WO2011052257A1 - 液晶表示素子 - Google Patents

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松本俊寛
村田充弘
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    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363—Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display element. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display element suitable for a display method in which light is transmitted through a liquid crystal layer by applying a voltage to bend the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer in a lateral direction.
  • a liquid crystal display element (hereinafter abbreviated as LCD) is a display device characterized by thinness, light weight, and low power consumption. It is a mobile phone, PDA, car navigation system, personal computer monitor, TV, and information on the station premises. It has been adopted for many uses such as information displays such as boards and outdoor bulletin boards.
  • Electric field type liquid crystal display elements include a TN (Twisted Nematic) mode, an OCB (Optically Compensated Bend) mode, and the like, which can satisfy characteristics such as high transmittance and high-speed response, respectively.
  • a vertical electric field type liquid crystal display element in which the liquid crystal alignment when no voltage is applied is perpendicular to the substrate, there is a multi-domain vertical alignment (MVA) mode, and the liquid crystal alignment when no voltage is applied is perpendicular to the substrate.
  • MVA multi-domain vertical alignment
  • TBA Transverse Bend Alignment
  • IPS In-plane Switching
  • a liquid crystal device in which a liquid crystal having negative dielectric anisotropy is sandwiched between a pair of substrates, and at least one of the pair of substrates includes a pixel electrode and a pixel electrode on the pixel electrode.
  • the alignment film provided on at least one of the pair of substrates is composed of an inorganic film having a porous structure, and a plurality of protrusions formed on the surface of the inorganic film on the liquid crystal layer side
  • a liquid crystal device (see, for example, Patent Document 2) in which the convex portion has a major axis and a minor axis in a plan view is disclosed.
  • an active matrix type liquid crystal display device in which an extrapolation length representing the strength of torsional coupling between the liquid crystal molecules and the alignment film surface at the interface between the alignment film and the liquid crystal layer is 10% or more of a pair of substrate gaps ( For example, see Patent Document 3.).
  • a TBA mode liquid crystal display device or the like (see, for example, Patent Documents 4 to 10) is disclosed.
  • JP 2008-225032 A JP 2008-191264 A JP 2005-189889 A JP-A-57-618 JP-A-10-186351 JP-A-10-333171 Japanese Patent Laid-Open No. 11-24068 JP 2000-275682 A JP 2002-55357 A JP 2001-159759 A
  • the present invention has been made in view of the above-described present situation, and an object thereof is to provide a liquid crystal display element capable of sufficiently improving reliability and optical characteristics and capable of being driven at a low voltage. It is.
  • the present invention is not limited to the TBA mode.
  • the present inventors have made various studies on reducing the driving voltage in a liquid crystal display element capable of obtaining a high contrast.
  • the initial alignment is vertical alignment, and the liquid crystal is directed toward the center of the non-electrode portion when an electric field is applied.
  • the dielectric anisotropy ⁇ (hereinafter also simply referred to as ⁇ ) of the liquid crystal is about 20 (MVA). It cannot be driven without using a material of about -3 for the mode and about 5 for the TN mode. In general, as ⁇ is increased, the reliability as a material may decrease or the optical characteristics may decrease.
  • the reason why the drive voltage becomes high in this way is as follows.
  • the transmittance is determined by the liquid crystal of the non-electrode portion, the non-electrode portion is made as large as possible. Therefore, the space between the electrode portions is widened.
  • the distance between the electrodes (that is, the cell thickness) is usually 3 to 4 ⁇ m in the MVA mode or the TN mode, but is about 8 ⁇ m in the TBA mode, for example, and the threshold voltage becomes high.
  • the TBA mode since liquid crystal molecules are driven between a pair of comb-shaped electrodes formed on one substrate, the electric field becomes weaker as the substrate on the side opposite to the comb-shaped substrate is approached. (Insensitive area is present). This increases the threshold voltage.
  • the inventors of the present invention have made it possible to increase the dielectric constant of the alignment film so that the electric field applied to the liquid crystal is sufficiently large, and to form a pole at the interface with the liquid crystal layer of the substrate.
  • reducing the angular binding force is effective in reducing the ⁇ of the liquid crystal sufficiently, improving the reliability and optical characteristics, and reducing the driving voltage. .
  • the present inventors have conducted various studies on specific methods for sufficiently improving the reliability and optical characteristics and reducing the driving voltage in the TBA mode and the like, and as a result, the vertical alignment film included in the substrate is inorganic.
  • the electric field applied to the liquid crystal is sufficiently large, ⁇ of the liquid crystal is sufficiently small, and anchoring in the polar angle direction of the substrate at the interface with the liquid crystal layer is performed.
  • the inventors have arrived at the present invention by conceiving that energy can be effectively reduced and the above-mentioned problems can be solved brilliantly.
  • the present invention is a liquid crystal display element including a pair of substrates and a liquid crystal layer sealed between the pair of substrates, wherein the liquid crystal layer contains liquid crystal molecules having positive dielectric anisotropy. And at least one of the pair of substrates has a pair of comb-shaped electrodes, and at least one of the pair of substrates has a vertical alignment film in a display region on a surface in contact with the liquid crystal layer, and the vertical
  • the alignment film is a liquid crystal display element that is an inorganic alignment film formed of an inorganic material.
  • the liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element including a pair of substrates and a liquid crystal layer sealed between the pair of substrates.
  • the liquid crystal layer is filled with liquid crystal molecules whose orientation is controlled by application of a constant voltage.
  • a voltage can be applied to the liquid crystal layer and the alignment of liquid crystal molecules can be controlled.
  • liquid crystal molecules having a positive dielectric anisotropy are used as the liquid crystal molecules.
  • the liquid crystal molecules are aligned along the direction of the electric field by applying a voltage to the liquid crystal layer, and the liquid crystal molecules have an arch shape, for example. You can get a corner.
  • the dielectric constant anisotropy ⁇ of the liquid crystal molecules is preferably 10 or more. Thereby, the effect of the present invention can be exhibited more remarkably. More preferably, it is 15 or more.
  • the upper limit is preferably 25 or less.
