KR20060098429A - 내장된 디스플레이를 구비한 거울 - Google Patents

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마티너스 에이치. 더블유. 엠. 반 델덴
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 디스플레이의 용도로 동시에 사용될 수 있는 예를 들어 LCD 디스플레이(5)의 앞면에 위치하는 편광 거울(2)을 구비하는 LCD 디스플레이(5)를 기본으로 하는 거울 디바이스(1)에 관한 것이다. 상기 편광 거울(2)은 디스플레이에서 관찰자에게 투과하는 광을 방해하지 않고, 입사된 광을 반사하지 않는 특징이 있다. 결합된 관찰 각과 편광 거울(2) 앞에 위치하는 변환가능한 광학 성분(4)에 관계하는 반사문제가 해결된다.

Description

내장된 디스플레이를 구비한 거울{MIRROR WITH BUILT-IN DISPLAY}
본 발명은 관찰용 편광 거울로서, 제1종의 편광 광을 관찰자 측에 반사하는 제1플레인을 구비하고, 상기 거울은 제2종의 편광 광을 통과시키고 비관찰자 측에서 디스플레이 디바이스가 제공되며, 상기 디스플레이 디바이스는 사용시에 제2종의 편광 광을 제공하는 관찰용 편광 거울에 관한 것이다. 본 출원에서는 "관찰용 거울" 또는 "디스플레이 거울"은 사람의 눈{또는(적외선)카메라 렌즈와 같은 인공의 눈}이 외부세계의 반사된 부분을 보게 하는 거울로 말한다. 예로서 목욕탕의 거울, 핏팅 룸(fitting room)의 전장(full-length)거울 또는 거울로 된 벽과 같이 큰 거울을 생각할 수 있다. 다른 예는 트럭용 외측 거울 또는 화장대 거울과 같이 규격화된 거울 매체이다.
"제1종의 편광 광을 반사하는 제1플레인을 구비하여" 이것은 거울 플레인은 편광 플레인으로서 작용한다는 것을 의미한다. 사용시에, 편광 플레인 상에 입사하는 광 파장의 일정한 범위 내의 광은 두 개의 성분으로 나뉘어지며, 하나의 성분은 편광 플레인에 의해 반사되고, 다른 성분은 편광 플레인을 통과한다. 일반적으로 공지된 것은 선 모양으로 편광된, 서로 수직편광방향을 갖는 두 개의 성분으로 광을 분할하는 것이다. 다른 한편으로는, 광은 우향 원형(right-handed circular) 및 좌향 원형(left-handed circular) 또는 타원 편광(ellpitical polarization)으로 나뉘어질 수 있다.
상기 언급한 종류의 디스플레이 거울은 계류중인 2002년 3월 18일자로 출원한 유럽특허출원 02076069.2호 및 2002년 10월 17일자로 출원한 유럽특허출원 02079306.3호(=PHNL 02.1038)에 기재되어 있다. 거울의 기능은 디스플레이 앞에 부분 반사층 대신에 편광 거울 또는 반사 편광체를 적용하여 획득된다.
일반적으로 그러한 거울의 반사도 실행은 예를 들어 가능한 한 높을수록 최적화되게 선택된다. 결과로서, 실질적으로 바람직한 모든 광, 또는 가능한 한 많은 광은 최적 작용을 하기 위해서 반사되어야 한다. 본 발명에 따른 거울은 관찰자 측에 제1종의 편광 광을 반사시키고, 제2종의 편광 광을 통과시킴에도 불구하고, 비관찰자 측에 디스플레이 디바이스가 제공되고, 상기 디스플레이 디바이스는 사용시에 제2종의 편광 광을 제공한다.
상기 디스플레이 디바이스는 사용시에 (편광된) 광을 방출하거나 반사한다.
제2종의 편광 광의 편광(방향)을 디스플레이에 의해 방출된 편광된 광의 편광(방향)에 적용하여 실질적으로 100%의 투과율이 획득되고, 반사된 상에 대하여 높은 콘트라스트(contrast)의 디스플레이된 정보를 일으킨다.
그러나 거울 부분이 디스플레이로서 이용될 때 거울의 기능은 거울 플레인의 다른 부분에서 활성상태로 남는다. 그 결과 반사는 일광 가시도와 콘트라스트를 저하시킨다. 다른 한편으로 거울로 이용될 때, 유일한 편광 성분은 반사되어서 반사도가 단지 약 50%이다. 또한 거울의 크기가 디스플레이의 크기 보다 크고 디스플레 이가 오프(off)되었을 때, (어두운) 디스플레이와 외부 디스플레이 영역에서 거울 배경 간에 차이는 분명할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 바람직하게 변환가능한 광학적 요소는 디스플레이 디바이스와 편광 거울의 관찰자 면 사이에 존재한다.
