專利名稱：顯示器和用于該顯示器的視野角控制元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠?qū)@示器的視野角在廣視野角和窄視野角之間切 換的視野角控制元件和使用該視野角控制元件的顯示器。
背景技術(shù)：
一般要求顯示器具有盡可能廣的視野角，使得無論從什么視角觀 看都能夠看到鮮明的圖像。特別是最近廣泛普及的液晶顯示器，由于 液晶本身具有視角依存性，而對于廣視野角化進(jìn)行了各種各樣的技術(shù) 開發(fā)。但是，根據(jù)使用環(huán)境的不同，也存在希望只有使用者本人能夠 視認(rèn)顯示內(nèi)容的視野角窄時更好的情況。特別是筆記本型個人電腦、
便攜型信息終端(PDA)、或者便攜式電話等，在電車、飛機(jī)內(nèi)等不特 定的多人可能存在的場所被使用的可能性很高。在那樣的使用環(huán)境中， 從機(jī)密保持、個人隱私保護(hù)等觀點(diǎn)出發(fā)，不希望讓附近的他人看到顯 示內(nèi)容，因此優(yōu)選顯示器的視野角窄。這樣，近年來，根據(jù)使用狀況， 將一臺顯示器的視野角在廣視野角和窄視野角之間切換的要求高漲。 另外，此要求不限于液晶顯示器，對于任意的顯示器來說是共同的課 題。
對于這樣的要求，提案有如下技術(shù)除顯示圖像的顯示裝置之外， 還具有相位差控制用裝置，通過控制對相位差控制用裝置施加的電壓，
使視野角特性變化(例如，日本專利第3322197號公報)。在日本專利 第3322197號公報中，作為在相位差控制用液晶顯示裝置中使用的液 晶模式，舉例說明有手性向列型液晶、平行液晶、隨機(jī)取向的向列液 晶等。
此外，在現(xiàn)有技術(shù)中還公開有如下結(jié)構(gòu)在顯示用液晶面板上部 設(shè)置視野角控制用液晶面板，并用兩塊偏光板夾著這些面板，通過調(diào) 整對視野角控制用液晶面板施加的電壓，進(jìn)行視野角控制(例如，曰 本特開平10-268251號公報、日本特開2005-316470號公報)。在日本 特開平10-268251號公報中，視野角控制用液晶面板的液晶模式是扭轉(zhuǎn)向列方式。在日本特開2005-316470號公報中，公開有在具有平行的透 過軸的兩塊偏光板之間設(shè)置有視野角控制用液晶面板的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
上述現(xiàn)有的視野角控制用液晶面板中的任一個均利用液晶面板的 相位差來進(jìn)行視野角控制。但是，由于液晶面板的折射率各向異性因 視野角而異，在液晶面板上產(chǎn)生的相位差(相位遲延，retardation)依 存于視野角，因此通過一塊視野角控制用液晶面板對廣范圍的視角范 圍同時進(jìn)行遮光是困難的。
鑒于此問題，本發(fā)明的目的在于提供能夠進(jìn)行遮光使得從傾斜方 向的廣范圍的視角看不見圖像顯示裝置的顯示的顯示器，和用于該顯 示器的視野角控制元件。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的顯示器具有顯示圖像的圖像顯示 裝置；和疊層于上述圖像顯示裝置，對該圖像顯示裝置的視野角進(jìn)行 控制的視野角控制元件，該顯示器的特征在于
上述視野角控制元件包括
第一遮蔽層，其包括具有雙折射性的光學(xué)元件；和包括配置在 上述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少一塊偏光板，在規(guī)定的 波長范圍的光以第一角度以上的角度入射時，上述光學(xué)元件賦予相位 差，由此進(jìn)行遮蔽使得上述規(guī)定的波長范圍的光不透過上述出射側(cè)偏 光板；
至少一層輔助遮蔽層，其包括具有雙折射性的光學(xué)元件；和包
括配置在上述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少一塊偏光板， 在上述規(guī)定的波長范圍的光以比上述第一角度小的第二角度以上的角 度入射時，上述光學(xué)元件賦予相位差，由此進(jìn)行遮蔽使得上述規(guī)定的 波長范圍的光不透過上述出射側(cè)偏光板，
通過上述第一遮蔽層和輔助遮蔽層，能夠遮蔽上述規(guī)定的波長范 圍的光中以上述第二角度以上的角度向上述視野角控制元件入射的 光。
此外，為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的視野角控制元件疊層于顯示 圖像的圖像顯示裝置，對該圖像顯示裝置的視野角進(jìn)行控制，該視野角控制元件的特征在于，包括
第一遮蔽層，其包括具有雙折射性的光學(xué)元件；和包括配置在 上述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少一塊偏光板，在規(guī)定的 波長范圍的光以第一角度以上的角度入射時，上述光學(xué)元件賦予相位 差，由此進(jìn)行遮蔽使得上述規(guī)定的波長范圍的光不透過上述出射側(cè)偏 光板；
至少一層輔助遮蔽層，其包括具有雙折射性的光學(xué)元件；和包 括配置在上述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少一塊偏光板， 在上述規(guī)定的波長范圍的光以比上述第一角度小的第二角度以上的角 度入射時，上述光學(xué)元件賦予相位差，由此進(jìn)行遮蔽使得上述規(guī)定的 波長范圍的光不透過上述出射側(cè)偏光板，
通過上述第一遮蔽層和輔助遮蔽層，能夠遮蔽上述規(guī)定的波長范 圍的光中以上述第二角度以上的角度向上述視野角控制元件入射的 光。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠進(jìn)行遮光使得從傾斜方向的廣范圍的 視角看不見圖像顯示裝置的顯示的顯示器，和用于該顯示器的視野角 控制元件。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的顯示器的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖2是表示在第一實(shí)施方式的顯示器中，在使視野角控制用液晶
面板為窄視野角狀態(tài)的情況下的光學(xué)特性的示意圖。
圖3 (a)和圖3 (b)是表示第一實(shí)施方式的顯示器的變形例的概
略結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖4是表示第一實(shí)施方式的顯示器的變形例的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的顯示器的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖6是表示在第二實(shí)施方式的顯示器中，在使視野角控制用液晶
面板為窄視野角狀態(tài)的情況下的光學(xué)特性的示意圖。
