液晶表示素子
【課題】各画素毎に、液晶分子のチルト方向が異なる２つの領域が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得る。
【解決手段】複数の画素電極3及びTFTを設けた第1基板1に、各画素電極3に夫々対応し、画素電極3の縁部の間に、画素電極3の一方の側と反対側とで逆向きの横電界e1,e2が生じる横電界生成電極12を設け、対向電極16を設けた第2基板2に、各画素30に夫々対応し、画素30を一方の側の第1領域31と反対側の第2領域32に区分するべく画素30の全長に延伸して直線状に形成し、画素電極3と対向電極16間に印加する電界強度を第1領域31と第2領域32の境界部で低下させる電界減衰手段19を設け、各画素30毎に書込み電界E1,E2の向きを、第1領域31で画素電極3から対向電極16に向かって一方の側に傾いた方向に歪ませ、第2領域32で画素電極3から対向電極16に向かって反対側に傾いた方向に歪ませる。
【解決手段】複数の画素電極3及びTFTを設けた第1基板1に、各画素電極3に夫々対応し、画素電極3の縁部の間に、画素電極3の一方の側と反対側とで逆向きの横電界e1,e2が生じる横電界生成電極12を設け、対向電極16を設けた第2基板2に、各画素30に夫々対応し、画素30を一方の側の第1領域31と反対側の第2領域32に区分するべく画素30の全長に延伸して直線状に形成し、画素電極3と対向電極16間に印加する電界強度を第1領域31と第2領域32の境界部で低下させる電界減衰手段19を設け、各画素30毎に書込み電界E1,E2の向きを、第1領域31で画素電極3から対向電極16に向かって一方の側に傾いた方向に歪ませ、第2領域32で画素電極3から対向電極16に向かって反対側に傾いた方向に歪ませる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、広い視野角をもった液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子として、液晶層を介して対向配置された第１基板と第２基板のうち、前記第１基板に、複数の画素電極及び、前記各画素電極にそれぞれ対応させて配置され、走査線からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極に印加する複数の薄膜トランジスタが設けられ、前記第２基板に、前記各画素電極と対向する対向電極が設けられ、前記各画素電極と前記対向電極とが対向する領域からなる複数の画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間への電圧の印加により前記液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて表示するアクティブマトリックス液晶表示素子がある。
【０００３】
前記アクティブマトリックス液晶表示素子としては、前記液晶層の液晶分子を、前記第１基板と前記第２基板との間において略９０°のツイスト角でツイスト配向させたＴＮ型のものが広く利用されている。
【０００４】
ところで、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おり、そのために従来は、前記第１と第２の何れか一方の基板に、前記各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させて、例えば断面形状が三角形状の凸部を設け、前記凸部を覆って配向膜を形成することにより、各画素毎に、液晶分子が配向膜のラビング方向に向かってプレチルトした第１の領域と、液晶分子が前記配向膜のラビング方向とは逆向きにプレチルトした第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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３３３６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の液晶表示素子は、画素毎に、液晶分子のチルト方向が異なる２つの領域が定常的に所定の面積比で形成されるとは限らず、そのために、安定した広い視野角を得ることができない。
【０００７】
この発明は、各画素毎に、画素電極と対向電極との間への電界の印加による液晶分子のチルト方向が異なる２つの領域が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、
液晶層を介して対向配置された第１基板と第２基板のうち、前記第１基板に、複数の画素電極及び、前記各画素電極にそれぞれ対応させて配置され、走査線からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極に印加する複数の薄膜トランジスタが設けられ、前記第２基板に、前記各画素電極と対向する対向電極が設けられ、前記各画素電極と前記対向電極とが対向する領域からなる複数の画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間への電圧の印加により前記液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて表示する液晶表示素子であって、
前記第１基板に、前記各画素電極にそれぞれ対応させて、前記画素電極の少なくとも一方の側とその反対側の２つの縁部の外側に前記画素電極と絶縁して設けられ、前記データ信号を印加された前記画素電極の縁部との間に、前記一方の側と前記反対側とで互いに逆向きの横電界を生じさせる横電界生成電極と、
前記第２基板に、前記各画素にそれぞれ対応させて、前記画素を前記画素電極の前記一方の側の第１領域と前記反対側の第２領域とに区分するように、前記画素の所定方向の全長に延伸させて直線状に形成され、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の強度を、前記第１領域と前記第２領域との境界部において低下させる電界減衰手段とを備え、
前記各画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の向きを、前記横電界と前記電界減衰手段による電界強度の低下とにより、前記直線状の境界部を境にして、前記第１領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記第２領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
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、前記横電界生成電極は、前記対向電極への印加信号と同電位の電圧を印加され、前記画素電極の縁部との間に前記横電界を生じさせることを特徴とする。
【００１０】
請求項３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、前記横電界生成電極は、前記各画素電極との間に絶縁膜を介在させて設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の液晶表示素子において、前記横電界生成電極は、前記第１基板に、前記絶縁膜を介して前記各画素電極の縁部とそれぞれ対向させて設けられ、前記画素電極の縁部との間に補償容量を形成する容量電極と一体に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記請求項１から４の何れかに記載の液晶表示素子において、前記画素電極は、略矩形形状に形成されており、前記横電界生成電極は、前記画素電極の少なくとも２つの長辺に沿わせて配置され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の前記長辺方向と平行な直線状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
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、前記横電界生成電極は、前記画素電極の前記薄膜トランジスタの接続部を除く全周縁に沿わせて配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、前記請求項１から６の何れかに記載の液晶表示素子において、前記電界減衰手段は、前記画素を二等分する位置に配置されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の液晶表示素子。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、前記請求項１から７の何れかに記載の液晶表示素子において、前記電界減衰手段は、前記対向電極の上に形成された誘電体膜からなっていることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、前記請求項１から７の何れかに記載の液晶表示素子において、前記電界減衰手段は、前記対向電極に設けられたスリットからなっていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、前記請求項２から９の何れかに記載の液晶表示素子において、前記第１基板に前記各画素電極を覆って第１配向膜が設けられ、前記第２基板に前記対向電極及び前記電界減衰手段を覆って第２配向膜が設けられており、前記第１配向膜と前記第２配向膜はそれぞれ、前記電界減衰手段の延伸方向に対して交差する方向にラビングされていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、前記請求項１０に記載の液晶表示素子において、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して一方の方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされており、前記液晶層は、正の誘電異方性を有する液晶からなり、その液晶分子が、前記第１基板と前記第２基板との間において略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。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、前記請求項１１に記載の液晶表示素子において、前記画素電極は、画面の左右方向の電極幅よりも前記画面の上下向の電極幅が大きい縦長の矩形形状に形成され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て右回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て左回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、前記請求項１１に記載の液晶表示素子において、前記画素電極は、画面の上下方向の電極幅よりも前記画面の左右方向の電極幅が大きい横長の矩形形状に形成され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て右回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て左回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされていることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に記載の発明は、前記請求項１２または１３に記載の液晶表示素子において、前記第１基板の外面に、第１偏光板が、その吸収軸を前記第１配向膜のラビング方向と平行または直交する方向に向けて配置され、前記第２基板の外面に、第２偏光板が、その吸収軸を前記第１配向膜の吸収軸と直交させて配置されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５に記載の発明は、前記請求項１０に記載の液晶表示素子において、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して一方の方向に略９０°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略９０°の角度で交差する方向にラビングされており、前記液晶層は、正の誘電異方性を有する液晶からなり、その液晶分子が、分子長軸を前記第１配向膜及び前記第２配向膜のラビング方向に揃えてホモジニアス配向していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の液晶表示素子によれば、各画素毎に、画素電極と対向電極との間への電界の印加による液晶分子のチルト方向が異なる２つの領域が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１実施例の液晶表示素子の第１基板の一部分のオーバーコート絶縁膜及び配向膜を省略した平面図。
【図２】図１のII−II矢視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矢視線に沿う前記液晶表示素子の拡大断面図。
【図４】第１実施例の液晶表示素子における液晶分子の初期配向及び第１及び第２偏光板の吸収軸の向きを示す平面図。
【図５】第１実施例の液晶表示素子における無電界時の液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図。
【図６】第１実施例の液晶表示素子における電界印加時の液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図。
【図７】第１実施例の液晶表示素子における１つの画素の液晶分子のノーマルチルト領域とリバースチルト領域を示す平面図。
【図８】第１実施例の液晶表示素子における画面の上下方向及び左右方向の視角−輝度特性図。
【図９】比較例の液晶表示素子の第１基板の一部分のオーバーコート絶縁膜及び配向膜を省略した平面図。
