JP4760538B2 - 視野角の範囲を制御可能とした液晶表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、視野角の範囲を制御することができるようにした視野制御型の液晶表示装置に関する。

液晶表示装置として、間隙を設けて対向する一対の基板間に液晶層を封入し、前記一対の基板の互いに対向する内面のうち、一方の基板の内面に、前記液晶層に前記基板面と実質的に平行な方向の横電界を生成するための複数の第１と第２の電極を互いに絶縁して設け、前記第１と第２の電極間に生成された前記横電界により前記液晶層の液晶分子の配向状態が制御される領域からなる複数の画素を行方向及び列方向にマトリックス状に配列した横電界型液晶表示素子を備えたものがある。

この横電界型液晶表示素子は、前記一方の基板の内面に設けられた第１と第２の電極間に画像データに対応する横電界を生成し、その横電界により液晶分子の配向方位（分子長軸の向き）を前記基板面と実質的に平行な面内で制御して画像を表示するものであり、広い視野を有している。

一方、例えば携帯電話機等の電子機器に実装される液晶表示装置には、その表示の視野を、広視野と、液晶表示装置の使用者以外の他者により表示を覗き見されないような狭視野とに切換えることができる視野角制御性が要求されている。

前記横電界型液晶表示素子を備えた視野制御型の液晶表示装置としては、従来、前記液晶表示素子の他方の基板、つまり横電界を生成するための第１と第２の電極が設けられた一方の基板と対向する基板の内面に、前記第１と第２の電極の一方に対向する第３の電極を設け、前記第１と第２の電極の一方と前記第３の電極との間に、前記第１と第２の電極間に印加する画像データに対応した電圧と同じ値または前記画像データに対応した電圧の１／ｎの値の電圧を印加することにより、前記横電界の等電位線を歪ませ、その等電位線の歪みに応じた配向状態に液晶分子を配向させて表示の視野を狭くするようにしたものがある（特許文献１参照）。
特開平１１―３０７８３号公報

しかし、上記従来の視野制御型液晶表示装置は、前記液晶表示素子の一方の基板の内面の第１と第２の電極の一方と、他方の基板の内面の第３の電極との間に、前記第１と第２の電極間に印加する画像データに対応した電圧と同じ値または前記画像データに対応した電圧の１／ｎの値の電圧を印加することにより、前記横電界の等電位線を歪ませ、その等電位線の歪みに応じた配向状態に液晶分子を配向させて表示の視野を狭くするものであるため、前記画像データに対応して視野が変動し、安定した視野制御を行なうことができない。

この発明は、横電界型液晶表示素子を備えた、安定した視野制御を行なうことができる液晶表示装置を提供することを目的としたものである。

この発明の第１の観点による液晶表示装置は、間隙を設けて対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶層と、前記一対の基板の互いに対向する内面のうちの一方の基板の内面に設けられ、前記液晶層に前記基板面と実質的に平行な方向の横電界を生成するための互いに絶縁された第１と第２の電極と、他方の基板の内面に、前記第１と第２の電極間に生成された前記横電界により液晶分子の配向状態が制御される領域によって定義される画素の全域に対応させて設けられた第３の電極と、前記第１と第２の電極間に画像データに対応する表示駆動電圧を供給し、前記第１と第２の電極間に前記横電界を生成させる画像表示回路と、前記第１の電極及び第２の電極の少なくとも一方と前記第３の電極との間に前記表示駆動電圧とは異なる視野角制御電圧を供給し、それらの電極間に前記液晶層の厚さ方向と実質的に平行な方向の縦電界を生成させる視野角制御回路と、前記一対の基板を挟んで配置された一対の偏光板と、を備えたことを特徴とする。

この液晶表示装置において、前記一方の基板の内面に設けられた前記第１と第２の電極のうち、前記第１の電極は、少なくとも画素の全域に対応させて形成され、前記第２の電極は、前記第１の電極を覆う絶縁膜の上に、前記第１の電極よりも小さい面積を有し、且つ縁部において前記第１の電極と対向する形状に形成され、前記視野角制御回路は、前記第１の電極と、他方の基板の内面に設けられた第３の電極との間に視野角制御電圧を供給する視野角制御電圧供給回路を備えることが好ましい。この場合、前記第２の電極は、複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた櫛形導電膜からなっていることが望ましい。或いは、前記第２の電極は、複数のスリットを有する形状にパターニングされたスリット形成導電膜からなっていることが望ましい。そしてさらに、前記一対の基板の内面には、それぞれ配向膜がさらに形成され、それぞれの配向膜は、前記第２の電極の縁部の長さ方向に対して予め定めた角度で斜めに交差する方向に沿って互いに逆方向に配向処理されていることが望ましい。

また、この液晶表示装置において、前記一方の基板の内面に設けられた前記第１と第２の電極は、基板面に沿った方向に間隔を隔てて設けられていることが好ましい。この場合、前記第１の電極は、複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた第１の櫛形導電膜からなり、前記第２の電極は、前記第１の櫛形導電膜の複数の櫛歯部にそれぞれ間隔を隔てて隣接する複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた第２の櫛形導電膜からなっていることが望ましい。

さらに、この液晶表示装置において、前記一対の基板の内面には、それぞれ配向膜がさらに形成され、それぞれの配向膜は、前記第１と第２の電極間に生成される横電界の方向に対して予め定めた角度で斜めに交差する方向に沿って互いに逆方向に配向処理されていることが好ましい。

またさらに、この液晶表示装置において、前記一対の基板の内面には、それぞれ配向膜がさらに形成され、それぞれの配向膜は、前記液晶表示装置の画面の上下方向と実質的に平行な方向に沿って互いに逆方向に配向処理され、前記一対の偏光板のうち、観察側の偏光板は、その透過軸を前記配向処理と実質的に平行にして配置され、反対側の偏光板は、その透過軸を前記観察側の偏光板の透過軸と実質的に直交または平行にして配置されていることが好ましい。

この発明の第２の観点による液晶表示装置は、間隙を設けて対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶層と、前記一対の基板の互いに対向する内面のうちの一方の基板の内面に設けられ、前記液晶層に前記基板面と実質的に平行な方向の横電界を生成するための互いに絶縁された複数の第１と第２の電極と、他方の基板の内面に、少なくとも前記第１と第２の電極間に生成された前記横電界により液晶分子の配向状態が制御される領域により定義される複数の画素それぞれの全域に対応させて設けられた第３の電極とを備え、前記複数の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に配列された液晶表示素子と、前記液晶表示素子のマトリックス状に配列された複数の画素が行方向に配列された複数の画素からなる各画素行毎に順次選択して、選択された画素行ごとに前記画素行の複数の画素を制御するように前記第１の電極に印加され、１画素行毎に割り当てられた１水平期間毎に電位が変化する第１の信号と、前記第１の信号に対して画像データに対応する電位差を有し、前記第２の電極に印加される第２の信号と、前記第１の信号の電位の変化に同期して電位が変化し、且つ前記第１の信号及び第２の信号に対してそれぞれ予め定めた電位差を有し、前記第３の電極に選択的に印加される第３の信号とを発生する駆動回路と、を備えたことを特徴とする。

この液晶表示装置において、前記駆動回路は、第１の信号の電位の変化に対して逆位相で電位が変化する第３の信号を選択的に液晶表示素子の第３の電極に印加することが好ましい。或いは、前記駆動回路は、第１の信号の電位の変化に対して同位相で電位が変化し、且つその電位の絶対値が前記第１の信号の電位とは異なる第３の信号を選択的に液晶表示素子の第３の電極に印加することが好ましい。

また、この液晶表示装置において、前記駆動回路は、各水平期間毎に電位が変化する第１の信号を発生する第１の信号発生回路と、前記各１水平期間毎に前記第１の信号の電位に対して画像データに対応する電位差を持った値に変化する電位を第２の電極に与えるための第２の信号を発生する第２の信号発生回路と、前記第１の信号の電位の変化に対して逆位相または同位相で電位が変化する第３の信号を発生する第３の信号発生回路と、液晶表示素子の第３の電極への前記第３の信号の印加を選択する選択手段と、を備えることが好ましい。

さらに、この液晶表示装置において、液晶表示素子は、各画素毎に配置され、信号の入力電極及び出力電極と、前記入力電極と出力電極との間の導通を制御する制御電極とを有し、前記制御電極が各行毎に走査線に接続され、前記入力電極が各列毎に信号線に接続され、前記出力電極が第２の電極に接続された複数の能動素子を備え、前記駆動回路は、各１水平期間毎に電位が変化する第１の信号を発生し、その第１の信号を前記液晶表示素子の第１の電極へ供給する共通信号発生回路と、前記各１水平期間毎に前記第１の信号の電位に対して画像データに対応する電位差を持った値に電位が変化する電圧を前記第２の電極に与えるための第２の信号を発生し、その第２の信号を前記信号線へ供給する画像信号発生回路と、前記１水平期間中に選択行の前記能動素子の入力電極と出力電極との間を導通させるための走査信号を発生し、その走査信号を前記走査線へ供給する走査信号発生回路と、前記第１の信号の電位の変化に対して逆位相または同位相で電位が変化する第３の信号を発生する視野角制御信号発生回路と、前記液晶表示素子の第３の電極への前記第３の信号の供給を選択する信号選択回路と、を備えることが好ましい。この場合、前記複数の能動素子は、ゲート電極が前記走査線に接続され、ドレイン電極とソース電極のいずれか一方が前記信号線に接続され、他方が第２の電極に接続された薄膜トランジスタからなっていることが望ましい。

