视野角控制用液晶面板和显示装置.pdf

本发明提供遮蔽效果的画面内均匀性进一步提高的视野角控制用液晶面板和显示装置。直线偏振光入射液晶层，并且在液晶层的光射出侧设置有偏光板，该偏光板仅使从液晶层射出的光中与入射到液晶层的直线偏振光的偏光轴平行的成分透过，液晶层中包含的液晶分子由于液晶层被施加电压而向与入射到液晶层的直线偏振光的偏光轴平行或垂直的方向倾斜，电极(26)能够向液晶层同时施加2种以上的不同电压。

1.  一种视野角控制用液晶面板，其配置在显示面板的正面或背面，由此控制所述显示面板上显示的图像的视野角，所述视野角控制用液晶面板包括液晶层，并且设置有用于向所述液晶层施加电压的电极，其特征在于：
直线偏振光入射所述液晶层，并且在所述液晶层的光射出侧设置有偏光板，该偏光板仅使从所述液晶层射出的光中与入射到所述液晶层的直线偏振光的偏光轴平行的成分透过，
所述液晶层中包含的液晶分子由于液晶层被施加电压而向与入射到所述液晶层的直线偏振光的偏光轴平行或垂直的方向倾斜，
所述电极能够向所述液晶层同时施加2种以上的不同电压。

2.  如权利要求1所述的视野角控制用液晶面板，其特征在于：
所述电极被分割为2个以上的区域，使得能够向所述液晶层施加2种以上的不同电压。

3.  如权利要求1所述的视野角控制用液晶面板，其特征在于：
在所述液晶层的光入射侧设置有偏光板，
设置在光入射侧的所述偏光板的透过轴与设置在光射出侧的所述偏光板的透过轴平行。

4.  如权利要求3所述的视野角控制用液晶面板，其特征在于：
所述液晶层的光入射侧的偏光板的透过轴与所述液晶分子由于所述液晶层被施加电压而倾斜的方向平行或垂直。

5.  如权利要求1所述的视野角控制用液晶面板，其特征在于：
在所述液晶层的光入射侧，从所述液晶层起依次设置有相位差板和偏光板，
透过光入射侧的所述偏光板的直线偏振光透过所述相位差板，由此，该直线偏振光的偏光轴与所述液晶分子由于所述液晶层被施加电压而倾斜的方向平行或垂直。

6.  如权利要求1所述的视野角控制用液晶面板，其特征在于：
在设置在所述液晶层的光射出侧的所述偏光板与所述液晶层之间设置有相位差板，
从所述液晶层射出的直线偏振光透过光射出侧的所述相位差板，由此，该直线偏振光的偏光轴与设置在光射出侧的所述偏光板的透过轴平行或垂直。

7.  如权利要求1所述的视野角控制用液晶面板，其特征在于：
所述液晶分子的取向为平行取向、垂直取向、平行取向与垂直取向的混合取向、展曲取向和弯曲取向中的任1种。

8.  如权利要求2所述的视野角控制用液晶面板，其特征在于：
被分割为2个以上的区域的所述电极的一部分隔着绝缘层相互重叠，由此，在俯视时被分割的所述电极之间没有间隙。

9.  一种显示装置，其特征在于，包括：
权利要求1所述的视野角控制用液晶面板；和显示面板。

10.  如权利要求9所述的显示装置，其特征在于：
所述显示面板是液晶面板。

视野角控制用液晶面板和显示装置
技术领域
本发明涉及控制显示面板的视野角的视野角控制用液晶面板、和包括显示面板与上述视野角控制用液晶面板的显示装置。
背景技术
作为显示装置，一般要求具有尽可能广的视野角，使得无论从哪个视角观看都能够观看到鲜明的图像。特别是，最近广泛普及的液晶显示装置，因为液晶分子的折射率具有视角依存性，所以关于广视野角化进行了各种各样的技术开发。此外，所谓视角是指显示装置的画面与观看画面的方向所成的角，所谓视野角是指能得到一定的显示品质的视角的范围。
另一方面，根据显示装置的使用环境的不同，有时视野角窄使得只有使用者本人能够观看到显示内容的情况比较合适。
例如，笔记本型个人计算机、便携式信息终端(PDA：Personal DataAssistant，个人数据助理)、便携式电话等，在电车、飞机内等可能存在不特定多数的人的场所使用的可能性也很高。在那样的使用环境中，从保持机密、保护隐私等观点出发，不想让附近的别人窥视显示内容，因此希望显示装置的视野角窄。这样，近年来，对于1台显示装置的视野角，想要根据使用状况将视野角限定为一定范围，对于该被限定的视野角，使其方向变化的要求增高。此外，该要求并不限于液晶显示装置，对于任意的显示装置都是共同的课题。
对于这样的要求，例如，专利文献1中提出了一种液晶构造体，其包括构成液晶面的液晶像素排列部和排列有遮蔽像素的遮蔽像素排列部。在该液晶构造体中，例如将遮蔽像素排列部规则地遮蔽，控制液晶像素排列部所显示的图像的观看效果。具体而言，如图12所示，控制图像的观看效果，使得：从画面的法线方向，由遮蔽像素将图像A遮住，仅能看到图像B，另一方面，从偏离法线方向的倾斜方向视线，由遮蔽像素将图像B遮住，仅能看到图像A。
专利文献1：日本国公开专利公报“特开2005-134678号公报(公开日：2005年5月26日)”
发明内容
但是，在专利文献1所记载的以往的结构中，存在对倾斜方向的遮蔽不充分的问题。
