JP7320921B2 - 視野角制御デバイスおよびディスプレイ装置 - Google Patents

Description

[関連出願との相互参照]
本発明は、出願番号が２０１６１０５００７７８．８であり、出願日が２０１６年６月２９日である中国出願特許を基に提出するものであり、当該中国特許出願の優先権を主張し、当該中国特許出願の全ての内容は、参考のため本願に援用する。

本発明は、ディスプレイ技術分野に関し、特に視野角制御デバイスおよびディスプレイ装置に関する。

パブリックスペースでは電子製品を使用する間、プライバシーの流出が頻繁に発生する。

現在の覗き見防止技術において、覗き見防止機能を備えるポリマーフィルムまたは吸収軸角度が変換できる偏光板と組み合わせた補償フィルムを採用して覗き見防止機能を実現する。

但し、これら覗き見防止技術は覗き見防止モードにおいてのみ使用でき、通常モードと覗き見防止モード間の切り替えが難しい。

現在の覗き見防止技術に関する問題を解決するため、本発明は視野角制御デバイスとディスプレイ装置を提供する。

第１方面では、視野角制御デバイスを開示した。当該視野角制御デバイス視認面上の視野角を制御できる。

視野角制御デバイスは、透明基板と少なくとも１つの光源を備える。透明基板は視認面上に設置している。前記少なくとも１つの光源における各光源は、前記透明基板の側面に設置しており、作動している時に光を前記側面から透明基板にまで放射するよう構成される。

透明基板に複数のドットを設置しており、当該複数のドットは前記各光源を作動または停止することにより、前記視認面上の前記視野角を切り替えるよう構成される。

本文において、視認面はディスプレイパネル、フォトフレームまたは内部画像を表示しているウィンドウ等から製造したものでよい。側面とは透明基板の側辺上にある表面を指し、側辺とは透明基板の視認面に基本的に平行な側に垂直である側を指す。

前記視野角制御デバイスにおいて、透明基板は、少なくとも１つの第１領域を含むことができる。各第１領域は１つの光源に対応しており、前記１つの光源の側面の対向側に位置する。

各第１領域内にドットの部分集合を設置しており、当該ドットの部分集合は基本的に前記複数のドットの第１部分集合である。前記複数のドットの前記第１部分集合は、対応する光源からの光を散乱し、散乱光を主に前記各第１領域から放射するよう構成される。このため、前記対応する光源の前記側面の対向側からの側視を干渉する。

本文において、各第１領域は、透明基板に対応する光源の側面の対向側のエッジ領域でもよく、非エッジ領域の領域でもよい。

前記視野角制御デバイスにおいて、前記各第１領域内にある前記複数のドットにおける前記第１部分集合のドット中の各々を前記透明基板内部に設置でき、透明基板の視認面を向いている第１表面上にも設置できる。

前記視野角制御デバイスの一部実施形態に基づき、各第１領域は、平行線状に配置された複数のサブ領域を含み、前記複数のサブ領域内の各々を前記対応する光源の前記対応する側面と基本的に同様の延伸方向を有するよう構成される。前記複数のサブ領域を第１サブ領域に含まれる網点ドットの密度が前記対応する光源に近い第２サブ領域に含まれる網点ドットの密度より高くなるよう構成される。

前記視野角制御デバイスの一部実施形態において、各第１領域内にある前記複数のドットの前記第１部分集合を列状に並べ、各列は前記対応する光源の前記対応する側面と基本的に同様の延伸方向を有する。

本文において、前記各第１領域内にある前記複数のドットの前記第１部分集合は、第１列が含むドットの数量を前記１つの光源に更に近い第２列が含むドットの数量より大きくなるよう構成されることができる。

あるいは、前記複数のドットの前記第１部分集合は、ドットの各列は同数量のドットを含み、各２つの隣接するドット列間の距離が、両者間の中心線からの距離に対応する前記側面の距離の増加に伴い減少するよう構成されることができる。

前記視野角制御デバイスのいずれかの実施形態において、前記複数のドットの前記第１部分集合は、各ドット列が基本的に同様の距離を有するよう構成されることができる。

一部実施形態に基づき、透明基板は、前記少なくとも１つの第１領域に包囲されている第２領域をさらに含むことができる。かつ、前記複数のドットの第２部分集合は前記第２領域内に配置され、各第１領域内にある前記複数のドットの前記第１部分集合の密度がより低くなるよう構成される。

視野角制御デバイスの一部実施形態において、各光源について、前記透明基板に対応する側面は、前記各光源までの距離が前記視認面の前記各光源に最も近いサイドラインの前記透明基板上にある正投影の前記各光源までの距離より短くなるよう構成される。

そのため、当該視野角制御デバイスはそれぞれ前記少なくとも１つの光源に対応する少なくとも１つの遮断部をさらに備える。各遮断部は、前記透明基板の前記視認面の対向側の表面上に設置されており、かつ、前記透明基板に対応する側面と前記視認面に対応する光源に最も近いサイドラインの前記透明基板上にある正投影の間の領域内に設置されている。各遮断部は、前記領域から放射した散乱光を遮るよう構成される。

前記視野角制御デバイスのいずれかの実施形態において、透明基板は、ガラスまたはポリマープラスチックの組成物を備える。もし透明基板がポリマープラスチックの組成物を備える場合、当該ポリマープラスチックはアクリルまたはポリカーボネートのどちらかから選択できる。

