JP2007248658A - 視覚制御表示装置及びこれを備えた端末機 - Google Patents

Abstract

【課題】 通常表示と秘匿表示を容易に切り替えられる視覚制御表示装置を提供する。
【解決手段】 表示パネル１２及び変調器１３を、二枚の偏光板１５ａ，１５ｂの間に配置する。表示パネル１２は通常の表示駆動を行う。一方、変調器１３は、表示パネル１２の倍速以上で駆動動作し、表示パネル１２の表示画像を変調する。秘匿したい画像を表示する場合は、変調器１３が動作していない期間を、シャッタ１４で選択して閲覧する。変調器１３の動作を停止すれば、通常表示をそのままシャッタ１４無しで閲覧することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特定の使用者のみが視認できる視覚制御表示装置、及びこれを備えた端末機に関する。

近年、端末機上で秘匿情報を扱う場面が増加している。最も一般的な例は金融端末機であり、これを使用する場合には暗証番号を入力しなければならない。また、オフィス等で機密情報を扱う場面が頻繁になってきている。更に、無線技術の進展により移動体内や公共の場でネットワーク接続できる機会も増え利便性を増しているが、一方で秘匿すべき情報を画面で確認する機会も増加している。

以上のような状況下で、使用者のみが閲覧できる視覚制御表示装置（以下、「表示装置」と略称する。）が求められている。このような表示装置としては、二つの表示モードを有することが望ましい。第１の表示モードでは、複数人数が画像を閲覧できることで、これを公開モードと呼ぶことにする。第２の表示モードでは、特定の使用者のみが画像を閲覧できることで、これを秘匿モードと呼ぶことにする。このような表示装置の例として、特許文献１，２，３を挙げることができる。以下、各特許文献の表示装置について、説明する。

特許文献１を図１５を用いて説明する。特許文献１では、液晶表示装置１５０の閲覧者側の偏光板１５５ｂを、表示モードに応じて表示パネル１５２に着脱する。偏光板１５５ｂを表示パネル１５２に取り付けることにより、複数人数が画像を閲覧することが可能となる。これが公開モードに対応する。一方、偏光板１５５ｂを外すことにより、画像が認識できなくなる。この秘匿された画像は、偏光板１５５ｃを貼り付けた特定の使用者のみが閲覧可能である。これが、秘匿モードに対応する。

特許文献２を図１６を用いて説明する。特許文献２では、表示装置２００はバックライト２１４、偏光板２０５ａ，２０５ｂ、液晶パネル２２０，２２１，２２２等によって構成される。液晶パネル２２０には表示情報が供給される。一方、液晶パネル２２１，２２２には、ランダム信号発生回路２２３からの信号が供給される。そして、液晶パネル２２１の画面を、液晶パネル２２２及び偏光板２０５ｂから成る眼鏡で閲覧する。液晶パネル２２１，２２２にはランダム信号発生回路２２３からの信号が同時に供給されているので、液晶パネル２２１で変調された表示画像は液晶パネル２２２で復調される。このため、眼鏡をした使用者のみが液晶パネル２２０の表示画像を閲覧することができる。

特許文献３を図１７を用いて説明する。特許文献３では、通常の表示期間の１／２から成るサブ表示期間の二回分で表示走査の一回分を完了する。この二回のサブ表示期間のうち、前半のサブ表示期間で表示画像を生成し、後半のサブ表示期間で表示画像をネガポジ反転した画像を形成する。これらの二つの画像輝度が平均化されるために、第三者には表示パネル３０２の表示画像を認識することができない。一方、シャッタ３０４付の眼鏡を用い、シャッタ３０４を前半のサブ表示期間にのみ開放すれば、表示パネル３０２から表示画像のみが目に入るため表示画像を認識することができる。

特開平０５−１７３１２７号公報 特開平０５−３２３２６７号公報 特開平０６−１１０４０３号公報

しかしながら、特許文献１，２，３に開示された表示装置には、次のような問題がある。

特許文献１では、公開モードから秘匿モードへ切り替える際に、物理的に偏光板を再配置しなければならない。このため、容易になおかつ頻繁に、表示モードを切り替えることができない。また、秘匿モード時には、閲覧者以外の第三者が偏光板を用いると、容易に画像を認識できてしまう。以上のように、特許文献１は、実用性と秘匿性能の課題を有している。

