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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs, eine Anzeigevorrichtung und ein elektronisches
Gerät.
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Im
Allgemeinen zeigen Bildanzeigevorrichtungen, die in Textprozessoren,
Computern oder dergleichen bereitgestellt sind, das Ergebnis einer
Eingabe eines Bedieners gemeinsam mit verschiedenen Daten auf dem
Schirm an. In solchen Bildanzeigevorrichtungen sind die Helligkeit,
das Kontrastverhältnis und
die Breite des Blickwinkels der Anzeige erforderlich, und mit einer
Verbesserung solcher Eigenschaften können Arbeiten leicht ausgeführt werden
und die arbeitsbedingte Ermüdung
kann verringert werden. Wenn jedoch die Vertraulichkeit von Arbeiten
hoch ist und wenn Computer oder Mobiltelefone an öffentlichen
Plätzen
des öffentlichen
Transports, wie in Zügen
oder Bussen verwendet werden, steigt andererseits seit kurzem ein
Bedarf an Bildanzeigevorrichtungen, die Mittel aufweisen, die einen
Sichtschutz für
das angezeigte Bild vor Menschen in der Nähe des Bedieners bieten. Bei
dieser Verwendung ist der Ort des Gebrauchs eingeschränkt, selbst
wenn die Bildanzeigevorrichtungen eine hohe Anzeigeleistung haben,
oder die Bildanzeigevorrichtungen werden verwendet, während der
Umgebung Beachtung geschenkt wird, so dass Probleme bei der Verwendung entstehen
können.
Daher werden zur Verbesserung des Sichtschutzes der angezeigten
Bilder optische Komponenten zur Begrenzung der Blickwinkel der Anzeigevorrichtungen
oder Anzeigevorrichtungen, die die optischen Komponenten enthalten,
vorgeschlagen (siehe zum Beispiel Patentdokument 1 und Nicht-Patentdokument
1).
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- [Patentdokument 1]
- Japanische Ungeprüfte
Patentanmeldung Nr. 2002-297044
- [Nicht-Patentdokument 1]
- "Light Control
Film", veröffentlicht
von Sumitomo 3M Ltd. (On-Line) (gesucht am 5. Febraur, Heisei 15 (2003)), <URL: http://www.mmm.co.jp/display/light>
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In
der Anzeigevorrichtung, die in Patentdokument 1 offenbart ist, oder
dem Film, der in Nicht-Patentdokument 1 offenbart ist, wird durch
Anbringen eines optischen Films mit einem schmäleren Blickwinkel an der Vorderseite
eines Anzeigeelements, wie eines Flüssigkristallfeldes, der Blickwinkel begrenzt.
In dieser Konstruktion zum Anbringen des optischen Films kann jedoch
anstelle einer Verbesserung des Sichtschutzes für angezeigte Bilder eine Verschlechterung
der Nutzbarkeit bei einem üblichen Gebrauch
nicht verhindert werden, da Arbeiten immer mit einem schmalen Blickwinkel
ausgeführt
werden und die Helligkeit der Anzeige, von vorne betrachtet, immer
etwas dunkel ist.
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US
2003/0007227 offenbart eine Blende zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
für eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
wobei die Blende eine Flüssigkristallschicht
umfasst, die zwischen zwei Substraten angeordnet ist. Die Blende
umfasst des Weiteren zwei polarisierende Platten, eine an jeder Seite
der Flüssigkristallschicht.
In einer Ausführungsform
ist die Flüssigkristallschicht
elektrisch ansteuerbar, so dass die Flüssigkristallmoleküle darin
in eine vorbestimmte Richtung geneigt werden. Licht, das sich entlang
der Hauptachse der Moleküle
bewegt, geht durch die Blende, und Licht, das sich entlang der Nebenachse
der Moleküle
bewegt, wird unterbrochen.
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US 4653865 offenbart eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
die eine Flüssigkristallschicht
umfasst, die zwischen zwei Substraten angeordnet ist, und des Weiteren
eine polarisierende Platte an jeder Seite der Flüssigkristallschicht umfasst.
Die Flüssigkristallschicht
besteht aus einem nematischen Flüssigkristall,
der eine Spiralstruktur bildet, die um einen Winkel von 180° über ihre
Dicke verdreht sein kann.
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JP 61046930 offenbart eine
Flüssigkristallanzeigevorrichtung,
die eine erste Flüssigkristallschicht
umfasst, die zwischen einem ersten Polarisator und einem zweiten
Polarisator angeordnet ist. Die Vorrichtung enthält auch eine zweite Flüssigkristallschicht,
die zwischen dem zweiten Polarisator und einem dritten Polarisator
angeordnet ist. Die Absorptionsachse des zweiten Polarisators ist
senkrecht zu den Absorptionsachsen des ersten und dritten Polarisators.
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US
2002/0154377 offenbart eine optische Phased-Array-Vorrichtung zum
Lenken eines Lichtstrahls, wobei die Vorrichtung zwei Flüssigkristallschichten
umfasst, die durch ein Polarisationsrotatiosmittel getrennt sind.
Die Flüssigkristallschichten sind
elektrisch steuerbar, um eine Phasenverschiebung bei linear polarisierten
Komponenten eines Strahls zu bewirken, der auf die Vorrichtung fällt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obengenannten Probleme
gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs bereitzustellen,
die imstande ist, einen hohen Sichtschutz für Informationen zu bieten,
ohne die Helligkeit des durchgehenden Lichts zu beeinträchtigen, und
einen Blickwinkel abhängig
davon dynamisch zu verändern,
ob ein Sichtschutz für
Informationen erforderlich ist oder nicht.
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Ferner
ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzeigevorrichtung
bereitzustellen, die einen hohen Sichtschutz für Informationen bieten kann,
ohne die Anzeigeeigenschaften, die von deren Vorderseite zu sehen
sind, zu beeinträchtigen,
und einen Blickwinkel abhängig davon
dynamisch zu verändern,
ob ein Sichtschutz für
Informationen erforderlich ist oder nicht.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs bereitgestellt, umfassend: ein Paar von
polarisierenden Schichten mit Transmissionsachsen, die so angeordnet
sind, dass sie im Wesentlichen parallel zueinander liegen; und eine
Flüssigkristallschicht,
die zwischen dem Paar von polarisierenden Schichten angeordnet ist
und elektrisch ansteuerbar ist, wobei die Flüssigkristallmoleküle neben
der einen polarisierenden Schicht und Flüssigkristallmoleküle neben
der anderen polarisierenden Schicht so ausgerichtet sind, dass sie
im Wesentlichen parallel zu der Transmissionsachse der nächsten polarisierenden
Schicht liegen, oder wobei Flüssigkristallmoleküle neben
der einen polarisierenden Schicht und Flüssigkristallmoleküle neben
der anderen polarisierenden Schicht so ausgerichtet sind, dass sie
im Wesentlichen senkrecht zu der Transmissionsachse der nächsten polarisierenden
Schicht liegen.
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Gemäß dieser
Konfiguration kann der Ausstrahlungswinkel von Licht, das durch
die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs geht, mit Hilfe
einer Spannung, die an die Flüssigkristallschicht angelegt
wird, frei eingestellt werden, so dass, wenn die Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs an der Vorderseite eines Anzeigemediums, wie
eines Anzeigeelements angeordnet ist, der Blickwinkel frei vergrößert oder
verkleinert werden kann.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung sind optische Achsen der zwei polarisierenden Schichten
so angeordnet, dass sie im Wesentlichen parallel zueinander liegen.
Dadurch ist es leicht, bei Betrachtung von der Vorderseite eine
hohe Transmission zu bewahren.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung ist bevorzugt, dass die Flüssigkristallschicht Flüssigkristall
enthält,
der um etwa 180° verdreht ausgerichtet
ist, und Flüssigkristallmoleküle neben den
polarisierenden Schichten so ausgerichtet sind, dass sie im Wesentlichen
parallel zu den optischen Achsen der polarisierenden Schichten liegen.