  • the pair of substrates has a pair of comb electrodes.
  • the pair of comb-shaped electrodes is, for example, a common voltage in which one comb-shaped electrode is provided in pixel units and a signal voltage is applied, and the other comb-shaped electrode is maintained at a constant voltage.
  • an electric field for example, a horizontal electric field
  • the distance between the pair of comb electrodes is preferably 7 to 9 ⁇ m, for example.
  • At least one of the pair of substrates has a vertical alignment film on a surface in contact with the liquid crystal layer, and the vertical alignment film is an inorganic alignment film formed of an inorganic material.
  • the inorganic alignment film preferably aligns the liquid crystal molecules substantially perpendicularly to at least one of the pair of substrates when no voltage is applied.
  • the inorganic alignment film has an inclination of the liquid crystal molecules close to the surface when no voltage is applied, approximately 90 ° (90 ° ⁇ 0-4) in the polar angle direction when the direction parallel to the substrate surface is 0 °.
  • An inorganic alignment film defined by The orientation may be due to the material of the inorganic orientation film or may be due to the structure of the inorganic orientation film.
  • the inorganic alignment film is preferably provided over the entire display region when viewed from the normal direction of the substrate surface.
  • the configuration of the liquid crystal display element of the present invention is not particularly limited by other components as long as such components are essential.
  • the preferable form in the liquid crystal display element of this invention is demonstrated in detail below.
  • the said inorganic material has the form whose dielectric constant is 4-6.
  • the electric field applied to the liquid crystal can be made sufficiently large.
  • a liquid crystal having a small dielectric anisotropy ⁇ can be used to sufficiently improve the reliability and optical characteristics as a material, or a desired transmittance can be achieved even when the threshold voltage is low ( 7 and FIG. 8 partially enlarged from FIG. 7).
  • a silicon-based inorganic material usually has a dielectric constant of 6 or less, and the form in which the inorganic material contains silicon is also a preferred form of the present invention. 7 and 8, the transmittance ratio when the transmittance 100% is 1 is shown as “transmittance”.
  • the inorganic alignment film is preferably made of a material having a SiO bond. By using a material having a SiO bond, the anchoring energy for the liquid crystal molecules can be lowered.
  • the said inorganic alignment film has the form provided only in the board
  • the said inorganic alignment film has a form formed by the printing method, the spin coating method, or the inkjet method.
  • the liquid crystal display element of the present invention the liquid crystal display element can thereby be easily manufactured, and the throughput can be sufficiently improved.
  • the printing method, spin coating method, or ink jet method an inorganic alignment film that vertically aligns liquid crystal molecules when no voltage is applied can be obtained.
  • the present invention it is possible to sufficiently improve the reliability and optical characteristics as a material by adopting a liquid crystal having a small dielectric anisotropy ⁇ in a liquid crystal display element having an initial alignment of vertical alignment. It is possible to perform low voltage driving.
  • FIG. 1 It is a perspective schematic diagram of the liquid crystal display element of Embodiment 1 which concerns on this invention. It is a cross-sectional schematic diagram of the liquid crystal display element of Embodiment 1 which concerns on this invention.
  • 6 is a graph showing voltage-transmittance characteristics of TBA mode cells of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 when the dielectric anisotropy ⁇ of the liquid crystal is 10.
  • 6 is a graph showing voltage-transmittance characteristics of TBA mode cells of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 when the dielectric anisotropy ⁇ of liquid crystal is 15.
  • 6 is a graph showing voltage-transmittance characteristics of TBA mode cells of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 when the dielectric anisotropy ⁇ of the liquid crystal is 20.
  • 6 is a graph showing voltage-transmittance characteristics of the TBA mode cells of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 when the dielectric anisotropy ⁇ of the liquid crystal is 25. 6 is a graph showing dielectric anisotropy-transmittance characteristics of each liquid crystal used in a TBA mode cell. It is the graph which expanded the graph of FIG. 7 partially. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display element of Embodiment 2. FIG.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a liquid crystal display element according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal display element of Embodiment 1 according to the present invention.
  • the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention is sandwiched between the array substrate 101, the counter substrate 111 facing the glass substrate 102, and the array substrate 101 and the counter substrate 111.
  • the liquid crystal layer 121 is formed.
  • the array substrate 101 has a pair of comb-shaped electrodes 103 that generate a lateral electric field, and is mainly a glass substrate 102 on which an alignment film B including a vertical alignment group is stacked.
  • the counter substrate 111 mainly includes a glass substrate 112 on which a color filter (CF) 113 and an alignment film A including a vertical alignment group are stacked.
  • CF color filter
  • Each of the pair of comb-shaped electrodes 103 is a pixel electrode and a common electrode, and includes comb teeth as a basic configuration.
  • the comb teeth of the picture element electrode and the comb teeth of the common electrode are parallel to each other and are alternately meshed with each other with a space therebetween.
  • the picture element electrode is an electrode arranged for each picture element unit constituting the display area, and is supplied with an image signal.
  • the common electrode is an electrode that is electrically conductive regardless of the boundary of the picture element, and is supplied with a common signal.
  • nematic liquid crystal molecules nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy
  • the positive nematic liquid crystal molecules (nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy) 122 are bend-oriented in the lateral direction along the applied electric field. In the electrode forming portion and the central portion between the electrodes, the vertical alignment is maintained, and the liquid crystal molecules located in the non-electrode portion contribute to the transmission.
  • the liquid crystal display element according to the first embodiment of the present invention includes a liquid crystal layer 121 including positive nematic liquid crystal (nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy) aligned perpendicular to the substrate surface in the absence of voltage.
  • a liquid crystal layer 121 including positive nematic liquid crystal (nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy) aligned perpendicular to the substrate surface in the absence of voltage is a TBA mode liquid crystal display element in which an electric field in the horizontal direction (substrate surface direction) is applied to transfer liquid crystal molecules in the liquid crystal layer to a bend alignment in the horizontal direction.
  • the liquid crystal display element of this embodiment includes a resin bead spacer that defines the liquid crystal layer thickness (cell gap) between the array substrate 101 and the counter substrate 111, and a seal for sealing the liquid crystal layer 121. It has a member.
