JP4226503B2 - 液晶表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、広視野角特性と狭視野角特性の切り替えを行なうことのできる液晶表示装置およびそれを備えた電子機器に関するものである。

一般に、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、２枚のガラス基板を対向させて固定し、その隙間に液晶を封入した構造となっており、一方のガラス基板に透明な共通電極が形成され、他方のガラス基板には多数の透明な画素電極が行列状に形成されると共に、各画素電極に個別的に電圧を印加するための回路が形成されている。

液晶表示装置は、上記の構造を偏光板で挟み込み表示を行うため、視野角特性が狭いといった特徴をもっている。

この視野角特性を広げるために、分割配向等の物理的な方法として、IPS(In Plane Switching)、MVA(Multi domain Vertical Aline)、ASV(Advance Super View)等のモードを使用した液晶表示装置が提案されている。

このような広視野角特性化された液晶表示装置は、携帯電話等のように他人に横から見られたくない装置に適用できない。従って、そのような装置では、視野角特性の狭い液晶表示装置が使用されるのが一般的であった。

ところで、近年、携帯電話には、電話機能やメール機能の他に、カメラによる撮影機能やＴＶ受像機能を備えたものがあり、表示装置に対する要求も変化してきた。

例えば、携帯電話において、電話やメールを行うときには、表示画面に表示される内容は他人に見られたくないものが多いので、狭視野角特性の表示装置が必要になり、カメラ撮影やＴＶ受像を行うときには、表示画面に表示される内容は他人に見られても特に問題の無いものが多いので、狭視野角特性の表示装置は特に必要なく、逆に他人と一緒に表示画面を見る場合には広視野角特性の表示装置が必要になる。

つまり、携帯電話の機能が増えれば、各機能に応じて表示装置の視野角特性（広視野角特性と狭視野角特性）を切り替える必要がある。

そこで、液晶の視野角特性を利用して、表示画面の視野角特性を必要に応じて切り替えることのできる液晶表示装置が、例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示された液晶表示装置では、広視野角特性と狭視野角特性とを切り替えるために、一つの画素を２つの画素領域に分割し、２つの画素領域に同じ駆動電圧を供給することで、斜め視野角における階調を反転させて狭視野角特性化を図り、また、２つの画素領域に異なる駆動電圧を供給することで、斜め視野角における階調の反転を抑えて広視野角特性化を図っている。
特開平１０−１５３９６８号公報（１９９８年６月９日公開）

しかしながら、特許文献１の液晶表示装置では、１画素内の２つの画素領域に対して、駆動電圧を切り替えて供給しなければならないので、液晶表示装置の駆動制御が複雑化し、これを実現するための回路構成も複雑化するという問題が生じる。

本発明は、上記の各問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、簡単な構成で、視野角特性を切り替えることのできる液晶表示装置およびそれを備えた電子機器を提供することにある。

本発明に係る液晶表示装置は、上記課題を解決するために、白表示時の液晶層を正面から見た正面透過率、液晶層を斜め６０°方向から見た斜め視野角の透過率を夫々１とした場合に、液晶層に印加する印加電圧の全範囲に亘って上記斜め視野角の透過強度が正面の透過強度より大きく、且つ、画素を構成する一つまたは複数の絵素領域において、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が小さい範囲が広い第１の領域と、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が第１の領域より大きい範囲が広い第２の領域とが混在するように液晶の配向状態が制御された液晶表示パネルと、上記液晶層を正面から見た場合には光透過状態にあり、上記液晶層を斜め方向６０°から見た場合には上記第２の領域の全部または一部に対応する領域のみが遮光状態あるいは光透過状態の何れかになるように設定する光透過状態設定手段が設けられていることを特徴としている。

上記構成によれば、上記光透過状態設定手段によって、上記第２の領域の全部または一部を、液晶層を斜め６０°方向から見て遮光状態となるように設定することで、絵素領域において、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が小さい範囲が広い第１の領域を増やすことができる。このように、絵素領域内で、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が小さい範囲が広い領域が増えれば、液晶表示パネルに表示されている内容が斜め方向から見づらくなる。つまり、液晶表示パネルの視野角特性を狭めること、すなわち液晶表示パネルの狭視野角特性化を図ることができる。

また、上記第２の領域の全部または一部を、上記光透過状態設定手段によって光透過状態に設定すれば、この第２の領域の全部または一部が遮光状態に設定された場合に比べて、液晶表示パネルの視野角特性が広くなる。

従って、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が小さい範囲が広い第１の領域と、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が第１の領域より大きい範囲が広い第２の領域とが混在した絵素領域において、第２の領域の少なくとも一部を遮光状態あるいは光透過状態の何れかの状態に設定することによって、液晶表示パネルの狭視野角特性化あるいは広視野角特性化を図ることができる。

これにより、従来のように、液晶表示パネルの視野角特性を切り替えるために、１つの画素を２つの画素に分割し、それぞれを独立して駆動制御する必要がなくなるので、液晶表示パネルの視野角特性を切り替えるための構成を簡略化でき、この結果、簡単な構成で液晶表示パネルの視野角特性を切り替えることのできる液晶表示装置を提供することが可能となる。

上記光透過状態設定手段は、遮光状態と光透過状態とが切り替わる遮光層からなり、上記遮光層は、上記液晶表示パネルへの光入射側であって、該液晶表示パネルの画素電極に駆動用の信号を供給するための信号ラインと対応する位置にのみ設けられていることが好ましい。

この場合、遮光層が遮光状態に設定されても、該遮光層が液晶表示パネルの画素電極に駆動用の信号を供給するための信号ラインと対応する位置に設けられているので、該液晶表示パネルの開口率に影響を与えることがない。

また、上記遮光層は、光散乱状態と光透過状態が切り替わる高分子分散型液晶からなる液晶層であってもよい。

この場合、上記高分子分散型液晶は、電界の印加の有無によって光散乱状態と光透過状態とを切り替えることができるので、偏光板を必要としない。これにより、液晶表示パネル全体の構成を簡略化することができる。

上記光透過状態設定手段は、液晶表示パネルの任意の領域における第２の領域の全部または一部を遮光状態に設定してもよい。

この場合、広視野角化された液晶表示パネルにおいて、任意の領域を狭視野角特性化することができる。逆に、狭視野角特性化された液晶表示パネルにおいて、任意の領域を広視野角特性化することができる。

具体的には、上記光透過状態設定手段は、液晶表示パネルの全体の第２の領域の全部または一部を光透過状態に設定した状態で、該液晶表示パネルの任意の領域における第２の領域の全部または一部を遮光状態に設定するようにすればよい。

また、上記光透過状態設定手段は、液晶表示パネルの全体の第２の領域の全部または一部を遮光状態に設定した状態で、該液晶表示パネルの任意の領域における第２の領域の全部または一部を光透過状態に設定するようにすればよい。

上記液晶表示パネル内の液晶は、放射状傾斜方向に配向制御されていることで、連続的に液晶分子の傾斜方向が変化して繋がった形で放射状傾斜配向状態を形成する為、放射状傾斜配向内にドメイン分割する境界が存在しておらず、境界でディスクリネーションが発生することが無いというメリットを有する。

上記液晶表示パネル内の液晶は、４分割ドメイン方向に配向制御されていることで、ドメイン分割する明確な境界が存在する為、その部分で配向不良が発生し易い反面、狭視野角時に遮光しなければならない領域がドメイン分割しているため明確であり、設計しやすくいというメリットを有する。

上記構成の液晶表示装置を、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の表示デバイスを具備する電子機器に使用してもよい。