Gemäß dieser
Konfiguration ist es möglich,
eine Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs zu erhalten,
die eine ausgezeichnete Funktion zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
hat und die optischen Eigenschaften der Flüssigkristallschicht, die den
verdreht ausgerichteten Flüssigkristall
enthält,
effizient nutzt.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung können
eine Ausrichtungsachse der Flüssigkristallschicht
und Absorptionsachsen der polarisierenden Schichten so angeordnet
werden, dass sie im Wesentlichen senkrecht zueinander liegen. Da
gemäß dieser
Konfiguration eine hohe Transmission in alle Richtungen im Falle
eines weiten Blickwinkels erhalten werden kann, und die Transmission
in eine bestimmte Richtung im Falle eines schmalen Blickwinkels
effektiv verringert werden kann, ist es möglich, eine Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs bereitzustellen, die für eine Vorrichtung
zur Eingrenzung des Blickwinkelbereichs geeignet ist, die insbesondere
in einem Anzeigelement bereitgestellt ist.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung können
eine Ausrichtungsachse der Flüssigkristallschicht
und Absorptionsachsen der polarisierenden Schichten so angeordnet
werden, dass sie im Wesentlichen parallel zueinander liegen. Auch
diese Konfiguration ermöglicht,
dass eine hohe Transmission in alle Richtungen im Falle eines weiten
Blickwinkels erhalten werden kann, und die Transmission in eine
bestimmte Richtung im Falle eines schmalen Blickwinkels effektiv
verrin gert werden kann. Somit ist es möglich, eine Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs für eine Vorrichtung zur Eingrenzung
des Blickwinkelbereichs bereitzustellen, die insbesondere in einem
Anzeigelement bereitgestellt ist.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Produkt Δnd
der Brechungsindexanisotropie Δn
der Flüssigkristallschicht
und der Dicke d der Flüssigkristallschicht
gleich oder größer 1,0 μm sein. Da Δnd der Flüssigkristallschicht
in den obengenannten Bereich fallen kann, kann die Transmission
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs in ihre
vordere Richtung verstärkt
werden, so dass es möglich
ist, eine Anzeigevorrichtung zu erhalten, die von der Vorderseite
betrachtet hell ist, wenn die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
an der Vorderseite des Anzeigelements bereitgestellt ist.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Produkt Δnd
der Brechungsindexanisotropie Δn
der Flüssigkristallschicht
und der Dicke d der Flüssigkristallschicht
gleich oder kleiner 8,0 μm sein.
Daher kann ein ausreichender Blickwinkelbereich bei der Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs erhalten werden. Selbst wenn die Flüssigkristallschicht
mit einer relativ geringen Spannung angesteuert wird, kann der Ausstrahlungswinkel
des durchgehenden Lichts ausgezeichnet gesteuert werden, so dass
es möglich
ist, den Stromverbrauch der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs zu
verringern.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Produkt Δnd
der Brechungsindexanisotropie Δn
der Flüssigkristallschicht
und der Dicke d der Flüssigkristallschicht
gleich oder größer 2,0 μm und gleich
oder kleiner 5,0 μm
sein. Durch Einstel len der Bereichs von Δnd, wie oben beschrieben, kann eine
höhere
Transmission an der Vorderseite der Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs erhalten werden, und es ist auch möglich, eine
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs bereitzustellen,
die imstande ist, den Ausstrahlungswinkel durchgehenden Lichts richtig
zu steuern, selbst wenn sie mit einer geringen Spannung angesteuert
wird.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Phasendifferenzschicht zwischen dem Paar von
polarisierenden Schichten bereitgestellt sein. Gemäß dieser
Konfiguration ist es möglich,
die Begrenzungsfunktion des Blickwinkels weiter zu verbessern.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Phasendifferenzschicht an beiden Seiten der Flüssigkristallschicht
bereitgestellt sein. Durch Anordnen der Phasendifferenzschicht,
wie oben beschrieben, ist es möglich,
die Begrenzungsfunktion des Blickwinkels weiter zu verbessern.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung ist bevorzugt, dass die Phasendifferenzschicht eine optische
Eigenschaft aufweist, die vorwiegend einer Komponente von Licht,
die durch die Phasendifferenzschicht geht, eine Phasendifferenz
in ihrer Dicke verleiht. Gemäß dieser
Konfiguration, ist es nicht notwendig, wenn die Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs an der Vorderseite einer Anzeigevorrichtung
usw. angeordnet ist, eine Phasendifferenz innerhalb der Ebene zu
berücksichtigen,
wie eine Symmetrie der Blickwinkeleigenschaft usw., so dass es leicht
ist, die Anzeigevorrichtung usw. optisch zu gestalten.
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Eine
Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die zuvor beschriebene Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs und ein Anzeigeelement enthalten, wobei
der Blickwinkel des Anzeigelements mit Hilfe der Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs eingestellt werden kann. Gemäß dieser
Konfiguration ist es möglich,
eine Anzeigevorrichtung zu erhalten, die imstande ist, den Blickwinkel
unter Verwendung einer Funktion zur Steuerung des Ausstrahlungswinkels des
durchgehenden Lichts mit Hilfe der Vorrichtung zur Ansteuerung des
Blickwinkelbereichs zu steuern. Daher ist es möglich, eine Anzeigevorrichtung
bereitzustellen, die angenehm im Gebrauch ist, wobei die Anzeigevorrichtung
imstande ist, den Sichtschutz von Informationen vor Dritten effektiv
bereitstellen, indem der Blickwinkel der Vorrichtung zur Ansteuerung des
Blickwinkelbereichs in einer Situation verschmälert wird, die einen hohen
Sichtschutz für
die Informationen erfordert, und für einen Bediener gut sichtbar ist,
indem der Blickwinkel der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
in einer anderen Situation als der obengenannten Situation verbreitert wird.
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In
der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Anzeigeelement ein Flüssigkristallanzeigeelement
umfassen, und die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs kann
an der Vorderseite oder der Rückseite
des Flüssigkristallanzeigeelements
bereitgestellt sein. Gemäß dieser
Konfiguration ist es möglich,
eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung
für einen
bequemen Gebrauch bereitzustellen, wobei die Anzeigevorrichtung imstande
ist, den Sichtschutz von Informationen vor Dritten effektiv bereitstellen,
indem der Blickwinkel der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
in einer Situation verschmälert
wird, die einen hohen Sichtschutz für die Informationen erfordert, und
für einen
Bediener gut sichtbar ist, indem der Blickwinkel der Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs in einer anderen Situation
als der obengenannten Situation verbreitert wird.
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In
der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die polarisierende Schicht der Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs an der Seite des Flüssigkristallanzeigeelements
als polarisierende Schicht des Flüssigkristallanzeigeelements
dienen. Gemäß dieser
Konfiguration ist es möglich,
die Dicke der Anzeigevorrichtung im Vergleich zu einem Fall zu verringern,
in dem eine Anzeigevorrichtung durch Kombinieren einer Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs und eines Flüssigkristallanzeigeelements,
die separat hergestellt wurden, konstruiert wird. Da ferner die
Anzahl von Komponenten verringert werden kann, trägt dies
zur Senkung der Herstellungskosten bei.
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In
der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein optisches Rotationsmittel zur Einstellung einer
Abweichung zwischen einer optischen Achse einer polarisierenden
Schicht, die auf einer die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
bildenden Oberfläche
des Flüssigkristallanzeigeelements
bereitgestellt ist, und den optischen Achsen der polarisierenden
Schichten der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
zwischen dem Flüssigkristallanzeigeelement
und der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs bereitgestellt
sein.
