CN110662996B - 显示装置 - Google Patents

显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110662996B
CN110662996B CN201880034643.4A CN201880034643A CN110662996B CN 110662996 B CN110662996 B CN 110662996B CN 201880034643 A CN201880034643 A CN 201880034643A CN 110662996 B CN110662996 B CN 110662996B
Authority
CN
China
Prior art keywords
viewing angle
linear polarizer
liquid crystal
axis
optical compensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880034643.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110662996A (zh
Inventor
齐藤之人
山田直良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN110662996A publication Critical patent/CN110662996A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110662996B publication Critical patent/CN110662996B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1323—Arrangements for providing a switchable viewing angle
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

一种显示装置，其设为如下：具备图像显示面板和视角切换元件，视角切换元件具备：对置配置的第1直线起偏器及第2直线起偏器；以及层叠配置于这些直线起偏器之间的视角控制单元及光学补偿片，直线起偏器以使彼此的吸收轴或反射轴平行或正交的方式配置，视角控制单元由单畴垂直取向液晶单元构成，光学补偿片的面内快轴与第1直线起偏器的吸收轴或反射轴所成的角度为30°～60°，视角控制单元的垂直取向液晶的预倾方位为与第1直线起偏器的吸收轴或反射轴呈角度30°～60°的方位。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶显示装置或有机电致发光显示装置等显示装置，尤其涉及一种能够实现视角控制的显示装置。
背景技术
在平板PC(Personal Computer：个人计算机)、笔记本PC、智能手机等移动电话等、个人使用的电子设备中，具有不希望被周围的第三者窥视画面的要求。因此，在这些电子设备中，缩窄画面的视角，以免被周围的第三者窥视画面。并且，在公共用的信息显示器、搭载于车或电车或飞机的显示器、医疗或工厂设备等的产业用显示器中，希望在一定的方向上扩大视角且在一定的方向上缩窄视角的要求也在增加。
作为画面的窄视角化的方法，已知有将形成有黑色条纹的薄膜(百叶窗膜)等粘贴于画面上的方法。
然而，在该方法中，画面的视角被固定为视角窄的状态。因此，例如在多人视觉辨认画面的情况等需要从倾斜方向也视觉辨认画面的情况下，从斜向的可见性变差，导致电子设备的使用性变差。
为了解决这种不良情况，在平板PC或笔记本PC等电子设备中，为了实现防止从侧面窥视等安全性和必要时从侧面观察时的充分的可见性，提出了各种切换宽视角下的显示好窄视角下的显示的显示装置。
例如，在日本特开2007-178979号公报(以下，称为专利文献1。)中公开有一种液晶显示装置，其具有：第1基板，具有与R(红)、G(绿)、B(蓝)及W(白)的亚像素相对应的栅极配线及数据配线；薄膜晶体管，配置于栅极配线与数据配线的交点上；板型的第1共同电极，具备在R、G、B及W的亚像素内；像素电极，连接于薄膜晶体管且与第1共同电极绝缘并具有多个狭缝；第2基板，与第1基板对置粘合且在与第1基板之间的空间具备液晶层；及板型的第2共同电极，以与W亚像素相对应的方式形成于第2基板上。
在该液晶显示装置中，对于W亚像素，当进行宽视角显示时，与R、G及B的相邻亚像素相同地，以FFS(fringe field switching：边缘场开关)模式驱动而扩大视角，且还补偿W亮度，并且当进行窄视角显示时，能够通过以与R、G及B的相邻亚像素不同的形成垂直电场的ECB(Electrically Controlled Birefringence：电控双折射)模式驱动来减小视角。
并且，在日本特开2004-279866号公报(以下，称为专利文献2。)中公开有一种显示装置，其具有：屏幕，，视角在一维方向上受限；及图像显示切换机构，在个人视图模式与多重视图模式之间进行切换，在该个人视图模式下，显示于该画面的图像的竖立方向相对于视角的限制方向大致正交，在该多重视图模式下，图像的竖立方向与视角的限制方向一致。