前記視野角制御デバイスのいずれかの実施形態において、各ドットをマイクロメートルレベルからナノメートルレベルまでの範囲のサイズを備えるよう構成される。

前記視野角制御デバイスにおいて、当該視認面とは、ディスプレイパネルの表示面を指す。

前記視野角制御デバイスにおいて、前記少なくとも１つの光源を互いに独立するよう構成されることができる。

前記視野角制御デバイスにおける前記少なくとも１つの光源は２つの光源を含むことができ、前記２つの光源をそれぞれ前記透明基板の２つの対向側の側面上に設置している。ここで注意すべき点は、前記構成は本発明を制限するものではなく、当該視野角制御デバイスは２つ以上の光源を含むことができ、各光源を前記透明基板の１つの側面上に設置できることである。

第２方面において、本発明はディスプレイ装置をさらに提供しており、ディスプレイパネルと前記いずれかの実施形態に基づく視野角制御デバイスを含む。当該ディスプレイ装置において、視野角制御デバイスの透明基板はディスプレイパネルの表示面に設置でき、当該ディスプレイパネルの当該表示面をカバーする。

ディスプレイ装置の一部実施形態に基づき、ディスプレイパネルは矩形であり、当該視野角制御デバイスは２つの光源を含み、当該２つの光源をそれぞれ透明基板の２つの対向側の側面上に設置している。

他の実施形態は、以下の説明と図を参照すれば明らかである。

一部実施形態をより詳細に紹介するため、以下に図を簡単に説明する。以下の紹介における図は一部実施形態を説明することにのみ用いる。当業者は、これらの図に基づき他の実施形態の他の図を容易に想像できる。
本発明の一部実施形態に基づくディスプレイ装置を示す図である。 本発明のある実施形態に基づき、図１に示すディスプレイ装置の透明基板上にあるドットの分布を示す図である。 本発明の別の実施形態に基づき、図１に示すディスプレイ装置の透明基板上にあるドットの別の分布を示す図である。 本発明のまた一つの実施形態に基づき、図１に示すディスプレイ装置の透明基板上にあるドットのまた一つの分布を示す図である。 本発明の別の実施形態に基づきディスプレイ装置を示す図である。 図５に示すディスプレイ装置の第１光源と第２光源が停止している時を示す図である。 本発明のある実施形態に基づき、図５に示すディスプレイ装置の透明基板上にあるドットの分布を示す図である。 本発明の別の実施形態に基づき、図５に示すディスプレイ装置の透明基板上にあるドットの別の分布を示す図である。 本発明のまた一つの実施形態に基づくディスプレイ装置を示す図である。 複数のドットを透明基板のディスプレイパネルの方を向いた表示面の表面上に設置したディスプレイ装置の光路図である。 第１光源３０１または第２光源３０２が異なる角度範囲内から放射した光の強度を測量した実験結果である。

以下に本出願にて開示している各実施形態の図と結合して本発明の実施形態の技術方案を詳細に分かり易く説明する。

無論、以下に記述する実施形態は本発明の一部の実施形態でありその全てではない。以下に記述する本発明の実施形態に基づき、当業者は他の実施形態を取得することができるが、これらの実施形態もまた本発明の保護範囲に属する。

現在の覗き見防止技術に関する問題を解決するため、本発明は視野角制御デバイスを提供する。

視野角制御デバイスは、視認面上の視野角を制御でき、前記視認面はディスプレイパネル、フォトフレーム、または内部画像を表示しているウィンドウ等でよい。

視野角制御デバイスは、透明基板と少なくとも１つの光源を備える。透明基板は視認面上に設置している。前記少なくとも１つの光源における各光源は透明基板の側面に設置されており、作動している時に光を前記側面から透明基板にまで放射する。

透明基板に複数のドットが設置されており、前記ドットは各光源からの光を散光し、各光源を作動または停止することにより、視認面上の視野角を切り替える。

本文における側面とは透明基板の側辺上にある表面を指し、側辺とは透明基板の視認面に基本的に平行な側に垂直である側を指す。

前記視野角制御デバイスにおいて、透明基板は少なくとも１つの第１領域を含み、各第１領域は１つの光源に対応する。

各第１領域について、対応する光源の側面の対向側の１つの側にドットが設置されている。前記ドットは、基本的に前記複数のドットの部分集合であり、対応する光源からの光を散光し、散乱光を主に各第１領域から放射する。このため、対応する光源の前記側面の対向側からの側視を干渉する。

本文において、各第１領域透明基板に対応する光源の側面の対向側のエッジ領域でもよく、非エッジ領域の領域でもよい。

以下にディスプレイパネルを用いて視認面を例に挙げ、視野角制御デバイスの具体的な実施形態を詳細に紹介する。

本発明はディスプレイ装置を提供しており、当該ディスプレイ装置はディスプレイパネルと視野角制御デバイスを備える。当該視野角制御デバイスは前記視野角制御デバイスのいずれかの実施形態に基づくことができる。

本文において、ディスプレイパネルは液晶ディスプレイパネル、有機発光ダイオードディスプレイパネル、電気湿潤ディスプレイパネル、またはその他のタイプのディスプレイパネルでもよく、本発明では限定しない。

