(57)【要約】【課題】低電圧で液晶分子を駆動しつつ、より透過率の高い表示を行う。【解決手段】  光を発するバックライトユニット１２と、弱アンカリング配向膜１７が形成された基板１３Ａと、強アンカリング配向膜１６が形成された基板１３Ｂと、弱アンカリング配向膜１７と強アンカリング配向膜１６との間に配置され、液晶分子Ｌが駆動されることによって光を透過又は遮断する液晶層１８と、基板１３Ａおよび基板１３Ｂのいずれか一方に設けられ、液晶分子Ｌに電場Ｅを印加する駆動電極層１５と、を備え、弱アンカリング配向膜１７は、電場Ｅを印加したときの液晶分子Ｌの配向方向を拘束する拘束力が、強アンカリング配向膜１６よりも小さく、液晶層１８に、液晶分子Ｌを電場Ｅが非印加の状態における初期配向状態に復元させるカイラル剤が添加されている、液晶表示素子を提供する。【選択図】図１
2017010030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、
第一の配向膜が形成された第一の基板と、
前記第一の配向膜との間に間隔を空けて対向配置される第二の配向膜が形成された第二の基板と、
前記第一の配向膜と前記第二の配向膜との間に配置され、液晶分子が駆動されることによって前記光を透過又は遮断する液晶層と、
前記第一の基板および前記第二の基板のいずれか一方に設けられ、前記液晶分子に前記第一の基板および前記第二の基板に沿った方向の電場を印加する駆動電極層と、を備え、
前記液晶層は、
前記電場を印加した状態で、前記第二の配向膜側では、前記液晶分子が予め設定された初期配向方向に配向された状態を維持し、前記第一の配向膜側では、前記液晶分子の配向方向が、前記第二の基板の表面に平行な面内で、初期配向方向から前記電場に応じた方向に変化するとともに、
前記液晶層に、前記液晶分子を前記電場が非印加の状態における初期配向方向に復元させるカイラル剤が添加されている、液晶表示素子。
【請求項２】
前記液晶層は、前記電場が非印加の状態で、前記第二の配向膜側から前記第一の配向膜側に向かって前記液晶分子が螺旋状に配列されている、請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記カイラル剤は、前記電場が非印加の状態で、前記第二の配向膜側における前記液晶分子の初期配向方向に対し、前記第一の配向膜側における前記液晶分子の初期配向方向が９０°捻れるように添加されている、請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記第一の配向膜において前記液晶分子の配向方向を前記初期配向方向に拘束するための配向処理方向と、前記第二の配向膜において前記液晶分子の配向方向を拘束するための配向処理方向とが、互いに直交している、請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記第一の配向膜は、前記電場を印加したときの前記液晶分子の配向方向を前記初期配向方向に拘束する拘束力が、前記第二の配向膜よりも小さい、請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
電場を非印加の状態における前記第一の配向膜近傍の前記液晶分子の配向方向が、前記カイラル剤の捩れ力によって、決定される請求項１から３および５のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記第一の基板側に設けられた第一の偏光板と、
前記第二の基板側に設けられた第二の偏光板と、をさらに備え、
前記第一の偏光板の透過軸方向と前記第二の偏光板の透過軸方向とが互いに平行とされ、前記第一の偏光板の透過軸方向が、前記第二の配向膜における前記初期配向方向と平行又は直交している請求項１から６のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記第一の基板側に設けられた第一の偏光板と、
前記第二の基板側に設けられた第二の偏光板と、をさらに備え、
前記第一の偏光板の透過軸方向と前記第二の偏光板の透過軸方向とが互いに直交し、前記第一の偏光板の透過軸方向が、前記第二の配向膜における前記初期配向方向と平行又は直交している請求項１から６のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記電場を印加した状態で、前記第二の配向膜側から前記第一の配向膜側に向けて、前記液晶層の前記初期配向方向に配向された状態に対する前記液晶分子の配向方向の変位角度が漸次大きくなる、請求項１から８のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
前記第一の配向膜側に位置する前記液晶分子と、前記第二の配向膜側に位置する前記液晶分子とで、所定電圧を印加することによって生成される前記電場による前記液晶分子の前記初期配向方向に配向された状態に対する配向方向の変位角度の差が、０°以上９０°以下である、請求項９に記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
前記第一の配向膜として、前記第一の基板にポリマーブラシが形成されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項１２】
前記駆動電極層が、前記第一の基板または前記第二の基板面に配置された複数の電極線からなり、
前記電場の非印加時において、前記第二の基板側における前記液晶分子の配向方向が、前記電極線が連続する方向に平行または直交している、請求項１から１１のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項１３】
前記駆動電極層が、前記第一の基板または前記第二の基板面に配置された複数の電極線からなり、
前記電場の非印加時において、前記第二の基板側における前記液晶分子の配向方向が、前記電極線が連続する方向に対して傾斜している、請求項１から１１のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項１４】
前記液晶分子の誘電率異方性が負である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【請求項１５】
前記液晶分子の誘電率異方性が正である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子の駆動方式として、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）等の方式がある。
このうち、ＩＰＳ方式は、２枚の基板間に充填された液晶分子に対し、基板表面に平行な方向（横方向）の電場を印加することで、液晶分子の配向方向を変化させ、表示を行っている。このようなＩＰＳ方式の液晶表示素子は、視覚特性に優れ、携帯電話、テレビジョン等をはじめとする幅広い機器に適用されている。
【０００３】
既存の液晶表示素子では、液晶分子は、電場を印加しない状態において、所定の方向に沿って配列されるよう、液晶分子の配向方向が強制されている。
【０００４】
液晶分子の配向方向を強制する方法として、基板上にポリイミドなどからなる配向膜を形成し、レーヨンや綿などの布により配向膜の表面を所定の方向に擦る方法（ラビング法）や、偏光紫外線を照射してポリイミド膜表面に異方性を発生させる手法（光配向法）などが採用されている。これらの処理により、液晶分子は基板表面に強く束縛され、一定方向に配向する。
【０００５】
一方、外場（電場、磁場など）によって液晶分子の配向方向を任意の方向に向け、その状態を維持する（メモリーする）方法も提案されている。このような動作を実現するためには、基板表面の配向強制力（アンカリング）をなくす必要がある。このようにアンカリングを弱くする構成の関連技術として、特許文献１（特開２０１４−２１５４２１号公報）が提案されている。特許文献１に開示された構成は、平坦化処理を施した基板にポリマーブラシを形成し、この基板間に液晶を挟持した液晶セルにおいて、ポリマーブラシと液晶との共存部のＴｇ（ガラス転移温度）よりも高く且つ共存部の形状を自由に変動させ得る温度に加熱することで、ゼロ面アンカリング状態を実現するというものである。
【発明の概要】
【０００６】
既存の液晶表示素子では、液晶層の液晶分子は、電場の付与を停止させると、電場により変位した液晶分子の配向が元の配向状態、すなわち、電圧非印加時の配向状態に回復する。
このとき、ラビング法や光配向法により形成された配向膜で液晶分子に強い拘束力を付与することによって、液晶分子を一定方向に配向した構成では、電場の付与を停止させると、液晶分子は、配向膜の強い拘束力によって変位した液晶分子の配向が迅速に元の配向状態に戻る。
これに対し、特許文献１に記載される構成においては、配向膜による拘束力が弱いため、液晶分子の配向が元の配向状態に回復するのに時間がかかる。この様な背景から、高い表示応答性が望まれている。
【０００７】
本発明は、光を発する光源と、第一の配向膜が形成された第一の基板と、前記第一の配向膜との間に間隔を空けて対向配置される第二の配向膜が形成された第二の基板と、前記第一の配向膜と前記第二の配向膜との間に配置され、液晶分子が駆動されることによって前記光を透過又は遮断する液晶層と、前記第一の基板および前記第二の基板のいずれか一方に設けられ、前記液晶分子に前記第一の基板および前記第二の基板に沿った方向の電場を印加する駆動電極層と、を備え、前記液晶層は、前記電場を印加した状態で、前記第二の配向膜側では、前記液晶分子が予め設定された初期配向方向に配向された状態を維持し、前記第一の配向膜側では、前記液晶分子の配向方向が、前記第二の基板の表面に平行な面内で、初期配向方向から前記電場に応じた方向に変化するとともに、前記液晶層に、前記液晶分子を前記電場が非印加の状態における初期配向方向に復元させるカイラル剤が添加されている、液晶表示素子を提供する。
【０００８】
前記液晶層は、前記電場が非印加の状態で、前記第二の配向膜側から前記第一の配向膜側に向かって前記液晶分子が螺旋状に配列されているようにしてもよい。
【０００９】
前記カイラル剤は、前記電場が非印加の状態で、前記第二の配向膜側における前記液晶分子の初期配向方向に対し、前記第一の配向膜側における前記液晶分子の初期配向方向が９０°捻れるように添加されているようにしてもよい。
【００１０】
前記第一の配向膜において前記液晶分子の配向方向を前記初期配向方向に拘束するための配向処理方向と、前記第二の配向膜において前記液晶分子の配向方向を拘束するための配向処理方向とが、互いに直交しているようにしてもよい。
【００１１】
前記第一の配向膜は、前記電場を印加したときの前記液晶分子の配向方向を前記初期配向方向に拘束する拘束力が、前記第二の配向膜よりも小さいようにしてもよい。
【００１２】
電場を非印加の状態における前記第一の配向膜近傍の前記液晶分子の配向方向が、前記カイラル剤の捩れ力によって、決定されるようにしてもよい。
【００１３】
前記第一の基板側に設けられた第一の偏光板と、前記第二の基板側に設けられた第二の偏光板と、をさらに備え、前記第一の偏光板の透過軸方向と前記第二の偏光板の透過軸方向とが互いに平行とされ、前記第一の偏光板の透過軸方向が、前記第二の配向膜における前記初期配向方向と平行又は直交しているようにしてもよい。
【００１４】
前記第一の基板側に設けられた第一の偏光板と、前記第二の基板側に設けられた第二の偏光板と、をさらに備え、前記第一の偏光板の透過軸方向と前記第二の偏光板の透過軸方向とが互いに直交し、前記第一の偏光板の透過軸方向が、前記第二の配向膜における前記初期配向方向と平行又は直交しているようにしてもよい。
【００１５】
前記電場を印加した状態で、前記第二の配向膜側から前記第一の配向膜側に向けて、前記液晶層の前記初期配向方向に配向された状態に対する前記液晶分子の配向方向の変位角度が漸次大きくなるようにしてもよい。
【００１６】
前記第一の配向膜側に位置する前記液晶分子と、前記第二の配向膜側に位置する前記液晶分子とで、所定電圧を印加することによって生成される前記電場による前記液晶分子の前記初期配向方向に配向された状態に対する配向方向の変位角度の差が、０°以上９０°以下であるようにしてもよい。
【００１７】
前記第一の配向膜として、前記第一の基板にポリマーブラシが形成されているようにしてもよい。
【００１８】
前記駆動電極層が、前記第一の基板または前記第二の基板面に配置された複数の電極線からなり、前記電場の非印加時において、前記第二の基板側における前記液晶分子の配向方向が、前記電極線が連続する方向に平行または直交しているようにしてもよい。
【００１９】
前記駆動電極層が、前記第一の基板または前記第二の基板面に配置された複数の電極線からなり、前記電場の非印加時において、前記第二の基板側における前記液晶分子の配向方向が、前記電極線が連続する方向に対して傾斜しているようにしてもよい。
【００２０】
前記液晶分子の誘電率異方性が負であるようにしてもよい。
【００２１】
前記液晶分子の誘電率異方性が正であるようにしてもよい。
【００２２】
本発明によれば、次のような効果を得ることができる。
【００２３】
すなわち、低電圧で液晶分子を駆動しつつ、より高い透過率、より高い表示応答性を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態として示した液晶ディスプレイの概略構成を示す断面図である。
【図２】前記第１実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加した状態における液晶分子の配向方向の分布を示す図である。
【図３】前記第１実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。
【図４】前記第１実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と液晶分子の配向方向との関係を示す図である。
【図５】弱アンカリング配向膜として基板に形成したポリマーブラシの例を示す断面図である。
【図６】第２実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。
【図７】前記第２実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係の他の例を示す図である。
【図８】第３実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。
【図９】前記第３実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の第４実施形態として示した液晶ディスプレイの概略構成を示す断面図である。
【図１１】前記第４実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加した状態における液晶分子の配向方向の分布を示す図である。
【図１２】前記第４実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。
【図１３】前記第４実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と液晶分子の配向方向との関係を示す図である。
【図１４】第５実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。
【図１５】前記第５実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係の他の例を示す図である。
【図１６】第６実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。
【図１７】前記第６実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係の他の例を示す図である。
【図１８】本発明の第７実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。
【図１９】本発明の第８実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。
【図２０】本発明の第９実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。
【図２１】本発明の第１０実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。
【図２２】本発明の第１１実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。
【図２３】本発明の第１２実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。
【図２４】本発明の第１３実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。
【図２５】本発明の第１４実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。
【図２６】２枚の偏光板の透過軸方向の成す角度と透過率の関係に関する実験結果である。
【図２７】２枚の偏光板の透過軸方向の成す角度と透過率の関係に関する実験結果である。
【図２８】第１実施例における、電圧と透過率に関する実験結果である。
【図２９】第１比較例における、電圧と透過率に関する実験結果である。
【図３０】第１実施例における、電圧と応答速度に関する実験結果である。
【図３１】第１比較例における、電圧と応答速度に関する実験結果である。
