JP7044069B2 - 積層体、調光装置、調光部材、車両 - Google Patents

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Description

本発明は、積層体、調光装置、調光部材、車両に関する。
従来、例えば窓に貼り付けて外来光の透過を制御する電子ブラインド等に利用可能な調光用の積層体に関する工夫が種々に提案されている(特許文献1、2)。このような積層体の1つに、液晶を利用したものがある。
液晶を利用した積層体において、まず、透明電極が設けられた基板により液晶を挟持して液晶セルが製造される。次いで、この液晶セルを吸収型偏光部材により挟持することにより積層体が作成される。そして、透明電極間に印加する電圧を変化させることにより、液晶の配向を変更し、これらによって外光の透過光量を制御する。
特開平03-47392号公報 特開平08-184273号公報
このような積層体において、一方の側から入射した光の透過光量の制御のみならず、他方の側から入射した光を必要に応じて反射する、いわゆる鏡として利用できればより便利である。
本発明は、上記課題を解決するために以下のようなものを提供する。
(1)第1液晶部材と、反射型偏光部材と、第2液晶部材とがこの順に設けられており、前記第1液晶部材は、第1印加電圧によって配向状態が変化する第1液晶セルと該第1液晶セルの外側に設けられた第1吸収型偏光部材とを備えるか、又は、第1印加電圧によって配向状態が変化するとともに前記第1吸収型偏光部材としての機能を有する第1液晶セルを備え、前記第1印加電圧の制御によって、前記第1液晶セルは、入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を透過するモードと、入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を方向転換して透過するモードと、の間で切換可能、前記入射光をそのまま透過するモードと、一方の偏光を遮光し他方の偏光を透過するモードとの間で切換可能、又は、入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を透過するモードと、入射光のうちの一方の偏光を透過し、他方の偏光を遮光するモードと、の間で切換可能であり、前記反射型偏光部材は、前記第1液晶部材を透過した光を入射し、その入射光の一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射し、前記第2液晶部材は、第2印加電圧によって配向状態が変化する第2液晶セルと該第2液晶セルの外側に設けられた第2吸収型偏光部材とを備えるか、又は、第2印加電圧によって配向状態が変化するとともに前記第2吸収型偏光部材としての機能を有する第2液晶セルを備え、前記反射型偏光部材が偏光を透過した場合、前記第2液晶セルは、前記第2印加電圧の制御によって、前記偏光を遮光するモードと、透過するモードとの間で切換可能である、積層体。
(2) (1)において、前記第1液晶セルと前記反射型偏光部材側との間に吸収型偏光部材が設けられていない積層体。
(3) (1)又は(2)において、前記第1液晶部材が、前記第1液晶セルの外側に第1吸収型偏光部材が設けられ、前記第2液晶部材が、前記第2液晶セルの外側に第2吸収型偏光部材が設けられる場合、前記第1吸収型偏光部材は、前記第1液晶セルの前記反射型偏光部材と逆側の面に配置され、前記第2吸収型偏光部材は、前記第2液晶セルの前記反射型偏光部材と逆側の面に配置される積層体。
(4) (2)又は(3)において、前記第2液晶部材は、前記反射型偏光部材側に配置された第3吸収型偏光部材を備え、該第3吸収型偏光部材は、前記反射型偏光部材を透過した光を透過する積層体。
(5) (2)又は(3)において、前記第2液晶セルと前記反射型偏光部材との間に、吸収型偏光部材が設けられていない積層体。
(6) (2)から(5)のいずれかにおいて、前記第1液晶セル及び前記第2液晶セルが、垂直配向方式、横電界スイッチング方式又はねじれネマティック方式で駆動される積層体。
(7) (1)又は(2)において、前記第2液晶セルが、前記第2吸収型偏光部材としての機能を有する場合、前記第2液晶セルは、ねじれネマティック方式で駆動され且つ二色性色素を含む液晶層を備える積層体。
(8) (7)において、前記第1液晶セルは、垂直配向方式、横電界スイッチング方式又はねじれネマティック方式で駆動され、前記第1液晶セルの、前記反射型偏光部材と逆側に第1吸収型偏光部材を備える積層体。
(9) (1)又は(2)において、前記第1液晶セルが、前記第1吸収型偏光部材としての機能を有する場合、前記第1液晶セルは、垂直電界方式で駆動され、且つ二色性色素を含む液晶層を含む積層体。
(10) (9)において、前記第2液晶セルは、垂直配向方式、横電界スイッチング方式又はねじれネマティック方式で駆動され、前記第2液晶セルの前記反射型偏光部材と逆側の面に第2吸収型偏光部材を備える積層体。
(11) (1)又は(2)において、 前記第1液晶セルが、前記第1吸収型偏光部材としての機能を有する場合、前記第1液晶セルが、横電界スイッチング方式で駆動され、且つ二色性色素を含む液晶層を備える積層体。
(12) (11)において、前記第2液晶セルが、前記第2吸収型偏光部材としての機能を有する場合、前記第2液晶セルが、横電界スイッチング方式で駆動され、且つ二色性色素を含む液晶層を備える積層体。
(13) 透明部材と、前記透明部材に配置される(1)から(12)までのいずれかの積層体と、を備える調光部材。
(14) (1)から(12)までのいずれかの積層体が、外光が入射する部位に配置された車両。
(15) 入射光のうち第1偏光を反射し、前記第1偏光に直交する第2偏光を透過する反射型偏光部材と、印加電圧によって配向状態が変化する第1液晶セルを有する第1液晶部材とが少なくとも積層された積層体であって、当該積層体の前記反射型偏光部材側から入射する第1入射光に対しては、前記第1入射光のうち、前記第1偏光を反射し、前記第1入射光のうち、前記第2偏光を、遮光と透過との間で切り替え、当該積層体の前記反射型偏光部材側とは反対側から入射する第2入射光に対しては、前記第2入射光の前記第1偏光及び前記第2偏光のいずれか一方の偏光を遮光し、他方の偏光を、少なくとも遮光と透過との間で切り換えること、を特徴とする積層体。
(16) (15)において、前記第1液晶部材の前記反射型偏光部材側と反対側に設けられる第1吸収型偏光部材と、前記反射型偏光部材と前記第1液晶部材との間に設けられる第2吸収型偏光部材とを備えること、を特徴とする積層体。
(17) (15)において、前記反射型偏光部材を透過した前記第2偏光を透過する吸収型偏光部材を備え、前記第1液晶セルは、二色性色素を含むこと、を特徴とする積層体。
(18) (17)において、前記第1液晶セルは、カイラル剤を含むこと、を特徴とする積層体。
(19) (17)において、前記第1液晶セルは、垂直電界方式で駆動されること、を特徴とする積層体。
(20) (17)において、前記第1液晶セルは、横電界方式で駆動されること、を特徴とする積層体。
(21) 反射型偏光部材と、二色性染料を含み、印加電圧によって配向状態が変化する第1液晶部材と、二色性染料を含み、印加電圧によって配向状態が変化する第2液晶部材とが少なくとも積層された積層体であって、前記第1液晶部材及び前記第2液晶部材の少なくとも一方は、電圧の印加状態に応じて、前記反射型偏光部材の透過軸と同じ方向の透過軸を有すること、を特徴とする積層体。
(22) (15)から(21)までのいずれかの積層体と、前記積層体に電圧を印加する駆動電源と、を備える調光装置。
(23) (22)において、前記積層体に貼付される透明基材を備えること、を特徴とする調光装置。
(24) 透明部材と、前記透明部材に配置される(15)から(20)までのいずれかの積層体と、を備える調光部材。
(25) (24)の調光部材が、外光が入射する部位に配置された車両。
本発明は、一方の側から入射した光の透過光量を制御するとともに、他方の側から入射した光を必要に応じて反射することができる。
本発明の第1実施形態の積層体1の概略断面図である。 第1液晶部材100の断面図である。 第2液晶部材300の断面図である。 本発明の第2実施形態の積層体1Aの概略断面図である。 本発明の第3実施形態の積層体1Bの概略断面図である。 本発明の第4実施形態の積層体1Cの概略断面図である。 本発明の第5実施形態の積層体1Dの概略断面図である。 本発明の第6実施形態の積層体1Eの概略断面図である。 本発明の第7実施形態の積層体1Fの概略断面図である。 本発明の第8実施形態の積層体1Gの概略断面図である。 本発明の第9実施形態の積層体1Hの概略断面図である。 本発明の第10実施形態の積層体1Jの概略断面図である。 第11実施形態の積層体1Kの概略断面図である。 積層体1Kを車両のフロントガラス等の車内側の上部に取り付けられるサンバイザー等として用いた場合を示す図である。 第1液晶セル400の断面図である。 第13実施形態の積層体1Mの概略断面図である。 第15実施形態の積層体1Pの概略断面図である。 第18実施形態の積層体1Sの概略断面図である。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態の積層体1の概略断面図である。図示するように積層体1は、第1液晶部材100と、反射型偏光部材200と、第2液晶部材300とがこの順に設けられている。積層体1は、例えば窓ガラスに貼り付けられるものであり、第1液晶部材100側が観察者側である。積層体1の第2液晶部材300側が、窓ガラス等の透明板部材に、粘着剤や接着剤等により貼着されている。
積層体1は、入射した光の透過、遮光、反射を切り替え可能な部材である。積層体1は、上述のように、透明部材に配置され、調光部材として主に使用される。例えば、積層体1は、透明樹脂板や、ガラス等の透明部材に粘着剤等により貼付されたり、合わせガラスの中間材とともに、又は中間材の代わりにガラス板(透明部材)間に挟持されたりする調光部材として使用される。
この積層体1(調光部材)は、例えば、建築物の窓ガラスや、ショーケース、屋内の透明パーテーション、車両のウインドウ等の調光を図る部位(外光が入射する部位、例えば、フロントや、サイド、リア、ルーフ等のウインドウ)に配置される。
また、この積層体1(調光部材)は、車両のフロントガラス(外光が入射する部位)等の車内側の上部に取り付けられるサンバイザー等として用いられるようにしてもよい。
(第1液晶部材)
図2は第1液晶部材100の断面図である。第1液晶部材100は、第1印加電圧によって配向状態が変化する第1液晶セル104と、第1液晶セル104の外部に設けられた第1吸収型偏光部材102と、を有する。
(第1吸収型偏光部材)
第1吸収型偏光部材102は、ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素等を含浸させた後、延伸して第1吸収型偏光部材102としての光学的機能を果たす光学機能層が形成され、TAC(トリアセチルセルロース)等の透明フィルム材である基材により光学機能層を挟持して作製される。第1吸収型偏光部材102は、アクリル系透明粘着樹脂等の接着剤層によって第1液晶セル104に配置される。なお、第1吸収型偏光部材102には、第1液晶セル104側に光学補償のための位相差フィルム102Aが設けられるが、位相差フィルム102Aは、必要に応じて省略してもよい。
(第1液晶セル)
第1液晶セル104は、フィルム状の第1積層部105D及び第2積層部105Uを備え、第1積層部105D及び第2積層部105Uは第1液晶層108を挟持している。
(第1積層部,第2積層部)
第1積層部105Dは、透明フィルム材である基材106に、透明電極111、スペーサ112及び配向層113を作製して形成される。第2積層部105Uは、透明フィルム材である基材115に、透明電極116及び配向層117を積層して形成される。
(基材)
基材106、115は、種々の透明フィルム材を適用することができるが、光学異方性の小さなフィルム材を適用することが望ましい。本実施形態において、基材106、115は、厚み100μmのポリカーボネートフィルムが適用されるが、種々の厚みのフィルム材を適用することができ、さらにはCOP(シクロオレフィンポリマー)フィルム等を適用してもよい。
(透明電極)
透明電極111,116は、この種のフィルム材に適用される各種の電極材料を適用することができ、本実施形態ではITO(Indium Tin Oxide)である透明電極材により形成される。
(スペーサ)
スペーサ112は、第1液晶層108の厚みを規定するために設けられ、各種の樹脂材料を広く適用することができる。本実施形態ではフォトレジストにより作製され、透明電極111が作製された基材106の上に、フォトレジストを塗工して露光、現像することにより作製される。スペーサ112は、第2積層部105Uに設けるようにしてもよく、第2積層部105U及び第1積層部105Dの双方に設けるようにしてもよい。また、スペーサ112は、配向層113の上に設けるようにしてもよい。さらに、スペーサは、いわゆるビーズスペーサを適用してもよい。
(配向層)
配向層113,117は、光配向層により形成される。この光配向層に適用可能な光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を広く適用することができるが、本実施形態では、例えば光二量化型の材料を使用する。この光二量化型の材料については、「M.Schadt, K.Schmitt, V. Kozinkov and V. Chigrinov : Jpn. J. Appl.Phys., 31, 2155 (1992)」、「M. Schadt, H. Seiberle and A. Schuster : Nature, 381, 212(1996)」等に開示されている。なお光配向層に代えてラビング処理により配向層を作製してもよく、微細なライン状凹凸形状を賦型処理して配向層を作製してもよい。
(液晶層)
第1液晶層108は、この種の液晶部材に適用可能な各種の液晶層材料を広く適用することができる。具体的には、第1液晶層108として、例えばメルク社製MLC2166等の液晶材料を適用することができる。なお、第1液晶セル104は、第1液晶層108を囲むように、シール材119が配置され、このシール材119により第2積層部105U、第1積層部105Dが一体に保持され、液晶材料の漏出が防止される。ここでシール材119は、例えばエポキシ樹脂、紫外線硬化性樹脂等を適用することができる。
(駆動電源)
駆動電源S1は、第1液晶部材100の透明電極111,116間に、一定の時間間隔で極性が切り替わる矩形波の第1印加電圧を加える。第2積層部105U及び第1積層部105Dに設けられた透明電極111,116に第1印加電圧が加えられると、第1液晶層108に電界が生じる。第1液晶層108に生じた電界により、第1液晶層108に設けられた液晶層材料の配向が制御される。これにより、第1液晶部材100の透過光を制御可能となる。
第1実施形態の第1液晶部材100における第1液晶層108の配向制御には、VA方式(Vertical Alignment,垂直配向型)が適用される。VA方式では、駆動電源S1の振幅が0Vの場合(駆動電圧が0Vの場合)である無電界時、第1液晶層108の液晶分子は垂直配向し、これにより第1液晶部材100は、入射光を遮光して遮光状態となる。また、この駆動電源S1の振幅を増大させて駆動電圧を立ち上げると、第1液晶層108の液晶層は水平配向し、第1液晶部材100は、入射光を透過させる。
しかし、VA方式に代えて、ねじれネマティック(TN:Twisted Nematic)方式、横電界スイッチング(IPS:In Plane Switching,FFS:Fringe Field Switching)方式等、種々の駆動方式を適用してよい。
TN方式は、電界の印加により、液晶分子の配向を垂直方向と水平ねじれ方向とで変化させ、光の旋光性を利用して透過光量を制御する方式である。
また、IPS方式は、配向させた液晶分子を基板に対して横(水平)方向に回転させることにより透過光量を制御する方式である。
FFS方式は、IPS方式と同じく基板に対して液晶分子が横(水平)方向に動くが、ねじれと曲がりを伴うことにより透過光量を制御する方式である。
なお第1液晶セル104は、光配向層のパターンニング等により、本実施形態においては、いわゆるシングルドメインにより駆動する。ただしこれに限らず、マルチドメインにより駆動する方式であっても良い。
第1液晶部材100の第1液晶セル104は、後述するが、駆動電源S1より加えられる第1印加電圧をOFFにすると、入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を透過するモード(OFF)になり、第1印加電圧をONにすると、入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を方向転換して透過するモードとなる。
なお、IPS方式の場合は、本実施形態と同様に駆動されるが、TN方式の場合は、駆動電源S1より加えられる第1印加電圧をONにすると、入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を透過するモード(OFF)になり、第1印加電圧をOFFにすると、入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を方向転換して透過するモードとなる。
(反射型偏光部材)
反射型偏光部材200としては、本実施形態ではDBEF(登録商標,住友スリーエム社製 DBEF-D3-340)を用いる。DBEFは、複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子であり、一方の振動方向の直線偏光を透過し、他方の振動方向の直線偏光を反射する。
ただし、反射型偏光部材200としてはこれに限定されず、目的に応じて適宜選択することができ、例えばワイヤーグリッド型偏光子であってもよい。ワイヤーグリッド型偏光子は、金属細線によって偏光の一方を透過し、他方を反射させる偏光子である。ワイヤーグリッド偏光子は、金属ワイヤーを周期的に配列したものである。ワイヤーグリッドが偏光子として機能するためには,ワイヤー間隔が入射電磁波の波長よりも十分小さいことが必要となる。ワイヤーグリッド偏光子では、金属ワイヤーが等間隔に配列されている。金属ワイヤーの長手方向と平行な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子において反射され、垂直な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子を透過する。
また、反射型偏光部材200としては、上記のDBEF、ワイヤーグリッド以外にコレステリック液晶も考えられる。コレステリック液晶を用いる場合は、広帯域で偏光反射するコレステリック液晶であることが好ましい。したがって、λ/4位相差層とコレステリック液晶層とλ/4位相差層との3層が積層された反射偏光素子が好ましい。若しくは、赤、緑、青を偏光反射するコレステリック液晶層を、3層積層してもよい。
(第2液晶部材)
図3は第2液晶部材300の断面図である。第2液晶部材300は、第1液晶部材100と略同様の構成である。同様な構成については、説明を省略する。
第2液晶部材300が第1液晶部材100と異なる点は、第2液晶セル304の両側に吸収型偏光部材302,303が設けられている点である。第2液晶セル304と反射型偏光部材200との間には第3吸収型偏光部材303が設けられており、第2液晶セル304の逆側には第2吸収型偏光部材302が設けられている。なお、第2液晶部材300における第2液晶層308の配向制御には、上述の第1液晶層108と同様に、VA方式が適用される。
第2液晶部材300の第2液晶セル304も駆動電源S1より加えられる第1印加電圧をOFFにすると、入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を透過するモード(OFF)になり、第1印加電圧をONにすると、入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を方向転換して透過するモードとなる。
(透過軸の向き説明)
次に、第1実施形態における第1吸収型偏光部材102、第2吸収型偏光部材302、第3吸収型偏光部材303の透過軸及び反射型偏光部材200の反射軸の向きについて説明する。
本実施形態は、反射型偏光部材200の反射軸の向きと、第3吸収型偏光部材303の透過軸の向きは直交する。すなわち反射型偏光部材200の透過軸の向きと、第3吸収型偏光部材303の透過軸の向きは同じである。
第1吸収型偏光部材102、第2吸収型偏光部材302、第3吸収型偏光部材303、の透過軸の向きと、反射型偏光部材200の反射軸の向きとは、以下の表1に示す、4つの組み合わせを有する。
なお、以下の説明において、反射型偏光部材200の反射軸方向を第1方向(表1において上下の向きの矢印で示す方向)、反射型偏光部材200の透過軸方向(第1方向と直交する方向)を第2方向(表1において左右の向きの矢印で示す方向)として説明する。また、第1方向に振動する偏光を第1偏光、第2方向に振動する偏光を第2偏光という。また、以下、各偏光について「透過」するといった場合、「透過」であっても一部の光は反射及び吸収が起こることもありうる。
さらに、以下の説明において、外光側と観察者側と区別して説明するが、使用用途により、逆向きで使用しても良く、両側とも観察者側に向けられる場合もある。
また、遮光と透過と反射の場合についてのみ実施形態で説明するが、その中間状態の制御も可能である。透過率、反射率、ハーフミラーでの反射率と透過率の比率や絶対値の制御がそれぞれ可能である。
Figure 0007044069000001
(1-1)
パターン(1-1)は、第1吸収型偏光部材102の透過軸方向が第1方向、反射型偏光部材200の反射軸方向が第1方向、第3吸収型偏光部材303の透過軸方向が第2方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第1方向である。
表2に、パターン(1-1)の積層体1において、第1液晶セル104の透明電極111と116との間及び第2液晶セル304の透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1に入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1には、積層体1の一方である観察者側と、積層体1の他方である外部側とから光が入射する。入射した光は、積層体1によって反射、透過、又は遮光される。
Figure 0007044069000002
(1-1-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外部から入射した光(外部光,外光)のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなのでそのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200で反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1において反射されて観察者側に戻る。
