JP2005316470A - 付加的光変調ｌｃ部分を通す視覚切替え式ディスプレイデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 狭い視野のプライベート視野モードと広い視野のパブリック視野モードとの間において好適に切替えるディスプレイを提供する。
【解決手段】 本発明のディスプレイは、所望の画像または画像のシーケンスを表示するディスプレイ装置（１）を備える。また、少なくとも１つの液晶層（１５）を有する液晶装置（４）を備え、この液晶層（１５）の分子は、第１の視野角範囲を提供する第１の状態と、第１の視野角範囲内にあり、第１の視野角範囲よりも狭い第２の視野角範囲を提供する第２の状態との間で切替え可能である。液晶分子が第２の状態にあるとき、液晶装置（４）は、第２の視野角範囲外の第１の視野角範囲部分に伝播する光を少なくとも部分的に遮断する。各液晶層は少なくとも１つの配向表面と接触しており、配向表面または各配向表面は均一なパターン化されない配向表面を備える。
【選択図】 図２ａ

Description

本発明は、ディスプレイに関し、詳しくは付加的光変調ＬＣ部分を通す視覚切替え式のディスプレイデバイスに関する。

電子ディスプレイ装置（たとえば、電話や携帯情報機器に組み込まれたコンピュータや画面と共に用いられるモニター）は通常、いずれの視覚場所からも読み取ることができるよう可能な限り広い視野角を有するよう設計される。しかしながら、狭い視野角のみから視覚されるディスプレイが好都合である状況がある。たとえば、ある人は、混雑した電車内にいる間、携帯用コンピュータを用いて個人的な文書を読むことを所望し得る。

ディスプレイが視覚され得る角度または場所の範囲を制限する装置は多数知られている。

ＵＳ６５５２８５０は、現金引出機上のプライベート情報のディスプレイに関する技術を開示する。この機械のディスプレイから放たれる光は、固定された偏光状態を有し、この機械とそのユーザは、その偏光状態の光を吸収するがオーソゴナル状態を透過する偏光シートの大画面によって囲まれる。通行人はユーザと機械とを視覚することはできるが、画面上に表示された情報を視覚することはできない。

光の方向を制御する別の周知技術は、「ルーバー」フィルムである。このフィルムは、ベネチアンブラインドに類似する構造の交互の透過および不透過層からなる。ベネチアンブラインドのように、ルーバーフィルムは、光が層に対してほぼ平行な方向に移動するときは光がフィルムを通過することを可能にするが、光が層の平面に対して大きな角度で移動するときはその光を吸収する。これら層はフィルム表面に対して垂直であるか他の角度でもあり得る。

ルーバーフィルムは、透過材料および不透過材料の交互のシートを多数積層させ、積層させた結果生じるブロックのスライスをその層に対して垂直に切断することによって製造され得る。この方法は長い間周知である。たとえば、ＵＳ２０５３１７３、ＵＳ２６８９３８７、およびＵＳ３０３１３５１に開示される。

ルーバーフィルムが積層された層の円筒状ビレットから継続的に切断されるプロセスは、ＵＳＲＥ２７６１７で開示される。ＵＳ４７６６０２３は、光の質と、積層させた結果生じるフィルムの機械的な頑健性とが、ＵＶ硬化可能なモノマーでコーティングし、ＵＶ照射にフィルムを曝すことでいかに改良され得るかを開示する。ＵＳ４７６４４１０は、ＵＶ硬化可能な材料がルーバーシートをカバーフィルムに接合する同様な方法を開示する。

ルーバーフィルムに類似する性質を有するフィルムを作製する他の方法が存在する。たとえば、ＵＳ０５１４７７１６は、フィルム面に対して垂直な方向に配向される細長い粒子を多く含む光制御フィルムを開示する。したがって、この方向に対して大きな角度を成す光線は積極的に吸収される。

光制御フィルムに関する他の例が、ＵＳ０５５２８３１９に開示される。フィルムの透過体に埋め込まれるものは、フィルム面に対して平行な２つ以上の層であり、各層は不透過部分と透過部分とを有する。不透過部分は、ある方向の光がフィルムを透過することを遮断するが、他の方向の光が透過することを可能にする。

前述したフィルムは、ディスプレイパネルの前か、透過型ディスプレイパネルと、ディスプレイが可視な角度範囲を制限するバックライトとの間に配置され得る。言い換えると、これら前記フィルムはディスプレイをプライベートなものにする。しかしながら、これらはどれも、容易にオフに切替えることにより広範囲な角度からの可視を許容することができない。

ＵＳ２００２／０１５８９６７は、光制御フィルムがディスプレイの前から取り除かれることによりプライベートモードを提供したり、光制御フィルムがディスプレイの後や脇のホルダーに格納されることによりパブリックモードを提供したりするよう、光制御フィルムがディスプレイ上にいかに取り付けられ得るかを示す。この方法は、可動部を含んでおり、そこが機能しなくなったり破損したりし得、そしてディスプレイに容積を増やすという欠点を有する。

可動部を持たずに、パブリックモードとプライベートモードとを切替える他の周知技術は、ディスプレイの背後に光制御フィルムを取り付けて、光制御フィルムとパネルとの間でオンとオフとを電子的に切替えられ得る拡散板を設置することである。拡散板が非アクティブのとき、光制御フィルムは視野角を制限し、ディスプレイはプライベートモードにある。拡散板がオンに切替えられると、これにより光が広範囲の角度でパネルを通過することが引き起こされ、ディスプレイはパブリックモードにある。パネルの前に光制御フィルムを取り付け、光制御フィルムの前に切替え可能な拡散板を設置することによっても同様の効果を得ることが可能である。そのようなタイプの切替え可能なプライバシー装置は、ＵＳ５８３１６９８、ＵＳ６２１１９３０、およびＵＳ０５８７７８２９に開示される。これらは、ディスプレイがパブリックモードにあるときでもプライベートモードにあるときでも、光制御フィルムは常に、その上に入射する光の重要な部分を吸収するという不利な点を共有する。したがって、ディスプレイは、光の使用という点において非効率的である。また、拡散板がパブリックモードでは、広範な角度で光を拡散させるので、バックライトがより明るくなって補償しない限り、これらディスプレイはパブリックモードのときに、プライベートモードのときよりも薄暗くなる。

切替え可能なパブリック／プライベートディスプレイを提供する第３の周知技術は、ＵＳ５８２５４３６で開示される。この特許の光制御装置は、構造上、前述したルーバーフィルムに類似する。しかしながら、ルーバーフィルムの各不透過素子が液晶セルに取って代わられており、この液晶セルは不透過状態から透過状態に電子的に切替えられ得る。光制御装置は、ディスプレイパネルの前もしくは後に設置される。セルが不透過のときディスプレイはプライベートモードにあり、セルが透過のときディスプレイはパブリックモードにある。

この方法の第１の不利な点は、適切な形の液晶セルを製造する難しさと費用とである。第２の不利な点は、プリベートモードのとき、光線は最初に透過材を通過し、それから液晶セルの部分を通過するような角度で入射し得ることである。そのような光線は、液晶セルによって完全に吸収されないので、装置のプライバシーを減じ得る。

特開２００３−２３３０７４号公報（特許文献１）および特開２００３−２８２６３号公報（特許文献２）は、液晶ディスプレイを開示し、この液晶ディスプレイは、直角な視野角からの画像を表示する従来ディスプレイを提供する。しかしながら、ディスプレイに対する法線から離れた比較的大きな視野角に関して、固定された画像が表示され、これは垂角な画像を隠し、つまり「スクランブルをかける」ことによって動作のプライバシーモードを提供するのに用いられ得る。固定された画像は、互いに異なる配向方向を有するディスプレイ領域を有するが、全てのピクセルは同一モードにあることによって得られる。

そのような構造はプライバシーモードを提供することに用いられ得るが、それは切替え可能ではない。特に、固定されない画像が可視な中の比較的狭い範囲の視野角は、プライベートではない動作が所望される場合にも変更することができない。

ＵＳ６４４５４３４は、主に、特開２００３−２３３０７４号公報および特開２００３−２８２６３号公報に開示されたタイプの単一パネルで非切替えのプライベートディスプレイに関するが、それは、パブリックモードとプライベートモードとの間で切替え可能な二重パネルディスプレイを開示する。画像を表示する従来の液晶ディスプレイは、パターン化された配向層を有し、パブリックモードとプライベートモードとを提供するのに切替え可能である液晶装置の後に配置される。パブリックモードでは、この装置はディスプレイが提供する視野角に効果をあまり与えない。プライベートモードでは、配向層のパターニングが、ディスプレイに対する法線から離れた視野角でも見えるようにすることにより、表示される画像がそのような視野角から不鮮明になることを意図して「混乱させる」または「曖昧な」パターンを提供する。
特開２００３−２３３０７４号公報 特開２００３−２８２６３号公報

本発明の一局面に従って、画像ディスプレイを提供するように制御可能であるディスプレイ装置と、少なくとも１つの液晶層を有する第１の液晶装置とを備えるディスプレイが提供される。この液晶層の分子は、第１の視野角範囲を提供する第１の状態と、第２の視野角範囲（第１の視野角範囲内にあり、第１の視野角範囲よりも小さい視野角範囲）を提供する第２の状態との間で切替え可能であり、この第１の液晶装置は、液晶分子が第２の状態にあるとき、第２の視野角範囲外の第１の視野角範囲部分に伝播する光を少なくとも部分的に遮断するよう調整されており、液晶層のそれぞれは少なくとも１つの配向表面と接触しており、液晶層のそれぞれの配向表面または各配向表面とは均一なパターン化されない配向表面を備えることを特徴とする。

第１の液晶装置は、少なくとも１つの直線偏光板を備え得る。液晶層のそれぞれは、ネマチック液晶を備え得る。液晶層のそれぞれは、非ツイストネマチックモード、ツイストネマチックモード、スーパーツイストネマチックモード、垂直配向ネマチックモード、垂直配向ツイストネマチックモード、およびハイブリッド配向ネマチックモードのうち１つで機能するよう調整され得る。

液晶層のそれぞれは双安定であり得る。液晶層のそれぞれは、双安定ツイストネマチック層またはｚｅｎｔｉｔｈａｌ双安定ネマチック層であり得る。

第１の液晶装置は、同一モードで機能するよう調整された複数の液晶層を備え得る。ディスプレイは、第１および第２の直線偏光板の間に配置された反対ツイスト方向の第１および第２のツイストネマチック液晶層を備え得る。ディスプレイは、第２および第３の直線偏光板の間に配置された反対ツイスト方向の第３および第４のツイストネマチック液晶層を備え得る。

ディスプレイは、第１、第２および第３の直線偏光板と第１および第２の垂直配向ネマチック液晶層とを備え、この第１の層は第１および第２の偏光板の間に配置され、この第２の偏光板は第１および第３の偏光板の偏光方向に垂直な偏光方向を有し、および、この第１および第２の状態はそれぞれｐｉｎｗｈｅｅｌ（風車）状態と実質的に均一な非ツイスト状態とである。

少なくとも１つの液晶層は、第１および第２の偏光板の間に配置された垂直配向ネマチック液晶層を備え得、切替えられたとき、第１および第２の偏光板の透過軸に実質的に平行または垂直であるアジマスを有する液晶ダイレクタの方向を有する。

少なくとも１つの液晶層は、第１および第２の偏光板の間に配置されたツイストのないネマチック層を備え得、第１および第２の偏光板の透過軸に実質的に平行であるアジマスを有する配向方向を有する。

