JP2006072239A - Display device and polarizing body, and view angle controller - Google Patents

Display device and polarizing body, and view angle controller Download PDF

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JP2006072239A JP2004258729A JP2004258729A JP2006072239A JP 2006072239 A JP2006072239 A JP 2006072239A JP 2004258729 A JP2004258729 A JP 2004258729A JP 2004258729 A JP2004258729 A JP 2004258729A JP 2006072239 A JP2006072239 A JP 2006072239A
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明 今井
Hiroshi Fukushima
浩 福島
Hiroshi Yabuta
浩志 薮田
Tomoo Takatani
知男 高谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a display device that can maintain display quality using simple constitution and conceal a display image in a prescribed direction using mode switching, by making another image overlap the display image. <P>SOLUTION: The display device 4 is equipped with a main LCD 14, an SW-LCD 12 which is arranged in the optical path of light transmitted through the main LCD 14 for electrically switching over a viewed image, between a single image display mode and a multiple-image display mode; a 1st polarizer 13, and a 2nd polarizer 11 having a polarization region where, a linearly polarized light in the same direction as with the 1st polarizer is extracted from light projected from a display switching over means and a transmission region where the light projected from the display switching means is transmitted, as it is. The alignment directions of the liquid crystal molecules of a liquid crystal layer 23 of the SW-LCD 12 are so controlled that long-axis directions, when light is projected from at right angles to substrates 21 and 22 are always substantially parallel to the polarizing direction of the light, having been transmitted through the 1st polarizer, and the long-axis directions of the liquid crystal molecules are nearly parallel to the substrates in the single image display mode and oblique with respect to the substrates in the multiple-image display mode. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は表示装置に関し、特に視線方向によって視認される画像が変わるモードに切り替えできる表示装置に関するものである。   The present invention relates to a display device, and more particularly, to a display device that can be switched to a mode in which an image viewed according to the line-of-sight direction changes.

近年、電子機器の軽量化が進んでおり、携帯電話機やモバイルパソコン等ディスプレイを有する電子機器も、持ち出して公共の場で使用できるようになっている。この場合、機密文書や個人的に閲覧したい情報がそばにいる人にも見えてしまうという問題が生じていた。   In recent years, electronic devices have been made lighter, and electronic devices having a display such as mobile phones and mobile personal computers can be taken out and used in public places. In this case, there has been a problem that confidential documents and information to be personally viewed can be seen by people nearby.

この問題に対応して、プライバシーフィルム(例えば、スリーエム社、セキュリティプライバシーフィルム)を画面に貼り付けることで、狭視野角表示する方法が知られている。狭視野角表示では、使用者のいるディスプレイ真正面からは通常どおりの表示画像が視認でき、斜め方向からは無地画像または別の画像が視認される。しかしながら、このようなプライバシーフィルムを貼り付けてしまうと、携帯電話に撮影した画像を表示して多人数で見たいときなど、広視野角が求められる場合には、プライバシーフィルムをはがさなければならない。つまり、狭視野角・広視野角を切り替えるために、偏光板フィルムを貼ったりはがしたりしなければならず、使用者にとって煩雑であるとともに、プライバシーフィルムをなくしたり、貼り難くなるという問題があった。   In response to this problem, a method of displaying a narrow viewing angle by pasting a privacy film (for example, 3M, security privacy film) on a screen is known. In the narrow viewing angle display, a normal display image can be visually recognized from directly in front of the display where the user is present, and a plain image or another image is visually recognized from an oblique direction. However, if such a privacy film is pasted, the privacy film must be peeled off when a wide viewing angle is required, such as when displaying a photographed image on a mobile phone and viewing it by a large number of people. Don't be. In other words, in order to switch between a narrow viewing angle and a wide viewing angle, it is necessary to affix or peel off a polarizing film, which is cumbersome for the user and has a problem that the privacy film is lost or difficult to affix. .

そこで、狭視野角・広視野角をスイッチ等で切り替える方法が提案されている。   Therefore, a method of switching between a narrow viewing angle and a wide viewing angle with a switch or the like has been proposed.

このために、例えば、特許文献1に開示される視野角可変素子は、一対の基板の間の液晶層が、基板に対して垂直方向に液晶分子を配向させることで狭視野角とし、平行方向に配向させることで広視野角としている。また、特許文献2には、2枚のガラス板の間の液晶の配向を変更することにより、情報表示手段の視野角を変更する視野角変更手段が記載されている。   For this purpose, for example, in the viewing angle variable element disclosed in Patent Document 1, a liquid crystal layer between a pair of substrates has a narrow viewing angle by aligning liquid crystal molecules in a direction perpendicular to the substrates, and a parallel direction. A wide viewing angle is obtained by orienting the film. Patent Document 2 describes a viewing angle changing means for changing the viewing angle of the information display means by changing the orientation of the liquid crystal between two glass plates.

さらに、表示装置をいくつかの区画に分け、それぞれの区画で液晶配向方向等を異ならせることで、狭視野角モードにおいて、正面以外の方向からディスプレイを見た場合に、ディスプレイに表示されたものとは異なる別の画像が視認できるようにする構成のものもある。例えば、特許文献3には、液晶層を挟む配向膜が複数の領域に区画され、隣接する前記領域の配向方向が異なる液晶表示装置が開示されている。また、特許文献4には、視角方向が異なる第1の液晶セルと第2の液晶セルとを交互に配する液晶表示装置が開示されている。
特開平9−105958(公開日:1997年4月22日) 特開2004−62094(公開日:2004年2月26日) 特開2001−264768(公開日:2001年9月26日) 特開2004−38035(公開日:2004年2月5日)
In addition, by dividing the display device into several sections and changing the liquid crystal alignment direction etc. in each section, what is displayed on the display when viewing the display from a direction other than the front in the narrow viewing angle mode There is also a configuration in which another image different from that is visible. For example, Patent Document 3 discloses a liquid crystal display device in which an alignment film sandwiching a liquid crystal layer is partitioned into a plurality of regions, and the alignment directions of adjacent regions are different. Patent Document 4 discloses a liquid crystal display device in which first liquid crystal cells and second liquid crystal cells having different viewing angle directions are alternately arranged.
JP-A-9-105958 (release date: April 22, 1997) JP 2004-62094 (release date: February 26, 2004) JP 2001-264768 (release date: September 26, 2001) JP-A-2004-38035 (Release date: February 5, 2004)

しかしながら、上記特許文献1の構成では、液晶分子を垂直配向することにより屈折率を変化させて狭視野角モードとしているが、このような屈折率を利用した視野角制御は、画像の表示品位を保つのが困難である。また、狭視野角モードで正面方向以外から見たときに固定パターンを表示する方法は記載されていない。   However, in the configuration of Patent Document 1 described above, the refractive index is changed by vertically aligning liquid crystal molecules to form a narrow viewing angle mode. However, the viewing angle control using such a refractive index improves the display quality of an image. Difficult to keep. Further, there is no description of a method for displaying a fixed pattern when viewed from a direction other than the front direction in the narrow viewing angle mode.

また、特許文献2には、液晶の配向を変更することによりディスプレイの視野角を制御することが記載されているものの、どのように液晶の配向を変更するのかが記載されておらず、視野角制御を実現できない。さらに、狭視野角モードで正面方向以外から見たときに固定パターンを表示する方法も記載されていない。   Patent Document 2 describes that the viewing angle of the display is controlled by changing the orientation of the liquid crystal, but does not describe how to change the orientation of the liquid crystal. Control cannot be realized. Further, there is no description of a method for displaying a fixed pattern when viewed from a direction other than the front direction in the narrow viewing angle mode.

さらに、特許文献3の構成は、正面方向以外の方向からは、表示信号とは無関係な固定パターンが視認されることが記載されているが、構造上、右方向から見たパターンと左方向から見たパターンとは、白黒が反転するため、正面方向以外の方向から見たときに適切に表示画像を隠すことができない。つまり、右方向から見た場合に非透過領域を多くすると、左方向から見た場合には透過領域が多くなるため、左右両方から見た場合に画面を隠そうとすると、非透過、透過の領域が半々の千鳥格子のような画像を被せて見えにくくすることしかできない。   Furthermore, although the configuration of Patent Document 3 describes that a fixed pattern unrelated to the display signal is visually recognized from directions other than the front direction, it is structurally viewed from the right direction and the pattern viewed from the right direction. Since the monochrome pattern is reversed from the viewed pattern, the display image cannot be properly hidden when viewed from a direction other than the front direction. In other words, if the non-transparent area is increased when viewed from the right direction, the transmissive area increases when viewed from the left direction. It can only be made difficult to see by covering an image like a houndstooth with half the area.

また、特許文献4の構成は、小さな液晶セルを多数配列版に配列したものであるが、このような液晶表示装置は、構成が複雑であり、製造が困難である。   In addition, the configuration of Patent Document 4 is a configuration in which a large number of small liquid crystal cells are arranged in an array plate, but such a liquid crystal display device has a complicated configuration and is difficult to manufacture.

以上のように、表示品位が高く、斜めからの視線に対して表示画像を適切に隠せるようにモード切り替えができる、簡単な構成の表示装置は知られていない。   As described above, there is no known display device with a simple configuration that has a high display quality and can switch modes so that a display image can be appropriately hidden from an oblique line of sight.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、表示品位が保たれ、モード切替によって、特定の方向からは表示画像を隠すことのできる表示装置を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a display device that can maintain display quality with a simple configuration and can hide a display image from a specific direction by mode switching. Is to realize.

本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、画像を表示出力するための映像表示手段と、上記映像表示手段へ入射する光の光路、又は上記映像表示手段から出射される光の光路に配され、視認される画像を、単一画像表示モードと複数画像表示モードとで電気的に切り替えるための表示切替手段と、上記表示切替手段へ入射する光の経路に配された第1偏光手段と、上記表示切替手段から出射される光の経路に配された第2偏光手段と、を備え、上記表示切替手段が、一対の基板と、当該基板の間に配された液晶層とを含んでおり、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが常に略平行または略垂直となっており、上記液晶分子は、単一画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、上記第1偏光手段及び第2偏光手段の少なくとも一つには、偏光領域とは偏光度の異なる透過領域が設けられていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a display device according to the present invention includes a video display means for displaying and outputting an image, an optical path of light incident on the video display means, or a light emitted from the video display means. Display switching means for electrically switching an image that is arranged and viewed in the optical path between a single image display mode and a multi-image display mode, and a first light path that is arranged on a path of light incident on the display switching means A polarizing means, and a second polarizing means disposed in a path of light emitted from the display switching means, wherein the display switching means includes a pair of substrates and a liquid crystal layer disposed between the substrates. The major axis direction when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are projected from a direction orthogonal to the substrate and the linear polarization direction of the light incident on the liquid crystal molecules are always substantially parallel or substantially perpendicular. The liquid crystal molecule is a single image display module. In the multi-image display mode, the major axis direction of the liquid crystal molecules is aligned so that the major axis direction of the liquid crystal molecules is substantially parallel or substantially perpendicular to the substrate. Further, at least one of the first polarizing means and the second polarizing means is provided with a transmission region having a polarization degree different from that of the polarization region.

ここで、傾斜とは、或る方向または或る平面に対し、平行でも垂直でもないことを意味する。   Here, the inclination means that it is neither parallel nor perpendicular to a certain direction or a certain plane.

例えば、上記液晶素子の液晶分子の長軸方向は、上記第1偏光手段の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、上記液晶分子は、その長軸方向が、光の進行方向に対して略垂直または略平行である状態と、光の進行方向に対して傾斜している状態とを取り得る構成である。   For example, the major axis direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal element is included in a plane formed by the direction of the transmission axis or absorption axis of the first polarizing means and the traveling direction of light, and the liquid crystal molecules This is a configuration that can take a state where the direction is substantially perpendicular or substantially parallel to the light traveling direction and a state inclined with respect to the light traveling direction.

言い換えれば、上記液晶層の液晶分子の長軸方向が、単一画像表示モードでは、上記基板と略平行、かつ、第1偏光手段の偏光透過軸に略平行または略垂直であり、複数画像表示モードでは、この単一画像表示モードの状態から、基板に垂直な面内で傾斜する。あるいは、上記液晶層の液晶分子の長軸方向が、単一画像表示モードでは、上記基板と略垂直であり、複数画像表示モードでは、この単一画像表示モードの状態から、第1偏光手段の偏光透過軸に略平行または略垂直で、かつ、基板に垂直な面内で、基板に対して傾斜する。   In other words, in the single image display mode, the major axis direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is substantially parallel to the substrate and substantially parallel to or substantially perpendicular to the polarization transmission axis of the first polarizing means, so that a plurality of images are displayed. In the mode, the single image display mode is inclined in a plane perpendicular to the substrate. Alternatively, the major axis direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is substantially perpendicular to the substrate in the single image display mode, and from the state of the single image display mode in the multiple image display mode, It is inclined with respect to the substrate in a plane substantially parallel or substantially perpendicular to the polarization transmission axis and perpendicular to the substrate.

