液晶装置及び電子機器
【課題】視野角特性を種々に切り換えることが可能な液晶装置及び電子機器を提供すること。
【解決手段】液晶装置１は、表示用液晶パネル６と、第１制御用液晶パネル７と、第２制御用液晶パネル８とを備える。表示用液晶パネル６は、一対のガラス基板１１，２１と、ガラス基板１１の対向面に形成された画素電極及び共通電極と、ガラス基板１１，２１の間に配置され、ガラス基板１１に平行に配向した液晶分子を含む表示用液晶層５０と、を有する。第１制御用液晶パネル７は、垂直配向の第１制御用液晶層７９を有する。第２制御用液晶パネル８は、水平配向の第２制御用液晶層８９を有する。第１制御用液晶層７９と第２制御用液晶層８９とは、互いに独立して駆動される。
【解決手段】液晶装置１は、表示用液晶パネル６と、第１制御用液晶パネル７と、第２制御用液晶パネル８とを備える。表示用液晶パネル６は、一対のガラス基板１１，２１と、ガラス基板１１の対向面に形成された画素電極及び共通電極と、ガラス基板１１，２１の間に配置され、ガラス基板１１に平行に配向した液晶分子を含む表示用液晶層５０と、を有する。第１制御用液晶パネル７は、垂直配向の第１制御用液晶層７９を有する。第２制御用液晶パネル８は、水平配向の第２制御用液晶層８９を有する。第１制御用液晶層７９と第２制御用液晶層８９とは、互いに独立して駆動される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係る一態様は、液晶装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置の１つに、基板に平行な電界（横電界）によって液晶分子を駆動させるＩＰＳ（In Plane Switching）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶装置が知られている。ＩＰＳモード又はＦＦＳモードの液晶装置に、正のＣプレート及び正のＡプレートを順に重ねることで、液晶装置の表示を広視野角化することができる。
【０００３】
さらに、上記液晶装置において、広視野角状態と狭視野角状態とを切り換えることが可能な構成が知られている。例えば特許文献１には、ＩＰＳモードの液晶装置に、正のＣプレート及び水平配向の液晶層を順に重ねた構成の液晶装置が開示されている。この構成においては、水平配向の液晶層に電圧を印加しない状態では広視野角が得られ、水平配向の液晶層に電圧を印加すると表示を狭視野角化することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０９０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成において、水平配向の液晶層に電圧を印加した狭視野角状態は、液晶装置に正のＣプレートを２枚重ねた状態に相当し、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する状態しかとり得ない。すなわち、上記構成では、全方位で高コントラストが得られる広視野角状態と、２つの方位においてのみ高コントラストが得られる狭視野角状態との間でしか視野角特性を切り換えることができないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の、前記第２の基板に対向する面に形成された画素電極及び共通電極と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に配置され、前記第１の基板に平行に配向した液晶分子を含む表示用液晶層と、を有する表示用液晶パネルと、前記表示用液晶パネルに平行に配置され、垂直配向の第１制御用液晶層を有する第１制御用液晶パネルと、前記表示用液晶パネルに平行に配置され、水平配向の第２制御用液晶層を有する第２制御用液晶パネルと、を備え、前記第１制御用液晶層と前記第２制御用液晶層とは、互いに独立して駆動される液晶装置。
【０００８】
このような構成によれば、表示用液晶パネルは、第１の基板に平行な成分を有する電界（横電界）により表示用液晶層を駆動して表示を行うことができる。ここで、第１及び第２制御用液晶層に電圧が印加されていない場合には、第１及び第２制御用液晶層が２軸性の位相差板と同等の作用を透過光に及ぼすため、表示用液晶パネルによる表示を広視野角化することができる。また、第１及び第２制御用液晶層の少なくとも一方に電圧を印加して駆動することにより、広視野角となる光学条件を崩して狭視野角化することができる。ここで、第１及び第２制御用液晶層を独立に駆動することにより、種々のコントラスト分布を有する狭視野角状態を実現することができる。例えば、第１制御用液晶層のみを駆動することにより、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態が得られ、また第２制御用液晶層のみを駆動することにより、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態が得られる。なお、本明細書において水平配向の液晶層とは、電圧無印加時において基板に平行に配向する液晶分子を含むような液晶層を言い、垂直配向の液晶層とは、電圧無印加時において基板に垂直に配向する液晶分子を含むような液晶層を言う。
【０００９】
［適用例２］上記液晶装置であって、前記第１制御用液晶パネルは、前記表示用液晶パネルと前記第２制御用液晶パネルとの間に配置され、前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、前記表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向に沿った方向である液晶装置。
【００１０】
このような構成によれば、第１及び第２制御用液晶層に電圧が印加されていない場合に、表示用液晶パネルによる表示を広視野角化することができる。広視野角化のためには、第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向に平行とすることが好ましい。
【００１１】
［適用例３］上記液晶装置であって、前記第２制御用液晶パネルは、前記表示用液晶パネルと前記第１制御用液晶パネルとの間に配置され、前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、前記表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向と交差する方向である液晶装置。
【００１２】
このような構成によれば、第１及び第２制御用液晶層に電圧が印加されていない場合に、表示用液晶パネルによる表示を広視野角化することができる。広視野角化のためには、第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向と直交することが好ましい。
【００１３】
［適用例４］上記液晶装置であって、前記第１制御用液晶層は、電圧印加時にランダムな方向に配向する液晶装置。
【００１４】
このような構成によれば、第１制御用液晶層に電圧を印加し、第２制御用液晶層を電圧無印加とすることで、第１及び第２制御用液晶層がともに電圧無印加状態である場合に比べて視野角を一回り狭めた状態（状態Ａ）とすることができる。また、第１及び第２制御用液晶層に電圧を印加することにより、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記液晶装置であって、前記第１制御用液晶層は、電圧印加時に、前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向に沿った方向に配向する液晶装置。
【００１６】
このような構成によれば、第１制御用液晶層に電圧を印加することで、上記状態Ａに比べて視野角を一回り狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態（状態Ｂ）とすることができる。
【００１７】
［適用例６］上記液晶装置であって、前記第１制御用液晶層は、電圧印加時に、前記表示用液晶パネルの面に沿った方向であって前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向に交差する方向に配向する液晶装置。
【００１８】
このような構成によれば、第１制御用液晶層に電圧を印加することで、上記状態Ｂに比べて視野角を一回り狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００１９】
［適用例７］上記液晶装置であって、前記第１制御用液晶パネルは、一対の基板と、前記一対の基板の間に配置された垂直配向の前記第１制御用液晶層と、前記一対の基板のそれぞれの前記第１制御用液晶層側の面に形成された電極と、を有し、前記第２制御用液晶パネルは、一対の基板と、前記一対の基板の間に配置された平行配向の前記第２制御用液晶層と、前記一対の基板のそれぞれの前記第２制御用液晶層側の面に形成された電極と、を有する液晶装置。
【００２０】
このような構成によれば、第１制御用液晶層を挟む電極間に電圧を印加することで、第１制御用液晶層を、一対の基板の面に沿った方向（又は平行な方向）に配向させることができる。また、第２制御用液晶層を挟む電極間に電圧を印加することで、第２制御用液晶層を、一対の基板の面に交差する方向（又は直交する方向）に配向させることができる。このように第１及び第２制御用液晶層を駆動させることにより、表示用液晶パネルによる表示の視野角を変更することができる。
【００２１】
［適用例８］上記液晶装置を表示部に備える電子機器。
【００２２】
このような構成によれば、表示部における表示の視野角特性を種々の状態に変更可能な電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照し、液晶装置及び電子機器の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２４】
（第１の実施形態）
＜Ａ．液晶装置の構成＞
図１は、第１の実施形態に係る液晶装置１の断面図である。液晶装置１は、表示用液晶パネル６と、表示用液晶パネル６に平行に重ねられた第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８を備えている。第１制御用液晶パネル７及び第２制御用液晶パネル８は、液晶装置１の視野角特性を制御するための液晶パネルである。第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８は、いずれも平面視で表示用液晶パネル６と重なるように配置されている。したがって、表示用液晶パネル６を透過する光は、第１制御用液晶パネル７及び第２制御用液晶パネル８も透過する。第１制御用液晶パネル７は、表示用液晶パネル６と第２制御用液晶パネル８との間に配置されている。表示用液晶パネル６、第２制御用液晶パネル８の外側には、それぞれ偏光板５３，５５が貼り付けられている。偏光板５３を挟んで表示用液晶パネル６の反対側には、光源９１を備えたバックライト９が配置されている。バックライト９から偏光板５３に入射した光は、表示用液晶パネル６、第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８、偏光板５５を順次透過し、偏光板５５から射出された光が表示光として観察者に視認される。ここで、液晶装置１による表示は、バックライト９から入射した光を、表示用液晶パネル６の偏光変換機能と、偏光板５３，５５の偏光選択機能とによって変調して偏光板５５側から取り出すことで行われる。
【００２５】
表示用液晶パネル６は、シール材５８を介して対向して貼り合わされたガラス基板１１，２１と、ガラス基板１１，２１、シール材５８によって囲まれた領域に封入された表示用液晶層５０とを有している。ガラス基板１１，２１は、それぞれ第１の基板、第２の基板に対応する。第１制御用液晶パネル７は、シール材７８を介して対向して貼り合わされたガラス基板７１，７２と、ガラス基板７１，７２、シール材７８によって囲まれた領域に封入された第１制御用液晶層７９とを有している。第２制御用液晶パネル８は、シール材８８を介して対向して貼り合わされたガラス基板８１，８２と、ガラス基板８１，８２、シール材８８によって囲まれた領域に封入された第２制御用液晶層８９とを有している。以下、表示用液晶パネル６、第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８の構成について詳述する。
【００２６】
図２は、表示用液晶パネル６の斜視図である。表示用液晶パネル６は、枠状のシール材５８を介して対向して貼り合わされた素子基板１０及び対向基板２０を有している。素子基板１０にはガラス基板１１が含まれており、対向基板２０にはガラス基板２１が含まれている。素子基板１０、対向基板２０、シール材５８によって囲まれた空間には、表示用液晶層５０が封入されている。素子基板１０は、対向基板２０より大きく、一部が対向基板２０に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部位には、表示用液晶層５０を駆動するためのドライバＩＣ５７が実装されている。
【００２７】
表示用液晶層５０が封入された領域には、表示に寄与するサブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ（図３）がマトリクス状に多数配置されている。以下では、サブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの集合からなる領域を画素領域５とも呼ぶ。
【００２８】
図３は、画素領域５の拡大平面図である。画素領域５には、矩形のサブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂが多数配置されている。サブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂは、それぞれ赤、緑、青のいずれかの色の表示に寄与する。以下では、サブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂについて、色を区別しない場合には、単にサブ画素４とも呼ぶ。サブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂには、それぞれ赤、緑、青に対応するカラーフィルタ２３（図６）が配置されている。カラーフィルタ２３は、入射した光の特定の波長成分を吸収することによって透過光を所定の色とすることができる。隣接するサブ画素４の間には、カラーフィルタ２３と同一層に形成された遮光層２２が配置されている。
