JP2019028231A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶パネルを備える表示装置に関する。 The present invention relates to a display device including a liquid crystal panel.
表示装置として、画像を表示する画像表示部の前方に、視野角を制御するための液晶パネルを配置したものが、例えば、特許文献1及び2に開示されている。
For example,
特許文献1及び2に係る構成では、単に液晶パネルを視野角制御のために用いているにすぎないため、表示の多様性に乏しい。
In the configurations according to
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、多様な表示を行うことができる表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a display device capable of performing various displays.
上記目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、
画像を表示面に表示する画像表示部と、前記画像表示部の前方に位置する垂直配向型の液晶パネルと、を備える表示装置であって、
前記液晶パネルは、
液晶層と、前記液晶層に電圧を印加するための透明電極とを含む液晶素子と、
前記液晶素子の前方に位置する第1偏光板と、
前記液晶素子と前記画像表示部との間に位置する第2偏光板と、を備え、
前記透明電極は、
前記表示面の法線方向において前記表示面と対向する対向領域に位置する第1電極部と、
前記法線方向において前記表示面とは対向しない非対向領域に位置する第2電極部と、を有し、
前記液晶パネルの前記対向領域の少なくとも一部は、前記第1電極部への電圧の印加に応じて透過状態となり、前記表示面に表示された画像を透かして視認させ、
前記液晶パネルは、前記非対向領域において、前記第2電極部への電圧の印加に応じて表示要素を表示し、
前記液晶パネルの前記透過状態となる部分は、特定方向に出射する光の透過率を、前記特定方向とは異なる方向に出射する光の透過率よりも低下させる、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a display device according to the present invention includes:
An image display unit that displays an image on a display surface, and a vertical alignment type liquid crystal panel positioned in front of the image display unit,
The liquid crystal panel is
A liquid crystal element including a liquid crystal layer and a transparent electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer;
A first polarizing plate located in front of the liquid crystal element;
A second polarizing plate positioned between the liquid crystal element and the image display unit,
The transparent electrode is
A first electrode portion located in a facing region facing the display surface in the normal direction of the display surface;
A second electrode portion located in a non-facing region that does not face the display surface in the normal direction,
At least a part of the facing region of the liquid crystal panel is in a transmissive state in response to application of a voltage to the first electrode unit, and allows an image displayed on the display surface to be viewed through,
The liquid crystal panel displays a display element in the non-facing region in response to application of a voltage to the second electrode portion,
The portion of the liquid crystal panel that is in the transmissive state reduces the transmittance of light emitted in a specific direction to be lower than the transmittance of light emitted in a direction different from the specific direction.
It is characterized by that.
