CN100472280C - 光学元件及使用该光学元件的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学元件及使用该光学元件的显示装置。可以实现从规定的方向难以看见显示装置的画面，不会产生由于干涉条纹引起画质劣化的光学元件。这种光学元件是一种由第1偏振层、第2偏振层以及配置在这两片偏振层之间的液晶层构成的光学元件，其特征在于第1及第2偏振层配置成为其偏振光的吸收轴互相平行，该液晶层由混合取向的盘状液晶构成，其取向轴与偏振层的吸收轴平行或正交。
Description
技术领域
本发明涉及可以改变显示装置的画面的视角的光学元件以及具有这种光学元件的显示装置。
背景技术
对于显示装置的画面，根据在观察的人数多的场合有效视角广，而在防止他人窥视的视角窄等使用状况，要求有各种不同的状态。
作为使显示装置的画面的视角变窄的光学元件，已实用化的有将光吸收层和透明层交换配置成为百叶窗形状的薄膜(以下称其为百叶窗薄膜)。
百叶窗薄膜是作为3M公司的商品名为光控薄膜或信越聚合物股份公司的商品名为视控薄膜而产品化的。百叶窗薄膜在ATM机等的公共用途或便携式电话等移动式机器中用来防止对画面进行窥视等等。
除了以这种方式利用百叶窗薄膜等光学元件限制视角的显示装置之外，还提出了可以在视角广的状态和视角窄的状态之间任意切换的显示装置。
例如，在专利文献1中，揭示的是在显示用液晶盒(或称液晶单元)的背面具有由面光源、两片偏振片及在其中间配置的扭曲向列液晶盒构成的光闸片以及微透镜阵列等组成的光路控制片的显示装置。
在此场合，发自面光源的光通过光闸片限制可以在任意位置形成光通过区域，通过改变微透镜的位置和光通过区域的位置关系来对光路进行控制而进行视角切换。
除此之外，作为可进行视角切换的液晶显示装置，还提出了在两片偏振片之间配置显示用的液晶盒和视角控制用的液晶盒的显示装置。
作为这种显示装置，在专利文献2中揭示的是在显示用液晶盒的液晶层中具有扭曲向列液晶层，在视角控制用液晶盒中的液晶层中也具有扭曲向列液晶层的显示装置的控制方法。在此场合，通过在视角控制用液晶盒上施加合适的电压，就可以改变对比度大于等于规定值的视角范围。
另外，在专利文献3中揭示的是视角控制用液晶盒的液晶分子在其取向相对构成液晶盒的基板为平行方向的状态或在对液晶加热使其变成各向同性状态时可以得到与现有的液晶显示装置同样的视角特性，并且在视角控制用液晶盒的液晶分子相对于基板在垂直方向上取向时视角变窄的显示装置。
专利文献1：日本专利申请特开平5-108023号公报
专利文献2：日本专利申请特开平10-268251号公报
专利文献3：日本专利申请特开平9-105958号公报
专利文献4：国际公开号WO95/27919号
发明内容
作为使显示装置的画面的视角变窄的光学元件(以下也称其为视角限制元件)，百叶窗薄膜已经实用化。百叶窗薄膜具有光吸收层和透明层互相重复的周期结构。
因此，就存在在显示元件的像素排列和百叶窗薄膜的周期结构之间产生干涉条纹，画质劣化的问题。此外，存在由于百叶窗薄膜具有光吸收层，即使是正面方向光的一部分也被吸收，透射率降低的问题。另外，百叶窗薄膜，原理上是限制向着画面的上侧和下侧或左侧和右侧等相反的两个方向的光的透过的光学元件。
本发明系为解决这种现有技术的问题而完成的发明，其第1目的在于实现不会由于产生干涉条纹引起画质劣化的视角限制元件。
另外，在于在应用于液晶显示元件时实现可以获得高透射率的视角限制元件。
另外，在于实现使画面变暗的方向不是两个方向，而是可以只使规定的一个方向变暗的视角控制元件。
如上所述，作为可以在视角宽的状态和视角窄的状态之间进行切换的显示装置，提出了在显示用液晶盒的背面具有由面状光源、光闸片及光路控制片的显示装置以及在两片偏振片之间配置显示用液晶盒和视角控制用液晶盒的显示装置。
在前者的显示装置的场合，必须采用微透镜阵列等高价的光学部件作为光路控制片。并且，还存在由于微透镜阵列和光闸片必须正确地对位，产品的成本会上升的问题。另外，还存在在微透镜阵列的周期结构和显示用液晶盒的像素排列之间产生干涉条纹容易引起画质劣化的问题。
另一方面，后者的显示装置由于在斜向方向上画面的对比度降低或使灰度级反转而难以对图像进行识别。
在此场合，从斜向方向观察时的图像的视认性变差，但来自画面的一部分光泄漏。因此，特别是在车载显示装置中，不能有效地用在抑制夜间画面映入前车窗的用途中。
另外，例如，即使是通过灰度级反转图像的视认性变差，但由于文字信息等还是可以读出，所以从防止窥视的观点考虑，有时不能获得充分的效果。
另外，在液晶分子相对构成液晶盒的基板在垂直方向上取向的状态中实现窄视角状态的场合，垂直取向的液晶实际上相对入射到其上的直线偏振光，在进入与偏光轴平行的方位角和垂直的方位角的光中不产生相位差，在四个方向上存在视角不能控制的方位。
本发明的目的之一是提供一种解决这种现有技术的问题，限制规定的方位角及极角范围的光的透射，并且即使是与液晶显示屏等显示元件组合也不会产生由于干涉条纹引起的画质的劣化，可控制视角的视角控制元件或采用该元件的显示装置。
本发明，为达到上述目的，例如，采用以下的装置。
是一种由第1偏振层、第2偏振层以及配置在这两片偏振层之间的液晶层构成的光学元件，其结构为第1及第2偏振层配置成为其直线偏振光的吸收轴互相平行，液晶层由混合取向的盘状液晶构成，其取向轴与第1及第2偏振层的吸收轴平行或正交。
另外，是一种由第1偏振层、第2偏振层以及配置在这两片偏振层之间的液晶层构成的光学元件，其结构为两个偏振层的偏振光的吸收轴互相平行，液晶层由混合取向的向列型液晶构成，其取向轴与偏振层的吸收轴平行或正交，并且在液晶分子以垂直或接近垂直的状态取向为一侧具有Rth的绝对值大于100nm的光学上为负的单轴性介质。另外，在上述光学元件中，为获得所要求的光学特性也可以将大于等于两层的液晶层层叠。
另外，在将本光学元件应用于液晶显示装置时，可以在照明装置和液晶显示屏之间配置光学元件，在第1偏振层和第2偏振层两者或至少一个的光源一侧配置反射型偏振层。
或者，可以将第1偏振层和第2偏振层两者或至少一个作成反射型偏振层。
此外，可以具有用来对返回照明装置的光进行扩散反射的扩散反射装置。
另外，是一种由第1偏振层、第2偏振层以及配置在这两片偏振层之间的液晶层构成的光学元件，其结构为两个偏振层的偏振光的吸收轴互相正交，液晶层由棒状液晶分子构成，其取向轴扭曲成为分别与接近的偏振层的吸收轴平行或正交，并且液晶分子以规定的方位角及极角固定成为有效相位差为0的取向状态。
另外，是一种具有第1偏振层、第2偏振层及第3偏振层和第1液晶层及第2液晶层的光学元件，其结构为第1液晶层配置于第1偏振层和第2偏振层之间，第2液晶层配置于第2偏振层和第3偏振层之间，并且配置成为第1偏振层和第3偏振层的吸收轴互相平行，第2偏振层的吸收轴与第1偏振层及第3偏振层的吸收轴正交，第1及第2液晶层由棒状液晶分子构成，其取向轴扭曲成为分别与接近的偏振层的吸收轴平行或正交，并且液晶分子以规定的方位角及极角固定成为有效相位差为0的取向状态。
另外，是一种具有上述光学元件、照明装置、液晶显示屏的显示装置，液晶显示屏具有两个偏振层和液晶层，是通过控制发自背照光的光透射率而形成图像光的装置，上述光学元件构成为构成它的偏振层之一兼用作构成液晶显示屏的偏振层。
另外，是一种具有对置的第1透明基板和第2透明基板和在这些基板之间的液晶层的光学元件，第1及第2透明基板在各自的对置面上具有透明电极和取向膜，液晶层是液晶分子在第1透明基板一侧相对基板面以垂直或接近垂直的状态取向，而在第2基板一侧相对基板面以平行或接近平行的状态取向的介电各向异性为正的向列型液晶，在第1透明基板一侧具有在光学上为负的单轴各向异性介质。并且，其结构为在液晶层的第1透明基板及第2透明基板一侧分别具有偏振层，这些偏振层的吸收轴互相平行，液晶层的第2透明基板一侧的取向轴与偏振层的吸收轴平行或正交。
另外，在上述光学元件中，也可以在第1偏振层和第2偏振层两者或至少一个偏振层的光源一侧配置反射型偏振层。或者，也可以使第1偏振层和第2偏振层两者或至少一个成为反射型偏振层。并且也可以在视角控制元件的背面具有照明装置，具有对由反射型偏振层反射而返回到照明装置的光进行扩散反射的扩散反射装置。
另外，是一种具有对置的第1透明基板、第2透明基板和在这些基板之间的液晶层，并且在液晶层的第1透明基板一侧和第2透明基板一侧分别具有第1偏振层和第2偏振层的光学元件，其结构为两个偏振层的偏光的吸收轴互相正交，液晶层由介电各向异性为正的向列型液晶构成，其取向轴扭曲成为分别与接近的偏振层的吸收轴平行或正交，并且液晶层的Δnd的值大于等于2000nm。
另外，此光学元件也可以由多层层叠而构成。此时，在上述扭曲取向的液晶层之间配置的两个偏振层可以由一个偏振层兼之。此外，此时可以将液晶层的液晶分子的取向方向配置成为在多个液晶层之间不同。另外，是一种具有液晶显示屏、在其背面配置的照明装置及上述光学元件的显示装置，液晶显示屏具有两个偏振层和液晶层，通过控制发自照明装置的光的透射率形成图像光，视角控制元件构成为将构成它的偏振层之一兼用作构成液晶显示屏的偏振层。
另外，也可以在第2偏振层的光源一侧配置反射型偏振层。或者，也可以将第2偏振层作成反射型偏振层。并且，也可以在光学元件的背面具有照明装置，并具有对由反射型偏振层反射而返回到照明装置的光进行扩散反射的扩散反射装置。
本发明可以提供一种限制规定的方位角及极角范围的光的透射，并且即使是与液晶显示屏等的显示元件组合也不会因为干涉条纹产生画质劣化的控制视角的光学元件或使用该光学元件的显示装置。
附图说明
图1为用来说明本发明的视角限制元件的概略剖面图。
图2为用来说明本发明的视角限制元件的液晶膜的概略斜视图。
图3为用来说明本发明的视角限制元件的概略斜视图。
图4为用来说明本发明的视角限制元件的概略斜视图。
图5为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图6为用来说明本发明的显示装置的像素部的结构的概略正视图。
图7为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图8为本发明的显示装置的光学部件的光轴的关系说明图。
图9为用来说明本发明的视角限制元件的概略剖面图。
图10为用来说明本发明的视角限制元件的概略剖面图。
图11为用来说明本发明的视角限制元件的概略剖面图。
图12为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图13为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图14为本发明的显示装置的光学部件的光轴的关系说明图。
图15为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图16为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图17为本发明的显示装置的光学部件的光轴的关系说明图。
图18为用来说明本发明的视角限制元件的概略剖面图。
图19为用来说明本发明的视角限制元件的液晶膜的概略剖面图。
图20为本发明的视角限制元件的光学部件的光轴的关系说明图。
图21示出用来说明本发明的视角限制元件的光学特性的视角和透射率的关系的曲线图。
图22为用来说明本发明的视角限制元件的概略剖面图。
图23为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图24为本发明的显示装置的光学部件的光轴的关系说明图。
图25为用来说明本发明的视角控制元件的概略剖面图。
图26为本发明的视角控制元件的光学部件的光轴的关系说明图。
图27为示出本发明的视角控制元件的光学特性的一例的等透射率曲线图。
图28为示出本发明的视角控制元件的光学特性的视角和透射率的关系的曲线图。
图29为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图30为本发明的视角控制元件的光学部件的光轴的关系说明图。
图31为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图32为本发明的视角控制元件的光学部件的光轴的关系说明图。
图33为示出本发明的视角控制元件的光学特性的视角和透射率的关系的曲线图。
图34为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图35为本发明的显示装置的光学部件的光轴的关系说明图。
图36为本发明的显示装置的光学部件的光轴的关系说明图。
