JP2018197789A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置の透過率を向上させる。【解決手段】一実施形態に係る液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、液晶分子を含む液晶層と、制御部と、を備える。第１基板は、画素電極と、画素電極と対向し画素電極との間で電界を発生させて液晶分子を回転させる共通電極と、第１領域と第２領域とを有する副画素領域と、を備える。第１領域は画素電極がある領域であり、第２領域は画素電極がない領域である。第１領域は、第１方向に交差する第２方向に延在する軸領域と、軸領域から第１方向の第１側に向けて延在する複数の枝領域と、を含む。第２領域は、隣り合う枝領域の間において、第１方向に延在する第１隙間領域を含む。制御部は、第１モードと第２モードを有する。第１モードで画素電極に印加される第１電圧の最大値は、第２モードで画素電極に印加される第２電圧の最大値よりも高い。【選択図】図１４

Description

本発明の実施形態は、液晶表示装置に関する。

表示装置の一例として、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）モードの液晶表示装置が知られている。ＩＰＳモードの液晶表示装置は、液晶層を介して対向する一対の基板のうちの一方に画素電極及び共通電極が設けられ、これら電極間に発生する横電界を利用して液晶層の液晶分子の配向を制御する。また、ＩＰＳモードの中でも画素電極及び共通電極を異なる層に配置し、これらの電極間に発生するフリンジ電界を利用して液晶分子の配向を制御するＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶表示装置が実用化されている。

一方で、例えば画素電極及び共通電極を異なる層に配置するとともに、液晶層に近い側の電極に複数のスリットを設け、このスリットの幅方向における両側辺の近傍の液晶分子を互いに逆方向に回転させる液晶表示装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。このような液晶表示装置は、上記したＦＦＳモードの液晶表示装置とは明確に方式が異なるものであり、当該ＦＦＳモードに比べて応答速度を速めるとともに配向安定性を向上させることができる。以下、この種の方式が採用された液晶表示装置を、高速応答モードの液晶表示装置と称する。

特開２０１５−２１５４９３号公報

ここで、高速応答モードの液晶表示装置においては、上記した複数のスリットの間隔を狭くすることにより、応答速度をさらに向上させることが可能となる。

しかしながら、上記したような応答速度を向上させる設計をした場合、ＦＦＳモード等と比較して透過率が低下する。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、透過率を向上させることが可能な高速応答モードの液晶表示装置を提供することにある。

一実施形態に係る液晶表示装置は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶分子を含む液晶層と、制御部と、を備える。前記第１基板は、画素電極と、前記画素電極と対向し前記画素電極との間で電界を発生させて前記液晶分子を回転させる共通電極と、第１領域と第２領域とを有する副画素領域と、を備える。前記第１領域は前記画素電極がある領域であり、前記第２領域は前記画素電極がない領域である。前記第１領域は、第１方向に交差する第２方向に延在する軸領域と、前記軸領域から前記第１方向の第１側に向けて延在する複数の枝領域と、を含む。前記第２領域は、隣り合う前記枝領域の間において、前記第１方向に延在する第１隙間領域を含む。前記制御部は、第１モードと第２モードを有する。前記第１モードで前記画素電極に印加される第１電圧の最大値は、前記第２モードで前記画素電極に印加される第２電圧の最大値よりも高い。

第１実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す斜視図。 液晶表示装置の概略的な等価回路を示す図。 液晶表示装置の断面の一部を示す図。 液晶表示装置が備える副画素の概略的な平面図。 液晶表示装置における液晶分子の初期配向状態を示す図。 電界が作用した液晶分子の配向状態を示す図。 副画素を透過する光の輝度分布の一部を示す図。 スリットピッチに応じた応答時間を表す図。 各スリットピッチにおける透過率と電圧との関係を示す図。 第１電極に高電圧が印加された際の枝領域の根本付近の液晶分子ＬＭの配向状態を示す図。 枝領域の先端において低速応答領域が発生した際の輝度分布の一部を示す図。 枝領域の根本において低速応答領域が発生した際の輝度分布の位置を示す図。 低速応答領域を利用しない場合の透過率と低速応答領域を利用する場合の透過率とを比較するための図。 第１モード及び第２モードの概要について説明するための図。 液晶表示装置における遮光層の配置例を示す図。 液晶表示装置における遮光層の配置例を示す図。 第１電極に高電圧を印加した場合の各スリットピッチにおける透過率と電圧の関係を示す図。 第１電極の枝領域の先端において低速応答領域が発生する電圧を示す図。 第１電極の枝領域の根本において低速応答領域が発生する電圧を示す図。 セルギャップが２．７５μｍである場合における透過率を示す図。 セルギャップが１．９μｍである場合における透過率を示す図。 電極間距離が２μｍ及び３μｍである場合に第１電極の枝領域の先端において低速応答領域が発生する電圧を示す図。 電極間距離が２μｍ及び３μｍである場合に第１電極の枝領域の根本において低速応答領域が発生する電圧を示す図。 制御部の機能構成の一例を示す図。 第１モード及び第２モードを切り替える際の液晶表示装置の処理手順の一例を示すフローチャート。 外光センサを備える液晶表示装置の構成を示す図。 液晶表示装置が適用されるヘッドマウントディスプレイの一例を示す図。 装着検出部を備える液晶表示装置の構成を示す図。 第２実施形態に係る液晶表示装置の断面の一部を示す図。 第１電極の概略的な平面図。

いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。各図において、連続して配置される同一または類似の要素については符号を省略することがある。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。

各実施形態においては、液晶表示装置の一例として、透過型の液晶表示装置を開示する。ただし、各実施形態は、他種の表示装置に対する、各実施形態にて開示される個々の技術的思想の適用を妨げるものではない。他種の表示装置としては、例えば、外光を利用して画像を表示する反射型の液晶表示装置や、透過型と反射型の双方の機能を備えた液晶表示装置等が想定される。

また、本明細書において、「αはＡ、ＢまたはＣを含む」、「αはＡ、Ｂ及びＣのいずれかを含む」、「αはＡ、Ｂ及びＣからなる群から選択される一つを含む」といった表現は、特に明示がない限り、αがＡ〜Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置１の概略的な構成を示す斜視図である。液晶表示装置１は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器、ウェアラブル端末等の種々の装置に用いることができる。

液晶表示装置１は、表示パネル２と、バックライト３と、表示パネル２を駆動するドライバＩＣ４と、表示パネル２及びバックライト３の動作を制御する制御モジュール５と、表示パネル２及びバックライト３へ制御信号を伝達するフレキシブル回路基板ＦＰＣ１及びＦＰＣ２とを備えている。

本実施形態においては、図１に示すように、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２を定義する。第１方向Ｄ１は、例えば表示パネル２の短辺に沿う方向である。第２方向Ｄ２は、例えば表示パネル２の長辺に沿う方向である。図示した例において、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は互いに垂直に交わるが、当該第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は他の角度で交わってもよい。

表示パネル２は、第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向する第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の間に配置された液晶層（後述する液晶層ＬＣ）とを備えている。表示パネル２は、画像を表示する表示領域ＤＡ（アクティブエリア）を有している。表示パネル２は、例えば、表示領域ＤＡにおいて、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２にマトリクス状に並ぶ複数の画素ＰＸを備えている。

バックライト３は、第１基板ＳＵＢ１と対向している。ドライバＩＣ４は、例えば第１基板ＳＵＢ１に実装されている。なお、ドライバＩＣ４は、制御モジュール５等に実装されていてもよい。フレキシブル回路基板ＦＰＣ１は、第１基板ＳＵＢ１と制御モジュール５とを接続している。フレキシブル回路基板ＦＰＣ２は、バックライト３と制御モジュール５とを接続している。

