CN101681034A - 信息显示装置 - Google Patents

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永田贵之
伊藤达男
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种信息显示装置(10)，包括：光源(11)；让来自光源(11)的光从侧面入射并从其主面射出的导光板(13)；与导光板(13)邻接配置，外光从导光板(13)的与其主面相对置的相对面射入的液晶面板(16)，其中，导光板(13)包括可电切换透射与反射的调光镜(19)，来自光源(11)的光和外光的至少其中之一从导光板(13)的主面射出并通过液晶面板(16)来显示文字或图像。

Description

信息显示装置
技术领域
本发明涉及一种可利用背面光的薄型的信息显示装置。
背景技术
近年来，信息显示装置的大型化和薄型化得到促进，从小型的便携型电子设备，到电子黑板、电子广告等大型的数字标牌用显示器(digital signage display)，其用途日益扩大。对这些信息显示装置要求合计的低功耗化，除了改善装置的光利用效率外，还在利用太阳光等外光方面做各种努力。
作为这样的信息显示装置，提出有一种液晶显示装置，在周围较暗时，通过背光进行图像显示，而在外光足够明亮时，取入来自收视一侧的前面光作为外光进行照明(参照例如日本专利公开公报特开2006-39298号(以下称作“专利文献1”)、日本专利公开公报特开平10-68948号(以下称作“专利文献2”))。在这些液晶显示装置中，通过在图像显示部的上部设置由可动式遮蔽板或液晶元件构成的采光窗部，对该采光窗部的光的透射率进行电控制等，可控制前面光的取入量以维持良好的图像显示，并实现功耗的降低。
另外，作为利用外光的其他信息显示装置，有将来自收视一侧的前面光的反射和背光两者作为光源来利用的半透射型液晶显示装置，以及按照周围的亮度，对来自收视一侧的前面光的反射率和背光的透射率进行调整的例子(例如，日本专利公开公报特开2000-122085号(以下称作“专利文献3”))。该液晶显示装置，通过在背光与液晶面板之间插入液晶调光玻璃，对该液晶调光玻璃的透射率进行调整，可维持良好的图像显示，并实现功耗的降低。此外，还提出一种利用了这样的液晶调光玻璃的可改变外光的取入量的窗玻璃。
另外，还揭示了一个将没有背光的透射型液晶面板贴附在窗玻璃上，利用来自背面的外光来显示图像的例子(例如日本实用新型公开公报实开昭61-138089号(以下称作“专利文献4”))。该透射型液晶，除了用作图像显示以外，还可用作遮蔽透射光线的遮光物(blind)。作为将这样的窗玻璃作为显示器来应用的例子，近年来，例如在汽车等的前窗玻璃上显示信息的平视显示器(head up display)中的应用很受瞩目。
然而，根据上述现有的例子，存在将窗玻璃用作显示器时其性能不能充分发挥的问题。例如，在专利文献1、2所述的信息显示装置中，存在即使准备了足够明亮的光源作为背光，也由于从收视一侧取入前面光的采光窗部与画面的大小相比很小，因此无法获得充分的光量的问题。
另外，专利文献3所述的信息显示装置，由于利用收视一侧的前面光，因此例如在用于住宅、汽车的窗户时，存在即使室外很明亮，如果收视一侧的室内较暗，也无法有效利用外光的问题。
除此以外，专利文献1至3所述的信息显示装置，就使显示面板为透明而作为取入所希望的外光的普通窗户来利用的结构，既无例示也无启示。
另外，专利文献4所述的信息显示装置，除了利用外光进行图像显示外，也可用作普通的窗户，还可进行外光的调光，但是存在若无外光则无法使用的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种信息显示装置，在将窗玻璃用于显示器的结构中，可利用从背面照射的外光以削减功耗。
本发明所涉及的信息显示装置包括：光源；在两枚基材之间封装液晶而构成的液晶面板；以及被配置在所述光源与所述液晶面板之间的光路中，让背面光从背面入射的照明光选择部件，其中，所述照明光选择部件，用来自所述光源的光被反射后的光和所述背面光透过后的光的至少其中之一来照明所述液晶面板的背面。
在上述的信息显示装置中，由于照明光选择部件用来自光源的光被反射后的光和背面光透过后的光的至少其中之一来照明液晶面板的背面，因此能够利用从背面照射的外光来削减功耗。
附图说明
图1是示意本发明实施例1所涉及的信息显示装置的整体结构的立体图。
图2是图1所示的信息显示装置中的主要部分在xz面内的剖视图。
图3是示意本发明实施例2所涉及的信息显示装置的整体结构的立体图。
图4是图3所示的信息显示装置中的主要部分在xz面内的剖视图。
图5是没有对电光学棱镜施加电压时的电光学棱镜的剖视图。
图6是对电光学棱镜施加电压时的电光学棱镜的剖视图。
图7是没有对调光液晶施加电压时的调光液晶的剖视图。
图8是对调光液晶施加电压时的调光液晶的剖视图。
图9是表示本发明实施例2所涉及的信息显示装置的使用例的概要图。
图10是表示可适用于本发明实施例2所涉及的信息显示装置的波长可变滤光器的结构的概要结构图。
图11是表示可适用于本发明实施例2所涉及的信息显示装置的另一波长可变滤光器的结构的概要剖视图。
图12是表示本发明实施例2所涉及的信息显示装置的另一使用例的概要图。
图13是表示本发明实施例3所涉及的信息显示装置的概要结构的剖视图。
图14是示意本发明实施例4所涉及的信息显示装置的整体结构的立体图。
图15是图14所示的信息显示装置中的主要部分在xz面内的剖视图。
图16是装载有本发明实施例4所涉及的信息显示装置的车辆结构的示意图。
图17是装载有本发明实施例4所涉及的另一信息显示装置的车辆结构的示意图。
图18是示意本发明实施例5所涉及的信息显示装置的整体结构的立体图。
图19是图18所示的信息显示装置中的主要部分在xz面内的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。此外，对相同要素标注相同符号，有时会省略说明。另外，为了易于理解，附图以各构成要素为主体示意性地予以表示，关于形状等有时并不是正确的显示。
(实施例1)
图1和图2是表示本发明实施例1所涉及的信息显示装置的概要结构的图，图1是示意本发明实施例1所涉及的信息显示装置的整体结构的立体图，图2是图1所示的信息显示装置中的主要部分在xz面内的剖视图。
如图1和图2所示，本实施例所涉及的信息显示装置10包括：被配置成其发光部沿直线排列的多个LED光源11、让从多个LED光源11射出的照明光12从侧面13a入射并从其主面13b射出的导光板13、将从导光板13射出的出射光17的出射角分布调整为指定的分布的棱镜片(prism sheet)14和扩散片(diffusing sheet)15、液晶面板16以及对多个LED光源11、导光板13的调光镜19和液晶面板16进行控制的控制部9。
在此，如图2所示，导光板13具有可从背面、即从与主面13b相对的相对面13c取入作为背面光的外光18的结构，用例如光学树脂等制作成对于照明光12和外光18为透明。进一步，导光板13在内部具有相对于照明光12和外光18的光轴以指定的角度配置的调光镜19。
