(57)【要約】【課題】一対の基板間に設けた表示画素による横電界に基づいた画像表示を同じ基板間に設けた視角制御画素によって視角制御する液晶装置において、電極及び配線構造を簡単化し、しかも一対の基板間の組ズレの許容誤差を大きくする。【解決手段】互いに対向する第１基板としての素子基板８及び第２基板としてのカラーフィルタ基板９と、第１基板と第２基板との間に設けられた液晶層と、第１基板及び第２基板の平面領域内に配列されて表示領域を構成する複数の表示画素Ｐａと複数の視角制御画素Ｐｂとを有する液晶装置である。表示画素Ｐａ及び視角制御画素Ｐｂは、それぞれ第１基板上に設けられた第１電極（３１，５１）と第２電極（２２，４２）との間で生じる電界によって液晶層を駆動しており、視角制御画素Ｐｂでは、第１電極（５１）と第２電極（４２）との間で生じる電界の平面方向と液晶層の液晶分子１４ａの初期配向方向が略平行である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１基板及び第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
前記第１基板及び前記第２基板の平面領域内に配列されて表示領域を構成する複数の表示画素と複数の視角制御画素とを有し、
前記表示画素及び前記視角制御画素は、それぞれ前記第１基板上に設けられた第１電極と第２電極との間で生じる電界によって前記液晶層を駆動しており、
前記視角制御画素では、前記第１電極と前記第２電極との間で生じる前記電界の平面方向と前記液晶層の液晶分子の初期配向方向が略平行であることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記表示画素の保持容量と前記視角制御画素の保持容量は互いに等しいことを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記液晶層を構成する液晶は正の誘電率異方性を有する液晶であり、
前記表示画素の前記第１電極と前記第２電極のいずれか一方は、間隙を有して平行に配列した複数の電極線状部を有しており、該電極線状部の延在方向は前記表示画素の長手方向に対して傾斜角度０°〜±４５°の範囲内にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶装置。
【請求項４】
前記液晶分子の初期配向方向は前記表示画素内において前記電極線状部の延在方向に対して０°〜１５°であることを特徴とする請求項３に記載の液晶装置。
【請求項５】
前記表示画素内には所定色の着色膜が設けられ、前記視角制御画素には着色膜は設けられないことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
前記複数の表示画素は複数の色のサブ画素の集まりによって１画素を構成し、
当該１画素が複数並べられて前記表示領域が構成され、
前記視角制御画素は前記表示画素の１画素ごとに１つずつ設けられていることを特徴とする請求項５に記載の液晶装置。
【請求項７】
前記複数の表示画素は複数の色のサブ画素の集まりによって１画素を構成し、
当該１画素が複数並べられており、
前記視角制御画素は前記表示画素の２以上の１画素に対して１つずつ設けられていることを特徴とする請求項５に記載の液晶装置。
【請求項８】
前記表示画素の１画素は複数の色の着色膜を個々に有するサブ画素を備え、
前記サブ画素は前記表示画素の長手方向である第１方向に同色が並び前記第１方向と直角な第２方向に異色が並ぶストライプ配列で並べられ、
前記視角制御画素は、表示画素の１画素とそれに前記第２方向で隣接する他の１画素との間に設けられていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の液晶装置。
【請求項９】
前記表示画素の１画素はＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色の着色膜を個々に有するサブ画素を備え、
前記３色のうちの２色のサブ画素が前記表示画素の長手方向に互いに隣接して並び、前記３色のうちの残りの１色のサブ画素が前記２色のサブ画素のうちのいずれか一方に対して前記長手方向と直交する方向に隣接して並び、前記視角制御画素が前記残りの１色のサブ画素に対して前記長手方向で隣接して並んでいることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の液晶装置。
【請求項１０】
前記表示画素の１画素の面積は前記視角制御画素の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１１】
前記表示画素内の前記第１電極及び前記第２電極はそれぞれ、互いに間隙を有して平行に配列した複数の電極線状部を有しており、前記第１電極の電極線状部と前記第２電極の電極線状部の間隔をＤ0とし、前記液晶層の層厚をＤ1とするとき、Ｄ1＞Ｄ0であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１２】
前記表示画素内の前記第１電極は互いに間隙を有して平行に配列した複数の電極線状部を有し、前記表示画素内の前記第２電極は間隙を持たない面状電極であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１３】
前記第１基板は第１偏光板を有し、前記第２基板は第２偏光板を有し、前記第１基板と前記第２基板の液晶配向方向は逆平行であり、前記第１偏光板の透過軸と前記第２偏光板の透過軸は互いに直角であり、前記第１偏光板の透過軸又は前記第２偏光板の透過軸は前記液晶配向方向と平行であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項１４】
前記表示画素内には所定色の着色膜が設けられ、前記視角制御画素内には当該視角制御画素に隣接する前記表示画素の１画素内の着色膜と同色で濃度の低い着色膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項１５】
前記表示画素内には所定色の着色膜が設けられ、前記視角制御画素内には当該視角制御画素に隣接する前記表示画素の１画素内の着色膜と同じ着色膜であり一部に非着色領域を有する着色膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の液晶装置を有していることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広視角の視認状態と狭視角の視認状態とを切替える視角制御機能を備えた液晶装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機、携帯情報端末機、コンピュータディスプレイ等といった電子機器に液晶装置が広く用いられている。例えば、電子機器に関する各種情報を画像として表示するために液晶装置が用いられている。この液晶装置に関しては、広い視角特性が求められることもあるし、狭い視角特性が求められることもある。
【０００３】
液晶装置の表示を多くの人が多方向から見る場合には広い視角特性が求められる。他方、一人の使用者が表示を見ているときに他人には覗かれたくない場合、例えば大勢の人が居る中で携帯電話機の表示を見る場合には狭い視角特性が求められる。この要求に答えるため、従来、視角が広い状態と狭い状態とを切替えて使用できる液晶装置が提案されている。
【０００４】
例えば、液晶装置等といった表示素子に液晶パネルから成る視角制御素子を付加的に設けた液晶装置が知られている（例えば特許文献１から特許文献５参照）。これらの液晶装置では視角制御素子を傾いた方向（すなわち極角度の大きい方向）から見たときに表示を暗くすることにより狭視角性を達成するものである。また、広視角と狭視角とを切替えるための技術として、従来、バックライト内に光拡散性又は光指向性の異なる２種類の光源を設け、それらの光源の切替えによって広視角と狭視角とを切替えるものが知られている。
【０００５】
さらに、最近では、ＩＰＳ（In-Plain Switching）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードに代表される横電界型の動作モードを有する液晶装置の液晶パネルの表示画素内に、縦電界によって駆動される視角制御画素を組み込んだ構成の液晶装置が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３６１９１７号公報（第８〜９頁、図１０）
【特許文献２】特開２００５−２７５３４２号公報（第１０〜１１頁、図１２）
【特許文献３】特開２００６−０６４８８２号公報（第１０〜１１頁、図１）
【特許文献４】特開２００６−０７２２３９号公報（第１０〜１１頁、図１）
【特許文献５】特開２００６−１０６４３９号公報（第７〜８頁、図１）
【非特許文献１】H.S. Jin et al. 「Novel Viewing-Angle Controllable TFT-LCD」、ＳＩＤ（Society for Information Display）06 DIGEST P-139
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非特許文献１に開示された液晶装置では、視角制御画素をオン状態とオフ状態とで切替えることにより、横電界モードで行われる画像表示を狭視角に制限したり、広視角のままで表示したりするという視角制御が行われる。この視角制御は、表示用の液晶パネル以外に視角補償用の液晶パネルを付加する必要がなく、１枚の液晶パネルだけで視角補償ができるという長所を有している。しかしながら、上記の非特許文献１では、視角制御画素内で縦電界を形成させるために互いに対向する一対の基板のそれぞれに電極を設ける必要があり、一対の基板に関して電極構造及び配線構造が複雑であるという問題があった。また、一対の基板を貼り付ける際に組みズレの発生を厳しく規制しなければならないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、一対の基板間に設けた表示画素によって横電界に基づいて画像表示を行うと共に同じ基板間に設けた視角制御画素によって視角制御を行う構造の液晶装置及び電子機器において、一対の基板における電極構造及び配線構造を簡単化でき、しかも一対の基板間の組ズレの許容誤差を大きくできる液晶装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る第１の液晶装置は、互いに対向する第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、前記第１基板及び前記第２基板の平面領域内に配列されて表示領域を構成する複数の表示画素と複数の視角制御画素とを有し、前記表示画素及び前記視角制御画素は、それぞれ前記第１基板上に設けられた第１電極と第２電極との間で生じる電界によって前記液晶層を駆動しており、前記視角制御画素では、前記第１電極と前記第２電極との間で生じる前記第１基板の表面に平行な電界の方向に前記液晶層の液晶分子の初期配向方向が沿っていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、表示画素において、共通の基板である第１基板上に設けられた第１電極と第２電極との間で生じる電界、いわゆる横電界によって液晶層を駆動する。例えば、オフ電圧印加時には黒表示（すなわち暗い表示）で、オン電圧印加時には白表示（すなわち明るい表示）とすることができる。そして、所望の表示画素にオン電圧を印加することにより所望の画像を表示できる。オン電圧印加時における白表示は、横電界に基づいた液晶分子の配向制御によるものなので、広い視角特性を有している。すなわち、正面から見た場合及び斜めに大きく傾いた方向（すなわち極角度の大きい方向）から見た場合でも白表示を視認できる。
