JP5526507B2 - 液晶表示素子 - Google Patents

Description

この発明は、水平配向膜と、正の誘電異方性を有する液晶層を備えた液晶表示素子に関する。

正の誘電異方性を有する液晶層を備えた液晶表示素子は、予め定めた間隙を設けて対向配置された一対の基板の互いに対向する内面それぞれに、互いに対向する領域により複数の画素を形成する電極と、前記電極を覆って形成され、それぞれが予め定めた方向にラビング処理された水平配向膜とが設けられ、前記一対の基板間の間隙に前記液晶層を封入された構成となっている。

この種の液晶表示素子は、表示の視野角を広くすることが望まれている。そのために、従来は、複数の画素にそれぞれ対応させて、一方の基板の配向膜に、互いに逆向きの２つの傾斜面を有する断面が三角形状の凸部を形成し、この配向膜を前記２つの傾斜面の両方を横切る方向にラビングすることにより、複数の画素毎に、液晶分子を一方の方向にプレチルトさせた第１の領域と、液晶分子を前記一方の方向とは逆向きにプレチルトさせた第２の領域とを形成し、これらの２つの領域それぞれの視野角特性が相乗した広い視野角を得るようにしている（特許文献１参照）。
特開平７−３３３６１２号公報

しかし、上記従来の液晶表示素子は、複数の画素毎に、前記第１と第２の２つの領域を形成しなければならないため、製造工程が煩雑である。

この発明は、複数の画素毎に、視野角特性が異なる２つの領域が区分して形成され、安定した広い視野角を得ることができる液晶表示素子を提供することを目的としたものである。

この発明の液晶表示素子は、
予め定めた間隙を設けて対向配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板の前記第２の基板との対向面にマトリックス状に配列させて設けられた複数の画素電極と、
前記第１の基板の前記対向面に設けられ、前記複数の画素電極に接続された複数の薄膜トランジスタと、
前記第１の基板の前記対向面に設けられ、前記複数の薄膜トランジスタにゲート信号及びデータ信号を供給する複数の走査線及び信号線と、
前記複数の画素電極との間に絶縁膜を介在させた状態で前記複数の画素電極と前記第１の基板との間に設けられ、前記複数の画素電極の周縁部に重なり、且つ、前記薄膜トランジスタに重ならないように形成された補助電極と、
前記第２の基板の前記第１の基板との対向面に、前記複数の画素電極と対向するように設けられた対向電極と、
前記各画素電極に重なる各重畳領域を第１の領域および第２の領域に分ける境界線に沿うように、前記対向電極の前記複数の画素電極との対向面に設けられた複数の凸条部材と、
前記第１の基板の前記対向面に、前記複数の画素電極を覆うように設けられ、前記凸条部材の長さ方向に対して交差する方向にラビング処理された第１の配向膜と、
前記第２の基板の前記対向面に、前記対向電極及び前記複数の凸条部材を覆うように設けられ、前記第１の配向膜のラビング方向に対して予め定めた向きで、且つ前記凸条部材の長さ方向に対して交差する方向にラビング処理された第２の配向膜と、
前記一対の基板間の間隙に封入された正の誘電異方性を有する液晶層と、
を備え、
前記凸条部材は、前記画素電極の長手方向に対して５°〜４５°の範囲の角度で交差する方向に沿って予め定めた長さだけ形成され、且つ、前記凸条部材のうち、前記画素電極に対する薄膜トランジスタの接続側とは反対側の端部を、前記予め定めた長さよりも短い長さだけ、前記画素電極の長手方向に対して６０°〜８０°の角度で交差する方向に屈曲していることを特徴とする。

この発明のまた別の液晶表示素子は、
予め定めた間隙を設けて対向配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板の前記第２の基板との対向面にマトリックス状に配列させて設けられた複数の画素電極と、
前記第１の基板の前記対向面に設けられ、前記複数の画素電極に接続された複数の薄膜トランジスタと、
前記第１の基板の前記対向面に設けられ、前記複数の薄膜トランジスタにゲート信号及びデータ信号を供給する複数の走査線及び信号線と、
前記複数の画素電極との間に絶縁膜を介在させた状態で前記複数の画素電極と前記第１の基板との間に設けられ、前記複数の画素電極の周縁部に重なり、且つ、前記薄膜トランジスタに重ならないように形成された補助電極と、
前記第２の基板の前記第１の基板との対向面に、前記複数の画素電極と対向するように設けられた対向電極と、
前記各画素電極に重なる各重畳領域を第１の領域および第２の領域に分ける境界線に沿うように、前記一対の基板間に設けられ、前記各重畳領域において前記一対の基板間の間隙を前記第１の領域に重なる第１の間隙と前記第２の領域に重なる第２の間隙とに仕切る複数の隔壁部材と、
前記第１の基板の前記対向面に、前記複数の画素電極を覆うように設けられ、前記隔壁部材の長さ方向に対して交差する方向にラビング処理された第１の配向膜と、
前記第２の基板の前記対向面に、前記対向電極及び前記複数の隔壁部材を覆うように設けられ、前記第１の配向膜のラビング方向に対して予め定めた向きで、且つ前記隔壁部材の長さ方向に対して交差する方向にラビング処理された第２の配向膜と、
前記一対の基板間の間隙に封入された正の誘電異方性を有する液晶層と、
を備え、
前記隔壁部材は、前記画素電極の長手方向に対して５°〜４５°の範囲の角度で交差する方向に沿って予め定めた長さだけ形成され、且つ、前記隔壁部材のうち、前記画素電極に対する薄膜トランジスタの接続側とは反対側の端部を、前記予め定めた長さよりも短い長さだけ、前記画素電極の長手方向に対して６０°〜８０°の角度で交差する方向に屈曲していることを特徴とする。

好ましくは、前記第１の配向膜と前記第１の配向膜とが当接している。
好ましくは、前記第２の配向膜は、前記第１の配向膜のラビング方向に対して直交する方向にラビング処理され、
前記第１の配向膜は、前記凸条部材または前記隔壁部材の長さ方向に対して４５°〜８５°の範囲の角度で交差する方向にラビング処理され、
前記第２の配向膜は、前記凸条部材または前記隔壁部材の長さ方向に対して５°〜４５°の範囲の角度で交差する方向にラビング処理され、
前記液晶層の液晶分子は、前記第１の基板と前記第２の基板との間において、９０°のツイスト角でツイスト配向している。
好ましくは、前記第２の配向膜は、前記第１の配向膜のラビング方向と実質的に平行で且つ逆向きの方向にラビング処理され、
前記第１の配向膜と前記第２の配向膜は、前記凸条部材または前記隔壁部材の長さ方向に対して６０°〜９０°の範囲の角度で交差する方向にラビング処理され、
前記液晶層の液晶分子は、前記第１の基板と前記第２の基板との間において、前記第１及び第２の配向膜のラビング方向に分子長軸を揃えてホモジニアス配向している。

請求項４に記載の発明は、前記請求項１または２に記載の液晶表示素子において、前記凸条部材または隔壁部材は、前記複数の画素毎に、前記画素を実質的に二等分する位置に対応させて設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記請求項１または２に記載の液晶表示素子において、前記凸条部材または隔壁部材は、前記画素の２つの領域のうちの一方の領域に対応する面と他方の領域に対応する面とがそれぞれ、前記第２の基板側から前記第１の基板側に向かって前記凸条部材または隔壁部材の幅方向の中心方向に傾斜した形状に形成されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載の液晶表示素子において、前記第２の水平配向膜は、前記凸条部材または隔壁部材の長さ方向に対して斜めに交差し、且つ前記第１の水平配向膜のラビング方向に対して実質的に直交する方向にラビング処理され、前記液晶層の液晶分子は、前記一対の基板間において、実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向していることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、前記請求項６に記載の液晶表示素子において、前記第１の水平配向膜は、前記凸条部材または隔壁部材の長さ方向に対して４５°〜８５°の範囲の角度で交差する方向にラビング処理され、前記第２の水平配向膜は、前記凸条部材または隔壁部材の長さ方向に対して５°〜４５°の範囲の角度で交差する方向にラビング処理されていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、前記請求項５に記載の液晶表示素子において、前記第２の水平配向膜は、前記第１の水平配向膜のラビング方向と実質的に平行で且つ逆向きの方向にラビング処理され、前記液晶層の液晶分子は、前記一対の基板間において、前記第１及び第２の水平配向膜のラビング方向に分子長軸を揃えてホモジニアス配向していることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、前記請求項８に記載の液晶表示素子において、前記第１の水平配向膜と第２の水平配向膜はそれぞれ、前記凸条部材または隔壁部材の長さ方向に対して６０°〜９０°の範囲の角度で交差する方向にラビング処理されていることを特徴とする。

