JP2009122212A - Liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce thickness, weight and manufacturing cost in a liquid crystal display device which can switch a viewing angle. <P>SOLUTION: A first sub pixel 1A having a wide viewing angle and a second sub pixel having a narrow viewing angle are disposed in pairs in each pixel. In the first sub pixel 1A, alignment of liquid crystal molecules M is controlled by an electric field generated between a first common electrode 14 and first pixel electrodes 16A disposed on a first transparent substrate 10. In the second sub pixel 1B, alignment of the liquid crystal molecules M is controlled by an electric field generated between the first common electrode 14 and second pixel electrodes 16B disposed on the first transparent substrate 10 and an electric field generated between the second pixel electrodes 16B and a second common electrode 24 disposed on a second transparent substrate 20. Display states or non-display states of the first and the second sub pixels 1A and 1B are switched by first and second switching circuits 103 and 104. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

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。   The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device capable of switching a viewing angle.

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。   As one of the liquid crystal display devices equipped with a liquid crystal display panel, both a narrow viewing angle for maintaining the privacy of the display screen and a wide viewing angle for disclosing the display screen to a large number of viewers are required. There are known liquid crystal display devices that can be switched.

このような液晶表示装置では、図9に示すように、表示用の液晶表示パネル201上に、視野角を制御する視野角制御パネル202が設けられている。視野角制御パネル202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201の表示画面の視野角を切り換える。   In such a liquid crystal display device, as shown in FIG. 9, a viewing angle control panel 202 for controlling a viewing angle is provided on a liquid crystal display panel 201 for display. The viewing angle control panel 202 is composed of, for example, a laminate in which a liquid crystal layer is sealed between two transparent substrates, and controls the voltage applied to the liquid crystal layer to change the phase difference of the liquid crystal layer. The viewing angle of the display screen of the liquid crystal display panel 201 is switched.

なお、視野角制御パネルを用いて視野角を切り換える液晶表示装置については、特許文献1に記載されている。
特開2006−201326号公報
Note that a liquid crystal display device that switches a viewing angle using a viewing angle control panel is described in Patent Document 1.
JP 2006-201326 A

上述した液晶表示装置では、視野角制御パネル202が、液晶表示パネル201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や重量が増大するという問題が生じていた。また、視野角制御パネル202の製造コストは高いため、液晶表示装置全体の製造コストも高くなっていた。   In the above-described liquid crystal display device, since the viewing angle control panel 202 is provided so as to be laminated on the liquid crystal display panel 201, there has been a problem that the thickness and weight of the entire liquid crystal display device increase. Further, since the manufacturing cost of the viewing angle control panel 202 is high, the manufacturing cost of the entire liquid crystal display device is also high.

本発明の液晶表示装置は、上記課題に鑑みたものであり、映像信号に応じて表示を行う画素を備え、前記画素は、第1の基板と第2の基板の間に挟持された液晶と、第1の基板に配置された第1の画素電極と第1の共通電極との間の電界により液晶の配向が制御される広視野角の第1のサブ画素と、第1の基板に配置された第2の画素電極と第1の共通電極との間の電界、及び第2の画素電極と第2の基板に配置された第2の共通電極との間の電界により液晶の配向が制御される狭視野角の第2のサブ画素と、を具備し、さらに、第1のサブ画素及び第2のサブ画素の表示状態又は非表示状態を制御して、広視野角表示、狭視野角表示、又は高輝度表示のいずれかに切り換える切り換え回路を備えることを特徴とする。   The liquid crystal display device of the present invention has been made in view of the above problems, and includes a pixel that performs display in accordance with a video signal, and the pixel includes a liquid crystal sandwiched between a first substrate and a second substrate. A first sub-pixel having a wide viewing angle in which the orientation of the liquid crystal is controlled by an electric field between the first pixel electrode and the first common electrode disposed on the first substrate, and the first sub-pixel disposed on the first substrate. The orientation of the liquid crystal is controlled by the electric field between the second pixel electrode and the first common electrode and the electric field between the second pixel electrode and the second common electrode disposed on the second substrate. The second sub-pixel having a narrow viewing angle, and further controlling the display state or non-display state of the first sub-pixel and the second sub-pixel to display a wide viewing angle and a narrow viewing angle. A switching circuit for switching to either display or high luminance display is provided.

また、本発明の液晶表示装置は、上記構成において、広視野角表示では、切り換え回路により、第1の画素電極と第1の共通電極との間に映像信号に応じた電界を生じさせ第1のサブ画素の液晶の配向を変化させると共に、第2の画素電極と第2の共通電極との間の電界を制御して第2のサブ画素の液晶を初期配向に保つことを特徴とする。   In the liquid crystal display device of the present invention, in the above-described configuration, in the wide viewing angle display, the switching circuit generates an electric field according to the video signal between the first pixel electrode and the first common electrode. The liquid crystal orientation of the sub-pixel is changed, and the electric field between the second pixel electrode and the second common electrode is controlled to keep the liquid crystal of the second sub-pixel in the initial orientation.

また、本発明の液晶表示装置は、上記構成において、狭視野角表示では、切り換え回路により、第1の画素電極と第1の共通電極との間の電界を制御して第1のサブ画素の液晶を初期配向に保つと共に、第2の画素電極と第2の共通電極との間に電界を生じさせながら第2の画素電極と第1の共通電極との間に映像信号に応じた電界を生じさせ第2のサブ画素の前記液晶の配向を変化させることを特徴とする。   In the liquid crystal display device of the present invention having the above structure, in the narrow viewing angle display, the electric field between the first pixel electrode and the first common electrode is controlled by the switching circuit by the switching circuit. While maintaining the liquid crystal in the initial alignment, an electric field corresponding to the video signal is generated between the second pixel electrode and the first common electrode while an electric field is generated between the second pixel electrode and the second common electrode. This is characterized in that the orientation of the liquid crystal of the second sub-pixel is changed.

また、本発明の液晶表示装置は、上記構成において、高輝度表示では、切り換え回路により、第1の画素電極と第1の共通電極との間に映像信号に応じた電界を生じさせ第1のサブ画素の液晶の配向を変化させると共に、第2の画素電極と第1の共通電極との間に映像信号に応じた電界を生じさせ第2のサブ画素の液晶の配向を変化させることを特徴とする。   In the liquid crystal display device of the present invention, in the above configuration, in high luminance display, the switching circuit generates an electric field according to the video signal between the first pixel electrode and the first common electrode. The liquid crystal orientation of the sub-pixel is changed, and an electric field corresponding to a video signal is generated between the second pixel electrode and the first common electrode to change the liquid crystal orientation of the second sub-pixel. And

かかる構成によれば、1つの画素内において広視野角の第1のサブ画素と狭視野角の第2のサブ画素が設けられており、それらの表示状態又は非表示状態を切り換え回路によって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、薄型化と軽量化、及び製造コストの低下を図ることができる。   According to this configuration, the first sub-pixel having a wide viewing angle and the second sub-pixel having a narrow viewing angle are provided in one pixel, and the display state or non-display state is switched by the switching circuit. Thus, the viewing angle can be switched. Therefore, compared with the liquid crystal display device in which the viewing angle can be switched as in the conventional example, it is possible to reduce the thickness and weight and to reduce the manufacturing cost.

