CN101036085A

CN101036085A - 显示装置和电子设备

Info

Publication number: CN101036085A
Application number: CNA2005800337211A
Authority: CN
Inventors: 薮田浩志; 福岛浩; 高谷知男
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2025-10-03
Also published as: CN100458529C; US20080084471A1; KR20070052356A; US8184145B2; JP4629049B2; JPWO2006038574A1; KR100848762B1; WO2006038574A1

Abstract

在SW－LCD中，将取向膜取向分割成第一和第二区域，进一步，将透明电极膜也图案分割成第一和第二区域。在第一区域中控制左右方向的视角，在第二区域中控制上下方向的视角。由此，实现一种显示装置，该显示装置能够进行广视角显示模式和窄视角显示模式的切换，在窄视角显示模式时，控制上下方向和左右方向两者的视角，能够防止来自左右方向的斜方向和上下方向的斜方向的视线看到图像。

Description

显示装置和电子设备

技术领域

本发明涉及显示装置，特别涉及能够切换为看到的图像根据视线方向而改变的模式的显示装置。

背景技术

近年来，电子设备的轻量化正在进行，便携式电话机和可移动个人计算机等具有显示器的电子设备也能够拿出去在公共场所使用。在这种情况下，会发生在旁边的人也能够看到机密文档或想要个人阅览的信息那样的问题。

为了应对该问题，已提出了通常能够设定为广视角显示模式，当拿出到公共场所使用时，能够切换到窄视角显示模式的显示装置。此外，窄视角显示模式是从使用者所在的显示器正面能够看到如通常那样的显示图像，而从斜方向将看到单色图像或别的图像的模式。另外，通过使其能够切换到广视角显示模式，也能够应对当想要许多人看到所拍摄的图像时等要求广视角的情况。

作为用于进行这样的显示的部件，例如，在作为日本公开专利公报的特开平9-105958号公报(专利文献1，公开日：1997年4月22日)中公开的视角可变元件中，一对基板之间的液晶层通过液晶分子在与基板垂直的方向上取向而成为窄视角，通过液晶分子在与基板平行的方向上取向而成为广视角。另外，在作为日本公开专利公报的特开2004-62094号公报(专利文献2，公开日：2004年2月26日)中记载有，通过改变两块玻璃板之间的液晶的取向，来改变信息显示单元的视角的视角改变单元。

另外，还有如下结构的显示装置：将显示装置分为几个区域，使各个区域中的液晶取向方向等不同，由此，在窄视角模式中，当从正面以外的方向看显示器时，能够看到与显示器显示的内容不同的别的图像。例如，在作为日本公开专利公报的特开2001-264768号公报(专利文献3，公开日：2001年9月26日)中，公开了将夹住液晶层的取向膜分成多个区域、相邻的上述区域的取向方向不同的液晶显示装置。另外，在作为日本公开专利公报的特开2004-38035号公报(专利文献4，公开日：2004年2月5日)中，公开了将视角方向不同的第一液晶元件和第二液晶元件交替地配置的液晶显示装置。

但是，在最近的便携式电话机中，除了使显示部为通常的纵向放置以进行观察以外，还有使显示部横向放置以显示电视图像等的情况，用户自己选择显示部的方向进行使用的情形今后有增多的趋势。

与此相对，在上述专利文献1和4的任一个中，在窄视角显示模式时，通过视角控制防止从斜方向看到画面的方向，只考虑了一个方向(水平方向)。即，能够防止来自左右方向的斜方向的视线看到图像，但是不能防止来自上下方向的斜方向的视线看到图像。

这样，在现有技术中，能够通过视角控制而防止看到画面的方向被限定为左右方向，因此，当在通常的纵向放置下进行观察时，能够通过控制视角而达到保护隐私的目的，但是当在横向放置下进行观察时，变成进行上下方向的视角控制，不能相对于位于左右的其它人达到保护隐私的目的。

另外，即使在将显示部纵向放置使用的情况下，当用便携式电话机在电车的车内站立的状态下使用邮件时等，存在能够从后方越过使用者的肩膀而看到显示器的情况。为了防止在这种情况下从后方看到图像，防止来自上下方向的斜方向的视线看到图像变得很重要。因此，在窄视角显示模式中，要求不仅能够防止来自左右方向的斜方向的视线看到图像，而且能够防止来自上下方向的斜方向的视线看到图像。

发明内容

本发明的目的是实现一种能够切换广视角显示模式和窄视角显示模式的显示装置，该显示装置在窄视角显示模式时，能够控制上下方向和左右方向两者的视角，能够防止来自左右方向的斜方向和上下方向的斜方向的视线看到图像。

为了达到上述目的，本发明的显示装置包括用于显示图像的图像显示单元、和用于将看到的图像在单一图像显示模式和多图像显示模式之间进行电切换的显示切换单元，其特征在于，上述显示切换单元使得：在单一图像模式中，从任何方向都能够看到由图像显示单元显示的图像；在多图像显示模式中，从正面方向能够看到由图像显示单元显示的图像，从斜方向可看到在由图像显示单元显示的图像上重叠有由该显示切换单元形成的图案图像而得到的图像，并且，上述显示切换单元被区域分割为第一区域和第二区域，在单一图像模式中，在上述第一区域和第二区域中，从任何方向都能够看到由图像显示单元显示的图像，在多图像显示模式中，使来自左右方向的视线看到将以上述第一区域作为非透过区域的图案图像重叠在由图像显示单元显示的图像上而得到的图像，或者，使来自上下方向的视线看到将以上述第二区域作为非透过区域的图案图像重叠在由图像显示单元显示的图像上而得到的图像。

根据上述结构，通过在由上述图像显示单元显示的图像上重叠由上述显示切换单元形成的图案图像，能够防止在多图像显示模式时来自斜方向的视线看到由上述图像显示单元显示的图像。