  • Example 1 (Examples 1 and 2 and Comparative Example 1) As shown in Table 1 below, the dielectric constant of organic substances is generally about 3 or less, and the dielectric constant of inorganic substances is about 4 or more. Note that ⁇ ⁇ represents a relative dielectric constant.
  • the dielectric constant ⁇ of the alignment film A and alignment film B is 3 corresponding to an organic material and 4 and 6 corresponding to an inorganic material (respectively comparative examples) 1 and Examples 1 and 2) show the voltage versus transmittance (alignment film thickness 1000 mm) in the TBA mode in FIGS. 3 to 6, respectively.
  • FIG. 3 is a graph showing voltage-transmittance characteristics of the TBA mode cells of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 when the dielectric anisotropy ⁇ of the liquid crystal is 10.
  • FIG. 4 is a graph showing voltage-transmittance characteristics of the TBA mode cells of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 when the dielectric anisotropy ⁇ of the liquid crystal is 15.
  • FIG. 5 is a graph showing voltage-transmittance characteristics of the TBA mode cells of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 when the dielectric anisotropy ⁇ of the liquid crystal is 20.
  • FIGS. 3 to 6 are graph showing voltage-transmittance characteristics of the TBA mode cells of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 when the dielectric anisotropy ⁇ of the liquid crystal is 25.
  • ⁇ shown in FIGS. 3 to 6 indicates the dielectric anisotropy of the liquid crystal.
  • ⁇ represents the dielectric constant of the vertical alignment film. 3 to 6, it can be seen that the alignment film having a high dielectric constant ⁇ achieves a high transmittance at a low voltage.
  • the following can be said. (1) If the liquid crystal has the same ⁇ , the larger the ⁇ of the alignment film, the higher the rise or the low transmittance can be achieved. Therefore, the liquid crystal display element can be driven with a low voltage.
  • an inorganic alignment film including a chemical structure represented by the following chemical formula (1) it is preferable to use an inorganic alignment film including a chemical structure represented by the following chemical formula (1).
  • the following chemical formula (1) has a vertical alignment group -Y at the end of the side chain of the organosiloxane skeleton that is the main chain.
  • the following chemical formula (1) indicates that it is obtained by polycondensation of an alkoxysilane monomer.
  • l and m represent the number of repeating structures in parentheses and are positive integers.
  • Y for example, a long chain alkyl group, a long chain fluorine-containing alkyl group, a siloxane chain and the like are preferable. Of these, those represented by any one of the following chemical formulas (2) to (8) are particularly preferred.
  • liquid crystal alignment material examples include a liquid crystal alignment treatment agent described in JP-A-9-230354, a liquid crystal alignment treatment agent described in International Publication No. 2003/042752, and an international publication No. 2005/052028. It is possible to use the liquid crystal aligning agent for vertical alignment described in the above, the liquid crystal aligning agent for vertical alignment described in WO 2006/070819, the vertical liquid crystal aligning agent described in JP-A-2006-30961, and the like. .
  • Example 3 the liquid crystal display element of Example 3 was produced as follows.
  • a glass substrate on the side of the array substrate which is provided with a pair of transparent electrodes made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like on the surface, is prepared on the glass substrate and the pair of comb electrodes.
  • a vertical alignment film inorganic solution having the chemical structure represented by the chemical formula (1) is applied by spin coating under the condition of 1000 mm after firing, and then the substrate after application of the solution at 200 ° C.
  • the inorganic alignment film was formed by baking for about 1 hour.
  • variety of the comb tooth which a pair of comb-shaped electrode has was 4.0 micrometers, and the space
  • interval of comb teeth was 8.0 micrometers (line / space 4.0 micrometers / 8.0 micrometers).
  • an inorganic alignment film was formed on the glass substrate on the counter substrate side by the same process. Thereafter, resin bead spacers having a diameter of a desired cell thickness (d) are arranged on the array substrate by spraying or the like, and on the other hand, an epoxy-based seal resin is printed on the counter substrate, and these are bonded to each other at 180 ° C. Then, the sealing resin was cured for 2 hours to prepare a liquid crystal cell.
  • positive type nematic liquid crystal (nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy) is sealed in a liquid crystal cell by vacuum injection, and then a polarizing plate is placed on the surface of each glass substrate opposite to the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal display element (Example 3) was produced by bonding. Encapsulated between the pair of substrates.
  • ⁇ n is a value at which d ⁇ n is approximately ⁇ / 2 when voltage is applied, and ⁇ is 22.
  • the vertical alignment film A is formed using an organic alignment film SE-1211 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) having no SiO bond instead of the above-described inorganic solution for the vertical alignment film as a material of the vertical alignment film.
  • the vertical alignment film B is formed (Example 5), and the vertical alignment film A and the vertical alignment film B are formed (Comparative Example 1). Then, a liquid crystal display element was produced and the voltage-transmittance characteristics were measured in the same manner.
  • (1) Table 4 below shows the results when a voltage of 0 V to 6.5 V was applied.
  • Table 5 shows the results when a voltage of 6.5 V ⁇ 0 V was applied.
  • it shows in Table 6 about the sum total of (1) and (2).
  • the inorganic alignment film is provided on a substrate having a pair of comb-shaped electrodes, in particular, only on a substrate having a pair of comb-shaped electrodes. It was found that the ring energy can be reduced, and as a result, the effect of reducing the threshold voltage can be obtained.
  • the inorganic alignment film including the SiO bond and the vertical alignment group Y is exemplified as the inorganic alignment film, but the present invention is not limited to this, and other inorganic alignment films such as AlOx, SiOx, TiOx, SiC, and the like are used. Is also possible.
  • the inorganic alignment film may be a laminated film of these inorganic dielectrics, and can be combined as appropriate.
  • Al aluminum
  • Ga gallium
  • In indium
  • Si silicon
  • Ge germanium
  • Sn tin
  • Ti titanium
  • Zr zirconium
  • Hf hafnium
  • the liquid crystal display element of the present embodiment is further equipped with a drive circuit, a backlight (illumination device), etc., so that information such as mobile phones, PDAs, car navigation systems, personal computer monitors, televisions, information boards in stations, outdoor bulletin boards, etc. It can be used as a display or the like.
