專(zhuān)利名稱(chēng)：視覺(jué)可控的顯示裝置和具有該裝置的終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種只能由特定用戶(hù)可視地識(shí)別的視覺(jué)可控的顯示裝置和包含該裝置的終端。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在終端上處理機(jī)密信息的場(chǎng)合不斷在增長(zhǎng)。這種場(chǎng)合的最典型例子是金融終端的使用，以及使用這種金融終端所需的個(gè)人身份號(hào)碼的輸入。此外，在辦公室等等處理秘密信息也變得很經(jīng)常。還有，歸因于先進(jìn)的的無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，以遠(yuǎn)程通信或在公共場(chǎng)所連網(wǎng)的機(jī)會(huì)也在增加，這給我們提供了更大的方便。但是，這也增加了需要隱蔽的信息被在屏幕上查看的可能。
在上述這些情況下，要求有一種只有用戶(hù)能觀(guān)看的視覺(jué)可控的顯示裝置(此后稱(chēng)作“顯示裝置”)。最好這種顯示裝置具有兩種顯示方式。多個(gè)人能用第一種顯示方式觀(guān)看屏幕上的圖像，這種方式因而稱(chēng)為公開(kāi)方式。同時(shí)，有第二種顯示方式僅供特定的用戶(hù)觀(guān)看圖像，這種方式因而稱(chēng)為隱蔽方式。這種顯示裝置的例子可以是將在后面描述的日本未審查專(zhuān)利公報(bào)H05-173127(專(zhuān)利文件1)，日本未審查專(zhuān)利公報(bào)H05-323267(專(zhuān)利文件2)，和日本未審查專(zhuān)利公報(bào)H06-110403(專(zhuān)利文件3)中披露的那些例子。
下面將參考圖15描述專(zhuān)利文件1。在專(zhuān)利文件1中，液晶顯示裝置150的觀(guān)看者側(cè)的偏光板155b，根據(jù)顯示方式被附裝至顯示屏152或從其上卸下。在顯示屏152的前表面上附裝偏光板155b，多個(gè)人能觀(guān)看到屏幕上的圖象。這相當(dāng)于公開(kāi)方式。在此期間，當(dāng)偏光板155b從顯示屏152的前表面卸下時(shí)，圖象變成不可識(shí)別。這種隱蔽圖像只有附加上偏光板155c的特定用戶(hù)才能觀(guān)看到。這相當(dāng)于隱蔽方式。
下面將參考圖16描述專(zhuān)利文件2。在專(zhuān)利文件2中，顯示裝置200由背燈214，偏光板205a、205b，液晶屏220、221、222等等組成。顯示信息饋送至液晶屏220。其間，從隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生電路223來(lái)的信號(hào)饋送至液晶屏221和222。液晶屏221的屏幕通過(guò)液晶屏222和偏光板205b組成的玻璃鏡進(jìn)行觀(guān)看。從隨機(jī)信號(hào)產(chǎn)生電路223來(lái)的信號(hào)同時(shí)饋送至液晶屏221和222，結(jié)果是在液晶屏221中被調(diào)制的顯示圖像被液晶屏222解調(diào)。因此，只有使用上述玻璃鏡的用戶(hù)才能在液晶屏220上觀(guān)看到顯示圖像。
下面將參考圖17描述專(zhuān)利文件3。在專(zhuān)利文件3中，一次顯示掃描用兩個(gè)子顯示周期來(lái)完成。子顯示周期由正常顯示周期的一半構(gòu)成。在兩個(gè)子顯示周期的前一半產(chǎn)生顯示圖像，在子顯示周期的后一半產(chǎn)生對(duì)顯示圖像進(jìn)行正負(fù)反轉(zhuǎn)所得的圖像。兩幅圖像的發(fā)光度被平均均衡，所以第三者不能識(shí)別顯示屏302上的顯示圖像。在此期間，利用具有光閘304的玻璃并只在子顯示周期的前一半打開(kāi)光閘304，結(jié)果卻能從顯示屏302觀(guān)看到顯示圖像。因此，顯示圖像能被識(shí)別。
但是，在專(zhuān)利文件1、2、3中披露的顯示裝置存在如下問(wèn)題。
關(guān)于專(zhuān)利文件1，當(dāng)從公開(kāi)方式切換到隱蔽方式時(shí)，必須重新配置實(shí)體偏光板。因此，顯示方式不能方便而頻繁地切換。此外，在隱蔽方式時(shí)，觀(guān)看者以外的第三者通過(guò)使用偏光板能容易地識(shí)別圖像。這樣，專(zhuān)利文件1在實(shí)用性和隱蔽性方面存在問(wèn)題。
關(guān)于專(zhuān)利文件2，只有能得到隨機(jī)信號(hào)的用戶(hù)才能觀(guān)看顯示圖像。因此，專(zhuān)利文件2的隱蔽性與專(zhuān)利文件1相比有改進(jìn)。但是，與專(zhuān)利文件1類(lèi)似，對(duì)于公開(kāi)方式仍然需要重新在液晶屏的表面上配置偏光板。因此，在這種情況下也難以方便而頻繁地切換。