さらにまた、この液晶表示装置において、液晶表示素子の一方の基板の内面の第１と第２の電極のうち、前記第１の電極は、少なくとも画素の全域に対応させて形成され、前記第２の電極は、前記第１の電極を覆う絶縁膜の上に、前記画素よりも小さい面積を有し、且つ縁部において前記第１の電極と対向する形状に形成されていることが好ましい。この場合、第２の電極は、複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた櫛形導電膜からなっていることが望ましい。或いは、第２の電極は、複数のスリットを有する形状にパターニングされたスリット形成導電膜からなっていることが望ましい。

また、この液晶表示装置において、液晶表示素子は、一対の基板の内面にそれぞれに形成され、無電界時の液晶分子の配向方向を規定し、前記液晶表示素子の画面の上下方向と実質的に平行な方向に沿って互いに逆方向に配向処理された水平配向膜と、前記一対の基板を挟んで配置された偏光板のうち、観察側の偏光板は、その透過軸を前記配向膜の配向処理と実質的に平行にして設けられ、前記観察側とは反対側の偏光板は、その透過軸を前記観察側の偏光板の透過軸と実質的に直交または平行にして設けられた一対の偏光板と、を備えていることが好ましい。

この発明の第３の観点による液晶表示装置は、間隙を設けて対向配置された一対の基板の間に封入された液晶層と、前記液晶層に前記基板面と実質的に平行な方向の横電界を生成するための第１、第２の電極と、前記液晶層に前記液晶層の厚さ方向と実質的に平行な方向の縦電界を生成するための第３の電極とを有し、第１の電極と第２の電極によって生成される横電界により配向が制御される液晶層の領域によって定義される画素毎に前記横電界により前記液晶層の分子の配向状態を制御して、前記複数の画素によって画像を表示する液晶表示手段と、供給された画像データに対応する表示駆動信号を発生し、前記第１の電極と第２の電極に供給して、前記画像データに対応する横電界を複数の画素ごとに生成する画像表示手段と、視野角を選択するための視野角選択信号を受けて前記表示駆動信号と同期し、且つ前記表示駆動信号とは異なる視野角制御電圧を発生し、前記第３の電極に供給して、前記複数の画素の液晶層に前記縦電界を生成して、視野角の範囲を制限する視野角制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明の第１の観点による液晶表示装置によれば、対向配置された一対の基板の一方の基板の内面に、基板面に平行な横電界を生成するための複数の第１の電極と第２の電極を設け、対向する他方の基板の内面に、前記基板間の液晶層の厚さ方向と平行な縦電界を生成するための第３の電極を設け、選択的に前記横電界とは独立した前記縦電界を液晶層に印加するようにしたので、前記横電界のみで駆動するときに広視野角表示を、前記横電界と前記縦電界との両方により駆動するときに狭視野表示を選択的に行わすことができる。

また、この発明の第２の観点による液晶表示装置によれば、液晶表示素子の一方の基板の内面に、基板面に平行な横電界を生成するための複数の第１の電極と第２の電極を設け、対向する他方の基板面に、前記基板間の液晶層の厚さ方向と平行な縦電界を生成するための第３の電極を設け、前記第１と第２の電極の間に、第１、第２の信号を供給して、画像データに対応する横電界を印加し、第３の電極に、前記第１の電極に供給する信号の電位の変化に同期して電位が変化する第３の信号を印加することにより、液晶層の厚さ方向と実質的に平行な方向の縦電界を印加するようにしたので、前記横電界のみで駆動するときに広視野角表示を、前記横電界と前記縦電界との両方により駆動するときに狭視野表示を選択的に行わすことができる。

さらに、この発明の第３の観点による液晶表示装置によれば、基板面に平行な横電界を生成するための第１の電極と第２の電極と、液晶層の厚さ方向と平行な縦電界を生成するための第３の電極を設けた液晶表示手段と、前記第１と第２の電極の間に画像データに対応する横電界を生成する画像表示手段と、視野角を選択するための視野角選択信号を受けて前記表示駆動信号と同期し、且つ前記表示駆動信号とは異なる視野角制御電圧を第３の電極に供給して画素の液晶層に前記縦電界を生成し、視野角の範囲を制限する視野角制御手段とを備えているので、前記横電界で駆動するときに広視野角表示を、前記横電界と前記縦電界との両方により駆動するときに狭視野表示を選択的に行わすことができる。

（第１の実施形態）
図１乃至図１５はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は液晶表示装置を備えた電子機器の正面図、図２は前記液晶表示装置の液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図、図３は前記液晶表示素子の一部分の断面図である。

まず、図１に示した電子機器について説明する。この電子機器は、電話機本体１と、基端を前記電話機本体１の先端に枢支され、図のように電話機本体１の外方に張出された開状態と、前記電話機本体１の上に重ねられた閉状態とに開閉回動される蓋体２とからなる折りたたみ型携帯電話機である。電話機本体１の前面（蓋体２の重なり面）には、キーボード部３とマイク部４が設けられ、前記蓋体２の前面（折りたたみ時に電話機本体１の前面に対向する面）に、表示部５とスピーカ部６が設けられている。

次に、液晶表示装置について説明する。この実施例の液晶表示装置は、前記携帯電話機の蓋体２内に前記表示部５に対向させて配置された液晶表示素子１０と、前記液晶表示素子１０の駆動手段３２（図５参照）と、前記液晶表示素子１０の観察側とは反対側に配置され、前記液晶表示素子１０に向けて照明光を照射する面光源（図示せず）とを備えている。

前記液晶表示素子１０は、図２及び図３に示したように、間隙を設けて対向する一対の透明な基板１１，１２間に正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる液晶層１３が封入されている。

前記一対の基板１１，１２の互いに対向する内面のうち、一方の基板、例えば観察側（図３において上側）とは反対側の基板１２の内面に、前記液晶層１３に前記基板１１面と実質的に平行な方向の横電界を生成するための第１の透明電極１４と、第２の透明電極１５が互いに絶縁されて複数設けられている。

前記液晶表示素子１０は、行方向（図２において左右方向）及び列方向（図２において上下方向）にマトリックス状に配列された複数の画素１００を備えた横電界型液晶表示素子である。

この液晶表示素子における１つの画素１００は、前記第１透明電極１４に個々の第２透明電極１５が対応する領域であって、これらの第１透明電極１４と個々の第２透明電極１５の間に生成される前記横電界により前記液晶層１３の液晶分子の配向状態が制御される領域によって定義される。

この液晶表示素子１０は、他方の基板、つまり観察側の基板１１の内面に、前記複数の画素１００のそれぞれの全域に少なくとも対応させて設けられた第３の透明電極２５を備えている。

以下、前記第１の透明電極１４をコモン電極、前記第の２透明電極１５を信号電極、前記第３の透明電極２５を対向電極、前記コモン電極１４と信号電極１５が設けられた一方の基板１２を画素基板、前記対向電極２５が設けられた他方の基板１１を対向基板という。

前記画素基板１２の内面のコモン電極１４と信号電極１５とのうち、コモン電極１４は、少なくとも前記画素１００の全域に対応させて形成されている。信号電極１５は、前記コモン電極１４を覆って設けられた層間絶縁膜２４の上に、前記画素１００よりも小さい面積を有する形状に形成され、その縁部１５Ｃが前記コモン電極１４と対向している。

この液晶表示素子１０は、アクティブマトリックス液晶表示素子であり、前記画素基板１２の内面に、前記マトリックス状に配列される複数の画素１００毎に配置された能動素子１６を備えている。この能動素子１６は、信号の入力電極２０及び出力電極２１と、前記入力電極２０と出力電極２１との間の導通を制御する制御電極１７とを有し、前記制御電極１７が各行毎に走査線２２に接続され、前記入力電極２０が各列毎に信号線２３に接続され、前記出力電極２１が前記信号電極１５に接続されている。

前記能動素子１６は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）であり、前記画素基板１２の基板面上に形成されたゲート電極（制御電極）１７と、前記ゲート電極１７を覆って画素基板１２の略全面に形成されたゲート絶縁膜１８と、このゲート絶縁膜１８の上に前記ゲート電極１７と対向させて形成されたｉ型半導体膜１９と、前記ｉ型半導体膜１９の両側部の上にｎ型半導体膜（図示せず）を介して設けられたドレイン電極（入力電極）２０及びソース電極（出力電極）２１とからなっている。