【００１１】
一方、視角制御画素においては、液晶分子の初期配向方向が第１電極と第２電極との間で生じる第１基板の表面に平行な電界の方向に対して沿って設定されている、言い換えれば視角制御画素では、液晶層の液晶分子の初期配向方向と電極線状部の延在方向が交差しているので、オフ電圧印加時には正面方向あるいは極角度の大きい斜め方向から見ても黒表示である。他方、オン電圧印加時には正面方向から見ると黒表示のままであり、斜め方向から見ると特定の極角度位置において白表示となる表示特性が得られる。これは、視角制御画素をオン電圧印加状態にすれば、液晶分子が基板に対して略平行方向ではなくて基板間で垂直方向に配向変化するためであると考えられる。
【００１２】
以上のことから、複数の表示画素に走査信号及びデータ信号を印加して画像表示を行っている最中に、視角制御画素にオフ電圧を印加しておけば、表示画素による広視角表示を実現できる。一方、表示画素によって横電界モードに基づいた広視角表示を行っている最中に視角制御画素にオン電圧を印加すれば、正面方向では表示画素による画像表示を何等の規制なしに視認できるが、視角制御画素によって白表示が行われる特定の斜め方向位置においては視角制御画素によって白表示が行われるために、表示画素によって行われる表示のコントラストが低下し、画像表示を視認できなくなる。こうして、正面から画像表示を視認でき、横方向からは画像表示を視認できない、という狭視角表示を実現できる。この視角制御画素に印加する電圧を制御すれば、斜め方向位置における白表示を制御することが出来るため斜め方向の視角の度合いを調整することも可能となる。
【００１３】
以上のように、本発明によれば、視角制御画素への電圧印加をオフ状態とオン状態との間で切替えまたは制御することにより、表示領域における表示形態を広視角表示と狭視角表示とで切替えることができる。このような視角制御は、一対の基板間に設けた表示画素と視角制御画素との動作によって得られるもの、すなわち１つの液晶パネルによって得られるものであるので、複数の液晶パネルを用いて視角制御する従来の液晶装置に比べて、液晶装置及びそれを用いた電子機器の全体の厚さを薄く維持したままで、それらに視角制御の機能を持たせることができる。
【００１４】
また、本発明によれば、視角制御画素も表示画素と同様に横電界型の電極構造、すなわち１つの基板に一対の電極を設ける構造であり、一対の基板の両方に電極を設ける構造ではないので、一対の基板における電極構造及び配線構造を簡単化でき、しかも一対の基板間の組ズレの許容誤差を大きくでき、それ故、不良の液晶装置が製造されることを大幅に低減できる。
【００１５】
次に、本発明に係る液晶装置において、表示画素の保持容量と視角制御画素の保持容量は互いに等しいことが望ましい。この構成は、例えば、共通電極と画素電極とが平面的に重なる面積を表示画素と視角制御画素とで同一にすることで達成できる。この構成により、表示画素と視角制御画素のインピーダンスを等しくでき、両画素の駆動制御を行い易くできる。
【００１６】
次に、本発明に係る液晶装置において、液晶層を構成する液晶は正の誘電率異方性を有する液晶であり、表示画素の第１電極と第２電極のいずれか一方は、間隙を有して平行に配列した複数の電極線状部を有しており、該電極線状部の延在方向は表示画素の長手方向に対して傾斜角度０°〜±４５°の範囲内にあることを特徴とする。本発明態様は、液晶としてポジ液晶を用いた場合に、画素電極の電極線状部（従ってそれに隣接する溝状の間隙）が表示画素の長手方向に延びる形状、いわゆる縦ストライプ形状であることを規定している。
【００１７】
表示画素の長手方向は、例えば表示領域の縦方向であり、あるいは、表示領域に表示される画像に関して上下方向となる方向である。表示領域を構成する画素は一般には長方形状であるが、表示領域の縦方向は一般的には画素の長手方向に一致する。また、表示領域は、通常、走査信号が付与される画素列方向である走査方向とそれに直交する副走査方向の両方向に行列状に並べられた複数の画素（ここではサブ画素）によって形成されるが、表示画素の長手方向は、一般的には、走査方向に直交する副走査方向と同じ方向である。
【００１８】
次に、本発明に係る液晶装置において、液晶分子の初期配向方向は表示画素内において電極線状部の延在方向に対して０°〜１５°であることが望ましい。この構成により、表示画素内において第１電極と第２電極との間に印加する電圧の制御によって液晶分子を正確に駆動することができる。
【００１９】
次に、本発明に係る液晶装置において、表示画素内には所定色の着色膜が設けられ、視角制御画素には着色膜は設けられないことが望ましい。表示画素内に着色膜を設ければ、表示画素を用いた横電界モードの制御によりカラーの画像表示を行うことができる。視角制御画素内に着色膜を設けないことにより、視角制御画素をオン状態にしたときに極角度の大きい横斜め方向から表示領域を見たときに色表示されていない明るい表示を視認できる。このことは、狭視角表示時に斜め方向から見た表示画素の画層表示のコントラストを低下させることに関して好都合である。
【００２０】
次に、着色膜を用いることにした本発明に係る液晶装置において、複数の表示画素は複数の色のサブ画素の集まりによって１画素を構成し、その１画素が複数並べられて表示領域が構成され、視角制御画素は表示画素の１画素ごとに１つずつ設けられることが望ましい。この構成は表示画素の数に対して視角制御画素の数が比較的多い構成であり、この構成は、表示画素によって形成される画像が明るい場合、例えばＮＴＳＣ比が小さかったり、解像度が低い場合に有効な構成である。
【００２１】
次に、着色膜を用いることにした本発明に係る液晶装置において、複数の表示画素は複数の色の画素の集まりによって１つのセットを構成し、そのセットが複数並べられて表示領域が構成され、視角制御画素は表示画素の２以上のセットに対して１つずつ設けられることが望ましい。この構成は表示画素の数に対して視角制御画素の数が少ない構成であり、この構成は、表示画素によって形成される画像が暗い場合、例えばＮＴＳＣ比が大きかったり、解像度が高精細の場合に有効な構成である。
【００２２】
次に、着色膜を用いることにした本発明に係る液晶装置において、表示画素の１画素は複数の色の着色膜を個々に有するサブ画素から成り、それらのサブ画素は表示画素の長手方向としての第１方向に同色が並びそれと直角な第２方向に異色が並ぶストライプ配列で並べられ、視角制御画素は、表示画素の１画素とそれに前記第２方向で隣接する他の１画素との間に設けられることが望ましい。この構成によれば、複数の表示画素及び複数の視角制御画素の配列構造を簡単にすることができる。また、複数の表示画素の個々に視角制御画素を付属させる構成に比べて開口率を高く維持できる。
【００２３】
なお、複数の色、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青色）等の着色領域は、波長に応じて色相が変化する可視光量域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）のうち、「Ｒ」は赤系の色相の着色領域、「Ｇ」は緑系の色相の着色領域、「Ｂ」は青系の色相の着色領域から成る領域である。例えば、「Ｂ」は波長のピークが４１５ｎｍ〜５００ｎｍ、「Ｇ」は波長のピークが４８５ｎｍ〜５３５ｎｍ、「Ｒ」は波長のピークが６００ｎｍ以上、のそれぞれの領域にある着色領域である。もちろん、本発明は着色領域を限定するものではないので、必要に応じて、その他の任意の波長領域を選定できるのはもちろんであり、必要に応じＲ、Ｇ、Ｂ以外のＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、（ＥＧ）エメラルドグリーンの着色膜を組み合わせてもよい。
【００２４】
次に、着色膜を用いることにした本発明に係る液晶装置において、表示画素の１画素はＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色の着色膜を個々に有するサブ画素から成り、前記３色のうちの２色のサブ画素が前記表示画素の長手方向に互いに隣接して並び、前記３色のうちの残りの１色のサブ画素が前記２色のサブ画素のうちのいずれか一方に対して前記長手方向に直交する方向に隣接して並び、前記視角制御画素が前記残りの１色のサブ画素に対して前記長手方向で隣接して並ぶことが望ましい。この構成によれば、視角制御画素がＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの表示画素に隣接する位置にあるので、Ｒ、Ｇ、Ｂ３つの表示画素によって形成される１画素に対して１つの視角制御画素しか設けられない構成であるにもかかわらず、３つの表示画素によって成される表示を視角制御画素によって効率良く視角制御できる。
【００２５】
次に、本発明に係る液晶装置において、表示画素の合計の１画素の面積は視角制御画素の合計の面積よりも大きいことが望ましい。この構成によれば、十分な視角制限効果を発揮しながら、表示画素による画像表示を明るくすることができる。
【００２６】
次に、本発明に係る液晶装置において、表示画素内の第１電極及び第２電極はそれぞれ、互いに間隙を有して平行に配列した複数の電極線状部を有しており、第１電極の電極線状部と第２電極の電極線状部の互いに対向する端辺間の距離をＤ0とし、液晶層の層厚をＤ1とするとき、Ｄ1＞Ｄ0であることが望ましい。この構成は、横電界を形成する第１電極と第２電極の双方が電極線状部を有する構成であって、それらの電極間の間隔が液晶層の層厚よりも小さく設定されることを規定するものである。この構成は、横電界モードのうちのＦＦＳモードを規定するものである。ＦＦＳモードの液晶装置は、ＩＰＳモードの液晶装置とは違って、第１電極及び第２電極の直上領域にも電界を形成することができるので、明るくて鮮明な画像を表示することができる。