【図３２】応答速度実験に用いた、第２実施例と第２比較例の説明図である。
【図３３】応答速度実験に用いた、第３実施例と第３比較例の説明図である。
【図３４】応答速度実験に用いた、第４実施例と第４比較例の説明図である。
【図３５】応答速度実験の実験結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
液晶には、誘電率異方性が正であるポジティブ型と、誘電率異方性が負であるネガティブ型とが存在する。ポジティブ型の液晶は、誘電的性質が液晶分子の長軸方向に大きく、長軸方向に直交する方向に小さい。ネガティブ型は、誘電的性質が液晶分子の長軸方向に小さく、長軸方向に直交する方向に大きい。本実施形態では、ポジティブ型の液晶を用いた事例について説明する。
また、液晶分子の配向方向を制御するための配向膜として、液晶分子の配向方向を拘束する力が強い強アンカリング配向膜と、液晶分子の配向方向を拘束する力が弱い弱アンカリング配向膜と、がある。本発明は、互いに対向する配向膜の一方に強アンカリング配向膜を採用し、他方に弱アンカリング配向膜を採用した、片面弱アンカリング形式を対象とする。
【００２７】
図１は、本発明の第１実施形態として示した液晶ディスプレイの概略構成を示す断面図である。図２は、前記第１実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加した状態における液晶分子の配向方向の分布を示す図である。図３は、前記第１実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。図４は、前記第１実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と液晶分子の配向方向との関係を示す図である。
図１、図２に示すように、液晶ディスプレイ１０は、液晶パネル（液晶表示素子）１１と、液晶パネル１１に光を提供するバックライトユニット１２と、を備えている。
【００２８】
バックライトユニット１２は、液晶パネル１１の裏面に設けられた光源（図示無し）から入力される光を、液晶パネル１１の裏面１１ｒ側から表面１１ｆ側に向けて均一に照射する。バックライトユニット１２は、例えば、その一側端部に設けられた光源（図示無し）から入力される光を、液晶パネル１１の表面１１ｆと平行な方向に伝搬するとともに、伝搬した光を液晶パネル１１の裏面１１ｒ側から表面１１ｆ側に向けて照射する、いわゆるエッジライト型のものを用いることができる。また、バックライトユニット１２は、液晶パネル１１の裏面１１ｒ側に設けられた光源から入力される光を液晶パネル１１の裏面１１ｒ側から表面１１ｆ側に向けて照射する、いわゆる直下型のものを用いることもできる。
【００２９】
液晶パネル１１は、基板（第二の基板）１３Ａ，基板（第一の基板）１３Ｂと、偏光板（第二の偏光板）１４Ａ，偏光板（第一の偏光板）１４Ｂと、駆動電極層１５と、強アンカリング配向膜（第二の配向膜）１６と、弱アンカリング配向膜（第一の配向膜）１７と、液晶層１８と、を備えている。
【００３０】
基板１３Ａ，１３Ｂは、それぞれガラス、あるいは樹脂などの基板からなり、所定の間隔を空けて互いに平行に配置されている。
【００３１】
偏光板１４Ａは、バックライトユニット１２側に配置された基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２に対向する側、もしくはバックライトユニット１２とは反対側に設けられている。
偏光板１４Ｂは、バックライトユニット１２から離間した側に配置された基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２とは反対側、もしくは、バックライトユニット１２に対向する側に設けられている。
これら偏光板１４Ａ，１４Ｂは、その透過軸方向が、互いに平行となるよう、配置されている。例えば、一方の偏光板１４Ａの透過軸方向、および他方の偏光板１４Ｂの透過軸方向は、基板１３Ｂに沿った方向Ｘに設定されている。
【００３２】
駆動電極層１５は、基板１３Ａ，１３Ｂのいずれか一方に設けられている。この実施形態では、駆動電極層１５は、バックライトユニット１２側の基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２から離間した側に設けられている。
駆動電極層１５は、基板１３Ａの表面に沿って、複数本の電極線２０Ａが並設されることで形成されている。ここで、図３に示すように、各電極線２０Ａは、その長軸方向が、例えば基板１３Ａの表面に平行な面内で方向Ｙに沿って延びるよう直線状に形成されている。駆動電極層１５は、このような電極線２０Ａが、基板１３Ａの表面に平行な面内で方向Ｙに直交する方向Ｘに沿って、一定間隔ごとに並設されている。
【００３３】
図２、図４に示すように、このような駆動電極層１５においては、駆動電極層１５の各電極線２０Ａに予め設定した電圧が印加されると、互いに隣接する電極線２０Ａ間で、これら互いに隣接する電極線２０Ａどうしを結ぶ方向、すなわちこの実施形態では基板１３Ｂに平行な方向Ｘの電場Ｅが生成される。
【００３４】
強アンカリング配向膜１６は、基板１３Ａ，１３Ｂのいずれか一方に設けられている。この実施形態では、強アンカリング配向膜１６は、バックライトユニット１２側の基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２から離間した側に形成されている。強アンカリング配向膜１６は、液晶層１８の液晶分子Ｌｐを、その長軸方向が、基板１３Ａ，１３Ｂの表面に平行な面内の所定の配向方向（図１では方向Ｘ）にほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
【００３５】
弱アンカリング配向膜１７は、基板１３Ａ，１３Ｂのいずれか他方に設けられている。この実施形態では、弱アンカリング配向膜１７は、バックライトユニット１２から離間した側の基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２に対向する側に形成されている。
弱アンカリング配向膜１７は、液晶層１８の液晶分子Ｌｐを、その長軸方向が、基板１３Ａ，１３Ｂの表面に平行な面内で、強アンカリング配向膜１６における初期配向方向（図１では方向Ｘ）に直交する方向（図１では方向Ｙ）にほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
【００３６】
液晶層１８は、強アンカリング配向膜１６と弱アンカリング配向膜１７との間に、多数の液晶分子Ｌｐが充填されることで形成されている。液晶層１８は、駆動電極層１５を構成する各電極線２０Ａに電圧が印加されることによって生じる電場Ｅにより、液晶分子Ｌｐの配向方向が変化して駆動される。このようにして液晶分子Ｌｐの配向が変化することによって、液晶層１８は、バックライトユニット１２から供給される光を部分的に透過したり遮断したりすることで、表示画像を生成する。
【００３７】
また、この液晶層１８には、電場Ｅの印加を解除したときに、駆動電極層１５によって印加された電場Ｅによって配向方向が変わった液晶分子Ｌｐの向きを、電場Ｅが印加されていない初期状態に戻すための復元力を付与するため、カイラル剤（光学活性物質）が添加されている。
このカイラル剤の添加により、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向かって、強アンカリング配向膜１６側における液晶分子Ｌｐの長軸方向の配向方向に対する液晶分子Ｌｐの配向方向の変位量が漸次大きくなり、螺旋状に捩れた配向状態となる。具体的には、電場Ｅを非印加の状態で、液晶層１８の液晶分子Ｌｐが、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、９０°ツイストした配向状態になるよう、カイラル剤を添加するのが好ましい。
【００３８】
ここで、強アンカリング配向膜１６と弱アンカリング配向膜１７とは、液晶分子Ｌｐの配向方向を拘束する配向拘束力が、互いに異なる。
すなわち、図２に示すように、強アンカリング配向膜１６は、電圧が印加されて電場Ｅが生成されても、液晶層１８において強アンカリング配向膜１６側の液晶分子Ｌｐが、その長軸方向を、基板１３Ａ，１３Ｂの表面に沿った面内で、強アンカリング配向膜１６の配向処理方向（方向Ｘ）にほぼ一致させた初期配向状態を維持する。
これに対し、弱アンカリング配向膜１７では、電圧が印加されることで電場Ｅが生成されたときに、印加電圧が閾値電圧以上となると、液晶層１８の弱アンカリング配向膜１７側において、液晶分子Ｌｐが、カイラル剤によって付与された、螺旋状に捩れた配向状態を維持しようとするツイスト弾性力、及び、弱アンカリング配向膜１７の拘束から離脱する。そして、液晶分子Ｌｐの配向方向は、印加電圧の大きさに応じ、基板１３Ａ，１３Ｂの表面に平行な面内で、初期配向方向（図２では方向Ｙ）から変化する。
【００３９】
このように、液晶層１８の液晶分子Ｌｐは、電場Ｅが印加されたときに、液晶層１８の強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｐが強アンカリング配向膜１６による配向強制力（拘束力）を受けたまま、その配向方向を維持するのに対し、弱アンカリング配向膜１７側では、カイラル剤によるツイスト弾性力、及び、弱アンカリング配向膜１７による配向強制力（拘束力）を脱して液晶分子Ｌｐの配向方向が変化する。
【００４０】
その結果、液晶層１８においては、強アンカリング配向膜１６側と弱アンカリング配向膜１７側とでは、閾値以上の電場Ｅを印加したときの液晶分子Ｌｐの初期配向方向に対する配向方向の変位量が異なる。具体的には、印加電場Ｅの大きさが大きくなるにしたがい、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｐの初期配向方向に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。これにより、初期配向状態では強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、液晶分子Ｌｐが螺旋状に捩れていた配向状態に対し、弱アンカリング配向膜１７側における液晶分子Ｌｐの初期配向状態に対する配向方向の捻れ角が小さくなる。電場強度がある一定値に達すると、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｐは、電場Ｅの方向に平行な方向に配向する。すなわち、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、配向方向が電場Ｅの方向に平行な方向（図２では方向Ｘ）に沿って一様となる。
【００４１】
ところで、上記の電圧非印加時における液晶層１８の配向状態は、ＴＮ方式における電圧非印加時の液晶の配向状態と同様である。従って、ΔｎＰ≫λ（Δｎは液晶の屈折率異方性、Ｐは液晶のヘリカルピッチ、λは光の波長）、すなわち、モーガン条件（Ｍｏｕｇａｉｎ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）を満たすよう、液晶パネル１１の光学設計を行えば、液晶層１８に旋光能効果を生じさせることが可能となる。
【００４２】
また、ＴＮ方式の液晶パネルにおける光の透過率Ｔを与える式として、以下のＧｏｏｃｈ-Ｔａｒｒｙの式（１）が知られている。
【００４３】
【数１】
2017010030.tif 000003
【００４４】
ここで、ｕ＝ｄΔｎ／λ・π／θで、ｄはセルギャップ（液晶層１８の厚さ）、θは液晶分子Ｌｐの捩れ角であり、本実施形態では、電圧非印加時における強アンカリング配向膜１６側の液晶分子と弱アンカリング配向膜１７側の液晶分子の配向方向の角度の差に相当する。なお、本実施形態では、θ＝π／２であるので、ｕ＝２ｄΔｎ／λである。
【００４５】
液晶パネル１１では、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐを用い、偏光板１４Ａと偏光板１４Ｂとを、それぞれの透過軸方向が互いに平行なパラレルニコルに配置し、偏光板１４Ａの透過軸方向が、電場Ｅを非印加の状態での液晶分子Ｌｐの配向方向を規制するための強アンカリング配向膜１６に対する配向処理方向（図１では方向Ｘ）と一致するように設定される。
図１に示すように、電場Ｅを非印加の状態では、液晶分子Ｌｐは、上記したように強アンカリング配向膜１６側においては、初期配向状態が、液晶分子Ｌｐの長軸方向が強アンカリング配向膜１６の配向処理方向（図１では方向Ｘ）に沿う。これに対し、弱アンカリング配向膜１７側では、液晶分子Ｌｐの長軸方向が、弱アンカリング配向膜１７の配向処理方向（図１では方向Ｙ）に沿う。仮に、弱アンカリング配向膜１７の規制力がゼロに近い場合には、弱アンカリング配向膜１７に配向処理を行っても、初期配向方向を記憶させることができない。その場合でも、液晶層１８の液晶分子Ｌｐが、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、９０°ツイストする様、カイラル剤量が調整されているため、弱アンカリング配向膜１７側では、液晶分子Ｌｐの長軸方向が強アンカリング配向膜１６の配向処理方向と直交する方向（図１では方向Ｙ）に沿う。このとき、液晶パネル１１の光学条件を、モーガン条件を満たし、かつ、式（１）が最小値を取るように設計することで、液晶層１８に入射した直線偏光は、偏光状態を維持したまま偏光面が９０°回転（旋光）して、液晶パネル１１から出射する。このとき、液晶パネル１１からの出射光の偏光方向と偏光板１４Ｂの透過軸方向が直交するため、液晶パネル１１からの出射光の大部分が偏光板１４Ｂに吸収され、液晶パネル１１からの出射光量を最小にすることができる。これにより、本実施形態におけるコントラスト比を最大にすることができる。ここで、一般に、セルギャップｄが大きくなると、応答速度の低下が生じるため、液晶パネルの光学設計は、式（１）が最小値を取る複数の条件の中から、いわゆる、ファーストミニマム条件を選択するのが好ましい。
【００４６】
一方、図２に示すように、電場Ｅを印加した状態では、液晶分子Ｌｐは、上記したように強アンカリング配向膜１６側においては、長軸方向が強アンカリング配向膜１６の配向処理方向（図２では方向Ｘ）に沿った初期配向状態を維持する。これに対し、弱アンカリング配向膜１７側では、閾値以上の電場Ｅの印加により、液晶分子Ｌｐの配向方向は基板１３Ｂに平行な面内で変化し始め、電場強度がある一定値に達したときに、液晶分子Ｌｐの長軸方向が電場Ｅに平行な方向、すなわち基板１３Ｂに平行な方向Ｘに沿うようになる。これにより、液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６に対する配向処理方向（図２では方向Ｘ）に一様配向するため、液晶層１８に入射した直線偏光は、偏光状態及び偏光面を維持したまま、液晶パネル１１から出射する。このとき、液晶層１８に入射した直線偏光の偏光方向（図２では方向Ｘ）と偏光板１４Ｂの透過軸方向（図２では方向Ｘ）が一致しているため、バックライトユニット１２側からの大部分の光は偏光板１４Ｂを透過することができる。
【００４７】
また、電場Ｅを印加した状態から、電場Ｅの印加を停止すると、液晶層１８の液晶分子Ｌｐは、カイラル剤によって付与された復元力（弾性力）により、液晶分子Ｌｐの配向方向が、図１に示したような螺旋状の初期配向状態に戻る。ここで、強アンカリング配向膜１６側においては、液晶分子Ｌｐの長軸方向が強アンカリング配向膜１６の配向処理方向（図１では方向Ｘ）に沿った状態を維持する。これに対し、液晶層１８の弱アンカリング配向膜１７側においては、カイラル剤によって付与された復元力（弾性力）により、液晶分子Ｌｐの長軸方向が弱アンカリング配向膜１７の配向処理方向（図２では方向Ｙ）に沿うように配向方向が変位する。これにより、液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向かって、長軸方向の配向角度の変位量が漸次大きくなり、螺旋状に捩れた状態に戻す。
【００４８】
このように、本実施形態の液晶パネル１１においては、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐを用い、偏光板１４Ａと偏光板１４Ｂとをパラレルニコルに配置し、偏光板１４Ａの透過軸方向が、電場Ｅを非印加の状態での液晶分子Ｌｐの配向方向を規制するための強アンカリング配向膜１６に対する配向処理方向と一致する（図１では方向Ｘ）ように設定されている。そして、液晶層１８の液晶分子Ｌｐは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、螺旋状に捩れた初期配向状態とされている。
このような構成において、電場Ｅを非印加の状態では、図１に示すように、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は、液晶層１８において液晶分子Ｌｐの配向方向の螺旋状分布に沿って偏光面が変化し、反対側の偏光板１４Ｂに吸収される。
また、図２に示すように、閾値以上の所定の電場Ｅが液晶パネル１１に印加されると、印加電場Ｅの大きさが大きくなるに従い、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｐの初期配向方向に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。印加される電場Ｅの強度がある一定値に達したときに、液晶層１８の液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（図２では方向Ｘ）に沿った一様配向状態に転移する。これにより、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は反対側の偏光板１４Ｂを透過する。