この発明の液晶表示素子は、上記のような構成であるため、複数の画素毎に、視野角特性が異なる２つの領域が区分して形成され、安定した広い視野角を得ることができる。

（第１の実施形態）
図１〜図１１はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示素子の第１の基板の一部分の平面図、図２及び図３は図１のII−II線及びIII−III線に沿う前記液晶表示素子の拡大断面図である。

この液晶表示素子は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す）をアクティブ素子としたアクティブマトリックス液晶表示素子であり、図１〜図３のように、予め定めた間隙を設けて対向配置された第１と第２の一対の透明基板１，２と、前記一対の基板１，２の互いに対向する内面のうちの第１の基板、例えば観察側（図２及び図３において上側）とは反対側の基板（以下、後基板という）１の内面に行方向及び列方向にマトリックス状に配列させて設けられた複数の透明な画素電極３と、前記後基板１の内面に、前記複数の画素電極３にそれぞれ対応させてその近傍に設けられ、対応する画素電極３にそれぞれ接続された複数のＴＦＴ４と、前記後基板１の内面に設けられ、前記複数のＴＦＴ４にそれぞれゲート信号及びデータ信号を供給する複数の走査線１０及び信号線１１と、第２の基板、つまり観察側の基板（以下、前基板という）２の内面に、前記複数の画素電極３と対向させて設けられた一枚膜状の透明な対向電極１５と、前記一対の基板１，２間の間隙に封入された正の誘電異方性を有する液晶層２０と、前記後基板１の外面と前記前基板２の外面とにそれぞれ配置された後偏光板２１及び前偏光板２２とを備えている。

前記ＴＦＴ４は、前記後基板１上に形成されたゲート電極５と、前記ゲート電極５を覆って前記画素電極３の配列領域全体にわたって形成された透明なゲート絶縁膜６と、前記ゲート絶縁膜６の上に前記ゲート電極５と対向させて形成されたｉ型半導体膜７と、前記ｉ型半導体膜７の一側部と他側部の上に図示しないｎ型半導体膜を介して形成されたドレイン電極８及びソース電極９とからなっている。

そして、前記複数の走査線１０は、前記後基板１上に、行方向に配列した複数の画素電極３からなる各画素電極行にそれぞれ対応させてこれらの行の一側に設けられ、各行の複数のＴＦＴ４のゲート電極５に接続されており、前記複数の信号線１１は、前記ゲート絶縁膜６の上に、列方向に配列した複数の画素電極３からなる各画素電極列にそれぞれ対応させてこれらの列の一側に設けられ、各列の複数のＴＦＴ４のドレイン電極８に接続されている。

また、前記複数の画素電極３は、前記ゲート絶縁膜６の上に、画面の左右方向と平行な方向の横幅よりも前記画面の上下方向と平行な方向の縦幅が大きい縦長の矩形形状に形成されており、これらの画素電極３の縦幅方向の一端部にそれぞれ、その画素電極３に対応するＴＦＴ４のソース電極９が接続されている。

さらに、この液晶表示素子は、前記複数の画素電極３よりも前記後基板１側に、前記複数の画素電極３との間に前記ゲート絶縁膜６を介在させて設けられ、前記複数の画素電極３それぞれの周縁部の略全周に対応し、且つ外周部が前記画素電極３の周囲に張出す形状に形成され、前記複数の画素電極３それぞれとの間に補償容量を形成し、前記外周部と前記複数の画素電極３の周縁部との間に、前記基板１面に沿った横方向の電界を生成する透明な補助電極１２を備えている。なお、図１では、前記補助電極１２に対応する部分に平行斜線を施している。

前記補助電極１２は、前記後基板１上に、前記複数の画素電極３それぞれの周縁部のうちの前記ＴＦＴ４の接続部以外の部分の略全周に対応させて枠形状に形成されており、前記複数の走査線１０及び信号線１１は、前記画素電極３に対して、前記補助電極１２よりも外側の位置に設けられている。

なお、前記補助電極１２の４つの辺部はそれぞれ４〜６μｍの幅に形成されており、これらの辺部の中央よりも内側の２〜３μｍの幅の領域が、前記ゲート絶縁膜６を介して前記画素電極３の周縁部に対向し、前記中央よりも外側の２〜３μｍの幅の領域が、前記画素電極３の周囲に張出している。

前記複数の画素電極３の周縁部に対応する前記補助電極１２は、各行毎に、互いに連続させて形成されており、さらに、これらの各行の一端または両端において共通接続されている（図示せず）。

そして、前記各行の補助電極１２には、前記対向電極１５に印加される信号と同電位の電圧が印加され、これらの補助電極１２と前記補助電極１２が対応する画素電極３の周縁部との間に、前記後基板１の基板面に沿った横方向の電界（以下、横電界という）が生成される。

また、前記後基板１の内面には、前記複数のＴＦＴ４及び複数の信号線１１を覆ってオーバーコート絶縁膜１３が設けられ、さらに前記画素電極３の配列領域全体に、前記複数の画素電極３を覆って第１の水平配向膜１４が設けられている。

一方、前記前基板２の内面には、マトリックス状に配列された前記複数の画素電極３の間の領域に対応させて形成された遮光膜（ブラックマスク）１６と、前記複数の画素電極３にそれぞれ対応させて形成された赤、緑、青の３色のカラーフィルタ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂとが設けられており、前記対向電極１５は、前記カラーフィルタ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの前記後基板１に対向する面上に形成されている。

さらにまた、この液晶表示素子は、前記対向電極１５の前記複数の画素電極３と対向する面上に、前記複数の画素電極３と前記対向電極１５とが互いに対向する領域からなる複数の画素３０毎に、前記画素３０を２つの領域に区分する位置に対応させて設けられた誘電体からなる複数の凸条部材１８を備えている。

前記凸条部材１８は、幅が１０〜１５μｍ、幅方向の中央部の厚さが１〜２μｍの誘電体層からなっており、前記複数の画素３０毎に、前記画素３０を左右２つの領域に実質的に二等分する位置、例えば前記画素電極３の形状に対応した縦長矩形形状の画素３０の中心を通り、且つ画素３０の縦幅方向（画面の上下方向）に対して斜めに交差する方向に沿った位置に対応させて設けられている。

なお、この実施例では、前記複数の凸条部材１８をそれぞれ、図１のように、前記画素３０の縦幅方向に対して観察側から見て右回り方向に５°〜４５°の角度で交差する方向に沿った方向に沿って前記画素３０の略全長に形成し、且つこの凸条部材１８の前記画素電極３に対するＴＦＴ４の接続側とは反対側の端部を、前記画素３０の縦幅方向に対して観察側から見て６０°〜８０°の角度で交差する方向に屈曲させている。

また、前記凸条部材１８は、前記画素３０の２つの領域３０ａ，３０ｂ（図２参照）のうちの一方の領域３０ａに対応する面と他方の領域３０ｂに対応する面とがそれぞれ、前記前基板２側から前記後基板１側に向かって前記凸条部材１８の幅方向の中心方向に傾斜した形状に形成されている。

すなわち、前記凸条部材１８は、その幅方向の中央部を頂部とし、前記頂部から一方の側の部分と他方の側の部分とがそれぞれ、前記頂部に向かって傾斜した、実質的に山形の断面形状に形成されている。なお、前記凸条部材１８の前記一方の側の部分と他方の側の部分は、それぞれ部分の傾斜角が実質的に等しく、且つそれぞれの部分の幅が実質的に等しい形状に形成されている。

このような断面形状の凸条部材１８は、前記対向電極１５上に、感光特性（γ特性）が鈍い光硬化性樹脂を塗布し、その塗布膜を、前記前基板２の外面側から、前記凸条部材１８の中央部に対応する部分の露光時間よりも両側縁部に対応する部分の露光時間を短く制御して露光処理することにより形成することができる。

また、前記前基板２の内面には、前記複数の画素電極３の配列領域に対応する領域全体に、前記対向電極１５及び前記複数の凸条部材１８を覆って第２の水平配向膜１９が設けられている。

