(57)【要約】【課題】複数の画素毎に、液晶分子を予め定めたプレチルト方向に安定したプレチルト角で配向させた領域と、液晶分子を予め定めた他のプレチルト方向に安定したプレチルト角で配向させた領域とを形成する。【解決手段】一方の基板１の内面の第１の配向膜１５の複数の画素３０にそれぞれ対応する部分に、この配向膜１５のラビング方向１５ｒに向かって前記基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜した順方向傾斜部１５ａと、前記ラビング方向１５ａとは反対方向に向かって前記基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜した逆方向傾斜部１５ｂとを形成し、他方の基板２の内面の第２の配向膜２０の複数の画素３０にそれぞれ対応する部分に、この配向膜２０のラビング方向２０ｒに向かって前記基板２からの高さが大きくなる方向に傾斜した順方向傾斜部２０ａと、前記第２の方向とは反対方向に向かって前記基板２からの高さが大きくなる方向に傾斜した逆方向傾斜部２０ｂとを形成した。【選択図】図４
2010008692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定めた間隙を設けて対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板の互いに対向する内面のうちの一方の基板の内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、
他方の基板の内面に、前記複数の画素電極と対向させて設けられた対向電極と、
前記一方の基板の内面に前記複数の画素電極を覆って設けられ、予め定めた第１の方向にラビング処理され、且つ前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する領域からなる複数の画素にそれぞれ対応する部分毎に、前記画素を２つに区分した２つの領域の一方に対応し、前記一方の基板に対して、前記第１の方向に向かって前記一方の基板からの高さが大きくなる方向に傾斜した順方向傾斜部と、前記画素の他方の領域に対応し、前記一方の基板に対して、前記第１の方向とは反対方向に向かって前記一方の基板からの高さが大きくなる方向に傾斜した逆方向傾斜部とが形成された第１の水平配向膜と、
前記他方の基板の内面に前記対向電極を覆って設けられ、予め定めた第２の方向にラビングされ、且つ前記複数の画素にそれぞれ対応する部分毎に、前記画素の前記２つの領域の一方に対応し、前記他方の基板に対して、前記第２の方向に向かって前記他方の基板からの高さが大きくなる方向に傾斜した順方向傾斜部と、前記画素の他方の領域に対応し、前記他方の基板に対して、前記第２の方向とは反対方向に向かって前記他方の基板からの高さが大きくなる方向に傾斜した逆方向傾斜部とが形成された第２の水平配向膜と、
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、
を備えることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
第１の水平配向膜の順方向傾斜部と逆方向傾斜部のうちの少なくとも前記逆方向傾斜部の前記一方の基板に対する傾き角は、前記第１の水平配向膜に対する液晶分子のチルト角よりも大きく設定され、第２の水平配向膜の順方向傾斜部と逆方向傾斜部のうちの少なくとも前記逆方向傾斜部の前記他方の基板に対する傾き角は、前記第２の水平配向膜に対する液晶分子のチルト角よりも大きく設定され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。
【請求項３】
第１の水平配向膜の順方向傾斜部と逆方向傾斜部、及び第２の水平配向膜の順方向傾斜部と逆方向傾斜部は、画素を実質的に二等分した２つの領域の一方と他方にそれぞれ対応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。
【請求項４】
第１の水平配向膜と第２の水平配向膜は、実質的に互いに直交する方向にラビング処理されており、液晶層の液晶分子は、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１に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
第１の水平配向膜と第２の水平配向膜は、実質的に互いに平行で且つ逆向き方向にラビング処理されており、液晶層の液晶分子は、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１に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
第１の水平配向膜の複数の画素にそれぞれ対応する部分の順方向傾斜部及び逆方向傾斜部は、一方の基板の内面の前記第１の水平配向膜よりも前記基板側に、前記順方向傾斜部及び逆方向傾斜部に対応した形状の第１の下地膜を設けることにより形成され、第２の水平配向膜の複数の画素にそれぞれ対応する部分の順方向傾斜部及び逆方向傾斜部は、他方の基板の内面の前記第２の水平配向膜よりも前記基板側に、前記順方向傾斜部及び逆方向傾斜部に対応した形状の第２の下地膜を設けることにより形成され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。
【請求項７】
第１の下地膜は、複数の画素の２つの領域の一方にそれぞれ対応する部分が、第１の方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成され、前記複数の画素の他方の領域にそれぞれ対応する部分が、前記第１の方向とは反対方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成された傾斜面膜からなり、第２の下地膜は、前記複数の画素の前記２つの領域の一方にそれぞれ対応する部分が、第２の方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成され、前記複数の画素の他方の領域にそれぞれ対応する部分が、前記第２の方向とは反対方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成された傾斜面膜からなっていることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示素子。
