(57)【要約】      （修正有）【課題】コントラストが高く高速応答性を示す液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、アレイ基板１０と、アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板３０と、液晶層４０と、を備える。アレイ基板１０は、第１電極２１と、側面を形成する壁電極形成面を有した壁部Ｗと、第２電極と、第１電極２１、第２電極及び壁部Ｗを覆った第１垂直配向膜１０Ａと、を有する。対向基板３０は、第３電極２３と、第３電極２３を覆った第２垂直配向膜３０Ａと、を有する。第２電極は、壁電極形成面上に設けられた壁電極２２Ｌａ、２２Ｒａを有している。【選択図】図４
2015036713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、側面を形成する壁電極形成面を有した壁部と、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極、第２電極及び壁部を覆った第１垂直配向膜と、を有する第１基板と、
前記第１電極に対向した第３電極と、前記第３電極を覆った第２垂直配向膜と、を有し、前記第１基板に隙間を置いて対向配置された第２基板と、
前記第１基板及び第２基板間に挟持された液晶層と、を備え、
前記第２電極は、前記壁電極形成面上に設けられた壁電極を有している液晶表示装置。
【請求項２】
前記第１垂直配向膜のうち前記壁部の上方に位置した個所が前記第２垂直配向膜に接触し、前記壁部が前記隙間を保持するように、前記壁部の高さが設定されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記壁電極形成面は、前記第１基板及び第２基板の平面に垂直な方向に沿っている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１基板は、それぞれ上面を形成し互いに分離した壁部形成面とステージ電極形成面とを有したステージをさらに有し、
前記壁部は、前記壁部形成面上に設けられ、
前記第２電極は、前記ステージ電極形成面上に設けられ前記壁電極と一体に形成されたステージ電極をさらに有している請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ステージ電極が前記液晶層の厚み方向の中央に位置するように、前記ステージの高さが設定されている請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記壁部は、前記ステージより高く形成されている請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１基板は、前記壁部と対向し前記壁部の下方に設けられた配線をさらに有している請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１電極及び第３電極は、それぞれベタ電極であり、同電位に設定され、
前記第２電極は、島状に配置され、
前記液晶層は、ポジ型の液晶材料で形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第１基板は、それぞれ上面を形成し互いに分離した壁部形成面と第１ステージ電極形成面とを有した第１ステージと、第２ステージ電極形成面を有した第２ステージと、をさらに有し、
前記壁部は、前記壁部形成面上に設けられ、
前記第２電極は、前記第１ステージ電極形成面上に設けられ前記壁電極と一体に形成された第１ステージ電極と、前記第２ステージ電極形成面上に設けられた第２ステージ電極と、をさらに有し、
前記第１電極はベタ電極であり、
前記第３電極は、前記第２ステージ電極と対向したスリットを有したベタ電極であり、前記第１電極と同電位に設定され、
前記第２電極は、島状に配置され、
前記液晶層は、ポジ型の液晶材料で形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第２ステージ電極は、前記壁電極及び第１ステージ電極と電気的に接続されている請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
第１電極と、側面を形成する壁電極形成面を有した壁部と、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極、第２電極及び壁部を覆った第１水平配向膜と、を有する第１基板と、
前記第１電極に対向した第３電極と、前記第３電極を覆った第２水平配向膜と、を有し、前記第１基板に隙間を置いて対向配置された第２基板と、
前記第１基板及び第２基板間に挟持された液晶層と、を備え、
前記第２電極は、島状に配置され、前記壁電極形成面上に設けられた壁電極を有し、
前記第１電極及び第３電極は、それぞれベタ電極であり、同電位に設定され、
前記液晶層は、ポジ型の液晶材料で形成され、
