WO2007138732A1 - 表示装置システム - Google Patents

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WO2007138732A1
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display device
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light
viewing angle
device system
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Takehiko Sakai
Tsuyoshi Okazaki
Katsuhiko Morishita
Yoshiharu Kataoka
Chikanori Tsukamura
Takahiro Sasaki
Dai Chiba
Original Assignee
Sharp Kabushiki Kaisha
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    • G02F1/1393Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the birefringence of the liquid crystal being electrically controlled, e.g. ECB-, DAP-, HAN-, PI-LC cells

Definitions

  • the present invention relates to a display device system including a viewing angle control panel for controlling a viewing angle of a display panel.
  • Display devices are generally required to have as wide a viewing angle as possible so that a clear image can be seen at any viewing angle force.
  • liquid crystal display devices that have been widely used recently have been developed for various viewing angles because the liquid crystal itself has a viewing angle dependency.
  • Patent Document 1 a display device that displays an image includes a phase difference control device, and controls a voltage applied to the phase difference control device.
  • a technique for changing the viewing angle characteristic has been proposed.
  • Patent Document 1 exemplifies chiral nematic liquid crystal, homogenous liquid crystal, randomly aligned nematic liquid crystal, and the like as liquid crystal modes used in a liquid crystal display device for phase difference control.
  • Patent Document 2 and Patent Document 3 a viewing angle control liquid crystal panel is provided above the display liquid crystal panel, and these panels are sandwiched between two polarizing plates to control the viewing angle. Also disclosed is a configuration that controls the viewing angle by adjusting the voltage applied to the liquid crystal panel. It is.
  • the liquid crystal mode of the viewing angle control liquid crystal panel is a twisted nematic system.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication “Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-174489 (published July 2, 1999)”
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication “Japanese Patent Laid-Open No. 10-268251 (published Oct. 9, 1998)”
  • Patent Document 3 Japanese Patent Gazette “JP 2005-309020 gazette (published on November 4, 2005)”
  • Patent Document 1 shows a contrast curve with a contrast ratio of about 10: 1 as shown in FIG. 17, and in the narrow viewing angle mode, the contrast in the wide viewing angle direction certainly decreases. .
  • the human power indicator next to it is fully visible. This is because, in general, even when the contrast ratio is reduced to 2: 1, for example, the display can be sufficiently visually recognized.
  • Patent Document 2 and Patent Document 3 also switch between a wide viewing angle and a narrow viewing angle by adjusting the contrast by changing the voltage applied to the viewing angle control liquid crystal panel. Although it is a thing, the effect is not enough.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a display device system capable of increasing the shielding effect.
  • the display device system of the present invention includes a display device that includes a knocklight, a display panel, and a viewing angle control panel that controls the viewing angle of the display panel in order to solve the above-described problems.
  • a reflected light amount relative increase unit that is a display device system that makes the amount of reflected light of external light reflected from the display device relatively larger than the amount of light leakage from the backlight in the display device. Is provided. The reason for “relatively” is that the luminance of the backlight can be reduced as a method of making the amount of reflected light larger than the amount of light leakage from the backlight.
  • the reflected light amount relative increase unit relatively increases the reflected light amount of the reflected light of the external light in the display device than the light leakage amount from the backlight in the display device. Like that. Thereby, visual recognition of the display on the display panel in the display device can be reduced. As a result, a display device system that can increase the shielding effect can be provided.
  • the reflected light amount relative increasing unit includes a light lighting unit that turns on a light that increases the reflected light amount of the display device.
  • the light lighting unit includes a light at a position of at least one of the four sides surrounding the display device.
  • the light provided at the position of at least one of the four sides surrounding the display device can cause the amount of reflected light of the reflected light of the external light in the display device to be larger than the amount of light leakage from the backlight. Can be made relatively large.
  • the light lighting unit includes a light at a position facing an observer who uses the display device.
  • the light is provided in front of the observer.
  • a person behind the observer who uses the display device Due to the increase of the reflected light, the visual recognition of the display on the display device is suppressed.
  • the display device is provided with a touch panel that is provided on a front surface side of the display panel and enables signal input by touching a part thereof. It is preferable that the light lighting unit turns on the light when touching the touch panel.
  • the reflected light amount relative increase unit includes a human detection sensor that detects the presence of a person, and the light lighting unit detects the presence of a person by the human detection sensor. When it is done, it is preferable to turn on the light.
  • the light is turned on when the presence of the person is detected by the person detection sensor that detects the presence of the person. Therefore, when the operator uses the display device, the amount of reflected light of the external light reflected by the display device can be made relatively larger than the amount of light leakage of the knock light force. As a result, even if there is a person behind the operator who uses the display device, visual recognition of the display by the person behind the operator can be suppressed.
  • the display device is provided in an automatic teller machine, and the light lighting unit is provided when a cash card is inserted into the automatic teller machine. It is preferable to turn on the light.
  • the reflected light amount relative increase unit includes a backlight luminance reduction unit that reduces the luminance of the backlight.
  • the backlight It is also possible to reduce the brightness. According to this, it is possible to provide a display device system that can reduce the visual recognition of the display on the display device and can increase the shielding effect.
  • the display device is provided with a touch panel that is provided on a front surface side of the display panel and that allows a signal to be input by touching a part thereof.
  • the backlight brightness reduction unit preferably reduces the brightness of the backlight when the touch panel is touched.
  • the reflected light amount relative increase unit includes a human detection sensor that detects the presence of a person
  • the backlight luminance reduction unit includes the human detection sensor. It is preferable to reduce the brightness of the backlight when detecting the light.
  • the brightness of the knocklight is reduced when the presence of a person is detected by the human detection sensor. Therefore, when there is an operator who uses the display device, it is possible to make the reflected light amount of the reflected light of the external light on the display device relatively larger than the light leakage amount from the knock light. As a result, even if there is a person behind the operator who uses the display device, visual recognition of the display by the person behind the operator can be suppressed.
  • the display device is provided in an automatic teller machine, and the backlight luminance reduction unit inserts a cash card into the automatic teller machine (ATM). It is preferable to reduce the brightness of the backlight when
  • the human sensor detects the presence of a person by infrared rays.
  • a human detection sensor can be easily configured by detecting the presence of a person using general infrared rays.
  • the human sensor detects the presence of a person who operates the display device.
  • the amount of reflected light of the external light reflected by the display device is relatively larger than the amount of light leakage from the knocklight. It can be done.
  • the human sensor detects the presence of a person behind the person who operates the display device.
  • the amount of reflected light of the external light reflected on the display device is relatively larger than the amount of light leakage from the knocklight. You can rub it.
  • the reflected light amount relative increase unit includes a peripheral illuminance sensor that detects illuminance around the display device, and the light lighting unit includes the peripheral illuminance sensor. It is preferable to turn on the light when the illuminance sensed at is below the set value.
  • the light lighting unit turns on the light.
  • the reflected light amount relative increase unit includes a peripheral illuminance detection sensor that detects illuminance around the display device, and the backlight luminance reduction unit includes the peripheral illuminance detection. It is preferable to reduce the brightness of the backlight when the illuminance detected by the sensor falls below the set value.
  • the illuminance detected by the ambient illuminance sensor is set in the knocklight luminance reduction unit.
  • the brightness of the backlight is reduced.
  • the reflected light amount relative increase portion is provided with a polarizing plate on the surface side of the display device that has been subjected to diffusion treatment.
  • the viewing angle control panel can be compared with the case where the polarizing plate not subjected to the diffusion treatment is provided.
  • the shielding effect is increased.
  • the reflected light amount relative increase portion includes a reflecting member for increasing the reflected light amount of the display device at least at a part of the periphery of the display device. Is preferred.
  • the amount of reflected light of the display device can be increased by providing the reflective member at least at a part of the periphery of the display device.
  • the reflecting member is provided at a position facing an observer who uses the display device.
  • the external light is reflected by the reflecting member provided at the position facing the observer who uses the display device. Therefore, for example, a person behind a viewer who uses the display device can be prevented from seeing the display of the display device by the reflected light from the reflecting member.
  • the reflecting member has a reflecting plate force capable of changing an opposing angle to the display device.
  • the viewing angle control panel includes a liquid crystal cell having a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are vertically aligned between a pair of translucent substrates, and a voltage applied to the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal cell is disposed between two polarizing plates arranged so that polarization transmission axes are substantially orthogonal to each other, and the drive circuit includes liquid crystal molecules in a liquid crystal layer of the liquid crystal cell.
  • the two polarizing plates whose polarization transmission axes are substantially orthogonal to each other are arranged so as to sandwich the liquid crystal cell of the viewing angle control panel.
  • the viewing angle control panel and the two polarizing plates are not necessarily adjacent to each other, and some component may be interposed between them.
  • the display state is a wide viewing angle that provides a first viewing angle range and a narrow viewing field that provides a second viewing angle range that is within the first viewing angle range and is narrower than the first viewing angle range. It can be switched to either.
  • “wide viewing angle” and “narrow viewing angle” mean a relatively wide viewing angle and a relatively narrow viewing angle rather than a specific absolute angle range.
  • the viewing angle can be controlled by switching between light transmission and shielding rather than reducing the contrast of display on the wide viewing angle side.
  • the shielding effect can be increased.
  • the display panel is a liquid crystal display panel. It is preferable. Note that the liquid crystal display panel may be a displacement of a transmissive liquid crystal display panel, a reflective liquid crystal display panel, or a transflective liquid crystal display panel.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a display device system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device provided with a viewing angle control panel used in the display device system.
  • FIG. 3 (a) is a perspective view showing an arrangement state of liquid crystal molecules in the narrow viewing angle mode of the viewing angle control panel, and (b) is a liquid crystal in the wide viewing angle mode of the viewing angle control panel. It is a perspective view which shows the arrangement
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the definition of viewing angle with respect to a laminated body of a viewing angle control panel and a second polarizing plate arranged in the same direction as FIGS. 3 (a) and 3 (b).
  • FIG. 5 (a), (b), and (c) are diagrams showing the positional relationship between liquid crystal molecules and polarizing plate transmission axes according to viewing angles.
  • FIG. 6 is a chart showing a luminance distribution in the narrow viewing angle mode of the liquid crystal display device.
  • FIG. 7 is a chart showing a luminance distribution in the wide viewing angle mode of the liquid crystal display device.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of a viewing angle control panel in which a retardation film is provided between a light-transmitting substrate and a polarizing plate in the liquid crystal display device.
  • FIG. 9 (a) is a schematic diagram showing a mechanism of visual recognition when there is no reflected light, and (b) is a schematic diagram showing a mechanism of visual recognition when there is reflected light.
  • FIG. 10 (a) is a perspective view showing a configuration of a display device system in which lights are provided around the liquid crystal display device.
  • FIG. 10 (b) is a side view showing a configuration of a display device system provided with a front light at a position facing an observer who uses a liquid crystal display device.
  • FIG. 11 is a side view showing a configuration of a display device system in which an infrared sensor for detecting the presence of a person is provided on the ceiling of a living room provided with an ATM.
  • FIG. 12 (a) is a perspective view showing a configuration of a display device system in which an infrared sensor for detecting the presence of a person is provided in an ATM.
  • FIG. 12 (b) is a perspective view showing another configuration of a display device system in which an infrared sensor for detecting the presence of a person is provided in an ATM.
  • FIG. 13 (a) is a perspective view showing a configuration of a display device system provided with an infrared sensor that senses the presence of a person using a liquid crystal display device immediately before an ATM.