すなわち、液晶パネル１１では、液晶の駆動方式として、液晶分子Ｌｐを基板１３Ａ，１３Ｂの表面に沿った面内で変位させるＩＰＳ駆動方式を採用する一方、旋光性を利用して、光のオン・オフ制御を行う。
【００４９】
ところで、上記したような強アンカリング配向膜１６は、例えば、以下のようにして形成する。まず、基板１３Ａ上にポリイミドなどからなる配向膜を形成する。その後、レーヨンや綿などからなる布を巻いたローラーを、回転数及びローラーと基板１３Ａとの距離を一定に保った状態で回転させ、配向膜の表面を所定の方向に擦る（ラビング法）。あるいは、偏光紫外線を照射してポリイミドからなる配向膜の表面に異方性を発生させる（光配向法）。これらラビング法、光配向法等により配向方向が設定された、強アンカリング配向膜１６は、液晶分子Ｌｐに対し、弱アンカリング配向膜１７よりも強い配向強制力を付与する。
【００５０】
弱アンカリング配向膜１７としては、例えば、ポリマーブラシで形成したものを用いることができる。ポリマーブラシは、一端が基板１３Ｂ表面に固定され、他端が基板１３Ｂの表面から離間する方向に延びたグラフトポリマー鎖により形成される。このようなグラフトポリマー鎖は、基板１３Ｂ側から延伸させるようにして生成してもよいし、予め所定長を有したポリマー鎖を、基板１３Ｂに付着させてもよい。弱アンカリング配向膜１７の初期配向方向は、ラビング法などの公知の手法により、決定してもよい。
【００５１】
以下に、ポリマーブラシの具体的な一例を示す。
ポリマーブラシは、例えば、次の一般式（１）で表される。
【化１】
2017010030.tif 000004
一般式（１）において、ＸはＨ又はＣＨ３であり、ｍは正の整数であって、ポリマーブラシのＴｇ（ガラス転移温度）が−５℃以下であるものである。
【００５２】
図５は、弱アンカリング配向膜として基板に形成したポリマーブラシの例を示す断面図である。
図５に示すように、液晶分子Ｌｐは、基板１３Ｂ上に形成されたポリマーブラシ２の表層部分に浸透しており、液晶分子Ｌｐと接したポリマーブラシ２の表層部分は膨潤している（図中では、膨潤した状態は示していない）。
【００５３】
本明細書においては、液晶分子Ｌｐが浸透したポリマーブラシ２の部分を共存部４として表し、液晶分子Ｌｐが浸透していないポリマーブラシ２の部分をポリマーブラシ層３として表す。なお、図５では、本発明を理解し易くする観点から、共存部４とポリマーブラシ層３とを明確に区別して表したが、実際には、共存部４とポリマーブラシ層３との境界を区別することは難しい。
【００５４】
上記したようなポリマーブラシ２を用いることにより、共存部４のＴｇ（ガラス転移温度）が、常温よりもかなり低い温度になるので、常温において、共存部４の形状を自由に変動させることができる。そのため、共存部４と液晶分子Ｌｐとの界面において共存部４の状態が変化し、基板１３Ｂに対して水平方向に液晶分子Ｌｐを配向強制しつつ、面内ではいずれの方向にも配向強制力をもたない状態（ゼロ面アンカリング状態）を実現することができる。
【００５５】
共存部４のＴｇは、使用するポリマーブラシ２及び液晶分子Ｌｐの種類によって異なるため、一義的に定義することはできないが、一般に、ポリマーブラシ２単独のＴｇに比べて低くなる。また、共存部４のＴｇは、ポリマーブラシ２に対する液晶分子Ｌｐの浸透の程度（すなわち、ポリマーブラシ２と液晶分子Ｌｐとの割合）によっても変化する。具体的には、共存部４において、液晶分子Ｌｐの割合が多い液晶分子Ｌｐ側の共存部４はＴｇが低く、液晶分子Ｌｐの割合が少ないポリマーブラシ層３側の共存部４はＴｇが高くなる。
【００５６】
しかしながら、ポリマーブラシ２として、上記一般式（１）で表され、一般式（１）において、ＸはＨ又はＣＨ３であり、ｍは正の整数であって、ポリマーブラシのＴｇが−５℃以下であるものを用いることにより、共存部４のＴｇを、常温よりも十分低い温度にすることができるので、常温において、基板１３Ｂの表面に対して水平な面内に液晶分子Ｌｐを配向強制しつつ、面内ではいずれの方向にも配向強制力をもたない状態（ゼロ面アンカリング状態）を実現することができる。
【００５７】
基板１３Ｂの表面は必要に応じて、平坦化処理を行っても良い。平坦化処理としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いて行うことができる。平坦化処理の例としては、基板１３Ｂの表面に平坦化膜を形成する方法が挙げられ、例えば、ＵＶ硬化性の透明樹脂などを基板１３Ｂの表面に塗布してＵＶ硬化すればよい。
【００５８】
基板１３Ｂの例としては、アレイ基板及び対向基板が挙げられる。
アレイ基板の例としては、アクティブマトリックスアレイ基板が挙げられる。このアクティブマトリックスアレイ基板は、一般的に、ガラス基板上にゲート配線及びソース配線がマトリックス状に配置されており、その交点部分に、薄層トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのアクティブ素子が形成され、このアクティブ素子に画素電極が接続されたものである。
【００５９】
また、対向基板の例としては、カラーフィルタ基板が挙げられる。このカラーフィルタ基板は、一般的に、ガラス基板上に、不要な光の漏れを防止するためにブラックマトリックスを形成した後、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の着色層をパターン形成し、必要に応じて保護膜を形成したものである。これらの基板１３Ｂを用いる場合、基板１３Ｂの表面に透明樹脂を塗布して硬化し、平坦化膜を形成してもよい。
【００６０】
基板１３Ｂ上に形成されるポリマーブラシ２としては、上記一般式（１）で表され、一般式（１）において、ＸはＨ又はＣＨ３であり、ｍは正の整数であって、ポリマーブラシのＴｇが−５℃以下であるものを用いることができる。ここで、ポリマーブラシ２は、多数のグラフトポリマー鎖が高密度で基板１３Ｂ表面に対して垂直方向に伸張した構造を有するのが好ましい。
【００６１】
一般的に、一端が基板１３Ｂ表面に固定されたグラフトポリマー鎖は、グラフト密度が低いと、糸まり状の縮んだ構造をとるが、ポリマーブラシ２は、グラフト密度が高いため、隣接したグラフトポリマー鎖の相互作用（立体反発）により、基板１３Ｂ表面に対して垂直方向に伸張した構造をとる。
【００６２】
本明細書において「高密度」とは、隣接するグラフトポリマー鎖間で立体反発が生じる程度に密集したグラフトポリマー鎖の密度を意味し、一般的に０．１本／ｎｍ２以上、好ましくは０．１〜１．２本／ｎｍ２の密度である。また、本明細書において「グラフトポリマー鎖の密度」とは、単位面積（ｎｍ２）あたりの基板１３Ｂ表面上に形成されたグラフトポリマー鎖の本数を意味する。
なお、ポリマーブラシ２は、多数のグラフトポリマー鎖が上記に示した「高密度」よりも低い密度で設けられたものであってもよい。
【００６３】
ポリマーブラシ２は、基板１３Ｂの表面上でポリマーブラシ２の層を形成する。このポリマーブラシ２の層の厚さは、特に限定されないが、一般に数十ｎｍ、具体的には１ｎｍ以上１００ｎｍ未満、好ましくは１０ｎｍ〜８０ｎｍである。また、このポリマーブラシ２の層にはサイズ排除効果があり、一定の大きさの物質はポリマーブラシ２の層を通過することはできない。そのため、ポリマーブラシ２の層の厚さを薄くしても、下地から液晶分子Ｌｐへの不純物の侵入を防止することができる。
【００６４】
ポリマーブラシ２の形成方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いて行うことができる。具体的には、ポリマーブラシ２は、ラジカル重合性モノマーをリビングラジカル重合させることにより形成することができる。ここで、本明細書において「リビングラジカル重合」とは、ラジカル重合反応において、連鎖移動反応及び停止反応が実質的に起こらず、ラジカル重合性モノマーが反応し尽くした後も連鎖成長末端が活性を保持する重合反応のことを意味する。
【００６５】
この重合反応では、重合反応終了後でも生成重合体の末端に重合活性を保持しており、ラジカル重合性モノマーを加えると再び重合反応を開始させることができる。また、リビングラジカル重合は、ラジカル重合性モノマーと重合開始剤との濃度比を調節することによって任意の平均分子量をもつ重合体の合成ができ、そして、生成する重合体の分子量分布が極めて狭いなどの特徴がある。
【００６６】
リビングラジカル重合の代表例は、原子移動ラジカル重合（ＡＴＲＰ：Ａｔｏｍ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｒａｄｉｃａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）である。例えば、重合開始剤の存在下で、ハロゲン化銅／リガンド錯体を用いてラジカル重合性モノマーの原子移動リビングラジカル重合を行う。高分子末端ハロゲンをハロゲン化銅／リガンド錯体が引き抜くことにより可逆的に成長する成長ラジカルにラジカル重合性モノマーが付加して進行し、十分な頻度での可逆的活性化・不活性化により分子量分布が規制される。
【００６７】
リビングラジカル重合に用いられるラジカル重合性モノマーは、有機ラジカルの存在下でラジカル重合を行うことが可能な不飽和結合を有するものであり、例えば、ｔ−ブチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレートなどのメタクリレート系モノマー；ｔ−ブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、ベンジルアクリレート、ラウリルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレートなどのアクリレート系モノマー；スチレン、スチレン誘導体（例えば、ｏ−、ｍ−、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−、ｍ−、ｐ−ｔ−ブトキシスチレン、ｏ−、ｍ−、ｐ−クロロメチルスチレンなど）、ビニルエステル類（例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニルなど）、ビニルケトン類（例えば、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンなど）、Ｎ−ビニル化合物（例えば、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドールなど）、（メタ）アクリル酸誘導体（例えば、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、メタクリルアミドなど）、ハロゲン化ビニル類（例えば、塩化ビニル、塩化ビニリデン、テトラクロロエチレン、ヘキサクロロプレン、フッ化ビニルなど）などのビニルモノマーが挙げられる。これらの各種ラジカル重合性モノマーは、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００６８】
重合開始剤としては、特に限定されず、リビングラジカル重合で一般的に公知のものを使用することができる。重合開始剤の例としては、ｐ−クロロメチルスチレン、α−ジクロロキシレン、α，α−ジクロロキシレン、α，α−ジブロモキシレン、ヘキサキス（α−ブロモメチル）ベンゼン、塩化ベンジル、臭化ベンジル、１−ブロモ−１−フェニルエタン、１−クロロ−１−フェニルエタンなどのベンジルハロゲン化物；プロピル−２−ブロモプロピオネート、メチル−２−クロロプロピオネート、エチル−２−クロロプロピオネート、メチル−２−ブロモプロピオネート、エチル−２−ブロモイソブチレート（ＥＢＩＢ）などのα位がハロゲン化されたカルボン酸；ｐ−トルエンスルホニルクロリド（ＴｓＣｌ）などのトシルハロゲン化物；テトラクロロメタン、トリブロモメタン、１−ビニルエチルクロリド、１−ビニルエチルブロミドなどのアルキルハロゲン化物；ジメチルリン酸クロリドなどのリン酸エステルのハロゲン誘導体が挙げられる。これらの各種重合開始剤は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００６９】
ハロゲン化銅／リガンド錯体を与えるハロゲン化銅としては、特に限定されず、リビングラジカル重合で一般的に公知のものを使用することができる。ハロゲン化銅の例としては、ＣｕＢｒ、ＣｕＣｌ、ＣｕＩなどが挙げられる。これらの各種ハロゲン化銅は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００７０】
ハロゲン化銅／リガンド錯体を与えるリガンド化合物としては、特に限定されず、リビングラジカル重合で一般的に公知のものを使用することができる。リガンド化合物の例としては、トリフェニルホスファン、４，４’−ジノニル−２，２’−ジピリジン（ｄＮｂｉｐｙ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’Ｎ”−ペンタメチルジエチレントリアミン、１，１，４，７，１０，１０−ヘキサメチルトリエチレンテトラアミンなどが挙げられる。これらの各種リガンド化合物は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。
【００７１】
ラジカル重合性モノマー、重合開始剤、ハロゲン化銅及びリガンド化合物の量は、使用する原料の種類に応じて適宜調節すればよいが、一般的に、重合開始剤１ｍｏｌに対して、ラジカル重合性モノマーが５〜１０，０００ｍｏｌ、好ましくは５０〜５，０００ｍｏｌ、ハロゲン化銅が０．１〜１００ｍｏｌ、好ましくは０．５〜１００ｍｏｌ、リガンド化合物が０．２〜２００ｍｏｌ、好ましくは１．０〜２００ｍｏｌである。
【００７２】
リビングラジカル重合は、通常、無溶媒で行うが、リビングラジカル重合で一般的に使用される溶媒を使用してもよい。使用可能な溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、アセトン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、酢酸エチル、トリフルオロメチルベンゼンなどの有機溶媒；水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、１−メトキシ−２−プロパノールなどの水性溶媒が挙げられる。これらの各種溶媒は、単独で使用しても、２種以上を併用してもよい。また、溶媒の量は、使用する原料の種類に応じて適宜調節すればよいが、一般的にラジカル重合性モノマー１ｇに対して、溶媒が０．０１〜１００ｍＬ、好ましくは０．０５〜１０ｍＬである。
【００７３】
リビングラジカル重合は、上記の原料を含むポリマーブラシ形成用溶液中に基板１３Ｂを浸漬、または基板１３Ｂに上記の原料を含むポリマーブラシ形成用溶液を塗布し、加熱することによって行うことができる。加熱条件は、特に限定されることはなく、使用する原料などに応じて適宜調節すればよいが、一般的に、加熱温度は６０〜１５０℃、加熱時間は０．１〜１０時間である。この重合反応は、一般的に常圧で行われるが、加圧又は減圧しても構わない。なお、基板１３Ｂは、必要に応じて、ポリマーブラシ２の形成前に洗浄を行ってもよい。
【００７４】
リビングラジカル重合により形成されるポリマーブラシ２の分子量は、反応温度、反応時間や使用する原料の種類や量によって調整可能であるが、一般的に数平均分子量が５００〜１，０００，０００、好ましくは１，０００〜５００，０００のポリマーブラシ２を形成することができる。また、ポリマーブラシ２の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、１．０５〜１．６０の間に制御することができる。
【００７５】
ポリマーブラシ２は、基板１３Ｂとポリマーブラシ２との間の固着性を高める観点から、必要に応じて、固定化膜を介して基板１３Ｂの表面上に形成してもよい。固定化膜としては、基板１３Ｂ及びポリマーブラシ２との固着性に優れたものであれば特に限定されることはなく、リビングラジカル重合で一般的に公知のものを使用することができる。固定化膜の例としては、次の一般式（２）で表されるアルコキシシラン化合物から形成される膜が挙げられる。
【００７６】
【化２】
2017010030.tif 000005
【００７７】
一般式（２）において、Ｒ１はそれぞれ独立してＣ１〜Ｃ３のアルキル基、好ましくはメチル基又はエチル基であり、Ｒ２はそれぞれ独立してメチル基又はエチル基であり、Ｘはハロゲン原子、好ましくはＢｒであり、ｎは３〜１０の整数、より好ましくは４〜８の整数である。
【００７８】
固定化膜には、ポリマーブラシ２が共有結合していることが好ましい。固定化膜とポリマーブラシ２とが結合力の強い共有結合で結ばれていれば、ポリマーブラシ２の剥がれを十分に防止することができる。その結果、液晶パネル１１の特性が低下する可能性が低くなり、液晶パネル１１の信頼性が向上する。
【００７９】
固定化膜の形成方法は、特に限定されず、使用する材料に応じて適宜設定すればよい。例えば、固定化膜形成用溶液に基板１３Ｂを浸漬させたり、あるいは、基板１３Ｂに上記の固定化膜形成用溶液を塗布後、乾燥させることによって固定化膜を形成することができる。ここで、所定の部分に固定化膜を形成させるために、固定化膜を形成させない部分にマスキングを施してもよい。また、基板１３Ｂは、必要に応じて、固定化膜の形成前に洗浄を行ってもよい。
【００８０】
