CN107077026B - 镜面显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种能够不使品质降低地实现大型化的镜面显示器。本发明的镜面显示器从观察面侧依次设置具有反射型偏振板(10)的半透半反射镜板(7)、偏振光变换层(4a)和在上述偏振光变换层(4a)侧具有吸收型偏振板(8b)的显示装置(2),上述反射型偏振板(10)具有与上述显示装置(2)的长边方向平行的透射轴,且没有接缝,上述吸收型偏振板(8b)具有与上述显示装置(2)的长边方向正交的透射轴,且没有接缝,上述偏振光变换层(4a)对于透过了上述吸收型偏振板(8b)的偏振光使偏振状态变化。

Description

镜面显示器
技术领域
本发明涉及镜面显示器。更详细而言,涉及兼顾了作为反射镜发挥作用的镜面模式和显示图像的显示模式的镜面显示器。
背景技术
近年,作为数字标牌等用途,提案有通过在显示装置的观察面侧设置具有半透半反镜层的半透半反射镜板而使显示装置具有作为反射镜的功能的镜面显示器。镜面显示器中,利用从显示装置射出的显示光进行图像显示,并且通过反射外部光而作为反射镜使用。
作为半透半反镜层,已知有使用具有反射功能的光学部件的、多层型反射型偏振板等反射型偏振板。反射型偏振板反射入射光中的与反射轴平行的方向的偏振光,具有使与其反射轴正交的方向的偏振光透过的功能。因此,利用反射型偏振板,能够使从显示装置射出的光作为显示光向观察面侧透过,使与其显示光的偏振方向正交的方向的外部光向观察面侧反射。将反射型偏振板作为半透半反镜层使用的镜面显示器利用这样的原理进行显示模式和镜面模式的切换。
关于显示装置,提案有实现了大型化的液晶显示装置(例如,参照专利文献1)和即使在佩戴有偏光眼镜的情况下不管画面的朝向如何都能够确保可视性的液晶显示装置(例如,参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4822432号说明书
专利文献2:日本特开2009-122454号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是,在作为半透半反镜层使用反射型偏振板,并在观察面侧组合具有吸收型偏振板的显示装置的情况下,难以实现镜面显示器的大型化。下面说明其理由。
考虑从观察面侧依次配置作为半透半反镜层的反射型偏振板和在反射型偏振板侧具有吸收型偏振板的显示装置而构成的矩形的镜面显示器的情况。为了最大限度地提高从显示装置射出的显示光的利用效率,以在显示模式时进行高亮度的显示,优选吸收型偏振板的透射轴与反射型偏振板的透射轴平行(平行尼克尔状态)。该情况下,一般而言,吸收型偏振板和反射型偏振板以各自的透射轴与显示装置的长边方向正交的方式配置。另一方面,在工业上实用化了的方法中,在制造辊状膜(以下也称为卷筒膜。)的情况下,吸收型偏振板的透射轴与卷筒膜的宽度方向平行,与此不同,反射型偏振板的透射轴与卷筒膜的滚动方向平行。因此,与反射型偏振板的透射轴正交的反射轴方向的长度,即,显示装置的长边方向(镜面显示器的长边方向)的长度被反射型偏振板的卷筒膜的宽度制限。而且,在现有的制造过程中,反射型偏振板的卷筒膜的宽度为吸收型偏振板的卷筒膜的宽度以下。根据以上所述,对于在显示模式时能够进行高亮度的显示的镜面显示器,难以实现大型化。
本发明者们,为了实现这样的镜面显示器的大型化,研究出了吸收型偏振板的透射轴与反射型偏振板的透射轴的配置关系不变,作为反射型偏振板使用在显示装置的长边方向拼接而变大了的部件的方法。但是,在采用这样的结构的情况下,能够看见在靠近观察者一侧配置的反射型偏振板的接缝,所以可知设计性变差。
因此,本发明者们研究出以下方法:使吸收型偏振板的透射轴和反射型偏振板的透射轴的配置旋转90°,以各自的透射轴与显示装置的长边方向平行的方式配置,作为吸收型偏振板使用在显示装置的长边方向拼接而变大了的部件。但是,已知在采用这样的结构的情况下,不能使用通用的显示装置,需要准备用于替换粘贴吸收型偏振板的专用的显示装置。这是因为,例如,一般的液晶显示装置设置成与铅直方向正交的方向(与水平方向平行的方向)成为长边方向,并且设置成即使隔着偏光眼镜也能够看见图像,观察面侧的吸收型偏振板的透射轴成为与铅直方向平行。由此,可知在使用这样的专用的显示装置构成镜面显示器的情况下,在显示模式中不能够越过偏光眼镜看见图像。此外,由于在吸收型偏振板的接缝实质上不存在偏振板,因此具有在与该接缝对应的区域不能进行黑色显示,而成为亮线的问题。
如上所述,对于能够不降低品质地实现大型化的镜面显示器,没有找出实现其的方法。例如,上述专利文献1中记载的发明是涉及液晶显示装置的大型化的发明,不是实现镜面显示器的大型化的发明。此外,上述专利文献2中记载的发明也同样不是实现镜面显示器的大型化的发明。
本发明是鉴于上述现状而完成的,目的是提供能够不降低品质地实现大型化的镜面显示器。
用于解决问题的技术方案
本发明者们对于能够不降低品质地实现大型化的镜面显示器进行了各种研究,着眼于使用没有接缝的吸收型偏振板和反射型偏振板,使长度不被卷筒膜的宽度限制的反射型偏振板的透射轴方向与显示装置的长边方向对应的结构。即,着眼于吸收型偏振板的透射轴与反射型偏振板的透射轴正交的结构。但是,只是采用这样的结构,通过吸收型偏振板后从显示装置射出的显示光不能透过反射型偏振板。对此,本发明者们研究出在吸收型偏振板与反射型偏振板之间配置使透过了吸收型偏振板的偏振光的偏振状态变化的偏振光变换层的结构。由此,想到能够完美解决上述问题的方法,从而完成了本发明。
即,本发明的一个方式的镜面显示器,从观察面侧起依次设置有:具有反射型偏振板的半透半反射镜板;偏振光变换层;和在上述偏振光变换层侧具有吸收型偏振板的显示装置,上述反射型偏振板具有与上述显示装置的长边方向平行的透射轴,且不具有接缝,上述吸收型偏振板具有与上述显示装置的长边方向正交的透射轴,且不具有接缝,上述偏振光变换层,对于透过了上述吸收型偏振板的偏振光,使偏振状态变化。
发明效果
根据本发明,可提供能够不降低品质地实现大型化的镜面显示器。
附图说明
图1是表示实施例1~7的镜面显示器的平面示意图。
图2是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例1)。
图3是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例2)。
图4是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例3)。
图5是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例4)。
图6是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例5)。
图7是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例6)。
