JP2008203765A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視野角を切り換えることができる液晶表示装置において、その薄型化及び軽量化を図ることができる。
【解決手段】各画素１内に、視野角の狭い第１のサブ画素１Ａ、及び第１のサブ画素１Ａよりも視野角の広い第２のサブ画素１Ｂが、１対となって形成されている。第１のサブ画素１Ａ及び第２のサブ画素１Ｂのそれぞれには、画素選択信号線ＧＬに供給される画素選択信号に応じてオン又はオフする画素トランジスタＴＲと、表示信号線ＤＬから画素トランジスタＴＲを通って表示信号が印加される液晶層ＬＣＡ，ＬＣＢが配置されている。第１のサブ画素１Ａ及び第２のサブ画素１Ｂの表示と非表示は、画素選択信号及び表示信号の供給を制御することにより切り換えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、視野角を切り換えることができる液晶表示装置に関する。

液晶表示パネルを備えた液晶表示装置の１つとして、表示画面のプライバシーを保つための狭い視野角と、多数の観察者に表示画面を開示するための広い視野角との両者を、必要に応じて切り換える液晶表示装置が知られている。

このような液晶表示装置では、図１１に示すように、表示用の液晶表示パネル１０１上に、視野角を制御する視野角制御パネル１０２が設けられている。視野角制御パネル１０２は、例えば２枚の透明基板の間に液晶層が封止された積層体からなり、その液晶層に印加する電圧を制御して、液晶層の位相差を変化させることにより、液晶表示パネル１０１の表示画面の視野角を切り換える。

なお、本願に関連する技術文献としては、以下の特許文献が挙げられる。
特開２００６−２０１３２６号公報

上述した液晶表示装置では、視野角制御パネル１０２が、液晶表示パネル１０１上に積層するようにして設けられるため、液晶表示装置全体の厚さが大きくなり、また、重量が増大するという問題が生じていた。

そこで本発明は、視野角を切り換えることができる液晶表示装置において、その薄型化及び軽量化を図る。本発明の液晶表示装置は、第１の透明基板及び第２の透明基板の間に液晶が封止されて複数の画素を含む表示パネルを備え、表示パネル内に、視野角の異なる複数の表示領域が設けられていることを特徴とする。視野角の異なる複数の表示領域は、視野角の狭い第１の領域と、第１の領域よりも視野角の広い第２の領域を含む。

また、上記表示パネルの各画素は、上記第１の領域及び前記第２の領域を含み、第１の領域には視野角の狭い第１のサブ画素が形成され、第２の領域には第１のサブ画素よりも視野角が広い第２のサブ画素が形成されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、視野角の異なる複数の表示領域が表示パネル内に設けられており、各領域の表示と非表示を切り換えることにより、視野角の切り換えを行うことができる。そのため、従来例の視野角の切り換えが可能な液晶表示装置に比して、薄型化及び軽量化を図ることができる。

本発明によれば、視野角を切り換えることができる液晶表示装置において、その薄型化及び軽量化を図ることができる。

最初に、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の概略構成について図面を参照して説明する。図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置を示す概略平面図を示し、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った概略断面図を示している。なお、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）では、液晶表示装置に含まれる複数の画素のうち、その１部を示している。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、バックライト等の光源ＢＬと対向して配置された液晶表示パネル１００には、複数の画素１が規則的に配置されている。液晶表示パネル１００内には、視野角の異なる複数の表示領域が設けられている。視野角の異なる複数の表示領域は、視野角の狭い第１の領域と、第１の領域よりも視野角の広い第２の領域を含む。

具体例を述べると、第１の領域及び第２の領域は、１対となって各画素１内に含まれる。ここで、第１の領域には視野角の狭い第１のサブ画素１Ａが形成され、第２の領域には第１のサブ画素１Ａよりも視野角の広い第２のサブ画素１Ｂが形成されている。

第１のサブ画素１Ａ及び第２のサブ画素１Ｂのそれぞれには、画素選択信号線ＧＬに供給される画素選択信号に応じてオン又はオフする画素トランジスタＴＲと、表示信号線ＤＬから画素トランジスタＴＲを通って、表示信号が印加される液晶層ＬＣＡ，ＬＣＢが配置されている。画素選択信号は不図示の垂直駆動回路から供給され、表示信号は不図示の水平駆動回路から供給される。