예를 들어 일 실시예에서 상기 디스플레이가 액정 디스플레이 디바이스일 경우, 상기 변환가능한 광학적 요소는 변환가능한 1/2λ플레이트(plate)이다.
또한, 바람직한 실시예에서 편광 거울의 관찰측은 예를 들어 게스트-호스트 시스템(guest-host system)을 기본으로 하는, 변환가능한 편광체가 구비된다.
그러나, 특히 반사모드에서 문제점은 변환가능한 광학적 요소가 변환가능한 1/2λ플레이트 또는 게스트-호스트 시스템인 경우, 변환가능한 광학적 요소의 각도 의존성이다. 이러한 성분은 전기적으로 비등방성 배향(anisotropical oriented) LC 분자를 기본으로 하고, 심지어 고압에서 (액정 물질이 양성 전기 비등방성이라면)이러한 분자는 상기 기판에 고정하기 때문에 기판에 대해 수직방향으로 도달하지 않는다. 이것은 한 방향에서 관찰자가 상기 분자의 축을 따라 볼 수 있는 반면, 다른 방향에서 관찰자는 보다 작은 밝기를 갖는 디스플레이를 본다는 것을 의미한다.
본 발명은 적어도 부분적으로 이러한 문제점을 해결하기 위한 목표 중의 하나로서 갖는다. 또한 목적은 이러한 거울 디스플레이의 반사도를 증가시키는 것이다.
이러한 이유로, 본 발명에 따른 편광 거울은 관찰 측에서 두 개의 광학적 상태를 변환할 수 있는 편광 수단은 갖고, 상기 편광 수단은 두 개의 기판 사이에 있는 액정층을 포함하고, 상기 기판의 적어도 하나는 광학적 상태들 중 하나의 상태시에 적어도 두 개의 배향 방향에서 액정 분자를 배향하는 배향수단을 구비한다.
서로 다른 배향 방향(별개의, 패턴화된 도메인)을 도입하여 편광거울 디스플레이가 거울 모드에서 이용될 때, 계획하지 않은 반사의 감쇠는 증가된다. 이러한 감쇠는 매우 효과적이며, 특히 변환가능한 편광체는 게스트-호스트 시스탬을 기본으로 할때 보다 효과적이다.
서로 다른 배향 방향(도메인)은 다른 방법으로 마찰, (마스크를 이용하여)광 정렬, Langmuir-Blodgett 층 등과 같은 일반적으로 LCD 기술로 알려진 기술을 이용하여 얻어질 수 있다.
본 발명의 다양한 양상은 이하에 기재된 실시예를 참조하여 분명해지고 명확해 질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 거울 디바이스의 가능한 실시예.
도 2는 본 발명에 따른 거울 디바이스의 부분의 개략 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 다른 거울 디바이스의 부분 개략 단면도.
도 4 및 5는 본 발명이 적용할 수 있는 다른 거울 디바이스의 부분의 개략 단면도.
도 6은 변환 가능한 편광체를 얻기 위한 액정 혼합물에 첨가될 수 있는 적합 한 염료를 도시하는 단면.
도 7은 본 발명을 설명하는 거울 디바이스의 개략 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 거울 디바이스의 부분의 개략 단면도.
도면은 도식적인 것이고 축적하여 나타내지 않았다. 해당 요소는 일반적으로 동일한 참조번호에 의해 표시된다.
도 1은 유리 기판(4a)상에서 광을 반사하는 거울(2)을 갖는 관찰용 거울 디바이스(1)를 도시하고, 사람(3)은 그의 상(3')(과 배경, 미도시)을 본다. 본 발명에 따른 거울(플레인)은 단지 제1종의 편광(반향)을 반사하지만, 제2종의 편광(방향) 광을 통과시킨다. 더 나아가 상기 거울은 비관찰자 측에서 디스플레이 디바이스(5)를 제공한다(도 2 참조).
이 예에서 디스플레이 디바이스(5)는 두 개의 기판(유리 또는 플라스틱 또는 그밖의 적합한 물질) 사이에 액정물질을 갖는 액정 디스플레이이다. 대부분의 액정 디스플레이 디바이스는 편광효과를 기본으로 하기 때문에, 사용시에 상기 디스플레이(5)는 실질적으로 편광된 광을 방출한다. 일반적으로 벡 라이트(10)로 부터의 광을 액정 디스플레이 효과에 의해서 조절된다. 액정 디스플레이 장치는 편광효과를 기본으로 하기 때문에, 상기 디스플레이(5)는 일정한 편광(방향)의 광을 통과시키는 제1의 편광체(8)와 제2편광체(9){또는 검광자(analyzer)}를 포함한다.