【請求項８】
複数の画素電極は、第１の下地膜と第１の水平配向膜との間に設けられ、対向電極は、第２の下地膜と第２の水平配向膜との間に設けられていることを特徴とする請求項６または７に記載の液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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、複数の画素毎に、一方の基板の配向膜に断面が三角形状の凸部を形成して、一方の基板の配向膜のラビング密度が他方の基板の配向膜のラビング密度よりも高くすることにより、液晶分子が第１のプレチルト角度で配向した第１液晶領域と、プレチルト角度が前記第１のプレチルト角とは逆の傾きの第２のプレチルト角度で液晶分子を配向させた第２液晶領域とを形成し、視野角特性を改善している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−３３３６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、一対の基板の配向膜のラビング密度の差によって液晶分子のプレチルト方向を規定する従来の液晶表示素子は、複数の画素の第１の領域の液晶分子と、第２の領域の液晶分子とを、予め定めたプレチルト角で安定にプレチルトさせることが難しく、そのために表示ムラを発生する。
【０００５】
この発明は、複数の画素毎に、液晶分子を予め定めたプレチルト方向に安定したプレチルト角で配向させた領域と、液晶分子を予め定めた他のプレチルト方向に安定したプレチルト角で配向させた領域とを形成し、視野角が広く、しかもムラの無い良好な表示を行う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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の請求項１に記載の液晶表示素子は、
予め定めた間隙を設けて対向配置された一対の基板と、
前記一対の基板の互いに対向する内面のうちの一方の基板の内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、
他方の基板の内面に、前記複数の画素電極と対向させて設けられた対向電極と、
前記一方の基板の内面に前記複数の画素電極を覆って設けられ、予め定めた第１の方向にラビング処理され、且つ前記複数の画素電極と前記対向電極とが互いに対向する領域からなる複数の画素にそれぞれ対応する部分毎に、前記画素を２つに区分した２つの領域の一方に対応し、前記一方の基板に対して、前記第１の方向に向かって前記一方の基板からの高さが大きくなる方向に傾斜した順方向傾斜部と、前記画素の他方の領域に対応し、前記一方の基板に対して、前記第１の方向とは反対方向に向かって前記一方の基板からの高さが大きくなる方向に傾斜した逆方向傾斜部とが形成され、且つ前記第１の方向にラビング処理された第１の水平配向膜と、
前記他方の基板の内面に前記対向電極を覆って設けられ、予め定めた第２の方向にラビング処理され、且つ前記複数の画素にそれぞれ対応する部分毎に、前記画素の前記２つの領域の一方に対応し、前記他方の基板に対して、予め定めた第２の方向に向かって前記他方の基板からの高さが大きくなる方向に傾斜した順方向傾斜部と、前記画素の他方の領域に対応し、前記他方の基板に対して、前記第２の方向とは反対方向に向かって前記他方の基板からの高さが大きくなる方向に傾斜した逆方向傾斜部とが形成された第２の水平配向膜と、
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、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の液晶表示素子において、前記第１の水平配向膜の順方向傾斜部と逆方向傾斜部のうちの少なくとも前記逆方向傾斜部の前記一方の基板に対する傾き角は、前記第１の水平配向膜に対する液晶分子のチルト角よりも大きく設定され、前記第２の水平配向膜の順方向傾斜部と逆方向傾斜部のうちの少なくとも前記逆方向傾斜部の前記他方の基板に対する傾き角は、前記第２の水平配向膜に対する液晶分子のチルト角よりも大きく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の液晶表示素子において、前記第１の水平配向膜の順方向傾斜部と逆方向傾斜部、及び前記第２の水平配向膜の順方向傾斜部と逆方向傾斜部は、前記画素を実質的に二等分した２つの領域の一方と他方にそれぞれ対応していることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１に記載の液晶表示素子において、前記第１の水平配向膜と前記第２の水平配向膜は、実質的に互いに直交する方向にラビング処理されており、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。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記請求項１に記載の液晶表示素子において、前記第１の水平配向膜と前記第２の水平配向膜は、実質的に互いに平行で且つ逆向き方向にラビング処理されており、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。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、前記請求項１に記載の液晶表示素子において、前記第１の水平配向膜の複数の画素にそれぞれ対応する部分の順方向傾斜部及び逆方向傾斜部は、前記一方の基板の内面の前記第１の水平配向膜よりも前記基板側に、前記順方向傾斜部及び逆方向傾斜部に対応した形状の第１の下地膜を設けることにより形成され、前記第２の水平配向膜の複数の画素にそれぞれ対応する部分の順方向傾斜部及び逆方向傾斜部は、前記他方の基板の内面の前記第２の水平配向膜よりも前記基板側に、前記順方向傾斜部及び逆方向傾斜部に対応した形状の第２の下地膜を設けることにより形成されていることを特徴とする。