【００２７】
次に、本発明に係る液晶装置において、表示画素内の第１電極は互いに間隙を有して平行に配列した複数の電極線状部を有し、表示画素内の第２電極は間隙を持たない面状電極であることが望ましい。この構成は、横電界を形成する第１電極と第２電極の一方が電極線状部を有するストライプ状の電極であり、他方が面状（いわゆるベタ状）の電極であることを規定するものである。この構成は、別の見方をとれば、第１電極の電極線状部と第２電極の電極線状部との間隔が０（ゼロ）である電極構造であると考えることもできる。この構成においても、第１電極と第２電極の間隔が液晶層の層厚よりも小さく設定されるものであり、この構成は、横電界モードのうちのＦＦＳモードを規定するものである。ＦＦＳモードの液晶装置は、ＩＰＳモードの液晶装置とは違って、第１電極及び第２電極の直上領域にも電界を形成することができるので、明るくて鮮明な画像を表示することができる。
【００２８】
次に、本発明に係る液晶装置において、第１基板は第１偏光板を有し、第２基板は第２偏光板を有し、第１基板と第２基板の液晶配向方向は逆平行、いわゆるアンチパラレルであり、第１偏光板の透過軸と第２偏光板の透過軸は互いに直角であり、第１偏光板の透過軸又は第２偏光板の透過軸は液晶配向方向と平行であることが望ましい。この発明態様は、本発明で用いる偏光板と液晶配向方向との光軸関係を規定するものである。光軸関係を本発明態様のように規定することにより、正確な視角制御を行うことができる。
【００２９】
次に、本発明に係る第２の液晶装置は、表示画素内には所定色の着色膜が設けられ、視角制御画素内には視角制御画素に隣接する表示画素の１画素内の着色膜と同色で濃度の低い着色膜が設けられることを特徴とする。
【００３０】
この第２の液晶装置が上記第１の液晶装置と異なる点は、第１の液晶装置においては「視角制御画素内に着色膜が設けられない」のに対し、第２の液晶装置においては「視角制御画素内に、当該視角制御画素に隣接する表示画素内の着色膜と同色で濃度の低い着色膜が設けられる」ことである。つまり、第１の液晶装置では視角制御画素内に着色膜が設けられないが、第２の液晶装置では視角制御画素内に濃度の低い着色膜が設けられる、ということである。視角制御画素内にも着色膜が設けれれることで、特別に視角制御画素内に白または透明の着色膜を配置しなくて良く製造コスト的に有利となる。また特定の斜め方向位置において視角制御時、視角制御画素により白表示の代わりに着色膜により色表示が行われコントラストの調整が可能となる。カラー画像での表示色に合わせ斜め方向から見た時の色表示を選択可能となる。
【００３１】
次に、本発明に係る第３の液晶装置は、表示画素内には所定色の着色膜が設けられ、視角制御画素内には視角制御画素に隣接する表示画素の１画素内の着色膜と同じ着色膜であって一部に非着色領域を有する着色膜が設けられることを特徴とする。
【００３２】
この第３の液晶装置が上記第２の液晶装置と異なる点は、第２の液晶装置においては「視角制御画素内に、当該視角制御画素に隣接する表示画素内の着色膜と同色で濃度の低い着色膜が設けられる」のに対し、第３の液晶装置においては、「視角制御画素内に、当該視角制御画素に隣接する表示画素内の着色膜と同じ特性の着色膜であって一部に非着色領域を有する着色膜が設けられる」ことである。つまり、第２の液晶装置では視角制御画素内に一様な色濃度の着色膜が設けられるのであるが、第３の液晶装置では視角制御画素内に着色膜が抜けている領域があるということである。この構成を取ることにより斜め方向において視角制御時に、視角制御画素により白表示と色表示の調整が可能となり、斜め方向でのコントラストの微調整が可能となる。
【００３３】
次に、本発明に係る電子機器は、以上に記載した構成の液晶装置を有することを特徴とする。本発明に係る液晶装置は、広視角表示と狭視角表示との間で視角制御を行うにあたって、複数枚の液晶パネルを重ねることなく１枚の液晶パネルによってその視角制御を行うことができるので、液晶装置の全体の厚さを薄く維持できる。従って、この液晶装置を用いて構成された本発明の電子機器においても、その電子機器の厚さを厚くすることなしに、視角制御の機能を持たせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（液晶装置の第１実施形態）
以下、液晶装置の一例として、透過型でカラー表示が可能なアクティブマトリクス方式の液晶装置に本発明を適用した場合を例に挙げて本発明の実施形態を説明する。また、本実施形態では、チャネルエッチ型でシングルゲート構造のポリシリコンＴＦＴ素子をスイッチング素子として用いた液晶装置に本発明を適用する。また、本実施形態における液晶装置では、横電界型動作モードの１つであるＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードを採用するものとする。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、以下の説明で用いる図面では、特徴部分を分かり易く示すために、複数の構成要素の寸法を実際とは異なった比率で示す場合がある。
【００３５】
図１は本発明に係る液晶装置の一実施形態を示している。図１において、液晶装置１は、液晶パネル２と照明装置３とを有する。この液晶装置１に関しては、矢印Ａが描かれた側が観察側であり、上記の照明装置３は液晶パネル２に関して観察側と反対側に配置されてバックライトとして機能する。照明装置３は、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）４と、透光性の樹脂によって形成された導光体５とを有する。ＬＥＤ４から出射した光は導光体５の光入射面５ａから導光体５の内部へ取り込まれ、光出射面５ｂから面状の光となって液晶パネル２へ供給される。照明装置３は、ＬＥＤ４のような点状光源を用いたものでなく、冷陰極管のような線状光源を用いたものでも良い。
【００３６】
液晶パネル２は、矢印Ａ方向から見て長方形又は正方形で環状（すなわち枠状）のシール材７によって互いに貼り合わされた第１基板としての素子基板８及び第２基板としてのカラーフィルタ基板９を有する。素子基板８はスイッチング素子が形成される素子基板である。カラーフィルタ基板９はカラーフィルタが形成されるカラーフィルタ基板である。本実施形態では、観察側にカラーフィルタ基板９が配置され、観察側から見て背面に素子基板８が配置される。シール材７は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性の樹脂、例えばエポキシ系樹脂によって形成されており、例えばスクリーン印刷によって所望の環状に形成されている。
【００３７】
液晶パネル２の内部であってシール材７に囲まれた領域内において、複数の互いに平行な走査線１１が行方向Ｘへ延びて設けられている。また、複数の互いに平行な信号線１２が列方向Ｙへ延びて設けられている。複数の走査線１１と複数の信号線１２とによって囲まれる複数のドット状（すなわち島状）の領域が矢印Ａ方向から見て行列状（いわゆるマトリクス状）に並んでいる。そして、これらの各領域内にサブ画素Ｐが設けられる。これらのサブ画素Ｐが行列状に並ぶことによって表示領域Ｖが形成されている。なお、図１ではサブ画素Ｐを実際のものよりも拡大して模式的に示している。行方向Ｘ及び列方向Ｙは、それぞれ、観察者が液晶パネル２の画像表示を見たときに横方向及び縦方向となる方向である。
【００３８】
サブ画素Ｐは明表示（白表示）及び暗表示（黒表示）のスイッチングの単位となる領域であり、このサブ画素Ｐが複数集まって表示の単位となる１画素（以下、画素セット又はセットということがある）が形成される。例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の各１色に対応してサブ画素Ｐが形成され、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の個々に対応する３つのサブ画素Ｐが集まって１画素が形成される。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に他の１色（例えば、青緑）を加えた４色のサブ画素Ｐが集まって１画素が形成されることもある。本実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のサブ画素によって１画素が形成されるものとする。
【００３９】
なお、本実施形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するサブ画素Ｐの集まりから成る画素セットによって所望の画像を表示し、その画素セットに他のサブ画素Ｐを付随して設け、その付随するサブ画素Ｐによって視角制御を行うことにする。本明細書では、画素セットを構成する３つのサブ画素Ｐを個々に「表示画素Ｐａ」と呼び、視角制御を行うための追加のサブ画素Ｐを「視角制御画素Ｐｂ」と呼ぶことにする。視角制御とは、液晶パネル２（図１参照）を正面から見た場合に広視角（視野角が広い状態）を実現し、液晶パネル２を斜めに傾いた方向から見た場合に狭視角（視野角が狭い状態）を実現するための制御である。
【００４０】
図２は、図１の素子基板８上の１画素（画素セット）近傍の平面構造を矢印Ａ方向から見た状態を示している。図３は、図１に示すカラーフィルタ基板９の１つの画素セット近傍の平面構造を矢印Ａ方向から見た状態を示している。図４は、図２及び図３におけるＺ4−Ｚ4線に従った１つのサブ画素Ｐ（特に表示画素Ｐａ）の断面構造を示している。図５は、図２及び図３におけるＺ5−Ｚ5線に従った１つのサブ画素Ｐ（特に視角制御画素Ｐｂ）の断面構造を示している。図６は、図２及び図３におけるＺ6−Ｚ6線に従って１つの画素セット及び１つの視角制御画素の行方向Ｘに沿った断面構造を示している。
【００４１】
図１において、素子基板８とカラーフィルタ基板９との間には所定厚さの間隙、いわゆるセルギャップが形成されている。このセルギャップの厚さは、シール材７の中に含まれているギャップ材と、素子基板８又はカラーフィルタ基板９の表面に置かれたスペーサ（図示せず）とによって維持される。スペーサは球状部材を素子基板８又はカラーフィルタ基板９上に分散して形成しても良いし、フォトリソグラフィ処理によって素子基板８又はカラーフィルタ基板９上に形成しても良い。このようにして形成されるセルギャップが図４において符号Ｇで示されている。このセルギャップＧの中に液晶が注入されて液晶層１４が形成されている。本実施形態では、液晶として正の誘電率異方性（Δε＞０）を持つネマチック液晶を用いるものとする。符号１４ａは液晶内に含まれる液晶分子１４ａを模式的に示している。本実施形態では、液晶分子１４ａの初期配向は素子基板８及びカラーフィルタ基板９に対して平行に設定されている。なお、ここでいう平行とは、液晶分子が基板に対して所定のプレチルト角を持っている場合も含む意味である。
