JP4363225B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
面状光源の指向性は、輝度計を用い、面状光源の光出射面に垂直な方向からの角度と輝度を測定して求める。
指向性をもつ面状光源として、直下型バックライトとサイドライト型バックライトの2種類がある。本発明ではどちらを使用してもよいが、薄型化が容易であること、輝度が均一であること、光の利用効率がよいこと等の理由からサイドライト型バックライトの方が、直下型バックライトに比べ好ましい。指向性の高いサイドライト型バックライトとして住友スリーエム株式会社製BEF付きの面状光源を用いることができる。
例えば、ノートパソコン用表示装置として、使用場所や使用状況に応じて視野角を変更する場合、周囲の者から覗き見されないようにするため、2次元的な指向性をもつ面状光源を用いる。
また、携帯電話用表示装置の場合、電車の中ではあらゆる方向から覗き見される可能性があるので、3次元的指向性をもつ面状光源を用いる。
その他、導光板として、例えば、日立化成社製のホログラム導光板を使用することができる。
本方式によれば、光線透過状態と光線散乱状態をメモリ状態として使うことができる(米国特許出願公開第2003/0142057参照)。
[例1]
指向性をもつ面状光源として図6に示す構造のサイドライト型バックライトを用いる。光源101からの出射光は光源リフレクター103により反射され、導光板102に入射する。
導光板102表面の凹凸の傾斜を透過型表示素子の表示面に対して0〜20°にすることにより、導光板102から出射する光の強度が最大光強度の30%以上の強度となる範囲は、図6のY軸に対して50〜80°の範囲となる。さらに導光板102の上部に非常に弱い散乱層105を配置することにより、散乱層105からの出射光107の強度が最大光強度の30%以上の強度となる範囲は、Y方向に対して45±30°以下の範囲となる。
透過型表示素子は、7インチのTFTの液晶表示装置を用いる。
光線透過状態と光線散乱状態を電気的に切り替えることができる光学装置として、高透明性液晶素子を用いる。
面状光源および透過型表示素子は例1と同じ構成のものを用いる。高透明性液晶素子は、2つの領域を独立して、光線透過状態と光線散乱状態とに電気的に切り替えることができるようにする。
具体的には、図5に示すように、高透明性液晶素子2のうち領域7を光線透過状態のまま光線散乱状態に切り替えず、光学装置8の領域のみ光線透過状態と光線散乱状態とに電気的に切り替える。光学装置の領域8に対応する透過型表示素子の領域にTV表示を行い、光学装置の領域7に対応する透過型表示素子の領域に運転に必要な情報(ナビゲーションやエアコン情報)の表示を行う。これにより、運転中には、TV表示は運転席から見えないが、運転に必要な情報)は運転席から見えるようにすることができる。
図7のように、指向性をもつ面状光源として導光板から斜めに出射した光を、導光板側に頂角70°の凸のプリズムアレイシート106を配置することにより、透過型表示素子に対してほぼ垂直方向に指向性をもった光源を作ることができる。光源から出射する光の強度が最大光強度の30%以上の強度となる範囲は、垂直方向に対して±30°以下の範囲となる。透過型表示素子は、15インチのTFTの液晶表示装置を用いる。
光線透過状態と光線散乱状態を電気的に切り替えることができる光学装置としては、例1と同じ構成の高透明性液晶素子を用いる。
指向性をもつ面状光源として図8に示す構造のサイドライト型バックライトを用いる。光源101からの出射光は光源リフレクター103により反射され、導光板102に入射する。
透過型表示素子は、2.2インチのTFTの液晶表示装置を用いる。
2:光学装置
3:透過型表示素子
4、5、6:観察者
7:光線透過状態となっている領域
8:光線散乱状態となっている領域
101:光源
102:導光板
103:光源リフレクター
104:反射板
105:散乱層
106:プリズムアレイシート
107:散乱層からの出射光
Claims (7)
- 透過型表示素子と面状光源との間に光学装置が配置され、
面状光源はサイドライト方式の光源であり、表面に微細な凹凸を有する透明な導光板を備え、
面状光源は、出射光に、面状光源の光出射面に垂直な方向から所定角度傾いた方向に指向性を与え、
光学装置は光線散乱状態と光線透過状態とを電気的に可逆的に切り替えることができ、
光学装置を光線散乱状態にすることによって、表示の視野角を光学装置が光線透過状態である場合の表示の視野角より大きくすることができることを特徴とする表示装置。 - 透過型表示素子と面状光源との間に光学装置が配置され、
面状光源は、出射光に、面状光源の光出射面に垂直な方向から所定角度傾いた方向に指向性を与え、
光学装置は光線散乱状態と光線透過状態とを電気的に可逆的に切り替えることができ、
光線透過状態における透過率が80%以上であって、
光学装置を光線散乱状態にすることによって、表示の視野角を光学装置が光線透過状態である場合の表示の視野角より大きくすることができることを特徴とする表示装置。 - 光学装置を光線透過状態にした場合の透過型表示素子の視野角が透過型表示素子の表示面の法線から45°の位置を中心にして±30°以下、または法線を中心にして±40°以下である請求項1または2に記載の表示装置。
- 透過型表示素子の表示面と平行な平面内で2以上の領域に光学装置を区分し、各領域を独立して光線透過状態と光線散乱状態とに変化させることができる請求項1、2または3に記載の表示装置。
- 光学装置は、一対の透明電極付き透明基板間にカイラルネマチック液晶または液晶/高分子複合体が備えられた請求項1、2、3または4に記載の表示装置。
- 請求項1または2に記載の表示装置の使用方法であって、
並び合う2人以上の表示装置の利用者がいる場合に、
一の状態では、利用者全員が表示を見ることができ、
二の状態では、一部の利用者のみが表示を見ることができる表示装置の使用方法。 - 請求項1または2に記載の表示装置の使用方法であって、
自動車の運転席付近に表示装置が設置され、
一の状態では、運転席および助手席の利用者が表示を見ることができ、
二の状態では、助手席の利用者のみが表示を見ることができる表示装置の使用方法。
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