1.本实用新型涉及能够在从倾斜方向观看到画面的情况、与无法从倾斜方向观看到画面的情况之间进行切换的显示装置。
背景技术:
2.液晶显示装置或有机el显示装置能够形成平板画面。另外,由于液晶显示装置或有机el显示装置能够实现薄型轻量,所以被应用在各种领域中。例如,在移动设备等中,有时期望仅能够从画面的正面观看、无法从倾斜方向观看这种构成。另一方面,就搭载于汽车的显示装置而言,在无法配置在驾驶员的正面的情况下,也有要求从倾斜方向也能看到清晰的图像的情况。
3.在专利文献1中记载有如下的构成:将tn(twisted nematic:扭曲向列)模式的液晶显示面板两张重叠,使用一张作为显示面板,使用另一张作为视角控制面板。即,tn液晶的液晶显示面板因施加电压不同,其视场角的指向性不同。利用这一点构成为通过在从正面观看的情况与从倾斜观看的情况之间进行切换,来对视角控制面板的施加电压进行视角控制。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:jp特开2006
‑
195388号公报
技术实现要素:
7.针对能够进行视角控制的显示装置可想到各种情景。即,在能够仅从正面视觉确认图像、而无法从倾斜方向视觉确认图像的情况;在能够从倾斜方向视觉确认图像、而无法从正面视觉确认图像的情况;以及在从正面和倾斜方向这两方均能够视觉确认画面的情况等。而且,在任一情况下均要求清晰的画面。
8.以往,不存在满足这种要求的显示装置。本实用新型的课题为实现能够满足以上这种要求的显示装置。
9.本实用新型是克服上述问题的技术,具体来说,构成为在从倾斜方向观看画面的情况下和从正面观看画面的情况下,与显示面板重叠地使用能够在透射与非透射之间进行切换的视角控制面板。具体的手段如下所示。
10.(1)一种视角控制面板,其在第一基板与第二基板之间夹持有液晶,所述视角控制面板的特征在于,在所述第一基板隔开第一间隔平行地形成有沿第一方向延伸的透明的第一电极和沿所述第一方向延伸的透明的第二电极,所述第一电极和所述第二电极构成电极对,所述电极对在第二方向上排列,在所述第二基板形成有沿所述第一方向延伸的遮光性的遮光栅,在所述第二基板上,覆盖所述遮光栅地形成有透明的公共电极,所述遮光栅在俯视时形成在与所述电极对和所述电极对之间的间隔对应的位置。
11.(2)根据(1)所述的视角控制面板,其特征在于,所述第二电极和第一电极形成于
所述第二基板,所述公共电极形成于所述第一基板。
12.(3)一种视角控制面板,其在第一基板与第二基板之间夹持有液晶,所述视角控制面板的特征在于,在所述第一基板呈平面状地形成有透明的公共电极,覆盖所述公共电极地形成有第一绝缘膜,在所述第一绝缘膜上,隔开第二间隔平行地形成有沿第一方向延伸的透明的第一电极、和沿第一方向延伸的透明的第二电极,所述第一电极和所述第二电极构成电极对,所述电极对在第二方向上排列,在所述第二基板形成有沿所述第一方向延伸的遮光性的遮光栅,所述遮光栅在俯视时形成在与所述电极对和所述电极对之间的间隔对应的位置。
13.(4)根据(3)所述的视角控制面板,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极形成于所述第一基板,在其上形成有第一绝缘膜,在其上形成有具有沿所述第一方向延伸的条带状的孔的公共电极。
14.(5)一种显示装置,其具有显示面板和视角控制面板,所述显示装置的特征在于,所述视角控制面板为(1)~(4)中任一项所述的视角控制面板,所述视角控制面板与所述显示面板相比配置于前表面。
15.(6)根据(5)所述的显示装置,其特征在于,所述显示面板为液晶显示面板。
16.(7)根据(5)所述的显示装置,其特征在于,所述显示面板为有机el显示面板。
17.(8)一种显示装置,其具有显示面板和视角控制面板,所述显示装置的特征在于,所述视角控制面板为(1)~(4)中任一项所述的视角控制面板,所述视角控制面板与所述显示面板相比配置在背面。
18.(9)根据(8)所述的显示装置,其特征在于,所述显示面板为液晶显示面板。
附图说明
19.图1是示出相对于显示面板的视场角的定义的立体图。
20.图2是示出实施例1的构成的立体图。
21.图3是实施例1的剖视图。
