JP4347163B2 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は表示装置および視野角制御装置に関し、特に視線方向によって視認される画像が変わるモードに切り替えできる表示装置および電子機器に関するものである。

近年、電子機器の軽量化が進んでおり、携帯電話機やモバイルパソコン等ディスプレイを有する電子機器も、持ち出して公共の場で使用できるようになっている。この場合、機密文書や個人的に閲覧したい情報がそばにいる人にも見えてしまうという問題が生じていた。

この問題に対応して、通常は広視野角表示モードに設定でき、公共の場へ持ち出して使用する場合には、狭視野角表示モードに切り替えられる表示装置が提案されている。なお、狭視野角モードとは、使用者のいるディスプレイ真正面からは通常どおりの表示画像が視認でき、斜め方向からは無地画像または別の画像が見えるモードである。また、広視野角表示モードへの切り替えを可能とすることで、撮影した画像を多人数で見たいときなど広視野角が求められる場合にも対応できる。

このような表示を行うための部品として、例えば、特許文献１に開示される視野角可変素子は、一対の基板の間の液晶層が、基板に対して垂直方向に液晶分子が配向することで狭視野角となり、平行方向に配向することで広視野角となっている。また、特許文献２には、２枚のガラス板の間の液晶の配向を変更することにより、情報表示手段の視野角を変更する視野角変更手段が記載されている。

さらに、表示装置をいくつかの区画に分け、それぞれの区画で液晶配向方向等を異ならせることで、狭視野角モードにおいて、正面以外の方向からディスプレイを見た場合に、ディスプレイに表示されたものとは異なる別の画像が視認できるようにする構成のものもある。例えば、特許文献３には、液晶層を挟む配向膜が複数の領域に区画され、隣接する前記領域の配向方向が異なる液晶表示装置が開示されている。また、特許文献４には、視角方向が異なる第１の液晶セルと第２の液晶セルとを交互に配する液晶表示装置が開示されている。
特開平９−１０５９５８（公開日：１９９７年４月２２日） 特開２００４−６２０９４（公開日：２００４年２月２６日） 特開２００１−２６４７６８（公開日：２００１年９月２６日） 特開２００４−３８０３５（公開日：２００４年２月５日）

しかしながら、上記特許文献１の構成では、液晶分子を垂直配向することにより屈折率を変化させて狭視野角モードとしているが、このような屈折率を利用した視野角制御は、画像の表示品位を保つのが困難である。

また、特許文献２には、液晶の配向を変更することによりディスプレイの視野角を制御することが記載されているものの、どのように液晶の配向を変更するのかが記載されておらず、視野角制御を実現できない。

さらに、特許文献３の構成は、正面方向以外の方向からは、表示信号とは無関係な固定パターンが視認されることが記載されているが、構造上、右方向から見たパターンと左方向から見たパターンとは、白黒が反転するため、正面方向以外の方向から見たときに適切に表示画像を隠すことができない。つまり、右方向から見た場合に非透過領域を多くすると、左方向から見た場合には透過領域が多くなるため、左右両方から見た場合に画面を隠そうとすると、非透過、透過の領域が半々の千鳥格子のような画像を被せて見えにくくすることしかできない。

また、特許文献４の構成は、小さな液晶セルを多数配列版に配列したものであるが、このような液晶表示装置は、構成が複雑であり、製造が困難である。

以上のように、表示品位が高く、斜めからの視線に対して表示画像を適切に隠せるようにモード切り替えができる、簡単な構成の表示装置は知られていない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、表示品位が保たれ、モード切替によって、特定の方向からは表示画像を隠すことのできる表示装置を実現することにある。

本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、画像を表示するための映像表示手段と、視認される画像を、単一画像表示モードと、上記映像表示手段の正面方位とその側面方位の少なくとも一部とで異なる画像を表示する複数画像表示モードとに電気的に切り替えるための表示切替手段と、上記表示切替手段に一定方向の直線偏光を入射させる第１偏光手段と、上記表示切替手段から出射する光のうち一定方向の直線偏光を取り出す第２偏光手段と、を備える表示装置において、上記表示切替手段が、一対の基板間に配された液晶層であり、上記第１偏光手段の偏光透過軸と第２偏光手段の偏光透過軸とが平行であり、上記偏光透過軸の方向が、上記表示切替手段の基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と略平行または略垂直であり、単一画像表示モードでは、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが略平行または略垂直であり、かつ、上記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、その長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、複数画像表示モードでは、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが略平行または略垂直であり、かつ、上記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、その長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、液晶分子に電圧無印加の状態で単一画像表示モードとなり、液晶分子に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなることを特徴としている。

ここで、傾斜とは、或る方向または或る平面に対し、平行でも垂直でもないことを意味する。

例えば、上記液晶素子の液晶分子の長軸方向は、上記第１偏光手段の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、上記液晶分子は、その長軸方向が、光の進行方向に対して略垂直または略平行である状態と、光の進行方向に対して傾斜している状態とを取り得る構成である。

言い換えれば、上記液晶層の液晶分子の長軸方向が、単一画面表示モードでは、上記基板と略平行、かつ、第１偏光手段の偏光透過軸に略平行または略垂直であり、複数画像表示モードでは、この単一画面表示モードの状態から、基板に垂直な方向に傾斜する。あるいは、上記液晶層の液晶分子の長軸方向が、単一画面表示モードでは、上記基板と略垂直であり、複数画像表示モードでは、この単一画面表示モードの状態から、第１偏光手段の偏光透過軸に略平行または略垂直で、かつ、基板に垂直な面内にて傾斜する。

これによれば、第１偏光手段により、表示切替手段に入射する光が一定方向の直線偏光となる。また、表示切替手段の液晶層においては、液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の長軸方向が、第１偏光手段を透過した光の偏光方向と常に略平行または略垂直となるように配向している。

液晶層に入射する直線偏光の偏光方向と、ある方向から液晶分子を投射した場合の長軸方向とが平行または垂直である場合、この方向から見たときに液晶層での複屈折は生じない。したがって、選択されたモードに限らず、配向変化により液晶分子上の点が描く平面と平行な方向から（以下、「正面方向から」と言う）見た液晶層では複屈折が生じない。よって、第１偏光手段と第２偏光手段との偏光透過軸を平行（同方向）にすることで、第１偏光手段と同じ方向の直線偏光を第２偏光手段にて取り出せば、映像表示装置の画像が視認できる。

