(57)【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基板とに挟持された液晶層と、
前記第１基板の前記液晶層側に設けられた複数の表示用画素電極と、
前記第１基板の前記液晶層側において前記複数の表示用画素電極と隣接して設けられた複数の視野角制御用画素電極と、
前記複数の視野角制御用画素電極により、前記第１基板の法線から斜め方向の視野角を制御する視野角制御領域と、
前記視野角制御領域に複数のパターンを表示するための画像信号を前記複数の視野角制御用画素電極に供給する駆動回路と、を備え、
前記複数の視野角制御用画素電極には、第１視野角制御用画素電極と第２視野角制御用画素電極とが含まれ、
前記第１視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記液晶層の電圧−透過率特性と、前記第２視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記液晶層の電圧−透過率特性とが異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
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基板とに挟持された液晶層と、
前記第１基板の前記液晶層とは反対側に設けられた第１偏光板と、
前記第２基板の前記液晶層とは反対側に設けられ、前記第１偏光板の光軸と直交する光軸を有する第２偏光板と、
前記第１基板の前記液晶層側に設けられた複数の表示用画素電極と、
前記第１基板の前記液晶層側において前記複数の表示用画素電極と隣接して設けられた複数の視野角制御用画素電極と、
前記複数の視野角制御用画素電極により、前記第１基板の法線と前記第１偏光板の光軸とを含む平面内の方向で前記液晶層の配向状態が制御される視野角制御領域と、
前記視野角制御領域に複数のパターンを表示するための画像信号を前記複数の視野角制御用画素電極に供給する駆動回路と、を備え、
前記複数の視野角制御用画素電極には、第１視野角制御用画素電極と第２視野角制御用画素電極とが含まれ、
前記第１視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記液晶層の電圧−透過率特性と、前記第２視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記液晶層の電圧−透過率特性とが異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１基板の前記液晶層側において前記複数の表示用画素電極及び前記複数の視野角制御用画素電極と絶縁膜を介して対向配置された共通電極と、
前記第１基板の前記液晶層と接する面に設けられた第１配向膜と、
前記第２基板の前記液晶層と接する面に設けられた第２配向膜と、を備え、
前記第１配向膜の配向方向と前記第２配向膜の配向方向は、それぞれ前記第１偏光板の光軸と平行な方向に配置され、
前記視野角制御用画素電極と前記共通電極のうち前記液晶層に近い側に配置された電極には、前記視野角制御用画素電極と重なる位置に、前記第１偏光板の光軸と直交する方向に延在する複数の第１帯状電極が設けられ、
前記表示用画素電極と前記共通電極のうち前記液晶層に近い側に配置された電極には、前記表示用画素電極と重なる位置に、前記第１偏光板の光軸と交差する方向に延在する複数の第２帯状電極が設けられてい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】
前記第１帯状電極の幅Ｌと前記第１帯状電極間のスリットの幅Ｓとの比Ｌ／Ｓが、前記第１視野角制御用画素電極と重なる位置に配置された前記第１帯状電極と、前記第２視野角制御用画素電極と重なる位置に配置された前記第１帯状電極とで異なることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記絶縁膜の厚みと、前記第２視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記絶縁膜の厚みとが異なることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１基板と前記第２基板との間に、前記第１視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記液晶層の層厚と、前記第２視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記液晶層の層厚とを異ならせる液晶層厚調整層が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１基板と前記第２基板との間に、前記視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた着色層を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
複数の前記視野角制御用画素電極が互いに接続され、接続された前記複数の視野角制御用画素電極に対して、電圧の供給と非供給とを切り替える１つの電圧切り替え素子が接続されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記視野角制御領域に表示される画像は、同一形状を有する複数の前記パターンが一定の周期を持って配置された画像であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶表示装置を備え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、液晶表示装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、従来から視野角が狭いという課題を有しており、広い視野角特性が求められている。特に、多人数で表示を見るテレビジョンやカーナビゲーション、デジタルカメラなどを用途とするものがそうである。一方、使用者が一人で表示を見ているときに他人には覗かれたくないという要求もあり、その場合は、逆に狭い視野角特性が求められている。例えば公共の場で使用するノートパソコンや携帯電話などを用途とするものがそうである。近年、例えばノートパソコンでテレビ番組を見たり、携帯電話でゲームをしたりというように、同じ機器であっても使い方によって視野角の広／狭を切り替えたいという要求が高まってきた。
【０００３】
このような要求に対して、特許文献１では、表示用の液晶パネルに加えて視野角制御用の液晶パネルを配置し、視野角制御用の液晶パネルに印加する電圧を制御することによって視野角特性を制御する方法が提案されている。また、特許文献２や特許文献３では、表示用のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のサブ画素に加えて視野角制御用のサブ画素を設け、視野角制御サブ画素に印加する電圧を制御することによって視野角特性を制御する方法が提案されている。
【特許文献１】特開平５−１０８０２３号公報
【特許文献２】特開２００７−７９５２５号公報
【特許文献３】特開２００７−１７８７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の方法では、視野角制御用パネルを加えることで、モジュールの厚みが大幅に増大するという問題があった。特許文献２や特許文献３の方法では、視野角制御用サブ画素を設けることで厚みの増加はないものの、通常の表示用サブ画素に比べて視野角制御性能の小さい視野角制御用サブ画素のみでは、広角の表示を完全に抑えることはできなかった。すなわち、視野角制御用サブ画素では、基板に垂直な方向の液晶分子の配向状態の変化を利用して広角方向に光漏れを生じさせ、斜め方向から見たときのコントラストを低下させている。しかしながら、視野角制御用サブ画素から出射される光は僅かであり、また全体として均一な明るさを有していたため、画像の輪郭がそのままの形で表示され、十分な視野角制御効果が得られなかった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、薄型で、且つ高い視野角制御効果を有する液晶表示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】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の液晶表示装置は、互いに対向する第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とに挟持された液晶層と、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた複数の表示用画素電極と、前記第１基板の前記液晶層側において前記複数の表示用画素電極と隣接して設けられた複数の視野角制御用画素電極と、前記複数の視野角制御用画素電極により、前記第１基板の法線から斜め方向の視野角を制御する視野角制御領域と、前記視野角制御領域に複数のパターンを表示するための画像信号を前記複数の視野角制御用画素電極に供給する駆動回路と、を備え、前記複数の視野角制御用画素電極には、第１視野角制御用画素電極と第２視野角制御用画素電極とが含まれ、前記第１視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記液晶層の電圧−透過率特性と、前記第２視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記液晶層の電圧−透過率特性とが異なることを特徴とする。