22.图4是液晶显示面板的平面图。
23.图5是液晶显示面板中的像素的平面图。
24.图6是示出ips模式的动作的剖视图。
25.图7是视角控制面板的剖视图。
26.图8是图7的平面图。
27.图9是说明视角控制面板的动作的立体图。
28.图10是视角控制面板的第1基板的平面图。
29.图11是示出视角控制面板的第1电极和第2电极的布线的平面图。
30.图12是在重叠配置显示面板和视角控制面板的情况下的、显示面板的像素的平面图。
31.图13是视角控制面板的第2基板的剖视图。
32.图14是在将遮光栅设为两层构成的情况下的剖视图。
33.图15a是在对第2基板涂敷了遮光栅材料的状态的剖视图。
34.图15b是将遮光栅图案化的状态的剖视图。
35.图15c是覆盖遮光栅并形成外涂膜的状态的剖视图。
36.图15d是示出在外涂膜上涂敷第二遮光栅材料的状态的剖视图。
37.图15e是示出将第二遮光栅图案化的状态的剖视图。
38.图15f是示出覆盖第二遮光栅形成外涂膜的状态的剖视图。
39.图16是在将遮光栅设为3层构造的情况下的剖视图。
40.图17是在将遮光栅设为层叠构造时增大遮光栅的宽度的情况下的剖视图。
41.图18是实施例2的第2基板中的遮光栅的平面图。
42.图19是图18的b
‑
b剖视图。
43.图20是示出实施例2的另一例的平面图。
44.图21是图20的c
‑
c剖视图。
45.图22是实施例3的平面图。
46.图23是实施例4的立体图。
47.图24是实施例4的剖视图。
48.图25是实施例5的立体图。
49.图26是实施例5的剖视图。
50.图27是有机el显示面板的平面图。
51.图28是有机el显示面板的像素的平面图。
52.图29是示出在实施例5中使有机el显示面板和视角控制面板重叠的状态的像素的平面图。
53.图30是汽车的内部的模式图。
54.图31是示出车载显示装置的问题点的模式剖视图。
55.图32是说明实施例6中的课题的剖视图。
56.图33是图32所使用的视角控制面板的剖视图。
57.图34是说明实施例6中的另一课题的剖视图。
58.图35是图34所使用的视角控制面板的剖视图。
59.图36是在对视角控制面板使用ips模式的液晶面板的情况下的剖视图。
60.图37是图36的平面图。
61.图38是在对视角控制面板使用ips模式的液晶面板的情况下的另一例的剖视图。
62.图39是图38的平面图。
63.附图标记说明如下:
64.10
…
遮光栅、11
…
第1电极(主视用)、12
…
第2电极(立体用)、
65.13
…
公共电极、14
…
外涂膜、16
…
取向膜、18
…
总线布线、19
…
总线布线、20
…
发光层、21
…
保护膜、22
…
发光区域、25
…
扫描线驱动电路、26
…
影像信号线驱动电路、27
…
电源电路、30
…
挡风玻璃、31
…
汽车内的仪表板、32
…
方向盘、33
…
显示面板、34
…
显示面板、100
…
tft基板、101
…
偏振片、111
…
扫描线、112
…
影像信号线、113
…
像素、114
…
电源线、115
…
像素电极、116
…
电容绝缘膜、117
…
公共电极、118
…
tft电路层、120
…
显示区域、121
…
端子区域、122
…
柔性布线基板、131
…
公共电极的孔、150
…
液晶、160
…
密封材料、171
…
端子、172
…
端子、200
…
对置基板、201
…
偏振片、210
…
彩色滤光片、250
…
液晶、300
…
第1基板、301
…
偏振片、400
…
第2基板、401
…
偏振片、500
…
透明粘接材料、600
…
有机el元
件基板、1000
…
液晶显示面板、2000
…
视角控制面板、3000
…
背光源、4000
…
有机el显示面板、5000
…
显示装置、v1
…
第1电极施加电压、v2
…
第1电极施加电压
具体实施方式
66.图1是示出显示装置5000中的视角特性的立体图。在图1中,箭头为从显示装置5000射出的光的方向。在显示装置5000的视场角特性的情况下,有用图1的θ表示的极角方向与用表示的方位角方向。在本说明书中,只要没有特别限定,是针对极角方向的视场角特性进行说明。另外,在本实用新型中,有时还针对极角方向的特性而使用视角特性这一用语。以下,通过实施例详细说明本实用新型。