本発明によれば、多様な表示を行うことができる表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the display apparatus which can perform a various display can be provided.
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る表示装置1は、図1(a)に示すように、右側に運転席を有する車両2内の運転席前方に搭載され、車両2に関する情報(以下、車両情報)をユーザに表示する。表示装置1は、ステアリング3とフロントウインドウ4との間であって、左サイドウインドウ5よりも右サイドウインドウ6側に偏った位置に配置されている。なお、車両情報は、車両2自体の情報だけでなく、車両2の外部の情報も含む。
As shown in FIG. 1A, the
表示装置1は、図1(b)に示すように矩形状の外形をなし、図2に示すように、液晶パネル100と、画像表示部200と、制御部300と、を備える。
The
なお、図2及び図3では見易さを考慮して断面を示すハッチングを適宜省略した。また、以下では、構成の理解を容易にするために、所定部材よりも画像の視認者(ユーザ)側を表側、その反対側を裏側として、表示装置1の構成を適宜説明する。また、表示装置1の視認者から見ての上下方向に沿う軸をY軸、左右方向に沿う軸をX軸とし、各軸を示す矢印が向く方向を「+」方向とし、その反対方向を「−」方向とする。
In FIG. 2 and FIG. 3, hatching indicating a cross section is omitted as appropriate for easy viewing. Hereinafter, in order to facilitate understanding of the configuration, the configuration of the
(液晶パネル100)
液晶パネル100は、図2に示すように、画像表示部200の表側(前方)に位置し、画像表示部200の表示面201の法線方向Nから見て、画像表示部200を覆う。
液晶パネル100は、液晶セル10と、第1偏光板20と、第2偏光板30と、を備える。
(Liquid crystal panel 100)
As shown in FIG. 2, the
The
液晶セル10は、垂直配向型(VA(Vertical Alignment)型)の液晶セルであり、一対の基板11F,11Rと、透明電極12F,12Rと、配向膜13F,13Rと、液晶層14と、を備える。
The
基板11F,11Rは、各々、例えば、ガラス、プラスチック等から透明に形成されている。基板11Fと基板11Rとは、液晶層14を挟んで対向して配置されている。基板11Fは液晶層14の表側に位置し、基板11Rは液晶層14の裏側に位置する。
The
透明電極12F,12Rは、酸化インジウムを主成分とするITO(Indium Tin Oxide)膜等から構成され、光を透過する。透明電極12Fは基板11Fの裏側の面上に形成され、透明電極12Rは基板11Rの表側の面上に形成されている。透明電極12Fと透明電極12Rとの一方は走査電極として構成され、他方は信号電極として構成されている。
The
透明電極12F,12Rは、図2に示すように、法線方向Nにおいて画像表示部200の表示面201と対向する対向領域A1に位置する第1電極部121と、法線方向Nにおいて表示面201とは対向しない非対向領域A2に位置する第2電極部122と、を有する。
具体的には、第1電極部121は、対向領域A1における透明電極12F及び透明電極12Rから構成される。また、第2電極部122は、非対向領域A2における透明電極12F及び透明電極12Rから構成される。
As shown in FIG. 2, the transparent electrodes 12 </ b> F and 12 </ b> R include a first electrode portion 121 located in the facing area A <b> 1 facing the
Specifically, the 1st electrode part 121 is comprised from the
第1電極部121は、法線方向Nから見て、表示面201のうち画像が表示される領域に合わせて矩形状に形成されている。つまり、対向領域A1における透明電極12F及び透明電極12Rは、矩形のベタ状に形成されている。このように形成された第1電極部121への電圧の印加に応じて、液晶パネル100のうち第1電極部121が形成された部分(以下、制御窓Wと呼ぶ)は透過状態と不透過状態とに切り替わる。そして、液晶パネル100のうち、第1電極部121への電圧の印加に応じて透過状態となった制御窓Wにより、画像表示部200の表示面201に表示された画像は、表側から透かして視認可能となる。
The first electrode unit 121 is formed in a rectangular shape in accordance with a region of the
第2電極部122は、電圧が印加された際に、法線方向Nから見て任意の形状のセグメントS(表示要素の一例)を透過表示することが可能にパターニングされている。表示状態のセグメントSは、例えば、記号(文字、数字を含む)、図形、又はこれらの組み合わせを表すことが可能となっている。
The
第1電極部121及び第2電極部122の各々には、制御部300の制御により、パッシブ駆動方式で電圧が印加される。
A voltage is applied to each of the first electrode unit 121 and the
配向膜13F,13Rは、それぞれ、液晶層14に接し、例えばポリイミドから、公知の方法(例えば、フレクソ印刷)によって形成される。配向膜13Fは、透明電極12Fを液晶層14側から覆って基板11Fに形成されている。配向膜13Rは、透明電極12Rを液晶層14側から覆って基板11Rに形成されている。
