(57)【要約】【課題】画面内における遮蔽効果の位置差が少なく、かつ、画面内の任意の一部分を遮蔽することができる視野角制御用液晶パネル及び表示装置を提供する。【解決手段】液晶層１５には直線偏光が入射され、かつ、液晶層１５の光が出射する側には、液晶層１５から出射された光のうち、液晶層１５に入射された直線偏光の偏光軸と平行な成分のみを透過させる偏光板２０が設けられており、液晶層１５に含まれた液晶分子は、液晶層１５に電圧が印加されることによって、液晶層１５に入射された直線偏光の偏光軸と、平行又は垂直な方向に傾斜し、画素が複数個、マトリクス状に配設されている。【選択図】図１
2008203565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの表面、又は、裏面に配置されることによって、前記表示パネルに表示された画像の視野角を制御し、
液晶層を含み、かつ、前記液晶層に電圧を印加する際の単位としての画素が設けられた視野角制御用液晶パネルであって、
前記液晶層には直線偏光が入射され、かつ、前記液晶層の光が出射する側には、前記液晶層から出射された光のうち、前記液晶層に入射された直線偏光の偏光軸と平行な成分のみを透過させる偏光板が設けられており、
前記液晶層に含まれた液晶分子は、液晶層に電圧が印加されることによって、前記液晶層に入射された直線偏光の偏光軸と、平行又は垂直な方向に傾斜し、
前記画素が複数個、マトリクス状に配設されていることを特徴とする視野角制御用液晶パネル。
【請求項２】
前記液晶層は、第１基板と第２基板とに挟持されており、
前記第１基板及び第２基板の対向する各々の面には、互いに直交する、ストライプ状の電極である第１電極と第２電極とが設けられており、
前記第１電極と第２電極との交差部分が前記画素であることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御用液晶パネル。
【請求項３】
前記画素には、単純マトリクス駆動方式によって電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は２に記載の視野角制御用液晶パネル。
【請求項４】
前記画素には、画素電極と、前記画素電極に接続され、画素への電圧の印加をスイッチングするスイッチング素子とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御用液晶パネル。
【請求項５】
前記画素には、アクティブマトリクス駆動方式によって電圧が印加されることを特徴とする請求項１又は４に記載の視野角制御用液晶パネル。
【請求項６】
前記液晶層の入射側には、偏光板が設けられており、
前記入射側に設けられた偏光板の透過軸は、前記出射する側に設けられた偏光板の透過軸と平行であることを特徴する請求項１に記載の視野角制御用液晶パネル。
【請求項７】
前記液晶分子の配向が、ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向、ホモジニアス配向とホメオトロピック配向とのハイブリッド配向、スプレイ配向、及び、ベンド配向の中のいずれか１種であることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御用液晶パネル。
【請求項８】
前記マトリクス状に配設された複数個の画素を、前記表示パネルに表示された画像の視野角を狭めない第１画素群と、前記表示パネルに表示された画像の視野角を狭める第２画素群とに分け、第１画素群に属する画素と、第２画素群に属する画素とに、互いに異なった電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御用液晶パネル。
【請求項９】
前記マトリクス状に配設された複数個の画素を、前記表示パネルに表示された画像の視野角を狭めない第１画素群と、前記表示パネルに表示された画像の視野角を狭める第２画素群とに分け、第１画素群に属する画素には１種類の電圧が印加され、第２画素群に属する画素には、２種類以上の電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御用液晶パネル。
【請求項１０】
前記第２画素群に属する画素に印加される電圧が、経時的に変化することを特徴とする請求項９に記載の視野角制御用液晶パネル。
【請求項１１】
請求項１に記載の視野角制御用液晶パネルと、表示パネルとが備えられた表示装置。
【請求項１２】
前記表示パネルが、液晶パネルであることを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記視野角制御用液晶パネルの画素に印加される電圧の値が、前記表示パネルに表示される画像の変化に連動して変更されることによって、前記画像の視野角が制御されることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルの視野角を制御する視野角制御用液晶パネル、及び、表示パネルと前記視野角制御用液晶パネルとが備えられた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置には、一般的に、どの視角から見ても鮮明な画像を見ることができるように、可能な限り広い視野角を有することが求められている。特に、最近広く普及している液晶表示装置は、液晶分子の屈折率が視角依存性を有することから、広視野角化に関して様々な技術開発が行われてきた。なお、視角とは、表示装置の画面と、画面を見る方向とのなす角を意味し、視野角とは、一定の表示品位がえられる視角の範囲を意味する。
【０００３】
一方、表示装置の使用環境によっては、使用者本人にしか表示内容が視認できないように、視野角が狭い方が好都合であることもある。
【０００４】
例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話などは、電車や飛行機内等、不特定多数の人間が存在し得る使用環境で使用される。そのような使用環境下では、プライバシー保護などの観点から、近傍の他人から表示内容をのぞかれたくないので、表示装置の視野角が狭いことが望ましい。
【０００５】
さらに、機密性の高い内容が、表示装置に表示される場合には、他人に対する遮蔽の要求は、より大きくなる。例えば、現金自動支払機（ＡＴＭ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）における表示装置の画面に表示される口座番号などが、その一例である。
【０００６】
また、表示装置の用途によっては、画面の中で、他人からのぞかれたくない内容が表示されている部分、すなわち、他人に対して遮蔽したい領域が、画面の一部分のみであったり、また、その領域の大きさや、画面内での位置が変化する場合もある。例えば、前記現金自動支払機において現金を引き出す場合、近傍の他人から除かれたくない表示の内容は、口座番号や暗証番号や預金残高などに変化する。そして、その変化にともなって、遮蔽したい領域の大きさや、位置が変化する場合がある。
【０００７】
さらに、表示装置の用途によっては、斜め方向から画面を見る者に対して、画面の一部分は遮蔽したいが、他の部分は遮蔽したくない場合もある。例えば、２名が対面して座った状態で、そのうちの１名が、２名の間に置かれた表示装置を用いて、他の１名に対してプレゼンテーションを行う場合に、画面の一部分のみに遮蔽したい領域があるときなどである。具体的には、例えば、見積り金額を提示する場合における、割引率や原価などである。
【０００８】
このように、近年、１台の表示装置の視野角について、使用状況に応じて視野角を一定範囲に限定したり、その限定された視野角について、その方向を変化させたいという要求が高まっている。さらには、画面の任意の一部分のみについて選択的に、前記視野角を一定範囲に限定したり、限定された方向を変化させたいという要求もある。なお、この要求は、液晶表示装置に限らず、任意の表示装置に対して共通の課題である。
【０００９】
このような要求に対して、例えば、特許文献１には、液晶面を構成する液晶画素配列部と、遮蔽素を配列した遮蔽素配列部とが備えられた液晶構造体が提案されている。この液晶構造体では、例えば遮蔽素配列部を規則的に遮蔽し、液晶画素配列部に表示された画像の見え方を制御する。具体的には、図１５に示すように、画面の法線方向からは、画像Ａを遮蔽素によって隠して画像Ｂのみが見えるようにし、一方、法線方向からずれた斜め方向からは、画像Ｂを遮蔽素によって隠して画像Ａのみが見えるようにして、画像の見え方を制御している。
【特許文献１】特開２００５−１３４６７８（２００５年５月２６日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の構成では、斜め方向に対する遮蔽が不十分であるという問題点がある。
【００１１】