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Wenn
gemäß dieser
Konfiguration die optische Achse der polarisierenden Schichten der
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs und die optische
Achse des Flüssigkristallanzeigeelements
voneinander abweichen, kann das Licht, das durch eine polarisierende
Schicht geht, zu Licht mit einer polarisierten Richtung parallel
zu der optischen Achse der anderen polarisierenden Schicht mit Hilfe des
optischen Rotationsmittels umgewandelt werden und dann auf die andere
polarisierende Schicht fallen. Daher kann ver hindert werden, dass
das Licht zwischen der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
und dem Flüssigkristallanzeigeelement
absorbiert wird, so dass es möglich
ist, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die imstande ist, eine
helle Anzeige zu liefern.
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In
der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das optische Rotationsmittel ein Halbwellenlängenplättchen sein,
oder kann verdreht ausgerichteten Flüssigkristall aufweisen. Gemäß dieser
Konfiguration kann verhindert werden, dass das Licht zwischen der
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs und dem Flüssigkristallanzeigeelement
absorbiert wird, so dass es möglich
ist, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die imstande ist,
eine helle Anzeige zu liefern.
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In
der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Anzeigeelement ein EL-Anzeigeelement sein, eine
kreisförmig
polarisierende Schicht kann zwischen dem EL-Anzeigeelement und der Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs bereitgestellt sein, und die
polarisierende Schicht der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
an der Seite des EL-Anzeigeelements kann einen Teil der kreisförmig polarisierenden
Schicht bilden.
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Da
gemäß dieser
Konfiguration der Polarisator, der mit der kreisförmig polarisierenden
Schicht bereitgestellt ist, als polarisierende Schicht der Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs dienen kann, ist es möglich, eine
Verringerung der Dicke der Vorrichtung zu erreichen. Ferner kann
mit Hilfe des Betriebs der kreisförmig polarisierenden Schicht
ein Spiegeleffekt des EL-Anzeigeelements effektiv verhindert werden,
so dass eine Anzeige hoher Qualität erhalten werden kann.
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Ein
elektronisches Gerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbe reichs
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie zuvor beschrieben, umfassen.
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Ferner
kann das elektronische Gerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
wie zuvor beschrieben, umfassen.
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Da
das elektronische Gerät
die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs oder die Anzeigevorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst, kann ein sichtbarer Zustand von Informationen
unter Verwendung der Funktion zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs frei gesteuert
werden, so dass es möglich
ist, den Sichtschutz von Informationen vor Dritten leicht auszuführen und dem
Bediener eine ausgezeichnete Sichtbarkeit zu liefern.
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Es
werden nun Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung nur anhand eines weiteren Beispiels und
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von
welchen:
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1(a) eine schematische Schnittansicht ist,
die die Grundstruktur einer Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
gemäß einer
ersten Ausführungsform
zeigt, und 1(b) eine schematische
Schnittansicht ist, die ein Strukturbeispiel der Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der ersten Ausführungsform
zeigt.
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2 ein
Strukturdiagramm ist, das zweidimensional die Grundstruktur der
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der ersten Ausführungsform
zeigt.
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3 ein
Diagramm ist, das die Transmissionsverteilung der Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der ersten Ausführungsform
zeigt.
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4 ein
Diagramm ist, das die Transmissionsverteilung der Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der ersten Ausführungsform
zeigt.
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5 ein
Strukturdiagramm ist, das zweidimensional eine Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs gemäß einer
zweiten Ausführungsform
zeigt.
-
6 ein
Diagramm ist, das die Transmissionsverteilung der Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der zweiten Ausführungsform
zeigt.
-
7 ein
Diagramm ist, das die Transmissionsverteilung der Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der zweiten Ausführungsform
zeigt.
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8 eine
Grafik ist, die die Abhängigkeit der
Helligkeit einer Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
gemäß einer
dritten Ausführungsform
von Δnd
zeigt.
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9 eine
Grafik ist, die die Abhängigkeit der
Transmissionsverteilung der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
gemäß der dritten Ausführungsform
von Δnd
zeigt.
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10 ein
Strukturdiagramm ist, das eine Anzeigevorrichtung gemäß einer
vierten Ausführungsform
zeigt.
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11 ein
Strukturdiagramm ist, das die Anzeigevorrichtung gemäß der vierten
Ausführungsform
zeigt.
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12 ein
Strukturdiagramm ist, das eine Anzeigevorrichtung gemäß einer
fünften
Ausführungsform
zeigt.
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13 ein
Strukturdiagramm ist, das die Anzeigevorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform
zeigt.
-
14 ein
Strukturdiagramm ist, das eine Anzeigevorrichtung gemäß einer
sechsten Ausführungsform
zeigt.
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15 ein
Strukturdiagramm ist, das eine Anzeigevorrichtung gemäß einer
siebenten Ausführungsform
zeigt.
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16 ein
Diagramm ist, das die Transmissionsverteilung der Anzeigevorrichtung
gemäß der siebenten
Ausführungsform
zeigt.
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17 ein
Diagramm ist, das die Transmissionsverteilung der Anzeigevorrichtung
gemäß der siebenten
Ausführungsform
zeigt.
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18 eine
perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel eines elektronischen
Geräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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19 ein
Strukturdiagramm ist, das eine Anzeigevorrichtung gemäß einer
achten Ausführungsform
zeigt.
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20 ein
Diagramm ist, das die Transmissionsverteilung der Anzeigevorrichtung
gemäß der achten
Ausführungsform
zeigt.
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21 ein
Diagramm ist, das die Transmissionsverteilung der Anzeigevorrichtung
(Δnd = 2,0) gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt.
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Es
werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben, wobei aber entsprechende Elemente in den
Zeichnungen, auf die hier später
Bezug genommen wird, mit ausreichend unterschiedlichen Maßstäben der
Filmdicke oder -dimension dargestellt sind, so dass die Zeichnungen deutlicher
sind.
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(Erste Ausführungsform)
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1(a) ist eine schematische Schnittansicht,
die die Grundstruktur einer Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, 1(b) ist eine schematische
Schnittansicht, die ein Strukturbeispiel der Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt, und 2 ist ein Strukturdiagramm,
das zweidimensional die Grundstruktur der Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Wie in 1(a) dargestellt
ist, hat eine Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 gemäß dieser
Ausführungsform
eine Grundstruktur, die ein Paar polarisierender Schichten 11, 13 und eine
Flüssigkristallschicht 12,
die zwischen den polarisierenden Schichten liegt, umfasst. Wie in 2 dargestellt
ist, sind ferner Transmissionsachsen 11p, 13p der
polarisierenden Schichten 11, 13 parallel zueinander
angeordnet, und die Flüssigkristallschicht 12 enthält einen
Flüssigkristall,
der um 180° verdreht ausgerichtet
ist. Eine ausgerichtete Richtung 12r1 von Flüssigkristallmolekülen neben
der polarisierenden Schicht 11 und die Transmissionsachse 11p der polarisierenden
Schicht 11 sind parallel zueinander ausgerichtet, und eine
ausgerichtete Richtung 12r2 von Flüssigkristallmolekülen neben
der polarisierenden Schicht 13 und die Transmissionsachse 13p der polarisierenden
Schicht 13 sind parallel zueinander. Ferner ist ein ausgerichteter
Zustand der Flüssigkristallschicht 12 elektrisch
steuerbar und kann zu einem anderen ausgerichteten Zustand verschoben
werden, indem ein elektrisches Feld an die Flüssigkristallschicht 12 im
verdreht ausgerichteten Zustand angelegt wird.
