JP2021012283A - 視野角制御パネル及び表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 視野角を制御することが可能な視野角制御パネル及び表示装置を提供する。【解決手段】 視野角制御パネルVPは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、電解質ELと、透明な駆動電極DEと、駆動電極DE及び電解質ELにそれぞれ接したエレクトロクロミック層ECと、電解質ELに接した制御電極CEと、を備える。駆動電極DE及び制御電極CEに第1条件で電圧が印加された後、エレクトロクロミック層ECは、入射される光を透過させる状態に保持される。駆動電極DE及び制御電極CEに第2条件で電圧が印加された後、エレクトロクロミック層ECは、入射される光の透過率を低下させる状態に保持される。【選択図】 図4

Description

本発明の実施形態は、視野角制御パネル及び表示装置に関する。
近年、表示装置はノートパソコン、モニター、カーナビゲーション、関数電卓、中小型TV、大型TV、携帯電話、電子手帳など様々な製品に応用されている。これらの製品の中でも、電子手帳、パーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)、携帯電話、タブレットパソコン(PC)、ノートPC等に用いる表示装置は軽薄短小のため、携帯して利用される機会が多い。また、ATM(automated teller machine)用途、および券売機用途の製品の表示装置は公共の場で利用される機会が多い。
上記した製品において、使用状況によっては他人に表示内容を識別されては困る場合がある。例えば、運転中の運転手に画像を表示している場合である。その他、携帯電話、PDA、又はタブレットPCにプライベートな内容を公共の場において表示している場合である。こうした場合、表示装置の視野角特性は狭いほうが望ましい。しかしながら、複数の人で表示画像を観察する機会もあることから表示装置が視野角を制御できる機能を有していることが望まれている。これに限らず、携帯機器および公共情報端末機器も視野角を制御する機能を有していることが望まれている。
そこで、表示装置の画面の前方に微細なルーバーフィルムを着脱自在に設けて視野角を制御したり、表示パネルの観測者側に視野角制御用の液晶パネルを重ねた表示装置にて視野角を制御したり、する手段が知られている。
ルーバーフィルムを用いる場合、ルーバーフィルムを取付けたり、取外したりすることで、視野角制御機能を表示装置に付与したり無くしたりすることは可能である。しかしながら、その取り付け取り外しが煩雑となったり、取り外したルーバーフィルムを持ち歩いたり、未使用時にルーバーフィルムの置き場所が必要となったりすることが煩雑となったり、する課題がある。
また、表示パネルの観測者側に視野角制御用の液晶パネルを重ねた表示装置の場合、電気的に視野角を制御することができるため、ルーバーフィルムの取付け及び取外しの煩雑さの解消は可能である。しかしながら、その場合、表示画像が劣化したり、観測者側に視覚制御用に配置した液晶パネルの視覚制御が不十分となったり、する課題がある。視野角制御が不十分となる理由は、視野角制御用の液晶パネルの視野角特性に起因しており、原理上、上記課題を回避することは困難である。
特開2001−356373号公報 国際公開第2009/141938号
本実施形態は、視野角を制御することが可能な視野角制御パネル及び表示装置を提供する。
一実施形態に係る視野角制御パネルは、
第1基板と、前記第1基板に隙間を空けて対向した第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた電解質と、前記第1基板と前記第2基板とが対向した領域のうち制御領域に位置し、前記第1基板及び前記第2基板の一方に設けられた透明な駆動電極と、前記駆動電極及び前記電解質にそれぞれ接し前記駆動電極に固定されたエレクトロクロミック層と、前記第1基板及び前記第2基板の一方に設けられ前記駆動電極と電気的に絶縁され前記電解質に接した制御電極と、を備え、前記駆動電極及び前記制御電極に第1条件で電圧が印加された後、前記エレクトロクロミック層は、入射される光を透過させる状態にされ、前記駆動電極及び前記制御電極に第2条件で電圧が印加された後、前記エレクトロクロミック層は、前記駆動電極及び前記制御電極に前記第1条件で前記電圧が印加された後の前記エレクトロクロミック層と比較し、入射される光の透過率を低下させる状態にされる。
また、一実施形態に係る視野角制御パネルは、
第1基板と、前記第1基板に隙間を空けて対向した第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた溶液と、を備え、前記第1基板は、前記第1基板と前記第2基板とが対向した領域のうち制御領域に位置し、親水性及び疎水性の一方の第1特性を有する透明な第1膜と、前記第1膜に隣接し前記制御領域に位置した透明な駆動電極と、前記駆動電極の前記第2基板と対向する側の面に設けられ前記駆動電極に重なった第1領域と前記制御領域から外れ前記駆動電極に重なっていない第2領域とを含み、前記親水性及び前記疎水性の他方の第2特性を有する透明な第2膜と、を有し、前記溶液は、前記第1特性を持ち着色された第1液体と、前記第2特性を持つ透明な第2液体と、を有し、前記第1膜及び前記第2膜に接し、前記駆動電極に電圧が印加されていない状態及び前記駆動電極に電圧が印加されている状態の一方の状態にて、前記第1膜及び前記第2膜の特性はそれぞれ維持され、前記駆動電極に電圧が印加されていない状態及び前記駆動電極に電圧が印加されている状態の他方の状態にて、前記第1膜の特性及び前記第2膜の前記第2領域の特性はそれぞれ維持され、前記第2膜の前記第1領域の特性は前記第1特性に変化する。
また、一実施形態に係る視野角制御パネルは、
第1基板と、前記第1基板に隙間を空けて対向した第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に位置し、制御領域を囲み、前記第1基板と前記第2基板とを接合した隔壁と、前記第1基板、前記第2基板、及び前記隔壁で囲まれた空間に充填された電気泳動層と、を備え、前記第1基板は、前記制御領域に位置した透明な制御電極と、前記制御電極より前記電気泳動層側に位置し、前記制御電極を覆った第1絶縁層と、を有し、前記第2基板は、透明な駆動電極と、透明な補助駆動電極と、前記駆動電極及び前記補助駆動電極より前記電気泳動層側に位置し、前記駆動電極及び前記補助駆動電極を覆った第2絶縁層と、を有し、前記電気泳動層は、電気絶縁性を持つ透明な液体と、着色され帯電した複数の粒子と、を有し、前記制御電極、前記駆動電極、及び前記補助駆動電極に第1条件で電圧が印加された後、前記複数の粒子は前記補助駆動電極の近傍に留まり、前記制御電極、前記駆動電極、及び前記補助駆動電極に第2条件で電圧が印加された後、前記複数の粒子は前記駆動電極の近傍に留まる。
また、一実施形態に係る表示装置は、
画像を表示する表示面を有する表示パネルと、上述した視野角制御パネルの何れか一の視野角制御パネルと、を備え、前記視野角制御パネルは、前記表示パネルの前記表示面と対向している。
図1は、第1の実施形態に係る表示装置を示す断面図である。 図2は、図1に示した表示パネルを示す断面図である。 図3は、図1に示した視野角制御パネルの複数のゲート線、複数のソース線、複数のスイッチング素子、及び複数の駆動電極を示す平面図であり、ゲート線、ソース線、スイッチング素子、及び駆動電極の電気的な接続関係を示す図である。 図4は、上記表示パネル及び上記視野角制御パネルの一部を示す断面図である。 図5は、上記表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図6は、上記表示パネル及び上記視野角制御パネルの一部を示す断面図であり、上記視野角制御パネルが第1条件で駆動された場合の視野角を説明するための図である。 図7は、上記表示パネル及び上記視野角制御パネルの一部を示す断面図であり、上記視野角制御パネルが第2条件で駆動された場合の視野角を説明するための図である。 図8は、上記第1の実施形態の変形例1に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図9は、上記第1の実施形態の変形例2に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図10は、上記第1の実施形態の変形例3に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図11は、上記第1の実施形態の変形例4に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図12は、上記第1の実施形態の変形例5に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図13は、上記第1の実施形態の変形例6に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図14は、上記第1の実施形態の変形例7に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図15は、上記第1の実施形態の変形例8に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図16は、上記第1の実施形態の変形例9に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図17は、上記第1の実施形態の変形例10に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図18は、上記第1の実施形態の変形例11に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図19は、上記第1の実施形態の変形例12に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図20は、上記第1の実施形態の変形例13に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図21は、上記第1の実施形態の変形例14に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図22は、上記第1の実施形態の変形例15に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図23は、上記第1の実施形態の変形例16に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図24は、上記第1の実施形態の変形例17に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図25は、上記第1の実施形態の変形例18に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図26は、上記第1の実施形態の変形例19に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図27は、上記第1の実施形態の変形例20に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図28は、上記第1の実施形態の変形例21に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図29は、上記第1の実施形態の変形例22に係る視野角制御パネルの第1ゲート線、第2ゲート線、ソース線、第1スイッチング素子、第2スイッチング素子、及び駆動電極を示す平面図であり、第1ゲート線、第2ゲート線、ソース線、第1スイッチング素子、第2スイッチング素子、及び駆動電極の電気的な接続関係を示す図である。 図30は、上記変形例22に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図31は、上記第1の実施形態の変形例23に係る表示パネルの遮光層と、上記視野角制御パネルの複数の駆動電極と、を示す平面図である。 図32は、上記第1の実施形態の変形例24に係る表示パネル及び視野角制御パネルの一部を示す断面図である。 図33は、第2の実施形態の実施例1に係る表示装置において、表示パネルの遮光層と、視野角制御パネルの複数の駆動電極と、複数の第1膜と、第2膜と、を示す平面図である。 図34は、上記実施例1の視野角制御パネルの複数のゲート線、複数のソース線、複数のスイッチング素子、及び複数の駆動電極を示す平面図であり、ゲート線、ソース線、スイッチング素子、及び駆動電極の電気的な接続関係を示す図である。 図35は、上記実施例1の表示パネル及び視野角制御パネルの一部を示す断面図である。 図36は、上記実施例1の視野角制御パネルの一部を示す断面図であり、駆動電極に電圧が印加されていない状態を説明するための図である。 図37は、上記実施例1の視野角制御パネルの一部を示す断面図であり、駆動電極に電圧が印加されている状態を説明するための図である。 図38は、第2の実施形態の実施例2に係る表示装置において、表示パネルの遮光層と、視野角制御パネルの複数の駆動電極と、複数の第1膜と、第2膜と、を示す平面図である。 図39は、上記実施例2の表示パネル及び視野角制御パネルの一部を示す断面図である。 図40は、上記実施例2の視野角制御パネルの一部を示す断面図であり、駆動電極に電圧が印加されていない状態を説明するための図である。 図41は、上記実施例2の視野角制御パネルの一部を示す断面図であり、駆動電極に電圧が印加されている状態を説明するための図である。 図42は、第3の実施形態に係る表示装置において、表示パネルの遮光層と、視野角制御パネルの隔壁と、を示す平面図である。 図43は、上記第3の実施形態において、表示パネルの開口と、視野角制御パネルの隔壁、制御電極、駆動電極、及び補助駆動電極と、を示す平面図である。 図44は、上記第3の実施形態において、視野角制御パネルの第1ゲート線、第2ゲート線、ソース線、第1スイッチング素子、第2スイッチング素子、駆動電極、及び補助駆動電極を示す平面図であり、第1ゲート線、第2ゲート線、ソース線、第1スイッチング素子、第2スイッチング素子、駆動電極、及び補助駆動電極の電気的な接続関係を示す図である。 図45は、上記第3の実施形態の表示パネル及び視野角制御パネルの一部を示す断面図である。 図46は、上記第3の実施形態の視野角制御パネルの一部を示す断面図であり、制御電極に正の電圧が印加され、駆動電極に正の電圧が印加され、補助駆動電極に負の電圧が印加された後の状態を説明するための図である。 図47は、上記第3の実施形態の視野角制御パネルの一部を示す断面図であり、制御電極に正の電圧が印加され、補助駆動電極に正の電圧が印加され、駆動電極に負の電圧が印加された後の状態を説明するための図である。 図48は、上記第3の実施形態の変形例1に係る表示装置において、表示パネルの遮光層と、視野角制御パネルの隔壁と、を示す平面図である。 図49は、上記第3の実施形態の変形例2に係る表示装置において、表示パネルの遮光層と、視野角制御パネルの隔壁と、を示す平面図である。 図50は、第4の実施形態に係る表示装置を示す断面図である。