これによれば、第1偏光手段により、表示切替手段に入射する光が一定方向の直線偏光となる。また、表示切替手段の液晶層においては、液晶分子を基板と直交する方向(基板の主面の法線方向)から投射した場合の長軸方向が、第1偏光手段を透過し液晶分子に入射する光の偏光方向と常に略平行または略垂直となるように配向している。   According to this, the light incident on the display switching unit becomes linearly polarized light in a certain direction by the first polarizing unit. Further, in the liquid crystal layer of the display switching means, the major axis direction when the liquid crystal molecules are projected from the direction orthogonal to the substrate (normal direction of the main surface of the substrate) is transmitted through the first polarizing means and incident on the liquid crystal molecules. The light is oriented so that it is always substantially parallel or substantially perpendicular to the polarization direction of the light.

液晶層に入射する直線偏光の偏光方向と、ある方向から液晶分子を投射した場合の長軸方向とが平行または垂直である場合、この方向から見たときに液晶層での複屈折は生じない。したがって、選択されたモードに限らず、常に、配向変化により液晶分子上の点が描く平面と平行な視線(以下、「正面方向の視線」と言う)から見た液晶層では複屈折が生じない。   When the polarization direction of linearly polarized light incident on the liquid crystal layer and the major axis direction when liquid crystal molecules are projected from a certain direction are parallel or perpendicular, birefringence does not occur in the liquid crystal layer when viewed from this direction. . Therefore, not limited to the selected mode, birefringence does not always occur in the liquid crystal layer viewed from the line of sight parallel to the plane drawn by the dots on the liquid crystal molecules due to orientation changes (hereinafter referred to as “line of sight in the front direction”). .

よって、例えば、第1偏光手段と第2偏光手段の偏光領域とで偏光透過軸を同方向にしたり、第1偏光手段を出射する直線偏光を、第2の偏光手段の偏光領域の偏光透過軸と一致するように偏光方向を回転させて第2偏光手段に入射させる部材を設置することで、第1偏光手段と同じ方向の直線偏光を第2偏光手段にて取り出せば、偏光領域と透過領域とで光の濃淡が異なることとなる。これにより、例えば、透過領域によって特定のパターンを形成しておけば、複数画像表示モードにおいて上記正面方向以外から見た場合(以下斜め方向から見た場合、と言う)に、当該特定のパターンが認識されるようにすることができる。   Thus, for example, the polarization transmission axes of the first polarization means and the polarization areas of the second polarization means are set in the same direction, or the linearly polarized light emitted from the first polarization means is changed to the polarization transmission axis of the polarization area of the second polarization means. If the linearly polarized light in the same direction as the first polarizing means is extracted by the second polarizing means by rotating the polarization direction so as to coincide with the second polarizing means, the polarizing area and the transmission area The light intensity will be different. Thereby, for example, if a specific pattern is formed by the transmissive region, the specific pattern can be obtained when viewed from a direction other than the front direction (hereinafter referred to as viewed from an oblique direction) in the multiple image display mode. Can be recognized.

あるいは、表示切替手段である液晶分子に入射する光の直線偏光方向と第2偏光手段の偏光領域の偏光透過軸を同方向にしたり、上記液晶分子に入射する直線偏光を、第2の偏光手段の偏光領域の偏光透過軸と一致するように偏光方向を回転させて第2偏光手段に入射させる部材を設置することで、液晶分子に入射する直線偏光と同じ方向の直線偏光を第2偏光手段にて取り出せば、偏光領域と透過領域とで光の濃淡が異なることとなる。これにより、例えば、透過領域によって特定のパターンを形成しておけば、複数画像表示モードにおいて上記正面方向以外すなわち斜め方向から見た場合に、当該特定のパターンが認識されるようにすることができる。   Alternatively, the linear polarization direction of the light incident on the liquid crystal molecules as the display switching means and the polarization transmission axis of the polarization region of the second polarization means are made the same direction, or the linear polarization incident on the liquid crystal molecules is changed to the second polarization means. By installing a member that rotates the polarization direction so as to coincide with the polarization transmission axis of the polarization region and enters the second polarization means, linear polarization in the same direction as the linear polarization incident on the liquid crystal molecules is provided in the second polarization means. If the light is extracted at, the light intensity differs between the polarization region and the transmission region. Thereby, for example, if a specific pattern is formed by the transmissive region, the specific pattern can be recognized when viewed from the oblique direction other than the front direction in the multiple image display mode. .

上記透過領域は、第1偏光手段及び第2偏光手段の少なくとも1つを、例えば、所定のパターンにくり抜くことにより形成することができる。このようにすれば、簡単に、偏光領域と透過領域との光の濃淡の差を大きくし、高い特定パターンの画像のコントラストを大きくすることが可能になる。   The transmission region can be formed by hollowing out at least one of the first polarizing means and the second polarizing means, for example, in a predetermined pattern. In this way, it is possible to easily increase the difference in light density between the polarization region and the transmission region and increase the contrast of an image with a high specific pattern.

このように、本発明の表示装置は、斜め方向から見た場合に、単一画像表示モードか、複数画像表示モードかで、視認される画像が異なることとなる。   As described above, when viewed from an oblique direction, the display device of the present invention has different images that are visually recognized in the single image display mode or the multiple image display mode.

単一画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となっているので、斜め方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向も、正面から見た場合と同じになる。よって、斜め方向から見ても、液晶分子に複屈折が生じず、偏光領域、透過領域に関わらず、入射光が液晶層と第2偏光手段とを通過して、映像表示装置の画像が視認できる。   In the single image display mode, since the major axis direction of the liquid crystal molecules is substantially parallel or substantially perpendicular to the substrate, the major axis direction of the liquid crystal molecules when projected from an oblique direction is the same as when viewed from the front. become. Therefore, even when viewed from an oblique direction, birefringence does not occur in the liquid crystal molecules, and incident light passes through the liquid crystal layer and the second polarizing means regardless of the polarization region or transmission region, and the image of the video display device is visually recognized. it can.

これに対し、複数画面表示モードでは、液晶分子の長軸方向が、上記基板に対して傾斜しているので、斜め方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向が、入射光の偏光方向と交差角をもつ。よって、斜め方向から見た場合に、液晶分子に複屈折が生じ、液晶層を透過した光の偏光方向が変わるから、当該透過した光は偏光領域を通過しなくなる。一方、透過領域では、複屈折が生じていても光が透過する。よって、映像表示装置の画像に、偏光領域と透過領域により形成された特定パターンが重なって視認され、偏光領域にあたる部分の映像表示装置の画像が視認できなくなる。   On the other hand, in the multi-screen display mode, since the major axis direction of the liquid crystal molecules is inclined with respect to the substrate, the major axis direction of the liquid crystal molecules when projected from an oblique direction is the polarization direction of the incident light. Has a crossing angle. Therefore, when viewed from an oblique direction, birefringence occurs in the liquid crystal molecules, and the polarization direction of the light transmitted through the liquid crystal layer changes, so that the transmitted light does not pass through the polarization region. On the other hand, in the transmission region, light is transmitted even if birefringence occurs. Therefore, the image of the video display device is visually recognized by overlapping the specific pattern formed by the polarization region and the transmission region, and the image of the video display device corresponding to the polarization region cannot be visually recognized.

したがって、単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像表示モードでは、正面方向からは映像表示手段が表示する画像を視認でき、斜め方向からは映像表示手段が表示する画像に偏光領域の特定パターンが重なったものが視認される。よって、この表示装置によれば、例えば、公共の場所で機密文書を閲覧したいときは複数画像表示モードとして、斜め方向から見た場合は機密文書ではなく特定パターンが視認されるようにし、撮影した画像を多人数で見たいときは単一画像表示モードとするなどのように、状況に合わせて視野角を変更することができる。なお、特定パターンの形状は、特に限定されるものではなく、ロゴやキャラクター、模様等どのようなものでもよい。   Therefore, in the single image display mode, the image displayed by the video display unit can be viewed from any direction, and in the multiple image display mode, the image displayed by the video display unit can be viewed from the front direction, and the image can be viewed from the oblique direction. An image in which the specific pattern of the polarization region overlaps the image displayed by the display means is visually recognized. Therefore, according to this display device, for example, when viewing a confidential document in a public place, as a multiple image display mode, when viewed from an oblique direction, a specific pattern is viewed instead of a confidential document. When viewing an image with a large number of people, the viewing angle can be changed according to the situation, such as a single image display mode. The shape of the specific pattern is not particularly limited, and any shape such as a logo, a character, or a pattern may be used.

また、表示されるロゴやキャラクターは、視線方向によって白黒反転することはなく、どの角度からでも同一画像が表示されるので、ほとんどが偏光領域となるようにして、黒画像の画像を被せれば、良好に液晶表示手段の画像を隠すことができる。   Also, the displayed logo and character will not be reversed in black and white depending on the viewing direction, and the same image will be displayed from any angle, so if you cover the black image so that it is mostly in the polarization region The image of the liquid crystal display means can be hidden well.

また、このような構成によれば、複屈折を制御することにより視野角を制御しているので、簡単な構成で、映像表示装置の表示品位は良好に保つことができる。   Further, according to such a configuration, since the viewing angle is controlled by controlling the birefringence, the display quality of the video display device can be kept good with a simple configuration.

さらに、複数画像モードで斜め方向から見える画像は、第1偏光手段及び/又は第2偏光手段において、透過領域と偏光領域とをどのようなパターンに形成するかによって決定される。偏光領域を形成するものとしては、第1偏光手段及び第2偏光手段の両方、第1偏光手段のみ、及び第2偏光手段のみの3パターンがある。なお、偏光領域を第2偏光手段のみに形成し取り外し可能な構成とすれば、第2偏光手段の交換により、複数画像表示モードにおいて斜め方向から見える画像を変えることができる。   Further, an image viewed from an oblique direction in the multiple image mode is determined by a pattern in which the transmission region and the polarization region are formed in the first polarization unit and / or the second polarization unit. There are three patterns for forming the polarization region: both the first polarization means and the second polarization means, only the first polarization means, and only the second polarization means. If the polarizing region is formed only on the second polarizing means and is detachable, it is possible to change the image seen from the oblique direction in the multiple image display mode by exchanging the second polarizing means.

なお、液晶分子を投射した場合の「長軸方向」は、投影図が真円となる場合は、全方向が長軸方向であるとみなす。   Note that the “major axis direction” when liquid crystal molecules are projected assumes that all directions are the major axis direction when the projection is a perfect circle.

また、表示切替手段を設ける位置は、特に限定されるものではなく、例えば、上記映像表示手段の前面又は背面に配することとすれば良い。   Further, the position where the display switching means is provided is not particularly limited, and for example, the display switching means may be arranged on the front surface or the back surface of the video display means.

また、本発明の表示装置は、上記透過領域の透過率が偏光領域の透過率の0.8倍以上1.2倍以下であることを特徴としている。   In addition, the display device of the present invention is characterized in that the transmittance of the transmission region is 0.8 times or more and 1.2 times or less of the transmittance of the polarization region.

これによれば、単一画像表示モードや正面から見たときの、第2偏光手段の偏光領域および透過領域の両者で光が透過する場合に、視認される映像表示手段の画像に明るさの差が出ず、見やすくなる。透過領域の透過率が偏光領域の透過率の0.8倍より低いと、映像表示手段の透過領域に重なる部分で偏光領域に重なる部分より光の透過が起こりにくくなり、暗く見えるので、画像が見にくくなる。一方、透過領域の透過率が偏光領域の透過率の1.2倍より大きいと、映像表示手段の表示する画像のうち偏光領域に重なる部分が透過領域に重なる部分より光の透過が起こりにくくなり、暗く見えるので、画像が見にくくなる。上記「透過率」とは、可視光線(波長380〜800ナノメートル程度)の透過率のことをいう。   According to this, when light is transmitted through both the polarization region and the transmission region of the second polarization unit when viewed from the single image display mode or from the front, the image of the image display unit that is visually recognized is bright. There is no difference and it is easy to see. If the transmittance of the transmissive region is lower than 0.8 times the transmittance of the polarizing region, light transmission is less likely to occur in the portion that overlaps the transmissive region of the image display means than the portion that overlaps the polarizing region, and the image appears darker. It becomes difficult to see. On the other hand, if the transmittance of the transmission region is greater than 1.2 times the transmittance of the polarization region, the portion of the image displayed by the video display means that the portion overlapping the polarization region is less likely to transmit light than the portion overlapping the transmission region. Because it looks dark, it becomes difficult to see the image. The “transmittance” refers to the transmittance of visible light (wavelength of about 380 to 800 nanometers).

なお、透過領域の透過率の調整は、例えば、第1偏光手段及び/又は第2偏光手段第1が色素を含んでいるものの場合、色素の濃度を調整することにより実現することができる。また、上記第1偏光手段及び第2偏光手段の少なくとも一つを、色素を入れてカラー化したものとすることにより、複数画像モードで斜め方向から見える画像として、着色された表示パターンの表示が観察されることとなる。これにより、例えば、表示パターンの形状に合わせた色とすることによって、白と黒との表示よりも表現力を向上させることが可能となる。   In addition, the adjustment of the transmittance of the transmission region can be realized by adjusting the concentration of the dye in the case where the first polarizing means and / or the second polarizing means 1 includes the dye, for example. In addition, since at least one of the first polarizing means and the second polarizing means is colored by adding a dye, a colored display pattern can be displayed as an image that can be seen from an oblique direction in a multi-image mode. Will be observed. Thereby, for example, by setting the color to match the shape of the display pattern, it is possible to improve the expressive power over the display of white and black.