關(guān)于專(zhuān)利文件3，只有具備同步光閘的觀(guān)看者才能識(shí)別顯示圖像。另外，當(dāng)在顯示周期的前一半和后一半形成的圖像相同時(shí)，不使用光閘也能觀(guān)看到顯示圖像。但是，為形成顯示圖像必須縮短一個(gè)顯示周期。因此，為獲得高清晰度圖像，顯示裝置中需要高速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。而且，圖像的顯示必須在半個(gè)正常周期內(nèi)完成。因此，當(dāng)使用例如液晶顯示裝置時(shí)，必須使用液晶單元高速操作的那一種。特別是，當(dāng)顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，需要液晶從半色調(diào)顯示狀態(tài)高速過(guò)渡到半色調(diào)顯示狀態(tài)。但是，從半色調(diào)狀態(tài)到半色調(diào)狀態(tài)過(guò)渡時(shí)液晶被認(rèn)為是慢的。而且，目前寬視角液晶顯示方式廣泛地使用在大尺寸顯示裝置中。例如，面內(nèi)切換型、多域垂直取向等等廣泛地用于寬視角液晶顯示方式。在能有這種寬視角的現(xiàn)有液晶單元中，沒(méi)有能在半個(gè)正常顯示周期內(nèi)給出響應(yīng)的。如上所述，關(guān)于專(zhuān)利文件3，在顯示屏的容量和液晶的顯示方式上有很大的限制。因此，把它應(yīng)用于實(shí)際是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種能夠方便地切換顯示方式、具有隱蔽性并能容易地應(yīng)用于現(xiàn)有液晶顯示裝置的顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置包括兩塊彼此相對(duì)的偏光板，配置在兩塊偏光板之間的顯示屏，配置在顯示屏與兩塊偏光板中任何一塊之間的調(diào)制器，和觀(guān)察光閘。顯示屏具有通過(guò)改變透過(guò)兩塊偏光板的透光率形成圖像的功能。調(diào)制器具有重復(fù)使顯示屏上形成的圖像反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)方式和不使圖像反轉(zhuǎn)的非反轉(zhuǎn)方式的功能。觀(guān)察光閘具有與調(diào)制器動(dòng)作聯(lián)合、重復(fù)透光的半透明方式和不透光的屏蔽方式的功能。例如，當(dāng)調(diào)制器處于反轉(zhuǎn)方式時(shí)觀(guān)察光閘轉(zhuǎn)至屏蔽方式，當(dāng)調(diào)制器處于非反轉(zhuǎn)方式時(shí)觀(guān)察光閘轉(zhuǎn)至半透明方式。
進(jìn)一步，本發(fā)明可由如下方面構(gòu)成。
本發(fā)明的第一方面是一種顯示裝置，其包括顯示屏和配置在偏光板之間的調(diào)制器的層疊單元，其中，在顯示屏的一個(gè)顯示周期內(nèi)存在用于操作調(diào)制器的周期，此外，還配置有觀(guān)察光閘，其與調(diào)制器操作周期聯(lián)合操作。利用本發(fā)明的第一方面，能通過(guò)調(diào)制器的接通/斷開(kāi)設(shè)置而容易地切換公開(kāi)方式和隱蔽方式。此外，就顯示屏來(lái)說(shuō)，能使用常規(guī)的液晶顯示屏。利用本發(fā)明的這個(gè)方面，只有調(diào)制器需要高速操作。因此，能根據(jù)清晰度、響應(yīng)速度和視角特性使用任何顯示屏。
本發(fā)明的第二方面是根據(jù)本發(fā)明的第一方面的顯示裝置，其中，調(diào)制器構(gòu)成能調(diào)制加在入射光上的雙折射或旋光性。通過(guò)采用本發(fā)明的第二方面，能根據(jù)顯示屏的液晶顯示方式選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)制器。特別是，在顯示屏是雙折射控制液晶型例如面內(nèi)切換型、多域垂直取向型和OCB(光學(xué)補(bǔ)償彎曲排列/光學(xué)補(bǔ)償雙折射)型情況下，調(diào)制器能夠使用控制雙折射量的那一種。此外，能夠構(gòu)成控制旋光性的調(diào)制器。這些調(diào)制器都能用公知的液晶單元構(gòu)成。
本發(fā)明的第三方面是一種顯示裝置，其中，調(diào)制器被構(gòu)成為能調(diào)制入射光的去偏振特性。本發(fā)明的第四方面是根據(jù)本發(fā)明的第三方面的顯示裝置，其中，調(diào)制器由液晶和聚合物的復(fù)合物構(gòu)成?？梢岳斫獗景l(fā)明的第三方面的調(diào)制器也能由具有去偏振特性的元件構(gòu)成。特別是，可以理解調(diào)制器能夠通過(guò)采用本發(fā)明的第四方面，由公知的液晶和聚合物的復(fù)合物構(gòu)成。液晶和聚合物的復(fù)合物不需要配向膜和配向處理，并且能以比本發(fā)明的第二方面所示的調(diào)制器低的成本形成。