  • FIG. 13 (b) is a perspective view showing a configuration of a display device system provided with an infrared sensor for detecting the presence of a person waiting in front of an ATM.
  • FIG. 14 (a) is a perspective view showing a configuration of a display device system in which a light is turned on by inserting a card into an ATM.
  • FIG. 14 (b) is a perspective view showing a configuration of a display device system provided in front of an ATM and provided with a person-sensing tread board for detecting the presence of a person.
  • FIG. 15 (a) is a perspective view showing a configuration of a display device system in which an illuminance meter is provided in an ATM.
  • FIG. 15 (b) is a perspective view showing a configuration of a display device system including an illuminometer in a living room provided with an ATM.
  • FIG. 16 (a) is a perspective view showing a configuration of a display device system in which a reflecting plate is provided around an ATM.
  • FIG. 16 (b) is a side view showing a configuration of a display device system including a reflection sheet at a position facing an observer who uses a liquid crystal display device.
  • FIG. 16 (c) is a plan view showing a configuration of a display device system in which a front light and an aluminum material are provided around the liquid crystal display device.
  • FIG. 17 is a chart showing the viewing angle distribution of a liquid crystal display device equipped with a conventional viewing angle control panel.
  • each figure referred below demonstrates only the main member required in order to demonstrate this invention among the components of one Embodiment of this invention, for simplification, and showed it simply. It is. Therefore, the display device system of the present invention may include any constituent member that is not shown in each drawing referred to in this specification. In addition, the dimensions of the members in each figure do not faithfully represent the actual dimensions of the constituent members and the dimensional ratios of the members.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the liquid crystal display device 10.
  • the liquid crystal display device 10 includes two liquid crystal panels: a display liquid crystal panel 1 as a display panel for displaying an image and a viewing angle control panel 2 including a liquid crystal cell 21. ing.
  • the display liquid crystal panel 1 is a transmissive type, and a backlight 3 is used as a light source.
  • the viewing angle control panel 2 is provided between the backlight 3 and the display liquid crystal panel 1 as shown in FIG.
  • the liquid crystal display device 10 includes a wide viewing angle mode in which the viewing angle of the image on the display liquid crystal panel 1 is wide by switching the liquid crystal in the viewing angle control panel 2, and a display liquid crystal.
  • the display state of the two modes can be switched between the narrow viewing angle mode in which the image on the panel 1 is visible and the viewing angle is narrow.
  • the narrow viewing angle mode is particularly suitable when it is not desirable for others to view the image on the LCD panel 1 for display.
  • the wide viewing angle mode is used for other normal use or the LCD panel 1 for display. This image is preferably used when a plurality of people view the image at the same time.
  • the display liquid crystal panel 1 includes a liquid crystal cell 11 having a liquid crystal sandwiched between a pair of translucent substrates, and a first polarizing plate 12 and a second polarizing plate 13 provided on the front and back of the liquid crystal cell 11.
  • the liquid crystal mode and cell structure of the liquid crystal cell 11 are arbitrary.
  • the drive mode of the display liquid crystal panel 1 is also arbitrary. That is, as the display liquid crystal panel 1, any liquid crystal panel that can display characters, images, or moving images can be used. Therefore, in FIG. 2, the detailed structure of the display liquid crystal panel 1 is not shown, and the description thereof is also omitted.
  • the display liquid crystal panel 1 may be a panel capable of color display or a panel dedicated to monochrome display. Furthermore, there is no limitation on the structure of the knocklight 3. Any known backlight can be used, so a detailed structure diagram of the knocklight 3 can be used. The illustration and description are also omitted.
  • the viewing angle control panel 2 includes a liquid crystal cell 21 having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of light-transmitting substrates 21a '21b, which will be described later, and a third liquid crystal cell 21 provided on the backlight 3 side. And a polarizing plate 22.
  • the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 21 is made of nematic liquid crystal that has been vertically aligned (homeotope picked alignment).
  • the viewing angle control panel 2 includes the liquid crystal cell 21 and can be switched between the wide viewing angle mode and the narrow viewing angle mode.
  • the liquid crystal cell 21 may not be provided. Further, it may not be possible to switch between the wide viewing angle mode and the narrow viewing angle mode.
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) are schematic diagrams mainly showing the configuration of the viewing angle control panel 2.
  • (a) shows the alignment state of the liquid crystal molecules in the narrow viewing angle mode
  • (b) shows the wide viewing angle. The alignment state of liquid crystal molecules in the mode is shown.
  • the liquid crystal cell 21 of the viewing angle control panel 2 includes a pair of translucent substrates 21a ′ 21b.
  • Transparent electrodes are formed on the respective surfaces of the translucent substrates 21a '21b using, for example, ITO (Indium Tin Oxide), not shown!
  • the display liquid crystal panel 1 has an electrode structure corresponding to the display unit because it is necessary to drive the liquid crystal in a display unit such as a pixel unit or a segment unit.
  • the viewing angle control panel 2 is not limited with respect to the electrode structure.
  • a uniform transparent electrode may be formed on the entire surface of the translucent substrates 21a ′ 21b in order to perform uniform switching over the entire display surface, or any other electrode structure may be adopted.
  • An alignment film (not shown) for aligning the liquid crystal molecules 21c is formed on the upper layer of the transparent electrode.
  • the alignment film is rubbed by a known method.
  • the rubbing direction in each of the translucent substrates 21a ′ and 21b is indicated by an arrow Ra′Rb.
  • the rubbing direction R a for the alignment film of the translucent substrate 21a is parallel and opposite to the rubbing direction Rb for the alignment film of the translucent substrate 21b.
  • the liquid crystal cell 21 is a so-called parallel cell having a twist angle of 0 (no twist).
  • the liquid crystal injected into the liquid crystal cell 21 is a negative nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy. Therefore, the liquid crystal molecules 21c of the liquid crystal cell 21 When no voltage is applied, the molecular major axes are aligned perpendicular to the substrate surface of the translucent substrates 21a '21b.
  • the retardation d 'An of the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 21 is, for example, from 200 nm to 350 nm.
  • the long axis shows a state inclined with respect to the normal line of the translucent substrate 21a ′ 21b.
  • Fig. 3 (b) shows that the molecular long axis of the liquid crystal molecule 21c is transparent depending on the applied voltage V (eg, a voltage of 5. OV or higher).
  • Optical substrate 21 a ⁇ Shows a state of being almost parallel to the 2 lb substrate surface.
  • the third polarizing plate 22 provided below the liquid crystal cell 21 in the viewing angle control panel 2 and the second polarizing plate 13 of the display liquid crystal panel 1 are respectively
  • the polarization transmission axis X and the polarization transmission axis X are arranged so as to be substantially orthogonal.
  • the second polarizing plate 13 and the second polarizing plate 13 correspond to two polarizing plates arranged opposite to each other with the liquid crystal cell 21 of the present invention interposed therebetween.
  • the first polarizing plate 12 corresponds to the polarizing plate of the present invention.
  • the angle formed between the polarization transmission axis X and the polarization transmission axis X may be in the range of 80 ° to 100 °.
  • the polarization transmission axis X of the second polarizing plate 13 of the display liquid crystal panel 1 is 40 with respect to the rubbing direction R with respect to the alignment film of the translucent substrate 21a.
  • the viewing angle control panel 2 configured as described above is used to reduce the viewing angle to a wide viewing angle.
  • the principle of switching between viewing angles will be described. That is, the viewing angle control panel 2 operates in cooperation with the second polarizing plate 13 of the display liquid crystal panel 1 by switching the voltage applied to the liquid crystal cell 21 to change the viewing angle between a wide viewing angle and a narrow viewing angle. Switch between.
  • the viewing angle from a certain viewpoint with respect to the laminated body of the viewing angle control panel 2 and the second polarizing plate 13 is expressed as the second polarizing plate 13.
  • Fig. 4 shows the viewing angles of three viewing points P to P for the laminated body of the viewing angle control panel 2 and the second polarizing plate 13 arranged in the same direction as Figs. 3 (a) and (b). It is.
  • the azimuth angle 0 is the rotation angle of the line connecting the leg of the perpendicular line from the viewpoint to the plane including the surface of the second polarizing plate 13 and the center 13c of the second polarizing plate 13. It is.
  • the azimuth angle ⁇ increases clockwise when viewed from above the normal direction of the second polarizing plate 13 with the azimuth angle in the direction of the viewpoint P being 0 °.
  • the azimuth angle ⁇ of viewpoint P is 9
  • the azimuth angle 0 of view point P is 180 °.
  • the polar angle ⁇ is viewed as the center 13c of the second polarizing plate 13.
  • the display state will be described.
  • the short axis side of the liquid crystal molecule 21c is opposed to the viewing angle direction. It becomes.
  • the applied voltage V to the liquid crystal cell 21 is 2.5 V to 3.
  • L to L indicate luminances of 50 cdZm 2 and 100 cd / m 2.
  • the molecular long axis of the liquid crystal molecule 21c is the polarization transmission axis X of the second polarizing plate 13 and the third polarization axis.
  • the light plate 22 is slightly tilted with respect to each. As a result, the viewing angle of the viewpoint P force
  • azimuth angle ⁇ 270 °! /, As shown in Fig. 6, polar angle ⁇ ! /, About 30 ° ⁇ ⁇ ⁇ 90 °. A sufficient light-shielding state can be obtained.
  • the molecular long axis of the liquid crystal molecule 21c is the polarization transmission axis X of the second polarizing plate 13 and the third polarization axis.
  • the major axis side faces the viewing angle direction. This allows viewpoint P
  • the linearly polarized light emitted from the knocklight 3 and transmitted through the third polarizing plate 22 and entered the liquid crystal cell 21 is given birefringence by the liquid crystal molecules 21c, and the polarized light transmission axis of the second polarizing plate 13
  • the polarization direction is rotated so as to coincide with each other, and the second polarizing plate 13 is transmitted. Therefore, a good display can be obtained for the viewing angle of the viewpoint P force.
  • the applied voltage V is as described above.
  • a good display can be obtained in the range of 0 ° ⁇ ⁇ ⁇ 90 ° for the polar angle ⁇ .
  • the light emitted from the backlight 3 can be blocked. That is, the display image of the display liquid crystal panel 1 cannot be viewed from the wide viewing angle direction, and the liquid crystal display device 10 can have a narrow viewing angle.
  • L to L have a luminance of 130 cd / m 2 or 240 cd.
  • the voltage applied to the liquid crystal cell 21 of the viewing angle control panel 2 is switched in at least two stages of the applied voltage V or the applied voltage V,
  • the display state of the liquid crystal display device 10 can be switched between a wide viewing angle and a narrow viewing angle.
  • a configuration in which a retardation film 4 is further provided between the translucent substrate 21a of the liquid crystal cell 21 and the third polarizing plate 22 may be employed. Is possible. When a narrow viewing angle is obtained by applying an applied voltage V to the liquid crystal cell 21, the orientation shown in Fig. 4
  • the retardation film 4 is provided to optically compensate the elliptically polarized light. That is, a retardation film that generates elliptically polarized light that cancels elliptically polarized light generated in the liquid crystal layer of the liquid crystal cell 21 in the narrow viewing angle mode is used as the retardation film 4.
  • the three-dimensional refractive index axes N ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ of the retardation film 4 are shown in FIG.
  • the three-dimensional refractive index axis ⁇ is in the polarization transmission axis X of the second polarizing plate 13.
  • the three-dimensional refractive index axis ⁇ is the component parallel to the polarization transmission axis X of the second polarizing plate 13,
  • the three-dimensional refractive index axis ⁇ is a component parallel to the normal line of the second polarizing plate 13.
