(57)【要約】【課題】表示装置から発生する不要輻射および雑音を低減するとともに、外来ノイズが表示品質に及ぼす影響を低減する。【解決手段】画像データに応じた画像を表示する表示画面を備えたメインＬＣＤ１４と、上記表示画面よりも観察者側に配置され、上記表示画面に表示される画像の視野角を制御するＳＷ−ＬＣＤ１２とを備えた表示装置において、ＳＷ−ＬＣＤ１２に、互いに対向するように配置された基板２１，２２と、基板２１と基板２２との間に挟持された液晶層２３と、基板２１に設けられたＣＯＭ電極２６と、基板２２に設けられたＳＥＧ電極２７とを備え、両電極２６，２７間に印加する電圧を制御することによって液晶層２３の液晶分子の配向状態を変化させて視野角の制御を行う制御部とを備え、ＣＯＭ電極２６を接地する。【選択図】図１
2009025353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに応じた画像を表示する表示画面を備えた表示手段と、上記表示画面よりも観察者側に配置された、上記表示画面に表示される画像の視野角を制御する視野角制御手段とを備えた表示装置において、
上記視野角制御手段は、互いに対向するように配置された第１基板および第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に挟持された液晶層と、上記第１基板に設けられた第１電極と、上記第１基板または第２基板に設けられた第２電極と、上記第１電極と第２電極との間の電位差を制御することで上記液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を変化させて上記視野角の制御を行う制御部とを備え、
上記第１電極は接地されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記第２電極は、上記第２基板に設けら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】
上記第２基板、液晶層、および第１基板は、上記表示画面側からこの順で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４】
上記制御部は、上記第１電極と上記第２電極との間に印加する電圧を、正極性と負極性とに周期的に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電気等の外来ノイズが表示品質に及ぼす影響を低減するとともに、表示装置から外部に放出される不要輻射（ＥＭＩ；Electro Magnetic Interference）および音鳴りの発生を抑制することのできる表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶表示パネル、有機ＥＬパネル、プラズマディスプレイパネル、ＣＲＴなど、様々な表示装置が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、メインＬＣＤ１４と、メインＬＣＤ１４を透過する光の光路に配され、視認画像を、単一画像表示モードと複数画像表示モードとで電気的に切り替えるＳＷ−ＬＣＤ１２とを備え、ＳＷ−ＬＣＤ１２における液晶分子の配向方向を制御することで、表示面にどの方向から見ても同じ画像を表示させる単一画像表示モードと、表示面を見る角度によって画像が異なる複数画像表示モードとを切り替えるようにした表示装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−６４８８２号公報（公開日：２００６年３月９日）
【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、従来の表示装置は、表示画面から放出される不要輻射（ＥＭＩ）を十分に低減できないという問題があった。また、従来の表示装置では、表示のために各画素に対する電荷の充電／放電を繰り返すため、この充電／放電によって音鳴り（雑音）が生じるという問題があった。また、従来の表示パネル（特に液晶表示パネルやプラズマディスプレイパネル）は、外来ノイズに対して敏感に反応するため、強い静電気が付与された場合に誤作動により表示品質が低下してしまうという問題もあった。
【０００５】
なお、不要輻射や音鳴りの発生、静電気による表示品質の低下などを防止するための対策として、例えば、表示パネル全面をＧＮＤベタ層で覆ってガードリングすることが考えられるが、ＧＮＤベタ層を形成するとパネルの透過率が低下するなどして表示品質が低下するという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示装置から発生する不要輻射および雑音を低減するとともに、外来ノイズが表示品質に及ぼす影響を低減することのできる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、画像データに応じた画像を表示する表示画面を備えた表示手段と、上記表示画面よりも観察者側に配置された、上記表示画面に表示される画像の視野角を制御する視野角制御手段とを備えた表示装置において、上記視野角制御手段は、互いに対向するように配置された第１基板および第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に挟持された液晶層と、上記第１基板に設けられた第１電極と、上記第１基板または第２基板に設けられた第２電極と、上記第１電極と第２電極との間の電位差を制御することで上記液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を変化させて上記視野角の制御を行う制御部とを備え、上記第１電極は接地されていることを特徴としている。なお、上記の接地とは、必ずしも大地に接続されている構成に限るものではなく、例えば表示装置に設けられた基準電位点に接続されている構成も含む。
