配向膜材料（ＳＥ６１０：日産化学工業株式会社）を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。その後、オーブンで１８０℃、３０分間乾燥後、ラビング処理を行った。この際、図８（ａ）に例示するように、線状電極３の伸長方向に対する配向処理方向ｄの角度が−１０°になるように、ラビング処理方向を設定した。
また、他のガラス基板上に、ラビング配向膜材料（ＳＥ６１０：日産化学工業株式会社）を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。その後、オーブンで１８０℃、３０分間乾燥後、ラビング処理を行った。
次に、基板上に四角い枠状にシール材を塗布した。その基板上に、上述のキラル化合物Ｉを含むネマチック液晶組成物を塗布し、二つの基板を互いのラビング処理の方向が平行になるように組み立て圧着を行った。液晶層の厚みは３．３μｍであった。
【０１７４】
（ＩＰＳモード液晶表示素子２の作製）
図８（ｂ）に例示するように、線状電極３の伸長方向に対する配向処理方向ｄの角度が＋１０°になるように、ラビング処理方向を設定したこと以外は、上記のＩＰＳモード液晶表示素子１と同様にして、液晶表示素子を作製した。
【０１７５】
（評価）
線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が−１０°である液晶表示素子１と、線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が＋１０°である液晶表示素子２とについて、透過光量を測定した。
液晶表示素子の透過光量は、光電子倍増管（フォトマル）をオリンパス社の偏光顕微鏡ＢＸ５１に設置し、光の強度を電圧値に変換し、その値を透過光量値（a.u.）として測定した。偏光顕微鏡における２枚の偏光板をクロスニコルの状態に設定し、ネマチック液晶組成物が充填された液晶セルを透過光量が一番少なくなる位置まで回転させた。その状態で矩形波の電圧（±６Ｖ）をかけ、そのときの透過光量を測定した。図１６に電圧−透過光量特性を示す。
【０１７６】
キラル化合物未添加のネマチック液晶組成物を用いた場合と比較して、キラル化合物Ｉが添加されたネマチック液晶組成物を用いた場合には、高い透過光量が得られた。一方、キラル化合物未添加のネマチック液晶組成物を用いた場合には、液晶表示素子１および液晶表示素子２とも同等の電圧−透過光量特性を示したのに対して、キラル化合物Ｉが添加されたネマチック液晶組成物を用いた場合には、液晶表示素子１および液晶表示素子２の電圧−透過光量特性が異なっていた。ここで、キラル化合物Ｉは左旋性を示すため、図８（ａ）に示すような線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が−１０°の場合に液晶分子が回転しやすく、図８（ｂ）に示すような線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が＋１０°の場合に液晶分子は回転しにくい。そのため、図１６において、線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が−１０°である液晶表示素子１のほうが、より低い電圧で駆動しやすく、線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が＋１０°である液晶表示素子２に対して、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトしている。
【０１７７】
［実験例２］
（ＩＰＳモード液晶表示素子の作製）
まず、ＩＴＯ電極が櫛歯状にパターニングされたガラス基板を準備した。ＩＴＯ電極は、図３に例示するように、第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向および第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向のなす角度が２０°になるように「く」の字状に形成されたものであった。また、線状電極３の幅は５μｍ、線状電極３の間隔は５μｍ、８μｍ、１０μｍ、１２μｍであった。
この基板上に、Φ５．０μｍの円状で、高さ３．３μｍの樹脂スペーサを０．１ｍｍピッチで形成した。次いで、その上にラビング配向膜材料（ＳＥ６１０：日産化学工業株式会社）を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。その後、オーブンで１８０℃、３０分間乾燥後、ラビング処理を行った。この際、図３に例示するように、配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向の角度が−１０°、配向処理方向ｄに対する配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向の角度が＋１０°になるように、ラビング処理方向を設定した。
また、他のガラス基板上に、ラビング配向膜材料（ＳＥ６１０：日産化学工業株式会社）を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。その後、オーブンで１８０℃、３０分間乾燥後、ラビング処理を行った。