また、本発明の表示装置は、液晶分子に電圧無印加の状態で単一画像表示モードとなり、液晶分子に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなることを特徴としている。   The display device of the present invention is characterized in that a single image display mode is set when no voltage is applied to the liquid crystal molecules, and a multi-image display mode is set by applying a predetermined voltage to the liquid crystal molecules.

電圧無印加の状態で、液晶分子を基板に対して平行または垂直に配向させることは、一定角度に傾斜させるよりも容易であるので、無印加の状態で単一画像表示モードとすることが好ましい。また、単一画像表示モードで使用することが多い場合は、電圧無印加時に単一画像表示モードとするほうが電力消費が低くなる。   Since it is easier to align the liquid crystal molecules parallel or perpendicular to the substrate in the absence of voltage application than inclining at a certain angle, it is preferable to set the single image display mode in the absence of application of voltage. . In addition, when the image is frequently used in the single image display mode, the power consumption is lower in the single image display mode when no voltage is applied.

また、本発明の表示装置は、上記透過領域が着脱可能に取り付けられている上記第2偏光手段にのみ設けられている構成としてもよい。   Moreover, the display apparatus of this invention is good also as a structure provided only in the said 2nd polarization means to which the said transmissive area | region is attached so that attachment or detachment is possible.

これによれば、上記第2偏光手段の偏光領域と透過領域との形成領域が異なる種々の第2偏光手段を、使用者の好みや気分によって貼り替えることによって、安価で、簡単に、複数画像表示モードで斜め方向から見た場合に視認される図柄を変更できる。また、この構成を採用した表示装置の場合、複数画像モードへの切り替えが必要でないと感じるユーザーは、単純に第2偏光手段を外した状態で利用することにより、表示を常に単一画像表示モードと同じ状態にすることができるという特徴をもつ。   According to this, a plurality of images can be easily and inexpensively obtained by replacing various second polarizing means having different formation regions of the polarizing area and the transmission area of the second polarizing means according to the user's preference and mood. The symbol visually recognized when viewed from the oblique direction in the display mode can be changed. In addition, in the case of a display device adopting this configuration, a user who feels that switching to the multi-image mode is not necessary is performed by simply removing the second polarizing means, so that the display is always in the single image display mode. It has the characteristic that it can be in the same state.

また、本発明の表示装置は、単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像表示モードでは、特定方向からは、複屈折により上記偏光領域が映像表示手段の画像と重なって視認されることを特徴としている。   In the single image display mode, the display device of the present invention can visually recognize the image displayed by the video display means from any direction. In the multiple image display mode, the polarization region is imaged by birefringence from a specific direction. It is characterized by being visually recognized by overlapping with the image of the display means.

これによれば、単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像モードでは、特定の方向からは表示画像に他の画像が重なって表示画像を隠すことのできる表示装置を実現することができる。   According to this, in the single image display mode, the image displayed by the video display means can be visually recognized from any direction, and in the multiple image mode, the display image is hidden by overlapping other images on the display image from a specific direction. A display device that can be used is realized.

なお、上記「特定の方向」とは、上述した正面方向以外の方向である。   The “specific direction” is a direction other than the front direction described above.

また、この構成は、複数画像モードで、画像切替手段の液晶分子が、基板と直交する方向から投射した場合の長軸方向と第1偏光手段を透過した光の偏光方向とが略平行または略直角となり、かつ、液晶分子の長軸方向が、基板に対して傾斜するように配向を制御することで実現できる。   In this configuration, in the multiple image mode, the major axis direction when the liquid crystal molecules of the image switching means project from the direction orthogonal to the substrate and the polarization direction of the light transmitted through the first polarizing means are substantially parallel or substantially. This can be realized by controlling the alignment so that the liquid crystal molecules are inclined at right angles and the major axis direction of the liquid crystal molecules is inclined with respect to the substrate.

また、本発明の表示装置は、複数画像表示モードでは、上記液晶分子が映像表示手段に表示される画像における上下方向に傾斜していることを特徴としている。   The display device of the present invention is characterized in that the liquid crystal molecules are inclined in the vertical direction in the image displayed on the video display means in the multiple image display mode.

ここで、「液晶分子が映像表示手段に表示される画像の上下方向に傾斜している」とは、基板に垂直な状態から、映像表示手段に表示されている画像の上方向または下方向に傾斜させることを意味する。つまり、配向変化するときに上記液晶分子上の点が描く平面と、映像表示手段に表示される画像の上下方向とが、略平行になるように、映像表示手段と表示切替手段が貼りあわせられている。   Here, "the liquid crystal molecules are inclined in the vertical direction of the image displayed on the video display means" means that the image displayed on the video display means is upward or downward from a state perpendicular to the substrate. Means to tilt. In other words, the video display means and the display switching means are bonded so that the plane drawn by the dots on the liquid crystal molecules when the orientation changes and the vertical direction of the image displayed on the video display means are substantially parallel. ing.

上記構成によれば、映像表示手段の画像の上下方向を鉛直方向に合わせて置いた場合に、表示装置正面からは映像表示手段の画像が見られ、その左右からは、画像切替手段および第2偏光手段によって別の画像を重ねられた画像が視認される。したがって、視線の高さが比較的揃っていることが想定される場所では、より多くの人に対して画像を隠すことができる。   According to the above configuration, when the vertical direction of the image of the video display means is set to the vertical direction, the image of the video display means is seen from the front of the display device, and from the left and right, the image switching means and the second An image on which another image is superimposed by the polarizing means is visually recognized. Therefore, an image can be hidden from more people in a place where the line of sight is assumed to be relatively uniform.

複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度が40度以上50度以下であることを特徴としている。   The multi-image display mode is characterized in that the angle formed by the major axis direction of the liquid crystal molecules and the substrate is 40 degrees or more and 50 degrees or less.

画像切替手段において、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度を45度とすることで、斜め方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向が、入射光の偏光方向と45度の交差角をもつ。このときに、斜め方向から見ると、液晶分子に最適な複屈折が生じ、液晶層を透過した光の偏光方向が変わり、第2偏光手段を通過しなくなり、映像表示装置の画像を最適に隠す。   In the image switching means, the angle formed between the major axis direction of the liquid crystal molecules and the substrate is 45 degrees, so that the major axis direction of the liquid crystal molecules when projected from an oblique direction is 45 degrees with the polarization direction of the incident light. Has a crossing angle. At this time, when viewed from an oblique direction, optimal birefringence occurs in the liquid crystal molecules, the polarization direction of the light transmitted through the liquid crystal layer changes, and the light does not pass through the second polarizing means, so that the image of the video display device is optimally hidden. .

したがって、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度を40度以上50度以下とすることで、特定の方向から見た場合に、表示画像に他の画像が良好に重なって表示画像を隠すことができ、状況に合わせて視野角を変更する機能がより向上する。一方、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度が上記範囲外であるときには、複屈折の効果がより低くなり、十分に画像を隠せないことがある。   Therefore, in the multi-image display mode, when the angle between the major axis direction of the liquid crystal molecules and the substrate is set to 40 degrees or more and 50 degrees or less, when viewed from a specific direction, other images are good as the display image. The display image can be hidden by overlapping, and the function of changing the viewing angle according to the situation is further improved. On the other hand, when the angle between the major axis direction of the liquid crystal molecules and the substrate is out of the above range, the birefringence effect becomes lower and the image may not be sufficiently hidden.

また、本発明の偏光体は、上記表示装置の第2偏光手段として機能し、上記表示切替手段に着脱可能に取り付けられることを特徴としている。   The polarizing body of the present invention functions as the second polarizing means of the display device and is detachably attached to the display switching means.

ここで、上記偏光体は、板状のものであってもフィルム状のものであってもよい。このような偏光体を、上記表示装置の第2偏光手段として使用することで、表示装置に上記した機能を付与することができる。また、偏光領域と透過領域との形成領域が異なる種々の偏光体を第2偏光手段として、使用者の好みや気分によって貼り替えることができる。よって、安価で、簡単に、複数画像表示モードで斜め方向から見た場合に視認される図柄を変更できる。   Here, the polarizer may be a plate or a film. By using such a polarizer as the second polarizing means of the display device, the function described above can be imparted to the display device. Further, various polarizers having different formation regions for the polarization region and the transmission region can be attached as the second polarization means depending on the user's preference and mood. Therefore, it is possible to change the design that is visually recognized when viewed from an oblique direction in the multiple image display mode at low cost.

また、本発明の視野角制御装置は、入射光の視野角を制御して出力する視野角制御装置であって、液晶素子と、該液晶素子上に設けられた、直線偏光を取り出す偏光領域、および光をそのまま透過させる透過領域が、特定パターンを形成するように配置されている板と直線偏光手段とを備えており、上記液晶素子の液晶分子の長軸方向は、上記直線偏光手段の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、上記液晶分子は、光の進行方向に対して略垂直または略平行である状態と、光の進行方向に対して傾斜している状態とを取り得ることを特徴としている。   The viewing angle control device of the present invention is a viewing angle control device that controls and outputs the viewing angle of incident light, and includes a liquid crystal element and a polarizing region that is provided on the liquid crystal element and extracts linearly polarized light, And a transmission region that transmits light as it is, includes a plate arranged so as to form a specific pattern and linear polarization means, and the major axis direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal element is the transmission of the linear polarization means The liquid crystal molecules are included in a plane formed by the direction of the axis or absorption axis and the light traveling direction, and the liquid crystal molecules are substantially perpendicular to or substantially parallel to the light traveling direction and the light traveling direction. It is characterized by being able to take an inclined state.

このような視野角制御装置を、一般に使用されている表示装置に取り付けることで、上述したような機能を有する表示装置になる。   By attaching such a viewing angle control device to a display device that is generally used, a display device having the above-described function is obtained.

本発明に係る表示装置は、以上のように、画像を表示するための映像表示手段と、上記映像表示手段へ入射する光の光路、又は上記映像表示手段から出射される光の光路に配され、視認される画像を、単一画像表示モードと複数画像表示モードとで電気的に切り替える表示切替手段と、上記表示切替手段へ入射する光の経路に配された第1偏光手段と、上記表示切替手段から出射される光の経路に配された第2偏光手段と、を備え、上記表示切替手段が、一対の基板と、当該基板の間に配された液晶層とを含んでおり、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の長軸方向と、第1偏光手段を透過した光の偏光方向とが常に略平行または略垂直となっており、上記液晶分子は、単一画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、上記第1偏光手段及び第2偏光手段の少なくとも一つには、偏光領域とは偏光度の異なる透過領域が設けられている構成である。   As described above, the display device according to the present invention is arranged in the video display means for displaying an image and the optical path of light incident on the video display means or the optical path of light emitted from the video display means. A display switching means for electrically switching a visually recognized image between a single image display mode and a multiple image display mode; a first polarizing means disposed in a path of light incident on the display switching means; and the display A second polarization unit disposed in a path of light emitted from the switching unit, and the display switching unit includes a pair of substrates and a liquid crystal layer disposed between the substrates, The major axis direction when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are projected from the direction orthogonal to the substrate and the polarization direction of the light transmitted through the first polarizing means are always substantially parallel or substantially perpendicular. In single image display mode, the long axis direction of liquid crystal molecules Are aligned so that they are substantially parallel or substantially perpendicular to the substrate, and in the multiple image display mode, the long axis direction of the liquid crystal molecules is aligned with respect to the substrate, and the first polarizing means and At least one of the second polarizing means is provided with a transmission region having a polarization degree different from that of the polarization region.

これによれば、単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像モードでは、正面方向からは映像表示手段が表示する画像を視認でき、斜め方向からは映像表示手段が表示する画像に偏光領域が重なったものが視認される。よって、この表示装置により、公共の場所で機密文書を閲覧したいときや、撮影した画像を多人数で見たいときなどの状況に合わせて、視野角を変更できる。   According to this, in the single image display mode, the image displayed by the video display means can be viewed from any direction, and in the multiple image mode, the image displayed by the video display means can be viewed from the front direction, and from the oblique direction. In which an image displayed by the video display means is visually recognized with a polarization region overlapping. Therefore, this display device can change the viewing angle according to the situation such as when viewing a confidential document in a public place or when viewing a captured image with a large number of people.

また、このような構成によれば、複屈折を制御することにより視野角を制御しているので、簡単な構成で、映像表示装置の表示品位を良好に保つことができる。   Further, according to such a configuration, since the viewing angle is controlled by controlling the birefringence, the display quality of the video display device can be kept good with a simple configuration.

さらに、複数画像モードで斜め方向から見える画像は、透過領域の設けられている偏光手段によって決定されるから、例えば、着脱可能に取り付けられている上記第2偏光手段にのみ透過領域を形成すれば、第2偏光手段を交換することによって、複数画像モードで斜め方向から見える画像を変えられる。   Furthermore, since an image seen from an oblique direction in the multi-image mode is determined by the polarizing means provided with the transmissive area, for example, if the transmissive area is formed only on the second polarizing means detachably attached. By exchanging the second polarizing means, it is possible to change the image seen from the oblique direction in the multiple image mode.