図２は、液晶表示装置１の概略的な等価回路を示す。液晶表示装置１は、第１ドライバＤＲ１と、第２ドライバＤＲ２と、複数の走査信号線Ｇと、複数の映像信号線Ｓとを備えている。複数の走査信号線Ｇは、第１ドライバＤＲ１に接続されている。複数の映像信号線Ｓは、第２ドライバＤＲ２に接続され、各走査信号線Ｇと交差している。

各走査信号線Ｇは、表示領域ＤＡにおいて第１方向Ｄ１に延びるとともに第２方向Ｄ２に並んでいる。各映像信号線Ｓは、表示領域ＤＡにおいて第２方向Ｄ２に延びるとともに第１方向Ｄ１に並んでいる。各走査信号線Ｇ及び各映像信号線Ｓは、第１基板ＳＵＢ１に形成されている。

液晶表示装置１は、複数の副画素領域Ａを有している。副画素領域Ａは、第１基板ＳＵＢ１（及び第２基板ＳＵＢ２）の面に垂直な方向からの平面視において、各走査信号線Ｇ及び各映像信号線Ｓによって区画された領域である。各副画素領域Ａには、副画素ＳＰが形成される。１つの画素ＰＸは、複数の副画素ＳＰで構成されている。本実施形態においては、１つの画素ＰＸが赤色、緑色、青色をそれぞれ表示する副画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢを１つずつ含む場合を想定する。なお、画素ＰＸは、白色を表示する副画素ＳＰ等をさらに含んでいてもよいし、同一の色に対応する複数の副画素ＳＰを含んでいてもよい。

各副画素ＳＰは、スイッチング素子ＳＷと、第１電極Ｅ１と、第１電極Ｅ１に対向する第２電極Ｅ２とを備えている。これらスイッチング素子ＳＷ、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２は、走査信号線Ｇ及び映像信号線Ｓと同様に、第１基板ＳＵＢ１に形成されている。なお、第１電極Ｅ１は第１基板ＳＵＢ１の第１層に形成され、第２電極Ｅ２は第１基板ＳＵＢ１の第２層に形成されている。

本実施形態において、第１電極Ｅ１は画素電極であり、スイッチング素子ＳＷとともに、副画素ＳＰ毎に設けられている。また、本実施形態において、第２電極Ｅ２は共通電極であり、複数の副画素ＳＰに亘って形成されている。スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタであり、走査信号線Ｇ、映像信号線Ｓ及び第１電極Ｅ１と電気的に接続されている。

第１ドライバＤＲ１は、各走査信号線Ｇに対して走査信号を順次供給する。第２ドライバＤＲ２は、各映像信号線Ｓに対して映像信号を選択的に供給する。ドライバＩＣ４の第１ドライバＤＲ１及び第２ドライバＤＲ２に対する制御に基づいて、あるスイッチング素子ＳＷに対応する走査信号線Ｇに走査信号が供給され、かつ、当該スイッチング素子ＳＷに接続された映像信号線Ｓに映像信号が供給されると、この映像信号に応じた電圧が第１電極Ｅ１に印加される。この場合に第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に生じる電界によって、液晶層ＬＣの液晶分子の配向が電圧の印加されていない初期配向状態から変化する。このような動作により、表示領域ＤＡに画像が表示される。

図３は、液晶表示装置１の断面の一部を示す。図３においては、１つの画素ＰＸに含まれる副画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢの第１方向Ｄ１に沿う断面を示している。

第１基板ＳＵＢ１は、光透過性を有するガラス基板または樹脂基板等の第１絶縁基板１０を備えている。第１絶縁基板１０は、第２基板ＳＵＢ２と対向する第１主面１０Ａと、第１主面１０Ａの反対側の第２主面１０Ｂとを有している。さらに、第１基板ＳＵＢ１は、スイッチング素子ＳＷと、第１電極Ｅ１と、第２電極Ｅ２と、第１絶縁層１１と、第２絶縁層１２と、第１配向膜１３とを備えている。

スイッチング素子ＳＷは、副画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢにそれぞれ配置されている。スイッチング素子ＳＷは、第１絶縁基板１０の第１主面１０Ａに設けられ、第１絶縁層１１によって覆われている。

なお、図３においては、走査信号線Ｇや映像信号線Ｓは省略されている。さらに、図３においては、スイッチング素子ＳＷは簡略化して示されている。実際には、第１絶縁層１１は複数の層を含んでおり、スイッチング素子ＳＷはこれらの層に形成された半導体層及び各種電極を含む。

図３の例において、第１電極Ｅ１は副画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢに対して１つずつ設けられており、第２電極Ｅ２は副画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢに亘って設けられている。第２電極Ｅ２は、第１絶縁層１１の上（上述の第２層）に形成されている。第２電極Ｅ２は、各第１電極Ｅ１に対向する位置において開口部１４を有している。第２電極Ｅ２は、第２絶縁層１２によって覆われている。

第１電極Ｅ１は、第２絶縁層１２の上（上述の第１層）に形成され、第２電極Ｅ２と対向している。各第１電極Ｅ１は、開口部１４を通じてそれぞれ副画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢのスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）等の透明な導電材料で形成することができる。第１配向膜１３は、第１電極Ｅ１を覆い、液晶層ＬＣと接している。第１配向膜１３には、ラビング処理または光配向処理等の配向処理が施されている。

一方、第２基板ＳＵＢ２は、光透過性を有するガラス基板または樹脂基板等の第２絶縁基板２０を備えている。第２絶縁基板２０は、第１基板ＳＵＢ１と対向する第１主面２０Ａと、第１主面２０Ａの反対側の第２主面２０Ｂとを有している。さらに、第２基板ＳＵＢ２は、カラーフィルタ２１（２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ）と、遮光層（ブラックマトリクス）２２と、オーバーコート層２３と、第２配向膜２４とを備えている。

遮光層２２は、上記した第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２に垂直な方向からの平面視において、副画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢの境界に配置されている。すなわち、遮光層２２は、上記した各走査信号線Ｇ及び各映像信号線Ｓと重畳し、複数の副画素領域Ａを区画するように配置されている。オーバーコート層２３は、カラーフィルタ２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂを覆うとともに、これらカラーフィルタ２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂの表面を平坦化している。第２配向膜２４は、オーバーコート層２３を覆っており、液晶層ＬＣと接している。第２配向膜２４には、第１配向膜１３と同様に、ラビング処理または光配向処理等の配向処理が施されている。

第１絶縁基板１０の第２主面１０Ｂには、第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子ＯＤ１が配置されている。また、第２絶縁基板２０の第２主面２０Ｂには、第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子ＯＤ２が配置されている。第１偏光板ＰＬ１の第１編光軸（または第１吸収軸）と第２偏光板ＰＬの第２編光軸（または第２吸収軸）とは、互いに直交するクロスニコルの関係にある。

図４は、副画素ＳＰの一例を概略的に示す平面図である。図４においては、第１方向Ｄ１のうちの一方向を第１Ａ方向、他方を第１Ｂ方向と定義している。第２方向Ｄ２に隣り合う２本の走査信号線Ｇと、第１方向Ｄ１に隣り合う２本の映像信号線Ｓとで上述した副画素領域Ａが形成されている。なお、図４においては省略されているが、走査信号線Ｇ及び映像信号線Ｓと重畳する位置には、副画素領域Ａを区画するように遮光層２２が配置されている。