调光镜19相对于导光板13的主面13b以指定的角度倾斜配置，通过控制部9施加指定的电压，可在透明的状态(让外光18透过的状态)和反射照明光12的状态之间切换。调光镜19是通过层积作为透明电极的氧化铟锡(ITO)、作为离子存储层的氧化钨(WO3)、作为电解质层的氧化钽(Ta2O5)、作为缓冲层(buffer layer)的铝(Al)、作为催化剂层的钯(Pd)和作为调光镜层的镁、镍(Mg、Ni)系合金薄膜而构成的。
在如此构成的调光镜19中，在镜状态(反射照明光12的状态)下氢离子(H+)被储存在离子存储层(HxWO3)中，若施加约5V的电压，由于该氢离子(H+)会向调光镜层(金属状态的Mg-Ni合金)中移动，金属状态的Mg-Ni合金被氢化而变为非金属状态，因而变成透明。另外，若反转极性，施加约负5V的电压，则氢离子返回离子存储层(WO3)中，调光镜层恢复到原先的镜(金属)状态。这些变化在10秒左右完成，变化一次后的状态即使切断通电仍可保持。
液晶面板16，通过用一对玻璃板16e、16f夹着透明电极16g、液晶层16c和彩色滤光器16d，并用偏振板16a、16b进一步夹于其两侧而构成。在彩色滤光器16d中，红色用、绿色用和蓝色用的各滤光部分形成矩阵状，与各滤光部分对应的透明电极16g、液晶层16c和彩色滤光器16d的部分构成像素16h。
接下来，对如此构成的本实施例1的信息显示装置10的动作进行具体说明。
首先，对用LED光源11进行信息显示时的动作进行说明。如图1和图2所示，由于多个LED光源11沿着导光板13的侧面13a配置在直线上，因此从各LED光源11射出的照明光12从侧面13a均匀地射入导光板13。此时，如果控制部9使调光镜19处于镜状态，则射入导光板13的照明光12一边在主面13b与调光镜19之间被反复反射，一边在导光板13的内部传播。此时，外光18被调光镜19反射，无法通过导光板13。
在此，在主面13b的反射是导光板13与外部(空气)的折射率差引起的全反射，如果设导光板13的折射率例如与丙烯(acrylic)相同为1.49，则临界角约为42°。在主面13b与调光镜19之间一边被反复反射一边传播的照明光12，由于调光镜19的倾斜，每次被调光镜19反射，其行进方向就改变而逐渐接近与主面13b垂直的方向，因此最终超过临界角而作为出射光17a从主面13b射出。
此时，由于在导光板13的内部传播的照明光12在主面13b一旦超过临界角就立即射出，因此出射光17a在相对于主面13b倾斜的方向上具有指向性而射出。接下来，出射光17a的行进方向通过棱镜片14被变换为与导光板13大致垂直的方向，然后，被变换到大致垂直的方向上的光，通过扩散片15以相对于液晶面板16垂直的角度为中心被扩散成以指定角度的扩散而入射。如此，均匀扩散的出射光17通过液晶面板16，良好的彩色图像得以显示。
另外，由于调光镜19相对于导光板13的主面13b以指定的角度倾斜配置，因此即使发散光射入导光板13中，调光镜19也能够射出在相对于导光板13的主面倾斜方向上指向性高的光。而且，若将该结构与棱镜片14组合，能够实现可显示在指定的方向上指向性高的输出光的信息显示装置，因此可通过仅在指定的方向上高效率地进行信息显示从而实现电力节省。
另一方面，当控制部9熄灭LED光源11而使调光镜19处于透明状态时，外光18透过导光板13而作为出射光17从主面13b射出。该出射光17透过棱镜片14，通过扩散片15而扩散。如此，均匀扩散的出射光17通过液晶面板16，彩色图像得以显示。
如上所述，本实施例的信息显示装置10，由于在进行彩色图像的显示时，可以切换使用作为装置内部光源的LED光源11发出的光与外光18，因此能够实现可切换内部光源与外光的薄型信息显示装置。如果将该信息显示装置10例如配置在取入太阳光的窗部(例如，窗户或玻璃)，当日间外光明亮时，不使用内部光源即可进行信息显示，因此能够削减功耗。
在此，较为理想的是，彩色滤光器16d为让红外光透过的彩色滤光器，例如，希望采用电介质多层膜(dielectric multi-layer film)的干扰滤光器。该彩色滤光器在由折射率不同的膜交互层积的周期结构构成的反射结构中，通过改变周期结构内的一部分膜厚等方法，在每个彩色滤光器的指定区域中设置破坏周期结构的缺陷层(defective layer)，让与各区域的缺陷层对应的波长的光透过各区域。
以往使用的吸收型彩色滤光器也吸收红外光，而上述干扰滤光器的彩色滤光器可让红外光透过。由此，通过用调光镜19让外光透过或遮蔽外光，可调节包含在外光中的红外光的量来进行室内温度调节。
此外，在本实施例中，是用棱镜片14和扩散片15对出射光17的出射角分布进行调整，但也可以用可透明化的片体来替换上述的片体。
(实施例2)
图3和图4是表示本发明实施例2所涉及的信息显示装置的概要结构的图，图3是示意本发明实施例2所涉及的信息显示装置的整体结构的立体图，图4是图3所示的信息显示装置中的主要部分在xz面内的剖视图。
在图3和图4中，信息显示装置20与图1和图2所示的信息显示装置10相比，不同之处在于：用电光学棱镜24和调光液晶25代替棱镜片14和扩散片15，以及用透明的液晶面板26代替液晶面板16，除此以外的构成要素相同。
在此，电光学棱镜24可通过控制部9施加指定的电压来切换透明片和棱镜片的功能，调光液晶25可通过控制部9施加指定的电压来切换透明片和扩散片的功能。
另外，液晶面板26不用彩色滤光器，而用一对玻璃板16e、16f夹着透明电极16g和液晶层16c，并进一步用偏振板26a、26b夹于其两侧而构成。透明电极16g在每个像素以指定的图案形成，与各图案对应的透明电极16g和液晶层16c的部分构成像素26h。进一步，偏振板26a、26b为常时白(normally white)，在电源关闭的状态下变为透明。除此以外的构成要素与图1所示的液晶面板16相同。
图5和图6是表示可电切换透射与折射的电光学棱镜24的一部分的示意性剖视图，图5是没有对电光学棱镜24施加电压时的电光学棱镜24的剖视图，图6是对电光学棱镜24施加电压时的电光学棱镜24的剖视图。
如图5和图6所示，电光学棱镜24的结构为，交互配置有形成楔状的透明的电光学晶体24a和形成三角形状的透明的基材24b，作为整体构成板状，在电光学晶体24a的两端分别形成有透明电极24c、24d。电光学晶体24a为例如以钾(K)、钽(Ta)、铌(Nb)、以及氧(O)组成的KTN晶体，具有施加电压时折射率变化的电光效应。
电光学晶体24a的剖面呈梯形形状，在作为短边的图中的右边形成有透明电极24c，在作为长边的图中的左边形成有透明电极24d，透明电极24c的面积与透明电极24d的面积不同，例如，透明电极24c的面积被设定为透明电极24d的面积的1/4以下。
如此构成的电光学棱镜24，在未施加电压的状态下透明的电光学晶体24a与透明的基材24b的折射率一致时，如图5所示，处于电光学晶体24a与透明的基材24b的分界层光学性不存在的状态，能够让射入电光学棱镜24的光18原封不动地透过，作为透明的片体而发挥功能。
另一方面，该电光学棱镜24，当被施加电压时，如图6所示，楔状的电光学晶体24a的折射率发生变化并在厚度方向上形成锥状的折射率变化区域，能够作为在电光学晶体24a与透明的基材24b的分界使在相对于主面13b倾斜的方向上具有指向性而入射的光17a折射偏向的棱镜片而发挥功能。