  • the liquid crystal display element of this embodiment is different from that of Embodiment 1 in the following points. That is, the liquid crystal display element of this embodiment has a counter electrode on the counter substrate side. Specifically, as shown in FIG. 9, the counter electrode 61, the dielectric layer (insulating layer) 62, and the vertical alignment film A are laminated in this order on the main surface of the glass substrate 112 on the liquid crystal layer 121 side. Yes. Note that a color filter 113, a black matrix (BM), or the like may be provided between the counter electrode 61 and the glass substrate 112.
  • BM black matrix
  • the counter electrode 61 is formed from a transparent conductive film such as ITO or IZO. Each of the counter electrode 61 and the dielectric layer 62 is formed without a break so as to cover at least the entire display region. A predetermined potential common to each picture element is applied to the counter electrode 61.
  • the dielectric layer 62 is formed from a transparent insulating material. Specifically, it is formed from an inorganic insulating film such as silicon nitride, an organic insulating film such as acrylic resin, or the like.
  • the glass substrate 102 is provided with a comb-shaped electrode including the pixel electrode 20 and the common electrode 30 and a vertical alignment film B, as in the first embodiment. Further, polarizing plates 107 and 108 are disposed on the outer main surfaces of the two substrates 102 and 112.
  • the common electrode 30 and the counter electrode 61 may be grounded, the voltage having the same magnitude and polarity may be applied to the common electrode 30 and the counter electrode 61, or voltages having different magnitudes and polarities may be applied to each other. It may be applied.
  • the liquid crystal display element according to the second embodiment can sufficiently improve reliability and optical characteristics as in the first embodiment, and can be driven at a low voltage. Further, the response speed can be improved by forming the counter electrode 61.
  • the vertical alignment film A since the denseness of the inorganic alignment film is very high, by using the inorganic alignment film as the vertical alignment film A, impurities are eluted from the color filter 113 and the dielectric layer 62 to the liquid crystal layer 121. It becomes possible to prevent. That is, the vertical alignment film A can function as a barrier layer.

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Abstract

本発明は、信頼性及び光学特性を充分に向上することが可能となり、また低電圧駆動が可能となる液晶表示素子を提供する。本発明の液晶表示素子は、一対の基板と、該一対の基板間に封止された液晶層とを含む液晶表示素子であって、上記液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含有し、上記一対の基板の少なくとも一方は、一対の櫛型電極を有し、上記一対の基板の少なくとも一方は、液晶層と接する側の面の表示領域に垂直配向膜を有し、上記垂直配向膜は、無機材料で形成された無機配向膜である液晶表示素子である。

Description

液晶表示素子
本発明は、液晶表示素子に関する。より詳しくは、電圧を印加して液晶層内の液晶分子を横方向にベンド状配向させることにより液晶層を透過する光を制御する表示方式に好適な液晶表示素子に関するものである。
液晶表示素子（以下、ＬＣＤと略記する。）は、薄型、軽量、低消費電力を特徴とした表示デバイスであり、携帯電話、ＰＤＡ、カーナビゲーション、パソコンモニター、テレビ、更には、駅構内の案内板、屋外掲示板等のインフォメーションディスプレイ等、多くの用途に採用されてきている。
