显示器制造技术

提供一种用于在一个窄或隐私观察模式与一个宽或公开观察模式之间切换的显示器。该显示器包含一个可控制的、用以提供所需图像或图像序列显示的显示装置。它与一个具有至少一个液晶层的一个液晶装置相联，该液晶层的分子可在提供第一视角范围的第一状态和提供第二视角范围的第二状态之间切换，第二视角范围在第一视角范围之内并小于第一视角范围。当分子处于第二状态时，该装置至少部分地阻挡朝向第一视角范围的一部分并在第二视角范围之外传播的光。该液晶层或每个液晶层与至少一个排列表面相接触，该排列表面或每个排列表面包含一个均匀的非图案化的排列表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种显示器。
技术介绍
电子显示装置，例如用于计算机的监视器和内置于电话和便携式信息装置的屏幕，通常被设计为具有尽可能宽的视角，以使它们可被从任何观察位置来阅读。然而，在某些情况下，仅从较窄视角范围可见的显示器是有用的。例如，某人可能希望在拥挤的火车上阅读一份私人文件。已知多种限制视角范围或位置的装置，从这些视角范围或位置可观察到显示器。US6552850公开了一项用于在自动提款机上显示私人信息的技术。由机器显示器发出的光具有固定的偏振态，机器及其使用者被一个大屏幕的偏振片所包围，偏振片吸收该偏振态的光，而透射正交态的偏振光。路过者可看到使用者和机器，但看不到屏幕上显示的信息。另一项用于控制光方向的已知技术为“百叶窗式(louvred)”薄膜。该薄膜包含以类似于软百叶窗帘方式布置的交替的透明层和不透明层。象软百叶窗帘那样，当光沿着几乎平行于这些层的方向传播时，它允许光穿过，但吸收那些相对于这些层的平面以较大角度传播的光。这些层可垂直于该薄膜表面或与其呈其它角度。百叶窗式薄膜可通过堆叠许多片交替的透明的和不透明的材料，然后垂直于这些层对所得块切片来制造。该方法已有多年为人所知。例如，该方法被公开于US2053173，US2689387和US3031351。USRE27617公开了一种工艺，其中百叶窗式薄膜被从一圆柱形堆积层毛坯连续地切割出来。US4766023显示了所得薄膜的光学质量和机械强度如何通过涂敷可紫外线固化的单体，然后将薄膜曝光于紫外线辐射来提高。US4764410公开了一种类似的工艺，其中可紫外线固化的材料被用于将百叶窗式片粘接到一个覆盖薄膜。还存在着制作与该百叶窗式薄膜性能相似的薄膜的其它方法。例如，US05147716公开了一种光控薄膜，该薄膜包含许多沿与薄膜平面垂直的方向排列的伸长颗粒。那些与该方向呈较大角度的光线被强烈吸收。光控薄膜的另一实例被公开于US05528319。嵌入薄膜透明体内的是平行于该薄膜平面的两个层或更多层，每层具有透明和不透明区域。不透明区域阻挡光沿特定方向透射薄膜，而允许光沿其它方向的透射。上述薄膜可被置于显示板之前，或置于透射性显示板与其背光装置之间，以限制显示器可被观察到的角度范围。换句话说，它们使显示器“隐私化”。然而，它们都不能很方便地切换以允许从一个较宽的角度范围来观察。US2002/0158967示出光控薄膜如何被安装在显示器上，以使光控薄膜在显示器前面移动，提供隐私模式，或机械地收缩进显示器后面或旁边的支架内，提供公开模式。然而，该方法有以下缺点它包含运动部件，该运动部件可能失效或损坏，并给显示器增加了体积。另一种用于在公开模式和隐私模式之间切换而无需运动部件的已知技术是将光控薄膜安装在显示板之后，并在光控薄膜和显示板之间放置一散射体，该散射体可被电学地接通和切断。当该散射体处于非活动状态时，光控薄膜限制视角范围，从而显示器处于隐私模式。当散射体被接通时，它使光在较宽角度范围内行穿过显示板而传播，从而显示器处于公开模式。也可以将光控薄膜安装在显示板之前，并将可切换的散射体置于光控薄膜之前，以获得同样效果。此类可切换的隐私装置被描述于US5831698，US6211930和US05877829中。它们共有的缺点是无论显示器处于公开或隐私模式，光控薄膜总是吸收很大一部分入射到其上的光。因而该显示器在光的利用上是低效的。由于在公开模式下，散射体通过较宽角度范围散布光，因此这些显示器在公开模式下要比在隐私模式下更昏暗，除非背光被开得更亮，以加以补偿。第三种用于提供可切换的公开/隐私显示器的已知方法被公开于US5825436中。该专利中的光控装置在结构上与前述百叶窗式薄膜相似。然而，百叶窗式薄膜中的每个不透明元件被一液晶单元所替代，该液晶单元可被电学地从不透明状态切换到透明状态。