根据上述结构，电光学棱镜24被配置在调光镜19与液晶面板26之间，通过从控制部9施加指定的电压，能够作为可切换入射光的透射与偏向的棱镜片发挥功能。
图7和图8是表示可电切换透射与扩散的调光液晶25的一部分的示意性剖视图，图7是没有对调光液晶25施加电压时的调光液晶25的剖视图，图8是对调光液晶25施加电压时的调光液晶25的剖视图。
如图7和图8所示，调光液晶25由一对透明电极25d夹着具有如海绵那样设有很多孔的结构的透明的聚合物膜(polymer film)25a而构成，在聚合物膜25a的各孔配置有液晶胶囊(Liquid crystal capsule)25c，向列液晶(nematic liquid crystals)的棒状分子25b被封入液晶胶囊25c中。
如此构成的调光液晶25在未施加电压的状态下，如图7所示，向列液晶的棒状分子25b沿着液晶胶囊25c的壁的曲面排列。此时，由于向列液晶的棒状分子25b未沿着射入的光17的行进方向排列，因此，由于聚合物膜25a与向列液晶的棒状分子25b的折射率的不同以及向列液晶的棒状分子25b的双折射，射入的光17被折射且光路弯曲，调光液晶25能够扩散射入的光17。
另一方面，当对该调光液晶25施加电压时，如图8所示，向列液晶的棒状分子25b沿着电场方向排列。此时，当聚合物膜25a的折射率与向列液晶的棒状分子25b的平常光线折射率一致时，调光液晶25处于液晶胶囊25c与聚合物膜25a的分界层光学性不存在的状态，从而能够让射入的光17原封不动地透过。
根据上述结构，调光液晶25被配置在调光镜19与液晶面板26之间，通过从控制部9施加指定的电压，能够作为可切换入射光的透射与扩散的调光片而发挥功能。
如上所述，液晶面板26为整体透明，电光学棱镜24、调光液晶25以及调光镜19根据是否施加电压而能够切换为透明的状态，因此，信息显示装置20能够作为可切换为透明窗的显示装置。此外，如果使电光学棱镜24和调光液晶25为透明，使调光镜19处于镜状态，则信息显示装置20成为镜，另一方面，如果使电光学棱镜24和调光镜19为透明，使调光液晶25处于扩散状态，则信息显示装置可成为烟色玻璃(smoked glass)。
这种信息显示装置20在利用外光18进行信息显示时为单色(例如黑色)的显示，但是由于能够根据情况瞬间切换信息显示、透明、镜、或者烟色的状态，所以作为住宅用或汽车用的窗玻璃时，可发挥很多有效的功能。
即，除了现有的通过透明的玻璃看到外面的景色这样的功能以外，还可以用作显示信息的显示器，另外，作为镜时，具有反射外光防止室内温度上升的效果，并且也可以用作穿衣镜，而且，作为烟色时，构成可边取入外光边保护隐私的窗户。另外，在镜状态和烟色状态的情况下，也可以作为调节外光射入室内的光量的可调光的窗户加以使用。
另外，本实施例中，作为LED光源11，例如也可以使用独立射出红色光、绿色光和蓝色光的三种LED光源，控制部9通过控制三色的LED光源和液晶面板26，使红色、绿色、蓝色的LED光源依次点亮，并与其同步地驱动液晶面板26。此时，能够进行场序方式(field sequential method)的彩色图像显示。通过采用这样的结构，即使在不用彩色滤光器的可透明化的显示器中，也能用内部光源进行彩色显示。
图9示出信息显示装置20的使用例。图9中，在壁90的整个面配置窗玻璃91，在窗玻璃91的室内一侧配置包括具有调光镜的导光板13、电光学棱镜24、调光液晶25以及液晶面板26的信息显示装置20。此外，该图中省略了作为内部光源的LED光源和控制部的图示。
图9所示的信息显示装置20的使用例示出的是在每个画面区域改变显示形态的状态。在此，区域92被设定成透明的窗户，区域94被设定成镜，区域93被设定以便反射一部分外光18来调光，并将一部分外光18取入室内来扩散照明，区域95被设定以便用内部光源通过场序控制(sequential control)进行彩色图像显示，区域96被设定以便利用外光18进行黑白图像显示。例如，在区域96显示表示晴的图像15和表示晴转多云的图像18，显示天气预报。
如果像这样使用本实施例的信息显示装置20，则能够使窗玻璃具有很多功能。另外，在能够任意选择由控制部9施加电压的区域时，由于区域92至96分别能够自由变更大小和位置，因此可有与情况相适应的各种各样的使用方法。
此外，在图9所示的结构中，如区域96那样将仅利用外光18进行的显示设为黑白显示，但是也可以在导光板13的相对面13c配置如后所述的通过改变电压可以改变透射波长的波长可变滤光器(tunable filter)，控制部9配合对液晶面板26的驱动来控制波长可变滤光器的透射的波长。此时，能够实现利用外光的场序控制，用外光进行彩色显示。
作为该波长可变滤光器，例如，有一种滤光器已为公知，该滤光器应用作为单轴晶体(uniaxial crystals)与偏振板被交互层积多段的带通滤光器(band-pass filter)的立奥滤光器(Lyot-filter)的原理，用液晶单元置换单轴晶体，使透射波长可变。
图10是例如日本专利公开公报特开2000-267127号所公开的、应用了立奥滤光器的波长可变滤光器的概要结构图。如图10所示，波长可变滤光器70的结构为使用向列液晶的电场控制双折射单元(Electrically Controlled Birefringence Cell：以下称为ECB单元)72a、72b、72c，与偏振板71a、71b、71c、71d交互配置。
这里，偏振板71a、71b、71c的透射轴为相同方向，偏振板71d的透射轴与其正交，ECB单元72a、72b、72c的光轴相对于偏振板71a、71b、71c、71d的透射轴其角度为45度。根据该结构，ECB单元72a与偏振板71a、71b构成平行尼科耳液晶(Nicols liquidcrystal)单元C1，ECB单元72b与偏振板71b、71c构成平行尼科耳液晶单元C2，ECB单元72c与偏振板71c、71d构成正交尼科耳液晶单元C3。
此外，ECB单元72a、72b、72c通过将各ECB单元的厚度限定为指定的比率，在施加同一电压时，满足立奥滤光器的双折射条件。
对如此构成的波长可变滤光器70的平行尼科耳液晶单元C1、C2和正交尼科耳液晶单元C3施加电压时，各ECB单元的双折射适合立奥滤光器的双折射条件，从而成为让指定的波长的光透过的带通滤光器。另外，通过改变该施加电压可以改变透射的波长，因此能够从射入的外光中选择性地让红色、绿色、蓝色的其中之一的光透过。
另外，作为上述的波长可变滤光器，也可以使用采用液晶标准件型(liquid crystaletalon type)的结构的波长可变滤光器。该波长可变滤光器，为了形成反射型谐振器，应用了作为以指定的间隔配置两个部分透射镜的窄带域波长滤光器的标准件(etalon)，在两个部分反射镜之间填充向列液晶，通过施加电压改变液晶的实际折射率而使引起多重干扰的波长偏移，从而使透射的波长发生变化。
这种液晶标准件型的波长可变滤光器不仅作为让指定波长透过的滤光器来使用，还可以作为反射来自内部光源的照明光、以及可见光区域的外光的镜来使用。因此，由于该波长可变滤光器可以反射来自内部光源的照明光，所以能够用来代替调光镜19。
