(57)【要約】      （修正有）【課題】視野角依存性の小さい液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、第１の垂直配向膜を有する第１の基板と、第２の垂直配向膜を有する第２の基板と、負の誘電異方性を有する液晶層と、第１の偏光板と、第２の偏光板と、を含む液晶パネルと、照明装置と、液晶パネル２の光射出側に配置された光制御部材９を備える。光制御部材は、液晶パネルから射出された光を液晶パネルの法線方向から見た方位角方向において異方的に拡散させ、光の射出方向を制御する。液晶パネルの備える画素が、電圧印加時の液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタが第１の方向でかつ第１の向きを向く第１の領域と、電圧印加時の前記液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタが前記第１の方向でかつ前記第１の向きとは逆の第２の向きを向く第２の領域とを有する。光制御部材の光拡散性が相対的に強い方位角方向と前記第１の方向とが概ね一致している。【選択図】図１
2014102469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の垂直配向膜を有する第１の基板と、第２の垂直配向膜を有する第２の基板と、前記第１の垂直配向膜と前記第２の垂直配向膜との間に挟持された負の誘電異方性を有する液晶層と、前記液晶層の光入射側に配置された第１の偏光板と、前記液晶層の光射出側に配置された第２の偏光板と、を含む液晶パネルと、
前記液晶パネルの光入射側に配置され、前記液晶パネルに向けて光を射出する照明装置と、
前記液晶パネルの光射出側に配置され、前記液晶パネルから射出された光を前記液晶パネルの法線方向から見た方位角方向において異方的に拡散させて前記光の射出方向を制御する光制御部材と、を備え、
前記液晶パネルが、表示の基本単位となる画素を複数備え、
前記画素が、電圧印加時の前記液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタが第１の方向でかつ第１の向きを向く第１の領域と、電圧印加時の前記液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタが前記第１の方向でかつ前記第１の向きとは逆の第２の向きを向く第２の領域と、を有し、
前記光制御部材の光拡散性が相対的に強い方位角方向と前記第１の方向とが概ね一致していることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記光制御部材が、光透過性を有する基材と、前記基材の第１の面に形成された光拡散部と、前記基材の第１の面のうち前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光部と、を備え、
前記光拡散部が、前記基材側に位置する光射出端面と、前記基材側と反対側に位置し前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面との間に位置する傾斜面と、を有し、
前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記遮光部の高さよりも高く、
前記光拡散部が形成されていない領域の光拡散部間の間隙に、前記光拡散部の屈折率よりも小さい屈折率を有する物質が存在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】
前記基材の法線方向から見た前記遮光部の平面形状が、長軸と短軸とを有する異方性形状であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記画素が、前記液晶層への印加電圧を個別に制御可能な第１の副画素と第２の副画素とを少なくとも有することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の垂直配向膜および前記第２の垂直配向膜が、光配向膜であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項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、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等をはじめとする携帯型電子機器、もしくはテレビジョン、パーソナルコンピューター等のディスプレイとして、液晶表示装置が広く用いられている。一般に、液晶表示装置は、表示画面を正面から見たときに優れた表示特性を発揮する。一方、表示画面を斜め方向から見たときにはコントラストが低下し視認性が悪くなりやすい。あるいは、階調表示において明るさが逆転する階調反転等が起こることがある。このため、良好な視認性で画面を観察可能な視野角範囲を広げる様々な手法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、視野角特性が良好なＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示装置及びＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードの液晶表示装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１３２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一画素におけるドメインの数を２つとしたＶＡモードの液晶表示装置の場合、それぞれのドメインに含まれる液晶分子の長軸の平均方向(ダイレクタ)は、電圧印加時において互いに１８０°異なる方向である。液晶分子が液晶表示装置における左右方向に倒れると仮定すると、液晶表示装置を上下方向から斜めに見た場合は、液晶表示装置を正面から見た場合と比較しても、表示画像に大きな変化はない。一方で、この液晶表示装置を左右方向から斜めに見た場合は、液晶表示装置を正面から見た場合と比較して、表示画像の色変化が大きい。言い換えれば、電圧印加時の液晶分子の長軸方向における極角を変化させて液晶表示装置を見た場合、ガンマ特性（階調−輝度特性）のシフト量が大きい。つまり、一画素に２つのドメインを有するＶＡモード液晶表示装置は、視野角依存性の高い方位角を有するといえる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、視野角依存性の小さい液晶表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の一態様における液晶表示装置は、第１の垂直配向膜を有する第１の基板と、第２の垂直配向膜を有する第２の基板と、前記第１の垂直配向膜と前記第２の垂直配向膜との間に挟持された負の誘電異方性を有する液晶層と、前記液晶層の光入射側に配置された第１の偏光板と、前記液晶層の光射出側に配置された第２の偏光板と、を含む液晶パネルと、前記液晶パネルの光入射側に配置され、前記液晶パネルに向けて光を射出する照明装置と、前記液晶パネルの光射出側に配置され、前記液晶パネルから射出された光を前記液晶パネルの法線方向から見た方位角方向において異方的に拡散させて前記光の射出方向を制御する光制御部材と、を備え、前記液晶パネルが、表示の基本単位となる画素を複数備え、前記画素が、電圧印加時の前記液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタが第１の方向でかつ第１の向きを向く第１の領域と、電圧印加時の前記液晶層の厚さ方向中央部の液晶分子のダイレクタが前記第１の方向でかつ前記第１の向きとは逆の第２の向きを向く第２の領域と、を有し、前記光制御部材の光拡散性が相対的に強い方位角方向と前記第１の方向とが概ね一致している。
【０００８】
本発明の一態様における液晶表示装置において、前記光制御部材が、光透過性を有する基材と、前記基材の第１の面に形成された光拡散部と、前記基材の第１の面のうち前記光拡散部の形成領域以外の領域に形成された遮光部と、を備え、前記光拡散部が、前記基材側に位置する光射出端面と、前記基材側と反対側に位置し前記光射出端面の面積よりも大きい面積の光入射端面と、前記光射出端面と前記光入射端面との間に位置する傾斜面と、を有し、前記光拡散部の前記光入射端面から前記光射出端面までの高さが前記遮光部の高さよりも高く、前記光拡散部が形成されていない領域の光拡散部間の間隙に、前記光拡散部の屈折率よりも小さい屈折率を有する物質が存在していてもよい。
【０００９】
本発明の一態様における液晶表示装置において、前記基材の法線方向から見た前記遮光部の平面形状が、長軸と短軸とを有する異方性形状であってもよい。
【００１０】
本発明の一態様における液晶表示装置において、前記平面形状が、楕円形であってもよい。
【００１１】
本発明の一態様における液晶表示装置において、前記楕円形の短軸寸法に対する長軸寸法の比が、１．１以上かつ２．５以下であってもよい。
【００１２】
本発明の一態様における液晶表示装置において、前記平面形状が、楕円に内接する多角形であってもよい。
【００１３】
本発明の一態様における液晶表示装置において、前記光拡散部の前記光入射端面と前記傾斜面とのなす角度が、８０°±５°であってもよい。
【００１４】
本発明の一態様における液晶表示装置において、前記基材の前記第１の面の全面積に対する前記遮光部の占有面積の割合が、３０％±１０％であってもよい。
【００１５】
本発明の一態様における液晶表示装置において、前記画素が、前記液晶層への印加電圧を個別に制御可能な第１の副画素と第２の副画素とを少なくとも有していてもよい。
【００１６】
本発明の一態様における液晶表示装置において、前記第１の垂直配向膜および前記第２の垂直配向膜が、光配向膜であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の態様によれば、複雑な回路構造を適用することなく、視野角依存性の小さい液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態の液晶表示装置を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態の液晶パネルの縦断面図である。
【図３】光制御部材を視認側から見た斜視図である。
【図４】光制御部材の模式図である。
【図５】（Ａ）は、遮光層４０を示す平面図であり、（Ｂ）は、人間の視力と人間の眼で認識できる物体の大きさとの関係を示すグラフである。
【図６】極角と方位角の定義を説明するための図である。
【図７】液晶表示装置１の正面図である。
【図８】ＶＡモードの液晶を含む画素と、光制御部材との配置関係を示す模式図である。
【図９】光制御部材を有していない液晶表示装置の方位角φ：１８０°における極角θを変化させた場合のガンマ特性を示す図である。
