JP2015060199A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】壁電極を有する液晶表示装置において、黒画像の表示時の光漏れを低減する。
【解決手段】第１基板１０には画素電極２１と、共通電極２２とが形成されている。第１基板１０には壁部Ｗ１が形成されている。壁部Ｗ１は、絶縁材料で形成され、第２基板５０に向けて突出している大壁絶縁部３２と、大壁絶縁部３２の側面に沿って形成されている、画素電極又は共通電極として機能している壁電極部２１ａとを含んでいる。また、大壁部Ｗ１は、液晶層４０の液晶分子の配向を規定する配向膜３７が形成されている側面Ａを有している。壁部Ｗ１の側面Ａは、第１基板１０と第２基板５０とに垂直な方向に対して傾斜している。
【選択図】図２

Description

本発明はＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置に関する。

ＩＰＳ方式の液晶表示装置のなかには、例えば下記特許文献１で提案されるように、隣接する２つの画素の境に壁状の絶縁部を有し、壁状の絶縁部の側面に電極（以下、壁電極と称する）を有するものがある（以下では、壁状の絶縁部と壁電極とによって構成される部分を壁部と称する）。各画素には対向する２つの壁電極が設けられている。一例では、一方の壁電極は画素電極として機能し、他方の壁電極は共通電極として機能する。画素の階調値に応じた電圧が画素電極に加えられると、画素電極と共通電極との間に水平な電界が形成される。その電界により液晶分子が回転し、バックライトユニットの光が液晶層を透過する。

特開平６−２１４２４４号公報

多くの液晶表示装置では、液晶分子の初期配向は配向膜により５〜１０度傾斜している。液晶分子が初期配向に配置されることにより、バックライトユニットの光は液晶層で遮断され、黒画像が表示される。ところが、壁部の側面に近接する液晶分子は壁部の側面に沿って配置されるので、初期配向に配置されない。そのため、黒画像の表示時に光りが漏れ、黒画像と白画像のコントラスト比が小さくなる。

本発明の目的の一つは、壁電極を有する液晶表示装置において、黒画像の表示時の光漏れを低減することにある。

（１）本発明に係る液晶表示装置は、複数の画素のそれぞれに設けられている画素電極と、共通電極とを有している第１の基板と、前記第１の基板に向き合っており、隣接する２つの画素を仕切るブラックマトリクスを有している第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられている液晶層と、前記第１の基板に絶縁材料で形成され、前記隣接する２つの画素の境に位置している壁絶縁部と、前記壁絶縁部の側面に沿って形成されている、前記画素電極又は前記共通電極として機能している壁電極と、前記液晶層の液晶分子の配向を規定する、前記壁電極を覆う配向膜が形成されている側面と、を有する壁部と、を有し、前記配向膜が形成されている前記壁部の側面は、前記第１の基板と前記第２の基板とに垂直な方向に対して傾斜している。本発明によれば、黒画像の表示時の光漏れを抑えることが可能となる。

（２）（１）において、前記壁部は、絶縁材料によって形成され前記壁電極を覆う側面絶縁部を有し、前記側面絶縁部の表面は前記第１の基板と前記第２の基板とに垂直な方向に対して傾斜しており、前記配向膜は前記側面絶縁部の表面に形成されてもよい。これによれば、傾斜した斜面を有する壁部を形成することが比較的容易となる。

（３）（１）又は（２）において、前記第１の基板の基材と前記壁部の前記側面とがなす角度は、前記第１の基板の基材と前記壁絶縁部の側面とがなす角度よりも小さくてもよい。これによれば、黒画像の表示時の光漏れを抑えることが可能となる。

（４）（１）から（３）のいずれかにおいて、前記壁絶縁部の前記側面は、前記第１の基板と前記第２の基板とに垂直な方向に対して傾斜してもよい。これによれば、傾斜した斜面を有する壁部を形成することが比較的容易となる。

（５）（１）から（４）のいずれかにおいて、前記壁部の下部は前記ブラックマトリクスの線幅よりも大きな幅を有してもよい。これによれば、傾斜角度の小さい側面を有する壁部が実現されるので、光漏れをより効果的に抑えることが可能となる。

（６）（１）から（５）のいずれかにおいて、前記絶縁膜は隣接する２つの画素のうち一方の画素から他方の画素まで前記壁部の上面を通して繋がってもよい。これによれば、製造時の工程数を減らすことができる。

（７）（１）から（６）のいずれかにおいて、前記第１の基板は、前記壁絶縁部である大壁絶縁部と、互いに向き合う２つの大壁絶縁部の間に形成され、２つの大壁絶縁部よりも高さが低い小壁絶縁部と、を備え、前記画素電極と前記共通電極のうち一方の電極は、前記大壁絶縁部の側面に沿って前記壁電極として形成され、前記画素電極と前記共通電極のうち他方の電極は、前記小壁絶縁部に形成されてもよい。

（８）（１）から（６）のいずれかにおいて、前記画素電極と前記共通電極のうち一方の電極は、互いに向き合う２つの壁絶縁部のうち一方の壁絶縁部の側面に沿って形成され、前記画素電極と共通電極のうち他方の電極は、前記２つの壁絶縁部のうち他方の壁絶縁部の側面に沿って形成されてもよい。