即，为了使得从倾斜方向完全看不到图像，需要在遮蔽像素排列部中将其整个面遮蔽。但是，当将整个面遮蔽时，从法线方向也看不到图像，因此无法采用这样的结构。因而，当想要在维持从法线方向能看到图像的状态的基础上将倾斜方向遮蔽时，存在倾斜方向的遮蔽自然而然变得不充分的问题。
(折射率各向异性的利用)
因此，考虑利用液晶分子具有的折射率各向异性，仅控制图像从倾斜方向的观看效果的结构。
该结构的显示装置(液晶显示装置)包括作为显示面板的显示用液晶面板和视野角控制用液晶面板。当向视野角控制用液晶面板的液晶分子施加电压时，法线方向的延迟(retardation)几乎不改变，仅倾斜方向的延迟改变。具体而言，例如有使液晶分子平行取向，使施加电压时的液晶分子的长轴的倾斜方向与偏光板的透过轴一致的结构。以下，根据图9对结构的概略进行说明。
(结构)
图9是表示包括视野角控制用液晶面板5和显示用液晶面板6的液晶显示装置1的构造的截面图。如图9所示，液晶显示装置1包括视野角控制用液晶面板5、显示用液晶面板6和背光源7，它们按照上述的顺序进行层叠。该视野角控制用液晶面板5和显示用液晶面板6具有与一般的液晶显示面板同样的结构。即，视野角控制用液晶面板5包括第一液晶层15由第一上基板22和第一下基板27夹持而成的第一液晶单元10，在该第一液晶单元10的两外侧分别设置有第一上相位差板21和第一上偏光板20、以及第一下相位差板28和第一下偏光板29。另外，在上述第一上基板22和第一下基板27的不面向第一液晶层15的一侧分别设置有第一上电极23和第一上取向膜24、以及第一下电极26和第一下取向膜25。上述第一上电极23和第一下电极26设置为覆盖画面50的大致整个面的整面电极。
另外，显示用液晶面板6的结构也与上述视野角控制用液晶面板5相同，具有与一般的液晶显示面板同样的结构。即，显示用液晶面板6包括第二液晶层16由第二上基板32和第二下基板37夹持而成的第二液晶单元11，在该第二液晶单元11的两外侧分别设置有第二上相位差板31和第二上偏光板30、以及第二下相位差板38和第二下偏光板39。另外，在上述第二上基板32和第二下基板37的不面向第二液晶层16的一侧分别设置有第二上电极33和第二上取向膜34、以及第二下电极36和第二下取向膜35。
(遮蔽的方法)
接着，根据图10(a)～(b)对上述液晶显示装置1的倾斜方向的遮蔽进行说明。图10(a)是表示视野角控制用液晶面板5的第一液晶分子17未被施加电压的状态下的液晶分子的观看效果的图，图10(b)是表示第一液晶分子17被施加电压的状态下的第一液晶分子17的观看效果的图。图10(a)～(b)中的J表示从画面的法线方向观看具有视野角控制用液晶面板5的液晶显示装置的观看者，K表示从偏离画面的法线方向的倾斜方向观看的观看者。另外，图10(a)～(b)中的X1表示视野角控制用液晶面板5的第一上偏光板(未图示)的透过轴，X2表示视野角控制用液晶面板5的第一下偏光板(未图示)的透过轴。
在视野角控制用液晶面板5中，如图10(a)～(b)所示，被夹持在第一上基板22与第一下基板27之间的第一液晶层15的第一液晶分子17平行取向。
设置在第一上基板22外侧的第一上偏光板(未图示)与设置在第一下基板27外侧的第一下偏光板(未图示)构成为其各自的透过轴X1、X2与平行取向的第一液晶分子17的长轴方向一致。
接着，对从观看者J、K观看的第一液晶分子17的观看效果进行说明。如图10(a)所示，当第一液晶分子17未被施加电压时，第一液晶分子17不倾斜，因此，从观看者J和观看者K观看，第一液晶分子17看起来同样(不倾斜而笔直)。
与此相对，在第一液晶分子17被施加电压时，如图10(b)所示，平行取向的第一液晶分子17仅在第一液晶层15的厚度方向上倾斜。但是，因为平行取向，所以在与第一上基板22和第一下基板27平行的方向上不倾斜(旋转)。
结果，从观看者J观看到的第一液晶分子17与未施加电压时没有变化(不倾斜而笔直)，从观看者K观看到的第一液晶分子17与未施加电压时不同，看起来倾斜。
这意味着：在图10(a)～(b)所示的视野角控制用液晶面板5中，当向第一液晶分子17施加电压时，法线方向的延迟几乎不改变，仅倾斜方向的延迟改变。
当设计视野角控制用液晶面板5使得在从想遮蔽的方向观看液晶显示装置1时、在施加电压的状态下视野角控制用液晶面板5成为黑显示(遮蔽)时，换言之，当使施加电压时的倾斜方向的延迟与黑显示一致时，能够不改变从法线方向的观看效果，仅对倾斜方向将设置在视野角控制用液晶面板5背后的显示用液晶面板6所显示的图像遮蔽。
由此，能够改善上述专利文献1所记载的技术的问题、即能够改善倾斜方向的遮蔽不充分这一点。
(画面内均匀性)
但是，利用上述液晶分子具有的折射率各向异性的视野角控制用液晶面板，延迟根据视角的不同而变化，因此，当画面尺寸变大某种程度以上时，特别难以使画面的整个面均匀地为黑显示。换言之，能够可靠地遮蔽的视角的范围(视野限制角度)受到限制。