【００４２】
素子基板８は矢印Ａ方向から見て長方形又は正方形の第１透光性基板１５を有する。この第１透光性基板１５は、例えば透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成されている。第１透光性基板１５の外側表面には第１偏光板１６（図１参照）が貼り付けられている。一方、カラーフィルタ基板９は矢印Ａ方向から見て長方形又は正方形の第２透光性基板１７を有する。この第２透光性基板１７は、例えば透光性のガラス、透光性のプラスチック等によって形成されている。第２透光性基板１７の外側表面には第２偏光板１８（図１参照）が貼り付けられている。
【００４３】
次に、第１透光性基板１５及び第２透光性基板１７のそれぞれの内側表面（液晶側表面）に形成される膜要素を説明するが、本実施形態ではその膜構成が図２及び図３の表示画素Ｐａと視角制御画素Ｐｂとで異なっている。以下、それらのサブ画素ごとに膜要素を説明する。
【００４４】
（表示画素Ｐａ内の素子基板８上の構成）
まず、図２、図４、図６を用いて素子基板８に関する表示画素Ｐａ内の第１透光性基板１５上の膜構成について説明する。図４において第１透光性基板１５の内側表面（すなわち液晶側表面）に、ゲート線２０及び共通線２１が設けられている。ゲート線２０は、図２に示すように、複数本が互いに平行に行方向Ｘに延びて形成されている。共通線２１は、複数本がゲート線２０と平行に行方向Ｘに延びて形成されている。ゲート線２０は、図１の走査線１１として機能する。
【００４５】
互いに隣り合うゲート線２０の間の第１透光性基板１５上に、図７に示すように、略長方形状で面状（いわゆるベタ状）の第２電極としての共通電極２２が各表示画素Ｐａごとに１つずつ設けられている。この共通電極２２は図４に示すようにその一部分が共通線２１の上に重なった状態に形成されており、これにより、各共通電極２２と共通線２１との電気的な導通がとられている。
【００４６】
ゲート線２０、共通線２１及び共通電極２２の上に、これらを被覆する面状の樹脂膜であるゲート絶縁膜２３が形成され、その上にソース線２４が列方向Ｙに延びて形成されている。ソース線２４は、図１の信号線１２として機能する。図２において、ゲート線２０とソース線２４とによって囲まれる長方形状の領域がサブ画素Ｐとしての表示画素Ｐａの領域である。本実施形態ではＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色によってカラー表示を行うものとしており、表示画素Ｐａは個々の色に対応した単位画素であり、行方向Ｘに並ぶそれら３つの色に対応する３つの表示画素Ｐａの集まりによって表示の単位である１画素（画素セット）が構成される。図２において、符号（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）はそれぞれ赤色の表示画素Ｐａ、緑色の表示画素Ｐａ、青色の表示画素Ｐａが列方向に一列に並べられることを示している。
【００４７】
図２において、ゲート線２０とソース線２４との交差部分の近傍に、スイッチング素子として機能するアクティブ素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）素子２６が設けられている。ＴＦＴ素子２６は、ボトムゲート構造及びシングルゲート構造のチャネルエッチ型のポリシリコンＴＦＴとして形成されている。このＴＦＴ素子２６は、図４において、ゲート線２０の一部分であるゲート電極２０ａと、ゲート絶縁膜２３と、ポリシリコンを用いて形成された半導体膜２７と、ソース電極２８と、そしてドレイン電極２９とを有する。ソース電極２８及びドレイン電極２９は、スイッチング素子としてのＴＦＴ素子２６の電極端子である。ソース電極２８は、図７に示すように、ソース線２４から分岐して形成されている。本実施形態のＴＦＴ素子２６はボトムゲート構造であるが、これをトップゲート構造とすることもできる。
【００４８】
図４において、ＴＦＴ素子２６及びソース線２４を被覆するための面状の樹脂膜である保護膜としてのパシベーション膜３０がゲート絶縁膜２３の上に設けられている。パシベーション膜３０は、例えば感光性樹脂によって形成されている。パシベーション膜３０の上に第１電極としての画素電極３１が設けられ、その上に配向膜３２が設けられている。図２では配向膜３２の図示を省略している。図４において、ＴＦＴ素子２６のドレイン電極２９の上部領域においてパシベーション膜３０の内部にスルーホール３３が形成され、このスルーホール３３を介して画素電極３１とドレイン電極２９とが導電接続されている。
【００４９】
本実施形態では、図７においてソース線２４が信号線であってその信号線からＴＦＴ素子２６のソース電極２８が延びており、ＴＦＴ素子２６のドレイン電極２９が画素電極３１に接続される構成となっている。これに代えて、ソース線２４につながる電極がドレイン電極であり、画素電極３１につながる電極がソース電極であるとすることもできる。
【００５０】
図４において、第２電極としての共通電極２２及び第１電極としての画素電極３１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム・スズ酸化物）等といった透光性の金属酸化物によって形成されている。パシベーション膜３０及びゲート絶縁膜２３は、それぞれ、共通電極２２と画素電極３１との間に設けられた層間絶縁膜として機能すると共に、他の要素を被覆するための樹脂膜であるオーバーコート層として機能する。パシベーション膜３０及びゲート絶縁膜２３は、例えばアクリル系樹脂、ＳｉＮ（窒化シリコン）、又はＳｉＯ2（酸化シリコン）によって形成されている。配向膜３２は、例えばポリイミドによって形成されている。
【００５１】
画素電極３１は、図７に示すように、サブ画素としての表示画素Ｐａに対応して長方形状の平面形状に形成されており、その内部に斜めに傾斜した複数のスリット、すなわち間隙３５を有している。間隙３５は画素電極３１を貫通する溝状の開口であり、当該間隙３５を通して画素電極３１の下層であるパシベーション膜３０を見ることができる。また、複数の間隙３５は、行方向Ｘに沿って上端が右側へ傾斜した状態で、列方向Ｙに沿って互いに間隔を空けて平行に設けられている。これらの間隙３５の間に帯状の電極線状部３１ａが形成されている。本明細書の図面に示す間隙３５及び電極線状部３１ａは模式的に描かれており、それらの実際の数は図示のものと異なることもある。
【００５２】
間隙３５及び電極線状部３１ａは列方向Ｙに延びており、従って、間隙３５及び電極線状部３１ａと列方向Ｙ（すなわち表示領域の縦方向、又は上下方向、又はソース線２４）との成す角度は０°〜±４５°の範囲内である。
【００５３】
本実施形態では間隙３５の両短辺が閉じた状態となっているが、間隙３５の両短辺の一方は開放状態とすることができる。この開放状態の場合には、複数の電極線状部３１ａのそれぞれは片持ち梁の状態となり、全体的には櫛歯形状となる。また、間隙３５の両短辺を開放状態とすることもできる。以上のように本実施形態では、表示画素Ｐａにおいて１つの基板である素子基板８上に一対の電極である共通電極２２及び画素電極３１の両電極が設けられており、両電極間に所定の電圧を印加することにより素子基板８の表面に平行な電界、いわゆる横電界が形成され、この横電界によって液晶層１４内の液晶分子１４ａの配向が横面内で制御される。
【００５４】
図８（ａ）及び図８（ｂ）は図６に示した画素電極３１及び共通電極２２から成る電極構造の変形例を示している。図６に示す本実施形態では共通電極２２が面状電極として形成されていたが、図８（ａ）及び図８（ｂ）では共通電極２２が画素電極３１と同様に電極線状部２２ａと間隙３５との組み合わせによってストライプ状に構成されている。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す変形例では共に、共通電極２２の電極線状部２２ａが矢印Ａ方向から平面視で画素電極３１の電極線状部３１ａの間に設けられており、特に、図８（ａ）では両電極線状部３１ａ，２２ａが電極間隔Ｄ0だけ隔たって設けられており、図８（ｂ）では両電極線状部３１ａ，２２ａの電極間隔Ｄ0がＤ0＝０（ゼロ）となっている。図６に示す本実施形態の場合は、共通電極２２が面状電極であって画素電極３１に平面視でオーバーラップして（すなわち重なって）いるので、結果的に電極間隔Ｄ0＝０（ゼロ）となっている。
【００５５】
横電界型の動作モードとしてＩＰＳ及びＦＦＳの各モードがあることは知られているが、本発明では、ＦＦＳモードを実現するための横斜め電界（すなわち放物線状電界）を形成できるようにするため、図８（ａ）に示す電極間隔Ｄ0が液晶層１４の液晶層厚Ｄ1よりも小さく、すなわちＤ1＞Ｄ0に設定される。特に本実施形態では、図６に示すように共通電極２２が第１透光性基板１５上のサブ画素Ｐ（表示画素Ｐａ）領域内に面状（いわゆるベタ状）に設けられており、それ故、Ｄ0＝０（ゼロ）の状態となっている。なお、図８（ａ）において、電極間隔Ｄ0を液晶層厚Ｄ1よりも大きく、すなわちＤ1＜Ｄ0に設定すれば、ＦＦＳモードに代えてＩＰＳモードを実現できる。
【００５６】
次に、図７において間隙３５及び電極線状部３１ａから成る画素電極の構成は図示された構成に限られず、例えば、個々の間隙３５の傾斜方向を、サブ画素Ｐの短手方向（すなわち行方向Ｘ）の中心を境として行方向Ｘで対称に配置することもできる。つまり、サブ画素Ｐ内の左側半分では上端が右側へ傾斜する状態とし、右側半分では上端が左側へ傾斜する状態とすることができる。
【００５７】
（表示画素Ｐａ内のカラーフィルタ基板９上の構成）
次に、図３、図４、図６を用いてカラーフィルタ基板９に関する表示画素Ｐａ内の第２透光性基板１７上の膜構成について説明する。図６において第２透光性基板１７の内側表面（すなわち液晶側表面）には、カラーフィルタを構成する着色膜３６が形成され、その周囲に遮光膜３７が形成されている。個々の着色膜３６は矢印Ａ方向から見て図３に示すように、表示画素Ｐａ（サブ画素Ｐ）に対応する長方形又は正方形のドット状（すなわち島状）に形成されている。また、着色膜３６は複数個が行方向Ｘ及び列方向Ｙにマトリクス状に配列されている。遮光膜３７はそれらの着色膜３６を囲む格子状に形成されている。
【００５８】