圖7是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的顯示器的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖8是表示第三實(shí)施方式的顯示器的光學(xué)特性的示意圖。 圖9是表示第一實(shí)施方式的顯示器的變形例的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個實(shí)施方式的顯示器包括顯示圖像的圖像顯示裝置；和疊層于上述圖像顯示裝置，對該圖像顯示裝置的視野角進(jìn)行控制的視野角控制元件，該顯示器的特征在于上述視野角控制元件包括第一遮蔽層，其包括具有雙折射性的光學(xué)元件；和包括配置在上述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少一塊偏光板，在規(guī)定的波長范圍的光以第一角度以上的角度入射時，上述光學(xué)元件賦予相位差，由此進(jìn)行遮蔽使得上述規(guī)定的波長范圍的光不透過上述出射側(cè)偏光板；至少一層輔助遮蔽層，其包括具有雙折射性的光學(xué)元件；和包
括配置在上述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少一塊偏光板，在該顯示器中，在上述規(guī)定的波長范圍的光以比上述第一角度小的第二角度以上的角度入射時，上述光學(xué)元件賦予相位差，由此進(jìn)行遮蔽使得上述規(guī)定的波長范圍的光不透過上述出射側(cè)偏光板，通過上述第一遮蔽層和輔助遮蔽層，能夠遮蔽上述規(guī)定的波長范圍的光中以上述第二角度以上的角度向上述視野角控制元件入射的光。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過第一遮蔽層和輔助遮蔽層的組合，能夠遮蔽上述規(guī)定的波長范圍的光中以上述第二角度以上的角度向上述視野角控制元件入射的光，因此，能夠提供能夠進(jìn)行遮光使得在從傾斜方向觀看的情況下從廣范圍的視角看不到圖像顯示裝置的顯示的顯示器。
在上述顯示器中，例如上述第一遮蔽層的光學(xué)元件為液晶面板，上述輔助遮蔽層的光學(xué)元件是液晶面板?；蛘?，也可以構(gòu)成為，上述第一遮蔽層的光學(xué)元件是相位差板，上述輔助遮蔽層的光學(xué)元件是液晶面板。此外，還可以構(gòu)成為，上述第一遮蔽層的光學(xué)元件是相位差板，上述輔助遮蔽層的光學(xué)元件是相位差板。
在上述顯示器中，優(yōu)選夾著上述第一遮蔽層的光學(xué)元件而配置的偏光板的偏光吸收軸大致平行，令上述第一遮蔽層和輔助遮蔽層的
光學(xué)元件的相位延遲為R、令在上述各層被遮蔽的光的波長為X、令n
為0以上的整數(shù)，則滿足
nV2- X/4< R< nV2+ V4。
或者，也可以構(gòu)成為，在上述的顯示器中，夾著上述第一遮蔽層的光學(xué)元件而配置的偏光板的偏光吸收軸大致正交，令上述第一遮蔽層和輔助遮蔽層的光學(xué)元件的相位延遲為R、令在上述各層被遮蔽的 光的波長為X、令n為0以上的整數(shù)，則滿足 n入- < R〈 nl+ i/4。
在本發(fā)明的一個實(shí)施方式的顯示器中，上述顯示裝置是透過型顯 示裝置，能夠構(gòu)成為進(jìn)一步具有背光源。在此情況下，可以構(gòu)成為， 在上述背光源與上述透過型液晶顯示裝置之間配置有上述視野角控制 元件，還可以構(gòu)成為，在上述透過型液晶顯示裝置的前表面配置有上 述視野角控制元件。
此外，在本發(fā)明的一個實(shí)施方式的顯示器中，也可以構(gòu)成為，上 述顯示裝置是反射型液晶顯示裝置或者半透過型液晶顯示裝置，在上 述透過型液晶顯示裝置的前表面配置有上述視野角控制元件?；蛘撸?也可以構(gòu)成為，上述顯示裝置是自發(fā)光型顯示裝置，在上述自發(fā)光型 顯示裝置的前表面配置有上述視野角控制元件。
此外，本發(fā)明的一個實(shí)施方式的視野角控制元件疊層于顯示圖像 的圖像顯示裝置，對該圖像顯示裝置的視野角進(jìn)行控制，該視野角控
制元件的特征在于，包括第一遮蔽層，其包括具有雙折射性的光 學(xué)元件；和包括配置在上述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少 一塊偏光板，在規(guī)定的波長范圍的光以第一角度以上的角度入射時， 上述光學(xué)元件賦予相位差，由此進(jìn)行遮蔽使得上述規(guī)定的波長范圍的 光不透過上述出射側(cè)偏光板；至少一層輔助遮蔽層，其包括具有雙 折射性的光學(xué)元件；和包括配置在上述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏 光板的至少一塊偏光板，在該視野角控制元件中，在上述規(guī)定的波長 范圍的光以比上述第一角度小的第二角度以上的角度入射時，上述光 學(xué)元件賦予相位差，由此進(jìn)行遮蔽使得上述規(guī)定的波長范圍的光不透 過上述出射側(cè)偏光板，通過上述第一遮蔽層和輔助遮蔽層，能夠遮蔽 上述規(guī)定的波長范圍的光中以上述第二角度以上的角度向上述視野角 控制元件入射的光。
以下，參照附圖對本發(fā)明的更加具體的實(shí)施方式進(jìn)行說明。其中， 為了便于說明，以下參照的各圖，僅簡化表示在本發(fā)明的實(shí)施方式的 結(jié)構(gòu)部件中為了說明本發(fā)明所必需的主要部件。因此，本發(fā)明的顯示 器能夠具有未在本說明書所參照的各圖中表示的任意的結(jié)構(gòu)部件。此外，各圖中的部件的尺寸并不如實(shí)表示實(shí)際的結(jié)構(gòu)部件的尺寸和各部 件的尺寸比率等。
圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的液晶顯示器100的概略結(jié)構(gòu) 的截面圖。如圖1所示，液晶顯示器ioo，在顯示圖像的顯示用液晶面 板l (顯示裝置)的前表面，具有兩塊視野角控制用液晶面板2和視野 角控制用液晶面板3。 gp，液晶顯示器100具有共計3塊的液晶面板。 本實(shí)施方式中的顯示用液晶面板1是透過型，在其背面配置有使用三 波長光源的背光源4。在圖1所示的液晶顯示器100中，在顯示用液晶 面板1的前表面(觀察者側(cè))配置有視野角控制用液晶面板2和視野 角控制用液晶面板3。
液晶顯示器100通過使視野角控制用液晶面板2和視野角控制用 液晶面板3中的液晶進(jìn)行切換動作，能夠在能夠視認(rèn)顯示用液晶面板1 的圖像的視野角廣的狀態(tài)(廣視野角)和視野角窄的狀態(tài)(窄視野角) 之間切換顯示狀態(tài)，在不希望他人看到顯示用液晶面板1的圖像的情 況下特別適于使用窄視野角狀態(tài)；在通常使用時、希望多人同時觀看 顯示用液晶面板1的圖像等的情況下適于使用廣視野角狀態(tài)。
顯示用液晶面板1具有在一對透過性基板間夾持有液晶的液晶單 元11，和設(shè)置于液晶單元11的前表面和背面的偏光板12、 13。液晶 單元ll的液晶模式、單元結(jié)構(gòu)是任意的。此外，顯示用液晶面板l的 驅(qū)動模式也是任意的。即，作為顯示用液晶面板l，能夠使用能夠顯示 文字、圖像或者動態(tài)圖像的任意的液晶面板。從而，在圖1中未圖示 顯示用液晶面板1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，省略其說明。此外，顯示用液晶面板1， 可以是能夠進(jìn)行彩色顯示的面板，也可以是黑白顯示專用的面板。進(jìn) 一步，對背光源4的結(jié)構(gòu)沒有任何限定，能夠使用眾所周知的任意的 背光源，因此省略背光源4的詳細(xì)構(gòu)造的圖示和說明。
