(57)【要約】【課題】コントラストを高くしながら、表示される画像が暗くなるのを抑制することが可能な液晶表示装置を提供することである。【解決手段】この液晶表示装置１００は、液晶層１１Ａを含む液晶パネル１００Ａと、液晶パネル１００Ａと重なるように配置される液晶パネル１００Ｂと、液晶パネル１００Ａに設けられるカラーフィルタ１３とを備え、液晶パネル１００Ｂの表面上にはカラーフィルタ１３が設けられないとともに、液晶パネル１００Ａは、複数の画素７を含み、液晶パネル１００Ｂは、複数の画素７Ｂを含み、液晶パネル１００Ａの画素７は、３つの副画素７Ａで構成され、画素７Ｂは、副画素７Ａの３つに対応して１つ設けられている。【選択図】図３
2010015117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１液晶層を含む第１液晶パネルと、
前記第１液晶パネルと重なるように配置された第２液晶層を含む第２液晶パネルと、
前記第１液晶パネルに設けられるカラーフィルタとを備え、
前記第２液晶パネルにはカラーフィルタが設けられないとともに、
前記第１液晶パネルは、複数の第１画素を含み、
前記第２液晶パネルは、複数の第２画素を含み、
前記第１液晶パネルの前記第１画素は、複数の副画素で構成され、
前記第２画素は、前記副画素の複数に対応して１つ設けられている、液晶表示装置。
【請求項２】
前記複数の副画素からなる前記第１画素毎に、１つの前記第２画素が配置されている、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１液晶パネルの前記第１画素を構成する前記複数の副画素にそれぞれ印加される信号電圧のうち、透過率が最大となる信号電圧が前記第１液晶パネルの前記第１画素に対応する前記第２液晶パネルの前記第２画素に印加されるように構成されている、請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１画素を構成する前記複数の副画素のうちの透過率が最大となる前記副画素の透過率が所定のしきい値よりも大きい場合、前記第１画素に対応する前記第２画素には、透過率が最大となる信号電圧が印加され、
前記第１画素を構成する前記複数の副画素のうちの透過率が最大となる前記副画素の透過率が前記所定のしきい値以下の場合、前記第１画素に対応する前記第２画素には、前記第１画素を構成する前記副画素のうち最大の透過率となる前記副画素に対応した透過率となる信号電圧が印加されるように構成されている、請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１液晶層と前記第２液晶層との間に設けられる第１偏光板と、
前記第１液晶層の前記第１偏光板側とは反対の表面側に設けられる第２偏光板と、
前記第２液晶層の前記第１偏光板側とは反対の表面側に設けられる第３偏光板とをさらに備え、
前記第１偏光板、前記第２偏光板および前記第３偏光板のうち、少なくとも１つの偏光板の偏光度は、９９％以下である、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】
前記第１液晶層と前記第２偏光板との間、および、前記第２液晶層と前記第３偏光板との間の少なくとも一方には、第１位相差板が設けられている、請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１液晶層と前記第１偏光板との間に設けられる第１基板と、
前記第２液晶層と前記第１偏光板との間に設けられる第２基板とをさらに備え、
前記第１基板と前記第２基板とは、平面的に見て、前記第１液晶層および前記第２液晶層よりも突出しており、
前記第１偏光板は、前記第１基板および前記第２基板の略全面に形成されている、請求項５または６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１偏光板は、一対の偏光板と、前記一対の偏光板の間に配置された第２位相差板とを含む、請求項５〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記第２位相差板は、１／２波長板である、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記一対の偏光板の偏光軸は互いに４５度の角度に配置され、前記第２位相差板は前記一対の偏光板のうちの一方の偏光板より入射した光の偏光を４５度回転して他方の偏光板に出射するように構成されている、請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１液晶層と前記第２液晶層との間に設けられる第１偏光板と、
前記第１液晶層と前記第１偏光板との間に設けられる第１基板と、
前記第２液晶層と前記第１偏光板との間に設けられる第２基板とをさらに備え、
前記第１基板の前記第１液晶層側の表面上には、第１画素電極および第１共通電極が設けられ、
前記第２基板の前記第２液晶層側の表面上には、第２画素電極および第２共通電極が設けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記第１液晶層と前記第２液晶層との間に設けられる第１偏光板と、
前記第１液晶層と前記第１偏光板との間に設けられる第１基板と、
前記第１基板と対向するように配置される第１対向基板と、
前記第２液晶層と前記第１偏光板との間に設けられる第２基板と、
前記第２基板と対向するように配置される第２対向基板とをさらに備え、
前記第１基板の前記第１液晶層側の表面上には、第１画素電極が設けられ、前記第１液晶層を挟んで前記第１画素電極と対向するように前記第１対向基板の表面上には第１共通電極が設けられ、
前記第２基板の前記第２液晶層側の表面上には、第２画素電極および第２共通電極が設けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１液晶層と前記第２液晶層との間の距離ｄは、前記第２画素の画素ピッチをｐとした場合に、ｄ≦ｐ／０．３３の関係を満たすように構成されている、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１液晶層と前記第２液晶層との間の距離ｄは、ｄ≦ｐ／０．４４の関係を満たすように構成されている、請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
第１液晶層を含む第１液晶パネルと、
前記第１液晶パネルと重なるように配置された第２液晶層を含む第２液晶パネルと、
前記第１液晶パネルに設けられるカラーフィルタとを備え、
前記第２液晶パネルにはカラーフィルタが設けられないとともに、
前記第１液晶パネルは、複数の第１画素を含み、
前記第２液晶パネルは、複数の第２画素を含み、
前記第２画素は、前記第１画素に対応して設けられており、
前記第１液晶層と前記第２液晶層との間の距離ｄは、前記第２画素の画素ピッチをｐとした場合に、ｄ≦ｐ／０．３３の関係を満たすように構成されている、液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第１液晶層と前記第２液晶層との間の距離ｄは、ｄ≦ｐ／０．４４の関係を満たすように構成されている、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、第１液晶パネルと第２液晶パネルとを備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、第１液晶パネルと第２液晶パネルとを備える液晶表示装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１に開示される液晶表示装置では、第１液晶パネルと第２液晶パネルとを重ね合わせることにより、第１液晶パネルのコントラストと第２液晶パネルのコントラストとの積に相当するコントラストを得ることが可能となる。なお、第１液晶パネルと第２液晶パネルとには、それぞれ、カラーフィルタが備えられており、第１液晶パネルと第２液晶パネルとのそれぞれにおいて、カラー表示ができるように構成されている。
【特許文献１】特開２００７−３１０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載の液晶表示装置では、第１液晶パネルと第２液晶パネルとの両方にカラーフィルタが設けられているので、第１液晶パネルと第２液晶パネルとを重ね合わせたときに第１液晶パネルと第２液晶パネルとを透過する光量が小さくなるという不都合がある。このため、表示される画像が暗くなるという問題点がある。
