JPH09236785A - ディスプレイ装置、モニタ装置、ヘッドマウントディスプレイ装置および窓ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスプレイ装置を透過してその裏側（対向
側）を見ることが可能なディスプレイ装置を提供する。 【解決手段】 ディスプレイ（６００）と、ディスプレ
イを照射するバックライト（６０１，６０２，６０３）
とを具備するディスプレイ装置（１００）において、光
散乱性を低減させた時に外光が透過し、光散乱性を増大
させた時に外光を散乱する光散乱性制御装置（６０４）
を、バックライトの導光板（６０２）を挟んでディスプ
レイと対向させて設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ装置
に係わり、特に、ディスプレイ装置を透過して裏側の背
景を見ることができるディスプレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種の電子機器の高性能化、高機能化に
伴って、走査の手順や動作状態を表示するマン・マシン
・インタフェースとして、ディスプレイ装置の役割がま
すます重要になってきている。

【０００３】その中でも、陰極線管（ＣＲＴ）を用いる
ＣＲＴ表示装置、あるいは、液晶表示パネルを用いる液
晶表示装置は、ＴＶ信号あるいはコンピュータからの信
号を画像として表示する情報表示装置として、現代社会
に必要不可欠なものとなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＲＴ
表示装置、あるいは、液晶表示装置に代表されるディス
プレイ装置は、ディスプレイ装置を透過してその裏側
（対向側）の背景を見ることができない。

【０００５】そのため、これらディスプレイ装置を使用
するモニタ装置においては、ディスプレイ装置を挟んだ
対向側の領域がモニタ装置を使用するユーザーから死角
になるという欠点を有している。

【０００６】これは、ディスプレイ装置の不使用時にお
いて、ユーザーに視覚的な閉塞感を与えるとともに、ユ
ーザー間のコミニュケーションを阻害することになり、
ユーザーにストレスを与える遠因となるという問題点が
あった。

【０００７】また、ナビゲーションシステムの普及に伴
って、このようなディスプレイ装置が車両内に搭載され
つつあるが、車両内に搭載されるディスプレイ装置はド
ライバーの視野を妨げることになるので、大型のディス
プレイ装置を車両内に搭載することができないという問
題点があった。

【０００８】さらに、ゲーム機のディスプレイとして、
液晶表示パネルを使用するヘッド・マウント・ディスプ
レイが注目を集めているが、このヘッド・マウント・デ
ィスプレイでは、外部の風景を見ることができないた
め、眼が疲れるという問題点があった。

【０００９】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、ディス
プレイ装置において、ディスプレイ装置を透過してその
裏側（対向側）を見ることが可能となる技術を提供する
ことにある。

【００１０】本発明の前記目的並びにその他の目的及び
新規な特徴は、本明細書の記載及び添付図面によって明
らかにする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００１２】（１）ディスプレイと、前記ディスプレイ
を照射するバックライトとを具備するディスプレイ装置
において、光散乱性を低減させた時に外光が透過し、光
散乱性を増大させた時に外光を散乱する光散乱性制御装
置を、前記バックライトの導光板を挟んで前記ディスプ
レイと対向させて設けたことを特徴する。

【００１３】（２）前記（１）の手段において、前記光
散乱制御装置の光散乱性を調整するスイッチを有するこ
とを特徴とする。

【００１４】（３）前記（１）または（２）の手段にお
いて、前記光散乱制御装置の光散乱性を増大させた時に
は、前記バックライトに電力を供給し、前記光散乱制御
装置の光散乱性を低減させた時には、前記バックライト
に電力を供給しないことを特徴とする。

【００１５】（４）前記（１）ないし（３）の手段にお
いて、前記バックライトが、導光板の側面に光源が配置
されたサイドライト方式のバックライトであることを特
徴とする。

【００１６】（５）前記（４）の手段において、前記導
光板の光源と垂直な方向の断面形状が、長方形であるこ
とを特徴とする。

【００１７】（６）前記（１）ないし（５）の手段にお
いて、前記光散乱制御装置が、ポリマ分散型液晶装置で
あることを特徴とする。

【００１８】（７）前記（６）の手段において、前記バ
ックライトの導光板が、前記ポリマ分散型液晶装置の一
方の基板を兼ねることを特徴とする。

【００１９】（８）前記（１）ないし（７）の手段にお
いて、前記光散乱制御装置が、フィルム状の光散乱制御
装置であることを特徴とする。

【００２０】（９）前記（１）ないし（８）の手段にお
いて、前記ディスプレイが、液晶表示装置であることを
特徴とする。

【００２１】（１０）前記（９）の手段において、前記
液晶表示装置が、一対の基板間に注入封止される液晶層
に、基板面と略平行な電界を印加する液晶表示装置であ
ることを特徴とする。

【００２２】（１１）前記（９）または（１０）の手段
において、前記液晶表示装置が、ノーマリーホワイト型
の液晶表示装置であることを特徴とする。

【００２３】（１２）前記（９）の手段において、前記
液晶表示装置が、ポリマ分散型液晶表示装置であること
を特徴とする。

【００２４】（１３）前記（１２）の手段において、前
記バックライトの導光板が、前記ポリマ分散型液晶表示
装置の一方の基板を兼ねることを特徴とする。

【００２５】前記各手段によれば、ディスプレイとバッ
クライトとを具備するディスプレイ装置において、バッ
クライトの導光板を挟んでディスプレイと対向させて光
散乱性制御装置を設け、当該光散乱性制御装置の光散乱
性を低減させた時に外光を透過させ、また、当該光散乱
性制御装置の光散乱性を増大させた時に外光を散乱する
ようにしたので、当該光散乱性制御装置を制御して、例
えば、ディスプレイ装置の不使用時に、ディスプレイを
透過してその背景を見ることが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００２７】なお、発明の実施の形態を説明するための
全図において、同一機能を有するものは同一符号を付
け、その繰り返しの説明は省略する。