図１と図２は本発明の実施形態に基づくディスプレイ装置を示し、当該ディスプレイ装置はディスプレイパネル１００と視野角制御デバイスとを備える。

視野角制御デバイスは、透明基板２００と第１光源３０１を含む。透明基板２００は、ディスプレイパネル１００と整列しており、ディスプレイパネル１００の表示面（即ち、発光表面）上に設置している。第１光源３０１は、透明基板２００の第１側面２０１ａ上に設置している。透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域内に複数のドット２０２を設置しており、複数のドット２０２は透明基板２００内部または透明基板２００のディスプレイパネル１００の方を向いた表示面の表面上に配置されている。

前記ディスプレイ装置の実施形態において、第１側面２０１ａ上に第１光源３０１を配置し、透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域内に複数のドット２０２を配置するため、第１光源３０１からの光は透明基板２００における複数のドット２０２に導かれ、光を第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域から放射させる。これにより、放射角度は側面から見た一定の角度許容範囲（即ち、側視野角範囲）内に属する。

第１側面２０１ａの対向側に位置する側面２０１ｂ（即ち、透明基板２００の前記エッジ領域内の側辺）の側視者について、当該側視者は第１光源２０１ａからの光を大量に見るため、当該側視者はディスプレイパネル１００に表示している画像を正常に見ることができない。そのため、側視者が第１側面２０１ａの対向側の側面２０１ｂから覗き見るという目的達成を防止することができ、ディスプレイ装置は覗き見防止モードにある。

もし第１光源３０１を停止すれば、透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域から光を放射できないため、第１側面２０１ａの対向側の側面２０１ｂに位置する側視者はディスプレイパネル１００に表示している画像を正常に見ることができる。この時、第１側面２０１ａの対向側の側面２０１ｂに位置する側視者については、ディスプレイ装置は非覗き見防止モードにある。言い換えれば、側視者は側面２０１ｂからディスプレイパネル１００からの画像を正常に見ることができる。

したがって、第１光源を作動または停止することにより、前記ディスプレイ装置の視野角はディスプレイ装置の覗き見防止モードと非覗き見防止モードを切り替えることができる。

実際には、透明基板２００の第１側面２０１ａに近いエッジ領域と透明基板２００の中間領域から一部光を放射している。大部分の光の放射角度も側視野角範囲内にあり、透明基板２００に垂直である角度で放射した光はわずか少量である。第１側面２０１ａに近いエッジ領域と中間領域から放射した大部分の光が側視者の目に入るため、当該側視者は変わらず側視者に表示している画像を正常に見ることができる。

本文において、透明基板２００は、透光率が高いガラスの組成物を備えてもよく、ポリマープラスチック（例：アクリルまたはポリカーボネート等）の組成物を備えてもよい。他の組成物でもよく、必要に応じて選択できるが本文ではこれを限定しない。

実際の使用では、バックライト４００を設置でき、ディスプレイパネル１００に光源を提供する。バックライト４００には数種の配置方法があるが、必要に応じて選択できるが本文ではこれを限定しない。

実際の使用では、透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域内にある当該複数のドット２０２は数種の配置を行うことができる。本発明の一部実施形態において、当該複数のドット２０２は列状に並べることができ、このような配置は作成が容易でドット密度を制御し易いという利点がある。他の配置を行うこともでき、必要に応じて選択できるが本文ではこれを限定しない。

実際の使用では、もし透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域内にある当該複数のドット２０２を列状に並べれば、数種の配置を行うことで、第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域内にて、第１側面２０１ａにより近い対向側の側面２０１ｂのドット２０２の密度がより高くなることを実現できる。

このような配置により、第１光源３０１からより多くの光を透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域から放射でき、第１光源３０１からの光が正視者に及ぼす影響を減らすことができる。

図２は、本発明のある実施形態に基づく当該複数のドット２０２の第１配置である。図２に示す通り、透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域内にあるいずれかの隣接する２列のドットについて、第１光源３０１からより遠い当該列が含むドット２０２の数量は、第１光源３０１により近い当該列が含むドット２０２の数量より多い（即ち、第１側面２０１ａの対向側の側面２０１ｂにより近い当該列が含むドット２０１の数量は、当該側面２０１ｂからより遠い当該列が含むドットの数量より多い）。

当該実施形態において、第１側面２０１ａにより近い対向側の側面２０１ｂを1列設置することにより、当該列に含むドット２０２の数量はより多くなる。そのため、第１側面２０１ａにより近い対向側の側面２０１ｂのドット２０２の密度がより高くなるよう構成される。これにより、第１光源３０１からの光を透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域から放射できる。

各列のドットの数量を制御することによりドット密度を制御することは、前記ディスプレイ装置の当該実施形態に示す通り、作成が容易でドット密度を制御し易いという利点を有する。

図３は、本発明の別の実施形態に基づく当該複数のドット２０２の第２配置である。図３に示す通り、透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域内にあるいずれかの隣接する３列ドットについて、中間列と第１光源３０１から遠い当該列間の距離は当該中間列と第１光源３０１により近い当該列間の距離より短い。

当該実施形態において、各列ドットを第１側面２０１ａの対向側の側面２０１ｂにより近くすることにより、列間の距離をより短くなるため、第１側面２０１ａにより近い対向側の側面２０１ｂのドット２０２の密度がより高くなるよう構成される。これにより、第１光源３０１からの光を透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域から出来る限り多く放射できる。