前記第１水平配向膜の配向方向及び第２水平配向膜の配向方向は、前記壁電極形成面に沿った方向であり、前記第１基板及び第２基板の平面に平行な方向である液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表示装置として液晶表示装置が用いられている。高速な応答速度が要求される液晶表示装置では、ＯＣＢ（Optically Compensated Bend）液晶が用いられている。ＯＣＢモードの液晶表示装置は、πセルに光学補償フィルム（位相差板）を組合せて構成されている。ＯＣＢモードの液晶表示装置では、通常、初期配向状態がスプレイ配向をとるため、所定の電圧を印加してベンド配向状態に初期転移させた後に動作させる必要がある。ＯＣＢモードは、残留リタデーション（黒表示の際の液晶のリタデーション）を光学補償フィルムで補償するモードである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５７８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＯＣＢモードの液晶表示装置では、黒表示の際に黒色が際立たないため、コントラストが低いという課題を有している。このため、コントラストが高く高速応答性を示す液晶表示装置が望まれている。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、コントラストが高く高速応答性を示す液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態に係る液晶表示装置は、
第１電極と、側面を形成する壁電極形成面を有した壁部と、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極、第２電極及び壁部を覆った第１垂直配向膜と、を有する第１基板と、
前記第１電極に対向した第３電極と、前記第３電極を覆った第２垂直配向膜と、を有し、前記第１基板に隙間を置いて対向配置された第２基板と、
前記第１基板及び第２基板間に挟持された液晶層と、を備え、
前記第２電極は、前記壁電極形成面上に設けられた壁電極を有している。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶表示パネルの等価回路を示す概略図である。
【図３】図３は、図１に示したアレイ基板の一部を拡大して示す平面図であり、一画素を取り出して示す図である。
【図４】図４は、図３の線ＩＶ−ＩＶに沿った液晶表示パネルを示す断面図である。
【図５】図５は、上記第１の実施形態に係る第１乃至第３電極、絶縁層、壁部、配向膜及び液晶層を取出して示す断面図であり、液晶層に電圧が印加されている場合の液晶分子の配向状態を示す概略図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る液晶表示装置のアレイ基板の一部を拡大して示す平面図であり、一画素を取り出して示す図である。
【図７】図７は、図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った液晶表示パネルを示す断面図である。
【図８】図８は、上記第２の実施形態に係る第１乃至第３電極、絶縁層、ステージ、壁部、配向膜及び液晶層を取出して示す断面図であり、液晶層に電圧が印加されている場合の液晶分子の配向状態を示す概略図である。
【図９】図９は、上記第２の実施形態に係る液晶表示パネルにおいて、フロー効果が有る場合と無い場合とにおける、規格化透過率をグラフで示す図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルを示す断面図であり、第１乃至第３電極、絶縁層、ステージ、壁部、配向膜及び液晶層を取出して示す図である。
【図１１】図１１は、第４の実施形態に係る液晶表示装置の液晶表示パネルを示す断面図であり、第１乃至第３電極、絶縁層、ステージ、壁部、配向膜及び液晶層を取出して示し、液晶層に電圧が印加されている場合の液晶分子の配向状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら第１の実施形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。  
図１に示すように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル２、バックライトユニット３及び制御部４を備えている。液晶表示パネル２は、アレイ基板１０と、アレイ基板１０に所定の隙間を置いて対向配置された対向基板３０と、アレイ基板１０及び対向基板３０間に挟持された液晶層４０とを備えている。この実施形態において、アレイ基板１０が第１基板として機能し、対向基板３０が第２基板として機能している。
【０００８】
アレイ基板１０は、透明な絶縁基板として矩形状のガラス基板１１を備えている。ガラス基板１１上には、アレイパターン１０Ｐが形成されている。アレイパターン１０Ｐは、複数の柱状スペーサＳＳを有している。ガラス基板１１及びアレイパターン１０Ｐ上に配向膜１０Ａが形成されている。
【０００９】
一方、対向基板３０は、透明な絶縁基板として矩形状のガラス基板３１を備えている。ガラス基板３１上に、対向パターン３０Ｐが形成されている。ガラス基板３１及び対向パターン３０Ｐ上に配向膜３０Ａが形成されている。
【００１０】
アレイパターン１０Ｐ又は対向パターン３０Ｐは、後述するカラーフィルタＣＦを有している。後述するが、この実施形態において、対向パターン３０ＰがカラーフィルタＣＦを有している。カラーフィルタＣＦは、赤色、緑色及び青色の複数の着色層を有している。
【００１１】
アレイ基板１０及び対向基板３０間の隙間は、複数の柱状スペーサＳＳにより保持されている。アレイ基板１０及び対向基板３０は、表示領域の外周に沿って配置されたシール材５０により接合されている。液晶層４０は、アレイ基板１０、対向基板３０及びシール材５０で囲まれた領域に形成されている。
【００１２】
アレイ基板１０の外面上に偏光板６１が設けられている。対向基板３０の外面上に偏光板６２が設けられている。  
後述するが、偏光板６１は行方向Ｘ及び列方向Ｙに対して略４５°で交差する第１方向ｄ１に平行な透過軸を有している。偏光板６２は行方向Ｘ及び列方向Ｙに対して略４５°で交差する第２方向ｄ２に平行な透過軸を有している。第１方向ｄ１及び第２方向ｄ２は直交している。このため、偏光板６１及び偏光板６２はクロスニコル配置されている（図３を参照）。