配向膜13F,13Rは、それぞれ、液晶層14に透明電極12F,12Rから電圧が印加されていないとき(電圧無印加時)の液晶分子14A(図3参照)の配向方向(液晶分子14Aの長軸MAの向く方向)を、基板11F,11Rの主面(液晶層14側に向く面)と略垂直に規定する垂直配向膜であり、液晶分子14Aを1つの方位に揃うように配向させる(いわゆるモノドメイン配向)。配向膜13F,13Rによって、液晶分子14Aにはプレチルトが付与される。プレチルトとは、オン電圧印加時に液晶分子14Aの倒れる方向(後述する液晶ダイレクタ方向D)を規定するため、液晶分子14Aを垂直方向から若干倒すことをいう。ここで、図3に示すように、基板11Fの主面と電圧無印加時における液晶分子14Aの長軸MAとのなす角であって鋭角のものをプレチルト角θpとすれば、プレチルトを付与するにつれ、プレチルト角は、90°から減少するという関係になる。プレチルト角は、略90°(丁度90°は含まず)であり、例えば、88°〜89.5°の範囲で設定されている。
The
The
配向膜13Fには、第1の方向にラビング処理が施されている。一方、配向膜13Rには、前記第1の方向とは反対の第2の方向にラビング処理が施されている。このようにラビング処理が施された配向膜13Fと配向膜13Rとによって、液晶分子14Aの配向方向が規定されている。なお、前記第2の方向は、後述の液晶ダイレクタ方向Dと同じ方向となる。また、光配向処理、突起配向処理等の公知の処理によって液晶分子14Aの配向方向を規定してもよい。
The
略垂直配向状態の液晶層14にオン電圧を印加すると、オン電圧が印加された領域における液晶分子14Aは、法線方向Nから模式的に示した液晶分子14Aの長軸MAの向く方向に倒れる。ここで、法線方向Nから見て、液晶分子14Aのプレチルト角θpが減少する方向を液晶ダイレクタ方向Dと呼ぶことにする。この液晶ダイレクタ方向Dは、オン電圧印加時における液晶分子14Aの平均的傾斜方向(長軸MAの向く方向)を示す。
When an on-voltage is applied to the
ここで、図4(a)に示すように、+X軸方向を0°とし、反時計回りに角度が増えるものとすれば、本実施形態では、液晶ダイレクタ方向Dは0°の方向に設定されている。液晶パネル100は、後述のように誘電率異方性Δεが負であるため、液晶ダイレクタ方向Dと反対の方向である視角方向から液晶パネル100を斜めに見た場合が、透明電極12F,12Rにオン電圧を印加時の透過率(以下、オン透過率と呼ぶ)やコントラストが優れる最良視角方向となる。一方、液晶ダイレクタ方向Dから液晶パネル100を斜めに見た場合には、オン透過率やコントラストが劣る視認方向となる。
Here, as shown in FIG. 4A, if the + X axis direction is 0 ° and the angle increases counterclockwise, in this embodiment, the liquid crystal director direction D is set to 0 °. ing. Since the
ここで、視角方向とは、図5に示すように、液晶パネル100に対する視認者の視線Gのベクトル方向であり、視線Gの法線方向Nに対しての傾き角θと、方位角φとによって表すことができる。方位角φは、X軸と、視線GのX−Y平面への正射影とのなす角である。
Here, as shown in FIG. 5, the viewing angle direction is a vector direction of the viewer's line of sight G with respect to the
図6は、傾き角θが0°〜50°の範囲においての、液晶パネル100のオン透過率を円形チャートで示したものである。円形チャートの外周に沿って記された数値が方位角φを示しており、透過率が上限の100%に近く表示が良好な領域を良好領域T1とし、透過率が下限の0%に近く表示が良好でない領域を非良好領域T2としている。同図の円形チャートから分かるように、液晶パネル100においては、φが180°近傍(例えば、φが「135°〜180°」及び「180°〜225°」の範囲)で良好領域T1が拡がっている。一方で、φが0°近傍(例えば、φが「0°〜45°」及び「315°〜0°」の範囲)で非良好領域T2が拡がっている。
FIG. 6 is a circular chart showing the on-transmittance of the
つまり、液晶パネル100は、視認者が左側から斜めに液晶パネル100を視認した場合にオン透過率が優れ表示品位が良好となる一方で、反対の右側から斜めに液晶パネル100を視認した場合には、オン透過率が良好でない。このように、液晶パネル100において、右斜めの視角方向におけるオン透過率をあえて低く設定することで、透過状態の制御窓Wを透かして表示される画像表示部200の表示画像が、車両2の右サイドウインドウ6に反射することを防止できる。
That is, when the viewer visually recognizes the
図2に戻って、液晶層14は、基板11Fと基板11Rと、両基板を接合するシール材(図示せず)とによって形成される空間に封入されている。液晶層14は、誘電率異方性Δεが負(Δε<0)の液晶材から構成されている。また、液晶層14は、その層厚(セルギャップ)が図示しないスペーサにより一定に保たれている。液晶層14にしきい電圧以上のオン電圧が印加されると、略垂直に配向された液晶分子14Aが、液晶ダイレクタ方向Dに倒れ込むように挙動する。そして、オン電圧が印加されたときは、液晶分子14Aは両基板(基板11F、基板11R)の主面と実質的に平行となる。
Returning to FIG. 2, the