着色膜３６の個々はＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の１つを通過させる光学的特性に設定され、それらＲ、Ｇ、Ｂの着色膜３６がストライプ配列で並べられている。本明細書において符号３６に添えられた（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）の符号は、それぞれ、着色膜の色が赤色、緑色、青色であることを示している。ストライプ配列は、列方向ＹにＲ、Ｇ、Ｂの同色が並び、行方向ＸにＲ、Ｇ、Ｂが１色ずつ順々に交互に並ぶ配列である。ストライプ配列に代えてその他の配列、例えばモザイク配列、デルタ配列で各色の着色膜３６を並べることもできる。なお、着色膜３６の光学的特性は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色に限られず、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３色とすることもでき、あるいは、その他の４色以上とすることもできる。遮光膜３７は異なる色の着色膜３６を２色又は３色重ねることによって樹脂膜として形成されている。しかし、遮光膜３７はＣｒ等といった金属膜によって形成することもできる。
【００５９】
図４及び図６において、着色膜３６及び遮光膜３７の上にオーバーコート層３８が形成され、その上に配向膜３９が形成されている。オーバーコート層３８は、着色膜３６及び遮光膜３７を覆って面状（ベタ状）に設けられる層である。着色膜３６は、例えば、感光性樹脂材料に顔料や染料を混合することによって形成されている。オーバーコート層３８は、例えばアクリル系樹脂によって形成されている。配向膜３９はポリイミドによって形成されている。オーバーコート層３８は、カラーフィルタの構成材料が液晶に混入することを防止する保護膜及びカラーフィルタの表面を平坦化する平坦化膜として機能する。
【００６０】
図６において、カラーフィルタ基板９側の配向膜３９及び素子基板８側の配向膜３２に施されるラビング方向は、列方向Ｙに平行な逆平行（すなわちアンチパラレル）方向である。また、素子基板８側（観察背面側）の第１偏光板１６及びカラーフィルタ基板９側（観察側）の第２偏光板１８の各透過軸は互いに直角であり、観察側の第２偏光板１８の透過軸は、配向膜３９，３２のラビング方向と平行であり、観察背面側の第１偏光板１６の透過軸はラビング方向と直交している。
【００６１】
（表示画素Ｐａの動作）
表示画素Ｐａ内の構成は以上の通りであるので、図１において照明装置３から液晶パネル２へ面状の光が供給されると、図２において紙面奥側から表示画素Ｐａへ光が供給される。表示画素Ｐａ内の共通電極２２と画素電極３１との間にオフ電圧が印加されれば、液晶層１４を透過した偏光が観察側の第２偏光板１８によって吸収されて外部へ出ることが阻止されて黒表示が行われる。共通電極２２と画素電極３１との間にオン電圧が印加されれば、液晶層１４を透過した偏光が観察側の第２偏光板１８を透過して外部へ出射して白表示が行われる。
【００６２】
図１の表示領域Ｖ内の複数のサブ画素Ｐ（特に表示画素Ｐａ）の個々において上記の黒表示及び白表示の制御を行うことにより、表示領域Ｖ内に画像が表示される。このとき、１つの画素セット内のＲ、Ｇ、Ｂの透過光強度を適宜に制御することにより、所望のフルカラー画像を表示できる。本実施形態では、黒表示及び白表示の制御の際に液晶分子１４ａは横電界に従って基板水平面内においてその配向が制御されるので、ＴＮ（Twisted Nematic）型に代表される縦電界方式の場合に液晶分子が基板垂直面内で配向制御されるときに比べて、広い視野角特性を実現できる。つまり、図１において表示領域Ｖの正面（すなわち極角度＝０°又はその近傍）から画像を見る場合はもとより、正面から斜めに大きく傾いた横方向（極角度が大きい方向）から画像を見る場合にも画像を正常に認識できる。
【００６３】
（視角制御画素Ｐｂ内の素子基板８上の構成）
次に、図２、図５、図６を用いて素子基板８に関する視角制御画素Ｐｂ内の第１透光性基板１５上の膜構成について説明する。図５において、視角制御画素Ｐｂ内の素子基板８内の第１透光性基板１５上に、ゲート線２０、共通線２１及び第２電極としての共通電極４２が形成され、それらの上にゲート絶縁膜２３が形成され、その上にＴＦＴ素子２６のゲート電極２０ａ以外の各要素及びソース線２４が形成され、それらの上にパシベーション膜３０が形成され、その上に第１電極としての画素電極５１が形成され、その上に配向膜３２が形成されている。
【００６４】
ゲート線２０、共通線２１、ゲート絶縁膜２３、ＴＦＴ素子２６、ソース線２４、パシベーション膜３０、そして配向膜３２は、図４に示した表示画素Ｐａ内で同一符号によって示した各要素と同じものであり、それらの要素はそれぞれ同じ材料で同じ工程において形成されたものである。また、共通電極４２も表示画素Ｐａ内の共通電極２２と同じ材料で同じ工程において形成される。なお、表示画素Ｐａ内の共通電極２２と視角制御画素Ｐｂ内の共通電極４２は、必要に応じて、異なる大きさ（すなわち面積）の長方形状に形成しても良い。
【００６５】
図４に示した表示画素Ｐａ内における画素電極３１は、図７に示したように、列方向Ｙに細長い形状の間隙３５と、それらの間隙３５に対して交互に設けられた電極線状部３１ａによって形成した。これに対し、本実施形態の画素電極５１は、図２に示すように、行方向Ｘに細長い形状の間隙４５と、それらの間隙４５に対して交互に設けられた電極線状部５１ａとによって形成されている。画素電極５１は表示画素Ｐａ内の画素電極３１と同じ材料により同じ工程で形成されるものであるが、その画素電極５１を構成する間隙４５及び電極線状部５１ａは、表示画素Ｐａの画素電極３１を構成する間隙３５及び電極線状部３１ａと異なって、列方向Ｙに配向した液晶分子１４ａの配向方向に対して略直交する位置関係となっている。つまり、視角制御画素Ｐｂ内の画素電極５１と共通電極４２との間で生じる第１透光性基板の表面に平行な電界の方向に液晶分子１４ａの初期配向方向が沿っている。ここで沿っているとは電極の製造精度ばらつき、電界の方向ばらつき、その他製造バラツキにより±５°程度の角度バラツキを含む数字であり、視角制御画素Ｐｂ内の画素電極５１と共通電極４２との間で生じる第１透光基板の表面に平行な電界の方向に液晶分子１４ａの初期配向方向が沿っている場合が視角制御を一番効率良く制御できる角度となり、ここからずれるにしたがって効果が低下し、±１５°以上では効果が激減する。
【００６６】
（視角制御画素Ｐｂ内のカラーフィルタ基板９上の構成）
次に、図３、図５、図６を用いてカラーフィルタ基板９に関する視角制御画素Ｐｂ内の第２透光性基板１７上の膜構成について説明する。既述の通り、表示画素Ｐａに関しては第２透光性基板１７上に着色膜３６を形成し、その上にオーバーコート層３８及び配向膜３９を形成した。これに対し、視角制御画素Ｐｂに関しては図５及び図６に示すように、着色膜３６を形成することなく、第２透光性基板１７上に直接にオーバーコート層３８を形成している。
【００６７】
（視角制御画素Ｐｂの動作）
以上の通り、視角制御画素Ｐｂにおいては、第２電極としての共通電極４２及び第１電極としての画素電極５１が１つの基板である素子基板８上に設けられているので、それらの電極間にオン電圧が印加されれば、視角制御画素Ｐｂ内には表示画素Ｐａ内と同様に基板間平行方向の電界である横電界が発生する。しかしながら、視角制御画素Ｐｂ内に設けられている画素電極５１の電極線状部５１ａは表示画素Ｐａ内に設けられた電極線状部３１ａとは異なって液晶分子１４ａの初期配向方向に対して交差して形成されている。言い換えれば視角制御画素Ｐｂ内の画素電極５１と共通電極４２との間で生じる素子基板８の表面に平行な電界の方向に液晶分子１４ａの初期配向方向が沿っている。従って、視角制御画素Ｐｂ内で共通電極４２と電極線状部５１ａの間にオン電圧が印加されると、液晶分子１４ａの配向は基板間平行方向ではなく、基板間垂直方向に変化する。
【００６８】
視角制御画素Ｐｂ内の液晶層１４に所定のオフ電圧が印加されたときは、液晶分子が初期状態である横配列の状態を維持し、その視角制御画素Ｐｂは正面（極角度＝０°又はその近傍）から見ても、傾いた方向（極角度が大きい方向）から見た場合でも黒表示である。この状態において、表示画素Ｐａにおいて横電界制御に基づいた画像表示を行えば、正面及び傾いた方向の両方（すなわち広角領域）においてその表示を見ることができる。これにより、広視角表示を実現できる。
【００６９】
一方、視角制御画素Ｐｂ内の液晶層１４に所定のオン電圧が印加されたときは、共通電極４２と電極線状部５１ａとの間の電界に基づいて液晶分子の配列が基板間垂直方向の縦配列方向に変化し、その視角制御画素Ｐｂは正面から見ると変わらずに黒表示であるが、横側に傾いた方向から見ると視角制御画素Ｐｂを透過した透過光を明るく視認できる。この状態において、表示画素Ｐａにおいて横電界制御に基づいた画像表示を行えば、正面においてその表示を見ることができる。他方、横側に傾いた方向から見た場合は、表示画素Ｐａそれ自体からの光に変化はないが、視角制御画素Ｐｂからの光が強くなり表示画素Ｐａからの光のコントラストが低下して、表示画素Ｐａからの光（すなわち画像表示）を視認できなくなる。これにより、狭視角表示を実現できる。
【００７０】
従来、画像表示パネルに加えて付加的な視角補償パネルを用いて視角制御を行うことが知られていたが、この従来の液晶装置においては、液晶装置の全体の厚さが厚くなったり、部品コストや製造コストが高くなったりするという問題があった。これに対し、本実施形態の液晶装置１によれば、１枚の液晶パネル２において視角制御画素Ｐｂに対する電圧制御を行うだけで視角制御を行うことができるので、液晶装置１の全体を薄くでき、しかも部品コストや製造コストを低く抑えることができる。特に近年では、携帯電話機に代表されるように電子機器の厚さを薄くすることが強く要望されている。１枚の液晶パネルで視角制御を行うことができるということは、そのような薄型化の要望に大きく貢献するものである。
【００７１】
また、本実施形態によれば、視角制御画素Ｐｂも表示画素Ｐａと同様に横電界型の電極構造、すなわち１つの基板に一対の電極を設ける構造であり、一対の基板の両方に電極を設ける構造ではないので、一対の基板間における電極構造及び配線構造を簡単化でき、しかも一対の基板間の組ズレの許容誤差を大きくでき、それ故、不良の液晶装置が製造されることを大幅に低減できる。
【００７２】
本実施形態は、正面から見た場合の表示に比べて斜め方向から見た場合の表示を見え難くする技術の中で、画像表示のコントラストを無くす又は低減することによって斜め方向からの表示を見え難くする技術である。本実施形態では図２及び図３に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの表示画素Ｐａに対して１個の視角制御画素Ｐｂを設ける構造であり、後述する図１０及び図１１に示すように個々の表示画素Ｐａに対して視角制御画素Ｐｂを設ける構造に比べれば、コントラストを無くすことに関して性能が低下することが考えられる。しかしながら、本実施形態によれば、個々の表示画素Ｐａに対して視角制御画素Ｐｂを設ける構造に比べて、配線が簡単であり、しかも開口率を高く維持できる、という長所を有する。