67.【实施例1】
68.图2是示出本实用新型的显示装置的构成的分解立体图。在基于ips(in plane switching:共面转换)模式的液晶显示面板1000的背面配置有使用基于tn模式的液晶面板的视角控制面板2000,在其背面配置有背光源3000。
69.在以下的实施例中,说明液晶显示面板1000使用基于ips(in plane switching)模式的液晶显示面板1000,视角控制面板2000使用基于tn模式的液晶面板,但本实用新型不限于此,视角控制面板2000可以使用ips模式,显示面板1000也可以使用tn模式。ips模式具有优越的视场角特性,tn模式具有优越的透射率特性。
70.图3是在组装了图2的构成的情况下的剖视图。在图3中,在背光源3000的上方配置有视角控制面板2000,在其上配置有液晶显示面板1000。视角控制面板2000和液晶显示面板1000通过透明粘接剂500来粘接。
71.视角控制面板2000构成为形成有第一电极11、以及第2电极12的第1基板300与形成有公共电极13的第2基板400之间夹持有液晶250,第1基板300和第2基板200利用密封材料160来粘接。在第2基板400形成有之后说明的、用于控制视角的遮光栅10。此后,有时称为遮光栅10,有时称为形成有遮光栅10的层,有时称为遮光栅10自身。在第1基板300的下侧配置有第1偏振片301,在第2基板400的上侧配置有第2偏振片401。
72.液晶显示面板1000构成为,在形成有tft(thin film transistor:薄膜晶体管)或像素电极的tft基板100和形成有彩色滤光片的对置基板200之间夹持有液晶150,tft基板100和对置基板200通过密封材料160来粘接。在tft基板100下配置有第3偏振片101,在对置基板200上配置有第4偏振片201。
73.在图3中,第2偏振片401和第3偏振片101的偏振轴为相同方向。因此,也能够省略第2偏振片401或者第3偏振片101的某一方。
74.图4是液晶显示面板1000的平面图。tft基板100和对置基板200在周边通过密封材料160来粘接,在tft基板100和对置基板200之间夹持有液晶。在对置基板200和tft基板100重叠的部分形成有显示区域120,在对置基板200与tft基板100没有重叠的部分的tft基板100形成有端子区域121。
75.在显示区域120中,扫描线111在横向(x方向)上延伸,在纵向(y方向)上排列。影像信号线112沿纵向延伸,在横向上排列。在由扫描线111和影像信号线112包围的区域形成有像素113。为了向液晶显示面板供给信号或电源,在端子区域121连接有柔性布线基板122。
76.图5是示出像素内的像素电极115的形状的例子的平面图。在图5中,在由扫描线
111和影像信号线112包围的区域形成有像素电极115。在像素内,还形成有tft或通孔等,但在图5中将这些省略。
77.图6是与图5的a
‑
a剖面相当的、液晶显示面板的剖视图。图6示出ips方式的液晶显示面板的动作,省略详细的构成。在图6中,在tft基板100上形成有tft电路层118。tft电路层118为包括tft、信号线、电极、通孔等的概念。在tft电路层118上形成有公共电极117,在公共电极117上形成有电容绝缘膜116,在其上形成有像素电极115。
78.在图6中,夹持液晶150地与tft基板100相对地配置有对置基板200。在对置基板200形成有彩色滤光片210。在对置基板200还形成有黑矩阵、外涂膜,在图6中将这些省略。另外,在tft基板100与对置基板200中,在与液晶150相接的面形成有取向膜,但在图6中将其省略。
79.在图6中,若对像素电极115施加电压,则产生用图6的箭头表示的这种电力线,使液晶分子旋转。由此,通过控制液晶层150中的光的透射率而形成图像。