即，在该显示装置中，能够利用微棱镜片等在一维方向上限制画面的视角，并且通过是否将图像旋转90°而使图像的上下面在视角的限制方向上一致来切换宽视角显示与窄视角显示。
发明内容
发明要解决的技术课题
若使用这些显示装置，则通过宽视角的显示与窄视角的显示的切换，能够以1台显示装置兼顾在防止第三者从旁边窥视的状态下的显示的视觉辨认和由多个人进行的适当的显示的识别辨认。
然而，在专利文献1或专利文献2的显示装置中，只能在2个方向例如左右方向上切换宽视角的显示与窄视角的显示。即，在以往的方法中，难以以简单的结构来得到仅在一方向上切换视角。
本发明的目的在于解决这种以往技术的问题点，并提供一种在显示装置中能够以简单的结构来仅在某一定方向上在宽视角显示与限制了视角的窄视角显示之间进行切换的显示装置。
用于解决技术课题的手段
本发明的显示装置为如下显示装置，其具备：图像显示面板；及视角切换元件，配置于图像显示面板的一面，
视角切换元件具备：对置配置的第1直线起偏器及第2直线起偏器；以及视角控制单元及光学补偿片，层叠配置于第1直线起偏器及第2直线起偏器之间，
第1直线起偏器及第2直线起偏器以使彼此的吸收轴或反射轴平行或正交的方式配置，
视角控制单元由通过电压的施加而垂直取向液晶向一方向倾斜的单畴垂直取向液晶单元构成，
光学补偿片的面内快轴与第1直线起偏器的吸收轴或反射轴所成的角度为30°～60°，
视角控制单元的垂直取向液晶的预倾方位为与第1直线起偏器的吸收轴或反射轴呈角度30°～60°的方位。
上述中，所谓的“吸收轴或反射轴”，当直线起偏器为吸收型起偏器时是指吸收轴，当直线起偏器为反射型起偏器时是指反射轴。
在本发明的显示装置中能够设为如下结构：在视角切换元件中，第1直线起偏器及第2直线起偏器的吸收轴或反射轴彼此正交，在存在于光学补偿片的面内快轴上的2个方位中，当在极角倾斜45°处比较延迟时，绝对值小的方位与视角控制单元的垂直取向液晶的预倾方位相同。
在本发明的显示装置中能够设为如下结构：在视角切换元件中，第1直线起偏器及第2直线起偏器的吸收轴或反射轴彼此平行，在存在于光学补偿片的面内快轴上的2个方位中，当在极角倾斜45°处比较延迟时，绝对值小的方位为隔着吸收轴或反射轴而与视角控制单元的垂直取向液晶的预倾方位呈90°的方位。
在本发明的显示装置中，优选如下：光学补偿片具备：碟型液晶层，其是碟型液晶性分子的圆盘状平面与片膜面所成的角度从一个膜面朝向另一个膜面增加的混合取向固定化而成的。
在本发明的显示装置中，优选为如下：光学补偿片的面内快轴与第1直线起偏器的吸收轴或反射轴所成的角度为45°，视角控制单元的垂直取向液晶的预倾方位为与第1直线起偏器的吸收轴或反射轴呈角度45°的方位。
本发明的显示装置优选为如下：图像显示面板具备：显示用液晶单元；及2片直线起偏器，隔着显示用液晶单元而对置配置，
2片直线起偏器中的1片兼作视角切换元件的第1直线起偏器。
发明效果
本发明的显示装置具备：图像显示面板；及视角切换元件，配置于图像显示面板的一面，视角切换元件具备：对置配置的第1直线起偏器及第2直线起偏器；以及视角控制单元及光学补偿片，层叠配置于第1直线起偏器及第2直线起偏器之间，第1直线起偏器及第2直线起偏器以使彼此的吸收轴或反射轴平行或正交的方式配置，视角控制单元由通过电压的施加而垂直取向液晶向一方向倾斜的单畴垂直取向液晶单元构成，光学补偿片的面内快轴与第1直线起偏器的吸收轴或反射轴所成的角度为30°～60°，视角控制单元的垂直取向液晶的预倾方位为与第1直线起偏器的吸收轴或反射轴呈角度30°～60°的方位，因此能够以简单的结构来仅在某一方向上在宽视角的显示与限制了视角的窄视角的显示之间进行切换。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的显示装置的概略结构的图。
图2是表示结构例1的显示装置101的概略结构的立体图。
图3是表示结构例2的显示装置201的概略结构的立体图。
图4是表示设计变更例的显示装置的概略结构的图。
图5是表示另一设计变更例的显示装置的概略结构的图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的显示装置的实施方式进行说明。
另外，本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指将“～”的前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。并且，关于角度，“正交”及“平行”是指严格的角度±10°的范围。
第1实施方式的显示装置1具备：图像显示面板10；及视角切换元件20，配置于图像显示面板的一个主面。
在本实施方式中，图像显示面板10为液晶显示器(LCD：liquid crystaldisplay),具备吸收轴或反射轴彼此正交的2片直线起偏器12、22和配置于1对直线起偏器12、22之间的显示用液晶单元14。视角切换元件20具备吸收轴或反射轴彼此正交的2片直线起偏器22及28和层叠配置于2片直线起偏器22及28之间的视角控制单元24及光学补偿片26。在本实施方式中，配置于图像显示面板10的视觉辨认侧的直线起偏器22兼作视角切换元件20的第1直线起偏器。在以下的视角切换元件20的说明中，将图像显示面板10的视觉辨认侧的直线起偏器22称为第1直线起偏器22。另外，将视角切换元件20的另一个直线起偏器28称为第2直线起偏器28。