此时，如果进行控制，以便驱动该波长可变滤光器，使其以让红色光透过、反射可见光、让绿色光透过、反射可见光、让蓝色光透过、反射可见光的顺序变化，在反射可见光时分别让红色、绿色、蓝色的LED光源的顺序发光，能够实现使用外光与内部光源两者的场序控制。
另外，若用电介质多层膜构成上述的部分反射镜，则也可以用通过在该电介质多层膜之间施加电压其折射率变化的电光学晶体来构成波长可变滤光器。图11是用电光学晶体和电介质多层膜构成的干扰滤光型的波长可变滤光器的结构的概要剖视图。
如图11所示，波长可变滤光器80通过层积采用高折射率材料(例如二氧化钛(TiO2))的高折射率层82a、82b、82c、82d、采用低折射率材料(例如二氧化硅(SiO2))的低折射率层83a、83b、83c、83d、以及通过施加电压折射率变化的电光学晶体(例如KTN晶体)84而构成，在光的入射侧与出射侧形成透明电极81a、81b。
在此，高折射率层82a、82b、82c、82d与低折射率层83a、83b、83c、83d各层的物理膜厚乘以折射率得到的光学膜厚分别大致等于设定波长(例如535nm)的1/4，电光学晶体84的该光学膜厚也大致相等，通过该结构形成不允许存在可见光波长带(例如400nm至700nm)的光的光子晶体带隙(photonic bandgap)。
当对如此构成的波长可变滤光器80的透明电极81a、81b施加电压时，电光学晶体84的折射率发生变化，构成破坏一部分周期结构的缺陷层(defective layer)，因此该波长可变滤光器80能够作为应用了仅让指定的波长的光透过该反射带域的光子晶体技术的窄带波长滤光器。此时，由于透过波长可变滤光器80的波长与作为缺陷层的电光学晶体84的光学膜厚相应，因此通过施加的电压，能够使透射的波长发生变化。因此，即使如此构成，也具有与液晶标准具型的波长可变滤光器同样的效果，能够实现同时利用内部光源与外光的结构。
另外，当构成这种波长可变滤光器使得透射的波长按每个指定的区域改变时，能够象彩色玻璃(stained glass)那样透过背景并显示部分着色的图像。例如，在如汽车驾驶人那样眼的位置与信息显示装置的相对位置在某种程度上被确定时，也可以在背景中仅对行人等引起注意的部分着色从而可以看见。
另外，本实施例的信息显示装置20除了有取入外光的窗户的用途外，还可以用于为了确认对面的状态而希望透明化的用途。图12示出将使用电光学棱镜24和调光液晶25可透明化地加以构成的信息显示装置20用于电冰箱门的例子。
图12中，在电冰箱100的门101上形成具有可确认内部的结构的窗102，信息显示装置20被嵌入该窗102中。信息显示装置20通常作为镜，或者作为信息的显示装置来利用，根据需要可透明化，在透明化时，通过用灯等照明装置103照明冰箱内容易确认内部。
如此构成，由于在想确认电冰箱100里面的东西时，能够立即切换到透明的状态，因此不用打开门101就能够确认冰箱内。其结果是减少打开门101的次数，并在取出冰箱内的物品之前可以确认需要的物品的位置，因此能够缩短打开门101的时间。由此，能够削减电冰箱100的功耗。
此外，图5和图6所示的电光学棱镜24在电源关闭时变为透明，图7和图8所示的调光液晶25在电源关闭时变为透明，但是变为透明的状态并不限定于该例，也可以进行各种变更。例如，在透明的状态下利用的时间较长时，使电光学棱镜24和调光液晶25在电源关闭时变为透明，因为能够削减功耗所以较为理想。此时，较为理想的是，液晶面板26也为常时白，在电源关闭时变为透明。
另外，使用图10和图11所示的波长可变滤光器的实施例在电源关闭时能够变为镜，因此通常也适合用来作为镜。另外，组合镜与图像显示时，可以应用于例如，在照出全身的镜子上重叠服装的图像加以显示，从很多服装中选择喜欢的服装这样的装置。
另外，在上述的实施例中，是将LED光源作为光源，但是并不限定于此，光源也可以是冷阴极管、或者激光光源。通过将冷阴极管作为光源，可以实现更低成本的信息显示装置。，如果用激光光源作为光源，则可以实现在使用内部光源的状态下色彩再现性好的信息显示装置。另外，作为内部光源使用射出激光的激光光源，作为调光镜19使用具有仅选择性地反射激光的波长附近的光的反射膜的波长选择镜，从而不用施加电压而可以仅选择性地反射激光的波长附近的光。此时能够实现可以透视显示(see-through display)的信息显示装置，因此作为在汽车等的前窗玻璃上进行各种显示的平视显示器极为有用。
(实施例3)
图13是表示本发明实施例3所涉及的信息显示装置的概要结构的剖视图。在上述的各实施例中，是使用液晶面板作为显示面板，而本实施例的信息显示装置110是通过组合透明无机EL面板111、调光镜19以及调光液晶25而构成。透明无机EL面板111是用一对透明电极111b、111e夹着发光层111c和绝缘层111d，并进一步用覆盖层111a和玻璃基板111f夹于其两侧而构成的。
如此构成，例如，在使调光镜19透明而使用外光18a时，通过部分控制调光液晶25，能够在透明的背景中进行白色(烟色)的显示。由此，能够仅用外光18进行信息显示，从而能够削减功耗。
另外，使用调光镜19与透明无机EL面板111，若使与透明无机EL面板111的显示信息的部分的背面相对置的调光镜19的一部分为镜状态，则在透明无机EL面板111的显示部分，来自背面的外光18b被反射并被遮蔽，并且来自透明无机EL面板111的光被反射并再次回到透明无机EL面板111，因此能够实现更高辉度、高对比度的EL显示。
另外，如果使调光镜19、调光液晶25以及透明无机EL面板111为透明，则能够让外光18c透过，因此可以利用信息显示装置110作为透明窗。
另外，通过使用调光镜19、调光液晶25以及透明无机EL面板111进行显示，可以组合透明无机EL面板111的发光显示与透明、烟色、或者镜的部分进行显示，因此能够实现多彩的信息显示。
另外，如果使用图11所示的波长可变滤光器等取替调光镜19，由于可以选择背景的透射波长，因此可以对背景着色，能够实现在如彩色玻璃这样的背景上显示信息。
(实施例4)
图14和图15是表示本发明实施例4所涉及的信息显示装置的概要结构的图，图14是示意本发明实施例4所涉及的信息显示装置的整体结构的立体图，图15是图14所示的信息显示装置中的主要部分在xz面内的剖视图。此外，对与上述的实施例相同的构成要素标注相同符号，并省略说明。
如图14和图15所示，本实施例所涉及的信息显示装置30包括激光光源31、分色镜33、光纤34、聚光透镜35、准直透镜36、复合棱镜37、1/2波长板38、导光棒39、导光板40、液晶面板26以及控制部9。
激光光源31包含三个光源，即射出红色激光(以下称为R光)的红色激光光源(以下称为R光源)31a、射出绿色激光(以下称为G光)的绿色激光光源(以下称为G光源)31b、以及射出蓝色激光(以下称为B光)的蓝色激光光源(以下称为B光源)31c。
分色镜33将从激光光源31射出的R光、G光和B光汇聚并作为激光32射出。聚光透镜35让激光32聚光并射入光纤34，光纤34向准直透镜36传输激光32。准直透镜36将从光纤34射出的激光32准直。
复合棱镜37使激光32偏振分离成两束光束，1/2波长板38使被复合棱镜37偏振分离的两束光束中的一束光的偏振旋转90度。导光棒39将激光32变换成线状的平行光并将其射出。导光板40让从导光棒39射出的激光32从侧面40a射入并从主面40b射出。偏振反射片41邻接与导光板40的主面40b相对的相对面40c而配置，用来反射指定的偏振成分，并让与其正交的方向的偏振成分透过。
