[发明专利]液晶设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶(LC)设备。这种设备的示例可以具有公共 观看模式和私密观看模式。在用作显示器的这种设备的典型示例中， 使用单个LC层来显示图像，相同的LC层可以在两种状态之间切换，一 种状态是为所述图像提供宽视角范围，另一种状态提供可以观看到所 显示的图像的有限角度范围。

根据上下文，本文中术语“LCD”用于表示液晶设备或液晶显示 器。

背景技术

电子显示设备，诸如与计算机一起使用的监视器、嵌入电话和便 携式信息设备中的屏幕，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。然而，存在这样一些情况，其中仅从窄角度 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。

存在将光控装置添加到本质上宽观看范围的显示器的若干方法。

一种用于对光的方向加以控制的结构是“百叶窗”膜。该膜包括 在类似于活动百叶窗的布置中的交替的透明和不透明层。类似于活动 百叶窗，当光沿着平行于或几乎平行于层的方向传播时，该膜允许光 通过，但是吸收与层的平面成大角度传播的光。这些层可以与膜的表 面垂直或成某一其他角度。在USRE27617(F.O.Olsen；3M 1973)、 US4766023(S.-L.Lu，3M 1988)和US4764410(R.F.Grzywinski； 3M 1988)中描述了这种膜的制造方法。

存在用于制造具有与百叶窗膜类似特性的膜的其他方法。例如在 US05147716(P.A.Bellus；3M 1992)和US05528319(R.R.Austin； Photran Corp.1996)中进行了描述。

百叶窗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”。

这种膜的主要局限在于需要机械操作，即，将膜移除，以将显示 器在公共观看模式与私密观看模式之间改变。

US 2002/0158967(J.M.Janick；IBM，2002年公开)示出了如何在显 示器上安装光控膜，使得光控膜可以移动到显示器的前面以给出私密 模式、或者机械地缩进到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。

一种在无可移动部件的情况下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膜，以及在光控膜和面板之间放置可 以被电子开启和关闭的漫射器。当漫射器未启用时，光控膜限制视角 的范围，显示器处于私密模式。当漫射器开启时，漫射器使光以宽角 度范围传播，以通过面板，显示器处于公共模式。也可以在面板的前 面安装光控膜，并在光控膜前面放置可开关的漫射器，以实现相同的 作用。

US5831698(S.W.Depp；IBM 1998)、US6211930(W.Sautter；NCR Corp.2001)和US05877829(M.Okamoto；Sharp K.K.2001)中描述了这 些类型的可切换的私密性设备。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，光控膜始终吸收入射到其上的光的 相当一部分。因此，显示器在光的使用方面效率低。由于在公共模式 下漫射器使光发散通过宽角度范围，所以这些显示器在公共模式下也 比在私密模式下更暗，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，将漫射器 开启以便进行光学漫射。这通常意味着向可开关的聚合物分散的液晶 漫射器施加电压。因此，在公共模式下比在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 可切换的公共/私密显示器的另一已知方法。光控设备在结构上类似于 前述的百叶窗膜。然而，将百叶窗膜中每一个不透明元件由液晶单元 代替，该液晶单元可以从不透明状态电子切换至透明状态。光控设备 放置在显示面板的前面或后面。当单元不透明时，显示器处于私密模 式；当单元透明时，显示器处于公共模式。