(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、表示品位が保たれ、モード切替によって、特定の方向からは表示画像に他の画像が重なって表示画像を隠すことのできる表示装置を実現することにある。【解決手段】  表示装置４が、メインＬＣＤ１４と、メインＬＣＤ１４を透過する光の光路に配され、視認画像を、単一画像表示モードと複数画像表示モードとで電気的に切り替えるＳＷ−ＬＣＤ１２と、第１偏光板１３と、表示切替手段から出射する光から第１偏光板と同じ方向の直線偏光を取り出す偏光領域、および表示切替手段から出射する光をそのまま透過させる透過領域を有する第２偏光板１１と、を備え、ＳＷ−ＬＣＤ１２の液晶層２３の液晶分子が、基板２１・２２と直交する方向から投射した場合の長軸方向と第１偏光板を透過した光の偏光方向とが常に略平行となっており、単一画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が上記基板と略平行となるように配向方向を制御されており、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が、基板に対して傾斜するように配向を制御されている。【選択図】  図１
2006072239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示するための映像表示手段と、
上記映像表示手段へ入射する光の光路、又は上記映像表示手段から出射される光の光路に配され、視認される画像を、単一画像表示モードと複数画像表示モードとで電気的に切り替えるための表示切替手段と、
上記表示切替手段へ入射する光の経路に配された第１偏光手段と、上記表示切替手段から出射される光の経路に配された第２偏光手段と、を備え、
上記表示切替手段が、一対の基板と、当該基板の間に配された液晶層とを含んでおり、  上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが常に略平行または略垂直となっており、
上記液晶分子は、単一画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、
上記第１偏光手段及び第２偏光手段の少なくとも一つには、偏光領域とは偏光度の異なる透過領域が設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記透過領域の透過率が偏光領域の透過率の０．８倍以上１．２倍以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
上記第１偏光手段及び第２偏光手段の少なくとも一つは、色素が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
上記透過領域が着脱可能に取り付けられている上記第２偏光手段にのみ設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
液晶分子に電圧無印加の状態で単一画像表示モードとなり、
液晶分子に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、
複数画像表示モードでは、特定方向からは、表示切替手段の複屈折により上記偏光領域が映像表示手段の画像と重なって視認されることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
複数画像表示モードでは、上記液晶分子が映像表示手段に表示される画像における上下方向に傾斜していることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度が４０度以上５０度以下であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載の表示装置の第２偏光手段として機能し、上記表示切替手段に着脱可能に取り付けられることを特徴とする偏光体。
【請求項１０】
入射光の視野角を制御して出力する視野角制御装置であって、
液晶素子と、
該液晶素子上に設けられ、直線偏光を取り出す偏光領域、および光をそのまま透過させる透過領域が、特定パターンを形成するように配置されている直線偏光手段とを備えており、
上記液晶素子の液晶分子の長軸方向は、上記直線偏光手段の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、
上記液晶分子は、光の進行方向に対して略垂直または略平行である状態と、光の進行方向に対して傾斜している状態とを取り得ることを特徴とする視野角制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関し、特に視線方向によって視認される画像が変わるモードに切り替えできる表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の軽量化が進んでおり、携帯電話機やモバイルパソコン等ディスプレイを有する電子機器も、持ち出して公共の場で使用できるようになっている。この場合、機密文書や個人的に閲覧したい情報がそばにいる人にも見えてしまうという問題が生じていた。
【０００３】
この問題に対応して、プライバシーフィルム（例えば、スリーエム社、セキュリティプライバシーフィルム）を画面に貼り付けることで、狭視野角表示する方法が知られている。狭視野角表示では、使用者のいるディスプレイ真正面からは通常どおりの表示画像が視認でき、斜め方向からは無地画像または別の画像が視認される。しかしながら、このようなプライバシーフィルムを貼り付けてしまうと、携帯電話に撮影した画像を表示して多人数で見たいときなど、広視野角が求められる場合には、プライバシーフィルムをはがさなければならない。つまり、狭視野角・広視野角を切り替えるために、偏光板フィルムを貼ったりはがしたりしなければならず、使用者にとって煩雑であるとともに、プライバシーフィルムをなくしたり、貼り難くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、狭視野角・広視野角をスイッチ等で切り替える方法が提案されている。
【０００５】
このために、例えば、特許文献１に開示される視野角可変素子は、一対の基板の間の液晶層が、基板に対して垂直方向に液晶分子を配向させることで狭視野角とし、平行方向に配向させることで広視野角としている。また、特許文献２には、２枚のガラス板の間の液晶の配向を変更することにより、情報表示手段の視野角を変更する視野角変更手段が記載されている。
【０００６】
さらに、表示装置をいくつかの区画に分け、それぞれの区画で液晶配向方向等を異ならせることで、狭視野角モードにおいて、正面以外の方向からディスプレイを見た場合に、ディスプレイに表示されたものとは異なる別の画像が視認できるようにする構成のものもある。例えば、特許文献３には、液晶層を挟む配向膜が複数の領域に区画され、隣接する前記領域の配向方向が異なる液晶表示装置が開示されている。また、特許文献４には、視角方向が異なる第１の液晶セルと第２の液晶セルとを交互に配する液晶表示装置が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１０５９５８（公開日：１９９７年４月２２日）
【特許文献２】特開２００４−６２０９４（公開日：２００４年２月２６日）
【特許文献３】特開２００１−２６４７６８（公開日：２００１年９月２６日）
【特許文献４】特開２００４−３８０３５（公開日：２００４年２月５日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、液晶分子を垂直配向することにより屈折率を変化させて狭視野角モードとしているが、このような屈折率を利用した視野角制御は、画像の表示品位を保つのが困難である。また、狭視野角モードで正面方向以外から見たときに固定パターンを表示する方法は記載されていない。
