特開 2023-163585 鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023163585

(43)【公開日】2023-11-10

(54)【発明の名称】鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13 20060101AFI20231102BHJP

   G02F 1/1347 20060101ALI20231102BHJP

   G02F 1/133 20060101ALI20231102BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20231102BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20231102BHJP

【ＦＩ】

G02F1/13 505

G02F1/1347

G02F1/133 570

G09F9/00 313

G02F1/1335 510

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022074571

(22)【出願日】2022-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100011

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 省三

(72)【発明者】

【氏名】加藤 恵介

(72)【発明者】

【氏名】田邉 侑大

【テーマコード（参考）】

2H088

2H189

2H193

2H291

5G435

【Ｆターム（参考）】

2H088EA47

2H088HA18

2H088JA04

2H088MA04

2H189AA22

2H189AA35

2H189HA16

2H189JA10

2H189LA17

2H189MA15

2H193ZB30

2H193ZE40

2H193ZP15

2H193ZQ11

2H193ZR20

2H291FA22X

2H291FA22Z

5G435AA01

5G435DD11

5G435FF05

5G435GG08

5G435GG21

(57)【要約】

【課題】鏡状態から透明状態（画像表示状態）へ変化する際の表示むらをなくした鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置を提供する。
【解決手段】鏡状態と画像表示とを切替可能な装置においては、画像表示ユニット１の前方側に液晶ミラーユニット２’を設ける。液晶ミラーユニット２’は、ＶＡ型液晶層２１’と、ＶＡ型液晶層２１’を挟む透明電極２２、２３と、第１の方向の透過軸を有して第１の直線偏光を透過して第１の直線偏光と交差する第２の直線偏光を吸収する吸収型偏光板２４と、第２の方向の透過軸を有して第２の直線偏光を透過して第１の直線偏光を反射する反射型偏光板２５とを有する。制御回路３は液晶ミラーユニット２’の透明電極間駆動電圧Ｖを垂直配向型液晶層２１’をオフ状態から初期電圧Ｖｓを経て垂直配向型液晶層２１’をオン状態にする所定電圧Ｖｍａｘへ所定の掃引時間Ｔｓで掃引して上昇させる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像光を出射するための画像表示ユニットと、
前記画像表示ユニットの光出射側に設けられた液晶ミラーユニットと、
前記画像表示ユニット及び前記液晶ミラーユニットを制御する制御回路と
を具備する鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置であって、
前記液晶ミラーユニットは、
垂直配向型液晶層と、
前記垂直配向型液晶層の前記画像表示ユニットと反対側に設けられた第１の透明電極と、
前記垂直配向型液晶層の前記画像表示ユニット側に設けられた第２の透明電極と、
前記第１の透明電極の前記垂直配向型液晶層と反対側に設けられ、第１の透過軸を有し、第１の直線偏光を透過して該第１の直線偏光と交差する第２の直線偏光を吸収する吸収型偏光板と、
前記第２の透明電極の前記垂直配向型液晶層と反対側に設けられ、前記第１の透過軸に直交する第２の透過軸を有し、前記第２の直線偏光を透過して前記第１の直線偏光を反射する反射型偏光板と
を具備し、
前記制御回路は前記液晶ミラーユニットの前記透明電極間駆動電圧を前記垂直配向型液晶層をオフ状態から初期電圧を経て前記垂直配向型液晶層をオン状態にする所定電圧へ所定の掃引時間で掃引して上昇させる装置。

【請求項2】

前記所定電圧は前記液晶ミラーユニットの光透過率が飽和したときの前記透明電極間駆動電圧の飽和電圧である請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記初期電圧から前記所定電圧への掃引は直線的である請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記初期電圧から前記所定電圧への掃引は２段階以上の多段階的である請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記初期電圧から前記所定電圧への掃引はパルス幅変調的であり、各パルスのオンデューティ比は前記所定電圧の印加に近い程大きくなっている請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記初期電圧は前記飽和電圧の４０％以下である請求項２に記載の装置。