なお、前記走査線２２は、前記画素基板１２の基板面上に、前記行方向に配列された複数の画素１００からなる各画素行毎に、各行のＴＦＴ１６のゲート電極１７を接続して形成されており、前記信号線２３は、前記ゲート絶縁膜１８の上に、前記列方向に配列された複数の画素１００からなる各画素列毎に設けられ、各列のＴＦＴ１６のドレイン電極２０に接続されている。

また、前記画素基板１２の縁部には、前記対向基板１１の外方に張出す端子配列部（図示せず）が形成されており、前記走査線２２及び信号線２３は、前記端子配列部に設けられた複数の走査線端子及び信号線端子に接続されている。

前記コモン電極１４は、図２及び図３に示したように、前記各画素行毎にその全長にわたって前記ゲート絶縁膜１８の上に設けられた透明導電膜１４ａにより形成されており、これらの透明導電膜１４ａは、前記画素基板１２の端子配列部に設けられた複数のコモン電極端子にそれぞれ接続されている。

なお、この実施例では、前記導電膜１４ａを、前記画素行の各画素１００の全域にそれぞれ対応する複数の矩形状電極部１４ｂと、これらの電極部をその一端側において互いに接続するリード部１４ｃとからなる形状に形成しているが、この導電膜１４ａは、その全長にわたって前記画素１００の全域に対応する幅に形成してもよい。

また、前記信号電極１５は、前記層間絶縁膜２４の上に各画素１００にそれぞれ対応させて設けられ、複数の櫛歯部１５ｂを有する櫛形形状にパターニングされた櫛形導電膜１５ａからなっており、この櫛形導電膜１５ａの各櫛歯部１５ｂをつなぐ基部の一端において前記ＴＦＴ１６のソース電極２１に接続されている。

なお、前記層間絶縁膜２４は、前記画素基板１２の略全面に、前記コモン電極１４とＴＦＴ１６及び走査線２３を覆って設けられており、前記櫛形導電膜１５ａは、前記層間絶縁膜２４に設けられたコンタクト孔（図示せず）において前記ＴＦＴ１６のソース電極２１に接続されている。

前記櫛形導電膜１５ａは、等間隔で形成された４本の櫛歯部１５ｂを有しており、これらの４つの櫛歯部１５ｂと前記コモン電極１４との間に生成される横電界によって液晶分子の配向状態を実質的に一様に制御する領域が１つの画素１００を形成している。

また、前記櫛形導電膜１５ａの各櫛歯部１５ｂは、液晶表示素子１０の画面の上下方向、つまり前記画面の縦軸Ｙに対して、左右いずれか一方の方向に、予め定めた角度、例えば５°〜１５°の角度θで傾いた方向に沿う細長形状に形成されており、これらの櫛歯部１５ｂの幅ｄ１と、隣合う櫛歯部１５ｂ間の間隔ｄ２との比ｄ２／ｄ１は、１／３〜３／１、好ましくは１／１に設定されている。

一方、前記対向基板１１の内面の対向電極２５は、前記複数の画素１００の配列領域全体に対向する一枚膜状の導電膜からなっている。

なお、この液晶表示素子１０は、前記複数の画素１００毎にそれぞれ対応する赤、緑、青の３色のカラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂを備えたカラー画像表示素子であり、前記カラーフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂは前記対向基板１１の基板面上に形成され、その上に前記対向電極２５が形成されている。

また、前記対向基板１１の内面と前記画素基板１２の内面にはそれぞれ、前記コモン電極１４及び信号電極１５と前記対向電極２５を覆って、水平配向膜２７，２８が設けられており、これらの配向膜２７，２８はそれぞれ、前記画面の上下方向の縦軸Ｙと実質的に平行な方向に沿って互いに逆方向にラビング（配向処理）されている。

前記対向基板１１と画素基板１２は、前記複数の画素１００の配列領域、つまり液晶表示素子１０の画面領域を囲む枠状のシール材（図示せず）を介して接合されており、前記対向電極２５は、前記シール材による基板接合部において、図示しないクロス接続部を介して前記画素基板１２の端子配列部に設けられた対向電極端子に接続されている。

前記液晶層１３は、前記対向基板１１と画素基板１２との間の前記シール材で囲まれた領域に封入されており、その液晶分子は、前記配向膜２７，２８の配向処理方向（前記縦軸Ｙの方向）に分子長軸を揃えて、前記基板１１，１２面と実質的に平行に配向している。

そして、この液晶表示素子１０の液晶分子が前記配向膜２７，２８の配向処理方向に分子長軸を揃えて基板１１，１２面と実質的に平行に配向した状態におけるΔｎｄ（液晶の屈折率異方性Δｎと液晶層厚ｄの積）の値は、可視光帯域の中間波長の１／２の値である略２７５ｎｍ付近に設定されている。

さらに、この液晶表示素子１０は、前記一対の基板１１，１２を挟んで配置された一対の偏光板２９，３０を備えている。

図４は、前記液晶表示素子１０の対向基板１１と画素基板１２の配向膜２７，２８の配向処理方向（ラビング方向）１１ａ，１２ａと前記一対の偏光板２９，３０の透過軸２９ａ，３０ａの向きを示している。

図４のように、前記対向基板１１と画素基板１２の配向膜２７，２８は、前記画面の上下方向、つまり画面の縦軸Ｙと実質的に平行な方向に沿って、互いに逆方向に配向処理されており、前記一対の偏光板２９，３０のうち、観察側の偏光板２９は、その透過軸２９ａを前記配向処理１１ａ，１２ａと実質的に平行にして設けられ、反対側の偏光板３０は、その透過軸３０ａを観察側偏光板２９の透過軸２９ａと実質的に直交または平行にして設けられている。

なお、この実施例では、前記観察側偏光板２９の透過軸２９ａと反対側偏光板３０の透過軸３０ａとを互いに直交させ、前記液晶表示素子１０にノーマーリーブラックモードの表示を行なわせるようにしている。

前記配向膜２７，２８の配向処理方向（ラビング方向）は、前記コモン電極１４と信号電極１５との間に生成される横電界の方向に対して予め定めた角度で斜めに交差している。

すなわち、前記コモン電極１４と信号電極１５との間に生成される横電界は、前記櫛形導電膜１５ａの各櫛歯部１５ｂの縁部１５Ｃの長さ方向に対して実質的に直交する方向の電界であり、この実施例では上述したように、前記櫛形導電膜１５ａの各櫛歯部１５ｂを、画面の上下方向の縦軸Ｙに対して左右いずれか一方の方向に予め定めた角度、例えば５°〜１５°の角度θで傾いた方向に沿う細長形状に形成し、前記配向膜２７，２８を前記縦軸Ｙと実質的に平行な方向に配向処理している。このため、前記配向膜２７，２８の配向処理方向は、前記横電界の方向に対して前記５°〜１５°の角度で斜めに交差している。

さらに、この液晶表示素子１０は、外部からの静電気を遮断するための一枚膜状の透明な導電膜３１を備えており、この静電気遮断用導電膜３１は、観察側基板である前記対向基板１１と、その外面に配置された観察側偏光板２９との間に設けられている。

一方、前記液晶表示素子１０は、図５に示される駆動手段３２によって駆動される。この駆動手段３２は、１画素行毎に割り当てられた１水平走査期間１ｈ毎に電位が変化し、前記コモン電極１４へ印加される第１の信号（以下、コモン信号という）と、前記コモン信号に対して画像データに対応する電位差を持った電位を有し、前記信号電極１５に印加される第２の信号（以下、データ信号という）と、前記第１の信号の電位の変化に同期して電位が変化し、且つ前記コモン信号及びデータ信号に対してそれぞれ予め定めた電位差を持った電位を有し、前記対向電極２５に印加される第３の信号（以下、視野制御信号という）とを発生する。

前記コモン信号は、前記液晶表示素子１０のマトリックス状に配列された複数の画素１００を、行方向に配列された複数の画素１００からなる各画素行毎に順次選択して前記画素１００の点灯を制御させる信号である。

すなわち、この駆動手段３２は、前記各行の１水平走査期間１ｈ毎に電位が変化するコモン信号を発生する第１の信号発生回路と、前記各行の１水平走査期間１ｈ毎に前記コモン信号の電位に対して画像データに対応する電位差を持った値に電位が変化するデータ信号を発生する第２の信号発生回路と、前記コモン信号の電位の変化に対して逆位相または同位相で電位が変化する視野制御信号を発生する第３の信号発生回路と、前記液晶表示素子１０の対向電極２５への前記視野制御信号の印加を選択する選択回路とにより構成されている。

