(57)【要約】【課題】表示画面の視野角を状況に応じて制限する。【解決手段】視野角制御パネルは光透過性基板Ｔ１，Ｔ２と、基板Ｔ１，Ｔ２間に挟持される液晶層ＬＢと、液晶層ＬＢに対して基板Ｔ１，Ｔ２の外側にそれぞれ配置される第１および第２偏光板６，１１とを備える。基板Ｔ１，Ｔ２は互いに対向するように基板７，９上に配置され液晶層ＬＢに電界を印加する電極ＥＬ１，ＥＬ２、並びに液晶層ＬＢに隣接して電極ＥＬ１，ＥＬ２をそれぞれ覆う配向膜８，１０を含み、配向膜８，９は偏光板６，１１と協力し、電極ＥＬ１，ＥＬ２間に電圧を印加する電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位から一方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる液晶分子の配向方向を規定する配向部Ａ１および電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位に対して他方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる液晶分子の配向方向を規定する第２配向部Ａ２との組み合わせにより構成される。【選択図】      図１
2005345799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面の視野角を選択的に制限する視野角制御パネルであって、一対の光透過性基板と、前記一対の光透過性基板間に挟持される液晶層と、前記液晶層に対して前記一対の光透過性基板の外側にそれぞれ配置される第１および第２偏光板とを備え、前記一対の光透過性基板は互いに対向するように前記一対の基板上に配置され前記液晶層に電界を印加する第１および第２電極、並びに前記液晶層に隣接して前記第１および第２電極をそれぞれ覆う第１および第２配向膜を含み、前記第１および第２配向膜は前記第１および第２偏光板と協力し、前記第１および第２電極間に電圧を印加する電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位から一方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる液晶分子の配向方向を規定する第１配向部および前記電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位に対して他方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる液晶分子の配向方向を規定する第２配向部との組み合わせにより構成されることを特徴とする視野角制御パネル。
【請求項２】
表示画面に画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに重ねて配置され前記表示パネルに表示される画像の視野角を選択的に制限する視野角制御パネルとを備え、視野角制御パネルは一対の光透過性基板と、前記一対の光透過性基板間に挟持される液晶層と、前記液晶層に対して前記一対の光透過性基板の外側にそれぞれ配置される第１および第２偏光板とを有し、前記一対の光透過性基板は互いに対向するように前記一対の基板上に配置され前記液晶層に電界を印加する第１および第２電極、並びに前記液晶層に隣接して前記第１および第２電極をそれぞれ覆う第１および第２配向膜を含み、前記第１および第２配向膜は前記第１および第２偏光板と協力し、前記第１および第２電極間に電圧を印加する電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位から一方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる向きに液晶分子を配向する第１配向部および前記電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位に対して他方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる向きに液晶分子を配向する第２配向部との組み合わせにより構成されることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルは前記第１偏光板と兼用される偏光板を有する液晶表示パネルであることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
さらにタッチパネルが位置座標の入力ツールとして前記視野角制御パネルに重ねて配置されることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２偏光板は前記タッチパネルの外側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
さらに前記表示パネルおよび視野角制御パネルを制御する制御回路を備えることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項７】