本發(fā)明的第五方面是根據(jù)本發(fā)明的第一至第三方面的顯示裝置，其中，為了控制調(diào)制器的調(diào)制量，調(diào)制器是通過(guò)產(chǎn)生二值或更多值的序列進(jìn)行操作。通過(guò)采用本發(fā)明的第五方面能更加改善隱蔽性。因?yàn)檎{(diào)制器按照特定的序列進(jìn)行操作，所以只有使用能接收該序列的光閘的用戶(hù)才能識(shí)別顯示圖像。
本發(fā)明的第六方面是根據(jù)本發(fā)明的第一至第四方面的顯示裝置，其中，調(diào)制器劃分為多個(gè)分段，并在每一調(diào)制周期改變分段以實(shí)現(xiàn)調(diào)制動(dòng)作或其調(diào)制量。利用本發(fā)明的第六方面能更加改善隱蔽性。利用本發(fā)明的這一方面，能將調(diào)制器模式圖像疊加到顯示圖像上以產(chǎn)生較為復(fù)雜的圖像。此外，通過(guò)以時(shí)間序列改變調(diào)制器模式圖像而改變疊加的模式圖像，還能產(chǎn)生更加復(fù)雜的圖像。
本發(fā)明的第七方面是終端，其包括這里所提出的本發(fā)明的第一至第六方面的顯示裝置。利用本發(fā)明的第七方面，能在任意終端上觀(guān)看高機(jī)密信息和圖像，而不擔(dān)心被其他人看到。
采用本發(fā)明，能通過(guò)調(diào)制器的接通/斷開(kāi)設(shè)置而容易地切換公開(kāi)方式和隱蔽方式。此外，常規(guī)的液晶顯示屏能用作顯示屏。也就是說(shuō)，只有調(diào)制器需要高速操作。因此，能根據(jù)清晰度、響應(yīng)速度和視角特性使用任何顯示屏。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置第一實(shí)施方式的示意透視圖；圖2是組合常態(tài)-白色液晶單元和常態(tài)-斷開(kāi)調(diào)制器的情況下的透光率特性圖；圖3是第一實(shí)施方式的顯示動(dòng)作的第一示例的時(shí)序圖；圖4是第一實(shí)施方式的顯示動(dòng)作的第二示例的時(shí)序圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第二實(shí)施方式的示意橫截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第三實(shí)施方式的示意橫截面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第四實(shí)施方式的示意模型圖；圖8是實(shí)施第四實(shí)施方式的特定結(jié)構(gòu)示例(第一示例)的示意橫截面圖；圖9是實(shí)施第四實(shí)施方式的特定結(jié)構(gòu)示例(第二示例)的示意橫截面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第六實(shí)施方式的顯示動(dòng)作(第一示例)的定時(shí)圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第六實(shí)施方式的顯示動(dòng)作(第二示例)的定時(shí)圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第七實(shí)施方式的橫截面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第七實(shí)施方式的示意透視圖；
圖14是根據(jù)本發(fā)明的終端的實(shí)施方式的透視圖；圖15是專(zhuān)利文件1披露的常規(guī)技術(shù)的透視圖；圖16是專(zhuān)利文件2披露的常規(guī)技術(shù)的透視圖；圖17是專(zhuān)利文件3披露的常規(guī)技術(shù)的透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置第一實(shí)施方式的示意透視圖。下面將參考該圖進(jìn)行說(shuō)明。
實(shí)施方式的顯示裝置10包括顯示屏12和配置在偏光板15a和15b之間的調(diào)制器13的的層疊單元。在顯示屏12的一個(gè)顯示周期內(nèi)提供了用于操作調(diào)制器13的周期，顯示裝置10配置有其操作與調(diào)制器的操作周期有關(guān)的光閘14。也就是說(shuō)，顯示裝置10由顯示單元11和光閘14組成。顯示單元11通過(guò)在兩塊偏光板15a和15b之間層疊常規(guī)的顯示屏12和調(diào)制器13而構(gòu)成。顯示屏12和調(diào)制器13以幾乎相同的尺寸形成。這樣，調(diào)制器13可稱(chēng)為調(diào)制器板。在本實(shí)施方式中調(diào)制器13配置在顯示屏12的后面。但相反地顯示屏12也可配置在調(diào)制器13的后面。顯示屏12、調(diào)制器13和光閘14都包含控制電路(未示出)。