第１のサブ画素１Ａ及び第２のサブ画素１Ｂは、液晶表示パネル１００の表示面を全体的にみると、表示面における視認性を均一にするために、少なくとも縦方向、横方向のいずれかに交互に隣接して配置されている。この例では、視認性を極力均一にする例として、第１のサブ画素１Ａ及び第２のサブ画素１Ｂは、表示面において縦方向と横方向に交互に隣接して配置されている。

第１のサブ画素１Ａ及び第２のサブ画素１Ｂの表示と非表示は、不図示の垂直駆動回路及び水平駆動回路において画素選択信号及び表示信号の供給を制御することにより切り換えられる。

具体的には、第１のサブ画素１Ａが表示される時に第２のサブ画素１Ｂが非表示となる第１の状態と、第２のサブ画素１Ｂが表示される時に第１のサブ画素１Ａが非表示となる第２の状態に切り換えられる。第１の状態又は第２の状態では、画素選択信号によって選択された画素１のうち、非表示となるサブ画素に、常に、黒表示又は略黒表示に対応した表示信号が供給される。

また、視野角を考慮せずに輝度を高めたい場合、必要に応じて、第１のサブ画素１Ａと第２のサブ画素１Ｂが同時に表示される第３の状態に切り換えられる。第３の状態では、画素選択信号によって選択された画素１に含まれる第１のサブ画素１Ａ及び第２のサブ画素１Ｂに、同一の表示信号が供給される。

以下に、上述した画素１に含まれる第１のサブ画素１Ａ及び第２のサブ画素１Ｂの詳細な構成について図面を参照して説明する。図２は、本実施形態の第１のサブ画素１Ａを示す断面図であり、図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図を示している。図３は、本実施形態の第２のサブ画素１Ｂを示す断面図であり、図１のＹ−Ｙ線に沿った断面図を示している。なお、図２（Ａ）及び図３（Ａ）は、各液晶層ＬＣＡ，ＬＣＢに電圧が印加されないオフ時の状態を示し、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）は、各液晶層ＬＣＡ，ＬＣＢに電圧が印加されて電界が生じるオン時の状態を示している。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）では、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）と同一の構成要素については同一の符号を付して参照する。

最初に第１のサブ画素１Ａについて説明する。図２（Ａ）に示すように、第１のサブ画素１Ａでは、液晶層ＬＣＡは、いわゆるＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ Ａｌｉｇｎｅｄ）モードにより動作する。即ち、液晶層ＬＣＡの液晶分子ＬＭは、負の誘電率異方性を有しており、第１の透明基板１１に対して概ね垂直に配向されている。なお、液晶分子ＬＭは正の一軸性屈折率を有したネマティック液晶分子であり、その三次元屈折率はｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚである。ただし、液晶表示パネル１００の平面における直交座標の２方向の各屈折率をｎｘ，ｎｙとし、その平面に対する法線方向の屈折率をｎｚとする。

第１のサブ画素１Ａの具体的構成を述べると、ガラス等の第１の透明基板１１上には、画素トランジスタＴＲを通して表示信号が印加される画素電極として、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等からなる第１の透明電極１２が配置されている。第１の透明電極１２は、垂直配向膜である配向膜１３に覆われている。

第１の透明基板１１上には、光源ＢＬと対向する側の反対側において、ガラス等の第２の透明基板１４が対向して配置されている。第１の透明基板１１と第２の透明基板１４との間には、液晶層ＬＣＡが封止されている。第２の透明基板１４上には、第１の透明基板１１と対向する側において、共通電位が印加される共通電極として、ＩＴＯ等からなる第２の透明電極１５が配置されている。第２の透明電極１５には、液晶分子ＬＭの配向分割を行うためのスリット１５Ｓが設けられている。第２の透明電極１５は、垂直配向膜である配向膜１６に覆われている。

また、第１の透明基板１１及び第２の透明基板１４上には、それぞれ、第１の直線偏光板ＰＬ１、及び第１の直線偏光板ＰＬ１の偏光軸と直交する偏光軸を有した第２の直線偏光板ＰＬ２が配置されている。

第１のサブ画素１Ａでは、第１の透明電極１２に電圧が印加されない場合、光源ＢＬの光は、第１の直線偏光板ＰＬ１によって直線偏光され液晶層ＬＣＡを透過するが、第２の直線偏光板ＰＬ２によって吸収される。即ち黒表示（ノーマリーブラック）となる。

