[发明专利]显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有公共和私密观看模式的显示器。

背景技术

诸如与计算机一起使用的监视器和嵌入电话和便携式信息设备中的屏幕的电子显示设备，通常被设计成具有尽可能宽的视角，从而可以从任何观看位置阅读电子显示设备。然而，存在这样一些情况，仅从小角度范围可见的显示器是有用的。例如，人们可能期望在拥挤的列车上使用便携式计算机来阅读私密文档。

US6552850(E.Dudasik；Citicorp Inc.2003)描述了一种在自动提款机上显示私密信息的方法。由机器的显示器发射的光具有固定偏振态，机器及其用户被薄片偏振器的大屏幕环绕，薄片偏振器的大屏幕吸收偏振态的光而发送正交态的光。路过的人能够看到用户和机器但不能看到显示在屏幕上的信息。

用于控制光方向的通用方法是“百叶窗式”薄膜。该薄膜包括类似于软百叶窗装置中的交替的透明和不透明层。类似于软百叶窗装置，当光沿着几乎平行于层的方向传播时，薄膜允许光通过，但是吸收与层的平面成大角度传播的光。这些层可以与薄膜的表面垂直或成其他角度。在USRE27617(F.O.Olsen；3M 1973)、US4766023(S.-L.Lu，3M 1988)和US4764410(R.F.Grzywinski；3M 1988)中描述了这种薄膜的制造方法。

存在用于制造具有与软百叶窗薄膜类似特性的薄膜的其他方法。例如在US5147716(P.A.Bellus；3M 1992)和US5528319(R.R.Austin；Photran Corp.1996)中进行了描述。

软百叶窗薄膜可以放置在显示面板前或放置在透射显示器及其背光之间，以限制可以观看到显示器的角度范围。换言之，实现了显示器“私密性”。

US 2002/0158967(J.M.Janick；IBM，2002年公开)示出了如何在显示器上安装光控制薄膜，使得光控制薄膜可以在显示器的前面移动以给出私密模式、或者机械缩进显示器后面或侧面的支架中以给出公共模式。该方法的缺点是，包含可能出故障或损坏的可移动部件，并且增大了显示器的体积。

一种用于不利用可移动部件从公共模式切换到私密模式的方法是，在显示面板后面安装光控制薄膜，以及放置散射屏，可以在光控制薄膜和面板之间对散射屏进行开和关电切换。当散射屏未启用时，光控制薄膜限制观看角度的范围，并且显示器处于私密模式。当散射屏开启时，散射屏使光成宽角度范围传播以通过面板，并且显示器处于公共模式。还可能的是，在面板的前面安装光控制薄膜，并在光控制薄膜前面放置可切换的散射屏，以实现相同的作用。

US5831698(S.W.Depp；IBM 1998)、US6211930(W.Sautter；NCRCorp.2001)和US5877829(M.Okamoto；Sharp K.K.2001)中描述了这些类型的可切换私密性设备。这些设备共有的缺陷是，不管显示器处于公共模式还是处于私密模式，光控制薄膜始终吸收入射其上的光的有效部分。显示器因此在光的使用方面效率低。由于在公共模式下散射屏使光发散通过宽角度范围，这些显示器在公共模式下也比在私密模式下更暗淡，除非使背光更亮以进行补偿。

另一缺陷涉及这些设备的功耗。在操作的公共模式中，切换散射屏从而变成非散射。这通常意味着向可切换聚合物分散液晶散射屏施加电压。因此在公共模式下比私密模式下消耗更多的功率。这对于大多数时间在公共模式下使用的显示器来说是不利的。

在US5825436(K.R.Knight；NCR Corp.1998)中给出了用于制造可切换公共/私密显示器的另一已知方法。光控制设备在结构上类似于前述的软百叶窗薄膜。然而，软百叶窗薄膜中每一不透明元件由液晶单元代替，可以将该液晶单元从不透明状态电切换至透明状态。光控制设备放置在显示面板的前面或后面。当单元不透明时，显示器处于其私密模式中；当单元透明时，显示器处于其公共模式下。

该方法的第一不利之处在于，制造适合形状的液晶单元很困难并成本高。第二不利之处在于，在私密模式下，光线可以以一定角度入射，以使其首先通过透明材料，并然后通过液晶单元的一部分。这样的光线将不能完全被液晶单元吸收并可以降低设备的秘密性。

在JP3607272和JP3607286(Toshiba 2005)中给出了用于制造可切换公共/私密显示设备的另一方法。该设备使用具有图案化液晶取向的附加液晶面板。面板的不同取向部分以不同方式修改显示器不同区域的观看特征，结果全部显示面板仅从中心位置完全可见。