現行のＬＣＤは、電界印加により液晶分子の配列を制御し、液晶層を透過する光の偏光状態を変え、偏光板を通過する光の量を調節することによって表示を行っている。ＬＣＤの表示性能は、電圧を印加した時の液晶分子の配列状態と、印加電界の大きさ及び方向により影響を受ける。ＬＣＤの表示モードは、電圧が印加されていない時の液晶分子の配列状態と、印加電界の方向とによって各種のものが存在し、例えば、電圧無印加時の液晶配向が基板に水平である縦電界方式の液晶表示素子として、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　Ｂｅｎｄ）モード等があり、それぞれ、高透過率、高速応答性等の特性を満足することができる。また電圧無印加時の液晶配向が基板に垂直である縦電界方式の液晶表示素子としては、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ－Ｄｏｍａｉｎ　Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードがあり、電圧無印加時の液晶配向が基板に垂直である横電界方式の液晶表示素子としては、ＴＢＡ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　Ｂｅｎｄ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードがあり、高コントラストの特性を満足することができる。更に、電圧無印加時の液晶配向が基板に水平である横電界方式の液晶表示素子としては、ＩＰＳ（Ｉｎ－ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードがあり、広視野角の特性に特に優れるものである。しかしながら、広視野角、高コントラスト及び高速応答の全ての特性を満足するものはなく、これらの特性を満足するために様々な工夫がなされている。
例えば、一対の基板間に、負の誘電率異方性を有する液晶を挟持してなる液晶装置であって、該一対の基板の少なくとも一方の基板には、画素電極と、該画素電極上に形成され前記液晶を配向規制する無機配向膜とを備え、前記無機配向膜は、互いに反対となる方位から前記基板上に斜方蒸着をすることにより形成された第１の斜方蒸着膜及び第２の斜方蒸着膜により構成される液晶装置（例えば、特許文献１参照。）が開示されている。また、一対の基板のうちの少なくとも一方の基板に設けられた配向膜が、多孔質構造を有する無機膜によって構成されるとともに、当該無機膜の液晶層側の表面に形成された複数の凸部と、を有し、平面視において前記凸部が長軸と短軸とを有する形状である液晶装置（例えば、特許文献２参照。）が開示されている。更に、配向膜と液晶層との界面における液晶分子と前記配向膜表面とのねじれ結合の強さを表す外挿長が、一対の基板間ギャップの１０％以上であるアクティブマトリクス型液晶表示装置（例えば、特許文献３参照。）が開示されている。そして、ＴＢＡモードの液晶表示装置等（例えば、特許文献４～１０参照。）が開示されている。
特開２００８－２２５０３２号公報 特開２００８－１９１２６４号公報 特開２００５－１８９８８９号公報 特開昭５７－６１８号公報 特開平１０－１８６３５１号公報 特開平１０－３３３１７１号公報 特開平１１－２４０６８号公報 特開２０００－２７５６８２号公報 特開２００２－５５３５７号公報 特開２００１－１５９７５９号公報
しかしながら、上述した液晶装置等においては、配向膜の誘電率を規定することについては何ら示唆がなかった。更に、液晶装置等の低電圧化効果・高速応答効果についても、何ら開示がなされていなかった。
更に、上述した負の誘電率異方性を有する液晶と無機配向膜とを組み合わせた液晶装置においては、スループット（生産率）をより充分なものとし、液晶分子の傾斜方向の制御をより容易にすることが望まれるところであった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、信頼性及び光学特性を充分に向上することが可能となり、また低電圧駆動が可能となる液晶表示素子を提供することを目的とするものである。
以下、ＴＢＡモードを例にして、本発明に至った経緯について説明するが、本発明はＴＢＡモードに限定されるものではない。
本発明者らは、高コントラストを得ることができる液晶表示素子において、駆動電圧を低減させることについて種々検討したところ、初期配向は垂直配向であり、電界印加時に非電極部の中央に向かって液晶分子が倒れ込む表示方式であるＴＢＡモードでの液晶分子の電圧印加時の動きに着目した。
ＴＢＡモードの液晶表示素子においては、ＭＶＡモードやＴＮモードにおいて採用される程度の電圧で液晶を駆動する場合、液晶の誘電率異方性Δε（以下、単にΔεともいう。）が２０程度（ＭＶＡモードの場合－３程度、ＴＮモードの場合５程度）の材料を用いなければ駆動できない。一般的にΔεを大きくするほど、材料としての信頼性が低下したり、光学特性が低下するおそれがある。
ＴＢＡモードにおける、一般的な有機配向膜（誘電率εが３、膜厚１０００Å）を用いた場合の２Ｖ、３Ｖ、４Ｖ印加時の各液晶の誘電率異方性Δε対透過率のデータを図７に示す。
所望の透過率をなるべく小さいΔεを持つ液晶を使って得るためには、高い電圧をかけなければならない。その傾向は、液晶のΔεがある程度大きい範囲（立ち上がり電圧である２Ｖ付近では、Δεが１０以上程度）で顕著になる。
このように駆動電圧が高くなる理由は、以下の通りである。ＴＢＡモードでは非電極部の液晶によって透過率が決まるので、非電極部をなるべく大きくとる。したがって、電極部間が広くなっている。例えば、通常、ＭＶＡモード又はＴＮモードであれば電極間距離（すなわち、セル厚）は３～４μｍであるところ、ＴＢＡモードでは例えば８μｍ程度となるため、閾値電圧が高くなる。また、ＴＢＡモードでは片側基板に形成された一対の櫛型電極間の液晶分子を駆動する為、前記櫛型基板と対する側の基板に近づくにつれて電界が弱くなり、これに伴い液晶分子は動き難くなる（不感体領域が存在）。これにより、閾値電圧が高くなる。
そして、本発明者らは鋭意検討を行った結果、配向膜の誘電率を高くして液晶に印加される電界を充分に大きなものとすること、及び、基板の液晶層との界面での極角方向の束縛力（アンカリングエネルギー）を小さくすることが、液晶のΔεを充分に小さくして信頼性及び光学特性を向上し、かつ駆動電圧を低減化することに有効であることを見いだした。
更に本発明者らは、ＴＢＡモード等において信頼性及び光学特性を充分に向上し、かつ駆動電圧を低減化させる具体的な方法について種々の検討を行った結果、基板が有する垂直配向膜を無機材料で形成された無機配向膜とすることで、液晶に印加される電界を充分に大きなものとし、液晶のΔεを充分に小さくするとともに、液晶層との界面における基板の極角方向のアンカリングエネルギーを効果的に低減させることができ、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、一対の基板と、該一対の基板間に封止された液晶層とを含む液晶表示素子であって、上記液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含有し、上記一対の基板の少なくとも一方は、一対の櫛型電極を有し、上記一対の基板の少なくとも一方は、液晶層と接する側の面の表示領域に垂直配向膜を有し、上記垂直配向膜は、無機材料で形成された無機配向膜である液晶表示素子である。