【００２８】［発明の実施の形態１］図１は、本発明の
一発明の実施の形態（発明の実施の形態１）であるディ
スプレイ装置の概略構成を示すブロック図である。

【００２９】図１に示すように、本発明の実施の形態の
ディスプレイ装置１００は、ディスプレイ６００、バッ
クライト６０５および光散乱性制御装置６０４から構成
される。

【００３０】ここで、バックライト６０５は、導光板６
０１、前記導光板６０１の側面に設けられた冷陰極管６
０２、および、前記冷陰極管６０２からの照射光を反射
する反射シート６０３から構成され、また、前記ディス
プレイ６００と前記光散乱性制御装置６０４とは、前記
バックライト６０５の導光板６０１を挟んで対向して設
けられる。

【００３１】本発明では、図１に示す光散乱性制御装置
６０４として、ポリマ分散型液晶装置２００が用いられ
る。

【００３２】図２は、ポリマ分散型液晶装置２００の概
略構成と、その動作モードを説明するため図である。

【００３３】図２に示すように、ポリマ分散型液晶装置
２００は、一対の透明基板（２０１，２０２）と、各透
明基板（２０１，２０２）上に設けられる透明電極（２
１１，２１２）と、前記透明電極（２１１，２１２）間
に注入封止されるポリマ分散型液晶２２０とから構成さ
れる。

【００３４】ここで、ポリマ分散型液晶２２０は、例え
ば、ポリビニルアルコール、アクリル樹脂等の基剤２２
４中に分散された液晶粒２２１から構成され、また、透
明電極（２１１，２１２）は、各透明基板（２０１，２
０２）上の全面に渡って設けられる。

【００３５】ポリマ分散型液晶装置２００の両透明電極
（２１１，２１２）間に電圧を印加しない状態では、ポ
リマ分散型液晶２２０の液晶粒２２１内の液晶分子２２
２は不規則に配向しており、この状態では、図２（ｂ）
に示すように、透明基板２０１側から入射される外光２
２３は、前記液晶粒２２１内の液晶分子２２２により散
乱されるので、ポリマ分散型液晶装置２００は不透明で
白色状態となる。

【００３６】また、ポリマ分散型液晶装置２００の両透
明電極（２１１，２１２）間に充分な電圧を印加した状
態では、ポリマ分散型液晶２２０の液晶粒２２１内の液
晶分子２２２は印加電圧の電界方向に規則正しく配向
し、この状態では、図２（ａ）に示すように、透明基板
２０１側から入射された外光２２３は前記液晶粒２２１
内の液晶分子２２２により散乱されることなく透明基板
２０１から出射されるので、ポリマ分散型液晶装置２０
０は透明となる。

【００３７】図３は、本発明の実施の形態のディスプレ
イ装置１００の動作モードを説明するための図である。

【００３８】図３（ｂ）に示すように、光散乱性制御装
置６０４を構成するポリマ分散型液晶装置２００の両透
明電極（２１１，２１２）間に電圧を印加しない状態で
は、光散乱性制御装置６０４に入射される外光６１０
は、ポリマ分散型液晶装置２００の液晶粒２２１内の液
晶分子２２２により散乱されるので、ディスプレイ６０
０の液晶表示パネルに画像を表示するための照射光６１
１は、冷陰極管６０３からの照射光に限定される。

【００３９】この場合に、冷陰極管６０３から光散乱性
制御装置６０４に入射される照射光の一部は、光散乱性
制御装置６０４で散乱、反射されて、再び導光板６０１
に入射され、照射光６１１の一部となる。

【００４０】また、図３（ａ）に示すように、光散乱性
制御装置６０４を構成するポリマ分散型液晶装置２００
の両透明電極（２１１，２１２）間に充分な電圧を印加
すると、光散乱性制御装置６０４に入射される外光６１
０は散乱されることなく導光板６０１に入射され、さら
にディスプレイ６００に入射される。

【００４１】この場合に、ディスプレイ６００および冷
陰極管６０３の電源が「ＯＮ」である時には、ディスプ
レイ６００に表示される画像は、ディスプレイ６００の
裏側の背景の中に浮き上がって見えることになる。

【００４２】また、ディスプレイ６００が、ディスプレ
イ６００の電源が「ＯＦＦ」の時に、冷陰極管６０３か
らの照射光がディスプレイ６００を透過できるタイプの
ディスプレイ、即ち、ノーマリーホワイト型のディスプ
レイであれば、ディスプレイ６００および冷陰極管６０
３の電源が「ＯＦＦ」である時には、ディスプレイ６０
０の裏側の背景を見ることが可能となる。

【００４３】ここで、図１に示すディスプレイ６００と
しては、単純マトリクス型液晶表示装置、あるいは、ア
クティブマトリクス型液晶表示装置が使用可能である。

【００４４】以下、前記ディスプレイ６００に使用され
るアクティブマトリクス型液晶表示装置として、横電界
方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置の一例につ
いて説明する。

【００４５】図４は、図１に示すディスプレイ６００に
使用される横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表
示装置における液晶表示パネルの一画素とその周辺を示
す平面図である。

【００４６】同図において、実線は下部基板である下部
透明ガラス基板（ＳＵＢ１）側に形成される構成を示
し、破線は上部基板である上部透明基板ガラス（ＳＵＢ
２）側に形成される構成を示している。

【００４７】図１に示すように、各画素は隣接する２本
の走査信号線（ゲート信号線または水平信号線）（Ｇ
Ｌ）と、隣接する２本の映像信号線（ドレイン信号線ま
たは垂直信号線）（ＤＬ）との交差領域内（４本の信号
線で囲まれた領域内）に配置されている。

【００４８】各画素は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、
蓄積容量（Ｃｓｔｇ）、画素電極（ＰＸ）、対向電極
（ＣＴ）および対向電圧信号線（コモン信号線）（Ｃ
Ｌ）とを含んでいる。