前記後基板１の内面に設けられた第１の配向膜１４と、前記前基板２の内面に設けられた第２の配向膜１９はそれぞれ、液晶分子２０ａを０．５°程度の極く小さいプレチルト角で配向させる配向特性を有しており、これらの配向膜１４のうちの前記第１の配向膜１４は、前記凸条部材１８の長さ方向（屈曲した端部以外の部分の長さ方向）に対して交差する方向にラビング処理され、前記第２の配向膜１９は、前記第１の配向膜１４のラビング方向に対して予め定めた向きで、且つ前記凸条部材１８の長さ方向に対して交差する方向にラビング処理されている。

そして、前記一対の基板１，２は、いずれか一方の内面（配向膜上）に分散させて配置され、他方の基板の内面との間に挟持される複数の球状スペーサ、または、前記一対の基板１，２のいずれか一方の内面（配向膜よりも基板側）に複数の画素３０の間の領域に対応させて予め定めたピッチで設けられ、他方の基板の内面に当接される複数の柱状スペーサ（図示せず）により前記基板１，２間の間隙を規定され、前記複数の画素電極３の配列領域を囲む枠状のシール材（図示せず）を介して接合されており、これらの基板１，２間の間隙の前記シール材で囲まれた領域に、誘電異方性が正のネマティック液晶からなる液晶層２０が封入されている。

なお、前記後基板１には、その１つ縁部または互いに直交する２つの縁部に、前記前基板２の外方に張出すドライバ搭載部（図示せず）が形成されており、前記複数の走査線１０及び信号線１１は、前記ドライバ搭載部に搭載されたドライバ素子の複数のゲート信号出力端子及びデータ信号出力端子にそれぞれ接続され、前記各行の複数の補助電極１２の共通接続部は、前記ドライバ素子の対向電極信号出力端子に接続され、前記対向電極１５は、前記枠状のシール材による基板接合部に設けられたクロス接続部を介して前記ドライバ素子の前記対向電極信号出力端子に接続されている。

この実施例の液晶表示素子は、非スプレイ配向のＴＮ（ツィステッドネマティック）型素子であり、前記一対の基板１，２の内面それぞれに設けられた第１と第２の配向膜１４，１９は、実質的に互いに直交する方向にラビング処理されている。

図１において、鎖線矢印１４ｒ，１９ｒは前記第１と第２の配向膜１４，１９のラビング方向を示しており、前記後基板１の内面に設けられた第１の配向膜１４は、前記凸条部材１８の長さ方向に対して、一方の方向に４５°〜８５°、好ましくは８０°〜８５°の範囲の角度θ１で交差する方向１４ｒにラビング処理され、前記前基板２の内面に設けられた第２の水平配向膜１９は、前記凸条部材１８の長さ方向に対して、前記一方の方向とは反対方向に５°〜４５°、好ましくは５°〜１０°の範囲の角度θ２で交差する方向１９ｒにラビング処理されている。

なお、この実施例では、前記第１の配向膜１４を、画面の左右方向と実質的に平行に、観察側から見て前記画面の左方向から右方向に向かってラビング処理し、前記第２の配向膜１９を、画面の上下方向と実質的に平行に、観察側から見て前記画面の下方向から上方向に向かってラビング処理しており、したがって、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒは、前記凸条部材１８の長さ方向に対して、観察側から見て右回り方向に４５°〜８５°（図１では８０°〜８５°）の範囲の角度θ１で交差し、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒは、前記凸条部材１８の長さ方向に対して、観察側から見て左回り方向に５°〜４５°（図１では５°〜１０°）の範囲の角度θ１で交差している。

そして、前記液晶層２０の液晶分子２０ａは、前記一対の基板１，２それぞれの近傍において、前記第１及び第２の配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒに分子長軸を向け、且つ前記ラビング方向１４ｒ，１９ｒの上流側（ラビングの開始端側）から下流側（ラビングの終了端側）に向かって前記配向膜１４，１９の膜面から離れる方向に前記２°以下の角度でプレチルトした状態で、前記一対の基板１，２間において、図１に破線矢印で示したツイスト方向（観察側から見て右回り方向）に実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向している。

この液晶分子２０ａの一対の基板１，２に対するプレチルトの向きは、後基板１側と前基板２側とで異なり、後基板１の近傍の液晶分子２０ａは、前記後基板１に対して、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒに向かって後基板１から離れる方向に、前記第１の配向膜１４に対する液晶分子２０ａのチルト角に相当する角度で一様にプレチルトする。

一方、前基板２の近傍の液晶分子２０ａは、前記複数の凸条部材１８に対応する部分以外の領域においては、前記前基板２に対して、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒに向かって前基板１から離れる方向に、前記第２の配向膜１９に対する液晶分子２０ａのチルト角に相当する角度で一様にプレチルトするが、前記複数の凸条部材１８に対応する部分では、前記凸条部材１８の幅方向の中央部から前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側の領域３０ａにおいて、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒに向かって前基板２から離れる方向にプレチルトし、前記凸条部材１８の幅方向の中央部から前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの下流側の領域３０ｂにおいて、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒとは反対方向に向かって前記前基板２から離れる方向にプレチルトする。

図４は前記前基板２の近傍における液晶分子２０ａのプレチルトの向きを示す図であり、ここでは、便宜上、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒを前記凸条部材１８の長さ方向に対して直交させたときのプレチルトの向きを示している。

図４のように、前記前基板２の内面の第２の配向膜１９は、複数の画素３０毎に、前記画素３０を左右２つの領域３０ａ，３０ｂに区分する位置に対応させて設けられた前記複数の凸条部材１８を覆って形成されているため、この第２の配向膜１９の前記凸条部材１８を覆う部分のうちの前記凸条部材１８の幅方向の中央部から一方の側の部分１９ａは、前記後基板２に対して前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒに向かって前記前基板２からの高さが大きくなる方向に傾斜し（以下、この部分１９ａを順方向傾斜部という）、前記凸条部材１８の幅方向の中央部から他方の側の部分１９ｂは、前記後基板２に対して前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒとは反対方向に向かって前記前基板２からの高さが大きくなる方向に傾斜している（以下、この部分１９ｂを逆方向傾斜部という）。

そのため、前記前基板２の近傍の液晶分子２０ａは、図４のように、複数の画素３０毎に、前記第２の配向膜１９の前記凸条部材１８を覆う部分のうちの前記順方向傾斜部１９ａに対応する領域において、前記前基板２に対して前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒに向かって前記前基板２から離れる方向に、前記順方向傾斜部１９ａの傾き角α１と前記第２の配向膜１９に対する液晶分子２０ａのチルト角δとの和（α１＋δ）に相当する角度β１でプレチルトし（以下、この方向のプレチルトを順方向プレチルトという）、前記第２の配向膜１９の前記凸条部材１８を覆う部分のうちの前記逆方向傾斜部１９ｂに対応する領域において、前記前基板２に対して前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒとは反対方向に向かって前記前基板２から離れる方向に、前記逆方向傾斜部１９ｂの傾き角α２と前記第２の配向膜１９に対する液晶分子２０ａのチルト角δとの差（α２−δ）に相当する角度β２でプレチルトする（以下、この方向のプレチルトを逆方向プレチルトという）。

例えば、前記第２の配向膜１９に対する液晶分子２０ａのチルト角δは０．５°、前記第２の配向膜１９の順方向傾斜部１９ａ及び逆方向傾斜部１９ｂの傾き角α１，α２はそれぞれ３°〜５°であり、したがって、前記第２の配向膜１９の順方向傾斜部１９ａに対応する領域における液晶分子２０ａの順方向のプレチルト角β１は３．５°〜５．５°、前記第２の配向膜１９の逆方向傾斜部１９ｂに対応する領域における液晶分子２０ａの逆方向のプレチルト角β２は２．５°〜４．５°である。

なお、この実施例の液晶表示素子は、上述したように、前記第２の配向膜１９を、前記凸条部材１８の長さ方向に対して５°〜４５°（好ましくは５°〜１０°）の範囲の角度θ２で交差する方向１９ｒにラビング処理したものであるが、前記前基板２の近傍の液晶分子２０ａは、複数の画素３０毎に、前記第２の配向膜１９の前記凸条部材１８を覆う部分のうちの前記順方向傾斜部１９ａに対応する領域において、前記順方向にプレチルトし、前記第２の配向膜１９の前記凸条部材１８を覆う部分のうちの前記逆方向傾斜部１９ｂに対応する領域において、前記逆方向にプレチルトする。