本発明に係る液晶表示装置が備える第１基板の平面図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線で示される切断面によって得られる液晶表示装置の断面図である。 液晶表示装置において形成される電界を説明するための図である。 黒画像が表示されているときの液晶分子の配置を示す図である。 液晶層に形成される電界に対する、大壁部の上側に形成されている絶縁膜の厚さの影響を説明するための図である。 黒画像の表示時における光の透過率の相対値と、傾斜側面の傾斜角度との関係を示すグラフである。 白画像の表示時における光の透過率と、傾斜側面の傾斜角度との関係を示すグラフである。 図１に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線を切断面とする液晶表示装置の断面図である。 本発明に係る液晶表示装置の他の例を示す断面図である。 本発明に係る液晶表示装置のさらに他の例を示す断面図である。 本発明に係る液晶表示装置のさらに他の例を示す断面図である。 本発明に係る液晶表示装置のさらに他の例を示す断面図である。 本発明に係る液晶表示装置のさらに他の例を示す断面図である。 本発明に係る液晶表示装置のさらに他の例を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係る液晶表示装置が備える第１基板１０の平面図である。図２は図１に示すＩＩ−ＩＩ線で示される切断面によって得られる液晶表示装置１の断面図である。図３は液晶表示装置１において形成される電界を説明するための図である。図３の破線は電気力線である。

図２に示すように、液晶表示装置１は、互いに向き合う第１基板１０と第２基板５０とを有している。第１基板１０は後述する薄膜トランジスタＴ（図８参照）が形成されるＴＦＴ基板であり、第２基板５０はカラーフィルター５２が形成されるカラーフィルター基板である。第１基板１０と第２基板５０との間には液晶層４０が設けられている。第１基板１０の第２基板５０とは反対側と、第２基板５０の第１基板１０とは反対側とには、偏光板が配置されている。第１基板１０の第２基板５０とは反対側に、不図示のバックライトユニットからの光が照射される。

図２に示すように、第２基板５０は基材５１を有している。基材５１はガラスや樹脂などの透明な材料で形成されている。第２基板５０は、複数の画素のそれぞれにカラーフィルター５２を有している。図２のＰで示す範囲が１画素である。第２基板５０はブラックマトリクス５３を有している。ブラックマトリクス５３は隣接する２つの画素を区画している。カラーフィルター５２上には、すなわち、カラーフィルター５２の液晶層４０側の面にはオーバーコート層５４が形成されている。

図１に示すように、第１基板１０は、複数のドレイン電極線１３と、ドレイン電極線１３に交差する複数のゲート電極線１２とを有している。各画素は隣接する２つのドレイン電極線１３と隣接する２つのゲート電極線１２とで囲まれている。ドレイン電極線１３には各画素の階調値に応じた電圧（階調電圧）が加えられる。ゲート電極線１２には薄膜トランジスタＴをオン状態するためのゲート電圧が加えられる。図２に示すように、第１基板１０は基材１１を有している。基材１１も、第２基板５０の基材５１と同様に、ガラスや樹脂などの透明な材料で形成されている。図１に示したゲート電極線１２は基材１１上に形成され、絶縁膜３１（図２参照）によって覆われている。ドレイン電極線１３は絶縁膜３１上に形成され、同じく絶縁膜３１上に形成される絶縁膜３６によって覆われている。

図２に示すように、第１基板１０は、隣接する２つの画素の境界部分に位置し、第２基板５０に向けて突出している大壁部Ｗ１を有している。大壁部Ｗ１はドレイン電極線１３に沿って形成されている。大壁部Ｗ１の上方に第２基板５０のブラックマトリクス５３が位置している。大壁部Ｗ１は絶縁材料で形成されている大壁絶縁部３２を有している。大壁絶縁部３２は絶縁膜３６上に設けられている。

図２に示す例の第１基板１０は各画素に小壁部Ｗ２を有している。小壁部Ｗ２は、絶縁材料で形成され、第２基板５０に向かって突出している小壁絶縁部３３を有している。小壁絶縁部３３の高さは、大壁絶縁部３２よりも低い。小壁絶縁部３３は互いに向き合う２つの大壁部Ｗ１の間に位置し、ドレイン電極線１３に沿った方向で延びている。小壁絶縁部３３も絶縁膜３６上に形成されている。小壁絶縁部３３は透明な絶縁材料によって形成されている。好ましくは、大壁絶縁部３２も、小壁絶縁部３３と同じ透明な絶縁材料で形成される。こうすることにより、製造の工程数を低減できる。なお、大壁絶縁部３２の材料は必ずしも透明でなくてもよい。

図２に示すように、第１基板１０は画素電極２１を各画素に有している。画素電極２１には、ドレイン電極線１３と薄膜トランジスタＴとを通して、階調電圧が加えられる。また、第１基板１０は、複数の画素に亘って設けられている共通電極２２を有している。共通電極２２には共通電圧が加えられる。電極２１，２２は例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ ｄｏｐｅｄ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料で形成される。

図２に示すように、共通電極２２は絶縁膜３６上に形成され、大壁絶縁部３２及び小壁絶縁部３３を覆っている。すなわち、共通電極２２の一部は、大壁絶縁部３２の側面及び上面（第２基板５０に対向する面）に形成されている。また、共通電極２２の一部は、小壁絶縁部３３の側面及び上面（第２基板５０に対向する面）に形成されている。