【００１２】
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の下地膜は、前記複数の画素の２つの部分の一方にそれぞれ対応する部分が、前記第１の方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成され、前記複数の画素の他方の部分にそれぞれ対応する部分が、前記第１の方向とは反対方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成された傾斜面膜からなり、前記第２の下地膜は、前記複数の画素の前記２つの部分の一方にそれぞれ対応する部分が、前記第２の方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成され、前記複数の画素の他方の部分にそれぞれ対応する部分が、前記第２の方向とは反対方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成された傾斜面膜からなっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、前記請求項６または７に記載の液晶表示素子において、前記複数の画素電極は、前記第１の下地膜と前記第１の水平配向膜との間に設けられ、前記対向電極は、前記第２の下地膜と前記第２の水平配向膜との間に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の液晶表示素子によれば、複数の画素毎に、液晶分子を予め定めたプレチルト方向に安定したプレチルト角で配向させた領域と、液晶分子を予め定めた他のプレチルト方向に安定したプレチルト角で配向させた領域とを形成し、視野角が広く、しかもムラの無い良好な表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
図１はこの発明の第１の実施例を示す液晶表示素子の一方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、図４は前記液晶表示素子の１つの画素における第１と第２の水平配向膜の形状及び液晶分子の配向状態を模式的に示した斜視図である。
【００１６】
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一方の基板、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、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１５と、他方の基板、つまり観察側の基板（以下、前基板という）２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１６と、前記前基板２の内面に、前記対向電極１６を覆って設けられた第２の水平配向膜２０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２１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２２及び前偏光板２３とを備えている。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
また、前記後基板１の内面には、前記ゲート絶縁膜６の上に、前記複数の画素電極３の配置部にそれぞれ対応させて透明な第１の下地膜１２が設けられており、この複数の第１の下地膜１２の上に前記複数の画素電極３がそれぞれ設けられている。この複数の画素電極３はそれぞれ、例えば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。
【００２０】
さらに、前記後基板１の内面には、前記複数の画素電極３の周縁部と前記ゲート絶縁膜６を介して対向し、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する容量電極１３が設けられている。なお、この容量電極１３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）。
【００２１】
そして、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１４が設けられており、その上に、前記複数の画素電極３の配列領域全体にわたって前記第１の水平配向膜（以下、第１の配向膜という）１５が設けられている。
【００２２】
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）１７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１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂとが設けられている。
【００２３】
さらに、前記前基板２の内面には、前記カラーフィルタ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの上に、前記複数の画素電極３にそれぞれ対応させて透明な第２の下地膜２９が設けられており、この複数の第２の下地膜１９の上に、前記複数の画素電極３の配列領域全体に対応させて前記対向電極１６が設けられ、この対向電極１６の上に前記第２の水平配向膜（以下、第２の配向膜という）２０が設けられている。
【００２４】