这是因为：所谓的光程(光通过液晶层的长度)具有视角依存性，因此，视野角控制用液晶面板的延迟根据观看者观看的画面的位置等的不同而变化。以下，根据图11和上述图9进行说明。
图11是表示观看者M观看液晶显示装置1的不同部分的场面的图。如图11所示，当观看画面50的不同位置、例如画面50的里头位置(图11的a)、中心位置(图11的c)和画面50的跟前位置(图11的b)时，作为画面50与观看方向所成的角的视角不同。该不同在画面尺寸变大时变得显著。
该视角的不同成为液晶层的延迟的不同。这是因为：液晶层的延迟是将液晶分子的滞相轴的折射率与进相轴的折射率的差(双折射率差)乘以光通过液晶层的距离(光程)而得到的值，当上述视角变化时，与其相伴，光程变化。
根据图9更具体地进行说明。图9的箭头d、e、f表示观看者M观看画面50的里头位置(图11的a)、画面50的跟前位置(图11的b)、画面50的中心位置(图11的c)时的视线(与从液晶显示装置1射出的光线相同)。另外，图9的θ1、θ2、θ3分别表示上述视线d、e、f与画面50所成的角。另外，图9的L1、L2、L3分别表示上述视线d、e、f在第一液晶层15的光程。
如图9所示，上述视线d、e、f与画面50所成的角(视角)θ1、θ2、θ3具有θ2＞θ3＞θ1的关系，光程L1、L2、L3具有L1＞L3＞L2的关系。
即，当观看者M观看画面50的里头位置时，与观看画面50的中心位置时相比，与画面50所成的角变小，光程变长。结果，延迟变大。
另一方面，当观看者M观看画面50的跟前位置时，与观看画面50的中心位置时相比，与画面50所成的角变大，光程变短。结果，延迟变小。
这意味着：例如当将视野角控制用液晶面板5设计成在观看者M观看画面50的中心位置的情况下遮蔽效果最大(全黑)时，对于中心位置以外的位置、例如画面50的里头位置和画面50的跟前位置，遮蔽效果降低，发生漏光。即，当对于画面50的任一位置，遮蔽效果成为最大时，在其它位置会产生漏光。
如以上所述，在利用液晶分子具有的折射率各向异性的视野角控制中，延迟根据视角的不同而变化，因此，观看者从同一位置观看液晶显示装置的画面的不同位置时的遮蔽效果不同，难以将整个面均匀地遮蔽。
因此，本发明鉴于上述以往的问题而做出，其目的在于提供遮蔽效果的画面内均匀性进一步提高的视野角控制用液晶面板和显示装置。
为了解决上述课题，本发明的视野角控制用液晶面板，配置在显示面板的正面或背面，由此控制上述显示面板上显示的图像的视野角，其包括液晶层，并且设置有用于向上述液晶层施加电压的电极，其特征在于：直线偏振光入射上述液晶层，并且在上述液晶层的光射出侧设置有偏光板，该偏光板仅使从上述液晶层射出的光中与入射到上述液晶层的直线偏振光的偏光轴平行的成分透过，上述液晶层中包含的液晶分子由于液晶层被施加电压而向与入射到上述液晶层的直线偏振光的偏光轴平行或垂直的方向倾斜，上述电极能够向上述液晶层同时施加2种以上的不同电压。
根据上述结构，能够向视野角控制用液晶面板的液晶层同时施加2种以上的不同电压，因此，能够在上述液晶层内产生液晶分子的倾斜角度不同的区域，从而能够使延迟的画面内差减小。由此，能够使视野角控制用液晶面板的遮蔽效果的画面内均匀性进一步提高。以下进行说明。
一般，当观看者观看液晶显示装置时，光程(光通过液晶层的长度)因画面内的位置的不同而不同。从而，如果液晶分子的倾斜角度在画面内均匀，则液晶分子的双折射率差相同，因此，作为将双折射率差与上述光程相乘而得到的值的延迟因画面内的位置的不同而不同。
因此，在因画面内的位置的不同而在液晶层中产生的延迟不同的情况下，视野角控制用液晶面板看起来全黑的位置限定在画面内的一部分。在画面内的其它部分产生漏光。结果，视野角控制用液晶面板的遮蔽效果在画面内变得不均匀。
与此相对，根据上述结构，能够在视野角控制用液晶面板的液晶层中产生液晶分子的倾斜角度不同的区域。上述液晶分子的双折射率差根据液晶分子的倾斜角度而变动，因此，通过调整液晶分子的倾斜角度，能够补足由画面内的位置引起的光程的差异，由此能够使延迟的画面内差减小。
结果，能够使画面内的延迟接近在视野角控制用液晶面板中遮蔽效果成为最大的延迟。
因此，上述结构的液晶显示装置能得到能够使视野角控制用液晶面板的遮蔽效果的画面内均匀性进一步提高的效果。
另外，根据上述结构，通过施加电压，液晶分子向与入射到液晶层的直线偏振光的偏光轴平行或垂直的方向倾斜，因此，即使在液晶层被施加2种以上的不同电压的情况下，从视野角控制用液晶面板的法线方向也难以识别施加有不同的电压。
因此，能得到使从法线方向观看时的显示品质降低少的效果。
本发明的视野角控制用液晶面板中，优选上述电极被分割为2个以上的区域，使得能够向上述液晶层施加2种以上的不同电压。