【図１０】比較例の液晶表示素子における画面の上下方向及び左右方向の視角−輝度特性図。
【図１１】第１実施例の液晶表示素子における電界減衰手段の変形例を示す断面図。
【図１２】第１実施例の液晶表示素子における電界減衰手段の他の変形例を示す断面図。
【図１３】第１実施例の液晶表示素子における電界減衰手段の他の変形例を示す断面図。
【図１４】この発明の第２実施例の液晶表示素子における無電界時の液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図。
【図１５】第２実施例の液晶表示素子における電界印加時の液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図。
【図１６】この発明の第３実施例の液晶表示素子の第１基板の一部分の平面図。
【図１７】第３実施例の液晶表示素子における１つの画素の液晶分子のノーマルチルト領域とリバースチルト領域を示す平面図。
【図１８】この発明の第４実施例の液晶表示素子の第１基板の一部分のオーバーコート絶縁膜及び配向膜を省略した平面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［第１実施例］
この発明の液晶表示素子は、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、
液晶層２３を介して対向配置された透明な第１基板１と第２基板２のうち、前記第１基板１に、行方向（画面の左右方向）及び列方向（画面の上下方向）に配列された透明な複数の画素電極３及び、前記各画素電極３にそれぞれ対応させて配置され、走査線１０からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線１１から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極３に印加する複数のＴＦＴ４が設けられ、前記第２基板２に、前記各画素電極３と対向する透明な対向電極１６が設けられている。
【００２６】
この液晶表示素子は、前記各画素電極３と前記対向電極１６とが対向する領域からなる複数の画素３０毎に、前記画素電極３と前記対向電極１６との間への電圧の印加により前記液晶層２３の液晶分子２４の配向状態を変化させて画像を表示する。
【００２７】
この実施例において、前記第１基板１は、表示の観察方向（図２及び図３において上方向）とは反対側の基板（以下、後基板という）、前記第２基板２は、表示面側の基板（以下、前基板という）であり、前記各画素電極３と各ＴＦＴ４と走査線１０及び信号線１１は、前記後基板１の前記前基板２と対向する面（以下、後基板１の内面という）に設けられ、前記対向電極１６は、前記前基板２の前記後基板１と対向する面（以下、前基板２の内面という）に設けられている。
【００２８】
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。
【００２９】
また、前記後基板１上には、各行の複数のＴＦＴ４にそれぞれゲート信号を供給する複数の走査線１０が、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の一側にそれぞれ沿わせて設けられ、各行の複数のＴＦＴ４のゲート電極５に接続されている。
【００３０】
さらに、前記ゲート絶縁膜６の上には、各列の複数のＴＦＴ４にそれぞれデータ信号を供給する複数の信号線１１が、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の一側にそれぞれ沿わせて設けられ、各列の複数のＴＦＴ４のドレイン電極８に接続されている。
【００３１】
なお、前記各走査線１０は、前記ＴＦＴ４のゲート電極５と同じ金属膜により前記ゲート電極５と一体に形成されており、前記各信号線１１は、前記ＴＦＴ４のドレイン電極８及びソース電極９と同じ金属膜により前記ドレイン電極８と一体に形成されている。
【００３２】
そして、前記各画素電極３は、前記ゲート絶縁膜６の上に、ＩＴＯ膜等の透明導電膜により、画面の左右方向の電極幅よりも、前記画面の上下方向の電極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の長辺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。
【００３３】
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１４が設けられ、さらに前記各画素電極３の配列領域の全体に、前記複数の画素電極３を覆って第１配向膜１５が設けられている。
【００３４】
一方、前記前基板２の内面には、前記各画素電極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、前記各画素３０の間の領域、つまり隣り合うカラーフィルタ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの間の領域に、前記カラーフィルタ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの厚さと同程度に厚さに形成された黒色の樹脂膜からなる遮光膜（ブラックマスク）１８とが設けられており、前記対向電極１６は、前記カラーフィルタ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ及び遮光膜１８の上に、ＩＴＯ膜等の透明導電膜により、前記各画素電極３の配列領域全体に対向する一枚膜状に形成され、さらに、前記対向電極１６を覆って第２配向膜２２が設けられている。
【００３５】
そして、前記後基板１と前基板２は、その間に予め定めた間隙を設けて対向配置され、前記各画素電極３の配列領域に対応する画面エリア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、この後基板１と前基板２との間の間隙の前記シール材で囲まれた領域に前記液晶層２３が設けられている。
【００３６】
さらに、前記後基板１の内面には、前記各画素電極３にそれぞれ対応させて、前記画素電極３の少なくとも互いに逆向きの２つの縁部の外側に前記画素電極３と絶縁して配置され、前記ＴＦＴ４を介して前記データ信号を印加された前記画素電極３の縁部との間に、前記一方の側と前記反対側とで互いに逆向きの横電界ｅ１，ｅ２（図６参照）を生じさせる横電界生成電極１２が設けられている。
【００３７】
また、前記前基板２の内面には、前記各画素３０にそれぞれ対応させて、前記画素３０を、前記画素電極３の前記２つの縁部のうちの一方の縁部側の第１領域３１と、他方の縁部側の第２領域３２とに区分するように、前記画素３０の全長に延伸させて直線状に形成され、前記画素電極３と前記対向電極１６との間に印加された書込み電界の強度を、前記第１領域３１と前記第２領域３２との境界部において低下させる電界減衰手段１９が設けられている。
【００３８】
前記横電界生成電極１２は、前記各画素電極３よりも前記後基板１側に、前記各画素電極３との間に前記ＴＦＴ４のゲート絶縁膜６を介在させて設けられている。この実施例において、前記横電界生成電極１２は、前記後基板１上に、前記ゲート絶縁膜を介して前記各画素電極３の縁部とそれぞれ対向させて設けられ、前記画素電極３の縁部との間に、前記画素電極３の電位を保持する補償容量を形成する容量電極１３と一体に形成されている。なお、図１では、前記横電界生成電極１２及び容量電極１３に対応する部分に平行斜線を施している。
【００３９】
すなわち、前記横電界生成電極１２と前記容量電極１３は、前記画素電極３側の縁部が前記ゲート絶縁膜６を介して前記画素電極３の縁部と対向し、前記画素電極３側とは反対側の縁部が前記画素電極３の外方に張り出す形状に形成された金属膜からなっている。
【００４０】
なお、前記ＴＦＴ４のゲート電極５及び前記走査線１０と前記横電界生成電極１２及び容量電極１３は、同じ金属膜（例えば、表面が酸化処理されたアルミニウム系合金膜）により形成されている。
【００４１】
また、前記横電界生成電極１２及び容量電極１３は、縦長矩形形状に形成された前記画素電極３の少なくとも２つの長辺に沿わせて配置されている。この実施例において、前記横電界生成電極１２及び容量電極１３は、前記画素電極３のＴＦＴ４の接続部を除く全周縁に沿わせて配置されており、前記画素電極３の略全周の縁部にわたって前記補償容量を形成している。
【００４２】
さらに、前記横電界生成電極１２及び容量電極１３を形成する前記金属膜の各辺部はそれぞれ４〜６μｍの幅に形成されており、これらの辺部の幅方向の中央よりも反対側の２〜３μｍの幅の部分が、前記画素電極３の周囲に張り出す横電界生成電極１２とされ、前記幅方向の中央よりも前記画素電極３側の２〜３μｍの幅の部分が、前記ゲート絶縁膜６を介して前記画素電極３の周縁部に対向する容量電極１３とされている。
【００４３】
そして、前記各画素電極３にそれぞれ対応する前記各横電界生成電極１２及び容量電極１３は、各行毎に、互いに連続させて形成されており、さらに、各行の一端または両端において、図示しない共通接続配線に接続されている。
【００４４】
なお、前記後基板１には、例えば前記列方向（画面の上下方向）の一端側に、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、このドライバ搭載部に、ＬＳＩからなる図示しないドライバ素子が搭載されている。
【００４５】
そして、前記各走査線１０は、前記画面エリアの外側を迂回させて前記ドライバ素子の複数のゲート信号出力端子にそれぞれ接続され、前記各信号線１１は、前記ドライバ素子の複数のデータ信号出力端子にそれぞれ接続されており、前記対向電極１６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コモン信号出力端子に接続されている。
【００４６】
また、前記各行の横電界生成電極１２は、前記共通接続配線を介して、前記ドライバ素子のコモン信号出力端子に接続されている。すなわち、前記各行の横電界生成電極１２及び容量電極１３にはそれぞれ、前記対向電極１６に印加されるコモン信号と同電位の電圧が印加される。
【００４７】
一方、前記電界減衰手段１９は、前記縦長矩形形状の画素電極３の長辺方向と平行な直線状に形成されており、図７のように、前記画素３０を左右に二等分する位置、つまり前記画素３０を略同じ面積の第１領域３１と第２領域３２とに区分する位置に、前記各画素３０の全長に延伸させて配置されている。
【００４８】
この実施例において、前記電界減衰手段１９は、前記対向電極１６の上に、前記画素電極３の長辺方向と平行な直線状に形成された誘電体膜２０からなっている。この誘電体膜２０は、１〜２μｍの膜厚及び１０〜１５μｍの幅の帯状膜であり、その中央部の膜面が略平坦面に形成され、両側部の膜面がそれぞれ膜上面から両側面にかけて円弧状の曲面に形成された断面形状を有している。
【００４９】
この誘電体膜２０は、前記対向電極１６の上に光硬化性樹脂を膜厚に塗布し、その塗布膜を露光及び現像処理によって帯形状にパターニングした後に、加熱処理により、前記樹脂膜の上面と両側面との間の角部を曲面化する方法で形成することができる。
【００５０】
また、前記第１配向膜１５と第２配向膜２２はそれぞれ、液晶分子２４を、前記後基板１及び前基板２の基板面に対して０〜１°程度の極く小さいプレチルト角で配向させる水平配向性をもったポリイミド膜等からなっており、前記前基板２の内面の第２配向膜２２は、前記対向電極１６及び前記誘電体膜２０を覆って設けられている。
【００５１】
そして、前記後基板１の内面の前記第１配向膜１５と、前記前基板２の内面の前記第２配向膜２２はそれぞれ、前記誘電体膜２０の延伸方向に対して交差する方向にラビングされている。
【００５２】
この実施例の液晶表示素子は、ＴＮ（ツィステッドネマティック）型液晶表示素子であり、前記第１配向膜１５は、前記電界減衰手段１９として設けられた前記誘電体膜２０の延伸方向に対して一方の方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜２２は、前記誘電体膜２０の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされている。
【００５３】
一方、前記後基板１と前基板２との間の間隙に封入された液晶層２３は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなっており、その液晶分子２４は、前記各基板１，２それぞれの近傍において、前記第１配向膜１５及び第２配向膜２２のラビング方向１５ｒ，２２ｒに分子長軸を向け、且つ前記ラビング方向１５ｒ，２２ｒ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１５，２２の膜面から離れる方向に０〜１°程度の角度でプレチルトした状態で、前記後基板１と前基板２との間において略９０°のツイスト角でツイスト配向している。
【００５４】
この実施例では、図１及び図４のように、前記第１配向膜１５を、前記誘電体膜２０の延伸方向に対して前記前基板２側から見て右回り方向に略４５°の角度で交差する方向１５ｒにラビングし、前記第２配向膜２２を、前記誘電体膜２０の延伸方向に対して前記前基板２側から見て左回り方向に略４５°の角度で交差する方向２２ｒにラビングし、前記液晶分子２４を、図１及び図４に破線矢印Ｔで示したツイスト方向、つまり後基板１側から前基板２側に向かって前記前基板２側から見て右回り方向に、略９０°のツイスト角でツイスト配向させている。
【００５５】
なお、前記誘電体膜２０の延伸方向に対する前記第１配向膜１５及び第２配向膜２２のラビング方向１５ｒ，２２ｒの角度はそれぞれ４５°±５°の範囲、前記液晶分子２４のツイスト角は９０°±１０°の範囲が好ましい。
【００５６】
また、この液晶表示素子は、前記後基板１の外面（前基板２と対向する面とは反対面）と、前記前基板２の外面（後基板１と対向する面とは反対面）とにそれぞれ配置された第１偏光板２５と第２偏光板２６を備えており、これらの偏光板２５，２６は、前記各画素電極３と対向電極１６との間に電界を印加しない無電界時の表示が最も明るい明表示であるノーマリーホワイトモードの液晶表示素子を構成するように配置されている。