共通電極２２の全体は絶縁膜３４によって覆われている。すなわち、絶縁膜３４は壁部Ｗ１，Ｗ２の間の部分（平坦な部分）だけでなく、大壁部Ｗ１及び小壁部Ｗ２にも形成され、共通電極２２の壁絶縁部３２，３３に形成された部分を覆っている。

画素電極２１は、大壁絶縁部３２の側面に沿って形成され大壁部Ｗ１を構成する壁電極部２１ａを有している。壁電極部２１ａは、大壁絶縁部３２の２つの側面に沿って形成されている。各画素は小壁部Ｗ２を挟んで互いに向き合う２つの壁電極部２１ａを有している。画素電極２１は、この２つの壁電極部２１ａの下縁（基材１１側の縁）の間に、それらを繋ぐ水平な水平電極部２１ｂを有している。水平電極部２１ｂにはスリットＳが形成されている。共通電極２２の小壁部Ｗ２に形成された部分は水平電極部２１ｂのスリットＳから液晶層４０に向かって突出している。

図３に示すように、共通電極２２と画素電極２１との間の電位差により、液晶層４０に横電界が形成される。具体的には、小壁部Ｗ２上の共通電極２２と、画素電極２１の電極部２１ａ，２１ｂとの間に電界が形成される。特に図２の例では、小壁絶縁部３３は、その幅が第２基板５０に向かって徐々に小さくなるように形成されている（この説明での「小壁絶縁部３３の幅」は、２つの壁電極部２１ａが向き合う方向（図において左右方向）での幅である）。小壁絶縁部３３の断面は台形である。その結果、小壁絶縁部３３が矩形の断面を有する場合に比べて、小壁絶縁部３３の上側に形成される鉛直方向の電界を減らすことができる。このような小壁絶縁部３３は、小壁絶縁部３３の材料、又は小壁絶縁部３３を形成するためのレジストに対して斜めに光を照射する斜め露光によって形成できる。小壁絶縁部３３の形状は、図２に示すものに限られない。小壁絶縁部３３の断面は、例えば四角形でもよいし、三角形でもよい。

図２の例の画素電極２１は、大壁絶縁部３２の上面に沿って形成される部分を有していない。そのため、共通電極２２は、大壁絶縁部３２の側面に位置する２つの壁電極部２１ａの間で露出している。その結果、壁電極部２１ａの上部と、共通電極２２の大壁絶縁部３２の上面に形成されている部分との間にも電界が形成されている。

図２の例では、画素電極２１の水平電極部２１ｂに形成されたスリットＳの縁は、小壁部Ｗ２の側面の下縁に位置している。しかしながら、画素電極２１は、小壁部Ｗ２の側面の下縁からさらに内側に延び、小壁部Ｗ２の側面に形成される部分（以下、において側面電極部と称する）を含んでもよい。この構造では、側面電極部と小壁部Ｗ２上の共通電極２２との間にフリンジ電界が発生しやすくなる。

図２に示すように、第１基板１０は、液晶層４０に接する層に、液晶分子の初期配向を規定する配向膜３７を有している。配向膜３７は大壁部Ｗ１の側面Ａを構成する部分を含んでいる。大壁部Ｗ１の側面Ａは第１基板１０と第２基板５０とに垂直な方向に対して傾斜している（以下では側面Ａを傾斜側面と称する）。大壁部Ｗ１の断面は略台形であり、大壁部Ｗ１は互いに反対側に向いた２つの傾斜側面Ａを有している。２つの傾斜側面Ａの間隔（大壁部Ｗ１の幅）は、第１基板１０の基材１１に向かって徐々に大きくなっている。大壁部Ｗ１の下部の幅Ｌｗ（台形の下辺の幅）は、大壁部Ｗ１の上面の幅Ｕｗ（台形の上辺の幅）よりも大きい。一例では、大壁部Ｗ１の下部の幅Ｌｗは、大壁部Ｗ１の上面の幅Ｕｗの２倍よりも大きい。

大壁部Ｗ１の上面の幅Ｕｗはブラックマトリクス５３の線幅よりも小さい一方で、大壁部Ｗ１の下部の幅Ｌｗは、ブラックマトリクス５３の線幅よりも大きい。したがって、大壁部Ｗ１の下部はブラックマトリクス５３の縁から右方向及び左方向にはみ出ている。

第1基板１０は絶縁膜３５を有している。絶縁膜３５は、２つの大壁部Ｗ１の間に位置し水平電極部２１ｂを覆う平坦部３５ｂを有している。小壁部Ｗ２は平坦部３５ｂに埋まっている。すなわち、平坦部３５ｂの厚さＴ１は小壁部Ｗ２の高さと概ね等しい。これにより、小壁部Ｗ２の上側での液晶層４０の厚さが他の位置での液晶層４０の厚さよりも小さくなることを、抑えることができる。絶縁膜３５は、壁電極部２１ａを覆う側面部３５ａ（側面絶縁部）を有している。大壁絶縁部３２の側面と画素電極２１の壁電極部２１ａは概ね鉛直である。絶縁膜３５の側面部３５ａは、その厚さが基材１１に向かって、すなわち平坦部３５ｂに向かって徐々に大きくなるように形成されている（この説明での「厚さ」とは２つの大壁部Ｗ１が向き合う方向での幅、図において左右方向での幅である）。そのため、側面部３５ａの表面は第１基板１０と第２基板５０とに垂直な方向に対して傾斜している。配向膜３７は側面部３５ａの表面に形成され、上述の傾斜側面Ａを構成している。