【０００８】
上記の構成によれば、画像データに応じた画像を表示する表示画面を備えた表示手段における上記表示画面よりも観察者側に、互いに対向するように配置された第１基板および第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に挟持された液晶層と、上記第１基板に設けられた第１電極と、上記第１基板または第２基板に設けられた第２電極と、上記第１電極と第２電極との間の電位差を制御することで上記液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を変化させて上記視野角の制御を行う制御部とを備えた視野角制御手段が配置されている。そして、上記第１電極は接地されている。
【０００９】
このため、表示手段において発生した不要輻射を上記第１電極からグランド（基準電位点）に逃がすことができるので、上記不要輻射が表示装置の外部へ放出されることを防止できる。また、これにより、表示手段から発生する雑音（音鳴り）を低減することができる。また、表示装置に入射する外来ノイズを上記第１電極からグランドに逃がすことができるので、上記外来ノイズによって表示手段の表示品質が低下することを防止できる。
【００１０】
また、上記第２電極は、上記第２基板に設けられている構成としてもよい。上記の構成によれば、第１電極と第２電極とがそれぞれ別々の基板に設けられているので、第２電極の設置面積をより広くすることができる。したがって、表示画面から放出される不要輻射、および外来ノイズが表示装置に及ぼす影響をより効果的に低減することができる。
【００１１】
また、上記第２基板、液晶層、および第１基板は、上記表示画面側からこの順で配置されている構成としてもよい。上記の構成によれば、第１電極を備えた第１基板が、液晶層よりも表示画面から遠い側に配置される。これにより、表示手段からの不要輻射だけでなく、視野角制御手段からの不要輻射も低減できる。また、外来ノイズが表示手段の表示品質に及ぼす影響だけでなく、外来ノイズが視野角制御手段の機能に及ぼす影響も低減できる。
【００１２】
また、上記制御部は、上記第１電極と上記第２電極との間に印加する電圧を、正極性と負極性とに周期的に切り替える構成としてもよい。上記の構成によれば、視野角制御手段の液晶層に印加される電圧を正極性と負極性とに周期的に切り替えることができる。これにより、液晶層に直流電圧を印加し続けた場合に生じる液晶の劣化を防止することができる。また、上記の構成によれば、第１電極が接地されているので、第２電極の電位を制御するだけで、液晶層に印加される電圧を正極性と負極性とに容易に切り替えることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明の表示装置は、上記視野角制御手段は、互いに対向するように配置された第１基板および第２基板と、上記第１基板と第２基板との間に挟持された液晶層と、上記第１基板に設けられた第１電極と、上記第１基板または第２基板に設けられた第２電極と、上記第１電極と第２電極との間の電位差を制御することで上記液晶層に含まれる液晶分子の配向状態を変化させて上記視野角の制御を行う制御部とを備え、上記第１電極は接地されている。
【００１４】
それゆえ、表示手段から発生する不要輻射や雑音（音鳴り）を低減できる。また、外来ノイズに起因する表示品質の低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の一実施形態について説明する。図２は、本発明の一実施形態にかかる携帯電話機（電子機器）１の外観を示している。この図に示すように、携帯電話機１は、本体２と、蓋体３とからなり、本体２と蓋体３とはヒンジ部９によって連結されている。
【００１６】
本体２には、前面側にメイン操作ボタン群６が設けられている。メイン操作ボタン群６は、携帯電話機１における各種設定や機能切替を行うための機能ボタン群７と、数字や文字などの記号を入力するための入力ボタン群８とから構成されている。具体的には、機能ボタン群７は、携帯電話の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源ボタン、撮影モードを起動させるカメラボタン、メールモードを起動させるメールボタン、選択対象を上下左右方向に移動させるための十字ボタン、該十字ボタンの中央に配置されており種々の選択を決定する決定ボタンなどを含んでいる。また、入力ボタン群８は、テンキーである。
【００１７】
蓋体３には、前面側に表示部（表示装置）４が設けられている。表示部４の詳細については後述するが、この表示部４は、静電気等の外来ノイズが表示品質に及ぼす影響、および表示部４から外部に放出される不要輻射（ＥＭＩ）等を低減するとともに、パネルの音鳴りを抑制できる構造になっている。
【００１８】
また、携帯電話機１では、この表示部４にメール本文や撮影画像等のメイン画像を表示させるようになっている。また、携帯電話機１では、表示部４を正面から見た場合と周囲から見た場合とで別々の画像が視認されるようにする狭視野角モード（複数画像表示モード）と、どの角度から見ても同じ画像が見えるようにする広視野角モード（単一画面表示モード）とを実行できるようになっている。なお、狭視野角モードと広視野角モードとは、使用者が、操作ボタンにより任意に設定変更できる。
【００１９】