以下に、本発明の各実施形態及び各変形例について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。本第1の実施形態では、アクティブマイクロルーバーとしてエレクトロクロミズムを用いて電気的に視野角制御を行う技術を開示する。本実施形態によれば、ルーバーフィルムを使用する場合の煩雑さを解消することができる。さらに、視野角制御用の液晶パネルを使用する場合と比較し、視野角制御性を改善することができる。
図1は、本第1の実施形態に係る表示装置DSPを示す断面図である。図1に示すように、表示装置DSPは、少なくとも、表示パネルDPと、視野角制御パネルVPと、制御部CONと、を備えている。本実施形態において、表示パネルDPは透過型の表示パネルであり、表示装置DSPは液晶表示装置である。そのため、表示装置DSPは、照明装置BUをさらに備えている。
表示パネルDPは、表示パネル本体PNLと、第1偏光板PL1と、第2偏光板PL2と、を備えている。第2偏光板PL2は、第1偏光板PL1と対向して配置されている。表示パネル本体PNLは、第1偏光板PL1と第2偏光板PL2との間に配置されている。表示パネルDPは、第1偏光板PL1、表示パネル本体PNL、及び第2偏光板PL2が重なった領域に表示領域DAを有している。表示パネルDPは、表示領域DAにおいて、画像を表示する表示面Saを有している。本実施形態において、表示面Saは、第2偏光板PL2の表示パネル本体PNLと対向する側とは反対側の面である。なお、表示パネルDPは、第1偏光板PL1及び第2偏光板PL2以外の光学シートをさらに備えていてもよい。
本実施形態の照明装置BUは、バックライトユニットである。照明装置BUは、第1偏光板PL1と対向して配置されている。照明装置BUは、表示パネルDPに向けて光を出射するように構成されている。
視野角制御パネルVPは、表示パネルDPの表示面Saと対向している。視野角制御パネルVPの視野角制御領域は、少なくとも表示領域DAの全体と対向している。視野角制御パネルVPには、表示パネルDP側から拡散光が入射される。視野角制御パネルVPは、入射される光のうち、特定の位置を進む光の透過率を調整するように構成されている。表示装置DSPは、視野角θを広くして画像を表示したり、視野角θを狭くして画像を表示したり、することができる。上記のように、表示装置DSPに視野角制御パネルVPを付加することで、視野角を制御することができる。視野角制御パネルVPの詳細については後述する。
表示装置DSPの正面方向は、第1偏光板PL1、表示パネル本体PNL、第2偏光板PL2、及び視野角制御パネルVPが並ぶ方向である。視野角θは、画面に向かって上下左右の有効視野の角度である。上記正面方向の視野角θを0°としている。
第1偏光板PL1、表示パネル本体PNL、第2偏光板PL2、及び視野角制御パネルVPは、これらの間に介在した接着層にて接着されている。但し、第1偏光板PL1、表示パネル本体PNL、第2偏光板PL2、及び視野角制御パネルVPの間には、接着層が介在していなくともよく、空気の層が介在していてもよい。
制御部CONは、視野角制御パネルVP、表示パネルDP、及び照明装置BUのそれぞれに電気的に接続され、視野角制御パネルVP、表示パネルDP、及び照明装置BUのそれぞれの駆動を制御するように構成されている。
次に、表示パネルDPの構成について説明する。図2は、図1に示した表示パネルDPを示す断面図である。なお、図2において、第1偏光板PL1及び第2偏光板PL2の図示を省略している。
図1及び図2に示すように、表示パネル本体PNLは、アレイ基板20と、アレイ基板20に隙間を置いて対向配置された対向基板30と、アレイ基板20と対向基板30との間に保持された液晶層40と、を備えている。アレイ基板20は第1偏光板PL1側に位置し、対向基板30は第2偏光板PL2側に位置している。
アレイ基板20は、透明な絶縁基板21を有している。絶縁基板21上には、スイッチング素子としての複数の薄膜トランジスタ22、複数の画素電極23、配向膜26等が設けられている。
対向基板30は、透明な絶縁基板31を有している。絶縁基板31のアレイ基板20と対向する側に、遮光層50、カラーフィルタ53、対向電極32、及び配向膜33が設けられている。遮光層50は、表示領域DAに位置した格子状の遮光部51と、表示領域DAの外側の非表示領域NDAに位置した枠状の周辺遮光部52と、が一体となって形成されている。遮光層50は、複数の開口OPを有している。
カラーフィルタ53は、複数色の着色層54と、複数の透明層55と、を有している。本実施形態において、カラーフィルタ53は、赤色の着色層54、緑色の着色層54、青色の着色層54、及び透明層55を有している。なお、カラーフィルタ53の構成は、本実施形態の例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、カラーフィルタ53は、透明層55無しに構成されてもよい。
アレイ基板20と対向基板30との隙間は、スペーサ25により保持されている。アレイ基板20及び対向基板30は、両基板の周縁部に配設されたシール材41により互いに接合されている。液晶層40は、アレイ基板20、対向基板30、及びシール材41で囲まれた空間に形成されている。表示パネルDPは、複数の画素PXを有している。各々の画素PXは、開口OPに重なった開口領域、画素電極23、薄膜トランジスタ22等を含んでいる。
次に、視野角制御パネルVPの構成について説明する。図3は、視野角制御パネルVPの複数のゲート線G、複数のソース線S、複数のスイッチング素子SW、及び複数の駆動電極DEを示す平面図であり、ゲート線G、ソース線S、スイッチング素子SW、及び駆動電極DEの電気的な接続関係を示す図である。
図3に示すように、複数のゲート線Gは、第1方向Xに延在し、第1方向Xに交差する第2方向Yに間隔を置いて並んでいる。複数のソース線Sは、第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を置いて並んでいる。スイッチング素子SWは、ゲート線Gとソース線Sとの交差部近傍に位置し、TFT(薄膜トランジスタ)で構成されている。スイッチング素子SWは、ゲート線Gに電気的に接続されたゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、を有している。スイッチング素子SWにおいて、ソース電極及びドレイン電極の一方の第1電極はソース線Sに電気的に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方の第2電極は駆動電極DEに電気的に接続されている。スイッチング素子SWは、ゲート線Gから与えられる制御信号に基づいてオン/オフが切替えられ、ソース線Sから駆動電極DEに電圧を与えるのかどうか切替えるように構成されている。
なお、スイッチング素子SWは、駆動電極DEと一対一で接続されていなくともよい。駆動上の問題が無ければ、各々のスイッチング素子SWは、2以上の駆動電極DEに接続されていてもよい。
駆動電極DEは、平面視において、隣合う一対のゲート線Gと、隣合う一対のソース線Sと、で囲まれた領域に位置している。但し、駆動電極DEは、ゲート線Gの少なくとも一部に重ねられてもよい。又は、駆動電極DEは、ソース線Sの少なくとも一部に重ねられてもよい。又は、駆動電極DEは、ゲート線Gの少なくとも一部に重ねられ、かつ、ソース線Sの少なくとも一部に重ねられてもよい。
図4は、表示パネルDP及び視野角制御パネルVPの一部を示す断面図である。図4においては、表示パネルDP及び視野角制御パネルVPのうち説明に必要な部材のみを示している。例えば、図4では、第1偏光板PL1、第2偏光板PL2等の図示を省略している。
図4に示すように、アレイ基板20は、複数の信号線24を有している。信号線24は、上記薄膜トランジスタ22に電気的に接続されている(図2)。信号線24は、第2方向Yに延在している。平面視において、信号線24の全体が遮光部51(遮光層50)と対向している。なお、図示しないが、アレイ基板20は、それぞれ対応する薄膜トランジスタ22に電気的に接続され第1方向Xに延在し、複数の信号線24と交差した複数の走査線も有している。例えば、走査線の全体が遮光部51(遮光層50)と対向している。
視野角制御パネルVPは、表示パネルDPと対向した第1基板SUB1と、第1基板SUB1に隙間を空けて対向した第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に設けられた電解質ELと、を備えている。電解質ELの性質は、液状である。但し、電解質ELの性質は、ゲル状、又は固体であってもよい。なお、電解質ELの性質が、液状又はゲル状である場合、液晶表示パネルの製造プロセスとの親和性が高く、ODF(One Drop fill)と呼ばれる液晶滴下注入法を、電解質ELの製造プロセスに利用してもよい。第1基板SUB1は、電解質ELと対向する側とは反対側に光入射面SIを有している。第2基板SUB2は、電解質ELと対向する側とは反対側に光出射面SOを有している。
視野角制御パネルVPと表示パネルDPとの間に、接着層OCが介在している。視野角制御パネルVPは、接着層OCにより表示パネルDPに接着されている。本実施形態において、接着層OCは、OCR(Optical Clear Resin)で構成されている。但し、接着層OCは、OCA(Optical Clear Adhesive)など、OCR以外で構成されていてもよい。
第1基板SUB1は、透明な絶縁基板1と、単個の透明な制御電極CEと、を備えている。絶縁基板1は、ガラスや樹脂などの透明な絶縁材料で形成されている。制御電極CEは、絶縁基板1の第2基板SUB2と対向する側に位置している。制御電極CEは、電解質ELに接している。本実施形態において、制御電極CEは、電解質ELに浸っている。制御電極CEは、遮光層50及び複数の開口OPと第3方向Zに対向している。なお、第3方向Zは、第1方向X及び第2方向Yのそれぞれに直交している。
第2基板SUB2は、透明な絶縁基板10と、複数の透明な駆動電極DEと、複数のエレクトロクロミック層ECと、を備えている。絶縁基板10は、ガラスや樹脂などの透明な絶縁材料で形成されている。駆動電極DEは、第1基板SUB1と第2基板SUB2とが対向した領域のうち制御領域CAに位置している。駆動電極DEは、絶縁基板10の第1基板SUB1と対向する側に位置している。本実施形態において、駆動電極DEは、電解質ELに接しているが、電解質ELに接していなくともよい。
エレクトロクロミック層ECは、駆動電極DE及び電解質ELにそれぞれ接している。駆動電極DEは、制御電極CEと電気的に絶縁されている。本実施形態において、エレクトロクロミック層ECは、駆動電極DEに積層され、駆動電極DEに固定され、電解質ELに浸っている。エレクトロクロミック層ECは、第3方向Z(第1基板SUB1と第2基板SUB2とが対向する方向)にて、駆動電極DEに積層され、駆動電極DEと電解質ELとに挟まれている。
本実施形態において、制御電極CEは、第1基板SUB1に設けられ、駆動電極DE及びエレクトロクロミック層ECは、第2基板に設けられている。しかしながら、制御電極CE及びエレクトロクロミック層ECが電解質ELに接していればよく、制御電極CE、並びに駆動電極DE及びエレクトロクロミック層ECの接合体は、それぞれ、第1基板SUB1及び第2基板SUB2の一方に設けられていればよい。例えば、制御電極CE及び上記接合体の両方を第2基板SUB2に設けてもよい。但し、上記接合体は、光出射面SOに近い第2基板SUB2に設けられていた方が、視野角制御の観点から望ましい。
図5は、表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。
図5に示すように、遮光層50の複数の開口OPは、第1方向X及び第2方向Yにマトリクス状に配置されている。各々の開口OPは、四角形の形状を有している。本実施形態において、開口OPは、矩形の形状を有し、第2方向Yに平行な長軸を有している。平面視にて、複数の開口OPは、表示面Saに重ねられている(図1)。
複数の駆動電極DEは、それぞれ矩形の形状を有し、マトリクス状に配置されている。各々の駆動電極DEは、開口OPの形状及び位置に対応して設けられている。なお、後述するが、複数の駆動電極DEのそれぞれの形状や、複数の駆動電極DEの配置は、種々変形可能である。駆動電極DEは、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。ここで、第1方向Xの矢印の先端が向く方向が右側、第2方向Yの矢印の先端が向く方向が下側、となる平面視において、第1辺S1は、開口OPの左辺であり、長辺である。駆動電極DEは、遮光層50及び開口OPの両方と対向している。また、駆動電極DEは、開口OPの上辺である第2辺S2と、開口OPの下辺である第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。なお、開口OPの右辺は第4辺S4である。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。なお、開口OPの50%以上が駆動電極DEで覆われることは、表示画像が暗くなりすぎるため、望ましくない。本実施形態において、開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で25%、覆われている。
例えば、開口OPの第1方向Xの幅をW1、開口OPに重なった領域における駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)の第1方向Xの幅をW2、とする。すると、本実施形態において、幅W2は、幅W1の25%である。
なお、表示画像の輝度レベルを保持する観点から、開口OPが一以上の駆動電極DEで覆われる割合は、0%に近い方が望ましい。例えば、開口OPは、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で覆われていなくともよい。本実施形態では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率を調整することができ、左側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
次に、視野角制御パネルVPにて視野角を調整する例について説明する。図6は、表示パネルDP及び視野角制御パネルVPの一部を示す断面図であり、視野角制御パネルVPが第1条件で駆動された場合の視野角を説明するための図である。
図6に示すように、エレクトロクロミック層ECは、例えば、プルシアンブルー型錯体で形成されている。駆動電極DE及び制御電極CEに第1条件で電圧が印加されると、駆動電極DEは陰極に設定され、制御電極CEは陽極に設定される。これにより、駆動電極DEからエレクトロクロミック層ECに電子(e)が移動し、電解質ELからエレクトロクロミック層ECに陽イオン(K)が移動し、エレクトロクロミック層ECは還元され、透明となる。還元された後のエレクトロクロミック層ECの組成は次の組成式で表される。