特許文献２では、ランダム信号を取得できる者だけが表示画像を見ることができる。このため、特許文献１と比較して、より秘匿性が向上したものと言える。しかし、公開モード時については、特許文献１のように偏光板を液晶パネル表面に再度配置する必要が生じる。このため、やはり容易になおかつ頻繁に切り替えることが困難である。

特許文献３では、同期したシャッタを有する閲覧者のみが表示画像の認識することができる。また、表示期間の前半と後半に同一画像を形成すれば、シャッタを用いなくとも表示画像を閲覧することができる。しかし、表示画像を形成するためには、一表示期間を短縮しなければならない。このため、高精細画像では表示装置の駆動系に高速なものが要求される。また、表示画像が通常の１／２の期間で表示を完了しなければならない。このため、例えば液晶表示装置を用いる場合には、液晶素子の動作速度が高速なものが要求される。特に、動画などを表示する場合には、中間調表示状態から中間調表示状態への高速な液晶の遷移が要求される。しかし、液晶は中間調状態間の遷移が遅いことが知られている。また現在、大型表示装置には広視野角液晶表示モードが広く用いられている。例えば、広視野角液晶表示モードとして、横電界方式やマルチドメイン垂直配向方式などが広く用いられている。このような現状の広視野角表示が可能な液晶素子で、通常の１／２の表示期間で応答できるものは見当たらない。以上のように、特許文献３では、表示画面容量や液晶表示モードに大きな制約があるので、実用化が難しい。

そこで、本発明の目的は、表示モードの切替が容易にでき、なおかつ秘匿性が高く、しかも現状の液晶表示装置に容易に適用できる表示装置を提供することにある。

本発明に係る表示装置は、互いに対向する二枚の偏光板と、二枚の偏光板の間に設けられた表示パネルと、表示パネルと二枚の偏光板のどちらか一方との間に設けられた変調器と、観察用シャッタとを備えている。そして、表示パネルは、二枚の偏光板を透過する光の透過率を変化させることによって画像を形成する機能を有する。変調器は、表示パネルで形成される画像を反転させる反転モードと当該画像を反転させない非反転モードとを繰り返す機能を有する。観察用シャッタは、変調器の動作に連動して光を透過させる透光モードと光を透過させない遮光モードとを繰り返す機能を有する。例えば、観察用シャッタは、変調器が反転モードの時に遮光モードになり、変調器が非反転モードの時に透光モードになる。

また、本発明は、次のような構成としてもよい。

第１の発明は、偏光板間に表示パネルと変調器の積層体を有し、表示パネルの一表示期間内に変調器を動作させる期間が有り、この変調器動作期間に連動して動作する観察用シャッタを有することから構成される表示装置である。第１の発明を用いることにより、変調器のオン・オフ設定により容易に公開モードと秘匿モードとを切り替えることができる。また、表示パネルとしては、通常の液晶表示パネルを用いることが可能である。本発明では、変調器にのみに高速動作が要求される。このため、表示パネルの精細度や応答速度、視野角性能は、任意のものを用いることができる。

第２の発明は、変調器が入射光に付加する複屈折量又は旋光性を変調できることから構成される第１の発明の表示装置である。第２の発明を用いることにより、表示パネルの液晶表示モードに応じて、適切な変調器を選ぶことができる。特に、表示パネルが横電界方式やマルチドメイン垂直配向方式やＯＣＢ方式のような複屈折制御の液晶方式の場合、変調器として複屈折量を制御するものを用いることができる。また、変調器が旋光性を制御するように構成することも可能である。これらの変調器はいずれも、従来から知られている液晶素子で構成できる。

第３の発明は、変調器が入射光の偏光解消性を変調できることから構成される表示装置である。第４の発明は、変調器が液晶と高分子の複合体からなることから構成される第３の発明の表示装置である。第３の発明は、変調器として偏光解消性を有する素子でも構成できることが分かる。特に、第４の発明を用いることにより、従来から知られている液晶と高分子の複合体から構成できることが分かる。液晶と高分子の複合体は、配向膜や配向処理が不要であり、第２の発明に示すような変調器と比較して安価に作成することができる。