【００５７】
すなわち、図４のように、前記後基板１の外面の第１偏光板２５は、その吸収軸２５ａを前記第１配向膜１５のラビング方向１５ｒと平行または直交する方向（図４では直交する方向）に向けて配置され、前記前基板２の外面の第２偏光板２６は、その吸収軸２６ａを前記第１偏光板２５の吸収軸２５ａと直交させて配置されている。
【００５８】
この液晶表示素子は、前記後基板１に、前記各画素電極３にそれぞれ対応させて、データ信号を印加された画素電極３の縁部との間に、前記画素電極３の一方の側とその反対側とで互いに逆向きの横電界を生じさせる横電界生成電極１２を設け、前記前基板２に、前記各画素にそれぞれ対応させて、前記画素３０を前記画素電極３の一方の側の第１領域３１とその反対側の第２領域３２とに区分するように、前記画素の所定方向の全長に延伸させて直線状に形成され、前記画素電極３と前記対向電極１６との間に印加された書込み電界の強度を、前記第１領域３１と前記第２領域３２との境界部において低下させる誘電体膜２０を設けているため、各画素３０毎に、前記書込み電界の向きが、前記誘電体膜２０に対応する直線状の境界を境にして、前記画素３０の一方の縁部側の第１領域３１において前記画素電極３から対向電極１６に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪み、前記画素３０の他方の縁部側の第２領域３２において前記画素電極３から対向電極１６に向かって前記反対側に傾いた方向に歪む。
【００５９】
そのため、この液晶表示素子によれば、前記各画素３０毎に、前記画素電極３と対向電極１６との間への書込み電界の印加による液晶分子２４のチルト方向が異なる２つの領域３１，３２が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、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、前記各走査線１０に順次所定電位のゲート信号を供給して各行毎の複数のＴＦＴ４を行毎に順次オンさせ、前記各信号線１１から供給されたデータ信号を前記ＴＦＴ４を介して前記画素電極３に印加することにより駆動される。
【００６０】
一方、前記電界歪み形成手段は、前記各画素電極３にそれぞれ対応させて、前記画素電極３の少なくとも一方の側とその反対側の２つの縁部（上記実施例では、ＴＦＴ４の接続部を除く全周縁）の外側に前記画素電極３と絶縁して配置された横電界生成電極１２と、前記対向電極１６の上に、前記各画素３０にそれぞれ対応させて、前記画素３０を前記画素電極３の前記一方の縁部側の領域と前記反対側の縁部側の領域との２つの領域に区分するように前記画素３０の全長にわたって直線状に形成された誘電体膜２０とからなっている。そして、前記横電界生成電極１２には、前記対向電極１６に印加されるコモン信号と同電位の電圧が印加される。
【００６１】
そのため、前記各画素３０の画素電極３と対向電極１６との間に電界を印加しない無電界時は、前記横電界生成電極１２と前記画素電極３との間に横向きの電界が生じることは無く、従って、前記無電界時は、図５のように、前記各画素３０の全域において、液晶分子２４が前記後基板１及び前基板２に対して０〜１°の角度でプレチルトした初期のツイスト配向状態に配向する。
【００６２】
なお、この実施例の液晶表示素子は、前記第１偏光板２５と第２偏光板２６を、それぞれの吸収軸２５ａ，２６ａを直交させて配置したノーマリーホワイトモードのものであるため、前記各画素３０の無電界時の表示は、最も明るい明表示である。
【００６３】
一方、前記画素電極３に前記ＴＦＴ４を介して前記データ信号が印加され、前記画素電極３と対向電極１６との間に前記データ信号の階調値に対応した強さの書込み電界が印加されると、図６のように、前記対向電極１６に印加されるコモン信号と同電位の電圧を印加された前記横電界生成電極１２と前記画素電極３の縁部との間に、前記画素電極３の縁部からその外側に向かう横向きの電界、つまり前記画素電極３の一方の側とその反対側とで互いに逆向きの横電界ｅ１，ｅ２が生じ、前記書込み電界の向きが、前記横電界ｅ１，ｅ２に誘引されて、前記画素電極３の一方の縁部側とその反対の縁部側とで互いに逆方向に傾くように歪む。
【００６４】
なお、この実施例では、前記横電界生成電極１２が前記画素電極３のＴＦＴ接続部を除く全周縁に沿わせて配置されているため、前記画素電極３の略全周に横電界が生じるが、前記画素電極３は縦長矩形状に形成されており、前記書込み電界は、前記画素電極３の２つの短辺の縁部に生じる横電界（図示せず）よりも、前記画素電極３の２つの長辺の縁部に生じる横電界ｅ１，ｅ２の影響を強く受け、前記画素電極３の２つの長辺の一方の縁部側とその反対の縁部側とで互いに逆方向に傾くように歪む。
【００６５】
また、前記画素電極３と対向電極１６との間に印加される書込み電界は、前記データ信号の階調値に対応した強さの電界であるが、前記対向電極１６の上に、前記画素３０を前記画素電極３の一方の縁部側の第１領域３１と、他方の縁部側の第２領域３２とに区分するように前記画素３０の全長にわたって直線状に形成された誘電体膜２０が設けられているため、前記書込み電界のうち、前記誘電体膜２０に対応する部分の電界の強さが、前記誘電体膜２０での電圧降下により他の部分の電界の強さよりも低下する。
【００６６】
従って、前記画素電極３と対向電極１６との間に印加された書込み電界の向きが、前記誘電体膜２０に対応する部分において、前記画素電極３の前記誘電体膜２０の幅方向の中央部に対応する部分から前記誘電体膜２０の両側に向かって斜め方向に歪む。
【００６７】
そのため、前記画素電極３と対向電極１６との間に印加された書込み電界は、前記横電界ｅ１，ｅ２による歪みと、前記誘電体膜２０に対応する部分の歪みとにより、前記誘電体膜２０に対応する部分を境にして、前記第１領域３１と第２領域３２とで互いに逆方向に歪む。
【００６８】
すなわち、前記画素３０の一方の側（図６において左側）の第１領域３１では、前記画素電極３と対向電極１６との間に印加された書込み電界Ｅ１が、前記画素電極３から対向電極１６に向かって前記一方の側（左側）に傾いた方向に歪み、前記画素３０の前記一方の側とは反対側（図６において右側）の第２領域３２では、前記画素電極３と対向電極１６との間に印加された書込み電界Ｅ２が、前記画素電極３から対向電極１６に向かって前記反対側（右側）に傾いた方向に歪む。図６において、破線Ｅ１ａは、前記第１領域３１に上記のような歪みを生じて印加された書込み電界Ｅ１の等電位線、破線Ｅ２ａは、前記第２領域３２に上記のような歪みを生じて印加された書込み電界Ｅ２の等電位線である。
【００６９】
そのため、前記液晶分子２４は、図６のように、前記第１領域３１において、後基板１及び前基板２に対するチルト角が、前記第１領域３１に印加された書込み電界Ｅ１の歪み方向（図６において右方向）の分子端側に向かって大きくなる方向、つまり、図６において、後基板１に対して右上がり方向、前基板２に対して左下がり方向にチルトし、前記第２領域３２において、後基板１及び前基板２に対するチルト角が、前記第２領域３２に印加された書込み電界Ｅ２の歪み方向（図６において左方向）の分子端側に向かって大きくなる方向、つまり、図６において、後基板１に対して左上がり方向、前基板２に対して右下がり方向にチルトする。
【００７０】
前記第１領域３１における液晶分子２４のチルト方向は、図５の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと同じ向きで基板１，２面に対するチルト角が大きくなった方向であり、前記第２領域３２における液晶分子２４のチルト方向は、図５の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと逆向きで基板１，２面に対するチルト角が大きくなった方向である。以下、前記第１領域３１における書込み電界印加時の液晶分子２４のチルトをノーマルチルト、前記第２領域３２における書込み電界印加時の液晶分子２４のチルトをリバースチルトという。
【００７１】
このように、前記液晶表示素子は、各画素３０毎に、液晶分子２４が、書込み電界の印加により、前記画素３０の所定の方向の全長にわたる直線状の境界部を境にして、前記画素３０の一方の側の第１領域３１においてノーマルチルトし、前記画素３０の前記一方の側とは反対側の第２領域３２においてリバースチルトする。
【００７２】
そのため、前記液晶表示素子によれば、図７のように、各画素３０毎に、書込み電界の印加により液晶分子２４がノーマルチルトする第１領域（以下，ノーマルチルト領域という）３１と、液晶分子２４がリバースチルトする第２領域（以下、リバースチルト領域という）３２とを定常的に所定の面積比で形成されるようにし、前記ノーマルチルト領域３１の視野角特性と前記リバースチルト領域３２の視野角特性とが相乗した、安定した広い視野角を得ることができる。
【００７３】
また、前記液晶表示素子は、前記書込み電界の強度を、前記第１領域３１と第２領域３２との境界部において低下させる電界減衰手段１９として設けられた前記誘電体膜２０を、前記画素３０を二等分する位置に配置しているため、前記ノーマルチルト領域３１と、液晶分子２４がリバースチルトする第２領域（以下、バースチルト領域という）の面積比は略１：１であり、従って、前記ノーマルチルト領域３１の視野角特性と前記リバースチルト領域３２の視野角特性とが略均等なバランスで相乗した視野角特性を得ることができる。
【００７４】
図８（ａ）は、前記液晶表示素子の画面の上下方向の視角−輝度特性図、図８（ａ）は、前記液晶表示素子の画面の左右方向の視角−輝度特性図であり、Ｌ０，Ｌ８，Ｌ１６，Ｌ２４，Ｌ３２，Ｌ４０，Ｌ４８，Ｌ５６，Ｌ０，Ｌ６３は、０（最も暗い階調値）〜６３（最も明るい階調値）の６４階調のうちの０，８，１６，２４，３２，４０，４８，５６，６３の各階調値の書込み電界を印加したときの視角−輝度特性である。
【００７５】
一方、図９に示した比較例の液晶表示素子は、前記電界減衰手段１９（上記実施例では誘電体膜２０）を備えず、また、前記第１配向膜１５と第２配向膜２２のラビング方向１５ｒ，２２ｒをそれぞれ、上記実施例のラビング方向に対して前基板２側から見て右回り方向に９０°ずらしたものであり、他の構成は上記実施例の液晶表示素子と同じである。
【００７６】
図１０（ａ）は、前記比較例の液晶表示素子の画面の上下方向の視角−輝度特性図、図１０（ａ）は、前記比較例の液晶表示素子の画面の左右方向の視角−輝度特性図であり、Ｌ０，Ｌ８，Ｌ１６，Ｌ２４，Ｌ３２，Ｌ４０，Ｌ４８，Ｌ５６，Ｌ０，Ｌ６３は、０〜６３の６４階調のうちの０，８，１６，２４，３２，４０，４８，５６，６３の各階調値の書込み電界を印加したときの視角−輝度特性である。
【００７７】
前記比較例の液晶表示素子は、画面の上下方向の視角−輝度特性が、図１０（ａ）のような、階調値が低くなるのに伴って輝度のピークが画面の上方向にシフトした上下非対称な特性であり、また、上下方向の視角が約−２０°〜約３０°の範囲を越えると階調潰れや階調反転を生じるため、画面の上下方向の視野角が狭い。
【００７８】
上記実施例の液晶表示素子は、画面の上下方向の視角−輝度特性が、図８（ａ）のような、０°（画面の法線方向）の視角付近を中心として略上下対称な特性であり、また、上下方向の視角が約−４０°〜約４０°の範囲において、階調潰れや階調反転の無い良好な表示が得られるため、前記比較例の液晶表示素子に比べて、画面の上下方向の視野角が広い。
【００７９】
さらに、前記比較例の液晶表示素子は、画面の左右方向の視角−輝度特性が、図１０（ｂ）のような左右非対称な特性であるが、上記実施例の液晶表示素子は、画面の左右方向の視角−輝度特性が図８（ｂ）のような略左右対称な特性であり、前記比較例の液晶表示素子に比べて、画面の左右方向の視野角特性も良好である。
【００８０】
なお、上記実施例では、前記誘電体膜２０を、上面と両側面との間の角部を曲面にした断面形状に形成しているが、この誘電体膜２０は、図１１に示した変形例のように、上面と両側面との間の角部をそのまま残した断面形状に形成してもよい。
【００８１】
さらに、前記誘電体膜２０は、図１２に示した他の変形例のように、半楕円状または半円状の断面形状に形成しても、図１３に示した他の変形例のように、幅方向の中心部に頂部をもった二等辺三角形状の断面形状に形成してもよい。
【００８２】
［第２実施例］
図１４及び図１５に示した第２実施例の液晶表示素子は、前記書込み電界の強度を、前記第１領域３１と前記第２領域３２との境界部において低下させる電界減衰手段１９を、前記対向電極１６にスリット２１を設けることにより形成したものであり、前記スリット２１は、各画素３０を前記第１領域３１と第２領域３２とに二等分するように前記画素３０の全長にわたって直線状に形成されている。なお、この第２実施例の液晶表示素子の他の構成は、上記第１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。
【００８３】
この第２実施例の液晶表示素子においても、図１５のように、画素電極３と対向電極１６との間に印加された書込み電界Ｅ１，Ｅ２の向きが、前記対向電極１６に設けられたスリット２１に対応する直線状の境界部を境にして、前記画素３０の第１領域３１において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪み、第２領域３２において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記反対側に傾いた方向に歪む。
【００８４】
そのため、前記第１領域３１の液晶分子２４を、図１４の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと逆向きで基板１，２面に対するチルト角が大きくなった方向にチルト（ノーマルチルト）させ、前記第２領域３２の液晶分子２４を、図１４の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと逆向きで基板１，２面に対するチルト角が大きくなった方向にチルト（リバースチルト）させることができ、従って、上記第１の実施例と同様に、液晶分子２４のチルト方向が異なる２つの領域３１，３２が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