液晶顯示屏被用作顯示屏12。液晶顯示屏中液晶單元按照所加的電壓表現(xiàn)透光率。例如扭曲向列液晶單元在未加電壓時(shí)呈現(xiàn)高的透光率，在加上電壓時(shí)呈現(xiàn)低的透光率。通常，使用不施加電壓的狀態(tài)(正常狀態(tài))。因此將此狀態(tài)稱(chēng)作常態(tài)-白色型。在此期間，面內(nèi)切換型和多域垂直取向型在不施加電壓時(shí)呈現(xiàn)低的透光率，施加電壓時(shí)呈現(xiàn)高的透光率。這稱(chēng)為常態(tài)-黑色型。顯示屏12能用作常態(tài)-白色型和常態(tài)-黑色型兩者。
類(lèi)似地，調(diào)制器13也影響光學(xué)特性。調(diào)制器13根據(jù)它的類(lèi)型能具有兩種特性。當(dāng)其變成有旋光性時(shí)調(diào)制器13起作用，而當(dāng)完成不旋光時(shí)調(diào)制器13不起作用，這稱(chēng)為常態(tài)-斷開(kāi)型調(diào)制器13。相反地，當(dāng)它變成不旋光時(shí)調(diào)制器13起作用，而當(dāng)它有旋光性時(shí)調(diào)制器13不起作用，這稱(chēng)為常態(tài)-接通型調(diào)制器13。
顯示單元11的顯示依賴(lài)于顯示屏12和調(diào)制器13的動(dòng)作組合而確定。圖2示出在常態(tài)-白色型液晶單元和常態(tài)-斷開(kāi)型調(diào)制器組合的情況下的透光特性。橫軸是施加于顯示屏12中的液晶單元上的電壓，縱軸是整個(gè)顯示單元11的透光率。另外，調(diào)制器13的旋光度表示為一個(gè)參數(shù)。
在這個(gè)實(shí)施方式中，利用光閘14讀出顯示圖像。光閘14可用眼鏡型或卡片型形成。這種光閘14能例如通過(guò)在兩塊偏光板之間布置液晶單元或諸如此類(lèi)而構(gòu)成。
在圖2中，示出當(dāng)調(diào)制器13為不旋光時(shí)液晶單元的原始電壓-透光特性。同時(shí)，當(dāng)調(diào)制器13為有旋光性時(shí)液晶單元的原始電壓-透光特性被調(diào)制。因此，顯示圖像變得極難可視地識(shí)別。
圖3是顯示屏12和調(diào)制器13在時(shí)間序列中的運(yùn)作時(shí)序圖。顯示屏12以正常的顯示周期產(chǎn)生顯示周期。在此期間，調(diào)制器13以比顯示屏12的顯示周期高的速度進(jìn)行操作。圖3示出調(diào)制器13在作為顯示周期的一半的子顯示周期中的操作。從圖3可以看出，能在調(diào)制器13不起作用的子顯示周期中看到正常的顯示圖像。其間，從圖3也可以看出，能在調(diào)制器13起作用的子顯示周期看到正常的顯示圖像的反轉(zhuǎn)圖像。因此，使兩個(gè)子顯示周期的圖像平均均衡，當(dāng)不使用光閘14時(shí)圖像不能被識(shí)別。在此期間，當(dāng)光閘14與圖3中所示的調(diào)制器13不起作用的子顯示周期同步時(shí)，只有正常的顯示圖像經(jīng)過(guò)光閘14發(fā)送。因此，顯示圖像能被識(shí)別。
圖4示出調(diào)制器13在作為三分之一顯示周期的子顯示周期內(nèi)操作時(shí)的情況。這種情況下的調(diào)制器13被設(shè)置為在第一子顯示周期處于圖2的斷開(kāi)狀態(tài)，在第二子顯示周期處于圖2的接通狀態(tài)，而在第三子顯示周期處于圖2的中間狀態(tài)。結(jié)果，只有當(dāng)光閘14與第一顯示周期同步時(shí)，能得到正常的顯示圖像。
上述是對(duì)隱蔽方式時(shí)的運(yùn)作的說(shuō)明。在公開(kāi)方式中，調(diào)制器13總是處于不旋光的狀態(tài)。因此，能夠從顯示單元11得到正常的顯示圖像。
簡(jiǎn)單地可以作如下描述。顯示屏12和調(diào)制器13配置在兩塊偏光板15a和15b之間。顯示屏12進(jìn)行正常的顯示驅(qū)動(dòng)。期間，調(diào)制器13以高于顯示屏12的兩倍速度的速度驅(qū)動(dòng)操作，并且對(duì)顯示屏12的顯示圖像進(jìn)行調(diào)制。當(dāng)顯示希望隱蔽的圖像時(shí)，被觀(guān)看的光閘14選擇調(diào)制器13不起作用的周期。通過(guò)停止調(diào)制器13的動(dòng)作能觀(guān)看到正常的顯示，就像沒(méi)有光閘14那樣。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置第二實(shí)施方式的示意橫截面圖。下面參考該圖進(jìn)行說(shuō)明。
這個(gè)實(shí)施方式的顯示單元21包括調(diào)制器23，其能調(diào)制加在入射光上的雙折射量或旋光性。這種調(diào)制器23可由能以高速調(diào)制雙折射量的調(diào)制器或能以高速調(diào)制旋光性的調(diào)制器構(gòu)成。圖5示出調(diào)制雙折射量的情況。這里采用與第一實(shí)施方式相同的光閘，盡管在圖中未示。