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、その薄型化と軽量化、及び製造コストの低下を図ることができる。   According to the present invention, in a liquid crystal display device in which the viewing angle can be switched, the thickness and weight of the liquid crystal display device can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

本発明の実施形態による液晶表示装置について説明する。この液晶表示装置は、主として横電界方式のFFS(Fringe-Field Switching)モードで動作するものとして説明する。まず、この液晶表示装置の概略の等価回路について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態による液晶表示装置の等価回路図である。図1では、液晶表示装置に含まれる複数の画素1の一部のみを示している。   A liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described. This liquid crystal display device will be described assuming that it operates mainly in a lateral electric field type FFS (Fringe-Field Switching) mode. First, a schematic equivalent circuit of the liquid crystal display device will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of the liquid crystal display device according to the present embodiment. FIG. 1 shows only some of the plurality of pixels 1 included in the liquid crystal display device.

図1に示すように、規則的に配置された各画素1内には、広視野角の第1のサブ画素1Aと、狭視野角の第2のサブ画素1Bが、一対となって互いに隣接して配置されている。
各第1のサブ画素1Aは、垂直駆動回路101から画素選択信号が供給される複数の画素選択信号線GLと、水平駆動回路102から表示信号Vp1が供給される表示信号線DL1との各交差点に対応して配置されている。また、各第2のサブ画素1Bは、複数の画素選択信号線GLと、水平駆動回路102から表示信号Vp2が供給される表示信号線DL2との各交差点に対応して配置されている。第1のサブ画素1Aと第2のサブ画素1Bは、列方向において交互に配置されている。
As shown in FIG. 1, in each regularly arranged pixel 1, a first subpixel 1A having a wide viewing angle and a second subpixel 1B having a narrow viewing angle are adjacent to each other as a pair. Are arranged.
Each first sub-pixel 1A has a plurality of pixel selection signal lines GL to which pixel selection signals are supplied from the vertical drive circuit 101 and display signal lines DL1 to which display signals Vp1 are supplied from the horizontal drive circuit 102. It is arranged corresponding to. Each of the second sub-pixels 1B is arranged corresponding to each intersection of the plurality of pixel selection signal lines GL and the display signal line DL2 to which the display signal Vp2 is supplied from the horizontal drive circuit 102. The first sub pixel 1A and the second sub pixel 1B are alternately arranged in the column direction.

各第1のサブ画素1Aと各第2のサブ画素1Bには、ゲートが画素選択信号線GLに接続され、ドレインが表示信号線DL1,DL2に接続された薄膜トランジスタ等の画素トランジスタTRが配置されている。画素トランジスタTRのソースには画素電極(不図示)が接続され、その画素電極と共通電極(不図示)により、液晶層LCに電界が形成される。   In each first subpixel 1A and each second subpixel 1B, a pixel transistor TR such as a thin film transistor having a gate connected to the pixel selection signal line GL and a drain connected to the display signal lines DL1 and DL2 is disposed. ing. A pixel electrode (not shown) is connected to the source of the pixel transistor TR, and an electric field is formed in the liquid crystal layer LC by the pixel electrode and the common electrode (not shown).

第1のサブ画素1A及び第2のサブ画素1Bは、それらの表示状態又は非表示状態を制御して、広視野角表示、狭視野角表示、又は高輝度表示のいずれかに切り換える第1の切り換え回路103及び第2の切り換え回路(不図示)と接続されている。広視野角表示では第1のサブ画素1Aが表示状態であって第2のサブ画素1Bが非表示状態となるように切り換えられる。狭視野角表示では第1のサブ画素1Aが非表示状態であって第2のサブ画素1Bが表示状態となるように切り換えられる。そして、高輝度表示では、第1のサブ画素1A及び第2のサブ画素1Bが共に表示状態となるように切り換えられる。   The first sub-pixel 1A and the second sub-pixel 1B control the display state or non-display state of the first sub-pixel 1A and the second sub-pixel 1B to switch to any one of the wide viewing angle display, the narrow viewing angle display, and the high luminance display. The switching circuit 103 and a second switching circuit (not shown) are connected. In the wide viewing angle display, switching is performed so that the first sub-pixel 1A is in the display state and the second sub-pixel 1B is in the non-display state. In narrow viewing angle display, switching is performed so that the first sub-pixel 1A is in a non-display state and the second sub-pixel 1B is in a display state. In the high luminance display, the first sub-pixel 1A and the second sub-pixel 1B are switched so as to be in the display state.

なお、第1の切り換え回路103は、水平駆動回路102内に設けられても、水平駆動回路102の外に設けられてもよい。さらにいえば、第1の切り換え回路103及び第2の切り換え回路104は1つの回路として構成されてもよい。第1の切り換え回路103及び第2の切り換え回路104の切り換え動作の詳細については、液晶表示装置の詳細な構成について説明した後で述べる。   Note that the first switching circuit 103 may be provided in the horizontal drive circuit 102 or may be provided outside the horizontal drive circuit 102. Furthermore, the first switching circuit 103 and the second switching circuit 104 may be configured as one circuit. Details of the switching operation of the first switching circuit 103 and the second switching circuit 104 will be described after the detailed configuration of the liquid crystal display device is described.

以下に、この液晶表示装置の詳細な構成について図面を参照して説明する。図2は、本実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。図2では、説明の便宜上、複数の画素1の中から1つの画素1のみを示しており、第1の透明基板10側における主要な構成要素のみを図示している。図3は、図2のX−X線に沿った断面を示しており、広視野角表示における黒表示状態を示している。図2及び図3では、図1に示したものと同様の構成要素については、同一の符号を付して参照する。   Hereinafter, a detailed configuration of the liquid crystal display device will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a plan view showing the liquid crystal display device according to the present embodiment. In FIG. 2, for convenience of explanation, only one pixel 1 is shown among the plurality of pixels 1, and only main components on the first transparent substrate 10 side are illustrated. FIG. 3 shows a cross section taken along the line XX of FIG. 2 and shows a black display state in the wide viewing angle display. In FIG. 2 and FIG. 3, the same components as those shown in FIG.

図2及び図3に示すように、第1の透明基板10と、それに対向して配置された第2の透明基板20との間には、液晶層LCが挟持されている。第1のサブ画素1A及び第2のサブ画素1Bにおいて、光源BLと対向する側の第1の透明基板10上には、第1の偏光板11が配置されている。光源BLと対向しない側の第1の透明基板10上には、画素トランジスタTR、画素選択信号線GL、表示信号線DL1,DL2等が配置され、それらを覆って平坦化膜13が配置されている。なお、図3では表示信号線DL1,DL2のみを図示している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid crystal layer LC is sandwiched between the first transparent substrate 10 and the second transparent substrate 20 disposed to face the first transparent substrate 10. In the first sub-pixel 1A and the second sub-pixel 1B, the first polarizing plate 11 is disposed on the first transparent substrate 10 on the side facing the light source BL. On the first transparent substrate 10 on the side not facing the light source BL, a pixel transistor TR, a pixel selection signal line GL, display signal lines DL1, DL2, and the like are arranged, and a planarizing film 13 is arranged to cover them. Yes. In FIG. 3, only the display signal lines DL1 and DL2 are shown.

