JP2019174705A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像と鏡像を切り替えて表示可能な表示装置において、表示のムラを抑制できる技術を提供する。【解決手段】表示装置５００において、表示パネル５０１、反射型偏光板５０２、偏光制御パネル５０３、偏光板５０４、光学層５０５は、互いに交差する第１方向ｄ１から第３方向ｄ３のうちの第３方向ｄ３に沿って順に配置される。反射型偏光板５０２は、当該反射型偏光板５０２に入射した光の第１方向ｄ１の偏光成分を透過させ、第２方向の偏光成分を反射する。偏光制御パネル５０３は、当該偏光制御パネル５０３に入射した光の偏光方向を変化させて透過させる第１状態と、入射した光の偏光方向を維持して透過させる第２状態とを切り替え可能である。偏光板５０４は、当該偏光板５０４に入射した光の第１方向ｄ１または第２方向の偏光成分を透過させる。光学層５０５は、当該光学層５０５に入射した光の偏光方向を乱して透過させる。【選択図】図４

Description

本発明は、画像と鏡像を切り替えて表示可能な表示装置に関する。

画像と鏡像を切り替えて表示可能な表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この表示装置は、液晶表示部と、表示切換部とを備える。表示切換部には、液晶表示部側から順に反射型偏光板、液晶パネル、吸収型偏光板が配置される。表示切換部の液晶パネルが光の偏光軸を変化させずに透過させる状態では、液晶表示部の画像が表示される。液晶パネルが光の偏光軸を変化させて透過させる状態では、入射した外光が反射型偏光板により反射され、この反射光により鏡像が表示される。

特開２００４−３７９４４号公報

本発明者は、特許文献１に開示された表示装置を車両の車室内に搭載する場合、外光が車両のリアガラスなどの窓ガラスを透過して表示装置に入射することで、鏡像に明暗ムラや色ムラが視認される可能性があることを認識した。このようなムラを低減することが望まれる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像と鏡像を切り替えて表示可能な表示装置において、表示のムラを抑制できる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の表示装置は、互いに交差する第１方向から第３方向のうちの第３方向に沿って順に配置される表示パネル、反射型偏光板、偏光制御パネル、偏光板、光学層を備える。反射型偏光板は、当該反射型偏光板に入射した光の第１方向の偏光成分を透過させ、第２方向の偏光成分を反射する。偏光制御パネルは、当該偏光制御パネルに入射した光の偏光方向を変化させて透過させる第１状態と、入射した光の偏光方向を維持して透過させる第２状態とを切り替え可能である。偏光板は、当該偏光板に入射した光の第１方向または第２方向の偏光成分を透過させる。光学層は、当該光学層に入射した光の偏光方向を乱して透過させる。

本発明によれば、画像と鏡像を切り替えて表示可能な表示装置において、表示のムラを抑制できる。

第１の実施の形態に係る電子ミラー装置が搭載された車両の車室内を示す図である。 図１の車両の車室内を概略的に示す側面透視図である。 図１の電子ミラー装置の正面図である。 図１の電子ミラー装置の縦断面図である。 図２の電子ミラーシステムのブロック図である。 鏡像の表示時の図４の表示装置の動作を説明するための図である。 画像の表示時の図４の表示装置の動作を説明するための図である。 第２の実施の形態に係る表示装置の一部の縦断面図である。 第３の実施の形態に係る表示装置の一部の縦断面図である。 第４の実施の形態に係る表示装置の一部の縦断面図である。 第５の実施の形態に係る鏡像の表示時の表示装置の動作を説明するための図である。 画像の表示時の図１１の表示装置の動作を説明するための図である。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態を具体的に説明する前に、概要を述べる。第１の実施の形態は、画像と鏡像を切り替えて表示可能な表示装置に関する。表示装置は、車両に設置可能な車載表示装置であり、具体的には後方視認のために用いられる電子ミラー装置として構成される。表示装置は、表示パネル、反射型偏光板、偏光制御パネル、偏光板を備える。画像の表示時には、表示パネルは、車両の後部に設置されたカメラで撮像された車両の後方視界の画像を表示する。表示パネルが表示する画像は、反射型偏光板、偏光制御パネル、偏光板を透過して運転者に視認される。また、鏡像の表示時には、外光が偏光板と偏光制御パネルを透過し、反射型偏光板により反射され、この反射光による鏡像が運転者に視認される。

表示装置の偏光板には、外光が車両のリアガラスなどの窓ガラスを透過して入射する。窓ガラスを透過した光の偏光成分には、窓ガラスに用いられる強化ガラスなどの構造に起因して、窓ガラスを透過した位置に応じた空間的な強度分布が生じる。鏡像の表示時に、強度分布を有する一方向の偏光成分が表示装置の前面側の偏光板を透過し、反射型偏光板で反射され、その一方向の偏光成分の光が視認者に視認される。一方向の偏光成分の光は強度分布を有するため、既述のように、鏡像にムラが視認される可能性がある。そこで、第１の実施の形態に係る表示装置では、偏光板の視認者側に、入射光の偏光方向を乱して透過させる高リタデーションフィルムが設けられている。