図３は、携帯電話機１が広視野角モードに設定されているときに、正面あるいは斜め方向から表示部４を見たときに視認される画面を示す図面である。また、図４は、携帯電話機１が狭視野角モードに設定されているときに、正面あるいは斜め方向から表示部４を見たときに視認される画面を示す図面である。
【００２０】
図３に示したように、広視野角モードでは、表示部４を真正面から見た場合も（正面方位）、正面より表示部４に向かって右側となる斜め前から見た場合も（右側面方位）、正面より表示部４に向かって左側となる斜め前から見た場合も（左側面方位）、メイン画像が視認される。
【００２１】
一方、狭視野角モードでは、図４に示すように、正面方位ではメイン画像が視認されるが、右側面方位および左側面方位からは黒表示が視認される。
【００２２】
以下に、表示部４の詳細について説明する。図１は、表示部４の断面図である。この図に示すように、表示部４は、第２偏光板１１、スイッチング液晶表示部（視野角制御手段。以下、ＳＷ−ＬＣＤと称する）１２、第１偏光板１３、メイン液晶表示部（表示手段。以下、メインＬＣＤと称する）１４、第３偏光板１５をこの順に積層させてなり、第３偏光板１５の外側（メインＬＣＳ１４と反対側）にバックライト１６が設置されている。
【００２３】
第１偏光板１３と第２偏光板１１とは、互いの偏光透過軸が平行になるように配置されている。また、第２偏光板１１はＳＷ−ＬＣＤ１２に貼り付けられ、第１偏光板１３と第３偏光板１５とは、メインＬＣＤ１４の両表面に貼り付けられており、ＳＷ−ＬＣＤ１２の第２偏光板１１が貼り付けられていない側とメインＬＣＤとが、第１偏光板１３を介して接着部１７により接着されている。そして、第２偏光板１１がＳＷ−ＬＣＤ１２に貼り付けられたものが視野角制御装置（視野角制御手段）として機能する。なお、接着部１７は、熱硬化型や紫外線硬化型の樹脂系接着剤により接着しても良いし、いわゆる両面テープにより固定してもかまわない。また、貼付け領域は、全面接着でも良いし、例えば枠状部分などの部分接着でもかまわない。
【００２４】
メインＬＣＤ１４は、対向して配置された透明電極基板４１と４２との間に、ネマティック液晶からなる液晶層４３が挟持されてなるアクティブマトリクス型の液晶表示パネルである。透明電極基板４２上には、多数のデータ信号線と、各データ信号線にそれぞれ交差する多数の走査信号線とが設けられ、これらデータ信号線および走査信号線の組み合わせ毎に、画素が設けられている（いずれも図示せず）。また、各データ信号線および各走査信号線は、メインＬＣＤインターフェース５１（後述する図１４参照）を介して制御部（図示せず）に接続されている。また、透明電極基板４２上には、各画素に電界を印加するための電極の一方が設けられており、透明電極基板４１上には他方の電極が設けられている（ともに図示せず）。また、透明電極基板４１上には、カラーフィルタ層（図示せず）が設けられている。カラーフィルタ層にはＲ，Ｇ，Ｂの各絵素が各画素について設けられている。このような構成により、メインＬＣＤ１４では、制御部が画像データに応じて各画素の画素電極と対向電極との間に印加する電圧を制御することで、液晶層４３の液晶分子の配向を変化させて画像を表示するようになっている。
【００２５】
なお、メインＬＣＤ１４の構成はこれに限るものではなく、一般的に知られている種々の液晶表示装置を用いてもよい。例えば、アクティブマトリックス駆動方式で駆動されるＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical alignment）モード、ＩＰＳ（In Plane Switchig）モード等、任意のモードの液晶表示装置を用いることができる。また、メイン液晶表示部１４の代わりに、液晶表示装置以外の表示装置、例えば有機ＥＬ（Electro luminescence）表示装置やプラズマ表示装置のように自発光型のディスプレイ、あるいはＣＲＴディスプレイなどを用いてもよい。なお、自発光型の表示装置を用いる場合にはバックライトは不要である。
【００２６】
ＳＷ−ＬＣＤ（ベールビュー液晶）１２は、基板（第１基板）２１、ＣＯＭ電極（コモン電極、第１電極）２６、配向膜２４、液晶層２３、配向膜２５、ＳＥＧ電極（セグメント電極、第２電極）２７、基板（第２基板）２２がこの順に配置されている。なお、配向膜２４，２５は何れか一方だけ設けてもよい。
【００２７】
ＣＯＭ電極２６およびＳＥＧ電極２７は、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明電極材料の薄膜からなる。
【００２８】
図１４は、ＣＯＭ電極２６およびＳＥＧ電極２７の構成を示す模式図である。この図に示すように、ＣＯＭ電極２６は、表示画面の行方向（ｘ方向）に伸びる線状の電極が列方向（ｙ方向）に多数並べられてなり、ＳＥＧ電極２７は、表示画面の列方向（ｙ方向）に伸びる線状の電極が行方向（ｘ方向）に多数並べられてなる。また、ＣＯＭ電極２６はＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）等からなるＣＯＭ配線２６ａを介してＧＮＤ（基準電位点）に接続され、ＳＥＧ電極２７はＦＰＣ等からなるＳＥＧ配線２７ａを介して制御部に接続されている。
【００２９】