以下，对直线起偏器为吸收型起偏器的情况进行说明。当使用反射型起偏器作为直线起偏器时，只要将吸收轴替换成反射轴即可，发挥与以下说明的吸收型起偏器的情况相同的作用效果。
另外，在此通常具备在直线起偏器的单面或两面具备保护膜的偏振片作为直线起偏器22。以下，直线起偏器22可以替换成偏振片。
视角切换元件20将来自显示用液晶单元14的光从第1直线起偏器22作为直线偏振光而出射，并对所出射的直线偏振光赋予基于双折射的偏振变化。当到达第2直线起偏器28时的偏振光与第2直线起偏器28的透射轴平行时，为了使光透射而成为宽视角，当垂直时，为了不让光透射而成为窄视角。本视角切换元件20通过将视角控制单元中的施加电压由初始值(断开状态)设为规定值(接通状态)来发挥仅对一方向赋予成为与第2直线起偏器28的透射轴垂直的偏振光的偏振变化，而对该一方向以外的其他方向则赋予成为与第2直线起偏器28的透射轴平行的偏振光的变化的功能。在此，施加电压的初始值是指通过视角控制单元24时的视角一致为宽视角时的电压值，并不限于0V。
视角控制单元24由单畴垂直取向液晶单元构成，该单畴垂直取向液晶单元通过电压的施加而垂直取向液晶向一方向倾斜并具有负的介电常数各向异性。在视角控制单元24中，在未施加电压时，棒状的液晶分子大致垂直取向(例如，在后述的实施例中，以预倾角89°取向)，在施加电压时，液晶分子的长轴向预倾角的倾斜的方向(特定的一方向)一致地倾倒。由此，当施加电压为初始值时，针对通过视角控制单元24的光的偏振光，在面内的所有方位上产生相同的变化或者不产生相同的变化。并且，当施加电压由初始值变化时，针对通过视角控制单元24的光的偏振光，能够仅在特定的一方向上产生与其以外的其他方向不同的偏振变化。本说明书中，将液晶分子一致地倾倒的方向的面内方位称为预倾方位。
以往的LCD的表面的直线起偏器的吸收轴一般是从正面观察画面时的画面的左右方向(方位角0°-180°)或上下方向(方位角90°-270°)。此时，若视角控制单元24的预倾方位与左右方向一致，则通过电压施加而液晶分子倾倒的方向与直线起偏器的吸收轴平行或正交，因此所通过的光的偏振光不会发生变化。另一方面，本发明的一实施方式中，以视角控制单元24的预倾方位成为与第1直线起偏器的吸收轴呈角度45°的方位的方式构成。但是，仅靠视角控制单元24，规定的一方向上的偏振变化与其以外的方向上的偏振变化之差不充分，因此将具备在方位角方向上具有非对称的光学各向异性的光学各向异性层的光学补偿片26以使其面内快轴与第1直线起偏器22的吸收轴所成的角度成为大致45°的方式进行配置。由此，能够使规定的一方向上的偏振变化与其以外的方向上的偏振变化之差变得充分，从而能够仅在规定的一方向上实现视角的切换。
另外，在存在于光学补偿片26的面内快轴上的2个方位中，当在极角倾斜45°处比较延迟时，优选绝对值小的方位(以下，称为R方位。)与预倾方位相同或为隔着第1直线起偏器22的吸收轴而与预倾方位呈角度90°的方位。
当第1直线起偏器22与第2直线起偏器28的吸收轴正交时，在对视角控制单元24的施加电压为初始值(断开状态)时，视角切换元件20针对通过视角控制单元24及光学补偿片26的光，产生在所有方向上将相位改变90°的偏振变化。另一方面，在对视角控制单元24的施加电压为规定值(接通状态)时，针对所通过的光，在规定的一方向上几乎不产生偏振变化，而在其以外的方向上产生将相位改变90°的偏振变化。
当第1直线起偏器22与第2直线起偏器28的吸收轴平行时，在对视角控制单元24的施加电压为初始值(断开状态)时，视角切换元件20针对通过视角控制单元24及光学补偿片26的光，在所有方向上不改变相位。另一方面，在对视角控制单元24的施加电压为规定值(接通状态)时，针对所通过的光，在规定的一方向上产生将相位改变90°的偏振变化，而在其以外的方向上不改变相位。
显示装置1能够通过视角切换元件的接通/断开控制来进行仅在一方向上将视角由宽视角改变为窄视角的图像显示。
以下，参考图2及图3对关于上述第1实施方式的显示装置的进一步具体的结构例进行说明。另外，在图2及图3中，对于与第1实施方式的显示装置的各要件相同的要件，在图2所示的结构例1中标注图1中所使用的符号加上100的符号，在图3所示的结构例2中标注加上200的符号。
[结构例1]
图2是表示结构例1的显示装置101的概略结构的立体图。
在图2的显示装置101中，第1直线起偏器122和第2直线起偏器128以彼此的吸收轴A1、A2正交的方式配置。在本例中，将图中左右方向上的右方向定义为方位0°，将左方向定义为方位180°，第1直线起偏器122的吸收轴A1与左右方向一致。此时，吸收轴A1的方位为0°，同时为180°。
而且，视角控制单元124的预倾方位为225°，是与吸收轴A1(方位180°)呈角度45°的方位。并且，光学补偿片126的R方位也为225°，是与吸收轴A1(方位180°)呈角度45°的方位。
在本结构例1中，能够将图中左方向(方位180°)侧的视角从宽视场切换为窄视场。将宽视场的状态设为断开状态，将窄视场的状态设为接通状态。