第５の発明は、変調器の変調量を制御する二値以上の数列を発生することにより、変調器を動作させることを特徴とする第１〜第３の発明の表示装置である。第５の発明を用いることにより、より秘匿性を向上させることが可能である。変調器が特定の数列に基づいて動作するため、この数列を受信できるシャッタを用いた人間のみが表示画像を認識することができる。

第６の発明は、変調器が複数の区画に分割されており、変調期間毎に変調動作させる区画又は変調量を変えることから構成される第１〜第４の発明の表示装置である。第６の発明を用いることにより、より秘匿性の向上させることが可能である。本発明を用いることにより、表示画像に変調器パターン像を重畳させてより複雑な画像を生成することが可能となる。また、変調器パターン像を時系列に変化させることにより、重畳するパターン像を変化させ、さらに複雑な画像を生成することが可能となる。

第７の発明は、第１〜第６の発明の表示装置を搭載した端末機である。第７の発明を用いることにより、任意の端末機で機密性の高い情報や画像を、他人の目を気にすることなく閲覧することができる。

本発明によれば、変調器のオン・オフ設定により容易に公開モードと秘匿モードとを切り替えることができる。また、表示パネルとしては、通常の液晶表示パネルを用いることが可能である。つまり、変調器にのみに高速動作が要求されるため、表示パネルの精細度や応答速度、視野角性能は、任意のものを用いることができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、特許請求の範囲における「観察用シャッタ」は、「シャッタ」と略称する。

図１は、本発明に係る表示装置の第一実施形態を示す概略斜視図である。以下、この図面に基づき説明する。

本実施形態の表示装置１０は、偏光板１５ａ，１５ｂ間に表示パネル１２と変調器１３の積層体を有し、表示パネル１２の一表示期間内に変調器１３を動作させる期間を有し、この変調器動作期間に連動して動作するシャッタ１４を有する。つまり、表示装置１０は、表示体１１とシャッタ１４とから構成される。表示体１１は、二枚の偏光板１５ａ，１５ｂの間に、通常の表示パネル１２と変調器１３とを積層したものである。表示パネル１２と変調器１３は、ほぼ同じ大きさで構成される。したがって、変調器１３は、変調パネルと呼んでもよい。なお、本実施形態では、表示パネル１２の奥に変調器１３を配置しているが、これとは逆に変調器１３の奥に表示パネル１２を配置してもよい。表示パネル１２、変調器１３及びシャッタ１４は、それぞれ制御回路（図示せず）を有する。

表示パネル１２としては、液晶表示パネルを用いている。液晶表示パネル中の液晶素子は、印加電圧に応じた透過率を有している。例えば、ツイステッドネマチック液晶素子では、電圧無印加時に透過率が高く、電圧印加時に透過率が低い。通常、電圧無印加時（ノーマル）の状態を用いることから、これはノーマリホワイトと呼ばれる。一方、横電界方式やマルチドメイン垂直配向方式では、電圧無印加時に透過率が低く、電圧印加時に透過率が高い。これはノーマリブラックと呼ばれる。表示パネル１２は、ノーマリホワイトでもノーマリブラックでも用いることができる。

同様に、変調器１３も光学特性に影響を与える。変調器１３は、その種類に応じて、次の二通りの特性を採り得る。変調器１３が動作したときに光学的に活性になり、変調器１３が動作しないときに光学的に非活性になる場合、これをノーマリオフの変調器１３と呼ぶ。逆に、変調器１３が動作したときに光学的に非活性になり、変調器１３が動作しないときに光学的に活性になる場合、これをノーマリオンの変調器１３と呼ぶ。

表示体１１の表示は、表示パネル１２と変調器１３との動作の組み合わせで決まる。図２に、ノーマリホワイトの液晶素子とノーマリオフの変調器とを組み合わせた場合における透過率特性を示す。横軸は、表示パネル１２中の液晶素子への印加電圧である。縦軸は、表示体１１全体の透過率である。また、変調器１３の光学的な活性度合いをパラメータとして示している。