一方、上記正面方向以外から見た場合（以下斜め方向から見た場合、と言う）には、単一画面表示モードか、複数画面表示モードとで、視認される画像が異なる。

単一画面表示モードでは、液晶分子の長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となっているので、斜め方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向も、正面から見た場合と同じになる。よって、斜め方向から見ても、液晶分子に複屈折が生じず、入射光を、液晶層と第２偏光手段とを通過させることができ、映像表示装置の画像が視認できる。

これに対し、複数画面表示モードでは、液晶分子の長軸方向が基板に対して傾斜しているので、斜め方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向が、入射光の偏光方向と交差角をもつ。よって、斜め方向から見た場合に、液晶分子に複屈折が生じ、液晶層を透過した光の偏光方向が変わり、第２偏光手段を通過させることができなくなり、映像表示装置の画像が視認できなくなる。

したがって、単一画面表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像モードでは、特定の方向からのみ映像表示手段が表示する画像を視認できる。よって、この表示装置で、公共の場所で機密文書を閲覧したいときや、撮影した画像を多人数で見たいときなどの状況に合わせて、視野角を変更できる。

また、このような構成によれば、複屈折を制御することにより視野角を制御しているので、簡単な構成で、映像表示装置の表示品位は良好に保つことができる。

なお、複数画面表示モードにおいても、表示切替手段の液晶層において、液晶分子が単一画面表示モードと同様の配向を示す領域があってもかまわない。この場合、複数画面表示モードで斜め方向から見た場合に、上記領域の部分から映像表示装置の画像が見える。

また、液晶分子を投射した場合の「長軸方向」は、投影図が真円となる場合は、全方向が長軸方向であるとみなす。

また、上記したように、本発明の表示装置は、上記第１偏光手段と第２偏光手段との偏光透過軸の方向が平行であり、当該偏光透過軸の方向が、上記表示切替手段の基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と略平行または略垂直である。

このため、他の部材を使用することなく、第２偏光手段が、上記液晶分子から出射する直線偏光を取り出すことができる。したがって、簡単な構造で、第２偏光手段が、上記液晶分子から出射する直線偏光を取り出せる。

また、上記したように、本発明の表示装置は、液晶分子に電圧無印加の状態で単一画面表示モードとなり、液晶分子に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなる。

電圧無印加の状態で、液晶分子を基板に対して平行または垂直に配向させることは、一定角度に傾斜させるよりも容易であるので、無印加の状態で単一画面表示モードとすることが好ましい。また、単一画面表示モードで使用することが多い場合は、電圧無印加時に単一画面表示モードとするほうが電力消費が低くなる。

また、本発明の表示装置は、単一画面表示モードと複数画像表示モードとを切り替えることにより、特定の形状の領域で液晶分子の配向方向が変化することを特徴としている。

これによれば、単一画面表示モードと複数画像表示モードとを切り替えたときに特定の形状の領域でのみ液晶分子の配向方向が変化し、配向方向が変わらない領域では、モードに関わらず、斜め方向から見た場合にも映像表示装置の画像が見える。したがって、複数画面表示モードで斜め方向から見た場合に、ロゴやキャラクターなどの特定の形状を表示することができる。

また、表示されるロゴやキャラクターは、視線方向によって白黒反転することはなく、どの角度からでも同一画像が表示されるので、ほとんどが黒画像の画像を被せて表示させて液晶表示手段の画像を隠すことができる。

また、本発明の表示装置は、上記一対の基板の少なくとも一方に、特定の形状に形成されたパターン電極が配されており、パターン電極に印加された電圧を受けた領域で液晶分子の配向方向が変化することを特徴としている。

これによれば、単一画面表示モードと複数画像表示モードとを切り替えたときに、パターン電極に印加された電圧を受けた液晶分子のみ配向方向が変わる。よって、配向方向が変わる領域が、パターン電極の特定の形状に対応する。そして、配向方向が変わらない領域では、モードに関わらず、斜め方向から見た場合にも、映像表示装置の画像が見える。したがって、複数画面表示モードで斜め方向から見た場合に、パターン電極に対応した特定の形状を視認することができる。

例えば、パターン電極の印加に応じて複数画像表示モードに切り替わる場合では、パターン電極として、キャラクターやロゴがくりぬかれた電極を形成することで、複数画面表示モードで斜め方向から見た場合には、黒画像にキャラクターやロゴが浮かび上がった画像が視認される。

これによれば、単一画面表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像モードでは、特定の方向からは表示画像に他の画像が重なって表示画像を隠すことのできる表示装置を実現することができる。

なお、上記「特定の方向」とは、上述した正面方向以外の方向である。

また、この構成では、複数画像モードで、画像切り替え手段の少なくとも一部の液晶分子が、基板と直交する方向から投射した場合の長軸方向と第１偏光手段を透過した光の偏光方向とが略平行または略直角となり、かつ、液晶分子の長軸方向が、基板に対して傾斜するように配向を制御することで実現できる。＊
また、本発明の表示装置は、複数画像表示モードでは、上記液晶分子が映像表示手段に表示される画像における上下方向に傾斜していることを特徴としている。

ここで、「液晶分子が映像表示手段に表示される画像の上下方向に傾斜している」とは、基板に垂直な状態から、映像表示手段に表示されている画像の上方向または下方向に傾斜させることを意味する。つまり、配向変化するときに上記液晶分子上の点が描く平面と、映像表示手段に表示される画像の上下方向とが、略平行になるように、映像表示手段と表示切替手段が貼りあわせられている。

上記構成によれば、映像表示手段の画像の上下方向を鉛直方向に合わせて置いた場合に、表示装置正面からは映像表示手段の画像が見られ、その左右からは、画像切替手段によって別の画像を重ねられた画像が視認される。したがって、立っている人が大勢いる場所などの視線の高さが比較的揃っていることが想定される場所では、より多くの人に対して画像を隠すことができる。

また、本発明の表示装置は、上記表示切替手段の一方の表面に偏光手段が設けられており、表示切替手段の偏光手段が設けられていない方の表面と、映像表示手段と、を貼りあわせることを特徴としている。

これによれば、偏光手段、映像表示手段、偏光手段、表示切替手段、偏光手段、がこの順序で配置されているので、表示装置の画像品位が向上する。

また、偏光手段は表示切替手段の片面にのみ設けられているので、映像表示手段と表示切替手段とに挟まれる偏光手段が１つになり、コストや製造工程の手間の面で有利である。さらに、表示切替手段の片面にのみ偏光手段を設けることにより、映像表示手段として液晶表示装置を用いる場合など、映像表示手段の両面に既に偏光手段が設けられている場合にも、対応できる。