列間の距離を制御することによりドット密度を制御することは、前記ディスプレイ装置の当該実施形態に示す通り、作成が容易でドット密度を制御し易いという利点を有する。

実際の使用では、前記第１配置と第２配置を同時に採用することができることにより、第１側面２０１ａにより近い対向側の側面２０１ｂのドット２０２の密度をより高くする。

透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域内にある第１側面２０１ａに沿った延伸方向の光度が一致することを保証するため、当該第１エッジ領域内にある各列のドット２０２が各２つの隣接するドット２０２間において基本的に同様の距離を有するようにする。

注意が必要な点は、ドット２０２を列状に並べる配置方法に基づく前記第１配置と第２配置以外に、第１側面２０１ａにより近い対向側の側面２０１ｂのドット２０２の密度がより高い他の配置方法があることである。

目的を達成する全体配置として、透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域を複数のストライプ状サブ領域を含むよう構成されることができる。各ストライプ状サブ領域の延伸方向は第１側面２０１ａと同じである。各２つの隣接するストライプ状サブ領域（即ち、第１ストライプ状サブ領域と第２ストライプ状サブ領域）について、第１光源３０１からより遠い第１ストライプ状サブ領域が含むドット２０２の数量が第１光源３０１により近い第２ストライプ状サブ領域が含むドット２０２の数量より多くなるよう構成される。

図４に示す通り、ストライプ状サブ領域Ａ１はストライプ状サブ領域Ａ２に比べ第１光源３０１からより離れており、ストライプ状サブ領域Ａ１におけるドット２０２の密度はストライプ状サブ領域Ａ２におけるドット２０２の密度より高い。

本発明の一部実施形態に基づき、ディスプレイ装置の覗き見防止機能を拡張して第１側面２０１ａに位置する側視者がディスプレイパネルに表示している画像を正常に見ることをさらに防止するため、視野角制御デバイスは透明基板２００に設置している第２側面２０１ｂの第２光源３０２をさらに含むことができる。

本文において、第２側面２０１ｂは第１側面２０１ａと対向しており、透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域に類似している。透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域内にも複数のドット２０２を設置している。当該複数のドット２０２も似たように透明基板２００内部または透明基板２００のディスプレイパネル１００の方を向いた表示面の表面上に配置されている。

前記ディスプレイ装置の当該実施形態において、透明基板２００の側面２０１ｂに第２光源３０２を設置し、透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域内に前記複数のドット２０２に設置しているため、第２光源３０１からの光は透明基板２００における前記複数のドット２０２に導かれ、第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域から放射できる。これにより、放射角度は側面から見た一定の角度許容範囲（即ち、側視野角範囲）内に属する。

第１側面２０１ａに位置する側視者について、側視者は第２光源２０１ａからの光を大量に見るため、側視者はディスプレイパネル１００に表示している画像を正常に見ることができない。この点について、第１側面２０１ａに位置する側視者の覗き見を防止する目的を達成でき、ディスプレイ装置は覗き見防止モードにある。

もし第２電源３０２を停止すれば、透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域から光を放射できないため、第１側面２０１ａに位置する側視者はディスプレイパネル１００に表示している画像を正常に見ることができる。この点について、第１側面２０１ａに位置する側視者については、ディスプレイ装置は非覗き見防止モードにある。

したがって、第２電源を作動または停止することにより、前記ディスプレイ装置の視野角はディスプレイ装置の覗き見防止モードと非覗き見防止モードを切り替えることができる。

実際の使用では、図５に示す通り、第１光源３０１と第２光源３０２を同時に作動することができる。第１光源３０１からの光は第２側面２０１ｂに近い領域内にて側視野角α内から放射し、第２光源３０２からの光は第１側面２０１ａに近い領域内にて側視野角α内から放射する。

透明基板２００の中間領域内から放射した光も存在し、大部分の光也も側視野角α内から放射し、中間領域内にて透明基板２００に垂直に放射した光わずか少量であるため、中間領域から放射した大部分の光は基本的に側視者の目に入り、正視者はディスプレイパネル１００に表示している画像を引き続き正常に見ることができる。

ディスプレイパネル１００からの光は、両側の各側上の側視野角α内から放射でき、正視野角β１内からも放射できる。第１光源３０１および／または第２光源３０２からの大量の光による関与または干渉があるため、側視者はディスプレイパネル１００からの画像を正常に見ることができない。この時、ディスプレイ装置の可視範囲は基本的にβ１である。

もし同時第１光源３０１と第２光源３０２を停止すれば、図６に示す通り、透明基板２００は基本的にディスプレイパネル１００からの光に影響を及ぼさない。したがって、正視者と側視者はともにディスプレイパネル１００からの光を正常に見ることができ、ディスプレイパネル１００に表示している画像を正常に見ることができる。この時、ディスプレイ装置の可視範囲は基本的にβ２である。

したがって、第１光源３０１と第２光源３０２を作動または停止することにより、ディスプレイ装置の可視範囲を切り替えことができる。

前記ディスプレイ装置の実施形態において、透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域内にある前記複数のドット２０２は数種の配置を行うことができる。例えば、列状に並べることができ、当該数種の配置は必要に応じて選択できるが本文ではこれを限定しない。

もし透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域内にある前記複数のドット２０を２列状に並べれば、数種の配置を行うことで、第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域内にて、第１側面２０１ａにより近い対向側の側面２０１ｂのドット２０２の密度がより高くなることを実現できる。