以下、本発明の液晶表示素子について詳述する。
本発明の液晶表示素子は、一対の基板と、上記一対の基板間に封止された液晶層とを含む液晶表示素子である。上記液晶層には、一定の電圧の印加によって配向性が制御される液晶分子が充填されている。上記一対の基板の一方又は双方に配線、電極、半導体素子等を設けることで、液晶層内に電圧を印加し、液晶分子の配向性を制御することができる。
本発明の液晶表示素子において、上記液晶分子は、正の誘電率異方性を有する液晶分子（ネマチック液晶分子）を用いる。これにより、液晶層への電圧の印加によって液晶分子は電界の向きに沿って配向することになり、液晶分子群は、例えば、アーチ状を描くことになるため、自己補償効果を有し広視野角を得ることができる。
上記液晶分子の誘電率異方性Δεは、１０以上であることが好ましい。これにより、本発明の効果を更に顕著に発揮することが可能となる。より好ましくは、１５以上である。上限値としては、２５以下であることが好ましい。
本発明の液晶表示素子において、上記一対の基板の少なくとも一方は、一対の櫛型電極を有する。上記櫛型電極は、櫛の柄となる部分と、柄から平面的に突出した櫛歯を有する限り、その全体構成は特に限定されない。上記一対の櫛型電極は、例えば、一方の櫛型電極を、絵素単位で設けられかつ信号電圧が印加される絵素電極とし、他方の櫛型電極を、一定電圧に維持された共通電圧が印加される共通電極とすることで、絵素電極に供給される画像信号に応じて、絵素ごとに電界（例えば、横電界）を形成することができる。
なお、上記一対の櫛型電極の電極間距離は、例えば、７～９μｍであることが好ましい。
上記一対の基板の少なくとも一方は、液晶層と接する側の面に垂直配向膜を有し、該垂直配向膜は、無機材料で形成された無機配向膜である。上記無機配向膜は、電圧無印加時に上記液晶分子を上記一対の基板の少なくとも一方の基板面に対して実質的に垂直に配向させるものであることが好ましい。言い換えれば、上記無機配向膜は、電圧無印加時に表面に近接する液晶分子の傾斜を、基板面と平行な方向を０°としたときに極角方向に略９０°（９０°±０～４°）で規定する無機配向膜であることが好ましい。該配向は、無機配向膜の材料に起因するものであっても、無機配向膜の構造に起因するものであってもよい。
また上記無機配向膜は、基板面法線方向からみたときに、表示領域全面に設けられていることが好ましい。
本発明の液晶表示素子の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。
本発明の液晶表示素子における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
本発明の液晶表示素子の好ましい形態の一つとして、上記無機材料においては、誘電率が４以上、６以下である形態が挙げられる。これにより、液晶に印加される電界を充分に大きなものとすることができる。これにより、誘電率異方性Δεが小さな液晶を採用して材料としての信頼性及び光学特性を充分に向上させたり、閾値電圧を低電圧としても、所望の透過率を達成することができる（図７、及び、図７を部分的に拡大した図８を参照）。また、シリコン系の無機材料は、通常誘電率が６以下であり、このように無機材料がシリコンを含有する形態もまた本発明の好適な形態の一つである。なお、図７及び図８においては、透過率１００％を１としたときの透過率比を「透過率」として示している。
上記無機配向膜は、ＳｉＯ結合を有する材料で構成されていることが好ましい。ＳｉＯ結合を有する材料を用いることで液晶分子に対するアンカリングエネルギーを下げることができる。
本発明の液晶表示素子の好ましい形態の一つとして、上記無機配向膜は、上記一対の櫛型電極を有する基板のみに設けられている形態が挙げられる。これにより、液晶分子の応答性が特に優れたものとなる。
本発明の液晶表示素子の好ましい形態の一つとして、上記無機配向膜は、印刷法、スピンコーティング法又はインクジェット法で形成されたものである形態が挙げられる。本発明の液晶表示素子においては、これにより液晶表示素子を容易に作製することができ、スループットを充分に向上させることができる。上記印刷法、スピンコーティング法又はインクジェット法により、液晶分子を電圧無印加時に垂直配向させる無機配向膜を得ることができる。
上述した各形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
本発明によれば、初期配向を垂直配向とした液晶表示素子において、誘電異方性Δεが小さな液晶を採用して材料としての信頼性及び光学特性を充分に向上させることが可能であり、また、低電圧駆動を行うことが可能である。
本発明に係る実施形態１の液晶表示素子の斜視模式図である。 本発明に係る実施形態１の液晶表示素子の断面模式図である。 液晶の誘電率異方性Δεを１０にしたときの、実施例１、２及び比較例１のＴＢＡモードのセルの電圧－透過率特性を表したグラフである。 液晶の誘電率異方性Δεを１５にしたときの、実施例１、２及び比較例１のＴＢＡモードのセルの電圧－透過率特性を表したグラフである。 液晶の誘電率異方性Δεを２０にしたときの、実施例１、２及び比較例１のＴＢＡモードのセルの電圧－透過率特性を表したグラフである。 液晶の誘電率異方性Δεを２５にしたときの、実施例１、２及び比較例１のＴＢＡモードのセルの電圧－透過率特性を表したグラフである。 ＴＢＡモードのセルに用いた各液晶の誘電率異方性－透過率特性を表したグラフである。 図７のグラフを部分的に拡大したグラフである。 実施形態２の液晶表示素子の構成を示す断面模式図である。
以下に実施形態を掲げ、本発明について更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
（実施形態１）
図１は、本発明に係る実施形態１の液晶表示素子の斜視模式図である。
図２は、本発明に係る実施形態１の液晶表示素子の断面模式図である。
図１、図２に示すように、本発明に係る実施形態１の液晶表示素子は、アレイ基板１０１、ガラス基板１０２に対向する対向基板１１１、及び、アレイ基板１０１と対向基板１１１とに狭持される液晶層１２１で構成される。アレイ基板１０１は、横電界を発生する一対の櫛型電極１０３を有し、垂直配向基を含む配向膜Ｂを積層したガラス基板１０２を主体とする。対向基板１１１は、カラーフィルタ（ＣＦ）１１３及び垂直配向基を含む配向膜Ａを積層したガラス基板１１２を主体とする。