また、本発明の表示装置は、単一画面表示モードと複数画像モードとで映像表示手段の輝度が切り替わることを特徴としている。

これによれば、単一画面表示モードでは輝度を高く設定し、複数画像モードでは輝度を低く設定することにより、更に映像表示手段の画像を隠す効果が高くなり、映像表示手段の消費電力量を低減できるという効果を奏する。

また、本発明の表示装置は、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度が４０度以上５０度以下であることを特徴としている。

画像切り替え手段において、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度を４５度とすることで、斜め方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向が、入射光の偏光方向と４５度の交差角をもつ。このときに、斜め方向から見ると、液晶分子に最適な複屈折が生じ、液晶層を透過した光の偏光方向が変わり、第２偏光手段を通過しなくなり、映像表示装置の画像を最適に隠す。

したがって、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度を４０度以上５０度以下とすることで、特定の方向から見た場合に、表示画像に他の画像が良好に重なって表示画像を隠すことができ、状況に合わせて視野角を変更する機能がより向上する。一方、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度が上記範囲外であるときには、複屈折の効果がより低くなり、十分に画像を隠せないことがある。

本発明の電子機器は、以上のような表示装置を搭載している。

したがって、簡単な構成で、表示品位が保たれ、モード切替によって、特定の方向からは表示画像を隠すことのできる表示ができる電子機器を実現できる。

本発明に係る表示装置は、以上のように、上記表示切替手段が、一対の基板間に配された液晶層であり、上記第１偏光手段の偏光透過軸と第２偏光手段の偏光透過軸とが平行であり、上記偏光透過軸の方向が、上記表示切替手段の基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と略平行または略垂直であり、単一画像表示モードでは、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが略平行または略垂直であり、かつ、上記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、その長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、複数画像表示モードでは、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが略平行または略垂直であり、かつ、上記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、その長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、液晶分子に電圧無印加の状態で単一画像表示モードとなり、液晶分子に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなる。

また、本発明の電子機器は、このような表示装置を搭載している。

これによれば、選択されたモードに限らず、表示装置を正面方向から見れば、複屈折が生じず、入射光が液晶層と第２偏光手段とを通過するので、映像表示装置の画像が視認できる。一方、この表示装置を正面方向以外の方向から見た場合（例えば斜め前から見た場合）には、単一画面表示モードでは映像表示装置の画像が視認できるが、複数画面表示モードでは複屈折により映像表示装置の画像が視認できなくなる。

したがって、単一画面表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像モードでは、特定の方向からのみ映像表示手段が表示する画像を視認できる。よって、表示品位を保ちつつ、モード切替によって、特定の方向からは表示画像に他の画像が重なって表示画像を隠すことができる。

本発明の一実施形態について図１ないし図１４に基づいて説明すると以下の通りである。

図２は、本発明の一実施形態である携帯電話機（電子機器）１の外観を示している。本実施形態の携帯電話機１は、いわゆるクラムシェル型であり、同図に開いた状態で示されている。図２は、携帯電話機１を閉じたときに内側となる部分であり、携帯電話機１を開いたときに利用者が主に利用する側である。そこで、本願では図２に示される側を前面側とする。

図２に示すように、携帯電話機１は、本体２と、蓋体３とからなり、本体２と蓋体３とはヒンジ状に連結している。蓋体３には、前面側に表示部（表示装置）４が設けられている。

本体２には、前面側にメイン操作ボタン群６が設けられている。メイン操作ボタン群６は、携帯電話機１における各種設定や機能切替を行うための機能ボタン群７と、数字や文字などの記号を入力するための入力ボタン群８とから構成されている。具体的には、機能ボタン群７は、携帯電話の電源のＯＮ／ＯＦＦを切替る電源ボタン、撮影モードを起動させるカメラボタン、メールモードを起動させるメールボタン、選択対象を上下左右方向に移動させるための十字ボタン、該十字ボタンの中央に配置されており種々の選択を決定する決定ボタンなどを含んでいる。また、入力ボタン群８は、テンキーである。

本発明の携帯電話機１は、表示部４にメール本文や撮影画像等のメイン画像を表示させた場合に、周囲からは表示部４に別の画像が視認されるようにするものである。以下、このように周囲からメール本文や撮影画像が見えなくなる設定を狭視野角モード（複数画像表示モード）といい、通常どおり、どの角度から見ても表示部４の表示が見えるモードを広視野角モード（単一画面表示モード）という。この狭視野角モードと広視野角モードとは、使用者が、操作ボタンにより任意に設定変更できる。

図３に示されるように、広視野角モードでは、表示部４を真正面から見た場合も（正面方位）、正面より表示部４に向かって右側となる斜め前から見た場合も（右側面方位）、正面より表示部４に向かって左側となる斜め前から見た場合も（左側面方位）、メイン画像が視認される。一方、狭視野角モードでは、図４に示すように、正面方位ではメイン画像が視認されるが、右側面方位あるいは左側面方位からは、黒表示に「ＳＨＡＲＰ」のロゴが入った切り替え画像が重なって視認される。

以下に、この表示部４の詳細な構成について説明する。

表示部４の断面図を図１に示す。表示部４は、第２偏光板（第２偏光手段、直線偏光板）１１、スイッチング液晶表示部（表示切替手段、液晶素子。以下ＳＷ−ＬＣＤと称する。）１２、第１偏光板（第１偏光手段）１３、メイン液晶表示部（画像表示手段、以下メインＬＣＤと称する。）１４、第３偏光板１５をこの順に積層させてなり、第３偏光板側にバックライト１６が設置されている。

ここで、第１偏光板１３の偏光透過軸と第２偏光板１１の偏光透過軸の関係は、平行に設定することが望ましいが、メインＬＣＤの特性の要求にしたがって、第１偏光板１３は任意の軸角度を持つ可能性がある。

この場合には、任意の軸角度に設定されている第１偏光板１３を出射する直線偏光を、適宜λ／２板などで、第２偏光板１１の透過軸と一致するように偏光方向を回転させることで、第１偏光板１３の偏光透過軸と第２偏光板１１の偏光透過軸とが平行に設定されているときと、同様の効果を得ることができる。