一方、第１の透明電極１２に電圧が印加される場合、図２（Ｂ）に示すように、液晶分子ＬＭの配向方向は、第１の透明電極１２及び第２の透明電極１５の間に生じた電界の方向と直交するよう変化する。この配向方向によって生じた位相差により、液晶層ＬＣＡを透過する光源ＢＬの光は、第２の直線偏光板ＰＬ２の偏光軸と一致する成分を有する光となり、第２の直線偏光板ＰＬ２から出射される。即ち白表示となる。

以下に第２のサブ画素１Ｂについて説明する。図３（Ａ）に示すように、第２のサブ画素１Ｂの液晶層ＬＣＢは、第１のサブ画素１Ａと同様のＶＡモードにより動作する。

ただし、第２のサブ画素１Ｂでは、第１のサブ画素１Ａの構成に加えて、第１の透明基板１１と第２の透明基板１４との間に、第２のサブ画素１Ｂの視野角を広く制御するための負の一軸性屈折率を有した内蔵位相差板、即ちネガティブＣプレート１７が配置されている。このネガティブＣプレート１７の三次元屈折率はｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚである。ネガティブＣプレート１７は、三次元屈折率がｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚとなる液晶分子、例えばディスコティック液晶分子を、第２の透明基板１４上であって液晶層ＬＣＢと対向する側にコーティングすることにより形成される。ネガティブＣプレート１７は、第１の透明基板１１と第２の透明基板１４との間に配置されているため、液晶表示パネル１００全体の厚さの増大を抑止できる。

この第２のサブ画素１Ｂの動作について説明すると、図３（Ａ）の黒表示時では、負の一軸性屈折率を有したネガティブＣプレート１７と、正の一軸性屈折率を有した液晶層ＬＣＢの各屈折率異方性が、互いの位相差を補償しあって相殺する。これにより、第２のサブ画素１Ｂの視野角が、ネガティブＣプレート１７の無い第１のサブ画素１Ａの視野角に比して広くなる。図３（Ｂ）の白表示の動作については、第１のサブ画素１Ａの白表示の動作と同様である。

上記液晶表示パネル１００において、表示画面のプライバシーを保つための狭い視野角を望む場合は、画素選択信号及び表示信号の制御により、第１のサブ画素１Ａを表示して第２のサブ画素１Ｂを非表示とする第１の状態に切り換えられる。逆に、多数の観察者に表示画面を開示するための広い視野角を望む場合は、第２のサブ画素１Ｂを表示して第１のサブ画素１Ａを非表示とする第２の状態に切り換えられる。即ち、第１の状態又は第２の状態では、画素選択信号によって選択された画素１のうち、非表示となるサブ画素に、常に、黒表示又は略黒表示に対応した表示信号が供給される。

また、表示画面の視野角を考慮せずに輝度を高めたい場合は、必要に応じて、第１のサブ画素１Ａ及び第２のサブ画素１Ｂの両者を表示する第３の状態に切り換えられる。即ち、第３の状態では、画素選択信号によって選択された画素１に含まれる第１のサブ画素１Ａ及び第２のサブ画素１Ｂに、同一の表示信号が供給される。

上述したように、本実施形態では、従来例のように液晶表示パネル１０１の外部に視野角制御パネル１０２を積層すること無く、視野角を切り換えることができる。即ち、液晶表示装置の薄型化及び軽量化を図ることができる。

なお、第２の実施形態として、第１の実施形態の第１のサブ画素１Ａに対して以下のような改良を加えてもよい。本実施形態の第１のサブ画素２Ａを、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す。図４（Ａ）は、液晶層ＬＣＡに電圧が印加されないオフ時の状態を示し、図４（Ｂ）は、液晶層ＬＣＡに電圧が印加されて電界が生じるオン時の状態を示している。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）では、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）と同一の構成要素については同一の符号を付して参照する。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、第１の実施形態における第１のサブ画素１Ａの構成に加えて、第１の透明基板１１と第２の透明基板１４との間に、第１のサブ画素２Ａの視野角を狭く制御するための正の一軸性屈折率を有した内蔵位相差板、即ちポジティブＣプレート２１が配置されている。このポジティブＣプレート２１の三次元屈折率はｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚである。ポジティブＣプレート２１は、三次元屈折率がｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚとなる液晶分子、例えばネマティック液晶分子を、その長軸が第１の透明基板１１に対して概ね垂直に配向するようにして、第２の透明基板１４上であって液晶層ＬＣＡと対向する側にコーティングすることにより形成される。ポジティブＣプレート２１は、第１の透明基板１１と第２の透明基板１４との間に配置されているため、液晶表示パネル１００全体の厚さの増大を抑止できる。