制御部は、使用者からのモード選択指示（広視野角モードおよび狭視野角モードのいずれを選択するか）に応じて、ＳＥＧ電極２７とＣＯＭ電極２６との間に印加する電圧を制御し、液晶層２３の液晶分子の配向方向を広視野角モード用あるいは狭視野角モード用の配向方向に変更する。具体的には、制御部は、広視野角モードの場合にはＳＥＧ電極２７とＣＯＭ電極２６との間に電圧を印加せず、狭視野角モードの場合には電圧印加状態に切り替える。これにより、液晶層２３の液晶分子は、電界無印加時には配向膜２４、２５に施された配向処理の方向に応じた方向に配向し、電界印加時にはＳＥＧ電極２７とＣＯＭ電極２６との間に生じる電界の方向に応じて配向する。そして、この配向方向の変化により、狭視野角モードと広視野角モードとが切り替えられるようになっている。
【００３０】
図５（ａ）は、狭視野角モード時のＳＥＧ電極２７およびＣＯＭ電極２６の電位を示す波形図である。この図に示すように、ＣＯＭ電極２６はＧＮＤに接続されているので、電位は常に０Ｖになっている。一方、ＳＥＧ電極２７には、±１．８ＶのＰＷＭ（pulse width modulation）信号が印加されるようになっている。これにより、液晶層２３に印加される電圧の極性を所定周期毎に反転させるようになっている。なお、従来のＳＷ−ＬＣＤを備えた表示装置では、図５（ｂ）に示すように、ＳＥＧ電極およびＣＯＭ電極に位相が半波長異なる矩形波を印加することで、両電極間に印加される電圧の極性を反転させていた。
【００３１】
バックライト１６は、メインＬＣＤ１４に表示のための光を供給する。第３偏光板１５は、メインＬＣＤ１４に入る前のバックライト１６からの光のうち一定方向の直線偏光のみを通過させる。第１偏光板１３は、メインＬＣＤ１４を透過し、ＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する前の光のうち一定方向の直線偏光のみを通過させる。第２偏光板１１は、メインＬＣＤ１４およびＳＷ−ＬＣＤ１２を透過したバックライト光のうち一定方向の直線偏光のみを通過させる。
【００３２】
以下にＳＷ−ＬＣＤにおける液晶分子の配向変化の例について説明する。
【００３３】
図６（ａ）は表示部４の表示面を正面から見た平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）におけるＡ−Ａ’断面の断面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面の断面図である。なお、これらの図では、ＳＥＧ電極２７、ＣＯＭ電極２６、および配向膜２４，２５については記載を省略している。また、以下の説明では、表示画面上の左右方向をｘ方向、上下方向をｙ方向、表示部４の厚さ方向をｚ方向と言う。
【００３４】
まず、図６（ａ）に示すように、第２偏光板１１および第１偏光板１３をこれら両偏光板の偏光透過軸がｙ方向となるように配置する。また、配向膜２４，２５を、これら両配向膜のラビング方向が第１偏光板１３および第２偏光板１１の偏光透過軸と平行になり、かつ、互いに１８０度逆方向になるように配置（アンチパラレル配置）する。なお、配向膜２４，２５の材質は特に限定されるものではなく、例えば水平配向材のポリイミド材料などを使用できる。
【００３５】
これにより、図６（ｂ）に示すように、電圧無印加時にはＳＷ−ＬＣＤ１２の液晶分子は長軸方向が第１偏光板１３の偏光透過軸と略平行に一軸配向する。したがって、バックライト１６からメインＬＣＤ１４を経てＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する光が第１偏光板１３を透過するので、ＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する光の偏光方向と液晶分子の配向方向ａは略一致する。図６（ｃ）は、この状態のＳＷ−ＬＣＤ１２をｘ方向に互いに異なる位置から見た場合の液晶分子の見え方を示した説明図である。この図に示すように、正面方向から液晶分子を投射した場合の形状（観察者３１から見た液晶分子の形状）は液晶分子３５ａのようになり、長軸方向と入射光の偏向方向が略一致している。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が０度の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、この場合はそのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。同様に、正面からｘ方向にずれた視点から液晶分子を投射した場合の形状（観察者３２、３３から見た液晶分子の形状）も液晶分子３５ｂ、３５ｃのようになり、長軸方向と入射光の偏向方向が略一致している。よって、メインＬＣＤ１４の画像が見える。つまり、どの方向から見てもメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。
【００３６】
一方、狭視野角モードでは、図５（ａ）に示したようにＳＥＧ電極２７に±１．８ＶのＰＷＭ信号の電圧を印加する。これにより、液晶分子は、電圧無印加の状態からｘ方向を軸として基板２１，２２の基板面に対して約４５度傾斜するように配向する。
【００３７】
図７（ａ）および図７（ｂ）はこのときの液晶分子の様子を示す説明図であり、図７（ａ）は上記Ａ−Ａ’断面、図７（ｂ）は上記Ｂ−Ｂ’断面を示している。図７（ａ）に示すように、液晶分子は基板２１，２２に対して約４５度傾斜する。
【００３８】
この場合、図７（ｂ）に示すように、観察者３１から見た液晶分子、すなわち、正面方向からの液晶分子の投射図が、液晶分子３６ａのようになる。液晶分子の配向変化はｘ軸方向を軸とした回転によるので、第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、液晶分子３６ａの長軸方向と常に一致する。このため、正面方向から見た場合（観察者３１から見た場合）、メインＬＣＤ１４から出射される光はＳＷ−ＬＣＤ１２における液晶の複屈折の影響を受けず、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。