【００８５】
［第３実施例］
図１６及び図１７に示した第３実施例の液晶表示素子は、各画素電極３を、画面の上下方向の電極幅よりも前記画面の左右方向の電極幅が大きい横長の矩形形状に形成したものであり、前記横電界生成電極１２は、容量電極１３と一体に形成され、前記画素電極３の少なくとも２つの長辺に沿わせて配置されている。なお、この実施例では、前記横電界生成電極１２及び容量電極１３を、前記画素電極３のＴＦＴ４の接続部を除く全周縁に沿わせて配置している。
【００８６】
そして、前記前基板２の内面の電界減衰手段１９（第１実施例における誘電体膜２０でも、第２実施例における対向電極１６に設けられたスリット２１でもよい）は、前記画素電極３の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記各画素３０の全長にわたって、前記画素３０を上下に二等分する位置、つまり前記画素３０を、図１７のように略同じ面積の第１領域３１と第２領域３２とに区分する位置に、前記各画素３０の全長に延伸させて配置されている。
【００８７】
また、前記後基板１の内面の第１配向膜１５は、前記電界減衰手段１９の延伸方向に対して前記前基板２側から見て右回り方向に略４５°（好ましくは４５°±５°）の角度で交差する方向１５ｒにラビングされ、前記前基板２の内面の第２配向膜２２（図２及び図３参照）は、前記電界減衰手段１９の延伸方向に対して前記前基板２側から見て左回り方向に略４５°（好ましくは４５°±５°）の角度で交差する方向２２ｒにラビングされており、前記液晶層２３の液晶分子２４は、図１６に破線矢印Ｔで示したツイスト方向、つまり後基板１側から前基板２側に向かって前記前基板２側から見て右回り方向に、略９０°（好ましくは９０°±１０°）のツイスト角でツイスト配向している。なお、この第３実施例の液晶表示素子の他の構成は、上記第１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。
【００８８】
この第３実施例の液晶表示素子においても、各画素３０毎に、前記画素電極３と前記対向電極１６との間に印加された書込み電界の向きを、前記横電界生成電極１２と前記電界減衰手段１９とからなる電界歪み形成手段により、前記画素３０の前記電界減衰手段１９に対応する直線状の境界部を境にして、前記画素の一方の側（図１７において上側）の第１領域３１において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記画素３０の前記一方の側とは反対側（図１７において下側）の第２領域３２において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませることができる。
【００８９】
そのため、前記各画素３０毎に、前記画素電極３と対向電極１６との間への書込み電界の印加による液晶分子２４のチルト方向が異なる２つの領域３１，３２が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
【００９０】
なお、この第３実施例の液晶表示素子は、前記画素電極３が横長矩形状に形成され、前記横電界生成電極１２が前記画素電極３の少なくとも２つの長辺に沿わせて配置される共に、電界減衰手段１９が前記画素電極３の長辺方向と平行な直線状に形成され、さらに、前記第１配向膜１５と第２配向膜２２とが上記の方向、つまり前記第１実施例におけるラビング方向に対して９０°ずれた方向にラビングされているため、画面の上下方向の視角−輝度特性が図８（ｂ）のような特性であり、画面の左右方向の視角−輝度特性が図８（ａ）のような特性である。
【００９１】
［第４実施例］
図１８に示した第４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、前記第１配向膜１５と第２配向膜２２のラビング方向１５ｒ，２２ｒ及び液晶分子２４の初期配向状態と、前記第１偏光板２５と第２偏光板２６の吸収軸２５ａ，２６ａの向き以外は、前記第１実施例または第２実施例の液晶表示素子と同じ構成となっている。なお、この第４実施例において、電界減衰手段１９は、前記第１実施例における誘電体膜２０でも、前記第２実施例における対向電極１６に設けられたスリット２１でもよい。
【００９２】
この第４実施例の液晶表示素子において、前記後基板１の内面の第１配向膜１５は、前記電界減衰手段１９の延伸方向に対して一方の方向に略９０°（好ましくは９０°±１０°））の角度で交差する方向１５ｒにラビングされ、前記前基板２の内面の第２配向膜２２は、前記電界減衰手段１９の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略９０°（好ましくは９０°±１０°）の角度で交差する方向２２ｒにラビングされている。
【００９３】
また、前記液晶層２３は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなっており、その液晶分子２４は、分子長軸を前記第１配向膜１５及び前記第２配向膜２２のラビング方向１５ｒ，２２ｒに揃えてホモジニアス配向している。
【００９４】
この第４実施例の液晶表示素子においても、各画素３０毎に、前記画素電極３と前記対向電極１６との間に印加された書込み電界の向きを、前記横電界生成電極１２と前記電界減衰手段１９とからなる電界歪み形成手段により、前記画素３０の前記電界減衰手段１９に対応する直線状の境界部を境にして、前記画素の一方の側の第１領域において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記画素３０の前記一方の側とは反対側の第２領域において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませることができる。
【００９５】
そのため、前記各画素３０毎に、前記画素電極３と対向電極１６との間への書込み電界の印加による液晶分子２４のチルト方向が異なる２つの領域３１，３２が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
【００９６】
［他の実施例］
なお、上記第１〜第４実施例の液晶表示素子では、前記電界減衰手段１９を、前記画素３０を二等分する位置に配置しているが、この電界減衰手段１９を前記二等分する位置から何れか一方の方向にずらして配置し、前記第１領域３１と第２領域３２の面積を異ならせてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１…第１基板（後基板）、２…第２基板（前基板）、３…画素電極、４…ＴＦＴ、１０…走査線、１１…信号線、１２…横電界生成電極、１３…容量電極、１６…第１配向膜、１５ｒ…ラビング方向、１６…対向電極、１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ…カラーフィルタ、１８…遮光膜、１９…電界減衰手段、２０…誘電体膜、２１…スリット、２２…第２配向膜、２２ｒ…ラビング方向、２３…液晶層、２４…液晶分子、２５，２６…偏光板、２５ａ，２６ａ…吸収軸、３０…画素、３１…第１領域、３２…第２領域、Ｅ１，Ｅ２…書込み電界、ｅ１，ｅ２…横電界
【技術分野】
【０００１】
この発明は、広い視野角をもった液晶表示素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子として、液晶層を介して対向配置された第１基板と第２基板のうち、前記第１基板に、複数の画素電極及び、前記各画素電極にそれぞれ対応させて配置され、走査線からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極に印加する複数の薄膜トランジスタが設けられ、前記第２基板に、前記各画素電極と対向する対向電極が設けられ、前記各画素電極と前記対向電極とが対向する領域からなる複数の画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間への電圧の印加により前記液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて表示するアクティブマトリックス液晶表示素子がある。
【０００３】
前記アクティブマトリックス液晶表示素子としては、前記液晶層の液晶分子を、前記第１基板と前記第２基板との間において略９０°のツイスト角でツイスト配向させたＴＮ型のものが広く利用されている。
【０００４】
ところで、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おり、そのために従来は、前記第１と第２の何れか一方の基板に、前記各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させて、例えば断面形状が三角形状の凸部を設け、前記凸部を覆って配向膜を形成することにより、各画素毎に、液晶分子が配向膜のラビング方向に向かってプレチルトした第１の領域と、液晶分子が前記配向膜のラビング方向とは逆向きにプレチルトした第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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３３３６１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来の液晶表示素子は、画素毎に、液晶分子のチルト方向が異なる２つの領域が定常的に所定の面積比で形成されるとは限らず、そのために、安定した広い視野角を得ることができない。
【０００７】
この発明は、各画素毎に、画素電極と対向電極との間への電界の印加による液晶分子のチルト方向が異なる２つの領域が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、
液晶層を介して対向配置された第１基板と第２基板のうち、前記第１基板に、複数の画素電極及び、前記各画素電極にそれぞれ対応させて配置され、走査線からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極に印加する複数の薄膜トランジスタが設けられ、前記第２基板に、前記各画素電極と対向する対向電極が設けられ、前記各画素電極と前記対向電極とが対向する領域からなる複数の画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間への電圧の印加により前記液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて表示する液晶表示素子であって、
前記第１基板に、前記各画素電極にそれぞれ対応させて、前記画素電極の少なくとも一方の側とその反対側の２つの縁部の外側に前記画素電極と絶縁して設けられ、前記データ信号を印加された前記画素電極の縁部との間に、前記一方の側と前記反対側とで互いに逆向きの横電界を生じさせる横電界生成電極と、
前記第２基板に、前記各画素にそれぞれ対応させて、前記画素を前記画素電極の前記一方の側の第１領域と前記反対側の第２領域とに区分するように、前記画素の所定方向の全長に延伸させて直線状に形成され、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の強度を、前記第１領域と前記第２領域との境界部において低下させる電界減衰手段とを備え、
前記各画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の向きを、前記横電界と前記電界減衰手段による電界強度の低下とにより、前記直線状の境界部を境にして、前記第１領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記第２領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
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、前記横電界生成電極は、前記対向電極への印加信号と同電位の電圧を印加され、前記画素電極の縁部との間に前記横電界を生じさせることを特徴とする。
【００１０】
請求項３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、前記横電界生成電極は、前記各画素電極との間に絶縁膜を介在させて設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の液晶表示素子において、前記横電界生成電極は、前記第１基板に、前記絶縁膜を介して前記各画素電極の縁部とそれぞれ対向させて設けられ、前記画素電極の縁部との間に補償容量を形成する容量電極と一体に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記請求項１から４の何れかに記載の液晶表示素子において、前記画素電極は、略矩形形状に形成されており、前記横電界生成電極は、前記画素電極の少なくとも２つの長辺に沿わせて配置され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の前記長辺方向と平行な直線状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
