JP2022081145A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルの左右方向及び斜め方向からのプライバシー性に優れた液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶パネル１００は、アクティブマトリクス基板１０と、第一の配向膜４１と、液晶分子２１を含有する液晶層２０と、第二の配向膜４２と、対向基板３０とをこの順に有し、アクティブマトリクス基板１０は、第一基板１１と、第一の絶縁層１３を介して積層された第一電極１２及び第二電極１４とを有するか、又は、第一基板１１上に互いに対向して配置された第一電極１２と第二電極１４とを有し、第一電極１２及び上記第二電極１４の少なくとも一方は、第一及び第二の絵素毎に配置され、対向基板３０は、第二基板３１と、第三電極３４とを有し、制御回路は、第三電極３４への交流電圧の印加及び定電圧の印加を切り換える制御を行う液晶表示装置。【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、表示のために液晶組成物を利用する表示装置であり、その代表的な表示方式は、一対の基板間に封入された液晶組成物に対して電圧を印加し、印加した電圧に応じて液晶組成物中の液晶分子の配向状態を変化させることにより、光の透過量を制御するものである。このような液晶表示装置は、薄型、軽量及び低消費電力といった特長を活かし、幅広い分野で用いられている。

液晶表示装置は、狭い視野角の範囲から観察しても、広い角度の範囲から観察しても同様の画像が観察できるように視野角特性を向上させることが検討されている。一方で、プライバシー保持の観点からは、狭い視野角の範囲からは画像を観察できるが、視野角の広い範囲からは上記画像を観察し難くする表示方法が検討されている。例えば、特許文献１には、第１の基板上に設けられた第１の電極および第２の電極の間に横電界を発生させるＦＦＳ構造を有する液晶表示装置において、前記第１の基板と対向する第２の基板上に、前記第１の電極および前記第２の電極と縦電界を発生させる第３の電極をさらに備えた液晶表示装置が開示され、縦電界の制御により視野角制御を行うことが検討されている。

また、特許文献２には、液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルにおける第１領域および第２領域と、上記第１領域および上記第２領域のそれぞれに応じて異なる第１形態および第２形態で液晶層に電界を印加する回路とを備えた液晶表示装置が開示されており、パブリックモードとプライベートモードとを切り替え、プライベートモードにおいてマスキング画像を表示することが検討されている。当該技術を、ソフトベールビュー技術（機能）と本明細書では記載する。

特開２００７－１７８９０７号公報 特開２０１１－２５３２０６号公報

特許文献１に開示された液晶表示装置では、左右方向から観察した場合のプライバシー性は向上できるものの、斜め方向から観察した場合に充分なプライバシー性を得ることは困難であった。特許文献２に開示された液晶表示装置では、表示画面に対して斜め方向からは画像が観察され難くなるものの、表示画面の左右方向から観察した場合には、充分なプライバシー性を得ることは困難であった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、液晶パネルの左右方向及び斜め方向からのプライバシー性に優れた液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

（１）本発明の一実施形態は、ソフトベールビュー機能により画像を表示する複数の表示単位を含む液晶パネルと、上記複数の表示単位に入力される画像信号を制御する制御回路とを具備し、上記複数の表示単位の各々は、上記液晶パネルの面内方向にマトリクス状に配置された複数の絵素のうち、互いに隣接して配置され、奇数行から選ばれた第一の絵素と偶数行から選ばれた第二の絵素とからなる一対の絵素を含み、上記液晶パネルは、アクティブマトリクス基板と、第一の配向膜と、液晶分子を含有する液晶層と、第二の配向膜と、対向基板とをこの順に有し、上記アクティブマトリクス基板は、第一基板と、第一の絶縁層を介して積層された第一電極及び第二電極とを有するか、又は、第一基板上に互いに対向して配置された第一電極と第二電極とを有し、上記第一電極及び上記第二電極の少なくとも一方は、上記第一の絵素及び上記第二の絵素毎に配置され、上記対向基板は、第二基板と、第三電極とを有し、上記制御回路は、上記第三電極への交流電圧の印加及び定電圧の印加を切り換える制御を行う液晶表示装置である。

（２）本発明の一実施形態中のある形態は、上記（１）の構成に加え、上記制御回路は、上記液晶パネルの法線方向を含む狭い視野角の範囲から観察できる第一の画像を表示する第一の表示モードと、上記狭い視野角の範囲を含む広い視野角の範囲から上記第一の画像が観察できる第二の表示モードとを切り換え、上記第一の表示モードにあっては、上記第三電極に対して交流電圧を印加する制御を行い、上記第二の表示モードにあっては、上記第三電極に対して上記第一電極又は上記第二電極と共通の定電圧を印加する制御を行う液晶表示装置である。

（３）本発明の一実施形態中のある形態は、上記（２）の構成に加え、上記制御回路は、上記第一の表示モードにおいて、上記第一の画像とは異なる第二の画像が、上記広い視野角の範囲から観察されるように、上記第一の絵素及び上記第二の絵素に対して、異なる画像信号を入力する液晶表示装置である。
（４）本発明の一実施形態中のある形態は、上記（１）～（３）のいずれかの構成に加え、上記対向基板は、上記第三電極と上記第二の配向膜との間に誘電体層を有する液晶表示装置である。

本発明によれば、液晶パネルの左右方向及び斜め方向からのプライバシー性に優れた液晶表示装置を提供することができる。

実施形態に係る液晶表示装置の一例を示した平面模式図である。 図１のＸ１－Ｘ２線における断面模式図である。 実施形態に係る液晶表示装置の表示方法を模式的に示したブロック図である。 黒表示とした場合の一絵素の平面模式図である。 白表示とした場合の一絵素の平面模式図である。 液晶パネルが有する一つの表示単位の一例を示した平面模式図である。 ソフトベールビュー機能によりカラー表示を行う場合のカラー素子の一例を示した平面模式図である。 カラー素子の表示パターンの一例を示した平面模式図である。 カラー素子の表示パターンの他の一例を示した平面模式図である。 液晶パネルのγカーブの一例である 液晶パネルの表示画面を法線方向から観察した場合の模式図である。 液晶パネルの表示画面を２２５°方位から観察した場合の模式図である。 図１２に示したシアンのストライプ部分におけるカラー素子の配置を示した液晶パネルの平面模式図である。 図１２に示した白のストライプ部分におけるカラー素子の配置を示した液晶パネルの平面模式図である。 図１２に示した黒のストライプ部分におけるカラー素子の配置を示した液晶パネルの平面模式図である。 広視野角モードで白表示とした場合の一絵素の断面模式図である。 狭視野角モードで黒表示とした場合の一絵素の断面模式図である。 狭視野角モードで白表示とした場合の一絵素の断面模式図である。 実施例１及び実施例２に係る液晶表示装置の広視野角モードにおけるモード効率を示したグラフである。 実施例１及び実施例２に係る液晶表示装置の正面コントラストを示したグラフである。

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に記載された内容に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。なお、以下の説明において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して適宜用い、その繰り返しの説明は適宜省略する。本発明の各態様は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置は、ソフトベールビュー機能により画像を表示する複数の表示単位を含む液晶パネルと、上記複数の表示単位に入力される画像信号を制御する制御回路とを具備し、上記複数の表示単位の各々は、上記液晶パネルの面内方向にマトリクス状に配置された複数の絵素のうち、互いに隣接して配置され、奇数行から選ばれた第一の絵素と偶数行から選ばれた第二の絵素とからなる一対の絵素を含み、上記液晶パネルは、アクティブマトリクス基板と、第一の配向膜と、液晶分子を含有する液晶層と、第二の配向膜と、対向基板とをこの順に有し、上記アクティブマトリクス基板は、第一基板と、第一の絶縁層を介して積層された第一電極及び第二電極とを有するか、又は、第一基板上に互いに対向して配置された第一電極と第二電極とを有し、上記第一電極及び上記第二電極の少なくとも一方は、上記第一の絵素及び上記第二の絵素毎に配置され、上記対向基板は、第二基板と、第三電極とを有し、上記制御回路は、上記第三電極への交流電圧の印加及び定電圧の印加を切り換える制御を行う。

