JP2023100070A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プライバシーモードとパブリックモードとを切り替えることができ、プライバシーモードで表示した場合でも高いコントラストを実現できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】 本発明の液晶表示装置は、アクティブマトリクス基板が、第一電極と、第一の絶縁層と、第一の線状電極部を含む第二電極とを有し、カラーフィルタ基板が、ブラックマトリクスと、カラーフィルタと、複数の第二の線状電極部を含む第三電極と、フローティング電極である第四電極とを有し、第三電及び第四電極は、ブラックマトリクスと液晶層との間に配置され、第二の線状電極部は、第二の方向に延伸しつつ、ブラックマトリクスの第二の方向に延伸する部分と重畳し、第四電極は、平面視において複数の第二の線状電極部間に配置され、かつブラックマトリクスと重畳し、制御回路は、第三電極への駆動電圧の印加及び定電圧の印加を切り換える制御を行う。【選択図】 図１

Description

本開示は、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。

従来、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、カラーフィルタ基板に設けられた第三電極に印加する電圧を制御することで、狭視野角モードと広視野角モードとを切り替えることができる液晶表示装置が開示されている。

特許文献２には、第一電極と第一の配向膜とを有する第一基板と、液晶層と、第二電極と第三電極と第二の配向膜とを有する第二基板とを備えた液晶表示装置において、上記第一電極に電圧を印加することで視野角を切り替えることが開示されている。

特開２０２１－６７８５２号公報 米国特許出願公開第２０１７／００５９８９８号明細書 特開２００２－１２４１１２号公報

本発明者らの検討によると、ブラックマトリクスを有するカラーフィルタ基板に設けられた電極に電圧を印加すると、プライバシーモード（狭視野角モード）で表示した場合に光漏れが発生し、正面コントラストが低下することがあった。本発明者らは上記光漏れの原因について検討を行い、カラーフィルタ基板に設けられた電極に電圧を印加すると、ブラックマトリクスが帯電（チャージアップ）し、液晶層中に意図しない電界が形成されることがあり、その結果、光漏れが発生し、プライバシーモードにおいて正面コントラストが低下することを見出した。

上記特許文献２に開示された液晶表示装置は、対向基板側の第一電極が平板状のベタ電極であるため、第一電極に電圧を印加した場合、液晶パネルの面内全体に縦電界が常時発生するため、高い正面コントラストが得難かった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、プライバシーモードとパブリックモードとを切り替えることができ、プライバシーモードで表示した場合でも高いコントラストを実現できる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、複数の絵素がマトリクス状に配置された液晶パネルと制御回路とを具備する液晶表示装置であって、上記液晶パネルは、アクティブマトリクス基板と、液晶層と、カラーフィルタ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、第一電極と、第一の絶縁層と、上記絵素毎に配置され、かつ第一の方向に延伸する第一の線状電極部を含む第二電極とをこの順に有し、上記カラーフィルタ基板は、第二基板と、上記複数の絵素間に配置されたブラックマトリクスと、カラーフィルタと、複数の第二の線状電極部を含む第三電極と、フローティング電極である第四電極とを有し、上記第三電極及び上記第四電極は、上記ブラックマトリクスと上記液晶層との間に配置され、上記第二の線状電極部は、上記第一の方向と交差する第二の方向に延伸しつつ、上記ブラックマトリクスの上記第二の方向に延伸する部分と重畳し、上記第四電極は、平面視において上記複数の第二の線状電極部間に配置され、かつ上記ブラックマトリクスの少なくとも一部と重畳し、上記制御回路は、上記第三電極への駆動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）また、本発明のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、上記第四電極は、上記第三電極と同じ層に配置される液晶表示装置である。

（３）また、本発明のある実施形態は、上記（１）又は（２）の構成に加え、上記第三電極は、更に上記複数の第二の線状電極部間に配置された第三の線状電極部を含み、上記第三の線状電極部は、平面視において上記第二の方向に延伸し、かつ絵素の光学的開口部と重畳するように配置される液晶表示装置である。

（４）また、本発明のある実施形態は、上記（３）の構成に加え、上記第四電極は、上記第二の方向に延伸し、かつ上記絵素の光学的開口部と重畳するように配置された第四の線状電極部を含み、
上記第四の線状電極は、上記複数の第二の線状電極部と上記第三の線状電極部との間に配置される液晶表示装置である。

（５）また、本発明のある実施形態は、上記（３）の構成に加え、上記第四電極は、平面視において互いに独立した複数の島状電極を含み、上記複数の島状電極は、上記複数の第二の線状電極部と上記第三の線状電極部との間に配置される液晶表示装置である。

（６）また、本発明のある実施形態は、上記（１）～（５）のいずれかの構成に加え、上記第三電極と上記液晶層との間に、誘電体層を有する液晶表示装置である。

（７）また、本発明のある実施形態は、上記（１）～（６）のいずれかの構成に加え、上記第三電極は、透明導電材料により形成される液晶表示装置である。

（８）また、本発明のある実施形態は、上記（１）～（７）のいずれかの構成に加え、上記アクティブマトリクス基板は、ゲート配線と、上記ゲート配線と交差するように配置されたソース配線とを有し、上記ゲート配線は、上記第二の方向に延伸する液晶表示装置である。

（９）また、本発明のある実施形態は、上記（８）の構成に加え、上記複数の第二の線状電極部のそれぞれは、平面視において上記ゲート配線と少なくとも一部が重畳する液晶表示装置である。

（１０）また、本発明のある実施形態は、上記（１）～（９）のいずれかの構成に加え、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替えることができ、上記制御回路は、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上記駆動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定電圧を印加する制御を行う液晶表示装置である。

（１１）また、本発明のある実施形態は、上記（１０）の構成に加え、上記液晶パネルの背面にバックライトを備え、上記バックライトは、光源と、上記光源の上記液晶パネル側に配置された遮光ルーバーとを備え、上記制御回路は、上記第一の表示モードにおけるバックライトの輝度が、上記第二の表示モードにおけるバックライトの輝度よりも低くなるように制御を行う液晶表示装置である。

本発明によれば、プライバシーモードとパブリックモードとを切り替えることができ、プライバシーモードで表示した場合でも高いコントラストを実現できる液晶表示装置を提供することができる。

実施形態１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に示した液晶表示装置の一絵素の平面模式図である。 図１のＹ１－Ｙ１´線における断面模式図である。 図１のＸ１－Ｘ１´線における断面模式図である。 図４に示した液晶パネルに誘電体層（第二の誘電体層）を配置した例を示した断面模式図である。 実施形態２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６に示した液晶表示装置の一絵素の平面模式図である。 図６に示した隣接する絵素の境界部分の拡大断面図である。 図６に示した隣接する絵素の境界部分の他の例を示した拡大断面図である。 図６に示した隣接する絵素の境界部分の更に他の例を示した拡大断面図である。 図６のＹ２－Ｙ２´線における断面模式図である。 図６のＸ２－Ｘ２´線における断面模式図である。 図６のＸ３－Ｘ３´線における断面模式図である。 図１１に示した液晶パネルに誘電体層（第二の誘電体層）を配置した例を示した断面模式図である。 実施形態３において第一の表示モードと第二の表示モードの表示方法を模式的に示したブロック図である。 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。 実施形態３においてベールビューパターンを表示する場合の表示方法を模式的に示したブロック図である。 実施形態４で用いる遮光ルーバーを備えたバックライトを模式的に示した分解斜視図である。 実施形態４において第一の表示モードと第二の表示モードの表示方法を模式的に示したブロック図である。 実施形態４においてベールビューパターンを表示する場合の表示方法を模式的に示したブロック図である。 比較例１の液晶パネルの断面模式図である。 実施例１～３と比較例１のコントラストのシミュレーション結果をまとめた表である。 実施例１の液晶パネルについて、電界を示した断面模式図である。 実施例４でバックライトを連動させてパブリックモードで表示する場合を説明した断面模式図である。 実施例４でバックライトを連動させてプライバシーモードで表示する場合を説明した断面模式図である。 実施例４における正面及び極角４５°のコントラストを示したグラフである。 実施例４における正面及び極角４５°での白表示時の輝度を示したグラフである。 実施例４における正面及び極角４５°での黒表示時の輝度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。

