(57)【要約】【課題】視角を狭くした状態において斜め方向からの表示画像を格段に見えにくくすることができる液晶表示装置及び電子機器を提供する。【解決手段】互いに対向する素子基板８及びカラーフィルター基板９と、素子基板８とカラーフィルター基板９との間に設けられた液晶層１４と、素子基板８及びカラーフィルター基板９の表示領域を構成する複数の表示画素と複数の視角制御画素Ｐｂと、を有し、複数の視角制御画素Ｐｂのうちの少なくとも一部の視角制御画素Ｐｂにおける少なくとも一部の領域を遮光する遮光手段３７ａ，３７ｂ，３７ｃが設けられ、遮光手段３７ａ，３７ｂ，３７ｃによって遮光の度合いが異なる視角制御画素Ｐｂにより視角制御パターンが形成されていることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する素子基板及びカラーフィルター基板と、
前記素子基板と前記カラーフィルター基板との間に設けられた液晶層と、
前記素子基板及び前記カラーフィルター基板の表示領域を構成する複数の表示画素と複数の視角制御画素と、を有し、
前記複数の視角制御画素のうちの少なくとも一部の視角制御画素における少なくとも一部の領域を遮光する遮光手段が設けられ、該遮光手段によって遮光の度合いが異なる視角制御画素により視角制御パターンが形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記遮光手段の開口率が段階的に変化し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。
【請求項３】
前記遮光手段は、前記カラーフィルター基板に設けられたブラックマトリクス層であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記遮光手段は、前記素子基板に設けられた配線と同じ材料で形成された遮光膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記複数の視角制御画素に対応する位置には、カラーフィルターの着色層が設けられていないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機や携帯情報端末機、コンピューターディスプレイなどの電子機器において液晶表示装置が広く用いられている。このような液晶表示装置には、表示された画像を多くの人がさまざまな方向から見る場合において広い視角特性が求められ、表示された画像を覗かれたくない場合において狭い視角特性が求められる。
【０００３】
このような要求に応えるため、視角が広い状態と狭い状態とを切り替え可能な液晶表示装置が提案されている。例えば、特許文献１及び２では、メインの液晶パネルの外側（表示側または後方側）に、表示画像を切り換える視角制御用の液晶パネルを付加的に設けた液晶表示装置が開示されている。また、特許文献３では、液晶表示装置の表示領域に画像駆動領域と視角調整領域とを設けることにより、表示領域における広視角表示と狭視角表示とを電気的に調整する技術が開示されている。また、特許文献４では、液晶表示装置の表示領域を構成する複数の視角制御画素への電圧印加をオフ状態とオン状態との間で切り替えることにより、表示領域における画像表示を広視角表示と狭視角表示とで切り換える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７２２３９号公報
【特許文献２】特開２００６−１０６４３９号公報
【特許文献３】特開２００８−９３５９号公報
【特許文献４】特開２００６−１９１６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜４の技術にあっては、視角を狭くした状態において斜め方向からの表示画像を見えにくくすることができると考えられるが、以下のように問題点もある。
【０００６】
特許文献１及び２では、複数の液晶パネルを用いて、これらをパネル板厚方向に重ね合わせることによって視角制御しているので、得られる液晶表示装置の厚さが厚くなってしまう。また、特許文献３では、視角調整領域の画素を遮光する遮光手段としてブラックマトリクス層が設けられているが、その形状が全て同一形状となっているため、斜め方向からの表示画像を見えにくくするにも効果が限られる。