以下に図面を用いて、実施形態に係る液晶表示装置について説明する。図１は、実施形態に係る液晶表示装置の一例を示した平面模式図である。図２は、図１のＸ１－Ｘ２線における断面模式図である。本明細書中、「絵素」とは、後述する図１に示したような、アクティブマトリクス基板１０上に配置される互いに隣接する２本のゲート配線１と互いに隣接する２本のソース配線２とに囲まれた領域を指す。

図１に示したように、液晶パネル１００は、面内方向にマトリクス状に配置された複数の絵素を含む。上記複数の絵素は、後述する第一の絵素７０及び第二の絵素７１を含むが、第一の絵素７０及び第二の絵素７１を特に区別しない場合、単に「絵素」と表記する。上記複数の絵素には、それぞれ、光が液晶パネル１００を透過するよう構成された光学的開口部が設けられる。液晶パネル１００が透過型である場合には、上記光学的開口部は、液晶パネル１００の背面から出射された光を液晶パネル１００の前面に向かって透過する領域である。液晶パネル１００が反射型である場合には、上記光学的開口部は、液晶パネル１００の外部から入射される入射光、及び、上記入射光が液晶パネル１００の内部で反射され、液晶パネル１００の外部に向かって出射される反射光を透過する領域である。なお、上記光学的開口部は、平面視において、例えば、偏光板、カラーフィルタ等の透過性を有する部材と重畳していてもよい。

図２に示したように、液晶パネル１００は、アクティブマトリクス基板１０と、第一の配向膜４１と、液晶分子２１を含有する液晶層２０と、第二の配向膜４２と、対向基板３０とをこの順に有する。本明細書中、液晶表示装置の画面（表示画面）に対してより近い側を「観察者側（前面側）」ともいい、表示画面に対してより遠い側を「背面側」ともいう。液晶パネル１００は、背面側（アクティブマトリクス基板１０の液晶層２０に対して反対側）に第一の偏光板６１を有し、前面側（対向基板３０の液晶層２０に対して反対側）に第二の偏光板６２を有してもよい。第一の偏光板６１及び第二の偏光板６２は、直線偏光板であることが好ましい。第一の偏光板６１の吸収軸６１Ａと第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａとは、互いに直交するようにクロスニコルに配置されていることが好ましい。本明細書中、液晶パネルを平面視し、第一の偏光板６１の吸収軸６１Ａを０°－１８０°方位とし、第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａを９０°－２７０°方位とした場合に、上下方向とは９０°－２７０°方位をいい、左右方向とは０°－１８０°方位をいい、斜め方向とは、４５°方位、１３５°方位、２２５°方位及び３１５°方位の少なくとも一つの方位をいう。

図１に示したように、アクティブマトリクス基板１０は、第一基板１１上に、互いに平行に延設された複数のゲート配線１と、絶縁膜を介して各ゲート配線１と交差する方向に互いに平行に延設され複数のソース配線２とを備える。複数のゲート配線１及び複数のソース配線２は、全体として格子状に形成されている。ゲート配線１とソース配線２との交点にはスイッチング素子として、薄膜トランジスタ３（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が配置される。ゲート配線１及びソース配線２の材料としては、例えば、アルミニウム、銅、チタン、モリブデン、クロム、これらの合金等の金属材料が挙げられる。第一基板１１及び後述する第二基板３１としては、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート等の樹脂基板、ガラス基板等を用いることができる。

アクティブマトリクス基板は、第一基板と、第一の絶縁層を介して積層された第一電極と第二電極とを有するか、又は、第一基板上に互いに対向して配置された第一電極と第二電極とを有する。以下、実施形態では、図２に示したように、アクティブマトリクス基板１０が、第一基板１１と、第一の絶縁層１３を介して積層された第一電極１２及び第二電極１４とを有するＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型の電極構造を有する場合を説明するが、アクティブマトリクス基板は、第一基板上に互いに対向して配置された第一電極と第二電極とを有するＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型の電極構造を有してもよい。第一の絶縁層１３の材料としては、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物等の無機材料が挙げられる。

第一電極１２及び第二電極１４の少なくとも一方は、第一の絵素７０及び第二の絵素７１毎に配置される。第一電極１２及び第二電極１４の少なくとも一方は、複数の線状電極部１４ａを含んでもよい。実施形態では、第二電極１４が第一の絵素７０及び第二の絵素７１毎に配置される場合について説明する。

第一電極１２は、ベタ電極であることが好ましい。第一電極１２は、絵素毎に配置されてもよく、複数の絵素で共通して配置されてもよく、絵素の境界に関わらず表示領域全体に渡って形成されてもよい。本明細書中、「ベタ電極」とは、少なくとも平面視において絵素の光学的開口部と重畳する領域に、スリットや開口が設けられていない電極をいう。第一電極１２の材料としては、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電材料が挙げられる。

第二電極１４は、第一の絵素７０及び第二の絵素７１毎に配置される。第二電極１４は、複数の線状電極部１４ａを含んでもよい。第二電極１４の平面形状としては、図１に示したように、複数の線状電極部１４ａの両端が閉じられた構造が挙げられる。第二電極１４は、電極部分に囲まれた開口１４ｂが設けられてもよい。複数の線状電極部１４ａの延伸方向と、第一の偏光板６１の吸収軸６１Ａ及び第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａのいずれか一方とが成す角度は、０°～５°であってもよい。図１に示したように、線状電極部１４ａは、少なくとも一部が上記延伸方向に延伸していればよく、上記延伸方向とは異なる方向に延伸する部分を含んでもよい。第二電極１４の材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電材料が挙げられる。一つの線状電極部１４ａの電極幅Ｌ_１４は、２μｍ以上、５μｍ以下であってもよく、隣接する複数の線状電極部１４ａ間の距離（開口の幅）Ｓ_１４は、２μｍ以上、５μｍ以下であってもよい。

絵素毎に配置された複数の第二電極１４は、互いに電気的に接続され、上記複数の絵素に対して共通した定電圧を印加し、かつ、絵素毎に配置された複数の第一電極１２のそれぞれはＴＦＴ３が備える半導体層を介して、対応するソース配線２と電気的に接続され、画像信号に応じて絵素毎に異なる電圧を印加してもよい。また、絵素毎に配置された複数の第二電極１４は、それぞれＴＦＴ３が備える半導体層を介して、対応するソース配線２と電気的に接続され、画像信号に応じて絵素毎に異なる電圧を印加し、かつ、第一電極１２は絵素の境界に関わらず表示領域全体に渡って形成されるか、又は、互いに電気的に接続された複数の第一電極１２が絵素毎に配置され、上記複数の絵素に対して共通した定電圧を印加してもよい。

液晶層２０は、液晶分子２１を含有する。液晶分子２１は、下記式で定義される誘電率異方性（Δε）が正の値を有するもの（ポジ型）が好ましい。また、液晶分子２１は、電圧が印加されていない状態（電圧無印加状態）で、ホモジニアス配向するものが好ましい。電圧無印加状態における液晶分子２１の長軸の方向は、液晶分子の初期配向の方向ともいう。上記電圧無印加状態とは、液晶分子の閾値未満の電圧を含む。
Δε＝（液晶分子の長軸方向の誘電率）－（液晶分子の短軸方向の誘電率）