【００７３】
（変形例）
上記実施形態では図６に示すように表示画素Ｐａ内に着色膜３６を設け、視角制御画素Ｐｂ内には着色膜３６と同層となる膜部材を設けないことにした。この構成に代えて、視角制御画素Ｐｂ内に全ての波長の光を透過する膜部材、いわゆる全透過膜を着色膜３６と同じ膜厚で設けても良い。
【００７４】
また、上記実施形態では図２及び図３に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの表示画素Ｐａ（すなわち１つの画素セット）に対して１つの視角制御画素Ｐｂを設けた。しかしながら、ＮＴＳＣ比が大きくなったり、解像度が高精細になったりすることにより表示画素Ｐａの明るさが下がる場合には、視角制御画素Ｐｂの合計の面積を小さくすることが可能である。このような場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂの１つの画素セットに対して１つの視角制御画素Ｐｂを設けるのではなく、Ｒ、Ｇ、Ｂの画素セット２つに対して、あるいは２つ以上に対して１つの視角制御画素Ｐｂを設けるだけで十分な視角制御効果を得ることができる。そしてこの場合には、視角制御画素Ｐｂの面積を減らした分だけ開口率を高くすることができ、広角表示において明るい表示を得ることができる。
【００７５】
（液晶装置の第２実施形態）
図９及び図１０は本発明に係る液晶装置の第２の実施形態を示している。図９は、図２〜図６を用いて説明した第１実施形態における図２に対応する素子基板の平面図である。図１０は、第１実施形態における図３に対応するカラーフィルタ基板の平面図である。本第２実施形態に係る液晶装置の全体的な構成は図１に示した第１実施形態の場合と同じである。
【００７６】
図９におけるＺ4−Ｚ4線に従った１つのサブ画素Ｐ（特に表示画素Ｐａ）の列方向Ｙに沿った断面構造は、第１実施形態において図４に示した断面構造と同じである。図９におけるＺ5−Ｚ5線に従った１つのサブ画素（特に視角制御画素Ｐｂ）の列方向Ｙに沿った断面構造は、第１実施形態において図５に示した断面構造と同じである。但し、図９における表示画素Ｐａ及び視角制御画素Ｐｂの行方向Ｘ及び列方向Ｙの両方向の長さは、図２における表示画素Ｐａ及び視角制御画素Ｐｂの行方向Ｘ及び列方向Ｙの長さに対して、必要に応じて適宜に異なっている。
【００７７】
図９におけるＺ61−Ｚ61線に従ったＲ、Ｇ、Ｂの３つの表示画素Ｐａ（すなわち１つの画素セット）の行方向Ｘに沿った断面構造は、第１実施形態において図６に示した断面構造のうちのＲ、Ｇ、Ｂの３つの表示画素Ｐａの断面構造と同じである。図９におけるＺ62−Ｚ62線に従った視角制御画素Ｐｂの行方向Ｘに沿った断面構造は、第１実施形態において図６に示した断面構造のうちの視角制御画素Ｐｂの断面構造と同じである。
【００７８】
図２〜図６に示した第１実施形態においては、図３に示したように、視角制御画素Ｐｂが表示画素Ｐａの行方向Ｘ（すなわち横方向）に隣接して設けられていた。また、視角制御画素ＰｂはＲ、Ｇ、Ｂの３つの表示画素Ｐａ（すなわち１つの画素セット）に対して１つずつ設けられていた。これに対し本実施形態では、図１０に示すように、表示画素Ｐａの列方向Ｙ（すなわち画素の長手方向又は縦方向）に隣接して視角制御画素Ｐｂが設けられている。また、視角制御画素Ｐｂは１つの表示画素Ｐａのそれぞれに対して１つずつ設けられている。
【００７９】
（表示画素Ｐａの動作）
本実施形態においても、図１において照明装置３から液晶パネル２へ面状の光が供給されると、図９において紙面奥側から表示画素Ｐａへ光が供給される。表示画素Ｐａ内の共通電極２２と画素電極３１との間にオフ電圧が印加されれば、液晶層１４を透過した偏光が観察側の第２偏光板１８によって吸収されて外部へ出ることが阻止されて黒表示が行われる。共通電極２２と画素電極３１との間にオン電圧が印加されれば、液晶層１４を透過した偏光が観察側の第２偏光板１８を透過して外部へ出射して白表示が行われる。
【００８０】
図１の表示領域Ｖ内の複数のサブ画素Ｐ（特に表示画素Ｐａ）の個々において上記の黒表示及び白表示の制御を行うことにより、表示領域Ｖ内に画像が表示される。このとき、１つの画素セット内のＲ、Ｇ、Ｂの透過光強度を適宜に制御することにより、所望のフルカラー画像を表示できる。本実施形態では、黒表示及び白表示の制御の際に液晶分子１４ａは横電界に従って基板水平面内においてその配向が制御されるので、ＴＮ型に代表される縦電界方式の場合に液晶分子が基板垂直面内で配向制御される場合に比べて、広い視野角特性を実現できる。つまり、図１において表示領域Ｖの正面から画像を見る場合はもとより、正面から斜めに大きく傾いた横方向から画像を見る場合にも画像を正常に認識できる。こうして広視角制御が実現される。
【００８１】
（視角制御画素Ｐｂの動作）
本実施形態においても、図６に示すように、視角制御画素Ｐｂにおいて、素子基板８上に第２電極としての共通電極４２及び第１電極としての画素電極５１が設けられ、その画素電極５１は図９に示すように液晶分子１４ａの初期配向方向と直交する方向に延びる間隙４５及び電極線状部５１ａを有している。視角制御画素Ｐｂ内の共通電極４２、画素電極５１間に所定のオフ電圧が印加されたときは、液晶分子が初期状態である横配列の状態を維持し、その視角制御画素Ｐｂは正面から見ても、傾いた方向から見た場合でも黒表示である。この状態において、表示画素Ｐａにおいて横電界制御に基づいた表示を行えば、正面及び傾いた方向の両方（すなわち広角領域）においてその表示を見ることができる。これにより、広視角表示を実現できる。
【００８２】
一方、視角制御画素Ｐｂ内の共通電極４２、画素電極５１間に所定のオン電圧が印加されたときは、液晶分子１４ａの配列が基板垂直方向の縦配列方向に変化し、その視角制御画素Ｐｂは正面から見ると変わらずに黒表示であるが、横側に傾いた方向から見ると視角制御画素Ｐｂを透過した透過光を明るく視認できる。この状態において、表示画素Ｐａにおいて横電界制御に基づいた画像表示を行えば、正面においてその表示を見ることができる。他方、横側に傾いた方向から見た場合は、表示画素Ｐａそれ自体からの光に変化はないが、視角制御画素Ｐｂからの光が強くなり表示画素Ｐａからの光のコントラストが低下して、表示画素Ｐａからの光（すなわち画像表示）を視認できなくなる。これにより、狭視角表示を実現できる。
【００８３】
従来、画像表示パネルに加えて付加的な視角補償パネルを用いて視角制御を行うことが知られていたが、この従来の液晶装置においては、液晶装置の全体の厚さが厚くなったり、部品コストや製造コストが高くなったりするという問題があった。これに対し、本実施形態の液晶装置１によれば、１枚の液晶パネル２において視角制御画素Ｐｂに対する電圧制御を行うだけで視角制御を行うことができるので、液晶装置１の全体を薄くでき、しかも部品コストや製造コストを低く抑えることができる。特に近年では、携帯電話機に代表されるように電子機器の厚さを薄くすることが強く要望されている。１枚の液晶パネルで視角制御を行うことができるということは、そのような薄型化の要望に大きく貢献するものである。
【００８４】
また、本実施形態によれば、視角制御画素Ｐｂも表示画素Ｐａと同様に横電界型の電極構造、すなわち１つの基板に一対の電極を設ける構造であり、一対の基板の両方に電極を設ける構造ではないので、一対の基板間における電極構造及び配線構造を簡単化でき、しかも一対の基板間の組ズレの許容誤差を大きくでき、それ故、不良の液晶装置が製造されることを大幅に低減できる。
【００８５】
本実施形態は、正面から見た場合の表示に比べて斜め方向から見た場合の表示を見え難くする技術の中で、画像表示のコントラストを無くす又は低減することによって斜め方向からの表示を見え難くする技術である。本実施形態では図９及び図１０に示したように個々の表示画素Ｐａに対して視角制御画素Ｐｂを設ける構造であるので、コントラストを無くすことに関して高い能力を有している。
【００８６】
（液晶装置の第３実施形態）
図１１は本発明に係る液晶装置の第３の実施形態の主要部であるカラーフィルタ基板を示している。ここに示す第３実施形態は図９及び図１０に示した第２実施形態を改変することによって得られた改変例である。図１１は、第２実施形態における図１０に対応する平面図であり、従って、図２〜図６を用いて説明した第１実施形態における図３に対応するカラーフィルタ基板９の平面図である。本実施形態で使用する素子基板は第２実施形態で用いた図９に示す素子基板８と同じである。
【００８７】
図１２は図１１のＺ12−Ｚ12線に従って視角制御画素Ｐｂの列方向Ｙに沿った断面構造を示している。図１３は図１１のＺ13−Ｚ13線に従って３つの表示画素Ｐａ（すなわち１つの画素セット）の行方向Ｘに沿った断面構造を示している。図１４は図１１のＺ14−Ｚ14線に従って３つの視角制御画素Ｐｂの行方向Ｘに沿った断面構造を示している。なお、本第３実施形態に係る液晶装置の全体的な構成は図１に示した第１実施形態の場合と同じである。
【００８８】
図１０に示した第２実施形態においては、各表示画素Ｐａの列方向Ｙに隣接する視角制御画素Ｐｂに関して、図５及び図６に示したように、カラーフィルタ基板９上に着色膜３６を設けない構成とした。これに対し、本第３実施形態では、図１３に示すように表示画素Ｐａに関してＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色の着色膜３６（Ｒ），３６（Ｇ），３６（Ｂ）を設けることはもとより、図１２及び図１４に示すようにカラーフィルタ基板９上の視角制御画素Ｐｂ内にも着色膜３６（Ｒ’），３６（Ｇ’），３６（Ｂ’）を設けている。
【００８９】
着色膜３６（Ｒ’）は表示画素Ｐａ内の着色膜３６（Ｒ）と同様にＲ（赤色）の着色膜であるが、着色膜３６（Ｒ）よりも色の薄い（従って強度の強い光を透過する）着色膜である。着色膜３６（Ｇ’）は表示画素Ｐａ内の着色膜３６（Ｇ）と同様にＧ（緑色）の着色膜であるが、着色膜３６（Ｇ）よりも色の薄い（従って強度の強い光を透過する）着色膜である。さらに、着色膜３６（Ｂ’）は表示画素Ｐａ内の着色膜３６（Ｂ）と同様にＢ（青色）の着色膜であるが、着色膜３６（Ｂ）よりも色の薄い（従って強度の強い光を透過する）着色膜である。着色膜の色の濃度はそれを形成する色材を適宜に選定することによって調整できる。
【００９０】
（表示画素Ｐａの動作）