具体的には、本発明の液晶表示装置は、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基板とに挟持された液晶層と、前記第１基板の前記液晶層とは反対側に設けられた第１偏光板と、前記第２基板の前記液晶層とは反対側に設けられ、前記第１偏光板の光軸と直交する光軸を有する第２偏光板と、前記第１基板の前記液晶層側に設けられた複数の表示用画素電極と、前記第１基板の前記液晶層側において前記複数の表示用画素電極と隣接して設けられた複数の視野角制御用画素電極と、前記複数の視野角制御用画素電極により、前記第１基板の法線と前記第１偏光板の光軸とを含む平面内の方向で前記液晶層の配向状態が制御される視野角制御領域と、前記視野角制御領域に複数のパターンを表示するための画像信号を前記複数の視野角制御用画素電極に供給する駆動回路と、を備え、前記複数の視野角制御用画素電極には、第１視野角制御用画素電極と第２視野角制御用画素電極とが含まれ、前記第１視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記液晶層の電圧−透過率特性と、前記第２視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記液晶層の電圧−透過率特性とが異なることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、表示用画素電極によって形成された広角方向の画像に、視野角制御領域によって形成された複数のパターンを含む画像が重畳されるため、従来のように全面白の単一のパターンで視野角制御を行う場合に比べて、高い視野角制御効果を得ることができる。すなわち、特許文献２や特許文献３の方法では、視野角制御用サブ画素から出射される光は、全体として均一な明るさを有していたため、広角方向の画像のコントラストは低下するものの、画像の輪郭自体はもとの形状を維持していた。そのため、明るい画像を表示した場合には、視野角制御用サブ画素から出射された光の中に、画像の輪郭がうっすらと表示され、十分な視野角制御効果が得られなかった。一方、本発明の液晶表示装置では、光の光量（階調）や色が異なる複数のパターンによって視野角制御を行うため、例えば、光量の異なる複数の明暗のパターンを表示した場合には、画像の階調が各パターンが重畳される領域毎に変化し、特に明暗のパターンの境界部で画像の輪郭が大きくぼやける。また、色分けされたパターンを表示した場合には、画像の色が各パターンが重畳される領域毎に変化し、やはり画像の輪郭や色がぼやける。そのため、視野角制御領域から出射される光の光量が小さい場合でも、広角方向の画像の視認性を大きく低下させることができる。
【０００８】
なお、実際に視野角制御領域にパターンを表示する場合には、駆動として、液晶は常にオンではなく、オンオフを繰り返しており、フレーム周波数により走引され、表示画像は時系列的に変化する。そのため、同じパターンを表示する場合でも、瞬間で見れば画像は変化している。したがって、本発明において、「パターン」とは、１フレーム期間に視野角制御領域内に表示されるパターンを意味し、「視野角制御領域内に複数のパターンを表示する」とは、任意の１フレーム期間に、視野角制御領域に複数のパターンを表示することを意味する。
【０００９】
また、本発明において、「偏光板の光軸」とは、偏光板の透過軸又は吸収軸（反射型偏光板の場合は反射軸）をいう。偏光板の透過軸又は吸収軸と基板の法線とを含む平面内で液晶分子の配向状態を制御することで、基板法線方向の表示のコントラストを低下させずに、広角方向のコントラストを低下させることができる。
【００１０】
本発明においては、前記パターンの大きさは、肉眼で視認できる大きさであることが望ましい。この構成によれば、前記パターンの色又は形状に観察者の注意が向けられるため、さらに画像の視認性を低下させることができる。ここで、「肉眼で視認できる」とは、観察者が通常の使用態様で画面全体を直視する場合において視認できることを意味し、顕微鏡等を用いて画像表示領域の一部を拡大観察する場合を除く趣旨である。肉眼で視認できる大きさとしては、２ｍｍ程度を想定している。個人差にもよるが、２ｍｍ程度の大きさであれば、肉眼ではっきりと視認できると考えられるからである。パターンの大きさは、大きすぎると、輪郭や色のぼやけの効果が小さくなるので、望ましくない。したがって、パターンの最大サイズを一定の大きさ（例えば２０ｍｍ以下）に制限し、その範囲内で多数のパターンを表示することが望ましい。
【００１１】
本発明においては、前記第１基板の前記液晶層側において前記複数の表示用画素電極及び前記複数の視野角制御用画素電極と絶縁膜を介して対向配置された共通電極と、前記第１基板の前記液晶層と接する面に設けられた第１配向膜と、前記第２基板の前記液晶層と接する面に設けられた第２配向膜と、を備え、前記第１配向膜の配向方向と前記第２配向膜の配向方向は、それぞれ前記第１偏光板の光軸と平行な方向に配置され、前記視野角制御用画素電極と前記共通電極のうち前記液晶層に近い側に配置された電極には、前記視野角制御用画素電極と重なる位置に、前記第１偏光板の光軸と直交する方向に延在する複数の第１帯状電極が設けられ、前記表示用画素電極と前記共通電極のうち前記液晶層に近い側に配置された電極には、前記表示用画素電極と重なる位置に、前記第１偏光板の光軸と交差する方向に延在する複数の第２帯状電極が設けられていることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、視野角制御用画素電極と共通電極との間に発生する電界によって、第１偏光板の光軸と基板法線とを含む平面内で液晶分子の配向状態を変化させることができる。この平面内で液晶分子の配向状態が変化すると、基板法線方向の画像表示は変化しないが、法線方向から斜めに傾いた方向への光漏れ（光の出射）が発生し、斜め方向から見たときの画像のコントラストが低下する。視野角制御を行わない場合には、表示用画素電極と共通電極との間に発生する電界によって基板水平面内で液晶分子の配向状態が制御されるため、視野角の広い画像表示を行うことができる。
【００１３】
本発明においては、前記複数の視野角制御用画素電極には、第１視野角制御用画素電極と第２視野角制御用画素電極とが含まれ、前記第１視野角制御用画素電極と重なる位置に配置された前記液晶層の電圧−透過率特性と、前記第２視野角制御用画素電極と重なる位置に配置された前記液晶層の電圧−透過率特性とが異なることが望ましい。この構成によれば、共通の駆動電圧を用いて、光の光量が異なる複数のパターンを表示することができる。この場合、視野角制御用画素電極毎に駆動電圧を制御する必要がないので、駆動回路を簡略化することができ、駆動回路から視野角制御領域への配線を減らすことができる。
【００１４】
ここで、「電圧―透過率特性」とは、画素電極に供給する駆動電圧と液晶層の透過率との対応関係をいう。電圧―透過率特性を制御する方法としては、以下の方法を用いることができる。
【００１５】
第１の方法として、第１帯状電極の幅Ｌと第１帯状電極間のスリットの幅Ｓとの比Ｌ／Ｓが、第１視野角制御用画素電極と重なる位置に配置された第１帯状電極と、第２視野角制御用画素電極と重なる位置に配置された第１帯状電極とで異なる構成を採用することができる。電圧―透過率特性は比Ｌ／Ｓによって変化するため、比Ｌ／Ｓを制御することで、光の光量を制御することができる。
【００１６】
第２の方法として、第１視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記絶縁膜の厚みと、第２視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた前記絶縁膜の厚みとが異なる構成を採用することができる。電圧―透過率特性は前記絶縁膜の厚みによって変化するため、前記絶縁膜の厚みを制御することで、光の光量を制御することができる。
【００１７】
第３の方法として、第１基板と第２基板との間に、第１視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた液晶層の層厚と、第２視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた液晶層の層厚とを異ならせる液晶層厚調整層が設けられている構成を採用することができる。電圧―透過率特性は液晶層の層厚によって変化するため、液晶層の層厚を制御することで、光の光量を制御することができる。ここで、液晶層圧調整層としては、カラーフィルタ層に設けられるオーバーコート層を用いることができる。オーバーコート層の有無又はオーバーコート層の層厚を調節することにより、第１視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた液晶層の層厚と、第２視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた液晶層の層厚とを異ならせることができる。
【００１８】
本発明においては、前記第１基板と前記第２基板との間に、前記視野角制御用画素電極と重なる位置に設けられた着色層を備えていることが望ましい。この構成によれば、共通の駆動電圧を用いて、光の色が異なる複数のパターンを表示することができる。パターンの色は、配置する着色層の色や着色層の有無によって制御することができる。この場合、領域毎に駆動電圧を制御する必要がないので、駆動回路を簡略化することができ、駆動回路から視野角制御領域への配線を減らすことができる。
【００１９】
なお、着色層の色は任意に選択することができる。例えば、表示用画素電極に対応して設けられた着色層（例えば、赤、緑、青の３原色の着色層）を視野角制御用画素電極に対応して配置しても良いし、表示用画素電極に対応して設けられた着色層以外の着色層（例えば、黒、エメラルドグリーン、オレンジ、イエロー、ゴールド等）を視野角制御用画素電極に対応して配置しても良い。
【００２０】
本発明においては、複数の前記視野角制御用画素電極が互いに接続され、接続された前記複数の視野角制御用画素電極に対して、電圧の供給と非供給とを切り替える１つの電圧切り替え素子が接続されていることが望ましい。この構成によれば、駆動電圧を複数の視野角制御用画素電極で共通化できるため、駆動回路を簡略化することができ、駆動回路から視野角制御領域への配線を減らすことができる。
【００２１】
本発明においては、複数の前記視野角制御用画素電極が画像表示領域内に一定の間隔で配列されていることが望ましい。この構成によれば、視野角制御用画素電極を画像表示領域全体に均等に配置することができる。そのため、特定の領域で視野角制御機能が低下するという問題は発生しない。ここで、視野角制御用画素電極を配置する間隔は任意に設定することができる。例えば、表示用画素電極と視野角制御用画素電極とを一方向に交互に配列しても良いし、隣接する複数の表示用画素電極と１つの視野角制御用画素電極とを１つの単位とし、当該単位を画像表示領域内に２次元的（マトリクス状）に配置しても良い。後者の場合、視野角制御用画素電極は、３表示画素電極毎、すなわち１画素毎に設けることが望ましい。これにより、画像表示領域全体で高い視野角制御効果を得ることができる。
【００２２】
本発明においては、前記視野角制御領域に表示される画像は、同一形状を有する複数の前記パターンが一定の周期を持って配置された画像であることが望ましい。この構成によれば、各パターンがランダムな形状、周期で配置される場合に比べて、より観察者の注意を惹きつけることができる。そのため、さらに表示用画像の視認性が低下する。
【００２３】