【００４９】ここで、走査信号線（ＧＬ）、対向電圧信
号線（ＣＬ）は、図１においては左右方向に延在し、上
下方向に複数本配置され、映像信号線（ＤＬ）は、上下
方向に延在し、左右方向に複数本配置されている。

【００５０】また、画素電極（ＰＸ）は、薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）のソース電極（ＳＤ１）と接続され、さ
らに、対向電極（ＣＴ）は、対向電圧信号線（ＣＬ）と
一体に構成されている。

【００５１】画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）とは
互いに対向し、各画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）
との間の電界により液晶層（ＬＣ）の光学的な状態を制
御し、表示を制御する。

【００５２】画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）とは
櫛歯状に構成され、それぞれ、図４においては上下方向
に長細い電極となっている。

【００５３】図４に示す液晶表示パネルでは、画素電極
（ＰＸ）は下開きのコの字型、対向電極（ＣＴ）は対向
電圧信号線（ＣＬ）から下方向に突起した櫛歯形の形状
をしており、画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）の間
の領域は１画素内で４分割されている。

【００５４】図５は、図４に示す３−３切断線における
断面を示す断面図、図６は、図４に示す４−４切断線に
おける薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の断面を示す断面
図、図７は、図４に示す５−５切断線における蓄積容量
（Ｃｓｔｇ）の断面を示す断面図である。

【００５５】図５〜図７に示すように、液晶層（ＬＣ）
を基準にして下部透明ガラス基板（ＳＵＢ１）側には、
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、蓄積容量（Ｃｓｔｇ）お
よび電極群が設けられ、上部透明ガラス基板（ＳＵＢ
２）側には、カラーフィルタ（ＦＩＬ）、遮光膜（ブラ
ックマトリクスパターン；ＢＭ）が設けられる。

【００５６】また、透明ガラス基板（ＳＵＢ１、ＳＵＢ
２）のそれぞれの内側（液晶層（ＬＣ）側）の表面に
は、液晶の初期配向を制御する配向膜（ＯＲＩ１、ＯＲ
Ｉ２）が設けられており、透明ガラス基板（ＳＵＢ１、
ＳＵＢ２）のそれぞれの外側の表面には、それぞれ偏光
板（ＰＯＬ１、ＰＯＬ２）が設けられている。

【００５７】薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、図６に示
すように、ゲート電極（ＧＴ）、ゲート絶縁膜（Ｇ
Ｉ）、ｉ型（真性、ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ、導電型決定不
純物がドープされていない）非晶質シリコン（Ｓｉ）か
らなるｉ型半導体層（ＡＳ）、一対のソース電極（ＳＤ
１）、ドレイン電極（ＳＤ２）を有する。

【００５８】なお、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）として
は、非晶質（アモルファス）シリコン薄膜トランジスタ
素子以外に、ポリシリコン薄膜トランジスタ素子、シリ
コンウエハ上のＭＯＳ型トランジスタ、有機ＴＦＴ、ま
たは、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅ
ｔａｌ）ダイオード等の２端子素子を用いることも可能
である。

【００５９】ゲート電極（ＧＴ）は、走査信号線（Ｇ
Ｌ）と連続して構成されており、走査信号線（ＧＬ）の
一部の領域がゲート電極（ＧＴ）となるように構成され
ている。

【００６０】ここで、走査信号線（ＧＬ）、ゲート電極
（ＧＴ）、対向電極（ＣＴ）および対向電圧信号線（Ｃ
Ｌ）は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）系の導電膜（ｇ
１）で構成され、走査信号線（ＧＬ）、ゲート電極（Ｇ
Ｔ）、対向電極（ＣＴ）および対向電圧信号線（ＣＬ）
は、同一製造工程で同層に形成される。

【００６１】走査信号線（ＧＬ）、ゲート電極（Ｇ
Ｔ）、対向電極（ＣＴ）および対向電圧信号線（ＣＬ）
の上には、例えば、プラズマＣＶＤで形成された窒化シ
リコン膜からなる絶縁膜（ＧＩ）が設けられる。

【００６２】絶縁膜（ＧＩ）は、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）において、ゲート電極（ＧＴ）と共に半導体層
（ＡＳ）に電界を与えるためのゲート絶縁膜として、あ
るいは、走査信号線（ＧＬ）および対向電圧信号線（Ｃ
Ｌ）と、映像信号線（ＤＬ）との電気的絶縁のために使
用される。

【００６３】ソース電極（ＳＤ１）およびドレイン電極
（ＳＤ２）との接続領域のｉ型半導体層（ＡＳ）上に
は、オーミックコンタクト用のリン（Ｐ）をドープした
Ｎ（＋）型非晶質シリコン半導体層が設けられる。

【００６４】ソース電極（ＳＤ１）およびドレイン電極
（ＳＤ２）のそれぞれは、Ｎ（＋）型非晶質シリコン半
導体層に接触する導電膜（ｄ１）とその上に形成された
導電膜電膜（ｄ２）とから構成されている。

【００６５】導電膜（ｄ１）は、例えば、スパッタリン
グで形成したクロム（Ｃｒ）膜を用い、また、導電膜
（ｄ２）としては、アルミニウム（Ａｌ）系の導電膜を
用いる。

【００６６】映像信号線（ＤＬ）および画素電極（Ｐ
Ｘ）は、ソース電極（ＳＤ１）およびドレイン電極（Ｓ
Ｄ２）と同層に形成され、ソース電極（ＳＤ１）および
ドレイン電極（ＳＤ２）と同じく、導電膜（ｄ１）と、
その上に形成された導電膜（ｄ２）とで構成されてい
る。

【００６７】画素電極（ＰＸ）は、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）と接続される端部と反対側の端部において、
対向電圧信号線（ＣＬ）と重なるように構成されてい
る。

【００６８】この重ね合わせは、図７からも明らかなよ
うに、画素電極（ＰＸ）を一方の電極（ＰＬ２）とし、
対向電圧信号（ＣＬ）を他方の電極（ＰＬ１）とする蓄
積容量（静電容量素子）（Ｃｓｔｇ）を構成する。