【図１０】光制御部材を有していない液晶表示装置の方位角φ：２７０°における極角θを変化させた場合のガンマ特性を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の液晶表示装置の方位角φ：１８０°における極角θを変化させた場合のガンマ特性を示す図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の光制御部材の製造工程を、順を追って示す斜視図である。
【図１３】本発明の第２実施形態の光制御部材の模式図である。
【図１４】本発明の第３実施形態の遮光層の平面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態の光制御部材の平面図である。
【図１６】本発明の第５実施形態の光制御部材の断面図である。
【図１７】光拡散部の反射面の傾斜角度と面積率との関係を説明するための図である。
【図１８】本発明の第６実施形態の光制御部材の断面図である。
【図１９】本発明の第７実施形態の液晶表示装置の電気的な構成を示す模式図である。
【図２０】本発明の第７実施形態の液晶表示装置の１画素分の等価回路図である。
【図２１】本発明の第７実施形態の液晶表示装置２００を駆動する際の各電圧のタイミングチャートを示す。
【図２２】本発明の第７実施形態の液晶表示装置の方位角φ：１８０°における極角θを変化させた場合のガンマ特性を示す図である。
【図２３】第１〜第７実施形態の液晶表示装置の一適用例である携帯電話を示す外観図である。
【図２４】第１〜第７実施形態の液晶表示装置の一適用例である薄型テレビを示す外観図である。
【図２５】第１〜第７実施形態の液晶表示装置の一適用例であるノートパソコンを示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について、図１〜図１２を用いて説明する。
本実施形態では、透過型の液晶パネルを備えた液晶表示装置の例を挙げて説明する。
なお、以下の全ての図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２０】
図１は、本実施形態の液晶表示装置１の断面図である。
本実施形態の液晶表示装置１は、図１に示すように、液晶パネル２と、バックライト８（照明装置）と、光制御部材９（光制御部材）と、を備えている。液晶パネル２は、第１偏光板３と、第１位相差フィルム４（位相差板）と、液晶セル５と、第２位相差フィルム６（位相差板）と、第２偏光板７と、を備えている。図１では、液晶セル５を模式的に図示しているが、その詳細な構造については後述する。
【００２１】
観察者は、液晶表示装置１の表示画像を光制御部材９を介して見ることになる。以下の説明では、光制御部材９が配置された側を視認側と称する。バックライト８が配置された側を背面側と称する。また、以下の説明において、ｘ軸は、液晶表示装置の画面の水平方向と定義する。ｙ軸は、液晶表示装置の画面の垂直方向と定義する。ｚ軸は、液晶表示装置の厚さ方向と定義する。
【００２２】
本実施形態の液晶表示装置１においては、バックライト８から射出された光を液晶パネル２で変調し、変調した光によって所定の画像や文字等を表示する。また、液晶パネル２から射出された光が光制御部材９を透過すると、射出光の配光分布が光制御部材９に入射する前より広がった状態となって光が光制御部材９から射出される。これにより、観察者は広い視野角を持って表示を視認できる。
【００２３】
以下、液晶パネル２の具体的な構成について説明する。
ここでは、アクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルを一例に挙げて説明する。ただし、本実施形態に適用可能な液晶パネルはアクティブマトリクス方式の透過型液晶パネルに限るものではない。本実施形態に適用可能な液晶パネルは、例えば半透過型（透過・反射兼用型）液晶パネルであっても良い。さらには、各画素がスイッチング用薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ, 以下、ＴＦＴと略記する）を備えていない単純マトリクス方式の液晶パネルであっても良い。
【００２４】
図２は、液晶パネル２の縦断面図である。
図２に示すように、液晶セル５は、ＴＦＴ基板１０と、カラーフィルター基板１２と、液晶層１１と、を有している。ＴＦＴ基板１０は、スイッチング素子基板として機能する。カラーフィルター基板１２は、ＴＦＴ基板１０に対向して配置されている。液晶層１１は、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２との間に挟持されている。
【００２５】
液晶層１１は、ＴＦＴ基板１０と、カラーフィルター基板１２と、枠状のシール部材（図示せず）と、によって囲まれた空間内に封入されている。シール部材は、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２とを所定の間隔をおいて貼り合わせる。
【００２６】
本実施形態の液晶パネル２は、例えばＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ,垂直配向）モードで表示を行う。
液晶層１１には誘電率異方性が負の液晶が用いられる。ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２との間には、スペーサー１３が配置されている。スペーサー１３は球状或いは柱状である。スペーサー１３は、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２との間の間隔を一定に保持する。
【００２７】
図示はしないが、ＴＦＴ基板１０には、複数の画素がマトリクス状に配置されている。
画素は、表示の基本単位である。ＴＦＴ基板１０には、複数のソースバスラインが、互いに平行に延在するように形成されている。ＴＦＴ基板１０には、複数のゲートバスラインが、互いに平行に延在するように形成されている。複数のゲートバスラインは、複数のソースバスラインと直交している。ＴＦＴ基板１０上には、複数のソースバスラインと複数のゲートバスラインとが格子状に形成されている。隣接するソースバスラインと隣接するゲートバスラインとによって区画された矩形状の領域が一つの画素となる。ソースバスラインは、ＴＦＴ１９のソース電極１７に接続されている。ゲートバスラインは、ＴＦＴ１９のゲート電極１６に接続されている。
【００２８】
ＴＦＴ基板１０を構成する透明基板１４の液晶層１１側の面には、半導体層１５、ゲート電極１６、ソース電極１７、ドレイン電極１８等を有するＴＦＴ１９が形成されている。透明基板１４としては、例えばガラス基板を用いることができる。
【００２９】
透明基板１４上には、半導体層１５が形成されている。半導体層１５の材料としては、例えばＣＧＳ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｇｒａｉｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ：連続粒界シリコン）、ＬＰＳ（Ｌｏｗ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｐｏｌｙ−Ｓｉｌｉｃｏｎ：低温多結晶シリコン）、α−Ｓｉ（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｓｉｌｉｃｏｎ：非結晶シリコン）等の半導体材料が用いられる。
【００３０】
透明基板１４上には、半導体層１５を覆うようにゲート絶縁膜２０が形成されている。
ゲート絶縁膜２０の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。  
【００３１】
ゲート絶縁膜２０上には、半導体層１５と対向するようにゲート電極１６が形成されている。ゲート電極１６の材料としては、例えばＷ（タングステン）／ＴａＮ（窒化タンタル）の積層膜、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）等が用いられる。
【００３２】
ゲート絶縁膜２０上には、ゲート電極１６を覆うように第１層間絶縁膜２１が形成されている。第１層間絶縁膜２１の材料としては、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、もしくはこれらの積層膜等が用いられる。
【００３３】
第１層間絶縁膜２１上には、ソース電極１７およびドレイン電極１８が形成されている。第１層間絶縁膜２１とゲート絶縁膜２０とには、コンタクトホール２２およびコンタクトホール２３が、第１層間絶縁膜２１とゲート絶縁膜２０とを貫通して形成されている。
ソース電極１７は、コンタクトホール２２を介して半導体層１５のソース領域に接続されている。ドレイン電極１８は、コンタクトホール２３を介して半導体層１５のドレイン領域に接続されている。ソース電極１７およびドレイン電極１８の材料としては、上述のゲート電極１６と同様の導電性材料が用いられる。
【００３４】
第１層間絶縁膜２１上には、ソース電極１７およびドレイン電極１８を覆うように第２層間絶縁膜２４が形成されている。第２層間絶縁膜２４の材料としては、上述の第１層間絶縁膜２１と同様の材料、もしくは有機絶縁性材料が用いられる。
【００３５】
第２層間絶縁膜２４上には、画素電極２５が形成されている。第２層間絶縁膜２４には、コンタクトホール２６が第２層間絶縁膜２４を貫通して形成されている。画素電極２５は、コンタクトホール２６を介してドレイン電極１８に接続されている。画素電極２５は、ドレイン電極１８を中継用電極として半導体層１５のドレイン領域に接続されている。
画素電極２５の材料としては、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ、インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ、インジウム亜鉛酸化物）等の透明導電性材料が用いられる。
【００３６】
この構成により、ゲートバスラインを通じて走査信号が供給され、ＴＦＴ１９がオン状態となったときに、ソースバスラインを通じてソース電極１７に供給された画像信号が、半導体層１５、ドレイン電極１８を経て画素電極２５に供給される。また、なお、ＴＦＴ１９の形態としては、図２に示したトップゲート型ＴＦＴであっても良いし、ボトムゲート型ＴＦＴであっても良い。
【００３７】
画素電極２５を覆うように第２層間絶縁膜２４上の全面に第１の垂直配向膜２７が形成されている。第１の垂直配向膜２７は、液晶層１１を構成する液晶分子を垂直配向させる配向規制力を有している。第１の垂直配向膜２７は、いわゆる垂直配向膜である。本実施形態では、光配向技術を用いて第１の垂直配向膜２７に配向処理を施している。つまり、本実施形態では第１の垂直配向膜２７として光配向膜を用いている。
【００３８】
一方、カラーフィルター基板１２を構成する透明基板２９の液晶層１１側の面には、ブラックマトリクス３０、カラーフィルター３１、平坦化層３２、対向電極３３、第２の垂直配向膜３４が順次形成されている。
【００３９】