Fe2+ [FeII(CN)]・xH
エレクトロクロミック層ECは、エレクトロクロミック材料の電気化学反応により、着色と無色透明との間で変化を起こす現象を利用している。電気化学反応時に電気が必要なだけであり、エレクトロクロミック層ECは、メモリー性を有している。そのため、エレクトロクロミック層ECが還元された後、駆動電極DE及び制御電極CEへの電圧の印加を休止しても、エレクトロクロミック層ECは、透明な状態に保持される。そして、エレクトロクロミック層ECは、入射される光を透過させる状態に保持され、視野角は第1視野角に設定される。
図7は、表示パネルDP及び視野角制御パネルVPの一部を示す断面図であり、視野角制御パネルVPが第2条件で駆動された場合の視野角を説明するための図である。図7に示すように、駆動電極DE及び制御電極CEに第2条件で電圧が印加されると、駆動電極DEは陽極に設定され、制御電極CEは陰極に設定される。これにより、エレクトロクロミック層ECから駆動電極DEに電子(e)が移動し、エレクトロクロミック層ECから電解質ELに陽イオン(K)が移動し、エレクトロクロミック層ECは酸化され、プルシアンブルーに着色される。酸化された後のエレクトロクロミック層ECの組成は次の組成式で表される。
Fe3+ [FeII(CN)]・xH
エレクトロクロミック層ECが酸化された後、駆動電極DE及び制御電極CEへの電圧の印加を休止しても、エレクトロクロミック層ECは、プルシアンブルーに着色された状態に保持される。そして、駆動電極DE及び制御電極CEに上記第1条件で電圧が印加された後のエレクトロクロミック層ECと比較し、エレクトロクロミック層ECは、入射される光の透過率を低下させる状態に保持される。視野角は、上記第1視野角より狭い第2視野角に設定される。本実施形態において、右側の視野角に変化は無いが、左側の視野角は狭くなった。
上記のことから、視野角制御パネルVPは、開口OPを透過する光のうち一部の光の透過量を制御し、視野角を上記第1視野角又は上記第2視野角に設定することができる。なお、電気化学反応(酸化−還元)による、プルシアンブルーのエレクトロクロミズムに関しては、例えば、国際公開第2009/157554号公報に開示されている。
上記実施形態では、エレクトロクロミック層ECを青色(プルシアンブルー)と透明との間で変化させたが、青色以外の色と透明との間で変化させてもよい。例えば、上記組成式のFeをNiに置換することで、エレクトロクロミック層ECを黄色と透明との間で変化させることができる。又は、上記組成式のFeをCoに置換することで、エレクトロクロミック層ECを赤色と透明との間で変化させることができる。なお、エレクトロクロミック層ECを着色させる場合、黒色に着色した方が望ましい。そのため、エレクトロクロミック層ECを黒色と透明との間で変化させた方が望ましい。エレクトロクロミック層ECを着色させることで、エレクトロクロミック層ECは、表示パネルDP側から入射される光を吸収することができる。
上記実施形態では駆動電極DE及び制御電極CEへの電圧の印加を休止しても、エレクトロクロミック層ECは、プルシアンブルーに着色された状態に保持されるが、電解質のイオン導電率を調整することによりメモリー性(着色状態の保持する度合い)は調整できる。
又は、駆動電極DE及び制御電極CEに第2条件で電圧が印加された後、エレクトロクロミック層ECは、着色された状態への保持に限らず、鏡状態に保持されてもよい。なお、鏡状態と透明との間で変化するエレクトロクロミズムに関しては、例えば、「日本写真学会誌 2014年 77巻 3号 p.257−263」に開示されている。エレクトロクロミック層ECの鏡面により、表示パネルDP側から入射される光を反射することができる。また、特開2016−157020号公報には電解質に金属イオンを含ませ、電極上での還元反応により金属を析出させ鏡状態を実現する方法も開示されている。
なお、エレクトロクロミズムにより着色又は鏡面化する技術は、上述した例に限定されるものではなく、種々変形可能である。
上記のように構成された第1の実施形態に係る表示装置DSPによれば、視野角制御パネルVPは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、電解質ELと、透明な駆動電極DEと、エレクトロクロミック層ECと、制御電極CEと、を備えている。駆動電極DE及び制御電極CEに第1条件で電圧が印加された後、エレクトロクロミック層ECは、入射される光を透過させる状態に保持され、視野角は第1視野角に設定される。駆動電極DE及び制御電極CEに第2条件で電圧が印加された後、エレクトロクロミック層ECは、相対的に、入射される光の透過率を低下させる状態に保持され、視野角は上記第1視野角より狭い第2視野角に設定される。
そのため、ルーバーフィルムを使用する場合の煩雑さを解消することができる。さらに、視野角制御パネルVPに視野角制御用の液晶パネルを使用する場合と比較し、視野角制御性を改善することができる。上記のことから、視野角を制御することが可能な視野角制御パネルVP及び表示装置DSPを得ることができる。
(第1の実施形態の変形例1)
図8は、本変形例1に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの位置以外、本変形例1の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図8に示すように、複数の駆動電極DEは、それぞれ矩形の形状を有している。駆動電極DEは、開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。駆動電極DEは、遮光層50及び開口OPの両方と対向している。また、駆動電極DEは、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例1では、視野角制御パネルVPは、開口OPの右側を透過した光の透過率を調整することができ、右側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例2)
図9は、本変形例2に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例2の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図9に示すように、複数の駆動電極DEは、それぞれ矩形の形状を有している。駆動電極DEは、開口OPの第4辺S4及び上記第4辺S4に隣合う開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1及び上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。駆動電極DEは、遮光層50、及び第1方向Xに隣合う一対の開口OPと対向している。また、駆動電極DEは、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。
開口OPは、平面視にて、一対の駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例2では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率と、開口OPの右側を透過した光の透過率を調整することができ、左側の視野角(θ)及び右側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例3)
図10は、本変形例3に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例3の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図10に示すように、複数の駆動電極DEは、それぞれ矩形の形状を有している。駆動電極DEは、開口OPの第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。また、駆動電極DEは、開口OPの第1辺S1と第4辺S4と、を越えて第1方向Xに延在している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例3では、視野角制御パネルVPは、開口OPの上側を透過した光の透過率を調整することができ、上側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例4)
図11は、本変形例4に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例4の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図11に示すように、複数の駆動電極DEは、それぞれ矩形の形状を有している。駆動電極DEは、開口OPの第3辺S3と並行して延在し、かつ、上記第3辺S3を跨いで第2方向Yに拡張されている。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。また、駆動電極DEは、開口OPの第1辺S1と第4辺S4と、を越えて第1方向Xに延在している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例4では、視野角制御パネルVPは、開口OPの下側を透過した光の透過率を調整することができ、下側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例5)
図12は、本変形例5に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例5の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図12に示すように、各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、第2延出部EX2と、を有し、第1延出部EX1及び第2延出部EX2が一体となって形成されている。第1延出部EX1は、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。第1延出部EX1は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。第2延出部EX2は、開口OPのうち第1辺S1と異なる方向に延在する第3辺S3と並行して延在し、かつ、上記第3辺S3を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、開口OPの第4辺S4を越えて第1方向Xに延在している。
第1方向Xの矢印の先端が向く方向が右側、第2方向Yの矢印の先端が向く方向が下側、となる平面視において、駆動電極DEは、L字の形状を有している。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例5では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、及び開口OPの下側を透過した光の透過率を調整することができ、左側及び下側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例6)
図13は、本変形例6に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例6の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図13に示すように、各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、第2延出部EX2と、を有し、第1延出部EX1及び第2延出部EX2が一体となって形成されている。第1延出部EX1は、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。第1延出部EX1は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。第2延出部EX2は、開口OPのうち第1辺S1と異なる方向に延在する第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、開口OPの第4辺S4を越えて第1方向Xに延在している。
第1方向Xの矢印の先端が向く方向が右側、第2方向Yの矢印の先端が向く方向が下側、となる平面視において、駆動電極DEは、L字を上下反転させた形状を有している。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例6では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、及び開口OPの上側を透過した光の透過率を調整することができ、左側及び上側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例7)
図14は、本変形例7に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例7の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図14に示すように、各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、第2延出部EX2と、を有し、第1延出部EX1及び第2延出部EX2が一体となって形成されている。第1延出部EX1は、開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。第1延出部EX1は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。第2延出部EX2は、開口OPのうち第4辺S4と異なる方向に延在する第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、開口OPの第1辺S1を越えて第1方向Xに延在している。
第1方向Xの矢印の先端が向く方向が右側、第2方向Yの矢印の先端が向く方向が下側、となる平面視において、駆動電極DEは、L字を180°回転させた形状を有している。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例7では、視野角制御パネルVPは、開口OPの右側を透過した光の透過率、及び開口OPの上側を透過した光の透過率を調整することができ、右側及び上側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例8)