視野角控制用液晶面板2具有液晶單元21，和疊層在液晶單元21 中與顯示用液晶面板1相反的一側(cè)的主面上的偏光板22。液晶單元21 具有如下特性在窄視野角狀態(tài)中，通過顯示用液晶面板1的偏光板 12和偏光板22的組合，在0。 360。的方位角的至少一部分的角度范圍 內(nèi)，遮蔽波長入處于規(guī)定范圍a,《X《^)的光，使其不向極角4)為》H以上的方向透過。其中，極角是指透過光的行進(jìn)方向與液晶顯示器
100的法線所形成的角度。作為液晶單元21，以在窄視野角狀態(tài)下能
夠?qū)崿F(xiàn)上述特性為條件，能夠使用任意的液晶模式的液晶單元。小H的
值能夠任意地設(shè)定，在本實(shí)施方式中例如為60° 。另外，視野角控制 用液晶面板2優(yōu)選具有如下特性在廣視野角狀態(tài)中，從比小h大的極 角也能夠視認(rèn)顯示用液晶面板1的顯示，最優(yōu)選從盡可能地接近卯° 的極角的視角也能夠視認(rèn)顯示用液晶面板1的顯示。
視野角控制用液晶面板3具有液晶單元31，和疊層在液晶單元31 中與顯示用液晶面板1相反的一側(cè)的主面上的偏光板32。液晶單元31 具有如下特性在窄視野角狀態(tài)中，通過視野角控制用液晶面板2的 偏光板22和偏光板32的組合，在0。 360。的方位角中的上述角度范圍 內(nèi)，遮蔽波長人處于規(guī)定范圍(M《人《、)的光，使其不向極角4)為 ^l以上的方向透過。作為液晶單元31，以在窄視野角狀態(tài)下能夠?qū)崿F(xiàn) 上述特性為條件，能夠使用任意的液晶模式的液晶單元。4^的值能夠 任意地設(shè)定，在本實(shí)施方式中例如為30° 。另外，視野角控制用液晶 面板3優(yōu)選具有如下特性在廣視野角狀態(tài)中，從比4^至》h大的扱 角也能夠視認(rèn)顯示用液晶面板1的顯示，最優(yōu)選從盡可能地接近90° 的極角的視角也能夠視認(rèn)顯示用液晶面板1的顯示。
另外，上述、、、的值，根據(jù)液晶顯示器100被要求的視野角特
性任意地進(jìn)行設(shè)定即可，但優(yōu)選是在、《X《入2的范圍內(nèi)包含至少一個
RGB三原色的峰值波長的范圍。特別優(yōu)選，在上述規(guī)定范圍a!《人《 入2)中包含如綠色(G)那樣在人的視覺中靈敏度高的波長范圍。另外， 以下的具體例僅是例子，如果例如使入^450nm、 ^=650nm，則能夠主 要對綠色的波長范圍的光實(shí)現(xiàn)窄視野角狀態(tài)。此外，如果X產(chǎn)350nm、 人產(chǎn)550nm，則能夠主要對藍(lán)色的波長范圍的光實(shí)現(xiàn)窄視野角狀態(tài)。此 外，如果Xf 550nm、人尸750nm，則能夠主要對紅色的波長范圍的光 實(shí)現(xiàn)窄視野角狀態(tài)。
在液晶顯示器100中，偏光板12、 22、 32以它們的偏光吸收軸一 致的方式配置成所謂的平行尼科耳。根據(jù)液晶單元ll的液晶模式、顯 示用液晶面板1所具有的其它光學(xué)部件(例如各種相位差板)的特性，光板12可以為平行尼科耳， 也可以為交叉尼科耳。
圖2是表示在使視野角控制用液晶面板2和視野角控制用液晶面 板3均為窄視野角狀態(tài)的情況下的液晶顯示器100的光學(xué)特性的示意 圖。另夕卜，在圖2中，示意性表示的光L1、 L2、 L3的波長X均處于規(guī) 定范圍(}n《XOi2)。此外，在圖2中，省略偏光板13和背光源4的 圖示。如圖2所示，在使視野角控制用液晶面板2和視野角控制用液 晶面板3均為窄視野角狀態(tài)的情況下，在正面方向(極角4>=0° )行 進(jìn)的光Ll ，透過視野角控制用液晶面板2和視野角控制用液晶面板3，
能夠被觀察者視認(rèn)。另一方面，在極角》為cJ)L《(t)《4)H的范圍的方
向行進(jìn)的光L2，透過視野角控制用液晶面板2，但不能夠透過視野角 控制用液晶面板3而被遮蔽。此外，在極角cl)比(i)H大的方向行進(jìn)的光 L3，不能夠透過視野角控制用液晶面板2而被遮蔽。由此，在使視野 角控制用液晶面板2和視野角控制用液晶面板3為窄視野角狀態(tài)的情
況下，規(guī)定范圍a,《x《^)的波長范圍的光，在極角小為4^以上的
傾斜方向，不能夠透過而被遮蔽，不能夠被觀察者視認(rèn)。結(jié)果，在使 視野角控制用液晶面板2和視野角控制用液晶面板3為窄視野角狀態(tài) 的情況下，能夠防止來自極角小為c^以上的傾斜方向的窺視。
為了實(shí)現(xiàn)以上的光學(xué)特性，在使視野角控制用液晶面板2和視野 角控制用液晶面板3為窄視野角狀態(tài)時，需要滿足以下的(1) (4) 的條件。另外，此處如上所述，偏光板12、 22、 32以它們的偏光吸收 軸一致的方式配置成所謂的平行尼科耳。
(1)控制液晶單元21中液晶分子的狀態(tài)，使得相對于正面方向 (極角巾=0°)的液晶單元21的相位延遲值R21 cbQ，在n分別為0以上
的整數(shù)的情況下，對于規(guī)定范圍a,《x《、)的波長范圍成分，滿足
下述條件式(fl)。另外，在下述條件式(fl)和以后表示的各條件式 中，n可以是同一值，也可以是相互不同的值。 nX—人/4〈 R2I4>。〈 n i+ X/4 …(fl)
艮口，如果滿足上述(fl)的條件，則透過偏光板12射入液晶單元 21的直線偏光的振動面，在通過液晶單元21時旋轉(zhuǎn)大約180°，因此 能夠透過偏光板22。(2) 控制液晶單元31中液晶分子的狀態(tài)，使得相對于正面方向 (極角4>=0°)的液晶單元31的相位延遲值R3iCb。，在n分別為0以上
的整數(shù)的情況下，對于規(guī)定范圍(、《 1《入2)的波長范圍成分，滿足 下述條件式(f2)。
n人-X/4< R314>0< n>i+入/4…(f2)
艮口，如果滿足上述(f2)的條件，則透過偏光板22射入液晶單元 31的直線偏光的振動面，在通過液晶單元31吋旋轉(zhuǎn)大約180°，因此 能夠透過偏光板32。
(3) 控制液晶單元21中液晶分子的狀態(tài)，使得相對于極角》^ cl)h的方向的液晶單元21的相位延遲值R^4)h，對于規(guī)定范圍(、《X 《X2)的波長范圍成分，滿足下述條件式(f3)。
n人/2- X/4 〈 R214>H<由'2+人/4 …(G)
艮P，如果滿足上述(f3)的條件，則透過偏光板12并以極角4)》 4)h射入液晶單元21的直線偏光，在通過液晶單元21時其振動面旋轉(zhuǎn) 大約90°,因此不能夠透過偏光板22。
(4) 控制液晶單元31中液晶分子的狀態(tài)，使得相對于極角小》 d^的方向的液晶單元31的相位延遲值R^4)l，對于規(guī)定范圍a,《x 《、)的波長范圍成分，滿足下述條件式(f4)。
nV2—人/4< R31》l〈 n>i/2+ X/4 …(f4)
艮口，如果滿足上述(f4)的條件，則透過偏光板22并以極角ct^ 4)l射入液晶單元31的直線偏光，在通過液晶單元31時其振動面旋轉(zhuǎn) 大約卯°，因此不能夠透過偏光板32。由此，在視野角控制用液晶面 板3能夠遮蔽在視野角控制用液晶面板2未被遮蔽的4)l《4)《cJ)h范 圍的光。
另外，在圖1所示的液晶顯示器100中，也可以相對于偏光板12 將偏光板22配置為交叉尼科耳。在此情況下，在上述的式子(fl)中 將nX項(xiàng)替換為r^/2，并且在式子(fi)中將nV2項(xiàng)替換為nX即可。