【０００８】
また、特許文献２には、液晶の配向を変更することによりディスプレイの視野角を制御することが記載されているものの、どのように液晶の配向を変更するのかが記載されておらず、視野角制御を実現できない。さらに、狭視野角モードで正面方向以外から見たときに固定パターンを表示する方法も記載されていない。
【０００９】
さらに、特許文献３の構成は、正面方向以外の方向からは、表示信号とは無関係な固定パターンが視認されることが記載されているが、構造上、右方向から見たパターンと左方向から見たパターンとは、白黒が反転するため、正面方向以外の方向から見たときに適切に表示画像を隠すことができない。つまり、右方向から見た場合に非透過領域を多くすると、左方向から見た場合には透過領域が多くなるため、左右両方から見た場合に画面を隠そうとすると、非透過、透過の領域が半々の千鳥格子のような画像を被せて見えにくくすることしかできない。
【００１０】
また、特許文献４の構成は、小さな液晶セルを多数配列版に配列したものであるが、このような液晶表示装置は、構成が複雑であり、製造が困難である。
【００１１】
以上のように、表示品位が高く、斜めからの視線に対して表示画像を適切に隠せるようにモード切り替えができる、簡単な構成の表示装置は知られていない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、表示品位が保たれ、モード切替によって、特定の方向からは表示画像を隠すことのできる表示装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る表示装置は、上記課題を解決するために、画像を表示出力するための映像表示手段と、上記映像表示手段へ入射する光の光路、又は上記映像表示手段から出射される光の光路に配され、視認される画像を、単一画像表示モードと複数画像表示モードとで電気的に切り替えるための表示切替手段と、上記表示切替手段へ入射する光の経路に配された第１偏光手段と、上記表示切替手段から出射される光の経路に配された第２偏光手段と、を備え、上記表示切替手段が、一対の基板と、当該基板の間に配された液晶層とを含んでおり、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の長軸方向と、上記液晶分子に入射する光の直線偏光方向とが常に略平行または略垂直となっており、上記液晶分子は、単一画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、上記第１偏光手段及び第２偏光手段の少なくとも一つには、偏光領域とは偏光度の異なる透過領域が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
ここで、傾斜とは、或る方向または或る平面に対し、平行でも垂直でもないことを意味する。
【００１５】
例えば、上記液晶素子の液晶分子の長軸方向は、上記第１偏光手段の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、上記液晶分子は、その長軸方向が、光の進行方向に対して略垂直または略平行である状態と、光の進行方向に対して傾斜している状態とを取り得る構成である。
【００１６】
言い換えれば、上記液晶層の液晶分子の長軸方向が、単一画像表示モードでは、上記基板と略平行、かつ、第１偏光手段の偏光透過軸に略平行または略垂直であり、複数画像表示モードでは、この単一画像表示モードの状態から、基板に垂直な面内で傾斜する。あるいは、上記液晶層の液晶分子の長軸方向が、単一画像表示モードでは、上記基板と略垂直であり、複数画像表示モードでは、この単一画像表示モードの状態から、第１偏光手段の偏光透過軸に略平行または略垂直で、かつ、基板に垂直な面内で、基板に対して傾斜する。
【００１７】
これによれば、第１偏光手段により、表示切替手段に入射する光が一定方向の直線偏光となる。また、表示切替手段の液晶層においては、液晶分子を基板と直交する方向（基板の主面の法線方向）から投射した場合の長軸方向が、第１偏光手段を透過し液晶分子に入射する光の偏光方向と常に略平行または略垂直となるように配向している。
【００１８】
液晶層に入射する直線偏光の偏光方向と、ある方向から液晶分子を投射した場合の長軸方向とが平行または垂直である場合、この方向から見たときに液晶層での複屈折は生じない。したがって、選択されたモードに限らず、常に、配向変化により液晶分子上の点が描く平面と平行な視線（以下、「正面方向の視線」と言う）から見た液晶層では複屈折が生じない。
【００１９】
よって、例えば、第１偏光手段と第２偏光手段の偏光領域とで偏光透過軸を同方向にしたり、第１偏光手段を出射する直線偏光を、第２の偏光手段の偏光領域の偏光透過軸と一致するように偏光方向を回転させて第２偏光手段に入射させる部材を設置することで、第１偏光手段と同じ方向の直線偏光を第２偏光手段にて取り出せば、偏光領域と透過領域とで光の濃淡が異なることとなる。これにより、例えば、透過領域によって特定のパターンを形成しておけば、複数画像表示モードにおいて上記正面方向以外から見た場合（以下斜め方向から見た場合、と言う）に、当該特定のパターンが認識されるようにすることができる。
【００２０】
あるいは、表示切替手段である液晶分子に入射する光の直線偏光方向と第２偏光手段の偏光領域の偏光透過軸を同方向にしたり、上記液晶分子に入射する直線偏光を、第２の偏光手段の偏光領域の偏光透過軸と一致するように偏光方向を回転させて第２偏光手段に入射させる部材を設置することで、液晶分子に入射する直線偏光と同じ方向の直線偏光を第２偏光手段にて取り出せば、偏光領域と透過領域とで光の濃淡が異なることとなる。これにより、例えば、透過領域によって特定のパターンを形成しておけば、複数画像表示モードにおいて上記正面方向以外すなわち斜め方向から見た場合に、当該特定のパターンが認識されるようにすることができる。
【００２１】
上記透過領域は、第１偏光手段及び第２偏光手段の少なくとも１つを、例えば、所定のパターンにくり抜くことにより形成することができる。このようにすれば、簡単に、偏光領域と透過領域との光の濃淡の差を大きくし、高い特定パターンの画像のコントラストを大きくすることが可能になる。
【００２２】
このように、本発明の表示装置は、斜め方向から見た場合に、単一画像表示モードか、複数画像表示モードかで、視認される画像が異なることとなる。
【００２３】
単一画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となっているので、斜め方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向も、正面から見た場合と同じになる。よって、斜め方向から見ても、液晶分子に複屈折が生じず、偏光領域、透過領域に関わらず、入射光が液晶層と第２偏光手段とを通過して、映像表示装置の画像が視認できる。
【００２４】
これに対し、複数画面表示モードでは、液晶分子の長軸方向が、上記基板に対して傾斜しているので、斜め方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向が、入射光の偏光方向と交差角をもつ。よって、斜め方向から見た場合に、液晶分子に複屈折が生じ、液晶層を透過した光の偏光方向が変わるから、当該透過した光は偏光領域を通過しなくなる。一方、透過領域では、複屈折が生じていても光が透過する。よって、映像表示装置の画像に、偏光領域と透過領域により形成された特定パターンが重なって視認され、偏光領域にあたる部分の映像表示装置の画像が視認できなくなる。