图37为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图38为本发明的显示装置的光学部件的光轴的关系说明图。
图39为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图40为本发明的显示装置的光学部件的光轴的关系说明图。
图41为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图42为本发明的显示装置的光学部件的光轴的关系说明图。
图43为用来说明本发明的显示装置的概略剖面图。
图44为本发明的显示装置的光学部件的光轴的关系说明图。
(附图标记说明)
1...显示装置；10...液晶显示屏；11、12、50、51...透明基板；13、16、100、150、160、170...液晶层；20...照明装置；30、31...视角限制元件；70...相位差片；200...基材膜；210、220...保护膜；300...偏振层；400...粘接层；500...取向膜；1000、1100...液晶膜；1200、1300...偏振状态切换装置；2000...第1偏振片；2100...第2偏振片；2200、2300...第3偏振片；2400...偏振片。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[实施例1]
图1为示出本发明的光学元件的一实施例的部分剖面图。此光学元件是在特定的方位及视角范围内可以使光的透射率下降的元件，是在设置在显示装置中的场合可以限制画面的视角的光学元件。在本说明书中下面将把具有这种功能的光学元件称之为视角限制元件。
本实施例的视角限制元件30是第1偏振片2000、第2偏振片2100以及在这些偏振片之间包含盘状(デイスコテイツク)液晶层100的液晶膜1000层叠而成的元件。
偏振片是在入射到其上的光之中使互相正交的直线偏振光分量的一个透射，而吸收另一个分量的元件。
作为第1偏振片2000，例如，可以采用通过使由碘及有机染料等二色性材料染色或吸附在其上的聚乙烯醇等构成的基材膜延伸，使二色性的材料取向而呈现吸收二色性的偏振层310夹在由三乙酰纤维素薄膜等构成的两片保护膜220、221之间的结构的偏振片。
另外，作为第2偏振片2100，与第1偏振片2000一样，可以采用通过使由聚乙烯醇等构成的基材膜延伸，使二色性的材料取向而呈现吸收二色性的偏振层300夹在由三乙酰纤维素薄膜等构成的两片保护膜210、211之间的结构的偏振片。
液晶膜1000，由基材膜200及在其上形成的液晶层100构成。
液晶膜1000，分别利用粘接层410与第1偏振片2000粘接，利用粘接层400与第2偏振片2100粘接。粘接层是由丙烯系等的透明的粘接剂构成的。
图2为用来说明液晶膜1000的结构的示意图。液晶膜1000，是在三乙酰纤维素等的面内方向的相位差小的在光学上大致各向同性的基材膜200上设置由聚酰亚胺等构成的取向膜500，在其上使苯并(9，10)菲衍生物等的显示盘状液晶性的盘状化合物成膜的膜。对取向膜500进行利用摩擦处理等的取向处理，在其上涂布盘状化合物，通过温度控制形成盘状向列相，并通过固定取向状态而形成非流动化的液晶层100。
液晶层100，由于在空气界面附近盘状液晶的圆盘面具有相对界面垂直或接近垂直的取向，在基材膜200一侧圆盘面具有与基材膜表面平行或接近平行的取向，所以成为在厚度方向上取向角度连续变化的混合取向。
假设在基材膜200一侧，盘状液晶的圆盘面与基材膜表面形成的角度为θ1，在与基材膜200相反的一侧盘状液晶的圆盘面与基材膜表面形成的角度为θ2时，大致有θ1＝2～5°，θ2＝65～75°。
盘状液晶的圆盘面相对基材膜表面的倾斜是沿着对取向膜500进行的取向处理的方向产生的，以下将与取向方向平行的轴称为取向轴。另外，为了使液晶层100非流动化，在苯并(9，10)菲衍生物等的盘状化合物的侧链末端导入聚合基，在混合取向状态下聚合而使取向状态固定。
这种液晶膜是由富士照相膜以WV膜这一商品名产品化，可以用作构成本发明的视角限制元件的液晶膜使用。图3及图4为示出第1偏振片2000的偏振层310的吸收轴2000A、液晶膜1000的液晶层100的取向轴1000A和第2偏振片2100的偏振层300的吸收轴2100A的关系的示意图。
如图所示，在本实施例的视角限制元件中，第1偏振片2000和第2偏振片2100的偏振层的吸收轴互相平行，液晶膜的液晶层的取向轴配置成为与偏振层的吸收轴平行(图3)或正交(图4)。
在此场合，从第2偏振片2100(或第1偏振片2000)一侧入射的光，在通过第2偏振片2100(或第1偏振片2000)之后，透过液晶膜1000入射到第1偏振片2000(或第2偏振片2100)。
此时，在与液晶层100的取向轴正交的方位中在液晶膜1000中在斜向方向上前进的光产生相位差，由于偏振光状态变化而被第1偏振片2000(或第2偏振片2100)吸收，使透射率减小。
另一方面，因为在与液晶层100的取向轴平行的方位中在液晶膜1000中在斜向方向上前进的光几乎不产生相位差，在第1偏振片2000(或第2偏振片2100)中几乎不被吸收而透过。
就是说，可以实现在与液晶层的取向轴1000A正交的方位中，与平行于液晶层的取向轴1000A的方位相比，在极角很大的范围内透射率减小的光学元件。换言之，可以实现在与液晶层的取向轴1000A正交的方位中，跟与液晶层的取向轴1000A平行的方位相比，视角变窄的视角限制元件。
如图3及图4所示，为了方便起见，在将液晶膜的液晶层的取向轴1000A作为与上下方向平行的方向时，可以实现与上下方向相比左右方向上的视角变小的视角限制元件。
这种视角特性，在应用到便携式电话、笔记本PC及PDA等便携式机器及ATM等公用机器的显示装置时，具有防止从横向方向上窥视的效果。
或者，在将液晶膜1000的液晶层的取向轴作为与左右方向平行的方向时，可以实现与左右方向相比上下方的视角变小的视角限制元件。在将这种视角特性应用到车载监视器时，具有防止图像光映入汽车的前窗玻璃的效果。
另外，在上述说明中，是对由混合取向的盘状液晶构成液晶膜1000的液晶层的场合进行说明，但本发明并不限定于此。例如，也可以采用使棒状液晶分子混合取向并固定的液晶层用作液晶膜1000的液晶层。
另外，也可以将构成视角限制元件的部件的一部分共用。图9为示出本发明的视角限制元件的另一示例的部分剖面图。此视角限制元件是在参照图1说明的元件中，省略构成第2偏振片2100的保护膜210，由构成液晶膜1000的基材膜200兼具构成第2偏振片2100的保护膜的功能。在此场合，光学特性与上述实施例相比没有很大变化，可以实现减去粘接层400和保护膜210的薄型、轻量及低成本的视角限制元件。
另外，为了获得所要求的特性也可以将多层液晶层进行层叠。图10为示出本发明的视角限制元件的另一示例的部分剖面图。此视角限制元件是在参照图9说明的视角限制元件中，在液晶膜1000(在图10中以1000a表示)和第2偏振片2100之间还夹着透明的粘接层420、430层叠液晶膜1000b、1000c的元件。
液晶膜1000a、1000b、1000c分别由液晶层100a和基材膜200a、液晶层100b和基材膜200b、液晶层100c和基材膜200c构成。
在此场合，可以实现只利用一层液晶膜得不到的视角特性，例如，视角更狭窄的视角特性。
[实施例2]
下面对本发明的显示装置的实施例予以说明。图5为示出本发明的显示装置的一实施例的概略结构的部分剖面图。
此显示装置的结构包括液晶显示屏10、配置于其背面的照明装置20及配置于液晶显示屏10和照明装置20之间的在(实施例1)中说明的视角限制元件30。
照明装置20是从液晶显示屏10的背面一侧对其显示区域进行照明的装置。作为照明装置20，有边缘光方式(导光体方式)、下方方式(反射板方式)及面状光源方式等。照明装置20，可以根据用途、目的及显示区域的大小从这些方式及其他方式中选择最佳方式。此处说明的是边缘光方式的背照光，但本发明并不限定于此。
照明装置20的结构包括：由在内表面上形成利用白色颜料的点式印刷或微细的凹凸形状及透镜形状等的改变光的行进方向的手段的透明的树脂构成的导光体22；配置在导光体22的端面上的光源21；配置在导光体22的内表面一侧的反射板23；配置在导光体22的表面一侧的棱镜片以及扩散片等光学薄膜24、25。
作为光源21可以使用冷阴极管及热阴极管等线状光源及发光二极管(LED)等点状光源。此处下面是对使用LED作为光源21的场合进行说明，但本发明并不限定于此。
在使用LED作为光源21时，为了使发自光源的光高效率地入射到导光体22，可以或是设置未图示的反射体，或是对在发光部的周围形成的模塑树脂的形状进行加工。
在这一结构中，从光源21出射并入射到导光体22的光在受到全反射的同时在导光体22内传播。在导光体22内传播的光之中到达在导光体的内表面上实施的改变光的行进方向的手段的光，其行进方向改变，从导光体22的表面一侧射出。从导光体22射出的光，在经过棱镜片及扩散片等光学薄膜对其出射角度的分布及在面内的辉度分布进行调整之后，经视角限制元件30照射到液晶显示屏10上。
液晶显示屏10采用通过对发自照明装置20的光的透射光量进行调整而显示影像的透射型或半透射反射型的液晶显示屏。
液晶显示屏10具有偏振片，通过控制入射到液晶层的光的偏振状态进行影像显示的液晶显示屏可以利用比较低的驱动电压获得高对比度的影像，所以是优选。在这种液晶显示屏中利用直线偏振光作为影像光。
作为液晶显示屏10，例如，可以采用TN(扭曲向列)方式、STN(超扭曲向列)方式、ECB(电控双折射)方式等等。另外，可以采用以宽视角为特征的IPS(面内切换)方式、VA(垂直取向)方式。
或者可以使用应用上述方式的半透射反射型的液晶显示屏作为液晶显示屏10。
此处下面说明的是采用IPS方式作为液晶显示屏10的场合，但本发明并不限定于此。
液晶显示屏10，具有由平坦而透明的光学各向同性的玻璃或塑料构成的显示屏用的透明基板11及透明基板12。在透明基板11上层叠由彩色滤光片及聚酰亚胺系高分子构成的取向膜(均未图示)。在透明基板12上形成取向膜、形成像素的电极、信号电极、由薄膜晶体管等构成的开关元件等(均未图示)。
图6为示出本实施例的液晶显示屏10的一个像素的结构的概略正视图。液晶显示屏10的一个像素具有在透明基板12上形成的共用电极33及扫描信号电极34，在其上层经未图示的绝缘膜形成的影像信号电极3100及像素电极32，由非晶Si膜或多晶Si膜等构成的作为开关元件的TFT(薄膜晶体管)3500。
另外，像素电极32，与共用电极33部分重合形成保持电容。共用电极33及像素电极32将一个像素分割为四个区域，在互相保持一定的间隙的同时，成为曲折(ジクザク)型。另外，相对液晶显示屏的画面上下方的共用电极33及像素电极32的曲折的倾斜角度r为约±10°。此外，在这些的上层形成保护层，并在其上形成取向膜。
两片透明基板11、12，使取向膜形成面相对地，在由未图示的隔离物设置一定间隙的状态下利用框形的密封材将周围接合而在内部形成空间。在此空间中封入介电各向异性为正的向列型液晶，通过密封而设置液晶层13。
液晶层13，通过对在两片透明基板11、12上形成的取向膜实施取向处理而规定其液晶分子长轴的取向方向。液晶层13的液晶取向方向，是在两片透明基板11、12之间不扭曲的所谓的均质取向。
在透明基板11的前表面和透明基板12的后表面上分别设置有偏振片2200及偏振片2000。
图7为用来说明本实施例的显示装置的纵剖面结构的概略剖面图，特别是对涉及液晶显示屏10和视角限制元件30的光学动作的主要结构部件予以描述的示图。
本显示装置，是从照明装置一侧起顺序配置视角限制元件30和液晶显示屏10的装置，构成视角限制元件30的第1偏振片2000兼作配置在液晶显示屏10的照明装置一侧的偏振片用。
另外，由于关于视角限制元件30在上述实施例中已说明，对相同部分赋予相同标记，详细说明则省略。
视角限制元件30，利用粘接层420粘接到构成液晶显示屏10的显示屏用的透明基板12上。粘接层可以使用丙烯系等透明粘接剂。另外，在透明基板11和12之间有显示屏用的液晶层13，在透明基板11的表面一侧上利用粘接层430粘接第3偏振片。
第3偏振片2200，与第1偏振片2000相同，可以是采用通过使由聚乙烯醇等构成的基材膜延伸，使二色性的材料取向而呈现吸收二色性的偏振层320夹在由三乙酰纤维素薄膜等构成的两片保护膜230、240之间的结构的偏振片。
图8为示出本实施例的显示装置的偏振片的吸收轴、显示屏用液晶层的取向轴及构成液晶膜的液晶层的取向轴等光轴的一例的示图。