すなわち、斜め方向から画像を全く見えないようにするためには、遮蔽配列部においてその全面を遮蔽する必要がある。しかし、全面を遮蔽すると、法線方向からも画像が見えなくなるので、そのような構成はとり得ない。したがって、法線方向からは画像が見える状態を維持した上で、斜め方向を遮蔽しようとすると、斜め方向の遮蔽は自ずと不十分になるという問題点がある。
（屈折率異方性の利用）
そこで、液晶分子の持つ屈折率異方性を利用して、斜め方向からの画像の見え方のみを制御する構成が考えられる。
【００１２】
この構成の表示装置（液晶表示装置）には、表示パネルとしての表示用液晶パネルと視野角制御用液晶パネルとが備えられる。そして、視野角制御用液晶パネルの液晶分子に電圧を印加したときに、法線方向のリタデーションはほとんど変わることなく、斜め方向のリタデーションのみが変わるようにする。具体的には、例えば液晶分子をホモジニアス配向させて、電圧印加時の液晶分子の長軸の傾斜方向と偏光板の透過軸とを合わせる構成がある。以下、図１２に基づいて、構成の概略を説明する。
（構成）
図１２は、視野角制御用液晶パネル５と表示用液晶パネル６とが備えられた液晶表示装置１の構造を示す断面図である。図１２に示すように、液晶表示装置１には、視野角制御用液晶パネル５と表示用液晶パネル６とバックライト７とが備えられ、前記の順に積層されている。この視野角制御用液晶パネル５と表示用液晶パネル６とは、一般的な液晶表示パネルと同様の構成を有している。すなわち、視野角制御用液晶パネル５は、第１液晶層１５が第１上基板２２と第１下基板２７とによって挟持されてなる第１液晶セル１０を備え、この第１液晶セル１０の両外側には、各々第１上位相差板２１及び第１上偏光板２０と、第１下位相差板２８及び第１下偏光板２９とが設けられている。なお、偏光板２９と３０は共用できる。また、前記第１上基板２２及び第１下基板２７の、第１液晶層１５に面する側には、各々第１上電極２３及び第１上配向膜２４と、第１下電極２６及び第１下配向膜２５とが設けられている。そして、前記第１上電極２３及び第１下電極２６は、画面５０のほぼ全面を覆うベタ電極として設けられている。
【００１３】
また、表示用液晶パネル６の構成も、前記視野角制御用液晶パネル５と同じく、一般的な液晶表示パネルと同様の構成を有している。すなわち、表示用液晶パネル６は、第２液晶層１６が第２上基板３２と第２下基板３７とによって挟持されてなる第２液晶セル１１を備え、この第２液晶セル１１の両外側には、各々第２上位相差板３１及び第２上偏光板３０と、第２下位相差板３８及び第２下偏光板３９とが設けられている。また、前記第２上基板３２及び第２下基板３７の、第２液晶層１６に面する側には、各々第２上電極３３及び第２上配向膜３４と、第２下電極３６及び第２下配向膜３５とが設けられている。
（遮蔽の仕方）
つぎに、前記液晶表示装置１における斜め方向の遮蔽について、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に基づいて説明する。図１３（ａ）は、視野角制御用液晶パネル５の第１液晶分子１７に電圧が印加されていない状態での液晶分子の見え方を示す図であり、図１３（ｂ）は、第１液晶分子１７に電圧が印加された状態での、第１液晶分子１７の見え方を示す図である。図１３（ａ）及び図１３（ｂ）における、Ｊは、視野角制御用液晶パネル５が備えられた液晶表示装置を、画面の法線方向から見る観者を示し、Ｋは、画面の法線方向からずれた斜め方向から見る観者を示す。また、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）における、Ｘ１は、視野角制御用液晶パネル５の第１上偏光板（図示せず）の透過軸を示し、Ｘ２は、視野角制御用液晶パネル５の第１下偏光板（図示せず）の透過軸を示す。
【００１４】
視野角制御用液晶パネル５では、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、第１上基板２２と第１下基板２７との間に挟持された第１液晶層１５の第１液晶分子１７は、ホモジニアス配向している。
【００１５】
そして、第１上基板２２の外側に設けられた第１上偏光板（図示せず）と第１下基板２７の外側に設けられた第１下偏光板（図示せず）とは、その各々の透過軸Ｘ１・Ｘ２が、ホモジニアス配向した第１液晶分子１７の長軸方向と一致するように構成されている。
【００１６】
つぎに、観者Ｊ・Ｋからの第１液晶分子１７の見え方について説明する。図１３（ａ）に示すように、第１液晶分子１７に電圧が印加されていないときは、第１液晶分子１７が傾斜していないため、観者Ｊからも観者Ｋからも第１液晶分子１７は同様に（傾かず真っ直ぐに）見える。
【００１７】
これに対して、第１液晶分子１７に電圧が印加されたときは、図１３（ｂ）に示すように、ホモジニアス配向している第１液晶分子１７は、第１液晶層１５の厚み方向のみに傾斜する。だだし、ホモジニアス配向しているので、第１上基板２２及び第１下基板２７に対して平行な方向には傾斜（回転）しない。
【００１８】
その結果、観者Ｊから見える第１液晶分子１７は、電圧が印加されていないときと変わらない（傾かず真っ直ぐ）が、観者Ｋから見える第１液晶分子１７は、電圧が印加されていないときと異なり、傾いて見える。
【００１９】
これは、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示された視野角制御用液晶パネル５においては、第１液晶分子１７に電圧を印加した際、法線方向のリタデーションはほぼ変わらず、斜め方向のリタデーションのみが変わることを意味する。
【００２０】
そして、遮蔽したい方向から液晶表示装置１を見たときに、電圧を印加した状態で視野角制御用液晶パネル５が黒表示となるように（遮蔽するように）視野角制御用液晶パネル５を設計すると、言い換えると、電圧印加時の斜め方向のリタデーションを黒表示に合わせると、法線方向からの見え方を変えること無く、視野角制御用液晶パネル５の背後に設けられた表示用液晶パネル６に表示された画像を、斜め方向に対してのみ遮蔽することができる。
【００２１】
これによって、前記特許文献１に記載された技術の問題点、すなわち斜め方向の遮蔽が不十分である点を改善することができる。
（画面位置における遮蔽効果の差）
しかしながら、前記液晶分子の持つ屈折率異方性を利用した視野角制御用液晶パネルは視角によってリタデーションが変化するため、画面サイズがある程度以上大きくなると特に、画面の全面を均一に黒表示にする事が難しくなる。言い換えると、確実に遮蔽することができる視角の範囲（視野制限角度）が限られる。
【００２２】
これは、いわゆる光路長（光が液晶層を通る長さ）に、視角依存性があるため、観者が見る画面の位置などによって、視野角制御用液晶パネルのリタデーションが変化するためである。以下、図３及び前記図１２に基づいて説明する。
【００２３】
図３は、観者Ｍが液晶表示装置１の異なる部分を見る場面を示す図である。図３に示すように、画面５０の異なる位置、例えば画面５０の奥の位置（図３のａ）、中心位置（図３のｃ）及び画面５０の手前の位置（図３のｂ）を見る場合に、画面５０と見る方向とのなす角である視角が異なる。この相違は、画面サイズが大きくなった場合に顕著になる。
【００２４】
そして、この視角の相違が、液晶層におけるリタデーションの相違となる。これは、液晶層におけるリタデーションが、液晶分子の遅相軸における屈折率と進相軸における屈折率との差（複屈折率差）に、光が液晶層を通過する距離（光路長）を乗じた値であるところ、前記視角が変化すると、それにともなって光路長が変化するためである。
【００２５】
図１２に基づいてより具体的に説明する。図１２の矢印ｄ・ｅ・ｆは、観者Ｍが画面５０の奥の位置（図３のａ）・画面５０の手前の位置（図３のｂ）・画面５０の中心位置（図３のｃ）を見た場合の視線（液晶表示装置１から出射される光線と同じ）を示している。また、図１２のθ１・θ２・θ３は、各々前記視線ｄ・ｅ・ｆと、画面５０とのなす角を示している。また、図１２のＬ１・Ｌ２・Ｌ３は、各々前記視線ｄ・ｅ・ｆの、第１液晶層１５における光路長を示している。
【００２６】
図１２に示すように、前記視線ｄ・ｅ・ｆと画面５０とのなす角（視角）θ１・θ２・θ３は、θ２＞θ３＞θ１の関係を有し、光路長Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３は、Ｌ１＞Ｌ３＞Ｌ２の関係を有している。
【００２７】
すなわち、観者Ｍが画面５０の奥の位置を見る場合には、画面５０の中心位置を見る場合に比べて、画面５０とのなす角が小さくなり、光路長が長くなる。その結果、リタデーションが大きくなる。
【００２８】
他方、観者Ｍが画面５０の手前の位置を見る場合には、画面５０の中心位置を見る場合に比べて、画面５０とのなす角が大きくなり、光路長が短くなる。その結果、リタデーションが小さくなる。
【００２９】