前記制御回路は前記第１および第２電極の極性反転用タイミングとなるクロック信号を発生するクロック発生回路、および前記クロック発生回路から得られるクロック信号の振幅を前記第１および第２電極間に印加される駆動電圧として調整する振幅調整回路を含むことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記制御回路は前記振幅調整回路から得られる前記駆動電圧を前記視野角制御パネルに選択的に供給するスイッチ回路をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記制御回路は前記表示パネルの制御において発生される垂直同期信号を前記第１および第２電極の極性反転用タイミング信号として前記クロック発生回路に供給するように構成されることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記制御回路は前記表示パネルの制御において発生される水平同期信号、データ転送クロック信号、および複合同期信号のいずれかから前記第１および第２電極の極性反転用タイミング信号を発生して前記クロック発生回路に供給するタイミング回路を含むことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記制御回路は前記表示パネルの制御において外部から映像信号と共に供給される垂直同期信号および水平同期信号のいずれかから前記第１および第２電極の極性反転用タイミング信号を発生して前記クロック発生回路に供給するタイミング回路を含むことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記制御回路は少なくとも太陽電池、乾電池、およびコンピュータの電源端子のいずれかから得られる直流電源電圧で動作するように構成されることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記制御回路は付加的に設けられるタッチパネル、人感知センサ、および外部スイッチのいずれかから入力される入力信号の変化をトリガーとして前記スイッチ回路をオンするスイッチ制御回路を含むことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記スイッチ制御回路は一定時間内に再トリガーされない場合にスイッチ回路をオフするように構成されることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記スイッチ回路は付加的に設けられるタッチパネルの位置検出用プロセッサ回路からのスイッチ制御信号により制御されることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記スイッチ回路は前記表示パネルに表示される画像に基づいて予め設定されるオン状態およびオフ状態を維持するように外部から入力されるスイッチ制御信号により制御されることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記制御回路は付加的に設けられるタッチパネル、音声マイク、および外部スイッチのいずれかから入力される入力信号に基づいて前記スイッチ回路の状態を変化させるスイッチ制御回路を含むことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記タッチパネルおよび前記視野角制御パネルは共通の光透過性基板を用いて一体的に構成されることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画像の視野角を制限する視野角制御パネルおよびこの視野角制御パネルを備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、情報携帯端末、テレビジョン、あるいはカーナビゲーションシステム等のモニタディスプレイとして広く利用されている。
【０００３】
液晶表示装置は、一般に複数の液晶画素のマトリクスアレイを含む表示パネルと、この表示パネルを制御する制御回路とを備える。典型的な表示パネルはアレイ基板および対向基板間に液晶層を挟持した構造を有する。アレイ基板はマトリクス状に配置される複数の画素電極を有し、対向基板はこれら画素電極に対向する共通電極を有する。画素電極および共通電極はこれら電極間に配置される液晶層の画素領域と共に液晶画素を構成し、画素領域内の液晶分子配列を画素電極および共通電極間の電圧に対応した電界によって制御する。
【０００４】
一般に液晶表示パネルの特徴として、輝度が画像を観察する方角によって変化するという視野角依存性が知られている。このため、どの方角からみても一様な輝度で画像を観察できるように液晶表示パネルを広視野角化する研究が盛んにおこなわれている。これに対して、例えば銀行の現金自動預入払出機（ＡＴＭ）等に組み込まれるモニタディスプレイの用途では、このモニタディスプレイの正面において現金の預け入れまたは払い出しをする顧客以外に表示画像を見せないようにすることが好ましいため、逆に狭視野角であることが求められる。また、携帯電話のモニタディスプレイでも、メールの作成および閲覧に関して同様に狭視野角であることが求められている。