【請求項7】

前記掃引時間は７０ｍｓ以上１０００ｍｓ以下である請求項１に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置に関する。鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置は車両用ルームミラーに用いられる（参照：特許文献１）。

【背景技術】

【0002】

図９は従来の鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置を示す図である（参照：特許文献２）。

【0003】

図９の鏡状態と画像表示とを切替可能な装置においては、画像表示ユニット１の前方側に液晶ミラーユニット２を設ける。液晶ミラーユニット２は、ツィストネマティック（ＴＮ）型液晶層２１と、ＴＮ型液晶層２１を挟む１対の透明電極２２、２３と、透明電極２２側に設けられた水平方向の透過軸を有して第１の直線偏光を透過して第１の直線偏光と交差する第２の直線偏光を吸収する吸収型偏光板２４と、透明電極２３側に設けられた垂直方向の透過軸を有して第２の直線偏光を透過して第１の直線偏光を反射する反射型偏光板２５とを有する。画像表示ユニット１及び液晶ミラーユニット２の透明電極間駆動電圧Ｖは制御回路３たとえばマイクロコンピュータによって制御される。

【0004】

図１０は図９の液晶ミラーユニット２の透明電極間駆動電圧Ｖのタイミング図である。

【0005】

図１０に示すように、透明電極間駆動電圧Ｖがオン状態（Ｖ＝Ｖｍａｘ）のときに、ＴＮ型液晶層２１の偏光軸は変化しないので、外光うち吸収型偏光板２４を透過した第１の直線偏光は液晶層２１を透過して反射型偏光板２５によって反射され、さらに、反射された第１の直線偏光はＴＮ型液晶層２１を透過して吸収型偏光板２４を出射する。つまり、液晶ミラーユニット２は鏡状態となる。尚、この場合、画像表示ユニット１は制御回路３によってオフとされる。

【0006】

他方、透明電極間駆動電圧Ｖがオフ状態（例えばＶ＝０Ｖ）のときに、ＴＮ型液晶層２１のＴＮ型偏光軸は変化するので、外光うち吸収型偏光板２４を透過した第１の直線偏光はＴＮ型液晶層２１によって第２の直線偏光に変化され、さらに、変化された第２の直線偏光は反射型偏光板２５を透過する。同様に、画像表示ユニット１から画像光は反射型偏光板２５を透過して第２の直線偏光となり、ＴＮ型液晶層２１によって第１の直線偏光に変換されて吸収型偏光板２４を出射する。つまり、液晶ミラーユニット２は透明状態となる。尚、この場合、制御回路３によって画像表示ユニット１がオンとされると、画面表示状態たとえば白表示状態となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０２１－１３８１９５号公報

【特許文献2】特開２００３－２０２５６５号公報（特許第４３４８０６１号公報）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

図９に示す鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置において、次のような課題がある。

【0009】

図１１における鏡状態において、透明電極間駆動電圧Ｖが０Ｖの場合、図１２の（Ａ）に示すごとく、液晶分子２１ａは垂直配向層上にラビング処理方向に沿ってほぼ垂直となっているが、液晶分子２１ａの垂直方向たとえばプレチルト角８９．０°はラビング処理で配向膜表面に生じた凹凸であるラビング筋及び図示しないガラス基板の凹凸等に応じてゆらいでいる。このときの装置の状態の例は図１２の（Ａ）に示される。