なお、上記電圧無印加状態とは、液晶層２０中に液晶分子の閾値以上の電圧が印加されていない状態をいい、例えば、第一電極、第二電極及び第三電極の全てに同じ定電圧が印加されている状態であってもよいし、第一電極、第二電極及び第三電極の少なくとも一つの電極に定電圧が印加され、他の電極に、上記定電圧に対して液晶分子の閾値未満の電圧が印加される状態であってもよい。

対向基板３０は、第二基板３１と、第三電極３４とを有する。第三電極３４を有することで、ソフトベールビュー機能によるプライバシー性を高めることができる。第三電極３４に所定の交流電圧を印加しない場合（第一電極１２又は第二電極１４と共通の定電圧が印加されている場合）でも、液晶層２０の厚み方向に弱い縦電界が形成されるため、液晶分子２１は、電圧無印加状態よりもわずかに立ち上がった状態になる。液晶分子２１をわずかに立ち上がらせながら、第一電極１２又は第二電極１４に所定の交流電圧を印加して階調表示を行うことで、斜め方向だけではなく、左右方向から観察した場合にも、奇数行側の絵素（第一の絵素７０）の輝度と偶数行側の絵素（第二の絵素７１）の輝度が大きく異なり、奇数行側の絵素／偶数行側の絵素のコントラスト比が充分に大きいγカーブが得られる。そのため、液晶パネルの表示画面を斜め方向から観察した場合だけではなく、左右方向から観察した場合にも、ソフトベールビューパターンを視認させることができる。第三電極３４に所定の交流電圧が印加された場合には、更に、液晶分子２１のチルト角が大きくなるため、よりプライバシー性を高めることができる。

第三電極３４は、透明電極であってもよい。上記透明電極の材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電材料が挙げられる。第三電極３４は、ベタ電極であることが好ましい。第三電極３４は、絵素毎に配置されてもよく、複数の絵素で共通して配置されてもよく、絵素の境界に関わらず表示領域全体に渡って形成されてもよい。第三電極３４は、表示領域全体に渡って電気的に接続されていることが好ましく、上記複数の絵素に対して共通した定電圧、又は所定の交流電圧を印加できることが好ましい。図１では、第三電極３４が、絵素の境界に関わらず表示領域全体に渡って形成される場合を例示した。

図２に示したように、対向基板３０は、第二基板３１と第三電極３４との間に、カラーフィルタ３２及びブラックマトリクス３３を有してもよい。カラーフィルタ３２は、液晶パネル１００を前面側から観察した場合、図１に示したように、上記光学的開口部と重畳するように絵素毎に配置されてもよい。カラーフィルタ３２は、例えば、赤色のカラーフィルタ３２Ｒ、緑色のカラーフィルタ３２Ｇ及び青色のカラーフィルタ３２Ｂを含む。例えば、カラーフィルタ３２は、液晶パネル１００の列方向又は列方向に、同色のカラーフィルタが連続して形成されていてもよい。このような場合でも、液晶パネル１００を前面側から観察すると、ブラックマトリクス３３により遮光されるため、カラーフィルタ３２は上記光学的開口部と重畳するように絵素毎に配置されている。

ブラックマトリクス３３は、特に限定されず、液晶表示装置の分野で通常用いられるものを使用することができ、例えば、黒色樹脂からなるブラックマトリクスを用いてもよい。ブラックマトリクス３３は、平面視において光学的開口部の周囲に配置されてもよく、上記光学的開口部を囲むように配置されてもよい。

対向基板３０は、第三電極３４と第二の配向膜４２との間に第一の誘電体層３５を有してもよい。第一の誘電体層３５を設けることで、第三電極３４に電圧を印加しない広視野角モードにおいて、液晶層２０の厚み方向に作用してしまう縦電界を抑制することができる。その結果、実施形態に係る液晶表示装置は、通常の対向基板側に電極を有さないＦＦＳモードの液晶表示装置相当のフリンジ電界を形成する横電界モードの液晶表示装置として機能するため、第一の誘電体層３５が無い場合と比べてモード効率を向上させることができる。第一の誘電体層３５の誘電率εは、例えばε＝３～４であってもよい。第一の誘電体層３５の厚みは、０．５μｍ以上、４μｍ以下であることが好ましい。第一の誘電体層３５の厚みが４μｍを超えると、視差混合が生じ表示品位が低下することがある。第一の誘電体層３５としては、例えば、アクリル系、ポリイミド系等の樹脂を用いることができる。

対向基板３０は、カラーフィルタ３２と第三電極３４との間に、第二の誘電体層３６を有してもよい。第二の誘電体層３６を設けることで、カラーフィルタ３２の表面を平坦にし、第三電極３４を形成する際にクラックの発生を抑制することができる。更に、第三電極３４と第二の誘電体層３６との間に、第三の誘電体層３７を有してもよい。第二の誘電体層３６及び第三の誘電体層３７としては、誘電率ε、厚み、材料等において第一の誘電体層３５と同様のものを用いることができる。

第一の配向膜４１及び第二の配向膜４２は、電圧無印加状態における液晶分子２１の初期配向方位及び電圧無印加状態における液晶分子２１の極角（プレチルト角）を制御する。視野角特性を向上させる観点から、第一の配向膜４１及び第二の配向膜４２は、液晶層２０への電圧無印加状態において、アクティブマトリクス基板１０又は対向基板３０の表面に対して、液晶分子２１を水平配向させる配向膜（水平配向膜）を用いることが好ましい。上記水平配向とは、液晶分子２１のチルト角（プレチルト角を含む）が、基準面に対して０°～５°であることを意味し、好ましくは０°～３°、より好ましくは０°～１°であることを意味する。液晶分子２１のチルト角（プレチルト角を含む）とは、液晶分子２１の長軸が、基準面に対して傾斜する角度を意味する。

更に、上方向（９０°方位）又は下方向（２７０°方位）のどちらかから液晶パネルを観察した場合に、ベールビューパターンを強調して視認させやすくするためには、アクティブマトリクス基板１０及び対向基板３０の表面に対する液晶分子２１のプレチルト角を、それぞれ３°以上とすることが好ましい。また、アクティブマトリクス基板１０の表面に対する液晶分子２１の傾斜方位と、対向基板３０の表面に対する液晶分子２１の傾斜方位とは、１８０°異なることが好ましい。例えば、アクティブマトリクス基板１０及び対向基板３０のいずれか一方基板の表面に対して、液晶分子２１を９０°方位から２７０°方位に向かって立ち上がらせ、他方の基板に対して液晶分子２１を２７０°方位から９０°方位に向かって立ち上がらせることで、上方向から視認されるベールビューパターンを、下方向から観察した場合よりも強く視認できるようにすることができる。アクティブマトリクス基板１０の表面に形成された第一の配向膜４１と、対向基板３０の表面に形成された第二の配向膜４２とで、配向処理方向を逆方向（１８０°異なる方向）とし、両基板を貼り合わせることで、アクティブマトリクス基板１０の表面に対する液晶分子２１の傾斜方位と、対向基板３０の表面に対する液晶分子２１の傾斜方位とを、１８０°異ならせることができる。

第一の配向膜４１及び第二の配向膜４２は、ラビングにより配向処理が施されていてもよいし、光照射により配向処理が施されていてもよい。光照射により配向処理を行う場合、第一の配向膜４１及び第二の配向膜４２は、光配向膜であることが好ましい。上記光配向膜は、例えば、アゾベンゼン基、カルコン基、シンナメート基、クマリン基、トラン基、スチルベン基、シクロブタン環等の光官能基を含む。上記光官能基は、紫外線、可視光等の光（電磁波、好ましくは偏向光、より好ましくは偏向紫外線、特に好ましくは直線偏光紫外線）が照射されることによって、例えば、二量化（二量体形成）、異性化、光フリース転移、分解（開裂）等の構造変化を生じ、液晶分子の配向規制力を発現できる官能基である。