进一步，上述显示切换单元被区域分割成第一区域和第二区域，在第一区域中防止从左右方向的斜方向看到图像，在第二区域中防止从上下方向的斜方向看到图像，由此，能够实现可防止来自左右方向的斜方向和上下方向的斜方向的视线看到图像的显示装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的便携式电话机的显示部的剖面图的图。

图2是表示本发明的实施方式的便携式电话机的图。

图3表示在本发明的实施方式的便携式电话机中，不能防止从斜方向看到的模式时的显示部，图3(a)是向显示部的显示面看的画面，图3(b)是表示A-A′剖面的剖面图，图3(c)是表示B-B′剖面的剖面图。

图4是表示在本发明的实施方式的便携式电话机中，能够防止从斜方向看到的模式时的显示部，图4(a)是表示A-A′剖面的剖面图，图4(b)是表示B-B′剖面的剖面图。

图5表示当将本发明的另一个实施方式的便携式电话机设定为单一图像显示模式时的显示部，图5(a)是表示A-A′剖面的剖面图，图5(b)是表示B-B′剖面的剖面图。

图6表示在本发明的实施方式的便携式电话机中，不能防止从斜方向看到图像的与图3不同的其它模式时的显示部，图6(a)是向显示部的显示面看的画面，图6(b)是表示A-A′剖面的剖面图，图6(c)是表示B-B′剖面的剖面图。

图7表示在本发明的实施方式的便携式电话机中，能够防止从斜方向看到图像的与图4不同的其它模式时的显示部，图7(a)是表示A-A′剖面的剖面图，图7(b)是表示B-B′剖面的剖面图。

图8表示当将本发明的另一个实施方式的便携式电话机设定为单一图像显示模式时的显示部，图8(a)是表示A-A′剖面的剖面图，图8(b)是表示B-B′剖面的剖面图。

图9是表示在本发明的实施方式的SW-LCD中，视线的仰角与透过率的关系的图。

图10是表示在本发明的实施方式的SW-LCD中，视线的仰角与透过率的关系的图。

图11是表示在本发明的实施方式的SW-LCD中，取向膜的区域分割的平面图。

图12是表示在本发明的实施方式的SW-LCD中，透明电极膜的区域分割的平面图。

图13是表示本发明的另一个实施方式的便携式电话机的显示部的剖面图的图。

图14是表示本发明的实施方式的便携式电话机的、在窄视角显示模式时从斜方向看到的显示部的画面的平面图。

图15是表示本发明的实施方式的便携式电话机的显示部的剖面图的图。

具体实施方式

根据附图，对本发明的一个实施方式说明如下。

图2表示作为本发明的一个实施方式的便携式电话机(电子设备)1的外观。本实施方式的便携式电话机1为所谓的翻盖型，在图2中表示了打开的状态。图2是当将便携式电话机1关闭时成为内侧的部分，是当将便携式电话机1打开时使用者主要利用的一侧。因此，在本申请中将图2所示的一侧作为前面侧。

如图2所示，便携式电话机1包括主体2和盖体3，主体2和盖体3呈铰链状连结。在盖体3上，在前面侧设置有显示部(显示装置)4。

在主体2中，在前面侧设置有主操作按钮组6。主操作按钮组6包括：用于进行便携式电话机1的各种设定和功能切换的功能按钮组7；和用于输入数字和文字等符号的输入按钮组8。具体地说，功能按钮组7包括：切换便携式电话的电源的接通/断开(ON/OFF)的电源按钮；起动摄像模式的摄像按钮；起动邮件模式的邮件按钮；用于使选择对象在上下左右方向移动的十字按钮；和配置在该十字按钮的中央，确定各种选择的确定按钮等。另外，输入按钮组8为数字键。

本发明的便携式电话机1，当在显示部4中显示出邮件正文或摄像图像等主图像时，从周围看则在显示部4中看到别的图像。以下，将这样从周围不能看到邮件正文或摄像图像的设定称为窄视角模式(多图像显示模式)，将如通常那样，从任何角度看都能够看到显示部4的显示的模式称为广视角模式(单一画面显示模式)。使用者能够通过操作按钮在该窄视角模式和广视角模式之间任意地改变设定。

在广视角模式中，从正面看显示部4时(正面方位)和从斜方向看显示部4时，都能够看到主图像。另一方面，在窄视角模式中，在正面方位能够看到主图像，但是从斜方位，将看到将用于使该主图像难以识别的图案图像重叠在上述主图像上后而得到的图像。

以下，说明该显示部4的详细结构。

将显示部4的剖面图示于图1。在显示部4中，使第二偏光板(第二偏光单元、直线偏光板)11、切换液晶显示部(显示切换单元、液晶元件。以下称为SW-LCD。)12、第一偏光板(第一偏光单元)13、主液晶显示部(图像显示单元，以下称为主LCD。)14、第三偏光板15依次叠层，在第三偏光板一侧设置有背光16。

在此，优选将第一偏光板13的偏振光透过轴与第二偏光板11的偏振光透过轴的关系设定为平行，但是按照主LCD的特性要求，第一偏光板13有可能具有任意的轴角度。

在该情况下，适当使用λ/2板等，使从设定为任意轴角度的第一偏光板13射出的直线偏振光的偏振方向转动，使得其与第二偏光板11的透过轴一致，由此，能够得到与平行地设定第一偏光板13的偏振光透过轴和第二偏光板11的偏振光透过轴时同样的效果。

此外，第二偏光板11被贴附在SW-LCD12上，第一偏光板13和第三偏光板15分别被贴附在主LCD14的两个表面上，SW-LCD12的没有贴附第二偏光板11的一侧与主LCD通过第一偏光板13利用粘合部17粘合。而且，贴附有第二偏光板11的SW-LCD12作为视角控制装置起作用。另外，粘合部17可以用热固化型或紫外线固化型的树脂系粘合剂进行粘合，也可以用所谓的两面胶带进行固定。另外，在贴附区域中，可以在整面上粘合，也可以在例如框状等部分上进行粘合。