すなわち、本発明の電子機器は、メール機能、カメラ撮影機能、インターネット接続機能、ＴＶ受像機能のうち、少なくとも２種類の機能が実行可能であり、且つ、上記各機能を実行したときに実行内容を表示する液晶表示装置を備えた電子機器であって、上記液晶表示装置は、白表示時の正面透過率、斜め視野角の透過率を夫々１とした場合に、斜め視野角の透過強度が正面の透過強度より大きく、且つ、画素を構成する一つまたは複数の絵素領域において、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が小さい範囲が広い第１の領域と、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が第１の領域より大きい範囲が広い第２の領域とが混在するように液晶の配向状態が制御された液晶表示パネルと、上記第２の領域の全部または一部を、実行される機能に応じて、斜め方向から見て遮光状態あるいは光透過状態の何れかの状態となるように設定する光透過状態設定手段とが設けられていることを特徴としている。

これにより、光透過状態設定手段によって、液晶表示パネルの広視野角特性と狭視野角特性とを切り替えることで、各機能に応じた視野角特性で液晶表示パネルを使用することができる。

具体的には、上記第２の領域の全部または一部が、斜め方向から見て遮光状態あるいは光透過状態の何れかの状態に設定されるかは、実行される機能毎に予め決められていればよい。

この場合、ある機能が実行されると、その機能に対応した視野角特性で液晶表示パネルを使用することができる。

また、上記光透過状態設定手段は、インターネット接続機能およびメール機能を実行する際には、上記第２の領域の全部または一部を、斜め方向から見て遮光状態に設定するようにしてもよい。

さらに、上記光透過状態設定手段は、カメラ撮影機能を実行する際には、上記第２の領域の全部または一部を、斜め方向から見て光透過状態に設定するようにしてもよい。

本発明に係る液晶表示装置は、以上のように、白表示時の正面透過率、斜め視野角の透過率を夫々１とした場合に、液晶層に印加する印加電圧の全範囲に亘って上記斜め視野角の透過強度が正面の透過強度より大きく、且つ、画素を構成する一つまたは複数の絵素領域において、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が小さい範囲が広い第１の領域と、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が第１の領域より大きい範囲が広い第２の領域とが混在するように液晶の配向状態が制御された液晶表示パネルを使用することを前提に、上記第２の領域の全部または一部を、必要に応じて、斜め方向から見て遮光状態あるいは光透過状態の何れかになるように設定する光透過状態設定手段が設けられているので、簡単な構成で液晶表示パネルの狭視野角特性と広視野角特性とを切り替えることができるという効果を奏する。

本発明の実施の一形態について説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、液晶の表示モードとして、ＣＰＡモードを採用した液晶表示装置について説明する。

本実施の形態にかかる液晶表示装置１は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、液晶表示パネル２の表示面２ａとは反対側の面に該表示面２ａにおける視野角特性を制御するための視野角特性制御用パネル（光透過状態設定手段）３が設けられた構成となっている。

上記視野角特性制御用パネル３は、光拡散と光透過の状態を切り替える機能を有しており、これにより、液晶表示パネル２の表示面２ａにおける視野角特性を切り替えるようになっている。

ここで、図１（ａ）は、視野角特性制御用パネル３が光透過状態となって、液晶表示パネル２の表示面２ａを広視野角特性化した状態を示す図であり、図１（ｂ）は、視野角特性制御用パネル３が光拡散状態（遮光状態）となって、液晶表示パネル２の表示面２ａを狭視野角特性化した状態を示す図である。

ここでは、視野角特性制御用パネル３において、液晶表示パネル２の絵素電極１２を駆動するためのソースラインやゲートライン等のバスライン（信号ライン）１５の真下に後述する高分子拡散型液晶からなる分散剤２０３が注入された構成となっている。この分散剤２０３内の液晶への電界の印加の有無によって光拡散状態（遮光状態）と光透過状態とを切り替えている。

従って、図１（ａ）は、上記分散剤２０３に電界を印加した状態（広視野角特性）を示しており、図１（ｂ）は、上記分散剤２０３に電界を印加していない状態（狭視野角特性）を示している。この分散剤への電界の印加の有無による視野角特性の制御についての詳細は後述する。

上記液晶表示装置１は、図２に示すように、上記液晶表示パネル２を駆動するための、駆動信号生成部４、駆動電圧生成部５、ソース駆動回路６、ゲート駆動回路７を備えると共に、上記視野角特性制御用パネル３を駆動するための、視野角制御部８、第１電極駆動回路９、第２電極駆動回路１０を備えている。

上記液晶表示パネル２は、複数の画素がマトリクス状に配置されたアクティブマトリクス型の表示パネルであり、上記ソース駆動回路６及びゲート駆動回路７によって、該液晶表示パネル２の画素電極（図示せず）に駆動用の信号を供給するための信号ライン（ソースバスライン及びゲートバスライン）に電圧が印加されることにより動作し、入力された画像データに基づいた画像を表示するようになっている。

そして、上記駆動信号生成部４は、画像データに基づいてソース駆動回路６及びゲート駆動回路７を動作させる駆動用の信号を生成する回路である。この生成された信号は、それぞれソース駆動回路６及びゲート駆動回路７へ出力される。

また、上記駆動電圧生成部５は、液晶表示パネル２に印加する駆動用の電圧を生成する回路である。この駆動電圧生成部５にて生成された駆動用の電圧（駆動電圧）は、ソース駆動回路６に送られる。

さらに、上記ソース駆動回路６は、上記駆動信号生成部４からの信号と駆動電圧生成部５で生成された駆動電圧とに基づいて液晶表示パネル２を駆動するために、液晶表示パネル２に垂直に配置されたソースバスライン（図示せず）に電圧を印加する回路である。つまり、上記ソースバスラインには、駆動信号生成部４からの信号に基づいた電圧が印加されることになる。

また、上記ゲート駆動回路７は、上記駆動信号生成部４からの信号に基づいて液晶表示パネル２を駆動するために、該液晶表示パネル２に水平に配置されたゲートバスラインにアクティブマトリクス駆動用の電圧を印加する回路である。つまり、上記ゲートバスラインには、駆動信号生成部４からの信号に基づいて、選択的に電圧が印加されることになる。

一方、視野角特性制御用パネル３は、上記液晶表示パネル２における表示画面の視野角特性を切り替えるためのパネルであり、該液晶表示パネル２と同様に、水平に配置された複数の第１電極（図示せず）と、垂直に配置された複数の第２電極（図示せず）とが格子状に配置された構成となっている。なお、この視野角特性制御用パネル３の構造および製造方法の詳細については後述する。

上記視野角特性制御用パネル３を駆動するための、上記視野角特性制御部８は、外部から視野角特性切替信号が入力され、入力された視野角特性切替信号に基づいて視野角特性を制御する制御信号を作成し、第１電極駆動回路９及び第２電極駆動回路１０に出力するようになっている。

上記第１電極駆動回路９及び第２電極駆動回路１０は、それぞれ入力された制御信号に基づいて電圧を印加する電極を選択し、選択した電極に所定の電圧を印加するようになっている。

ここで、本発明の液晶表示装置における視野角特性制御の原理について、図３（ａ）（ｂ）及び図４（ａ）（ｂ）を参照しながら以下に説明する。

ここで、図３（ａ）に示す液晶層内の液晶分子は、サブピクセル内で凸部を中心に外に拡がるように傾斜した状態で配向されている。このため、視角方向によっては、図中の破線のように液晶分子によって光の透過が遮られる。例えば、斜め方向Ｓ１から液晶層を見た場合、図３（ｂ）に示すように、一つのサブピクセル内において透過強度が異なる領域（領域Ａ〜領域Ｅ）が複数存在することになる。

これら各領域における、液晶層の正面透過強度と電圧との関係が、図４（ａ）に示すグラフに示す関係となるように、液晶分子が配向されている。

ここで、図４（ａ）に示すグラフのように配向している液晶分子を有するサブピクセルにおいて、正面透過強度と、斜め方向６０°からの透過強度との関係は、図４（ｂ）に示すグラフのようになる。