図５は前記駆動手段３２のブロック回路図であり、この駆動手段３２は、前記コモン信号Ｃ１を発生する第１の信号発生回路（以下、コモン信号発生回路という）３３と、前記コモン信号Ｃ１の電位に対して画像データに対応する電位差を持った値に電位が変化するデータ信号を発生する第２の信号発生回路（以下、データ信号発生回路という）３４と、前記ＴＦＴ１６のドレイン電極２０とソース電極２１との間を導通させる走査信号（ＴＦＴ１６をオンさせるゲート信号）を発生する走査信号発生回路３６と、前記コモン信号Ｃ１の電位の変化に対して逆位相または同位相で電位が変化する視野制御信号Ｃ２，Ｃ２１を発生する第３の信号発生回路（以下、視野制御信号発生回路という）３７と、画像データに対応する信号データを記憶するディスプレイＲＡＭ３５と、画像データと視野選択信号とが供給され、これらの信号に基づいて、前述した回路３３，３４，３６，３７の動作を制御する制御回路３８とにより構成されている。

前記画像データは、図示しない外部回路から前記制御回路３８に供給される。また、前記視野選択信号は、例えば、図１に示した携帯電話機等の電子機器に設けられた視野選択キー７による視野選択に応じて前記制御回路３８に供給される。

図５乃至図１１に示すように、前記コモン信号発生回路３３は、前記制御回路３８からのクロック信号を受けて、前記各行の１水平走査期間１ｈ毎に電位が変化するコモン信号Ｃ１を発生し、そのコモン信号Ｃ１を前記液晶表示素子１０の各画素行のコモン電極１４へ供給する。

一方、外部回路から前記制御回路３８に供給された画像データは、この制御回路３８により前記データ信号発生回路３４に送られ、前記データ信号発生回路３４は、前記画像データに基づいて、ディスプレイＲＯＭ３５に予め記憶された信号データを読み出し、前記コモン信号発生回路３３から出力されるコモン信号Ｃ１の電位に対して前記画像データに対応する電位差を持った値に電位が変化するデータ信号Ｄon/offを生成し、そのデータ信号Ｄon/offを、前記各行の１水平走査期間１ｈ毎に前記液晶表示素子１０の各画素列の信号線２３へ供給する。

前記走査信号発生回路３６は、前記制御回路３８からのクロック信号を受けて、前記ＴＦＴ１６のドレイン電極２０とソース電極２１との間を導通させる走査信号を発生し、その走査信号Ｓcを、前記１水平走査期間１ｈ毎に前記液晶表示素子１０の各行の走査線２２へ順次供給する。

前記視野制御信号発生回路３７は、前記コモン信号発生回路３３から出力される前記コモン信号Ｃ１の電位の変化に対して逆位相で電位が変化する信号（コモン信号Ｃ１の電位が変化する周期を反転させた信号）、且つその電位の絶対値が前記コモン信号Ｃ１の電位とは異なる信号からなる視野制御信号Ｃ２を発生する。

そして、前記制御回路３８は、供給された前記視野選択信号に応じて、広視野が選択されたときに、前記視野制御信号発生回路３７の動作を停止させ、或いは視野制御信号Ｃ２の出力を停止させ、狭視野が選択されたときに、前記視野制御信号Ｃ２を生成し、その視野制御信号Ｃ２を出力して前記液晶表示素子１０の対向電極２５へ供給する。

図７乃至図１１は、それぞれ前記液晶表示素子１０の各表示態様に応じて各電極に供給される各信号の電圧波形を示しており、液晶表示素子１０の全ての画素行を順次選択して１画面を表示させるための期間を１フレーム１ｆで表し、前記１フレーム１ｆを画素行数で分割した１画素行の選択期間を1１水平走査期間１ｈで表している。

なお、前記コモン信号Ｃ１と視野制御信号Ｃ２とは、図６に示すような信号発生回路により生成するようにしても良い。すなわち、この信号発生回路のコモン信号生成部は、１水平走査期間１ｈ毎に反転するクロック信号ＦＲＰを増幅器ＡＭＰに入力して任意の振幅に調整し、コンデンサでカップリングした後、前記コモン信号Ｃ１を出力する。視野制御信号生成部は、クロック信号ＦＲＰとその反転信号を選択信号ＳＥによって選択して増幅器ＡＭＰに入力し、この増幅器ＡＭＰにより任意の振幅に調整し、コンデンサでカップリングした後、前記コモン信号Ｃ２を出力する。

図７は、前記駆動手段３２により前記液晶表示素子１０に印加する走査信号Ｓcと、コモン信号Ｃ１と、白を表示するためのデータ信号（以下、白データ信号という）Ｄon及び黒を表示するためのデータ信号（以下、黒データ信号という）Ｄoffと、前記白データ信号ＤonがＴＦＴ１６を介して印加された信号電極１５の電位（白表示時の信号電極電位）Ｓon及び前記黒データ信号Ｄoffが前記ＴＦＴ１６を介して印加された信号電極１５の電位（黒表示時の信号電極電位）Ｓoffと、白表示時のコモン電極−信号電極間電圧Ｃ１−Ｓon及び黒表示時のコモン電極−信号電極間電圧Ｃ１−Ｓoffの電圧波形を示している。

なお、この実施例で用いた液晶表示素子１０はノーマーリーブラックモードの表示素子であり、前記黒データ信号Ｄoffは、前記コモン信号Ｃ１の電位に対する電位差が極く小さいか、或いは前記電位差が実質的に０の電位、つまり、信号電極１５とコモン電極１４との間に、液晶分子が配向膜２７，２８の配向処理方向１１ａ，１２ａに沿って配向する極く弱い横電界を生成するか、或いは実質的に前記横電界を生成しない電位の信号である。また、前記白データ信号Ｄonは、前記コモン信号Ｃ１の電位に対する電位差が充分に大きい電位、つまり、前記信号電極１５とコモン電極１４との間に充分な強さの横電界を生成する電位の信号である。

先ず、前記対向電極２５に視野制御信号Ｃ２を印加しない場合において、前記液晶表示素子１０の各電極への前記各信号の印加状態であって、信号電極１５に信号電極電位Ｓoffが印加された場合を図１２（ａ）に、そのときの液晶分子の配向の変化を図１２（ｂ）にそれぞれ模式的に示した。また、信号電極１５に信号電極電位Ｓonが印加された場合を図１３（ａ）に、そのときの液晶分子の配向の変化を図１３（ｂ）にそれぞれ模式的に示した。

前記対向電極２５に視野制御信号Ｃ２を印加しないとき、つまり広視野角表示の場合は、前記画素１００の液晶分子１３ａが、前記コモン電極１４と信号電極１５との間に生成した前記横電界のみにより、基板１１，１２面と実質的に平行な面内で配向方位（分子長軸の向き）が制御される。

信号電極１５に黒表示に対応する信号電極電位Ｓoffが印加されたとき、つまり前記コモン電極１４と信号電極１５との間に図７に示したコモン電極−信号電極間電圧Ｃ１−Ｓoffに応じた極く弱い横電界を生成する（或いは実質的に前記横電界を生成しなくとも良い）とき、図１２（ａ），（ｂ）のように、一対の基板１１，１２の配向膜２７，２８の配向処理方向１１ａ，１２ａに分子長軸を揃えた状態で、実質的に液晶分子１３ａは挙動しない。

前記信号電極１５に白表示に対応する信号電極電位Ｓonを印加したとき、つまり前記コモン電極１４と信号電極１５との間にコモン電極−信号電極間電圧Ｃ１−Ｓonに応じた充分な強さの横電界を生成したとき、図１３（ａ），（ｂ）のように、液晶分子１３ａは、前記横電界の方向に分子長軸を揃えて配向する挙動する。

このように、前記対向電極２５に視野制御信号Ｃ２を印加しないときは、液晶分子１３ａが、前記コモン電極１４と信号電極１４，１５間に生成された横電界により前記基板１１，１２面と実質的に平行な面内で配向方位を変えるため、Δｎｄの視野依存性が小さい横電界型液晶表示素子１０の視野特性に対応した広視野の表示を行なうことができる。

次に、対向電極２５に前記コモン信号Ｃ１と逆位相の視野制御信号Ｃ２を印加した狭視野角表示であって、信号電極１５に信号電極電位Ｓoff（黒表示時）が印加されるときの各信号の電圧波形を図８に、そのときの液晶表示素子の各電極への信号の印加状態を図１４（ａ）に、そのときの液晶分子の配向の変化を図１４（ｂ）にそれぞれ模式的に示した。また、信号電極１５に信号電極電位Ｓoｎ（白表示時）が印加されるときの各信号の電圧波形を図９に、そのときの液晶表示素子の各電極への信号の印加状態を図１５（ａ）に、そのときの液晶分子の配向の変化を図１５（ｂ）にそれぞれ模式的に示した。