【００２５】
したがって、単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像表示モードでは、正面方向からは映像表示手段が表示する画像を視認でき、斜め方向からは映像表示手段が表示する画像に偏光領域の特定パターンが重なったものが視認される。よって、この表示装置によれば、例えば、公共の場所で機密文書を閲覧したいときは複数画像表示モードとして、斜め方向から見た場合は機密文書ではなく特定パターンが視認されるようにし、撮影した画像を多人数で見たいときは単一画像表示モードとするなどのように、状況に合わせて視野角を変更することができる。なお、特定パターンの形状は、特に限定されるものではなく、ロゴやキャラクター、模様等どのようなものでもよい。
【００２６】
また、表示されるロゴやキャラクターは、視線方向によって白黒反転することはなく、どの角度からでも同一画像が表示されるので、ほとんどが偏光領域となるようにして、黒画像の画像を被せれば、良好に液晶表示手段の画像を隠すことができる。
【００２７】
また、このような構成によれば、複屈折を制御することにより視野角を制御しているので、簡単な構成で、映像表示装置の表示品位は良好に保つことができる。
【００２８】
さらに、複数画像モードで斜め方向から見える画像は、第１偏光手段及び／又は第２偏光手段において、透過領域と偏光領域とをどのようなパターンに形成するかによって決定される。偏光領域を形成するものとしては、第１偏光手段及び第２偏光手段の両方、第１偏光手段のみ、及び第２偏光手段のみの３パターンがある。なお、偏光領域を第２偏光手段のみに形成し取り外し可能な構成とすれば、第２偏光手段の交換により、複数画像表示モードにおいて斜め方向から見える画像を変えることができる。
【００２９】
なお、液晶分子を投射した場合の「長軸方向」は、投影図が真円となる場合は、全方向が長軸方向であるとみなす。
【００３０】
また、表示切替手段を設ける位置は、特に限定されるものではなく、例えば、上記映像表示手段の前面又は背面に配することとすれば良い。
【００３１】
また、本発明の表示装置は、上記透過領域の透過率が偏光領域の透過率の０．８倍以上１．２倍以下であることを特徴としている。
【００３２】
これによれば、単一画像表示モードや正面から見たときの、第２偏光手段の偏光領域および透過領域の両者で光が透過する場合に、視認される映像表示手段の画像に明るさの差が出ず、見やすくなる。透過領域の透過率が偏光領域の透過率の０．８倍より低いと、映像表示手段の透過領域に重なる部分で偏光領域に重なる部分より光の透過が起こりにくくなり、暗く見えるので、画像が見にくくなる。一方、透過領域の透過率が偏光領域の透過率の１．２倍より大きいと、映像表示手段の表示する画像のうち偏光領域に重なる部分が透過領域に重なる部分より光の透過が起こりにくくなり、暗く見えるので、画像が見にくくなる。上記「透過率」とは、可視光線（波長３８０〜８００ナノメートル程度）の透過率のことをいう。
【００３３】
なお、透過領域の透過率の調整は、例えば、第１偏光手段及び／又は第２偏光手段第１が色素を含んでいるものの場合、色素の濃度を調整することにより実現することができる。また、上記第１偏光手段及び第２偏光手段の少なくとも一つを、色素を入れてカラー化したものとすることにより、複数画像モードで斜め方向から見える画像として、着色された表示パターンの表示が観察されることとなる。これにより、例えば、表示パターンの形状に合わせた色とすることによって、白と黒との表示よりも表現力を向上させることが可能となる。
【００３４】
また、本発明の表示装置は、液晶分子に電圧無印加の状態で単一画像表示モードとなり、液晶分子に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなることを特徴としている。
【００３５】
電圧無印加の状態で、液晶分子を基板に対して平行または垂直に配向させることは、一定角度に傾斜させるよりも容易であるので、無印加の状態で単一画像表示モードとすることが好ましい。また、単一画像表示モードで使用することが多い場合は、電圧無印加時に単一画像表示モードとするほうが電力消費が低くなる。
【００３６】
また、本発明の表示装置は、上記透過領域が着脱可能に取り付けられている上記第２偏光手段にのみ設けられている構成としてもよい。
【００３７】
これによれば、上記第２偏光手段の偏光領域と透過領域との形成領域が異なる種々の第２偏光手段を、使用者の好みや気分によって貼り替えることによって、安価で、簡単に、複数画像表示モードで斜め方向から見た場合に視認される図柄を変更できる。また、この構成を採用した表示装置の場合、複数画像モードへの切り替えが必要でないと感じるユーザーは、単純に第２偏光手段を外した状態で利用することにより、表示を常に単一画像表示モードと同じ状態にすることができるという特徴をもつ。
【００３８】
また、本発明の表示装置は、単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像表示モードでは、特定方向からは、複屈折により上記偏光領域が映像表示手段の画像と重なって視認されることを特徴としている。
【００３９】
これによれば、単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像モードでは、特定の方向からは表示画像に他の画像が重なって表示画像を隠すことのできる表示装置を実現することができる。
【００４０】
なお、上記「特定の方向」とは、上述した正面方向以外の方向である。
【００４１】
また、この構成は、複数画像モードで、画像切替手段の液晶分子が、基板と直交する方向から投射した場合の長軸方向と第１偏光手段を透過した光の偏光方向とが略平行または略直角となり、かつ、液晶分子の長軸方向が、基板に対して傾斜するように配向を制御することで実現できる。
【００４２】
また、本発明の表示装置は、複数画像表示モードでは、上記液晶分子が映像表示手段に表示される画像における上下方向に傾斜していることを特徴としている。
【００４３】
ここで、「液晶分子が映像表示手段に表示される画像の上下方向に傾斜している」とは、基板に垂直な状態から、映像表示手段に表示されている画像の上方向または下方向に傾斜させることを意味する。つまり、配向変化するときに上記液晶分子上の点が描く平面と、映像表示手段に表示される画像の上下方向とが、略平行になるように、映像表示手段と表示切替手段が貼りあわせられている。
【００４４】
上記構成によれば、映像表示手段の画像の上下方向を鉛直方向に合わせて置いた場合に、表示装置正面からは映像表示手段の画像が見られ、その左右からは、画像切替手段および第２偏光手段によって別の画像を重ねられた画像が視認される。したがって、視線の高さが比較的揃っていることが想定される場所では、より多くの人に対して画像を隠すことができる。
【００４５】
複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度が４０度以上５０度以下であることを特徴としている。
【００４６】
画像切替手段において、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度を４５度とすることで、斜め方向から投射した場合の液晶分子の長軸方向が、入射光の偏光方向と４５度の交差角をもつ。このときに、斜め方向から見ると、液晶分子に最適な複屈折が生じ、液晶層を透過した光の偏光方向が変わり、第２偏光手段を通過しなくなり、映像表示装置の画像を最適に隠す。
【００４７】