根据上述结构，向液晶层施加电压的电极被分割为2个以上的区域，因此，能够容易地向液晶层施加2种以上的不同电压。
本发明的视野角控制用液晶面板中，优选在上述液晶层的光入射侧设置有偏光板，设置在光入射侧的上述偏光板的透过轴与设置在光射出侧的上述偏光板的透过轴平行。
根据上述结构，设置在上述液晶层的光入射侧的偏光板的透过轴与液晶分子倾斜的方向平行或垂直，因此，能够容易地向液晶层入射直线偏振光、并且使从液晶层射出的直线偏振光的偏光轴与入射的上述直线偏振光的偏光轴平行。
本发明的视野角控制用液晶面板中，优选上述液晶层的光入射侧的偏光板的透过轴与上述液晶分子由于液晶层被施加电压而倾斜的方向平行或垂直。
根据上述结构，液晶层的光入射侧的偏光板的透过轴与光射出侧的偏光板的透过轴平行，并且该透过轴的方向与施加电压时的液晶分子的倾斜方向平行或垂直。
因此，能够用简单的构造实现先前说明的即使在向液晶层施加2种以上的不同电压的情况下，从视野角控制用液晶面板的法线方向也难以识别出施加有不同电压的特性。
本发明的视野角控制用液晶面板能够形成为：在上述液晶层的光入射侧，从上述液晶层起依次设置有相位差板和偏光板，透过光入射侧的上述偏光板的直线偏振光透过上述相位差板，由此，该直线偏振光的偏光轴与上述液晶分子由于液晶层被施加电压而倾斜的方向平行或垂直。
另外，本发明的视野角控制用液晶面板能够形成为：在设置在上述液晶层的光射出侧的上述偏光板与上述液晶层之间设置有相位差板，从上述液晶层射出的直线偏振光透过光射出侧的上述相位差板，由此，该直线偏振光的偏光轴与设置在光射出侧的上述偏光板的透过轴平行或垂直。
根据上述结构，能够通过相位差板使直线偏振光的偏光轴方向变化。因此，即使在光入射侧的偏光板的透过轴与施加电压时的液晶分子的倾斜方向不平行或垂直的情况下，也能够通过相位差板使从光入射侧的偏光板射出的直线偏振光的偏光轴与上述液晶分子的倾斜方向平行或垂直。
同样，在施加电压时的液晶分子的倾斜方向与光射出侧的偏光板的透过轴不平行或垂直的情况下，也能够通过相位差板使从液晶层射出的直线偏振光的偏光轴与光射出侧的偏光板的透过轴平行或垂直。
因而，即使任意设定偏光板的透过轴的方向，也能够实现从视野角控制用液晶面板的法线方向难以识别向液晶层施加有不同电压的特性。因此，视野角控制用液晶面板的设计自由度变大。
本发明的视野角控制用液晶面板，优选上述液晶分子的取向为平行取向、垂直取向、平行取向与垂直取向的混合取向、展曲取向和弯曲取向中的任1种。
根据上述结构，液晶分子的排列中完全不含扭转成分、或几乎不含扭转成分，换言之，液晶分子没有进行扭转取向，因此，能够容易地使入射到液晶层的直线偏振光的偏光轴与从上述液晶层射出的直线偏振光的偏光轴平行。
另外，液晶分子难以向液晶层的厚度方向以外的方向倾斜，能够容易地使液晶分子由于施加电压而倾斜的方向成为与入射到液晶层的直线偏振光的偏光轴平行或垂直的方向。
本发明的视野角控制用液晶面板，优选被分割为2个以上的区域的上述电极的一部分隔着绝缘层相互重叠，由此，在俯视时被分割的上述电极之间没有间隙。
根据上述结构，向液晶层施加电压的电极上没有缝隙，因此，当从倾斜方向观看时，在遮蔽中难以产生缝隙。
为了解决上述课题，本发明的显示装置的特征在于，包括上述视野角控制用液晶面板和显示面板。另外，本发明的显示装置中，优选上述显示面板是液晶面板。
附图说明
图1表示本发明的实施方式，是表示视野角控制用液晶面板的电极配线图案的图。
图2是表示观看者观看液晶显示装置1的不同部分的场面的图。
图3是表示视野角控制用液晶面板的截面的图，(a)表示在图1的A-A线截面中，未施加电压时的第一液晶分子的取向状态，(b)表示在图1的A-A线截面中，施加电压时的第一液晶分子的取向状态，(c)表示在图1的B-B线截面中，施加电压时的第一液晶分子17的取向状态。
图4表示本发明的另一个实施方式，是表示视野角控制用液晶面板的电极配线图案的图。
图5表示本发明的另一个实施方式，是表示视野角控制用液晶面板的电极配线图案的图。
图6是表示视野角控制用液晶面板的截面的图，(a)表示图5的C-C线截面，(b)表示第一下基板的另一个截面例，相当于图5的C-C线截面。
图7表示本发明的另一个实施方式，是表示视野角控制用液晶面板的电极配线图案的图。
图8是表示视野角控制用液晶面板的截面的图，(a)表示图7的D-D线截面，(b)表示第一下基板的另一个截面例，相当于图7的D-D线截面。
图9是表示具有视野角控制用液晶面板和显示用液晶面板的液晶显示装置的构造的截面图。
图10是表示液晶分子的观看效果的图，(a)表示未向视野角控制用液晶面板的液晶分子施加电压的状态的液晶分子的观看效果，(b)表示向视野角控制用液晶面板的液晶分子施加电压的状态的液晶分子的观看效果。
图11是表示观看者观看液晶显示装置的不同部分的场面的图。
图12是表示专利文献1中记载的液晶构造体的图。
符号说明