また、特許文献４では、全ての視角制御画素がオン・オフ切り換えられるため、斜め方向からの視認性を低下させるにも限度がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、視角を狭くした状態において斜め方向からの表示画像を格段に見えにくくすることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の液晶表示装置は、互いに対向する素子基板及びカラーフィルター基板と、前記素子基板と前記カラーフィルター基板との間に設けられた液晶層と、前記素子基板及び前記カラーフィルター基板の表示領域を構成する複数の表示画素と複数の視角制御画素と、を有し、前記複数の視角制御画素のうちの少なくとも一部の視角制御画素における少なくとも一部の領域を遮光する遮光手段が設けられ、該遮光手段によって遮光の度合いが異なる視角制御画素により視角制御パターンが形成されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、複数の視角制御画素のうちの少なくとも一部の視角制御画素における少なくとも一部の領域を遮光する遮光手段が設けられ、そしてこの遮光手段によって遮光の度合いが異なる視角制御画素により視角制御パターンが形成されるので、斜め方向からの表示画像を格段に見えにくくすることができる。具体的には、視角制御画素における遮光手段によって、一部の領域が遮光された視角制御画素は透過率が相対的に低く、遮光されない画素は透過率が相対的に高くなる。すると、表示領域を斜め方向から見た場合、複数の視角制御画素の透過率の相対的な高低（例えば黒表示と白表示）の組み合わせによって所定の画像パターン（視角制御パターン）が視認されるようになる。このように、表示領域を正面以外の方向から見た場合に、ディスプレイに表示されたものとは異なる別の画像（表示に関係しない画像）が視認されるので、斜め方向からの表示画像が格段に見えにくくなる。なお、視角制御パターンの画像パターンは、特に限定されるものではなく、模様、絵、記号、文字等どのようなものでもよい。また、特許文献１及び２のように複数の液晶パネルを用いていないので、得られる液晶表示装置の厚さを薄くすることができる。
【００１０】
また、上記液晶表示装置においては、前記遮光手段の開口率が段階的に変化していてもよい。
この構成によれば、視角制御パターンにグラデーション（階調）を付与することができるので、斜め方向からの表示画像を格段に見えにくくすることが可能となる。具体的には、視角制御画素における遮光手段の開口率を段階的に変化させることによって、完全に遮光された画素（例えば開口率０％）が黒表示、一部が遮光された画素（例えば開口率５０％）が灰色表示、全く遮光されない画素（例えば開口率１００％）が白表示、となる。すると、表示領域を斜め方向から見た場合、複数の視角制御画素の黒表示と灰色表示と白表示との組み合わせによって所定の階調の画像パターン（視角制御パターン）が視認されるようになる。このように、表示領域を正面以外の方向から見た場合に、ディスプレイに表示されたものとは異なる別の画像（表示に関係しない画像）がグラデーションを有して視認されるので、斜め方向からの表示画像が格段に見えにくくなる。
【００１１】
また、上記液晶表示装置においては、前記遮光手段は、前記カラーフィルター基板に設けられたブラックマトリクス層であってもよい。
この構成によれば、複数の視角制御画素における遮光手段を、カラーフィルター基板にブラックマトリクス層を形成する工程と同じ工程で形成することができる。このため、遮光手段を形成する工程を新たに設ける必要がなく、生産効率に優れる。
【００１２】
また、上記液晶表示装置においては、前記遮光手段は、前記素子基板に設けられた配線と同じ材料で形成された遮光膜であってもよい。
この構成によれば、複数の視角制御画素における遮光手段を、素子基板に配線を形成する工程と同じ工程で形成することができる。このため、遮光手段を形成する工程を新たに設ける必要がなく、生産効率に優れる。
【００１３】
また、上記液晶表示装置においては、前記複数の視角制御画素に対応する位置には、カラーフィルターの着色層が設けられていないことが望ましい。
この構成によれば、視角制御画素において着色層を設けないことにより、斜め方向から表示領域を見たときに色表示されていない明るい表示を視認できる。このため、狭視角表示時に斜め方向から見た表示画像のコントラストが格段に低下するので、斜め方向からの表示画像を格段に見えにくくすることが可能となる。
【００１４】
また、本発明の電子機器は、上記記載の液晶表示装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、上記の液晶表示装置を備えているため、斜め方向からの表示画像を格段に見えにくくした高性能な電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の液晶表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の液晶表示装置の表示画素近傍を示す平面図である。
【図３】図２のＺ−Ｚ線に沿った断面図である。
【図４】第１実施形態の視角表示パターンを示す図である。
【図５】第１実施形態の遮光手段を示す断面図である。
【図６】第２実施形態の視角表示パターンを示す図である。
【図７】第２実施形態の遮光手段を示す断面図である。