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Die
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 gemäß dieser
Ausführungsform kann
zum Beispiel eine Konfiguration aufweisen, die in 1(b) dargestellt
ist.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20,
die in 1(b) dargestellt ist, liegt
die Flüssigkristallschicht 12 zwischen
einem Paar von Substraten 24, 25, die einander
zugewandet sind, und Polarisatoren (polarisierende Schichten) 21, 23 sind
an der Aunenflächenseite
der Substrate 24, 25 angeordnet. Eine Elektrodenschicht 26 als
Spannung anlegendes Mittel an die Flüssigkristallschicht 12 und
ein Ausrichtungsfilm 27 als Ausrichtung regulierendes Mittel
zum Regulieren einer anfänglichen
Ausrichtung der Flüssigkristallschicht 12 sind
der Reihe nach auf der Innenflächenseite
(auf der Seite der Flüssigkristallschicht 12)
des Substrats 24 gebildet, und eine Elektrodenschicht 28 als
Spannung anlegendes Mittel und ein Ausrichtungsfilm 29 als
Ausrichtung regulierendes Mittel sind der Reihe nach auf der Innenflächenseite
(auf der Seite der Flüssigkristallschicht 12)
des Substrats 25 gebildet.
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Als
Substrate 24, 25 können Substrate, durch die Licht
hindurchgeht, wie Glas oder Kunststoff, verwendet werden, und die
Elektrodenschichten 26, 28 können aus transparenten leitenden
Materialien, wie ITO, bestehen. Die Ausrichtungsfilme 27, 29 können aus
organischen Materialien, wie Polyimid, oder anorganischen Materialien,
wie Siliziumoxid, bestehen. Wenn die Ausrichtungsfilme 27, 29 aus
Polyimidfilmen bestehen, sind ihre Reibungsrichtungen und die Transmissionsachsen
der Polarisatoren 21, 23 parallel zueinander angeordnet.
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Die
Polarisatoren 21, 23 können als polarisierende Schichten
an der Innenflächenseite
(an der Seite der Flüssigkristallschicht 12)
der Substrate 24, 25 gebildet sein und können unter
Verwendung der Polaristoren 21, 23 als Substrate
gebildet sein.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 mit
der obengenannten Konfiguration wird die Flüssig kristallschicht 12 mit
Hilfe der Ausrichtungsfilme 27, 29 in einen um
180° verdreht
ausgerichteten Zustand gesteuert, und durch Ändern des ausgerichteten Zustands
der Flüssigkristallschicht 12 mit
einer Spannung, die zwischen den Elektrodenschichten 26, 28 angelegt
wird, können die
Blickwinkeleigenschaften des durchgehenden Lichts gesteuert werden.
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Der
Erfinder verifiziert, dass der Ausstrahlungswinkel des durchgehenden
Lichts mit Hilfe der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 gesteuert
werden kann, die die obengenannte Konfiguration hat, und die Verifizierungsergebnisse werden
unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben.
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3 und 4 sind
Diagramme, die die Transmissionsverteilung der Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs 20 zeigen, wobei die Transmission
gemessen wird, während
der Messwinkel geändert
wird.
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Als
Messverfahren wird in einem Zustand, in dem eine planare Lichtquelle
auf einer Rückflächenseite
(unten in der Figur) der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 angeordnet
ist, wie in 1(b) dargestellt ist,
ein Detektor über
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 angeordnet
und die planare Lichtquelle wird eingeschaltet, und die Transmission
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 wird
gemessen, während
der Messwinkel des Detektors geändert
wird (wobei eine normale Richtung zu der Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs 20 mit 0° angenommen
wird).
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3 zeigt
das Messergebnis in einem Zustand, in dem keine Spannung an die
Elektrodenschichten 26, 28 angelegt wird, die
in 1(b) dargestellt sind, und 4 zeigt
das Messergebnis in einem Zustand, in dem eine Spannung an die Elektrodenschichten 26, 28 angelegt
wird, um die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht 12 so
auszurichten, dass sie im wesentlichen senkrecht zu den Substraten 24, 25 liegen.
In 3 und 4 sind Flächen, die mit einem Bezugszeichen
A bezeichnet sind, Flächen
mit einer höchsten
Transmission, und Flächen,
die mit einem Bezugszeichen B, C und D bezeichnet sind, sind Flächen mit
einer geringeren Transmission in dieser Reihenfolge.
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Wie
in 3 dargestellt ist, wird in dem Zustand, in dem
keine Spannung an die Elektrodenschichten 26, 28 angelegt
wird, eine hohe Transmission in alle Richtung in einem Bereich von
etwa 60° in
eine Auf- und Abwärtsrichtung
und etwa 40° in
eine Rechts- und Linksrichtung von der Vorderseite der Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 erhalten. In
dem Zustand, in dem eine Spannung an die Elektrodenschichten 26, 28 angelegt
wird, wie in 4 dargestellt ist, ist die Transmissionsverteilung
in der Auf- und Abwärtsrichtung
von der Vorderseite annähernd
gleich 3, aber die Transmission einer großen Winkelseite
in der Rechts- und Linksrichtung von der Vorderseite ist geringer
als in dem Zustand, der in 3 dargestellt
ist. Aus diesen Verteilungsdiagrammen für die Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs 20 gemäß dieser Ausführungsform
ist erkennbar, dass durch Umschalten der Spannungsanlegebedingung
an die Elektrodenschichten 26, 28 der Ausstrahlungswinkel
des durchgehenden Lichts in der Rechts- und Linksrichtung verschmälert werden
kann, ohne die Helligkeit in der Auf- und Abwärtsrichtung von der Vorderseite
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 zu
beeinträchtigen.
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Infolgedessen
kann gemäß der Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs dieser Ausführungsform, da die Transmissionsverteilung
zu dem Ausstrahlungswinkel mit Hilfe der Einstellung der Spannungsanlegebedingung
an die Flüssigkristallschicht
frei vergrößert und
verringert werden kann, der Blickwinkelbereich, in dem Informationen sichtbar
sind, durch Anzeige verschiedener Informationen, die durch die Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs durchgehen, frei geändert werden,
so dass ein Beobachter eine ausgezeichnete Anzeige genießen kann,
während
ein effektiver Sichtschutz für
Daten vor einem Dritten geboten wird.
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Obwohl
in dieser Ausführungsform
beschrieben wurde, dass die Transmissionsachsen 11p, 13p der
polarisierenden Schichten 11, 13 und die ausgerichteten
Richtungen 12r1, 12r2 der Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht
neben den polarisierenden Schichten parallel zueinander liegen,
können
die Achsen oder die ausgerichteten Richtungen in der Herstellung
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs von der
parallelen Anordnung nur abweichen, wenn keine praktischen Probleme
auftreten. Das heißt,
in einem Bereich, in dem Probleme wie eine deutliche Beeinträchtigung
der Steuerbarkeit der Transmission innerhalb des Bereichs des Ausstrahlungswinkels
an der Vorderseite der Vorrichtung nicht auftreten, kann eine Anordnung zwischen
den Transmissionsachsen und den Flüssigkristallmolekülen eingestellt
werden. Insbesondere treten praktische Probleme nicht ein, wenn
ein Winkel, den die Transmissionsachse 11p und die ausgerichtete
Richtung 12r1 der Flüssigkristallmoleküle bilden,
und ein Winkel, den die Transmissionsachse 13p und die
ausgerichtete Richtung 12r2 der Flüssigkristallmoleküle bilden,
in einen Bereich von ± 5° fallen.
Ferner treten praktische Probleme nicht auf, wenn der Verdrehungswinkel
des Flüssigkristalls
der Flüssigkristallschicht 12 in
einen Bereich von 180° ± 10° fällt.
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(Zweite Ausführungsform)
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Anschließend wird
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 bis 7 beschrieben. 5 ist
ein Diagramm, das eine zweidimensio nale Konfiguration einer Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß dieser Ausführungsform
zeigt. Die Grundstruktur einer Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 30 gemäß dieser
Ausführungsform
ist ähnlich
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 gemäß der ersten
Ausführungsform,
die in 1(a) dargestellt ist, wobei,
wie in 5 dargestellt, die Transmissionsachse 11p der polarisierenden
Schicht 11 und die Transmissionsachse 13p der
polarisierenden Schicht 13 parallel zueinander angeordnet
sind, und die ausgerichtete Richtung 12r1 der Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht 12 neben
der polarisierenden Schicht 11 und die ausgerichtete Richtung 12r2 der Flüssigkristallmoleküle neben
der polarisierenden Schicht 13 senkrecht zueinander angeordnet
sind.