【００２９】
サブ画素４は、マトリクス状に配置されており、ある列に配置されるサブ画素４の色はすべて同一である。換言すれば、サブ画素４は、対応する色がストライプ状に並ぶように配置されている。また、行方向に並んだ隣り合う３つのサブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの集合によって画素３が構成される。画素３は、表示の最小単位（ピクセル）となる。各画素３において、サブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの輝度バランスを調節することによって、種々の色の表示を行うことができる。
【００３０】
図４は、画素領域５を構成する複数のサブ画素４における各種素子、配線等の等価回路図である。画素領域５においては、複数の走査線１２と複数のデータ線１３とが交差するように配線され、走査線１２とデータ線１３との交差に対応して、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子３０、画素電極１６を含むサブ画素４が形成されている。画素電極１６は、ＴＦＴ素子３０のドレイン領域に電気的に接続されている。また、サブ画素４には、共通電極１８が配置されている。各共通電極１８は、共通線１８ａを介して等電位に保たれている。
【００３１】
ＴＦＴ素子３０は、走査線１２から供給される走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍに含まれるＯＮ信号によってオンとなり、このときデータ線１３に供給された画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎを画素電極１６に供給する。そして、画素電極１６と、共通電極１８との間の電位差に応じた電界が表示用液晶層５０にかかると、表示用液晶層５０の配向状態が変化する。これにより、表示用液晶パネル６の偏光変換機能を所望の状態とすることができる。
【００３２】
次に、サブ画素４の構成要素を、図５及び図６を用いて詳述する。図５は、素子基板１０のうち、１つのサブ画素４に対応する部分を抽出して示す平面図である。また、図６は、図５中のＡ−Ａ線の位置における断面図である。以下の説明において「上層」又は「下層」とは、図６において相対的に上又は下に形成された層を指す。
【００３３】
図５に示すように、各サブ画素４には、走査線１２とデータ線１３とが交差するように配置されており、この交差に対応してＴＦＴ素子３０が形成されている。本明細書では、走査線１２の延在方向をＸ方向、データ線１３の延在方向をＹ方向とする。各サブ画素４には、櫛歯状をなす部分を有する画素電極１６、共通電極１８が形成されている。このうち画素電極１６は、ＴＦＴ素子３０のドレイン電極３３に電気的に接続されている。また、共通電極１８は、共通線１８ａと一体で形成されており、隣接するサブ画素４の共通電極１８との間で共通線１８ａを介して電気的に接続されている。画素電極１６、共通電極１８は、櫛歯状をなす部分が互い違いに入り込んだ状態で対向して配置されている。
【００３４】
続いて、図６を用いてサブ画素４の断面構造について説明する。ガラス基板１１の、ガラス基板２１に対向する面には、走査線１２が形成されている。走査線１２と同層には、ドレイン電極３３との間で容量を形成する容量線を形成してもよい。ガラス基板１１と走査線１２との間には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなる絶縁層が設けられていてもよい。走査線１２の上層には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなるゲート絶縁層４２を挟んで半導体層３１が形成されている。半導体層３１は、例えばアモルファスシリコンから構成することができる。また、半導体層３１に一部が重なる状態で、ソース電極１３ａとドレイン電極３３が形成されている。ソース電極１３ａは、データ線１３（図５）と一体で形成されている。半導体層３１、ソース電極１３ａ、ドレイン電極３３、走査線１２等からＴＦＴ素子３０が構成される。走査線１２は、ＴＦＴ素子３０のゲート電極としての役割を兼ねる。走査線１２（ゲート電極）、ソース電極１３ａ（データ線１３）、ドレイン電極３３は、例えば、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの、あるいは導電性ポリシリコン等から構成することができる。
【００３５】
ＴＦＴ素子３０の上層には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなる層間絶縁層４３を挟んで、透光性を有するＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電極１６、共通電極１８が形成されている。図６の断面においては、共通電極１８と画素電極１６とは、電極の櫛歯状の部分が交互に配置されている。このうち画素電極１６は、層間絶縁層４３に設けられたコンタクトホール３４を介してＴＦＴ素子３０のドレイン電極３３に電気的に接続されている。このように、画素電極１６及び共通電極１８は、ガラス基板１１の、ガラス基板２１に対向する面に形成されている。
【００３６】
画素電極１６、共通電極１８上には、ポリイミドからなる配向膜４８が形成されている。配向膜４８は、表示用液晶層５０に接する部材であり、配向膜４８をラビングすることで、表示用液晶層５０の液晶分子５０ａを当該ラビングの方向に沿って配向させることができる。本実施形態では、配向膜４８は、＋９５度の方向に沿ってラビングがなされている。なお、本明細書におけるラビング方向又は液晶分子の配向方向は、Ｘ−Ｙ平面をＺ軸の正方向から見て、Ｘ軸の正方向を０度とし、Ｚ軸を中心とした左回り（反時計回り）を正方向とする方位角で表す。素子基板１０は、ガラス基板１１から配向膜４８までの要素により構成される。
【００３７】
一方、ガラス基板２１のうち、ガラス基板１１に対向する面上には、カラーフィルタ２３、配向膜２８がこの順に積層されている。カラーフィルタ２３が形成されている層には、より詳しくは、赤、緑、青に対応する３種のカラーフィルタ２３と、これら各色のカラーフィルタ２３の間に配置された遮光層２２（図３）とが形成されている。配向膜２８はポリイミドからなり、素子基板１０側の配向膜４８と同様の性質を有している。本実施形態では、配向膜２８は、−９５度の方向に沿ってラビングがなされている。したがって、配向膜２８，４８のラビング方向は、互いに平行かつ逆方向である。対向基板２０は、ガラス基板２１から配向膜２８までの要素により構成される。
【００３８】
素子基板１０と対向基板２０との間の領域、すなわち配向膜２８と配向膜４８とによって挟まれた領域には、液晶分子５０ａを有する表示用液晶層５０が配置されている。表示用液晶層５０のΔｎｄ（液晶分子５０ａの複屈折率Δｎと、表示用液晶層５０の厚さｄとの積）は、例えば３００ｎｍから４００ｎｍの間に設定することができる。本実施形態では３６０ｎｍとした。
【００３９】
表示用液晶層５０の液晶分子５０ａは、電圧無印加時（オフ状態に相当する弱い電圧が印加された状態を含む。以下同じ）においては、配向膜２８，４８のラビング方向、すなわち９５度の方向に沿って配向する。配向膜２８，４８のラビング方向は、上記したように平行かつ逆方向であるため、表示用液晶層５０はいわゆるアンチパラレル配向となっている。したがって、表示用液晶層５０の液晶分子５０ａの少なくとも一部は、駆動電圧の大きさ（電界の大きさ）に関わらず、ガラス基板１１に対して平行に配向する。
【００４０】
表示用液晶パネル６を挟むように配置された偏光板５３，５５（図１）は、吸収軸と直交する偏光軸を有する直線偏光を透過させる光学素子である。偏光板５３，５５としては、例えばヨウ素を吸着させたポリビニルアルコールを延伸させて製造される吸収型偏光板を用いることができる。当該吸収型偏光板においては、延伸方向に沿った方向が吸収軸となる。本実施形態では、偏光板５３の吸収軸は９５度、偏光板５５の吸収軸は５度である。
【００４１】
上記構成において、共通電極１８は所定の共通電位に保たれている一方で、画素電極１６にはデータ線１３、ＴＦＴ素子３０を介して画像信号が書き込まれる。これにより、共通電極１８と画素電極１６との間には、画像信号の大きさに応じた駆動電圧が印加される。駆動電圧が印加され、電位差が生じると、画素電極１６の表面から出て共通電極１８の表面に至る電気力線を有するような電界が生じる。このとき、共通電極１８及び画素電極１６の上部、すなわち表示用液晶層５０が配置された層においては、ガラス基板１１と平行な電界（横電界）が生じる。換言すれば、当該電界は、ガラス基板１１に平行な成分を有している。そして、この横電界の平面視での方向は、共通電極１８及び画素電極１６の櫛歯状電極の延在方向に直交する方向である。表示用液晶層５０に含まれる液晶分子５０ａは、この横電界の大きさに応じて、ガラス基板１１に平行な面内で配向方向を変える。ここで、電圧無印加時における液晶分子５０ａの配向方向と、電圧印加時において生じる横電界の方向（共通電極１８及び画素電極１６の櫛歯状電極の延在方向に直交する方向）とのなす角は約８５度となっている。このようにすれば、横電界が印加された際の、液晶分子５０ａの回転方向を一様にすることができる。これにより、上記回転方向の不均一に起因するドメインの発生を抑制することができる。
【００４２】
電圧無印加時においては、表示用液晶層５０の液晶分子５０ａは、配向膜２８，４８のラビング方向（９５度）に沿って配向する。このとき、偏光板５３を透過した直線偏光は、その偏光軸が液晶分子５０ａの配向方向と直交するため、表示用液晶層５０によっては位相差を与えられずに直線偏光のまま表示用液晶層５０を透過し、偏光板５５によって吸収される。したがって、電圧無印加時では、偏光板５５からは表示光が取り出されず、黒表示が行われる。
【００４３】
一方、電圧印加時には、表示用液晶層５０の液晶分子５０ａは、横電界によって駆動され、配向方向が９５度から変化する。このとき、偏光板５３を透過した直線偏光は、その偏光軸が液晶分子５０ａの配向方向とは直交しないため、表示用液晶層５０によって位相差を与えられ、偏光状態が変化する。この偏光状態の変化量は、表示用液晶層５０のリタデーション（Δｎｄ）及び液晶分子５０ａの回転角度に依存する。表示用液晶層５０を透過して偏光状態の変化を受けた光は、偏光板５５の吸収軸に直交する成分を有して偏光板５５に入射するため、一部又は全部が偏光板５５を透過し、観察者に視認される。こうして、電圧印加時には、例えば白表示が行われる。
【００４４】
なお、黒表示時と白表示時の中間の大きさの電圧が印加されている場合は、液晶分子５０ａの配向方向が、その電圧の大きさに応じた角度だけ変化する。よって、表示用液晶層５０において透過光が受ける偏光状態の変化の量が変わる。したがって、印加される電圧の大きさに応じて偏光板５５を透過する光量が変化し、中間調表示が行われる。
【００４５】
このような液晶モードは、ＩＰＳモードと呼ばれる。ＩＰＳモードは、常に液晶分子５０ａがガラス基板１１に略平行に保たれるため、視角によるリタデーションの変化が少なく、広視野角な表示を行うことができる。
【００４６】
次に、第１制御用液晶パネル７及び第２制御用液晶パネル８について説明する。図７は、第１制御用液晶パネル７を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図である。第１制御用液晶パネル７は、枠状のシール材７８を介して対向して貼り合わされた一対のガラス基板７１，７２を有している。ガラス基板７１，７２、シール材７８によって囲まれた空間には、垂直配向の第１制御用液晶層７９が封入されている。ガラス基板７１，７２の第１制御用液晶層７９側の面には、それぞれＩＴＯからなる透光性の電極７３，７４が略全面に形成されている。また、電極７３，７４の第１制御用液晶層７９側には、それぞれポリイミドからなる配向膜７７が略全面に形成されている。ガラス基板７１は、ガラス基板７２より大きく、一部がガラス基板７２に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部位には、電極７３，７４から引き回された端子７３ａ，７４ａが形成されている。端子７３ａ，７４ａに外部から信号を供給することで、電極７３，７４間に駆動電圧を印加することができる。当該駆動電圧の印加により、第１制御用液晶層７９に電界を生じさせることができる。第１制御用液晶層７９は、この電界によって駆動され、配向方向が変化する。
【００４７】
第１制御用液晶層７９は、垂直配向の液晶層であり、電圧無印加時においてガラス基板７１に交差する方向（より好ましくは垂直な方向）に配向する液晶分子７９ａを有している。電極７３，７４間に駆動電圧が印加されると、液晶分子７９ａは、例えばガラス基板７１の面に沿った方向（より好ましくは平行な方向）に配向する。このときの平面視での配向方向は、配向膜７７のラビング方向に沿った方向となる。あるいは、ガラス基板７１又は７２の第１制御用液晶層７９側に突起状の配向制御手段を設けることにより、平面視での配向方向を、上記配向制御手段を中心とする放射状に並ぶ方向とすることもできる。この場合は、巨視的には各液晶分子７９ａがランダムな方向に配向していることとなるため、以下ではランダム配向とも呼ぶ。第１制御用液晶層７９のΔｎｄは、例えば５０ｎｍから２００ｎｍの間に設定することができる。本実施形態では１００ｎｍとした。
【００４８】
図８は、第２制御用液晶パネル８を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線における断面図である。第２制御用液晶パネル８は、枠状のシール材８８を介して対向して貼り合わされた一対のガラス基板８１，８２を有している。ガラス基板８１，８２、シール材８８によって囲まれた空間には、水平配向の第２制御用液晶層８９が封入されている。ガラス基板８１，８２の第２制御用液晶層８９側の面には、それぞれＩＴＯからなる透光性の電極８３，８４が略全面に形成されている。また、電極８３，８４の第２制御用液晶層８９側には、それぞれポリイミドからなる配向膜８７が略全面に形成されている。ガラス基板８１は、ガラス基板８２より大きく、一部がガラス基板８２に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部位には、電極８３，８４から引き回された端子８３ａ，８４ａが形成されている。端子８３ａ，８４ａに外部から信号を供給することで、電極８３，８４間に駆動電圧を印加することができる。当該駆動電圧の印加により、第２制御用液晶層８９に電界を生じさせることができる。第２制御用液晶層８９は、この電界によって駆動され、配向方向が変化する。