该光控装置被置于显示板之前或之后。当这些单元为不透明时，显示器处于隐私模式；当这些单元为透明时，显示器处于公开模式。该方法的第一个缺点是制造具有合适形状的液晶单元的困难和代价。第二个缺点是在隐私模式下，光线可能以一定角度进入，使得先穿过透明材料，然后穿过液晶单元的一部分。这样的光线将不会被液晶单元完全吸收，从而可能会降低该装置的隐私性。JP2003-233074和JP2003-28263公开了一种液晶显示器，其提供了从垂直视角看去的常规的图像显示。然而，对于偏离显示器法线相对较大的视角，显示出一个固定图像，该固定图像可被用于隐藏或“搅乱”正常图像，从而提供隐私工作模式。该固定图像通过使显示区域具有互不相同的排列方向而获得，尽管所有像素以同一模式工作。在这种液晶显示器中，使用了一个低于正常值的驱动电压。尽管这样一种装置可用于提供隐私模式，但是它是不可切换的。特别地，若需要非隐私工作时，该相对较窄的视角范围不能被改变，其中在整个该视角范围内，可看到非固定图像。尽管US6445434主要涉及一种在JP2003-233074和JP2003-28263中公开的单显示板、不可切换的隐私显示器类型，但是它确实公开了一种可在公开模式和隐私模式之间切换的双显示板显示器。用于显示图像的常规液晶显示器被设置在液晶装置之后，该液晶装置具有一个图案化的排列层，并可切换，以提供公开模式和隐私模式。在公开模式下，该装置对由显示器提供的视角几乎没有影响。在隐私模式下，使该排列层的图案在以偏离显示器法线的视角观察时为可见的，以提供一个“混淆”或“模糊”图案，意在使显示出的图像从这些视角观察时无法读懂。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种显示器，该显示器包含一个可控制的用以提供图像显示的显示装置，和一个具有至少一个液晶层的第一液晶装置，该液晶层的分子可在提供第一视角范围的第一状态和提供第二视角范围的第二状态之间切换，第二视角范围在第一视角范围之内并小于第一视角范围，第一液晶装置被布置成当液晶分子处于第二状态时，至少部分地阻挡朝向第一视角范围之一部分并在第二视角范围之外传播的光，该液晶层或每个液晶层与至少一个排列表面相接触，其特征在于该液晶层或每个液晶层的该排列表面或每个排列表面包含一个均匀的非图案化的排列表面。第一液晶装置可包含至少一个线偏振器。该液晶层或每个液晶层可包含向列液晶。该液晶层或每个液晶层可被布置成以未扭转向列、扭转向列、超扭转向列、垂直排列向列、扭转垂直排列向列和复合排列向列模式之一来工作。该液晶层或每个液晶层可为双稳态的。该液晶层或每个液晶层可为双稳态扭转向列或天顶双稳态向列(zenithal bistable nematic)层。第一液晶装置可包含多个被布置成以相同模式工作的液晶层。该显示器可包含设置于第一和第二线偏振器之间的、具有相反扭转方向的第一和第二扭转向列液晶层。该显示器可包含设置于第二和第三线偏振器之间的、具有相反扭转方向的第三和第四扭转向列液晶层。该显示器可包含第一、第二和第三线偏振器，以及第一和第二垂直排列向列液晶层，第一层被布置在第一和第二偏振器之间，第二偏振器具有一个垂直于第一和第三偏振器之偏振方向的偏振方向，第一和第二状态分别为一个针轮状态和一个基本均匀的无扭转状态。该至少一个液晶层可包含一个布置在第一和第二偏振器之间、并具有一个液晶导向器方向的垂直排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示器，该显示器包含可控制的用以提供图像显示的显示装置，和具有至少一个液晶层的第一液晶装置，该液晶层的分子可在提供第一视角范围的第一状态和提供第二视角范围的第二状态之间切换，所述第二视角范围位于所述第一视角范围之内并小于所述第一视角范围，所述第一液晶装置被布置成当所述液晶分子处于所述第二状态时，至少部分地阻挡朝向所述第一视角范围的一部分并在所述第二视角范围之外传播的光，所述第一液晶装置包含至少一个排列表面，并且所述至少一个液晶层与所述至少一个排列表面相接触，每个所述至少一个液晶层的每个所述至少一个排列表面包含均匀的非图案化的排列表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R文罗，ZJ阿科斯塔，MD笛林，P波尼特，DU基恩，G波尔希尔，M塞加多伊布鲁，EJ瓦尔顿，薮田浩志，福岛浩，高谷知男，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]