このような配置により、第２光源３０２から出来る限り多くの光を透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域から放射でき、第２光源３０２からの光が正視者に及ぼす影響を減らすことができる。

第３配置において、透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域内にあるいずれかの隣接する２列のドット２０２について、第２光源３０２からより遠い当該列が含むドット２０２の数量は、第２光源３０２により近い当該列が含むドット２０２の数量より多い。

各列のドットの数量を制御することによりドット密度を制御することは、前記ディスプレイ装置の当該実施形態に示す通り、作成が容易でドット密度を制御し易いという利点を有する。

当該配置において、第１側面２０１ａにより近い１列を設置することにより、当該列に含むドット２０２の数量はより多くなる。そのため、第１側面２０１ａにより近いドット２０２の密度がより高くなるよう構成される。これにより、第２光源３０１からの光を出来る限り多く透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域から放射できる。

第４配置において、透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域内にあるいずれかの隣接する３列ドットについて、中間列と第２光源３０２からより遠い当該列間の距離は当該中間列と第２光源３０２により近い当該列間の距離より短い。

列間の距離を制御することによりドット密度を制御することは、前記ディスプレイ装置の当該実施形態に示す通り、作成が容易でドット密度を制御し易いという利点を有する。

当該実施形態において、各列ドットを第１側面２０１ａにより近くすることにより、列間の距離はより短くなるため、第１側面２０１ａにより近いドット２０２の密度がより高くなるよう構成される。これにより、第１光源３０１からの光を透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域から出来る限り多く放射できる。

実際の使用では、図７に示す通り、前記第３配置と第４配置を同時に採用することができることにより、第１側面２０１ａにより近いドット２０２の密度の密度をより高くする。

透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域内にある第２側面２０１ｂに沿った延伸方向の光度が一致することを保証するため、当該第２エッジ領域内にある各列のドット２０２が各２つの隣接するドット２０２間において基本的に同様の距離を有することができる。

注意が必要な点は、ドット２０２を列状に並べる配置方法に基づく前記第３配置と第４配置以外に、第１側面２０１ａにより近いドット２０２の密度がより高い他の配置方法があることである。

目的を達成する全体配置として、透明基板２００の第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域複数のストライプ状サブ領域を含むよう構成されることができる。各ストライプ状サブ領域の延伸方向は第２側面２０１ｂと同じである。各２つの隣接するストライプ状サブ領域（即ち、第１ストライプ状サブ領域と第２ストライプ状サブ領域）について、第２光源３０２からより遠い第１ストライプ状サブ領域が含むドット２０２の数量が第２光源３０２により近い第２ストライプ状サブ領域が含むドット２０２の数量より多くなるよう構成される。

ここで注意すべき点は、透明基板２００の下面に一切の光学フィルム層を設置していないため、第１光源３０１および／または第２光源３０２からの大量の光は透明基板２００の上面の中間領域から放射できない。しかし、複数のドット２０２の作用の下でエッジ領域内かつ側面から放射するため、側視者が見ることができる。

第１光源３０１または第２光源３０２からの光の大部分が側視者の目に入るため、正視者の目に入らない。

従って、側視者については、エッジ領域（第１エッジ領域と第２エッジ領域を含む）の光度はディスプレイパネル１００に表示している画像の光度よりはるかに高く、エッジ領域の光度は最大で数万ニットまで達することができ、眩しく感じる。したがって、ディスプレイパネルが表示している画像をはっきりと見ることができない。

また正視者については、エッジ領域（第１エッジ領域と第２エッジ領域を含む）から放射した少量の光が正視者の目に入るため、エッジ領域の光度はディスプレイパネル１００に表示している画像の光度より高い。

しかし、第１光源３０１または第２光源３０２からのわずかな光が正視者の目に入るため、正視者が見るエッジ領域内の光度は側視者が見るエッジ領域内の光度よりはるかに低い。

図８に示す通り、正視者が見るディスプレイ装置の異なる領域内の異なる光度のバランスをとるため、透明基板に位置する第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域と第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域間の中間領域は、複数のドット２０２を設置できる。当該複数のドット２０２も似たように透明基板２００に内部または透明基板２００のディスプレイパネル１００の方を向いた表示面の表面上に設置している。以上に記述した通り、中間領域内にて前記複数のドット２０２を配置されることにより、中間領域内にある光度を高めることができる。

しかし、第１光源３０１または第２光源３０２からの光がエッジ領域（第１エッジ領域と第２エッジ領域を含む）から出来る限り多く放射することを保証するため、エッジ領域内にあるドット２０２の密度は中間領域内にあるドット２０２の密度より高くなるよう構成されることができる。

図８において、左側の点線で囲んだ枠は透明基板２００的第２側面２０１ｂから遠い第２エッジ領域を示し、右側の点線で囲んだ枠は透明基板２００の第１側面２０１ａから遠い第１エッジ領域を示し、中間の点線で囲んだ枠は中間領域を示す。

前記ディスプレイ装置において、透明基板２００の中間領域内にある当該複数のドット２０２は、例えば列状に並べるなどの数種の配置を行うことができる。当該数種の配置は必要に応じて選択できるが本文ではこれを限定しない。