第1のサブ画素1A及び第2のサブ画素1Bにおいて、平坦化膜13上には、共通電位が印加される第1の共通電極14が形成されている。第1の共通電極14は、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料からなる。第1の共通電極14に印加される共通電位は、液晶表示装置の駆動方法に応じて、固定電位であってもよいし、正極性と負極性が交互に反転するものであってもよい。   In the first subpixel 1A and the second subpixel 1B, a first common electrode 14 to which a common potential is applied is formed on the planarization film 13. The first common electrode 14 is made of a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide). The common potential applied to the first common electrode 14 may be a fixed potential according to the driving method of the liquid crystal display device, or may be one in which the positive polarity and the negative polarity are alternately inverted.

第1のサブ画素1A及び第2のサブ画素1Bにおいて、第1の共通電極14は絶縁膜15に覆われている。第1のサブ画素1Aにおける絶縁膜15上には、複数の線状部とスリットが交互に平行に配置された第1の画素電極16Aが配置されている。第1の画素電極16Aには表示信号Vp1が印加される。また、第2のサブ画素1Bにおける絶縁膜15上には、複数の線状部とスリットが交互に平行に配置された第2の画素電極16Bが配置されている。第2の画素電極16Bには、表示信号Vp2が印加される。第1の画素電極16A及び第2の画素電極16Bは、ITO等の透明導電材料からなる。   In the first subpixel 1A and the second subpixel 1B, the first common electrode 14 is covered with an insulating film 15. A first pixel electrode 16A in which a plurality of linear portions and slits are alternately arranged in parallel is disposed on the insulating film 15 in the first sub-pixel 1A. A display signal Vp1 is applied to the first pixel electrode 16A. A second pixel electrode 16B in which a plurality of linear portions and slits are alternately arranged in parallel is disposed on the insulating film 15 in the second subpixel 1B. A display signal Vp2 is applied to the second pixel electrode 16B. The first pixel electrode 16A and the second pixel electrode 16B are made of a transparent conductive material such as ITO.

絶縁膜15、第1の画素電極16A、第2の画素電極16Bは配向膜17に覆われている。配向膜17のラビング方向は、第1の偏光板11の透過軸と平行であるか直交するものであり、かつ、第1の透明基板10に対して水平な面内において、第1の画素電極16A及び第2の画素電極16Bの長辺方向に対して約5度〜約10度程度の傾斜角を有している。以下の説明では、配向膜17のラビング方向は第1の偏光板11の透過軸と平行である場合を例として説明する。   The insulating film 15, the first pixel electrode 16 </ b> A, and the second pixel electrode 16 </ b> B are covered with the alignment film 17. The rubbing direction of the alignment film 17 is parallel to or orthogonal to the transmission axis of the first polarizing plate 11, and in the plane horizontal to the first transparent substrate 10, the first pixel electrode It has an inclination angle of about 5 degrees to about 10 degrees with respect to the long side direction of 16A and the second pixel electrode 16B. In the following description, the case where the rubbing direction of the alignment film 17 is parallel to the transmission axis of the first polarizing plate 11 will be described as an example.

一方、第2の透明基板20における第1の透明基板10と対向しない側には、第1のサブ画素1A及び第2のサブ画素1Bにおいて、第1の偏光板11の透過軸と直交する透過軸を有した第2の偏光板21が配置されている。   On the other hand, on the side of the second transparent substrate 20 that does not face the first transparent substrate 10, the transmission perpendicular to the transmission axis of the first polarizing plate 11 in the first sub-pixel 1 </ b> A and the second sub-pixel 1 </ b> B. A second polarizing plate 21 having an axis is disposed.

第2の透明基板20上であって第1の透明基板10と対向する側には、第1のサブ画素1A及び第2のサブ画素1Bにおいて、カラーフィルタ(不図示)が形成されている。第1のサブ画素1Aのカラーフィルタ上には、第1のサブ画素1Aのセルギャップを、第2のサブ画素1Bのセルギャップの約2分の1に小さく調整するための突起部として、セルギャップ調整層23が形成されている。セルギャップ調整層23は例えばアクリル樹脂からなり、3μm程度の厚さを有している。第2のサブ画素1Bのカラーフィルタ上には、ITO等の透明導電材料からなる第2の共通電極24が形成されている。セルギャップ調整層23及び第2の共通電極24は、第1の透明基板10側の配向膜17のラビング方向と平行なラビング方向を有した配向膜27に覆われている。上記構成において、好ましくは、第1のサブ画素1Aのセルギャップは約3.0μm、第2のサブ画素1Bのセルギャップは約6.0μmである。   On the second transparent substrate 20 on the side facing the first transparent substrate 10, color filters (not shown) are formed in the first subpixel 1A and the second subpixel 1B. On the color filter of the first sub-pixel 1A, a cell is provided as a protrusion for adjusting the cell gap of the first sub-pixel 1A to be about half of the cell gap of the second sub-pixel 1B. A gap adjusting layer 23 is formed. The cell gap adjusting layer 23 is made of, for example, an acrylic resin and has a thickness of about 3 μm. A second common electrode 24 made of a transparent conductive material such as ITO is formed on the color filter of the second subpixel 1B. The cell gap adjusting layer 23 and the second common electrode 24 are covered with an alignment film 27 having a rubbing direction parallel to the rubbing direction of the alignment film 17 on the first transparent substrate 10 side. In the above configuration, the cell gap of the first subpixel 1A is preferably about 3.0 μm, and the cell gap of the second subpixel 1B is about 6.0 μm.

上述した第1の透明基板10と第2の透明基板20の間に挟持された液晶層LCの液晶分子Mは、第1の偏光板11の透過軸と平行な配向膜17,27のラビング方向に応じて初期配向される。この液晶層LCの液晶分子Mは、正の誘電率異方性Δεを有しており、その長軸方向は、電界の方向に沿うようにして回転する。正の誘電率異方性Δεは、5.0から15.0、好ましくは約10.0である。また、液晶分子Mの複屈折の値Δnは、0.1から0.2、好ましくは約0.15である。   The liquid crystal molecules M of the liquid crystal layer LC sandwiched between the first transparent substrate 10 and the second transparent substrate 20 described above are rubbed in the rubbing direction of the alignment films 17 and 27 parallel to the transmission axis of the first polarizing plate 11. Depending on the initial orientation. The liquid crystal molecules M of the liquid crystal layer LC have a positive dielectric anisotropy Δε, and the major axis direction rotates along the direction of the electric field. The positive dielectric anisotropy Δε is 5.0 to 15.0, preferably about 10.0. The birefringence value Δn of the liquid crystal molecules M is 0.1 to 0.2, preferably about 0.15.

以下に、この液晶表示装置の動作について説明する。図4は、第1の切り換え回路103と第2の切り換え回路104の内部状態を示す概念図であり、図4(A)は広視野角表示に、図4(B)は狭視野角表示に、図4(C)は高輝度表示に対応している。   The operation of this liquid crystal display device will be described below. 4A and 4B are conceptual diagrams showing the internal states of the first switching circuit 103 and the second switching circuit 104. FIG. 4A shows a wide viewing angle display and FIG. 4B shows a narrow viewing angle display. FIG. 4C corresponds to high luminance display.