【図８】電子機器の一例である携帯電話の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る液晶表示装置１の概略構成を示す斜視図である。液晶表示装置１は、液晶表示パネル２と照明装置３とを有して構成されている。照明装置３は、液晶表示パネル２のバックライトとして機能するものである。照明装置３は、液晶表示パネル２の後方側（観察側（矢印Ａ側）と反対側）に配置されている。照明装置３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）等の光源４と、透光性樹脂からなる導光体５と、を有している。光源４からの光は、導光体５の光入射面５ａから導光体５の内部へ取り込まれ、そして、光出射面５ｂから面状の光となって液晶表示パネル２へ供給される。なお、本実施形態の液晶表示装置１では、横電界方式の１つであるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式を採用するものとする。
【００１８】
液晶表示パネル２は、平面視（矢印Ａ方向から見て）矩形環状のシール材７によって互いに貼り合わされた素子基板８及びカラーフィルター基板９を有している。一対の基板８，９の間には、正の誘電異方性を有するネマチック液晶が注入されて液晶層１４が形成されている。なお、以下の説明では、液晶表示パネル２の各構成部材における液晶層１４側を内側と呼び、その反対側を外側と呼ぶことにする。また、液晶表示パネル２の各構成部材における液晶層１４側の面を内面と呼び、その反対側の面を外面と呼ぶことにする。
【００１９】
素子基板８は、例えばガラスや石英等の透明な材料により形成された矩形の第１透明基板１５を有している。第１透明基板１５は、スイッチング素子（ＴＦＴ）が形成される基板である。カラーフィルター基板９は、ガラスやプラスチック等の透明な材料により形成された矩形の第２透明基板１７を有している。第２透明基板１７は、カラーフィルターが形成される基板である。シール材７は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性または紫外線硬化性の樹脂により形成されている。このシール材７は、例えばスクリーン印刷によって所望の環状に形成されている。
【００２０】
一対の基板１５，１７の外面には、偏光板１６，１８が配置されている。第１透明基板１５の外面には第１偏光板１６が配置され、第２透明基板１７の外面には第２偏光板１８が配置されている。第１透明基板１５の一端部は、第２透明基板１７から張り出した張出領域となっている。この張出領域には、ＩＣチップ等の半導体装置である駆動回路４４が第１透明基板１５の一辺に沿って設けられている。
【００２１】
液晶表示パネル２内部のシール材７によって区画された領域内には、複数の走査線１１及び複数の信号線１２が設けられている。複数の走査線１１は、互いに平行になるように配置されており、Ｘ方向に延在している。また、複数の信号線１２は、互いに平行になるように配置されており、複数の走査線１１と直交する方向（Ｙ方向）に延在している。これら複数の走査線１１と複数の信号線１２とによって囲まれる複数のドット状の領域が、マトリクス状に設けられている。そして、各領域内にはサブ画素Ｐが設けられ、サブ画素Ｐがマトリクス状に並ぶことによって表示領域Ｖが形成されている。なお、Ｘ方向及びＹ方向とは、観察者が液晶パネル２の画像表示を見たときに、横方向及び縦方向となる方向である。
【００２２】
サブ画素Ｐは、明表示（白表示）及び暗表示（黒表示）のスイッチングの単位となる領域である。このサブ画素Ｐが複数集まって表示の単位となる表示画素が形成される。例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の各１色に対応してサブ画素Ｐが形成され、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の個々に対応する３つのサブ画素Ｐが集まって表示画素が形成される。
【００２３】
なお、本実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するサブ画素Ｐの集まりからなる表示画素によって所望の画像を表示し、その表示画素に他のサブ画素Ｐを追加して設け、その追加するサブ画素Ｐによって視角制御を行うことにする。以下、表示画素を構成する３つのサブ画素Ｐを個々に「サブ表示画素Ｐａ」と呼び、視角制御を行うための追加のサブ画素Ｐを「視角制御画素Ｐｂ」と呼ぶことにする。ここで、視角制御とは、液晶表示パネル２を正面から見た場合に広視角（視野角が広い状態）を実現し、液晶表示パネル２を斜め方向から見た場合に狭視角（視野角が狭い状態）を実現するための制御である。
【００２４】
次に、液晶表示装置１の内部構造について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、図１の素子基板８上の表示画素近傍の平面構造を矢印Ａ方向から見た状態を示している。図３は、図２におけるＺ−Ｚ線に沿った断面図（１つの表示画素及び１つの視角制御画素のＸ方向に沿った断面構造）を示している。