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Als
spezifisches Strukturbeispiel der Vorrichtung zur Ansteuerung des
Blickwinkelbereichs 30 gemäß dieser Ausführungsform
kann die Konfiguration, die in 1(b) dargestellt
ist, angewendet werden. Das heißt,
in dem Strukturbeispiel, das in 1(b) dargestellt
ist, kann durch Rotation der Transmissionsachsen der Polarisatoren 21, 23 um
90° aus
der Anordnung der ersten Ausführungsform
die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs mit der
Grundstruktur, die in 5 dargestellt ist, erhalten
werden.
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Der
Erfinder hat die Winkelverteilung der Transmission der Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß dieser Ausführungsform ähnlich wie
bei der ersten Ausführungsform
gemessen und das Messverfahren ist gleich wie bei der ersten Ausführungsform. 6 zeigt
das Messergebnis in einem Zustand, in dem keine Spannung an die Flüssigkristallschicht
angelegt wird, und 7 zeigt das Messergebnis in
einem Zustand, in dem eine Spannung an die Flüssigkristallschicht angelegt
wird (in einem Zustand, in dem die Flüssigkristallmoleküle so ausgerichtet
sind, dass sie senkrecht zu den polarisierenden Schichten 11, 13 liegen).
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Wie
aus den Flächen
A bis D hervorgeht, die in 6 und 7 dargestellt
sind, nimmt die Fläche A
mit einer höheren
Transmission in einem Zustand, in dem keine Spannung an die Flüssigkristallschicht angelegt
wird, im Vergleich zu der Verteilung des Ausstrahlungswinkels des
durchgehenden Lichts einen weiten Winkelbereich ähnlich der Verteilung ein, die
in 3 dargestellt ist, selbst wenn die polarisierenden
Schichten 11, 13 parallel zu einer Verzögerungsachse
der benachbarten Flüssigkristallmoleküle angeordnet
sind, und in einem Zustand, in dem eine Spannung an die Flüssigkristallschicht
anlegt wird, wie in 7 dargestellt ist, wird die
Fläche
A mit hoher Transmission im Vergleich zu der Verteilung, die in 6 dargestellt
ist, deutlich verschmälert.
Daher ist es möglich,
den Blickwinkelbereich des durchgehenden Lichts mit Hilfe der Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs, die die Konfiguration gemäß dieser
Ausführungsform
aufweist, frei zu vergrößern und
zu verringern.
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(Dritte Ausführungsform)
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Zur
Optimierung der Anzeigenhelligkeit (Transmission), von der Vorderseite
in der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 gemäß der obengenannten
Ausführungsform
betrachtet, hat der Erfinder die Transmission an der Vorderseite
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 gemessen,
während
die Verzögerung Δnd des Flüssigkristalls
gemessen wurde, der die Flüssigkristallschicht 12 der
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 bildet. 8 ist
eine Grafik, die das Messergebnis zeigt, wobei eine Achse der Abszisse Δnd μm darstellt
und eine Achse der Ordinate Helligkeit (Transmission) darstellt.
Wie in 8 dargestellt ist, nimmt die Helligkeit an der
Vorderseite der Vorrichtung zur Ansteue rung des Blickwinkelbereichs 20 allmählich zu,
während
die periodische Auf- und Abwärtsbewegung
in Bezug auf Δnd wiederholt
wird. Wenn dann in der Figur Δnd
1 oder mehr ist, ist erkennbar, dass die ausreichende Helligkeit
an der Vorderseite der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
erhalten wird. Wenn Δnd
2 oder mehr ist, ist die Helligkeit nicht annähernd mit der Veränderung
von Δnd
verändert,
so dass Δnd von
2 oder mehr angesichts der Stabilität der Helligkeit, von der Vorderseite
betrachtet, bevorzugt ist.
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Ferner
hat der Erfinder eine Änderung
des obengenannten Blickwinkeleingrenzungseffekts (eines Effekts
zur Verschmälerung
des Blickwinkels durch Anlegen einer Spannung an die Flüssigkristallschicht 12)
verifiziert, indem Δnd
der Flüssigkristallschicht 12 geändert wurde.
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9 ist
eine Grafik, die ein Messergebnis der Helligkeit (Transmission)
in der Rechts- und Linksrichtung von der Vorderseite der Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 im Falle von acht
Arten von Flüssigkristallschichten 12 zeigt,
deren Δnd
1,0 μm bis
8,0 μm ist,
wobei die Achse der Abszisse den Messwinkel in der Rechts- und Linksrichtung
von der Vorderseite der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 darstellt,
und die Achse der Ordinate die Helligkeit (Transmission) darstellt.
Eine Spannung von 7 V wird an die Flüssigkristallschicht 12 in
der Messung angelegt. Wie in 9 dargestellt
ist, wird in der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 gemäß der vorliegenden
Erfindung der helle Winkelbereich umso schmäler, je größer Δnd der Flüssigkristallschicht 12 wird,
so dass der Blickwinkeleingrenzungseffekt verstärkt wird. Andererseits neigt
die Symmetrie der Helligkeit (etwa 0°) dazu, mit einer Erhöhung von Δnd beeinträchtigt zu
werden, und die Helligkeit wird insbesondere in der Nähe von 20° bis 30° im positiven
Blickwinkel erhöht.
Daher ist der Bereich von Δnd,
wo ein ausreichender Blickwinkel bei der Eingrenzung des Blickwinkels
sichergestellt werden kann, 8,0 μm
oder weniger, und der Bereich von Δnd, in dem die Symmetrie der
Helligkeit auch erhalten werden kann, ist 5,0 μm oder weniger.
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Ferner
wird die Asymmetrie der Helligkeit erzeugt, da das Ausmaß einer Änderung
in der Ausrichtung in Bezug auf das Anlegen einer Spannung an die
Flüssigkristallschicht 12 mit
einer Erhöhung von Δnd der Flüssigkristallschicht 12 abnimmt.
Daher ist es in einem Fall, in dem es nicht notwendig ist, den Stromverbrauch
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 zu
berücksichtigen,
durch Anlegen einer höheren
Spannung an die Flüssigkristallschicht 12 zur
Sicherung der Symmetrie der Helligkeit möglich, einen ausgezeichneten
Blickwinkeleingrenzungseffekt zu erreichen, selbst wenn der Flüssigkristall
mit Δnd
von 5 μm
oder mehr verwendet wird.
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(Vierte Ausführungsform)
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Anschließend wird
eine vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben. 10 und 11 sind
schematische Strukturdiagramme, die eine Anzeigevorrichtung zeigen,
die die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 gemäß der obengenannten
Ausführungsform
enthält,
wobei 10 ein Beispiel zeigt, in dem
die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 an
der Vorderseite (einer Betrachterseite O) des Anzeigeelements 35a bereitgestellt
ist, und 11 ein Beispiel zeigt, in dem
die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 an
der Rückseite
(einer Seite, die einem Betrachter O gegenüberliegt) des Anzeigeelements 35b bereitgestellt
ist.