図15は、本変形例8に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例8の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図15に示すように、各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、第2延出部EX2と、を有し、第1延出部EX1及び第2延出部EX2が一体となって形成されている。第1延出部EX1は、開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。第1延出部EX1は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。第2延出部EX2は、開口OPのうち第4辺S4と異なる方向に延在する第3辺S3と並行して延在し、かつ、上記第3辺S3を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、開口OPの第1辺S1を越えて第1方向Xに延在している。
第1方向Xの矢印の先端が向く方向が右側、第2方向Yの矢印の先端が向く方向が下側、となる平面視において、駆動電極DEは、L字を左右反転させた形状を有している。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例8では、視野角制御パネルVPは、開口OPの右側を透過した光の透過率、及び開口OPの下側を透過した光の透過率を調整することができ、右側及び下側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例9)
図16は、本変形例9に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例9の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図16に示すように、各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、第2延出部EX2と、第3延出部EX3と、を有し、第1延出部EX1、第2延出部EX2、及び第3延出部EX3が一体となって形成されている。第1延出部EX1は、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。第1延出部EX1は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。第3延出部EX3は、開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。第3延出部EX3は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。第2延出部EX2は、開口OPの第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、第1延出部EX1から第3延出部EX3まで第1方向Xに連続的に延在している。
第1方向Xの矢印の先端が向く方向が右側、第2方向Yの矢印の先端が向く方向が下側、となる平面視において、駆動電極DEは、Π字の形状を有している。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例9では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、開口OPの右側を透過した光の透過率、及び開口OPの上側を透過した光の透過率を調整することができ、左側、右側及び上側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例10)
図17は、本変形例10に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例10の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図17に示すように、各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、第2延出部EX2と、第3延出部EX3と、を有し、第1延出部EX1、第2延出部EX2、及び第3延出部EX3が一体となって形成されている。第1延出部EX1は、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。第1延出部EX1は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。第3延出部EX3は、開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。第3延出部EX3は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。第2延出部EX2は、開口OPの第3辺S3と並行して延在し、かつ、上記第3辺S3を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、第1延出部EX1から第3延出部EX3まで第1方向Xに連続的に延在している。
第1方向Xの矢印の先端が向く方向が右側、第2方向Yの矢印の先端が向く方向が下側、となる平面視において、駆動電極DEは、Π字を上下反転させた形状を有している。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例10では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、開口OPの右側を透過した光の透過率、及び開口OPの下側を透過した光の透過率を調整することができ、左側、右側及び下側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例11)
図18は、本変形例11に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例11の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図18に示すように、各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、第2延出部EX2と、第3延出部EX3と、を有し、第1延出部EX1、第2延出部EX2、第3延出部EX3、及び第4延出部EX4が一体となって形成されている。第1延出部EX1は、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。第1延出部EX1は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。第3延出部EX3は、開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。第3延出部EX3は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。
第2延出部EX2は、開口OPの第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。第4延出部EX4は、開口OPの第3辺S3と並行して延在し、かつ、上記第3辺S3を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2及び第4延出部EX4は、それぞれ第1延出部EX1から第3延出部EX3まで第1方向Xに連続的に延在している。
第1方向Xの矢印の先端が向く方向が右側、第2方向Yの矢印の先端が向く方向が下側、となる平面視において、駆動電極DEは、矩形枠状の形状を有している。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例11では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、開口OPの右側を透過した光の透過率、開口OPの上側を透過した光の透過率、及び開口OPの下側を透過した光の透過率を調整することができ、左側、右側、上側、及び下側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
(第1の実施形態の変形例12)
図19は、本変形例12に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例12の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図19に示すように、複数の駆動電極DEは、第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を置いて並べられている。各々の駆動電極DEは、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。駆動電極DEは、遮光層50、及び複数の開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例12では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率を調整することができ、左側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
なお、本変形例12の場合、視野角制御パネルVPは、ゲート線G、ソース線S、及びスイッチング素子SW無しに構成されてもよい(図3)。その場合、ソース線Sに与えられる信号(電圧)が、駆動電極DEに与えられればよい。
(第1の実施形態の変形例13)
図20は、本変形例13に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例13の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図20に示すように、複数の駆動電極DEは、第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を置いて並べられている。各々の駆動電極DEは、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。駆動電極DEは、遮光層50、及び複数の開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例13では、視野角制御パネルVPは、開口OPの右側を透過した光の透過率を調整することができ、右側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
なお、本変形例13の場合も、視野角制御パネルVPは、ゲート線G、ソース線S、及びスイッチング素子SW無しに構成されてもよい(図3)。
(第1の実施形態の変形例14)
図21は、本変形例14に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例14の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図21に示すように、複数の駆動電極DEは、第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を置いて並べられている。複数の駆動電極DEは、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている駆動電極DEを含んでいる。また、複数の駆動電極DEは、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている駆動電極DEを含んでいる。駆動電極DEは、遮光層50、及び複数の開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例14では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、及び開口OPの右側を透過した光の透過率を調整することができ、左側、及び右側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
なお、本変形例14の場合も、視野角制御パネルVPは、ゲート線G、ソース線S、及びスイッチング素子SW無しに構成されてもよい(図3)。
(第1の実施形態の変形例15)
図22は、本変形例15に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例15の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図22に示すように、複数の駆動電極DEは、第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を置いて並べられている。駆動電極DEは、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第4辺S4、及び上記第4辺S4に隣合う複数の開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1及び上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。駆動電極DEは、遮光層50、及び複数の開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例15では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、及び開口OPの右側を透過した光の透過率を調整することができ、左側、及び右側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
なお、本変形例15の場合も、視野角制御パネルVPは、ゲート線G、ソース線S、及びスイッチング素子SW無しに構成されてもよい(図3)。
(第1の実施形態の変形例16)
図23は、本変形例16に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例16の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図23に示すように、複数の駆動電極DEは、第1方向Xに間隔を置いて並べられている。各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、複数の第2延出部EX2と、を有し、第1延出部EX1及び複数の第2延出部EX2が一体となって形成されている。第1延出部EX1は、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。第2延出部EX2は、対応する開口OPの第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、開口OPの第4辺S4を越えて第1方向Xに延在している。駆動電極DEは、遮光層50、及び複数の開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例16では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、及び開口OPの上側を透過した光の透過率を調整することができ、左側及び上側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
なお、本変形例16の場合も、視野角制御パネルVPは、ゲート線G、ソース線S、及びスイッチング素子SW無しに構成されてもよい(図3)。
(第1の実施形態の変形例17)