本発明の一実施形態について図1ないし図14に基づいて説明すると以下の通りである。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図2は、本発明の一実施形態である携帯電話機1の外観を示している。本実施形態の携帯電話機1は、いわゆるクラムシェル型であり、同図に開いた状態で示されている。図1は、携帯電話機1を閉じたときに内側となる部分であり、携帯電話機1を開いたときに利用者が主に利用する側である。そこで、本願では図1に示される側を前面側とする。   FIG. 2 shows the appearance of the mobile phone 1 according to an embodiment of the present invention. The mobile phone 1 according to the present embodiment is a so-called clamshell type, and is shown in an open state in FIG. FIG. 1 shows a portion that becomes an inner side when the mobile phone 1 is closed, and a side that is mainly used by a user when the mobile phone 1 is opened. Therefore, in this application, the side shown in FIG.

図2に示すように、携帯電話機1は、本体2と、蓋体3とからなり、本体2と蓋体3とはヒンジ状に連結している。蓋体3には、前面側に表示部(表示装置)4が設けられている。   As shown in FIG. 2, the mobile phone 1 includes a main body 2 and a lid 3, and the main body 2 and the lid 3 are connected in a hinge shape. The lid 3 is provided with a display unit (display device) 4 on the front side.

本体2には、前面側にメイン操作ボタン群6が設けられている。メイン操作ボタン群6は、携帯電話機1における各種設定や機能切替を行うための機能ボタン群7と、数字や文字などの記号を入力するための入力ボタン群8とから構成されている。具体的には、機能ボタン群7は、携帯電話の電源のON/OFFを切替る電源ボタン、撮影モードを起動させるカメラボタン、メールモードを起動させるメールボタン、選択対象を上下左右方向に移動させるための十字ボタン、該十字ボタンの中央に配置されており種々の選択を決定する決定ボタンなどを含んでいる。また、入力ボタン群8は、テンキーである。   The main body 2 is provided with a main operation button group 6 on the front side. The main operation button group 6 includes a function button group 7 for performing various settings and function switching in the mobile phone 1 and an input button group 8 for inputting symbols such as numbers and letters. Specifically, the function button group 7 includes a power button for switching on / off the power of the mobile phone, a camera button for starting a shooting mode, a mail button for starting a mail mode, and moving a selection target in the vertical and horizontal directions. For example, and a determination button which is arranged at the center of the cross button and determines various selections. The input button group 8 is a numeric keypad.

本発明の携帯電話機1は、表示部4にメール本文や撮影画像等のメイン画像を表示させた場合に、周囲からは表示部4に別の画像が視認されるようにできる。以下、このように周囲からメール本文や撮影画像が見えなくなる設定を狭視野角モード(複数画像表示モード)といい、通常どおり、どの角度から見ても表示部4の表示が見えるモードを広視野角モード(単一画像表示モード、通常モード)という。この狭視野角モードと広視野角モードとは、使用者が、操作ボタンにより任意に設定変更できる。   The mobile phone 1 of the present invention can display another image on the display unit 4 from the periphery when a main image such as a mail text or a photographed image is displayed on the display unit 4. Hereinafter, the setting in which the e-mail body and the photographed image cannot be seen from the surroundings is referred to as a narrow viewing angle mode (multiple image display mode), and the mode in which the display unit 4 can be viewed from any angle as usual is wide viewing. This is called a corner mode (single image display mode, normal mode). The user can arbitrarily change the setting of the narrow viewing angle mode and the wide viewing angle mode using the operation buttons.

図3に示されるように、広視野角モードでは、表示部4を真正面から見た場合も(正面方位)、正面より表示部4に向かって右側となる斜め前から見た場合も(右側面方位)、正面より表示部4に向かって左側となる斜め前から見た場合も(左側面方位)、メイン画像が視認される。一方、狭視野角モードでは、図4に示すように、正面方位ではメイン画像が視認されるが、右側面方位あるいは左側面方位からは、黒表示に「SHARP」のロゴが入った切り替え画像が視認される。   As shown in FIG. 3, in the wide viewing angle mode, the display unit 4 is viewed from the front (front orientation), and is also viewed from an oblique front on the right side from the front toward the display unit 4 (right side surface). (Azimuth), the main image is also visually recognized when viewed from the front obliquely to the left from the front toward the display unit 4 (left side orientation). On the other hand, in the narrow viewing angle mode, as shown in FIG. 4, the main image is visually recognized in the front direction, but from the right side direction or the left side direction, the switching image including the “SHARP” logo on the black display is displayed. Visible.

以下に、この表示部4の詳細な構成について説明する。   Below, the detailed structure of this display part 4 is demonstrated.

表示部4の断面図を図1に示す。表示部4は、第2偏光板(偏光体)11、スイッチング液晶表示部(表示切替手段、以下SW−LCDと称する。)12、第1偏光板13、メイン液晶表示部(画像表示手段、以下メインLCDと称する。)14、第3偏光板15をこの順に積層させてなり、第3偏光板側にバックライト16が設置されている。   A cross-sectional view of the display unit 4 is shown in FIG. The display unit 4 includes a second polarizing plate (polarizing body) 11, a switching liquid crystal display unit (display switching unit, hereinafter referred to as SW-LCD) 12, a first polarizing plate 13, a main liquid crystal display unit (image display unit, hereinafter). 14 and a third polarizing plate 15 are laminated in this order, and a backlight 16 is provided on the third polarizing plate side.

ここで、第1偏光板13の偏光透過軸と第2偏光板11の偏光透過軸の関係は、平行に設定することが望ましいが、メインLCDの特性の要求にしたがって、第1偏光板13は任意の軸角度を持つ可能性がある。   Here, the relationship between the polarization transmission axis of the first polarizing plate 13 and the polarization transmission axis of the second polarizing plate 11 is preferably set in parallel, but according to the requirements of the characteristics of the main LCD, May have any axis angle.

この場合には、任意の軸角度に設定されている第1偏光板13を出射する直線偏光を、適宜λ/2板などで、第2偏光板11の透過軸と一致するように偏光方向を回転させることで、第1偏光板13の偏光透過軸と第2偏光板11の偏光透過軸とが平行に設定されているときと、同様の効果を得ることができる。   In this case, the polarization direction of the linearly polarized light emitted from the first polarizing plate 13 set at an arbitrary axis angle is appropriately adjusted to match the transmission axis of the second polarizing plate 11 with a λ / 2 plate or the like. By rotating, the same effect as when the polarization transmission axis of the first polarizing plate 13 and the polarization transmission axis of the second polarizing plate 11 are set in parallel can be obtained.

なお、第2偏光板11はSW−LCD12に貼り付けられ、第1偏光板13と第3偏光板15とは、メインLCD14の両表面に貼り付けられており、SW−LCD12の第2偏光板11が貼り付けられていない側とメインLCDとが接着部17により接着されている。ここで、第2偏光板11がSW−LCD12に貼り付けられたものが紙や角制御装置として機能する。接着部17は、熱硬化型や紫外線硬化型の樹脂系接着剤により接着しても良いし、いわゆる両面テープにより固定してもかまわない。又、貼付け領域は、全面接着でも良いし、例えば枠状など部分接着でもかまわない。   The second polarizing plate 11 is attached to the SW-LCD 12, and the first polarizing plate 13 and the third polarizing plate 15 are attached to both surfaces of the main LCD 14, and the second polarizing plate of the SW-LCD 12. The side to which 11 is not attached and the main LCD are bonded by the bonding portion 17. Here, what the 2nd polarizing plate 11 affixed on SW-LCD12 functions as a paper and a corner control apparatus. The bonding portion 17 may be bonded with a thermosetting or ultraviolet curable resin adhesive, or may be fixed with a so-called double-sided tape. Further, the pasting area may be a whole surface bonding or a partial bonding such as a frame shape.

メインLCD14は、透明電極基板41・42の間に液晶層43が封入されており、図示しない制御部にしたがって透明電極基板41・42に電圧を印加することで、液晶層43の液晶分子の配向を変化させて、画像を表示する。メインLCD14は、図示しない制御部によって、携帯電話機1の操作画面や写真、メール本文などの画像を表示するように制御されている。メインLCD14としては、一般的に知られている液晶表示装置を用いればよい。例えば、アクティブマトリックス駆動方式で駆動されるTN(Twisted Nematic)モードの液晶表示装置やVA(Vertical alignment)モードの表示方式の液晶表示装置等、任意のモードの液晶表示装置を用いることができる。また、メイン液晶表示部14の代わりに、有機EL(Electroluminescence)表示装置やプラズマ表示装置のように自発光型のディスプレイを用いてもよい。なお、自発光型の場合はバックライトは不要であるが、この場合には、自発光型では不要な第1偏光板13が必要になる。   In the main LCD 14, a liquid crystal layer 43 is sealed between the transparent electrode substrates 41 and 42. By applying a voltage to the transparent electrode substrates 41 and 42 according to a control unit (not shown), the alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 43 is performed. Change the to display the image. The main LCD 14 is controlled by a control unit (not shown) so as to display an operation screen of the mobile phone 1, a picture, an image such as a mail text, and the like. As the main LCD 14, a generally known liquid crystal display device may be used. For example, a liquid crystal display device of any mode such as a TN (Twisted Nematic) mode liquid crystal display device driven by an active matrix drive method or a VA (Vertical alignment) mode display type liquid crystal display device can be used. Further, instead of the main liquid crystal display unit 14, a self-luminous display such as an organic EL (Electroluminescence) display device or a plasma display device may be used. In the case of the self-luminous type, a backlight is not necessary, but in this case, the first polarizing plate 13 that is unnecessary in the self-luminous type is necessary.

SW−LCD12は、基板21、透明電極膜26、配向膜24、液晶層23、配向膜25、透明電極膜27、基板22、がこの順に形成されている。液晶層23の液晶分子は、配向膜25、27に応じて初期の配向方向が決まり、さらに、透明電極26、27への、図示しない制御部からの電圧印加により、配向方向を変更できる。なお、配向膜24・25は何れか一方だけ設けてもよい。   In the SW-LCD 12, a substrate 21, a transparent electrode film 26, an alignment film 24, a liquid crystal layer 23, an alignment film 25, a transparent electrode film 27, and a substrate 22 are formed in this order. The initial alignment direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 23 is determined according to the alignment films 25 and 27, and the alignment direction can be changed by applying a voltage to the transparent electrodes 26 and 27 from a control unit (not shown). Only one of the alignment films 24 and 25 may be provided.

制御部は、使用者の設定した広視野角モード、あるいは、狭視野角モードによって、液晶層23の液晶分子の配向方向を、広視野角モード用あるいは狭視野角モード用の配向方向に変更する。   The control unit changes the alignment direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 23 to the alignment direction for the wide viewing angle mode or the narrow viewing angle mode according to the wide viewing angle mode or the narrow viewing angle mode set by the user. .

バックライト16は、表示のための光を供給する。第3偏光板15は、メインLCD14に入る前のバックライト16の光から一定方向の直線偏光を取り出す。第1偏光板13は、メインLCD14を透過し、SW−LCD12に入射する前の光から一定方向の直線偏光を取り出す。第2偏光板11は、メインLCD14およびSW−LCD12を透過したバックライト光から一定方向の直線偏光を取り出す。   The backlight 16 supplies light for display. The third polarizing plate 15 extracts linearly polarized light in a certain direction from the light of the backlight 16 before entering the main LCD 14. The first polarizing plate 13 extracts linearly polarized light in a certain direction from the light before passing through the main LCD 14 and entering the SW-LCD 12. The second polarizing plate 11 extracts linearly polarized light in a certain direction from the backlight light transmitted through the main LCD 14 and the SW-LCD 12.

ここで、第2偏光板11には、一定方向の直線偏光を取り出す偏光領域51と、入射した光をそのまま透過させる透過領域52を有している。領域の形状としては、図6に示すような「SHARP」のロゴ部分が透過領域52となり、それ以外の領域を偏光領域51とする。このようにすることで、偏光領域51では液晶層23が同じ偏光透過軸を持つ2つの偏光板に挟まれた構成と同じ特性を有し、透過領域52ではこのような特性を有しなくなる。   Here, the second polarizing plate 11 has a polarization region 51 for extracting linearly polarized light in a certain direction and a transmission region 52 for transmitting incident light as it is. As the shape of the region, the logo portion of “SHARP” as shown in FIG. 6 becomes the transmission region 52, and the other region becomes the polarization region 51. By doing so, the polarizing region 51 has the same characteristics as the configuration in which the liquid crystal layer 23 is sandwiched between two polarizing plates having the same polarization transmission axis, and the transmitting region 52 does not have such characteristics.

後に詳細に説明するように、SW−LCD12は、モードによって、あるいは見る方向によって、液晶分子が複屈折を生じるように、または生じないように制御される。液晶分子が複屈折を生じている場合に、同じ偏光透過軸を持つ2つの偏光板に挟まれていると、光が透過しなくなる。一方、光の出射側に偏光板が配置されていない場合は、光は透過する。したがって、液晶分子が複屈折を生じている場合、偏光領域51では光が透過せず、透過領域52では透過することとなる。よって、透過領域52でのみ下の表示画像を表示させ、偏光領域51で光を通さず黒表示となって、図5のような「SHARP」の表示が映し出される。   As will be described in detail later, the SW-LCD 12 is controlled so that the liquid crystal molecules cause birefringence or not depending on the mode or the viewing direction. If the liquid crystal molecules are birefringent and light is sandwiched between two polarizing plates having the same polarization transmission axis, light will not be transmitted. On the other hand, when no polarizing plate is disposed on the light emission side, light is transmitted. Therefore, when the liquid crystal molecules are birefringent, light is not transmitted through the polarization region 51 but is transmitted through the transmission region 52. Therefore, the lower display image is displayed only in the transmission region 52, and light is not displayed in the polarization region 51 and black display is performed, and the display of “SHARP” as shown in FIG. 5 is displayed.