基板１３Ａと、ポリマーブラシ２を形成した基板１３Ｂとの間に、液晶分子Ｌｐおよびカイラル剤を含む液晶材料を注入する方法としては、特に限定されず、毛細管現象を利用した真空注入法、液晶滴下注入法（ＯＤＦ：Ｏｎｅ  Ｄｒｏｐ  Ｆｉｌｌｉｎｇ）などの公知の方法を用いることができる。例えば、毛細管現象を利用した真空注入法を用いる場合には、次のようにして行えばよい。
【００８１】
まず、一方の基板１３Ａ上に公知の方法によって電極層１５を形成する。他方の基板１３Ｂ上には、フォトリソグラフィーなどの公知の方法によってスペーサーを形成した後、固定化膜（必要な場合）及びポリマーブラシ２を形成する。ここで、必要に応じて、基板１３Ｂ上（スペーサー部以外）に平坦化膜などを形成することによって平坦化し、その上に固定化膜（必要な場合）及びポリマーブラシ２を形成してもよい。
【００８２】
次に、一方の基板１３Ａを洗浄して乾燥させた後、シール材を塗布し、他方の基板１３Ｂと重ね合わせ、加熱又はＵＶ照射などによってシール材を硬化させて接着する。ここで、シール材の一部には、液晶分子Ｌｐおよびカイラル剤を含む液晶材料を注入するための注入口を開けておく必要がある。次に、注入口から真空注入法によって基板１３Ａ，１３Ｂの間に、液晶分子Ｌｐおよびカイラル剤を含む液晶材料を注入した後、注入口を封止する。
【００８３】
本発明において用いられる液晶分子Ｌｐとしては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。その中でも、液晶分子Ｌｐとしては、液晶分子ＬｐのＮＩ点（Ｎ相からＩ相への相転移温度）が共存部４のＴｇよりも高いものが好ましい。
【００８４】
また、カイラル剤としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。
【００８５】
上述したように、液晶パネル１１によれば、バックライトユニット１２と、弱アンカリング配向膜１７が形成された基板１３Ｂと、弱アンカリング配向膜１７との間に間隔を空けて対向配置される強アンカリング配向膜１６が形成された基板１３Ａと、弱アンカリング配向膜１７と強アンカリング配向膜１６との間に配置され、液晶分子Ｌｐが駆動されることによって光を透過又は遮断する液晶層１８と、基板１３Ａおよび基板１３Ｂのいずれか一方に設けられ、液晶分子Ｌｐに電場Ｅを印加する駆動電極層１５と、を備え、液晶層１８には、液晶分子Ｌｐを電場Ｅを非印加の状態における初期配向状態に復元させるカイラル剤が添加されている。
このようにして、駆動電極層１５で生成した電場Ｅによって配向方向を変位させた液晶分子Ｌｐを、カイラル剤によって付与される復元力によって初期配向状態に戻すことによって、液晶分子Ｌｐの駆動を高速化することが可能となる。これにより、液晶パネル１１における表示応答性を高めることが可能となる。また、液晶分子Ｌｐを初期状態に戻すために、別途電極等を設ける必要も無く、消費電力を抑えつつ、簡易な構成とすることができる。
【００８６】
また、弱アンカリング配向膜１７は、電場Ｅを印加したときの液晶分子Ｌｐの配向方向を拘束する拘束力が、強アンカリング配向膜１６よりも小さい。
そして、電場Ｅを印加した状態で、印加電場Ｅの大きさが大きくなるにつれて、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｐの初期配向状態に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。
これにより、弱アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌｐの配向方向を変化させるのに十分な所定の電圧を印加すれば、液晶パネル１１の液晶層１８が駆動され、表示を行うことができる。したがって、低電圧で液晶分子Ｌｐを駆動することが出来る。
また、上記構成によれば、電場Ｅを非印加の状態では、光が、液晶分子Ｌｐの配向に沿って変化し、偏光板１４Ｂでほぼ全ての光が吸収され、透過率はほぼゼロとなる。一方、一定値以上の電場Ｅを印加した状態では、液晶層１８は電場方向に平行な方向で一様配向し、液晶パネル１１に入射した光は、ほぼ全量が偏光板１４Ｂを透過するため、透過率、及び、コントラスト比の高い表示を行うことが可能となる。
【００８７】
［第２実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第２実施形態について説明する。なお、以下に説明する第２実施形態においては、上記第１実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第２実施形態では、上記第１実施形態に対し、駆動電極層１５における電極線２０Ｂの配置が異なる。
図６は、第２実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。図７は、前記第２実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係の他の例を示す図である。
【００８８】
図６に示すように、この第２実施形態において、駆動電極層１５は、基板１３Ａの表面に沿って、複数本の電極線２０Ｂが並設されることで形成されている。ここで、各電極線２０Ｂは、その長軸方向を、例えば基板１３Ａに沿った方向Ｙに対して傾斜させて形成されている。駆動電極層１５は、このような電極線２０Ｂが、基板１３Ａに沿った方向Ｙに直交する方向Ｘに沿って、一定間隔ごとに並設されることで形成されている。
【００８９】
図１に示すように、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、螺旋状に捩れた初期配向状態となる。この状態で、強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。これに対し、図６に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、駆動電極層１５において互いに隣接する電極線２０Ｂ，２０Ｂ間で、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、弱アンカリング配向膜１７側における配向処理方向（方向Ｙ）に沿って配向されている。
【００９０】
液晶層１８において、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、電場Ｅを印加しても、強アンカリング配向膜１６側においては液晶分子Ｌｐの長軸方向が強アンカリング配向膜１６の配向処理方向（方向Ｘ）に沿った初期配向状態を維持する。一方、図７に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、印加された電場Ｅにより、液晶分子Ｌｐは基板１３Ｂに平行な面内で配向角度が変位し、電場強度がある一定値に達したときに、その長軸方向が電場Ｅに平行な方向、すなわち電極線２０Ｂに直交する方向に沿う。
【００９１】
このような駆動電極層１５を備える本実施形態の液晶パネル１１においても、駆動電極層１５で生成した電場Ｅによって配向方向を変位させた液晶分子Ｌｐを、電場Ｅの印加を解除したときに、カイラル剤によって付与された復元力により螺旋状の初期配向状態に戻すことによって、液晶分子Ｌｐの駆動を高速化することが可能となる。これにより、液晶パネル１１における表示応答性を高めることが可能となる。また、本実施形態では、弱アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌｐの配向方向が電場Ｅに平行となった際、液晶分子Ｌｐの配向方向と偏光板１４Ｂの透過軸方向とが完全に一致しないため、第１実施形態に示した構成よりも最大透過率は若干低下するが、従来のＩＰＳ方式の液晶パネルよりも高い最大透過率を実現することが可能となる。
【００９２】
［第３実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第３実施形態について説明する。なお、以下に説明する第３実施形態においては、上記第１、第２実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第３実施形態では、上記第１，第２実施形態に対し、駆動電極層１５における電極線２０Ｃの配置が異なる。
図８は、第３実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。図９は、前記第３実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が正の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係の他の例を示す図である。
【００９３】
図８に示すように、この第３実施形態において、駆動電極層１５は、基板１３Ａの表面に沿って、複数本の電極線２０Ｃが並設されることで形成されている。ここで、各電極線２０Ｃは、各画素において、基板１３Ａに沿った方向Ｙに対して所定角度αだけ傾斜した第一傾斜部２０ａと、方向Ｙに対し所定角度−αだけ傾斜した第二傾斜部２０ｂとが、長軸方向である方向Ｙにおいて連続する「く」字状をなしている。駆動電極層１５は、このような電極線２０Ｃが、基板１３Ａに沿った方向Ｙに直交する方向Ｘに沿って、一定間隔ごとに並設されることで形成されている。
【００９４】
このような駆動電極層１５においては、互いに隣接する電極線２０Ｃ，２０Ｃ間で、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。
【００９５】
図１に示すように、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、螺旋状に捩れた初期配向状態となる。この状態で、強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。これに対し、図８に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、駆動電極層１５において互いに隣接する電極線２０Ｂ，２０Ｂ間で、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、弱アンカリング配向膜１７側における配向処理方向（方向Ｙ）に沿って配向されている。
【００９６】
液晶層１８において、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、電場Ｅを印加しても、強アンカリング配向膜１６側においては液晶分子Ｌｐの長軸方向が強アンカリング配向膜１６の配向処理方向（方向Ｘ）に沿った初期配向状態を維持する。一方、図９に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、印加された電場Ｅにより、液晶分子Ｌｐは基板１３Ｂに平行な面内で配向角度が変位し、電場Ｅの強度がある一定値に達したときに、その長軸方向が第一傾斜部２０ａ、第二傾斜部２０ｂに直交するように配向される。具体的には、電場Ｅを印加したときに、第一傾斜部２０ａ，２０ａ間では、液晶分子Ｌｐは第一傾斜部２０ａに直交し、第二傾斜部２０ｂ，２０ｂ間では、液晶分子Ｌｐは第二傾斜部２０ｂに直交する。
ここで、駆動電極層１５において、電極線２０Ｃは、各画素において「く」字状に屈曲している。したがって、電場Ｅを印加したときに、方向Ｘに対し、角度αだけ傾斜した液晶分子Ｌｐと、角度−αだけ傾斜した液晶分子Ｌｐとが混在して画像を形成する。その結果、液晶パネル１１を、パネル表面に対して傾斜した斜め方向から見た場合の画像劣化を抑えることができる。
【００９７】
このような駆動電極層１５を備える本実施形態の液晶パネル１１においても、駆動電極層１５で生成した電場Ｅによって配向方向を変位させた液晶分子Ｌｐを、電場Ｅの印加を解除したときに、カイラル剤によって付与された復元力により螺旋状の初期配向状態に戻すことによって、液晶分子Ｌｐの駆動を高速化することが可能となる。これにより、液晶パネル１１における表示応答性を高めることが可能となる。また、本実施形態では、弱アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌｐの配向方向が電場Ｅに平行となった際、液晶分子Ｌｐの配向方向と偏光板１４Ｂの透過軸方向とが完全に一致しないため、第１実施形態に示した構成よりも最大透過率は若干低下するが、従来のＩＰＳ方式の液晶パネルよりも高い最大透過率を実現することが可能となる。
【００９８】
［第４実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第４実施形態について説明する。なお、以下に説明する第４実施形態においては、上記第１〜第３実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第４実施形態では、上記第１実施形態と同様の駆動電極層１５を備え、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎを駆動する。
図１０は、本発明の第４実施形態として示した液晶ディスプレイの概略構成を示す断面図である。図１１は、前記第４実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加した状態における液晶分子の配向方向の分布を示す図である。図１２は、前記第４実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。図１３は、前記第４実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と液晶分子の配向方向との関係を示す図である。
【００９９】
図１０、図１１に示すように、この実施形態において、偏光板１４Ａと偏光板１４Ｂはパラレルニコルに配置され、偏光板１４Ａおよび偏光板１４Ｂの透過軸方向が、それぞれ方向Ｙに沿うよう設定されている。
【０１００】
駆動電極層１５は、基板１３Ａの表面に沿って、複数本の電極線２０Ａが並設されることで形成されている。図１２、図１３に示すように、各電極線２０Ａは、その長軸方向が、例えば基板１３Ａの表面に平行な面内で方向Ｙに沿って延びるよう直線状に形成されている。駆動電極層１５は、このような電極線２０Ａが、基板１３Ａの表面に平行な面内で方向Ｙに直交する方向Ｘに沿って、一定間隔ごとに並設されている。
【０１０１】
液晶層１８の液晶分子Ｌｎは、誘電率異方性が負であり、誘電的性質が長軸方向に小さく、長軸方向に直交する方向に大きいネガティブ型である。
図１０に示すように、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎを用いる場合、電場Ｅを非印加の状態で液晶分子Ｌｎの配向方向を規制するための強アンカリング配向膜１６の配向処理方向を、各電極線２０Ａの長軸方向と平行な方向（図１０では方向Ｙ）とする。また、弱アンカリング配向膜１７の配向処理方向を、強アンカリング配向膜１６の配向処理方向に直交する方向（図１０では方向Ｘ）とする。
また、液晶層１８には、電場Ｅを非印加の状態で液晶分子Ｌｎを強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向かって螺旋状に配向（初期配向状態）させるとともに、電場Ｅの印加を解除したときに螺旋状の初期配向状態に復元させる復元力を付与するカイラル剤が添加されている。
【０１０２】
これにより、図１０に示すように、液晶層１８のネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、強アンカリング配向膜１６側においては、その長軸方向を、強アンカリング配向膜１６の配向処理方向（図１０では方向Ｙ）にほぼ一致させて配向されている。一方、弱アンカリング配向膜１７側においては、その長軸方向を、弱アンカリング配向膜１７の配向処理方向（図１０では方向Ｘ）にほぼ一致させて配向されている。
すると、この実施形態における液晶ディスプレイ１０は、電場Ｅを非印加の状態では、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は、液晶分子Ｌｎの配向方向の分布に沿って偏光面が変化し、ほぼ全ての光が反対側の偏光板１４Ｂに吸収される。
【０１０３】
図１１に示すように、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、電場Ｅを印加しても、上記したように強アンカリング配向膜１６側においては、長軸方向が強アンカリング配向膜１６の配向処理方向に沿った初期配向状態（方向Ｙ）を維持する。一方、図１１、図１３に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、印加された電場Ｅにより、液晶分子Ｌｎは基板１３Ｂに平行な面内で配向角度が変位し、電場強度がある一定値に達したときに、その長軸方向が電場Ｅに直交する方向、すなわち基板１３Ｂに平行な方向Ｙに沿う。このようにして、電場Ｅを印加した状態では、印加電場Ｅの大きさが大きくなるに従い、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｎの初期配向状態に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。更に、一定値以上の電場を印加したとき、弱アンカリング配向膜１７側における液晶分子Ｌｎの配向方向（方向Ｙ）は電場Ｅと直交する方向となり、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、液晶層１８の液晶分子Ｌｎの配向方向が一様となる。これにより、バックライトユニット１２側からの光が液晶パネル１１を透過するようになる。