第１の液晶装置は、固定Ｃプレートリターダー（ｒｅｔａｒｄｅｒ）を備え得、少なくとも１つの液晶層は、固定位相差板の光効果が実質的に無効にされる第１の状態と、第２の異なる状態との間で切替え可能である、切替え可能Ｃプレートリターダーを備え得る。切替え可能Ｃプレートリターダーは、第２の状態に光効果を実質的に有し得ない。固定リターダーはポジティブＣプレートリターダーであり得る。少なくとも１つの液晶層はコレステリックな液晶層であり得る。

第１の液晶装置は、液晶分子が第２の状態にあるときに、実質的に第１の視野角範囲部分に伝播する全ての光を遮断するよう調整され得る。

第１の液晶装置は、少なくとも１つの電極を備え、この電極または各電極は均一であり、およびパターン化されない。

第１の液晶装置は、液晶分子が第２の状態にあるときに、第１の視野角範囲部分に伝播する全ての光の上に空間的に変化する振幅を重ねることにより、ディスプレイ装置から表示される画像を実質的に不鮮明にする曖昧なパターンとなるよう調整され得る。第１の液晶装置は、少なくとも１つの電極を備え、この電極は第１のパターンでパターン化される。少なくとも１つの電極は、少なくとも１つの液晶層の第１および第２の領域を規定するようにパターン化されており、第１および第２の領域は、それぞれ分子が第２の状態にあるときに第１の視野角範囲の部分に移動する光の第１および第２の減衰を提供し得る。第１および第２の減衰はそれぞれ、最小および最大の減衰であり得る。第２の領域は非アクティブであり得、最小絶縁ギャップによって第１の領域から分離され得る。

第１のパターンは、テキストを表すパターンであり得る。

第１のパターンは、チェッカーボードパターンであり得る。

第１のパターンは、光学的錯覚を形成するパターンであり得る。

第１の液晶装置は、第１のパターンから異なる第２のパターンでパターン化されるさらなる電極を備え得る。第１および第２のパターンは、異なる特徴寸法を有し得る。

少なくとも１つの電極は、曖昧なパターンの選択を許可するアドレシング可能なマトリクスを備え得る。このディスプレイは、時間とともに変化する曖昧なパターンを作製する電極駆動構造を備え得る。

電極は、少なくとも１つの液晶層の中央からエッジまでに変化する電圧を少なくとも１つの液晶層に印加することにより、エッジの法線外の視野効果を補償するように調整され得る。

分子が第２の状態にあるとき、第１および第２の領域は第２の視野角範囲内の角度についてディスプレイへの法線に対して、角度対透過の実質的に同一機能と、第１の視野角範囲および第２の視野角範囲の外にある角度について異なる機能とを有し得る。分子が第２の状態にあるとき、第１および第２の領域を定義する電極は、異なる電圧を受け取るよう調整され得る。ディスプレイは、少なくとも１つの液晶層と協同する補償層を備えることにより同一機能を提供し得る。補償層は、分子が第１の状態にあるときに実質的に無効であるよう調整され得る。補償層は、液晶を備え得る。

少なくとも１つの液晶層は表面モード層を備え得、補償層は表面モード層の表面領域を備え得る。

本発明の第２の局面に従って、画像ディスプレイを提供するよう制御可能である液晶装置と、少なくとも１つの液晶層を有する第１の液晶装置とを備えるディスプレイを提供する。この液晶層の分子は第１の視野角範囲を提供する第１の状態と、第１の視野角範囲内にあり、第１の視野角範囲よりも狭い視野角範囲である第２の視野角範囲を提供する第２の状態との間で切替え可能である。第１の液晶装置は、液晶分子が第２の状態にあるとき、第２の視野角範囲外の第１の視野角範囲部分に伝播する光を部分的に遮断するよう調整されており、少なくとも１つの液晶層は、異なる配向方向の第１および第２の領域を有する少なくとも１つのパターン化された配向表面と接触しており、少なくとも１つの液晶層は電気的に制御された複屈折セルと垂直配向ネマチック液晶層とのうち１つを備える。

配向方向は互いに実質的に垂直であり得、第１の視野角範囲の部分は、ディスプレイに対する法線周辺のアジマスに実質的に等角に間隔をあけられ得る。

第１の液晶装置は、ディスプレイ装置から取り外し可能であり、およびディスプレイ装置に取り付け可能であることにより、第１の液晶装置なしでディスプレイが機能することを可能にし得る。

第２の視野角範囲は、ディスプレイに直角であることを含み得る。

第２の視野角範囲は、ディスプレイに直角ではない二等分線を有し得る。

第２の視野角範囲は、ディスプレイに対して異なる天頂角で配置される第１および第２のサブ範囲を備え得る。

第２の視野角範囲は、実質的に回転対称であり得る。

このディスプレイは、分子が第２の状態にあるとき、指示を表示するよう調整され得る。このディスプレイは、表示するデータの内容に対応して指示を表示するよう調整され得る。

ディスプレイ装置は、透過可能であり得る。第１の液晶装置は、ディスプレイ装置とバックライトとの間に配置され得る。

ディスプレイ装置は、反射型であり得る。

ディスプレイ装置は、半透過型であり得る。

ディスプレイ装置は、第２の液晶装置を備え得る。

ディスプレイ装置は、光放射（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｓｓｉｖｅ）であり得る。ディスプレイ装置は、有機発光装置であり得る。このディスプレイは、ディスプレイ装置と第１の液晶装置との間に円偏光板を備え得る。ディスプレイ装置は、直線偏光を発するよう調整され得る。

第１の液晶装置は、ディスプレイ装置の前に配置され得る。

本ディスプレイは、周囲の光が閾値を下回るとき、ディスプレイに第２の視野角範囲を提供させる原因である周囲の光センサを備え得る。

本ディスプレイは、車両のディスプレイを備え得る。

このように、視覚が切替えられ得るディスプレイを提供することは可能であり、たとえば、広視野モードと狭い、つまりプライベート視野モードとで切替えられる。第１の液晶装置は、任意の適切なタイプのディスプレイ装置であり得、広視野モードと狭視野モードとを提供するために、機能が変化される必要のないディスプレイ装置と用いられ得る。

そのようなディスプレイは、たとえば、デスクトップモニター、携帯電話、個人用携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯テレビ、携帯ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）プレーヤー／レコーダー、電子ＰＯＳシステム（ＥＰＯＳ）端末および現金ＡＴＭ（現金自動預入支払機）に使用され得る。そのような構造は、実現するのに容易あり、周知の構築された製造技術によって製造され得る。ある実施形態では、第１の液晶装置は、たとえばピクセルを定義するのに電極パターニングや内部構造を必要としない。第１の液晶装置が、ディスプレイ装置全体に亘って視野角範囲を切替えるための単一液晶領域を有する場合、非常に単純な電極パターンが用いられ得、製造することが容易である。ディスプレイは第１および第２の視野角範囲間で切替えられることが可能であるが、視野角は、たとえば第１の液晶装置に適切な駆動電圧を印加することによって、連続的に、もしくは次第に変化し得る。

そのようなディスプレイは、一般的に用いるための広視野角を有する「パブリック」モードと、狭い視野角を有する「プライベート」モードとを要求する用途において用いられ得、その結果、たとえば、プライベート情報をパブリックの場で読むことが出来る。

そのようなディスプレイの別の用途は、車両のダッシュボードにおいてである。たとえば、ディスプレイの視野角が制御され得て、その結果、乗客や運転手はディスプレイを視覚することが不可能である。あるいは、視野角は、フロントガラスおよび窓にディスプレイの反射を減じるために制御され得、特に、夜間や微光状況にあるときに制御され得る。自動制御を提供するために、たとえば、輝度センサおよびバックライト輝度制御が提供され得る。

さらに別の用途において、第１の液晶装置は、切替え可能な補償フィルムとして機能する。液晶ディスプレイは常に、スタティック補償フィルムで積層されることにより、視野角特徴を改良する。そのような周知の構造は一般的に、１つの方向に、常に水平に、最善の結果が得られるよう調整される。縦向きモードまたは横向きモードに回転され視野され得るディスプレイが、ディスプレイの内容によって改良された結果を与えるために、補償フィルムを切替えることが可能であることは有利である。

そのようなディスプレイはまた、２つ以上の画像がディスプレイ装置によって空間的に多重化されて表示される用途で使用され得る。たとえば、そのようなディスプレイは、１つの画像がディスプレイ上に表示される第１のモードと、２つ以上の異なる画像が空間的に多重化された様式でディスプレイに表示される第２のモードとを有し得る。異なるモードは異なる光補償を要求し得、切替え可能な補償器がこれを達成するのに使用され得る。

（項目１）
画像ディスプレイを提供するように制御可能であるディスプレイ装置（１）と、少なくとも１つの液晶層（１５、１８、１９、２０）を有する第１の液晶装置（４）とを備えたディスプレイであって、
該液晶層の分子は、第１の視野角範囲（７）を提供する第１の状態と、第１の視野角範囲（７）内にあり、かつ、第１の視野角範囲（７）よりも狭い視野角範囲である第２の視野角範囲（８）を提供する第２の状態との間で切替え可能であり、該第１の液晶装置（４）は、該液晶分子が該第２の状態にあるとき、該第２の視野角範囲（８）外の該第１の視野角範囲（７）部分に伝播する光を少なくとも部分的に遮断するよう構成されており、該液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれは少なくとも１つの配向表面（１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃ、２０ｂ、２０ｃ）と接触しており、
該液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれの配向表面（１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃ、２０ｂ、２０ｃ）は、均一なパターン化されていない配向表面を備えることを特徴とする、ディスプレイ。

（項目２）
上記第１の液晶装置（４）は、少なくとも１つの線形偏光板（１１、１２、１６、２１、３０、５１、５２）を備えることを特徴とする、項目１に記載のディスプレイ。

（項目３）
上記液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれは、ネマチック液晶を備えることを特徴とする、項目２に記載のディスプレイ。

（項目４）
上記液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれは、非ツイストネマチックモード、ツイストネマチックモード、スーパーツイストネマチックモード、垂直配向ネマチックモード、垂直配向ツイストネマチックモード、およびハイブリッド配向ネマチックモードのうち１つのモードにおいて動作するように構成されていることを特徴とする、項目３に記載のディスプレイ。

（項目５）
上記液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれは、双安定であることを特徴とする、項目２から項目４のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目６）
上記液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれは、双安定ツイストネマチック層またはｚｅｎｉｔｈａｌ双安定ネマチック層であることを特徴とする、項目５に記載のディスプレイ。

（項目７）
上記第１の液晶装置（４）は、同一モードにおいて動作するように構成された複数の液晶層を備えることを特徴とする、項目２から項目６のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目８）
第１および第２の線形偏光板（１１、１２、１６）の間に配置された、反対ツイスト方向の第１および第２のツイストネマチック液晶層（１５、１８）を備えることを特徴とする、項目７に記載のディスプレイ。

（項目９）
第２および第３の線形偏光板（１６、２１）の間に配置された、反対ツイスト方向の第３および第４のツイストネマチック液晶層（１９、２０）を備えることを特徴とする、項目８に記載のディスプレイ。

（項目１０）
第１、第２および第３の線形偏光板（１１、１６、３０）と第１および第２の垂直配向ネマチック液晶層（１５、１８）とを備え、該第１の層（１５）は該第１および第２の偏光板（３０、１１）との間に配置され、該第２の偏光板（３０）は該第１および第３の偏光板（１１、１６）の偏光方向に垂直な偏光方向を有し、上記第１および第２の状態は、それぞれ、ｐｉｎｗｈｅｅｌ状態と実質的に均一な非ツイスト状態とであることを特徴とする、項目７に記載のディスプレイ。