(1-1-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304で方向転換した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200を第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104で方向転換した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1を透過する。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200をそのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304で方向転換した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1を透過する。
(1-1-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200をそのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1で遮光される。
(1-1-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200をそのまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200で反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1において反射されて観察者側に戻る。
以上、第1実施形態のパターン(1-1)において、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。
したがって、本実施形態の積層体1は、外来光を透過及び遮光するのみならず、観察者側から入射する光も、透過、遮光、及び反射することができるので、観察者側から見たときに、鏡としての利用も可能となる。そして、透明ガラスとしても、日差しを遮る遮光部材としても、また、鏡としても用いることができるので、必要に応じて透過、遮光、及び反射を切り替えることが可能となる。
(1-2)
パターン(1-2)は、第1吸収型偏光部材102の透過軸方向が第1方向、反射型偏光部材200の反射軸方向が第1方向、第3吸収型偏光部材303の透過軸方向が第2方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第2方向である。
表3に、パターン(1-2)の積層体1において、第1液晶セル104の透明電極111と116との間及び第2液晶セル304の透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1に入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1には、観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000003
(1-2-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200をそのまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200で反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1において反射されて観察者側に戻る。
(1-2-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200をそのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1で遮光される。
(1-2-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200をそのまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200で反射された第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1を透過する。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200をそのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1を透過する。
(1-2-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200で反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1において反射されて観察者側に戻る。
以上、第1実施形態のパターン(1-2)においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態のパターン(1-1)と同様の効果を有する。
(1-3)
パターン(1-3)は、第1吸収型偏光部材102の透過軸方向が第2方向、反射型偏光部材200の反射軸方向が第1方向、第3吸収型偏光部材303の透過軸方向が第2方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第1方向である。
表4に、パターン(1-3)の積層体1において、第1液晶セル104の透明電極111と116との間及び第2液晶セル304の透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1に入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1には、観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000004
(1-3-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1で遮光される。
(1-3-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200を第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104により変更された第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200で反射された第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1において反射されて観察者側に戻る。
(1-3-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第12偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200で反射された第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1において反射されて観察者側に戻る。
(1-3-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200をそのまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過される。
すなわち、外光は、積層体1を透過する。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1を透過する。
以上、第1実施形態のパターン(1-3)においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態のパターン(1-1)と同様の効果を有する。
(1-4)
パターン(1-4)は、第1吸収型偏光部材102の透過軸方向が第2方向、反射型偏光部材200の反射軸方向が第1方向、第3吸収型偏光部材303の透過軸方向が第2方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第2方向である。
表5に、パターン(1-4)の積層体1において、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1に入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1には、観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000005
(1-4-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200を、そのまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1を透過する。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1を透過する。
(1-4-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200で反射された第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1において反射されて観察者側に戻る。
(1-4-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、反射型偏光部材200を第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第12偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200で反射された第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1において反射されて観察者側に戻る。
(1-4-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1で遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1で遮光される。
以上、第1実施形態のパターン(1-4)においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態のパターン(1-1)と同様の効果を有する。
(第2実施形態)
図4は本発明の第2実施形態の積層体1Aの概略断面図である。図示するように積層体1は、第1液晶部材100Aと、反射型偏光部材200Aと、第2液晶部材300Aとがこの順に設けられている。
第2実施形態の積層体1Aが第1実施形態の積層体1と異なる点は、第2液晶部材300Aが第3吸収型偏光部材を備えていない点である。すなわち、第2液晶セル304と反射型偏光部材200Aとの間には第3吸収型偏光部材は設けられていない。
それ以外の点については第1実施形態と同様である。同様な部分については同一の符号を付して説明を省略する。
(透過軸の向き説明)
第2実施形態における第1吸収型偏光部材102、第2吸収型偏光部材302、及び反射型偏光部材200Aの透過軸の向きについては以下の表6に示す、4つの組み合わせパターンを有する。
Figure 0007044069000006
(2-1)
パターン(2-1)は、第1吸収型偏光部材102の透過軸方向が第1方向、反射型偏光部材200Aの反射軸方向が第1方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第1方向である。
表7に、パターン(2-1)の積層体1Aにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Aに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Aには、観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000007
(2-1-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1において反射される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aにおいて反射されて観察者側に戻る。
(2-1-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304において方向転換された第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aをそのまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104において方向転換された第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Aを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aを第2偏光のまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304において方向転換された第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aを透過する。
(2-1-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので透過される。
すなわち、外光は、積層体1において反射される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104において方向転換された第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aを第2偏光のまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aで遮光される。
(2-1-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304において方向転換された第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Aで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aにおいて反射されて観察者側に戻る。
以上、第2実施形態のパターン(2-1)においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
(2-2)
パターン(2-2)は、第1吸収型偏光部材102の透過軸方向が第1方向、反射型偏光部材200Aの反射軸方向が第1方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第2方向である。
表8に、パターン(2-2)の積層体1Aにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Aに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Aには、観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000008
(2-2-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aをそのまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Aで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aにおいて反射されて観察者側に戻る。
(2-2-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304において方向転換されたた第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304で方向転換された第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過される。
すなわち、外光は、積層体1において反射される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104で方向転換されたた第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aを第2偏光のまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aで遮光される。
(2-2-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aを反射した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104で方向転換された第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Aを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aを第2偏光のまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、振動方向は第2偏光のまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aを透過する。
(2-2-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1において反射される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので、反射する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aで反射された第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、第2偏光のまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なのでそのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aにおいて反射する。
以上、第1実施形態のパターン(2-2)においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
(2-3)
パターン(2-3)は、第1吸収型偏光部材102の透過軸方向が第2方向、反射型偏光部材200Aの反射軸方向が第1方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第1方向である。
表9に、パターン(2-3)の積層体1Aにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Aに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Aには、観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000009
(2-3-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1において反射される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aで遮光される。
(2-3-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304で方向転換された第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aで反射された第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104で方向転換された第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Aで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aにおいて反射されて観察者側に戻る。
(2-3-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1において反射される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aにおいて反射されて観察者側に戻る。
(2-3-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304で方向転換された第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過される。
すなわち、外光は、積層体1Aを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aを透過する。
以上、第1実施形態のパターン(2-3)においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
(2-4)
パターン(2-4)は、第1吸収型偏光部材102の透過軸方向が第2方向、反射型偏光部材200Aの反射軸方向が第1方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第2方向である。
表10に、パターン(2-4)の積層体1Aにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Aに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Aには、観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000010
(2-4-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aで透過された第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、外光は、積層体1Aを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aを透過する。
(2-4-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304で方向転換された第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので透過する。
すなわち、外光は、積層体1において反射される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aにおいて反射されて観察者側に戻る。
(2-4-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Aを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aで反射された第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Aで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第12偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aにおいて反射されて観察者側に戻る。
(2-4-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200Aにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの反射軸方向なので反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Aで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304で方向転換された第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので透過する。