そして、前記後基板１の内面の前記第１の配向膜１５は、予め定めた第１の方向にラビング処理され、前記前基板２の内面の前記第２の配向膜２０は、予め定めた第２の方向にラビング処理されている。図１及び図４において、鎖線矢印１５ｒは前記第１の配向膜１５のラビング方向を示し、鎖線矢印２０ｒは前記第２の配向膜２０のラビング方向を示している。
【００２５】
さらに、前記第１の配向膜１５は、前記複数の画素電極３と前記対向電極１６とが互いに対向する領域からなる複数の画素３０にそれぞれ対応する部分毎に、前記画素３０を２つに区分した２つの領域３０ａ，３０ｂの一方３０ａに対応し、前記後基板１に対して、前記第１の方向、つまり前記第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒに向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜した順方向傾斜部１５ａと、前記画素３０の他方の領域３０ｂに対応し、前記後基板１に対して、前記第１の方向（第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒ）とは反対方向に向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜した逆方向傾斜部１５ｂとが形成された形状に形成されている。
【００２６】
また、前記第２の配向膜２０は、前記複数の画素３０にそれぞれ対応する部分毎に、前記画素３０の前記２つの領域３０ａ，３０ｂの一方３０ａに対応し、前記前基板２に対して、前記第２の方向、つまり前記第２の配向膜２０のラビング方向２０ｒ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た順方向傾斜部２０ａと、前記画素３０の他方の領域３０ｂに対応し、前記前基板２に対して、前記第２の方向（第２の配向膜２０のラビング方向２０ｒ）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た逆方向傾斜部２０ｂとが形成された形状に形成されている。
【００２７】
この実施例において、前記後基板１の内面の第１の配向膜１５の複数の画素３０にそれぞれ対応する部分の順方向傾斜部１５ａ及び逆方向傾斜部１５ｂは、前記後基板１の内面の前記第１の配向膜１５よりも前記基板１側に前記第１の下地膜１２を設けることにより形成され、前記前基板２の内面の第２の配向膜２０の前記複数の画素３０にそれぞれ対応する部分の順方向傾斜部２０ａ及び逆方向傾斜部２０ｂは、前記前基板２の内面の前記第２の配向膜２０よりも前記基板２側に前記第２の下地膜１９を設けることにより形成されている。
【００２８】
すなわち、前記第１の下地膜１２は、前記複数の画素３０の前記２つの領域３０ａ，３０ｂの一方３０ａにそれぞれ対応する部分１２ａが、前記第１の方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成され、前記複数の画素３０の他方の領域３０ｂにそれぞれ対応する部分１２ｂが、前記第１の方向とは反対方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成された傾斜面膜からなっており、前記第２の下地膜１９は、前記複数の画素３０の前記２つの領域３０ａ，３０ｂの一方３０ａにそれぞれ対応する部分１９ａが、前記第２の方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成され、前記複数の画素３０の他方の領域３０ｂにそれぞれ対応する部分１９ｂが、前記第２の方向とは反対方向に向かって膜厚が厚くなる楔形状に形成された傾斜面膜からなっている。
【００２９】
なお、前記第１の下地膜１２と第２の下地膜１９はそれぞれ、前記後基板１の内面（ゲート絶縁膜６の上）及び前記前基板２の内面（カラーフィルタ１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂの上）に、感光特性（γ特性）がなだらかな光硬化性樹脂を塗布し、その塗布膜を、前記基板１，２の外面側から、前記下地膜１２，１９の２つの部分１２ａ，１２ｂ及び１９ａ，１９ｂの楔状形状に対応して、膜厚が厚い端部側から膜厚が薄い端部側に向かって連続的に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。
【００３０】
また、前記第１の下地膜１２と前記第１の配向膜１５との間に設けられた前記複数の画素電極３と、前記第２の下地膜１９と前記第２の配向膜２０との間に設けられた前記対向電極１６はそれぞれ０．０５〜０．１μｍの極く薄い膜厚に形成されており、さらに、前記第１と第２の配向膜１５，２０はそれぞれ０．０３〜０．０５μｍの極く薄い膜厚に形成されている。
【００３１】
そのため、前記複数の画素電極３及び前記第１の配向膜１５は、前記第１の下地膜１２の２つの楔形状部１２ａ，１２ｂの一方１２ａの上に形成された部分３ａ，１２ａが、前記後基板１に対して、前記第１の方向に向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜し、前記第１の下地膜１２の他方の部分１２ｂの上に形成された部分３ｂ，１２ｂが、前記後基板１に対して、前記第１の方向とは反対方向に向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜した形状に形成され、前記対向電極１６及び前記第２の配向膜２０は、前記第２の下地膜１９の２つの楔形状部１９ａ，１９ｂの一方１９ａの上に形成された部分１６ａ，２０ａが、前記前基板２に対して、前記第２の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、前記第２の下地膜１９の他方の部分１９ｂの上に形成された部分１６ｂ，２０ｂが、前記前基板２に対して、前記第２の方向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た形状に形成されている。
【００３２】