在该结构中，使图像显示面板110白显示，在对视角控制单元124施加了大的电压时(例如5V)，液晶分子以预倾角方位水平倾倒而产生面内延迟，因此入射偏振光发生变化而在正面及所有视角方向上成为白状态，作为视角控制而成为“断开”状态。若由该状态降低电压(例如3.4V)，则液晶分子倾倒的角度变小(液晶分子由水平倾倒的状态成为立起的状态)，液晶分子的长轴方向以预倾方位斜向倾斜，因此在预倾方位上延迟比其他方位小。在延迟小的方向上透射率比其他方向下降而成为黑状态，作为视角控制而成为”接通“状态。在结构例1中，将视角控制单元的预倾方位P设定为225°，因此方位225°的透射率变化最大，但为了增大画面左方向(方位180°方向)的透射率变化，将在包含R方位的轴向上具有延迟非对称的光学各向异性的光学各向异性层(光学补偿片126)以其R方位成为225°的方式进行配置而调整斜向延迟。
[结构例2]
图3是表示结构例2的显示装置201的概略结构的立体图。
在图3的显示装置201中，第1直线起偏器122和第2直线起偏器128以彼此的吸收轴A1、A2平行的方式配置。在本例中，也将图中左右方向上的右方向定义为方位0°，将左方向定义为方位180°，第1直线起偏器122的吸收轴A1与左右方向一致。此时，吸收轴A1的方位为0°，同时为180°。
视角控制单元224的预倾方位为45°，是与吸收轴A1(方位0°)呈角度45°的方位。并且，光学补偿片226的R方位为315°，是与吸收轴A1(方位0°)呈角度45°的方位。
在本结构例2中，能够将图中左方向(方位180°)侧的视角从宽视场(断开状态)切换为窄视场(接通状态)。
在该结构中，在使图像显示面板110白显示时，在对视角控制单元224未施加电压(0V)时，液晶分子大致垂直取向，因此在正面上不会产生延迟且在倾斜方向上延迟也小，因此在正面及所有视角方向上成为白状态，作为视角控制而成为“断开”状态。若由该状态提高电压(例如3.0V)，则液晶分子的长轴方向向预倾方位倾倒而成为斜向倾斜的状态，因此在与预倾方位相反的方位上延迟比其他方位大。在延迟大的方向上透射率比其他方向下降而成为黑状态，作为视角控制而成为”接通“状态。在结构例2中，将视角控制单元的预倾方位P设定为45°，因此方位225°的透射率变化最大，但为了增大画面左方向(方位180°方向)的透射率变化，将在方位角方向上具有非对称的光学各向异性的光学各向异性层(光学补偿片226)以其R方位成为315°的方式进行配置而调整斜向延迟。本结构例2与结构例1不同，显示用液晶单元的预倾方位与光学各向异性层的R方位正交。两个结构例的差异与如下有关：在结构例1中，第1直线起偏器及第2直线起偏器为彼此的吸收轴正交的配置，相对于此，在结构例2中，第1直线起偏器及第2直线起偏器为彼此的吸收轴平行的配置。
在上述实施方式中，设为光学补偿片的面内快轴与第1直线起偏器的吸收轴所成的角度为45°且视角控制单元的垂直取向液晶的预倾方位处于与第1直线起偏器的吸收轴呈角度45°的方位而进行了说明，但这些角度在30°至60°的范围内适当地设定即可。当如上述结构例1、2等那样控制画面的左方向(方位180°)的视角时，作为上述角度，45°是适合的，但从方位160°等从完全横向偏离的方向进行的视角控制中，从45°偏离的角度是适合的，因此根据所期望的视角控制方位进行调整即可。
在上述实施方式中，对视角切换元件在第1直线起偏器侧具备视角控制单元且在第2直线起偏器侧具备光学补偿片的结构进行了说明，但视角控制单元24与光学补偿片26的配置也可以倒过来。即，如图4所示，也可以为在第1直线起偏器22侧具备光学补偿片26且在第2直线起偏器28侧具备视角控制单元的显示装置2。
在上述实施方式中，对图像显示面板为液晶面板的情况进行了说明，但图像显示面板并不限于液晶面板，也可以为OLED(Organic Light Emitting Diode：有机电致发光二极管)或印刷物。当图像显示面板为OLED或印刷物时，在光出射面不具备直线起偏器，因此可以设为在视角切换元件20中独立于图像显示面板而具备第1直线起偏器的结构。即，如图5所示，本发明的一实施方式的显示元件可以为在OLED110的光出射面侧具备具有第1直线起偏器、视角控制单元24、光学补偿片及第2直线起偏器的视角切换元件20的显示装置3。
在上述实施方式中，对在显示面板的视觉辨认侧具备视角切换元件20的结构的显示装置进行了说明，但当图像显示面板为LCD时，可以在图像显示面板的视觉辨认相反侧即LCD背光侧具备视角切换元件。无论在显示面板的哪个面侧具备视角切换元件20，均可得到与上述结构相同的效果。
并且，在上述实施方式中，对将第1直线起偏器及第2直线起偏器均设为吸收型起偏器而进行了说明，但第1直线起偏器及第2直线起偏器中的一个或两个可以为反射型起偏器，也可以将一个设为吸收型起偏器且将另一个设为反射型起偏器。并且，至少一个直线起偏器也可以为吸收型起偏器与反射型起偏器的层叠结构。在循环利用光时，优选使用反射型起偏器。当图像显示面板为LCD时，可以在图像显示面板的反视觉辨认侧配置视角切换元件，并将第2直线起偏器设为反射起偏器，将第1直线起偏器设为反射起偏器与吸收起偏器的层叠型。通过设为这种结构，能够兼顾背光的循环和图像显示面板的显示质量(对比度等)。