そのため、前記液晶層２０の液晶分子２０ａは、前記一対の基板１，２間において実質的に９０°のツイスト角でツイストし、且つ前記複数の画素３０毎に、前記前基板２の近傍の液晶分子２０ａが、前記第２の配向膜１９の前記凸条部材１８を覆う部分のうちの前記逆方向傾斜部１９ｂに対応する領域において前記逆方向にプレチルトした状態で配向している。

また、前記後偏光板２１は、その吸収軸（図示せず）を前記後基板１の内面の第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒと実質的に平行にするか、或いは実質的に直交させて配置され、前記前偏光板２２は、その吸収軸（図示せず）を前記後偏光板２１の吸収軸と実質的に直交させるか、或いは実質的に平行にして配置されている。

この液晶表示素子は、上記のような構成であるため、前記複数の画素電極３と対向電極１５との間への電界の印加により、前記複数の画素電極３と前記対向電極１５とが互いに対向する領域からなる複数の画素３０毎に、液晶分子２０ａのチルト方向が互いに異なる２つの領域、つまり視野角特性が異なる２つの領域が区分して形成され、安定した広い視野角を得ることができる。

すなわち、前記液晶表示素子はＴＮ型素子であり、液晶層２０の液晶分子２０ａは、前記画素電極３と対向電極１５との間に電界を印加しない無電界時に、上述したように、前記一対の基板１，２間において実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向し、前記電極３，１５間への電界の印加によって、前記ツイスト配向状態から、基板１，２面に対するチルト角が大きくなるように立ち上がり配向する。

図５は前記液晶表示素子における電界の印加による液晶分子２０ａの立ち上がり配向を示す模式図であり、図において、破線矢印Ｅ１は、画素電極３と対向電極１５との間に印加された電界を示している。

そして、前記液晶表示素子は、前記ドライバ素子の対向電極信号出力端子に接続された前記補助電極１２を備えているため、前記画素電極３と対向電極１５との間に電界Ｅ１を印加したときに、図５のように、前記補助電極１２の外周部と前記画素電極３の周縁部との間に、前記画素電極３と対向電極１５との間に印加された電界Ｅ１と実質的に同じ強さの横電界Ｅ２が生成し、前記画素電極３の周縁部付近の液晶分子２０ａが、前記横電界Ｅ２の方向に沿ってチルトする。

前記横電界Ｅ２は、前記画素電極３の各縁部からそれぞれ前記補助電極１２の対応する辺部に向かう方向の電界であり、したがって、前記画素電極３の各縁部に対応する領域に生成する横電界Ｅ２はそれぞれ、その縁部とは反対側の縁部に対応する領域に生成する横電界Ｅ２の向きに対して逆向きの電界であるため、前記横電界Ｅ２による液晶分子２０ａのチルトの傾きは、前記画素電極３の横幅方向の一方の縁部に対応する領域と他方の縁部に対応する領域とで互いに逆向きであり、また、前記画素電極３の縦幅方向の一方の縁部に対応する領域と他方の縁部に対応する領域とで互いに逆向きである。

そして、この液晶表示素子では、前記後基板１の内面の第１の配向膜１４を、画面の左右方向と実質的に平行に、前記画面の左方向から右方向に向かってラビング処理しているため、前記画素電極３の右側の縁部に対応する領域の前記横電界Ｅ２によって液晶分子２０ａがチルトさせられる傾きは、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒにより得られるプレチルトの傾き（以下、順傾斜という）であり、前記画素電極３の左側の縁部に対応する領域の前記横電界Ｅ２によって液晶分子２０ａがチルトさせられる傾きは、前記配向膜１４のラビング方向１４ｒにより得られるプレチルトの方向と逆の傾き(以下、逆傾斜という)である。

さらに、この液晶表示素子は、前基板２の内面に設けられた対向電極１５の前記複数の画素電極３と対向する面上に、前記画素３０の中心を通り、且つ画素３０の縦幅方向に対して５°〜４５°の範囲の角度で交差する方向に沿った位置に対応させて誘電体からなる凸条部材１８を設けているため、前記画素電極３と対向電極１５との間に印加された電界Ｅ１は、前記凸条部材１８に対応する領域の電界が、前記凸条部材１８での電圧降下により、図５のように、前記画素電極３の前記凸条部材１８の幅方向の中央部に対応する部分から前記凸条部材１８の両側縁側に向かって斜め方向に向くように歪み、この歪んだ電界により、前記凸条部材１８に対応する領域の液晶分子２０ａが、図５に鎖線で示したように、前記凸条部材１８の幅方向の中央部に対応する部分を中心にして、前記凸条部材１８の一側縁側と他側縁側とで互いに反対向きにチルトする。

前記凸条部材１８での電圧降下により歪んだ電界は、後基板１側から見ると、前記凸条部材１８の中央に対応する部分から前記凸条部材１８の両側縁側に向かって広がる向きの電界、前基板２側から見ると、前記凸条部材１８の両側縁側から前記凸条部材１８の中央に対応する部分に向かって狭まる向きの電界である。

そのために、前記凸条部材１８の近傍の領域の液晶分子２０ａは、前記電界Ｅ１の歪みにより、後基板１に対しては、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの下流側（凸条部材１８の右側）において前記ラビング方向１４ｒに対応した順傾斜でチルトし、前記ラビング方向１４ｒの上流側（凸条部材１８の左側）において前記ラビング方向１４ｒに対して逆傾斜でチルトし、前基板２に対しては、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側（凸条部材１８の右側）において前記ラビング方向１９ｒに対応した順傾斜でチルトし、前記ラビング方向１９ｒの下流側（凸条部材１８の左側）において前記ラビング方向１９ｒに対して逆傾斜でチルトする。

さらに、この液晶表示素子は、前記凸条部材１８を上記のような山形の断面形状に形成し、前記第２の配向膜１９の前記凸条部材１８を覆う部分に前記順方向傾斜部１９ａと逆方向傾斜部１９ｂとを形成することにより、前基板２の近傍の液晶分子２０ａを、図４のように、前記第２の配向膜１９の順方向傾斜部１９ａに対応する領域（凸条部材１８の中央から左側の領域）において前記順方向にプレチルトさせ、前記第２の配向膜１９の逆方向傾斜部１９ｂに対応する領域（凸条部材１８の中央から右側の領域）において前記逆方向にプレチルトさせているため、前記凸条部材１８の近傍の領域の液晶分子２０ａは、前記電界Ｅ１の印加により、前記前基板２に対して、前記プレチルト状態からチルト角が大きくなるように立ち上がり配向する。

そのため、前記凸条部材１８の近傍の領域の液晶分子２０ａの前記電界Ｅ１の歪みによる前基板２に対するチルト、つまり、前記前基板２の内面の第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側における順傾斜チルトと、前記ラビング方向１９ｒの下流側における逆傾斜チルトとを、より確実に行なわせることができる。

そして、前記画素３０内の他の領域の液晶分子２０ａは、前記画素３０の周縁部及び前記凸条部材１８の周辺の領域の液晶分子２０ａの相互の分子間力による影響を受けて配向するため、前記画素電極３と対向電極１５との間に電界Ｅ１を印加すると、前記画素３０内の液晶分子２０ａが、前記凸条部材１８の幅方向の中央部に対応する部分を境にして、後基板１の内面の第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの下流側及び前基板２の内面の第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側の領域（画素３０の右半分の領域）３０ｂにおいて前記順傾斜でチルトし、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの上流側及び前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの下流側の領域（画素３０の左半分の領域）３０ａにおいて前記逆傾斜でチルトする。

図６は前記液晶表示素子における電界の印加による液晶分子２０ａの立ち上がり配向を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、液晶分子２０ａが前記順傾斜でチルトした領域の立ち上がり配向、図６（ａ）は、液晶分子２０ａが前記逆傾斜でチルトした領域の立ち上がり配向状態を示している。

また、図７は、前記液晶表示素子の１つの画素３０における液晶分子２０ａの順チルト領域と逆チルト領域を示しており、この実施例では、前記凸条部材１８を、画素３０を左右２つの領域に区分する位置に対応させて設け、後基板１の内面の第１の配向膜１４及び前基板２の内面の第２の配向膜１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒを上記方向に設定しているため、前記画素３０の前記凸条部材１８の幅方向の中央部に対応する境界線３１を境にして、前記画素３０の右側の領域３０ａの液晶分子２０ａが順傾斜でチルトし、前記画素３０の左側の領域３０ｂの液晶分子２０ａが逆傾斜でチルトする。

