可对图像显示状态和镜面状态进行切换的装置及其应用制造方法及图纸

提供一种可以对显示高画质图像的状态、和在对人们自己的面孔及身姿成像观察时提供容易观察的反射像的镜面状态进行切换的装置。其中，按照如下顺序配置以下各个部分：出射图像光（３００１）的图像显示部（１０００）；从图像显示部（１０００）出射的第一直线偏振光分量透过而偏振轴与其正交的第二直线偏振光分量反射的反射型偏振光选择构件（３００）；可以从使入射的直线偏振光的偏振轴变化的状态及不变化的状态中选择任何一个的透射偏振轴可变部（４００）；在入射光之中吸收第一直线偏振光分量而使偏振轴与其正交的第二直线偏振光分量透过的吸收型偏振光选择构件（５００）。此时，在图像显示部（１０００）上配置吸收型偏振光选择构件（２０８），将第一直线偏振光作为图像光出射。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可将显示画面切换为镜面的带有镜面功能的显示装置及具备该装置的机器，或可将镜面切换为显示画面的带有图像显示功能的镜面及具备该装置的机器。
技术介绍
作为可以切换为反射外光的镜面状态的显示装置(或具备显示功能的镜面)，公知的有，例如，在特开平11-15392号公报及特开平11-291817号公报等中所记载的，在液晶显示装置等的图像显示构件的前面配置半透明反射镜材料的显示装置。在这些显示装置中，在照明装置熄灭时，或在图像为暗显示时，因为由半透明反射镜材料反射的外光比透过半透明反射镜材料的图像光要多，就变为镜面状态。另一方面，在照明装置点亮时，或在图像为明显示时，因为透过半透明反射镜材料的外光比由半透明反射镜材料反射的外光要多，就变为图像显示状态。就是说，在这些显示装置中，通过对半透明反射镜材料背面的图像显示构件的明亮度进行切换，就可以将同一观察面切换为镜面状态和图像显示状态。另外，在国际公开号WO99/04315的再公布公报中，公开了一种可以切换观察图像显示的快门的开状态和观察图像显示的快门的闭状态的液晶显示装置。根据此公报的记载，在快门为闭状态时，反射外光而变为“金属色调”。此WO99/04315的再公布公报中的液晶显示装置，是将两片在具备电极的一对基板的间隙中封入液晶层的液晶显示板叠置并在此叠置的两片液晶显示板的上面、下面和两片液晶显示板中间三个地方配置偏振片而构成的装置。在这些偏振片中间，作为配置于液晶显示板中间的偏振片，使用的是可透过规定的直线偏振光而反射偏振轴与其正交的直线偏振光的反射型偏振片。反射型偏振片的透射偏振轴，与叠置的两片液晶显示板的上面的偏振片的透射偏振轴平行。并且，作为上侧(观察者侧)的液晶显示板的液晶使用的是扭曲向列型液晶。在这种结构中，因为在施加于上侧的液晶显示板的液晶层上的电压小时，透过上面的偏振片的光，在透过液晶层时，偏振方向旋转90度而到达反射型偏振片，由于反射型偏振片的反射特性而受到强反射。由此变为“金属色调”的快门闭状态。另一方面，在施加于上侧的液晶显示板的液晶层上的电压大时，上面的偏振片、上侧的液晶显示板和反射型偏振片实际上变为透明状态，变为观察下侧的液晶显示板的图像显示的快门开状态。就是说，利用施加于上侧的液晶显示板上的电压，就可以在呈现反射外光的“金属色调”的快门闭状态和观察下侧的液晶显示板的显示的快门开状态之间切换。
技术实现思路
上述现有的装置，可以切换到反射外光的镜面状态，但这种镜面状态，对于人们将其用做反映自己的面孔及身姿进行观察的镜面而言还是不够的。下面对于这一点予以说明。上述特开平11-15392号公报及特开平11-291817号公报的显示装置，由于采用半透明反射镜，反射外光的镜面状态的明亮度取决于半透明反射镜的反射率。因此，要做成为人们可将其用做反映自己的面孔及身姿进行观察的镜面，必须提高半透明反射镜的反射率。可是，如果提高半透明反射镜的反射率，由于在图像显示状态时，由半透明反射镜材料反射的光的部分会相应地降低图像的光量，显示图像会变暗。就是说，由于图像显示状态下的图像的明亮度和镜面状态下的镜面的明亮度之间存在顾此失彼的关系，同时得到明亮的图像和明亮的镜面是困难的。因此，采用半透明反射镜的显示装置的镜面状态的明亮度，要提高到人们可以将其用做反映自己的面孔及身姿进行观察的镜面的程度是很困难的。另外，采用这种半透明反射镜的显示装置，如果在明亮的环境下使用，即使是在图像显示状态下，外光的一部分也会被半透明反射镜反射。因此，在图像显示状态中，会产生由于外光的映入和外光的反射所引起的图像对比度下降的画质劣化的问题。另外，在将上述国际公开号WO99/04315的再公布公报中的显示装置的外光反射功能用作人们将其用做反映自己的面孔及身姿进行观察的镜面的功能的场合，会产生以下的问题。