実施形態に係る液晶表示装置は、液晶パネル１００の背面にバックライトを備えてもよい。上記バックライトとしては、エッジ型のバックライトでもよいし、直下型のバックライトでもよい。

図３は、実施形態に係る液晶表示装置の表示方法を模式的に示したブロック図である。図３に示したように、実施形態に係る液晶表示装置は、液晶パネル１００と制御回路２００を具備する。液晶パネル１００は、第一電極１２に電圧を印加する第一電極駆動回路１０１、第二電極１４に電圧を印加する第二電極駆動回路１０２、第三電極３４に電圧を印加する第三電極駆動回路１０３を有してもよい。制御回路２００は、画像信号合成回路２０１、ソフトベールビューパターンに関する情報が格納されたデータベース２０４、表示モード選択回路２０２及び第三電極印加電圧切替回路２０３を有してもよい。図３では、第一電極駆動回路１０１、第二電極駆動回路１０２、第三電極駆動回路１０３は、液晶パネル１００に含まれているが、制御回路２００に含まれてもよい。

図３に示したように、画像信号合成回路２０１は、例えば、所望の画像を表示するための原画像信号２１１が入力され、入力された原画像信号２１１に応じた画像信号２１２を、第一電極駆動回路１０１と第二電極駆動回路１０２に対して出力する。

黒表示を行う場合、第一電極駆動回路１０１により第一電極１２に対して定電圧（コモン電圧）が印加され、第二電極駆動回路１０２により第二電極１４に対してコモン電圧が印加されてもよい。図４は、黒表示とした場合の一絵素の平面模式図である。図４及び後述する図５は、図１に示した液晶表示装置の一絵素の平面模式図である。液晶層中に電界が発生しないため、図４に示したように、液晶分子２１は初期配向方位に配向する。平面視における液晶分子２１の配向方位を、第一の偏光板６１の吸収軸６１Ａ又は第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａと平行とすることで、液晶パネルの背面からの光を透過せず黒表示を行う。なお、黒表示とは、最低輝度（０階調）となる表示状態をいう。図４では、液晶分子２１の配向方位を第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａと平行とした場合を例示した。

白表示を行う場合、第二電極駆動回路１０２により第二電極１４に対してコモン電圧が印加され、かつ第一電極駆動回路１０１により第一電極１２に対して所定の交流電圧が印加されてもよいし、第一電極駆動回路１０１により第一電極１２に対してコモン電圧が印加され、かつ第二電極駆動回路１０２により第二電極１４に対して所定の交流電圧が印加されてもよい。図５は、白表示とした場合の一絵素の平面模式図である。第一電極１２と第二電極１４との間に形成されたフリンジ電界により、図５に示したように、液晶分子２１が液晶層２０の面内で回転して初期配向方位から変化することで、液晶分子２１の長軸方向が第一の偏光板の吸収軸６１Ａ及び第二の偏光板の吸収軸６２Ａと角度を成し、液晶パネルの背面からの光を透過する。なお、白表示とは、最高輝度（２５５階調）となる表示状態をいう。

液晶パネル１００は、ソフトベールビュー機能により画像を表示する複数の表示単位７２を含む。図６は、液晶パネルが有する一つの表示単位の一例を示した平面模式図である。図６では、図１等に示した第一の絵素７０及び第二の絵素７１を模式的に示した。図６に示したように、複数の表示単位７２の各々は、上記複数の絵素のうち、互いに隣接して配置され、奇数行から選ばれた第一の絵素７０と偶数行から選ばれた第二の絵素７１とからなる一対の絵素を含む。第一の絵素７０及び第二の絵素７１は、列方向に隣接する。

図１に示したように、第一の絵素７０と重畳して配置される第二電極１４と、第二の絵素７１と重畳して配置される第二電極１４とは、複数の線状電極部１４ａの延伸方向が互いに異なってもよい。

制御回路２００は、複数の表示単位７２に入力される画像信号を制御する。制御回路２００は、第一の絵素７０及び第二の絵素７１に対して入力される画像信号の制御を行ってもよい。ソフトベールビュー機能により画像を表示する方法としては、例えば、第一の画像として表示したい原画像の輝度のデータ値をＤ１とすると、Ｄ１を互いに等しい二つのデータ値Ｄ２及びＤ３に分割し、第一の絵素７０又は第二の絵素７１のいずれか一方には、Ｄ１＋Ｄ２のデータ値を入力し、他方にはＤ１－Ｄ３のデータ値を入力する。液晶パネルを、例えば法線方向から観察した場合には、第一の絵素７０の輝度と第二の絵素７１の輝度とが空間的に平均化され、原画像の輝度として視認される、一方で、液晶パネルをある極角から観察した場合には、Ｄ１＋Ｄ２の輝度、又は、Ｄ１－Ｄ３の輝度として視認される。これにより、液晶パネルの法線方向からは原画像が視認されるが、ある極角の範囲から観察した場合には上記原画像とは異なる画像を視認することができる。

上記ソフトベールビュー機能により表示される、原画像とは異なる画像を、ソフトベールビューパターンともいう。上記ソフトベールビューパターンとは、上記第一の画像に重ねて表示され、上記第一の画像を視認し難くする表示画像である。上記ソフトベールビューパターンが視認される極角の範囲は特に限定されないが、液晶パネルの表面に対して垂直な方向を極角０°とし、液晶パネルの表面に対して水平な方向を極角９０°と定義した場合に、例えば、４５°以上であってもよい。上記ソフトベールビューパターンが視認される極角の範囲は、より好ましくは３０°以上、更に好ましくは２０°以上であってもよい。なお、ソフトベールビューパターンの濃淡（視認しやすさ）は、第一の絵素７０と第二の絵素７１の輝度の階調を調整することにより調整することが可能であり、ソフトベールビューパターンの濃淡を調整することによって、上記ソフトベールビューパターンが視認される極角の範囲を適宜設定することができる。

図３に示したように、ソフトベールビュー表示切替信号２１８が入力されると、データベース２０４は、ソフトベールビューパターン画像信号２１９を画像信号合成回路２０１に出力する。画像信号合成回路２０１は、原画像信号２１１とソフトベールビューパターン画像信号２１９とを合成した画像信号２１２を、第一電極駆動回路１０１及び第二電極駆動回路１０２に出力する。

例えば、第二電極駆動回路１０２により第二電極１４に対してコモン電圧が印加される場合は、第一電極駆動回路１０１により第一電極１２に対しては、ソフトベールビューパターンが観察されるように、第一の絵素７０及び第二の絵素７１に対応する第一電極１２に対してそれぞれ異なる電圧が印加される。このような場合、第一電極１２は絵素毎に設けられていることが好ましい。一方で、第一電極駆動回路１０１により第一電極１２に対して定電圧が印加される場合は、第二電極駆動回路１０２により第二電極１４に対しては、ソフトベールビューパターンが観察されるように、第一の絵素７０及び第二の絵素７１に対応する第二電極１４に対してそれぞれ異なる電圧が印加される。