【００４９】
第２制御用液晶層８９は、水平配向の液晶層であり、電圧無印加時においてガラス基板８１の面に沿った方向（より好ましくは平行な方向）に配向する液晶分子８９ａを有している。液晶分子８９ａの電圧無印加時における平面視での配向方向は、配向膜８７のラビング方向に沿った方向となる。電極８３，８４間に駆動電圧が印加されると、液晶分子８９ａは、ガラス基板８１に交差する方向（より好ましくは垂直な方向）に配向する。第２制御用液晶層８９のΔｎｄは、例えば１００ｎｍから２００ｎｍの間に設定することができる。本実施形態では１３０ｎｍとした。
【００５０】
第１制御用液晶パネル７の第１制御用液晶層７９と、第２制御用液晶パネル８の第２制御用液晶層８９は、端子７３ａ，７４ａ及び端子８３ａ，８４ａに異なる信号を供給することにより、互いに独立に駆動させることができる。
【００５１】
＜Ｂ．視野角制御方法＞
続いて、液晶装置１において視野角の広さを制御する方法について説明する。図９は、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９の配向状態と、液晶装置１の視野角特性との関係を示す図である。図９上部のグラフは、液晶装置１の視野角特性（コントラスト分布）を示すものである。各グラフの中心点は、表示用液晶パネル６の法線方向に対応し、中心点を同心とする円は、直径の小さいものから順に、法線方向からの傾き（極角）が２０度、４０度、６０度、８０度となる方向に対応する。グラフ中の等高線は、コントラストが１００又は５００となる方向の分布を示す。各グラフの下には、表示用液晶パネル６の表示用液晶層５０、第１制御用液晶パネル７の第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶パネル８の第２制御用液晶層８９の配向状態を示す図が描かれている。ここで、液晶分子に斜線が付されていない液晶層は電圧無印加状態の液晶層を示し、液晶分子に斜線が付されている液晶層は、電圧の印加により駆動されて配向状態が変化している液晶層を示す。配向状態を示す図の下の表は、各液晶層の配向方向を示している。「９５」又は「５」の数値は平面視での配向方向（度）を示し、「垂直」は垂直配向であることを示し、「ランダム」はランダム配向であることを示す。図９（ａ）〜（ｇ）における表示用液晶層５０は、いずれも電圧無印加の状態を示しており、その配向方向は９５度である。
【００５２】
図９（ａ）は、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９がいずれも駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９は垂直配向であり、第２制御用液晶層８９は、表示用液晶層５０の電圧無印加時の配向方向と平行な、９５度の水平配向状態となっている。このような構成によれば、第１制御用液晶層７９及び第２制御用液晶層８９が２軸性（例えばｎz＞ｎx＞ｎy）の位相差板と同等の作用を透過光に及ぼすため、液晶装置１による表示を最も広視野角化することができる。
【００５３】
図９（ｂ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時にランダムな方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９はランダム配向であり、第２制御用液晶層８９は９５度の水平配向である。第１制御用液晶層７９が、電圧印加時にランダムな方向に配向する構成とするためには、例えば上述のように突起状の配向制御手段を設ければよい。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、第１制御用液晶層７９及び第２制御用液晶層８９がともに電圧無印加状態である場合に比べて視野角を一回り狭めた状態（状態Ａと呼ぶ）とすることができる。
【００５４】
図９（ｃ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に、第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向に沿った方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９は互いに平行な９５度の水平配向となる。第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に上記のように配向する構成とするためには、配向膜７７、配向膜８７のラビング方向を平行とすればよい。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、状態Ａに比べて視野角をさらに狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態（状態Ｂと呼ぶ）とすることができる。すなわち、表示用液晶パネル６の法線方向から、Ｘ軸又はＹ軸方向に沿って（方位角０度、９０度、１８０度、２７０度の方向に沿って）視角を傾けた場合には高コントラストの表示が視認されるが、その他の方位に沿って視角を傾けた場合にはコントラストが著しく低下して表示が視認されない。
【００５５】
図９（ｄ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に、表示用液晶パネル６に平行な方向であって第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向に交差する方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。本実施形態では、このとき、第１制御用液晶層７９は５度、第２制御用液晶層８９は９５度の水平配向となっている。すなわち、第１制御用液晶層７９と第２制御用液晶層８９とは、互いに直交する水平配向となる。第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に上記のように配向する構成とするためには、配向膜７７、配向膜８７のラビング方向を直交する方向とすればよい。このような構成においては、広視野角となる光学条件がさらに崩れ、状態Ｂに比べて視野角を一回り狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００５６】
なお、第１制御用液晶層７９を駆動した際に図９（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれの状態となるかは、上述のように、第２制御用液晶パネル８の配向膜８７におけるラビング方向や、突起状の配向制御手段の有無に依存する。したがって、第２制御用液晶パネル８の構成を変えることで、図９（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれか所望の視野角状態を実現することができる。
【００５７】
図９（ｅ）は、第１制御用液晶層７９が駆動されておらず、第２制御用液晶層８９が駆動されている状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９はいずれも垂直配向となる。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。すなわち、表示用液晶パネル６の法線方向から、Ｙ軸方向に沿って（方位角９０度、２７０度の方向に沿って）視角を傾けた場合には高コントラストの表示が視認されるが、その他の方位に沿って視角を傾けた場合にはコントラストが著しく低下して表示が視認されない。
【００５８】
図９（ｆ）は、図９（ｅ）の状態から、第１制御用液晶層７９を駆動して９５度の水平配向とした状態を示す。このような構成によれば、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００５９】
図９（ｇ）は、図９（ｅ）の状態から、第１制御用液晶層７９を駆動してランダム配向とした状態を示す。このような構成によれば、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００６０】
以上のように、独立に駆動可能な第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９を備えた液晶装置１によれば、視野角特性を種々の状態に変化させることができる。すなわち、全方位にわたって広視野角な状態、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態が選択でき、また各状態のコントラスト分布を調整することができる。よって、液晶装置１の使用者は、液晶装置１の用途に応じて、適宜所望の視野角特性を選択することができる。例えば、通常は広視野角状態で使用し、左右（Ｘ軸）方向からは表示を覗かれたくないような場合には方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とし、ゲーム等において、左右（Ｘ軸）及び前後（Ｙ軸）の方向に位置する人とのみ表示内容を共有したいような場合には方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とする、といった態様で使用することができる。
【００６１】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。図１０は、第２の実施形態に係る液晶装置１の断面図である。この図においては、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６２】
本実施形態の液晶装置１は、第１の実施形態から、表示用液晶パネル６と第２制御用液晶パネル８の位置を入れ替え、また偏光板５３と偏光板５５の位置を入れ替えたものである。したがって、バックライト９からの光は偏光板５５に入射し、その後第２制御用液晶パネル８、第１制御用液晶パネル７、表示用液晶パネル６、偏光板５３を順次透過して観察者に表示光として視認される。このような構成によっても、光学的には第１の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。すなわち、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９を、図９の第１の実施形態に係る表にしたがって駆動することで、第１の実施形態と同様の状態に視野角特性を制御することができる。
【００６３】
（第３の実施形態）
＜Ａ．液晶装置の構成＞
続いて、第３の実施形態について説明する。本実施形態の液晶装置１は、第１の実施形態の構成において、第１制御用液晶パネル７と第２制御用液晶パネル８の位置を入れ替え、かつ第２制御用液晶層８９の配向方向を変更したものであり、その他の構成は第１の実施形態と同様である。以下の記載及び図においては、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６４】
図１１は、第３の実施形態に係る液晶装置１の断面図である。この液晶装置１は、表示用液晶パネル６と、表示用液晶パネル６に平行に重ねられた第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８を備えている。ここで、第２制御用液晶パネル８は、表示用液晶パネル６と第１制御用液晶パネル７との間に配置されている。表示用液晶パネル６、第１制御用液晶パネル７の外側には、それぞれ偏光板５３，５５が貼り付けられている。偏光板５３を挟んで表示用液晶パネル６の反対側には、光源９１を備えたバックライト９が配置されている。バックライト９から偏光板５３に入射した光は、表示用液晶パネル６、第２制御用液晶パネル８、第１制御用液晶パネル７、偏光板５５を順次透過し、偏光板５５から射出された光が表示光として観察者に視認される。
【００６５】
ここで、第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向は、表示用液晶層５０の電圧無印加時の配向方向と交差する方向となっている。本実施形態では、第２制御用液晶層８９の配向方向と表示用液晶層５０の配向方向とは互いに直交している。すなわち、表示用液晶層５０の電圧無印加時の配向方向は９５度の方向であり、第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向は５度の方向である。
【００６６】
＜Ｂ．視野角制御方法＞
続いて、第３の実施形態の液晶装置１において視野角の広さを制御する方法について、図９を用いて説明する。図９の下段には、第３の実施形態における表示用液晶層５０、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９の配向状態を示す図、及び各液晶層の配向方向を示す表が記載されている。以下、図９上段のグラフと、図９下段の第３の実施形態に係る図及び表に基づいて説明する。本実施形態においても、図９中の表示用液晶層５０は、いずれも電圧無印加の状態を示しており、その配向方向は９５度である。
【００６７】
図９（ａ）は、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９がいずれも駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９は垂直配向であり、第２制御用液晶層８９は、表示用液晶層５０の電圧無印加時の配向方向と直交する、５度の水平配向状態となっている。このような構成によれば、第１制御用液晶層７９及び第２制御用液晶層８９が２軸性（例えばｎz＞ｎx＞ｎy）の位相差板と同等の作用を透過光に及ぼすため、液晶装置１による表示を最も広視野角化することができる。
【００６８】
図９（ｂ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時にランダムな方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９はランダム配向であり、第２制御用液晶層８９は５度の水平配向である。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、第１制御用液晶層７９及び第２制御用液晶層８９がともに電圧無印加状態である場合に比べて視野角を一回り狭めた状態（状態Ａと呼ぶ）とすることができる。
【００６９】