이러한 일정한 편광의 광은 제2종의 편광(방향)으로서 동일한 (선형의) 편광 방향을 가져서, 이것은 광의 어떠한 손실(100% 투과)없이 거울(플레인)을 통과시킨 다.
대부분의 액정 디스플레이 디바이스는 선형으로 편광된 광의 조절을 기본으로 하기 때문에, 선형 편광체(8)(9)가 사용되고, 또한 거울(2)은 선형 편광 선택 거울, 예를 들어 각 층이 선택된 파장(또는 스펙트럼에 대한 평균값)의 1/4 의 광학적 두께를 갖고, 이 층은 선택된 굴절지수를 갖는 유전층 스택이다. 또 다른 가능성은 와이어 그리드 편광체(얇은 전도성 와이어 그리드)라 불리는 것을 사용하고, 상기 편광체는 편광에 대해서 투과성이 있고, 직교 편광에 대해서 반사성이 있다.
거울과 디스플레이 디바이스가 제1플레인에 실질적으로 수직축에 대해 서로에 대해서 회전할 수 있는 경우, 투과지수는 조절된 광의 편광(방향)과 거울(2)이 통과하는 광의 편광축 간의 각에 달려 있기 때문에, 디스플레이에 의해서 방출된 편광 광의 투과 지수는 가변적이다. 이러한 방법으로, 원한다면, 디스플레이에서 상은 거울을 단순히 회전하여 흐릿하게 될 수 있거나 완전히 없어질 수 있다.
다른 한편으로 일정한 용도로, 이것은 심지어 거울 용도로 반사된 상에 대한 높은 콘트라스트(contrast)의 디스플레이된 정보 효과를 얻기 위해서 예를 들어 (O)LED 또는 다른 디스플레이에서 광을 편광하는데에 바람직할 수 있다.
도 3은 액정 디스플레이(11)가 사용되는 본 발명에 따라 거울의 부분을 도시하고, 광학적 요소(12) viz인 1/2λ플레이트를 추가로 포함하고, 상기 1/2λ플레이트는 선형 편광 선택거울(2)과 편광체 또는 선형 편광 거울(16) 사이에 위치한다. 필요할 경우, 상기 디바이스는 반사경(reflector)(13)이 제공될 수 있다.
도 4는 이 거울의 작동 원리를 도시한다. 상기 디스플레이(11)는 직접적으로 또는 광이 편광체 또는 선형 편광 거울(16)을 통과하게 하여 제1의 편광 방향(15')의 선형 편광 광(15)을 방출한다. 거울(2)(16)의 편광 방향은 90°의 각이 된다.
입사한 광(20)은 거울(2)(화살표 21)상에 부분적으로 반사한다(편광방향, 예를 들어 20'로 표시함). 변환가능한 하프-람다 플레이트(half-lamda plate)(12)가 "오프(off)"(도 4의 a) 또는 "비활성"이라면, 잔여부분(다른 평광방향, 이 예에서 20''로 표시함)은 상기 변환가능한 하프-람다 플레이트(12)를 통과하고, 선형 편광거울(16)상에 반사된다. 반사된 다음에, 편광 방향(20'')을 갖는 반사된 광은 변환가능한 하프-람다 플레이트(12)를 통과하고, 다시 선형 편광 선택 거울(2)(화살표 22)을 통과한다. 결과적으로, 실질적으로 모든 입사 광은 반사된다.
이러한 상태에서, 디스플레이로부터 편광 방향(15')의 편광된 광은 선형 편광 거울(16)과 선형 편광 선택 거울(2)과 변환가능한 하프-람다 플레이트(12)를 통과하지만, 이것은 상기 선형 편광 선택 거울(2)에 의해서 차단된다.
