(57)【要約】【課題】広視野表示と狭視野表示とを行なうことができ、しかも低コストに得ることができる表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示パネル１の観察側とその反対側のいずれか一方に、間隙を設けて対向する一対の基板２１，２２間に液晶層２３が封入され、一対の基板２１，２２の互いに対向する内面それぞれに、液晶層２３に電圧を印加するための電極２４，２５と、液晶層２３の液晶分子をプレチルトさせずに一方向に水平配向させる配向性を有し、且つそれぞれの配向方向が予め定めた角度で交差する方向に設定されたノンプレチルト配向膜２６，２７とが設けられ、一対の基板２１，２２の外面にそれぞれ偏光板３２，３３が設けられた視野制限素子２を配置した。【選択図】図１
2007264425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの観察側とその反対側のいずれか一方に配置され、間隙を設けて対向する一対の基板間に液晶層が封入され、前記一対の基板の互いに対向する内面それぞれに、前記液晶層に電圧を印加するための電極と、前記液晶層の液晶分子をプレチルトさせずに一方向に水平配向させる配向性を有し、且つそれぞれの配向方向が予め定めた角度で交差する方向に設定された配向膜とが設けられ、前記一対の基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた視野制限素子とを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
視野制限素子の一方の基板の配向膜の配向方向と、他方の基板の配向膜の配向方向は、実質的に直交しており、前記一方の基板の外面の偏光板は、その透過軸を前記一方の基板の内面の配向膜の配向方向と実質的に直交または平行にして配置され、前記他方の基板の外面の偏光板は、その透過軸を前記一方の基板の外面の偏光板の透過軸に対して実質的に直交させて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
視野制限素子の少なくとも一方の基板の内面に、その基板の配向膜の配向方向に対して交差する方向に沿う複数の凸条が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
視野制限素子の少なくとも一方の基板の内面に、その基板の配向膜の配向方向に対して交差する方向に沿う複数の領域に対応させて、液晶層に印加される電界を部分的に低くするための電界規制手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項５】
電界規制手段は、少なくとも一方の基板の内面の電極に、その基板の配向膜の配向方向に対して交差する方向に沿わせて設けられた複数のスリットからなっていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、広視野表示と狭視野表示とを行なうことができる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば携帯電話機等の電子機器に実装される表示装置には、その表示の視野を、広視野と、電子機器の使用者以外の他者により表示を覗き見されないような狭視野とに切換えることができる視野可変性が要求されている。
【０００３】
視野可変型の表示装置としては、従来、画像を表示する表示パネルの観察側またはその反対側に、一対の基板間に液晶層を封入し、前記一対の基板の互いに対向する内面それぞれに、前記表示パネルの画面に対応する領域を複数に区分した各区分領域に対応させて、予め定めた形状の電極を設け、前記液晶層の液晶分子を、前記各区分領域毎に、前記表示パネルの法線方向に対して一方の方向に傾いた方向に視野を有する配向状態と、その方向とは反対方向に傾いた方向に視野を有する配向状態とに配向させ、前記一対の基板の外面にそれぞれ偏光板を設けた構成の視野制限用液晶表示素子を配置したものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この表示装置は、前記視野制限用液晶表示素子の電極間への電圧の印加により前記表示パネルの表示画像の視野を制限するものであり、前記視野制限用液晶表示素子の電極間に電圧を印加しないとき、つまり視野制限用液晶表示素子が無表示状態のときは、前記表示パネルの表示画像が広い視野で見える。
【０００５】
それに対し、前記視野制限用液晶表示素子の電極間に電圧を印加すると、前記表示パネルの法線付近の方向に対して一方の方向及びその反対方向に傾いた方向から見たときに、前記表示パネルの表示画像が、前記視野制限用液晶表示素子の前記一方の方向に傾いた方向に視野を有する各区分領域の表示及び前記反対方向に傾いた方向に視野を有する各区分領域の前記予め定めた形状の電極に対応する表示により部分的に隠されるため、前記一方の方向及びその反対方向に傾いた方向からは前記表示パネルの表示画像を認識することができなくなり、前記表示画像の視野が、前記法線付近の狭い角度範囲に制限される。
【特許文献１】特開２０００―１３３３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、表示パネルの画面に対応する領域を複数に区分した各区分領域毎に液晶分子を異なる配向状態に配向させた視野制限用液晶表示素子は、その一対の基板の内面にそれぞれ、前記各区分領域毎に方向を異ならせた複雑な配向処理（配向膜のラビング処理）を施さなければならないため、製造が難しい。
【０００７】
そのため、前記視野制限用液晶表示素子により視野角を制限する従来の表示装置は、コスト高であるという問題をもっている。
【０００８】
この発明は、広視野表示と狭視野表示とを行なうことができ、しかも低コストに得ることができる表示装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の表示装置は、
画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの観察側とその反対側のいずれか一方に配置され、間隙を設けて対向する一対の基板間に液晶層が封入され、前記一対の基板の互いに対向する内面それぞれに、前記液晶層に電圧を印加するための電極と、前記液晶層の液晶分子をプレチルトさせずに一方向に水平配向させる配向性を有し、且つそれぞれの配向方向が予め定めた角度で交差する方向に設定された配向膜とが設けられ、前記一対の基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた視野制限素子とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この表示装置において、前記視野制限素子は、一方の基板の配向膜の配向方向と、他方の基板の配向膜の配向方向とを、実質的に直交させ、前記一方の基板の外面の偏光板を、その透過軸を前記一方の基板の内面の配向膜の配向方向と実質的に直交または平行にして配置し、前記他方の基板の外面の偏光板を、その透過軸を前記一方の基板の外面の偏光板の透過軸に対して実質的に直交させて配置したものが好ましい。
【００１１】
また、前記視野制限素子は、少なくとも一方の基板の内面に、その基板の配向膜の配向方向に対して交差する方向に沿う複数の凸条を設けるか、或いは、少なくとも一方の基板の内面に、その基板の配向膜の配向方向に対して交差する方向に沿う複数の領域に対応させて、液晶層に印加される電界を部分的に低くするための電界規制手段を設けた構成とするのが望ましい。
【００１２】
その場合、前記電界規制手段は、前記少なくとも一方の基板の内面の電極に、その基板の配向膜の配向方向に対して交差する方向に沿わせて設けた複数のスリットにより形成するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の表示装置は、画像を表示する表示パネルの観察側とその反対側のいずれか一方に配置された視野制限素子により前記表示パネルの表示画像の視野を制限するものであり、前記視野制限素子の電極間に電圧を印加しないときは、前記表示パネルの表示画像が広い視野で見え、前記視野制限素子の電極間に、液晶分子を基板面に対して斜めに立上り配向させる電圧を印加すると、前記表示画像の視野が狭くなる。
【００１４】