【００２５】
図２に示すように、素子基板８には、複数のゲート線２０、複数の共通線２１及び複数のソース線２４が設けられている。複数のゲート線２０は、互いに平行になるように配置されており、Ｘ方向に延在している。複数の共通線２１は、互いに平行になるように配置されており、複数のゲート線２０と平行（Ｘ方向）に延在している。複数のソース線２４は、互いに平行になるように配置されており、複数のゲート線２０及び複数の共通線２１と直交する方向（Ｙ方向）に延在している。なお、ゲート線２０は走査線１１として、ソース線２４は信号線１２として機能する。
【００２６】
これら複数のゲート線２０と複数のソース線２４によって囲まれる領域には、矩形状の共通電極２２，４２が設けられている。共通電極２２は各サブ表示画素Ｐａに設けられ、共通電極４２は各視角制御画素Ｐｂに設けられている。共通電極２２，４２は、その一部分が共通線２１に重なっており、各共通電極２２，４２と共通線２１とが電気的に接続されている。サブ表示画素Ｐａ内の共通電極２２と視角制御画素Ｐｂ内の共通電極４２とは、同じ材料、同じ工程において形成される。なお、サブ表示画素Ｐａ内の共通電極２２と視角制御画素Ｐｂ内の共通電極４２とは、必要に応じて、異なる大きさ（面積）に形成してもよい。
【００２７】
サブ表示画素Ｐａは、個々の色に対応した単位画素であり、Ｘ方向に並ぶＲ、Ｇ、Ｂの３色に対応する３つのサブ表示画素Ｐａの集まりによって、表示の単位である表示画素が構成される。図２において、符号（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）は、それぞれ赤色のサブ表示画素Ｐａ、緑色のサブ表示画素Ｐａ、青色のサブ表示画素ＰａがＸ方向に一列に並べられることを示している。ゲート線２０とソース線２４との交差部分の近傍には、スイッチング素子として機能するＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）２６が設けられている。
【００２８】
図３に示すように、素子基板８とカラーフィルター基板９との間には、所定の間隙、いわゆるセルギャップが形成されている。このセルギャップは、図１に示すシール材７の中に含まれるギャップ材と、一対の基板間に配置されたスペーサー（図示略）とによって維持される。このセルギャップの中に液晶が注入されて液晶層１４が形成されている。
【００２９】
素子基板８を構成する第１透明基板１５上には、ゲート線２０、共通線２１及び共通電極２２，４２が設けられ、これらを覆うようにゲート絶縁膜２３が形成されている。ゲート絶縁膜２３上には、ソース線２４が設けられ、このソース線２４を覆うように平坦化膜３０が形成されている。平坦化膜３０上には、共通電極２２，４２に対応する位置に画素電極３１，５１が設けられている。共通電極２２，４２及び画素電極３１，５１は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム・スズ酸化物）等の透光性の金属酸化物によって形成されている。ゲート絶縁膜２３及び平坦化膜３０は、共通電極２２，４２と画素電極３１，５１との間の層間絶縁膜として機能するものである。ゲート絶縁膜２３及び平坦化膜３０は、例えばアクリル樹脂、窒化シリコン、酸化シリコンによって形成されている。
【００３０】
画素電極３１は、サブ表示画素Ｐａにおける平坦化膜３０上に形成されており、平面視矩形状になっている。この画素電極３１は、共通電極２２との重なり部分において複数のスリット３５を有しており、隣接するスリット３５とスリット３５との間が帯状の電極部３１ａを構成している。スリット３５は等間隔を空けて形成されており、スリット３５の延在方向（電極部３１ａの延在方向）は、Ｙ方向（ソース線）に対して所定の角度（０°〜±４５°の範囲内）で傾いている。そして、スリット３５を介して共通電極２２と画素電極３１との間で印加される電界によって液晶分子１４ａを駆動可能としている。
【００３１】
画素電極５１は、視角制御画素Ｐｂにおける平坦化膜３０上に形成されており、平面視矩形状になっている。この画素電極５１は、共通電極４２との重なり部分において複数のスリット４５を有しており、隣接するスリット４５とスリット４５との間が帯状の電極部５１ａを構成している。スリット４５は等間隔を空けて形成されており、スリット４５の延在方向（電極部５１ａの延在方向）は、Ｙ方向（ソース線）に配向した液晶分子１４ａの配向方向に対して略直交している。そして、スリット４５を介して共通電極４２と画素電極５１との間で印加される電界によって液晶分子１４ａを駆動可能としている。
【００３２】
平坦化膜３０上には、画素電極３１，５１を覆うように配向膜３２が設けられている。つまり、配向膜３２は、素子基板８の最上層で液晶層１４に接する面に設けられている。この配向膜３２は、例えばポリイミドによって形成されている。
【００３３】