上記第2偏光板11は、例えば、片面のアクリル系粘着材(例:綜研化学株式会社、商標名SKダイン)等の粘着剤を配したフィルム状の偏光板(偏光板フィルム)を貼り付ける、または、画面両端に配置したスライドに第2偏光板を差し込むなどという取り付け方法にて、着脱可能に取り付ければ、第2偏光板11の偏光領域51と透過領域52との形成領域が異なる種々の第2偏光板11を、業者に頼むことなく、使用者の好みや気分によって貼り替えることができる。よって、安価で、簡単に、複数画像表示モードで斜め方向から見た場合に視認される図柄を変更できる。   The second polarizing plate 11 is, for example, pasted with a film-like polarizing plate (polarizing film) provided with an adhesive such as a single-sided acrylic adhesive (eg, Soken Chemical Co., Ltd., trade name: SK Dyne). Alternatively, if the second polarizing plate 11 is detachably attached by attaching the second polarizing plate to the slides arranged at both ends of the screen, the second polarizing plate 11 may have various formation regions where the polarization region 51 and the transmission region 52 are different. The two polarizing plates 11 can be replaced according to the user's preference and feeling without asking the trader. Therefore, it is possible to change the design that is visually recognized when viewed from an oblique direction in the multiple image display mode at low cost.

なお、複屈折が生じていない場合は、同じ偏光透過軸を持つ2つの偏光板に挟まれていても(偏光領域51であっても)光が透過するので、全領域で光を透過し、メインLCD14の画像表示がそのまま視認できる。   In addition, when birefringence does not occur, light is transmitted even if sandwiched between two polarizing plates having the same polarization transmission axis (even in the polarization region 51). The image display on the main LCD 14 can be seen as it is.

このとき、透過領域52と偏光領域51とで透過性に差があると、メインLCD14の画像表示において、透過領域52に重なっているか、偏光領域51に重なっているかで、視認される画像の明るさが変わり、透過領域52でだけ明るい(または暗い)画像となり、見にくくなる。よって、透過領域52の透過率は、偏光領域51の透過率とできるだけ近くすることが好ましく、偏光領域51の透過率の0.8倍以上1.2倍以下、より好ましくは0.9倍以上1.1倍以下に調整することが好ましい。透過領域52の透過率が上記範囲より低いと、メインLCD14の透過領域52に重なる部分で偏光領域51に重なる部分より光の透過が起こりにくくなり、暗く見えるので、画像が見にくくなる。一方、透過領域52の透過率が上記範囲より大きいと、メインLCD14が表示する画像のうち偏光領域51に重なる部分が透過領域52に重なる部分より光の透過が起こりにくくなり、暗く見えるので、画像が見にくくなる。   At this time, if there is a difference in transparency between the transmissive region 52 and the polarizing region 51, the brightness of the image that is visually recognized depends on whether it overlaps the transmissive region 52 or the polarizing region 51 in the image display of the main LCD 14. Changes, and a bright (or dark) image is formed only in the transmissive region 52, making it difficult to see. Therefore, the transmittance of the transmissive region 52 is preferably as close as possible to the transmittance of the polarizing region 51, and is 0.8 to 1.2 times, more preferably 0.9 times or more the transmittance of the polarizing region 51. It is preferable to adjust to 1.1 times or less. If the transmittance of the transmissive region 52 is lower than the above range, light transmission is less likely to occur in the portion that overlaps the transmissive region 52 of the main LCD 14 than in the portion that overlaps the polarization region 51, and the image looks darker, making it difficult to see the image. On the other hand, if the transmittance of the transmissive region 52 is larger than the above range, the portion of the image displayed on the main LCD 14 that overlaps the polarizing region 51 is less likely to transmit light than the portion that overlaps the transmissive region 52 and looks darker. Becomes difficult to see.

一般的に、偏光板は、構造上の理由から単純透過する素材よりも透過率が低くなる。よって、透過領域52の材料としては、アクリル樹脂やPET等の透過性の材料を用い、これにカラーフィルター用の色素を混ぜて透過率を調整すればよい。   In general, a polarizing plate has a lower transmittance than a material that simply transmits light for structural reasons. Therefore, a transmissive material such as an acrylic resin or PET is used as the material of the transmissive region 52, and a color filter pigment may be mixed with the transmissive material to adjust the transmittance.

第2偏光板11としては、例えば、偏光子として、ヨウ素や二色性染料を吸着した、一軸延伸されたポリビニルアルコール系フィルムを用いればよい。この場合、一部の領域(偏光領域51)で偏光板の機能を示し、他の領域(透過領域52)で通常の透過をさせる偏光板は、ヨウ素や染料の吸着位置や延伸等を調整するなどして製造すればよい。   As the second polarizing plate 11, for example, a uniaxially stretched polyvinyl alcohol film adsorbed with iodine or a dichroic dye may be used as a polarizer. In this case, the polarizing plate that shows the function of the polarizing plate in a part of the region (polarizing region 51) and allows normal transmission in the other region (transmissive region 52) adjusts the adsorption position, stretching, etc. of iodine or dye. Or the like.

また、図1では、第2偏光板11、スイッチ液晶表示部12、第1偏光板13、及びメイン液晶表示部14が、
(A)メイン液晶表示部14−第1偏光板13−スイッチ液晶表示部12−第2偏光板11→観察者の順に配置されているが、これ以外に、下記の(B)〜(F)のような構成とすることも可能である。
(B)第1偏光板13−スイッチ液晶表示部12−第2偏光板11−メイン液晶表示部14→観察者
メイン液晶表示部14が表示用偏光板を用いる液晶表示部の場合
(C)メイン液晶表示部14−表示用偏光板−第1偏光板13−スイッチ液晶表示部12−第2偏光板11→観察者
第1偏光板13が表示用偏光板を兼ねる場合(直線偏光を回転させる回転手段が必要になる場合もある。)
(D)メイン液晶表示部14−(回転手段)−第1偏光板13(表示用偏光板と兼用)−(回転手段)−スイッチ液晶表示部12−(回転手段)−第2偏光板11→観察者
(E)第1偏光板13−スイッチ液晶表示部12−第2偏光板11−表示用偏光板−メイン液晶表示部14−表示用偏光板→観察者
第2偏光板11が表示用偏光板を兼ねる場合(直線偏光を回転させる回転手段が必要になる場合もある。)
(F)第1偏光板13−スイッチ液晶表示部12−第1偏光板13(表示用偏光板と兼用)−(回転手段)−メイン液晶表示部14−(回転手段)−表示用偏光板→観察者
上記のような構成を採用した場合、第1偏光板13、第2偏光板11の何れに透過領域によって特定のパターンを形成することが可能かは、上記(A)〜(F)で異なり、以下のような(1)〜(4)のパターンが考えられる。
(1)第1偏光板13及び第2偏光板11の両方・・・A,B,C,E
(2)第1偏光板13のみ・・・A〜F
(3)第2偏光板11のみ・・・A〜F
(4)第2偏光板11のみとし、ユーザーによる着せ替え可能とする場合・・・A〜D、
次に、SW−LCDにおける液晶分子の配向変化について図5〜図10を用いて、4つのSW−LCDの液晶分子配向例を説明する。
In FIG. 1, the second polarizing plate 11, the switch liquid crystal display unit 12, the first polarizing plate 13, and the main liquid crystal display unit 14 are
(A) Main liquid crystal display unit 14-first polarizing plate 13-switch liquid crystal display unit 12-second polarizing plate 11 → arranged in this order, but in addition to this, the following (B) to (F) Such a configuration is also possible.
(B) first polarizing plate 13-switch liquid crystal display unit 12-second polarizing plate 11-main liquid crystal display unit 14 → observer main liquid crystal display unit 14 is a liquid crystal display unit using a display polarizing plate (C) main Liquid crystal display unit 14-display polarizing plate-first polarizing plate 13-switch liquid crystal display unit 12-second polarizing plate 11 → observer
When the first polarizing plate 13 also serves as a display polarizing plate (a rotating means for rotating linearly polarized light may be necessary).
(D) Main liquid crystal display unit 14- (rotating unit) -first polarizing plate 13 (also serving as a polarizing plate for display)-(rotating unit) -switch liquid crystal display unit 12- (rotating unit) -second polarizing plate 11 → Observer
(E) first polarizing plate 13-switch liquid crystal display unit 12-second polarizing plate 11-display polarizing plate-main liquid crystal display unit 14-display polarizing plate → observer second polarizing plate 11 serves as a display polarizing plate. (In some cases, a rotating means for rotating linearly polarized light may be required.)
(F) First polarizing plate 13-Switch liquid crystal display unit 12-First polarizing plate 13 (also used as a display polarizing plate)-(Rotating means) -Main liquid crystal display unit 14- (Rotating means) -Display polarizing plate → Observer When adopting the configuration as described above, whether the first polarizing plate 13 or the second polarizing plate 11 can form a specific pattern by the transmission region depends on the above (A) to (F). Differently, the following patterns (1) to (4) are conceivable.
(1) Both the first polarizing plate 13 and the second polarizing plate 11 ... A, B, C, E
(2) Only the first polarizing plate 13: A to F
(3) Only the second polarizing plate 11: A to F
(4) When only the second polarizing plate 11 can be changed by the user, A to D,
Next, examples of alignment of liquid crystal molecules in four SW-LCDs will be described with reference to FIGS.

(SW−LCDの液晶分子配向例1)
図6(a)は携帯電話機1の表示部4の表示面を、メイン−LCD14の画像の上下方向が紙面の上下となるように示したものである。なお、以下、表示画面上の左右方向をx方向、上下方向をy方向、表示部4の厚さ方向をz方向と言う。また、図5〜10では、透明電極膜26、27および配向膜24、25を省略して図示している。
(SW-LCD liquid crystal molecular alignment example 1)
FIG. 6A shows the display surface of the display unit 4 of the mobile phone 1 so that the vertical direction of the image of the main-LCD 14 is the vertical direction of the paper. Hereinafter, the horizontal direction on the display screen is referred to as the x direction, the vertical direction is referred to as the y direction, and the thickness direction of the display unit 4 is referred to as the z direction. In FIGS. 5 to 10, the transparent electrode films 26 and 27 and the alignment films 24 and 25 are omitted.

まず、図6(a)に示すように、第2偏光板11および第1偏光板13の偏光透過軸をy方向となるように配置する。また、配向膜24・25のラビング方向を、第1および第2偏光板11・13の偏光透過軸と平行にし、かつ、互いに180度逆方向にして、配向方向をアンチパラレル構造にする。そして、配向膜24・25として水平配向材のポリイミド材料を使用し、基板21・22と略平行となるように液晶分子を配向させる。これにより、液晶分子の長軸方向が上記偏光透過軸と略平行になるように一軸配向される。   First, as shown in FIG. 6A, the polarization transmission axes of the second polarizing plate 11 and the first polarizing plate 13 are arranged in the y direction. In addition, the rubbing direction of the alignment films 24 and 25 is made parallel to the polarization transmission axes of the first and second polarizing plates 11 and 13 and opposite to each other by 180 degrees, so that the alignment direction has an anti-parallel structure. Then, a polyimide material of a horizontal alignment material is used as the alignment films 24 and 25, and liquid crystal molecules are aligned so as to be substantially parallel to the substrates 21 and 22. Thus, the liquid crystal molecules are uniaxially aligned so that the major axis direction of the liquid crystal molecules is substantially parallel to the polarization transmission axis.

この場合、図6(b)のA−A'断面図に示すとおり、電圧無印加の状態で、SW−LCD12の液晶分子は第1偏光板13の偏光透過軸と略平行に一軸配向している。バックライト16からメインLCD14を経てSW−LCD12に入射する光は、第1偏光板13を透過するので、SW−LCD12に入射する光の偏光方向と液晶分子の配向方向aは略一致している。   In this case, as shown in the AA ′ cross-sectional view of FIG. 6B, the liquid crystal molecules of the SW-LCD 12 are uniaxially aligned substantially parallel to the polarization transmission axis of the first polarizing plate 13 in the state of no voltage applied. Yes. Light incident on the SW-LCD 12 from the backlight 16 via the main LCD 14 is transmitted through the first polarizing plate 13, so that the polarization direction of the light incident on the SW-LCD 12 and the alignment direction “a” of the liquid crystal molecules are substantially the same. .