ここで、副画素領域Ａは、第１領域Ａ１と、第２領域Ａ２とを有している。これら領域Ａ１及びＡ２は、いずれも上記した第１層に含まれる。図４においては、第１領域Ａ１にドットのハッチングが付されている。第２領域Ａ２は、副画素領域Ａから第１領域Ａ１を除いた形状である。なお、本実施形態において、第１領域Ａ１は第１電極Ｅ１が形成されている領域（つまり、画素電極がある領域）であり、第２領域Ａ２は第１電極Ｅ１が形成されていない領域（つまり、画素電極がない領域）である。

第１領域Ａ１は、第２方向Ｄ２に延在する長尺な軸領域（接続領域）３０と、当該軸領域３０から延出する複数の枝領域４０とを有している。枝領域４０は、例えば先端に向けて先細る形状である。図４においては、各枝領域４０は、軸領域３０から第１Ａ方向に延出している。副画素領域Ａにおいて、軸領域３０は、第１Ｂ方向側の映像信号線Ｓの近傍に位置している。また、各枝領域４０は２本の映像信号線（第１及び第２映像信号線）Ｓの間に位置し、当該各枝領域４０の先端は第１Ａ方向の側の映像信号線Ｓの近傍に位置している。第２領域Ａ２は、隣り合う枝領域４０の間において、第１Ａ方向に延在する隙間領域（第１隙間領域）６０を含む。

スイッチング素子ＳＷは、半導体層ＳＣを備えている。半導体層ＳＣは、接続位置Ｐ１において映像信号線Ｓに接続され、接続位置Ｐ２において第１電極Ｅ１に接続されている。よって、スイッチング素子ＳＷは、半導体ＳＣと走査信号線Ｇが２回重なるダブルゲート構造である。図４に示す例において、接続位置Ｐ２は、第２方向Ｄ２に延出した軸領域３０の端部の領域５０に含まれる。

なお、図３に示す第１配向膜１３及び第２配向膜２４は、第１方向Ｄ１と平行な配向処理方向ＡＤに沿って配向処理が施されている。これにより、第１配向膜１３及び第２配向膜２４は、液晶分子を配向処理方向ＡＤと平行な初期配向方向に配向する機能を有している。すなわち、本実施形態においては、枝領域４０の延出方向と液晶分子の初期配向方向とが一致している。

このような構成においては、一般的なＦＦＳモードよりも応答速度の速い高速応答モードを実現することができる。なお、応答速度は、例えば、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２の間への電圧印加により液晶層ＬＣの光の透過率を所定レベルの間で遷移させる際の速度として定義される。

以下、高速応答モードの動作原理につき、図５〜図７を用いて説明する。
図５は、第１電極Ｅ１（第１領域Ａ１）の一部と、液晶層ＬＣに含まれる液晶分子ＬＭの初期配向状態とを示す。枝領域４０は、幅方向（第２方向Ｄ２）において第１辺４１と第２辺４２とを有している。さらに、枝領域４０は、先端において、第１辺４１及び第２辺４２を繋ぐ頂辺４３を有している。第１辺４１は配向処理方向ＡＤに対して時計回りに鋭角である角度θ（例えば、約１．０度）だけ傾いており、第２辺４２は配向処理方向ＡＤに対して反時計回りに角度θだけ傾いている。なお、第１辺４１と第２辺４２は、配向処理方向ＡＤに対して傾いていなくてもよい。

隣り合う２本の枝領域４０の間において、軸領域３０は、底辺３１を有している。さらに、軸領域３０は、底辺３１の反対側に側辺３２を有している。隣り合う２本の枝領域４０の間には、第１辺４１、第２辺４２及び底辺３１で囲われたスリットＳＬ（隙間領域）が形成される。スリットＳＬは、第２領域Ａ２の一部である。

底辺３１及び第１辺４１により角部Ｃ１が形成され、第１辺４１及び頂辺４３により角部Ｃ２が形成され、底辺３１及び第２辺４２により角部Ｃ３が形成され、第２辺４２及び頂辺４３により角部Ｃ４が形成されている。

第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に電圧が印加されていないオフ状態において、液晶分子ＬＭは、図５に示すようにその長軸が配向処理方向ＡＤと一致するように初期配向される。

一般的に広く使用されているＦＦＳモードにおいて、２つの電極間にフリンジ電界が形成された場合、液晶分子は全て同一の方向に回転する。しかしながら、高速応答モードにおける液晶分子の回転は、ＦＦＳモードの液晶分子の回転とは異なっている。

ここで、図６は、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に電圧が印加されているオン状態における液晶分子ＬＭの配向状態を示す。なお、本実施形態における液晶分子ＬＭは、誘電率異方性が正（ポジ型）である。この場合、図５に示すオフ状態から第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２の間に電圧が印加されると、これにより生じる電界の方向に対して長軸が平行となる（または等電位線に直交する）ように液晶分子ＬＭを回転させる力が働く。

角部Ｃ１及びＣ２の近傍においては、液晶分子ＬＭが実線矢印で示す第１回転方向Ｒ１に回転する。また、角部Ｃ３及びＣ４の近傍においては、液晶分子ＬＭが破線矢印で示す第２回転方向Ｒ２に回転する。第１回転方向Ｒ１及び第２回転方向Ｒ２は、互いに反対の回転方向である。図６に示す例において、第１回転方向Ｒ１は反時計回りの方向であり、第２回転方向Ｒ２は時計回りの方向である。

角部Ｃ１〜Ｃ４は、第１辺４１及び第２辺４２の近傍における液晶分子ＬＭの回転方向を制御する配向制御機能（換言すると、配向を安定化する機能）を有している。すなわち、第１辺４１の近傍の液晶分子ＬＭは、角部Ｃ１及びＣ２の近傍における液晶分子ＬＭの回転の影響を受けて、第１回転方向Ｒ１に回転する。また、第２辺４２の近傍の液晶分子ＬＭは、角部Ｃ３及びＣ４の近傍における液晶分子ＬＭの回転の影響を受けて、第２回転方向Ｒ２に回転する。一方で、第２方向Ｄ２における枝領域４０の中心ＣＲ１及びスリットＳＬの中心ＣＲ２の近傍においては、第１回転方向Ｒ１に回転する液晶分子ＬＭと第２回転方向Ｒ２に回転する液晶分子ＬＭとが拮抗している。このため、このような領域の液晶分子ＬＭは、初期配向状態に維持され、殆ど回転しない。

このように、高速応答モードにおいては、第１辺４１及び第２辺４２の近傍において、底辺３１から頂辺４３まで液晶分子ＬＭの回転方向が揃う。これにより、電圧印加時における応答速度を速めるとともに、液晶分子ＬＭの回転方向のバラつきを抑えて配向安定性を高めることが可能となる。

図７は、オン状態の副画素ＳＰを透過する光の輝度分布の一部を示している。図７においては、白い部分ほど高輝度であり、黒い部分ほど低輝度であることを示している。液晶分子ＬＭが初期配向状態から回転した第１辺４１及び第２辺４２の近傍には、第２方向Ｄ２に長尺な高輝度領域ＢＡが生じる。一方で、図６に示す枝領域４０の中心ＣＲ１及びスリットＳＬの中心ＣＲ２の近傍は、液晶分子ＬＭが初期配向状態から殆ど回転しないために低輝度となる。

なお、図５〜図７に示す枝領域４０において、第１辺４１及び第２辺４２が配向処理方向ＡＤに対して傾いていることも、配向安定性の向上に寄与している。すなわち、第１辺４１及び第２辺４２の近傍においては、電界の方向が配向処理方向ＡＤに対して直角以外の角度で交わるために、電圧印加時における液晶分子ＬＭの回転方向を概ね一定に定めることができる。特に、枝領域４０の第２方向Ｄ２における中腹部分では、角部Ｃ１〜Ｃ４の影響が弱まる。したがって、配向安定性の悪化が懸念されるが、第１辺４１及び第２辺４２を配向処理方向ＡＤに対して傾けることで、中腹部分においても良好な配向安定性を確保することができる。