＜実施形態１＞
実施形態１に係る液晶表示装置は、複数の絵素がマトリクス状に配置された液晶パネルと制御回路とを具備する液晶表示装置であって、上記液晶パネルは、アクティブマトリクス基板と、液晶層と、カラーフィルタ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、第一電極と、第一の絶縁層と、上記絵素毎に配置され、かつ第一の方向に延伸する第一の線状電極部を含む第二電極とをこの順に有し、上記カラーフィルタ基板は、第二基板と、上記複数の絵素間に配置されたブラックマトリクスと、カラーフィルタと、複数の第二の線状電極部を含む第三電極と、フローティング電極である第四電極とを有し、上記第三電極及び上記第四電極は、上記ブラックマトリクスと上記液晶層との間に配置され、上記第二の線状電極部は、上記第一の方向と交差する第二の方向に延伸しつつ、上記ブラックマトリクスの上記第二の方向に延伸する部分と重畳し、上記第四電極は、平面視において上記複数の第二の線状電極部間に配置され、かつ上記ブラックマトリクスの少なくとも一部と重畳し、上記制御回路は、上記第三電極への駆動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１に係る液晶表示装置について説明する。図１は、実施形態１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に示した液晶表示装置の一絵素の平面模式図である。図３は、図１のＹ１－Ｙ１´線における断面模式図である。図４は、図１のＸ１－Ｘ１´線における断面模式図である。

（液晶パネル）
図１に示したように、実施形態１に係る液晶表示装置は、複数の絵素がマトリクス状に配置された液晶パネル１００Ａを備える。アクティブマトリクス基板は、ゲート配線１と、ゲート配線１と交差するように配置されたソース配線２とを有してもよい。本明細書中、「絵素」とは、図１及び図２に示したような、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。本明細書中、後述する第一の絵素７０と第二の絵素７１とを特に区別しない場合、単に絵素と記載する。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）が配置されてもよい。

複数の絵素には、それぞれ、光が液晶パネル１００Ａを透過するよう構成された光学的開口部が設けられることが好ましい。上記光学的開口部は、図１に示した絵素の内側に点線で囲まれた領域である。液晶パネル１００Ａが透過型又は半透過型である場合には、上記光学的開口部は、液晶パネル１００Ａの背面から出射された光を液晶パネル１００Ａの前面に向かって透過する。液晶パネル１００Ａが反射型又は半透過型である場合には、上記光学的開口部は、液晶パネル１００Ａ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１００Ａの内部で反射され、液晶パネル１００Ａの外部に向かって出射される反射光を透過する。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。実施形態１では、液晶パネル１００Ａが透過型である場合について説明する。

図３及び図４に示したように、液晶パネル１００Ａは、アクティブマトリクス基板１０と、液晶層２０と、カラーフィルタ基板３０とをこの順に有する。本明細書中、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより近い側を「観察者側（前面側）」ともいい、液晶表示装置の画面（表示面）に対してより遠い側を「背面側」ともいう。前面側の法線方向から観察した場合を平面視ともいう。

アクティブマトリクス基板１０は、第一基板１１と、第一電極１２と、第一の絶縁層１３と、第二電極１４とをこの順に有する。第一電極１２と第二電極１４とは第一の絶縁層１３を介して積層されており、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型の電極構造を構成する。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。

実施形態１においては、第一電極１２はベタ電極であることが好ましい。上記ベタ電極とは、平面視において、少なくとも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平板状の電極をいう。第一電極１２は、複数の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、絵素毎に配置される。図１及び図２に示したように、第二電極１４は、第一の方向Ｄ１に延伸する第一の線状電極部１４ａを含む。第一の線状電極部１４ａは、少なくとも一部が第一の方向Ｄ１に延伸していればよく、第一の方向Ｄ１とは異なる方向に延伸する線状電極部を含んでもよい。第一の線状電極部１４ａは複数であってもよい。隣接する第一の線状電極部１４ａの端部が電極材料で繋がれ、電極材料で囲まれた開口が設けられてもよい。また、第二電極１４は、隣接する第一の線状電極部１４ａの端部が解放された櫛歯電極であってもよく、隣接する第一の線状電極部１４ａ間にスリットが設けられてもよい。図１及び図２では、複数の第一の線状電極部１４ａの端部が電極材料で繋がれ、開口１４ｂが設けられる場合を例示した。

第一の線状電極部１４ａの幅は、例えば２～５μｍであってもよい。スリット又は開口の幅は、例えば２～５μｍであってもよい。第一の線状電極部１４ａの幅、スリット又は開口の幅は、第一の方向Ｄ１と直交する方向における幅である。

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。第二電極１４は、例えば、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る。

第一電極１２及び第二電極１４のいずれか一方は、上記複数の絵素を跨いで電気的に結合して配置されることが好ましい。上記複数の絵素を跨ぐとは、複数の絵素の境界を越えて上記複数の絵素と重畳するように配置されることをいう。上記複数の絵素を跨いで電気的に結合することで、第一電極１２及び第二電極１４のいずれか一方に、上記複数の絵素に対して、共通した定電圧を印加することができる。

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。

液晶層２０は、液晶分子を含有する。液晶分子は、下記式（Ｌ）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、液晶層に液晶分子の閾値未満の電圧が印加された場合も含む。
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） （Ｌ）

カラーフィルタ基板３０は、第二基板３１と、ブラックマトリクス３３と、カラーフィルタ３２と、第三電極３４と、第四電極３５とを有する。実施形態１では、図４に示したように、カラーフィルタ基板３０が、第二基板３１、ブラックマトリクス３３、カラーフィルタ３２、第一の誘電体層５０をこの順に有し、第一の誘電体層５０上に、第三電極３４及び第四電極３５が設けられる場合を説明する。

第三電極３４に駆動電圧を印加することで、液晶層２０の厚み方向に電界を発生させることができ、プライバシーモードとパブリックモードとを切り替えることができる。表示方法については、後述する。第三電極３４は、透明導電材料により形成されてもよい。上記透明導電材料としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ等が挙げられる。

図１及び図２に示したように、第三電極３４は、複数の第二の線状電極部３４ａを含む。複数の第二の線状電極部３４ａは、平面視において第一の方向Ｄ１と交差する第二の方向Ｄ２に延伸しつつ、ブラックマトリクス３３の第二の方向Ｄ２に延伸する部分と重畳する。上記第一の方向Ｄ１は、第二電極１４が有する第一の線状電極部１４ａの延伸方向である。第二の線状電極部３４ａは、上記第一の方向Ｄ１に対する横ストライプ電極であるともいえる。また、一つの絵素の第二の方向Ｄ２における端部（図１、図２では絵素の上下端）に沿って配置されてもよい。第二の線状電極部３４ａが横ストライプ電極であることで、例えば、上記第一の方向Ｄ１と同じ方向に配置した場合（縦ストライプ電極の場合）や、ブラックマトリクスと同形状とした場合等よりも、プライバシー性能を高くすることができる。具体的には、プライバシーモードで表示した場合の正面コントラストを高くし、左右方向（例えば、０°－１８０°方位で、極角４５°から観察した場合）のコントラストを低くすることができる。

第二の線状電極部３４ａは、平面視において上記光学的開口部と重畳しないことが好ましい。第三電極３４が上記光学的開口部と重畳しない部分があることで、パブリックモードで表示を行う際に、絵素の開口部において縦電界が作用し難いため、高い透過率と高いコントラストを得ることができる。

第一の方向Ｄ１と第二の方向Ｄ２とが成す角度θ１は、８０°以上、１００°以下であることが好ましく、８５°以上、９５°以下であることがより好ましい。第二の方向Ｄ２は、第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａ又は第一の偏光板６１の吸収軸６１Ａと平行であってもよく、実施形態１では、図１に示したように、第二の方向Ｄ２は、第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａと平行（０°－１８０°方位）とした。

複数の第二の線状電極部３４ａは互いに電気的に接続されていることが好ましい。第二の線状電極部３４ａは、例えば、液晶パネルの端部で接続部により繋がっていてもよい。

第二の線状電極部３４ａは、ブラックマトリクス３３と重畳するため、従来の液晶表示装置であれば、ブラックマトリクスを有するカラーフィルタ基板に設けられた電極に電圧を印加すると、ブラックマトリクスがチャージアップし、その結果、プライバシーモードにおいて、正面コントラストが低下することがあった。一方で、本実施形態では、後述するが、カラーフィルタ基板３０にフローティング電極である第四電極３５を設けることで、プライバシーモードにおける正面コントラストの低下を抑制することができる。

上述したゲート配線１は、第二の線状電極部３４ａの延伸方向である第二の方向Ｄ２に延伸してもよい。複数の第二の線状電極部３４ａのそれぞれは、平面視においてゲート配線１と少なくとも一部が重畳してもよい。プライバシー性能を高める観点からは、第二の線状電極部３４ａの幅は、ゲート配線１の幅よりも広くてもよい。

第二の線状電極部３４ａの幅は、５μｍ以上であることが好ましい。第二の線状電極部３４ａの幅の上限は、光学的開口部と重ならなければ特に限定されないが、例えば５０μｍであってもよい。第二の線状電極部３４ａの幅のより好ましい下限は１５μｍであり、より好ましい上限は４０μｍである。第二の線状電極部３４ａの幅とは、第二の方向Ｄ２と直交する方向における電極幅である。