此处下面，如图所示，说明的是显示屏用液晶层13的取向轴13A和第3偏振片2200的直线偏振光的吸收轴2200A与画面的上下方向平行，第1偏振片2000的直线偏振光的吸收轴2000A、第2偏振片2100的吸收轴2100A和液晶膜1000的液晶层的取向轴1000A与画面的上下方向正交的场合。
从照明装置20出射的光，在通过第2偏振片2100之后，透过液晶膜1000，入射到第1偏振片2000。
此时，在与液晶膜1000的液晶层的取向轴1000A正交的方位中在液晶膜1000中在斜向方向上前进的光产生相位差，由于偏振状态变化，其一部分被第1偏振片2000吸收。另一方面，因为在与液晶膜1000的液晶层的取向轴1000A平行的方位中在液晶膜1000中在斜向方向上前进的光几乎不产生相位差，大致维持偏振状态，在第1偏振片2000中几乎不被吸收而透过。
透过第1偏振片2000的光，通过液晶层13入射到第3偏振片2200。此时，通过将与从影像信息发生部(未图示)传送来的影像信息相对应的电压施加到共用电极及像素电极，控制通过液晶层13的光的偏振状态，就可以通过调整透过偏振片2200的透射光的量而形成所要求的影像光。在此场合，在与构成液晶膜1000的液晶层100的取向轴1000A正交的方位中，与平行于液晶层的取向轴1000A的方位相比，可以实现在极角(视角)大的区域中，画面变暗，视认性差的显示装置。在图8中例示的光轴配置的场合，由于在画面的上下方向的影像光的泄漏可以很小，因此，在应用于车载监视器时，可以实现防止图像光映入汽车的前窗玻璃的装置。
另外，在本实施例的显示装置中，包含构成视角限制元件的偏振层的偏振片和包含构成液晶显示屏的偏振层的偏振片由一片偏振片兼之。
在此场合，由于由视角限制元件有效利用的光和由液晶显示屏有效利用的光是同样的直线偏振光，成为光损失的原因的偏振层的数目减少，可以实现更明亮显示的显示装置。或者可以实现在同样的亮度显示时功率更低的显示装置。
此外，因为在视角限制元件的面内，在液晶显示屏的像素排列之间不存在产生干涉条纹那样的有规律的排列，可以实现没有由于干涉条纹引起的画质劣化的显示。
图11为示出本实施例的显示装置的偏振片的吸收轴、显示屏用液晶层的取向轴及构成液晶膜的液晶层的取向轴等的光轴的另一示例的示图。此处，如图所示，显示屏用液晶层13的取向轴13A和第1偏振片2000的直线偏振光的吸收轴2000A、第2偏振片2100的吸收轴2100A和液晶膜1000的液晶层的取向轴1000A与画面的上下方向平行，第3偏振片2200的直线偏振光的吸收轴2200A与画面的上下方向正交。
在此场合，由于可以使画面的左右方向的影像光变暗，在应用到便携式电话、笔记本PC及PDA等便携式机器及ATM等公用机器的显示装置时，可以实现具有防止从横向方向上窥视的效果的显示装置。
另外，此处叙述的是将视角限制元件配置于液晶显示屏10和照明装置20之间的场合，但本发明并不限定于此。例如，也可以将视角限制元件配置于液晶显示屏的表面一侧。
图15为示出本发明的这种显示装置的一实施例的概略结构的部分剖面图。此显示装置的结构包括液晶显示屏10、配置于其背面的照明装置20及配置于液晶显示屏10的表面一侧的在(实施例1)中说明的视角限制元件30，对与上述实施例相同部件赋予相同符号，详细说明则省略。
图16为用来说明此显示装置的纵剖面结构的概略剖面图，特别是对涉及液晶显示屏10和视角限制元件30的光学动作的主要结构部件予以描述的示图。本显示装置，是从照明装置一侧起顺序配置液晶显示屏10和视角限制元件30的装置，构成视角限制元件30的第2偏振片2100兼作配置在液晶显示屏10的照明装置一侧的偏振片用。视角限制元件30，利用粘接层420粘接到构成液晶显示屏10的显示屏用的透明基板11上。
图17为示出本显示装置的偏振片的吸收轴、显示屏用液晶层的取向轴及构成液晶膜的液晶层的取向轴等光轴的一例的示图。
此处，如图所示，液晶显示屏10的液晶层13的取向轴13A、第2偏振片2100的直线偏振光的吸收轴2100A、液晶膜1000的液晶层的取向轴1000A及第1偏振片2000的直线偏振光的吸收轴2000A与画面的上下方向平行，第3偏振片2200的吸收轴2200A与画面的上下方向正交。
在此场合，由于视角限制元件30的作用，也可得到与上述实施例同样特性的显示特性。就是说，在与构成液晶膜1000的液晶层100的取向轴1000A正交的方位中，与平行于液晶层的取向轴1000A的方位相比，可以实现在极角(视角)大的区域中，画面变暗，视认性差的显示装置。
在此场合，特别是在将半透射反射型的液晶显示屏用作液晶显示屏时，不仅是透射显示模式，在反射显示模式中也可以实现限制视角的显示装置。
[实施例3]
下面对本发明的显示装置的另一实施例进行说明。图12为示出本发明的显示装置的一实施例的概略结构的部分剖面图。
此显示装置的结构包括液晶显示屏10、配置于其背面的照明装置20及配置于液晶显示屏10和照明装置20之间的视角限制元件31。
本实施例，是在参照图5说明的上述实施例中，在视角限制元件中新设置反射型偏振片的实施例。因此，对于与上述实施例相同部分赋予相同符号，详细说明则省略。
本实施例的显示装置，是在上述实施例中，在第1偏振片2000和液晶膜1000之间，以及在第2偏振片2100的内表面一侧分别配置反射型偏振片3000和反射型偏振片3100的装置。
图13为用来说明本实施例的显示装置的纵剖面结构的概略剖面图，特别是对涉及液晶显示屏10和视角限制元件31的光学动作的主要结构部件予以描述的示图。
本显示装置，是从照明装置一侧起顺序配置视角限制元件31和液晶显示屏10的装置，构成视角限制元件31的第1偏振片2000兼作配置在液晶显示屏10的照明装置一侧的偏振片用。
另外，视角限制元件31，在第1偏振片2000和液晶膜1000之间配置第1反射型偏振片3000，分别利用透明的粘接层440及粘接层410粘接。另外，在第2偏振片2100的照明装置一侧利用透明的粘接层450粘接第2反射型偏振片3100。
作为反射型偏振片，采用可以在反射和透射时将互相正交的直线偏振光分量分离的偏振片。
作为这种反射型偏振片，例如，可以采用在专利文献4中揭示的对具有不同双折射性的高分子膜进行多层层叠的双折射反射型偏振膜、或在胆甾型液晶膜的表面和里面配置相位差膜的偏振膜、或将折射率不同的介质层叠的介质多层膜、或利用金属线栅的偏振滤光片。
在双折射反射型偏振膜的场合，在入射到其上的光之中使规定的直线偏振光分量透过，而反射偏光轴与其正交的直线偏振光分量的薄膜已由3M公司(美国)以DBEF的商品名产品化，可以将其用作反射型偏振片。利用金属线栅的偏光滤光片是在透明基材上以一千几百埃的间距形成银、铝、铬等的导电性的金属丝状图形的偏振片，在透明基材是平片时，可以实现平片型的反射型偏振片。
图14为示出本实施例的显示装置的偏振片的吸收轴、显示屏用液晶层的取向轴、构成液晶膜的液晶层的取向轴及反射型偏振片的反射轴等的光轴的一例的示图。
下面，如图所示，说明的是显示屏用液晶层13的取向轴13A和与第3偏振片2200的直线偏振光的吸收轴2200A与画面的上下方向平行，第1偏振片2000的直线偏振光的吸收轴2000A、第2偏振片2100的吸收轴2100A、液晶膜1000的液晶层的取向轴1000A、第1反射型偏振片3000的直线偏振光的反射轴3000A、第2反射型偏振片3100的直线偏振光的反射轴3100A与画面的上下方向正交的场合。
从照明装置20出射的光一般是非偏振光。因此，在从照明装置20出射并入射到第2反射型偏振片3100的光之中，与第2反射型偏振片的反射轴相对应的直线偏振光受到反射，偏光方向与其正交的直线偏振光透过。
由第2反射型偏振片2100反射的光返回到照明装置20，在经照明装置20反射时该偏振状态改变而再次入射到第2反射型偏振片2100。此时，一部分光由第2反射型偏振片反射，一部分透过。通过重复这一过程，从照明装置20出射的光的大部分可以透过第2反射型偏振片。
透过第2反射型偏振片的光，透过第2偏振片2100及液晶膜1000而入射到反射型偏振片3000。
此时，在与液晶膜1000的液晶层的取向轴正交的方位中在液晶膜1000中在斜向方向上前进的光产生相位差，由于偏振状态改变，该光的一部分被第1反射型偏振片3000反射而使透过的光减少。
另一方面，因为在与液晶膜1000的液晶层的取向轴平行的方位中在液晶膜1000中在斜向方向上前进的光几乎不产生相位差，大致维持偏振状态，在第1反射型偏振片3000中几乎不被反射而透过。也透过第1偏振片2000。
透过第1偏振片2000的光，通过液晶层13入射到第3偏振片2200。此时，通过将与从影像信息发生部(未图示)传送来的影像信息相对应的电压施加到共用电极及像素电极，控制通过液晶层13的光的偏振状态，就可以通过调整透过偏振片2200的透射光的量而形成所要求的影像光。
就是说，在与构成液晶膜1000的液晶层的取向轴1000A正交的方位中与平行于液晶层的取向轴1000A的方位相比，可以实现在极角大的区域中画面变暗的显示装置。
另外，受到第1反射型偏振片反射的光，再次通过液晶膜1000时，产生相位差，偏振状态改变，透过第2偏振片2100及第2反射型偏振片3100而返回到照明装置20。
照明装置20，由于具有扩散片等把光扩散反射的部件，返回照明装置20的光的一部分再次向着液晶显示屏10的正面方向反射，用于再利用，可以得到正面方向上的辉度提高的效果。
在图14中例示的光轴配置的场合，由于在画面的上下方向的影像光的泄漏可以很小，因此，在应用于车载监视器时，可以实现防止图像光映入汽车的前窗玻璃的显示装置。
另外，由于在本实施例的显示装置中在视角限制元件中设置有反射型偏振片，由偏振片吸收而损失的光的量可以减少，可以实现光的利用效率高、可以得到明亮显示的显示装置，或者可以实现在同样的亮度显示时功率更低的显示装置。
另外，从上述实施例可知，通过改变显示装置的偏振片的吸收轴、显示屏用液晶层的取向轴及构成液晶膜的液晶层的取向轴等的光轴，就可以实现在画面的左右方向的影像光暗的显示装置。
另外，在本实施例的显示装置中，也可以将第1偏振片2000和第2偏振片2100两者或一个省略。在此场合视角限制元件也起作用，一般由于反射型偏振片的偏振度比吸收型的偏振片低，光的遮蔽效果小。然而，在这种场合可以实现与吸收光的部件减少的份量相应的更明亮的显示装置。
[实施例4]
下面对本发明的视角限制元件的另一实施例进行说明。图18为示出本发明的视角限制元件的概略结构的部分剖面图。由于此视角限制元件是在参照图1说明的视角限制元件中主要改变液晶层的结构的元件，对于基本上与上述实施例相同的结构部件赋予相同符号，详细说明则省略。
本实施例的视角限制元件32的结构包括第1偏振片2000、第2偏振片2100及在这些偏振片之间的液晶膜1100。
液晶膜1100是由透明基材膜250、251及在其间形成的液晶层110构成的。
液晶膜1100分别利用粘接层410粘接偏振片2000，利用粘接层450粘接第2偏振片2100。粘接层由丙烯系等透明粘接剂构成。
图19为用来说明液晶膜1100的结构的示意图。在此图中，一并将液晶层110的取向状态固定时的电极及电源示意地示出。
液晶膜1100是在三乙酰纤维素等的面内方向的相位差小的大致为光学各向同性的基材膜250及基材膜251上分别设置由聚酰亚胺等构成的取向膜520、510，并且在这些之间设置有由棒状的液晶分子构成的液晶层110的液晶膜。
液晶层110基本上是利用对取向膜520、510的取向处理在两片基材膜250、251之间扭曲90°的取向。
另外，为了使液晶层非流动化，在液晶性化合物的侧链末端导入聚合基，将电源5200连接到电极5000、5100之间，在对液晶层施加规定的电压的状态下进行聚合而使取向状态固定是重要的。
通过控制在对液晶层的取向状态进行固定时的电场强度，视角限制元件的视角特性可以改变。
图20为示出第1偏振片2000的偏振层的吸收轴2000A、液晶膜1100的液晶层的第1偏振片一侧的取向轴1100OA、第2偏振片一侧的取向轴1100LA和第2偏振片2100的偏振层的吸收轴2100A的关系的示意图。
如图所示，在本实施例的视角限制元件中，将其配置为第1偏振片和第2偏振片的偏振层的吸收轴相互正交，液晶膜的液晶层的取向轴与偏振层的吸收轴平行。
此处，如图所示，为了方便起见，将画面右侧方向的方位角设为0°，将角度定义为逆时针转动时，第1偏振片2000的偏振层的吸收轴2000A为45°，液晶膜1100的液晶层的第1偏振片一侧的取向轴1100A为225°，第2偏振片一侧的取向轴1100LA和第2偏振片2100的偏振层的吸收轴2100A为135°。
在此场合，从第2偏振片2100(或第1偏振片2000)一侧入射到液晶膜的液晶层的光，在正面方向，即方位角及极角为0°的方向上通过液晶层时，偏振面转动90°而透过第1偏振片2000(或第2偏振片2100)。