第一の絵素７０及び第二の絵素７１は、図１に示したように、それぞれ一つの絵素として捉えてもよいし、後述する図７に示したように、第一の赤絵素７０Ｒ、第一の緑絵素７０Ｇ及び第一の青絵素７０Ｂの組み合わせを第一の画素７０として捉え、第二の赤絵素７１Ｒ、第二の緑絵素７１Ｇ及び第二の青絵素７１Ｂの組み合わせを第二の画素７１として捉えてもよい。なお、原画像のみを表示する通常の表示方法でカラー表示を行う場合には、赤色、緑色及び青色を含むそれぞれの画素を独立させて駆動させることでカラー表示を行うことができる。原画像のみを表示する通常のカラー表示を行う場合には、ソフトベールビュー機能によりカラー表示を行う場合の２倍の解像度で表示を行うことができる。なお、より広視野角を実現できる観点からは、第二の表示モード（広視野角モード）は、ソフトベールビュー機能による表示を行わずに、原画像表示を行ってもよい。

図７は、ソフトベールビュー機能によりカラー表示を行う場合のカラー素子の一例を示した平面模式図である。図７に示したように、カラー表示を行う場合は、液晶パネル１００は、第一の赤絵素７０Ｒと第二の赤絵素７１Ｒとを含む赤色の表示単位７２Ｒ、第一の緑絵素７０Ｇと第二の緑絵素７１Ｇとを含む緑色の表示単位７２Ｇ、及び、第一の青絵素７０Ｂと第二の青絵素７１Ｂとを含む青色の表示単位７２Ｂとを含むことが好ましい。第一の赤絵素７０Ｒ及び第二の赤絵素７１Ｒは、それぞれ光学的開口部において赤色のカラーフィルタ３２Ｒと重畳する。第一の緑絵素７０Ｇ及び第二の緑絵素７１Ｇは、それぞれ光学的開口部において緑色のカラーフィルタ３２Ｇと重畳する。第一の青絵素７０Ｂ及び第二の青絵素７１Ｂは、それぞれ光学的開口部において青色のカラーフィルタ３２Ｂと重畳する。

図８は、カラー素子の表示パターンの一例を示した平面模式図である。図９は、カラー素子の表示パターンの他の一例を示した平面模式図である。第一の絵素７０が配置された行を奇数行、第二の絵素７１が配置された行を偶数行ともいう。図８に示したように、第一の赤絵素７０Ｒ、第二の緑絵素７１Ｇ及び第二の青絵素７１Ｂを黒表示とし、第二の赤絵素７１Ｒ、第一の緑絵素７０Ｇ及び第一の青絵素７０Ｂを白表示とした場合、２２５°方位から観察すると、第二の赤絵素７１Ｒに存在する液晶分子は、リタデーションが高い液晶分子の短軸方向から観察することになるため赤色が観察されるが、第一の緑絵素７０Ｇ及び第一の青絵素７０Ｂに存在する液晶分子は、リタデーションが低い液晶分子の長軸方向から観察することになるため対応する色は観察されない。その結果、赤色が視認される。一方で、３１５°方位から観察すると、第一の緑絵素７０Ｇ及び第一の青絵素７０Ｂに存在する液晶分子は、液晶分子の短軸方向から観察することになるため、青色と緑色の混色であるシアンが視認されるが、第二の赤絵素７１Ｒに存在する液晶分子は長軸方向から観察することになるため対応する色は観察されない。その結果、シアンが視認される。図９に示したように、第一の赤絵素７０Ｒ、第一の緑絵素７０Ｇ及び第二の青絵素７１Ｂを黒表示とし、第二の赤絵素７１Ｒ、第二の緑絵素７１Ｇ及び第一の青絵素７０Ｂを白表示とした場合、２２５°方位から観察すると、赤色と緑色の混色である黄色が視認され、３１５°方位から観察すると青色が視認される。

図８に示したカラー素子の表示パターンと、図９に示したカラー素子の表示パターンとを組み合わせることで、液晶パネルの法線方向（正面）から観察した場合には、白表示が観察される。図１０は、液晶パネルのγカーブの一例である。図１０に示したように、中間調の範囲では、特定方向から観察した場合に、奇数行側に配置された複数の絵素と、偶数行側に配置された複数の絵素とで、視認される映像のコントラストの差が大きい。このような奇数行側の絵素／偶数行側の絵素の視認性の違い（コントラスト比）が充分に得られるような中間調の範囲で、ソフトベールビューパターンを作成することが好ましい。

上記ソフトベールビューパターンとしては、特に限定されないが、ストライプ、市松模様等の幾何学模様、文字、画像等を表示することができる。

以下に図１１～図１５を用いて、ソフトベールビューパターンの具体例を説明する。図１３～図１５では、図１に示した第一の絵素７０及び第二の絵素７１を模式的に示した。図１１は、液晶パネルの表示画面を法線方向から観察した場合の模式図である。図１２は、液晶パネルの表示画面を２２５°方位から観察した場合の模式図である。液晶パネルの表示画面を法線方向から観察した場合には、図１１に示したように、第一の画像として、封筒の画像と「Ｅｍａｉｌ ａｃｃｏｕｎｔ」の文字が視認される。一方で、液晶パネルの表示画面を２２５°方位から観察した場合には、第一の画像に重なって、ソフトベールビューパターンとして図１２に示したようなストライプパターンが視認される。その結果、第一の画像が視認しにくくなり、斜め方向からのプライバシー性を向上させることができる。

図１２に示したように、上記ストライプパターンは、例えば、２２５°方位から観察した場合に、シアン、白、黒のストライプが視認され、３１５°方位から観察した場合には、赤、黒、白のストライプが視認される。

図１３は、図１２に示したシアンのストライプ部分におけるカラー素子の配置を示した液晶パネルの平面模式図である。図１３に示したように、第一の赤絵素７０Ｒ、第二の緑絵素７１Ｇ及び第二の青絵素７１Ｂを通常表示とし、第二の赤絵素７１Ｒ、第一の緑絵素７０Ｇ及び第一の青絵素７０Ｂを黒表示としたカラー素子７３を液晶パネルの行方向及び列方向に配置する。このように配置することで、ソフトベールビューパターンとして、２２５°方位から観察した場合にシアンのストライプを表示し、３１５°方位から観察した場合に赤のストライプを表示することができる。上記通常表示とは、上記第一の画像を表示するための表示である。

図１４は、図１２に示した白のストライプ部分におけるカラー素子の配置を示した液晶パネルの平面模式図である。白のストライプは、図１４に示したように、第一の赤絵素７０Ｒ、第一の緑絵素７０Ｇ及び第一の青絵素７０Ｂを黒表示とし、第二の赤絵素７１Ｒ、第二の緑絵素７１Ｇ及び第二の青絵素７１Ｂを通常表示としたカラー素子７３を液晶パネルの行方向及び列方向に配置する。このように配置することで、２２５°方位から観察した場合に白のストライプを表示することができ、３１５°方位から観察した場合に黒のストライプを表示することができる。

図１５は、図１２に示した黒のストライプ部分におけるカラー素子の配置を示した液晶パネルの平面模式図である。黒のストライプは、図１５に示したように、第一の赤絵素７０Ｒ、第一の緑絵素７０Ｇ及び第一の青絵素７０Ｂを通常表示とし、第二の赤絵素７１Ｒ、第二の緑絵素７１Ｇ及び第二の青絵素７１Ｂを黒表示としたカラー素子７３を液晶パネルの行方向及び列方向に配置する。このように配置することで、２２５°方位から観察した場合に黒のストライプを表示することができ、３１５°方位から観察した場合に白のストライプを表示することができる。

制御回路２００は、液晶パネル１００の法線方向を含む狭い視野角の範囲から観察できる第一の画像を表示する第一の表示モード（狭視野角モードともいう）と、上記狭い視野角の範囲を含む広い視野角の範囲から上記第一の画像が観察できる第二の表示モード（広視野角モードともいう）とを切り換える制御を行ってもよい。