第三電極３４は、更に複数の第二の線状電極部３４ａ間に配置された第三の線状電極部３４ｂを含んでもよい。第三の線状電極部３４ｂは、平面視において上記第二の方向Ｄ２に延伸し、かつ絵素の光学的開口部と重畳するように配置されることが好ましい。第三電極３４が第三の線状電極部３４ｂを含むことで、正面コントラストの高さを維持しつつ、左右方向から観察した場合のコントラストをより抑制できる。絵素の光学的開口部と重畳する位置に、１本の第三の線状電極部３４ｂが配置されてもよいし、複数の第三の線状電極部３４ｂが配置されてもよい。

第三の線状電極部３４ｂが複数である場合、複数の第三の線状電極部３４ｂは互いに電気的に接続されていることが好ましい。複数の第三の線状電極部３４ｂは、例えば、液晶パネルの端部で接続部により繋がっていてもよい。また、第三の線状電極部３４ｂは、第二の線状電極部３４ａと電気的に接続されていることが好ましく、第三電極３４全体として同電圧が印加されることが好ましい。

第三の線状電極部３４ｂの幅は、第二の線状電極部３４ａの幅よりも狭いことが好ましい。第三の線状電極部３４ｂの幅は、２．５μｍ以上、１２μｍ以下であることが好ましい。第三の線状電極部３４ｂの幅を上記範囲とすることで、プライバシーモードにおいて、正面コントラストを高くし、左右方向のコントラストを充分に抑制することができる。第三の線状電極部３４ｂの幅のより好ましい下限は３μｍであり、より好ましい上限は７μｍである。パブリックモードにおける正面コントラストをより高くできる観点からは、第三の線状電極部３４ｂの幅は７μｍ以下であることがより好ましい。第三の線状電極部３４ｂの幅とは、第二の方向Ｄ２と直交する方向における電極幅である。

複数の第三の線状電極部３４ｂを配置する場合、第三の線状電極部３４ｂは、等間隔で配置されることが好ましい。隣接する第三の線状電極部３４ｂの距離は、２．５μｍ以上、７μｍ以下であることが好ましい。隣接する第三の線状電極部３４ｂの距離のより好ましい下限は３μｍであり、より好ましい上限は５μｍである。

カラーフィルタ基板３０は、フローティング電極である第四電極３５を有する。フローティング電極とは、他の電極や、電源と電気的に接続されていない電極であり、フローティング電極の電位は、近傍に存在する電極の静電容量総和で決定される。第四電極３５は、第一電極１２、第二電極１４及び第三電極３４のいずれとも電気的に接続されていない。第四電極３５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。

第四電極３５を配置しない場合には、カラーフィルタ基板に設けられた第三電極３４に電圧を印加すると、チャージアップ（帯電）したブラックマトリクス３３とアクティブマトリクス基板側の電極との間で平面視した場合に偏光板の吸収軸と平行又は直交ではない電界が発生し、液晶分子の長軸（ダイレクタ）が偏光板の吸収軸からずれて、液晶分子の配向が乱れ、黒表示時に正面から観察した時に光漏れ（黒浮き）が発生することがあった。その結果、プライバシーモードにおける正面コントラストが低下することがあった。しかしながら、本実施形態では、第三電極３４及び第四電極３５を、ブラックマトリクス３３と液晶層２０との間に配置し、更に、第四電極３５を、平面視において複数の第二の線状電極部３４ａ間に配置し、かつブラックマトリクス３３の少なくとも一部と重畳するように配置することで、ブラックマトリクス３３が帯電したとしても、第三電極３４からブラックマトリクス３３に向かう電界を遮蔽又は電界強度を低減することによって液晶層２０への電界作用を軽減することができる（図２２参照）。その結果、ブラックマトリクス３３とアクティブマトリクス基板１０側の電極との間に、偏光板の吸収軸からずれた電界が発生することを抑制でき、正面コントラストを高く維持することができる。

第四電極３５は、第三電極３４と同じ層、又は、第三電極３４とブラックマトリクス３３との間に配置されることが好ましい。図４では、第四電極３５が第三電極３４と同じ層に配置される例として、第三電極３４と第四電極３５がともに、第一の誘電体層５０上に形成される場合を示した。同じ層に配置されるとは、液晶パネルの断面視において、積層されていないことをいい、第三電極３４と第四電極３５の間に絶縁層等の他の層を介在させないことをいう。第三電極３４と第四電極３５を同じ層に配置することで、生産工数が少なくなり、製造コストを低減することができる。

実施形態１では、図１及び図２に示したように、第四電極３５は、第二の方向Ｄ２に延伸し、かつ上記絵素の光学的開口部と重畳するように配置された第四の線状電極部３５ａを含む。第四の線状電極部３５ａは、平面視において、複数の第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間に配置される。第三の線状電極部３４ｂが複数である場合、第四の線状電極部３５ａは、第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間、又は、隣接する第三の線状電極部３４ｂ間の少なくとも１か所に配置されることが好ましい。複数の第四の線状電極部３５ａは電気的に接続されず、平面視において互いに独立して配置されていてもよい。

平面視において、第四電極３５に含まれる第四の線状電極部３５ａは、第三電極３４が有する第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間、又は、隣接する第三の線状電極部３４ｂ間に配置されることが好ましい。

第四の線状電極部３５ａは、平面視において、第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間、及び、隣接する第三の線状電極部３４ｂ間に配置されてもよい。また、平面視において、第四の線状電極部３５ａと、第二の線状電極部３４ａ及び／又は第三の線状電極部３４ｂは、交互に配置されることがより好ましい。このように配置することで、液晶層２０中に発生する電界が平面視において偏光板の吸収軸と略平行又は略直交となるため、プライバシーモードの黒表示時に正面から観察した時の光漏れが抑制される。そのため、プライバシーモードにおいて、正面コントラストを高くしつつ、斜め方向からのコントラストを低くでき、プライバシー性能を向上させることができる。交互に配置される方向は、例えば第一の方向Ｄ１に沿った方向であってもよい。

第四の線状電極部３５ａの幅Ｗ３５ａは、２．５μｍ以上、５μｍ以下であることが好ましい。第四の線状電極部３５ａの幅Ｗ３５ａのより好ましい下限は３μｍであり、より好ましい上限は４μｍである。第四の線状電極部３５ａの幅Ｗ３５ａとは、第二の方向Ｄ２と直交する方向における電極幅である。

平面視における、隣接する第二の線状電極部３４ａと第四の線状電極部３５ａとの間の距離をｄ１、隣接する第三の線状電極部３４ｂと第四の線状電極部３５ａとの間の距離をｄ２とすると、距離ｄ１及びｄ２は、それぞれ２μｍ以上、７μｍ以下であることが好ましい。距離ｄ１及びｄ２を上記範囲とすることで、プライバシーモードにおける左右方向のコントラストを良好に抑制することができる。距離ｄ１及びｄ２のより好ましい下限は３μｍであり、より好ましい上限は４μｍである。プライバシーモードにおける正面コントラストを高くできる観点からは、上記距離ｄ１及びｄ２を７．５μｍ以下とすることがより好ましい。距離ｄ１及びｄ２はともに、第二の方向Ｄ２と直交する方向における距離である。

カラーフィルタ３２は、液晶パネル１００Ａを前面側から観察した場合に、上記光学的開口部と重畳するように絵素毎に配置される。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１００Ａの行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。カラーフィルタ３２は、誘電体層であることが好ましい。

ブラックマトリクス３３は、複数の絵素間に配置される。ブラックマトリクス３３は、行方向又は列方向に隣接する上記光学的開口部間に配置されてもよいし、平面視において光学的開口部の周囲に配置されてもよい。ブラックマトリクス３３としては、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るが、樹脂からなることが好ましく、黒色顔料又は染料を含む黒色樹脂からなることがより好ましい。ブラックマトリクス３３の比抵抗は、例えば、１．０×１０^１０～１．０×１０^１３（Ω・ｃｍ）である。

第一の誘電体層５０は、ブラックマトリクス３３と第三電極３４との間に配置されることが好ましい。第一の誘電体層５０を配置することで、ブラックマトリクス３３と第三電極３４との距離が遠くなるため、第三電極３４に電圧を印加した場合に起こるブラックマトリクス３３へのチャージアップを低減することができる。第一の誘電体層５０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５０は、カラーフィルタ３２とは異なる層であり、例えば、光透過性を有する樹脂からなる層である。第一の誘電体層５０は、全光線透過率が８０％以上であることが好ましい。本明細書中、全光線透過率とは、ＪＩＳ Ｋ７３６１－１に準拠して測定される全光線透過率をいう。第一の誘電体層５０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。