図４（ｂ）に示すグラフから、全ての領域を平均化して斜め方向６０°からの透過強度よりも、領域Ｂと領域Ｄを遮光して残りの領域を平均化して斜め方向６０°からの透過強度が大きくなっていることが分かる。これは、領域Ｂ、領域Ｄを遮光した場合の方が、斜め方向６０°からみた場合の透過強度が大きくなっていることを示している。つまり、領域Ｂ、領域Ｄを遮光することで、狭視野角特性化を図っていることを示している。

従って、本発明では、サブピクセル内の正面透過強度が電圧の印加によって変化しにくい領域、図３（ｂ）では領域Ｂ、領域Ｄを遮光状態にすることで、該領域Ｂ、領域Ｄを遮光状態にしない場合に比べて狭視野角特性化を図るようにしている。

以下に、本発明を適用するうえで、最適な液晶表示パネル２の構成について説明する。但し、ここで説明する液晶表示パネル２は、最適な液晶表示パネルの例を説明するものであって、これに限定するものではない。

上記液晶表示パネル２は、白表示時の正面透過率、斜め視野角の透過率を夫々１とした場合に、斜め視野角の透過強度が正面の透過強度より大きい表示特性の液晶パネルであって、図５に示すように、垂直配向モードの液晶セル１００と、当該液晶セル１００の両側に配された偏光板１０１・１０２とを備えている。

上記液晶セル１００は、アクティブマトリクス基板（以下「薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板」と呼ぶ。）１００ａと、対向基板（「カラーフィルタ基板」とも呼ぶ）１００ｂと、ＴＦＴ基板１００ａと対向基板１００ｂとの間に設けられた液晶層３０とを有している。

上記液晶層３０は、負の誘電率異方性を有するネティック液晶材料にカイラル剤を添加した材料によって形成されている。また、カイラル材の添付量は、液晶層３０のｄ／ｐが後述する数値範囲になるように設定されており、液晶層３０のｄ・Δｎ／λも後述する数値範囲になるように設定されている。

ここで、上記液晶層３０の液晶分子３０ａは、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層３０側の表面に設けられた垂直配向層１３および２３によって、液晶層３０に電圧が印加されていないとき、図５に示す液晶分子３０ａの状態のように、垂直配向膜１３・２３の表面に対して垂直に配向する。このとき、液晶層３０は、垂直配向状態にあるという。

なお、垂直配向状態にある液晶層３０の液晶分子３０ａは、垂直配向膜１３・２３の種類や液晶材料の種類によって、垂直配向膜１３・２３の表面（基板の表面）の法線から若干傾斜することがあるが、一般には、液晶分子３０ａが、垂直配向膜１３・２３の表面に対して、略垂直に配向した状態、すなわち、液晶分子３０ａの液晶分子軸（「軸方位」とも言う）が約８５°〜９０°の角度で配向した状態を垂直配向状態と称する。

液晶セル１００のＴＦＴ基板１００ａは、透明基板（例えばガラス基板）１１と、その表面に形成された絵素電極１２と、ＴＦＴ基板１００ａの液晶層３０側表面に形成された垂直配向膜１３とを有している。一方、対向基板１００ｂは、透明基板（例えばガラス基板）２１と、その表面に形成された対向電極（第２電極）２２と、対向基板１００ｂの液晶層３０側表面に形成された垂直配向膜２３とを有している。絵素領域毎の液晶層３０の配向状態は、液晶層３０を介して互いに対向するように配置された絵素電極１２と対向電極２２とに印加される電圧に応じて、変化する。液晶層３０の配向状態の変化に伴い、液晶層３０を透過する光の偏光状態や量が変化する現象を利用して表示が行われる。

なお、以下では、表示の最小単位である「絵素」に対応する液晶表示装置の領域を「絵素領域」と呼ぶ。カラー液晶表示装置においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの「絵素」が１つの「画素」に対応する。絵素領域は、アクティブマトリクス型液晶表示装置においては、絵素電極と絵素電極に対向する対向電極とによって、絵素領域が規定される。また、後述する単純マトリクス型液晶表示装置においては、ストライプ状に設けられる列電極と列電極に直交するように設けられる行電極とが互いに交差する領域それぞれによって、絵素領域が規定される。なお、ブラックマトリクスが設けられる構成においては、厳密には、表示すべき状態に応じて電圧が印加される領域のうち、ブラックマトリクスの開口部に対応する領域が絵素領域に対応することになる。

以下では、液晶セル１００の好適な構成例として、片側の基板（１０１ａ）側の一絵素領域内に、複数の区切られた電極（サブピクセル）を形成することにより、電界に対して閉じられた領域を形成し、その電極エッジで発生する斜め電界により、配向制御を行う場合について、詳細に説明する。

すなわち、上記絵素電極１２は、導電膜（例えばＩＴＯ膜）から形成されており、絵素電極１２には、例えば、導電膜を除去するなどして、図６に示すように、複数の開口部１２ａが形成されている。なお、図６は、基板法線方向から見た上面図であり、図５は、図６の１Ｂ−１Ｂ'線に沿った矢視断面図である。また、以下では、導電膜が存在する部分（開口部１２ａ以外の部分）を中実部１２ｂと称する。上記開口部１２ａは、１つの絵素電極１２毎に複数形成されているが、上記中実部１２ｂは、基本的には、連続した単一の導電膜から形成されている。

本実施形態では、上記複数の開口部１２ａは、それぞれの中心が正方格子を形成するように配置されており、１つの単位格子を形成する４つの格子点上に中心が位置する４つの開口部１２ａによって実質的に囲まれる中実部（「単位中実部」と称する）１２ｃは、略円形の形状を有している。それぞれの開口部１２ａは、４つの４分の１円弧状の辺（エッジ）を有し、且つ、その中心に４回回転軸を有する略星形に形成されている。

なお、絵素領域Ａの全体に渡って配向を安定させるために、絵素電極１２の端部まで、単位格子を形成することが好ましい。したがって、図６に示すように、絵素電極１２の端部は、開口部１２ａの約２分の１（辺に対応する領域）および開口部１２ａの約４分の１（角に対応する領域）に相当する形状に、パターニングされていることが好ましい。一方、絵素領域Ａの中央部に位置する開口部１２ａは、実質的に同じ形状で同じ大きさに形成されている。一方、開口部１２ａによって形成される単位格子内に位置する単位中実部１２ｃは、略円形であり、実質的に同じ形状で同じ大きさである。また、互いに隣接する単位中実部１２ｃは、互いに接続されており、これらの単位中実部１２ｃによって、実質的に単一の導電膜として機能する中実部１２ｂが構成されている。なお、単ー単位中実部１２ｃの形状は、上述のような円形だけでなく、放射状傾斜配向を形成するのであれば、正方形、長方形、角を丸めた四角形等でも構わない。

上述したような構成を有する絵素電極１２と対向電極２２との間に電圧を印加すると開口部１２ａのエッジ部に生成される斜め電界によって、それぞれが放射状傾斜配向を有する複数の液晶ドメインが形成される。液晶ドメインは、それぞれの開口部１２ａに対応する領域と、単位中実部１２ｃに対応する領域とに、それぞれ１つずつ形成される。

上記構成の液晶セル１００において、絵素電極１２と対向電極２２とが同電位のとき（液晶層３０に電圧が印加されていない状態）には、図５に示すように、絵素領域内の液晶分子３０ａは、両基板１００ａおよび１００ｂの表面に対して垂直に配向している。

