[发明专利]显示设备、终端设备、光源设备和光学部件

说明书

本申请是申请日为2006年9月5日、申请号为200610128146.X 的专利申请“显示设备、终端设备、光源设备和光学部件”的分案申 请。

技术领域

本发明涉及一种能够切换视角的显示设备，一种配备有这种显示 设备的终端设备，一种安装到这种显示设备的光源设备和一种光学部 件。

背景技术

因为使用液晶的显示设备形薄质轻、尺寸小、能耗低以及具有其 它优点，所以已在多种设备中广泛地配备并使用它们，这些设备包括 监视器、电视机(TV：电视机)和其它大型终端设备；笔记本个人计 算机、自动提款机、自动贩卖机和其它中型终端设备；以及个人TV、 PDA(个人数字助理：个人信息终端)、移动电话、移动游戏设备和其 它小型终端设备。根据使用的光源类型，这些液晶显示设备可以大体 分类为透射、反射或半透半反(结合地使用透射光和反射光)。因为反 射型可以在显示设备中使用外部光，所以可以减少其中的能耗，但是 与透射型相比，其显示性能的衬比度(contrast)和其它方面更差。 因此，透射和半透半反液晶显示设备是当前的主流。在透射和半透半 反液晶显示设备中，光源安装在液晶板的后表面上，并使用由光源发 射的光来形成显示。特别地，与液晶板分离的光源是当前主流液晶显 示设备中的必要部件。

在其为液晶显示设备的主要组件的液晶板中，通过使用电场控制 液晶分子的取向，来显示信息，已根据液晶分子的类型和初始取向的 结合、电场方向和其它特性，提出了多种模式。在这些模式中，传统 终端设备中最常使用的模式包括使用简单矩阵结构的STN(超级扭曲 向列)模式，以及使用有源矩阵结构的TN(扭曲向列)。但是，使用 这些模式的液晶板具有狭窄的角度范围，其中可以正确地区分衬比度， 但在最优观看位置之外，会出现灰度级反转。

当显示内容主要包括电话号码和其它字符时，灰度级反转问题在 移动电话和其它终端设备中相对不重要。但是，随着最近的技术发展， 终端设备已不仅显示文本信息，还显示大量图像信息。因此，灰度级 反转严重降低了图像的能见度。因此，逐渐在在终端设备中安装使用 如下模式的液晶板：具有较宽的角度范围，可以正确地区分衬比度， 不会发生灰度级反转。一般将具有这种模式的液晶板称作宽视角液晶 板，并在其中应用IPS(板内切换)系统和其它水平场模式、多象限 垂直对准模式等。因为通过使用这些宽视角液晶板，可以在较宽的角 度范围内正确区分灰度，所以即使中型终端设备基本上是个人工具， 也在逐渐开发并安装用于与其它人共享信息、可多人同时享受的应用。

另一方面，中型终端设备不仅典型地用在处于严密保护的关闭的 房间中，还用在公共场所。因此，必须防止第三方看到私人信息和机 密信息的显示。特别是近年来，随着终端设备的发展，显示私人信息 和机密信息的场合不断增加，并且对偷听防止技术的需求不断增长。 因此，人们希望开发能够防止偷听，并能够通过缩小显示可见的角度 范围，即，使视角范围变窄，来使显示只被用户观看的技术。

如上所述，具有宽视角范围、可多人同时欣赏的显示，以及具有 窄视角范围、只可被用户观看的显示都是需要的。在单个终端设备中 也需要在这两种显示之间切换的能力。因此为满足这种需求，提出了 一种显示设备，其中设计液晶显示设备必不可少的光源设备，从而可 以改变视角范围。

图1是示出日本待审专利申请No.5-72529中描述的第一传统视角 控制液晶显示设备的示意剖面图，第一传统视角受控液晶显示设备 1001包括：液晶元件1170，能够控制散射；以及液晶元件1180，能 够控制旋光性和双折射属性。能够控制散射的液晶元件1170包括在可 见区的透光的基板1110和1111、透明电极1120和1121、散射液晶 1130、供压源1100和开关1190。能够控制旋光性和双折射属性的液 晶元件1180包括在可见区的透光的透明基板1111和1112、透明电极 1122和1123、起偏器1140和1141、取向薄膜1150和1151、具有旋 光性和双折射属性的液晶层1160、供压源1101和开关1191。聚合物 分散型液晶用作散射液晶1130，TN液晶用作能够控制旋光性和双折射 属性的液晶1180。起偏器1140和1141排列成正交尼科尔镜(crossed Nicol)。