すなわち、外光は、積層体1において反射される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Aにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Aの透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において反射型偏光部材200Aを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Aで遮光される。
以上、第2実施形態のパターン(2-4)においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
(第3実施形態)
図5は本発明の第3実施形態の積層体1Bの概略断面図である。図示するように積層体1Bは、第1液晶部材100Bと、反射型偏光部材200Bと、第2液晶部材300Bとがこの順に設けられている。
第3実施形態の積層体1Bが第1実施形態の積層体1と異なる点は、第2液晶部材300Bの第2液晶セル304の第2液晶層308が液晶分子及び二色性色素を含み、ゲストホスト方式で駆動される点と、第2吸収型偏光部材及び第3吸収型偏光部材を含まず、第2液晶層308の配向制御には、TN方式が適用される点である。TN方式は、上述したように、電界の印加により、液晶分子の配向を垂直方向と水平ねじれ方向とで変化させ、光の旋光性を利用して透過光量を制御する方式である。
ゲストホスト方式においては、透明電極311及び透明電極316への印加電圧を変化させることにより第2液晶層308内の電界を変化させ、垂直配向と水平配向との間で液晶分子の配向を変化させる。液晶分子の配向の変化に連動して二色性色素が移動し、これにより入射光の透過が制御される。
それ以外の点については第1実施形態と同様である。また同様な部分については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、ゲストホスト方式で駆動される第2液晶セル304における第2液晶層308の配向制御にTN方式が用いられ、印加電圧がOFFの場合、第2液晶セル304を光は透過しない。印加電圧がONの場合、全方向の光が透過する。本実施形態のようなゲストホスト型のTN方式の液晶セルは、印加電圧によって液晶分子の配向状態が変化する液晶セルとしての機能と、特定の偏光を吸収する吸収型偏光部材としての機能の両方を備える場合がある。
(3-1)
パターン(3-1)は、第1吸収型偏光部材102の透過軸方向が第1方向、反射型偏光部材200Bの反射軸方向が第1方向である。
表11に、パターン(3-1)の積層体1Bにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Bに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Bには、観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000011
(3-1-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2液晶セル304はOFFなので、第2液晶セル304を光は透過しない。したがって、外光は遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Bにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Bの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Bで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Bにおいて反射されて観察者側に戻る。
(3-1-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2液晶セル304はONなので、全方向の光が透過する。
反射型偏光部材200Bにおいて、第2偏光は透過し、第1偏光は反射する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Bを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104において方向転換された第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、外光のうちの第1偏光は積層体1Bで反射され、第2偏光は、第1偏光に方向転換して積層体1Bを透過する、いわゆるハーフミラー状態となる。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Bにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Bの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Bを第2偏光のまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Bを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Bを透過する。
(3-1-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2液晶セル304はOFFなので、第2液晶セル304を光は透過しない。したがって、外光は遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Bにおいて、第1液晶セル104において方向転換された第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Bの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Bを第2偏光のまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Bを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Bで遮光される。
(3-1-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2液晶セル304はONなので、全方向の光が透過する。
反射型偏光部材200Bにおいて、第2偏光は透過し、第1偏光は反射する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Bを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
一方、反射型偏光部材200Bを反射した第1偏光は、第2液晶セル304において透過する。
すなわち、外光のうちの第1偏光は積層体1Bで反射され、第2偏光は積層体1Bで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Bにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Bの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Bで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Bにおいて反射されて観察者側に戻る。
以上、第3実施形態のパターン(3-1)において、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって第1実施形態と同様の効果を有する。
さらに、第2液晶セル304において、ゲストホスト型方式を採用するので、第2液晶部材300Bでの吸収型偏光部材が不要であり、構造を簡易にすることができる。
(3-2)
パターン(3-2)は、第1吸収型偏光部材102の透過軸方向が第2方向、反射型偏光部材200Bの反射軸方向が第1方向である。
表12に、パターン(3-2)の積層体1Bにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Bに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Bには、観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000012
(3-2-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2液晶セル304はOFFなので光は透過しない。したがって、外光は遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Bにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Bの透過軸方向なので透過する。
第2液晶セル304はOFFなので光は透過しない。したがって、反射型偏光部材200Bを透過した第2偏光は遮光される。
したがって、観察者側から入射した光は遮光される。
(3-2-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2液晶セル304はONなので、全方向の光が透過する。
反射型偏光部材200Bにおいて、第2偏光は透過し、第1偏光は反射する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Bを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104において方向転換された第1偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
一方、反射型偏光部材200Bを反射した第1偏光は、第2液晶セル304を透過する
すなわち、外光のうちの第1偏光は積層体1Bで反射され、第2偏光は遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200Bにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Bの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Bで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104において振動方向が90°変更された第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Bにおいて反射されて観察者側に戻る。
(3-2-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2液晶セル304はOFFなので光は透過しない。したがって、外光は遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
反射型偏光部材200Bにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Bの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Bで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104において振動方向が90°変更された第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Bにおいて反射されて観察者側に戻る。
(3-2-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2液晶セル304はONなので、全方向の光が透過する。
反射型偏光部材200Bにおいて、第2偏光は透過し、第1偏光は反射する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Bを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
第1吸収型偏光部材102において、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が第1吸収型偏光部材102の透過軸方向なので透過する。
一方、反射型偏光部材200Bを反射した第1は、第2液晶セル304を透過する。
すなわち、外光のうち第2偏光は、積層体1Bを透過し、第1偏光は、積層体1Bを反射する。
(観察者側から入射した光)
第1吸収型偏光部材102において、観察者側から入射した光のうちの第1吸収型偏光部材102の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、第1吸収型偏光部材102を透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Bにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Bの透過軸方向なので透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Bを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Bを透過する。
以上、第3実施形態のパターン(3-2)においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
さらに、第2液晶セル304において、ゲストホスト型方式を採用するので、第2液晶部材300Bでの吸収型偏光部材が不要であり、構造を簡易にすることができる。
(第4実施形態)
図6は本発明の第4実施形態の積層体1Cの概略断面図である。図示するように積層体1Cは、第1液晶部材100Cと、反射型偏光部材200Cと、第2液晶部材300Cとがこの順に設けられている。
第4実施形態の積層体1Cが第1実施形態の積層体1Cと異なる点は、第1液晶部材100Cの第1液晶セル104の第1液晶層108が液晶分子及び二色性色素を含み、ゲストホスト方式で駆動される点と、第1吸収型偏光部材102を含まない点である。第1液晶層108の配向制御には、VA方式が適用される点は同様である。
それ以外の点については第1実施形態と同様である。また同様な部分については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、ゲストホスト方式で駆動される第1液晶セル104における第1液晶層108の配向制御にVA方式が用いられ、印加電圧がOFFの場合、第1液晶セル104を全方向の光が透過する。印加電圧がONの場合、第1偏光が遮光され、第2偏光が透過する。本実施形態のゲストホスト型のVA方式の液晶セルは、印加電圧によって液晶分子の配向状態が変化する液晶セルとしての機能と、特定の偏光を吸収する吸収型偏光部材としての機能の両方を備える(他の実施形態でも同様である)。
(4-1)
パターン(4-1)は、反射型偏光部材200Cの反射軸方向が第1方向、第3吸収型偏光部材303の透過軸方向が第2方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第1方向である。
表13に、パターン(4-1)の積層体1Cにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Cに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Cには観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000013
(4-1-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Cで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104はONなので、全方向の光が透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第2偏光は透過し、第1偏光は反射する。
(透過光)
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
(反射光)
一方、反射型偏光部材200Cで反射された第1偏光は、第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は積層体1Cにおいて遮光され、第1偏光は反射されて観察者側に戻る。
(4-1-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Cの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Cを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなのでそのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Cを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、観察者側から入射した光のうち第2偏光は、第1液晶セル104がONなので透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Cの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Cを第2偏光のまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Cを透過する。
(4-1-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Cで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Cの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Cを第2偏光のまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Cで遮光される。
(4-1-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Cの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Cを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Cを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、観察者側から入射した光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第2偏光は透過し、第1偏光は反射する。
(透過光)
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304で方向転換した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので透過される。
(反射光)
一方、反射型偏光部材200Cで反射された第1偏光は、第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は積層体1Cを透過し、第1偏光は反射されて観察者側に戻る、いわゆるハーフミラー状態となる。
以上、第4実施形態のパターン(4-1)においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
さらに、第1液晶セル104において、ゲストホスト型方式を採用するので、第1液晶部材100Cでの吸収型偏光部材が不要であり、構造を簡易にすることができる。
(4-2)
パターン(4-2)は、反射型偏光部材200Cの反射軸方向が第1方向、第3吸収型偏光部材303の透過軸方向が第2方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第2方向である。
表14に、パターン(4-2)の積層体1Cにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Cに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Cには、観察者側と外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000014
(4-2-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Cの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Cを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Cで反射された第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Cを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104はONなので、全方向の光が透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第2偏光は透過し、第1偏光は反射する。
(透過光)
反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、第3吸収型偏光部材303において、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので透過する。
(反射光)
一方、反射型偏光部材200Cで反射された第1偏光は、第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は積層体1Cにおいて遮光され、第1偏光は反射されて観察者側に戻る。
すなわち、観察者側から入射した光のうちの第1偏光は、積層体1Cにおいて反射されて観察者側に戻り、第2偏光は積層体1Cを透過する。したがって、積層体1CDはハーフミラーとして機能する。
(4-2-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304で方向転換した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので、吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Cで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は、第1液晶セル104がONなので透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Cの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Cを第2偏光のまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Cで遮光される。
(4-2-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Cの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Cを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Cで反射された第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Cを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Cの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Cを第2偏光のまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Cを透過する。