図24は、本変形例17に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例17の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図24に示すように、複数の駆動電極DEは、第1方向Xに間隔を置いて並べられている。各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、複数の第2延出部EX2と、を有し、第1延出部EX1及び複数の第2延出部EX2が一体となって形成されている。第1延出部EX1は、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。第2延出部EX2は、対応する開口OPの第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、開口OPの第1辺S1を越えて第1方向Xに延在している。駆動電極DEは、遮光層50、及び複数の開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例17では、視野角制御パネルVPは、開口OPの右側を透過した光の透過率、及び開口OPの上側を透過した光の透過率を調整することができ、右側及び上側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
なお、本変形例17の場合も、視野角制御パネルVPは、ゲート線G、ソース線S、及びスイッチング素子SW無しに構成されてもよい(図3)。
(第1の実施形態の変形例18)
図25は、本変形例18に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例18の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図25に示すように、複数の駆動電極DEは、第1方向Xに間隔を置いて並べられている。各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、複数の第2延出部EX2と、第3延出部EX3と、を有し、第1延出部EX1、複数の第2延出部EX2、及び第3延出部EX3が一体となって形成されている。
第1延出部EX1は、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。第3延出部EX3は、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。第2延出部EX2は、対応する開口OPの第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、第1延出部EX1から第3延出部EX3まで第1方向Xに連続的に延在している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例18では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、開口OPの右側を透過した光の透過率、及び開口OPの上側を透過した光の透過率を調整することができ、左側、右側、及び上側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
なお、本変形例18の場合も、視野角制御パネルVPは、ゲート線G、ソース線S、及びスイッチング素子SW無しに構成されてもよい(図3)。
(第1の実施形態の変形例19)
図26は、本変形例19に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例19の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図26に示すように、駆動電極DEは、複数の第1延出部EX1と、複数の第2延出部EX2と、を有し、複数の第1延出部EX1及び複数の第2延出部EX2が一体となって形成されている。複数の第1延出部EX1は、第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を置いて並べられている。第1延出部EX1は、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第4辺S4、及び上記第4辺S4に隣合う複数の開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1及び上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。第2延出部EX2は、対応する開口OPの第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、第1延出部EX1から隣の第1延出部EX1まで第1方向Xに連続的に延在している。駆動電極DEは、遮光層50、及び複数の開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例19では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、開口OPの右側を透過した光の透過率、及び開口OPの上側を透過した光の透過率を調整することができ、左側、右側、及び上側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
なお、本変形例19の場合も、視野角制御パネルVPは、ゲート線G、ソース線S、及びスイッチング素子SW無しに構成されてもよい(図3)。
(第1の実施形態の変形例20)
図27は、本変形例20に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例20の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図27に示すように、複数の駆動電極DEは、第1方向Xに間隔を置いて並べられている。各々の駆動電極DEは、第1延出部EX1と、複数の第2延出部EX2と、第3延出部EX3と、複数の第4延出部EX4と、を有し、第1延出部EX1、複数の第2延出部EX2、第3延出部EX3、及び複数の第4延出部EX4が一体となって形成されている。
第1延出部EX1は、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。第3延出部EX3は、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第4辺S4と並行して延在し、かつ、上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。
第2延出部EX2は、対応する開口OPの第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、第1延出部EX1から第3延出部EX3まで第1方向Xに連続的に延在している。第4延出部EX4は、対応する開口OPの第3辺S3と並行して延在し、かつ、上記第3辺S3を跨いで第2方向Yに拡張されている。第4延出部EX4は、第1延出部EX1から第3延出部EX3まで第1方向Xに連続的に延在している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例20では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、開口OPの右側を透過した光の透過率、開口OPの上側を透過した光の透過率、及び開口OPの下側を透過した光の透過率を調整することができ、左側、右側、上側、及び下側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
なお、本変形例20の場合も、視野角制御パネルVPは、ゲート線G、ソース線S、及びスイッチング素子SW無しに構成されてもよい(図3)。
(第1の実施形態の変形例21)
図28は、本変形例21に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例21の視野角制御パネルVPは、上記第1の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図28に示すように、駆動電極DEは、複数の第1延出部EX1と、複数の第2延出部EX2と、複数の第4延出部EX4と、を有し、複数の第1延出部EX1、複数の第2延出部EX2、及び複数の第4延出部EX4が一体となって形成されている。複数の第1延出部EX1は、第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を置いて並べられている。第1延出部EX1は、第2方向Yに並んだ複数の開口OPの第4辺S4、及び上記第4辺S4に隣合う複数の開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1及び上記第4辺S4を跨いで第1方向Xに拡張されている。
第2延出部EX2は、対応する開口OPの第2辺S2と並行して延在し、かつ、上記第2辺S2を跨いで第2方向Yに拡張されている。第4延出部EX4は、対応する開口OPの第3辺S3と並行して延在し、かつ、上記第3辺S3を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2及び第4延出部EX4は、第1延出部EX1から隣の第1延出部EX1まで第1方向Xに連続的に延在している。駆動電極DEは、遮光層50、及び複数の開口OPと対向している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例21では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、開口OPの右側を透過した光の透過率、開口OPの上側を透過した光の透過率、及び開口OPの下側を透過した光の透過率を調整することができ、左側、右側、上側、及び下側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
なお、本変形例21の場合も、視野角制御パネルVPは、ゲート線G、ソース線S、及びスイッチング素子SW無しに構成されてもよい(図3)。
(第1の実施形態の変形例22)
図29は、本変形例22に係る視野角制御パネルVPの第1ゲート線G1、第2ゲート線G2、ソース線S、第1スイッチング素子SW1、第2スイッチング素子SW2、及び駆動電極DEを示す平面図であり、第1ゲート線G1、第2ゲート線G2、ソース線S、第1スイッチング素子SW1、第2スイッチング素子SW2、及び駆動電極DEの電気的な接続関係を示す図である。
図29に示すように、第1ゲート線G1及び第2ゲート線G2は、それぞれ第1方向Xに延在し、第2方向Yに間隔を置いて並んでいる。ソース線Sは、第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を置いて並んでいる。
第1スイッチング素子SW1は、第1ゲート線G1とソース線Sとの交差部近傍に位置し、TFTで構成されている。第1スイッチング素子SW1は、第1ゲート線G1に電気的に接続されたゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、を有している。第1スイッチング素子SW1において、ソース電極及びドレイン電極の一方の第1電極はソース線Sに電気的に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方の第2電極は駆動電極DEの第1延出部EX1に電気的に接続されている。第1スイッチング素子SW1は、第1ゲート線G1から与えられる制御信号に基づいてオン/オフが切替えられ、ソース線Sから第1延出部EX1に電圧を与えるのかどうか切替えるように構成されている。
第2スイッチング素子SW2は、第2ゲート線G2とソース線Sとの交差部近傍に位置し、TFTで構成されている。第2スイッチング素子SW2は、第2ゲート線G2に電気的に接続されたゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、を有している。第2スイッチング素子SW2において、ソース電極及びドレイン電極の一方の第1電極はソース線Sに電気的に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方の第2電極は駆動電極DEの第2延出部EX2に電気的に接続されている。第2スイッチング素子SW2は、第2ゲート線G2から与えられる制御信号に基づいてオン/オフが切替えられ、ソース線Sから第2延出部EX2に電圧を与えるのかどうか切替えるように構成されている。
第1延出部EX1は、平面視において、ソース線Sの少なくとも一部に重ねられてもよい。第2延出部EX2は、ソース線Sの少なくとも一部に重ねられてもよい。又は、第2延出部EX2は、第1ゲート線G1の少なくとも一部に重ねられてもよい。又は、第2延出部EX2は、第1ゲート線G1の少なくとも一部に重ねられ、かつ、ソース線Sの少なくとも一部に重ねられてもよい。
上記のことから、第1延出部EX1及び第2延出部EX2は、独立して駆動される。
図30は、本変形例22に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例22の視野角制御パネルVPは、上記変形例5の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図30に示すように、各々の駆動電極DEにおいて、第1延出部EX1及び第2延出部EX2は、物理的に独立して設けられ、電気的に絶縁されている。平面視において、第1延出部EX1及び第2延出部EX2は、隙間を置いて位置している。第1延出部EX1は、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。第1延出部EX1は、開口OPの第2辺S2を越えて第2方向Yに延在している。第2延出部EX2は、開口OPの第3辺S3と並行して延在し、かつ、上記第3辺S3を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、開口OPの第1辺S1と第4辺S4と、を越えて第1方向Xに延在している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例22では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率のみを調整し、左側の視野角(θ)のみを調整することができる。又は、視野角制御パネルVPは、開口OPの下側を透過した光の透過率のみを調整し、下側の視野角(θ)のみを調整することができる。又は、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、及び開口OPの下側を透過した光の透過率を調整し、左側及び下側の両方の視野角(θ)を調整することができる。
(第1の実施形態の変形例23)