【００６９】この蓄積容量（Ｃｓｔｇ）の誘電体膜は、
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のゲート絶縁膜として使用
される絶縁膜（ＧＩ）および陽極酸化膜で構成されてい
る。

【００７０】この蓄積容量（Ｃｓｔｇ）は、画素に書き
込まれた（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がオフした後
の）映像情報を、長く蓄積するために設けられる。

【００７１】薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）上には、例え
ば、プラズマＣＶＤ装置で形成した酸化シリコン膜や窒
化シリコン膜からなる保護膜（ＰＳＶ）が設けられてい
る。

【００７２】この保護膜（ＰＳＶ）は、主に薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）を湿気等から保護するために設けられ
ており、透明性が高く、しかも、耐湿性の良いものを使
用する。

【００７３】上部透明ガラス基板（ＳＵＢ２）側には、
不要な間隙部（画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）の
間以外の隙間）からの透過光が表示面側に出射して、コ
ントラスト比等を低下させないように遮光膜（ＢＭ）
（いわゆるブラックマトリクスパターン）が形成され
る。

【００７４】遮光膜（ＢＭ）は、外部光またはバックラ
イト光がｉ型半導体層（ＡＳ）に入射しないようにする
役割も果たしている。

【００７５】図４に示す遮光膜（ＢＭ）の閉じた多角形
の輪郭線は、その内側が遮光膜（ＢＭ）が形成されない
開口を示している。

【００７６】遮光膜（ＢＭ）は、各画素の周囲に格子状
に形成され、この格子で１画素の有効表示領域が仕切ら
れており、したがって、各画素の輪郭が遮光膜（ＢＭ）
によってはっきりとする。

【００７７】即ち、遮光膜（ＢＭ）は、ブラックマトリ
クスとｉ型半導体層（ＡＳ）に対する遮光との２つの機
能を持っている。

【００７８】この遮光膜（ＢＭ）は、光に対する遮蔽性
を有し、かつ、画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）の
間の電界に影響を与えないように絶縁性の高い膜で形成
されており、図４に示す１の液晶表示パネルでは、遮光
膜（ＢＭ）は、黒色顔料を分散した絶縁性の有機樹脂
（レジスト材）で構成される。

【００７９】遮光膜（ＢＭ）の開口部にはカラーフィル
タ（ＦＩＬ）が設けられ、このカラーフィルタ（ＦＩ
Ｌ）は、画素に対向する位置に赤、緑、青の繰り返しで
ストライプ状に構成され、また、カラーフィルタ（ＦＩ
Ｌ）は、遮光膜（ＢＭ）のエッジ部分と重なるように構
成されている。

【００８０】カラーフィルタ（ＦＩＬ）は、次のように
して形成することができる。

【００８１】まず、上部透明ガラス基板（ＳＵＢ２）の
表面にアクリル系樹脂等の染色基材を形成し、フォトリ
ソグラフィ技術で赤色フィルタ形成領域以外の染色基材
を除去する。

【００８２】この後、染色基材を赤色染料で染め、固着
処理を施し、赤色フィルタ（Ｒ）を形成する。

【００８３】つぎに、同様な工程を施すことによって、
緑色フィルタ（Ｇ）、青色フィルタ（Ｂ）を順次形成す
る。

【００８４】遮光膜（ＢＭ）およびカラーフィルタ（Ｆ
ＩＬ）上には、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等
の透明樹脂材料で構成されるオーバーコート膜（ＯＣ）
が設けられ、このオーバーコート膜（ＯＣ）は、カラー
フィルタ（ＦＩＬ）から染料が液晶層（ＬＣ）へ漏洩す
るのを防止し、および、カラーフィルタ（ＦＩＬ）、遮
光膜（ＢＭ）による段差を平坦化するために設けられて
いる。

【００８５】上下透明ガラス基板（ＳＵＢ１、ＳＵＢ
２）の間にはその縁に沿って、液晶封入口（図示せず）
を除き、液晶層（ＬＣ）を封止するようにシールパター
ン（図示せず）が設けられる。

【００８６】下部透明ガラス基板（ＳＵＢ１）側の保護
膜（ＰＳＶ）上、および、上部透明ガラス基板（ＳＵＢ
２）側のオーバーコート膜（ＯＣ）上には、ポリイミド
からなる配向膜（ＯＲＩ１，ＯＲＩ２）が設けられ、こ
の配向膜（ＯＲＩ１、ＯＲＩ２）は、シールパターンの
内側に形成される。

【００８７】液晶層（ＬＣ）は、液晶分子の向きを設定
する下部配向膜（ＯＲＩ１）と上部配向膜（ＯＲＩ２）
との間でシールパターンで仕切られた領域に封入され
る。

【００８８】図４に示す液晶表示パネルでは、下部透明
ガラス基板（ＳＵＢ１）、上部透明ガラス基板（ＳＵＢ
２）を別個に種々の層を積み重ねて形成した後、シール
パターンを上部透明ガラス基板（ＳＵＢ２）側に形成
し、下部透明ガラス基板（ＳＵＢ１）と上部透明ガラス
基板（ＳＵＢ２）とを重ね合わせ、シールパターンの開
口部から液晶（ＬＣ）を注入し、注入口をエポキシ樹脂
などで封止し、上下基板を切断することによって組み立
てられる。

【００８９】図８は、図４に示す液晶表示パネルにおけ
る表示マトリクス部（ＡＲ）の等価回路とその周辺回路
の結線図を示す図である。

【００９０】なお、図８は、回路図ではあるが、実際の
幾何学的配置に対応して描かれている。

【００９１】図８において、ＡＲは、複数の画素が２次
元状に配置された表示マトリクス部（マトリクス・アレ
イ）を示し、Ｐｉｘは液晶層（ＬＣ）の液晶容量を示し
ている。