【００１３】
バックライトユニット３は、アレイ基板１０の外面側に設けられている。バックライトユニット３は、偏光板６１と対向した導光板を含む導光体３ａと、導光体３ａの一側縁に対向配置された光源３ｂ及び反射板３ｃを有している。
【００１４】
次に、上記液晶表示パネル２について説明する。  
図１乃至図４に示すように、ガラス基板１１上には、複数の走査線１２及び複数の信号線１３が設けられている。走査線１２は、ガラス基板１１の面方向に平行な行方向Ｘに延出している。信号線１３は、ガラス基板１１の面方向に平行であるとともに行方向Ｘに直交した列方向Ｙに延出している。表示領域において、走査線１２及び信号線１３は互いに交差して格子状に設けられている。
【００１５】
走査線１２と信号線１３との各交差部近傍には、スイッチング素子として、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１４が形成されている。ＴＦＴ１４は、ガラス基板１１上に形成され、画素ＰＸに１つずつ設けられている。
【００１６】
ＴＦＴ１４は、半導体層１４ａと、ゲート絶縁膜１４ｂと、ゲート電極１４ｃと、ソース電極１４ｄと、ドレイン電極１４ｅと、を有している。半導体層１４ａはガラス基板１１上に形成されている。ゲート絶縁膜１４ｂは、ガラス基板１１及び半導体層１４ａ上に設けられている。ゲート電極１４ｃは、ゲート絶縁膜１４ｂ上に設けられ、走査線１２の一部を延在して形成され、半導体層１４ａに対向している。
【００１７】
ソース電極１４ｄは、層間絶縁膜１７上に形成され、ゲート絶縁膜１４ｂ及び層間絶縁膜１７に形成されたコンタクトホールを通って半導体層１４ａのソース領域に電気的に接続されている。ソース電極１４ｄは信号線１３に接続されている。ここでは、ソース電極１４ｄは信号線１３と一体に形成されている。
【００１８】
ドレイン電極１４ｅは、層間絶縁膜１７上に形成され、ゲート絶縁膜１４ｂ及び層間絶縁膜１７に形成されたコンタクトホールを通って半導体層１４ａのドレイン領域に電気的に接続されている。後述するが、ドレイン電極１４ｅは第２電極２２に接続されている。ガラス基板１１、走査線１２、信号線１３、ＴＦＴ１４及び層間絶縁膜１７上には、絶縁層１８が設けられている。
【００１９】
絶縁層１８上に、第１電極２１が設けられている。第１電極２１は、光透過性を有する導電材料（透明な導電材料）として、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）で形成されている。この実施形態において、第１電極２１は、ベタ電極であり、表示領域全体に設けられ、複数の画素ＰＸで共用されている。このため、第１電極２１は、共通電極である。第１電極２１は、複数のＴＦＴ１４のドレイン電極１４ｅと対向した複数の開口部２１ｈを有している。開口部２１ｈは、第１電極２１と後述する接続電極２４との電気的な絶縁状態を維持している。
【００２０】
なお、第１電極２１は、ベタ電極に限らず種々変形可能である。第１電極２１は、例えばドレイン電極１４ｅと対向した領域から外れて位置し行方向Ｘに延出し列方向Ｙに間隔を置いて並べられ互いに電気的に接続された複数の帯状の電極（ストライプ状の電極）を有していてもよい。この場合、各帯状の電極は、行方向Ｘに並べられた複数の画素ＰＸで共用される。
【００２１】
絶縁層１８及び第１電極２１上に絶縁層１９が設けられている。絶縁層１９上には、壁部Ｗが設けられている。壁部Ｗは、壁部Ｗ自体の側面を形成する壁電極形成面を有している。壁部Ｗは絶縁材料で形成されている。この実施形態において、複数の壁部Ｗは、列方向Ｙに沿って直線的に延出した帯状に形成され、それぞれ行方向Ｘ及び列方向Ｙに間隔を置いて設けられている。
【００２２】
各壁部Ｗは、行方向Ｘに隣合う画素ＰＸの境界部において列方向Ｙに沿って直線的に延出した帯状に形成されている。各壁部Ｗは、信号線１３と対向し、信号線１３の上方に設けられている。各壁部Ｗは、行方向Ｘに隣合う２個の画素ＰＸで共用されている。
【００２３】
壁部Ｗの壁電極形成面は、ガラス基板１１及びガラス基板３１の平面に垂直な方向に沿った面であり、平坦である。なお、製造上の問題で壁電極形成面を上記の精度で形成し難い場合、壁部Ｗの壁電極形成面は、ガラス基板１１及びガラス基板３１の平面に垂直な方向から僅かに傾斜したテーパ面であってもよい。但し、壁部Ｗの壁電極形成面がガラス基板１１及びガラス基板３１の平面に垂直な方向に沿っている方が、後述する良好なスプレイ配向を得られ易い。
【００２４】
この実施形態において、壁部Ｗは高く形成されている。壁部Ｗは、柱状スペーサＳＳを形成している。壁部Ｗの高さは、壁部Ｗがアレイ基板１０及び対向基板３０間の隙間を保持するように設定されている。
【００２５】
壁部Ｗは、光透過性を有する絶縁材料で形成してもよいが遮光性を有する絶縁材料で形成してもよい。なぜなら、本実施形態において、壁部Ｗは、信号線１３と対向して設けられ、信号線１３と対向した領域は常時黒表示となるためである。
【００２６】
壁部Ｗが形成されたガラス基板１１上には、第２電極２２及び接続電極２４が設けられている。  
第２電極２２は、島状に設けられている。第２電極２２は、マトリクス状に設けられている。第２電極２２は、列方向Ｙに沿って直線的に延出して形成されている。隣合う画素ＰＸの第２電極２２同士は、離間して位置し、互いに電気的に絶縁されている。
【００２７】
また、各画素ＰＸは、複数の第２電極２２を有している。この実施形態において、各画素ＰＸは、２個の第２電極２２を有している。第２電極２２は、行方向Ｘに間隔を置いて２本平行に並んでおり、画素ＰＸの左右両端部にそれぞれ配置されている。以下では、これらの第２電極２２を区別するために、図中の左側の第２電極を２２Ｌと称し、図中の右側の第２電極を２２Ｒと称する。