另一方面，在从第2偏振片2100(或第1偏振片2000)一侧入射到液晶膜的液晶层的光之中，在液晶层110的有效相位差为0或变小的规定的方位角及极角的范围内，被第1偏振片2000(或第2偏振片2100)吸收。
就是说，在规定的方位角及极角的范围内，可以实现可以对光进行遮蔽的视角限制元件。
例如，在图20例示的光轴配置中，在构成液晶膜的液晶层采用折射率各向异性Δn为0.1、介电常数各向异性Δε为9.9的向列型液晶化合物，液晶层膜厚为20μm、预倾角约为3°、电场强度为70KV/m的状态下固定取向状态时，可以实现在图21中例示的特性的视角限制元件。
就是说，可以实现左右方向及向下方向的视角变宽，只是向上方向的从画面发出的光的量减小的视角限制元件。在将这种视角特性应用于车载用的监视器时，具有防止图像光映入汽车的前窗玻璃的效果。
另外，也可以将构成视角限制元件的部件的一部分共用。图22为本发明的视角限制元件的另一示例的部分剖面图。此视角限制元件，在参照图18说明的元件中，省略构成第2偏振片2100的保护膜210和构成第1偏振片的保护膜221，分别使构成液晶膜1100的基材膜250及251兼具偏振片的保护膜的功能。在此场合，光学特性与上述实施例相比没有很大变化，可以实现减去粘接层和保护膜的薄型、轻量及低成本的视角限制元件。
另外，为了获得所要求的特性也可以将多层视角限制元件进行层叠。在此场合，通过将配置在构成多个视角限制元件的各个液晶膜之间的两片偏振片(偏振层)由一片兼之，与单纯层叠两个视角限制元件的场合相比，可以实现低成本、薄型及轻量的视角限制元件。
具体言之，是具有第1偏振层、第2偏振层及第3偏振层和第1液晶层及第2液晶层的视角限制元件，其结构为第1液晶层配置于第1偏振层和第2偏振层之间，第2液晶层配置于第2偏振层和第3偏振层之间，并且配置成为第1偏振层和第3偏振层的吸收轴互相平行，第2偏振层的吸收轴与第1偏振层及第3偏振层的吸收轴正交。
第1及第2液晶层由棒状液晶分子构成，其取向轴扭曲成为分别与接近的偏振层的吸收轴平行或正交，并且液晶分子固定成为在规定的方位角及极角中有效相位差为0的取向状态。
在此场合，可以实现两个液晶层分别在有效相位差为0的规定方位角及极角中透射率低的光学元件。就是说，可以实现在规定的两个方位角及极角中可以遮蔽光的视角限制元件。
在此场合，可以实现只利用一层液晶膜得不到的视角特性，例如，视角更狭窄的视角特性及在多个方位角及极角的范围内可以限制光的透过的视角限制元件。
[实施例5]
下面对本发明的显示装置的实施例进行说明。图23为示出本发明的显示装置的一实施例的概略结构的部分剖面图。
此显示装置的结构包括液晶显示屏10、配置于其背面的照明装置20及配置于液晶显示屏10和照明装置20之间的在(实施例4)中说明的视角限制元件32。因此，对与上述实施例相同部件赋予相同符号，详细说明则省略。
液晶显示屏10采用通过对发自照明装置20的光的透射光量进行调整而显示影像的透射型或半透射反射型的液晶显示屏。
液晶显示屏10具有偏振片，通过控制入射到液晶层的光的偏振状态进行影像显示的液晶显示屏可以利用比较低的驱动电压获得高对比度的影像，所以是优选。在这种液晶显示屏中利用直线偏振光作为影像光。
作为液晶显示屏10，例如，可以采用TN(扭曲向列)方式、STN(超扭曲向列)方式、ECB(电控双折射)方式等等。另外，可以采用以宽视角为特征的IPS(面内切换)方式、VA(垂直取向)方式。
或者可以使用应用上述方式的半透射反射型的液晶显示屏作为液晶显示屏10。
此处下面说明的是作为液晶显示屏10在每个像素中利用具有薄膜晶体管等的开关元件的有源矩阵驱动型，作为显示模式采用TN方式的场合，但本发明并不限定于此。
液晶显示屏10，具有由平坦而透明的光学各向同性的玻璃或塑料构成的显示屏用的透明基板11及透明基板12。在透明基板11上层叠由彩色滤光片、透明电极及聚酰亚胺系高分子构成的取向膜(均未图示)。另外，在透明基板12上形成取向膜、形成像素的电极、信号电极、扫描电极、由薄膜晶体管等构成的开关元件等(均未图示)。
两片透明基板11、12，以取向膜形成面相对地，在由未图示的隔离物设置一定间隙的状态下利用框形的密封材将周围接合而在内部形成空间，在此空间中封入介电各向异性为正的向列型液晶，通过密封而设置液晶层16。
液晶层16，通过对在两片透明基板11、12上形成的取向膜实施取向处理而规定其液晶分子长轴的取向方向。液晶层16，是由液晶分子取向方向在两片透明基板11、12之间连续扭曲90°的扭曲向列型液晶构成的。在透明基板11的前表面和透明基板12的后表面上分别设置有偏振片2200及偏振片2000。
本显示装置，是从照明装置20一侧起顺序配置视角限制元件32和液晶显示屏10的装置，构成视角限制元件32的第1偏振片2000兼作配置在液晶显示屏10的照明装置一侧的偏振片用。
另外，由于关于视角限制元件32在上述实施例中已说明，对相同部分赋予相同符号，详细说明则省略。
视角限制元件32，利用粘接层粘接到构成液晶显示屏10的透明基板12上。粘接层可以使用丙烯系等透明粘接剂。另外，在透明基板11和12之间有液晶层16，在透明基板11的表面一侧上利用粘接剂粘接第3偏振片2200。
图24为用来说明本实施例的显示装置的偏振片的吸收轴、显示屏用液晶层的取向轴及构成液晶膜的液晶层的取向轴等光轴的关系的示意图。
此处下面，为了方便起见，将画面右侧方向的方位角设为0°，将角度定义为逆时针转动。如图所示，配置第3偏振片2200的偏振层的吸收轴2200A、第2偏振片2100的偏振层的吸收轴2100A、液晶膜1100的液晶层的第2偏振片一侧的取向轴1100LA为135°，液晶层16的第3偏振片一侧的取向轴16OA、第1偏振片2000的偏振层的吸收轴2000A为45°，液晶层16的第1偏振片一侧的取向轴16LA为315°，液晶膜1100的液晶层的第1偏振片一侧的取向轴1100OA为225°。
从照明装置20出射的光，在通过第2偏振片2100之后，透过液晶膜1100，入射到第1偏振片2000。
通过液晶膜的液晶层110的光在正面方向，即方位角及极角为0°及其附近的范围内通过液晶层时，偏振面转动90°而透过第1偏振片2000。
另一方面，在透过第2偏振片2100入射到液晶膜的液晶层的光之中，在液晶层110的有效相位差为0或相位差变小的规定的方位角及极角的范围内行进的光，被第1偏振片2000吸收。
透过第1偏振片2000的光，通过液晶层16入射到第3偏振片2200。此时，通过将与从影像信息发生部(未图示)传送来的影像信息相对应的电压经像素电极施加到液晶层，控制通过液晶层的光的偏振状态，就可以通过调整透过偏振片2200的透射光的量而形成所要求的影像光。
在本实施例的显示装置中，通过设定在图24中例示的光轴配置，可以实现左右方向及向下方向的视角变宽，只是向上方向的从画面发出的光减少的显示装置。在将这种视角特性应用于车载用的监视器时，具有防止图像光映入汽车的前窗玻璃的效果。
另外，在本实施例的显示装置中，包含构成视角限制元件的偏振层的偏振片和包含构成液晶显示屏的偏振层的偏振片由一片偏振片兼之。
在此场合，由于由视角限制元件有效利用的光和由液晶显示屏有效利用的光是同样的直线偏振光，成为光损失的原因的偏振层的数目减少，可以实现更明亮显示的显示装置。或者可以实现在同样的亮度显示时功率更低的显示装置。
此外，因为在视角限制元件的面内，在液晶显示屏的像素排列之间不存在产生干涉条纹那样的有规律的排列，可以实现没有由于干涉条纹引起的画质劣化的显示。
[实施例6]
下面参照附图对本发明的视角控制元件的实施例进行说明。图25为说明本发明的视角控制元件的一列的概略剖面图。
视角控制元件35的结构包括由平坦而透明的光学各向同性的玻璃或塑料构成的第1透明基板50及第2透明基板51、具有液晶层150的偏振状态切换单元1200、由光学上为负的单轴各向异性介质构成的相位差片70、第1偏振片2000及第2偏振片2100。
在第2透明基板51上层叠形成透明电极60及由聚酰亚胺系高分子构成的取向膜550，在第1透明基板50上与第2透明基板51同样地层叠形成透明电极61以及取向膜551。
作为透明电极，可以使用铟锌氧化物(也称为IZO)或铟锡氧化物(也称为ITO)等以氧化铟为主要原料的透明导电材料。
另外，两片透明基板50、51每个上形成的透明电极60、61，构成为经过未图示的布线以及开关元件与电源相连接，可以有选择地在透明电极60、61上施加至少两个规定的电压。
就是说，构成为在透明电极60、61上产生规定的电位差，在液晶层150上可以有选择地施加多个规定强度的电场。
两片透明基板50、51，将各个形成透明电极及取向膜的面相对地配置，再通过在其间夹以未图示的隔离物在两片透明基板之间设置一定间隙并利用密封材料55将此间隙的周围密封为框形而形成空间。液晶层150由在此空间中封入的介电各向异性为正的向列型液晶而构成。
在第1透明基板50上形成的取向膜551是使液晶分子相对基板表面在垂直方向上取向的垂直取向膜，在第2透明基板上形成的取向膜550是通过摩擦处理等取向处理使液晶分子相对基板表面以2～4°略微倾斜的状态取向的取向膜。因此，此视角控制元件的液晶层150，通过液晶分子在第1透明基板一侧相对基板表面以垂直或接近垂直的角度取向，在第2透明基板一侧相对基板表面以平行或略为倾斜的状态取向而成为取向角度在厚度方向上连续变化的混合取向。
在偏振状态切换单元1200的第1透明基板一侧设置有由光学上为负的单轴各向异性介质构成的相位差片70。作为相位差片70，可以使用在偏振片的保护膜中使用的三乙酰纤维素的薄膜。
相位差片70的光学性质以由式(1)定义的厚度方向的相位差值Rth为特征。
Rth＝(nz-(nx+ny)/2)d ...(1)
其中，nz是厚度方向的折射率，nx及ny是面内方向的主折射率，d是厚度。一般，用作偏振片的保护膜的三乙酰纤维素膜约为Rth＝-40nm，但也有等于其2～3倍的，即Rth＝-80nm～-120nm的三乙酰纤维素膜。相位差片70必需的Rth值因视角控制元件要求的特性而异。为了实现绝对值更大的Rth值，需要增加三乙酰纤维素膜的厚度，或层叠多个薄膜，或在三乙酰纤维素以外使用由Rth的绝对值大的高分子材料构成的薄膜，或使用胆甾型液晶层。
在使用胆甾型液晶层时，可以调整间距以使利用胆甾型液晶层发现的选择反射的波长域不在可见光波长域中。另外，在光从斜向方向入射时，由于选择反射的波长域向短波长一侧移动，所以选择反射的波长域成为紫外波长域，即使是有斜向光入射，也不会有可见光波长域的光反射是优选。
在相位差片70及第2透明基板51的外侧分别设置第1偏振片2000和第2偏振片2100。偏振片可以使用上述的偏振片。
另外，第1透明基板50和相位差片70，相位差片70和第1偏振片2000，第2透明基板51和第2偏振片2100可以在其间夹以丙烯系等的透明粘接剂进行粘接。
图26为示出本实施例的视角控制元件的偏振片的吸收轴及液晶层的取向轴等的光轴的一例的示图。
此处以下，如图所示，为方便起见，将第1偏振片2000的吸收轴2000A、偏振状态切换手段1200的液晶层150的第2透明基板51一侧的取向轴1200A、第2偏振片2100的吸收轴2100A都设定为与上下方向平行的方向。在此场合，在液晶层150上施加0～3V左右的任何大小的电压时，在与液晶层150的取向轴1200A正交的方位及其附近区域中在斜向方向，即极角大的范围内，透射率降低，视角变窄。与此相对，在液晶层上施加大于等于7V的电压时，在同一方位中的斜向方向，即极角大的范围内，透射率变大，视角变宽。
此时，在与液晶层150的取向轴平行的方向中，与施加到液晶层150上的电压的变化无关，即使在斜向方向上透射率也不改变。
例如，作为构成液晶层150的向列型液晶使用折射率各向异性Δn为0.095、介电常数各向异性Δε为5.2的向列型液晶，液晶层膜厚为8μm、相位差片70的Rth为-500nm时，可以实现在图27及图28中例示的视角特性的视角控制元件。
图27为示出视角控制元件35的视角特性的等透射率曲线图，示出经过透明电极60及透明电极61施加到偏振状态切换手段1200的液晶层150上的交流电压为2V和9V时的状态。另外，图27将视角(极角)0°的透射率归一化为100％，每隔10％画出从90％起至20％止的曲线。
另外，图28为横轴表示视角(极角)，纵轴表示透射率，示出图26的为方便起见的上下方向和左右方向的透射率的视角依赖性的关系的示图。
如图所示，在以2V驱动偏振状态切换手段1200的液晶层150时，在左右方向随着视角的增加透射率降低。另一方面，在以9V驱动偏振状态切换手段1200的液晶层150时，可以在很宽的视角范围内实现高透射率。此时，在上下方向，与偏振状态切换手段1200的液晶层150上的驱动电压无关，透射率不改变。