  • the force provided by the viewing angle control panel 2 provided on the lower side of the display liquid crystal panel 1 is not necessarily limited thereto.
  • the stacking order of the display liquid crystal panel 1 and the viewing angle control panel 2 may be reversed.
  • the display liquid crystal panel 1 may be stacked on the knocklight 3 and the viewing angle control panel 2 may be stacked on the display liquid crystal panel 1.
  • the display liquid crystal panel 1 may be a transflective liquid crystal panel.
  • the surrounding environment in which the viewing angle control panel 2 is used is a power privacy display mode used in an environment where external light hits the liquid crystal display device 10. In this case, the effect becomes more remarkable.
  • the shielding power can be improved when used in an environment where external light hits the liquid crystal display device 10.
  • the reason for this is that the brighter the external light is, the light reflected from the display liquid crystal panel 1 by the external light enters the eyes, and the light for display by the backlight 3 is not visually recognized.
  • the screen display cannot be seen.
  • the luminance of the white display portion is A
  • the luminance of the black display portion is B.
  • the larger the contrast ratio AZB, the easier it is to visually recognize. Therefore, in order to make the display difficult to visually recognize, for example, the reflected light C is irradiated as shown in FIG. As a result, the contrast ratio becomes less visible as (A + C) Z (B + C) approaches 1. Therefore, the larger the reflected light C, the closer to 1.
  • the display device system including the liquid crystal display device 10 is provided with a reflected light amount relative increase unit (not shown), and the reflected light amount is relatively increased.
  • the amount of reflected light of external light from the periphery of the liquid crystal display device 10 is more than the amount of light leakage from the backlight 3, as shown in FIG. I try to make it relatively larger.
  • the light leakage from the backlight 3 means the transmitted light from the backlight 3 that contributes to the display on the surface of the display liquid crystal panel 1, and indicates whether light leakage from the white display portion or the black display portion. It doesn't matter.
  • the display device system that can increase the shielding effect and the narrow viewing angle effect.
  • the said effect is by this structure.
  • This effect is not necessarily limited to the narrow viewing angle mode, but is also effective in the wide viewing angle mode. However, the effect is greater in the narrow viewing angle mode.
  • the shielding region of the brightness of the display is 50 cd Zm 2 below are the majority, brightness The shielding area display of the OcdZ m 2 It's not a thing to show! /
  • the display brightness in the shielding region be 1 OcdZm 2 or less.
  • the light 31 for increasing the amount of reflected light of the liquid crystal display device 10 can be turned on around the liquid crystal display device 10 by increasing the illuminance to the liquid crystal display device 10. .
  • the light 31 is provided in a light lighting unit (not shown) in the display device system.
  • the light 31 can be provided at the position of at least one of the four sides surrounding the liquid crystal display device 10. That is, the position of the one side may be any of up, down, left and right surrounding the liquid crystal display device 10. Further, as shown in FIG. 10A, lights 31 can be provided on all four sides surrounding the liquid crystal display device 10. This light 31 is turned on by a light lighting section (not shown) of the display system. As a result, by turning on the light 31, it is ensured that the amount of reflected light of the external light of the peripheral power of the liquid crystal display device 10 is relatively larger than the amount of light leakage from the backlight 3. Can be.
  • a front light 32 as a light at a position facing an observer who uses the liquid crystal display device 10.
  • the front light 32 is provided in front of the observer, the person behind the observer who uses the liquid crystal display device 10 is reflected by the light 31 or the front light 32.
  • the light prevents the liquid crystal display device 10 from being visually recognized.
  • the liquid crystal display device 10 is provided on the surface side of the display liquid crystal panel 1 and a signal is obtained by touching a part thereof. It is possible to provide a touch panel 5 that allows input. Then, when the operator power S of the liquid crystal display device 10 touches the touch panel 5, the light 31 can be turned on.
  • the touch panel 5 is touched.
  • light 31 can be turned on. Therefore, the operator who uses the liquid crystal display device 10 should not allow others to see the display contents. Can do.
  • an infrared sensor 41 is provided as a human detection sensor for detecting the presence of a person, and the presence of the person is detected by the infrared sensor 41.
  • light 31 or front light 32 can be turned on.
  • the infrared sensor 41 is provided, for example, on a ceiling, and includes an infrared light emitting unit and an infrared light receiving unit (not shown).
  • infrared light When infrared light is emitted from the infrared light emitting unit, the reflected light is received. It senses the presence of people. In other words, if there is a person, the intensity of the reflected light changes, so that the presence of the person can be detected.
  • the light 31 or the front light 32 can be turned on when the presence of the person is detected by the infrared sensor 41 that detects the presence of the person. Accordingly, when the operator's power to use the liquid crystal display device 10 is turned on, the light 31 or the front light 32 is turned on, and the amount of light leaking from the knock light 3 is larger than the amount of light from the periphery of the liquid crystal display device 10. The amount of reflected light of the reflected light can be made relatively large.
  • a sensor for detecting the presence of this type of person for example, a sensor that reacts to radio waves or visible light may be used.
  • the infrared sensor 41 is provided in the ATM 50 of the bank, and the operator of the liquid crystal display device 10 of the ATM 50 is provided. Can be detected directly.
  • 12 (a) shows an infrared sensor 41 provided on the upper part of the ATM 50
  • FIG. 12 (b) shows an infrared sensor 41 provided on the lower part of the ATM 50.
  • An infrared sensor 41 provided below the ATM 50 is effective for wheelchair operators, for example.
  • the infrared sensor 41 is not necessarily limited to the reflective type.
  • an infrared light emitting unit (not shown) is provided on one pole 42a, and the other A transmission type infrared sensor 43 in which an infrared light receiving portion 43a is provided on the pole 42b can be obtained.
  • poles 42a and 42b can be installed so as to sense the operator of the liquid crystal display device 10 of the ATM 50. As a result, the operator of the liquid crystal display device 10 of the ATM 50 can be directly sensed.
  • the light 31 or the front light 32 can be used as a sensor for detecting the presence of a person by inputting the cash card 51 for operating the ATM 50 into the ATM 50. Can be lit.
  • a human-sensing tread 52 is installed at a position where the operator of the liquid crystal display device 10 stands, and a person is detected on the human-sensing tread 52. It is also possible to let the weight when standing up be perceived.
  • a piezoelectric element (not shown) is incorporated in the human sensing panel 52. When a person stands on the human sensing panel 52, the piezoelectric element detects the pressure, and a person exists. Detect what to do.
  • an illuminance meter as a peripheral illuminance detection sensor for detecting the illuminance around the liquid crystal display device 10 is provided. 61.
  • the light 31 or the front light 32 can be turned on.
  • Fig. 15 (a) shows an ATM 50 with a luminometer 61 attached. In this configuration, the illumination around the liquid crystal display device 10 is sensed.
  • FIG. 15 (b) shows an example in which an illuminance meter 61 is provided in a room equipped with an ATM 50.
  • a threshold value is set in advance for predetermined illuminance. When the illuminance sensed by the illuminance meter 61 falls below this threshold value, the lighting control of the light 31 or the front light 32 is performed.
  • the light 31 or the front light 32 is turned on when the illuminance power detected by the illuminometer 61 becomes lower than the set value.
  • the light 31 or the front light 32 is turned on to leak light from the knock light 3.
  • the amount of reflected light of external light from the periphery of the liquid crystal display device 10 can be made relatively larger than the amount.
  • the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the brightness of the knock light 3 can be reduced.
  • the luminance reduction of the backlight 3 is performed by a backlight luminance reduction unit not shown in the display device system.
  • the brightness of the knocklight 3 is reduced, and the amount of reflected light of external light from the periphery of the liquid crystal display device 10 is relatively larger than the amount of light leakage from the knocklight 3. It can be
  • FIGS. 16 (a), 16 (b), and 16 (c) at least part of the periphery of the liquid crystal display device 10 is used.
  • a reflecting plate 71, a reflecting sheet 72, or an aluminum material 73 as a reflecting member for increasing the illuminance to the liquid crystal display device 10.
  • the illuminance to the liquid crystal display device 10 is increased, and the amount of reflected light of the liquid crystal display device 10 is increased. be able to. Therefore, the reflected light amount of the reflected light of the external light from the periphery of the liquid crystal display device 10 is relatively larger than the light leakage amount from the backlight 3 due to the lighting of the light or the decrease of the brightness of the knock light 3. The effect of making can be further improved.
  • FIG. 16 (a) it is possible to include a reflecting plate 71 standing around the ATM 50.
  • the reflecting plate 71 is a screen type, and the angle of opposition to the liquid crystal display device 10 can be changed so that light can be condensed on the liquid crystal display device 10. Thereby, the visual recognition of the display of the liquid crystal display device 10 from a desired direction can be suppressed.
  • the facing angle to the liquid crystal display device 10 is not necessarily changeable.
  • a reflector provided on the ceiling may be used.
  • a reflection sheet 72 as a reflection member can be provided at a position facing an observer who uses the liquid crystal display device 10.
  • the external light is reflected by the reflection sheet 72 provided at the position facing the observer who uses the liquid crystal display device 10. Therefore, for example, a person who is behind the observer who uses the liquid crystal display device 10 is prevented from visually recognizing the display of the liquid crystal display device 10 by the reflected light from the reflection sheet 72.
  • the liquid crystal display device 10 includes a front light 32, An aluminum material 73 as a reflective member can be laid around the liquid crystal display device 10. Thereby, the illuminance to the liquid crystal display device 10 can be further increased.
  • the reflecting member is not necessarily limited to the aluminum material 73.
  • the surface of the ATM 50 can be easily reflected by a reflecting member such as silver plating or aluminum plating. .
  • a liquid crystal display device 10 in which the first polarizing plate 12 on the surface shown in FIG. 2 has been subjected to diffusion treatment.
  • AG Anti Glar
  • This AG treatment means glare prevention (reflection) treatment.
  • it is one of the methods for avoiding specular reflection on the glass surface or the like, and a process of applying a rough surface film or a force that makes the surface of the first polarizing plate 12 a little rough is performed. As a result, for example, background reflection can be prevented.
  • the narrow viewing angle control effect of the viewing angle control panel 2 is enhanced as compared with the case where the first polarizing plate 12 that is not subjected to the diffusion treatment is provided.
  • the viewing angle can be controlled by switching between light transmission and shielding rather than reducing the contrast of display on the wide viewing angle side.
  • the shielding effect can be increased.
  • the display panel is preferably a display liquid crystal panel 1.
  • the display liquid crystal panel 1 may be a deviation from a transmissive liquid crystal display panel, a reflective liquid crystal display panel, or a transflective liquid crystal display panel.
  • the present invention can be applied to a display device system including a display device such as a liquid crystal display device including a backlight, a display panel, and a viewing angle control panel for controlling the viewing angle of the display panel.
  • a display device such as a liquid crystal display device including a backlight, a display panel, and a viewing angle control panel for controlling the viewing angle of the display panel.
  • the liquid crystal display device can be applied, for example, to a transmissive liquid crystal display device, a reflective liquid crystal display device, or a transflective liquid crystal display device.