本実施形態においても、図１において照明装置３から液晶パネル２へ面状の光が供給されると、図１１において紙面奥側から表示画素Ｐａへ光が供給される。図９において、表示画素Ｐａ内の共通電極２２と画素電極３１との間にオフ電圧が印加されれば、液晶層１４を透過した偏光が観察側の第２偏光板１８によって吸収されて外部へ出ることが阻止されて黒表示が行われる。共通電極２２と画素電極３１との間にオン電圧が印加されれば、液晶層１４を透過した偏光が観察側の第２偏光板１８を透過して外部へ出射して白表示が行われる。
【００９１】
図１の表示領域Ｖ内の複数のサブ画素Ｐ（特に表示画素Ｐａ）の個々において上記の黒表示及び白表示の制御を行うことにより、表示領域Ｖ内に画像が表示される。このとき、１つの画素セット内のＲ、Ｇ、Ｂの透過光強度を適宜に制御することにより、所望のフルカラー画像を表示できる。本実施形態では、黒表示及び白表示の制御の際に液晶分子１４ａは横電界に従って基板水平面内においてその配向が制御されるので、ＴＮ型に代表される縦電界方式の場合に液晶分子が基板垂直面内で配向制御される場合に比べて、広い視野角特性を実現できる。つまり、図１において表示領域Ｖの正面から画像を見る場合はもとより、正面から斜めに大きく傾いた横方向から画像を見る場合にも画像を正常に認識できる。こうして広角制御が実現される。
【００９２】
（視角制御画素Ｐｂの動作）
本実施形態においても、図１２及び図１４に示すように、視角制御画素Ｐｂにおいて、素子基板８上に第２電極としての共通電極４２及び第１電極としての画素電極５１が設けられ、その画素電極５１は図９に示すように液晶分子１４ａの初期配向方向と直交する方向に延びる間隙４５及び電極線状部５１ａを有している。視角制御画素Ｐｂ内の共通電極４２、画素電極５１間に所定のオフ電圧が印加されたときは、液晶分子が初期状態である横配列の状態を維持し、その視角制御画素Ｐｂは正面から見ても、傾いた方向から見た場合でも黒表示である。この状態において、表示画素Ｐａにおいて横電界制御に基づいた表示を行えば、正面及び傾いた方向の両方（すなわち広角領域）においてその表示を見ることができる。これにより、広視角表示を実現できる。
【００９３】
一方、視角制御画素Ｐｂ内の共通電極４２、画素電極５１間に所定のオン電圧が印加されたときは、液晶分子１４ａの配列が基板垂直方向の縦配列方向に変化し、その視角制御画素Ｐｂは正面から見ると変わらずに黒表示であるが、横側に傾いた方向から見ると視角制御画素Ｐｂを透過した透過光を明るく視認できる。この状態において、表示画素Ｐａにおいて横電界制御に基づいた画像表示を行えば、正面においてその表示を見ることができる。他方、横側に傾いた方向から見た場合は、表示画素Ｐａそれ自体からの光に変化はないが、視角制御画素Ｐｂからの光が強くなり表示画素Ｐａからの光のコントラストが低下して、表示画素Ｐａからの光（すなわち画像表示）を視認できなくなる。これにより、狭視角表示を実現できる。
【００９４】
従来、画像表示パネルに加えて付加的な視角補償パネルを用いて視角制御を行うことが知られていたが、この従来の液晶装置においては、液晶装置の全体の厚さが厚くなったり、部品コストや製造コストが高くなったりするという問題があった。これに対し、本実施形態の液晶装置１によれば、１枚の液晶パネル２において視角制御画素Ｐｂに対する電圧制御を行うだけで視角制御を行うことができるので、液晶装置１の全体を薄くでき、しかも部品コストや製造コストを低く抑えることができる。特に近年では、携帯電話機に代表されるように電子機器の厚さを薄くすることが強く要望されている。１枚の液晶パネルで視角制御を行うことができるということは、そのような薄型化の要望に大きく貢献するものである。
【００９５】
また、本実施形態によれば、視角制御画素Ｐｂも表示画素Ｐａと同様に横電界型の電極構造、すなわち１つの基板に一対の電極を設ける構造であり、一対の基板の両方に電極を設ける構造ではないので、一対の基板間における電極構造及び配線構造を簡単化でき、しかも一対の基板間の組ズレの許容誤差を大きくでき、それ故、不良の液晶装置が製造されることを大幅に低減できる。
【００９６】
（変形例）
上記の実施形態では図１１において、視角制御画素Ｐｂに色濃度の低い着色膜を設けた。このように色濃度の低い着色膜を視角制御画素Ｐｂに設けることに代えて、色濃度それ自体は表示画素Ｐａ内の着色膜と同じであるが一部に非着色領域を有することにより透過光の色濃度を薄くできる着色膜を設けることもできる。非着色領域は着色膜の中に着色膜の無い領域を形成することによって実現できる。着色膜の無い領域の平面形状は、視角制御画素Ｐｂ内に納まる大きさの円形状、正方形状、長方形状、あるいはその他の任意の形状とすることができる。このような着色膜の無い領域はフォトリソグラフィ処理によって形成できる。
【００９７】
（液晶装置の第４実施形態）
図１５及び図１６は本発明に係る液晶装置の第４の実施形態を示している。この実施形態は図２〜図６を用いて説明した第１実施形態に関して改変を加えることによって得られた改変例である。図１５は、第１実施形態における図２に対応する素子基板の平面図である。図１６は、第１実施形態における図３に対応するカラーフィルタ基板の平面図である。本第４実施形態に係る液晶装置の全体的な構成は図１に示した第１実施形態の場合と同じである。
【００９８】
図１５におけるＺ4−Ｚ4線に従った１つのサブ画素Ｐ（特に表示画素Ｐａ）の列方向に沿った断面構造は、第１実施形態において図４に示した断面構造と同じである。図１５におけるＺ5−Ｚ5線に従った１つのサブ画素（特に視角制御画素Ｐｂ）の列方向に沿った断面構造は、第１実施形態において図５に示した断面構造と同じである。但し、図１５における表示画素Ｐａ及び視角制御画素Ｐｂの行方向Ｘの長さ及び列方向Ｙの長さは、図２における表示画素Ｐａ及び視角制御画素Ｐｂの行方向Ｘ及び列方向Ｙの長さに対して、必要に応じて適宜に異なっている。
【００９９】
図１５におけるＺD3−ＺD3線に従った２つの表示画素Ｐａの行方向Ｘに沿った断面構造は、第１実施形態において図６に示した断面構造のうちの符号Ｄ3で示す範囲内のＲ、Ｇの２つの表示画素Ｐａの断面構造が連続する断面構造である。図１５におけるＺD4−ＺD4線に従った２つのサブ画素Ｐの行方向Ｘに沿った断面構造は、第１実施形態において図６に示した断面構造のうち符号Ｄ4で示す範囲内の表示画素Ｐａと視角制御画素Ｐｂの２つのサブ画素Ｐの断面構造が連続する断面構造である。
【０１００】
図２〜図６に示した第１実施形態においては、図３に示すように、視角制御画素Ｐｂが表示画素Ｐａの行方向Ｘ（すなわち横方向）に隣接して設けられていた。また、視角制御画素ＰｂはＲ、Ｇ、Ｂの３つの表示画素Ｐａ（すなわち１つの画素セット）に対して１つずつ設けられていた。これに対し本実施形態では、図１６に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のうちの２色「Ｒ」、「Ｇ」の着色膜３６（Ｒ），３６（Ｇ）が着色膜３６の長手方向（行方向Ｘ）に互いに隣接して並び、残りの１色である「Ｂ」の着色膜３６（Ｂ）が「Ｒ」の着色膜３６（Ｒ）に対して長手方向に直交する方向（列方向Ｙ）に隣接して並び、さらに、視角制御画素Ｐｂが「Ｂ」の着色膜３６（Ｂ）に対して長手方向（行方向Ｘ）で隣接して並んで配置されている。そして、このように配列された１つの画素セット及びそれに付随する視角制御画素Ｐｂの集まりが行方向Ｘ及び列方向Ｙにマトリクス状に配列されることにより、図１の表示領域Ｖが形成されている。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂを図１６の配列状態の中で適宜に入れ替えても良い。
【０１０１】
本実施形態においても、表示画素Ｐａ内には図４に示したように素子基板８上に第２電極としての共通電極２２及び第１電極としての画素電極３１が設けられ、カラーフィルタ基板９上にカラーフィルタを構成する着色膜３６が設けられる。一方、視角制御画素Ｐｂ内には図５に示したように素子基板８上に第２電極としての共通電極４２及び第１電極としての画素電極５１が設けられ、カラーフィルタ基板９上には着色膜が設けられていない。
【０１０２】
（表示画素Ｐａの動作）
本実施形態においても、図１において照明装置３から液晶パネル２へ面状の光が供給されると、図１５において紙面奥側から表示画素Ｐａへ光が供給される。表示画素Ｐａ内の共通電極２２と画素電極３１との間にオフ電圧が印加されれば、液晶層１４（図４参照）を透過した偏光が観察側の第２偏光板１８によって吸収されて外部へ出ることが阻止されて黒表示が行われる。共通電極２２と画素電極３１との間にオン電圧が印加されれば、液晶層１４を透過した偏光が観察側の第２偏光板１８を透過して外部へ出射して白表示が行われる。
【０１０３】
図１の表示領域Ｖ内の複数のサブ画素Ｐ（特に表示画素Ｐａ）の個々において上記の黒表示及び白表示の制御を行うことにより、表示領域Ｖ内に画像が表示される。このとき、１つの画素セット内のＲ、Ｇ、Ｂの透過光強度を適宜に制御することにより、所望のフルカラー画像を表示できる。本実施形態では、黒表示及び白表示の制御の際に液晶分子１４ａは横電界に従って基板水平面内においてその配向が制御されるので、ＴＮ型に代表される縦電界方式の場合に液晶分子が基板垂直面内で配向制御される場合に比べて、広い視野角特性を実現できる。つまり、図１において表示領域Ｖの正面から画像を見る場合はもとより、正面から斜めに大きく傾いた横方向から画像を見る場合にも画像を正常に認識できる。こうして広角制御が実現される。
【０１０４】
（視角制御画素Ｐｂの動作）
本実施形態においても、図５に示したように、視角制御画素Ｐｂにおいて、素子基板８上に第２電極としての共通電極４２及び第１電極としての画素電極５１が設けられ、その画素電極５１は図１５に示すように液晶分子１４ａの初期配向方向と直交する方向に延びる間隙４５及び電極線状部５１ａを有している。視角制御画素Ｐｂ内の共通電極４２、画素電極５１間に所定のオフ電圧が印加されたときは、液晶分子が初期状態である横配列の状態を維持し、その視角制御画素Ｐｂは正面から見ても、傾いた方向から見た場合でも黒表示である。この状態において、表示画素Ｐａにおいて横電界制御に基づいた表示を行えば、正面及び傾いた方向の両方（すなわち広角領域）においてその表示を見ることができる。これにより、広視角表示を実現できる。
【０１０５】
一方、視角制御画素Ｐｂ内の共通電極４２、画素電極５１間に所定のオン電圧が印加されたときは、液晶分子１４ａの配列が基板垂直方向の縦配列方向に変化し、その視角制御画素Ｐｂは正面から見ると変わらずに黒表示であるが、横側に傾いた方向から見ると視角制御画素Ｐｂを透過した透過光を明るく視認できる。この状態において、表示画素Ｐａにおいて横電界制御に基づいた画像表示を行えば、正面においてその表示を見ることができる。他方、横側に傾いた方向から見た場合は、表示画素Ｐａそれ自体からの光に変化はないが、視角制御画素Ｐｂからの光が強くなり表示画素Ｐａからの光のコントラストが低下して、表示画素Ｐａからの光（すなわち画像表示）を視認できなくなる。これにより、狭視角表示を実現できる。