前記対向電極２５に視野制御信号Ｃ２を印加したとき、つまり狭視野角表示の場合は、前記コモン電極１４と信号電極１５との間に生成する前記横電界と、前記コモン電極１４と前記対向電極２５との間及び前記信号電極１５と前記対向電極２５との間にそれぞれ生成する前記縦電界とにより、前記画素１００の液晶分子１３ａが挙動する。

信号電極１５に図８に示した黒表示に対応する信号電極電位Ｓoffが印加されたとき、液晶分子１３ａは、図１４（ａ），（ｂ）のように、縦電界によって前記基板１１，１２面に対して斜めに立上がった状態に配向し、横電界は弱いため、一対の基板１１，１２の配向膜２７，２８の配向処理方向１１ａ，１２ａに分子長軸を揃えた状態で、その分子長軸の方位は、実質的に変化しない。

前記信号電極１５に図９に示した白表示に対応する信号電極電位Ｓonが印加されたとき、図１５（ａ），（ｂ）のように、液晶分子１３ａは、前記強い横電界によって、その横電界の方向に分子長軸を揃え、且つ前記基板１１，１２面に対して斜めに立上がった状態に配向する。

このように、前記対向電極２５に前記視野制御信号Ｃ２を印加して前記コモン電極１４と前記対向電極２５との間及び前記信号電極１５と前記対向電極２５との間にそれぞれ前記縦電界が生成されたときは、前記液晶分子１３ａが、前記基板１１，１２面に対して斜めに立上がった配向状態で、前記コモン電極１４と信号電極１５との間に生成される前記横電界により、前記横電界の方向に分子長軸を揃えるように配向するため、前記液晶分子１３ａの立上がりにより液晶表示素子１０のΔｎｄの視野依存性が大きくなる。

そのため、前記液晶表示素子１０の正面方向（液晶表示素子１０の法線付近の方向）から見た表示は前記縦電界を生成しないときの表示とほとんど変わらないコントラストの良い表示が得られる。これに比べて、前記正面方向に対して斜めに傾いた方向から見ると、前記Δｎｄの大きな視野依存性により、正面方向から見たときとは異なるリタデーションが生じ、表示をほとんど視認することができなくなる。

したがって、表示を十分なコントラストで視認できる視野が、正面方向の狭い範囲になるため、液晶表示装置の使用者以外の他者により表示を覗き見されないような狭視野の表示を行なうことができる。

すなわち、この液晶表示装置は、前記液晶表示素子１０の一方の基板１２の内面に横電界を生成するための複数のコモン電極１４と信号電極１５を互いに絶縁して設け、他方の基板１１の内面に、前記コモン電極１４と信号電極１５との間に生成された前記横電界により液晶層１３の液晶分子１３ａの配向状態が制御される領域により定義される複数の画素１００のそれぞれの全域に少なくとも対応させて対向電極２５を設ける。そして、前記駆動手段３２により、前記対向電極２５に、前記コモン電極１４に印加するコモン信号Ｃ１の電位の変化に同期して電位が変化し、且つ前記コモン信号Ｃ１の電位、及び前記信号電極１５の信号電極電位Ｓon，Ｓoffに対してそれぞれ予め定めた電位差を持った視野制御信号Ｃ２を選択的に印加する。これにより、広視野の表示と狭視野の表示とを行なうようにしたものである。この液晶表示装置によれば、前記画像データに応じて視野が変動することが少ない安定した視野制御を行なうことができる。

上述したように、この液晶表示装置は、前記駆動手段３２により、前記液晶表示素子１０の画素基板１２の内面に互いに絶縁して設けられた複数のコモン電極１４に前記１水平走査期間１ｈ毎に電位が変化するコモン信号Ｃ１を供給し、前記信号電極１５に前記ＴＦＴを介して、前記コモン信号Ｃ１に対して画像データに対応する電位差を持った電位のデータ信号Ｄon，Ｄoffとを選択的に供給することにより、前記信号電極１５にＳon，Ｓoffの電位を与える。これによって、前記コモン電極１４と信号電極１５との間に、前記画像データに対応する横電界、つまり前記コモン電極−信号電極間電圧Ｃ１−Ｓon，Ｃ１−Ｓoffに対応する横電界が生成され、その横電界により前記複数の画素１００の液晶分子の配向方位（分子長軸の向き）を前記基板１１，１２面と実質的に平行な面内で制御して画像を表示し、横電界型液晶表示素子１０の視野特性に対応した広視野の表示を行なう。

また、この液晶表示装置は、前記駆動手段３２により、前記液晶表示素子１０の前記コモン電極１４に前記コモン信号Ｃ１を供給し、前記信号電極１５には前記ＴＦＴを介してデータ信号Ｄon，Ｄoffとを選択的に供給する。これによって、前記信号電極１５にはＳon，Ｓoffの電位が与えられ、前記コモン電極１４と信号電極１５との間に、前記画像データに対応する強さ、つまり前記コモン電極−信号電極間電圧Ｃ１−Ｓon，Ｃ１−Ｓoffに対応する強さの横電界が生成される。

これと同時に、前記液晶表示素子１０の対向基板１１の内面に前記複数の画素１００の全域に対応させて設けられた対向電極２５に、前記コモン信号Ｃ１の電位の変化に同期して電位が変化し、且つ前記コモン信号Ｃ１及びデータ信号に対してそれぞれ予め定めた電位差を持った視野制御信号Ｃ２を供給する。これにより、前記コモン電極１４と前記対向電極２５との間及び前記信号電極１５と前記対向電極２５との間にそれぞれ、前記コモン信号Ｃ１と前記視野制御信号Ｃ２との電位差及び前記信号電極電位Ｓon，Ｓoffと前記視野制御信号Ｃ２との電位差に応じた縦電界が生成される。

つまり、前記横電界により前記液晶分子の配向方位を制御して画像を表示し、且つ前記縦電界により前記液晶分子を前記基板１１，１２面に対して斜めに立上がり配向させて、視野角を制限することにより、液晶表示装置の使用者以外の他者により表示を覗き見されないような狭視野の表示を行なう。

なお、上述した第１の実施例では、視野制御信号Ｃ２をコモン信号Ｃ１と逆相で電位が変化する信号を用いることにより、液晶表示素子を駆動するための電源装置から出力する電圧の絶対値の大きさを小さくすることができる実施例を示した。但し、前記電源装置が高い電圧を発生させることができる場合は、視野制御信号Ｃ２をコモン信号Ｃ１と同相で電位が変化する信号を用いても良い。

その場合、図１０及び図１１に示すように、前記対向電極２５に前記コモン信号Ｃ１と同位相の視野制御信号Ｃ２１を供給する。このときの黒表示時（信号電極電位Ｓoffの印加時）のコモン電極−信号電極間電圧Ｃ１−Ｓoffと、コモン電極−対向電極間電圧Ｃ１−Ｃ２１と、信号電極−対向電極間電圧Ｓoff−Ｃ２１を図１０に示し、白表示時（信号電極電位Ｓonの印加時）のコモン電極−信号電極間電圧Ｃ１−Ｓonと、コモン電極−対向電極間電圧Ｃ１−Ｃ２１と、信号電極−対向電極間電圧Ｓon−Ｃ２１を図１１に示した。

この液晶表示装置においても上述した実施例と同様に、横電界により前記液晶分子の配向方位を制御して画像を表示し、且つ縦電界により前記液晶分子を前記基板１１，１２面に対して斜めに立上がり配向させて、液晶表示装置の使用者以外の他者により表示を覗き見されないような狭視野の表示を行なうことができる。

このように、この液晶表示装置は、前記駆動手段３２を、前記コモン信号Ｃ１の電位の変化に対して逆位相で電位が変化する視野制御信号Ｃ２１を選択的に前記液晶表示素子１０の対向電極２５に印加するように構成するか、或いは、前記コモン信号Ｃ１の電位の変化に対して同位相で電位が変化し、且つその電位の絶対値が前記コモン信号Ｃ１の電位とは異なる視野制御信号Ｃ２１を選択的に前記液晶表示素子１０の対向電極２５に印加するように構成している。

このため、前記コモン電極１４と対向電極２５との間及び前記信号電極１５と前記対向電極２５との間にそれぞれ、前記コモン信号Ｃ１と前記視野制御信号Ｃ２，Ｃ２１との電位差及び前記信号電極電位Ｓon，Ｓoffと前記視野制御信号Ｃ２，Ｃ２１との電位差に応じた縦電界が生成され、前記狭視野の表示を行なうことができる。

そして、上記実施例では、前記駆動手段３２を、前記各行選択期間毎に電位が変化するコモン信号Ｃ１を発生する第１の信号発生手段と、前記各行選択期間毎に前記コモン信号Ｃ１の電位に対して画像データに対応する電位差を持った値に電位が変化する電位を第２の電極に与えるためのデータ信号Ｄon，Ｄoffを発生する第２の信号発生手段と、前記コモン信号Ｃ１の電位の変化に対して逆位相または同位相で電位が変化する視野制御信号Ｃ２，Ｃ２１を発生する第３の信号発生手段と、前記液晶表示素子１０の対向電極２５への前記視野制御信号Ｃ２１の印加を選択する選択手段とにより構成している。