周期的なパターンとしては、チェッカーパターンやストライプパターン等を用いることができる。チェッカーパターンとは、光の光量又は色が異なる複数の矩形状パターンが互い違いに配置されてなる画像をいう。ストライプパターンとは、光の光量又は色が異なる複数の線状パターンが一方向に交互に配置されてなる画像をいう。
【００２４】
チェッカーパターンを表示する場合には、前記矩形状パターンの各辺の長さは２ｍｍ〜２０ｍｍであることが望ましい。パターンの大きさは、小さすぎると、肉眼で視認することができず、観察者の注意を惹きつけることができない。逆に、大きすぎると、輪郭や色のぼやけの効果が小さくなるので、望ましくない。したがって、パターンのサイズを一定の範囲内（例えば、２ｍｍ以上、２０ｍｍ以下）に制限し、その範囲内で多数のパターンを表示することが望ましい。同様に、ストライプパターンを表示する場合には、前記線状パターンの線幅は２ｍｍ〜２０ｍｍであることが望ましい。
【００２５】
本発明の電子機器は、前述した本発明の液晶表示装置を備えていることを特徴とする。この構成によれば、広視角、狭視角の切り替え効果の高い液晶表示部を有し、様々な使用環境や用途に適応可能な電子機器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１実施形態の液晶表示装置を図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、ＸＹＺ直交座標系を用いて部材の配置を説明する。本実施形態では、例えば、Ｘ軸方向を走査線の延在方向、Ｙ軸方向をデータ線の延在方向、Ｚ軸方向を観察者による画像表示領域の観察方向とする。各図面においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００２７】
本実施形態の液晶表示装置は、液晶に対し略基板面方向の電界を印加して配向を制御することにより画像表示を行う方式のうち、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式と呼ばれる方式を採用した液晶表示装置である。また本実施形態の液晶表示装置は、基板上にカラーフィルタ層を具備したカラー液晶表示装置であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個の表示用サブ画素、及び表示用サブ画素に隣接する１個の視野角制御用サブ画素によって１個の画素を構成するものとなっている。以下の説明では、画像表示の最小単位となる領域を「サブ画素領域」と呼び、複数の画素によって形成される領域を「画像表示領域」と呼ぶ。
【００２８】
図１は、本実施形態の液晶表示装置１００を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域の回路構成図である。液晶装置１００の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数のサブ画素領域には、画素電極９と画素電極９をスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されている。画素電極９と共通電極１９との間には液晶層５０が介在している。共通電極１９は走査線駆動回路１０２から延びる共通線３ｂと電気的に接続されており、複数のサブ画素において共通の電位に保持されるようになっている。データ線駆動回路１０１から延びるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースと電気的に接続されている。データ線駆動回路１０１は、画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを、データ線６ａを介して各サブ画素に供給する。前記画像信号Ｓ１〜Ｓｎはこの順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００２９】
ＴＦＴ３０のゲートには、走査線駆動回路１０２から延びる走査線３ａが電気的に接続されている。走査線駆動回路１０２から所定のタイミングで走査線３ａにパルス的に供給される走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ３０のゲートに印加されるようになっている。画素電極９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで画素電極９に書き込まれるようになっている。画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、画素電極９と液晶を介して対向する共通電極１９との間で一定期間保持される。
【００３０】
図２は、液晶表示装置１００の画像表示領域を構成する任意の１画素ＰＸの平面図である。液晶表示装置１００の画像表示領域には、Ｘ軸方向に延在する複数の走査線３ａと、Ｙ軸方向に延在する複数のデータ線６ａとが設けられている。走査線３ａとデータ線６ａとに囲まれた平面視矩形状の領域がサブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＣであり、Ｘ軸方向に配列された複数のサブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＣによって１つの画素ＰＸが構成されている。
【００３１】
各画素ＰＸには、画像表示に寄与する表示用のサブ画素（表示用サブ画素）ＤＲ、ＤＧ、ＤＢと、広角方向（基板法線から斜めに傾いた方向）からの覗き込みを防止するための視野角制御用のサブ画素（視野角制御用サブ画素）ＤＣとが設けられている。１つの表示用サブ画素に対応して３原色のうち１色の着色層（カラーフィルタ）が配置され、３つの表示用サブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢによって、任意のカラー表示が行われるようになっている。本実施形態の場合、赤色着色層２２Ｒが配置された赤色表示用サブ画素ＤＲと、緑色着色層２２Ｇが配置された緑色表示用サブ画素ＤＧと、青色着色層２２Ｂが配置された青色表示用サブ画素ＤＢとが設けられ、視野角制御用サブ画素ＤＣには着色層は配置されていない。
【００３２】
なお、着色層２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、それぞれＹ軸方向に延びるストライプ状に形成され、その延在方向で各々複数のサブ画素に跨って形成されるとともに、Ｘ軸方向にて周期的に配列されている。
【００３３】
表示用サブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢには、内側に複数のスリットＳｃが形成された平面視略梯子状を成すＹ軸方向に長手の表示用の画素電極（表示用画素電極）９Ａが形成されている。表示用画素電極９Ａの外周を取り囲むようにして、走査線３ａとデータ線６ａとが配置されている。走査線３ａとデータ線６ａとの交差部近傍にスイッチング素子であるＴＦＴ３０が形成されており、ＴＦＴ３０はデータ線６ａ及び表示用画素電極９Ａと電気的に接続されている。また、表示用画素電極９Ａと平面視でほぼ重なる位置に略矩形状の共通電極１９が形成されている。
【００３４】
表示用画素電極９Ａは、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる導電膜である。表示用画素電極９ＡのスリットＳｃはデータ線６ａの延在方向に沿って等間隔に配列されており、本実施形態の場合、１つのサブ画素の表示用画素電極９Ａに１５本のスリットＳｃが形成されている。スリットＳｃは、走査線３ａ及びデータ線６ａの双方と交差する方向（図中斜め方向）に延びて形成されており、各スリットＳｃは略同一の幅に形成され、互いに平行に配置されている。そして、表示用画素電極９Ａは、複数のスリットＳｃによって形成された複数本（図示では１４本）の帯状電極（第２帯状電極）９ｃと、これらの帯状電極９ｃの両端部と接続された平面視略矩形枠状の枠体部９ａとを備えている。スリットＳｃが一定の幅を有してＹ軸方向に等間隔で配列されていることから、帯状電極９ｃも一定の幅を有してＹ軸方向に等間隔で配列されている。
【００３５】
視野角制御用サブ画素ＤＣには、内側に複数のスリットＳｃが形成された平面視略梯子状を成すＹ軸方向に長手の視野角制御用の画素電極（視野角制御用画素電極）９Ｂが形成されている。視野角制御用画素電極９Ｂの外周を取り囲むようにして、走査線３ａとデータ線６ａとが配置されている。走査線３ａとデータ線６ａとの交差部近傍にスイッチング素子であるＴＦＴ３０が形成されており、ＴＦＴ３０はデータ線６ａ及び視野角制御用画素電極９Ｂと電気的に接続されている。また、視野角制御用画素電極９Ｂと平面視でほぼ重なる位置に略矩形状の共通電極１９が形成されている。
【００３６】
視野角制御用画素電極９Ｂは、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる導電膜である。視野角制御用画素電極９ＢのスリットＳｃは走査線３ａの延在方向に沿って等間隔に配列されており、本実施形態の場合、１つのサブ画素の視野角制御用画素電極９Ｂに４本のスリットＳｃが形成されている。スリットＳｃは、データ線６ａと平行に延びており、各スリットＳｃは略同一の幅に形成され、互いに平行に配置されている。そして、視野角制御用画素電極９Ｂは、複数のスリットＳｃによって形成された複数本（図示では３本）の帯状電極（第１帯状電極）９ｄと、これらの帯状電極９ｄの両端部と接続された平面視略矩形枠状の枠体部９ｂとを備えている。スリットＳｃが一定の幅を有してＸ軸方向に等間隔で配列されていることから、帯状電極９ｄも一定の幅を有してＸ軸方向に等間隔で配列されている。
【００３７】
共通電極１９は、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる平面視矩形状の導電膜である。図示は省略したが、共通電極１９は、走査線３ａと平行に延びる共通線と一体に形成されており、したがって共通電極１９は共通線と電気的に接続されている。なお、共通線と共通電極１９とを別々の導電膜を用いて形成し、これらを電気的に接続してもよい。共通電極１９と画素電極９との間には、帯状電極９ｃ、９ｄの延在方向と直交する方向の横電界が発生し、この横電界によって液晶分子５０ａの配向状態が変化する。
【００３８】