하프-람다 플레이트(12)가 "온(on)"(도 4의 b) 또는 "활성"인 경우, 변환가능한 하프-람다 플레이트(12)가 양쪽 거울(2)(16)사이의 디스플레이 광의 편광 방향(15'')에서 다른 편광 방향(15')으로 회전하여 투명스택이 발광 디스플레이광에 투명하게 된다. 이러한 경우에, 입사 광(20)의 편광 방향(20')은 변환가능한 하프-람다 플레이트(12)를 통과하고, 액정 디스플레이(11)에 의해서 반사되지 않는다. 20''으로 표시한 다른 편광 방향은 선형 편광 거울(16)에 의해 반사되고(20''으로 표시), 그 다음에 변환가능한 하프-람다 플레이트(12)와 선형 편광 선택 거울(2)( 화살표 23)을 통과한다. 상기 디바이스는 (하프-람다 플레이트 "온", 이 예에서 발광에 투명한)디스플레이 상태와 모든 입사 광을 반사하는 거울 상태(하프-람다 플레이트 "오프")사이를 변환할 수 있다.
변환가능한 하프-람다 플레이트는 예를 들어 역평행 마찰된 배향층을 갖는 표준 평면 LCD 셀을 이용하여 공지된 LCD 기술로 실현되고, 광학 지연(optical retardation)d.Δn이 약 200∼450㎚가 되도록 액정으로 충진된다. 또한, 수직 배향 LC 셀은 변환 방향에 대해서 임의의 사전배향으로 사용될 수 있다. 이러한 경우에 높은 복굴절성 LC 혼합물은 전압조정을 지연에 적용하면서 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 변환가능한 LCD 셀 기판은 전극들과 배향층이 제공되고, 배향의 방향은 서로 90°를 이룬다. 액정의 두께와 복굴절의 가시광의 파장에 대해서 반응하지 않고 반파(half wave) 함수를 이루는 Gooch와 Tary 곡선의 최소한으로 불리어지는데에 있을 경우, 소위 트위스티드 네마틱(twisted nematic:NT)모드는 특히 유리하다.
또한 관찰하는 각에 대한 효과를 개선시키기 위해서 추가의 막(film)은 이용될 수 있다. 종종 변환가능한 지연제(switchable retarder)가 반사성 편광체와 제2의 반사성 편광체 사이에 들어올 때, 초기 중성색의 상(neutrally colored image)은 넓은 관찰 각에서 어떠한 색을 첨가할 것이다. 이 효과는 액정물질의 각 의존성 복굴절의 표현으로 이해되고, 마이너스 C-플레이트 또는 기울어진 지연층과 같은 부가적 지연층에 의해서 보충된다.
이러한 점에서, 또한 플레인 스위칭(Plane Switching :IPS) 모드가 이용될 수 있고, "오프"상태 LC 분자(modules)는 (지연없는)편광체에 평행하며, "온"상태에서, LC 분자는 (하프 람다 플레이트)편광체에 45°로 배향된다.
도 5는 반사를 감소시키기에 적당한 추가의 실시예를 도시한다. 현재 변환 가능한 광학적 요소는 편광 거울의 관찰 측에서 제공된 변환가능한 편광필터(14)이다. 상기 디스플레이(11)는 제1의 편광방향(15')의 선형 편광된 광(15)을 방출한다. 필터(14)의 편광 방향과 편광 거울(2)의 편광 방향은 동일하다(15'). 편광 필터(14)의 상태와 별개로, 디스플레이 스택에서의 발광은 투과되지만 영향을 미치지 않는다.
입사광(20)은 부분적으로(한 편광 방향, 이러한 예는 20''에 표시함) 변환가능한 편광필터(14)를 통과한다. 변환가능한 편광필터(14)는 광의 이러한 부분에서 "오프"(도 5의 a)인 경우, 20''으로 표시한 것은 선형 편광 선택 거울(2)상에 서 반사된다. 반사(화살표 21)된 후에, 편광방향(20'')을 갖는 반사 광은 다시 변화가능한 편광 필터(14)(화살표 22)를 통과한다. (편광 방향 20'를 갖는)광의 다른 부분은 거울(2)을 통해서 투과되고, 최종적으로 디스플레이의 부피로 흡수된다. 결과적으로, 약 입사각의 반은 반사된다.
상기 편광 필터(14)가 "온"(도 5의 b)일 경우, 여기서 이것은 도 5의 b에 나타낸 바와 같이 통과하고, 거울(2)에서 반사되는 편광 방향(20'')을 갖는 광을 흡수한다. 다른 성분(20')는 거울(2)을 통과하고, 다시 디스플레이에서 흡수된다. 결과적으로, 입사 광은 반사되지 않는다. 결과적으로, 스택은 반사를 억제하는 디스플레이 상태(필터"온")와 (부분적으로)입사 광을 반사하는 거울 상태(필터"오프") 사이에서 변환될 수 있다.