【０００４】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、コントラストを高くしながら、表示される画像が暗くなるのを抑制することが可能な液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における液晶表示装置は、第１液晶層を含む第１液晶パネルと、第１液晶パネルと重なるように配置された第２液晶層を含む第２液晶パネルと、第１液晶パネルに設けられるカラーフィルタとを備え、第２液晶パネルにはカラーフィルタが設けられないとともに、第１液晶パネルは、複数の第１画素を含み、第２液晶パネルは、複数の第２画素を含み、第１液晶パネルの第１画素は、複数の副画素で構成され、第２画素は、副画素の複数に対応して１つ設けられている。
【０００６】
この第１の局面による液晶表示装置では、上記のように、第１液晶パネルと第２液晶パネルとを重なるように配置することによって、第１液晶パネルのコントラストと第２液晶パネルのコントラストとの積に相当するコントラストを得ることができるので、液晶パネルが１つしかない液晶表示装置と異なり、液晶表示装置のコントラストを高くすることができる。また、第１液晶パネルにはカラーフィルタを設け、第２液晶パネルにはカラーフィルタを設けないことによって、第１液晶パネルおよび第２液晶パネルの両方にカラーフィルタが設けられる場合と異なり、カラーフィルタの数が少ない分、第１液晶パネルまたは第２液晶パネルを正面から見たときに画像が暗くなるのを抑制することができる。さらに、第２液晶パネルの画素を第１液晶パネルの副画素の複数に対して設けられているため、パネルを斜めから見たときに生じる位置ズレによる開口率の低下を低減することができる。
【０００７】
上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、複数の副画素からなる第１画素毎に、１つの第２画素が配置されている。このように構成すれば、複数の副画素に、たとえば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラーフィルタを設けることにより、加法混色によってカラー画像を表示することができる。また、複数の副画素からなる第１画素毎に、１つの第２画素を配置することにより、第１画素のコントラストと第２画素のコントラストとの積に相当するコントラストを得ることができる。
【０００８】
この場合、好ましくは、第１液晶パネルの第１画素を構成する複数の副画素にそれぞれ印加される信号電圧のうち、画素の透過率が最大となる信号電圧が第１液晶パネルの第１画素に対応する第２液晶パネルの第２画素に印加されるように構成されている。このように構成すれば、副画素にそれぞれ印加される信号電圧のうち、画素の透過率が最大となる信号電圧が第２画素に印加されるので、画像が暗くなるのをより抑制することができる。
【０００９】
上記複数の副画素のうちの透過率が最大となる信号電圧が第２画素に印加される液晶表示装置において、好ましくは、第１画素を構成する複数の副画素のうちの透過率が最大となる副画素の透過率が所定のしきい値よりも大きい場合、第１画素に対応する第２画素には、透過率が最大となる信号電圧が印加され、第１画素を構成する複数の副画素のうちの透過率が最大となる副画素の透過率が所定のしきい値以下の場合、第１画素に対応する第２画素には、第１画素を構成する副画素のうち最大の透過率となる副画素に対応した透過率となる信号電圧が印加されるように構成されている。このように構成すれば、副画素の透過率が所定のしきい値より大きい場合には、第２画素に印加される信号電圧が最大の透過率となる信号電圧とするとともに、液晶パネルを２枚重ねることによる効果のでる暗い表示である所定のしきい値以下の場合には、最大の透過率となる副画素に対応した透過率となる信号電圧を印加するので、効率的にコントラストを高くすることができる。
【００１０】
上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、第１液晶層と第２液晶層との間に設けられる第１偏光板と、第１液晶層の第１偏光板側とは反対の表面側に設けられる第２偏光板と、第２液晶層の第１偏光板側とは反対の表面側に設けられる第３偏光板とをさらに備え、第１偏光板、第２偏光板および第３偏光板のうち、少なくとも１つの偏光板の偏光度は、９９％以下である。このように構成すれば、偏光度が９９％を超える偏光板に比べて透過率がよくなるので、画像が暗くなるのをさらに抑制することができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、第１液晶層と第２偏光板との間、および、第２液晶層と第３偏光板との間の少なくとも一方には、第１位相差板が設けられている。このように構成すれば、たとえば第１位相差板としてＡプレイトやＣプレイトを用いることにより視野角が大きくなることが知られており、第１位相差板としてＡプレイトやＣプレイトを用いることにより、液晶表示装置の視野角を大きくすることができる。
【００１２】
上記第１液晶層と第２液晶層との間に第１偏光板が設けられる液晶表示装置において、好ましくは、第１液晶層と第１偏光板との間に設けられる第１基板と、第２液晶層と第１偏光板との間に設けられる第２基板とをさらに備え、第１基板と第２基板とは、平面的に見て、第１液晶層および第２液晶層よりも突出しており、第１偏光板は、第１基板および第２基板の略全面に形成されている。このように構成すれば、第１基板、第２基板および第１偏光板を合わせたときの機械的強度を容易に大きくすることができる。
【００１３】
上記第１液晶層と第２液晶層との間に第１偏光板が設けられる液晶表示装置において、好ましくは、第１偏光板は、一対の偏光板と、一対の偏光板の間に配置された第２位相差板とを含む。このように構成すれば、一対の偏光板の偏光軸を別々に設定することができ、視野角を調整することができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、第２位相差板は、１／２波長板である。このように構成すれば、容易に、一対の偏光板の一方から第２位相差板に入射する光の偏光軸を所望の偏光軸に変化させて一対の偏光板の他方に出射することができる。
【００１５】
上記第１偏光板が一対の偏光板と一対の偏光板の間に配置された第２位相差板とを含む液晶表示装置において、一対の偏光板の偏光軸は互いに４５度の角度に配置され、第２位相差板は一対の偏光板のうちの一方の偏光板より入射した光の偏光を４５度回転して他方の偏光板に出射するように構成してもよい。このように構成すれば、全方位にわたって視野角を大きくすることができる。
【００１６】
上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、第１液晶層と第２液晶層との間に設けられる第１偏光板と、第１液晶層と第１偏光板との間に設けられる第１基板と、第２液晶層と第１偏光板との間に設けられる第２基板とをさらに備え、第１基板の第１液晶層側の表面上には、第１画素電極および第１共通電極が設けられ、第２基板の第２液晶層側の表面上には、第２画素電極および第２共通電極が設けられている。このように構成すれば、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式や、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式などの液晶表示装置を形成することができるので、視野角を大きくすることができる。すなわち、ＩＰＳ方式やＦＦＳ方式では、液晶分子に横方向（斜め方向）の電界が印加されるので、縦方向に電界が印加される方式と異なり、液晶分子の縦方向の変化が伴わないので、視野角を大きくすることができる。
【００１７】
上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、第１液晶層と第２液晶層との間に設けられる第１偏光板と、第１液晶層と第１偏光板との間に設けられる第１基板と、第１基板と対向するように配置される第１対向基板と、第２液晶層と第１偏光板との間に設けられる第２基板と、第２基板と対向するように配置される第２対向基板とをさらに備え、第１基板の第１液晶層側の表面上には、第１画素電極が設けられ、第１液晶層を挟んで第１画素電極と対向するように第１対向基板の表面上には第１共通電極が設けられ、第２基板の第２液晶層側の表面上には、第２画素電極および第２共通電極が設けられている。このように構成すれば、第２液晶層に含まれる液晶を、液晶を相転移させる電圧を印加した後に液晶の構成分子が弓なり状に配列されるＯＣＢ液晶とすることにより、弓のしなりによって液晶分子の配向の変化が加速されるので、応答速度の速い液晶表示装置を構成することができる。
【００１８】
上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、第１液晶層と第２液晶層との間の距離ｄは、第２画素の画素ピッチをｐとした場合に、ｄ≦ｐ／０．３３の関係を満たすように構成されている。このように構成すれば、第１液晶パネルの所定の第１画素を斜め方向から見た場合、所定の第１画素に対応する第２液晶パネルの第２画素に隣接する第２画素からの光が、第１液晶パネルの所定の第１画素から漏れるのを抑制することができる。