一方、カラーフィルター基板９を構成する第２透明基板１７の内面には、カラーフィルターを構成する着色層３６（赤色着色層３６Ｒ、緑色着色層３６Ｇ、青色着色層３６Ｂ）が各サブ表示画素Ｐａに対応して形成されている。着色層３６の各々は、赤色光、青色光、緑色光の１つを通過させる光学的特性に設定されている。着色層３６は、例えば感光性樹脂材料に顔料や染料を混合することによって形成されている。なお、視角制御画素Ｐｂに対応する領域には、着色層３６が設けられていない。
【００３４】
着色層３６の周囲には、サブ画素Ｐの光漏れを防止するために、ブラックマトリクス層３７が形成されている。ブラックマトリクス層３７は、例えばクロム（Ｃｒ）等の金属によって形成されている。なお、本図では、視角制御画素Ｐｂに対応する領域に形成されたブラックマトリクス層（遮光手段）３７ａの開口率は、各サブ表示画素Ｐａに対応する領域に形成されたブラックマトリクス層３７の開口率と略同じになっている。しかしながら、他の視角制御画素Ｐｂに対応する領域に形成された遮光手段としてのブラックマトリクス層の開口率は、所定の開口率（開口率０〜１００％）を有している。このブラックマトリクス層（遮光手段）の開口率については、後述する。
【００３５】
第２透明基板１７の内面に形成された着色層３６及びブラックマトリクス層３７を覆うようにオーバーコート層３８が形成されている。オーバーコート層３８は、カラーフィルターを保護するとともに、着色層３６及びブラックマトリクス層３７による段差を平坦化する層として機能するものである。オーバーコート層３８上には、素子基板８側と同様の配向膜３９が設けられている。つまり、配向膜３９は、カラーフィルター基板９の最上層で液晶層１４に接する面に設けられている。配向膜３９は、例えばポリイミドによって形成されている。
【００３６】
このような構造により、照明装置３から照射された光は、第１偏光板１６により直線偏光に変換されて液晶層１４に入射する。
【００３７】
サブ表示画素Ｐａにおける共通電極２２と画素電極３１との間に電圧を印加しない非駆動時の場合、液晶分子１４ａは配向膜３２，３９の配向方向に沿って配向する。このとき、液晶分子１４ａには屈折率異方性がほとんど発生しない。そして、液晶層１４を透過した光（直線偏光）は、観察側の第２偏光板１８によって吸収される。したがって、サブ表示画素Ｐａでは、非駆動時において黒表示が行われる。なお、サブ表示画素Ｐａは、表示領域Ｖを正面（極角度＝０°またはその近傍）から見たときも、斜め方向（極角度が大きい方向）から見たときも、黒表示となる。
【００３８】
また、サブ表示画素Ｐａにおける共通電極２２と画素電極３１との間に電圧を印加する駆動時の場合、液晶層１４に対して電界が発生する。これにより、液晶分子１４ａは所定の方向（画素電極３１のスリット３５の延在方向に対する直交方向）に傾いて配向する。このとき、液晶分子１４ａには屈折率異方性が発生する。そして、液晶層１４を透過した光は、観察側の第２偏光板１８を透過する。したがって、サブ表示画素Ｐａでは、駆動時において白表示が行われる。
【００３９】
このように、表示領域Ｖ内の表示画素を構成する複数のサブ表示画素Ｐａの個々において黒表示及び白表示の制御を行うことにより、表示領域Ｖ内に画像が表示される。このとき、表示画素内の各色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のサブ表示画素Ｐａの透過光強度を適宜制御することにより、所望のフルカラー画像を表示できる。
【００４０】
一方、視角制御画素Ｐｂにおける共通電極４２と画素電極５１との間に電圧を印加しない非駆動時の場合、上述と同様に、視角制御画素Ｐｂでは黒表示が行われる。なお、視角制御画素Ｐｂは、表示領域Ｖを正面から見たときも、斜め方向から見たときも、黒表示となる。この状態において、サブ表示画素Ｐａにおいて横電界制御に基づいた画像表示を行えば、正面及び斜め方向の両方、すなわち広角領域において、その表示を見ることができる。
【００４１】
また、視角制御画素Ｐｂにおける共通電極４２と画素電極５１との間に電圧を印加する駆動時の場合、上述と同様に、液晶分子１４ａが所定の方向（画素電極５１のスリット４５の延在方向に対する直交方向）に傾いて配向する。つまり、液晶分子１４ａの配列が基板間垂直方向の縦配列方向に変化する。
【００４２】
ここで、視角制御画素Ｐｂにおいては、表示領域Ｖを正面から見たときに黒表示となるが、斜め方向（所定の極角度）から見たときに白表示となる。
【００４３】
したがって、視角制御画素Ｐｂが非駆動時の場合、各サブ表示画素Ｐａを適宜非駆動、駆動させることにより表示領域Ｖに形成された画像は、表示領域Ｖを正面から見たときも斜め方向から見たときも、視認される。また、視角制御画素Ｐｂが駆動時の場合、各サブ表示画素Ｐａを適宜非駆動、駆動させることにより表示領域Ｖに形成された画像は、表示領域Ｖを正面から見たときに視認され、斜め方向から見たときにコントラストが低下して視認されなくなる。
【００４４】