この第１のサブ画素２Ａの動作について説明すると、図４（Ａ）の黒表示時では、正の一軸性屈折率を有したポジティブＣプレート２１と、正の一軸性屈折率を有した液晶層ＬＣＡの各屈折率異方性が、互いに干渉しあって位相差を増大させる。これにより、第１のサブ画素２Ａの視野角を、ポジティブＣプレート２１が無い場合（即ち第１の実施形態における第１のサブ画素１Ａ）の視野角に比して、より確実に狭くすることができる。

なお、図４（Ｂ）の白表示時の動作は、第１の実施形態と同様である。また、本実施形態における第２のサブ画素２Ｂの構成及び動作については、第１の実施形態における第２のサブ画素１Ｂと同様である。

以下に、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。本実施形態では、図１（Ａ）の第１のサブ画素１Ａが、いわゆるＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モードで動作し、第２のサブ画素１Ｂが、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ−Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード等のいわゆる横電界モードで動作することを特徴とする。これにより、第２のサブ画素１Ｂの視野角を、第１のサブ画素１Ａの視野角に比して広くすることができる。

本実施形態の第１のサブ画素３Ａを、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、及び図６に示す。また、本実施形態の第２のサブ画素３Ｂを、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８、及び図９に示す。図５（Ａ）及び図７（Ａ）は、各液晶層ＬＣＡ，ＬＣＢに電圧が印加されないオフ時の状態を示し、図５（Ｂ）及び図７（Ｂ）は、各液晶層ＬＣＡ，ＬＣＢに電圧が印加されて電界が生じるオン時の状態を示している。図６は第１のサブ画素３Ａにおける偏光を説明する平面図である。図８は、第２のサブ画素３Ｂの第２の透明電極３６を示す平面図であり、図９は第２のサブ画素３Ｂにおける偏光を説明する平面図である。これらの図中では、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）と同一の構成要素については同一の符号を付して参照する。

最初に第１のサブ画素３Ａについて説明する。図５（Ａ）に示すように、第１のサブ画素３Ａでは、液晶層ＬＣＡはＥＣＢモードにより動作する。即ち、液晶層ＬＣＡの液晶分子ＬＭは、正の誘電率異方性を有しており、ホモジニアス配向、即ち第１の透明基板１１に対して概ね水平に配向されている。なお、液晶分子ＬＭは正の一軸性屈折率を有したネマティック液晶分子であり、その三次元屈折率はｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚである。

第１のサブ画素３Ａの具体的構成を述べると、ガラス等の第１の透明基板１１上には、画素トランジスタＴＲを通して表示信号が印加される画素電極として、ＩＴＯ等からなる第１の透明電極１２が配置されている。第１の透明電極１２は、配向膜３１に覆われている。

第１の透明基板１１上には、光源ＢＬと対向する側の反対側において、ガラス等の第２の透明基板１４が対向して配置されている。第１の透明基板１１と第２の透明基板１４との間には、液晶層ＬＣＡが封止されている。ここで、液晶ＬＣＡの屈折率は約０．１である。また、第１のサブ画素３Ａにおける第１の透明基板１１と第２の透明基板１４の間隔、即ちセルギャップは、約３μｍである。

第２の透明基板１４上であって第１の透明基板１１と対向する側には、正の一軸性屈折率を有した内蔵位相差板であるポジティブＡプレート３２が配置されている。このポジティブＡプレート３２の三次元屈折率はｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚであり、位相差は約４０ｎｍである。ポジティブＡプレート３２は、三次元屈折率がｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚとなる液晶分子、例えばネマティック液晶分子を、その長軸が第１の透明基板１１に対して概ね水平に同一方向で配向するようにして、第２の透明基板１４上であって液晶層ＬＣＡと対向する側にコーティングすることにより形成される。ポジティブＡプレート３２は、第１の透明基板１１と第２の透明基板１４との間に配置されているため、液晶表示パネル１００全体の厚さの増大を抑止できる。