第1及び第2偏光板20,30は、一方の面側から入射した光を、吸収軸に直交する透過軸に沿った直線偏光として他方の面側から射出する。第1偏光板20は液晶セル10の表側に位置し、第2偏光板30は液晶セル10の裏側に位置する。第1及び第2偏光板20,30は、図4(a)に示すように、それぞれの透過軸21と透過軸31とが直交するように配置されている(直交ニコル配置)。また、透過軸21及び透過軸31の各々と、液晶ダイレクタ方向Dとのなす角は、45°に設定されている。
The first and second
第1バックライト110は、非対向領域A2における液晶パネル100を裏側から照明するものであり、制御部300によって発光制御されるLED(Light Emitting Diode)や、導光体等から構成されている。
The
液晶パネル100の第1電極部121と第2電極部122との各々には、制御部300の制御により、パッシブ駆動方式によりオン電圧又はオフ電圧が印加される。
液晶パネル100では、液晶分子14Aが倒れ始めるしきい電圧よりも低い値にオフ電圧が設定されている。そのため、液晶層14にオフ電圧を印加しても液晶分子14Aは実質的に垂直に配向したままである。この場合、液晶パネル100に入射した光は、液晶層14によって偏光方向がほとんど変化されない。そのため、直交ニコルの関係で配置された第1及び第2偏光板20、30の一方を透過した光は、他方を透過できない。従って、オフ電圧が印加された領域や透明電極12F,12Rが形成されていない背景領域は、黒く表示される(ノーマリブラックモード)。
An ON voltage or an OFF voltage is applied to each of the first electrode part 121 and the
In the
一方、液晶層14にしきい電圧よりも高いオン電圧を印加すると、オン電圧が印加された領域の液晶分子14Aが液晶ダイレクタ方向D側に傾く。このとき、特に液晶層14の断面中間に位置する液晶分子14Aは、その長軸MAが液晶セル10の基板主面と実質的に平行となるように挙動する。これにより、液晶層14を透過する光に複屈折が起き、偏光方向が変化する。そのため、直交ニコルの関係で配置された第1及び第2偏光板20、30の一方を透過した光は、他方も透過することができる。
従って、対向領域A1においては、第1電極部121にオン電圧が印加されると制御窓Wが透過状態となり、画像表示部200の表示面201を透かして視認可能となる。また、非対向領域A2においては、第2電極部122にオン電圧が印加されると透過状態となったセグメントSが第1バックライト110により発光表示される。
On the other hand, when an ON voltage higher than the threshold voltage is applied to the
Therefore, in the facing area A1, when the on-voltage is applied to the first electrode unit 121, the control window W is in a transmissive state and can be viewed through the
(画像表示部200)
画像表示部200は、制御部300の制御により表示面201に画像を表示するものであり、この実施形態では、TFT(Thin Film Transistor)型の液晶表示パネルで構成されている。より具体的には、アクティブマトリクス型、且つ、ポジ表示型(ノーマリホワイトモード)の液晶表示パネルとして構成されている。ここで、表示面201とは、画像表示部200の最も表側の面であり、本実施形態では、後述の第3偏光板50の表側の面に相当する。第3偏光板50の表側に、図示しない透明層(AR(Anti Reflection)コート層など)をさらに設けてもよいが、この場合は、この透明層の表側の面が表示面201に相当することになる。
(Image display unit 200)
The
画像表示部200は、図2に示すように、液晶セル40と、第3偏光板50と、第4偏光板60と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
液晶セル40は、ねじれネマティック(TN(Twisted Nematic))型の液晶セルであり、一対の基板41F,41Rと、透明電極42F,42Rと、配向膜43F,43Rと、液晶層44と、を備える。
The
基板41Fの液晶層44側には、透明電極42Fと配向膜43Fとが設けられている。これら各々は、基板41Fから液晶層44に向かって、透明電極42F、配向膜43Fの順で積層されている。基板41Rの液晶層44側には、透明電極42Rと配向膜43Rとが設けられている。これら各々は、基板41Rから液晶層44に向かって、透明電極42R、配向膜43Rの順で積層されている。
A
透明電極42Fと透明電極42Rとは、ITO膜等から形成されている。例えば、透明電極42Fは表示領域の全体を覆う透明導電膜からなる対向電極により構成され、透明電極42Rはアクティブ素子が接続された画素電極により構成される。なお、基板41Fと透明電極42Fとの間には、図示しないカラーフィルタ層と、平坦化層とが設けられている。カラーフィルタ層は、赤、緑、青の各色に対応する色素層と、各色素層の間に位置し、所定の樹脂や金属等からなるブラックマトリクスと、から構成される。平坦化層は、各色素層間の段差を平坦化するものである。なお、カラーフィルタ層及び平坦化層は、基板41Rと透明電極42Rとの間に設けられていてもよい。
The
配向膜43F,43Rは、例えばポリイミドから公知の方法によって形成され、各々、液晶層44と接し、配向膜43F,43Rには、法線方向Nから見て、互いに略直交する方向にラビング処理が施されている(90°ツイストラビング)。このようにラビング処理が施された両配向膜により、液晶層44が含む液晶分子を後述のようにねじれ配向させる。なお、配向膜43F,43Rに施される配向処理は、ラビング処理に限らず、光配向処理、突起配向処理等の他の公知の処理によってもよい。
The