ブラックマトリクス３０は、画素間領域において光の透過を遮断する機能を有する。ブラックマトリクス３０は、例えば、Ｃｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒの多層膜等の金属、もしくはカーボン粒子を感光性樹脂に分散させたフォトレジストで形成されている。
【００４０】
カラーフィルター３１には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色の色素が含まれている。ＴＦＴ基板１０上の一つの画素電極２５に、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか一つのカラーフィルター３１が対向して配置されている。なお、カラーフィルター３１は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色以上の多色構成としても良い。
【００４１】
平坦化層３２は、ブラックマトリクス３０およびカラーフィルター３１を覆う絶縁膜で構成されている。平坦化層３２は、ブラックマトリクス３０およびカラーフィルター３１によってできる段差を緩和して平坦化する機能を有している。
【００４２】
平坦化層３２上には対向電極３３が形成されている。対向電極３３の材料としては、画素電極２５と同様の透明導電性材料が用いられる。
【００４３】
対向電極３３上の全面に第２の垂直配向膜３４が形成されている。第２の垂直配向膜３４は、液晶層１１を構成する液晶分子を垂直配向させる配向規制力を有している。第２の垂直配向膜３４は、いわゆる垂直配向膜である。本実施形態では、光配向技術を用いて第２の垂直配向膜３４に配向処理を施している。つまり、本実施形態では第２の垂直配向膜３４として光配向膜を用いている。
【００４４】
図１に戻り、照明装置であるバックライト８は、光源３６と、導光体３７と、を備えている。光源３６は、導光体３７の端面に配置されている。光源３６としては、例えば、発光ダイオード、冷陰極管等が用いられる。
本実施形態のバックライト８は、エッジライト型のバックライトである。
【００４５】
導光体３７は、光源３６から射出された光を液晶パネル２に導く機能を有する。導光体３７の材料としては、例えば、アクリル樹脂等の樹脂材料が用いられる。
【００４６】
光源３６から導光体３７の端面に入射した光は、導光体３７の内部を全反射して伝播し、導光体３７の上面（光射出面）から概ね均一な強度で射出される。図示はしないが、導光体３７の上面には、散乱シート及びプリズムシートが配置されており、導光体３７の下面には、散乱シートが配置されている。導光体３７の上面から射出された光は、散乱シートにより散乱した後、プリズムシートによって集光され、概ね平行化されて射出される。散乱シートとしては、白色ＰＥＴを用いてもよい。プリズムシートとしては、例えば、住友３Ｍ社製のＢＥＦ（商品名）を用いてもよい。
【００４７】
本実施形態において、バックライト８は指向性を有する必要はない。本実施形態のバックライト８としては、光の射出方向を制御して、指向性がある程度緩やかに設定されたバックライト（以下、通常バックライトと称することがある）を用いる。なお本実施形態において、バックライト８が指向性を有していても構わない。
【００４８】
バックライト８と液晶セル５との間には、第１偏光板３が設けられている。第１偏光板３は、偏光子として機能する。液晶セル５と光制御部材９との間には、第２偏光板７が設けられている。第２偏光板７は、偏光子として機能する。第１偏光板３の透過軸と第２偏光板７の透過軸とは、クロスニコルの配置となっている。
【００４９】
第１偏光板３と液晶セル５との間には、光の位相差を補償するための第１位相差フィルム４が設けられている。第２偏光板７と液晶セル５との間には、光の位相差を補償するための第２位相差フィルム６が設けられている。
【００５０】
本実施形態の位相差フィルム（第１位相差フィルム４、第２位相差フィルム６）としては、富士フィルム社製のＷＶフィルムが用いられる。
【００５１】
次に、光制御部材９について詳細に説明する。
図３は、光制御部材９を視認側から見た斜視図である。図４は、光制御部材９の模式図である。図４において、左側上段は光制御部材９の平面図である。左側下段は、左側上段の平面図のＡ−Ａ線に沿った断面図である。右側上段は、左側上段の平面図のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００５２】
光制御部材９は、図３に示すように、基材３９と、複数の遮光層４０と、光拡散部４１と、を備えている。複数の遮光層４０は、基材３９の一面（視認側と反対側の面）に形成されている。光拡散部４１は、基材３９の一面のうち遮光層４０の形成領域以外の領域に形成されている。
【００５３】
光制御部材９は、図１に示すように、光拡散部４１を第２偏光板７に向け、基材３９を視認側に向けて第２偏光板７上に配置される。光制御部材９は、接着剤層４３を介して第２偏光板７に固定される。
【００５４】
基材３９には、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）フィルム等の透明樹脂製の基材が好ましく用いられる。基材３９は、製造プロセスにおいて、後で遮光層４０や光拡散部４１の材料を塗布する際の下地となる。基材３９は、製造プロセス中の熱処理工程における耐熱性と機械的強度とを備える必要がある。したがって、基材３９には、樹脂製の基材の他、ガラス製の基材等を用いても良い。ただし、基材３９の厚さは耐熱性や機械的強度を損なわない程度に薄い方が好ましい。その理由は、基材３９の厚さが厚くなる程、表示のボヤケが生じる虞があるからである。また、基材３９の全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。
本実施形態では、一例として厚さが１００μｍの透明樹脂製基材を用いる。
【００５５】
遮光層４０は、基材３９の主面の法線方向から見てランダムに配置されている。遮光層４０は、一例として、ブラックレジスト、黒色インク等の光吸収性および感光性を有する有機材料で構成されている。その他、Ｃｒ（クロム）やＣｒ／酸化Ｃｒの多層膜等の金属膜を用いても良い。
【００５６】
光拡散部４１は、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の光透過性および感光性を有する有機材料で構成されている。また、光拡散部４１の全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１の規定で９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られる。
【００５７】
図４に示すように、光拡散部４１は、光射出端面４１ａと、光入射端面４１ｂと、反射面４１ｃと、を有する。光射出端面４１ａは、基材３９に接する面である。光入射端面４１ｂは、光射出端面４１ａと対向する面である。反射面４１ｃは、光拡散部４１のテーパ状の側面である。反射面４１ｃは、光入射端面４１ｂから入射した光を反射する面である。光入射端面４１ｂの面積は、光射出端面４１ａの面積よりも大きい。
【００５８】
光拡散部４１は、光制御部材９において光の透過に寄与する部分である。光拡散部４１に入射した光のうち、光Ｌ１は、反射面４１ｃで反射されることなく光射出端面４１ａから射出される。光拡散部４１に入射した光のうち、光Ｌ２は、光拡散部４１の反射面４１ｃで全反射しつつ、光拡散部４１の内部に略閉じこめられた状態で導光し、光射出端面４１ａから射出される。
【００５９】
光制御部材９は、基材３９が視認側に向くように配置される。そのため、光拡散部４１の２つの対向面のうち、面積の小さい方の面が光射出端面４１ａとなる。一方、面積の大きい方の面が光入射端面４１ｂとなる。
【００６０】
光拡散部４１の反射面４１ｃの傾斜角度（光入射端面４１ｂと反射面４１ｃとのなす角度）は、一例として８０°±５°程度である。ただし、光拡散部４１の反射面４１ｃの傾斜角度は、光制御部材９から射出する際に、入射光を十分に拡散することが可能な角度であれば、特に限定されない。本実施形態において、光拡散部４１の反射面４１ｃの傾斜角度は一定になっている。
【００６１】
光拡散部４１の光入射端面４１ｂから光射出端面４１ａまでの高さは、遮光層４０の層厚よりも大きく設定されている。本実施形態の場合、遮光層４０の層厚は一例として１５０ｎｍ程度である。光拡散部４１の光入射端面４１ｂから光射出端面４１ａまでの高さは一例として２０μｍ程度である。光拡散部４１の反射面４１ｃと遮光層４０とにより囲まれた部分は、中空部４２となっている。中空部４２には空気が存在している。
【００６２】
なお、基材３９の屈折率と光拡散部４１の屈折率とは略同等であることが望ましい。その理由は、以下による。例えば、基材３９の屈折率と光拡散部４１の屈折率とが大きく異なる場合を考える。この場合、光入射端面４１ｂから入射した光が光拡散部４１から射出する際に、光拡散部４１と基材３９との界面で不要な光の屈折や反射が生じることがある。この場合、所望の視野角が得られない、射出光の光量が減少する、等の不具合が生じる虞があるからである。
【００６３】
本実施形態の場合、中空部４２（光拡散部４１の外部）には空気が介在している。そのため、光拡散部４１を例えば透明アクリル樹脂で形成したとすると、光拡散部４１の反射面４１ｃは透明アクリル樹脂と空気との界面となる。ここで、中空部４２を他の低屈折率材料で充填しても良い。しかしながら、光拡散部４１の内部と外部との界面の屈折率差は、外部にいかなる低屈折率材料が存在する場合よりも空気が存在する場合が最大となる。
したがって、Ｓｎｅｌｌの法則より、本実施形態の構成においては臨界角が最も小さくなり、光拡散部４１の反射面４１ｃで光が全反射する入射角範囲が最も広くなる。その結果、光の損失がより抑えられ、高い輝度を得ることができる。
【００６４】
本実施形態の光制御部材９は、図４の左側上段に示すように、複数の遮光層４０が、基材３９の一面に点在して設けられている。基材３９の法線方向から見た遮光層４０の平面形状は細長い楕円形である。遮光層４０は、長軸と短軸とを有している異方性形状である。楕円形の短軸寸法に対する長軸寸法の比は、例えば１．１以上かつ２．５以下である。遮光層４０の長軸の寸法は、例えば２０μｍであり、遮光層４０の短軸の寸法は、例えば１０μｍである。本実施形態の光制御部材９では、それぞれの遮光層４０において長軸の長さに対する短軸の長さの比が概ね等しい。
【００６５】
基材３９の全面積に対する遮光層４０の占有面積の割合は、例えば３０％±１０％である。
【００６６】
図４の左側下段、右側上段に示すように、遮光層４０の下方に相当する部分が楕円錐台状の中空部４２となる。光制御部材９は複数の中空部４２を有している。複数の中空部４２以外の部分には、光拡散部４１が連なって設けられている。
【００６７】
本実施形態の光制御部材９では、それぞれの遮光層４０の平面形状をなす楕円の長軸方向（以下、遮光層の長軸方向と称することがある）が概ねＹ方向に揃っている。それぞれの遮光層４０の平面形状をなす楕円の短軸方向（以下、遮光層の短軸方向と称することがある）が概ねＸ方向に揃っている。このことから、光拡散部４１の反射面４１ｃの向きを考えると、光拡散部４１の反射面４１ｃのうち、Ｙ方向に沿った反射面４１ｃの割合はＸ方向に沿った反射面４１ｃの割合よりも多い。そのため、Ｙ方向に沿った反射面４１ｃで反射してＸ方向に拡散する光Ｌｘは、Ｘ方向に沿った反射面４１ｃで反射してＹ方向に拡散する光Ｌｙよりも多くなる。したがって、光制御部材９の拡散性が相対的に強い方位角方向は、遮光層４０の短軸方向であるＸ方向となる。
【００６８】
なお、遮光層４０の平面形状は、円形、多角形、半円等の形状が含まれていても良い。
また、遮光層４０の一部が重なって形成されていても良い。
【００６９】
図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、遮光層４０の平面視の大きさを説明するための図である。
図５（Ａ）は、複数の遮光層４０のうちの一つの遮光層４０を示す平面図である。図５（Ｂ）は、人間の視力と人間の眼で認識できる物体の大きさとの関係を示すグラフである。図５（Ｂ）において、横軸は人間の視力である。縦軸は人間の眼で認識できる物体の大きさである。
【００７０】
光制御部材９において、遮光層４０の平面視の大きさは、ある程度小さくした方がよい。その理由は、遮光層４０の平面視の大きさが大きすぎると、液晶表示装置１の表示画像において、遮光層４０がドットとして認識されてしまう惧れがあるからである。
【００７１】
図５（Ａ）に示すように、遮光層４０の長軸方向の長さをＢ１とする。遮光層４０の短軸方向の長さをＢ２とする。遮光層４０がドットとして認識されにくくするためには、遮光層４０の長軸方向の長さＢ１が１００μｍ以下であることが好ましい。以下、遮光層４０の長軸方向の長さＢ１を導くための方法について説明する。
【００７２】
図５（Ｂ）に示すように、人間の視力と人間の眼で認識できる物体の大きさとの間には一定の関係がある。図５（Ｂ）に示す曲線Ｃよりも上方の範囲ＡＲ１は、人間の眼で物体を認識することができる範囲である。一方、曲線Ｃよりも下方の範囲ＡＲ２は、人間の眼で物体を認識することができない範囲である。この曲線Ｃは、以下の式により導かれる（３）式により定義される。
【００７３】
人間の眼において、視力αは、最小視角をβ（分）としたとき、下記の（１）式により導かれる。
【００７４】
α＝１／β  ・・・（１）
【００７５】
最小視角βは、人間の眼で認識できる物体の大きさをＶ（ｍｍ）、人間の眼から物体までの距離をＷ（ｍ）としたとき、下記の（２）式により導かれる。
【００７６】
β＝（Ｖ／１０００）／｛Ｗ×２π／（３６０／６０）｝  ・・・（２）
【００７７】
上記の（１）式、（２）式により、視力αは、下記の（３）式で表される。
【００７８】
α＝｛Ｗ×２π／（３６０／６０）｝／（Ｖ／１０００）  ・・・（３）
【００７９】
上記の（３）式を変形すると、人間の眼で認識できる物体の大きさＶは、下記の（４）式で表される。
【００８０】
Ｖ＝[｛Ｗ×２π／（３６０／６０）｝×１０００]／α  ・・・（４）
【００８１】
携帯電話機等の携帯型電子機器を使用する際、人間の眼から物体までの距離Ｗは２０ｃｍ〜３０ｃｍ程度である。ここでは一例として、人間の眼から物体までの距離Ｗを２５ｃｍとする。
【００８２】
自動車の運転免許を取得するための最低視力は０．７である。この場合、人間の眼で認識できる物体の大きさＶは１００μｍとなる。物体の大きさＶが１００μｍ以下であれば、人間の眼で物体を認識しにくくなると考えられる。すなわち、遮光層４０の長軸方向の長さＢ１が１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、遮光層４０が表示画像においてドットとして認識されることが抑制される。この場合、遮光層４０の短軸方向の長さＢ２は、遮光層４０の長軸方向の長さＢ１よりも短く、かつ、１００μｍ以下に設定される。
【００８３】
さらに、視力が２．０の人間の眼で認識できる物体の大きさＶは４０μｍとなる。物体の大きさＶが４０μｍ以下であれば、人間の眼では物体を殆ど認識することができないと考えられる。すなわち、遮光層４０の長軸方向の長さＢ１が４０μｍ以下であることがより好ましい。これにより、遮光層４０が液晶表示装置１の表示画面においてドットとして認識されることが確実に抑制される。この場合、遮光層４０の短軸方向の長さＢ２は、遮光層４０の長軸方向の長さＢ１よりも短く、かつ、４０μｍ以下に設定される。
【００８４】
以下に、光制御部材９とＶＡモードの液晶を組み合わせた場合について説明する。
図６は、極角と方位角の定義を説明するための図である。
ここで、図６に示すように、液晶表示装置１の画面の法線方向Ｅを基準とした観察者の視線方向Ｆのなす角度を極角θとする。ｘ軸の正方向（０°方向）を基準とした観察者の視線方向Ｆを画面上に射影したときの線分Ｇの方向のなす角度を方位角φとする。
【００８５】
図７は、液晶表示装置１の正面図である。
図７に示すように、液晶表示装置１の画面において、水平方向（ｘ軸方向）を方位角φ：０°−１８０°方向とする。垂直方向（ｙ軸方向）を方位角φ：９０°−２７０°方向とする。なお、本実施形態において、第１偏光板３の透過軸は、方位角φ：９０°−２７０°方向であり、第２偏光板７の透過軸は、方位角φ：０°−１８０°方向である。
【００８６】
図８は、液晶表示装置１に含まれるＶＡモードの液晶を含む画素５０と、光制御部材９との配置関係を示す模式図である。実際には図１に示すように、画素５０上に光制御部材９が配置されるが、説明の便宜上、図８では画素５０と光制御部材９とを並列して記載している。
【００８７】
本実施形態における画素５０は、一つの画素５０を第１ドメイン５０ａと第２ドメイン５０ｂに分割した２ドメインＶＡを採用している。画素５０に含まれる液晶分子５１は、電圧を印加しない状態においてほぼ垂直に配向している。図８では、液晶分子５１を円錐状に記載している。円錐の頂点は、液晶分子５１の背面側の端部を意味する。円錐の底面は、液晶分子の視認側の端部を示している。本実施形態において、液晶分子５１のダイレクタとは、液晶分子の背面側の端部から、視認側の端部へ向かう方向と定義する。
【００８８】
図８に示すように、第１ドメイン５０ａに含まれる液晶分子５１と、第２ドメイン５０ｂに含まれる液晶分子５１は、方位角φ：０°−１８０°方向において、互いに１８０°異なる方向に傾いて配向している。具体的には、第１ドメイン５０ａに含まれる液晶分子５１のダイレクタは、方位角φ：０°における極角θが０°より大きくなるよう傾いている。第２ドメイン５０ｂに含まれる液晶分子５１のダイレクタは、方位角φ：１８０°における極角θが０°より大きくなるよう傾いている。このように液晶分子５１を配向することにより、第１ドメイン５０ａにおいて、電圧印加時の液晶層１１の厚さ方向において中央部では、液晶分子５１が方位角φ：０°でかつ極角が９０°に近づくように倒れる。第２ドメイン５０ｂにおいて、電圧印加時の液晶層１１の厚さ方向において中央部では、液晶分子５１が方位角φ：１８０°でかつ極角が９０°に近づくように倒れる。つまり、電圧印加時の液晶層１１の厚さ方向において中央部では、第１ドメイン５０ａに含まれる液晶分子５１と第２ドメイン５０ｂに含まれる液晶分子５１は、方位角φ：０°−１８０°方向において、互いに１８０°異なる方向に倒れる。なお、第１配光膜２７および第２配光膜３４近傍の液晶分子５１は、第１配光膜２７および第２配光膜３４に配光が規制されているため、電圧印加時においてもほぼ垂直のままである。
【００８９】
図１０は、光制御部材９を備えていない液晶表示装置の方位角φ：２７０°において、極角θを変化させた場合のガンマ特性を示している。図１０において、横軸は階調を示し、縦軸は規格化輝度を示す。規格化輝度とは、２５６階調での輝度を１００％として規格化した輝度を示す。図１０中、符号１１１は、極角θ：０°におけるガンマ特性を示す。符号１１２は、極角θ：１５°におけるガンマ特性を示す。符号１１３は、極角θ：３０°におけるガンマ特性を示す。符号１１４は、極角θ：４５°におけるガンマ特性を示す。符号１１５は、極角θ：６０°におけるガンマ特性を示す。符号１１６は、極角θ：７５°におけるガンマ特性を示す。図１０に示されるように、画素５０を有する液晶表示装置１を方位角φ：９０°−２７０°方向において極角θを変化させながら観察した場合、ガンマ特性の変化は比較的小さい。
【００９０】
図９は、光制御部材９を備えていない液晶表示装置の方位角φ：１８０°において、極角θを変化させた場合のガンマ特性を示している。図９において、横軸は階調を示し、縦軸は規格化輝度を示す。図９中、符号１０１は、極角θ：０°におけるガンマ特性を示す。符号１０２は、極角θ：１５°におけるガンマ特性を示す。符号１０３は、極角θ：３０°におけるガンマ特性を示す。符号１０４は、極角θ：４５°におけるガンマ特性を示す。符号１０５は、極角θ：６０°におけるガンマ特性を示す。符号１０６は、極角θ：７５°におけるガンマ特性を示す。図９に示されるように、方位角φ：０°−１８０°方向において極角θを変化させながら観察した場合、ガンマ特性の変化が大きい。図１０と比較した場合、極角θに依存してガンマ特性が大きく変化することがわかる。さらに、極角θ：６０°および極角θ：７５°においては、１４５階調以上において階調反転が起きている。
【００９１】
このように方位角φ：０°−１８０°方向における視野角特性と、方位角φ：９０°−２７０°方向における視野角特性が異なるのは、液晶分子が方位角φ：０°−１８０°方向のみに倒れるよう配向していることに起因する。
方位角φ：９０°−２７０°方向において観察者の視点の極角θを変化させると、液晶分子５１の短軸方向に視点を動かすことになるため、液晶分子５１の見かけ上の形状変化はそれほど大きくない。一方で、方位角φ：０°−１８０°方向において視点の極角θを変化させると、液晶分子５１の長軸方向に視点を動かすことになり、また、液晶分子５１が倒れる方向に沿って視点を動かすことになるため、液晶分子５１の見かけ上の形状変化が大きい。
【００９２】
本実施形態では、図８に示すように、電圧印加時に液晶分子５１が倒れる方向と、光制御部材９の遮光層４０の短軸の向きが、概ね一致するように光制御部材９が配置される。上述のように、光制御部材９から射出される光のうち、方位角φ：９０°−２７０°方向に散乱する光Ｌｙは少ない。そのため、方位角φ：９０°−２７０°方向における視野角特性は、光制御部材９を有していない液晶表示装置とほぼ変わらない。
【００９３】
一方で、光制御部材９から射出される光のうち、方位角φ：０°−１８０°方向（すなわち遮光層４０の短軸方向）に散乱する光Ｌｘは、方位角φ：９０°−２７０°方向に散乱する光Ｌｙよりも多い。つまり、方位角φ：０°−１８０°方向における光散乱特性が相対的に大きい。
【００９４】
異なる極角θで光制御部材９に入射した光は、方位角φ：０°−１８０°方向において光制御部材９により混合される。その結果、方位角φ：０°−１８０°方向における、輝度変化のばらつきが平均化され、方位角φ：０°−１８０°方向における極角θに依存したガンマ特性変化が緩和される。
【００９５】
図１１は、本実施形態の液晶表示装置１の方位角φ：１８０°において、極角θを変化させた場合のガンマ特性を示している。図１１において、横軸は階調を示し、縦軸は規格化輝度を示す。図１１中、符号１２１は、極角θ：０°におけるガンマ特性を示す。符号１２２は、極角θ：１５°におけるガンマ特性を示す。符号１２３は、極角θ：３０°におけるガンマ特性を示す。符号１２４は、極角θ：４５°におけるガンマ特性を示す。符号１２５は、極角θ：６０°におけるガンマ特性を示す。符号１２６は、極角θ：７５°におけるガンマ特性を示す。図９に示す光制御部材９を備えていない液晶表示装置の場合と比較して、極角θに依存したガンマ特性の変化が小さくなっていることがわかる。特に極角θ：４５°以上におけるガンマ特性が極角θ：０°のガンマ特性に近づいていることがわかる。このことから、方位角φ：１８０°において斜め方向から液晶表示装置１を見た場合の色変化が緩和されるということがわかる。また、極角θ：６０°および極角θ：７５°のガンマ特性において、１４５階調以上で生じていた階調反転が抑制されていることがわかる。
【００９６】
なお、図１１においては、方位角φ：１８０°におけるガンマ特性の変化を示しているが、方位角φ：０°におけるガンマ特性の変化も同等である。その理由は、本実施形態における画素構成が２ドメインＶＡ方式を採用していることにある。各ドメイン５０ａ及び５０ｂにおいて液晶分子５１は、方位角φ：０°−１８０°方向において、互いに１８０°異なる方向に傾いて配向しているため、方位角φ：０°におけるガンマ特性は、方位角φ：１８０°におけるガンマ特性と同等となる。同様に、図９において方位角φ：１８０°におけるガンマ特性の変化を示しているが、方位角φ：０°におけるガンマ特性の変化も同等である。また、図１０において方位角φ：２７０°におけるガンマ特性の変化を示しているが、方位角φ：９０°におけるガンマ特性の変化も同等である。
【００９７】
このように、２ドメインＶＡ方式を採用した液晶表示装置１に、本実施形態の光制御部材９を組み合わせることにより、液晶分子５０が倒れる方向である方位角φ：０°−１８０°方向における視野角特性が改善される。従来の２ドメインＶＡ方式を採用した液晶表示装置においては、液晶分子５０が倒れる方向と垂直な方位角φ：９０°−２７０°方向の視野角特性は良好なものであったが、本実施形態の光制御部材９を組み合わせることにより、方位角φ：９０°−２７０°方向の視野角特性を良好に維持したまま、方位角φ：０°−１８０°方向における視野角特性が改善されるという効果が得られる。
【００９８】
（液晶表示装置の製造方法）
図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）は、光制御部材９の製造工程を、順を追って示す斜視図である。
【００９９】
上記構成の液晶表示装置１を構成する光制御部材９の製造工程を中心に、その製造方法について説明する。
液晶パネル２の製造工程の概略を先に説明する。最初に、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２をそれぞれ作製する。その後、ＴＦＴ基板１０のＴＦＴ１９が形成された側の面とカラーフィルター基板１２のカラーフィルター３１が形成された側の面とを対向させて配置する。そして、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２とをシール部材を介して貼り合わせる。その後、ＴＦＴ基板１０とカラーフィルター基板１２とシール部材とによって囲まれた空間内に液晶を注入する。このようにしてできた液晶セル５の両面に、光学接着剤等を用いて第１位相差フィルム４、第１偏光板３、第２位相差フィルム６、第２偏光板７をそれぞれ貼り合わせる。以上の工程を経て、液晶パネル２が完成する。
なお、ＴＦＴ基板１０やカラーフィルター基板１２の製造方法は常法によれば良く、その説明を省略する。
【０１００】
光制御部材９の製造工程について説明する。図１２（Ａ）に示すように、厚さが１００μｍのトリアセチルセルロースの基材３９を準備する。次いで、スピンコート法を用いて、この基材３９の一面に遮光部材料としてカーボンが含有されたブラックネガレジストを塗布する。これにより、膜厚１５０ｎｍの塗膜４５を形成する。
上記の塗膜４５を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９０℃で塗膜４５のプリベークを行う。これにより、ブラックネガレジスト中の溶媒が揮発する。
【０１０１】
露光装置を用い、平面形状が例えば楕円形状の複数の開口パターン４６が形成されたフォトマスク４７を介して塗膜４５に光Ｌを照射し、露光を行う。このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とする。
【０１０２】
上記のフォトマスク４７を用いて露光を行った後、専用の現像液を用いてブラックネガレジストからなる塗膜４５の現像を行い、１００℃で乾燥し、図１２（Ｂ）に示すように、平面形状が例えば楕円形の複数の遮光層４０を基材３９の一面に形成する。本実施形態の場合、次工程でブラックネガレジストからなる遮光層４０をマスクとして透明ネガレジストの露光を行い、中空部４２を形成する。そのため、フォトマスク４７の開口パターン４６の位置が中空部４２の形成位置に対応する。
【０１０３】
楕円形の遮光層４０は次工程の光拡散部４１の非形成領域（中空部４２）に対応する。
複数の開口パターン４６は全て楕円形のパターンである。開口パターン４６の長径と短径は様々の大きさから構成されている。隣接する開口パターン４６間の間隔（ピッチ）の配置は、規則的でもなく、周期的でもない。開口パターン４６の間隔（ピッチ）は液晶パネル２の画素の間隔（ピッチ、例えば１５０μｍ）よりも小さいことが望ましい。これにより、画素内に少なくとも１つの遮光層４０が形成される。そのため、例えばモバイル機器等に用いる画素ピッチが小さい液晶パネルと組み合わせたときに広視野角化を図ることができる。
【０１０４】
本実施形態では、ブラックネガレジストを用いたフォトリソグラフィー法によって遮光層４０を形成したが、これに限らない。この他に、本実施形態の開口パターン４６と遮光パターンとが反転したフォトマスクを用いれば、光吸収性を有するポジレジストを用いることもできる。もしくは、蒸着法や印刷法等を用いて遮光層４０を直接形成しても良い。
【０１０５】
次いで、図１２（Ｃ）に示すように、スピンコート法を用いて、遮光層４０の上面に光拡散部材料としてアクリル樹脂からなる透明ネガレジストを塗布する。これにより、膜厚２０μｍの塗膜４８を形成する。
次いで、上記の塗膜４８を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９５℃で塗膜４８のプリベークを行う。これにより、透明ネガレジスト中の溶媒が揮発する。
【０１０６】
次いで、基材３９側から遮光層４０をマスクとして塗膜４８に光Ｆを照射し、露光を行う。このとき、波長３６５ｎｍのｉ線、波長４０４ｎｍのｈ線、波長４３６ｎｍのｇ線の混合線を用いた露光装置を使用する。露光量は５００ｍＪ／ｃｍ２とする。  
その後、上記の塗膜４８を形成した基材３９をホットプレート上に載置し、温度９５℃で塗膜４８のポストエクスポージャーベイク（ＰＥＢ）を行う。
【０１０７】
次いで、専用の現像液を用いて透明ネガレジストからなる塗膜４８の現像を行い、１００℃でポストベークし、図１２（Ｄ）に示すように、複数の中空部４２を有する透明樹脂層４１を基材３９の一面に形成する。本実施形態では、図１２（Ｃ）に示したように、拡散光を用いて露光を行っているので、塗膜４８を構成する透明ネガレジストが遮光層４０の非形成領域から外側に広がるように放射状に露光される。これにより、順テーパ状の中空部４２が形成される。光拡散部４１は逆テーパ状の形状となる。光拡散部４１の反射面４１ｃの傾斜角度は拡散光の拡散の度合いで制御できる。
【０１０８】
ここで用いる光Ｆとして、平行光、もしくは拡散光、もしくは特定の出射角度における強度が他の出射角度における強度と異なる光、すなわち特定の出射角度に強弱を有する光を用いることができる。平行光を用いた場合、光拡散部４１の反射面４１ｃの傾斜角度が例えば６０°〜９０°程度の単一の傾斜角度となる。拡散光を用いた場合には、傾斜角度が連続的に変化する、断面形状が曲線状の傾斜面となる。特定の出射角度に強弱を有する光を用いた場合には、その強弱に対応した斜面角度を有する傾斜面となる。このように、光拡散部４１の反射面４１ｃの傾斜角度を調整することができる。これにより、光制御部材９の光拡散性を、目的とする視認性が得られるように調整することが可能となる。
なお、露光装置から出射された平行光を光Ｆとして基材３９に照射する手段の一つとして、例えば露光装置から出射された光の光路上にヘイズ５０程度の拡散板を配置し、拡散板を介して光を照射する。
【０１０９】
以上、図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）の工程を経て、本実施形態の光制御部材９が完成する。光制御部材９の全光線透過率は、９０％以上が好ましい。全光線透過率が９０％以上であると、十分な透明性が得られ、光制御部材９に求められる光学性能を十分に発揮できる。全光線透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１の規定によるものである。なお、本実施形態では、液体状のレジストを用いる例を挙げたが、この構成に代えて、フィルム状のレジストを用いても良い。
【０１１０】
最後に、完成した光制御部材９を、図２に示すように、基材３９を視認側に向け、光拡散部４１を第２偏光板７に対向させた状態で、接着剤層４３を介して液晶パネル２に貼付する。
以上の工程により、本実施形態の液晶表示装置１が完成する。
【０１１１】
本実施形態に係る液晶表示装置１においては、液晶パネル２の光射出側に光制御部材９が配置されているため、光制御部材９に入射した光は、光制御部材９に入射する前よりも角度分布が広がった状態で光制御部材９から射出される。したがって、観察者が液晶表示装置１の正面方向（法線方向）から視線を傾けていっても良好な表示を視認することができる。
【０１１２】
さらに、光制御部材９の液晶パネル２に一定の電圧を印加した場合の極角方向の透過率変化が相対的に大きい方位角方向（方位角φ：０°−１８０°方向）と、光制御部材９の拡散性が相対的に強い方位角方向と、が概ね一致している。そのため、液晶表示装置１から方位角φ：０°−１８０°方向における光散乱特性は、他の方位角方向に比べて、大きくなる。これにより、方位角φ：０°−１８０°方向における、輝度変化の度合いを平均化できる。そのため、観察者が液晶表示装置１の正面方向（法線方向）から方位角φ：０°−１８０°方向に視線を傾けていっても、色変化が抑制される。
以上により、表示画面を方位角φ：０°−１８０°方向において斜めから見たときのガンマ特性変化を抑制し、視野角特性に優れた液晶表示装置１を提供することができる。
【０１１３】
一般に、ストライプや格子等のような規則性のあるパターン同士を重ね合わせた場合、各パターンの周期が僅かにずれると、干渉縞模様（モアレ）が視認されることが知られている。例えば複数の光拡散部がマトリクス状に配列された光制御部材と複数の画素がマトリクス状に配列された液晶パネルとを重ね合わせたとすると、光制御部材の光拡散部による周期パターンと液晶パネルの画素による周期パターンとの間でモアレが発生し、表示品位を低下させる虞がある。
【０１１４】
これに対し、本実施形態の液晶表示装置１においては、複数の遮光層４０が平面的にランダムに配置されている。光拡散部４１が遮光層４０の形成領域以外の領域に形成されている。そのため、液晶パネル２の画素の規則的配列との間で干渉によるモアレが生じることがなく、表示品位を維持することができる。
【０１１５】
本実施形態では、複数の遮光層４０の配置をランダムとしたが、必ずしも複数の遮光層４０の配置がランダムである必要はない。複数の遮光層４０の配置が非周期的であれば、モアレの発生を抑えることができる。さらに、状況や用途に応じて多少のモアレの発生が許容される場合には、複数の遮光層４０が周期的に配置されていても良い。
【０１１６】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について、図１３を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光制御部材３０９に複数の光拡散部３４１が配置されている点が第１実施形態と異なる。そのため、本実施形態では、光制御部材３０９について説明する。
【０１１７】
図１３は、光制御部材３０９の模式図である。図１３において、左側上段は光制御部材３０９の平面図である。左側下段は、左側上段の平面図のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。右側上段は、左側上段の平面図のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【０１１８】
本実施形態の光制御部材３０９は、図１３の左側上段に示すように、複数の光拡散部３４１が、基材３３９の一面に点在して設けられている。基材３３９の法線方向から見た光拡散部３４１の平面形状は細長い楕円形である。光拡散部３４１は、長軸と短軸とを有している。
【０１１９】
図１３の左側下段、右側上段に示すように、遮光層３４０の下方に相当する部分が中空部３４２となる。この中空部３４２に空気が存在している。光制御部材３０９は空気が存在する連続した中空部３４２を有している。中空部３４２以外の部分には、光拡散部３４１が点在して設けられている。
【０１２０】
複数の光拡散部３４１の長軸方向は概ねｙ方向に揃っている。複数の光拡散部３４１の短軸方向は概ねｘ方向に揃っている。このことから、光拡散部３４１の反射面３４１ｃの向きを考えると、光拡散部３４１の反射面３４１ｃのうち、ｙ方向に沿った反射面３４１ｃの割合はｘ方向に沿った反射面３４１ｃの割合よりも多い。そのため、ｙ方向に沿った反射面３４１ｃで反射してｘ方向に拡散する光Ｌｘは、ｘ方向に沿った反射面３４１ｃで反射してｙ方向に拡散する光Ｌｙよりも多くなる。したがって、光制御部材３０９の拡散性が相対的に強い方位角方向は、光拡散部３４１の短軸方向であるＸ方向となる。
【０１２１】
本実施形態においては、液晶パネル２の光射出側に光制御部材３０９を配置する。さらに、光制御部材３０９の液晶パネル２に電圧を印加した時の液晶層１１の厚さ方向において中央部において、液晶分子５１が倒れる方位角方向（方位角φ：０°−１８０°方向）と、光制御部材３０９の拡散性が相対的に強い方位角方向（光拡散部３４１の短軸方向であるｘ方向）と、を概ね一致させる。
【０１２２】
係る光制御部材３０９を使用した場合であっても、表示画面を方位角φ：０°−１８０°方向において斜めから見たときのガンマ特性変化を抑制し、視野角特性に優れた表示画像を実現することができる。
【０１２３】
なお、光拡散部３４１の平面形状は、円形、多角形、半円等の形状が含まれていても良い。また、光拡散部３４１の開口部同士が重なって形成されていても良い。
【０１２４】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について、図１４（Ａ）〜図１４（Ｆ）を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光制御部材における遮光層の形状が楕円に内接する形状である点が第１実施形態と異なる。
したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、遮光層について説明する。
【０１２５】
図１４（Ａ）〜図１４（Ｆ）は、本実施形態の遮光層の平面図である。
図１４（Ａ）〜図１４（Ｆ）に示すように、本実施形態の遮光層の形状は楕円に内接する形状である。  
【０１２６】
具体的には、図１４（Ａ）に示す遮光層４４０Ａの形状は、楕円に内接する四角形である。図１４（Ｂ）に示す遮光層４４０Ｂの形状は、楕円に内接する六角形である。図１４（Ｃ）に示す遮光層４４０Ｃの形状は、楕円に内接する八角形である。図１４（Ｄ）に示す遮光層４４０Ｄの形状は、楕円に内接する三角形である。図１４（Ｅ）に示す遮光層４４０Ｅの形状は、楕円に内接する十角形である。図１４（Ｆ）に示す遮光層４４０Ｆの形状は、楕円に内接する図形である。遮光層４４０Ｆの中央部分は、楕円に内接する部分に比べて細い。
【０１２７】
本実施形態においては、遮光層４４０Ａ〜４４０Ｆの短軸方向と、光制御部材３０９の液晶パネル２に一定の電圧を印加したときに液晶分子５１が倒れる方位角方向（方位角φ：０°−１８０°方向）と、を概ね一致させる。
【０１２８】
本実施形態の遮光層４４０Ａ〜４４０Ｆを用いても、表示画面を方位角φ：０°−１８０°方向において斜めから見たときのガンマ特性変化を抑制し、視野角特性に優れた表示画像を実現することができる。
【０１２９】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について、図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光制御部材における遮光層の構成が第１実施形態と異なる。
したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光制御部材について説明する。
【０１３０】
図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）は、本実施形態の光制御部材の平面図である。
図１５（Ａ）〜図１５（Ｄ）に示すように、本実施形態の光制御部材は、第１実施形態の光制御部材に対し、遮光層の構成が異なる。
【０１３１】
具体的には、第１実施形態の光制御部材９では、それぞれの遮光層４０において長軸の長さに対する短軸の長さの比が概ね等しくなっていた。これに対し、図１５（Ａ）に示す光制御部材５０９Ａには、長軸の長さに対する短軸の長さの比が異なる遮光層５４０Ａが混在している。
【０１３２】
さらに、第１実施形態の光制御部材９では、それぞれの遮光層４０の長軸方向が方位角φ：９０°−２７０°方向に配置されていた。これに対し、図１５（Ｂ）に示す光制御部材５０９Ｂでは、複数の遮光層５４０Ｂのうちの一部の遮光層５４０Ｂの長軸が他の遮光層５４０Ｂの長軸と異なる方向を向いている。
【０１３３】
また、第１実施形態の光制御部材９では、複数の遮光層４０の全てが点在して配置されていた。これに対し、図１５（Ｃ）に示す光制御部材５０９Ｃでは、複数の遮光層５４０Ｃのうちの一部の遮光層５４０Ｃが他の遮光層５４０Ｃの一部と連結している。
【０１３４】
また、第１実施形態の光制御部材９では、複数の遮光層４０の形状が全て楕円形状であった。これに対し、図１５（Ｄ）に示す光制御部材５０９Ｄでは、複数の遮光層５４０Ｄのうちの一部の遮光層５４０Ｄの形状が長方形である。
【０１３５】
本実施形態の光制御部材５０９Ａ〜５０９Ｄを用いても、表示画面を方位角φ：０°−１８０°方向において斜めから見たときのガンマ特性変化を抑制し、視野角特性に優れた表示画像を実現することができる。
【０１３６】
［第５実施形態］
以下、本発明の第５実施形態について、図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）、図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、光制御部材における光拡散部の反射面の構成が第１実施形態と異なる。
したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光制御部材について説明する。
【０１３７】
図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は、本実施形態の光制御部材６０９Ａ，６０９Ｂの断面図である。
図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）に示すように、本実施形態の光制御部材６０９Ａ，６０９Ｂは、第１実施形態の光制御部材９に対し、光拡散部６４１Ａ，６４１Ｂの反射面の構成が異なる。
【０１３８】
具体的には、第１実施形態の光制御部材９では、光拡散部４０の反射面４１ｃの傾斜角度が一定であった。これに対し、図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）に示す光制御部材６０９Ａ，６０９Ｂでは、光拡散部６４１Ａ，６４１Ｂの反射面の傾斜角度が連続的に変化している。光拡散部６４１Ａ，６４１Ｂの反射面の断面形状が曲線状の傾斜面である。
【０１３９】
図１６（Ａ）に示す光制御部材６０９Ａでは、光拡散部６４１Ａの反射面６４１Ａｃが中空部６４２Ａ側に湾曲し、中空部６４２Ａの反射面６４１Ａｃ側の部分が凹となっている。
【０１４０】
図１６（Ｂ）に示す光制御部材６０９Ｂでは、光拡散部６４１Ｂの反射面６４１Ｂｃが中空部６４２Ｂ側に湾曲し、中空部６４２Ｂの反射面６４１Ｂｃ側の部分が凸となっている。
【０１４１】
図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）は、光拡散部の反射面の傾斜角度と面積率との関係を説明するための図である。
図１７（Ａ）は、光拡散部の反射面の傾斜角度の分布が第１の反射面と第２の反射面とで同じ場合の図である。図１７（Ｂ）は、光拡散部の反射面の傾斜角度の分布が第１の反射面と第２の反射面とで異なる場合の図である。図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）において、横軸は光拡散部の反射面の傾斜角度である。縦軸は光拡散部の反射面の面積率である。面積率とは、光拡散部の反射面を側方から見たときに、反射面全体の面積に対する、ある傾斜角度を有する部分の面積の比率である。本実施形態では、反射面が湾曲しているため、傾斜角度は、反射面の湾曲部分の所定位置における接線と光拡散部の光入射端面とのなす角度となる。ここでは、一例として、第１の反射面の傾斜角度ψ１が第２の反射面の傾斜角度ψ２よりも大きい場合を挙げて説明する。