顯示屏22包括三層，即公共電極、液晶層和像素電極，它們夾在兩塊透明基片之間。顯示屏22通過(guò)控制雙折射量R1進(jìn)行顯示動(dòng)作。顯示屏22的特定示例可以是面內(nèi)切換型的液晶單元、垂直取向型的液晶單元等等。
調(diào)制器23包括三層，即透明電極27a、液晶層26和透明電極27b，它們夾在兩塊透明基片之間。調(diào)制器23能控制雙折射量R2。圖3和圖4所示的動(dòng)作能通過(guò)在兩塊偏光板25a和25b之間插入顯示屏22和調(diào)制器23而獲得。圖5顯示出兩塊偏光板25a和25b配置成傳輸軸彼此正交的情況。當(dāng)兩塊板的雙折射量為零(R1＝0和R2＝0)時(shí)，能得到黑色顯示。在此期間，當(dāng)調(diào)制器23不操作(R2＝0)并且R1設(shè)置為顯示光波長(zhǎng)的大約一半時(shí)，能得到白色顯示。像這樣，當(dāng)R2＝0時(shí)進(jìn)行顯示動(dòng)作的情況對(duì)應(yīng)于圖2所示調(diào)制器的斷開(kāi)狀態(tài)。
顯示單元21的總的雙折射量是R1+R2。由此可以看出，若R1＝0，將R2設(shè)置為波長(zhǎng)的大約一半，能得到白色顯示。將R2設(shè)置為波長(zhǎng)的大約一半，R1也設(shè)置為波長(zhǎng)的大約一半，能得到黑色顯示。這對(duì)應(yīng)于圖2所示調(diào)制器的接通狀態(tài)。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第三實(shí)施方式的示意橫截面圖。下面將參考附圖進(jìn)行說(shuō)明。
在這個(gè)實(shí)施方式的顯示單元31中，顯示屏32和調(diào)制器33以這種方式配置，即兩者的雙折射方向是互相正交的。因此，顯示單元31的總的雙折射量變成R1-R2。所以當(dāng)調(diào)制器33處于斷開(kāi)狀態(tài)(R2＝0)時(shí)，若R1＝0，則得到黑色顯示，而當(dāng)R1為波長(zhǎng)的大約一半時(shí)則得到白色顯示。這對(duì)應(yīng)于圖2所示的調(diào)制器的斷開(kāi)狀態(tài)。其間，當(dāng)調(diào)制器33處于接通狀態(tài)(R2為波長(zhǎng)的大約一半)時(shí)，若R1＝0，則得到白色顯示，而當(dāng)R1為波長(zhǎng)的大約一半時(shí)則得到黑色顯示。
調(diào)制器33包括三層，即透明電極37a、液晶層36和透明電極37b，它們夾在兩塊透明基片之間。顯示屏32包括三層，即公共電極、液晶層和像素電極，它們夾在兩塊透明基片之間。調(diào)制器33和顯示屏32配置在兩塊偏光板35a和35b之間。這里采用與第一實(shí)施方式同樣的光閘，盡管在圖中未示。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置第四實(shí)施方式的示意模型圖。下面將參考該圖進(jìn)行說(shuō)明。
這個(gè)實(shí)施方式的顯示單元41包括能調(diào)制旋光性的調(diào)制器43。顯示屏42既可以具有光學(xué)上的旋光性也可以消除旋光性來(lái)進(jìn)行顯示。它的特定示例可以是扭曲向列液晶單元和諸如此類(lèi)。調(diào)制器43還對(duì)旋光性進(jìn)行控制。因此，當(dāng)顯示屏42和調(diào)制器43配置在傳輸軸彼此正交的偏光板45a和45b之間時(shí)，如果顯示屏42具有旋光性而調(diào)制器43不具有旋光性，則能得到白色顯示(圖7B)。如果顯示屏42不具有旋光性而調(diào)制器43也不具有旋光性，則能得到黑色顯示(圖7A)。這對(duì)應(yīng)于圖2所示的調(diào)制器的斷開(kāi)狀態(tài)。在此期間，如果顯示屏42具有旋光性同時(shí)調(diào)制器43也具有旋光性，則能得到黑色顯示(圖7D)，如果顯示屏42不具有旋光性而調(diào)制器43具有旋光性，則能得到白色顯示(圖7C)。這對(duì)應(yīng)于圖2所示的調(diào)制器的接通狀態(tài)。這里采用與第一實(shí)施方式同樣的光閘，盡管在圖中未示出。
圖8是實(shí)施第四實(shí)施方式的特定結(jié)構(gòu)示例(第一示例)的示意橫截面圖。下面將參考該圖進(jìn)行說(shuō)明。
這個(gè)實(shí)施方式是實(shí)施第四實(shí)施方式的上述特定結(jié)構(gòu)的示例。在這個(gè)實(shí)施方式中，顯示屏52包括扭曲向列液晶層，調(diào)制器53也包括扭曲向列液晶層，其中它們的扭曲方向都面向同一方向。