図９（ｃ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に、第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向に沿った方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９は互いに平行な５度の水平配向となる。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、状態Ａに比べて視野角をさらに狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態（状態Ｂと呼ぶ）とすることができる。
【００７０】
図９（ｄ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に、表示用液晶パネル６に平行な方向であって第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向に交差する方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。本実施形態では、このとき、第１制御用液晶層７９は９５度、第２制御用液晶層８９は５度の水平配向となっている。すなわち、第１制御用液晶層７９と第２制御用液晶層８９とは、互いに直交する水平配向となる。このような構成においては、広視野角となる光学条件がさらに崩れ、状態Ｂに比べて視野角を一回り狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００７１】
図９（ｅ）は、第１制御用液晶層７９が駆動されておらず、第２制御用液晶層８９が駆動されている状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９はいずれも垂直配向となる。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００７２】
図９（ｆ）は、図９（ｅ）の状態から、第１制御用液晶層７９を駆動して５度の水平配向とした状態を示す。このような構成によれば、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００７３】
図９（ｇ）は、図９（ｅ）の状態から、第１制御用液晶層７９を駆動してランダム配向とした状態を示す。このような構成によれば、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００７４】
以上のように、第３の実施形態に係る液晶装置１によっても、第１の実施形態と同様に、視野角特性を種々の状態に変化させることができる。すなわち、全方位にわたって広視野角な状態、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態が選択でき、また各状態のコントラスト分布を調整することができる。
【００７５】
（第４の実施形態）
続いて、第４の実施形態について説明する。図１２は、第４の実施形態に係る液晶装置１の断面図である。この図においては、第３の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７６】
本実施形態の液晶装置１は、第３の実施形態から、表示用液晶パネル６と第１制御用液晶パネル７の位置を入れ替え、また偏光板５３と偏光板５５の位置を入れ替えたものである。したがって、バックライト９からの光は偏光板５５に入射し、その後第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８、表示用液晶パネル６、偏光板５３を順次透過して観察者に表示光として視認される。このような構成によっても、光学的には第３の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。すなわち、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９を、図９の第３の実施形態に係る表にしたがって駆動することで、第３の実施形態と同様の状態に視野角特性を制御することができる。
【００７７】
（電子機器）
以上に説明した液晶装置１は、例えば、携帯電話機等の電子機器に搭載して用いることができる。図１５は、電子機器としての携帯電話機１００の斜視図である。携帯電話機１００は、表示部１１０及び操作ボタン１２０を有している。表示部１１０は、内部に組み込まれた液晶装置１によって、操作ボタン１２０で入力した内容や着信情報を始めとする様々な情報について表示を行うことができる。このとき、第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８を駆動させることによって、表示部１１０における表示の視野角特性を種々に切り換えることができる。
【００７８】
なお、液晶装置１は、上記携帯電話機１００の他、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器等の各種電子機器に用いることができる。
【００７９】
上記実施形態に対しては、様々な変形を加えることが可能である。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００８０】
（変形例）
上記各実施形態の液晶装置１は、ＩＰＳモードの表示用液晶パネル６を採用しているが、これに限定する趣旨ではなく、液晶分子５０ａが横電界によって駆動されるモードであればどのようなモードであってもよい。本変形例は、このようなモードのうちＦＦＳモードを適用した表示用液晶パネル６を備えた液晶装置１に係るものである。
【００８１】
図１３は、ＦＦＳモードを適用した表示用液晶パネル６の素子基板１０のうち、１つのサブ画素４に対応する部分を抽出して示す平面図である。また、図１４は、図１３中のＤ−Ｄ線の位置における断面図である。以下では、図５及び図６と共通する構成要素については説明を省略する。
【００８２】
図１３に示すように、ＴＦＴ素子３０には、略長方形の画素電極１６が電気的に接続されている。画素電極１６には、多数の平行なスリット（開口部）１６ａが等間隔で設けられている。スリット１６ａは、細長い長方形又は平行四辺形をなしており、その長辺は、Ｘ軸方向に対して所定の角度に傾いている。本実施形態では、当該角度は５度となっている。画素電極１６の下層側には、共通電極１８が形成されている。共通電極１８は、＋Ｚ方向から見て、画素電極１６の略全面に重なる位置に形成されている。
【００８３】
図１４に示すように、ＴＦＴ素子３０の上層には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなる層間絶縁層４３を挟んで、ＩＴＯからなる共通電極１８が積層されている。
【００８４】
共通電極１８の上層には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなる層間絶縁層４４を挟んでＩＴＯからなる画素電極１６が形成されている。画素電極１６は、サブ画素４ごとに独立して設けられている。画素電極１６は、層間絶縁層４３，４４を貫通して設けられたコンタクトホール３４を介してドレイン電極３３に電気的に接続されている。画素電極１６には、上記したように多数のスリット１６ａが設けられている。ここで、画素電極１６、共通電極１８及びこれに挟まれた層間絶縁層４４は、蓄積容量としても機能する。画素電極１６上には、ポリイミドからなる配向膜４８が積層されている。
【００８５】
本変形例では、配向膜２８，４８は０度の方向に沿ってラビングされている。したがって、表示用液晶層５０は０度の方向に沿ったアンチパラレル配向となっている。これにともなって、本変形例では、偏光板５３，５５の吸収軸、第１制御用液晶層７９及び第２制御用液晶層８９の配向方向については、上記各実施形態で９５度となっていたものは０度に変更し、５度となっていたものは９０度に変更する。
【００８６】
共通電極１８は所定の共通電位に保たれている一方で、画素電極１６にはデータ線１３、ＴＦＴ素子３０を介して画像信号が書き込まれるため、共通電極１８と画素電極１６との間には、画像信号の大きさに応じた駆動電圧が印加される。駆動電圧が印加され、電位差が生じると、画素電極１６の表面から出て共通電極１８の表面に至る電気力線を有するような電界が生じる。このとき、画素電極１６の上部、すなわち表示用液晶層５０が配置された層においては、ガラス基板１１と平行な電界（横電界）が生じる。そして、この横電界の方向は、画素電極１６のスリット１６ａの長手方向に直交する方向である。表示用液晶層５０に含まれる液晶分子５０ａは、この横電界の大きさに応じて、ガラス基板１１に平行な面内で配向方向を変える。
【００８７】
本変形例の液晶装置１は、以上に示したＦＦＳモードの表示用液晶パネル６と、第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８とを備えている。このような構成によっても、上記各実施形態と同様に、視野角特性を、広視野角状態と、種々の狭視野角状態との間で切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】第１の実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図２】表示用液晶パネルの斜視図。
【図３】画素領域の拡大平面図。
【図４】画素領域を構成する複数のサブ画素における各種素子、配線等の等価回路図。
【図５】素子基板のうち、１つのサブ画素に対応する部分を抽出して示す平面図。
【図６】図５中のＡ−Ａ線の位置における断面図。
【図７】第１制御用液晶パネルを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図。
【図８】第２制御用液晶パネルを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線における断面図。
【図９】第１制御用液晶層、第２制御用液晶層の配向状態と、液晶装置の視野角特性との関係を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図１１】第３の実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図１２】第４の実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図１３】ＦＦＳモードを適用した液晶装置の素子基板のうち、１つのサブ画素に対応する部分を抽出して示す平面図。
【図１４】図１３中のＤ−Ｄ線の位置における断面図。
【図１５】電子機器としての携帯電話機の斜視図。
【符号の説明】
【００８９】
１…液晶装置、３…画素、４…サブ画素、５…画素領域、６…表示用液晶パネル、７…第１制御用液晶パネル、８…第２制御用液晶パネル、９…バックライト、１０…素子基板、１１…第１の基板としてのガラス基板、１２…走査線、１３…データ線、１３ａ…ソース電極、１６…画素電極、１６ａ…スリット、１８…共通電極、１８ａ…共通線、２０…対向基板、２１…第２の基板としてのガラス基板、２２…遮光層、２３…カラーフィルタ、２８，４８，７７，８７…配向膜、３０…ＴＦＴ素子、３１…半導体層、３３…ドレイン電極、３４…コンタクトホール、４２…ゲート絶縁層、４３，４４…層間絶縁層、５０…表示用液晶層、５０ａ，７９ａ，８９ａ…液晶分子、５３，５５…偏光板、５７…ドライバＩＣ、５８，７８，８８…シール材、７１，７２，８１，８２…ガラス基板、７３，７４，８３，８４…電極、７３ａ，７４ａ，８３ａ，８４ａ…端子、７９…第１制御用液晶層、８９…第２制御用液晶層、９１…光源、１００…電子機器としての携帯電話機、１１０…表示部、１２０…操作ボタン。
【技術分野】
【０００１】
本発明に係る一態様は、液晶装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置の１つに、基板に平行な電界（横電界）によって液晶分子を駆動させるＩＰＳ（In Plane Switching）モード、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶装置が知られている。ＩＰＳモード又はＦＦＳモードの液晶装置に、正のＣプレート及び正のＡプレートを順に重ねることで、液晶装置の表示を広視野角化することができる。
【０００３】
さらに、上記液晶装置において、広視野角状態と狭視野角状態とを切り換えることが可能な構成が知られている。例えば特許文献１には、ＩＰＳモードの液晶装置に、正のＣプレート及び水平配向の液晶層を順に重ねた構成の液晶装置が開示されている。この構成においては、水平配向の液晶層に電圧を印加しない状態では広視野角が得られ、水平配向の液晶層に電圧を印加すると表示を狭視野角化することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０９０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成において、水平配向の液晶層に電圧を印加した狭視野角状態は、液晶装置に正のＣプレートを２枚重ねた状態に相当し、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する状態しかとり得ない。すなわち、上記構成では、全方位で高コントラストが得られる広視野角状態と、２つの方位においてのみ高コントラストが得られる狭視野角状態との間でしか視野角特性を切り換えることができないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、前記第１の基板の、前記第２の基板に対向する面に形成された画素電極及び共通電極と、前記第１の基板及び前記第２の基板の間に配置され、前記第１の基板に平行に配向した液晶分子を含む表示用液晶層と、を有する表示用液晶パネルと、前記表示用液晶パネルに平行に配置され、垂直配向の第１制御用液晶層を有する第１制御用液晶パネルと、前記表示用液晶パネルに平行に配置され、水平配向の第２制御用液晶層を有する第２制御用液晶パネルと、を備え、前記第１制御用液晶層と前記第２制御用液晶層とは、互いに独立して駆動される液晶装置。
【０００８】