就是说，通过改变施加到偏振状态切换手段1200的液晶层150的电压，即驱动电压，可以实现可以使与液晶层的取向轴正交的方向的视角变窄或变宽的视角控制元件。
另外，在以三乙酰纤维素实现相位差片70时，通过使第1偏振片的保护膜和相位差片70两者兼用，由于可以省略保护膜及粘接层，可以实现更薄型、轻量的视角控制元件。
[实施例7]
下面参照附图对本发明的显示装置的另一实施例进行说明。图29为示出本发明的显示装置的实施例的概略结构的部分剖面图。
此显示装置的结构包括液晶显示屏10、配置于其背面的照明装置20及配置于液晶显示屏10的表面一侧的在(实施例6)中说明的视角控制元件35，对实现与上述实施例相同功能的部件赋予相同符号，详细说明则省略。
此处下面，与参照图5说明的上述实施例一样，说明的是采用IPS方式作为液晶显示屏10的场合，但本发明并不限定于此。
本显示装置，是从照明装置20一侧起顺序配置液晶显示屏10和视角控制元件35的装置，构成视角控制元件35的第2偏振片2100兼作配置在液晶显示屏10的表面一侧的偏振片用。
因此，第2偏振片2100，利用粘接剂粘结到液晶显示屏10的透明基板11上，也可以与视角控制元件35的第2透明基板51离开配置，但为了降低不需要的界面反射也可以在第2透明基板51和第2偏振片2100之间设置粘接剂或是以折射率与这些部件接近的透明介质填满。
另外，第3偏振片2300利用粘接剂粘结到构成液晶显示屏的透明基板12上。
图30为用来说明本实施例的显示装置的偏振片的吸收轴、液晶显示屏的液晶层的取向轴及偏振状态切换手段的液晶层的取向轴等光轴的关系的示图。
此处以下，如图30所示，配置为第1偏振片2000的吸收轴2000A、偏振状态切换手段1200的液晶层150的取向轴1200A、第2偏振片2100的吸收轴2100A、液晶显示屏的液晶层13的取向轴13A与画面上下方向平行，第3偏振片2300的吸收轴2300A与画面上下方向正交。
在此场合，从照明装置20出射的光，入射到构成液晶显示屏10的第3偏振片2200。
透过第3偏振片2200的光，通过液晶层13入射到第2偏振片2100。此时，通过施加与从影像信息发生部(未图示)传送来的影像信息相对应的电压，控制通过液晶层13的光的偏振状态，就可以通过调整透过偏振片2100的透射光的量而形成影像光。
透过第2偏振片2100的影像光，通过构成视角控制元件35的偏振状态切换手段1200和相位差片70，入射到第1偏振片2000。
在视角控制元件的液晶层150上施加0～3V左右的任何大小的电压时，在与液晶层150的第2偏振片2100一侧的取向轴正交的方位及其附近区域中在斜向方向，即极角大的范围内，透射率降低，视角变窄。与此相对，在液晶层上施加大于等于7V的电压时，在同一方位中的斜向方向，即极角大的范围内，透射率变大，视角变宽。
此时，在与液晶层150的取向轴平行的方向内，与施加到液晶层150上的电压的变化无关，在斜向方向上透射率不改变。
就是说，通过改变施加到偏振状态切换手段1200的液晶层150的电压，即驱动电压，可以使与液晶层150的取向轴正交的方向的视角变窄或变宽。
在图30例示的光轴配置的场合，可使画面的左右方向的影像光的亮度任意地变暗，使视认性变差。在将这种视角特性的切换应用到便携式电话、笔记本PC及PDA等便携式机器及ATM等公用机器的显示装置时，具有防止从横向方向上窥视的效果。
另外，在本实施例的显示装置中，构成视角控制元件的偏振片和构成液晶显示屏的偏振片由一片偏振片兼之。在此场合，由于由视角控制元件有效利用的光和由液晶显示屏有效利用的光是同样的直线偏振光，成为光损失的原因的偏振层的数目减少，可以实现更明亮显示的显示装置。或者可以实现在同样的亮度显示时功率更低的显示装置。
另外，在本实施例的显示装置中，视角控制元件35是配置在液晶显示屏的表面一侧。在此场合，在将半透射反射型用作液晶显示屏时，不仅是透射显示，在反射显示中也可以实现切换视角的显示装置。
另外，在本实施例的显示装置中，叙述的是将视角控制元件配置在液晶显示屏的表面一侧的场合，但本发明并不限定于此。就是说，也可以将视角控制元件配置在液晶显示屏和照明装置之间。
此时，可以在构成视角控制元件的第1偏振片和第2偏振片两者或至少一个偏振片的光源一侧配置反射型偏振片。或者，也可以使第1偏振片和第2偏振片两者或至少一个成为反射型偏振片。并且也可以在照明装置中设置对由反射型偏振片反射而返回到照明装置的光进行扩散反射的扩散反射装置。
在此场合，从照明装置20出射的光的一部分受到反射型偏振片的反射而再次返回照明装置20。返回照明装置20的光受到反射而被再利用，此时，由于再利用的光的一部分返回到正面方向，在利用视角控制元件使视角变窄时可以得到正面方向上的辉度提高的效果。
[实施例8]
下面参照附图对本发明的视角控制元件的另一实施例进行说明。图31为用来说明本发明的视角控制元件的一例的概略剖面图。此视角控制元件是在实施例6中说明的视角控制元件中，改变液晶层的液晶分子的取向状态和偏振片的吸收轴的方向，并且没有相位差片70的视角控制元件，对与上述实施例相同部件赋予相同符号，详细说明则省略。
视角控制元件36的结构包括第1透明基板50及第2透明基板51、具有液晶层160的偏振状态切换手段1300、第1偏振片2000及第2偏振片2100。
在第1透明基板50上层叠形成透明电极62及由聚酰亚胺系高分子构成的取向膜553，在第2透明基板51上与第1透明基板50同样地层叠形成透明电极63以及取向膜552。
另外，两片透明基板50、51每个上形成的透明电极62、63，构成为经过未图示的布线以及开关元件与电源相连接，可以有选择地在透明电极62、63上施加至少两个规定的电压。
就是说，构成为使透明电极62、63成为规定的电位，在液晶层160上可以有选择地施加多个规定强度的电场。
两片透明基板50、51，使各个形成透明电极及取向膜的面相对而配置。此时，再通过在其间夹以未图示的隔离物在两片透明基板之间设置一定间隙并利用密封材料55将此间隙的周围密封为框形而形成空间。液晶层160由在此空间中封入介电各向异性为正的向列型液晶而构成。
另外，在本实施例中，通过对在两片透明基板上形成的取向膜553、552分别实施摩擦处理等取向处理构成使液晶层160的液晶分子长轴在两片透明基板之间连续扭曲90°而构成的所谓的TN液晶元件。
在第1透明基板50及第2透明基板51的外侧分别设置第1偏振片2000和第2偏振片2100。偏振片可以使用上述的偏振片。
另外，第1透明基板50和第1偏振片2000，第2透明基板51和和第2偏振片2100可以在其间夹以丙烯系等的透明粘接剂进行粘接。
图32为示出本实施例的视角控制元件的偏振片的吸收轴及液晶层的取向轴等的光轴的一例的示图。如图所示，在本实施例的视角控制元件中，将其配置为第1偏振片2000和第2偏振片2100的偏振层的吸收轴相互正交，偏振状态切换手段1300的液晶层的取向轴分别与接近的偏振片的吸收轴平行。
此处，如图所示，为了方便起见，将画面右侧方向的方位角设为0°，将角度定义为逆时针转动时，第1偏振片2000的偏振层的吸收轴2000A为45°，偏振状态切换手段1300的液晶层160的第1偏振片一侧的取向轴1300OA为225°，偏振状态切换手段1300的液晶层160的第2偏振片侧的取向轴1300LA、第2偏振片2100的偏振层的吸收轴2100A为135°。
在偏振状态切换手段1300的液晶层160上不施加驱动电压时，在透过第2偏振片2100入射到偏振状态切换手段1300的光通过液晶层160时，大部分的光是偏振面转动90°，由于透过第1偏振片2000而使得在很宽的视角范围内透射率提高。
另一方面，在偏振状态切换手段1300的液晶层160上施加驱动电压时，在透过第2偏振片2100入射到偏振状态切换手段1300的光之中，在液晶层160的有效相位差为0或接近0的规定的方位角及极角方向行进的光，大部分被第1偏振片2000吸收。
就是说，在液晶层160上不施加电压时可以得到宽视角，而在液晶层上施加驱动电压时，在规定的方位角及极角方向，可以实现可以对光进行遮蔽的视角控制元件。
例如，在作为构成液晶层160的向列型液晶采用折射率各向异性Δn为0.1、介电常数各向异性Δε为9.9的向列型液晶，液晶层膜厚为29μm、预倾角约为3°时，可以实现在图33中例示的视角特性的视角控制元件。
图33为横轴表示视角(极角)，纵轴表示透射率，示出图32的为方便起见的上下方向的透射率和视角的关系的示图。
如图所示，在对偏振状态切换手段1300的液晶层160施加电压时，在左右方向和向下方向上透射率几乎不改变，只在向上方向在与驱动电压相应的规定的视角范围内可以使透射率减小。
就是说，可以实现左右方向及向下方向的视角变宽，只有向上方向相应于需要来切换画面的亮度的视角控制元件。在将这种视角特性应用到车载监视器时，具有防止图像光映入汽车的前窗玻璃的效果。
另外，研讨的结果表明，在几乎不使正面方向的透射率改变的状态下，为了控制在规定的方位角及极角方向上的透射率，优选是使液晶层的Δnd的值大于等于2000nm。这一数值与将TN显示模式应用于液晶显示屏时液晶层的Δnd的值约为400～500nm相比较，约等于4倍，不是可以很容易类推的值。
另外，在液晶层160的Δnd的值过大时，在想要控制透射率的规定的方位角及极角方向上得到的透射率的最低值变得很高而得不到充分的光遮蔽效果。因此，液晶层160的Δnd的值小于等于5000nm为优选。
就是说，如本实施例这样使用TN液晶的视角控制元件的液晶层的Δnd大于等于2000nm并小于等于5000nm是优选。特别是，在不需要控制透射率的方位角及极角方向上，为了在液晶层上施加规定的电压时的透射率的变化较小，并且在想要控制透射率的规定的方位角及极角方向上得到的透射率的最低值较小，优选是使液晶层的Δnd为2500nm～3500nm。
另外，液晶层160的驱动电压，为了使在正面方向上的透射率的变化小，优选是交流小于等于3V，更优选是小于等于2V。此时，频率应为看不到闪烁，不会使液晶显示屏的显示劣化的值。具体言之，大于等于60Hz大概就可以了。
[实施例9]
下面参照附图对本发明的显示装置的另一实施例进行说明。图34为示出本发明的显示装置的实施例的概略结构的部分剖面图。
此显示装置的结构包括液晶显示屏10、配置于其背面的照明装置20及配置于液晶显示屏10的表面一侧的在(实施例8)中说明的视角控制元件36，对实现与上述实施例相同功能的部件赋予相同符号，详细说明则省略。
此处下面，与参照图23说明的上述实施例一样说明的是采用TN方式作为液晶显示屏10的场合，但本发明并不限定于此。
本显示装置，是从照明装置20一侧起顺序配置液晶显示屏10和视角控制元件36的装置，构成视角控制元件36的第2偏振片2100兼作配置在液晶显示屏10的表面一侧的偏振片用。
因此，第2偏振片2100，利用粘接剂粘结到液晶显示屏10的透明基板11上，也可以与视角控制元件36的第2透明基板51离开配置。
另外，第3偏振片2300利用粘接剂粘结到构成液晶显示屏10的透明基板12上。
图35为用来说明本实施例的显示装置的偏振片的吸收轴、液晶显示屏的液晶层的取向轴及偏振状态切换手段的液晶层的取向轴等光轴的关系的示图。
此处，如图35所示，为了方便起见，将画面右侧方向的方位角设为0°，将角度定义为逆时针转动时，第1偏振片2000的偏振层的吸收轴2000A为45°，偏振状态切换手段1300的液晶层的第1偏振片一侧的取向轴1300OA为225°，偏振状态切换手段1300的液晶层的第2偏振片侧的取向轴1300LA、第2偏振片2100的偏振层的吸收轴2100A为135°。
另外，液晶显示屏10的液晶层16的第2偏振片一侧的取向轴16OA为45°，液晶显示屏10的液晶层16的第3偏振片一侧的取向轴16LA为315°，第3偏振片的吸收轴2300A为45°。
在此场合，从照明装置20出射，透过构成液晶显示屏10的第3偏振片2300的光，通过液晶层16入射到第2偏振片2100。此时，通过在液晶层16上施加与从影像信息发生部(未图示)传送来的影像信息相对应的电压，控制通过液晶层16的光的偏振状态，就可以通过调整透过第2偏振片2100的透射光的量而形成所要求的影像光。
透过第2偏振片2100的影像光，通过构成视角控制元件36的偏振状态切换手段，入射到第1偏振片2000。
在偏振状态切换手段的液晶层160上不施加驱动电压时，在透过第2偏振片2100入射到偏振状态切换手段的光通过液晶层160时，其中大部分的光是偏振面转动90°，由于透过第1偏振片2000而使得在很宽的视角范围内透射率提高。
