JP4928608B2 - ディスプレイおよびそれに用いられる視野角制御素子 - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイの視野角を広視野角と狭視野角との間で切替えられる視野角制御素子と、それを用いたディスプレイに関するものである。

ディスプレイは、一般的には、どの視角から見ても鮮明な画像を見ることができるように、可能な限り広い視野角を有することが求められている。特に、最近広く普及している液晶ディスプレイは、液晶そのものが視角依存性を有することから、広視野角化に関して様々な技術開発がなされてきた。しかしながら、使用環境によっては、使用者本人にしか表示内容が視認できないよう、視野角が狭い方が好都合であることもある。特に、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末（ＰＤＡ）、または携帯電話等は、電車や飛行機内など、不特定多数の人間が存在し得る場所で使用される可能性も高い。そのような使用環境においては、機密保持やプライバシー保護等の観点から、近傍の他人から表示内容を覗かれたくないので、ディスプレイの視野角が狭いことが望ましい。このように、近年、１台のディスプレイの視野角を、使用状況に応じて広視野角と狭視野角との間で切替えたいという要求が高まっている。なお、この要求は、液晶ディスプレイに限らず、任意のディスプレイに対して共通の課題である。

このような要求に対して、画像を表示する表示装置に加えて位相差制御用装置を備え、位相差制御用装置に印加する電圧を制御することによって視野角特性を変化させようとする技術が提案されている（例えば、特許第３３２２１９７号公報）。特許第３３２２１９７号公報では、位相差制御用液晶表示装置で用いる液晶モードとして、カイラルネマティック液晶、ホモジニアス液晶、ランダム配向のネマティック液晶などが例示されている。

また、表示用液晶パネル上部に、視野角制御用液晶パネルを設け、これらのパネルを２枚の偏光板で挟持し、視野角制御用液晶パネルへの印加電圧を調整することによって、視野角制御を行う構成も従来開示されている（例えば、特開平１０−２６８２５１号公報、特開２００５−３１６４７０号公報）。特開平１０−２６８２５１号公報では、視野角制御用液晶パネルの液晶モードはツイストネマティック方式である。特開２００５−３１６４７０号公報には、平行な透過軸を有する２枚の偏光板の間に視野角制御用液晶パネルを備えた構成が開示されている。

上記した従来の視野角制御用液晶パネルは、いずれも、液晶パネルの位相差を利用して視野角制御を行うものである。しかしながら、液晶パネルの屈折率異方性が視野角によって異なることから、液晶パネルで生じる位相差（リタデーション）は視野角に依存するので、１枚の視野角制御用液晶パネルによって広範囲な視角範囲を同時に遮光することは難しい。

本発明は、この問題を鑑み、斜め方向の広範囲な視角から画像表示装置の表示が見えないように遮光することができるディスプレイと、これに用いられる視野角制御素子とを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明にかかるディスプレイは、画像を表示する画像表示装置と、前記画像表示装置に積層され、当該画像表示装置の視野角を制御する視野角制御素子とを備えたディスプレイであって、前記視野角制御素子が、複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを備え、所定の波長域の光が第１の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する第１の遮蔽層と、複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを含み、前記所定の波長域の光が前記第１の角度よりも小さい第２の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する少なくとも一層の補助遮蔽層とを含み、前記第１の遮蔽層および補助遮蔽層によって、前記所定の波長域の光であって、前記視野角制御素子へ前記第２の角度以上で入射した光が遮蔽されることを特徴とする。

また、上記の目的を達成するために、本発明にかかる視野角制御素子は、画像を表示する画像表示装置に積層され、当該画像表示装置の視野角を制御する視野角制御素子であって、複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを備え、所定の波長域の光が第１の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する第１の遮蔽層と、複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを含み、前記所定の波長域の光が前記第１の角度よりも小さい第２の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する少なくとも一層の補助遮蔽層とを含み、前記第１の遮蔽層および補助遮蔽層によって、前記所定の波長域の光であって、前記視野角制御素子へ前記第２の角度以上で入射した光が遮蔽されることを特徴とする。

本発明によれば、斜め方向の広範囲な視角から画像表示装置の表示が見えないように遮光することができるディスプレイと、これに用いられる視野角制御素子とを提供できる。

図１は、本発明の第１の実施形態にかかるディスプレイの概略構成を示す断面図である。 図２は、第１の実施形態にかかるディスプレイにおいて視野角制御用液晶パネルを狭視野角状態とした場合の光学特性を示す模式図である。 図３（ａ）および図３（ｂ）は、第１の実施形態にかかるディスプレイの変形例の概略構成を示す断面図である。 図４は、第１の実施形態にかかるディスプレイの変形例の概略構成を示す断面図である。 図５は、本発明の第２の実施形態にかかるディスプレイの概略構成を示す断面図である。 図６は、第２の実施形態にかかるディスプレイにおいて視野角制御用液晶パネルを狭視野角状態とした場合の光学特性を示す模式図である。 図７は、本発明の第３の実施形態にかかるディスプレイの概略構成を示す断面図である。 図８は、第３の実施形態にかかるディスプレイの光学特性を示す模式図である。 図９は、第１の実施形態にかかるディスプレイの変形例の概略構成を示す断面図である。

本発明の一実施形態にかかるディスプレイは、画像を表示する画像表示装置と、前記画像表示装置に積層され、当該画像表示装置の視野角を制御する視野角制御素子とを備えたディスプレイであって、前記視野角制御素子が、複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを備え、所定の波長域の光が第１の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する第１の遮蔽層と、複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを含む。このディスプレイにおいては、前記所定の波長域の光が前記第１の角度よりも小さい第２の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する少なくとも一層の補助遮蔽層とを含み、前記第１の遮蔽層および補助遮蔽層によって、前記所定の波長域の光であって、前記視野角制御素子へ前記第２の角度以上で入射した光が遮蔽される。

上記の構成によれば、第１の遮蔽層および補助遮蔽層との組み合わせによって、前記所定の波長域の光であって、前記視野角制御素子へ前記第２の角度以上で入射した光が遮蔽されるので、斜め方向から見た場合に広範囲な視角から画像表示装置の表示が見えないように遮光することが可能なディスプレイを提供できる。

上記のディスプレイにおいて、例えば、前記第１の遮蔽層の光学素子は液晶パネルであり、前記補助遮蔽層の光学素子は液晶パネルである。あるいは、前記第１の遮蔽層の光学素子が位相差板であり、前記補助遮蔽層の光学素子が液晶パネルである構成であっても良い。または、前記第１の遮蔽層の光学素子が位相差板であり、前記補助遮蔽層の光学素子が位相差板である構成も可能である。