したがって、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度を４０度以上５０度以下とすることで、特定の方向から見た場合に、表示画像に他の画像が良好に重なって表示画像を隠すことができ、状況に合わせて視野角を変更する機能がより向上する。一方、液晶分子の長軸方向と上記基板とがなす角度が上記範囲外であるときには、複屈折の効果がより低くなり、十分に画像を隠せないことがある。
【００４８】
また、本発明の偏光体は、上記表示装置の第２偏光手段として機能し、上記表示切替手段に着脱可能に取り付けられることを特徴としている。
【００４９】
ここで、上記偏光体は、板状のものであってもフィルム状のものであってもよい。このような偏光体を、上記表示装置の第２偏光手段として使用することで、表示装置に上記した機能を付与することができる。また、偏光領域と透過領域との形成領域が異なる種々の偏光体を第２偏光手段として、使用者の好みや気分によって貼り替えることができる。よって、安価で、簡単に、複数画像表示モードで斜め方向から見た場合に視認される図柄を変更できる。
【００５０】
また、本発明の視野角制御装置は、入射光の視野角を制御して出力する視野角制御装置であって、液晶素子と、該液晶素子上に設けられた、直線偏光を取り出す偏光領域、および光をそのまま透過させる透過領域が、特定パターンを形成するように配置されている板と直線偏光手段とを備えており、上記液晶素子の液晶分子の長軸方向は、上記直線偏光手段の透過軸または吸収軸の方向と光の進行方向とがなす面に含まれており、上記液晶分子は、光の進行方向に対して略垂直または略平行である状態と、光の進行方向に対して傾斜している状態とを取り得ることを特徴としている。
【００５１】
このような視野角制御装置を、一般に使用されている表示装置に取り付けることで、上述したような機能を有する表示装置になる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明に係る表示装置は、以上のように、画像を表示するための映像表示手段と、上記映像表示手段へ入射する光の光路、又は上記映像表示手段から出射される光の光路に配され、視認される画像を、単一画像表示モードと複数画像表示モードとで電気的に切り替える表示切替手段と、上記表示切替手段へ入射する光の経路に配された第１偏光手段と、上記表示切替手段から出射される光の経路に配された第２偏光手段と、を備え、上記表示切替手段が、一対の基板と、当該基板の間に配された液晶層とを含んでおり、上記液晶層の液晶分子を基板と直交する方向から投射した場合の長軸方向と、第１偏光手段を透過した光の偏光方向とが常に略平行または略垂直となっており、上記液晶分子は、単一画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が上記基板と略平行または略垂直となるように配向されており、複数画像表示モードでは、液晶分子の長軸方向が基板に対して傾斜するように配向されており、上記第１偏光手段及び第２偏光手段の少なくとも一つには、偏光領域とは偏光度の異なる透過領域が設けられている構成である。
【００５３】
これによれば、単一画像表示モードでは、どの方向からでも映像表示手段が表示する画像を視認でき、複数画像モードでは、正面方向からは映像表示手段が表示する画像を視認でき、斜め方向からは映像表示手段が表示する画像に偏光領域が重なったものが視認される。よって、この表示装置により、公共の場所で機密文書を閲覧したいときや、撮影した画像を多人数で見たいときなどの状況に合わせて、視野角を変更できる。
【００５４】
また、このような構成によれば、複屈折を制御することにより視野角を制御しているので、簡単な構成で、映像表示装置の表示品位を良好に保つことができる。
【００５５】
さらに、複数画像モードで斜め方向から見える画像は、透過領域の設けられている偏光手段によって決定されるから、例えば、着脱可能に取り付けられている上記第２偏光手段にのみ透過領域を形成すれば、第２偏光手段を交換することによって、複数画像モードで斜め方向から見える画像を変えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
本発明の一実施形態について図１ないし図１４に基づいて説明すると以下の通りである。
【００５７】
図２は、本発明の一実施形態である携帯電話機１の外観を示している。本実施形態の携帯電話機１は、いわゆるクラムシェル型であり、同図に開いた状態で示されている。図１は、携帯電話機１を閉じたときに内側となる部分であり、携帯電話機１を開いたときに利用者が主に利用する側である。そこで、本願では図１に示される側を前面側とする。
【００５８】
図２に示すように、携帯電話機１は、本体２と、蓋体３とからなり、本体２と蓋体３とはヒンジ状に連結している。蓋体３には、前面側に表示部（表示装置）４が設けられている。
【００５９】
本体２には、前面側にメイン操作ボタン群６が設けられている。メイン操作ボタン群６は、携帯電話機１における各種設定や機能切替を行うための機能ボタン群７と、数字や文字などの記号を入力するための入力ボタン群８とから構成されている。具体的には、機能ボタン群７は、携帯電話の電源のＯＮ／ＯＦＦを切替る電源ボタン、撮影モードを起動させるカメラボタン、メールモードを起動させるメールボタン、選択対象を上下左右方向に移動させるための十字ボタン、該十字ボタンの中央に配置されており種々の選択を決定する決定ボタンなどを含んでいる。また、入力ボタン群８は、テンキーである。
【００６０】
本発明の携帯電話機１は、表示部４にメール本文や撮影画像等のメイン画像を表示させた場合に、周囲からは表示部４に別の画像が視認されるようにできる。以下、このように周囲からメール本文や撮影画像が見えなくなる設定を狭視野角モード（複数画像表示モード）といい、通常どおり、どの角度から見ても表示部４の表示が見えるモードを広視野角モード（単一画像表示モード、通常モード）という。この狭視野角モードと広視野角モードとは、使用者が、操作ボタンにより任意に設定変更できる。
【００６１】
図３に示されるように、広視野角モードでは、表示部４を真正面から見た場合も（正面方位）、正面より表示部４に向かって右側となる斜め前から見た場合も（右側面方位）、正面より表示部４に向かって左側となる斜め前から見た場合も（左側面方位）、メイン画像が視認される。一方、狭視野角モードでは、図４に示すように、正面方位ではメイン画像が視認されるが、右側面方位あるいは左側面方位からは、黒表示に「ＳＨＡＲＰ」のロゴが入った切り替え画像が視認される。
【００６２】
以下に、この表示部４の詳細な構成について説明する。
【００６３】
表示部４の断面図を図１に示す。表示部４は、第２偏光板（偏光体）１１、スイッチング液晶表示部（表示切替手段、以下ＳＷ−ＬＣＤと称する。）１２、第１偏光板１３、メイン液晶表示部（画像表示手段、以下メインＬＣＤと称する。）１４、第３偏光板１５をこの順に積層させてなり、第３偏光板側にバックライト１６が設置されている。
【００６４】
ここで、第１偏光板１３の偏光透過軸と第２偏光板１１の偏光透過軸の関係は、平行に設定することが望ましいが、メインＬＣＤの特性の要求にしたがって、第１偏光板１３は任意の軸角度を持つ可能性がある。
【００６５】
この場合には、任意の軸角度に設定されている第１偏光板１３を出射する直線偏光を、適宜λ／２板などで、第２偏光板１１の透過軸と一致するように偏光方向を回転させることで、第１偏光板１３の偏光透過軸と第２偏光板１１の偏光透過軸とが平行に設定されているときと、同様の効果を得ることができる。
【００６６】
なお、第２偏光板１１はＳＷ−ＬＣＤ１２に貼り付けられ、第１偏光板１３と第３偏光板１５とは、メインＬＣＤ１４の両表面に貼り付けられており、ＳＷ−ＬＣＤ１２の第２偏光板１１が貼り付けられていない側とメインＬＣＤとが接着部１７により接着されている。ここで、第２偏光板１１がＳＷ−ＬＣＤ１２に貼り付けられたものが紙や角制御装置として機能する。接着部１７は、熱硬化型や紫外線硬化型の樹脂系接着剤により接着しても良いし、いわゆる両面テープにより固定してもかまわない。又、貼付け領域は、全面接着でも良いし、例えば枠状など部分接着でもかまわない。