【００２８】
画素ＰＸにおいて、第２電極２２Ｌは左側端部に配置され、第２電極２２Ｒは右側端部に配置されている。ここでは、第２電極２２Ｌは壁電極２２Ｌａを有している。壁電極２２Ｌａは、画素ＰＸの左側端部の壁部Ｗの壁電極形成面上に設けられている。また、第２電極２２Ｒは壁電極２２Ｒａを有している。壁電極２２Ｒａは、画素ＰＸの右側端部の壁部Ｗの壁電極形成面上に設けられている。この実施形態において、壁電極２２Ｌａ、２２Ｒａは、それぞれ壁電極形成面上に全体的に設けられている。
【００２９】
接続電極２４は、絶縁層１９上に設けられている。接続電極２４は、ドレイン電極１４ｅと対向している。接続電極２４は、絶縁層１８及び絶縁層１９に形成されたコンタクトホールを通ってドレイン電極１４ｅに電気的に接続されている。接続電極２４は、画素ＰＸの上端部に設けられ、隣合う画素ＰＸの第２電極２２及び接続電極２４に離間して位置している。
【００３０】
この実施形態において、接続電極２４は、第２電極２２Ｌ（壁電極２２Ｌａ）及び第２電極２２Ｒ（壁電極２２Ｒａ）と同一材料で一体に形成され、第２電極２２Ｌ及び第２電極２２Ｒを電気的に接続している。第２電極２２及び接続電極２４は、光透過性を有する導電材料（透明な導電材料）として、例えばＩＴＯで形成されている。
【００３１】
なお、第２電極２２及び接続電極２４は、必ずしも光透過性を有していなくともよい。接続電極２４は、後述する第１遮光層７０と対向して設けられ、第１遮光層７０と対向した領域は常時黒表示となるためである。このため、第２電極２２及び接続電極２４は、金属（例えばアルミニウム）等の導電材料で形成されていてもよい。  
上記のように、ガラス基板１１上にアレイパターン１０Ｐが形成されている。
【００３２】
アレイパターン１０Ｐ上に、配向膜１０Ａが設けられている。配向膜１０Ａは、第１電極２１、壁部Ｗ及び第２電極２２等を覆っている。この実施形態において、配向膜１０Ａは、垂直配向膜である。
【００３３】
一方、対向基板３０において、ガラス基板３１上には、複数の第１遮光層７０、図示しない複数の第２遮光層及び図示しない周辺遮光層が設けられている。第１遮光層７０は、行方向Ｘに延出して帯状に形成されている。第１遮光層７０は、走査線１２及び接続電極２４と対向している。第１遮光層７０は、複数の信号線１３と交差している。第２遮光層は、列方向Ｙに延出して帯状に形成され、信号線１３に対向して設けられている。第１遮光層７０及び第２遮光層は、ブラックマトリクスを形成している。周辺遮光層は、矩形枠状に形成され、表示領域の外周を囲んでいる。周辺遮光層は、表示領域の外側からの光漏れを防止する。
【００３４】
ガラス基板３１、第１遮光層７０、第２遮光層及び周辺遮光層上に、カラーフィルタＣＦが設けられている。カラーフィルタＣＦは複数色の着色層を有している。着色層は画素ＰＸに対応して配置されている。着色層は列方向Ｙに延出して形成されている。複数色の着色層は、行方向Ｘに繰り返し並べられている。着色層の周縁は第２遮光層（信号線１３）に対向している。例えば、カラーフィルタＣＦは、赤色の着色層、緑色の着色層及び青色の着色層を有している。
【００３５】
カラーフィルタＣＦ上に第３電極２３が設けられている。第３電極２３は、第１電極２１と対向している。第３電極２３は、光透過性を有する導電材料として、例えばＩＴＯで形成されている。この実施形態において、第３電極２３は、ベタ電極であり、表示領域全体に設けられ、複数の画素ＰＸで共用されている。このため、第３電極２３は、共通電極である。第１電極及び第３電極は、同電位に設定される。
【００３６】
上記のように、ガラス基板３１上に対向パターン３０Ｐが形成されている。ガラス基板３１及び対向パターン３０Ｐ上には、配向膜３０Ａが設けられている。配向膜３０Ａは、第３電極２３等を覆っている。この実施形態において、配向膜３０Ａは、垂直配向膜である。
【００３７】
液晶層４０は、アレイ基板１０及び対向基板３０間に挟持されている。この実施形態において、液晶層４０は、ポジ型の液晶材料で形成されている。  
ここで、液晶表示パネル２は、液晶層４０に電圧を印加しない状態で光遮蔽状態となるノーマリーブラック型である。
【００３８】
制御部４は、第１電極２１、第２電極２２及び第３電極２３の電位を設定する。制御部４は、例えば、第１電極２１及び第３電極２３を接地電位等の定電位に設定し、ＴＦＴ１４を制御することにより第２電極２２の電位を第１電極２１及び第３電極２３とは独立した値に設定する。  
上記のように液晶表示装置１が形成されている。
【００３９】
電圧無印加状態、すなわち、第１電極２１及び第２電極２２間、並びに第２電極２２及び第３電極２３間に電圧を印加していない状態において、第１電極２１、第２電極２２及び第３電極２３は、電界を与えないように設定されている。電圧無印加状態において、液晶分子の配向方向は初期状態から変化しないため、液晶層４０の配向は初期配向を維持し垂直配向となる。
【００４０】
偏光板６１を透過したバックライトの偏光は、液晶層４０において維持され、偏光板６２の透過軸と直交する。このため、液晶層４０から偏光板６２に入射される偏光が偏光板６２を透過する確率（透過率）はほぼ０％となる。偏光板６２は液晶層４０から入射される偏光を遮蔽することが可能となり、良好な黒表示を行うことが可能となる。上記したことから、電圧無印加状態において、黒色を際立たせることができるため、高コントラスト化に寄与することができる。
【００４１】
図５においては、液晶表示パネル２から、第１電極２１、絶縁層１９、壁部Ｗ、第２電極２２、配向膜１０Ａ、第３電極２３、配向膜３０Ａ及び液晶層４０のみを取出して示している。図５は、液晶層４０に電圧（例えば、５Ｖ）が印加されている場合の液晶分子ｍの配向状態を示している。