上記のディスプレイにおいて、前記第１の遮蔽層の光学素子を挟んで配置されている偏光板の偏光吸収軸が略平行であり、前記第１の遮蔽層および補助遮蔽層の光学素子のリタデーションをＲ、前記各層において遮蔽される光の波長をλ、ｎを０以上の整数とすると、
ｎλ／２−λ／４ ＜ Ｒ ＜ ｎλ／２＋λ／４
が満たされることが好ましい。

あるいは、上記のディスプレイにおいて、前記第１の遮蔽層の光学素子を挟んで配置されている偏光板の偏光吸収軸が略直交しており、前記第１の遮蔽層および補助遮蔽層の光学素子のリタデーションをＲ、前記各層において遮蔽される光の波長をλ、ｎを０以上の整数とすると、
ｎλ−λ／４ ＜ Ｒ ＜ ｎλ＋λ／４
が満たされる構成としても良い。

本発明の一実施形態にかかるディスプレイにおいて、前記表示装置が透過型液晶表示装置であり、バックライトをさらに備えた構成とすることができる。この場合、前記視野角制御素子が、前記バックライトと前記透過型液晶表示装置との間に配置された構成としても良いし、前記視野角制御素子が、前記透過型液晶表示装置の前面に配置された構成としても良い。

また、本発明の一実施形態にかかるディスプレイにおいて、前記表示装置が、反射型液晶表示装置または半透過型液晶表示装置であり、前記視野角制御素子が、前記透過型液晶表示装置の前面に配置された構成としても良い。あるいは、前記表示装置が自発光型表示装置であって、前記視野角制御素子は、前記自発光型表示装置の前面に配置された構成としても良い。

また、本発明の一実施形態にかかる視野角制御素子は、画像を表示する画像表示装置に積層され、当該画像表示装置の視野角を制御する視野角制御素子であって、複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを備え、所定の波長域の光が第１の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する第１の遮蔽層と、複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを含む。この視野角制御素子において、前記所定の波長域の光が前記第１の角度よりも小さい第２の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する少なくとも一層の補助遮蔽層とを含み、前記第１の遮蔽層および補助遮蔽層によって、前記所定の波長域の光であって、前記視野角制御素子へ前記第２の角度以上で入射した光が遮蔽される。

以下、本発明のより具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明にかかるディスプレイは、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる液晶ディスプレイ１００の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、液晶ディスプレイ１００は、画像を表示する表示用液晶パネル１（表示装置）の前面に、２枚の視野角制御用液晶パネル２および視野角制御用液晶パネル３を備えている。すなわち、液晶ディスプレイ１００は、合計３枚の液晶パネルを備えている。本実施形態における表示用液晶パネル１は透過型であり、その背面に、３波長光源を用いたバックライト４が配置されている。図１に示す液晶ディスプレイ１００においては、視野角制御用液晶パネル２と視野角制御用液晶パネル３とは、表示用液晶パネル１の前面（観察者側）に配置されている。

液晶ディスプレイ１００は、視野角制御用液晶パネル２および視野角制御用液晶パネル３における液晶をスイッチング動作させることにより、表示用液晶パネル１の画像が視認できる視野角が広い状態（広視野角）と、視野角が狭い状態（狭視野角）との間で、表示状態を切替えることができる。狭視野角状態は、他人に表示用液晶パネル１の画像を見られたくない場合に特に好適に用いられ、広視野角状態は、通常の使用時や、表示用液晶パネル１の画像を複数人で同時に見たい場合等に好適に用いられる。

表示用液晶パネル１は、一対の透光性基板間に液晶を挟持した液晶セル１１と、液晶セル１１の表裏に設けられた偏光板１２，１３とを有する。液晶セル１１の液晶モードやセル構造は任意である。また、表示用液晶パネル１の駆動モードも任意である。すなわち、表示用液晶パネル１としては、文字や画像あるいは動画を表示できる任意の液晶パネルを用いることができる。従って、図１においては表示用液晶パネル１の詳細な構造を図示せず、その説明も省略する。また、表示用液晶パネル１は、カラー表示可能なパネルであっても良いし、モノクロ表示専用のパネルであっても良い。さらに、バックライト４の構成にも何ら限定がなく、公知の任意のバックライトを用いることができるので、バックライト４の詳細な構造の図示および説明も省略する。

視野角制御用液晶パネル２は、液晶セル２１と、液晶セル２１において表示用液晶パネル１とは反対側の主面に積層された偏光板２２とを有している。液晶セル２１は、狭視野角状態において、表示用液晶パネル１の偏光板１２および偏光板２２との組み合わせにより、０°〜３６０°の方位角の少なくとも一部の角度範囲において、波長λが所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）にある光を、極角φがφ_H以上の方向へ透過しないよう遮蔽する特性を有する。なお、極角とは、透過光の進行方向が液晶ディスプレイ１００の法線に対してなす角度である。液晶セル２１としては、狭視野角状態において上記の特性を実現できることを条件として、任意の液晶モードの液晶セルを用いることができる。φ_Hの値は任意に設定できるが、本実施形態においては、例えば６０°である。なお、視野角制御用液晶パネル２は、広視野角状態においては、φ_Hよりも大きい極角からも表示用液晶パネル１の表示を視認でき、最も好ましくは、９０°にできるだけ近い極角の視角からも表示用液晶パネル１の表示を視認できる特性を有することが好ましい。

視野角制御用液晶パネル３は、液晶セル３１と、液晶セル３１において表示用液晶パネル１とは反対側の主面に積層された偏光板３２とを有している。液晶セル３１は、狭視野角状態において、視野角制御用液晶パネル２の偏光板２２と偏光板３２との組み合わせにより、０°〜３６０°の方位角のうち上記の角度範囲において、波長λが所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）にある光を、極角φがφ_L以上の方向へ透過しないよう遮蔽する特性を有する。液晶セル３１としては、狭視野角状態において上記の特性を実現できることを条件として、任意の液晶モードの液晶セルを用いることができる。φ_Lの値は任意に設定できるが、本実施形態においては、例えば３０°である。なお、視野角制御用液晶パネル３は、広視野角状態においては、φ_Lないしφ_Hよりも大きい極角からも表示用液晶パネル１の表示を視認でき、最も好ましくは、９０°にできるだけ近い極角の視角からも表示用液晶パネル１の表示を視認できる特性を有することが好ましい。