（項目１１）
上記少なくとも１つの液晶層は、第１および第２の偏光板（１１、１６）との間に配置された垂直配向ネマチック液晶層（１５）を備え、該垂直配向ネマチック液晶層（１５）は、スイッチングされるとき、該第１および第２の偏光板（１１、１６）の透過軸に実質的に平行または垂直であるアジマスを有する液晶配向ベクトル方向を有することを特徴とする、項目４に記載のディスプレイ。

（項目１２）
上記少なくとも１つの液晶層は、第１および第２の偏光板（１１、１６）の間に配置された非ツイストネマチック層（１５）を備え、該非ツイストネマチック層（１５）は、該第１および第２の偏光板（１１、１６）の透過軸に実質的に平行であるアジマスを有する配向方向を有することを特徴とする、項目２に記載のディスプレイ。

（項目１３）
上記第１の液晶装置（４）は、固定Ｃプレートリターダー（６０）を備え、少なくとも１つの上記液晶層（１５、１８）は、該固定プレートリターダー（６０）の光学効果が実質的に無効にされる第１の状態と、第２の異なる状態との間で切替えが可能である、切替え可能Ｃプレートリターダーを備えることを特徴とする、項目２に記載のディスプレイ。

（項目１４）
上記切替え可能Ｃプレートリターダー（１５、１８）は、上記第２の状態に光学効果を実質的に有さないことを特徴とする、項目１３に記載のディスプレイ。

（項目１５）
上記固定リターダー（６０）は、ポジティブＣプレートリターダーであることを特徴とする、項目１３または項目１４に記載のディスプレイ。

（項目１６）
上記少なくとも１つの液晶層（１５、１８）は、コレステリック液晶層であることを特徴とする、項目１３から項目１５のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目１７）
上記第１の液晶装置（４）は、上記液晶分子が上記第２の状態にあるときに、実質的に上記第１の視野角範囲（７）部分に伝播する全ての光を遮断するように構成されていることを特徴とする、項目１から項目１６のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目１８）
上記液晶装置（４）は、少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）を備え、該少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）のそれぞれは、均一であり、およびパターン化されていないことを特徴とする、項目１７に記載のディスプレイ。

（項目１９）
上記第１の液晶装置（４）は、上記液晶分子が上記第２の状態にあるときに、上記第１の視野角範囲（７）部分に伝播する光の上に、空間的に変化する振幅を重ねることにより、上記ディスプレイ装置（１）から表示される画像を実質的に不鮮明にする曖昧なパターンとなるように構成されていることを特徴とする、項目１から項目１６のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目２０）
上記第１の液晶装置（４）は、少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）を備え、該少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）は、第１のパターンにパターン化されていることを特徴とする、項目１７に記載のディスプレイ。

（項目２１）
上記少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）は、上記少なくとも１つの液晶層（１５、１８、１９、２０）の第１および第２の領域を規定するようにパターン化されており、該第１および第２の領域は、それぞれ上記分子が上記第２の状態にあるときに上記第１の視野角範囲（７）の部分に移動する光の第１および第２の減衰を提供することを特徴とする、項目２０に記載のディスプレイ。

（項目２２）
上記第１および第２の減衰は、それぞれ、最小および最大の減衰であることを特徴とする、項目２１に記載のディスプレイ。

（項目２３）
上記第２の領域は非アクティブであり、最小絶縁ギャップによって上記第１の領域から分離されていることを特徴とする、項目２１または項目２２に記載のディスプレイ。

（項目２４）
上記第１のパターンは、テキストを表すパターンであることを特徴とする、項目２１から項目２３のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目２５）
上記第１のパターンは、チェッカーボードパターンであることを特徴する、項目２１から項目２３のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目２６）
上記第１のパターンは、光学的錯覚を形成するパターンであることを特徴とする、項目２１から項目２３のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目２７）
上記第１の液晶装置（４）は、上記第１のパターンとは異なる第２のパターンにパターン化されるさらなる電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）を備えることを特徴とする、項目２０から項目２６のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目２８）
上記第１および第２のパターンは、異なる特徴寸法を有することを特徴とする、項目２７に記載のディスプレイ。

（項目２９）
上記少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）は、上記不明瞭パターンの選択を許可するアドレシング可能なマトリクスを備えることを特徴とする、項目２０に記載のディスプレイ。

（項目３０）
時間とともに変化する曖昧なパターンを作製する電極駆動構造を備えることを特徴とする、項目２９に記載のディスプレイ。

（項目３１）
上記電極は、上記少なくとも１つの上記液晶層（１５、１８、１９、２０）の中央からエッジまで変化する電圧を、該少なくとも１つの該液晶層（１５、１８、１９、２０）に印加することにより、該エッジの法線外の視野効果を補償ように構成されていることを特徴とする、項目１８から項目３０のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目３２）
上記分子が上記第２の状態にあるとき、上記第１および第２の領域は、実質的に、上記第２の視野角範囲（８）内の角度については、上記ディスプレイへの法線に関する角度に対する透過の同一機能を有し、上記第１の視野角範囲（７）内および第２の視野角範囲（８）の外にある角度については、異なる機能を有することを特徴とする、項目２１から項目２６のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目３３）
上記分子が上記第２の状態にあるとき、上記第１および第２の領域を定義する上記電極は、異なる電圧を受け取るように構成されていることを特徴とする、項目３２に記載のディスプレイ。

（項目３４）
上記同一機能を提供するために、上記少なくとも１つの上記液晶層（１５、１８、１９、２０）と協働する補償層を特徴とする、項目３２または項目３３に記載のディスプレイ。

（項目３５）
上記補償層は、上記分子が上記第１の状態にあるときに実質的に無効であるように構成されていることを特徴とする、項目３４に記載のディスプレイ。

（項目３６）
上記補償層は、液晶を備えることを特徴とする、項目３５に記載のディスプレイ。

（項目３７）
上記少なくとも１つの液晶層（１５、１８、１９、２０）は、表面モード層を備え、上記補償層は該表面モード層の表面領域を備えることを特徴とする、項目３５に記載のディスプレイ。

（項目３８）
画像ディスプレイを提供するように制御可能であるディスプレイ装置（１）と、少なくとも１つの液晶層（１５）を有する第１の液晶装置（４）とを備えたディスプレイであって、
該液晶層の分子は第１の視野角範囲（７）を提供する第１の状態と、第１の視野角範囲（７）内にあり、かつ、第１の視野角範囲（７）よりも狭い視野角範囲である第２の視野角範囲（８）を提供する第２の状態との間で切替え可能であり、該第１の液晶装置は、該液晶分子が該第２の状態にあるとき、該第２の視野角範囲（８）外の該第１の視野角範囲（７）部分に伝播する光を部分的に遮断するように構成されており、該少なくとも１つの液晶層（１５）は、異なる配向方向の第１および第２の領域を有する少なくとも１つのパターン化された配向表面（１５ｂ）と接触しており、
該少なくとも１つの該液晶層（１５）は、電子的に制御された複屈折セルと垂直配向ネマチック液晶層とのうちの１つを備えることを特徴とする、ディスプレイ。

（項目３９）
上記配向方向は、互いに実質的に垂直であり、上記第１の視野角範囲（７）の一部は、上記ディスプレイの法線周辺のアジマスに、実質的に等角に間隔をあけられることを特徴とする、項目３８に記載のディスプレイ。

（項目４０）
上記第１の液晶装置（４）は、上記ディスプレイ装置（１）に対して脱着可能であることにより、該第１の液晶装置（４）を用いることなく、上記ディスプレイの機能を可能にすることを特徴とする、項目１から項目３９のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目４１）
上記第２の視野角範囲（８）は、上記ディスプレイに対する法線を含むことを特徴とする、項目１から項目４０のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目４２）
上記第２の視野角範囲（８）は、上記ディスプレイに垂直ではない二等分線を有することを特徴とする、項目１から項目４１のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目４３）
上記第２の視野角範囲（８）は、上記ディスプレイに対して異なる天頂角で配置される第１および第２のサブ範囲を備えることを特徴とする、項目１から項目４２のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目４４）
上記第２の視野角範囲（８）は、実質的に回転対称であることを特徴とする、項目１から項目４２のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目４５）
上記分子が上記第２の状態にあるとき、指示を表示するように構成されていることを特徴とする、項目１から項目４４のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目４６）
表示するデータの内容に対応して上記指示を表示するよう構成されていることを特徴とする、項目４５に記載のディスプレイ。

（項目４７）
上記ディスプレイ装置（１）は、透過型であることを特徴とする項目１から項目４６に記載のディスプレイ。

（項目４８）
上記第１の液晶装置（４）は、上記ディスプレイ装置（１）とバックライト（２）との間に配置されることを特徴とする、項目４７に記載のディスプレイ。

（項目４９）
上記ディスプレイ装置（１）は反射型であることを特徴とする、項目１から項目４６に記載のディスプレイ。

（項目５０）
上記ディスプレイ装置（１）は半透過型であることを特徴とする、項目１から項目４６のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目５１）
上記ディスプレイ装置（１）は第２の液晶装置を備えることを特徴とする、項目４７から項目５０のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目５２）
上記ディスプレイ装置（１）は発光型であることを特徴とする、項目１から項目４６のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目５３）
上記ディスプレイ装置（１）は有機発光装置であることを特徴とする、項目５２に記載のディスプレイ。

（項目５４）
上記ディスプレイ装置（１）と上記第１の液晶装置（４）との間に円偏光板を備えることを特徴とする、項目５２または項目５３のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目５５）
上記ディスプレイ装置（１）は、直線偏光された光を放出するように構成されていることを特徴とする、項目５２または項目５３のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目５６）
上記第１の液晶装置（４）は、上記ディスプレイ装置（１）の前面に配置されていることを特徴とする、項目１から項目４７および項目４９から項目５３のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目５７）
周囲光が閾値を下回るとき、上記ディスプレイに上記第２の視野角範囲（８）を提供させる周囲光センサを備えることを特徴とする、項目１から項目５６のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（項目５８）
車両ディスプレイを備えることを特徴とする、請求項１から請求項５７のいずれか一項に記載のディスプレイ。

（摘要）
狭い視野モード、つまりプライベート視野モードと広い視野モード、つまりパブリック視野モードとの間で切替えるディスプレイが提供される。このディスプレイは、所望の画像または画像のシーケンスを表示するよう制御されるディスプレイ装置（１）を備える。これは、少なくとも１つの液晶層（１５、１８、１９、２０）を有する液晶装置（４）に関しており、この液晶層の分子は、第１の視野角範囲（７）を提供する第１の状態と、第１の視野角範囲内にあり、第１の視野角範囲よりも狭い第２の視野角範囲（８）を提供する第２の状態との間で切替え可能である。液晶分子が第２の状態にあるとき、この装置（４）は、第２の視野角範囲（８）外の第１の視野角範囲（７）部分に伝播する光を少なくとも部分的に遮断する。液晶層（１５、１８、１９、２０）または各液晶層は少なくとも１つの配向表面（１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃ、２０ｂ、２０ｃ）と接触しており、配向表面または各配向表面とは均一なパターン化されない配向表面を備える。

類似の参照番号は、図面を通して類似部分を参照する。

図１ａは、透過型ディスプレイ装置１を備えるディスプレイを示し、このディスプレイは従来型のものであり得、および広視野モードと狭視野モードとを有するディスプレイを提供するためにいかなる変化も要求しない。たとえば、ディスプレイ装置１は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）液晶パネルであり得、これはディスプレイに供給された画像データに応答して画素化したフルカラーディスプレイまたはモノクロディスプレイを提供する。

ディスプレイはまたバックライト２を備え、このバックライト２は番号３と示されるような比較的広角の分布範囲内を適度な強度の均一性で光を発する。バックライト２はまた、周知のディスプレイで用いられるような従来型のものであり得る。