图8是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例7)。
图9是表示比较例1的镜面显示器的平面示意图。
图10是表示与图9中的线段a-a’对应的部分的截面的截面示意图。
图11是表示实施例1的镜面显示器的透射率的视角特性的模拟结果的等值线图。
图12是表示实施例6、7的镜面显示器的透射率的视角特性的模拟结果的等值线图。
图13是表示本征平行尼克尔状态下的透射率的视角特性的模拟结果的等值线图。
图14是表示模拟正交尼科尔状态下的透射率的视角特性的模拟结果的等值线图。
图15是表示本征交尼科尔状态下的透射率的视角特性的模拟结果的等值线图。
具体实施方式
下面举出实施例,参照附图更详细地说明本发明,但是本发明不限于这些实施例。此外,各实施例的结构,在没有脱离本发明的要旨的范围内可以适当组合,也可以进行变更。
下面的实施例中,针对作为显示装置使用液晶显示装置的情况进行了说明,但是只要是射出偏振光的显示装置,其种类没有特别限定。
本说明书中,显示模式表示从显示装置射出显示光(显示时),且其显示光透过半透半反射镜板的状态。镜面模式表示没有从显示装置射出显示光的状态(非显示时)。
(实施例1)
实施例1涉及包括液晶显示装置、作为偏振光变换层的λ/2板、和作为半透半反镜层的反射型偏振板的镜面显示器。
图1是表示实施例1的镜面显示器的平面示意图。下面,针对镜面显示器的平面形状为图1所示的矩形的情况进行说明。镜面显示器的长边方向是图1中的横向。下面,使与镜面显示器的长边方向平行的方位为0°。这点在其他的图中也同样。
图2是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例1)。如图2所示,镜面显示器1a从背面侧向观察面侧依次具有液晶显示装置2、空气层3、λ/2板4a和半透半反射镜板7。λ/2板4a和半透半反射镜板7经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘合而形成为一体。液晶显示装置2、和将λ/2板4a与半透半反射镜板7形成为一体而得的部件,通过在框状地安装于液晶显示装置2的上端和下端的铝制的一对导轨上,嵌入上述形成为一体而得的部件的上端和下端来进行固定。空气层3是形成于液晶显示装置2与λ/2板4a之间的微小的间隙的空间。图2中所示的角度,在为吸收型偏振板或者反射型偏振板的情况下表示透射轴的方位,在为相位差板的情况下表示滞后轴的方位。本说明书中,“观察面侧”在图2中表示镜面显示器1a的上侧。“背面侧”在图2中表示镜面显示器1a的下侧。此外,液晶显示装置2的长边方向与镜面显示器1a的长边方向相同。这些在其他的图中也相同。
液晶显示装置2从背面侧向观察面侧去依次具有吸收型偏振板8a、液晶显示面板9和吸收型偏振板8b。液晶显示面板9的显示模式是UV2A。而且,液晶显示装置2也可以适当在边框区域设置遮挡板等。作为遮挡板,适合为黑色的塑料树脂制的部件。
吸收型偏振板8a经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘贴在液晶显示面板9的背面侧。吸收型偏振板8b经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘贴在液晶显示面板9的观察面侧。在以液晶显示装置2的长边方向(长边)为基准将逆时针旋转定义为正(+)时,吸收型偏振板8a的透射轴的方位为0°,吸收型偏振板8b的透射轴的方位为90°,相互以正交尼科尔的方式配置。下面,基于上述定义记载轴的方位。在现有的制造过程中,吸收型偏振板8a和吸收型偏振板8b的卷筒膜的宽度比反射型偏振板10的卷筒膜的宽度大,可制造比反射型偏振板10大的吸收型偏振板8a和吸收型偏振板8b,吸收型偏振板8a和吸收型偏振板8b没有接缝。换言之,吸收型偏振板8a和吸收型偏振板8b,不是将多个吸收型偏振光部件拼接而形成的,是由从卷筒膜切出的1个膜形成的。在吸收型偏振板8b的表面没有实施防反射处理,而实施了雾度3.0%的AG(防强光、防眩)处理。
半透半反射镜板7从背面侧向观察面侧依次具有作为半透半反镜层的反射型偏振板10和作为基材的玻璃基板11。各部件经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结。
玻璃基板11的厚度为3mm。玻璃基板的厚度不限定于3mm,可以比其薄也可以比其厚。作为玻璃基板11的材质,适合为强化玻璃。作为基材,代替玻璃基板11,例如可以使用丙烯酸树酯制的透明板。从使半透半反射镜板7的平坦性和刚性良好的观点出发,作为基材优选使用玻璃基板。
作为反射型偏振板10,使用住友3M公司制的多层型反射型偏振板(商品名:DBEF),以其透射轴的方位为0°的方式配置。当采用这样的配置时,反射型偏振板10的透射轴方向与镜面显示器1a(液晶显示装置2)的长边方向平行。在制造反射型偏振板10的卷筒膜时,沿着卷筒膜的滚动方向形成透射轴,因此反射型偏振板10的透射轴方向上长度没有限制。因此,镜面显示器1a的长边方向的长度能够设为比反射型偏振板10的卷筒膜的宽度大,反射型偏振板10没有接缝。换言之,反射型偏振板10,不是将多个反射型偏振光部件拼接形成的,而是由从卷筒膜切出的1个膜形成的。
根据以上所述,在实施例1的镜面显示器中,反射型偏振板10具有与液晶显示装置2的长边方向平行的透射轴,吸收型偏振板8b具有与液晶显示装置2的长边方向正交的透射轴。即,反射型偏振板10的透射轴与吸收型偏振板8b的透射轴正交。本说明书中,两个方向平行是表示两个方向所成的角度在0±3°的范围内,优选在0±1°的范围内,更优选在0±0.5°的范围内。此外,两个方向正交是表示两个方向所成的角度在90±3°的范围内,优选在90±1°的范围内,更优选在90±0.5°的范围内。
作为λ/2板4a,使用液晶膜(涂敷型相位差板),以其滞后轴的方位为45°的方式配置。作为涂敷型相位差板,使用由以下那样的方法形成的部件。首先,作为基材膜,使用在表面形成有作为取向膜的聚乙烯醇(厚度:1μm)的皂化处理完成的三乙酰纤维素(TAC)膜,在相对于其滚动方向倾斜45°的方向使用卷绕有人造纤维制的拉毛布的摩擦辊实施摩擦处理。之后,在实施了摩擦处理的基材膜上涂敷涂料液,该涂料液包括在表示向列液晶相的重合性液晶化合物添加光聚合引发剂,并通过溶解于甲苯而调制出的液晶性材料。最后,通过使用金属卤化物灯照射20mJ/cm2的光,利用光固化反应使在液晶状态下形成的平行取向固定化。λ/2板4a没有接缝。这样的涂敷型相位差板是在相对于卷筒膜的滚动方向倾斜的方向实施了取向处理的部件,所以能够使用辊对辊层压工艺来使λ/2板4a和反射型偏振板10粘结,能够抑制制造成本。进而,在要将吸收型偏振板8b和λ/2板4a粘结的情况下,由于彼此的卷筒膜的滚动方向是平行的,所以也能够采用辊对辊层压工艺,其结果是能够使用辊对辊层压工艺将吸收型偏振板8b、λ/2板4a和反射型偏振板10粘结。作为涂敷型相位差板的形成方法,可以是不在基材膜进行特别的取向处理的方法、在取向固定后从基材膜剥离而在其他的膜进行转印加工的方法等,也可以是涂敷液晶性材料以外的双折射材料的方法。这些方法中,通过在相对于卷筒膜的滚动方向倾斜的方向进行取向处理,能够应对与反射型偏振板10的辊对辊层压工艺,能够抑制制造成本。作为λ/2板4a,也可以使用在相对于卷筒膜的滚动方向倾斜45°的方向进行延伸取向的部件。由此,也能够使用辊对辊层压工艺来使λ/2板4a和反射型偏振板10粘结,能够抑制制造成本。在作为λ/2板4a使用进行了延伸取向的部件的情况下,只要体现所需的相位差,延伸方法就没有特别限定,能够使用任意的延伸方法。由于反射型偏振板10的透射轴与卷筒膜的滚动方向平行,所以为了使用辊对辊层压工艺使具有与其不平行的形成有相对角度的滞后轴的λ/2板4a粘结,优选使用在相对于卷筒膜的滚动方向倾斜的方向进行延伸取向的倾斜延伸法。