なお、上記のλ₁，λ₂の値は、液晶ディスプレイ１００に求められる視野角特性に応じて任意に設定すれば良いが、λ₁≦λ≦λ₂の範囲に、ＲＧＢの３原色のピーク波長の少なくとも１つを含む範囲であることが好ましい。特に、緑色（Ｇ）のように、人間の視覚において感度が高い波長域が、上述の所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）に含まれることが好ましい。なお、以下の具体例はあくまでも一例に過ぎないが、例えば、λ₁＝４５０ｎｍ、λ₂＝６５０ｎｍとすれば、主として緑色の波長域の光について、狭視野角状態を実現することができる。また、λ₁＝３５０ｎｍ、λ₂＝５５０ｎｍとすれば、主として青色の波長域の光について、狭視野角状態を実現することができる。また、λ₁＝５５０ｎｍ、λ₂＝７５０ｎｍとすれば、主として赤色の波長域の光について、狭視野角状態を実現することができる。

液晶ディスプレイ１００において、偏光板１２，２２，３２は、それらの偏光吸収軸が一致するように、いわゆるパラレルニコルに配置されている。表示用液晶パネル１の偏光板１３は、液晶セル１１の液晶モードや表示用液晶パネル１が備え得るその他の光学部材（例えば各種の位相差板）の特性に応じて、偏光板１２に対してパラレルニコルであっても良いし、クロスニコルであっても良い。

図２は、視野角制御用液晶パネル２と視野角制御用液晶パネル３とを共に狭視野角状態とした場合の、液晶ディスプレイ１００の光学特性を示す模式図である。なお、図２において、模式的に示した光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、いずれも、波長λが所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）にある。また、図２においては、偏光板１３およびバックライト４の図示を省略した。図２に示すように、視野角制御用液晶パネル２と視野角制御用液晶パネル３とを共に狭視野角状態とした場合、正面方向（極角φ＝０°）に進行する光Ｌ１は、視野角制御用液晶パネル２および視野角制御用液晶パネル３を透過して、観察者に視認される。一方で、極角φがφ_L≦φ≦φ_Hの範囲の方向に進行する光Ｌ２は、視野角制御用液晶パネル２を透過するが、視野角制御用液晶パネル３を透過できずに遮蔽される。また、極角φがφ_Hよりも大きい方向に進行する光Ｌ３は、視野角制御用液晶パネル２を透過できずに遮蔽される。これにより、視野角制御用液晶パネル２および視野角制御用液晶パネル３を狭視野角状態とした場合、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域の光は、極角φがφ_L以上の斜め方向に対しては透過できずに遮蔽され、観察者には視認されない。この結果、視野角制御用液晶パネル２および視野角制御用液晶パネル３を狭視野角状態とした場合、極角φがφ_L以上の斜め方向からの覗き見を防止することができる。

以上の光学特性を実現するためには、視野角制御用液晶パネル２および視野角制御用液晶パネル３を狭視野角状態としたときに、以下の（１）〜（４）の条件が満たされていることが必要である。なお、ここでは、上述のとおり、偏光板１２，２２，３２は、それらの偏光吸収軸が一致するように、いわゆるパラレルニコルに配置されているものとする。

（１）正面方向（極角φ＝０°）に対する液晶セル２１のリタデーション値Ｒ₂₁φ₀が、ｎをそれぞれ０以上の整数とした場合、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ１）を満たすように、液晶セル２１において液晶分子の挙動が制御されていること。なお、下記の条件式（ｆ１）および以降に示す各条件式において、ｎは同一の値であっても良いし、互いに異なる値であっても良い。

ｎλ−λ／４ ＜ Ｒ₂₁φ₀ ＜ ｎλ＋λ／４ ・・・（ｆ１）
すなわち、上記の（ｆ１）の条件が満たされれば、偏光板１２を透過して液晶セル２１に入射した直線偏光の振動面は、液晶セル２１を通過する際に約１８０°回転するので、偏光板２２を透過することができる。

（２）正面方向（極角φ＝０°）に対する液晶セル３１のリタデーション値Ｒ₃₁φ₀が、ｎをそれぞれ０以上の整数とした場合、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ２）を満たすように、液晶セル３１において液晶分子の挙動が制御されていること。

ｎλ−λ／４ ＜ Ｒ₃₁φ₀ ＜ ｎλ＋λ／４ ・・・（ｆ２）
すなわち、上記の（ｆ２）の条件が満たされれば、偏光板２２を透過して液晶セル３１に入射した直線偏光の振動面は、液晶セル３１を通過する際に約１８０°回転するので、偏光板３２を透過することができる。

（３）極角φ≧φ_Hの方向に対する液晶セル２１のリタデーション値Ｒ₂₁φ_Hが、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ３）を満たすように、液晶セル２１において液晶分子の挙動が制御されていること。

ｎλ／２−λ／４ ＜ Ｒ₂₁φ_H ＜ ｎλ／２＋λ／４ ・・・（ｆ３）
上記の（ｆ３）の条件が満たされれば、偏光板１２を透過して極角φ≧φ_Hで液晶セル２１に入射した直線偏光は、液晶セル２１を通過する際にその振動面が約９０°回転するので、偏光板２２を透過することができない。

（４）極角φ≧φ_Lの方向に対する液晶セル３１のリタデーション値Ｒ₃₁φ_Lが、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ４）を満たすように、液晶セル３１において液晶分子の挙動が制御されていること。

ｎλ／２−λ／４ ＜ Ｒ₃₁φ_L ＜ ｎλ／２＋λ／４ ・・・（ｆ４）
上記の（ｆ４）の条件が満たされれば、偏光板２２を透過して極角φ≧φ_Lで液晶セル３１に入射した直線偏光は、液晶セル３１を通過する際にその振動面が約９０°回転するので、偏光板３２を透過することができない。これにより、視野角制御用液晶パネル２で遮蔽されなかったφ_L≦φ≦φ_Hの範囲の光を、視野角制御用液晶パネル３において遮蔽することができる。

なお、図１に示した液晶ディスプレイ１００において、偏光板１２に対して偏光板２２をクロスニコルに配置しても良い。その場合は、上記の式（ｆ１）においてｎλの項をｎλ／２に置き換えると共に、式（ｆ３）において、ｎλ／２の項をｎλに置き換えれば良い。

また、偏光板２２に対して偏光板３２をクロスニコルに配置しても良い。その場合は、上記の式（ｆ２）において、ｎλの項をｎλ／２に置き換えると共に、式（ｆ４）において、ｎλ／２の項をｎλに置き換えれば良い。

また、より良好な狭視野角特性を得るためには、上記の式（ｆ３）、（ｆ４）におけるλ／４の項を、例えば、λ／８に設定すること、あるいは、よりゼロに近い小さな値に設定することが好ましい。