【０００５】
従来、液晶表示パネルを狭視野角化する技術としては、光放射角制限フィルタが知られている（例えば、特許文献１を参照）。光放射制限フィルタはシート状体の厚さ方向、すなわちシート状体の平面に直交する方向に対して光りを通過させるが、光導波体の導波角以上の角度の光を通過させない性質をもっている。従って、このフィルタを表示画面に重ねて配置することにより、表示画面に表示された画像を正面から見ることができるが、それ以外の方角から見ることはできない。
【特許文献１】特開２００２−２９７０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年では、銀行のＡＴＭがコンビニエンスストア等に設置されるようになり、買い物を兼ねてＡＴＭを利用することが可能になっている。このような設置場所では、ＡＴＭのモニタディスプレイがコンビニエンスストアの広告を表示するために用いられることも少なくない。しかしながら、上述のような光放射制限フィルタを表示画面に重ねて配置した場合には、ＡＴＭを利用する特定の顧客以外に広告を見せられないという結果になる。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、表示画面の視野角を状況に応じて実質的に制限することが可能な視野角制御パネルおよび表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、表示画面の視野角を選択的に制限する視野角制御パネルであって、一対の光透過性基板と、一対の光透過性基板間に挟持される液晶層と、液晶層に対して一対の光透過性基板の外側にそれぞれ配置される第１および第２偏光板とを備え、一対の光透過性基板は互いに対向するように一対の基板上に配置され液晶層に電界を印加する第１および第２電極、並びに液晶層に隣接して第１および第２電極をそれぞれ覆う第１および第２配向膜を含み、第１および第２配向膜は第１および第２偏光板と協力し、第１および第２電極間に電圧を印加する電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位から一方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる液晶分子の配向方向を規定する第１配向部および電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位に対して他方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる液晶分子の配向方向を規定する第２配向部との組み合わせにより構成される視野角制御パネルが提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、表示画面に画像を表示する表示パネルと、表示パネルに重ねて配置され表示パネルに表示される画像の視野角を制限する視野角制御パネルとを備え、視野角制御パネルは一対の光透過性基板と、一対の光透過性基板間に挟持される液晶層と、液晶層に対して一対の光透過性基板の外側にそれぞれ配置される第１および第２偏光板とを有し、一対の光透過性基板は互いに対向するように一対の基板上に配置され液晶層に電界を印加する第１および第２電極、並びに液晶層に隣接して第１および第２電極をそれぞれ覆う第１および第２配向膜を含み、第１および第２配向膜は第１および第２偏光板と協力し、第１および第２電極間に電圧を印加する電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位から一方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる向きに液晶分子を配向する第１配向部および電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位に対して他方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる向きに液晶分子を配向する第２配向部との組み合わせにより構成される表示装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
これら視野角制御パネルおよび表示装置では、第１および第２電極間に電圧を印加する電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位から一方側に傾いた方角および他方側に傾いた方角においてそれぞれ光の透過率が部分的に低下する。すなわち、表示画像の画像情報が正面以外の方角において部分的に損なわれる。逆に、第１および第２電極間に電圧を印加しなければ、表示画像の画像情報が正面以外の方角でも損なわれない。従って、表示画面の視野角を状況に応じて実質的に制限することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る表示装置について添付図面を参照して説明する。図１はこの表示装置の断面構造を概略的に示し、図２は図１に示す表示装置の回路構造を概略的に示す。表示装置１は、画像を表示する表示パネルＤＳＰ、表示パネルＤＳＰに重ねて配置され表示パネルＤＳＰに表示される画像の視野角を選択的に制限する視野角制御パネルＶＡＣ、および例えば外部ＰＣＢ基板上に配置され表示パネルＤＳＰおよび視野角制御パネルＶＡＣを制御する制御ユニットＣＮＴを備える。