实施例1的镜面显示器通过以下的原理能够以显示模式和镜面模式进行工作。
显示模式中,在液晶显示面板9显示图像,观察者越过半透半反射镜板7看见液晶显示面板9的图像。通过吸收型偏振板8b从液晶显示装置2射出的光是在90°方位振动的直线偏振光,通过从λ/2板4a透过,其偏振光方位旋转。相对方位(λ/2板4a的滞后轴与直线偏振光的振动方向所成的角)Φ的直线偏振光从λ/2板4a透过时,透过后成为相对方位-Φ的直线偏振光,所以从滞后轴设定为45°方位的λ/2板4a透过了的光成为在0°方位振动的直线偏振光。之后,从λ/2板4a透过的光能够无损失地从透射轴设定为0°方位的反射型偏振板10透过。因此,根据实施例1的镜面显示器,能够实现高亮度的显示。
镜面模式中,在液晶显示面板9不显示图像,观察者仅看见在半透半反射镜板7反射了的外部光。从观察面侧向半透半反射镜板7射入的光之中的在90°方位振动的直线偏振光,在透射轴为0°即反射轴设定为90°方位的反射型偏振板10几乎全部被反射。
另一方面,从观察面侧向半透半反射镜板7射入的光之中的在0°方位振动的直线偏振光从透射轴设定为0°方位的反射型偏振板10透过。透过了反射型偏振板10的光,在λ/2板4a其振动方位旋转,变换为在90°方位振动的直线偏振光。之后,从λ/2板4a透过了的光依次从透射轴设定为90°方位的吸收型偏振板8b和液晶显示面板9透过,最终由透射轴为0°即吸收轴设定为90°方位的吸收型偏振板8a吸收。
根据实施例1的镜面显示器,由于采用使长度没有被卷筒膜的宽度限制的反射型偏振板10的透射轴方向与显示装置的长边方向对应的结构,所以能够实现镜面显示器的大型化。关于能够实现的镜面显示器的大小,以后述的评价结果进行说明。
在实施例1的镜面显示器中,采用了将λ/2板4a粘贴在半透半反射镜板7的反射型偏振板10侧而形成一体的结构,但是也可以采用将λ/2板4a粘贴在液晶显示装置2的吸收型偏振板8b侧而形成一体的结构。此外,也可以采用液晶显示装置2、λ/2板4a和反射型偏振板10(半透半反射镜板7)经由粘结剂或粘合剂粘结而形成一体的结构,即不存在空气层3的结构。此外,作为偏振光变换层采用λ/2板,但是只要是对于从吸收型偏振板8b透过了的偏振光能够使其偏振状态变化的部件,就没有特别限定,可以采用其他的相位差板、旋光元件、偏振板等。从有效地利用透过了吸收型偏振板8b的偏振光,以在显示模式时进行高亮度的显示的观点出发,作为偏振光变换层,特别优选使从吸收型偏振板8b透过了的偏振光的方位旋转90°的层。通过使这样的偏振光变换层与彼此的吸收轴正交的吸收型偏振板8b和反射型偏振板10组合,能够实现模拟平行尼克尔状态。作为偏振光变换层,其他也可以为变换成椭圆偏振光的层,或者赋予与90°不同的旋转角的层,透过了偏振光变换层的偏振光的至少一部分能够透过反射型偏振板10,所以能够实现显示模式。此外,偏振光变换层可以由单层构成,也可以由多层构成。
对于实施例1的镜面显示器,采用平面形状为矩形的结构,但是例如也可以采用平面形状为正方形的结构。该情况下,也可以将正方形的任意边的方向作为长边方向。
(实施例2)
实施例2是作为偏振光变换层使用2个λ/4板、使两者的λ/4板层叠而与半透半反射镜板形成一体的情况。实施例2的镜面显示器除了这一点以外与实施例1的镜面显示器相同,所以对于重复的点省略说明。
表示实施例2的镜面显示器的平面示意图与图1相同。图3是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例2)。如图3所示,镜面显示器1b从背面侧向观察面侧依次具有液晶显示装置2、空气层3、λ/4板5a、λ/4板5b和半透半反射镜板7。λ/4板5a和λ/4板5b经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)层叠。进而,λ/4板5a与λ/4板5b的层叠体和半透半反射镜板7经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结而形成一体。液晶显示装置2、和将λ/4板5a、λ/4板5b与半透半反射镜板7形成为一体而得的部件,通过在框状地安装于液晶显示装置2的上端和下端的铝制的一对导轨上,嵌入上述形成为一体而得的部件的上端和下端来进行固定。空气层3是形成于液晶显示装置2与λ/4板5a之间的微小间隙的空间。
作为λ/4板5a和λ/4板5b,使用利用倾斜延伸法在相对于卷筒膜的滚动方向倾斜45°的方向进行了延伸取向的、日本ZEON公司制的λ/4板(商品名:ZD膜),以其滞后轴的方位成为45°的方式配置。λ/4板5a和λ/4板5b没有接缝。作为λ/4板5a和λ/4板5b,优选使用在相对于卷筒膜的滚动方向倾斜45°的方向进行了延伸取向的部件。由此,能够使用辊对辊层压工艺粘结λ/4板5a、λ/4板5b和反射型偏振板10,能够抑制制造成本。作为λ/4板5a和λ/4板5b,只要体现所需的相位差,延伸方法就没有特别限定,能够使用任意的延伸方法。由于反射型偏振板10的透射轴与卷筒膜的滚动方向平行,所以为了使用辊对辊层压工艺使具有与其不平行的形成有相对角度的滞后轴的λ/4板5a和λ/4板5b粘结,优选使用在相对于卷筒膜的滚动方向倾斜的方向进行延伸取向的倾斜延伸法。此外,不管高分子膜的延伸如何,也可以使用在实施了取向处理的基材膜之上涂敷了液晶性材料的涂敷型相位差板。进而,可以是进行取向固定的方法、在基材膜没有进行特别的取向处理的方法、在取向固定后从基材膜剥离并转印在其他的膜上的方法等,也可以是涂敷液晶性材料以外的双折射材料的方法。在这些方法中,通过在相对于卷筒膜的滚动方向倾斜的方向进行取向处理,能够应对与多层型反射型偏振板的辊对辊层压工艺,能够抑制制造成本。
实施例2的镜面显示器通过以下的原理,能够以显示模式和镜面模式工作。
显示模式中,使液晶显示面板9显示图像,观察者越过半透半反射镜板7看见液晶显示面板9的图像。通过吸收型偏振板8b后从液晶显示装置2射出的光是在90°方位振动的直线偏振光,通过从λ/4板5a透过,变换为圆偏振光。透过了λ/4板5a的光通过从λ/4板5b透过,变换为在0°方位振动的直线偏振光。之后,透过了λ/4板5b的光能够几乎没有损失地从透射轴设定为0°方位的反射型偏振板10透过。因此,根据实施例2的镜面显示器,能够实现高亮度的显示。