側面部３５ａの表面の傾斜角度、すなわち傾斜側面Ａの傾斜角度θａは、大壁絶縁部３２の側面の角度θｂや、壁電極部２１ａの角度よりも小さい。ここで「傾斜側面Ａの傾斜度θａ」とは、基材１１に沿った水平面と傾斜側面Ａとの間の角度である。また、「大壁絶縁部３２の側面の角度θｂ」は基材１１に沿った水平面と大壁絶縁部３２の側面との間の角度であり、「壁電極部２１ａの角度」も同様である。

傾斜側面Ａの配向膜３７も、配向膜３７を構成する分子鎖に、液晶分子の初期配向を規定する異方性を有している。配向膜３７は、好適には、偏光紫外線を配向膜３７に照射する光配向法によって形成される。この方法によれば、傾斜側面Ａにも安定して紫外線を当てることができる。その結果、ラビング法によって配向膜３７を形成する場合に比して、傾斜側面Ａの配向膜３７に分子鎖の異方性を付与し易くなる。なお、配向膜３７を形成する方法は光配向法に限られない。例えば、配向膜３７はラビング法によって形成されてもよい。

傾斜側面Ａにより、液晶表示装置が黒画像を表示しているときの光漏れを低減できる（液晶分子の向きが初期配向にあるときに、黒画像が表示される）。図４は、黒画像が表示されているときの液晶分子の配置を示す図である。図４の（ａ−１）及び（ａ−２）は、大壁部Ｗ１の側面が傾斜していない場合（大壁部Ｗ１が傾斜側面Ａを有していない場合）における液晶分子の配置を示している。（ａ−１）は大壁部Ｗ１及び液晶層４０を上側から見た様子を表し、（ａ−２）は断面を表している。図４の（ｂ−１）及び（ｂ−２）は、大壁部Ｗ１が傾斜側面Ａを有している場合における液晶分子の配置を示している。（ｂ−１）は大壁部Ｗ１及び液晶層４０を上側から見た様子を表し、（ｂ−２）は断面を表している。

図４の（ａ−１）及び（ａ−２）に示すように、大壁部Ｗ１の側面から遠い液晶分子ｍ１は、平坦部３５ｂ上の配向膜３７の作用により、初期配向において角度θ１だけ傾斜している（角度θ１は第１基板１０側に配置された偏光板の吸収軸方向に対する角度である）。ところが、大壁部Ｗ１の側面に近い液晶分子ｍ２は大壁部Ｗ１の側面に沿って配置され、その配向は角度θ１からずれる。その結果、黒画像の表示時、液晶層４０の位相差は大壁部Ｗ１の側面から遠い位置では０に近くなるものの、大壁部Ｗ１の側面に近い位置では０よりも大きくなる。このため、大壁部Ｗ１の側面の近くで光漏れが発生する。

図４の（ｂ−１）及び（ｂ−２）に示すように、大壁部Ｗ１が傾斜側面Ａを有している場合も、傾斜側面Ａに近い液晶分子ｍ２は傾斜側面Ａに沿って配置される。ところが、傾斜側面Ａの配向膜３７は、配向膜３７を構成する分子鎖に、異方性を有しているので、傾斜側面Ａに近い液晶分子ｍ２も初期配向において角度θ２だけ傾斜している。これにより、大壁部Ｗ１の近くでの液晶層４０の位相差を０に近づけることができ、光漏れを低減できる。また、大壁部Ｗ１が傾斜側面Ａを有する構造では、傾斜側面Ａを有していない構造に比して、大壁部Ｗ１の近くでの液晶層４０の厚さが小さくなる。液晶層４０の厚さの低減によっても、大壁部Ｗ１の近くでの液晶層４０の位相差が０に近くなり、光漏れが低減する。

傾斜した表面を有する側面部３５ａは、例えば次のように形成できる。絶縁膜３５の材料（例えば、感光性レジスト材料など）として比較的粘度の高い溶液を用いる。その溶液を、画素電極２１及びそれより下の層が形成された第１基板１０に塗布する。このとき、溶液の粘度が高いので、側面部３５ａの表面は斜面となる。溶媒の割合を調整する（低くする）ことにより、傾斜側面Ａを形成するのに望ましい粘度を有する溶液を得ることができる。

図２に示すように、絶縁膜３５は複数の画素の全域に亘って形成されている。すなわち、絶縁膜３５は上面部３５ｃを有している。上面部３５ｃは大壁絶縁部３２の上側を覆い、大壁絶縁部３２を挟んで互いに反対側に位置する２つの側面部３５ａを繋いでいる。絶縁膜３５の平坦部３５ｂは、小壁部Ｗ２の上側も覆っている。このような絶縁膜３５によれば、絶縁膜３５をパターニングするための工程が必要とされないので、製造工程の増加を抑えることができる。