なお、第２偏光板１１はＳＷ−ＬＣＤ１２に貼り付けられ、第１偏光板１３と第３偏光板１５とは、メインＬＣＤ１４の両表面に貼り付けられており、ＳＷ−ＬＣＤ１２の第２偏光板１１が貼り付けられていない側とメインＬＣＤとが、第１偏光板１３を介して接着部１７により接着されている。そして、第２偏光板１１がＳＷ−ＬＣＤ１２に貼り付けられたものが視野角制御装置として機能する。また、接着部１７は、熱硬化型や紫外線硬化型の樹脂系接着剤により接着しても良いし、いわゆる両面テープにより固定してもかまわない。又、貼付け領域は、全面接着でも良いし、例えば枠状など部分接着でもかまわない。

メインＬＣＤ１４は、透明電極基板４１・４２の間に液晶層４３が封入されており、図示しない制御部にしたがって透明電極基板４１・４２に電圧を印加することで、液晶層４３の液晶分子の配向を変化させて、画像を表示する。メインＬＣＤ１４は、図示しない制御部によって、携帯電話機１の操作画面や写真、メール本文などの画像を表示するように制御されている。メインＬＣＤ１４としては、一般的に知られている液晶表示装置を用いればよい。例えば、アクティブマトリックス駆動方式で駆動されるＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶表示装置やＶＡ（Vertical alignment）モードの表示方式の液晶表示装置等、任意のモードの液晶表示装置を用いることができる。また、メイン液晶表示部１４の代わりに、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置やプラズマ表示装置のように自発光型のディスプレイを用いてもよい。なお、自発光型の場合はバックライトは不要である。

ＳＷ−ＬＣＤ１２は、基板２１、透明電極膜２６、配向膜２４、液晶層２３、配向膜２５、透明電極膜２７、基板２２、がこの順に形成されている。液晶層２３の液晶分子は、配向膜２５、２７に応じて初期の配向方向が決まり、さらに、透明電極２６、２７への、図示しない制御部からの電圧印加により、配向方向が変化する。そして、この配向方向の変化により、狭視野角モードと広視野角モードとを切り替える。

基板２１・２２の間に液晶層２３が配されており、図示しない制御部にしたがって透明電極膜２６・２７に電圧を印加することで、液晶層２３の液晶分子の配向を変化させて、画像を表示する。制御部は、使用者の設定した広視野角モード、あるいは、狭視野角モードによって、液晶層２３の液晶分子の配向方向を、広視野角モード用あるいは狭視野角モード用の配向方向に変更する。なお、配向膜２４・２５は何れか一方だけ設けてもよい。

バックライト１６は、表示のための光を供給する。第３偏光板１５は、メインＬＣＤ１４に入る前のバックライト１６の光から一定方向の直線偏光を取り出す。第１偏光板１３は、メインＬＣＤ１４を透過し、ＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する前の光から一定方向の直線偏光を取り出す。第２偏光板１１は、メインＬＣＤ１４およびＳＷ−ＬＣＤ１２を透過したバックライト光から一定方向の直線偏光を取り出す。

以下にＳＷ−ＬＣＤにおける液晶分子の配向変化について図５〜図１０を用いて、４つのＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例を説明する。

（ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例１）
図５（ａ）は携帯電話機１の表示部４の表示面を、メイン−ＬＣＤ１４の画像の上下方向が紙面の上下となるように示したものである。なお、以下、表示画面上の左右方向をｘ方向、上下方向をｙ方向、表示部４の厚さ方向をｚ方向と言う。また、図５〜１０では、透明電極膜２６、２７および配向膜２４、２５が配されたものを省略して図示している。

まず、図５（ａ）に示すように、第２偏光板１１および第１偏光板１３の偏光透過軸をｙ方向となるように配置する。また、配向膜２４・２５のラビング方向を、第１および第２偏光板１１・１３の偏光透過軸と平行にし、かつ、互いに１８０度逆方向にして、配向方向をアンチパラレル構造にする。そして、配向膜２４・２５として水平配向材のポリイミド材料を使用し、基板２１・２２と略平行となるように液晶分子を配向させる。これにより、液晶分子の長軸方向が上記偏光透過軸と略平行になるように一軸配向される。

この場合、図５（ｂ）のＡ−Ａ'断面図に示すとおり、電圧無印加の状態で、ＳＷ−ＬＣＤ１２の液晶分子は第１偏光板１３の偏光透過軸と略平行に一軸配向している。バックライト１６からメインＬＣＤ１４を経てＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する光は、第１偏光板１３を透過するので、ＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する光の偏光方向と液晶分子の配向方向ａは略一致している。

この状態のＳＷ−ＬＣＤ１２をｘ方向にずれながら見た場合の、液晶分子の見え方を示したのが図５（ｃ）である。同図によると、正面方向から液晶分子を投射した場合の形状（観察者３１から見た液晶分子の形状）が液晶分子３５ａのようになり、長軸方向と入射光の偏向方向が略一致している。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が０度の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、この場合はそのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。同様に、正面からｘ方向にずれた視点から液晶分子を投射した場合の形状（観察者３２、３３から見た液晶分子の形状）も液晶分子３５ｂ、３５ｃのようになり、長軸方向と入射光の偏向方向が略一致している。よって、メインＬＣＤ１４の画像が見える。つまり、どの方向から見てもメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。

一方、狭視野角モードでは、電圧無印加の状態から、ｘ方向を軸とした回転により液晶分子が基板２１・２２に対して４５度傾斜するように、透明電極膜２５・２６に交流電圧（例えば、１００Ｈｚ、３Ｖの電圧）をかける。このときの液晶分子の様子を、図７（ａ）（ｂ）に示している。図７（ａ）は、上記Ａ−Ａ’断面を示しており、基板２１・２２に対して４５度傾斜していることがわかる。図７（ｂ）は、上記Ｂ−Ｂ’断面を示しており、液晶分子は紙面法線方向から約４５度傾斜している。

この場合、図７（ｂ）に示すように、観察者３１から見た液晶分子、すなわち、正面方向からの液晶分子の投射図が、液晶分子３６ａのようになる。液晶分子の配向変化はｘ軸方向を軸とした回転によるので、第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、液晶分子３６ａの長軸方向と常に一致する。このため、正面方向から見た場合（図７の観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けず、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。