すなわち、前記視野制限素子は、一対の基板の内面に設けられた配向膜がそれぞれ、液晶分子をプレチルトさせずに一方向に水平配向させる配向性を有しており、且つこれらの配向膜の配向方向が、予め定めた角度で交差しているため、前記電極間に電圧を印加しないときは、前記基板間に封入された液晶層の液晶分子が、前記液晶層の全域において、基板面に対して平行な状態で、それぞれの基板の配向膜の配向方向の交差角に対応した捩れ角で右周りと左周りにツイスト配向した微小な領域が均一に分布した状態となっている。
【００１５】
このときは、前記視野制限素子に一方の偏光板を透過して入射した光が、前記液晶層により旋光され、その光が他方の偏光板を透過して出射する。このときは、前記視野制限素子の液晶層の液晶分子が基板面に対して平行な状態でツイスト配向しているため、この視野制限素子の法線方向に透過した光に対するリタデーションと、前記法線に対して斜めに傾斜した方向に透過した光に対するリタデーションの差が小さく、光の入射角及び入射方位による透過率の差が小さいので、前記表示パネルの表示画像が広い視野で見える。
【００１６】
一方、前記視野制限素子の電極間に電圧を印加すると、液晶分子は基板面に対して斜めに立ち上がるように挙動する。このとき、前記配向膜には液晶分子の立上り方向を規定するプレチルトが無いため、液晶分子の一方端が基板面から離れるように立ち上がる状態と、液晶分子の他方端が基板面から離れるように立ち上がる状態と、前記それぞれの状態で右周りにツイストする状態及び左回りにツイストする状態の４つ配向状態が微小な領域毎に前記視野制限素子の全域に均一に発生する。
【００１７】
そして、前記液晶分子が前記基板面に対して斜めに立上り配向すると、前記視野制限素子の法線方向に透過した光と、前記斜めに配向した液晶分子の長軸の方向に透過した光に対するリタデーションの差が大きくなり、前記４つの状態が均一に分布されているので、前記法線方向に出射する光と、斜めに出射する光に対する透過率に差が生じる。したがって、前記視野制限素子の法線方向に対して傾いた方向の透過率が低くなる。
【００１８】
つまり、前記視野制限素子は、前記電極間への液晶分子を斜めに立上り配向させる電圧の印加により、この視野制限素子の法線方向からは、前記液晶層に対応する領域全体が明るく見え、前記法線方向に対して傾いた方向からは、微小な明部と暗部とを均等に分布した暗部が見える。
【００１９】
そのため、前記視野制限素子の電極間に液晶分子を斜めに立上り配向させる電圧を印加すると、前記表示パネルの法線方向（視野制限素子の法線方向と同じ方向）に対して傾いた方向からは、前記表示パネルの表示画像が前記暗部により遮蔽されて認識することができなくなり、前記表示画像の視野が、前記法線付近の狭い角度範囲に制限される。
【００２０】
また、前記視野制限素子は、間隙を設けて対向する一対の基板間に液晶層が封入され、前記一対の基板の互いに対向する内面それぞれに、前記液晶層に電圧を印加するための電極と、前記液晶層の液晶分子をプレチルトさせずに一方向に水平配向させる配向性を有し、且つそれぞれの配向方向が予め定めた角度で交差する方向に設定された配向膜とが設けられ、前記一対の基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられた簡単な構成のものであるため、表示パネルの画面に対応する領域を複数に区分した各区分領域毎に液晶分子を異なる配向状態に配向させた視野制限用液晶表示素子のように、基板内面に複雑な配向処理を施す必要が無く、したがって、容易に製造することができる。
【００２１】
このように、この発明の表示装置は、画像を表示する表示パネルの観察側とその反対側のいずれか一方に前記視野素子を配置したものであるため、広視野表示と狭視野表示とを行なうことができ、しかも、前記視野制限素子の製造が容易であるため、低コストに得ることができる。
【００２２】
この表示装置において、前記視野制限素子は、その一方の基板の配向膜の配向方向と、他方の基板の配向膜の配向方向とを、実質的に直交させ、前記一方の基板の外面の偏光板を、その透過軸を前記一方の基板の内面の配向膜の配向方向と実質的に直交または平行にして配置し、前記他方の基板の外面の偏光板を、その透過軸を前記一方の基板の外面の偏光板の透過軸に対して実質的に直交させて配置したものが好ましく、このようにすることにより、前記広視野表示のときに、広い角度範囲の方向から前記表示パネルの表示輝度とほとんど変わらない高輝度の画像を観察させることができ、また、前記狭視野表示のときに、前記法線方向から見た表示画像の輝度を充分に高くし、且つ、前記法線方向に対して傾いた方向から見える暗部を黒にして、前記法線方向に対して傾いた方向からの表示画像の認識をさらに困難にすることができる。
【００２３】
また、前記視野制限素子は、少なくとも一方の基板の内面に、その基板の配向膜の配向方向に対して交差する方向に沿う複数の凸条を設けるか、或いは、少なくとも一方の基板の内面に、その基板の配向膜の配向方向に対して交差する方向に沿う複数の領域に対応させて、液晶層に印加される電界を部分的に低くするための電界規制手段を設けた構成とするのが望ましく、このようにすることにより、電圧の印加による液晶層の各部の液晶分子の立上り方向を規定し、前記法線方向に対して傾いた方向からの明暗のパターンを規格化した狭視野表示を行なうことができる。
【００２４】
その場合、前記電界規制手段は、前記少なくとも一方の基板の内面の電極に、その基板の配向膜の配向方向に対して交差する方向に沿わせて設けた複数のスリットにより形成するのが好ましく、このようにすることにより、前記電界規制手段を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
図１〜図７はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は表示装置の一部分の断面図、図２は前記表示装置における表示パネルの配向膜のラビング方向及び視野制限素子の配向膜の配向方向とそれぞれの偏光板の透過軸の向きを示す平面図である。
【００２６】
この表示装置は、画像を表示する表示パネル１と、前記表示パネル１の観察側（図１において上側）とは反対側に配置された視野制限素子２と、前記視野制限素子２の後側に配置された図示しない面光源（図示せず）とを備えている。
【００２７】
前記表示パネル１は、図示しない枠状のシール材を介して接合され、間隙を設けて対向する一対の透明基板１１，１２間の前記シール材で囲まれた領域に液晶層１３が封入され、前記一対の基板１１，１２の互いに対向する内面それぞれに、互いに対向する領域によりマトリックス状に配列する複数の画素を形成する透明電極１４，１５が設けられた表示用液晶セル１０と、その一対の基板１１，１２の外面にそれぞれ設けられた偏光板３１，３２とからなる液晶表示パネルである。
【００２８】
この液晶表示パネル１は、一方の基板、例えば観察側の基板１１の内面に、複数の画素電極１４が行方向及び列方向にマトリックス状に配列させて設けられ、他方の基板、つまり観察側とは反対側の基板１２の内面に、前記複数の画素電極１４の配列領域に対向する一枚膜状の対向電極１５が設けられたアクティブマトリックス型のものであり、図１では省略しているが、前記観察側の基板１１の内面には、前記複数の画素電極１４にそれぞれ接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）と、各行のＴＦＴにゲート信号を供給する複数本の走査線と、各列のＴＦＴにデータ信号を供給する複数本の信号線が設けられている。
【００２９】
また、この液晶表示パネル１は、前記複数の画素電極１４と対向電極１５とが互いに対向する領域からなる複数の画素にそれぞれ対応する赤、緑、青の３色のカラーフィルタ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを備えており、これらのカラーフィルタ１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、前記反対側の基板１２の基板面上に形成され、その上に前記対向電極１５が形成されている。
【００３０】
さらに、前記一対の基板１１，１２の内面にはそれぞれ、前記電極１４，１５を覆って水平配向膜１７，１８が設けられており、これらの配向膜１７，１８は、実質的に直交する方向にラビング処理されている。
【００３１】