第一の誘電体層５０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５０が厚すぎると、斜めからの視差混色が発生し、所望の色が得られないことがある。また、第一の誘電体層５０の厚さが４μｍ以上であると、第一の誘電体層５０の表面に凹凸が生じやすくなり、表示ムラが発生することがある。

図示しないが、アクティブマトリクス基板１０と液晶層２０との間、及び、カラーフィルタ基板３０と液晶層２０との間には、それぞれ配向膜が配置されてもよい。上記配向膜は、電圧無印加状態における液晶分子の初期配向方位を制御する。上記配向膜は、水平配向膜であることが好ましい。水平配向膜は、配向膜の表面に対する、液晶分子の初期（液晶層への電圧無印加状態）のプレチルト角を、０°から１°とするものが好ましい。

また、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、及び、カラーフィルタ基板３０の液晶層２０に対して反対側には、第一の偏光板６１、第二の偏光板６２がそれぞれ配置されてもよい。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。図１では、第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａを０°－１８０°方位とし、第一の偏光板６１の吸収軸６１Ａを９０°－２７０°方位とした。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。

図５は、図４に示した液晶パネルに誘電体層（第二の誘電体層）を配置した例を示した断面模式図である。図５に示したように、液晶パネル１００Ｂは、第三電極３４と液晶層２０との間に誘電体層（第二の誘電体層５１）を有してもよい。第二の誘電体層５１は、配向膜とは異なる層であり、第三電極３４と配向膜との間に配置されることが好ましい。図５では、第三電極３４（第二の線状電極部３４ａ、第三の線状電極部３４ｂ）と液晶層２０との間、及び、第四電極３５（第四の線状電極部３５ａ）と液晶層２０との間に、第二の誘電体層５１を配置した場合を例示した。

第二の誘電体層５１を配置することで、パブリックモードにおいて、第三電極３４とアクティブマトリクス基板側の電極との間に発生してしまう不要な縦電界の発生を抑制できる。その結果、液晶分子をほとんど立たせることなく横電界駆動ができるため、パブリックモードで表示を行った場合の正面の白表示時の透過率及び正面コントラストを高くすることができる。第二の誘電体層５１は、第一の誘電体層５０と同様の材料により形成することができる。第二の誘電体層５１の全光線透過率は８０％以上であることが好ましい。

第二の誘電体層５１の誘電率εは、例えばε＝３～４であってもよい。第二の誘電体層５１の厚みは、０．５μｍ以上、４μｍ以下であることが好ましい。上記厚みが４μｍを超えると、視差混色が生じ表示品位が低下することがある。

実施形態１に係る液晶表示装置は、液晶パネルの背面側（アクティブマトリクス基板１０側）に、バックライト３００を備えてもよい。バックライト３００としては、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る。バックライト３００は、透過型であってもよいし、エッジライト型であってもよい。プライバシーモードにおけるプライバシー性をより高める観点からは、バックライト３００として、後述する遮光ルーバーを備えたバックライトを用いてもよい。

実施形態１の液晶パネルは、インセルタッチパネルであってもよい。液晶パネル１００Ａ又は１００Ｂがインセルタッチパネルである場合、アクティブマトリクス基板１０は、更にタッチパネル配線を有してもよい。上記タッチパネル配線は、例えば、平面視においてソース配線２と同程度の幅でソース配線２と重畳するように配置されてもよい。また、上記タッチパネル配線は、断面視において、第一電極１２と第二電極１４との間に配置されてもよい。第四電極３５がフローティング状態であるため、第四電極３５の抵抗に関わらず、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比：ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）を高くすることができる、そのため、ブラックマトリクス３３のチャージアップを防ぎつつ、指とタッチパネル配線間の静電容量を確保することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２に係る液晶表示装置は、第四電極の形状が異なる点以外は実施形態１と同様の構成を有する。図６は、実施形態２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７は、図６に示した液晶表示装置の一絵素の平面模式図である。

図６及び図７に示したように、実施形態２で例示した液晶パネル１００Ｃでは、第四電極３５は、平面視において互いに独立した複数の島状電極３５ｂを含む。複数の島状電極３５ｂのそれぞれは、平面視において、複数の第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間に配置される。第三の線状電極部３４ｂが複数である場合、複数の島状電極３５ｂの少なくとも一つは、第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間、又は、隣接する第三の線状電極部３４ｂ間の少なくとも１か所に配置されることが好ましい。

島状電極３５ｂはフローティング電極であり、島状電極３５ｂを配置することで、ブラックマトリクス３３とアクティブマトリクス基板１０側の電極との間で偏光板の吸収軸からずれた電界が発生することを抑制でき、上記光漏れの発生を防ぐことができる。更に、島状電極３５ｂは、ブラックマトリクス３３と重畳する位置に配置されるので、実施形態１と比較して、平面視において島状電極３５ｂと上記絵素の光学的開口部とが重畳しない面積が広いことから、実施形態１よりも更に、白表示時の透過率を高くすることができる。

複数の島状電極３５ｂは、平面視において互いに接触せず、更に、互いに電気的に接続されていないことが好ましい。島状電極３５ｂの平面形状は特に限定されないが、例えば、正方形、長方形、平行四辺形等の多角形、楕円形、円形等であってもよい。

島状電極３５ｂの幅は、２．５μｍ以上、７μｍ以下であることが好ましい。上記島状電極３５ｂの幅のより好ましい下限は３．５μｍであり、より好ましい上限は製造上の観点から５μｍである。上記島状電極３５ｂの幅とは、第二の方向Ｄ２と直交する方向における電極の最大幅である。

図８Ａは、図６に示した隣接する絵素の境界部分の拡大断面図である。図８Ｂは、図６に示した隣接する絵素の境界部分の他の例を示した拡大断面図である。図８Ｃは、図６に示した隣接する絵素の境界部分の更に他の例を示した拡大断面図である。図８Ａ～図８Ｃ中、ｆ_０は、島状電極３５ｂの外縁がブラックマトリクス３３の外縁と一致する場合の基準線である。

一つの島状電極３５ｂは、第二の方向Ｄ２に隣接する２つの絵素間に跨って配置されてもよい。島状電極３５ｂは、少なくとも一部がブラックマトリクス３３と重畳していればよく、第二の方向Ｄ２に沿い、かつ絵素の光学的開口部を通る直線上において、図８Ａに示したように、島状電極３５ｂの幅が、ブラックマトリクス３３の幅よりも広くてもよいし、図８Ｂに示したように、島状電極３５ｂの幅とブラックマトリクス３３の幅が同じであってもよいし、図８Ｃに示したように、島状電極３５ｂの幅がブラックマトリクス３３の幅よりも狭くてもよい。

図８Ａは、第二の方向Ｄ２において、島状電極３５ｂの外縁が、ブラックマトリクス３３の外縁よりも絵素の光学的開口部側に位置している場合の例であり、第二の方向Ｄ２において、島状電極３５ｂの一部が絵素の光学的開口部にはみ出している。島状電極３５ｂの幅が、ブラックマトリクス３３の幅よりも広い場合、第二の方向Ｄ２における、島状電極３５ｂの外縁からブラックマトリクス３３の外縁までの距離をｆ_＋とすると、上記距離ｆ_＋は、０μｍを超えて、５μｍ以下であることが好ましい。上記距離ｆ_＋のより好ましい下限は０．５μｍであり、より好ましい上限は３μｍである。

図８Ｃに示したように、島状電極３５ｂの幅が、ブラックマトリクス３３の幅よりも狭い場合、第二の方向Ｄ２における、島状電極３５ｂの外縁からブラックマトリクス３３の外縁までの距離をｆ_－とすると、上記距離ｆ_－は、０μｍを超えて、４μｍ以下であることが好ましい。上記距離ｆ_－のより好ましい下限は０．５μｍであり、より好ましい上限は３μｍである。

第四電極３５が島状電極３５ｂを含む場合、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電材料を用いてもよいし、島状電極３５ｂの幅がブラックマトリクス３３の幅以下である場合は、アルミ、窒化モリブデン等を用いてもよい。

複数の島状電極３５ｂは、ブラックマトリクス３３の外縁に沿って配置されてもよい。図９は、図６のＹ２－Ｙ２´線における断面模式図である。図６及び図９に示したように、島状電極３５ｂは、一つの絵素において、ブラックマトリクス３３の光学的開口部を挟んで対向する二つの外縁に沿って、複数の島状電極３５ｂが配置されてもよい。図１０は、図６のＸ２－Ｘ２´線における断面模式図である。図１１は、図６のＸ３－Ｘ３´線における断面模式図である。図６、図１０に示したように、島状電極３５ｂの一部が絵素の光学的開口部と重畳しない部分があることが好ましい。