ディスプレイは、バックライト２からディスプレイ装置１までの光路に配置される１つ以上の追加（付加）コンポーネント４を備える。１つ以上の追加コンポーネントの各は、１つ以上の液晶層および１つ以上の偏光板を有する液晶装置を備える。各装置４は、各液晶層に印加される電界に従って、たとえば番号５および６で示されるような狭視モードと広視モードとの間で、角度光変調（ａｎｇｕｌａｒ ｌｉｇｈｔ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を提供する。印加された電界は、２つの値間で切替えられて２つの角度分布を与え得、もしくは継続的または個別の段階において変動されて２つより多くの角度の視野範囲を与え得る。

図１ａに示される構造では、１つ以上の追加コンポーネント４は、番号７で示されるように、バックライト２からの角の光分布３への影響はあまり有さない。しかしながら、ディスプレイが狭モードにおいて機能するとき、各コンポーネント４は制御されることにより、角光分布を番号８で示されるような狭い範囲に制限し、その結果、ユーザ９は比較的狭い角視野範囲においてディスプレイ装置１によって表示された画像または一続きの画像のみ見得る。これを使用して、たとえば１人のユーザ９によるプライベート視野を提供し得、狭い角視野範囲外の者がこの表示された画像を視覚することができることを防ぐ。ディスプレイが広視野モードにあるとき、比較的広い視野角内のいずれかに位置する番号９のようなユーザは皆、表示された画像を見得る。

図１ｂは、図１ａにおいて示したディスプレイとは、各追加コンポーネント４がディスプレイ装置１の前に位置づけられるという点で異なるディスプレイを示す。従って、ディスプレイ装置１は、図１ａにおいて示されたような透過型であることに制限されず、その代わりに、透過型、反射型、または放射型といった任意の適切な型であり得る。ディスプレイ１は番号３で示されるように比較的広角の光分布を提供し、各追加コンポーネント４は、番号７および８で示されるような広モード狭モードとの間で角度光変調する。

図２ａおよび図２ｂはそれぞれ、透過型液晶の薄膜トランジスタパネル１に関して図１ａおよび図１ｂに示されたディスプレイの例を示す。よって、両方のディスプレイはバックライト２を有し、ディスプレイ内の個別の装置が調整される順序を除くと実質的に同一であり得る。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル１は、入力偏光板１１と出力偏光板１２との間に配置された液晶層１０を備える。基板、配向層、電極構造およびフィルタリング構造といった他のコンポーネントは明快するために省かれている。

追加コンポーネント４は、追加（付加）液晶層１５および追加（付加）偏光板１６を備える。この層１５は均一なパターン化されない配向層１５ｂおよび１５ｃの間に配置され、均一な液晶配向を、均一なパターン化されない電極１５ａおよび１５ｄ上に形成される層に提供する。均一な配向層を使用することにより、パターン化された配向層を製造する費用と不都合とが回避される。再び、基板といった要素は、明快さのために図面から省かれている。

図２ａのディスプレイでは、追加コンポーネント４はＬＣＤパネル１とバックライト２との間に配置され、その結果、追加の液晶（ＬＣ）層１５は偏光板１１および偏光板１６と協同する。図２ｂのディスプレイでは、追加コンポーネント４はＬＣＤパネルおよびバックライト２（ＴＦＴモジュール１、２を形成する）の前に配置され、その結果、追加のＬＣ層１５は偏光板１２および偏光板１６と協同する。

ＬＣＤパネル１は、画像または一連の画像の従来の画像ディスプレイをモノクロまたはカラーで提供するために、制御される。追加ＬＣ層１５の電極構造は、いくつかの領域に分割され得、その結果ディスプレイの視野角がディスプレイの異なる領域に対して異なり得るが、１つの均一な電極が提供され得ることにより、ディスプレイ全体の視野角はワイドモードとナローモードとの間で制御され、中間の視野角値の不連続領域または継続領域でも制御される可能性がある。たとえば、ワイドモードとナローモードとはそれぞれ、層１５に電界を印加することと排除することとによって得られ得る。

追加液晶層１５は、任意の適切な液晶モードにおいて機能するよう調整され得る。そのようなモードの例は、非ツイストネマチックモード、ツイストネマチック（ＴＮ）モード、スーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）モード、垂直配向ネマチック（ＶＡＮ）モード、ツイスト垂直配向ネマチック（ＴＵＡＮ）モードおよびハイブリッド配向ネマチック（ＨＡＮ）モードを含む。しかしながら、ネマチック材以外の液晶材もまた使用され得る。さらに、液晶層１５は、広角モードおよび狭角モードの両方が低電力モードになることを可能にするために双安定であり得る。

図３ａおよび図３ｂは、それぞれ図２ａおよび図２ｂで示されたディスプレイとは、追加コンポーネント４が均一にパターン化されない電極１８ａおよび１８ｄ上に形成された、均一なパターン化されない配向層１８ｂおよび１８ｃを与えられた第２の液晶層１８を備えるという点で異なるディスプレイを図示する。図３ｃは、図３ａにおいて示されたディスプレイの特定例を図示し、ここでは、偏光板１１および偏光板１６は平行な透過軸を有し、この透過軸のアジマス方向は基準または０°方向を規定する。層１５および層１８のそれぞれは、９０°ツイストネマチック（ＴＮ）液晶層を備える。層１５の上面における配向方向とそれ故にダイレクタ・アジマス方向は基準方向に対して０°であるのに対して、層１５の底面におけるダイレクタ・アジマス方向は基準方向に対して９０°である。層１８については、上部のダイレクタ・アジマス方向および下部のダイレクタ・アジマス方向はそれぞれ、基準方向に対して９０°および０°である。ワイドモードでは、層１５および層１８に電圧は印加されないのに対して、ナローモードでは、層１５および層１８のそれぞれに、２ボルトの電界が印加される。

図４ａは、ワイドモードおよびナローモードについて、アジマスの３６０°範囲と偏光角の９０°範囲に関する光度プロットを示す。ナローモードでは、ＴＮ液晶層１５とＴＮ液晶層１８とが偏光板１１と偏光板１６と協同することにより、光度を制限し、そしてそれ故に水平面において視野角を制限する。これは、図４ｂにおいてグラフィックに示され、ディスプレイ表面の法線に０°である、９０°アジマスの極角に対する光度を示す。

前述したように、電圧の継続的範囲または個別範囲が、層１５および層１８に印加され得る。また、層１５および層１８に印加された電圧は、同じである必要はない。さらに、１つの追加偏光板１６が示されているが、層１５および層１８の液晶モードによっては、さらに追加の偏光板、たとえば層１５と層１８との間に配置される偏光板を有することが必要または所望され得る。

図３ｃで示されたディスプレイは、比較的狭い視野角が９０°のアジマスを有する平面において得られることを可能にする。このディスプレイに対しても垂直な狭い視野角を提供するために、図５ａにおいて示されたディスプレイが提供され得る。

図５ａにおいて示されたディスプレイは、図３ｃにおいて示されたディスプレイとは、別の液晶層ペア１９および２０と別の直線偏光板２１とが提供されており、ディスプレイはバックライト２と追加コンポーネント４との間にパネル１を有する図３ｂにおいて図示された型のものであるという点で異なる。液晶層１９および液晶層２０の方向と、さらなる直線偏光板２１とは、液晶層１５および液晶層１８の方向と偏光板１６と同じであるが、表面のプレチルト角は、２組の層の間で異なる。表面のプレチルト角が異なることにより、２組の層に反対のツイストが与えられる。液晶層は、均一なパターン化されない配向層と電極１９ａ〜１９ｄ、２０ａ〜２０ｄとを有する。

図５ｂは、層１５および層１８のみが狭い視野モードにあるとき、または層１９および層２０のみが狭い視野モードあるときを、番号２５および２６で光度プロットを示す。ディスプレイ全体の狭い視野モードは番号２７で示され、ディスプレイ全体のワイドモードは番号２８で示される。

図６ａにおいて示されるディスプレイは、図３ｃにおいて示したディスプレイに類似する型であるが、層１５と層１８とが垂直配向ネマチック（ＶＡＮ）モードで機能し、および層１５と層１８とがさらなる偏光板３０によって分離されるという点で異なる。偏光板１１および偏光板１６の透過軸は、互いには平行であり、偏光板３０の透過軸に対しては垂直である。

この場合、液晶層１５および液晶層１８は、電極１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄの間に配置され、液晶ダイレクタの適切な構成間の各液晶層を切替えることが可能となるために、電極のうち１つは平らであり、その他の電極はパターン化される。印加電界がない場合、層のそれぞれは図７ａおよび図７ｂにおける番号３１および３２で示されるように、垂直に配向される。図７ａにおいて示された広視野角モードでは、電界が、番号３３で示されるような連続ｐｉｎｗｈｅｅｌ（風車型）配向（ＣＰＡ）を生成するために液晶層１５および液晶層１８のそれぞれに印加される。これは、適切な電極構造および不均一な平坦のセル表面で、基板に対して実質的に垂直に電界を印加することによって得られる。この機能のモードは、非常に広角の光分布を提供し、よって十分な広角モードを与える。

ナローモードでは、電界は、面内電界、ならびに番号３５で示されるようなセル表面に対して垂直な電界を導入するための、電極構造を用いて印加される。このモードでは、液晶分子は同じ方向に配向し、この方向は番号３６で示されるように一般的に平面内（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）にある。層１５および層１８を、このモードにおいてｉｎ−ｐｌａｎｅ配向方向が互いに垂直であるように調整することによって、十分に狭い動作モードは、図６ｂにおける光度プロットによって示されるように得られ得る。

追加層４は、図８に示されるように、１つまたは複数のスタティック補償フィルム６０と共に用いられ得る。そのような補償により、１つの液晶層、もしくは各液晶層１５、１８のそれぞれを電界で切替えることによって、２つの異なる視野角モードを得ることが可能となる。たとえば、１つのモードでは、１つの液晶層または各層１５、１８は、スタティック層６０の光効果を弱め得る。その他のモードでは、１つの液晶層、もしくは液晶層１５、１８のそれぞれは、その光効果がスタティック層６０の光効果と結合することによって視野角特徴を変化させるよう切替えられ得る。

図８において記載された実施形態の例は、短ピッチコレステリック液晶層であり、スタティックポジティブＣプレートリターダーとして機能する、スタティック補償フィルム６０を含む。液晶層１５、１８のピッチは、そこを通過する光の波長よりも短く、そして、切替えられないときはネガティブＣプレートリターダーとして機能する。ツイストが電界で切替えられるとき、ツイストは「巻いていなく」、液晶層１５、１８は垂直に配向し、ポジティブＣプレートリターダーとして機能する。切替えられない状態にある液晶層１５、１８がスタティック補償フィルム６０と結合されるとき、切替えられない状態は、広視野動作モードにして、完全に補償される。逆に、切替えられた状態にある液晶層１５、１８がスタティック補償フィルム６０と結合されるとき、両方の層の位相差（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）が加えられて狭視野動作モードにする。

前述した実施形態は、バリアのないマルチビューディスプレイ、たとえばＧＢ２４０５５１６に開示された型のディスプレイに対して切替え可能な視野角補償板として用いられ得る。視差レンズ（ｐａｒａｌｌａｘ ｏｐｔｉｃ）を用いない複数ビューディスプレイは、適切な駆動スキームと合わせて、液晶モードの非対称視野角性能を使用し得る。たとえば、図９ａは、ピクセルが第１のセットおよび第２のセットとして割り当てられる、非対称モードＬＣパネル４０を備える２つの視野ディスプレイを示す。第１のセットのピクセル（たとえば、ピクセル１）は、第１の視野領域４１における視野のための画像を生成する第１の駆動スキームによって扱われるのに対して、第１のセットのピクセルは、第２の視野領域４２において黒く現れる。逆に、第２のセットのピクセル（たとえば、ピクセル２）は、画像が視野領域４２において目に見えるように第２の駆動スキームによって扱われ、つまり駆動されるのに対して、第２のセットのピクセルは視野領域４１から見られるとき黒く現れる。