【００１２】
表示パネルＤＳＰは光透過性基板（アレイ基板）ＡＲおよび光透過性基板（対向基板）ＣＴ間に液晶層ＬＡを挟持した構造である。アレイ基板ＡＲは、例えばガラス等の透明絶縁基板１上にマトリクス状に配置される複数の画素電極ＰＥ、およびこれら画素電極ＰＥを覆う配向膜２を有する。また、対向基板ＣＴは例えばガラス等の透明絶縁基板３上に配置され複数の画素電極ＰＥに対向する共通電極ＣＥ、およびこの共通電極ＣＥを覆う配向膜４を有する。配向膜２および４の配向軸は、ラビング処理により所定角度互いにずれるように設定される。アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴは、配向膜２および４を内側にして外縁シール部材ＳＬにより貼り合わされる。液晶層ＬＡはアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの貼合わせ後に外縁シール部材ＳＬの開口部である液晶注入口からネマチック液晶材料を注入し、この注入後に封止部材により封止することにより得られる。ネマチック液晶材料は例えば正の誘電率異方性を有し、アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴ間でねじれて配向される。さらに、偏光板５が配向膜２とは反対側においてアレイ基板ＡＲに貼り付けられ、偏光板６が配向膜４とは反対側において対向基板ＣＴに貼り付けられる。尚、アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴの間隙は例えば球状のスペーサＳＰにより一定に維持される。各画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、例えばＩＴＯ等の透明電極材料からなり、画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥ間に配置されてこれら電極ＰＥ，ＣＥからの電界に対応した液晶分子配列に制御される液晶層ＬＡの領域と共に液晶画素ＰＸを構成する。
【００１３】
視野角制御パネルＶＡＣは光透過性基板Ｔ１および光透過性基板Ｔ２間に液晶層ＬＢを挟持した構造である。光透過性基板Ｔ１は、例えばガラス等の透明絶縁基板７上に全体的に拡がって配置される第１電極ＥＬ１、およびこの第１電極ＥＬ１を覆う配向膜８を有する。また、光透過性基板Ｔ２は例えばガラス等の透明絶縁基板９上に配置され第１電極ＥＬ１に対向する第２電極ＥＬ２、およびこの第２電極ＥＬ２を覆う配向膜１０を有する。配向膜８および１０の配向軸は、ラビング処理により所定角度互いにずれるように設定される。光透過性基板Ｔ１およびＴ２は、配向膜８および１０を内側にして外縁シール部材ＳＬにより貼り合わされる。液晶層ＬＢは表示パネルＤＳＰと同様に光透過性基板Ｔ１と光透過性基板Ｔ２との貼合わせ後に外縁シール部材ＳＬの開口部である液晶注入口からネマチック液晶材料を注入し、この注入後に封止部材により封止することにより得られる。ネマチック液晶材料は例えば正の誘電率異方性を有し、光透過性基板Ｔ１およびＴ２間でねじれて配向される。さらに、上述の偏光板５が配向膜８とは反対側において光透過性基板Ｔ１に貼り付けられ、偏光板１１が配向膜１０とは反対側において光透過性基板Ｔ２に貼り付けられる。尚、光透過性基板Ｔ１およびＴ２の間隙は表示パネルＤＳＰと同様に例えば球状のスペーサＳＰにより一定に維持される。第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２は、例えばＩＴＯ等の透明電極材料からなり、液晶層ＬＢは第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２からの電界に対応した液晶分子配列に制御される。
【００１４】
ここで、配向膜８，１０は偏光板６，１１と協力し、第１および第２電極ＥＬ１，ＥＬ２間に電圧を印加する電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位から一方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる向きに液晶分子を配向する配向部Ａ１および電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位に対して他方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる向きに液晶分子を配向する第２配向部Ａ２との組み合わせにより構成される。
【００１５】