ＴＦＴ３０は、走査線３ａ上に部分的に形成された島状のアモルファスシリコン膜からなる半導体層３５と、データ線６ａを分岐して半導体層３５上に延出されたソース電極３１と、半導体層３５上から画素電極９の形成領域に延びる矩形状のドレイン電極３２とを備えている。走査線３ａは、半導体層３５と対向する位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。ドレイン電極３２と画素電極９とは、両者が平面的に重なる位置に形成された画素コンタクトホール４５を介して電気的に接続されている。なお、各サブ画素領域において、画素電極９と共通電極１９とが平面視で重なる領域が、当該サブ画素領域の容量として機能する。そのため、別途蓄積容量を設ける必要が無く、高い開口率を得ることができる。
【００３９】
図３は、液晶表示装置１００の１画素の断面図である。図３（ａ）は、表示用サブ画素ＤＲの断面図（図２のＡ−Ａ′線に沿う断面図）であり、図３（ｂ）は、視野角制御用サブ画素ＤＣの断面図（図２のＢ−Ｂ′線に沿う断面図）である。なお、図３（ａ）では、赤色表示用サブ画素ＤＲの断面図のみを示したが、緑色表示用サブ画素ＤＧ及び青色表示用サブ画素ＤＢの断面図も着色層の色が異なる点を除いて同じである。
【００４０】
液晶表示装置１００は、ＴＦＴアレイ基板１０と、ＴＦＴアレイ基板１０と対向配置された対向基板２０と、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に挟持された液晶層５０と、ＴＦＴアレイ基板１０の外面側（液晶層５０と反対側）に設けられた第１偏光板１４と、対向基板２０の外面側に設けられた第２偏光板２４と、第１偏光板１４の外面側に設けられた照明装置９０と、を備えている。そして、導光板９１と反射板９２とを備えた照明装置９０によって第１偏光板１４の外面側から照明光が照射される構成となっている。
【００４１】
ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、走査線３ａが形成されており、走査線３ａを覆って、酸化シリコン等の透明絶縁膜からなるゲート絶縁膜１１が形成されている。
【００４２】
ゲート絶縁膜１１上には、アモルファスシリコンの半導体層３５が形成されており、半導体層３５に一部乗り上げるようにしてソース電極６ｂと、ドレイン電極３２とが設けられている。半導体層３５は、ゲート絶縁膜１１を介して走査線３ａと対向しており、当該対向領域で走査線３ａがＴＦＴ３０のゲート電極を構成するようになっている。
【００４３】
半導体層３５、ソース電極６ｂ、及びドレイン電極３２を覆って、酸化シリコン等からなる第１層間絶縁膜１２が形成されている。第１層間絶縁膜１２上に、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる平面ベタ状の共通電極１９が形成されている。共通電極１９を覆って、酸化シリコン等からなる第２層間絶縁膜１３が形成されており、第２層間絶縁膜１３上にＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９（表示用画素電極９Ａ、視野角制御用画素電極９Ｂ）がパターン形成されている。
【００４４】
第１層間絶縁膜１２及び第２層間絶縁膜１３を貫通してドレイン電極３２に達する画素コンタクトホール４５が形成されている。そして、画素コンタクトホール４５内に画素電極９の一部が埋設されて、画素電極９とドレイン電極３２とが電気的に接続されている。画素コンタクトホール４５の形成領域に対応して共通電極１９にも開口部が設けられており、共通電極１９と画素電極９とが接触しないようになっている。画素電極９を覆う第２層間絶縁膜１３上の領域には、ポリイミド等からなる配向膜１８が形成されている。
【００４５】
対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体２０Ａを基体としてなり、基板本体２０Ａの内面側（液晶層５０側）には、カラーフィルタ層２２と、ポリイミド等からなる配向膜２８とが積層されている。カラーフィルタ層２２には、互いに色の異なる着色層が表示用サブ画素の各々に対応するように配置されている。図３（ａ）は赤色表示用サブ画素ＤＲの断面図であるため、カラーフィルタ層２２として、赤色の着色層２２Ｒが配置されている。図３（ｂ）の視野角制御用サブ画素ＤＣには、着色層は配置されていない。そのため、着色層が配置された表示用サブ画素よりも液晶層５０の層厚が大きくなっている。
【００４６】
図４は、液晶表示装置１００を構成する光学素子等の光学軸の配置関係の説明図である。偏光板１４の透過軸１５５はＹ軸と平行である。偏光板２４の透過軸１５３はＸ軸と平行である。配向膜１８，２８は平面視同一方向にラビング処理（配向処理）されており、その方向は、ラビング方向１５１である。ラビング方向（配向方向）１５１はＸ軸と平行である。視野角制御用画素電極９Ｂの帯状電極９ｄの延在方向はＹ軸と平行である。そのため、視野角制御用画素電極９Ｂと共通電極１９との間に生じる横電界の方向１５７はＸ軸と平行である。表示用画素電極９Ａの帯状電極９ｃの延在方向は、Ｘ軸に対して反時計回りに１０°〜３０°程度の角度を成す方向である。そのため、表示用画素電極９Ａと共通電極１９との間に生じる横電界の方向１５８は、Ｙ軸に対して反時計回りに１０°〜３０°程度の角度を成す方向である。なお、偏光板２４の透過軸１５３と偏光板１４の透過軸１５５はラビング方向に対して平行若しくは直交する方向であれば良く、図４に示した角度から９０°回転した構成でも良い。すなわち、偏光板の透過軸又は吸収軸を「光軸」と定義した場合、偏光板２４の光軸と偏光板１４の光軸はラビング方向に対して平行若しくは直交する方向であれば良い。
【００４７】
上記構成の液晶表示装置１００では、ＴＦＴ３０を介して画素電極９に画像信号（電圧）を供給することで、画素電極９と共通電極１９との間に基板面方向の電界を生じさせ、この電界によって液晶を駆動する。そして、サブ画素領域毎に透過率を変更させて表示を行う。すなわち、画素電極９に電圧を印加しない状態において、液晶層５０を構成する液晶分子は、ラビング方向と平行な方向（Ｘ軸と平行な方向）に水平配向している。そして、画素電極９及び共通電極１９を介して画素電極９を構成する帯状電極９ｃ，９ｄの延在方向に対して直交する方向の電界を液晶層５０に発生させると、この方向に沿って液晶分子が配向する。
【００４８】
照明装置９０から照射された光は、偏光板１４を透過することで偏光板１４の透過軸に沿う直線偏光に変換され、液晶層５０に入射する。そして、液晶層５０がオフ状態（非選択状態）であれば、液晶層５０に入射した直線偏光は、入射時と同一の偏光状態で液晶層５０から出射する。この直線偏光は、直線偏光と直交する透過軸を有する偏光板２４に吸収されて、サブ画素領域が暗表示となる。一方、液晶層５０がオン状態（選択状態）であれば、液晶層５０に入射した直線偏光は、液晶層５０により所定の位相差（１／２波長）が付与されて、入射時の偏光方向から９０°回転した直線偏光に変換されて液晶層５０から出射する。この直線偏光は、偏光板２４の透過軸と平行であるため、偏光板２４を透過して表示光として視認され、サブ画素領域が明表示となる。以上により、ノーマリブラックモードを用いた液晶表示装置が提供される。
【００４９】
ここで、図４に示したように、液晶層５０を挟持して対向する配向膜１８，２８は平面視で同一方向にラビング処理されている。そのため、画素電極９に電圧を印加しない状態では、液晶層５０の液晶分子は、基板１０，２０間でラビング方向１５１に沿って水平に配向した状態となる。このような液晶層５０に、表示用画素電極９Ａと共通電極１９との間に形成した電界を作用させると、図２に示す帯状電極９ｃの線幅方向に沿って液晶分子５０ａが配向する。表示用サブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢでは、このような液晶分子５０ａの配向状態の差異に基づく複屈折性を利用して明暗表示を行う。
【００５０】
一方、視野角制御用サブ画素ＤＣでは、電界の主方向１５７がラビング方向１５１と一致しているので、視野角制御用画素電極９Ｂと共通電極１９との間に形成した電界を作用させても、基板面内（ＸＹ平面内）での配向状態の変化は生じない。しかし、図５に示すように、上記の電界Ｅは、基板面に対して斜め方向の電界成分を有するため、ラビング方向に平行な軸（Ｘ軸）と基板法線（Ｚ軸）とを含む平面内（ＸＺ平面内）での配向状態の変化を生じさせる。このような配向状態の変化は、基板法線方向の画像表示には影響しないが、斜め方向に出射する光の複屈折率変化には寄与するため、斜め方向から見たときの画像のコントラスト（視認性）に影響する。視野角制御用サブ画素ＤＣでは、このような液晶分子５０ａの配向状態の差異に基づく複屈折性を利用して、広角方向での画像の視認性を制御している。
【００５１】
しかしながら、視野角制御用サブ画素ＤＣに働く電界は基板面に対して平行に近い電界であるため、表示用サブ画素に比べて配向制御性能は小さいものとなる。そのため、視野角制御用サブ画素ＤＣのみでは、広角方向の表示を完全に抑えることができない。そこで、本実施形態では、視野角制御用サブ画素ＤＣで出射される光の光量を画像表示領域内の場所毎に異ならせ、画像表示領域内、より正確には、マトリクス状に配置された複数の視野角制御用サブ画素ＤＣ（視野角制御用画素電極９Ｂ）で構成される視野角制御領域内に、液晶層５０を透過する光の光量（明るさ）が異なる複数のパターンを表示させている。以下、視野角制御用サブ画素ＤＣの光量を制御する方法の具体例を説明する。
【００５２】
［１］駆動電圧の大きさを制御する方法
視野角制御用サブ画素ＤＣに供給する駆動電圧の大きさを制御することで、画像表示領域内に、明るさの異なる複数のパターン（明暗のパターン）を形成することができる。駆動電圧の供給／非供給の切り替えは、複数の視野角制御用サブ画素を１つの単位として、当該単位毎に行っても良い。本実施形態の液晶表示装置１００では、１つ１つの視野角制御用サブ画素ＤＣにＴＦＴ３０が設けられているので、駆動電圧の大きさや駆動電圧の供給／非供給の切り替えは視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に制御することができる。
【００５３】
［２］液晶層の層厚を制御する方法
液晶層の電圧―透過率特性は液晶層の層厚によって変化する。そのため、液晶層の層厚を視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に制御することで、画像表示領域内に、明暗のパターンを形成することができる。この場合、視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に駆動電圧を異ならせなくても、明暗のパターンを形成することができる。そのため、各視野角制御用サブ画素ＤＣの駆動電圧を共通化することができ、駆動回路を簡略化することができ、更に、駆動回路から画像表示領域への配線を減らすことができる。