此外，也可以相對于偏光板22將偏光板32配置為交叉尼科耳。 在此情況下，在上述的式子(f2)中將n人項(xiàng)替換為nV2，并且在式子 (f4)中將nX/2項(xiàng)替換為n人即可。此外，為了得到更加良好的窄視野角特性，優(yōu)選將上述式子(f3)、 (f4)中的V4項(xiàng)設(shè)定為例如V8，或者設(shè)定為更加接近0的較小的值。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示器ioo，對于規(guī)定范圍a,
《 iOl2)的波長范圍成分，通過使視野角控制用液晶面板2和視野角 控制用液晶面板3為窄視野角狀態(tài)，能夠利用第三視野角控制用液晶 面板3可靠地對在視野角控制用液晶面板2中未被遮蔽的光(即，在 極角低于cl)h的方向透過的光)中極角為4)l以上的光進(jìn)行遮光。由此， 能夠?qū)ο驑O角為4^以上的傾斜方向出射的光全部進(jìn)行遮光。其結(jié)果， 能夠?qū)崿F(xiàn)在從傾斜方向的視角觀看的情況下完全看不到顯示用液晶面 板1的顯示內(nèi)容的窄視野角狀態(tài)。
另外，如果使視野角控制用液晶面板2為窄視野角狀態(tài)，使視野 角控制用液晶面板3為廣視野角狀態(tài)，則視野角控制用液晶面板3不 遮蔽4>l《d)的范圍的光而使其透過，僅由視野角控制用液晶面板2遮
蔽4)》4)h的范圍的光。由此，能夠成為在4)l《》《4)h的范圍中也能
夠看到顯示用液晶面板1的顯示的狀態(tài)。即，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶 顯示器100，如果使視野角控制液晶面板2和視野角控制用液晶面板3 均為窄視野角狀態(tài)，則能夠?qū)崿F(xiàn)對小^4^的范圍進(jìn)行遮光的廣范圍的 窄視野角狀態(tài)；如果使視野角控制用液晶面板2為窄視野角狀態(tài)、并 使視野角控制用液晶面板3為廣視野角狀態(tài)，則能夠?qū)崿F(xiàn)僅對4) >小h 的范圍進(jìn)行遮光的窄范圍的窄視野角狀態(tài)。
此外，在上述具體例子中，表示背光源4的光源為三波長光源的 例子，但也可以使用四波長光源。此外，也能夠使用三波長光源或四 波長光源以外的光源。但是，在將三波長光源、四波長光源等的在特 定的波長具有亮度峰值的光源用于背光源的情況下，優(yōu)選上述的規(guī)定 范圍a,《人《人2)包含該亮度峰值的波長。特別優(yōu)選在上述的規(guī)定范 圍a,《x《、)中包含如綠色(G)那樣在人的視覺中靈敏度高的波長 范圍。
此外，在本實(shí)施方式中，如圖1所示，舉例表示了偏光板12兼作 為顯示用液晶面板1的出射側(cè)偏光板和視野角控制用液晶面板2的入 射側(cè)偏光板的結(jié)構(gòu)。此外，在圖l的結(jié)構(gòu)中，偏光板22兼作為視野角 控制用液晶面板2的出射側(cè)偏光板和視野角控制用液晶面板3的入射側(cè)偏光板。但是，如圖3 (a)所示，在偏光板12的上層進(jìn)一步具有作 為視野角控制用液晶面板2的入射側(cè)偏光板的偏光板23的液晶顯示器 101也是本發(fā)明的一個實(shí)施方式。進(jìn)一步，如圖3 (b)所示，在偏光 板22的上層進(jìn)一步具有作為視野角控制用液晶面板3的入射側(cè)偏光板 的偏光板33的液晶顯示器102也是本發(fā)明的一個實(shí)施方式。但是，圖 1所示的液晶顯示器100具有相比于圖3 (a)和圖3 (b)所示的液晶 顯示器101、 102，其偏光板的數(shù)量較少的優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，舉例表示了在靠近顯示用液晶面板1 的一側(cè)配置有視野角控制用液晶面板2，在該視野角控制用液晶面板2 的前表面(觀察者側(cè))配置有視野角控制用液晶面板3的結(jié)構(gòu)。但是， 例如圖4所示，視野角控制用液晶面板2和視野角控制用液晶面板3 的疊層順序與圖1所示的結(jié)構(gòu)相反的液晶顯示器103也是本發(fā)明的一 個實(shí)施方式。
此外，在本實(shí)施方式中，舉例表示了具有兩塊視野角控制用液晶 面板的結(jié)構(gòu)，但為了將進(jìn)行遮蔽的極角的范圍劃分得更細(xì)，也可以具 有三塊以上的視野角控制用液晶面板。例如，可以是，具有三塊視野 角控制用液晶面板，利用第一視野角控制用液晶面板對極角小》30°的 范圍進(jìn)行遮光，利用第二視野角控制用液晶面板對極角小>50°的范圍 進(jìn)行遮光，利用第三視野角控制用液晶面板對極角巾》70。的范圍進(jìn)行 遮光。
此外，例如在上述實(shí)施方式中，說明了對于規(guī)定的波長范圍、《X 《入2的范圍，使用至少兩塊視野角控制用液晶面板的組，對規(guī)定的極 角以上的范圍進(jìn)行遮光的結(jié)構(gòu)，但也可以構(gòu)成為，通過對于相互不同 的波長范圍設(shè)置多個這樣的視野角控制用液晶面板的組，使得作為全 體，能夠?qū)τ诟鼜V的波長范圍的光實(shí)現(xiàn)窄視野角。例如，可以構(gòu)成為
包括對于藍(lán)色的波長范圍的光，具有分別對極角4)》4)H的范圍和(t)
^4^的范圍進(jìn)行遮光的光學(xué)特性的視野角控制用液晶面板2、 3;對于 綠色的波長范圍的光，具有分別對極角4>》》h的范圍和4)》的范 圍進(jìn)行遮光的光學(xué)特性的視野角控制用液晶面板2、 3;對于紅色的波 長范圍的光，具有分別對極角小》小h的范圍和4)》4)L的范圍進(jìn)行遮 光的光學(xué)特性的視野角控制用液晶面板2、 3?；蛘撸部梢詷?gòu)成為包括對于藍(lán)色的波長范圍的光，具有分別對極角4)》4)h的范圍和c1)^ c^的范圍進(jìn)行遮光的光學(xué)特性的視野角控制用液晶面板2、 3;對于綠
色的波長范圍的光，具有分別對極角4)》4>H的范圍和4)》4>L的范圍 進(jìn)行遮光的光學(xué)特性的視野角控制用液晶面板2、 3?；蛘?，還可以構(gòu)
成為包括對于綠色的波長范圍的光，具有分別對極角4)^cJ)h的范圍
和4> > 4^的范圍進(jìn)行遮光的光學(xué)特性的視野角控制用液晶面板2、 3; 對于紅色的波長范圍的光，具有分別對極角4)》4)h的范國和4)》4)l 的范圍進(jìn)行遮光的光學(xué)特性的視野角控制用液晶面板2、 3。
進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為，利用視野角控制用液晶面板2 和視野角控制用液晶面板3的組合，在0。 360。的方位角的至少一部分 中，對4^以上的極角的視野進(jìn)行遮蔽。g卩，并不一定能夠在0° 360° 的全方位角中實(shí)現(xiàn)窄視野角狀態(tài)是因?yàn)?，根?jù)液晶面板21、 31的液晶 模式的不同，存在液晶的折射率各向異性依存于方位角的情況。從而， 為了在方位角中更廣的范圍內(nèi)進(jìn)行窄視野角狀態(tài)的遮蔽，也可以采用 將視野角控制用液晶面板2和視野角控制用液晶面板3的組，例如改 變方向，疊層兩組以上的結(jié)構(gòu)。