변환가능한 편광체에 대해서 여러 가능성들이 있다. 일 실시예에서, 상기 편광체는 수동성 선형 편광체에 내장형(built-up)과, 도 4에 도시한 변환가능한 하프-람다 플레이트(12)와 선형 편광거울(16)의 결합과 유사한 변환 가능한 하프 람다 지연제가 있다.
또 다른 변환가능한 편광체는 게스트-호스트 시스템으로 불려지는 것에 의해 제공된다.: 이색(dichroic) 염료 분자는 네마틱(nematic) 액정층 또는 키랄 네마틱 (chiral nematic)액정층에 용해된다. 상기 염료 분자(Guest)는 LC 분자(Host)의 존재에 의해 배향된다. 전기장을 층에 가하는 것은 LC 분자를 재배향하고, 염료 분자는 이 재배향을 따라간다. 이러한 스택은 편광 광을 흡수하거나 투명하게 된다. 액정 혼합물에 첨가할 수 있는 임의의 적합한 염료는 도 6에 도시되어 있다.
도 4 및 5의 실시예에서, 상기 변환가능한 광학 요소{편광 필터 14, 하프-람다 플레이트(12)}가 "오프"일 경우, 전력을 필요하지 않으며, 입사광의 전반사를 일으킨다(광이 투과되지 않고, 에너지를 축적하기 때문에, 이 상태에서 디스플레이 자체는 "오프"이다.) "디스플레이 상태"에서 상기 변화가능한 광학적 요소, 편광필터(14), 1/λ플레이트가 온, 모든 입사 광을 억제하면서 디스플레이로부터 모든 광을 통과하게 한다.
도 7에 나타낸 문제점은 도 5의 디바이스가 하프-람다 플레이트 또는 게스트-호스트 시스템에 의해 제공된 변환가능한 편광체와 같은 것을 이용했을 때 발생한다. 이러한 구성분은 비등방적으로 배향된 LC 분자(25)를 기본으로 하며, 벽 (26)(27)에 배향으로 인해 배향 특성은 배향 조건과 전압 등에 따라서 특정방향(28)에 대한 각의 선호도가 있는 LCD과 유사하다. 이러한 각의 여하로 인하여 관찰자(29)는 디스플레이를 방사하는 것 대신에 거울에 나타날 수 있는 반면, 다른 관찰자(29')는 디스플레이를 보고, 거울을 보지 않는다.
또한 더 작은 정도로 이것은 LCD 기술로 실현된 변환가능한 하프 람다 플레이트로 인하여 도 3의 디바이스에서 발생한다.
본 발명에 따라 LC 분자 배향 위의 배향층에서 도메인을 형성하는 것은 다층 도메인 구조(패턴화된 구조)를 제공한다. 다층 도메인 구조를 얻기 위한 방법은 LCD 기술분야에서 잘 알려진 기술을 포함하고, 마스크 노출 사용에 의한 a.o. 광 배향층과 여러 마찰 공정간에 리소그라피(lithography)와 결합하는 마찰을 포함한다.
이 결과는 도 8에 도시되어 있고, 도 8은 결합된 서로 다른 관찰방향(28)(28')에 대해 최적화된 배향으로 두 개 이상의 도메인을 갖는 디바이스를 도시한다. 양쪽 모두의 관찰자(29)(29')는 여기서 디스플레이를 보고 거울은 보지 않는다. 원칙상, 배향에 있어서 차이는 화소 수준에 달려 있다. 또한 2이상, 예를 들어 네 개 배향 방향도 가능하다.
또 다른 이점은 특히 게스트-호스트 시스템에 의해 제공된 변환가능한 편광체를 이용할 경우에 바람직하지 않는 반사의 감소이며, 이것은 특히 디스플레이 모드에서 사용되었을 경우이다. 편광 필터(14){또는 하프-람다 플레이트(12)에서}상 에서 다층 도메인 구조 30a, 30b를 도입하여, 염료 분자(31)는 염료 분자가 기울어진 입사광의 상당한 부분을 흡수하도록 배행된다(도 8의 a 참조). 광선(32)은 도메인 30b의 방향(33)을 따라 배향된 분자(31)에 의해 감소된다. 유사한 방법으로, 광선(34){거울(2)}를 통과한 후에 광선(32)의 반사된 부분이다)는 도메인 30a의 방향(35)을 따라 배향된 분자(31)에 의해 감소된다. 단일의 도메인에서, 도 7의 광선(34)의 형상은 도메인 30a의 방향(35)을 따라 배향된 분자(31)에 평행하거나 거의 평행할 수 있고, 더 이상의 감소를 거의 일어나지 않는다.