一方、液晶層３０に電圧を印加すると、図７に示すように、液晶層３０には、等電位線ＥＱ（電気力線と直交する）で表現される電位勾配が形成される。この等電位線ＥＱは、液晶層３０のうち、絵素電極１２の中実部１２ｂと対向電極２２との間に位置する領域では、中実部１２ｂおよび対向電極２２の表面に対して平行である。これに対して、絵素電極１２の開口部１２ａに対応する領域では、開口部１２ａ側に落ち込む。したがって、液晶層３０のうち、開口部１２ａのエッジ部（開口部１２ａ内の周辺部、および、開口部１２ａと中実部１２ｂとの境界部）ＥＧ上の領域には、図中、傾斜した等電位線ＥＱで表されるように、斜め電界が形成される。

ここで、負の誘電率異方性を有する液晶分子３０ａには、液晶分子３０ａの軸方位を等電位線ＥＱに対して平行（電気力線に対して垂直）に配向させようとするトルクが作用する。したがって、エッジ部ＥＧ上の液晶分子３０ａは、図７に矢印で示したように、図中の右側エッジ部ＥＧでは時計回り方向に、図中の左側エッジ部ＥＧでは反時計回り方向に、それぞれ傾斜（回転）する。これにより、液晶層３０の液晶分子３０ａは、図８に示すように、単位中実部１２ｃの中央部と開口部１２ａの中央部とを除き、等電位線ＥＱに平行に配向する。なお、図７は、液晶層３０に印加された電圧に応じて、液晶分子３０ａの配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を模式的に示しており、図８は、印加された電圧に応じて変化した液晶分子３０ａの配向が定常状態に達した状態を模式的に示している。

より詳細に説明すると、図９に示したように、液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電界が発生すると、液晶分子３０ａには時計回りまたは反時計回り方向に傾斜させるトルクが等しい確率で作用する。したがって、互いに対向する平行平板型配置の電極間にある液晶層３０内には、時計回り方向のトルクを受ける液晶分子３０ａと、反時計回りに方向のトルクを受ける液晶分子３０ａとが混在し、液晶層３０に印加された電圧に応じた配向状態への変化がスムーズに起こらないことがある。

ところが、本実施形態では、エッジ部ＥＧ上の領域に斜め電界が形成される。このように、液晶分子３０ａの軸方位に対して傾斜した等電位線ＥＱで表される電界（斜め電界）が発生すると、図１０に示すように、液晶分子３０ａは、等電位線ＥＱと平行になるための傾斜量が少ない方向（図示の例では反時計回り）に傾斜する。

一方、液晶分子３０ａの軸方位に対して垂直方向の等電位線ＥＱで表される電界が発生する領域に位置する液晶分子３０ａは、図１１に示したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａと配向が連続となるように（整合するように）、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａと同じ方向に傾斜する。したがって、図１２に示すように、等電位線ＥＱが連続した凹凸形状を形成する電界が印加されると、平坦な等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａは、以下の配向方向、すなわち、当該等電位線ＥＱに連続し、かつ、液晶分子３０ａに対して傾斜した等電位線ＥＱの上に位置する液晶分子３０ａによって規制される配向方向と整合するように配向する。なお、「等電位線ＥＱ上に位置する」とは、「等電位線ＥＱで表される電界内に位置する」ことを意味する。したがって、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａから始まる配向方向の安定化は、中実部１２ｂの中央部および開口部１２ａの中央部へ、それぞれ向かって進んでいく。

ここで、開口部１２ａ上の領域において、中央付近に位置する液晶分子３０ａは、開口部１２ａの互いに対向する両側のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を略同等に受ける。したがって、図８に示すように、中央部の液晶分子３０ａは、等電位線ＥＱに対して垂直な配向状態を保つ。一方、開口部１２ａの中央から離れた領域の液晶分子３０ａは、それぞれ近い方のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受けて傾斜し、開口部１２ａの中心ＳＡに関して対称な傾斜配向を形成する。

同様に、開口部１２ａによって実質的に包囲された単位中実部１２ｃ上の領域においても、単位中実部１２ｃに対応する領域の液晶分子３０ａは、開口部１２ａのエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を受ける。また、単位中実部１２ｃの中央付近に位置する液晶分子３０ａは、単位中実部１２ｃの互いに対向する両側のエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向の影響を略同等に受ける。これらの結果、単位中実部１２ｃ上の領域においても、液晶分子３０ａは、単位中実部１２ｃの中心ＳＢ（開口部１２ａが形成する単位格子の中心に対応）に関して対称な傾斜配向状態となる。

したがって、上述したように、傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａから始まる配向の変化が進み、絵素領域内の液晶分子３０ａが定常状態に達することにより、液晶層断面からみた配向状態は、上記図８に模式的に示した配向状態となる。

一方、基板面内方向における液晶層３０の配向状態は、電圧の印加によって、図１３〜図１５のように変化する。すなわち、液晶層３０に電圧が印加されていない状態では、図１３に示すように、絵素領域内の液晶分子３０ａは、垂直配向層１３・２３によって配向方向が規制され、垂直配向状態を取っている。なお、基板法線方向から見た液晶分子３０ａの配向状態を示す図において、楕円状に描かれた液晶分子３０ａの先が黒く示されている端は、その端が他端よりも、開口部１２ａを有する絵素電極１２が設けられている基板側に近いように、液晶分子３０ａが傾斜していることを示している。

液晶層３０に電界を印加し、図７に示す等電位線ＥＱで表される電界が発生すると、負の誘電率異方性を有する液晶分子３０ａには、軸方位が等電位線ＥＱに平行になるようなトルクが発生する。上述したように、液晶分子３０ａの分子軸に対して垂直な等電位線ＥＱで表される電場下の液晶分子３０ａは、液晶分子３０ａが傾斜（回転）する方向が一義的に定まっていないため、配向の変化（傾斜または回転）が容易に起こらないのに対して、液晶分子３０ａの分子軸に対して傾斜した等電位線ＥＱ下に置かれた液晶分子３０ａは、傾斜（回転）方向が一義的に決まるので、配向の変化が容易に起こる。したがって、図１４に示すように、等電位線ＥＱに対して液晶分子３０ａの分子軸が傾いている領域、すなわち、開口部１２ａのエッジ部ＥＧから液晶分子３０ａが傾斜し始め、開口部１２ａのエッジ部ＥＧの傾斜した液晶分子３０ａの配向と整合性をとるように周囲の液晶分子３０ａも傾斜し、図１５に示す状態で液晶分子３０ａの軸方位は安定する。なお、本実施形態においては、液晶分子３０ａが自然の捩じれピッチｐを持つため、捩じれが発生するが、この影響については後述する。

ここで、本実施形態に係る開口部１２ａは、回転対称性を有する形状である。したがって、絵素領域内の液晶分子３０ａは、電圧印加時には、開口部１２ａのエッジ部ＥＧから開口部１２ａの中心に向かって液晶分子３０ａが傾斜する。また、電圧印加時において、エッジ部ＥＧからの液晶分子３０ａの配向規制力は、開口部１２ａの中心ＳＡ付近で釣り合う。したがって、開口部１２ａの中心ＳＡ付近の液晶分子３０ａは、基板面に対して垂直に配向した状態を維持し、その周りの液晶分子３０ａは、開口部１２ａの中心ＳＡ付近の液晶分子３０ａを中心にして、放射状に傾斜配向した状態になる。また、この状態では、上記周りの液晶分子３０ａの配向状態は、互いに連続的に（滑らかに）変化している。

この結果、液晶セル１００の表示面に垂直な方向（基板１００ａおよび１００ｂの表面に垂直な方向）からみると、液晶分子３０ａの軸方位は、開口部１２ａの中心に関して放射状に配向した状態になる。なお、本願明細書においては、このように、液晶層３０の液晶分子３０ａが放射状に傾斜配向した状態を「放射状傾斜配向」と呼ぶ。また、１つの中心に関して放射状傾斜配向をとる液晶層の領域を液晶ドメインと称する。