ところで、上述のように表示領域Ｖを斜め方向から見たときのコントラストを低下することにより、視角を狭くした状態において表示表域Ｖを斜め方向から見たときの表示画像の視認性を低下させることができるが、視角を狭くした状態において表示領域Ｖを斜め方向から見たときの表示画像の視認性をさらに低下させる技術が要求されている。
【００４５】
そこで、本発明では、複数の視角制御画素Ｐｂのうちの少なくとも一部の視角制御画素Ｐｂにおける少なくとも一部の領域を遮光する遮光手段（本実施形態ではブラックマトリクス層）を設け、この遮光手段によって遮光の度合いが異なる視角制御画素Ｐｂにより表示領域Ｖに視角制御パターンＰＴ１を形成することによって、表示領域Ｖを斜め方向から見たときの表示画像の視認性をさらに低下させる工夫をしている。以下、視角制御パターンＰＴ１について説明する。
【００４６】
図４は、遮光手段としてのブラックマトリクス層３７ａ，３７ｂ，３７ｃによって遮光の度合いが異なる視角制御画素Ｐｂにより表示領域Ｖに形成された視角制御パターンＰＴ１の模式図である。図５は、複数の視角制御画素Ｐｂのうちの一部の視角制御画素Ｐｂにおける少なくとも一部の領域を遮光するように設けられた所定の開口率を有するブラックマトリクス層３７ａ，３７ｂ，３７ｃを示した断面図である。図５（ａ）は、視角制御画素Ｐｂにおいて、サブ表示画素Ｐａにおけるブラックマトリクス層３７の開口率と略同じ開口率（例えば開口率１００％）のブラックマトリクス層３７ａを示した断面図である。図５（ｂ）は、視角制御画素Ｐｂにおいて、光が漏れないように完全に遮光する（例えば開口率０％）のブラックマトリクス層３７ｂを示した断面図である。図５（ｃ）は、視角制御画素Ｐｂにおいて、一部の領域を遮光する（例えば開口率５０％）のブラックマトリクス層３７ｃを示した断面図である。
【００４７】
図４に示すように、本実施形態の視角制御パターンＰＴ１は、白色の背景部Ｖａに所定の大きさのドーナツ形状の黒色のリング部Ｖｂ、灰色のリング部Ｖｃが混在した画像パターンとなっている。なお、視角制御パターンＰＴ１の画像パターンは、特に限定されるものではなく、模様、絵、記号、文字等どのようなものでもよい。
【００４８】
白色の背景部Ｖａは、図５（ａ）に示すように、視角制御画素Ｐｂにおいて開口率１００％のブラックマトリクス層３７ａに囲まれた領域に対応している。つまり、開口率１００％のブラックマトリクス層３７ａの開口部から透過された光が白表示として見えるようになっている。
【００４９】
黒色のリング部Ｖｂは、図５（ｂ）に示すように、視角制御画素Ｐｂにおいて開口率０％のブラックマトリクス層３７ｂに対応する領域となっている。つまり、開口率０％のブラックマトリクス層３７ｂに光が吸収されて黒表示として見えるようになっている。
【００５０】
灰色のリング部Ｖｃは、図５（ｃ）に示すように、視角制御画素Ｐｂにおいて開口率５０％のブラックマトリクス層３７ｃに対応する領域となっている。つまり、開口率５０％のブラックマトリクス層３７ｃの開口部から透過された光が灰色表示として見えるようになっている。
【００５１】
このように、視角制御画素Ｐｂにおけるブラックマトリクス層３７ａ，３７ｂ，３７ｃの開口率を段階的に変化させることによって、完全に遮光された画素（例えば開口率０％）が黒表示、一部が遮光された画素（例えば開口率５０％）が灰色表示、全く遮光されない画素（開口率１００％）が白表示、となる。すると、表示領域Ｖを斜め方向から見た場合、複数の視角制御画素Ｐｂの黒表示と灰色表示と白表示との組み合わせによって所定の階調の画像パターン（視角制御パターンＰＴ１）が視認されるようになる。このようにして、表示領域Ｖを正面以外の方向から見た場合に、ディスプレイに表示されたものとは異なる別の画像（表示に関係しない画像）がグラデーションを有して視認されることになる。
【００５２】
また、本実施形態の視角制御画素Ｐｂにおいては、着色層３６が設けられていないので、表示領域Ｖを斜め方向から見たときに色表示されていない明るい表示を視認できる。このため、狭視角表示時に斜め方向から見た表示画像のコントラストが格段に低下することになる。
【００５３】
本実施形態の液晶表示装置１によれば、複数の視角制御画素Ｐｂのうちの少なくとも一部の視角制御画素Ｐｂにおける少なくとも一部の領域を遮光するブラックマトリクス層３７ａ，３７ｂ，３７ｃが設けられ、そしてこのブラックマトリクス層３７ａ，３７ｂ，３７ｃによって遮光の度合いが異なる視角制御画素Ｐｂにより視角制御パターンＰＴ１が形成されるので、斜め方向からの表示画像を格段に見えにくくすることができる。具体的には、視角制御画素Ｐｂにおけるブラックマトリクス層３７ａ，３７ｂ，３７ｃによって、一部の領域が遮光された視角制御画素Ｐｂは透過率が相対的に低く、遮光されない画素は透過率が相対的に高くなる。すると、表示領域を斜め方向から見た場合、複数の視角制御画素Ｐｂの透過率の相対的な高低（例えば黒表示と白表示）の組み合わせによって所定の画像パターン（視角制御パターンＰＴ１）が視認されるようになる。このように、表示領域Ｖを正面以外の方向から見た場合に、ディスプレイに表示されたものとは異なる別の画像（表示に関係しない画像）が視認されるので、斜め方向からの表示画像が格段に見えにくくなる。また、特許文献１及び２のように複数の液晶パネルを用いていないので、得られる液晶表示装置の厚さを薄くすることができる。