そのようなディスプレイは、第３の駆動スキームによってピクセルの全てを扱う、つまり駆動することによって１つのビューの広視野角モードに切替えられ得る。この効果は図９ｂに図示されており、ここでは、第３の駆動スキームは、与えられた非常に広いが非対称の視野角（ディスプレイに対して直角も含む）になる。しかしながら、このモードの視野角の非対称性は、所望されない。

図９ｃは、広視野角の非対称が減じられ、または実質的に除去される構造を図示する。特に、パネル４０の前に配置され、１つ以上の液晶補償層を備える、さらなる装置４３は視野角補償を提供する。装置４３は、ディスプレイが２つのビューモードのどちらか一方のモードにあり、視野領域４１および４２の視野角に実質的に影響を有さないか、もしくは２つのビュー効果を拡張するとき切替えられ得る。

ある状況では、切替え可能な視差レンズシステムを用いて、単一ビューモードと複数ビューモードとを切替えるディスプレイはまた、適切な駆動スキームと合わせて非対称液晶モードの視野角性能を用いて、複数ビューモードにおいて視差レンズによって行われる画像分離を強化することが有利である。ディスプレイが、単一ビューの広視野角機能に切替えられるとき、非対称視野角特徴を有することはまた所望され得ない。このようにまた、１つ以上の液晶層を備える装置４３を用いて、広視野角モードにおけるディスプレイの視野角特徴を改良し、および複数ビューモードにおいて効果を有さないか、または複数ビューモードにおいて複数ビュー効果を強化し得る。

図１０ａおよび図１０ｂは、図２ａにおいて示されたディスプレイとは、液晶層１５は電気的に制御された複屈折（ＥＣＢ）装置を形成する並行配向された液晶を備える点で異なるディスプレイを示す。偏光板１１および偏光板１６の偏光透過方向は、図１０ｂに図示されるように、互いに平行であり、および液晶層１５の配向方向に平行である。液晶層１５に電圧が印加されない場合、図１１ａにおいて示された「ワイドモード」で図示されるように、液晶層は実質的に効果を有さず、追加コンポーネント４の透過性能は２つの平行な偏光板の透過性能と実質的に同じである。液晶層１５に小電圧が印加されると、図１１ａの右側の図で示される視野角性能を有するナローモードが得られる。図１１ｂは、図１１ａにおいて図示された９０°方向の角度に対する輝度を示す。

ＥＣＢ装置は、透過なインジウムスズ酸化（ＩＴＯ）電極を有する２つの基板間に形成され得る。この電極は日産化学から入手できるポリイミド配向層ＳＥ６１０で覆われる。配向層はラビングされて配向方向を提供し、それから基板は配向方向が逆並列にあるように組み立てられる。基板は、ガラススペーサビーズを用いて、８マイクロメートルの間隔を空けられ、結果として生じるセルはタイプＺＬＩ−４６１９−１００の液晶によって充填される。結果としれ生じる装置は、たとえば、バックライトとともに提供される透過タイプの従来液晶ディスプレイの前に取り付けられる。配向層のラビング方向は、画像ディスプレイの正面の偏光板の透過方向に平行である。さらなる偏光板は、ＥＣＢ装置の前に積層され、この偏光板の偏光透過方向は配向層のラビング方向に平行である。ＥＣＢ装置の液晶層に電圧が印加されなく、ディスプレイは実質的に損なわれていない広視野角を有する。ほぼ２．３ボルトの小電圧がＥＣＢ装置の液晶層に印加されると、ディスプレイは９０°におけるアジマス方向の実質的に低い透過を、ＥＣＢ装置の配向層の配向方向に提供する。

図１２ａおよび図１２ｂは、図１０ａおよび図１０ｂにおいて示されたディスプレイとは、液晶層１５は垂直配向ネマチック（ＶＡＮ）タイプのものであるという点で異なるディスプレイを示す。この場合もやはり、偏光板１１および偏光板１６の透過方向は平行であり、また液晶層１５が切替えられるとき液晶層ダイレクタに平行である。さらに、液晶層１５に電圧が印加されない場合、この層１５は実質的に効果を有さず、図１３ａの左側部分において図示された広視野角モードが得られる。層１５に小電圧が印加されると、図１３ａの右側部分および図１３ｂにおいて図示されたナローモード透過特徴が得られる。図１３ａおよび図１３ｂにおいて示されたナローモード性能は、偏光板１１および偏光板１６の透過方向が、４５°から図１３ａにおいて示された０°アジマス角に向けられる場合のものである。

そのような装置の特定例において、ＩＴＯ被膜された基板はＪＳＲ Ｃｈｅｍｉｃａｌから入手できるＪＡＬ２００１７を備えるポリイミド配向層で覆われる。配向層はラビングされて配向層に垂直または直角から極僅かにチルトした配向方向を提供する。基板は、逆並列の配向方向で組み立てられて、ガラススペーサビーズによって間隔が空られることにより９マイクロメートルのセルギャップを提供する。このセルはタイプＭＬＣ−６６１０の液晶によって充填され、結果として生じる装置は、たとえばバックライトとともに提供されるシャープのＡＳＶタイプのディスプレイの前に取り付けられる。配向層のラビング方向は、画像ＬＣＤの正面偏光板の偏光透過方向に平行であり、これは水平に対して４５°に配向される。

さらなる偏光板は装置の正面に積層され、この偏光板の偏光透過方向は、配向層のラビング方向に平行である。層１５に電圧が印加されない場合、ＶＡＮ装置は画像ディスプレイの視野角性能への効果をほとんど有さないか、または全く有さない。層１５に１０ボルトの電圧が印加されると、実質的により低い透過が層１５の配向方向に対して４５°におけるアジマス方向のＶＡＮ装置によって提供される。

ここで説明される実施形態のいずれかは、ディスプレイがプライベートモード、つまり狭い視野角モードにある時についてユーザに指示を提供するよう調整され得る。たとえば、これは、画像またはアイコンを表示させることによりディスプレイがプライベートモードにあることを示すソフトウェア内で提供される。そのようなアイコンは、たとえば、画面の下部に表示された画像上に重ねられ得、および「プライベート」という言葉を備え得る。あるいは、この機能は画像ディスプレイまたは追加コンポーネントにおいて提供され得、その結果、ディスプレイがプライベートモードに切替えられると、適切なアイコンを表示するために追加コンポーネントの画像ディスプレイの部分がアクティブになる。

ここで説明されるディスプレイは、表示される画像内容が適切なタイプのものであるとき、ディスプレイを自動的にプライベートモードに切替える装置または構造と合わせられ得るか、または協同して提供され得る。たとえば、ディスプレイがインターネットページを視覚するために用いられる場合、インターネットページに関連付けられたソフトウェアフラッグのいずれかが用いられることにより、プライベートモードで機能するようディスプレイを始動させ得る。そのような用途の例は、たとえば個人の銀行詳細が閲覧されているとき、または安全な取引が行われているときといった、ブラウザが安全な暗号化されたモードで起動するときである。

ディスプレイがデータ入力装置の一部であるかまたはデータ入力装置と関連し、入力されているデータタイプまたは入力されようとするデータタイプがプライベートの表示モードを要求するようなものであるとき、ディスプレイをプライベートモードに切替えるよう調整することもまた可能である。たとえば、個人識別番号（ＰＩＮ）を入力することにより、自動的にディスプレイがプライベートモードに切り替わるよう引き起こし得る。そのような構造は、たとえば、小売店における「チップおよびピン」技術で用いられ得る。

ここで説明される実施形態の多くにおいて、追加コンポーネントは、画像ディスプレイ１を介して光が狭い視野角領域の外側の視野角領域であるワイド部分に通過することを実質的に遮断することによって効率的にプライバシー、つまり狭い視野角モードを提供する。しかしながら、ナローモードの間、狭い視野角領域の外側の光を部分的にのみ遮断することにより、ディスプレイによって表示された画像上に重ねられた、混乱させるまたは曖昧なパターンが見えるようにすることもまた可能である。ここで説明される実施形態の大半において、追加コンポーネント４の液晶配向層は、パターン化されず、つまり均一であり、その結果、液晶層１５の全体は、狭い視野角モードと広視野角モードとの間で状態は異なるが、その両方のモードにおいては均一な状態にある。ディスプレイが、狭い視野角領域外の光を完全に遮断することによって、ナローモードつまりプライベートモードを提供するとき、層１５と関連する電極もまたパターン化され得ない。しかしながら、狭い視野角領域に表示された画像の明瞭度を制限するために、混乱させるまたは曖昧な画像が提供されることになっているときは、１つ以上のパターン化された電極が液晶層１５と関連付けられ得る。

たとえば、図１４は固定されたチェッカーボードパターンまたはチェスボードパターンを提供するための電極１５ａのパターニングを示す。このように、狭い視野角モードでは、黒で図示された図１４における領域は、液晶層１５に電圧を印加するために１つの共通電極部分を備えるのに対して、白で図示された領域は、液晶層１５に電荷が印加されないので電極にギャップを備える。このように、プライバシーを向上させるために画像ディスプレイ１によって表示される画像をより効率的に不明瞭にするパターンが、狭い視野角範囲の外側で見られることを提供することもまた可能であり得る。

電極１５ａのパターニングおよびその結果生じる、混乱させるまたは曖昧な画像は、任意の適切なタイプであり得る。図１４において示されたチェッカーボードパターンの代わりとして、光学的錯覚を誘導する画像が提供され得、この例は図１５に図示される。そのような光学的錯覚から作製される画像は、狭い視野角モードにおいてプライバシーをさらに向上させ得る。さらなる代替として、曖昧な画像はテキストを備え得、会社名またはロゴの使用を図示するこの画像の例は図１６において図示される。電極１５ａは、製造中に適切なテキストと共にパターン化され得、電極のパターニングを提供することにより、いくつかの異なるテキストまたは他の画像の選択が選択され得ることが可能である。

曖昧な画像は、表示された画像を曖昧にさせて、狭い視野角範囲外の画像を十分に不鮮明にするために、選択される。これを達成するために、曖昧な画像は表示された画像の特徴寸法（ｆｅａｔｕｒｅ ｓｉｚｅ）と釣り合った特徴寸法を備え得る。たとえば、電子メールにおいてテキストを備える表示された画像は、テキストにおける文字と実質的に同じ特徴寸法を有するパターンの形式にある曖昧な画像によって不明瞭にされ得る。

異なる特徴寸法を有する異なる画像を不明瞭にするためには、異なる特徴寸法を有する異なる曖昧なパターンが提供され得る。たとえば、１５のような液晶層の反対側にある１５ａおよび１５ｄのような電極は、異なる特徴寸法でパターン化され得る。各電極がパターン化されることにより、印加される電圧が互いに独立して制御され得る領域を少なくとも２セット形成する。隣接する領域間の孤立的なギャップは、小電圧が全てのセットの領域に印加されるとき、パターン化された電極は実質的にパターン化されない均一な電極として機能するほど、十分に小さく作製された異なるセットのものである。

電極１５ａの異なるセットの領域が異なる電圧を受け取り、電極１５ｄの異なる組の領域が同じ電圧を受け取るとき、電極１５ａのパターニングは曖昧な画像として見えるようになる。逆に、電極１５ａの異なる組の領域が同じ電圧を受け取り、電極１５ｄの異なる組の領域が異なる電圧を受け取るとき、電極１５ｄのパターニングは曖昧な画像として見えるようになる。