この状態のSW−LCD12をx方向にずれながら見た場合の、液晶分子の見え方を示したのが図6(c)である。同図によると、正面方向から液晶分子を投射した場合の形状(観察者31から見た液晶分子の形状)が液晶分子35aのようになり、長軸方向と入射光の偏光方向が略一致している。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が0度の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、この場合は、透過領域52、偏光領域51に関わらず、全領域でそのままメインLCD14の画像が見える。同様に、正面からx方向にずれた点から液晶分子を投射した場合の形状(観察者32、33から見た液晶分子の形状)も液晶分子35b、35cのようになり、長軸方向と入射光の偏光方向が略一致している。よって、どの方向から見ても全領域でメインLCD14の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。   FIG. 6C shows how the liquid crystal molecules are seen when the SW-LCD 12 in this state is viewed while being displaced in the x direction. According to the figure, the shape when the liquid crystal molecules are projected from the front direction (the shape of the liquid crystal molecules as viewed from the observer 31) is the liquid crystal molecules 35a, and the major axis direction and the polarization direction of the incident light substantially coincide. ing. When the angle formed by the major axis direction of the projection diagram of the liquid crystal molecules and the polarization direction of the incident light is 0 degree, the incident light is transmitted without being affected by birefringence. Regardless of the polarization region 51, the image of the main LCD 14 can be seen as it is in the entire region. Similarly, the shape of the liquid crystal molecules projected from the point deviated in the x direction from the front (the shape of the liquid crystal molecules as viewed from the observers 32 and 33) is also the liquid crystal molecules 35b and 35c, and is incident on the major axis direction. The polarization directions of the light are substantially the same. Therefore, the image of the main LCD 14 can be seen in the entire area when viewed from any direction. This state, that is, the state in which no voltage is applied, is set as the wide viewing angle mode.

一方、狭視野角モードでは、電圧無印加の状態から、x方向を軸とした回転により液晶分子が基板21・22に対して45度傾斜(上端が観察者側となる)するように、透明電極膜25・26に交流電圧(例えば、100Hz、3Vの電圧)をかける。このときの液晶分子の様子を、図7(a)(b)に示している。図7(a)は、A−A’断面を示しており、基板21・22に対して約45度傾斜していることがわかる。図7(b)は、B−B’断面を示しており、液晶分子は紙面法線方向から45度傾斜している。   On the other hand, in the narrow viewing angle mode, the liquid crystal molecules are inclined 45 degrees with respect to the substrates 21 and 22 (upper end is on the viewer side) by rotation about the x direction from the state where no voltage is applied. An AC voltage (for example, a voltage of 100 Hz, 3 V) is applied to the electrode films 25 and 26. The state of the liquid crystal molecules at this time is shown in FIGS. FIG. 7A shows an A-A ′ cross section, and it is understood that the substrate is inclined at about 45 degrees with respect to the substrates 21 and 22. FIG. 7B shows a B-B ′ cross section, in which the liquid crystal molecules are inclined 45 degrees from the normal direction to the paper surface.

この場合、図7(b)に示すように、観察者31から見た液晶分子、すなわち、正面方向からの液晶分子の投射図が、液晶分子36aのようになる。液晶分子の配向変化はx軸方向を軸とした回転によるので、第2偏光板11と第1偏光板13との偏光方向は、液晶分子36aの長軸方向と常に一致する。このため、正面方向から見た場合(図7の観察者31が見た場合)は、複屈折の影響を受けず、全領域でそのままメインLCD14の画像が見える。   In this case, as shown in FIG. 7B, the liquid crystal molecules viewed from the observer 31, that is, the projection view of the liquid crystal molecules from the front direction, is the liquid crystal molecules 36a. Since the orientation change of the liquid crystal molecules is caused by rotation about the x-axis direction, the polarization directions of the second polarizing plate 11 and the first polarizing plate 13 always coincide with the major axis direction of the liquid crystal molecules 36a. For this reason, when viewed from the front direction (when viewed by the observer 31 in FIG. 7), the image of the main LCD 14 can be seen as it is in the entire region without being affected by birefringence.

一方、表示部4に向かって左側にいる観察者32から見た液晶分子、すなわち、基板21・22に向かって左側から投射した液晶分子の投射図は、液晶分子36bのように右に傾いている。この場合、第2偏光板11と第1偏光板13との偏光方向は、投射図の長軸方向と45度の角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と45度の交差角を持つ。よって、観察者32から見ると、液晶の複屈折の影響でSW−LCD12の偏光領域51で光が透過せず、メインLCD12の画像が見えない。   On the other hand, the liquid crystal molecules viewed from the viewer 32 on the left side toward the display unit 4, that is, the projections of the liquid crystal molecules projected from the left side toward the substrates 21 and 22 are tilted to the right like the liquid crystal molecules 36b. Yes. In this case, since the polarization direction of the second polarizing plate 11 and the first polarizing plate 13 has an angle of 45 degrees with the major axis direction of the projection diagram, the major axis direction of the liquid crystal molecule projection diagram is the polarization direction of the incident light. It has a 45 degree crossing angle. Therefore, when viewed from the observer 32, light is not transmitted through the polarization region 51 of the SW-LCD 12 due to the influence of the birefringence of the liquid crystal, and the image of the main LCD 12 cannot be seen.

同様に、表示部4に向かって右側にいる観察者33から見た液晶分子、すなわち、基板21・22に向かって右側からの液晶分子の投射図が、液晶分子36cのようになる。第2偏光板11と第1偏光板13との偏光方向は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向とは交差角を持ち、偏光方向が回転する。よって、観察者33から見ると、液晶の複屈折の影響でSW−LCD14の偏光領域51で光が透過せず、メインLCD12の画像が見えない。   Similarly, a liquid crystal molecule viewed from the observer 33 on the right side toward the display unit 4, that is, a projection diagram of the liquid crystal molecule from the right side toward the substrates 21 and 22 is a liquid crystal molecule 36c. Since the polarization direction of the second polarizing plate 11 and the first polarizing plate 13 has an angle with the major axis direction of the projection diagram, the major axis direction of the liquid crystal molecule projection diagram has an intersection angle with the polarization direction of the incident light, The polarization direction rotates. Therefore, when viewed from the observer 33, light is not transmitted through the polarization region 51 of the SW-LCD 14 due to the influence of the birefringence of the liquid crystal, and the image on the main LCD 12 cannot be seen.

以上のような仕組みにより、透明電極膜26・27に電圧を印加すると、図4に示すように、表示部4を、正面方向から見た場合(観察者31が見た場合)は、複屈折の影響を受けずそのままメインLCD14の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合(観察者32・33が見た場合)は、複屈折の影響を受けてSW−LCDの偏光領域51を光が透過せず、メインLCD14の画像が見えなくなる。   When a voltage is applied to the transparent electrode films 26 and 27 by the above-described mechanism, as shown in FIG. 4, when the display unit 4 is viewed from the front direction (when viewed by the observer 31), birefringence occurs. The image of the main LCD 14 can be seen as it is without being influenced by the light, but when viewed from the direction other than the front direction (when viewed by the viewers 32 and 33), the polarization region 51 of the SW-LCD is affected by the birefringence. Does not pass through and the image on the main LCD 14 becomes invisible.

なお、狭視野角モードにおける液晶分子の配向方向は、基板21・22に対して45度の傾斜に限られるものではなく、基板21・22に対して傾斜していればどのような角度の傾斜でもかまわない。つまり、基板21・22に略平行時の傾斜角度より大きく、略垂直時の傾斜角度より小さければ(つまり、0度より大きく90度より小さければ)よい。この傾斜角度としては、好ましくは10度以上80度以下であり、より好ましくは40度以上50度以下である。これは、傾斜角が45度に近づくほど複屈折が大きくなり、良好に画像を隠すことができるためである。また、傾斜角が小さいと、駆動電圧が小さくなるので消費電力を低くすることができる。   In addition, the orientation direction of the liquid crystal molecules in the narrow viewing angle mode is not limited to 45 degrees with respect to the substrates 21 and 22, and any angle can be used as long as it is inclined with respect to the substrates 21 and 22. But it doesn't matter. In other words, it may be larger than the inclination angle when substantially parallel to the substrates 21 and 22 and smaller than the inclination angle when substantially vertical (that is, if it is larger than 0 degree and smaller than 90 degrees). The inclination angle is preferably 10 degrees or more and 80 degrees or less, and more preferably 40 degrees or more and 50 degrees or less. This is because the birefringence increases as the inclination angle approaches 45 degrees, and the image can be favorably hidden. Further, when the tilt angle is small, the driving voltage is small, so that power consumption can be reduced.

なお、観察者がy方向にずれた場合は、液晶分子の投影図の長軸方向が変化しないので、メインLCD12が視認できるか否かはx方向への視点のずれにのみ依存する。したがって、yz平面(液晶分子の点が配向方向を変化させる回転により描く平面)と平行な視線を正面方向からの視線とする。   Note that when the observer is displaced in the y direction, the major axis direction of the projection diagram of the liquid crystal molecules does not change, so whether or not the main LCD 12 is visible depends only on the displacement of the viewpoint in the x direction. Therefore, the line of sight parallel to the yz plane (the plane drawn by the rotation of the liquid crystal molecules to change the alignment direction) is taken as the line of sight from the front direction.

(SW−LCDの液晶分子配向例2)
SW−LCDの液晶分子配向例2を図8を用いて説明する。液晶分子配向例2は、SW−LCD12において、配向膜24・25の代わりに、垂直配向材のポリイミド材料を使用した配向膜を使用したSW−LCD12’を用いることで実現される。これにより、図8(a)のように、基板21・22と略垂直となるように液晶分子を配向させられる。
(SW-LCD liquid crystal molecular alignment example 2)
A liquid crystal molecule alignment example 2 of the SW-LCD will be described with reference to FIG. Liquid crystal molecule alignment example 2 is realized by using SW-LCD 12 ′ using an alignment film using a polyimide material of a vertical alignment material instead of alignment films 24 and 25 in SW-LCD 12. As a result, as shown in FIG. 8A, the liquid crystal molecules are aligned so as to be substantially perpendicular to the substrates 21 and 22.

この場合、電圧無印加の状態で、SW−LCD12’の液晶分子は基板21・22と略垂直に一軸配向している。すなわち、正面から見た場合は、液晶分子37aが真円のように見える(投射図が真円のときは、すべての方向が長軸方向であるとみなす)。そして、正面以外の方向から見た場合は、投射図が液晶分子37b・37cのように長軸方向がx方向になる。よって、正面方向を含むどの方向から投射した場合でも、長軸方向bと入射光の偏光方向とが90度となる。入射光による液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が90度(直角)の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、全領域でそのままメインLCD14の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。   In this case, the liquid crystal molecules of the SW-LCD 12 ′ are uniaxially aligned substantially perpendicular to the substrates 21 and 22 in the state where no voltage is applied. That is, when viewed from the front, the liquid crystal molecules 37a look like a perfect circle (when the projection is a perfect circle, all directions are considered to be major axis directions). And when it sees from directions other than the front, a major axis direction turns into x direction like a liquid crystal molecule 37b * 37c in a projection figure. Therefore, in the case of projecting from any direction including the front direction, the major axis direction b and the polarization direction of incident light are 90 degrees. If the angle between the major axis direction of the liquid crystal molecule projection by incident light and the polarization direction of the incident light is 90 degrees (right angle), the incident light is transmitted without being affected by birefringence, so any angle Even when viewed from above, the image of the main LCD 14 can be seen as it is in the entire region. This state, that is, the state in which no voltage is applied, is set as the wide viewing angle mode.

一方、狭視野角モードでは、広視野角モードの状態から、x方向を軸とした回転により液晶分子が基板21・22に対して45度傾斜するように、透明電極膜26・27に交流電圧をかける。このときの液晶分子の様子は、図7に示すSW−LCDの配向例1の場合と同様である。   On the other hand, in the narrow viewing angle mode, the AC voltage is applied to the transparent electrode films 26 and 27 so that the liquid crystal molecules are inclined 45 degrees with respect to the substrates 21 and 22 by the rotation about the x direction from the state of the wide viewing angle mode. multiply. The state of the liquid crystal molecules at this time is the same as in the case of the alignment example 1 of the SW-LCD shown in FIG.

よって、同様の仕組みにより、透明電極膜26・27に電圧を印加すると、図3に示すように、表示部4は、正面方向から見た場合(観察者31が見た場合)は、複屈折の影響を受けずそのままメインLCD14の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合(観察者32・33が見た場合)は、複屈折の影響を受けてロゴ画像が見える。   Therefore, when a voltage is applied to the transparent electrode films 26 and 27 by the same mechanism, as shown in FIG. 3, the display unit 4 is birefringent when viewed from the front (when viewed by the observer 31). The image of the main LCD 14 can be seen as it is without being influenced by the image, but when viewed from the direction other than the front direction (when viewed by the observers 32 and 33), the logo image is seen due to the effect of birefringence.

(SW−LCDの液晶分子配向例3)
図9(a)は携帯電話機1の表示部4を、表示画面の上下方向が紙面の上下となるように示したものである。
(SW-LCD liquid crystal molecular alignment example 3)
FIG. 9A shows the display unit 4 of the mobile phone 1 so that the vertical direction of the display screen is the vertical direction of the page.