図２に示すように、絶縁膜３５の上面部３５ｃの厚さは、絶縁膜３５の平坦部３５ｂの厚さよりも小さい。これにより、液晶層４０に横電界が形成され易くなる。図５は、液晶層４０に形成される電界に対する上面部３５ｃの厚さの影響を説明するための図である。図５（ａ）は図３と同様である。図５（ｂ）で示す第１基板１０の上面部３５ｃは、図５（ａ）で示す第１基板１０の上面部３５ｃよりも大きな厚さを有している。液晶層４０の厚さは、液晶層４０において必要とされる位相差によって決まるので、図５（ａ）と図５（ｂ）とにおいて液晶層４０の厚さは一定である。そのため、図５（ｂ）に示すように上面部３５ｃの厚さを大きくすると、大壁部Ｗ１の高さは小さくなる。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、壁電極部２１ａと、共通電極２２の大壁絶縁部３２上の部分との間には、縦方向の電界Ｅが形成される。この電界Ｅは、上面部３５ｃの厚さが大きい構造では、電界Ｅは液晶層４０を通りやすくなる。言い換えると、上面部３５ｃを薄くすることにより、液晶層４０に形成される縦方向の電界を低減でき、白画像の表示時の光の透過率を向上できる。なお、絶縁膜３５の材料の溶液の粘度（濃度）を調整することにより、平坦部３５ｂに比べて薄い上面部３５ｃを得ることができる。

絶縁膜３５の小壁部Ｗ２上の部分の厚さは、平坦部３５ｂの厚さＴ１よりも薄い。これにより、小壁部Ｗ２の上側で、液晶層４０の厚さを確保し易くなる。すなわち、対向する２つの大壁部Ｗ１の間で、液晶層４０の厚さを均一に保ちやすくなる。その結果、白画像の表示時の光の透過率の低減を抑えることができる。

上述したように、傾斜側面Ａの傾斜角度θａは、絶縁膜３５の材料に加える溶媒の割合を調節することにより変えることができる。傾斜角度θａが異なる複数のサンプルを製造し、各サンプルについて黒画像の表示時の光の透過率を測定した。尚、壁の高さは約５ｕｍ、平坦部３５ｂの厚さを約２ｕｍに設定した。図６は測定結果を示すグラフである。横軸は傾斜側面Ａの傾斜角度θａであり、縦軸は透過率の相対値である。透過率の相対値は、傾斜側面Ａの傾斜角度θaが８５度である場合の透過率を１００％とした場合の透過率の相対的な大きさである。傾斜角度θａは傾斜側面Ａが基材１１となす角度である。具体的には、大壁部Ｗ１の外面において基材１１に対する角度が最も大きい部分の傾斜角度をθａとした。傾斜角度θａは、サンプルを切断し、その断面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）観察により測定した。いずれのサンプルでも、ブラックマトリクス５３の線幅を５μｍとし、大壁部Ｗ１の上面の幅を２μｍとした。

図６に示すように、傾斜角度θａが８５度から７５度の範囲では、傾斜角度θａが小さくなるに従って透過率の相対値も小さくなる。傾斜角度θａが７５度の場合には透過率の相対値は約３５％である。傾斜角度θａが７５度より小さく７０度より大きい範囲では、透過率の相対値は３０％に向けて徐々に下がり、傾斜角度θａが７０度以下の範囲では、透過率の相対値は概ね一定で約３０％となる。図６の測定結果から、好ましい傾斜角度θａは７５度以下である。より好ましい傾斜角度θａは７０度以下である。すなわち、好ましい傾斜角度θａは、傾斜角度を徐々に小さくした場合に透過率の相対値が一定となる角度（図６において７０度）＋５度（図６において７５度）よりも小さい角度である。さらに好ましい傾斜角度θａは、透過率の相対値が一定となる角度（図６において７０度）よりも小さい角度である。図６において、傾斜角度θａが７０度以下の範囲で、透過率の相対値が概ね一定となるのは、傾斜角度θａが７０度になると、傾斜側面Ａに形成される配向膜３７の分子鎖の方向が、平坦部３５ｂに形成される配向膜３７の分子鎖の方向に、液晶表示装置１の平面視において概ね一致するためと考えられる。

傾斜角度θａが小さくなるに従って、傾斜側面Ａの近くで液晶層４０の厚さが小さくなる。その結果、傾斜側面Ａの近くで液晶分子が動きにくくなり、白画像の表示時における光の透過率が下がることが考えられる。そこで、傾斜角度θａが異なる複数のサンプルを製造し、各サンプルについて白画像の表示時における光の透過率を測定した。図７はその測定結果を示すグラフである。横軸は傾斜角度θａであり、縦軸は光の透過率である。図７の透過率は、カラーフィルター５２や偏光板による光の吸収による影響、及び各画素の開口率の影響を除いた透過率である。第１基板１０側の偏光板を透過した直線偏光の振動方向が、第２基板５０側の偏光板において９０度回転している場合には、その光の透過率は１００％としている。傾斜角度θａの測定方法は図６の測定時と同様である。また、いずれのサンプルでも、ブラックマトリクス５３の線幅を５μｍとし、大壁部Ｗ１の上面の幅を２μｍとした。