このように、前記液晶表示素子によれば、前記複数の画素３０毎に、前記画素電極３と対向電極１５との間への電界Ｅ１の印加により、液晶分子２０ａが前記順傾斜でチルトした状態で立ち上がり配向する領域(順チルト領域)３０ｂと、液晶分子２０ａが前記逆傾斜でチルトした状態で立ち上がり配向する領域(逆チルト領域)３０ａとを形成し、これらのチルト方向が異なる２つの領域３０ａ，３０ｂそれぞれの視野角特性が相乗した広い視野角を得ることができる。

また、前記液晶表示素子は、前記凸条部材１８を、複数の画素３０毎に、前記画素３０を実質的に二等分する位置に対応させて設けているため、前記順チルト領域３０ｂと、前記逆チルト領域３０ａとの面積を略同じにし、これらの２つの領域３０ａ，３０ｂそれぞれの視野角特性がバランス良く相乗した広い視野角を得ることができる。

図８〜図１１は、液晶分子が画素全体において順傾斜でチルトする比較例の液晶表示素子と、上記実施例の液晶表示素子との視角−輝度特性図であり、図８は６時−１２時方向（画面の上下方向）の特性、図９は９時−３時方向（画面の左右方向）の特性、図１０は７時半−１時半方向（画面の左右方向に対して左回りに４５°の方向）の特性、図１１は４時半−１０時半方向（画面の左右方向に対して右回りに４５°の方向）の特性を示している。これらの視角−輝度特性は、複数の画素の電極間に０〜８の階調値の電界を印加したときの視角−輝度特性であり、各図において、Ｌ１は階調値が０の電界を印加したときの特性、Ｌ２は階調値が２の電界を印加したときの特性、Ｌ４は階調値が４の電界を印加したときの特性、Ｌ６は階調値が６の電界を印加したときの特性、Ｌ８は階調値が８の電界を印加したときの特性である。

図８（ａ）、図９（ａ）、図１０（ａ）及び図１１（ａ）のように、液晶分子が画素全体において順傾斜チルトする比較例の液晶表示素子は、９時−３時方向の視角−輝度特性が、画面の法線方向（０°の視角方向）を中心として左右略対称で、且つ十分なコントラストの表示を観察できる視角範囲が十分に広い特性であるが、６時−１２時方向、７時半−１時半方向、及び４時半−１０時半方向の視角−輝度特性は、左右非対称で、左右いずれか一方の方向の視角範囲が狭い。

この比較例に対して、上記実施例の液晶表示素子は、図８（ｂ）、図９（ｂ）、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）のように、６時−１２時方向、９時−３時方向、７時半−１時半方向、及び４時半−１０時半方向の視角−輝度特性がいずれも、画面の法線方向を中心として左右略対称で、且つ十分なコントラストの表示を観察できる視角範囲が十分に広い特性である。

そして、上記液晶表示素子は、前記複数の画素電極３よりも前記後基板１側に、前記複数の画素電極３との間に絶縁膜（ＴＦＴ４のゲート絶縁膜）６を介在させて、前記複数の画素電極３それぞれとの間に補償容量を形成し、且つ前記複数の画素電極３の周縁部との間に横電界Ｅ２を生成する補助電極１２を設け、前記対向電極１５の複数の画素電極３と対向する面上に、複数の画素３０毎に、前記画素３０を２つの領域に区分する位置に対応させて誘電体からなる複数の凸条部材１８を設け、さらに、前記後基板１の内面に前記複数の画素電極３を覆って設けられた第１の配向膜１４を、前記凸条部材１８の長さ方向に対して交差する方向１４ｒにラビング処理、前記前基板２の内面に前記対向電極１５及び前記複数の凸条部材１８を覆って設けられた第２の配向膜１９を、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ａに対して予め定めた向きで、且つ前記凸条部材１８の長さ方向に対して交差する方向にラビング処理しているため、前記複数の画素３０毎に、視野角特性が異なる２つの領域３０ａ，３０ｂが区分して形成され、安定した広い視野角を得ることができる。

なお、上記第１の実施例では、前記凸条部材１８を、画素３０の中心を通り、且つ前記画素３０の縦幅方向に対して斜めに交差する方向に沿った位置に対応させて設けられているが、前記凸条部材１８は、前記画素３０を２つの領域に区分する他の位置に対応させて設けてもよい。

図１２は上記第１の実施例の変形例を示す液晶表示素子の第１の基板（後基板）の一部分の平面図である。なお、この変形例は、前記凸条部材１８の位置及び形状と、第１及び第２の配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒが上記第１の実施例と異なるだけで、他の構成は第１の実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

この液晶表示素子は、前記凸条部材１８を、前記画素３０の中心を通り、且つ前記画素３０の縦幅方向と実質的に平行な方向に沿った位置に対応させて、前記画素３０の縦幅全長にわたって直線状に形成し、前記後基板１の内面の第１の配向膜１４を、前記凸条部材１８の長さ方向に対して、観察側から見て右回り方向に４５°〜８５°（好ましくは８０°〜８５°）の範囲の角度θ１で交差する方向にラビング処理し、前記前基板２の内面の第２の配向膜１９を、前記凸条部材１８の長さ方向に対して、観察側から見て右回り方向に４５°〜８５°（好ましくは８０°〜８５°）の範囲の角度θ１で交差する方向にラビング処理し、前記液晶層２０の液晶分子２０ａを、一対の基板１，２間において、実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向させたものであり、この液晶表示素子においても、上記第１の実施例の液晶表示素子と同様に、複数の画素３０毎に、視野角特性が異なる２つの領域３０ａ，３０ｂが区分して形成され、安定した広い視野角を得ることができる。

また、上記第１の実施例の液晶表示素子は、非スプレイ配向のＴＮ型素子であるが、この発明は、前記第１の配向膜１４と第２の配向膜１９のいずれか一方を上記実施例のラビング方向とは反対方向にラビング処理することにより、前記画素３０の２つの領域３０ａ，３０ｂの液晶分子２０ａをそれぞれ、一対の基板１，２間においてスプレイ配向させたＴＮ型液晶表示素子にも適用することができる。

さらに、この発明は、ＴＮ型の液晶表示素子に限らず、一対の基板間に正の誘電異方性を有する液晶層を封入した他の液晶表示素子、例えば非ツイストのホモジニアス配向型液晶表示素子等にも適用することができる。

（第２の実施形態）
図１３〜図１５はこの発明の第２の実施例を示しており、図１３は液晶表示素子の第１の基板（後基板）の一部分の平面図、図１４は前記液晶表示素子の１つの画素の無電界時の液晶分子の配向状態を示す断面図、図１５は前記液晶表示素子の１つの画素の電界印加時の液晶分子の配向状態を示す断面図である。なお、この実施例において、上述した第１の実施例に対応するものには図に同符号を付し、第１の実施例と同じものについてはその説明を省略する。

この実施例の液晶表示素子は、非ツイストのホモジニアス配向型素子であり、一対の基板１，２（図２及び図３参照）の内面それぞれに設けられた第１と第２の水平配向膜の１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒが上記第１の実施例のＴＮ型液晶表示素子と異なるだけで、他の構成は実質的に第１の実施例と同じである。

すなわち、この液晶表示素子は、アクティブマトリックス液晶表示素子であり、一対の基板１，２のうちの後基板１の内面に、複数の画素電極３と複数のＴＦＴ４と複数の走査線１０及び複数の信号線１１とが設けられ、前基板の内面に対向電極１５が設けられている。

そして、前記後基板１の内面には、前記複数の画素電極３よりも前記後基板１側に、前記複数の画素電極３との間に絶縁膜（ＴＦＴ４のゲート絶縁膜）６を介在させて、前記複数の画素電極３それぞれとの間に補償容量を形成し、且つ前記複数の画素電極３の周縁部との間に横電界Ｅ２を生成する補助電極１２が設けられている。

また、前記前基板２の内面に設けられた前記対向電極１５の前記複数の画素電極３と対向する面上には、前記複数の画素３０毎に、前記画素３０を２つの領域３０ｃ，３０ｄに区分する位置に対応させて誘電体からなる複数の凸条部材１８が設けられている。

この実施例において、前記複数の凸条部材１８はそれぞれ、前記画素３０を実質的に二等分する位置、例えば、前記画素３０の中心を通り、且つ前記画素３０の縦幅方向と実質的に平行な方向に沿った位置に対応させて、前記画素３０の縦幅全長にわたって直線状に形成されている。