なお、本明細書において、「パネル」、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「板」はフィルムやシートと呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、「偏光板」は、「偏光フィルム」や「偏光シート」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。

図１は、第１の実施の形態に係る電子ミラー装置５が搭載された車両１の車室２内を示す図である。図２は、図１の車両１の車室２内を概略的に示す側面透視図である。図３は、図１の電子ミラー装置５の正面図である。

図２に示すように、車両１には電子ミラーシステム５０００が搭載されている。電子ミラーシステム５０００は、電子ミラー装置５と、制御装置５２０と、カメラ７とを備える。電子ミラー装置５は、車両１の車室２内に取付部６により回動自在に取り付けられ、後方視認のために用いられる。電子ミラー装置５は、運転席３と助手席４との間の天井の前端部などに取り付けられる。

カメラ７は、車両１の後部に設置され、車両１の後方視界の画像を撮像し、得られた画像の画像データを制御装置５２０に出力する。制御装置５２０は、運転者による電子ミラー装置５の操作部５２３の操作に応じて、カメラ７で撮像された画像を電子ミラー装置５に表示させるか、鏡像を電子ミラー装置５に表示させるか制御する。

図４は、図１の電子ミラー装置５の縦断面図である。電子ミラー装置５は、本体ケース５Ａと、取付部６と、表示装置５００と、操作部５２３とを備える。本体ケース５Ａは、車両１の後方側に開口部を有する。本体ケース５Ａは、表示装置５００を収容する。

表示装置５００は、互いに交差する第１方向ｄ１から第３方向ｄ３のうちの第３方向ｄ３に沿って順に重ねて配置される表示パネル５０１と、反射型偏光板５０２と、偏光制御パネル５０３と、偏光板５０４と、光学層５０５とを備える。第１方向ｄ１は、表示装置５００の表示面の上下方向（短手方向）である。第２方向ｄ２は、表示装置５００の表示面の左右方向（長手方向）である。第３方向ｄ３は、表示装置５００の表示面の法線方向であって、表示面から視認者側に向かう方向である。ここでは、第１方向ｄ１から第３方向ｄ３は、互いに直交する。光学層５０５の第３方向ｄ３側に透明基材が設けられてもよい。

表示パネル５０１は、例えば、液晶表示パネルであり、カメラ７で撮像された車両１の後方視界の画像を表示する。図示は省略するが、表示パネル５０１は、バックライト、下偏光板、液晶層、上偏光板を有する。表示パネル５０１は、上偏光板を透過した第１方向ｄ１の直線偏光成分の光を出射する。出射された第１方向ｄ１の直線偏光成分の光が画像を形成する。表示パネル５０１は、公知の技術に基づいており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。

反射型偏光板５０２は、反射型偏光板５０２に入射した光の第１方向ｄ１の直線偏光成分を透過させ、第２方向ｄ２の直線偏光成分を反射する。このように、反射型偏光板５０２の透過軸の方向は、表示パネル５０１の上偏光板の透過軸の方向に沿っており、第１方向ｄ１である。反射型偏光板５０２の反射軸の方向は、第２方向ｄ２である。

偏光制御パネル５０３は、偏光制御パネル５０３に入射した光の偏光方向を概ね９０度変化させて透過させる第１状態と、入射した光の偏光方向を概ね維持して透過させる第２状態とを切り替え可能である。偏光制御パネル５０３は、第１状態では、入射光の偏光方向を第１方向ｄ１から第２方向ｄ２に変化させるとともに、入射光の偏光方向を第２方向ｄ２から第１方向ｄ１に変化させる。

偏光制御パネル５０３は、例えば、液晶パネルから構成される。図示は省略するが、この液晶パネルは、２枚の透明基板の間に液晶層を挟持したものである。それぞれの透明基板には透明電極が設けられ、これらの透明電極によって液晶層に電圧を印加できる。例えば、透明電極は、有効表示領域内をほぼ全面的に覆うように構成される。例えば、偏光制御パネル５０３は、電圧が印加されていない場合に第１状態になり、電圧が印加されている場合に第２状態になる。

偏光板５０４は、直線偏光板であり、当該偏光板５０４に入射した光の第１方向ｄ１の直線偏光成分を透過させ、入射した光の第２方向ｄ２の直線偏光成分を吸収する。このように偏光板５０４の透過軸の方向は、反射型偏光板５０２の透過軸の方向に沿っており、第１方向ｄ１である。偏光板５０４の吸収軸の方向は、第２方向ｄ２である。