【００４２】
図５に示すように、電圧印加状態、すなわち、第１電極２１及び第２電極２２間、並びに第２電極２２及び第３電極２３間に電圧を印加している状態において、第１電極２１、第２電極２２及び第３電極２３は、電界を与えるように設定されている。電圧印加状態において、液晶分子ｍの配向方向は電気力線に沿って初期状態から変化する。
【００４３】
壁電極２２Ｌａ、２２Ｒａの近傍に位置し、かつ、液晶層４０の中央部に位置する液晶分子ｍは、略水平（プレチルト角が略ゼロ）に配向する。寝ている液晶分子ｍが多いため、液晶分子ｍは偏光の変調率に寄与し、上記変調率を高くすることができる。これにより、液晶表示パネル２のコントラスト特性を改善することができる。
【００４４】
また、液晶分子ｍは、液晶層４０の中央部を境界として、配向膜１０Ａの近傍及び配向膜３０Ａの近傍において対称となるようなプレチルト角を持って配向する。このため、液晶層４０の第１電極２１と第３電極２３との間の領域の配向はスプレイ配向となる。このため、液晶表示パネル２は高速応答性を得ることができる。上記のことから、液晶分子ｍの配向乱れが無いように、第１電極２１、第２電極２２及び第３電極２３が形成されているものである。
【００４５】
上記のように構成された第１の実施形態に係る液晶表示装置によれば、液晶表示装置１は、アレイ基板１０と、対向基板３０と、液晶層４０とを備えている。アレイ基板１０は、第１電極２１と、壁電極形成面を有した壁部Ｗと、ＴＦＴ１４と、第２電極２２（２２Ｌ、２２Ｒ）と、配向膜１０Ａとを有している。第２電極２２Ｌは壁電極形成面上に設けられた壁電極２２Ｌａを有し、第２電極２２Ｒは壁電極形成面上に設けられた壁電極２２Ｒａを有している。対向基板３０は、第３電極２３と、配向膜３０Ａとを有している。
【００４６】
液晶層４０はポジ型の液晶材料で形成され、液晶分子ｍの配向方向は電気力線に沿って変化する。液晶層４０への電圧印加状態（白表示時）において、液晶層４０の第１電極２１と第３電極２３との間の領域の配向はスプレイ配向を採る。壁部Ｗの壁電極形成面は、アレイ基板１０及び対向基板３０の平面に垂直な方向に沿っているため、液晶層４０は良好なスプレイ配向を採ることができる。このため、液晶表示パネル２は、ベンド配向を採るＯＣＢモードの場合と同等の高速応答性を得ることができる。
【００４７】
また、液晶層４０への電圧無印加状態（黒表示時）において、液晶層４０（液晶分子ｍ）の配向は垂直配向となる。液晶層４０（液晶分子ｍ）の配向はＯＣＢモードの場合のようにベンド配向とはならないため、液晶表示パネル２に残留リタデーション（黒表示の際の液晶のリタデーション）は生じない。黒表示の際に黒色を際立たせることができるため、液晶表示装置１は高コントラスト特性を得ることができる。
【００４８】
液晶表示装置１は、残留リタデーションを補償する必要がないため、光学補償フィルム（位相差板）無しに形成することができる。液晶表示装置１の構成部材を少なくすることができ、また製造工程を少なくすることができ、ひいては製造コストの低減を図ることができる。
【００４９】
壁電極２２Ｌａ、２２Ｒａは、液晶層４０のほぼ全域に対向するように形成されている。壁電極２２Ｌａ、２２Ｒａは、液晶層４０の中央部以外の領域にも対向している。第１電極２１と対向した配向膜１０Ａの近傍の液晶分子ｍの配向方向や、第３電極２３と対向した配向膜３０Ａの近傍の液晶分子ｍの配向方向も制御することができる。これにより、液晶表示パネル２は、白表示時の光（偏光）の変調率を高くすることができるため、光（偏光）の透過率を高くすることができ、表示画像の輝度レベルを高くすることができる。上記のことからも、液晶表示装置１は高コントラスト特性を得ることができる。
【００５０】
壁部Ｗの高さは、配向膜１０Ａのうち壁部Ｗの上方に位置した個所が配向膜３０Ａに接触し、壁部Ｗがアレイ基板１０及び対向基板３０間の隙間を保持するように設定されている。このため、壁部Ｗを柱状スペーサＳＳとして利用することができる。
【００５１】
アレイ基板１０の有する配線である信号線１３は、壁部Ｗと対向し、壁部Ｗの下方に設けられている。壁部Ｗを信号線１３の上方に設けることにより、画素ＰＸの開口率の低下を抑制することができる。  
上記したことから、コントラストが高く高速応答性を示す液晶表示装置を得ることができる。
【００５２】
次に、第２の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。この実施形態において、上述した第１の実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態に係る液晶表示装置は、上述したように、壁部Ｗを高く形成することが困難である場合、壁電極形成面が液晶層４０のスプレイ配向を阻害する程度のテーパ面となる場合、壁電極２２Ｌａ、２２Ｒａが絶縁層１９上にも残留して形成される場合等に、効果的である。
【００５３】
図６及び図７に示すように、アレイ基板１０は、複数のステージＳ１をさらに有していてもよい。ステージＳ１は絶縁層１９上に設けられている。ステージＳ１は絶縁材料で形成されている。この実施形態において、複数のステージＳ１は、列方向Ｙに沿って直線的に延出した帯状に形成され、それぞれ、行方向Ｘ及び列方向Ｙに間隔を置いて設けられている。
【００５４】
ステージＳ１は、分断されること無しに列方向Ｙに連続的に形成されてもよいが、液晶材料の広がり易さの観点から、本実施形態のように、分断されて列方向Ｙに延出して形成されている方が望ましい。各ステージＳ１は、行方向Ｘに隣合う画素ＰＸの境界部において列方向Ｙに沿って直線的に延出した帯状に形成されている。各ステージＳ１は、行方向Ｘに並んだ複数の画素ＰＸで共用されている。