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Abstract

 バックライト(3)と、表示用液晶パネル(1)と、表示用液晶パネル(1)の視野角を制御する視野角制御パネル(2)とを備えた液晶表示装置(10)を含む。表示用液晶パネル(1)におけるバックライト(3)からの光漏れ量よりも液晶表示装置(10)における外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるようにする。これにより、遮蔽効果を増大し得る表示装置システムを提供する。

Description

表示装置システム
技術分野
[0001] 本発明は、表示パネルの視野角を制御する視野角制御パネルを備えた表示装置 システムに関するものである。
背景技術
[0002] 表示装置は、一般的には、どの視角力 見ても鮮明な画像を見ることができるように 、可能な限り広い視野角を有することが求められている。特に、最近広く普及している 液晶表示装置は、液晶そのものが視角依存性を有することから、広視野角化に関し て様々な技術開発が行われてきた。
[0003] し力しながら、使用環境によっては、使用者本人にしか表示内容が視認できないよ う、視野角が狭い方が好都合であることもある。特に、ノート型パーソナルコンピュータ 、携帯型情報端末 (PDA:Personal Data Assistant)、又は携帯電話等は、電車や飛 行機内等、不特定多数の人間が存在し得る場所で使用される可能性も高い。そのよ うな使用環境においては、機密保持やプライバシー保護等の観点から、近傍の他人 力 表示内容を覼かれたくないので、表示装置の視野角が狭いことが望ましい。この ように、近年、 1台の表示装置の視野角を、使用状況に応じて広視野角と狭視野角と の間で切替えたいという要求が高まっている。なお、この要求は、液晶表示装置に限 らず、任意の表示装置に対して共通の課題である。
[0004] このような要求に対して、例えば、特許文献 1では、画像を表示する表示装置にカロ えて位相差制御用装置を備え、この位相差制御用装置に印加する電圧を制御する ことによって視野角特性を変化させようとする技術が提案されている。この特許文献 1 では、位相差制御用液晶表示装置で用いる液晶モードとして、カイラルネマティック 液晶、ホモジ-ァス液晶、ランダム配向のネマティック液晶等が例示されている。
[0005] また、例えば、特許文献 2及び特許文献 3には、表示用液晶パネル上部に、視野角 制御用液晶パネルを設け、これらのパネルを 2枚の偏光板で挟持し、視野角制御用 液晶パネルへの印加電圧を調整することによって、視野角制御を行う構成も開示さ れている。この特許文献 2では、視野角制御用液晶パネルの液晶モードはッイストネ マティック方式である。
特許文献 1:日本国公開特許公報「特開平 11— 174489号公報(1999年 7月 2日公 開)」
特許文献 2 :日本国公開特許公報「特開平 10— 268251号公報(1998年 10月 9日 公開)」
特許文献 3:日本国公開特許公報「特開 2005 - 309020号公報(2005年 11月 4日 公開)」
発明の開示
[0006] し力しながら、上記従来の特許文献 1では、位相差制御用液晶素子を用いることに よって広視野角モードと狭視野角モードとの切替えが可能であると述べられているが 、その効果は十分とは言えない。例えば特許文献 1には、図 17に示すように、コントラ スト比が約 10 : 1のコントラスト曲線が示されており、狭視野角モードでは、確かに広 視野角方向のコントラストが低下している。し力しながら、この程度の変化では、隣に いる人力 表示が十分に視認されてしまう。この理由は、コントラスト比が例えば 2 : 1 まで低下しても、一般に、十分に表示を視認することができる力 である。
[0007] また、特許文献 2及び特許文献 3の技術も、視野角制御用液晶パネルへの印加電 圧を変化させてコントラストを調整することによって、広視野角と狭視野角との切替え を行うものであるが、その効果は十分とは言えない。
[0008] すなわち、特許文献 1〜特許文献 3のいずれの技術も、広視野角方向のコントラスト を低下させることによって、広視野角モードと狭視野角モードとの切替えを行う手法を 採用しているが、このような手法では、狭視野角モード時に広視野角方向つまり狭視 野角とならな力つた方向の遮蔽が十分ではなぐ他人力 画像が見られてしまう可能 性があるという問題がある。
[0009] 本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、遮蔽効 果を増大し得る表示装置システムを提供することにある。
[0010] 本発明者らは、上記問題について、鋭意、様々な検討を行った結果、外光が表示 装置に当たる環境下で使用する方が、遮蔽効果が高いことを確認し、本発明を見出 した。
[0011] すなわち、本発明の表示装置システムは、上記課題を解決するために、ノ ックライト と、表示パネルと、上記表示パネルの視野角を制御する視野角制御パネルとを備え た表示装置を含む表示装置システムであって、上記表示装置におけるバックライトか らの光漏れ量よりも表示装置における外光の反射光の反射光量の方が相対的に大 きくなるようにする反射光量相対的増大部が設けられている。なお、「相対的に」とし たのは、反射光量をバックライトからの光漏れ量よりも大きくする方法として、バックラ イトの輝度を減ずることも可能であるためである。
[0012] 上記の発明によれば、反射光量相対的増大部は、上記表示装置におけるバックラ イトからの光漏れ量よりも表示装置における外光の反射光の反射光量の方が相対的 に大きくなるようにする。これにより、表示装置における表示パネルの表示の視認を低 減できる。この結果、遮蔽効果を増大し得る表示装置システムを提供することができ る。
[0013] また、本発明の表示装置システムでは、前記反射光量相対的増大部は、前記表示 装置の反射光量を大きくするライトを点灯するライト点灯部を備えていることが好まし い。
[0014] これにより、ライト点灯部にてライトを点灯するので、確実にバックライトからの光漏れ 量よりも表示装置における外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるよう にすることができる。
[0015] また、本発明の表示装置システムでは、前記ライト点灯部は、表示装置を囲む 4辺 のうちの少なくとも 1辺の位置にライトを備えていることが好ましい。
[0016] これにより、表示装置を囲む 4辺のうちの少なくとも 1辺の位置に備えているライトに よって、バックライトからの光漏れ量よりも表示装置における外光の反射光の反射光 量の方が相対的に大きくなるようにすることができる。
[0017] また、本発明の表示装置システムでは、前記ライト点灯部は、表示装置を使用する 観察者の対向位置にライトを備えて 、ることが好ま 、。
[0018] これにより、ライトは観察者の前方に設けられていることになるので、例えば、表示 装置を使用する観察者の背後に存在する人は、ライトによる表示装置における外光 の反射光の増大により、表示装置の表示の視認が抑制される。
[0019] また、本発明の表示装置システムでは、前記表示装置には、表示パネルの表面側 に設けられ、かつ一部分をタツチすることにより信号入力を可能とするタツチパネルが 設けられていると共に、前記ライト点灯部は、タツチパネルにタツチしたときに、前記ラ イトを点灯することが好まし 、。
[0020] これにより、例えば、銀行の ATM (Automatic Teller Machine:現金自動支払!/ヽ機) に備えられて ヽるタツチパネルを備えた表示装置を操作する場合に、タツチパネルに タツチしたときに、ライトを点灯することができる。したがって、表示装置を使用する操 作者は、他人にその表示内容を見られな 、ようにすることができる。
[0021] また、本発明の表示装置システムでは、前記反射光量相対的増大部は、人の存在 を感知する人感知センサを備え、前記ライト点灯部は、上記人感知センサにより人の 存在を感知したときに、ライトを点灯することが好ましい。
[0022] これにより、人の存在を感知する人感知センサにより人の存在を感知したときに、ラ イトを点灯する。したがって、表示装置を使用する操作者力 ^、るときには、ノ ックライト 力 の光漏れ量よりも表示装置における外光の反射光の反射光量の方が相対的に 大きくなるようにすることができる。この結果、表示装置を使用する操作者の背後に人 が存在しても、該操作者の背後の人における表示への視認を抑制することができる。
[0023] また、本発明の表示装置システムでは、前記表示装置は、現金自動支払い機に設 けられていると共に、前記ライト点灯部は、現金自動支払い機にキャッシュカードが挿 入されたときに、ライトを点灯することが好ましい。
[0024] すなわち、現金自動支払い機にキャッシュカードが挿入されたときには、表示装置 を使用する操作者が存在することになる。したがって、このときに、ライトを点灯するこ とによって、遮蔽効果を増大して、他人にその表示内容を見られないようにすることが できる。
[0025] また、本発明の表示装置システムでは、前記反射光量相対的増大部は、前記バッ クライトの輝度を減ずるバックライト輝度低減部を備えて 、ることが好まし 、。
[0026] すなわち、表示装置におけるバックライトからの光漏れ量よりも表示装置における外 光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるようにする方法として、バックライト の輝度を減ずることも可能である。これによつても、表示装置における表示パネルの 表示の視認を低減でき、遮蔽効果を増大し得る表示装置システムを提供することが できる。
[0027] また、本発明の表示装置システムでは、前記表示装置には、表示パネルの表面側 に設けられ、かつ一部分をタツチすることにより信号入力を可能とするタツチパネルが 設けられていると共に、前記バックライト輝度低減部は、タツチパネルにタツチしたとき に、前記バックライトの輝度を減ずることが好ま 、。
[0028] これにより、タツチパネルにタツチしたときに、前記バックライトの輝度を減ずるので、 例えば、銀行の ATMに備えられて ヽるタツチパネルを備えた表示装置を操作する場 合に、タツチパネルにタツチしたときに、ノ ックライトの輝度を減ずることができる。した がって、表示装置を使用する操作者は、他人にその表示内容を見られないようにす ることがでさる。
[0029] また、本発明の表示装置システムでは、前記反射光量相対的増大部は、人の存在 を感知する人感知センサを備え、前記バックライト輝度低減部は、上記人感知センサ により人の存在を感知したときに、前記バックライトの輝度を減ずることが好ましい。
[0030] これにより、人感知センサにより人の存在を感知したときに、ノ ックライトの輝度を減 ずる。したがって、表示装置を使用する操作者がいるときには、ノ ックライトからの光 漏れ量よりも表示装置における外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなる よう〖こすることができる。この結果、表示装置を使用する操作者の背後に人が存在し ても、該操作者の背後の人における表示への視認を抑制することができる。
[0031] また、本発明の表示装置システムでは、前記表示装置は、現金自動支払い機に設 けられていると共に、前記バックライト輝度低減部は、現金自動支払い機 (ATM)に キャッシュカードが挿入されたときに、前記バックライトの輝度を減ずることが好ましい
[0032] すなわち、現金自動支払い機にキャッシュカードが挿入されたときには、表示装置 を使用する操作者が存在することになる。したがって、このときに、ノ ックライトの輝度 を減ずることによって、遮蔽効果を増大して、他人にその表示内容を見られないよう にすることができる。 [0033] また、本発明の表示装置システムでは、前記人感知センサは、赤外線により人の存 在を感知することが好まし 、。
[0034] これにより、人感知センサとして、一般的な赤外線により人の存在を感知することに よって、容易に、人感知センサを構成することができる。