80.图7是视角控制面板2000的剖视图。在图7中,在第1基板300上呈条带状形成有第1电极11和第2电极12。在图7中,夹持有液晶层250地配置有第2基板400。在第2基板400形成有由遮光性的遮光栅10和基于透明的树脂的外涂膜14构成的遮光栅层10,在外涂膜14上形成有透明的公共电极13。在图7中,若对第1电极11施加电压v1,或者对第2电极12施加电压v2,则与公共电极13之间产生纵向电场而使液晶分子立起,由此,控制液晶层250的光透射率。此外,液晶当被施加长时间直流电压时会电解,因此,需要施加交流电压。以下,在言及电压v1、电压v2时,是指交流电压中的电压有效值。
81.在图7中,第1电极11形成在可从画面的正面观看到的情况下的图像,第2电极12形成可从倾斜观看的情况下的图像。在视角控制面板2000中,无需变灰(greyed out),因此,v1或者v2可以为透视光、或遮蔽光的某一种电压。
82.图8是图7的平面图,条带状的第1电极11和条带状的第2电极12仅隔开很小的间隔d(例如3微米)而平行地形成。第1电极11和第2电极12以基于例如ito(indium tin oxide:氧化铟锡)等透明电极来形成。在此,很小的间隔是指,保持电极间的绝缘的程度。在图8中,在将第1电极11和第2电极12作为对电极的情况下,针对每对电极形成有遮光栅10。
83.返回至图7,在从正面观看画面的情况下,当接通对第1电极12施加的电压v1时,在与区域a对应的液晶层250中使光透射。另一方面,在从倾斜右方向观看画面的情况下,当接通对第2电极12施加的电压v2时,在与区域b对应的液晶层250中使光透射。相反为了无法从倾斜方向画面观看,只要断开第2电极12的电压v2即可。
84.在图7的构成中,在从画面正面观看的情况下,在与第1电极11对应的区域和与第2电极12对应的区域均能够视觉确认,因此,正面与倾斜方向上的亮度的差变大。若这成为问题,则例如只要关断第1电极11的电压v1即可。
85.在图7中,假设相对于画面从倾斜右方向观看的情况,但在相对于画面从倾斜左方向观看的情况下,只要将第1电极11和第2电极12的动作设为相反即可。也就是说,只要将对第1电极11施加的电压和对第2电极12施加的电压设为相反即可。在以下的说明中,假设相对于画面从倾斜右方向观看的情况,但在从倾斜左方向观看的情况下也只要应用相同理论即可。
86.图9是与图7的构成对应的立体图。在图9中,条带状的第1电极11和第2电极12沿y
方向延伸,在x方向上排列。夹持液晶层250地使公共电极13相对置。在公共电极13上,具有规定高度的遮光栅10沿y方向延伸。
87.与第1电极11对应的区域无法从比与图9的箭头对应的θ大的角度观看到。能够从用箭头表示的θ的方向观看的仅为与第2电极12对应的区域。因此,若将第2电极12设为关断状态,则无法从倾斜方向视觉确认画面。
88.至于设为在何种程度的角度θ中变得无法对画面进行视觉确认、即视角特性,根据显示装置的目的而不同。视角特性、即图9中的θ能够根据遮光栅10的高度、以及第1电极11和第2电极12的宽度来设计。
89.图10是视角控制面板2000的第1电极11和第2电极12的平面图。在图10中,条带状的第1电极11和第2电极12沿y方向延伸,隔开间隙d地在x方向上排列。第1电极以及第2电极的宽度w例如为7微米,间隙d为3微米,间距p为10微米。在图10中,第1电极11和第2电极12的宽度w相同,但也可以根据需要进行改变。
90.图11是第1基板300整体的平面图。如图11所示,第1电极11通过上侧的总线布线18与端子171连接,第2电极12通过下侧的总线布线19与端子172连接。因此,不需要将第1基板300设为多层布线,从而能够简化构造。
91.图12是示出在将液晶显示面板1000和视角控制面板2000重叠的情况下,液晶显示面板1000中的像素与视角控制面板2000的第1电极11第2电极12之间的关系的平面图。在图12中,在液晶显示面板1000中,在由扫描线111和影像信号线112包围的像素区域形成有像素电极115。形成于视角控制面板2000的、条带状的第1电极11和第2电极12与液晶显示面板1000的像素重叠。
92.如图12所示,在1个像素内存在5个第1电极11,存在5个第2电极12。即,在相对于画面从倾斜方向观看画面的情况下,在各像素中,使用从与第2电极12对应的部分通过的光来作为背光源以形成图像。