図２において、矢線１７ａは、前記液晶表示パネル１の観察側基板１１の内面に設けられた配向膜１７のラビング方向を示し、破矢線１８ａは、反対側基板１２の内面に設けられた配向膜１８のラビング方向を示している。
【００３２】
すなわち、前記液晶表示パネル１は、ＴＮ（ツイステッドネマティック）型のものであり、前記液晶層１３の液晶分子は、一対の基板１１，１２の近傍において、前記配向膜１７，１８のラビング方向１７ａ，１８ａに沿ってその方向にプレチルトして配向し、前記一対の基板１１，１２間において、図２に矢線で示したように実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向している。
【００３３】
そして、前記一対の基板１１，１２の外面の偏光板３１，３２は、図２のように、一方の偏光板、例えば観察側偏光板３１の透過軸３１ａを、観察側基板１１の配向膜１７のラビング方向１７ａと実質的に直交または平行（図２では平行）にし、反対側偏光板３２の透過軸３２ａを前記観察側偏光板３１の透過軸３１ａに対して実質的に直交させて配置されている。
【００３４】
なお、図に示した液晶表示パネル１はノーマリーホワイトモードのものであるが、前記液晶表示パネル１は、前記偏光板３１，３２の透過軸３１ａ，３２ａを実質的に平行にしたノーマリーブラックモードのものでもよい。
【００３５】
一方、前記液晶表示パネル１の観察側に配置された視野制限素子２は、図１のように、間隙を設けて対向する一対の透明基板２１，２２間の前記シール材で囲まれた領域に封入された液晶層２３と、一対の透明基板２１，２２を接合する図示しない枠状のシール材と、前記一対の基板２１，２２の互いに対向する内面それぞれに設けられ、前記液晶層２３に電圧を印加するための透明電極２４，２５と、前記液晶層２３の液晶分子をプレチルトさせずに一方向に水平配向させる配向性を有し、且つそれぞれの配向方向が予め定めた角度で交差する方向に配向処理が施された配向膜（以下、ノンプレチルト配向膜という）２６，２７とにより視野制限用液晶セル２０が構成され、前記視野制限用液晶セル２０と、その一対の基板２１，２２の外面にそれぞれ設けられた偏光板３２，３３とにより液晶素子が構成されている。この視野制限素子２の偏光板３２，３３のうち、前記液晶表示パネル１に対向する面側の偏光板３２は、前記液晶表示パネル１の観察側とは反対側の偏光板からなっている。
【００３６】
この視野制限素子２の一対の基板２１，２２の内面の電極２４，２５はそれぞれ、前記液晶層２３の全域に対応する一枚膜状に形成されており、前記配向膜２６，２７は、前記電極２４，２５を覆って、前記液晶層２３に対応する領域全体に形成されている。
【００３７】
また、前記ノンプレチルト配向膜２６，２７は、前記基板２１，２２の内面にポリイミド等の水平配向材の単分子を一方向に並べて被着させた単分子膜（ＬＢ膜）、あるいは、前記基板２１，２２の内面に成膜した水平配向膜の膜面を一方向にイオンビーム処理した配向処理膜からなっている。
【００３８】
図２において、実線２６ａは、前記視野制限素子２の液晶表示パネル１側とは反対側、つまり観察側の基板（以下、前基板という）２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向を示し、破線２７ａは、前記液晶表示パネル１に対向する側の基板（以下、後基板という）２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向を示している。
【００３９】
図２のように、前記視野制限素子２の前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａは、前記液晶表示パネル１の画面の左右方向に対して一方の方向、例えば観察側から見て左回りに４５°ずれた方向に設定され、後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａは、前記画面の左右方向に対して他方の方向、つまり観察側から見て右回りに４５°ずれた方向に設定されている。
【００４０】
すなわち、前記視野制限素子２の前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａと、後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａは、実質的に直交している。
【００４１】
また、前記視野制限素子２の液晶層２３は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなっている。
【００４２】
図３は、前記視野制限素子２の電圧非印加時の液晶分子の配向状態を示しており、前記視野制限素子２の液晶層２３の液晶分子２３ａは、前記一対の基板２１，２２の近傍において、前記ノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａに沿って、前記基板２１，２２面に対して実質的に０°のプレチルト角で配向し、前記一対の基板２１，２２間において、実質的に９０°の捩れ角で右周りまたは左周りにツイスト配向している。
【００４３】
なお、前記ネマティック液晶は、カイラル材を添加した液晶でも、カイラル材を添加しないノンカイラル液晶でもよく、カイラル材を添加した液晶の場合は、前記液晶層２３の平面積の全域において液晶分子２３ａが前記カイラル材の旋回方向にツイスト配向する。また、ノンカイラル液晶の場合は、液晶分子２３ａのツイスト方向が規定されないため、前記液晶層２３の平面積内に、液晶分子２３ａが左回りにツイスト配向した微小領域と、液晶分子２３ａが右回りにツイスト配向した微小領域とがランダムに生じる。
【００４４】
そして、前記視野制限素子２の一対の基板２１，２２の外面の偏光板３２，３３は、図２のように、一方の偏光板、例えば前側偏光板３２の透過軸３２ａを、前記前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａと実質的に直交または平行（図２では直交）にし、後側偏光板３３の透過軸３３ａを前記前側偏光板３２の透過軸３２ａに対して実質的に直交させて配置されている。
【００４５】
なお、前記視野制限素子２の前側偏光板３２は、上述したように前記液晶表示パネル１の反対側偏光板からなっており、前記液晶表示パネル１の一対の基板１１，１２の配向膜１７，１８のラビング方向１７ａ，１８ａと観察側偏光板３１の透過軸３１ａの向きは、前記視野制限素子２の前側偏光板３２の透過軸３２ａの向きを基準にして、ノーマリーホワイトモードまたはノーマリーブラックモードのＴＮ型液晶表示パネルを構成するように設定されている。
【００４６】
この表示装置は、携帯電話機等の電子機器の表示部に実装されるものであり、前記視野制限素子２は、例えば前記電子機器に設けられた視野選択キー等による広視野と狭視野の選択に応じて、狭視野が選択されたときに、前記電極２４，２５間に、液晶分子を基板２１２，２２面に対して斜めに立上り配向させる電圧を印加することにより駆動される。
【００４７】
この表示装置は、前記液晶表示パネル１の観察側とは反対側に配置された前記視野制限素子２により前記液晶表示パネル１の表示画像の視野を制限するものであり、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に電圧を印加しないときは、前記液晶表示パネル１の表示画像が広い視野で見え、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に、前記液晶層２３の液晶分子２３ａを基板２１，２２面に対して斜めに立上り配向させる電圧を印加すると、前記液晶表示パネル１の表示画像の視野が狭くなる。
【００４８】
すなわち、前記視野制限素子２は、その一対の基板２１，２２の内面に設けられたノンプレチルト配向膜２６，２７がそれぞれ、前記液晶分子２３ａをプレチルトさせずに一方向に水平配向させる配向性を有しており、且つこれらのノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａが、予め定めた角度で交差しているため、前記一対の基板２１，２２の内面の電極２４，２５間に電圧を印加しないときは、前記基板２１，２２間に封入された液晶層２３の液晶分子２３ａが、前記液晶層２３の平面積の全域において、図３のように、基板２１，２２面に対して実質的に０°のプレチルト角で倒伏した状態で、それぞれの基板２１，２２のノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａの交差角に対応した捩れ角で右周りまたは左周りにツイスト配向する。