図７に示すように、傾斜側面Ａの傾斜角度θａが小さくなると、白画像の表示時の透過率は低下した。特に傾斜角度θａが５５度より小さい範囲では、透過率の低下は顕著となった。したがって、傾斜角度θａは５５度以上が好ましい。傾斜角度θａが６０度以上の範囲では、透過率は約９０％で概ね一定となった。したがって、傾斜角度θａは６０％以上がさらに好ましい。すなわち、好ましい傾斜角度θａは、傾斜角度を徐々に大きくした場合に白画像の表示時における光の透過率が概ね一定となる角度（図７において６０度）−５度（図７において５５度）よりも大きい角度である。さらに好ましい傾斜角度θａは、傾斜角度を徐々に大きくした場合に白画像の表示時における光の透過率が概ね一定となる角度（図７において６０度）よりも大きい角度である。図６の測定結果と図７の測定結果によれば、好ましい傾斜角度θａは５５度以上７５度以下である。さらに好ましい傾斜角度θａは６０度以上７０度以下である。

なお、傾斜角度θａが５５度である場合、大壁部Ｗ１の下部の幅Ｌｗ（図２参照）は７．０μｍであった。ブラックマトリクス５３の線幅５．０μｍであるので、傾斜角度θａが５５度である場合、大壁部Ｗ１の下部はブラックマトリクス５３の両縁から１μｍだけはみ出していた。しかしながら、図７の測定結果によれば、傾斜角度θａが５５度以上であれば、白画像の表示時に比較的良好な透過率が得られることが分かった。すなわち、大壁部Ｗ１の下部の幅Ｌｗは次の式（１）を満たすことが好ましい。
０＜Ｌｗ＜Ｂｗ＋２μｍ・・・式（１）
Ｂｗはブラックマトリクス５３の線幅である。

図８は図１に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線を切断面とする液晶表示装置１の断面図である。この図では薄膜トランジスタＴが示されている。なお、この図において第２基板５０は省略されている。

図１及び図８に示すように、第１基板１０にはゲート電極線１２が形成されている。ゲート電極線１２はゲート絶縁膜３１によって覆われている。絶縁膜３１上には、上述したドレイン電極線１３と、半導体層１４とが形成されている。半導体層１４上にはドレイン電極線１３に繋がるドレイン電極１３ａと、ソース電極１５とが形成されている。ゲート絶縁膜３１上には、半導体層１４、ドレイン電極線１３、ドレイン電極１３ａ、及びソース電極１５を覆う絶縁膜３６が形成されている。絶縁膜３６上に共通電極２２が形成されている。そして、共通電極２２上に絶縁膜３４が形成されている。絶縁膜３４上に画素電極２１が形成されている。画素電極２１は、絶縁膜３４、共通電極２２、及び絶縁膜３６に形成されたスルーホールｈを通してソース電極１５に繋がっている。

以上説明したように、第１基板１０の大壁部Ｗ１は配向膜３７が形成されている傾斜側面Ａを有している。これにより、大壁部Ｗ１の近くでの光漏れを低減できる。

なお、本発明は以上説明した液晶表示装置１に限られず、種々の変更が可能である。

図９から図１４のそれぞれは本発明の他の例を示す断面図である。これらの図では、図２を参照して説明した箇所と同一箇所には同一符合を付している。以下の説明では、図２の例と異なる点を中心にして説明する。説明の無い事項は図２の例と同様である。なお、これらの図では、絶縁膜３６とそれより下側の構造、及び、ブラックマトリクス５３より上側の構造は省略されている。

図９の例では、絶縁膜３５に替えて絶縁膜１３５が設けられている。絶縁膜１３５は、大壁絶縁部３２の上側を覆う上面部３５ｃを有していない。この構造によれば、上面部３５ｃが形成される構造に比して、大壁部Ｗ１の高さを増すことができる。すなわち、画素電極２１の壁電極部２１ａの高さを増すことができる。これにより、液晶層４０に横電界を形成し易くなる。このような絶縁膜１３５は、上面部３５ｃをフォトリソグラフィーによって取り除くことにより形成できる。なお、図９の例では、画素電極２１は小壁部Ｗ２の側面の下側部分に沿って形成されている側面電極部２１ｃを有している。

図１０の例では、絶縁膜１３５は、第１絶縁膜１３５Ａと第２絶縁膜１３５Ｂとからなる２層構造を有している。第１絶縁膜１３５Ａは対向する２つの大壁部Ｗ１の間に形成されている。第１絶縁膜１３５Ａは大壁絶縁部３２を覆うようには形成されていない。一方、第２絶縁膜１３５Ｂは第1絶縁膜１３５Ａ上に形成され、且つ大壁絶縁部３２を覆っている。すなわち、第２絶縁膜１３５Ｂは、壁電極部２１ａに沿っている側面部１３５ａ（側面絶縁部）と、大壁絶縁部３２の上側を覆う上面部１３５ｃと、第1絶縁膜１３５Ａ上に形成されている平坦部１３５ｂとを有している。側面部１３５ａの表面は、第1基板１０と第２基板５０とに垂直な方向に対して傾斜しており、これにより傾斜側面Ａが得られている。第１絶縁膜１３５Ａの材料の溶液は、第２絶縁膜１３５Ｂの材料の溶液よりも粘度が低くなるように濃度が調整されている。この２層構造によれば、大壁部Ｗ１の上面を構成する上面部１３５ｃの厚さを低減しながら、２つの大壁部Ｗ１の間で、絶縁膜１３５の厚さ（詳細には、第1絶縁膜１３５Ａの厚さと平坦部１３５ｂの厚さとの合算）を確保し易くなる。第１絶縁膜１３５Ａは、第１基板１０の製造工程において、フォトリソグラフィーによって大壁絶縁部３２の上側に位置する部分が取り除かれる。