これは、例えば、観者Ｍが画面５０の中心位置を見た場合に、遮蔽効果が最大（真っ黒）になるように視野角制御用液晶パネル５を設計したとき、中心位置以外の位置、例えば画面５０の奥の位置や画面５０の手前の位置については、遮蔽効果が低下し、光漏れが発生することを意味している。すなわち、画面５０のいずれかの位置について、遮蔽効果を最大になるようにすると、他の位置においては、光漏れが生じる。
【００３０】
以上のように、液晶分子の持つ屈折率異方性を利用した視野角制御においては、視角によってリタデーションが変化するので、観者が、同一の位置から液晶表示装置の画面の異なる位置を見たときの遮蔽効果が異なり、画面のいずれの位置においてでも、同等の遮蔽効果をえることが難しかった。
（部分遮蔽）
さらに、前記構成の屈折率異方性を利用した視野角制御用液晶パネルでは、視野角制御用液晶パネルによって画面５０を遮蔽しようとすると、画面５０の全体が遮蔽されていた。すなわち、画面５０の任意の一部分のみを遮蔽することができなかった。
【００３１】
これは、例えば、先に述べた現金自動支払機の画面に表示される口座番号などのように、画面の一部分のみの遮蔽で十分な場合に、所望の遮蔽をすることができないことを意味する。
【００３２】
さらには、画面の一部分は遮蔽したいが、他の部分は、画面の法線方向からのみならず、法線方向からずれた斜め方向からも見えるようにしたい場合にも、このような遮蔽をすることができなかった。
【００３３】
これは、例えば、先に述べた２名の間でプレゼンテーションを行う場合のように、画面の遮蔽が一部分のみであることが必須であり、他の部分は遮蔽しない必要があるときに、所望の遮蔽をすることができないことを意味する。
【００３４】
さらには、画面の一部分のみを遮蔽したい場合であって、かつ、その一部分が画面内で移動したり、その部分の大きさが変化する場合にも、所望の遮蔽をすることができなかった。
【００３５】
そこで、本発明は、前記従来の視野角制御用液晶パネルでは実現されていなかった、画面内の任意の一部分を遮蔽することができる視野角制御用液晶パネル及び表示装置を提供することを意図している。
【００３６】
ただし、前記、画面内の任意の一部分を遮蔽するという目的を達成するためには、言い換えると、画面内のいずれの一部分においても十分な遮蔽効果をえるためには、画面内における遮蔽効果の位置差が少ないことが前提となる。
【００３７】
以上より、本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、画面内における遮蔽効果の位置差が少なく、かつ、画面内の任意の一部分を遮蔽することができる視野角制御用液晶パネル及び表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３８】
本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、前記課題を解決するために、表示パネルの表面、又は、裏面に配置されることによって、前記表示パネルに表示された画像の視野角を制御し、液晶層を含み、かつ、前記液晶層に電圧を印加する際の単位としての画素が設けられた視野角制御用液晶パネルであって、前記液晶層には直線偏光が入射され、かつ、前記液晶層の光が出射する側には、前記液晶層から出射された光のうち、前記液晶層に入射された直線偏光の偏光軸と平行な成分のみを透過させる偏光板が設けられており、前記液晶層に含まれた液晶分子は、液晶層に電圧が印加されることによって、前記液晶層に入射された直線偏光の偏光軸と、平行又は垂直な方向に傾斜し、前記画素が複数個、マトリクス状に配設されていることを特徴としている。
【００３９】
前記の構成によれば、複数個の画素が設けられているので、視野角制御用液晶パネルの液晶層に２種類以上の異なる電圧を同時に印加することができる。これによって、前記液晶層内に液晶分子の傾斜角度が異なった領域を作ることができ、リタデーションの画面内差を小さくすることができる。その結果、視野角制御用液晶パネルによる遮蔽効果の画面位置差をより少なくすることができる。以下説明する。
【００４０】
一般に、観者が液晶表示装置を見たとき、画面内の位置によって光路長（光が液晶層を通過する長さ）が異なる。したがって、液晶分子の傾斜角度が画面内で均一であれば、複屈折率差と前記光路長とを乗じた値であるリタデーションは、画面内の位置によって異なることになる。
【００４１】
したがって、画面内の位置によって液晶層で生じるリタデーションが異なる場合、視野角制御用液晶パネルが真っ黒に見える位置は、画面内の一部分に限定される。そして、画面内の他の部分では光漏れが生じる。その結果、視野角制御表示用液晶パネルによる遮蔽効果は、画面内で不均一になる。
【００４２】
これに対して、前記構成によれば、視野角制御用液晶パネルの液晶層に液晶分子の傾斜角度が異なった領域を作ることができる。そして、前記液晶分子の複屈折率差は、液晶分子の傾斜角度によって変動するので、液晶分子の傾斜角度を調整することによって、画面内の位置による光路長の差異を補完することができ、これによってリタデーションの画面内差を小さくすることができる。
【００４３】
その結果、画面内のリタデーションを、視野角制御用液晶パネルにおいて遮蔽効果が最大になるリタデーションに近づけることができる。
【００４４】
よって、前記構成の液晶表示装置は、視野角制御用液晶パネルによる遮蔽効果の画面内の位置差をより少なくすることができるという効果を奏する。
【００４５】
また、前記の構成によれば、電圧が印加されることによって、液晶分子が、液晶層に入射された直線偏光の偏光軸と平行又は垂直な方向に傾斜するので、液晶層に２種類以上の異なる電圧が印加された場合であっても、視野角制御用液晶パネルの法線方向からは、異なる電圧が印加されていることが認識されにくい。
【００４６】
よって、法線方向からの見た場合の表示品位を低下させることが少ないという効果を奏する。
【００４７】
さらに、前記の構成によれば、任意の位置を選択的に遮蔽することができる。すなわち、視野角制御、言い換えると、斜め方向に対する遮蔽のオン・オフの切替えは、液晶層に対する電圧印加のオン・オフによって行われる。この点、前記の構成によれば、液晶層に電圧を印加する際の単位としての画素が複数個、マトリクス状に配設されている。
【００４８】
したがって、視野角制御用液晶パネルにおける任意の一部分、詳しくは、任意の位置における任意の範囲について、該範囲における画素を選択的にオン・オフすることができる。
【００４９】
以上より、前記の構成の視野角制御用液晶パネルでは、画面内における遮蔽効果の位置差が少なく、かつ、画面内の任意の一部分を遮蔽することができる。
【００５０】
また、本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、前記液晶層は、第１基板と第２基板とに挟持されており、前記第１基板及び第２基板の対向する各々の面には、互いに直交するストライプ状の電極である第１電極と第２電極とが設けられており、前記第１電極と第２電極との交差部分が前記画素であることが好ましい。
【００５１】
前記の構成によれば、各画素について、各々画素電極を設けることなく、容易にマトリクス状に配設された画素を形成することができる。
【００５２】
また、本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、前記画素には、単純マトリクス駆動方式によって電圧が印加されることが好ましい。
【００５３】
前記の構成によれば、トランジスタ素子など、各画素ごとのスイッチング素子を設けることなく、容易に各画素への電圧の印加を制御することができる。
【００５４】
また、本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、前記画素には、画素電極と、前記画素電極に接続され、画素への電圧の印加をスイッチングするスイッチング素子とが設けられていることが好ましい。
【００５５】
前記の構成によれば、各画素にスイッチング素子が設けられているので、画面が大きくなるなどして画素数が増加しても、各画素について正確なオン・オフの制御をすることができる。
【００５６】
また、本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、前記画素には、アクティブマトリクス駆動方式によって電圧が印加されることが好ましい。
【００５７】
前記の構成によれば、アクティブマトリクス駆動方式によって駆動されるので、画素のオン・オフの切替えを高速に行うことができ、また、オンの際の印加電圧を細かく調整することができる。
【００５８】
したがって、よりレスポンスが良く、画面内における遮蔽効果の位置差のより少ない遮蔽をすることができる。
【００５９】
また、本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、前記液晶層の入射側には、偏光板が設けられており、前記入射側に設けられた偏光板の透過軸は、前記出射側に設けられた偏光板の透過軸と平行であることが好ましい。