【０１０４】
また、電場Ｅを印加した状態から、電場Ｅの印加を停止すると、液晶層１８の液晶分子Ｌｎは、カイラル剤によって付与された復元力により、液晶分子Ｌｎの配向方向が、図１０に示したような螺旋状の初期配向状態に戻る。すなわち、強アンカリング配向膜１６側においては、液晶分子Ｌｎの長軸方向が強アンカリング配向膜１６の配向処理方向（図１０では方向Ｙ）に沿った状態を維持する。これに対し、液晶層１８の弱アンカリング配向膜１７側においては、液晶分子Ｌｎの長軸方向が弱アンカリング配向膜１７の配向処理方向（図１０では方向Ｘ）に沿うように配向方向が変位する。これにより、液晶分子Ｌｎが、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向かって、長軸方向の配向角度の変位量が漸次大きくなり、螺旋状に捩れた初期配向状態に戻る。
【０１０５】
このような駆動電極層１５を備える本実施形態の液晶パネル１１においても、駆動電極層１５で生成した電場Ｅによって配向方向を変位させた液晶分子Ｌｎを、カイラル剤によって付与される復元力によって初期配向状態に復元させることによって、液晶分子Ｌｎの駆動を高速化することが可能となる。これにより、液晶パネル１１における表示応答性を高めることが可能となる。また、液晶分子Ｌｎを初期状態に戻すために、別途電極等を設ける必要も無く、消費電力を抑えつつ、簡易な構成とすることができる。
【０１０６】
［第５実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第５実施形態について説明する。なお、以下に説明する第５実施形態においては、上記第１〜第４実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第５実施形態では、上記第２実施形態と同様の駆動電極層１５を備え、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎを駆動する。
図１４は、第５実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。図１５は、前記第５実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係の他の例を示す図である。
【０１０７】
この実施形態において、一方の偏光板１４Ａ、偏光板１４Ｂの透過軸方向は、上記第４実施形態と同様、それぞれ方向Ｙに沿うよう設定されている。
【０１０８】
図１４に示すように、駆動電極層１５は、基板１３Ａの表面に沿って、複数本の電極線２０Ｂが並設されることで形成されている。各電極線２０Ｂは、その長軸方向を、例えば基板１３Ａに沿った方向Ｙに対して傾斜させて形成されている。駆動電極層１５は、このような電極線２０Ｂが、基板１３Ａに沿った方向Ｙに直交する方向Ｘに沿って、一定間隔ごとに並設されることで形成されている。
【０１０９】
図１０に示すように、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、液晶分子Ｌｎは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて螺旋状に捩れた初期配向状態となる。この状態で、強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｎは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｙ）に沿って配向されている。これに対し、図１４に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、駆動電極層１５において互いに隣接する電極線２０Ｂ，２０Ｂ間で、電場Ｅを非印加の状態で、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、弱アンカリング配向膜１７側における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。
【０１１０】
液晶層１８において、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、電場Ｅを印加しても、強アンカリング配向膜１６側においては液晶分子Ｌｎの長軸方向が強アンカリング配向膜１６の配向処理方向（方向Ｙ）に沿った初期配向状態を維持する。一方、図１５に示すように、弱アンカリング配向膜１７側においては、印加された電場Ｅにより、液晶分子Ｌｎは基板１３Ｂに平行な面内で配向角度が変位し、電場強度がある一定値に達したときに、その長軸方向が電場Ｅに直交する方向、すなわち電極線２０Ｂに平行な方向に沿う。
【０１１１】
このような駆動電極層１５を備える本実施形態の液晶パネル１１においても、駆動電極層１５で生成した電場Ｅによって配向方向を変位させた液晶分子Ｌｎを、カイラル剤によって付与される復元力によって初期配向状態に復元させることによって、液晶分子Ｌｎの駆動を高速化することが可能となる。これにより、液晶パネル１１における表示応答性を高めることが可能となる。また、液晶分子Ｌｎを初期状態に戻すために、別途電極等を設ける必要も無く、消費電力を抑えつつ、簡易な構成とすることができる。また、本実施形態では、弱アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌｎの配向方向が電場Ｅに垂直となった際、液晶分子Ｌｎの配向方向と偏光板１４Ｂの透過軸方向とが完全に一致しないため、第４実施形態に示した構成よりも最大透過率は若干低下するが、従来のＩＰＳ方式の液晶パネルよりも高い最大透過率を実現することが可能となる。
【０１１２】
［第６実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第６実施形態について説明する。なお、以下に説明する第６実施形態においては、上記第１〜第５実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第６実施形態では、上記第３実施形態と同様の駆動電極層１５を備え、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎを駆動する。
図１６は、第６実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加しない状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係を示す図である。図１７は、前記第６実施形態として示した液晶ディスプレイの液晶パネルにおいて、誘電率異方性が負の液晶を用い、電場を印加した状態における電極線と第一の配向膜近傍の液晶分子の配向方向との関係の他の例を示す図である。
【０１１３】
この実施形態において、一方の偏光板１４Ａ、偏光板１４Ｂの透過軸方向は、上記第４実施形態と同様、それぞれ方向Ｙに沿うよう設定されている。
【０１１４】
図１６に示すように、駆動電極層１５は、基板１３Ａの表面に沿って、複数本の電極線２０Ｃが並設されることで形成されている。各電極線２０Ｃは、各画素において、基板１３Ａに沿った方向Ｙに対して所定角度αだけ傾斜した第一傾斜部２０ａと、方向Ｙに対し所定角度−αだけ傾斜した第二傾斜部２０ｂとが、長軸方向である方向Ｙにおいて連続する「く」字状をなしている。駆動電極層１５は、このような電極線２０Ｃが、基板１３Ａに沿った方向Ｙに直交する方向Ｘに沿って、一定間隔ごとに並設されることで形成されている。
【０１１５】
図１０に示すように、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、液晶分子Ｌｎは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、螺旋状に捩れた初期配向状態となる。この状態で、強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｎは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｙ）に沿って配向されている。これに対し、図１６に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、駆動電極層１５において互いに隣接する電極線２０Ｂ，２０Ｂ間で、電場Ｅを非印加の状態で、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、弱アンカリング配向膜１７側における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。
【０１１６】
液晶層１８において、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、電場Ｅを印加しても、強アンカリング配向膜１６側においては液晶分子Ｌｎの長軸方向が強アンカリング配向膜１６の配向処理方向（方向Ｙ）に沿った初期配向状態を維持する。一方、図１７に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、印加された電場Ｅにより、液晶分子Ｌｎは基板１３Ｂに平行な面内で配向角度が変位し、電場強度がある一定値に達したときに、その長軸方向が第一傾斜部２０ａ、第二傾斜部２０ｂに平行となるように配向される。具体的には、電場Ｅを印加したときに、第一傾斜部２０ａ，２０ａ間では、液晶分子Ｌｎは第一傾斜部２０ａに平行となり、第二傾斜部２０ｂ，２０ｂ間では、液晶分子Ｌｎは第二傾斜部２０ｂに平行となる。
ここで、駆動電極層１５において、電極線２０Ｃは、各画素において「く」字状に屈曲している。したがって、電場Ｅを印加したときに、互いに異なる２種類の角度に傾斜した液晶分子Ｌｎが混在して画像を形成する。その結果、液晶パネル１１を、パネル表面に対して傾斜した斜め方向から見た場合の画像劣化を抑えることができる。
【０１１７】
このような駆動電極層１５を備える本実施形態の液晶パネル１１においても、駆動電極層１５で生成した電場Ｅによって配向方向を変位させた液晶分子Ｌｎを、カイラル剤によって付与される復元力によって初期配向状態に復元させることによって、液晶分子Ｌｎの駆動を高速化することが可能となる。これにより、液晶パネル１１における表示応答性を高めることが可能となる。また、液晶分子Ｌｎを初期状態に戻すために、別途電極等を設ける必要も無く、消費電力を抑えつつ、簡易な構成とすることができる。
また、本実施形態では、弱アンカリング配向膜１７側の液晶分子Ｌｎの配向方向が電場Ｅに垂直となった際、液晶分子Ｌｎの配向方向と偏光板１４Ｂの透過軸方向とが完全に一致しないため、第４実施形態に示した構成よりも最大透過率は若干低下するが、従来のＩＰＳ方式の液晶パネルよりも高い最大透過率を実現することが可能となる。
【０１１８】
［第７実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第７実施形態について説明する。なお、以下に説明する第７実施形態においては、上記各実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第７実施形態では、上記第１実施形態に対し、偏光板１４Ｂの透過軸方向が異なっている。
図１８は、第７実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。図１８（ａ）、（ｂ）においては、偏光板１４Ａ、１４Ｂ、強アンカリング配向膜１６、及び、弱アンカリング配向膜１７の右側に、各部材の透過軸方向や配向方向を意味する方向を図示している。後述する図１９〜２５においても同様である。第１実施形態においては、偏光板１４Ｂの透過軸方向は方向Ｘであったが、本第７実施形態においては、方向Ｙに設定されている。これにより、偏光板１４Ａ，１４Ｂは、その透過軸方向が、互いに垂直に、すなわちクロスニコルとなるよう、配置されている。
【０１１９】
このような構成において、電場Ｅを非印加の状態では、図１８（ａ）に示すように、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は、液晶層１８においてポジティブ型の液晶分子Ｌｐの配向方向の螺旋状分布に沿って偏光面が変化するため、透過軸方向が偏光板１４Ａと直交している反対側の偏光板１４Ｂを透過する。
また、図１８（ｂ）に示すように、閾値以上の所定の電場Ｅが液晶パネル１１に印加されると、印加電場Ｅの大きさが大きくなるに従い、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｐの初期配向方向に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。印加される電場Ｅの強度がある一定値に達したときに、液晶層１８の液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（図１８では方向Ｘ）に沿った一様配向状態に転移する。これにより、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は、偏光面が変化しない状態で偏光板１４Ｂに到達する。ここで、偏光板１４Ｂの透過軸方向は偏光板１４Ａと直交しているため、光は偏光板１４Ｂに吸収される。
【０１２０】
電場Ｅを印加した状態から、電場Ｅの印加を停止すると、カイラル剤によって付与された復元力（弾性力）により、液晶分子Ｌｐの配向方向が、図１８（ａ）に示したような螺旋状の初期配向状態に戻るため、偏光板１４Ａを通過した光は反対側の偏光板１４Ｂを透過する。
このように、偏光板１４Ａ，１４Ｂをクロスニコルとなるように配置することにより、上記第１〜第６実施形態で説明したような、電圧非印加時に表示が暗く、電圧印加時に明るくなる、いわゆる、ノーマリーブラック型の液晶パネル１１とは異なり、液晶パネル１１を、電圧非印加時に表示が明るく、電圧印加時に暗くなる、いわゆる、ノーマリーホワイト型として構成することができる。
【０１２１】
上記第１実施形態で説明したような液晶パネル１１においては、一方の配向膜が弱アンカリング配向膜１７となっており、電場Ｅを印加していない状態における弱アンカリング配向膜１７側の液晶分子の、強アンカリング配向膜１６側の液晶分子に対する配向方向は、カイラル剤による、螺旋状に捩れた配向状態を維持しようとするツイスト弾性力によって、基本的には９０°ツイストするように維持されている。しかし、このツイスト弾性力は、温度により微妙な影響を受けるため、常に９０°であるとは限らず、微妙に変動する。
ここで、人間の眼においては、黒色の輝度変化に敏感である一方で、明るい色が多少暗くなったとしても認識しにくい傾向がある。すなわち、電場Ｅを印加していない場合に暗いノーマリーブラック型の液晶パネル１１の場合においては、例えば日によって、液晶パネル１１に出力される黒色の輝度が微妙に異なるために、人間の眼にその輝度変化を認識されやすいが、電場Ｅを印加していない場合に明るいノーマリーホワイト型の液晶パネル１１の場合においては、輝度変化が人間の眼に認識されにくい。これにより、上記第１実施形態として示したノーマリーブラック型の液晶パネル１１よりも、人間の眼により自然に映るノーマリーホワイト型の液晶パネル１１を提供することが可能となる。
なお、本第７実施形態が、上記第１実施形態と同様な効果を奏することは言うまでもない。
【０１２２】
［第８実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第８実施形態について説明する。なお、以下に説明する第８実施形態においては、上記各実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第８実施形態では、上記第４実施形態に対し、偏光板１４Ｂの透過軸方向が異なっている。
図１９は、第８実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。第４実施形態においては、偏光板１４Ｂの透過軸方向は方向Ｙであったが、本第７実施形態においては、方向Ｘに設定されている。これにより、偏光板１４Ａ，１４Ｂは、その透過軸方向が、互いに垂直に、すなわちクロスニコルとなるよう、配置されている。
【０１２３】
このような構成において、電場Ｅを非印加の状態では、図１９（ａ）に示すように、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は、液晶層１８においてネガティブ型の液晶分子Ｌｎの配向方向の螺旋状分布に沿って偏光面が変化するため、透過軸方向が偏光板１４Ａと直交している反対側の偏光板１４Ｂを透過する。
また、図１９（ｂ）に示すように、閾値以上の所定の電場Ｅが液晶パネル１１に印加されると、印加電場Ｅの大きさが大きくなるに従い、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｎの初期配向方向に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。印加される電場Ｅの強度がある一定値に達したときに、液晶層１８の液晶分子Ｌｎは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（図１９では方向Ｙ）に沿った一様配向状態に転移する。これにより、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は、偏光面が変化しない状態で偏光板１４Ｂに到達する。ここで、偏光板１４Ｂの透過軸方向は偏光板１４Ａと直交しているため、光は偏光板１４Ｂに吸収される。