そして、前記複数の凸条部材１８はそれぞれ、上記第１の実施例と実質的に同じ断面形状、つまり、前記画素３０の２つの領域３０ｃ，３０ｄのうちの一方の領域３０ｃに対応する面と他方の領域３０ｄに対応する面とがそれぞれ、前記前基板２側から前記後基板１側に向かって前記凸条部材１８の幅方向の中心方向に傾斜した、実質的に山形の断面形状に形成されている。

また、前記後基板１の内面に前記複数の画素電極３を覆って設けられた第１の水平配向膜１４及び前記前基板２の内面に前記対向電極１５及び前記複数の凸条部材１８を覆って設けられた第２の水平配向膜１９はそれぞれ、液晶分子２０ａを０．５°程度の極く小さいプレチルト角で配向させる配向特性を有しており、前記第１の水平配向膜１４は、前記凸条部材１８の長さ方向に対して交差する方向１４ｒにラビング処理され、前記第２の水平配向膜１９は、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒと実質的に平行で且つ逆向きの方向１９ｒにラビング処理されている。

この液晶表示素子において、前記第１の配向膜１４と第２の配向膜１９はそれぞれ、前記凸条部材１８の長さ方向に対して６０°〜９０°の範囲の角度で交差する方向１４ｒ，１９ｒにラビング処理されている。なお、これらの配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒは、前記凸条部材１８の長さ方向に対して９０°またはそれに近い角度で交差する方向が好ましい。

この実施例では、前記後基板１の内面の第１の配向膜１４を、画面の左右方向と平行に、観察側から見て前記画面の右方向から左方向に向かってラビング処理し、前記前基板２の内面の第２の配向膜１９を、前記画面の左右方向と平行に、観察側から見て前記画面の左方向から右方向に向かってラビング処理しており、したがって、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒと前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒは、前記凸条部材１８の長さ方向に対して実質的９０°の角度で交差している。

そして、前記一対の基板１，２間の間隙に封入された液晶層２０の液晶分子２０ａは、前記一対の基板１，２間において、前記第１及び第２の配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒに分子長軸を揃えてホモジニアス配向している。

前記の液晶分子２０ａの一対の基板１，２に対するプレチルトの向きは、後基板１側と前基板２側とで異なり、後基板１の近傍の液晶分子２０ａは、前記後基板１に対して、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒに向かって後基板１から離れる方向（順方向）に、前記第１の配向膜１４に対する液晶分子２０ａのチルト角に相当する角度で一様にプレチルトする。

一方、前基板２の近傍の液晶分子２０ａは、前記複数の凸条部材１８に対応する部分以外の領域においては、前記前基板２に対して、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒに向かって前基板１から離れる方向（順方向）に、前記第２の配向膜１９に対する液晶分子２０ａのチルト角に相当する角度で一様にプレチルトするが、前記複数の凸条部材１８に対応する部分では、前記凸条部材１８の幅方向の中央部から前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側の部分に対応する領域において、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒに向かって前基板２から離れる方向（順方向）にプレチルトし、前記凸条部材１８の幅方向の中央部から前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの下流側の部分に対応する領域において、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒとは反対方向に向かって前記前基板２から離れる方向（逆方向）にプレチルトする。

そのため、前記液晶層２０の液晶分子２０ａは、図１４のように、前記複数の画素３０毎に、前記第１及び第２の配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒに分子長軸を揃え、且つ前記凸条部材１８に対応する部分以外の領域及び前記凸条部材１８に対応する部分のうちの前記凸条部材１８の幅方向の中央部から一方の側の部分、つまり前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの下流側及び前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側の部分に対応する領域において、前記第１及び第２の配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒに対して順方向にプレチルトし、前記凸条部材１８に対応する部分のうちの前記凸条部材１８の幅方向の中央部から他方の側の部分、つまり前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの上流側及び前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの下流側の部分に対応する領域において、前記第１及び第２の配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒとは反対方向にプレチルトした状態でホモジニアス配向している。

前記液晶層２０の液晶分子２０ａは、前記画素電極３と対向電極１５との間に電界を印加しない無電界時に、前記第１及び第２の配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒに分子長軸を揃えてホモジニアス配向し、前記電極３，１５間への電界の印加によって、前記ホモジニアス配向状態から、基板１，２面に対するチルト角が大きくなるように立ち上がり配向する。

そして、この実施例の液晶表示素子においては、前記画素電極３と対向電極１５との間に電界Ｅ１を印加したときに、図１５のように、前記補助電極１２の外周部と前記画素電極３の周縁部との間に生成した横電界（画素電極３と対向電極１５との間に印加された電界Ｅ１と実質的に同じ強さの電界）Ｅ２が、後基板１の近傍の液晶分子２０ａのうちの前記画素電極３の左側の縁部に対応する領域の液晶分子２０ａを、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒにより得られるプレチルトの傾き（順傾斜）方向にチルトさせるように作用し、前記画素電極３の右側の縁部に対応する領域の液晶分子２０ａを前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒにより得られるプレチルトの方向と逆の傾き(逆傾斜)方向にチルトさせるように作用する。

また、前記画素電極３と対向電極１５との間に印加された電界Ｅ１のうちの前記凸条部材１８に対応する領域の電界は、図１５のように、前記凸条部材１８での電圧降下によって前記画素電極３の前記凸条部材１８の幅方向の中央部に対応する部分から前記凸条部材１８の両側縁側に向かって斜め方向に向くように歪むため、この歪んだ電界により、前記凸条部材１８に対応する領域の液晶分子２０ａが、後基板１に対しては、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの下流側（凸条部材１８の左側）において前記ラビング方向１４ｒに対応した順傾斜でチルトし、前記ラビング方向１４ｒの上流側（凸条部材１８の右側）において前記ラビング方向１４ｒに対して逆傾斜でチルトし、前基板２に対しては、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側（凸条部材１８の左側）において前記ラビング方向１９ｒに対応した順傾斜でチルトし、前記ラビング方向１９ｒの下流側（凸条部材１８の右側）において前記ラビング方向１９ｒに対して逆傾斜でチルトする。

さらに、この液晶表示素子は、前基板２の近傍の液晶分子２０ａのうちの前記凸条部材１８に対応する部分の液晶分子が、前記凸条部材１８の中央から左側の領域において、前記順方向にプレチルトした状態からチルト角が大きくなるように立ち上がり配向し、前記凸条部材１８の中央から右側の領域において、前記逆方向にプレチルト状態からチルト角が大きくなるように立ち上がり配向するため、前記凸条部材１８の近傍の領域の液晶分子２０ａの前記電界Ｅ１の歪みによる前基板２に対するチルトを、より確実に行なわせることができる。

そして、前記画素３０内の他の領域の液晶分子２０ａは、前記画素３０の周縁部及び前記凸条部材１８の周辺の領域の液晶分子２０ａの相互の分子間力による影響を受けて配向するため、前記画素電極３と対向電極１５との間に電界Ｅ１を印加すると、前記画素３０内の液晶分子２０ａが、前記凸条部材１８の幅方向の中央部に対応する部分を境にして、後基板１の内面の第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの下流側及び前基板２の内面の第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側の領域（画素３０の左半分の領域）３０ｃにおいて前記順傾斜でチルトし、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの上流側及び前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの下流側の領域（画素３０の右半分の領域）３０ｄにおいて前記逆傾斜でチルトする。

したがって、この液晶表示素子によれば、前記複数の画素３０毎に、前記画素電極３と対向電極１５との間への電界Ｅ１の印加により、液晶分子２０ａが前記順傾斜でチルトした状態で立ち上がり配向する領域(順チルト領域)３０ｃと、液晶分子２０ａが前記逆傾斜でチルトした状態で立ち上がり配向する領域(逆チルト領域)３０ｄとが区分して形成され、これらのチルト方向が異なる２つの領域３０ｃ，３０ｄそれぞれの視野角特性が相乗した、安定した広い視野角を得ることができる。

（第３の実施形態）
図１６及び図１７はこの発明の第３の実施例を示しており、図１６は液晶表示素子の１つの画素の無電界時の液晶分子の配向状態を示す断面図、図１７は前記液晶表示素子の１つの画素の電界印加時の液晶分子の配向状態を示す断面図である。なお、この実施例において、上述した第１及び第２の実施例に対応するものには図に同符号を付し、第１及び第２の実施例と同じものについてはその説明を省略する。