【００５４】
液晶層の層厚は、ＴＦＴアレイ基板１０や対向基板２０に設けた液晶層厚調整用の層（液晶層厚調整層）によって制御することができる。液晶層厚調整層としては、カラーフィルタ層２２に形成されるオーバーコート層を利用することができる。カラーフィルタ層２２には、通常、着色層２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの表面を覆うオーバーコート層が設けられる。図３では図示を省略したが、このようなオーバーコート層の層厚を視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に制御することで、液晶層５０の層厚を視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に制御することができる。
【００５５】
オーバーコート層の層厚は、エッチング処理によって制御することができる。オーバーコート層を感光性材料で形成した場合には、感光性材料に照射する露光量を制御することで、オーバーコート層の層厚を制御することもできる。例えば、透過率が部分的に異なる露光マスク（階調マスク）を用いて露光処理を行った場合、１回の露光処理で、層厚の大きい厚膜部と層厚の小さい薄膜部とを備えたオーバーコート層を形成することができる。
【００５６】
［３］視野角制御用画素電極と共通電極との間の絶縁膜の厚みを制御する方法
液晶層の電圧―透過率特性は、視野角制御用画素電極９Ｂと共通電極１９との間に配置される第２層間絶縁膜１３の厚みによって変化する。そのため、第２層間絶縁膜１３の層厚を視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に制御することで、画像表示領域内に、明暗のパターンを形成することができる。この場合、視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に駆動電圧を異ならせなくても、明暗のパターンを形成することができる。そのため、各視野角制御用サブ画素ＤＣの駆動電圧を共通化することができ、駆動回路を簡略化することができ、更に、駆動回路から画像表示領域への配線を減らすことができる。
【００５７】
［４］帯状電極の比Ｌ／Ｓを領域毎に異ならせる方法
液晶層の電圧―透過率特性は、帯状電極９ｄの幅Ｌと帯状電極９ｄ間のスリットＳｃの幅Ｓとの比Ｌ／Ｓによって変化する。比Ｌ／Ｓを視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に制御することで、画像表示領域内に、明暗のパターンを形成することができる。この場合、視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に駆動電圧を異ならせなくても、明暗のパターンを形成することができる。そのため、各視野角制御用サブ画素ＤＣの駆動電圧を共通化することができ、駆動回路を簡略化することができ、更に、駆動回路から画像表示領域への配線を減らすことができる。
【００５８】
図６は、比Ｌ／Ｓの異なる複数の帯状電極９ｄを備えた液晶表示装置の平面図である。図６において、符号９Ｂ１は、比Ｌ／Ｓの小さい帯状電極９ｄを備えた視野角制御用画素電極を示しており、符号９Ｂ２は、比Ｌ／Ｓの大きい帯状電極９ｄを備えた視野角制御用画素電極を示している。図示右上の２つの画素と図示左下の１つの画素（以下、これらの画素によって構成された領域を領域ＢＡ１と呼ぶ）には、視野角制御用サブ画素ＤＣに、比Ｌ／Ｓの小さい帯状電極９ｄが配置されている。一方、図示左上の２つの画素及び図示右下の１つの画素（以下、これらの画素によって構成された領域を領域ＢＡ２と呼ぶ）には、視野角制御用サブ画素ＤＣに、比Ｌ／Ｓの大きい帯状電極９ｄが配置されている。そのため、領域ＢＡ１と領域ＢＡ２とで斜め方向に出射される光の光量が異なったものとなり、明るさの異なるパターンが形成される。
【００５９】
図７は、図６の視野角制御用サブ画素を用いて視野角制御を行った場合の説明図である。図７（ａ）は、正面方向（基板法線と略平行な方向）から見たときの画像Ｐｖの説明図であり、図７（ｂ）は、広角方向（基板法線に対して傾いた方向）から見たときの画像Ｐｏの説明図であり、図７（ｃ）は、従来の液晶表示装置を広角方向から見たときの画像Ｐｏの説明図である。なお、符号１００ａは、液晶表示装置の画像表示領域を示している。
【００６０】
図７（ｃ）に示す従来の液晶表示装置では、全ての視野角制御用サブ画素から均一な光量で光を出射し、画像Ｐｖのコントラストを低下させる。この方法では、視野角制御用サブ画素で全面白の画像を作成し、それを表示用サブ画素で作製した画像Ｐｖに上書きすることで、画像Ｐｖの視認性を低下させている。しかし、視野角制御用サブ画素からの光の出射量は僅かであるため、広角に出射した表示光の強度が強い場合には、視野角制御用サブ画素で行った白表示の中に、表示用サブ画素で表示した画像がうっすらと浮かび上がってしまい、十分な視野角制御効果が得られない。
【００６１】
一方、本実施形態の液晶表示装置では、図７（ｂ）に示すように、画像Ｐｖの上に、明るさの異なる複数のパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２を有する画像（視野角制御用画像）を上書きする。この方法では、上書きするパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２によって画像Ｐｖの輪郭がぼやかされ、全面白の画像を上書きする場合に比べて、画像Ｐｖの視認性が低下する。すなわち、従来の方法では、視野角制御用サブ画素から出射される光が全て均一な明るさを有していたため、全体としての画像の明るさが底上げされるのみであり、画像Ｐｖのコントラストは低下するものの、広角方向の画像の輪郭自体はもとの形状を維持していた。それに対して、本実施形態の液晶表示装置では、上書きされる明暗のパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２によって画像Ｐｖの階調が各パターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の重畳される領域的に変化し、特にパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の境界部で画像Ｐｖの輪郭が大きくぼやける。
【００６２】
図７（ｂ）において、１つのパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の大きさは、肉眼で視認できる大きさであることが望ましい。「肉眼で視認できる」とは、観察者が通常の使用態様で画面全体を直視する場合において視認できるという意味であり、顕微鏡等を用いて画像表示領域の一部を拡大観察する場合を除く趣旨である。肉眼で視認できる大きさとすることにより、パターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の形状に観察者の注意を向けることができ、それにより、さらに画像Ｐｖの視認性を低下させることができる。
【００６３】
肉眼で視認できる大きさとしては、２ｍｍ程度を想定している。個人差にもよるが、２ｍｍ程度の大きさであれば、肉眼ではっきり視認できると考えられる。パターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の大きさは、大きすぎると、輪郭や色のぼやけの効果が小さくなるので、望ましくない。したがって、パターンの最大サイズを一定の大きさ（例えば２０ｍｍ以下）に制限し、その範囲内で多数のパターンを表示することが望ましい。図７（ｂ）では、パターンＰａｔ１とパターンＰａｔ２とを同一形状の矩形状のパターンとし、それらを互い違いに配置することにより、チェッカーパターン（市松模様）を表示している。パターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の各辺の長さＷ１、Ｗ２は、いずれも２ｍｍ〜２０ｍｍである。１つのパターンパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の中には、複数の画素が配置されており、これら複数の画素からなる領域毎に、視野角制御用サブ画素から出射される光の光量（明るさ）が異ならされている。
【００６４】
なお、図７（ｂ）では、視野角制御用画像として、チェッカーパターンを表示したが、視野角制御用画像は、このようなものに限定されない。例えば、明暗の大きさが異なる複数の線状パターンが一方向に交互に配置されてなるストライプパターン（縞模様）を用いても良い。この場合も、線状パターンの線幅は２ｍｍ〜２０ｍｍであることが望ましい。また、円や三角形等の矩形以外のパターンを一定の周期で配置した画像を視野角制御用画像として用いても良い。さらに、写真等の周期的パターンを含まない画像を視野角制御用画像として用いても良い。
【００６５】
また、本実施形態では、ＦＦＳ方式の液晶表示装置を説明したが、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式等の他の横電界方式に上記構成を適用することもできる。ＦＦＳ方式の液晶表示装置を採用した場合でも、本実施形態では、基板本体１０Ａ側から、共通電極１９、層間絶縁膜１３、画素電極９を順に積層したが、画素電極９と共通電極１９とを入れ替えて、基板本体１０Ａ側から、画素電極９、層間絶縁膜１３、共通電極１９を順に積層しても良い。この場合、液晶層５０に近い側の電極である共通電極１９に帯状電極が形成される。
【００６６】
また、本実施形態では、１つ１つの画素ＰＸに視野角制御用サブ画素ＤＣを設けたが、複数の画素或いは複数のサブ画素を１つの単位として、当該単位毎に１つの視野角制御用サブ画素ＤＣを設けても良い。この場合、視野角制御用サブ画素ＤＣ（視野角制御用画素電極９Ｂ）は画像表示領域内に一定の間隔で配列されていることが望ましい。この構成によれば、視野角制御用サブ画素ＤＣを画像表示領域全体に均等に配置することができる。そのため、特定の領域で視野角制御機能が低下するという問題は発生しない。
【００６７】
［第２の実施の形態］
図８は、本発明の第２実施形態の液晶表示装置の平面図である。本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６８】