液晶層44は、基板41F及び基板41Rを接合するためのシール材(図示せず)と両基板とによって形成される密閉空間に液晶材が封入されることによって形成される。封入される液晶材は、TN用のネマティック液晶である。液晶層44の液晶分子は、配向膜43F,43Rの配向規制力により、その長軸の向きが液晶層44の基板41Fの端部と基板41Rの端部とで90°ねじれるとともに、一方の基板側から他方の基板側にいくにつれて少しずつ回転(旋回)するようにねじれて配向する(カイラル構造)。このようにして、電圧無印加時における液晶層44は、カイラリティを有する。
The
第3及び第4偏光板50,60は、一方の面側から入射した光を、吸収軸に直交する透過軸に沿った直線偏光として他方の面側から射出する。第3偏光板50は液晶セル40の表側に位置し、第4偏光板60は液晶セル40の裏側に位置する。第3及び第4偏光板50,60は、図4(b)に示すように、それぞれの透過軸51と透過軸61とが直交するように配置されている(直交ニコル配置)。特に、第3偏光板50の透過軸51は、液晶パネル100の第2偏光板30の透過軸31と略平行に設定されている。この設定により、画像表示部200の表示画像を表す光が、液晶パネル100に第2偏光板30から進入可能となる。これにより、画像表示部200の表示画像は、液晶パネル100の透過状態の制御窓Wを透かして視認可能となる。
The third and fourth
また、上記のように液晶表示パネルから構成される画像表示部200は、その最良視角方向が、液晶パネル100とは異なるように設定されている。例えば、画像表示部200を構成する液晶表示パネルは、図5に示す視線Gの傾き角θが0°〜50°の範囲における、方位角φ=90°寄りの領域で、電圧が印加された領域(黒色)で階調反転が生じず、コントラストが極端に低下しない(急激に黒つぶれが生じない)ように設定されている。つまり、画像表示部200を構成する液晶表示パネルは、表示面201を斜め上方から見た場合の階調やコントラストが優れるように設定されている。なお、液晶パネル100と異なる方向であれば、画像表示部200の最良視角方向は任意に設定できる。
In addition, the
第2バックライト210は、画像表示部200を裏側から照明するものであり、制御部300によって発光制御されるLEDや、導光体等から構成されている。
The
以上の構成からなるTN型、且つ、ポジ表示型(ノーマリホワイトモード)の液晶表示パネルからなる画像表示部200は、次のように表示を行う。
The
画像表示部200において、アクティブ素子により液晶層44に駆動電圧が印加されている領域においては、液晶層44の液晶分子は、電圧の印加方向に沿うように配向し、そのカイラリティが失われる。したがって、この領域においては、第2バックライト210から出射され、第4偏光板60を通過することによって直線偏光となった光は、液晶層44を通過してもその偏光方向がほぼ変化しない。すると、液晶層44を通過した光は、第4偏光板60と直交ニコルの関係にある第3偏光板50を通過できない。このようにして、液晶表示パネルからなる画像表示部200の背景領域は黒色に視認される。
一方、駆動電圧が印加されていない領域の液晶層44はカイラリティを有したままである。したがって、この領域においては、第2バックライト210から出射され、第4偏光板60を通過することによって直線偏光となった光は、液晶層44を通過するとそのカイラリティにより約90°偏光方向が傾く。すると、液晶層44を通過した光は、第4偏光板60と直交ニコルの関係である第3偏光板50を通過する。このようにして、液晶表示パネルからなる画像表示部200では、選択された画素の組合せによる画像が透過状態となり、当該画像が第2バックライト210からの光によって発光して表示される。
In the
On the other hand, the
(制御部300)
制御部300は、表示装置1の全体動作を制御するものであり、(i)CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)からなる主制御部や、(ii)液晶パネル100、第1バックライト110、画像表示部200、及び第2バックライト210の各々を駆動するドライバなどを備えている。また、制御部300は、車両2のECU(Electronic Control Unit)から取得した各種の車両情報に応じて、液晶パネル100や画像表示部200の表示制御を行う。
(Control unit 300)
The
具体的には、制御部300は、パッシブ駆動方式によって液晶パネル100の第2電極部122にオン又はオフ電圧を印加するとともに、第1バックライト110を発光させることにより、セグメントSの表示制御を行う。
また、制御部300は、パッシブ駆動方式によって液晶パネル100の第1電極部121にオン又はオフ電圧を印加することで、制御窓Wを透過状態と不透過状態とに切り替える切替制御を行う。また、制御部300は、アクティブ駆動方式によって画像表示部200を駆動するとともに、第2バックライト210を発光させることにより、表示面201に表示する画像の表示制御を行う。特に、制御部300は、画像表示部200に画像を表示する際には、第2バックライト210を発光させるとともに、液晶パネル100の制御窓Wを透過状態とする。これにより、視認者は、液晶パネル100の制御窓Wを透かして画像表示部200の表示画像を視認することができる。
Specifically, the
In addition, the
なお、本発明は上記の実施形態及び図面によって限定されるものではない。上記の実施形態及び図面に変更(構成要素の削除も含む)を加えることができるのはもちろんである。 In addition, this invention is not limited by said embodiment and drawing. It goes without saying that changes (including deletion of components) can be added to the above embodiments and drawings.