【００１９】
上記第１の局面による液晶表示装置において、好ましくは、第１液晶層と第２液晶層との間の距離ｄは、ｄ≦ｐ／０．４４の関係を満たすように構成されている。このように構成すれば、たとえば左（右）方向にずれた第１液晶パネルを観察者の右目（左目）から見た場合でも、所定の第１画素に対応する第２液晶パネルの第２画素に隣接する第２画素からの光が、第１液晶パネルの所定の第１画素から漏れるのを抑制することができる。
【００２０】
この発明の第２の局面における液晶表示装置は、第１液晶層を含む第１液晶パネルと、第１液晶パネルと重なるように配置された第２液晶層を含む第２液晶パネルと、第１液晶パネルに設けられるカラーフィルタとを備え、第２液晶パネルにはカラーフィルタが設けられないとともに、第１液晶パネルは、複数の第１画素を含み、第２液晶パネルは、複数の第２画素を含み、第２画素は、第１画素に対応して設けられており、第１液晶層と第２液晶層との間の距離ｄは、第２画素の画素ピッチをｐとした場合に、ｄ≦ｐ／０．３３の関係を満たすように構成されている。
【００２１】
この第２の局面による液晶表示装置では、上記のように、第１液晶パネルと第２液晶パネルとを重なるように配置することによって、第１液晶パネルのコントラストと第２液晶パネルのコントラストとの積に相当するコントラストを得ることができるので、液晶パネルが１つしかない液晶表示装置と異なり、液晶表示装置のコントラストを高くすることができる。また、第１液晶パネルにはカラーフィルタを設け、第２液晶パネルにはカラーフィルタを設けないことによって、第１液晶パネルおよび第２液晶パネルの両方にカラーフィルタが設けられる場合と異なり、カラーフィルタの数が少ない分、第１液晶パネルまたは第２液晶パネルを正面から見たときに画像が暗くなるのを抑制することができる。さらに、第２画素を第１画素に対応して設けているため、パネルを斜めから見たときに生じる位置ズレによる開口率の低下を低減することができる。また、第１液晶層と第２液晶層との間の距離ｄを第２画素の画素ピッチをｐとした場合に、ｄ≦ｐ／０．３３の関係を満たすように構成することによって、第１液晶パネルの所定の第１画素を斜め方向から見た場合、所定の第１画素に対応する第２液晶パネルの第２画素に隣接する第２画素からの光が、第１液晶パネルの所定の第１画素から漏れるのを抑制することができる。
【００２２】
上記第２の局面による液晶表示装置において、好ましくは、第１液晶層と第２液晶層との間の距離ｄは、ｄ≦ｐ／０．４４の関係を満たすように構成されている。このように構成すれば、たとえば左（右）方向にずれた第１液晶パネルを観察者の右目（左目）から見た場合でも、所定の第１画素に対応する第２液晶パネルの第２画素に隣接する第２画素からの光が、第１液晶パネルの所定の第１画素から漏れるのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の平面図である。図２は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の断面図である。図３は、図２の液晶表示装置の拡大断面図である。図４は、本発明の第１実施形態による信号電圧判別回路を説明するための図である。まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態による液晶表示装置１００の構成について説明する。
【００２５】
第１実施形態による液晶表示装置１００は、図２に示すように、液晶パネル１００Ａおよび液晶パネル１００Ｂを重ね合わせることにより構成されている。なお、液晶パネル１００Ａおよび液晶パネル１００Ｂは、それぞれ、本発明の「第１液晶パネル」および「第２液晶パネル」の一例である。液晶パネル１００Ａ（１００Ｂ）は、図１に示すように、ガラスからなる基板１Ａ（１Ｂ）上に、表示部２、Ｖドライバ３、Ｈドライバ４が設けられている。また、Ｖドライバ３およびＨドライバ４には、それぞれ、複数のゲート線５および複数のデータ線６が接続されている。また、ゲート線５とデータ線６とが交差する位置に画素７（７Ｂ）が配置されている。なお、画素７および７Ｂは、それぞれ、本発明の「第１画素」および「第２画素」の一例である。また、基板１Ａ（１Ｂ）には、駆動ＩＣ８が設けられており、Ｖドライバ３およびＨドライバ４は、駆動ＩＣ８に接続されている。また、表示部２は、駆動ＩＣ８に接続されており、後述する共通電極３１Ａ（３１Ｂ）に共通電位（ＣＯＭ）を供給するように構成されている。
【００２６】
ここで、第１実施形態では、図２に示すように、液晶表示装置１００は、液晶パネル１００Ａ（基板１Ａ）と液晶パネル１００Ｂ（基板１Ｂ）とを約０．１５ｍｍの厚みを有する偏光板９を挟んで重ね合わせることにより構成されており、偏光板９は、基板１Ａと基板１Ｂとの略全面に形成されている。なお、偏光板９は、本発明の「第１偏光板」の一例である。また、偏光板９の厚みは、後述する偏光板１５Ａの厚みおよび偏光板１５Ｂの厚みよりも小さくなるように構成されている。また、第１実施形態では、偏光板９、偏光板１５Ａおよび偏光板１５Ｂのうち、少なくとも１つの偏光板の偏光度は、９９％以下になるように構成されている。また、偏光板９と基板１Ａとは樹脂接着剤によって張り合わされているとともに、偏光板９と基板１Ｂとは、樹脂接着剤によって張り合わされている。
【００２７】
図２に示すように、液晶パネル１００Ａでは、約０．１５ｍｍの厚みを有する基板１Ａと対向するように対向基板１０Ａが設けられており、基板１Ａと対向基板１０Ａとの間には、液晶層１１Ａが設けられている。なお、基板１Ａおよび対向基板１０Ａは、それぞれ、本発明の「第１基板」および「第１対向基板」の一例である。また、液晶層１１Ａは、本発明の「第１液晶層」の一例である。また、基板１Ａの厚みは、対向基板１０Ａの厚みよりも小さくなるように構成されている。また、液晶層１１Ａは、基板１Ａと対向基板１０Ａとを張り合わせるためのシール１２Ａにより、基板１Ａと対向基板１０Ａとの間に封入されている。
【００２８】
また、第１実施形態では、図３に示すように、対向基板１０Ａと液晶層１１Ａとの間には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の色のカラーフィルタ１３が形成されている。なお、後述する液晶層１１Ｂには、カラーフィルタは設けられない。また、対向基板１０Ａの表面上には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の色のカラーフィルタ１３を分割するように、ブラックマトリクス１４Ａが設けられている。また、１つの画素７は、赤（Ｒ）のカラーフィルタ１３を有する副画素７Ａと、緑（Ｇ）のカラーフィルタ１３を有する副画素７Ａと、青（Ｂ）のカラーフィルタ１３を有する副画素７Ａとの３つの副画素７Ａによって構成されている。
【００２９】
なお、液晶層１１Ａの基板１Ａ側と、カラーフィルタ１３側とには、それぞれ、図示しない配向膜が設けられている。また、図２に示すように、対向基板１０Ａの液晶層１１Ａ側と反対の側の表面上には、偏光板１５Ａが設けられている。なお、偏光板１５Ａは、本発明の「第２偏光板」の一例である。
【００３０】
また、図２に示すように、液晶パネル１００Ｂでは、約０．１５ｍｍの厚みを有する基板１Ｂと対向するように対向基板１０Ｂが設けられており、基板１Ｂと対向基板１０Ｂとの間には、液晶層１１Ｂが設けられている。なお、基板１Ｂおよび対向基板１０Ｂは、それぞれ、本発明の「第２基板」および「第２対向基板」の一例である。また、液晶層１１Ｂは、本発明の「第２液晶層」の一例である。また、基板１Ｂの厚みは、対向基板１０Ｂの厚みよりも小さくなるように構成されている。また、液晶層１１Ｂは、基板１Ｂと対向基板１０Ｂとを張り合わせるためのシール１２Ｂにより、基板１Ｂと対向基板１０Ｂとの間に封入されている。
【００３１】
また、図３に示すように、対向基板１０Ｂと液晶層１１Ｂとの間には、ブラックマトリクス１４Ｂが形成されている。ここで、第１実施形態では、液晶パネル１００Ｂのブラックマトリクス１４Ｂは、液晶パネル１００Ａの３つの副画素７Ａに対して、液晶パネル１００Ｂの１つの画素７Ｂが対応するように配置されている。これにより、液晶パネル１００Ｂの解像度は、液晶パネル１００Ａの解像度よりも小さくなる。
【００３２】
また、図４に示すように、駆動ＩＣ８と画素７との間には、信号電圧判別回路１８が設けられている。信号電圧判別回路１８は、液晶パネル１００Ａの画素７の３つの副画素７Ａに、それぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の信号電圧を印加するとともに、液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂには、３つの副画素７Ａに印加される信号電圧のうち、透過率が最大となる信号電圧を印加する機能を有する。
【００３３】