本发明的一实施方式中所使用的光学补偿片例如能够优选使用具备碟型液晶层的光学补偿片，该碟型液晶层是碟型液晶性分子进行其圆盘状平面与片膜面所成的角度从一个膜面朝向另一个膜面增加的混合取向而固定化而成的。具体而言，能够优选使用日本特开2004-354962号公报或日本特开2005-206638号公报中所记载的光学补偿片。
具备光学各向异性层的光学补偿片优选使用日本特开2004-354962号公报中所记载的光学补偿片，但只要R方位为相同方向，则即使将多层(例如2片)重合使用，也可得到基于本发明的一实施方式的效果。
并且，日本特开2004-354962号公报中所使用的光学补偿片包括支撑体和包含液晶性材料的光学各向异性层，但只要R方位为相同方向，则支撑体侧的面可以为视角控制单元侧，也可以为显示用液晶单元侧。
本发明的一实施方式中所使用的直线起偏器能够使用公知的直线起偏器，例如可以举出PVA(polyvinyl alcohol：聚乙烯醇)碘起偏器，但并不限于此。
实施例
[实施例1]
＜视角控制单元的制作＞
准备2片带ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)电极的厚度0.7mm的玻璃基板，在ITO表面侧涂布液晶用垂直取向材料SE-1211(Nissan Chemical Industries,Ltd.制造)并进行热煅烧而形成取向膜之后，进行了基于摩擦的取向处理。然后，以2片基板的取向膜相对且取向处理方向反向平行的方式经由间隔物进行重合而制作出单元。向该单元中注入具有负的介电常数各向异性的液晶材料MLC-2039(Merck公司制造)而制作出视角控制单元。
利用Axometrics公司的Axoscan对视角控制单元测定了双折射Δnd及预倾角的结果，确认到Δnd为330nm、预倾角为89°且为大致垂直取向单元。并且，调查了用正交尼科耳的起偏器夹住该单元并施加了电压时的透射率。确认到在未施加电压时正面透射率为大致0，但透射率随着电压升高而变大，并且，与和预倾角相差180度的面内方位相比，预倾角的面内方位的透射率变小，通过施加电压而液晶向单一方向倾倒。另外，液晶倾倒的方位为预倾方位。
＜偏振片的制作＞
使碘吸附于经拉伸的聚乙烯醇薄膜而制作出由聚乙烯醇薄膜构成的直线起偏器。偏振度为99.997。接着，对市售的三乙酸纤维素薄膜(FUJITAC TD80UF，FujifilmCorporation制造)进行皂化处理，并使用聚乙烯醇类粘接剂，将该三乙酸纤维素薄膜作为保护膜而贴附于直线起偏器的另一个表面，从而制作出偏振片。
＜光学补偿片的制作＞
光学补偿片按照日本特开2004-354962号公报的实施例1中所记载的制造方法进行了制作。利用Axometrics公司的Axoscan确定了在光学补偿片中的光学各向异性层的面内快轴及面内成为最低双折射的方位，即在存在于面内快轴上的2个方位中，当在极角倾斜45°处比较延迟时，绝对值小的方位(R方位)。
＜视角切换控制装置的制作＞
准备了Hewlett-Packard Company制造的液晶显示器LP2065作为图像显示面板。该液晶显示器由背光侧的偏振片、显示用液晶单元及视觉辨认侧的偏振片构成，视觉辨认侧偏振片的吸收轴方位为图像显示面板的左右方向，背光侧的偏振片的吸收轴方位为图像显示面板的上下方向。使用粘合剂(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制造，SK Dyne2057)，在该液晶显示器的视觉辨认侧起偏器上依次贴合视角控制单元、光学补偿片及直线偏振片的而制作出具备视角切换元件的实施例1的显示装置。此时，将直线偏振片的吸收轴设为与液晶显示器的视觉辨认侧起偏器的吸收轴正交的方向。
另外，以使光学各向异性层的支撑体面与视角控制单元相对的方式进行了贴合。另外，基于控制单元及光学各向异性层的方位，根据表1唯一地确定了其他部件的方位。本实施例1的显示装置具有图2所示的层叠结构。
[比较例1]
作为比较例1，制作出在实施例1中去除了光学补偿片的结构的显示装置。
[实施例2]
利用与实施例1相同的方法制作视角控制单元、偏振片、光学补偿片，并准备了Hewlett-Packard Company制造的液晶显示器LP2065作为图像显示面板。并且，与实施例1相同地，使用粘合剂(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制造，SK Dyne 2057)，在该液晶显示器的视觉辨认侧起偏器上依次贴合视角控制单元、光学补偿片及直线偏振片的而制作出具备视角切换元件的实施例2的显示装置。此时，将直线偏振片的吸收轴设为与液晶显示器的视觉辨认侧起偏器的吸收轴平行。本实施例2的显示装置具有图3所示的层叠结构。
[比较例2]
作为比较例2，制作出在实施例2中去除了光学补偿片的结构的显示装置。
[评价]
对于所制作出的各装置，在图像显示单元上显示文本图像，在视角控制单元中在左方向(方位180°)及右方向(方位0°)上视角均宽的状态(断开状态)以及在右方向上视角仍宽且仅在左方向上视角窄的状态(接通状态)下，从正面(法线N方向)、右(方位角0°)且相对于法线N呈45°的方向(极角45°)及左(方位角180°)且相对于法线N呈45°的方向(极角45°)这3个方向对显示亮度进行了肉眼评价。另外，断开状态、接通状态的施加电压分别设为如表1所示。
评价如下。
A：亮度亮，显示不会被视觉辨认