在主LCD14中，在透明电极基板41和42之间封入有液晶层43，根据未图示的控制部，向透明电极基板41和42施加电压，由此，改变液晶层43的液晶分子的取向，并显示图像。由未图示的控制部对主LCD14进行控制，使得显示便携式电话机1的操作画面、照片、邮件正文等图像。作为主LCD14，可以使用通常知道的液晶显示装置。例如，能够使用以有源矩阵驱动方式驱动的TN(Twisted Nematic：扭曲向列)模式的液晶显示装置和VA(Vertical alignment：垂直配向)模式的显示方式的液晶显示装置等任意模式的液晶显示装置。另外，可以像有机EL(Electroluminescence：电致发光)显示装置或等离子体显示装置那样使用自发光型的显示器，代替主液晶显示部14。此外，在自发光型的情况下，不需要背光。

在SW-LCD12中依次形成有基板21、透明电极膜26、取向膜24、液晶层23、取向膜25、透明电极膜27、和基板22。液晶层23的液晶分子根据取向膜25、27确定初始的取向方向，另外，通过由未图示的控制部向透明电极26、27施加电压，取向方向改变。于是，根据该取向方向的变化，切换窄视角模式和广视角模式。

在基板21和22之间配置有液晶层23，根据未图示的控制部向透明电极膜26和27施加电压，由此，使液晶层23的液晶分子的取向改变，并显示图像。控制部根据使用者设定的广视角模式或窄视角模式，将液晶层23的液晶分子的取向方向改变为广视角模式用的取向方向或窄视角模式用的取向方向。此外，可以只设置取向膜24和25中的任一个。

背光16供给用于显示的光。第三偏光板15从进入主LCD14前的背光16的光中取出一定方向的直线偏振光。第一偏光板13从透过主LCD14、入射到SW-LCD12前的光中取出一定方向的直线偏振光。第二偏光板11从透过主LCD14和SW-LCD12的背光中取出一定方向的直线偏振光。

以下，关于SW-LCD中的液晶分子的取向变化与视角控制的关系，用图3～图10，说明4个SW-LCD的液晶分子取向例。此外，在以下的液晶分子取向例1～4中说明的例子不是表示显示部4的整个显示面的显示状态，而是基本上表示显示面的一部分区域的显示状态。

(SW-LCD的液晶分子取向例1)

图3(a)是以主LCD14的图像的上下方向为纸面的上下的方式表示便携式电话机1的显示部4的显示面的图。此外，以下，将显示画面上的左右方向称为x方向，上下方向称为y方向，显示部4的厚度方向称为z方向。另外，在图3～8中，图示中省略了透明电极膜26、27和取向膜24、25的配置。

首先，如图3(a)所示，配置第二偏光板11和第一偏光板13的偏振光透过轴，使得其沿着y方向。另外，使取向膜24和25的摩擦方向与第一和第二偏光板11和13的偏振光透过轴平行、并且相互180度反方向，从而使取向方向为反平行结构。作为取向膜24和25，使用水平取向材料的聚酰亚胺材料，使液晶分子以与基板21和22大致平行的方式取向。由此，液晶分子以长轴方向与上述偏振光透过轴大致平行的方式进行单轴取向。

在该情况下，如图3(b)的A-A′剖面图所示，在不施加电压的状态下，SW-LCD12的液晶分子与第一偏光板13的偏振光透过轴大致平行地进行单轴取向。从背光16经过主LCD14入射到SW-LCD12上的光，透过第一偏光板13，因此，入射到SW-LCD12上的光的偏振方向与液晶分子的取向方向a大致一致。

图3(c)表示沿x方向偏移地观看该状态的SW-LCD12时的、液晶分子看起来的样子。根据该图，从正面方向对液晶分子进行投射时的形状(从观察者31看到的液晶分子的形状)如液晶分子35a那样，长轴方向与入射光的偏振方向大致一致。当液晶分子的投影图的长轴方向与入射光的偏振方向所成的角度为0度时，因为入射光不受双折射的影响而透过，所以这时可以原封不动地看到主LCD14的图像。同样，从正面、从沿x方向偏移的视点对液晶分子进行投射时的形状(从观察者32、33看到的液晶分子的形状)如液晶分子35b、35c那样，长轴方向与入射光的偏振方向大致一致。因此，能够看到主LCD14的图像。即，从任何方向看都能够看到主LCD14的图像。

另一方面，在通过视角控制防止从斜方向看到图像的情况下，从不施加电压的状态，向透明电极膜25和26施加交流电压(例如，100Hz、3V的电压)，使得液晶分子通过以x方向作为轴的转动而相对于基板21和22倾斜45度。将此时的液晶分子的样子示于图4(a)、(b)。图4(a)表示上述A-A′剖面，可以看出相对于基板21和22倾斜45度。图4(b)表示上述B-B′剖面，液晶分子从纸面法线方向倾斜约45度。

在该情况下，如图4(b)所示，从观察者31看到的液晶分子、即来自正面方向的液晶分子的投射图，如液晶分子36a所示的那样。因为液晶分子的取向变化通过以x方向作为轴的转动而产生，所以第二偏光板11和第一偏光板13的偏振方向总是与液晶分子36a的长轴方向一致。因此，当从正面方向看时(图4的观察者31观看时)，不受双折射的影响，主LCD14的图像直接透过。

另一方面，向着显示部4从位于左侧的观察者32看到的液晶分子、即向着基板21和22从左侧进行投射的液晶分子的投射图，如液晶分子36b所示的那样。在该情况下，第二偏光板11和第一偏光板13的偏振方向与液晶分子投射图(液晶分子36b)的长轴方向具有角度，因此，液晶分子投射图的长轴方向与入射光的偏振方向具有交叉角。因此，当从观察者32观看时，在液晶的双折射的影响下，光不透过SW-LCD12，主LCD12的图像不会透过。