1    液晶显示装置(显示装置)
5    视野角控制用液晶面板
6    显示用液晶面板(显示面板)
7    背光源
10   第一液晶单元
11   第二液晶单元
15   第一液晶层
16   第二液晶层
17   第一液晶分子
20   第一上偏光板
21   第一上相位差板
22   第一上基板
23   第一上电极
24   第一上取向膜
25   第一下取向膜
26   第一下电极
27   第一下基板
28   第一下相位差板
29   第一下偏光板
30   第二上偏光板
31   第二上相位差板
32   第二上基板
33   第二上电极
34   第二上取向膜
35   第二下取向膜
36   第二下电极
37   第二下基板
38   第二下相位差板
39   第二下偏光板
40   透明绝缘膜
50   画面
具体实施方式
[实施方式1]
以具备显示用液晶面板6作为显示面板的液晶显示装置1为例，根据图1～图3对本发明的液晶装置的一个实施方式进行说明如下。
(截面结构)
本实施方式的液晶显示装置1的概略结构与根据图9说明的液晶显示装置1大致同样。对概略结构进行说明，液晶显示装置1包括视野角控制用液晶面板5、显示用液晶面板6和背光源7，该视野角控制用液晶面板5和显示用液晶面板6具有与一般的液晶显示面板同样的结构。即，液晶层(第一液晶层15、第二液晶层16)由基板(第一上基板22和第一下基板27、第二上基板32和第二下基板37)夹持，在上述各基板的两外侧设置有相位差板和偏光板(第一上相位差板21和第一上偏光板20、第一下相位差板28和第一下偏光板29、第二上相位差板31和第二上偏光板30、第二下相位差板38和第二下偏光板39)。
(电极结构)
在本实施方式的液晶显示装置1中，视野角控制用液晶面板5的第一下电极26不是以往的覆盖画面50的整个面那样的整面电极，而是设置为形成有图案的电极，利用该结构，能够向第一液晶层1施加2种以上的不同电压。以下，根据图1和图2进行说明。
图1表示本实施方式，是表示视野角控制用液晶面板的电极配线图案的图。另外，图2是表示观看者M观看液晶显示装置1的画面的不同部分的场面的图。
如图1所示，在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，第一下电极26形成有两分割的图案。即，第一下电极26被分成包括画面的里头位置(与图1所示的a、图2的a相同)的第一下电极26a、和包括画面的跟前位置(与图1所示的b、图2的b相同)的第一下电极26b，并且能够向第一下电极26a、26b各自施加不同的电压。详细地说，第一下电极26，按照在第一下基板27的中心附近将第一下基板27两等分的方式，由与第一下基板27的一边大致平行的直线分成第一下电极26a和第一下电极26b。
(液晶的取向)
接着，关于本实施方式的视野角控制用液晶面板5中的液晶分子17的取向，首先，根据图3(a)对没有施加电压时的取向进行说明。图3(a)是图1的A-A线截面图，表示未向第一液晶层15施加电压时(广视野角时)的第一液晶分子17的取向状态。
如图3(a)所示，本实施方式的视野角控制用液晶面板5的第一液晶分子17为与第一上基板22和第一下基板27平行的平行取向。在图3(a)中表示了包括位置a(参照图1和图2)的区域的图1的A-A线截面图，但在未施加电压时，在包括位置a的区域和包括位置b(参照图1和图2)的区域，第一液晶分子17的取向状态相同。即，在未施加电压时，图1的A-A线截面图与图1的B-B线截面图为同样的图。
(偏光板)
接着，根据图1对在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中设置的偏光板、第上一偏光板20和第一下偏光板29的透过轴方向进行说明。图1所示的箭头X1和X2分别表示第上一偏光板20和第一下偏光板29的透过轴。
如图1所示，第上一偏光板20和第一下偏光板29设置成第一上偏光板20的透过轴X1与第一下偏光板29的透过轴X2平行。
另外，第上一偏光板20和第一下偏光板29设置成第一上偏光板20的透过轴X1和第一下偏光板29的透过轴X2与平行取向的上述第一液晶分子17的长轴方向平行。
(视野角控制)
接着，对本实施方式的液晶显示装置1的视野角控制、即广视野角与窄视野角的切换进行说明。
该广视野角与窄视野角的切换，通过对视野角控制用液晶面板5的第一液晶层15(详细地说，第一液晶层15中包含的第一液晶分子17)的电压施加的接通(on)、断开(off)来进行。即，当以广视野角使用液晶显示装置1时，不对视野角控制用液晶面板5的第一液晶层15施加电压，另一方面，当以窄视野角使用液晶显示装置1时，对视野角控制用液晶面板5的第一液晶层15施加电压。
(广视野角时)