また、図5は、第2のサブ画素1Bにおける第1の共通電極14、第2の画素電極16B及び第2の共通電極24へ印加される各電圧の波形図である。図5(A)は、非表示状態に対応し、図5(B)は表示状態における黒表示に対応し、図5(C)は、表示状態における白表示に対応している。図5では、第1の共通電極14に印加される電圧(即ち共通電位に対応した電圧)をVcom1とし、第2の共通電極24に印加される電圧をVcom2として表し、これらの電圧Vcom1,Vcom2、及び第2の画素電極16Bへ印加される表示信号Vp2は、一定周期で振幅するものとして図示している。図5中の括弧内の数値は、上記電圧又はそれらの電位差の具体的な値の一例である。   FIG. 5 is a waveform diagram of each voltage applied to the first common electrode 14, the second pixel electrode 16B, and the second common electrode 24 in the second sub-pixel 1B. 5A corresponds to a non-display state, FIG. 5B corresponds to black display in the display state, and FIG. 5C corresponds to white display in the display state. In FIG. 5, the voltage applied to the first common electrode 14 (ie, the voltage corresponding to the common potential) is represented as Vcom1, the voltage applied to the second common electrode 24 is represented as Vcom2, and these voltages Vcom1, Vcom2 are represented. The display signal Vp2 applied to the second pixel electrode 16B is illustrated as having an amplitude with a constant period. The numerical values in parentheses in FIG. 5 are examples of specific values of the voltages or their potential differences.

また、図6、図7及び図8は、図2のX−X線に沿った断面である。図6は広視野角表示における白表示状態を示している。図7は狭視野角表示における黒表示状態を示し、図8はその白表示状態を示している。図4乃至図8では、図1に示したものと同様の構成要素については、同一の符号を付して参照する。   6, 7, and 8 are cross sections taken along line XX in FIG. 2. FIG. 6 shows a white display state in the wide viewing angle display. FIG. 7 shows the black display state in the narrow viewing angle display, and FIG. 8 shows the white display state. 4 to 8, the same components as those shown in FIG. 1 are referred to with the same reference numerals.

最初に、広視野角表示における液晶表示装置の動作について説明する。図4(A)に示すように、第1の切り換え回路103には、第1のサブ画素1Aの表示信号線DL1に映像信号とオフ電位のいずれかを接続するスイッチSW1が配置されている。同様に、第2のサブ画素1Bの表示信号線DL2に映像信号とオフ電位のいずれかを接続するスイッチSW2が配置されている。また、第2の切り換え回路104には、第2の共通電極24に高電位とオフ電位のいずれかを接続するスイッチSW3が配置されている。   First, the operation of the liquid crystal display device in wide viewing angle display will be described. As shown in FIG. 4A, the first switching circuit 103 is provided with a switch SW1 that connects either the video signal or the off potential to the display signal line DL1 of the first sub-pixel 1A. Similarly, a switch SW2 that connects either the video signal or the off-potential to the display signal line DL2 of the second sub-pixel 1B is disposed. In the second switching circuit 104, a switch SW3 for connecting either the high potential or the off potential to the second common electrode 24 is disposed.

ここで、上記映像信号とは、映像に応じた黒表示電位から白表示電位の範囲で変化する電圧信号である。上記オフ電位とは、第1のサブ画素1A及び第2のサブ画素1Bにおいて、第1の共通電極14と第1の画素電極16Aの間、及び第1の共通電極14と第2の画素電極16Bの間で、液晶層LCの液晶分子Mの配向を変化させずに初期配向に保つ電位を意味する。このオフ電位は、一方のサブ画素を非表示状態、即ちオフ状態に制御するために用いられる。また、上記高電位とは、第2のサブ画素1Bにおいて、第2の画素電極16Bと第2の共通電極24との間で、第1の透明基板10に対して垂直又は略垂直方向の電界を生じさせ、液晶分子Mの配向を変化させる電位を意味する。   Here, the video signal is a voltage signal that changes in a range from a black display potential to a white display potential corresponding to the video. The off-potential means between the first common electrode 14 and the first pixel electrode 16A and between the first common electrode 14 and the second pixel electrode in the first subpixel 1A and the second subpixel 1B. Between 16B, this means a potential that maintains the initial alignment without changing the alignment of the liquid crystal molecules M of the liquid crystal layer LC. This off potential is used to control one of the sub-pixels to a non-display state, that is, an off state. The high potential is an electric field perpendicular or substantially perpendicular to the first transparent substrate 10 between the second pixel electrode 16B and the second common electrode 24 in the second sub-pixel 1B. And a potential that changes the orientation of the liquid crystal molecules M.

広視野角表示では、第1の切り換え回路103では、スイッチSW1の切り換えにより、表示状態となる第1のサブ画素1Aの表示信号線DL1に、映像信号が表示信号Vp1として供給される。この表示信号Vp1は、画素トランジスタ(不図示)を通して第1の画素電極16Aに印加される。また、スイッチSW2の切り換えにより、第1のサブ画素1Aの黒表示及び白表示にかかわらず、非表示状態となる第2のサブ画素1Bの表示信号線DL2に、オフ電位の表示信号Vp2が供給される。このオフ電位の表示信号Vp2は、画素トランジスタを通して第2の画素電極16Bに印加される。また、第2の切り換え回路104では、スイッチSW3の切り換えにより、第2の共通電極24にオフ電位が印加される。   In the wide viewing angle display, the first switching circuit 103 supplies the video signal as the display signal Vp1 to the display signal line DL1 of the first sub-pixel 1A that is in the display state by switching the switch SW1. The display signal Vp1 is applied to the first pixel electrode 16A through a pixel transistor (not shown). Further, by switching the switch SW2, the off-potential display signal Vp2 is supplied to the display signal line DL2 of the second sub-pixel 1B that is in the non-display state regardless of the black display and the white display of the first sub-pixel 1A. Is done. The off-potential display signal Vp2 is applied to the second pixel electrode 16B through the pixel transistor. In the second switching circuit 104, the off potential is applied to the second common electrode 24 by switching the switch SW3.

図3に示すように、広視野角表示で表示状態となる第1のサブ画素1Aの黒表示では、第1の画素電極16Aには、表示信号Vp1として映像信号の黒表示に対応する電位が印加されるため、第1の共通電極14と第1の画素電極16Aとの間には、液晶層LCの液晶分子Mの配向を変化させる電界は生じない。そのため、第1のサブ画素1Aでは、液晶分子Mは、第1の透明基板10に対して略水平な面内においてラビング方向に沿って初期配向を保っている。   As shown in FIG. 3, in the black display of the first subpixel 1A that is in the display state in the wide viewing angle display, the first pixel electrode 16A has a potential corresponding to the black display of the video signal as the display signal Vp1. Therefore, an electric field that changes the orientation of the liquid crystal molecules M of the liquid crystal layer LC does not occur between the first common electrode 14 and the first pixel electrode 16A. Therefore, in the first sub-pixel 1 </ b> A, the liquid crystal molecules M maintain the initial alignment along the rubbing direction in a plane substantially horizontal to the first transparent substrate 10.

この状態における第1のサブ画素1Aでは、第1の偏光板11によって直線偏光された光源BLの光は、そのままの偏光軸で液晶層LCを透過して第2の偏光板21に入射する。しかし、この光は、その偏光軸が第2の偏光板21の透過軸と直交するため、第2の偏光板21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。   In the first sub-pixel 1A in this state, the light of the light source BL linearly polarized by the first polarizing plate 11 passes through the liquid crystal layer LC with the polarization axis as it is and enters the second polarizing plate 21. However, this light is absorbed by the second polarizing plate 21 because its polarization axis is orthogonal to the transmission axis of the second polarizing plate 21. That is, black display (normally black) is obtained.