このような構成によれば、表示用液晶パネルは、第１の基板に平行な成分を有する電界（横電界）により表示用液晶層を駆動して表示を行うことができる。ここで、第１及び第２制御用液晶層に電圧が印加されていない場合には、第１及び第２制御用液晶層が２軸性の位相差板と同等の作用を透過光に及ぼすため、表示用液晶パネルによる表示を広視野角化することができる。また、第１及び第２制御用液晶層の少なくとも一方に電圧を印加して駆動することにより、広視野角となる光学条件を崩して狭視野角化することができる。ここで、第１及び第２制御用液晶層を独立に駆動することにより、種々のコントラスト分布を有する狭視野角状態を実現することができる。例えば、第１制御用液晶層のみを駆動することにより、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態が得られ、また第２制御用液晶層のみを駆動することにより、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態が得られる。なお、本明細書において水平配向の液晶層とは、電圧無印加時において基板に平行に配向する液晶分子を含むような液晶層を言い、垂直配向の液晶層とは、電圧無印加時において基板に垂直に配向する液晶分子を含むような液晶層を言う。
【０００９】
［適用例２］上記液晶装置であって、前記第１制御用液晶パネルは、前記表示用液晶パネルと前記第２制御用液晶パネルとの間に配置され、前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、前記表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向に沿った方向である液晶装置。
【００１０】
このような構成によれば、第１及び第２制御用液晶層に電圧が印加されていない場合に、表示用液晶パネルによる表示を広視野角化することができる。広視野角化のためには、第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向に平行とすることが好ましい。
【００１１】
［適用例３］上記液晶装置であって、前記第２制御用液晶パネルは、前記表示用液晶パネルと前記第１制御用液晶パネルとの間に配置され、前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、前記表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向と交差する方向である液晶装置。
【００１２】
このような構成によれば、第１及び第２制御用液晶層に電圧が印加されていない場合に、表示用液晶パネルによる表示を広視野角化することができる。広視野角化のためには、第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向と直交することが好ましい。
【００１３】
［適用例４］上記液晶装置であって、前記第１制御用液晶層は、電圧印加時にランダムな方向に配向する液晶装置。
【００１４】
このような構成によれば、第１制御用液晶層に電圧を印加し、第２制御用液晶層を電圧無印加とすることで、第１及び第２制御用液晶層がともに電圧無印加状態である場合に比べて視野角を一回り狭めた状態（状態Ａ）とすることができる。また、第１及び第２制御用液晶層に電圧を印加することにより、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００１５】
［適用例５］上記液晶装置であって、前記第１制御用液晶層は、電圧印加時に、前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向に沿った方向に配向する液晶装置。
【００１６】
このような構成によれば、第１制御用液晶層に電圧を印加することで、上記状態Ａに比べて視野角を一回り狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態（状態Ｂ）とすることができる。
【００１７】
［適用例６］上記液晶装置であって、前記第１制御用液晶層は、電圧印加時に、前記表示用液晶パネルの面に沿った方向であって前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向に交差する方向に配向する液晶装置。
【００１８】
このような構成によれば、第１制御用液晶層に電圧を印加することで、上記状態Ｂに比べて視野角を一回り狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００１９】
［適用例７］上記液晶装置であって、前記第１制御用液晶パネルは、一対の基板と、前記一対の基板の間に配置された垂直配向の前記第１制御用液晶層と、前記一対の基板のそれぞれの前記第１制御用液晶層側の面に形成された電極と、を有し、前記第２制御用液晶パネルは、一対の基板と、前記一対の基板の間に配置された平行配向の前記第２制御用液晶層と、前記一対の基板のそれぞれの前記第２制御用液晶層側の面に形成された電極と、を有する液晶装置。
【００２０】
このような構成によれば、第１制御用液晶層を挟む電極間に電圧を印加することで、第１制御用液晶層を、一対の基板の面に沿った方向（又は平行な方向）に配向させることができる。また、第２制御用液晶層を挟む電極間に電圧を印加することで、第２制御用液晶層を、一対の基板の面に交差する方向（又は直交する方向）に配向させることができる。このように第１及び第２制御用液晶層を駆動させることにより、表示用液晶パネルによる表示の視野角を変更することができる。
【００２１】
［適用例８］上記液晶装置を表示部に備える電子機器。
【００２２】
このような構成によれば、表示部における表示の視野角特性を種々の状態に変更可能な電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照し、液晶装置及び電子機器の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２４】
（第１の実施形態）
＜Ａ．液晶装置の構成＞
図１は、第１の実施形態に係る液晶装置１の断面図である。液晶装置１は、表示用液晶パネル６と、表示用液晶パネル６に平行に重ねられた第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８を備えている。第１制御用液晶パネル７及び第２制御用液晶パネル８は、液晶装置１の視野角特性を制御するための液晶パネルである。第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８は、いずれも平面視で表示用液晶パネル６と重なるように配置されている。したがって、表示用液晶パネル６を透過する光は、第１制御用液晶パネル７及び第２制御用液晶パネル８も透過する。第１制御用液晶パネル７は、表示用液晶パネル６と第２制御用液晶パネル８との間に配置されている。表示用液晶パネル６、第２制御用液晶パネル８の外側には、それぞれ偏光板５３，５５が貼り付けられている。偏光板５３を挟んで表示用液晶パネル６の反対側には、光源９１を備えたバックライト９が配置されている。バックライト９から偏光板５３に入射した光は、表示用液晶パネル６、第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８、偏光板５５を順次透過し、偏光板５５から射出された光が表示光として観察者に視認される。ここで、液晶装置１による表示は、バックライト９から入射した光を、表示用液晶パネル６の偏光変換機能と、偏光板５３，５５の偏光選択機能とによって変調して偏光板５５側から取り出すことで行われる。
【００２５】
表示用液晶パネル６は、シール材５８を介して対向して貼り合わされたガラス基板１１，２１と、ガラス基板１１，２１、シール材５８によって囲まれた領域に封入された表示用液晶層５０とを有している。ガラス基板１１，２１は、それぞれ第１の基板、第２の基板に対応する。第１制御用液晶パネル７は、シール材７８を介して対向して貼り合わされたガラス基板７１，７２と、ガラス基板７１，７２、シール材７８によって囲まれた領域に封入された第１制御用液晶層７９とを有している。第２制御用液晶パネル８は、シール材８８を介して対向して貼り合わされたガラス基板８１，８２と、ガラス基板８１，８２、シール材８８によって囲まれた領域に封入された第２制御用液晶層８９とを有している。以下、表示用液晶パネル６、第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８の構成について詳述する。
【００２６】
図２は、表示用液晶パネル６の斜視図である。表示用液晶パネル６は、枠状のシール材５８を介して対向して貼り合わされた素子基板１０及び対向基板２０を有している。素子基板１０にはガラス基板１１が含まれており、対向基板２０にはガラス基板２１が含まれている。素子基板１０、対向基板２０、シール材５８によって囲まれた空間には、表示用液晶層５０が封入されている。素子基板１０は、対向基板２０より大きく、一部が対向基板２０に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部位には、表示用液晶層５０を駆動するためのドライバＩＣ５７が実装されている。
【００２７】
表示用液晶層５０が封入された領域には、表示に寄与するサブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ（図３）がマトリクス状に多数配置されている。以下では、サブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの集合からなる領域を画素領域５とも呼ぶ。
【００２８】
図３は、画素領域５の拡大平面図である。画素領域５には、矩形のサブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂが多数配置されている。サブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂは、それぞれ赤、緑、青のいずれかの色の表示に寄与する。以下では、サブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂについて、色を区別しない場合には、単にサブ画素４とも呼ぶ。サブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂには、それぞれ赤、緑、青に対応するカラーフィルタ２３（図６）が配置されている。カラーフィルタ２３は、入射した光の特定の波長成分を吸収することによって透過光を所定の色とすることができる。隣接するサブ画素４の間には、カラーフィルタ２３と同一層に形成された遮光層２２が配置されている。
【００２９】
サブ画素４は、マトリクス状に配置されており、ある列に配置されるサブ画素４の色はすべて同一である。換言すれば、サブ画素４は、対応する色がストライプ状に並ぶように配置されている。また、行方向に並んだ隣り合う３つのサブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの集合によって画素３が構成される。画素３は、表示の最小単位（ピクセル）となる。各画素３において、サブ画素４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの輝度バランスを調節することによって、種々の色の表示を行うことができる。
【００３０】
図４は、画素領域５を構成する複数のサブ画素４における各種素子、配線等の等価回路図である。画素領域５においては、複数の走査線１２と複数のデータ線１３とが交差するように配線され、走査線１２とデータ線１３との交差に対応して、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子３０、画素電極１６を含むサブ画素４が形成されている。画素電極１６は、ＴＦＴ素子３０のドレイン領域に電気的に接続されている。また、サブ画素４には、共通電極１８が配置されている。各共通電極１８は、共通線１８ａを介して等電位に保たれている。
【００３１】
ＴＦＴ素子３０は、走査線１２から供給される走査信号Ｇ１，Ｇ２，…，Ｇｍに含まれるＯＮ信号によってオンとなり、このときデータ線１３に供給された画像信号Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｎを画素電極１６に供給する。そして、画素電極１６と、共通電極１８との間の電位差に応じた電界が表示用液晶層５０にかかると、表示用液晶層５０の配向状態が変化する。これにより、表示用液晶パネル６の偏光変換機能を所望の状態とすることができる。
【００３２】
次に、サブ画素４の構成要素を、図５及び図６を用いて詳述する。図５は、素子基板１０のうち、１つのサブ画素４に対応する部分を抽出して示す平面図である。また、図６は、図５中のＡ−Ａ線の位置における断面図である。以下の説明において「上層」又は「下層」とは、図６において相対的に上又は下に形成された層を指す。
【００３３】
図５に示すように、各サブ画素４には、走査線１２とデータ線１３とが交差するように配置されており、この交差に対応してＴＦＴ素子３０が形成されている。本明細書では、走査線１２の延在方向をＸ方向、データ線１３の延在方向をＹ方向とする。各サブ画素４には、櫛歯状をなす部分を有する画素電極１６、共通電極１８が形成されている。このうち画素電極１６は、ＴＦＴ素子３０のドレイン電極３３に電気的に接続されている。また、共通電極１８は、共通線１８ａと一体で形成されており、隣接するサブ画素４の共通電極１８との間で共通線１８ａを介して電気的に接続されている。画素電極１６、共通電極１８は、櫛歯状をなす部分が互い違いに入り込んだ状態で対向して配置されている。
【００３４】
続いて、図６を用いてサブ画素４の断面構造について説明する。ガラス基板１１の、ガラス基板２１に対向する面には、走査線１２が形成されている。走査線１２と同層には、ドレイン電極３３との間で容量を形成する容量線を形成してもよい。ガラス基板１１と走査線１２との間には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなる絶縁層が設けられていてもよい。走査線１２の上層には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなるゲート絶縁層４２を挟んで半導体層３１が形成されている。半導体層３１は、例えばアモルファスシリコンから構成することができる。また、半導体層３１に一部が重なる状態で、ソース電極１３ａとドレイン電極３３が形成されている。ソース電極１３ａは、データ線１３（図５）と一体で形成されている。半導体層３１、ソース電極１３ａ、ドレイン電極３３、走査線１２等からＴＦＴ素子３０が構成される。走査線１２は、ＴＦＴ素子３０のゲート電極としての役割を兼ねる。走査線１２（ゲート電極）、ソース電極１３ａ（データ線１３）、ドレイン電極３３は、例えば、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）等の金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの、あるいは導電性ポリシリコン等から構成することができる。