(1)以上に説明した表示装置1は、画像を表示面201に表示する画像表示部200と、画像表示部200の前方に位置する垂直配向型の液晶パネル100と、を備える。
液晶パネル100は、液晶層14と、液晶層14に電圧を印加するための透明電極12F,12Rとを含む液晶セル10(液晶素子の一例)と、液晶セル10の前方に位置する第1偏光板20と、液晶セル10と画像表示部200との間に位置する第2偏光板30と、を備える。
透明電極12F,12Rは、表示面201の法線方向Nにおいて表示面201と対向する対向領域A1に位置する第1電極部121と、法線方向Nにおいて表示面201とは対向しない非対向領域A2に位置する第2電極部122と、を有する。
液晶パネル100の対向領域A1の少なくとも一部(例えば、制御窓W)は、第1電極部121への電圧の印加に応じて透過状態となり、表示面201に表示された画像を透かして視認させ、液晶パネル100は、非対向領域A2において、第2電極部122への電圧の印加に応じて表示要素(セグメントS)を表示する。
液晶パネル100の透過状態となる部分は、特定方向(例えば、図5に示すφが「0°〜45°」及び「315°〜0°」の範囲であって、θが30°以上となる範囲における視角方向)に出射する光の透過率を、特定方向とは異なる方向に出射する光の透過率よりも低下させる(より具体的に言えば、液晶パネル100の透過状態となる部分は、法線方向Nから特定方位に傾いて出射する光の透過率を、法線方向Nから特定方位以外の方位に傾いて出射する光と、法線方向Nに沿って出射する光の透過率よりも低下させる)。
(1) The
The
The
At least a part of the facing area A1 of the liquid crystal panel 100 (for example, the control window W) is in a transmissive state in response to application of a voltage to the first electrode unit 121, and allows an image displayed on the
The portion of the
このようにしたから、画像表示部200の表示画像の特定方向における見栄えを制御することができる。また、液晶パネル100の非対向領域A2における表示と、対向領域A1において制御窓Wを透かして視認可能な画像表示部200の表示とを立体的に視認させることができ、多様な表示が可能である。
Since it did in this way, the appearance in the specific direction of the display image of the
なお、以上の実施形態では、制御窓Wを規定する第1電極部121をベタ状に形成したが、第1電極部121は、画像表示部200の表示面201の少なくとも一部を透過可能とする制御窓Wを形成することができれば、形状は任意である。また、表示装置1の平面形状は矩形状に限られず任意であり、正方形状、楕円状などであってもよい。また、以上では、セグメントSを画像表示部200の左側に表示する例を示したが、表示面201との非対向領域A2であれば、どのような場所に表示してもよい。例えば、セグメントSを画像表示部200の右側に表示する態様としてもよいし、左右両側に表示する態様としてもよい。また、液晶パネル100における非対向領域A2において、セグメント型でなく、パッシブマトリクス型での表示を実現することもできる。また、液晶パネル100の非対向領域A2においては、位相差板などを設ける公知の手法で視角補償を行って、正面からの見栄えを向上させてもよい。
In the above embodiment, the first electrode part 121 that defines the control window W is formed in a solid shape, but the first electrode part 121 can transmit at least part of the
(2)具体的に、表示装置1は、画像表示部200の表示制御と、液晶パネル100の駆動制御とを行う制御部300を備え、制御部300は、画像表示部200に画像を表示する際に、第1電極部121に電圧を印加することで液晶パネル100の対向領域A1の少なくとも一部(制御窓W)を透過状態とする。
(2) Specifically, the
なお、以上の例では、画像表示部200を液晶表示パネルで構成する例を示したが、画像表示部200を有機EL(Electro Luminescence)パネルで構成してもよい。この場合、制御部300は、有機ELパネルに画像を表示する際に、第1電極部121に電圧を印加することで制御窓Wを透過状態とすればよい。
In the above example, the
(3)また、液晶パネル100は、パッシブ駆動方式で駆動され、表示要素を透過表示するネガ表示型である。なお、前記のように、液晶パネル100の非対向領域A2における表示態様は、セグメント型でなく、パッシブマトリクス型であってもよい。
(3) Moreover, the
(4)また、画像表示部200は、画像を透過表示する液晶表示パネルであり、当該液晶表示パネルの最良視角方向は、特定方向と異なる。
この異なる方向は、例えば、図5に示す視線Gの傾き角θが0°〜50°の範囲における、方位角φ=90°寄りの領域などであり、画像表示部200を斜め上方から見た場合における視角方向である。なお、特定方向と異なる方向であれば、最良視角方向は任意に設定してもよい。液晶表示パネルの最良視角方向は、表示の見栄えが最も良好な視角方向であり、最良視角方向を設定する要素としては、階調、コントラスト、オン透過率、またはそれ以外の視角依存性のある種々の要素が挙げられる。