本実施形態では、シャッタ１４を用いて表示画像を読み取る。シャッタ１４は、眼鏡形状のものでもよいし、カード形状のものでもよい。このようなシャッタ１４は、例えば二枚の偏光板間に液晶素子などを配置して構成することができる。

図２では、変調器１３が光学的に非活性な場合には、液晶素子の本来の電圧−透過率特性が示されている。一方、変調器１３が光学的に活性な場合には、液晶素子本来の電圧−透過率特性が変調されるため、表示画像が著しく視認困難となる。

図３は、表示パネル１２と変調器１３の時系列動作を示したタイムチャートである。表示パネル１２は通常の表示期間で表示画像を生成する。一方、変調器１３は表示パネル１２の表示期間よりも高速で動作する。図３では、表示期間の１／２のサブ表示期間で変調器１３が動作する場合を示している。変調器１３が動作していないサブ表示期間では、図２から通常の表示画像が見えることが分かる。一方、変調器１３が動作するサブ表示期間では、図２から通常の表示画像が反転した画像が見えることとなる。このため、二つのサブ表示期間の画像が平均化されるので、シャッタ１４を用いない場合には画像を認識することができない。一方、図３に同時に示しているようにシャッタ１４を変調器１３が動作していないサブ表示期間に同期させた場合、通常の表示画像のみがシャッタ１４を通過することにより、表示画像を認識することができる。

図４では、変調器１３が表示期間の１／３のサブ表示期間で動作している場合を示している。この場合の変調器１３は、第１サブ表示期間で図２のオフ状態に、第２サブ表示期間で図２のオン状態に、第３サブ表示期間で図２の中間状態に設定している。この結果、シャッタ１４が第１サブ表示期間に同期した場合のみ、正常な表示画像が得られる。

以上は、秘匿モード時の動作の説明であった。公開モード時では、変調器１３は常に非動作状態に置かれる。このため。表示体１１からは通常表示画像が得られる。

以上の説明を要約すると、次のようになる。表示パネル１２及び変調器１３を、二枚の偏光板１５ａ，１５ｂの間に配置する。表示パネル１２は通常の表示駆動を行う。一方、変調器１３は、表示パネル１２の倍速以上で駆動動作し、表示パネル１２の表示画像を変調する。秘匿したい画像を表示する場合は、変調器１３が動作していない期間を、シャッタ１４で選択して閲覧する。変調器１３の動作を停止すれば、通常表示をそのままシャッタ１４無しで閲覧することができる。

図５は、本発明に係る表示装置の第二実施形態を示す概略断面図である。以下、この図面に基づき説明する。

本実施形態における表示体２１は、入射光に付加する複屈折量又は旋光性を変調できる変調器２３を有する。このような変調器２３としては、複屈折量を高速に変調できるものか、旋光性を高速に変調できるもので構成することができる。図５では、複屈折量を変調する場合の例を示す。なお、シャッタは、図示しないが、第一実施形態と同じである。

表示パネル２２は、二枚の透明基板間に共通電極、液晶層及び画素電極の三層を挟持して成り、複屈折Ｒ１を制御して表示動作を行っている。この表示パネル２２の具体例として、横方向電界方式の液晶素子や垂直配向方式の液晶素子などを挙げることができる。

変調器２３は、二枚の透明基板間に透明電極２７ａ、液晶層２６及び透明電極２７ｂの三層を挟持して成り、複屈折Ｒ２を制御することができる。表示パネル２２及び変調器２３を二枚の偏光板２５ａ，２５ｂ間に挿入することにより、図３や図４の動作が実現可能となる。図５では、二枚の偏光板２５ａ，２５ｂの透過軸を互いに直交させて配置した場合を示している。両者の複屈折量がゼロの時（Ｒ１＝０かつＲ２＝０）に黒表示が得られる。一方、変調器２３を動作させず（Ｒ２＝０）、Ｒ１を表示光波長の半分程度にすることにより白表示が得られる。このように、Ｒ２＝０の状態で表示動作させた場合が、図２の変調器オフ状態に対応する。

表示体２１の総複屈折はＲ１＋Ｒ２であるので、Ｒ２を半波長程度にすればＲ１＝０で白表示が得られることが分かる。Ｒ２を半波長程度とし、Ｒ１も半波長程度にすれば、黒表示が得られることが分かる。これが、図２の変調器オン状態に対応する。