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Zunächst wird
in der Anzeigevorrichtung, die in 10 dargestellt
ist, eine Anzeige bei dem Betrachter O ausgeführt, indem das Anzeigelicht
L des Anzeigeelements 35a durch die Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs 20 durchgelassen wird. Dann kann
durch elektrisches Ansteuern der Flüssigkristallschicht 12 der
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 gemäß der obengenannten
Ausführungsform
der Ausstrahlungswinkel (das heißt, der Blickwinkel) des Anzeigelichts
L frei vergrößert und
verkleinert werden. Daher kann gemäß der Anzeigevorrichtung dieser
Ausführungsform in
einem Zustand, in dem der Blickwinkel des Anzeigelichts L mit Hilfe
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 verschmälert ist,
der Sichtschutz der angezeigten Informationen vor einem Dritten
sehr leicht ausgeführt
werden, und in der Situation, in der die Sicht auf Informationen
geschützt werden
muss, wird eine ausgezeichnete Sichtbarkeit erhalten, indem die
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs mit Hilfe der Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 durchgeführt wird.
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Als
Anzeigeelement 35a kann ein Anzeigeelement vom Lichtausstrahlungstyp,
wie ein Kathodenröhren-(CRT-)Anzeigeelement,
ein elektrolumineszentes (EL) Anzeigeelement, oder ein Plasmanzeigefeld
(PDP) oder ein Anzeigeelement vom Lichtblendentyp, wie ein Flüssigkristallanzeigeelement verwendet
werden. Wie in 10 dargestellt ist, ist es in
einem Fall, in dem die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 an
der Vorderseite des Anzeigeelements 35a bereitgestellt
ist, besonders effektiv, dass das Anzeigeelement vom Lichtausstrahlungstyp
oder das Flüssigkristallanzeigeelement
mit einem weiten Blickwinkel als Anzeigeelement 35a verwendet
wird.
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Anschließend wird
in der Anzeigevorrichtung, die in 11 dargestellt
ist, die Anzeige für dem
Betrachter O ausgeführt,
indem Licht, das von einer Lichtquelle usw. zugeführt wird,
auf das Anzeigeelement 35b fallen gelassen wird, nachdem
der Blickwinkel mit Hilfe der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs
20 im Voraus gesteuert wurde. In dieser Ausführungsform wird das Anzeigeelement
vom Lichtblendentyp als Anzeigeelement 35b verwendet. In
dieser Konfiguration ist das Anzeigeelement 35b an der
ersten Vorderseite, vom Betrachter O gesehen, angeordnet, so dass
es möglich
ist, eine klare Anzeige ohne Parallaxe zu erhalten.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Anschließend wird
eine fünfte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschrieben.
Eine Anzeigevorrichtung, die in 12 dargestellt
ist, hat eine Struktur, die durch aufeinanderfolgendes Laminieren einer
polarisierenden Schicht 11, einer Flüssigkristallschicht 12,
einer polarisierenden Schicht 13a, einer Flüssigkristallschicht 36 und
einer polarisierenden Schicht 38 von oben in der Figur
erhalten wird. Das heißt,
die polarisierenden Schichten 11, 13a und die
dazwischen liegende Flüssigkristallschicht 12 an der
Oberseite der Figur stellen eine Vorrichtung zur Ansteuerung des
Blickwinkelbereichs mit derselben Funktion wie die Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 gemäß der ersten
Ausführungsform
bereit, und die polarisierenden Schichten 13a, 38 und
die dazwischen liegende Flüssigkristallschicht 36 an
der Unterseite der Figur, stellen ein Flüssigkristallanzeigeelement
dar. Daher teilen die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs und
das Flüssigkristallanzeigeelement
die polarisierende Schicht 13a. In dieser Ausführungsform
wird das Flüssigkristallanzeigeelement
schematisch beschrieben, dass es nur die Flüssigkristallschicht 36 und
die polarisierenden Schichten 38, 13a, zwischen welchen
die Flüssigkristallschicht
liegt, umfasst, aber es muss nicht darauf hingewiesen werden, dass
das Flüssigkristallanzeigeelement
tatsächlich
des Weiteren Ausrichtungsfilme oder Elektroden zum Antreiben und
Ansteuern der Ausrichtung des Flüssigkristalls,
der Phasendifferenzschichten usw. umfasst.
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Die
Anzeigevorrichtung mit der obengenannten Konfiguration moduliert
das Licht L einer Lichtquelle usw., das von unten in der Figur (von
der Seite der Außenfläche der
polarisierenden Schicht 38) einfällt, mit Hilfe der Flüssigkristallschicht 36,
um das Anzeigelicht zu erzeugen, das ein Bild formt, und steuert
dann den Ausstrahlungswinkel (Blickwinkel) des Anzeigelichts, das
auf die Flüssigkristallschicht 12 fällt. Daher
ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem eine Anzeigevorrichtung
durch Laminieren der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs und
des Flüssigkristallanzeigeelements,
die einzeln hergestellt werden, konstruiert ist, möglich, eine
Abnahme in der Dicke der Anzeigevorrichtung und eine Verringerung
der Anzahl von Komponenten zu erreichen, und es ist auch möglich, eine
Abschwächung des
Anzeigelichts aufgrund der Transmission durch die polarisierende
Schicht zu unterdrücken,
so dass es möglich
ist, eine helle und dünne
Anzeigevorrichtung bei geringen Kosten herzustellen.
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Anschließend hat
die Anzeigevorrichtung, die in 13 dargestellt
ist, eine Struktur, in der eine polarisierende Schicht 39,
eine Flüssigkristallschicht 36,
eine polarisierende Schicht 11a, eine Flüssigkristallschicht 12 und
eine polarisierende Schicht 13 der Reihe nach von der Oberseite
der Figur laminiert sind. Das heißt, die polarisierenden Schichten 11a, 13 an
der Unterseite der Figur und die Flüssigkristallschicht 12,
die dazwischen liegt, bilden eine Vorrichtung zur Ansteuerung des
Blickwinkelbereichs mit derselben Funktion wie die Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 gemäß der obengenannten
ersten Ausführungsform,
und die polarisierenden Schichten 39 an der Oberseite der
Figur, die polarisierenden Schicht 11a und die dazwischen
liegende Flüssigkristallschicht 36 bilden
ein Flüssigkristallanzeigeelement.
Daher teilen das Flüssigkristallanzeigeelement
und die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs die
polarisierende Schicht 11a. Ferner ist in dieser Ausführungsform
das Flüssigkristallanzeigeelement
schematisch beschrieben, dass es nur die Flüssigkristallschicht 36 und
die polarisierenden Schichten 11a, 39 umfasst,
zwischen welchen die Flüssigkristallschicht
liegt, aber es muss nicht darauf hingewiesen werden, dass das Flüssigkristallanzeigeelement
tatsächlich
des Weiteren Ausrichtungsfilme oder Elektroden zum Antreiben und Ansteuern
der Ausrichtung des Flüssigkristalls,
der Phasendifferenzplatten usw. umfasst.
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Die
Anzeigevorrichtung mit der obengenannten Konfiguration steuert zuerst
den Ausstrahlungswinkel (Blickwinkel) mit Hilfe der Flüssigkristallschicht 12,
lässt dann
das Licht L einer Lichtquelle usw., das von der Unterseite der Figur
(von der Seite der Außenfläche der
polarisierenden Schicht 13) einfällt, auf die Flüssigkristallschicht 36 fallen,
moduliert das Licht mit Hilfe der Flüssigkristallschicht 36,
um das Anzeigelicht zu erzeugen, und führt dann die Anzeige an einen
Betrachter O aus. Daher ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem
eine Anzeigevorrichtung durch Laminieren der Vorrichtung zur Ansteuerung des
Blickwinkelbereichs und des Flüssigkristallanzeigeelements,
die einzeln hergestellt werden, konstruiert ist, möglich, eine
Abnahme in der Dicke der Anzeigevorrichtung und eine Verringerung
der Anzahl von Komponenten zu erreichen, und es ist auch möglich, eine
Abschwächung
des Anzeigelichts aufgrund der Transmission durch die polarisierende
Schicht zu unterdrücken,
so dass es möglich
ist, eine helle und dünne
Anzeigevorrichtung bei geringen Kosten herzustellen.