なお、ポジティブＡプレート３２は、後述する黒表示の際に生じる液晶分子ＬＭの複屈折による残留位相差を補償するために設けられるものであり、上記残留位相差を考慮する必要の無い場合、形成されなくてもよい。

さらに、第２の透明基板１４上であって第１の透明基板１１と対向する側には、共通電位が印加される共通電極として、ＩＴＯ等からなる第２の透明電極３３が配置されている。第２の透明電極３３は、配向膜３４に覆われている。また、第１の透明基板１１及び第２の透明基板１４上には、それぞれ、第１の直線偏光板ＰＬ１、及び第２の直線偏光板ＰＬ２が配置されている。

図６に示すように、第１の直線偏光板ＰＬ１の偏光軸と、第２の直線偏光板ＰＬ２の偏光軸は直交している。また、配向膜３１及び配向膜３４のラビング方向は、第２の直線偏光板ＰＬ２の偏光軸に対して、それぞれ約４５度、約２２５度傾いている。また、ポジティブＡプレート３２の遅相軸は、配向膜３１及び配向膜３４のラビング方向と直交しており、第２の直線偏光板ＰＬ２の偏光軸に対して、約１３５度傾いている。

上記構成の第１のサブ画素３Ａでは、第１の透明電極１２に電圧が印加されない場合、第１の直線偏光板ＰＬ１によって直線偏光され液晶層ＬＣＡに入射した光源ＢＬの光は、液晶分子ＬＭの複屈折により楕円偏光となる。この楕円偏光は第２の直線偏光板ＰＬ２を透過する光成分を有しているため、第２の直線偏光板ＰＬ２から光が出射されて、白表示（ノーマリーホワイト）となる。

一方、第１の透明電極１２に電圧が印加される場合、図５（Ｂ）に示すように、液晶分子ＬＭの配向方向は、第１の透明電極１２及び第２の透明電極３３の間に生じた電界に沿って変化し、第１の透明基板１１に対して概ね垂直となる。そのため、光源ＢＬの光は、第１の直線偏光板ＰＬ１によって直線偏光され液晶層ＬＣＡを透過するが、偏光軸が直交する第２の直線偏光板ＰＬ２によって吸収される。即ち、黒表示となる。

この黒表示では、液晶分子ＬＭの複屈折による残留位相差を起因として、第２の直線偏光板ＰＬ２から漏れる光成分が存在する。これに対して、ポジティブＡプレート３２を設けることにより、その屈折率異方性によって上記残留位相差が補償される。

以下に第２のサブ画素３Ｂについて説明する。図７（Ａ）に示すように、第２のサブ画素３Ｂは、第１のサブ画素３Ａとは異なり、広い視野角を得ることができる横電界モード、例えばＦＦＳモードにより動作する。即ち、液晶層ＬＣＢの液晶分子ＬＭは、正の誘電率異方性を有しており、第１の透明基板１１に対して概ね水平に配向されている。なお、液晶分子ＬＭは正の一軸性屈折率を有したネマティック液晶分子であり、その三次元屈折率はｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚである。

第２のサブ画素３Ｂの具体的構成を述べると、ガラス等の第１の透明基板１１上には、画素トランジスタＴＲを通して表示信号が印加される画素電極として、第１の透明電極１２が配置されている。第１の透明電極１２は、シリコン酸化膜等の絶縁膜３５に覆われている。絶縁膜３５上には、図８の平面図のように、ＩＴＯ等からなる線状部とスリット３６Ｓが交互に設けられた第３の透明電極３６が配置されている。第３の透明電極３６は、配向膜３７に覆われている。

第１の透明基板１１上には、光源ＢＬと対向する側の反対側において、ガラス等の第２の透明基板１４が対向して配置されている。第１の透明基板１１と第２の透明基板１４との間には、液晶層ＬＣＢが封止されている。ここで、液晶ＬＣＢの屈折率は約０．１である。また、第２のサブ画素３Ｂにおける第１の透明基板１１と第２の透明基板１４の間隔、即ちセルギャップは、約３μｍである。ただし、必要に応じて、第２の透明基板１４上であって第１の透明基板１１と対向する側に不図示のセルギャップ調整層を設けて、第１のサブ画素３Ａセルギャップと異なるセルギャップにしてもよい。

第２の透明基板１４上には、第１の透明基板１１と対向する側において、配向膜３８が配置されている。また、第１の透明基板１１及び第２の透明基板１４上には、それぞれ、第１の直線偏光板ＰＬ１、及び第２の直線偏光板ＰＬ２が配置されている。