以下對本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，對具有與在第一 實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)相同的功能的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注與第一實(shí)施方式相同 的參照符號，省略其詳細(xì)的說明。
圖5是表示第二實(shí)施方式的液晶顯示器200的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。 如圖5所示，液晶顯示器200，在顯示用液晶面板1的前表面(觀察者 側(cè))，取代視野角控制用液晶面板2而具有視野角控制膜5。視野角控 制膜5由相位差板51和偏光板52構(gòu)成。在視野角控制膜5的前表面， 配置有視野角控制用液晶面板3。
視野角控制膜5的相位差板51，具有與第一實(shí)施方式的液晶單元 21的窄視野角狀態(tài)相同的光學(xué)特性。作為這樣的相位差板51，例如能 夠使用負(fù)C板(nx=ny>nZ)。艮卩，為了使規(guī)定的波長范圍(、《X《、) 的光在極角為小h以上的方向透過偏光板12后不透過偏光板52，將相 對于在該方向透過的光的相位延遲值為大約的負(fù)C板用作相位差 板51即可。在液晶顯示器200中，偏光板12、 52、 32以它們的偏光吸收軸一 致的方式被配置成所謂的平行尼科耳。根據(jù)液晶單元ll的液晶模式、 顯示用液晶面板1所具有的其它光學(xué)部件(例如各種相位差板)的特 性，偏光板13相對于偏光板12可以是平行尼科耳，也可以是交叉尼 科耳。
圖6是表示使視野角控制用液晶面板3為窄視野角狀態(tài)時的液晶 顯示器200的光學(xué)特性的示意圖。另外，在圖6中，省略了偏光板13 和背光源4的圖示。如圖6所示，在液晶顯示器200中使視野角控制 用液晶面板3為窄視野角狀態(tài)的情況下，與第一實(shí)施方式的液晶顯示 器100同樣(參照圖2)，在正面方向(極角4>=0° )行進(jìn)的光L1透 過視野角控制膜5和視野角控制用液晶面板3，能夠被觀察者視認(rèn)。另 一方面，在極角4)處于cK《小《^h的范圍的方向行進(jìn)的光L2，透過 視野角控制膜5，但不能夠透過視野角控制用液晶面板3而被遮蔽。此 夕卜，在極角4)比4)h大的方向行進(jìn)的光L3，不能夠透過視野角控制膜5 而被遮蔽。由此，在使視野角控制用液晶面板3為窄視野角狀態(tài)的情 況下，規(guī)定范圍(、《X《、)的波長范圍的光，在極角小為4)l以上的 傾斜方向，不能夠透過而被遮蔽，不能夠被觀察者視認(rèn)。結(jié)果，在使 視野角控制用液晶面板3為窄視野角狀態(tài)的情況下，能夠防止來自極 角4>為4>l以上的傾斜方向的窺視。
為了實(shí)現(xiàn)以上的光學(xué)特性，需要滿足以下的(1) ~ (4)的條件。 另外，以下的(2)禾Q (4)的與液晶單元31的相位延遲相關(guān)的條件， 與第一實(shí)施方式完全相同。另外，此處如上所述，偏光板12、 52、 32 以它們的偏光吸收軸一致的方式被配置為所謂的平行尼科耳。
(1)相對于正面方向(極角4>=0°)的相位差板51的相位延遲值 R51小o，在n分別為0以上的整數(shù)的情況下，對于規(guī)定范圍(、《人《人2) 的波長范圍成分，滿足下述條件式(f5)。另外，在下述條件式(f5) 和以后表示的各條件式中，n可以是同一值，也可以是互不相同的值。
nl X/4< R51cJ)0<V4 …(f5)
艮口，如果滿足上述(f5)的條件，則透過偏光板12射入相位差板 51的直線偏光的振動面，在通過相位差板51時旋轉(zhuǎn)大約180°，因此 能夠透過偏光板52。(2) 控制液晶單元31中液晶分子的狀態(tài)，使得相對于正面方向 (極角4>=0°)的液晶單元31的相位延遲值R31 4) G，在n各自為0以上
的整數(shù)的情況下，對于規(guī)定范圍a,《x《人2)的波長范圍成分，滿足
下述條件式(f2)。
n i-人/4< R314)0〈 n i+入/4... (f2)
艮口，如果滿足上述(f2)的條件，則透過偏光板52射入液晶單元 31的直線偏光的振動面，在通過液晶單元31時旋轉(zhuǎn)大約180°，因此 能夠透過偏光板32。
(3) 相對于極角4)^d)H的方向的相位差板51的相位延遲值1121 "，對于規(guī)定范圍(、《入《^)的波長范圍成分，滿足下述條件式(傷)。
由'2- X/4 〈 R51 "〈 nA72十入./4 ... (f6)
艮口，如果滿足上述(f6)的條件，則透過偏光板12以極角4> > *H 射入相位差板51的直線偏光，在通過相位差板51時其振動面旋轉(zhuǎn)大 約90。，因此不能夠透過偏光板52。
(4) 控制液晶單元31中液晶分子的狀態(tài)，使得相對于極角ci)》 ^H的方向的液晶單元31的相位延遲值R3,(K，對于規(guī)定范圍a!《x 《、)的波長范圍成分，滿足下述條件式(f4)。
n入/2—人/4〈 R314>L〈 nV2+ V4 …(f4)
艮卩，如果滿足上述(f4)的條件，則透過偏光板52以極角4)^4)l 射入液晶單元31的直線偏光，在通過液晶單元31時其振動面旋轉(zhuǎn)大 約90°，因此不能夠透過偏光板32。由此，在視野角控制用液晶面板3 能夠遮蔽在視野角控制膜5未被遮蔽的cJ)l《4>《小h的范圍的光。
另外，在圖5所示的液晶顯示器200中，也可以將偏光板52相對 于偏光板12配置為交叉尼科耳。在此情況下，在上述的式子(f5)中 將nX項(xiàng)替換為nV2，并且在式子(f6)中將n入/2項(xiàng)替換為nX即可。
此外，也可以將偏光板32相對于偏光板52配置為交叉尼科耳。 在此情況下，在上述的式子(G)中將nX項(xiàng)替換為nX/2，并且在式子 (f4)中將nV2項(xiàng)替換為n入即可。
此外，為了得到更加良好的窄視野角特性，優(yōu)選將上述式子(f6)、 (f4)中的V4項(xiàng)設(shè)定為例如X/8，或者，設(shè)定為更接近O的較小的值。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示器200，對于規(guī)定范圍a,
《X《X2)的波長范圍成分，能夠可靠地對向極角為ct)L以上的方向行進(jìn)
的光進(jìn)行遮光。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)在從極角為4^以上的傾斜方向的視角
觀看的情況下完全看不到顯示用液晶面板1的顯示內(nèi)容的窄視野角狀態(tài)。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示器200，總是利用視野角控制膜5對4)》4)h的范圍進(jìn)行遮光。從而，如果使視野角控制用液晶面板3為廣視野角狀態(tài)，則視野角控制用液晶面板3不對4) l《4)的范圍進(jìn)行遮光而使其透過，僅利用視野角控制膜5對4>》4) h的范圍進(jìn)行遮光。由此，能夠成為在小l《4)《小h范圍中也能夠看見顯示用液晶面板1的顯示的狀態(tài)。即，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示器100，如果使視野角控制用液晶面板3為窄視野角狀態(tài)，則能夠?qū)崿F(xiàn)對4)》4)l的范圍進(jìn)行遮光的廣范圍的窄視野角狀態(tài)；如果使視野角控制用液晶面板3為廣