一対の櫛型電極１０３のそれぞれは、絵素電極と共通電極であり、基本構成として櫛歯を含んでいる。絵素電極の櫛歯と共通電極の櫛歯とは、互いに平行であり、間隔を空けて互いが交互に噛み合わさっている。絵素電極は、表示領域を構成する絵素単位ごとに配置される電極であり、画像信号が供給される。一方、共通電極は、絵素の境界に関わらず全体が導通している電極であり、共通信号が供給される。
一対の櫛型電極１０３に所定電圧が印加されると、液晶層内にアーチ状の電界が発生する。そして、ポジ型ネマチック液晶分子（正の誘電異方性を有するネマチック液晶）１２２は、印加電界に沿って横向きにベンド状配向する。また、電極形成部及び電極間中央部においては、垂直配向が維持され、非電極部に位置する液晶分子が透過に寄与する。
本発明に係る実施形態１の液晶表示素子は、電圧無印加状態で基板面に対して垂直に配向させたポジ型ネマチック液晶（正の誘電異方性を有するネマチック液晶）を含む液晶層１２１に対して、横方向（基板面方向）の電界を印加し、液晶層内の液晶分子を横方向のベンド状配向に転移させるＴＢＡモードの液晶表示素子である。
なお、各透明基板１０２、１１２の液晶層１２１と逆側の面上には、それぞれ偏光板１０７、１０８が配置されている。また、本実施形態の液晶表示素子は、アレイ基板１０１と対向基板１１１との間に、液晶層厚（セルギャップ）を規定する樹脂ビーズ状スペーサー、及び、液晶層１２１を封止するためのシール部材を有する。
（実施例１、２及び比較例１）
下記表１に示されるように、一般的に有機物の誘電率はほぼ３以下であり、無機物の誘電率はほぼ４以上である。なお、εγは、比誘電率を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
液晶の誘電率異方性Δεが１０、１５、２０、２５に対し、配向膜Ａ及び配向膜Ｂの誘電率εが有機物相当の３、無機物相当の４、６としたとき（それぞれ、比較例１、実施例１、２）の、ＴＢＡモードにおける電圧対透過率（配向膜膜厚１０００Å）をそれぞれ図３～６に示した。
図３は、液晶の誘電率異方性Δεを１０にしたときの、実施例１、２及び比較例１のＴＢＡモードのセルの電圧－透過率特性を表したグラフである。
図４は、液晶の誘電率異方性Δεを１５にしたときの、実施例１、２及び比較例１のＴＢＡモードのセルの電圧－透過率特性を表したグラフである。
図５は、液晶の誘電率異方性Δεを２０にしたときの、実施例１、２及び比較例１のＴＢＡモードのセルの電圧－透過率特性を表したグラフである。
図６は、液晶の誘電率異方性Δεを２５にしたときの、実施例１、２及び比較例１のＴＢＡモードのセルの電圧－透過率特性を表したグラフである。
なお、図３～６に示したΔεは、液晶の誘電率異方性を示す。また、εは、垂直配向膜の誘電率を示す。
図３～６より、誘電率εの高い配向膜の方が低電圧で高透過率を達成していることが分かる。
まとめると、以下のことがいえる。
（１）同じΔεの液晶であれば配向膜のεが大きいほうが低電圧での立ち上がり、又は、高透過率を達成することができる。したがって、液晶表示素子を低電圧で駆動させることが可能である。（２）ある電圧値である透過率を達成したい場合、配向膜のεが大きいほうが低いΔε値で到達することができる。したがって、よりΔεが低い液晶を採用することができ、その結果、液晶表示素子における信頼性向上、光学特性向上が可能である。
なお、実施例１、２及び比較例１と同様に、一般的なＭＶＡ（垂直配向）モードの物性値（液晶のΔε＝－３、膜厚１０００Åのときの配向膜のεを３、４、６の３種類）における結果、及び、一般的なＴＢＡモードでの物性値（液晶のΔε＝２０、膜厚１０００Åのときの配向膜のεを３、４、６の３種類）における結果を下記表２、表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
表２及び表３の結果から、このように配向膜のεを大きくするほど透過率は高くなるが、その効果は液晶のΔεが大きなＴＢＡモードの方が優れており、ＴＢＡモードにおいて本発明が顕著な効果を発揮することが明らかである。
（実施例３～５及び比較例２）
実施例３～５における無機配向膜１４は、ＳｉＯ結合（ＳｉＯｘ（ｘ＝１～３））及び垂直配向基Ｙを有する配向膜である。例えば、下記化学式（１）で示される化学構造を含む無機配向膜を用いることが好ましい。下記化学式（１）は、主鎖であるオルガノシロキサン骨格の側鎖末端に垂直配向基－Ｙを有する。なお、下記化学式（１）は、アルコキシシランモノマーを重縮合して得られるものであることを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
（式中、ｌ及びｍは、括弧内の繰り返し構造の数を表し、正の整数である。）
Ｙは、例えば、長鎖アルキル基、長鎖含フッ素アルキル基、シロキサン鎖等が好適なものとして挙げられる。中でも、下記化学式（２）～（８）のいずれか一つで示されるものであることが特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
（式中、Ｘは、ハロゲン原子を表す。好ましくは、フッ素原子である。）
なお、液晶配向材料としては、例えば、特開平９－２３０３５４号公報に記載の液晶配向処理剤、国際公開第２００３／０４２７５２号パンフレットに記載の液晶配向処理剤、国際公開第２００５／０５２０２８号パンフレットに記載の垂直配向用液晶配向処理剤、国際公開第２００６／０７０８１９号パンフレットに記載の垂直配向用液晶配向剤、特開２００６－３０９６１号公報に記載の垂直液晶配向剤等を用いることが可能である。
以下に、実施例３の液晶表示素子を実際に作製し、従来の液晶表示素子と対比して評価を行った結果について説明する。具体的に以下のようにして、実施例３の液晶表示素子を作製した。
まず、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ：インジウム酸化スズ）製等の透明電極の一対の櫛型電極を表面上に備える、アレイ基板側のガラス基板を用意し、該ガラス基板上及び一対の櫛型電極上に、上記化学式（１）で示される化学構造を有する垂直配向膜用無機溶液を、焼成後１０００Åになる条件でスピンコート法にて塗布し、その後、該溶液塗布後の基板を２００℃にて約１時間焼成し、無機配向膜を形成した。なお、一対の櫛型電極が有する櫛歯の幅は４．０μｍ、櫛歯同士の間隔は８．０μｍとした（ライン／スペース＝４．０μｍ／８．０μｍ）。
次に、同様の工程により、対向基板側のガラス基板上にも無機配向膜を成膜した。その後、アレイ基板上に、所望のセル厚（ｄ）となる直径の樹脂ビーズ状スペーサーを散布等で配置し、一方、対向基板上にエポキシ系シール樹脂を印刷し、これらを貼り合わせ、１８０℃で２時間、上記シール樹脂を硬化させて液晶セルを作製した。
その後、ポジ型ネマチック液晶（正の誘電異方性を有するネマチック液晶）を真空注入法にて液晶セル内に封入し、続いて各ガラス基板の、液晶層と逆側の面上に偏光板を貼り合わせ、液晶表示素子（実施例３）を作製した。上記一対の基板間に封入した。ポジ型ネマチック液晶（正の誘電異方性を有するネマチック液晶）のΔｎは電圧印加時、ｄΔｎが概ねλ／２となる値であり、Δεは２２であった。