【００４９】
この状態では、前記視野制限素子２の後側に配置された図示しない面光源から照射され、前記視野制限素子２に前記後側偏光板３３を透過して入射した照明光（後側偏光板３３によりその透過軸３３ａに沿う直線偏光とされた光）が、前記液晶層２３により旋光され、その光が前側偏光板を透過して出射する。
【００５０】
液晶としてノンカイラル液晶を用いた視野制限素子２の場合は、上述したように、前記液晶層２３の平面積内に、液晶分子２３ａが左回りにツイスト配向した微小領域と、液晶分子２３ａが右回りにツイスト配向した微小領域とがランダムに生じるため、前記液晶層２３の液晶分子２３ａが左回りにツイスト配向した領域では入射光が左回りに旋光され、液晶分子２３ａが右回りにツイスト配向した領域では入射光が右回りに旋光されるが、その旋光角は実質的に同じであるため、前記液晶層２３のいずれのツイスト配向領域を透過した光も前記前側偏光板を透過して出射する。
【００５１】
そして、前記視野制限素子２の液晶層２３の液晶分子２３ａが基板１２，１３面に対して平行に倒伏した状態では、この視野制限素子２の法線方向に液晶層を透過する光に対する液晶層のリタデーションの値と、前記法線に対して斜めに傾いた方向から液晶層を透過する光に対する液晶層のリタデーションの値との差が小さいため、光の入射角及び入射方位による透過率の差が小さく、したがって、前記面光源から照射された照明光が、広い角度範囲の方向に向かって前記視野制限素子２を高い透過率で透過して前記液晶表示パネル１に入射するため、前記液晶表示パネル１の表示画像が広い視野で見える。
【００５２】
この実施例では、図２に示したように、前記視野制限素子２の前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａと、後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａとを実質的に直交させ、前記前基板２１の外面の前側偏光板３２を、その透過軸３２ａを前記前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａと実質的に直交または平行にして配置し、前記後基板２２の外面の後側偏光板３３を、その透過軸３３ａを前記前側偏光板３２の透過軸３２ａに対して実質的に直交させて配置しているため、この視野制限素子２の電圧非印加時の法線方向及び前記法線方向に対して傾いた方向の光の透過率を高くすることができ、したがって、前記広視野表示のときに、広い角度範囲の方向から前記液晶表示パネル１の表示輝度とほとんど変わらない高輝度の画像を観察させることができる。
【００５３】
一方、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に電圧を印加すると、液晶分子２３ａは基板２１，２２面に対して斜めに立ち上がるように挙動する。このとき、前記ノンプレチルト配向膜２６，２７には液晶分子２３ａの立上り方向を規定するプレチルトが無いため、液晶分子２３ａの一方端が基板２１，２２面から離れるように立ち上がる状態と、液晶分子２３ａの他方端が基板２１，２２面から離れるように立ち上がる状態と、前記それぞれの状態で右周りにツイストする状態及び左回りにツイストする状態の４つ配向状態が微小な領域毎に前記視野制限素子の全域に均一に発生する。
【００５４】
そして、前記液晶分子２３ａを基板２１，２２面に対して斜めに立上り配向すると、前記視野制限素子２の法線方向に透過した光と、前記斜めに配向した液晶分子２３ａの長軸の方向に透過した光に対するリタデーションの差が大きくなり、前記４つの状態が均一に分布されているので、前記法線方向に出射する光と、斜めに出射する光に対する透過率に差が生じ、前記視野制限素子２の法線方向に対して傾いた方向の透過率が低くなる。
【００５５】
つまり、前記視野制限素子２は、前記電極２４，２５間への液晶分子２３ａを斜めに立上り配向させる電圧の印加により、この視野制限素子２の法線方向からは、前記液晶層２３に対応する領域全体が明るく見え、前記法線方向に対して傾いた方向からは、微小な明部と暗部とがランダムに均等に分布した暗部として見える。
【００５６】
なお、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に印加する電圧値は、前記液晶分子２３ａを、前記光の入射角及び入射方位による透過率の差が最も大きくなる角度で立上り配向させる値（例えば１Ｖ程度）に設定するのが好ましく、このようにすることにより、前記暗部を充分に暗くすることができる。
【００５７】
図４及び図５は、ノンカイラル液晶を用いた視野制限素子２の電圧印加時の液晶分子２３ａの配向状態を示しており、図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ液晶層２３の異なる領域における液晶分子配向状態の平面図、図５（ａ）及び図５（ｂ）は図４（ａ）のVａ−Vａ線及び図４（ｂ）のVｂ−Vｂ線に沿う断面図、図５（ｃ）及び図５（ｄ）は図４（ｃ）のVｃ−Vｃ線及び図４（ｄ）のVｄ−Vｄ線に沿う断面図である。
【００５８】
図４（ａ）及び図５（ａ）と図４（ｂ）及び図５（ｂ）はそれぞれ、液晶分子２３ａが観察側から見て左回りにツイスト配向した領域における前記液晶分子２３ａの立上り配向状態を示しており、図４（ａ）及び図５（ａ）は、液晶分子２３ａが、その一端側が前記後基板２２面から離れる方向に立上り配向した領域の配向状態を示し、図４（ｂ）及び図５（ｂ）は、液晶分子２３ａが、その他端側が前記後基板２２面から離れる方向に立上り配向した領域の配向状態を示している。
【００５９】
また、図４（ｃ）及び図５（ｃ）と図４（ｄ）及び図５（ｄ）はそれぞれ、液晶分子２３ａが観察側から見て右回りにツイスト配向した領域における前記液晶分子２３ａの立上り配向状態を示しており、図４（ｃ）及び図５（ｃ）は、液晶分子２３ａが、その一端側が前記後基板２２面から離れる方向に立上り配向した領域の配向状態を示し、図４（ｄ）及び図５（ｄ）は、液晶分子２３ａが、その他端側が前記後基板２２面から離れる方向に立上り配向した領域の配向状態を示している。
【００６０】
これらの領域のうち、図４（ａ）及び図５（ａ）に示した立上り配向領域Ｄ１は、観察側から見て前記液晶表示パネル１の画面の左方向に傾いた方向に暗視方向（暗く見える方向）Ａをもった領域（以下、第１ドメイン領域という）であり、図４（ｂ）及び図５（ｂ）に示した立上り配向領域Ｄ２は、観察側から見て前記画面の右方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった領域（以下、第２ドメイン領域という）である。
【００６１】
また、図４（ｃ）及び図５（ｃ）に示した立上り配向領域Ｄ３は、前記画面の上方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった領域（以下、第３ドメイン領域という）であり、図４（ｄ）及び図５（ｄ）に示した立上り配向領域Ｄ４は、前記画面の下方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった領域（以下、第４ドメイン領域という）である。
【００６２】
このように、ノンカイラル液晶層を用いた視野制限素子２の場合は、電極２４，２５間に液晶分子２３ａを斜めに立上り配向させる電圧を印加したときに、前記液晶層２３に、観察側から見て、前記液晶表示パネル１の画面の左方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第１ドメイン領域Ｄ１と、前記画面の右方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第２ドメイン領域Ｄ２と、前記画面の上方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第３ドメイン領域Ｄ３と、前記画面の下方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第４ドメイン領域Ｄ４とが形成される。
【００６３】