以上のように、本実施形態にかかる液晶ディスプレイ１００によれば、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分については、視野角制御用液晶パネル２と視野角制御用液晶パネル３とを狭視野角状態とすることにより、視野角制御用液晶パネル２において遮蔽されない光（すなわち、極角がφ_H未満の方向に透過する光）のうち、極角がφ_L以上の光を、第３の視野角制御用液晶パネル３によって確実に遮光することができる。これにより、極角がφ_L以上の斜め方向へ出射する光の全てを遮光できる。この結果、斜め方向の視角から見た場合に表示用液晶パネル１の表示内容が全く見えない狭視野角状態を実現することができる。

なお、視野角制御用液晶パネル２を狭視野角状態とし、視野角制御用液晶パネル３を広視野角状態とすれば、視野角制御用液晶パネル３がφ_L≦φの範囲の光を遮光せずに透過させ、視野角制御用液晶パネル２によってφ≧φ_Hの範囲のみが遮光される。これにより、φ_L≦φ≦φ_Hの範囲においても表示用液晶パネル１の表示が見える状態とすることができる。すなわち、本実施形態にかかる液晶ディスプレイ１００によれば、視野角制御用液晶パネル２と視野角制御用液晶パネル３とを共に狭視野角状態とすれば、φ≧φ_Lの範囲を遮光する広範囲な狭視野角状態を実現でき、視野角制御用液晶パネル２を狭視野角状態とし、かつ、視野角制御用液晶パネル３を広視野角状態とすれば、φ≧φ_Hの範囲のみを遮光する狭範囲の狭視野角状態を実現できる。

なお、上記の具体例では、バックライト４の光源が３波長光源である例を示したが、４波長光源を用いても良い。また、３波長光源または４波長光源以外の光源を用いることも可能である。ただし、３波長光源や４波長光源等のように、特定の波長に輝度ピークを有する光源をバックライトに用いる場合は、上述の所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）が、当該輝度ピークの波長を含むことが好ましい。特に、緑色（Ｇ）のように、人間の視覚において感度が高い波長域が、上述の所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）に含まれることが好ましい。

また、本実施形態では、図１に示したように、偏光板１２が、表示用液晶パネル１の出射側偏光板と、視野角制御用液晶パネル２の入射側偏光板とを兼ねた構成を例示した。また、図１の構成においては、偏光板２２が、視野角制御用液晶パネル２の出射側偏光板と、視野角制御用液晶パネル３の入射側偏光板とを兼ねている。しかし、図３（ａ）に示すように、偏光板１２の上層に、視野角制御用液晶パネル２の入射側偏光板としての偏光板２３をさらに備えた液晶ディスプレイ１０１も、本発明の一実施形態である。さらに、図３（ｂ）に示すように、偏光板２２の上層に、視野角制御用液晶パネル３の入射側偏光板としての偏光板３３をさらに備えた液晶ディスプレイ１０２も、本発明の一実施形態である。ただし、図１に示した液晶ディスプレイ１００の方が、図３（ａ）および図３（ｂ）に示した液晶ディスプレイ１０１，１０２よりも、偏光板の数が少なくて済むという利点がある。

さらに、本実施形態では、表示用液晶パネル１に近い側に視野角制御用液晶パネル２が配置され、その前面（観察者側）に視野角制御用液晶パネル３が配置された構成を例示した。しかし、例えば、図４に示すように、視野角制御用液晶パネル２と視野角制御用液晶パネル３との積層順序が図１に示した構成とは逆である液晶ディスプレイ１０３も、本発明の一実施形態である。

また、本実施形態では、視野角制御用液晶パネルを２枚備えた構成を例示したが、遮蔽する極角の範囲をより細かく分けるために、視野角制御用液晶パネルを３枚以上備えた構成としても良い。例えば、視野角制御用液晶パネルを３枚備え、第１の視野角制御用液晶パネルによって極角φ≧３０°の範囲を遮光し、第２の視野角制御用液晶パネルによって極角φ≧５０°の範囲を遮光し、第３の視野角制御用液晶パネルによって極角φ≧７０°の範囲を遮光するようにしても良い。

また、例えば、上述の実施形態では、所定の波長域λ₁≦λ≦λ₂の範囲について、少なくとも２枚の視野角制御用液晶パネルの組を用いて所定の極角以上の範囲を遮光する構成について説明したが、そのような視野角制御用液晶パネルの組を、互いに異なる波長範囲について複数組設けることにより、全体として、より広い波長域の光について狭視野角を実現できるように構成しても良い。例えば、青色の波長域の光について、極角φ≧φ_Hの範囲およびφ≧φ_Lの範囲をそれぞれ遮光する光学特性を有する視野角制御用液晶パネル２，３と、緑色の波長域の光について、極角φ≧φ_Hの範囲およびφ≧φ_Lの範囲をそれぞれ遮光する光学特性を有する視野角制御用液晶パネル２，３と、赤色の波長域の光について、極角φ≧φ_Hの範囲およびφ≧φ_Lの範囲をそれぞれ遮光する光学特性を有する視野角制御用液晶パネル２，３とを備えた構成としても良い。あるいは、青色の波長域の光について、極角φ≧φ_Hの範囲およびφ≧φ_Lの範囲をそれぞれ遮光する光学特性を有する視野角制御用液晶パネル２，３と、緑色の波長域の光について、極角φ≧φ_Hの範囲およびφ≧φ_Lの範囲をそれぞれ遮光する光学特性を有する視野角制御用液晶パネル２，３とを備えた構成としても良い。あるいは、緑色の波長域の光について、極角φ≧φ_Hの範囲およびφ≧φ_Lの範囲をそれぞれ遮光する光学特性を有する視野角制御用液晶パネル２，３と、赤色の波長域の光について、極角φ≧φ_Hの範囲およびφ≧φ_Lの範囲をそれぞれ遮光する光学特性を有する視野角制御用液晶パネル２，３とを備えた構成としても良い。

さらに、本実施形態では、視野角制御用液晶パネル２と視野角制御用液晶パネル３との組み合わせによって、０°〜３６０°の方位角の少なくとも一部において、φ_L以上の極角における視野を遮蔽する構成とした。すなわち、必ずしも０°〜３６０°の全方位角において狭視野角状態を実現できないのは、液晶パネル２１，３１の液晶モードによっては、液晶の屈折率異方性が方位角に依存する場合があるからである。従って、方位角においてより広い範囲で狭視野角状態を遮蔽するために、視野角制御用液晶パネル２と視野角制御用液晶パネル３との組を、例えば向きを変えて、２組以上積層した構成としても良い。

［第２の実施形態］
本発明にかかる第２の実施形態について、以下に説明する。なお、第１の実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、第１の実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。