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(Sechste Ausführungsform)
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Anschließend wird
eine sechste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
Die Anzeigevorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform,
deren Schnittstruktur in 14 dargestellt
ist, umfasst ein EL-Anzeigeelement
als Anzeigeelement 37, und hat eine Struk tur, in der eine
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs, die durch Laminieren einer
kreisförmig
polarisierenden Schicht 13b, der Flüssigkristallschicht 12 und
der polarisierenden Schicht 11 erhalten wird, auf dem EL-Anzeigeelement 37 bereitgestellt
ist. Die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs, die
auf dem EL-Anzeigeelement 37 bereitgestellt ist, hat dieselbe
Funktion wie die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 gemäß der ersten
Ausführungsform,
mit der Ausnahme, dass die kreisförmig polarisierende Schicht 13b an
der Seitenfläche
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs bereitgestellt
ist. Indem das Anzeigelicht L von dem EL-Anzeigeelement 37 auf
die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs fallen gelassen
wird, wird der Blickwinkel mit Hilfe der Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs gesteuert, und dann wird das Anzeigelicht
zum Betrachter O geleitet, wodurch die Anzeige ausgeführt wird.
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In
der Anzeigevorrichtung mit der obengenannten Konfiguration dient
die kreisförmige
polarisierende Schicht 13b, die zwischen dem EL-Anzeigeelement 37 und
der Flüssigkristallschicht 12 liegt, zur
Entfernung eines Spiegeleffekts des EL-Anzeigeelements, und somit
kann die Sichtbarkeit der Anzeigevorrichtung verbessert werden.
Als kreisförmig
polarisierende Schicht 13b kann zum Beispiel ein optischer
Film, der durch Laminieren einer Phasendifferenzschicht und einer
polarisierenden Schicht erhalten wird, verwendet werden. In dieser
Konfiguration ist die Phasendifferenzschicht an der Seite des EL-Anzeigeelements 37 bereitgestellt,
und die polarisierende Schicht ist an der Seite der Flüssigkristallschicht 12 bereitgestellt.
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(Siebente Ausführungsform)
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Anschließend wird
eine siebente Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 15 bis 17 be schrieben.
In der Anzeigevorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform, deren
Schnittstruktur in 15 dargestellt ist, sind die
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10,
die die polarisierenden Schichten 11, 13 und die
dazwischen liegende Flüssigkristallschicht 12 umfasst,
und ein Flüssigkristallanzeigeelement 35,
das polarisierende Schichten 38, 39 und eine dazwischen
liegende Flüssigkristallschicht 36 umfasst, mit
einem optischen Rotationselement (optischen Rotationsmittel) 40 dazwischen
laminiert. In der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird
der Blickwinkel mit Hilfe der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 gesteuert,
und dann wird das licht L einer Lichtquelle usw., das auf die Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 fällt, auf
das optische Rotationselement 40 fallen gelassen. Dann
wird in einem Zustand, in dem eine polarisierte Richtung des Lichts
L mit Hilfe des optischen Rotationselements 40 rotiert
wird und somit die Transmissionsachse der polarisierenden Schicht 38 des
Flüssigkristallanzeigeelements 35 und
die polarisierte Richtung miteinander übereinstimmen, das Licht auf
das Flüssigkristallanzeigeelement 35 fallen
gelassen.
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Da
in der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
die Absorption durch die polarisierende Schicht 38 nicht
eintritt, wenn das Licht, das durch die Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs 10 geht, auf das Flüssigkristallanzeigeelement 35 fällt, ist
es daher möglich,
eine helle Anzeige zu erhalten.
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In
der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
kann eine Richtung der Transmissionsachse der polarisierenden Schicht
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 auf jede
Richtung eingestellt werden, ohne von der Richtung der Transmissionsachse
des Flüssigkristallanzeigeelements 35 abhängig zu
sein. Selbst wenn daher die Anordnung der polarisierenden Schichten 38, 39 des
Flüssig kristallanzeigeelements 35 auf
die Richtung eingestellt wird, in der eine Anzeige mit hohem Kontrast
erhalten wird, können
die Richtungen der polarisierenden Schichten 11, 13 der
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs auf eine Richtung eingestellt
werden, in der der Blickwinkel passend gesteuert wird, so dass es
möglich
ist, dass eine Anzeige hoher Qualität mit der ausgezeichneten Funktion
einer Ansteuerung des Blickwinkelbereichs kompatibel ist.
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Obwohl
ein Fall, in dem die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 an
der Rückflächenseite
des Flüssigkristallanzeigeelements 35,
vom Betrachter O gesehen, angeordnet ist, in dieser Ausführungsform
beschrieben wurde, kann das Positionsverhältnis zwischen der Vorrichtung
zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 und dem Flüssigkristallanzeigeelement 35 umgekehrt
sein. Um eine klarere Anzeige zu erhalten, ist bevorzugt, dass, wie
in dieser Ausführungsform,
das Flüssigkristallanzeigeelement 35 an
der Seite des Betrachters O angeordnet ist, aber da die Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs durch die Vorrichtung zur Ansteuerung des
Blickwinkelbereichs 10 vor der optischen Modulation durch
das Flüssigkristallanzeigeelement 35 ausgeführt wird,
wird die Anzeige an einer Seite mit hohem Winkel ein wenig dunkler.
Daher ist bevorzugt, dass die Anordnung des Flüssigkristallanzeigeelements 35 und
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 unter
Berücksichtigung der
Helligkeit und Klarheit der Anzeige bestimmt wird. Es werden nun
Unterschiede in den Blickwinkeleigenschaften auf der Basis der Anordnung
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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16 und 17 sind
Diagramme, die die Transmissionsverteilung der Anzeigevorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform
zeigen, wobei die Transmission gemessen wurde, während der Messwinkel geändert wurde.
Die Messmethode ist gleich wie in der ersten Ausführungsform. 16 zeigt
ein Messergeb nis in einem Zustand, in dem keine Spannung an die
Flüssigkristallschicht 12 angelegt
wird, und 17 zeigt ein Messergebnis in
einem Zustand, in dem eine Spannung an die Flüssigkristallschicht 12 angelegt
wird. Wie in den Figuren dargestellt ist, kann in der Anzeigevorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform
ein Umschalten der Anzeige auf einen weiten Blickwinkel oder einen
schmalen Blickwinkel auch leicht durch Umschalten der Spannungsanlegebedingung
an die Flüssigkristallschicht 12 erreicht
werden.
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Im
Gegensatz dazu wird in einem Fall, in dem die Vorrichtung zur Ansteuerung
des Blickwinkelbereichs 10 an einer Vorderseite (der Seite
des Betrachters O) des Flüssigkristallanzeigeelements 35 angeordnet
ist, die Blickwinkeleigenschaft, die in 3 und 4 dargestellt
ist, erhalten werden. Bei einem Vergleich von 16 mit 3 wird
daher in einem Zustand, in dem keine Spannung angelegt wird, eine
helle Anzeige mit einem weiteren Blickwinkelbereich erhalten, indem
die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 an
der Vorderseite des Flüssigkristallanzeigeelements 35 angeordnet
wird. Durch Anordnen der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 an
der Vorderseite wird jedoch die Klarheit der Anzeige beeinträchtigt.
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Als
optisches Rotationselement 50 gemäß dieser Ausführungsform
kann zum Beispiel ein Phasendifferenzfilm mit einer Phasendifferenz
innerhalb der Ebene oder ein Halbwellenplättchen, das eine laminierte
Struktur des Phasendifferenzfilms umfasst, verwendet werden.
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Das
optische Rotationselement 40 kann einen Flüssigkristall
mit einer verdrehten Struktur des Elements in Dickenrichtung umfassen.