そのような構造を用いて、２つの異なる文字サイズのテキストを不明瞭にするために、２つの異なるサイズのチェッカーボードパターン間で選択することを可能にし得る。そのような構造はまた、ディスプレイが実質的に異なる距離から見られるものである場合にも使用され得る。そのようなパターン間で切替えることは、ディスプレイに供給されたデータ内容（たとえば、主なフォントサイズ）に従って自動的に行われ得る。そのような構造はまた、電極において「パターン化された」２つの異なるロゴまたはメッセージ間で選択することを可能にする。たとえば、ユーザから選択された丁寧なメッセージおよび無礼なメッセージがあり得る。

さらなる実施形態において、１つの液晶層または複数の液晶層に電圧を印加するために用いられる電極は、アクティブアドレシングマトリクスまたはパッシブアドレシングマトリクスの形式であり得る。たとえば、アドレシングは周知の「デューティ方法」によるものであり得る。そのようなマトリクスアドレシングは、所望の曖昧な画像が追加コンポーネント４の電極に適切な画像アドレシングデータを供給することによって生成されることを可能にする。このように、曖昧な画像は時々変化し得、または追加コンポーネント４の液晶モードが急速な画像更新（たとえば、標準のビデオのスピード）を可能にする実施形態において、変化する画像を提供するために、曖昧な画像が変化したり更新されたりし得る。また、そのようなマトリクスアドレシング構造は、異なる特徴寸法を有する曖昧な画像が前述したように選択されることを可能にする。

そのような時間とともに変化するパターンまたは画像が要求されるところで、これはまた、固定された電極パターンに印加された電圧を変えて、曖昧な画像の鮮明度を変えることによって達成され得る。電圧は異なる電極範囲に連続的に印加され得る結果、曖昧な画像の形式は時間とともに変化する。装置がマトリクスアドレシング可能なタイプの場合、時間とともに変化する混乱させる画像が表示され得、これは画像ディスプレイがテキストではなく「グラフィック」画像を表示しているとき、向上したプライバシーを提供し得る。そのような時間とともに変化するする画像はまた、光学的錯覚を含むタイプのものでもあり得る。

パターン化された電極の場合では、電極層材からの光損失が原因で、ディスプレイがパブリックモードすなわち広角モードにあるときにパターンが目に見えるようになることが可能であり得る。しかしながら、これは、狭いギャップのみを有する２つ以上の接続された電極領域のパターン化された電極層を作製して、電気的絶縁を提供することによって実質的に避けられ得る。たとえば、ギャップはほぼ１０マイクロメートル幅程度のものであり得る。このように、ディスプレイの可視範囲は実質的に全体が、広視野角モードにおいて目に見えるパターニングを避けるために十分均一である電極層で覆われ得る。狭い視野角モードでは、電圧が選択された電極範囲に印加されることに対して、他の範囲はゼロボルトに設定される。電極層１５ａの適切なパターニングの例は、図１７に示される。

代わりに、またはさらに、電極材に類似した屈折率の絶縁層で電極層を覆うことによって、パターン化された電極層の広角モードの間、鮮明度が実質的に避けられ得る。したがって、光損失がディスプレイの目に見える表面に渡って実質的に均一にされ得る。

ある状況では、混乱させるまたは曖昧なパターンが、プライベートモードの間、狭い視野角範囲内からディスプレイを視覚する人の目に見えるようにすることが可能であり得る。たとえば、図１８に示されるように、視覚人４５はディスプレイパネル４０の前の位置にいることにより、ディスプレイの端または隅の視野角θは混乱させる画像が目に見えるために十分大きいものであり得る。この効果は、たとえば、追加コンポーネント４の液晶層の端および／または隅に異なる電圧を印加することによって避けられ得る。このように、混乱させるパターンの鮮明度を減ずるために、ディスプレイのナローモード、つまりプライベートモードにおいて正しく位置づけられた視覚人にとって、追加コンポーネントの端および／または隅から提供されるプライバシーの程度が独立して調整され得る。

ここで説明される実施形態では、追加コンポーネント４において少なくとも１つの液晶層は、１つの軸のみにおいて、ディスプレイの視野角を制限する。そのような実施形態は、配向層のパターニングが必要ないという利点を有する。しかしながら、パターン化された配向層を提供することによって、１つの液晶層がプライベートモードにおいて、２つの実質的に直交する軸において視野角範囲を制限することが可能である。そのような構造は図１９aにおいて図示され、ここで、直交配向方向の配向層の領域は、チェッカーボードパターンとして調整される。このように、番号４６といった第１の範囲は、図１９aにおいて垂直逆並列配向を有するものとして図示されるのに対して、番号４７といった第２の範囲は、水平逆並列配向を有するものとして図示される。

そのようなディスプレイは、ＥＣＢ装置を追加コンポーネント４として形成することによって提供され得る。たとえば、２つのＩＴＯ基板は日産化学からのポリイミド配向層ＳＥ６１０に覆われて、そしてラビングされることにより第１の配向方向を提供し得る。各配向層はそれから、Ｓｈｉｐｌｅｙ１８０５フォトレジスト層に覆われ得る。フォトレジストは従来のフォトリソグラフィによってパターン化されて、配向層の交互領域がフォトレジストに覆われて露光される。部分的に露光された配向層は、再びラビングされて第２の配向方向を提供し、この後にフォトレジスト層が取り除かれる。続いて基板は組み立てられて、各個別の領域に逆並列配向を提供する。そのような装置の一例において、基板は８マイクロメートの間隔を空けられ、結果として生じる液晶セルは液晶材ＺＬＩ−１６１９−１００によって充填される。その結果生じるデバイスは、たとえば、従来の透過液晶ディスプレイパネルおよびバックライトの正面に取り付けられ、パターン化された領域の組のうち１組のラビング方向が、ディスプレイの正面偏光板の透過方向に平行である。さらなる偏光板は、ＥＣＢ装置の正面に積層され、その偏光板の透過方向はディスプレイ偏光板の透過方向に平行である。

図１８ｂは、領域４６および領域４７がパブリックモードおよびプライベートモードのための視野角に対する透過機能を示す。パブリックモードでは、ＥＣＢ装置は画像ディスプレイ１の視野角範囲に効果を有さない。プライベートモードでは、領域４６は図１９ｂの右上部に図示された透過性能を有するのに対して、領域４７は図１９ｂの右下部に図示された透過性能を有する。図１９ａにおいて図示されたパターニングをもって、チェッカーボードの曖昧なパターンがディスプレイの中央に法線の上か下に提供され、ならびに、その法線の左右にも提供される。このように、制限された視野角範囲は１つの液晶層によって２つの方向または軸において提供される。

パターン化された配向層を形成する多重ラビングする技術は、たとえば、ＥＰ１０４７９６４において開示されたタイプのものであり得る。しかしながら、パターン化された配向層を形成する他の技術は使用され得、たとえば、光配向（ｐｈｏｔｏａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を用いるかまたは表面格子配向によって形成する。

追加コンポーネント４は取り外しができないことがあり得、たとえば、製造中に画像ディスプレイ１に固定されることによって取り外しが不可能であるが、取り外し可能なモジュールまたはカバーとして追加コンポーネント４を形成することもまた可能である。たとえば、そのような取り外し可能なモジュールは、画像ディスプレイ１に電気的に接続されるよう調整されることによって、適切な電力と制御信号を得ることが出来る。そのような構造は、追加コンポーネント４が取り除かれることにより、プライバシーが要求されないときディスプレイのサイズと重さとを減らすことを可能にする。また、追加コンポーネントは別々に製造および供給され得、標準ディスプレイ製品は、狭い視野角モード、つまりプライベートモードの機能を所望されるときに提供することを可能にし得る。

図２０は、ＴＦＴモジュール１、２が、基板７１上に形成された有機発光装置７０を備える、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイに取って代わられるという点で、図２ｂにおいて示されたディスプレイと異なるディスプレイを示す。周知のとおり、多くのＯＬＥＤディスプレイは、ＯＬＥＤ層のバック電極からの周辺光の反射に悩んでおり、ディスプレイの正面に円偏光板を提供することによりこの効果を克服または減ずることは知られている。このように、図２０に示されたディスプレイ１は、４分の１波板７２の形式のそのような円偏光板と直線偏光板１２とを含む。このように、偏光が追加コンポーネント４の液晶層１５に供給され、その結果、層１５および層７０の間にさらなる偏光板が要求されない。しかしながら、ディスプレイが円偏光板７２を含まないタイプのディスプレイである場合、ディスプレイ１からの光は、層１５に供給される前に直線偏光されていなければならない。

プライバシーモードにおいて曖昧な画像または混乱させる画像を利用するこれら実施形態の場合では、ディスプレイに対する法線の周りに小さい角範囲を有することが所望され、ここでは、領域の異なる「タイプ」の透過比は、プライバシーモードの間の透過比に等しい。特に、曖昧なパターンがプライベートモードにおいて目に見えないでいるためには、ディスプレイに対する法線と、ディスプレイの表示部全体に渡る視覚人の目の位置との間の角度（おそらく小さい角度）とは関係なく、２つ以上の領域が互いに同じように現れるべきである。図２１ａおよび図２１ｂは、たとえば、図１４〜図１６において図示されたタイプの曖昧なパターンを提供するための、２つのタイプの領域に関する視野角対輝度のグラフである。

図２１ａは、特徴８１において１つのタイプの領域と、特徴８２においてその他のタイプの領域との透過／角度の特徴を図示する。どちらか一方の側面上の角度の狭い範囲を超えて、グラフの縦軸によって図示されたディスプレイの法線を含んで、理想的な特徴は互いに等しく、１００％透過において実質的に平らである。特徴８２はそれから非常に急速にゼロに落ち、広視野角範囲の残部を通してずっとそのままを維持するのに対して、特徴８１は広角範囲を通して実質的に一定で高い透過値のままである。しかしながら実際では、高い（たとえば、１００％）透過から非常に低い（たとえば、０％）透過までの急激な透過を有する液晶モードを提供することが困難である。特に、実際では、視野角特徴に対する透過は、ディスプレイの法線からの角度の距離でより緩やかに落ち、達成可能であることのより一般的な例は図２１ｂにおいて特徴８３で図示される。図２１ｂにおける特徴８３が図２１ａにおける特徴８１と結合されるとすると、曖昧なパターンがディスプレイへの法線から非常に小さい角度で離れているところで目に見えるようになる。

この効果を減ずるため、または実質的に排除するためには、特徴８１が修正されて、特徴８１が図２１ｂにおいて特徴８４で図示される特徴を有することは可能である。ディスプレイ法線のどちらか一方の側面上の小さい視野角範囲については、２つの特徴は実質的に等しく、その結果これら特徴間の「コントラスト比」は１に等しい。この結果は、この狭い視野範囲内で、曖昧なパターンは狭い視野角モードにおいて実質的に目に見えなく、法線から離れて角のある動きとともに輝度において僅かな減衰があるという効果のみがあるということである。法線に対して視野角が大きくなるにつれて、曖昧なパターンの鮮明度が高くなり、狭い視野角範囲外の視野角について画像ディスプレイから表示された画像を実質的に不鮮明にする効果を有するまで高くなる。

特徴８４を提供するためには、「より高い透過領域」の電圧が変化され得る。たとえば、ナローモードにおいて通常は切替えられないＥＣＢ層の領域に小電圧を印加することによって、これら領域への透過曲線は、法線から離れて小さい角度で急激に下げられ、それからより大きな角度で上げられるよう調整され得る。「小電圧曲線」の形は、したがって、法線の周辺の小さい角範囲に関する「大電圧曲線」の形により厳密に一致する。これを達成するための固定されたテキストの電極構造は図２２において図示される。