【００６７】
メインＬＣＤ１４は、透明電極基板４１・４２の間に液晶層４３が封入されており、図示しない制御部にしたがって透明電極基板４１・４２に電圧を印加することで、液晶層４３の液晶分子の配向を変化させて、画像を表示する。メインＬＣＤ１４は、図示しない制御部によって、携帯電話機１の操作画面や写真、メール本文などの画像を表示するように制御されている。メインＬＣＤ１４としては、一般的に知られている液晶表示装置を用いればよい。例えば、アクティブマトリックス駆動方式で駆動されるＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶表示装置やＶＡ（Vertical  alignment）モードの表示方式の液晶表示装置等、任意のモードの液晶表示装置を用いることができる。また、メイン液晶表示部１４の代わりに、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置やプラズマ表示装置のように自発光型のディスプレイを用いてもよい。なお、自発光型の場合はバックライトは不要であるが、この場合には、自発光型では不要な第１偏光板１３が必要になる。
【００６８】
ＳＷ−ＬＣＤ１２は、基板２１、透明電極膜２６、配向膜２４、液晶層２３、配向膜２５、透明電極膜２７、基板２２、がこの順に形成されている。液晶層２３の液晶分子は、配向膜２５、２７に応じて初期の配向方向が決まり、さらに、透明電極２６、２７への、図示しない制御部からの電圧印加により、配向方向を変更できる。なお、配向膜２４・２５は何れか一方だけ設けてもよい。
【００６９】
制御部は、使用者の設定した広視野角モード、あるいは、狭視野角モードによって、液晶層２３の液晶分子の配向方向を、広視野角モード用あるいは狭視野角モード用の配向方向に変更する。
【００７０】
バックライト１６は、表示のための光を供給する。第３偏光板１５は、メインＬＣＤ１４に入る前のバックライト１６の光から一定方向の直線偏光を取り出す。第１偏光板１３は、メインＬＣＤ１４を透過し、ＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する前の光から一定方向の直線偏光を取り出す。第２偏光板１１は、メインＬＣＤ１４およびＳＷ−ＬＣＤ１２を透過したバックライト光から一定方向の直線偏光を取り出す。
【００７１】
ここで、第２偏光板１１には、一定方向の直線偏光を取り出す偏光領域５１と、入射した光をそのまま透過させる透過領域５２を有している。領域の形状としては、図６に示すような「ＳＨＡＲＰ」のロゴ部分が透過領域５２となり、それ以外の領域を偏光領域５１とする。このようにすることで、偏光領域５１では液晶層２３が同じ偏光透過軸を持つ２つの偏光板に挟まれた構成と同じ特性を有し、透過領域５２ではこのような特性を有しなくなる。
【００７２】
後に詳細に説明するように、ＳＷ−ＬＣＤ１２は、モードによって、あるいは見る方向によって、液晶分子が複屈折を生じるように、または生じないように制御される。液晶分子が複屈折を生じている場合に、同じ偏光透過軸を持つ２つの偏光板に挟まれていると、光が透過しなくなる。一方、光の出射側に偏光板が配置されていない場合は、光は透過する。したがって、液晶分子が複屈折を生じている場合、偏光領域５１では光が透過せず、透過領域５２では透過することとなる。よって、透過領域５２でのみ下の表示画像を表示させ、偏光領域５１で光を通さず黒表示となって、図５のような「ＳＨＡＲＰ」の表示が映し出される。
【００７３】
上記第２偏光板１１は、例えば、片面のアクリル系粘着材（例：綜研化学株式会社、商標名SKダイン）等の粘着剤を配したフィルム状の偏光板（偏光板フィルム）を貼り付ける、または、画面両端に配置したスライドに第２偏光板を差し込むなどという取り付け方法にて、着脱可能に取り付ければ、第２偏光板１１の偏光領域５１と透過領域５２との形成領域が異なる種々の第２偏光板１１を、業者に頼むことなく、使用者の好みや気分によって貼り替えることができる。よって、安価で、簡単に、複数画像表示モードで斜め方向から見た場合に視認される図柄を変更できる。
【００７４】
なお、複屈折が生じていない場合は、同じ偏光透過軸を持つ２つの偏光板に挟まれていても（偏光領域５１であっても）光が透過するので、全領域で光を透過し、メインＬＣＤ１４の画像表示がそのまま視認できる。
【００７５】
このとき、透過領域５２と偏光領域５１とで透過性に差があると、メインＬＣＤ１４の画像表示において、透過領域５２に重なっているか、偏光領域５１に重なっているかで、視認される画像の明るさが変わり、透過領域５２でだけ明るい（または暗い）画像となり、見にくくなる。よって、透過領域５２の透過率は、偏光領域５１の透過率とできるだけ近くすることが好ましく、偏光領域５１の透過率の０．８倍以上１．２倍以下、より好ましくは０．９倍以上１．１倍以下に調整することが好ましい。透過領域５２の透過率が上記範囲より低いと、メインＬＣＤ１４の透過領域５２に重なる部分で偏光領域５１に重なる部分より光の透過が起こりにくくなり、暗く見えるので、画像が見にくくなる。一方、透過領域５２の透過率が上記範囲より大きいと、メインＬＣＤ１４が表示する画像のうち偏光領域５１に重なる部分が透過領域５２に重なる部分より光の透過が起こりにくくなり、暗く見えるので、画像が見にくくなる。
【００７６】
一般的に、偏光板は、構造上の理由から単純透過する素材よりも透過率が低くなる。よって、透過領域５２の材料としては、アクリル樹脂やＰＥＴ等の透過性の材料を用い、これにカラーフィルター用の色素を混ぜて透過率を調整すればよい。
【００７７】
第２偏光板１１としては、例えば、偏光子として、ヨウ素や二色性染料を吸着した、一軸延伸されたポリビニルアルコール系フィルムを用いればよい。この場合、一部の領域（偏光領域５１）で偏光板の機能を示し、他の領域（透過領域５２）で通常の透過をさせる偏光板は、ヨウ素や染料の吸着位置や延伸等を調整するなどして製造すればよい。
【００７８】
また、図１では、第２偏光板１１、スイッチ液晶表示部１２、第１偏光板１３、及びメイン液晶表示部１４が、
（Ａ）メイン液晶表示部１４−第１偏光板１３−スイッチ液晶表示部１２−第２偏光板１１→観察者の順に配置されているが、これ以外に、下記の（Ｂ）〜（Ｆ）のような構成とすることも可能である。
（Ｂ）第１偏光板１３−スイッチ液晶表示部１２−第２偏光板１１−メイン液晶表示部１４→観察者
メイン液晶表示部１４が表示用偏光板を用いる液晶表示部の場合
（Ｃ）メイン液晶表示部１４−表示用偏光板−第１偏光板１３−スイッチ液晶表示部１２−第２偏光板１１→観察者  
第１偏光板１３が表示用偏光板を兼ねる場合（直線偏光を回転させる回転手段が必要になる場合もある。）
（Ｄ）メイン液晶表示部１４−（回転手段）−第１偏光板１３（表示用偏光板と兼用）−（回転手段）−スイッチ液晶表示部１２−（回転手段）−第２偏光板１１→観察者  
（Ｅ）第１偏光板１３−スイッチ液晶表示部１２−第２偏光板１１−表示用偏光板−メイン液晶表示部１４−表示用偏光板→観察者
第２偏光板１１が表示用偏光板を兼ねる場合（直線偏光を回転させる回転手段が必要になる場合もある。）
（Ｆ）第１偏光板１３−スイッチ液晶表示部１２−第１偏光板１３（表示用偏光板と兼用）−（回転手段）−メイン液晶表示部１４−（回転手段）−表示用偏光板→観察者
上記のような構成を採用した場合、第１偏光板１３、第２偏光板１１の何れに透過領域によって特定のパターンを形成することが可能かは、上記（Ａ）〜（Ｆ）で異なり、以下のような（１）〜（４）のパターンが考えられる。