調(diào)制器53包括三層，即透明電極57a、液晶層56、和透明電極57b，它們夾在兩塊透明基片之間。顯示屏52包括三層，即公共電極、液晶層和像素電極，它們夾在兩塊透明基片之間。在顯示單元51中，調(diào)制器53和顯示屏52配置在兩塊偏光板55a和55b之間。這里采用與第一實(shí)施方式同樣的光閘，盡管在圖中未示出。
圖9是實(shí)施第四實(shí)施方式的特定結(jié)構(gòu)示例(第二示例)的示意橫截面圖。下面將參考該圖進(jìn)行說(shuō)明。
這個(gè)實(shí)施方式是實(shí)施上述第四實(shí)施方式的上述特定結(jié)構(gòu)的示例。在這個(gè)實(shí)施方式中，顯示屏62和調(diào)制器63的扭曲向列液晶層彼此向相反的方向扭曲。
調(diào)制器63包括三層，即透明電極67a、液晶層66和透明電極67b，它們夾在兩塊透明基片之間。顯示屏62包括三層即公共電極、液晶層和像素電極，它們夾在兩塊透明基片之間。在顯示單元61中，調(diào)制器63和顯示屏62配置在兩塊偏光板65a和65b之間。這里采用與第一實(shí)施方式同樣的光閘，盡管在圖中未示。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置第五實(shí)施方式。這個(gè)實(shí)施方式的顯示裝置的特征是具有能調(diào)制入射光的去偏振特性的調(diào)制器。在這個(gè)實(shí)施方式中，調(diào)制器起去偏振裝置的作用，以控制去偏振的程度。也就是說(shuō)，當(dāng)線(xiàn)偏振光對(duì)準(zhǔn)入射到該調(diào)制器時(shí)，光能作為非偏振光發(fā)射或者能作為原始線(xiàn)偏振光發(fā)出。在該調(diào)制器用在圖1所示結(jié)構(gòu)的情況下。當(dāng)調(diào)制器不進(jìn)行去偏振時(shí)能得到正常圖像。但是當(dāng)調(diào)制器進(jìn)行去偏振時(shí)則不能得到可識(shí)別的圖像。因此，不可識(shí)別的圖像與如圖2所示的動(dòng)作混合，以致在整個(gè)顯示單元上圖像的可視性極度變壞。如果圖3中的第一子顯示周期設(shè)置得較短而第二子顯示周期設(shè)置得較長(zhǎng)，則可視性更加變壞。
作為用來(lái)控制去偏振特征的這個(gè)實(shí)施方式的調(diào)制器，可使用由液晶和聚合物的復(fù)合物構(gòu)成的層。液晶和聚合物的復(fù)合物具有精細(xì)的結(jié)構(gòu)，其中是以復(fù)雜方式涉及聚合物相和液晶相的。因此，當(dāng)在特定方向上的線(xiàn)偏振光入射到這里時(shí)，在每一精細(xì)結(jié)構(gòu)上接收的雙折射量變得不同。結(jié)果是非偏振光作為發(fā)射光輸出。當(dāng)電壓加給這樣的液晶和聚合物的復(fù)合物時(shí)，液晶分子在基片的正交方向上豎立起來(lái)。因此，調(diào)制器對(duì)入射光不呈現(xiàn)雙折射特性因而沒(méi)有去偏振特征。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第六實(shí)施方式。這個(gè)實(shí)施方式的顯示裝置的特征是調(diào)制器的操作是通過(guò)產(chǎn)生二值或更多值的序列來(lái)控制調(diào)制器的調(diào)制量。在圖2和圖3中，光閘與其同步的子顯示周期必須在顯示屏的顯示周期的前部。但是，在這個(gè)實(shí)施方式中，如圖10所示，調(diào)制器斷開(kāi)時(shí)所處的子顯示周期是進(jìn)入顯示屏的顯示周期的前一半還是進(jìn)入后一半要隨輸入的序列來(lái)確定。例如，在圖10中，在序列中產(chǎn)生的二進(jìn)制信號(hào)輸入至調(diào)制器。這里假定例如二進(jìn)制信號(hào)是{1、0、0、1、1、0、0、1}。在這種情況下，調(diào)制器基于前面兩個(gè)信號(hào){1、0}在第一子顯示周期接通而在第二子顯示周期斷開(kāi)。在下一個(gè)顯示周期中，調(diào)制器基于第三和第四個(gè)二進(jìn)制信號(hào){0、1}在第一子顯示周期斷開(kāi)而在第二子顯示周期接通。因此，必須改變每一顯示周期的第一子顯示周期和第二子顯示周期的選擇。所以只有能接收該序列信號(hào)的光閘才能產(chǎn)生正常的圖像。
參考圖10，已利用二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行了描述。但是很容易看出，實(shí)施方式也能應(yīng)用于調(diào)制器取三個(gè)值例如圖2所示的接通、斷開(kāi)和中間狀態(tài)的情況。進(jìn)一步，圖10示出子顯示周期是顯示周期的二分之一的情況。但是本實(shí)施方式也能應(yīng)用于顯示周期是顯示周期的n分之一(這里，n是3或更大的整數(shù))的情況。圖11示出調(diào)制器取三種狀態(tài)(接通、斷開(kāi)和中間狀態(tài))、子顯示周期為顯示周期的四分之一的情況的例子。在這種情況下，除非光閘以相同的頻率和相同的時(shí)序操作，否則顯示圖像不能讀出。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第七實(shí)施方式的示意橫截面圖。下面將參考該圖進(jìn)行說(shuō)明。