[0035] また、本発明の表示装置システムでは、前記人感知センサは、表示装置を操作す る人の存在を感知することが好ま 、。
[0036] これにより、表示装置を使用する操作者力 ^、るときに、ノ ックライトからの光漏れ量よ りも表示装置における外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるようにす ることがでさる。
[0037] また、本発明の表示装置システムでは、前記人感知センサは、表示装置を操作す る人の背後に存在する人の存在を感知することが好まし 、。
[0038] これにより、表示装置を使用する操作者の背後に人がいるときに、ノ ックライトから の光漏れ量よりも表示装置における外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きく なるよう〖こすることがでさる。
[0039] また、本発明の表示装置システムでは、前記反射光量相対的増大部は、表示装置 の周辺の照度を感知する周辺照度感知センサを備え、前記ライト点灯部は、上記周 辺照度感知センサにて感知した照度が、設定値以下になったときに、ライトを点灯す ることが好ましい。
[0040] これにより、周辺環境が暗くなり、周辺照度感知センサにて感知した照度が設定値 以下になったときに、ライト点灯部は、ライトを点灯する。
[0041] したがって、例えば、夕方等において、周辺が暗くなつてきて、表示装置が視認し 易くなつてきたときに、ライトを点灯して、バックライトからの光漏れ量よりも表示装置に おける外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるようにすることができる。
[0042] また、本発明の表示装置システムでは、前記反射光量相対的増大部は、表示装置 の周辺の照度を感知する周辺照度感知センサを備え、前記バックライト輝度低減部 は、上記周辺照度感知センサにて感知した照度力 設定値以下になったときに、前 記バックライトの輝度を減ずることが好ま 、。
[0043] これにより、ノ ックライト輝度低減部は、周辺照度感知センサにて感知した照度が設 定値以下になったときに、前記バックライトの輝度を減ずる。
[0044] したがって、例えば、夕方等において、周辺が暗くなつてきて、表示装置が視認し 易くなつてきたときに、ノ ックライトの輝度を減じて、ノ ックライトからの光漏れ量よりも 表示装置における外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるようにするこ とがでさる。
[0045] また、本発明の表示装置システムでは、前記反射光量相対的増大部は、拡散処理 されて 、る偏光板を表示装置の表面側に備えて 、ることが好ま 、。
[0046] これにより、表示装置の表面側には拡散処理されている偏光板が備えられているの で、拡散処理していない偏光板が備えられている場合に比べて、視野角制御パネル の遮蔽効果が高まる。
[0047] また、本発明の表示装置システムでは、前記反射光量相対的増大部は、表示装置 の周囲の少なくとも一部に、該表示装置の反射光量を大きくするための反射部材を 備えていることが好ましい。
[0048] これにより、表示装置の周囲の少なくとも一部に反射部材を設けることにより、表示 装置の反射光量を大きくすることができる。
[0049] したがって、ライト点灯又はバックライトの輝度の減少による、ノ ックライトからの光漏 れ量よりも表示装置における外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるよ うにする効果を一層向上させることができる。
[0050] また、本発明の表示装置システムでは、前記反射部材は、表示装置を使用する観 察者の対向位置に設けられて 、ることが好ま U 、。
[0051] これにより、外光は、表示装置を使用する観察者の対向位置に設けられている反射 部材によって、反射される。したがって、例えば、表示装置を使用する観察者の背後 に存在する人は、反射部材による反射光により、表示装置の表示への視認が抑制さ れる。
[0052] また、本発明の表示装置システムでは、前記反射部材は、表示装置への対向角度 が変更可能な反射板力 なって 、ることが好ま 、。
[0053] これにより、表示装置への対向角度が変更可能な反射板の角度を変えることにより
、希望する方向からの表示装置の表示への視認を防止することができる。 [0054] また、本発明の表示装置システムでは、前記視野角制御パネルは、一対の透光性 基板間に液晶分子を垂直配向させた液晶層を有する液晶セルと、上記液晶層へ電 圧を印加する駆動回路とを備え、上記液晶セルは、偏光透過軸が略直交するよう対 向配置された 2枚の偏光板の間に配置され、上記駆動回路は、上記液晶セルの液 晶層の液晶分子の配列状態を変化させることにより、表示状態を、第 1の視野角範囲 と、該第 1の視野角範囲内にありかつ第 1の視野角範囲よりも狭い第 2の視野角範囲 との間で切替えることが好ましい。
[0055] 上記の発明によれば、視野角制御パネルの液晶セルを挟むように偏光透過軸が略 直交する 2枚の偏光板が配置されている。なお、視野角制御パネルと上記 2枚の偏 光板とは、必ずしも隣接している必要はなぐそれらの間に何らかの構成要素が介在 しても良い。
[0056] 上記の構成では、液晶層に所定の電圧を印加して液晶分子の配列状態を変化さ せ、液晶の複屈折を利用することにより、視野角制御パネルの液晶セルから出射す る光の偏光状態を変化させれば、視野角制御パネルの観察者側に配置されている 偏光板が検光子として作用し、視野角制御パネル力 観察者側へ出射する光を、視 角に応じて透過又は遮蔽することができる。すなわち、表示状態を、第 1の視野角範 囲を提供する広視野角と、第 1の視野角範囲内にあり第 1の視野角範囲よりも狭い第 2の視野角範囲を提供する狭視野とのいずれかに切替え可能である。なお、「広視野 角」と「狭視野角」とは、特定の絶対的な角度範囲を意味するのではなぐ相対的に 広い視野角と、相対的に狭い視野角とを意味する。
[0057] また、上記の構成では、液晶分子を垂直配向させた液晶セルを用いることにより、 限られた視野角のみ表示を視認できる狭視野角状態が実現可能である。これにより 、従来の視野角制御技術のように、広視野角側の表示のコントラストを低下させるの ではなぐ光の透過及び遮蔽の切替えによって視野角制御を行うことができる。この 結果、狭視野角モードに切替えたときにも、バックライトからの光漏れ量よりも表示装 置における外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるようにすることができ るので、遮蔽効果を増大することができる。
[0058] また、本発明の表示装置システムでは、前記表示パネルは、液晶表示パネルであ ることが好ましい。なお、液晶表示パネルは、透過型液晶表示パネル、反射型液晶 表示パネル、又は半透過型液晶表示パネルの 、ずれでもよ 、。
[0059] これにより、遮蔽効果を増大し得る液晶表示パネルを備えた表示装置システムを提 供することができる。
[0060] 本発明のさらに他の目的、特徴、及び優れた点は、以下に示す記載によって十分 わ力るであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になる であろう。
図面の簡単な説明
[0061] [図 1]本発明における表示装置システムの実施の一形態を示す模式図である。
[図 2]上記表示装置システムに用いられる視野角制御パネルを備えた液晶表示装置 の構成を示す断面図である。
[図 3] (a)は上記視野角制御パネルの狭視野角モード時における液晶分子の配列状 態を示す斜視図であり、 (b)は上記視野角制御パネルの広視野角モード時における 液晶分子の配列状態を示す斜視図である。
[図 4]図 3 (a) (b)と同じ向きに配置された視野角制御パネル及び第 2偏光板の積層 体に対する、視角の定義を表す模式図である。
[図 5] (a) (b) (c)は、視角に応じた液晶分子と偏光板透過軸との位置関係を示す図 である。
[図 6]上記液晶表示装置の狭視野角モード時の輝度分布を示すチャートである。
[図 7]上記液晶表示装置の広視野角モード時の輝度分布を示すチャートである。
[図 8]上記液晶表示装置において、透光性基板と偏光板との間に位相差フィルムを 設けた視野角制御パネルの構成を示す模式図である。
[図 9] (a)は反射光のないときの画像視認のメカニズムを示す模式図であり、 (b)は反 射光のあるときの画像視認のメカニズムを示す模式図である。
[図 10(a)]は液晶表示装置の周辺にライトを設けた表示装置システムの構成を示す斜 視図である。
[図 10(b)]液晶表示装置を使用する観察者の対向位置にフロントライトを備えた表示 装置システムの構成を示す側面図である。 [図 11]ATMが設けられた居室の天井に、人の存在を感知する赤外線センサが設け られた表示装置システムの構成を示す側面図である。
[図 12(a)]ATMに人の存在を感知する赤外線センサが設けられた表示装置システム の構成を示す斜視図である。
[図 12(b)]ATMに人の存在を感知する赤外線センサが設けられた表示装置システム の他の構成を示す斜視図である。
[図 13(a)]ATMの直前に液晶表示装置を使用する人の存在を感知する赤外線セン サが設けられた表示装置システムの構成を示す斜視図である。
[図 13(b)]ATMの前で順番待ちをしている人の存在を感知する赤外線センサが設け られた表示装置システムの構成を示す斜視図である。
[図 14(a)]ATMにカードを挿入することにより、ライトを点灯する表示装置システムの 構成を示す斜視図である。
[図 14(b)]ATMの前に設けられ、人の存在を検知する人感知用踏み板を備えた表示 装置システムの構成を示す斜視図である。
[図 15(a)]ATMに照度計を設けた表示装置システムの構成を示す斜視図である。
[図 15(b)]ATMが設けられた居室に照度計を備えた表示装置システムの構成を示す 斜視図である。
[図 16(a)]ATMの周辺に反射板を設けた表示装置システムの構成を示す斜視図であ る。
[図 16(b)]液晶表示装置を使用する観察者の対向位置に反射シートを備えた表示装 置システムの構成を示す側面図である。
[図 16(c)]液晶表示装置の周りにフロントライトとアルミ材とを設けた表示装置システム の構成を示す平面図である。
[図 17]従来の視野角制御パネルを備えた液晶表示装置の視野角分布を示すチヤ一 トである。
符号の説明
1 表示用液晶パネル (表示パネル)
2 視野角制御パネル 3 ノ ックライ卜
5 タツチパネル
10 液晶表示装置(表示装置)
11 液晶セノレ
12 第 1偏光板 (表面側の偏光板)
13 第 2偏光板 (2枚の偏光板)
21 液晶セノレ
21a 透光性基板
21b 透光性基板
21c 液晶分子
22 第 3偏光板 (2枚の偏光板)
31 ライト (ライト、反射光量相対的増大部)
32 フロントライト (ライト、反射光量相対的増大部)
41 赤外線センサ (人感知センサ)
43 赤外線センサ (人感知センサ)
50 ATM
51 キャッシュカード
52 人感知用パネル (人感知センサ)
61 照度計 (周辺照度感知センサ)
71 反射板 (反射部材)
72 反射シート (反射部材)
73 アルミ材 (反射部材)
X
13 偏光透過軸
X
22 偏光透過軸
発明を実施するための最良の形態
本発明の一実施形態について図 1ないし図 16に基づいて説明すれば、以下の通り である。なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の一実施形態の構成 部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略ィ匕して示したもの である。したがって、本発明の表示装置システムは、本明細書が参照する各図に示さ れていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成 部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
[0064] まず、本実施の形態の表示装置システムにおける表示装置としての液晶表示装置 10の構成について説明する。図 2は、上記液晶表示装置 10の概略構成を示す断面 図である。