ここでは、高速応答モードの動作原理について説明したが、当該高速応答モードの液晶表示装置においては、例えばスリットピッチを狭くする構成とすることによって、応答速度をさらに向上させることができる。なお、スリットピッチとは、隣り合う枝領域４０の中心ＣＲ１間の距離として定義することができる。

具体的には、スリットピッチを狭くすることによって、枝領域４０の中心ＣＲ１とスリットＳＬの中心ＣＲ２との距離（配向規制距離）を短くすると、高輝度領域ＢＡの幅が小さくなり、オフ状態及びオン状態間の遷移が速くなる。これによれば、さらなる高速応答を実現することができる。

なお、図８は、スリットピッチに応じた応答時間を表す。ここで、応答時間は、立ち上がり時間ｔｒ及び立ち下がり時間ｔｆを含むものとする。立ち上がり時間ｔｒは、オフ状態からオン状態に遷移するまでの時間を示す。一方、立ち下がり時間ｔｆは、オン状態からオフ状態に遷移するまでの時間を示す。

図８においては、スリットピッチが７μｍである場合の立ち上がり時間ｔｒは６．５０ｍｓであり、立ち下がり時間ｔｆは３．７５ｍｓであることが示されている。一方、スリットピッチが６μｍである場合の立ち上がり時間ｔｒは４．９５ｍｓであり、立ち下がり時間ｔｆは３．００ｍｓであることが示されている。これによれば、スリットピッチを７μｍから６μｍと狭くすることによって、応答時間（立ち上がり時間ｔｒ及び立ち下がり時間ｔｆ）が短くなることが示されている。

また、詳細な説明については省略するが、図８に示すように、スリットピッチを５μｍ、４μｍとさらに狭くした場合には、応答時間をさらに短くすることができる。

しかしながら、上記したように高速応答のためにスリットピッチを狭くする構成が採用された場合には、透過率が低下する場合がある。具体的には、図４の副画素領域Ａの面積を変更せず、スリットピッチを狭くする構成が採用されたことにより、上記した枝領域４０の中心ＣＲ１とスリットＳＬの中心ＣＲ２との間隔が狭くなり、全体として低輝度となる領域（の量）が増加する場合には、透過率が低下する。

ここで、図９は、４μｍ〜７μｍの各スリットピッチにおける透過率と電圧との関係を示している。なお、図９に示す電圧は、映像信号に応じて第１電極Ｅ１（画素電極）に印加される電圧（値）を示している。

ここでは、スリットピッチが４μｍ〜７μｍとなるように構成された各第１電極Ｅ１に対して例えば０Ｖから６Ｖの電圧が印加される場合を想定する。この場合において、例えばスリットピッチが６μｍである場合の透過率とスリットピッチが７μｍである場合の透過率とを比較すると、図９に示すように、スリットピッチが６μｍである場合の透過率は、０Ｖから６Ｖのいずれの電圧が印加された場合であっても、スリットピッチが７μｍである場合の透過率よりも低い。

同様に、スリットピッチが５μｍである場合の透過率は、スリットピッチが６μｍである場合の透過率よりも低い。また、スリットピッチが４μｍである場合の透過率は、スリットピッチが５μｍである場合の透過率よりも低い。

したがって、高速応答を実現するためにスリットピッチを狭くする構成を採用した場合には、透過率は低下する。

ところで、第１電極Ｅ１に印加される電圧（値）を所定値よりも高くすると、配向不良が生じ、枝領域４０の先端付近と当該枝領域４０の根本（軸領域３０と枝領域４０との接続部分）付近とにおいて、低速であるが液晶分子ＬＭが応答する（低速応答領域が発生する）。低速応答領域とは、枝領域４０間にある高輝度領域ＢＡ（高速応答領域）よりも、液晶の応答速度が低い領域である。この領域には、液晶分子の回転方向が異なる領域が隣接しないため、この領域なの液晶分子の従来のＦＦＳモードと同様の応答速度となっている。

ここで、図１０は、第１電極Ｅ１に高電圧が印加された際の枝領域４０の根本付近の液晶分子ＬＭの配向状態を示す。なお、本実施形態において、高電圧とは、上記した低速応答領域が発生する程度に高い電圧をいうものとする。一方、低電圧とは、上記した低速応答領域が発生しない程度に低い電圧をいうものとする。

第１電極Ｅ１に高電圧が印加された場合には、図１０に示すように、低電圧の印加時には初期配向状態が維持されていた（つまり、殆ど回転していない）軸領域３０と重畳する位置の液晶分子ＬＭが上記した第１辺４１及び第２辺４２の近傍における液晶分子ＬＭの回転とは逆方向に回転しようとする。この場合、初期配向状態が維持されていた液晶分子ＬＭに回転力が生じ、当該液晶分子ＬＭは例えば第１辺４１及び第２辺４２の近傍における液晶分子ＬＭとともに回転してしまう。これにより、同一回転方向液晶分子の占める領域が広くなり、当該液晶分子周辺の配向規制距離が長くなるため、上記した低速応答領域が発生する。図１０では枝領域４０の根本付近の液晶分子ＬＭについて説明したが、枝領域４０の先端付近においても同様に低速応答領域が発生する。

なお、枝領域４０の先端付近において低速応答領域が発生する電圧は、枝領域４０の根本付近において低速応答領域が発生する電圧よりも低い場合が多い。これによれば、第１電極Ｅ１に印加される電圧を高くした場合には、図１１に示すようにまず枝領域４０の先端において低速応答領域が発生し、輝度分布が変化する（輝度の高い領域が増加する）。続いて、第１電極Ｅ１に印加される電圧をさらに高くした場合には、図１２に示すように枝領域４０の根本からも低速応答領域が発生し、輝度分布がさらに変化する（輝度の高い領域がさらに増加する）。

高速応答を実現するためには上述した遮光層２２等で隠されるのが一般的である。しかしながら、低速応答領域を利用した場合には、輝度の高い領域（明領域）を広げることが可能となる。このため、低速応答領域の利用は、透過率の上昇に寄与する。

ここで、図１３は、スリットピッチが同一の場合において上記した低速応答領域を利用しない（つまり、低速応答領域が隠された）場合の透過率と、低速応答領域を利用する（つまり、低速応答領域が隠されていない）場合の透過率との比較例を示している。

低速応答領域を利用しない場合には、第１電極Ｅ１に印加される電圧値に関係なく高速応答を実現することが可能であるが、図１３に示すように透過率は低くなる。一方、低速応答領域を利用する場合には、低速応答領域を利用しない場合と比較して応答速度は低下するが、高い透過率を得ることができる。

すなわち、低速応答領域を利用すれば、上述したように高速応答を実現するためにスリットピッチを狭くする構成を採用した場合であっても、透過率を向上させることが可能である。

そこで、本実施形態に係る液晶表示装置１は、状況に応じて、透過率を重視するモード（以下、第１モードと表記）と、応答速度を重視するモード（以下、第２モードと表記）とを切り替える機能（以下、モード切替機能と表記）を有する。

ここで、図１４を参照して、本実施形態における第１モード及び第２モードの概要について説明する。

本実施形態において、透過率を重視する場合には、液晶表示装置１は第１モードで駆動する。図１４に示すように、第１モードにおいては、高速応答領域に加えて、低速応答領域をも輝度領域として利用するため、第１電極Ｅ１に高電圧を印加可能とする。