図９に示すように、第１の直線偏光板ＰＬ１の偏光軸と第２の直線偏光板ＰＬ２の偏光軸は直交している。配向膜３７及び配向膜３８のラビング方向は、第１の直線偏光板ＰＬ１の偏光軸と平行であると共に、第３の透明電極３６のスリット３６Ｓの長手方向と平行となっている。なお、第１のサブ画素３Ａにおける配向膜３１及び配向膜３４のラビング方向は、第２のサブ画素３Ｂにおける配向膜３７及び配向膜３８のラビング方向と異なっている。これらのラビング方向は、第１のサブ画素３Ａにおける配向膜３１及び配向膜３４と、第２のサブ画素３Ｂにおける配向膜３７及び配向膜３８が、マスキング等を用いたラビング工程により、別々にラビングされることによって実現される。

上記構成の第２のサブ画素３Ｂでは、第１の透明電極１２に電圧が印加されない場合、図７（Ａ）に示すように、光源ＢＬの光は、第１の直線偏光板ＰＬ１によって直線偏光され液晶層ＬＣＢを透過するが、第２の直線偏光板ＰＬ２によって吸収される。即ち黒表示（ノーマリーブラック）となる。
この黒表示では、液晶分子ＬＭの複屈折により第２の直線偏光板ＰＬ２から漏れる光成分は略存在しない。即ち、第１のサブ画素３Ａの視野角に比して第２のサブ画素３Ｂの視野角は広い。

一方、第１の透明電極１２に電圧が印加される場合、図７（Ｂ）に示すように、第１の透明電極１２及び第３の透明電極３６の間、即ちスリット３６Ｓ上では、第１の透明基板１１に対して概ね水平方向で延びる電界が生じる。このとき、液晶分子ＬＭの配向方向は、上記電界の方向に沿って、配向膜３７のラビング方向（即ち第３の透明電極３６のスリット３６Ｓの長手方向）と直交するように変化する。この配向方向によって生じた位相差により、液晶層ＬＣＢを透過する光源ＢＬの光は、第２の直線偏光板ＰＬ２の偏光軸と一致する成分を有する光となり、第２の直線偏光板ＰＬ２から出射される。即ち白表示となる。

なお、図示しないが、第２のサブ画素３Ｂは、ＦＦＳモードに限定されず、他の横電界モード、例えばＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードにより動作するものであってもよい。

本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、表示画面のプライバシーを保つための狭い視野角を望む場合は、画素選択信号及び表示信号の制御により、第１のサブ画素３Ａを表示して第２のサブ画素３Ｂを非表示とする第１の状態に切り換えられる。逆に、多数の観察者に表示画面を開示するための広い視野角を望む場合は、第２のサブ画素３Ｂを表示して第１のサブ画素３Ａを非表示とする第２の状態に切り換えられる。即ち、第１の状態又は第２の状態では、画素選択信号によって選択された画素１のうち、非表示となるサブ画素に、常に、黒表示又は略黒表示に対応した表示信号が供給される。

また、表示画面の視野角を考慮せずに輝度を高めたい場合は、必要に応じて、第１のサブ画素３Ａ及び第２のサブ画素３Ｂの両者が表示される第３の状態に切り換えられる。即ち、第３の状態では、画素選択信号によって選択された画素１に含まれる第１のサブ画素３Ａ及び第２のサブ画素３Ｂに、同一の表示信号が供給される。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、従来例のように液晶表示パネル１０１の外部に視野角制御パネル１０２を積層すること無く、視野角を切り換えることができる。即ち、液晶表示装置の薄型化及び軽量化を図ることができる。

なお、第４の実施形態として、第３の実施形態の第１のサブ画素３Ａに対して以下のような改良を加えてもよい。本実施形態の第１のサブ画素４Ａを、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示す。図１０（Ａ）は、液晶層ＬＣＡに電圧が印加されないオフ時の状態を示し、図１０（Ｂ）は、液晶層ＬＣＡに電圧が印加されて電界が生じるオン時の状態を示している。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）では、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）と同一の構成要素については同一の符号を付して参照する。