【０１０６】
従来、画像表示パネルに加えて付加的な視角補償パネルを用いて視角制御を行うことが知られていたが、この従来の液晶装置においては、液晶装置の全体の厚さが厚くなったり、部品コストや製造コストが高くなったりするという問題があった。これに対し、本実施形態の液晶装置１によれば、１枚の液晶パネル２において視角制御画素Ｐｂに対する電圧制御を行うだけで視角制御を行うことができるので、液晶装置１の全体を薄くでき、しかも部品コストや製造コストを低く抑えることができる。特に近年では、携帯電話機に代表されるように電子機器の厚さを薄くすることが強く要望されている。１枚の液晶パネルで視角制御を行うことができるということは、そのような薄型化の要望に大きく貢献するものである。
【０１０７】
また、本実施形態によれば、視角制御画素Ｐｂも表示画素Ｐａと同様に横電界型の電極構造、すなわち１つの基板に一対の電極を設ける構造であり、一対の基板の両方に電極を設ける構造ではないので、一対の基板間における電極構造及び配線構造を簡単化でき、しかも一対の基板間の組ズレの許容誤差を大きくでき、それ故、不良の液晶装置が製造されることを大幅に低減できる。
【０１０８】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【０１０９】
例えば、以上の各実施形態では、液晶パネルの動作モードとしてＦＦＳモードを例示したが、ＩＰＳモードを動作モードとすることもできる。ＩＰＳモードは共通電極の電極線状部と画素電極の電極線状部とが基板表面に沿って比較的広い間隔（例えば液晶層の層厚よりも広い間隔）で設けられていて、画素電極の電極線状部の直上領域には電界が形成され難い電極構造を有するモードである。これに対し、ＦＦＳモードは、共通電極の電極線状部と画素電極の電極線状部とが基板表面に沿って比較的狭い間隔（例えば液晶層の層厚よりも狭い間隔）で設けられていて、画素電極の電極線状部の直上領域にも電界が形成される電極構造を有するモードである。
【０１１０】
次に、図１に示した液晶装置１の全体構造は液晶装置の単なる一例である。図１では、素子基板８のカラーフィルタ基板９からの張出し辺が１個所であってその張出し辺に駆動用ＩＣ４４が直接に実装された構成、いわゆるＣＯＧ（Chip On Glass）方式の実装構造を例示した。しかしながら、液晶装置は、複数の張出し辺を有した構成であってそれらの張出し辺に個々に駆動用ＩＣが実装される構成とすることもできる。また、ＣＯＧ方式でなく、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit：可撓性配線）基板によって液晶パネルに駆動用ＩＣを接続する構成であっても良い。
【０１１１】
（電子機器の実施形態）
図１７は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示している。この携帯電話機６１は、操作部６２と、これに開閉可能に設けられた表示部６３とを有する。操作部６２には複数の操作ボタン６４及び送話部６５が設けられている。表示部６３には、表示装置６６及び受話部６７が設けられている。
【０１１２】
表示装置６６は、例えば図１に示した液晶装置１を用いて構成される。表示装置６６は、視角制御画素にオフ電圧が印加されて黒表示が行われる場合は、ＦＦＳモードによる表示画素の表示制御により、正面（Ｒ＝０度）を中心とする極角度Ｒの広い範囲内で表示（いわゆる広視角表示）を行うことができる。他方、視角制御画素にオン電圧が印加されて白表示が行われる場合は、正面から見た画像表示に変化はないが、極角度Ｒが大きい領域である広角度領域から見た画像表示のコントラストが視角制御画素からの光によって低くなる又は無くなるので、画像表示を視認できなくなる。こうして、狭視角表示が実現される。
【０１１３】
本実施形態の液晶装置は、２枚以上の液晶パネルによって視角制御を行うものではなく、１枚の液晶パネルによって視角制御を行うものであるので、液晶装置全体の厚さを薄く維持できる。よって、携帯電話機６１の厚さが厚くなることが無い。
【０１１４】
（他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明の電子機器を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。例えば、本発明は、携帯電話機に限られず、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話装置、ＰＯＳ端末、デジタルスチルカメラ、電子ブック、等といった各種の電子機器が考えられる。いずれの電子機器においても、非常に薄い構造の表示装置によって広視角表示と狭視角表示との間で視角表示制御を行うことができる。
【実施例１】
【０１１５】
図１８は、液晶分子が初期状態で横方向（基板水平方向）に配列された液晶層を横電界構造の基板間に介在させ、表示画素Ｐａと視角制御画素Ｐｂの両方にオン電圧を印加したときの、視角方向（極角度）に対する透過光の明るさの変化を計算によってシミュレーションした結果の明るさ分布図を示している。この分布図の横軸は視認方向の極角度を示し、縦軸は透過光の明るさを示している。
【０１１６】
表示画素Ｐａも視角制御画素Ｐｂもオフ電圧印加時には正面から見ても、左右の斜め方向から見ても黒表示であるが、それらにオン電圧を印加すると、図１８に示すように、明るさに相違が生じる。分布図に示す通り、オン電圧印加時に液晶パネルを正面から見た場合は表示画素Ｐａは明るくなり、視角制御画素Ｐｂは暗いままである。一方、斜めから見た場合（すなわち極角度が大きい場合、すなわち分布図の横軸の絶対値が大きい場合）には、表示画素Ｐａはだらだらと暗くなるが、視角制御画素Ｐｂは一度明るくなった後に暗くなるという性質を有している。これにより、視角制御画素Ｐｂへのオン電圧印加とオフ電圧印加とを切替えることにより、液晶パネルの視角特性を広視角表示と狭視角表示とで切替えることができることが理解される。
【０１１７】
図１９は、図２〜図６に示した第１実施形態に係る液晶装置における視角制御時（視角制御画素Ｐｂへオン電圧印加時）と視角非制御時（視角制御画素Ｐｂへオフ電圧印加時）との視角特性の変化を計算によってシミュレーションした結果を示している。図１９において、横軸は極角度を示し、縦軸はコントラスト（表示画素と視角制御画素とのコントラスト）を示している。視角制御画素Ｐｂにオフ電圧が印加される視角非制御時には、極角度の±８０度の範囲でコントラストが２０以上に維持されており、広視角表示が行われることが分かる。一方、視角制御画素Ｐｂにオン電圧が印加される視角制御時には、極角度の±５０度以上ではコントラストが２以下という非常に見え難い状態、すなわち狭角表示状態が実現されていることが理解される。
【０１１８】
図１８及び図１９に示す狭視角表示状態は、液晶のチルト状態や、液晶のチルトの画素内分布状態に依存する。そのため、画素への印加電圧や、電極幅や、電極間隔等に応じて所望の視角制御状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明に係る液晶装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】図１の液晶装置を構成する１つの基板上の１つの画素セット近傍を示す平面図。
【図３】図１の液晶装置を構成する他の基板上の１つの画素セット近傍を示す平面図。
【図４】図２及び図３のＺ4−Ｚ4線に従った表示画素内の列方向に沿った断面図。
【図５】図２及び図３のＺ5−Ｚ5線に従った視角制御画素内の列方向に沿った断面図。
【図６】図２及び図３のＺ6−Ｚ6線に従った１つの画素セット近傍の行方向に沿った断面図。
【図７】図２における１つのサブ画素Ｐを拡大して示す平面図。
【図８】本発明に係る液晶装置の電極構造の変形例を示す断面図であり、（ａ）は電極間隔Ｄ0がゼロでない場合であり、（ｂ）は電極間隔Ｄ0がゼロの場合。
【図９】本発明に係る液晶装置の他の実施形態の主要部を示す図であって、特に１つの基板上の１つの画素セット近傍を示す平面図。
【図１０】図９の基板に対向する基板を示す平面図。
【図１１】本発明に係る液晶装置のさらに他の実施形態の主要部を示す図であって、特に１つの基板上の１つの画素セット近傍を示す平面図。
【図１２】図１１のＺ12−Ｚ12線に従った視角制御画素内の列方向に沿った断面図。
【図１３】図１１のＺ13−Ｚ13線に従った表示画素内の行方向に沿った断面図。
【図１４】図１１のＺ14−Ｚ14線に従った視角制御画素内の行方向に沿った断面図。
【図１５】本発明に係る液晶装置のさらに他の実施形態の主要部を示す図であって、特に１つの基板上の１つの画素セット近傍を示す平面図。
【図１６】図１５の基板に対向する基板を示す平面図。
【図１７】本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示す斜視図。
【図１８】本発明に係る液晶装置の表示の明るさ分布の特性を示す図。
【図１９】本発明に係る液晶装置において視角制御を行ったときと視角制御を行わなかったときとの表示画素と視角制御画素とのコントラストの違いを示す図。
【符号の説明】
【０１２０】
１…液晶装置、２…液晶パネル、３…照明装置、４…ＬＥＤ、５…導光体、７…シール材、８…第１基板としての素子基板、９…第２基板としてのカラーフィルタ基板、１１…走査線、１２…信号線、１４…液晶層、１４ａ…液晶分子、１５…第１透光性基板、１６…第１偏光板、１７…第２透光性基板、１８…第２偏光板、２０…ゲート線、２０ａ…ゲート電極、２１…共通線、２２…第２電極としての共通電極、２３…ゲート絶縁膜、２４…ソース線、２６…ＴＦＴ素子、２７…半導体膜、２８…ソース電極、２９…ドレイン電極、３０…パシベーション膜、３１…第１電極としての画素電極、３１ａ…電極線状部、３２…配向膜、３３…スルーホール、３５…間隙、３６…着色膜、３７…遮光膜、３８…オーバーコート層、３９…配向膜、４２…第２電極としての共通電極、４４…駆動用ＩＣ、４５…間隙、５１…第１電極としての画素電極、５１ａ…電極線状部、６１…電子機器としての携帯電話機、Ｄ0…電極間隔、Ｄ1…液晶層厚、Ｇ…セルギャップ、Ｐ…サブ画素、Ｐａ…表示画素、Ｐｂ…視角制御画素、Ｒ…極角度、Ｘ…行方向、Ｙ…列方向、Ｖ…表示領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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