一方、応答速度を重視する場合には、液晶表示装置１は第２モードで駆動する。図１４に示すように、第２モードにおいては、高速応答領域のみを利用するため、第１電極Ｅ１には高電圧は印加されない。

なお、図１４では、第１モードにおいて第１電極Ｅ１に印加される電圧（値）の範囲は、例えば０Ｖから８Ｖの範囲である。換言すれば、液晶表示装置１においては映像信号に応じた電圧が第１電極Ｅ１に印加されることによって画像を表示することができるが、第１モードでは、０Ｖから８Ｖの範囲で当該映像信号に応じた電圧が第１電極Ｅ１に印加される。これによれば、液晶表示装置１が第１モードで駆動する場合において、映像信号に応じた電圧として例えば６Ｖ以上の電圧が印加される場合には、低速応答領域が発生し、透過率を大幅に向上させることができる。

一方、第２モードにおいて第１電極Ｅ１に印加される電圧（値）の範囲は、例えば０Ｖから６Ｖ以下である。換言すれば、第２モードでは、０Ｖから６Ｖの範囲で映像信号に応じた電圧が第１電極Ｅ１に印加される。

このように、本実施形態に係る液晶表示装置１は、第１モードで第１電極Ｅ１（画素電極）に印加される電圧（第１電圧）の最大値が、第２モードで第１電極Ｅ１に印加される電圧の最大値よりも高くなるように構成されている。

なお、第２モードにおいて第１電極Ｅ１に印加される電圧の範囲（最大値）は、例えば低速応答領域が発生せず、当該範囲の電圧値が第１電極Ｅ１に印加された場合に高速応答を実現することが可能な値に設定されている。

一方、第１モードにおいて第１電極Ｅ１に印加される電圧の範囲のうち、低速応答領域が発生する電圧の範囲が狭い（つまり、電圧の範囲の最大値が低い）場合には、映像信号に応じて第１電極Ｅ１に電圧が印加されたとしても透過率の上昇効果が低い。このため、第１モードにおいて第１電極Ｅ１に印加される電圧の範囲（の最大値）は、透過率を十分に上昇させることができる程度に高い値に設定されている。具体的には、第１モードで第１電極Ｅ１に印加される電圧の最大値は、例えば第２モードで第１電極Ｅ１に印加される電圧の最大値よりも１Ｖ以上高くなるように設定されるものとする。

なお、第１モードと第２モードでは最大印加電圧が異なるため、第１モードと第２モードで階調データの切り替えを行ってもよい。例えば、第１モードにおいて２５６階調を８Ｖとした場合、第２モードにおいて２５６階調を６Ｖとしても良い。

ここで、上記した低速応答領域を利用するためには、第１基板ＳＵＢ１及び第２基板ＳＵＢ２の面に垂直な方向からの平面視において低速応答領域を隠さないように遮光層２２が配置される必要がある。

以下、図１５を参照して、本実施形態に係る液晶表示装置１における遮光層２２の配置の一例について説明する。なお、図１５においては、副画素ＳＰの概略的な平面図上で遮光層２２の縁部を１点鎖線で示している。

本実施形態において、第１電極Ｅ１に高電圧が印加された場合に発生する低速応答領域は、枝領域４０の先端付近を含む。このため、図１５に示すように、遮光層２２は、平面視において枝領域４０の先端付近を隠さない位置に配置される。

具体的には、枝領域４０の先端は遮光層２２と重畳せず、枝領域４０の各々の先端と遮光層２２との間には第２方向Ｄ２に延在する隙間領域（第２隙間領域）７０が存在する。

また、軸領域３０の少なくとも一部は、遮光層２２と重畳するように配置される。これによれば、例えば第２方向Ｄ２に延在する信号線（例えば、映像信号線Ｓ等）の幅が広い場合であっても、当該信号線に重畳するように遮光層２２の幅を広く設計することが可能である。なお、図１６に示すように、軸領域３０は、例えば映像信号線Ｓ及び遮光層２２と重複しても構わない。

このような構成によれば、枝領域４０の先端付近の低速応答領域を利用することができるため、透過率を向上させることができる。

図１５及び図１６においては、軸領域３０が遮光層２２と重畳するものとして説明したが、当該遮光層２２は、軸領域３０を隠さない（つまり、軸領域３０と重畳しない）ように配置されていてもよい。

また、本実施形態に係る液晶表示装置１は、上述した高速応答の実現及び透過率の上昇の観点から、スリットピッチ、セルギャップ及び第１電極Ｅ１（ＩＴＯ電極）間距離等が適切な値となるように設計することが好ましい。なお、スリットピッチは、図４において説明した第１電極Ｅ１において隣り合う枝領域４０の中心ＣＲ１間の距離である。また、セルギャップは、図３に示す配向膜１３及び２４間に配置された液晶ＬＣの厚さである。第１電極Ｅ１間距離（以下、電極間距離と表記）は、副画素領域Ａが並んで配置されている場合における第１方向Ｄ１の第１電極Ｅ１間の距離であり、例えば第１Ｂ方向側の第１電極Ｅ１の枝領域４０の先端から、第１Ａ方向側の第１電極Ｅ１の軸領域３０までの距離として定義される。

まず、図１７は、第１電極Ｅ１に高電圧を印加した場合の４μｍ及び５μｍの各スリットピッチにおける透過率と電圧の関係を示している。上記した図９において説明したようにスリットピッチの幅を狭くする構成を採用した場合には透過率が低下するが、図１７に示すように、スリットピッチが４μｍである第１電極Ｅ１に高電圧（例えば、８Ｖ）を印加した場合の透過率の上昇幅は、スリットピッチが５μｍである第１電極Ｅ１に高電圧を印加した場合の透過率の上昇幅よりも大きい。このため、スリットピッチが狭い方が第１電極Ｅ１に高電圧を印加した際の透過率の上昇効果が高いといえる。

また、セルギャップｄは、配向不良（低速応答領域）が発生する電圧に影響を及ぼす。図１８は、セルギャップｄが２．７μｍ及び１．９μｍである場合に第１電極Ｅ１の枝領域４０の先端において低速応答領域が発生する電圧を示す。

図１８においては、セルギャップｄが２．７μｍである場合、スリットピッチが４μｍとなるように構成された第１電極Ｅ１の枝領域４０の先端において低速応答領域が発生する電圧が７．６Ｖであることが示されている。また、セルギャップｄが２．７μｍである場合、スリットピッチが５μｍとなるように構成された第１電極Ｅ１の枝領域４０の先端において低速応答領域が発生する電圧が７．７Ｖであることが示されている。

同様に、セルギャップｄが１．９μｍである場合、スリットピッチが４μｍとなるように構成された第１電極Ｅ１の枝領域４０の先端において低速応答領域が発生する電圧が７．９Ｖであることが示されている。また、セルギャップｄが１．９μｍである場合、スリットピッチが５μｍとなるように構成された第１電極Ｅ１の枝領域４０の先端において低速応答領域が発生する電圧が８．５Ｖであることが示されている。

また、図１９は、セルギャップｄが２．７μｍ及び１．９μｍである場合に第１電極Ｅ１の枝領域４０の根本において低速応答領域が発生する電圧を示す。

図１９においては、セルギャップｄが２．７μｍである場合、スリットピッチが４μｍとなるように構成された第１電極Ｅ１の枝領域４０の根本において低速応答領域が発生する電圧が９．２Ｖであることが示されている。また、セルギャップｄが２．７μｍである場合、スリットピッチが５μｍとなるように構成された第１電極Ｅ１の枝領域４０の根本において低速応答領域が発生する電圧が８．５Ｖであることが示されている。