偏光板５０４の吸収軸の方向は、車両１の水平方向に沿っている。偏光板５０４の吸収軸の方向は、車両１の水平方向と一致していなくてもよい。偏光板５０４の吸収軸の方向と、車両１の水平方向とのなす角度は、小さいほうが好ましいが、１５度以下であることが好ましく、５度以下であることがより好ましい。

光学層５０５は、当該光学層５０５に入射した光の偏光方向を含む偏光状態を乱して透過させる。光学層５０５は、３０００ｎｍ〜１５０００ｎｍのリタデーションを有する光学フィルムを含む。ここでは、光学層５０５は、光学フィルムである。このような光学フィルムは、高リタデーションフィルムとも呼ばれる。リタデーションは、４０００ｎｍ以上であることが好ましく、５０００ｎｍ以上とすることがより好ましい。リタデーションは、製造効率、薄膜化、裂けやすさを考慮して、１５０００ｎｍ以下であればよい。リタデーションが１５０００ｎｍを超える場合、製造効率が低下し、薄膜化が困難であり、裂けやすくなる可能性がある。

光学フィルムは、延伸により製造される延伸フィルムであってもよい。この場合、偏光板５０４の吸収軸と光学フィルムの延伸方向とのなす角度は、略４５度であってもよい。光学フィルムの延伸方向は、光学フィルムの遅相軸の方向である。この角度は、必要に応じて適宜調節でき、好ましくは３０〜６０度であり、より好ましくは４０〜５０度である。

図５は、図２の電子ミラーシステム５０００のより詳細なブロック図である。制御装置５２０は、制御部５２１と、記憶部５２２とを備える。カメラ７は、撮像した画像の画像データを制御部５２１に出力する。制御部５２１は、記憶部５２２に記憶された動作プログラムにもとづいて、画像を表示する操作が操作部５２３に行われた場合、表示パネル５０１にカメラ７の画像データを供給して画像を表示させ、偏光制御パネル５０３を第２状態に制御する。これにより、電子ミラー装置５は、カメラ７で撮像された画像を表示する。制御部５２１は、鏡像を表示する操作が操作部５２３に行われた場合、表示パネル５０１に画像を表示させず、偏光制御パネル５０３を第１状態に制御する。これにより、電子ミラー装置５は鏡像を表示する。

次に、以上の構成による表示装置５００の全体的な動作を説明する。
図６は、鏡像の表示時の図４の表示装置５００の動作を説明するための図である。図６では、説明を明瞭にするために、構成要素間の間隔を広げて図示している。

表示装置５００には、路面、水面、後方の車両のフロントガラスなどによる太陽光の反射光が入射しうる。このような反射光は、Ｓ偏光の成分がＰ偏光の成分より強い。Ｓ偏光の成分は、電場の振動方向が車両１の水平方向に沿っている。

また、車両１の窓ガラスを透過した外光の偏光成分には、窓ガラスを透過した位置に応じて空間的な強度分布が生じる。そのため、例えば、光学層５０５上の第１の位置に入射するＳ偏光の成分は、第２の位置に入射するＳ偏光の成分より強く、第１の位置に入射するＰ偏光の成分は、第２の位置に入射するＰ偏光の成分より弱い状況が想定できる。

光学層５０５は、このような入射光Ｌ１の偏光方向を含む偏光状態を乱して偏光板５０４側に透過させる。これにより、第１の位置に入射した光は、Ｓ偏光の成分が弱く、Ｐ偏光の成分が強くなることができ、光学層５０５を透過する。第２の位置に入射した光は、Ｓ偏光の成分が強く、Ｐ偏光の成分が弱くなることができ、光学層５０５を透過する。結果として、第１の位置を透過したＰ偏光の成分の強度は、第２の位置を透過したＰ偏光の成分の強度に近づきうる。このように、偏光方向が乱されることで、偏光板５０４に入射する光の偏光成分の強度分布が低減されると考えられる。

なお、路面等による太陽光の反射光が入射している場合、光学層５０５を透過した光においても、Ｓ偏光の成分はＰ偏光の成分より強いことが想定される。

偏光板５０４に入射した光のうち、第２方向ｄ２の偏光成分、すなわちＳ偏光の光は、偏光板５０４で吸収され、第１方向ｄ１の偏光成分、すなわちＰ偏光の光は、偏光板５０４を透過する。透過した第１方向ｄ１の偏光成分の光は、第１状態の偏光制御パネル５０３で偏光方向を第２方向ｄ２に変化させられる。この第２方向ｄ２の偏光成分の光は、反射型偏光板５０２で反射され、偏光制御パネル５０３で偏光方向を第１方向ｄ１に変化させられる。この第１方向ｄ１の偏光成分の光は、偏光板５０４を透過し、光学層５０５で偏光方向が乱され、視認者側に出射される。そのため視認者は、車両１の後方の鏡像を視認できる。偏光板５０４に入射する外光の偏光成分の強度分布が低減されているので、鏡像の明暗ムラや色ムラを抑制できる。また、相対的に強いＳ偏光の光は偏光板５０４で吸収され、鏡像は主にＰ偏光の光で形成されるので、視認者にまぶしさを感じさせにくくでき、鏡像の視認性を改善できる。