次に、基板上に四角い枠状にシール材を塗布した。その基板上に、上述のキラル化合物IIを含むネマチック液晶組成物を塗布し、二つの基板を互いのラビング処理の方向が平行になるように組み立て圧着を行った。液晶層の厚みは３．３μｍであった。
【０１７８】
（評価）
実験例１と同様に透過光量を測定した。図１７に電圧−透過光量特性を示す。
線状電極の間隔を調整することで電圧−透過光量特性が変化することが確認された。ここで、キラル化合物IIは右旋性を示すため、図３において、第１領域Ｄ１では液晶分子３１が回転しやすく、第２領域Ｄ２では液晶分子３１は回転しにくい。この場合、図１７に示されるように、液晶分子が回転しやすい第１領域Ｄ１では、線状電極の間隔が狭くなるにつれて、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトしており、また線状電極の間隔が広くなるにつれて、透過率が最大になる電圧が高電圧側にシフトし、最大透過率が高くなる傾向がある。同様に、液晶分子が回転しにくい第２領域Ｄ２でも、線状電極の間隔が狭くなるにつれて、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトしており、また線状電極の間隔が広くなるにつれて、透過率が最大になる電圧が高電圧側にシフトし、最大透過率が高くなる傾向がある。このことから、線状電極の間隔を調整することにより、第１領域および第２領域の電圧−透過光量特性の相違を補正することができることがわかった。
例えば、５Ｖ以下で駆動する用途の場合、液晶分子が回転しにくい第２領域Ｄ２では線状電極の間隔が５ｍｍのときに５Ｖ印加時の透過率が最も高い。そのため、液晶分子が回転しやすい第１領域Ｄ１にて線状電極の間隔を５ｍｍ超８ｍｍ未満の範囲で調整することにより、第１領域および第２領域の５Ｖ印加時の透過率を均一にすることができるとともに、第１領域および第２領域で電圧−透過光量曲線を近似させることができる。
【０１７９】
［実験例３］
（ＩＰＳモード液晶表示素子の作製）
線状電極の幅を５μｍ、線状電極の間隔を５μｍまたは８μｍとしたこと以外は、実験例１と同様にして、線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が−１０°である液晶表示素子１と、線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が＋１０°である液晶表示素子２とを作製した。
【０１８０】
（評価）
実験例１と同様に透過光量を測定した。図１８に電圧−透過光量特性を示す。
線状電極の間隔を調整することで電圧−透過光量特性が変化することが確認された。図１８において、上記の実験例２と同様に、線状電極の間隔が狭くなるにつれて、電圧−透過光量曲線が低電圧側にシフトしており、また線状電極の間隔が広くなるにつれて、透過率が最大になる電圧が高電圧側にシフトし、最大透過率が高くなる傾向がある。このことからも、マルチドメイン駆動の液晶表示素子において、線状電極の間隔を調整することにより、第１領域および第２領域の電圧−透過光量特性の相違を補正することができることがわかった。
具体的には、キラル化合物Ｉは左旋性を示すため、図８（ａ）に示すように線状電極３の伸長方向に対する配向処理方向ｄの角度が−１０°の場合に液晶分子３１が回転しやすく、図８（ｂ）に示すように線状電極３の伸長方向に対する配向処理方向ｄの角度が＋１０°の場合に液晶分子３１は回転しにくい。この場合、図１８から、線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が＋１０°である領域において線状電極の間隔を５ｍｍとする場合には、線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が−１０°である領域において線状電極の間隔を５ｍｍ超８ｍｍ未満の範囲で調整することにより、各領域の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができるとともに、各領域で電圧−透過光量曲線を近似させることができる。
【０１８１】
［実験例４］
（ＩＰＳモード液晶表示素子の作製）
まず、ＩＴＯ電極が櫛歯状にパターニングされたガラス基板を準備した。ＩＴＯ電極は、図３に例示するように、第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向および第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向のなす角度が１０°〜５０°になるように「く」の字状に形成されたものであった。また、第１領域Ｄ１および第２領域Ｄ２において、線状電極３の間隔は１０μｍ、線状電極３の幅は５μｍであった。
この基板上に、Φ５．０μｍの円状で、高さ３．３μｍの樹脂スペーサを０．１ｍｍピッチで形成した。次いで、その上にラビング配向膜材料（ＳＥ６１０：日産化学工業株式会社）を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。その後、オーブンで１８０℃、３０分間乾燥後、ラビング処理を行った。この際、図３に例示するような、配向処理方向ｄに対する第１領域Ｄ１での線状電極３の伸長方向の角度および配向処理方向ｄに対する第２領域Ｄ２での線状電極３の伸長方向の角度がそれぞれ５°〜２５°になるように、ラビング処理方向を設定した。