上記狭い視野角の範囲では、液晶パネルを斜め方向（方位角４５°、１３５°、２２５°又は３１５°）からある極角以上で観察した場合に、コントラストが２より小さくなることが好ましい。本明細書中、上記極角は、液晶パネルの表面に対して垂直な方向を極角０°とし、液晶パネルの表面に対して水平な方向を極角９０°と定義する。上記コントラストが２より小さくなる極角は、例えば、６０°以上であることが好ましく、４５°以上であることがより好ましく、３０°以上であることが更に好ましい。言い換えると、上記狭視野角モードは、方位角０°、４５°、９０°、１３５°、１８０°、２２５°、２７０°又は３１５°の少なくとも１つの方位において、上記極角が０°（正面）を除く範囲、即ち極角６０°以上、より好ましくは４５°以上、更に好ましくは３０°以上でコントラストが２より小さくなることが好ましい。上記狭視野角モードは、上記極角が０°（正面）のコントラストが、１０以上となることが好ましくは、２０以上となることがより好ましい。上記広い視野角の範囲とは、上記狭い視野角の範囲の極角よりも大きい極角の範囲をいい、上記広視野角モードは、方位角４５°、１３５°、２２５°又は３１５°の少なくとも２つの方位において、上記極角が６０°以上、９０°未満の範囲内でコントラストが２以上となることが好ましく、１０以上となることがより好ましい。上述の上記ソフトベールビューパターンが視認される極角の範囲は、上記広い視野角の範囲と同じであってもよいし、異なってもよい。

以下に、表示モードの切り替え方法を説明する。表示モード選択回路２０２には、第一の表示モードと第二の表示モードとを切り替える表示モード切替信号２１３が入力される。第一の表示モードが選択された場合、表示モード選択回路２０２は、第三電極印加電圧切替回路２０３に対して、第一の表示モード選択信号２１４を出力する。第二の表示モードが選択された場合、表示モード選択回路２０２は、第三電極印加電圧切替回路２０３に対して、第二の表示モード選択信号２１５を出力する。

制御回路２００は、第三電極３４への交流電圧の印加及び定電圧の印加を切り換える制御を行う。第三電極３４に印加する電圧を制御することで、狭視野角モード及び広視野角モードを切り替えることができる。例えば、第三電極印加電圧切替回路２０３は、入力された表示モード選択信号に応じて、第三電極駆動回路１０３に交流信号２１６又は定電圧信号２１７を入力し、第三電極３４への交流電圧の印加及び定電圧の印加を切り換える。

制御回路２００は、上記第一の表示モードにあっては、第三電極３４に対して交流電圧を印加する制御を行い、上記第二の表示モードにあっては、第三電極３４に対して上記第一電極又は上記第二電極と共通の定電圧を印加する制御を行ってもよい。例えば、表示モード選択回路２０２から、第一の表示モード選択信号２１４が入力されると、第三電極印加電圧切替回路２０３は、第三電極駆動回路１０３に交流信号２１６を出力し、第三電極３４に対して所定の交流電圧が印加される。表示モード選択回路２０２から、第二の表示モード選択信号２１５が入力されると、第三電極印加電圧切替回路２０３は、第三電極駆動回路１０３に定電圧信号２１７を出力し、第三電極３４に対して、第一電極１２又は第二電極１４と共通の定電圧が印加される。

上記定電圧は、液晶表示装置を駆動させる際の基準となる電圧であり、例えば、第一電極１２又は第二電極１４に所定の電圧が印加されていてもよいし、接地されていてもよい。第三電極３４に定電圧が印加される場合、第一電極１２又は第二電極１４と電気的に接続されてもよいし、第一電極１２又は第二電極１４とは異なる信号線により、第一電極１２又は第二電極１４と共通の定電圧が印加してもよいし、第三電極３４が接地されてもよい。

以下に図２、図４、図５、図１６～図１８を用いて、狭視野角モードと広視野角モードの表示方法について説明する。図２は、広視野角モードで黒表示とした場合の一絵素の断面模式図でもある。図４は、広視野角モードで黒表示とした場合の一絵素の平面模式図でもある。図５は、広視野角モードで白表示とした場合の一絵素の平面模式図である。図１６は、広視野角モードで白表示とした場合の一絵素の断面模式図である。図１７は、狭視野角モードで黒表示とした場合の一絵素の断面模式図である。図１８は、狭視野角モードで白表示とした場合の一絵素の断面模式図である。

広視野角モードで黒表示とする場合は、例えば、第二電極１４及び第一電極１２に対してコモン電圧を印加し、かつ第三電極３４に対しても第一電極１２又は第二電極１４と共通の定電圧を印加する制御を行う。液晶層２０の中に電界が発生しないため、液晶分子２１は初期配向方位に配向する。液晶層２０への電圧無印加状態において、液晶分子２１は、アクティブマトリクス基板１０の表面及び対向基板３０の表面に対して水平に配向することが好ましい。平面視における液晶分子２１の配向方位を、第一の偏光板６１の吸収軸６１Ａ又は第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａと平行とすることで、液晶パネルの背面からの光を透過せず黒表示を行う。図４では、液晶分子２１の配向方位を第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａと平行とした場合を例示した。

広視野角モードで階調表示を行う場合、例えば、制御回路２００は、第三電極３４に対して第一電極１２又は第二電極１４と共通の定電圧を印加した状態で、第一電極１２及び第二電極１４のいずれか一方に対してコモン電圧を印加し、他方に対して上記コモン電圧とは異なる値の電圧を印加する制御を行う。一例としては、第二電極１４にコモン電圧が印加された場合、第三電極３４にもコモン電圧と共通の定電圧（０Ｖ）を印加した状態で、第一電極１２に印加する交流電圧をコモン電圧に対して０Ｖ～４Ｖに調整することで黒表示から白表示まで階調表示を行うことができる。図１６に示したように、第一電極１２と第二電極１４との間にはフリンジ電界が形成される。液晶分子２１は、第一電極１２と第二電極１４との間に形成されたフリンジ電界により、図５に示したように、液晶分子２１が液晶層２０の面内で回転して初期配向方位から変化することで、液晶分子２１の長軸方向が第一の偏光板の吸収軸６１Ａ及び第二の偏光板の吸収軸６２Ａと角度を成し、液晶パネルの背面からの光を透過する。

対向基板３０が第三電極３４を有することで、第三電極３４にコモン電圧を印加した状態でも、第三電極３４と第一電極１２との間に弱い縦電界が発生する。液晶層２０の厚み方向に形成される弱い縦電界により、アクティブマトリクス基板１０及び対向基板３０に対する液晶分子２１のチルト角は、電圧無印加状態よりもわずかに大きくなる。液晶分子２１をわずかに立ち上がらせながら階調表示を行うことで、液晶パネルの表示画面を斜め方向から観察した場合だけではなく、左右方向から観察した場合にも、ソフトベールビューパターンを視認させることができる。

狭視野角モードで黒表示とする場合、例えば、制御回路２００は、第三電極３４に対して交流電圧を印加した状態で、第二電極１４及び第一電極１２に対してコモン電圧を印加する制御を行う。図１７に示したように、第一電極１２及び第二電極１４と、第三電極３４との間は、液晶層２０の厚み方向に電界が形成されるため、アクティブマトリクス基板１０及び対向基板３０に対する液晶分子２１のチルト角は、電圧無印加状態でのプレチルト角よりも大きくなる。狭視野角モードで黒表示とした場合の平面視における液晶分子の配向方位は、図４と同様であるため説明は省略する。