镜面模式中,不使液晶显示面板9显示图像,观察者仅看见由半透半反射镜板7反射的外部光。从观察面侧向半透半反射镜板7射入的光之中的在90°方位振动的直线偏振光,在透射轴设定为0°即反射轴设定为90°方位的反射型偏振板10几乎全部被反射。
另一方面,从观察面侧向半透半反射镜板7射入的光之中的在0°方位振动的直线偏振光,从透射轴设定为0°方位的反射型偏振板10透过。透过了反射型偏振板10的光通过从λ/4板5b透过而变换为圆偏振光。透过了λ/4板5b的光通过从λ/4板5a透过而变换为在90°方位振动的直线偏振光。之后,透过了λ/4板5a的光依次从透射轴设定为90°方位的吸收型偏振板8b和液晶显示面板9透过,最终在透射轴设定为0°即吸收轴设定为90°方位的吸收型偏振板8a被吸收。
根据实施例2的镜面显示器,采用使长度没有被卷筒膜的宽度限制的反射型偏振板10的透射轴方向与显示装置的长边方向对应的结构,所以能够实现镜面显示器的大型化。
(实施例3)
实施例3是作为偏振光变换层使用2个λ/4板,并使两个λ/4板层叠而与液晶显示装置形成一体的情况。实施例3的镜面显示器除了该点以外与实施例2的镜面显示器相同,因此将重复的点省略说明。
表示实施例3的镜面显示器的平面示意图与图1相同。图4是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例3)。如图4所示,镜面显示器1c从背面侧向观察面侧依次具有液晶显示装置2、λ/4板5a、λ/4板5b、空气层3和半透半反射镜板7。λ/4板5a和λ/4板5b经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)层叠。进而,λ/4板5a、λ/4板5b的层叠体和液晶显示装置2通过经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结而形成一体。将液晶显示装置2、λ/4板5a与λ/4板5b形成一体而得的部件、和半透半反射镜板7,通过在框状地安装于上述形成为一体而得的部件的上端和下端的铝制的一对导轨上,嵌入半透半反射镜板7的上端和下端来进行固定。空气层3是形成于λ/4板5b与半透半反射镜板7之间的微小间隙的空间。
实施例3的镜面显示器的显示模式和镜面模式的工作原理,除了偏振光变换层(λ/4板5a和λ/4板5b)的位置不同引起的差异,与实施例2的镜面显示器的显示模式和镜面模式的工作原理相同,所以省略说明。
根据实施例3的镜面显示器,采用使长度没有被卷筒膜的宽度限制的反射型偏振板10的透射轴方向与显示装置的长边方向对应的结构,所以能够实现镜面显示器的大型化。
(实施例4)
实施例4是作为偏振光变换层使用2个λ/4板,使一者与液晶显示装置形成一体,使另一者与半透半反射镜板形成一体的情况。实施例4的镜面显示器除了这点以外与实施例2的镜面显示器相同,所以将重复的点省略说明。
表示实施例4的镜面显示器的平面示意图与图1相同。图5是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例4)。如图5所示,镜面显示器1d从背面侧向观察面侧去依次具有液晶显示装置2、λ/4板5a、空气层3、λ/4板5b和半透半反射镜板7。液晶显示装置2和λ/4板5a通过经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结而形成一体。λ/4板5b和半透半反射镜板7通过经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结而形成一体。将液晶显示装置2和λ/4板5a形成一体而得的部件、和将λ/4板5b和半透半反射镜板7形成一体而得的部件,通过在框状地安装于将液晶显示装置2和λ/4板5a形成一体而得的部件的上端和下端的铝制的一对导轨上,嵌入将λ/4板5b和半透半反射镜板7形成一体而得的部件的上端和下端来进行固定。空气层3是形成于λ/4板5a与λ/4板5b之间的微小间隙的空间。
实施例4的镜面显示器的显示模式和镜面模式的工作原理,除了偏振光变换层(λ/4板5a和λ/4板5b)的位置不同引起的差异,与实施例2的镜面显示器的显示模式和镜面模式的工作原理相同,所以省略说明。
根据实施例4的镜面显示器,采用使长度没有被卷筒膜的宽度限制的反射型偏振板10的透射轴方向与显示装置的长边方向对应的结构,所以能够实现镜面显示器的大型化。
在实施例4的镜面显示器中,如图5所示,吸收型偏振板8b和λ/4板5a层叠,λ/4板5b和反射型偏振板10层叠。该情况下,吸收型偏振板8b与λ/4板5a的层叠体、λ/4板5b与反射型偏振板10的层叠体一起构成圆偏振板,因此,能够不需要进行液晶显示装置2和λ/4板5a形成一体而得的部件与λ/4板5b和半透半反射镜板7形成一体而得的部件之间的角度对准。作为吸收型偏振板8b和λ/4板5a的层叠体,例如能够使用上述专利文献2中公开的层叠体。
(实施例5)
实施例5是作为偏振光变换层使用旋光元件的情况。实施例5的镜面显示器除了这点以外与实施例1的镜面显示器相同,所以将重复的点省略说明。
表示实施例5的镜面显示器的平面示意图与图1相同。图6是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例5)。如图6所示,镜面显示器1e从背面侧向观察面侧去依次具有液晶显示装置2、空气层3、旋光元件6和半透半反射镜板7。旋光元件6和半透半反射镜板7通过经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结而形成一体。液晶显示装置2、和将旋光元件6和半透半反射镜板7形成一体而得的部件,通过在框状地安装于液晶显示装置2的上端和下端的铝制的一对导轨上,嵌入上述形成为一体而得的部件的上端和下端来进行固定。空气层3是形成于液晶显示装置2与旋光元件6之间的微小间隙的空间。
作为旋光元件6使用液晶膜,采用相对于射入的直线偏振光具有90°的旋转角(图6中所示的角度)的设计。作为液晶膜使用由以下那样的方法形成的膜。首先,作为基材膜,使用在表面形成有作为取向膜的聚乙烯醇(厚度:1μm)的皂化处理后的TAC膜,在与其滚动方向平行的方向上,使用卷绕有人造纤维制的拉毛布的摩擦辊实施摩擦处理。之后,在实施了摩擦处理的基材膜上涂敷涂料液,该涂料液是在表示向列液晶相的重合性液晶化合物添加光聚合引发剂、并通过溶解于甲苯来调制出的液晶性材料中添加手性试剂而成的涂料液。最后,通过使用金属卤化物灯照射20mJ/cm2的光,来利用光固化反应使在液晶状态下形成的90°扭转取向固定化。旋光元件6没有接缝。
实施例5的镜面显示器通过以下的原理,能够以显示模式和镜面模式工作。
显示模式中,液晶显示面板9显示图像,观察者越过半透半反射镜板7看见液晶显示面板9的图像。通过吸收型偏振板8b后从液晶显示装置2射出的光是在90°方位振动的直线偏振光,通过从旋光元件6透过而使其偏振方位旋转90°,变换为在0°方位振动的直线偏振光。之后,透过了旋光元件6的光能够几乎无损失地从透射轴设定为0°方位的反射型偏振板10透过。因此,根据实施例5的镜面显示器,能够实现高亮度的显示。