【００３５】
ＴＦＴ素子３０の上層には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなる層間絶縁層４３を挟んで、透光性を有するＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電極１６、共通電極１８が形成されている。図６の断面においては、共通電極１８と画素電極１６とは、電極の櫛歯状の部分が交互に配置されている。このうち画素電極１６は、層間絶縁層４３に設けられたコンタクトホール３４を介してＴＦＴ素子３０のドレイン電極３３に電気的に接続されている。このように、画素電極１６及び共通電極１８は、ガラス基板１１の、ガラス基板２１に対向する面に形成されている。
【００３６】
画素電極１６、共通電極１８上には、ポリイミドからなる配向膜４８が形成されている。配向膜４８は、表示用液晶層５０に接する部材であり、配向膜４８をラビングすることで、表示用液晶層５０の液晶分子５０ａを当該ラビングの方向に沿って配向させることができる。本実施形態では、配向膜４８は、＋９５度の方向に沿ってラビングがなされている。なお、本明細書におけるラビング方向又は液晶分子の配向方向は、Ｘ−Ｙ平面をＺ軸の正方向から見て、Ｘ軸の正方向を０度とし、Ｚ軸を中心とした左回り（反時計回り）を正方向とする方位角で表す。素子基板１０は、ガラス基板１１から配向膜４８までの要素により構成される。
【００３７】
一方、ガラス基板２１のうち、ガラス基板１１に対向する面上には、カラーフィルタ２３、配向膜２８がこの順に積層されている。カラーフィルタ２３が形成されている層には、より詳しくは、赤、緑、青に対応する３種のカラーフィルタ２３と、これら各色のカラーフィルタ２３の間に配置された遮光層２２（図３）とが形成されている。配向膜２８はポリイミドからなり、素子基板１０側の配向膜４８と同様の性質を有している。本実施形態では、配向膜２８は、−９５度の方向に沿ってラビングがなされている。したがって、配向膜２８，４８のラビング方向は、互いに平行かつ逆方向である。対向基板２０は、ガラス基板２１から配向膜２８までの要素により構成される。
【００３８】
素子基板１０と対向基板２０との間の領域、すなわち配向膜２８と配向膜４８とによって挟まれた領域には、液晶分子５０ａを有する表示用液晶層５０が配置されている。表示用液晶層５０のΔｎｄ（液晶分子５０ａの複屈折率Δｎと、表示用液晶層５０の厚さｄとの積）は、例えば３００ｎｍから４００ｎｍの間に設定することができる。本実施形態では３６０ｎｍとした。
【００３９】
表示用液晶層５０の液晶分子５０ａは、電圧無印加時（オフ状態に相当する弱い電圧が印加された状態を含む。以下同じ）においては、配向膜２８，４８のラビング方向、すなわち９５度の方向に沿って配向する。配向膜２８，４８のラビング方向は、上記したように平行かつ逆方向であるため、表示用液晶層５０はいわゆるアンチパラレル配向となっている。したがって、表示用液晶層５０の液晶分子５０ａの少なくとも一部は、駆動電圧の大きさ（電界の大きさ）に関わらず、ガラス基板１１に対して平行に配向する。
【００４０】
表示用液晶パネル６を挟むように配置された偏光板５３，５５（図１）は、吸収軸と直交する偏光軸を有する直線偏光を透過させる光学素子である。偏光板５３，５５としては、例えばヨウ素を吸着させたポリビニルアルコールを延伸させて製造される吸収型偏光板を用いることができる。当該吸収型偏光板においては、延伸方向に沿った方向が吸収軸となる。本実施形態では、偏光板５３の吸収軸は９５度、偏光板５５の吸収軸は５度である。
【００４１】
上記構成において、共通電極１８は所定の共通電位に保たれている一方で、画素電極１６にはデータ線１３、ＴＦＴ素子３０を介して画像信号が書き込まれる。これにより、共通電極１８と画素電極１６との間には、画像信号の大きさに応じた駆動電圧が印加される。駆動電圧が印加され、電位差が生じると、画素電極１６の表面から出て共通電極１８の表面に至る電気力線を有するような電界が生じる。このとき、共通電極１８及び画素電極１６の上部、すなわち表示用液晶層５０が配置された層においては、ガラス基板１１と平行な電界（横電界）が生じる。換言すれば、当該電界は、ガラス基板１１に平行な成分を有している。そして、この横電界の平面視での方向は、共通電極１８及び画素電極１６の櫛歯状電極の延在方向に直交する方向である。表示用液晶層５０に含まれる液晶分子５０ａは、この横電界の大きさに応じて、ガラス基板１１に平行な面内で配向方向を変える。ここで、電圧無印加時における液晶分子５０ａの配向方向と、電圧印加時において生じる横電界の方向（共通電極１８及び画素電極１６の櫛歯状電極の延在方向に直交する方向）とのなす角は約８５度となっている。このようにすれば、横電界が印加された際の、液晶分子５０ａの回転方向を一様にすることができる。これにより、上記回転方向の不均一に起因するドメインの発生を抑制することができる。
【００４２】
電圧無印加時においては、表示用液晶層５０の液晶分子５０ａは、配向膜２８，４８のラビング方向（９５度）に沿って配向する。このとき、偏光板５３を透過した直線偏光は、その偏光軸が液晶分子５０ａの配向方向と直交するため、表示用液晶層５０によっては位相差を与えられずに直線偏光のまま表示用液晶層５０を透過し、偏光板５５によって吸収される。したがって、電圧無印加時では、偏光板５５からは表示光が取り出されず、黒表示が行われる。
【００４３】
一方、電圧印加時には、表示用液晶層５０の液晶分子５０ａは、横電界によって駆動され、配向方向が９５度から変化する。このとき、偏光板５３を透過した直線偏光は、その偏光軸が液晶分子５０ａの配向方向とは直交しないため、表示用液晶層５０によって位相差を与えられ、偏光状態が変化する。この偏光状態の変化量は、表示用液晶層５０のリタデーション（Δｎｄ）及び液晶分子５０ａの回転角度に依存する。表示用液晶層５０を透過して偏光状態の変化を受けた光は、偏光板５５の吸収軸に直交する成分を有して偏光板５５に入射するため、一部又は全部が偏光板５５を透過し、観察者に視認される。こうして、電圧印加時には、例えば白表示が行われる。
【００４４】
なお、黒表示時と白表示時の中間の大きさの電圧が印加されている場合は、液晶分子５０ａの配向方向が、その電圧の大きさに応じた角度だけ変化する。よって、表示用液晶層５０において透過光が受ける偏光状態の変化の量が変わる。したがって、印加される電圧の大きさに応じて偏光板５５を透過する光量が変化し、中間調表示が行われる。
【００４５】
このような液晶モードは、ＩＰＳモードと呼ばれる。ＩＰＳモードは、常に液晶分子５０ａがガラス基板１１に略平行に保たれるため、視角によるリタデーションの変化が少なく、広視野角な表示を行うことができる。
【００４６】
次に、第１制御用液晶パネル７及び第２制御用液晶パネル８について説明する。図７は、第１制御用液晶パネル７を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図である。第１制御用液晶パネル７は、枠状のシール材７８を介して対向して貼り合わされた一対のガラス基板７１，７２を有している。ガラス基板７１，７２、シール材７８によって囲まれた空間には、垂直配向の第１制御用液晶層７９が封入されている。ガラス基板７１，７２の第１制御用液晶層７９側の面には、それぞれＩＴＯからなる透光性の電極７３，７４が略全面に形成されている。また、電極７３，７４の第１制御用液晶層７９側には、それぞれポリイミドからなる配向膜７７が略全面に形成されている。ガラス基板７１は、ガラス基板７２より大きく、一部がガラス基板７２に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部位には、電極７３，７４から引き回された端子７３ａ，７４ａが形成されている。端子７３ａ，７４ａに外部から信号を供給することで、電極７３，７４間に駆動電圧を印加することができる。当該駆動電圧の印加により、第１制御用液晶層７９に電界を生じさせることができる。第１制御用液晶層７９は、この電界によって駆動され、配向方向が変化する。
【００４７】
第１制御用液晶層７９は、垂直配向の液晶層であり、電圧無印加時においてガラス基板７１に交差する方向（より好ましくは垂直な方向）に配向する液晶分子７９ａを有している。電極７３，７４間に駆動電圧が印加されると、液晶分子７９ａは、例えばガラス基板７１の面に沿った方向（より好ましくは平行な方向）に配向する。このときの平面視での配向方向は、配向膜７７のラビング方向に沿った方向となる。あるいは、ガラス基板７１又は７２の第１制御用液晶層７９側に突起状の配向制御手段を設けることにより、平面視での配向方向を、上記配向制御手段を中心とする放射状に並ぶ方向とすることもできる。この場合は、巨視的には各液晶分子７９ａがランダムな方向に配向していることとなるため、以下ではランダム配向とも呼ぶ。第１制御用液晶層７９のΔｎｄは、例えば５０ｎｍから２００ｎｍの間に設定することができる。本実施形態では１００ｎｍとした。
【００４８】
図８は、第２制御用液晶パネル８を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線における断面図である。第２制御用液晶パネル８は、枠状のシール材８８を介して対向して貼り合わされた一対のガラス基板８１，８２を有している。ガラス基板８１，８２、シール材８８によって囲まれた空間には、水平配向の第２制御用液晶層８９が封入されている。ガラス基板８１，８２の第２制御用液晶層８９側の面には、それぞれＩＴＯからなる透光性の電極８３，８４が略全面に形成されている。また、電極８３，８４の第２制御用液晶層８９側には、それぞれポリイミドからなる配向膜８７が略全面に形成されている。ガラス基板８１は、ガラス基板８２より大きく、一部がガラス基板８２に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部位には、電極８３，８４から引き回された端子８３ａ，８４ａが形成されている。端子８３ａ，８４ａに外部から信号を供給することで、電極８３，８４間に駆動電圧を印加することができる。当該駆動電圧の印加により、第２制御用液晶層８９に電界を生じさせることができる。第２制御用液晶層８９は、この電界によって駆動され、配向方向が変化する。
【００４９】
第２制御用液晶層８９は、水平配向の液晶層であり、電圧無印加時においてガラス基板８１の面に沿った方向（より好ましくは平行な方向）に配向する液晶分子８９ａを有している。液晶分子８９ａの電圧無印加時における平面視での配向方向は、配向膜８７のラビング方向に沿った方向となる。電極８３，８４間に駆動電圧が印加されると、液晶分子８９ａは、ガラス基板８１に交差する方向（より好ましくは垂直な方向）に配向する。第２制御用液晶層８９のΔｎｄは、例えば１００ｎｍから２００ｎｍの間に設定することができる。本実施形態では１３０ｎｍとした。
【００５０】
第１制御用液晶パネル７の第１制御用液晶層７９と、第２制御用液晶パネル８の第２制御用液晶層８９は、端子７３ａ，７４ａ及び端子８３ａ，８４ａに異なる信号を供給することにより、互いに独立に駆動させることができる。
【００５１】
＜Ｂ．視野角制御方法＞
続いて、液晶装置１において視野角の広さを制御する方法について説明する。図９は、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９の配向状態と、液晶装置１の視野角特性との関係を示す図である。図９上部のグラフは、液晶装置１の視野角特性（コントラスト分布）を示すものである。各グラフの中心点は、表示用液晶パネル６の法線方向に対応し、中心点を同心とする円は、直径の小さいものから順に、法線方向からの傾き（極角）が２０度、４０度、６０度、８０度となる方向に対応する。グラフ中の等高線は、コントラストが１００又は５００となる方向の分布を示す。各グラフの下には、表示用液晶パネル６の表示用液晶層５０、第１制御用液晶パネル７の第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶パネル８の第２制御用液晶層８９の配向状態を示す図が描かれている。ここで、液晶分子に斜線が付されていない液晶層は電圧無印加状態の液晶層を示し、液晶分子に斜線が付されている液晶層は、電圧の印加により駆動されて配向状態が変化している液晶層を示す。配向状態を示す図の下の表は、各液晶層の配向方向を示している。「９５」又は「５」の数値は平面視での配向方向（度）を示し、「垂直」は垂直配向であることを示し、「ランダム」はランダム配向であることを示す。図９（ａ）〜（ｇ）における表示用液晶層５０は、いずれも電圧無印加の状態を示しており、その配向方向は９５度である。
【００５２】
図９（ａ）は、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９がいずれも駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９は垂直配向であり、第２制御用液晶層８９は、表示用液晶層５０の電圧無印加時の配向方向と平行な、９５度の水平配向状態となっている。このような構成によれば、第１制御用液晶層７９及び第２制御用液晶層８９が２軸性（例えばｎz＞ｎx＞ｎy）の位相差板と同等の作用を透過光に及ぼすため、液晶装置１による表示を最も広視野角化することができる。
【００５３】
図９（ｂ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時にランダムな方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９はランダム配向であり、第２制御用液晶層８９は９５度の水平配向である。第１制御用液晶層７９が、電圧印加時にランダムな方向に配向する構成とするためには、例えば上述のように突起状の配向制御手段を設ければよい。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、第１制御用液晶層７９及び第２制御用液晶層８９がともに電圧無印加状態である場合に比べて視野角を一回り狭めた状態（状態Ａと呼ぶ）とすることができる。
【００５４】