同様な効果は代わりに、または追加的に透過／角度の特徴を修正するために均一な補償層を提供することによって得られ得る。そのような補償層を用いて、ゼロ電圧または小電圧における透過曲線を変化させて、「切替えられた」領域の曲線により緊密に一致させ得る。

ディスプレイの機能がワイドモードつまりパブリックモードのときの固定された補償層からの効果を避けるためには、切替え可能な補償層が提供され得る。そのような切替え可能な層は、パブリックモード用に補償が実質的に取り除かれることを可能にする電極構造を有する液晶材を備え得る。

補償層は、その追加コンポーネント４において補償層に対するチルトの反対方向を有するタイプの補償層であり得る。したがって、そのような補償層は効率的に調整され得、法線に対して小さい角度であるが大きな角度ではないところにおいて複屈折を無効にし得る。この効果は、大きな電圧がパターン化された電極に印加されるとき、透過は小さい角度においてそこまで急激に落ちないということである。反対チルトは、パブリックモードにおいて効果を取り除くために固定され得るかまたは切替え可能であり得る。そのような層は、液晶層の２つの表面における反対チルト角度を用いることによって、たとえば、光学的に補償された複屈折（ＯＣＢまたはｐｉセル）において１つの装置に取り込まれ得る。そのような層の反対表面におけるチルトは、大きな角度と比べて法線に対して小さい角度における透過の変化を最適化するために、異なる程度を有し得る。

図２３は、追加コンポーネント４においてＥＣＢ層１５に関連して、固定された補償層６０を含むことによって前記技術を示す。層６０は層１５およびＴＦＴパネル１の間に示されるが、これら層の順番は適切に変えられ得る。

同様に、図２４は層６０が切替え可能な補償層である構造を示し、図２５は２つの層が「結合された」層１５の２つの表面においてチルトが異なるが反対の方向である、１つのＯＣＢ層に結合される構造を図示する。

透過型画像ディスプレイおよび放射型画像ディスプレイは、前に説明してきたが、同様の技術が反射型ディスプレイに適用され得、そのようなディスプレイの例は図２６において示される。追加コンポーネント４は、ＥＣＢタイプのものであり、たとえば、図１０ａに示されるようなものであるが、ここで説明したその他の実施形態のいずれも使用され得る。追加コンポーネント４は、液晶層１０、偏光板１２および内蔵または外付けの反射板６５を備える反射型ＴＦＴパネル１の形式の反射型画像ディスプレイの正面に提供される。パネル１は周知の通り、位相差板を含み得、そのようなパネルの適切な例はシャープのＨＲ ＴＦＴ ＬＣＤを備える。反射型画像ディスプレイの場合では、正面偏光板を含まないので、適切な偏光板が層１２と反射型画像ディスプレイとの間に追加的に必要とされる。

画像ディスプレイ１はまた、半透過であるか、または半透過型であり得、そのような構造の例は図２７において図示される。たとえば、半透過型ディスプレイは、シャープのアドバンスＴＦＴ ＬＣＤであり得、これは偏光板１２、液晶層１０、位相差板（図示せず）、透過領域６６、偏光板１１およびバックライト２を有するパターン化された反射板６５を備える。

ある用途において、狭い視野角範囲が、その二等分線がディスプレイ表面に直角ではないようになることを所望し得る。この特徴は、ディスプレイが自動車の用途において、たとえば、乗物のダッシュボードにおいて用いられるとき、所望され得る。そのような構造を用いて、ナローモードにおいて、乗客または運転手は表示された画像を視覚ことが出来ないようにする。この特徴は、たとえば、図２８において図示されるように、平行偏光板１１および１６の間の９０°ツイストネマチック（ＴＮ）層１５を使用することによって達成され得、狭い角度の光分布８に対するこの効果が図２９に図示される。

図３０ａおよび図３０ｂは、液晶層１５が、１つの配向表面において実質的にホモエトロピック（ｈｏｍｏｅｔｒｏｐｉｃ）配向と、その他の配向表面において実質的に同構造の配向とを有するハイブリッド配向ネマチック（ＨＡＮ）層である点において、図２ａにおいて示されたディスプレイとは異なるディスプレイを示す。図３０ｂにおいて示されるように、偏光板１１および１６の偏光透過方向は、互いに、および液晶層１５の配向方向に平行である。

プライバシーモードにおけるこのタイプのディスプレイの性能は、図３１ａおよび図３１ｂにおいて示される。非スイッチ状態にある層１５の位相差が増加するにつれ、層を通る光透過の角度は減じる。たとえば、位相差は、比較的厚い液晶層１５（たとえば、２０マイクロメートルよりも厚い層）を提供することによって比較的高く作製され得る。層１５の液晶層がネガティブ誘電異方性を有する場合、液晶ダイレクタは電圧が層１５に印加されることによって追加コンポーネント４が視野角範囲にあまり効果を有さないとき、ほぼ平面的になる。液晶がポジティブ誘電異方性を有し、電圧が印加された場合のように、液晶のＨＡＮ構造が非常に歪められると、ゼロボルトにおけるＨＡＮと比べて、より大きなプライバシー効果を得られ得る。

図３０ａおよび図３０ｂにおいて図示されたディスプレイの機能は、「２つの周波数」液晶材を用いることによって増強され得る。そのような材料では、その材料の誘電異方性は、特定の周波数においてネガティブからポジティブまで変化する。このように、機能がパブリックモードからプライベートモードまで電気的に切替え可能であるディスプレイは、ここで説明したように高い位相差ＨＡＮ層に電圧を印加することによって提供され得るが、電圧ではなくて（または電圧だけではなくて）むしろ周波数を変調して、誘電異方性がポジティブからネガティブまで変化することによっても提供され得る。

本発明の実施形態を成すディスプレイを図示する概略図である。 同じくディスプレイを図示する概略図である。 本発明の実施形態を成し、従来ディスプレイと比べて２つの追加液晶層を有するディスプレイの断面図である。 同じく２つの追加液晶層を有するディスプレイの断面図である。 本発明の実施形態を成し、従来ディスプレイと比べて２つの追加液晶層を有するディスプレイの断面図である。 同じく２つの追加液晶層を有するディスプレイの断面図である。 図３ａのディスプレイの例の断面図、およびアジマス方向を示す図である。 図３ｃで示したディスプレイのワイドモードとナローモードとの機能を図示する光度プロットである。 同じくワイドモードとナローモードとの機能を図示する光度プロットである。 本発明の実施形態を成し、従来ディスプレイと比べて２つの追加液晶層を有するディスプレイの断面図である。 図５ａのディスプレイの機能を図示する光度プロットである。 本発明の実施形態を成し、従来ディスプレイと比べて２つの追加液晶層を有するディスプレイの断面図である。 図６ａのディスプレイの光度プロットである。 図６ａで示した追加液晶層の広視野モードおよび狭視野モードの液晶構成を示す。 同じく広視野モードおよび狭視野モードの液晶構成を示す。 本発明の実施形態を成し、従来ディスプレイと比べて１つの追加液晶層とスタティック補償フィルム層を有するディスプレイの断面図である。 異なる視野者に２つの独立した視野を提供する２つの視野モードと、１つの広視野角モードとを有するディスプレイの使用を図式的に示す。 同じく２つの視野モードと、１つの広視野角モードとを有するディスプレイの使用を図式的に示す。 同じく２つの視野モードと、１つの広視野角モードとを有するディスプレイの使用を図式的に示す。 本発明の実施形態を成すディスプレイの図３ｃに類似する図である。 同じくディスプレイの図３ｃに類似する図である。 図１０ａおよび図１０ｂのディスプレイのワイドモードとナローモードとの機能を示す光度プロットである。 同じくディスプレイのワイドモードとナローモードとの機能を示す光度プロットである。 本発明の他の実施形態を成すディスプレイの図３ｃに類似する図である。 同じくディスプレイの図３ｃに類似する図である。 図１２ａおよび図１２ｂのディスプレイのワイドモードとナローモードとの機能を示す光度プロットである。 同じく図１２ａおよび図１２ｂのディスプレイのワイドモードとナローモードとの機能を示す光度プロットである。 電極パターニングの例を示す。 電極パターニングの例を示す。 電極パターニングの例を示す。 ディスプレイの電極構造と駆動スキームとを示す。 ディスプレイの端の直角外の視野効果を示す。 パターン化された配向液晶層のパターニングを示す。 図１９ａに示された配向を有する異なった領域の光度プロットを示す。 本発明の実施形態を成すディスプレイの断面図である。 ディスプレイの理想的および実用的な透過特徴を示す角度対透過のグラフである。 同じく透過特徴を図示する角度対透過のグラフである。 他の電極構造と駆動スキームとを示す。 本発明のさらなる実施形態を成すディスプレイを示す断面図である。 本発明のさらなる実施形態を成すディスプレイを示す断面図である。 本発明のさらなる実施形態を成すディスプレイを示す断面図である。 本発明のさらなる実施形態を成すディスプレイを示す断面図である。 本発明のさらなる実施形態を成すディスプレイを示す断面図である。 本発明のさらなる実施形態を成すディスプレイを示す断面図である。 図２８で示したディスプレイの視野角性能を図式的に示す。 本発明の他の実施形態を成すディスプレイを示す図である。 同じく他の実施形態を成すディスプレイを示す図である。 図３０ａおよび図３０ｂのディスプレイの機能を示す輝度プロットである。 図３０ａおよび図３０ｂのディスプレイの機能を示す輝度プロットである。

符号の説明

１ ディスプレイ装置
４ 第１の液晶装置
７ 第１の視野角範囲
８ 第２の視野角範囲
１１、１２、１６、２１、３０、５１、５２ 直線偏光板
１５、１８、１９、２０ 液晶層
１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ 電極
１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃ、２０ｂ、２０ｃ 配向表面
６０ 固定Ｃプレートリターダー

Claims (58)