還有一些即使在圖3的隱蔽方式下也能識(shí)別的情況。當(dāng)從傾斜方向觀(guān)看液晶顯示裝置時(shí)，能識(shí)別不同的圖像。這是眾所周知的液晶顯示裝置的一種視角依賴(lài)現(xiàn)象。圖3的第一子顯示周期和第二子顯示周期有不同的視角依賴(lài)性，因?yàn)樗鼈兊囊壕∠驙顟B(tài)不同。因此，當(dāng)從特定的傾斜方向觀(guān)看圖像時(shí)，能稍微地識(shí)別出圖像。
這個(gè)實(shí)施方式的特征是調(diào)制器73劃分為多個(gè)分段(分段圖案78)并就每一周期改變分段以進(jìn)行調(diào)制動(dòng)作或改變它的調(diào)制量。也就是說(shuō)，在調(diào)制器73中配備有分段圖案78?？梢杂卸喾N分段圖案78。另外，在每一分段圖案78上的調(diào)制量可以互不相同。分段圖案78的調(diào)制量也可以隨時(shí)間變化。這樣，當(dāng)不使用光閘時(shí)，看到的圖像是顯示屏圖像上疊加有調(diào)制器圖案。與此類(lèi)似，能形成更復(fù)雜的圖像，所以就能提高隱蔽性效果。
在圖12中，使用的是顯示屏72，其中TFT陣列基片82和彩色濾波器83經(jīng)過(guò)垂直取向液晶層86層疊在一起。調(diào)制器73疊在顯示屏72上。調(diào)制器73用的是平行取向的液晶層76。調(diào)制器73具有被分段圖案78分割的電壓施加部。調(diào)制器73中的每一電壓施加部配置有將電壓施加至液晶76的透明電極77a和77b。調(diào)制器73的液晶層76有低粘度液晶材料介入，為的是使接通/斷開(kāi)動(dòng)作的速度為1-2毫秒。另外，設(shè)置有相對(duì)薄的空隙尺寸。但能相對(duì)容易地獲得約2毫秒的速度響應(yīng)，因?yàn)槠洳慌で蛘咭韵鄬?duì)高的電壓對(duì)其操作。
上述這種顯示單元71配置在圖13所示的背燈93的對(duì)面。顯示屏72、調(diào)制器73和光閘94與圖13所示的各個(gè)控制部相連。作為光閘94，能使用一種元件其中像調(diào)制器73那樣的液晶單元夾在兩塊偏光板之間。因此，能獲得與調(diào)制器73的速度大致相同的響應(yīng)速度。
主控制部95產(chǎn)生調(diào)制器73和光閘94要用的二進(jìn)制隨機(jī)信號(hào)。這些信號(hào)發(fā)送至調(diào)制器控制部96升壓到操作調(diào)制器73所需要的預(yù)定電壓，然后再發(fā)送至調(diào)制器73。同時(shí)，從調(diào)制器控制部96來(lái)的一部分信號(hào)發(fā)送至光閘控制部98。光閘控制部98調(diào)整時(shí)序信號(hào)的接通/斷開(kāi)，使光閘94在調(diào)制器73斷開(kāi)的時(shí)刻打開(kāi)。當(dāng)調(diào)制器73是常態(tài)-斷開(kāi)的類(lèi)型時(shí)，時(shí)序信號(hào)的二進(jìn)制信號(hào)反轉(zhuǎn)。在那當(dāng)中，當(dāng)調(diào)制器73是常態(tài)-接通的類(lèi)型時(shí)，時(shí)序信號(hào)以原始狀態(tài)通過(guò)。如上所述，時(shí)序信號(hào)被升壓至預(yù)定的電壓并在光閘94動(dòng)作的時(shí)刻被調(diào)整以后供給光閘94。
采用上述結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)圖10的動(dòng)作。它的設(shè)置方式是主控制部95與顯示控制部97的掃描時(shí)刻同步，在兩個(gè)循環(huán)周期中隨機(jī)信號(hào)與顯示周期協(xié)調(diào)一致，兩個(gè)循環(huán)周期的前一半的互補(bǔ)值變成后一半的值。
例如，這里考慮在主控制部95中產(chǎn)生下面的隨機(jī)數(shù)的情況。
{1、0、1、0、1}補(bǔ)碼插在隨機(jī)數(shù)序列的每個(gè)值之間。因此，值1轉(zhuǎn)換為{1、0}，值0轉(zhuǎn)換為{0、1}。因此，上述情況下的序列轉(zhuǎn)換為如下{1、0、0、1、1、0、0、1、1、0}在上述這種方式中，能得到操作調(diào)制器73用的序列。此外，以同樣方式求得有三個(gè)值的序列，能實(shí)現(xiàn)圖11中的驅(qū)動(dòng)操作。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的第八實(shí)施方式。這個(gè)實(shí)施方式使用聚合物色散液晶作為調(diào)制器代替圖12所示的平行取向的液晶層。將光固化樹(shù)脂和液晶材料的混合物配置在兩塊基片之間得到這種聚合物分散型液晶，此后對(duì)它進(jìn)行光固化。在完成光固化之后，光固化樹(shù)脂變成聚合物陣列，液晶材料凝結(jié)為液晶微滴。當(dāng)液晶微滴大于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生雙折射。此外，因?yàn)橐壕⒌蔚娜∠蚴请S機(jī)的，所以有去偏振性能。