実際の使用では、中間領域内の光度を高めることができるのと同時に、できる限り多くの光がエッジ領域から放射できるようにしなければならない。

この点について言えば、透明基板２００の中間領域内にあるドットを列状に並べる情况では、数種の配置を応用でき、中間領域内の一切のエッジ領域（即ち、透明基板２００により遠い中心）により近いサブ領域に含まれる網点ドットの密度を中間領域内の一切のエッジ領域（即ち、透明基板２００により近い中心）により遠い別の領域に含まれる網点ドットの密度より高くできる。これにより、できる限り多くの光がエッジ領域から放射できる。

第５配置において、透明基板２００の中間領域内にあるいずれかの隣接する２列のドット２０２について、中間領域の中心からより遠い当該列が含むドット２０２の数量は、中間領域の中心により近い当該列が含むドット２０２の数量より多い。

各列のドットの数量を制御することによりドット密度を制御することは、前記ディスプレイ装置の当該実施形態に示す通り、作成が容易でドット密度を制御し易いという利点を有する。

第６配置において、透明基板２００の中間領域内のドット２０２の列間の距離を変更できるため、ドット２０２の密度を変更する。列は中間領域の中心により近くなり、列間の距離をより長くすることができ、逆も同様である。

透明基板２００の中間領域の各部分における光度が一致することを保証するため、中間領域内の各列におけるドット２０２が各２つの隣接するドット２０２間において基本的に同様の距離を有することができる。

注意が必要な点は、ドット２０２を列状に並べる配置方法に基づく前記第５配置と第６配置以外に、透明基板２００の中間領域の中心により近いドット２０２の密度がより低い他の配置方法があることである。

目的を達成する全体配置方法として、透明基板２００の中間領域複数のストライプ状サブ領域を含むよう構成されることができる。各ストライプ状サブ領域の延伸方向は第１側面２０１ａ（または第２側面２０１ｂ）と同じである。各２つの隣接するストライプ状サブ領域（即ち、第１ストライプ状サブ領域と第２ストライプ状サブ領域）について、中間領域の中心からより遠い第１ストライプ状サブ領域が含むドット２０２の数量を中間領域の中心により近い第２ストライプ状サブ領域が含むドット２０２の数量より多くなるよう構成される。

エッジ領域内にある比較的高い光度による正視者の視覚疲労を避けるため、図９に示す通り、透明基板２００の長さをさらに長くすることができる。つまり、透明基板２００の第１側面２０１ａに垂直である方向上の第１の長さをディスプレイパネル１００の第１側面２０１ａに垂直である方向上の第２の長さより長くなるよう構成される。

具体的に言えば、図９に示す通り、２つの光源３０１と３０２における各々について、透明基板に対応する側面を当該各光源までの距離が、より小さい前記視認面の前記各光源に最も近いサイドラインの前記透明基板上の正投影の当該各光源までの距離より短くなるよう構成される。

当該前記構造に伴い、第１遮断部５０１および／または第２遮断部５０２を視野角制御デバイスに設置できる。当該第１遮断部５０１は第１側辺２０１ａをカバーするように設置し、第２遮断部５０２は側面２０１ｂをカバーするように設置する。このような配置では、エッジ領域（第１エッジ領域と第２エッジ領域を含む）における高度が高すぎるサブ領域が第１遮断部５０１と第２遮断部５０２に遮断される。

第１光源３０１および／または第２光源３０２からの光は主にエッジ領域から放射し、側面からのみ放射することはないため、ディスプレイ装置の覗き見防止という特徴に影響を及ぼさない。

本発明の異なる実施形態によって、第１光源３０１と第２光源３０２における各々を側面発光光源とすることができ、ＬＥＤ灯、蛍光灯または他のタイプの光源とすることもできる。第１光源３０１と第２光源３０２の光源として何を選択するかは必要に応じて決めることができるが本文ではこれを限定しない。

前記ディスプレイ装置の各実施形態において、透明基板２００をディスプレイパネル１００の表示する側に設置する。表示效果に及ぼす影響を最小化するため、高解像度のドット図案により当該複数のドット２０２を作ることができる。

例えば、ドット２０２のサイズはマイクロメートルレベルからナノメートルレベルまでの範囲であることができる。このように、当該複数のドット２０２は暗状態において基本的に肉眼で見えないサイズとなるため、ディスプレイパネル１００からの光は透明基板２００を介する時には基本的に影響を受けない。

異なる実施形態によって、ドットの図案は例えばインクジェット、レーザー、エッチングまたはナノインプリント等のような加工技術により形成できる。例えば、レーザー加工技術を用いて当該複数のドット２０２を透明基板２００内部に形成でき、エッチング技法を用いて当該複数のドット２０２を透明基板２００ディスプレイパネル１００の方を向いた表示面の表面上に形成できる。

前記複数のドット２０２を形成する加工技術は必要に応じて選択しなければならないが、本文ではこれを限定しない。

ここで注意すべき点は、図１と図５に示す複数のドット２０２は透明基板２００内部に設置しているが、これらに限定しない。当該複数のドットも透明基板２００の下面に設置できる。即ち、図１０に示す通り、透明基板２００のディスプレイパネル１００の方を向いた表示面の表面上に設置する。

図１０に示す通り、当該複数のドット２０２は透明基板２００の下面に設置している。この時、透明基板２００の両側辺に設置している第１光源３０１と第２光源３０２からの光は、それぞれ透明基板２００内部にて散光を発生することができる。その後、エッジ領域（第１エッジ領域と第２エッジ領域を含む）または側面から放射する。