まず、図9(a)に示すように、第1偏光板13および第2偏光板11の偏光透過軸をx方向となるように配置する。そして、配向膜24・25のラビング方向を、第1偏光板13および第2偏光板11の偏光透過軸と垂直(y方向)にし、かつ、互いに180度逆方向にして、配向方向をアンチパラレル構造にする。そして、配向膜24・25として水平配向材のポリイミド材料を使用し、基板21・22と略平行となるように液晶分子を配向させる。これにより、図9(b)に示すように、液晶分子の長軸方向が偏光板の偏光透過軸と略垂直になるように一軸配向される。   First, as shown in FIG. 9A, the polarization transmission axes of the first polarizing plate 13 and the second polarizing plate 11 are arranged in the x direction. Then, the rubbing direction of the alignment films 24 and 25 is perpendicular to the polarization transmission axes of the first polarizing plate 13 and the second polarizing plate 11 (y direction) and opposite to each other by 180 degrees, and the alignment direction is antiparallel. Make the structure. Then, a polyimide material of a horizontal alignment material is used as the alignment films 24 and 25, and liquid crystal molecules are aligned so as to be substantially parallel to the substrates 21 and 22. Accordingly, as shown in FIG. 9B, the liquid crystal molecules are uniaxially aligned so that the major axis direction of the liquid crystal molecules is substantially perpendicular to the polarization transmission axis of the polarizing plate.

この場合、図9(b)に示すように、電圧無印加の状態で、SW−LCD12の液晶分子は、基板21・22に平行、かつ、第1偏光板13の偏光透過軸と垂直となるように一軸配向している。バックライト16からメインLCD14を経て入射する光は、第1偏光板13を透過するので、SW−LCD12に入射する光の偏光方向と液晶分子の配向方向は略垂直となる。   In this case, as shown in FIG. 9B, the liquid crystal molecules of the SW-LCD 12 are parallel to the substrates 21 and 22 and perpendicular to the polarization transmission axis of the first polarizing plate 13 in the state where no voltage is applied. Is uniaxially oriented. The light incident from the backlight 16 through the main LCD 14 is transmitted through the first polarizing plate 13, so that the polarization direction of the light incident on the SW-LCD 12 and the alignment direction of the liquid crystal molecules are substantially perpendicular.

この状態のSW−LCD12をx方向にずれながら見た場合の、液晶分子の見え方を図9(c)に示す。同図によると、正面方向から投射した場合の形状(観察者31から見た液晶分子の形状)が液晶分子38aのようになり、投射された液晶分子の長軸方向cと入射光の偏光方向が直角となる。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が90度の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、透過領域52、偏光領域51に関わらず、全領域でそのままメインLCD14の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。   FIG. 9C shows how the liquid crystal molecules appear when the SW-LCD 12 in this state is viewed while being shifted in the x direction. According to the figure, the shape when projected from the front direction (the shape of the liquid crystal molecules as viewed from the observer 31) is the liquid crystal molecules 38a, and the major axis direction c of the projected liquid crystal molecules and the polarization direction of the incident light Becomes a right angle. When the angle between the major axis direction of the liquid crystal molecule projection and the polarization direction of the incident light is 90 degrees, the incident light is transmitted without being influenced by birefringence. Regardless of the transmission region 52 and the polarization region 51, the image of the main LCD 14 can be seen in the entire region. This state, that is, the state in which no voltage is applied, is set as the wide viewing angle mode.

一方、狭視野角モードでは、電圧無印加の状態から、x方向を軸とした回転により液晶分子が基板21・22に対して45度傾斜するように、透明電極膜25・26に交流電圧をかける。このときの液晶分子の様子を、図10に示している。図10(a)は、A−A’断面を示しており、基板21・22に対して45度傾斜していることがわかる。図10(b)は、B−B’断面を示しており、液晶分子は紙面法線方向から45度傾斜している。   On the other hand, in the narrow viewing angle mode, an AC voltage is applied to the transparent electrode films 25 and 26 so that the liquid crystal molecules are inclined 45 degrees with respect to the substrates 21 and 22 by rotation about the x direction from the state where no voltage is applied. Call. The state of the liquid crystal molecules at this time is shown in FIG. FIG. 10A shows an A-A ′ cross section, and it can be seen that the substrate is inclined at 45 degrees with respect to the substrates 21 and 22. FIG. 10B shows a B-B ′ cross section, in which the liquid crystal molecules are inclined 45 degrees from the normal direction to the paper surface.

この場合、図10(b)に示すように、観察者31から見た液晶分子、すなわち、正面方向からの液晶分子の投射図が、液晶分子39aのようになる。液晶分子の配向方向の変化は、x方向を軸とした回転によるので、第2偏光板11と第1偏光板13との偏光方向は、液晶分子39aの長軸方向と垂直となる。よって、液晶分子の投射図と長軸方向と入射光の偏光方向とは略垂直となる。このため、正面方向から見た場合(観察者31が見た場合)は、複屈折の影響を受けず、そのままメインLCD14の画像が見える。   In this case, as shown in FIG. 10B, a liquid crystal molecule viewed from the observer 31, that is, a projection view of the liquid crystal molecule from the front direction, is a liquid crystal molecule 39a. Since the change in the alignment direction of the liquid crystal molecules is due to rotation about the x direction, the polarization direction of the second polarizing plate 11 and the first polarizing plate 13 is perpendicular to the major axis direction of the liquid crystal molecules 39a. Therefore, the projection view of the liquid crystal molecules, the major axis direction, and the polarization direction of the incident light are substantially perpendicular. Therefore, when viewed from the front direction (when viewed by the observer 31), the image on the main LCD 14 can be seen as it is without being affected by birefringence.

一方、表示部4に向かって左側にいる観察者32から見た液晶分子、すなわち、基板21・22に向かって左側からの液晶分子の投射図が、液晶分子39bのようになる。第2偏光板11と第1偏光板13との偏光透過軸は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角を持つ。よって、観察者32から見ると、液晶の複屈折の影響でSW−LCD12の偏光領域51を光が透過せず、この部分でメインLCD12の画像が見えない。   On the other hand, the liquid crystal molecules viewed from the viewer 32 on the left side toward the display unit 4, that is, the projections of the liquid crystal molecules from the left side toward the substrates 21 and 22 become liquid crystal molecules 39b. Since the polarization transmission axes of the second polarizing plate 11 and the first polarizing plate 13 have an angle with the major axis direction of the projection diagram, the major axis direction of the liquid crystal molecule projection diagram has a crossing angle with the polarization direction of incident light. Therefore, when viewed from the observer 32, light does not pass through the polarization region 51 of the SW-LCD 12 due to the influence of the birefringence of the liquid crystal, and the image of the main LCD 12 cannot be seen at this portion.

同様に、表示部4に向かって右側にいる観察者33から見た液晶分子、すなわち、基板21・22に向かって右側からの液晶分子の投射図が、液晶分子35cのようになる。第1偏光板13と第2偏光板11との偏光透過軸は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角を持つ。よって、観察者33から見ると、液晶の複屈折の影響でSW−LCD12の偏光領域51を光が透過せず、この部分でメインLCD12の画像が見えない。   Similarly, a liquid crystal molecule viewed from the observer 33 on the right side toward the display unit 4, that is, a projection diagram of the liquid crystal molecule from the right side toward the substrates 21 and 22 is a liquid crystal molecule 35c. Since the polarization transmission axes of the first polarizing plate 13 and the second polarizing plate 11 have an angle with the major axis direction of the projection diagram, the major axis direction of the liquid crystal molecule projection diagram has a crossing angle with the polarization direction of incident light. Therefore, when viewed from the observer 33, light does not pass through the polarization region 51 of the SW-LCD 12 due to the influence of the birefringence of the liquid crystal, and the image of the main LCD 12 cannot be seen at this portion.

以上のような仕組みにより、透明電極基膜26・27に電圧を印加すると、図4に示すように、表示部4を、正面方向から見た場合(観察者31が見た場合)は、複屈折の影響を受けずそのままメインLCD14の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合(観察者32・33が見た場合)は、複屈折の影響を受けてSW−LCD12の偏光領域51を光が透過せず、メインLCD14の画像にロゴ画像が重なる。   When a voltage is applied to the transparent electrode base films 26 and 27 by the above-described mechanism, as shown in FIG. 4, when the display unit 4 is viewed from the front direction (when viewed by the observer 31), a plurality of images are displayed. Although the image of the main LCD 14 can be seen as it is without being influenced by refraction, when viewed from other than the front direction (when viewed by the observers 32 and 33), the polarization region 51 of the SW-LCD 12 is affected by the influence of birefringence. The light is not transmitted, and the logo image overlaps the image on the main LCD 14.

(SW−LCDの液晶分子配向例4)
SW−LCDの液晶分子配向例4について、図11を用いて説明する。配向例4は、SW−LCDの配向例3において、配向膜24・25の代わりに、垂直配向材のポリイミド材料を使用した配向膜を使用したSW−LCD12’を用いることで実現される。これにより、基板21・22と略垂直となるように液晶分子を配向させられる。
(Liquid crystal molecular alignment example 4 of SW-LCD)
A liquid crystal molecule alignment example 4 of the SW-LCD will be described with reference to FIG. The alignment example 4 is realized by using the SW-LCD 12 ′ using an alignment film using a polyimide material of a vertical alignment material instead of the alignment films 24 and 25 in the alignment example 3 of the SW-LCD. Thereby, the liquid crystal molecules can be aligned so as to be substantially perpendicular to the substrates 21 and 22.

この場合、電圧無印加の状態で、SW−LCD12’の液晶分子は基板21・22と略垂直に一軸配向している。すなわち、図11(b)に示すように、正面から見た場合は、液晶分子40aの真円のように見える。そして、正面以外の方向から見た場合は、液晶分子40b、40cのように長軸方向がx方向となるように見える。したがって、液晶分子を正面方向を含むどの方向から投射した場合でも、長軸方向と入射光の偏光方向が一致する。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が0度(平行)の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、全域でそのままメインLCD14の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。   In this case, the liquid crystal molecules of the SW-LCD 12 ′ are uniaxially aligned substantially perpendicular to the substrates 21 and 22 in the state where no voltage is applied. That is, as shown in FIG. 11B, when viewed from the front, it looks like a perfect circle of the liquid crystal molecules 40a. When viewed from a direction other than the front, the major axis direction appears to be the x direction as in the liquid crystal molecules 40b and 40c. Therefore, even when liquid crystal molecules are projected from any direction including the front direction, the major axis direction coincides with the polarization direction of incident light. When the angle between the major axis direction of the liquid crystal molecule projection and the polarization direction of the incident light is 0 degree (parallel), the incident light is transmitted without being affected by birefringence. However, the image of the main LCD 14 can be seen as it is in the entire area. This state, that is, the state in which no voltage is applied, is set as the wide viewing angle mode.

一方、狭視野角モードでは、広視野角モードの状態から、x方向を軸とした回転により液晶分子が基板21・22に対して45度傾斜するように、透明電極膜26・27に交流電圧をかける。このときの液晶分子の様子は、図10に示すSW−LCDの配向方法1と同様である。   On the other hand, in the narrow viewing angle mode, the AC voltage is applied to the transparent electrode films 26 and 27 so that the liquid crystal molecules are inclined 45 degrees with respect to the substrates 21 and 22 by the rotation about the x direction from the state of the wide viewing angle mode. multiply. The state of the liquid crystal molecules at this time is the same as that of SW-LCD alignment method 1 shown in FIG.

よって、同様の仕組みにより、透明電極膜26・27に電圧を印加すると、図4に示すように、表示部4は、正面方向から見た場合(観察者31が見た場合)は、透過領域52、偏光領域51に関わらず、全領域で複屈折の影響を受けずそのままメインLCD14の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合(観察者32・33が見た場合)は、複屈折の影響を受けて偏光領域51で光が透過せず、ロゴ画像が見える。   Therefore, when a voltage is applied to the transparent electrode films 26 and 27 by the same mechanism, as shown in FIG. 4, when the display unit 4 is viewed from the front direction (when viewed by the observer 31), it is a transmission region. 52. Regardless of the polarization region 51, the image of the main LCD 14 can be seen as it is without being affected by birefringence in the entire region, but when viewed from other than the front direction (when viewed by the observers 32 and 33), birefringence is observed. As a result, the light is not transmitted through the polarization region 51 and a logo image can be seen.

以上、SW−LCD12がメインLCD14より前面(表示面側)にあるものを例として説明しているが、図12の表示部44のように、メインLCD14の背面(表示面の反対側)にあってもメインLCD14への光の入射を制御できるので、視野角を制御することができる。なお、表示部44では、偏光板11と17とをメインLCD14両面に配し、SW−LCD12の外側表面に配向板13を配置している。   In the above description, the SW-LCD 12 is located on the front surface (display surface side) of the main LCD 14 as an example. However, like the display unit 44 in FIG. However, since the incidence of light on the main LCD 14 can be controlled, the viewing angle can be controlled. In the display unit 44, the polarizing plates 11 and 17 are disposed on both sides of the main LCD 14, and the alignment plate 13 is disposed on the outer surface of the SW-LCD 12.

しかし、SW−LCD12がメインLCD14より前面にある方が、SW−LCD12により重ねられる画像の輪郭がはっきり表れる。また、複数画像表示モードにおいて、メインLCD14が透過型の液晶表示を行う場合は、SW−LCD12が前面にあっても背面に合ってもよいが、反射型液晶表示を行う場合は、入射光がメインLCD14を透過せずに反射するので、SW−LCD12はメインLCD14の前面に配置する必要がある。   However, when the SW-LCD 12 is in front of the main LCD 14, the outline of the image superimposed by the SW-LCD 12 appears clearly. In the multi-image display mode, when the main LCD 14 performs transmissive liquid crystal display, the SW-LCD 12 may be on the front surface or the rear surface. However, when performing the reflective liquid crystal display, incident light is incident. Since it reflects without passing through the main LCD 14, the SW-LCD 12 must be disposed on the front surface of the main LCD 14.