図１１の例は、図１０の第２絶縁膜１３５Ｂに替えて、絶縁部１３５Ｃを有している。絶縁部１３５Ｃは上述の側面部１３５ａに相当している。すなわち、絶縁部１３５Ｃは壁電極部２１ａに沿って形成され、且つ、その表面は基板１０，２０に対して垂直な方向に対して傾斜している。絶縁部１３５Ｃは、大壁絶縁部３２の上側を覆う部分や、小壁部Ｗ２を覆う部分を有してない。このような構造によれば、大壁部Ｗ１の高さ、すなわち壁電極部２１ａの高さを増すことができるので、横電界が液晶層４０に形成され易くなる。絶縁部１３５Ｃの形成工程では、フォトリソグラフィーによって大壁絶縁部３２の上側の部分（上面部１３５ｃに対応する部分）や、小壁部Ｗ２の上側の部分が取り除かれる。

図１２の例では、上述の大壁絶縁部３２に替えて大壁絶縁部２３２が設けられている。大壁絶縁部２３２の幅（２つの大壁絶縁部２３２が対向する方向での幅）は、第１基板１０の基材１１に向かって徐々に大きくなっている。換言すると、大壁絶縁部２３２は略台形の断面を有している。大壁絶縁部２３２の側面は傾斜している。この大壁絶縁部２３２の上面及び側面を覆うように、共通電極２２及び絶縁膜３４が形成されている。画素電極２１の壁電極部２１ａは傾斜した側面に沿って形成されている。この側面の存在により、大壁部Ｗ１の側面Ａは傾斜している。

図２の絶縁膜３５に対応する絶縁膜２３５は画素電極２１上に形成され、大壁絶縁部２３２の上面及び側面を覆っている。絶縁膜２３５は、大壁絶縁部２３２の上側を覆う上面部２３５ｃと、大壁絶縁部２３２の側面に沿って形成される側面部２３５ａ（側面絶縁部）と、水平電極部２１ｂを覆う平坦部２３５ｃとを有している。側面部２３５ａは、大壁絶縁部２３２の傾斜した側面に沿って形成され、その厚さは第１基板１０の基材１１に向かって徐々に大きくなっている。この構造によれば、大壁絶縁部２３２の側面が略鉛直となっている図２の構造に比して、傾斜側面Ａの傾斜角度θａを小さくすることが比較的容易となる。なお、側面部２３５ａの厚さは必ずしも基材１１に向かって徐々に大きくなっていなくてもよい。大壁絶縁部２３２は、例えば、大壁絶縁部２３２の材料、又は大壁絶縁部２３２を形成するためのレジストに対して斜めに光を照射する斜め露光によって形成できる。

図１３の例は図１２の例と概ね同様であるものの、絶縁膜２３５において相違している。図１３の例は、絶縁膜２３５に対応する絶縁膜３３５を有している。絶縁膜３３５は、２つの大壁部Ｗ１の間に形成されているものの、大壁部Ｗ１の大壁絶縁部２３２の側面及び上面を覆うようには形成されていない。配向膜３７は絶縁膜３３５上に形成されるとともに、大壁絶縁部２３２の上側を覆っている。また、配向膜３７は大壁絶縁部２３２の側面に沿って形成される部分を有し、この部分は壁電極部２１ａ上に形成されている。叙述したように、大壁絶縁部２３２の側面は傾斜しているため、配向膜３７によって構成される大壁部Ｗ１の側面Ａは傾斜している。この構造によれば、大壁部Ｗ１の高さを増すことができるので、液晶層４０に横電界が形成され易くなる。絶縁膜３３５は、その形成工程において、フォトリソグラフィーによって大壁絶縁部３２の上側の部分や側面に沿っている部分が取り除かれる。

これまでの説明では、対向する２つの大壁部Ｗ１の側面の双方に画素電極２１の壁電極部２１ａが形成されていた。しかしながら、一方の大壁部Ｗ１には画素電極２１の壁電極が形成され、他方の大壁部Ｗ１には共通電極の壁電極が形成されてもよい。図１４は、この形態に係る液晶表示装置の断面図である。

第１基板１０は、大壁絶縁部３２を有している。大壁絶縁部３２の一方の側面には画素電極２１の壁電極部２１ａが形成されている。大壁絶縁部３２の他方の側面には共通電極２２の壁電極部２２ａが形成されている。したがって、画素電極２１の壁電極部２１ａと共通電極２２の壁電極部２２ａは１つの画素の中心を挟んで互いに向き合っている。共通電極２２は壁電極部２２ａと絶縁膜３６上に形成される水平な水平電極部２２ｂを有している。また、画素電極２１も絶縁膜３６上に形成される水平電極部２１ｂを有している。図１４の例では、上述の小壁部Ｗ２は形成されていない。この構造によれば、２つの大壁部Ｗ１の間で液晶分子の動きが均一化されるので、白画像の表示時における光の透過率を増すことができる。