このようにしたから、画像表示部200による表示画像の見栄えを保ちつつも、液晶パネル100の制御窓Wにおける視野角制御によって特定方向への表示画像の反射を抑えることができる。
(4) The
This different direction is, for example, a region close to the azimuth angle φ = 90 ° in the range where the inclination angle θ of the line of sight G shown in FIG. 5 is 0 ° to 50 °, and the
Since it did in this way, reflection of the display image to a specific direction can be suppressed by the viewing angle control in the control window W of the
(5)また、液晶表示パネルとしての画像表示部200は、一対の偏光板(第3偏光板50及び第4偏光板60)を備え、一対の偏光板のうち液晶パネル100に近い偏光板の偏光軸(第3偏光板50の透過軸51)と、第2偏光板30の偏光軸(透過軸31)とは略平行である。
なお、このような偏光軸の関係を保っている限りにおいては、画像表示部200を構成する液晶表示パネルの種類は任意である。例えば、画像表示部200を構成する液晶表示パネルは、ポジ表示型(ノーマリホワイトモード)に限られず、ネガ表示型(ノーマリブラックモード)であってもよい。また、TN型でなく、VA型や、IPS(In Plane Switching)型であってもよい。また、画像表示部200を構成する液晶表示パネルとしてもパッシブ駆動方式のものを採用することも可能である。
(5) In addition, the
As long as the relationship between the polarization axes is maintained, the type of liquid crystal display panel constituting the
(6)また、表示装置1は、車両2に搭載され、特定方向は、画像表示部200に対し、車両2の右サイドウインドウ6が位置する方向である。
このようにしたから、右サイドウインドウ6へ画像表示部200の表示画像が反射して映り込むことを抑制することができる。
(6) The
Since it did in this way, it can suppress that the display image of the
なお、左側に運転席を有する車両2に表示装置1を搭載する場合は、前記の特定方向を、画像表示部200に対し、左サイドウインドウ5が位置する方向に設定すればよい。こうすれば、左サイドウインドウ5への表示画像の映り込みを抑制することができる。
また、特定方向をどのように設定するかは、画像表示部200の表示画像の映り込みを抑制したい箇所に応じて任意であり、上下方向や、特定の斜め方向であってもよい。さらには、表示装置1は、車両2に搭載されるものに限られず、他の乗り物に搭載されるものであってもよいし、乗り物に搭載されるものでなくともよい。
When the
Moreover, how to set a specific direction is arbitrary according to the location which wants to suppress the reflection of the display image of the
なお、以上では、各光軸の説明において、直交、平行、45°などとして説明したが、完全に直交、完全に平行、丁度45°である必要はない。略直交、略平行、略45°であればよい。ここで言う「略」とは、例えば、±5°程度のずれ幅は、条件(製造誤差などの消極的な条件のみならず、光学補償のための積極的な条件も含む)に応じて任意である。 In the above description, each optical axis has been described as orthogonal, parallel, 45 °, etc., but it is not necessary to be completely orthogonal, completely parallel, or exactly 45 °. It may be substantially orthogonal, substantially parallel, or approximately 45 °. The term “substantially” as used herein means that, for example, a deviation width of about ± 5 ° is arbitrary depending on conditions (including not only negative conditions such as manufacturing errors but also positive conditions for optical compensation). It is.
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために公知の技術的事項の説明を適宜省略した。 In the above description, in order to facilitate understanding of the present invention, descriptions of known technical matters are omitted as appropriate.