図６は、本発明に係る表示装置の第三実施形態を示す概略断面図である。以下、この図面に基づき説明する。

本実施形態における表示体３１は、表示パネル３２の複屈折方向と変調器３３の複屈折方向とが直交して配置されている。このため、表示体３１の総複屈折はＲ１−Ｒ２となる。したがって、変調器３３がオフ状態（Ｒ２＝０）では、Ｒ１＝０で黒表示となり、Ｒ１が半波長程度で白表示となる。これが図２の変調器オフ状態に対応する。一方、変調器３３がオン状態（Ｒ２が半波長程度）では、Ｒ１＝０で白表示となり、Ｒ１が半波長程度で黒表示となる。

なお、変調器３３は、二枚の透明基板間に透明電極３７ａ、液晶層３６及び透明電極３７ｂの三層を挟持して成る。表示パネル３２は、二枚の透明基板間に共通電極、液晶層及び画素電極の三層を挟持して成る。変調器３３及び表示パネル３２は、二枚の偏光板３５ａ，３５ｂ間に設けられる。シャッタは、図示しないが、第一実施形態と同じである。

図７は、本発明に係る表示装置の第四実施形態を示す概略模式図である。以下、この図面に基づき説明する。

本実施形態における表示体４１は、変調器４３が旋光性を変調できるものである。表示パネル４２は光学的に旋光性を有するか、解消するかして表示を行っている。その具体例として、ツイステッドネマチック液晶素子などを挙げることができる。変調器４３も同様に旋光性を制御する。したがって、透過軸が互いに直交した偏光板４５ａ，４５ｂ間に表示パネル４２及び変調器４３を配置した場合、表示パネル４２が旋光性有りかつ変調器４３が旋光性無しであれば白表示が得られ（図７［２］）、表示パネル４２が旋光性無しかつ変調器４３が旋光性無しであれば黒表示が得られる（図７［１］）。これが図２の変調器オフ状態に対応する。一方、表示パネル４２が旋光性有りかつ変調器４３が旋光性有りであれば黒表示が得られ（図７［４］）、表示パネル４２が旋光性無しかつ変調器４３が旋光性有りであれば白表示が得られる（図７［３］）。これが図２の変調器オン状態に対応する。なお、シャッタは、図示しないが、第一実施形態と同じである。

図８は、第四実施形態を実現する具体的な構成例（第一例）を示す概略断面図である。以下、この図面に基づき説明する。

本例は、前述の第四実施形態を実現する具体的な構成例であり、表示パネル５２がツイステッドネマチック液晶層有し、変調器５３もツイステッドネマチック液晶層を有し、それぞれのツイスト方向が同一となっている。

なお、変調器５３は、二枚の透明基板間に透明電極５７ａ、液晶層５６及び透明電極５７ｂの三層を挟持して成る。表示パネル５２は、二枚の透明基板間に共通電極、液晶層及び画素電極の三層を挟持して成る。表示体５１において、変調器５３及び表示パネル５２は、二枚の偏光板５５ａ，５５ｂ間に設けられる。シャッタは、図示しないが、第一実施形態と同じである。

図９は、第四実施形態を実現する具体的な構成例（第二例）を示す概略断面図である。以下、この図面に基づき説明する。

本例は、前述の第四実施形態を実現する具体的な構成例であり、表示パネル６２と変調器６３のツイステッドネマチック液晶層が逆向きにツイストしている。

なお、変調器６３は、二枚の透明基板間に透明電極６７ａ、液晶層６６及び透明電極６７ｂの三層を挟持して成る。表示パネル６２は、二枚の透明基板間に共通電極、液晶層及び画素電極の三層を挟持して成る。表示体６１において、変調器６３及び表示パネル６２は、二枚の偏光板６５ａ，６５ｂ間に設けられる。シャッタは、図示しないが、第一実施形態と同じである。