同様に、単位中実部１２ｃに対応する領域においても、放射状傾斜配向をとり、当該領域においても、液晶分子３０ａが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが形成される。より詳細には、液晶分子３０ａは、開口部１２ａのエッジ部ＥＧに生成される斜め電界で傾斜した液晶分子３０ａの配向と整合するように傾斜しており、電圧印加時において、エッジ部ＥＧからの液晶分子３０ａの配向規制力は、単位中実部１２ｃの中心ＳＢ付近で釣り合う。したがって、電圧印加時において、開口部１２ａの中心ＳＡ付近の液晶分子３０ａは、基板面に対して垂直に配向した状態を維持し、その周りの液晶分子３０ａは、単位中実部１２ｃの中心ＳＢ付近の液晶分子３０ａを中心にして、配向方向の面内成分が放射状となり、法線方向成分が傾斜した状態になる。また、この状態では、上記周りの液晶分子３０ａの配向状態は、互いに連続的に（滑らかに）変化している。

このように、本実施形態に係る液晶表示装置の絵素電極１２は複数の開口部１２ａを有しており、絵素電極１２に電圧が印加されると、絵素領域内の液晶層３０内に、傾斜した領域を有する等電位線ＥＱで表される電界を形成する。液晶層３０内の負の誘電率異方性を有する液晶分子３０ａは、電圧無印加時には、垂直配向状態にあるが、絵素電極１２に電圧が印加されると、上記傾斜した等電位線ＥＱ上に位置する液晶分子３０ａの配向変化をトリガーとして配向方向を変化し、安定な放射状傾斜配向を有する液晶ドメインが、開口部１２ａおよび中実部１２ｂに形成される。ここで、液晶層３０に印加される電圧に応じて、この液晶ドメインの液晶分子の配向が変化する。この結果、液晶表示装置は、印加電圧に応じて表示状態を変更できる。

また、単位中実部１２ｃに形成される液晶ドメインにおける放射状傾斜配向と、開口部１２ａに形成される放射状傾斜配向とは連続しており、いずれも開口部１２ａのエッジ部ＥＧの液晶分子３０ａの配向と整合するように配向している。したがって、開口部１２ａに形成された液晶ドメイン内の液晶分子３０ａは、上側（基板１００ｂ側）が開いたコーン状に配向し、単位中実部１２ｃに形成された液晶ドメイン内の液晶分子３０ａは下側（基板１００ａ側）が開いたコーン状に配向する。このように、開口部１２ａに形成される液晶ドメインおよび単位中実部１２ｃに形成される液晶ドメインに形成される放射状傾斜配向は、互いに連続であるので、これらの境界にディスクリネーションライン（配向欠陥）が形成されることがなく、それによって、ディスクリネーションラインの発生による表示品位の低下は起こらない。

なお、本実施形態のように、絵素領域全体に渡って、液晶分子３０ａが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインが正方格子状に配列されると、それぞれの軸方位の液晶分子３０ａの存在確率が回転対称性を有することになり、あらゆる視角方向に対して、ザラツキのない高品位の表示を実現することができる。ここで、放射状傾斜配向を有する液晶ドメインの視角依存性を低減するためには、液晶ドメインが高い回転対称性（２回回転軸以上が好ましく、４回回転軸以上がさらに好ましい。）を有することが好ましい。また、絵素領域全体の視角依存性を低減するためには、絵素領域に形成される複数の液晶ドメインが、高い回転対称性（２回回転軸以上が好ましく、４回回転軸以上がさらに好ましい。）を有する単位（例えば単位格子）の組合せで表される配列（例えば正方格子）を構成することが好ましい。

上記液晶セル１００を用いた液晶表示装置では、電圧無印加状態において液晶層３０のほとんど全ての液晶分子３０ａが垂直配向状態をとる。したがって、図５に示すように、液晶セル１００を偏光板１０１と偏光板１０２とによって挟持すると、入射光は偏光板１０１によって、直線偏光となり、液晶セル１００に入射する。液晶セル１００中では、複屈折効果が発生しないため、当該入射光は略そのままの状態で、液晶セル１００を通過し、偏光板１０２側へと到達する。ここで、偏光板１０１の偏光軸と偏光板１０２の偏光軸とは、互いに直交するように配されている。したがって、液晶セル１００を通過した光の殆どは、偏光板１０２により吸収される。この結果、液晶表示装置は、電圧無印加状態において黒表示となる。特に、本実施形態の液晶表示装置においては、液晶セル１００中の液晶分子３０ａは、黒表示時に、略完全な垂直配向状態を得ることが可能なため、光漏れが殆ど発生せず、高コントラストの表示を実現できる。

一方、電圧を印加すると、液晶層３０の液晶分子３０ａが放射状傾斜配向状態になるため、液晶セル１００を偏光板１０１と偏光板１０２とによって挟持すると、入射光は、偏光板１０１によって、直線偏光となり、液晶セル１００に入射すると、液晶セル１００では、複屈折効果が発生するため、当該入射光は、その偏光状態を変化させながら、液晶セル１００を通過し、偏光板１０２側へと到達する。このとき、偏光板１０２の偏光軸方向に、その偏光状態を変化させた光成分が、偏光板１０２を通過し、出射され、白表示を得る。また、印加電圧を変化させることにより、放射状傾斜配向の傾斜量が変化し、それにより発生する複屈折効果の発生量も変化するため、偏光板１０２からの出射光量が変化する。このことにより、印加電圧に応じた階調表示が可能になる。

また、放射状に傾斜配向するので、絵素領域において、各方位に配向した液晶分子３０ａの存在確率が回転対称性を有することになり、液晶分子３０ａの配向方向が互いに異なる領域同士が、光学的に補償し合う。これらの結果、液晶表示装置の使用者が、いずれの方向から液晶表示装置を見たとしても、絵素領域全体でみると、出射光の強度（絵素の明るさ）が略同じになり、広い視野角を得ることができる。

ここで、図１６は、上記液晶表示パネル２に対して、視野角制御を行なわない状態での表示特性（素特性）を示すグラフである。この素特性は、液晶表示パネル２に対して視野角制御が行なわれていない初期状態において、斜め視野角の透過強度が正面の透過強度より大きい表示特性を示す。

つまり、上記液晶表示パネル２は、白表示時の正面透過率、斜め視野角の透過率を夫々１とした場合に、斜め視野角の透過強度が正面の透過強度より大きい表示特性を有していることになる。

図１６は、低階調（黒表示近傍）の斜め視野角において白浮き現象が生じ、高階調（白表示近傍）の斜め視野角において階調反転現象が生じる表示特性であることを示している。

上記の構成の液晶表示パネル２では、図１５に示すように、絵素領域全体に渡って、液晶分子３０ａが放射状傾斜配向をとる液晶ドメインである。この場合、図１７（ａ）に示すように、一つのサブピクセルが長方形状のときや、図１７（ｂ）に示すように、一つのサブピクセルが正方形状のときであっても、図１７（ｃ）に示すように、液晶分子３０ａが傾斜配向状態にあればとくに問題にならない。

また、上述の放射状傾斜配向の他に、液晶分子３０ａの配向状態は、図１８（ａ）（ｂ）に示すような４分割配向であってもよく、この場合も図１８（ｃ）に示すように、液晶分子３０ａが傾斜配向状態であればよい。

さらに、上述の放射状傾斜配向の他に、液晶分子３０ａの配向状態は、図１９（ａ）（ｂ）に示すような２分割配向であってもよく、この場合も図１９（ｃ）に示すように、液晶分子３０ａが傾斜配向状態であればよい。

ここで、上記サブピクセルを、一つの放射状傾斜配向状態や１組の４ドメイン状態を形成する電極領域とした場合、１列サブピクセルの例として、図２０（ａ）〜図２０（ｆ）のような構成が考えられる。