図９（ｃ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に、第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向に沿った方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９は互いに平行な９５度の水平配向となる。第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に上記のように配向する構成とするためには、配向膜７７、配向膜８７のラビング方向を平行とすればよい。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、状態Ａに比べて視野角をさらに狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態（状態Ｂと呼ぶ）とすることができる。すなわち、表示用液晶パネル６の法線方向から、Ｘ軸又はＹ軸方向に沿って（方位角０度、９０度、１８０度、２７０度の方向に沿って）視角を傾けた場合には高コントラストの表示が視認されるが、その他の方位に沿って視角を傾けた場合にはコントラストが著しく低下して表示が視認されない。
【００５５】
図９（ｄ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に、表示用液晶パネル６に平行な方向であって第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向に交差する方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。本実施形態では、このとき、第１制御用液晶層７９は５度、第２制御用液晶層８９は９５度の水平配向となっている。すなわち、第１制御用液晶層７９と第２制御用液晶層８９とは、互いに直交する水平配向となる。第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に上記のように配向する構成とするためには、配向膜７７、配向膜８７のラビング方向を直交する方向とすればよい。このような構成においては、広視野角となる光学条件がさらに崩れ、状態Ｂに比べて視野角を一回り狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００５６】
なお、第１制御用液晶層７９を駆動した際に図９（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれの状態となるかは、上述のように、第２制御用液晶パネル８の配向膜８７におけるラビング方向や、突起状の配向制御手段の有無に依存する。したがって、第２制御用液晶パネル８の構成を変えることで、図９（ｂ），（ｃ），（ｄ）のいずれか所望の視野角状態を実現することができる。
【００５７】
図９（ｅ）は、第１制御用液晶層７９が駆動されておらず、第２制御用液晶層８９が駆動されている状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９はいずれも垂直配向となる。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。すなわち、表示用液晶パネル６の法線方向から、Ｙ軸方向に沿って（方位角９０度、２７０度の方向に沿って）視角を傾けた場合には高コントラストの表示が視認されるが、その他の方位に沿って視角を傾けた場合にはコントラストが著しく低下して表示が視認されない。
【００５８】
図９（ｆ）は、図９（ｅ）の状態から、第１制御用液晶層７９を駆動して９５度の水平配向とした状態を示す。このような構成によれば、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００５９】
図９（ｇ）は、図９（ｅ）の状態から、第１制御用液晶層７９を駆動してランダム配向とした状態を示す。このような構成によれば、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００６０】
以上のように、独立に駆動可能な第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９を備えた液晶装置１によれば、視野角特性を種々の状態に変化させることができる。すなわち、全方位にわたって広視野角な状態、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態が選択でき、また各状態のコントラスト分布を調整することができる。よって、液晶装置１の使用者は、液晶装置１の用途に応じて、適宜所望の視野角特性を選択することができる。例えば、通常は広視野角状態で使用し、左右（Ｘ軸）方向からは表示を覗かれたくないような場合には方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とし、ゲーム等において、左右（Ｘ軸）及び前後（Ｙ軸）の方向に位置する人とのみ表示内容を共有したいような場合には方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とする、といった態様で使用することができる。
【００６１】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。図１０は、第２の実施形態に係る液晶装置１の断面図である。この図においては、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６２】
本実施形態の液晶装置１は、第１の実施形態から、表示用液晶パネル６と第２制御用液晶パネル８の位置を入れ替え、また偏光板５３と偏光板５５の位置を入れ替えたものである。したがって、バックライト９からの光は偏光板５５に入射し、その後第２制御用液晶パネル８、第１制御用液晶パネル７、表示用液晶パネル６、偏光板５３を順次透過して観察者に表示光として視認される。このような構成によっても、光学的には第１の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。すなわち、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９を、図９の第１の実施形態に係る表にしたがって駆動することで、第１の実施形態と同様の状態に視野角特性を制御することができる。
【００６３】
（第３の実施形態）
＜Ａ．液晶装置の構成＞
続いて、第３の実施形態について説明する。本実施形態の液晶装置１は、第１の実施形態の構成において、第１制御用液晶パネル７と第２制御用液晶パネル８の位置を入れ替え、かつ第２制御用液晶層８９の配向方向を変更したものであり、その他の構成は第１の実施形態と同様である。以下の記載及び図においては、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６４】
図１１は、第３の実施形態に係る液晶装置１の断面図である。この液晶装置１は、表示用液晶パネル６と、表示用液晶パネル６に平行に重ねられた第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８を備えている。ここで、第２制御用液晶パネル８は、表示用液晶パネル６と第１制御用液晶パネル７との間に配置されている。表示用液晶パネル６、第１制御用液晶パネル７の外側には、それぞれ偏光板５３，５５が貼り付けられている。偏光板５３を挟んで表示用液晶パネル６の反対側には、光源９１を備えたバックライト９が配置されている。バックライト９から偏光板５３に入射した光は、表示用液晶パネル６、第２制御用液晶パネル８、第１制御用液晶パネル７、偏光板５５を順次透過し、偏光板５５から射出された光が表示光として観察者に視認される。
【００６５】
ここで、第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向は、表示用液晶層５０の電圧無印加時の配向方向と交差する方向となっている。本実施形態では、第２制御用液晶層８９の配向方向と表示用液晶層５０の配向方向とは互いに直交している。すなわち、表示用液晶層５０の電圧無印加時の配向方向は９５度の方向であり、第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向は５度の方向である。
【００６６】
＜Ｂ．視野角制御方法＞
続いて、第３の実施形態の液晶装置１において視野角の広さを制御する方法について、図９を用いて説明する。図９の下段には、第３の実施形態における表示用液晶層５０、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９の配向状態を示す図、及び各液晶層の配向方向を示す表が記載されている。以下、図９上段のグラフと、図９下段の第３の実施形態に係る図及び表に基づいて説明する。本実施形態においても、図９中の表示用液晶層５０は、いずれも電圧無印加の状態を示しており、その配向方向は９５度である。
【００６７】
図９（ａ）は、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９がいずれも駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９は垂直配向であり、第２制御用液晶層８９は、表示用液晶層５０の電圧無印加時の配向方向と直交する、５度の水平配向状態となっている。このような構成によれば、第１制御用液晶層７９及び第２制御用液晶層８９が２軸性（例えばｎz＞ｎx＞ｎy）の位相差板と同等の作用を透過光に及ぼすため、液晶装置１による表示を最も広視野角化することができる。
【００６８】
図９（ｂ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時にランダムな方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９はランダム配向であり、第２制御用液晶層８９は５度の水平配向である。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、第１制御用液晶層７９及び第２制御用液晶層８９がともに電圧無印加状態である場合に比べて視野角を一回り狭めた状態（状態Ａと呼ぶ）とすることができる。
【００６９】
図９（ｃ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に、第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向に沿った方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９は互いに平行な５度の水平配向となる。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、状態Ａに比べて視野角をさらに狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態（状態Ｂと呼ぶ）とすることができる。
【００７０】
図９（ｄ）は、第１制御用液晶層７９が、電圧印加時に、表示用液晶パネル６に平行な方向であって第２制御用液晶層８９の電圧無印加時の配向方向に交差する方向に配向する構成において、第１制御用液晶層７９が駆動され、第２制御用液晶層８９が駆動されていない状態を示す。本実施形態では、このとき、第１制御用液晶層７９は９５度、第２制御用液晶層８９は５度の水平配向となっている。すなわち、第１制御用液晶層７９と第２制御用液晶層８９とは、互いに直交する水平配向となる。このような構成においては、広視野角となる光学条件がさらに崩れ、状態Ｂに比べて視野角を一回り狭めた状態であって、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００７１】
図９（ｅ）は、第１制御用液晶層７９が駆動されておらず、第２制御用液晶層８９が駆動されている状態を示す。このとき、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９はいずれも垂直配向となる。このような構成においては、広視野角となる光学条件が崩れ、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００７２】
図９（ｆ）は、図９（ｅ）の状態から、第１制御用液晶層７９を駆動して５度の水平配向とした状態を示す。このような構成によれば、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００７３】
図９（ｇ）は、図９（ｅ）の状態から、第１制御用液晶層７９を駆動してランダム配向とした状態を示す。このような構成によれば、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態とすることができる。
【００７４】
以上のように、第３の実施形態に係る液晶装置１によっても、第１の実施形態と同様に、視野角特性を種々の状態に変化させることができる。すなわち、全方位にわたって広視野角な状態、方位角１８０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態、方位角９０度ごとに高コントラスト領域を有する狭視野角状態が選択でき、また各状態のコントラスト分布を調整することができる。
【００７５】
（第４の実施形態）
続いて、第４の実施形態について説明する。図１２は、第４の実施形態に係る液晶装置１の断面図である。この図においては、第３の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７６】
本実施形態の液晶装置１は、第３の実施形態から、表示用液晶パネル６と第１制御用液晶パネル７の位置を入れ替え、また偏光板５３と偏光板５５の位置を入れ替えたものである。したがって、バックライト９からの光は偏光板５５に入射し、その後第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８、表示用液晶パネル６、偏光板５３を順次透過して観察者に表示光として視認される。このような構成によっても、光学的には第３の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。すなわち、第１制御用液晶層７９、第２制御用液晶層８９を、図９の第３の実施形態に係る表にしたがって駆動することで、第３の実施形態と同様の状態に視野角特性を制御することができる。
【００７７】
（電子機器）