同様に、セルギャップｄが１．９μｍである場合、スリットピッチが４μｍとなるように構成された第１電極Ｅ１の枝領域４０の根本において低速応答領域が発生する電圧が９．９Ｖであることが示されている。また、セルギャップｄが１．９μｍである場合、スリットピッチが５μｍとなるように構成された第１電極Ｅ１の枝領域４０の根本において低速応答領域が発生する電圧が１０．０Ｖであることが示されている。

すなわち、図１８及び図１９によれば、低速応答領域が発生する電圧は、セルギャップｄが１．９μｍである場合と比較してセルギャップｄが２．７μｍである場合の方が低い値となっている。すなわち、セルギャップｄを厚くした場合には、低速応答領域が発生する電圧が低下するため、より低い電圧で透過率を上昇させることができる。

本実施形態においては、上記したセルギャップｄと低速応答領域が発生する電圧との関係から、セルギャップｄが例えば２．５μｍ〜３．５μｍとなるように構成されるものとする。

なお、便宜的にスリットピッチが４μｍ及び５μｍである場合のみを示しているが、図２０はセルギャップｄが２．７５μｍである場合における透過率、図２１はセルギャップｄが１．９μｍである場合における透過率を示している。これによれば、セルギャップｄを例えば２．７５μｍとすることによって、高透過率を実現することができる。

また、電極間距離は、セルギャップｄと同様に、低速応答領域が発生する電圧に影響を及ぼす。図２２は、電極間距離が２μｍ及び３μｍである場合に第１電極Ｅ１の枝領域４０の先端において低速応答領域が発生する電圧を示す。図２３は、電極間距離が２μｍ及び３μｍである場合に第１電極Ｅ１の枝領域４０の根本において低速応答領域が発生する電圧を示す。なお、図２２及び図２３においては、スリットピッチは４μｍ、セルギャップｄは２．７μｍであるものとする。

図２２に示すように、第１電極Ｅ１の枝領域４０の先端において低速応答領域が発生する電圧は、電極間距離が２μｍの場合は７．７Ｖであり、電極間距離が３μｍの場合は８．０Ｖである。すなわち、電極間距離が長くなると、第１電極Ｅ１の枝領域４０の先端において低速応答領域が発生する電圧は大きくなる。

一方、図２３に示すように、第１電極Ｅ１の枝領域４０の根本において低速応答領域が発生する電圧は、電極間距離が２μｍの場合は８．５Ｖであり、電極間距離が３μｍの場合は７．５Ｖである。すなわち、電極間距離が長くなると、第１電極Ｅ１の枝領域４０の根本において低速応答領域が発生する電圧は小さくなる。

なお、本実施形態においては、電極間距離が例えば２μｍ〜３μｍとなるように構成することができるが、第１電極Ｅ１の枝領域４０の先端において発生する低速応答領域及び当該第１電極Ｅ１の枝領域４０の根本において発生する低速応答領域の両方を効率的に利用するためには、電極間距離を３μｍとし、枝領域４０の先端及び根本において低速応答領域が発生する電圧の差は小さくすることが好ましい。

本実施形態においては、上記した高速応答の実現及び透過率の上昇の観点から適宜最適なスリットピッチ、セルギャップ及び電極間距離を選択（設計）して液晶表示装置１が構成されるものとする。

ここで、上記したように構成された液晶表示装置１における第１モード及び第２モードの切り替え（つまり、モード切替機能）は、ドライバＩＣ４に含まれる制御部（制御回路）によって実現される。すなわち、本実施形態において、制御部は、液晶表示装置１の動作モードとして第１モード及び第２モードを有する。

図２４は、モード切替機能を実現する制御部の機能構成の一例を示す。図２４に示すように、制御部１００は、条件判定部１０１、動作モード設定部１０２及び表示制御部１０３を含む。

条件判定部１０１は、液晶表示装置１を第１モードで駆動させるための条件（以下、第１モード駆動条件と表記）に基づいて、当該液晶表示装置１を第１モードで駆動させるか否かを判定する。なお、第１モード駆動条件は、例えばドライバＩＣ４（制御部１００）内に予め保持されているものとする。

動作モード設定部１０２は、液晶表示装置１の動作モードを設定する（切り替える）。液晶表示装置１の動作モードには、上記した第１モード及び第２モードが含まれる。

表示制御部１０３は、動作モード設定部１０２によって設定された動作モードに従って、液晶表示装置１を駆動する。この場合、表示制御部１０３は、例えば制御モジュール５から出力された映像信号に応じた電圧を第１電極Ｅ１に印加することによって映像を表示する。

次に、図２５のフローチャートを参照して、上記した第１モード及び第２モードを切り替える際の液晶表示装置１の処理手順の一例について説明する。なお、図２５に示す処理は、上記した制御部１００によって実行されるが、例えばドライバＩＣ４の外部に設けられた専用のＩＣやＣＰＵ等によって実行されても構わない。

ここでは、液晶表示装置１が第１モードまたは第２モードで駆動しているものとする。

この場合、条件判定部１０１は、液晶表示装置１の動作または状態等が第１モード駆動条件を満たす（つまり、液晶表示装置１を第１モードで駆動させる）か否かを判定する（ステップＳ１）。

第１モード駆動条件を満たすと判定された場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、動作モード設定部１０２は、液晶表示装置１の動作モードとして第１モードを設定する（ステップＳ２）。この場合、第１電極Ｅ１に対して印加される電圧の範囲として例えば上記した０Ｖから８Ｖの範囲が設定される。

液晶表示装置１の動作モードとして第１モードが設定された場合、表示制御部１０３は、第１モードで液晶表示装置１を駆動する（ステップＳ３）。この場合、表示制御部１０３は、動作モード設定部１０２によって設定された電圧の範囲（つまり、低速応答領域が発生する電圧値を含む範囲）内で、例えば制御モジュール５から出力される映像信号に応じた電圧を第１電極Ｅ１に印加することによって映像（画像）を表示する。

すなわち、本実施形態においては、例えば液晶表示装置１が第２モードで駆動している際に第１モード駆動条件を満たすと判定された場合には、当該液晶表示装置１の動作モードを第２モードから第１モードに切り替えることができる。

なお、液晶表示装置１が第１モードで駆動している際に第１モード駆動条件を満たすと判定された場合には、当該液晶表示装置１は、継続して第１モードで駆動する。

一方、第１モード駆動条件を満たさないと判定された場合（ステップＳ１のＮＯ）、動作モード設定部１０２は、液晶表示装置１の動作モードとして第２モードを設定する（ステップＳ４）。この場合、第１電極Ｅ１に対して印加される電圧の範囲として例えば０Ｖから６．０Ｖの範囲が設定される。

液晶表示装置１の動作モードとして第２モードが設定された場合、表示制御部１０３は、第２モードで液晶表示装置１を駆動する（ステップＳ５）。この場合、表示制御部１０３は、ステップＳ４において設定された電圧の範囲（つまり、低速応答領域が発生しない電圧の範囲）内で、例えば制御モジュール５から出力される映像信号に応じた電圧を第１電極Ｅ１に印加することによって映像（画像）を表示する。

すなわち、本実施形態においては、例えば液晶表示装置１が第１モードで駆動している際に第１モード駆動条件を満たさないと判定された場合には、当該液晶表示装置１の動作モードを第１モードから第２モードに切り替えることができる。
なお、液晶表示装置１が第２モードで駆動している際に第１モード駆動条件を満たさないと判定された場合には、当該液晶表示装置１は、継続して第２モードで駆動する。