一方、表示部４に向かって左側にいる観察者３２から見た液晶分子、すなわち、基板２１・２２に向かって左側から投射した液晶分子の投射図は、液晶分子３６ｂのようになる。この場合、第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、液晶分子投射図（液晶分子３６ｂ）の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角を持つ。よって、観察者３２から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１２を光が透過せず、メインＬＣＤ１２の画像が見えない。

同様に、表示部４に向かって右側にいる観察者３３から見た液晶分子、すなわち、基板２１・２２に向かって右側からの液晶分子の投射図が、液晶分子３６ｃのようになる。第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角を持ち、偏光方向が回転する。よって、観察者３３から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１４を光が透過せず、メインＬＣＤ１２の画像が見えない。

以上のような仕組みにより、透明電極膜２６・２７に電圧を印加すると、図４に示すように、表示部４を、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けずそのままメインＬＣＤ１４の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合（観察者３２・３３が見た場合）は、複屈折の影響を受けてＳＷ−ＬＣＤを光が透過せず、メインＬＣＤ１４の画像が見えなくなる。

なお、狭視野角モードにおける液晶分子の配向方向は、基板２１・２２に対して４５度の傾斜に限られるものではなく、基板２１・２２に対して傾斜していればどのような角度の傾斜でもかまわない。つまり、基板２１・２２に略平行時の傾斜角度より大きく、略垂直時の傾斜角度より小さければ（つまり、０度より大きく９０度より小さければ）よい。この傾斜角度としては、好ましくは１０度以上８０度以下であり、より好ましくは４０度以上５０度以下である。これは、傾斜角が４５度に近づくほど複屈折が大きくなり、良好に画像を隠すことができるためである。また、傾斜角が小さいと、駆動電圧が小さくなるので消費電力を低くすることができる。

なお、観察者がｙ方向にずれた場合は、液晶分子の投影図の長軸方向が変化しないので、メインＬＣＤ１２が視認できるか否かはｘ方向への視点のずれにのみ依存する。したがって、ｙｚ平面（液晶分子上の点が配向方向を変化させる回転により描く平面）と平行な方向からの視線を正面方向からの視線とする。

また、透明電極膜２６・２７の一方（図６（ａ））、または両方（図６（ｂ））について、「ＳＨＡＲＰ」の白で示されるロゴ部分以外（黒部分）に電極が配置されるように電極パターニングを施されたものを使用する。これにより、少なくとも片方の透明電極膜に電圧が印加されないロゴ部分では、液晶分子に電圧がかからないので、配向方向が電圧無印加時と同じように基板２１・２２と略平行となっている。したがって、ロゴ部分だけは、どの方向から見てもＳＷ−ＬＣＤ１４における複屈折の影響を受けない。よって、観察者３２・３３が見る画像は、ロゴ部分以外で光が遮断され、ロゴ部分で光が透過する、図６の表示部４のようなロゴ画像となる。

なお、パターン電極は、メインＬＣＤ１４の画像を隠すと言う目的のためには、表示部４の６０％以上好ましくは８０％以上を電極で覆うようにすることが好ましい。しかし、単に、メインＬＣＤ１４の画像にＳＷ−ＬＣＤ１２の画像が重なるようにすることを目的とする場合は、どのような電極の配分でパターン電極を配置してもよい。

（ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例２）
ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例２を図８を用いて説明する。液晶分子配向例２は、ＳＷ−ＬＣＤ１２において、配向膜２４・２５の代わりに、垂直配向材のポリイミド材料を使用した配向膜を使用したＳＷ−ＬＣＤ１２’を用いることで実現される。これにより、図８（ａ）のように、電極基板２１・２２と略垂直となるように液晶分子を配向させられる。

この場合、電圧無印加の状態で、ＳＷ−ＬＣＤ１２’の液晶分子は基板２１・２２と略垂直に一軸配向している。すなわち、正面から見た場合は、液晶分子３７ａが真円に見える（投射図が真円のときは、すべての方向が長軸方向であるとみなす）。そして、正面以外の方向から見た場合は、液晶分子３７ｂ・３７ｃのように長軸方向がｘ方向になる。よって、正面方向を含むどの方向から投射した場合でも、長軸方向ｂと入射光の偏向方向とが９０度となる。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が９０度（直角）の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。

一方、狭視野角モードでは、広視野角モードの状態から、ｘ方向を軸とした回転により液晶分子が基板２１・２２に対して４５度傾斜するように、透明電極膜２６・２７に交流電圧をかける。このときの液晶分子の様子は、図７に示すＳＷ−ＬＣＤの配向例１の場合と同様である。

よって、同様の仕組みにより、透明電極膜２６・２７に電圧を印加すると、図３に示すように、表示部４は、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けずそのままメインＬＣＤ１４の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合（観察者３２・３３が見た場合）は、複屈折の影響を受けてロゴ画像が見える。

（ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例３）
図９（ａ）は携帯電話機１の表示部４を、表示画面の上下方向が紙面の上下となるように示したものである。

まず、図９（ａ）に示すように、第１偏光板１３および第２偏光板１１の偏光透過軸をｘ方向となるように配置する。そして、配向膜２４・２５のラビング方向を、第１偏光板１３および第２偏光板１１の偏光透過軸と垂直（ｙ方向）にし、かつ、互いに１８０度逆方向にして、配向方向をアンチパラレル構造にする。そして、配向膜２４・２５として水平配向材のポリイミド材料を使用し、基板２１・２２と略平行となるように液晶分子を配向させる。これにより、図９（ｂ）に示すように、液晶分子の長軸方向が偏光板の偏光透過軸と略直角になるように一軸配向される。

この場合、図９（ｂ）に示すように、電圧無印加の状態で、ＳＷ−ＬＣＤ１２の液晶分子は、基板２１・２２に平行、かつ、第１偏光板１３の偏光透過軸と直角となるように一軸配向している。バックライト１６からメインＬＣＤ１４を経て入射する光は、第１偏光板１３を透過するので、ＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する光の偏光方向と液晶分子の配向方向は直角となる。この状態のＳＷ−ＬＣＤ１２をｘ方向にずれながら見た場合の、液晶分子の見え方を図９（ｃ）に示す。同図によると、正面方向から投射した場合の形状（観察者３１から見た液晶分子の形状）が液晶分子３８ａのようになり、投射された液晶分子の長軸方向ｃと入射光の偏向方向が直角となる。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が９０度の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。