93.也就是说,在从倾斜方向观看显示面板的情况下,从像素截出与第2电极12对应的部分并进行视觉确认。因此,像素内的第2电极12的数量越多,越真实地再现图像。然后,因存在第1电极11与第2电极12之间的间隔d、以及针对第1电极11和第2电极12的每对电极存在遮光栅10,使得像素的透射率降低。因此,通过第1电极11和第2电极12以何种程度划分像素,兼顾在从倾斜方向观看的情况下的图像的再现性和画面的亮度来决定。
94.像这样,像素、第1电极11和第2电极12的数量根据需要来决定,但至少在1个像素中,优选最少存在一个第1电极12和第2电极12所成的对。在与1个像素对应地仅存在1个第1电极、或者仅存在1个第2电极的情况下,会导致画面的精细度劣化。另外,优选在1个像素存在相同数量的第1电极11和第2电极12。因此,针对1个像素,优选第1电极11和第2电极12的合计的数量为2以上的偶数。
95.图13是示出形成于第2基板400的遮光栅10的剖视图。图13与图7等为上下相反。在图13中,遮光栅10的宽度w1例如为3微米,间距p1为10微米,高度h1为15微米。遮光栅10的材料例如能够使用与显示面板1000所使用的黑矩阵相同的材料。在遮光栅10与遮光栅10之间形成有外涂膜14。外涂膜14具有作为平坦化膜的作用,被形成为比遮光栅10的高度例如厚t1(例如3微米)左右。在外涂膜14上形成有公共电极13,在其上形成有取向膜16。
96.图13示出的遮光栅10由于高度h1与宽度w1的比率较高,所以有制造困难的情况。
图14是示出通过将遮光栅10分成两层来形成而易于进行制造的构成的剖视图。在图14中,遮光栅10通过重叠两层高度为h2的遮光栅10来形成。若各遮光栅10的高度h2例如为6微米,遮光栅10与遮光栅10之间的外涂膜14的厚度t2为3微米,则作为遮光栅10整体的高度为15微米,与图13的遮光栅10相同。
97.图15a~图15f是示出在形成图14示出的遮光栅10的情况下的工序的剖视图。图15a是示出在第2基板400上以厚度h2涂敷了成为下层遮光栅10的材料的状态的剖视图。图15b是示出以高度h2、宽度w1将下层遮光栅10图案化的状态的剖视图。图15c是示出覆盖下层遮光栅10形成外涂膜14的状态的剖视图。
98.图15d是示出在外涂膜14上以厚度h2涂敷上层遮光栅10的材料的状态的剖视图。图15e是示出用宽度w1、高度h2形成上层遮光栅10的状态的剖视图。图15f是示出用外涂膜14覆盖上层遮光栅10的状态的剖视图。通过反复执行图15a~图15f的工序而能够形成两层以上的必要层数的遮光栅10。
99.图16是在将遮光栅10设为3层构成的情况下的剖视图。在图16中,各层的遮光栅10的高度h2例如为3微米,遮光栅10的宽度w2为3微米,剖面方向上的遮光栅10与遮光栅10之间的外涂膜14的厚度为3微米。在图16的构成中,使从下层遮光栅10与上层遮光栅10之间的间隔t2通过且角度比θ1小的光射出至外侧。在想要对比θ1小的角度的光进行遮光的情况下,能够进行例如增大遮光栅10的宽度w2、或者减小遮光栅10上的外涂膜14的膜厚t2等的对策。
100.图17是在增大遮光栅10的宽度并设为w3的情况下的剖视图。在该情况下,能够将到角度θ2为止的光遮挡。显示装置事先设定将哪种程度的角度的光遮挡,因此,与之相对地,只要规定遮光栅的宽度w3、外涂膜的膜厚t2、遮光栅的间距、即形成于第1基板300的第1电极11和第2电极12的宽度即可。
101.在以上的说明中,构成为在第一基板300形成第1电极11和第2电极12,在第二基板400形成公共电极13。然而,本实用新型也可以与此相反地构成为,在第一基板300形成公共电极13,在第二基板400形成第1电极11和第2电极12。
102.【实施例2】
103.在实施例1中,控制向画面的倾斜横向的视角特性,但也有想要控制画面的斜向上方向、或者、画面的斜向下方向的视角特性的情况。图18是示出能够对应这种要求的构成的平面图。
104.在图18中,以对形成于第1基板300的第1电极11进行横切的方式形成有横向遮光栅10。横向遮光栅10对向画面的斜向上方向或者向画面的斜向下方向的光的放射进行控制。在图18中,角度θy是指,遮挡比θy小的方向上的角度的光。
105.图19是图18的b
‑