【００５４】
また、この構成によれば、ブラックマトリクス層３７ａ，３７ｂ，３７ｃの開口率が段階的に変化しているので、視角制御パターンＰＴ１にグラデーション（階調）を付与することができる。したがって、斜め方向からの表示画像を格段に見えにくくすることが可能となる。具体的には、視角制御画素Ｐｂにおけるブラックマトリクス層３７ａ，３７ｂ，３７ｃの開口率を段階的に変化させることによって、完全に遮光された画素（例えば開口率０％）が黒表示、一部が遮光された画素（例えば開口率５０％）が灰色表示、全く遮光されない画素（例えば開口率１００％）が白表示、となる。すると、表示領域Ｖを斜め方向から見た場合、複数の視角制御画素Ｐｂの黒表示と灰色表示と白表示との組み合わせによって所定の階調の画像パターン（視角制御パターンＰＴ１）が視認されるようになる。このように、表示領域Ｖを正面以外の方向から見た場合に、ディスプレイに表示されたものとは異なる別の画像（表示に関係しない画像）がグラデーションを有して視認されるので、斜め方向からの表示画像が格段に見えにくくなる。
【００５５】
また、この構成によれば、遮光手段がカラーフィルター基板９に設けられたブラックマトリクス層３７ａ，３７ｂ，３７ｃであるので、複数の視角制御画素Ｐｂにおける遮光手段を、カラーフィルター基板９にブラックマトリクス層３７を形成する工程と同じ工程で形成することができる。このため、遮光手段を形成する工程を新たに設ける必要がなく、生産効率に優れる。
【００５６】
また、この構成によれば、視角制御画素Ｐｂにおいて着色層３６を設けないことにより、斜め方向から表示領域Ｖを見たときに色表示されていない明るい表示を視認できる。このため、狭視角表示時に斜め方向から見た表示画像のコントラストが格段に低下するので、斜め方向からの表示画像を格段に見えにくくすることが可能となる。
【００５７】
なお、本実施形態においては、視角制御画素Ｐｂにおいて少なくとも一部の領域を遮光するブラックマトリクス層３７ａ，３７ｂ，３７ｃの開口率として、開口率０％、５０％、１００％の例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、視角制御画素Ｐｂにおいて少なくとも一部の領域を遮光するブラックマトリクス層の開口率が２０％、８０％となるようにしてもよい。すなわち、視角制御画素Ｐｂにおいて少なくとも一部の領域を遮光するブラックマトリクス層が設けられていればよい。
【００５８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る視角制御パターンＰＴ２の構成について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、図４に対応した、表示領域Ｖに形成された第２実施形態における視角制御パターンＰＴ２の模式図である。図７は、図５に対応した、複数の視角制御画素Ｐｂのうちの少なくとも一部の視角制御画素Ｐｂにおける少なくとも一部の領域を遮光するように設けられた所定の開口率を有する遮光膜５４を示した断面図である。図７（ａ）は、視角制御画素Ｐｂにおいて、サブ表示画素Ｐａにおけるブラックマトリクス層３７の開口率と略同じ開口率（例えば開口率１００％）のブラックマトリクス層３７ｄを設けるとともに、遮光手段としての遮光膜５４を設けない状態を示した図である。図７（ｂ）は、視角制御画素Ｐｂにおいて、サブ表示画素Ｐａにおけるブラックマトリクス層３７の開口率と略同じ開口率（例えば開口率１００％）のブラックマトリクス層３７ｅを設けるとともに、光が漏れないように完全に遮光する開口率（例えば開口率０％）となるように遮光膜５４を設けた状態を示した図である。
【００５９】
本実施形態の視角制御パターンＰＴ２の構成は、遮光手段として素子基板９に設けられた配線と同じ材料で形成された遮光膜５４を用いている点、で上述の第１実施形態で説明した視角制御パターンＰＴ１の構成と異なっている。その他の点は第１実施形態と同様であるので、図４及び図５と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６０】
図６に示すように、本実施形態の視角制御パターンＰＴ２は、白色の背景部Ｖｄに所定の大きさの円形状の黒色のサークル部Ｖｅが複数ランダムに配置されたパターンとなっている。
【００６１】
白色の背景部Ｖｄは、図７（ａ）に示すように、視角制御画素Ｐｂにおいて開口率１００％のブラックマトリクス層３７ｄに囲まれた領域に対応している。つまり、開口率１００％となるように遮光手段として遮光膜５４を設けない状態でブラックマトリクス層３７ｄの開口部から透過された光が白表示として見えるようになっている。