同样，向着显示部4从位于右侧的观察者33看到的液晶分子、即向着基板21和22来自右侧的液晶分子的投射图，如液晶分子36c所示的那样。因为第二偏光板11和第一偏光板13的偏振方向与投射图的长轴方向具有角度，所以液晶分子投射图的长轴方向与入射光的偏振方向具有交叉角，偏振方向转动。因此，当从观察者33观看时，在液晶的双折射的影响下，光不透过SW-LCD14，主LCD12的图像不会透过。

由于以上那样的结构，当向透明电极膜26和27施加电压时，在从正面方向看显示部4的情况下(观察者31观看的情况下)，不受双折射的影响，能够直接看到主LCD14的图像，但是在从正面方向以外看的情况下(观察者32和33观看的情况下)，受到双折射的影响，光不透过SW-LCD，不能看到主LCD14的图像。

此外，在进行上述那样的视角控制的情况下施加电压时的液晶分子的取向方向，不限于相对于基板21和22倾斜45度，只要相对于基板21和22倾斜，倾斜任何角度都可以。即，只要比与基板21和22大致平行时的倾斜角度大、比大致垂直时的倾斜角度小(即，只要大于0度小于90度)就可以。作为该倾斜角度，优选为10度以上80度以下，更优选为40度以上50度以下。这是因为倾斜角越接近45度，双折射越大，越能够良好地隐去图像。另外，当倾斜角小时，驱动电压变小，因此能够降低消耗电力。

此外，当观察者沿y方向偏移时，因为液晶分子的投影图的长轴方向不变化，所以是否能够看到主LCD12只依赖于视点向x方向的偏移。因此，将来自与yz平面(液晶分子上的点由于使取向方向变化的转动而描绘出的平面)平行的方向的视线作为来自正面方向的视线。

(SW-LCD的液晶分子取向例2)

用图5说明SW-LCD的液晶分子取向例2。液晶分子取向例2通过使用在SW-LCD12中，用使用垂直取向材料的聚酰亚胺材料的取向膜代替取向膜24和25而得到的SW-LCD12′来实现。由此，如图5(a)那样，使液晶分子以与电极基板21和22大致垂直的方式取向。

在该情况下，在不施加电压的状态下，SW-LCD12′的液晶分子与基板21和22大致垂直地单轴取向。即，当从正面观看时，可看到液晶分子37a是正圆(当投影图为正圆时，将所有的方向都看作是长轴方向)。而且，当从正面以外的方向观看时，如液晶分子37b和37c那样，长轴方向成为x方向。因此，当从包含正面方向的任何方向投射时，长轴方向b与入射光的偏振方向形成90度。当液晶分子的投影图的长轴方向与入射光的偏振方向所成的角度为90度(直角)时，入射光不受双折射的影响而透过，因此，从任何角度观察，都能直接看到主LCD14的图像。

另一方面，在通过视角控制防止从斜方向看到图像的情况下，从不施加电压的状态，向透明电极膜26和27施加交流电压，使得液晶分子通过以x方向作为轴的转动而相对于基板21和22倾斜45度。此时的液晶分子的样子与图4所示的SW-LCD的取向例1的情况相同。

因此，由于同样的结构，当向透明电极膜26和27施加电压时，在从正面方向观看显示部4的情况下(观察者31观看的情况下)，不受双折射的影响，能够原封不动地看到主LCD14的图像，但是在从正面方向以外观看的情况下(观察者32和33观看的情况下)，受到双折射的影响，光不透过SW-LCD，不能看到主LCD14的图像。

(SW-LCD的液晶分子取向例3)

图6(a)是以显示画面的上下方向为纸面的上下的方式表示便携式电话机1的显示部4的图。

首先，如图6(a)所示，配置第一偏光板13和第二偏光板11的偏振光透过轴，使得其沿着x方向。另外，使取向膜24和25的摩擦方向与第一偏光板13和第二偏光板11的偏振光透过轴垂直(y方向)、并且相互180度反方向，从而使取向方向为反平行结构。作为取向膜24和25，使用水平取向材料的聚酰亚胺材料，使液晶分子以与基板21和22大致平行的方式取向。由此，如图6(b)所示，液晶分子以长轴方向与偏光板的偏振光透过轴大致成直角的方式进行单轴取向。

在该情况下，如图6(b)所示，在不施加电压的状态下，SW-LCD12的液晶分子以与基板21和22平行、并且与第一偏光板13的偏振光透过轴形成直角的方式进行单轴取向。从背光16经过主LCD14入射的光透过第一偏光板13，因此，入射到SW-LCD12上的光的偏振方向与液晶分子的取向方向形成直角。图6(c)表示沿x方向偏移地观看该状态的SW-LCD12时的、液晶分子看起来的样子。根据该图，从正面方向进行投射时的形状(从观察者31看到的液晶分子的形状)如液晶分子38a那样，被进行投射的液晶分子的长轴方向c与入射光的偏振方向形成直角。当液晶分子的投影图的长轴方向与入射光的偏振方向所成的角度为90度时，入射光不受双折射的影响而透过，因此，从任何角度观察，都能够原封不动地看到主LCD14的图像。

另一方面，在通过视角控制防止从斜方向看到图像的情况下，从不施加电压的状态，向透明电极膜25和26施加交流电压，使得液晶分子通过以x方向作为轴的转动而相对于基板21和22倾斜45度。此时的液晶分子的样子如图7所示。图7(a)表示A-A′剖面，可以看出相对于基板21和22倾斜45度。图7(b)表示B-B′剖面，液晶分子从纸面法线方向倾斜45度。