他方、第2のサブ画素1Bにおける第2の画素電極16Bには、第1のサブ画素1Aの黒表示及び白表示にかかわらず、表示信号Vp2として、オフ電位が図5(A)のように印加されるため、第1の共通電極14と第2の画素電極16Bとの間には、液晶分子Mの配向を変化させる電界が生じない。また、第2の共通電極24にもオフ電位が印加されるため、第2の画素電極16Bと第2の共通電極24との間には、液晶分子Mの配向を変化させる電界が生じない。そのため、第2のサブ画素1Bの液晶分子Mは、第1の透明基板10に対して略水平な面内においてラビング方向に沿って初期配向を保ち、上記と同様の光学的原理により黒表示となって非表示状態となる。   On the other hand, the second pixel electrode 16B in the second subpixel 1B has an off-potential as the display signal Vp2 as shown in FIG. 5A regardless of the black display and white display of the first subpixel 1A. Therefore, an electric field that changes the alignment of the liquid crystal molecules M does not occur between the first common electrode 14 and the second pixel electrode 16B. In addition, since the off potential is also applied to the second common electrode 24, an electric field that changes the alignment of the liquid crystal molecules M does not occur between the second pixel electrode 16B and the second common electrode 24. Therefore, the liquid crystal molecules M of the second sub-pixel 1B maintain the initial alignment along the rubbing direction in a substantially horizontal plane with respect to the first transparent substrate 10, and display black by the optical principle similar to the above. Become non-display state.

図6に示すように、広視野角表示で表示状態となる第1のサブ画素1Aの白表示では、第1の画素電極16Aには、表示信号Vp1として映像信号の白表示に対応する電位が供給されるため、第1の共通電極14と第1の画素電極16Aとの間には、第1の透明基板10に対して略水平方向に、液晶層LCの液晶分子Mの配向を変化させる電界が生じる。そのため、第1のサブ画素1Aでは、液晶分子Mは、第1の透明基板10に対して略水平な面内において、第1の画素電極16Aの長辺方向に対して平行でない角度、又は直交しない角度で傾斜するように回転する。   As shown in FIG. 6, in the white display of the first sub-pixel 1A that is in the display state with the wide viewing angle display, the first pixel electrode 16A has a potential corresponding to the white display of the video signal as the display signal Vp1. Therefore, the orientation of the liquid crystal molecules M of the liquid crystal layer LC is changed between the first common electrode 14 and the first pixel electrode 16A in a substantially horizontal direction with respect to the first transparent substrate 10. An electric field is generated. Therefore, in the first sub-pixel 1A, the liquid crystal molecules M are not parallel or orthogonal to the long-side direction of the first pixel electrode 16A in a plane substantially horizontal to the first transparent substrate 10. Rotate to tilt at an angle that does not.

この状態における第1のサブ画素1Aでは、第1の偏光板11によって直線偏光された光源BLの光は、液晶層LCにおける複屈折により楕円偏光となり、第2の偏光板21に入射する。この楕円偏光のうち、第2の偏光板21の透過軸と一致する成分が出射され、白表示となる。   In the first sub-pixel 1 </ b> A in this state, the light of the light source BL linearly polarized by the first polarizing plate 11 becomes elliptically polarized light due to birefringence in the liquid crystal layer LC and enters the second polarizing plate 21. Among the elliptically polarized light, a component that coincides with the transmission axis of the second polarizing plate 21 is emitted and white display is performed.

他方、第2のサブ画素1Bにおける第2の画素電極16Bには、第1のサブ画素1Aの黒表示及び白表示にかかわらず、表示信号Vp2として、オフ電位が図5(A)のように印加されるため、第2のサブ画素1Bは黒表示となって非表示状態となる。   On the other hand, the second pixel electrode 16B in the second subpixel 1B has an off-potential as the display signal Vp2 as shown in FIG. 5A regardless of the black display and white display of the first subpixel 1A. Since the voltage is applied, the second sub-pixel 1B becomes black and is not displayed.

こうして、表示状態の第1のサブ画素1Aでは、黒表示及び白表示の双方において、液晶分子Mは第1の透明基板10に対して略水平に配向するため、不要な複屈折が生じずに、広視野角表示が行われる。このとき、狭視野角の第2のサブ画素1Bは非表示状態となるため、表示に寄与しない。   In this way, in the first sub-pixel 1A in the display state, the liquid crystal molecules M are aligned substantially horizontally with respect to the first transparent substrate 10 in both black display and white display, so that unnecessary birefringence does not occur. Wide viewing angle display is performed. At this time, the second sub-pixel 1B having a narrow viewing angle is not displayed, and thus does not contribute to display.

以下に、狭視野角表示における液晶表示装置の動作について説明する。図4(B)に示すように、狭視野角表示では、第1の切り換え回路103では、スイッチSW1の切り換えにより、表示状態となる第2のサブ画素1Bの黒表示及び白表示にかかわらず、非表示状態となる第1のサブ画素1Aの表示信号線DL1にオフ電位の表示信号Vp1が供給される。このオフ電位の表示信号Vp1は、画素トランジスタ(不図示)を通して第1の画素電極16Aに印加される。   The operation of the liquid crystal display device in the narrow viewing angle display will be described below. As shown in FIG. 4B, in the narrow viewing angle display, the first switching circuit 103 switches the switch SW1, regardless of whether the second subpixel 1B in the display state is black or white. An off-potential display signal Vp1 is supplied to the display signal line DL1 of the first sub-pixel 1A that is in a non-display state. The off-potential display signal Vp1 is applied to the first pixel electrode 16A through a pixel transistor (not shown).

また、スイッチSW2の切り換えにより、表示状態となる第2のサブ画素1Bの表示信号線DL2に、映像信号が表示信号Vp2として供給される。この表示信号Vp2は、画素トランジスタを通して第2の画素電極16Bに印加される。また、第2の切り換え回路104では、スイッチSW3の切り換えにより、第2の共通電極24に、第2の画素電極16Bと第2の共通電極24との間に電界を生じさせるレベルの高電位が印加される。このとき、第2の画素電極16Bと第2の共通電極24との電位差ΔVgapは、液晶分子Mの配向が第1の透明基板10に対する略垂直方向に沿って変化する閾値を越えるレベルであり、例えば約1V以上である。この電位差ΔVgapを生じさせるように第2の共通電極24に印加される電圧は、例えば、図5(B)及び図5(C)に示したような波形を有する。   Further, by switching the switch SW2, the video signal is supplied as the display signal Vp2 to the display signal line DL2 of the second sub-pixel 1B in the display state. The display signal Vp2 is applied to the second pixel electrode 16B through the pixel transistor. Further, in the second switching circuit 104, a high potential at a level that generates an electric field between the second pixel electrode 16B and the second common electrode 24 is generated in the second common electrode 24 by switching the switch SW3. Applied. At this time, the potential difference ΔVgap between the second pixel electrode 16B and the second common electrode 24 is a level that exceeds a threshold value at which the orientation of the liquid crystal molecules M changes along a substantially vertical direction with respect to the first transparent substrate 10. For example, it is about 1V or more. The voltage applied to the second common electrode 24 so as to generate this potential difference ΔVgap has a waveform as shown in FIGS. 5B and 5C, for example.

図5(B)及び図7に示すように、狭視野角表示で表示状態となる第2のサブ画素1Bの黒表示では、第2の画素電極16Bには、表示信号Vp2として映像信号の黒表示に対応する電位が印加されるため、第1の共通電極14と第2の画素電極16Bとの間には、液晶層LCの液晶分子Mの配向を変化させる電界は生じない。その一方で、第2の画素電極16Bと第2の共通電極24との間には、電位差ΔVgapに応じて、第1の透明基板10に対して略垂直方向に、液晶分子Mの配向を変化させる電界が生じる。そのため、第2のサブ画素1Bでは、液晶分子Mは、第1の透明基板10に対して略垂直方向に配向すると共に、ラビング方向に沿って配向する。   As shown in FIG. 5B and FIG. 7, in the black display of the second sub-pixel 1B which is in the display state with the narrow viewing angle display, the black of the video signal is displayed as the display signal Vp2 on the second pixel electrode 16B. Since a potential corresponding to display is applied, an electric field that changes the orientation of the liquid crystal molecules M of the liquid crystal layer LC does not occur between the first common electrode 14 and the second pixel electrode 16B. On the other hand, the orientation of the liquid crystal molecules M changes between the second pixel electrode 16B and the second common electrode 24 in a direction substantially perpendicular to the first transparent substrate 10 according to the potential difference ΔVgap. An electric field is generated. Therefore, in the second sub-pixel 1B, the liquid crystal molecules M are aligned in the substantially vertical direction with respect to the first transparent substrate 10 and are aligned in the rubbing direction.

この状態における第2のサブ画素1Bでは、第1の偏光板11によって直線偏光された光源BLの光は、そのままの偏光軸で液晶層LCを透過して第2の偏光板21に入射する。しかし、この光は、その偏光軸が第2の偏光板21の透過軸と直交するため、第2の偏光板21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。その際、液晶分子Mは第1の透明基板10に対して略垂直方向にも配向しているため、低い視野角では、複屈折により第2の偏光板21を透過する成分が生じて、所望の黒表示が得られなくなる。即ち、狭視野角の黒表示が行われる。   In the second sub-pixel 1B in this state, the light of the light source BL linearly polarized by the first polarizing plate 11 passes through the liquid crystal layer LC with the polarization axis as it is and enters the second polarizing plate 21. However, this light is absorbed by the second polarizing plate 21 because its polarization axis is orthogonal to the transmission axis of the second polarizing plate 21. That is, black display (normally black) is obtained. At this time, since the liquid crystal molecules M are also aligned in a direction substantially perpendicular to the first transparent substrate 10, a component that transmits through the second polarizing plate 21 occurs due to birefringence at a low viewing angle, which is desired. The black display cannot be obtained. That is, black display with a narrow viewing angle is performed.

他方、第1のサブ画素1Aにおける第1の画素電極16Aには、第2のサブ画素1Bの黒表示及び白表示にかかわらず、表示信号Vp1としてオフ電位が印加されるため、第1の共通電極14と第1の画素電極16Aとの間には、液晶分子Mの配向を変化させる電界が生じない。そのため、第1のサブ画素1Aの液晶分子Mは、第1の透明基板10に対して略水平な面内においてラビング方向に沿って初期配向を保つことから、黒表示、即ち表示に寄与しない非表示状態となる。   On the other hand, an off-potential is applied as the display signal Vp1 to the first pixel electrode 16A in the first subpixel 1A regardless of the black display and white display of the second subpixel 1B. An electric field that changes the alignment of the liquid crystal molecules M does not occur between the electrode 14 and the first pixel electrode 16A. For this reason, the liquid crystal molecules M of the first sub-pixel 1A maintain the initial alignment along the rubbing direction in a substantially horizontal plane with respect to the first transparent substrate 10, so that they do not contribute to black display, that is, display. Display state.

図5(C)及び図8に示すように、狭視野角表示で表示状態となる第2のサブ画素1Bの白表示では、第2の画素電極16Bには、表示信号Vp2として映像信号の白表示に対応する電位が供給されるため、第1の共通電極14と第2の画素電極16Bとの間には、第1の透明基板10に対して略水平方向に、液晶層LCの液晶分子Mの配向を変化させる電界が生じる。これと同時に、第2の画素電極16Bと第2の共通電極24との間には、電位差ΔVgapに応じて、第1の透明基板10に対して略垂直方向に、液晶分子Mの配向を変化させる電界が生じる。   As shown in FIG. 5C and FIG. 8, in the white display of the second subpixel 1B that is in the display state with the narrow viewing angle display, the white signal of the video signal is displayed as the display signal Vp2 on the second pixel electrode 16B. Since the potential corresponding to the display is supplied, the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer LC are disposed between the first common electrode 14 and the second pixel electrode 16B in a substantially horizontal direction with respect to the first transparent substrate 10. An electric field is generated that changes the orientation of M. At the same time, the orientation of the liquid crystal molecules M changes between the second pixel electrode 16B and the second common electrode 24 in a direction substantially perpendicular to the first transparent substrate 10 according to the potential difference ΔVgap. An electric field is generated.

そのため、第2のサブ画素1Bでは、液晶分子Mは、第1の透明基板10に対して略垂直方向に配向すると共に、第1の透明基板10に対して略水平な面内において、第2の画素電極16Bの長辺方向に対して平行でない角度、又は直交しない角度で傾斜するように回転する。   Therefore, in the second sub-pixel 1B, the liquid crystal molecules M are aligned in a substantially vertical direction with respect to the first transparent substrate 10, and the second liquid crystal molecules M are aligned in a plane substantially horizontal with respect to the first transparent substrate 10. The pixel electrode 16B is rotated so as to be inclined at an angle that is not parallel to the long side direction or an angle that is not orthogonal to the long side direction.

この状態における第2のサブ画素1Bでは、第1の偏光板11によって直線偏光された光源BLの光は、液晶層LCにおける複屈折により楕円偏光となり、第2の偏光板21に入射する。この楕円偏光のうち、第2の偏光板21の透過軸と一致する成分が出射され、白表示となる。その際、液晶分子Mは第1の透明基板10に対して略垂直方向にも配向しているため、低い視野角では、第2の偏光板21を透過する成分が減少して、所望の白表示が得られなくなる。即ち、狭視野角の白表示が行われる。   In the second sub-pixel 1 </ b> B in this state, the light of the light source BL linearly polarized by the first polarizing plate 11 becomes elliptically polarized light due to birefringence in the liquid crystal layer LC and enters the second polarizing plate 21. Among the elliptically polarized light, a component that coincides with the transmission axis of the second polarizing plate 21 is emitted and white display is performed. At that time, since the liquid crystal molecules M are also aligned in a direction substantially perpendicular to the first transparent substrate 10, the component transmitted through the second polarizing plate 21 decreases at a low viewing angle, and the desired white The display cannot be obtained. That is, white display with a narrow viewing angle is performed.