図５は、第２の実施形態にかかる液晶ディスプレイ２００の概略構成を示す断面図である。図５に示すように、液晶ディスプレイ２００は、表示用液晶パネル１の前面（観察者側）に、視野角制御用液晶パネル２の代わりに、視野角制御フィルム５を備えている。視野角制御フィルム５は、位相差板５１および偏光板５２から構成されている。視野角制御フィルム５の前面には、視野角制御用液晶パネル３が配置されている。

視野角制御フィルム５の位相差板５１は、第１の実施形態における液晶セル２１の狭視野角状態と同じ光学特性を有する。このような位相差板５１としては、例えば、ネガティブＣプレート（ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）を用いることができる。すなわち、所定の波長範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の光が、極角がφ_H以上の方向に偏光板１２を透過した後に偏光板５２を透過しないようにするためには、この方向に透過する光に対するリタデーション値がほぼλ／２であるネガティブＣプレートを、位相差板５１として用いれば良い。

液晶ディスプレイ２００において、偏光板１２，５２，３２は、それらの偏光吸収軸が一致するように、いわゆるパラレルニコルに配置されている。偏光板１３は、液晶セル１１の液晶モードや表示用液晶パネル１が備え得るその他の光学部材（例えば各種の位相差板）の特性に応じて、偏光板１２に対してパラレルニコルであっても良いし、クロスニコルであっても良い。

図６は、視野角制御用液晶パネル３を狭視野角状態としたときの、液晶ディスプレイ２００の光学特性を示す模式図である。なお、図６においては、偏光板１３およびバックライト４の図示を省略した。図６に示すように、液晶ディスプレイ２００において視野角制御用液晶パネル３を狭視野角状態とした場合、第１の実施形態の液晶ディスプレイ１００と同様に（図２参照）、正面方向（極角φ＝０°）に進行する光Ｌ１は、視野角制御フィルム５および視野角制御用液晶パネル３を透過して、観察者に視認される。一方で、極角φがφ_L≦φ≦φ_Hの範囲の方向に進行する光Ｌ２は、視野角制御フィルム５を透過するが、視野角制御用液晶パネル３を透過できずに遮蔽される。また、極角φがφ_Hよりも大きい方向に進行する光Ｌ３は、視野角制御フィルム５を透過できずに遮蔽される。これにより、視野角制御用液晶パネル３を狭視野角状態とした場合、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域の光は、極角φがφ_L以上の斜め方向に対しては透過できずに遮蔽され、観察者には視認されない。この結果、視野角制御用液晶パネル３を狭視野角状態とした場合、極角φがφ_L以上の斜め方向からの覗き見を防止することができる。

以上の光学特性を実現するためには、以下の（１）〜（４）の条件が満たされていることが必要である。なお、以下の（２）および（４）の液晶セル３１のリタデーションに関する条件は、第１の実施形態と全く同じである。なお、ここでは、上述のとおり、偏光板１２，５２，３２は、それらの偏光吸収軸が一致するように、いわゆるパラレルニコルに配置されているものとする。

（１）正面方向（極角φ＝０°）に対する位相差板５１のリタデーション値Ｒ₅₁φ₀が、ｎをそれぞれ０以上の整数とした場合、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ５）を満たすこと。なお、下記の条件式（ｆ５）および以降に示す各条件式において、ｎは同一の値であっても良いし、互いに異なる値であっても良い。

ｎλ−λ／４ ＜ Ｒ₅₁φ₀ ＜ ｎλ＋λ／４ ・・・（ｆ５）
すなわち、上記の（ｆ５）の条件が満たされれば、偏光板１２を透過して位相差板５１に入射した直線偏光の振動面は、位相差板５１を通過する際に約１８０°回転するので、偏光板５２を透過することができる。

（２）正面方向（極角φ＝０°）に対する液晶セル３１のリタデーション値Ｒ₃₁φ₀が、ｎをそれぞれ０以上の整数とした場合、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ２）を満たすように、液晶セル３１において液晶分子の挙動が制御されていること。

ｎλ−λ／４ ＜ Ｒ₃₁φ₀ ＜ ｎλ＋λ／４ ・・・（ｆ２）
すなわち、上記の（ｆ２）の条件が満たされれば、偏光板５２を透過して液晶セル３１に入射した直線偏光の振動面は、液晶セル３１を通過する際に約１８０°回転するので、偏光板３２を透過することができる。

（３）極角φ≧φ_Hの方向に対する位相差板５１のリタデーション値Ｒ₂₁φ_Hが、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ６）を満たすこと。

ｎλ／２−λ／４ ＜ Ｒ₅₁φ_H ＜ ｎλ／２＋λ／４ ・・・（ｆ６）
上記の（ｆ６）の条件が満たされれば、偏光板１２を透過して極角φ≧φ_Hで位相差板５１に入射した直線偏光は、位相差板５１を通過する際にその振動面が約９０°回転するので、偏光板５２を透過することができない。

（４）極角φ≧φ_Lの方向に対する液晶セル３１のリタデーション値Ｒ₃₁φ_Lが、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ４）を満たすように、液晶セル３１において液晶分子の挙動が制御されていること。

ｎλ／２−λ／４ ＜ Ｒ₃₁φ_L ＜ ｎλ／２＋λ／４ ・・・（ｆ４）
上記の（ｆ４）の条件が満たされれば、偏光板５２を透過して極角φ≧φ_Lで液晶セル３１に入射した直線偏光は、液晶セル３１を通過する際にその振動面が約９０°回転するので、偏光板３２を透過することができない。これにより、視野角制御フィルム５で遮蔽されなかったφ_L≦φ≦φ_Hの範囲の光を、視野角制御用液晶パネル３において遮蔽することができる。

なお、図５に示した液晶ディスプレイ２００において、偏光板１２に対して偏光板５２をクロスニコルに配置しても良い。その場合は、上記の式（ｆ５）においてｎλの項をｎλ／２に置き換えると共に、式（ｆ６）において、ｎλ／２の項をｎλに置き換えれば良い。

また、偏光板５２に対して偏光板３２をクロスニコルに配置しても良い。その場合は、上記の式（ｆ２）において、ｎλの項をｎλ／２に置き換えると共に、式（ｆ４）において、ｎλ／２の項をｎλに置き換えれば良い。

また、より良好な狭視野角特性を得るためには、上記の式（ｆ６）、（ｆ４）におけるλ／４の項を、例えば、λ／８に設定すること、あるいは、よりゼロに近い小さな値に設定することが好ましい。

以上のように、本実施形態にかかる液晶ディスプレイ２００によれば、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について、極角がφ_L以上の方向へ進む光を確実に遮光することができる。これにより、極角がφ_L以上の斜め方向の視角から見た場合に表示用液晶パネル１の表示内容が全く見えない狭視野角状態を実現することができる。