（１）第１偏光板１３及び第２偏光板１１の両方・・・Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ
（２）第１偏光板１３のみ・・・Ａ〜Ｆ
（３）第２偏光板１１のみ・・・Ａ〜Ｆ
（４）第２偏光板１１のみとし、ユーザーによる着せ替え可能とする場合・・・Ａ〜Ｄ、
次に、ＳＷ−ＬＣＤにおける液晶分子の配向変化について図５〜図１０を用いて、４つのＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例を説明する。
【００７９】
（ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例１）
図６（ａ）は携帯電話機１の表示部４の表示面を、メイン−ＬＣＤ１４の画像の上下方向が紙面の上下となるように示したものである。なお、以下、表示画面上の左右方向をｘ方向、上下方向をｙ方向、表示部４の厚さ方向をｚ方向と言う。また、図５〜１０では、透明電極膜２６、２７および配向膜２４、２５を省略して図示している。
【００８０】
まず、図６（ａ）に示すように、第２偏光板１１および第１偏光板１３の偏光透過軸をｙ方向となるように配置する。また、配向膜２４・２５のラビング方向を、第１および第２偏光板１１・１３の偏光透過軸と平行にし、かつ、互いに１８０度逆方向にして、配向方向をアンチパラレル構造にする。そして、配向膜２４・２５として水平配向材のポリイミド材料を使用し、基板２１・２２と略平行となるように液晶分子を配向させる。これにより、液晶分子の長軸方向が上記偏光透過軸と略平行になるように一軸配向される。
【００８１】
この場合、図６（ｂ）のＡ−Ａ'断面図に示すとおり、電圧無印加の状態で、ＳＷ−ＬＣＤ１２の液晶分子は第１偏光板１３の偏光透過軸と略平行に一軸配向している。バックライト１６からメインＬＣＤ１４を経てＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する光は、第１偏光板１３を透過するので、ＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する光の偏光方向と液晶分子の配向方向ａは略一致している。
【００８２】
この状態のＳＷ−ＬＣＤ１２をｘ方向にずれながら見た場合の、液晶分子の見え方を示したのが図６（ｃ）である。同図によると、正面方向から液晶分子を投射した場合の形状（観察者３１から見た液晶分子の形状）が液晶分子３５ａのようになり、長軸方向と入射光の偏光方向が略一致している。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が０度の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、この場合は、透過領域５２、偏光領域５１に関わらず、全領域でそのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。同様に、正面からｘ方向にずれた点から液晶分子を投射した場合の形状（観察者３２、３３から見た液晶分子の形状）も液晶分子３５ｂ、３５ｃのようになり、長軸方向と入射光の偏光方向が略一致している。よって、どの方向から見ても全領域でメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。
【００８３】
一方、狭視野角モードでは、電圧無印加の状態から、ｘ方向を軸とした回転により液晶分子が基板２１・２２に対して４５度傾斜（上端が観察者側となる）するように、透明電極膜２５・２６に交流電圧（例えば、１００Ｈｚ、３Ｖの電圧）をかける。このときの液晶分子の様子を、図７（ａ）（ｂ）に示している。図７（ａ）は、Ａ−Ａ’断面を示しており、基板２１・２２に対して約４５度傾斜していることがわかる。図７（ｂ）は、Ｂ−Ｂ’断面を示しており、液晶分子は紙面法線方向から４５度傾斜している。
【００８４】
この場合、図７（ｂ）に示すように、観察者３１から見た液晶分子、すなわち、正面方向からの液晶分子の投射図が、液晶分子３６ａのようになる。液晶分子の配向変化はｘ軸方向を軸とした回転によるので、第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、液晶分子３６ａの長軸方向と常に一致する。このため、正面方向から見た場合（図７の観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けず、全領域でそのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。
【００８５】
一方、表示部４に向かって左側にいる観察者３２から見た液晶分子、すなわち、基板２１・２２に向かって左側から投射した液晶分子の投射図は、液晶分子３６ｂのように右に傾いている。この場合、第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、投射図の長軸方向と４５度の角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と４５度の交差角を持つ。よって、観察者３２から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１２の偏光領域５１で光が透過せず、メインＬＣＤ１２の画像が見えない。
【００８６】
同様に、表示部４に向かって右側にいる観察者３３から見た液晶分子、すなわち、基板２１・２２に向かって右側からの液晶分子の投射図が、液晶分子３６ｃのようになる。第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向とは交差角を持ち、偏光方向が回転する。よって、観察者３３から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１４の偏光領域５１で光が透過せず、メインＬＣＤ１２の画像が見えない。
【００８７】
以上のような仕組みにより、透明電極膜２６・２７に電圧を印加すると、図４に示すように、表示部４を、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けずそのままメインＬＣＤ１４の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合（観察者３２・３３が見た場合）は、複屈折の影響を受けてＳＷ−ＬＣＤの偏光領域５１を光が透過せず、メインＬＣＤ１４の画像が見えなくなる。
【００８８】
なお、狭視野角モードにおける液晶分子の配向方向は、基板２１・２２に対して４５度の傾斜に限られるものではなく、基板２１・２２に対して傾斜していればどのような角度の傾斜でもかまわない。つまり、基板２１・２２に略平行時の傾斜角度より大きく、略垂直時の傾斜角度より小さければ（つまり、０度より大きく９０度より小さければ）よい。この傾斜角度としては、好ましくは１０度以上８０度以下であり、より好ましくは４０度以上５０度以下である。これは、傾斜角が４５度に近づくほど複屈折が大きくなり、良好に画像を隠すことができるためである。また、傾斜角が小さいと、駆動電圧が小さくなるので消費電力を低くすることができる。
【００８９】
なお、観察者がｙ方向にずれた場合は、液晶分子の投影図の長軸方向が変化しないので、メインＬＣＤ１２が視認できるか否かはｘ方向への視点のずれにのみ依存する。したがって、ｙｚ平面（液晶分子の点が配向方向を変化させる回転により描く平面）と平行な視線を正面方向からの視線とする。
【００９０】
（ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例２）
ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例２を図８を用いて説明する。液晶分子配向例２は、ＳＷ−ＬＣＤ１２において、配向膜２４・２５の代わりに、垂直配向材のポリイミド材料を使用した配向膜を使用したＳＷ−ＬＣＤ１２’を用いることで実現される。これにより、図８（ａ）のように、基板２１・２２と略垂直となるように液晶分子を配向させられる。
【００９１】
この場合、電圧無印加の状態で、ＳＷ−ＬＣＤ１２’の液晶分子は基板２１・２２と略垂直に一軸配向している。すなわち、正面から見た場合は、液晶分子３７ａが真円のように見える（投射図が真円のときは、すべての方向が長軸方向であるとみなす）。そして、正面以外の方向から見た場合は、投射図が液晶分子３７ｂ・３７ｃのように長軸方向がｘ方向になる。よって、正面方向を含むどの方向から投射した場合でも、長軸方向ｂと入射光の偏光方向とが９０度となる。入射光による液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が９０度（直角）の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、全領域でそのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。
【００９２】
一方、狭視野角モードでは、広視野角モードの状態から、ｘ方向を軸とした回転により液晶分子が基板２１・２２に対して４５度傾斜するように、透明電極膜２６・２７に交流電圧をかける。このときの液晶分子の様子は、図７に示すＳＷ−ＬＣＤの配向例１の場合と同様である。
【００９３】
よって、同様の仕組みにより、透明電極膜２６・２７に電圧を印加すると、図３に示すように、表示部４は、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けずそのままメインＬＣＤ１４の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合（観察者３２・３３が見た場合）は、複屈折の影響を受けてロゴ画像が見える。
【００９４】
（ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例３）
図９（ａ）は携帯電話機１の表示部４を、表示画面の上下方向が紙面の上下となるように示したものである。
【００９５】
まず、図９（ａ）に示すように、第１偏光板１３および第２偏光板１１の偏光透過軸をｘ方向となるように配置する。そして、配向膜２４・２５のラビング方向を、第１偏光板１３および第２偏光板１１の偏光透過軸と垂直（ｙ方向）にし、かつ、互いに１８０度逆方向にして、配向方向をアンチパラレル構造にする。そして、配向膜２４・２５として水平配向材のポリイミド材料を使用し、基板２１・２２と略平行となるように液晶分子を配向させる。これにより、図９（ｂ）に示すように、液晶分子の長軸方向が偏光板の偏光透過軸と略垂直になるように一軸配向される。
【００９６】
この場合、図９（ｂ）に示すように、電圧無印加の状態で、ＳＷ−ＬＣＤ１２の液晶分子は、基板２１・２２に平行、かつ、第１偏光板１３の偏光透過軸と垂直となるように一軸配向している。バックライト１６からメインＬＣＤ１４を経て入射する光は、第１偏光板１３を透過するので、ＳＷ−ＬＣＤ１２に入射する光の偏光方向と液晶分子の配向方向は略垂直となる。
【００９７】
この状態のＳＷ−ＬＣＤ１２をｘ方向にずれながら見た場合の、液晶分子の見え方を図９（ｃ）に示す。同図によると、正面方向から投射した場合の形状（観察者３１から見た液晶分子の形状）が液晶分子３８ａのようになり、投射された液晶分子の長軸方向ｃと入射光の偏光方向が直角となる。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が９０度の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、透過領域５２、偏光領域５１に関わらず、全領域でそのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。
【００９８】
一方、狭視野角モードでは、電圧無印加の状態から、ｘ方向を軸とした回転により液晶分子が基板２１・２２に対して４５度傾斜するように、透明電極膜２５・２６に交流電圧をかける。このときの液晶分子の様子を、図１０に示している。図１０（ａ）は、Ａ−Ａ’断面を示しており、基板２１・２２に対して４５度傾斜していることがわかる。図１０（ｂ）は、Ｂ−Ｂ’断面を示しており、液晶分子は紙面法線方向から４５度傾斜している。
【００９９】
この場合、図１０（ｂ）に示すように、観察者３１から見た液晶分子、すなわち、正面方向からの液晶分子の投射図が、液晶分子３９ａのようになる。液晶分子の配向方向の変化は、ｘ方向を軸とした回転によるので、第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光方向は、液晶分子３９ａの長軸方向と垂直となる。よって、液晶分子の投射図と長軸方向と入射光の偏光方向とは略垂直となる。このため、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けず、そのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。
【０１００】
一方、表示部４に向かって左側にいる観察者３２から見た液晶分子、すなわち、基板２１・２２に向かって左側からの液晶分子の投射図が、液晶分子３９ｂのようになる。第２偏光板１１と第１偏光板１３との偏光透過軸は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角を持つ。よって、観察者３２から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１２の偏光領域５１を光が透過せず、この部分でメインＬＣＤ１２の画像が見えない。
【０１０１】
同様に、表示部４に向かって右側にいる観察者３３から見た液晶分子、すなわち、基板２１・２２に向かって右側からの液晶分子の投射図が、液晶分子３５ｃのようになる。第１偏光板１３と第２偏光板１１との偏光透過軸は、投射図の長軸方向と角度を持つので、液晶分子投射図の長軸方向は入射光の偏光方向と交差角を持つ。よって、観察者３３から見ると、液晶の複屈折の影響でＳＷ−ＬＣＤ１２の偏光領域５１を光が透過せず、この部分でメインＬＣＤ１２の画像が見えない。
【０１０２】
以上のような仕組みにより、透明電極基膜２６・２７に電圧を印加すると、図４に示すように、表示部４を、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、複屈折の影響を受けずそのままメインＬＣＤ１４の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合（観察者３２・３３が見た場合）は、複屈折の影響を受けてＳＷ−ＬＣＤ１２の偏光領域５１を光が透過せず、メインＬＣＤ１４の画像にロゴ画像が重なる。
【０１０３】
（ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例４）
ＳＷ−ＬＣＤの液晶分子配向例４について、図１１を用いて説明する。配向例４は、ＳＷ−ＬＣＤの配向例３において、配向膜２４・２５の代わりに、垂直配向材のポリイミド材料を使用した配向膜を使用したＳＷ−ＬＣＤ１２’を用いることで実現される。これにより、基板２１・２２と略垂直となるように液晶分子を配向させられる。
【０１０４】