図１１は、第１光源３０１または第２光源３０２が異なる角度範囲内から放射した光の強度を測量した実験結果である。図１１に示す通り、透明基板２００におけるエッジ領域内にあるいずれかのエッジ領域から放射した光は６０°－８０°の範囲内にて比較的高い強度を有する。

側視者は通常は同じ角度範囲にてディスプレイパネル１００に表示している画像を見るため、本文にて開示しているディスプレイ装置は有効な覗き見防止作用を発揮することができる。図１１において、注意すべき点は、透明基板２００に垂直である方向の角度を０°とすることである。

一方で、本発明は前記いずれかの実施形態に基づくディスプレイ装置の視野角を制御する方法を提供する。

一部実施形態に基づき、当該方法は、以下のステップを含む。

第１光源３０１を作動することにより、第１視野角モードへ切り替える。

さらに、第１光源３０１を停止することにより、第２視野角モードへ切り替える。

ここで、第１視野角モードと関連する第１視野角範囲を第２視野角モードと関連する第２視野角範囲より小さくなるよう構成される。

もしディスプレイ装置の視野角が第１視野角範囲内にあれば、正視者と第１側面２０１ａ側に位置する第１側視者のみがディスプレイパネルが表示している画像を見ることができ、第２側面２０１ｂ側に位置する第２側視者はディスプレイパネルが表示している画像を見ることができない。

もしディスプレイ装置の視野角が第２視野角範囲内にあれば、正視者、第１側面２０１ａ側に位置する第１側視者および第２側面２０１ｂ側に位置する第２側視者は全員ディスプレイパネルが表示している画像を見ることができる。

以上に記述した方法は基本的に第１視野角モードから第２視野角モードへの切り替えを実現する。ここで注意すべき点は、一部他の実施形態に基づき、第２視野角モードから第１視野角モードへの切り替えを実現できることである。

具体的に言えば、これらの実施形態において、当該方法は以下のステップを含む。

第１光源３０１を停止することにより、第２視野角モードへ切り替える。

さらに、第１光源３０１を作動することにより、第１視野角モードへ切り替える。

これにより、第２側面２０１ｂ側に位置する第２側視者については、第１光源３０１を作動または停止することにより、ディスプレイ装置は覗き見防止モードと非覗き見防止モード間で切り替える。

本発明の一部実施形態に基づき、ディスプレイ装置は第１光源３０１を含む以外に、第２光源３０２をさらに含み、当該方法は以下のステップを含むことができる。

第１光源と第２光源を作動することにより、第３視野角モードへ切り替える。

さらに、第１光源と第２光源を停止することにより、第４視野角モードへ切り替える。

ここで、前記第３視野角モードと関連する第３視野角範囲を前記第４視野角モードと関連する第４視野角範囲より小さくなるよう構成される。

もしディスプレイ装置の視野角が第３視野角範囲内にあれば、正視者のみがディスプレイパネルが表示している画像を見ることができ、第１側面２０１ａ側に位置する第１側視者と第２側面２０１ｂ側に位置する第２側視者はディスプレイパネルが表示している画像を見ることができない。

もしディスプレイ装置の視野角が第４視野角範囲内にあれば、正視者、第１側面２０１ａ側に位置する第１側視者および第２側面２０１ｂ側に位置する第２側視者は全員ディスプレイパネルが表示している画像を見ることができる。ここでの第４視野角範囲と第２視野角範囲は基本的に同じである。

以上に記述した方法は基本的に第３視野角モードから第４視野角モードへの切り替えを実現する。ここで注意すべき点は、一部他の実施形態に基づき、第４視野角モードから第３視野角モードへの切り替えを実現できることである。

具体的に言えば、これらの実施形態において、当該方法は以下のステップを含む。

第１光源３０１を停止することにより、第４視野角モードへ切り替える。

さらに、第１光源３０１を作動することにより、第３視野角モードへ切り替える。

そのため、第２光源３０２は独立して作動または停止でき、ディスプレイ装置の視野角を制御する。言い換えれば、もし第２光源３０２が作動すれば、第１側面２０１ａ側に位置する第１側視者はディスプレイパネルが表示している画像を見ることができない。また、もし第２光源３０２が停止すれば、第１側面２０１ａ側に位置する第１側視者はディスプレイパネルが表示している画像を見ることができる。そのため、視野角を切り替えることができる。

ここで注意すべき点は、本発明における前記正視野角とは、正視者がディスプレイパネルを見る角度を指し、本発明における前記側視野角とは側視者がディスプレイパネルを見る角度であることである。

さらにここで注意すべき点は、ディスプレイ装置が第１光源と第２光源の２つを含む実施形態においては、第１光源と第２光源は互いに独立できることである。

本発明において提示した全ての引用文献は参考のため本願に援用する。以上に具体的な実施形態を詳細に説明したが、これは説明を行うことのみを目的としている。そのため、ここで注意すべき点は、前記の様々な態様は他に明確に記述されていない限り、要求されるまたは必須の要素ではないことを意図するものではないことである。

開示された例示的な実施形態の様々な態様の変更および態様に対するそれらの対応する同等の行為は、本発明の恩恵を受ける当業者であれば、 添付の特許請求の範囲に記載された本発明の精神および範囲から逸脱することなく、そのような変更および同等の構成を包含する最も広い解釈である。