なお、本実施形態にかかる液晶ディスプレイ２００によれば、視野角制御フィルム５によってφ≧φ_Hの範囲は常に遮光される。従って、視野角制御用液晶パネル３を広視野角状態とすれば、視野角制御用液晶パネル３がφ_L≦φの範囲の光を遮光せずに透過させ、視野角制御フィルム５によってφ≧φ_Hの範囲のみが遮光される。これにより、φ_L≦φ≦φ_Hの範囲においても表示用液晶パネル１の表示が見える状態とすることができる。すなわち、本実施形態にかかる液晶ディスプレイ１００によれば、視野角制御用液晶パネル３を狭視野角状態とすれば、φ≧φ_Lの範囲を遮光する広範囲な狭視野角状態を実現でき、視野角制御用液晶パネル３を広視野角状態とすれば、φ≧φ_Hの範囲のみを遮光する狭範囲の狭視野角状態を実現できる。

また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、バックライト４として、３波長光源の代わりに４波長光源やその他の任意の光源を有するバックライトを用いることが可能である。

また、本実施形態では、偏光板１２が、表示用液晶パネル１の出射側偏光板と、視野角制御フィルム５の入射側偏光板とを兼ねた構成を例示した。しかし、第１の実施形態において図３（ａ）および図３（ｂ）に示した液晶ディスプレイ１０１，１０２と同様に、偏光板１２の上層または偏光板５２の上層に、偏光板をさらに備えた構成としても良い。

さらに、本実施形態においても、視野角制御フィルム５と視野角制御用液晶パネル３との積層順序が逆であっても良い。

また、本実施形態では、視野角制御用液晶パネルと視野角制御フィルムとを１枚ずつ備えた構成を例示したが、遮蔽する極角の範囲をより細かく分けるために、視野角制御用液晶パネルまたは視野角制御フィルムを合計３枚以上備えた構成としても良い。

さらに、本実施形態では、視野角制御フィルム５と視野角制御用液晶パネル３との組み合わせによって、０°〜３６０°の方位角の少なくとも一部において、φ_L以上の極角における視野を遮蔽する構成とした。すなわち、必ずしも０°〜３６０°の全方位角において狭視野角状態を実現できないのは、液晶パネル３１の液晶モードによっては、液晶の屈折率異方性が方位角に依存する場合があるからである。従って、方位角においてより広い範囲で狭視野角状態を遮蔽するために、視野角制御フィルム５と視野角制御用液晶パネル３との組を、例えば向きを変えて、２組以上積層した構成としても良い。

［第３の実施形態］
本発明にかかる第３の実施形態について、以下に説明する。なお、前述の各実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、それらの実施形態と同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。

図７は、第３の実施形態にかかる液晶ディスプレイ３００の概略構成を示す断面図である。図７に示すように、液晶ディスプレイ３００は、表示用液晶パネル１の前面（観察者側）に、第２の実施形態で説明した視野角制御フィルム５を備えている。液晶ディスプレイ３００は、視野角制御フィルム５の前面に、さらに、視野角制御フィルム６を備えている。視野角制御フィルム６は、位相差板６１および偏光板６２から構成されている。

視野角制御フィルム６の位相差板６１は、第１の実施形態における液晶セル３１の狭視野角状態と同じ光学特性を有する。このような位相差板６１としては、例えば、ネガティブＣプレート（ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ）を用いることができる。すなわち、所定の波長範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の光が、極角がφ_L以上の方向に偏光板５２を透過した後に偏光板６２を透過しないようにするためには、この方向に透過する光に対するリタデーション値がほぼλ／２であるネガティブＣプレートを、位相差板６１として用いれば良い。

液晶ディスプレイ３００において、偏光板１２，５２，６２は、それらの偏光吸収軸が一致するように、いわゆるパラレルニコルに配置されている。偏光板１３は、液晶セル１１の液晶モードや表示用液晶パネル１が備え得るその他の光学部材（例えば各種の位相差板）の特性に応じて、偏光板１２に対してパラレルニコルであっても良いし、クロスニコルであっても良い。

図８は、液晶ディスプレイ３００の光学特性を示す模式図である。なお、図８においては、偏光板１３およびバックライト４の図示を省略した。図８に示すように、液晶ディスプレイ３００においては、第１の実施形態の液晶ディスプレイ１００と同様に（図２参照）、正面方向（極角φ＝０°）に進行する光Ｌ１は、視野角制御フィルム５および視野角制御フィルム６を透過して、観察者に視認される。一方で、極角φがφ_L≦φ≦φ_Hの範囲の方向に進行する光Ｌ２は、視野角制御フィルム５を透過するが、視野角制御フィルム６を透過できずに遮蔽される。また、極角φがφ_Hよりも大きい方向に進行する光Ｌ３は、視野角制御フィルム５を透過できずに遮蔽される。これにより、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域の光は、極角φがφ_L以上の斜め方向に対しては透過できずに遮蔽され、観察者には視認されない。この結果、極角φがφ_L以上の斜め方向からの覗き見を防止することができる。

以上の光学特性を実現するためには、以下の（１）〜（４）の条件が満たされていることが必要である。なお、以下の（１）および（３）の位相差板５１のリタデーションに関する条件は、第２の実施形態と全く同じである。なお、ここでは、上述のとおり、偏光板１２，５２，６２は、それらの偏光吸収軸が一致するように、いわゆるパラレルニコルに配置されているものとする。

（１）正面方向（極角φ＝０°）に対する位相差板５１のリタデーション値Ｒ₅₁φ₀が、ｎをそれぞれ０以上の整数とした場合、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ５）を満たすこと。なお、下記の条件式（ｆ５）および以降に示す各条件式において、ｎは同一の値であっても良いし、互いに異なる値であっても良い。

ｎλ−λ／４ ＜ Ｒ₅₁φ₀ ＜ ｎλ＋λ／４ ・・・（ｆ５）
すなわち、上記の（ｆ５）の条件が満たされれば、偏光板１２を透過して位相差板５１に入射した直線偏光の振動面は、位相差板５１を通過する際に約１８０°回転するので、偏光板５２を透過することができる。

（２）正面方向（極角φ＝０°）に対する位相差板６１のリタデーション値Ｒ₆₁φ₀が、ｎをそれぞれ０以上の整数とした場合、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ７）を満たすこと。

ｎλ−λ／４ ＜ Ｒ₆₁φ₀ ＜ ｎλ＋λ／４ ・・・（ｆ７）
すなわち、上記の（ｆ７）の条件が満たされれば、偏光板５２を透過して位相差板６１に入射した直線偏光の振動面は、位相差板６１を通過する際に約１８０°回転するので、偏光板６２を透過することができる。