在该情况下，如图7(b)所示，从观察者31看到的液晶分子、即来自正面方向的液晶分子的投射图，如液晶分子39a所示的那样。因为液晶分子的取向方向的变化通过以x方向作为轴的转动而产生，所以第二偏光板11和第一偏光板13的偏振方向与液晶分子39a的长轴方向成直角。因此，液晶分子的投射图的长轴方向与入射光的偏振方向大致垂直。因此，当从正面方向观看时(观察者31观看时)，不受双折射的影响，主LCD14的图像原封不动地透过。

另一方面，向着显示部4从位于左侧的观察者32看到的液晶分子、即向着基板21和22来自左侧的液晶分子的投射图，如液晶分子39b所示的那样。因为第二偏光板11和第一偏光板13的偏振方向与投射图的长轴方向具有角度，所以液晶分子投射图的长轴方向与入射光的偏振方向具有交叉角。因此，当从观察者32观看时，在液晶的双折射的影响下，光不透过SW-LCD12，主LCD12的图像不会透过。

同样，向着显示部4从位于右侧的观察者33看到的液晶分子、即向着基板21和22来自右侧的液晶分子的投射图，如液晶分子39c所示的那样。因为第一偏光板13和第二偏光板11的偏振方向与投射图的长轴方向具有角度，所以液晶分子投射图的长轴方向与入射光的偏振方向具有交叉角。因此，当从观察者33观看时，在液晶的双折射的影响下，光不透过SW-LCD12，主LCD12的图像不会透过。

由于以上那样的结构，当向透明电极膜26和27施加电压时，在从正面方向观看显示部4的情况下(观察者31观看的情况下)，不受双折射的影响，能够原封不动地看到主LCD14的图像，但是在从正面方向以外观看的情况下(观察者32和33观看的情况下)，受到双折射的影响，光不透过SW-LCD12，不能看到主LCD14的图像。

(SW-LCD的液晶分子取向例4)

用图8说明SW-LCD的液晶分子取向例4。取向例4通过使用在SW-LCD的取向例3中，用使用垂直取向材料的聚酰亚胺材料的取向膜代替取向膜24和25而得到的SW-LCD12′来实现。由此，使液晶分子以与基板21和22大致垂直的方式取向。

在该情况下，在不施加电压的状态下，SW-LCD12′的液晶分子与基板21和22大致垂直地单轴取向。即，如图8(b)所示，当从正面观看时，可看到液晶分子40a是正圆。而且，当从正面以外的方向观看时，如液晶分子40b、40c那样，可看到长轴方向为x方向。因此，当从包含与基板正交的方向的任何方向对液晶分子进行投射时，长轴方向与入射光的偏振方向都一致。当液晶分子的投影图的长轴方向与入射光的偏振方向所成的角度为0度(平行)时，入射光不受双折射的影响而透过，因此，从任何角度观察，都能够原封不动地看到主LCD14的图像。

另一方面，在通过视角控制防止从斜方向看到图像的情况下，从不施加电压的状态，向透明电极膜26和27施加交流电压，使得液晶分子通过以x方向作为轴的转动而相对于基板21和22倾斜45度。此时的液晶分子的样子与图9所示的SW-LCD的取向方法1相同。

(透过度测定实验)

用液晶分子取向例1和3的SW-LCD，测定在视角控制时(施加电压时)由视线方向引起的透过率的变化。结果如图9、图10所示。

图9是表示在液晶分子取向例1的SW-LCD中进行视角控制时(施加电压时)的测定结果的图。将第一偏光板的偏振光透过轴配置成上下方向，从来自与显示部4垂直的方向(法线方向)的视线(仰角0度)，不改变目标点、使视点左右偏移而进行测定。此外，视点从仰角0度偏移到与显示部4垂直的方向和视线所成的角度成为80度(仰角成为80度)，测定视线的仰角和从视线看到的SW-LCD的透过率。图的横轴表示仰角，纵轴表示透过率。另外，使用从正面观看时的延迟(retardation)为500nm、600nm、800nm、1000nm、1500nm的SW-LCD进行测定。

由此，全部在0度的仰角时显示出约85％的最大透过率，随着仰角增大，透过率下降。在延迟1500nm的情况下，在约30度的仰角时，透过率大致为0％，当进一步增大仰角时，透过率再次上升。在延迟1000nm的情况下在约38度的仰角时、在延迟800nm的情况下在约44度的仰角时，透过率大致为0％。另外，在延迟600nm、500nm的情况下，分别在约50度、约60度的仰角时，透过率最低，此后即使增大仰角，透过率也保持在10％以下。

SW-LCD的延迟可以根据所需要的透过率的降低来决定，所需要的透过率的降低根据不想主LCD被看到的方向或者考虑使用环境、主LCD的亮度等而决定。例如，当相对于来自仰角45度左右的视线隐去主LCD的图像时，可以使用在该仰角下的透过率低的具有500nm～1000nm的延迟的SW-LCD。当想要以来自仰角30度～50度的视线为中心隐去主LCD的图像时，可以使用在该范围的透过率低的延迟800nm～1000nm的SW-LCD。另一方面，当想要相对于来自仰角大于40度的范围的视线隐去主LCD的图像时，可以使用在该范围的透过率低的延迟500nm～600nm的SW-LCD。

另外，图10是同样地表示在液晶分子取向例3的SW-LCD中进行视角控制时(施加电压时)的测定结果的图。与图9相比，仰角大时的透过率变高，因此，如液晶分子取向例1那样，更优选液晶分子的长轴方向与偏振光透过轴大致平行。此外，因为曲线的特征与图9类似，所以可以同样地选择最适合的延迟。

本发明的显示装置的目的是防止来自左右方向的斜方向和上下方向的斜方向的视线看到图像，下面说明用于达到该目的的具体结构。在此，所谓左右方向和上下方向，例如在以图2所示的便携式电话机1作为例子时，表示将显示部4纵向放置时的左右方向和上下方向。