(4-2-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第2偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収される。
すなわち、外光は、積層体1Cで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、観察者側から入射した光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Cにおいて、第2偏光は透過し、第1偏光は反射する。
(透過光)
反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、第3吸収型偏光部材303において、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Cを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304で方向転換した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収される。
(反射光)
一方、反射型偏光部材200Cで反射された第1偏光は、第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は積層体1Cにおいて遮光され、第1偏光は反射されて観察者側に戻る。
以上、第4実施形態のパターン(4-2)においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
さらに、第1液晶セル104において、ゲストホスト型方式を採用するので、第1液晶部材100Cでの吸収型偏光部材が不要であり、構造を簡易にすることができる。
(第5実施形態)
図7は本発明の第5実施形態の積層体1Dの概略断面図である。図示するように積層体1Dは、第1液晶部材100Dと、反射型偏光部材200Dと、第2液晶部材300Dとがこの順に設けられている。
第5実施形態の積層体1Dは、第4実施形態の積層体1Cと略同様であるが、第3吸収型偏光部材303を含まない点が異なる。それ以外の点については第4実施形態と同様なので同様な部分の説明を省略する。
第5実施形態は、反射型偏光部材200Dの反射軸方向が第1方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第1方向である。
表15に、第5実施形態の積層体1Dにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Dに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Dには、積層体1Dの一方である観察者側と、積層体1Dの他方である、外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000015
(5-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Dにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Dで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は透過する。
すなわち、外光は、積層体1Dで反射される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104はONなので、全方向の光が透過する。
反射型偏光部材200Dにおいて、第2偏光は透過し、第1偏光は反射する。
(透過光)
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Dを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
(反射光)
一方、反射型偏光部材200Dで反射された第1偏光は、第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は積層体1Dにおいて遮光され、第1偏光は反射されて観察者側に戻る。
(5-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Dにおいて、第2液晶セル304で方向転換した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Dの透過軸方向なので、そのまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Dを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなのでそのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Dを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は、第1液晶セル104がONなので透過する。
反射型偏光部材200Dにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Dの透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Dを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Dを透過する。
(5-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Dにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Dで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は透過する。
すなわち、外光は、積層体1Dで反射される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Dにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Dの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Dを第2偏光のまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Dを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Dで遮光される。
(5-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Dにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Dの透過軸方向なので、透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Dを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Dを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、観察者側から入射した光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Dにおいて、第2偏光は透過し、第1偏光は反射する。
(透過光)
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Dを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので透過される。
(反射光)
一方、反射型偏光部材200Dで反射された第1偏光は、第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光のうちの第2偏光は積層体1Dにおいて遮光され、第1偏光は反射されて観察者側に戻り、積層体1Dはハーフミラーとして機能する。
以上、第5実施形態においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
さらに、第1液晶セル104において、ゲストホスト型方式を採用するので、第1液晶部材100Dでの吸収型偏光部材が不要であり、構造を簡易にすることができる。
(第6実施形態)
図8は本発明の第6実施形態の積層体1Eの概略断面図である。図示するように積層体1Eは、第1液晶部材100Eと、反射型偏光部材200Eと、第2液晶部材300Eとがこの順に設けられている。
第6実施形態の積層体1Eは、第4実施形態の積層体1Cと略同様で、第1液晶部材100Eの第1液晶セル104の第1液晶層108が液晶分子及び二色性色素を含むゲストホスト型液晶であるが、第1液晶層108の配向制御には、IPS方式が適用される点が異なる。それ以外の点については第4実施形態と同様である。同様な部分については同一の符号を付して説明を省略する。
IPS方式とは、上述したように、配向させた液晶分子を基板に対して横(水平)方向に回転させることにより透過光量を制御する方式である。
本実施形態の第1液晶部材100Eの第1液晶セル104は、ONのときに第2偏光を透過し、OFFのときに第1偏光を透過する。本実施形態のようなゲストホスト型のIPS方式の液晶セルは、印加電圧によって液晶分子の配向状態が変化する液晶セルとしての機能と、特定の偏光を吸収する吸収型偏光部材としての機能の両方を備える(他の実施形態でも同様である)。
第6実施形態は、反射型偏光部材200Eの反射軸方向が第1方向、第3吸収型偏光部材303の透過軸方向が第2方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第1方向である。
表16に、第6実施形態の積層体1Eにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Eに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Eには、積層体1Eの一方である、観察者側と、積層体1Eの他方である、外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000016
(6-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Eで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、観察者側から入射した光のうちの第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Eにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Eの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Eで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Eにおいて反射されて観察者側に戻る。
(6-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Eにおいて、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Eの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Eを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Eで反射された第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、透過する
すなわち、外光は、積層体1Eを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がONなので、観察者側から入射した光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Eにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Eの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Eを第2偏光のまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200Eを透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Eを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Eを透過する。
(6-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Eで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がONなので、観察者側から入射した光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Eにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Eの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Eを第2偏光のまま透過する。
第3吸収型偏光部材303において、反射型偏光部材200Eを透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、90°方向転換されて第1偏光として透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Eで遮光される。
(6-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
第3吸収型偏光部材303において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第3吸収型偏光部材303の透過軸方向なので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Eにおいて、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Eの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Eを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Eで反射された第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Eで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、観察者側から入射した光のうちの第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Eにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Eの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Eで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Eにおいて反射されて観察者側に戻る。
以上、第6実施形態においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
さらに、第1液晶セル104において、ゲストホスト型方式を採用するので、第1液晶部材100Eでの吸収型偏光部材が不要であり、構造を簡易にすることができる。
(第7実施形態)
図9は本発明の第7実施形態の積層体1Fの概略断面図である。図示するように積層体1Fは、第1液晶部材100Fと、反射型偏光部材200Fと、第2液晶部材300Fとがこの順に設けられている。
第7実施形態の積層体1Fは、第6実施形態の積層体1Eと略同様であるが、第3吸収型偏光部材が設けられていない点が異なる。それ以外の点については第6実施形態と同様である。同様な部分については同一の符号を付して説明を省略する。
第7実施形態は、反射型偏光部材200Fの反射軸方向が第1方向、第2吸収型偏光部材302の透過軸方向が第1方向である。
表17に、第7実施形態の積層体1Fにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Fに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Fには、積層体1Fの一方である、観察者側と、積層体1Fの他方である、外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000017
(7-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Fにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Fで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は透過する。
すなわち、外光は、積層体1Fで反射される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、観察者側から入射した光のうちの第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Fにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Fの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Fで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Fにおいて反射されて観察者側に戻る。
(7-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Fにおいて、第2液晶セル304で方向転換された第2偏光は透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Fを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、透過する。
すなわち、外光は、積層体1Fを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がONなので、観察者側から入射した光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Fにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Fの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Fを第2偏光のまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Fを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第1偏光となる。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の透過軸方向なので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Fを透過する。
(7-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
反射型偏光部材200Fにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Fで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第1偏光は透過する。
すなわち、外光は、積層体1Fで反射される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がONなので、観察者側から入射した光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Fにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Fの透過軸方向なので、透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Fを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
第2吸収型偏光部材302において、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が第2吸収型偏光部材302の吸収軸方向なので吸収されて遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Fで遮光される。
(7-D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2吸収型偏光部材302において、外光のうちの第2吸収型偏光部材302の透過軸方向に振動する第1偏光は透過する。
第2液晶セル304において、第2吸収型偏光部材302を透過した第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、振動方向が90°方向転換されて第2偏光となる。
反射型偏光部材200Fにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Fの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Fを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Fを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Fで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、観察者側から入射した光のうちの第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Fにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Fの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Fで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Fにおいて反射されて観察者側に戻る。
以上、第7実施形態においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
さらに、第1液晶セル101,第2液晶セル304において、ゲストホスト型方式を採用するので、第1液晶部材100F,第2液晶部材300Fでの吸収型偏光部材が不要であり、構造を簡易にすることができる。
(第8実施形態)
図10は本発明の第8実施形態の積層体1Gの概略断面図である。図示するように積層体1Gは、第1液晶部材100Gと、反射型偏光部材200Gと、第2液晶部材300Gとがこの順に設けられている。