B：亮度稍微变暗，但显示会被视觉辨认
S：亮度变暗，显示不会被视觉辨认
[表1]
Figure GDA0002288413080000131
如表1所示，可知与比较例1、2相比，实施例1、2在接通时从左方向的亮度变小，只能在左方向上进行视角的切换。由此，明确了基于本发明的一实施方式的效果。
产业上的可利用性
本发明的一实施方式能够作为平板PC、笔记本PC、智能手机等的显示装置、或公共用信息显示器、搭载于车辆或电车或飞机的显示器、医疗或工厂设备等的产业用显示器而优选利用。
2017年5月29日申请的日本专利申请2017-105576号的所有公开内容通过参考而被并入本说明书中。
本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术标准与具体地且分别地记载通过参考而被并入的各个文献、专利申请及技术标准的情况相同程度地，通过参考而被并入本说明书中。
符号说明
1、2、3、101、102-显示装置，10-图像显示面板，12-直线偏振片，14-显示用液晶单元，20-视角切换元件，22、122-第1直线起偏器，24、124、224-视角控制单元，26、126、226-光学补偿片，28、128、228-第2直线起偏器。

Claims (4)

1.一种显示装置，其具备：
图像显示面板；及视角切换元件，配置于所述图像显示面板的一面，
所述视角切换元件具备：对置配置的第1直线起偏器及第2直线起偏器；以及视角控制单元及光学补偿片，层叠配置于所述第1直线起偏器及所述第2直线起偏器之间，
所述第1直线起偏器及所述第2直线起偏器以使彼此的吸收轴或反射轴平行或正交的方式配置，
所述视角控制单元由通过电压的施加使垂直取向液晶向一方向倾斜的单畴垂直取向液晶单元构成，
所述光学补偿片的面内快轴与所述第1直线起偏器的吸收轴或反射轴所成的角度为30°～60°，
所述视角控制单元的所述垂直取向液晶的预倾方位为与所述第1直线起偏器的所述吸收轴或反射轴呈角度30°～60°的方位，
在所述视角切换元件中，
所述第1直线起偏器及所述第2直线起偏器的所述吸收轴或反射轴彼此平行，
在存在于所述光学补偿片的所述面内快轴上的2个方位中，当在相对于所述光学补偿片的法线呈45°的方向上比较延迟时，绝对值小的方位为隔着所述吸收轴或反射轴而与所述视角控制单元的所述垂直取向液晶的所述预倾方位呈90°的方位。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述光学补偿片具备：碟型液晶层，其固定化了碟型液晶性分子的圆盘状平面与片膜面所成的角度从一个膜面朝向另一个膜面增加的混合取向。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述光学补偿片的所述面内快轴与所述第1直线起偏器的吸收轴或反射轴所成的角度为45°，
所述视角控制单元的所述垂直取向液晶的预倾方位为与所述第1直线起偏器的所述吸收轴或反射轴呈角度45°的方位。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述图像显示面板具备：显示用液晶单元；及2片直线起偏器，隔着该显示用液晶单元而对置配置，
该2片直线起偏器中的1片兼作所述视角切换元件的第1直线起偏器。
CN201880034643.4A 2017-05-29 2018-05-25 显示装置 Active CN110662996B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-105576 2017-05-29
JP2017105576 2017-05-29
PCT/JP2018/020176 WO2018221413A1 (ja) 2017-05-29 2018-05-25 表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110662996A CN110662996A (zh) 2020-01-07
CN110662996B true CN110662996B (zh) 2022-04-19

Family

ID=64456200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880034643.4A Active CN110662996B (zh) 2017-05-29 2018-05-25 显示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10747057B2 (zh)
JP (1) JP6820417B2 (zh)
CN (1) CN110662996B (zh)
WO (1) WO2018221413A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI606286B (zh) 2016-05-24 2017-11-21 揚昇照明股份有限公司 複合膜以及顯示裝置
TWI605287B (zh) 2016-12-29 2017-11-11 揚昇照明股份有限公司 顯示裝置
CN108345139B (zh) 2017-01-25 2022-04-22 中强光电股份有限公司 视角可切换显示装置