次に、本発明に係る表示装置の第五実施形態について説明する。本実施形態の表示装置は、変調器が入射光の偏光解消性を変調できることを特徴とする。本実施形態においては、変調器は偏光解消度を制御する偏光解消器として動作する。すなわち、揃った直線偏光光をこの変調器に入射させた場合には、非偏光として透過させることもできるし、元の直線偏光として取り出すこともできる。この変調器を図１の構成に用いた場合、変調器が偏光解消しないときに通常画像を得ることができる。一方、変調器が偏光解消したときには認識できる画像を得ることができない。このため図２に示すような動作では、認識できない画像が混入されるため、表示体全体の画像の視認性は大幅に低下する。もし、図２の第１サブ表示期間を短く、第２サブ表示期間を長く設定すれば、この視認性は更に低下する。

本実施形態における偏光解消性を制御する変調器として、液晶と高分子の複合体からなる層を用いることができる。液晶と高分子の複合体は、高分子相と液晶相が互いに入り組んだ微細な構造を有している。このため、一定方向の直線偏光が入射した場合には、各微細構造で受ける複屈折量が異なり、出射光として非偏光な光が出射される。このような液晶と高分子の複合体に電圧を印加すれば、液晶分子は基板法線方向に立ち上がる。このため、入射光に対して複屈折性を示さなくなり、偏光解消性が無くなる。

次に、本発明に係る表示装置の第六実施形態について説明する。本実施形態の表示装置は、変調器の変調量を制御する二値以上の数列を発生することにより、変調器を動作させることを特徴とする。図２及び図３では、シャッタが同期すべきサブ表示期間は、必ず表示パネルの表示期間の先頭にあった。これに対し、本実施形態では、図１０に示すように、変調器がオフするサブ表示期間が表示パネルの表示期間の前半部にあるか後半部にあるかは、変調器に入力されてくる数列で決まる。例えば、図１０では変調器に数列で作り出された二値信号が入力される。その二値信号が、例えば｛１，０，０，１，１，０，０，１｝であったとする。この場合、先頭から二つの｛１，０｝に基づき、変調器は第１サブ表示期間でオンし、第２サブ表示期間でオフする。次の表示期間では、二値信号の３及び４番目の信号｛０，１｝に基づき、変調器は第１サブ表示期間でオフし、第２サブ表示期間でオンする。このため、第１及び第２サブ表示期間のどちらを選択するかは、各表示期間毎に変える必要がある。したがって、この数列信号を受信できるシャッタのみが正常画像を生成することができる。

以上の図１０では、二値信号を用いて説明した。しかし、容易に分かるように図２に示すように、変調器がオン、オフ、中間状態のような三値をとる場合でも、適用可能である。また、図１０ではサブ表示期間が表示期間の１／２である場合を示した。しかし、サブ表示期間が表示期間の１／ｎ（ただし、ｎは３以上の整数）である場合にも適用可能である。図１１に変調器が三状態（オン、オフ、中間）を取る場合で、サブ表示期間が１／４表示期間の場合の例を示す。この場合、シャッタが同一の周波数、同一のタイミングで動作しなければ、表示画像を読み取ることができない。

図１２は、本発明に係る表示装置の第七実施形態を示す概略断面図である。以下、この図面に基づき説明する。

図３の秘匿モード時においても、画像を認識できる場合もある。液晶表示装置は、斜め方向から見た場合に異なる画像が認識できる。これは、液晶表示装置の視角依存性として広く知られた現象である。図３の第１サブ表示期間と第２サブ表示期間では液晶の配向状態が異なるため、異なる視角依存性を有している。したがって、特定の斜め方向から画像を観察した場合、わずかに画像を認識することができる。

本実施形態は、変調器７３が複数の区画（セグメントパターン７８）に分割されており、変調期間毎に変調動作させる区画又は変調量を変えることを特徴とする。つまり、変調器７３にセグメントパターン７８を設ける。セグメントパターン７８は、複数種類あってもよい。また、各セグメントパターン７８上の変調量は、相異なっていてもよい。また、各セグメントパターン７８の変調量を時間変化させてもよい。これにより、シャッタを用いない場合には、表示パネル画像に変調器パターンが重畳した画像が見えることとなる。以上のように、より複雑な表示画像を形成することができ、より秘匿性の効果を高めることが可能となる。