ここで、表示パネル５０１が誤動作して、何らかの画像を表示した場合を想定する。表示パネル５０１から出射された、画像を形成する第１方向ｄ１の偏光成分の光Ｌ２は、反射型偏光板５０２を透過して、偏光制御パネル５０３で偏光方向を第２方向ｄ２に変化させられる。この第２方向ｄ２の偏光成分の光は、偏光板５０４で吸収され、視認者側に出射されない。そのため、鏡像の表示時に表示パネル５０１が誤動作した場合に、表示パネル５０１の画像が鏡像に重なって視認されることを抑制できる。

図７は、画像の表示時の図４の表示装置５００の動作を説明するための図である。表示パネル５０１から出射された、画像を形成する第１方向ｄ１の偏光成分の光Ｌ４は、偏光方向を維持したまま、反射型偏光板５０２、第２状態の偏光制御パネル５０３、偏光板５０４を透過して、光学層５０５で偏光方向が乱され、視認者側に出射される。そのため視認者は、表示パネル５０１に表示された画像を視認できる。

一方、外光による入射光Ｌ３は、光学層５０５で偏光方向を乱されて偏光板５０４に入射し、偏光板５０４を透過した第１方向ｄ１の偏光成分の光は、偏光方向を維持したまま、偏光制御パネル５０３と反射型偏光板５０２を透過し、表示パネル５０１で反射される。表示パネル５０１での反射光の強度は、例えば入射光Ｌ３の強度の数％程度に減少する。この反射光は、偏光方向を第１方向ｄ１に維持したまま、反射型偏光板５０２、偏光制御パネル５０３、偏光板５０４、光学層５０５を透過し、視認者側に出射される。このような反射光の強度は、画像光の強度と比較して十分に小さいため、反射光によるゴーストは視認され難い。

本実施の形態によれば、光学層５０５が車両１の窓ガラスを透過した入射光の偏光方向を含む偏光状態を乱すので、偏光板５０４に入射する偏光成分の強度分布を低減できる。よって、表示のムラを抑制できる。

また、偏光板５０４の吸収軸と光学層５０５の光学フィルムの延伸方向とのなす角度が略４５度であることで、入射光の偏光方向を乱す度合いをより高めることができる。

また、偏光板５０４の吸収軸の方向は車両１の水平方向に沿っているため、路面、水面、後方の車両のフロントガラスなどによる太陽光の反射光のＳ偏光の成分を偏光板５０４が吸収できる。そのため、まぶしさを抑制でき、画像と鏡像の視認性を改善できる。

これに対して、偏光板５０４の吸収軸の方向が車両の水平方向と直交している比較例を想定すると、Ｓ偏光の成分が視認者に視認されるので、視聴者にまぶしく感じさせ、画像と鏡像の視認性を低下させる可能性がある。

（第１の実施の形態の変形例）
光学層５０５は、第１の実施の形態の光学フィルムに代えて、３０００ｎｍ未満のリタデーションを有する位相差フィルムを含んでもよい。ここでは、光学層５０５は、位相差フィルムである。位相差フィルムは、延伸フィルムである。この場合、偏光板５０４の吸収軸と位相差フィルムの延伸方向とのなす角度が略４５度である。位相差フィルムの延伸方向は、位相差フィルムの遅相軸の方向である。この角度は、必要に応じて適宜調節でき、好ましくは３０〜６０度であり、より好ましくは４０〜５０度である。位相差フィルムは、公知の技術に基づいており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。このような構成でも、入射光の偏光方向を乱すことができる。したがって、表示のムラを抑制できる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、光学層５０５が光学フィルムに代えて偏光散乱粒子を含むことが、第１の実施の形態と異なる。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図８は、第２の実施の形態に係る表示装置５００の一部の縦断面図である。図８では、偏光板５０４から視認者側の構成を示し、他の構成は図示を省略している。光学層５０５は、入射光の偏光方向を乱す偏光散乱粒子を含む。光学層５０５は、例えば、偏光散乱粒子を含むアクリル系塗料を偏光板５０４に塗布して、硬化させることで形成できる。