例えば、図２０（ａ）〜図２０（ｅ）では、２個以上のサブピクセルが１列に配置された例を示し、図２０（ｆ）では、一つの長方形状のサブピクセルの例を示している。

これら種々のサブピクセルについては、液晶表示装置１の用途に応じて適宜選択されるものである。

続いて、液晶表示パネル２の視野角特性を制御するための視野角特性制御用パネル３について、以下に説明する。

視野角特性制御用パネル３は、図２１に示すように、一対の透明基板（ガラス基板等）２００ａ・２００ｂを有し、互いの対向面側に透明導電膜（ＩＴＯ）膜２０１が形成されている。この透明基板２００ａ・２００ｂ間には、有機絶縁層として機能する、マトリックス状に配置された複数のＪＡＳ（アクリル系の有機樹脂）リブ部２０２…が設けられると共に、該ＪＡＳリブ部２０２間に、分散剤２０３が注入されている。なお、透明基板２００ａ・２００ｂの周囲には、上記分散剤２０３を封止するための封止部材２０４が設けられている。

なお、上記ＪＡＳリブ部２０２は、常時白状態、すなわち光透過状態となっている。

また、上記分散剤２０３は、図２２（ａ）（ｂ）に示すように、ポリマー分散したネマティック液晶の球状小滴中の液晶分子の配列を電界によって変化させ、それによる屈折率の変化を応用したポリマー分散剤である。ここで、図中、Ｉｏは入射光、ＩＴは透過光、ｎｏは常光線屈折率、ｎｅは異常光線屈折率、ｎｐはポリマーの屈折率を示す。

すなわち、上記ポリマー分散剤は、電界Ｅが印加されていないＯＦＦ状態（電界Ｅ＝０）では、図２２（ａ）に示すように、液晶小滴の光軸はそれぞれ不規則に配向し、異常光線屈折率ｎｅがポリマーの屈折率ｎｐに一致せず、光を散乱して不透明白色を示す。

また、上記ポリマー分散剤は、電界Ｅが印加されたＯＮ状態では、図２２（ｂ）に示すように、液晶小敵の光軸は電界方向に配列し、常光線屈折率ｎｏがポリマーの屈折率ｎｐに一致するので、散乱が減少して透明になる。

このようなポリマー分散剤の特性を利用して、視野角特性制御用パネル３における分散剤２０３の注入領域での光散乱・光透過の切替制御を行っている。この場合、分散剤２０３に対して電界を印加するのは、図２１に示すように、該分散剤２０３を挟み込むようにして形成されている透明導電膜２０１・２０１である。

従って、上記構成の視野角特性制御用パネル３においては、分散剤２０３への電界の印加の有無により、該分散剤２０３の注入領域における光散乱／光透過の状態が切り替わる。この視野角特性制御用パネル３において、ＪＡＳリブ部２０２は透明であるので、分散剤２０３の注入領域が光透過状態になれば、該視野角特性制御用パネル３全体が光透過状態となり、分散剤２０３の注入領域が光散乱状態になれば、該視野角特性制御用パネル３の特定部分（分散剤２０３の注入領域）のみが光散乱状態（遮光状態）となる。

なお、上記視野角特性制御用パネル３の分散剤２０３の注入領域は、液晶表示パネル２の各画素を駆動するためのバスラインに対応する位置に形成すればよい。例えば、画素が一列に配置された一列サブピクセルの場合には、図２３に示すように、画素の両側のバスライン（図示せず）上に上記分散剤２０３の注入領域を対応させ、画素が複数列に配置された複数列サブピクセルの場合（ここでは、２列サブピクセルの場合を想定）には、図２４に示すように、一列サブピクセルの場合と同様に、画素の両側のバスライン（図示せず）に対応する位置と、画素内のサブピクセルの列間に対応する位置とに上記分散剤２０３の注入領域を対応させるようにすればよい。

上記のように、液晶表示パネル２の各画素の両側にはバスラインが形成されているため、１列サブピクセルの場合は、図２３に示すように、視野角特性制御用パネル３の分散剤２０３の注入領域をバスラインに重ね合わせることが可能となる。

一方、２列以上の複数列のサブピクセルの場合は、図２４に示すように、画素内に視野角特性制御用パネル３の分散剤２０３の注入領域を対応させる必要があるため、透過率を確保するために、斜め方向では光透過／遮光がＯＮ／ＯＦＦできて、その際に正面方向では透過率がほとんど変化しない分散剤２０３を用いる必要がある。

次に、本実施の形態に係る液晶表示装置１の製造方法について、図２５に示すフローチャートおよび図２６に示す工程図を参照しながら以下に説明する。

まず、透明基板２００ａ、２００ｂ上に透明導電膜（ＩＴＯ）２０１の形成を行う（ステップＳ１）。ここでは、図２６（ａ）に示すように、素ガラスからなる透明基板２００ａ、２００ｂを洗浄装置によって洗浄し、スパッタ装置によって該透明基板２００ａ、２００ｂ上に透明導電膜２０１を形成する。

次に、透明基板２００ｂに形成されたＩＴＯ上にＪＡＳリブ部２０２の形成を行う（ステップＳ２）。ここでは、図２６（ｂ）に示すように、透明基板２００ｂの透明導電膜２０１上に有機絶縁層（ＪＡＳ）３００を塗布形成し、所望のパターンにマスキングした後、露光装置によって露光し、現像装置によって現像することで、複数のＪＡＳリブ部２０２を形成する。

続いて、形成されたＪＡＳリブ部２０２間に光拡散剤となる分散剤２０３を注入する（ステップＳ３）。ここでは、図２６（ｃ）に示すように、ステップＳ１で作成して透明基板２００ａをＪＡＳリブ部２０２が形成されている透明基板２００ｂに貼り合わせる。このとき、ＪＡＳリブ部２０２間に注入された分散剤２０３が外に漏れないように封止するために、貼り合わせた２００ａ・２００ｂの外周に封止部材２０４が形成されている。

最後に、上記のステップＳ１〜ステップＳ３の工程を経て作成された視野角特性制御用パネル３に、予め作成された液晶表示パネル２を貼り合わせる（ステップＳ４）。ここでは、図２６（ｄ）に示すように、液晶表示パネル２と視野角特性制御用パネル３とをＵＶ硬化樹脂３０１によって貼り合わされた状態で、真空貼合装置によって真空貼合され、最後に該ＵＶ硬化樹脂３０１に紫外線を照射し硬化させる。

以上の工程により、本実施の形態に係る液晶表示装置１が製造できる。

上記構成の液晶表示装置１において、広視野角特性モードを実行する際には、図１（ａ）に示すように、視野角特性制御用パネル３の分散剤２０３に電界を印加して光透過状態とし、狭視野角特性モードを実行する際には、図１（ｂ）に示すように、視野角特性制御用パネル３の分散剤２０３への電界の印加を停止して光拡散状態（不透明白状態）としている。

上記視野角特性制御用パネル３は、図２７（ａ）に示すように、偏光板を必要としない、光散乱／光透過を切替る高分子分散型ＬＣ層を分散剤２０３として使用していたが、これに限定されるものではなく、上記の分散剤２０３の換わりとして、偏光板を必要とするＬＣ層２０７を使用した視野角特性制御用パネル３Ａとしてもよい。この場合、図２７（ｂ）に示すように、視野角特性制御用パネル３Ａの光の入射面側に偏光板２０５を設け、該視野角特性制御用パネル３Ａの光の出射面側には液晶表示パネル２の入射面側に設けられたには偏光板１０２を使用する。

本実施の形態では、図２８（ａ）に示すように、視野角特性制御用パネル３を液晶表示パネル２に取り付けた外付けタイプの液晶表示装置１について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図２９（ｂ）に示すように、液晶表示パネル２Ａ内に視野角特性制御部３Ｂを内蔵するタイプの液晶表示装置１Ａであってもよい。