1…表示装置
100…液晶パネル
10…液晶セル
11F,11R…基板
12F,12R…透明電極、121…第1電極部、122…第2電極部
13F,13R…配向膜
14…液晶層、14A…液晶分子、D…液晶ダイレクタ方向
20…第1偏光板、21…透過軸
30…第2偏光板、31…透過軸
W…制御窓
110…第1バックライト
200…画像表示部
201…表示面、N…法線方向
40…液晶セル
50…第3偏光板、51…透過軸
60…第4偏光板、61…透過軸
210…第2バックライト
300…制御部
A1…対向領域、A2…非対向領域
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記液晶パネルは、
液晶層と、前記液晶層に電圧を印加するための透明電極とを含む液晶素子と、
前記液晶素子の前方に位置する第1偏光板と、
前記液晶素子と前記画像表示部との間に位置する第2偏光板と、を備え、
前記透明電極は、
前記表示面の法線方向において前記表示面と対向する対向領域に位置する第1電極部と、
前記法線方向において前記表示面とは対向しない非対向領域に位置する第2電極部と、を有し、
前記液晶パネルの前記対向領域の少なくとも一部は、前記第1電極部への電圧の印加に応じて透過状態となり、前記表示面に表示された画像を透かして視認させ、
前記液晶パネルは、前記非対向領域において、前記第2電極部への電圧の印加に応じて表示要素を表示し、
前記液晶パネルの前記透過状態となる部分は、特定方向に出射する光の透過率を、前記特定方向とは異なる方向に出射する光の透過率よりも低下させる、
ことを特徴とする表示装置。 An image display unit that displays an image on a display surface, and a vertical alignment type liquid crystal panel positioned in front of the image display unit,
The liquid crystal panel is
A liquid crystal element including a liquid crystal layer and a transparent electrode for applying a voltage to the liquid crystal layer;
A first polarizing plate located in front of the liquid crystal element;
A second polarizing plate positioned between the liquid crystal element and the image display unit,
The transparent electrode is
A first electrode portion located in a facing region facing the display surface in the normal direction of the display surface;
A second electrode portion located in a non-facing region that does not face the display surface in the normal direction,
At least a part of the facing region of the liquid crystal panel is in a transmissive state in response to application of a voltage to the first electrode unit, and allows an image displayed on the display surface to be viewed through,
The liquid crystal panel displays a display element in the non-facing region in response to application of a voltage to the second electrode portion,
The portion of the liquid crystal panel that is in the transmissive state reduces the transmittance of light emitted in a specific direction to be lower than the transmittance of light emitted in a direction different from the specific direction.
A display device characterized by that.
前記制御部は、前記画像表示部に画像を表示する際に、前記第1電極部に電圧を印加することで前記液晶パネルの前記対向領域の少なくとも一部を透過状態とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 A control unit that performs display control of the image display unit and drive control of the liquid crystal panel;
The control unit, when displaying an image on the image display unit, applies a voltage to the first electrode unit to make at least a part of the facing region of the liquid crystal panel in a transmissive state.
The display device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。 The liquid crystal panel is a negative display type that is driven by a passive drive method and displays the display element in a transmissive manner.
The display device according to claim 1 or 2.
当該液晶表示パネルの最良視角方向は、前記特定方向と異なる、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表示装置。 The image display unit is a liquid crystal display panel that transparently displays an image,
The best viewing angle direction of the liquid crystal display panel is different from the specific direction,
The display device according to claim 1, wherein the display device is a display device.
前記一対の偏光板のうち前記液晶パネルに近い偏光板の偏光軸と、前記第2偏光板の偏光軸とは略平行である、
ことを特徴とする請求項4に記載の表示装置。 The liquid crystal display panel includes a pair of polarizing plates,
Of the pair of polarizing plates, the polarizing axis of the polarizing plate close to the liquid crystal panel and the polarizing axis of the second polarizing plate are substantially parallel.
The display device according to claim 4.
前記特定方向は、前記画像表示部に対し、前記車両の右サイドウインドウと左サイドウインドウとのいずれかが位置する方向である、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の表示装置。 Mounted on the vehicle,
The specific direction is a direction in which either the right side window or the left side window of the vehicle is located with respect to the image display unit.
The display device according to claim 1, wherein the display device is a display device.
Priority Applications (1)
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JP2017147023A JP2019028231A (en) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | Display device |
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- 2017-07-28 JP JP2017147023A patent/JP2019028231A/en active Pending
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