这里，在各光源31a、31b、31c中分别包含准直透镜，以便射出平行光。作为R光源31a和B光源31c，例如，使用射出波长640nm的R光和波长445nm的B光的高输出半导体激光器，作为G光源31b，使用射出波长535nm的G光的半导体激光器激励的高输出SHG激光器。
另外，复合棱镜37具有相对于光射入的面大致倾斜45度的偏振光束分离面37a和反射面37b，偏振光束分离面37a让P偏振光透过，并反射S偏振光，反射面37b反射透过偏振光束分离面37a的P偏振的光。复合棱镜37将射入的光偏振分离，并偏转90°将其射出。
另外，在导光棒39中形成有具有相对于光射出的侧面大致倾斜45°的倾斜面的多个偏向沟39a，导光棒39通过全反射使入射的光大致偏转90°。
另外，在导光板40的相对面40c中形成有具有相对于主面40b大致倾斜45°的倾斜面的多个偏向沟40d，通过全反射将入射至导光板40的光偏转向主面40b。进一步，主面40b中形成有仅反射包括R光、G光、B光的波长的狭窄波长带域的光的反射膜，该反射膜通过按偏向沟40d的周期使透射率和反射率发生变化，从而通过偏向沟40d而被偏向的激光32一边在主面40b与相对面40c之间被反复反射，一边均匀地射出。
另外，液晶面板26，具有与实施例2所示的、不用彩色滤光器而为透明的结构大致相同的结构，但是不同之处在于进一步不用入射侧的偏振板26b。另外，信息显示装置30还包括控制激光光源31和液晶面板26的控制部9，通过场序控制即使没有彩色滤光器，也可以进行彩色显示。
在如此构成的信息显示装置30中，从R光源31a、G光源31b和B光源31c射出的R光、G光和B光按每个光源被进行准直，通过分色镜33汇聚成为激光32。激光32被聚光透镜35聚光并射入光纤34，由光纤34传输后，由准直透镜36进行准直，射入复合棱镜37。
射入复合棱镜37的激光32中，S偏振成分被偏振光束分离面37a反射，透过偏振光束分离面37a的P偏振成分被反射面37b反射，分别从复合棱镜37射出。从复合棱镜37射出的P偏振成分的光通过1/2波长板38旋转90°，与从复合棱镜37射出的S偏振成分一起以偏振方向对齐(aligned)的状态射入导光棒39，保持着偏振的状态，通过多个偏向沟39a相对于导光板40的侧面40a垂直射出并射入导光板40。
射入导光板40的激光32被形成在相对面40c的偏向沟40d反射，一部分透过主面40b，剩余部分被反射。此时，若将偏振反射片(sheet)41设计成反射与激光32相同的偏振成分，透射与其正交的方向的偏振成分，则激光32在主面40b与偏振反射片41之间被反复反射，并从主面40b均匀地射出，以保持着偏振光的状态被射入液晶面板26。另一方面，外光18的与激光32正交的偏振成分透过偏振反射片41，并经由导光板40射入液晶面板26。
射入液晶面板26的激光32由液晶面板26进行辉度调制后射出，通过场序控制显示彩色图像。此时，外光18与激光32的偏振光正交，几乎不受液晶面板26的辉度调制的影响而透射。
如上所述那样构成时，与实施例2同样，当熄灭作为内部光源的激光光源31时，可使信息显示装置30为透明。进一步，在本实施例中，通过将激光32和外光18同时导入液晶面板26，能够在透明的背景之上浮现彩色图像。另外，由于从信息显示装置30射出的输出光17的指向性高，因此通过仅在指定的方向上高效率地进行信息显示，可实现功率节省，并且由于不使用扩散片，从而可实现低成本化。
而且，在本实施例中，由于使用激光光源31，因此与将LED光源和冷阴极管用作光源的方法相比具有很大优点。
首先，由于通过利用激光的聚光性可以利用光纤34，因此可以将需要放热机构的发热大的激光光源31与液晶面板16(应为26)分离而配置在易于放热的场所，且可以从该场所到导光板40没有光量损失地传输光。由此，由于去掉了光源部的图像显示部能够小而薄地构成，因此图像显示部的布局(layout)的自由度得以提高。另外，光源能够充分放热，因此能够实现低功耗的操作动作。
另外，由于能够让大致平行的光射入导光板40，因此以对齐的偏振射入导光板40时，能够保持偏振的状态射出激光32。由此，因不需要液晶面板26的入射侧的偏振板，因此可实现低成本化。进一步，电-光转换效率极高，能够轻易实现30％以上的效率。根据这种特长，与LED光源相比，能够以大约一半的功耗实现驱动。
此外，在本实施例中，是让平行光射入导光板40，但是也可以让激光32在导光板40的厚度方向聚光后射入。此时，由于入射光在厚度方向的幅度能够缩小至1μm左右，因此作为导光板40的厚度可以使用数μm至10μm的薄型导光板，也可以使用100μm左右的导光板。此时，导光板40由片状的光波导路构成，也可以作为保持从其侧面40a入射的激光32的偏振方向的偏振保持波导路而形成。如此构成时，能够实现非常薄型且高效率的信息显示装置。
另外，也可以将光纤34设为偏振保持光纤(polarization maintaining fiber)，使得光从激光光源31以对齐的偏振方向射出。如此构成时，可以不用复合棱镜37和1/2波长板38，因此进一步实现低成本化。
这样的信息显示装置30例如适用于在汽车等的前窗玻璃上显示各种信息的平视显示器。图16是表示装载有信息显示装置30的车辆结构的示意图。该图是将车辆在驾驶座与副驾驶座之间沿上下切断，从侧面看到的驾驶座一侧的示意图。此外，对与图14和图15相同的构成要素标注相同符号，省略说明。
在图16所示的结构例中，信息显示装置30，其结构为激光光源31被配置在驾驶座51下部的易于放热的位置，以便能够在车辆下部整体进行放热，并通过光纤34被导入导光板40。另外，包括液晶面板26、导光板40以及偏振反射片41的图像显示部与车辆的窗52邻接配置，从该图像显示部射出的输出光53相对于与液晶面板26的输出面垂直的方向以指定的角度θ输出，以驾驶座的驾驶人51a易于识读的角度射入驾驶人51a的眼睛51b。进一步，还包括控制部9，根据车辆内部和车辆外部的各种信息，由控制部9控制液晶面板26和激光光源31等，并通过场序控制能够实现彩色显示。
如此构成时，能够在车辆的窗52的内面以透视来显示彩色图像，因此驾驶人51a在确认图像信息时可以减少视点移动，从而安全地传达信息。另外，通过输出光的指向性高、仅在驾驶人的眼睛51b的方向上高效率地进行信息显示，以及将激光光源31配置在远离被太阳55的光照射而温度上升的车辆的窗52附近的易于放热的位置，能够削减激光光源31的功耗。由此，能够实现小型而薄型、识读性好的低功耗的平视显示器。
另外，也可以为图17所示的背投型结构。图17是表示图16所示的车辆结构的变形例的示意图。该图也是将车辆在驾驶座与副驾驶座之间沿上下切断，从侧面看到的驾驶座侧的示意图。
图17与图16所示的结构的不同之处仅在于：不用导光板40，通过在车辆的窗52的内面上贴紧配置的偏振反射片41反射从导光棒39射出的激光32，将其导入液晶面板26的背面。此外，图17中，与图14至图16相同的构成要素标注相同符号。如此构成，也能够实现小型而薄型、识读性好的低功耗的平视显示器。进一步，该结构中由于不用导光板，因此也能实现更低成本化。