【００６２】
黒色のサークル部Ｖｅは、図７（ｂ）に示すように、視角制御画素Ｐｂにおいて開口率１００％のブラックマトリクス層３７ｅに対応するとともに、完全に遮光する開口率（開口率０％）の遮光膜５４に対応する領域となっている。つまり、開口率０％の遮光膜５４に光が吸収されて黒表示として見えるようになっている。なお、遮光手段としての遮光膜５４は、素子基板９に設けられたソース線２４等の配線と同じ材料で形成されている。
【００６３】
本実施形態の液晶表示装置によれば、遮光手段が素子基板９に設けられた配線と同じ材料で形成された遮光膜５４であるので、複数の視角制御画素Ｐｂにおける遮光手段を、素子基板９にソース線２４等の配線を形成する工程と同じ工程で形成することができる。このため、遮光手段を形成する工程を新たに設ける必要がなく、生産効率に優れる。
【００６４】
なお、本実施形態においては、視角制御画素Ｐｂにおいて少なくとも一部の領域を遮光する遮光膜５４の開口率として、開口率０％、１００％の例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、視角制御画素Ｐｂにおいて少なくとも一部の領域を遮光する遮光膜の開口率が２０％、８０％となるようにしてもよい。すなわち、視角制御画素Ｐｂにおいて少なくとも一部の領域を遮光する遮光膜が設けられていればよい。
【００６５】
なお、本実施形態においては、遮光手段としてブラックマトリクス層を用いた視角制御パターンを形成する場合と、遮光手段として遮光膜を用いた視角制御パターンを形成する場合と、それぞれの場合について示したが、これに限らない。例えば、遮光手段としてブラックマトリクス層と遮光膜との両方を組み合わせて視角制御パターンを形成することもできる。これにより、遮光手段の開口率をさらに段階的に変化させて、視角制御パターンに複雑なグラデーション（階調）を付与することができる。したがって、斜め方向からの表示画像をさらに格段に見えにくくすることが可能となる。
【００６６】
（電子機器）
以上のような構成の液晶表示装置１は、例えば図８に示すような携帯電話機（電子機器）１００の表示部１０１として適用される。この携帯電話機１００は、視角制御画素Ｐｂによる視角制御の切り替えが可能な複数の操作ボタン１０２、受話口１０３、送話口１０４及び上記表示部１０１を有する本体部１０５を備えている。そして、表示部１０１に表示される画像は、視角制御画素Ｐｂの非駆動時において正面方向及び斜め方向から視認され、視角制御画素Ｐｂの駆動時において正面方向から視認されて極角度が大きい斜め方向から視認されなくなる。
【００６７】
以上のように、本実施形態における液晶表示装置１及び携帯電話機１００によれば、複数の視角制御画素Ｐｂのうちの少なくとも一部の視角制御画素Ｐｂにおける少なくとも一部の領域を遮光する遮光手段が設けられ、そしてこの遮光手段によって遮光の度合いが異なる視角制御画素Ｐｂにより視角制御パターンＰＴ１，ＰＴ２が形成されるので、斜め方向からの表示画像を格段に見えにくくすることができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、画素電極及び共通電極がＦＦＳ方式の電極構造を有しているが、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式等、いわゆる横電界方式を用いた他の電極構造を採用してもよい。また、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式やＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式等、いわゆる縦電界方式を用いた他の電極構造を採用してもよい。
【００６９】
また、液晶表示装置は、表示画素領域が３色のサブ表示画素を有するカラー液晶表示装置となっているが、カラー液晶表示装置に限られない。
そして、電子機器は、液晶表示装置を表示部として備えていれば上述した携帯電話機に限らず、電子ブックやパーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末等の画像表示手段であってもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１…液晶表示装置、８…素子基板、９…カラーフィルター基板、１４…液晶層、２４…ソース線（配線）、３６…着色層、３７ａ，３７ｂ，３７ｃ…ブラックマトリクス層（遮光手段）、５４…遮光膜（遮光手段）、Ｐａ…サブ表示画素、Ｐｂ…視角制御画素、ＰＴ１，ＰＴ２…視角制御パターン、Ｖ…表示領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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