そのため、前記視野制限素子２の法線方向からは、前記液晶層２３に対応する領域全体、つまり前記第１〜第４の全てのドメイン領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が明るく見えるのに対し、前記法線方向に対して前記画面の左方向に傾いた方向からは、第１ドメイン領域Ｄ１が暗く、他の各ドメイン領域Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が前記法線方向から見た明るさよりも暗い中間調の明るさに見え、前記法線方向に対して前記画面の右方向に傾いた方向からは、第２ドメイン領域Ｄ２が暗く、他の各ドメイン領域Ｄ１，Ｄ３，Ｄ４が前記中間調の明るさに見える。
【００６４】
また、前記法線方向に対して前記画面の上方向に傾いた方向からは、第３ドメイン領域Ｄ３が暗く、他の各ドメイン領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４が前記中間調の明るさに見え、前記法線方向に対して前記画面の下方向に傾いた方向からは、第４ドメイン領域Ｄ４が暗く、他の各ドメイン領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が前記中間調の明るさに見える。
【００６５】
そして、前記第１〜第４のドメイン領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、前記液晶層２３の全域にわたってランダムで且つ均一に分布して形成されるため、前記視野制限素子２の法線方向に対して前記画面の左右方向に傾いた方向から見たときも、前記法線方向に対して前記画面の上下方向に傾いた方向から見たときも、前記液晶層２３に対応する領域内に微細な前記中間調の明部と暗部とがランダムに分布され、画面全体が暗部として観察される。
【００６６】
そのため、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に液晶分子２３ａを斜めに立上り配向させる電圧を印加すると、前記液晶表示パネル１の法線方向（視野制限素子２の法線方向と同じ方向）に対して画面の左右方向及び上下方向に傾いた方向からは、前記液晶表示パネル１の表示画像が前記暗部によって遮蔽されて認識することができなくなり、前記表示画像の視野が、前記法線付近の狭い角度範囲に制限される。
【００６７】
したがって、ノンカイラル液晶を用いた視野制限素子２によれば、前記液晶表示パネル１の表示画像の視野を、画面の左右方向及び上下方向のいずれの方向においても狭くすることができる。
【００６８】
そして、この実施例では、前記視野制限素子２の一対の基板２１，２２のノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａを実質的に直交させ、前基板２１の外面の偏光板３２を、その透過軸３２ａを前記前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａと実質的に直交または平行にして配置し、後基板２２の外面の偏光板３３を、その透過軸３３ａを前記後基板２１の外面の偏光板３２の透過軸３２ａに対して実質的に直交させて配置いるため、前記電極２４，２５間に液晶分子２３ａを斜めに立上り配向させる電圧を印加したときの前記第１〜第４のドメイン領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の法線方向の光の透過率を充分に高くし、且つ、こられのドメイン領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の暗視方向Ａから見た表示を黒にすることができる。
【００６９】
したがって、前記狭視野表示のときに、前記法線方向から見た表示画像の輝度を充分に高くし、且つ、前記法線方向に対して傾いた方向から見える暗部を黒にして、前記法線方向に対して傾いた方向からの表示画像の認識をさらに困難にすることができなる。
【００７０】
前記視野制限素子２の液晶層２３は、カイラル材を添加した液晶により形成してもよく、その場合は、前記電極２４，２５間に液晶分子２３ａを斜めに立上り配向させる電圧を印加したときに、前記液晶層２３に対応する領域内に、前記視野制限素子２の法線方向に対して一方の方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第１ドメイン領域と、前記一方の方向とは反対方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第２ドメイン領域とが形成されるため、前記左右方向と上下方向のいずれか一方の視野を狭くすることができる。
【００７１】
なお、携帯電話機等の電子機器における使用者以外の他者により表示を覗き見される方向は、主に左右方向であるため、前記視野制限素子２の液晶層２３をカイラル材を添加した液晶により形成する場合は、左右方向の視野を狭くした狭視野表示を行なえるように、前記カイラル材の旋回性に応じて一対の基板２１，２２のノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａを設定するのが好ましい。
【００７２】
すなわち、前記視野制限素子２の液晶層２３を、観察側から見て左旋性のカイラル材を添加した液晶により形成する場合は、前記ノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａを図２に示した方向に設定すればよく、このようにすれば、前記電極２４，２５間に液晶分子２３ａを斜めに立上り配向させる電圧を印加したときに、前記法線方向に対して左方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第１ドメイン領域Ｄ１と、右方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第２ドメイン領域Ｄ２とが形成されるため、左右方向の視野を狭くした狭視野表示を行なうことができる。
【００７３】
また、前記視野制限素子２の液晶層２３を、観察側から見て右旋性のカイラル材を添加した液晶により形成する場合は、一対の基板２１，２２のノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａを、図２の方向に対して９０°ずれた方向に設定すればよく、このようにすれば、前記電極２４，２５間に液晶分子２３ａを斜めに立上り配向させる電圧を印加したときに、前記法線方向に対して左方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第１ドメイン領域Ｄ１と、右方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第２ドメイン領域Ｄ２とが形成されるため、左右方向の視野を狭くした狭視野表示を行なうことができる。
【００７４】
図６は、上記表示装置の広視野表示のときの正面方向（液晶表示パネル１及び視野制限素子２の法線付近の方向）と左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示を示しており、この広視野表示のときは、正面方向からも左方向及び右方向に傾いた方向からも、前記液晶表示パネル１の表示画像を観察することができる。
【００７５】
図７は、上記表示装置の狭視野表示のときの正面方向と左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示を示しており、この狭視野表示のときは、正面方向からは前記液晶表示パネル１の表示画像を観察することができるが、左方向及び右方向に傾いた方向から見ると、前記中間調の明部ａと暗部ｂとがランダムに分布した暗部が見える。
【００７６】
そのため、狭視野表示のときの左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示は、前記暗部により前記液晶表示パネル１の表示画像が隠された表示であり、したがって前記表示画像を認識することができない。
【００７７】
このように、この表示装置は、前記視野制限素子２の電極２４，２５間への電圧の印加を制御することにより、広視野表示と狭視野表示とを行なうことができる。
【００７８】