【００３９】
一方、表示部４に向かって左側にいる観察者３２から見た液晶分子、すなわち、基板２１，２２に向かって左側から投射した液晶分子の投射図は、液晶分子３６ｂのようになる。この場合、第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、液晶分子投射図（液晶分子３６ｂ）の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角を持つ。よって、観察者３２から見ると、ＳＷ−ＬＣＤ１２における液晶の複屈折の影響でメインＬＣＤ１４から出射される光がＳＷ−ＬＣＤ１２を透過せず、メインＬＣＤ１４の画像が見えない。
【００４０】
同様に、表示部４に向かって右側にいる観察者３３から見た液晶分子、すなわち、基板２１，２２に向かって右側からの液晶分子の投射図が、液晶分子３６ｃのようになる。第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角を持ち、偏光方向が回転する。よって、観察者３３から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１４を光が透過せず、メインＬＣＤ１４の画像が見えない。
【００４１】
これにより、ＳＥＧ電極２７に電圧を印加すると、図４に示すように、表示部４を正面方向から見た場合（観察者３１から見た場合）には複屈折の影響を受けずそのままメインＬＣＤ１４の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合（観察者３２，３３から見た場合）には複屈折の影響を受けてＳＷ−ＬＣＤを光が透過せず、メインＬＣＤ１４の画像が見えなくなる。なお、観察者がｙ方向に移動しても液晶分子の投影図の長軸方向は変化しないので、メインＬＣＤ１４が視認できるか否かはｙ方向の位置には依存せず、ｘ方向の位置のみに依存する。
【００４２】
以上のように、本実施形態にかかる携帯電話機１は、メインＬＣＤ１４の表示面側にＳＷ−ＬＣＤ１２を備えている。そして、このＳＷ−ＬＣＤ１２は、ＳＥＧ電極２７とＣＯＭ電極２６とを備えており、ＣＯＭ電極２６はＧＮＤに接続されている。そして、制御部が、広視野角モード時にはＳＥＧ電極２７とＣＯＭ電極２６との間に電圧を印加せず、狭視野角モード時にはＳＥＧ電極２７とＣＯＭ電極２６との間に電圧を印加するように、ＳＥＧ電極２７の電位を制御する。
【００４３】
このように、ＳＷ−ＬＣＤ１２のＣＯＭ電極２６をＧＮＤに接続（接地）しておくことにより、図８に示すように、携帯電話機１の外部からの外来ノイズ（静電気等）をＣＯＭ電極２６からＧＮＤに逃がすことができるので、外来ノイズによってメインＬＣＤ１４の表示品質が低下することを防止できる。また、図８に示すように、メインＬＣＤ１４からの不要輻射をＣＯＭ電極２６からＧＮＤに逃がすことができるので、不要輻射が携帯電話機１の外部に放出されることを防止できる。また、メインＬＣＤ１４からのノイズ源を遮断することにより、雑音（音鳴り）の発生を抑制できる。
【００４４】
また、上記の構成によれば、従来のＳＷ−ＬＣＤ１２の構成を変更することなく、ＣＯＭ電極２６の接続先、およびＳＥＧ電極２７の電位制御方法を変更するだけでよいので、コストの増大を伴うことなく、外来ノイズの影響を低減し、不要輻射の放出を抑制できる表示装置を実現できる。
【００４５】
また、本実施形態では、狭視野角モード時にＳＥＧ電極２７に供給する信号を、±１．８ＶのＰＷＭ信号としている。したがって、ＣＯＭ電極２６の電位がＧＮＤ（０Ｖ）で一定であるものの、ＳＥＧ電極２７に印加する電圧がＧＮＤ電位（０Ｖ）よりも大きい正極性と、０Ｖよりも小さい負極性とに周期毎に切り替わる。これにより、同極性の電圧を印加し続けた場合に生じる液晶の劣化を防止することができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、狭視野角モード時に液晶分子が基板２１，２２の基板面に対して約４５度に傾斜するものとしたが、これに限られるものではなく、基板２１，２２の基板面に対して０度より大きく９０度より小さい範囲で傾斜していればよい。ただし、傾斜角が４５度に近づくほど複屈折が大きくなり、良好に画像を隠すことができることから、上記傾斜角度は１０度以上８０度以下であることが好ましく、４０度以上５０度以下であることがより好ましい。
【００４７】
また、本実施形態では、電圧無印加時にはＳＷ−ＬＣＤ１２の液晶分子の長軸方向が第１偏光板１３の偏光透過軸と略平行に一軸配向しており、電界印加によってＳＷ−ＬＣＤ１２の液晶分子の長軸方向が基板２１，２２の基板面に対して約４５度傾斜する構成について説明したが、ＳＷ−ＬＣＤ１２の液晶分子の配向状態はこれに限るものではない。
【００４８】
例えば、ＳＷ−ＬＣＤ１２における配向膜２４，２５に代えて、垂直配向材のポリイミド材料を使用した配向膜を用いたＳＷ−ＬＣＤ１２’を用いてもよい。この場合、図９（ａ）に示すように、電界無印加時には液晶分子は基板２１，２２の基板面に対して略垂直な方向に一軸配向する。このため、図９（ｂ）に示すように、正面から見た場合には液晶分子３７ａが真円に見える（投射図が真円のときは、すべての方向が長軸方向であるとみなす）。そして、正面以外の方向から見た場合には、液晶分子３７ｂ，３７ｃのように長軸方向がｘ方向になる。よって、正面方向を含むどの方向から投射した場合でも、長軸方向ｂと入射光の偏向方向とが９０度となる。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が９０度（直角）の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。