第8実施形態の積層体1Gは、第7実施形態に対して、第2液晶セル304の第2液晶層308が、第1液晶セル104の第1液晶層108と同様に、IPS方式のゲストホスト型液晶層である点が異なる。また、第2液晶セル304の第2液晶層308がゲストホスト型液晶層あるため、第2吸収型偏光部材も設けられていない。それ以外の点については第7実施形態と同様である。同様な部分については同一の符号を付して説明を省略する。
第8実施形態は、反射型偏光部材200Gの反射軸方向が第1方向である。第1液晶セル104の第1液晶層108と第2液晶セル304の第2液晶層308は、電圧がOFFのときに第1偏光を透過して第2偏光を遮光し、電圧がONのときに第1偏光を遮光して第2偏光を透過する。
表18に、第8実施形態の積層体1Gにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Gに入射した光の取りうる状態を示す。
積層体1Gには、観察者側と、外部側とから光が入射する。
Figure 0007044069000018
(8-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がOFFなので、外光のうちの第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Gにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Gの反射軸方向であるので、反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Gで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Gで反射される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、観察者側から入射した光のうちの第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Gにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Gの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Gで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Gにおいて反射されて観察者側に戻る。
(8-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がONなので、外光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Gにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Gの透過軸方向であるので、透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Gを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Gを透過する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がONなので、観察者側から入射した光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Gにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Gの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Gを第2偏光のまま透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Gを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Gを透過する。
(8-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がOFFなので、外光のうちの第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Gにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Gの反射軸方向であるので、反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Gで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Gで反射される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がONなので、観察者側から入射した光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Gにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Gの透過軸方向であるので、透過する。
第2液晶セル304において、第3吸収型偏光部材303を透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Gで遮光される。
(8―D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がONなので、外光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Gにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Gの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Gを第2偏光のまま透過する。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Gで反射された第2偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、遮光される。
すなわち、外光は、積層体1Gで遮光される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、観察者側から入射した光のうちの第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Gにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Gの反射軸方向なので反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Gで反射された第1偏光は、第1液晶セル104がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Gにおいて反射されて観察者側に戻る。
以上、第8実施形態においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
さらに、第1液晶セル101,第2液晶セル304において、ゲストホスト型方式を採用するので、第1液晶部材100G,第2液晶部材300Gでの吸収型偏光部材が不要であり、構造を簡易にすることができる。
(第9実施形態)
図11は本発明の第9実施形態の積層体1Hの概略断面図である。図示するように積層体1Hは、第1液晶部材100Hと、反射型偏光部材200Hと、第2液晶部材300Hとがこの順に設けられている。
第9実施形態の積層体1Hは、第8実施形態の積層体1HGと略同様であるが、第1液晶セル104の第1液晶層108と、第2液晶セル304の第2液晶層308とが、VA方式で駆動されるゲストホスト型液晶層である点が異なる。それ以外の点については第8実施形態と同様である。同様な部分については同一の符号を付して説明を省略する。
第9実施形態は、反射型偏光部材200Hの反射軸方向が第1方向である。第1液晶セル104の第1液晶層108と第2液晶セル304の第2液晶層308は、電圧がOFFのときに第1偏光及び第2偏光を透過する。第1液晶セル104の第1液晶層108は、電圧がONのときに第1偏光を遮光して第2偏光を透過する。第2液晶セル304の第2液晶層308は、電圧がONのときに第1偏光を透過して第2偏光を遮光する。
表19に、第9実施形態の積層体1Hにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Hに入射した光の取りうる状態を示す。
Figure 0007044069000019
(9-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がOFFなので、第1偏光及び第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Hにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は反射される。反射型偏光部材200Hにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は透過する。
(透過光)
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Hを透過した第2偏光は、第1液晶セル104の印加電圧がOFFなので、透過する。
(反射光)
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Hで反射された第1偏光は、第2液晶セル304の印加電圧がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、積層体1Hにおいて外光のうちの第1偏光は反射され、第2偏光は透過するので、積層体1Hはハーフミラーとして機能する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、観察者側から入射した光の第1偏光及び第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Hにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は反射される。反射型偏光部材200Hにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は透過する。
(透過光)
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Hを透過した第2偏光は、第2液晶セル304の印加電圧がOFFなので、透過する。
(反射光)
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Hで反射された第1偏光は、第1液晶セル104の印加電圧がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、積層体1Hにおいて被写体側の光のうちの第1偏光は反射され、第2偏光は透過するので、積層体1Hはハーフミラーとして機能する。
(9-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がONなので、外光のうちの第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Hにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Hの反射軸方向なので、反射する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Hで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、そのまま透過する。
すなわち、積層体1Hにおいて外光は反射される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がONなので、観察者側から入射した光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Hにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Hの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Hを透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Hを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Hで遮光される。
(9-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がOFFなので、第1偏光及び第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Hにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は反射される。反射型偏光部材200Hにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は透過する。
(透過光)
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Hを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、透過する。
(反射光)
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Hで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、積層体1Hにおいて外光のうちの第1偏光は反射され、第2偏光は透過するので、積層体1Hはハーフミラーとして機能する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がONなので、観察者側から入射した光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Hにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Hの透過軸方向なので、透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Hを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Hを透過する。
(9―D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル204がONなので、観察者側から入射した光の第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Hにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Hの反射軸方向なので、反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Hで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Hにおいて反射する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、観察者側から入射した光の第1偏光及び第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Hにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は反射される。反射型偏光部材200Hにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は透過する。
(透過光)
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Hを透過した第2偏光は、第2液晶セル304の印加電圧がONなので遮光される。
(反射光)
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Hで反射された第1偏光は、第1液晶セル104の印加電圧がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、積層体1Hにおいて被写体側の光のうちの第1偏光は反射され、第2偏光は遮光される。
以上、第9実施形態においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
さらに、第1液晶セル101,第2液晶セル304において、ゲストホスト型方式を採用するので、第1液晶部材100H,第2液晶部材300Hでの吸収型偏光部材が不要であり、構造を簡易にすることができる。
(第10実施形態)
図12は本発明の第10実施形態の積層体1Jの概略断面図である。図示するように積層体1Jは、第1液晶部材100Jと、反射型偏光部材200Jと、第2液晶部材300Jとがこの順に設けられている。
第10実施形態の積層体1Jは、第9実施形態の積層体1Gに対して、第1液晶セル104の第1液晶層108、IPS方式で駆動されるゲストホスト型液晶層である点が異なる。それ以外の点については第9実施形態と同様である。
第10実施形態は、反射型偏光部材200Jの反射軸方向が第1方向である。
第1液晶セル104の第1液晶層108は、電圧がOFFのときに第1偏光を透過して第2偏光を遮光する。第1液晶セル104の第1液晶層108は、電圧がONのときに第1偏光を遮光して第2偏光を透過する。
第2液晶セル304の第2液晶層308は、電圧がOFFのときに第1偏光及び第2偏光を透過する。第2液晶セル304の第2液晶層308は、電圧がONのときに第1偏光を透過して第2偏光を遮光する。
表20に、第10実施形態の積層体1Jにおいて、第1液晶セル104及び第2液晶セル304の透明電極111と116との間、透明電極311と316との間に印加する電圧をそれぞれON/OFFにしたとき、積層体1Jに入射した光の取りうる状態を示す。
Figure 0007044069000020
(10-A)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がOFFなので、第1偏光及び第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Jにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は反射される。反射型偏光部材200Jにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は透過する。
(透過光)
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Jを透過した第2偏光は、第1液晶セル104の印加電圧がOFFなので、遮光される。
(反射光)
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Jで反射された第1偏光は、第2液晶セル304の印加電圧がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、積層体1Jにおいて外光は反射される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、観察者側から入射した光の第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Jにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Jで反射された第1偏光は、第1液晶セル104の印加電圧がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、積層体1Jにおいて被写体側の光は反射される。
(10-B)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がONなので、外光のうちの第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Jにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Jの反射軸方向なので、反射する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Jで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がONなので、そのまま透過する。
すなわち、積層体1Jにおいて外光は反射される。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がONなので、観察者側から入射した光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Jにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Jの透過軸方向なので、反射型偏光部材200Jを透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Jを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がONなので、遮光される。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Jで遮光される。
(10-C)第2液晶セル304がOFF、第1液晶セル104がONの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がOFFなので、第1偏光及び第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Jにおいて、第2液晶セル304を透過した第1偏光は反射される。反射型偏光部材200Jにおいて、第2液晶セル304を透過した第2偏光は透過する。
(透過光)
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Jを透過した第2偏光は、第1液晶セル104がONなので、透過する。
(反射光)
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Jで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、積層体1Jにおいて外光のうちの第1偏光は反射され、第2偏光は透過するので、積層体1Jはハーフミラーとして機能する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がONなので、観察者側から入射した光のうちの第2偏光が透過する。
反射型偏光部材200Jにおいて、第1液晶セル104を透過した第2偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Jの透過軸方向なので、透過する。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Jを透過した第2偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、透過する。
すなわち、観察者側から入射した光は、積層体1Jを透過する。
(10―D)第2液晶セル304がON、第1液晶セル104がOFFの場合
(外光)
第2液晶セル304において、第2液晶セル304がONなので、観察者側から入射した光の第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Jにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は、振動方向が反射型偏光部材200Jの反射軸方向なので、反射される。