【０１２４】
電場Ｅを印加した状態から、電場Ｅの印加を停止すると、カイラル剤によって付与された復元力（弾性力）により、液晶分子Ｌｎの配向方向が、図１９（ａ）に示したような螺旋状の初期配向状態に戻るため、偏光板１４Ａを通過した光は反対側の偏光板１４Ｂを透過する。
【０１２５】
このように、本第８実施形態においては、上記第７実施形態と同様にノーマリーホワイト型として構成されている。
また、電場Ｅは、実際には図１８に描かれているように、電極線２０から略放射状に発生する。液晶は電場Ｅに沿うように変位するため、誘電的性質が液晶分子の長軸方向に大きいポジティブ型の液晶の場合は、特に電極線２０から離れた位置においては、鉛直方向に傾くように変位しがちである。他方、ネガティブ型の液晶の場合は、誘電的性質が液晶分子の長軸方向に小さく長軸方向に直交する方向に大きいため、電極線２０から離れた位置においても、液晶が長軸方向における中心線を中心として回転するように変位し、結果として、鉛直方向に傾くように変位しにくい。
上記の効果が相乗し、ネガティブ型の液晶を用いた本第８実施形態は、上記第７実施形態以上に、人間の眼により自然に映る液晶パネル１１を提供することが可能となる。
なお、本第８実施形態が、上記第４実施形態と同様な効果を奏することは言うまでもない。
【０１２６】
［第９実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第９実施形態について説明する。なお、以下に説明する第９実施形態においては、上記各実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第９実施形態では、上記第１実施形態に対し、強アンカリング配向膜１６及び弱アンカリング配向膜１７の位置が入れ替わっている。
図２０は、第９実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。本第９実施形態においては、基板（第一の基板）１３Ｂがバックライト１２側に、基板（第二の基板）１３Ａがバックライトユニット１２から離間した側に位置している。
【０１２７】
偏光板（第一の偏光板）１４Ｂは、バックライトユニット１２側に配置された基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２に対向する側に設けられている。
偏光板（第二の偏光板）１４Ａは、バックライトユニット１２から離間した側に配置された基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２とは反対側に設けられている。
これら偏光板１４Ａ，１４Ｂは、その透過軸方向が、互いに直交するよう、配置されている。例えば、一方の偏光板１４Ｂの透過軸方向は方向Ｙに、他方の偏光板１４Ａの透過軸方向は方向Ｘに、それぞれ設定されている。
【０１２８】
駆動電極層１５は、バックライトユニット１２側の基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２の反対側に設けられている。
【０１２９】
強アンカリング配向膜（第二の配向膜）１６は、バックライトユニット１２から離間した側の基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２に対向する側に形成されている。強アンカリング配向膜１６は、液晶層１８のポジティブ型の液晶分子Ｌｐを、その長軸方向が方向Ｘにほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
弱アンカリング配向膜（第一の配向膜）１７は、バックライトユニット１２側の基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２の反対側に形成されている。弱アンカリング配向膜１７は、液晶層１８の液晶分子Ｌｐを、その長軸方向が方向Ｙにほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
【０１３０】
図２０（ａ）に示すように、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、螺旋状に捩れた初期配向状態となる。この状態で、強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。これに対し、図２０（ａ）に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、駆動電極層１５において互いに隣接する電極線２０，２０間で、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、弱アンカリング配向膜１７側における配向処理方向（方向Ｙ）に沿って配向されている。
【０１３１】
このような構成において、電場Ｅを非印加の状態では、図２０（ａ）に示すように、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ｂを通過した光は液晶層１８内に導かれ、更に、液晶層１８において液晶分子Ｌｐの配向方向の螺旋状分布に沿って偏光面が変化するため、透過軸方向が偏光板１４Ｂと直交している反対側の偏光板１４Ａを透過する。
また、図２０（ｂ）に示すように、閾値以上の所定の電場Ｅが液晶パネル１１に印加されると、印加電場Ｅの大きさが大きくなるに従い、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｐの初期配向方向に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。印加される電場Ｅの強度がある一定値に達したときに、液晶層１８の液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（図２０では方向Ｘ）に沿った一様配向状態に転移する。これにより、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ｂを通過した光は、偏光面が変化しない状態で偏光板１４Ａに到達する。ここで、偏光板１４Ａの透過軸方向は偏光板１４Ｂと直交しているため、光は偏光板１４Ａに吸収される。
【０１３２】
電場Ｅを印加した状態から、電場Ｅの印加を停止すると、カイラル剤によって付与された復元力（弾性力）により、液晶分子Ｌｐの配向方向が、図２０（ａ）に示したような螺旋状の初期配向状態に戻るため、偏光板１４Ｂを通過した光は反対側の偏光板１４Ａを透過する。
【０１３３】
このように、本第９実施形態においては、上記第７、第８実施形態と同様にノーマリーホワイト型として構成されている。
また、図１８（ｂ）を用いて説明したように、電場Ｅは、電極線２０から略放射状に発生する。このため、電場Ｅは、電極線２０に近い位置ほど基板１３Ｂに平行に近く、また、電極線２０から遠くなるほど鉛直方向に立ち上がるように作用する。ここで、本第９実施形態においては、液晶分子Ｌｐの配向方向が変位する弱アンカリング配向膜１７が、電極線２０側に形成されている。したがって、電極線２０から離れた位置に弱アンカリング配向膜１７を形成した場合に比べると、液晶分子Ｌｐが鉛直方向に傾くように変位することが少なくなる。
上記の効果が相乗し、上記第１及び第７実施形態以上に、人間の眼により自然に映る液晶パネル１１を提供することが可能となる。
なお、本第９実施形態が、上記第１及び第７実施形態と同様な効果を奏することは言うまでもない。
【０１３４】
［第１０実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第１０実施形態について説明する。なお、以下に説明する第１０実施形態においては、上記各実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第１０実施形態では、上記第４実施形態に対し、上記第９実施形態と同様に、強アンカリング配向膜１６及び弱アンカリング配向膜１７の位置が入れ替わっている。
図２１は、第１０実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。本第１０実施形態においては、基板（第一の基板）１３Ｂがバックライト１２側に、基板（第二の基板）１３Ａがバックライトユニット１２から離間した側に位置している。
【０１３５】
偏光板（第一の偏光板）１４Ｂ、偏光板（第二の偏光板）１４Ａ、駆動電極層１５、強アンカリング配向膜（第二の配向膜）１６、弱アンカリング配向膜（第一の配向膜）１７は、上記第９実施形態と同様に設けられている。
偏光板１４Ａ，１４Ｂは、その透過軸方向が、互いに直交するよう、配置されている。ここでは、上記第９実施形態とは異なり、一方の偏光板１４Ｂの透過軸方向は方向Ｘに、他方の偏光板１４Ａの透過軸方向は方向Ｙに、それぞれ設定されている。
強アンカリング配向膜１６及び弱アンカリング配向膜１７は、上記第９実施形態とは異なり、液晶層１８のネガティブ型の液晶分子Ｌｎを、その長軸方向がそれぞれ方向Ｙ、方向Ｘにほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
【０１３６】
図２１（ａ）に示すように、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、螺旋状に捩れた初期配向状態となる。この状態で、強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｎは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｙ）に沿って配向されている。これに対し、図２１（ａ）に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、駆動電極層１５において互いに隣接する電極線２０，２０間で、電場Ｅを非印加の状態で、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、弱アンカリング配向膜１７側における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。
【０１３７】
このような構成において、電場Ｅを非印加の状態では、図２１（ａ）に示すように、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ｂを通過した光は液晶層１８内に導かれ、更に、液晶層１８において液晶分子Ｌｎの配向方向の螺旋状分布に沿って偏光面が変化するため、透過軸方向が偏光板１４Ｂと直交している反対側の偏光板１４Ａを透過する。
また、図２１（ｂ）に示すように、閾値以上の所定の電場Ｅが液晶パネル１１に印加されると、印加電場Ｅの大きさが大きくなるに従い、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｎの初期配向方向に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。印加される電場Ｅの強度がある一定値に達したときに、液晶層１８の液晶分子Ｌｎは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（図２１では方向Ｙ）に沿った一様配向状態に転移する。これにより、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ｂを通過した光は、偏光面が変化しない状態で偏光板１４Ａに到達する。ここで、偏光板１４Ａの透過軸方向は偏光板１４Ｂと直交しているため、光は偏光板１４Ａに吸収される。
【０１３８】
電場Ｅを印加した状態から、電場Ｅの印加を停止すると、液晶層１８の液晶分子Ｌｎは、カイラル剤によって付与された復元力（弾性力）により、液晶分子Ｌｎの配向方向が、図２１（ａ）に示したような螺旋状の初期配向状態に戻るため、偏光板１４Ｂを通過した光は反対側の偏光板１４Ａを透過する。
【０１３９】
このように、本第１０実施形態においては、上記第７〜第９実施形態と同様にノーマリーホワイト型として構成されている。
また、液晶分子Ｌｎの配向方向が変位する弱アンカリング配向膜１７が電極線２０側に形成されており、かつ、液晶分子Ｌｎはネガティブ型であるため、上記第８、第９実施形態の各々において説明したように、液晶分子Ｌｎが鉛直方向に傾くように変位することが少なくなる。
上記の効果が相乗し、上記第７〜第９実施形態以上に、人間の眼により自然に映る液晶パネル１１を提供することが可能となる。
なお、本第１０実施形態が、上記第４実施形態と同様な効果を奏することは言うまでもない。
【０１４０】
［第１１実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第１１実施形態について説明する。なお、以下に説明する第１１実施形態においては、上記各実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第１１実施形態では、上記第７実施形態の、液晶パネル１１が上下方向に反転した構造を備えている。
図２２は、第１１実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。本第１１実施形態においては、基板（第一の基板）１３Ｂがバックライト１２側に、基板（第二の基板）１３Ａがバックライトユニット１２から離間した側に位置している。
【０１４１】
偏光板（第一の偏光板）１４Ｂは、バックライトユニット１２側に配置された基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２に対向する側に設けられている。
偏光板（第二の偏光板）１４Ａは、バックライトユニット１２から離間した側に配置された基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２とは反対側に設けられている。
これら偏光板１４Ａ，１４Ｂは、その透過軸方向が、互いに直交するよう、配置されている。例えば、一方の偏光板１４Ｂの透過軸方向は方向Ｙに、他方の偏光板１４Ａの透過軸方向は方向Ｘに、それぞれ設定されている。
【０１４２】
駆動電極層１５は、バックライトユニット１２から離間した側の基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２に対向する側に設けられている。
【０１４３】
強アンカリング配向膜（第二の配向膜）１６は、バックライトユニット１２から離間した側の基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２に対向する側に形成されている。強アンカリング配向膜１６は、液晶層１８のポジティブ型の液晶分子Ｌｐを、その長軸方向が方向Ｘにほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
弱アンカリング配向膜（第一の配向膜）１７は、バックライトユニット１２側の基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２とは反対側に形成されている。弱アンカリング配向膜１７は、液晶層１８の液晶分子Ｌｐを、その長軸方向が方向Ｙにほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
【０１４４】
図２２（ａ）に示すように、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、螺旋状に捩れた初期配向状態となる。この状態で、強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。これに対し、図２２（ａ）に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、駆動電極層１５において互いに隣接する電極線２０，２０間で、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、弱アンカリング配向膜１７側における配向処理方向（方向Ｙ）に沿って配向されている。
【０１４５】
このような構成において、電場Ｅを非印加の状態では、図２２（ａ）に示すように、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ｂを通過した光は、液晶層１８において液晶分子Ｌｐの配向方向の螺旋状分布に沿って偏光面が変化するため、透過軸方向が偏光板１４Ｂと直交している反対側の偏光板１４Ａを透過する。
また、図２２（ｂ）に示すように、閾値以上の所定の電場Ｅが液晶パネル１１に印加されると、印加電場Ｅの大きさが大きくなるに従い、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｐの初期配向方向に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。印加される電場Ｅの強度がある一定値に達したときに、液晶層１８の液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（図２２では方向Ｘ）に沿った一様配向状態に転移する。これにより、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ｂを通過した光は、偏光面が変化しない状態で偏光板１４Ａに到達する。ここで、偏光板１４Ａの透過軸方向は偏光板１４Ｂと直交しているため、光は偏光板１４Ａに吸収される。
【０１４６】
電場Ｅを印加した状態から、電場Ｅの印加を停止すると、カイラル剤によって付与された復元力（弾性力）により、液晶分子Ｌｐの配向方向が、図２２（ａ）に示したような螺旋状の初期配向状態に戻るため、偏光板１４Ｂを通過した光は反対側の偏光板１４Ａを透過する。