図２に示すように、実際のアレイ基板ＡＲはさらに複数の画素電極ＰＥの行に沿って配置される複数のゲート線Ｙ（Ｙ１〜Ｙｍ）、複数の画素電極ＰＥの列に沿って配置される複数のソース線Ｘ（Ｘ１〜Ｘｎ）、これらゲート線Ｙおよびソース線Ｘの交差位置近傍に配置される画素スイッチング素子Ｗ、および複数のゲート線Ｙを１水平表示期間に１本の割合で順次駆動する垂直ドライバＹＤ、および各ゲート線Ｙが駆動される間に複数のソース線Ｘを駆動する水平ドライバＸＤを有する。各画素スイッチング素子Ｗは例えばポリシリコン薄膜トランジスタからなる。この場合、薄膜トランジスタのゲートが１ゲート線Ｙに接続され、ソース−ドレインパスが１ソース線Ｘおよび１画素電極ＰＥ間に接続される。尚、垂直ドライバＹＤは画素スイッチング素子Ｗと同一工程で同時に形成されるポリシリコン薄膜トランジスタを用いて構成される。また、水平ドライバＸＤはＣＯＧ（Chip On Glass）技術によりアレイ基板ＡＲにマウントされた集積回路（ＩＣ）チップである。また、全ての画素ＰＸは補助容量Ｃｓを有する。これら補助容量Ｃｓはアレイ基板ＡＲ側において複数行の画素電極ＰＥにそれぞれ容量結合した複数の補助容量線を共通電極ＣＥに電気的に接続することにより得られる。
【００１６】
制御ユニットＣＮＴはコントローラ１５、コモン電圧発生回路１６、階調基準電圧発生回路１７、視野角制御パネル駆動回路１８、およびスイッチ制御回路１９を有する。コントローラ１５は外部から供給されるアナログＲＧＢ映像信号をデジタル化した映像信号VIDEOに変換し、画像として表示パネルＤＰに表示させるためにコモン電圧発生回路１６、階調基準電圧発生回路１７、垂直ドライバＹＤ、水平ドライバＸＤを制御する。コモン電圧発生回路１６は対向基板ＣＴ上の共通電極ＣＥに対してコモン電圧Ｖcomを発生する。階調基準電圧発生回路１７はデジタル映像信号VIDEOから各画素ＰＸに対して得られるデジタル表示信号を画素電圧に変換するために用いられる第１所定数の階調基準電圧VREFを発生する。画素電圧は共通電極ＣＥの電位を基準として画素電極ＰＥに印加される電圧である。
【００１７】
コントローラ１５は、１垂直走査期間毎に順次複数のゲート線Ｙを選択するための制御信号ＣＴＹおよび、１水平走査期間（１Ｈ）毎に映像信号VIDEOに含まれる１行分の画素ＰＸに対する表示信号を複数のソース線Ｘにそれぞれ割り当てるための制御信号ＣＴＸ等を発生する。ここで、制御信号ＣＴＸは１水平走査期間（１Ｈ）毎に発生されるパルスである水平スタート信号、各水平走査期間においてソース線数分発生されるパルスである水平クロック信号を含む。制御信号ＣＴＹはコントローラ１５から垂直ドライバＹＤに供給され、制御信号ＣＴＸはデジタル映像信号VIDEOと共にコントローラ１５から水平ドライバＸＤに供給される。
【００１８】
垂直ドライバＹＤは制御信号ＣＴＹに制御により複数のゲート線Ｙを順次選択し、画素スイッチング素子Ｗを導通させる走査信号を選択ゲート線Ｙに供給する。本実施形態においては、１水平走査期間に複数の画素ＰＸが１行ずつ順次選択状態となる。
【００１９】
他方、水平ドライバＸＤは、制御信号ＣＴＸの制御によりデジタル映像信号VIDEOを順次直並列変換し、階調基準電圧VREFを参照して１行分の画素ＰＸに対する表示信号をアナログ画素電圧に変換する。
【００２０】
すなわち、表示パネルＤＳＰでは、垂直ドライバＹＤが１水平走査期間毎に１本のゲート線Ｙに走査信号を出力し、水平ドライバＸＤが１水平走査期間毎に１行分の画素ＰＸに対する画素電圧を並列的にソース線Ｘ１〜Ｘｎに出力する。これらソース線Ｘ１〜Ｘｎ上の画素電圧は走査信号によって駆動された１行分の画素スイッチング素子Ｗを介して対応する画素電極ＰＥにそれぞれ供給される。コモン電圧Ｖcomは画素電圧の出力タイミングに同期してコモン電圧発生回路１６から共通電極ＣＥに出力される。このコモン電圧発生回路１６では、コモン電圧Ｖcomは例えば１水平走査期間毎に交互に極性反転される。これに伴い、水平ドライバＸＤでは、画素電圧がコモン電圧Ｖcomの中心レベルを基準にして極性反転させる。表示パネルＤＳＰはこのように映像信号に対応して画素単位に液晶層の透過率を制御することによりバックライト光を液晶層ＬＡで光変調して表示画面となる偏光板６上に画像を表示する。
【００２１】
視野角制御パネル駆動回路１８は外部制御信号あるいはスイッチ制御回路１９によってオン・オフ制御され、周期的に極性反転される駆動電圧を視野角制御パネルＶＡＣの第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２間に印加することにより、表示パネルＤＳＰの表示画面に表示された画像の見える方角を正面付近に限定することが可能である。スイッチ制御回路１９は例えば人感知センサ等からのセンサ入力信号に応答して視野角制御パネル駆動回路１８を制御するように構成されている。
【００２２】