首先，在本实施方式的显示装置中，形成在图1所示的SW-LCD12中将取向膜24和取向膜25分割成2类区域、并使各区域的取向方向不同的结构。作为具体例，如图11所示，将取向膜24的第一区域241和第二区域242形成为方格状。同样，在取向膜25中，也将第一区域和第二区域形成为方格状。在取向膜24和取向膜25中，使第一区域之间和第二区域之间相对。另外，用于对取向膜进行区域分离的图案形成没有特别限定，除了上述那样的方格状图案以外，也可以是条纹等图案。但是，由上述图案形成的图像，是用于在窄视角模式时，通过重叠在主图像上而使该主图像难以识别的图案图像，因此，优选具有某种程度的细的图案，另外，第一区域和第二区域的分配比率优选为50∶50。

另外，在取向膜24的第一区域241和第二区域242中，使一方的摩擦方向与第一和第二偏光板11和13的偏振光透过轴平行，使另一方的摩擦方向与第一和第二偏光板11和13的偏振光透过轴正交。在取向膜25中，第一区域和第二区域相对于取向膜24均相互180度反方向，形成取向方向反平行的结构。在图11的例子中，设第一和第二偏光板11和13的偏振光透过轴为y方向，使取向膜24和取向膜25中的第一区域的摩擦方向与偏振光透过轴平行，使第二区域的摩擦方向与偏振光透过轴正交。

另外，在上述取向膜24和25中，为了使第一区域和第二区域的摩擦方向不同，例如可以用以下的方法。首先，对于摩擦前的取向膜，在与第一区域对应的摩擦方向上，对取向膜的整个面进行第1次摩擦。此后，用抗蚀剂只对第一区域实施掩模，从该掩模上、在与第二区域对应的摩擦方向上进行第2次摩擦。此时，在存在掩模的第一区域中，维持由第1次摩擦产生的摩擦方向，但是在不存在掩模的第二区域中，成为由第2次摩擦产生的摩擦方向。因此，如果在第2次摩擦后，除去上述掩模，则得到在第一区域和第二区域中摩擦方向不同的取向膜。

另外，得到在第一区域和第二区域中摩擦方向不同的取向膜的方法不限定于上述方法，例如，可以使用光取向得到这样的取向膜。

另外，在SW-LCD12中，与上述取向膜24和25组合的透明电极膜26和透明电极膜27的至少一个透明电极膜，形成为与取向膜24和25的区域分割一致地具有大致方格状的图案。以透明电极膜26为例，表示在图12中，透明电极膜26被图案分割成第一区域261和第二区域262。另外，第一区域261和第二区域262的各个将角的部分连接起来而形成，使得能够施加电压，因此，透明电极膜26成为图12所示的大致方格状的图案。透明电极膜27与透明电极膜26同样，可以图案分割成第一区域和第二区域，或者，也可以是与显示部4的整个面对应地形成的共用电极。

图案分割后的透明电极膜26的第一区域，与取向膜24和25的第一区域对应，向该区域的液晶层23施加电压。同样，透明电极膜26和27的第二区域，与取向膜24和25的第二区域对应，向该区域的液晶层23施加电压。由此，在SW-LCD12中，能够独立地控制第一区域和第二区域的各个中的液晶层23的液晶分子的取向。

上述结构的液晶显示装置，在第一区域中，当纵向放置显示部4时，成为上述液晶分子取向例1的状态。另一方面，在第二区域中，当横向放置显示部4时，成为上述液晶分子取向例3的状态。

因此，通过用上述透明电极膜261向与上述第一区域对应的液晶层23施加电压，在上述第一区域中，能够防止来自左右方向的斜方向的视线看到主LCD14的图像。具体地说，看到在主LCD14的图像上重叠有与上述第一区域对应的方格状的图案模样，阻碍主图像的识别。

另外，通过用上述透明电极膜262向与上述第二区域对应的液晶层23施加电压，在上述第二区域中，能够防止来自上下方向(横向放置显示部4观看时为左右方向)的斜方向的视线看到主LCD14的图像。具体地说，看到在主LCD14的图像上重叠有与上述第二区域对应的方格状的图案模样，阻碍主图像的识别。

另外，上述说明的液晶显示装置，在第一和第二区域中利用了液晶分子取向例1和3，但是也可以制成利用液晶分子取向例2和4的液晶显示装置。即，液晶分子取向例2、4中使用的垂直取向膜，在不施加电压的状态下，使SW-LCD12′的液晶分子与基板21和22大致垂直地进行单轴取向，但是施加电压时的液晶分子的倾斜方向(转动方向)由该垂直取向膜的摩擦方向控制。因此，通过在上述第一和第二区域中使该垂直取向膜的摩擦方向不同，能够得到与利用液晶分子取向例1、3的液晶显示装置同样的效果。

如以上所述，在本实施方式的显示装置中，在SW-LCD12的第一区域和第二区域中不向液晶层23施加电压的情况下，来自上下方向的斜方向和左右方向的斜方向的任何视线都能够看到主图像，将这种情况称为广视角模式。另外，在窄视角模式中，当在第一区域中向液晶层23施加电压、在第二区域中不向液晶层23施加电压的情况下，只能防止来自左右方向的斜方向的视线看到主图像，当在第一区域中不向液晶层23施加电压、在第二区域中向液晶层23施加电压的情况下，只能防止来自上下方向的斜方向的视线看到主图像，当在第一和第二区域两者中向液晶层23施加电压的情况下，能够防止来自上下方向的斜方向和左右方向的斜方向的视线看到主图像。

以上，以SW-LCD12位于主LCD14前面(显示面侧)的情况作为例子进行了说明，但是即使如图13的显示部44那样，位于主LCD14的背面(显示面的相反侧)，也能够控制入射到主LCD14上的光，因此也能够控制视角。此外，在显示部44中，将偏光板11和17配置在主LCD14的两面上，将偏光板13配置在SW-LCD12的外侧表面上。