一方、SW−LCD12がメインLCD14より背面にあると、メインLCD14を反射型液晶表示するときに、SW−LCD12で光が減衰されない。よって、半透過反射型の液晶表示装置や、単一画像表示モードで反射型液晶表示をする場合には、SW−LCD12はメインLCD14の背面に配置することが好ましい。   On the other hand, when the SW-LCD 12 is behind the main LCD 14, the light is not attenuated by the SW-LCD 12 when the main LCD 14 displays a reflective liquid crystal display. Therefore, when the transflective liquid crystal display device or the reflective liquid crystal display is performed in the single image display mode, the SW-LCD 12 is preferably disposed on the back surface of the main LCD 14.

また、本発明の表示装置では、透明電極膜26・27に電圧無印加の状態で単一画像表示モードとなり、透明電極膜に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなる構成であるが、電圧無印加の状態で複数画像表示モードとし、透明電極膜に所定の電圧を印加することで単一画像表示モードになる構成でもよい。この構成は、液晶分子を基板に対して例えば45度にプレチルトしておき、電圧印加により液晶分子が基板に対して略垂直または略平行になるように配向制御することで実現される。このような構成によれば、複数画像表示モードにて狭視野角にすることが多い場合には、消費電量を削減できる。   In the display device of the present invention, a single image display mode is set when no voltage is applied to the transparent electrode films 26 and 27, and a multiple image display mode is set by applying a predetermined voltage to the transparent electrode film. However, there may be a configuration in which the multiple image display mode is set in a state where no voltage is applied, and the single image display mode is set by applying a predetermined voltage to the transparent electrode film. This configuration is realized by pre-tilting the liquid crystal molecules, for example, at 45 degrees with respect to the substrate, and controlling the alignment so that the liquid crystal molecules are substantially perpendicular or substantially parallel to the substrate by applying a voltage. According to such a configuration, power consumption can be reduced when the narrow viewing angle is often set in the multiple image display mode.

さらに、本実施の形態の表示装置は、メインLCD14の画像に向かったときに、斜めから(正面より左もしくは右から)画像が見えないように、視野角を制御しているが、これに限らず、斜め上や斜め下から画像が見えないように視野角を制御してもよい。   Furthermore, the display device of the present embodiment controls the viewing angle so that the image is not seen obliquely (from the left or right from the front) when facing the image on the main LCD 14, but the present invention is not limited to this. Alternatively, the viewing angle may be controlled so that the image cannot be seen obliquely from above or obliquely below.

この構成を実現するには、複数画像表示モードにおいて、液晶分子が映像表示手段に表示される画像の左右方向に傾くようにすればよい。つまり、配向変化するときに液晶分子上の点が描く平面が、液晶分子が映像表示手段に表示される画像の左右方向と略平行となるように、映像表示手段と表示切替手段とを貼りあわせればよい。   In order to realize this configuration, in the multiple image display mode, the liquid crystal molecules may be tilted in the left-right direction of the image displayed on the video display means. In other words, the video display means and the display switching means can be bonded so that the plane drawn by the dots on the liquid crystal molecules when the orientation changes is substantially parallel to the horizontal direction of the image displayed on the video display means. That's fine.

また、本実施の形態では、携帯電話機の液晶表示部に本発明を適用した場合について説明しているが、これに限られるものではなく、モバイルのパソコン、AV機器、DVDプレイヤー等の表示装置を有する携帯用電子機器に適用できる。あるいは、非携帯型の表示装置に適用し、視線方向によって異なる表示ができるディスプレイとして使用してもよい。   In this embodiment, the case where the present invention is applied to a liquid crystal display unit of a mobile phone is described. However, the present invention is not limited to this, and a display device such as a mobile personal computer, an AV device, or a DVD player is used. Applicable to portable electronic devices. Alternatively, it may be applied to a non-portable display device and used as a display that can display differently depending on the viewing direction.

本発明の表示装置は、視線の方向によって異なる画像が視認されるようなモードに設定できるので、携帯通信端末やモバイルのパソコン、AV機器、DVDプレイヤー等の携帯用電子機器のディスプレイ、あるいは、視線に方向によって複数の情報を提示できるディスプレイ等に適用できる。   Since the display device of the present invention can be set to a mode in which different images are visually recognized depending on the direction of the line of sight, the display of a portable electronic device such as a mobile communication terminal, a mobile personal computer, an AV device, a DVD player, or the line of sight It can be applied to a display or the like that can present a plurality of information depending on the direction.

本発明の実施形態に係る携帯電話機の表示部の断面図を示す図である。It is a figure which shows sectional drawing of the display part of the mobile telephone which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る携帯電話機を示す図である。It is a figure which shows the mobile telephone which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときに、正面あるいは斜め方向から視認される表示部を示す図面である。6 is a diagram showing a display unit viewed from the front or oblique direction when the mobile phone according to the embodiment of the present invention is set to the single image display mode. 本発明の実施形態に係る携帯電話機が複数画像表示モードに設定されているときに、正面あるいは斜め方向から視認される表示部を示す図面である。6 is a diagram illustrating a display unit that is viewed from the front or oblique direction when the mobile phone according to the embodiment of the present invention is set to the multiple image display mode. 本発明の実施形態にかかる第2偏光板を示す図面である。It is drawing which shows the 2nd polarizing plate concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、(a)は表示部の表示面に向かって見た図面を、(b)はA−A’断面を示す断面図を、(c)はB−B’断面を示す断面図である。The display part when the mobile telephone which concerns on embodiment of this invention is set to single image display mode is shown, (a) is drawing which looked at the display surface of the display part, (b) is A-. A sectional view showing an A 'section, and (c) is a sectional view showing a BB' section. 本発明の実施形態に係る携帯電話機が複数画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、(a)はA−A’断面を示す断面図を、(b)はB−B’断面を示す断面図である。The display part when the mobile telephone which concerns on embodiment of this invention is set to the multiple image display mode is shown, (a) is sectional drawing which shows an AA 'cross section, (b) is a BB' cross section. FIG. 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、(a)はA−A’断面を示す断面図を、(b)はB−B’断面を示す断面図である。The display part when the mobile telephone which concerns on other embodiment of this invention is set to single image display mode is shown, (a) is sectional drawing which shows an AA 'cross section, (b) is B- It is sectional drawing which shows a B 'cross section. 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、(a)は表示部の表示面に向かって見た図面を、(b)はA−A’断面を示す断面図を、(c)はB−B’断面を示す断面図である。The display part when the mobile telephone which concerns on other embodiment of this invention is set to the single image display mode is shown, (a) is drawing which looked toward the display surface of the display part, (b) A sectional view showing an AA 'section, and (c) is a sectional view showing a BB' section. 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が複数画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、(a)はA−A’断面を示す断面図を、(b)はB−B’断面を示す断面図である。The display part when the mobile telephone which concerns on other embodiment of this invention is set to the multiple image display mode is shown, (a) is sectional drawing which shows an AA 'cross section, (b) is BB. It is a sectional view showing a section. 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、(a)はA−A’断面を示す断面図を、(b)はB−B’断面を示す断面図である。The display part when the mobile telephone which concerns on other embodiment of this invention is set to single image display mode is shown, (a) is sectional drawing which shows an AA 'cross section, (b) is B- It is sectional drawing which shows a B 'cross section. 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機の表示部の断面図を示す図である。It is a figure which shows sectional drawing of the display part of the mobile telephone which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 携帯電話機
4 表示部(表示装置)
11 第2偏光板(第2偏光手段)
12 スイッチ液晶表示部(表示切替手段)
13 第1偏光板(第1偏光手段)
14 メイン液晶表示部(画像表示手段)
21 基板
22 基板
23 液晶層
44 表示部(表示装置)
51 偏光領域
52 透過領域
1 Mobile phone 4 Display unit (display device)
11 Second polarizing plate (second polarizing means)
12 switch liquid crystal display (display switching means)
13 First polarizing plate (first polarizing means)
14 Main liquid crystal display (image display means)
21 Substrate 22 Substrate 23 Liquid crystal layer 44 Display unit (display device)
51 Polarization region 52 Transmission region

Claims (10)

画像を表示するための映像表示手段と、
上記映像表示手段へ入射する光の光路、又は上記映像表示手段から出射される光の光路に配され、視認される画像を、単一画像表示モードと複数画像表示モードとで電気的に切り替えるための表示切替手段と、
上記表示切替手段へ入射する光の経路に配された第1偏光手段と、上記表示切替手段から出射される光の経路に配された第2偏光手段と、を備え、
上記表示切替手段が、一対の基板と、当該基板の間に配された液晶層とを含んでおり、 上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが常に略平行または略垂直となっており、
上記液晶分子は、単一画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、
上記第1偏光手段及び第2偏光手段の少なくとも一つには、偏光領域とは偏光度の異なる透過領域が設けられていることを特徴とする表示装置。
Video display means for displaying an image;
In order to electrically switch a visually recognized image between the single image display mode and the multiple image display mode, which is arranged in the optical path of light incident on the video display means or the optical path of light emitted from the video display means Display switching means,
A first polarization unit disposed in a path of light incident on the display switching unit, and a second polarization unit disposed in a path of light emitted from the display switching unit,
The display switching means includes a pair of substrates and a liquid crystal layer disposed between the substrates, the major axis direction when the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer are projected from a direction orthogonal to the substrate, and The linear polarization direction of light incident on the liquid crystal molecules is always substantially parallel or substantially perpendicular,
In the single image display mode, the liquid crystal molecules are aligned such that the major axis direction of the liquid crystal molecules is substantially parallel or substantially perpendicular to the substrate. In the multiple image display mode, the major axis direction of the liquid crystal molecules is the substrate. Oriented to be inclined with respect to
At least one of the first polarizing means and the second polarizing means is provided with a transmission region having a polarization degree different from that of the polarization region.
上記透過領域の透過率が偏光領域の透過率の0.8倍以上1.2倍以下であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the transmittance of the transmissive region is not less than 0.8 times and not more than 1.2 times the transmittance of the polarizing region. 上記第1偏光手段及び第2偏光手段の少なくとも一つは、色素が含まれていることを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein at least one of the first polarizing unit and the second polarizing unit includes a dye. 上記透過領域が着脱可能に取り付けられている上記第2偏光手段にのみ設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the transmissive region is provided only in the second polarizing means that is detachably attached. 液晶分子に電圧無印加の状態で単一画像表示モードとなり、
液晶分子に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の表示装置。
Single image display mode when no voltage is applied to the liquid crystal molecules,
The display device according to claim 1, wherein a plurality of image display modes are set by applying a predetermined voltage to the liquid crystal molecules.
単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、
複数画像表示モードでは、特定方向からは、表示切替手段の複屈折により上記偏光領域が映像表示手段の画像と重なって視認されることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の表示装置。
In the single image display mode, the image displayed by the video display means can be viewed from any direction,
6. The multi-image display mode according to claim 1, wherein, from a specific direction, the polarization region is visually recognized by overlapping with an image of the video display unit due to birefringence of the display switching unit. Display device.
複数画像表示モードでは、上記液晶分子が映像表示手段に表示される画像における上下方向に傾斜していることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein in the multiple image display mode, the liquid crystal molecules are inclined in the vertical direction in an image displayed on the video display means. 複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度が40度以上50度以下であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の表示装置。   8. The display device according to claim 1, wherein an angle formed between a major axis direction of liquid crystal molecules and the substrate is 40 degrees or more and 50 degrees or less in the multi-image display mode. 請求項1〜8の何れか1項に記載の表示装置の第2偏光手段として機能し、上記表示切替手段に着脱可能に取り付けられることを特徴とする偏光体。   A polarizer that functions as the second polarizing means of the display device according to claim 1 and is detachably attached to the display switching means. 入射光の視野角を制御して出力する視野角制御装置であって、
液晶素子と、
該液晶素子上に設けられ、直線偏光を取り出す偏光領域、および光をそのまま透過させる透過領域が、特定パターンを形成するように配置されている直線偏光手段とを備えており、
上記液晶素子の液晶分子の長軸方向は、上記直線偏光手段の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、
上記液晶分子は、光の進行方向に対して略垂直または略平行である状態と、光の進行方向に対して傾斜している状態とを取り得ることを特徴とする視野角制御装置。
A viewing angle control device that controls and outputs the viewing angle of incident light,
A liquid crystal element;
A polarizing region that is provided on the liquid crystal element and that extracts linearly polarized light, and a transmissive region that transmits light as it is, and includes linearly polarizing means arranged to form a specific pattern;
The major axis direction of the liquid crystal molecules of the liquid crystal element is included in the plane formed by the direction of the transmission axis or absorption axis of the linearly polarizing means and the traveling direction of light,
The viewing angle control device according to claim 1, wherein the liquid crystal molecules can take a state of being substantially perpendicular or substantially parallel to a light traveling direction and a state of being inclined with respect to the light traveling direction.
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