【００４９】
一方、狭視野角モードでは、ＳＥＧ電極２７に±１．８ＶのＰＷＭ信号を供給する。これにより、液晶分子は、電圧無印加の状態からｘ方向を軸として基板２１，２２の基板面に対して約４５度傾斜するように配向する。このときの液晶分子の様子は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示した状態と同様である。
【００５０】
したがって、ＳＥＧ電極２７とＣＯＭ電極２６との間に電圧を印加すると、図４に示すように、表示部４は、正面方向から見た場合（観察者３１から見た場合）は、複屈折の影響を受けずそのままメインＬＣＤ１４の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合（観察者３２，３３から見た場合）は、複屈折の影響を受けて黒画像が見える。
【００５１】
また、本実施形態では、第１偏光板１３および第２偏光板１１の偏光透過軸がいずれもｙ方向に平行になるようにこれら両偏光板を配置しているが、これに限るものではない。例えば、図１０（ａ）に示すように、両偏光板の偏光透過軸がｘ方向に平行になるように配置してもよい。
【００５２】
この場合、例えば、配向膜２４，２５として水平配向材のポリイミド材料を用い、配向膜２４，２５のラビング方向を、第１偏光板１３および第２偏光板１１の偏光透過軸と垂直（ｙ方向）、かつ、互いに１８０度逆方向（アンチパラレル方向）にすることで、電圧無印加時に液晶分子を基板２１，２２の基板面に略平行に配向させることができる。これにより、図１０（ｂ）に示すように、液晶分子は、その長軸方向が両偏光板１３，１１の偏光透過軸と略直角になるように一軸配向する。バックライト１６からメインＬＣＤ１４を経て入射する光は、第１偏光板１３を透過するので、ＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する光の偏光方向と液晶分子の配向方向は直角となる。この状態のＳＷ−ＬＣＤ１２をｘ方向について互いに異なる位置から見た場合の、液晶分子の見え方を図１０（ｃ）に示す。この図に示すように、液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が９０度の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。
【００５３】
一方、狭視野角モード時にＳＥＧ電極２７に±１．８ＶのＰＷＭ信号を供給すると、液晶分子は、電圧無印加の状態からｘ方向を軸として基板２１，２２の基板面に対して約４５度傾斜するように配向する。このときの液晶分子の様子を、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示す。図１１（ａ）は、図１０（ａ）におけるＡ−Ａ’断面を示しており、図１１（ｂ）は、Ｂ−Ｂ’断面を示している。
【００５４】
この場合、図１１（ｂ）に示すように、観察者３１から見た液晶分子、すなわち、正面方向からの液晶分子の投射図が、液晶分子３９ａのようになる。液晶分子の配向方向の変化は、ｘ方向を軸とした回転によるので、第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、液晶分子３９ａの長軸方向と直角となる。よって、液晶分子の投射図と長軸方向と入射光の偏光方向とは略垂直となる。このため、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けず、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。
【００５５】
一方、表示部４に向かって左側にいる観察者３２から見た液晶分子、すなわち、基板２１，２２に向かって左側からの液晶分子の投射図は液晶分子３９ｂのようになる。第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角持つ。よって、観察者３２から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１２を光が透過せず、メインＬＣＤ１４の画像が見えない。
【００５６】
同様に、表示部４に向かって右側にいる観察者３３から見た液晶分子、すなわち、基板２１，２２に向かって右側からの液晶分子の投射図は液晶分子３９ｃのようになる。第１偏光板１３と第２偏光板１１との偏光方向は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角持つ。よって、観察者３３から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１２を光が透過せず、メインＬＣＤ１４の画像が見えない。
【００５７】
また、図１０（ａ）に示した構成において、配向膜２４，２５の代わりに垂直配向材のポリイミド材料を使用した配向膜を使用したＳＷ−ＬＣＤ１２’を用いてもよい。この場合、電圧無印加の状態では、図１２（ａ）に示すように、ＳＷ−ＬＣＤ１２’の液晶分子は基板２１，２２の基板面に対して略垂直に一軸配向する。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、正面から見た場合は、液晶分子４０ａの真円のように見える。そして、正面以外の方向から見た場合は、液晶分子４０ｂ、４０ｃのように長軸方向がｘ方向となるように見える。したがって、液晶分子を基板と直交する方向を含むどの方向から投射した場合でも、長軸方向と入射光の偏向方向が一致する。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が０度（平行）の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。