그러므로, 다층의 도메인 게스트-호스트 시스템은 관찰방향(화살표36)보다 다른 임의의 방향에서 이러한 반사를 감소시킨다. 그러므로 게스트-호스트 시스템 상에서 다층의 도메인은 개선된 콘트라스트에 극적 원인이 된다.
거울 모드에서(도 8의 b 참조), 게스트 호스트 시스템은 관찰방향에 평행하는 염료 분자를 배향하여 비활성 상태로 만들어지고, 최적의 거울 상(화살표 37)이 된다. 상기 배향은 정상 LCD 디스플레이에서 다층 도메인의 상태와 유사하고 다층 도메인 상태는 거의 손실된다.
본 발명의 보호 범위는 실시예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 거울(2)은 편광효과를 가지기 때문에, 도 2에서 제2의 편광체(9)(또는 감광자)는 원한다면 제거될 수 있다. 필요할 경우, 유리 플레이트(4)와 거울(2)은 일정한 용도로 바뀔 수 있다.
백리트(backlit) 투과성 액정 디스플레이가 기재되었다 하더라도, 반사성 액정 디스플레이의 용도는 제외되지 않는다.
다른 한편으로 언급된 바와 같이 예를 들어 (O)LED로부터의 광은 편광될수 있거나 이것은 거울 용도로 반사된 상에 대해서 높은 콘트라스트의 디스플레이된 정보의 효과를 얻기 위해서 다른 디스플레이 효과를 이용하는 데에 유리할 수 있다.
또한, 서론 부분에 언급한 바와 같이, 한 개 이상의 디스플레이가 거울에서 일체화될 수 있는 반면, 다른 많은 용도 영역은 (백밀러, 페팅룸 등)이 생각될 수 있다. 어떠한 용도에서, 매트릭스 폼이 사용된다면, 충분한 구동 회로로, 거울 상태와 디스플레이 상태 간의 변환이 국부적으로 발생될 수 있다.
이것과는 별개로, 일정요소는 예를 들어 거울(2)과 변환가능한 하프-람다 플레이트(12)의 결합체로 결합될 수 있고, 또는 변환가능한 편광체(14)가 생각될 수 있다.
본 발명은 각기 모두 신규한 특징적인 특징과 각기 모두 특징적인 특징의 결합이 존재한다. 청구항에서 참조번호는 이들의 보호범위를 제한하지 않는다. 동사"포함하는"의 사용과 이의 결합은 청구항에서 기재하는 것과 다른 요소의 존재를 제외하지 않는다. 선행하는 요소에서 관사 "a"와 "an"의 사용은 다수개의 그러한 요소의 존재를 배제하지 않는다.

Claims (4)

  1. 관찰용 편광 거울(1)로서,
    제1종의 편광(20')광을 관찰자 측에 반사하는 제1플레인(1)을 구비하고, 상기 거울은 제2종의 편광(20'')광을 통과시키고 비관찰자 측에서 디스플레이 디바이스(5)가 제공되며, 상기 디스플레이 디바이스는 사용시에 제2종의 편광 광을 제공하고, 관찰자 측에서 편광거울은 두 개의 광학상태 사이를 변환할 수 있는 편광 수단(14)을 가지는 관찰용 편광 거울에 있어서,
    두 개의 기판(26, 27)사이의 액정층(7), 상기 기판의 적어도 하나는 적어도 두 개의 배향 방향에서 광학 상태들 중 하나 동안 배향 액정 분자(25)를 배향수단으로 갖는,
    관찰용 편광 거울.