b剖视图。在图19中,在第1基板300形成有第1电极11。夹持液晶250地配置有第2基板400,在第2基板400形成有遮光栅10和外涂膜14,在外涂膜14上形成有公共电极13。在图19中,以比θy小的角度射出的光由遮光栅10遮挡。
106.在图18中,沿纵向延伸的遮光栅10如在实施例1中说明的那样,控制向画面的斜向右方向或者画面的斜向左方向的光。因此,针对图18、图19示出的从第1电极11通过的背光,在斜向上方向、斜向下方向、或者斜向右方向、斜向左方向上的光被限制。
107.另一方面,与第2电极12对应的部分没有受到遮光栅10的影响。也就是说,从第2电
极12通过的光在斜向上、向横向倾斜、斜向下的任一方向上均能够视觉确认。因此,与在实施例1中说明的同样地,通过控制对第1电极11和第2电极12施加的电压,能够控制来自显示装置的、向规定的视角方向的光的射出。也就是说,为了设为无法对从倾斜方向图像进行视觉确认,只要相对于第2电极12施加使液晶层250成为遮光状态的电压即可。
108.此外,也有不想使光在画面的上下方向上射出的情况。在这种情况下,如图20所示,只要不仅在与第1电极11对应的部分配置朝向侧面的遮光栅10,还在与第2电极12对应的部分配置朝向侧面的遮光栅10即可。图21是图20的c
‑
c剖视图。图21除了形成于第1基板300的电极为第2电极12以外,与图19相同。如图21所示,从负责向倾斜方向射出光的第2电极12通过的光,通过横向上的遮光栅10而在向斜向下方向和斜向上方向上没有向比图21的θy小的方向射出。因此,能够限制斜向下方向和斜向上方向上的光。
109.另外,遮光栅10以黑色遮光膜形成,因此,与黑矩阵同样地,具有提高画面的对比度的作用。因此,图20示出的这种构成能够在从正面观看画面的情况下提高对比度。
110.【实施例3】
111.实施例1控制相对于作为横向的x轴方向上的倾斜方向的视角特性。换言之,为控制方位角为0的方向上的视角特性的情况。另一方面,有想要针对方位角为0以外的情况控制视角特性的情况。图22是示出能够实现这一情况的构成的平面图。
112.图22的构成与实施例1中的图12的构成的不同点在于,第1电极11和第2电极12的延伸方向不为y方向,而是从y方向偏移也就是说,在方位角为方向上应用在实施例1中说明的视角控制特性。在方位角为0以外的情况下,也能够直接应用在实施例1中说明的内容。
113.例如,在使第1电极11和第2电极12旋转90度而使第1电极11和第2电极12沿x方向延伸的情况下也能够应用本实用新型的内容。在该情况下,成为控制画面的斜向上方向、或者斜向下方向上的视角特性。像这样,本实用新型能够在任一方位角方向上均设定规定的视角特性。
114.图22的其他特征是指,通过使第1电极11和第2电极12的延伸方向从y方向偏移,能够减少在液晶显示面板1000与视角控制面板2000之间产生的莫尔条纹。也就是说,形成于第1基板300的第1电极11和第2电极12沿y方向延伸是指,在第1电极11与第2电极12之间形成的遮光栅10也沿y方向延伸。
115.若遮光栅10沿y方向延伸,则会引起与形成于液晶显示面板1000的tft基板100的影像信号线112、或者形成于对置基板200的黑矩阵等干涉,从而产生莫尔条纹。仅使遮光栅10在使方位角旋转了5度左右以上的方向上延伸,就能够大幅度改善莫尔条纹。因此,在想要控制方位角为0的方向上的视角特性的情况下,只要使第1基板300中的第1电极11、第2电极12、遮光栅10的延伸方向从y方向旋转5度左右,就能减轻莫尔条纹,能够整体提高画质。
116.【实施例4】
117.实施例1~实施例3对在液晶显示面板1000的背面配置视角控制面板2000的构成进行了说明。然而,本实用新型不限于此该构成,还能够应用于将视角控制面板2000配置于前表面、将液晶显示面板1000配置其背面的构成的情况。图23是示出实施例4的构成的分解立体图,在背光源3000上配置有液晶显示面板1000,在最上部配置有视角控制面板2000。
118.图24是实施例4中的液晶显示装置的剖视图。在图24中,在背光源3000上配置有液晶显示面板1000,在其上配置有视角控制面板2000。图24与实施例1的图3的不同点仅在于液晶显示面板1000和视角控制面板2000的上下关系翻转,液晶显示面板1000的构成、视角控制面板2000的构成与在实施例1中说明的结构相同。图24中的遮光栅10的构成也能够应用所有在实施例1中说明的、各种形式。