一方、狭視野角モードでは、電圧無印加の状態から、ｘ方向を軸とした回転により液晶分子が基板２１・２２に対して４５度傾斜するように、透明電極膜２５・２６に交流電圧をかける。このときの液晶分子の様子を、図１０に示している。図１０（ａ）は、Ａ−Ａ’断面を示しており、基板２１・２２に対して４５度傾斜していることがわかる。図１０（ｂ）は、Ｂ−Ｂ’断面を示しており、液晶分子は紙面法線方向から４５度傾斜している。

この場合、図１０（ｂ）に示すように、観察者３１から見た液晶分子、すなわち、正面方向からの液晶分子の投射図が、液晶分子３９ａのようになる。液晶分子の配向方向の変化は、ｘ方向を軸とした回転によるので、第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、液晶分子３９ａの長軸方向と直角となる。よって、液晶分子の投射図と長軸方向と入射光の偏光方向とは略垂直となる。このため、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けず、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。

一方、表示部４に向かって左側にいる観察者３２から見た液晶分子、すなわち、基板２１・２２に向かって左側からの液晶分子の投射図が、液晶分子３９ｂのようになる。第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角持つ。よって、観察者３２から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１２を光が透過せず、メインＬＣＤ１２の画像が見えない。

同様に、表示部４に向かって右側にいる観察者３３から見た液晶分子、すなわち、基板２１・２２に向かって右側からの液晶分子の投射図が、液晶分子３９ｃのようになる。第１偏光板１３と第２偏光板１１との偏光方向は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角持つ。よって、観察者３３から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１２を光が透過せず、メインＬＣＤ１２の画像が見えない。

以上のような仕組みにより、透明電極基膜２６・２７に電圧を印加すると、図４に示すように、表示部４を、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けずそのままメインＬＣＤ１４の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合（観察者３２・３３が見た場合）は、複屈折の影響を受けてＳＷ−ＬＣＤ１２を光が透過せず、メインＬＣＤ１４の画像が見えなくなる。

（ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例４）
ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例４について、図１１を用いて説明する。配向例４は、ＳＷ−ＬＣＤの配向例３において、配向膜２４・２５の代わりに、垂直配向材のポリイミド材料を使用した配向膜を使用したＳＷ−ＬＣＤ１２’を用いることで実現される。これにより、基板２１・２２と略垂直となるように液晶分子を配向させられる。

この場合、電圧無印加の状態で、ＳＷ−ＬＣＤ１２’の液晶分子は基板２１・２２と略垂直に一軸配向している。すなわち、図１１（ｂ）に示すように、正面から見た場合は、液晶分子４０ａの真円のように見える。そして、正面以外の方向から見た場合は、液晶分子４０ｂ、４０ｃのように長軸方向がｘ方向となるように見える。したがって、液晶分子を基板と直交する方向を含むどの方向から投射した場合でも、長軸方向と入射光の偏向方向が一致する。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が０度（平行）の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。

一方、狭視野角モードでは、広視野角モードの状態から、ｘ方向を軸とした回転により液晶分子が基板２１・２２に対して４５度傾斜するように、透明電極膜２６・２７に交流電圧をかける。このときの液晶分子の様子は、図１０に示すＳＷ−ＬＣＤの配向方法１と同様である。

よって、同様の仕組みにより、透明電極膜２６・２７に電圧を印加すると、図４に示すように、表示部４は、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けずそのままメインＬＣＤ１４の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合（観察者３２・３３が見た場合）は、複屈折の影響を受けてロゴ画像が見える。

(透過度測定実験)
液晶分子配向例１および３のＳＷ−ＬＣＤを用いて、複数画像表示モードでの、視線方向による透過率の変化を測定した。結果を図１２・１３に示す。

図１２は、液晶分子配向例１のＳＷ−ＬＣＤが複数画像表示モードに設定されているときの測定結果を示すグラフである。測定は、第１偏光板の偏光透過軸が上下方向となるように配置し、表示部４に対して垂直となる方向（法線方向）からの視線（仰角０度）から目標点を変えず視点を左右にずらして行った。なお、視点は仰角０度から、表示部４に対して垂直となる方向と視線とがなす角が８０度となるまで（仰角８０度となるまで）ずらし、視線の仰角と、視線から視認されるＳＷ−ＬＣＤの透過率を測定した。グラフの横軸は仰角を示し、縦軸は透過率を示している。また、ＳＷ−ＬＣＤとしては、正面から見た場合のリターデーションが５００ｎｍ、６００ｎｍ、８００ｎｍ、１０００ｎｍ、１５００ｎｍのものを用いて測定した。

これによると、すべて仰角０度で約８５％の最大の透過率を示し、仰角を上げると共に透過率が下がっていった。リターデーション１５００ｎｍのものでは、仰角約３０度で透過率がほぼ０％となり仰角をさらに上げると再び透過率が上昇した。リターデーションが１０００ｎｍのものでは仰角約３８度が、８００ｎｍのものでは仰角約４４度で透過率がほぼ０％となっている。また、リターデーションが６００ｎｍ、５００ｎｍのものでは、それぞれ仰角約５０度、約６０度で最低となり、それ以降仰角を上げても透過率は１０％以下に保たれる。

ＳＷ−ＬＣＤとしては、メインＬＣＤを視認されたくない方向に応じて、または、使用環境、メインＬＣＤの輝度等を考慮して決定される、必要な透過率の低下に応じて、リターデーションを決定すればよい。例えば、仰角４５度程度からの視線に対してメインＬＣＤの画像を隠す場合は、この仰角での透過率が低い、５００ｎｍ〜１０００ｎｍのリターデーションを示すＳＷ−ＬＣＤを用いればよい。仰角３０度〜５０度からの視線を中心にメインＬＣＤの画像を隠したい場合は、この範囲で透過率が低い、リターデーション８００ｎｍ〜１０００ｎｍのものを用いればよい。一方、仰角が４０度より大きい範囲からの視線に対してメインＬＣＤの画像を隠したい場合は、この範囲で透過率が低い、リターデーション５００ｎｍ〜６００ｎｍのものを用いればよい。

また、図１３は、同様にして液晶分子配向例３のＳＷ−ＬＣＤが複数画像表示モードに設定されているときの測定結果を示すグラフである。図１２と比べ、仰角が大きいときの透過率が高くなるので、液晶分子配向例１のように、液晶分子の長軸方向が偏光透過軸と略平行にする方がより好ましい。なお、曲線の特徴は図１２と類似しているので、同じようにして最適なリターデーションを選べばよい。