第2液晶セル304において、反射型偏光部材200Jで反射された第1偏光は、第2液晶セル304がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、外光は、積層体1Jにおいて反射する。
(観察者側から入射した光)
第1液晶セル104において、第1液晶セル104がOFFなので、観察者側から入射した光の第1偏光が透過する。
反射型偏光部材200Jにおいて、第1液晶セル104を透過した第1偏光は反射される。
第1液晶セル104において、反射型偏光部材200Jで反射された第1偏光は、第1液晶セル104の印加電圧がOFFなので、そのまま透過する。
すなわち、積層体1Jにおいて被写体側の光は反射される。
以上、第10実施形態においても、観察者側から入射する光は、第1液晶セル104及び第2液晶セル304のON/OFFの組み合わせを変更することによって、反射、透過、遮光の全ての状態を取ることができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を有する。
さらに、第1液晶セル104,第2液晶セル304において、ゲストホスト型方式を採用するので、第1液晶部材100J,第2液晶部材300Jでの吸収型偏光部材が不要であり、構造を簡易にすることができる。
なお、上述のように種々の実施形態を説明したが、透過率をよくする観点からは、液晶部材は液晶セルと偏光板を組み合わせる形式が好ましい。第1液晶部材、第2液晶部材の両方がゲストホスト方式の場合には透過軸方向であっても吸収があるため透過光・反射光どちらも暗くなってしまうからである。
また、遮光性を高くする観点からは、各液晶部材の偏光時の偏光度は97%以上が好ましい。さらに好ましくは99%以上である
色味の観点からは、色変化が少ない点でゲストホスト方式を用いることが好ましい。液晶セルと偏光板を組み合わせる形式の場合、液晶で偏光方向を旋回させるが、波長により複屈折が異なるため、波長により偏光性が変わり、偏光板の透過率も変わってしまうため色づきが出てしまうからである。
同様の理由から、液晶セルと偏光板を組み合わせる形式で鏡モードでの色変化を抑えたい場合には観察者側の偏光板の透過軸と反射偏光子の反射軸方向を平行にして鏡モードとすることが好ましい。
透過モードでの色変化を抑えたい場合には偏光板の透過軸と反射偏光子の透過軸の方向を平行として透過モードとすることが好ましい。入射側の偏光板・反射偏光子・観察者側の偏光板の透過軸全てを平行とするとより好ましい。
なお、染料の選択により色味透過光に色を付けることも可能である。
(第11実施形態)
図13は本発明の第11実施形態の積層体1Kの概略断面図である。積層体1Kは、たとえば車両のフロントガラス(外光が入射する部位)等の車内側の上部に取り付けられるサンバイザー等として用いられるものである。図中右側から見た場合、入射光の透過又は遮光が可能で、図中左側から見た場合、光を反射する鏡面又はハーフミラーとして利用可能である。
図14は、積層体1Kの使用の一例として、車両のフロントガラス等の車内側の上部に取り付けられるサンバイザー等として用いた場合を示す、車両を側方から見た部分断面図である。
積層体1Kは、フロントウインドウに対して重なるように配置される使用位置と、フロントウインドウから退避される退避位置との間を移動させることができる。積層体1Kは、使用位置において、車両のサンバイザーとして用いる場合、図13中右側が観察者側(室内側)となるように配置され、鏡面やハーフミラーとして利用する場合、積層体を裏返しにして図13中左側が観察者側(室内側)となるように配置する。
積層体1Kは、図中右側から第1吸収型偏光部材401と、第1液晶セル400と、第2吸収型偏光部材402と、反射型偏光部材500とをこの順に備える。
(第1吸収型偏光部材,第2吸収型偏光部材)
第1吸収型偏光部材401、第2吸収型偏光部材402は、偏光子を含むものであれば特に限定されるものではなく、偏光子の片側又は両側に偏光板保護フィルムを有するものであってもよい。
偏光子は、例えば、ポリビニルアルコール(PVA)のような親水性ポリマーからなるフィルムを二色性色素であるヨウ素を含有する水溶液に浸漬させて延伸することによりポリビニルアルコールとヨウ素との錯体を形成させた偏光子や、ポリ塩化ビニルのようなプラスチックフィルムを処理してポリエンを配向させたものからなる偏光子等を挙げることができる。
また、ヨウ素の代わり二色性色素として二色性染料を用いる場合は、二色性染料として、アゾ系染料、スチルベン系染料、メチン系染料、シアニン系染料、ピラゾロン系染料、トリフェニルメタン系染料、キノリン系染料、オキサジン系染料、チアジン系染料、アントラキノン系染料等が用いられる。
上述の偏光板保護フィルムは、上述の偏光子を保護することができ、且つ、所望の透明性を有するものであれば特に限定されるものではない。偏光板保護フィルムの材料としては、例えば、アセチルセルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等あるいは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、又は紫外線硬化型の樹脂等を挙げることができる。中でも、上述の樹脂材料としてアセチルセルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、又はアクリル系樹脂を用いることが好ましい。その中でも特に、アセチルセルロース系樹脂であるトリアセチルセルロース(TAC)が好適である。
第1吸収型偏光部材401、第2吸収型偏光部材402は、アクリル系透明粘着樹脂等による接着剤層により第1液晶セル400に配置される。なお、第1吸収型偏光部材401、第2吸収型偏光部材402には、それぞれ第1液晶セル400側に光学補償のための位相差フィルム(図示せず)が設けられるが、位相差フィルムは、必要に応じて省略してもよい。
(第1液晶セル400)
図15は第1液晶セル400の断面図である。
液晶セル400は、フィルム状の第1積層部405D及び第2積層部405Uにより第1液晶層408を挟持して構成される。
(第1積層部,第2積層部)
第1積層部405Dは、基材406に、透明電極411、スペーサ412、配向層413を積層して形成される。
第2積層部405Uは、基材415に、透明電極416、配向層417を積層して形成される。
(基材)
基材406、415は、種々の透明樹脂フィルムを適用することができるが、光学異方性が小さく、また、可視域の波長(380~800nm)における透過率が80%以上である透明樹脂フィルムを適用することが望ましい。
透明樹脂フィルムの材料としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)等のアセチルセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、EVA等のポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリサルホン(PEF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリスルホン、ポリエーテル(PE)、ポリエーテルケトン(PEK)、(メタ)アクロニトリル、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂を挙げることができる。
特に、ポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の樹脂が好ましい。
基材406、415は、特に面内位相差が小さいという観点から、ポリカーボネートや、シクロオレフィンポリマーを用いることが好ましい。面内位相差は、15nm以下とすることが好ましく、10nm以下とすることがより好ましい。本発明は偏光を制御することで透過や、遮光、反射、ハーフミラー等に切替可能としているため、基材の面内位相差により偏光性に対して意図しない影響を受けてしまうと、透光状態における透過率の低下や、遮光状態における透過率の上昇等の不具合が生じる場合がある。
本実施形態において、基材406、415は、厚み100μmのポリカーボネートフィルムが適用されるが、種々の厚みの透明樹脂フィルムを適用することができる。
(透明電極)
透明電極411,416は、上記透明樹脂フィルムと透明樹脂フィルムに積層される透明導電膜から構成されている。
透明導電膜としては、この種の透明樹脂フィルムに適用される各種の透明電極材料を適用することができ、酸化物系の全光透過率が50%以上の透明な金属薄膜を挙げることができる。例えば、酸化錫系、酸化インジウム系、酸化亜鉛系が挙げられる。
酸化錫(SnO)系としてはネサ(酸化錫SnO)、ATO(Antimony Tin Oxide:アンチモンドープ酸化錫)、フッ素ドープ酸化錫が挙げられる。
酸化インジウム(In)系としては、酸化インジウム、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)、IZO(Indium Zinc Oxide)が挙げられる。
酸化亜鉛(ZnO)系としては、酸化亜鉛、AZO(アルミドープ酸化亜鉛)、ガリウムドープ酸化亜鉛が挙げられる。
本実施形態では、ITO(Indium Tin Oxide)により透明導電膜が形成される。
(スペーサ)
スペーサ412は、上述の第1実施形態のスペーサ112と同様のスペーサを適用することができる。
(配向層)
配向層413,417は、光配向層により形成される。光配向層に適用可能な光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を広く適用することができ、例えば、光分解型、光二量化型、光異性化型等を挙げることができる。
本実施形態では、光二量化型の材料を使用する。光二量化型の材料としては、例えば、シンナメート、クマリン、ベンジリデンフタルイミジン、ベンジリデンアセトフェノン、ジフェニルアセチレン、スチルバゾール、ウラシル、キノリノン、マレインイミド、又は、シンナミリデン酢酸誘導体を有するポリマー等を挙げることができる。中でも、配向規制力が良好である点で、シンナメート、クマリンの一方又は両方を有するポリマーが好ましく用いられる。このような光二量化型の材料の具体例としては、例えば特開平9-118717号公報、特表平10-506420号公報、特表2003-505561号公報及びWO2010/150748号公報に記載された化合物を挙げることができる。
なお、光配向層に代えてラビング処理により配向層を作製してもよく、微細なライン状凹凸形状を賦型処理して配向層を作製してもよい。
(液晶層)
第1液晶層408は、この種の調光フィルム1に適用可能な各種の液晶材料を広く適用することができる。具体的に、第1液晶層408には、重合性官能基を有していない液晶化合物として、ネマティック液晶化合物、スメクチック液晶化合物及びコレステリック液晶化合物を適用することができる。
ネマティック液晶化合物としては、例えば、ビフェニル系化合物、ターフェニル系化合物、フェニルシクロヘキシル系化合物、ビフェニルシクロヘキシル系化合物、フェニルビシクロヘキシル系化合物、トリフルオロ系化合物、安息香酸フェニル系化合物、シクロヘキシル安息香酸フェニル系化合物、フェニル安息香酸フェニル系化合物、ビシクロヘキシルカルボン酸フェニル系化合物、アゾメチン系化合物、アゾ系化合物、およびアゾオキシ系化合物、スチルベン系化合物、トラン系化合物、エステル系化合物、ビシクロヘキシル系化合物、フェニルピリミジン系化合物、ビフェニルピリミジン系化合物、ピリミジン系化合物、およびビフェニルエチン系化合物等を挙げることができる。
スメクチック液晶化合物としては、例えば、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、ポリクロロアクリレート系、ポリオキシラン系、ポリシロキサン系、ポリエステル系等の強誘電性高分子液晶化合物を挙げることができる。
コレステリック液晶化合物としては、例えば、コレステリルリノレート、コレステリルオレエート、セルロース、セルロース誘導体、ポリペプチド等を挙げることができる。
(駆動電源)
調光フィルム1は、透明電極411,416に、所定周期で極性が切り替わる交流電圧が印加され、この交流電圧により第1液晶層408に電界が形成される。また、この電界により第1液晶層408に設けられた液晶分子の配向が制御され、透過光が制御される。
駆動電源S1は、第1液晶セル400の透明電極411,416間に、所定周期で極性が切り替わる交流電圧を印加する。
調光フィルム1は、この交流電圧により第1液晶層408に電界が形成される。また、この電界により第1液晶層408に設けられた液晶分子の配向が制御され、透過光が制御される。
第11実施形態の第1液晶セル400における第1液晶層408の配向制御には、VA方式(Vertical Alignment、垂直配向型)が適用される。VA方式は、基板上に形成した透明電極の上に垂直方向に配向規制力を有する配向膜を設け、上下基板で第1液晶層408を挟む構成である。
しかし、VA方式に代えて、TN(Twisted Nematic、ねじれネマティック)方式、IPS(In Plane Switching、横電界スイッチング)方式、FFS(Fringe Field Switching)方式、GH(Guest Host)方式等、種々の駆動方式を適用してよい。
ここで、TN方式は、基板上に形成した透明電極の上に、配向方向が90°異なるようなラビング処理等を行った配向膜を付け、上下基板で液晶層408を挟む構成である。配向膜の配向規制力により液晶分子は配向膜の配向方向に沿って並び、その液晶分子に沿って他の液晶分子が配向するため、液晶分子の方向が90°捩じれる形で配向する。なお、液晶分子に捩じれを付与するために液晶層408内にカイラル剤が添加されていてもよい。
また、IPS方式は、一方の基材に電極をまとめて作成し、この電極による電界により配向させた液晶分子を基板に対して横(水平)方向に回転させることにより透過光量を制御する方式である。
FFS方式は、IPS方式と同じく基板に対して液晶分子が横(水平)方向に動くが、ねじれと曲がりを伴うことにより透過光量を制御する方式である。
実施形態の第1液晶セル400は、駆動電源S1より加えられる第1印加電圧をOFFにすると、入射光を透過する。また、第1液晶セル400は、第1印加電圧をONにすると、入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を方向転換して透過する。
なお、IPS方式及びFFS方式の場合は、初期の配向方向と電圧をかけた後の配向方向を入れ替えればON及びOFFが逆となるので、本実施形態のVA方式と同様に駆動させることもできる。TN方式の場合は、本実施形態のVA方式とはON及びOFFが逆となる。
更に、GH方式は、ホストであるネマティック液晶中にゲストとして二色性色素を溶解させた液晶組成物を用いる方式である。二色性色素は、1軸の光吸収軸を有し、光吸収軸方向に振動する光のみを吸収する。電場による液晶の動きに合わせて、二色性色素の配向も変化することから、光吸収軸の向きを制御することにより、液晶セルの透過状態を変化させることができる。
GH方式に使用される液晶組成物は、電界印加時における液晶分子の長軸方向の相違により、ポジ型とネガ型とに大別される。
ポジ型のネマティック液晶は、誘電率が長軸方向に大きく長軸に垂直な方向に小さい誘電率異方性が正の液晶であり、電界印加時には液晶分子の長軸方向が電場に対して平行となるものである。
一方、ネガ型のネマティック液晶は、誘電率が長軸方向に小さく長軸に垂直な方向に大きい誘電率異方性が負の液晶であり、電界印加時には液晶分子の長軸方向が電場に対して垂直となるものである。
ここで、二色性色素が液晶分子と同様にシート面内の所定の方向に配列している場合、液晶層は、特定の偏光を透過し、その他の偏光を吸収する偏光板として用いることができる。
また、二色性色素が液晶分子と同様にシート面内に平行に配列されていても、液晶分子の駆動方式をTN方式とした場合、液晶層は、偏光方向に関係なく入射した光を吸収することができ、シート面に垂直(液晶層の厚み方向に平行)な方向に配列させたときに、光透過性が向上する。
更に、液晶分子の駆動方式VA方式とし、液晶層内にカイラル剤を添加することにより、液晶層は、電圧印加時に液晶分子及び二色性色素がツイストするため、遮光状態となる。
GH方式に用いられる二色性色素としては、液晶に対して溶解性があり、二色性の高い色素、例えば、アゾ系、アントラキノン系、キノフタロン系、ペリレン系、インジゴ系、チオインジゴ系、メロシアニン系、スチリル系、アゾメチン系、テトラジン系等の二色性色素が挙げられる。
液晶層を偏光板として機能させる場合、液晶分子及び二色性色素のオーダーパラメーター(S値)は、0.7以上であることが望ましい。
(反射型偏光部材)
反射型偏光部材500としては、上述の第1実施形態の反射型偏光部材200と同様の反射型偏光部材を用いることができる。本実施形態ではDBEF(登録商標,住友スリーエム社製 DBEF-D3-340)を用いる。
また、反射型偏光部材500としては、上記のDBEF、ワイヤーグリッド以外にコレステリック液晶も考えられる。コレステリック液晶を用いる場合は、広帯域で偏光反射するコレステリック液晶であることが好ましい。赤、緑、青を偏光反射するコレステリック液晶層を3層積層してもよい。
ここで、コレステリック液晶は光の波長が螺旋ピッチと等しくなる場合に、一方の円偏光を反射し、他方の円偏光を透過する特性を持つ。そのため、本実施形態では、円偏光と直線偏光を変換するためにλ/4位相差層と積層させて用いることが好ましい。
なお、以下の説明において、反射型偏光部材500の反射軸方向を第1(縦)方向(以下の表21において上下の向きの矢印で示す方向)、反射型偏光部材500の透過軸方向(第1(縦)方向と直交する方向)を第2(横)方向(表21において左右の向きの矢印で示す方向)として説明する。なお、(縦)、(横)は理解を容易にするために便宜的に付記するものである。
また、第1(縦)方向に振動する偏光を第1(縦)偏光、第1方向に直交する第2(横)方向に振動する偏光を第2(横)偏光という。
また、以下、各偏光について「透過」といった場合、「透過」であっても一部の光は反射及び吸収が起こることもありうる。以下、積層体1Kにおける遮光と透過と反射とハーフミラーの場合について実施形態で説明するが、遮光と透過との間の中間調に制御することも可能である。また、ハーフミラーの場合において、反射率と透過率とを制御することも可能である。
次に、第11実施形態の各部材における透過軸、反射軸等について説明する。
反射型偏光部材500は、入射光のうちの第1(縦)偏光を反射し、第2(横)偏光を透過する。
第1吸収型偏光部材401は、第1(縦)偏光を透過し、第2(横)偏光を遮光する。
第2吸収型偏光部材402は、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
第1液晶セル400は、第1印加電圧をOFFにすると、入射光の第1(縦)偏光及び第2(横)偏光を透過する。
第1液晶セル400は、第1印加電圧をONにすると、第1吸収型偏光部材401から入射する第1(縦)偏光を方向転換して第2(横)偏光にして、第2吸収型偏光部材402側へ出射する。
第1液晶セル400は、第1印加電圧をONにすると、第2吸収型偏光部材402から入射する第2(横)偏光を方向転換して第1(縦)偏光にして、第1吸収型偏光部材401側に出射する。
表21に、第11実施形態の積層体1Kにおいて、第1液晶セル400に加える第1印加電圧をON又はOFFにしたときの、積層体1Kへの入射光の取りうる状態を示す。
表21の左側は、積層体1Kの鏡面使用時における観察者側(反射型偏光部材側)である。表21の右側は、積層体1Kの透過遮光使用時(たとえばサンバイザーとしての使用時)における観察者側(反射型偏光部材側と反対側)である。
Figure 0007044069000021
(1)第1液晶セル400がOFFの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401において遮光される。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は積層体1Kにおいて反射され、第2(横)偏光は遮光される。したがって、積層体1Kは、第1液晶セル400がOFFの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、鏡として機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第2(横)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第1(縦)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第1(縦)偏光は、第2吸収型偏光部材402で遮光される。
したがって、積層体1Kは、第1液晶セル400がOFFの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光を遮光する。
(2)第1液晶セル400がONの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400において第1(縦)偏光に回転される。
第1液晶セル400において回転された第1(縦)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過する。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は積層体1Kにおいて反射され、第2(横)偏光は透過する。したがって、積層体1Kは、第1液晶セル400がONの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、ハーフミラーとして機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第1(縦)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第2(横)偏光は、遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第1(縦)偏光は、第1液晶セル400において第2(横)偏光に回転される。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
すなわち、積層体1Kは、第1液晶セル400がONの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光のうちの第2(横)偏光を遮光し、第1(縦)偏光を透過する。
以上より、第11実施形態において、積層体1Kは、鏡面使用時観察者側(反射型偏光部材側)からの入射光のうちの、第1偏光を反射するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を遮光と透過との間で切り換えるので、鏡面又はハーフミラーとして使用することができる。
また、第11実施形態において、積層体1Kは、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)からの入射光のうち第2偏光を遮光するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第1偏光を、遮光と透過との間で切り替える。これにより、積層体1Kは、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)において、光を透過する透過状態と、遮光する遮光状態とを切り替えることができる。