但是，当SW-LCD12位于主LCD14前面时，能够清楚地显示出由SW-LCD12重叠的图像的轮廓。另外，在多图像显示模式中，当主LCD14进行透过型的液晶显示时，SW-LCD12可以位于前面也可以位于背面，但是当进行反射型液晶显示时，入射光不透过主LCD14而反射，因此，SW-LCD12需要配置在主LCD14的前面。

另一方面，当SW-LCD12位于主LCD14的背面时，当主LCD14进行反射型液晶显示时，光不会被SW-LCD12衰减。因此，在透过反射型的液晶显示装置或以单一图像显示模式进行反射型液晶显示的情况下，SW-LCD12优选配置在主LCD14的背面。

另外，在上述例的SW-LCD12中，通过不仅对取向膜进行区域分割而且对透明电极膜进行区域分割，能够独立地进行上下方向和左右方向的视角控制。但是，在本发明的显示装置中，不一定需要对SW-LCD的透明电极膜进行区域分割。即，在透明电极膜不进行区域分割而作为共用电极使用的结构中，同时进行上下方向和左右方向的视角控制。

另外，可以对透明电极膜26和27的一个进行如上述图12所示的图案化，对另一个透明电极膜实施电极图案化，使得电极配置在例如特定的标识图案等的区域部分以外。由此，在至少对一个透明电极膜不施加电压的标识部分中，不向液晶分子施加电压，因此取向方向与不施加电压时同样地与基板21和22大致平行。因此，只有标识部分，从任何方向看都不受SW-LCD14中的双折射的影响。因此，在窄视角模式时观察者看到的图像，在标识部分以外看到上述图案图像，在标识部分，形成光透过的、图14的显示部那样的标识图像。

另外，本实施方式的显示装置中，第一偏光板13和第二偏光板11的偏振光透过轴为相同方向，但是在偏振光透过轴具有轴角度的情况下，如图15所示，如果在第二偏光板11与基板21之间配置使入射光的偏振方向转动的偏振转动部件50，则能够得到相同的功能。即，偏振转动部件50使从液晶分子射出的直线偏振光的偏振方向转动，形成由第二偏光板11取出的直线偏振光，由此，即使第一偏光板13和第二偏光板11的偏振光透过轴不一致，也能够使第二偏光板11取出从上述液晶分子射出的直线偏振光。作为偏振转动部件50，能够使用1/2λ板(相位差板)。

此外，上述偏振转动部件50只要位于第一偏光板13和第二偏光板11之间，可以设置成与液晶层相比更靠近光入射侧，也可以设置成与液晶层相比更靠近光出射侧。另外，也可以将偏振转动部件50设置成与第一偏光板13相比更靠近光入射侧。

另外，在本实施方式中，说明了将本发明应用于便携式电话机的液晶显示部的情况，但是不限于此，也能够应用于可移动的个人计算机、AV设备、DVD播放机等具有显示装置的便携式电子设备。或者，也可以应用于非便携式的显示装置，作为能够根据视线方向进行不同的显示的显示器使用。

如以上所述，本发明的显示装置包括用于显示图像的图像显示单元、和用于将看到的图像在单一图像显示模式和多图像显示模式之间进行电切换的显示切换单元，其特征在于，上述显示切换单元使得：在单一图像模式中，从任何方向都能够看到由图像显示单元显示的图像；在多图像显示模式中，从正面方向能够看到由图像显示单元显示的图像，从斜方向可看到在由图像显示单元显示的图像上重叠有由该显示切换单元形成的图案图像而得到的图像，并且，上述显示切换单元被区域分割为第一区域和第二区域，在单一图像模式中，在上述第一区域和第二区域中，从任何方向都能够看到由图像显示单元显示的图像，在多图像显示模式中，使来自左右方向的视线看到将以上述第一区域作为非透过区域的图案图像重叠在由图像显示单元显示的图像上而得到的图像，或者，使来自上下方向的视线看到将以上述第二区域作为非透过区域的图案图像重叠在由图像显示单元显示的图像上而得到的图像。

另外，在上述显示装置中，可以形成如下结构：上述显示切换单元是配置在一对基板间的液晶层，并且，还包括：使一定方向的直线偏振光入射到上述显示切换单元上的第一偏光单元；和从由上述显示切换单元射出的光中取出一定方向的直线偏振光的第二偏光单元，对上述液晶层的液晶分子进行取向分割，使得从与基板正交的方向投射时的液晶分子的长轴方向、和入射到上述液晶分子上的光的直线偏振方向，在上述第一区域和第二区域的一个中总是大致平行，在另一个中大致垂直，上述第二偏光单元取出从上述液晶分子射出的直线偏振光，在单一图像显示模式中，使液晶分子进行取向，使得在上述第一区域和第二区域中，液晶分子的长轴方向均与上述基板大致平行或大致垂直，在多图像显示模式中，使液晶分子进行取向，使得在上述第一区域和第二区域中的至少一个中，液晶分子的长轴方向相对于基板倾斜。

根据上述结构，上述液晶层的液晶分子的长轴方向包含在上述第一偏光单元的透过轴或吸收轴的方向与光的行进方向构成的面中，上述液晶分子的长轴方向能够取得：相对于光的行进方向大致垂直或大致平行的状态、和相对于光的行进方向倾斜的状态。在此，所谓倾斜是指相对于某个方向或某个平面，既不平行也不垂直。

换句话说，上述液晶层的液晶分子的长轴方向，在单一画面显示模式中，与上述基板大致平行、并且与第一偏光单元的偏振光透过轴大致平行或大致垂直，在多图像显示模式中，从该单一画面显示模式的状态，向与基板垂直的方向倾斜。或者，上述液晶层的液晶分子的长轴方向，在单一画面显示模式中，与上述基板大致垂直，在多图像显示模式中，从该单一画面显示模式的状态，在与第一偏光单元的偏振光透过轴大致平行或大致垂直、并且与基板垂直的面内倾斜。