镜面模式中,液晶显示面板9没有显示图像,观察者仅看见由半透半反射镜板7反射的外部光。从观察面侧向半透半反射镜板7射入的光之中的在90°方位振动的直线偏振光,在透射轴设定为0°即反射轴设定为90°方位的反射型偏振板10几乎全部被反射。
另一方面,从观察面侧向半透半反射镜板7射入的光之中的在0°方位振动的直线偏振光,从透射轴设定为0°方位的反射型偏振板10透过。透过了反射型偏振板10的光通过从旋光元件6透过而使其偏振光方位旋转90°,变换为在90°方位振动的直线偏振光。之后,透过了旋光元件6的光依次从透射轴设定为90°方位的吸收型偏振板8b和液晶显示面板9透过,最终,在透射轴设定为0°即吸收轴设定为90°方位的吸收型偏振板8a被吸收。
根据实施例5的镜面显示器,采用使长度没有被卷筒膜的宽度限制的反射型偏振板10的透射轴方向与显示装置的长边方向对应的结构,所以能够实现镜面显示器的大型化。
在实施例5的镜面显示器中,采用了旋光元件6粘贴在半透半反射镜板7的反射型偏振板10侧而形成为一体的结构,也可以采用旋光元件6粘贴在液晶显示装置2的吸收型偏振板8b侧而形成为一体的结构。
(实施例6)
实施例6是作为偏振光变换层使用2个λ/2板,使两个λ/2板层叠而与半透半反射镜板形成一体的情况。实施例6的镜面显示器除了这点以外与实施例1的镜面显示器相同,所以将重复的点省略说明。
表示实施例6的镜面显示器的平面示意图与图1相同。图7是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例6)。如图7所示,镜面显示器1f从背面侧向观察面侧去依次具有液晶显示装置2、空气层3、λ/2板4b、λ/2板4c和半透半反射镜板7。λ/2板4b和λ/2板4c经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)层叠。而且,λ/2板4b和λ/2板4c的层叠体与半透半反射镜板7通过经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结而形成一体。液晶显示装置2、和将λ/2板4b、λ/2板4c与半透半反射镜板7形成一体而得的部件,通过在框状地安装于液晶显示装置2的上端和下端的铝制的一对导轨上,嵌入上述形成为一体而得的部件的上端和下端来进行固定。空气层3是形成于液晶显示装置2与λ/2板4b之间的微小间隙的空间。
作为λ/2板4b使用液晶膜(涂敷型相位差板),以其滞后轴的方位成为67.5°的方式配置。作为涂敷型相位差板,使用通过以下那样的方法形成的部件。首先,作为基材膜使用在表面形成有作为取向膜的聚乙烯醇(厚度:1μm)的皂化处理后的TAC膜,在相对于其滚动方向倾斜67.5°的方向使用卷绕有人造纤维制的拉毛布的摩擦辊实施摩擦处理。之后,在实施了摩擦处理的基材膜上涂覆涂料液,该涂料液包括在表示向列液晶相的重合性液晶化合物添加光聚合引发剂、并通过溶解于甲苯而调制出的液晶性材料。最后,通过使用金属卤化物灯照射20mJ/cm2的光,来利用光固化反应使在液晶状态下形成的平行取向固定化。作为λ/2板4c使用液晶膜(涂敷型相位差板),以其滞后轴的方位成为22.5°的方式配置。作为涂敷型相位差板使用通过以下那样的方法形成的部件。首先,作为基材膜使用在表面形成有作为取向膜的聚乙烯醇(厚度:1μm)的皂化处理后的TAC膜,在相对于其滚动方向倾斜22.5°的方向上,使用卷绕有人造纤维制的拉毛布的摩擦辊实施了摩擦处理。之后,在实施了摩擦处理的基材膜上涂覆涂料液,该涂料液包括在表示向列液晶相的重合性液晶化合物添加光聚合引发剂、并通过溶解于甲苯而调制出的液晶性材料。最后,通过使用金属卤化物灯照射20mJ/cm2的光,来利用光固化反应使在液晶状态下形成的平行取向固定化。λ/2板4b和λ/2板4c没有接缝。
实施例6的镜面显示器通过以下的原理能够以显示模式和镜面模式两者工作。
显示模式中,使液晶显示面板9显示图像,观察者越过半透半反射镜板7看见液晶显示面板9的图像。通过吸收型偏振板8b后从液晶显示装置2射出的光是在90°方位振动的直线偏振光,通过从滞后轴设定为67.5°方位的λ/2板4b透过,而变换成在45°方位振动的直线偏振光。透过了λ/2板4b的光,通过从滞后轴设定为22.5°方位的λ/2板4c透过,而变换成在0°方位振动的直线偏振光。之后,透过了λ/2板4c的光能够几乎无损失地从透射轴设定为0°方位的反射型偏振板10透过。因此,根据实施例6的镜面显示器,能够实现高亮度的显示。进而,如图7所示,通过采用将λ/2板4b和λ/2板4c组合的结构,能够消除λ/2板的色散的影响,抑制透射光的着色。
镜面模式中,没有使液晶显示面板9显示图像,观察者仅看见由半透半反射镜板7反射的外部光。从观察面侧向半透半反射镜板7射入的光之中的在90°方位振动的直线偏振光,在透射轴设定为0°即反射轴设定为90°方位的反射型偏振板10几乎全部被反射。
另一方面,从观察面侧向半透半反射镜板7射入的光之中的在0°方位振动的直线偏振光,从透射轴设定为0°方位的反射型偏振板10透过。透过了反射型偏振板10的光的振动方位在滞后轴设定为22.5°方位的λ/2板4c旋转,变换成在45°方位振动的直线偏振光。透过了λ/2板4c的光,通过从滞后轴设定为67.5°方位的λ/2板4b透过,而变换成在90°方位振动的直线偏振光。之后,透过了λ/2板4b的光依次从透射轴设定为90°方位的吸收型偏振板8b和液晶显示面板9透过,最终在透射轴设定为0°即吸收轴设定为90°方位的吸收型偏振板8a被吸收。
根据实施例6的镜面显示器,采用使长度没有被卷筒膜的宽度限制的反射型偏振板10的透射轴方向与显示装置的长边方向对应的结构,能够实现镜面显示器的大型化。
在实施例6的镜面显示器中,采用了λ/2板4c和λ/2板4b依次粘贴在半透半反射镜板7的反射型偏振板10侧而形成一体的结构,但是,也可以采用λ/2板4b和λ/2板4c依次粘贴在液晶显示装置2的吸收型偏振板8b侧而形成一体的结构。
(实施例7)
实施例7是作为偏振光变换层使用2个λ/2板,使一者与液晶显示装置形成一体,而使另一者与半透半反射镜板形成一体的情况。实施例7的镜面显示器除了这点以外与实施例6的镜面显示器相同,因此将重复的点省略说明。
表示实施例7的镜面显示器的平面示意图与图1相同。图8是表示与图1中的线段A-A’对应的部分的截面的截面示意图(实施例7)。如图8所示,镜面显示器1g从背面侧向观察面侧去依次具有液晶显示装置2、λ/2板4b、空气层3、λ/2板4c和半透半反射镜板7。液晶显示装置2和λ/2板4b经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结而形成一体。λ/2板4c和半透半反射镜板7经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结而形成一体。将液晶显示装置2与λ/2板4b形成一体而得的部件、和将λ/2板4c与半透半反射镜板7形成一体而得的部件,通过在框状地安装于将液晶显示装置2与λ/2板4b形成一体而得的部件的上端和下端的铝制的一对导轨上,嵌入将λ/2板4c与半透半反射镜板7形成一体而得的部件的上端和下端来进行固定。空气层3是形成于λ/2板4b与λ/2板4c之间的微小间隙的空间。