Claims (18)

1. 視野角制御デバイスであって、
   前記視野角制御デバイスは、視認面上の視野角を制御でき、
   前記視野角制御デバイスは、
   前記視認面上に位置する透明基板と、
   少なくとも１つの光源とを備え、
   前記少なくとも１つの光源のうちの各光源は、前記透明基板の側面上に位置され、作動している時に光を前記側面から前記透明基板にまで放射するよう構成され、
   前記透明基板に複数のドットが設置しており、前記複数のドットは、前記少なくとも１つの光源からの光を散乱し、前記少なくとも１つの光源を作動または停止することにより、前記視認面上の前記視野角を切り替えるよう構成され、
   前記透明基板は少なくとも１つの第１領域を備え、
   各第１領域は１つの光源に対応しており、前記１つの光源が位置する前記透明基板の側面と反対側に位置し、
   前記複数のドットにおける第１部分集合は前記各第１領域内に配置されており、前記１つの光源からの光を散乱し、散乱光を主に前記各第１領域から放射するよう構成され、このため、前記１つの光源が位置する前記透明基板の側面と反対側からの側視を干渉し、
   前記透明基板は、前記少なくとも２つの第１領域の間に位置する第２領域をさらに備え、
   前記複数のドットの第２部分集合は、前記第２領域内に配置され、前記各第１領域内にある前記複数のドットの前記第１部分集合の密度より低くなるよう構成されることを特徴とする視野角制御デバイス。
2. 前記各第１領域内にある前記複数のドットにおける前記第１部分集合のドット中の各々を前記透明基板内部に設置することを特徴とする請求項１に記載の視野角制御デバイス。
3. 前記各第１領域内にある前記複数のドットにおける前記第１部分集合のドット中の各々を前記透明基板の前記視認面を向いている第１表面上に設置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の視野角制御デバイス。
4. 前記各第１領域は、平行線状に配置された複数のサブ領域を含み、前記複数のサブ領域内の各々は対応する前記側面と基本的に同様の延伸方向を有し、
   前記複数のサブ領域は、第１サブ領域に含まれる網点ドットの密度が、前記１つの光源に更に近い第２サブ領域に含まれる網点ドットの密度より高くなるよう構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の視野角制御デバイス。
5. 前記各第１領域内にある前記複数のドットの前記第１部分集合を列状に並べ、各列は対応する前記側面と基本的に同様の延伸方向を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の視野角制御デバイス。
6. 前記各第１領域内にある前記複数のドットの前記第１部分集合は、第１列が含むドットの数量を前記１つの光源に更に近い第２列が含むドットの数量より大きくなるよう構成されることを特徴とする請求項５に記載の視野角制御デバイス。
7. 前記複数のドットの前記第１部分集合は、
   ドットの各列が同数量のドットを含み、
   各２つの隣接するドット列間の距離が、両者間の中心線からの距離に対応する前記側面の距離の増加に伴い減少する
   よう構成されることを特徴とする請求項５に記載の視野角制御デバイス。
8. 前記複数のドットの前記第１部分集合は、各ドット列が基本的に同様の距離を有するよう構成されることを特徴とする請求項５に記載の視野角制御デバイス。
9. 各光源について、前記透明基板の対応する側面は、前記各光源までの距離が、前記視認面の前記各光源に最も近いサイドラインの前記透明基板上の正投影の前記各光源までの距離より短くなるよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御デバイス。
10. それぞれ前記少なくとも１つの光源に対応する少なくとも１つの遮断部をさらに備え、
    前記少なくとも１つの遮断部の各遮断部は、前記透明基板の前記視認面の対向側の表面上に設置されており、かつ、前記透明基板の対応する側面と前記視認面に対応する光源に最も近いサイドラインの前記透明基板上にある正投影の間の領域内に設置されており、前記領域から放射した散乱光を遮るよう構成されることを特徴とする請求項９に記載の視野角制御デバイス。
11. 前記透明基板は、ガラスまたはポリマープラスチックの組成物を備えることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御デバイス。
12. 前記透明基板はアクリルまたはポリカーボネートのどちらかから選択したポリマープラスチックの組成物を備えることを特徴とする請求項１１に記載の視野角制御デバイス。
13. 前記複数のドットの各ドットをマイクロメートルレベルからナノメートルレベルまでの範囲のサイズを有するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御デバイス。
14. 前記視認面とは、ディスプレイパネルの表示面を指すことを特徴とする請求項１に記載の視野角制御デバイス。
15. 前記少なくとも２つの光源を互いに独立して作動又は停止するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御デバイス。
16. 前記少なくとも１つの光源は２つの光源を含むことができ、前記２つの光源は、それぞれ前記透明基板の２つの対向側の側面上に設置されることを特徴とする請求項１に記載の視野角制御デバイス。
17. ディスプレイパネルと、
    請求項１から１４のいずれか１つに記載の視野角制御デバイスとを備え、
    前記視野角制御デバイスの前記透明基板は、前記ディスプレイパネルの表示面に設置されており、前記ディスプレイパネルの前記表示面をカバーすることを特徴とするディスプレイ装置。
18. 前記ディスプレイパネルは矩形であり、
    前記視野角制御デバイスは２つの光源を含み、当該２つの光源それぞれは、前記透明基板の２つの対向側の側面上に設置されることを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイ装置。

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