119.【实施例5】
120.实施例1~实施例4说明了对液晶显示装置应用了本实用新型的情况。然而,本实用新型不限于液晶显示装置,还能够应用于有机el显示装置等其他平板显示器。图25是在对有机el显示装置应用了本实用新型的情况下的分解立体图。在图25中,在有机el显示面板4000上配置有视角控制面板2000。视角控制面板2000与在实施例1等说明的相同,为液晶面板。
121.图26是将有机el显示面板4000和视角控制面板2000粘接的状态的剖视图。在图26中,在元件基板600上形成有包括有机el层、开关tft、驱动tft、扫描线、影像信号线、电源线等在内的发光层20。覆盖发光层20地形成有保护膜21。在保护膜21上隔着透明粘接材料500地贴附有视角控制面板2000。视角控制面板2000的构成如在实施例1的图3中说明的相同。
122.图27是有机el显示面板4000的平面图。在图27中,在显示区域120的周边横向配置有扫描线驱动电路25,在周边下方配置有影像信号线驱动电路26,在周边上方配置有电源电路27。在图27中,扫描线111沿横向(x方向)延伸,在纵向(y方向)上排列。另外,影像信号线112以及电源线114沿纵向延伸且在横向上排列。在由扫描线111和影像信号线112包围的区域、或者由扫描线111和电源线114包围的区域存在像素113。
123.图28是像素的平面图。在图28中,在由扫描线111和影像信号线112包围的像素存在基于有机el层的发光区域22。在图28中,省略了像素内中的tft、电极、通孔等构成。
124.图29是在有机el显示面板4000与视角控制面板2000重叠的状态的像素的平面图。图29的构成与实施例1中的图12的构成相同。即,与像素对应地,视角控制面板2000中的第1电极11为5个,第2电极12为5个,针对第1电极12和第2电极12的每对电极对对应设有遮光栅10。形成于视角控制面板2000的第2基板400的遮光栅10的构成以及作用与在实施例1中说明的相同。
125.【实施例6】
126.基于本实用新型的显示装置被用作汽车内部的显示面板的情况也很多。图30是汽车内部的模式图。在图30中,驾驶员与方向盘32相对置地坐在座椅。在驾驶员的斜向下方向配置有显示各种信息的显示器33。在挡风玻璃30的下侧存在被称为所谓仪表板的、比较宽的区域31。若使用该区域31来作为显示面板34,能够确保比较宽的显示区域,因此,能够显示驾驶信息。
127.然而,驾驶员从倾斜方向观看该显示面板34。另外,该显示面板34配置在挡风玻璃30的正下方,因此,因与挡风玻璃的关系产生各种问题。
128.图31是示出这一问题的例子的剖面模式图。在图31中,来自显示面板34的光还向挡风玻璃30方向放射,并映入到挡风玻璃30上。该映入(图31的区域a)只要在显示面板34显示图像就会发生,因此,有妨碍驾驶员的视场的情况。
129.于是,如图32所示,若设为来自显示面板34的光没有向画面的法线方向射出,则能
够防止画面映入到挡风玻璃30。另一方面,设为能够确保从显示面板34直接朝向驾驶员的眼睛的光。图33是用于实现这种作用的、视角控制面板2000的剖视图。此外,显示面板34可以为液晶显示面板,也可以为有机el显示面板。
130.图33的构成基本上与实施例1中的图7相同,但形成于视角控制面板2000的第2基板400的遮光栅10的构成不同。在图33中,在第1基板300平行地形成有第1电极11和第2电极12。夹持液晶层250地配置有第2基板400。在第2基板400形成有用于遮挡从第2电极12朝向画面的法线方向的光的遮光栅10a。覆盖遮光栅10a地形成有外涂膜14,在该外涂膜14上形成在实施例1中说明的、遮挡向倾斜方向的光的遮光栅10。覆盖遮光栅10地形成有外涂膜14并在其上形成有公共电极13。
131.在图33中,对电极11施加有通过液晶层将来自背面的光遮挡的这种电压v1。对一方电极12施加使来自背面的光通过的这种电压v2。因此,使没有被遮光栅10遮挡的倾斜方向上的光、即图33示出的θ方向上的光通过。另一方面,从第2电极12通过并沿画面的法线方向行进的光由遮光栅10a遮挡。