図31は、本変形例23に係る表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、を示す平面図である。駆動電極DEの形状及び位置以外、本変形例23の視野角制御パネルVPは、上記変形例5の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図31に示すように、各々の駆動電極DEにおいて、第1延出部EX1及び第2延出部EX2は、物理的に独立して設けられ、電気的に絶縁されている。平面視において、第1延出部EX1及び第2延出部EX2は、部分的に重なって位置している。第1延出部EX1は、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。第1延出部EX1は、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。第2延出部EX2は、開口OPの第3辺S3と並行して延在し、かつ、上記第3辺S3を跨いで第2方向Yに拡張されている。第2延出部EX2は、開口OPの第1辺S1と第4辺S4と、を越えて第1方向Xに延在している。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)で50%未満、覆われている。本変形例23では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率のみを調整し、左側の視野角(θ)のみを調整することができる。又は、視野角制御パネルVPは、開口OPの下側を透過した光の透過率のみを調整し、下側の視野角(θ)のみを調整することができる。又は、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率、及び開口OPの下側を透過した光の透過率を調整し、左側及び下側の両方の視野角(θ)を調整することができる。
また、平面視において、第1延出部EX1と第2延出部EX2との間に、隙間は存在していない。そのため、視野角制御パネルVPは、所望の領域の全体において、光の透過率を調整することができる。
なお、上記変形例22及び23に記載の技術は、上記変形例6(図13)、上記変形例7(図14)、上記変形例8(図15)、上記変形例9(図16)、上記変形例10(図17)、上記変形例11(図18)、上記変形例16(図23)、上記変形例17(図24)、上記変形例18(図25)、上記変形例19(図26)、上記変形例20(図27)、及び上記変形例21(図28)に適用することも可能である。その場合、駆動電極DEの各々の延出部EXは、スイッチング素子SWと一対一で接続されてもよい。
(第1の実施形態の変形例24)
図32は、本変形例24に係る表示パネルDP及び視野角制御パネルVPの一部を示す断面図である。
図32に示すように、視野角制御パネルVPは、透明な絶縁部材IMをさらに備えている。絶縁部材IMは、樹脂などの透明な絶縁材料で形成されている。絶縁部材IMは、第2基板SUB2に設けられている。絶縁部材IMは、第1基板SUB1と対向した天面TSと、天面TSから連続した側面SDと、を有している。駆動電極DEは、天面TSの法線方向及び側面SDの法線方向の各々において、絶縁部材IMとエレクトロクロミック層ECとに挟まれている。なお、絶縁部材IMは、駆動電極DE(エレクトロクロミック層EC)に沿って延在している。
絶縁部材IMを設けたことで、エレクトロクロミック層ECは、第3方向Zから傾斜した光の透過率を調整する範囲を拡大することができる。
なお、上記変形例24に記載の技術は、上記変形例1乃至23に適用することも可能である。
次に、第2の実施形態について説明する。本第2の実施形態では、アクティブマイクロルーバーとしてエレクトロウェッティング又はエレクトロフルイディックを用いて電気的に視野角制御を行う技術を開示する。本実施形態によれば、ルーバーフィルムを使用する場合の煩雑さを解消することができる。さらに、視野角制御用の液晶パネルを使用する場合と比較し、視野角制御性を改善することができる。
(第2の実施形態の実施例1)
まず、本第2の実施形態の実施例1について説明する。図33は、本実施例1に係る表示装置DSPにおいて、表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、複数の第1膜F1と、第2膜F2と、を示す平面図である。図中、駆動電極DEには斜線を付している。
図33に示すように、駆動電極DEは、矩形の形状を有している。駆動電極DEは、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。また、駆動電極DEは、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。駆動電極DEは、制御領域CAに位置している。
第1膜F1は、制御領域CAに位置し、駆動電極DEに隣接して設けられている。本実施例1において、第1膜F1は、矩形の形状を有し、駆動電極DEと並行して延在し、駆動電極DEと第1方向Xにて隣接している。第1膜F1は、遮光層50に重なっているが、開口OP及び駆動電極DEに重なっていない。
第2膜F2は、第1膜F1が位置していない領域に設けられている。第2膜F2は、第1膜F1に重なっていない。第2膜F2は、複数の駆動電極DEに重なった複数の第1領域A1と、制御領域CAから外れ駆動電極DEに重なっていない第2領域A2と、を有している。
図34は、本実施例1の視野角制御パネルVPの複数のゲート線G、複数のソース線S、複数のスイッチング素子SW、及び複数の駆動電極DEを示す平面図であり、ゲート線G、ソース線S、スイッチング素子SW、及び駆動電極DEの電気的な接続関係を示す図である。
図34に示すように、複数のゲート線Gは、第1方向Xに延在し、第2方向Yに間隔を置いて並んでいる。複数のソース線Sは、第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を置いて並んでいる。スイッチング素子SWは、ゲート線Gとソース線Sとの交差部近傍に位置し、TFTで構成されている。スイッチング素子SWは、ゲート線Gに電気的に接続されたゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、を有している。スイッチング素子SWにおいて、ソース電極及びドレイン電極の一方の第1電極はソース線Sに電気的に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方の第2電極は駆動電極DEに電気的に接続されている。スイッチング素子SWは、ゲート線Gから与えられる制御信号に基づいてオン/オフが切替えられ、ソース線Sから駆動電極DEに電圧を与えるのかどうか切替えるように構成されている。
なお、スイッチング素子SWは、駆動電極DEと一対一で接続されていなくともよい。駆動上の問題が無ければ、各々のスイッチング素子SWは、2以上の駆動電極DEに接続されていてもよい。
駆動電極DEは、平面視において、隣合う一対のゲート線Gと、隣合う一対のソース線Sと、で囲まれた領域に位置している。但し、駆動電極DEは、ゲート線Gの少なくとも一部に重ねられてもよい。又は、駆動電極DEは、ソース線Sの少なくとも一部に重ねられてもよい。又は、駆動電極DEは、ゲート線Gの少なくとも一部に重ねられ、かつ、ソース線Sの少なくとも一部に重ねられてもよい。
図35は、本実施例1の表示パネルDP及び視野角制御パネルVPの一部を示す断面図である。図35においては、表示パネルDP及び視野角制御パネルVPのうち説明に必要な部材のみを示している。例えば、図35では、第1偏光板PL1、第2偏光板PL2、接着層OC等の図示を省略している。
図35に示すように、アレイ基板20は、複数の信号線24を有している。平面視において、信号線24の全体が遮光部51(遮光層50)と対向している。なお、図示しないが、アレイ基板20は、それぞれ対応する薄膜トランジスタ22に電気的に接続され第1方向Xに延在し、複数の信号線24と交差した複数の走査線も有している。例えば、走査線の全体が遮光部51(遮光層50)と対向している。
視野角制御パネルVPは、表示パネルDPと対向した第1基板SUB1と、第1基板SUB1に隙間を空けて対向した第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に設けられた溶液SLと、を備えている。第1基板SUB1は、溶液SLと対向する側とは反対側に光入射面SIを有している。第2基板SUB2は、溶液SLと対向する側とは反対側に光出射面SOを有している。
なお、視野角制御パネルVPと表示パネルDPとの間に接着層が介在し、視野角制御パネルVPは接着層により表示パネルDPに接着されている。上記接着層は、OCR、OCA等で構成されている。
また、視野角制御パネルVPの第1基板SUB1ではなく第2基板SUB2が、表示パネルDPと対向してもよい。
第1基板SUB1は、透明な絶縁基板1と、透明な第1膜F1と、透明な駆動電極DEと、透明な第2膜F2と、を有している。絶縁基板1は、ガラスや樹脂などの透明な絶縁材料で形成されている。第1膜F1は、絶縁基板1の第2基板SUB2と対向する側に位置している。第1膜F1は、第1基板SUB1と第2基板SUB2とが対向した領域のうち、制御領域CAに位置している。
駆動電極DEは、絶縁基板1の第2基板SUB2と対向する側に位置している。駆動電極DEは、制御領域CAに位置している。本実施形態において、第1膜F1と駆動電極DEとは、同一層に位置している。
第2膜F2は、第1領域A1と第2領域A2とを含んでいる。第2膜F2の第1領域A1は、駆動電極DEの第2基板SUB2と対向する側の面に設けられ、駆動電極DEに重なっている。第2膜F2の第2領域A2は、制御領域CAから外れ、駆動電極DEに重なっていない。
第2基板SUB2は、透明な絶縁基板10を備えている。絶縁基板10は、ガラスや樹脂などの透明な絶縁材料で形成されている。
溶液SLは、第1膜F1及び第2膜F2に接している。溶液SLは、着色された第1液体LI1と、透明な第2液体LI2と、を有している。第1液体LI1は、黒色に着色されている。但し、第1液体LI1は、黒色以外の色に着色されてもよい。その場合も、第1液体LI1は、光を吸収することができる。
ここで、第1膜F1、第2膜F2、第1液体LI1、及び第2液体LI2のそれぞれの特性について説明する。第1膜F1は、親水性及び疎水性の一方の第1特性を有している。第2膜F2は、親水性及び疎水性の他方の第2特性を有している。第1液体LI1は、上記第1特性を持っている。第2液体LI2は、上記第2特性を持っている。
本実施例1において、第1膜F1及び第1液体LI1は、親水性を有し、第2膜F2及び第2液体LI2は、疎水性を有している。
次に、視野角制御パネルVPにて視野角を調整する例について説明する。図36は、本実施例1の視野角制御パネルVPの一部を示す断面図であり、駆動電極DEに電圧が印加されていない状態を説明するための図である。
図36に示すように、駆動電極DEに電圧が印加されていない状態及び駆動電極DEに電圧が印加されている状態の一方の状態にて、第1膜F1及び第2膜F2の特性はそれぞれ維持され、視野角(θ)は第1視野角に設定される。本実施例1において、駆動電極DEに電圧が印加されていない状態にて、第1膜F1及び第2膜F2の特性はそれぞれ維持されている。親水性を有する第1液体LI1は、親水性を有する第1膜F1に接触し、安定する。一方、疎水性を有する第2液体LI2は、疎水性を有する第2膜F2に接触し、安定する。
図37は、本実施例1の視野角制御パネルVPの一部を示す断面図であり、駆動電極DEに電圧が印加されている状態を説明するための図である。
図37に示すように、駆動電極DEに電圧が印加されていない状態及び駆動電極DEに電圧が印加されている状態の他方の状態にて、第1膜F1の特性及び第2膜F2の第2領域A2の特性はそれぞれ維持され、第2膜F2の第1領域A1の特性は第1特性に変化し、視野角(θ)は第1視野角より狭い第2視野角に設定される。
本実施例1において、駆動電極DEに電圧が印加されている期間、第2膜F2の第1領域A1の表面の濡れ性は、駆動電極DEへの電圧印加により、疎水性から親水性に変化する。親水性を有する第1液体LI1は、親水性を有する第1膜F1と、第2膜F2の第1領域A1と、に接触し、安定する。一方、疎水性を有する第2液体LI2は、疎水性を有する第2膜F2の第2領域A2に接触し、安定する。
すなわち、駆動電極DEに電圧が印加されている期間、第1液体LI1が存在する領域を広げることができる。そして、本実施例1において、右側の視野角に変化は無いが、左側の視野角を狭くすることができる(図33)。なお、駆動電極DEへの電圧の印加を休止すると、第2膜F2の第1領域A1の表面の濡れ性は、疎水性に戻る。
上記のことから、視野角制御パネルVPは、エレクトロウェッティングを用い、開口OPを透過する光のうち一部の光の透過量を制御し、視野角を上記第1視野角又は上記第2視野角に設定することができる。
(第2の実施形態の実施例2)
次に、本第2の実施形態の実施例2について説明する。図38は、本実施例2に係る表示装置DSPにおいて、表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの複数の駆動電極DEと、複数の第1膜F1と、第2膜F2と、を示す平面図である。図中、駆動電極DEには斜線を付している。
図38に示すように、駆動電極DEは、矩形の形状を有している。駆動電極DEは、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。駆動電極DEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。また、駆動電極DEは、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。駆動電極DEは、制御領域CAに位置している。
第1膜F1は、制御領域CAに位置し、駆動電極DEに隣接して設けられている。本実施例2において、第1膜F1は、矩形の形状を有し、駆動電極DEと並行して延在し、駆動電極DEと第1方向Xにて隣接している。第1膜F1は、遮光層50に重なっているが、開口OP及び駆動電極DEに重なっていない。
第2膜F2は、第1膜F1が位置していない領域に設けられている。第2膜F2は、第1膜F1に重なっていない。第2膜F2は、複数の駆動電極DEに重なった複数の第1領域A1と、制御領域CAから外れ駆動電極DEに重なっていない第2領域A2と、を有している。
図39は、本実施例2の表示パネルDP及び視野角制御パネルVPの一部を示す断面図である。図39においては、表示パネルDP及び視野角制御パネルVPのうち説明に必要な部材のみを示している。例えば、図39では、第1偏光板PL1、第2偏光板PL2、接着層OC等の図示を省略している。
図39に示すように、アレイ基板20は、複数の信号線24を有している。平面視において、信号線24の全体が遮光部51(遮光層50)と対向している。なお、図示しないが、アレイ基板20は、それぞれ対応する薄膜トランジスタ22に電気的に接続され第1方向Xに延在し、複数の信号線24と交差した複数の走査線も有している。例えば、走査線の全体が遮光部51(遮光層50)と対向している。
視野角制御パネルVPは、表示パネルDPと対向した第1基板SUB1と、第1基板SUB1に隙間を空けて対向した第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に設けられた溶液SLと、を備えている。第1基板SUB1は、溶液SLと対向する側とは反対側に光入射面SIを有している。第2基板SUB2は、溶液SLと対向する側とは反対側に光出射面SOを有している。