偏光散乱粒子は、偏光解消性粒子などとも呼ばれ、偏光を解消できる。偏光散乱粒子としては、たとえば、ポリアミドからなる球晶構造の多孔質微粒子を用いることができる。この多孔質微粒子は、複屈折を示すヒダが様々な方向に成長した構造になっており、光拡散性も有するため、可視光の広い波長の光に対して偏光解消性を示す。このような多孔質微粒子としては、例えば、参考文献（特開２０１４−２１９６３２号公報など）に記載された公知のものを用いることができる。

光学層５０５のヘイズ値は、１０％以下であることが好ましい。これにより、画像と鏡像の視認性の低下を抑制できる。なお、ヘイズ値は、ヘイズメーター「ＨＭ−１５０」（村上色彩技術研究所製）を用いてＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠した方法により測定することができる。

光学層５０５の偏光解消度は、０．０２以上であることが好ましい。これにより、表示のムラをより抑制できる。偏光解消度は、次の式１で定義される。
偏光解消度＝（ＬＣ１−ＬＣ２）／（ＬＰ２＋ＬＣ２） ・・・ （式１）

ここで、ＬＣ１は、光学層５０５を用いたクロスニコル輝度であり、次のように算出できる。光学層５０５を２枚の直線偏光板の間に挟み、挟んだ状態で直線偏光板を互いの吸収軸が直交するように配置する。一方の直線偏光板に垂直に白色平行光を照射しながら光学層５０５を回転させ、透過光量が最も小さい角度に光学層５０５を固定し、正面輝度を測定する。この正面輝度をＬＣ１とする。

ＬＣ２は、光学層５０５を用いないクロスニコル輝度である。正面輝度ＬＣ１を測定した状態から光学層５０５を取り除き、正面輝度を測定し、この正面輝度をＬＣ２とする。

ＬＰ２は、光学層５０５を用いない平行ニコル輝度である。正面輝度ＬＣ２を測定した状態から２枚の直線偏光板を互いの吸収軸が平行となるように位置関係を変更して、正面輝度を測定し、この正面輝度をＬＰ２とする。

透明接合層５０８は、光学層５０５の偏光板５０４とは反対側に配置される。透明接合層５０８は、例えば、ＯＣＡ（Optically Clear Adhesive）である。透明接合層５０８は、光学層５０５と透明基材５０９を接合する。

透明基材５０９は、透明接合層５０８の光学層５０５とは反対側に配置される。透明基材５０９は、例えば、ガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等から形成できる。

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、光学層５０５が車両１の窓ガラスを透過した入射光の偏光方向を乱すので、表示のムラを抑制できる。

なお、光学層５０５は、偏光散乱粒子を含むＯＣＡから構成されてもよい。この場合、光学層５０５が偏光板５０４と透明基材５０９を接合する。透明接合層５０８は不要である。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は、表示パネル５０１と反射型偏光板５０２とが透明接合層で接合されていることが、第１の実施の形態と異なる。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図９は、第３の実施の形態に係る表示装置５００の一部の縦断面図である。図９では、偏光制御パネル５０３から視認者側の構成は図示を省略している。表示装置５００は、第１の実施の形態の構成に加え、透明接合層５１５を備える。表示パネル５０１は、バックライト５１１、下偏光板５１２、液晶層５１３、上偏光板５１４を有する。

透明接合層５１５は、表示パネル５０１と反射型偏光板５０２とを接合する。具体的には、透明接合層５１５は、上偏光板５１４と反射型偏光板５０２との間に設けられ、上偏光板５１４と反射型偏光板５０２とを接合する。透明接合層５１５は、例えば、ＯＣＡである。

本実施の形態によれば、反射型偏光板５０２と表示パネル５０１の間において、反射型偏光板５０２と空気との界面、および、表示パネル５０１と空気との界面を削減できるので、画像の表示時に表示パネル５０１の上偏光板５１４での外光の反射を低減できる。よって、画像の表示時に鏡像が視認されることをより確実に抑制できる。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は、表示パネル５０１の上偏光板を省いていることが、第１の実施の形態と異なる。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図１０は、第４の実施の形態に係る表示装置５００の一部の縦断面図である。図１０では、偏光制御パネル５０３から視認者側の構成は図示を省略している。表示パネル５０１は、バックライト５１１、下偏光板５１２、液晶層５１３を有し、上偏光板を有さない。

反射型偏光板５０２は、液晶層５１３の下偏光板５１２とは反対側に配置される。反射型偏光板５０２と液晶層５１３との間に直線偏光板が非介在である。つまり、反射型偏光板５０２が表示パネル５０１の上偏光板を兼ねている。