以上、ＳＷ−ＬＣＤ１２がメインＬＣＤ１４より前面（表示面側）にあるものを例として説明しているが、図１４の表示部４４のように、メインＬＣＤ１４の背面（表示面の反対側）にあってもメインＬＣＤ１４への光の入射を制御できるので、視野角を制御することができる。なお、表示部４４では、偏光板１１と１７とをメインＬＣＤ１４両面に配し、ＳＷ−ＬＣＤ１２の外側表面に偏光板１３を配置している。

しかし、ＳＷ−ＬＣＤ１２がメインＬＣＤ１４より前面にある方が、ＳＷ−ＬＣＤ１２により重ねられる画像の輪郭がはっきり表れる。また、複数画像表示モードにおいて、メインＬＣＤ１４が透過型の液晶表示を行う場合は、ＳＷ−ＬＣＤ１２が前面にあっても背面に合ってもよいが、反射型液晶表示を行う場合は、入射光がメインＬＣＤ１４を透過せずに反射するので、ＳＷ−ＬＣＤ１２はメインＬＣＤ１４の前面に配置する必要がある。

一方、ＳＷ−ＬＣＤ１２がメインＬＣＤ１４より背面にあると、メインＬＣＤ１４を反射型液晶表示するときに、ＳＷ−ＬＣＤ１２で光が減衰されない。よって、透過反射型の液晶表示装置や、単一画像表示モードで反射型液晶表示をする場合には、ＳＷ−ＬＣＤ１２はメインＬＣＤ１４の背面に配置することが好ましい。

また、本発明の表示装置では、透明電極膜に電圧無印加の状態で単一画像表示モードとなり、透明電極膜に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなる構成であるが、電圧無印加の状態で複数画像表示モードとし、透明電極膜に所定の電圧を印加することで単一画像表示モードになる構成でもよい。この構成は、液晶分子を基板に対して例えば４５度にプレチルトしておき、電圧印加により液晶分子が基板に対して略垂直または略平行になるように配向制御することで実現される。このような構成によれば、複数画像表示モードにて狭視野角にすることが多い場合には、消費電量を削減できる。

また、ＳＷ−ＬＣＤ１２は、ロゴ部分がくりぬかれたパターン電極を配し、複数画像モードでは、このパターン電極に対応する位置で液晶分子の配向を変化させているが、ＳＷ−ＬＣＤ１２をマトリックス方式で駆動してもよい。例えば、ＳＷ−ＬＣＤ１２上の各画素に対応する液晶分子の配向を、画素に備えられたＴＦＴ(Thin Film Transistor)のスイッチングにより制御してもよい。この場合は、ＳＷ−ＬＣＤ１２に映像信号を供給して、この映像信号に応じた領域にて液晶分子の配向を変化させられるので、任意の画像あるいは動画像をメインＬＣＤ１４の画像に被せることができる。

さらに、本実施の形態の表示装置は、メインＬＣＤ１４の画像に向かったときに、斜めから（正面より左もしくは右から）画像が見えないように、視野角を制御しているが、これに限らず、斜め上や斜め下から画像が見えないように視野角を制御してもよい。

この構成を実現するには、映像表示手段に表示される画像の左右方向が、配向変化するときに液晶分子上の点が描く平面と略平行となるように、映像表示手段と表示切替手段とを貼りあわせればよい。

また、本実施の形態の表示装置は、第１偏光板１３と第２偏光板１１との偏光透過軸が同じ方向のものを使用しているが、偏光透過軸同士が軸角度を持っている場合も、図１５に示すように、第２偏光板１１と基板２１との間に、入射する光の偏光方向を回転させる偏光回転部材５０を配置すれば、同じ機能を持たせることができる。つまり、偏光回転部材５０が、液晶分子から出射される直線偏光の偏光方向を回転させて、第２偏光板１１によって取り出されるような直線偏光にすることで、第１の偏光板１３と第２の偏光板１１との偏光透過軸が一致していなくても、第２偏光板１１に、上記液晶分子から出射する直線偏光を取り出させることができる。偏光回転部材５０としては、１／２λ板（位相差板）を用いることができる。

なお、上記偏光回転部材５０は、第１偏光板１３と第２偏光板１１との間であれば、液晶層より光入射側に設置しても、光出射側に設置してもよい。また、第１偏光板１３より光入射側に偏光回転部材５０を設置してもよい。

また、本実施の形態では、携帯電話機の液晶表示部に本発明を適用した場合について説明しているが、これに限られるものではなく、モバイルのパソコン、ＡＶ機器、ＤＶＤプレイヤー等の表示装置を有する携帯用電子機器に適用できる。あるいは、非携帯型の表示装置に適用し、視線方向によって異なる表示ができるディスプレイとして使用してもよい。

また、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

また、本発明は、以下の構成とすることもできる。

通常画像を表示するための映像表示装置の前面又は背面に前記映像表示装置固有の視野角全方位に単一の画像を表示する通常表示モードと、前記映像表示装置の正面方位とその側面方位とで異なる画像を表示する複数画像表示モードとを電気的に切り替える機能を有する光学素子を備えてなる複数画像表示装置。

複数画像表示モードにおいて、正面方位の表示は前記映像表示装置の画像を表示し、側面方位への画像は前記光学素子の画像を表示する複数画像表示装置。

複数画像表示モードにおいて、左右両側面方位に同一の画像を表示することを特徴とする複数画像表示装置。

通常・複数画像表示モードを電気的に切り替える為のSW光学素子は、一対の透明電極基板とその間隙に液晶層を充填してなり、透明電極には、左右側面方位に文字又はキャラクターを表示するためのパターンが形成されていることを特徴とする。

上記光学素子の液晶の配向方向は、通常表示モードでは光学素子の透明電極基板面に平行又は垂直方向に一軸配向し、複数画像表示モードでは、透明電極基板に対して斜め方向に傾斜した一軸の斜め配向とを電気的に切り替えることを特徴とする。