此外，在本实施例的信息显示装置30中，也可以用仅反射包括R光、G光、B光的波长的狭窄波长带域的光的窄带反射片来取代偏振反射片41。如此构成，反射激光32，而外光18的大半部分透过，因此也能够获得同样的效果。
另外，在本实施例的信息显示装置30中，也可以在偏振反射片41与液晶面板26之间、或者在液晶面板26的出射一侧(液晶面板26的收视一侧)插入图7和图8所示的调光液晶25作为调光片，来切换狭窄视野角度与宽广视野角度。或者，也可以在偏振反射片41与液晶面板26之间、或者在液晶面板26的出射一侧(液晶面板26的收视一侧)插入图5和图6所示的电光学棱镜24作为棱镜片，来切换收视一的方向。
如此构成时，能够进行切换以便对驾驶人以外的乘客进行信息显示。另外，如果使用实施例2所示的调光镜19来取代偏振反射片41，由于进行信息显示时能够遮蔽外光，因此能够显示对比度高的图像。
(实施例5)
图18和图19是表示本发明实施例5所涉及的信息显示装置的概要结构的图，图18是示意本发明实施例5所涉及的信息显示装置的整体结构的立体图，图19是图18所示的信息显示装置中的主要部分在xz面内的剖视图。此外，对与上述实施例相同的构成要素标注相同符号，并省略说明。
图18和图19所示的信息显示装置60与实施例4所示的信息显示装置30同样，包括激光光源31、分色镜33、聚光透镜35、导光板40、偏振反射片41以及液晶面板26。而且，包括取代光纤34的保存偏振而传输光的偏振保持光纤61，还包括在偏振保持光纤61与导光板40的侧面40a之间配置的光扫描部62和分割光扫描部62a、邻接与导光板40的侧面40a相对置的侧面而配置的受光元件63以及控制激光光源31、液晶面板26、光扫描部62和分割光扫描部62a的控制部64。
在此，从光源31射出的各激光在合波时偏振对齐，各偏振保持光纤61保持着各激光的偏振进行导光。此外，在本实施例中，所有的光纤为偏振保持光纤(以后仅称为“光纤”)。
另外，光扫描部62为例如由利用了电光效应的介电体波导路构成的光开关，具有以夹住波导路的形式设在两侧的例如三角形形状的电极，通过对该电极施加电压，可作为让被电极夹住的区域的折射率发生变化而使光偏向的棱镜发挥功能。光扫描部62通过将射入的激光32向所希望的方向偏向，切换射出光的光纤。另外，从光扫描部62射出的光通过任意的光纤被导入具有与光扫描部62同样的结构的分割光扫描部62a，进一步切换射出光的光纤。
另外，控制部64根据由受光元件63检测到的光量，控制激光光源31、液晶面板26、光扫描部62和分割光扫描部62a。具体而言，对光扫描部62和分割光扫描部62a进行控制以便时序地切换导光的光纤，对激光光源31和液晶面板26进行控制以便进行场序控制。此外，这些控制通过与控制部64连接的各配线64a、64b、64c而电气性地进行。
另外，虽然图18中省略了图示，但是在引导由分割光扫描部62a分歧的光的偏振保持光纤61的出射端，如图19所示，设置有将从偏振保持光纤61射出的光准直的准直透镜36。
在如此构成的信息显示装置60中，R光源31a、G光源31b和B光源31c使偏振对齐后射出的R光、G光和B光，被汇聚成为激光32，通过聚光透镜35聚光后射入偏振保持光纤61，并保持着偏振的状态被导入光扫描部62。
对被导入光扫描部62的激光32，通过光扫描部62和分割光扫描部62a，进行导光的光纤被时序地切换，让射向导光板40的入射光沿着侧面40a扫描。此时，从偏振保持光纤61射出的激光32通过准直透镜36而成为大致平行的光并射入导光板40，因此激光32与侧面40a大致垂直地传播，从而在某个瞬间，在导光板40的主面40b中会出现线状的区域(line-shaped region)发光。该线状的区域通过光扫描部62和分割光扫描部62a，沿图中的y方向被扫描，从而构成所谓的背光滚动(backlight scroll)动作。
此时，通过控制部64，激光光源31的各光源被依次点亮，让各色的激光以场单位依次扫描，通过配合该扫描进行与液晶面板26的各色对应的各像素的辉度调整，可同时进行背光滚动和场序控制。在此，本实施例中，由于参照受光元件63的检测信号进行这些控制，因此不会受到温度等环境变化或随时间变化等影响，可以良好精度进行控制。
而且，与实施例4同样，从导光板40射出的激光32以偏振对齐的状态射入液晶面板26，透过偏振反射片41和导光板40的外光18成为与激光32正交的偏振的光并射入液晶面板26，作为来自液晶面板26的输出图像，在透明的背景中显示彩色图像。
在如此构成的本实施例的信息显示装置60中，不仅可以在透明的显示器上显示彩色图像，还通过背光滚动提高了动画性能。另外，由于可以监控射入导光板40的光量并进行修正，因此能够显示辉度不均、色彩不均较少的高画质的图像。
此外，在本实施例的信息显示装置60中，背光滚动的动作使各激光按每种颜色以场为单位依次扫描，但也可以在光扫描部62的内部配置波长分离元件分离出R光、G光、B光，让它们独立扫描，以使各光不同时射入导光板40的相同区域。例如，可以设定R光的一条线、G光的一条线和B光的一条线被配置在互不相同的像素上，将该三条线作为一组以场单位依次扫描的场序控制得以进行。如此构成时，激光光源31处于CW(continuous wave)发光的状态，即只要连续发光即可，不需要高速调制。因此，激光光源31可以热稳定地工作，也不会产生由热不稳定性引起的激光的输出波动的下垂特性(droop characteristic)等问题。
此外，本发明实施例1至5所示的结构是一例，在不脱离本发明主旨的范围内可以进行各种变更。另外，当然，所有的结构都可以任意组合，都能发挥本发明固有的效果。
根据上述的实施例将本发明总结为如下。即，本发明所涉及的信息显示装置包括：光源；在两枚基材之间封装液晶而构成的液晶面板；以及被配置在所述光源与所述液晶面板之间的光路中，让背光从背面入射的照明光选择部件，其中，所述照明光选择部件，用来自所述光源的光被反射后的光和所述背面光透过后的光的至少其中之一来照明所述液晶面板的背面。
在此信息显示装置中，能够利用内置于装置中的光源和背面光的其中之一或者两者进行信息显示，并且能够将背面光作为外光从整个背面充分取入，因此能够进行充分良好的信息显示，在不进行信息显示时，也可以取入指定亮度的外光作为可调光的窗来使用。另外，由于可以实现超薄型的信息显示装置，因此能够被安装在建筑物或车辆的窗上而与通常的窗同样没有不谐调感。例如，若将该信息显示装置配置在可取入太阳光的窗部，当日间外光明亮时，可以不使用内部光源而使用作为外光的背面光进行信息显示，因此能够削减功耗，实现低功耗的信息显示装置。
较为理想的是，所述液晶面板是对于来自所述光源的光和所述背面光为透明的部件。
此时，由于液晶面板不包含彩色滤光器，对于来自光源的光和背面光为透明，因此组合这种液晶面板与透明的照明光选择部件时，能够实现可切换取入外光的透明窗与显示信息的显示器的透明的信息显示装置。
较为理想的是，所述光源包括独立射出红色光、绿色光和蓝色光的至少三个光源，上述信息显示装置还包括控制所述三个光源和所述液晶面板以便通过场序方式显示彩色图像的控制部。
此时，在不包含彩色滤光器的可透明化的信息显示装置中，能够使用内部光源显示彩色图像。