また、液晶層１１Ｂの対向基板１０Ｂ側と、ブラックマトリクス１４Ｂ側とには、それぞれ、図示しない配向膜が設けられている。また、対向基板１０Ｂの液晶層１１Ｂ側と反対の側の表面上には、偏光板１５Ｂが設けられている。なお、偏光板１５Ｂは、本発明の「第３偏光板」の一例である。
【００３４】
上記のように、液晶層１１Ａと液晶層１１Ｂとの間には、約０．１５ｍｍの厚みを有する基板１Ａ、約０．１５ｍｍの厚みを有する偏光板９および約０．１５ｍｍの厚みを有する基板１Ｂが挟持されており、液晶層１１Ａと液晶層１１Ｂとの間隔は、約０．４５ｍｍとなるように構成されている。
【００３５】
また、図２に示すように、液晶パネル１００Ａでは、Ｚ１方向に向かって順番に、基板１Ａ、液晶層１１Ａ、ブラックマトリクス１４Ａ（カラーフィルタ１３）、対向基板１０Ａおよび偏光板１５Ａが形成されている一方、液晶パネル１００Ｂでは、Ｚ１方向と反対のＺ２方向に向かって順番に、基板１Ｂ、液晶層１１Ｂ、ブラックマトリクス１４Ｂ、対向基板１０Ｂおよび偏光板１５Ｂが形成されている。また、液晶パネル１００Ｂの下方にはバックライト１６が設けられている。
【００３６】
ここで、第１実施形態では、図２に示すように、基板１Ａおよび基板１Ｂは、平面的に見て、対向基板１０Ａの一方の端部および対向基板１０Ｂの一方の端部から突出した部分１１１Ａおよび１１１Ｂを有している。また、基板１Ａおよび基板１Ｂの突出した部分１１１Ａおよび１１１Ｂにそれぞれ、共通のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１７が接続されている。これにより、液晶パネル１００Ａおよび液晶パネル１００Ｂに同一の信号を送るように構成されている。なお、フレキシブルプリント基板１７は、液晶パネル１００Ａおよび液晶パネル１００Ｂに接続される側では、２つに分割されており、液晶パネル１００Ａおよび液晶パネル１００Ｂに接続される側と反対の側では、１つにまとめられている。
【００３７】
図５は、本発明の第１実施形態による副画素の平面図である。図６は、本発明の第１実施形態による画素の平面図である。図７は、図５の２００−２００線に沿った断面図である。次に、図５〜図７を参照して、本発明の第１実施形態による副画素７Ａ（画素７Ｂ）の詳細な構成について説明する。
【００３８】
図７に示すように、基板１Ａの表面上には、バッファ膜２１が形成されている。このバッファ膜２１は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などからなる。また、バッファ膜２１の表面上の画素選択用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２２が形成される領域には、能動層２３が形成されている。この能動層２３は、ポリシリコンなどからなる。また、バッファ膜２１の表面上には、能動層２３を覆うように絶縁膜２４が形成されている。なお、絶縁膜２４の能動層２３に位置する部分は、ゲート絶縁膜として機能する。この絶縁膜２４は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。また、ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜２４の表面上には、ゲート電極として機能するゲート線５が形成されている。このゲート線５は、クロムやモリブデンを含む金属などからなる。また、絶縁膜２４およびゲート線５の表面上には、層間絶縁膜２５が形成されている。
【００３９】
また、層間絶縁膜２５には、能動層２３のソース領域２３Ａを露出するためのコンタクトホール２４Ａおよびドレイン領域２３Ｂを露出するためのコンタクトホール２４Ｂが形成されている。また、コンタクトホール２４Ａを介してソース領域２３Ａに接続するとともに、層間絶縁膜２５の表面上に延びるようにデータ線６が形成されている。このデータ線６は、アルミニウムやアルミニウム合金を含む金属などからなる。また、コンタクトホール２４Ｂを介してドレイン領域２３Ｂに接続するとともに、層間絶縁膜２５の表面上に延びるようにドレイン電極２６が形成されている。このドレイン電極２６は、アルミニウムやアルミニウム合金を含む金属などからなる。また、ドレイン電極２６および層間絶縁膜２５の表面上には、絶縁膜からなるパッシベーション膜２７が形成されている。また、薄膜トランジスタ２２は、ソース領域２３Ａおよびドレイン領域２３Ｂを含む能動層２３と、ドレイン電極２６と、ゲート電極（ゲート線５）とから構成されている。この薄膜トランジスタ２２は、後述する画素電極２９Ａに接続されている。
【００４０】
また、パッシベーション膜２７の表面上には、絶縁膜からなる平坦化膜２８が形成されている。また、パッシベーション膜２７および平坦化膜２８には、コンタクトホール２８Ａが形成されている。このコンタクトホール２８Ａは、ドレイン電極２６を露出させるために形成されている。また、平坦化膜２８の表面上には、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透明電極からなる画素電極２９Ａ（２９Ｂ）が形成されている。なお、画素電極２９Ａ（２９Ｂ）は、本発明の「第１（第２）画素電極」の一例である。この画素電極２９Ａ（２９Ｂ）は、コンタクトホール２８Ａを介してドレイン電極２６と接続されている。この画素電極２９Ａ（２９Ｂ）は、表示信号に応じた電圧が印加されるように構成されている。
【００４１】
また、画素電極２９Ａ（２９Ｂ）の表面上には、シリコン窒化膜などからなる絶縁膜３０が形成されている。また、絶縁膜３０の表面上には、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透明電極からなる共通電極３１Ａ（３１Ｂ）が形成されている。なお、共通電極３１Ａ（３１Ｂ）は、本発明の「第１（第２）共通電極」の一例である。また、共通電極３１Ａ（３１Ｂ）の表面上には、図２と同様に、液晶層１１Ａ（１１Ｂ）、カラーフィルタ１３、対向基板１０Ａ（１０Ｂ）、および、偏光板１５Ａ（１５Ｂ）が積層されている。
【００４２】
上記のように、第１実施形態では、画素電極２９Ａ（２９Ｂ）と共通電極３１Ａ（３１Ｂ）とは、液晶層１１Ａを挟んで対向するのではなく、基板１Ａ（１Ｂ）側に設けられている。
【００４３】
また、図５に示すように、副画素７Ａの共通電極３１Ａには、ゲート線５が延びるＸ方向に対して、４５°の角度をなすように、スリット３２Ａが設けられている。また、図６に示すように、画素７Ｂの共通電極３１Ｂにも同様に、Ｘ方向に対して４５°の角度をなすスリット３２Ｂが設けられている。これにより、副画素７Ａと画素７Ｂとを図７に示すように合わせた時に、副画素７Ａのスリット３２Ａの方向と画素７Ｂのスリット３２Ｂの方向とが平面的に見て交差する。なお、画素７Ｂは、３つの副画素７Ａの面積に対応する面積を有する。
【００４４】
また、図７に示すように、画素７Ｂ（液晶パネル１００Ｂ）に対向するようにバックライト１６が設けられている。バックライト１６は、液晶パネル１００Ｂ側から液晶パネル１００Ａ側に向けて光が出射されるように構成されている。
【００４５】
図８は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の偏光板の透過軸と配向膜のラビング方向とを説明するための図である。次に、図８を参照して、液晶表示装置１００の偏光板の透過軸の方向と、液晶層（配向膜）のラビングの方向とについて説明する。
【００４６】
図８に示すように、液晶層１１Ａの表面上に設けられる偏光板１５Ａの透過軸は、Ｘ方向に対して４５°となっている。そして、液晶層１１Ａを挟持するように設けられる配向膜の一方（上方）と他方（下方）とのラビングの角度は、それぞれ、２２５°と４５°とである。また、偏光板９の透過軸は、偏光板１５Ａの透過軸と直交するように１３５°となっている。また、液晶層１１Ｂを挟持するように設けられる配向膜の一方（上方）と他方（下方）のラビングの方向は、それぞれ、３１５°と１３５°とである。また、偏光板１５Ｂの透過軸は、偏光板９の透過軸と直交するように４５°となっている。
【００４７】
図９および図１０は、本発明の第１実施形態によるＦＦＳ方式の液晶表示装置の動作を説明するための副画素の平面図である。図１１および図１２は、本発明の第１実施形態によるＦＦＳ方式の動作を説明するための副画素の断面図である。図１３は、本発明の第１実施形態による印加電圧と最大透過光強度に対する透過光強度比との関係を示す図である。次に、図９〜図１３を参照して、本発明の第１実施形態によるＦＦＳ方式の液晶表示装置１００の動作について説明する。なお、図１１および図１２は、図７に示す副画素７Ａの構成を簡略化したものであり、基板１Ａ、画素電極２９Ａ、絶縁膜３０、共通電極３１Ａ、対向基板１０Ａ、偏光板１５Ａおよび液晶３３のみ記載している。
【００４８】
ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式では、図９および図１０に示すように、液晶３３に電圧が印加されない時には、液晶３３は、スリット３２Ａの長辺３２１Ａおよびスリット３２Ｂの長辺３２１Ｂに対して、矢印Ａ方向（左まわり）に０°〜２０°程度の角度をなして交差するように配向されている（図９および図１０に点線で示される液晶３３）。つまり、図示しない配向膜のラビング方向が、スリット３２Ａの長辺３２１Ａ（スリット３２Ｂの長辺３２１Ｂ）に対して、矢印Ａ方向に０°〜２０°程度の角度をなしている。そして、液晶３３に電圧が印加されない時には、図１１に示すように、すべての液晶３３は、同じ方向（図９および図１０に示す、矢印Ａ方向に０°〜２０°程度の角度をなした方向）に配向されている。なお、液晶３３は、ポジ液晶（電界に対して並行になろうとする液晶）であってもよいし、ネガ液晶（電界に対して垂直になろうとする液晶）であってもよい。また、液晶パネル１００Ｂは、液晶パネル１００Ａに対して裏返して配置されるので、液晶パネル１００Ａの液晶３３の初期配向（液晶３３に電圧を印加しないときの配向）の方向と、液晶パネル１００Ｂの液晶３３の初期配向（液晶３３に電圧を印加しないときの配向）の方向とが交差するように液晶３３が配向される。
【００４９】
次に、液晶３３に電圧が印加された時には、図１２に示すように、画素電極２９Ａと共通電極３１Ａとの間において電界が発生する（図１２の矢印Ｂ）。これにより、図９および図１０に示すように、液晶３３は、画素電極２９Ａに平行な面内で矢印Ａ方向に回転される。なお、液晶パネル１００Ｂは、液晶パネル１００Ａに対して裏返して配置されるので、実際に液晶３３が回転する方向は、液晶パネル１００Ａの液晶３３と液晶パネル１００Ｂの液晶３３とでは、逆の方向である。そして、図１３に示すように、液晶３３に電圧が印加されることにより、副画素７Ａの透過光強度比は、大きくなる。たとえば、図１３に示す例では、液晶３３に約４．５Ｖの電圧を印加することにより、副画素７Ａの透過光強度比は、約１．０（最大透過光強度）となる。
【００５０】
ここで、第１実施形態では、液晶パネル１００Ａの電圧−透過光強度特性と、液晶パネル１００Ｂの電圧−透過光強度特性とが同じ場合には、図４に示す信号電圧判別回路１８により、液晶パネル１００Ａの画素７の３つの副画素７Ａに、それぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の信号電圧が印加されるとともに、液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂには、３つの副画素７Ａに印加される、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の信号電圧のうち、透過率が最大となる信号電圧が印加される。また、液晶パネル１００Ａの電圧−透過光強度特性と、液晶パネル１００Ｂの電圧−透過光強度特性とが異なる場合には、液晶パネル１００Ａの最大の透過光強度に対する透過光強度比がＩになる信号電圧をＶｆ１とし、液晶パネル１００Ｂの最大の透過光強度に対する透過光強度比がＩになる信号電圧をＶｆ２とした時に、液晶パネル１００Ａの副画素７Ａの透過光強度比と液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂの透過光強度比とがＩになるようにＶｆ１とＶｆ２とが、下記の式（１）のように調整される。
【００５１】
Ｉ[Ｖｆ１]＝Ｉ[Ｖｆ２]      ・・・・・（１）
また、第１実施形態では、液晶パネル１００Ａの副画素７Ａの透過光強度比が０．１よりも大きいときは、画素７Ｂの透過率が最大となる信号電圧を印加するようにしてもよい。なお、透過光強度比０．１は、本発明の「しきい値」の一例である。このとき、液晶パネル１００Ａの副画素７Ａの透過光強度比が０．１以下の時には、液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂに、液晶パネル１００Ａの３つの副画素７Ａに印加される、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の信号電圧のうち、透過光強度比が最大となる信号電圧が印加される。なお、液晶パネル１００Ａの副画素７Ａの透過光強度比がＩの１０％（０．１×Ｉ）となり、液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂの透過光強度比がＩになるようにＶｆ１とＶｆ２とが、下記の式（２）のように調整してもよい。
【００５２】
０．１×Ｉ[Ｖｆ１]＝Ｉ[Ｖｆ２]      ・・・・・（２）
図１４は、液晶パネルの上下方向のコントラストのシミュレーションの結果を示す図である。図１５は、液晶パネルの左右方向のコントラストのシミュレーションの結果を示す図である。次に、図１４および図１５を参照して、液晶パネル１００Ａ（１００Ｂ）のコントラストについて行ったシミュレーションについて説明する。
【００５３】
図１４に示すように、単体の液晶層１１Ａ（１１Ｂ）と、本発明の第１実施形態に相当する液晶層１１Ａおよび液晶層１１Ｂを重ね合わせた場合とでは、液晶層１１Ａおよび液晶層１１Ｂを重ね合わせた場合の方が、全ての視角においてコントラストが高くなることが判明した。たとえば、視角が０°の場合、単体の液晶層１１Ａ（１１Ｂ）ではコントラストが約１．０×１０３であるのに対して、液晶層１１Ａおよび液晶層１１Ｂを重ね合わせた場合では、コントラストは約７．０×１０５であった。
【００５４】
また、図１５に示すように、液晶パネル１００Ａ（１００Ｂ）の左右方向のコントラストについても同様に、液晶層１１Ａおよび液晶層１１Ｂを重ね合わせた場合の方が、全ての視角においてコントラストが高くなることが判明した。
【００５５】
第１実施形態では、上記のように、液晶パネル１００Ａと液晶パネル１００Ｂとを重なるように配置することによって、液晶パネル１００Ａのコントラストと液晶パネル１００Ｂのコントラストとの積に相当するコントラストを得ることができるので、液晶パネルが１つしかない液晶表示装置と異なり、液晶表示装置１００のコントラストを高くすることができる。また、液晶パネル１００Ａの表面上にカラーフィルタ１３を設け、液晶パネル１００Ｂの表面上にはカラーフィルタ１３を設けないことによって、液晶パネル１００Ａおよび液晶パネル１００Ｂの両方にカラーフィルタ１３が設けられる場合と異なり、カラーフィルタ１３の数が少ない分、液晶パネル１００Ａまたは液晶パネル１００Ｂを正面から見たときに画像が暗くなるのを抑制することができる。さらに、液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂを液晶パネル１００Ａの３つの副画素７Ａに対して設けられているため、パネルを斜めから見たときに生じる位置ズレによる開口率の低下を低減することができる。
【００５６】
また、第１実施形態では、上記のように、複数の副画素７Ａからなる画素７毎に、１つの画素７Ｂを配置することによって、複数の副画素７Ａに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラーフィルタ１３を設けることにより、加法混色によってカラー画像を表示することができる。また、複数の副画素７Ａからなる画素７毎に、１つの画素７Ｂを配置することにより、画素７のコントラストと画素７Ｂのコントラストとの積に相当するコントラストを得ることができる。
【００５７】
また、第１実施形態では、上記のように、液晶パネル１００Ａの画素７を構成する複数の副画素７Ａにそれぞれ印加される信号電圧のうち、透過率が最大となる信号電圧を液晶パネル１００Ａの画素７に対応する液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂに印加することによって、副画素７Ａにそれぞれ印加される信号電圧のうち、透過率が最大となる信号電圧が画素７Ｂに印加されるので、画像が暗くなるのをより抑制することができる。
【００５８】
また、第１実施形態では、上記のように、副画素７Ａの透過光強度比が最大透過光強度の１０％（０．１）よりも大きい場合、画素７Ｂには、透過光強度比が最大となる信号電圧が印加され、副画素７Ａの透過光強度比が最大透過光強度の１０％（０．１）以下の場合、画素７Ｂには、３つの副画素７Ａにそれぞれ印加される信号電圧のうち、透過光強度比が最大となる信号電圧が印加されるように構成してもよい。これにより、副画素７Ａの透過光強度比が最大透過光強度の１０％以下の場合でも、最大の透過光強度比となる副画素７Ａに対応した透過光強度比となる信号電圧を印加するので、効率的にコントラストを高くすることができる。
【００５９】
また、第１実施形態では、上記のように、偏光板９、偏光板１５Ａおよび偏光板１５Ｂのうち、少なくとも１つの偏光版の偏光度が９９％以下になるように構成することによって、偏光度が９９％を超える偏光板に比べて透過率がよくなるので、画像が暗くなるのをさらに抑制することができる。