當(dāng)電壓加至這種上述聚合物分散型液晶單元時(shí)，在液晶微滴中的液晶以電場(chǎng)方向取向。因此，基片中的雙折射量分布減少，失去去偏振性能。
眾所周知的聚合物分散型液晶形成有大的單元空隙以得到大的散射特性。其間，實(shí)施方式只要求能得到高速調(diào)制的去偏振特性。因此，能形成有相對(duì)薄的單元空隙并且能以高速操作。
圖14是根據(jù)本發(fā)明的終端機(jī)實(shí)施方式的透視圖。下面將參考該圖進(jìn)行說(shuō)明。
這個(gè)實(shí)施方式的終端機(jī)100包括圖13的顯示裝置90和由鍵盤(pán)、微機(jī)等等構(gòu)成的主體101。光閘94是按眼鏡的型式形成的。顯示單元71、光閘94和主體101能通過(guò)無(wú)線(xiàn)電或有線(xiàn)通信互相交換同步信號(hào)和諸如此類(lèi)。終端100可以是固定設(shè)備例如ATM或EWS，或者可以是便攜式設(shè)備例如便攜式終端或便攜式電話(huà)。
權(quán)利要求
1.一種視覺(jué)可控的顯示裝置，包括兩塊偏光板，配置在兩塊偏光板之間的顯示屏，配置在顯示屏與兩塊偏光板的任何一塊之間的調(diào)制器，以及觀(guān)察光閘，其特征在于顯示屏通過(guò)改變透過(guò)兩塊偏光板的光的透光率形成圖像；調(diào)制器重復(fù)使用使顯示屏上形成的圖像反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)方式和不使圖像反轉(zhuǎn)的不反轉(zhuǎn)方式；和觀(guān)察光閘是為觀(guān)察顯示屏用的，其與調(diào)制器的動(dòng)作聯(lián)合、重復(fù)透光的半透明方式和不透光的屏蔽方式。
2.如權(quán)利要求1中所述的視覺(jué)可控的顯示裝置，其特征在于當(dāng)調(diào)制器處于反轉(zhuǎn)方式時(shí)，觀(guān)察光閘轉(zhuǎn)變?yōu)槠帘畏绞?，而?dāng)調(diào)制器處于非反轉(zhuǎn)方式時(shí)，觀(guān)察光閘轉(zhuǎn)變?yōu)榘胪该鞣绞健?br> 3.如權(quán)利要求1中所述的視覺(jué)可控的顯示裝置，其特征在于調(diào)制器通過(guò)調(diào)制加在透射顯示屏的光或已透射過(guò)顯示屏的光上的雙折射量或旋光性，重復(fù)反轉(zhuǎn)方式和非反轉(zhuǎn)方式。
4.如權(quán)利要求1中所述的視覺(jué)可控的顯示裝置，其特征在于調(diào)制器通過(guò)調(diào)制加在透射顯示屏的光或已透射過(guò)顯示屏的光上的去偏振特性，重復(fù)反轉(zhuǎn)方式和非反轉(zhuǎn)方式。
5.如權(quán)利要求4中所述的視覺(jué)可控的顯示裝置，其特征在于調(diào)制器由液晶和聚合物的復(fù)合物構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1中所述的視覺(jué)可控的顯示裝置，其特征在于調(diào)制器劃分為多個(gè)分段，并對(duì)每一分段重復(fù)反轉(zhuǎn)方式和不反轉(zhuǎn)方式。
7.如權(quán)利要求1中所述的視覺(jué)可控的顯示裝置，其特征在于調(diào)制器按照二個(gè)值或更多值的序列重復(fù)反轉(zhuǎn)方式和不反轉(zhuǎn)方式。
8.一種終端，其特征在于包括如權(quán)利要求1中所述的視覺(jué)可控的顯示裝置。
全文摘要
一種能夠方便地切換正常顯示和隱蔽顯示的視覺(jué)可控的顯示裝置。顯示屏和調(diào)制器配置在兩塊偏光板之間。顯示屏進(jìn)行正常顯示驅(qū)動(dòng)。其間，調(diào)制器以高于顯示屏兩倍速度的速度進(jìn)行驅(qū)動(dòng)操作，并對(duì)顯示屏的顯示圖像進(jìn)行調(diào)制。當(dāng)顯示希望隱蔽的圖像時(shí)，選擇調(diào)制器處于不起作用的周期并通過(guò)光閘進(jìn)行觀(guān)察。通過(guò)停止調(diào)制器的作用，能觀(guān)看正常的顯示，如沒(méi)有光閘那樣。
文檔編號(hào)G02F1/13GK101038394SQ20071008631
公開(kāi)日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者住吉研, 三村廣二 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社, Nec液晶技術(shù)株式會(huì)社