[0065] 図 2に示すように、液晶表示装置 10は、画像を表示する表示パネルとしての表示 用液晶パネル 1と液晶セル 21を備えた視野角制御パネル 2との 2枚の液晶パネルを 備えている。上記表示用液晶パネル 1は透過型であり、光源としてバックライト 3が用 いられる。
[0066] 上記視野角制御パネル 2は、例えば、同図に示すように、バックライト 3と表示用液 晶パネル 1との間に設けられている。
[0067] 液晶表示装置 10は、視野角制御パネル 2における液晶をスイッチング動作させるこ とにより、表示用液晶パネル 1の画像が視認できる視野角が広い状態である広視野 角モードと、表示用液晶パネル 1の画像が視認できる視野角が狭い状態である狭視 野角モードとの 2つのモードの表示状態を切替えることができる。狭視野角モードは、 他人に表示用液晶パネル 1の画像を見られたくない場合に特に好適に用いられる一 方、広視野角モードは、それ以外の通常の使用時や、表示用液晶パネル 1の画像を 複数人で同時に見た 、場合等に好適に用いられる。
[0068] 表示用液晶パネル 1は、一対の透光性基板間に液晶を挟持した液晶セル 11と、液 晶セル 11の表裏に設けられた第 1偏光板 12及び第 2偏光板 13とを有している。液 晶セル 11の液晶モードやセル構造は任意である。また、表示用液晶パネル 1の駆動 モードも任意である。すなわち、表示用液晶パネル 1としては、文字、画像、又は動画 を表示できる任意の液晶パネルを用いることができる。したがって、図 2においては表 示用液晶パネル 1の詳細な構造を図示せず、その説明も省略する。
[0069] また、表示用液晶パネル 1は、カラー表示可能なパネルであっても良いし、モノクロ 表示専用のパネルであっても良い。さらに、ノ ックライト 3の構成にも何ら限定がなぐ 公知の任意のバックライトを用いることができるので、ノ ックライト 3の詳細な構造の図 示及び説明も省略する。
[0070] 視野角制御パネル 2は、一対の後述する透光性基板 21a ' 21bの間に液晶層を挟 持した液晶セル 21と、この液晶セル 21のバックライト 3側に設けられた第 3偏光板 22 とを備えている。液晶セル 21の液晶層は、垂直配向(ホメオト口ピック配向)させたネ マティック液晶からなる。なお、本実施の形態では、視野角制御パネル 2は、液晶セ ル 21を備え、広視野角モード時と狭視野角モード時とに切替え可能となっている力 本発明では、必ずしもこれに限らず、液晶セル 21を備えていなくてもよい。また、広 視野角モード時と狭視野角モード時とに切替え可能になっていなくてもよい。
[0071] ここで、図 3 (a) (b)に基づ 、て、視野角制御パネル 2の詳細な構成及び動作につ いて説明する。図 3 (a) (b)は、主として視野角制御パネル 2の構成を示す模式図で あり、(a)は狭視野角モード時における液晶分子の配列状態を示し、(b)は広視野角 モード時における液晶分子の配列状態を示す。
[0072] 図 3 (a) (b)に示すように、視野角制御パネル 2の液晶セル 21は、一対の透光性基 板 21a' 21bを備えている。透光性基板 21a ' 21bのそれぞれの表面には、例えば IT O (Indium Tin Oxide:インジウムすず酸化物)を用いて図示しな!、透明電極が形成さ れている。なお、表示用液晶パネル 1は、例えば画素単位又はセグメント単位等の表 示単位で液晶を駆動することが必要であるので、表示単位に応じた電極構造を有し ている。しかし、視野角制御パネル 2は、電極構造に関しては制限がない。例えば、 表示面全体で一様なスイッチングを行うために透光性基板 21a ' 21bの全面に一様 な透明電極が形成された構成としても良いし、他の任意の電極構造を取り得る。
[0073] 透明電極の上層には、液晶分子 21cを配向させる図示しない配向膜が形成されて いる。配向膜には、公知の手法により、ラビング処理がなされている。図 3 (a) (b)にお いて、透光性基板 21a' 21bのそれぞれにおけるラビング方向を、矢印 Ra 'Rbにより 示した。図 3 (a) (b)に示すように、透光性基板 21aの配向膜に対するラビング方向 R aは、透光性基板 21bの配向膜に対するラビング方向 Rbに平行かつ逆向きである。
[0074] すなわち、液晶セル 21は、ツイスト角 0 (ねじれなし)のいわゆるパラレル型セルであ る。本実施の形態では、液晶セル 21に注入される液晶は、負の誘電異方性を持つ ネガ型ネマティック液晶である。したがって、液晶セル 21の液晶分子 21cは、電圧の 無印加時には、透光性基板 21a' 21bの基板面に対して分子長軸が垂直となるように 配列する。液晶セル 21の液晶層のリタデーシヨン d' Anは、例えば、 200nm〜350 nmで teる o
[0075] また、透光性基板 21a ' 21bのそれぞれに設けられた図示しない電極間に電圧を印 加すると、図 3 (a)に示すように、液晶分子 21cは、基板面に対して垂直な状態から、 透光性基板 21a' 21bの法線に平行かつ透光性基板 21aの配向膜に対するラビング 方向 Ra'Rbに平行な面内で、印加電圧の大きさに応じて徐々に向きを変える。そし て、印加電圧が所定値となると、液晶分子 21cは、図 3 (b)に示すように、透光性基板 21a' 21bの基板面に対して分子長軸が平行な状態で配列する。すなわち、図 3 (a) は、印加電圧 V (例えば 2. 5V〜3. 5V程度の電圧)によって、液晶分子 21cの分子
長軸が、透光性基板 21a ' 21bの法線に対して傾いた状態を示す。また、図 3 (b)は、 印加電圧 V (例えば 5. OV以上の電圧)によって、液晶分子 21cの分子長軸が、透
H
光性基板 21 a · 2 lbの基板面に略平行になつた状態を示す。
[0076] 図 3 (a)に示すように、視野角制御パネル 2において液晶セル 21の下方に設けられ た第 3偏光板 22と表示用液晶パネル 1の第 2偏光板 13とは、それぞれの偏光透過軸 X と偏光透過軸 X とが略直交するように配置されている。なお、これら第 3偏光板 2
22 13
2及び第 2偏光板 13は、本発明の液晶セル 21を挟んで対向配置された 2枚の偏光 板に相当する。また、第 1偏光板 12は、本発明の偏光板に相当する。
[0077] また、偏光透過軸 X と偏光透過軸 X とのなす角は、 80° 〜100° の範囲であれ
22 13
ば、視野角切替えの十分な効果が得られる。表示用液晶パネル 1の第 2偏光板 13の 偏光透過軸 X は、透光性基板 21aの配向膜に対するラビング方向 Rに対して、 40
13
。 〜50° (好ましくは 45° )の傾きを持つ。
[0078] ここで、上述の図 3 (a) (b)に加えて、図 4及び図 5を参照し、上述の構成の視野角 制御パネル 2を用いて、視野角を広視野角と狭視野角との間で切替える原理にっ 、 て説明する。すなわち、上記視野角制御パネル 2は、液晶セル 21に対する印加電圧 を切替えることにより、表示用液晶パネル 1の第 2偏光板 13と協働作用して、視野角 を広視野角と狭視野角との間で切替える。なお、以下の説明において、視野角制御 パネル 2と第 2偏光板 13との積層体に対する、ある視点からの視角を、第 2偏光板 13 の中央を基準とした方位角 0及び極角 Φによって表す。図 4は、図 3 (a) (b)と同じ向 きに配置された視野角制御パネル 2及び第 2偏光板 13の積層体に対する、 3つの視 点 P 〜P力もの視角を表したものである。
1 3
[0079] 図 4に示すように、方位角 0は、視点から第 2偏光板 13の表面を含む平面へ下ろし た垂線の足と、第 2偏光板 13の中央 13cとを結ぶ線の回転角である。図 4の例では、 方位角 Θは、視点 Pの方向の方位角を 0° として、第 2偏光板 13の法線方向上側か ら見た場合に時計回りに増加するものとする。図 4の例では、視点 Pの方位角 Θ は 9
2 2
0° 、視点 Pの方位角 0 は 180° である。極角 Φは、第 2偏光板 13の中央 13cと視
3 3
点とを結ぶ直線力 第 2偏光板 13の法線となす角度である。
[0080] ここで、図 5 (a)〜(c)を参照しながら、液晶セル 21に対する印加電圧 Vによって、 し 図 3 (a)に示す液晶分子 21cの分子長軸が透光性基板 21a ' 21bの法線に対して微 少角だけ傾いている場合の、図 4に示す視点 P 〜Pのそれぞれの視角から観察され
1 3
る表示状態について説明する。
[0081] まず、図 4に示す視点 P力 の視角(方位角 0 =0° )に対しては、図 5 (a)に示す ように、液晶分子 21cの短軸側が視角方向に対向する状態となる。これにより、視点 P 力もの視角に対しては、ノ ックライト 3から出射され、第 3偏光板 22を透過して液晶セ ル 21内に入射した直線偏光は、液晶分子 21cによって複屈折が与えられず、第 2偏 光板 13で遮蔽される。したがって、視点 P力 の視角(方位角 Θ =0° )に対しては 、黒表示となる。なお、液晶セル 21に対する印加電圧 Vが上述のとおり 2. 5V〜3.
5V程度である場合、図 6に示すように、方位角 0 =0° については、極角 Φについ てはおよそ 30° ≤Φ < 90° の範囲で、他人からの覼き見を防止するに十分な遮光 状態が得られる。なお、図 6において、 L 〜Lは、輝度が、 50cdZm2、 100cd/m2
1 8
、 150cdZm2、 200cdZm2、 250cd/m2, 300cd/m2, 350cd/m2,及び 400c dZm2の視角の分布を示す等位線である。
[0082] また、図 4に示す視点 P力もの視角(方位角 Θ = 90° )に対しては、図 5 (b)に示
2 2
すように、液晶分子 21cの分子長軸が、第 2偏光板 13の偏光透過軸 X 及び第 3偏
13
光板 22のそれぞれに対して若干傾いた状態となる。これにより、視点 P力もの視角
2
に対しては、ノ ックライト 3から出射され、第 3偏光板 22を透過して液晶セル 21内に 入射した直線偏光は、液晶分子 21cによってごくわず力な複屈折が生じるが、第 2偏 光板 13で遮蔽される。したがって、視点 P力 の視角(方位角 0 = 90° )に対して
2 2
も、黒表示となる。また、視点 Pと対向する位置、すなわち方位角 Θ力 270° の場合
2
も視点 P力 の観察時と同様の原理により、黒表示となる。なお、液晶セル 21に対す
2
る印加電圧 Vが上述のとおり 2. 5V〜3. 5V程度である場合、方位角 0 = 90° 及
L
び方位角 Θ = 270° につ!/、ては、図 6に示すように、極角 Φにつ!/、て約 30° ≤ Φ < 90° の範囲で、他人からの覼き見を防止するに十分な遮光状態が得られる。
[0083] また、図 4に示す視点 P力 の視角(方位角 Θ = 180° )に対しては、図 5 (c)に示
3 3
すように、液晶分子 21cの分子長軸が、第 2偏光板 13の偏光透過軸 X 及び第 3偏
13
光板 22の偏光透過軸 X のそれぞれに対して約 45° 傾き、かつ、液晶分子 21cの
22
長軸側が視角方向に対向する状態となる。これにより、視点 P
3からの視角に対しては
、ノ ックライト 3から出射され、かつ第 3偏光板 22を透過して液晶セル 21内に入射し た直線偏光は、液晶分子 21cによって複屈折が与えられ、第 2偏光板 13の偏光透過 軸に一致するよう偏光方向が回転され、第 2偏光板 13を透過する。したがって、視点 P力 の視角に対しては、良好な表示が得られる。なお、印加電圧 Vが上述のとお
3 L
り 2. 5V〜3. 5V程度である場合は、方位角 Θ = 180° については、図 6に示すよう
3
に、極角 Φにつ 、ておよそ 0° ≤ Φ < 90° の範囲で、良好な表示が得られる。
[0084] 以上のとおり、視野角制御パネル 2の液晶セル 21に、液晶分子 21cの分子長軸を 基板法線に対して微少角だけ傾ける印加電圧 Vを印加した場合、方位角 Θ = 180