首先，对广视野角时进行说明。在广视野角时，不向第一液晶层15施加电压。因而，如上述图3(a)所示的那样，第一液晶分子17平行取向，并且第一液晶分子17的长轴方向与第一上偏光板20的透过轴X1和第一下偏光板29的透过轴X2平行。
因此，从法线方向和倾斜方向中的任一方向观看，视野角控制用液晶面板5看起来都是透明的，结果，能够观看到设置在视野角控制用液晶面板5背后的显示用液晶面板6上显示的图像。
(窄视野角时)
接着，对窄视野角时进行说明。在窄视野角时，向第一液晶层15施加电压。
本实施方式的视野角控制用液晶面板5的特征在于向上述第一下电极26a和第一下电极26b施加不同的电压。在本实施方式中，能够向上述第一下电极26a和第一下电极26b施加不同的电压，因此，能够使第一液晶层15中由上述第一下电极26a施加电压的区域(区域a)的第一液晶分子17与由上述第一下电极26b施加电压的区域(区域b)的第一液晶分子17取向状态不同。换言之，能够使包括作为画面的里头位置的位置a的区域a与包括作为画面50的跟前位置的位置b的区域b中第一液晶分子17的倾斜不同。
以下，根据图3(b)和图3(c)进行说明。
图3(b)是图1的A-A线截面图，表示向第一液晶层15施加电压时(窄视野角时)的a区域中的第一液晶分子17的取向状态，图3
(c)是图1的B-B线截面图，表示向第一液晶层15施加电压时(窄视野角时)的b区域中的第一液晶分子17的取向状态。
如图3(b)和图3(c)所示，第一液晶分子17，无论是在上述区域a中还是在区域b中，当被施加电压时，均从平行取向向第一液晶层15的厚度方向倾斜。
在本实施方式中，向与上述区域a对应的第一下电极26a施加的电压比向与上述区域b对应的第一下电极26b施加的电压低，因此，上述区域a中的第一液晶分子17与上述区域b中的第一液晶分子17相比，由于电压施加而产生的倾斜小。
(倾斜方向)
通过如上述那样使第一液晶层15中产生第一液晶分子17的倾斜不同的区域，能够使遮蔽效果的均匀性提高。以下进行说明。
首先，根据图1和图2对从倾斜方向观看时进行说明。
如前面根据图9和图11说明的那样，当将观看者M从倾斜方向观看画面上的位置a时的光程与观看位置b时的光程进行比较时，观看位置a时的光程较长。因而，当使第一液晶层15的区域a与区域b中第一液晶分子17的倾斜不同时，在区域a与区域b中，视野角控制用液晶面板5的延迟不同。具体而言，区域a的延迟比区域b的延迟大。
但是，在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，能够使区域a和区域b中第一液晶分子17的倾斜不同。因此，能够利用该第一液晶分子17的倾斜的差异来补偿上述光程的差异，结果，在区域a和区域b中，能够降低延迟的差异。这是因为：液晶层的延迟是将液晶分子的滞相轴的折射率与进相轴的折射率的差(双折射率差)乘以光通过液晶层的距离(光程)而得到的值，通过使上述第一液晶分子17的倾斜不同，能够使上述折射率的差变化，与其相伴，能够补足光程的差异。
更具体而言，使光程长的区域a中的第一液晶分子17的倾斜比光程短的区域b中的第一液晶分子17的倾斜小，以缩小上述双折射率差，由此对光程长的进行补足，使区域a中的延迟与区域b中的延迟接近。
由此，即使当例如将视野角控制用液晶面板5设计成在观看画面50的跟前位置(图2所示的b)时成为全黑的情况下，也能够使观看画面50的里头位置(图2所示的a)时的延迟与观看画面50的跟前位置(图2所示的b)时的延迟的差异减少，因此，在观看画面50的里头位置(图2所示的a)时，能够实现与观看画面50的里头位置(图2所示的a)时同样的遮蔽效果。
换言之，在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，向上述区域a的第一下电极26a施加使区域a最佳地成为不透过的电压，另一方面，向上述区域b的第一下电极26b施加与向上述第一下电极26a施加的电压不同的、使区域b最佳地成为不透过的电压。由此，在各区域中成为不透过的部分一定会出现，因此能够进一步抑制显示用液晶面板6上显示的图像信息的泄漏。
如以上所述，在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，与以往的视野角控制用液晶面板5不同，能够在画面内产生不同的延迟，因此能够实现更均匀、平均化的黑显示、遮蔽。
(法线方向)
接着，对从法线方向观看时进行说明。
当在第一液晶层15中设置取向状态不同的多个区域时，在从法线方向观看时，如果可识别该多个区域，则降低显示品质。关于这一点，在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，难以从法线方向识别上述区域。以下进行说明。