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、前記横電界生成電極は、前記画素電極の前記薄膜トランジスタの接続部を除く全周縁に沿わせて配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、前記請求項１から６の何れかに記載の液晶表示素子において、前記電界減衰手段は、前記画素を二等分する位置に配置されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の液晶表示素子。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、前記請求項１から７の何れかに記載の液晶表示素子において、前記電界減衰手段は、前記対向電極の上に形成された誘電体膜からなっていることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、前記請求項１から７の何れかに記載の液晶表示素子において、前記電界減衰手段は、前記対向電極に設けられたスリットからなっていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、前記請求項２から９の何れかに記載の液晶表示素子において、前記第１基板に前記各画素電極を覆って第１配向膜が設けられ、前記第２基板に前記対向電極及び前記電界減衰手段を覆って第２配向膜が設けられており、前記第１配向膜と前記第２配向膜はそれぞれ、前記電界減衰手段の延伸方向に対して交差する方向にラビングされていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、前記請求項１０に記載の液晶表示素子において、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して一方の方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされており、前記液晶層は、正の誘電異方性を有する液晶からなり、その液晶分子が、前記第１基板と前記第２基板との間において略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。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、前記請求項１１に記載の液晶表示素子において、前記画素電極は、画面の左右方向の電極幅よりも前記画面の上下向の電極幅が大きい縦長の矩形形状に形成され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て右回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て左回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、前記請求項１１に記載の液晶表示素子において、前記画素電極は、画面の上下方向の電極幅よりも前記画面の左右方向の電極幅が大きい横長の矩形形状に形成され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て右回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て左回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされていることを特徴とする。
【００２１】
請求項１４に記載の発明は、前記請求項１２または１３に記載の液晶表示素子において、前記第１基板の外面に、第１偏光板が、その吸収軸を前記第１配向膜のラビング方向と平行または直交する方向に向けて配置され、前記第２基板の外面に、第２偏光板が、その吸収軸を前記第１配向膜の吸収軸と直交させて配置されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１５に記載の発明は、前記請求項１０に記載の液晶表示素子において、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して一方の方向に略９０°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略９０°の角度で交差する方向にラビングされており、前記液晶層は、正の誘電異方性を有する液晶からなり、その液晶分子が、分子長軸を前記第１配向膜及び前記第２配向膜のラビング方向に揃えてホモジニアス配向していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の液晶表示素子によれば、各画素毎に、画素電極と対向電極との間への電界の印加による液晶分子のチルト方向が異なる２つの領域が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１実施例の液晶表示素子の第１基板の一部分のオーバーコート絶縁膜及び配向膜を省略した平面図。
【図２】図１のII−II矢視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矢視線に沿う前記液晶表示素子の拡大断面図。
【図４】第１実施例の液晶表示素子における液晶分子の初期配向及び第１及び第２偏光板の吸収軸の向きを示す平面図。
【図５】第１実施例の液晶表示素子における無電界時の液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図。
【図６】第１実施例の液晶表示素子における電界印加時の液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図。
【図７】第１実施例の液晶表示素子における１つの画素の液晶分子のノーマルチルト領域とリバースチルト領域を示す平面図。
【図８】第１実施例の液晶表示素子における画面の上下方向及び左右方向の視角−輝度特性図。
【図９】比較例の液晶表示素子の第１基板の一部分のオーバーコート絶縁膜及び配向膜を省略した平面図。
【図１０】比較例の液晶表示素子における画面の上下方向及び左右方向の視角−輝度特性図。
【図１１】第１実施例の液晶表示素子における電界減衰手段の変形例を示す断面図。
【図１２】第１実施例の液晶表示素子における電界減衰手段の他の変形例を示す断面図。
【図１３】第１実施例の液晶表示素子における電界減衰手段の他の変形例を示す断面図。
【図１４】この発明の第２実施例の液晶表示素子における無電界時の液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図。
【図１５】第２実施例の液晶表示素子における電界印加時の液晶分子の配向状態を模式的に示す断面図。
【図１６】この発明の第３実施例の液晶表示素子の第１基板の一部分の平面図。
【図１７】第３実施例の液晶表示素子における１つの画素の液晶分子のノーマルチルト領域とリバースチルト領域を示す平面図。
【図１８】この発明の第４実施例の液晶表示素子の第１基板の一部分のオーバーコート絶縁膜及び配向膜を省略した平面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［第１実施例］
この発明の液晶表示素子は、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、
液晶層２３を介して対向配置された透明な第１基板１と第２基板２のうち、前記第１基板１に、行方向（画面の左右方向）及び列方向（画面の上下方向）に配列された透明な複数の画素電極３及び、前記各画素電極３にそれぞれ対応させて配置され、走査線１０からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線１１から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極３に印加する複数のＴＦＴ４が設けられ、前記第２基板２に、前記各画素電極３と対向する透明な対向電極１６が設けられている。
【００２６】
この液晶表示素子は、前記各画素電極３と前記対向電極１６とが対向する領域からなる複数の画素３０毎に、前記画素電極３と前記対向電極１６との間への電圧の印加により前記液晶層２３の液晶分子２４の配向状態を変化させて画像を表示する。
【００２７】
この実施例において、前記第１基板１は、表示の観察方向（図２及び図３において上方向）とは反対側の基板（以下、後基板という）、前記第２基板２は、表示面側の基板（以下、前基板という）であり、前記各画素電極３と各ＴＦＴ４と走査線１０及び信号線１１は、前記後基板１の前記前基板２と対向する面（以下、後基板１の内面という）に設けられ、前記対向電極１６は、前記前基板２の前記後基板１と対向する面（以下、前基板２の内面という）に設けられている。
【００２８】
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。
【００２９】
また、前記後基板１上には、各行の複数のＴＦＴ４にそれぞれゲート信号を供給する複数の走査線１０が、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の一側にそれぞれ沿わせて設けられ、各行の複数のＴＦＴ４のゲート電極５に接続されている。
【００３０】
さらに、前記ゲート絶縁膜６の上には、各列の複数のＴＦＴ４にそれぞれデータ信号を供給する複数の信号線１１が、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の一側にそれぞれ沿わせて設けられ、各列の複数のＴＦＴ４のドレイン電極８に接続されている。
【００３１】
なお、前記各走査線１０は、前記ＴＦＴ４のゲート電極５と同じ金属膜により前記ゲート電極５と一体に形成されており、前記各信号線１１は、前記ＴＦＴ４のドレイン電極８及びソース電極９と同じ金属膜により前記ドレイン電極８と一体に形成されている。
【００３２】
そして、前記各画素電極３は、前記ゲート絶縁膜６の上に、ＩＴＯ膜等の透明導電膜により、画面の左右方向の電極幅よりも、前記画面の上下方向の電極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の長辺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。
【００３３】
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１４が設けられ、さらに前記各画素電極３の配列領域の全体に、前記複数の画素電極３を覆って第１配向膜１５が設けられている。
【００３４】
一方、前記前基板２の内面には、前記各画素電極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、前記各画素３０の間の領域、つまり隣り合うカラーフィルタ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの間の領域に、前記カラーフィルタ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの厚さと同程度に厚さに形成された黒色の樹脂膜からなる遮光膜（ブラックマスク）１８とが設けられており、前記対向電極１６は、前記カラーフィルタ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ及び遮光膜１８の上に、ＩＴＯ膜等の透明導電膜により、前記各画素電極３の配列領域全体に対向する一枚膜状に形成され、さらに、前記対向電極１６を覆って第２配向膜２２が設けられている。
【００３５】
そして、前記後基板１と前基板２は、その間に予め定めた間隙を設けて対向配置され、前記各画素電極３の配列領域に対応する画面エリア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、この後基板１と前基板２との間の間隙の前記シール材で囲まれた領域に前記液晶層２３が設けられている。
【００３６】
さらに、前記後基板１の内面には、前記各画素電極３にそれぞれ対応させて、前記画素電極３の少なくとも互いに逆向きの２つの縁部の外側に前記画素電極３と絶縁して配置され、前記ＴＦＴ４を介して前記データ信号を印加された前記画素電極３の縁部との間に、前記一方の側と前記反対側とで互いに逆向きの横電界ｅ１，ｅ２（図６参照）を生じさせる横電界生成電極１２が設けられている。
【００３７】
また、前記前基板２の内面には、前記各画素３０にそれぞれ対応させて、前記画素３０を、前記画素電極３の前記２つの縁部のうちの一方の縁部側の第１領域３１と、他方の縁部側の第２領域３２とに区分するように、前記画素３０の全長に延伸させて直線状に形成され、前記画素電極３と前記対向電極１６との間に印加された書込み電界の強度を、前記第１領域３１と前記第２領域３２との境界部において低下させる電界減衰手段１９が設けられている。
【００３８】
前記横電界生成電極１２は、前記各画素電極３よりも前記後基板１側に、前記各画素電極３との間に前記ＴＦＴ４のゲート絶縁膜６を介在させて設けられている。この実施例において、前記横電界生成電極１２は、前記後基板１上に、前記ゲート絶縁膜を介して前記各画素電極３の縁部とそれぞれ対向させて設けられ、前記画素電極３の縁部との間に、前記画素電極３の電位を保持する補償容量を形成する容量電極１３と一体に形成されている。なお、図１では、前記横電界生成電極１２及び容量電極１３に対応する部分に平行斜線を施している。
【００３９】
すなわち、前記横電界生成電極１２と前記容量電極１３は、前記画素電極３側の縁部が前記ゲート絶縁膜６を介して前記画素電極３の縁部と対向し、前記画素電極３側とは反対側の縁部が前記画素電極３の外方に張り出す形状に形成された金属膜からなっている。
【００４０】
なお、前記ＴＦＴ４のゲート電極５及び前記走査線１０と前記横電界生成電極１２及び容量電極１３は、同じ金属膜（例えば、表面が酸化処理されたアルミニウム系合金膜）により形成されている。
【００４１】
また、前記横電界生成電極１２及び容量電極１３は、縦長矩形形状に形成された前記画素電極３の少なくとも２つの長辺に沿わせて配置されている。この実施例において、前記横電界生成電極１２及び容量電極１３は、前記画素電極３のＴＦＴ４の接続部を除く全周縁に沿わせて配置されており、前記画素電極３の略全周の縁部にわたって前記補償容量を形成している。
【００４２】