図２９（ｂ）に示すように、液晶表示パネル２Ａは、ＴＦＴ基板１００ａと対向基板１００ｂとの間に樹脂層４００と高分子分散型ＬＣ層とを挟持した構成となっている。

上記樹脂層４００は、液晶表示パネル２における下側の対向基板１００ｂの代わりになるものであり、斜め方向で画素電極のバスラインと視差が発生するように形成されている。

上記高分子分散型ＬＣ層は、図２９（ａ）に示す視野角特性制御用パネル３の分散剤２０３の注入領域と同じ構成である。

ここで、上記図２７（ａ）に示す液晶表示パネル２、図２８（ｂ）に示す液晶表示パネル２Ａにおける偏光板について、図２９（ａ）〜図２９（ｃ）を参照しながら以下に説明する。

図２９（ａ）は、液晶表示パネル２、２Ａの概略断面図を示し、図２９（ｂ）は、液晶表示パネル２、２Ａの光出射側の偏光板（表側偏光板）１０２の平面図を示し、図２９（ｃ）は、液晶表示パネル２、２Ａの光入射側の偏光板（裏側偏光板）１０１、２０５の平面図を示す。

この場合、下記に示すシミュレーション条件によって、偏光板１０２、偏光板１０１、２０５の設定を行った。

ＬＣ材料：△ｎ＝０．１２７、△ε＝−３．８、セル厚３．７μｍ、ピッチ１２μｍ
偏光板：表側偏光板＋Ａプレート（１００ｎｍ）、裏側偏光板＋Ｃプレート（２２０ｎｍ）
偏光板吸収軸は、直交、上下左右方向に設定
白電圧：６Ｖ
また、本発明の液晶表示装置では、広視野角特性の表示領域のうち、任意の表示領域を狭視野角特性としてもよい。この場合、狭視野角特性で表示すべき領域の液晶に対して、狭視野角特性用の電界を印加するようにすればよい。

逆に、狭視野角特性の表示領域のうち、任意の表示領域を広視野角特性としてもよい。この場合、広視野角特性で表示すべき領域の液晶に対して、広視野角特性用の電界を印加するようにすればよい。

上記の何れの場合においても、駆動電圧生成部５において生成した駆動電圧に基づいて、液晶パネル７の所望の表示領域のみを他の領域の視野角特性と異ならせればよい。

このような液晶表示装置は、例えば銀行のＡＴＭ（automated teller machine）の操作パネルに使用することが考えられる。この場合、ＡＴＭの操作パネルは、操作者が使用していないとき、表示画面に広告等を表示するのに使用するために広視野角特性化を図り、操作者が使用しているとき、暗証番号等を入力する領域のみを外部から見えないように狭視野角特性化を図ることが考えられる。

また、本発明は、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の表示デバイスを具備する電子機器と、この電子機器と接続される表示デバイスに好適に用いることができる。

例えば携帯電話の各種機能のうち、メール機能を実行した場合、表示内容は、他人に見られたくないものであるので、表示デバイスである液晶表示装置は狭視野角特性化が望まれる。

一方、携帯電話として、電話やメールの機能の他に、カメラによる静止画あるいは動画の撮影を行うカメラ撮影機能、ＴＶ受像機能、インターネット接続機能等の多種多様な機能が付加されたものが実用化されている。

上記の機能のうち、カメラ撮影機能やＴＶ受像機能を実行した場合、その表示内容は大勢で見ることが多いので、表示デバイスとして用いられる液晶表示装置は広視野角特性化が望まれる。

このような狭視野角特性化と広視野角特性化との両視野角特性を必要とする携帯電話では、本発明のように、広視野角特性モードと狭視野角特性モードとを切り替えることができる液晶表示装置が好適に用いられる。

具体的には、メール機能、カメラ撮影機能、インターネット接続機能、ＴＶ受像機能のうち、少なくとも２種類の機能が実行可能であり、且つ、上記各機能を実行したときに実行内容を表示する液晶表示装置を備えた携帯電話であって、上記液晶表示装置は、白表示時の正面透過率、斜め視野角の透過率を夫々１とした場合に、斜め視野角の透過強度が正面の透過強度より大きい表示特性の液晶パネルと、上記第２の領域の全部または一部を、実行される機能に応じて、斜め方向から見て遮光状態あるいは光透過状態の何れかになるように設定する光透過状態設定手段とを設けることが考えられる。

このとき、上記第２の領域の全部または一部が、斜め方向から見て遮光状態あるいは光透過状態の何れかの状態に設定されるかは、実行される機能毎に予め決められていてもよい。

具体的には、メモリに等に機能毎に視野角特性モードを設定した情報を持っておき、ある機能が実行されるときに、該機能に対応した視野角モードとなるように、第２の領域の全部または一部が、斜め方向から見て遮光状態あるいは光透過状態の何れかの状態に設定すればよい。

あるいは、実行される機能自身が視野角特性モードの情報を持っておき、機能を実行する際に、該当する視野角特性モードとなるように、第２の領域の全部または一部が、斜め方向から見て遮光状態あるいは光透過状態の何れかの状態に設定するようにすればよい。

これにより、実行される機能に応じて、視野角特性が設定されるので、携帯電話において実行される機能に応じて広視野角特性（広視野角特性モード）と狭視野角特性（狭視野角特性モード）よい。

また、携帯電話に備わった機能毎に、優先的に選択する視野角特性モードを予め設定していてもよい。

この場合、各機能に対応した視野角特性モードを関連付けておき、各機能を実行する際に自動的に対応する視野角特性モードで表示を行うようにすればよい。

上記視野角特性モードについては、携帯電話に備わった機能毎に、選択する視野角特性モードを該携帯電話の使用者が決めるようにしてもよい。

この場合、携帯電話の各種機能の設定キー等を用いて上記切替信号を入力し、機能毎に視野角特性モードを選択設定するようにすればよい。

また、携帯電話のある機能を実行中に、設定されている視野角特性モードを任意に切り替えるようにしてもよい。

さらに、携帯電話でインターネット接続機能を実行しているときには、狭視野角特性モードを優先して設定するようにしてもよい。

これにより、インターネット接続先の内容を他人に見られるのを防止できる。

また、携帯電話でメール機能を実行しているときには、狭視野角特性モードを優先して設定するようにしてもよい。

さらに、携帯電話でカメラ撮影機能を実行しているときには、広視野角特性モードを優先して設定するようにしてもよい。

また、携帯電話でＴＶ受像機能を実行しているときには、狭視野角特性モードを優先して設定するようにしてもよい。

以上のことは、携帯電話に限定されず、ＰＤＡ等の多機能な携帯端末においても当てはまる。つまり、上記の携帯電話という記載をＰＤＡに置き換えれば、ＰＤＡにおいても同じような作用効果を得ることができる。

また、上記の各表示特性（広視野角特性、狭視野角特性）の切替制御を行なう際に、面積階調法を加えて制御してもよい。このように、広視野角特性に切り替えるための制御に、面積階調法を適用すれば、斜めでの表示特性を、正面での表示特性により近づけることができるので、広視野角特性で表示する場合の液晶表示パネル２、２Ａの表示品位をさらに向上させることができる。つまり、広視野角特性時に面積階調を行うと、液晶表示パネル２、２Ａはより広視野角特性になり、視野角特性切替の効果がさらに高まる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、液晶表示パネルの視野角特性を必要に応じて切り替える必要のある、携帯電話、携帯端末、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオ、ＡＴＭ等の電子機器に好適に用いられる。