In diesem Fall ist der Verdrehungswinkel der verdrehten Struktur
ein Winkel, den die optische Achsenrichtung der polarisierenden
Schicht 11 der Vorrichtung 10 mit der optischen
Achsenrichtung der polarisierenden Schicht 38 des Flüssigkristallanzeigeelements 35 bildet,
und Δnd
(μm) des
Flüssigkristalls
ist größer als
1/200 eines Winkels, den die optischen Achsen der polarisierenden
Schichten 11, 38 bilden.
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(Achte Ausführungsform)
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Anschließend wird
eine achte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 19 bis 21 beschrieben.
Eine Vorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform,
deren Schnittstruktur in 19 dargestellt
ist, umfasst polarisierende Schichten 11, 13 und
Phasendifferenzschichten 14, 15 und die Flüssigkristallschicht 12,
die dazwischen liegt, und kann zum Beispiel an der Vorderseite des Flüssigkristallanzeigeelements 20 angeordnet
sein, ähnlich
wie bei der obengenannten Ausführungsform.
Die Flüssigkristallschicht 12 enthält einen
um 180° verdreht
ausgerichteten Flüssigkristall
und die Transmissionsachsen der polarisierenden Schichten 11, 13 sind
parallel zueinander. Die Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallschicht 12 an
der Seite der polarisierenden Schicht 11 sind parallel
zu der Transmissionsachse der polarisierenden Schicht 11 angeordnet,
und die Flüssigkristallmoleküle an der
Seite der polarisierenden Schicht 13 sind parallel zu der Transmissionsachse
der polarisierenden Schicht 13 angeordnet. Das heißt, die
Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 50 gemäß dieser
Ausführungsform
hat eine ähnliche
Konfiguration wie die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs gemäß der ersten
Ausführungsform,
mit der Ausnahme, dass die Phasendifferenzschichten 14, 15 bereitgestellt
sind.
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Es
ist bevorzugt, dass als Phasendifferenzschichten 14, 15 Phasendifferenzfilme
(Phasendifferenzfilme mit einer optischen Achse in ihrer Dickenrichtung,
das heißt,
sogenannte C-Platten) verwendet werden, die eine Verzögerung nicht
in Richtung innerhalb der Ebene, sondern nur in ihre Dicken richtung
aufweisen, und von welchen ein Brechungsindex in die Dickenrichtung
kleiner als ein Brechungsindex in die Richtung innerhalb der Ebene
ist. Wenn der Brechungsindex der Phasendifferenzschicht in ihre
Dickenrichtung ausgedrückt
wird, wenn die Brechungsindizes in der Richtung innerhalb der Ebene des
Phasendifferenzfilms nx und ny sind, und der Brechungsindex in die
Dickenrichtung (Vertikale) nz ist, ist die Verzögerung des Phasendifferenzfilms
in seine Dickenrichtung d × ((nx
+ ny)/2 – nz),
wobei d die Dicke ist.
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Unter
Verwendung eines solchen Phasendifferenzfilms ist die Ausrichtung
der optischen Achsen mit den polarisierenden Schichten 11, 13 nicht
notwendig, so dass eine einfache Herstellung möglich ist.
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In
dieser Ausführungsform
sind in der bevorzugtesten Anordnung der Phasendifferenzschichten 14, 15 die
Phasendifferenzschichten 14, 15 an beiden Seiten
der Flüssigkristallschicht 12 angeordnet, aber
die Anordnung ist nicht darauf beschränkt. Das heißt, eine
einzelne Phasendifferenzschicht 14 kann zwischen der Flüssigkristallschicht 12 und
der polarisierenden Schicht 11 bereitgestellt sein, und
die zwei Phasendifferenzschichten 14, 15 liegen übereinander
und sind zwischen der Flüssigkristallschicht 12 und
der polarisierenden Schicht 11 angeordnet. Unter Verwendung
von zwei oder mehr Phasendifferenzschichten ist es möglich, einen
Blickwinkelbegrenzungsbereich zu vergrößern, und die Phasendifferenz
innerhalb der Ebene kann wechselseitig aufgehoben werden, um die
Symmetrie der Blickwinkeleigenschaft zu verbessern. Eine Struktur,
in der drei oder mehr Phasendifferenzschichten bereitgestellt sind,
kann nach Bedarf verwendet werden.
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In
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 50 gemäß dieser
Ausführungsform
mit der obengenannten Konfiguration ist es durch Bereitstellen der
Phasendiffe renzschichten 14, 15 insbesondere möglich, den
Blickwinkelbereich bei der Eingrenzung des Blickwinkels zu verschmälern.
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20 ist
ein Diagramm, das die Transmissionsverteilung in einem Zustand zeigt,
in dem die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 50 gemäß dieser
Ausführungsform
an der Vorderseite der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 20 angeordnet
ist, und 21 ist ein Diagramm, das die
Transmissionsverteilung in einem Fall zeigt, in dem Δnd der Flüssigkristallschicht
der Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 gemäß der ersten
Ausführungsform
auf 2,0 zum Vergleich eingestellt ist. Die weiße Fläche, die mit einem Bezugszeichen
E in 20 und 21 bezeichnet
ist, ist eine Fläche,
in der die Transmission (Helligkeit) 10 % oder weniger der Transmission
in der vorderen Richtung (Mitte des Verteilungsdiagramms) beträgt, und
somit ist in dieser Fläche
E die Anzeige des Flüssigkristallanzeigeelements 20 an der
Rückseite
so dunkel, dass sie fast nicht erkennbar ist.
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Die
Methode zum Messen der Transmissionsverteilungen, die in 20 und 21 darstellt ist,
ist gleich wie in der ersten Ausführungsform, und die Phasendifferenzschichten 14, 15,
die für
die Messung verwendet werden, sind C-Platten mit einer Phasendifferenz
von 200 nm in ihre Dickenrichtung. Wie aus dem Vergleich der zwei
Transmissionsverteilungen hervorgeht, ist bei der Anzeigevorrichtung, die
die Vorrichtung zur Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 50 (20)
mit den Phasendifferenzschichten 14, 15 an der
Innenseite der polarisierenden Schichten 11, 12 enthält, die
Fläche
E breiter als bei der Anzeigevorrichtung, die die Vorrichtung zur
Ansteuerung des Blickwinkelbereichs 10 gemäß der obengenannten
Ausführungsform
enthält,
so dass es möglich
ist, die Anzeige mit einem weiteren Blickwinkelbereich mit Sichtschutz
zu versehen und über
eine ausgezeichnete Steuerbarkeit des Blickwinkels zu verfügen.
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(Elektronisches Gerät)
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18 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines elektronischen
Geräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Ein Mobiltelefon 1300, das in der Figur
dargestellt ist, hat die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
als kleine Anzeigeeinheit 1301 und umfasst mehrere Betätigungstasten 1302,
eine Hörmuschel 1303 und
ein Mundstück 1304.
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Die
Anzeigevorrichtungen gemäß den obengenannten
Ausführungsformen
sind nicht auf das Mobiltelefon beschränkt, sondern können zweckdienlich
als Bildanzeigemittel eines elektronischen Buchs, eines Personal-Computers,
einer digitalen Standkamera, eines Flüssigkristall-Fernsehgeräts, eines
Videorecorders vom Bildsuchertyp oder Monitor-Direktsichttyp, eines
Kraftfahrzeug-Navigatorgeräts,
eines Pagers, eines elektronischen Notebooks, eines elektronischen
Rechners, eines Textverarbeitungssystems, einer Workstation, eines
Bildtelefons, eines POS-Terminals, eines Geräts mit einem Berührungsbildschirm
und dergleichen verwendet werden. Die Anzeigevorrichtungen können das
Umschalten zwischen dem weiten Blickwinkel und dem schmalen Blickwinkel
in jedem elektronischen Gerät
leicht ausführen,
haben einen ausgezeichneten Sichtschutz für Informationen, und ermöglichen
eine Anzeige hoher Qualität.