本実施の形態によれば、表示パネル５０１の偏光板を削減できるので、部品を削減できる。

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態は、反射型偏光板５０２が円偏光反射層を備えることが、第１の実施の形態と異なる。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図１１は、第５の実施の形態に係る鏡像の表示時の表示装置５００の動作を説明するための図である。図１１では、説明を明瞭にするために、構成要素間の間隔を広げて図示している。表示装置５００において、反射型偏光板５０２は、第３方向に沿って表示パネル５０１側から順に配置される第１の波長板５３０と、円偏光反射層５３１と、第２の波長板５３２とを有する。

第１の波長板５３０は、１／４波長板であり、第１の波長板５３０に入射した光の第１方向ｄ１の直線偏光成分を第１回転方向ｒ１の円偏光成分に変換して透過させる。ここでは、第１回転方向ｒ１を左回転とする。

円偏光反射層５３１は、可視光領域で選択反射を示すコレステリック液晶層を含む。円偏光反射層５３１は、円偏光反射層５３１に入射した光の第１回転方向ｒ１の円偏光成分を透過させ、第１回転方向ｒ１とは反対の第２回転方向ｒ２の円偏光成分を反射する。ここでは、第２回転方向ｒ２を右回転とする。

第２の波長板５３２は、１／４波長板であり、第２の波長板５３２に入射した光の第１回転方向ｒ１の円偏光成分を第１方向ｄ１の直線偏光成分に変換して透過させる。第２の波長板５３２は、入射光の第２回転方向ｒ２の円偏光成分を第２方向ｄ２の直線偏光成分に変換して透過させる。

本実施の形態においても、反射型偏光板５０２は、入射光の第１方向ｄ１の直線偏光成分を透過させ、第２方向ｄ２の直線偏光成分を反射する。

次に、表示装置５００の動作を説明する。鏡像の表示時においては、第１の実施の形態と同様に、入射した光Ｌ１１は、光学層５０５、偏光板５０４、第１状態の偏光制御パネル５０３を透過して、第２方向ｄ２の直線偏光成分の光となる。第２方向ｄ２の直線偏光成分の光は、第２の波長板５３２で第２回転方向ｒ２の円偏光成分の光に変換される。第２回転方向ｒ２の円偏光成分は、円偏光反射層５３１で反射される。反射光も第２回転方向ｒ２の円偏光成分であり、第２の波長板５３２で第２方向ｄ２の直線偏光成分に変換される。この第２方向ｄ２の直線偏光成分の光は、第１の実施の形態と同様に、偏光制御パネル５０３で偏光方向を第１方向ｄ１に変化させられる。この第１方向ｄ１の直線偏光成分の光は、偏光板５０４、光学層５０５を透過し、視認者側に出射される。そのため、車両１の後方の鏡像が視認される。第１の実施の形態と同様に、光学層５０５により、鏡像の明暗ムラや色ムラを抑制できる。また、偏光板５０４により、視認者にまぶしさを感じさせにくくでき、鏡像の視認性を改善できる。

ここで、表示パネル５０１が誤動作して何らかの画像を表示した場合、表示パネル５０１から出射された、画像を形成する第１方向ｄ１の直線偏光成分の光（図示せず）は、第１の波長板５３０で第１回転方向ｒ１の円偏光成分の光Ｌ１２に変換される。光Ｌ１２は、円偏光反射層５３１を透過して、第２の波長板５３２で第１方向ｄ１の直線偏光成分の光に変換される。第１方向ｄ１の直線偏光成分の光は、偏光制御パネル５０３で偏光方向を第２方向ｄ２に変化させられる。この第２方向ｄ２の直線偏光成分の光は、偏光板５０４で吸収され、視認者側に出射されない。そのため、鏡像の表示時に表示パネル５０１が誤動作した場合に、表示パネル５０１の画像が鏡像に重なって視認されることを抑制できる。

図１２は、画像の表示時の図１１の表示装置５００の動作を説明するための図である。表示パネル５０１から出射された、画像を形成する第１方向ｄ１の直線偏光成分の光（図示せず）は、第１の波長板５３０で第１回転方向ｒ１の円偏光成分の光Ｌ１４に変換される。光Ｌ１４は、円偏光反射層５３１を透過して、第２の波長板５３２で第１方向ｄ１の直線偏光成分の光に変換される。第１方向ｄ１の直線偏光成分の光は、偏光方向を維持したまま、第２状態の偏光制御パネル５０３、偏光板５０４、光学層５０５を透過して、視認者側に出射される。そのため、視認者は、表示パネル５０１に表示された画像を視認できる。