CN109696757A (zh) * 2017-10-23 2019-04-30 中强光电股份有限公司 偏光式视角控制元件、偏光式视角控制显示装置以及偏光式视角控制光源模块
JP6887525B2 (ja) 2017-11-27 2021-06-16 富士フイルム株式会社 表示装置
US10955715B2 (en) 2018-06-29 2021-03-23 Reald Spark, Llc Optical stack for privacy display
TW202102883A (zh) 2019-07-02 2021-01-16 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 定向顯示設備
WO2021097066A1 (en) * 2019-11-13 2021-05-20 Reald Spark, Llc Off-axis display device
CN110945414B (zh) * 2019-11-15 2022-08-19 京东方科技集团股份有限公司 显示装置和操作显示装置的方法
JP7377947B2 (ja) 2020-03-05 2023-11-10 富士フイルム株式会社 視角制御システムおよび画像表示装置
JP7364631B2 (ja) * 2021-08-31 2023-10-18 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 液晶表示装置
US11892717B2 (en) 2021-09-30 2024-02-06 Reald Spark, Llc Marks for privacy display
WO2023154217A1 (en) 2022-02-09 2023-08-17 Reald Spark, Llc Observer-tracked privacy display
US11892718B2 (en) 2022-04-07 2024-02-06 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
CN115728983A (zh) * 2022-11-11 2023-03-03 厦门天马微电子有限公司 一种显示模组和显示装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1561456A (zh) * 2000-12-04 2005-01-05 富士胶片株式会社 具有由盘状液晶分子制成的光学各向异性层及包括聚合物薄膜的透明基板的光学补偿片
CN1928660A (zh) * 2005-09-08 2007-03-14 三星电子株式会社 显示屏板
JP2007178496A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Optrex Corp 液晶表示素子
WO2007094358A1 (ja) * 2006-02-17 2007-08-23 Sharp Kabushiki Kaisha ディスプレイおよびそれに用いられる視野角制御装置
JP2008310271A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Sharp Corp 液晶表示装置及び視野角制御パネル
JP2009204851A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示装置
CN102483537A (zh) * 2009-11-02 2012-05-30 东友精细化工有限公司 面内切换模式液晶显示器

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004279866A (ja) 2003-03-18 2004-10-07 Sony Corp 表示装置
JP4668549B2 (ja) * 2004-04-21 2011-04-13 大日本印刷株式会社 位相差量可変な光学補償素子およびそれを用いた液晶ディスプレイ
JP4225279B2 (ja) * 2005-01-19 2009-02-18 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置及び電子機器
GB2427033A (en) * 2005-06-07 2006-12-13 Sharp Kk A display switchable between public and private modes
KR101222955B1 (ko) 2005-12-28 2013-01-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자 및 그 제조방법
JP4819122B2 (ja) * 2006-07-05 2011-11-24 シャープ株式会社 液晶表示装置及び視野角制御パネル
KR20090017499A (ko) * 2006-08-09 2009-02-18 샤프 가부시키가이샤 액정 표시 장치 및 시야각 제어 모듈