【００６０】
前記の構成によれば、前記液晶層の入射側に設けられた偏光板の透過軸と、液晶分子の傾斜する方向とが平行又は垂直であるので、容易に、液晶層に直線偏光を入射し、かつ、液晶層から出射された直線偏光の偏光軸を、前記入射された直線偏光の偏光軸と平行にすることができる。
【００６１】
また、本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、前記液晶分子の配向が、ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向、ホモジニアス配向とホメオトロピック配向とのハイブリッド配向、スプレイ配向、及び、ベンド配向の中のいずれか１種であることが好ましい。
【００６２】
前記の構成によれば、液晶分子の配列にねじれ成分が全く含まれていない、もしくはほとんど含まれていないので、言い換えると、液晶分子がねじれ配向をしていないので、容易に、液晶層に入射された直線偏光の偏光軸と、前記液晶層から出射された直線偏光の偏光軸とを平行にすることができる。
【００６３】
また、液晶分子が液晶層の厚み方向以外の方向に傾きにくく、電圧の印加によって液晶分子が傾斜する方向を、容易に、液晶層に入射された直線偏光の偏光軸と平行又は垂直な方向とすることができる。
【００６４】
また、本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、前記マトリクス状に配設された複数個の画素を、前記表示パネルに表示された画像の視野角を狭めない第１画素群と、前記表示パネルに表示された画像の視野角を狭める第２画素群とに分け、第１画素群に属する画素と、第２画素群に属する画素とに、互いに異なった電圧が印加されることが好ましい。
【００６５】
前記の構成によれば、画素を２つの画素群に分け、その各々に異なった電圧を印加するので、例えば、表示パネルに表示された画像の視野角を制御する際、広視野角の領域と挟視野角の領域とを容易に設けることができる。
【００６６】
また、本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、前記マトリクス状に配設された複数個の画素を、前記表示パネルに表示された画像の視野角を狭めない第１画素群と、前記表示パネルに表示された画像の視野角を狭める第２画素群とに分け、第１画素群に属する画素には１種類の電圧が印加され、第２画素群に属する画素には、２種類以上の電圧が印加されることが好ましい。
【００６７】
前記の構成によれば、表示パネルに表示された画像の視野角を狭める第２画素群の画素に、２種類以上の電圧が印加されるので、より均一な視野角制御を行うことが容易になる。
【００６８】
また、本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、前記第２画素群に属する画素に印加される電圧が、経時的に変化することが好ましい。
【００６９】
前記の構成によれば、表示パネルに表示された画像の視野角を狭める第２画素群の画素に印加される電圧が、経時的に変化するので、例えば動画像などによって、表示パネルに表示された画像の確認を困難にすることができる。
【００７０】
また、本発明に係る表示装置は、前記視野角制御用液晶パネルと、表示パネルとが備えられていることが好ましい。
【００７１】
また、本発明に係る表示装置は、前記表示パネルが、液晶パネルであることが好ましい。
【００７２】
また、本発明に係る表示装置は、前記視野角制御用液晶パネルの画素に印加される電圧の値が、前記表示パネルに表示される画像の変化に連動して変更されることによって、前記画像の視野角が制御されることが好ましい。
【００７３】
前記の構成によれば視野角制御用液晶パネルの視野角制御が、表示パネルの画像の変化に応じて行われるので、他者に覗き見られたくない情報を、的確に遮蔽することができる。
【発明の効果】
【００７４】
本発明に係る視野角制御用液晶パネルは、以上のように、液晶層には直線偏光が入射され、かつ、前記液晶層の光が出射する側には、前記液晶層から出射された光のうち、前記液晶層に入射された直線偏光の偏光軸と平行な成分のみを透過させる偏光板が設けられており、前記液晶層に含まれた液晶分子は、液晶層に電圧が印加されることによって、前記液晶層に入射された直線偏光の偏光軸と、平行又は垂直な方向に傾斜し、前記画素が複数個、マトリクス状に配設されているので、画面内における遮蔽効果の位置差が少なく、かつ、画面内の任意の一部分を遮蔽することができる視野角制御用液晶パネル及び表示装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７５】
〔実施の形態１〕
本発明の液晶装置の一実施形態について、表示パネルとして表示用液晶パネル６が備えられた液晶表示装置１を例にして、図１から図９に基づいて説明すると以下の通りである。
（断面構成）
本実施の形態の液晶表示装置１の概略構成は、前記図１２に基づいて説明した液晶表示装置１とほぼ同様である。概略構成を説明すると、液晶表示装置１には、視野角制御用液晶パネル５と表示用液晶パネル６とバックライト７とが備えられている。そして、前記表示用液晶パネル６は、アクティブマトリクス駆動されるアクティブマトリクス液晶パネルであり、他方視野角制御用液晶パネル５は、単純マトリクス駆動される単純マトリクス液晶パネルである。
【００７６】
そして、この視野角制御用液晶パネル５と表示用液晶パネル６とは、一般的な液晶表示パネルと同様の層構成を有している。すなわち、液晶層（第１液晶層１５、第２液晶層１６）が基板（第１上基板２２及び第１下基板２７、第２上基板３２及び第２下基板３７）によって挟持され、前記各基板の両外側には、位相差板及び偏光板（第１上位相差板２１及び第１上偏光板２０、第１下位相差板２８及び第１下偏光板２９、第２上位相差板３１及び第２上偏光板３０、第２下位相差板３８及び第２下偏光板３９）が設けられている。なお、前記各位相差板を用いない構成も可能であるため、以下、位相差板を用いず偏光板のみを用いた構成を基に説明する。
（電極構成）
そして、本実施の形態の液晶表示装置１では、前記の通り、表示用液晶パネル６はアクティブマトリクス液晶パネルであり、他方視野角制御用液晶パネル５は単純マトリクス液晶パネルである。以下、図１に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態を示すものであり、視野角制御用液晶パネルの断面を示す図である。
【００７７】
図１に示すように、本実施の形態の表示用液晶パネル６はアクティブマトリクス液晶パネルである。したがって、第２下基板３７には、一般的なアクティブマトリクス液晶パネルと同様に、互いに直交したゲート線６５とソース線６６とが、格子を形成するように配設され、その交点近傍には、スイッチング素子としてのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）６０が設けられている。そして、前記ゲート線６５とソース線６６とに囲まれた領域が画素７５を形成し、各画素７５には、前記ＴＦＴ６０に接続された第２下電極３６としての画素電極３６ｂが設けられている。一方、前記第２下基板３７と対向する第２上基板３２には、対向電極としての第２上電極３３が、画面５０の全面を覆うようなベタ電極として設けられている。
【００７８】
つぎに、視野角制御用液晶パネル５の電極構成について説明する。前記の通り、視野角制御用液晶パネル５は単純マトリクス液晶パネルである。したがって、第１上電極２３と第１下電極２６とは、従来の画面５０全面を覆うようなベタ電極ではなく、ストライプ状の電極として設けられている。詳しくは、第１上基板２２及び第１下基板２７には、一般的な単純マトリクス液晶パネルと同様に、互いに直交した第１上電極２３としてのＹ電極２３ａと、第１下電極２６としてのＸ電極２６ａとが設けられている。そして、前記Ｙ電極２３ａとＸ電極２６ａとが交差する部分が、画素（図１において図示せず。図２に示す７０参照。）となる。
【００７９】
そして、本実施の形態の液晶表示装置１では、視野角制御用液晶パネル５が、単純マトリクス液晶パネルであるので、第１液晶層１の任意の位置に、各々、２種類以上の異なる任意の電圧を印加することができる。すなわち、本実施の形態における視野角制御用液晶パネル５では、前記Ｙ電極２３ａとＸ電極２６ａとが交差する部分が画素７０となるので、図２に示すように、画面５０内の全面にわたって多数の画素７０が格子状に配置されている。したがって、前記画素７０に面内で異なる電圧を印加することが可能となる。ここで、図２は、本発明の実施形態の視野角制御用液晶パネル５の画素の配置を示す図である。
（液晶の配向）
つぎに、本実施の形態の視野角制御用液晶パネル５における液晶分子１７の配向について、まず、電圧が印加されていないときの配向を、図３及び図４（ａ）に基づいて説明する。
【００８０】
図３は、前記の通り、観者が液晶表示装置１の異なる部分を見る場面を示す図である。なお、図３中の位置ａ、位置ｂ及び位置ｃと、前記図２の中の位置ａ、位置ｂ及び位置ｃとは、各々、対応するものである。
【００８１】
また、図４（ａ）は、前記図２のＡ−Ａ線断面図であり、第１液晶層１５に電圧が印加されていないとき（広視野角時）の第１液晶分子１７の配向状態を示している。ここで、前記図２のＡ−Ａ線断面図とは、図２中の位置ａ近傍の断面図を意味する。
【００８２】
図４（ａ）に示すように、本実施の形態の視野角制御用液晶パネル５の第１液晶分子１７は、第１上基板２２及び第１下基板２７に平行なホモジニアス配向をしている。
【００８３】
そして、図４（ａ）には、位置ａ（図２及び図３参照）を含む領域における図２のＡ−Ａ線断面図を示したが、電圧が印加されていないときでは、位置ａを含む領域と、位置ｂを含む領域と、位置ｃを含む領域（図２及び図３参照）とで、第１液晶分子１７の配向状態は同じである。すなわち、電圧が印加されていないときは、図２のＡ−Ａ線断面図と、図２のＢ−Ｂ線断面図（図２中の位置ａ近傍の断面図）と、図２のＣ−Ｃ線断面図（図２中の位置ｃ近傍の断面図）とは、同様の図となる。
（偏光板）
つぎに、本実施の形態の視野角制御用液晶パネル５に設けられた偏光板、第１上偏光板２０及び第１下偏光板２９の透過軸方向について、図２に基づいて説明する。図２に示す矢印Ｘ１及びＸ２は、各々、第１上偏光板２０及び第１下偏光板２９の透過軸を示している。
【００８４】
図２に示すように、第１上偏光板２０及び第１下偏光板２９は、第１上偏光板２０の透過軸Ｘ１と、第１下偏光板２９の透過軸Ｘ２とが平行になるように設けられている。
【００８５】
さらに、第１上偏光板２０及び第１下偏光板２９は、第１上偏光板２０の透過軸Ｘ１及び第１下偏光板２９の透過軸Ｘ２が、ホモジニアス配向した前記第１液晶分子１７の長軸方向と平行となるように設けられている。
（視野角制御）
つぎに、本実施の形態の液晶表示装置１における、視野角制御、すなわち、広視野角と挟視野角との切替えについて説明する。
【００８６】
この、広視野角と挟視野角との切替えは、視野角制御用液晶パネル５の第１液晶層１５（詳しくは、第１液晶層１５に含まれる第１液晶分子１７）に対する電圧印加のオン・オフによって行う。すなわち、液晶表示装置１を広視野角にて使用するときには、視野角制御用液晶パネル５の第１液晶層１５に対して電圧を印加せず、他方、液晶表示装置１を挟視野角にて使用するときには、視野角制御用液晶パネル５の第１液晶層１５に対して電圧を印加する。
【００８７】
そして、本実施の形態の液晶表示装置１においては、前記の通り、視野角制御用液晶パネル５が、単純マトリクス液晶パネルであるので、画面５０の全範囲わたり、多数の画素７０が格子状の配置されている。したがって、前記第１液晶層１５の任意の位置について、前記電圧印加のオン・オフを行うことができる。その結果、画面５０の任意の位置について、広視野角と挟視野角との切替えを行うことができる。
（広視野角時）
まず、広視野角時について説明する。広視野角時には、第１液晶層１５には電圧は印加されていない。したがって、前記図４（ａ）に示したとおり、第１液晶分子１７はホモジニアス配向しており、かつ、第１液晶分子１７の長軸方向と、第１上偏光板２０の透過軸Ｘ１及び第１下偏光板２９の透過軸Ｘ２とは平行である。
【００８８】
よって、法線方向及び斜め方向のいずれの方向からも、視野角制御用液晶パネル５は透明に見え、その結果、視野角制御用液晶パネル５の背後に設けられた表示用液晶パネル６に表示された画像を見ることができる。
（挟視野角時）
つぎに、挟視野角時について説明する。挟視野角時には、第１液晶層１５に電圧が印加される。
【００８９】
本実施の形態における視野角制御用液晶パネル５では、前記の通り、画面５０の全範囲わたり、多数の画素７０が格子状の配置されている。したがって、画面５０の任意の位置に、任意の電圧を印加することができる点が特徴である。
【００９０】
以下、簡単のために、図２に示す位置ａ、位置ｂ及び位置ｃにおける視野角制御を例にして説明する。
【００９１】
本実施の形態においては、第１液晶層１５のうち、前記位置ａに該当する領域（ａ領域）と、位置ｂに該当する領域（ｂ領域）と、位置ｃに該当する領域（ｃ領域）とに、Ｘ電極２６ａとＹ電極２３ａとを介して、異なる電圧が印加することができる。したがって、前記領域ａの第１液晶分子１７と、前記領域ｂの第１液晶分子１７と、前記領域ｃの第１液晶分子１７とで、配向状態を異ならせることができる。言い換えると、画面の奥の位置である位置ａを含む領域ａと、画面５０の手前の位置である位置ｂを含む領域ｂとで、画面５０の手前の位置である位置ｃを含む領域ｃとで、第１液晶分子１７の傾きを異ならせることができる。
（液晶分子の傾き）
以下、図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に基づいて説明する。
【００９２】
図４（ｂ）は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、第１液晶層１５に電圧が印加されているとき（挟視野角時）のａ領域における第１液晶分子１７の配向状態を示し、図４（ｃ）は、図２のＢ−Ｂ線断面図であり、第１液晶層１５に電圧が印加されているとき（挟視野角時）のｂ領域における第１液晶分子１７の配向状態を示し、図４（ｄ）は、図２のＣ−Ｃ線断面図であり、第１液晶層１５に電圧が印加されているとき（挟視野角時）のｃ領域における第１液晶分子１７の配向状態を示している。
【００９３】
図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、第１液晶分子１７は、前記領域ａから領域ｃのいずれの領域においても、電圧が印加されると、ホモジニアス配向から、第１液晶層１５の厚み方向に傾斜する。
【００９４】
そして、本実施の形態では、第１液晶層１５に対応して印加する電圧は、領域ａと領域ｂと領域ｃとで異なり、その印加電圧の大きさは、領域ｂ＞領域ｃ＞領域ａとしている。
【００９５】
したがって、電圧が印加された状態での第１液晶分子１７の傾き角度の大きさは、前記図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、前記印加電圧の大きさの順序にしたがい、領域ｂ＞領域ｃ＞領域ａとなる。
（斜め方向からの見え方）
そして、前記のように画面５０内において、第１液晶分子１７の傾きが異なる領域を生じさせることによって、画面５０内の位置差による遮蔽効果の差を抑制することができる。以下、図２及び図３に基づいて説明する。
【００９６】
先に図３及び図１２に基づいて説明したとおり、観者Ｍが斜めから画面上の位置ａを見たときの光路長と、位置ｂを見たときの光路長と、位置ｃを見たときの光路長とを比較すると、位置ａと見たときの光路長が最も長くなり、位置ａ＞位置ｃ＞位置ｂの順となる。
【００９７】
したがって、第１液晶層１５の領域ａと、領域ｂと、領域ｃとで、第１液晶分子１７の傾きが異ならないときには、領域ａと、領域ｂと、領域ｃとで、視野角制御用液晶パネル５のリタデーションが異なることになる。具体的には、領域ａのリタデーションが最も大きくなり、領域ａ＞領域ｃ＞領域ｂの順となる。
【００９８】
しかしながら、本実施の形態の視野角制御用液晶パネル５では、領域ａと領域ｂと領域ｃとで、第１液晶分子１７の傾きを異ならせることができる。したがって、この第１液晶分子１７の傾きの差異によって、前記光路長の差異を補うことができ、その結果、領域ａと領域ｂと領域ｃとで、リタデーションの差異を低減することができる。これは、液晶層におけるリタデーションが、液晶分子の遅相軸における屈折率と進相軸における屈折率との差（複屈折率差）に、光が液晶層を通過する距離（光路長）を乗じた値であるところ、前記第１液晶分子１７の傾きを異なせることによって、前記屈折率の差を変化させることができ、それによって光路長の差異を補完することができるためである。
【００９９】
具体的には、光路長の長い領域における第１液晶分子１７の傾きを、光路長の短い領域における第１液晶分子１７の傾きよりも小さくする。そして、前記複屈折率差を小さくすることによって、光路長が長いことを補完して、互いの領域のリタデーションを近づけている。
【０１００】
これによって、例えば、画面５０の奥の位置（図３に示すａ）を見たときのリタデーションと、画面５０の手前の位置（図３に示すｂ）を見たときのリタデーションと、前記画面５０の中心位置（図３に示すｃ）を見たときリタデーションとの差異を少なくすることができる。
【０１０１】
したがって、例えば、視野角制御用液晶パネル５を、画面５０の中心位置（図３に示すｃ）を見たときに真っ黒になるように設計した場合であっても、画面５０の奥の位置（図３に示すａ）を見たとき及び画面５０の手前の位置（図３に示すｂ）を見たときに、前記画面５０の中心位置（図３に示すｃ）を見たときと同様の遮蔽効果を実現することができる。
【０１０２】
言い換えると、本実施の形態の視野角制御用液晶パネル５では、前記領域ａの第１液晶層１５には、領域ａを最適に不透過とする電圧を印加し、他方、前記領域ｂの第１液晶層１５には、前記領域ａの第１液晶層１５に印加した電圧とは異なる、領域ｂを最適に不透過をする電圧を印加し、さらに、前記領域ｃの第１液晶層１５には、前記領域ａ又は領域ｂの第１液晶層１５に印加した電圧とは異なる、領域ｃを最適に不透過をする電圧を印加する。これによって、表示用液晶パネル６に表示された画像情報の漏洩をより抑制することができる。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態における視野角制御用液晶パネル５では、従来の視野角制御用液晶パネル５と異なり、画面内で任意のリタデーションを発生させることができるので、画面内における遮蔽効果の位置差を少なくすることができる。
（マトリクスによる視野角制御）
前記説明においては、簡単のために、画面５０内の３点（位置ａ、位置ｂ、位置ｃ）について例示した。
【０１０４】
しかしながら、画面５０内の光路長は、その位置ごとによって異なる。すなわち、前記３種類のみならず、無限種の光路長が生じうる。
【０１０５】
この点、本実施の形態の視野角制御用液晶パネル５では、画面５０の全範囲わたり、多数の画素７０が格子状に配置されている。
【０１０６】
したがって、各々の画素７０について、他の位置とのリタデーションの差異が少なくなるような、最適な電圧を印加することができる。すなわち、各々の位置での光路長に応じて、他の位置との光路長の差異を補うことができるような第１液晶分子１７の傾きを実現することができる。
【０１０７】
すなわち、観者の画面５０に対する相対位置に応じて、画面５０内の左右、前後で、最適な遮蔽効果を実現することができるので、画面５０内における遮蔽効果の位置差を少なくすることができる。
【０１０８】
以上より、本実施の形態の視野角制御用液晶パネル５では、画面５０内の任意の一部分において十分な遮蔽効果をえるための前提であるところの、画面内における位置差の少ない遮蔽効果を実現することができる。
（任意の一部分における遮蔽）
前記の通り、本実施の形態における視野角制御、すなわち、広視野角と挟視野角との切替えは、第１液晶層１５（詳しくは、第１液晶層１５に含まれる第１液晶分子１７）に対する電圧印加のオン・オフによって行われる。具体的には、電圧をオンにすることによって、斜め方向に対して表示を遮蔽して、挟視野角を実現するものである。
【０１０９】
そして、本実施の形態における液晶表示装置１では、視野角制御用液晶パネル５が単純マトリクス液晶パネルによって構成されている。したがって、視野角制御用液晶パネル５の画面５０内における任意の画素７０をオンすることによって、画面５０内の任意の一部分、詳しくは、任意の位置、任意の範囲を遮蔽することができる。また、表示用液晶パネル６に表示される内容や使用環境などの変化に応じて、順次、遮蔽する位置や範囲を変化させることもできる。
（駆動方式）
なお、本実施の形態における前記単純マトリクス液晶パネルの駆動方法は、特には限定されず、例えば一般に行われている単純マトリクス駆動方式を用いることができる。
【０１１０】
以下、図５（ａ）及び図５（ｂ）に基づいて概要を説明する。図５（ａ）は、単純マトリクス液晶パネルの電極構成を示す図であり、図５（ｂ）は、単純マトリクス液晶パネルの駆動方法を示す図である。
【０１１１】
図５（ａ）に示すように、本実施の形態の単純マトリクス液晶パネルでは、電流を導く電極（Ｙ電極２３ａとＸ電極２６ａ）が格子状に設けられている。そして、図５（ｂ）に示すように、縦横それぞれのタイミングを合わせてＹ電極２３ａ及び横はＸ電極２６ａに電気信号を送ると、縦横の交差する場所である画素７０がオンされる。そして、縦横の電極を複数本設けてマトリクスを形成することによって、画面５０の任意の位置、詳しくは、遮蔽したい領域における複数の画素７０を同時にオンすることができる。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）において、ｎはＸ電極２６ａの本数を、ｍはＹ電極２３ａの本数を、Ｖは電圧を、ａは、波高値を設定する定数を示している。
（法線方向）
つぎに、法線方向から見たときについて説明する。
【０１１２】
前記マトリクス状に配置された画素７０に異なる電圧を印加することによって、第１液晶層１５に配向状態の異なる複数の領域を設けるにあたり、法線方向から見たときに、その複数の領域が認識されると、表示品位を低下させることになる。この点、本実施の形態の視野角制御用液晶パネル５では、法線方向から前記領域が認識されにくい。以下、説明する。
【０１１３】
本実施の形態の視野角制御用液晶パネル５では、第１液晶分子１７は、前記の通りホモジニアス配向しており、かつ、第１液晶分子１７の長軸方向と、第１上偏光板２０の透過軸Ｘ１及び第１下偏光板２９の透過軸Ｘ２とは平行である。加えて、第１液晶分子１７は、電圧が印加された場合、第１液晶層１５の厚み方向にのみ傾斜し、第１上基板２２及び第１下基板２７に対して平行な方向には傾斜（回転）しない。
【０１１４】
したがって、第１上電極２３としてのＹ電極２３ａと第１下電極２６としてのＸ電極２６ａとを介して、画素７０の各々に異なる電圧が印加され、画面５０内で第１液晶分子１７の傾斜角度が異なる領域が生じても、両領域とも透明となるので、両領域の差異を認識することが困難となる。
【０１１５】
よって、法線方向から見た場合には、透過画素７０ａと遮蔽画素７０ｂとの区別は困難であるので（言い換えると、透過領域ＴＡと遮蔽領域ＳＡとの区別は困難であるので）、視野角制御を行っても表示品位の低下を抑制することができる。なお、法線方向からは、電圧印加時、視野角制御用液晶パネル５が透明に見えるので、前記電圧無印加時と同様に、視野角制御用液晶パネル５の背後に設けられた表示用液晶パネル６に表示された画像を見ることができる。
（使用例１）
つぎに、本実施の形態の液晶表示装置１の使用例について図６、図７（ａ）及び図７（ｂ）に基づいて説明する。
【０１１６】
本実施の形態の液晶表示装置１では、前記の通り、画面５０内の任意の一部分、詳しくは、任意の位置、任意の範囲を遮蔽することができる。また、表示用液晶パネル６に表示される内容や使用環境などの変化に応じて、順次、遮蔽する位置や範囲を変えることもできる。
【０１１７】
したがって、他人から覗き見られたくない内容が画面に表示されるものであって、さらに、その表示される位置や範囲が変化するような場面、例えば、現金自動支払機（ＡＴＭ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）における表示装置などに好適に用いられる。
【０１１８】
図６は、本実施の形態の液晶表示装置１が用いられた現金自動支払機８０の使用場面を示す図である。また、図７（ａ）及び図７（ｂ）は、現金自動支払機８０の液晶表示装置１の画面５０における表示の様子を示す図である。
【０１１９】
図６に示すように、現金自動支払機８０で現金を引き出す際、使用者の後ろで順番を待つ者（背後者）が現れる場合がある。また、現金自動支払機８０における画面５０には、例えば前記使用者の口座がある銀行名や、口座番号などが表示される場合がある。
【０１２０】
このような場合、使用者は、背後者に、前記銀行名や口座番号などを覗き見られたくない。
【０１２１】
この点、本実施の形態の液晶表示装置１では、画面５０をほぼ法線方向から見る使用者に対しては、画面５０に表示された内容の全てを見せながらも、法線方向とは異なる斜め方向から画面５０を見ることになる背後者に対しては、図７（ａ）に示すように、前記覗き見たれたくない表示を、選択的に遮蔽することができる。具体的には、覗き見されたくない表示に対応した画素７０のみを遮蔽し（遮蔽画素７０ｂ）、残る画素７０はそのまま遮蔽しないでおく（透過画素７０ａ）。本実施の形態の液晶表示装置１では、画面５０内の一部分のみ、すなわち、一部の画素７０のみを選択的に遮蔽することができるからである。
【０１２２】
また、現金自動支払機８０における画面５０に表示される内容は、手続の進行にともなって変化する場合がある。例えば、図７（ｂ）に示すように、暗証番号を入力する画面に切り替わる場合などである。このような場合、使用者は、暗証番号も、前記背後者に覗き見たれたくないと考える。
【０１２３】
このように、覗き見たれたくない内容が表示される位置が、画面５０内で変化した場合であっても、本実施の形態の液晶表示装置１では、使用者には、画面５０に表示された内容の全てを見せながらも、背後者に対しては、その表示を遮蔽することができる。本実施の形態の液晶表示装置１では、画面５０内において遮蔽したい部分の位置や範囲を、順次、変化させることができるからである。
【０１２４】
なお、この使用例では、表示用液晶パネル６と、視野角制御用液晶パネル５とを同期させている。すなわち、表示用液晶パネル６における表示内容の変化に応じて、視野角制御用液晶パネル５における、視野角制御が行われている。
（使用例２）
つぎに、本実施の形態の液晶表示装置１の他の使用例（使用例２）について図８及び図９に基づいて説明する。図８は、本発明の液晶表示装置１が用いられた商談の場面を示す図である。また、図９は、商談の場面での、液晶表示装置１の画面５０における表示の様子を示す図である。ここで、図９のＯは、商談相手を示す。
【０１２５】
先の使用例１では、画面５０を本来見るべき者（図６の使用者）は、画面５０を法線方向から見るのに対して、画面５０を見られたくない者（図６の背後者）は、画面を斜め方向から見る場面であった。そして、法線方向から見る者に対しては、表示された内容の全てを見せながらも、斜め方向から見る者に対しては、表示された内容を遮蔽するものであった。この場合においては、斜め方向から見る者に対しては、画面５０の全面を遮蔽しても、遮蔽の目的が達成されうる。
【０１２６】
これに対して使用例２では、画面５０を本来見るべき者が、画面５０を斜め方向から見る者であり、かつ、その者に対して画面５０の全面を遮蔽した場合には遮蔽の目的が達成されず、一部分のみを遮蔽することが必須となる場面である。
【０１２７】
例えば、図８に示すように、販売員と商談相手とが１つの液晶表示装置１を見ながら商談を進める場面などがこれにあたる。この場面では、画面５０を本来見るべき者である商談相手は、画面５０を斜めから見る者であり、かつ、画面５０の全面を遮蔽したのでは表示の意味をなさない。
【０１２８】
このような場合においても、本実施の形態の液晶表示装置１では、適切な表示を行うことができる。すなわち、図９に示すように、例えば、商談相手Ｏに見せることが必須である表示内容として「見積り金額」があり、他方見せたくない表示内容として「見積りの内訳や割引率」がある場合において、「見積り金額」のみを斜め方向から画面５０を見る商談相手に見せることができる。
【０１２９】
具体的には、前記見せたくない表示内容である「見積りの内訳や割引率」が表示されている部分に対応する画素７０を遮蔽画素７０ｂ（電圧が印加されオンされた画素）とし、他の画素７０を透過画素７０ａ（電圧が印加されておらずオフの画素）にすることによって、斜め方向から画面５０の見る商談相手Ｏに、所望の表示内容のみを選択的に見せることができる。
【０１３０】
なお、図９に示すＳＡは、視野角制御用液晶パネル５において、画素７０が遮蔽されている領域である遮蔽領域を示し、ＴＡは、画素７０が遮蔽されていない領域である透過領域を示している。
【０１３１】
また、前記各使用例では、表示用液晶パネル６に表示される画像の変化に連動して、視野角制御用液晶パネル５による視野角制御が行われている。言い換えると、表示用液晶パネル６に表示される画像の変化に連動して、視野角制御用液晶パネル５の画素７０に印加される電圧の値が変更されている。
【０１３２】
このような制御を行うための構成としては、特には限定されないが、例えば、図１４に示すような構成とすることが可能である。ここで、図１４は、本実施の形態における液晶表示装置の構成を簡易に示すブロック図である。
【０１３３】
図１４に示すように、本実施の形態の液晶表示装置１では、視野角制御用液晶パネル５は、視野角制御用液晶パネル５を制御するための制御部である第１制御部５５と接続されており、他方、表示用液晶パネル６は、表示用液晶パネル６を制御するための制御部である第２制御部５６と接続されている。そして、前記第１接続部５５と第２接続部５６とは、互いに接続されている。
【０１３４】
このような構成によって、表示用液晶パネル６に表示させる画像についての画像信号が前記第２制御部５６に入力されると、この画像信号に基づく画像の情報が、第２制御部５６から第１制御部５５に伝達される。そして、第１制御部５５は、伝達された前記情報に基づいて、視野角制御用液晶パネル５を制御する。
【０１３５】
以上のようにして、表示用液晶パネル６に表示される画像の変化に連動して、視野角制御用液晶パネル５による視野角制御を行うことができる。
（動画像での遮蔽）
また、前記の説明においては、前記遮蔽領域ＳＡは、その全体が黒表示で固定されていることを前提としていた。すなわち、遮蔽領域ＳＡを構成構成する遮蔽画素７０ｂは、一律に黒を表示していることを前提としていた。しかし、本実施の形態においては、このような構成に限定されず、例えば、遮蔽領域ＳＡに動画像を表示し、この動画像によって、表示用液晶パネル６に表示された画像を遮蔽してもよい。すなわち、遮蔽領域ＳＡを構成複数個の遮蔽画素７０ｂを用いて、動画像を表示しても良い。
（他の構成）
なお、本発明は前記した構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、第１液晶分子１７の配向について、ホモジアス配向を例にして説明したが、本発明は前記配向に限定されるものではなく、例えば、ホメオトロピック配向、ハイブリッド配向（ホモジニアス配向とホメオトロピック配向とのハイブリッド）、スプレイ配向、ベンド配向などとしても良い。電圧が印加されることによって第１液晶分子１７の倒れる方向が、第１上偏光板２０及び第１下偏光板２９と平行又は垂直、或いは、第１液晶層１５に入射する光及び出射する光と平行又は垂直であれば、前記の通り電圧の印加状態にかかわらず、法線方向から液晶表示装置１を見たときに、第１下電極２６にパターンが設けられていることを認識できにくくすることができる。
【０１３６】
また、前記の説明においては、視野角制御用液晶パネル５を、表示用液晶パネル６の表側（バックライトとは反対側）に設けたが、この構成に限定されず、例えば、視野角制御用液晶パネル５を、表示用液晶パネル６の裏側（表示用液晶パネル６とバックライトとの間）に設けてもよい。ただし、視野角制御用液晶パネル５によるを遮蔽の効果をより高めるという観点から、視野角制御用液晶パネル５を、表示用液晶パネル６の表側に設けることが好ましい。
【０１３７】
また、前記の説明においては、位相差板（第１上位相差板２１、第１下位相差板２８）が備えられた構成について説明したが、前記構成に限定されず、位相差板は必ずしも設けなくてもよい。ただし、位相差板を設けない場合には、法線方向から見た場合の第１液晶分子１７の傾斜方向は偏光板の透過軸と平行又は垂直とし、さらに、視野角制御用液晶パネル５に設けられる第１上偏光板２０の透過軸と、第１下偏光板２９の透過軸とを平行にすることが好ましい。
【０１３８】
また、前記の説明においては、表示パネルとして液晶パネル（表示用液晶パネル６）を用いたが、表示パネルの種類は、前記表示パネルに限定されるものではなく、例えば、プラズマディスプレイパネル、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイパネルなど、種々のパネルを用いることができる。
〔実施の形態２〕
つぎに、本発明の他の実施の形態について図１０及び図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。図１０は、本発明の他の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の断面を示す図である。また、図１１は、アクティブマトリクス液晶パネルの等価回路と動作とを示す図である。
【０１３９】
なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１４０】
本実施の形態における液晶表示装置１は、前記実施の形態１の液晶表示装置１と比べ、視野角制御用液晶パネル５が単純マトリクス液晶パネルではなく、アクティブマトリクス駆動されるアクティブマトリクス液晶パネルである点が相違する。以下、前記実施の形態１の液晶表示装置１との相違点を中心に説明する。
（断面及び電極構成）
本実施の形態の液晶表示装置１では、図１０に示す通り、表示用液晶パネル６がアクティブマトリクス液晶パネルであることに加えて、視野角制御用液晶パネル５もアクティブマトリクス液晶パネルである。そして、視野角制御用液晶パネル５としてのアクティブマトリクス液晶パネルは、前記実施の形態１において説明した表示用液晶パネル６としてのアクティブマトリクス液晶パネルと同様の構成を有している。
【０１４１】
すなわち、視野角制御用液晶パネル５としてのアクティブマトリクス液晶パネルでは、第１下基板２７には、一般的なアクティブマトリクス液晶パネルと同様に、互いに直交したゲート線６５とソース線６６とが、格子を形成するように配設され、その交点近傍には、スイッチング素子としてのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）６０が設けられている。そして、前記ゲート線６５とソース線６６とに囲まれた領域が画素７０を形成し、各画素７０には、前記ＴＦＴ６０に接続された第１下電極２６としての画素電極２６ｂが設けられている。