図１２では、ＴＦＴアレイ基板８２とカラーフィルタ基板８３とを、垂直配向した液晶層８６を介して貼りあわせた表示パネル７２を用いる。この表示パネル７２の上に変調器７３を積層する。変調器７３は、平行配向した液晶層７６を用いる。変調器７３内は、セグメントパターン７８で区切られた電圧印加部分を有している。変調器７３内の各電圧印加部分は、液晶層７６に電圧を印加するために、透明電極７７ａ，７７ｂが準備されている。変調器７３の液晶層７６は、オン・オフ動作速度が１〜２ミリ秒になるように、低粘度液晶材を介している。また、比較的薄いギャップ値に設定されている。しかし、ツイストさせていないことや比較的大きな電圧で動作させることにより、比較的容易に２ミリ秒程度の応答速度を達成することができる。

以上のような表示体７１は、図１３に示すようにバックライト９４上に設置される。また、表示パネル７２、変調器７３、シャッタ９４は、図１３に示すように各制御部に接続される。シャッタ９４は、変調器７３のような液晶素子を、二枚の偏光板で挟んだ素子を用いることができる。このため、変調器７３と同程度の応答速度で動作することが可能である。

主制御部９５では、変調器７３及びシャッタ９４向けに二値のランダム信号を生成する。この信号は変調器制御部９６に送られ、変調器７３の動作に必要な所定電圧まで高められると、変調器７３に送られる。一方、変調器制御部９６からの一部の信号は、シャッタ制御部９８に送られる。シャッタ制御部９８では、変調器７３がオフするタイミングにシャッタ９４が開放されるように、時系列信号のオン・オフを調整する。変調器７３がノーマリオフの場合は、時系列信号の二値信号が反転される。一方、変調器７３がノーマリオンの場合は、時系列信号はそのまま通過する。以上のように、時系列信号は、シャッタ９４の動作タイミングが整えられた後に、所定の電圧まで昇圧されて、シャッタ９４に供給される。

以上の構成により、図１０の動作を行わせることができる。主制御部９５が表示制御部９７の走査タイミングと同期するように、なおかつランダム信号が二周期期間で表示期間と一致するように、なおかつ二周期期間の前半部の値の補数を後半部の値になるように設定する。

例えば、主制御部９５で以下の乱数が発生した場合を考える。
｛１，０，１，０，１｝

この乱数列の各値の間に、補数を挿入する。これにより、１の値は｛１，０｝に、０の値は｛０，１｝に変換され。したがって、上の例の数列は以下にように変換される。
｛１，０，０，１，１，０，０，１，１，０｝

以上のようにして、変調器７３を動作させる数列を得ることができる。また、図１１の駆動も同様に三値の数列を考えることにより、実現できる。

次に、本発明に係る表示装置の第八実施形態を説明する。本実施形態では、変調器として図１２の平行配向した液晶層に替わり、高分子分散型液晶を用いる。この高分子分散型液晶は、光硬化性樹脂と液晶材料の混合物を二枚の基板間に配置し、光硬化することにより得られる。光硬化が完了すると、光硬化樹脂は高分子マトリクスとなり、液晶材料は液晶液滴として析出する。液晶液滴が可視光波長より大きい場合には複屈折が生じる。また、液晶液滴の配向はランダムであるため、偏光解消性が生じる。

以上のような高分子分散型液晶素子に電圧を印加すると液晶液滴内の液晶が電界方向に配向する。このため、基板内の複屈折分布が低減し、偏光解消性が消失する。

通常良く知られている高分子分散型液晶は、大きな散乱性を期待するために大きなセルギャップで作成される。一方、本実施形態では、高速の変調できる偏光解消性があればよい。このため、比較的薄いセルギャップで構成し、高速動作させることが可能である。

図１４は、本発明に係る端末機の一実施形態を示す斜視図である。以下、この図面に基づき説明する。

本実施形態の端末機１００は、図１３の表示装置９０と、キーボード、マイクロコンピュータ等から成る本体部１０１と、を備えている。シャッタ９４は、眼鏡形状になっている。表示体７１、シャッタ９４及び本体部１０１は、同期信号などを相互に無線又は有線で通信することができる。なお、端末機１００としては、ＡＴＭ機やＥＷＳのような固定機でも、携帯情報端末や携帯電話のような携帯機でもかまわない。