第１実施形態の液晶表示装置では、視野角制御用サブ画素ＤＣから出射される光の光量を視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に制御することにより、画像表示領域内に、明るさが異なる複数のパターンを表示した。本実施形態では、明るさを変えずに、光の色を異ならせた複数のパターンを表示する。具体的には、視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に、赤色着色層２２Ｒ、緑色着色層２２Ｇ、及び青色着色層２２Ｂのうちのいずれか１つの着色層を選択して配置している。
【００６９】
図８の例では、図示右上の２つの画素と図示左下の１つの画素（以下、これらの画素によって構成された領域を領域ＢＡ１と呼ぶ）には、視野角制御用サブ画素ＤＣに、青色着色層２２Ｂが配置されている。一方、図示左上の２つの画素及び図示右下の１つの画素（以下、これらの画素によって構成された領域を領域ＢＡ２と呼ぶ）には、視野角制御用サブ画素ＤＣに赤色着色層２２Ｒが配置されている。領域ＢＡ１の視野角制御用サブ画素ＤＣと領域ＢＡ２の視野角制御用サブ画素ＤＣとの電圧―透過率特性は同じである。すなわち、上述した、［１］駆動電圧の大きさ、［２］液晶層の層厚、［３］視野角制御用画素電極と共通電極との間に配置される第２層間絶縁膜の厚み、［４］帯状電極の比Ｌ／Ｓ、などの条件は、領域ＢＡ１の視野角制御用サブ画素ＤＣと領域ＢＡ２の視野角制御用サブ画素ＤＣとで一致させている。この場合、視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に駆動電圧を異ならせなくても、赤と青の着色パターンを形成することができる。そのため、各視野角制御用サブ画素ＤＣの駆動電圧を共通化することができ、駆動回路を簡略化することができ、更に、駆動回路から画像表示領域への配線を減らすことができる。
【００７０】
なお、図８では、領域ＢＡ１と領域ＢＡ２の双方に着色層を配置したが、着色層は、領域ＢＡ１と領域ＢＡ２のうちのいずれか一方の領域（すなわち、画像表示領域内に設けられた複数の視野角制御用サブ画素のうち少なくとも一部の視野角制御用サブ画素）に配置されていれば良く、必ずしも両方の領域ＢＡ１，ＢＡ２に配置されている必要はない。着色層が配置されない視野角制御用サブ画素では、照明光と同じ白色光が表示される。
【００７１】
図９は、図８の視野角制御用サブ画素を用いて視野角制御を行った場合の説明図である。図９（ａ）は、正面方向から見たときの画像Ｐｖの説明図であり、図９（ｂ）は、広角方向から見たときの画像Ｐｏの説明図である。なお、符号１００ａは、液晶表示装置の画像表示領域を示している。
【００７２】
本実施形態の液晶表示装置では、画像Ｐｖの上に、色の異なる複数のパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２を有する画像（視野角制御用画像）を上書きする。これにより、画像Ｐｖの輪郭がぼやかされ、画像Ｐｖの視認性が低下する。上書きされるパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２によって画像Ｐｖの色がパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の重畳される領域毎に変化するからである。
【００７３】
図９（ｂ）において、１つのパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の大きさは、肉眼で視認できる大きさ（例えば２ｍｍ程度の大きさ）であることが望ましい。図９（ｂ）では、パターンＰａｔ１とパターンＰａｔ２とを同一形状の矩形状のパターンとし、それらを互い違いに配置することにより、チェッカーパターン（市松模様）を表示している。パターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の各辺の長さＷ１、Ｗ２は、いずれも２ｍｍ〜２０ｍｍである。１つのパターンパターンＰａｔ１、Ｐａｔ２の中には、複数の画素が配置されており、これら複数の画素からなる領域毎に、視野角制御用サブ画素から出射される光の色（視野角制御用サブ画素に配置される着色層の色）が異ならされている。
【００７４】
なお、図９（ｂ）では、視野角制御用画像として、チェッカーパターンを表示したが、視野角制御用画像は、このようなものに限定されない。例えば、色の異なる複数の線状パターンが一方向に交互に配置されてなるストライプパターン（縞模様）を用いても良い。この場合も、線状パターンの線幅は２ｍｍ〜２０ｍｍであることが望ましい。また、円や三角形等の矩形以外のパターンを一定の周期で配置した画像を視野角制御用画像として用いても良い。さらに、写真等の周期的パターンを含まない画像を視野角制御用画像として用いても良い。
【００７５】
［第３の実施の形態］
図１０は、本発明の第３実施形態の液晶表示装置の平面図である。本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７６】
本実施形態と第１実施形態との相違点は、視野角制御用画像の形状である。本実施形態では、ストライプ状のパターンを含む画像を視野角制御用画像として用いる。図１０の例では、図示右側の３つの画素（以下、これらの画素によって構成された領域を領域ＢＡ１と呼ぶ）には、視野角制御用サブ画素ＤＣに、比Ｌ／Ｓの小さい帯状電極９ｄが配置されている。一方、図示左側の３つの画素（以下、これらの画素によって構成された領域を領域ＢＡ２と呼ぶ）には、視野角制御用サブ画素ＤＣに、比Ｌ／Ｓの大きい帯状電極９ｄが配置されている。そのため、領域ＢＡ１と領域ＢＡ２とで斜め方向に出射される光の光量が異なったものとなり、明るさの異なるパターンが形成される。
【００７７】
なお、本実施形態では、領域ＢＡ１と領域ＢＡ２の帯状電極の比Ｌ／Ｓを異ならせたが、領域ＢＡ１の視野角制御用画素電極９Ｂ１と領域ＢＡ２の視野角制御用画素電極９Ｂ２では、上述した、［１］駆動電圧の大きさ、［２］液晶層の層厚、［３］視野角制御用画素電極と共通電極との間に配置される第２層間絶縁膜の厚み、［４］帯状電極の比Ｌ／Ｓ、のうちの少なくとも１つの条件が異なっておれば良い。それにより、画像表示領域内に、明るさの異なる複数のパターンが形成される。
【００７８】
［第４の実施の形態］
図１１は、本発明の第４実施形態の液晶表示装置の平面図である。本実施形態において第３実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７９】
第３実施形態の液晶表示装置では、１つ１つの視野角制御用画素電極にＴＦＴを接続し、視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に駆動を行えるようにしていた。本実施形態では、画像表示領域内の全ての視野角制御用画素電極を接続し、１つの電圧切り替え素子によって全ての視野角制御用サブ画素を駆動する。具体的には、１画素内に配置された複数のサブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＣの配列軸（Ｘ軸）と直交する方向（Ｙ軸方向）に配置された複数の視野角制御用画素電極を互いに接続し、Ｙ軸方向に延びる１列分のストライプ状の視野角制御用画素電極６１を形成する。そして、このようなストライプ状の視野角制御用画素電極６１を前記配列軸に沿って複数形成し、これら複数のストライプ状の視野角制御用画素電極６１同士を、画像表示領域の外周部に設けた接続電極６０によって接続する。接続電極６０は、少なくとも矩形状の画像表示領域の１辺に設けられていれば良いが、４辺全てに枠状に形成しても良い。接続電極６０には、各視野角制御用画素電極６１に共通の電圧切り替え素子（図示略）が接続されている。そして、電圧切り替え素子によって、全ての視野角制御用サブ画素ＤＣに対して、駆動電圧の供給／非供給の切り替え（すなわち、視野角の広／狭の切り替え）が一括で制御される。
【００８０】
図１１では、ストライプパターンを表示するために、領域ＢＡ１の視野角制御用サブ画素ＤＣと領域ＢＡ２の視野角制御用サブ画素ＤＣとで、上述した、［１］駆動電圧の大きさ、［２］液晶層の層厚、［３］視野角制御用画素電極と共通電極との間に配置される第２層間絶縁膜の厚み、［４］帯状電極の比Ｌ／Ｓ、のうちの少なくとも１つの条件が異なっている。
【００８１】
なお、明暗のパターンはストライプ状のパターンに限定されない。第１実施形態のようにチェッカーパターンを表示しても良い。チェッカーパターンを表示する場合、複数の画素を含む矩形状の領域毎に、上述した視野角制御用サブ画素ｄｃの、［１］駆動電圧の大きさ、［２］液晶層の層厚、［３］視野角制御用画素電極と共通電極との間に配置される第２層間絶縁膜の厚み、［４］帯状電極の比Ｌ／Ｓ、のうちの少なくとも１つの条件を異ならせる。チェッカーパターンを表示する場合も、Ｙ軸方向に配列された複数の視野角制御用画素電極を互いに接続し、Ｙ軸方向に延びるストライプ状の視野角制御用画素電極を形成する。そして、Ｘ軸方向に配列された複数のストライプ状の視野角制御用画素電極同士を接続電極で接続することで、全ての視野角制御用画素電極を一括で駆動することができる。
【００８２】
また、本実施形態では、全ての視野角制御用サブ画素を１つの電圧切り替え素子６２によって一括で駆動したが、視野角制御用サブ画素の駆動方法はこれに限定されない。例えば、視野角制御用画素電極６１同士を接続電極６０で接続せずに、視野角制御用画素電極６１毎に電圧切り替え素子６２を設けても良い。さらに、Ｙ軸方向に１次元的に配列される複数の視野角制御用サブ画素を１つの単位として駆動するのではなく、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に２次元的に配列される複数の視野角制御用サブ画素を１つの単位として駆動し、当該単位毎に１つの電圧切り替え素子を接続するようにしても良い。
【００８３】
［第５の実施の形態］
図１２は、本発明の第５実施形態の液晶表示装置の画像表示領域を構成する任意の１画素ＰＸの平面図である。本実施形態において第１実施形態と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８４】
本実施形態の液晶表示装置は、液晶に対し略基板面に垂直な方向の電界を印加して配向を制御することにより画像表示を行うＶＡ（Vertical Alignment）方式を採用した透過型の液晶表示装置である。また本実施形態の液晶表示装置は、基板上にカラーフィルタを具備したカラー液晶表示装置であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光を出力する３個の表示用サブ画素、及び表示用サブ画素に隣接する１個の視野角制御用サブ画素によって１個の画素を構成するものとなっている。