狭視野角モードで階調表示を行う場合、例えば、制御回路２００は、第三電極３４に対して交流電圧を印加した状態で、第一電極１２及び第二電極１４のいずれか一方に対してコモン電圧を印加し、他方に対して上記コモン電圧とは異なる値の電圧を印加する制御を行う。一例としては、第三電極３４にコモン電圧に対して２．５Ｖの交流電圧を印加した状態で、第二電極１４にコモン電圧を印加し、第一電極に印加する交流電圧をコモン電圧に対して０Ｖ～４Ｖに調整することで黒表示から白表示まで階調表示を行うことができる。第一電極１２と第二電極１４との間にはフリンジ電界が形成され、第三電極３４と第一電極１２及び第二電極１４との間には、液晶層２０の厚み方向に沿った縦電界が形成される。その結果、液晶層２０中には、上記フリンジ電界と上記縦電界が合成された電界が形成されるため、液晶分子２１は、第一電極１２と第二電極１４と第三電極３４との間に形成された電界により、アクティブマトリクス基板１０に対して角度をなしつつ配向方位を変化させる。これにより、液晶パネルの背面からの光を透過する。広視野角モードで階調表示を行う場合よりも、液晶分子２１がアクティブマトリクス基板１０に対して角度をなすため、狭い視野角の範囲からは第一の画像を観察することができるが、広い視野角の範囲から液晶パネルを観察した場合には、コントラストが極端に低くなる等の画像の変化が得られ、上記第一の画像を観察し難くすることができる。狭視野角モードで白表示とした場合の平面視における液晶分子の配向方位は、図５と同様であるため説明は省略する。

上述のソフトベールビュー機能による表示は、第一の表示モード（狭視野角モード）と組み合わせることで、プライバシー性をより高めることができることから、上述の表示モード選択回路２０２から第一の表示モード選択信号２１４が入力された場合に、データベース２０４がソフトベールビューパターン画像信号２１９を画像信号合成回路２０１に出力されてもよい。

上記制御回路は、上記第一の表示モードにおいて、上記第一の画像とは異なる第二の画像が、上記広い視野角の範囲から観察されるように、上記第一の絵素及び上記第二の絵素に対して、異なる画像信号を入力してもよい。上記第二の画像は、上記ソフトベールビューパターンであることが好ましい。例えば、第二電極駆動回路１０２により第二電極１４に対してコモン電圧が印加される場合は、第一電極駆動回路１０１により第一電極１２に対しては、広い視野角の範囲から上記第二の画像が観察されるように、第一の絵素７０及び第二の絵素７１に対応する第一電極１２に対してそれぞれ異なる電圧が印加される。一方で、第一電極駆動回路１０１により第一電極１２に対して定電圧が印加される場合は、第二電極駆動回路１０２により第二電極１４に対しては、広い視野角の範囲から上記第二の画像が観察されるように、第一の絵素７０及び第二の絵素７１に対応する第二電極１４に対してそれぞれ異なる電圧が印加される。

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明の効果を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。

（実施例１）
実施例１に係る液晶表示装置は、液晶パネル１００と制御回路２００とを備える。液晶パネル１００は、図１及び図２に示した構成を有する。制御回路２００は、図３に示した制御を行う。液晶パネル１００は、第一の偏光板６１、アクティブマトリクス基板１０、第一の配向膜４１、液晶層２０、第二の配向膜４２、対向基板３０、第二の偏光板６２をこの順に備える。第一の偏光板６１の吸収軸６１Ａと第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａとは、互いに直交するように配置した。

アクティブマトリクス基板１０は、第一基板１１、第一電極１２としてＩＴＯからなる厚さ１００ｎｍのベタ電極を用い、第一の絶縁層１３として厚さ１１０μｍの窒化シリコン膜、第二電極１４として絵素毎に配置されたＩＴＯ電極をこの順に有する。第二電極１４は、複数の線状電極部１４ａを有し、一つの線状電極部１４ａの幅Ｌ_１４／隣接する線状電極部１４ａ間の距離Ｓ_１４＝２．５μｍ／３μｍとした。

液晶層２０は、誘電率異方性が正（Δε＝７）の液晶分子２１を含む。第一の配向膜４１及び第二の配向膜４２としては、水平配向膜を用い、ラビングにより配向処理を行った。アクティブマトリクス基板１０の表面及び対向基板３０の表面に対するプレチルト角は、それぞれ約４°であった。また、アクティブマトリクス基板１０の表面に対する液晶分子２１の傾斜方位と、対向基板３０の表面に対する液晶分子２１の傾斜方位とが、１８０°異なるように配向処理を行った。

対向基板３０は、第二基板３１、カラーフィルタ３２及びブラックマトリクス３３、第二の誘電体層３６として厚さ１．５μｍの樹脂層、第三の誘電体層３７として厚さ１．５μｍの樹脂層、第三電極３４として厚さ１００ｎｍのＩＴＯ電極、第一の誘電体層３５として厚さ２μｍの樹脂層をこの順に有する。第三電極３４は、表示領域全体に渡って形成されるベタ電極とした。

第一電極１２は、絵素毎に配置され、それぞれＴＦＴと電気的に接続されており、制御回路２００により、絵素毎に異なる電圧が印加される。絵素毎に配置された第二電極１４は、互いに電気的に接続されている。第二電極１４は接地されており、このときの第二電極１４にかかる電圧（０Ｖ）を定電圧（コモン電圧）とする。制御回路２００により、複数の絵素に対してコモン電圧が印加される。実施例１は、制御回路２００により、ソフトベールビューパターンを表示した状態で、第三電極３４への交流電圧の印加及び定電圧の印加を切り換える制御を行うことにより、表示モードの切り替えを行った。

（実施例２）
実施例２に係る液晶表示装置は、第三電極３４と第二の配向膜４２との間に、第一の誘電体層３５を有さない点以外は、実施例１と同様の構成を有する。

（比較例１）
比較例１に係る液晶表示装置は、制御回路２００が、ソフトベールビュー機能により画像を表示する制御を行わない点以外は、実施例１と同様の構成を有する。

＜視認性の評価＞
実施例１に係る液晶表示装置は、ソフトベールビューパターンとして市松模様を表示した状態で、第一の表示モード（狭視野角モード）及び第二の表示モード（広視野角モード）による表示を行った。比較例１に係る液晶表示装置は、ソフトベールビューパターンを表示せずに、第一の表示モード及び第二の表示モードによる表示を行った。実施例１、比較例１ともに、第一の表示モードでは、第二電極に対してコモン電圧を印加し、第一電極に対して上記コモン電圧に対して０～約４Ｖ高い範囲での交流電圧を印加し、かつ第三電極に対して上記コモン電圧よりも２．５Ｖ高い交流電圧を印加した。実施例１、比較例１ともに、第二の表示モードでは、第二電極及び第三電極に対してコモン電圧を印加し、第一電極に対して上記コモン電圧に対して０～約４Ｖ高い範囲での交流電圧を印加することでグレー諧調（中間階調）を含んだ画像を表示した。

それぞれの表示モードについて、液晶パネルを法線方向（正面）から観察した場合の視認性、及び、極角４５°で、かつ方位角０°（右方向）、９０°（上方向）、１８０°（左方向）、２７０°（下方向）又は２２５°（斜め方向）から観察した場合の視認性を検討した。結果を下記表１にまとめた。表１中、文字が視認できる場合を○、文字が読み難い場合を△、文字が視認できない場合を×とした。

表１の結果から、実施例１は、広視野角モードにおいて、正面からは表示画面の文字が視認できたが、斜め方向、左右方向及び上方向から観察した場合に、ソフトベールビューパターンが視認され、表示画面の文字が読み難かった。実施例１で狭視野角モードに切り替えると、正面からの視認性は変わらないが、斜め方向、左右方向及び上方向からの視認性はより悪くなり、文字が視認できなくなった。一方で、ソフトベールビューパターンを表示しない比較例１では、広視野角モードから狭視野角モードに切り替えることで、左右方向から観察した場合には、視認性が悪くなりプライバシー性が向上するものの、斜め方向及び上下方向から観察した場合のプライバシー性は不充分であった。