この実施例の液晶表示素子は、上記第１及び第２の実施例における複数の凸条部材１８に代えて、一対の基板１，２間に、前記複数の画素３０毎に、前記画素３０を２つの領域３０ｅ，３０ｆに区分する位置に対応させて設けられ、前記一対の基板１，２間の間隙を、前記複数の画素３０毎に前記２つの領域３０ｅ，３０ｆのうちの一方の領域３０ｅ側の間隙と他方の領域３０ｆ側の間隙とに仕切る誘電体からなる複数の隔壁部材１８ａを設けたものであり、他の構成は実質的に第１及び第２の実施例のいずれかと同じである。

この実施例において、前記複数の隔壁部材１８ａは、前基板２の内面に設けられた対向電極１５上（後基板１の内面に設けられた複数の画素電極３と対向する面上）に、前記複数の画素３０毎に、前記画素３０を左右２つの領域に実質的に二等分する位置、例えば前記画素３０の中心を通り、且つ前記画素３０の縦幅方向と実質的に平行な方向に沿った位置に対応させて、前記画素３０の縦幅全長にわたって直線状に形成されている。

また、前記複数の隔壁部材１８ａは、前記画素３０の前記２つの領域３０ｅ，３０ｆのうちの一方の領域３０ｅに対応する壁面と他方の領域３０ｆに対応する壁面とがそれぞれ、前記前基板２側から前記後基板１側に向かって前記凸条部材１８の幅方向の中心方向に傾斜し、且つ前記一方の領域３０ｅに対応する壁面の傾斜角と、前記他方の領域３０ｆに対応する壁面の傾斜角とが実質的に等しい角度に設定された形状に形成されている。

なお、この隔壁部材１８ａの基部の幅は約１０〜１５μｍであり、前記画素３０の一方の領域３０ｅに対応する壁面と他方の領域３０ｆに対応する壁面の傾き角はそれぞれ、例えば５°〜１０°に設定されている。

このような形状の隔壁部材１８ａは、前記対向電極１５上に、感光特性（γ特性）が鈍い光硬化性樹脂を塗布し、その塗布膜を、前記前基板２の外面側から、前記隔壁部材１８ａの中央部に対応する部分の露光時間よりも両側部に対応する部分の露光時間を短く制御して露光処理することにより形成することができる。

さらに、前記複数の隔壁部材１８ａはそれぞれ、前記一対の基板１，２間の前記複数の画素３０に対応する領域の間隙、つまり画素電極３と対向電極１５との間の間隙に対応した高さに形成されており、前記前基板の内面に前記対向電極１５及び複数の隔壁部材１８ａを覆って設けられた第２の水平配向膜１９及び前記後基板の内面に前記複数の画素電極３を覆って設けられた第１の水平配向膜１４を介して前記複数の画素電極３の中央部に当接し、前記一対の基板１，２間の間隙を規定している。

また、この実施例の液晶表示素子は、非ツイストのホモジニアス配向型素子であり、前記第１の水平配向膜１４は、前記隔壁部材１８ａの長さ方向に対して交差する方向１４ｒにラビング処理され、前記第２の水平配向膜１９は、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒと実質的に平行で且つ逆向きの方向１９ｒにラビング処理されている。

この実施例において、前記第１の配向膜１４と第２の配向膜１９はそれぞれ、前記凸条部材１８の長さ方向に対して６０°〜９０°の範囲の角度で交差する方向（好ましくは９０°またはそれに近い角度で交差する方向）１４ｒ，１９ｒにラビング処理されている。

そして、前記一対の基板１，２間の間隙に封入された液晶層２０の液晶分子２０ａは、図１６のように、前記複数の画素３０毎に、前記第１及び第２の配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒに分子長軸を揃え、且つ前記隔壁部材１８ａの近傍以外の領域及び前記隔壁部材１８ａの近傍の領域のうちの前記隔壁部材１８ａの一方の壁面側の領域、つまり前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの下流側及び前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側の領域において、前記第１及び第２の配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒに対して順方向にプレチルトし、前記隔壁部材１８ａの近傍の領域のうちの前記隔壁部材１８ａの他方の壁面側の領域、つまり前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの上流側及び前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの下流側の領域において、前記第１及び第２の配向膜１４，１９のラビング方向１４ｒ，１９ｒとは反対方向にプレチルトした状態でホモジニアス配向している。

この実施例の液晶表示素子においては、前記画素電極３と対向電極１５との間に電界Ｅ１を印加したときに、図１７のように、前記補助電極１２の外周部と前記画素電極３の周縁部との間に生成した横電界Ｅ２により、後基板１の近傍の液晶分子２０ａのうちの前記画素電極３の左側の縁部に対応する領域の液晶分子２０ａが、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒにより得られるプレチルトの傾き（順傾斜）方向にチルトし、前記画素電極３の右側の縁部に対応する領域の液晶分子２０ａが、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒにより得られるプレチルトの方向と逆の傾き(逆傾斜)方向にチルトする。

また、前記画素電極３と対向電極１５との間に印加された電界Ｅ１のうちの前記隔壁部材１８ａの近傍の電界は、前記隔壁部材１８ａの２つ壁面にそれぞれ沿って斜め方向に向くように歪むため、この歪んだ電界により、前記隔壁部材１８ａの近傍の領域の液晶分子２０ａが、後基板１に対しては、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの下流側（隔壁部材１８ａの左側）において前記ラビング方向１４ｒに対応した順傾斜でチルトし、前記ラビング方向１４ｒの上流側（隔壁部材１８ａの右側）において前記ラビング方向１４ｒに対して逆傾斜でチルトし、前基板２に対しては、前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側（隔壁部材１８ａの左側）において前記ラビング方向１９ｒに対応した順傾斜でチルトし、前記ラビング方向１９ｒの下流側（隔壁部材１８ａの右側）において前記ラビング方向１９ｒに対して逆傾斜でチルトする。

さらに、この液晶表示素子は、前基板２の近傍の液晶分子２０ａのうちの前記隔壁部材１８ａの近傍の液晶分子が、前記隔壁部材１８ａの左側の領域において、前記順方向にプレチルトした状態からチルト角が大きくなるように立ち上がり配向し、前記隔壁部材１８ａの右側の領域において、前記逆方向にプレチルト状態からチルト角が大きくなるように立ち上がり配向するため、前記隔壁部材１８ａの近傍の領域の液晶分子２０ａの前記電界Ｅ１の歪みによる前基板２に対するチルトを、より確実に行なわせることができる。

そして、前記画素３０内の他の領域の液晶分子２０ａは、前記画素３０の周縁部及び前記隔壁部材１８ａの近傍の領域の液晶分子２０ａの相互の分子間力による影響を受けて配向するため、前記画素電極３と対向電極１５との間に電界Ｅ１を印加すると、前記画素３０内の液晶分子２０ａが、前記隔壁部材１８ａに対応する部分を境にして、後基板１の内面の第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの下流側及び前基板２の内面の第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの上流側の領域（画素３０の左半分の領域）３０ｃにおいて前記順傾斜でチルトし、前記第１の配向膜１４のラビング方向１４ｒの上流側及び前記第２の配向膜１９のラビング方向１９ｒの下流側の領域（画素３０の右半分の領域）３０ｄにおいて前記逆傾斜でチルトする。

したがって、この液晶表示素子によれば、前記複数の画素３０毎に、前記画素電極３と対向電極１５との間への電界Ｅ１の印加により、液晶分子２０ａが前記順傾斜でチルトした状態で立ち上がり配向する領域(順チルト領域)３０ｃと、液晶分子２０ａが前記逆傾斜でチルトした状態で立ち上がり配向する領域(逆チルト領域)３０ｄとが区分して形成され、これらのチルト方向が異なる２つの領域３０ｃ，３０ｄそれぞれの視野角特性が相乗した、安定した広い視野角を得ることができる。

しかも、この実施例の液晶表示素子は、前記一対の基板１，２間の間隙を前記複数の隔壁部材１８ａによって規定しているため、基板間隙を規定するための複数の球状スペーサまたは複数の柱状スペーサを別に備える必要が無く、したがって、上述した第１または第２の実施例のような複数の凸条部材１８と複数の球状スペーサまたは柱状スペーサとを備える液晶表示素子に比べて、製造工程を簡略化し、低コストに製造することができる。