電極２１，２２は絶縁膜４３５で覆われている。絶縁膜４３５は壁電極部２１ａ，２２ｂに沿って形成される側面部４３５ａ（側面絶縁部）を有している。側面部４３５ａの厚さは、上述の絶縁膜３５の側面部３５ａと同様に、第１基板１０の基材１１に向かって徐々に厚くなっている。したがって、側面部４３５ａの表面は、第１基板１０と第２基板５０とに垂直な方向に対して傾斜している。配向膜３７は、側面部４３５ａを覆っており、大壁部Ｗ１の傾斜側面Ａを構成している。図１４の例において、大壁絶縁部３２は、図１２及び図１３の例と同様に、台形の断面を有してもよい。図１４に示す絶縁膜４３５は、水平電極部２１ｂ，２２ｂ上に形成される平坦部４３５ｂと、大壁絶縁部３２の上側を覆う上面部４３５ｃとを含んでいる。絶縁膜４３５は必ずしも上面部４３５ｃを有していなくもよい。

液晶表示装置１の各画素はマルチドメイン構造を有してもよい。すなわち、各画素はドレイン電極線１３の延伸方向において２分される２つの領域を有し、一方の領域での液晶分子の初期配向の方向が、他方の領域での液晶分子の初期配向の方向に対して傾斜していてもよい。

図２の例では、大壁部Ｗ１の壁電極部２１ａは画素電極として機能していた。しかしながら、大壁部Ｗ１には共通電極として機能する壁電極部２１ａが形成されてもよい。この構造の一例では、共通電極は２つの大壁部Ｗ１の間に水平電極部２１ｂを有し、水平電極部２１ｂにはスリットＳが形成される。画素電極は、小壁絶縁部３３上に形成され、このスリットＳから液晶層４０に向かって露出する。

１ 液晶表示装置、１０ 第１基板、１１ 基材、２１ 画素電極、２１ａ 壁電極部、２１ｂ 水平電極部、２２ 共通電極、３２，２３２ 大壁絶縁部、３３ 小壁絶縁部、３４，３５，３６，１３５，２３５，３３５，４３５ 絶縁膜、３７ 配向膜、４０ 液晶層、５１ 基材、Ｗ１ 大壁部、Ｗ２ 小壁部。

Claims (8)

1. 複数の画素のそれぞれに設けられている画素電極と、共通電極とを有している第１の基板と、
   前記第１の基板に向き合っており、隣接する２つの画素を仕切るブラックマトリクスを有している第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられている液晶層と、
   前記第１の基板に絶縁材料で形成され、前記隣接する２つの画素の境に位置している壁絶縁部と、前記壁絶縁部の側面に沿って形成されている、前記画素電極又は前記共通電極として機能している壁電極と、前記液晶層の液晶分子の配向を規定する、前記壁電極を覆う配向膜が形成されている側面と、を有する壁部と、を有し、
   前記配向膜が形成されている前記壁部の側面は、前記第１の基板と前記第２の基板とに垂直な方向に対して傾斜している、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記壁部は、絶縁材料によって形成され前記壁電極を覆う側面絶縁部を有し、
   前記側面絶縁部の表面は前記第１の基板と前記第２の基板とに垂直な方向に対して傾斜しており、
   前記配向膜は前記側面絶縁部の表面に形成されている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記配向膜が形成されている前記壁部の側面と前記第１の基板の基材とがなす角度は、前記第１の基板の基材と前記壁絶縁部の側面とがなす角度よりも小さい、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１又は２に記載の液晶表示装置において、
   前記壁絶縁部の前記側面は、前記第１の基板と前記第２の基板とに垂直な方向に対して傾斜している、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記壁部は、前記壁部における前記第１の基板の基材側の部分である下部を有し、
   前記壁部の下部は前記ブラックマトリクスの線幅よりも大きな幅を有している、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項２に記載の液晶表示装置において、
   前記側面絶縁部を形成する絶縁材料は、隣接する２つの画素のうち一方の画素から他方の画素まで前記壁部の上面を通って繋がっている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記第１の基板は、前記壁絶縁部である大壁絶縁部と、１つの画素を挟んで互いに向き合う２つの大壁絶縁部の間に形成され、２つの大壁絶縁部よりも高さが低い小壁絶縁部と、を備え、
   前記画素電極と前記共通電極のうち一方の電極は、前記大壁絶縁部の側面に沿って前記壁電極として形成され、
   前記画素電極と前記共通電極のうち他方の電極は、前記小壁絶縁部に形成されている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
8. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記画素電極と前記共通電極のうち一方の電極は、互いに向き合う２つの壁絶縁部のうち一方の壁絶縁部の側面に沿って形成され、
   前記画素電極と共通電極のうち他方の電極は、前記２つの壁絶縁部のうち他方の壁絶縁部の側面に沿って形成されている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。

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