図３は図２に示す視野角制御パネル駆動回路１８の回路構成の一例を示す。視野角制御パネル駆動回路１８は、第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２の極性反転用タイミングとなるクロック信号を発生するクロック発生回路２１、クロック発生回路２１から得られるクロック信号の振幅を第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２間に印加される駆動電圧として調整する振幅調整回路２２、およびこの振幅調整回路２２から得られる駆動電圧を視野角制御パネルＶＡＣに選択的に供給するオン／オフスイッチ回路２３を含む。この駆動電圧の供給に伴い、第１電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２は例えば図４に示すように１フレーム（垂直走査）期間に等しい周期で極性反転される電位に設定される。電極ＥＬ１および第２電極ＥＬ２の電位差は常に一定である。視野角制御パネルＶＡＣでは、上述の配向部Ａ１および配向部Ａ２が２次元的に交互に並んで配置されており、配向部Ａ１は基板面にほぼ垂直な正面方位から一方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させ、第２配向部Ａ２は基板面にほぼ垂直な正面方位に対して他方側に傾いた方角に向かう光の透過率を低下させる。透過率は、振幅調整回路２２で調整される駆動電圧を増大させるほど低下する。配向部Ａ１および配向部Ａ２の各々は例えば１０×１０個の画素を含むような正方形の平面形状を有する。これにより、表示画像は正面方位に対して一方側に傾いた方角について図５に示すチェッカーパターンでマスクされ、正面方位に対して他方側に傾いた方角について図６に示すチェッカーパターンでマスクされる。
【００２３】
本実施形態では、第１および第２電極ＥＬ１，ＥＬ２間に電圧を印加する電圧印加時に基板面にほぼ垂直な正面方位から一方側に傾いた方角および他方側に傾いた方角においてそれぞれ光の透過率が部分的に低下するため、表示画像の画像情報が正面以外の方角において部分的に損なわれる。逆に、第１および第２電極間に電圧を印加しなければ、表示画像の画像情報が正面以外の方角でも損なわれない。従って、表示画面の視野角を状況に応じて実質的に制限することが可能である。
【００２４】
表示装置がＡＴＭ用であれば、ＡＴＭを利用する顧客が表示装置の正面、具体的には表示パネルＤＳＰの正面で、現金の預け入れまたは引き出し作業を行う際に、この顧客を人感知センサ等で検出すれば、視野角制御パネルＶＡＣがこの人感知センサからの入力信号に応答して表示画面の視野角を制限できる。いいかえれば、ＡＴＭを利用する顧客がいない場合には、表示画面の視野角を制限しないようにできる。
【００２５】
次に、本発明の第２実施形態に係る表示装置について添付図面を参照して説明する。図７はこの表示装置の断面構造を概略的に示す。この表示装置は、位置座標の入力ツールとしてタッチパネルＴＰを視野角制御パネルＶＡＣに重ねて配置したことを除いて第１実施形態と同様である。このため、図７において第１実施形態と同様部分を同一参照符号で表し、重複する説明を省略する。
【００２６】
このタッチパネルＴＰは、一対の光透過性基板Ｐ１，Ｐ２が近接して対向する構造を有する。光透過性基板Ｐ１，Ｐ２はそれぞれ透明絶縁基板３１，３２、およびこれら透明絶縁基板３１，３２上に形成される第１および第２透明導電膜３３，３４を有する。透明導電膜３３，３４はそれぞれ一様な抵抗分布を持つＩＴＯ（Indium Tin Oxide)等の抵抗体である。透明絶縁基板３１，３２は外縁に沿って配置される周辺シール材ＳＬにより透明導電膜３３，３４を僅かに離間させて重ねるようにして互いに接着される。透明絶縁基板３１は、視野角制御パネルＶＡＣの偏光板１１に貼り付けられる。透明絶縁基板３１，３２間において周辺シール材ＳＬで囲まれた空間は、例えば不活性ガス５ｂ（または液体）で満たされる。また、この空間には、ギャップ材３５が図８に示すようにポインタ部材３６により加圧される部分を除いて透明導電膜３３，３４相互を非接触状態に維持するために散布される。ＡＴＭ用であれば、ポインタ部材３６が顧客の指先で代用される。ここで、透明導電膜３３のシート抵抗は単位面積当たり１０オーム程度であり、透明導電膜３４のシート抵抗は単位面積当たり５００オーム程度である。
【００２７】
図９は図７に示すタッチパネルＴＰを用いた位置検出回路の構成を示す。透明導電膜３３，３４はそれぞれ表示パネルＤＳＰの表示画面に対応した長方形の形状にある。ストライプ状の電極Ｅ０は例えば印刷により形成される導電膜あるいは銀等の金属膜からなり、例えば横軸（Ｘ軸）方向における透明導電膜３４の一端である辺に沿うと共にこの辺に接続して透明絶縁基板３２上に形成される。ここでは、バッテリー等の定電圧源３７が透明絶縁基板３２側の電極Ｅ０に接続される。この場合、透明導電膜３３，３４の接点から透明導電膜３２に流れ出る電流は透明導電膜３３，３４および周辺回路の配線抵抗に依存して変化する。ストライプ状の電極ＥＸ１，ＥＸ２は銀等の金属膜からなり、横軸（Ｘ軸）方向における透明導電膜３３の両端である２短辺に沿うと共にこれら２短辺にそれぞれ接続して透明絶縁基板３１上に形成される。また、ストライプ状の電極ＥＹ１，ＥＹ２は銀等の金属膜からなり、縦軸（Ｙ軸）方向における透明導電膜３３の両端である２長辺に沿うと共にこれら２長辺にそれぞれ接続して透明絶縁基板３２上に形成される。２個の電流検出部ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３，ＳＡ４は電極ＥＸ１，ＥＹ１，ＥＸ２，ＥＹ２に対してそれぞれ設けられる。