この場合、電圧無印加の状態で、ＳＷ−ＬＣＤ１２’の液晶分子は基板２１・２２と略垂直に一軸配向している。すなわち、図１１（ｂ）に示すように、正面から見た場合は、液晶分子４０ａの真円のように見える。そして、正面以外の方向から見た場合は、液晶分子４０ｂ、４０ｃのように長軸方向がｘ方向となるように見える。したがって、液晶分子を正面方向を含むどの方向から投射した場合でも、長軸方向と入射光の偏光方向が一致する。液晶分子の投影図の長軸方向と入射光の偏光方向とがなす角度が０度（平行）の場合には、入射光は複屈折の影響を受けることなく透過するので、どの角度から観察しても、全域でそのままメインＬＣＤ１４の画像が見える。この状態、つまり電圧無印加の状態を広視野角モードとして設定する。
【０１０５】
一方、狭視野角モードでは、広視野角モードの状態から、ｘ方向を軸とした回転により液晶分子が基板２１・２２に対して４５度傾斜するように、透明電極膜２６・２７に交流電圧をかける。このときの液晶分子の様子は、図１０に示すＳＷ−ＬＣＤの配向方法１と同様である。
【０１０６】
よって、同様の仕組みにより、透明電極膜２６・２７に電圧を印加すると、図４に示すように、表示部４は、正面方向から見た場合（観察者３１が見た場合）は、透過領域５２、偏光領域５１に関わらず、全領域で複屈折の影響を受けずそのままメインＬＣＤ１４の画像が見えるが、正面方向以外から見た場合（観察者３２・３３が見た場合）は、複屈折の影響を受けて偏光領域５１で光が透過せず、ロゴ画像が見える。
【０１０７】
以上、ＳＷ−ＬＣＤ１２がメインＬＣＤ１４より前面（表示面側）にあるものを例として説明しているが、図１２の表示部４４のように、メインＬＣＤ１４の背面（表示面の反対側）にあってもメインＬＣＤ１４への光の入射を制御できるので、視野角を制御することができる。なお、表示部４４では、偏光板１１と１７とをメインＬＣＤ１４両面に配し、ＳＷ−ＬＣＤ１２の外側表面に配向板１３を配置している。
【０１０８】
しかし、ＳＷ−ＬＣＤ１２がメインＬＣＤ１４より前面にある方が、ＳＷ−ＬＣＤ１２により重ねられる画像の輪郭がはっきり表れる。また、複数画像表示モードにおいて、メインＬＣＤ１４が透過型の液晶表示を行う場合は、ＳＷ−ＬＣＤ１２が前面にあっても背面に合ってもよいが、反射型液晶表示を行う場合は、入射光がメインＬＣＤ１４を透過せずに反射するので、ＳＷ−ＬＣＤ１２はメインＬＣＤ１４の前面に配置する必要がある。
【０１０９】
一方、ＳＷ−ＬＣＤ１２がメインＬＣＤ１４より背面にあると、メインＬＣＤ１４を反射型液晶表示するときに、ＳＷ−ＬＣＤ１２で光が減衰されない。よって、半透過反射型の液晶表示装置や、単一画像表示モードで反射型液晶表示をする場合には、ＳＷ−ＬＣＤ１２はメインＬＣＤ１４の背面に配置することが好ましい。
【０１１０】
また、本発明の表示装置では、透明電極膜２６・２７に電圧無印加の状態で単一画像表示モードとなり、透明電極膜に所定の電圧を印加することで、複数画像表示モードとなる構成であるが、電圧無印加の状態で複数画像表示モードとし、透明電極膜に所定の電圧を印加することで単一画像表示モードになる構成でもよい。この構成は、液晶分子を基板に対して例えば４５度にプレチルトしておき、電圧印加により液晶分子が基板に対して略垂直または略平行になるように配向制御することで実現される。このような構成によれば、複数画像表示モードにて狭視野角にすることが多い場合には、消費電量を削減できる。
【０１１１】
さらに、本実施の形態の表示装置は、メインＬＣＤ１４の画像に向かったときに、斜めから（正面より左もしくは右から）画像が見えないように、視野角を制御しているが、これに限らず、斜め上や斜め下から画像が見えないように視野角を制御してもよい。
【０１１２】
この構成を実現するには、複数画像表示モードにおいて、液晶分子が映像表示手段に表示される画像の左右方向に傾くようにすればよい。つまり、配向変化するときに液晶分子上の点が描く平面が、液晶分子が映像表示手段に表示される画像の左右方向と略平行となるように、映像表示手段と表示切替手段とを貼りあわせればよい。
【０１１３】
また、本実施の形態では、携帯電話機の液晶表示部に本発明を適用した場合について説明しているが、これに限られるものではなく、モバイルのパソコン、ＡＶ機器、ＤＶＤプレイヤー等の表示装置を有する携帯用電子機器に適用できる。あるいは、非携帯型の表示装置に適用し、視線方向によって異なる表示ができるディスプレイとして使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明の表示装置は、視線の方向によって異なる画像が視認されるようなモードに設定できるので、携帯通信端末やモバイルのパソコン、ＡＶ機器、ＤＶＤプレイヤー等の携帯用電子機器のディスプレイ、あるいは、視線に方向によって複数の情報を提示できるディスプレイ等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯電話機の表示部の断面図を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る携帯電話機を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときに、正面あるいは斜め方向から視認される表示部を示す図面である。
【図４】本発明の実施形態に係る携帯電話機が複数画像表示モードに設定されているときに、正面あるいは斜め方向から視認される表示部を示す図面である。
【図５】本発明の実施形態にかかる第２偏光板を示す図面である。
【図６】本発明の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）は表示部の表示面に向かって見た図面を、（ｂ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｃ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る携帯電話機が複数画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）は表示部の表示面に向かって見た図面を、（ｂ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｃ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が複数画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る携帯電話機が単一画像表示モードに設定されているときの表示部を示し、（ａ）はＡ−Ａ’断面を示す断面図を、（ｂ）はＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る携帯電話機の表示部の断面図を示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１    携帯電話機
４    表示部（表示装置）
１１  第２偏光板（第２偏光手段）
１２  スイッチ液晶表示部（表示切替手段）
１３  第１偏光板（第１偏光手段）
１４  メイン液晶表示部（画像表示手段）
２１  基板
２２  基板
２３  液晶層
４４  表示部（表示装置）
５１  偏光領域
５２  透過領域
【図１】
2006072239.tif 000003
【図２】
2006072239.tif 000004
【図３】
2006072239.tif 000005
【図４】
2006072239.tif 000006
【図５】
2006072239.tif 000007
【図６】
2006072239.tif 000008
【図７】
2006072239.tif 000009
【図８】
2006072239.tif 000010
【図９】
2006072239.tif 000011
【図１０】
2006072239.tif 000012
【図１１】
2006072239.tif 000013
【図１２】
2006072239.tif 000014