視野角狀態(tài)，則能夠?qū)崿F(xiàn)僅對小》小h的范圍進(jìn)行遮光的窄范圍的窄視
野角狀態(tài)。
此外，在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式同樣，作為背光源4，能夠使用具有四波長光源、其它任意光源以取代三波長光源的背光源。
此外，在本實(shí)施方式中，舉例表示了偏光板12兼作為顯示用液晶面板1的出射側(cè)偏光板和視野角控制膜5的入射側(cè)偏光板的結(jié)構(gòu)。但是，與在第一實(shí)施方式中圖3 (a)和圖3 (b)所示的液晶顯示器101、102同樣，也可以構(gòu)成為在偏光板12的上層或者偏光板52的上層進(jìn)一步具有偏光板。
進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，視野角控制膜5和視野角控制用液晶面板3的疊層順序也可以相反。
此外，在本實(shí)施方式中，舉例表示了具有各一塊視野角控制用液晶面板和視野角控制膜的結(jié)構(gòu)，但為了將進(jìn)行遮蔽的極角的范圍劃分得更細(xì)，也可以具有共計三塊以上的視野角控制用液晶面板或視野角控制膜。
進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為，利用視野角控制膜5和視野角控制用液晶面板3的組合，在0° 360°的方位角的至少一部分中，對4^以上的極角的視野進(jìn)行遮蔽。BP,并不一定能夠在0°~360°的全方位角中實(shí)現(xiàn)窄視野角狀態(tài)是因?yàn)?，根?jù)液晶面板31的液晶模式的不同，
存在液晶的折射率各向異性依存于方位角的情況。從而，為了在方位角中更廣的范圍內(nèi)對窄視野角狀態(tài)進(jìn)行遮蔽，也可以采用將視野角控
制膜5和視野角控制用液晶面板3的組，例如改變方向，疊層兩組以上的結(jié)構(gòu)。
以下對本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，對于具有與在上述各實(shí)施方式中已說明的結(jié)構(gòu)同樣的功能的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注與這些實(shí)施方式相同的參照符號，省略其詳細(xì)的說明。
圖7是表示第三實(shí)施方式的液晶顯示器300的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖7所示，液晶顯示器300，在顯示用液晶面板l的前表面(觀察者側(cè))具有在第二實(shí)施方式中已說明的視野角控制膜5。液晶顯示器300，在視野角控制膜5的前表面進(jìn)一步具有視野角控制膜6。視野角控制膜6由相位差板61和偏光板62構(gòu)成。
視野角控制膜6的相位差板61具有與第一實(shí)施方式中的液晶單元31的窄視野角狀態(tài)相同的光學(xué)特性。作為這樣的相位差板61，例如能夠使用負(fù)C板(nx-ny〉nz)。即，為了使規(guī)定的波長范圍(、《^《入2)的光，在極角為cl^以上的方向透過偏光板52后不透過偏光板62，將相對于在該方向透過的光的相位延遲值為大約V2的負(fù)C板用作相位差板61即可。
在液晶顯示器300中，偏光板12、 52、 62以它們的偏光吸收軸一致的方式被配置為所謂的平行尼科耳。根據(jù)液晶單元11的液晶模式、顯示用液晶面板1所具有的其它光學(xué)部件(例如各種相位差板)的特性，偏光板13相對于偏光板12可以為平行尼科耳，也可以為交叉尼科耳。
圖8是表示液晶顯示器300的光學(xué)特性的示意圖。另外，在圖8中，省略了偏光板13和背光源4的圖示。如圖8所示，在液晶顯示器300中，與第一實(shí)施方式的液晶顯示器100同樣(參照圖2)，在正面方向(極角小=0° )行進(jìn)的光L1，透過視野角控制膜5和視野角控制膜6，能夠被觀察者視認(rèn)。另一方面，在極角小處于^L《4)《4)H的范圍的方向行進(jìn)的光L2，透過視野角控制膜5，但不能夠透過視野角控制膜6而被遮蔽。此外，在極角4)比cbH大的方向行進(jìn)的光L3，不能
夠透過視野角控制膜5而被遮蔽。由此，規(guī)定范圍a,《x《、)的波
長范圍的光，在極角4)為(K以上的傾斜方向，不能夠透過而被遮蔽，不能夠被觀察者視認(rèn)。結(jié)果，能夠防止來自極角4為4^以上的傾斜方
向的窺視。
為了實(shí)現(xiàn)以上的光學(xué)特性，需要滿足以下的(1) ~ (4)的條件。另外，以下(1)和(3)的與相位差板51的相位延遲相關(guān)的條件，與第二實(shí)施方式完全相同。另外，此處如上所述，偏光板12、 52、 62以它們的偏光吸收軸一致的方式被配置為所謂的平行尼科耳。
(1) 相對于正面方向(極角4)=0°)的相位差板51的相位延遲值R514>。，在n分別為0以上的整數(shù)的情況下，對于規(guī)定范圍a,《K、)的波長范圍成分，滿足下述的條件式(f5)。另外，在下述條件式(f5)和以后表示的各條件式中，n可以是同一值，也可以是互不相同的值。
n入- V4〈 R514>0< nX+ …(f5)
艮P，如果滿足上述(f5)的條件，則透過偏光板12射入相位差板51的直線偏光的振動面，在通過相位差板51時旋轉(zhuǎn)大約180°，因此能夠透過偏光板52。
(2) 相對于正面方向(極角4二0°)的相位差板61的相位延遲值R61cK，在n分別為0以上的整數(shù)的情況下，對于規(guī)定范圍a,《入《、)的波長范圍成分，滿足下述條件式(f7)。
n、一 X/4〈 R614>0〈 nX+ A/4 …(f7)
艮P，如果滿足上述(f7)的條件，則透過偏光板52射入相位差板61的直線偏光的振動面，在通過相位差板61時旋轉(zhuǎn)大約180°，因此能夠透過偏光板62。
(3) 相對于極角4》4)H的方向的相位差板51的相位延遲值11214)H，對于規(guī)定范圍a^X《^)的波長范圍成分，滿足下述條件式(f6)。
nV2-入/4〈 R51 〈n i/2+ V4... (f6)
艮卩，如果滿足上述(f6)的條件，則透過偏光板12以扱角4)》c1)h向相位差板51射入的直線偏光，在通過相位差板51時其振動面旋轉(zhuǎn)大約90°，因此不能夠透過偏光板52。(4)相對于極角(J)》(1)l的方向的相位差板61的相位延遲值R^
4)l，對于規(guī)定范圍a^X《入2)的波長范圍成分，滿足下述條件式(f8)。
n i/2- X/4〈 R^4)l〈 nV2+ V4…(f8)
艮P，如果滿足上述(f8)的條件，則透過偏光板52以極角4)><1)L向相位差板61射入的直線偏光，在通過相位差板61時其振動面旋轉(zhuǎn)大約90°，因此不能夠透過偏光板62。由此，在視野角控制膜6能夠遮蔽在視野角控制膜5未被遮蔽的4>l《4)《4>H的范圍的光。
另外，在圖7所示的液晶顯示器300中，可以將偏光板52相對于偏光板12配置為交叉尼科耳。在此情況下，只要在上述的式子(f5)中將nX項(xiàng)替換為nX/2，并且在式子(f6)中將nX/2項(xiàng)替換為nX即可。
此外，也可以將偏光板62相對于偏光板52配置為交叉尼科耳。在此情況下，在上述的式子(f7)中將nX項(xiàng)替換為nV2，并且在式子(f8)中將nV2項(xiàng)替換為nX即可。