以上に説明した液晶装置１は、例えば、携帯電話機等の電子機器に搭載して用いることができる。図１５は、電子機器としての携帯電話機１００の斜視図である。携帯電話機１００は、表示部１１０及び操作ボタン１２０を有している。表示部１１０は、内部に組み込まれた液晶装置１によって、操作ボタン１２０で入力した内容や着信情報を始めとする様々な情報について表示を行うことができる。このとき、第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８を駆動させることによって、表示部１１０における表示の視野角特性を種々に切り換えることができる。
【００７８】
なお、液晶装置１は、上記携帯電話機１００の他、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器等の各種電子機器に用いることができる。
【００７９】
上記実施形態に対しては、様々な変形を加えることが可能である。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００８０】
（変形例）
上記各実施形態の液晶装置１は、ＩＰＳモードの表示用液晶パネル６を採用しているが、これに限定する趣旨ではなく、液晶分子５０ａが横電界によって駆動されるモードであればどのようなモードであってもよい。本変形例は、このようなモードのうちＦＦＳモードを適用した表示用液晶パネル６を備えた液晶装置１に係るものである。
【００８１】
図１３は、ＦＦＳモードを適用した表示用液晶パネル６の素子基板１０のうち、１つのサブ画素４に対応する部分を抽出して示す平面図である。また、図１４は、図１３中のＤ−Ｄ線の位置における断面図である。以下では、図５及び図６と共通する構成要素については説明を省略する。
【００８２】
図１３に示すように、ＴＦＴ素子３０には、略長方形の画素電極１６が電気的に接続されている。画素電極１６には、多数の平行なスリット（開口部）１６ａが等間隔で設けられている。スリット１６ａは、細長い長方形又は平行四辺形をなしており、その長辺は、Ｘ軸方向に対して所定の角度に傾いている。本実施形態では、当該角度は５度となっている。画素電極１６の下層側には、共通電極１８が形成されている。共通電極１８は、＋Ｚ方向から見て、画素電極１６の略全面に重なる位置に形成されている。
【００８３】
図１４に示すように、ＴＦＴ素子３０の上層には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなる層間絶縁層４３を挟んで、ＩＴＯからなる共通電極１８が積層されている。
【００８４】
共通電極１８の上層には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなる層間絶縁層４４を挟んでＩＴＯからなる画素電極１６が形成されている。画素電極１６は、サブ画素４ごとに独立して設けられている。画素電極１６は、層間絶縁層４３，４４を貫通して設けられたコンタクトホール３４を介してドレイン電極３３に電気的に接続されている。画素電極１６には、上記したように多数のスリット１６ａが設けられている。ここで、画素電極１６、共通電極１８及びこれに挟まれた層間絶縁層４４は、蓄積容量としても機能する。画素電極１６上には、ポリイミドからなる配向膜４８が積層されている。
【００８５】
本変形例では、配向膜２８，４８は０度の方向に沿ってラビングされている。したがって、表示用液晶層５０は０度の方向に沿ったアンチパラレル配向となっている。これにともなって、本変形例では、偏光板５３，５５の吸収軸、第１制御用液晶層７９及び第２制御用液晶層８９の配向方向については、上記各実施形態で９５度となっていたものは０度に変更し、５度となっていたものは９０度に変更する。
【００８６】
共通電極１８は所定の共通電位に保たれている一方で、画素電極１６にはデータ線１３、ＴＦＴ素子３０を介して画像信号が書き込まれるため、共通電極１８と画素電極１６との間には、画像信号の大きさに応じた駆動電圧が印加される。駆動電圧が印加され、電位差が生じると、画素電極１６の表面から出て共通電極１８の表面に至る電気力線を有するような電界が生じる。このとき、画素電極１６の上部、すなわち表示用液晶層５０が配置された層においては、ガラス基板１１と平行な電界（横電界）が生じる。そして、この横電界の方向は、画素電極１６のスリット１６ａの長手方向に直交する方向である。表示用液晶層５０に含まれる液晶分子５０ａは、この横電界の大きさに応じて、ガラス基板１１に平行な面内で配向方向を変える。
【００８７】
本変形例の液晶装置１は、以上に示したＦＦＳモードの表示用液晶パネル６と、第１制御用液晶パネル７、第２制御用液晶パネル８とを備えている。このような構成によっても、上記各実施形態と同様に、視野角特性を、広視野角状態と、種々の狭視野角状態との間で切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】第１の実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図２】表示用液晶パネルの斜視図。
【図３】画素領域の拡大平面図。
【図４】画素領域を構成する複数のサブ画素における各種素子、配線等の等価回路図。
【図５】素子基板のうち、１つのサブ画素に対応する部分を抽出して示す平面図。
【図６】図５中のＡ−Ａ線の位置における断面図。
【図７】第１制御用液晶パネルを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図。
【図８】第２制御用液晶パネルを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＣ−Ｃ線における断面図。
【図９】第１制御用液晶層、第２制御用液晶層の配向状態と、液晶装置の視野角特性との関係を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図１１】第３の実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図１２】第４の実施形態に係る液晶装置の断面図。
【図１３】ＦＦＳモードを適用した液晶装置の素子基板のうち、１つのサブ画素に対応する部分を抽出して示す平面図。
【図１４】図１３中のＤ−Ｄ線の位置における断面図。
【図１５】電子機器としての携帯電話機の斜視図。
【符号の説明】
【００８９】
１…液晶装置、３…画素、４…サブ画素、５…画素領域、６…表示用液晶パネル、７…第１制御用液晶パネル、８…第２制御用液晶パネル、９…バックライト、１０…素子基板、１１…第１の基板としてのガラス基板、１２…走査線、１３…データ線、１３ａ…ソース電極、１６…画素電極、１６ａ…スリット、１８…共通電極、１８ａ…共通線、２０…対向基板、２１…第２の基板としてのガラス基板、２２…遮光層、２３…カラーフィルタ、２８，４８，７７，８７…配向膜、３０…ＴＦＴ素子、３１…半導体層、３３…ドレイン電極、３４…コンタクトホール、４２…ゲート絶縁層、４３，４４…層間絶縁層、５０…表示用液晶層、５０ａ，７９ａ，８９ａ…液晶分子、５３，５５…偏光板、５７…ドライバＩＣ、５８，７８，８８…シール材、７１，７２，８１，８２…ガラス基板、７３，７４，８３，８４…電極、７３ａ，７４ａ，８３ａ，８４ａ…端子、７９…第１制御用液晶層、８９…第２制御用液晶層、９１…光源、１００…電子機器としての携帯電話機、１１０…表示部、１２０…操作ボタン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
前記第１の基板の、前記第２の基板に対向する面に形成された画素電極及び共通電極と、
前記第１の基板及び前記第２の基板の間に配置され、前記第１の基板に平行に配向した液晶分子を含む表示用液晶層と、を有する表示用液晶パネルと、
前記表示用液晶パネルに平行に配置され、垂直配向の第１制御用液晶層を有する第１制御用液晶パネルと、
前記表示用液晶パネルに平行に配置され、水平配向の第２制御用液晶層を有する第２制御用液晶パネルと、を備え、
前記第１制御用液晶層と前記第２制御用液晶層とは、互いに独立して駆動されることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶装置であって、
前記第１制御用液晶パネルは、前記表示用液晶パネルと前記第２制御用液晶パネルとの間に配置され、
前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、前記表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向に沿った方向であることを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶装置であって、
前記第２制御用液晶パネルは、前記表示用液晶パネルと前記第１制御用液晶パネルとの間に配置され、
前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、前記表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向と交差する方向であることを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
前記第１制御用液晶層は、電圧印加時にランダムな方向に配向することを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
前記第１制御用液晶層は、電圧印加時に、前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向に沿った方向に配向することを特徴とする液晶装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
前記第１制御用液晶層は、電圧印加時に、前記表示用液晶パネルの面に沿った方向であって前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向に交差する方向に配向することを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
前記第１制御用液晶パネルは、
一対の基板と、
前記一対の基板の間に配置された垂直配向の前記第１制御用液晶層と、
前記一対の基板のそれぞれの前記第１制御用液晶層側の面に形成された電極と、を有し、
前記第２制御用液晶パネルは、
一対の基板と、
前記一対の基板の間に配置された平行配向の前記第２制御用液晶層と、
前記一対の基板のそれぞれの前記第２制御用液晶層側の面に形成された電極と、を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
対向して配置された第１の基板及び第２の基板と、
前記第１の基板の、前記第２の基板に対向する面に形成された画素電極及び共通電極と、
前記第１の基板及び前記第２の基板の間に配置され、前記第１の基板に平行に配向した液晶分子を含む表示用液晶層と、を有する表示用液晶パネルと、
前記表示用液晶パネルに平行に配置され、垂直配向の第１制御用液晶層を有する第１制御用液晶パネルと、
前記表示用液晶パネルに平行に配置され、水平配向の第２制御用液晶層を有する第２制御用液晶パネルと、を備え、
前記第１制御用液晶層と前記第２制御用液晶層とは、互いに独立して駆動されることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶装置であって、
前記第１制御用液晶パネルは、前記表示用液晶パネルと前記第２制御用液晶パネルとの間に配置され、
前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、前記表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向に沿った方向であることを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶装置であって、
前記第２制御用液晶パネルは、前記表示用液晶パネルと前記第１制御用液晶パネルとの間に配置され、
前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向は、前記表示用液晶層の電圧無印加時の配向方向と交差する方向であることを特徴とする液晶装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
前記第１制御用液晶層は、電圧印加時にランダムな方向に配向することを特徴とする液晶装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
前記第１制御用液晶層は、電圧印加時に、前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向に沿った方向に配向することを特徴とする液晶装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
前記第１制御用液晶層は、電圧印加時に、前記表示用液晶パネルの面に沿った方向であって前記第２制御用液晶層の電圧無印加時の配向方向に交差する方向に配向することを特徴とする液晶装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の液晶装置であって、
前記第１制御用液晶パネルは、
一対の基板と、
前記一対の基板の間に配置された垂直配向の前記第１制御用液晶層と、
前記一対の基板のそれぞれの前記第１制御用液晶層側の面に形成された電極と、を有し、
前記第２制御用液晶パネルは、
一対の基板と、
前記一対の基板の間に配置された平行配向の前記第２制御用液晶層と、
前記一対の基板のそれぞれの前記第２制御用液晶層側の面に形成された電極と、を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の液晶装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１９２８６５（Ｐ２００９−１９２８６５Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３４０７２（Ｐ２００８−３４０７２）
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（３０４０５３８５４）エプソンイメージングデバイス株式会社 (2,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（３０４０５３８５４）エプソンイメージングデバイス株式会社 (2,386)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]