なお、この実施例では、前記画素電極３の形状に対応した縦長の矩形形状の複数の画素３０をそれぞれ、画面の左右方向と平行な横幅方向の中央において左右２つの領域３０ａ，３０ｂに実質的に二等分し、この２つの領域３０ａ，３０ｂのうちの左側の領域３０ａに、前記第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａと前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａとを対応させ、右側の領域３０ｂに、前記第１の配向膜１５の逆方向傾斜部１５ｂと前記第２の配向膜２０の逆方向傾斜部２０ｂとを対応させている。
【００３３】
また、この実施例では、前記第１の方向を、画面の上下方向と実質的に平行で且つ前記画面の上側から下側に向かう方向に設定し、前記第２の方向を、前記第１の方向に対して実質的に直交する方向、つまり、画面の左右方向と実質的に平行で且つ前記画面の左側から右側に向かう方向に設定している。
【００３４】
すなわち、前記第１の配向膜１５の複数の画素３０にそれぞれ対応する部分のうちの前記画素３０の左側の領域３０ａに対応する順方向傾斜部１５ａは、前記後基板１に対して、前記画面の上側から下側に向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に予め定めた傾き角θ１ａで傾斜した形状に形成され、前記画素３０の右側の領域３０ａに対応する逆方向傾斜部１５ｂは、前記後基板１に対して、前記画面の下側から上側に向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に前記順方向傾斜部１５ａの傾き角θ１ａと実質的に同じ角度θ１ｂで傾斜した形状に形成されている。そして、この第１の配向膜１５は、前記画面の上下方向と実質的に平行で且つ前記画面の上側から下側に向かう方向１５ｒにラビング処理されている。
【００３５】
また、前記第２の配向膜２０の複数の画素３０にそれぞれ対応する部分のうちの前記画素３０の左側の領域３０ａに対応する順方向傾斜部２０ａは、前記画面の左側から右側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予め定めた傾き角θ２ａで傾斜した形状に形成され、前記画素３０の右側の領域３０ａに対応する逆方向傾斜部２０ｂは、前記前基板２に対して、前記画面の右側から左側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前記順方向傾斜部２０ａの傾き角θ２ａと実質的に同じ角度θ２ｂで傾斜した形状に形成されている。そして、この第２の配向膜２０は、前記画面の左右方向と実質的に平行で且つ前記画面の左側から右側に向かう方向２０ｒにラビング処理されている。
【００３６】
さらに、前記第１の配向膜１５と第２の配向膜２０はそれぞれ、前記液晶層２１の液晶分子２１ａを１°〜２°の極く小さいチルト角で配向させる配向性を有しており、前記第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａ及び逆方向傾斜部１５ｂの後基板１に対する傾き角θ１ａ，θ１ｂと、前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａ及び逆方向傾斜部２０ｂの前基板２に対する傾き角θ２ａ，θ２ｂはそれぞれ、前記配向膜１５，２０に対する液晶分子２１ａのチルト角α１，α２よりも大きい角度、例えば３°〜５°に設定されている（図４参照）。
【００３７】
そして、前記一対の基板１，２は、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２１が封入されている。
【００３８】
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、前記液晶層２１の液晶分子２１ａは、前記一対の基板１，２の近傍の液晶分子２１ａの長軸方向をそれぞれ、実質的に互いに直交する前記第１の方向（画面の上下方向と実質的に平行で且つ前記画面の上側から下側に向かう方向）と第２の方向（画面の左右方向と実質的に平行で且つ前記画面の左側から右側に向かう方向）にラビング処理された前記配向膜１５，２０により規定され、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（後基板１側から前基板２側に向かって観察側から見て右回り方向）Ｔに実質的に９０°のツイスト角でツイスト配向している。
【００３９】
また、前記後偏光板２２は、その吸収軸（図示せず）を前記後基板１の配向膜１５のラビング方向１５ｒ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２３は、その吸収軸（図示せず）を前記後偏光板２２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。
【００４０】
前記液晶表示素子は、上記のような構成であるため、前記複数の画素電極３と前記対向電極１６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２１ａを予め定めたプレチルト方向に安定したプレチルト角でツイスト配向させた領域３０ａと、液晶分子２１ａを予め定めた他のプレチルト方向に安定したプレチルト角でツイスト配向させた領域３０ｂとを形成し、視野角が広く、しかもムラの無い良好な表示を行うことができる。
【００４１】
すなわち、前記液晶層２１の液晶分子２１ａは、前記一対の基板１，２それぞれの内面に設けられた第１と第２の配向膜１５，２０に対し、これらの配向膜１５，２０のラビング方向１５ｒ，２０ｒに分子長軸を向け、且つ前記ラビング方向１５ｒ，２０ｒ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１５，２０の膜面から離れる方向にチルトして配向する。
【００４２】