【００９２】また、ＰＸは画素電極を示し、添字Ｒ，Ｇ
およびＢが、それぞれ赤、緑および青の画素に対応して
付加されている。

【００９３】マトリクス状に設けられた薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）の中の列方向毎の複数の薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）のドレイン電極は、同じ映像信号線（ドレイ
ン信号線）（ＤＬ）に接続され、前記複数の映像信号線
（ＤＬ）は、液晶表示パネルの上部で、映像信号駆動回
路（ドレインドライバ）（Ｈ）に接続される。

【００９４】また、マトリクス状に設けられた薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）の中の行方向毎の複数の薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）のゲート電極は、同じ走査信号線（ゲ
ート信号線）（ＧＬ）に接続され、前記複数の走査信号
線（ＧＬ）は、液晶表示パネルの一方の側面部で、垂直
走査回路（ゲートドライバ）（Ｖ）に接続される。

【００９５】さらに、液晶層に基板と平行な方向に電界
を印加する共通電極（対向電極）が、前記マトリクス状
に配列された複数の画素電極（ＰＸ）毎に設けられ、前
記マトリクス状に配列された画素の中の行方向毎の複数
の画素電極（ＰＸ）と対向する複数の対向電極は、同じ
対向電圧信号線（共通電極信号線）（ＣＬ）に接続され
る。

【００９６】この対向電圧信号線（共通電極信号線）
（ＣＬ）は、液晶表示パネルの他方の側面部で共通バス
ラインで一纏めされ、対向電極端子（ＣＴＭ）に引き出
され、この対向電極端子（ＣＴＭ）には、回路（ＳＵ
Ｐ）からの対向電圧（Ｖｃｏｍ）が印加される。

【００９７】垂直走査回路（Ｖ）および映像信号駆動回
路（Ｈ）は、回路（ＳＵＰ）の液晶駆動電源回路から走
査信号（走査電圧）および映像信号（階調電圧）が供給
され、また、前記対向電圧信号線（ＣＬ）に印加される
対向電圧（Ｖｃｏｍ）も回路（ＳＵＰ）の液晶駆動電源
回路から供給される。

【００９８】また、回路（ＳＵＰ）は、ホストから画像
情報（表示用データ、制御信号）を液晶表示装置用の画
像情報（表示用データ、制御信号）に変換し、当該液晶
表示装置用の表示用データを映像信号駆動回路（Ｈ）
に、当該液晶表示装置用の制御信号を、垂直走査回路
（Ｖ）および映像信号駆動回路（Ｈ）に出力する。

【００９９】図７に示す液晶表示パネルにおいては、情
報処理装置から回路（ＳＵＰ）に入力される制御信号に
基づき、垂直駆動回路（Ｖ）から前記複数の走査信号線
（ＧＬ）に順次走査信号（走査電圧）を印加して、走査
信号線（ＧＬ）に接続された複数の薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）を「ＯＮ」、「ＯＦＦ」し、そのタイミング
に合わせて映像信号駆動回路（Ｈ）から映像信号線（Ｄ
Ｌ）に映像信号（階調電圧）を印加して、前記画素電極
（ＰＸ）に階調電圧を印加する。

【０１００】ここで、走査信号線（ＧＬ）のｙ０、ｙ
１、…ｙｅｎｄは走査タイミングの順序を示している。

【０１０１】図４に示す液晶表示パネルでは、上部透明
ガラス基板（ＳＵＢ２）側の上部配向膜（ＯＲＩ２）
と、下部透明ガラス基板（ＳＵＢ１）側の下部配向膜
（ＯＲＩ１）との両方に、ラビング処理を施すことによ
り、液晶分子の初期配向方向（φＬＣ）を制御する。

【０１０２】図９は、図４に示す液晶表示パネルにおけ
る印加電界方向（ＥＤＲ）、ラビング方向（ＲＤＲ）、
偏光透過軸（ＭＡＸ１、ＭＡＸ２）の関係を示す図であ
る。

【０１０３】ラビング方向（ＲＤＲ）と印加電界方向
（ＥＤＲ）とのなす角度は、液晶材料の誘電率異方性Δ
εが正であれば、４５℃以上９０℃未満または、９０°
を超え１３５°以下、誘電率異方性Δεが負であれば、
液晶分子が電界方向に直交する方向に回転するので、０
°を超え４５°以下または１４５℃以上１８０℃未満で
なければならない。

【０１０４】図９に示すように、偏光板（ＰＯＬ）とし
ては、下側の偏光板（ＰＯＬ１）の偏光透過軸（ＭＡＸ
１）と印加電界方向（ＥＤＲ）となす角度（φＰ）は、
角度（φＬＣ）と等しく、上側の偏向板（ＰＯＬ２）の
偏光透過軸（ＭＡＸ２）は、それに直交するように設定
する。

【０１０５】そして、図４に示すように、下部透明ガラ
ス基板（ＳＵＢ１）に形成された対向電極（ＣＴ）と画
素電極（ＰＸ）との間に電圧を印加することによって、
液晶層（ＬＣ）に、上下透明ガラス基板（ＳＵＢ１，Ｓ
ＵＢ２）と平行な電界（Ｅ）を発生させ、これにより、
液晶層（ＬＣ）を透過する光を変調させて、液晶表示パ
ネルに画像を表示する。

【０１０６】さらに、ポリマ分散型液晶装置２００は、
フィルム状に形成することも可能である。

【０１０７】［発明の実施の形態２］図１０は、本発明
の他の発明の実施の形態（発明の実施の形態２）である
ディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図である。

【０１０８】図１０に示すように、本発明の実施の形態
２のディスプレイ装置１００は、導光板６０１が、導光
板６０１の冷陰極管６０２と垂直な方向の断面形状が長
方形である点で、前記発明の実施の形態１のディスプレ
イ装置と相違する。

【０１０９】前記発明の実施の形態１のディスプレイ装
置１００では、導光板６０１が、導光板６０１の光散乱
性制御装置６０４と対向する面が斜めにされた台形状に
形成されているので、光散乱性制御装置６０４を透過す
る外光６１０の透過率が減少する欠点を有している。