1. 画像ディスプレイを提供するように制御可能であるディスプレイ装置（１）と、少なくとも１つの液晶層（１５、１８、１９、２０）を有する第１の液晶装置（４）とを備えたディスプレイであって、
   該液晶層の分子は、第１の視野角範囲（７）を提供する第１の状態と、第１の視野角範囲（７）内にあり、かつ、第１の視野角範囲（７）よりも狭い視野角範囲である第２の視野角範囲（８）を提供する第２の状態との間で切替え可能であり、該第１の液晶装置（４）は、該液晶分子が該第２の状態にあるとき、該第２の視野角範囲（８）外の該第１の視野角範囲（７）部分に伝播する光を少なくとも部分的に遮断するよう構成されており、該液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれは少なくとも１つの配向表面（１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃ、２０ｂ、２０ｃ）と接触しており、
   該液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれの配向表面（１５ｂ、１５ｃ、１８ｂ、１８ｃ、１９ｂ、１９ｃ、２０ｂ、２０ｃ）は、均一なパターン化されていない配向表面を備えることを特徴とする、ディスプレイ。
2. 前記第１の液晶装置（４）は、少なくとも１つの線形偏光板（１１、１２、１６、２１、３０、５１、５２）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ。
3. 前記液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれは、ネマチック液晶を備えることを特徴とする、請求項２に記載のディスプレイ。
4. 前記液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれは、非ツイストネマチックモード、ツイストネマチックモード、スーパーツイストネマチックモード、垂直配向ネマチックモード、垂直配向ツイストネマチックモード、およびハイブリッド配向ネマチックモードのうち１つのモードにおいて動作するように構成されていることを特徴とする、請求項３に記載のディスプレイ。
5. 前記液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれは、双安定であることを特徴とする、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
6. 前記液晶層（１５、１８、１９、２０）のそれぞれは、双安定ツイストネマチック層またはｚｅｎｉｔｈａｌ双安定ネマチック層であることを特徴とする、請求項５に記載のディスプレイ。
7. 前記第１の液晶装置（４）は、同一モードにおいて動作するように構成された複数の液晶層を備えることを特徴とする、請求項２から請求項６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
8. 第１および第２の線形偏光板（１１、１２、１６）の間に配置された、反対ツイスト方向の第１および第２のツイストネマチック液晶層（１５、１８）を備えることを特徴とする、請求項７に記載のディスプレイ。
9. 第２および第３の線形偏光板（１６、２１）の間に配置された、反対ツイスト方向の第３および第４のツイストネマチック液晶層（１９、２０）を備えることを特徴とする、請求項８に記載のディスプレイ。
10. 第１、第２および第３の線形偏光板（１１、１６、３０）と第１および第２の垂直配向ネマチック液晶層（１５、１８）とを備え、該第１の層（１５）は該第１および第２の偏光板（３０、１１）との間に配置され、該第２の偏光板（３０）は該第１および第３の偏光板（１１、１６）の偏光方向に垂直な偏光方向を有し、前記第１および第２の状態は、それぞれ、ｐｉｎｗｈｅｅｌ状態と実質的に均一な非ツイスト状態とであることを特徴とする、請求項７に記載のディスプレイ。
11. 前記少なくとも１つの液晶層は、第１および第２の偏光板（１１、１６）との間に配置された垂直配向ネマチック液晶層（１５）を備え、該垂直配向ネマチック液晶層（１５）は、スイッチングされるとき、該第１および第２の偏光板（１１、１６）の透過軸に実質的に平行または垂直であるアジマスを有する液晶配向ベクトル方向を有することを特徴とする、請求項４に記載のディスプレイ。
12. 前記少なくとも１つの液晶層は、第１および第２の偏光板（１１、１６）の間に配置された非ツイストネマチック層（１５）を備え、該非ツイストネマチック層（１５）は、該第１および第２の偏光板（１１、１６）の透過軸に実質的に平行であるアジマスを有する配向方向を有することを特徴とする、請求項２に記載のディスプレイ。
13. 前記第１の液晶装置（４）は、固定Ｃプレートリターダー（６０）を備え、少なくとも１つの前記液晶層（１５、１８）は、該固定プレートリターダー（６０）の光学効果が実質的に無効にされる第１の状態と、第２の異なる状態との間で切替えが可能である、切替え可能Ｃプレートリターダーを備えることを特徴とする、請求項２に記載のディスプレイ。
14. 前記切替え可能Ｃプレートリターダー（１５、１８）は、前記第２の状態に光学効果を実質的に有さないことを特徴とする、請求項１３に記載のディスプレイ。
15. 前記固定リターダー（６０）は、ポジティブＣプレートリターダーであることを特徴とする、請求項１３または請求項１４に記載のディスプレイ。
16. 前記少なくとも１つの液晶層（１５、１８）は、コレステリック液晶層であることを特徴とする、請求項１３から請求項１５のいずれか一項に記載のディスプレイ。
17. 前記第１の液晶装置（４）は、前記液晶分子が前記第２の状態にあるときに、実質的に前記第１の視野角範囲（７）部分に伝播する全ての光を遮断するように構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
18. 前記液晶装置（４）は、少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）を備え、該少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）のそれぞれは、均一であり、およびパターン化されていないことを特徴とする、請求項１７に記載のディスプレイ。
19. 前記第１の液晶装置（４）は、前記液晶分子が前記第２の状態にあるときに、前記第１の視野角範囲（７）部分に伝播する光の上に、空間的に変化する振幅を重ねることにより、前記ディスプレイ装置（１）から表示される画像を実質的に不鮮明にする曖昧なパターンとなるように構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
20. 前記第１の液晶装置（４）は、少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）を備え、該少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）は、第１のパターンにパターン化されていることを特徴とする、請求項１９に記載のディスプレイ。
21. 前記少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）は、前記少なくとも１つの液晶層（１５、１８、１９、２０）の第１および第２の領域を規定するようにパターン化されており、該第１および第２の領域は、それぞれ前記分子が前記第２の状態にあるときに前記第１の視野角範囲（７）の部分に移動する光の第１および第２の減衰を提供することを特徴とする、請求項２０に記載のディスプレイ。
22. 前記第１および第２の減衰は、それぞれ、最小および最大の減衰であることを特徴とする、請求項２１に記載のディスプレイ。
23. 前記第２の領域は非アクティブであり、最小絶縁ギャップによって前記第１の領域から分離されていることを特徴とする、請求項２１または請求項２２に記載のディスプレイ。
24. 前記第１のパターンは、テキストを表すパターンであることを特徴とする、請求項２１から請求項２３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
25. 前記第１のパターンは、チェッカーボードパターンであることを特徴する、請求項２１から請求項２３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
26. 前記第１のパターンは、光学的錯覚を形成するパターンであることを特徴とする、請求項２１から請求項２３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
27. 前記第１の液晶装置（４）は、前記第１のパターンとは異なる第２のパターンにパターン化されるさらなる電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）を備えることを特徴とする、請求項２０から請求項２６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
28. 前記第１および第２のパターンは、異なる特徴寸法を有することを特徴とする、請求項２７に記載のディスプレイ。
29. 前記少なくとも１つの電極（１５ａ、１５ｄ、１８ａ、１８ｄ、１９ａ、１９ｄ、２０ａ、２０ｄ）は、前記不明瞭パターンの選択を許可するアドレシング可能なマトリクスを備えることを特徴とする、請求項２０に記載のディスプレイ。
30. 時間とともに変化する曖昧なパターンを作製する電極駆動構造を備えることを特徴とする、請求項２９に記載のディスプレイ。
31. 前記電極は、前記少なくとも１つの前記液晶層（１５、１８、１９、２０）の中央からエッジまで変化する電圧を、該少なくとも１つの該液晶層（１５、１８、１９、２０）に印加することにより、該エッジの法線外の視野効果を補償ように構成されていることを特徴とする、請求項１８から請求項３０のいずれか一項に記載のディスプレイ。
32. 前記分子が前記第２の状態にあるとき、前記第１および第２の領域は、実質的に、前記第２の視野角範囲（８）内の角度については、前記ディスプレイへの法線に関する角度に対する透過の同一機能を有し、前記第１の視野角範囲（７）内および第２の視野角範囲（８）の外にある角度については、異なる機能を有することを特徴とする、請求項２１から請求項２６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
33. 前記分子が前記第２の状態にあるとき、前記第１および第２の領域を定義する前記電極は、異なる電圧を受け取るように構成されていることを特徴とする、請求項３２に記載のディスプレイ。
34. 前記同一機能を提供するために、前記少なくとも１つの前記液晶層（１５、１８、１９、２０）と協働する補償層を特徴とする、請求項３２または請求項３３に記載のディスプレイ。
35. 前記補償層は、前記分子が前記第１の状態にあるときに実質的に無効であるように構成されていることを特徴とする、請求項３４に記載のディスプレイ。
36. 前記補償層は、液晶を備えることを特徴とする、請求項３５に記載のディスプレイ。
37. 前記少なくとも１つの液晶層（１５、１８、１９、２０）は、表面モード層を備え、前記補償層は該表面モード層の表面領域を備えることを特徴とする、請求項３６に記載のディスプレイ。
38. 画像ディスプレイを提供するように制御可能であるディスプレイ装置（１）と、少なくとも１つの液晶層（１５）を有する第１の液晶装置（４）とを備えたディスプレイであって、
    該液晶層の分子は第１の視野角範囲（７）を提供する第１の状態と、第１の視野角範囲（７）内にあり、かつ、第１の視野角範囲（７）よりも狭い視野角範囲である第２の視野角範囲（８）を提供する第２の状態との間で切替え可能であり、該第１の液晶装置は、該液晶分子が該第２の状態にあるとき、該第２の視野角範囲（８）外の該第１の視野角範囲（７）部分に伝播する光を部分的に遮断するように構成されており、該少なくとも１つの液晶層（１５）は、異なる配向方向の第１および第２の領域を有する少なくとも１つのパターン化された配向表面（１５ｂ）と接触しており、
    該少なくとも１つの該液晶層（１５）は、電子的に制御された複屈折セルと垂直配向ネマチック液晶層とのうちの１つを備えることを特徴とする、ディスプレイ。
39. 前記配向方向は、互いに実質的に垂直であり、前記第１の視野角範囲（７）の一部は、前記ディスプレイの法線周辺のアジマスに、実質的に等角に間隔をあけられることを特徴とする、請求項３８に記載のディスプレイ。
40. 前記第１の液晶装置（４）は、前記ディスプレイ装置（１）に対して脱着可能であることにより、該第１の液晶装置（４）を用いることなく、前記ディスプレイの機能を可能にすることを特徴とする、請求項１から請求項３９のいずれか一項に記載のディスプレイ。
41. 前記第２の視野角範囲（８）は、前記ディスプレイに対する法線を含むことを特徴とする、請求項１から請求項４０のいずれか一項に記載のディスプレイ。
42. 前記第２の視野角範囲（８）は、前記ディスプレイに垂直ではない二等分線を有することを特徴とする、請求項１から請求項４１のいずれか一項に記載のディスプレイ。
43. 前記第２の視野角範囲（８）は、前記ディスプレイに対して異なる天頂角で配置される第１および第２のサブ範囲を備えることを特徴とする、請求項１から請求項４２のいずれか一項に記載のディスプレイ。
44. 前記第２の視野角範囲（８）は、実質的に回転対称であることを特徴とする、請求項１から請求項４２のいずれか一項に記載のディスプレイ。
45. 前記分子が前記第２の状態にあるとき、指示を表示するように構成されていることを特徴とする、請求項１から請求項４４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
46. 表示するデータの内容に対応して前記指示を表示するよう構成されていることを特徴とする、請求項４５に記載のディスプレイ。
47. 前記ディスプレイ装置（１）は、透過型であることを特徴とする請求項１から請求項４６に記載のディスプレイ。
48. 前記第１の液晶装置（４）は、前記ディスプレイ装置（１）とバックライト（２）との間に配置されることを特徴とする、請求項４７に記載のディスプレイ。
49. 前記ディスプレイ装置（１）は反射型であることを特徴とする、請求項１から請求項４６に記載のディスプレイ。
50. 前記ディスプレイ装置（１）は半透過型であることを特徴とする、請求項１から請求項４６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
51. 前記ディスプレイ装置（１）は第２の液晶装置を備えることを特徴とする、請求項４７から請求項５０のいずれか一項に記載のディスプレイ。
52. 前記ディスプレイ装置（１）は発光型であることを特徴とする、請求項１から請求項４６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
53. 前記ディスプレイ装置（１）は有機発光装置であることを特徴とする、請求項５２に記載のディスプレイ。
54. 前記ディスプレイ装置（１）と前記第１の液晶装置（４）との間に円偏光板を備えることを特徴とする、請求項５２または請求項５３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
55. 前記ディスプレイ装置（１）は、直線偏光された光を放出するように構成されていることを特徴とする、請求項５２または請求項５３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
56. 前記第１の液晶装置（４）は、前記ディスプレイ装置（１）の前面に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項４７および請求項４９から請求項５３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
57. 周囲光が閾値を下回るとき、前記ディスプレイに前記第２の視野角範囲（８）を提供させる周囲光センサを備えることを特徴とする、請求項１から請求項５６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
58. 車両ディスプレイを備えることを特徴とする、請求項１から請求項５７のいずれか一項に記載のディスプレイ。

Images