他方、第1のサブ画素1Aにおける第1の画素電極16Aには、第2のサブ画素1Bの黒表示及び白表示にかかわらず、表示信号Vp1としてオフ電位が印加されるため、第1のサブ画素1Aは黒表示となって、表示に寄与しない非表示状態となる。   On the other hand, an off-potential is applied as the display signal Vp1 to the first pixel electrode 16A in the first sub-pixel 1A regardless of the black display and white display of the second sub-pixel 1B. The pixel 1A is in black display and is in a non-display state that does not contribute to display.

以下に、高輝度表示における液晶表示装置の動作について説明する。この高輝度表示は、例えば、視野角の切り換えよりも高い輝度を優先する場合に行われる。図4(C)に示すように、高輝度表示では、第1の切り換え回路103では、スイッチSW1及びスイッチSW2の切り換えにより、表示状態となる第1のサブ画素1A及び第2のサブ画素1Bのそれぞれの表示信号線DL1,DL2に、映像信号が表示信号Vp1,Vp2として供給される。これらの表示信号Vp1,Vp2は、それぞれ、画素トランジスタ(不図示)を通して、第1の画素電極16A及び第2の画素電極16Bに印加される。また、第2の切り換え回路104では、スイッチSW3の切り換えにより、第2の共通電極24に高電位が印加される。   The operation of the liquid crystal display device in high luminance display will be described below. This high luminance display is performed, for example, when priority is given to higher luminance than switching of the viewing angle. As shown in FIG. 4C, in the high luminance display, in the first switching circuit 103, the switching of the switch SW1 and the switch SW2 causes the first subpixel 1A and the second subpixel 1B to be in the display state. Video signals are supplied to the respective display signal lines DL1 and DL2 as display signals Vp1 and Vp2. These display signals Vp1 and Vp2 are applied to the first pixel electrode 16A and the second pixel electrode 16B through pixel transistors (not shown), respectively. In the second switching circuit 104, a high potential is applied to the second common electrode 24 by switching the switch SW3.

高輝度表示おける第1のサブ画素1Aの黒表示及び白表示は、図3及び図6に示した広視野角表示における黒表示及び白表示と同様に行われる。また、高輝度表示における第2のサブ画素1Bの黒表示及び白表示は、図5(B)、図5(C)、図7、及び図8に示した狭視野角表示おける黒表示及び白表示と同様に行われる。これにより、第1のサブ画素1A及び第2のサブ画素1Bの双方が表示状態となるため、高い輝度を以って表示を行うことができる。   The black display and the white display of the first sub-pixel 1A in the high luminance display are performed in the same manner as the black display and the white display in the wide viewing angle display shown in FIGS. Further, the black display and the white display of the second sub-pixel 1B in the high luminance display are the black display and the white display in the narrow viewing angle display shown in FIG. 5 (B), FIG. 5 (C), FIG. 7 and FIG. This is done in the same way as the display. Thereby, since both the first sub-pixel 1A and the second sub-pixel 1B are in the display state, display can be performed with high luminance.

ところで、第1のサブ画素1Aと第2のサブ画素1Bの液晶層LCでは、複屈折が生じる際、表示に寄与する位相差を有した領域の厚さが同じであると、第1のサブ画素1Aの輝度は第2のサブ画素1Bの輝度よりも大きくなってしまう。これは、第2のサブ画素1Bでは、液晶分子Mが第1の透明基板10に対して略垂直方向にも配向する分だけ、複屈折が生じる際に第2の偏光板21を透過する光の成分が少なくなるためである。   By the way, in the liquid crystal layer LC of the first sub-pixel 1A and the second sub-pixel 1B, when birefringence occurs, if the thickness of the region having the phase difference contributing to display is the same, The luminance of the pixel 1A is larger than the luminance of the second sub-pixel 1B. This is because, in the second sub-pixel 1B, the light transmitted through the second polarizing plate 21 when birefringence occurs by the amount that the liquid crystal molecules M are aligned in a direction substantially perpendicular to the first transparent substrate 10 as well. This is because there are fewer components.

これに対して、本実施形態では、第1のサブ画素1Aのセルギャップは、セルギャップ調整層23により、第2のサブ画素1Bのセルギャップよりも小さく調整されている。そのため、第1のサブ画素1Aと第2のサブ画素1Bの液晶層LCで複屈折が生じる際に、第2の偏光板21を透過する光の成分が、第1のサブ画素1Aと第2のサブ画素1Bにおいて偏ってしまうことを抑止できる。これにより、画素1全体における輝度のばらつきが低減され、表示品位を向上させることができる。ただし、画素1全体における輝度のばらつきを考慮する必要が無い場合は、セルギャップ調整層23は配置されなくてもよい。   In contrast, in the present embodiment, the cell gap of the first subpixel 1A is adjusted to be smaller than the cell gap of the second subpixel 1B by the cell gap adjustment layer 23. Therefore, when birefringence occurs in the liquid crystal layer LC of the first sub-pixel 1A and the second sub-pixel 1B, the light component transmitted through the second polarizing plate 21 becomes the first sub-pixel 1A and the second sub-pixel 1A. It is possible to prevent the subpixel 1B from being biased. Thereby, the variation in the brightness | luminance in the whole pixel 1 is reduced, and a display quality can be improved. However, the cell gap adjustment layer 23 may not be arranged when there is no need to consider the luminance variation in the entire pixel 1.

なお、高輝度表示において、さらに高い輝度の表示、又は広視野角の表示が求められる場合には、第2の切り換え回路104のスイッチSW3の切り換えにより、第2の共通電極24にオフ電位を印加してもよい。この場合、第2の画素電極16Bと第2の共通電極24との間には、第2のサブ画素1Bの液晶分子Mの配向を変化させる電界が生じないため、液晶分子Mは第1の透明基板10に対して略垂直方向には配向しない。即ち、第2のサブ画素1Bの液晶分子Mは、第1の透明基板10に対して略水平な面内において、表示信号Vp2に応じた電界に沿って回転する。これにより、第2のサブ画素1Bの白表示において第2の偏光板21を透過する光の成分が減少しなくなり、高い輝度及び広視野角が得られる。その結果、画素1全体における輝度がさらに高くなり、さらに広視野角の表示を得ることができる。   Note that when higher luminance display or wide viewing angle display is required in high luminance display, an off potential is applied to the second common electrode 24 by switching the switch SW3 of the second switching circuit 104. May be. In this case, an electric field that changes the orientation of the liquid crystal molecules M of the second sub-pixel 1B does not occur between the second pixel electrode 16B and the second common electrode 24. It is not oriented in a direction substantially perpendicular to the transparent substrate 10. That is, the liquid crystal molecules M of the second sub-pixel 1B rotate along an electric field corresponding to the display signal Vp2 in a plane substantially horizontal to the first transparent substrate 10. Thereby, in the white display of the second sub-pixel 1B, the light component transmitted through the second polarizing plate 21 is not reduced, and a high luminance and a wide viewing angle are obtained. As a result, the brightness of the entire pixel 1 is further increased, and a display with a wider viewing angle can be obtained.