また、前記視野制限素子２は、間隙を設けて対向する一対の基板２１，２２間に液晶層２３が封入され、前記一対の基板２１，２２の互いに対向する内面それぞれに、前記液晶層２３に電圧を印加するための電極２４，２５と、前記液晶層２３の液晶分子２３ａをプレチルトさせずに一方向に水平配向させる配向性を有し、且つそれぞれの配向方向２６ａ．２７ａが予め定めた角度で交差する方向に設定された配向膜２６，２６とが設けられ、前記一対の基板２１，２２の外面にそれぞれ偏光板３２，３３が設けられた簡単な構成のものであるため、特許文献１に記載された視野制限用液晶表示素子のように、基板内面に複雑な配向処理を施す必要が無く、したがって、容易に製造することができる。
【００７９】
上述したように、この表示装置は、画像を表示する液晶表示パネル１の観察側に前記視野制限素子２を配置したものであるため、広視野表示と狭視野表示とを行なうことができ、しかも、前記視野制限素子２の製造が容易であるため、低コストに得ることができる。
【００８０】
（第２の実施形態）
図８及び図９はこの発明の第２の実施例を示しており、図８は表示装置の一部分の断面図、図９はこの表示装置における表示パネルの配向膜のラビング方向及び視野制限素子の配向膜の配向方向とそれぞれの偏光板の透過軸の向きを示す平面図である。
【００８１】
この実施例の表示装置は、上記第１の実施例と同じ構成のＴＮ型液晶表示パネル１の観察側に視野制限素子２を配置し、前記液晶表示パネル１の観察側とは反対側に面光源（図示せず）を配置したものであり、この実施例では、前記視野制限素子２を、第１の第１の実施例と同じ構成の視野制限用液晶セル２０と、その一対の基板２１，２２の外面にそれぞれ設けられた偏光板３４，３１とにより構成している。
【００８２】
なお、前記視野制限素子２の偏光板３４，３１のうち、前記液晶表示パネル１に対向する面側、つまり後側の偏光板３１は、前記液晶表示パネル１の観察側偏光板からなっており、この視野制限素子２の前側偏光板３４の透過軸３４ａの向きは、上記第１の実施例における視野制限素子２の前側偏光板３２の透過軸３２ａの向きと同じに設定され、後側偏光板３１の透過軸３１ａの向きは、上記第１の実施例における視野制限素子２の後側偏光板３３の透過軸３３ａの向きと同じに設定されている。
【００８３】
この実施例の表示装置は、前記液晶表示パネル１の観察側に前記視野制限素子２を配置したものであるため、上述した第１の実施例の表示装置と同様に、広視野表示と狭視野表示とを行なうことができ、しかも低コストに得ることができる。
【００８４】
（第３の実施形態）
図１０〜図１３はこの発明の第３の実施例を示しており、図１０は視野制限素子の一部分の平面図、図１１及び図１２は前記視野制限素子の電圧非印加時及び電圧印加時の液晶分子の配向状態を示す断面図である。
【００８５】
この実施例の視野制限素子２は、一方の基板、例えば後基板２２の内面に、この後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して交差する方向に沿う複数の凸条３５を設け、これらの凸条３５を覆って前記ノンプレチルト配向膜２７を形成したものであり、他の構成は基本的に上記第１の実施例と同じである。
【００８６】
なお、この実施例の視野制限素子２は、液晶層２３を、観察側から見て右旋性のカイラル材を添加した液晶により形成したものであり、一対の基板２１，２２のノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａは、左右方向の視野を狭くした狭視野表示を行なうため、つまり、液晶分子２３ａを斜めに立上り配向させる電圧の印加により、視野制限素子２の法線方向に対して左方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第１ドメイン領域Ｄ１と、右方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第２ドメイン領域Ｄ２とを形成するために、図２の方向に対して９０°ずれた方向に設定されている。
【００８７】
この視野制限素子２において、前記複数の凸条３５は、厚さが１μｍ程度、幅が２〜１０μｍ程度の絶縁膜からなっており、前記後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して実質的に直交する方向、つまり、前記液晶表示パネル１の画面の左右方向に対して観察側から見て右回りに４５°ずれた方向に沿わせて、液晶層２３の平面積に対応する領域を斜めに横切る長さに形成されている。
【００８８】
また、前記複数の凸条３５は、前記液晶層２３の平面積に対応する領域の全域にわたって、前記液晶表示パネル１の画素ピッチの１０〜２０倍程度のピッチで形成されている。
【００８９】
この実施例の視野制限素子２は、後基板２２の内面に、この後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して交差する方向に沿う複数の凸条３５を設けているため、後基板２２の近傍の液晶分子２３ａが、前記後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに沿って、前記凸条３５の付近の液晶分子２３ａが前記凸条３５に乗上げる方向にチルトした倒伏状態で配向する。
【００９０】
そのため、この視野制限素子２の液晶層２３の液晶分子２３ａは、電極２４，２５間に電圧を印加しないときは、一対の基板２１，２２間において、図１１のように、前記後基板２２の隣合う凸条３５，３５間に対応する帯状の凸条間領域ごとに、その凸条間領域の中間線に沿うディスクリネーションラインＳを境にして、一方の側と他方の側とで互いに逆向きにチルトした倒伏状態でツイスト配向する。
【００９１】
なお、この電圧非印加時の液晶分子２３ａのチルト角は、前記凸条３５の厚さ（１μｍ程度）に対応した僅かな角度であるため、前記視野制限素子２の光の入射角及び入射方位による透過率の差は小さく、したがって、前記液晶表示パネル１の表示画像が広い視野で見える。
【００９２】
一方、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に電圧を印加すると、前記液晶分子２３ａが、図１２のように、後基板２２面を基準として見たとき、前記凸条間領域ごとに、前記ディスクリネーションラインＳを境にして、一方の側では、液晶分子２３ａの一端側が後基板２２面から離れる方向に立上り配向し、他方の側では、液晶分子２３ａの他端側が後基板２２面から離れる方向に立上り配向する。
【００９３】
そのため、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に液晶分子２３ａを基板２１，２２面に対して斜めに立上り配向させる電圧を印加すると、図１０に示したように、各凸条間領域の一方の側に、視野制限素子２の法線方向に対して左方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第１ドメイン領域Ｄ１が形成され、前記各凸条間領域の他方の側に、前記法線方向に対して右方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第２ドメイン領域Ｄ２が形成される。
【００９４】
したがって、前記視野制限素子２の法線方向からは、前記液晶層２３に対応する領域全体が明るく見え、前記法線方向に対して左方向に傾いた方向及び右方向に傾いた方向からは、前記各凸条間領域ごとに明部と暗部が交互に分布した明暗模様が見えるため、前記液晶表示パネル１の表示画像の左右方向の視野が狭くなる。
【００９５】
図１３は、この実施例の視野制限素子２を備えた表示装置の狭視野表示のときの左右いずれか一方に傾いた方向から見た表示を示しており、この狭視野表示のときは、左方向に傾いた方向から見ると、中間調の明部ａと暗部ｂとが交互に分布した斜めストライプ状の明暗模様が見え、右方向に傾いた方向から見ると、前記左方向から見たときの明部ａと暗部ｂが逆になった斜めストライプ状の明暗模様が見える。
【００９６】
このように、この実施例の視野制限素子２は、一方の基板２２の内面に、その基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して交差する方向に沿う複数の凸条３６を設けたものであるため、電圧の印加による液晶層２３の各部の液晶分子２３ａの立上り方向を規定し、前記視野制限素子２の法線方向に対して傾いた方向から見える明暗模様のパターンをストライプ状に規格化した狭視野表示を行なうことができる。
【００９７】