另一方面，在偏振状态切换手段的液晶层160上施加驱动电压时，在透过第2偏振片2100入射到偏振状态切换手段的光之中，在液晶层160的有效相位差为0或接近0的规定的方位角及极角方向行进的光，被第1偏振片2000吸收。
就是说，可以实现在液晶层160上不施加电压时可以得到宽视角，而在液晶层上施加驱动电压时，在规定的方位角及极角方向可以使影像光变暗的显示装置。
在本实施例的显示装置中，在画面向上方向中，可以实现可以控制影像光的亮度的显示装置。在将这种视角特性应用于车载用的监视器时，具有根据需要防止图像光映入汽车的前窗玻璃的效果。
另外，通过改变视角控制元件36的液晶层16的光轴，可以实现在与画面的右边方向相当的方位角中，从规定的极角方向观察时，切换影像的亮度的显示装置。例如，如图36所示，将画面右侧方向的方位角设为0°，将角度定义为逆时针转动时，第1偏振片2000的偏振层的吸收轴2000A为45°，偏振状态切换手段1300的液晶层的第1偏振片一侧的取向轴1300OA为135°，偏振状态切换手段1300的液晶层的第2偏振片一侧的取向轴1300LA为45°，第2偏振片2100的偏振层的吸收轴2100A为135°。另外，液晶显示屏10的液晶层16的第2偏振片一侧的取向轴16OA为45°，液晶显示屏10的液晶层16的第3偏振片一侧的取向轴16LA为315°，第3偏振片的吸收轴2300A为45°。
在此场合，可以实现在从右斜方向观察画面时，可以观察到明亮的影像的状态和影像变暗不能得到充分的视认性的状态之间任意切换的显示装置。
在将这种视角特性应用到车载用的监视器时，例如，如果是右驾驶盘的汽车，可以相应于汽车的行驶状态，切换在驾驶员一侧的视认性。例如，在汽车停车中从驾驶座和助手座都可以观察画面，而在汽车行驶中，从助手座可以与在停车时相比毫无改变地观察影像，但从驾驶座不能充分观看影像。
就是说，在车载用的监视器上显示TV及DVD等的影像时，除了驾驶员以外的观察者像通常一样可以观看影像，但驾驶员看不到，可以使驾驶员集中注意力促进安全驾驶。
另外，在本实施例的显示装置中，构成视角控制元件的偏振片和构成液晶显示屏的偏振片由一片偏振片兼之。在此场合，由于由视角控制元件有效利用的光和由液晶显示屏有效利用的光是同样的直线偏振光，成为光损失的原因的偏振层的数目减少，可以实现更明亮显示的显示装置。或者可以实现在同样的亮度显示时功率更低的显示装置。
另外，在本实施例的显示装置中，视角控制元件36是配置在液晶显示屏的表面一侧。在此场合，在将半透射反射型用作液晶显示屏时，不仅是透射显示模式，在反射显示模式中也可以实现切换视角的显示装置。
另外，在本实施例的显示装置中，叙述的是将视角控制元件36配置在液晶显示屏10的表面一侧的场合，但本发明并不限定于此。就是说，也可以将视角控制元件36配置在液晶显示屏10和照明装置20之间。
[实施例10]
下面参照附图对本发明的显示装置的另一实施例进行说明。图37为示出本发明的显示装置的一实施例的概略结构的部分剖面图。
此显示装置是在(实施例9)中说明的显示装置的表面一侧再增加视角控制元件的装置。就是说，本实施例的显示装置1的结构包括液晶显示屏10、配置于其背面的照明装置20、配置于液晶显示屏10的表面一侧的视角控制元件36以及还是配置在其表面一侧的视角控制元件37，对实现与上述实施例相同功能的部件赋予相同符号，详细说明则省略。
本显示装置，是从照明装置20一侧起顺序配置液晶显示屏10、视角控制元件36和视角控制元件37的装置。
视角控制元件37的基本结构与视角控制元件36的相同。就是说，其结构包括形成透明电极和取向膜的两片透明基板52、53，封入这些透明基板之间的液晶层170以及配置于透明基板52的表面一侧和透明基板53的里面一侧的偏振片。另外，构成视角控制元件37的液晶层170的取向轴和配置于其表面一侧的偏振片2400的偏振层的吸收轴与视角控制元件36不同。
另外，在本实施例中，构成视角控制元件36的第2偏振片2100和配置在液晶显示屏10的表面一侧的偏振片由一片偏振片兼之，而构成视角控制元件36的第1偏振片2000和配置在视角控制元件37的里面一侧的偏振片由一片偏振片兼之。
其中，第1偏振片2000利用粘接剂粘结到构成视角控制元件36的透明基板50上，而第2偏振片2100利用粘接剂粘结到构成液晶显示屏10的透明基板11上。另外，第3偏振片2300利用粘接剂粘结到构成液晶显示屏10的透明基板12上，而偏振片2400利用粘接剂粘结到构成视角控制元件37的透明基板52上，但本发明并不限定粘接偏振片的透明基板。
图38为用来说明本实施例的显示装置的偏振片的吸收轴、液晶显示屏的液晶层的取向轴及视角控制元件的液晶层的取向轴等光轴的关系的示图。
如图38所示，本实施例的显示装置，对于液晶显示屏10、视角控制元件36的偏振片的吸收轴及液晶层的取向轴，与参照图36进行说明的上述实施例相同。另外，视角控制元件37的液晶层170的第1偏振片2000一侧的取向轴170LA为225°，而偏振片2400一侧的取向轴170OA为315°。另外，偏振片2400的偏振层的吸收轴2400A为135°。
另外，在图38中，视角控制元件36的液晶层的取向轴的符号标记与图36不同，第1偏振片2000一侧的液晶层160的取向轴标记为160OA，而第2偏振片2001一侧的液晶层160的取向轴标记为160LA。这些是与分别在图36中标记为构成视角控制元件36的偏振状态切换手段1300的液晶层的第1偏振片一侧的取向轴1300OA和第2偏振片一侧的取向轴1300LA的部件相同。
在此场合，从照明装置20出射，透过构成液晶显示屏10的第3偏振片2300的光，通过液晶层16入射到第2偏振片2100。此时，通过在液晶层16上施加与从影像信息发生部(未图示)传送来的影像信息相对应的电压，控制通过液晶层16的光的偏振状态，就可以通过调整透过第2偏振片2100的透射光的量而形成所要求的影像光。
透过第2偏振片2100的光，通过构成视角控制元件36的液晶层160，入射到第1偏振片2000。
在视角控制元件36的液晶层160上不施加驱动电压时，在透过第2偏振片2100并通过液晶层160的光大部分是其偏振面转动90°，由于透过第1偏振片2000而使得在很宽的视角范围内透射率提高。
另一方面，在视角控制元件36的液晶层160上施加驱动电压时，在透过第2偏振片2100，通过160的光之中，在液晶层160的有效相位差为0或接近0的规定的方位角及极角方向行进的光，被第1偏振片2000吸收。
就是说，在液晶层160上不施加电压时可以得到宽视角，而在液晶层上施加驱动电压时，在规定的方位角及极角方向可以使影像光变暗。在本实施例中，利用视角控制元件36，可以实现在与画面的右方向相当的方位角中，从规定的极角方向观察时可对影像的亮度进行切换的显示装置。
之后，透过第1偏振片2000的光通过构成视角控制元件37的液晶层170，入射到偏振片2400。在视角控制元件37的液晶层170上不施加电压时，透过第1偏振片2000，通过液晶层170的光大部分是其偏振面转动90°，由于透过偏振片2400而使得在很宽的视角范围内透射率提高。
另一方面，在视角控制元件37的液晶层170上施加驱动电压时，在透过第1偏振片2000通过液晶层170的光之中，在液晶层170的有效相位差为0或接近0的规定的方位角及极角方向行进的光，被偏振片2400吸收。
就是说，在液晶层170上不施加电压时可以得到宽视角，而在液晶层170上施加驱动电压时，在规定的方位角及极角方向影像变暗。在本实施例中，利用视角控制元件37，可以实现在与画面的左方向相当的方位角中，从规定的极角方向观察时可对影像的亮度进行切换的显示装置。
这样，在本实施例的显示装置中，可以实现在与画面的右方向或左方向，或右方向和左方向相当的方位角中，从规定的极角方向观察时可对影像的亮度进行切换的显示装置。
就是说，在只驱动视角控制元件36时，可以实现只在与画面的右方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。另外，在只驱动视角控制元件37时，可以实现只在与画面的左方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。此外，在同时驱动视角控制元件36及视角控制元件37时，可以实现在与画面的右方向及左方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。
这样，在本实施例中的显示装置中，在画面的左右方向中，在从斜向观察时，可使影像的亮度变暗，视认性变差。在将这种视角特性应用到便携式电话、笔记本PC及PDA等便携式机器及ATM等公用机器的显示装置时，具有防止从横向方向上窥视的效果。
特别是在本实施例的显示装置中，对规定的极角方向的影像的亮度可以在画面的左方向和右方向分别独立地进行控制。因此，例如，可以对自己左方的人通过将画面设置为明亮状态提高视认性而可以一起观察，而从右方则不能窥视。
另外，在本实施例的显示装置中，构成视角控制元件的偏振片及构成液晶显示屏的偏振片由一片偏振片兼之。在此场合，由于由视角控制元件有效利用的光和由液晶显示屏有效利用的光是同样的直线偏振光，成为光损失的原因的偏振层的数目减少，可以实现更明亮显示的显示装置。或者可以实现在同样的亮度显示时功率更低的显示装置。
另外，在本实施例的显示装置中，视角控制元件36和视角控制元件37是配置在液晶显示屏10的表面一侧。在此场合，在将半透射反射型显示屏用作液晶显示屏10时，不仅是透射显示模式，在反射显示模式中也可以实现切换视角的显示装置。
[实施例11]
下面参照附图对本发明的显示装置的另一实施例进行说明。图39为示出本发明的显示装置的一实施例的概略结构的部分剖面图。
此显示装置是在(实施例10)中说明的显示装置中，在构成视角控制元件37的透明基板53和第1偏振片2000之间新配置反射型偏振片3200的装置，对实现与上述实施例相同功能的部件赋予相同符号，详细说明则省略。
作为反射型偏振片，采用可以在反射和透射时将互相正交的直线偏振光分量分离的偏振片。
作为这种反射型偏振片，例如，可以采用在专利文献4中揭示的对具有不同双折射性的高分子膜进行多层层叠的双折射反射型偏振膜、或在胆甾型液晶膜的表面和里面配置相位差膜的偏振膜、或将折射率不同的介质层叠的介质多层膜、或利用金属线栅的偏振滤光片。
在双折射反射型偏振膜的场合，在入射到其上的光之中使规定的直线偏振光分量透过，而反射偏光轴与其正交的直线偏振光分量的薄膜已由3M公司(美国)以DBEF的商品名产品化，可以将其用作反射型偏振片。
利用金属线栅的偏光滤光片是在透明基材上以一千几百埃的间距形成银、铝、铬等的导电性的金属丝状图形的偏振片，在透明基材是平片时，可以实现平片型的反射型偏振片。
此处，反射型偏振片3200是利用粘接剂粘结到构成视角控制元件37的透明基板53上，但本发明并不限定粘接偏振片的透明基板。
图40为用来说明本实施例的显示装置的偏振片的吸收轴、反射型偏振片的反射轴、液晶显示屏的液晶层的取向轴及偏振状态切换手段的液晶层的取向轴等光轴的关系的示图。
如图40所示，本实施例的显示装置，对于液晶显示屏10、视角控制元件36和视角控制元件37的偏振片的吸收轴及液晶层的取向轴，参照图38进行说明的上述实施例相同。另外，反射型偏振片3200的反射轴为45°。
在此场合，与上述实施例一样，也可以实现在与画面的右方向或左方向，或右方向与左方向相当的方位角中，从规定的极角方向观察时可对影像的亮度进行切换的显示装置。
就是说，在只驱动视角控制元件36时，可以实现只在与画面的右方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。另外，在只驱动视角控制元件37时，可以实现只在与画面的左方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。此外，在同时驱动视角控制元件36及视角控制元件37时，可以实现在与画面的右方向及左方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。
特别是在本实施例的显示装置中，在对视角控制元件37的液晶层170施加大于等于3V，更优选是施加大于等于5V的电压时，可以实现由反射型偏振片3200对来自外部的光进行反射成为镜面的状态。
就是说，可以实现在宽视角的状态、在规定的方位角及极角方向上画面变暗、视认性变差的状态及镜面状态之间进行切换的显示装置。
另外，在使画面成为镜面状态时，优选是照明装置20关灯，在液晶显示屏10上不显示影像。这是因为在使画面成为镜面状态时，通过防止照明装置20和液晶显示屏10无谓地消耗电力而可以使显示装置的功耗下降之故。