° 前後の狭い視角範囲についてのみ良好な表示が得られ、その他の方位角につい ては、液晶セル 21内の偏光光が第 2偏光板 13で遮光され、黒表示となる。したがつ て、視野角制御パネル 2の液晶セル 21に印加電圧 Vを印加することによって、広視
野角方向に対しては、バックライト 3からの出射光を遮蔽できる。すなわち、広視野角 方向からは表示用液晶パネル 1の表示画像を視認できなくなり、液晶表示装置 10を 狭視野角とすることができる。
[0085] 一方、視野角制御パネル 2の液晶セル 21に、図 3 (b)に示すように、液晶分子 21c の分子長軸を基板に略平行に傾ける印加電圧 Vを印加した場合は、図 4に示す視
H
点 P 〜Pのいずれの視角に対しても、図 7に示すように、全方位角 Θに対して良好 な表示が得られるような十分な複屈折が生じることにより、液晶表示装置 10を広視野 角とすることができる。なお、図 7において、 L〜Lは、輝度が、 130cd/m2、 240cd
1 8
350cdZm2、 460cd/m2, 570cd/m2, 680cd/m2, 790cd/m2,及び 9 OOcdZm2の各視角の分布を示す等位線である。
[0086] 本実施の形態の液晶表示装置 10では、視野角制御パネル 2の液晶セル 21に印加 する電圧を、印加電圧 V又は印加電圧 Vの少なくとも二段階で切替えることにより、
H L
液晶表示装置 10の表示状態を広視野角と狭視野角との間で切替えることが可能と なる。
[0087] なお、本実施の形態では、図 8に示すように、液晶セル 21の透光性基板 21aと第 3 偏光板 22との間に位相差フィルム 4をさらに備えた構成とすることも可能である。液晶 セル 21に印加電圧 Vを印加することによって狭視野角とした場合、図 4に示す方位
角 0 = 180° 付近以外の視角(例えば、方位角 0 =0° 付近、 90° 付近、及び 270 ° 付近)から見た場合、ノ ックライト 3から出射し、第 3偏光板 22を透過した後の直線 偏光は、液晶分子 21cの屈折率 (η , n )により、液晶セル 21の液晶層において複屈 e 0
折が生じて楕円偏光となる。これにより、第 2偏光板 13を透過する成分が生じ、光漏 れの原因となる。位相差フィルム 4は、その楕円偏光を光学補償するために設けられ るものである。つまり、狭視野角モード時において、液晶セル 21の液晶層において生 じる楕円偏光を相殺するような楕円偏光を生じる位相差フィルムを、位相差フィルム 4 として使用する。なお、位相差フィルム 4の 3次元屈折率軸 N ·Ν ·Νは、図 8に示す
X Υ Ζ
ように定義する。すなわち、 3次元屈折率軸 Νは、第 2偏光板 13の偏光透過軸 X に
X 13 垂直な成分、 3次元屈折率軸 Νは、第 2偏光板 13の偏光透過軸 X に平行な成分、
Υ 13
3次元屈折率軸 Νは、第 2偏光板 13の法線に平行な成分である。
Ζ
[0088] なお、上述の液晶表示装置 10では、図 2に示すように、表示用液晶パネル 1の下 側に視野角制御パネル 2が設けられたもの力 なっている力 必ずしもこれに限らず 、表示用液晶パネル 1と視野角制御パネル 2との積層順序を逆にしてもよい。すなわ ち、ノ ックライト 3の上に表示用液晶パネル 1を積層し、さらにその上に視野角制御パ ネル 2を積層した構成とすることも可能である。また、この場合、表示用液晶パネル 1 は、半透過型液晶パネルであっても良い。 [0089] ところで、本実施の形態の液晶表示装置 10にお 、て、視野角制御パネル 2を使用 する周辺環境は、外光が液晶表示装置 10に当たる環境下で使用する方力 プライ パシー表示モードの際、その効果がより顕著になる。すなわち、外光が液晶表示装 置 10に当たる環境下で使用する方が、遮蔽力を向上させることができる。この理由は 、外光が明るいほど、外光による表示用液晶パネル 1からの反射光が目に入り、バッ クライト 3による表示のための光が視認されないためである。例えば、屋外で、携帯電 話の表示を見たときに、画面の表示を視認できないことと同じ原理である。
[0090] この画像視認のメカニズムについて、具体的に、図 9 (a) (b)に基づいて説明する。
[0091] まず、図 9 (a)に示すように、表示用液晶パネル 1において、白表示部の輝度を Aと し、黒表示部の輝度を Bとする。このとき、コントラスト比 =AZBが大きい程、視認し 易い。したがって、表示を視認し難くするためには、図 9 (b)に示すように、例えば、反 射光 Cを照射する。これにより、コントラスト比は、(A+C)Z(B + C)が 1に近づく程、 視認し難くなる。したがって、反射光 Cが大きければ大きい程 1に近づく。
[0092] 上記画像視認のメカニズムに基づ 、て、本実施の形態では、液晶表示装置 10を含 む表示装置システムに、図示しない反射光量相対的増大部を設け、この反射光量相 対的増大部によって、少なくともプライバシーモード表示である狭視野角モードの場 合には、図 1に示すように、バックライト 3からの光漏れ量よりも液晶表示装置 10の周 辺から外光の反射光量の方が相対的に大きくなるようにするようにしている。なお、バ ックライト 3からの光漏れとは、表示用液晶パネル 1の表面における表示に寄与する バックライト 3からの透過光を意味し、白表示部又は黒表示部のいずれからの光漏れ かを問わない。これにより、液晶表示装置 10における表示用液晶パネル 1の表示の 視認を低減できるので、遮蔽効果、狭視野角効果を増大し得る表示装置システムを 提供することができる。なお、この構成によって、上記効果があることが、目視により確 認できている。また、この効果は、必ずしも狭視野角モードに限らず、広視野角モー ドでも効果がある。ただし、狭視野角モードの方が、その効果が大きい。例えば、図 6 に示す狭視野角モード時の輝度分布を示すチャートにおいて、表示の輝度が 50cd Zm2以下の遮蔽領域が大半を占めているが、この遮蔽領域が表示の輝度が OcdZ m2となって!/、ることを示すものではな!/、。 [0093] 本実施の形態では、狭視野角モードにおいて、遮蔽領域における表示の輝度が 1 OcdZm2以下となるようにするのが好まし 、。
[0094] 上記バックライト 3からの光漏れ量よりも液晶表示装置 10の周辺からの反射光量の 方が相対的に大きくなるようにするようにするために、本実施の形態では、例えば、図 10 (a)に示すように、液晶表示装置 10の周囲に、この液晶表示装置 10への照度を 大きくすることにより液晶表示装置 10の反射光量を大きくするためのライト 31を点灯 することができる。このライト 31は、上記表示装置システムにおける図示しないライト 点灯部に備えられている。
[0095] 具体的には、このライト 31は、液晶表示装置 10を囲む 4辺のうちの少なくとも 1辺の 位置に設けることができる。すなわち、上記 1辺の位置は、液晶表示装置 10を囲む 上下左右のいずれであってもよい。また、図 10 (a)に示すように、液晶表示装置 10を 囲む 4辺の全てにライト 31を設けることが可能である。このライト 31は表示装置システ ムの図示しないライト点灯部にて点灯される。これにより、ライト 31を点灯することによ つて、確実にバックライト 3からの光漏れ量よりも液晶表示装置 10の周辺力もの外光 の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるようにすることができる。
[0096] また、例えば、図 10 (b)に示すように、液晶表示装置 10を使用する観察者の対向 位置にライトとしてのフロントライト 32を備えることが可能である。
[0097] これにより、フロントライト 32は観察者の前方に設けられていることになるので、液晶 表示装置 10を使用する観察者の背後に存在する人は、ライト 31又はフロントライト 3 2による反射光により、液晶表示装置 10の表示の視認が妨げられる。
[0098] また、本実施の形態では、図 10 (a)に示すように、液晶表示装置 10には、上記表 示用液晶パネル 1の表面側に設けられ、かつ一部分をタツチすることにより信号入力 を可能とするタツチパネル 5を設けておくことが可能である。そして、液晶表示装置 10 の操作者力 Sこのタツチパネル 5にタツチしたときに、ライト 31を点灯することができる。
[0099] これにより、例えば、銀行の ATM (Automatic Teller Machine:現金自動支払!/ヽ機) 50に備えられているタツチパネル 5を備えた液晶表示装置 10を操作する場合に、タ ツチパネル 5にタツチしたときに、ライト 31を点灯することができる。したがって、液晶 表示装置 10を使用する操作者は、他人にその表示内容を見られないようにすること ができる。
[0100] また、本実施の形態では、図 11に示すように、人の存在を感知する人感知センサと しての例えば赤外線センサ 41を備え、この赤外線センサ 41により人の存在を感知し たときに、ライト 31又はフロントライト 32を点灯することができる。
[0101] 上記赤外線センサ 41は、例えば、天井に設けられており、図示しない赤外線発光 部と赤外線受光部とを備え、赤外線発光部から赤外光を発したときに、その反射光を 受光して人の存在を感知するものである。すなわち、人が存在すれば、反射光の強 度が変わるので、人の存在を感知することができる。
[0102] これにより、人の存在を感知する赤外線センサ 41により人の存在を感知したときに 、ライト 31又はフロントライト 32を点灯することができる。したがって、液晶表示装置 1 0を使用する操作者力 ^、るときに、ライト 31又はフロントライト 32を点灯して、ノ ックラ イト 3からの光漏れ量よりも液晶表示装置 10の周辺からの外光の反射光の反射光量 の方が相対的に大きくなるようにすることができる。なお、この種の人の存在を感知す るセンサとして、例えば、電波や可視光に反応するセンサであってもよい。
[0103] また、この赤外線センサ 41は、例えば、図 12 (a)及び図 12 (b)に示すように、例え ば、銀行の ATM50に備えておき、この ATM50の液晶表示装置 10の操作者を直 接感知することができる。なお、図 12 (a)は ATM50の上部に赤外線センサ 41を設 けたものを示す、図 12 (b)は ATM50の下部に赤外線センサ 41を設けたものを示し ている。 ATM50の下部に赤外線センサ 41を設けたものは、例えば、車椅子の操作 者に対して効果がある。
[0104] また、この赤外線センサ 41は、必ずしも反射型に限らず、例えば、図 13 (a)及び図 13 (b)に示すように、一方のポール 42aに図示しない赤外線発光部を設け、他方の ポール 42bに赤外線受光部 43aを設けた透過型の赤外線センサ 43とすることができ る。そして、例えば、図 13 (a)に示すように、 ATM50の液晶表示装置 10の操作者を 感知するように、ポール 42a '42bを設置することができる。これにより、この ATM50 の液晶表示装置 10の操作者を直接感知することができる。
[0105] 一方、図 13 (b)に示すように、 ATM50の液晶表示装置 10を使用する操作者の背 後に 、る人を感知するために、操作者の背後に 、る人を感知するようにポール 42a · 42bを設置することもできる。
[0106] また、例えば、図 14 (a)に示すように、人の存在を感知するセンサとして、 ATM50 を操作するためのキャッシュカード 51の ATM50への入力により、上記ライト 31又は フロントライト 32を点灯することができる。
[0107] さらに、図 14 (b)に示すように、 ATM50において、液晶表示装置 10の操作者が立 つ位置に人感知用踏み板 52を設置しておき、人感知用踏み板 52にて人が立ったと きの重みに感知させることも可能である。この人感知用パネル 52には、例えば、図示 しない圧電素子が組み込まれており、人がこの人感知用パネル 52に立つことによつ て、圧電素子がその圧力を検知して、人が存在することを検知する。