【０１４２】
本実施形態において、光拡散部の反射面の傾斜角度は、メインとなる傾斜角度を中心に角度分布に幅を有する。光拡散部の反射面の傾斜角度の分布は、図１７（Ａ）に示すように、第１の反射面の傾斜角度ψ１と第２の反射面の傾斜角度ψ２とで、それぞれ同じ傾斜分布でもよい。また、図１７（Ｂ）に示すように、第１の反射面の傾斜角度ψ１と第２の反射面の傾斜角度ψ２とで、それぞれ異なる傾斜分布でもよい。
ただし、第１の反射面の傾斜角度ψ１の方が第２の反射面の傾斜角度ψ２よりも輝度分布の対称性に対する寄与度が大きい。そのため、輝度分布の対称性をよくするためには第１の反射面の傾斜角度ψ１の分布は狭いほうがよい。
【０１４３】
本実施形態の光制御部材６０９Ａ，６０９Ｂを用いても、表示画面を方位角φ：０°−１８０°方向において斜めから見たときのガンマ特性変化を抑制し、視野角特性に優れた表示画像を実現することができる。
【０１４４】
［第６実施形態］
以下、本発明の第６実施形態について、図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第５実施形態と同一であり、光制御部材における光拡散部の反射面の構成が第５実施形態と異なる。
したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、光制御部材について説明する。
【０１４５】
図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）は、本実施形態の光制御部材７０９Ａ，７０９Ｂの断面図である。
図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）に示すように、本実施形態の光制御部材７０９Ａ，７０９Ｂは、第５実施形態の光制御部材６０９Ａ，６０９Ｂに対し、光拡散部の反射面の構成が異なる。
【０１４６】
具体的には、第５実施形態の光制御部材６０９Ａ，６０９Ｂでは、光拡散部６４１Ａ，６４１Ｂの反射面の傾斜角度が連続的に変化しており、光拡散部６４１Ａ，６４１Ｂの反射面の断面形状が曲線状の傾斜面であった。これに対し、図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）に示す光制御部材７０９Ａ，７０９Ｂでは、光拡散部７４１Ａ，７４１Ｂの反射面が複数の異なる傾斜角度を有している。光拡散部７４１Ａ，７４１Ｂの反射面の断面形状が折れ線状の傾斜面である。
【０１４７】
図１８（Ａ）に示す光制御部材７０９Ａでは、光拡散部７４１Ａの反射面７４１Ａｃが傾斜角度の異なる３つの傾斜面を有し、中空部７４２Ａの反射面７４１Ａｃ側の部分が凹となっている。
【０１４８】
図１８（Ｂ）に示す光制御部材７０９Ｂでは、光拡散部７４１Ｂの反射面７４１Ｂｃが傾斜角度の異なる３つの傾斜面を有し、中空部７４２Ｂの反射面７４１Ｂｃ側の部分が凸となっている。
【０１４９】
本実施形態の光制御部材を用いても、表示画面を斜め方向から見たときの階調反転を抑制し、視野角特性に優れた表示を得ることができる。
【０１５０】
［第７実施形態］
以下、本発明の第７実施形態について、図１９〜図２２を用いて説明する。
本実施形態の液晶表示装置の基本構成は第１実施形態と同一であり、液晶パネル２の画素の構成が第１実施形態と異なる。本実施形態の液晶パネル２は、いわゆるマルチピクセル駆動を採用した画素構成を有する。
したがって、本実施形態では、液晶表示装置の基本構成の説明は省略し、液晶パネル２の画素について説明する。
【０１５１】
図１９に、本実施形態の液晶表示装置２００の電気的な構成を模式的に示す。
【０１５２】
画素６０は、副画素６０ａ、６０ｂに分割されている。副画素６０ａには、ＴＦＴ６６ａおよび補助容量（ＣＳ）７２ａが接続されている。副画素６０ｂには、ＴＦＴ６６ｂおよび補助容量７２ｂが接続されている。ＴＦＴ６６ａおよびＴＦＴ６６ｂのゲ−ト電極は、走査線６２に接続されている。ソース電極は、共通の（同一の）信号線６４に接続されている。補助容量７２ａ、７２ｂは、それぞれ補助容量配線（ＣＳバス・ライン）７４ａおよび補助容量配線７４ｂに接続されている。補助容量７２ａおよび７２ｂは、それぞれ副画素電極６８ａおよび６８ｂに電気的に接続された補助容量電極と、補助容量配線７４ａおよび７４ｂに電気的に接続された補助容量対向電極と、これらの間に設けられた絶縁層（不図示）によって形成されている。補助容量７２ａおよび７２ｂの補助容量対向電極は互いに独立しており、それぞれ補助容量配線７４ａおよび７４ｂから互いに異なる補助容量対向電圧が供給され得る。
【０１５３】
副画素６０ａは、さらに２つのドメイン６１ａ、６１ｂを有する。電圧印加時において、ドメイン６１ａに含まれる液晶分子５１と、ドメイン６１ｂに含まれる液晶分子５１は、互いに１８０°異なる方向に倒れる。同様に、副画素６０ｂは、さらに二つのドメイン６１ｃ、６１ｄを有する。電圧印加時において、ドメイン６１ｃに含まれる液晶分子５１と、ドメイン６１ｄに含まれる液晶分子５１は、互いに１８０°異なる方向に倒れる。
【０１５４】
次に、液晶表示装置２００の２つの副画素６０ａおよび６０ｂの液晶層に互いに異なる実効電圧を印加することが出来る原理について図２０を用いて説明する。
【０１５５】
図２０は、液晶表示装置２００の１画素分の等価回路を模式的に示す。電気的な等価回路において、それぞれの副画素６０ａおよび６０ｂの液晶層を、液晶層６３ａおよび６３ｂとして表している。また、副画素電極６８ａおよび６８ｂと、液晶層６３ａおよび６３ｂと、対向電極６７（副画素６０ａおよび６０ｂに対して共通）によって形成される液晶容量をそれぞれＣｌｃａ、Ｃｌｃｂとする。
【０１５６】
液晶容量ＣｌｃａおよびＣｌｃｂの静電容量値は、同一の値ＣＬＣ（Ｖ）とする。ＣＬＣ（Ｖ）の値は、副画素６０ａ、６０ｂの液晶層に印加される実効電圧（Ｖ）に依存する。また、各副画素６０ａおよび６０ｂの液晶容量にそれぞれ独立に接続されている補助容量７２ａおよび７２ｂを、Ｃｃｓａ、Ｃｃｓｂとし、これらの静電容量値は同一の値ＣＣＳとする。
【０１５７】
副画素６０ａの補助容量Ｃｃｓａの一方の電極は、副画素電極である。液晶容量Ｃｌｃａの副画素電極６８ａと補助容量Ｃｃｓａの副画素電極は、副画素６０ａを駆動するために設けたＴＦＴ６６ａのドレイン電極に接続されている。液晶容量Ｃｌｃａの他方の電極は、対向電極である。補助容量Ｃｃｓａの他方の電極は、補助容量配線７４ａに接続されている。副画素６０ｂの補助容量Ｃｃｓｂの一方の電極は、副画素電極である。液晶容量Ｃｌｃｂの副画素電極６８ｂと補助容量Ｃｃｓｂの副画素電極は、副画素６０ｂを駆動するために設けたＴＦＴ６６ｂのドレイン電極に接続されている。液晶容量Ｃｌｃｂの他方の電極は、対向電極である。補助容量Ｃｃｓｂの他方の電極は、補助容量配線７４ｂに接続されている。ＴＦＴ６６ａおよびＴＦＴ６６ｂのゲート電極は、いずれも走査線６２に接続されている。ソース電極は、いずれも信号線６４に接続されている。
【０１５８】
図２１（ａ）〜図２１（ｆ）に本実施形態の液晶表示装置２００を駆動する際の各電圧のタイミングを模式的に示す。
【０１５９】
図２１（ａ）は、信号線６４の電圧波形Ｖｓを示している。図２１（ｂ）は、補助容量配線７４ａの電圧波形Ｖｃｓａを示している。図２１（ｃ）は、補助容量配線７４ｂの電圧波形Ｖｃｓｂを示している。図２１（ｄ）は、走査線６２の電圧波形Ｖｇを示している。図２１（ｅ）は、副画素６０ａの画素電極６８ａの電圧波形Ｖｌｃａを示している。図２１（ｆ）は、副画素６０ｂの画素電極６８ｂの電圧波形Ｖｌｃｂを示している。また、図中の破線は、対向電極６７の電圧波形ＣＯＭＭＯＮ（Ｖｃｏｍ）を示している。
【０１６０】
以下、図２１（ａ）〜図２１（ｆ）を用いて、図２０の等価回路の動作を説明する。
【０１６１】
時刻Ｔ１のときＶｇの電圧がＶｇＬからＶｇＨに変化することにより、ＴＦＴ６６ａとＴＦＴ６６ｂが同時に導通状態（オン状態）となり、副画素６０ａ、６０ｂの副画素電極６８ａ、６８ｂに信号線６４の電圧Ｖｓが伝達され、副画素６０ａ、６０ｂに充電される。同様にそれぞれの副画素の補助容量Ｃｓａ、Ｃｓｂにも信号線からの充電がなされる。
【０１６２】
時刻Ｔ２のとき走査線６２の電圧ＶｇがＶｇＨからＶｇＬに変化することにより、ＴＦＴ６６ａとＴＦＴ６６ｂが同時に非導通状態（ＯＦＦ状態）となり、副画素６０ａ、６０ｂ、補助容量Ｃｓａ、Ｃｓｂはすべて信号線６４と電気的に絶縁される。なお、この直後ＴＦＴ６６ａ、ＴＦＴ６６ｂの有する寄生容量等の影響による引き込み現象のために、それぞれの副画素電極の電圧Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂは概ね同一の電圧Ｖｄだけ低下し、以下の式で示される。
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ  ・・・（１）
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ  ・・・（２）
また、このとき、それぞれの補助容量配線の電圧Ｖｃｓａ、Ｖｃｓｂは以下の式で示される。
Ｖｃｓａ＝Ｖｃｏｍ−Ｖａｄ  ・・・（３）
Ｖｃｓｂ＝Ｖｃｏｍ＋Ｖａｄ  ・・・（４）
【０１６３】
時刻Ｔ３で、補助容量Ｃｓａに接続された補助容量配線７４ａの電圧ＶｃｓａがＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄに変化し、補助容量Ｃｓｂに接続された補助容量配線７４ｂの電圧ＶｃｓｂがＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄに２倍のＶａｄだけ変化する。補助容量配線７４ａおよび７４ｂのこの電圧変化に伴い、それぞれの副画素電極の電圧Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂは以下のように変化する。
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ＋２×Ｋ×Ｖａｄ  ・・・（５）
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ−２×Ｋ×Ｖａｄ  ・・・（６）
但し、Ｋ＝ＣＣＳ／（ＣＬＣ（Ｖ）＋ＣＣＳ）である。
【０１６４】
時刻Ｔ４では、ＶｃｓａがＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ、ＶｃｓｂがＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ、２倍のＶａｄだけ変化し、Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂもまた、式（７）、式（８）からそれぞれ式（９）、式（１０）へと変化する。
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ＋２×Ｋ×Ｖａｄ  ・・・（７）
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ−２×Ｋ×Ｖａｄ  ・・・（８）