【０１１０】これに対して、本発明の実施の形態２のデ
ィスプレイ装置１００では、導光板６０１が、導光板６
０１の冷陰極管６０２と垂直な方向の断面形状が長方形
となっているので、光散乱性制御装置６０４を透過する
外光６１０の透過率を向上させることができる。

【０１１１】［発明の実施の形態３］図１１は、本発明
の他の発明の実施の形態（発明の実施の形態３）である
ディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図である。

【０１１２】本発明の実施の形態３のディスプレイ装置
１００は、ディスプレイ６００としてポリマ分散型液晶
表示装置３００を使用した発明の実施の形態である。

【０１１３】本発明の実施の形態３のディスプレイ装置
１００に使用されるポリマ分散型液晶表示装置３００
は、一対の透明基板（３０１，３０２）と、各透明基板
（３０１，３０２）上に設けられる透明電極（３１１，
３１２）と、前記透明電極（３１１，３１２）間に注入
封止されるポリマ分散型液晶３２０とから構成され、ポ
リマ分散型液晶３２０は、例えば、ポリビニルアルコー
ル、アクリル樹脂等の基剤３２４中に分散された液晶粒
３２１から構成される。

【０１１４】このポリマ分散型液晶表示装置３００は、
両透明電極（３１１，３１２）間に電圧を印加して、ポ
リマ分散型液晶３２０の液晶粒３２１内の液晶分子３２
２の配列を電界によって変化させ、それによる屈折率の
変化により画像を表示するようにしたものである。

【０１１５】また、図１１に示すように、本発明の実施
の形態３のディスプレイ装置１００では、ディスプレイ
６００に使用されるポリマ分散型液晶表示装置の一方の
基板、および、光散乱性制御装置６０４の一方の基板
を、導光板６０１で兼ねるようにしている。

【０１１６】これにより、本発明の実施の形態３のディ
スプレイ装置１００では、透明基板数を減らすことがで
きるので外光の透過率が減少するのを防止することが可
能となるとともに、部品点数を低減でき、かつ、製造工
程を簡略化できるので、コストを低減することが可能と
なる。

【０１１７】単純マトリクス型液晶表示装置、あるい
は、前記した横電界方式のアクティブマトリクス型液晶
表示装置等のアクティブマトリクス型液晶表示装置にお
いては、一対の基板（例えば、図４に示す透明ガラス基
板（ＳＵＢ１，ＳＵＢ２））の外側に、互いに直交する
偏光板（ＰＯＬ１，ＰＯＬ２）が形成される。

【０１１８】そのため、単純マトリクス型液晶表示装
置、あるいは、アクティブマトリクス型液晶表示装置
を、本発明の実施の形態１のディスプレイ６００として
使用する場合には、光散乱性制御装置６０４を透過する
外光６１０が、前記偏光板（ＰＯＬ１，ＰＯＬ２）によ
り減衰される。

【０１１９】これに対して、ポリマ分散型液晶表示装置
は、一対の基板（例えば、図２に示す２０１，２０２）
の外側に、互いに直交する偏光板（例えば、図５に示す
ＰＯＬ１，ＰＯＬ２）を設ける必要がないので、ディス
プレイ６００として、ポリマ分散型液晶表示装置を使用
することにより、光散乱性制御装置６０４を透過する外
光６１０の減衰を少なくすることができる。

【０１２０】ただし、ポリマ分散型液晶表示装置は、両
電極（例えば、図２に示す２１１，２１２）間に電圧を
印加した状態で透明となるので、本発明の実施の形態３
のディスプレイ装置１００を使用しない時、即ち、電源
が「ＯＦＦ」時もに、ポリマ分散型液晶表示装置の両電
極（例えば、図２に示す２１１，２１２）間には、充分
な電圧を印加しておかなければならない。

【０１２１】なお、本発明の実施の形態３のディスプレ
イ装置１００では、ディスプレイ６００と使用されるポ
リマ分散型液晶表示装置の一方の基板、および、光散乱
性制御装置６０４の一方の基板を、導光板６０１で兼ね
るようにしたが、前記発明の実施の形態１のディスプレ
イ装置１００にように、個別に設けるようにしてもよい
ことは言うまでもない。

【０１２２】［発明の実施の形態４］図１２は、本発明
の他の発明の実施の形態（発明の実施の形態４）である
モニタ装置の概略構成を示すブロック図である。

【０１２３】本発明の実施の形態４は、前記各発明の実
施の形態のディスプレイ装置１００を、モニタ装置に応
用した場合の発明の実施の形態である。

【０１２４】図１２において、５００はモニタ装置、５
０２はボリュ−ムであり、このボリュ−ム５０２は、デ
ィスプレイ装置１００を透過する外光６１０の透過量を
調整するためのものである。

【０１２５】例えば、会社等において、本発明の実施の
形態４のモニタ装置５００を使用することにより、本体
装置（図示せず）が「ＯＦＦ」の時に、モニタ装置５０
０の表示領域５０１を通して、モニタ装置５００の裏側
の背景を見ることができる。

【０１２６】これにより、ユーザーに視覚的な閉塞感を
与えることがなく、また、ユーザー間のコミニュケーシ
ョンを図ることができる。

【０１２７】この場合に、ディスプレイ装置１００のデ
ィスプレイ６００として、広視野角の特徴を有する横電
界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置を使用す
ることにより、本発明の実施の形態４のモニタ装置５０
０を多数の人間で同時にモニタ可能となる。

【０１２８】［発明の実施の形態５］図１３は、本発明
の他の発明の実施の形態（発明の実施の形態５）である
車両搭載用ディスプレイ装置の概略構成を示すブロック
図である。

【０１２９】本発明の実施の形態５は、前記各発明の実
施の形態のディスプレイ装置１００を、ナビゲーション
システム等の車両搭載用ディスプレイ装置に応用した場
合の発明の実施の形態である。