【０１４２】
一方、前記第１下基板２７と対向する第１上基板２２には、対向電極としての第１上電極２３が、画面５０の全面を覆うようなベタ電極として設けられている。
【０１４３】
本実施の形態の液晶表示装置１では、視野角制御用液晶パネル５がアクティブマトリクス液晶パネルであるので、第１液晶層１の任意の位置に、２種類以上の異なる任意の電圧を印加することができる。
【０１４４】
すなわち、本実施の形態における視野角制御用液晶パネル５では、画面５０内の全面にわたって多数の画素７０が格子状の配置されいる。そして、その各々の画素７０は、前記ＴＦＴ６０によって個別に制御可能である。したがって、前記画素７０に面内で異なる電圧を印加することが可能となる。
（駆動方式）
そして、本実施の形態における視野角制御用液晶パネル５としてのアクティブマトリクス液晶パネルの駆動方法は、特には限定されず、例えば一般に行われているアクティブマトリクス駆動方式を用いることができる。以下、図１１に基づいて概要を説明する。
【０１４５】
すなわち、ゲートドライバを介して各画素に設けられたＴＦＴをスイッチングする（オン・オフする）。そして、このスイッチングに連動して、オンする画素に対して、ソースドライバを介して電圧を印加し、ＴＦＴのドレインバスを介して各画素７０内の蓄積容量に電荷を蓄積する。そして、この蓄積容量によって、当該画素７０がオン状態に保たれるというものである。
（アクティブマトリクス液晶パネルの利点）
以上の通り、本実施の形態における視野角制御用液晶パネル５は、アクティブマトリクス液晶パネルで構成されている。そして、アクティブマトリクス液晶パネルは、前記単純マトリクス液晶パネルと比較して、電極数の制限が少ない。したがって、多画素化、引いては大画面への対応が容易となる。
【０１４６】
また、前記単純マトリクス液晶パネルと比較して、階調数を多く設定することが容易であるので、第１液晶分子１７の傾斜角度を細かく設定することが容易である。したがって、画面５０内の位置に応じて、きめ細かなリタデーション制御が容易となり、その結果、画面５０内における遮蔽効果の位置差をより少なくすることが可能となる。
【０１４７】
また、前記単純マトリクス液晶パネルと比較して、応答速度が速いので、表示用液晶パネル６と同期させて視野角制御を行うことが容易になる。
【０１４８】
また、前記単純マトリクス液晶パネルと比較して、応答速度が速いので、前記遮蔽領域ＳＡに動画像を表示して視野角制御を行う場合、より表示品位の高い動画像で遮蔽することが可能となる。
【０１４９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせてえられる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１５０】
また、前記の説明においては、実施の形態１におけるＹ電極２３ａは、隣接するＹ電極２３ａと重畳する部分は無かった。しかし、本発明における視野角制御用液晶パネルでは、このような構成に限定されず、例えば、隣接するＹ電極２３ａ同士を、間に絶縁層を介して重ね合わせ、視野角制御用液晶パネル５の平面視において、電極の隙間が無いようにすることができる。
【０１５１】
前記の構成によれば、液晶層に電圧を印加する電極に切れ目がないので、斜め方向から見たときに、遮蔽に切れ目が生じにくい。また、同様の構成は、実施の形態１におけるＸ電極２６ａや、実施の形態２における画素電極２６ｂにおいても可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明の液晶表示装置は、画面内の任意の部分について広視野角と挟視野角とを切り替えることができるので、他人から表示内容をのぞかれたくないディスプレイ、特には、そののぞかれたくない表示内容の表示される位置が画面内において変化するようなディスプレイが備えられた表示装置などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の断面を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示すものであり、視野角制御用液晶パネルの画素の配置を示す図である。
【図３】観者が液晶表示装置の異なる部分を見る場面を示す図である。
【図４】（ａ）は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、電圧が印加されていないときの第１液晶分子の配向状態を示し、（ｂ）は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、電圧が印加されているときの第１液晶分子の配向状態を示し、（ｃ）は、図２のＢ−Ｂ線断面図であり、電圧が印加されているとき第１液晶分子の配向状態を示し、（ｄ）は、図２のＣ−Ｃ線断面図であり、電圧が印加されているとき第１液晶分子の配向状態を示している。
【図５】（ａ）は、単純マトリクス液晶パネルの電極構成を示す図であり、（ｂ）は、単純マトリクス液晶パネルの駆動方法を示す図である。
【図６】本発明の液晶表示装置が用いられた現金自動支払機の使用場面を示す図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、共に、現金自動支払機の画面における表示の様子を示す図である。
【図８】本発明の液晶表示装置が用いられた商談の場面を示す図である。
【図９】商談の場面での、液晶表示装置の画面における表示の様子を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示すものであり、液晶表示装置の断面を示す図である。
【図１１】アクティブマトリクス液晶パネルの等価回路と動作とを示す図である。
【図１２】視野角制御用液晶パネルと表示用液晶パネルとが備えられた液晶表示装置の構造を示す断面図である。
【図１３】（ａ）は、視野角制御用液晶パネルの液晶分子に、電圧が印加されていない状態における、液晶分子の見え方を示す図であり、（ｂ）は、電圧が印加された状態における、液晶分子の見え方を示す図である。
【図１４】液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】特許文献１に記載の液晶構造体を示す図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１      液晶表示装置  （表示装置）
５      視野角制御用液晶パネル
６      表示用液晶パネル  （表示パネル）
７      バックライト
１０    第１液晶セル
１１    第２液晶セル
１５    第１液晶層
１６    第２液晶層
１７    第１液晶分子
２０    第１上偏光板
２１    第１上位相差板
２２    第１上基板  （第１基板）
２３    第１上電極
２３ａ  Ｙ電極  （第１電極）
２４    第１上配向膜
２５    第１下配向膜
２６    第１下電極
２６ａ  Ｘ電極  （第２電極）
２６ｂ  画素電極
２７    第１下基板  （第２基板）
２８    第１下位相差板
２９    第１下偏光板
３０    第２上偏光板
３１    第２上位相差板
３２    第２上基板
３３    第２上電極
３４    第２上配向膜
３５    第２下配向膜
３６    第２下電極
３６ｂ  画素電極
３７    第２下基板
３８    第２下位相差板
３９    第２下偏光板
４０    透明絶縁膜
５０    画面
５５    第１制御部
５６    第２制御部
６０    ＴＦＴ  （スイッチング素子）
６５    ゲート線
６６    ソース線
７０    画素
７０ａ  透過画素
７０ｂ  遮蔽画素
７５    画素
８０    ＡＴＭ
ＴＡ    透過領域
ＳＡ    遮蔽領域
【図１】
2008203565.tif 000003
【図２】
2008203565.tif 000004
【図３】
2008203565.tif 000005
【図４】
2008203565.tif 000006
【図５】
2008203565.tif 000007
【図６】
2008203565.tif 000008
【図７】
2008203565.tif 000009
【図８】
2008203565.tif 000010
【図９】
2008203565.tif 000011
【図１０】
2008203565.tif 000012
【図１１】
2008203565.tif 000013
【図１２】
2008203565.tif 000014
【図１３】
2008203565.tif 000015
【図１４】
2008203565.tif 000016
【図１５】
2008203565.tif 000017