一方、外光による入射光Ｌ１３は、光学層５０５を透過して偏光板５０４に入射し、偏光板５０４を透過した第１方向ｄ１の直線偏光成分の光は、偏光制御パネル５０３を透過し、第２の波長板５３２で第１回転方向ｒ１の円偏光成分の光に変換される。この光は、円偏光反射層５３１を透過して、その一部は第１の波長板５３０の表面で反射され、第２回転方向ｒ２の円偏光成分の光となる。この光は、円偏光反射層５３１で反射され、視認者側に到達しない。そのため、画像の表示時に反射光によるゴーストが視認されることを、第１の実施の形態よりも確実に抑制できる。また、第１の実施の形態の他の効果も得ることができる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、第１から第５の実施の形態において、偏光制御パネル５０３が第１状態のときに画像を表示し、第２状態のときに鏡像を表示するように構成してもよい。この場合、第１方向と第２方向とを逆にして、第１方向を表示装置５００の表示面の左右方向（長手方向）として、第２方向を表示装置５００の表示面の上下方向（短手方向）とすればよい。また、偏光板５０４は、第２方向の偏光成分を透過させ、第１方向の偏光成分を吸収するように構成する。つまり、この場合にも偏光板５０４の吸収軸の方向は、車両１の水平方向に沿っている。この変形例では、電子ミラーシステム５０００の構成の自由度を向上できる。

第２の実施の形態において、透明基材５０９は、第１の実施の形態の３０００ｎｍ〜１５０００ｎｍのリタデーションを有する光学フィルムであってもよいし、３０００ｎｍ未満のリタデーションを有する位相差フィルムであってもよい。この場合、偏光板５０４の吸収軸と光学フィルムまたは位相差フィルムの遅相軸（延伸方向）とのなす角度が略４５度である。この変形例では、入射光の偏光方向を乱す度合いをより高めることができる。

第５の実施の形態において、第１回転方向ｒ１を右回転として、第２回転方向ｒ２を左回転としてもよい。この場合にも、反射型偏光板５０２が、入射光の第１方向ｄ１の直線偏光成分を透過させ、第２方向ｄ２の直線偏光成分を反射するように、第１の波長板５３０、円偏光反射層５３１、第２の波長板５３２を構成すればよい。この変形例では、表示装置５００の構成の自由度を向上できる。

第１の実施の形態の変形例、第２または第５の実施の形態に、第３の実施の形態を組み合わせ、表示パネル５０１と反射型偏光板５０２とが透明接合層５１５で接合されてもよい。第１の実施の形態の変形例、第２または第５の実施の形態に、第４の実施の形態を組み合わせ、表示パネル５０１の上偏光板を省いてもよい。第１の実施の形態の変形例、または、第２の実施の形態に、第５の実施の形態を組み合わせ、反射型偏光板５０２が円偏光反射層５３１を備えてもよい。組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態それぞれの効果をあわせもつ。

本発明の一態様は、次の通りである。
［項目１］
互いに交差する第１方向から第３方向のうちの第３方向に沿って順に配置される表示パネル、反射型偏光板、偏光制御パネル、偏光板、光学層を備え、
前記反射型偏光板は、当該反射型偏光板に入射した光の前記第１方向の偏光成分を透過させ、第２方向の偏光成分を反射し、
前記偏光制御パネルは、当該偏光制御パネルに入射した光の偏光方向を変化させて透過させる第１状態と、入射した光の偏光方向を維持して透過させる第２状態とを切り替え可能であり、
前記偏光板は、当該偏光板に入射した光の前記第１方向または前記第２方向の偏光成分を透過させ、
前記光学層は、当該光学層に入射した光の偏光方向を乱して透過させることを特徴とする表示装置。
この態様によると、光学層が入射光の偏光方向を乱すので、偏光板に入射する偏光成分の強度分布を低減できる。よって、表示のムラを抑制できる。

［項目２］
前記光学層は、３０００ｎｍ〜１５０００ｎｍのリタデーションを有する光学フィルムを含むことを特徴とする項目１に記載の表示装置。
この場合、入射光の偏光方向を乱すことができる。

［項目３］
前記光学フィルムは、延伸フィルムであり、
前記偏光板の吸収軸と前記光学フィルムの延伸方向とのなす角度が略４５度であることを特徴とする項目２に記載の表示装置。
この場合、入射光の偏光方向を乱す度合いをより高めることができる。

［項目４］
前記光学層は、延伸フィルムである位相差フィルムを含み、
前記偏光板の吸収軸と前記位相差フィルムの延伸方向とのなす角度が略４５度であることを特徴とする項目１に記載の表示装置。
この場合、入射光の偏光方向を乱すことができる。

［項目５］
前記光学層は、入射光の偏光方向を乱す偏光散乱粒子を含むことを特徴とする項目１に記載の表示装置。
この場合、入射光の偏光方向を乱すことができる。

［項目６］
前記光学層のヘイズ値は、１０％以下であり、
前記光学層の偏光解消度は、０．０２以上であることを特徴とする項目５に記載の表示装置。
この場合、画像と鏡像の視認性の低下を抑制できるとともに、表示のムラをより抑制できる。