在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，第一液晶分子17如上述那样平行取向，并且第一液晶分子17的长轴方向与第一上偏光板20的透过轴X1和第一下偏光板29的透过轴X2平行。此外，第一液晶分子17，在被施加电压时，仅在第一液晶层15的厚度方向上倾斜，在与第一上基板22和第一下基板27平行的方向上不倾斜(旋转)。
因此，即使向第一下电极26a和第一下电极26b分别施加不同的电压，区域a的第一液晶分子17与区域b的第一液晶分子17的倾斜角度不同，两区域均成为透明，因此难以识别两区域的差异。
因此，当从法线方向观看时，难以判明在区域a和区域b中第一下电极26被分割，能够抑制由分割上述第一下电极26而引起的显示品质的降低。此外，从法线方向观看，当施加电压时，视野角控制用液晶面板5看起来透明，因此，能够与上述无电压施加时同样地观看设置在视野角控制用液晶面板5背后的显示用液晶面板6上显示的图像。
此外，本发明并不限定于上述的结构，能够进行各种变更。例如，上述第一下电极26的图案的形成，只要是能够向第一液晶层15的画面50内的2个以上的区域施加不同电压的结构就不限定于上述结构，例如也可以采用在第一上电极23上形成图案并使第一下电极26为整面电极的结构、或在第一上电极23和第一下电极26两者上形成图案的结构。
另外，在上述的说明中，关于第一液晶分子17的取向，以平行取向为例进行了说明，但本发明并不限定于上述取向，也可以为例如垂直取向、混合取向(平行取向与垂直取向的混合)、展曲取向、弯曲取向等。只要第一液晶分子17由于被施加电压而倾倒的方向与第一上偏光板20和第一下偏光板29平行或垂直、或者与入射到第一液晶层15的光和射出的光平行或垂直，则如上所述不论电压的施加状态如何，能够使得当从法线方向观看液晶显示装置1时，难以识别在第一下电极26上设置有图案。
另外，在上述的说明中，将视野角控制用液晶面板5设置在显示用液晶面板6的表侧(与背光源相反的一侧)，但并不限定于该结构，例如也可以将视野角控制用液晶面板5设置在显示用液晶面板6的背侧(显示用液晶面板6和背光源之间)。但是，从进一步提高视野角控制用液晶面板5的遮蔽效果的观点出发，优选将视野角控制用液晶面板5设置在显示用液晶面板6的表侧。
另外，在上述的说明中，对具备相位差板(第一上相位差板21、第一下相位差板28)的结构进行了说明，但并不限定于上述结构，并不是一定要设置相位差板。但是，在不设置相位差板的情况下，优选将从法线方向观看时的第一液晶分子17的倾斜方向设为与偏光板的透过轴平行或垂直，另外使设置在视野角控制用液晶面板5上的第一上偏光板20的透过轴与第一下偏光板29的透过轴平行。
另外，通过形成图案而设置的电极的个数(通过分割第一下电极26而产生的电极)并不限定于2个，将多个信号输入同一基板一侧(第一上基板和第一下基板中的任一个或它们两个)、向第一液晶层15施加多种电压的情况全部在本发明的范围内。
另外，在上述的说明中，使用液晶面板(显示用液晶面板6)作为显示面板，但显示面板的种类并不限定于上述显示面板，例如能够使用等离子体显示面板、EL(Electroluminescence：电致发光)显示面板等各种面板。
[实施方式2]
接着，根据图4对本发明的另一个实施方式进行说明如下。图4表示本发明的另一个实施方式，是表示视野角控制用液晶面板的电极配线图案的图。
此外，在本实施方式中说明的结构以外的结构与上述实施方式1相同。另外，为了说明方便起见，对于与上述实施方式1的附图所示的部件具有相同功能的部件，标注相同的符号，并省略其说明。
在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，第一下电极26的分割图案与上述实施方式1不同。即，在上述实施方式1中，第一下电极26的分割图案以像素中心附近的直线为边界进行两等分，而在本实施方式中，如图4所示，为梳齿状。
具体而言，2个第一下电极26(第一下电极26c和第一下电极26d)分别具有梳齿的形状，并且配置成这些梳齿相互咬合。各个梳的齿在与梳的齿的延伸方向平行的方向上形成有短的枝。
通过将第一下电极26分割成这样的形状，例如假想不仅从前后方向和左右方向而且从各种方向观看液晶显示装置的场面，能够设定与该场面相应的施加电压值。结果，能够使遮蔽效果的画面内均匀性进一步提高。
[实施方式3]
接着，根据图5、图6(a)和图6(b)对本发明的另一个实施方式进行说明如下。图5表示本发明的另一个实施方式，是表示视野角控制用液晶面板的电极配线图案的图。另外，图6(a)是图5的C-C线截面图。另外，图6(b)是表示第一下基板的另一个截面例子的、与图5的C-C线截面图相当的图。
此外，在本实施方式中说明的结构以外的结构与上述各实施方式相同。另外，为了说明方便起见，对于与上述各实施方式的附图所示的部件具有相同功能的部件，标注相同的符号，并省略其说明。