なお、視野角制御パネルVPと表示パネルDPとの間に接着層が介在し、視野角制御パネルVPは接着層により表示パネルDPに接着されている。上記接着層は、OCR、OCA等で構成されている。
また、視野角制御パネルVPの第1基板SUB1ではなく第2基板SUB2が、表示パネルDPと対向してもよい。
第1基板SUB1は、透明な絶縁基板1と、絶縁層2と、スイッチング素子SWと、絶縁層3と、接続電極COと、絶縁層4と、透明な第1膜F1と、透明な駆動電極DEと、透明な第2膜F2と、を有している。絶縁基板1は、ガラスや樹脂などの透明な絶縁材料で形成されている。絶縁層2は、絶縁基板1の上に形成されている。
スイッチング素子SWは、絶縁層2の上に形成され、絶縁層3で覆われている。スイッチング素子SWは、遮光層50と対向している。接続電極COは、絶縁層3の上に形成され、絶縁層3に形成されたコンタクトホールを通ってスイッチング素子SWに接続されている。接続電極COは、遮光層50と対向している。絶縁層3及びスイッチング素子SWの上に、絶縁層4が形成されている。
絶縁層4は、樹脂などの有機絶縁材料で形成されているが、無機絶縁材料で形成されてもよい。絶縁層4は、第2基板SUB2側に開口した凹部5を有している。凹部5は、遮光層50と対向し、制御領域CAに位置している。凹部5は、第1膜F1に沿った形状を有し、平面視にて第2方向Yに延在した矩形の形状を有している。但し、凹部5及び第1膜F1の形状は一例であり、凹部5及び第1膜F1は、本実施例2と異なる形状を有してもよい。
第1膜F1は、凹部5の底面に設けられ、制御領域CAに位置している。駆動電極DEは、絶縁層4の第2基板SUB2と対向する側の面に設けられ、凹部5に隣接している。駆動電極DEは、制御領域CAに位置している。
第2膜F2は、第1領域A1と第2領域A2とを含んでいる。第2膜F2の第1領域A1は、駆動電極DEの第2基板SUB2と対向する側の面に設けられ、駆動電極DEに重なっている。第2膜F2の第2領域A2は、制御領域CAから外れ、駆動電極DEに重なっていない。第2膜F2の第2領域A2は、絶縁層4の第2基板SUB2と対向する側の面に設けられている。
なお、凹部5における絶縁層4の内側面に、第2膜F2が形成されているが、第2膜F2の替わりに第1膜F1が形成されてもよい。
第2基板SUB2は、透明な絶縁基板10を備えている。絶縁基板10は、ガラスや樹脂などの透明な絶縁材料で形成されている。
溶液SLは、第1膜F1及び第2膜F2に接している。溶液SLは、着色された第1液体LI1と、透明な第2液体LI2と、を有している。第1液体LI1は、黒色に着色されている。但し、第1液体LI1は、黒色以外の色に着色されてもよい。
ここで、第1膜F1、第2膜F2、第1液体LI1、及び第2液体LI2のそれぞれの特性について説明する。第1膜F1は、親水性及び疎水性の一方の第1特性を有している。第2膜F2は、親水性及び疎水性の他方の第2特性を有している。第1液体LI1は、上記第1特性を持っている。第2液体LI2は、上記第2特性を持っている。
本実施例2において、第1膜F1及び第1液体LI1は、親水性を有し、第2膜F2及び第2液体LI2は、疎水性を有している。
次に、視野角制御パネルVPにて視野角を調整する例について説明する。図40は、本実施例2の視野角制御パネルVPの一部を示す断面図であり、駆動電極DEに電圧が印加されていない状態を説明するための図である。
図40に示すように、駆動電極DEに電圧が印加されていない状態及び駆動電極DEに電圧が印加されている状態の一方の状態にて、第1膜F1及び第2膜F2の特性はそれぞれ維持され、視野角(θ)は第1視野角に設定される。本実施例2において、駆動電極DEに電圧が印加されていない状態にて、第1膜F1及び第2膜F2の特性はそれぞれ維持されている。親水性を有する第1液体LI1は、親水性を有する第1膜F1に接触し、凹部5に収容され、安定する。一方、疎水性を有する第2液体LI2は、疎水性を有する第2膜F2に接触し、安定する。
図41は、本実施例2の視野角制御パネルVPの一部を示す断面図であり、駆動電極DEに電圧が印加されている状態を説明するための図である。
図41に示すように、駆動電極DEに電圧が印加されていない状態及び駆動電極DEに電圧が印加されている状態の他方の状態にて、第1膜F1の特性及び第2膜F2の第2領域A2の特性はそれぞれ維持され、第2膜F2の第1領域A1の特性は第1特性に変化し、視野角(θ)は第1視野角より狭い第2視野角に設定される。
本実施例2において、駆動電極DEに電圧が印加されている期間、第2膜F2の第1領域A1の表面の濡れ性は、駆動電極DEへの電圧印加により、疎水性から親水性に変化する。親水性を有する第1液体LI1は、親水性を有する第1膜F1と、第2膜F2の第1領域A1と、に接触し、安定する。一方、疎水性を有する第2液体LI2は、疎水性を有する第2膜F2の第2領域A2に接触し、安定する。
すなわち、駆動電極DEに電圧が印加されている期間、第1液体LI1が存在する領域を広げることができる。そして、本実施例2において、右側の視野角に変化は無いが、左側の視野角を狭くすることができる(図38)。なお、駆動電極DEへの電圧の印加を休止すると、第2膜F2の第1領域A1の表面の濡れ性は、疎水性に戻る。
上記のことから、視野角制御パネルVPは、エレクトロフルイディックを用い、開口OPを透過する光のうち一部の光の透過量を制御し、視野角を上記第1視野角又は上記第2視野角に設定することができる。
上記のように構成された第2の実施形態に係る表示装置DSPによれば、視野角制御パネルVPは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、溶液SLと、を備えている。駆動電極DEに電圧が印加されていない状態とすることで、視野角は第1視野角に設定される。一方、駆動電極DEに電圧が印加されている状態に切替えることで、視野角は上記第1視野角より狭い第2視野角に設定される。
そのため、ルーバーフィルムを使用する場合の煩雑さを解消することができる。さらに、視野角制御パネルVPに視野角制御用の液晶パネルを使用する場合と比較し、視野角制御性を改善することができる。上記のことから、視野角を制御することが可能な視野角制御パネルVP及び表示装置DSPを得ることができる。
なお、上記第2の実施形態に記載の技術は、上記第1の実施形態の変形例1乃至24に適用することも可能である。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。本第3の実施形態では、アクティブマイクロルーバーとして電気泳動を用いて電気的に視野角制御を行う技術を開示する。本実施形態によれば、ルーバーフィルムを使用する場合の煩雑さを解消することができる。さらに、視野角制御用の液晶パネルを使用する場合と比較し、視野角制御性を改善することができる。
図42は、本第3の実施形態に係る表示装置DSPにおいて、表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの隔壁PAと、を示す平面図である。図中、隔壁PAには斜線を付している。
図42に示すように、視野角制御パネルVPは、複数の隔壁PAを備えている。隔壁PAは、矩形枠状の形状を有している。隔壁PAは、制御領域CAを囲んでいる。本第3の実施形態において、隔壁PAは、開口OPの第1辺S1を囲んでいる。
図43は、本第3の実施形態において、表示パネルDPの開口OPと、視野角制御パネルVPの隔壁PA、制御電極CE、駆動電極DE、及び補助駆動電極AEと、を示す平面図である。図中、隔壁PA、駆動電極DE、及び補助駆動電極AEには斜線を付している。
図43に示すように、制御電極CEは、制御領域CAに位置し、矩形の形状を有している。制御電極CEは、開口OPの第1辺S1と並行して延在し、かつ、上記第1辺S1を跨いで第1方向Xに拡張されている。制御電極CEは、遮光層50、及び開口OPと対向している。また、制御電極CEは、開口OPの第2辺S2と第3辺S3と、を越えて第2方向Yに延在している。
駆動電極DEは、矩形の形状を有している。駆動電極DEは、制御領域CAに位置し、制御電極CEに重なっている。駆動電極DEは、開口OPに重なっている。駆動電極DEは、補助駆動電極AEに重なっていない。補助駆動電極AEは、矩形の形状を有している。補助駆動電極AEは、制御領域CAに位置し、制御電極CEに重なっている。補助駆動電極AEは、遮光層50に重なっているが、開口OPに重なっていない。
開口OPは、平面視にて、駆動電極DEで50%未満、覆われている。本第3の実施形態では、視野角制御パネルVPは、開口OPの左側を透過した光の透過率を調整することができ、左側の視野角(θ)を調整するように構成されている。
図44は、本第3の実施形態において、視野角制御パネルVPの第1ゲート線G1、第2ゲート線G2、ソース線S、第1スイッチング素子SW1、第2スイッチング素子SW2、駆動電極DE、及び補助駆動電極AEを示す平面図であり、第1ゲート線G1、第2ゲート線G2、ソース線S、第1スイッチング素子SW1、第2スイッチング素子SW2、駆動電極DE、及び補助駆動電極AEの電気的な接続関係を示す図である。
図44に示すように、第1ゲート線G1及び第2ゲート線G2は、それぞれ第1方向Xに延在し、第2方向Yに間隔を置いて並んでいる。ソース線Sは、第2方向Yに延在し、第1方向Xに間隔を置いて並んでいる。
第1スイッチング素子SW1は、第1ゲート線G1とソース線Sとの交差部近傍に位置し、TFTで構成されている。第1スイッチング素子SW1は、第1ゲート線G1に電気的に接続されたゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、を有している。第1スイッチング素子SW1において、ソース電極及びドレイン電極の一方の第1電極はソース線Sに電気的に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方の第2電極は駆動電極DEに電気的に接続されている。第1スイッチング素子SW1は、第1ゲート線G1から与えられる制御信号に基づいてオン/オフが切替えられ、ソース線Sから駆動電極DEに電圧を与えるのかどうか切替えるように構成されている。
第2スイッチング素子SW2は、第2ゲート線G2とソース線Sとの交差部近傍に位置し、TFTで構成されている。第2スイッチング素子SW2は、第2ゲート線G2に電気的に接続されたゲート電極と、ソース電極と、ドレイン電極と、を有している。第2スイッチング素子SW2において、ソース電極及びドレイン電極の一方の第1電極はソース線Sに電気的に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方の第2電極は補助駆動電極AEに電気的に接続されている。第2スイッチング素子SW2は、第2ゲート線G2から与えられる制御信号に基づいてオン/オフが切替えられ、ソース線Sから補助駆動電極AEに電圧を与えるのかどうか切替えるように構成されている。
駆動電極DE及び補助駆動電極AEの少なくとも一方は、平面視において、ソース線Sの少なくとも一部に重ねられてもよく、ゲート線Gの少なくとも一部に重ねられてもよい。上記のことから、駆動電極DE及び補助駆動電極AEは、独立して駆動される。
なお、制御電極CEにも、スイッチング素子を介して電圧が与えられてもよい。
図45は、本第3の実施形態の表示パネルDP及び視野角制御パネルVPの一部を示す断面図である。図45においては、表示パネルDP及び視野角制御パネルVPのうち説明に必要な部材のみを示している。例えば、図45では、第1偏光板PL1、第2偏光板PL2、接着層OC等の図示を省略している。
図45に示すように、アレイ基板20は、複数の信号線24を有している。平面視において、信号線24の全体が遮光部51(遮光層50)と対向している。なお、図示しないが、アレイ基板20は、それぞれ対応する薄膜トランジスタ22に電気的に接続され第1方向Xに延在し、複数の信号線24と交差した複数の走査線も有している。例えば、走査線の全体が遮光部51(遮光層50)と対向している。
視野角制御パネルVPは、表示パネルDPと対向した第1基板SUB1と、第1基板SUB1に隙間を空けて対向した第2基板SUB2と、隔壁PAと、電気泳動層EPと、を備えている。隔壁PAは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に位置し、第1基板SUB1と第2基板SUB2とを接合している。隔壁PAは、透明な絶縁材料で形成されている。但し、隔壁PAは、黒色樹脂などの着色された絶縁材料で形成されてもよい。
電気泳動層EPは、第1基板SUB1、第2基板SUB2、及び隔壁PAで囲まれた空間に充填されている。第1基板SUB1は、電気泳動層EPと対向する側とは反対側に光入射面SIを有している。第2基板SUB2は、電気泳動層EPと対向する側とは反対側に光出射面SOを有している。
なお、視野角制御パネルVPと表示パネルDPとの間に接着層が介在し、視野角制御パネルVPは接着層により表示パネルDPに接着されている。上記接着層は、OCR、OCA等で構成されている。
また、視野角制御パネルVPの第1基板SUB1ではなく第2基板SUB2が、表示パネルDPと対向してもよい。
第1基板SUB1は、透明な絶縁基板1と、透明な制御電極CEと、第1絶縁層6と、を有している。絶縁基板1は、ガラスや樹脂などの透明な絶縁材料で形成されている。制御電極CEは、絶縁基板1の第2基板SUB2と対向する側に位置している。制御電極CEは、制御領域CAに位置している。第1絶縁層6は、制御電極CEより電気泳動層EP側に位置し、制御電極CEを覆っている。
第2基板SUB2は、透明な絶縁基板10と、透明な補助駆動電極AEと、透明な駆動電極DEと、第2絶縁層12と、を有している。絶縁基板10は、ガラスや樹脂などの透明な絶縁材料で形成されている。第2絶縁層12は、駆動電極DE及び補助駆動電極AEより電気泳動層EP側に位置し、駆動電極DE及び補助駆動電極AEを覆っている。
第2絶縁層12は、第3絶縁層13と、第4絶縁層14と、を含んでいる。第3絶縁層13は、補助駆動電極AEより電気泳動層EP側に位置し、補助駆動電極AEを覆っている。駆動電極DEは、補助駆動電極AEの第1基板SUB1側の面に設けられている。第4絶縁層14は、第3絶縁層13及び駆動電極DEより電気泳動層EP側に位置している。第4絶縁層14は、第3絶縁層13とともに駆動電極DEを挟んでいる。
第4絶縁層14は、補助駆動電極AEの全域と対向していない。補助駆動電極AEと対向する領域に、第3絶縁層13、第4絶縁層14、及び隔壁PAは、凹部15を構成している。
電気泳動層EPは、透明な液体LI3と、着色された複数の粒子PRと、を有している。液体LI3は、電気絶縁性を持っている。複数の粒子PRは、帯電している。複数の粒子PRは、黒色に着色されている。但し、粒子PRは、黒色以外の色に着色されてもよい。その場合も、粒子PRは、光を吸収することができる。
次に、視野角制御パネルVPにて視野角を調整する例について説明する。図46は、本第3の実施形態の視野角制御パネルVPの一部を示す断面図であり、制御電極CEに正の電圧が印加され、駆動電極DEに正の電圧が印加され、補助駆動電極AEに負の電圧が印加された後の状態を説明するための図である。