次に、上記した第１モード駆動条件について詳細に説明する。ここで、液晶表示装置１において映像を表示する際のフレーム周波数（リフレッシュレート）が高い場合には、単位時間当たりに表示される画像の数（単位時間に書き換えられるフレーム数）が多くなる。この場合、液晶表示装置１においては応答速度を向上させる必要がある。

このため、第１モード駆動条件は、例えばフレーム周波数が予め定められた値よりも低いという条件を含む。このような第１モード駆動条件によれば、フレーム周波数が予め定められた値よりも低い場合には、応答速度を向上させる必要がないため、透過率を向上させるように液晶表示装置１を第１モードで駆動させることができる。一方、フレーム周波数が予め定められた値よりも高い場合には、応答速度を向上させるために、液晶表示装置１を第２モードで駆動させることができる。

すなわち、このような第１モード駆動条件が適用される場合、第１モードで駆動する液晶表示装置１におけるフレーム周波数（第１モードのフレーム周波数）は、第２モードで駆動する液晶表示装置１におけるフレーム周波数（第２モードのフレーム周波数）よりも低くなる。

ここでは、第１モード駆動条件がフレーム周波数が予め定められた値よりも低いという条件であるものとして説明したが、第１モード駆動条件は、他の条件であっても構わない。

具体的には、例えば外光の照度が高い環境下において液晶表示装置１の透過率が低い場合には、当該外光の影響によって、液晶表示装置１において表示される映像の視認性が低下する場合がある。

このため、図２６に示すように液晶表示装置１が外光の照度を検出（計測）する外光センサ（検出部）６を備える構成の場合には、第１モード駆動条件は、外光センサ６によって検出された外光の照度が予め定められた値を超えているという条件であってもよい。この場合、条件判定部１０１は、外光センサ６による検出結果に基づいて第１モード駆動条件を満たすか否かを判定する。

具体的には、このような第１モード駆動条件によれば、外光の照度が予め定められた値を超えている場合には、映像に対する視認性の低下を低減する（つまり、透過率を向上させる）ために、液晶表示装置１を第１モードで駆動させることができる。一方、外光の照度が予め定められた値以下である場合には、透過率よりも応答速度を優先させて、液晶表示装置１を第２モードで駆動させることができる。

このように本実施形態に係る液晶表示装置１は、外光の照度を検出し、当該検出結果に基づいて動作モード（第１モード及び第２モード）を切り替える構成であっても構わない。

また、本実施形態に係る液晶表示装置１は、ＶＲ（Virtual Reality）用のヘッドマウントディスプレイＨＭＤに用いられてもよい。なお、図２７は、液晶表示装置１が適用されるヘッドマウントディスプレイＨＭＤの一例を示している。

ヘッドマウントディスプレイＨＭＤが使用される場合、液晶表示装置１が組み込まれた本体が人の頭部ＨＤに装着される。これにより、ヘッドマウントディスプレイＨＭＤを装着した人は、液晶表示装置１の表示画面に映し出された映像を視認することが可能となる。このようなヘッドマウントディスプレイＨＭＤでは、至近距離から映像（動画）を視認するため、当該動画のぼやけを減らす必要がある。したがって、液晶表示装置１においては高速応答が要求される。

ここで、本実施形態に係る液晶表示装置１が例えばスマートフォンであり、図２７に示すヘッドマウントディスプレイＨＭＤ（筐体）から着脱自在に構成されているような場合には、第１モード駆動条件は、液晶表示装置１が外部機器であるヘッドマウントディスプレイＨＭＤの筐体に装着されていないという条件であってもよい。この場合、液晶表示装置１は図２８に示すように外部機器（ヘッドマウントディスプレイＨＭＤの筐体）への装着を検出する装着検出部７を備え、条件判定部１０１は当該装着検出部７による検出結果に基づいて第１モード駆動条件を満たすか否かを判定する。装着検出部７は、例えば液晶表示装置１及び外部機器の各々に設けられた金属端子の接触等によって、液晶表示装置１の外部機器への装着を検出することができるものとする。なお、液晶表示装置１の外部機器への装着は、他の構成により検出されても構わない。

このような第１モード駆動条件によれば、液晶表示装置１がヘッドマウントディスプレイＨＭＤの筐体に装着されたことが検出された場合（つまり、第１モード駆動条件を満たさない場合）には、上記したＶＲにおいて要求される高速応答を実現するために、液晶表示装置１を第２モードで駆動させることができる。一方、液晶表示装置１がヘッドマウントディスプレイＨＭＤの筐体に装着されたことが検出されていない場合（つまり、第１モード駆動条件を満たす場合）には、透過率の向上を優先させて、液晶表示装置１を第１モードで駆動させることができる。

このように本実施形態に係る液晶表示装置１は、外部機器への装着を検出し、当該検出結果に基づいて動作モード（第１モード及び第２モード）を切り替える構成であっても構わない。

ここで説明した第１モード駆動条件は一例であり、当該第１モード駆動条件は、液晶表示装置１において透過率を向上させる必要があること、または液晶表示装置１において応答速度を向上させる必要があることを判別することが可能な条件であればよい。また、第１モード駆動条件には、複数の条件が含まれていてもよい。第１モード駆動条件が複数の条件を含む場合には、当該複数の条件のうちの少なくとも１つの条件を満たす場合に液晶表示装置１を第１モードで駆動させる構成としてもよいし、当該複数の条件のうちの全ての条件を満たす場合に液晶表示装置１を第１モードで駆動させる構成としてもよい。

また、本実施形態においては、第１モード駆動条件に基づいて液晶表示装置１の動作モード（第１モード及び第２モード）が切り替えられるものとして説明したが、当該動作モードは例えば液晶表示装置１に対するユーザの操作等に応じて切り替えられてもよい。この場合、ユーザは、例えば第２モードで駆動している液晶表示装置１において表示画面を視認した際に輝度が不足していると判断した場合には、液晶表示装置１を第１モードで駆動させることを指示する操作を行うことができるものとする。一方、ユーザは、例えば第１モードで駆動している液晶表示装置１において表示画面を視認した際に応答速度が不足していると判断した場合には、液晶表示装置１を第２モードで駆動させることを指示する操作を行うことができるものとする。これによれば、液晶表示装置１をユーザの意図する動作モードで駆動させることができるため、ユーザの利便性を向上させることができる。

また、例えばユーザの操作に応じて液晶表示装置１の動作モードが切り替えられた場合には、当該切り替えられた液晶表示装置１の動作モードに従って、上記したフレーム周波数等が自動的に変更されるような構成とすることも可能である。具体的には、ユーザの操作に応じて液晶表示装置１の動作モードが第１モードから第２モードに切り替えられた場合には、高速応答が可能であるため、フレーム周波数を向上させるようにしてもよい。一方、ユーザの操作に応じて液晶表示装置１の動作モードが第２モードから第１モードに切り替えられた場合には、フレーム周波数を低下させるようにしてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。ここでは主に前述した第１実施形態と異なる点について説明し、当該第１実施形態と同一の構成については説明を適宜省略する。

前述した第１実施形態においては、第１電極Ｅ１が画素電極であり、第２電極Ｅ２が共通電極であるものとして説明したが、本実施形態においては、第１電極が共通電極であり、第２電極Ｅ２が画素電極である点で第１実施形態とは異なる。

図２９は、本実施形態に係る液晶表示装置１の断面の一部を示す。図２９においては、前述した図３と同様に、副画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢの第１方向Ｄ１に沿う断面を示している。また、図２９においては、走査信号線Ｇや映像信号線Ｓは省略されているとともに、スイッチング素子ＳＷは簡略化して示されている。