さらに、前記横電界生成電極１２及び容量電極１３を形成する前記金属膜の各辺部はそれぞれ４〜６μｍの幅に形成されており、これらの辺部の幅方向の中央よりも反対側の２〜３μｍの幅の部分が、前記画素電極３の周囲に張り出す横電界生成電極１２とされ、前記幅方向の中央よりも前記画素電極３側の２〜３μｍの幅の部分が、前記ゲート絶縁膜６を介して前記画素電極３の周縁部に対向する容量電極１３とされている。
【００４３】
そして、前記各画素電極３にそれぞれ対応する前記各横電界生成電極１２及び容量電極１３は、各行毎に、互いに連続させて形成されており、さらに、各行の一端または両端において、図示しない共通接続配線に接続されている。
【００４４】
なお、前記後基板１には、例えば前記列方向（画面の上下方向）の一端側に、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、このドライバ搭載部に、ＬＳＩからなる図示しないドライバ素子が搭載されている。
【００４５】
そして、前記各走査線１０は、前記画面エリアの外側を迂回させて前記ドライバ素子の複数のゲート信号出力端子にそれぞれ接続され、前記各信号線１１は、前記ドライバ素子の複数のデータ信号出力端子にそれぞれ接続されており、前記対向電極１６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コモン信号出力端子に接続されている。
【００４６】
また、前記各行の横電界生成電極１２は、前記共通接続配線を介して、前記ドライバ素子のコモン信号出力端子に接続されている。すなわち、前記各行の横電界生成電極１２及び容量電極１３にはそれぞれ、前記対向電極１６に印加されるコモン信号と同電位の電圧が印加される。
【００４７】
一方、前記電界減衰手段１９は、前記縦長矩形形状の画素電極３の長辺方向と平行な直線状に形成されており、図７のように、前記画素３０を左右に二等分する位置、つまり前記画素３０を略同じ面積の第１領域３１と第２領域３２とに区分する位置に、前記各画素３０の全長に延伸させて配置されている。
【００４８】
この実施例において、前記電界減衰手段１９は、前記対向電極１６の上に、前記画素電極３の長辺方向と平行な直線状に形成された誘電体膜２０からなっている。この誘電体膜２０は、１〜２μｍの膜厚及び１０〜１５μｍの幅の帯状膜であり、その中央部の膜面が略平坦面に形成され、両側部の膜面がそれぞれ膜上面から両側面にかけて円弧状の曲面に形成された断面形状を有している。
【００４９】
この誘電体膜２０は、前記対向電極１６の上に光硬化性樹脂を膜厚に塗布し、その塗布膜を露光及び現像処理によって帯形状にパターニングした後に、加熱処理により、前記樹脂膜の上面と両側面との間の角部を曲面化する方法で形成することができる。
【００５０】
また、前記第１配向膜１５と第２配向膜２２はそれぞれ、液晶分子２４を、前記後基板１及び前基板２の基板面に対して０〜１°程度の極く小さいプレチルト角で配向させる水平配向性をもったポリイミド膜等からなっており、前記前基板２の内面の第２配向膜２２は、前記対向電極１６及び前記誘電体膜２０を覆って設けられている。
【００５１】
そして、前記後基板１の内面の前記第１配向膜１５と、前記前基板２の内面の前記第２配向膜２２はそれぞれ、前記誘電体膜２０の延伸方向に対して交差する方向にラビングされている。
【００５２】
この実施例の液晶表示素子は、ＴＮ（ツィステッドネマティック）型液晶表示素子であり、前記第１配向膜１５は、前記電界減衰手段１９として設けられた前記誘電体膜２０の延伸方向に対して一方の方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜２２は、前記誘電体膜２０の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされている。
【００５３】
一方、前記後基板１と前基板２との間の間隙に封入された液晶層２３は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなっており、その液晶分子２４は、前記各基板１，２それぞれの近傍において、前記第１配向膜１５及び第２配向膜２２のラビング方向１５ｒ，２２ｒに分子長軸を向け、且つ前記ラビング方向１５ｒ，２２ｒ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１５，２２の膜面から離れる方向に０〜１°程度の角度でプレチルトした状態で、前記後基板１と前基板２との間において略９０°のツイスト角でツイスト配向している。
【００５４】
この実施例では、図１及び図４のように、前記第１配向膜１５を、前記誘電体膜２０の延伸方向に対して前記前基板２側から見て右回り方向に略４５°の角度で交差する方向１５ｒにラビングし、前記第２配向膜２２を、前記誘電体膜２０の延伸方向に対して前記前基板２側から見て左回り方向に略４５°の角度で交差する方向２２ｒにラビングし、前記液晶分子２４を、図１及び図４に破線矢印Ｔで示したツイスト方向、つまり後基板１側から前基板２側に向かって前記前基板２側から見て右回り方向に、略９０°のツイスト角でツイスト配向させている。
【００５５】
なお、前記誘電体膜２０の延伸方向に対する前記第１配向膜１５及び第２配向膜２２のラビング方向１５ｒ，２２ｒの角度はそれぞれ４５°±５°の範囲、前記液晶分子２４のツイスト角は９０°±１０°の範囲が好ましい。
【００５６】
また、この液晶表示素子は、前記後基板１の外面（前基板２と対向する面とは反対面）と、前記前基板２の外面（後基板１と対向する面とは反対面）とにそれぞれ配置された第１偏光板２５と第２偏光板２６を備えており、これらの偏光板２５，２６は、前記各画素電極３と対向電極１６との間に電界を印加しない無電界時の表示が最も明るい明表示であるノーマリーホワイトモードの液晶表示素子を構成するように配置されている。
【００５７】
すなわち、図４のように、前記後基板１の外面の第１偏光板２５は、その吸収軸２５ａを前記第１配向膜１５のラビング方向１５ｒと平行または直交する方向（図４では直交する方向）に向けて配置され、前記前基板２の外面の第２偏光板２６は、その吸収軸２６ａを前記第１偏光板２５の吸収軸２５ａと直交させて配置されている。
【００５８】
この液晶表示素子は、前記後基板１に、前記各画素電極３にそれぞれ対応させて、データ信号を印加された画素電極３の縁部との間に、前記画素電極３の一方の側とその反対側とで互いに逆向きの横電界を生じさせる横電界生成電極１２を設け、前記前基板２に、前記各画素にそれぞれ対応させて、前記画素３０を前記画素電極３の一方の側の第１領域３１とその反対側の第２領域３２とに区分するように、前記画素の所定方向の全長に延伸させて直線状に形成され、前記画素電極３と前記対向電極１６との間に印加された書込み電界の強度を、前記第１領域３１と前記第２領域３２との境界部において低下させる誘電体膜２０を設けているため、各画素３０毎に、前記書込み電界の向きが、前記誘電体膜２０に対応する直線状の境界を境にして、前記画素３０の一方の縁部側の第１領域３１において前記画素電極３から対向電極１６に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪み、前記画素３０の他方の縁部側の第２領域３２において前記画素電極３から対向電極１６に向かって前記反対側に傾いた方向に歪む。
【００５９】
そのため、この液晶表示素子によれば、前記各画素３０毎に、前記画素電極３と対向電極１６との間への書込み電界の印加による液晶分子２４のチルト方向が異なる２つの領域３１，３２が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、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、前記各走査線１０に順次所定電位のゲート信号を供給して各行毎の複数のＴＦＴ４を行毎に順次オンさせ、前記各信号線１１から供給されたデータ信号を前記ＴＦＴ４を介して前記画素電極３に印加することにより駆動される。
【００６０】
一方、前記電界歪み形成手段は、前記各画素電極３にそれぞれ対応させて、前記画素電極３の少なくとも一方の側とその反対側の２つの縁部（上記実施例では、ＴＦＴ４の接続部を除く全周縁）の外側に前記画素電極３と絶縁して配置された横電界生成電極１２と、前記対向電極１６の上に、前記各画素３０にそれぞれ対応させて、前記画素３０を前記画素電極３の前記一方の縁部側の領域と前記反対側の縁部側の領域との２つの領域に区分するように前記画素３０の全長にわたって直線状に形成された誘電体膜２０とからなっている。そして、前記横電界生成電極１２には、前記対向電極１６に印加されるコモン信号と同電位の電圧が印加される。
【００６１】
そのため、前記各画素３０の画素電極３と対向電極１６との間に電界を印加しない無電界時は、前記横電界生成電極１２と前記画素電極３との間に横向きの電界が生じることは無く、従って、前記無電界時は、図５のように、前記各画素３０の全域において、液晶分子２４が前記後基板１及び前基板２に対して０〜１°の角度でプレチルトした初期のツイスト配向状態に配向する。
【００６２】
なお、この実施例の液晶表示素子は、前記第１偏光板２５と第２偏光板２６を、それぞれの吸収軸２５ａ，２６ａを直交させて配置したノーマリーホワイトモードのものであるため、前記各画素３０の無電界時の表示は、最も明るい明表示である。
【００６３】
一方、前記画素電極３に前記ＴＦＴ４を介して前記データ信号が印加され、前記画素電極３と対向電極１６との間に前記データ信号の階調値に対応した強さの書込み電界が印加されると、図６のように、前記対向電極１６に印加されるコモン信号と同電位の電圧を印加された前記横電界生成電極１２と前記画素電極３の縁部との間に、前記画素電極３の縁部からその外側に向かう横向きの電界、つまり前記画素電極３の一方の側とその反対側とで互いに逆向きの横電界ｅ１，ｅ２が生じ、前記書込み電界の向きが、前記横電界ｅ１，ｅ２に誘引されて、前記画素電極３の一方の縁部側とその反対の縁部側とで互いに逆方向に傾くように歪む。
【００６４】
なお、この実施例では、前記横電界生成電極１２が前記画素電極３のＴＦＴ接続部を除く全周縁に沿わせて配置されているため、前記画素電極３の略全周に横電界が生じるが、前記画素電極３は縦長矩形状に形成されており、前記書込み電界は、前記画素電極３の２つの短辺の縁部に生じる横電界（図示せず）よりも、前記画素電極３の２つの長辺の縁部に生じる横電界ｅ１，ｅ２の影響を強く受け、前記画素電極３の２つの長辺の一方の縁部側とその反対の縁部側とで互いに逆方向に傾くように歪む。
【００６５】
また、前記画素電極３と対向電極１６との間に印加される書込み電界は、前記データ信号の階調値に対応した強さの電界であるが、前記対向電極１６の上に、前記画素３０を前記画素電極３の一方の縁部側の第１領域３１と、他方の縁部側の第２領域３２とに区分するように前記画素３０の全長にわたって直線状に形成された誘電体膜２０が設けられているため、前記書込み電界のうち、前記誘電体膜２０に対応する部分の電界の強さが、前記誘電体膜２０での電圧降下により他の部分の電界の強さよりも低下する。
【００６６】
従って、前記画素電極３と対向電極１６との間に印加された書込み電界の向きが、前記誘電体膜２０に対応する部分において、前記画素電極３の前記誘電体膜２０の幅方向の中央部に対応する部分から前記誘電体膜２０の両側に向かって斜め方向に歪む。
【００６７】
そのため、前記画素電極３と対向電極１６との間に印加された書込み電界は、前記横電界ｅ１，ｅ２による歪みと、前記誘電体膜２０に対応する部分の歪みとにより、前記誘電体膜２０に対応する部分を境にして、前記第１領域３１と第２領域３２とで互いに逆方向に歪む。
【００６８】
すなわち、前記画素３０の一方の側（図６において左側）の第１領域３１では、前記画素電極３と対向電極１６との間に印加された書込み電界Ｅ１が、前記画素電極３から対向電極１６に向かって前記一方の側（左側）に傾いた方向に歪み、前記画素３０の前記一方の側とは反対側（図６において右側）の第２領域３２では、前記画素電極３と対向電極１６との間に印加された書込み電界Ｅ２が、前記画素電極３から対向電極１６に向かって前記反対側（右側）に傾いた方向に歪む。図６において、破線Ｅ１ａは、前記第１領域３１に上記のような歪みを生じて印加された書込み電界Ｅ１の等電位線、破線Ｅ２ａは、前記第２領域３２に上記のような歪みを生じて印加された書込み電界Ｅ２の等電位線である。
【００６９】
そのため、前記液晶分子２４は、図６のように、前記第１領域３１において、後基板１及び前基板２に対するチルト角が、前記第１領域３１に印加された書込み電界Ｅ１の歪み方向（図６において右方向）の分子端側に向かって大きくなる方向、つまり、図６において、後基板１に対して右上がり方向、前基板２に対して左下がり方向にチルトし、前記第２領域３２において、後基板１及び前基板２に対するチルト角が、前記第２領域３２に印加された書込み電界Ｅ２の歪み方向（図６において左方向）の分子端側に向かって大きくなる方向、つまり、図６において、後基板１に対して左上がり方向、前基板２に対して右下がり方向にチルトする。
【００７０】
前記第１領域３１における液晶分子２４のチルト方向は、図５の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと同じ向きで基板１，２面に対するチルト角が大きくなった方向であり、前記第２領域３２における液晶分子２４のチルト方向は、図５の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと逆向きで基板１，２面に対するチルト角が大きくなった方向である。以下、前記第１領域３１における書込み電界印加時の液晶分子２４のチルトをノーマルチルト、前記第２領域３２における書込み電界印加時の液晶分子２４のチルトをリバースチルトという。
【００７１】
このように、前記液晶表示素子は、各画素３０毎に、液晶分子２４が、書込み電界の印加により、前記画素３０の所定の方向の全長にわたる直線状の境界部を境にして、前記画素３０の一方の側の第１領域３１においてノーマルチルトし、前記画素３０の前記一方の側とは反対側の第２領域３２においてリバースチルトする。
【００７２】