【００５５】
ステージＳ１は、壁部形成面とステージ電極形成面とを有している。壁部形成面とステージ電極形成面とは、それぞれステージＳ１の上面を形成し、互いに分離している。ステージＳ１の上面の幅は、壁部Ｗの幅より大きい。ステージＳ１の高さは、後述するステージ電極２２Ｌｂ及びステージ電極２２Ｒｂが液晶層４０の厚み方向の中央に位置するように、設定されている。
【００５６】
ステージＳ１は、光透過性を有する絶縁材料で形成してもよいが遮光性を有する絶縁材料で形成してもよい。但し、ステージ電極形成面と対向する領域は、偏光の変調率が高い領域となるため、ステージＳ１を光透過性を有する絶縁材料で形成した方が望ましい。
【００５７】
壁部Ｗは、ステージＳ１の壁部形成面上に設けられている。壁部Ｗは、壁部Ｗ自体の側面を形成する壁電極形成面を有している。この実施形態において、壁部Ｗは、ステージＳ１とともに柱状スペーサＳＳを形成している。壁部Ｗの高さは、ステージＳ１及び壁部Ｗがアレイ基板１０及び対向基板３０間の隙間を保持するように設定されている。
【００５８】
第２電極２２Ｌは、ステージ電極２２Ｌｂをさらに有している。ステージ電極２２Ｌｂは、ステージＳ１のステージ電極形成面上に設けられ、壁電極２２Ｌａと一体に形成されている。ステージ電極２２Ｌｂは、ステージ電極形成面（ステージＳ１の上面）上にのみ設けられ、ステージＳ１の側面上には設けられていない。
【００５９】
また、また、第２電極２２Ｒはステージ電極２２Ｒｂをさらに有している。ステージ電極２２Ｒｂは、ステージＳ１のステージ電極形成面上に設けられ、壁電極２２Ｒａと一体に形成されている。ステージ電極２２Ｒｂは、ステージ電極形成面（ステージＳ１の上面）上にのみ設けられ、ステージＳ１の側面上には設けられていない。
【００６０】
第２電極２２及び接続電極２４は、光透過性を有する導電材料（透明な導電材料）として、例えばＩＴＯで形成されている。なお、第２電極２２及び接続電極２４は金属（例えばアルミニウム）等の導電材料で形成されていてもよい。但し、ステージ電極２２Ｌｂ、２２Ｒｂと対向する領域は、偏光の変調率が高い領域となるため、第２電極２２及び接続電極２４を光透過性を有する導電材料で形成した方が望ましい。  
上記のように液晶表示装置１が形成されている。
【００６１】
電圧無印加状態において、液晶層４０の配向は垂直配向となる。  
図８においては、液晶表示パネル２から、第１電極２１、絶縁層１９、ステージＳ１、壁部Ｗ、第２電極２２、配向膜１０Ａ、第３電極２３、配向膜３０Ａ及び液晶層４０のみを取出して示している。図８は、液晶層４０に電圧（例えば、５Ｖ）が印加されている場合の液晶分子ｍの配向状態を示している。
【００６２】
図８に示すように、電圧印加状態、すなわち、第１電極２１及び第２電極２２間、並びに第２電極２２及び第３電極２３間に電圧を印加している状態において、第１電極２１、第２電極２２及び第３電極２３は、電界を与えるように設定されている。電圧印加状態において、液晶分子ｍの配向方向は電気力線に沿って初期状態から変化する。
【００６３】
ステージ電極２２Ｌｂ、２２Ｒｂの近傍に位置し、かつ、液晶層４０の中央部に位置する液晶分子ｍは、略水平（プレチルト角が略ゼロ）に配向する。また、壁電極２２Ｌａ、２２Ｒａを設けたことにより、寝ている液晶分子ｍを多くすることができるため、液晶分子ｍは偏光の変調率に寄与し、上記変調率を高くすることができる。特に、ステージ電極２２Ｌｂ、２２Ｒｂと対向した領域の上記変調率を高くすることができる。これにより、液晶表示パネル２のコントラスト特性を改善することができる。
【００６４】
また、ステージ電極２２Ｌｂ、２２Ｒｂは液晶層４０の厚み方向の中央に位置している。液晶分子ｍは、液晶層４０の中央部を境界として、配向膜１０Ａの近傍及び配向膜３０Ａの近傍において対称となるようなプレチルト角を持って配向する。このため、液晶層４０の第１電極２１と第３電極２３との間の領域の配向はスプレイ配向となる。このため、液晶表示パネル２は高速応答性を得ることができる。上記のことから、液晶分子ｍの配向乱れが無いように、第１電極２１、第２電極２２及び第３電極２３が形成されているものである。
【００６５】
図９に示すように、本実施形態に係る液晶表示パネル２はフロー効果を有している。ここで、図９には、フロー効果の有る液晶表示パネル２の透過率（規格化された透過率）と、フロー効果の無いと仮定した液晶表示パネルの透過率（規格化された透過率）と、をシミュレーションにより導出した結果を示している。
【００６６】
本実施形態に係る液晶表示パネル２は、フロー効果を有しているため、高速応答性に寄与することができる。なお、フロー効果は、液晶分子ｍの配向に起因している。フロー効果を得られることにより、液晶が応答するときに、より液晶分子ｍの動きをアシストする力が加わるものである。
【００６７】
上記のように構成された第２の実施形態に係る液晶表示装置によれば、アレイ基板１０は、壁部形成面とステージ電極形成面とを有したステージＳ１をさらに有している。壁部Ｗは、ステージＳ１の壁部形成面上に設けられている。第２電極２２Ｌは、ステージＳ１のステージ電極形成面上に設けられ、壁電極２２Ｌａと一体に形成されたステージ電極２２Ｌｂをさらに有している。第２電極２２Ｒは、ステージＳ１のステージ電極形成面上に設けられ、壁電極２２Ｒａと一体に形成されたステージ電極２２Ｒｂをさらに有している。
【００６８】
液晶層４０への電圧印加状態（白表示時）において、液晶層４０の第１電極２１と第３電極２３との間の領域の配向はスプレイ配向を採る。ステージ電極２２Ｌｂ、２２Ｒｂが液晶層４０の厚み方向の中央に位置するように、ステージＳ１の高さが設定されているため、液晶層４０は良好なスプレイ配向を採ることができる。このため、液晶表示パネル２は、ベンド配向を採るＯＣＢモードの場合と同等の高速応答性を得ることができる。