此外，為了得到更加良好的窄視野角特性，優(yōu)選將上述式子(f6)、(f8)中的V4項(xiàng)設(shè)定為例如X/8，或者，設(shè)定為更接近O的較小的值。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示器300，對于規(guī)定范圍《X《X2)的波長范圍成分，能夠可靠地對向極角為4^以上的方向行進(jìn)的光進(jìn)行遮光。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)在從極角為小l以上的傾斜方向的視角觀看的情況下完全看不到顯示用液晶面板1的顯示內(nèi)容的窄視野角狀態(tài)。
此外，在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式同樣，作為背光源4，能夠使用具有四波長光源、其它任意的光源以取代三波長光源的背光源。
此外，在本實(shí)施方式中，舉例表示了偏光板12兼作為顯示用液晶面板1的出射側(cè)偏光板和視野角控制膜5的入射側(cè)偏光板的結(jié)構(gòu)。但是，與第一實(shí)施方式中在圖3 (a)和圖3 (b)中表示的液晶顯示器101、102同樣，也可以構(gòu)成為，在偏光板12的上層或者偏光板52的上層，進(jìn)一步具有偏光板。
進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，視野角控制膜5和視野角控制膜6的疊層順序也可以相反。此外，在本實(shí)施方式中，舉例表示了具有兩塊視野角控制膜的結(jié)構(gòu)，但為了將進(jìn)行屏蔽的極角的范圍劃分得更細(xì)，也可以具有共計三塊以上的視野角控制膜。
以上，對本發(fā)明的幾個實(shí)施方式迸行了說明，但本發(fā)明并不僅限定于上述的具體例子，在發(fā)明的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。
例如，在第一 第三實(shí)施方式中，舉例表示僅在顯示用液晶面板1的前表面具有視野角控制元件的結(jié)構(gòu)。但是，也可以構(gòu)成為在顯示用
液晶面板1的前表面和背面這兩面具有視野角控制元件。例如，圖9表示作為第一實(shí)施方式的液晶顯示器100的更進(jìn)一步的變形例的液晶顯示器104的結(jié)構(gòu)。比較圖1和圖9可知，在液晶顯示器100和液晶
顯示器104中，顯示用液晶面板1和視野角控制用液晶面板2的疊層順序相反。即，如圖9所示，液晶顯示器104采用在背光源4和顯示用液晶面板1之間配置有視野角控制用液晶面板2的結(jié)構(gòu)。在液晶顯示器104中，顯示用液晶面板1也可以是半透過型液晶面板。
另外，在液晶顯示器104中，在背光源4和視野角控制用液晶面板2之間具有直線偏光板23。這是因?yàn)?，在圖1所示的液晶顯示器100的情況下，顯示用液晶面板1的偏光板12作為設(shè)置于向視野角控制用液晶面板2的光的入射側(cè)的偏光板發(fā)揮作用，但在圖9所示的液晶顯示器104的情況下，需要在背光源4側(cè)設(shè)置直線偏光板。但是，在圖9所示的液晶顯示器104中，作為顯示用液晶面板1的入射側(cè)偏光板的偏光板13能夠省略。另外，在圖9所示的液晶顯示器104中，也可以采用代替視野角控制用液晶面板2或者視野角控制用液晶面板3而具有第二實(shí)施方式的視野角控制膜5或者第三實(shí)施方式的視野角控制膜6的結(jié)構(gòu)。
此外，在上述的說明中，作為顯示裝置的具體例子，舉出了透過型液晶面板，但顯示裝置并不限定于此。例如，能夠?qū)⒎瓷湫突蛘甙胪高^型的液晶顯示面板用作顯示裝置。此外，不限于液晶顯示面板這樣的非發(fā)光型顯示裝置，也能夠使用例如CRT (Cathode Ray Tube，陰極射線管)、等離子體顯示器、有機(jī)EL (Electronic Luminescence,電致發(fā)光)元件、無機(jī)EL元件、LED (Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)顯示器、熒光顯示管(Vacuum Fluorescent Display)、電場發(fā)射顯示器(Field Emission Display)、表面電場顯示器(Surface-conduction Electron-emitter Display)等的自發(fā)光型顯示裝置。
另外，在上述的第一或者第二實(shí)施方式中，在顯示器的顯示狀態(tài) 為窄視野角時，也可以在顯示裝置的畫面中顯示用于向用戶傳達(dá)該信 息的消息、圖像或者圖標(biāo)等。
此外，在上述第一或者第二實(shí)施方式中，也可以使視野角控制裝 置的驅(qū)動電路根據(jù)顯示裝置中顯示的圖像的內(nèi)容而運(yùn)作，從而自動地 切換窄視野角和廣視野角。例如，可以是，在顯示器用于瀏覽因特網(wǎng) 的網(wǎng)頁時，根據(jù)網(wǎng)頁的內(nèi)容，參照與各頁相關(guān)聯(lián)的軟件標(biāo)志(software flag)，在其為優(yōu)選不讓他人看到的內(nèi)容等的情況下，自動地切換為窄 視野角的顯示狀態(tài)。此外，在瀏覽器以加密模式被啟動時，也可以向 窄視野角的顯示狀態(tài)進(jìn)行切換。
此外，也能夠在顯示器為數(shù)據(jù)輸入裝置的一部分的情況下、或者 是與數(shù)據(jù)輸入裝置相關(guān)聯(lián)且輸入的數(shù)據(jù)類型或者想要輸入的數(shù)據(jù)類型 具有機(jī)密性等的情況下，進(jìn)行調(diào)整使得顯示器的顯示狀態(tài)切換到窄視 野角。例如，在用戶輸入某些個人識別號碼等時，顯示器自動地切換 到窄視野角即可。
另外，在上述的第一或者第二實(shí)施方式中，視野角控制裝置可以 作為能夠從顯示裝置卸下的模塊或者蓋而形成。這樣的能夠卸下的模 塊，在被安裝到顯示裝置時，通過與顯示裝置電連接，能夠得到適當(dāng) 的電力和控制信號。 此外，在上述第一或者第二實(shí)施方式中，進(jìn)一步具有對顯示器的 周圍光進(jìn)行測定的光學(xué)傳感器(環(huán)境傳感器；ambient sensor)，在光 學(xué)傳感器的測定值低于規(guī)定的闕值時，也優(yōu)選將顯示器的顯示狀態(tài)變 為窄視野角。