【００６０】
また、第１実施形態では、上記のように、基板１Ａと基板１Ｂとを平面的に見て、液晶層１１Ａおよび液晶層１１Ｂよりも突出させ、偏光板９を基板１Ａおよび基板１Ｂの略全面に形成することによって、基板１Ａ、基板１Ｂおよび偏光板９を合わせたときの機械的強度を容易に大きくすることができる。
【００６１】
また、第１実施形態では、上記のように、基板１Ａの液晶層１１Ａ側の表面上には、画素電極２９Ａおよび共通電極３１Ａを設け、基板１Ｂの液晶層１１Ｂ側の表面上には、画素電極２９Ｂおよび共通電極３１Ｂを設けることによって、ＦＦＳ方式の液晶表示装置１００を形成することができるので、視野角を大きくすることができる。すなわち、ＦＦＳ方式では、液晶分子に横方向（斜め方向）の電界が印加されるので、縦方向に電界が印加される方式と異なり、液晶分子の縦方向の変化が伴わないので、視野角を大きくすることができる。
【００６２】
（第２実施形態）
図１６は、本発明の第２実施形態による液晶表示装置の副画素の平面図である。図１０および図１６を参照して、この第２実施形態では、上記した第１実施形態とは異なり、液晶パネル１００Ａの液晶３３の回転する方向と、液晶パネル１００Ｂの液晶３３の回転する方向とが同じである液晶表示装置１０１について説明する。
【００６３】
この第２実施形態による液晶表示装置１０１では、液晶パネル１００Ａの液晶３３は、図１６に示すように、液晶３３に電圧が印加されないときには、スリット３２Ａの長辺３２１Ａに対して、矢印Ｃ方向（右回り）に０°〜２０°の角度をなすように配向されている。これにより、液晶パネル１００Ａの液晶３３に電圧が印加された時、液晶３３は、図１０に示す第１実施形態と異なり、矢印Ｃ方向（右まわり）に回転することが可能となる。なお、液晶パネル１００Ｂの液晶３３の配向は、図１０に示す第１実施形態と同様である。そして、液晶パネル１００Ｂが液晶パネル１００Ａに対して裏返しに配置されることにより、液晶パネル１００Ａの液晶３３の回転する方向と、液晶パネル１００Ｂの液晶３３の回転する方向とが同じになる。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６４】
また、第２実施形態の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００６５】
（第３実施形態）
図１７は、本発明の第３実施形態による液晶表示装置の断面図である。図８および図１７を参照して、この第３実施形態では、上記した第１実施形態とは異なり、Ｃプレイト３４Ａおよび３４Ｂが設けられている液晶表示装置１０２について説明する。
【００６６】
この第３実施形態による液晶表示装置１０２では、液晶パネル１００Ａの対向基板１０Ａと、偏光板１５Ａとの間に、Ｃプレイト３４Ａが設けられている。また、液晶パネル１００Ｂの対向基板１０Ｂと、偏光板１５Ｂとの間に、Ｃプレイト３４Ｂが設けられている。なお、Ｃプレイト３４Ａ（３４Ｂ）は、本発明の「第１位相差板」の一例である。なお、Ｃプレイトに入射する光の偏光軸とＣプレイトから出射する光の偏光軸とは同じになる。これにより、液晶表示装置１０２の偏光板の透過軸とラビング方向との関係は、図８に示す上記第１実施形態と同様になる。
【００６７】
第３実施形態では、上記のように、液晶層１１Ａと偏光板１５Ａとの間、および、液晶層１１Ｂと偏光板１５Ｂとの間に、それぞれ、Ｃプレイト３４Ａおよび３４Ｂを設けることによって、Ｃプレイト３４Ａおよび３４Ｂにより、容易に、視野角を大きくすることができる。
【００６８】
なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。
【００６９】
（第４実施形態）
図１８は、本発明の第４実施形態による液晶表示装置の副画素の平面図である。図１８を参照して、この第４実施形態では、上記した第１〜第３実施形態とは異なり、ＩＰＳ方式の液晶表示装置１０３について説明する。
【００７０】
この第４実施形態によるＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の液晶表示装置１０３の副画素７Ｃでは、櫛歯状の画素電極３５と、櫛歯状の共通電極３６とが、対向するように配置されている。なお、画素電極３５は、本発明の「第１画素電極（第２画素電極）」の一例である。また、共通電極３６は、本発明の「第１共通電極（第２共通電極）」の一例である。画素電極３５は、副画素７Ｃ毎に設けられており、薄膜トランジスタ２２のドレイン領域２３Ｂ（図７参照）に電気的に接続されている。また、共通電極３６は、全ての副画素７Ｃに共通に設けられており、図１に示す駆動ＩＣ８から共通電位ＣＯＭが供給されている。また、第４実施形態のその他の構成は、上記第１〜第３実施形態と同様である。
【００７１】
第４実施形態では、上記のように、画素電極３５および共通電極３６を、それぞれ、櫛歯状に形成することによって、ＩＰＳ方式の液晶表示装置１０３を構成することができるので、縦方向に電界が印加される方式と異なり、視野角を大きくすることができる。
【００７２】
なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１〜第３実施形態と同様である。
【００７３】
（第５実施形態）
図１９は、本発明の第５実施形態による液晶表示装置の断面図である。図２０は、本発明の第５実施形態による液晶表示装置の詳細な断面図である。図１９および図２０を参照して、この第５実施形態では、上記した第１実施形態とは異なり、液晶層１１Ｃの液晶がＯＣＢ液晶である液晶表示装置１０４について説明する。
【００７４】
この第５実施形態による液晶表示装置１０４では、液晶パネル１００Ｃの対向基板１０Ａの表面上には、約５０ｎｍ〜約１００ｎｍの厚みを有するＡプレイト３７が形成されている。なお、Ａプレイト３７は、本発明の「第１位相差板」の一例である。また、Ａプレイトの偏光軸は、−４５°である。また、液晶の種類によっては、Ａプレイトを備えなくてもよいし、Ａプレイトの偏光軸を４５°にしてもよい。また、Ａプレイト３７の表面上には、ＷＶ（Ｗｉｄｅ  Ｖｉｅｗ）フィルム３８が形成されている。これにより、液晶表示装置１０４の視野角の拡大が可能となる。
【００７５】
また、液晶層１１Ｃの液晶は、上記第１実施形態と異なり、液晶を相転位させる電圧を印加した後に液晶の構成分子が弓なり状に配列されるベンド配向になるＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）液晶である。なお、液晶層１１Ｃは、本発明の「第１液晶層」の一例である。
【００７６】
次に、図２０を参照して、本発明の第５実施形態による副画素７Ｄの詳細な構成について説明する。なお、本発明の第５実施形態では、上記第１実施形態と同様に、３つの副画素７Ｄに対して、１つの画素７Ｂが配置されている。
【００７７】
図２０に示すように、平坦化膜２８の表面上には、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透明電極からなる画素電極２９Ｃが形成されている。また、画素電極２９Ｃと対向するように、対向基板１０Ａが設けられている。ここで、第５実施形態では、対向基板１０Ａの画素電極２９Ｃ側の表面上には、カラーフィルタ１３が形成されるとともに、カラーフィルタ１３の表面上には、共通電極３１Ｃが形成されている。なお、共通電極３１Ｃは、本発明の「第１共通電極」の一例である。また、対向基板１０Ａの画素電極２９Ｃと反対側の表面上には、Ａプレイト３７、ＷＶフィルム３８および偏光板１５Ａが積層されている。また、画素電極２９Ｃと共通電極３１Ｃとの間には、ＯＣＢ液晶からなる液晶層１１Ｃが形成されている。なお、副画素７Ｄのその他の構成は、図７に示す上記第１実施形態と同様である。また、画素７Ｂの詳細な構成は、図７に示す上記第１実施形態と同様である。
【００７８】
図２１は、本発明の第５実施形態による液晶表示装置の偏光板の透過軸と配向膜のラビング方向とを説明するための図である。次に、図２１を参照して、液晶表示装置１０４の偏光板の透過軸の方向と、液晶層（配向膜）のラビングの方向とについて説明する。
【００７９】
図２１に示すように、ＷＶフィルム３８の表面上に設けられる偏光板１５Ａの透過軸は、Ｘ方向に対して９０°となっている。また、ＷＶフィルム３８の透過軸は、４５°である。また、Ａプレイト３７の透過軸は、−４５°である。そして、液晶層１１Ｃを挟持するように設けられる配向膜の一方（上方）と他方（下方）とのラビングの角度は、それぞれ、２２５°と４５°とである。また、偏光板９の透過軸は、偏光板１５Ａの透過軸と直交するように０°となっている。また、液晶層１１Ｂを挟持するように設けられる配向膜の一方（上方）と他方（下方）とのラビングの方向は、それぞれ、１８０°と０°とである。また、偏光板１５Ｂの透過軸は、偏光板９の透過軸と直交するように９０°となっている。
【００８０】