そして最後に、実施例３の液晶表示素子の電圧－透過率特性を大塚電子株式会社製液晶評価装置ＬＣＤ－５２００を用いて測定した。
また、垂直配向膜の材料として上述した垂直配向膜用無機溶液の代わりに、ＳｉＯ結合を有さない有機配向膜ＳＥ－１２１１（日産化学工業（株）製）を用いて垂直配向膜Ａを形成したり（実施例４）、垂直配向膜Ｂを形成したり（実施例５）、垂直配向膜Ａ及び垂直配向膜Ｂを形成した（比較例１）以外は、実施例３と同様の方法により、液晶表示素子を作製し、同様に電圧－透過率特性を測定した。（１）０Ｖ→６．５Ｖの電圧印加時の結果を下記表４に示す。（２）６．５Ｖ→０Ｖの電圧印加時の結果を下記表５に示す。また、（１）と（２）との合計について、表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
（１）０Ｖ→６．５Ｖの電圧印加時は、櫛歯電極側（垂直配向膜Ｂ）に無機配向膜を用いると、無機配向膜は有機配向膜よりもアンカリングが弱いために、応答が速くなる（表４）。
（２）６．５Ｖ→０Ｖの電圧印加時は、一般的には弱アンカリングの場合は応答が遅くなるが、本モードにおいては、ベンド状配向が内部応力により垂直配向に戻るので、弱アンカリングの影響による応答の遅れはほとんどない（表５）。
（１）と（２）との合計の応答で見ても、櫛歯電極側（垂直配向膜Ｂ）に無機配向膜を用いた場合の方が応答が速いことが分かる（表６）。
この結果から、無機配向膜が、一対の櫛型電極を有する基板に設けられているものとすること、特に、一対の櫛型電極を有する基板のみに設けられているものとすることにより、アンカリングエネルギーを減少させることができ、その結果、閾値電圧の低減効果が得られることが分かった。
上述の例では、無機配向膜としてＳｉＯ結合及び垂直配向基Ｙを含む無機配向膜を挙げたが、これに限定されず、例えばＡｌＯｘ、ＳｉＯｘ、ＴｉＯｘ、ＳｉＣ等の他の無機配向膜を用いることも可能である。また、本実施形態において無機配向膜は、これら無機誘電体の積層膜であってもよく、適宜組み合わせることが可能である。更に、無機配向膜中にＡｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｉ（シリコン）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）を含有させてもよく、これにより、よりアンカリングエネルギーを減らすことができる。
本実施形態の液晶表示素子は、更に駆動回路、バックライト（照明装置）等を備えつけることで、携帯電話、ＰＤＡ、カーナビゲーション、パソコンモニター、テレビ、駅構内の案内板、屋外掲示板等のインフォメーションディスプレイ等として用いることができる。
（実施形態２）
本実施形態の液晶表示素子は、以下の点で実施形態１と異なる。
すなわち、本実施形態の液晶表示素子は、対向基板側に対向電極を有する。具体的には、図９に示すように、ガラス基板１１２の液晶層１２１側の主面上には、対向電極６１、誘電体層（絶縁層）６２及び垂直配向膜Ａがこの順に積層されている。なお、対向電極６１とガラス基板１１２の間には、カラーフィルタ１１３や、ブラックマトリクス（ＢＭ）等が設けられてもよい。
対向電極６１は、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電膜から形成される。対向電極６１及び誘電体層６２はそれぞれ、少なくとも全表示領域を覆うように切れ目なく形成されている。対向電極６１には、各絵素に共通の所定の電位が印加される。
誘電体層６２は、透明な絶縁材料から形成される。具体的には、窒化シリコン等の無機絶縁膜、アクリル樹脂等の有機絶縁膜等から形成される。
他方、ガラス基板１０２には、実施形態１と同様に、絵素電極２０及び共通電極３０を含む櫛型電極と、垂直配向膜Ｂとが設けられている。また、２枚の基板１０２、１１２の外主面上には偏光板１０７、１０８が配設されている。
黒表示時以外、絵素電極２０と、共通電極３０及び対向電極６１との間には異なる電圧が印加される。共通電極３０及び対向電極６１は、接地されてもよいし、共通電極３０及び対向電極６１には、同じ大きさかつ極性の電圧が印加されてもよいし、互いに異なる大きさかつ極性の電圧が印加されてもよい。
実施形態２の液晶表示素子によっても、実施形態１と同様に、信頼性及び光学特性を充分に向上することが可能となり、また低電圧駆動が可能となる。また、対向電極６１を形成することにより、応答速度を向上することができる。
また、無機配向膜の緻密性は、非常に高いことから、垂直配向膜Ａとして無機配向膜を用いることによって、カラーフィルタ１１３や誘電体層６２から、液晶層１２１へと不純物が溶出するのを防ぐことが可能となる。すなわち、垂直配向膜Ａをバリアー層として機能させることができる。
なお、実施形態２においても実施形態１と同様に低電圧駆動、高速応答化の効果を確認した。
上述した実施形態における各形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
なお、本願は、２０１０年１月１５日に出願された日本国特許出願２０１０－００６６９２号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
２０：絵素電極
３０：共通電極
６１：対向電極
６２：誘電体層
１０１：アレイ基板
１０２，１１２：ガラス基板
１０３：櫛型電極
１０７，１０８：偏光板
１１１：対向基板
１１３：カラーフィルタ
１２１：液晶層
１２２：印加電界に沿ってベンド状配向する液晶分子
１２３：電界の印加方位
Ａ，Ｂ：垂直配向膜

Claims (4)

  1. 一対の基板と、該一対の基板間に封止された液晶層とを含む液晶表示素子であって、
    該液晶層は、正の誘電率異方性を有する液晶分子を含有し、
    該一対の基板の少なくとも一方は、一対の櫛型電極を有し、
    該一対の基板の少なくとも一方は、液晶層と接する側の面の表示領域に垂直配向膜を有し、
    該垂直配向膜は、無機材料で形成された無機配向膜である
    ことを特徴とする液晶表示素子。
  2. 前記無機材料は、誘電率が４以上、６以下であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
  3. 前記無機配向膜は、前記一対の櫛型電極を有する基板のみに設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示素子。
  4. 前記無機配向膜は、印刷法、スピンコーティング法又はインクジェット法で形成されたものであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の液晶表示素子。
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