另外，第三實(shí)施方式的液晶顯示器300總是為窄視野角狀態(tài)，不 能夠像第一或者第二實(shí)施方式的液晶顯示器那樣切換廣視野角狀態(tài)和 窄視野角狀態(tài)。但是，與第一或者第二實(shí)施方式相比較，其具有如下 優(yōu)點(diǎn)..裝置結(jié)構(gòu)簡單、能夠?qū)@示裝置整體形成得薄且輕、透過率高 等。于是，優(yōu)選根據(jù)用途，區(qū)分使用第一 第三實(shí)施方式。例如，在便攜式電話機(jī)、移動電腦等的希望根據(jù)周圍的狀況切換 廣視野角狀態(tài)和窄視野角狀態(tài)而進(jìn)行使用的顯示裝置的情況下，優(yōu)選使用第一或者第二實(shí)施方式。另一方面，在例如現(xiàn)金自動存取機(jī)(ATM) 用顯示面板那樣的希望總是防止來自斜后方的他人的窺視的顯示裝置 中，認(rèn)為適于使用第三實(shí)施方式。此外，對于車載監(jiān)控器來說，通過 使用第三實(shí)施方式，能夠防止監(jiān)視器圖像映入車輛的前玻璃(front glas)、側(cè)玻璃(side glas)。進(jìn)一步，在第三實(shí)施方式中說明的視野 角控制膜5和視野角控制膜6的疊層膜的使用，并不限于顯示裝置。 例如，認(rèn)為其能夠貼在車輛、建筑物的窗玻璃、屏風(fēng)等各種物品上， 以遮蔽來自外部的視線。此外，本發(fā)明的顯示器和視野角控制元件的用途涉及多個方面。 例如，不僅適用于筆記本型個人電腦、便攜式情報終端(PDA)、便 攜式游戲機(jī)、或者便攜式電話等的顯示器，也適用于ATM、設(shè)置于公 共場所的信息終端、售票機(jī)、和車載用顯示器等各種設(shè)備的顯示器。此外，本發(fā)明的視野角控制元件，存在以組裝于顯示器的狀態(tài)被 實(shí)施的情況，也存在作為顯示器的部件，以視野角控制元件單體進(jìn)行 制造并流通的可能性。產(chǎn)業(yè)上的或利用性本發(fā)明，作為通過切換廣視野角和窄視野角能夠適應(yīng)各種使用環(huán) 境、用途的顯示器，和用于該顯示器的視野角控制元件，能夠在產(chǎn)業(yè) 上進(jìn)行利用。
權(quán)利要求
1.一種顯示器，其具有顯示圖像的圖像顯示裝置；和疊層于所述圖像顯示裝置，對該圖像顯示裝置的視野角進(jìn)行控制的視野角控制元件，該顯示器的特征在于所述視野角控制元件包括第一遮蔽層，其包括具有雙折射性的光學(xué)元件；和包括配置在所述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少一塊偏光板，在規(guī)定的波長范圍的光以第一角度以上的角度入射時，所述光學(xué)元件賦予相位差，由此進(jìn)行遮蔽使得所述規(guī)定的波長范圍的光不透過所述出射側(cè)偏光板；至少一層輔助遮蔽層，其包括具有雙折射性的光學(xué)元件；和包括配置在所述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少一塊偏光板，在所述規(guī)定的波長范圍的光以比所述第一角度小的第二角度以上的角度入射時，所述光學(xué)元件賦予相位差，由此進(jìn)行遮蔽使得所述規(guī)定的波長范圍的光不透過所述出射側(cè)偏光板，通過所述第一遮蔽層和輔助遮蔽層，能夠遮蔽所述規(guī)定的波長范圍的光中以所述第二角度以上的角度向所述視野角控制元件入射的光。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于所述第一遮蔽層的光學(xué)元件是液晶面板，所述輔助遮蔽層的光學(xué)元件是液晶面板。
3. 如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于所述第一遮蔽層的光學(xué)元件是相位差板，所述輔助遮蔽層的光學(xué)元件是液晶面板。
4. 如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于所述第一遮蔽層的光學(xué)元件是相位差板，所述輔助遮蔽層的光學(xué)元件是相位差板。
5. 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的顯示器，其特征在于夾著所述第一遮蔽層的光學(xué)元件而配置的偏光板的偏光吸收軸大致平行，令所述第一遮蔽層和輔助遮蔽層的光學(xué)元件的相位延遲為R、令在所述各層被遮蔽的光的波長為X、令n為0以上的整數(shù)，則滿足<formula>formula see original document page 3</formula>
6. 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的顯示器，其特征在于-夾著所述第一遮蔽層的光學(xué)元件而配置的偏光板的偏光吸收軸大致正交，令所述第一遮蔽層和輔助遮蔽層的光學(xué)元件的相位延遲為R、令在所述各層被遮蔽的光的波長為X、令n為0以上的整數(shù)，則滿足-<formula>formula see original document page 3</formula>
7. 如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的顯示器，其特征在于所述顯示裝置是透過型液晶顯示裝置，還具有背光源。
8. 如權(quán)利要求7所述的顯示器，其特征在于在所述背光源與所述透過型液晶顯示裝置之間配置有所述視野角控制元件。
9. 如權(quán)利要求7所述的顯示器，其特征在于在所述透過型液晶顯示裝置的前表面配置有所述視野角控制元件。
10. 如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的顯示器，其特征在于所述顯示裝置是反射型液晶顯示裝置或者半透過型液晶顯示裝置，在所述透過型液晶顯示裝置的前表面配置有所述視野角控制元件。
11. 如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的顯示器，其特征在于所述顯示裝置是自發(fā)光型顯示裝置，在所述自發(fā)光型顯示裝置的前表面配置有所述視野角控制元件。
12. —種視野角控制元件，其疊層于顯示圖像的圖像顯示裝置，對 該圖像顯示裝置的視野角進(jìn)行控制，該視野角控制元件的特征在于， 包括第一遮蔽層，其包括具有雙折射性的光學(xué)元件；和包括配置在 所述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少一塊偏光板，在規(guī)定的 波長范圍的光以第一角度以上的角度入射時，所述光學(xué)元件賦予相位 差，由此進(jìn)行遮蔽使得所述規(guī)定的波長范圍的光不透過所述出射側(cè)偏 光板；至少一層輔助遮蔽層，其包括具有雙折射性的光學(xué)元件；和包 括配置在所述光學(xué)元件的出射側(cè)的出射側(cè)偏光板的至少一塊偏光板， 在所述規(guī)定的波長范圍的光以比所述第一角度小的第二角度以上的角 度入射時，所述光學(xué)元件賦予相位差，由此進(jìn)行遮蔽使得所述規(guī)定的 波長范圍的光不透過所述出射側(cè)偏光板，通過所述第一遮蔽層和輔助遮蔽層，能夠遮蔽所述規(guī)定的波長范 圍的光中以所述第二角度以上的角度向所述視野角控制元件入射的 光。
全文摘要
本發(fā)明提供顯示器和用于該顯示器的視野角控制元件。該顯示器能夠進(jìn)行遮光，使得從傾斜方向的廣范圍的視角看不到圖像顯示裝置的顯示。視野角控制用液晶面板(2)，在窄視野角狀態(tài)的情況下，在規(guī)定波長范圍的光以極角φ_H以上的角度入射時，液晶單元(21)賦予相位差，由此對該光進(jìn)行遮蔽使得其不透過偏光板(22)。視野角控制用液晶面板(3)，在窄視野角狀態(tài)的情況下，液晶單元(31)對透過偏光板(22)的光中以極角φ_L以上的角度入射的光賦予相位差，由此對該光進(jìn)行遮蔽使得其不透過偏光板(32)。由此，作為整體遮蔽極角φ_L以上的光，從而實(shí)現(xiàn)廣范圍的窄視野角狀態(tài)。
文檔編號G02F1/1335GK101681577SQ200880019800
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者千葉大, 坂井健彥, 束村親紀(jì), 森下克彥, 片岡義晴 申請人:夏普株式會社