较为理想的是，所述照明光选择部件包括让来自所述光源的光从侧面入射并从其主面射出的导光板，上述信息显示装置还包括让来自光源的光沿着所述侧面扫描的光扫描部，所述控制部，使所述光源连续发光，控制所述光扫描部让从所述光源射出的红色光、绿色光和蓝色光分别扫描所述导光板的不同区域，并通过按照所述红色光、绿色光和蓝色光所扫描的区域来驱动所述液晶面板，从而进行场序控制。
此时，不用高速调制光源，就可以进行场序控制，因此能够使光源热稳定地动作，在使用激光光源为光源时，能够避免热不稳定性引起的激光的输出波动的下垂特性等问题。
较为理想的是，所述照明光选择部件包括通过施加电压可切换所述背面光的透射和来自所述光源的光的反射的调光镜。
此时，使用内部光源显示信息时，可以遮蔽外光，因此能够显示对比度高的图像。另外，在不显示信息时，能够作为透明窗或镜，在镜状态下，具有反射作为外光的背面光以防止室内温度上升的效果，也可以用作穿衣镜。进一步，也可以作为调节外光射入室内的光量的可调光的窗来使用。
较为理想的是，所述照明光选择部件包括让来自所述光源的光从侧面入射并从其主面射出的导光板，所述调光镜相对于所述导光板的所述主面以指定的角度倾斜配置。
此时，即使发散光射入导光板，调光镜也能够让在相对于导光板的主面倾斜的方向上指向性高的光射出。另外，若组合该结构与棱镜片时，则能够实现可显示在指定方向上指向性高的输出光的信息显示装置，因此可通过仅在指定的方向上高效率地进行信息显示，从而实现功率节省。
较为理想的是，所述照明光选择部件包括通过施加电压可变更透射的波长的波长可变滤光器。
此时，能够像彩色玻璃那样透射背景，并显示部分着色的图像。
较为理想的是，上述信息显示装置还包括控制部，该控制部控制所述波长可变滤光器和所述液晶面板，以便利用透过所述波长可变滤光器的背面光，通过场序方式显示彩色图像。
此时，能够实现利用背面光作为外光的场序控制，可以使用外光进行彩色显示。
较为理想的是，所述光源将偏振光对齐后射出，所述照明光选择部件包括让第一偏振成分透过并反射与所述第一偏振成分正交的第二偏振成分的偏振反射片，所述第二偏振成分的方向与从所述光源射出的光的偏振方向一致。
此时，在利用内部光源显示信息时，让外光中的第一偏振成分作为背面光透过，因此能够在透明的背景上浮现彩色图像。这种可透视显示的信息显示装置，作为在汽车等的前窗玻璃上进行各种显示的平视显示器极为有用。
较为理想的是，所述光源为射出激光的激光光源，所述照明光选择部件包括仅选择性地反射所述激光的波长附近的光的波长选择镜。
此时也能够实现可透视显示的信息显示装置，因此作为在汽车等的前窗玻璃上进行各种显示的平视显示器极为有用。
较为理想的是，所述光源将偏振光对齐后射出，所述照明光选择部件将从所述光源射出的光保持着偏振的状态导入所述液晶面板的背面，所述液晶面板仅在收视一侧具有偏振板。
此时，由于不需要液晶面板入射侧的偏振板，因此实现低成本化。
较为理想的是，上述信息显示装置还包括调光片，该调光片被配置在所述照明光选择部件与所述液晶面板之间或所述液晶面板的收视一侧，通过施加电压可切换入射光的透射与扩散。
此时，能够切换视野角度狭窄的图像与视野角度宽广的图像，因此在不显示信息时，能够作为取入外光并可保护隐私的窗，进一步，还可以作为调节外光射入室内的光量的可调光的窗来使用。
较为理想的是，上述信息显示装置还包括棱镜片，该棱镜片被配置在所述照明光选择部件与所述液晶面板之间或所述液晶面板的收视一侧，通过施加电压可切换入射光的透射与偏向。
此时，从信息显示装置射出的输出光具有指向性时，能够切换该输出光的出射方向。
较为理想的是，所述棱镜片具备被配置在光的入射侧和出射侧的面积不同的第一透明电极和第二透明电极；以及被配置在所述第一透明电极与第二透明电极之间，通过对所述第一透明电极和第二透明电极施加电压其折射率发生变化的电光学晶体，其中，所述电光学晶体，在对所述第一透明电极和第二透明电极施加电压时，在厚度方向上形成锥状的折射率变化区域使入射光偏向。
此时，能够实现可瞬间切换偏振方向的棱镜片。
较为理想的是，所述照明光选择部件包括：让来自所述光源的光从侧面入射并从其主面射出的导光板；以及邻接与所述导光板的所述主面相对的相对面而配置，反射由所述导光板导入的来自所述光源的光并让所述背面光透过的反射片。
此时，能够实现薄型信息显示装置。
较为理想的是，在所述导光板的与所述主面相对的相对面上形成有使入射光向所述主面偏向的偏向沟，在所述主面上形成有让一部分出射光透过且让剩余的光返回到所述导光板内的半透射膜。
此时，即使不使用棱镜片，也能够获得与导光板的主面大致垂直的输出光，因此能够使结构简单化，也可以形成更为薄型的导光板。
较为理想的是，所述光源将偏振光对齐后射入所述导光板，所述照明光选择部件包括让来自所述光源的光从侧面入射并从其主面射出的导光板，所述导光板为保持从所述侧面入射的光的偏振方向的片状的光波导路。
此时，能够实现非常薄型且高效率的信息显示装置。
较为理想的是，上述信息显示装置还包括受光部和控制部，所述受光部被配置在所述导光板的与光射入的所述侧面相对置的对置侧面，所述控制部根据所述受光部的检测信号，控制所述光源和所述液晶面板的至少其中之一。
此时，不会受到温度等环境变化或随时间变化等的影响，能够以良好的精度进行场序控制，因此能够显示辉度不均、色彩不均较少的高画质的图像。
较为理想的是，所述光源为射出激光的激光光源，上述信息显示装置还包括向所述照明光选择部件传输从所述激光光源射出的激光的光纤。
此时，可以将需要放热机构的发热大的激光光源与液晶面板分离并配置在易于放热的场所，且可以从该场所到照明光选择部件传输激光而没有光量损失，因此能够形成小而薄的去掉了光源部的图像显示部。其结果是提高了图像显示部的布局的自由度，并使激光光源能够充分放热，因此能够以低功耗进行动作。
较为理想的是，所述液晶面板从相对于所述液晶面板的输出面垂直的方向倾斜指定的角度射出输出光。
此时，通过仅在指定的方向上高效率地进行信息显示，能够实现功率节省，并且由于不需要扩散片，因此能够实现低成本化。
较为理想的是，所述液晶面板在入射侧和出射侧分别具有偏振板，所述液晶面板为常时白。
此时，当应用于通常在透明的状态下使用的窗时，可以在电源关闭的状态下使液晶面板透明，因此能够削减功耗。
较为理想的是，所述液晶面板具备让红外光透过的彩色滤光器。
此时，例如，由电介质多层膜构成彩色滤光器，该彩色滤光器让红外光透过，因此能够实现由照明光选择部件调节包含在外光中的红外光的量来进行室内温度调节的信息显示装置。
较为理想的是，所述照明光选择镜(应为选择部件)邻接让外光透过的窗部而配置，让所述外光作为背面光透过。
此时，能够实现可以在住宅等的窗户或玻璃、汽车等车辆的窗户或玻璃等的窗部设置的薄型信息显示装置。
本发明所涉及的信息显示装置包括：透明无机EL面板；以及被配置在所述透明无机EL面板的背面，让背面光从背面入射的调光部件，其中，所述调光部件具备通过施加电压可切换入射光的透射与反射的调光镜；通过施加电压可切换入射光的透射与扩散的调光片；以及通过施加电压可变更透射的波长的波长可变滤光器的至少其中之一。
在该信息显示装置中，能够将背面光作为外光从整个背面充分取入，因此通过使用外光进行显示，能够削减功耗，并且可以实现高亮度、对比度高的透明无机EL面板的信息显示，另外，能够在像彩色玻璃这样的背景上实现透明无机EL面板的信息显示，进一步，由于可以组合透明无机EL面板的发光显示与透明、烟色、或者镜的部分进行显示，因此能够实现多彩的信息显示。