另外，在本实施例的显示装置中可以省略第1偏振片2000。在此场合，成为光损失的原因的偏振层的数目减少，可以实现更明亮显示的显示装置。或者可以实现在同样的亮度显示时功率更低的显示装置。
但是，在现在的情况下，一般反射型偏振片3200的偏振度低。因此，在省略第1偏振片2000的场合，在利用视角控制元件36控制亮度的规定的方位角及极角方向上实现的透射率的最低值与具备第1偏振片2000的场合相比高这一点令人担心。
因此，是否需要第1偏振片2000要根据要求特性来选择。
[实施例12]
下面参照附图对本发明的显示装置的另一实施例进行说明。图41为示出本发明的显示装置的一实施例的概略结构的部分剖面图。
此显示装置是在(实施例10)中说明的显示装置中，改变视角控制元件36、37和液晶显示屏10的位置关系的装置，对实现与上述实施例相同功能的部件赋予相同符号，详细说明则省略。
本显示装置，是从照明装置20一侧起顺序配置视角控制元件37、视角控制元件36和液晶显示屏10的装置。
在视角控制元件37的里面一侧配置偏振片2400，构成视角控制元件36的第2偏振片2100兼用作视角控制元件37的表面一侧的偏振片。另外，构成视角控制元件36的第1偏振片2000兼用作配置在液晶显示屏10的里面一侧的偏振片，在液晶显示屏10的表面一侧配置第3偏振片2300。
其中，第1偏振片2000利用粘接剂粘结到构成液晶显示屏10的透明基板12上，而第2偏振片2100利用粘接剂粘结到构成视角控制元件36的透明基板51上。另外，第3偏振片2300利用粘接剂粘结到构成液晶显示屏10的透明基板11上，而偏振片2400利用粘接剂粘结到构成视角控制元件37的透明基板53上，但本发明并不限定粘接偏振片的透明基板。
图42为用来说明本实施例的显示装置的偏振片的吸收轴、液晶显示屏的液晶层的取向轴及视角控制元件的液晶层的取向轴等光轴的关系的示图。
如图42所示，在本实施例的显示装置中，偏振片2400的偏振层的吸收轴2400A为45°，视角控制元件37的液晶层170的偏振片2400一侧的取向轴170LA为225°，第2偏振片2100一侧的取向轴170OA为315°。另外，第2偏振片2100的偏振层的吸收轴2100A为135°，视角控制元件36的液晶层160的第2偏振片2100一侧的取向轴160LA为45°，第1偏振片2000一侧的取向轴160OA为135°。另外，第1偏振片2000的偏振层的吸收轴2000A为45°，液晶显示屏10的液晶层16的第1偏振片2000一侧的取向轴16LA为315°，液晶显示屏10的液晶层16的第3偏振片2300一侧的取向轴16OA为45°，第3偏振片2300的偏振层的吸收轴2300A为135°。
在此场合，从照明装置20出射，透过构成视角控制元件37的偏振片2400的光通过液晶层170，入射到第2偏振片2100。在视角控制元件37的液晶层170上不施加电压时，在透过偏振片2400，通过液晶层170的光大部分是其偏振面转动90°，由于透过第2偏振片2100而使得在很宽的视角范围内透射率提高。
另一方面，在视角控制元件37的液晶层170上施加驱动电压时，在透过偏振片2400通过液晶层170的光之中，在液晶层170的有效相位差为0或接近0的规定的方位角及极角方向行进的光，被第2偏振片2100吸收。
就是说，在液晶层170上不施加驱动电压时可以在宽视角范围内得到明亮的照明光，而在液晶层170上施加驱动电压时，在规定的方位角及极角方向上从照明装置20发出的照明光变暗。在本实施例中，利用视角控制元件37可以在与画面的左方向相当的方位角中，对射向规定的极角方向的照明光的亮度进行切换。
之后，透过第2偏振片2100的光通过构成视角控制元件36的液晶层160，入射到第1偏振片2000。
在视角控制元件36的液晶层160上不施加电压时，在透过第2偏振片2100，通过液晶层160的光大部分是其偏振面转动90°，由于透过第1偏振片2000而使得在很宽的视角范围内透射率提高。
另一方面，在视角控制元件36的液晶层160上施加驱动电压时，在透过第2偏振片2100通过液晶层160的光之中，在液晶层160的有效相位差为0或接近0的规定的方位角及极角方向行进的光，被第1偏振片2000吸收。
就是说，在液晶层160上不施加驱动电压时可以在宽视角范围内得到明亮的照明光，而在液晶层160上施加驱动电压时，在规定的方位角及极角方向上从照明装置20发出的照明光变暗。在本实施例中，利用视角控制元件36可以在与画面的右方向相当的方位角中，对射向规定的极角方向的照明光的亮度进行切换。
透过第1偏振片2000的光，通过构成液晶显示屏10的液晶层16入射到第3偏振片2300。此时，通过在液晶层16上施加与从影像信息发生部(未图示)传送来的影像信息相对应的电压，控制通过液晶层16的光的偏振状态，就可以通过调整透过第3偏振片2300的透射光的量而形成所要求的影像光。
所以，在只驱动视角控制元件36时，可以实现只在与画面的右方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。另外，在只驱动视角控制元件37时，可以实现只在与画面的左方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。此外，在同时驱动视角控制元件36及视角控制元件37时，可以实现在与画面的右方向及左方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。
这样，在本实施例中的显示装置中，在画面的左右方向上，在从斜向观察时，可使影像的亮度变暗，视认性变差。在将这种视角特性应用到便携式电话、笔记本PC及PDA等便携式机器及ATM等公用机器的显示装置时，具有防止从横向方向上窥视的效果。
特别是在本实施例的显示装置中，对规定的极角方向的影像的亮度可以在画面的左方向和右方向分别独立地进行控制。因此，例如，可以对自己左方的人通过将画面设置为明亮状态提高视认性而可以一起观察，而从右方则不能窥视。
另外，在本实施例的显示装置中，构成视角控制元件的偏振片及构成液晶显示屏的偏振片由一片偏振片兼之。在此场合，由于由视角控制元件有效利用的光和由液晶显示屏有效利用的光是同样的直线偏振光，成为光损失的原因的偏振层的数目减少，可以实现更明亮显示的显示装置。或者可以实现在同样的亮度显示时功率更低的显示装置。
另外，在本实施例的显示装置中，视角控制元件36和视角控制元件37是配置在液晶显示屏10的里面一侧。在此场合，在将半透射反射型显示屏用作液晶显示屏10时，由于在液晶显示屏的表面一侧不存在使光损失的部件，在反射显示模式中可以得到更明亮的显示。另外，通过在显示装置的最表面上配置液晶显示屏10可以实现显示影像的位置的深度较小的显示装置。
[实施例13]
下面参照附图对本发明的显示装置的另一实施例进行说明。图43为示出本发明的显示装置的一实施例的概略结构的部分剖面图。
此显示装置是在(实施例10)中说明的显示装置中，改变视角控制元件36、37和液晶显示屏10的位置关系的装置，对实现与上述实施例相同功能的部件赋予相同符号，详细说明则省略。
本显示装置，是从照明装置20一侧起顺序配置视角控制元件37、液晶显示屏10和视角控制元件36的装置。
在视角控制元件37的里面一侧配置偏振片2400，构成液晶显示屏10的第3偏振片2300兼用作视角控制元件37的表面一侧的偏振片。另外，构成视角控制元件36的第2偏振片2100兼用作配置在液晶显示屏10的表面一侧的偏振片，在视角控制元件36的表面一侧配置第1偏振片2000。
其中，第1偏振片2000利用粘接剂粘结到构成视角控制元件36的透明基板50上，而第2偏振片2100利用粘接剂粘结到构成液晶显示屏10的透明基板11上。另外，第3偏振片2300利用粘接剂粘结到构成液晶显示屏10的透明基板12上，而偏振片2400利用粘接剂粘结到构成视角控制元件37的透明基板53上，但本发明并不限定粘接偏振片的透明基板。
图44为用来说明本实施例的显示装置的偏振片的吸收轴、液晶显示屏的液晶层的取向轴及视角控制元件的液晶层的取向轴等光轴的关系的示图。
如图44所示，在本实施例的显示装置中，偏振片2400的偏振层的吸收轴2400A为135°，视角控制元件37的液晶层170的偏振片2400一侧的取向轴170LA为225°，第3偏振片2300一侧的取向轴170OA为315°。另外，第3偏振片2300的偏振层的吸收轴2300A为45°，液晶显示屏10的液晶层16的第3偏振片2300一侧的取向轴16LA为315°，液晶显示屏10的液晶层16的第2偏振片2100一侧的取向轴16OA为45°。视角控制元件36的液晶层160的第2偏振片2100一侧的取向轴160LA为45°，第1偏振片2000一侧的取向轴160OA为135°。另外，第1偏振片2000的偏振层的吸收轴2000A为45°。
在此场合，从照明装置20出射，透过构成视角控制元件37的偏振片2400的光通过液晶层170，入射到第2偏振片2100。在视角控制元件37的液晶层170上不施加驱动电压时，透过偏振片2400，通过液晶层170的光大部分是其偏振面转动90°，由于透过第3偏振片2300而使得在很宽的视角范围内透射率提高。
另一方面，在视角控制元件37的液晶层170上施加驱动电压时，在透过偏振片2400通过液晶层170的光之中，在液晶层170的有效相位差为0或接近0的规定的方位角及极角方向行进的光，被第3偏振片2300吸收。
就是说，在液晶层170上不施加驱动电压时可以在宽视角范围内得到明亮的照明光，而在液晶层170上施加驱动电压时，在规定的方位角及极角方向上从照明装置20发出的照明光变暗。在本实施例中，利用视角控制元件37可以在与画面的左方向相当的方位角中，对射向规定的极角方向的照明光的亮度进行切换。
透过第3偏振片2300的光通过构成液晶显示屏10的液晶层16，入射到第2偏振片2100。此时，通过在液晶层16上施加与从影像信息发生部(未图示)传送来的影像信息相对应的电压，控制通过液晶层16的光的偏振状态，就可以通过调整透过第2偏振片2100的透射光的量而形成所要求的影像光。
之后，透过第2偏振片2100的光通过构成视角控制元件36的液晶层160，入射到第1偏振片2000。
在视角控制元件36的液晶层160上不施加驱动电压时，在透过第2偏振片2100，通过液晶层160的光大部分是其偏振面转动90°，由于透过第1偏振片2000而使得在很宽的视角范围内透射率提高。
另一方面，在视角控制元件36的液晶层160上施加驱动电压时，在透过第2偏振片2100通过液晶层160的光之中，在液晶层160的有效相位差为0或接近0的规定的方位角及极角方向行进的光，被第1偏振片2000吸收。
就是说，在液晶层160上不施加驱动电压时可以在宽视角范围内得到明亮的照明光，而在液晶层160上施加驱动电压时，在规定的方位角及极角方向影像变暗。在本实施例中，利用视角控制元件36可以在与画面的右方向相当的方位角中，对向规定的极角方向的影像的亮度进行切换。
所以，在只驱动视角控制元件36时，可以实现只在与画面的右方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。另外，在只驱动视角控制元件37时，可以实现只在与画面的左方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。此外，在同时驱动视角控制元件36及视角控制元件37时，可以实现在与画面的右方向及左方向相当的方位角中对规定的极角方向的影像的亮度进行切换的显示装置。
这样，在本实施例中的显示装置中，在画面的左右方向上，在从斜向观察时，可使影像的亮度变暗，视认性变差。在将这种视角特性应用到便携式电话、笔记本PC及PDA等便携式机器及ATM等公用机器的显示装置时，具有防止从横向方向上窥视的效果。
在本实施例的显示装置中，对规定的极角方向的影像的亮度也可以在画面的左方向和右方向分别独立地进行控制。因此，例如，可以对自己左方的人通过将画面设置为明亮状态提高视认性而可以一起观察，而从右方则不能窥视。
另外，在本实施例的显示装置中，构成视角控制元件的偏振片及构成液晶显示屏的偏振片由一片偏振片兼之。在此场合，由于由视角控制元件有效利用的光和由液晶显示屏有效利用的光是同样的直线偏振光，成为光损失的原因的偏振层的数目减少，可以实现更明亮显示的显示装置。或者可以实现在同样的亮度显示时功率更低的显示装置。
另外，在上述实施例中说明的是使用由保护膜夹着以聚乙烯醇为基材的偏振层构成的偏振片的场合，但也可以通过使用涂布型偏振层省略保护膜。
另外，在各部件与空气相接的界面上也可以利用反射防止膜进行反射防止处理。