図46に示すように、制御電極CE、駆動電極DE、及び補助駆動電極AEに第1条件で電圧が印加された後、複数の粒子PRは補助駆動電極AEの近傍に留まり、視野角(θ)は第1視野角に設定される。ここでは、制御電極CEに正の電圧が印加され、駆動電極DEに正の電圧が印加され、補助駆動電極AEに負の電圧が印加されている。これにより、電気泳動層EP中の複数の粒子PRは、補助駆動電極AE側に引き寄せられ、凹部15に収容される。
電気泳動層EPは、メモリー性を有している。そのため、電気泳動層EPへの電圧の印加を休止しても、電気泳動層EPの複数の粒子PRは、凹部15に収容された状態に保持される。
図47は、本第3の実施形態の視野角制御パネルVPの一部を示す断面図であり、制御電極CEに正の電圧が印加され、補助駆動電極AEに正の電圧が印加され、駆動電極DEに負の電圧が印加された後の状態を説明するための図である。
図47に示すように、制御電極CE、駆動電極DE、及び補助駆動電極AEに第2条件で電圧が印加された後、複数の粒子PRは駆動電極DEの近傍に留まり、視野角(θ)は上記第1視野角より狭い第2視野角に設定される。ここでは、制御電極CEに正の電圧が印加され、補助駆動電極AEに正の電圧が印加され、駆動電極DEに負の電圧が印加されている。これにより、複数の粒子PRを駆動電極DEの近傍に移動させることができる。
なお、電気泳動層EPへの電圧の印加を休止しても、電気泳動層EPの複数の粒子PRは、駆動電極DEの近傍に留まった状態に保持される。
上記のことから、視野角制御パネルVPは、電気泳動を用い、開口OPを透過する光のうち一部の光の透過量を制御し、視野角を上記第1視野角又は上記第2視野角に設定することができる。
上記のように構成された第3の実施形態に係る表示装置DSPによれば、視野角制御パネルVPは、第1基板SUB1と、第2基板SUB2と、隔壁PAと、電気泳動層EPと、を備えている。制御電極CE、駆動電極DE、及び補助駆動電極AEに第1条件で電圧が印加された後、視野角は第1視野角に設定される。一方、制御電極CE、駆動電極DE、及び補助駆動電極AEに第2条件で電圧が印加された後、視野角は上記第1視野角より狭い第2視野角に設定される。
そのため、ルーバーフィルムを使用する場合の煩雑さを解消することができる。さらに、視野角制御パネルVPに視野角制御用の液晶パネルを使用する場合と比較し、視野角制御性を改善することができる。上記のことから、視野角を制御することが可能な視野角制御パネルVP及び表示装置DSPを得ることができる。
なお、上記第2の実施形態に記載の技術は、上記第1の実施形態の変形例1乃至24に適用することも可能である。
(第3の実施形態の変形例1)
図48は、本変形例1に係る表示装置において、表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの隔壁PAと、を示す平面図である。図中、隔壁PAには斜線を付している。隔壁PAの形状以外、本変形例1の視野角制御パネルVPは、上記第3の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図48に示すように、視野角制御パネルVPは、単個の隔壁PAを有している。隔壁PAは、第1方向X及び第2方向Yに格子状に形成され、複数の制御領域CAを個別に囲んでいる。各々の開口OPの50%以上、隔壁PAで覆われている。そのため、本変形例1の隔壁PAは、透明な絶縁材料で形成されている。本変形例1においても、上記第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第3の実施形態の変形例2)
図49は、本変形例2に係る表示装置において、表示パネルDPの遮光層50と、視野角制御パネルVPの隔壁PAと、を示す平面図である。図中、隔壁PAには斜線を付している。隔壁PAの形状以外、本変形例2の視野角制御パネルVPは、上記第3の実施形態の視野角制御パネルVPと同様に構成されている。
図49に示すように、視野角制御パネルVPは、単個の隔壁PAを有している。隔壁PAは、第1方向X及び第2方向Yに格子状に形成され、複数の制御領域CAを個別に囲んでいる。本変形例2において、隔壁PAは、開口OPを覆っていない。隔壁PAは、各々の開口OPの全体を囲んでいる。なお、本変形例2の隔壁PAは、透明な絶縁材料で形成されてもよいが、黒色樹脂などの着色された絶縁材料で形成されてもよい。そして、本変形例2においても、上記第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態に係る表示装置DSPについて説明する。図50は、本第4の実施形態に係る表示装置DSPを示す断面図である。
図50に示すように、表示装置DSPは、画像を表示する表示パネルDPと、視野角制御パネルVPと、制御部CONと、を備えている。表示パネルDPには、有機EL(electroluminescent)表示パネル、マイクロLED(light-emitting diode)表示パネルなど、各種の自発光型の表示パネルを適用することができる。視野角制御パネルVPは、上述した視野角制御パネルVPの何れか一と同様に構成されている。
上記のように構成された第4の実施形態に係る表示装置DSPにおいても、上述した
実施形態と同様の効果を得ることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。必要に応じて、上記実施形態と上記変形例を組合せることも可能である。
DSP…表示装置、DP…表示パネル、PNL…表示パネル本体、PX…画素、
20…アレイ基板、30…対向基板、40…液晶層、50…遮光層、51…遮光部、
52…周辺遮光部、OP…開口、S1,S2,S3,S4…辺、PL1…第1偏光板、
PL2…第2偏光板、Sa…表示面、DA…表示領域、NDA…非表示領域、
BU…照明装置、VP…視野角制御パネル、SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、
DE…駆動電極、EX,EX1,EX2,EX3,EX4…延出部、CE…制御電極、
AE…補助駆動電極、1,10…絶縁基板、G,G1,G2…ゲート線、S…ソース線、
SW,SW1,SW2…スイッチング素子、EL…電解質、IM…絶縁部材、
TS…天面、SD…側面、EC…エレクトロクロミック層、F1…第1膜、
F2…第2膜、A1…第1領域、A2…第2領域、SL…溶液、LI1…第1液体、
LI2…第2液体、4…絶縁層、5…凹部、6…第1絶縁層、12…第2絶縁層、
13…第3絶縁層、14…第4絶縁層、15…凹部、PA…隔壁、EP…電気泳動層、
LI3…液体、PR…粒子、SI…光入射面、SO…光出射面、CA…制御領域、
CON…制御部、X…第1方向、Y…第2方向、Z…第3方向。

Claims (20)

  1. 第1基板と、
    前記第1基板に隙間を空けて対向した第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた電解質と、
    前記第1基板と前記第2基板とが対向した領域のうち制御領域に位置し、前記第1基板及び前記第2基板の一方に設けられた透明な駆動電極と、
    前記駆動電極及び前記電解質にそれぞれ接し前記駆動電極に固定されたエレクトロクロミック層と、
    前記第1基板及び前記第2基板の一方に設けられ前記駆動電極と電気的に絶縁され前記電解質に接した制御電極と、を備え、
    前記駆動電極及び前記制御電極に第1条件で電圧が印加された後、前記エレクトロクロミック層は、入射される光を透過させる状態にされ、
    前記駆動電極及び前記制御電極に第2条件で電圧が印加された後、前記エレクトロクロミック層は、前記駆動電極及び前記制御電極に前記第1条件で前記電圧が印加された後の前記エレクトロクロミック層と比較し、入射される光の透過率を低下させる状態にされる、
    視野角制御パネル。
  2. 前記エレクトロクロミック層は、前記第1基板と前記第2基板とが対向する方向にて、前記駆動電極に積層され、前記駆動電極と前記電解質とに挟まれている、
    請求項1に記載の視野角制御パネル。
  3. 前記第1基板は、前記電解質と対向する側とは反対側に光入射面を有し、
    前記第2基板は、前記電解質と対向する側とは反対側に光出射面を有し、
    前記駆動電極は、前記第2基板に設けられている、
    請求項1に記載の視野角制御パネル。
  4. 前記第2基板に設けられ、前記第1基板と対向した天面と、前記天面から連続した側面と、を有する透明な絶縁部材をさらに備え、
    前記第1基板は、前記電解質と対向する側とは反対側に光入射面を有し、
    前記第2基板は、前記電解質と対向する側とは反対側に光出射面を有し、
    前記駆動電極は、前記第2基板に設けられ、前記天面の法線方向及び前記側面の法線方向の各々において、前記絶縁部材と前記エレクトロクロミック層とに挟まれている、
    請求項1に記載の視野角制御パネル。
  5. 前記駆動電極及び前記制御電極に前記第1条件で前記電圧が印加された後、前記エレクトロクロミック層は、透明な状態にされ、
    前記駆動電極及び前記制御電極に前記第2条件で前記電圧が印加された後、前記エレクトロクロミック層は、着色された状態、又は鏡状態にされる、
    請求項1に記載の視野角制御パネル。
  6. 第1基板と、
    前記第1基板に隙間を空けて対向した第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた溶液と、を備え、
    前記第1基板は、
    前記第1基板と前記第2基板とが対向した領域のうち制御領域に位置し、親水性及び疎水性の一方の第1特性を有する透明な第1膜と、
    前記第1膜に隣接し前記制御領域に位置した透明な駆動電極と、
    前記駆動電極の前記第2基板と対向する側の面に設けられ前記駆動電極に重なった第1領域と前記制御領域から外れ前記駆動電極に重なっていない第2領域とを含み、前記親水性及び前記疎水性の他方の第2特性を有する透明な第2膜と、を有し、
    前記溶液は、前記第1特性を持ち着色された第1液体と、前記第2特性を持つ透明な第2液体と、を有し、前記第1膜及び前記第2膜に接し、
    前記駆動電極に電圧が印加されていない状態及び前記駆動電極に電圧が印加されている状態の一方の状態にて、前記第1膜及び前記第2膜の特性はそれぞれ維持され、
    前記駆動電極に電圧が印加されていない状態及び前記駆動電極に電圧が印加されている状態の他方の状態にて、前記第1膜の特性及び前記第2膜の前記第2領域の特性はそれぞれ維持され、前記第2膜の前記第1領域の特性は前記第1特性に変化する、
    視野角制御パネル。
  7. 前記第1液体は、黒色に着色されている、
    請求項6に記載の視野角制御パネル。
  8. 前記第1膜と前記駆動電極とは、同一層に位置している、
    請求項6に記載の視野角制御パネル。
  9. 前記第1基板は、前記第2基板側に開口した凹部を有する絶縁層をさらに有し、
    前記第1膜は、前記凹部の底面に設けられ、
    前記駆動電極は、前記絶縁層の前記第2基板と対向する側の面に設けられ、前記凹部に隣接し、
    前記第2膜の前記第2領域は、前記絶縁層の前記第2基板と対向する側の面に設けられている、
    請求項6に記載の視野角制御パネル。
  10. 前記第1基板は、前記溶液と対向する側とは反対側に光入射面を有し、
    前記第2基板は、前記溶液と対向する側とは反対側に光出射面を有する、
    請求項6に記載の視野角制御パネル。
  11. 第1基板と、
    前記第1基板に隙間を空けて対向した第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に位置し、制御領域を囲み、前記第1基板と前記第2基板とを接合した隔壁と、
    前記第1基板、前記第2基板、及び前記隔壁で囲まれた空間に充填された電気泳動層と、を備え、
    前記第1基板は、
    前記制御領域に位置した透明な制御電極と、
    前記制御電極より前記電気泳動層側に位置し、前記制御電極を覆った第1絶縁層と、を有し、
    前記第2基板は、
    透明な駆動電極と、
    透明な補助駆動電極と、
    前記駆動電極及び前記補助駆動電極より前記電気泳動層側に位置し、前記駆動電極及び前記補助駆動電極を覆った第2絶縁層と、を有し、
    前記電気泳動層は、
    電気絶縁性を持つ透明な液体と、
    着色され帯電した複数の粒子と、を有し、
    前記制御電極、前記駆動電極、及び前記補助駆動電極に第1条件で電圧が印加された後、前記複数の粒子は前記補助駆動電極の近傍に留まり、
    前記制御電極、前記駆動電極、及び前記補助駆動電極に第2条件で電圧が印加された後、前記複数の粒子は前記駆動電極の近傍に留まる、
    視野角制御パネル。
  12. 前記複数の粒子は、黒色に着色されている、
    請求項11に記載の視野角制御パネル。
  13. 前記第2絶縁層は、
    前記補助駆動電極より前記電気泳動層側に位置し、前記補助駆動電極を覆った第3絶縁層と、
    前記第3絶縁層及び前記駆動電極より前記電気泳動層側に位置し、前記第3絶縁層とともに前記駆動電極を挟み、前記補助駆動電極の全域と対向していない第4絶縁層と、を含み、
    前記補助駆動電極と対向する領域に、前記第3絶縁層、前記第4絶縁層、及び前記隔壁は、凹部を構成している、
    請求項11に記載の視野角制御パネル。
  14. 前記駆動電極は、前記補助駆動電極に重なっていない、
    請求項11に記載の視野角制御パネル。
  15. 前記駆動電極に電気的に接続され、前記駆動電極に前記電圧を与えるのかどうか切替える薄膜トランジスタをさらに備える、
    請求項1、6、及び11の何れか1項に記載の視野角制御パネル。
  16. 画像を表示する表示面を有する表示パネルと、
    請求項1乃至15の何れか1項に記載の視野角制御パネルと、を備え、
    前記視野角制御パネルは、前記表示パネルの前記表示面と対向している、
    表示装置。
  17. 前記表示パネルは、
    前記表示面に重ねられた四角形状の開口を有する遮光層と、
    前記開口に重なった開口領域を含む画素と、を有し、
    前記視野角制御パネルは、前記開口を透過する光のうち一部の光の透過量を制御する、
    請求項16に記載の表示装置。
  18. 前記駆動電極は、前記開口の第1辺と並行して延在している、
    請求項17に記載の表示装置。
  19. 前記駆動電極は、
    前記開口の第1辺と並行して延在する第1延出部と、
    前記開口のうち前記第1辺と異なる方向に延在する第2辺と並行して延在する第2延出部と、を有する、
    請求項17に記載の表示装置。
  20. 前記開口は、平面視にて、
    前記駆動電極で覆われていない、又は、
    前記駆動電極で50%未満、覆われている、
    請求項17乃至19の何れか1項に記載の表示装置。
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