上記実施形態の液晶表示装置は、FFSモードで動作するものとしたが、本発明はこれに限定されず、映像信号に応じて第1の透明基板10に対して略水平方向の電界を用いて液晶分子Mの配向を制御するものであれば、他のモードにより動作するものであってもよい。例えば、本発明の液晶表示装置は、IPS(In-Plain Switching)モードにより動作するものであってもよい。この場合、第1のサブ画素1Aと第2のサブ画素1Bにおいて、第1の透明基板10上に、第1の共通電極が線状に複数配置され、各第1の共通電極の間に、所定の間隔を有して線状の画素電極が交互に配置される。そして、第2のサブ画素1Bでは、第1の共通電極及び画素電極と対向して、第2の透明基板20に第2の共通電極24が配置される。   The liquid crystal display device of the above embodiment is assumed to operate in the FFS mode. However, the present invention is not limited to this, and an electric field in a substantially horizontal direction with respect to the first transparent substrate 10 is used according to the video signal. As long as it controls the orientation of the liquid crystal molecules M, it may operate in other modes. For example, the liquid crystal display device of the present invention may operate in an IPS (In-Plain Switching) mode. In this case, in the first sub-pixel 1A and the second sub-pixel 1B, a plurality of first common electrodes are linearly arranged on the first transparent substrate 10, and between the first common electrodes, Linear pixel electrodes are alternately arranged with a predetermined interval. In the second sub-pixel 1B, the second common electrode 24 is disposed on the second transparent substrate 20 so as to face the first common electrode and the pixel electrode.

本発明の実施形態による液晶表示装置の概略の等価回路図である。1 is a schematic equivalent circuit diagram of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による液晶表示装置を示す平面図である。It is a top view which shows the liquid crystal display device by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal display device by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による液晶表示装置の第1の切り換え回路及び第2の切り換え回路の概念図である。3 is a conceptual diagram of a first switching circuit and a second switching circuit of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention. FIG. 第2のサブ画素における第1の共通電極、第2の画素電極及び第2の共通電極へ印加される各電圧の波形図である。It is a wave form diagram of each voltage applied to the 1st common electrode in the 2nd sub pixel, the 2nd pixel electrode, and the 2nd common electrode. 本発明の実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal display device by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal display device by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal display device by embodiment of this invention. 従来例による液晶表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal display device by a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 画素 1A 第1のサブ画素
1B 第2のサブ画素 10 第1の透明基板
11 第1の偏光板 13 平坦化膜
14 第1の共通電極 15 絶縁膜
16A 第1の画素電極 16B 第2の画素電極
17,27 配向膜 20 第2の透明基板
21 第2の偏光板 23 セルギャップ調整層
24 第2の共通電極 101 垂直駆動回路
102 水平駆動回路 103 第1の切り換え回路
104 第2の切り換え回路 201 液晶表示パネル
202 視野角制御パネル BL 光源
LC 液晶層 M 液晶分子
TR 画素トランジスタ GL 画素選択信号線
DL1,DL2 表示信号線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pixel 1A 1st subpixel 1B 2nd subpixel 10 1st transparent substrate 11 1st polarizing plate 13 Planarizing film 14 1st common electrode 15 Insulating film 16A 1st pixel electrode 16B 2nd pixel Electrodes 17 and 27 Alignment film 20 Second transparent substrate
21 Second polarizing plate 23 Cell gap adjusting layer 24 Second common electrode 101 Vertical driving circuit 102 Horizontal driving circuit 103 First switching circuit 104 Second switching circuit 201 Liquid crystal display panel 202 Viewing angle control panel BL Light source LC Liquid crystal Layer M Liquid crystal molecule TR Pixel transistor GL Pixel selection signal line DL1, DL2 Display signal line

Claims (5)

映像信号に応じて表示を行う画素を備え、前記画素は、
第1の基板と第2の基板の間に挟持された液晶と、
前記第1の基板に配置された第1の画素電極と第1の共通電極との間の電界により前記液晶の配向が制御される広視野角の第1のサブ画素と、
前記第1の基板に配置された第2の画素電極と前記第1の共通電極との間の電界、及び前記第2の画素電極と前記第2の基板に配置された第2の共通電極との間の電界により前記液晶の配向が制御される狭視野角の第2のサブ画素と、を具備し、
さらに、前記第1のサブ画素及び前記第2のサブ画素の表示状態又は非表示状態を制御して、広視野角表示、狭視野角表示、又は高輝度表示のいずれかに切り換える切り換え回路を備えることを特徴とする液晶表示装置。
A pixel that performs display in response to a video signal,
A liquid crystal sandwiched between the first substrate and the second substrate;
A first sub-pixel having a wide viewing angle in which the orientation of the liquid crystal is controlled by an electric field between a first pixel electrode and a first common electrode disposed on the first substrate;
An electric field between the second pixel electrode disposed on the first substrate and the first common electrode; and a second common electrode disposed on the second pixel electrode and the second substrate; A second sub-pixel having a narrow viewing angle in which the orientation of the liquid crystal is controlled by an electric field between
And a switching circuit that controls the display state or non-display state of the first sub-pixel and the second sub-pixel to switch to either wide viewing angle display, narrow viewing angle display, or high luminance display. A liquid crystal display device characterized by the above.
前記広視野角表示では、前記切り換え回路により、前記第1の画素電極と前記第1の共通電極との間に前記映像信号に応じた電界を生じさせ前記第1のサブ画素の前記液晶の配向を変化させると共に、前記第2の画素電極と前記第2の共通電極との間の電界を制御して前記第2のサブ画素の前記液晶を初期配向に保つことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   In the wide viewing angle display, an electric field corresponding to the video signal is generated between the first pixel electrode and the first common electrode by the switching circuit, thereby aligning the liquid crystal of the first sub-pixel. The liquid crystal of the second sub-pixel is maintained in an initial alignment by controlling an electric field between the second pixel electrode and the second common electrode, and changing the electric field between the second pixel electrode and the second common electrode. The liquid crystal display device described. 前記狭視野角表示では、前記切り換え回路により、前記第1の画素電極と前記第1の共通電極との間の電界を制御して前記第1のサブ画素の前記液晶を初期配向に保つと共に、前記第2の画素電極と前記第2の共通電極との間に電界を生じさせながら前記第2の画素電極と前記第1の共通電極との間に前記映像信号に応じた電界を生じさせ前記第2のサブ画素の前記液晶の配向を変化させ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。   In the narrow viewing angle display, the switching circuit controls the electric field between the first pixel electrode and the first common electrode to keep the liquid crystal of the first sub-pixel in the initial orientation, An electric field corresponding to the video signal is generated between the second pixel electrode and the first common electrode while an electric field is generated between the second pixel electrode and the second common electrode. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the orientation of the liquid crystal of the second subpixel is changed. 前記高輝度表示では、前記切り換え回路により、前記第1の画素電極と前記第1の共通電極との間に前記映像信号に応じた電界を生じさせ前記第1のサブ画素の前記液晶の配向を変化させると共に、前記第2の画素電極と前記第1の共通電極との間に前記映像信号に応じた電界を生じさせ前記第2のサブ画素の前記液晶の配向を変化させることを特徴とする請求項1、2、3のいずれかに記載の液晶表示装置。   In the high luminance display, the switching circuit generates an electric field according to the video signal between the first pixel electrode and the first common electrode, thereby aligning the liquid crystal of the first sub-pixel. And changing the orientation of the liquid crystal of the second sub-pixel by generating an electric field according to the video signal between the second pixel electrode and the first common electrode. The liquid crystal display device according to claim 1. 前記第2のサブ画素のセルギャップは前記第1のサブ画素のセルギャップよりも大きい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。   5. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a cell gap of the second sub-pixel is larger than a cell gap of the first sub-pixel.
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