【０１４７】
本第１１実施形態が、上記第７実施形態と同様な効果を奏することは言うまでもない。
【０１４８】
［第１２実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第１２実施形態について説明する。なお、以下に説明する第１２実施形態においては、上記各実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第１２実施形態では、上記第８実施形態の、液晶パネル１１が上下方向に反転した構造を備えている。
図２３は、第１２実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。本第１２実施形態においては、基板（第一の基板）１３Ｂがバックライト１２側に、基板（第二の基板）１３Ａがバックライトユニット１２から離間した側に位置している。
【０１４９】
偏光板（第一の偏光板）１４Ｂ、偏光板（第二の偏光板）１４Ａ、駆動電極層１５、強アンカリング配向膜（第二の配向膜）１６、弱アンカリング配向膜（第一の配向膜）１７は、上記第１１実施形態と同様に設けられている。
偏光板１４Ａ，１４Ｂは、その透過軸方向が、互いに直交するよう、配置されている。ここでは、上記第１１実施形態とは異なり、一方の偏光板１４Ｂの透過軸方向は方向Ｘに、他方の偏光板１４Ａの透過軸方向は方向Ｙに、それぞれ設定されている。
強アンカリング配向膜１６及び弱アンカリング配向膜１７は、上記第１１実施形態とは異なり、液晶層１８のネガティブ型の液晶分子Ｌｎを、その長軸方向がそれぞれ方向Ｙ、方向Ｘにほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
【０１５０】
図２３（ａ）に示すように、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、螺旋状に捩れた初期配向状態となる。この状態で、強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｎは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｙ）に沿って配向されている。これに対し、図２３（ａ）に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、駆動電極層１５において互いに隣接する電極線２０，２０間で、電場Ｅを非印加の状態で、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、弱アンカリング配向膜１７側における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。
【０１５１】
このような構成において、電場Ｅを非印加の状態では、図２３（ａ）に示すように、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ｂを通過した光は液晶層１８内に導かれ、更に、液晶層１８において液晶分子Ｌｎの配向方向の螺旋状分布に沿って偏光面が変化するため、透過軸方向が偏光板１４Ｂと直交している反対側の偏光板１４Ａを透過する。
また、図２３（ｂ）に示すように、閾値以上の所定の電場Ｅが液晶パネル１１に印加されると、印加電場Ｅの大きさが大きくなるに従い、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｎの初期配向方向に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。印加される電場Ｅの強度がある一定値に達したときに、液晶層１８の液晶分子Ｌｎは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（図２３では方向Ｙ）に沿った一様配向状態に転移する。これにより、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ｂを通過した光は、偏光面が変化しない状態で偏光板１４Ａに到達する。ここで、偏光板１４Ａの透過軸方向は偏光板１４Ｂと直交しているため、光は偏光板１４Ａに吸収される。
【０１５２】
電場Ｅを印加した状態から、電場Ｅの印加を停止すると、カイラル剤によって付与された復元力（弾性力）により、液晶分子Ｌｎの配向方向が、図２３（ａ）に示したような螺旋状の初期配向状態に戻るため、偏光板１４Ｂを通過した光は反対側の偏光板１４Ａを透過する。
【０１５３】
本第１２実施形態が、上記第８実施形態と同様な効果を奏することは言うまでもない。
【０１５４】
［第１３実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第１３実施形態について説明する。なお、以下に説明する第１３実施形態においては、上記各実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第１３実施形態では、上記第９実施形態の、液晶パネル１１が上下方向に反転した構造を備えている。
図２４は、第１３実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。本第１３実施形態においては、基板（第一の基板）１３Ｂがバックライト１２から離間した側に、基板（第二の基板）１３Ａがバックライトユニット１２側に位置している。
【０１５５】
偏光板（第二の偏光板）１４Ａは、バックライトユニット１２側に配置された基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２に対向する側に設けられている。
偏光板（第一の偏光板）１４Ｂは、バックライトユニット１２から離間した側に配置された基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２とは反対側に設けられている。
これら偏光板１４Ａ，１４Ｂは、その透過軸方向が、互いに直交するよう、配置されている。例えば、一方の偏光板１４Ｂの透過軸方向は方向Ｙに、他方の偏光板１４Ａの透過軸方向は方向Ｘに、それぞれ設定されている。
【０１５６】
駆動電極層１５は、バックライトユニット１２から離間した側の基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２に対向する側に設けられている。
【０１５７】
強アンカリング配向膜（第二の配向膜）１６は、バックライトユニット１２側の基板１３Ａにおいて、バックライトユニット１２とは反対側に形成されている。強アンカリング配向膜１６は、液晶層１８のポジティブ型の液晶分子Ｌｐを、その長軸方向が方向Ｘにほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
弱アンカリング配向膜（第一の配向膜）１７は、バックライトユニット１２から離間した側の基板１３Ｂにおいて、バックライトユニット１２に対向する側に形成されている。弱アンカリング配向膜１７は、液晶層１８の液晶分子Ｌｐを、その長軸方向が方向Ｙにほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
【０１５８】
図２４（ａ）に示すように、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、螺旋状に捩れた初期配向状態となる。この状態で、強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。これに対し、図２４（ａ）に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、駆動電極層１５において互いに隣接する電極線２０，２０間で、電場Ｅを非印加の状態で、ポジティブ型の液晶分子Ｌｐは、弱アンカリング配向膜１７側における配向処理方向（方向Ｙ）に沿って配向されている。
【０１５９】
このような構成において、電場Ｅを非印加の状態では、図２４（ａ）に示すように、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は、液晶層１８において液晶分子Ｌｐの配向方向の螺旋状分布に沿って偏光面が変化するため、透過軸方向が偏光板１４Ａと直交している反対側の偏光板１４Ｂを透過する。
また、図２４（ｂ）に示すように、閾値以上の所定の電場Ｅが液晶パネル１１に印加されると、印加電場Ｅの大きさが大きくなるに従い、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｐの初期配向方向に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。印加される電場Ｅの強度がある一定値に達したときに、液晶層１８の液晶分子Ｌｐは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（図２４では方向Ｘ）に沿った一様配向状態に転移する。これにより、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は、偏光面が変化しない状態で偏光板１４Ｂに到達する。ここで、偏光板１４Ｂの透過軸方向は偏光板１４Ａと直交しているため、光は偏光板１４Ｂに吸収される。
【０１６０】
電場Ｅを印加した状態から、電場Ｅの印加を停止すると、カイラル剤によって付与された復元力（弾性力）により、液晶分子Ｌｐの配向方向が、図２４（ａ）に示したような螺旋状の初期配向状態に戻るため、偏光板１４Ａを通過した光は反対側の偏光板１４Ｂを透過する。
【０１６１】
本第１３実施形態が、上記第９実施形態と同様な効果を奏することは言うまでもない。
【０１６２】
［第１４実施形態］
次に、本発明にかかる液晶表示素子の第１４実施形態について説明する。なお、以下に説明する第１４実施形態においては、上記各実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。この第１４実施形態では、上記第１０実施形態の、液晶パネル１１が上下方向に反転した構造を備えている。
図２５は、第１４実施形態として示した液晶ディスプレイの、（ａ）は電場を印加していない状態における、（ｂ）は電場を印加した状態における、各々の概略構成を示す断面図である。本第１４実施形態においては、基板（第二の基板）１３Ａがバックライト１２側に、基板（第一の基板）１３Ｂがバックライトユニット１２から離間した側に位置している。
【０１６３】
偏光板（第一の偏光板）１４Ｂ、偏光板（第二の偏光板）１４Ａ、駆動電極層１５、強アンカリング配向膜（第二の配向膜）１６、弱アンカリング配向膜（第一の配向膜）１７は、上記第１３実施形態と同様に設けられている。
偏光板１４Ａ，１４Ｂは、その透過軸方向が、互いに直交するよう、配置されている。ここでは、上記第１３実施形態とは異なり、一方の偏光板１４Ｂの透過軸方向は方向Ｘに、他方の偏光板１４Ａの透過軸方向は方向Ｙに、それぞれ設定されている。
強アンカリング配向膜１６及び弱アンカリング配向膜１７は、上記第１３実施形態とは異なり、液晶層１８のネガティブ型の液晶分子Ｌｎを、その長軸方向がそれぞれ方向Ｙ、方向Ｘにほぼ一致させるよう、初期配向方向が設定されている。
【０１６４】
図２５（ａ）に示すように、液晶層１８においては、電場Ｅを非印加の状態で、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、カイラル剤の添加により、強アンカリング配向膜１６側から弱アンカリング配向膜１７側に向けて、螺旋状に捩れた初期配向状態となる。この状態で、強アンカリング配向膜１６側では、液晶分子Ｌｎは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（方向Ｙ）に沿って配向されている。これに対し、図２５（ａ）に示すように、弱アンカリング配向膜１７側では、駆動電極層１５において互いに隣接する電極線２０，２０間で、電場Ｅを非印加の状態で、ネガティブ型の液晶分子Ｌｎは、弱アンカリング配向膜１７側における配向処理方向（方向Ｘ）に沿って配向されている。
【０１６５】
このような構成において、電場Ｅを非印加の状態では、図２５（ａ）に示すように、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は液晶層１８内に導かれ、更に、液晶層１８において液晶分子Ｌｎの配向方向の螺旋状分布に沿って偏光面が変化するため、透過軸方向が偏光板１４Ａと直交している反対側の偏光板１４Ｂを透過する。
また、図２５（ｂ）に示すように、閾値以上の所定の電場Ｅが液晶パネル１１に印加されると、印加電場Ｅの大きさが大きくなるに従い、弱アンカリング配向膜１７近傍の液晶分子Ｌｎの初期配向方向に対する配向方向の変位量が漸次大きくなる。印加される電場Ｅの強度がある一定値に達したときに、液晶層１８の液晶分子Ｌｎは、強アンカリング配向膜１６における配向処理方向（図２５では方向Ｙ）に沿った一様配向状態に転移する。これにより、バックライトユニット１２側から偏光板１４Ａを通過した光は、偏光面が変化しない状態で偏光板１４Ｂに到達する。ここで、偏光板１４Ｂの透過軸方向は偏光板１４Ａと直交しているため、光は偏光板１４Ｂに吸収される。
【０１６６】
電場Ｅを印加した状態から、電場Ｅの印加を停止すると、液晶層１８の液晶分子Ｌｎは、カイラル剤によって付与された復元力（弾性力）により、液晶分子Ｌｎの配向方向が、図２５（ａ）に示したような螺旋状の初期配向状態に戻るため、偏光板１４Ａを通過した光は反対側の偏光板１４Ｂを透過する。
【０１６７】
本第１４実施形態が、上記第１０実施形態と同様な効果を奏することは言うまでもない。
【実施例】
【０１６８】
以下、本発明を実施例により更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１６９】
［第１実施例］
第１実施例においては、図１８を用いて説明した上記第７実施形態の構成に基づき、液晶パネルを製作した。より具体的には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）製のくし歯状をなす電極線２０（厚み：約５５ｎｍ、電極幅Ｌ／電極間距離Ｓ＝４μｍ／１０μｍ）が形成された基板１３Ａ（本実施例における電極基板）と、対向するように基板１３Ｂ（本実施例における対向基板）を貼り合わせ、その空隙に液晶を充填した液晶パネル１１を製作した。
【０１７０】
液晶パネル１１の対向基板上には、配向膜としてＰＨＭＡブラシを重合した。ＰＨＭＡブラシ重合は、表面開始ＡＴＲＰによって行った。
より具体的には、まず、基板をアセトンとクロロホルムで１５分ずつ超音波洗浄した後、窒素ガスを吹きかけ乾燥させ、その後、ＵＶ−Ｏ３処理を１５分間行った。この段階において、ポリマーブラシを形成しない領域、すなわち、後に電極基板と対向基板を貼り合せる際にシール材を付着させる部分は、マスキングテープで保護した。
【０１７１】
次に、２−ブロモ−２−メチル−Ｎ−（３−（トリエトキシシリル）プロピル）プロパンアミド（ＢＰＡ）を０．０５ｇ、エタノール４．７ｇ、及び、アンモニア水０．２５ｇを混合した溶液を、開始材として用意し、この溶液に対向基板を遮光した状態で一晩浸漬し、対向基板の表面に開始材を固定した。その後、対向基板をアセトンで１０分間超音波洗浄し、窒素ガスを吹きかけ乾燥させた。ＰＨＭＡブラシは、ＢＰＡが固定化された対向基板を凍結脱気処理が為された重合液（モノマー：ヘキシルメタクリレート（ＨＭＡ）／２９．７４ｇ／１７４．７ｍｍｏｌ、開始材：エチル−２−ブロモイソブチレート（ＥＢＩＢ）／６８．７ｍｇ／０．３５ｍｍｏｌ、触媒：臭化銅（ＣｕＢｒ）／１５２．２ｍｇ／１．０６ｍｍｏｌ、リガンド：Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−ペンタメチルジエチレントリアミン（ＰＭＤＥＴＡ）／２４３．８ｍｇ／１．４１ｍｍｏｌ、溶媒：アニソール／２９．９７ｇ／２７７ｍｍｏｌ）に浸漬し、７０℃で７時間加熱し、重合することにより形成した。
【０１７２】
同一バッチ内のフリーポリマーをゲル浸透クロマトグラフィーで測定した結果、重合されたＰＨＭＡブラシの分子量と分子量分布はそれぞれ、Ｍｎ＝８８，９００、Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７４と見積もられた。ＰＨＭＡブラシの膜厚ｈは、Ｘ線反射率測定（リガク株式会社製・ＵｌｔｉｍａＩＶ）を基に１８．０ｎｍと決定された。また、ＰＨＭＡブラシのグラフト密度σは、ポリマーブラシの密度がバルクのポリマー密度と等しい（ＰＨＭＡの密度として１．００ｇ／ｃｍ３を使用）という仮定の下、σ＝ρｈＮＡ／Ｍ（ρ：バルクのポリマー密度、ｈ：ポリマーブラシの膜厚、ＮＡ：アボガドロ数、Ｍ：ポリマーブラシの分子量）の関係式から０．１２ｃｈａｉｎｓ／ｎｍ２と見積もられた。
【０１７３】
液晶パネル１１の電極基板側には、高さ６μｍのフォトスペーサーを形成した後、配向膜としてポリイミド（ＪＳＲ株式会社製・ＪＡＬＳ−１６４７０）を製膜した。ポリイミド配向膜表面にはラビング処理を施した。
ラビング処理は電極基板と対向基板を貼り合せた際に、電極基板のラビング方向とくし歯電極との為す角度が９０°となる様に行った。
【０１７４】
電極基板と対向基板はシール材を介して貼り合わせ、加圧しながら窒素雰囲気下で１２０℃、２時間のシール硬化処理を経て、空セルを作製した。その後、真空注入法によって、ネマティック液晶（ＪＮＣ株式会社製・ＪＣ−５０５１ＬＡ、ポジティブ型、ネマティック／等方性転移温度：ＮＩ点１１２．７℃、屈折率異方性：Δｎ＝０．０８１、カイラルピッチ２４μｍ）を空セルに注入した後、ＵＶ硬化型の封止材で注入口を封孔した。なお、液晶パネル１１は、図１８に示されるように、基板１３Ａ（電極基板）を下側、すなわちバックライトユニット１２側に、基板１３Ｂ（対向基板）を上側に配置した。