図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、第３の実施形態における第１のサブ画素３Ａの構成に加えて、第１の透明基板１１と第２の透明基板１４との間に、第１のサブ画素３Ａの視野角を狭く制御するための正の一軸性屈折率を有した内蔵位相差板、即ちポジティブＣプレート４１が配置されている。このポジティブＣプレート４１の三次元屈折率はｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚである。ポジティブＣプレート４１は、三次元屈折率がｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚとなる液晶分子、例えばネマティック液晶分子を、その長軸が第１の透明基板１１に対して概ね垂直に沿って配向するようにして、第２の透明基板１４上であって液晶層ＬＣＡと対向する側にコーティングすることにより形成される。

ポジティブＣプレート４１は、第１の透明基板１１と第２の透明基板１４との間に配置されているため、液晶表示パネル１００全体の厚さの増大を抑止できる。

この第１のサブ画素４Ａの動作について説明すると、図１０（Ａ）の黒表示時では、正の一軸性屈折率を有したポジティブＣプレート４１と、正の一軸性屈折率を有した液晶層ＬＣＡの各屈折率異方性が、互いに干渉しあって位相差を増大させる。これにより、第１のサブ画素４Ａの視野角を、ポジティブＣプレート４１が無い場合（即ち第３の実施形態における第１のサブ画素３Ａ）の視野角に比して、より確実に狭くすることができる。

なお、図１０（Ｂ）の白表示時の動作は、第３の実施形態と同様である。また、本実施形態における第２のサブ画素４Ｂの構成及び動作については、第３の実施形態における第２のサブ画素３Ｂと同様である。

本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置を示す概略平面図及び概略断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の第１のサブ画素を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の第２のサブ画素を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の第１のサブ画素を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の第１のサブ画素を示す断面図である。 図５の第１のサブ画素における偏光を説明する平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の第２のサブ画素を示す断面図である。 図７の第２の透明電極を示す平面図である。 図７の第２のサブ画素における偏光を説明する平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の第１のサブ画素を示す断面図である。 従来例に係る液晶表示装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 画素 １Ａ，２Ａ，３Ａ，４Ａ 第１のサブ画素
１Ｂ，３Ｂ 第２のサブ画素
１１ 第１の透明基板 １２ 第１の透明電極
１３，１６，３１，３４，３６，３７，３８ 配向膜
１４ 第２の透明基板 １５，３３ 第２の透明電極
１７ ネガティブＣプレート ２１，４１ ポジティブＣプレート
３２ ポジティブＡプレート ３５ 絶縁膜
３６ 第３の透明電極 １００，１０１ 液晶表示パネル
ＢＬ 光源 ＬＣＡ，ＬＣＢ 液晶層
ＬＭ 液晶分子 ＴＲ 画素トランジスタ

Claims (8)

1. 第１の透明基板及び第２の透明基板の間に液晶が封止されて複数の画素を含む表示パネルを備え、
   前記表示パネル内に、視野角の異なる複数の表示領域が設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記視野角の異なる複数の表示領域は、視野角の狭い第１の領域と、第１の領域よりも視野角の広い第２の領域を含むことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 各画素は前記第１の領域及び前記第２の領域を含み、
   前記第１の領域には視野角の狭い第１のサブ画素が形成され、前記第２の領域には前記第１のサブ画素よりも視野角が広い第２のサブ画素が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１の領域及び前記第２の領域は、前記表示パネルの表示面において少なくとも縦方向および横方向のいずれかに交互に隣接して配置されることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
5. 前記第１の領域、前記第２の領域の両者、又はいずれか一方の領域では、前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板の間に、視野角を制御する内蔵位相差板が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３、４のいずれかに記載の液晶表示装置。
6. 前記第１の領域は、視野角の狭い第１の液晶モードにより動作し、前記第２の領域は、第１の液晶モードよりも視野角の広い第２の液晶モードにより動作することを特徴とする請求項１、２、３、４、５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記第１の液晶モードは、前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板の法線方向に生じる電界によって前記液晶の配向方向が制御されるモードであり、
   前記第２の液晶モードは、前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板と略平行な方向に生じる電界によって前記液晶の配向方向が制御されるモードであることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
8. 前記第１の領域が表示される時に前記第２の領域が非表示となる第１の状態と、前記第２の領域が表示される時に前記第１の領域が非表示となる第２の状態と、前記第１の領域と前記第２の領域が同時に表示される第３の状態のいずれかに切り換えられることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７のいずれかに記載の液晶表示装置。

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