図６、図１１に示したように、島状電極３５ｂと、第二の線状電極部３４ａ及び／又は第三の線状電極部３４ｂは、交互に配置されることが好ましい。このように配置することで、実施形態１で説明したように、液晶層２０中に発生する電界が平面視において偏光板の吸収軸と略平行又は略直交となるため、プライバシーモードにおいて、正面コントラストを高くしつつ、斜め方向からのコントラストを低くでき、プライバシー性能を向上させることができる。上記交互に配置される方向は、例えば第一の方向Ｄ１に沿った方向であってもよい。

平面視における、隣接する第二の線状電極部３４ａと島状電極３５ｂとの間の距離をｄ３、隣接する第三の線状電極部３４ｂと島状電極３５ｂとの間の距離を距離ｄ４とすると、距離ｄ３及びｄ４は、それぞれ２．５μｍ以上、５μｍ以下であることが好ましい。距離ｄ３及びｄ４を上記範囲とすることで、プライバシーモードにおける左右方向のコントラストを良好に抑制することができる。距離ｄ３及びｄ４のより好ましい下限は３μｍであり、より好ましい上限は４μｍである。プライバシーモードにおける正面コントラストを高くできる観点からは、上記距離ｄ３及びｄ４を４μｍ以下とすることがより好ましい。距離ｄ３及びｄ４は、第二の方向Ｄ２と直交する方向における距離である。

図１２は、図１１に示した液晶パネルに誘電体層（第二の誘電体層）を配置した例を示した断面模式図である。図１２に示した液晶パネル１００Ｄは、第三電極３４（第二の線状電極部３４ａ、第三の線状電極部３４ｂ）と液晶層２０との間、及び、第四電極３５（島状電極３５ｂ）と液晶層２０との間に、第二の誘電体層５１を有する。

＜実施形態３＞
実施形態３として、液晶表示装置の制御回路、表示方法、ベールビュー表示について、以下に説明する。

（制御回路）
制御回路は、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替えることができる。

本明細書中、上記第一の表示モードをプライバシーモードともいい、上記第二の表示モードをパブリックモードともいう。上記狭い視野角の範囲では、液晶パネルを左右方向（０°方位又は１８０°方位）からある極角で観察した場合に、コントラストが５以下になることが好ましい。上記極角は、例えば、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°とした場合に、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。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う。

図１３は、実施形態３において第一の表示モードと第二の表示モードの表示方法を模式的に示したブロック図である。図１３に示したように、実施形態３に係る液晶表示装置は、液晶パネルと制御回路２００を備える。上記液晶パネルとしては、実施形態１及び２で例示した液晶パネル１００Ａ～１００Ｄのいずれを用いてもよい。

液晶パネルは、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、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。

制御回路２００は、第一の表示モード（プライバシーモード）にあっては、第三電極３４に対して駆動電圧を印加する制御を行い、第二の表示モード（パブリックモード）にあっては、第三電極３４に対して定電圧を印加する制御を行う。上記定電圧は交流電圧であり、第三電極３４のインピーダンスの大きさに関わらず一定の電圧が出力されるように設定できる。第三電極３４に対して上記定電圧をコモン電圧とみなして、第一電極１２及び第二電極１４に印加する電圧（交流電圧）の値が決定される。定電圧をコモン電圧Ｖｃｏｍ＝０Ｖとみなし、例えば、第一電極１２にはＶｃｏｍ電圧を印加し、第二電極１４には駆動電圧としてＶｃｏｍ±α［Ｖ］（αは、０Ｖ以上の電圧値であり、周波数は６０Ｈｚ）の交流電圧を印加することによって、第一電極１２、第二電極１４間に６０Ｈｚの周期で電界方向が逆になるフリンジ電界が作用する。

液晶パネルのプライバシーモードにおいて、第三電極３４に対して印加される駆動電圧は、上記定電圧よりも実効値が大きい交流電圧であり、第三電極３４に交流電圧を印加することで、コモン電圧が印加された第一電極１２（又は第二電極１４）との間で縦の電界を形成することができる。上記駆動電圧は、例えば、上記定電圧よりも実効値が３～７．５Ｖ大きい交流電圧であってもよい。更に、プライバシーモード時において表示画像の残像が残る現象（焼付き）を抑制する観点から、第三電極３４に対して印加される駆動電圧は、Ｖｃｏｍ±α［Ｖ］（αは、０Ｖ以上の電圧値であり、周波数は１２０Ｈｚ）の交流電圧であることが好ましい。これは、第二電極１４の駆動電圧の周波数ｆ１［Ｈｚ］と、第三電極３４の駆動電圧の周波数ｆ２［Ｈｚ］が、２×ｆ１＝ｆ２なる関係であることを意味する。

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。

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。

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に駆動電圧信号２１６又は定電圧信号２１７を入力し、第三電極３４への駆動電圧の印加及び定電圧の印加を切り換える。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、駆動電圧信号２１６を第三電極駆動回路１０３に出力し、第三電極３４に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、定電圧信号２１７を第三電極駆動回路１０３に出力し、第三電極３４に所定の定電圧が印加される。

（表示方法）
以下に第一の表示モードと第二の表示モードの表示方法の一例について説明する。まず、上記液晶層への電圧が印加されていない電圧無印加状態において、上記液晶分子は、アクティブマトリクス基板１０に対して水平に配向する。本明細書中、「水平」とは、液晶分子のチルト角（プレチルト角を含む）が、アクティブマトリクス基板１０又はカラーフィルタ基板３０の表面に対して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。液晶分子のチルト角は、液晶分子の長軸が、アクティブマトリクス基板１０の表面に対して傾斜する角度を意味する。

パブリックモードで黒表示とする場合、制御回路２００は、第三電極３４に対して所定の交流電圧を定電圧として印加する。制御回路２００は、第二電極１４及び第一電極１２に対して、上記定電圧を０Ｖとして、定電圧と共通したコモン電圧を印加する制御を行う。なお、第二電極１４及び第一電極１２に印加されるコモン電圧は、上記定電圧を同じであってもよいし、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てもよい。このような状態を電圧無印加状態ともいう。電圧無印加状態では、液晶層２０中に液晶分子を駆動させる電界が発生しないため、液晶分子は初期配向方位に配向する。液晶層２０の面内で液晶分子の配向方位が変化しないため、液晶パネルは背面からの光を透過せず黒表示となる。なお、黒表示とは、最低輝度（０階調）となる表示状態をいい、白表示とは、最高輝度（２５５階調）となる表示状態をいう。上記初期配向方位は、アクティブマトリクス基板１０に対して平行であり、かつ平面視において第一の偏光板６１の吸収軸６１Ａ又は第二の偏光板６２の吸収軸６２Ａと平行であることが好ましい。

パブリックモードで白表示とする場合、例えば、上記制御回路は、第三電極３４に対して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定電圧（コモン電圧）を印加し、他方に対して上記コモン電圧とは実効値が異なる交流電圧を印加する制御を行う。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一方で、後述するプライバシーモードとは異なり、液晶層２０の厚み方向の電界は小さい。そのため、液晶分子は、第一電極１２と第二電極１４との間に形成される電界により、アクティブマトリクス基板１０に対して平行に配向しつつ配向方位を変化させる。液晶分子が液晶層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ことで白表示を行う。

プライバシーモードで黒表示とする場合、上記制御回路は、上記第三電極に対して上記定電圧とは実効値が異なる駆動電圧を印加し、第二電極１４及び第一電極１２に対して定電圧（コモン電圧）を印加する制御を行う。第三電極３４と、第一電極１２及び第二電極１４との間には斜め電界が形成される。液晶分子は、上記斜め電界により、アクティブマトリクス基板１０に対して角度をなす。

液晶層２０の面内で液晶分子の配向方位は変化しないため、液晶パネルは背面からの光を透過しない一方で、液晶分子はアクティブマトリクス基板に対して角度をなすため、広い視野角の範囲から液晶パネルを観察した場合には、狭い視野角の範囲から観察される黒表示よりも白っぽい表示として観察される。

プライバシーモードで白表示とする場合、制御回路２００は、第三電極３４に対して駆動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定電圧（コモン電圧）を印加し、他方に対して上記コモン電圧とは実効値が異なる交流電圧を印加する制御を行う。第三電極３４に印加される駆動電圧は、第一電極１２又は第二電極１４に印加される交流電圧とは、実効値が異なることが好ましく、第一電極１２及び第二電極１４に印加される交流電圧よりも実効値が大きいことがより好ましい。

また、第三電極３４に印加される駆動電圧と、第一電極１２又は第二電極１４に印加される交流電圧とは周波数が異なってもよく、駆動電圧の周波数は、第一電極１２又は第二電極１４に印加される交流電圧の周波数より高くてもよい。駆動電圧の周波数を６０Ｈｚ又は１２０Ｈｚとし、第一電極１２又は第二電極１４に印加される交流電圧の周波数を６０Ｈｚとしてもよい。駆動電圧の周波数を１２０Ｈｚとすることでフリッカを低減することができる。