そのため、前記液晶表示素子によれば、図７のように、各画素３０毎に、書込み電界の印加により液晶分子２４がノーマルチルトする第１領域（以下，ノーマルチルト領域という）３１と、液晶分子２４がリバースチルトする第２領域（以下、リバースチルト領域という）３２とを定常的に所定の面積比で形成されるようにし、前記ノーマルチルト領域３１の視野角特性と前記リバースチルト領域３２の視野角特性とが相乗した、安定した広い視野角を得ることができる。
【００７３】
また、前記液晶表示素子は、前記書込み電界の強度を、前記第１領域３１と第２領域３２との境界部において低下させる電界減衰手段１９として設けられた前記誘電体膜２０を、前記画素３０を二等分する位置に配置しているため、前記ノーマルチルト領域３１と、液晶分子２４がリバースチルトする第２領域（以下、バースチルト領域という）の面積比は略１：１であり、従って、前記ノーマルチルト領域３１の視野角特性と前記リバースチルト領域３２の視野角特性とが略均等なバランスで相乗した視野角特性を得ることができる。
【００７４】
図８（ａ）は、前記液晶表示素子の画面の上下方向の視角−輝度特性図、図８（ａ）は、前記液晶表示素子の画面の左右方向の視角−輝度特性図であり、Ｌ０，Ｌ８，Ｌ１６，Ｌ２４，Ｌ３２，Ｌ４０，Ｌ４８，Ｌ５６，Ｌ０，Ｌ６３は、０（最も暗い階調値）〜６３（最も明るい階調値）の６４階調のうちの０，８，１６，２４，３２，４０，４８，５６，６３の各階調値の書込み電界を印加したときの視角−輝度特性である。
【００７５】
一方、図９に示した比較例の液晶表示素子は、前記電界減衰手段１９（上記実施例では誘電体膜２０）を備えず、また、前記第１配向膜１５と第２配向膜２２のラビング方向１５ｒ，２２ｒをそれぞれ、上記実施例のラビング方向に対して前基板２側から見て右回り方向に９０°ずらしたものであり、他の構成は上記実施例の液晶表示素子と同じである。
【００７６】
図１０（ａ）は、前記比較例の液晶表示素子の画面の上下方向の視角−輝度特性図、図１０（ａ）は、前記比較例の液晶表示素子の画面の左右方向の視角−輝度特性図であり、Ｌ０，Ｌ８，Ｌ１６，Ｌ２４，Ｌ３２，Ｌ４０，Ｌ４８，Ｌ５６，Ｌ０，Ｌ６３は、０〜６３の６４階調のうちの０，８，１６，２４，３２，４０，４８，５６，６３の各階調値の書込み電界を印加したときの視角−輝度特性である。
【００７７】
前記比較例の液晶表示素子は、画面の上下方向の視角−輝度特性が、図１０（ａ）のような、階調値が低くなるのに伴って輝度のピークが画面の上方向にシフトした上下非対称な特性であり、また、上下方向の視角が約−２０°〜約３０°の範囲を越えると階調潰れや階調反転を生じるため、画面の上下方向の視野角が狭い。
【００７８】
上記実施例の液晶表示素子は、画面の上下方向の視角−輝度特性が、図８（ａ）のような、０°（画面の法線方向）の視角付近を中心として略上下対称な特性であり、また、上下方向の視角が約−４０°〜約４０°の範囲において、階調潰れや階調反転の無い良好な表示が得られるため、前記比較例の液晶表示素子に比べて、画面の上下方向の視野角が広い。
【００７９】
さらに、前記比較例の液晶表示素子は、画面の左右方向の視角−輝度特性が、図１０（ｂ）のような左右非対称な特性であるが、上記実施例の液晶表示素子は、画面の左右方向の視角−輝度特性が図８（ｂ）のような略左右対称な特性であり、前記比較例の液晶表示素子に比べて、画面の左右方向の視野角特性も良好である。
【００８０】
なお、上記実施例では、前記誘電体膜２０を、上面と両側面との間の角部を曲面にした断面形状に形成しているが、この誘電体膜２０は、図１１に示した変形例のように、上面と両側面との間の角部をそのまま残した断面形状に形成してもよい。
【００８１】
さらに、前記誘電体膜２０は、図１２に示した他の変形例のように、半楕円状または半円状の断面形状に形成しても、図１３に示した他の変形例のように、幅方向の中心部に頂部をもった二等辺三角形状の断面形状に形成してもよい。
【００８２】
［第２実施例］
図１４及び図１５に示した第２実施例の液晶表示素子は、前記書込み電界の強度を、前記第１領域３１と前記第２領域３２との境界部において低下させる電界減衰手段１９を、前記対向電極１６にスリット２１を設けることにより形成したものであり、前記スリット２１は、各画素３０を前記第１領域３１と第２領域３２とに二等分するように前記画素３０の全長にわたって直線状に形成されている。なお、この第２実施例の液晶表示素子の他の構成は、上記第１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。
【００８３】
この第２実施例の液晶表示素子においても、図１５のように、画素電極３と対向電極１６との間に印加された書込み電界Ｅ１，Ｅ２の向きが、前記対向電極１６に設けられたスリット２１に対応する直線状の境界部を境にして、前記画素３０の第１領域３１において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪み、第２領域３２において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記反対側に傾いた方向に歪む。
【００８４】
そのため、前記第１領域３１の液晶分子２４を、図１４の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと逆向きで基板１，２面に対するチルト角が大きくなった方向にチルト（ノーマルチルト）させ、前記第２領域３２の液晶分子２４を、図１４の初期配向状態におけるプレチルトの傾きと逆向きで基板１，２面に対するチルト角が大きくなった方向にチルト（リバースチルト）させることができ、従って、上記第１の実施例と同様に、液晶分子２４のチルト方向が異なる２つの領域３１，３２が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
【００８５】
［第３実施例］
図１６及び図１７に示した第３実施例の液晶表示素子は、各画素電極３を、画面の上下方向の電極幅よりも前記画面の左右方向の電極幅が大きい横長の矩形形状に形成したものであり、前記横電界生成電極１２は、容量電極１３と一体に形成され、前記画素電極３の少なくとも２つの長辺に沿わせて配置されている。なお、この実施例では、前記横電界生成電極１２及び容量電極１３を、前記画素電極３のＴＦＴ４の接続部を除く全周縁に沿わせて配置している。
【００８６】
そして、前記前基板２の内面の電界減衰手段１９（第１実施例における誘電体膜２０でも、第２実施例における対向電極１６に設けられたスリット２１でもよい）は、前記画素電極３の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記各画素３０の全長にわたって、前記画素３０を上下に二等分する位置、つまり前記画素３０を、図１７のように略同じ面積の第１領域３１と第２領域３２とに区分する位置に、前記各画素３０の全長に延伸させて配置されている。
【００８７】
また、前記後基板１の内面の第１配向膜１５は、前記電界減衰手段１９の延伸方向に対して前記前基板２側から見て右回り方向に略４５°（好ましくは４５°±５°）の角度で交差する方向１５ｒにラビングされ、前記前基板２の内面の第２配向膜２２（図２及び図３参照）は、前記電界減衰手段１９の延伸方向に対して前記前基板２側から見て左回り方向に略４５°（好ましくは４５°±５°）の角度で交差する方向２２ｒにラビングされており、前記液晶層２３の液晶分子２４は、図１６に破線矢印Ｔで示したツイスト方向、つまり後基板１側から前基板２側に向かって前記前基板２側から見て右回り方向に、略９０°（好ましくは９０°±１０°）のツイスト角でツイスト配向している。なお、この第３実施例の液晶表示素子の他の構成は、上記第１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。
【００８８】
この第３実施例の液晶表示素子においても、各画素３０毎に、前記画素電極３と前記対向電極１６との間に印加された書込み電界の向きを、前記横電界生成電極１２と前記電界減衰手段１９とからなる電界歪み形成手段により、前記画素３０の前記電界減衰手段１９に対応する直線状の境界部を境にして、前記画素の一方の側（図１７において上側）の第１領域３１において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記画素３０の前記一方の側とは反対側（図１７において下側）の第２領域３２において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませることができる。
【００８９】
そのため、前記各画素３０毎に、前記画素電極３と対向電極１６との間への書込み電界の印加による液晶分子２４のチルト方向が異なる２つの領域３１，３２が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
【００９０】
なお、この第３実施例の液晶表示素子は、前記画素電極３が横長矩形状に形成され、前記横電界生成電極１２が前記画素電極３の少なくとも２つの長辺に沿わせて配置される共に、電界減衰手段１９が前記画素電極３の長辺方向と平行な直線状に形成され、さらに、前記第１配向膜１５と第２配向膜２２とが上記の方向、つまり前記第１実施例におけるラビング方向に対して９０°ずれた方向にラビングされているため、画面の上下方向の視角−輝度特性が図８（ｂ）のような特性であり、画面の左右方向の視角−輝度特性が図８（ａ）のような特性である。
【００９１】
［第４実施例］
図１８に示した第４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、前記第１配向膜１５と第２配向膜２２のラビング方向１５ｒ，２２ｒ及び液晶分子２４の初期配向状態と、前記第１偏光板２５と第２偏光板２６の吸収軸２５ａ，２６ａの向き以外は、前記第１実施例または第２実施例の液晶表示素子と同じ構成となっている。なお、この第４実施例において、電界減衰手段１９は、前記第１実施例における誘電体膜２０でも、前記第２実施例における対向電極１６に設けられたスリット２１でもよい。
【００９２】
この第４実施例の液晶表示素子において、前記後基板１の内面の第１配向膜１５は、前記電界減衰手段１９の延伸方向に対して一方の方向に略９０°（好ましくは９０°±１０°））の角度で交差する方向１５ｒにラビングされ、前記前基板２の内面の第２配向膜２２は、前記電界減衰手段１９の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略９０°（好ましくは９０°±１０°）の角度で交差する方向２２ｒにラビングされている。
【００９３】
また、前記液晶層２３は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなっており、その液晶分子２４は、分子長軸を前記第１配向膜１５及び前記第２配向膜２２のラビング方向１５ｒ，２２ｒに揃えてホモジニアス配向している。
【００９４】
この第４実施例の液晶表示素子においても、各画素３０毎に、前記画素電極３と前記対向電極１６との間に印加された書込み電界の向きを、前記横電界生成電極１２と前記電界減衰手段１９とからなる電界歪み形成手段により、前記画素３０の前記電界減衰手段１９に対応する直線状の境界部を境にして、前記画素の一方の側の第１領域において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記画素３０の前記一方の側とは反対側の第２領域において前記画素電極３から前記対向電極１６に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませることができる。
【００９５】
そのため、前記各画素３０毎に、前記画素電極３と対向電極１６との間への書込み電界の印加による液晶分子２４のチルト方向が異なる２つの領域３１，３２が定常的に所定の面積比で形成されるようにし、安定した広い視野角を得ることができる。
【００９６】
［他の実施例］
なお、上記第１〜第４実施例の液晶表示素子では、前記電界減衰手段１９を、前記画素３０を二等分する位置に配置しているが、この電界減衰手段１９を前記二等分する位置から何れか一方の方向にずらして配置し、前記第１領域３１と第２領域３２の面積を異ならせてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１…第１基板（後基板）、２…第２基板（前基板）、３…画素電極、４…ＴＦＴ、１０…走査線、１１…信号線、１２…横電界生成電極、１３…容量電極、１６…第１配向膜、１５ｒ…ラビング方向、１６…対向電極、１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ…カラーフィルタ、１８…遮光膜、１９…電界減衰手段、２０…誘電体膜、２１…スリット、２２…第２配向膜、２２ｒ…ラビング方向、２３…液晶層、２４…液晶分子、２５，２６…偏光板、２５ａ，２６ａ…吸収軸、３０…画素、３１…第１領域、３２…第２領域、Ｅ１，Ｅ２…書込み電界、ｅ１，ｅ２…横電界
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶層を介して対向配置された第１基板と第２基板のうち、前記第１基板に、複数の画素電極及び、前記各画素電極にそれぞれ対応させて配置され、走査線からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極に印加する複数の薄膜トランジスタが設けられ、前記第２基板に、前記各画素電極と対向する対向電極が設けられ、前記各画素電極と前記対向電極とが対向する領域からなる複数の画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間への電圧の印加により前記液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて表示する液晶表示素子であって、
前記第１基板に、前記各画素電極にそれぞれ対応させて、前記画素電極の少なくとも一方の側とその反対側の２つの縁部の外側に前記画素電極と絶縁して設けられ、前記データ信号を印加された前記画素電極の縁部との間に、前記一方の側と前記反対側とで互いに逆向きの横電界を生じさせる横電界生成電極と、