（３）極角φ≧φ_Hの方向に対する位相差板５１のリタデーション値Ｒ₂₁φ_Hが、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ６）を満たすこと。

ｎλ／２−λ／４ ＜ Ｒ₅₁φ_H ＜ ｎλ／２＋λ／４ ・・・（ｆ６）
上記の（ｆ６）の条件が満たされれば、偏光板１２を透過して極角φ≧φ_Hで位相差板５１に入射した直線偏光は、位相差板５１を通過する際にその振動面が約９０°回転するので、偏光板５２を透過することができない。

（４）極角φ≧φ_Lの方向に対する位相差板６１のリタデーション値Ｒ₆₁φ_Lが、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について下記の条件式（ｆ８）を満たすこと。

ｎλ／２−λ／４ ＜ Ｒ₆₁φ_L ＜ ｎλ／２＋λ／４ ・・・（ｆ８）
上記の（ｆ８）の条件が満たされれば、偏光板５２を透過して極角φ≧φ_Lで位相差板６１に入射した直線偏光は、位相差板６１を通過する際にその振動面が約９０°回転するので、偏光板６２を透過することができない。これにより、視野角制御フィルム５で遮蔽されなかったφ_L≦φ≦φ_Hの範囲の光を、視野角制御フィルム６において遮蔽することができる。

なお、図７に示した液晶ディスプレイ３００において、偏光板１２に対して偏光板５２をクロスニコルに配置しても良い。その場合は、上記の式（ｆ５）においてｎλの項をｎλ／２に置き換えると共に、式（ｆ６）において、ｎλ／２の項をｎλに置き換えれば良い。

また、偏光板５２に対して偏光板６２をクロスニコルに配置しても良い。その場合は、上記の式（ｆ７）において、ｎλの項をｎλ／２に置き換えると共に、式（ｆ８）において、ｎλ／２の項をｎλに置き換えれば良い。

また、より良好な狭視野角特性を得るためには、上記の式（ｆ６）、（ｆ８）におけるλ／４の項を、例えば、λ／８に設定すること、あるいは、よりゼロに近い小さな値に設定することが好ましい。

以上のように、本実施形態にかかる液晶ディスプレイ３００によれば、所定の範囲（λ₁≦λ≦λ₂）の波長域成分について、極角がφ_L以上の方向へ進む光を確実に遮光することができる。これにより、極角がφ_L以上の斜め方向の視角から見た場合に表示用液晶パネル１の表示内容が全く見えない狭視野角状態を実現することができる。

また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、バックライト４として、３波長光源の代わりに４波長光源やその他の任意の光源を有するバックライトを用いることが可能である。

また、本実施形態では、偏光板１２が、表示用液晶パネル１の出射側偏光板と、視野角制御フィルム５の入射側偏光板とを兼ねた構成を例示した。しかし、第１の実施形態において図３（ａ）および図３（ｂ）に示した液晶ディスプレイ１０１，１０２と同様に、偏光板１２の上層または偏光板５２の上層に、偏光板をさらに備えた構成としても良い。

さらに、本実施形態においても、視野角制御フィルム５と視野角制御フィルム６との積層順序が逆であっても良い。

また、本実施形態では、視野角制御フィルムを２枚ずつ備えた構成を例示したが、遮蔽する極角の範囲をより細かく分けるために、視野角制御フィルムを合計３枚以上備えた構成としても良い。

以上、本発明についていくつかの実施形態を説明したが、本発明は、上記の具体例のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、第１〜第３の実施形態では、表示用液晶パネル１の前面のみに視野角制御素子を備えた構成を例示した。しかし、表示用液晶パネル１の前面および背面の両方に視野角制御素子を備えた構成としても良い。例えば、図９は、第１の実施形態にかかる液晶ディスプレイ１００のさらなる変形例としての液晶ディスプレイ１０４の構成を示す。図１と図９とを比較することから分かるように、液晶ディスプレイ１００と液晶ディスプレイ１０４とは、表示用液晶パネル１と視野角制御用液晶パネル２との積層順序が逆になっている。すなわち、図９に示すように、液晶ディスプレイ１０４は、バックライト４と表示用液晶パネル１との間に、視野角制御用液晶パネル２が配置された構成である。液晶ディスプレイ１０４において、表示用液晶パネル１は、半透過型液晶パネルであっても良い。

なお、液晶ディスプレイ１０４は、バックライト４と視野角制御用液晶パネル２との間に、直線偏光板２３を備えている。すなわち、図１に示した液晶ディスプレイ１００の場合は、表示用液晶パネル１の偏光板１２が、視野角制御用液晶パネル２への光入射側に設けられた偏光板として機能するが、図９に示す液晶ディスプレイ１０４の場合は、バックライト４側に直線偏光板を設ける必要があるからである。ただし、図９に示した液晶ディスプレイ１０４において、表示用液晶パネル１の入射側偏光板としての偏光板１３は、省略可能である。なお、図９に示した液晶ディスプレイ１０４において、視野角制御用液晶パネル２または視野角制御用液晶パネル３の代わりに、第２の実施形態にかかる視野角制御フィルム５または第３の実施形態にかかる視野角制御フィルム６を備えた構成としても良い。

また、上記の説明では、表示装置の具体例として、透過型液晶パネルを挙げたが、表示装置はこれに限定されない。例えば、反射型または半透過型の液晶表示パネルを表示装置として用いることもできる。また、液晶表示パネルのような非発光型表示装置に限らず、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electronic Luminescence）素子、無機ＥＬ素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ディスプレイ、蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display）、電界放出ディスプレイ（Field Emission Display）、表面電界ディスプレイ（Surface-conduction Electron-emitter Display）等の自発光型表示装置を用いることもできる。

なお、上記の第１または第２の実施形態において、ディスプレイの表示状態が狭視野角であるときに、ユーザにその旨を知らせるためのメッセージ、画像、またはアイコン等を、表示装置の画面に表示するようにしても良い。

また、上記の第１または第２の実施形態において、表示装置で表示される画像の内容に応じて視野角制御装置の駆動回路が動作し、狭視野角と広視野角とを自動的に切替えるようにしても良い。例えば、ディスプレイがインターネットのウェブページを見るために用いられる場合、ウェブページの内容に応じて各ページに関連付けられたソフトウェアフラッグを参照し、他人から見られないことが好ましい内容である場合等に、狭視野角の表示状態に自動的に切替えるようにしても良い。また、ブラウザが暗号化モードで起動された場合に、狭視野角の表示状態へ切替えるようにしても良い。