【００６９】
また、ステージＳ１を設ける場合であっても、第２電極２２（壁電極２２Ｌａ、２２Ｒａ）及び第３電極２３によって形成される電界の作用により、液晶層４０のステージ電極２２Ｌｂ、２２Ｒｂと対向した領域においても、液晶分子ｍの配向方向を制御することができる。これにより、液晶表示パネル２は、白表示時の光（偏光）の変調率を高くすることができるため、光（偏光）の透過率を高くすることができ、表示画像の輝度レベルを高くすることができる。上記のことからも、液晶表示装置１は高コントラスト特性を得ることができる。
【００７０】
液晶層４０への電圧無印加状態において、液晶層４０の配向は垂直配向となる。このため、液晶表示装置１は高コントラスト特性を得ることができる。
【００７１】
液晶表示装置１は、残留リタデーションを補償する必要がないため、光学補償フィルム（位相差板）無しに形成することができる。液晶表示装置１の構成部材を少なくすることができ、また製造工程を少なくすることができ、ひいては製造コストの低減を図ることができる。
【００７２】
壁部Ｗの高さは、配向膜１０Ａのうち壁部Ｗの上方に位置した個所が配向膜３０Ａに接触し、壁部Ｗ及びステージＳ１がアレイ基板１０及び対向基板３０間の隙間を保持するように設定されている。このため、ステージＳ１及び壁部Ｗの一体物を柱状スペーサＳＳとして利用することができる。
【００７３】
また、本実施形態においても、信号線１３は、壁部Ｗと対向し、壁部Ｗの下方に設けられている。このため、画素ＰＸの開口率の低下を抑制することができる。  
上記したことから、コントラストが高く高速応答性を示す液晶表示装置を得ることができる。
【００７４】
次に、第３の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。この実施形態において、上述した第２の実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７５】
図１０に示すように、壁部Ｗは、ステージＳ１より高く形成されていてもよい。なお、ステージ電極２２Ｌｂ及びステージ電極２２Ｒｂは、液晶層４０の厚み方向の中央より第１電極２１側に位置している。
【００７６】
上記のように構成された第３の実施形態に係る液晶表示装置によれば、液晶表示装置１において、壁部Ｗは、ステージＳ１より高く形成されていている。壁電極２２Ｌａ、２２Ｒａは、上記第２の実施形態より、液晶層４０により広い範囲で対向するように形成されている。上記第２の実施形態より多くの液晶分子ｍが寝てくれるため、上記第２の実施形態より変調率を高くすることができる。これにより、上記第２の実施形態より高コントラスト特性を得ることができる。
【００７７】
液晶層４０はスプレイ配向を得ることができる。このため、液晶表示パネル２は高速応答性を得ることができる。  
但し、本実施形態において、壁部Ｗを高く形成しているため、液晶層４０のスプレイ配向は、上下非対称（液晶層４０の厚み方向に非対称）となる。このため、上記第２の実施形態より応答速度は低下することになる。上記のことから分かるように、高コントラス化と、応答速度の高速化とはトレードオフの関係にあるものである。
【００７８】
なお、上述した他、本実施形態に係る液晶表示装置１は、上記第２の実施形態に係る液晶表示装置と同様の効果を得ることができる。  
上記したことから、コントラストが高く高速応答性を示す液晶表示装置を得ることができる。
【００７９】
次に、第４の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。この実施形態において、上述した第３の実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８０】
図１１に示すように、アレイ基板１０は、第１ステージとしてのステージＳ１の他、第２ステージとしてのステージＳ２をさらに有している。ステージＳ１は、壁部形成面とステージ電極形成面（第１ステージ電極形成面）とを有している。
【００８１】
ステージＳ２は、は絶縁材料で形成されている。この実施形態において、複数のステージＳ２は、列方向Ｙに沿って直線的に延出した帯状に形成され、それぞれ、行方向Ｘ及び列方向Ｙに間隔を置いて設けられている。各ステージＳ２は、画素ＰＸの略中央部において列方向Ｙに沿って直線的に延出した帯状に形成されている。
【００８２】
ステージＳ２は、分断されること無しに列方向Ｙに連続的に形成されてもよいが、液晶材料の広がり易さの観点から、本実施形態のように、画素ＰＸの境界部近傍にて分断されて列方向Ｙに延出して形成されている方が望ましい。
【００８３】
ステージＳ２は、ステージＳ１と同一材料で同時に形成されている。ステージＳ２の高さは、ステージＳ１の高さと同一である。ステージＳ２は、ステージ電極形成面（第２ステージ電極形成面）を有している。ステージ電極形成面は、ステージＳ２の上面を形成している。
【００８４】
第２電極２２は、島状に設けられている。第２電極２２は、マトリクス状に設けられている。第２電極２２は、列方向Ｙに沿って直線的に延出して形成されている。隣合う画素ＰＸの第２電極２２同士は、離間して位置し、互いに電気的に絶縁されている。
【００８５】
また、各画素ＰＸは、複数の第２電極２２を有している。この実施形態において、各画素ＰＸは、３個の第２電極２２を有している。第２電極２２は、行方向Ｘに間隔を置いて３本平行に並んでおり、画素ＰＸの左右両端部と画素ＰＸの略中央部とにそれぞれ配置されている。以下では、これらの第２電極２２を区別するために、図中の左側の第２電極を２２Ｌと称し、図中の右側の第２電極を２２Ｒと称し、図中の中央の第２電極を２２Ｃと称する。