前記第２基板に、前記各画素にそれぞれ対応させて、前記画素を前記画素電極の前記一方の側の第１領域と前記反対側の第２領域とに区分するように前記画素の全長にわたって直線状に形成され、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の強度を、前記第１領域と前記第２領域との境界部において低下させる電界減衰手段とを備え、
前記各画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の向きを、前記横電界と前記電界減衰手段による電界強度の低下とにより、前記直線状の境界部を境にして、前記第１領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記第２領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませるようにしたことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記横電界生成電極は、前記対向電極への印加信号と同電位の電圧を印加され、前記画素電極の縁部との間に前記横電界を生じさせ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】
前記横電界生成電極は、前記各画素電極との間に絶縁膜を介在させて設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記横電界生成電極は、前記第１基板に、前記絶縁膜を介して前記各画素電極の縁部とそれぞれ対向させて設けられ、前記画素電極の縁部との間に補償容量を形成する容量電極と一体に形成され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。
【請求項５】
前記画素電極は、略矩形形状に形成されており、前記横電界生成電極は、前記画素電極の少なくとも２つの長辺に沿わせて配置され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の前記長辺方向と平行な直線状に形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記横電界生成電極は、前記画素電極の前記薄膜トランジスタの接続部を除く全周縁に沿わせて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記電界減衰手段は、前記画素を二等分する位置に配置されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記電界減衰手段は、前記対向電極の上に形成された誘電体膜からなっていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記電界減衰手段は、前記対向電極に設けられたスリットからなっていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
前記第１基板に前記各画素電極を覆って第１配向膜が設けられ、前記第２基板に前記対向電極及び前記電界減衰手段を覆って第２配向膜が設けられており、前記第１配向膜と前記第２配向膜はそれぞれ、前記電界減衰手段の延伸方向に対して交差する方向にラビングされていることを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して一方の方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされており、前記液晶層は、正の誘電異方性を有する液晶からなり、その液晶分子が、前記第１基板と前記第２基板との間において略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１０に記載の液晶表示素子。
【請求項１２】
前記画素電極は、画面の左右方向の電極幅よりも前記画面の上下方向の電極幅が大きい縦長の矩形形状に形成され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て右回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て左回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされていることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示素子。
【請求項１３】
前記画素電極は、画面の上下方向の電極幅よりも前記画面の左右方向の電極幅が大きい横長の矩形形状に形成され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て右回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て左回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされていることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示素子。
【請求項１４】
前記第１基板の外面に、第１偏光板が、その吸収軸を前記第１配向膜のラビング方向と平行または直交する方向に向けて配置され、前記第２基板の外面に、第２偏光板が、その吸収軸を前記第１配向膜の吸収軸と直交させて配置されていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の液晶表示素子。
【請求項１５】
前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して一方の方向に略９０°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略９０°の角度で交差する方向にラビングされており、前記液晶層は、正の誘電異方性を有する液晶からなり、その液晶分子が、分子長軸を前記第１配向膜及び前記第２配向膜のラビング方向に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１０に記載の液晶表示素子。
【請求項１】
液晶層を介して対向配置された第１基板と第２基板のうち、前記第１基板に、複数の画素電極及び、前記各画素電極にそれぞれ対応させて配置され、走査線からの所定電位のゲート信号の供給によりオンし、信号線から供給されたデータ信号を対応する前記画素電極に印加する複数の薄膜トランジスタが設けられ、前記第２基板に、前記各画素電極と対向する対向電極が設けられ、前記各画素電極と前記対向電極とが対向する領域からなる複数の画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間への電圧の印加により前記液晶層の液晶分子の配向状態を変化させて表示する液晶表示素子であって、
前記第１基板に、前記各画素電極にそれぞれ対応させて、前記画素電極の少なくとも一方の側とその反対側の２つの縁部の外側に前記画素電極と絶縁して設けられ、前記データ信号を印加された前記画素電極の縁部との間に、前記一方の側と前記反対側とで互いに逆向きの横電界を生じさせる横電界生成電極と、
前記第２基板に、前記各画素にそれぞれ対応させて、前記画素を前記画素電極の前記一方の側の第１領域と前記反対側の第２領域とに区分するように前記画素の全長にわたって直線状に形成され、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の強度を、前記第１領域と前記第２領域との境界部において低下させる電界減衰手段とを備え、
前記各画素毎に、前記画素電極と前記対向電極との間に印加された電界の向きを、前記横電界と前記電界減衰手段による電界強度の低下とにより、前記直線状の境界部を境にして、前記第１領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記一方の側に傾いた方向に歪ませ、前記第２領域において前記画素電極から前記対向電極に向かって前記反対側に傾いた方向に歪ませるようにしたことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記横電界生成電極は、前記対向電極への印加信号と同電位の電圧を印加され、前記画素電極の縁部との間に前記横電界を生じさせ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】
前記横電界生成電極は、前記各画素電極との間に絶縁膜を介在させて設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記横電界生成電極は、前記第１基板に、前記絶縁膜を介して前記各画素電極の縁部とそれぞれ対向させて設けられ、前記画素電極の縁部との間に補償容量を形成する容量電極と一体に形成され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。
【請求項５】
前記画素電極は、略矩形形状に形成されており、前記横電界生成電極は、前記画素電極の少なくとも２つの長辺に沿わせて配置され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の前記長辺方向と平行な直線状に形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記横電界生成電極は、前記画素電極の前記薄膜トランジスタの接続部を除く全周縁に沿わせて配置されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記電界減衰手段は、前記画素を二等分する位置に配置されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記電界減衰手段は、前記対向電極の上に形成された誘電体膜からなっていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記電界減衰手段は、前記対向電極に設けられたスリットからなっていることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
前記第１基板に前記各画素電極を覆って第１配向膜が設けられ、前記第２基板に前記対向電極及び前記電界減衰手段を覆って第２配向膜が設けられており、前記第１配向膜と前記第２配向膜はそれぞれ、前記電界減衰手段の延伸方向に対して交差する方向にラビングされていることを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して一方の方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされており、前記液晶層は、正の誘電異方性を有する液晶からなり、その液晶分子が、前記第１基板と前記第２基板との間において略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１０に記載の液晶表示素子。
【請求項１２】
前記画素電極は、画面の左右方向の電極幅よりも前記画面の上下方向の電極幅が大きい縦長の矩形形状に形成され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て右回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て左回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされていることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示素子。
【請求項１３】
前記画素電極は、画面の上下方向の電極幅よりも前記画面の左右方向の電極幅が大きい横長の矩形形状に形成され、前記電界減衰手段は、前記画素電極の長辺方向と平行な直線状に形成されており、前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て右回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記第２基板側から見て左回り方向に略４５°の角度で交差する方向にラビングされていることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示素子。
【請求項１４】
前記第１基板の外面に、第１偏光板が、その吸収軸を前記第１配向膜のラビング方向と平行または直交する方向に向けて配置され、前記第２基板の外面に、第２偏光板が、その吸収軸を前記第１配向膜の吸収軸と直交させて配置されていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の液晶表示素子。
【請求項１５】
前記第１配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して一方の方向に略９０°の角度で交差する方向にラビングされ、前記第２配向膜は、前記電界減衰手段の延伸方向に対して前記一方の方向とは反対方向に略９０°の角度で交差する方向にラビングされており、前記液晶層は、正の誘電異方性を有する液晶からなり、その液晶分子が、分子長軸を前記第１配向膜及び前記第２配向膜のラビング方向に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１０に記載の液晶表示素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−３３８２１（Ｐ２０１１−３３８２１Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７９８２８（Ｐ２００９−１７９８２８）
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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