  2. 제 1항에 있어서, 디스플레이 디바이스의 화소(picture element)에 관련되는 각 영역의 기판은 서로 다른 배향 방향을 갖는 도메인(30)을 갖는,
    관찰용 편광 거울.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 두 개의 기판 사이에 있는 액정층은 염료(31)를 포함하는,
    관찰용 편광 거울.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 변환 가능한 편광 수단은 패턴화된 1/2λ지연기와 편광체를 포함하는,
    관찰용 편광 거울.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110010239A (ko) * 2009-07-24 2011-02-01 엘지디스플레이 주식회사 미러 기능을 갖는 액정표시장치
KR102106922B1 (ko) 2019-07-10 2020-05-06 김새롬 열증폭 열발생장치

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5910854A (en) 1993-02-26 1999-06-08 Donnelly Corporation Electrochromic polymeric solid films, manufacturing electrochromic devices using such solid films, and processes for making such solid films and devices
US5668663A (en) 1994-05-05 1997-09-16 Donnelly Corporation Electrochromic mirrors and devices
US6891563B2 (en) 1996-05-22 2005-05-10 Donnelly Corporation Vehicular vision system
US8294975B2 (en) 1997-08-25 2012-10-23 Donnelly Corporation Automotive rearview mirror assembly
US6326613B1 (en) 1998-01-07 2001-12-04 Donnelly Corporation Vehicle interior mirror assembly adapted for containing a rain sensor
US6172613B1 (en) 1998-02-18 2001-01-09 Donnelly Corporation Rearview mirror assembly incorporating vehicle information display
US6124886A (en) 1997-08-25 2000-09-26 Donnelly Corporation Modular rearview mirror assembly
US6445287B1 (en) 2000-02-28 2002-09-03 Donnelly Corporation Tire inflation assistance monitoring system
US8288711B2 (en) 1998-01-07 2012-10-16 Donnelly Corporation Interior rearview mirror system with forwardly-viewing camera and a control
US6477464B2 (en) 2000-03-09 2002-11-05 Donnelly Corporation Complete mirror-based global-positioning system (GPS) navigation solution
US6329925B1 (en) 1999-11-24 2001-12-11 Donnelly Corporation Rearview mirror assembly with added feature modular display
US6693517B2 (en) 2000-04-21 2004-02-17 Donnelly Corporation Vehicle mirror assembly communicating wirelessly with vehicle accessories and occupants
EP1263626A2 (en) 2000-03-02 2002-12-11 Donnelly Corporation Video mirror systems incorporating an accessory module
US7370983B2 (en) 2000-03-02 2008-05-13 Donnelly Corporation Interior mirror assembly with display
US7167796B2 (en) 2000-03-09 2007-01-23 Donnelly Corporation Vehicle navigation system for use with a telematics system
US7855755B2 (en) 2005-11-01 2010-12-21 Donnelly Corporation Interior rearview mirror assembly with display
US7581859B2 (en) 2005-09-14 2009-09-01 Donnelly Corp. Display device for exterior rearview mirror
ES2287266T3 (es) 2001-01-23 2007-12-16 Donnelly Corporation Sistema de iluminacion de vehiculos mejorado.
WO2006124682A2 (en) 2005-05-16 2006-11-23 Donnelly Corporation Vehicle mirror assembly with indicia at reflective element
US7255451B2 (en) 2002-09-20 2007-08-14 Donnelly Corporation Electro-optic mirror cell
US6918674B2 (en) 2002-05-03 2005-07-19 Donnelly Corporation Vehicle rearview mirror system
US7329013B2 (en) 2002-06-06 2008-02-12 Donnelly Corporation Interior rearview mirror system with compass
AU2003237424A1 (en) 2002-06-06 2003-12-22 Donnelly Corporation Interior rearview mirror system with compass
AU2003278863A1 (en) 2002-09-20 2004-04-08 Donnelly Corporation Mirror reflective element assembly
US7310177B2 (en) 2002-09-20 2007-12-18 Donnelly Corporation Electro-optic reflective element assembly
US7446924B2 (en) 2003-10-02 2008-11-04 Donnelly Corporation Mirror reflective element assembly including electronic component
US7308341B2 (en) 2003-10-14 2007-12-11 Donnelly Corporation Vehicle communication system
US8545030B2 (en) 2004-07-12 2013-10-01 Gentex Corporation Rearview mirror assemblies with anisotropic polymer laminates
US8282224B2 (en) 2004-07-12 2012-10-09 Gentex Corporation Rearview mirror assemblies with anisotropic polymer laminates
US7502156B2 (en) 2004-07-12 2009-03-10 Gentex Corporation Variable reflectance mirrors and windows
US8154418B2 (en) 2008-03-31 2012-04-10 Magna Mirrors Of America, Inc. Interior rearview mirror system