【００８６】
第２電極２２Ｌは、壁部Ｗの壁電極形成面上に設けられた壁電極２２Ｌａと、ステージＳ１のステージ電極形成面（第１ステージ電極形成面）上に設けられ壁電極２２Ｌａと一体に形成されたステージ電極（第１ステージ電極）２２Ｌｂと、を有している。
【００８７】
第２電極２２Ｒは、壁部Ｗの壁電極形成面上に設けられた壁電極２２Ｒａと、ステージＳ１のステージ電極形成面（第１ステージ電極形成面）上に設けられ壁電極２２Ｒａと一体に形成されたステージ電極（第１ステージ電極）２２Ｒｂと、を有している。
【００８８】
第２電極２２Ｃは、ステージ電極（第２ステージ電極）２２Ｃｂを有している。ステージ電極２２Ｃｂは、ステージＳ２のステージ電極形成面上に設けられている。ステージ電極２２Ｃｂ（第２電極２２Ｃ）は、第２電極２２Ｌ、２２Ｒと同一材料で同時に形成されている。
【００８９】
この実施形態において、接続電極２４は、第２電極２２Ｌ、第２電極２２Ｒ及び第２電極２２Ｃと同一材料で一体に形成され、第２電極２２Ｌ、第２電極２２Ｒ及び第２電極２２Ｃを電気的に接続している。
【００９０】
ステージＳ１、Ｓ２は、光透過性を有する絶縁材料で形成してもよいが遮光性を有する絶縁材料で形成してもよい。同様に、第２電極２２Ｌ、２２Ｒ、２２Ｃは、光透過性を有する導電材料で形成してもよいが遮光性を有する導電材料で形成してもよい。但し、ステージ電極形成面（ステージ電極２２Ｌｂ、２２Ｒｂ、２２Ｃｂ）と対向する領域は、偏光の変調率が高い領域となるため、上記ステージＳ１、Ｓ２及び第２電極２２Ｌ、２２Ｒ、２２Ｃを光透過性を有する材料で形成した方が望ましい。
【００９１】
第３電極２３は、ステージ電極２２Ｃｂと対向したスリット２３ａを有している。スリット２３ａは、マトリクス状に設けられている。各スリット２３ａは、ステージ電極２２Ｃｂに対応付けて列方向Ｙに延出して形成されている。
【００９２】
上記のように構成された第４の実施形態に係る液晶表示装置によれば、液晶表示装置１は、ステージＳ２、ステージ電極２２Ｃｂ及びスリット２３ａが付加された以外、上記第３の実施形態に係る液晶表示装置と同様に形成されている。このため、液晶表示装置１は、上記第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
液晶表示装置１は、ステージＳ２、ステージ電極２２Ｃｂ及びスリット２３ａをさらに備えている。このため、液晶層４０において、第１電極２１と第２電極２２Ｌ、２２Ｒとの間に作用する電界や、第２電極２２Ｌ、２２Ｒと第３電極２３との間に作用する電界が及ばない領域が存在しても、第１電極２１と第２電極２２Ｃとの間や、第２電極２２Ｃと第３電極２３との間に電界を作用させることができる。液晶層４０の第２電極２２Ｃと対向した領域（画素ＰＸの中央の領域）においても偏光の変調が起こり画像表示に寄与することができる。偏光の変調が起こらない領域をより低減することができる。これにより、液晶表示装置１は、より高コントラスト特性を得ることができる。  
上記したことから、コントラストが高く高速応答性を示す液晶表示装置を得ることができる。
【００９４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９５】
例えば、配向膜１０Ａが水平配向膜（第１水平配向膜）であり、配向膜３０Ａは、水平配向膜（第２水平配向膜）であってもよい。例えば、上記第１の実施形態に係る液晶表示装置１において、配向膜１０Ａ、３０Ａが水平配向膜であってもよい。この場合、配向膜１０Ａ、３０Ａの配向方向は、それぞれ列方向Ｙ（壁部Ｗの壁電極形成面に沿った方向であり、アレイ基板１０及び対向基板３０の平面に平行な方向）である。このとき、偏光板は行方向Ｘと列方向Ｙに対して平行であり、偏光板６１と偏光板６２とは直交の関係になる。
【００９６】
また、液晶層４０は、ネガ型の液晶材料で形成されていてもよい。例えば、上記第１の実施形態に係る液晶表示装置１において、液晶層４０がネガ型の液晶材料で形成されていてもよい。この場合、液晶層４０への電圧印加状態（白表示時）において、液晶層４０の配向はベンド配向を採るため、コントラストが高く高速応答性を示す液晶表示装置を得ることができる。
【００９７】
この発明の実施形態は、上記液晶表示装置に限定されるものではなく、各種の液晶表示装置に適応可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１…液晶表示装置、２…液晶表示パネル、４…制御部、１０…アレイ基板、１０Ａ，３０Ａ…配向膜、１１，３１…ガラス基板、１３…信号線、１４…ＴＦＴ、１９…絶縁層、２１…第１電極、２２，２２Ｌ，２２Ｒ，２２Ｃ…第２電極、２２Ｌａ，２２Ｒａ…壁電極、２２Ｌｂ，２２Ｒｂ，２２Ｃｂ…ステージ電極、２３…第３電極、２３ａ…スリット、３０…対向基板、４０…液晶層、Ｗ…壁部、Ｓ１，Ｓ２…ステージ、ＳＳ…柱状スペーサ、ＰＸ…画素、ｍ…液晶分子、Ｘ…行方向、Ｙ…列方向。
【図１】
2015036713.tif 000003
【図２】
2015036713.tif 000004
【図３】
2015036713.tif 000005
【図４】
2015036713.tif 000006
【図５】
2015036713.tif 000007
【図６】
2015036713.tif 000008
【図７】
2015036713.tif 000009
【図８】
2015036713.tif 000010
【図９】
2015036713.tif 000011
【図１０】
2015036713.tif 000012
【図１１】
2015036713.tif 000013