实施例7的镜面显示器的显示模式和镜面模式的工作原理,除了由偏振光变换层(λ/2板4b和λ/2板4c)的位置不同所引起的差异,与实施例6的镜面显示器的显示模式和镜面模式的工作原理相同,所以省略说明。
根据实施例7的镜面显示器,采用使长度没有被卷筒膜的宽度限制的反射型偏振板10的透射轴方向与显示装置的长边方向对应的结构,所以能够实现镜面显示器的大型化。
(比较例1)
比较例1涉及具有液晶显示装置和作为半透半反镜层的反射型偏振板的现有的镜面显示器,是不具有偏振光变换层的情况。
图9是表示比较例1的镜面显示器的平面示意图。下面针对镜面显示器101的平面形状为图9所示那样的矩形的情况进行说明。
图10是表示与图9中的线段a-a’对应的部分的截面的截面示意图。如图10所示,镜面显示器101从背面侧向观察面侧去依次具有液晶显示装置102、空气层103和半透半反射镜板107。液晶显示装置102和半透半反射镜板107,通过在框状地安装于液晶显示装置102的上端和下端的铝制的一对导轨上,嵌入半透半反射镜板107的上端和下端来进行固定。空气层103是形成于液晶显示装置102与半透半反射镜板107之间的微小间隙的空间。
液晶显示装置102从背面侧向观察面侧去依次具有吸收型偏振板108a、液晶显示面板109和吸收型偏振板108b。液晶显示面板109的显示模式是UV2A。
吸收型偏振板108a经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结在液晶显示面板109的背面侧。吸收型偏振板108b经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结在液晶显示面板109的观察面侧。当以液晶显示装置102的长边方向(长边)为基准将逆时针旋转定义为正(+)时,使吸收型偏振板108a的透射轴的方位为0°,使吸收型偏振板108b的透射轴的方位为90°,相互以正交尼科尔的方式配置。吸收型偏振板108a和吸收型偏振板108b没有接缝。在吸收型偏振板108b的表面没有实施防反射处理,而实施了雾度3.0%的AG(防强光、防眩)处理。
半透半反射镜板107从背面侧向观察面侧去依次具有作为半透半反镜层的反射型偏振板110和作为基材的玻璃基板111。各部件经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结。玻璃基板111的厚度为3mm。作为反射型偏振板110,使用住友3M公司制的多层型反射型偏振板(商品名:DBEF),以其透射轴的方位为90°的方式配置。反射型偏振板110没有接缝。
比较例1的镜面显示器通过以下的原理,能够以显示模式和镜面模式工作。
显示模式中,使液晶显示面板109显示图像,观察者越过半透半反射镜板107看见液晶显示面板109的图像。通过吸收型偏振板108b后从液晶显示装置102射出的光是在90°方位振动的直线偏振光,能够几乎无损失地从透射轴设定为90°方位的反射型偏振板110透过。因此,根据比较例1的镜面显示器,能够实现高亮度的显示。
镜面模式中,没有使液晶显示面板109显示图像,观察者仅看见由半透半反射镜板107反射的外部光。从观察面侧向半透半反射镜板107射入的光之中在0°方位振动的直线偏振光,在透射轴设定为90°即反射轴设定为0°方位的反射型偏振板110几乎全部被反射。
另一方面,从观察面侧向半透半反射镜板107射入的光之中的在90°方位振动的直线偏振光,从透射轴设定为90°方位的反射型偏振板110透过。之后,透过了反射型偏振板110的光依次从透射轴设定为90°方位的吸收型偏振板108b和液晶显示面板109透过,最终由透射轴设定为0°即吸收轴设定为90°方位的吸收型偏振板108a吸收。
但是,根据比较例1的镜面显示器,采用使长度没有被卷筒膜的宽度限制的反射型偏振板110的反射轴方向与显示装置的长边方向对应的结构,所以不能实现镜面显示器的大型化。此外,在要将吸收型偏振板108b和反射型偏振板110粘贴在比较例1的镜面显示器的情况下,由于相互的卷筒膜的滚动方向正交,所以不能采用辊对辊层压工艺。因此,以单片层压工艺应对,制造成本变高。
[镜面显示器的工作确认结果]
针对实施例1~7的镜面显示器,确认了与比较例1的镜面显示器同样以显示模式和镜面模式工作。
[能够实现的镜面显示器的大小]
关于实施例1~7和比较例1的镜面显示器,表1表示能够实现的大小的模拟结果。模拟实验通过计算在假设液晶显示装置的显示区域的长宽比为16︰9、设半透半反射镜板侧(观察面侧)的吸收型偏振板(吸收型偏振板8b或者吸收型偏振板108b)的卷筒膜的宽度为W1(单位:mm)、设作为半透半反镜层的反射型偏振板(反射型偏振板10或者反射型偏振板110)的卷筒膜的宽度为W2(单位:mm)的情况下的、能够实现的镜面显示器的最大尺寸D(对角的长度、单位:inch)来进行,由表1中的示例1~5进行评价。当计算能够实现的镜面显示器的最大尺寸D时,首先,计算从吸收型偏振板和反射型偏振板的各个卷筒膜切出长宽比为16︰9的片的情况下的最大的尺寸(对角的长度、单位:inch),接着,比较它们的尺寸后,将小的一者的大小决定为能够实现镜面显示器的最大尺寸D。例如,表1中,在示例2(W1=1280mm、W2=1000mm)的实施例1~7中,能够计算出吸收型偏振板8b的最大尺寸为103inch、反射型偏振板10的最大尺寸为80inch,所以能够实现的镜面显示器的最大尺寸D决定为80inch。此外,在示例2的比较例1中,吸收型偏振板108b的最大尺寸与实施例1~7相同能够计算出为103inch,反射型偏振板110的最大尺寸能够计算出为45inch,所以能够实现的镜面显示器的最大的尺寸D决定为45inch。其中,为了简化模拟实验,实施例1~7中使用的偏振光变换层假设为能够以任意的大小进行制造。此外,假设与半透半反射镜板相反一侧(背面侧)的吸收型偏振板(吸收型偏振板8a或者吸收型偏振板108a)也能够以任意的大小制造。这是因为,在现有的制造过程中,能够制造吸收型偏振板的卷筒膜的宽度比反射型偏振板的卷筒膜的宽度大、且比反射型偏振板也大的吸收型偏振板。
[表1]
Figure BDA0001286018570000201
如表1所示,在以相同条件比较的情况下,根据实施例1~7的镜面显示器,能够实现比比较例1的镜面显示器大的镜面显示器。此外,在示例1~5中,实施例1~7的镜面显示器使用的反射型偏振板10的大小为80英寸以上。另一方面,在示例1~5中,比较例1的镜面显示器使用的反射型偏振板110的大小为65英寸以下。通过以上可知,如实施例1~7的镜面显示器使用的反射型偏振板10那样,以卷筒膜的滚动方向(透射轴方向)成为长边方向的方式切出,能够实现更大的反射型偏振板。