【００８５】
図２は、液晶表示装置の画像表示領域を構成する任意の１画素ＰＸの平面図である。液晶表示装置１００の画像表示領域には、Ｘ軸方向に延在する複数の走査線３ａと、Ｙ軸方向に延在する複数のデータ線６ａとが設けられている。走査線３ａとデータ線６ａとに囲まれた平面視矩形状の領域がサブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＣであり、Ｘ軸方向に配列された複数のサブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＣによって１つの画素ＰＸが構成されている。
【００８６】
各画素ＰＸには、画像表示に寄与する表示用のサブ画素（表示用サブ画素）ＤＲ、ＤＧ、ＤＢと、広角方向（基板法線から斜めに傾いた方向）からの覗き込みを防止するための視野角制御用のサブ画素（視野角制御用サブ画素）ＤＣとが設けられている。１つの表示用サブ画素に対応して３原色のうち１色の着色層（カラーフィルタ）が配置され、３つの表示用サブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢによって、任意のカラー表示が行われるようになっている。本実施形態の場合、赤色着色層が配置された赤色表示用サブ画素ＤＲと、緑色着色層が配置された緑色表示用サブ画素ＤＧと、青色着色層が配置された青色表示用サブ画素ＤＢとが設けられ、視野角制御用サブ画素ＤＣには着色層は配置されていない。
【００８７】
なお、着色層は、それぞれＹ軸方向に延びるストライプ状に形成され、その延在方向で各々複数のサブ画素に跨って形成されると共に、Ｘ軸方向にて周期的に配列されている。
【００８８】
表示用サブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢには、平面視略矩形状を成すＹ軸方向に長手の表示用の画素電極（表示用画素電極）９Ａと、表示用画素電極９Ａと平面的に重なって配置された平面略ベタ状の共通電極２９とが設けられている。また、表示用サブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢには、液晶分子の配向制御手段（第１配向制御構造物）である誘電体突起６１やスリット６２が設けられている。
【００８９】
スリット６２は、表示用画素電極９Ａの一部に形成された平面視略帯状の電極開口部である。表示用画素電極９Ａの上側半分と重なる位置には、Ｘ軸方向に対して時計回りに４５°の角度を成す方向に延在する平面視略帯状の複数本（図示では２本）の第１スリット（第１帯状部）６２ａが設けられている。また、表示用画素電極９Ａの下側半分と重なる位置には、Ｘ軸方向に対して反時計回りに４５°の角度を成す方向に延在する平面視略帯状の複数本（図示では２本）の第２スリット（第２帯状部）６２ｂが設けられている。第１スリット６２ａと第２スリット６２ｂとは、Ｘ軸の正方向から負方向にかけて両者の間隔が広がるように、各々の延在方向が規定されている。
【００９０】
表示用画素電極９Ａと対向する共通電極２９の表面には、共通電極２９から液晶層側に突出する平面視略帯状の複数の誘電体突起６１が設けられている。表示用画素電極９Ａの上側半分と重なる位置には、Ｘ軸方向に対して時計回りに４５°の角度を成す方向に延在する平面視略帯状の複数本（図示では２本）の第１誘電体突起（第１帯状部）６１ａが設けられている。また、表示用画素電極９Ａの下側半分と重なる位置には、Ｘ軸方向に対して反時計回りに４５°の角度を成す方向に延在する平面視略帯状の複数本（図示では２本）の第２誘電体突起（第２帯状部）６１ｂが設けられている。第１誘電体突起６１ａと第２誘電体突起６１ｂとは、Ｘ軸の正方向から負方向にかけて両者の間隔が広がるように、各々の延在方向が規定されている。
【００９１】
第１スリット６２ａと第１誘電体突起６１ａとは、各々の延在方向（Ｘ軸に対して時計回りに４５°を成す方向）と直交する方向において互いに均等な間隔で交互に配置されている。また、第２スリット６２ｂと第２誘電体突起６１ｂとは、各々の延在方向（Ｘ軸に対して反時計回りに４５°を成す方向）と直交する方向において互いに均等な間隔で交互に配置されている。
【００９２】
視野角制御用サブ画素ＤＣには、平面視略矩形状を成すＹ軸方向に長手の表示用の画素電極（表示用画素電極）９Ｂと、視野角制御用画素電極９Ｂと平面的に重なって配置された平面略ベタ状の共通電極２９とが設けられている。また、視野角制御用サブ画素ＤＣには、液晶分子の配向制御手段（第２配向制御構造物）である誘電体突起６３やスリット６４が設けられている。
【００９３】
スリット６４は、視野角制御用画素電極９Ｂの一部に形成された平面視略帯状の電極開口部である。スリット６４はデータ線６ａの延在方向に沿って等間隔に配列されており、本実施形態の場合、１つの視野角制御用画素電極９Ｂに３本のスリット６４が形成されている。スリット６４は、走査線３ａと平行に延びて形成されており、各スリット６４の幅は略同一に形成され、互いに平行に配置されている。
【００９４】
視野角制御用画素電極９Ｂと対向する共通電極２９の表面には、共通電極２９から液晶層側に突出する平面視略帯状の複数の誘電体突起６３が設けられている。誘電体突起６３はデータ線６ａの延在方向に沿って等間隔に配列されており、本実施形態の場合、１つの視野角制御用画素電極９Ｂに４本の誘電体突起６３が形成されている。誘電体突起６３は、走査線３ａと平行に延びて形成されており、各誘電体突起６３の幅は略同一に形成され、互いに平行に配置されている。
【００９５】
スリット６４と誘電体突起６３とは、各々の延在方向と直交する方向（Ｙ軸方向）において互いに均等な間隔で交互に配置されている。
【００９６】
共通電極２９は、画像表示領域全面に形成されており、各サブ画素に対して共通の電極として機能する。共通電極２９と画素電極９との間には、基板１０，２０に垂直な方向の電界が発生し、この電界によって液晶分子の配向状態が基板１０，２０に垂直な面内で変化する。ここで、画素電極９にはスリット６２，６４が形成されているため、スリット６２，６４の近傍では、基板法線に対して斜めに傾いた方向の電界（斜め電界）が発生する。そして、この斜め電界によって、液晶分子の配向状態が、スリット６２，６４の延在方向と直交する軸と基板法線とを含む平面内で変化する。このとき、共通電極２９の表面にもスリット６２，６４と平行な帯状の誘電体突起６１，６３が形成されているので、誘電体突起６１，６３の近傍でも、液晶分子の配向状態が、誘電体突起６１，６３の延在方向と直交する軸と基板法線とを含む平面内で変化する。そして、これら誘電体突起６１，６３とスリット６２，６４との双方の配向制御効果によって、液晶分子の配向状態が前記平面内で安定的に変化する。また、表示用サブ画素ＤＲ，ＤＧ，ＤＢでは、１サブ画素領域内に、互いに交差する方向に延在する２種類の帯状部（第１帯状部６１ａ，６２ａ、第２帯状部６１ｂ，６２ｂ）が存在するので、１サブ画素領域内に、液晶分子の配向方向が異なる２種類の配向領域（マルチドメイン）が形成される。そのため、視野角の広い画像表示が可能となる。
【００９７】
データ線６ａと走査線３ａとの交差部の近傍には、ＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は走査線３ａの平面領域内に部分的に形成されたアモルファスシリコンからなる半導体層３５と、半導体層３５と一部平面的に重なって形成されたソース電極６ｂ及びドレイン電極３２とを備えている。走査線３ａは半導体層３５と平面的に重なる位置でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。ソース電極６ｂは、データ線６ａから分岐されて半導体層３５に延びる平面視略逆Ｌ形に形成されている。ドレイン電極３２上には、画素電極９が配置されており、両者が平面的に重なる位置には画素コンタクトホール４５が設けられている。そして、画素コンタクトホール４５を介してドレイン電極３２と画素電極９とが電気的に接続されている。
【００９８】
図１３は、図１２のＣ−Ｃ′線に沿う断面図である。本実施形態の液晶表示装置は、ＴＦＴアレイ基板１０と、ＴＦＴアレイ基板１０と対向配置された対向基板２０と、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に挟持された液晶層５０と、ＴＦＴアレイ基板１０の外面側（液晶層５０と反対側）に設けられた第１偏光板１４と、対向基板２０の外面側に設けられた第２偏光板２４とを備えている。そして、図示略の照明装置（バックライト）によって第１偏光板１４の外面側から照明光が照射される構成となっている。
【００９９】
ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの内面側（液晶層５０側）には、走査線（図示略）が形成されており、走査線を覆って、酸化シリコン等の透明絶縁膜からなるゲート絶縁膜１１が形成されている。
【０１００】
ゲート絶縁膜１１上には、アモルファスシリコンの半導体層（図示略）が形成されており、半導体層に一部乗り上げるようにしてソース電極（データ線６ａ）と、ドレイン電極とが設けられている。図示は省略したが、データ線６ａは半導体層側に分岐しており、半導体層と一部重なってソース電極を構成するようになっている。
【０１０１】
半導体層、ソース電極（データ線６ａ）、及びドレイン電極を覆って、酸化シリコン等からなる第１層間絶縁膜１２が形成されている。第１層間絶縁膜１２を覆って、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極９（表示用画素電極９Ａ、視野角制御用画素電極９Ｂ）がパターン形成されている。画素電極９には、配向制御手段としてのスリット６２，６４が形成されている。
【０１０２】
画素電極９及び第１層間絶縁膜１２上には、ポリイミド等からなる配向膜１８が形成されている。配向膜１８は、画素電極９に駆動電圧を供給しない初期配向状態において、液晶層５０を構成する液晶分子を基板に対して略垂直に配向させる垂直配向膜である。
【０１０３】
対向基板２０は、ガラスや石英、プラスチック等の透光性の基板本体２０Ａを基体としてなり、基板本体２０Ａの内面側（液晶層５０側）には、表示用画素電極９Ａと重なる位置にカラーフィルタ層２２が形成されている。カラーフィルタ層２２には、互いに色の異なる着色層が表示用サブ画素の各々に対応するように配置されている。図１３は青色表示用サブ画素ＤＢと視野角制御用サブ画素ＤＣとの境界部の断面図であるため、カラーフィルタ層２２として、青色の着色層２２Ｂが配置されている。
【０１０４】