产业上的利用可能性
本发明的信息显示装置，能够实现在透明的背景中显示彩色图像的透视显示，在不进行信息显示时，能够切换成透明、烟色玻璃、镜，而且，可以取入指定的亮度的外光作为可调光的窗来使用，是色彩再现性优异、薄型、低功耗以及低成本的信息显示装置，因此可以适用于居住的窗户、或车辆等移动用交通工具等的窗户且极为有用。

Claims (24)

1.一种信息显示装置，其特征在于包括：
光源；
液晶面板，在两枚基材之间封装液晶而构成；以及
照明光选择部件，被配置在所述光源与所述液晶面板之间的光路中，让背面光从背面入射，其中，
所述照明光选择部件，用来自所述光源的光被反射后的光和所述背面光透过后的光的至少其中之一来照明所述液晶面板的背面。
2.根据权利要求1所述的信息显示装置，其特征在于：所述液晶面板为对于来自所述光源的光和所述背面光为透明的部件。
3.根据权利要求2所述的信息显示装置，其特征在于：
所述光源包括独立射出红色光、绿色光和蓝色光的至少三个光源，
所述信息显示装置还包括控制所述三个光源和所述液晶面板以便通过场序方式显示彩色图像的控制部。
4.根据权利要求3所述的信息显示装置，其特征在于：
所述照明光选择部件包括让来自所述光源的光从侧面入射并从其主面射出的导光板；
所述信息显示装置还包括让来自光源的光沿着所述侧面扫描的光扫描部，其中，
所述控制部，控制所述光扫描部，让所述光源连续发光并让从所述光源射出的红色光、绿色光和蓝色光分别扫描所述导光板的不同区域，并通过按照所述红色光、绿色光和蓝色光所扫描的区域来驱动所述液晶面板来进行场序控制。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：所述照明光选择部件包括通过施加电压可切换所述背面光的透射和来自所述光源的光的反射的调光镜。
6.根据权利要求5所述的信息显示装置，其特征在于：
所述照明光选择部件包括让来自所述光源的光从侧面入射并从其主面射出的导光板，
所述调光镜相对于所述导光板的所述主面以指定的角度倾斜而配置。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：所述照明光选择部件包括通过施加电压可变更透射的波长的波长可变滤光器。
8.根据权利要求7所述的信息显示装置，其特征在于还包括：控制所述波长可变滤光器和所述液晶面板以便利用透过所述波长可变滤光器的背景光通过场序方式显示彩色图像的控制部。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：
所述光源将偏振光对齐后射出，
所述照明光选择部件具备让第一偏振成分透过并反射与所述第一偏振成分正交的第二偏振成分的偏振反射片，其中，
所述第二偏振成分的方向与从所述光源射出的光的偏振方向一致。
10.根据权利要求1至4中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：
所述光源为射出激光的激光光源，
所述照明光选择部件包括仅选择性地反射所述激光的波长附近的光的波长选择镜。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：
所述光源将偏振光对齐后射出，
所述照明光选择部件将从所述光源射出的光保持着偏振的状态导入所述液晶面板的背面，
所述液晶面板仅在收视一侧具有偏振板。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于还包括：被配置在所述照明光选择部件与所述液晶面板之间或所述液晶面板的收视一侧，通过施加电压可切换入射光的透射和扩散的调光片。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于还包括：被配置在所述照明光选择部件与所述液晶面板之间或所述液晶面板的收视一侧，通过施加电压可切换入射光的透射和偏向的棱镜片。
14.根据权利要求13所述的信息显示装置，其特征在于：所述棱镜片具备，
被配置在光的入射侧和光的出射侧的其面积不同的第一透明电极和第二透明电极；以及
被配置在所述第一透明电极与第二透明电极之间，通过对所述第一透明电极和第二透明电极施加电压其折射率发生变化的电光学晶体，其中，
所述电光学晶体，在对所述第一透明电极和第二透明电极施加电压时，在厚度方向上形成锥状的折射率变化区域使入射光偏向。
15.根据权利要求1至4中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：所述照明光选择部件包括，
让来自所述光源的光从侧面入射并从其主面射出的导光板；以及
邻接所述导光板的与所述主面相对的相对面而配置，反射由所述导光板导入的来自所述光源的光并让所述背面光透过的反射片。
16.根据权利要求15所述的信息显示装置，其特征在于：
在所述导光板的与所述主面相对的相对面形成有使入射光向所述主面偏向的偏向沟，
在所述主面形成让一部分出射光透过且让剩余的光返回到所述导光板内的半透射膜。
17.根据权利要求15所述的信息显示装置，其特征在于：
所述光源将偏振光对齐后射入所述导光板，
所述导光板为保持从所述侧面入射的光的偏振方向的片状的光波导路。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于还包括：
被配置在所述导光板的与光射入的所述侧面相对的相对侧面的受光部；和
根据所述受光部的检测信号控制所述光源和所述液晶面板的至少至少之一的控制部。
19.根据权利要求1至18中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：
所述光源为射出激光的激光光源，
所述信息显示装置还包括向所述照明光选择部件传输从所述激光光源射出的激光的光纤。
20.根据权利要求1至19中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：所述液晶面板从相对于所述液晶面板的输出面垂直的方向倾斜指定的角度射出输出光。
21.根据权利要求1至20中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：所述液晶面板在入射侧和出射侧分别具有偏振板，所述液晶面板为常时白。
22.根据权利要求1至21中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：所述液晶面板具备让红外光透过的彩色滤光器。
23.根据权利要求1至22中的任一项所述的信息显示装置，其特征在于：所述照明光选择镜邻接让外光透过的窗部而配置，让所述外光作为所述背面光透过。
24.一种信息显示装置，其特征在于包括：
透明无机EL面板；以及
被配置在所述透明无机EL面板的背面，让背面光从背面入射的调光部件，其中，
所述调光部件包括通过施加电压可切换入射光的透射和反射的调光镜、通过施加电压可切换入射光的透射和扩散的调光片以及通过施加电压可变更透射的波长的波长可变滤光器的至少其中之一。
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