【０１３０】図１３において、７００は車両搭載用ディ
スプレイ装置、７１０はフロントガラス、７２０はバッ
クミラー、７２１はダッシュボード、７２２はハンドル
である。

【０１３１】本発明の実施の形態５の車両搭載用ディス
プレイ装置７００を使用することにより、ドライバー
は、本体装置（図示せず）が「ＯＦＦ」の時に、即ち、
車両搭載用ディスプレイ装置７００の不使用時に、車両
搭載用ディスプレイ装置７００の裏側の背景を見ること
ができるので、この車両搭載用ディスプレイ装置７００
により、ドライバーの視野が妨げられることがなくな
る。

【０１３２】したがって、本発明の実施の形態５の車両
搭載用ディスプレイ装置７００を使用することにより、
車両搭載用ディスプレイ装置として大型のものを使用す
ることが可能であり、これにより、ドライバーにとっ
て、車両搭載用ディスプレイ装置に表示される表示画面
が見やすくなる。

【０１３３】なお、前記各発明の実施の形態のディスプ
レイ装置１００は、航空機等の全ての輸送手段に搭載さ
れるディスプレイ装置に使用可能であることは言うまで
もない。

【０１３４】［発明の実施の形態６］図１４は、本発明
の他の発明の実施の形態（発明の実施の形態６）である
ヘッドマウントディスプレイ装置の概略構成を示すブロ
ック図であり、図１４（ａ）はその正面図を、図１４
（ｂ）は図１４（ａ）のＡ−Ａ線で切断した断面図を、
図１４（ｃ）は図１４（ａ）のＢ−Ｂ線で切断した断面
図である。

【０１３５】本発明の実施の形態６は、前記各発明の実
施の形態のディスプレイ装置１００を、ヘッドマウント
ディスプレイ装置に応用した場合の発明の実施の形態で
ある。

【０１３６】図１４において、７５０はヘッドマウント
ディスプレイ装置、７５１は本体部、７５２はベルト部
である。

【０１３７】ヘッドマウントディスプレイ装置７５０で
は、眼の疲れを抑えるために、表示する画像の向こうに
現実の世界を透かして見せる、シースルー機能を備える
ことが有効であることが知られている。

【０１３８】本発明の実施の形態６のヘッドマウントデ
ィスプレイ装置７５０によれば、容易にシースルー機能
を実現することが可能である。

【０１３９】なお、本発明の実施の形態６のヘッドマウ
ントディスプレイ装置７５０において、ディスプレイ装
置１００のディスプレイ６００として、薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）にポリシリコン薄膜トランジスタ素子を使
用する液晶表示装置を使用することにより、小型化、か
つ、軽量化することが可能である。

【０１４０】［発明の実施の形態７］図１５は、本発明
の他の発明の実施の形態（発明の実施の形態７）である
窓ガラスの概略構成を示すブロック図であり、図１５
（ａ）は断面図、図１４（ｂ）は正面図である。

【０１４１】本発明の実施の形態７は、前記各発明の実
施の形態のディスプレイ装置１００を、窓ガラスに応用
した場合の発明の実施の形態である。

【０１４２】図１５において、７４０は窓ガラス、７４
１は窓枠である。

【０１４３】本発明の実施の形態７の窓ガラス７４０で
は、本体装置（図示せず）が「ＯＦＦ」時に、窓ガラス
７４０の向こう側の風景を見ることが可能となる。

【０１４４】以上、本発明を発明の実施の形態に基づき
具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施の形態
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更し得ることは言うまでもない。

【０１４５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【０１４６】（１）本発明によれば、ディスプレイ装置
において、バックライトの導光板を挟んでディスプレイ
と対向させて光散乱性制御装置を設けたので、例えば、
ディスプレイ装置を使用しないときに、ディスプレイを
透過してその背景の見ることが可能となる。

【０１４７】（２）本発明のディスプレイ装置をモニタ
装置として応用することにより、モニタ装置を使用する
ユーザーに視覚的な閉塞感を与えることがなく、また、
ユーザー間のコミニュケーションを図ることができる。

【０１４８】また、ディスプレイ装置のディスプレイと
して、広視野角の特徴を有する横電界方式のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置を使用することにより、多数
の人間で同時にモニタすることが可能である。

【０１４９】（３）本発明のディスプレイ装置を輸送手
段に搭載されるディスプレイ装置として応用することに
より、大型のディスプレイ装置が使用可能であり、これ
により、操縦者にとって、ディスプレイ装置に表示され
る表示画面が見やすくなる。

【０１５０】（４）本発明のディスプレイ装置をヘッド
マウントディスプレイ装置に応用することにより、容易
にシースルー機能を実現することが可能であり、これに
より、ヘッドマウントディスプレイ装置を使用する時の
眼の疲れを抑えることが可能となる。

【０１５１】（５）本発明のディスプレイ装置を窓ガラ
スに応用することにより、本体装置が「ＯＦＦ」時に、
窓ガラスの向こう側の風景を見ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一発明の実施の形態（発明の実施の形
態１）であるディスプレイ装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】ポリマ分散型液晶装置２００の概略構成と、そ
の動作モードを説明するため図である。

【図３】本発明の実施の形態のディスプレイ装置１００
の動作モードを説明するための図である。

【図４】図１に示すディスプレイ６００に使用される横
電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置におけ
る液晶表示パネルの一画素とその周辺を示す平面図であ
る。

【図５】図４に示す３−３切断線における断面を示す断
面図である。

【図６】図４に示す４−４切断線における薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）の断面を示す断面図である。