【０１７５】
次に、フォトスペーサーの高さの決定方針について説明する。液晶パネル１１に電場を印加しないときは、ポリイミド界面付近の液晶の配向はラビング方向に固定され、ＰＨＭＡブラシ界面の液晶はカイラル剤の効果でラビング方向から９０度捩れた方向に配向する。この場合の液晶の配向状態は、ＴＮ型液晶ディスプレイの電圧非印加時の配向状態と同じであり、液晶パネルの電圧印加時の透過率Ｔを最大とする為には、上式（１）が最大値をとる条件、即ち、ｕ＝２Δｎｄ／λ（Δｎ：液晶の誘電率異方性、ｄ：セルギャップ、λ：光の波長）が√３となる、すなわちファーストミニマム条件を満たすセル厚である６μｍを得る必要がある。したがって、フォトスペーサーの高さとして６μｍを選択した。
このとき、液晶の捩れのピッチＰは４ｄ（２４μｍ）であり、モーガン条件を満たしている為、液晶パネルの光学軸に平行、または垂直に入射した直線偏光は、直線偏光状態を維持したまま、偏光面が回転して旋光性を示すことが期待される。
また、液晶パネルに電場を印加すると、ＰＨＭＡブラシ界面の液晶は電場と平行な方向に回転する為、電極基板から対向基板にかけてホモジニアス配向することが想定される。この時、液晶パネルの光学軸に平行、または垂直に入射した直線偏光は、直線偏光状態を維持したまま透過する。したがって、偏光板１４Ａ、１４Ｂをクロスニコルに配置した場合においては、これら２枚の偏光板を透過することができないため、液晶パネルをノーマリーホワイト型として構成することが可能である。
【０１７６】
［偏光顕微鏡観察］
上記のように製作した、第１実施例における液晶パネルを、偏光顕微鏡で観察した。偏光顕微鏡は、オリンパス株式会社製のＢＸ５０Ｐを使用した。偏光顕微鏡では、電場を印加していない状態において、液晶は電極基板から対向基板に向かって、一様に螺旋配向していることが確認された。
【０１７７】
次に、上記第１実施例を、１２０℃で１０分間アニール処理を行って、実験体を製作した。この実験体の、下側に位置する基板１３Ａ（電極基板）に偏光板１４Ａを貼り付けた。上側に位置する基板１３Ｂ（対向基板）側には、偏光板１４Ｂを水平面内で回転可能に取り付けて、偏光板１４Ｂを回転させ、２つの偏光板１４Ａ、１４Ｂの透過軸方向の成す角度と透光状態の関係を観察した。実験体として、より詳細には、フォトスペーサーの高さが６．１μｍ、液晶分子の配向状態の捩れ角が９１°、Δｎｄが４８８μｍとなるように製作したものを使用した。
【０１７８】
図２６は、上記観察の結果である。横軸は、２つの偏光板１４Ａ、１４Ｂの透過軸方向の互いに成す角度であり、縦軸は透過光量である。
透過軸方向間の角度が、液晶分子の配向状態の捩れ角である９０°近辺においては、透過光量が最も多くなっている。すなわち、液晶パネルの光学軸に平行、または垂直に入射した直線偏光は、偏光面が回転して旋光性を示し、その結果として、上側に位置して透過軸方向が偏光板１４Ａと直交する偏光板１４Ｂを透過していることが観察された。
逆に、２つの偏光板１４Ａ、１４Ｂの透過軸方向が互いに平行である場合、すなわち、透過軸方向間の角度が０°、１８０°近辺においては、透過光量が最も少なくなっている。すなわち、液晶パネルの光学軸に平行、または垂直に入射した直線偏光は、偏光面が回転して旋光性を示し、その結果として、上側に位置して透過軸方向が偏光板１４Ａと平行な偏光板１４Ｂに吸収されていることが観察された。
【０１７９】
図２７（ａ）は、上下の偏光板１４Ａ、１４Ｂを設けていない状態、（ｂ）は、上下に偏光板１４Ａ、１４Ｂを設け、これらの透過軸方向間の角度が０°である状態、（ｃ）は、透過軸方向間の角度が９０°である状態の、観察結果を写真撮影したものである。図２７（ｃ）は、図２７（ａ）と同様に光が透過し、明るく表示されていることが確認できる。
【０１８０】
［第１比較例］
次に、上記第１実施例に対して、印加電圧と透過率、及び応答速度の関係を観察した。本測定は、大塚電子株式会社製のＬＣＤ−５２００を使用した。この観察における比較対象として、第１比較例を製作した。第１比較例は、図２４として示される上記第１３実施形態における構造において、液晶層１８にカイラル剤が添加されておらず、かつ、各偏光板の透過軸方向と各配向膜の配向方向の各々が図２４に示されている方向とは直交するように設けられているものを使用した。すなわち、第１比較例においては、電圧を印加していない場合、カイラル剤を含まないために液晶分子Ｌｐが互いに平行に配向して位置しており、なおかつ、２枚の偏光板が透過軸方向が直交するように設けられているので、電圧非印加時に表示が暗くなり、ノーマリーブラック型として構成されている。電圧を印加した場合には、液晶分子Ｌｐは図２４（ａ）のように配向し、明るく表示される。
【０１８１】
［印加電圧と透過率の関係の観察］
まず、印加電圧と透過率の関係に関する実験結果について説明する。本実験に先立ち、上記第１実施例に対して、図１８（ａ）で示した液晶パネルと同様の形態となるように、基板１３Ａ（電極基板）と基板１３Ｂ（対向基板）の各々に、偏光板１４Ａ、１４Ｂを貼り付けた。ここで、偏光板１４Ａ、１４Ｂは、透過軸方向が互いに直交するように、なおかつ、電極基板に設けられたポリイミド配向膜表面のラビング方向と下側に位置する偏光板１４Ａの透過軸方向が一致するように調整した。第１引用例に関しても、図２４（ｂ）で示した液晶パネルと同様の形態となるように、２枚の偏光板を貼り付けた。
【０１８２】
図２８、図２９は、それぞれ、第１実施例と第１比較例における、電圧と透過率に関する実験結果を示している。図２８（ａ）、図２９（ａ）の横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は透過率（％）を、それぞれ示している。図２８（ａ）、図２９（ａ）には、−１５〜８５℃の、６種類の雰囲気温度下における、電圧と透過率の関係が示されている。
図２８（ｂ）は、横軸として示される各温度における、Ｖ０、Ｖ５０、Ｖ９０、Ｔ０、及びＶ９０／Ｖ１０の値を示す。図２９（ｂ）も同様であるが、一部の指標が図２８（ｂ）とは異なっている。上記各指標のうち、Ｖは電圧、Ｔは透過率を示す。また、Ｖ、Ｔの後に記される数字は、０から１００までの値に正規化された、図２８（ａ）、図２９（ａ）における透過率の値を示す。すなわち、Ｖ０は、透過率が最小値となるときの、すなわち最も暗く表示されるときの電圧値を示す。Ｖ５０は、透過率が（最大値―最小値）×０．５の値をとるときの電圧値を示す。Ｖ１００は、透過率が最大値となるときの、すなわち最も明るく表示されるときの電圧値を示す。Ｔ０、及び図２９（ｂ）に示されるＴ１００は、それぞれ、透過率の最小値、最大値を示す。他の指標も同様である。
Ｖ９０／Ｖ１０は、透過率の変位の急峻性を表すものである。図２８（ａ）、図２９（ａ）からわかるように、透過率が最小値、最大値を示す部分近傍においては、他の部分に比べると傾きが緩やかになっており、電圧の変化に対して透過率は比較的なだらかに変位している。すなわち、これらのなだらかに変位している部分に起因する雑音を除き、これらの間の、透過率の傾向が同じ部分のみ抽出するために、急峻性としてＶ９０／Ｖ１０の値を使用している。
【０１８３】
第１実施例はノーマリーホワイト型の液晶パネルである。第１実施例の実験結果を示す図２８においても、電圧が印加されていない場合に透過率が高くなっており、また、電圧が大きくなるにつれて、透過率が下がっている。
第１比較例はノーマリーブラック型の液晶パネルである。第１比較例の実験結果を示す図２９においても、電圧が印加されていない場合に透過率が低くなっており、電圧を印加すると、透過率が上がっている。
また、図２９（ｂ）のＴ１００によると、第１比較例においては、特に温度が室内温度となり得る４５℃以下においては、透過率の最大値が概ね１４．００以下となっている。これに対し、図２８（ａ）によると、全ての温度において、透過率の最大値が１４．００よりも大きくなっている。すなわち、第１実施例においては、第１比較例であるカイラル剤を使用しない液晶パネルよりも、高い透過率を備えていることが確認できた。
【０１８４】
［印加電圧と電圧オフ時応答速度の関係の観察］
次に、印加電圧と電圧オフ時応答速度の関係に関する実験結果について説明する。図３０、図３１は、それぞれ、第１実施例と第１比較例における、電圧と応答速度に関する実験結果を示している。図３０、図３１の横軸は電圧（Ｖ）を、縦軸は当該電圧付与時の応答速度（ｍ秒）を、それぞれ示している。
図３０におけるグラフ３０ａ、及び、図３１におけるグラフ３１ａは、共に、液晶パネルが暗い状態から明るい状態に推移するときの応答速度を示している。また、図３０におけるグラフ３０ｂ、及び、図３１におけるグラフ３１ｂは、共に、液晶パネルが明るい状態から暗い状態に推移するときの応答速度を示している。
【０１８５】
これらのグラフを用いて、第１実施例と第１引用例の各々において、電圧オフ時応答速度、すなわち、一旦電圧が印加された状態から、電圧が非印加状態となって液晶分子が電場Ｅの影響を脱し、電圧非印加状態における液晶分子の配向に戻るまでの時間を比較する。
第１実施例においては、ノーマリーホワイト型の液晶パネルであるため、電圧が印加状態から非印加状態になるときの応答速度を表すグラフは、このときには液晶パネルは暗い状態から明るい状態に推移するため、グラフ３０ａである。
第１比較例においては、ノーマリーブラック型の液晶パネルであるため、電圧が印加状態から非印加状態になるときの応答速度を表すグラフは、このときには液晶パネルは明るい状態から暗い状態に推移するため、グラフ３１ｂである。
すなわち、ここではグラフ３０ａとグラフ３１ｂを比較する。
【０１８６】
グラフ３０ａにおいては、応答速度が大きくても１５０ｍ秒程度であるのに対し、グラフ３１ｂにおいては、６００ｍ秒を超える応答速度を示している。すなわち、グラフ３０ａに相当する第１実施例においては、カイラル剤の作用によって、一旦電圧が印加された状態から、電圧が非印加状態となって液晶分子が電場Ｅの影響を脱し、電圧非印加状態における液晶分子の配向に戻るまでの時間が低減されていることが確認できた。
【０１８７】
［他の実施例における応答速度比較］
次に、図３２〜３４に示される他の実施例及び引用例を用いて、応答速度を比較する。
図３２（ａ）は、第２実施例の説明図である。第２実施例は、図２０を用いて説明した上記第９実施形態の構成に基づく液晶パネルである。すなわち、バックライトユニット側の基板にゼロアンカリング配向膜と電極が、他の基板に強アンカリング配向膜が形成され、液晶層にポジティブ型のカイラル剤を含むものである。
また、図３２（ｂ）は、第２比較例の説明図である。第２比較例は、第２実施例に比べると、液晶層にカイラル剤が添加されておらず、かつ、各偏光板の透過軸方向と各配向膜の配向方向の各々が第２実施例とは直交するように設けられた液晶パネルである。
【０１８８】
図３３（ａ）は、第３実施例の説明図である。第３実施例は、図２１を用いて説明した上記第１０実施形態の構成に基づく液晶パネルである。すなわち、バックライトユニット側の基板にゼロアンカリング配向膜と電極が、他の基板に強アンカリング配向膜が形成され、液晶層にネガティブ型のカイラル剤を含むものである。
また、図３３（ｂ）は、第３比較例の説明図である。第３比較例は、第３実施例に比べると、液晶層にカイラル剤が添加されておらず、かつ、各偏光板の透過軸方向と各配向膜の配向方向の各々が第３実施例とは直交するように設けられた液晶パネルである。
【０１８９】
図３４（ａ）は、第４実施例の説明図である。第４実施例は、図１９を用いて説明した上記第８実施形態の構成に基づく液晶パネルである。すなわち、バックライトユニット側の基板に強アンカリング配向膜と電極が、他の基板にゼロアンカリング配向膜が形成され、液晶層にネガティブ型のカイラル剤を含むものである。
また、図３４（ｂ）は、第４比較例の説明図である。第４比較例は、第４実施例に比べると、液晶層にカイラル剤が添加されておらず、かつ、各偏光板の透過軸方向と各配向膜の配向方向の各々が第４実施例とは直交するように設けられた液晶パネルである。
【０１９０】
各実施例に対しては、ノーマリーホワイト型となるように偏光板が貼り付けられている。また、各比較例に対しては、ノーマリーブラック型となるように偏光板が貼り付けられている。
【０１９１】
図３５に、第２〜第４実施例と、第２〜第４比較例の、応答速度比較結果を示す。
「応答速度（オン）」の項目は、第２〜第４実施例においては、電圧を印加して、透過率が電圧非印加時の透過率の１０％程度まで暗くなる時間である。また、第２〜第４比較例においては、透過率が最大となるように電圧を印加して、透過率が最大透過率の９０％に達するまでの時間である。
「応答速度（オフ）」の項目は、第２〜第４実施例においては、上記電圧印加操作の後、電圧の印加を停止して透過率が初期の透過率に戻るまでの時間である。また、第２〜第４比較例においては、透過率が最大になるように電圧を印加した後、電圧の印加を停止して透過率が最大値の１０％になるまでの時間である。
【０１９２】
略同一の構造を備える、第２実施例と第２比較例、第３実施例と第３比較例、及び、第４実施例と第４比較例の、特に応答速度（オフ）を各々比較した。
各々の比較において、実施例においては、比較例に比べると７０％以上高速化されたことが確認できた。
【０１９３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であればこれから様々な変形及び均等な実施の形態が可能である。
よって、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義される本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形や改良形態も本発明に含まれる。
【０１９４】
例えば、上記実施形態では、強アンカリング配向膜１６、弱アンカリング配向膜１７について、それぞれ具体的な形成方法を例示したが、これに限らない。すなわち、強アンカリング配向膜１６と弱アンカリング配向膜１７とで、電場Ｅを付与したときの、液晶分子Ｌｐ、Ｌｎの配向方向を矯正する配向強制力が互いに異なるのであれば、強アンカリング配向膜１６、弱アンカリング配向膜１７は、それぞれ、他のいかなる方法、材料で形成してもよい。
【０１９５】
また、カイラル剤には左巻き螺旋と右巻き螺旋を誘起するものが存在するが、そのいずれを用いても良い。
【０１９６】
また、上記第１〜第６実施形態では、強アンカリング配向膜１６をバックライトユニット１２側に配置し、弱アンカリング配向膜１７をバックライトユニット１２から離間した側に配置したが、これに限らない。上記第９〜第１２実施形態のように、強アンカリング配向膜１６をバックライトユニット１２から離間した側に配置し、弱アンカリング配向膜１７をバックライトユニット１２側に配置してもよい。
【０１９７】
駆動電極層１５についても、バックライトユニット１２側に限らず、上記第１１〜第１４実施形態のように、その反対側に配置してもよい。
【０１９８】
また、第１〜第６実施形態においては、偏光板１４Ａと偏光板１４Ｂをパラレルニコルに配置し、偏光板１４Ａの透過軸方向が、電場Ｅを非印加の状態での液晶分子Ｌの配向方向を規制するための強アンカリング配向膜１６に対する配向処理方向と、一致する場合の例を示したが、偏光板１４Ａの透過軸方向を、電場Ｅを非印加の状態での液晶分子Ｌの配向方向を規制するための強アンカリング配向膜１６に対する配向処理方向と、直交させても良い。
【０１９９】
さらには、上記第１〜第６実施形態では、電圧非印加時に表示が暗く、電圧印加時に明るくなる、いわゆる、ノーマリーブラック型の液晶パネル１１について説明を行ったが、これに限らない。上記第７〜第１４実施形態のように、液晶パネル１１を、電圧非印加時に表示が明るく、電圧印加時に暗くなる、いわゆる、ノーマリーホワイト型の構成としてもよい。
【符号の説明】
【０２００】
２  ポリマーブラシ
３  ポリマーブラシ層
４  共存部
７  幾何学的凹凸構造
１０  液晶ディスプレイ
１１  液晶パネル（液晶表示素子）
１１ｆ  表面
１１ｒ  裏面
１２  バックライトユニット
１３Ａ  基板（第二の基板）
１３Ｂ  基板（第一の基板）
１４Ａ  偏光板（第二の偏光板）
１４Ｂ  偏光板（第一の偏光板）
１５  駆動電極層
１６  強アンカリング配向膜（第二の配向膜）
１７  弱アンカリング配向膜（第一の配向膜）
１８  液晶層
２０  電極線
２０ａ  第一傾斜部
２０ｂ  第二傾斜部
２１  電極線
Ｅ  電場
Ｌ  液晶分子
【図１】
2017010030.tif 000006
【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】
2017010030.tif 000015
【図１１】
2017010030.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
2017010030.tif 000018
【図１４】
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【図１５】
2017010030.tif 000020
【図１６】
2017010030.tif 000021
【図１７】
2017010030.tif 000022
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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