そのため、前記液晶表示素子１０のコモン電極１４に前記コモン信号Ｃ１を供給し、前記信号電極１５に信号電極電位Ｓon，Ｓoffを与え、前記対向電極２５に前記視野制御信号Ｃ２１を選択的に印加することができる。

さらに、上記実施例の液晶表示装置は、前記液晶表示素子１０を、前記各画素毎に配置され、信号の入力電極（ドレイン電極）２０及び出力電極（ソース電極）２１と、前記入力電極２０と出力電極２１との間の導通を制御する制御電極とを有し、前記制御電極を各行毎に走査線に接続され、前記入力電極２０を各列毎に信号線２３に接続され、前記出力電極２１を前記信号電極１５に接続された複数の能動素子（ＴＦＴ）１６を備えたアクティブマトリックス液晶表示素子とした。

そして、前記駆動手段３２を、図５に示したように、前記各行選択期間毎に電位が変化するコモン信号Ｃ１を発生し、そのコモン信号Ｃ１を前記液晶表示素子１０のコモン電極１４へ供給するコモン信号発生回路３３と、前記各行選択期間毎に前記コモン信号Ｃ１の電位に対して画像データに対応する電位差を持った値に電位が変化する電位を、前記信号電極１５に与えるためのデータ信号Ｄon，Ｄoffを発生し、そのデータ信号Ｄon，Ｄoffを前記信号線２３へ供給するデータ信号発生回路３４と、前記１水平走査期間１ｈ中に選択行の前記能動素子１６の入力電極２０と出力電極２１との間を導通させる走査信号Ｓｃを発生し、その走査信号Ｓｃを前記走査線２２へ供給する走査信号発生回路３６と、前記コモン信号Ｃ１の電位の変化に対して逆位相または同位相で電位が変化する前記視野制御信号Ｃ２１を発生する視野制御信号発生回路３７と、これらの回路３３，３４，３６，３７の動作を制御する制御回路３８と、外部からの視野選択信号に応じて前記液晶表示素子１０の対向電極２５への前記視野制御信号Ｃ２，Ｃ２１の供給を選択する手段とにより構成した。

そして、前記液晶表示素子１０の前記コモン電極１４にコモン信号Ｃ１を印加し、信号線に黒データ信号Ｄoff、白データＤonを供給して前記信号電極１５に信号電極電位Ｓoff，Ｓonを与え、前記対向電極２５に前記視野制御信号Ｃ２１を選択的に印加することによって、充分に広い範囲にわたって安定した視野制御を行なうことができる。

また、上記液晶表示装置は、前記液晶表示素子１０の一方の基板１２の内面のコモン電極１４と信号電極１５のうち、前記コモン電極１４を、少なくとも前記画素１００の全域に対応させて形成し、前記信号電極１５を、前記コモン電極１４を覆う層間絶縁膜２４の上に、前記画素１００よりも小さい面積を有し、且つ縁部１５ｃにおいて前記コモン電極１４と対向する形状に形成している。

このため、前記コモン電極１４の前記信号電極１５の縁部１５ｃに対応する部分と、前記コモン電極１４との間に前記横電界が生成され、その横電界により液晶分子１３ａの配向方位を変化させて良好な画像を表示するとともに、前記対向電極２５への前記視野制御信号Ｃ２１の印加により、前記画素１００の略全域に前記縦電界を生成し、前記液晶分子１３ａを前記画素１００の略全域において斜めに立上がり配向させて、より安定した視野制御を行なうことができる。

そして、上記実施例では、前記信号電極１５を、複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた櫛形導電膜１５ａにより形成しているため、前記画素１００の多数箇所、つまり前記櫛形導電膜１５ａの各櫛歯部の両側の縁部１５ｃそれぞれに前記横電界を生成させ、前記画素１００の略全域において液晶分子１３ａの配向方位を変化させ、より良好な画像を表示することができる。

すなわち、前記コモン電極１４は、少なくとも前記画素１００の全域に対応させて形成され、前記信号電極１５は、前記コモン電極１４を覆う層間絶縁膜２４の上に、前記画素１００よりも小さい面積を有する形状に形成され、その縁部１５ｃにおいて前記コモン電極１４と対向している。

そのため、前記コモン電極１４と信号電極１５との間に前記コモン信号Ｃ１と前記白表示に対応する信号電極電位Ｓonとの電位差に対応したコモン電極−信号電極間電圧Ｃ１−Ｓonにより、前記信号電極１５の縁部１５ｃに対応する部分（信号電極１５の縁部とコモン電極１４の前記信号電極１５の縁に対応する部分との間）に、前記画素基板１２面と実質的に平行な方向の横電界が生成される。その横電界により、液晶分子１３ａが前記横電界の方向に分子長軸を揃えて配向し、それらの液晶分子１３ａの挙動の影響を受けて、前記信号電極１５の櫛歯部１５ｂの中央部の液晶分子１３ａ、及び前記櫛歯部１５ｂの間の中央に位置する前記コモン電極１４上の液晶分子１３ａも同様に配向する。

また、上記液晶表示装置は、前記液晶表示素子１０の一対の基板１１，１２の内面にそれぞれ無電界時の液晶分子１３ａの配向方向を規定する水平配向膜２７，２８を形成するとともに、前記一対の基板１１，１２を挟んで一対の偏光板２９，３０を配置し、図４に示したように、前記一対の基板１１，１２の内面の前記配向膜２７，２８をそれぞれ、前記液晶表示素子１０の画面の上下方向と実質的に平行な方向に沿って互いに逆方向に配向処理した。

そして、前記一対の偏光板２９，３０のうち、観察側の偏光板２９を、その透過軸２９ａを前記配向膜２７，２８の配向処理１１ａ，１２ａと実質的に平行にして設け、前記観察側とは反対側の偏光板３０を、その透過軸３０ａを前記観察側の偏光板２９の透過軸２９ａと実質的に直交させて設けた。

そのため、前記画面の左右方向の視野を制御することができ、したがって、前記液晶表示素子１０の法線に対して左右方向にそれぞれ略同じ角度傾いた視野範囲の広視野表示と、その視野範囲を左右方向から略同じ角度ずつ狭めた狭視野表示とを行なうことができる。

なお、前記液晶表示素子１０は、前記観察側とは反対側の偏光板３０を、その透過軸３０ａを前記観察側の偏光板２９の透過軸２９ａと実質的に平行にして設けたノーマーリーホワイトモードの表示素子でもよく、その場合も、前記配向膜２７，２８をそれぞれ前記画面の上下方向と実質的に平行な方向に沿って互いに逆方向に配向処理し、前記観察側の偏光板２９の透過軸２９ａを前記配向膜２７，２８の配向処理１１ａ，１２ａと実質的に平行にすることにより、前記画面の左右方向の視野を制御することができる。

さらに、上記実施例では、前記液晶表示素子１０の前記櫛形導電膜１５ａからなる信号電極１５の各櫛歯部１５ｂを、前記画面の上下方向に対して左右いずれか一方の方向に予め定めた角度、例えば５°〜１５°の角度θで傾いた方向に沿う細長形状に形成し、前記配向膜２７，２８を前記画面の上下方向と実質的に平行な方向に配向処理しているため、前記液晶分子１３ａを、前記配向膜２７，２８の配向処理方向１１ａ，１２ａ、つまり前記コモン電極１４と信号電極１５との間に生成する横電界の方向に対して前記予め定めた角度θで斜めに交差する方向に分子長軸を揃えて配向した無電界時の状態から、前記横電界の生成により一方向回りに配向方位を変えるように動作させ、輝度むらの無い画像を表示することができる。

（第２の実施形態）
図１６は、この発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図である。なお、この実施例において、上述した第１の実施例に対応するものには図に同符号を付し、同じものについてはその説明を省略する。

この実施例の液晶表示装置は、液晶表示素子１０の画素基板１２の内面の信号電極１１５を、前記液晶表示素子１０の画面の上下方向、つまり前記画面の縦軸Ｙに対して、左右いずれか一方の方向に、予め定めた角度、例えば５°〜１５°の角度θで傾いた方向に沿う複数のスリット１１５ｃを有する形状にパターニングされたスリット形成導電膜１１５ａにより形成し、その各スリット１１５ｃにより区分された複数の細長形状部１１５ｂとコモン電極１４との間に生成される横電界によって液晶分子の配向状態を制御するようにしたものであり、他の構成は第１の実施例と同じである。