図２９において、第１電極Ｅ１は、副画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢに亘って設けられている。一方、第２電極Ｅ２は、副画素ＳＰＲ、ＳＰＧ、ＳＰＢに対して１つずつ設けられている。第２電極Ｅ２は、対応するスイッチング素子ＳＷと電気的に接続されている。

図３０は、第１電極Ｅ１の概略的な平面図である。ここでは、主に１つの副画素ＳＰに対応する領域を示している。この図の例において、副画素領域Ａは、前述した図４と同様に第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を有している。また、第１領域Ａ１は、軸領域３０及び複数の枝領域４０を有している。本実施形態においては、第１領域Ａ１は第１電極Ｅ１が形成されていない領域（つまり、共通電極がない領域）であり、第２領域Ａ２は第１電極Ｅ１が形成されている領域（つまり、共通電極がある領域）である。すなわち、第１領域Ａ１は、軸領域３０及び複数の枝領域４０を有したスリット（開口）である。第２電極Ｅ２は、例えば破線枠で示した外形を有し、平面視において第１領域Ａ１と重畳している。

軸領域３０及び各枝領域４０の形状等は、前述した図４において説明した例と同様である。ただし、図３０においては、枝領域４０の第２方向Ｄ２における幅が、図４の例よりも大きい。例えば図４の例では、枝領域４０の先端近傍において、枝領域４０の幅が隣り合う枝領域４０の間隔よりも小さい。一方、図３０においては、枝領域４０の先端近傍において、枝領域４０の幅が隣り合う枝領域４０の間隔よりも大きい。

第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２の間に電界が形成されると、枝領域４０の第１辺４１及び第２辺４２の近傍の液晶分子ＬＭは、図６の例と同様に回転する。すなわち、第１辺４１の近傍においては、底辺３１から頂辺４３まで液晶分子ＬＭが第１回転方向Ｒ１に回転する。また、第２辺４２の近傍においては、底辺３１から頂辺４３まで液晶分子ＬＭが第２回転方向Ｒ２に回転する。このように、本実施形態の構成においても、上述した第１実施形態と同様の高速応答モードを実現することができる。

また、本実施形態においても前述した第１実施形態と同様に、第１モード（透過率を重視するモード）及び第２モード（応答速度を重視するモード）を切り替えることが可能である。したがって、本実施形態は、第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、本実施形態に係る液晶表示装置１のモード切替機能に関する動作等については、前述した第１実施形態において説明した通りであるため、その詳しい説明を省略する。

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。

また、上述した各実施形態においては、軸領域３０の延出方向である第２方向Ｄ２が映像信号線Ｓと平行である場合を例示したが、第２方向Ｄ２と映像信号線Ｓとが平行でなくてもよい。例えば、第２方向Ｄ２は、走査信号線Ｇと平行な方向であってもよい。この場合においては、枝領域４０の延出方向である第１方向Ｄ１及び配向処理方向ＡＤを、例えば映像信号線Ｓと平行にしてもよい。

また、各実施形態においては、液晶層ＬＣの液晶分子の誘電率異方性が正である場合に採用し得る構成を例示したが、誘電率異方性が負（ネガ型）である液晶分子により液晶層ＬＣを構成することも可能である。この場合においては、配向処理方向ＡＤ（または液晶分子の初期配向方向）を枝領域４０の延出方向に直交する方向とすればよい。

１…液晶表示装置、２…表示パネル、３…バックライト、４…ドライバＩＣ、５…制御モジュール、６…外光センサ、７…装着検出部、１０…第１絶縁基板、１１…第１絶縁層、１２…第２絶縁層、１３…第１配向膜、２０…第２絶縁基板、２１…カラーフィルタ、２２…遮光層、２３…オーバーコート層、２４…第２配向膜、３０…軸領域、４０…枝領域、１００…制御部、１０１…条件判定部、１０２…動作モード設定部、１０３…表示制御部、ＳＵＢ１…第１基板、ＳＵＢ２…第２基板、ＬＣ…液晶層、ＤＲ１…第１ドライバ、ＤＲ２…第２ドライバ、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、ＤＡ…表示領域、ＰＸ…画素、ＳＰ…副画素、Ｇ…走査信号線、Ｓ…映像信号線、Ｅ１…第１電極、Ｅ２…第２電極、ＳＷ…スイッチング素子、ＯＤ１…第１光学素子、ＯＤ２…第２光学素子、Ａ…副画素領域、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域、ＡＤ…配向処理方向、ＨＭＤ…ヘッドマウントディスプレイ。

Claims (10)

1. 第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶分子を含む液晶層と、制御部と、を備え、
   前記第１基板は、画素電極と、前記画素電極と対向し前記画素電極との間で電界を発生させて前記液晶分子を回転させる共通電極と、第１領域と第２領域とを有する副画素領域と、を備え、
   前記第１領域は前記画素電極がある領域であり、前記第２領域は前記画素電極がない領域であり、
   前記第１領域は、第１方向に交差する第２方向に延在する軸領域と、前記軸領域から前記第１方向の第１側に向けて延在する複数の枝領域と、を含み、
   前記第２領域は、隣り合う前記枝領域の間において、前記第１方向に延在する第１隙間領域を含み、
   前記制御部は、第１モードと第２モードを有し、
   前記第１モードで前記画素電極に印加される第１電圧の最大値は、前記第２モードで前記画素電極に印加される第２電圧の最大値よりも高い
   液晶表示装置。
2. 第１基板と、第２基板と、前記第１基板及び前記第２基板の間に配置された液晶分子を含む液晶層と、制御部とを備え、
   前記第１基板は、画素電極と、前記画素電極と対向し、前記画素電極との間で電界を発生させて前記液晶分子を回転させる共通電極と、第１領域と第２領域とを有する副画素領域と、を備え、
   前記第１領域は前記共通電極がない領域であり、前記第２領域は前記共通電極がある領域であり、
   前記第１領域は、第１方向に交差する第２方向に延在する軸領域と、前記軸領域から前記第１方向の第１側に向けて延在する複数の枝領域と、を含み、
   前記第２領域は、隣り合う前記枝領域の間において、前記第１方向に延在する隙間領域を含み、
   前記制御部は、第１モードと第２モードを有し、
   前記第１モードで前記画素電極に印加される第１電圧の最大値は、前記第２モードで前記画素電極に印加される第２電圧の最大値よりも高い
   液晶表示装置。
3. 前記第１モードのフレーム周波数は、前記第２モードのフレーム周波数よりも低い、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第１電圧の最大値は、前記第２電圧の最大値よりも１Ｖ以上高い、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
5. 外光の照度を検出する検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて前記第１モード及び前記第２モードを切り替える
   請求項１または２に記載の液晶表示装置。
6. 前記液晶表示装置の外部機器への装着を検出する検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて前記第１モード及び前記第２モードを切り替える
   請求項１または２に記載の液晶表示装置。
7. 前記検出部は、ヘッドマウントディスプレイの筐体への装着を検出する、請求項６記載の液晶表示装置。
8. 前記第１基板は、前記第１方向の前記第１側に向けて順に並んだ第１及び第２映像信号線をさらに備え、
   前記第２基板は、前記第１及び第２映像信号線と重畳する遮光層を備え、
   平面視において、前記複数の枝領域は、前記第１及び第２映像信号線の間に位置し、
   前記複数の枝領域の先端は、前記第２映像信号線及び前記遮光層と重畳しない、
   請求項１または２に記載の液晶表示装置。
9. 平面視において、前記第２領域は、前記複数の枝領域の各々の先端と前記第２映像信号線及び前記遮光層との間で前記第２方向に延在する第２隙間領域を含む、請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 平面視において、前記軸領域は、前記第１映像信号線及び前記遮光層と重畳する、請求項８に記載の液晶表示装置。

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