また、他のガラス基板上に、ラビング配向膜材料（ＳＥ６１０：日産化学工業株式会社）を回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコーティングした。その後、オーブンで１８０℃、３０分間乾燥後、ラビング処理を行った。
次に、基板上に四角い枠状にシール材を塗布した。その基板上に、上述のキラル化合物Ｉを含むネマチック液晶組成物を塗布し、二つの基板を互いのラビング処理の方向が平行になるように組み立て圧着を行った。液晶層の厚みは３．３μｍであった。
【０１８２】
（評価）
実験例１と同様に透過光量を測定した。図１９に電圧−透過光量特性を示す。
配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度を調整することで電圧−透過光量特性が変化することが確認された。ここで、キラル化合物Ｉは左旋性を示すため、図３において、第２領域Ｄ２では液晶分子３１が回転しやすく、第１領域Ｄ１では液晶分子３１は回転しにくい。この場合、液晶分子が回転しやすい第２領域Ｄ２では、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が大きいほうが、低電圧で駆動しやすくなる傾向があり、一方で最大透過率が低くなる傾向がある。同様に、液晶分子が回転しにくい第１領域Ｄ１でも、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が大きいほうが、低電圧で駆動しやすくなる傾向があり、一方で最大透過率が低くなる傾向がある。そのため、駆動電圧に応じて、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の最適な角度が異なる。このことから、配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度を調整することにより、第１領域および第２領域の電圧−透過光量特性の相違を補正することができることがわかった。
例えば、５Ｖ以下で駆動する用途の場合、液晶分子が回転しにくい第１領域Ｄ１では配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が１０°のときに５Ｖ印加時の透過率が最も高くなる。そのため、液晶分子が回転しやすい第２領域Ｄ２にて配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度を１０°未満５°以上の範囲で調整することにより、第１領域および第２領域の５Ｖ印加時の透過率を均一にすることができるとともに、第１領域および第２領域で電圧−透過光量曲線を近似させることができる。
一方、例えば、５Ｖよりも高い電圧まで駆動可能にする用途の場合、図示しないが、液晶分子が回転しにくい第１領域Ｄ１では配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度が５°のときに高電圧印加時の透過率が最も高くなる。そのため、液晶分子が回転しやすい第２領域Ｄ２にて配向処理方向に対する線状電極の伸長方向の角度を５°未満１°以上の範囲で調整することにより、第１領域および第２領域の駆動電圧に対する透過率を均一にすることができるとともに、第１領域および第２領域で電圧−透過光量曲線を近似させることができる。
【０１８３】
［実験例５］
（ＩＰＳモード液晶表示素子の作製）
キラル化合物I〜IIIをそれぞれ含有するネマチック液晶組成物を用いたこと以外は、実験例１と同様にして、線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が−１０°である液晶表示素子１と、線状電極の伸長方向に対する配向処理方向の角度が＋１０°である液晶表示素子２とを作製した。
【０１８４】
（評価）
実験例１と同様に透過光量を測定した。結果を表７に示す。
【０１８５】
【表７】
2014077845.tif 000018
【０１８６】
ここで、マルチドメイン駆動の横電界方式液晶表示素子では、横電界方式液晶表示素子全体の透過光量は、第１領域および第２領域の透過光量の平均値となる。キラル化合物が添加されたネマチック液晶組成物を用いることにより、透過光量が向上することが確認された。
【符号の説明】
【０１８７】
１  …  横電界方式液晶表示素子
２  …  第１基材
３、３ｂ  …  線状電極
４  …  第１配向膜
１０  …  液晶駆動側基板
１１  …  第２基材
１２  …  第２配向膜
２０  …  対向基板
３０  …  液晶層
３１  …  液晶分子
ｄ  …  配向処理方向
ｈ１  …  第１領域での線状電極の間隔
ｈ２  …  第２領域での線状電極の間隔
ｓ  …  線状電極の屈曲部
Ｄ１  …  第１領域
Ｄ２  …  第２領域
Ｅ、Ｅ１、Ｅ２  …  電界
Ｘ１  …  第１方向
Ｘ２  …  第２方向
θ１  …  配向処理方向に対する第１領域での線状電極の伸長方向の角度
θ２  …  配向処理方向に対する第２領域での線状電極の伸長方向の角度
ψ  …  第１領域での線状方向の伸長方向と第２領域での線状電極の伸長方向とのなす角度
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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