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ  ・・・（９）
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ  ・・・（１０）
【０１６５】
時刻Ｔ５では、ＶｃｓａがＶｃｏｍ−ＶａｄからＶｃｏｍ＋Ｖａｄへ、ＶｃｓｂがＶｃｏｍ＋ＶａｄからＶｃｏｍ−Ｖａｄへ、２倍のＶａｄだけ変化し、Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂもまた、式（１１）、式（１２）からそれぞれ式（１３）、式（１４）へと変化する。
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ  ・・・（１１）
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ  ・・・（１２）
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ＋２×Ｋ×Ｖａｄ  ・・・（１３）
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ−２×Ｋ×Ｖａｄ  ・・・（１４）
【０１６６】
Ｖｃｓａ、Ｖｃｓｂ、Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂは、水平書き込み時間１Ｈの整数倍の間隔ごとに上記Ｔ４、Ｔ５における変化を交互に繰り返す。上記Ｔ４、Ｔ５の繰り返し間隔を１Ｈの１倍とするか、２倍とするか、３倍とするかあるいはそれ以上とするかは液晶表示装置の駆動方法（極性反転方法等）や表示状態（ちらつき、表示のざらつき感等）を鑑みて適宜設定すればよい。この繰り返しは次に画素６０が書き換えられるとき、すなわちＴ１に等価な時間になるまで継続される。従って、それぞれの副画素電極の電圧Ｖｌｃａ、Ｖｌｃｂの実効的な値は、以下のようになる。
Ｖｌｃａ＝Ｖｓ−Ｖｄ＋Ｋ×Ｖａｄ  ・・・（１５）
Ｖｌｃｂ＝Ｖｓ−Ｖｄ−Ｋ×Ｖａｄ  ・・・（１６）
となる。
【０１６７】
よって、副画素６０ａ、６０ｂの液晶層１３ａおよび１３ｂに印加される実効電圧Ｖ１、Ｖ２は、以下で示される。
Ｖ１＝Ｖｌｃａ−Ｖｃｏｍ  ・・・（１７）
Ｖ２＝Ｖｌｃｂ−Ｖｃｏｍ  ・・・（１８）
すなわち、実効電圧Ｖ１、Ｖ２は、以下のように書き換えられる。
Ｖ１＝Ｖｓ−Ｖｄ＋Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ  ・・・（１９）
Ｖ２＝Ｖｓ−Ｖｄ−Ｋ×Ｖａｄ−Ｖｃｏｍ  ・・・（２０）
【０１６８】
従って、副画素６０ａおよび６０ｂのそれぞれの液晶層１３ａおよび１３ｂに印加される実効電圧の差ΔＶ１２（＝Ｖ１−Ｖ２）は、ΔＶ１２＝２×Ｋ×Ｖａｄ（但し、Ｋ＝ＣＣＳ／（ＣＬＣ（Ｖ）＋ＣＣＳ））となり、互いに異なる電圧を印加することができる。
【０１６９】
本実施形態において、上述のような構成の液晶表示装置２００に、光制御部材９を組み合わせる。第１実施形態と同様に、電圧印加時に液晶分子５１が倒れる方向と、光制御部材９の遮光層４０の短軸の向きが、概ね一致するように光制御部材９が配置される。上述のように、光制御部材９から射出される光のうち、方位角φ：９０°−２７０°方向に散乱する光Ｌｙは少ない。そのため、方位角φ：９０°−２７０°方向における視野角特性は、光制御部材９を有していない液晶表示装置とほぼ変わらない。
【０１７０】
一方で、光制御部材９から射出される光のうち、方位角φ：０°−１８０°方向（すなわち遮光層４０の短軸方向）に散乱する光Ｌｘは、方位角φ：９０°−２７０°方向に散乱する光Ｌｙよりも多い。つまり、方位角φ：０°−１８０°方向における光散乱特性が相対的に大きい。
【０１７１】
異なる極角θで光制御部材９に入射した光は、方位角φ：０°−１８０°方向において光制御部材９により混合される。その結果、方位角φ：０°−１８０°方向における、輝度変化のばらつきが平均化され、方位角φ：０°−１８０°方向における極角θに依存したガンマ特性変化が緩和される。
【０１７２】
図２２は、本実施形態の液晶表示装置２００の方位角φ：１８０°における極角θを変化させた場合におけるガンマ特性を示す図である。図２２において、横軸は階調を示し、縦軸は規格化輝度を示す。図２２中、符号１３１は、極角θ：０°におけるガンマ特性を示す。符号１３２は、極角θ：１５°におけるガンマ特性を示す。符号１３３は、極角θ：３０°におけるガンマ特性を示す。符号１３４は、極角θ：４５°におけるガンマ特性を示す。符号１３５は、極角θ：６０°におけるガンマ特性を示す。符号１３６は、極角θ：７５°におけるガンマ特性を示す。図１１に示す第１実施形態と比較して、極角θ：４５°以上におけるガンマ特性がさらに極角θ：０°のガンマ特性に近づいていることがわかる。このことから、マルチピクセル駆動を採用した画素を有する液晶表示装置２００では、方位角φ：１８０°において斜め方向から見た場合の色変化がさらに緩和されるといえる。
【０１７３】
なお、本実施形態で用いたマルチピクセル駆動方法に限られず、その他のマルチピクセル駆動方法を本実施形態に適用することが可能である。例えば、特開２００６−４８０５５、特開２００６−１３３５７７、特開２００９−１９９０６７、国際公開公報２００８／１８５５２に記載されている画素構成を用いてもよい。
【０１７４】
［第８実施形態］
上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置は、各種電子機器に適用することができる。
以下、上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置を備えた電子機器について、図２３〜図２５を用いて説明する。
上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置は、例えば、図２３に示す携帯電話に適用できる。
図２３に示す携帯電話２４０は、音声入力部２４１、音声出力部２４２、アンテナ２４３、操作スイッチ２４４、表示部２４５および筐体２４６等を備えている。
表示部２４５として上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置を好適に適用できる。上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置を携帯電話２４０の表示部２４５に適用することによって、視野角依存性の小さい映像を表示することができる。
【０１７５】
また、上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置は、例えば、図２４に示す薄型テレビに適用できる。
図２４に示す薄型テレビ２５０は、表示部２５１、スピーカ２５２、キャビネット２５３およびスタンド２５４等を備えている。
表示部２５１として上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置を好適に適用できる。上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置を薄型テレビ２５０の表示部２５１に適用することによって、視野角依存性の小さい映像を表示することができる。
【０１７６】
上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置は、例えば、図２５に示すノートパソコンに適用できる。
図２５に示すノートパソコン２７０は、表示部２７１、キーボード２７２、タッチパッド２７３、メインスイッチ２７４、カメラ２７５、記録媒体スロット２７６および筐体２７７等を備えている。
表示部２７１として上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置を好適に適用できる。上述の第１実施形態〜第７実施形態の液晶表示装置をノートパソコン２７０の表示部２７１に適用することによって、視野角依存性の小さい映像を表示することができる。
【０１７７】
なお、本発明のいくつかの態様における技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の態様における趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、液晶パネルの極角に依存したガンマ特性変化が大きい方位角方向と光制御部材の拡散性が相対的に強い方位角方向とは、完全に一致する必要はなく、概ね一致していればよい。
一般に液晶表示装置の組み立て工程において、液晶パネルと光制御部材との位置合わせの回転方向のずれは３°程度以内と考えられる。そのため、液晶パネルの輝度視野角が相対的に狭い方位角方向と光制御部材の拡散性が相対的に強い方位角方向とが３°程度ずれている場合も、本発明の態様における技術範囲に含まれる。
【０１７８】
また、上記実施形態における光制御部材の基材の視認側に、反射防止層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層のうちの少なくとも一つを設けた構成としても良い。この構成によれば、基材の視認側に設ける層の種類に応じて、外光反射を低減する機能、塵埃や汚れの付着を防止する機能、傷を防止する機能等を付加することができ、視野角特性の経時劣化を防ぐことができる。
【０１７９】
また、上記実施形態では、光拡散部もしくは空間部分の形状を楕円錐台状としたが、その他の形状であってもよい。また、光拡散部の反射面の傾斜角度は光軸を中心として必ずしも対称でなくても良い。上記実施形態のように光拡散部の形状を楕円錐台状とした場合には、光拡散部の反射面の傾斜角度が光軸を中心として線対称となるため、光軸を中心として線対称的な角度分布が得られる。これに対し、表示装置の用途や使い方に応じて意図的に非対称な角度分布が要求される場合、例えば画面の上方側だけ、あるいは右側だけに視野角を広げたい等の要求がある場合には、光拡散部の反射面の傾斜角度を非対称にしても良い。
【０１８０】
その他、液晶表示装置の各構成部材の材料、数、配置等に関する具体的な構成は上記実施形態に限ることなく、適宜変更が可能である。例えば上記実施形態では、液晶パネルの外側に偏光板や位相差板を配置する例を示したが、この構成に代えて、液晶パネルを構成する一対の基板の内側に偏光層や位相差層を形成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１８１】
本発明のいくつかの態様は、液晶表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１８２】
１，２００…光源装置、２…液晶パネル、８…バックライト、９…光制御部材、３９…基材、４０…遮光層、４１…光拡散部。
【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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