【００２８】
電流検出部ＳＡ１は透明導電膜３３，３４の接点から電極ＥＸ１に向かって透明導電膜３３を流れる電流Ｉx1を測定し、電流検出部ＳＡ２は透明導電膜３３，３４の接点から電極ＥＹ１に向かって透明導電膜３３を流れる電流Ｉy1を測定し、電流検出部ＳＡ３は透明導電膜３３，３４の接点から電極ＥＸ２に向かって透明導電膜３３を流れる電流Ｉx2を測定し、電流検出部ＳＡ４は透明導電膜３３，３４の接点から電極ＥＹ２に向かって透明導電膜３３を流れる電流Ｉy2を測定する。これら電流Ｉx1，Ｉy1，Ｉx2，Ｉy2の測定値は電流検出部ＳＡ１〜ＳＡ４からプロセッサ回路３８に供給される。プロセッサ回路３８は電流Ｉx1，Ｉy1，Ｉx2，Ｉy2の測定値をこれら４電流との接点のＸ座標の関係を規定した演算式並びにこれら４電流と接点のＹ座標の関係を規定した演算式にそれぞれ代入して演算処理を行うことにより透明導電膜３３，３４の接点のＸ座標およびＹ座標を求める。また、プロセッサ回路３８は、透明導電膜３３，３４がポインタ部材３６により加圧されて接触したときに流れる電流を電流検出部ＳＡ１〜ＳＡ４のいずれかが検出したことを表す信号をオン／オフスイッチ回路２３に外部制御信号として供給する。尚、プロセッサ回路３８および電流検出部ＳＡ１〜ＳＡ４等の周辺回路はタッチパネルＴＰにおいて周辺シール材ＳＬの外側に配置される。これら周辺回路を例えば透明絶縁基板３２上に配置する場合には、周辺回路用の形成領域が周辺シール材ＳＬの外側において透明絶縁基板３１に設けられる。
【００２９】
この実施形態では、電圧Ｅ２を出力するバッテリー等の定電圧源３７が透明絶縁基板３２側の電極Ｅ０に接続される。この場合、透明導電膜３３，３４の接点から透明導電膜３３に流れ出る電流は透明導電膜３３，３４および周辺回路の配線抵抗に依存して変化するが、透明導電膜３３，３４の接点から流れる電流はそれぞれ電極ＥＸ１，ＥＹ１，ＥＸ２，ＥＹ２に向かう電流Ｉx1，Ｉy1，Ｉx2，Ｉy2にＸ軸およびＹ軸方向の抵抗比に対応して分流される。従って、電流Ｉx1，Ｉy1，Ｉx2，Ｉy2の測定値をこれら４電流との接点のＸ座標の関係を規定した演算式並びにこれら４電流と接点のＹ座標の関係を規定した演算式にそれぞれ代入して演算処理を行うことにより透明導電膜３３，３４の接点のＸ座標およびＹ座標を求めることができる。
【００３０】
表示装置がＡＴＭ用であれば、ＡＴＭを利用する顧客が表示装置の正面、具体的には表示パネルＤＳＰの正面に位置した状態で、表示パネルＤＳＰに表示される画像を見ながら、タッチパネルＴＰを操作して現金の預け入れまたは引き出しを行うことが可能である。さらに、タッチパネルＴＰの操作が開始されたことが、プロセッサ回路３８で検出されたときだけ、視野角制御パネルＶＡＣが表示画面の視野角を制限できる。いいかえれば、タッチパネルＴＰを操作する顧客がいない場合には、表示画面の視野角を制限しないようにできる。
【００３１】
図１０は図７に示す表示装置の変形例を示す。この変形例では、タッチパネルＴＰの透明絶縁基板３１が視野角制御パネルＶＡＣの偏光板１１に代わって透明絶縁基板９に貼り付けられ、偏光板１１がタッチパネルＴＰの外側となる透明絶縁基板３２に貼り付けられる。
【００３２】
この構成では、同一材料からなる透明絶縁基板３，９が互いに接触した状態になるため、これら基板３，９とは異なる材料からなる偏光板１１が基板３，９間に介在する場合に生じる不所望な光反射に起因した透過率の低下を防止することができる。透過率の低下を防止するという観点では、タッチパネルＴＰおよび視野角制御パネルＶＡＣとが上述の透明絶縁基板３，９を兼ねる共通の光透過性基板を用いて一体的に構成されてもよい。
【００３３】
図１１は図１に示す表示装置の変形例を示す。この変形例は表示パネルＤＳＰが液晶表示パネル以外であって図１に示す偏光板６を有しない場合に適用したものである。この場合、偏光板３９が視野角制御パネルＶＡＣの透明絶縁基板７に貼り付けられる。これにより、表示パネルＤＳＰとして例えば有機ＥＬパネル等を利用することが可能となる。
【００３４】
図１２は図２に示す視野角制御パネル１８の第１変形例を示す。この変形例では、コントローラ１５は表示パネルＤＳＰの制御において発生する垂直同期信号を第１および第２電極ＥＬ１，ＥＬ２の極性反転用タイミング信号としてクロック発生回路２１に供給するように構成される。
【００３５】
図１３は図２に示す視野角制御パネル１８の第２変形例を示す。この変形例では、カウンタ分周回路５１がさらに設けられる。このカウンタ分周回路５１はコントローラ１５が表示パネルＤＳＰの制御において発生する水平同期信号、またはデータ転送クロック信号をカウントし分周することにより第１および第２電極ＥＬ１，ＥＬ２の極性反転用タイミング信号を発生してクロック発生回路２１に供給するタイミング回路である。
【００３６】