上記配向方向は、ディスプレイ表示平面に上下方向であることを特徴とする。

映像表示装置の前面又は背面に配置するSW光学素子の一対の透明電極基板の映像表示装置とは反対側に配置する基板にのみ偏光板が配設されていることを特徴とする。

映像表示装置の輝度は、通常表示モードと複数画像表示モードで任意に設定できることを特徴とする。

入射光の視野角を制御して出力する視野角制御装置であって、一対の基板間に配された液晶層からなる液晶素子と、該液晶素子上に設けられ、上記液晶素子から出射する光のうち一定方向の直線偏光を取り出す直線偏光板とを備えており、上記直線偏光板の偏光透過軸と上記液晶素子に入射される直線偏光とが平行であり、上記偏光透過軸の方向が、上記基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と略平行または略垂直であり、上記液晶素子の液晶分子の長軸方向が、上記直線偏光板の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが略平行または略垂直であり、かつ、上記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、その長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、光の進行方向に対して略垂直または略平行である状態と、上記直線偏光板の偏光透過軸と上記液晶素子に入射される直線偏光とが平行であり、上記偏光透過軸の方向が、上記基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と略平行または略垂直であり、上記液晶素子の液晶分子の長軸方向が、上記直線偏光板の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが略平行または略垂直であり、かつ、上記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、その長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、光の進行方向に対して傾斜している状態と、を電気的に切り替える視野角制御装置。

上記視野角制御装置は、上記の状態を切り替えることにより、特定の形状の領域で液晶分子の配向方向が変化してもよい。

上記一対の基板の少なくとも一方に、特定の形状に形成されたパターン電極が配されており、パターン電極に印加された電圧を受けた領域で液晶分子の配向方向が変化する視野角制御装置。

液晶分子に電圧無印加の状態で、上記直線偏光板の偏光透過軸と上記液晶素子に入射される直線偏光とが平行であり、上記偏光透過軸の方向が、上記基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と略平行または略垂直であり、上記液晶素子の液晶分子の長軸方向が、上記直線偏光板の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが略平行または略垂直であり、かつ、上記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、その長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、光の進行方向に対して略垂直または略平行である状態となり、液晶分子に所定の電圧を印加することで、上記直線偏光板の偏光透過軸と上記液晶素子に入射される直線偏光とが平行であり、上記偏光透過軸の方向が、上記基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と略平行または略垂直であり、上記液晶素子の液晶分子の長軸方向が、上記直線偏光板の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが略平行または略垂直であり、かつ、上記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、その長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、光の進行方向に対して傾斜している状態となる視野角制御装置。

このような視野角制御装置を、一般に使用されている表示装置に取り付けることで、上述したような機能を有する表示装置になる。

以上のような視野角制御装置を搭載している電子機器。

上記の構成によれば、簡単な構成で、表示品位が保たれ、モード切替によって、特定の方向からは表示画像を隠すことのできる表示ができる電子機器を実現できる。

本発明の表示装置は、視線の方向によって異なる画像が視認されるようなモードに設定できるので、携帯通信端末やモバイルのパソコン、ＡＶ機器、ＤＶＤプレイヤー等の携帯用電子機器のディスプレイ、あるいは、視線に方向によって複数の情報を提示できるディスプレイ等に適用できる。

本発明の実施形態に係る携帯電話機の表示部の断面図を示す図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機を示す図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときに、正面あるいは斜め方向から視認される表示部を示す図面である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機が複数画像表示モードに設定されているときに、正面あるいは斜め方向から視認される表示部４を示す図面である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）は表示部の表示面に向かって見た図面を、（ｂ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｃ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。 本発明の実施形態にかかる表示部に配された透明電極膜を示す図面である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機が複数画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）は表示部の表示面に向かって見た図面を、（ｂ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｃ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が複数画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。 本発明の実施の形態にかかるＳＷ−ＬＣＤにおいて、視線の仰角と透過率との関係を示す図面である。 本発明の他の実施の形態にかかるＳＷ−ＬＣＤにおいて、視線の仰角と透過率との関係を示す図面である。 本発明の他の実施形態に係る携帯電話機の表示部の断面図を示す図である。 本発明の実施形態に係る携帯電話機の表示部の断面図を示す図である。

符号の説明

１ 携帯電話機（電子機器）
４ 表示部（表示装置）
１１ 第２偏光板（第２偏光手段）
１２ メイン液晶表示部（映像表示手段）
１３ 第１偏光板（第１偏光手段）
１４ スイッチ液晶表示部（表示切替手段、液晶素子）
２１ 基板
２２ 基板
２３ 液晶層
４４ 表示部（表示装置）
５０ 偏光回転部材

Claims (9)

1. 画像を表示するための映像表示手段と、
   視認される画像を、単一画像表示モードと、上記映像表示手段の正面方位とその側面方位の少なくとも一部とで異なる画像を表示する複数画像表示モードとに電気的に切り替えるための表示切替手段と、
   上記表示切替手段に一定方向の直線偏光を入射させる第１偏光手段と、
   上記表示切替手段から出射する光のうち一定方向の直線偏光を取り出す第２偏光手段と、を備える表示装置において、
   上記表示切替手段が、一対の基板間に配された液晶層であり、
   上記第１偏光手段の偏光透過軸と第２偏光手段の偏光透過軸とが平行であり、上記偏光透過軸の方向が、上記表示切替手段の基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と略平行または略垂直であり、
   単一画像表示モードでは、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが略平行または略垂直であり、かつ、上記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、その長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、
   複数画像表示モードでは、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが略平行または略垂直であり、かつ、上記液晶層の少なくとも一部の液晶分子が、その長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、
   液晶分子に電圧無印加の状態で単一画像表示モードとなり、
   液晶分子に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなることを特徴とする表示装置。
2. 単一画面表示モードと複数画像表示モードとを切り替えることにより、特定の形状の領域で液晶分子の配向方向が変化することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 上記一対の基板の少なくとも一方に、特定の形状に形成されたパターン電極が配されており、
   パターン電極に印加された電圧を受けた領域で液晶分子の配向方向が変化することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、
   複数画像表示モードでは、特定方向からは、表示切替手段の複屈折により他の画像が映像表示手段の画像と重なって視認されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の表示装置。
5. 複数画像表示モードでは、上記液晶分子が映像表示手段に表示される画像における上下方向に傾斜していることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の表示装置。
6. 上記映像表示手段の両表面に偏光手段が設けられており、
   表示切替手段の一方の表面に偏光手段が設けられており、
   表示切替手段の偏光手段が設けられていない方の表面と、映像表示手段と、を貼りあわせてなることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の表示装置。
7. 単一画像表示モードと複数画像表示モードとで映像表示手段の輝度が切り替わることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の表示装置。
8. 複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度が４０度以上５０度以下であることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の表示装置。
9. 請求項１ないし８の何れか１項に記載の表示装置を搭載していることを特徴とする電子機器。

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