此显示装置，在施加于两片液晶板中的上侧(观察者一侧)的液晶显示板的液晶层上的电压小时，变为“金属色调”的快门闭状态。此时，从外部入射的光，透过上面的偏振片，透过上侧的液晶板的液晶层，由反射型偏振片反射而再次返回到外部。由此，呈现出镜反射。另一方面，在从下侧的液晶板出射的图像显示光中，作为暗显示部光，偏振状态受到控制的光，由于上述反射型偏振片的透射偏振轴和偏振轴是正交的，受到此反射型偏振片的反射而不会出射到外部。可是，由于在现实中，不存在和透射偏振轴正交的方向的反射率为100％的完全反射型偏振片，一部分暗显示部光会透过反射型偏振片。透过反射型偏振片的暗显示光，由于透过上侧的液晶板的液晶层而使其偏振轴与上面的偏振片的透射偏振轴一致，会透过上面的偏振片而被观察者所辨认。就是说，在快门闭的镜面状态下，从图像的暗显示部会有光泄漏到外部。另外，在从下侧的液晶板出射的图像显示光中，作为明显示部光，偏振状态受到控制的光，由于偏振轴和上述反射型偏振片的透射偏振轴是平行的，会透过此反射型偏振片而通过上侧的液晶板的液晶层。此时，由于偏振轴旋转90度，偏振轴与上面的偏振片正交，而被上面的偏振片所吸收。正如一般所知，在使光通过液晶分子在层厚方向上连续扭曲的液晶层而出射时，由于液晶分子朝向层厚方向倾斜和扭曲的状态、朝向液晶层的斜方向出射的光的偏振状态是不一样的，朝向斜方向出射的光之中包含有与上面的偏振片的透射偏振轴平行的偏振分量。因此，与显示装置的正面方向相比，从斜方向泄漏的光很多，可为观察者所辨认。本专利技术的专利技术人，实际制作了与国际公开号WO99/04315的再公布公报的显示装置几乎一样的显示装置，测定的快门闭状态下的漏光结果如图44所示。图44的曲线，是在使显示装置处于快门开状态下进行图像显示时，在明显示部中得到450cd/m2的亮度的情况下在下侧的液晶板上进行图像显示，在此状态下，使上侧的液晶板变为快门闭状态，从显示装置的前面测定漏光而得到的数据。图44的横轴表示显示装置的显示部上的位置，而纵轴表示在正面方向上的亮度值。如图44所示，暗显示部的正面方向的漏光的亮度值为24～28cd/m2，而明显示部的正面方向的漏光的亮度值为4～5cd/m2。所以，正面方向的漏光，暗显示部大约是明显示部的7倍。另外，暗显示部的漏光对于位置而言是不均匀的，也可看到色斑。此外，亮度值4～5cd/m2这一数值是在稍暗环境下可以充分辨认的亮度值。并且，在从斜方向上观察时，由于方向的不同，可以观察到从明显示部发出的漏光超过4～5cd/m2。这样，如果将现有的显示装置的快门闭状态作为镜面使用，由于漏光的缘故，反射像的对比度将显著降低。因此，作为反映人们的面孔及身姿的镜面是不够的。另外，作为反射型偏振片，例如，可以采用在国际公开号WO95/27919中公开的将不同的双折射性的高分子薄膜多层交互叠置而成的双折射型偏振膜。这种反射型偏振片，通常配置于在液晶元件的内侧配置的偏振片和照明装置(背光源)之间，在为了提高照明光的利用效率而使用的场合可以获得极高的效果。可是，在本专利技术的目的在于实现镜面性能的场合，由于规定的偏振光的漏光大，只藉助这种反射型偏振片不能获得充分的镜面性能。本专利技术的目的在于提供一种可以对显示高画质图像的状态和适于人们将其用做反映自己的面孔及身姿进行观察的镜面状态进行切换的装置。为达到上述目的，根据本专利技术，可提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可对图像显示状态和镜面状态进行切换的装置，其特征在于包括：　　　　具有出射用来显示所要求的图像的图像光的图像显示部；和重叠配置于上述图像显示部之上的、可以对上述透过图像光的图像透过状态和反射外光的镜面状态进行切换的镜面功能部；　　　　该镜面功能部，包含在上述图像显示部一侧顺序配置的反射型偏振光选择单元、透射偏振轴可变单元和吸收型偏振光选择单元，上述反射型偏振光选择单元可透过预先规定的偏振轴的第一偏振光，可将偏振轴与上述第一偏振光交叉的第二偏振光反射，而上述透射偏振轴可变单元可以对使入射的上述第一偏振光变化为上述第二偏振光而成为的透射状态和不使入射的偏振光偏振轴改变而成为的透射状态进行切换，上述吸收型偏振光选择单元可使上述第一偏振光及第二偏振光中的一方透过而将另一方吸收；　　　　上述图像显示部，具备使上述第一偏振光透过而将上述第二偏振光吸收的图像光用偏振光选择单元，透过上述图像光用偏振光选择单元的上述第一偏振光作为上述图像光而出射。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：足立昌哉，津村诚，藤五郎太，
申请(专利权)人：株式会社日立显示器，
类型：发明
国别省市：JP[日本]