[0108] 一方、本実施の形態の表示装置システムでは、図 15 (a)及び図 15 (b)に示すよう に、液晶表示装置 10の周辺の照度を感知する周辺照度感知センサとしての照度計 61を備え、この照度計 61にて感知した照度が、設定値以下になったときに、上記ラ イト 31又はフロントライト 32を点灯することができる。なお、図 15 (a)は、 ATM50に照 度計 61を取り付けたものを示す。この構成の場合には、液晶表示装置 10周辺の照 度に感知する。一方、図 15 (b)は、 ATM50が備えられた居室に照度計 61を設けた 例を示している。この構成の場合には、外光の照度に感知する。したがって、例えば 、その日の天気と連動させることが可能である。これら構成の場合には、事前に所定 の照度に閾値を設けておく。そして、照度計 61にて感知した照度がこの閾値よりも下 回った場合に、ライト 31又はフロントライト 32の点灯制御を行う。
[0109] これにより、周辺環境が暗くなつてきたときには、照度計 61にて感知した照度力 設 定値以下になったときに、上記ライト 31又はフロントライト 32を点灯する。
[0110] したがって、例えば、夕方等において、周辺が暗くなつてきて、液晶表示装置 10が 視認し易くなつてきたときに、ライト 31又はフロントライト 32を点灯して、ノ ックライト 3 からの光漏れ量よりも液晶表示装置 10の周辺からの外光の反射光の反射光量の方 が相対的に大きくなるようにすることができる。
[0111] ところで、上記の説明では、ノ ックライト 3からの光漏れ量よりも液晶表示装置 10の 周辺からの反射光量の方が相対的に大きくなるようにする方法として、例えば、ライト 31又はフロントライト 32を設けていた。 [0112] しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、ライト 31又はフロントライト 32を点灯する代 わりに、ノ ックライト 3の輝度を減ずることも可能である。このバックライト 3の減輝度は 、表示装置システムにおける図示しな 、バックライト輝度低減部が行う。
[0113] これにより、ノ ックライト 3の輝度を減じて、ノ ックライト 3からの光漏れ量よりも液晶表 示装置 10の周辺からの外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるように することができる。
[0114] また、本実施の形態の表示装置システムでは、例えば、図 16 (a)、図 16 (b)、及び 図 16 (c)に示すように、液晶表示装置 10の周囲の少なくとも一部に、この液晶表示 装置 10への照度を大きくするための反射部材としての反射板 71、反射シート 72、又 はアルミ材 73を備えて 、ることが可能である。
[0115] このように、液晶表示装置 10の周囲の少なくとも一部に反射部材を設けることにより 、液晶表示装置 10への照度を大きくし、液晶表示装置 10の反射光の反射光量を大 きくすることができる。したがって、ライト点灯又はノ ックライト 3の輝度の減少による、 バックライト 3からの光漏れ量よりも液晶表示装置 10の周辺からの外光の反射光の反 射光量の方が相対的に大きくなるようにする効果を一層向上させることができる。
[0116] 具体的には、例えば、図 16 (a)に示すように、 ATM50の周りに立設された反射板 71を備えることが可能である。この反射板 71は、衝立方式になっており、液晶表示装 置 10への対向角度が変更可能として、光を液晶表示装置 10に集光できるようになつ ている。これにより、希望する方向からの液晶表示装置 10の表示の視認を抑制する ことができる。なお、この形態では、必ずしも液晶表示装置 10への対向角度が変更 可能になっていなくてよい。例えば、天井に設けた反射板でもよい。
[0117] また、図 16 (b)に示すように、反射部材としての反射シート 72を、液晶表示装置 10 を使用する観察者の対向位置に設けることが可能である。これにより、外光は、液晶 表示装置 10を使用する観察者の対向位置に設けられている反射シート 72によって 、反射される。したがって、例えば、液晶表示装置 10を使用する観察者の背後に存 在する人は、反射シート 72による反射光により、液晶表示装置 10の表示の視認が妨 げられる。
[0118] また、図 16 (c)に示すように、液晶表示装置 10にフロントライト 32を備えると共に、 液晶表示装置 10の周囲に反射部材としてのアルミ材 73を敷くことが可能である。こ れにより、液晶表示装置 10への照度をさらに高めることができる。なお、反射部材は 、必ずしもアルミ材 73に限らず、例えば、 ATM50の表面を、銀メツキ、又はアルミメッ キ等の反射部材により、反射し易 、ようにカ卩ェしておくことも可能である。
[0119] なお、本実施の形態では、さらに、図 2に示す液晶表示装置 10の表面の第 1偏光 板 12に拡散処理が施されているものを使用するのが好ましい。具体的には、第 1偏 光板 12の表面に例えば AG (Anti Glar)処理が施されていることが好ましい。この AG 処理とは、ギラギラ (反射)防止処理のことを意味する。例えば、ガラス表面等での鏡 面反射を避ける方法の 1つであり、第 1偏光板 12の表面を少し粗面にする力、又は 粗面膜を貼り付ける等の処理を行う。この結果、例えば、背景の写り込みを防ぐことが できるものである。
[0120] これにより、拡散処理していない第 1偏光板 12が備えられている場合に比べて、視 野角制御パネル 2の狭視野角制御効果が高まる。
[0121] また、上記の構成では、液晶分子を垂直配向させた液晶セルを用いることにより、 限られた視野角のみ表示を視認できる狭視野角状態が実現可能である。これにより 、従来の視野角制御技術のように、広視野角側の表示のコントラストを低下させるの ではなぐ光の透過及び遮蔽の切替えによって視野角制御を行うことができる。この 結果、狭視野角モードに切替えたときにも、上記バックライト 3からの光漏れ量よりも 液晶表示装置 10の周辺からの外光の反射光の反射光量の方が相対的に大きくなる ようにすることができるので、遮蔽効果を増大することができる。
[0122] また、本発明の表示装置システムでは、前記表示パネルは、表示用液晶パネル 1 であることが好ましい。なお、表示用液晶パネル 1は、透過型液晶表示パネル、反射 型液晶表示パネル、又は半透過型液晶表示パネルの 、ずれでもよ ヽ。
[0123] これにより、遮蔽効果を増大し得る液晶表示パネルを備えた表示装置システムを提 供することができる。
[0124] なお、本実施の形態の表示装置システムでは、その他、ライト点灯、ノ ックライト輝 度ダウン、フロントライト、反射シート、及び反射板のさまざまな組み合わせも可能であ る。 産業上の利用可能性
本発明は、バックライトと、表示パネルと、上記表示パネルの視野角を制御する視 野角制御パネルとを備えた例えば液晶表示装置等の表示装置を含む表示装置シス テムに適用できる。液晶表示装置は、例えば、透過型液晶表示装置、反射型液晶表 示装置、又は半透過型液晶表示装置の!、ずれでも適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] バックライトと、表示パネルと、上記表示パネルの視野角を制御する視野角制御パ ネルとを備えた表示装置を含む表示装置システムであって、
上記表示装置におけるバックライトからの光漏れ量よりも表示装置における外光の 反射光の反射光量の方が相対的に大きくなるようにする反射光量相対的増大部が 設けられて 、ることを特徴とする表示装置システム。
[2] 前記反射光量相対的増大部は、前記表示装置の反射光量を大きくするライトを点 灯するライト点灯部を備えていることを特徴とする請求項 1記載の表示装置システム。
[3] 前記ライト点灯部は、表示装置を囲む 4辺のうちの少なくとも 1辺の位置にライトを備 えていることを特徴とする請求項 2記載の表示装置システム。
[4] 前記ライト点灯部は、表示装置を使用する観察者の対向位置にライトを備えている ことを特徴とする請求項 2記載の表示装置システム。
[5] 前記表示装置には、表示パネルの表面側に設けられ、かつ一部分をタツチすること により信号入力を可能とするタツチパネルが設けられていると共に、
前記ライト点灯部は、タツチパネルにタツチしたときに、前記ライトを点灯することを 特徴とする請求項 2記載の表示装置システム。
[6] 前記反射光量相対的増大部は、人の存在を感知する人感知センサを備え、
前記ライト点灯部は、上記人感知センサにより人の存在を感知したときに、ライトを 点灯することを特徴とする請求項 2記載の表示装置システム。
[7] 前記表示装置は、現金自動支払い機に設けられていると共に、
前記ライト点灯部は、現金自動支払い機にキャッシュカードが挿入されたときに、ラ イトを点灯することを特徴とする請求項 2記載の表示装置システム。
[8] 前記反射光量相対的増大部は、前記バックライトの輝度を減ずるバックライト輝度 低減部を備えていることを特徴とする請求項 1記載の表示装置システム。
[9] 前記表示装置には、表示パネルの表面側に設けられ、かつ一部分をタツチすること により信号入力を可能とするタツチパネルが設けられていると共に、
前記バックライト輝度低減部は、タツチパネルにタツチしたときに、前記バックライト の輝度を減ずることを特徴とする請求項 8記載の表示装置システム。
[10] 前記反射光量相対的増大部は、人の存在を感知する人感知センサを備え、 前記バックライト輝度低減部は、上記人感知センサにより人の存在を感知したときに 、前記バックライトの輝度を減ずることを特徴とする請求項 8記載の表示装置システム
[11] 前記表示装置は、現金自動支払い機に設けられていると共に、
前記バックライト輝度低減部は、現金自動支払い機にキャッシュカードが挿入され たときに、前記バックライトの輝度を減ずることを特徴とする請求項 8記載の表示装置 システム。
[12] 前記人感知センサは、赤外線により人の存在を感知することを特徴とする請求項 6 又は 10記載の表示装置システム。
[13] 前記人感知センサは、表示装置を操作する人の存在を感知することを特徴とする 請求項 12記載の表示装置システム。
[14] 前記人感知センサは、表示装置を操作する人の背後に存在する人の存在を感知 することを特徴とする請求項 12記載の表示装置システム。
[15] 前記反射光量相対的増大部は、表示装置の周辺の照度を感知する周辺照度感知 センサを備え、
前記ライト点灯部は、上記周辺照度感知センサにて感知した照度が、設定値以下 になったときに、ライトを点灯することを特徴とする請求項 2記載の表示装置システム
[16] 前記反射光量相対的増大部は、表示装置の周辺の照度を感知する周辺照度感知 センサを備え、
前記バックライト輝度低減部は、上記周辺照度感知センサにて感知した照度が、設 定値以下になったときに、前記バックライトの輝度を減ずることを特徴とする請求項 8 記載の表示装置システム。
[17] 前記反射光量相対的増大部は、拡散処理されている偏光板を表示装置の表面側 に備えていることを特徴とする請求項 1記載の表示装置システム。
[18] 前記反射光量相対的増大部は、表示装置の周囲の少なくとも一部に、該表示装置 の反射光量を大きくするための反射部材を備えていることを特徴とする請求項 1、 2又 は 8記載の表示装置システム。
[19] 前記反射部材は、表示装置を使用する観察者の対向位置に設けられていることを 特徴とする請求項 18記載の表示装置システム。
[20] 前記反射部材は、表示装置への対向角度が変更可能な反射板からなっていること を特徴とする請求項 18記載の表示装置システム。
[21] 前記視野角制御パネルは、一対の透光性基板間に液晶分子を垂直配向させた液 晶層を有する液晶セルと、上記液晶層へ電圧を印加する駆動回路とを備え、 上記液晶セルは、偏光透過軸が略直交するよう対向配置された 2枚の偏光板の間 に配置され、
上記駆動回路は、上記液晶セルの液晶層の液晶分子の配列状態を変化させること により、表示状態を、第 1の視野角範囲と、該第 1の視野角範囲内にありかつ第 1の 視野角範囲よりも狭い第 2の視野角範囲との間で切替えることを特徴とする請求項 1 記載の表示装置システム。
[22] 前記表示パネルは、液晶表示パネルであることを特徴とする請求項 1記載の表示 装置システム。
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