US9254789B2 (en) 2008-07-10 2016-02-09 Gentex Corporation Rearview mirror assemblies with anisotropic polymer laminates
JP5682232B2 (ja) * 2010-10-29 2015-03-11 ソニー株式会社 液晶調光素子および撮像装置
KR20130036911A (ko) * 2011-10-05 2013-04-15 동우 화인켐 주식회사 패턴 리타더의 제조 방법
CA2807615C (en) 2012-03-08 2020-06-30 Simplehuman, Llc Vanity mirror
US9846343B2 (en) * 2013-08-14 2017-12-19 Boe Technology Group Co., Ltd. Display device and display control method
CN103441139B (zh) * 2013-08-14 2016-03-30 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及显示控制方法
KR102271203B1 (ko) 2013-12-23 2021-06-30 삼성디스플레이 주식회사 거울 겸용 표시 장치
KR20150079260A (ko) 2013-12-31 2015-07-08 삼성디스플레이 주식회사 거울 겸용 표시 장치
KR20150094827A (ko) 2014-02-10 2015-08-20 삼성디스플레이 주식회사 거울 겸용 표시 장치 및 이의 제조 방법
US10076176B2 (en) 2015-03-06 2018-09-18 Simplehuman, Llc Vanity mirror comprising light sources and methods of manufacture thereof
US10869537B2 (en) 2017-03-17 2020-12-22 Simplehuman, Llc Vanity mirror
CN107692701A (zh) * 2017-10-10 2018-02-16 北京奇虎科技有限公司 一种智能镜子的显示方法及装置
CA3033689A1 (en) 2018-02-14 2019-08-14 Simplehuman, Llc Compact mirror
CA3037704A1 (en) 2018-03-22 2019-09-22 Simplehuman, Llc Voice-activated vanity mirror
USD925928S1 (en) 2019-03-01 2021-07-27 Simplehuman, Llc Vanity mirror
WO2020180627A1 (en) 2019-03-01 2020-09-10 Simplehuman, Llc Vanity mirror
USD927863S1 (en) 2019-05-02 2021-08-17 Simplehuman, Llc Vanity mirror cover
WO2023010145A1 (de) 2021-08-06 2023-02-09 Daniel Schrott Anzeigevorrichtung

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3707984A1 (de) * 1987-03-12 1988-09-22 Max Planck Gesellschaft Polarisierender spiegel fuer optische strahlung
US6633354B2 (en) * 1991-11-27 2003-10-14 Reveo, Inc. Spectrum-controllable reflective polarizers having electrically-switchable modes of operation
US5940150A (en) * 1991-11-27 1999-08-17 Reveo, Inc. Electro-optical glazing structures having total-reflection and transparent modes of operation for use in dynamical control of electromagnetic radiation
JPH06324328A (ja) * 1993-05-11 1994-11-25 Toshiba Corp 液晶表示素子
AU1434795A (en) * 1993-12-21 1995-07-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Reflective polarizer display
JPH07294934A (ja) * 1994-04-22 1995-11-10 Seiko Epson Corp 液晶装置
US6417892B1 (en) * 1995-05-23 2002-07-09 Colorlink, Inc. Color filters, sequencers and displays using color selective light modulators
JPH10108769A (ja) * 1996-10-07 1998-04-28 Almex Inc 鏡構造
US6106121A (en) * 1997-07-10 2000-08-22 Chrysler Corporation Rear view mirror with integrated matrix display
JP3430951B2 (ja) * 1999-01-13 2003-07-28 セイコーエプソン株式会社 表示装置および電子時計
JP2000352724A (ja) * 1999-06-14 2000-12-19 Olympus Optical Co Ltd 表示装置
JP3419766B2 (ja) 2000-02-29 2003-06-23 株式会社日立製作所 画像表示状態と鏡状態とを切り替え可能な装置、および、これを備えた機器
JP2002122860A (ja) 2000-10-16 2002-04-26 Jamsea Mutual Aid Co Ltd 液晶表示素子
JP2002229494A (ja) * 2001-02-02 2002-08-14 Shin Etsu Polymer Co Ltd 情報表示機能付ミラー
US7495719B2 (en) * 2001-02-28 2009-02-24 Hitachi Displays, Ltd. Device capable of switching between an image display status and a mirror status, and an instrument disposed therewith
EP1488403A1 (en) 2002-03-18 2004-12-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Mirror with built-in display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110010239A (ko) * 2009-07-24 2011-02-01 엘지디스플레이 주식회사 미러 기능을 갖는 액정표시장치
KR102106922B1 (ko) 2019-07-10 2020-05-06 김새롬 열증폭 열발생장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101087627B1 (ko) 2011-11-30
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JP2007505338A (ja) 2007-03-08
WO2005024500A1 (en) 2005-03-17
CN1849551A (zh) 2006-10-18
TW200524553A (en) 2005-08-01
CN1849551B (zh) 2010-05-12
US7728927B2 (en) 2010-06-01
EP1664911B1 (en) 2009-04-22
DE602004020784D1 (de) 2009-06-04
ATE429662T1 (de) 2009-05-15

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Simonenko et al. Comparative analysis of the characteristics of reflective liquid-crystal displays with one and two polarizers

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