図１４は図２に示す視野角制御パネル１８の第３変形例を示す。この変形例では、周波数フィルタ分周回路５２がさらに設けられる。この周波数フィルタ分周回路５２はコントローラ１５に供給されるアナログＲＧＢ映像信号の複合同期信号を垂直同期成分を残して水平同期成分をフィルタするように分周することにより第１および第２電極ＥＬ１，ＥＬ２の極性反転用タイミング信号を発生してクロック発生回路２１に供給するモノマルチバイブレータ等のタイミング回路である。
【００３７】
上述の第１〜第３変形例では、表示パネルＤＳＰ側の極性反転と視野角制御パネルＶＳＣ側の極性反転のずれによる表示ムラを防止することができる。
【００３８】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲でさらに様々に変形可能である。
【００３９】
制御ユニットＣＮＴは少なくとも太陽電池、乾電池、および例えばＵＳＢ端子のようなコンピュータの電源端子のいずれかから得られる直流電源電圧で動作するように構成されることが好ましい。
【００４０】
また、制御ユニットＣＮＴは付加的に設けられるタッチパネルＴＰ、人感知センサ、および外部スイッチのいずれかから入力される入力信号の変化をトリガーとしてスイッチ回路２３をオンするスイッチ制御回路を含むように構成されてもよい。
【００４１】
また、このスイッチ制御回路は一定時間内に再トリガーされない場合にスイッチ回路２３をオフするように構成されてもよい。
【００４２】
また、スイッチ回路２３は付加的に設けられるタッチパネルＴＰのプロセッサ回路３８からのスイッチ制御信号により制御されてもよい。
【００４３】
また、スイッチ回路２３は表示パネルに表示される画像に基づいて予め設定されるオン状態およびオフ状態を維持するように外部から入力されるスイッチ制御信号により制御されてもよい。
【００４４】
また、制御ユニットＣＮＴは付加的に設けられるタッチパネル、音声マイク、および外部スイッチのいずれかから入力される入力信号に基づいてスイッチ回路２３の状態を変化させるスイッチ制御回路を含むように構成されてもよい。
【００４５】
また、視野角制御パネルＶＡＣは、駆動電圧の周期的な極性反転により第１および第２電極ＥＬ１，ＥＬ２の電位の両方を図４に示すように変化させるだけでなく、例えば図１５に示すように第１および第２電極ＥＬ１，ＥＬ２の一方の電位を基準電位として固定し他方の電位をこの基準電位に対して変化させるように構成されてもよい。
【００４６】
また、上述した実施形態では、タッチパネルＴＰが透明導電膜３３，３４の接点のＸ座標およびＹ座標を求めるために電流Ｉx1，Ｉy1，Ｉx2，Ｉy2を検出する電流検出抵抗膜方式である場合について説明したが、このタッチパネルＴＰは従来から知られるような電圧検出抵抗膜方式、光学式、静電容量方式等いずれの方式であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の断面構造を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す表示装置の回路構造を概略的に示す図である。
【図３】図２に示す視野角制御パネル駆動回路の回路構成の一例を示す図である。
【図４】図１に示す視野角制御パネルの第１および第２電極の電位変化を示す波形図である。
【図５】図１に示す表示装置において正面方位に対して一方側に傾いた方角について表示画像をマスクするチェッカーパターンを示す図である。
【図６】図１に示す表示装置において正面方位に対して他方側に傾いた方角について表示画像をマスクするチェッカーパターンを示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る表示装置の断面構造を概略的に示す図である。
【図８】図７に示すタッチパネルがポインタ部材によって加圧された状態を示す図である。
【図９】図７に示すタッチパネルを用いた位置検出回路の構成を示す図である。
【図１０】図７に示す表示装置の変形例を示す図である。
【図１１】図１に示す表示装置の変形例を示す図である。
【図１２】図２に示す視野角制御パネルの第１変形例を示す図である。
【図１３】図２に示す視野角制御パネルの第２変形例を示す図である。
【図１４】図２に示す視野角制御パネル１８の第３変形例を示す図である。
【図１５】図４に示す関係とは異なる関係に設定される視野角制御パネルの第１および第２電極の電位を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
ＤＳＰ…表示パネル、ＶＡＣ…視野角制御パネル、ＴＰ…タッチパネル、Ｔ１，Ｔ２…光透過性基板、ＬＢ…液晶層、６，１１…偏光板、ＥＬ１，ＥＬ２…第１および第２電極、８，１０…配向膜、１８…視野角制御パネル、１９…スイッチ制御回路、２１…クロック発生回路、２２…振幅調整回路、２３…スイッチ回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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