本発明の実施形態を示すものであり、（ａ）は広視野角特性モード時の液晶表示装置の概略断面図であり、（ｂ）は狭視野角特性モード時の液晶表示装置の概略断面図である。 図１に示す液晶表示装置の要部構成を示すブロック図である。 （ａ）（ｂ）は、液晶表示パネルにおける視野角特性を制御するための原理を示す説明図である。 （ａ）（ｂ）は、液晶表示パネルにおける視野角特性を制御するための原理を説明するためのグラフである。 上記液晶表示装置の要部構成を示すものであり、電圧無印加時における液晶表示装置の断面を示す模式図である。 上記液晶表示装置を基板法線方向から見た上面図である。 上記液晶表示装置の液晶セルを示すものであり、液晶層に印加された電圧に応じて、液晶層の液晶分子の配向が変化し始めた状態（ＯＮ初期状態）を示す模式図である。 上記液晶表示装置の液晶セルを示すものであり、液晶層に印加された電圧に応じて、液晶分子の配向が変化した後の定常状態を示す模式図である。 等電位線と液晶分子の配向との関係を示すものであり、等電位線と液晶分子の軸方位とが直交している場合を示す模式図である。 等電位線と液晶分子の配向との関係を示すものであり、等電位線と液晶分子の軸方位とが傾斜している場合を示す模式図である。 等電位線と液晶分子の配向との関係を示すものであり、等電位線が液晶分子の軸方向に対して傾斜している電界によって配向する液晶分子と、当該液晶分子に整合するように、等電位線が軸方位に対して垂直方向になる電界によって配向する液晶分子とを示す模式図である。 等電位線と液晶分子の配向との関係を示すものであり、等電位線が連続した凹凸形状を形成する電界を印加した場合を示す模式図である。 上記液晶分子の配向方向を示すものであり、電圧無印加時に各液晶分子を基板法線方向から見たときの模式図である。 上記液晶分子の配向方向を示すものであり、ＯＮ初期状態における各液晶分子を基板法線方向から見たときの模式図である。 上記液晶分子の配向方向を示すものであり、上記定常状態における各液晶分子を基板法線方向から見たときの模式図である。 本実施の形態で説明する液晶表示パネルの素特性を示すグラフである。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態で説明する液晶表示パネルの配向状態の例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態で説明する液晶表示パネルの配向状態の他の例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態で説明する液晶表示パネルの配向状態のさらに他の例を示す図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本実施の形態で説明する液晶表示パネルに適用可能なサブピクセルの形状の一例を示した図である。 図１（ａ）（ｂ）に示す視野角特性制御用パネルの概略断面図である。 図２１に示す視野角特性制御用パネルに注入される高分子分散型液晶の挙動を示す図であり、（ａ）は光散乱状態を示す図であり、（ｂ）は光透過状態を示す図である。 液晶表示パネルのサブピクセルと、視野角特性制御用パネルの分散剤との配置関係を示す一例の図である。 液晶表示パネルのサブピクセルと、視野角特性制御用パネルの分散剤との配置関係を示す他の例の図である。 上記視野角特性制御用パネルの製造方法の流れを示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は、図２５に示すフローチャートに沿った視野角特性制御用パネルの製造工程を示す図である。 視野角特性制御用パネルの構成例の違いを示す図であり、（ａ）は視野角特性制御用パネルに高分子分散型液晶を使用した場合の構成例を示し、（ｂ）は視野角特性制御用パネルに偏光板を必要とする液晶を使用した場合の構成例を示している。 視野角特性制御用パネルの取り付け位置の比較を示す図であり、（ａ）は液晶表示パネルの外側に視野角特性制御用パネルを形成した例を示し、（ｂ）は液晶表示パネル内に視野角特性制御部を形成した例を示している。 （ａ）〜（ｃ）は、図２７（ａ）および図２８（ｂ）で示した液晶表示パネルにおける偏光板の設定条件について説明する図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
１Ａ 液晶表示装置
２ 液晶表示パネル
２Ａ 液晶表示パネル
２ａ 表示面
３ 視野角特性制御用パネル（光透過状態設定手段）
３Ａ 視野角特性制御用パネル（光透過状態設定手段）
３Ｂ 視野角特性制御用パネル（光透過状態設定手段）
４ 駆動信号生成部
５ 駆動電圧生成部
６ ソース駆動回路
７ ゲート駆動回路
８ 視野角制御部
９ 第１電極駆動回路
１０ 第２電極駆動回路
１１ 透明基板
１２ 絵素電極
１２ａ 開口部
１２ｂ 中実部
１２ｃ 中実部
１３ 垂直配向膜
１５ バスライン（信号ライン）
２１ 透明基板
２２ 対向電極
２３ 垂直配向膜
３０ 液晶層
３０ａ 液晶分子
１００ 液晶セル
１００ａ ＴＦＴ基板
１００ｂ 対向基板
１０１ 偏光板
１０２ 偏光板
２００ａ 透明基板
２００ｂ 透明基板
２０１ 透明導電膜
２０２ ＪＡＳリブ部
２０３ 分散剤（遮光層）
２０４ 封止部材
２０５ 偏光板
２０７ ＬＣ層
３００ 有機絶縁層
３０１ ＵＶ硬化樹脂
４００ 樹脂層

Claims (12)

1. 白表示時の液晶層を正面から見た正面透過率、液晶層を斜め６０°方向から見た斜め視野角の透過率を夫々１とした場合に、液晶層に印加する印加電圧の全範囲に亘って上記斜め視野角の透過強度が正面の透過強度より大きく、且つ、画素を構成する一つまたは複数の絵素領域において、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が小さい範囲が広い第１の領域と、印加電圧の変化に対する透過強度の変動が第１の領域より大きい範囲が広い第２の領域とが混在するように液晶の配向状態が制御された液晶表示パネルと、
   上記液晶層を正面から見た場合には光透過状態にあり、上記液晶層を斜め方向６０°から見た場合には上記第２の領域の全部または一部に対応する領域のみが遮光状態あるいは光透過状態の何れかになるように設定する光透過状態設定手段が設けられ、
   上記光透過状態設定手段は、遮光状態と光透過状態とが切り替わる遮光層からなり、
   上記遮光層は、上記液晶表示パネルへの光入射側であって、該液晶表示パネルの画素電極に駆動用の信号を供給するための信号ラインと対応する位置にのみ設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 上記遮光層は、光散乱状態と光透過状態が切り替わる高分子分散型液晶からなる液晶層であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 上記光透過状態設定手段は、液晶表示パネルの任意の領域における第２の領域の全部または一部を遮光状態に設定することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 上記光透過状態設定手段は、液晶表示パネルの全体の第２の領域の全部または一部を光透過状態に設定した状態で、該液晶表示パネルの任意の領域における第２の領域の全部または一部を遮光状態に設定することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 上記光透過状態設定手段は、液晶表示パネルの全体の第２の領域の全部または一部を遮光状態に設定した状態で、該液晶表示パネルの任意の領域における第２の領域の全部または一部を光透過状態に設定することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 上記液晶表示パネル内の液晶は、放射状傾斜方向に配向制御されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 上記液晶表示パネル内の液晶は、４分割ドメイン方向に配向制御されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。
9. メール機能、カメラ撮影機能、インターネット接続機能、ＴＶ受像機能のうち、少なくとも２種類の機能が実行可能であり、且つ、上記各機能を実行したときに実行内容を表示する、上記請求項１から７の何れか１項に記載の液晶表示装置を備えた電子機器。
10. 上記第２の領域の全部または一部が、斜め方向から見て遮光状態あるいは光透過状態の何れかの状態に設定されるかは、実行される機能毎に予め決められていることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
11. 上記光透過状態設定手段は、インターネット接続機能およびメール機能を実行する際には、上記第２の領域の全部または一部を、斜め方向から見て遮光状態に設定することを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
12. 上記光透過状態設定手段は、カメラ撮影機能を実行する際には、上記第２の領域の全部または一部を、斜め方向から見て光透過状態に設定することを特徴とする請求項９に記載の電子機器。

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