132.因此,图33的构成能够仅使θ的角度的光从画面通过。若将该θ的角度设定在图32中的驾驶员的眼睛的位置,则能够防止显示面板34的画面映入挡风玻璃30,驾驶员不会被妨碍前进方向的视野,而能够根据需要来观看显示面板34的图像。
133.另一方面,有想要使用配置于仪表板31的显示装置34来作为hud(head up display:平视显示器)的情况。也就是说,构成为将显示面板34的图像投影至挡风玻璃30,能够实现在驾驶的同时,即使不大幅度变动视线也能够识别驾驶所需的信息。
134.在该情况下,有希望形成于显示面板34的图像仅映射在hud,并设为无法从显示面板34直接识别的情况。图34是使用汽车的挡风玻璃来作为hud的情况下的剖面模式图。在图34中,显示于显示面板34的图像仅能够从作为hud的挡风玻璃30识别,而无法从显示面板34直接视觉确认到。
135.图35是用于实现这种构成的、显示装置所使用的视角控制面板2000的剖视图。图35的剖面构造与实施例1中的图7相同。然而,图35的构成的特征在于形成于第1基板300的第1电极11和第2电极12的电压的施加方法。在图35中,对第2电极12施加的电压v2被施加了通过液晶层250遮挡来自背面的光的这种电压。
136.另一方面,对第1电极11施加了使来自背面的光通过的这种电压v1。从第1电极11通过的光行进并在画面的法线方向上行进,因此,在挡风玻璃形成图像,能够用作hud。另一方面,由于存在遮光栅10,所以与电极11对应的区域的光无法从倾斜方向视觉确认。
137.在想要将显示面板用作hud、和直视这两方的情况下,只要将对图12施加的电压v2设为使光通过液晶的这种电压即可。这与在图7中说明的方式相同。此外,在将对电极11和电极12施加的电压均设为使光透射的电压的情况下,能够将hud所使用的画面的亮度设为比用于从倾斜方向视觉确认显示面板的图像的亮度大。
138.【实施例7】
139.在实施例1~6中,视角控制面板2000使用tn模式的液晶面板。不限于此,视角控制面板2000还能够使用ips模式的液晶面板。ips模式的液晶面板具有优越的视场角特性,因此,特别适合进行向倾斜方向射出的光的控制。ips模式的动作与在图6中说明的相同。
140.图36是在对视角控制面板2000使用ips模式的液晶面板的情况下的剖视图。在图
36中,包括遮光栅10在内的第2基板400的构成与在图7中说明的相同。在第1基板300中,公共电极13形成为平面状,覆盖公共电极13地形成有电容绝缘膜116,在其上平行地形成有第1电极11和第2电极12。
141.图37是形成于第1基板300的第1电极11、第2电极12、以及遮光栅10的平面图。基于ips的动作原理,第1电极11以及第2电极12的宽度变得比图7的情况小。但是,作为视角控制面板2000的、第1电极11以及第2电极12的作用与图7相同。即,按照第1电极11与公共电极13、或者第2电极12与公共电极13之间的电压,对从各电极通过的光进行通断控制。作为视角控制面板2000的其他动作,与在实施例1的图7等中说明的相同。
142.图38是示出基于ips模式的视角控制面板2000的其他构成的剖视图。图38与图36的不同点在于,第1电极11和第2电极12与公共电极13相比位于下侧。在公共电极13形成有公共电极孔131,基于第1电极11或者第2电极12与公共电极13之间的电场而产生的电力线从该孔131渗入液晶中,使液晶分子旋转,并对光的通断进行控制。
143.图39是图38的平面图。在图39中,第1电极11以及第2电极12仅隔开很小的间隔地沿y方向延伸。遮光栅10针对第1电极11和第2电极12的每对电极对而沿y方向延伸。另外,以使第1电极11和第2电极12重叠的方式使形成于公共电极13的孔131沿y方向延伸。
144.第1电极11以及第2电极12的作用与图7或者图36相同。即,按照第1电极11与公共电极13、或者第2电极12与公共电极13之间的电压,对各电极通过的光进行通断控制。作为视角控制面板2000的其他动作,与在实施例1的图7等中说明的相同。
再多了解一些
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