この液晶表示装置は、液晶表示素子１０の画素基板１２の内面の信号電極１１５を、前記スリット形成導電膜１１５ａにより形成しているため、図５に示した駆動手段３２から能動素子（ＴＦＴ）１６を介して前記信号電極１１５に供給されたデータ信号Ｄon，Ｄoffを、電圧降下をほとんど生じさせることなく前記信号電極１１５の全体に供給して前記信号電極１１５の各部の電位を実質的に均一にすることができる。

したがって、前記画素１００の多数箇所、つまり前記複数のスリット１１５ｃの両側の縁部にそれぞれ対応する部分に均一な強さの横電界を生成し、前記画素１００の略全域において液晶分子１３ａの配向方位を実質的に均等に制御して、さらに良好な画像を表示させることがきる。

また、前記対向電極２５への前記視野制御信号Ｃ２，Ｃ２１の印加により、少なくとも前記画素１００の全域に対応する前記コモン電極１４と前記対向電極２５との間に生成する前記縦電界の強さを前記コモン電極１４と対向電極２５との間の略全域にわたって均一にすることができる。

そして、前記コモン電極１４と前記スリット形成導電膜１１５ａにより形成された前記信号電極１１５との間に生成する前記縦電界の強さを前記信号電極１１５と対向電極２５との間の略全域にわたって均一にし、より安定した視野制御を行なうことができる。

（第３の実施形態）
図１７及び図１８はこの発明の第３の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図及び前記液晶表示素子の一部分の断面図である。なお、この実施例において、上述した第１の実施例に対応するものには図に同符号を付し、同じものについてはその説明を省略する。

この実施例の液晶表示装置は、液晶表示素子１０の画素基板１２の内面のコモン電極２１４と信号電極２１５を、前記画素基板１２面に沿った方向に間隔を隔てて設けたものである。

この実施例では、前記コモン電極２１４を、前記液晶表示素子１０の画面の上下方向、つまり前記画面の縦軸Ｙに対して、左右いずれか一方の方向に、５°〜１５°の角度θで傾いた方向に沿う複数の櫛歯部２１４ｂを有する櫛形形状にパターニングされた第１の櫛形導電膜２１４ａにより形成し、前記信号電極１５を、前記第１の櫛形導電膜２１４ａの複数の櫛歯部２１４ｂにそれぞれ間隔を隔てて隣接する複数の櫛歯部２１５ｂを有する櫛形形状にパターニングされた第２の櫛形導電膜２１５ａにより形成し、他の構成は第１の実施例と同じにしている。

なお、前記コモン電極２１４を形成する前記第１の櫛形導電膜２１４ａは、各画素行毎に、その行の複数の画素１００に対応する櫛形導電膜２１４ａ同士を一体につないだ形状に形成され、これらの各行の櫛形導電膜２１４ａは、その端部において共通接続されている。

また、前記信号電極２１５を形成する前記第２の櫛形導電膜２１５ａは、各画素１００にそれぞれ対応させて設けられ、前記画素基板１２の内面に形成された複数の能動素子（ＴＦＴ）１６にそれぞれ接続されている。

さらに、前記第１の櫛形導電膜２１４ａ及び第２の櫛形導電膜２１５ａの各櫛歯部２１４ｂ，２１５ｂは、液晶表示素子１０の画面の上下方向、つまり前記画面の縦軸Ｙに対して、左右いずれか一方の方向に、５°〜１５°の角度θで傾いた方向に沿う細長形状に形成されている。

これらの櫛歯部２１４ｂ，２１５ｂの幅ｄ３，ｄ４と、前記第１の櫛形導電膜２１４ａの櫛歯部２１４ｂと前記第２の櫛形導電膜２１５ａの櫛歯部２１５ｂとの間隔ｄ５の比ｄ５／ｄ３及びｄ５／ｄ４は、１／３〜３／１、好ましくは１／１に設定されている。

また、前記液晶表示素子１０の一対の基板１１，１２の内面に形成された配向膜２７，２８は、前記液晶表示素子１０の画面の上下方向（画面の縦軸Ｙ）と実質的に平行な方向に沿って互いに逆方向に配向処理されており、一対の偏光板２９，３０のうち、観察側の偏光板２８は、その透過軸を前記配向処理と実質的に平行にして配置され、反対側の偏光板３０は、その透過軸を前記観察側の偏光板２９の透過軸と実質的に直交または平行にして配置されている。

この液晶表示装置は、前記液晶表示素子１０の画素基板１２の内面のコモン電極２１４と信号電極２１５を、前記画素基板１２面に沿った方向に間隔を隔てて設けているため、これらの電極２１４，２１５の互いに対向する縁部の間に前記横電界が生成される。

そのため、その横電界により液晶分子１３ａの配向方位を変化させて画像を表示するとともに、前記液晶表示素子１０の対向基板１１の内面に少なくとも前記画素１００の全域に対応させて設けられた対向電極２５に上述した視野制御信号Ｃ２，Ｃ２１を選択的に印加することにより、安定した視野制御を行なうことができる。

そして、この実施例では、前記コモン電極２１４を、複数の櫛歯部２１４ｂを有する櫛形形状にパターニングされた第１の櫛形導電膜２１４ａにより形成し、前記信号電極２１５を、前記第１の櫛形導電膜２１４ａの複数の櫛歯部２１４ｂにそれぞれ間隔を隔てて隣接する複数の櫛歯部２１５ｂを有する櫛形形状にパターニングされた第２の櫛形導電膜２１５ａにより形成しているため、前記画素１００の複数箇所に前記横電界を生成して液晶分子１３ａの配向方位を変化させ、良好な画像を表示することができる。

液晶表示装置を備えた電子機器の正面図。 この発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図。 前記液晶表示素子の一部分の断面図。 前記液晶表示素子の一対の基板の内面にそれぞれ設けられた配向膜の配向処理方向と偏光板の透過軸の向きを示す図。 駆動回路のブロック回路図。 コモン信号と視野制御信号とを発生する信号発生回路の回路図。 液晶表示素子に印加する走査信号とコモン信号と白データ信号及び黒データ信号と信号電極の白表示時及び黒表示時の電位と白表示時のコモン電極−信号電極間電圧及び黒表示時のコモン電極−信号電極間電圧を示す図。 液晶表示素子の対向電極にコモン信号と逆位相の視野制御信号を印加したときの黒表示時のコモン電極−対向電極間電圧と信号電極−対向電極間電圧を示す図。 前記対向電極にコモン信号と逆位相の視野制御信号を印加したときの白表示時のコモン電極−対向電極間電圧と信号電極−対向電極間電圧を示す図。 前記対向電極にコモン信号と同位相の視野制御信号を印加したときの黒表示時のコモン電極−対向電極間電圧と信号電極−対向電極間電圧を示す図。 前記対向電極にコモン信号と同位相の視野制御信号を印加したときの白表示時のコモン電極−対向電極間電圧と信号電極−対向電極間電圧を示す図。 前記対向電極に視野制御信号を印加しないときの１つの画素におけるコモン電極と信号電極との間に黒データ信号に対応した横電界を生成させるときの信号の供給状態と、そのときの液晶分子の配向の変化を模式的に示した図。 前記対向電極に視野制御信号を印加しないときの１つの画素におけるコモン電極と信号電極との間に白データ信号に対応した横電界を生成させるときの信号の供給状態と、そのときの液晶分子の配向の変化を模式的に示した図。 前記対向電極に視野制御信号を印加したときの１つの画素におけるコモン電極と信号電極との間に黒データ信号に対応した横電界を生成させるときの信号の供給状態と、そのときの液晶分子の配向の変化を模式的に示した図。 前記対向電極に視野制御信号を印加したときの１つの画素におけるコモン電極と信号電極との間に白データ信号に対応した横電界を生成させるときの信号の供給状態と、そのときの液晶分子の配向の変化を模式的に示した図。 この発明の第２の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図。 この発明の第３の実施例を示す液晶表示素子の一方の基板の一部分の平面図。 第３の実施例の液晶表示素子の一部分の断面図。

符号の説明

１０…液晶表示素子、１１，１２…基板、１３…液晶層、１３ａ…液晶分子、１４，２１４，…第１の電極（コモン電極）、１４ａ…導電膜、２１４ａ…櫛形導電膜、２１４ｂ…櫛歯部、１５，１１５，２１５…第２の電極（信号電極）、１５ａ，１１５ａ…櫛形導電膜、１５ｂ，２１５ｂ…櫛歯部、１１５ｂ…スリット形成導電膜、１１５ｂ…細長形状部、１６…能動素子（ＴＦＴ）、１７…制御電極（ゲート電極）、２０…入力電極（ドレイン電極）、２１…出力電極（ソース電極）、２２…走査線、２３…信号線、２４…層間絶縁膜、２５…第３の電極（対向電極）、２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂ…カラーフィルタ、２７，２８…配向膜、１１ａ，１２ａ…配向処理方向、２９，３０…偏光板、２９ａ，３０ａ…透過軸、３１…静電気遮断導電膜、３２…駆動手段。