また、ディスプレイが、データ入力装置の一部である場合、またはデータ入力装置と関連し、入力されているデータタイプまたは入力されようとするデータタイプが機密性を有するものである場合等に、ディスプレイの表示状態を狭視野角に切替えるよう調整することも可能である。例えば、ユーザが何らかの個人識別番号を入力したとき等に、ディスプレイが自動的に狭視野角に切替わるようにすれば良い。

なお、上記の第１または第２の実施形態において、視野角制御装置は、表示装置から取り外しが可能なモジュールまたはカバーとして形成されても良い。そのような取り外し可能なモジュールは、表示装置に取り付けられたときに、表示装置に電気的に接続されることによって、適切な電力と制御信号を得ることができる。

また、上記の第１または第２の実施形態において、ディスプレイの周囲光を測定する光学センサ（アンビエントセンサ）をさらに備え、光学センサの測定値が所定の閾値を下回るときに、ディスプレイの表示状態を狭視野角とすることも好ましい。

なお、第３の実施形態にかかる液晶ディスプレイ３００は、常時、狭視野角状態となっており、第１または第２の実施形態の液晶ディスプレイのように広視野角状態と狭視野角状態とを切り替えることは不可能である。しかし、第１または第２の実施形態に比べて、装置構成が簡単であること、表示装置全体を薄くかつ軽量に形成できること、透過率が高いこと、等の利点を有する。従って、用途に応じて、第１〜第３の実施形態を使い分けることが好ましい。

例えば、携帯電話機やモバイルＰＣ等のように、周囲の状況に応じて広視野角状態と狭視野角状態とを切り替えて使用したい表示装置の場合は、第１または第２の実施形態を適用することが好ましい。一方、例えば現金自動預け払い機（ＡＴＭ）用表示パネルのように、常時、斜め後ろからの他人の覗き見を防止することが望ましい表示装置には、第３の実施形態を適用することが考えられる。また、車載モニタに対しては、第３の実施形態を適用することにより、車両のフロントガラスやサイドガラスへモニタ画面が映り込むことを防止できる。さらに、第３の実施形態で説明した視野角制御フィルム５と視野角制御フィルム６との積層フィルムの用途は、表示装置に限定されない。例えば、車両や建物の窓ガラスや、衝立等、様々な物品に貼り付けて、外からの視線を遮蔽するために用いることが考えられる。

また、本発明にかかるディスプレイおよび視野角制御素子の用途は多岐に亘る。例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末（ＰＤＡ）、携帯型ゲーム機、または携帯電話等のディスプレイに適用されるだけでなく、ＡＴＭ、公共の場に設置される情報端末、券売機、および車載用ディスプレイ等、様々な機器のディスプレイに適用される。

また、本発明にかかる視野角制御素子は、ディスプレイに組み込まれた状態で実施されることもあるが、ディスプレイの部品として、視野角制御素子単体で製造され、流通する可能性もある。

本発明は、広視野角と狭視野角とを切替えることにより様々な使用環境や用途に適応可能なディスプレイと、これに用いられる視野角制御素子として、産業上利用可能である。

Claims (12)

1. 画像を表示する画像表示装置と、前記画像表示装置に積層され、当該画像表示装置の視野角を制御する視野角制御素子とを備えたディスプレイであって、
   前記視野角制御素子が、
   複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを備え、所定の波長域の光が第１の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する第１の遮蔽層と、
   複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを含み、前記所定の波長域の光が前記第１の角度よりも小さい第２の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する少なくとも一層の補助遮蔽層とを含み、
   前記第１の遮蔽層および補助遮蔽層によって、前記所定の波長域の光であって、前記視野角制御素子へ前記第２の角度以上で入射した光が遮蔽されることを特徴とするディスプレイ。
2. 前記第１の遮蔽層の光学素子が液晶パネルであり、
   前記補助遮蔽層の光学素子が液晶パネルである、請求項１に記載のディスプレイ。
3. 前記第１の遮蔽層の光学素子が位相差板であり、
   前記補助遮蔽層の光学素子が液晶パネルである、請求項１に記載のディスプレイ。
4. 前記第１の遮蔽層の光学素子が位相差板であり、
   前記補助遮蔽層の光学素子が位相差板である、請求項１に記載のディスプレイ。
5. 前記第１の遮蔽層の光学素子を挟んで配置されている偏光板の偏光吸収軸が略平行であり、前記第１の遮蔽層および補助遮蔽層の光学素子のリタデーションをＲ、前記各層において遮蔽される光の波長をλ、ｎを０以上の整数とすると、
   ｎλ／２−λ／４ ＜ Ｒ ＜ ｎλ／２＋λ／４
   が満たされる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
6. 前記第１の遮蔽層の光学素子を挟んで配置されている偏光板の偏光吸収軸が略直交しており、前記第１の遮蔽層および補助遮蔽層の光学素子のリタデーションをＲ、前記各層において遮蔽される光の波長をλ、ｎを０以上の整数とすると、
   ｎλ−λ／４ ＜ Ｒ ＜ ｎλ＋λ／４
   が満たされる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
7. 前記表示装置が透過型液晶表示装置であり、バックライトをさらに備えた、請求項１〜６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
8. 前記視野角制御素子が、前記バックライトと前記透過型液晶表示装置との間に配置された、請求項７に記載のディスプレイ。
9. 前記視野角制御素子が、前記透過型液晶表示装置の前面に配置された、請求項７に記載のディスプレイ。
10. 前記表示装置が、反射型液晶表示装置または半透過型液晶表示装置であり、
    前記視野角制御素子が、前記透過型液晶表示装置の前面に配置された、請求項１〜６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
11. 前記表示装置が、自発光型表示装置であって、
    前記視野角制御素子は、前記自発光型表示装置の前面に配置された、請求項１〜６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
12. 画像を表示する画像表示装置に積層され、当該画像表示装置の視野角を制御する視野角制御素子であって、
    複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを備え、所定の波長域の光が第１の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する第１の遮蔽層と、
    複屈折性を有する光学素子と、前記光学素子の出射側に配置された出射側偏光板を含む少なくとも１枚の偏光板とを含み、前記所定の波長域の光が前記第１の角度よりも小さい第２の角度以上で入射した際に、前記光学素子が位相差を与えることにより、前記所定の波長域の光が前記出射側偏光板を透過しないよう遮蔽する少なくとも一層の補助遮蔽層とを含み、
    前記第１の遮蔽層および補助遮蔽層によって、前記所定の波長域の光であって、前記視野角制御素子へ前記第２の角度以上で入射した光が遮蔽されることを特徴とする視野角制御素子。

Images