［項目７］
前記表示装置は、車両に設置可能であり、
前記偏光板の吸収軸の方向は、前記車両の水平方向に沿っていることを特徴とする項目１から６のいずれかに記載の表示装置。
この場合、偏光板が外光のＳ偏光の成分を吸収するので、まぶしさを抑制でき、画像と鏡像の視認性を改善できる。

［項目８］
前記反射型偏光板は、前記第３方向に沿って前記表示パネル側から順に配置される第１の波長板、円偏光反射層、第２の波長板を備え、
前記第１の波長板は、当該第１の波長板に入射した光の前記第１方向の偏光成分を第１回転方向の円偏光成分に変換して透過させ、
前記円偏光反射層は、当該円偏光反射層に入射した光の前記第１回転方向の円偏光成分を透過させ、前記第１回転方向とは反対の第２回転方向の円偏光成分を反射し、
前記第２の波長板は、当該第２の波長板に入射した光の前記第１回転方向の円偏光成分を前記第１方向の偏光成分に変換して透過させることを特徴とする項目１から７のいずれかに記載の表示装置。
この場合、画像表示時に、入射した外光が第１の波長板で反射された反射光は、円偏光反射層を透過しないので、反射光によるゴーストが視認されることをより確実に抑制できる。

［項目９］
前記反射型偏光板と前記表示パネルとを接合する透明接合層を備えることを特徴とする項目１から８のいずれかに記載の表示装置。
この場合、反射型偏光板と空気との界面、表示パネルと空気との界面を削減できるので、画像表示時に表示パネルでの外光の反射を低減できる。

［項目１０］
前記表示パネルは、液晶層を有し、
前記反射型偏光板と前記液晶層との間に直線偏光板が非介在であることを特徴とする項目１から８のいずれかに記載の表示装置。
この場合、表示パネルの直線偏光板を削減できる。

１…車両、５…電子ミラー装置、５００…表示装置、５０１…表示パネル、５０２…反射型偏光板、５０３…偏光制御パネル、５０４…偏光板、５０５…光学層、５０８…透明接合層、５１３…液晶層、５１５…透明接合層、５３０…第１の波長板、５３１…円偏光反射層、５３２…第２の波長板。

Claims (10)

1. 互いに交差する第１方向から第３方向のうちの第３方向に沿って順に配置される表示パネル、反射型偏光板、偏光制御パネル、偏光板、光学層を備え、
   前記反射型偏光板は、当該反射型偏光板に入射した光の前記第１方向の偏光成分を透過させ、第２方向の偏光成分を反射し、
   前記偏光制御パネルは、当該偏光制御パネルに入射した光の偏光方向を変化させて透過させる第１状態と、入射した光の偏光方向を維持して透過させる第２状態とを切り替え可能であり、
   前記偏光板は、当該偏光板に入射した光の前記第１方向または前記第２方向の偏光成分を透過させ、
   前記光学層は、当該光学層に入射した光の偏光方向を乱して透過させることを特徴とする表示装置。
2. 前記光学層は、３０００ｎｍ〜１５０００ｎｍのリタデーションを有する光学フィルムを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記光学フィルムは、延伸フィルムであり、
   前記偏光板の吸収軸と前記光学フィルムの延伸方向とのなす角度が略４５度であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記光学層は、延伸フィルムである位相差フィルムを含み、
   前記偏光板の吸収軸と前記位相差フィルムの延伸方向とのなす角度が略４５度であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 前記光学層は、入射光の偏光方向を乱す偏光散乱粒子を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記光学層のヘイズ値は、１０％以下であり、
   前記光学層の偏光解消度は、０．０２以上であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
7. 前記表示装置は、車両に設置可能であり、
   前記偏光板の吸収軸の方向は、前記車両の水平方向に沿っていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の表示装置。
8. 前記反射型偏光板は、前記第３方向に沿って前記表示パネル側から順に配置される第１の波長板、円偏光反射層、第２の波長板を備え、
   前記第１の波長板は、当該第１の波長板に入射した光の前記第１方向の偏光成分を第１回転方向の円偏光成分に変換して透過させ、
   前記円偏光反射層は、当該円偏光反射層に入射した光の前記第１回転方向の円偏光成分を透過させ、前記第１回転方向とは反対の第２回転方向の円偏光成分を反射し、
   前記第２の波長板は、当該第２の波長板に入射した光の前記第１回転方向の円偏光成分を前記第１方向の偏光成分に変換して透過させることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の表示装置。
9. 前記反射型偏光板と前記表示パネルとを接合する透明接合層を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の表示装置。
10. 前記表示パネルは、液晶層を有し、
    前記反射型偏光板と前記液晶層との間に直線偏光板が非介在であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の表示装置。

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