【００５８】
一方、狭視野角モード時にＳＥＧ電極２７に±１．８ＶのＰＷＭ信号を供給すると、液晶分子は、電圧無印加の状態からｘ方向を軸として基板２１，２２の基板面に対して約４５度傾斜するように配向する。このときの液晶分子の様子は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示した配向状態１と同様である。したがって、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）には複屈折の影響を受けず、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える一方、側方（観察者３２および観察者３３）から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１２を光が透過せず、メインＬＣＤ１４の画像が見えない。
【００５９】
また、本実施形態では、ＳＥＧ電極２７とＣＯＭ電極２６とが別々の基板に設けられている構成について説明したが、これに限るものではない。ＳＥＧ電極２７とＣＯＭ電極２６との間に生じる電界によって液晶分子の配向状態を制御できる構成であればよく、これら両電極が共通の基板に設けられていてもよい。ただし、両電極を異なる基板に設けた方が、ＣＯＭ電極２６の設置面積をより広くすることができ、不要輻射や外来ノイズをより効果的に除去できるので好ましい。
【００６０】
また、本実施形態では、ＣＯＭ電極２６が設けられた基板２１を、ＳＥＧ電極２７が設けられた基板２２よりもメインＬＣＤ１４から遠い側に配置している。これにより、メインＬＣＤ１４からの不要輻射に加えて、ＳＷ−ＬＣＤ１２からの不要輻射も抑制することができる。また、外来ノイズがメインＬＣＤ１４の表示性能に及ぼす影響を低減できることに加えて、外来ノイズがＳＷ−ＬＣＤによる視野角制御に及ぼす影響も低減できる。ただし、必ずしもこの構成に限るものではなく、ＣＯＭ電極２６が設けられた基板２１を、ＳＥＧ電極２７が設けられた基板２２よりもメインＬＣＤ１４に近い側に配置してもかまわない。
【００６１】
また、本実施形態では、第１偏光板１３と第２偏光板１１との偏光透過軸が平行である場合について説明したが、これに限らず、これら両偏光板の偏光透過軸が非平行であってもよい。この場合、例えば、図１３に示すように、第２偏光板１１と基板２１との間に、入射する光の偏光方向を回転させる偏光回転部材５０を配置することで、第１偏光板１３と第２偏光板１１との偏光透過軸を平行にした場合と略同様の機能を持たせることができる。つまり、偏光回転部材５０が、液晶分子から出射される直線偏光の偏光方向を回転させて、第２偏光板１１によって取り出されるような直線偏光にすることで、第１の偏光板１３と第２の偏光板１１との偏光透過軸が一致していなくても、第２偏光板１１に、上記液晶分子から出射する直線偏光を取り出させることができる。偏光回転部材５０としては、１／２λ板（位相差板）を用いることができる。
【００６２】
なお、上記偏光回転部材５０は、第１偏光板１３と第２偏光板１１との間であれば、液晶層より光入射側に設置しても、光出射側に設置してもよい。また、第１偏光板１３より光入射側に偏光回転部材５０を設置してもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、狭視野角モード時に正面と異なる方向から見たときに黒画像が表示されるものとしたが、これに限るものではない。例えば、黒画像にロゴマーク等を中住させて表示させてもよい。この場合、例えばＳＥＧ電極およびＣＯＭ電極の少なくとも一方をロゴマーク等に応じた形状にしておき、両電極間に電圧を印加したときにロゴマーク等に対応する部分の液晶には電界が作用しないようにすればよい。
【００６４】
また、ＳＷ−ＬＣＤ１２は、広視野角モードと狭視野角モードとの切り替える構成に限らず、メインＬＣＤ１４に表示される画像の視野角を制御するものであればよい。例えば、ＳＷ−ＬＣＤ１２は、メインＬＣＤ１４の表示面に対する方向（観察者の位置）に応じて異なる画像を視認させるためのものであってもよく、観察者の左眼と右眼とに異なる画像を視認させて３Ｄ画像を視認させるためのものであってもよい。いずれの場合にも、ＳＷ−ＬＣＤ１２のＣＯＭ電極をＧＮＤに接続（接地）しておくことで、上記した効果を得ることができる。
【００６５】
また、本実施形態では、狭視野角モード時にＳＷ−ＬＣＤ１２の液晶層に印加する電圧を±１．８ＶのＰＷＭ信号電圧としたが、これに限るものではなく、液晶層の特性に応じた電圧を印加すればよい。
【００６６】
また、本実施の形態では、携帯電話機の液晶表示部に本発明を適用した場合について説明しているが、これに限られるものではなく、モバイルのパソコン、ＡＶ機器、ＤＶＤプレイヤー等の表示装置を有する携帯用電子機器に適用できる。また、携帯用電子機器に限らず、パーソナルコンピュータなどに用いられる表示モニター、テレビジョン受像機をはじめとする種々の表示装置などに適用することもできる。