一方、前記後基板１の内面に設けられた第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａは、前記後基板１に対して、前記第１の方向、つまり前記第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒに向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜し、逆方向傾斜部１５ｂは、前記後基板１に対して、前記第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒとは反対方向に向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜しているため、前記後基板１の近傍の液晶分子２１ａは、図４のように、複数の画素３０毎に、前記第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａに対応する領域３０ａにおいて、前記後基板１に対して、前記第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒに向かって前記順方向傾斜部１５ａの傾き角θ１ａと前記第１の配向膜１５に対する液晶分子２１ａのチルト角α１との和（θ１ａ＋α１）に相当する角度β１ａでプレチルトし、前記第１の配向膜１５の逆方向傾斜部１５ｂに対応する領域３０ｂにおいて、前記後基板１に対して、前記第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒとは反対方向に向かって前記逆方向傾斜部１５ｂの傾き角θ１ｂと前記第１の配向膜１５に対する液晶分子２１ａのチルト角α１との差（θ１ｂ−α１）に相当する角度β１ｂでプレチルトする。
【００４３】
また、前記前基板２の内面に設けられた第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａは、前記前基板１に対して、前記第２の方向、つまり前記第２の配向膜２０のラビング方向２０ｒ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、逆方向傾斜部２０ｂは、前記前基板２に対して、前記第２の配向膜２０のラビング方向２０ｒ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ため、前記前基板２の近傍の液晶分子２１ａは、図４のように、複数の画素３０毎に、前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａに対応する領域３０ａにおいて、前記前基板２に対して、前記第２の配向膜２０のラビング方向２０ｒに向かって前記順方向傾斜部２０ａの傾き角θ２ａと前記第２の配向膜２０に対する液晶分子２１ａのチルト角α２との和（θ２ａ＋α２）に相当する角度β２ａでプレチルトし、前記第２の配向膜２０の逆方向傾斜部２０ｂに対応する領域３０ｂにおいて、前記前基板２に対して、前記第２の配向膜２０のラビング方向２０ｒとは反対方向に向かって前記逆方向傾斜部２０ｂの傾き角θ２ｂと前記第２の配向膜２０に対する液晶分子２１ａのチルト角α２との差（θ２ｂ−α１）に相当する角度β２ｂでプレチルトする。
【００４４】
なお、上述したように、前記第１の配向膜１５及び第２の配向膜２０に対する液晶分子２１ａのチルト角α１，α２はそれぞれ１°〜２°、前記第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａ及び逆方向傾斜部１５ｂの傾き角θ１ａ，θ１ｂと、前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａ及び逆方向傾斜部２０ｂの傾き角θ２ａ，θ２ｂはそれぞれ３°〜５°であり、したがって、前記第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａ及び前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａに対応する領域３０ａにおける液晶分子２０ａのプレチルト角β１ａは４°〜７°、前記第１の配向膜１５の逆方向傾斜部１５ｂ及び前記第２の配向膜２０の逆方向傾斜部２０ｂに対応する領域３０ｂにおける液晶分子２０ａのプレチルト角β１ａは１°〜４°である。
【００４５】
そのため、前記液晶表示素子は、複数の画素３０毎に、液晶分子２１ａが、前記第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒ及び第２の配向膜２０のラビング方向２０ｒに向かってプレチルトしてツイスト配向した領域３０ａと、液晶分子２１ａが、前記第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒ及び第２の配向膜２０のラビング方向２０ｒとは反対方向に向かってプレチルトしてツイスト配向した領域３０ｂとを形成することができる。
【００４６】
図５は前記液晶表示素子の１つの画素３０の平面図であり、前記液晶表示素子は、複数の画素３０毎に、前記画素３０の実質的に１／２の領域３０ａにおいて、液晶分子２１ａが、前記第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒ及び第２の配向膜２０のラビング方向２０ｒにプレチルトしてツイスト配向し、前記画素３０の他の１／２の領域３０ｂにおいて、液晶分子２１ａが、前記第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒ及び第２の配向膜２０のラビング方向２０ｒとは反対方向にプレチルトしてツイスト配向しているため、前記２つの領域３０ａ，３０ｂにそれぞれ互いに異なる視野角特性をもたせ、その両方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。
【００４７】