図２２および図２３は、本発明の第５実施形態によるＯＣＢ液晶の動作を説明するための副画素の断面図である。図２４は、本発明の第５実施形態による印加電圧と透過光強度比との関係を示す図である。次に、図２２〜図２４を参照して、本発明の第５実施形態による液晶表示装置１０４の動作について説明する。なお、図２２および図２３は、副画素７Ｄの構成を簡略化したものであり、基板１Ａ、画素電極２９Ｃ、共通電極３１Ｃ、対向基板１０Ａ、偏光板１５Ａおよび液晶３３Ａのみ記載している。
【００８１】
ＯＣＢ液晶では、図２２に示すように、上記ＦＦＳ方式と異なり、画素電極２９Ｃと、共通電極３１Ｃとは、液晶層１１Ｃを挟んで対向するように配置されている。また、ＯＣＢ液晶では、液晶３３Ａに相転位閾値以上の電圧が印加されることにより、液晶３３Ａは、スプレイ状態（図示せず）から、図２２に示すベンド状態に変化する。この図２２に示すベント状態では、液晶層１１Ｃの厚み方向の中央部分近傍の液晶３３Ａは、画素電極２９Ｃが延びる方向に対して略垂直な方向に配向されており、液晶層１１Ｃの中央部近傍以外の領域では、画素電極２９Ｃに対して略水平な方向に配向されている。また、図２２に示す液晶３３Ａの状態では、液晶層１１Ｃの下方から入射される光が出射されて白表示となる。
【００８２】
次に、黒表示に対応する電圧（図２４に示す例では、約５Ｖ）が液晶３３Ａに印加された時、液晶３３Ａは、図２３に示すように、画素電極２９Ｃの近傍と共通電極３１Ｃの近傍以外の領域で、画素電極２９Ｃが延びる方向に対して略垂直な方向に配向される。つまり、液晶３３Ａ全体としては、弓なり状になる。その結果、液晶表示装置１０４は、黒表示となる。なお、液晶層１１Ｂの液晶３３（図１１参照）は、上記第１実施形態と同様にＦＦＳ方式により駆動される。
【００８３】
次に、液晶パネル１００Ｃの画素７に印加される電圧と、液晶パネル１００Ｂの画素７に印加される電圧との関係について説明する。
【００８４】
液晶表示装置１０４では、液晶パネル１００Ｃの画素７の透過光強度比が０．１よりも大きいときは、液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂに、透過光強度比が最大となる信号電圧が印加される。また、液晶パネル１００Ｃの画素７の透過光強度比が０．１以下の時には、液晶パネル１００Ｃの３つの副画素７Ｄに印加される信号電圧のうち、透過光強度比が最大となる信号電圧が印加される。なお、液晶パネル１００Ｃの最大の透過光強度に対する透過光強度比がＩになる信号電圧をＶｏとし、液晶パネル１００Ｂの最大の透過光強度に対する透過光強度比がＩになる信号電圧をＶｆ２とした時に、液晶パネル１００Ｃの画素７の透過光強度比がＩの１０％（０．１×Ｉ）となり、液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂの透過光強度比がＩになるようにＶｏとＶｆ２とが、下記の式（３）のように調整されるようにしてもよい。
【００８５】
０．１×Ｉ[Ｖｏ]＝Ｉ[Ｖｆ２]      ・・・・・（３）
第５実施形態では、上記のように、基板１Ａの液晶層１１Ｃ側の表面上に画素電極２９Ｃを設け、液晶層１１Ｃを挟んで画素電極２９Ｃと対向するように対向基板１０Ａの表面上に共通電極３１Ｃを設けることにより、液晶層１１Ｃに含まれる液晶３３ＡをＯＣＢ液晶とすることができる。これにより、ＯＣＢ液晶は、弓のしなりによって液晶分子の配向の変化が加速されるので、応答速度の速い液晶表示装置１０４を構成することができる。
【００８６】
また、第５実施形態では、上記のように、液晶層１１Ｃと偏光板１５Ａとの間にＡプレイト３７を設けることによって、Ａプレイト３７により、容易に、液晶表示装置１０４の視野角を大きくすることができる。
【００８７】
なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００８８】
（第６実施形態）
図２５は、本発明の第６実施形態による液晶表示装置の断面図である。図２５を参照して、この第６実施形態では、上記した第１実施形態とは異なり、基板１Ａと基板１Ｂとの間に、偏光板３９、１／２波長板４０および偏光板４１が設けられている液晶表示装置１０５について説明する。
【００８９】
この第６実施形態による液晶表示装置１０５では、基板１Ｂの表面上に偏光板３９が形成されている。また、第６実施形態では、偏光板３９の表面上には、１／２波長板４０が形成されている。なお、１／２波長板４０は、本発明の「第２位相差板」の一例である。また、１／２波長板４０は、入射光の偏光軸に対して１／２波長板４０の偏光軸がθの角度をなすとき、入射する光の偏光軸を（１８０°−２θ）だけ回転させる機能を有する。また、１／２波長板４０の表面上には、偏光板４１が形成されている。また、第６実施形態では、偏光板３９および偏光板４１の透過軸が略４５°になるように構成されており、１／２波長板４０は一対の偏光板３９および偏光板４１のうちの一方の偏光板より入射した光の偏光を４５°回転して他方の偏光板に出射する。なお、第６実施形態の液晶層１１Ｃの液晶は、上記第５実施形態と同様に、ＯＣＢ液晶である。また、第６実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００９０】
図２６は、本発明の第６実施形態による液晶表示装置の偏光板の透過軸と配向膜のラビング方向とを説明するための図である。次に、図２６を参照して、液晶表示装置１０５の偏光板の透過軸の方向と、液晶層（配向膜）のラビングの方向とについて説明する。
【００９１】
図２６に示すように、液晶層１１Ｃの表面上に設けられる偏光板１５Ａの透過軸は、Ｘ方向に対して１３５°となっている。そして、液晶層１１Ｃを挟持するように設けられる配向膜の一方（上方）と他方（下方）とのラビングの角度は、それぞれ、３１５°と４５°とである。また、偏光板４１の透過軸は、偏光板１５Ａの透過軸と直交するように４５°となっている。また、１／２波長板４０の透過軸は、約２２．５°となっている。また、偏光板３９の透過軸は、０°となっている。また、液晶層１１Ｂを挟持するように設けられる配向膜の一方（上方）と他方（下方）のラビングの方向は、それぞれ、０°と１８０°とである。また、偏光板１５Ｂの透過軸は、９０°となっている。
【００９２】
なお、第６実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００９３】
第６実施形態では、上記のように、基板１Ａと基板１Ｂとの間に一対の偏光板３９および４１と、一対の偏光板３９および４１の間に配置された１／２波長板４０とを含むことによって、一対の偏光板３９および４１の偏光軸を別々に設定することができ、視野角を調整することができる。
【００９４】
また、第６実施形態では、上記のように、一対の偏光板３９および４１の間に１／２波長板４０を配置することによって、偏光板３９から１／２波長板４０に入射する光の偏光軸を所望の偏光軸に変化させて偏光板４１に出射することができる。
【００９５】
また、第６実施形態では、上記のように、偏光板３９および偏光板４１の透過軸が略４５°になるように構成されており、１／２波長板４０は一対の偏光板３９および偏光板４１のうちの一方の偏光板より入射した光の偏光を４５度回転して他方の偏光板に出射するように構成することによって、全方位にわたって視野角を大きくすることができる。
【００９６】
（第７実施形態）
図２７は、本発明の第７実施形態による２つの液晶パネルの位置関係を示す図である。図２８は、本発明の第７実施形態による観察者と液晶表示装置との位置関係を説明するための図である。図２７および図２８を参照して、この第７実施形態では、２つの液晶層１１Ａと液晶層１１Ｂとの間の距離ｄが規定されている液晶表示装置１０６について説明する。
【００９７】
この第７実施形態による液晶表示装置１０６では、図２７に示すように、液晶パネル１００Ａ（液晶層１１Ａ）と、液晶パネル１００Ｂ（液晶層１１Ｂ）とは、距離ｄの間隔を隔てて配置されている。ここで、第７実施形態では、下記式（１）を満たすように、液晶パネル１００Ａと液晶パネル１００Ｂとが配置される。
【００９８】
ｄ≦ｐ／０．３３      ・・・・・（１）
ここで、ｐは、液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂの画素ピッチを表す。なお、式（１）の導出は、以下の通りである。
【００９９】
図２８に示すように、観察者が手で持って使用する携帯型の液晶表示装置１０６では、観察者は、約３０〜約５０ｃｍの距離を隔てて液晶表示装置１０６を見ると考えられ、観察者と液晶表示装置１０６との距離が近いほど厳しい条件となるため、３０ｃｍとする。なお、液晶表示装置１０６は携帯型であり、観察者が手で持っているとする。観察者は、液晶表示装置１０６を右手で持つ場合と、左手で持つ場合とがあり、右手で持った場合と左手で持った場合とで、それぞれ、矢印Ｘ方向に最大１０ｃｍ移動すると考えられる。このとき、液晶表示装置１０６を右手で持った場合と、左手で持った場合とでは、それぞれ、液晶表示装置１０６は、観察者の両目の中心線からθの角度ずれるようになる。この角度θは、下記式（２）により表される。