Claims (20)

1. 間隙を設けて対向配置された一対の基板と、
   前記一対の基板間に封入された液晶層と、
   前記一対の基板の互いに対向する内面のうちの一方の基板の内面に設けられ、前記液晶層に前記基板面と実質的に平行な方向の横電界を生成するための互いに絶縁された第１と第２の電極と、
   他方の基板の内面に、前記第１と第２の電極間に生成された前記横電界により液晶分子の配向状態が制御される領域によって定義される画素の全域に対応させて設けられた第３の電極と、
   前記第１と第２の電極間に画像データに対応する表示駆動電圧を供給し、前記第１と第２の電極間に前記横電界を生成させる画像表示回路と、
   前記第１の電極及び第２の電極の少なくとも一方と前記第３の電極との間に前記表示駆動電圧とは異なる視野角制御電圧を供給し、それらの電極間に前記液晶層の厚さ方向と実質的に平行な方向の縦電界を生成させる視野角制御回路と、
   前記一対の基板を挟んで配置された一対の偏光板と、
   を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記一方の基板の内面に設けられた前記第１と第２の電極のうち、前記第１の電極は、少なくとも画素の全域に対応させて形成され、
   前記第２の電極は、前記第１の電極を覆う絶縁膜の上に、前記第１の電極よりも小さい面積を有し、且つ縁部において前記第１の電極と対向する形状に形成され、
   前記視野角制御回路は、前記第１の電極と、他方の基板の内面に設けられた第３の電極との間に視野角制御電圧を供給する視野角制御電圧供給回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第２の電極は、複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた櫛形導電膜からなっていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２の電極は、複数のスリットを有する形状にパターニングされたスリット形成導電膜からなっていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
5. 前記一方の基板の内面に設けられた前記第１と第２の電極は、基板面に沿った方向に間隔を隔てて設けら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。
6. 前記第１の電極は、複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた第１の櫛形導電膜からなり、
   前記第２の電極は、前記第１の櫛形導電膜の複数の櫛歯部にそれぞれ間隔を隔てて隣接する複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた第２の櫛形導電膜からなっていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記一対の基板の内面には、それぞれ配向膜がさらに形成され、それぞれの配向膜は、前記第１と第２の電極間に生成される横電界の方向に対して予め定めた角度で斜めに交差する方向に沿って互いに逆方向に配向処理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. 前記一対の基板の内面には、それぞれ配向膜がさらに形成され、それぞれの配向膜は、前記第２の電極の縁部の長さ方向に対して予め定めた角度で斜めに交差する方向に沿って互いに逆方向に配向処理されていることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
9. 前記一対の基板の内面には、それぞれ配向膜がさらに形成され、それぞれの配向膜は、前記液晶表示装置の画面の上下方向と実質的に平行な方向に沿って互いに逆方向に配向処理され、
   前記一対の偏光板のうち、観察側の偏光板は、その透過軸を前記配向処理と実質的に平行にして配置され、反対側の偏光板は、その透過軸を前記観察側の偏光板の透過軸と実質的に直交または平行にして配置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。
10. 間隙を設けて対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封入された液晶層と、前記一対の基板の互いに対向する内面のうちの一方の基板の内面に設けられ、前記液晶層に前記基板面と実質的に平行な方向の横電界を生成するための互いに絶縁された複数の第１と第２の電極と、他方の基板の内面に、少なくとも前記第１と第２の電極間に生成された前記横電界により液晶分子の配向状態が制御される領域により定義される複数の画素それぞれの全域に対応させて設けられた第３の電極とを備え、前記複数の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に配列された液晶表示素子と、
    前記液晶表示素子のマトリックス状に配列された複数の画素が行方向に配列された複数の画素からなる各画素行毎に順次選択して、選択された画素行ごとに前記画素行の複数の画素を制御するように前記第１の電極に印加され、１画素行毎に割り当てられた１水平期間毎に電位が変化する第１の信号と、前記第１の信号に対して画像データに対応する電位差を有し、前記第２の電極に印加される第２の信号と、前記第１の信号の電位の変化に同期して電位が変化し、且つ前記第１の信号及び第２の信号に対してそれぞれ予め定めた電位差を有し、前記第３の電極に選択的に印加される第３の信号とを発生する駆動回路と、
    を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
11. 前記駆動回路は、第１の信号の電位の変化に対して逆位相で電位が変化する第３の信号を選択的に液晶表示素子の第３の電極に印加することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
12. 前記駆動回路は、第１の信号の電位の変化に対して同位相で電位が変化し、且つその電位の絶対値が前記第１の信号の電位とは異なる第３の信号を選択的に液晶表示素子の第３の電極に印加することを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
13. 前記駆動回路は、
    各水平期間毎に電位が変化する第１の信号を発生する第１の信号発生回路と、
    前記各１水平期間毎に前記第１の信号の電位に対して画像データに対応する電位差を持った値に変化する電位を第２の電極に与えるための第２の信号を発生する第２の信号発生回路と、
    前記第１の信号の電位の変化に対して逆位相または同位相で電位が変化する第３の信号を発生する第３の信号発生回路と、
    液晶表示素子の第３の電極への前記第３の信号の印加を選択する選択手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
14. 液晶表示素子は、各画素毎に配置され、信号の入力電極及び出力電極と、前記入力電極と出力電極との間の導通を制御する制御電極とを有し、前記制御電極が各行毎に走査線に接続され、前記入力電極が各列毎に信号線に接続され、前記出力電極が第２の電極に接続された複数の能動素子を備え、
    前記駆動回路は、各１水平期間毎に電位が変化する第１の信号を発生し、その第１の信号を前記液晶表示素子の第１の電極へ供給する共通信号発生回路と、
    前記各１水平期間毎に前記第１の信号の電位に対して画像データに対応する電位差を持った値に電位が変化する電圧を前記第２の電極に与えるための第２の信号を発生し、その第２の信号を前記信号線へ供給する画像信号発生回路と、
    前記１水平期間中に選択行の前記能動素子の入力電極と出力電極との間を導通させるための走査信号を発生し、その走査信号を前記走査線へ供給する走査信号発生回路と、
    前記第１の信号の電位の変化に対して逆位相または同位相で電位が変化する第３の信号を発生する視野角制御信号発生回路と、
    前記液晶表示素子の第３の電極への前記第３の信号の供給を選択する信号選択回路と、
    を備えることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
15. 前記複数の能動素子は、ゲート電極が前記走査線に接続され、ドレイン電極とソース電極のいずれか一方が前記信号線に接続され、他方が第２の電極に接続された薄膜トランジスタからなっていることを特徴とする請求項1４に記載の液晶表示素子。
16. 液晶表示素子の一方の基板の内面の第１と第２の電極のうち、前記第１の電極は、少なくとも画素の全域に対応させて形成され、前記第２の電極は、前記第１の電極を覆う絶縁膜の上に、前記画素よりも小さい面積を有し、且つ縁部において前記第１の電極と対向する形状に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
17. 第２の電極は、複数の櫛歯部を有する櫛形形状にパターニングされた櫛形導電膜からなっていることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
18. 第２の電極は、複数のスリットを有する形状にパターニングされたスリット形成導電膜からなっていることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
19. 液晶表示素子は、
    一対の基板の内面にそれぞれに形成され、無電界時の液晶分子の配向方向を規定し、前記液晶表示素子の画面の上下方向と実質的に平行な方向に沿って互いに逆方向に配向処理された水平配向膜と、
    前記一対の基板を挟んで配置された偏光板のうち、観察側の偏光板は、その透過軸を前記配向膜の配向処理と実質的に平行にして設けられ、前記観察側とは反対側の偏光板は、その透過軸を前記観察側の偏光板の透過軸と実質的に直交または平行にして設けられた一対の偏光板と、
    を備えていることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
20. 間隙を設けて対向配置された一対の基板の間に封入された液晶層と、前記液晶層に前記基板面と実質的に平行な方向の横電界を生成するための第１、第２の電極と、前記液晶層に前記液晶層の厚さ方向と実質的に平行な方向の縦電界を生成するための第３の電極とを有し、第１の電極と第２の電極によって生成される横電界により配向が制御される液晶層の領域によって定義される画素毎に前記横電界により前記液晶層の分子の配向状態を制御して、前記複数の画素によって画像を表示する液晶表示手段と、
    供給された画像データに対応する表示駆動信号を発生し、前記第１の電極と第２の電極に供給して、前記画像データに対応する横電界を複数の画素ごとに生成する画像表示手段と、
    視野角を選択するための視野角選択信号を受けて前記表示駆動信号と同期し、且つ前記表示駆動信号とは異なる視野角制御電圧を発生し、前記第３の電極に供給して、前記複数の画素の液晶層に前記縦電界を生成して、視野角の範囲を制限する視野角制御手段と、
    を備えたことを特徴とする液晶表示装置。

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