[发明专利]光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括微窗(microlouver)的光学元件，所述微窗限制出射的透射光的方向范围。本发明还涉及一种使用这种光学元件的照明光学设备，以及由使用这种光学元件的液晶显示器(LCD)和等离子体显示器为代表的显示设备。

背景技术

使用液晶显示器作为诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、自动出纳机(ATM)和个人计算机之类的各种信息处理设备的显示设备。近年来，已经商用了其中视场角度较大的液晶显示器。

当多个观看者观看一个单独的显示器屏幕时，使用其中视场角度较大的液晶显示器是有效的。然而，在设计用于由个人使用的设备中，例如移动电话，较大的视场角度可能允许他人窥视所显示的信息，这对于设备的用户是令人不愉快的。在设计用于由不定个数的用户使用的信息处理终端中，当显示诸如个人信息之类的高度机密的信息时，需要防止他人窥视所显示的信息。因此，已经提出了一种能够在窄视场显示模式和宽视场显示模式之间切换的液晶显示设备。在JP10-197844A中公开了这种类型的液晶显示器。

图1示出了与本发明相关联的并且能够在窄视场显示模式和宽视场显示模式之间切换的液晶显示器的示例。参考图1，液晶显示器包括由排列成矩阵的多个像素构成的显示面板100和附加到显示面板100上的微窗101。如图2所示，微窗101具有周期性结构，其中按照固定间距交替地设置光吸收层102和透明层103。透明层103只透射按照小于等于θ的视场角度入射的光。将按照大于θ的视场角度入射的光在光吸收层102中吸收。由周期性结构的厚度D和透明层103的宽度S来确定视场角度θ。视场角度θ越小，通过微窗101的光的方向性越高。

在窄视场显示模式中，使用其上附加了微窗101的显示面板100。微窗101限制了来自显示面板100的光的最大视场角度。另一方面，在宽视场显示模式中，使用从其上去除了微窗101的显示面板100。在这种情况下，通过显示面板100本身的视场角度来确定最大视场角度。

JP11-285705A公开了这样一种技术，其中通过从中心区域向外围区域减小微窗的不透明部分的宽度，从面板的中心区域向外围区域减小了出射光的范围。

上述微窗具有在其表面上有固定周期的周期性结构，以提供均匀的阻光能力。当从显示屏幕前面的位置倾斜地观看附加了这种微窗的显示屏幕时，如图3A所示，屏幕一端的观看角度与另一端的观看角度不同。在图3A中所示的示例中，在屏幕右端处的观看角度θR比在屏幕左端处的观看角度θL小。

现在，让当从显示屏幕前面位置观看显示屏幕时观看角度是0，并且让该位置处的微窗的光透射率如图3B所示最高。光透射率随着观看角度的增加而逐渐减少，并且当观看角度变为某个值时，光透射率变为0，并且对于大于该值的观看角度保持为0。在如图3A所示的示例中，在屏幕左端处的观看角度θL处的光透射率是0，使得显示屏幕是不可见的。另一方面，在屏幕右端处的观看角度θR处的光透射率仍然较大，即略微小于最高值，使得显示屏幕是可见的。因此，即使当将微窗附加到显示屏幕上，当从显示屏幕前面的位置倾斜地观看时，显示屏幕的右端不利地是可见的。

发明内容

本发明的示范性目的提出了一种光学元件，当从显示屏幕前面的位置倾斜地观看时所述光学元件可以防止整个显示屏幕是可见的。

根据本发明的示范性方面，光学元件包括：微窗，所述微窗包括交替地设置的透明层和光吸收层，光吸收层限制通过透明层的光的出射方向的范围；以及设置在微窗上的漫射层。通过光学元件的光的视场角度按照这样的方式变化：使得视场角度在光学元件的外围区域中比在光学元件的中心区域中更小。

根据本发明的另一个方面，光学元件包括：微窗，所述微窗包括交替地设置的透明层和光吸收层，光吸收层限制通过透明层的光的出射方向的范围；以及设置在微窗上的漫射层。所述漫射层的漫射能力在光学元件的外围区域中比在光学元件的中心区域中更低。

根据参考示出了本发明示例的附图的以下描述，本发明的以上和其他目的、特征和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是示出了涉及本发明、并且能够在窄视场显示模式和宽视场显示模式之间切换的液晶显示器的示例的示意图；

图2是示出了图1中所示微窗的结构的示意图；

图3A和图3B是用于解释屏幕两端的观看角度的示意图；

图4是示出了根据本发明第一示范性实施例的光学元件的剖面图；

图5是图4中所示微窗的平面图；