【０１００】
θ＝ＡＴＡＮ（１０／３０）      ・・・・・（２）
ここで、ＡＴＡＮは、アークタンジェントを表す。そして、観察者が図２７に示す液晶パネル１００Ａ側から液晶表示装置１０６を見た場合、観察者が液晶表示装置１０６を右手で持った場合でも、左手で持った場合でも、液晶パネル１００Ａの所定の画素７を介して、所定の画素７と対向する液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂを通過する光を観察するためには、液晶層１１Ａと液晶層１１Ｂとの間の距離ｄが、下記式（３）を満たす必要がある。
【０１０１】
ｄ≦ｐ／ｔａｎθ      ・・・・・（３）
そして、上記式（２）より、ｔａｎθ＝１０／３０（＝約０．３３）であるので、上記式（１）が得られる。なお、より詳細には、観察者の両目の間隔は、約６．５ｃｍであり、左目で右方向にずれた液晶表示装置１０６を見る場合と、右目で左方向にずれた液晶表示装置１０６を見る場合とでは、液晶表示装置１０６のずれ（１０ｃｍ）に、両目の中心から左目（右目）までの距離（６．５／２ｃｍ）が加算されるので、ｔａｎθ＝（１０＋３．２５）／３０（約０．４４）となる。そして、液晶層１１Ａと液晶層１１Ｂとの間の距離ｄが、下記式（４）を満たす必要がある。
【０１０２】
ｄ≦ｐ／０．４４      ・・・・・（４）
なお、第７実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１０３】
第７実施形態では、上記のように、液晶層１１Ａと液晶層１１Ｂとの間の距離ｄを画素７Ｂの画素ピッチをｐとした場合に、ｄ≦ｐ／０．３３の関係を満たすように構成することによって、液晶パネル１００Ａの所定の画素７を斜め方向から見た場合、所定の画素７に対応する液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂに隣接する画素７Ｂからの光が、液晶パネル１００Ａの所定の画素７から漏れるのを抑制することができる。
【０１０４】
また、第７実施形態では、上記のように、液晶層１１Ａと液晶層１１Ｂとの間の距離ｄを、ｄ≦ｐ／０．４４の関係を満たすように構成することによって、左（右）方向にずれた液晶パネル１００Ａを観察者の右目（左目）から見た場合でも、所定の画素７に対応する液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂに隣接する画素７Ｂからの光が、液晶パネル１００Ａの所定の画素７から漏れるのを抑制することができる。
【０１０５】
なお、第７実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【０１０６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１０７】
たとえば、上記第１〜第７実施形態では、液晶パネル１００Ａの画素７の３つの副画素７Ａ（７Ｃ、７Ｄ）に対して、液晶パネル１００Ｂの１つの画素７Ｂが配置される例を示したが、本発明はこれに限らず、液晶パネル１００Ａの画素７の副画素７Ａ（７Ｃ、７Ｄ）を２つまたは４つ以上にしてもよい。
【０１０８】
また、上記第１〜第７実施形態では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）からなるカラーフィルタ１３を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、シアン、マゼンダ、イエローなどのカラーフィルタを用いてもよいし、２色または４色以上のカラーフィルタを用いてもよい。
【０１０９】
また、上記第１〜第７実施形態では、液晶パネル１００Ｂの画素７Ｂに印加する信号電圧を切り替えるしきい値を、透過光強度比が０．１となる値とする例を示したが、本発明はこれに限らず、しきい値を透過光強度比が０．１以外の値としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【図３】図２の液晶表示装置の拡大断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態による信号電圧判別回路を説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態による副画素の平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による画素の平面図である。
【図７】図５の２００−２００線に沿った断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の偏光板の透過軸と配向膜のラビング方向とを説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態によるＦＦＳ方式の液晶表示装置の動作を説明するための副画素の平面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態によるＦＦＳ方式の液晶表示装置の動作を説明するための副画素の平面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態によるＦＦＳ方式の動作を説明するための副画素の断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態によるＦＦＳ方式の動作を説明するための副画素の断面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態による印加電圧と最大透過光強度に対する透過光強度比との関係を示す図である。
【図１４】液晶パネルの上下方向のコントラストのシミュレーションの結果を示す図である。
【図１５】液晶パネルの左右方向のコントラストのシミュレーションの結果を示す図である。
【図１６】本発明の第２実施形態による液晶表示装置の副画素の平面図である。
【図１７】本発明の第３実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【図１８】本発明の第４実施形態による液晶表示装置の副画素の平面図である。
【図１９】本発明の第５実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【図２０】本発明の第５実施形態による液晶表示装置の詳細な断面図である。
【図２１】本発明の第５実施形態による液晶表示装置の偏光板の透過軸と配向膜のラビング方向とを説明するための図である。
【図２２】本発明の第５実施形態によるＯＣＢ液晶の動作を説明するための副画素の断面図である。
【図２３】本発明の第５実施形態によるＯＣＢ液晶の動作を説明するための副画素の断面図である。
【図２４】本発明の第５実施形態による印加電圧と透過光強度比との関係を示す図である。
【図２５】本発明の第６実施形態による液晶表示装置の断面図である。
【図２６】本発明の第６実施形態による液晶表示装置の偏光板の透過軸と配向膜のラビング方向とを説明するための図である。
【図２７】本発明の第７実施形態による２つの液晶パネルの位置関係を示す図である。
【図２８】本発明の第７実施形態による観察者と液晶表示装置との位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１Ａ  基板（第１基板）
１Ｂ  基板（第２基板）
７  画素（第１画素）
７Ａ、７Ｃ、７Ｄ  副画素
７Ｂ  画素（第２画素）
９  偏光板（第１偏光板）
１０Ａ  対向基板（第１対向基板）
１０Ｂ  対向基板（第２対向基板）
１１Ａ  液晶層（第１液晶層）
１１Ｂ  液晶層（第２液晶層）
１１Ｃ  液晶層（第１液晶層）
１３  カラーフィルタ
１５Ａ  偏光板（第２偏光板）
１５Ｂ  偏光板（第３偏光板）
２９Ａ、２９Ｃ  画素電極（第１画素電極）
２９Ｂ  画素電極（第２画素電極）
３１Ａ、３１Ｃ  共通電極（第１共通電極）
３１Ｂ  共通電極（第２共通電極）
３４Ａ、３４Ｂ  Ｃプレイト（第１位相差板）
３５  画素電極（第１画素電極、第２画素電極）
３６  共通電極（第１共通電極、第２共通電極）
３７  Ａプレイト（第１位相差板）
４０  １／２波長板（第２位相差板）
１００Ａ  液晶パネル（第１液晶パネル）
１００Ｂ  液晶パネル（第２液晶パネル）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2010015117.tif 000028
【図２７】
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【図２８】
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