【図７】図４に示す５−５切断線における蓄積容量（Ｃ
ｓｔｇ）の断面を示す断面図である。

【図８】図４に示す液晶表示パネルにおける表示マトリ
クス部（ＡＲ）の等価回路とその周辺回路の結線図を示
す図である。

【図９】図４に示す液晶表示パネルにおける印加電界方
向（ＥＤＲ）、ラビング方向（ＲＤＲ）、偏光透過軸
（ＭＡＸ１、ＭＡＸ２）の関係を示す図である。

【図１０】本発明の他の発明の実施の形態（発明の実施
の形態２）であるディスプレイ装置の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図１１】図１１は、本発明の他の発明の実施の形態
（発明の実施の形態３）であるディスプレイ装置の概略
構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の他の発明の実施の形態（発明の実施
の形態４）であるモニタ装置の概略構成を示すブロック
図である。

【図１３】本発明の他の発明の実施の形態（発明の実施
の形態５）である車両搭載用ディスプレイ装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図１４】本発明の他の発明の実施の形態（発明の実施
の形態６）であるヘッドマウントディスプレイ装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図１５】本発明の他の発明の実施の形態（発明の実施
の形態７）である窓ガラスの概略構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１００…ディスプレイ装置、２００…ポリマ分散型液晶
装置、２０１，２０２，３０１，３０２…透明基板、２
１１，２１２，３１１，３１２…透明電極、２２０，３
２０…ポリマ分散型液晶、２２１，３２１…液晶粒、２
２２，３２２…液晶分子、２２３，６１１…外光、２２
４，３２４…基剤、３００…ポリマ分散型液晶表示装
置、５００…モニタ装置、５０２…ボリュ−ム、６００
…ディスプレイ、６０１…導光板、６０２…冷陰極管、
６０３…反射シート、６０４…光散乱性制御装置、６０
５…バックライト、６１１…照射光、７００…車両搭載
用ディスプレイ装置、７１０…フロントガラス、７２０
…バックミラー、７２１…ダッシュボード、７２２…ハ
ンドル、７５０…ヘッドマウントディスプレイ装置、７
５１…本体部、７５２…ベルト部、７４０…窓ガラス、
７４１…窓枠、ＳＵＢ…透明ガラス基板、ＧＬ…走査信
号線、ＤＬ…映像信号線、ＣＬ…対向電圧信号線、ＰＸ
…画素電極、ＣＴ…対向電極、ＧＩ…絶縁膜、ＧＴ…ゲ
ート電極、ＡＳ…ｉ型半導体層、ＳＤ…ソース電極また
はドレイン電極、ＰＯＬ…偏光板、ＯＲＩ…配向膜、Ｏ
Ｃ…オーバーコート膜、ＰＳＶ…保護膜、ＢＭ…遮光
膜、ＦＩＬ…カラーフィルタ、ＬＣ…液晶層、ＴＦＴ…
薄膜トランジスタ、Ｃｓｔｇ…蓄積容量。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスプレイと、前記ディスプレイを照
   射するバックライトとを具備するディスプレイ装置にお
   いて、光散乱性を低減させた時に外光が透過し、光散乱
   性を増大させた時に外光を散乱する光散乱性制御装置
   を、前記バックライトの導光板を挟んで前記ディスプレ
   イと対向させて設けたことを特徴するディスプレイ装
   置。
2. 【請求項２】 前記光散乱制御装置の光散乱性を調整す
   るスイッチを有することを特徴とする請求項１に記載さ
   れたディスプレイ装置。
3. 【請求項３】 前記光散乱制御装置の光散乱性を増大さ
   せた時には、前記バックライトに電力を供給し、前記光
   散乱制御装置の光散乱性を低減させた時には、前記バッ
   クライトに電力を供給しないことを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載されたディスプレイ装置。
4. 【請求項４】 前記バックライトが、導光板の側面に光
   源が配置されたサイドライト方式のバックライトである
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１
   項に記載されたディスプレイ装置。
5. 【請求項５】 前記導光板の光源と垂直な方向の断面形
   状が、長方形であることを特徴とする請求項４に記載さ
   れたディスプレイ装置。
6. 【請求項６】 前記光散乱制御装置が、ポリマ分散型液
   晶装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項５
   のいずれか１項に記載されたディスプレイ装置。
7. 【請求項７】 前記バックライトの導光板が、前記ポリ
   マ分散型液晶装置の一方の基板を兼ねることを特徴とす
   る請求項６に記載されたディスプレイ装置。
8. 【請求項８】 前記光散乱制御装置が、フィルム状の光
   散乱制御装置であることを特徴とする請求項１ないし請
   求項７のいずれか１項に記載されたディスプレイ装置。
9. 【請求項９】 前記ディスプレイが、液晶表示装置であ
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか
   １項に記載されたディスプレイ装置。
10. 【請求項１０】 前記液晶表示装置が、一対の基板間に
    注入封止される液晶層に、基板面と略平行な電界を印加
    する液晶表示装置であることを特徴とする請求項９に記
    載されたディスプレイ装置。
11. 【請求項１１】 前記液晶表示装置が、ノーマリーホワ
    イト型の液晶表示装置であることを特徴とする請求項９
    または請求項１０に記載されたディスプレイ装置。
12. 【請求項１２】 前記液晶表示装置が、ポリマ分散型液
    晶表示装置であることを特徴とする請求項９に記載され
    たディスプレイ装置。
13. 【請求項１３】 前記バックライトの導光板が、前記ポ
    リマ分散型液晶表示装置の一方の基板を兼ねることを特
    徴とする請求項１２に記載されたディスプレイ装置。
14. 【請求項１４】 前記ディスプレイ装置が、輸送手段内
    に搭載されるディスプレイ装置であることを特徴とする
    請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載された
    ディスプレイ装置。
15. 【請求項１５】 請求項１ないし請求項１３のいずれか
    １項に記載されたディスプレイ装置を用いることを特徴
    とするモニタ装置。
16. 【請求項１６】 請求項１ないし請求項１３のいずれか
    １項に記載されたディスプレイ装置を用いることを特徴
    とするヘッドマウントディスプレイ装置。
17. 【請求項１７】 請求項１ないし請求項１３のいずれか
    １項に記載されたディスプレイ装置を用いることを特徴
    とする窓ガラス。