カラーフィルタ層２２及び基板本体２０Ａを覆って、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる平面視ベタ状の共通電極２９が形成されている。共通電極２９の表面において画素電極９と重なる位置には、樹脂等の誘電体材料からなる誘電体突起６３が形成されている。共通電極２９及び誘電体突起６３を覆って、ポリイミド等からなる配向膜２８が形成されている。配向膜２８は、画素電極９に駆動電圧を供給しない初期配向状態において、液晶層５０を構成する液晶分子を基板に対して略垂直に配向させる垂直配向膜である。
【０１０５】
液晶層５０は、誘電異方性が負の液晶からなる。表示用画素電極９Ａと重なる位置（表示用サブ画素）の液晶層５０は、表示用画素電極９Ａの画像信号（駆動電圧）を供給し液晶分子を基板面に水平に配向させた状態において、可視光の波長に対して略１／２波長の位相差を持つλ／２位相差層として機能する。
【０１０６】
液晶表示装置を構成する光学素子等の光学軸の配置関係を説明する。偏光板１４の透過軸はＹ軸と平行である。偏光板２４の透過軸はＸ軸と平行である。第１帯状部（第１スリット６２Ａ、第１誘電体突起６１Ａ）の延在方向は、Ｘ軸方向に対して時計回りに４５°の角度を成す方向である。第２帯状部（第２スリット６２Ｂ、第２誘電体突起６１Ｂ）の延在方向は、Ｘ軸方向に対して反時計回りに４５°の角度を成す方向である。一方、視野角制御用サブ画素に配置されたスリット６４及び誘電体突起６３の延在方向は、Ｘ軸と平行である。
【０１０７】
なお、第１帯状部の延在方向と第２帯状部の延在方向は、偏光板１４，２４の透過軸又は吸収軸と鋭角に交差する方向であれば良く、必ずしもＸ軸と４５°を成す方向でなくても良い。また、スリット６４及び誘電体突起６３の延在方向は、偏光板１４，２４の透過軸又は吸収軸と平行な方向であれば良く、Ｙ軸方向に延在していても良い。
【０１０８】
上記構成の液晶表示装置では、ＴＦＴ３０を介して画素電極９に画像信号（電圧）を供給することで、画素電極９と共通電極２９との間に基板法線方向の電界を生じさせ、この電界によって液晶を駆動する。そして、液晶表示装置１００は、サブ画素領域ごとに透過率を変更させて表示を行う。
【０１０９】
上述したように、液晶層５０を挟持して対向する配向膜１８，２８は、液晶分子５０ａを基板に垂直に配向させる垂直配向膜である。そのため、画素電極９に電圧を印加しない状態では、液晶層５０の液晶分子５０ａは、基板１０，２０間で基板面に垂直に配向した状態となる。このような液晶層５０に、表示用画素電極９Ａと共通電極２９との間に形成した電界を作用させると、図１２に示す表示用画素電極９Ａの上側半分と重なる位置では、第１スリット６２ａ及び第１誘電体突起６１ａの延在方向と直交する方向（Ｘ軸に対して反時計回りに４５°を成す方向）に液晶分子が傾倒し、当該延在方向と平行な軸と基板法線（Ｚ軸）とを含む平面内で液晶分子５０ａの配向状態が変化する。また、図１２に示す表示用画素電極９Ａの下側半分と重なる位置では、第２スリット６２ｂ及び第２誘電体突起６１ｂの延在方向と直交する方向（Ｘ軸に対して時計回りに４５°を成す方向）に液晶分子５０ａが傾倒し、当該延在方向と平行な軸と基板法線（Ｚ軸）とを含む平面内で液晶分子の配向状態が変化する。
【０１１０】
この場合、液晶分子５０ａの配向方向（厳密には、液晶分子５０ａの長軸方向を基板面に平行な面内に投影した方向）は偏光板１４，２４の透過軸と交差しているため、偏光板１４を透過した直線偏光の位相を変調し、正面方向（基板法線と略平行な方向）の画像表示に寄与させることができる。表示用サブ画素ＤＲ、ＤＧ、ＤＢでは、このような液晶分子の配向状態の差異に基づく複屈折性を利用して明暗表示を行う。
【０１１１】
一方、視野角制御用画素電極９Ｂと重なる位置では、液晶分子５０ａの配向方向は偏光板１４，２４の透過軸と平行か垂直であるため、視野角制御用画素電極９Ｂに駆動電圧を供給しても、配向制御構造物（スリット６４、誘電体突起６３）によって制御される配向方向と平行な軸（Ｙ軸）と基板法線（Ｚ軸）とを含む平面内（ＹＺ平面内）での配向状態の変化を生じさせるのみであり、正面方向の画像表示には寄与しない。しかし、このような液晶分子５０ａの配向状態の変化は、斜め方向に出射する光の複屈折率変化には寄与するため、斜め方向から見たときの画像のコントラスト（視認性）に影響する。すなわち、斜め方向の視野角を制御する視野角制御領域として機能する。視野角制御用サブ画素ＤＣでは、このような液晶分子５０ａの配向状態の差異に基づく複屈折性を利用して、広角方向での画像の視認性を制御している。
【０１１２】
本実施形態の液晶表示装置の場合、初期配向状態が基板に略垂直方向に配向し、電圧を印加することによって基板に平行に近い方向に配向する。そのため、第１実施形態の液晶表示装置に比べて、視野角制御効果は大きなものとなる。しかしながら、このような視野角制御効果を更に高めるために、本実施形態では、視野角制御用サブ画素ＤＣで出射される光の光量を画像表示領域内の場所毎に異ならせ、画像表示領域内、より正確には、マトリクス状に配置された複数の視野角制御用サブ画素ＤＣ（視野角制御用画素電極９Ｂ）で構成される視野角制御領域内に、液晶層５０を透過する光の光量（明るさ）が異なる複数のパターンを表示させている。
【０１１３】
視野角制御用サブ画素ＤＣの光量を制御する方法は第１実施形態で説明したものと同じである。具体的には、［１］駆動電圧の大きさを制御する方法、［２］液晶層の層厚を制御する方法、［３］視野角制御用画素電極と共通電極との間の絶縁膜の厚みを制御する方法、［４］帯状電極の比Ｌ／Ｓを領域毎に異ならせる方法、が挙げられる。また、第２実施形態で説明したように、視野角制御用サブ画素ＤＣに着色層を配置し、画像表示領域内に複数の着色パターンを形成することもできる。画像表示領域に形成するパターンは、チェッカーパターンに限らず、ストライプパターン等の他のパターンを選択することができる。パターンの大きさは、肉眼で視認できる大きさが望ましく、その大きさは、液晶表示装置の用途にも依るが、２ｍｍ〜２０ｍｍ程度が良い。
【０１１４】
この構成によれば、表示用画素電極によって形成される広角方向の画像の上に、明るさや色の異なる複数のパターを有する画像（視野角制御用画像）が上書きされる。そのため、上書きするパターンによって画像の輪郭がぼやかされ、画像の視認性が低下する。本実施形態の液晶表示装置では、視野角制御用サブ画素ＤＣの液晶分子の配向方向が略９０°回転するため、第１実施形態の液晶表示装置に比べて高い視野角制御効果が得られる。
【０１１５】
なお、本実施形態では、１つ１つの画素ＰＸに視野角制御用サブ画素ＤＣを設けたが、複数の画素或いは複数のサブ画素を１つの単位として、当該単位毎に１つの視野角制御用サブ画素ＤＣを設けても良い。この場合、視野角制御用サブ画素ＤＣ（視野角制御用画素電極９Ｂ）は画像表示領域内に一定の間隔で配列されていることが望ましい。この構成によれば、視野角制御用サブ画素ＤＣを画像表示領域全体に均等に配置することができる。そのため、特定の領域で視野角制御機能が低下するという問題は発生しない。
【０１１６】
また、本実施形態では、１つ１つの視野角制御用画素電極にＴＦＴを接続し、視野角制御用サブ画素ＤＣ毎に駆動を行えるようにしたが、第４実施形態で説明したように、画像表示領域内の１部又は全ての視野角制御用画素電極を接続し、接続された複数の視野角制御用画素電極に対して１つの電圧切り替え素子を接続しても良い。
【０１１７】
［電子機器］
図１４は、本発明の電子機器の一例である携帯電話１３００の斜視図である。携帯電話１３００は、本発明の液晶表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。携帯電話１３００は、前述した実施形態の液晶表示装置を備えているので、広視角、狭視角の切り替え効果の高い液晶表示部を有し、様々な使用環境や用途に適応可能な電子機器を実現することができる。
【０１１８】
なお、上記実施の形態の液晶表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるい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、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても、広視角、狭視角の切り替え効果の高い画像表示が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】第１実施形態の液晶表示装置の等価回路図である。
【図２】同液晶表示装置の１画素の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ′断面図及びＢ−Ｂ′断面図である。
【図４】液晶表示装置の光学軸の配置関係の説明図である。
【図５】視野角制御用サブ画素の液晶分子の配向状態の説明図である。
【図６】同液晶表示装置の複数画素の平面図である。
【図７】同液晶表示装置の正面方向及び広角方向の画像表示の一例である。
【図８】第２実施形態の液晶表示装置の複数画素の平面図である。
【図９】同液晶表示装置の正面方向及び広角方向の画像表示の一例である。
【図１０】第３実施形態の液晶表示装置の複数画素の平面図である。
【図１１】第４実施形態の液晶表示装置の複数画素の平面図である。
【図１２】第５実施形態の液晶表示装置の１画素の平面図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ′断面図である。
【図１４】電子機器の一例である携帯電話の斜視図である。
【符号の説明】
【０１２０】
９…画素電極、９Ａ…表示用画素電極、９Ｂ…視野角制御用画素電極、９ｃ…帯状電極（第２帯状電極）、９ｄ…帯状電極（第１帯状電極）、１０…ＴＦＴアレイ基板、１３…第２層間絶縁膜、１４…偏光板、１８…配向膜、１９…共通電極、２０…対向基板、２２…カラーフィルタ層、２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ…着色層、２４…偏光板、２８…配向膜、２９…、共通電極、５０…液晶層、１００…液晶表示装置、１００ａ…画像表示領域、１０１…データ線駆動回路、１０２…走査線駆動回路、１３００…携帯電話（電子機器）、ＢＡ１,ＢＡ２…領域、ＤＲ，ＤＧ．ＤＢ…表示用サブ画素、ＤＣ…視野角制御用サブ画素（視野角制御領域）、Ｐａｔ１,Ｐａｔ２…パターン、ＰＸ…画素
【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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