JP4479928B2 (ja) * 2007-06-15 2010-06-09 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
JP2009020293A (ja) * 2007-07-11 2009-01-29 Sharp Corp ディスプレイおよびそれに用いられる視野角制御装置
WO2017018332A1 (ja) * 2015-07-29 2017-02-02 シャープ株式会社 画像表示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1561456A (zh) * 2000-12-04 2005-01-05 富士胶片株式会社 具有由盘状液晶分子制成的光学各向异性层及包括聚合物薄膜的透明基板的光学补偿片
CN1928660A (zh) * 2005-09-08 2007-03-14 三星电子株式会社 显示屏板
JP2007178496A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Optrex Corp 液晶表示素子
WO2007094358A1 (ja) * 2006-02-17 2007-08-23 Sharp Kabushiki Kaisha ディスプレイおよびそれに用いられる視野角制御装置
JP2008310271A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Sharp Corp 液晶表示装置及び視野角制御パネル
JP2009204851A (ja) * 2008-02-27 2009-09-10 Stanley Electric Co Ltd 液晶表示装置
CN102483537A (zh) * 2009-11-02 2012-05-30 东友精细化工有限公司 面内切换模式液晶显示器

Also Published As

Publication number Publication date
CN110662996A (zh) 2020-01-07
WO2018221413A1 (ja) 2018-12-06
JPWO2018221413A1 (ja) 2020-02-27
US10747057B2 (en) 2020-08-18
JP6820417B2 (ja) 2021-01-27
US20200096803A1 (en) 2020-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110662996B (zh) 显示装置
US10871666B2 (en) Display device comprising a viewing angle switching element having a first linear polarizer, an optically anisotropic layer, a viewing angle control cell, and a second linear polarizer
US20060203162A1 (en) Liquid crystal display device
US7561233B2 (en) Liquid crystal display device
KR20060043181A (ko) 시각 제어 소자 및 그 제조 방법, 액정 표시 장치, 및 전자기기
JP5508427B2 (ja) 液晶表示装置
CN111033370B (zh) 液晶显示装置及其制造方法
JP2008064843A (ja) 液晶表示装置
JP5301927B2 (ja) 液晶表示素子
CN111201483B (zh) 液晶显示装置
US20130271680A1 (en) Liquid crystal panel, and liquid crystal display
JP4768480B2 (ja) 視野角制御表示装置及びこれを備えた端末機
JP2005084593A (ja) 液晶表示素子およびその製造方法
US9007548B2 (en) Wide view angle liquid crystal display device operating in normally white mode
KR100752501B1 (ko) 시야각 조절용 액정표시소자
JP4686164B2 (ja) 液晶表示装置
KR101407304B1 (ko) Ｉｐｓ 액정 표시장치와 그 제조방법
JP2007072148A (ja) 液晶装置および電子機器
KR20180062193A (ko) 액정캡슐을 포함하는 액정표시장치
JP2008165043A (ja) 液晶表示素子
JP2007334147A (ja) 液晶表示装置
WO2013011781A1 (ja) 液晶ディスプレイ
JP2008152046A (ja) 液晶表示素子
TW200841087A (en) Liquid crystal display device
JP2010054835A (ja) 液晶表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant