Жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора и устройство дисплея

Изобретение относится к приборостроению. Предусмотрена жидкокристаллическая панель с управляемым углом обзора, в которой линейно поляризованный свет входит в слой жидких кристаллов. Далее, на слое жидких кристаллов, на стороне выхода света из слоя жидких кристаллов, предусмотрена поляризующая пластина, пропускающая только компонент света, выходящий из слоя жидких кристаллов, причем этот компонент параллелен оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в слой жидких кристаллов. Молекулы жидких кристаллов, содержащиеся в слое жидких кристаллов, наклоняются в направлении, параллельном или перпендикулярном оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в слой жидких кристаллов. Кроме того, электрод (26) предусмотрен так, чтобы два или больше разных напряжений можно было прикладывать к слою жидких кристаллов одновременно. Технический результат - улучшена однородность эффекта экранирования. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидкокристаллической панели с управлением углом обзора, которая управляет углом обзора панели дисплея, и к устройству дисплея, включающему в себя панель дисплея и жидкокристаллическую панель с управлением углом обзора.

Уровень техники

Обычно от устройств дисплея требуется, чтобы они имели как можно более широкий угол обзора так, чтобы можно было видеть резкое изображение под любым углом обзора. В частности, в устройствах жидкокристаллического дисплея, которые получили распространение в последние годы, в связи с тем, что коэффициент преломления молекул жидких кристаллов зависит от угла обзора, были разработаны различные технологии для расширения угла обзора. Следует отметить, что (i) угол обзора обозначает угол между экраном устройства дисплея и направлением, в котором рассматривают экран, и (ii) угол обзора обозначает угловой диапазон, в котором может быть получено определенное качество отображения.

Однако в зависимости от окружающей среды, в которой используется устройство дисплея, может быть предпочтительным иметь узкий угол обзора, который обеспечивает только для пользователя возможность непосредственно рассматривать отображаемое содержание.

Например, портативный персональный компьютер, карманный персональный компьютер (PDA, КПК) и мобильный телефон часто используют в общественных местах, где может присутствовать любое количество людей, например в поезде и самолете. В такой среде использования для защиты конфиденциальности и частной жизни предпочтительно, чтобы устройство дисплея имело более узкий угол обзора, чтобы не давать возможность окружающим людям посматривать отображаемое содержание. Как описано выше, все чаще требуется, чтобы угол обзора одного устройства дисплея мог быть ограничен в пределах некоторого диапазона, в зависимости от условий использования, и чтобы можно было изменять направление таким образом ограниченного угла обзора. Следует отметить, что такое требование направлено не только на устройство жидкокристаллического дисплея, но также на любые другие повсеместно используемые устройства дисплея.

Для выполнения такого требования, например, в патентном документе 1 предложена жидкокристаллическая структура, включающая в себя блок компоновки пикселей жидких кристаллов, составляющий панель жидких кристаллов, блок компоновки элемента экранирования, в котором предусмотрены экранирующие элементы. В такой жидкокристаллической структуре можно управлять видом изображения, отображаемого в блоке компоновки пикселя жидких кристаллов, например, обеспечивая установку блока компоновки элемента экранирования в правильное состояние экранирования. В частности, как показано на фиг.12, видом изображения управляют так, чтобы только изображение В можно было видеть в направлении нормали экрана, с одновременным экранированием изображения А при помощи элементов экранирования, тогда как только изображение А можно видеть, с экранированием изображения В при помощи элементов экранирования, на линии обзора в направлениях под наклоном, которые отклоняются от направления нормали.

Список литературы

Патентный документ 1

Публикация заявки на японский патент, Tokukai, №2005-134678 (дата публикации 26 мая 2005 г.)

Сущность изобретения

Однако обычная структура, описанная в патентном документе 1, имеет проблему, состоящую в недостаточном экранировании от просмотра в направлении под наклоном.

Для того чтобы полностью экранировать изображение, рассматриваемое в направлении под наклоном, необходимо экранировать весь экран с помощью блока компоновки элемента экранирования. Однако в случае экранирования всего экрана изображение невозможно видеть даже в направлении нормали. Соответственно, такая компоновка не может быть принята. Когда изображение экранировано от обзора в направлении под наклоном, в то время как изображение остается видимым при просмотре в нормальном направлении, экранирование изображения от обзора в направлении под наклоном неизбежно становится недостаточным.

(Использование анизотропности показателя преломления)

Чтобы решить указанную выше задачу, возможная компоновка представляет собой компоновку, в которой управляют только тем, как изображение можно видеть под наклонным углом, используя анизотропность показателя преломления молекул жидких кристаллов.

Устройство дисплея (устройство жидкокристаллического дисплея), имеющее такую компоновку, включает в себя панель жидкокристаллического дисплея, как панель дисплея, и жидкокристаллическую панель с управлением углом обзора. Кроме того, такое устройство дисплея выполнено таким образом, что приложение напряжения к молекулам жидких кристаллов жидкокристаллической панели с управлением углом обзора мало изменяет замедление в направлении нормали, но изменяет замедление в направлении под наклоном. В частности, например, устройство дисплея может быть выполнено таким образом, что молекулы жидких кристаллов будут расположены с однородным выравниванием, и направление, в котором наклоняются продольные оси молекул жидких кристаллов, когда прикладывают напряжение, установлено так, чтобы оно совпадало с осью передачи поляризующей пластины. Далее приведен краткий обзор компоновки со ссылкой на фиг.9.

(Компоновка)

На фиг.9 показан вид в поперечном сечении, поясняющий компоновку устройства 1 жидкокристаллического дисплея, включающего в себя жидкокристаллическую панель 5 с управлением углом обзора и панель 6 жидкокристаллического дисплея. Как показано на фиг.9, устройство 1 жидкокристаллического дисплея включает в себя жидкокристаллическую панель 5 с управлением углом обзора, панель 6 жидкокристаллического дисплея, и заднюю подсветку 7, которые представлены в этом порядке. Каждая жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора и панель 6 жидкокристаллического дисплея имеют идентичную компоновку с компоновкой типичной панели жидкокристаллического дисплея. А именно, жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора включает в себя первую жидкокристаллическую ячейку 10, в которой первый слой 15 жидких кристаллов расположен между первой верхней подложкой 22 и первой нижней подложкой 27. На одной внешней стороне первой жидкокристаллической ячейки 10 предусмотрены первая верхняя волнистая пластина 21 и первая верхняя поляризующая пластина 20. На другой внешней стороне первой жидкокристаллической ячейки 10 предусмотрены первая нижняя волнистая пластина 28 и первая нижняя поляризующая пластина 29. Далее, на стороне первой верхней подложки 22, причем эта сторона не обращена к первому слою 15 жидких кристаллов, предусмотрены первый верхний электрод 23 и первая верхняя пленка 24 выравнивания. На стороне первой нижней подложки 27, причем эта сторона не обращена к первому слою 15 жидких кристаллов, предусмотрены первый нижний электрод 26 и первая нижняя пленка 25 выравнивания. Первый верхний электрод 23 и первый нижний электрод 26 представляют собой общие электроды, каждый из которых охватывает, по существу, всю поверхность экрана 50.

Так же, как и жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора, панель 6 жидкокристаллического дисплея имеет такую же компоновку, как компоновка типичной панели жидкокристаллического дисплея. А именно: панель 6 жидкокристаллического дисплея включает в себя вторую жидкокристаллическую ячейку 11, в которой второй слой 16 жидких кристаллов расположен между второй верхней подложкой 32 и второй нижней подложкой 37. На одной стороне второй жидкокристаллической ячейки 11 предусмотрены вторая верхняя волнистая пластина 31 и вторая верхняя поляризующая пластина 30. На другой стороне второй жидкокристаллической ячейки 11 предусмотрены вторая нижняя волнистая пластина 38 и вторая нижняя поляризующая пластина 39. Далее, на стороне второй верхней подложки 32, причем эта сторона не обращена ко второму слою 16 жидких кристаллов, предусмотрены второй верхний электрод 33 и вторая верхняя пленка 34 выравнивания. На стороне второй нижней подложки 37, причем эта сторона не обращена ко второму слою 16 жидких кристаллов, предусмотрены второй нижний электрод 36 и вторая нижняя пленка выравнивания 35.

(Способ экранирования)

Далее поясняется, как экранируют изображение от обзора в направлении под наклоном в устройстве 1 жидкокристаллического дисплея, со ссылкой на позиции (а) и (b) на фиг.10. В позиции (а) на фиг.10 показана схема, иллюстрирующая, как видны первые молекулы 17 жидких кристаллов, когда напряжение не приложено к первым молекулам 17 жидких кристаллов в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора. В позиции (b) на фиг.10 показана схема, иллюстрирующая, как видны первые молекулы 17 жидких кристаллов, когда напряжение приложено к первым молекулам 17 жидких кристаллов. В позициях (а) и (b) на фиг.10 буквой "J" обозначен зритель, который рассматривает в направлении нормали экрана устройство жидкокристаллического дисплея, включающее в себя жидкокристаллическую панель 5 с управлением углом обзора, и буквой "К" обозначен зритель, который рассматривает в направлении под наклоном, которое отклонено от направления нормали экрана, устройство жидкокристаллического дисплея, включающее в себя жидкокристаллическую панель 5 с управлением углом обзора. Далее, в позициях (а) и (b) на фиг.10 "X1" обозначена ось передачи первой верхней поляризующей пластины (не показана) жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора, и "Х2" обозначена ось передачи первой нижней поляризующей пластины (не показана) жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора.

Как показано в позициях (а) и (b) на фиг.10, в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора первые молекулы 17 жидких кристаллов выровнены однородно. Первые молекулы 17 жидких кристаллов находятся в первом слое 15 жидких кристаллов, который расположен между первой верхней подложкой 22 и первой нижней подложкой 27.

Первая верхняя поляризующая пластина (не показана), которая предусмотрена на внешней стороне первой верхней подложки 22, и первая нижняя поляризующая пластина (не показана), которая предусмотрена на внешней стороне первой нижней подложки 27, расположены таким образом, что каждая из осей X1 передачи и Х2 совпадает с направлением продольных осей первых молекул 17 жидких кристаллов при однородном выравнивании.

Далее поясняется, как первые молекулы 17 жидких кристаллов видны для зрителей J и К. Как показано в позиции (а) на фиг.10, когда напряжение не приложено к первым молекулам 17 жидких кристаллов, первые молекулы 17 жидких кристаллов не наклонены. Соответственно, первые молекулы 17 жидких кристаллов видны для обоих зрителей J и К одинаково (без наклона).

С другой стороны, как показано в позиции (b) на фиг.10, когда напряжение приложено к первым молекулам 17 жидких кристаллов, первые молекулы 17 жидких кристаллов при однородном выравнивании становятся наклонными только в направлении толщины первого слоя 15 жидких кристаллов. Следует отметить, что, поскольку первые молекулы 17 жидких кристаллов расположены с однородным выравниванием, первые молекулы 17 жидких кристаллов не наклонены (не повернуты) в направлении, параллельном первой верхней подложке 22 и первой нижней подложке 27.

В результате первые молекулы 17 жидких кристаллов выглядят (без наклона) для зрителя J такими же, как и в случае, когда напряжение не приложено. Однако первые молекулы 17 жидких кристаллов выглядят наклонными для зрителя К, в отличие от первых молекул 17 жидких кристаллов, к которым не было приложено напряжение.

Это означает что приложение напряжения к первым молекулам 17 жидких кристаллов в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора, показанным в позициях (а) и (b) на фиг.10, мало изменяет замедление в направлении нормали, но изменяет замедление только в направлении под наклоном.

Соответственно, жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора, к которой прикладывают напряжение, выполнена с возможностью представления черного дисплея (экранирование) при просмотре устройства 1 жидкокристаллического дисплея в направлении, с которого требуется экранировать изображение. Другими словами, степень замедления в направлении под наклоном, когда приложено напряжение, установлена как степень замедления для случая черного дисплея. Это позволяет экранировать, не позволяя просматривать в направлении под наклоном изображение, отображаемое на панели 6 жидкокристаллического дисплея, предусмотренной позади жидкокристаллической панели 5 с управлением утлом обзора, в то время как это не влияет на вид изображения в направлении нормали.

Это позволяет решить техническую задачу, описанную в патентном документе 1, то есть недостаточное экранирование от обзора в направлении под наклоном.

(Однородность экрана)

Однако в жидкокристаллической панели с управлением углом обзора, в которой используется анизотропность показателя преломления молекул жидких кристаллов, замедление изменяется в зависимости от углов обзора. В частности, в случае, когда размер экрана становится большим, чем определенный размер, становится трудно равномерно отображать черный дисплей на всем протяжении экрана. Другими словами, диапазон углов обзора, в которых надежно обеспечивается экранирование, ограничен (ограниченный угол обзора).

Это связано с тем, что так называемая длина оптического пути (длина луча света, который проходит через слой жидких кристаллов) имеет зависимость от углов обзора. Соответственно, замедление жидкокристаллической панели с управлением углом обзора изменяется в зависимости от положения, где находится зритель, который рассматривает экран. Это поясняется ниже, со ссылкой на фиг.11 и 9.

На фиг.11 показана схема, поясняющая сцену, где зритель М рассматривает разные положения на устройстве 1 жидкокристаллического дисплея. Как показано на фиг.11, зритель М рассматривает разные положения на экране 50, например дальнее положение (позиция "а" на фиг.11), положение в центре (позиция "с" на фиг.11) и ближнее положение (позиция "b" на фиг.11). Каждый угол обзора между экраном 50 и направлением зрения при обзоре каждого положения отличаются друг от друга. Это различие становится существенным при увеличении размера дисплея.

Различие в углах обзора приводит к различию замедления в слое жидких кристаллов. Это связано с тем, что замедление в слое жидких кристаллов представляет собой значение, получаемое путем умножения разности (разности показателей двойного лучепреломления) между показателем преломления медленной оси молекул жидких кристаллов и показателем преломления быстрой оси молекул жидких кристаллов на длину луча света, проходящего через слой жидких кристаллов (длина оптического пути), и поскольку изменяется угол обзора, изменяется длина оптического пути.

Более конкретное пояснение представлено ниже со ссылкой на фиг.9. Стрелками d, е и f на фиг.9 показаны соответствующие линии обзора (те же, что и линии лучей света, излучаемые устройством 1 жидкокристаллического дисплея) в случае, когда зритель М рассматривает дальнее положение экрана 50 (позиция "а" на фиг.11), ближнее положение экрана 50 (позиция "b" на фиг.11) и положение в центре экрана 50 (позиция "с" на фиг.11). Далее, θ1, θ2 и θ3 на фиг.9 обозначены соответствующие углы, включающие в себя угол между экраном 50 и линией d обзора, углом между экраном 50 и линией е обзора и углом между экраном 50 и линией f обзора. Кроме того, L1, L2, и L3 на фиг.9 обозначены соответствующие длины оптического пути линий d, е и f обзора в первом слое 15 жидких кристаллов.

Как показано на фиг.9, соотношение между углом θ1 обзора между экраном 50 и линией d обзора, углом θ2 обзора между экраном 50 и линией е обзора и углом θ3 обзора между экраном 50 и линией f обзора таково, что θ2>θ3>θ1, и длины оптических путей L1, L2 и L3 соотносятся так, что L1>L3>L2.

А именно, по сравнению со случаем, когда зритель М рассматривает положение в центре на экране 50, угол обзора экрана 50 меньше и длина оптического пути больше, когда зритель М рассматривает дальнее положение на экране 50. Это увеличивает замедление.

С другой стороны, по сравнению со случаем, когда зритель М рассматривает положение в центре, угол обзора экрана 50 больше и длина оптического пути меньше, когда зритель М рассматривает переднее положение на экране 50. Это уменьшает замедление.

Это означает, что когда жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора выполнена с возможностью обеспечивать максимальный эффект экранирования (отображает черный дисплей), в случае когда зритель М рассматривает положение в центре на экране 50, уменьшается эффект блокирования, и происходит утечка света, в случае когда зритель М рассматривает другое положение, кроме положения в центре, например ближнее положение или дальнее положение на экране 50. А именно, когда обеспечивается максимальный эффект экранирования в любом положении на экране 50, утечка света может произойти в других положениях, кроме одного положения на экране 50.

Как описано выше, при управлении углом обзора, используя анизотропность показателя преломления молекул жидких кристаллов, замедление изменяется в зависимости от углов обзора. Поэтому трудно равномерно экранировать весь экран устройства жидкокристаллического дисплея, потому что эффект экранирования изменяется в зависимости от положения на экране, которое зритель рассматривает из одного положения.

Настоящее изобретение составлено с учетом обычной проблемы, описанной выше. Цель в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, чтобы предоставить жидкокристаллическую панель с управлением углом обзора и устройство дисплея, в каждом из которых дополнительно улучшена однородность эффекта экранирования на экране.

Чтобы решить указанную выше задачу, жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора в соответствии с настоящим изобретением предусмотрена на передней поверхности или на задней поверхности панели дисплея и управляет углом обзора изображения, отображаемого на панели дисплея, причем жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора включает в себя слой жидких кристаллов и электрод для приложения напряжения к слою жидких кристаллов, в котором линейно поляризованный свет входит в слой жидких кристаллов, и на слое жидких кристаллов, на стороне выхода света слоя жидких кристаллов, предусмотрена поляризующая пластина, пропускающая только компонент света, выходящий из слоя жидких кристаллов, причем этот компонент параллелен оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в жидкий кристалл; слой жидких кристаллов включает в себя молекулы жидких кристаллов, наклоняющиеся при приложении напряжения к слою жидких кристаллов в направлении, параллельном или перпендикулярном оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в слой жидких кристаллов; и электрод выполнен с возможностью приложения двух или больше разных напряжений к слою жидких кристаллов одновременно.

В соответствии с описанной выше компоновкой обеспечивается возможность одновременного приложения двух или больше разных напряжений к слою жидких кристаллов жидкокристаллической панели с управлением углом обзора. Это позволяет формировать в слое жидких кристаллов две или больше области, в каждой из которых молекулы жидких кристаллов наклонены под разными углами наклона. Соответственно, может быть уменьшено различие замедления на экране. В результате жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора позволяет улучшить однородность эффекта экранирования на экране. Это поясняется ниже.

Обычно, когда зритель рассматривает экран устройства жидкокристаллического дисплея, длина оптического пути (длина луча света, проходящего через слой жидких кристаллов), изменяется в зависимости от положения, которое рассматривает зритель. Когда молекулы жидких кристаллов наклонены под одинаковым углом внутри экрана, разность показателей двойного лучепреломления молекул жидких кристаллов также становится одинаковой. Поэтому замедление, которое представляет собой значение, получаемое путем умножения разности показателей двойного лучепреломления на длину оптического пути, изменяется в зависимости от положения на экране.

Когда замедление в слое жидких кристаллов изменяется в зависимости от положения на экране, жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора кажется полностью черной только в положениях ограниченной части экрана. В положениях кроме указанной выше части происходит утечка света. В результате эффект экранирования, обеспечиваемый жидкокристаллической панелью с управлением углом обзора, становится неоднородным на экране.

С другой стороны, описанная выше компоновка позволяет сформировать в слое жидких кристаллов жидкокристаллической панели с управлением углом обзора области, в каждой из которых молекулы жидких кристаллов наклонены под разными углами. Поскольку разность показателей двойного лучепреломления молекул жидких кристаллов изменяется в зависимости от угла наклона молекул жидких кристаллов, разности между длинами оптических путей, каждая из которых изменяется в зависимости от положения на экране, могут быть скомпенсированы путем регулировки угла наклона молекул жидких кристаллов. Это может уменьшить разность замедления в экране.

В результате замедление в экране может быть установлено ближе к замедлению, при котором обеспечивается максимальный эффект экранирования жидкокристаллической панели с управлением углом обзора.

Таким образом, устройство жидкокристаллического дисплея при использовании указанной выше компоновки имеет предпочтительный эффект дополнительного улучшения однородности эффекта экранирования на экране при помощи жидкокристаллической панели с управлением углом обзора.

При использовании указанной выше компоновки, в результате приложения напряжения, молекулы жидких кристаллов наклоняются в направлении, параллельном или перпендикулярном оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в слой жидких кристаллов. Поэтому для зрителя в направлении нормали трудно распознать, что другие напряжения прикладывают к слою жидких кристаллов даже в случае, когда два или больше разных напряжений прикладывают к слою жидких кристаллов.

Это может обеспечить предпочтительный эффект предотвращения ухудшения качества отображения в случае, когда экран рассматривают в направлении нормали.

В жидкокристаллической панели с управлением углом обзора в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно электрод разделен на две или больше областей, что обеспечивает возможность приложения двух или больше разных напряжений к слою жидких кристаллов.

При использовании указанной выше компоновки возможно легко прикладывать два или больше разных напряжения к слою жидких кристаллов, потому что электрод для приложения напряжения к слою жидких кристаллов разделен на две или больше областей.

В жидкокристаллической панели с управлением углом обзора в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно на слое жидких кристаллов предусмотрена другая поляризующая пластина на стороне входа света слоя жидких кристаллов; и другая поляризующая пластина, предусмотренная на стороне входа света, имеет ось передачи, параллельную оси передачи поляризующей пластины, предусмотренной на стороне выхода света.

В соответствии с описанной выше компоновкой ось передачи поляризующей пластины, предусмотренной на стороне входа света слоя жидких кристаллов, расположена параллельно или перпендикулярно направлению, в котором наклонены молекулы жидких кристаллов. Соответственно, становится легко получить такую компоновку, в которой линейно поляризованный свет падает в слой жидких кристаллов, и ось поляризации линейно поляризованного света, выходящего из слоя жидких кристаллов, расположена параллельно оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в слой жидких кристаллов.

В жидкокристаллической панели с управлением углом обзора в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы ось передачи другой поляризующей пластины, предусмотренной на стороне входа света слоя жидких кристаллов, была расположена параллельно или перпендикулярно направлению, в котором наклонены молекулы жидких кристаллов, в результате приложения напряжения к слою жидких кристаллов.

В соответствии с описанной выше компоновкой ось передачи поляризующей пластины, предусмотренной на стороне входа света слоя жидких кристаллов, расположена параллельно оси передачи поляризующей пластины, предусмотренной на стороне выхода света слоя жидких кристаллов, и направление оси передачи параллельно или перпендикулярно направлению, в котором наклонены молекулы жидких кристаллов в результате приложения напряжения к слою жидких кристаллов.

Поэтому в простой структуре становится возможным получить такую характеристику, что трудно распознать приложение разных напряжений в нормальном направлении жидкокристаллической панели с управлением утлом обзора, даже в случае, когда два или больше разных напряжений прикладывают к слою жидких кристаллов, как описано выше.

Жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора в соответствии с настоящим изобретением может быть расположена таким образом, что на стороне входа света слоя жидких кристаллов предусмотрены волнистая пластина и другая поляризующая пластина в указанном порядке, от слоя жидких кристаллов; и в результате пропускания линейно поляризованного света через волнистую пластину, предусмотренную на стороне входа света, причем этот линейно поляризованный свет прошел через другую поляризующая пластину, предусмотренную на стороне входа света, ось поляризации линейно поляризованного света становится параллельной или перпендикулярной направлению, в котором наклонены молекулы жидких кристаллов в результате приложения напряжения к слою жидких кристаллов.

Далее, жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора в соответствии с настоящим изобретением может быть расположена таким образом что волнистая пластина предусмотрена между поляризующей пластиной, предусмотренной на стороне выхода света из слоя жидких кристаллов, и слоем жидких кристаллов; и в результате пропускания линейно поляризованного света через волнистую пластину на стороне выхода света, из которой линейно поляризованный свет вышел из слоя жидких кристаллов, ось поляризации линейно поляризованного света становится параллельной или перпендикулярной оси передачи поляризующей пластины, предусмотренной на стороне выхода света.

В соответствии с описанной выше компоновкой направление оси поляризации линейно поляризованного света может быть изменено при помощи волнистой пластины. Поэтому даже в случае, когда ось передачи поляризующей пластины, предусмотренной на стороне входа света, не параллельна или не перпендикулярна направлению, в котором наклонены молекулы жидких кристаллов во время приложения напряжения, волнистая пластина может сделать ось поляризации линейно поляризованного света, вышедшего из поляризующей пластины на стороне входа света, параллельной или перпендикулярной направлению, в котором наклонены молекулы жидких кристаллов.

Точно так же, в случае, когда направление, в котором наклонены молекулы жидких кристаллов во время приложения напряжения, не параллельно или не перпендикулярно оси передачи поляризующей пластины, предусмотренной на стороне выхода света, волнистая пластина может сделать ось поляризации линейно поляризованного света, вышедшего из слоя жидких кристаллов, параллельной или перпендикулярной оси передачи поляризующей пластины, предусмотренной на стороне выхода света.

Таким образом, даже в случае, когда направление оси передачи поляризующей пластины установлено случайно, становится возможным воплотить такую характеристику, что трудно распознавать приложение разных напряжений к слою жидких кристаллов в нормальном направлении жидкокристаллической панели с управлением углом обзора. В результате повышается степень свободы при проектировании жидкокристаллической панели с управлением углом обзора.

В жидкокристаллической панели с управлением углом обзора в соответствии с настоящим изобретением молекулы жидких кристаллов расположены предпочтительно с любым из однородного выравнивания, гомеотропного выравнивания, гибридного выравнивания из однородного выравнивания и гомеотропного выравнивания, скошенного выравнивания и выравнивания с изгибом.

В соответствии с описанной выше компоновкой скрученный компонент или несколько скрученных компонентов не содержатся в выровненных молекулах жидких кристаллов. Другими словами, молекулы жидких кристаллов не находятся в состоянии скрученного выравнивания. Это легко позволяет обеспечить параллельность оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в слой жидких кристаллов, оси поляризации линейно поляризованного света, выходящего из слоя жидких кристаллов.

Кроме того, затрудняется наклон молекул жидких кристаллов в других направлениях, кроме направления толщины слоя жидких кристаллов. Кроме того, направление, в котором наклонены молекулы жидких кристаллов в результате приложения напряжения, можно легко сделать параллельным или перпендикулярным оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в слой жидких кристаллов.

В жидкокристаллической панели с управлением углом обзора в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно, чтобы эти две или больше области, на которые разделен электрод, частично перекрывались друг с другом через изолирующий слой так, чтобы не образовался зазор между двумя или больше областями электрода в плоскости обзора.

В соответствии с указанной выше компоновкой электрод для подачи напряжения к слою жидких кристаллов не имеет зазора. Соответственно, зазор в экране вряд ли может возникнуть, когда экран рассматривают в направлении под наклоном.

Чтобы решить упомянутую выше задачу, устройство дисплея в соответствии с настоящим изобретением включает в себя жидкокристаллическую панель с управлением углом обзора и панель дисплея. Далее, в устройстве дисплея в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно панель дисплея представляет собой жидкокристаллическую панель.

Краткое описание чертежей

Фиг.1. На фиг.1 показан вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением и схема, поясняющая структуру соединений электрода жидкокристаллической панели с управлением углом обзора.

Фиг.2. На фиг.2 показана схема, поясняющая сцену, в которой зритель рассматривает два разных положения на устройстве 1 жидкокристаллического дисплея.

Фиг.3. На фиг.3 показан вид в поперечном сечении жидкокристаллической панели с управлением углом обзора. В позиции (а) на фиг.3 показан поперечный разрез вдоль линии А-А на фиг.1 и показано состояние ориентации первых молекул жидкого кристалла, когда напряжение не приложено. В позиции (b) на фиг.3 показано поперечное сечение вдоль линии А-А на фиг.1 и показано состояние ориентации первых молекул жидкого кристалла, когда напряжение подано. В позиции (с) на фиг.3 показан поперечный разрез вдоль линии В-В на фиг.1 и показано состояние ориентации первых молекул 17 жидких кристаллов, когда напряжение подано.

Фиг.4. На фиг.4 показан другой вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением и представлена схема, поясняющая структуру подключения электрода жидкокристаллической панели с управлением углом обзора.

Фиг.5. На фиг.5 показан еще один другой вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением и схема, поясняющая структуру подключения электрода жидкокристаллической панели с управлением углом обзора.

Фиг.6. На фиг.6 показан вид в поперечном разрезе жидкокристаллической панели с управлением углом обзора. В позиции (а) на фиг.6 показан поперечный разрез вдоль линии С-С на фиг.5. В позиции (b) на фиг.6 показан другой пример поперечного разреза первой нижней подложки, который эквивалентен поперечному разрезу вдоль линии С-С на фиг.5.

Фиг.7. На фиг.7 показан еще один вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением и представлена схема, поясняющая структуру подключения электрода жидкокристаллической панели с управлением углом обзора.

Фиг.8. На фиг.8 показан вид в поперечном сечении жидкокристаллической панели с управлением углом обзора. В позиции (а) на фиг.8 показан поперечный разрез вдоль линии D-D на фиг.7. В позиции (b) на фиг.8 показан другой пример поперечного разреза первой нижней подложки, который эквивалентен поперечному разрезу вдоль линии D-D на фиг.7.

Фиг.9. На фиг.9 показан вид в поперечном сечении, поясняющий компоновку жидкокристаллического устройства, включающего в себя жидкокристаллическую панель с управлением углом обзора и панель жидкокристаллического дисплея.

Фиг.10. На фиг.10 схематично показано, как молекулы жидких кристаллов видны для зрителей. В позиции (а) на фиг.10 показано, как молекулы жидких кристаллов видны для зрителей, когда напряжение не приложено к молекулам жидких кристаллов в жидкокристаллической панели с управлением углом обзора. В позиции (b) на фиг.10 схематично представлено, как молекулы жидких кристаллов видны для зрителей, когда напряжение прикладывают к молекулам жидких кристаллов в жидкокристаллической панели с управлением углом обзора.

Фиг.11. На фиг.11 показана схема, поясняющая сцену, в которой зритель рассматривает три разных положения на устройстве жидкокристаллического дисплея.

Фиг.12. На фиг.12 показана схема, поясняющая жидкокристаллическую структуру, описанную в патентном документе 1.

Список ссылочных позиций

1 Устройство жидкокристаллического дисплея (устройство дисплея)

5 Жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора

6 Панель жидкокристаллического дисплея (панель дисплея)

7 Задняя подсветка

10 Первая жидкокристаллическая ячейка

11 Вторая жидкокристаллическая ячейка

15 Первый слой жидких кристаллов

16 Второй слой жидких кристаллов

17 Первые молекулы жидких кристаллов

20 Первая верхняя поляризующая пластина

21 Первая верхняя волнистая пластина

22 Первая верхняя подложка

23 Первый верхний электрод

24 Первая верхняя пленка выравнивания

25 Первая нижняя пленка выравнивания

26 Первый нижний электрод

27 Первая нижняя подложка

28 Первая нижняя волнистая пластина

29 Первая нижняя поляризующая пластина

30 Вторая верхняя поляризующая пластина

31 Вторая верхняя волнистая пластина

32 Вторая верхняя подложка

33 Второй верхний электрод

34 Вторая верхняя пленка выравнивания

35 Вторая нижняя пленка выравнивания

36 Второй нижний электрод

37 Вторая нижняя подложка

38 Вторая нижняя волнистая пластина

39 Вторая нижняя поляризующая пластина

40 Прозрачная изолирующая пленка

50 Экран

Подробное описание изобретения

[Вариант 1 выполнения]

Далее поясняется вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением со ссылкой на фиг.1 - фиг.3, на которых показано, как пример, устройство 1 жидкокристаллического дисплея, включающее в себя панель 6 жидкокристаллического дисплея, как панель дисплея.

(Компоновка поперечного сечения)

Схема компоновки устройства 1 жидкокристаллического дисплея в соответствии с настоящим вариантом выполнения выполнена, по существу, так же, как и компоновка устройства 1 жидкокристаллического дисплея, описанная со ссылкой на фиг.9. Схематично устройство 1 жидкокристаллического дисплея включает в себя жидкокристаллическую панель 5 с управлением углом обзора, панель 6 жидкокристаллического дисплея и заднюю подсветку 7. Каждая жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора и панель 6 жидкокристаллического дисплея имеют такую же компоновку, как и компоновка типичной жидкокристаллической панели. А именно, слой жидких кристаллов (первый слой 15 жидких кристаллов или второй слой 16 жидких кристаллов) расположен между подложками (первая верхняя подложка 22 и первая нижняя подложка 27 или вторая верхняя подложка 32 и вторая нижняя подложка 37). На каждой из указанных подложек, на внешней поверхности каждой из подложек, предусмотрена волнистая пластина и поляризующая пластина (первая верхняя волнистая пластина 21 и первая верхняя поляризующая пластина 20, первая нижняя волнистая пластина 28 и первая нижняя поляризующая пластина 29, вторая верхняя волнистая пластина 31 и вторая верхняя поляризующая пластина 30, или вторая нижняя волнистая пластина 38 и вторая нижняя поляризующая пластина 39).

(Компоновка электродов)

В устройстве 1 жидкокристаллического дисплея в соответствии с настоящим вариантом выполнения первый нижний электрод 26 жидкокристаллической панели 5 с управлением утлом обзора предусмотрен как структурированный электрод, в отличие от общего электрода обычного экрана 50, который закрывает всю поверхность экрана 50. Эта компоновка позволяет прикладывать два или больше разных напряжения к первому слою 15 жидких кристаллов. Ниже представлено пояснение со ссылкой на фиг.1 и 2.

На фиг.1 показаны настоящий вариант выполнения и схема, поясняющая структуру соединений электрода жидкокристаллической панели с управлением углом обзора. На фиг.2 показана схема, поясняющая сцену, на которой зритель М рассматривает два разных положения на устройстве 1 жидкокристаллического дисплея.

Как показано на фиг.1, в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения первый нижний электрод 26 сформирован в виде структуры, включающей в себя две разделенных части. А именно, первый нижний электрод 26 разделен на два электрода, то есть на первый нижний электрод 26а, предусмотренный в дальнем положении экрана (позиция "а" на фиг.1, которая представляет собой то же, что и позиция "а" на фиг.2), и первый нижний электрод 26b, предусмотренный в ближнем положении экрана (позиция "b" на фиг.1, которая представляет собой то же, что и позиция "b" на фиг.2). Кроме того, эти первые нижние электроды 26а и 26b расположены таким образом, что к первым нижним электродам 26а и 26b можно прикладывать разные напряжения соответственно. В частности, первый нижний электрод 26 разделен на первые нижние электроды 26а и 26b вдоль линии, которая продолжается, по существу, параллельно стороне первой нижней подложки 27 и которая разделяет на два равных блока первую нижнюю подложку 27 около центра первой нижней подложки 27.

(Ориентация жидких кристаллов)

Далее поясняется ориентация молекул 17 жидких кристаллов в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения. Прежде всего, со ссылкой на позицию (а) на фиг.3, поясняется ориентация первых молекул 17 жидких кристаллов, когда напряжение не приложено. В позиции (а) на фиг.3 показан вид в поперечном сечении вдоль линии А-А, обозначенной на фиг.1, и показана ориентация первых молекул 17 жидких кристаллов, когда напряжение не приложено к первому слою 15 жидких кристаллов (в случае широкого угла обзора).

Как показано в позиции (а) на фиг.3, первые молекулы 17 жидких кристаллов в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения находятся в состоянии однородного выравнивания, в котором первые молекулы 17 жидких кристаллов расположены параллелью первой верхней подложке 22 и первой нижней подложке 27. В позиции (а) на фиг.3 показан вид в поперечном сечении вдоль линии А-А, обозначенной на фиг.1, в области, включающей в себя позицию "а" (см. фиг.1 и 2). Когда напряжение не приложено, ориентация первых молекул 17 жидких кристаллов остается одинаковой в области, включающей в себя позицию "а", и в области, включающей в себя позицию "b". А именно, когда напряжение не приложено, вид в поперечном сечении вдоль линии А-А на фиг.1 и вид в поперечном сечении вдоль линии В-В на фиг.1 идентичны.

(Поляризующая пластина)

Ниже поясняются направления соответствующих осей передачи поляризующих пластин, то есть первой верхней поляризующей пластины 20 и первой нижней поляризующей пластины 29 в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения. Стрелкой X1 на фиг.1 обозначена ось передачи первой верхней поляризующей пластины 20 и стрелкой Х2 на фиг.1 обозначена ось передачи первой нижней поляризующей пластины 29.

Как показано на фиг.1, первая верхняя поляризующая пластина 20 и первая нижняя поляризующая пластина 29 предусмотрены так, что ось X1 передачи первой верхней поляризующей пластины 20 расположена параллельно оси Х2 передачи первой нижней поляризующей пластины 29.

Далее, первая верхняя поляризующая пластина 20 и первая нижняя поляризующая пластина 29 расположены таким образом, что ось X1 передачи первой верхней поляризующей пластины 20 и ось Х2 передачи первой нижней поляризующей пластины 29 расположены параллельно направлению продольных осей первых молекул 17 жидких кристаллов при их однородном выравнивании.

(Управление углом обзора)

Ниже поясняется управление углом обзора, то есть переключение между широким углом обзора и узким углом обзора в устройстве 1 жидкокристаллического дисплея в соответствии с настоящим вариантом выполнения.

Широкий угол обзора и узкий угол обзора переключают с помощью операции включения-выключения напряжения, прикладываемого к первому слою 15 жидких кристаллов жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора (в частности, к первым молекулам 17 жидких кристаллов в первом слое 15 жидких кристаллов). А именно, когда устройство 1 жидкокристаллического дисплея должно использоваться с широким углом обзора, напряжение не приложено к первому слою 15 жидких кристаллов жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора. В то же время, когда устройство 1 жидкокристаллического дисплея используется с узким углом обзора, напряжение прикладывают к первому слою 15 жидких кристаллов жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора.

(При использовании с широким углом обзора)

Далее поясняется использование с широким углом обзора. В случае использования с широким углом обзора напряжение не приложено к первому слою 15 жидких кристаллов. Поэтому, как показано в позиции (а) на фиг.3, первые молекулы 17 жидких кристаллов находятся в состоянии однородного выравнивания. Далее, направление продольных осей первых молекул 17 жидких кристаллов установлено параллельно оси X1 передачи первой верхней поляризующей пластины 20 и оси Х2 передачи первой нижней поляризующей пластины 29.

В результате жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора выглядит прозрачной как в направлении нормали, так и в направлении под наклоном. Таким образом, становится возможным видеть изображение, отображаемое в панели 6 жидкокристаллического дисплея, которая предусмотрена позади жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора.

(При использовании с узким углом обзора)

Далее поясняется использование с узким углом обзора. В случае использования с узким углом обзора напряжение прикладывают к первому слою 15 жидких кристаллов.

Жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения отличается тем, что разные напряжения приложены к каждому из первых нижних электродов 26а и 26b. В настоящем варианте выполнения возможно подавать разные напряжения к каждому из первого нижнего электрода 26а и первого нижнего электрода 26b. Соответственно, в первом слое 15 жидких кристаллов (i) ориентация первых молекул 17 жидких кристаллов в области (области "а"), напряжение в которую подают с помощью первого нижнего электрода 26а, может быть задана отличающейся от (ii) ориентации молекул 17 жидких кристаллов в области (области "b"), напряжение в которую подают с помощью первого нижнего электрода 26b. Другими словами, наклон первых молекул 17 жидких кристаллов в области "а", включающей в себя положение "а", которое представляет собой дальнее положение на экране 50, может быть задан отличающимся от наклона первых молекул 17 жидких кристаллов в области "b", включающей в себя положение "b", которое представляет собой ближнее положение на экране 50.

Далее представлено пояснение со ссылкой на позицию (b) на фиг.3 и позицию (с) на фиг.3.

В позиции (b) на фиг.3 показан вид в поперечном сечении вдоль линии А-А на фиг.1 и показано состояние ориентации первых молекул 17 жидких кристаллов в области "а", когда напряжение приложено к первому слою 15 жидких кристаллов (при использовании с узким углом обзора). В позиции (с) на фиг.3 показан вид в поперечном сечении вдоль линии В-В на фиг.1 и показано состояние ориентации первых молекул 17 жидких кристаллов в области "b", когда напряжение приложено к первому слою 15 жидких кристаллов (при использовании с узким углом обзора).

Как показано в позиции (b) на фиг.3 и в позиции (с) на фиг.3, первые молекулы 17 жидких кристаллов, которые находились в состоянии однородного выравнивания, наклоняются в направлении толщины первого слоя 15 жидких кристаллов в обеих областях "а" и "b", когда приложено напряжение.

В настоящем варианте выполнения напряжение, приложенное к первому нижнему электроду 26а, который соответствует области "а", ниже, чем напряжение, приложенное к первому нижнему электроду 26b, который соответствует области "b". Это делает первые молекулы 17 жидких кристаллов в области "а" в меньшей степени наклоненными из-за приложения напряжения, чем первые молекулы 17 жидких кристаллов в области "b".

(Наклонное направление)

Можно улучшить однородность эффекта экранирования путем формирования в слое 15 жидких кристаллов областей, в каждой из которых наклон первых молекул 17 жидких кристаллов отличается от других. Это поясняется ниже.

Во-первых, ниже, со ссылкой на фиг.1 и 2, поясняются случаи, когда экран рассматривают в направлениях под наклоном.

Как описано со ссылкой на фиг.9 и 11, длина оптического пути в случае, когда зритель М смотрит в положение "а" на экране, длиннее, чем длина оптического пути в случае, когда зритель М смотрит в положение "b" на экране. Поэтому в случае, когда первые молекулы 17 жидких кристаллов находятся в идентичном состоянии ориентации в обеих областях "а" и "b" первого слоя 15 жидких кристаллов, жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора имеет разную степень замедления в областях "а" и "b". В частности, замедление в области "а" больше, чем замедление в области "b".

Однако в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения наклон первых молекул 17 жидких кристаллов отличается в областях "а" и "b". Разность наклона первых молекул 17 жидких кристаллов позволяет компенсировать разность длин оптических путей. В результате возможно уменьшить разность замедления в областях "а" и "b". Замедление в слое жидких кристаллов получают, умножая разность (разность показателя двойного лучепреломления) между показателем преломления медленной оси и показателем преломления быстрой оси на длину луча света, проходящего через слой жидких кристаллов (длина оптического пути), и разность показателей двойного лучепреломления можно изменять, по-разному наклоняя первые молекулы 17 жидких кристаллов. Это позволяет компенсировать разности длин оптического пути.

Более конкретно, первые молекулы 17 жидких кристаллов в области "а", где длина оптического пути велика, наклонены в меньшей степени, чем степень наклона первых молекул 17 жидких кристаллов в области "b", где длина оптического пути мала. Это уменьшает разность показателей двойного лучепреломления. В результате большая длина оптического пути компенсируется так, что замедление в области "а" становится ближе к замедлению в области "b".

Это может уменьшить разность между замедлением, когда рассматривают дальнее положение (позиция "а" на фиг.2) на экране 50, и замедлением, когда рассматривают ближнее положение (позиция "b" на фиг.2) на экране 50, даже в случае, когда, например, жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора выполнена так, что она кажется полностью черной, когда зритель рассматривает близкое положение (позиция "b" на фиг.2) на экране 50. Это позволяет, в случае, когда зритель рассматривает дальнее положение (на фиг.2) на экране 50, осуществить такой же эффект экранирования, как и в случае, когда зритель рассматривает дальнее положение (в позиции "а" на фиг.2) на экране 50.

Другими словами, в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения, чтобы оптимально сделать область не пропускающей света, прикладывают напряжение к первому нижнему электроду 26а в области "а", тогда как, чтобы оптимально сделать область b не пропускающей света, прикладывают напряжение к первому нижнему электроду 26b в области "b". Это напряжение, приложенное к первому нижнему электроду 26b, отличается от напряжения, приложенного к первому нижнему электроду 26а. В результате, не пропускающая света часть всегда формируется в каждой из областей. В результате возможно дополнительно предотвратить утечку информации в виде изображения, отображаемого на панели 6 жидкокристаллического дисплея.

Как описано выше, в отличие от обычной жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора, жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения позволяет получать разное замедление в пределах экрана. Это позволяет обеспечить более однородное и равномерное отображение черного дисплея и экранирование.

(Направление нормали)

Ниже поясняется случай, когда экран рассматривают в направлении нормали.

В случае, когда множество областей с разным состоянием ориентации предусмотрено в первом слое 15 жидких кристаллов и множество областей распознают, когда множество областей рассматривают в нормальном направлении, качество отображения ухудшается. При этом в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения трудно распознавать множество областей в нормальном направлении. Это поясняется ниже.

В жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения первые молекулы 17 жидких кристаллов однородно выровнены, как описано выше, и направление продольных осей молекул 17 жидких кристаллов параллельно оси X1 передачи первой верхней поляризующей пластины 20 и оси Х2 передачи первой нижней поляризующей пластины 29. Кроме того, когда приложено напряжение, первые молекулы 17 жидких кристаллов наклонены только в направлении толщины первого слоя 15 жидких кристаллов, но не наклонены (не повернуты) в направлении, параллельном первой верхней подложке 22 и первой нижней подложке 27.

Поэтому в случае, когда отличающееся напряжение прикладывают к каждому из первых нижних электродов 26а и 26b так, чтобы углы наклона молекул 17 жидких кристаллов были разными в области "а" и в области "b", обе области становятся прозрачными. Это затрудняет распознавание различий между областями.

Таким образом, в случае, когда экран рассматривают в нормальном направлении, трудно распознать, что первый нижний электрод 26 разделен на области "а" и "b". Это может предотвратить ухудшение качества отображения, связанное с разделением первого нижнего электрода 26 на множество областей. Следует отметить, что в направлении нормали жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора кажется прозрачной, когда приложено напряжение. Соответственно, как и в случае, когда напряжение не приложено, можно рассматривать изображение, отображаемое в панели 6 жидкокристаллического дисплея, предусмотренной позади жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора.

Настоящее изобретение не ограничено указанной выше компоновкой, и возможны различные изменения. Например, формирование структуры первого нижнего электрода 26 не ограничено указанной выше компоновкой, если только разные напряжения можно прикладывать, по меньшей мере, к двум областям экрана 50 первого слоя 15 жидких кристаллов. Компоновка может представлять собой, например, компоновку, в которой первый верхний электрод 23 сформирован с определенной структурой и первый нижний электрод 26 выполнен как общий электрод, или компоновку, в которой оба из первого верхнего электрода 23 и первого нижнего электрода 26 сформированы с соответствующими структурами.

Далее, в приведенном выше пояснении, первые молекулы 17 жидких кристаллов с однородным выравниванием используются как пример. Однако настоящее изобретение не ограничено однородным выравниванием. Первые молекулы 17 жидких кристаллов могут быть, например, гомеотропно выровнены, можно использовать гибридное выравнивание (гибридное выравнивание из однородного выравнивания и гомеотропного выравнивания), скошено выровнены или выровнены с изгибом. Пока направление, в котором первые молекулы 17 жидких кристаллов наклонены в соответствии с приложением напряжения, остается (i) параллельным или перпендикулярным первой верхней поляризующей пластине 20 и первой нижней поляризующей пластине 29 или (ii) параллельным или перпендикулярным поступающему/выходящему свету в/спереди слоя 15 жидких кристаллов, возможно затруднить распознавание структуры, предусмотренной в первом нижнем электроде 26, независимо от приложения напряжения, как описано выше, в случае, когда устройство 1 жидкокристаллического дисплея рассматривают в нормальном направлении.

В приведенном выше пояснении жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора предусмотрена на передней стороне панели 6 жидкокристаллического дисплея (на противоположной стороне относительно задней подсветки). Однако компоновка не ограничена этим. Например, жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора может быть предусмотрена позади панели 6 жидкокристаллического дисплея (между панелью 6 жидкокристаллического дисплея и задней подсветкой). Однако для дополнительного улучшения экранирования при помощи жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора предпочтительно установить жидкокристаллическую панель 5 с управлением углом обзора на передней стороне панели 6 жидкокристаллического дисплея.

Далее, приведенное выше пояснение описывает компоновку, включающую в себя волнистые пластины (первая верхняя волнистая пластина 21 и первая нижняя волнистая пластина 28). Однако компоновка не ограничена этим, и волнистая пластина не обязательно может быть предусмотрена. Следует отметить, что в случае, когда волнистая пластина не предусмотрена, направление наклона первых молекул 17 жидких кристаллов, которые рассматривают в направлении нормали, предпочтительно параллельно или перпендикулярно оси передачи поляризующей пластины. Кроме того, ось передачи первой верхней поляризующей пластины 20, предусмотренной в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора, предпочтительно устанавливают параллельно оси передачи первой нижней поляризующей пластины 29.

Количество электродов, предусмотренных в результате формирования структуры (электроды, полученные при разделении первого нижнего электрода 26), не ограничено двумя. Объем настоящего изобретения охватывает любой случай, в котором два или больше разных напряжения прикладывают к первому слою 15 жидких кристаллов, подавая множество сигналов в одну подложку (или в обе из первой верхней подложки и первой нижней подложки).

Далее, в указанном выше пояснении жидкокристаллическая панель (панель 6 жидкокристаллического дисплея) используется как панель дисплея. Однако тип панели дисплея конкретно не ограничен указанной выше панелью дисплея. Различные типы панелей, такие как плазменная панель или EL (ЭЛ, электролюминесцентная) панель дисплея, можно использовать как панель дисплея.

[Вариант 2 выполнения]

Далее поясняется другой вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением, со ссылкой на фиг.4. На фиг.4 показан другой вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением и представлена схема, поясняющая структуру подключения электродов жидкокристаллической панели с управлением углом обзора.

Следует отметить, что в остальном компоновка, кроме того, что представлено в настоящем варианте выполнения, представляет собой то же, что и компоновка в соответствии с вариантом 1 выполнения. Для удобства пояснения элементы, выполняющие функции, идентичные элементам, описанным в варианте 1 выполнения, обозначены теми же номерами ссылочных позиций и их пояснения опущены.

В жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения структура, разделяющая первый нижний электрод 26, отличается от структуры в варианте 1 выполнения. Другими словами, тогда как в варианте 1 выполнения из-за структуры, разделяющей первый нижний электрод 26, первый нижний электрод 26 разделен на две равные части вдоль линии, продолжающейся около центра пикселя, как границы, первый нижний электрод 26 в настоящем варианте выполнения выполнен со структурой в виде зубьев гребенки, как показано на фиг.4.

В частности, каждый из двух первых нижних электродов 26 (первый нижний электрод 26 с и первый нижний электрод 26d) имеет форму зубьев гребенки. Зубья гребенки одного электрода расположены так, что они зацепляются с зубьями гребенки другого электрода. У каждого из зубьев гребенки электродов есть короткие ветви в направлении, перпендикулярном направлению, в котором продолжаются зубья гребенки.

В результате разделения первого нижнего электрода 26 с описанной выше формой, если рассмотреть сцену, в которой устройство жидкокристаллического дисплея рассматривают не только в направлении спереди - сзади и в направлении влево - вправо, но также и в других направлениях, возможно установить прикладываемое напряжение, соответствующее для каждой сцены. Это может дополнительно улучшить однородность эффекта экранирования на экране.

[Вариант 3 выполнения]

Далее поясняется еще один вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением со ссылкой на фиг.5, фиг.6 (а) и фиг.6 (b). На фиг.5 показан еще один вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением и схема, поясняющая структуру соединений электродов жидкокристаллической панели с управлением углом обзора. В позиции (а) на фиг.6 показан вид в поперечном сечении вдоль линии С-С, обозначенной на фиг.5. Далее, в позиции (b) на фиг.6 показан другой пример поперечного сечения первой нижней подложки. В позиции (b) на фиг.6 показан вид в поперечном сечении, эквивалентный виду в поперечном сечении вдоль линии С-С, обозначенной на фиг.5.

Следует отметить, что в остальном компоновка, кроме того, что представлено в настоящем варианте выполнения, представляет собой то же, что и компоновки в указанных выше вариантах выполнения. Для удобства пояснения элементы, выполняющие функции, идентичные элементам, описанным в описанных выше вариантах выполнения, обозначены теми же номерами ссылочных позиций и их пояснения опущены.

Жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения отличается тем, что часть перекрытия предусмотрена на каждой части, на которые разделен первый нижний электрод 26 так, что отсутствует какой-либо зазор в экранировании для предотвращения обзора в направлении под наклоном. В частности, прозрачная изолирующая пленка 40 предусмотрена между двумя первыми нижними электродами 26 (первый нижний электрод 26е и первый нижний электрод 26f) и каждая часть перекрытия предусмотрена между первым нижним электродом 26е и первым нижним электродом 26f. Эта компоновка поясняется ниже.

Как показано на фиг.5, жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения включает в себя первый нижний электрод 26е и первый нижний электрод 26f, к каждому из которых может быть раздельно приложено напряжение.

В частности, как показано в позиции (а) на фиг.6 и в позиции (b) на фиг.6, первый нижний электрод 26е, который представляет собой общий электрод, предусмотрен на первой нижней подложке 27 и он закрывает всю область экрана. Поверх этого первого нижнего электрода 26е предусмотрен первый нижний электрод 26f через прозрачную изолирующую пленку 40.

В первом нижнем электроде 26f сформированы прямоугольные части выреза. Через эти прямоугольные части выреза открыт первый нижний электрод 26е. Это исключает зазор в первом нижнем электроде 26 в плоскости обзора, даже в случае, когда структура сформирована в первом нижнем электроде 26.

Как описано выше, поскольку в первых нижних электродах 26 отсутствует какой-либо зазор, в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения отсутствует зазор в экранировании, когда ее рассматривают в направлении под наклоном.

В соответствии с компоновкой, представленной в позиции (а) на фиг.6, прозрачная изолирующая пленка 40 предусмотрена на первом нижнем электроде 26е, который открыт через прямоугольные части выреза первого нижнего электрода 26f. Однако компоновка не ограничена этим. Например, как показано в позиции (b) на фиг.6, первый нижний электрод 26е может быть открыт непосредственно, без использования прозрачной изолирующей пленки.

[Вариант 4 выполнения]

Далее поясняется еще один вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением со ссылкой на фиг.7, фиг.8 (а) и фиг.8 (b). На фиг.7 показан еще один вариант выполнения в соответствии с настоящим изобретением и представлена схема, поясняющая структуру соединений электродов жидкокристаллической панели с управлением углом обзора. В позиции (а) на фиг.8 показан вид в поперечном сечении вдоль линии С-С, обозначенной на фиг.7. В позиции (b) на фиг.8 показан другой пример поперечного сечения первой нижней подложки. В позиции (b) на фиг.8 показан вид в поперечном сечении, эквивалентный виду в поперечном сечении вдоль линии С-С, обозначенной на фиг.7.

Следует отметить, что в остальном компоновка, кроме того, что представлено в настоящем варианте выполнения, представляет собой то же, что и компоновки в указанных выше вариантах выполнения. Для удобства пояснения элементы, выполняющие функции, идентичные элементам, описанным в описанных выше вариантах выполнения, обозначены теми же номерами ссылочных позиций и их пояснения опущены.

Как и в варианте 3 выполнения, жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения отличается тем, что часть перекрытия предусмотрена для каждой из множества частей, на которые разделен первый нижний электрод 26, таким образом, что не образуется какой-либо зазор в экранировании, используемом для предотвращения обзора в направлении под наклоном. Однако настоящий вариант выполнения отличается от варианта 3 выполнения тем, что первый нижний электрод 26 разделен на три части, тогда как первый нижний электрод 26 в варианте 3 выполнения разделен на две части. Эта компоновка поясняется ниже.

Как показано на фиг.7, жидкокристаллическая панель 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения включает в себя первые нижние электроды 26g, 26h и 26i, к каждому из которых может быть индивидуально приложено напряжение.

В частности, как поясняется в позиции (а) на фиг.8 и позиции (b) на фиг.8, первый нижний электрод 26g, который представляет собой общий электрод, предусмотрен на первой нижней подложке 27 и закрывает всю поверхность экрана. Первый нижний электрод 26h и первый нижний электрод 26i предусмотрены поверх первого нижнего электрода 26g через прозрачную изолирующую пленку 40 в том же слое на прозрачной изолирующей пленке 40. Однако первые нижние электроды 26h и 26i не предусмотрены на всей поверхности первого нижнего электрода 26g. В частях, где ни первый нижний электрод 26h, ни первый нижний электрод 26i не предусмотрены, первый нижний электрод 26g, который предусмотрен как нижний слой для первых электродов 26h и 26i, открыт.

В частности, каждый из первого нижнего электрода 26h и первого нижнего электрода 26i включают в себя множество электродов в форме полосок, предусмотренных через регулярный интервал параллельно друг другу. Вся поверхность экрана покрыта поочередно первым нижним электродом 26h, первым нижним электродом 26i и первым нижним электродом 26g, который открыт в частях, где не предусмотрены ни первый электрод 26h, ни первый нижний электрод 26i.

В такой компоновке не образуется какой-либо зазор в первом нижнем электроде 26 как в варианте 3 выполнения. В результате в жидкокристаллической панели 5 с управлением углом обзора в соответствии с настоящим вариантом выполнения отсутствует зазор в экранировании, когда его рассматривают в направлении под наклоном.

Кроме того, в настоящем варианте выполнения возможно прикладывать три разных напряжения к первому нижнему электроду 26. Соответственно, в первом слое 15 жидких кристаллов, могут быть получены три области, каждая из которых включает в себя молекулы 17 жидких кристаллов с разным наклоном. Это позволяет более точно управлять замедлением для различных направлений, включающих в себя не только направление вверх - вниз, но также и направление влево - вправо. В результате однородность эффекта экранирования на экране может быть дополнительно улучшена.

Настоящее изобретение не ограничено описанием указанных выше вариантов выполнения, но может быть изменено специалистом в пределах объема формулы изобретения. Вариант выполнения на основе соответствующей комбинации технических средств, раскрытых в разных вариантах выполнения, охвачен техническим объемом настоящего изобретения.

Как описано выше, в жидкокристаллической панели с управлением углом обзора в соответствии с настоящим изобретением линейно поляризованный свет входит в слой жидких кристаллов, и на слое жидких кристаллов, на стороне выхода света из слоя жидких кристаллов, предусмотрена поляризующая пластина, пропускающая только компонент света, выходящий из слоя жидких кристаллов, причем этот компонент параллелен оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в жидкие кристаллы; слой жидких кристаллов включает в себя молекулы жидких кристаллов, наклоняющиеся при приложении напряжения к слою жидких кристаллов в направлении, параллельном или перпендикулярном оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в слой жидких кристаллов; и электрод выполнен с возможностью приложения двух или больше разных напряжений к слою жидких кристаллов одновременно. Это обеспечивает предпочтительный эффект, предусматривающий панель жидкокристаллического дисплея с управлением угла обзора и устройство дисплея, в каждом из которых дополнительно улучшена однородность эффекта экранирования на экране.

Промышленная применимость

Устройство жидкокристаллического дисплея в соответствии с настоящим изобретением может переключаться между широким углом обзора и узким углом обзора. Поэтому устройство жидкокристаллического дисплея в соответствии с настоящим изобретением соответственно используется, например, для устройства дисплея, в котором есть дисплей, представляющий содержание, которое пользователь хочет скрыть от других людей.

1. Жидкокристаллическая панель с управляемым углом обзора, предусмотренная на передней поверхности или задней поверхности панели дисплея и управляющая углом обзора изображения, отображаемого на панели дисплея, в которой содержатся
слой жидких кристаллов и
электрод для приложения напряжения к слою жидких кристаллов,
и в которой
линейно поляризованный свет входит в слой жидких кристаллов, и на слое жидких кристаллов, на стороне выхода света из слоя жидких кристаллов, предусмотрена поляризующая пластина, пропускающая только компонент света, выходящий из слоя жидких кристаллов, причем этот компонент параллелен оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в жидкий кристалл;
слой жидких кристаллов включает в себя молекулы жидких кристаллов, наклоняющиеся при приложении напряжения к слою жидких кристаллов в направлении, параллельном или перпендикулярном оси поляризации линейно поляризованного света, вошедшего в слой жидких кристаллов; и электрод выполнен с возможностью приложения двух или больше разных напряжений к слою жидких кристаллов одновременно.

2. Жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора по п.1, в которой электрод разделен на две или больше области, что обеспечивает возможность приложения двух или больше разных напряжений к слою жидких кристаллов.

3. Жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора по п.1, в которой на слое жидких кристаллов предусмотрена другая поляризующая пластина, на стороне входа света в слой жидких кристаллов, и при этом другая поляризующая пластина, предусмотренная на стороне входа света, имеет ось передачи, параллельную оси передачи поляризующей пластины, предусмотренной на стороне выхода света.

4. Жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора по п.3, в которой ось передачи другой поляризующей пластины, предусмотренной на стороне входа света слоя жидких кристаллов, располагается параллелью или перпендикулярно направлению, в котором наклонены молекулы жидких кристаллов, в результате приложения напряжения к слою жидких кристаллов.

5. Жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора по п.1, в которой на стороне входа света в слой жидких кристаллов предусмотрены волнистая пластина и другая поляризующая пластина, в этом порядке, от слоя жидких кристаллов, и в результате прохода линейно поляризованного света через волнистую пластину, предусмотренную на стороне входа света, причем этот линейно поляризованный свет прошел через другую поляризующую пластину, предусмотренную на стороне входа света, ось поляризации линейно поляризованного света становится параллельной или перпендикулярной направлению, в котором наклонены молекулы жидких кристаллов, в результате приложения напряжения к слою жидких кристаллов.

6. Жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора по п.1, в которой волнистая пластина предусмотрена между поляризующей пластиной, предусмотренной на стороне выхода света из слоя жидких кристаллов, и слоем жидких кристаллов, и в результате прохода линейно поляризованного света через волнистую пластину, предусмотренную на стороне выхода света, причем этот линейно поляризованный свет вышел из слоя жидких кристаллов, ось поляризации линейно поляризованного света становится параллельной или перпендикулярной оси передачи поляризующей пластины, предусмотренной на стороне выхода света.

7. Жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора по п.1, в которой молекулы жидких кристаллов расположены в любом состоянии, выбранном из однородного выравнивания, гомеотропного выравнивания, гибридного выравнивания, из однородного выравнивания и гомеотропного выравнивания, скошенного выравнивания и выравнивания с изгибом.

8. Жидкокристаллическая панель с управлением углом обзора по п.2, в которой две или больше области, на которые разделен электрод, частично перекрываются друг с другом через изолирующий слой так, что никакой зазор не образуется между двумя или больше областями электрода в плоскости обзора.

9. Устройство дисплея, содержащее жидкокристаллическую панель с управляемым углом обзора по п.1 и панель дисплея.

10. Устройство дисплея по п.9, в котором панель дисплея представляет собой жидкокристаллическую панель.