更に、本実施形態の積層体1Kは、反射型偏光部材500の一方の面が覆われていないので、鏡として用いた場合の反射率を高くすることができる。また、色変化や、視野角特性も良好にすることができるとともに、遮光時における透過率を低くすることができる。
(第12実施形態)
次に、本発明の第12実施形態について説明する。第12実施形態の積層体1Lは、第11実施形態(図13)と同様の層構成である。しかし、第12実施形態の積層体1Lは、第1吸収型偏光部材401の透過軸方向が第2(横)方向である点において、第11実施形態の積層体1Kと異なる。
すなわち、本実施形態の第1吸収型偏光部材401は、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
表22に、第12実施形態の積層体1Lにおいて、第1液晶セル400に加える第1印加電圧をON又はOFFにしたときの、積層体1Lへの入射光の取りうる状態を示す。
表22の左側は、積層体の鏡面使用時における観察者側である。表22の右側は、積層体の透過遮光使用時における観察者側である。
Figure 0007044069000022
(1)第1液晶セル400がOFFの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過する。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は、積層体1Lにおいて反射され、第2(横)偏光は透過される。したがって、積層体1Lは、第1液晶セル400がOFFの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対してハーフミラーとして機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
すなわち、積層体1Lは、第1液晶セル400がOFFの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光のうちの第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
(2)第1液晶セル400がONの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400において第1(縦)偏光に回転される。
第1液晶セル400において回転された第1(縦)偏光は、第1吸収型偏光部材401で遮光される。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は積層体1Lにおいて反射され、第2(横)偏光は遮光される。したがって、積層体1Lは、第1液晶セル400がONの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、鏡として機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400において第1(縦)偏光に回転される。
第1液晶セル400において回転された第1(縦)偏光は、第2吸収型偏光部材402で遮光される。
すなわち、積層体1Lは、第1液晶セル400がONの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光は、積層体1Lで遮光される。
以上より、第12実施形態において、積層体1Lは、鏡面使用時観察者側(反射型偏光部材側)からの入射光のうちの、第1偏光を反射するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を遮光と透過との間で切り換えるので、鏡面又はハーフミラーとして使用することができる。
また、第12実施形態において、積層体1Lは、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)からの入射光のうち第1偏光を遮光するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を、遮光と透過との間で切り替える。これにより、積層体1Lは、遮光透過使用時観察者側(反対側)において、光を透過する透過状態と、遮光する遮光状態とを切り替えることができる。
更に、本実施形態の積層体1Lは、反射型偏光部材500の一方の面が覆われていないので、鏡として用いた場合の反射率を高くすることができる。
また、本実施形態の積層体1Lは、透過状態において、液晶セルの液晶分子が垂直配向であり、各偏光部材の透過軸がパラレルニコル配置であるため液晶による複屈折の影響を受けることなく光が透過する。そのため、液晶材料が持っている波長分散の影響が少ない状態で光が積層体1Lから出射するため、透過光の色味をより良好にすることができる。
(第13実施形態)
次に、本発明の第13実施形態について説明する。
図16は本発明の第13実施形態の積層体1Mの概略断面図である。
第13実施形態の積層体1Mは、第1液晶セル400の第1液晶層408が液晶分子及び二色性色素を含んだゲストホスト型液晶であり、IPS方式で駆動される(GHIPSである)点と、第2吸収型偏光部材402を有さない点と、第1吸収型偏光部材401の透過軸方向が第2(横)方向である点とにおいて、第11実施形態の積層体1Kと異なる。
IPS方式は、配向させた液晶分子を基板に対して横(水平)方向に回転させることにより透過光量を制御する方式である。
本実施形態の第1吸収型偏光部材401は、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
本実施形態の第1液晶セル400は、駆動電源S1より加えられる第1印加電圧をOFFにすると、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
また、第1液晶セル400は、第1印加電圧をONにすると、第1(縦)偏光を透過し、第2(横)偏光を遮光する。
表23に、第13実施形態の積層体1Mにおいて、第1液晶セル400に加える第1印加電圧をON又はOFFにしたときの、積層体1Mへの入射光の取りうる状態を示す。
表23の左側は、積層体の鏡面使用時における観察者側である。表23の右側は、積層体の透過遮光使用時における観察者側である。
Figure 0007044069000023
(1)第1液晶セル400がOFFの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過する。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は、積層体1Mにおいて反射され、第2(横)偏光は透過される。したがって、積層体1Mは、第1液晶セル400がOFFの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対してハーフミラーとして機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
すなわち、積層体1Mは、第1液晶セル400がOFFの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光を遮光し、第2(横)偏光を透過する。
(2)第1液晶セル400がONの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400で遮光される。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は、積層体1Mにおいて反射され、第2(横)偏光は遮光される。したがって、積層体1Mは、第1液晶セル400がONの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、鏡として機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400で遮光される。
すなわち、積層体1Mは、第1液晶セル400がONの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光を遮光する。
以上、第13実施形態においても、積層体1Mは、鏡面使用時観察者側(反射型偏光部材側)からの入射光のうちの、第1偏光を反射するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を遮光と透過との間で切り換えるので、鏡面又はハーフミラーとして使用することができる。
また、第13実施形態において、積層体1Mは、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)からの入射光のうち第1偏光を遮光するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を、遮光と透過との間で切り替える。これにより、積層体1Mは、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)において、光を透過する透過状態と、遮光する遮光状態とを切り替えることができる。
更に、本実施形態の積層体1Mは、反射型偏光部材500の一方の面が覆われていないので、鏡として用いた場合の反射率を高くすることができる。
また、本実施形態の場合、積層体1Mの液晶層に印加する電圧をON時の中間値とした場合に、遮光透過使用時観察者側から入射した光の一部を反射させることができる。
これは、電圧を中間値に設定した場合、第1液晶セル400の透過軸は45°の方向を向くため、遮光透過使用時観察者側から光が入射した場合に、第1吸収型偏光部材401で第2(横)偏光が透過し、透過した偏光のうち第1液晶セル400で45°の偏光が透過して、-45°の偏光が遮光され、反射型偏光部材500で45°の偏光のうち、第1(縦)偏光が反射して、第2(横)偏光が透過する。そして、反射型偏光部材500で反射した第1(縦)偏光のうち45°方向の偏光成分が第1液晶セル400で透過して、第1吸収型偏光部材401において45°方向の偏光成分のうち第2(横)偏光成分が透過して観察者側に戻るからである。
(第14実施形態)
次に、本発明の第14実施形態について説明する。
第14実施形態の積層体1Nは、第11実施形態の図13と同様の層構成である。しかし、第14実施形態の積層体1Nは、第1液晶セル400の第1液晶層408が液晶分子及び二色性色素を含んだゲストホスト型液晶であり、IPS方式で駆動される(GHIPSである)点と、第1吸収型偏光部材401の透過軸方向が第2(横)方向である点とにおいて、第11実施形態の積層体1Kと異なる。
すなわち、本実施形態の第1吸収型偏光部材401は、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
本実施形態の第1液晶セル400は、駆動電源S1より加えられる第1印加電圧をOFFにすると、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
また、第1液晶セル400は、第1印加電圧をONにすると、第1(縦)偏光を透過し、第2(横)偏光を遮光する。
表24に、第14実施形態の積層体1Nにおいて、第1液晶セル400に加える第1印加電圧をON又はOFFにしたときの、積層体1Nへの入射光の取りうる状態を示す。
表24の左側は、積層体の鏡面使用時における観察者側である。表24の右側は、積層体の透過遮光使用時における観察者側である。
Figure 0007044069000024
(1)第1液晶セル400がOFFの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過する。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は、積層体1Nにおいて反射され、第2(横)偏光は透過される。したがって、積層体1Nは、第1液晶セル400がOFFの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対してハーフミラーとして機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
すなわち、積層体1Nは、第1液晶セル400がOFFの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光を遮光し、第2(横)偏光を透過する。
(2)第1液晶セル400がONの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400で遮光される。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は積層体1Nにおいて反射され、第2(横)偏光は遮光される。したがって、積層体1Nは、第1液晶セル400がONの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、鏡として機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400で遮光される。
すなわち、積層体1Nは、第1液晶セル400がONの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光を遮光する。
以上、第14実施形態においても、積層体1Nは、鏡面使用時観察者側(反射型偏光部材側)からの入射光のうちの、第1偏光を反射するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を遮光と透過との間で切り換えるので、鏡面又はハーフミラーとして使用することができる。
また、第14実施形態において、積層体1Nは、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)からの入射光のうち第1偏光を遮光するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を、遮光と透過との間で切り替える。これにより、積層体1Nは、遮光透過使用時観察者側(反対側)において、光を透過する透過状態と、遮光する遮光状態とを切り替えることができる。
更に、本実施形態の積層体1Nは、反射型偏光部材500の一方の面が覆われていないので、鏡として用いた場合の反射率を高くすることができる。
(第15実施形態)
次に、本発明の第15実施形態について説明する。
図17は本発明の第15実施形態の積層体1Pの概略断面図である。
第15実施形態の積層体1Pは、第1液晶セル400の第1液晶層408が液晶分子及び二色性色素を含み、IPS方式で駆動される(GHIPSである)点と、第1吸収型偏光部材401が省略されている点とにおいて、第11実施形態の積層体1Kと異なる。
本実施形態の第1液晶セル400は、駆動電源S1より加えられる第1印加電圧をOFFにすると、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
また、第1液晶セル400は、第1印加電圧をONにすると、第1(縦)偏光を透過し、第2(横)偏光を遮光する。
表25に、第15実施形態の積層体1Pにおいて、第1液晶セル400に加える第1印加電圧をON又はOFFにしたときの、積層体1Pへの入射光の取りうる状態を示す。
表25の左側は、積層体の鏡面使用時における観察者側である。表25の右側は、積層体の透過遮光使用時における観察者側である。
Figure 0007044069000025
(1)第1液晶セル400がOFFの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は、積層体1Pにおいて反射され、第2(横)偏光は透過される。したがって、積層体1Pは、第1液晶セル400がOFFの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対してハーフミラーとして機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
すなわち、積層体1Pは、第1液晶セル400がOFFの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光のうちの第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
(2)第1液晶セル400がONの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2吸収型偏光部材402を透過する。
第2吸収型偏光部材402を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400で遮光される。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は積層体1Pにおいて反射され、第2(横)偏光は遮光される。したがって、積層体1Pは、第1液晶セル400がONの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、鏡として機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第1(縦)偏光は第1液晶セル400を透過し、第2(横)偏光は遮光される。
第1液晶セル400を透過した第1(縦)偏光は、第2吸収型偏光部材402で遮光される。
すなわち、積層体1Pは、第1液晶セル400がONの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光を遮光する。
以上、第15実施形態においても、積層体1Pは、鏡面使用時観察者側(反射型偏光部材側)からの入射光のうちの、第1偏光を反射するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を遮光と透過との間で切り換えるので、鏡面又はハーフミラーとして使用することができる。
また、第15実施形態において、積層体1Pは、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)からの入射光のうち第1偏光を遮光するとともに、第2偏光を、遮光と透過との間で切り替える。これにより、積層体1Pは、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)において、光を透過する透過状態と、遮光する遮光状態とを切り替えることができる。
更に、本実施形態の積層体1Pは、反射型偏光部材500の一方の面が覆われていないので、鏡として用いた場合の反射率を高くすることができる。
(第16実施形態)
次に、本発明の第16実施形態について説明する。
第16実施形態の積層体1Qは、第13実施形態の図16と同様の層構成である。しかし、第16実施形態の積層体1Qは、第1液晶セル400の第1液晶層408が液晶分子及び二色性色素を含み、TN方式で駆動される(GHTNである)点と、第2吸収型偏光部材402が省略されている点と、第1吸収型偏光部材401の透過軸方向が第2(横)方向である点とにおいて、第11実施形態の積層体1Kと異なる。
TN方式は、電界の印加により、液晶分子の配向を垂直方向と水平ねじれ方向とで変化させ、光の旋光性を利用して透過光量を制御する方式である。
本実施形態の第1液晶セル400は、駆動電源S1より加えられる第1印加電圧をOFFにすると、入射光の各偏光を遮光する。
第1液晶セル400は、第1印加電圧をONにすると、第1(縦)偏光及び第2(横)偏光を透過する。
本実施形態の第1吸収型偏光部材401は、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
表26に、第16実施形態の積層体1Qにおいて、第1液晶セル400に加える第1印加電圧をON又はOFFにしたときの、積層体1Qへの入射光の取りうる状態を示す。
表26の左側は、積層体の鏡面使用時における観察者側である。表26の右側は、積層体の透過遮光使用時における観察者側である。
Figure 0007044069000026
(1)第1液晶セル400がOFFの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400において遮光される。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は積層体1Qにおいて反射され、第2(横)偏光は遮光される。したがって、積層体1Qは、第1液晶セル400がOFFの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、鏡として機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400で遮光される。
すなわち、積層体1Qは、第1液晶セル400がOFFの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光を遮光する。
(2)第1液晶セル400がONの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過する。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は、積層体1Qにおいて反射され、第2(横)偏光は透過される。したがって、積層体1Qは、第1液晶セル400がONの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、ハーフミラーとして機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
すなわち、積層体1Qは、第1液晶セル400がONの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光を遮光し、第2(横)偏光を透過する。
以上、第16実施形態においても、積層体1Qは、鏡面使用時観察者側(反射型偏光部材側)からの入射光のうちの、第1偏光を反射するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を遮光と透過との間で切り換えるので、鏡面又はハーフミラーとして使用することができる。
また、第16実施形態において、積層体1Qは、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)からの入射光のうち第1偏光を遮光するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を、遮光と透過との間で切り替える。これにより、積層体1Qは、遮光透過使用時観察者側(反対側)において、光を透過する透過状態と、遮光する遮光状態とを切り替えることができる。
更に、本実施形態の積層体1Qは、反射型偏光部材500の一方の面が覆われていないので、鏡として用いた場合の反射率を高くすることができる。
なお、本実施形態では、第1吸収型偏光部材401を配置したが、第1吸収型偏光部材401の代わりに第1液晶セル400と反射型偏光部材500との間に第2吸収型偏光部材402を配置してもよい。また、液晶セル400の両側に第1吸収型偏光部材401と第2吸収型偏光部材402とを、透過軸の方向が平行になるようにして配置してもよい。
また、本実施形態では、第1液晶セル400は、第1液晶層408が液晶分子及び二色性色素を含み、TN方式で駆動される(GHTNである)例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、第1液晶層408が液晶分子、二色性色素及びカイラル剤を含み、VA方式で駆動されるようにしてもよい。なお、この場合、液晶セルは、上述のGHTN方式の場合とON及びOFFが逆、すなわち、印加電圧をOFFにすると、入射光の第1(縦)偏光及び第2(横)偏光を透過し、印加電圧をONにすると、入射光の各偏光を遮光する。
(第17実施形態)
次に、本発明の第17実施形態について説明する。