由此，利用第一偏光单元，入射到显示切换单元上的光成为一定方向的直线偏振光。另外，在显示切换单元的液晶层中，使液晶分子进行取向，使得从与基板正交的方向投射时的液晶分子的长轴方向，与透过第一偏光单元的光的偏振方向总是大致平行或大致垂直。

当入射到液晶层上的直线偏振光的偏振方向与从某个方向对液晶分子进行投射时的长轴方向平行或垂直时，从该方向看时，在液晶层中不发生双折射。因此，不限于所选择的模式，在从与液晶分子上的点由于取向变化而描绘出的平面平行的方向(以下，称为“从正面方向”)看到的液晶层中，不发生双折射。因此，例如，使第一偏光单元和第二偏光单元的偏振光透过轴为相同方向，或者设置使偏振方向转动，以使从第一偏光单元射出的直线偏振光与第二偏光单元的透过轴一致，并使该直线偏振光入射到第二偏光单元上的部件，由此，只要使用第二偏光单元取出与第一偏光单元相同方向的直线偏振光，就能够看到图像显示装置的图像。

另一方面，在从上述正面方向以外观看的情况下(以下称为从斜方向观看的情况下)，在单一画面显示模式和多画面显示模式中，看到的图像不同。

在单一画面显示模式中，在上述第一区域和第二区域中，液晶分子的长轴方向与上述基板大致平行或大致垂直，因此，从斜方向投射时的液晶分子的长轴方向也与从正面观看的情况相同。因此，即使从斜方向看，在液晶分子中也不发生双折射，入射光能够通过液晶层和第二偏光单元，从而能够看到图像显示装置的图像。

与此相对，在多画面显示模式中，使液晶分子的长轴方向相对于基板倾斜，由此，从斜方向投射时的液晶分子的长轴方向与入射光的偏振方向具有交叉角。因此，当从斜方向看时，在液晶分子中发生双折射，透过液晶层的光的偏振方向改变，不能够通过第二偏光单元，从而不能看到图像显示装置的图像。

因此，在单一画面显示模式中，能够从任何方向看到图像显示单元显示的图像，在多图像显示模式中，只能从特定方向看到图像显示单元显示的图像。因此，利用该显示装置，能够与要在公共场所阅览机密文件时和想让许多人看到拍摄的图像时等状况一致地改变视角。

另外，根据这样的结构，通过控制双折射，来控制视角，因此能够利用简单的结构，使图像显示装置的显示品位保持良好。

另外，在上述液晶显示装置中，优选：在上述多图像显示模式中，将用于向上述液晶层施加电压的透明电极膜分割成上述第一和第二区域，并进行图案化，由此独立地进行上述第一区域和上述第二区域的视角控制。

根据上述结构，能够根据显示装置的使用方式，独立地控制来自左右方向的斜方向和上下方向的斜方向的视线看到图像。

本发明的电子设备搭载有以上那样的显示装置。

因此，能够实现一种电子设备，该电子设备具有简单的结构，保持显示品位，能够通过模式切换而进行从特定的方向隐去显示图像的显示。

产业上的可利用性

本发明的显示装置能够设定为根据视线方向而看到不同的图像的模式，因此能够应用于便携式通信终端、可移动的个人计算机、AV设备、DVD播放机等便携式电子设备的显示器，或者能够根据视线方向提供多个信息的显示器等。

Claims

1.一种显示装置，包括：

用于显示图像的图像显示单元；和

用于将看到的图像在单一图像显示模式和多图像显示模式之间进行电切换的显示切换单元，其特征在于：

所述显示切换单元使得：在单一图像显示模式中，从任何方向都能够看到由图像显示单元显示的图像；在多图像显示模式中，从正面方向能够看到由图像显示单元显示的图像，从斜方向可看到在由图像显示单元显示的图像上重叠有由该显示切换单元形成的图案图像而得到的图像，并且，

所述显示切换单元被区域分割为第一区域和第二区域，

在单一图像显示模式中，在所述第一区域和第二区域中，从任何方向都能够看到由图像显示单元显示的图像，

在多图像显示模式中，使来自左右方向的视线看到将以所述第一区域作为非透过区域的图案图像重叠在由图像显示单元显示的图像上而得到的图像，或者，使来自上下方向的视线看到将以所述第二区域作为非透过区域的图案图像重叠在由图像显示单元显示的图像上而得到的图像。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：

所述显示切换单元是配置在一对基板间的液晶层，并且，还包括：使一定方向的直线偏振光入射到所述显示切换单元上的第一偏光单元；和从由所述显示切换单元射出的光中取出一定方向的直线偏振光的第二偏光单元，

对所述液晶层的液晶分子进行取向分割，使得从与基板正交的方向投射时的液晶分子的长轴方向、和入射到所述液晶分子上的光的直线偏振方向，在所述第一区域和第二区域的一个中总是大致平行，在另一个中大致垂直，

所述第二偏光单元取出从所述液晶分子射出的直线偏振光，

在单一图像显示模式中，使液晶分子进行取向，使得在所述第一区域和第二区域中，液晶分子的长轴方向均与所述基板大致平行或大致垂直，

在多图像显示模式中，使液晶分子进行取向，使得在所述第一区域和第二区域中的至少一个中，液晶分子的长轴方向相对于基板倾斜。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于：

在所述多图像显示模式中，将用于向所述液晶层施加电压的透明电极膜分割成所述第一区域和第二区域，并进行图案化，由此，独立地进行所述第一区域和所述第二区域的视角控制。

4.一种电子设备，其特征在于：搭载有权利要求1～3中任一项所述的显示装置。