另外，在本发明的显示装置中，也可以在最表面上配置反射型偏振片。此时，反射型偏振片的反射轴配置成为在构成显示装置的偏振片之中与在最表面一侧配置的偏振片的偏振层的吸收轴平行。
在此场合，在点亮照明装置驱动液晶显示屏时，可以通过反射型偏振片看见影像。另一方面，照明装置关灯时，由于外光受到反射型偏振片的反射，画面就变成镜面状态。
另外，在利用视角限制元件或视角控制元件限制向斜向方向出射的影像光的场合，由于反射型偏振片对外光的反射，影像的视认性变得更差，可以得到高度的窥视防止效果。
本发明的视角限制元件及视角控制元件可以抑制或控制向规定的方位角及极角方向的光的透射。因此，在应用于车载显示装置时，可以得到防止影像光映入前窗玻璃的效果。另外，在ATM及公用终端的显示装置中使用时，可以得到防止外人窥视的效果。
另外，由于使用本发明的视角限制元件或视角控制元件的显示装置可以得到防止窥视的效果，所以可以应用于预定在人群中使用的便携式电话、PDA、笔记本PC等便携式机器用的显示装置。
Claims (14)
1.一种视角限制元件，具有第1偏振层、第2偏振层、和配置在上述第1偏振层及上述第2偏振层之间的液晶层，上述第1偏振层及上述第2偏振层的偏振光吸收轴互相平行，该视角限制元件的特征在于：
上述液晶层是混合取向的盘状液晶，并通过固定取向状态而使该液晶层非流动化；上述液晶层的取向轴与上述第1偏振层及上述第2偏振层的吸收轴平行或正交。
2.一种视角限制元件，具有第1偏振层、第2偏振层、和配置在上述第1偏振层及上述第2偏振层之间的液晶层，上述第1偏振层及上述第2偏振层的偏振光吸收轴互相平行，该视角限制元件的特征在于：
上述液晶层是混合取向的向列型液晶，上述液晶层的取向轴与上述第1偏振层及上述第2偏振层的吸收轴平行或正交，且
在上述液晶层的液晶分子以垂直或接近垂直的状态取向的一侧设有由光学上为负的单轴各向异性介质构成的相位差片。
3.如权利要求1或2所述的视角限制元件，其特征在于：在上述第1偏振层和上述第2偏振层两者或至少一个的光源一侧具有反射型偏振层。
4.一种视角限制元件，具有第1偏振层、第2偏振层、配置在上述第1偏振层及上述第2偏振层之间的液晶层，该视角限制元件的特征在于：
上述第1偏振层及上述第2偏振层的偏振光的吸收轴互相正交，上述液晶层由棒状液晶分子构成，上述棒状液晶分子的取向轴扭曲成为分别与接近的偏振层的吸收轴平行或正交，并且上述棒状液晶分子固定成为在规定的方位角及极角方向中有效相位差为0的取向状态。
5.一种视角限制元件，具有第1偏振层、第2偏振层、第3偏振层、配置在上述第1偏振层及上述第2偏振层之间的第1液晶层、以及配置在上述第2偏振层及上述第3偏振层之间的第2液晶层，该视角限制元件的特征在于：
上述第1偏振层及上述第3偏振层的偏振光吸收轴互相平行，上述第2偏振层的吸收轴配置为与上述第1偏振层及上述第3偏振层的吸收轴正交，上述第1液晶层及上述第2液晶层由棒状液晶分子构成，上述棒状液晶分子的取向轴扭曲成为分别与接近的偏振层的吸收轴平行或正交，且上述棒状液晶分子固定成为在规定的方位角及极角方向中有效相位差为0的取向状态。
6.一种显示装置，具有：
视角限制元件，具有第1偏振层、第2偏振层、和配置在上述第1偏振层及上述第2偏振层之间的第1液晶层，上述第1偏振层及上述第2偏振层的偏振光吸收轴互相平行；
向着上述视角限制元件进行光照射的照明装置；以及
液晶显示屏，具有第3偏振层、配置在上述第1偏振层或上述第2偏振层和上述第3偏振层之间的第2液晶层，且通过调整从上述照明装置发射的光的光量显示影像，
该显示装置的特征在于：
在上述视角限制元件中，上述第1液晶层是混合取向的盘状液晶，并通过固定取向状态而使该第1液晶层非流动化；上述第1液晶层的取向轴与上述第1偏振层及上述第2偏振层的吸收轴平行或正交。
7.一种显示装置，具有：
视角限制元件，具有第1偏振层、第2偏振层、和配置在上述第1偏振层及上述第2偏振层之间的第1液晶层，上述第1偏振层及上述第2偏振层的偏振光吸收轴互相平行；
向着上述视角限制元件进行光照射的照明装置；以及
液晶显示屏，具有第3偏振层、配置在上述第1偏振层或上述第2偏振层和上述第3偏振层之间的第2液晶层，并且通过调整从上述照明装置发射的光的光量显示影像，
该显示装置的特征在于：
在上述视角限制元件中，上述第1液晶层是混合取向的向列型液晶，上述第1液晶层的取向轴与上述第1偏振层及上述第2偏振层的吸收轴平行或正交，且在上述第1液晶层的液晶分子以垂直或接近垂直的状态取向的一侧设有由光学上为负的单轴各向异性介质构成的相位差片。
8.一种显示装置，具有：
视角限制元件，具有第1偏振层、第2偏振层、和配置在上述第1偏振层及上述第2偏振层之间的第1液晶层；
向着上述视角限制元件进行光照射的照明装置；以及
液晶显示屏，具有第3偏振层、配置在上述第1偏振层或上述第2偏振层和上述第3偏振层之间的第2液晶层，且通过调整从上述照明装置发射的光的光量显示影像，
该显示装置的特征在于：
在上述视角限制元件中，上述第1偏振层及上述第2偏振层的偏振光吸收轴互相正交，上述第1液晶层由棒状液晶分子构成，上述棒状液晶分子的取向轴扭曲成为分别与接近的偏振层的吸收轴平行或正交，且上述棒状液晶分子固定成为在规定的方位角及极角方向中有效相位差为0的取向状态。
9.一种视角控制元件，具有：
第1透明基板、与上述第1透明基板对置配置的第2透明基板、在上述第1透明基板和上述第2透明基板之间配置的液晶层、配置在上述液晶层和上述第1透明基板之间的第1透明电极及第1取向膜、配置在上述液晶层和上述第2透明基板之间的第2透明电极及第2取向膜，该视角控制元件的特征在于：
该视角控制元件还具有配置在从上述液晶层观察时在上述第1透明基板一侧的由光学上为负的单轴各向异性介质构成的相位差片、配置在从上述相位差片观察时与上述液晶层一侧相反侧的第1偏振层、以及配置在从上述液晶层观察时在上述第2透明基板一侧的第2偏振层；
上述液晶层的液晶分子，由在第1透明基板一侧的取向为相对于基板面垂直或接近垂直的状态并且在第2透明基板一侧的取向为相对于基板面平行或接近平行的状态的介电各向异性为正的向列型液晶构成；
上述第1偏振层和上述第2偏振层的吸收轴互相平行；
上述第2取向膜的取向轴与上述第1偏振层及上述第2偏振层的吸收轴平行或正交。
10.如权利要求9所述的视角控制元件，其特征在于：具有配置在上述第1偏振层和上述第2偏振层两者或至少一个偏振层的光源一侧的、或配置在上述第1偏振层和上述第2偏振层两者或至少一个中的反射型偏振层。
11.一种视角控制元件，具有：
第1透明基板、与上述第1透明基板对置配置的第2透明基板、在上述第1透明基板和上述第2透明基板之间配置的液晶层、配置在上述液晶层和上述第1透明基板之间的第1透明电极及第1取向膜、配置在上述液晶层和上述第2透明基板之间的第2透明电极及第2取向膜、配置在从上述液晶层观察时在上述第1透明基板一侧的第1偏振层、以及配置在从上述液晶层观察时在上述第2透明基板一侧的第2偏振层，该视角控制元件的特征在于：
上述第1偏振层和上述第2偏振层的吸收轴互相正交；
上述液晶层由介电各向异性为正的向列型液晶构成；
上述液晶层的取向轴扭曲为与上述第1偏振层及上述第2偏振层的吸收轴平行或正交；
上述液晶层的Δnd的值大于等于2000nm且小于等于5000nm。
12.一种显示装置，具有：
视角控制元件，具有：第1透明基板、与上述第1透明基板对置配置的第2透明基板、在上述第1透明基板和上述第2透明基板之间配置的第1液晶层、配置在上述第1液晶层和上述第1透明基板之间的第1透明电极及第1取向膜、配置在上述第1液晶层和上述第2透明基板之间的第2透明电极及第2取向膜、配置在从上述第1液晶层观察时在上述第1透明基板一侧的第1偏振层、以及配置在从上述第1液晶层观察时在上述第2透明基板一侧的第2偏振层，
向着上述视角控制元件进行光照射的照明装置；以及
液晶显示屏，具有第3偏振层、配置在上述第1偏振层或上述第2偏振层和上述第3偏振层之间的第2液晶层，且通过调整从上述照明装置发射的光的光量显示影像，
该显示装置的特征在于：
在上述视角控制元件中，
还具有配置在从上述第1液晶层观察时在上述第1透明基板一侧的由光学上为负的单轴各向异性介质构成的相位差片，
上述第1液晶层的液晶分子，由在第1透明基板一侧的取向为相对于基板面垂直或接近垂直的状态并且在第2透明基板一侧的取向为相对于基板面平行或接近平行的状态的介电各向异性为正的向列型液晶构成，上述第1偏振层和上述第2偏振层的吸收轴互相平行、上述第2取向膜的取向轴与上述第1偏振层及上述第2偏振层的吸收轴平行或正交。
13.一种显示装置，具有：
视角控制元件，具有：第1透明基板、与上述第1透明基板对置配置的第2透明基板、在上述第1透明基板和上述第2透明基板之间配置的第1液晶层、配置在上述第1液晶层和上述第1透明基板之间的第1透明电极及第1取向膜、配置在上述第1液晶层和上述第2透明基板之间的第2透明电极及第2取向膜、配置在从上述第1液晶层观察时在上述第1透明基板一侧的第1偏振层、以及配置在从上述第1液晶层观察时在上述第2透明基板一侧的第2偏振层；
向着上述视角控制元件进行光照射的照明装置；以及
液晶显示屏，具有第3偏振层、配置在上述第1偏振层或上述第2偏振层和上述第3偏振层之间的第2液晶层，且通过调整从上述照明装置发射的光的光量显示影像，
该显示装置的特征在于：
在上述视角控制元件中，上述第1偏振层和上述第2偏振层的吸收轴互相正交，上述第1液晶层由介电各向异性为正的向列型液晶构成，上述第1液晶层的取向轴扭曲为与上述第1偏振层及上述第2偏振层的吸收轴平行或正交，上述第1液晶层的Δnd的值大于等于2000nm且小于等于5000nm。
14.一种显示装置，具有：
视角控制元件，具有：第1透明基板、与上述第1透明基板对置配置的第2透明基板、在上述第1透明基板和上述第2透明基板之间配置的第1液晶层、配置在上述第1液晶层和上述第1透明基板之间的第1透明电极及第1取向膜、配置在上述第1液晶层和上述第2透明基板之间的第2透明电极及第2取向膜、配置在从上述第1液晶层观察时在上述第1透明基板一侧的第1偏振层、以及配置在从上述第1液晶层观察时在上述第2透明基板一侧的第2偏振层；
向着上述视角控制元件进行光照射的照明装置；以及
液晶显示屏，具有第3偏振层、配置在上述第1偏振层或上述第2偏振层和上述第3偏振层之间的第2液晶层，且通过调整从上述照明装置发射的光的光量显示影像，
该显示装置的特征在于：
在上述视角控制元件中，上述第1偏振层和上述第2偏振层的吸收轴互相正交，上述第1液晶层由介电各向异性为正的向列型液晶构成，上述第1液晶层的取向轴扭曲为与上述第1偏振层及上述第2偏振层的吸收轴平行或正交，上述第1液晶层的Δnd的值大于等于2000nm且小于等于5000nm；
上述显示装置还具有另一视角控制元件，该另一视角控制元件具有另一偏振层、备有透明电极及取向膜的两片透明基板、和在这两片透明基板之间的由介电各向异性为正的向列型液晶构成的第3液晶层；该第3液晶层的取向轴在两片透明基板之间扭曲90°，且第3液晶层的Δnd的值大于等于2000nm、小于等于5000nm。
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20060524 Assignee: BOE TECHNOLOGY GROUP Co.,Ltd. Assignor: JAPAN DISPLAY Inc.|Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. Contract record no.: 2013990000688 Denomination of invention: Optical element and display device using the same Granted publication date: 20090325 License type: Common License Record date: 20131016 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231025 Address after: Tokyo Patentee after: JAPAN DISPLAY Inc. Patentee after: PANASONIC INTELLECTUAL PROPERTY CORPORATION OF AMERICA Address before: Tokyo Patentee before: JAPAN DISPLAY Inc. Patentee before: Panasonic Liquid Crystal Display Co.,Ltd. |