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との間、又は、第三電極３４と第二電極１４との間には、液晶層２０の厚み方向に対して斜め電界が形成される。その結果、液晶層２０中には、上記フリンジ電界と上記斜め電界が合成された電界が形成されるため、液晶分子は、第一電極１２と第二電極１４と上記第三電極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することで、白表示を行う。液晶分子がアクティブマトリクス基板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一方で、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。

プライバシーモードで黒表示及び白表示を行う場合は、上述のように第三電極３４に定電圧を印加しながら階調表示を行う。従来の液晶表示装置では、カラーフィルタ基板に設けられた電極に電圧を印加すると、カラーフィルタ基板に設けられたブラックマトリクスがチャージアップし、帯電したブラックマトリクスとアクティブマトリクス基板側の電極との間で、偏光板の吸収軸からずれた電界が形成されることがあった。このような電界が発生するとプライバシーモードの黒表示時に、部分的に液晶分子の配向が乱れ、光漏れが発生することがあった。実施形態１では、フローティング状態の第四電極を配置することにより、第三電極３４からブラックマトリクス３３に向かう電界を遮蔽又は電界強度を低減させ、ブラックマトリクス３３とアクティブマトリクス基板１０側の電極との間で偏光板の吸収軸からずれた電界の発生が抑制できることから、上記光漏れの発生を防ぐことができる。

上述したプライバシーモードの白表示とパブリックモードの白表示とは、第三電極に電圧を印加することで切り替えることができる。同様に、プライバシーモードの黒表示とパブリックモードの黒表示とは、第三電極に電圧を印加することで切り替えることができる。中間調表示も同様である。

実施形態に係る液晶表示装置では、上述のように、第二の表示モード（パブリックモード）から第一の表示モード（プライバシーモード）に切り替えることで、液晶パネルの左右方向から観察した場合に高いプライバシー性が得られる。なお、上記左右方向とは、所望の画像を表示した液晶パネルの右手方向を０°とし、反時計回りに角度が増す場合に、０°方位及び１８０°方位をいう。

（ベールビュー表示）
上記表示モードの切り替えに加え、後述するソフトベールビュー機能と組み合わせることもできる。なお、ソフトベールビュー機能とは、ソフトウェアにより特定のベールビューパターンを表示させる機能をいう。例えば、ソフトウェアにより上記制御回路が駆動され、ベールビューパターンを表示してもよい。以下に図１４～図１６を用いてソフトベールビュー機能により画像を表示する方法の一例を説明する。図１４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１５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１６は、実施形態３においてベールビューパターンを表示する場合の表示方法を模式的に示したブロック図である。

図１４に示したように、液晶パネル１００Ａ～１００Ｄ（以下、単に液晶パネルともいう）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を有する。表示単位７２は、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、図１及び図６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、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、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。通常のカラー表示をおこなう場合には、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。

カラー表示を行う場合は、上記液晶パネルは、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。カラー素子７３は、赤色の表示単位７２Ｒ、緑色の表示単位７２Ｇ、青色の表示単位７２Ｂを含んでもよい。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。

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Ｄａｔａ１とすると、Ｄａｔａ１を互いに等しい二つのデータ値Ｄａｔａ２及びＤａｔａ３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、Ｄａｔａ１＋Ｄａｔａ２のデータ値を入力し、他方にはＤａｔａ１－Ｄａｔａ３のデータ値を入力する。液晶パネルを狭い視野角の範囲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、広い視野角の範囲から観察した場合には、Ｄａｔａ１＋Ｄａｔａ２の輝度、又は、Ｄａｔａ１－Ｄａｔａ３の輝度として視認される。

以下に、図１６を用いて、ベールビューパターンを表示する場合の表示方法を説明する。制御回路２００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、上記第一の絵素と上記第二の絵素とに異なる画像信号を入力する。このようは表示方法をソフトベールビュー機能ともいう。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（プライバシーモード）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、前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、ベールビューパターンデータベース２０５（以下、データベース２０５）がベールビューパターン画像信号２２０を画像信号合成回路２０１に出力することが好ましい。

図１６に示したように、制御回路２００は、更に、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２０５を有してもよい。ベールビュー表示切替信号２１９が入力されると、データベース２０５は、ベールビューパターン画像信号２２０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とベールビューパターン画像信号２２０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、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。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に対してコモン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。

上記第二の画像は、ベールビューパターンであることが好ましい。上記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。ベールビューパターンを表示することで、よりプライバシー性を向上させることができる。上記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。

＜実施形態４＞
実施形態４に係る液晶表示装置は、上記液晶パネルの背面にバックライトを備え、上記バックライトは、光源と、上記光源の上記液晶パネル側に配置された遮光ルーバーとを備え、上記制御回路は、上記第一の表示モードにおけるバックライトの輝度が、上記第二の表示モードにおけるバックライトの輝度よりも低くなるように制御を行う液晶表示装置である。上記液晶パネルとしては、実施形態１及び２で例示した液晶パネル１００Ａ～１００Ｄのいずれを用いてもよい。

実施形態４では、バックライトとして、光源と、光源の液晶パネル側に配置された遮光ルーバーとを備えたバックライトを用いる。遮光ルーバーを備えたバックライトを用いることで、相対的に法線方向の輝度を高め、バックライトの指向性を向上させることができる。上記遮光ルーバーを備えたバックライトは、公知のものを使用することができ、例えば特許文献３に開示されたバックライトを用いてもよい。

図１７は、実施形態４で用いる遮光ルーバーを備えたバックライトを模式的に示した分解斜視図である。上記遮光ルーバーを備えたバックライトは、エッジライト型のバックライトであってもよく、例えば、図１７に示したように、導光板３１０と、導光板３１０の側面に配置された光源３１１とを備え、導光板３１０の前面側（液晶パネル側）に遮光ルーバー３１２を備えてもよい。導光板３１０の背面に反射シート３１３が配置されてもよく、導光板３１０と遮光ルーバー３１２との間には、プリズムシート３１４、拡散シート３１５等が配置されてもよい。光源３１１は、導光板３１０の対向する側面の少なくとも一方に配置されていればよいが、両方の側面に配置されてもよい。図１７では、光源３１１が液晶パネルの０°－１８０°方位に沿って配置された例を示したが、液晶パネルの９０°－２７０°方位に沿って配置されてもよい。

遮光ルーバー３１２は、導光板から出射される光を入射角に応じて遮るものが好ましい。例えば、遮光ルーバーとしては、特許文献３に開示されたような、光を透過する光透過層３１２ａと、光を吸収する光吸収層３１２ｂとが特定の周期で交互に配列されているものが挙げられる。光透過層３１２ａと光吸収層３１２ｂとが配置される周期は例えば１００μｍ～１５０μｍであってもよい。光透過層３１２ａと光吸収層３１２ｂは、平面視において線状に配置されてもよく、光透過層３１２ａ及び光吸収層３１２ｂの延伸方向は、液晶パネルの９０°－２７０°方位に対して、０～１０°の角度を成すことが好ましく、９０°－２７０°方位と平行（成す角が０°）であってもよい。光透過層３１２ａは、例えば、光透過性を有する樹脂から形成され、光吸収層３１２ｂは黒色顔料又は染料を含む樹脂から形成されてもよい。光吸収層３１２ｂの全光線透過率は例えば、５％以下であることが好ましく、光透過層３１２ａの全光線透過率は８０％以上であることが好ましい。

実施形態４に係る液晶表示装置は、バックライトの輝度を表示モードと協調させることで、より効果的にプライバシーモードにおけるプライバシー性を高めることができる。図１８は、実施形態４において第一の表示モードと第二の表示モードの表示方法を模式的に示したブロック図である。図１９は、実施形態４においてベールビューパターンを表示する場合の表示方法を模式的に示したブロック図である。

制御回路２００は、上記第一の表示モードにおけるバックライト３００の輝度が、上記第二の表示モードにおけるバックライト３００の輝度よりも低くなるように制御を行う。図１８及び図１９に示したように、制御回路２００は、更に、バックライトの輝度変調回路２０４を含んでもよい。また、バックライト３００は、バックライト駆動回路３０１を含んでもよい。

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、輝度変調回路２０４は、バックライト駆動回路３０１に輝度変調信号２１８を出力し、バックライト３００の輝度が低くなるように調整する。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、輝度変調回路２０４は、バックライト駆動回路３０１に輝度変調信号２１８を出力し、バックライト３００の輝度が高くなるように調整する。

法線方向から観察した場合の白表示時における液晶パネルの輝度が、例えば、第一の表示モードにおいては１００～３００ｎｉｔ、第二の表示モードにおいては３００～５００ｎｉｔとなるように、バックライト３００の輝度を調整してもよい。