【００６７】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、携帯電話機、ＰＤＡ、パソコン、ＡＶ機器、ＤＶＤプレイヤー等の表示装置を有する携帯用電子機器、あるいはパーソナルコンピュータなどに用いられる表示モニター、テレビジョン受像機をはじめとする種々の表示装置などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる表示装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる表示装置を備えてなる携帯電話機の外観を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる表示装置を広視野角モードで使用している場合に視認される画面を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる表示装置を狭視野角モードで使用している場合に視認される画面を示す説明図である。
【図５】（ａ）は、本発明の一実施形態にかかる表示装置において狭視野角モード時にＳＷ−ＬＣＤに印加される電圧の波形を示す波形図である。（ｂ）は、ＳＷ−ＬＣＤを備えた従来の表示装置において狭視野角モード時にＳＷ−ＬＣＤに印加される電圧の波形を示す波形図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる表示装置における広視野角モード時の様子を示す説明図であり、（ａ）は表示面法線方向から見た平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’断面の断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面の断面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる表示装置における狭視野角モード時の様子を示す説明図であり、（ａ）は図６（ａ）におけるＡ−Ａ’断面の断面図、（ｂ）は図６（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面の断面図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる表示装置によって得られる効果を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる表示装置の一変形例における広視野角モード時の様子を示す説明図であり、（ａ）は図６（ａ）におけるＡ−Ａ’断面の断面図、（ｂ）は図６（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面の断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる表示装置の他の変形例における広視野角モード時の様子を示す説明図であり、（ａ）は表示面法線方向から見た平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’断面の断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面の断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかる表示装置の他の変形例における狭視野角モード時の様子を示す説明図であり、（ａ）は図１０（ａ）におけるＡ−Ａ’断面の断面図、（ｂ）は図１０（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面の断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態にかかる表示装置のさらに他の変形例における広視野角モード時の様子を示す説明図であり、（ａ）は図１０（ａ）におけるＡ−Ａ’断面の断面図、（ｂ）は図１０（ａ）におけるＢ−Ｂ’断面の断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態にかかる表示装置の変形例を示す断面図である。
【図１４】図１に示した表示装置のＳＷ−ＬＣＤに備えられるＣＯＭ電極およびＳＥＧ電極の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    携帯電話機
４    表示部（表示装置）
１１  第２偏光板
１２  スイッチング液晶表示部（ＳＷ−ＬＣＤ、視野角制御手段）
１３  第１偏光板
１４  メイン液晶表示部（メインＬＣＤ、表示手段）
１５  第３偏光板
１６  バックライト
１７  接着部
２１  基板（第１基板）
２２  基板（第２基板）
２３  液晶層
２４  配向膜
２５  配向膜
２６  ＣＯＭ電極（第１電極）
２７  ＳＥＧ電極（第２電極）
５０  偏光回転部材
【図１】
2009025353.tif 000003
【図２】
2009025353.tif 000004
【図３】
2009025353.tif 000005
【図４】
2009025353.tif 000006
【図５】
2009025353.tif 000007
【図６】
2009025353.tif 000008
【図７】
2009025353.tif 000009
【図８】
2009025353.tif 000010
【図９】
2009025353.tif 000011
【図１０】
2009025353.tif 000012
【図１１】
2009025353.tif 000013
【図１２】
2009025353.tif 000014
【図１３】
2009025353.tif 000015
【図１４】
2009025353.tif 000016