しかも、前記液晶表示素子は、前記複数の画素３０毎の前記２つの領域３０ａ，３０ｂの液晶分子２１ａのプレチルト角β１ａ，β１ａを、前記第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａと逆方向傾斜部１５ｂの傾き角θ１ａ，θ１ｂ及び前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａと逆方向傾斜部２０ｂの傾き角θ２ａ，θ２ｂと、前記第１の配向膜１５及び第２の配向膜２０の配向性とにより規定することができるため、前記２つの領域３０ａ，３０ｂそれぞれにおいて液晶分子２１ａを安定したプレチルト角β１ａ，β１ａでツイスト配向させ、ムラの無い良好な表示を行うことができる。
【００４８】
また、前記液晶表示素子は、複数の画素電極３を、第１の配向膜１５の複数の画素３０に対応する部分に前記順方向傾斜部１５ａと逆方向傾斜部１５ｂとを形成するために後基板１の内面に設けられた第１の下地膜１２と、前記第１の配向膜１５との間に設け、対向電極１６を、第２の配向膜２０の複数の画素３０に対応する部分に前記順方向傾斜部２０ａと逆方向傾斜部２０ｂとを形成するために前基板２の内面に設けられた第２の下地膜１９と、前記第２の配向膜２０との間に設けているため、前記画素電極３と対向電極１６との間に一様な強さの電界を印加し、液晶分子２０ａを、前記画素３０の２つの領域３０ａ，３０ｂの全域においてそれぞれ一様に立ち上がり配向させることができる。
【００４９】
図６は、液晶分子を、画素の全域において、一対の基板の内面の第１及び第２の配向膜のラビング方向にプレチルトさせてツイスト配向させた比較例の液晶表示素子の６時−１２時方向（画面の上下方向）の視角−輝度特性図、図７は、前記実施例の液晶表示素子の６時−１２時方向の視角−輝度特性図であり、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。
【００５０】
図６及び図７のように、前記比較例の液晶表示素子は、視角−輝度特性が、画面の法線方向（０°の視角方向）を中心として左右非対称で、左右いずれか一方の方向の視角範囲が狭いのに対し、前記実施例の液晶表示素子は、視角−輝度特性が、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。
【００５１】
なお、上記実施例では、前記複数の画素電極３及び対向電極１６をそれぞれ、前記第１の下地膜１２と前記第１の配向膜１５との間、及び前記第２の下地膜１９と前記第２の配向膜２０との間に設けているが、前記複数の画素電極３及び対向電極１６は、前記第１の下地膜１２及び第２の下地膜１９よりも基板１，２側に設けてもよい。その場合は、前記第１の下地膜１２及び第２の下地膜１９をそれぞれ導電性の材料で形成するのが望ましい。
【００５２】
また、上記実施例では、前記第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａと逆方向傾斜部１５ｂの傾き角θ１ａ，θ１ｂを実質的に同じ角度に設定し、前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａと逆方向傾斜部２０ｂの傾き角θ２ａ，θ２ｂを実質的に同じ角度に設定しているが、前記順方向傾斜部１５ａ，２０ａに対応する領域３０ａの液晶分子２１ａは、前記順方向傾斜部１５ａ，２０ａの傾き角θ１ａ，θ２ａと前記配向膜１５，２０に対する液晶分子２１ａのチルト角α１，α２との和（θ１ａ＋α１，θ２ａ＋α２）に相当する角度β１ａ，β２ａでプレチルトするため、前記順方向傾斜部１５ａ，２０ａの傾き角θ１ａ，θ２ａは他の角度、例えば前記配向膜１５，２０に対する液晶分子２１ａのチルト角α１，α２よりも小さい角度に設定してもよい。
【００５３】
すなわち、前記第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａと逆方向傾斜部１５ｂの傾き角θ１ａ，θ１ｂと、前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａと逆方向傾斜部２０ｂの傾き角θ２ａ，θ２ｂは、少なくとも前記逆方向傾斜部１５ｂ，２０ｂの傾き角θ１ｂ，θ２ｂが、前記配向膜１５，２０に対する液晶分子２１ａのチルト角α１，α２よりも大きく設定されていればよい。
【００５４】
さらに、上記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１５と第２の配向膜２０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、第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａと第２の配向膜２０の逆方向傾斜部２０ｂとを対向させ、前記第１の配向膜１５の逆方向傾斜部１５ｂと前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａとを対向させ、前記画素３０の２つの領域３０ａ，３０ｂの液晶分子２１ａ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。
【００５５】
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。
【００５６】
（第２の実施形態）
図８はこの発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の１つの画素における第１と第２の水平配向膜の形状及び液晶分子の配向状態を模式的に示した斜視図である。なお、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液晶表示素子であり、第１及び第２の配向膜１５，２０の順方向傾斜部１５ａ，２０ａと逆方向傾斜部１５ｂ，２０ｂの傾き方向及びラビング方向以外は上述した第１の実施例の液晶表示素子と同じであるから、重複する説明を省略する。
【００５７】
この実施例の液晶表示素子において、後基板１の内面の第１の配向膜１５と、前基板２の内面の第２の配向膜２０は、実質的に互いに平行で且つ逆向き方向にラビング処理されており、液晶層２１の液晶分子２１ａは、一対の基板１，２間において、前記第１及び第２の配向膜１５，２０のラビング方向１５ｒ，２０ｒに分子長軸を揃えてホモジニアス配向している。