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は、実施形態１の具体例であり平面模式図は図１と同様である。実施例１で用いた液晶パネルは、図５等に示した第二の誘電体層５１を有する液晶パネル１００Ｂと同様の構成を有する。アクティブマトリクス基板１０は、ＦＦＳ型の電極構造を有し、第一電極１２は開口を有さないベタ電極とした。第二電極１４は、絵素毎に配置され、幅２．５μｍの第一の線状電極部１４ａを３本有し、第一の線状電極部１４ａ間に幅３．５μｍの開口１４ｂを有する電極構成とした。液晶分子は、ポジ型の液晶材料とした。カラーフィルタ基板３０に関し、カラーフィルタの厚さは２．３μｍ、第一の誘電体層５０の厚さは２μｍ、第二の誘電体層５１の厚さは２μｍとした。第一の線状電極部１４ａの延伸方向（第一の方向Ｄ１）と、第三電極が有する第二の線状電極部３４ａ及び第三の線状電極部３４ｂの延伸方向（第二の方向Ｄ２）とが成す角度θ１は、８０°とした。一つの絵素のサイズは、第二の方向に沿った横幅を２５μｍ、第二の方向と直交する方向に沿った縦幅を７５μｍとした。

第三電極３４に関し、実施例１では、一つの絵素の光学的開口部と重畳する第三の線状電極部３４ｂの数は３本とした。第三の線状電極部３４ｂの幅Ｗ３４ａは５μｍとし、第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間及び隣接する第三の線状電極部３４ｂ間の距離は、５μｍとした。

平面視において、第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間、及び、隣接する第三の線状電極部３４ｂ間に、それぞれ第四の線状電極部３５ａを配置し、一つの絵素に対して４本の第四の線状電極部３５ａを配置した。第四電極に含まれる第四の線状電極部３５ａの幅Ｗ３５ａは５μｍとし、隣接する第四の線状電極部３５ａ間の距離は５μｍとした。また、第四の線状電極部３５ａと隣接する第二の線状電極部ａ３４及び第三の線状電極部３４ｂとの距離ｄ１及びｄ２はともに３μｍとした。

第一電極１２、第二電極１４、第三電極３４、第四電極３５としては、ＩＴＯを用いることができる。例えば、第一の絶縁層１３としてはシリコン酸化物を用い、第一の誘電体層５０としてはアクリル系樹脂を用いることができる。ブラックマトリクスは、黒色樹脂からなり、比抵抗が１．０×１０^１０～１．０×１０^１３（Ω・ｃｍ）であるものを用いることができる。

（実施例２）
実施例２は、実施形態１の具体例であり、液晶パネルが第二の誘電体層５１を有さない点以外は実施例１と同様の構成を有する。実施例２で用いた液晶パネルは、図１、図４等に示した液晶パネル１００Ａと同様の構成を有する。

（実施例３）
実施例３は、実施形態２の具体例であり、図６及び図１１等に示したように、第四電極が島状電極３５ｂを有する。第四電極が線状電極に代えて島状電極３５ｂを有する点、液晶パネルが第二の誘電体層５１を有さない点以外は実施例１と同様の構成を有する。

実施例３では、一つの絵素について、光学的開口部を挟んで対向するブラックマトリクス３３の二つの外縁のそれぞれに対して、第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間、及び、隣接する第三の線状電極部３４ｂ間に、合計４個の島状電極３５ｂを配置した。

第四電極に含まれる島状電極３５ｂの幅Ｗ３５ｂは５μｍ、隣接する島状電極３５ｂ間の距離は５μｍとした。また、島状電極３５ｂと隣接する第二の線状電極部３４ａ及び第三の線状電極部３４ｂとの距離ｄ３及びｄ４はともに３μｍとした。

（比較例１）
図２０は、比較例１の液晶パネルの断面模式図であり、図１のＸ１－Ｘ１´線における断面模式図に対応する。図２０に示したように、比較例１の液晶パネル１１００では、カラーフィルタ基板３０は、第二基板３１、ブラックマトリクス３３、カラーフィルタ３２（３２Ｇ）、第一の誘電体層５０をこの順に有する。比較例１は、カラーフィルタ基板３０側に電極を有さない。カラーフィルタの厚さは２．３μｍ、第一の誘電体層５０の厚さは２μｍとした。アクティブマトリクス基板１０の構成は実施例１と同様であり、第一の絶縁層１３を介して積層された第一電極１２と第二電極１４とを有するＦＦＳ型の電極構造を有する。

＜コントラストのシミュレーション＞
実施例１～３と比較例１について、０°～３６０°方位のコントラストをシミュレーションした。コントラストのシミュレーションは、ＬＣＤマスター３Ｄ（シンテック社製）を用いて、液晶パネルを０°方位～３６０°方位から観察した場合のコントラストをシミュレーションした。コントラストの値が高い方位は、該方位における視認性が良好であるといえる。コントラスト（ＣＲ）は、下記式（１）で表される。
ＣＲ＝白表示（２５５階調）時の輝度／黒表示（０階調）時の輝度 （１）

実施例１～３については、パブリックモード及びプライバシーモードで白表示を行った場合のコントラストをシミュレーションし、比較例１については白表示を行った場合のコントラストをシミュレーションした。以下、第一電極及び第二電極に印加される交流電圧の値、第三電極に印加される駆動電圧の値は、パブリックモードにおいて第三電極に印加される定電圧をコモン電圧（０Ｖ）とした場合の値である。

パブリックモードについては、実施例１～３では第三電極に定電圧（コモン電圧）を印加した。上記定電圧としては、０Ｖの固定電圧を印加した。プライバシーモードについては、実施例１及び実施例２では第三電極に上記定電圧に対して７．５Ｖの交流電圧を印加し、実施例３では第三電極に上記定電圧に対して５Ｖの交流電圧を印加した場合をシミュレーションした。パブリックモード、プライバシーモード共に、第一電極１２にコモン電圧（０Ｖ）を印加し、第二電極１４に上記定電圧に対して６．５Ｖの交流電圧を印加することで白表示とした。なお、第三電極の周波数は１２０Ｈｚとし、第二電極１４の周波数は６０Ｈｚとした。比較例１については、第一電極１２にコモン電圧（０Ｖ）の交流電圧を印加し、第二電極１４に６．５Ｖを印加することで白表示とした。

図２１は、実施例１～３と比較例１のコントラストのシミュレーション結果をまとめた表である。表中、ＣＲ（コントラスト）の「正面」は正面コントラストを表し、液晶パネルを正面（法線方向）から観察した場合のコントラストである。「極角４５°」は、液晶パネルを０°方位又は１８０°方位から極角４５°で観察した場合のコントラストである。

図２１に示したように、フローティング電極（第四電極）が線状電極部を含む実施例１及び実施例２、フローティング電極（第四電極）が島状電極を含む実施例３のいずれにおいても、パブリックモードとプライバシーモードの切り替えができ、更に、プライバシーモードにおいて、極角４５°における左右方向のコントラスト（以下、極角４５°のコントラスト）が充分に抑制され、高い正面コントラストが得られた。また、第二の誘電体層５１を有する実施例１でも、第二の誘電体層５１を有さない実施例２でも、同等にモード切り替えができ、プライバシーモードにおいて、極角４５°のコントラストが充分に抑制され、高い正面コントラストが得られることが確認された。一方で、比較例１はカラーフィルタ基板側に電極を有さないため、左右方向のコントラストを低減できず、プライバシーモードを実現できなかった。

図２２は、実施例１の液晶パネルについて、電界を示した断面模式図である。第三電極に電圧を印加することで、ブラックマトリクスが帯電すると考えられるが、図２２に示したように、カラーフィルタ基板３０にフローティング状態の第四電極を配置することで、第三電極３４からブラックマトリクス３３に向かう電界を遮蔽又は電界強度を低減させることができるため、ブラックマトリクス３３とアクティブマトリクス基板１０側の電極との間で偏光板の吸収軸からずれた電界が発生することを抑制できると考えられる。実施例２及び３についても同様に、ブラックマトリクスの帯電に起因する上記電界の発生を抑制できる。その結果、実施例１～３に係る液晶表示装置は、光漏れの発生を防ぐことができる。

＜プライバシーモード及びパブリックモードにおける輝度の測定＞
比較例１、実施例２及び実施例３について、表示面を法線方向（正面）から観察した場合の、黒表示（０階調）時と白表示（２５５階調）時の輝度を測定した。輝度の測定は、トプコンテクノハウス社製の「ＳＲ－ＵＬ１Ｒ」を用いて行った。下記表１に結果を示した。下記表１中、実施例２、実施例３の白表示時の輝度は、比較例１の白表示時の輝度を１００％とした場合の輝度であり、実施例２、実施例３の黒表示時の輝度は、比較例１の黒表示時の輝度を１００％とした場合の輝度である。