本实施方式的视野角控制用液晶面板5的特征在于，在被分成多个的各个第一下电极26上设置有重合的部分，使得在倾斜方向的遮蔽中不产生遮蔽的缝隙(间隙)。具体而言，在2个第一下电极26(第一下电极26e和第一下电极26f)之间设置透明绝缘膜40之后，设置与第一下电极26e和第一下电极26f重叠的部分。以下进行说明。
在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，如图5所示，设置有能够分别单独施加电压的第一下电极26e和第一下电极26f。
具体而言，如图6(a)和图6(b)所示，在第一下基板27上，首先，以覆盖画面的大致整个区域的方式设置有作为整面电极的第一下电极26e。然后，在该第一下电极26e上隔着透明绝缘膜40设置有第一下电极26f。
然后，在上述第一下电极26f上形成有长方形状的切口，下层的上述第一下电极26e从该切口部分露出。由此，即使在第一下电极26上形成有图案，在俯视时也不会产生第一下电极26的缝隙。
如以上所述，在第一下电极26上没有缝隙，因此，结果，在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，当从倾斜方向观看时，在遮蔽中不会产生缝隙。
此外，在图6(a)所示的结构中，在从上述第一下电极26f上形成的切口露出的第一下电极26e上，设置有透明绝缘膜40，但并不限定于该结构，例如，也可以如图6(b)所示，不隔着上述透明绝缘膜而使第一下电极26e直接露出。
[实施方式4]
接着，根据图7、图8(a)和图8(b)对本发明的另一个实施方式进行说明如下。图7表示本发明的另一个实施方式，是表示视野角控制用液晶面板的电极配线图案的图。另外，图8(a)是图7的C-C线截面图，图8(b)是表示第一下基板的另一个截面例子的、与图7的C-C线截面图相当的图。
此外，在本实施方式中说明的结构以外的结构与上述各实施方式相同。另外，为了说明方便起见，对于与上述各实施方式的附图所示的部件具有相同功能的部件，标注相同的符号，并省略其说明。
本实施方式的视野角控制用液晶面板5，与上述实施方式3同样，其特征在于，在被分成多个的各个第一下电极26上设置有重合的部分，使得在倾斜方向的遮蔽中不产生遮蔽的缝隙(间隙)，但在上述实施方式3中，第一下电极26被分成2个，而在本实施方式中，第一下电极26被分成3个，这一点不同。以下进行说明。
在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，如图7所示，设置有能够分别单独施加电压的第一下电极26g、第一下电极26h和第一下电极26i。
具体而言，如图8(a)和图8(b)所示，在第一下基板27上，首先，以覆盖画面的大致整个区域的方式设置有作为整面电极的第一下电极26g。然后，在该第一下电极26g上，隔着透明绝缘膜40在上述透明绝缘膜40上的同一层中设置有第一下电极26h和第一下电极26i。但是，第一下电极26h和第一下电极26i并不是在第一下电极26g上的整个面上设置，在上述第一下电极26g上的没有设置上述第一下电极26h或第一下电极26i的部分，下层的第一下电极26g露出。
详细地说，该第一下电极26h和第一下电极26i，具有多个条纹形状的电极以一定间隔并列配置的形状，由上述第一下电极26h、第一下电极26i、和从没有形成第一下电极26h或第一下电极26i的部位露出的第一下电极26g，交替地覆盖整个画面。
由此，与上述实施方式3同样，在第一下电极26上不会产生缝隙，因此，结果，在本实施方式的视野角控制用液晶面板5中，当从倾斜方向观看时，不会在遮蔽中产生缝隙。
另外，在本实施方式中，能够向第一下电极26施加不同的3种电压，因此，能够在第一液晶层15内产生第一液晶分子17的倾斜不同的3个区域。由此，不仅能够对应于上下方向，而且能够对应于左右方向等更多的方向，进行更细致的延迟的控制。结果，能够使遮蔽效果的画面内均匀性进一步提高。
本发明并不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求表示的范围内进行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
本发明的视野角控制用液晶面板，如以上所述，直线偏振光入射上述液晶层，并且在上述液晶层的光射出侧设置有偏光板，该偏光板仅使从上述液晶层射出的光中与入射到上述液晶层的直线偏振光的偏光轴平行的成分透过，上述液晶层中包含的液晶分子由于液晶层被施加电压而向与入射到上述液晶层的直线偏振光的偏光轴平行或垂直的方向倾斜，上述电极能够向上述液晶层同时施加2种以上的不同电压，因此，能得到能够提供遮蔽效果的画面内均匀性进一步提高的视野角控制用液晶面板和显示装置的效果。
产业上的可利用性
本发明的液晶显示装置，能够切换广视野角与窄视野角，因此，能够利用于包括不想被别人窥视显示内容的显示器的显示装置等。