なお、この実施例の視野制限素子２の液晶層２３は、観察側から見て左旋性のカイラル材を添加した液晶により形成してもよく、その場合は、一対の基板２１，２２のノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａを、図１０の方向に対して９０°ずれた方向に設定することにより、左右方向の視野を狭くした狭視野表示を行なうことができる。
【００９８】
また、この実施例の視野制限素子２は、後基板２２の内面に複数の凸条３５を設けたものであるが、前記複数の凸条３５は、前基板２１の内面に、この前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａに対して交差する方向に沿わせて設けてもよい。
【００９９】
（第４の実施形態）
図１４及び図１５はこの発明の第４の実施例を示しており、図１４は視野制限素子の一部分の平面図である。
【０１００】
この実施例の視野制限素子２は、後基板２２の内面に、この後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して交差する方向に沿う複数の凸条３５を設け、前基板２１の内面に、この前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａに対して交差する方向に沿う複数の凸条３６を設けたものであり、他の構成は上記第３の実施例と同じである。
【０１０１】
この視野制限素子２は、一対の基板２１，２２の内面に、それぞれの基板２１，２２のノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａに対して交差する方向に沿う複数の凸条３６，３５を設けているため、後基板２２の近傍の液晶分子２３ａが、前記後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに沿って、前記凸条３５の付近の液晶分子２３ａが前記凸条３５に乗上げる方向にチルトした倒伏状態で配向し、前基板２１の近傍の液晶分子２３ａが、前記前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａに沿って、前記凸条３６の付近の液晶分子２３ａが前記凸条３６に乗上げる方向にチルトした倒伏状態で配向する。
【０１０２】
そのため、この視野制限素子２の液晶層２３の液晶分子２３ａは、電極２４，２５間に電圧を印加しないときは、一対の基板２１，２２間において、後基板２２の隣合う凸条３５，３５間及び前基板２１の隣合う凸条３６，３６間に対応する菱形形状の複数の凸条間領域ごとに、その凸条間領域の前記凸条３５と平行な中間線に沿う一方のディスクリネーションラインＳ１及び前記凸条３６と平行な中間線に沿う他方のディスクリネーションラインＳ２を境にして、前記一方のディスクリネーションラインＳ１の一方の側と他方の側及び前記他方のディスクリネーションラインＳ２の一方の側と他方の側とで互いに異なる方向にチルトした倒伏状態でツイスト配向する。
【０１０３】
なお、この視野制限素子２の電圧非印加時の光の入射角及び入射方位による透過率の差は上記第３の実施例と同様に小さく、したがって、前記液晶表示パネル１の表示画像が広い視野で見える。
【０１０４】
一方、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に電圧を印加すると、前記液晶分子２３ａが、前記凸条間領域ごとに、前記一方のディスクリネーションラインＳ１の一方の側と他方の側及び前記他方のディスクリネーションラインＳ２の一方の側と他方の側とで互いに異なる方向に立上り配向する。
【０１０５】
そのため、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に液晶分子２３ａを基板２１，２２面に対して斜めに立上り配向させる電圧を印加すると、図１８に示したように、各凸条間領域に、前記ディスクリネーションラインＳ１，Ｓ２を境にして、視野制限素子２の法線方向に対して液晶表示パネル１の画面の左方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第１ドメイン領域Ｄ１と、前記画面の右方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第２ドメイン領域Ｄ２と、前記画面の上方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第３ドメイン領域Ｄ３と、前記画面の下方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第４ドメイン領域Ｄ４が形成される。
【０１０６】
したがって、前記視野制限素子２の法線方向からは、前記液晶層２３に対応する領域全体が明るく見え、前記法線方向に対して前記画面の左右方向及び上下方向に傾いた方向からは、前記各凸条間領域ごとに明部と暗部が交互に分布した明暗模様が見えるため、前記液晶表示パネル１の表示画像の左右方向及び上下方向の視野が狭くなる。
【０１０７】
図１５は、この実施例の視野制限素子２を備えた表示装置の狭視野表示のときの左右いずれか一方の方向に傾いた方向から見た表示を示しており、この狭視野表示のときは、左方向に傾いた方向から見ると、前記第２，第３，第４ドメイン領域Ｄ２，Ｄ３、Ｄ４に対応する中間調の明部ａと前記第１ドメイン領域Ｄ１に対応する暗部ｂとが分布した明暗模様が見え、右方向に傾いた方向から見ると、前記第１，第３，第４ドメイン領域Ｄ１，Ｄ３、Ｄ４に対応する中間調の明部ａと前記第２ドメイン領域Ｄ２に対応する菱形形状の暗部ｂとが分布した明暗模様が見える。
【０１０８】
このように、この実施例の視野制限素子２は、一対の基板２１，２２の内面に、それぞれの基板２１，２２のノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａに対して交差する方向に沿う複数の凸条３６，３５を設けたものであるため、電圧の印加による液晶層２３の各部の液晶分子２３ａの立上り方向を規定し、前記視野制限素子２の法線方向に対して傾いた方向から見える明暗模様のパターンを規格化した狭視野表示を行なうことができる。
【０１０９】
なお、この実施例の視野制限素子２の液晶層２３は、左旋性のカイラル材を添加した液晶により形成しても、右旋性のカイラル材を添加した液晶により形成してもよく、いずれの液晶の場合も、電圧の印加により、前記各凸条間領域ごとに前記第１〜第４ドメイン領域Ｄ１〜Ｄ４が形成されるため、左右方向及び上下方向の視野を狭くした狭視野表示を行なうことができる。
【０１１０】
（第５の実施形態）
図１６及び図１７はこの発明の第５の実施例を示しており、図１６は視野制限素子の一部分の平面図、図１７は前記視野制限素子の電圧印加時の液晶分子の配向状態を示す断面図である。
【０１１１】
この実施例の視野制限素子２は、一方の基板、例えば後基板２２の内面に、この後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して交差する方向に沿う複数の領域に対応させて、液晶層２３に印加される電界を部分的に低くするための電界規制手段３７を設けたものであり、他の構成は基本的に上記第１の実施例と同じである。
【０１１２】
なお、この実施例の視野制限素子２は、液晶層２３を、観察側から見て右旋性のカイラル材を添加した液晶により形成したものであり、一対の基板２１，２２のノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａは、左右方向の視野を狭くした狭視野表示を行なうために、図２の方向に対して９０°ずれた方向に設定されている。
【０１１３】
この視野制限素子２において、前記電界規制手段３７は、前記後基板２２の内面の電極２５に、この後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して交差する方向に沿わせて設けられた複数のスリット３８からなっており、この複数のスリット３８は、前記ノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して実質的に直交する方向、つまり、前記液晶表示パネル１の画面の左右方向に対して観察側から見て右回りに４５°ずれた方向に沿わせて、液晶層２３の平面積に対応する領域を斜めに横切る長さに形成されている。
【０１１４】