なお、実施例１は、上方向からはソフトベールビューパターンが視認される一方で、下方向からはソフトベールビューパターンが視認されず、視認性は良好であった。このような上下方向における視認性の違いは、第一の配向膜４１と第二の配向膜４２に対してラビングにより配向処理を行ったことで、アクティブマトリクス基板に対する液晶分子のチルト角と、対向基板に対する液晶分子のチルト角とが若干異なった為であると考えられる。

＜モード効率＞
実施例１及び実施例２に係る液晶表示装置について、以下の方法で第二の表示モード（広視野角モード）におけるモード効率を測定した。モード効率は、下記式（１）によって表される。
モード効率（％）＝（クロスニコルでの最大輝度）／（パラレルニコルでの輝度）×１００ （１）
ここで、上記クロスニコルでの最大輝度とは、液晶パネルに対して一対の偏光板をクロスニコルに配置し、第二電極に定電圧を印加し、第一電極に印加する電圧（アクティブマトリクス基板側電圧）を０～４Ｖ程度まで変化させた際の最大輝度である。上記パラレルニコルでの輝度とは、液晶パネルに対して一対の偏光板をパラレルニコルに配置した際の電圧無印加状態における輝度である。液晶表示装置の輝度は、液晶表示装置を白色光源上に配置し、輝度計ＳＲ－ＵＬ１（ＴＯＰＣＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ製）」を用いて測定した。上記モード効率は、液晶パネルの法線方向から測定した。

図１９は、実施例１及び実施例２に係る液晶表示装置の広視野角モードにおけるモード効率を示したグラフである。図１９に示したように、実施例１及び実施例２ともに、第一電極に印加する交流電圧の上昇に伴いモード効率が上昇しており、広視野角モードにおける階調表示が実現できたことが確認された。また、実施例１のモード効率の最大値は５８％であり、実施例２のモード効率の最大値は３０％であった。実施例１は、第三電極と第二の配向膜との間に第一の誘電体層を有するため、第一の誘電体層を有さない実施例２よりも、液晶層の厚み方向に形成される不要な電界を抑制できたため、実施例１の方が実施例２よりもモード効率が高くなったと考えられる。

＜黒表示時及び白表示時の輝度＞
実施例１に係る液晶表示装置に関し、以下の方法で黒表示時及び白表示時の輝度を測定した。トプコンテクノハウス社製の「ＳＲ－ＵＬ１Ｒ」を用いて、表示画面の法線方向から観察した場合の、黒表示（０階調）時の輝度と白表示（２５５階調）時の輝度とを測定した。黒表示時の輝度は、第一電極及び第二電極に対してコモン電圧を印加した状態で、第三電極に対して印加する交流電圧（対向電圧）を０～６Ｖに変化させて測定した。白表示時の輝度は、第二電極に対してコモン電圧を印加し、第一電極に上記コモン電圧に対しで４Ｖの交流電圧を印加した状態で、上記対向電圧を０～６Ｖに変化させて測定した。

図２０は、実施例１及び実施例２に係る液晶表示装置の正面コントラストを示したグラフである。
第三電極に印加する交流電圧（対向電圧）が０Ｖの場合が、第二の表示モード（広視野角モード）に対応する。図２０に示したように、実施例１、２ともに、対向電圧を上げることで、正面コントラストが低下しており、対向電圧を印加することで、第二の表示モードと第一の表示モード（狭視野角モード）との切替ができることが確認された。図２０の結果から、対向電圧を３～６Ｖとした場合を狭視野角モードとしてもよい。

１：ゲート配線
２：ソース配線
３：ＴＦＴ
１０：アクティブマトリクス基板
１１：第一基板
１２：第一電極
１３：第一の絶縁層
１４：第二電極
１４ａ：線状電極部
１４ｂ：開口
２０：液晶層
２１：液晶分子
３０：対向基板
３１：第二基板
３２：カラーフィルタ
３２Ｂ：青色のカラーフィルタ
３２Ｇ：緑色のカラーフィルタ
３２Ｒ：赤色のカラーフィルタ
３３：ブラックマトリクス
３４：第三電極
３５：第一の誘電体層
３６：第二の誘電体層
３７：第三の誘電体層
４１：第一の配向膜
４２：第二の配向膜
６１：第一の偏光板
６１Ａ：第一の偏光板の吸収軸
６２：第二の偏光板
６２Ａ：第二の偏光板の吸収軸
７０：絵素（第一の絵素）
７０Ｂ：第一の青絵素
７０Ｇ：第一の緑絵素
７０Ｒ：第一の赤絵素
７１：第二の絵素
７１Ｂ：第二の青絵素
７１Ｇ：第二の緑絵素
７１Ｒ：第二の赤絵素
７２：表示単位
７２Ｂ：青色の表示単位
７２Ｇ：緑色の表示単位
７２Ｒ：赤色の表示単位
７３：カラー素子
１００：液晶パネル
１０１：第一電極駆動回路
１０２：第二電極駆動回路
１０３：第三電極駆動回路
２００：制御回路
２０１：画像信号合成回路
２０２：表示モード選択回路
２０３：第三電極印加電圧切替回路
２０４：データベース
２１１：原画像信号
２１２：画像信号
２１３：表示モード切替信号
２１４：第一の表示モード選択信号
２１５：第二の表示モード選択信号
２１６：交流信号
２１７：定電圧信号
２１８：ソフトベールビュー表示切替信号
２１９：ソフトベールビューパターン画像信号

Claims (4)

1. ソフトベールビュー機能により画像を表示する複数の表示単位を含む液晶パネルと、前記複数の表示単位に入力される画像信号を制御する制御回路とを具備し、
   前記複数の表示単位の各々は、前記液晶パネルの面内方向にマトリクス状に配置された複数の絵素のうち、互いに隣接して配置され、奇数行から選ばれた第一の絵素と偶数行から選ばれた第二の絵素とからなる一対の絵素を含み、
   前記液晶パネルは、アクティブマトリクス基板と、第一の配向膜と、液晶分子を含有する液晶層と、第二の配向膜と、対向基板とをこの順に有し、
   前記アクティブマトリクス基板は、第一基板と、第一の絶縁層を介して積層された第一電極及び第二電極とを有するか、又は、第一基板上に互いに対向して配置された第一電極と第二電極とを有し、
   前記第一電極及び前記第二電極の少なくとも一方は、前記第一の絵素及び前記第二の絵素毎に配置され、
   前記対向基板は、第二基板と、第三電極とを有し、
   前記制御回路は、前記第三電極への交流電圧の印加及び定電圧の印加を切り換える制御を行うことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記制御回路は、前記液晶パネルの法線方向を含む狭い視野角の範囲から観察できる第一の画像を表示する第一の表示モードと、
   前記狭い視野角の範囲を含む広い視野角の範囲から前記第一の画像が観察できる第二の表示モードとを切り換え、
   前記第一の表示モードにあっては、前記第三電極に対して交流電圧を印加する制御を行い、
   前記第二の表示モードにあっては、前記第三電極に対して前記第一電極又は前記第二電極と共通の定電圧を印加する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記制御回路は、前記第一の表示モードにおいて、前記第一の画像とは異なる第二の画像が、前記広い視野角の範囲から観察されるように、前記第一の絵素及び前記第二の絵素に対して、異なる画像信号を入力することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記対向基板は、前記第三電極と前記第二の配向膜との間に誘電体層を有することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の液晶表示装置。

Images