表１の結果から、フローティング電極（第四電極）が線状電極を含む実施例２よりも、フローティング電極（第四電極）が島状電極を含む実施例３の方が白表示時の透過率を高くできることが確認できた。

（実施例４）
実施例４は、実施形態２の具体例であり、バックライトとして遮光ルーバーを備えたバックライトを有する。実施例４の液晶パネルは、第三電極が有する第三の線状電極部３４ｂの数、第四電極に含まれる島状電極３５ｂの数、及び島状電極３５ｂの数及び幅Ｗ３５ｂを５．３μｍに変えたこと以外は、実施例３の液晶パネルと同様の構成を有する。

第三電極３４に関し、実施例４では、一つの絵素の光学的開口部と重畳する第三の線状電極部３４ｂの数を２本とした。第三の線状電極部３４ｂの幅Ｗ３４ａは５μｍとし、第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間及び隣接する第三の線状電極部３４ｂ間の距離は、１１．３μｍとした。

実施例４では、一つの絵素について、光学的開口部を挟んで対向するブラックマトリクス３３の二つの外縁のそれぞれに対して、第二の線状電極部３４ａと第三の線状電極部３４ｂとの間、及び、隣接する第三の線状電極部３４ｂ間に、合計３個の島状電極３５ｂを配置した。

第四電極に含まれる島状電極３５ｂの幅Ｗ３５ｂは５μｍ、隣接する島状電極３５ｂ間の距離は１１μｍとした。また、島状電極３５ｂと隣接する第二の線状電極部３４ａ及び第三の線状電極部３４ｂとの距離ｄ３及びｄ４はともに３μｍとした。

パブリックモードでは第三電極に定電圧（コモン電圧）を印加し、プライバシーモードでは駆動電圧として第三電極に上記定電圧に対して３Ｖ（１２０Ｈｚ）の交流電圧を印加した場合をシミュレーションした。上記定電圧としては、０Ｖの固定電圧を印加した。パブリックモード、プライバシーモード共に、第一電極１２にコモン電圧（０Ｖ）を印加し、第二電極１４に上記定電圧に対して５Ｖ（６０Ｈｚ）の交流電圧を印加することで白表示とした。

実施例４では、第一の表示モード（プライバシーモード）におけるバックライトの輝度が、第二の表示モード（パブリックモード）におけるバックライトの輝度よりも低くなるように制御を行った。パブリックモードにおいて、法線方向（極角０°）における液晶パネルの輝度が５００ｎｉｔとなるようにバックライトの輝度を調整した。パブリックモードにおける極角±４５°における輝度は１５ｎｉｔであった。プライバシーモードにおいて、極角０°における液晶パネルの輝度が１００ｎｉｔとなるようにバックライトの輝度を調整した。プライバシーモードにおける極角±４５°における輝度は３ｎｉｔであった。なお、＋４５°における輝度は、液晶パネルを０°方位から極角４５°で観察した輝度であり、‐４５°における輝度は、液晶パネルを１８０°方位から極角４５°で観察した輝度である。

図２３は、実施例４でバックライトを連動させてパブリックモードで表示する場合を説明した断面模式図である。図２４は、実施例４でバックライトを連動させてプライバシーモードで表示する場合を説明した断面模式図である。図２５は、実施例４における正面及び極角４５°のコントラストを示したグラフである。図２３～図２５中、横軸の対向電圧（Ｖｃ）は、第三電極に印加される電圧である。

遮光ルーバーを備えたバックライトを用いると、図２３及び図２４に示したように、法線方向（極角０°）における輝度は、極角±４５°における輝度よりも高くなる。上記のように、プライバシーモードにおけるバックライトの輝度が、パブリックモードにおけるバックライトの輝度よりも低くなるように制御することで、正面視認性を維持しつつ、プライバシー性能を向上させることができる。

図２５に示したように、第三電極に定電圧（０Ｖ）を印加するとパブリックモードとして機能し、正面コントラストが１８８５、極角４５°のコントラストが８２であった。一方で、第三電極に駆動電圧を印加するとプライバシーモードとして機能し、正面コントラストが１９８３、極角４５°のコントラストが４であった。

図２６は、実施例４における正面及び極角４５°での白表示時の輝度を示したグラフである。図２７は、実施例４における正面及び極角４５°での黒表示時の輝度を示したグラフである。図２６を用いて液晶表示装置の白表示時の輝度を検討すると、正面から観察した場合の輝度は、極角４５°における輝度に対して約１．４倍であった。これに対し、図２７を用いて液晶表示装置の黒表示時の輝度を検討すると、正面から観察した場合の輝度は、極角４５°における輝度に対して約１００倍であった。図２７に示したように、フローティング電極を配置することで、対向電圧を上昇させても、正面から観察した場合の黒表示時の輝度の増加を抑制しつつ、極角４５°における黒表示時の輝度のみを増加させることができた。更に、遮光ルーバー付きバックライトの輝度を調整することで、図２５に示したように、正面コントラストは１０００以上を維持しつつ、斜め方向からのコントラストを低減し、プライバシーモードにおけるプライバシー性を向上させることができた。

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：第一の線状電極部
１４ｂ：開口
２０：液晶層
３０：カラーフィルタ基板
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
３４ａ：第二の線状電極部
３４ｂ：第三の線状電極部
３５：第四電極（フローティング電極）
３５ａ：第四の線状電極部
３５ｂ：島状電極
５０：第一の誘電体層
５１：第二の誘電体層
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
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１１００：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：輝度変調回路
２０５：ベールビューパターンデータベース
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：駆動電圧信号
２１７：定電圧信号
２１８：輝度変調信号
２１９：ベールビュー表示切替信号
２２０：ベールビューパターン画像信号
３００：バックライト
３０１：バックライト駆動回路
３１０：導光板
３１１：光源
３１２：遮光ルーバー
３１２ａ：光透過層
３１２ｂ：光吸収層
３１３：反射シート
３１４：プリズムシート
３１５：拡散シート

Claims (11)

1. 複数の絵素がマトリクス状に配置された液晶パネルと制御回路とを具備する液晶表示装置であって、
   前記液晶パネルは、アクティブマトリクス基板と、液晶層と、カラーフィルタ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、第一電極と、第一の絶縁層と、前記絵素毎に配置され、かつ第一の方向に延伸する第一の線状電極部を含む第二電極とをこの順に有し、
   前記カラーフィルタ基板は、第二基板と、前記複数の絵素間に配置されたブラックマトリクスと、カラーフィルタと、複数の第二の線状電極部を含む第三電極と、フローティング電極である第四電極とを有し、
   前記第三電極及び前記第四電極は、前記ブラックマトリクスと前記液晶層との間に配置され、
   前記第二の線状電極部は、前記第一の方向と交差する第二の方向に延伸しつつ、前記ブラックマトリクスの前記第二の方向に延伸する部分と重畳し、
   前記第四電極は、平面視において前記複数の第二の線状電極部間に配置され、かつ前記ブラックマトリクスの少なくとも一部と重畳し、
   前記制御回路は、前記第三電極への駆動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. 前記第四電極は、前記第三電極と同じ層に配置されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第三電極は、更に前記複数の第二の線状電極部間に配置された第三の線状電極部を含み、
   前記第三の線状電極部は、平面視において前記第二の方向に延伸し、かつ絵素の光学的開口部と重畳するように配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第四電極は、前記第二の方向に延伸し、かつ前記絵素の光学的開口部と重畳するように配置された第四の線状電極部を含み、
   前記第四の線状電極は、前記複数の第二の線状電極部と前記第三の線状電極部との間に配置されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記第四電極は、平面視において互いに独立した複数の島状電極を含み、
   前記複数の島状電極は、前記複数の第二の線状電極部と前記第三の線状電極部との間に配置されることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
6. 前記第三電極と前記液晶層との間に、誘電体層を有することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 前記第三電極は、透明導電材料により形成されることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の液晶表示装置。
8. 前記アクティブマトリクス基板は、ゲート配線と、前記ゲート配線と交差するように配置されたソース配線とを有し、
   前記ゲート配線は、前記第二の方向に延伸することを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の液晶表示装置。
9. 前記複数の第二の線状電極部のそれぞれは、平面視において前記ゲート配線と少なくとも一部が重畳することを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 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替えることができ、
    前記制御回路は、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前記駆動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１～９のいずれかに記載の液晶表示装置。
11. 前記液晶パネルの背面にバックライトを備え、
    前記バックライトは、光源と、前記光源の前記液晶パネル側に配置された遮光ルーバーとを備え、
    前記制御回路は、前記第一の表示モードにおけるバックライトの輝度が、前記第二の表示モードにおけるバックライトの輝度よりも低くなるように制御を行うことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。

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