また、前記複数のスリット３８は、前記液晶層２３の平面積に対応する領域の全域にわたって、前記液晶表示パネル１の画素ピッチの１０〜２０倍程度のピッチで形成されており、前記電極２５の前記スリット３８を挟んで隣合う帯状の電極部はそれぞれ、各スリット３８の一端側または両端側において互いに共通接続されている。
【０１１５】
この実施例の視野制限素子２の液晶層２３の液晶分子２３ａは、一対の基板２１，２２の電極２４，２５間に電圧を印加しないときは、図３に示した配向状態と同様に、一対の基板２１，２２の近傍において、前記ノンプレチルト配向膜２６，２７の配向方向２６ａ，２７ａに沿って、前記基板２１，２２面に対して実質的に０°のプレチルト角で配向し、前記一対の基板２１，２２間において、実質的に９０°の捩れ角でツイスト配向する。
【０１１６】
そのため、この電圧非印加時の視野制限素子２の光の入射角及び入射方位による透過率の差は小さく、したがって、前記液晶表示パネル１の表示画像が広い視野で見える。
【０１１７】
一方、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に電圧を印加すると、前記液晶層２３に、前記後基板２２の電極２５の複数のスリット３８に対応する領域の電位が他の領域の電位よりも低い電位分布の電界が印加されるため、前記液晶分子２３ａが、図１７のように、後基板２２面を基準として見たとき、前記後基板２２の電極２５の隣合うスリット３８，３８７間に対応する帯状のスリット間領域ごとに、そのスリット間領域の中間線に沿うディスクリネーションラインＳを境にして、一方の側では、液晶分子２３ａの一端側が後基板２２面から離れる方向に立上り配向し、他方の側では、液晶分子２３ａの他端側が後基板２２面から離れる方向に立上り配向する。
【０１１８】
そのため、前記視野制限素子２の電極２４，２５間に液晶分子２３ａを基板２１，２２面に対して斜めに立上り配向させる電圧を印加すると、図１６に示したように、各スリット間領域の一方の側に、視野制限素子２の法線方向に対して左方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第１ドメイン領域Ｄ１が形成され、前記各凸条間領域の他方の側に、前記法線方向に対して右方向に傾いた方向に暗視方向Ａをもった第２ドメイン領域Ｄ２が形成される。
【０１１９】
したがって、前記視野制限素子２の法線方向からは、前記液晶層２３に対応する領域全体が明るく見え、前記法線方向に対して左方向に傾いた方向及び右方向に傾いた方向からは、前記各凸条間領域ごとに明部と暗部が交互に分布した明暗模様（図１３に示したようなストライプ状の明暗模様）が見えるため、前記液晶表示パネル１の表示画像の左右方向の視野が狭くなる。
【０１２０】
このように、この実施例の視野制限素子２は、一方の基板２２の内面に、その基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して交差する方向に沿う複数の領域に対応させて、液晶層２３に印加される電界を部分的に低くするための電界規制手段３７を設けたものであるため、電圧の印加による液晶層２３の各部の液晶分子２３ａの立上り方向を規定し、前記視野制限素子２の法線方向に対して傾いた方向から見える明暗模様のパターンをストライプ状に規格化した狭視野表示を行なうことができる。
【０１２１】
また、この実施例では、前記電界規制手段３７を、前記一方の基板２２の内面の電極２５に、その基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して交差する方向に沿わせて設けた複数のスリット３８により形成しているため、前記電界規制手段３７を容易に形成することができる。
【０１２２】
なお、この実施例の視野制限素子２は、後基板２２の内面の電極２５に複数のスリット３８を設けたものであるが、前記スリット３８は、前基板２１の内面の電極２４に、この前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａに対して交差する方向に沿わせて設けてもよい。
【０１２３】
また、前記視野制限素子２は、上記のように後基板２２の内面の電極２５に、この後基板２２のノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して交差する方向に沿わせて複数のスリット３８を設け、前基板２１の内面の電極２４に、この前基板２１のノンプレチルト配向膜２６の配向方向２６ａに対して交差する方向に沿わせて複数のスリットを設けた構成としてもよく、このようにすれば、前記視野制限素子２の電極２４，２５間への液晶分子２３ａを斜めに立上り配向させる電圧を印加したときに、後基板２２の電極２５の隣合うスリット間及び前基板２１の電極２４の隣合うスリット間に対応する複数のスリット間領域ごとに、暗視方向Ａが互いに異なる４つのドメイン領域が形成されるため、液晶表示パネル１の画面の左右方向及び上下方向の視野を狭くした狭視野表示を行なうことができる。
【０１２４】
なお、上記第５の実施例の視野制限素子２では、液晶層２３に印加される電界を部分的に低くするための電界規制手段３７を、電極２５に複数のスリット３８を設けることにより形成しているが、前記電界規制手段３７は、例えば前記電極２５上に、前記ノンプレチルト配向膜２７の配向方向２７ａに対して交差する方向に沿わせて複数の絶縁膜を設けることにより形成してもよい。
【０１２５】
（他の実施形態）
なお、上述した実施例の表示装置は、画像を表示する表示パネルとして、液晶表示パネル１を備えたものであるが、前記表示パネルは、例えばエレクトロルミネッセンス表示パネル等の自発光型表示パネルでもよく、その場合は、前記表示パネルの観察側に視野制限素子２を配置すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】この発明の第１の実施例を示す表示装置の一部分の断面図
【図２】第１の実施例の表示装置における液晶表示パネルの配向膜のラビング方向及び視野制限素子の配向膜の配向方向とそれぞれの偏光板の透過軸の向きを示す平面図。
【図３】前記視野制限素子２の電圧非印加時の液晶分子の配向状態を示す断面図。
【図４】ノンカイラル液晶を用いた視野制限素子２の電圧印加時の液晶層の異なる領域における液晶分子の配向状態を示す平面図。
【図５】図４のVａ−Vａ線、Vｂ−Vｂ線、Vｃ−Vｃ線及びVｄ−Vｄ線に沿う断面図。
【図６】第１の実施例の表示装置の広視野表示のときの正面方向と左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示を示す図。
【図７】第１の実施例の表示装置の狭視野表示のときの正面方向と左方向及び右方向に傾いた方向から見た表示を示す図。
【図８】この発明の第２の実施例を示す表示装置の一部分の断面図。
【図９】第２の実施例の表示装置における液晶表示パネルの配向膜のラビング方向及び視野制限素子の配向膜の配向方向とそれぞれの偏光板の透過軸の向きを示す平面図。
【図１０】この発明の第３実施例を示す視野制限素子の一部分の平面図。
【図１１】第３の実施例の視野制限素子の電圧非印加時の液晶分子配向状態を示す断面図。
【図１２】第３の実施例の視野制限素子の電圧印加時の液晶分子配向状態を示す断面図。
【図１３】第３の実施例の視野制限素子を備えた表示装置の狭視野表示のときの左右いずれか一方に傾いた方向から見た表示を示す図。
【図１４】この発明の第４の実施例を示す視野制限素子の一部分の平面図。
【図１５】第４の実施例の視野制限素子を備えた表示装置の狭視野表示のときの左右いずれか一方の方向に傾いた方向から見た表示を示す図。
【図１６】この発明の第５の実施例を示す視野制限素子の一部分の平面図。
【図１７】第５の実施例の視野制限素子の電圧印加時の液晶分子の配向状態を示す断面図。
【符号の説明】
【０１２７】
１…液晶表示パネル、２…視野制限素子、２１，２２…基板、２３…液晶層、２３ａ…液晶分子、２４，２５…電極、２６，２７…ノンプレチルト配向膜、２６ａ，２７ａ…配向方向、３１，３２，３３…偏光板、３１ａ，３２ａ，３３ａ…透過軸、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４…ドメイン領域、Ａ…暗視方向。
【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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