如上所述,为了简化模拟实验,假设实施例1~7中使用的偏振光变换层能够以任意的大小制造。但是,即使在不能以任意的大小制造偏振光变换层,且作为偏振光变换层使用拼接而成的部件的情况下,也能够获得本发明的效果。这是因为,偏振光变换层配置于反射型偏振板的背面侧,不易看见偏振光变换层的接缝。作为偏振光变换层,优选没有接缝且使用辊对辊层压工艺能够与偏振板(吸收型偏振板或者反射型偏振板)粘结的大小和形态(例如辊状)。
在实施例1~7的镜面显示器中,通过使偏振光变换层与吸收型偏振板8b和反射型偏振板10组合,来实现模拟平行尼克尔状态。本发明者们进行研究后得知,这样的模拟平行尼克尔状态与上述专利文献1中记载的发明那样的模拟正交尼科尔状态不同,视角特性良好。关于其理由,下面举例说明。
图11是表示实施例1的镜面显示器的透射率的视角特性的模拟结果的等值线图。图12是表示实施例6、7的镜面显示器的透射率的视角特性的模拟结果的等值线图。图13是表示本征平行尼克尔状态下的透射率的视角特性的模拟结果的等值线图。图13中的右侧的图表示从背面侧向观察面侧去依次层叠有吸收型偏振板8a(透射轴的方位:0°)、液晶显示面板9和吸收型偏振板8a(透射轴的方位:0°)的、本征平行尼克尔状态的图。各部件经由丙烯酸类的粘接剂(未图示)贴合。图14是表示模拟正交尼科尔状态下的透射率的视角特性的模拟结果的等值线图。图14中的右侧的图表示从背面侧向观察面侧去依次层叠有吸收型偏振板8a(透射轴的方位:0°)、λ/2板4a(滞后轴的方位:45°)、液晶显示面板9和吸收型偏振板8a(透射轴的方位:0°)的、模拟正交尼科尔状态的图,表示与上述专利文献1记载的发明相同的结构。各部件经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结。图15是表示本征正交尼科尔状态下的透射率的视角特性的模拟结果的等值线图。图15中的右侧的图表示从背面侧向观察面侧去依次层叠有吸收型偏振板8b(透射轴的方位:90°)、液晶显示面板9和吸收型偏振板8a(透射轴的方位:0°)的、本征正交尼科尔状态的图。各部件经由丙烯酸类的粘结剂(未图示)粘结。图11~15所示的模拟结果表示在由假设了朗伯反射的背光源组件从背面侧进行了照射的情况下能够观测的透射率的视角特性(方位角和极角与透射率的关系)。而且,在图11~15所示的模拟结果中,圆的中心表示极角为0°的情况下的计算结果,最外侧的圆周上的点表示极角为80°的情况下的计算结果。作为图11中的透射率的观测位置,假设了实施例1的镜面显示器的观察面侧(半透半反射镜板7的观察面侧)。作为图12中的透射率的观测位置,假设了实施例6、7的镜面显示器的观察面侧(半透半反射镜板7的观察面侧)。作为图13中的透射率的观测位置,假设了观察面侧的吸收型偏振板8a的与液晶显示面板9相反的一侧。作为图14中的透射率的观测位置,假设了观察面侧的吸收型偏振板8a的与液晶显示面板9相反的一侧。作为图15中的透射率的观测位置,假设了吸收型偏振板8a的与液晶显示面板9相反的一侧。模拟实验使用Shintech公司(信越化学的美国子公司)制的液晶光学模拟器(商品名:LCD Master)进行。
如图11~13所示,比较模拟平行尼克尔状态和本征平行尼克尔状态时,可知在任一状态下,都能够在宽的视角范围得到同样高的透射率,视角特性相同。与此不同,如图14和图15所示,比较模拟正交尼科尔状态和本征正交尼科尔状态时,可知在模拟正交尼科尔状态下,得到低透射率的视角范围窄,视角特性与本征正交尼科尔状态不相同。通过以上可知模拟平行尼克尔状态与模拟正交尼科尔状态不同,视角特性良好。这点在实施例2~5的镜面显示器那样的模拟平行尼克尔状态下也相同。
[附记]
下面列举本发明的镜面显示器的优选的方式的例子。各例子在没有脱离本发明的主旨的范围内能够适当组合。
上述偏振光变换层也可以是使透过了上述吸收型偏振板的偏振光的方位旋转90°的层。由此,能够最大限度地利用透过了上述吸收型偏振板的偏振光,在显示模式时能够进行高亮度的显示。此外,能够实现模拟平行尼克尔状态。
上述偏振光变换层也可以包括相位差板。由此,利用上述相位差板使透过了上述吸收型偏振板的偏振光产生相位差的效果,能够有效地灵活运用上述偏振光变换层。上述相位差板也可以包括λ/2板。上述相位差板也可以包括λ/4板。
上述偏振光变换层可以包括旋光元件。由此,利用上述旋光元件对透过了上述吸收型偏振板的偏振光赋予旋转角的效果,能够有效地灵活运用上述偏振光变换层。
上述偏振光变换层可以与上述半透半反射镜板形成为一体。由此,能够使用辊对辊层压工艺将上述偏振光变换层和上述半透半反射镜板(上述反射型偏振板)贴合,能够抑制制造成本。
上述偏振光变换层也可以与上述显示装置形成为一体。由此,能够使用辊对辊层压工艺将上述偏振光变换层和上述显示装置(上述吸收型偏振板)贴合,能够抑制制造成本。
上述偏振光变换层可以没有接缝。由此,能够完全地防止看见上述偏振光变换层的接缝。
上述显示装置可以是液晶显示装置。由此,在作为上述显示装置使用液晶显示装置的情况下,也能够适合使用本发明。进而,通过与上述反射型偏振板组合,能够兼顾显示模式时的图像的可视性和镜面模式时的鏡像的可视性。作为上述显示装置,如果是射出偏振光的显示装置,则其种类没有特别限定,除了液晶显示装置,例如可以是能够观察立体(3D)影像的、所谓3D对应显示器。如果采用3D对应显示器,则与镜像区域同样在显示区域也能够提供自然的层次感,能够提高镜面显示器的设计性,在多种用途中灵活运用镜面显示器。3D对应显示器的立体影像显示方式没有特别限定,能够利用任意的方式,但是更优选不需要眼镜的裸眼方式。作为裸眼方式的3D对应显示器,例如能够举出凸透镜方式、视差屏障方式等。
附图标记说明
1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、101:镜面显示器
2、102:液晶显示装置
3、103:空气层
4a、4b、4c:λ/2板
5a、5b:λ/4板
6:旋光元件
7、107:半透半反射镜板
8a、8b、108a、108b:吸收型偏振板
9、109:液晶显示面板
10、110:反射型偏振板
11、111:玻璃基板。

Claims (10)

1.一种镜面显示器,其特征在于,从观察面侧起依次设置有:
具有反射型偏振板的半透半反射镜板;
偏振光变换层;和
具有显示面板和吸收型偏振板的显示装置,
所述吸收型偏振板配置在所述显示面板的靠近所述偏振光变换层的一侧,
所述反射型偏振板具有与所述显示装置的长边方向平行的透射轴,且没有接缝,
所述吸收型偏振板具有与所述显示装置的长边方向正交的透射轴,且没有接缝,
所述偏振光变换层,对于透过了所述吸收型偏振板的偏振光,使偏振状态变化。
2.如权利要求1所述的镜面显示器,其特征在于:
所述偏振光变换层使透过了所述吸收型偏振板的偏振光的方位旋转90°。
3.如权利要求1或2所述的镜面显示器,其特征在于:
所述偏振光变换层包括相位差板。
4.如权利要求3所述的镜面显示器,其特征在于:
所述相位差板包括λ/2板。
5.如权利要求3所述的镜面显示器,其特征在于:
所述相位差板包括λ/4板。
6.如权利要求1或2所述的镜面显示器,其特征在于:
所述偏振光变换层包括旋光元件。
7.如权利要求1或2所述的镜面显示器,其特征在于:
所述偏振光变换层与所述半透半反射镜板形成为一体。
8.如权利要求1或2所述的镜面显示器,其特征在于:
所述偏振光变换层与所述显示装置形成为一体。
9.如权利要求1或2所述的镜面显示器,其特征在于:
所述偏振光变换层没有接缝。
10.如权利要求1或2所述的镜面显示器,其特征在于:
所述显示装置是液晶显示装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11747671B1 (en) 2022-08-31 2023-09-05 Higgstec Inc. Display device enabling external objects to be shown therein

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005292753A (ja) * 2004-03-09 2005-10-20 Seiko Epson Corp 表示装置及び電子機器
CN1886679A (zh) * 2003-11-24 2006-12-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 带有内置显示器的反射镜

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU8244598A (en) * 1997-07-18 1999-02-10 Citizen Watch Co. Ltd. Liquid crystal display
JPH11316372A (ja) * 1998-04-30 1999-11-16 Seiko Epson Corp 液晶装置および電子機器
WO2002069031A1 (fr) * 2001-02-28 2002-09-06 Hitachi Displays, Ltd. Dispositif commutable entre un mode de presentation d'image de haute qualite, et un mode miroir, et equipements associes
US7203002B2 (en) * 2002-02-12 2007-04-10 Nitto Denko Corporation Polarizer, polarizing plate, liquid crystal display, and image display, and a method for producing the polarizer
EP1498751A4 (en) * 2002-04-23 2007-08-01 Nitto Denko Corp POLARIZER, POLARIZATION LIGHT SOURCE AND IMAGE DISPLAY UNIT THEREWITH
CN100380197C (zh) * 2002-04-24 2008-04-09 日东电工株式会社 视场角扩大的液晶显示装置
JP3726900B2 (ja) * 2002-06-24 2005-12-14 セイコーエプソン株式会社 表示装置及びこれを備えた電子機器
JP3937945B2 (ja) * 2002-07-04 2007-06-27 セイコーエプソン株式会社 表示装置及びこれを備えた電子機器
JP4211341B2 (ja) * 2002-09-27 2009-01-21 セイコーエプソン株式会社 表示装置及び電子機器
JP2004212782A (ja) * 2003-01-07 2004-07-29 Seiko Epson Corp 表示装置及びこれを備えた電子機器
JP4237544B2 (ja) * 2003-05-19 2009-03-11 日東電工株式会社 光学素子、集光バックライトシステムおよび液晶表示装置
JP2005321717A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Koninkl Philips Electronics Nv 鏡機能付き表示装置及び携帯情報装置
JP4822432B2 (ja) 2006-07-25 2011-11-24 日東電工株式会社 液晶パネル、及び液晶表示装置
JP4791434B2 (ja) 2007-11-15 2011-10-12 日東電工株式会社 液晶表示装置
CN101559889B (zh) * 2008-04-16 2011-06-01 日东电工株式会社 辊状卷料组及辊状卷料的制造方法
JP5125945B2 (ja) * 2008-09-26 2013-01-23 カシオ計算機株式会社 表示部を備えた電子機器
KR101654322B1 (ko) * 2009-07-24 2016-09-06 엘지디스플레이 주식회사 미러 기능을 갖는 액정표시장치
JP2011209690A (ja) * 2010-03-08 2011-10-20 Casio Computer Co Ltd 液晶表示装置
JP5744819B2 (ja) * 2012-11-09 2015-07-08 日東電工株式会社 光学表示パネルの連続製造方法および光学表示パネルの連続製造システム
KR20140091363A (ko) * 2013-01-11 2014-07-21 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치
TWI512358B (zh) * 2013-08-02 2015-12-11 Au Optronics Corp 可切換鏡面模式及顯示模式的顯示裝置
DE102013016807B4 (de) * 2013-10-10 2021-07-01 e.solutions GmbH Vorrichtung mit teilreflektierender Abdeckung, insbesondere zur Verwendung als dekoratives Spiegelelement

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1886679A (zh) * 2003-11-24 2006-12-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 带有内置显示器的反射镜
JP2005292753A (ja) * 2004-03-09 2005-10-20 Seiko Epson Corp 表示装置及び電子機器

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