第17実施形態の積層体1Rは、第13実施形態の図16と同様の層構成である。しかし、第17実施形態の積層体1Rは、第1液晶セル400の第1液晶層408が液晶分子及び二色性色素を含み、VA方式により駆動される(GHVAである)点と、第2吸収型偏光部材402が省略されている点と、第1吸収型偏光部材401の透過軸方向が第2(横)方向である点とにおいて、第11実施形態の積層体1Kと異なる。
本実施形態の第1液晶セル400は、駆動電源S1より加えられる第1印加電圧をOFFにすると、入射光を透過する。また、第1液晶セル400は、第1印加電圧をONにすると、第1(縦)偏光を透過し、第2(横)偏光を遮光する。
本実施形態の第1吸収型偏光部材401は、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
表27に、第17実施形態の積層体1Rにおいて、第1液晶セル400に加える第1印加電圧をON又はOFFにしたときの、積層体1Rへの入射光の取りうる状態を示す。
表27の左側は、積層体の鏡面使用時における観察者側である。表27の右側は、積層体の透過遮光使用時における観察者側である。
Figure 0007044069000027
(1)第1液晶セル400がOFFの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過する。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は、積層体1Rにおいて反射され、第2(横)偏光は透過される。したがって、積層体1Rは、第1液晶セル400がOFFの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、ハーフミラーとして機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
すなわち、積層体1Rは、第1液晶セル400がOFFの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光を遮光し、第2(横)偏光を透過する。
(2)第1液晶セル400がONの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400で遮光される。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は積層体1Rにおいて反射され、第2(横)偏光は遮光される。したがって、積層体1Rは、第1液晶セル400がONの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、鏡として機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1吸収型偏光部材401を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1吸収型偏光部材401を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400で遮光される。
すなわち、積層体1Rは、第1液晶セル400がONの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光を遮光する。
以上、第17実施形態においても、積層体1Rは、鏡面使用時観察者側(反射型偏光部材側)からの入射光のうちの、第1偏光を反射するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を遮光と透過との間で切り換えるので、鏡面又はハーフミラーとして使用することができる。
また、第17実施形態において、積層体1Rは、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)からの入射光のうち第1偏光を遮光するとともに、液晶層408の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を、遮光と透過との間で切り替える。これにより、積層体1Rは、遮光透過使用時観察者側(反対側)において、光を透過する透過状態と、遮光する遮光状態とを切り替えることができる。
更に、本実施形態の積層体1Rは、反射型偏光部材500の一方の面が覆われていないので、鏡として用いた場合の反射率を高くすることができる。
なお、本実施形態では、第1吸収型偏光部材401を配置したが、第1吸収型偏光部材401の代わりに第1液晶セル400と反射型偏光部材500との間に第2吸収型偏光部材402を配置してもよい。また、液晶セル400の両側に第1吸収型偏光部材401と第2吸収型偏光部材402とを、透過軸の方向が平行になるようにして配置してもよい。
(第18実施形態)
次に、本発明の第18実施形態について説明する。
図18は本発明の第18実施形態の積層体1Sの概略断面図である。
第18実施形態の積層体1Sは、第1液晶セル400の第1液晶層408が液晶分子及び二色性色素を含み、IPS方式で駆動される(GHIPSである)点と、第1液晶セル400の他に、第1液晶セル400と同様の構成の第2液晶セル420が第1液晶セル400と反射型偏光部材500との間に設けられている点と、第1吸収型偏光部材401及び第2吸収型偏光部材402が省略されている点とにおいて、第11実施形態の積層体1Kと異なる。
本実施形態の第1液晶セル400は、駆動電源S1より加えられる第1印加電圧をOFFにすると、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
また、第1液晶セル400は、第1印加電圧をONにすると、第1(縦)偏光を透過し、第2(横)偏光を遮光する。
本実施形態の第2液晶セル420は、駆動電源より加えられる第2印加電圧をOFFにすると、第2(横)偏光を透過し、第1(縦)偏光を遮光する。
また、第2液晶セル420は、第2印加電圧をONにすると、第1(縦)偏光を透過し、第2(横)偏光を遮光する。
表28に、第18実施形態の積層体1Sにおいて、第1液晶セル400に加える第1印加電圧をON又はOFFにしたときの、積層体1Sへの入射光の取りうる状態を示す。
表28の左側は、積層体の鏡面使用時における観察者側である。表28の右側は、積層体の透過遮光使用時における観察者側である。
Figure 0007044069000028
(1)第1液晶セル400及び第2液晶セル420がOFFの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2液晶セル420を透過する。
第2液晶セル420を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過する。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は、積層体1Sにおいて反射され、第2(横)偏光は透過される。したがって、積層体1Sは、第1液晶セル400及び第2液晶セル420がOFFの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対してハーフミラーとして機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第2液晶セル420を透過する。
第2液晶セル420を透過した第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
すなわち、積層体1Sは、第1液晶セル400及び第2液晶セル420がOFFの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光を遮光し、第2(横)偏光を透過する。
(2)第1液晶セル400がON、第2液晶セル420がOFFの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2液晶セル420を透過する。
第2液晶セル420を透過した第2(横)偏光は、第1液晶セル400で遮光される。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は積層体1Sにおいて反射され、第2(横)偏光は遮光される。したがって、積層体1Sは、第1液晶セル400がON、第2液晶セル420がOFFの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、鏡として機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第1(縦)偏光は、第1液晶セル400を透過し、第2(横)偏光は遮光される。
第1液晶セル400を透過した第1(縦)偏光は、第2液晶セル420で遮光される。
すなわち、積層体1Sは、第1液晶セル400がON、第2液晶セル420がOFFの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光を遮光する。
(3)第1液晶セル400がOFF、第2液晶セル420がONの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2液晶セル420で遮光される。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は積層体1Sにおいて反射され、第2(横)偏光は遮光される。したがって、積層体1Sは、第1液晶セル400がOFF、第2液晶セル420がONの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、鏡として機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第2(横)偏光は、第1液晶セル400を透過し、第1(縦)偏光は遮光される。
第1液晶セル400を透過した第2(横)偏光は、第2液晶セル420で遮光される。
すなわち、積層体1Sは、第1液晶セル400がOFF、第2液晶セル420がONの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光を遮光する。
(4)第1液晶セル400がON、第2液晶セル420がONの場合
(鏡面使用時観察者側からの入射光)
鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500によって反射される。鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの、第2(横)偏光は、反射型偏光部材500を透過する。
反射型偏光部材500を透過した第2(横)偏光は、第2液晶セル420で遮光される。
すなわち、鏡面使用時観察者側からの入射光のうちの第1(縦)偏光は積層体1Sにおいて反射され、第2(横)偏光は遮光される。したがって、積層体1Sは、第1液晶セル400がON、第2液晶セル420がONの場合、鏡面使用時観察者側からの入射光に対して、鏡として機能する。
(遮光透過使用時観察者側からの入射光)
遮光透過使用時観察者側からの入射光のうち、第1(縦)偏光は、第1液晶セル400を透過し、第2(横)偏光は遮光される。
第1液晶セル400を透過した第1(縦)偏光は、第2液晶セル420を透過する。
第2液晶セル420を透過した第1(縦)偏光は、反射型偏光部材500で反射される。
反射型偏光部材500で反射された第1(縦)偏光は、第2液晶セル420及び第1液晶セル400を透過して、積層体1Sの遮光透過使用時観察者側から出射する。
すなわち、積層体1Sは、第1液晶セル400がON、第2液晶セル420がONの場合、遮光透過使用時観察者側からの入射光を反射する。
以上、第18実施形態においても、積層体1Sは、鏡面使用時観察者側(反射型偏光部材側)からの入射光のうちの、第1偏光を反射するとともに、第1液晶セル400及び第2液晶セル420の電圧の印加状態に応じて、第2偏光を遮光と透過との間で切り換えるので、鏡面又はハーフミラーとして使用することができる。
また、第18実施形態において、積層体1Sは、第1液晶セル400及び第2液晶セル420の電圧の印加状態に応じて、遮光透過使用時観察者側(反射型偏光部材側の反対側)からの入射光のうち第2偏光を透過させるとともに、第1偏光を、遮光と反射との間で切り替える。これにより、積層体1Sは、遮光透過使用時観察者側(反対側)において、光を透過する透過状態と、遮光する遮光状態と、反射状態とを切り替えることができる。
更に、本実施形態の積層体1Sは、反射型偏光部材500の一方の面が覆われていないので、鏡として用いた場合の反射率を高くすることができる。
なお、上述のように種々の実施形態を説明したが、透過状態の透過率をよくする観点からは、第11実施形態及び第12実施形態の積層体のように、二色性色素を有さない液晶セルと吸収型偏光板を組み合わせる形式が好ましい。
色味の観点からは、色変化が少ない点で、第13実施形態~第18実施形態の積層体のように、ゲストホスト方式の液晶セルを用いることが好ましい。二色性色素を有さない液晶セルと吸収型偏光板を組み合わせる形式の場合、液晶で偏光方向を旋回させるが、波長により複屈折が異なるため、波長により偏光性が変わり、吸収型偏光板の透過率も変わってしまうため色づきが出てしまうからである。
透過状態における色変化を抑えたい場合、第12実施形態~第17実施形態の積層体のように、吸収型偏光板の透過軸の方向と反射型偏光部材の透過軸の方向とを平行とすることが好ましい。
なお、染料の選択により色味透過光に色を付けることも可能である。
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。
上述の第11から第18までの各実施形態において、縦方向に振動する偏光を第1偏光とし、横方向に振動する偏光を第2偏光とする例で説明したが、これに限定されるのでなく、横方向に振動する偏光を第1偏光とし、縦方向に振動する偏光を第2偏光としてもよい。
また、上述の第11から第18までの各実施形態において、積層体が、車両のサンバイザーとして適用される例で説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、冷蔵庫や、電子レンジなどの家電製品や、会議室のパーテーション、建造物の窓や車両等の窓(外光が入射する開口部(部位)、例えば、フロントや、サイド、リア、ルーフ等のウインドウ)に配置されるガラスや樹脂製(例えば、ポリカーボネート樹脂等)の透明基材等に貼付されるようにしてもよい。窓ガラス等に用いる場合、外側から見たときに鏡面として使用し、外側から内側が見えないようにするとともに、内側からは、用途に合わせて外側が見える透過状態と、外側が見えない遮光状態とを切り替えることができる。また、積層体は透明基材等に貼付される形態の他、2枚のガラスや樹脂等の透明基材間に積層体が挟持される、いわゆる合わせガラスの形態としてもよい。
上述の第18実施形態において、積層体1Sは、二色性色素を含み、IPS方式で駆動される(GHIPSである)第1液晶セル400及び第2液晶セル420が適用される例を示したが、これに限定されるものでなく、二色性色素を含み、VA方式やTN方式で駆動される液晶セルを組み合わせて適用するようにしてもよい。
1,1A,1C,1D,1E,1F,1G,1H,1J 積層体
1K、1L、1M、1N、1P、1Q、1R、1S 積層体
19 シール材
100,100A,100C,100D,100E,100F,100G,100H,100J 第1液晶部材
102 第1吸収型偏光部材
102A 位相差フィルム
104 第1液晶セル
105D 第1積層部
105U 第2積層部
106 基材
108 第1液晶層
111 透明電極
112 スペーサ
113 配向層
115 基材
116 透明電極
117 配向層
119 シール材
200,200A,200C,200D,200E,200F,200G,200H,200J 反射型偏光部材
204 第2液晶セル
208 第2液晶層
300,300A,300C,300D,300E,300F,300G,300H,300J 第2液晶部材
302 第2吸収型偏光部材
303 第3吸収型偏光部材
304 第2液晶セル
306 透明電極
308 第2液晶層
311 第1電極
316 第2電極
400 第1液晶セル
401 第1吸収型偏光部材
402 第2吸収型偏光部材
406 基材
408 第1液晶層
411 透明電極
412 スペーサ
413 配向層
415 基材
416 透明電極
417 配向層
420 第2液晶セル
500 反射型偏光部材

Claims (24)

  1. 第1液晶部材と、反射型偏光部材と、第2液晶部材とがこの順に設けられており、
    前記第1液晶部材は、第1印加電圧によって配向状態が変化する第1液晶セルと該第1液晶セルの外側に設けられた第1吸収型偏光部材とを備えるか、又は、第1印加電圧によって配向状態が変化するとともに前記第1吸収型偏光部材としての機能を有する第1液晶セルを備え、
    前記第1印加電圧の制御によって、前記第1液晶部材は、
    入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を透過するモードと、
    入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を方向転換して透過するモードと、の間で切換可能、
    前記入射光をそのまま透過するモードと、一方の偏光を遮光し他方の偏光を透過するモードとの間で切換可能、又は、
    入射光のうちの一方の偏光を遮光し、他方の偏光を透過するモードと、
    入射光のうちの一方の偏光を透過し、他方の偏光を遮光するモードと、の間で切換可能であり、
    前記反射型偏光部材は、前記第1液晶部材を透過した光を入射し、その入射光の一方の偏光を透過し、他方の偏光を反射し、
    前記第2液晶部材は、第2印加電圧によって配向状態が変化する第2液晶セルと該第2液晶セルの外側に設けられた第2吸収型偏光部材とを備えるか、又は、第2印加電圧によって配向状態が変化するとともに前記第2吸収型偏光部材としての機能を有する第2液晶セルを備え、
    前記反射型偏光部材が偏光を透過した場合、前記第2液晶部材は、前記第2印加電圧の制御によって、前記偏光を遮光するモードと、透過するモードとの間で切換可能であり、
    前記第2液晶部材が、前記第2液晶セルの外側に第2吸収型偏光部材が設けられる場合、前記第2吸収型偏光部材は、前記第2液晶セルの前記反射型偏光部材と逆側の面に配置される、
    積層体。
  2. 前記第1液晶セルと前記反射型偏光部材側との間に吸収型偏光部材が設けられていない、
    請求項1に記載の積層体。
  3. 前記第1液晶部材が、前記第1液晶セルの外側に第1吸収型偏光部材が設けられる場合、
    前記第1吸収型偏光部材は、前記第1液晶セルの前記反射型偏光部材と逆側の面に配置される
    請求項1又は2に記載の積層体。
  4. 前記第2液晶部材は、前記反射型偏光部材側に配置された第3吸収型偏光部材を備え、該第3吸収型偏光部材は、前記反射型偏光部材を透過した光を透過する、
    請求項2又は3に記載の積層体。
  5. 前記第2液晶セルと前記反射型偏光部材との間に、吸収型偏光部材が設けられていない、
    請求項2又は3に記載の積層体。
  6. 前記第1液晶セル及び前記第2液晶セルが、垂直配向方式、横電界スイッチング方式又はねじれネマティック方式で駆動される、
    請求項2から5のいずれか1項に記載の積層体。
  7. 前記第2液晶セルが、前記第2吸収型偏光部材としての機能を有する場合、
    前記第2液晶セルは、ねじれネマティック方式で駆動され且つ二色性色素を含む液晶層を備える、
    請求項1又は2に記載の積層体。
  8. 前記第1液晶セルは、垂直配向方式、横電界スイッチング方式又はねじれネマティック方式で駆動され、
    前記第1液晶セルの、前記反射型偏光部材と逆側に第1吸収型偏光部材を備える、
    請求項7に記載の積層体。
  9. 前記第1液晶セルが、前記第1吸収型偏光部材としての機能を有する場合、
    前記第1液晶セルは、垂直電界方式で駆動され、且つ二色性色素を含む液晶層を含む、
    請求項1又は2に記載の積層体。
  10. 前記第2液晶セルは、垂直配向方式、横電界スイッチング方式又はねじれネマティック方式で駆動され、
    前記第2液晶セルの前記反射型偏光部材と逆側の面に第2吸収型偏光部材を備える、
    請求項9に記載の積層体。
  11. 前記第1液晶セルが、前記第1吸収型偏光部材としての機能を有する場合、
    前記第1液晶セルが、横電界スイッチング方式で駆動され、且つ二色性色素を含む液晶層を備える、
    請求項1又は2に記載の積層体。
  12. 前記第2液晶セルが、前記第2吸収型偏光部材としての機能を有する場合、
    前記第2液晶セルが、横電界スイッチング方式で駆動され、且つ二色性色素を含む液晶層を備える、
    請求項11に記載の積層体。
  13. 透明部材と、
    前記透明部材に配置される請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の積層体と、
    を備える調光部材。
  14. 請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の積層体が、外光が入射する部位に配置された車両。
  15. 入射光のうち第1偏光を反射し、前記第1偏光に直交する第2偏光を透過する反射型偏光部材と、印加電圧によって配向状態が変化する第1液晶セルを有する第1液晶部材とが少なくとも積層された積層体であって、
    当該積層体の前記反射型偏光部材側から入射する第1入射光に対しては、
    前記第1入射光のうち、前記第1偏光を反射し、
    前記第1入射光のうち、前記第2偏光を、遮光と透過との間で切り替え、
    当該積層体の前記反射型偏光部材側とは反対側から入射する第2入射光に対しては、
    前記第2入射光の前記第1偏光及び前記第2偏光のいずれか一方の偏光を遮光し、他方の偏光を、少なくとも遮光と透過との間で切り換え
    前記第1液晶部材の前記反射型偏光部材側と反対側の面上に設けられる第1吸収型偏光部材と、
    前記反射型偏光部材と前記第1液晶部材との間に設けられる第2吸収型偏光部材とを備えること、
    を特徴とする積層体。
  16. 記第1液晶セルは、二色性色素を含むこと、
    を特徴とする請求項15に記載の積層体。
  17. 前記第1液晶セルは、カイラル剤を含むこと、
    を特徴とする請求項1に記載の積層体。
  18. 前記第1液晶セルは、垂直電界方式で駆動されること、
    を特徴とする請求項1に記載の積層体。
  19. 前記第1液晶セルは、横電界方式で駆動されること、
    を特徴とする請求項1に記載の積層体。
  20. 反射型偏光部材と、二色性染料を含み、印加電圧によって配向状態が変化する第1液晶部材と、二色性染料を含み、印加電圧によって配向状態が変化する第2液晶部材とが少なくとも積層された積層体であって、
    前記第1液晶部材及び前記第2液晶部材の少なくとも一方は、電圧の印加状態に応じて、前記反射型偏光部材の透過軸と同じ方向の透過軸を有すること、
    を特徴とする積層体。
  21. 請求項15から請求項2までのいずれか1項に記載の積層体と、
    前記積層体に電圧を印加する駆動電源と、
    を備える調光装置。
  22. 前記積層体に貼付される透明基材を備えること、
    を特徴とする請求項2に記載の調光装置。
  23. 透明部材と、
    前記透明部材に配置される請求項15から請求項19までのいずれか1項に記載の積層体と、
    を備える調光部材。
  24. 請求項2に記載の調光部材が、外光が入射する部位に配置された車両。
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