JP2009122212A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
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
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。
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
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
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
Each
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
21
Claims (5)
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.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102162949A (en) * | 2010-02-16 | 2011-08-24 | 精工电子有限公司 | Liquid crystal display device |
JP2011186439A (en) * | 2010-01-18 | 2011-09-22 | Sharp Corp | Display device with angular dependent pixel for trick view, and method |
CN102621757A (en) * | 2012-04-06 | 2012-08-01 | 友达光电(苏州)有限公司 | Pixel structure and display panel |
CN104360549A (en) * | 2014-11-17 | 2015-02-18 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Array substrate and display device |
JP2017044769A (en) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device |
JP2017534917A (en) * | 2014-10-22 | 2017-11-24 | オキュラス ブイアール,エルエルシー | Subpixel for display with controllable viewing angle |
JP2019522822A (en) * | 2016-08-08 | 2019-08-15 | 昆山龍騰光電有限公司 | Liquid crystal display device capable of switching viewing angle and method of switching viewing angle thereof |
-
2007
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011186439A (en) * | 2010-01-18 | 2011-09-22 | Sharp Corp | Display device with angular dependent pixel for trick view, and method |
CN102162949A (en) * | 2010-02-16 | 2011-08-24 | 精工电子有限公司 | Liquid crystal display device |
CN102162949B (en) * | 2010-02-16 | 2015-06-24 | 精工电子有限公司 | Liquid crystal display device |
CN102621757B (en) * | 2012-04-06 | 2014-07-02 | 友达光电(苏州)有限公司 | Pixel structure and display panel |
US8780308B2 (en) | 2012-04-06 | 2014-07-15 | Au Optronics (Suzhou) Corp., Ltd. | Pixel structure and display panel |
CN102621757A (en) * | 2012-04-06 | 2012-08-01 | 友达光电(苏州)有限公司 | Pixel structure and display panel |
JP2017534917A (en) * | 2014-10-22 | 2017-11-24 | オキュラス ブイアール,エルエルシー | Subpixel for display with controllable viewing angle |
CN104360549A (en) * | 2014-11-17 | 2015-02-18 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Array substrate and display device |
WO2016078208A1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Array substrate, display device |
CN104360549B (en) * | 2014-11-17 | 2017-04-19 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Array substrate and display device |
US9810955B2 (en) | 2014-11-17 | 2017-11-07 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Array substrate and display device |
JP2017044769A (en) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device |
JP2019522822A (en) * | 2016-08-08 | 2019-08-15 | 昆山龍騰光電有限公司 | Liquid crystal display device capable of switching viewing angle and method of switching viewing angle thereof |
US10809551B2 (en) | 2016-08-08 | 2020-10-20 | Infovision Optoelectronics (Kunshan) Co., Ltd. | Liquid crystal display device having switchable viewing angles and viewing angle switching method thereof |
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