【００５８】
この実施例において、複数の画素３０はそれぞれ縦長の矩形形状に形成されており、これらの画素３０がそれぞれ、画面の左右方向と平行な横幅方向の中央において左右２つの領域３０ａ，３０ｂに実質的に二等分されている。
【００５９】
そして、前記第１の配向膜１５は、複数の画素３０にそれぞれ対応する部分毎に、前記画素３０の左側の領域３０ａに対応する部分に、予め定めた第１の方向、例えば画面の左右方向と実質的に平行で且つ前記画面の左側から右側に向かう方向に向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜した順方向傾斜部１５ａが形成され、前記画素３０の左側の領域３０ｂに対応する部分に、前記第１の方向とは反対方向に向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜した逆方向傾斜部１５ｂが形成された形状に形成され、前記第１の方向、つまり図８に示した鎖線矢印の方向１５ｒにラビング処理されている。
【００６０】
また、前記第２の配向膜２０は、複数の画素３０にそれぞれ対応する部分毎に、前記画素３０の左側の領域３０ｂに対応する部分に、前記第１の方向と実質的に平行で且つ逆向きの第２の方向、つまり前記画面の左右方向と実質的に平行で且つ前記画面の右側から左側に向かう方向に向かって前記後基板１からの高さが大きくなる方向に傾斜した順方向傾斜部２０ａが形成され、前記画素３０の左側の領域３０ａに対応する部分に、前記第２の方向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た逆方向傾斜部２０ｂが形成された形状に形成され、前記第２の方向、つまり前記第１の配向膜１５のラビング方向１５ｒと実質的に平行で且つ逆向き方向２０ｒにラビング処理されている。
【００６１】
さらに、前記第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａ及び逆方向傾斜部１５ｂの前記後基板１に対する傾き角θ１ａ，θ１ｂと、前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａ及び逆方向傾斜部２０ｂの前記前基板２に対する傾き角θ２ａ，θ２ｂはそれぞれ、前記配向膜１５，２０に対する液晶分子２１ａのチルト角α１，α２よりも大きい角度に設定されている。
【００６２】
そのため、前記液晶分子２１ａは、一対の基板１，２間において、前記第１及び第２の配向膜１５，２０のラビング方向１５ｒ，２０ｒに分子長軸を揃え、且つ複数の画素３０毎に、前記第１の配向膜１５の順方向傾斜部１５ａと前記第２の配向膜２０の順方向傾斜部２０ａとが対向している領域３０ａにおいて、前記後基板１及び前基板２に対して、前記第１の配向膜１５及び第２の配向膜２０ラビング方向１５ｒ，２０ｒに向かって前記順方向傾斜部１５ａ，２０ａの傾き角θ１ａ，θ２ａと前記配向膜１５，２０に対する液晶分子２１ａのチルト角α１，α２との和（θ１ａ＋α１，θ２ａ＋α２）に相当する角度β１ａ，β２ａでプレチルトし、前記第１の配向膜１５の逆方向傾斜部１５ｂと前記第２の配向膜２０の逆方向傾斜部２０ｂとが対向している領域３０ｂにおいて、前記後基板１及び前基板２に対して、前記第１の配向膜１５及び第２の配向膜２０ラビング方向１５ｒ，２０ｒとは反対方向に向かって前記逆方向傾斜部１５ｂ，２０ｂの傾き角θ１ｂ，θ２ｂと前記配向膜１５，２０に対する液晶分子２１ａのチルト角α１，α２との差（θ１ａ−α１），（θ２ａ−α２）に相当する角度β１ｂ，β２ｂでプレチルトしてホモジニアス配向している。
【００６３】
したがって、この液晶表示素子は、複数の画素３０毎に、液晶分子２１ａを予め定めたプレチルト方向に安定したプレチルト角でホモジニアス配向させた領域３０ａと、液晶分子２１ａを予め定めた他のプレチルト方向に安定したプレチルト角でホモジニアス配向させた領域３０ｂとを形成し、視野角が広く、しかもムラの無い良好な表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の第１の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図。
【図２】図１のII−II線に沿う前記液晶表示素子の拡大断面図。
【図３】図１のIII−III線に沿う前記液晶表示素子の拡大断面図。
【図４】前記液晶表示素子の１つの画素における第１と第２の水平配向膜の形状及び液晶分子の配向状態を模式的に示した斜視図。
【図５】前記液晶表示素子の１つの画素の平面図。
【図６】液晶分子を、画素の全域において、一対の基板の内面の第１及び第２の配向膜のラビング方向にプレチルトさせてツイスト配向させた比較例の液晶表示素子の視角−輝度特性図。
【図７】前記実施例の液晶表示素子の視角−輝度特性図。
【図８】この発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の１つの画素における第１と第２の水平配向膜の形状及び液晶分子の配向状態を模式的に示した斜視図。
【符号の説明】
【００６５】
１，２…基板、３…画素電極、１２，１９…下地膜、１２ａ，１２ｂ，１９ａ，１９ｂ…楔形状部、１５，２０…配向膜、１５ａ，２０ａ…順方向傾斜部、１５ｂ，２０ｂ…逆方向傾斜部、θ１ａ，θ１ａ…順方向傾斜部の傾き角、θ１ｂ，θ２ｂ…逆方向傾斜部の傾き角、１５ｒ，２０ｒ…ラビング方向、２１…液晶層、２１ａ…液晶分子、α１，α２…配向膜に対する液晶分子のチルト角、β１ａ，β１ｂ，β２ａ，β２ｂ…液晶分子のプレチルト角、Ｔ…液晶分子のツイスト方向、２２，２３…偏光板、３０…画素、３０ａ…液晶分子が配向膜のラビング方向にプレチルトした領域、３０ｂ…液晶分子が配向膜のラビング方向とは反対方向にプレチルトした領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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