なお、上記第３の実施例は、前記非ツイストのホモジニアス配向型液晶表示素子に限らず、非スプレイ配向または非スプレイ配向のＴＮ型液晶表示素子に適用してもよく、その場合は、前記後基板１の内面に複数の画素電極３を覆って設けられた第１の水平配向膜１４を、前記隔壁部材１８ａの長さ方向に対して交差する方向（好ましくは隔壁部材１８ａの長さ方向に対して４５°〜８５°の範囲の角度で交差する方向）にラビング処理し、前基板２の内面に、前記対向電極１５及び前記複数の隔壁部材１８ａを覆って設けられた第２の水平配向膜１９を、前記第１の水平配向膜１４のラビング方向に対して実質的に直交する方向にラビング処理すればよい。

この発明の第１の実施例を示す液晶表示素子の第１の基板の一部分の平面図。 図１のII−II線に沿う前記液晶表示素子の拡大断面図。 図１のIII−III線に沿う前記液晶表示素子の拡大断面図。 第１の実施例の液晶表示素子の第２の基板の近傍における液晶分子のプレチルトの向きを示す図。 第１の実施例の液晶表示素子における電界の印加による液晶分子の立ち上がり配向を示す模式図。 第１の実施例の液晶表示素子における電界の印加による液晶分子の立ち上がり配向を示す斜視図。 第１の実施例の液晶表示素子の１つの画素における液晶分子の順チルト領域と逆チルト領域を示す図。 液晶分子が画素全体において順傾斜でチルトする比較例の液晶表示素子と、第１の実施例の液晶表示素子との６時−１２時方向の視角−輝度特性図。 前記比較例の液晶表示素子と、第１の実施例の液晶表示素子との９時−３時方向の視角−輝度特性図。 前記比較例の液晶表示素子と、第１の実施例の液晶表示素子との７時半−１時半方向の視角−輝度特性図。 前記比較例の液晶表示素子と、第１の実施例の液晶表示素子との４時半−１０時半方向の視角−輝度特性図。 第１の実施例の変形例を示す液晶表示素子の第１の基板の一部分の平面図。 この発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の第１の基板の一部分の平面図。 第２の実施例の液晶表示素子の１つの画素の無電界時の液晶分子の配向状態を示す断面図。 第２の実施例の液晶表示素子の１つの画素の電界印加時の液晶分子の配向状態を示す断面図。 この発明の第３の実施例を示す液晶表示素子の１つの画素の無電界時の液晶分子の配向状態を示す断面図。 第３の実施例における前記１つの画素の電界印加時の液晶分子の配向状態を示す断面図。

符号の説明

１，２…基板、３…画素電極、４…ＴＦＴ、１０…走査線、１１…信号線、１２…補助電極、１４，１９…配向膜、１４ｒ，１９ｒ…ラビング方向、１５…対向電極、１６…遮光膜、１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ…カラーフィルタ、１８…凸条部材、１８ａ…隔壁部材、２０…液晶層、２０ａ…液晶分子、２１，２２…偏光板、３０…画素、Ｅ１，Ｅ２…電界、３０ｂ，３０ｃ，３０ｅ…順チルト領域、３０ａ，３０ｄ，３０ｆ…逆チルト領域。

Claims (5)

1. 予め定めた間隙を設けて対向配置された第１の基板および第２の基板と、
   前記第１の基板の前記第２の基板との対向面にマトリックス状に配列させて設けられた複数の画素電極と、
   前記第１の基板の前記対向面に設けられ、前記複数の画素電極に接続された複数の薄膜トランジスタと、
   前記第１の基板の前記対向面に設けられ、前記複数の薄膜トランジスタにゲート信号及びデータ信号を供給する複数の走査線及び信号線と、
   前記複数の画素電極との間に絶縁膜を介在させた状態で前記複数の画素電極と前記第１の基板との間に設けられ、前記複数の画素電極の周縁部に重なり、且つ、前記薄膜トランジスタに重ならないように形成された補助電極と、
   前記第２の基板の前記第１の基板との対向面に、前記複数の画素電極と対向するように設けられた対向電極と、
   前記各画素電極に重なる各重畳領域を第１の領域および第２の領域に分ける境界線に沿うように、前記対向電極の前記複数の画素電極との対向面に設けられた複数の凸条部材と、
   前記第１の基板の前記対向面に、前記複数の画素電極を覆うように設けられ、前記凸条部材の長さ方向に対して交差する方向にラビング処理された第１の配向膜と、
   前記第２の基板の前記対向面に、前記対向電極及び前記複数の凸条部材を覆うように設けられ、前記第１の配向膜のラビング方向に対して予め定めた向きで、且つ前記凸条部材の長さ方向に対して交差する方向にラビング処理された第２の配向膜と、
   前記一対の基板間の間隙に封入された正の誘電異方性を有する液晶層と、
   を備え、
   前記凸条部材は、前記画素電極の長手方向に対して５°〜４５°の範囲の角度で交差する方向に沿って予め定めた長さだけ形成され、且つ、前記凸条部材のうち、前記画素電極に対する薄膜トランジスタの接続側とは反対側の端部を、前記予め定めた長さよりも短い長さだけ、前記画素電極の長手方向に対して６０°〜８０°の角度で交差する方向に屈曲していることを特徴とする液晶表示素子。
2. 前記第２の配向膜は、前記第１の配向膜のラビング方向に対して直交する方向にラビング処理され、
   前記第１の配向膜は、前記凸条部材または前記隔壁部材の長さ方向に対して４５°〜８５°の範囲の角度で交差する方向にラビング処理され、
   前記第２の配向膜は、前記凸条部材または前記隔壁部材の長さ方向に対して５°〜４５°の範囲の角度で交差する方向にラビング処理され、
   前記液晶層の液晶分子は、前記第１の基板と前記第２の基板との間において、９０°のツイスト角でツイスト配向していることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
3. 予め定めた間隙を設けて対向配置された第１の基板および第２の基板と、
   前記第１の基板の前記第２の基板との対向面にマトリックス状に配列させて設けられた複数の画素電極と、
   前記第１の基板の前記対向面に設けられ、前記複数の画素電極に接続された複数の薄膜トランジスタと、
   前記第１の基板の前記対向面に設けられ、前記複数の薄膜トランジスタにゲート信号及びデータ信号を供給する複数の走査線及び信号線と、
   前記複数の画素電極との間に絶縁膜を介在させた状態で前記複数の画素電極と前記第１の基板との間に設けられ、前記複数の画素電極の周縁部に重なり、且つ、前記薄膜トランジスタに重ならないように形成された補助電極と、
   前記第２の基板の前記第１の基板との対向面に、前記複数の画素電極と対向するように設けられた対向電極と、
   前記各画素電極に重なる各重畳領域を第１の領域および第２の領域に分ける境界線に沿うように、前記一対の基板間に設けられ、前記各重畳領域において前記一対の基板間の間隙を前記第１の領域に重なる第１の間隙と前記第２の領域に重なる第２の間隙とに仕切る複数の隔壁部材と、
   前記第１の基板の前記対向面に、前記複数の画素電極を覆うように設けられ、前記隔壁部材の長さ方向に対して交差する方向にラビング処理された第１の配向膜と、
   前記第２の基板の前記対向面に、前記対向電極及び前記複数の隔壁部材を覆うように設けられ、前記第１の配向膜のラビング方向に対して予め定めた向きで、且つ前記隔壁部材の長さ方向に対して交差する方向にラビング処理された第２の配向膜と、
   前記一対の基板間の間隙に封入された正の誘電異方性を有する液晶層と、
   を備え、
   前記隔壁部材は、前記画素電極の長手方向に対して５°〜４５°の範囲の角度で交差する方向に沿って予め定めた長さだけ形成され、且つ、前記隔壁部材のうち、前記画素電極に対する薄膜トランジスタの接続側とは反対側の端部を、前記予め定めた長さよりも短い長さだけ、前記画素電極の長手方向に対して６０°〜８０°の角度で交差する方向に屈曲していることを特徴とする液晶表示素子。
4. 前記第１の配向膜と前記第２の配向膜とが当接していることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示素子。
5. 前記第２の配向膜は、前記第１の配向膜のラビング方向と実質的に平行で且つ逆向きの方向にラビング処理され、
   前記第１の配向膜と前記第２の配向膜は、前記凸条部材または前記隔壁部材の長さ方向に対して６０°〜９０°の範囲の角度で交差する方向にラビング処理され、
   前記液晶層の液晶分子は、前記第１の基板と前記第２の基板との間において、前記第１及び第２の配向膜のラビング方向に分子長軸を揃えてホモジニアス配向していることを特徴とする請求項３または４に記載の液晶表示素子。

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