本発明に係る表示装置の第一実施形態を示す概略斜視図である。 ノーマリホワイトの液晶素子とノーマリオフの変調器とを組み合わせた場合における透過率特性を示すグラフである。 第一実施形態の表示動作の第一例を示すタイムチャートである。 第一実施形態の表示動作の第二例を示すタイムチャートである。 本発明に係る表示装置の第二実施形態を示す概略断面図である。 本発明に係る表示装置の第三実施形態を示す概略断面図である。 本発明に係る表示装置の第四実施形態を示す概略摸式図である。 第四実施形態を実現する具体的な構成例（第一例）を示す概略断面図である。 第四実施形態を実現する具体的な構成例（第二例）を示す概略断面図である。 本発明に係る表示装置の第六実施形態の表示動作（第一例）を示すタイムチャートである。 本発明に係る表示装置の第六実施形態の表示動作（第二例）を示すタイムチャートである。 本発明に係る表示装置の第七実施形態を示す概略断面図である。 本発明に係る表示装置の第七実施形態を示す概略斜視図である。 本発明に係る端末機の一実施形態を示す斜視図である。 特許文献１に記載の従来技術を示す斜視図である。 特許文献２に記載の従来技術を示す断面図である。 特許文献３に記載の従来技術を示す斜視図である。

符号の説明

１０，９０ 表示装置
１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１ 表示体
１２，２２，３２，４２，５２，６２，７２ 表示パネル
１３，２３，３３，４３，５３，６３，７３ 変調器
１４，９４ シャッタ
１５ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂ，３５ａ，３５ｂ，４５ａ，４５ｂ，５５ａ，５５ｂ，６５ａ，６５ｂ，７５ａ，７５ｂ 偏光板
２６，３６，５６，６６，７６，８６ 液晶層
２７ａ，２７ｂ，３７ａ，３７ｂ，５７ａ，５７ｂ，６７ａ，６７ｂ，７７ａ，７７ｂ 透明電極
７８ セグメントパターン
７９ カラーフィルタ層
８０ 共通電極
８１ 画素電極
８２ ＴＦＴアレイ基板
８３ カラーフィルタ基板
９４ バックライト
９５ 主制御部
９６ 変調器制御部
９７ 表示制御部
９８ シャッタ制御部
１００ 端末機

Claims (8)

1. 二枚の偏光板と、これらの偏光板の間に設けられた表示パネルと、この表示パネルと前記二枚の偏光板のどちらか一方との間に設けられた変調器と、観察用シャッタとを備え、
   前記表示パネルは、前記二枚の偏光板を透過する光の透過率を変化させることによって画像を形成する機能を有し、
   前記変調器は、前記表示パネルで形成される画像を反転させる反転モードと当該画像を反転させない非反転モードとを繰り返す機能を有し、
   前記観察用シャッタは、前記変調器の動作に連動して光を透過させる透光モードと光を透過させない遮光モードとを繰り返す機能を有する、
   ことを特徴とする視覚制御表示装置。
2. 前記観察用シャッタは、前記変調器が前記反転モードの時に前記遮光モードになり、前記変調器が前記非反転モードの時に前記透光モードになる、
   ことを特徴とする請求項１記載の視覚制御表示装置。
3. 前記変調器は、前記表示パネルを透過する光又は透過した光に付加する複屈折量又は旋光性を変調することにより、前記反転モードと前記非反転モードとを繰り返す、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の視覚制御表示装置。
4. 前記変調器は、前記表示パネルを透過する光又は透過した光に付加する偏光解消性を変調することにより、前記反転モードと前記非反転モードとを繰り返す、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の視覚制御表示装置。
5. 前記変調器は、液晶と高分子との複合体から成る、
   ことを特徴とする請求項４記載の視覚制御表示装置。
6. 前記変調器は、複数の区画に分割され、各区画ごとに前記反転モードと前記非反転モードとを繰り返す、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の視覚制御表示装置。
7. 前記変調器は、二値以上の数列に従って、前記反転モードと前記非反転モードとを繰り返す、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の視覚制御表示装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の視覚制御表示装置を搭載した、
   ことを特徴とする端末機。

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