【0010】

次いで、透明電極間駆動電圧Ｖが０ＶからＶｍａｘに急峻に立ち上がると、図１３の（Ｂ）に示すごとく、垂直方向の液晶分子２１ａはゆらいでいるので、強い電場によって一部の液晶分子２１ａはラビング処理で規定される方向と異なる方向に動くバックフロー現象によってばらばらの方向に不均一に倒れて液晶分子２１ｂ（透明状態Ｉ）となる領域が生じる。このときの装置の透明状態Ｉは図１３の（Ｂ）に示され、表示むらが生じていることが分かる。表示むらの間隔は３０ｍｍ程度であり、その持続時間は１ｓｅｃ程度である。さらに、数秒たとえば１ｓｅｃ経過後には、最終的に、液晶分子２１ｃとなり、ラビングで規定される配列方向となる。このときの装置の透明状態ＩＩは図１３の（Ｃ）に示される。尚、図１３（Ｂ）の透明状態Ｉ及び図１３（Ｃ）の透明状態ＩＩで表示している画像は、表示むらが確認しやすいよう全面を白色としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上述の課題を解決するために、画像光を出射するための画像表示ユニットと、画像表示ユニットの光出射側に設けられた液晶ミラーユニットと、画像表示ユニット及び液晶ミラーユニットを制御する制御回路とを具備する鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置であって、液晶ミラーユニットは、垂直配向型液晶層と、垂直配向型液晶層の画像表示ユニットと反対側に設けられた第１の透明電極と、垂直配向型液晶層の画像表示ユニット側に設けられた第２の透明電極と、第１の透明電極の垂直配向型液晶層と反対側に設けられ、第１の透過軸を有し、第１の直線偏光を透過して該第１の直線偏光と交差する第２の直線偏光を吸収する吸収型偏光板と、第２の透明電極の垂直配向型液晶層と反対側に設けられ、第１の透過軸に直交する第２の透過軸を有し、第２の直線偏光を透過して第１の直線偏光を反射する反射型偏光板とを具備し、制御回路は液晶ミラーユニットの透明電極間駆動電圧を垂直配向型液晶層をオフ状態から初期電圧を経て垂直配向型液晶層をオン状態にする所定電圧へ所定の掃引時間で掃引して上昇させるものである。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、透明電極間駆動電圧を垂直配向型液晶層をオフ状態から初期電圧を経て垂直配向型液晶層をオンとする所定電圧へ所定の掃引時間で掃引して上昇させるので、オフ状態とオン状態との間に過渡状態が生じ、この結果、垂直配光型液晶層の液晶分子は同一方向に均一に倒れ、表示むらがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置の実施の形態を示す図である。

【図2】図１の液晶ミラーユニットの詳細な断面図である。

【図3】図１の液晶ミラーユニットの透明電極間駆動電圧のタイミング図である。

【図4】図３の透明電極間駆動電圧の設定方法を説明するためのフローチャートである。

【図5】図４の透明電極間飽和駆動電圧設定ステップ４０１に用いられる透明電極間駆動電圧／光透過率特性を示すグラフである。

【図6】図４の透明電極初期駆動電圧設定ステップ４０２に用いられる表である。

【図7】図４の掃引時間設定ステップ４０３に用いられる表である。

【図8】図３の透明電極間駆動電圧の変更例を示すタイミング図である。

【図9】従来の鏡状態と画像表示状態との切替可能な装置を示す図である。

【図10】図９の透明電極間駆動電圧を示すタイミング図である。

【図11】図９の液晶層を垂直配向（ＶＡ）型とした場合の図９の電極間駆動電圧を示すタイミング図である。

【図12】図９の従来の鏡状態の画像表示状態との切替可能な装置における課題を説明する図であって、（Ａ）は鏡状態での液晶分子を示し、（Ｂ）は鏡状態→透明状態の遷移時の液晶分子を示す。

【図13】図１１における鏡状態、透明状態Ｉ及び透明状態ＩＩの表示例を示す写真である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１は本発明に係る鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置の実施の形態を示す図である。

【0015】

図１においては、図９の液晶ミラーユニット２の代りに、液晶ミラーユニット２’を設け、液晶ミラーユニット２’において、ツイストネマティック（ＴＮ）型液晶層２１の代りに、垂直配向（ＶＡ）型液晶層２１’を設けてある。

【0016】

図２は図１の液晶ミラーユニット２’の詳細な断面図である。

【0017】

図２に示すように、上側構造として、上側ガラス基板２６、透明電極２２、絶縁層２７、上側垂直配向層２８を設け、下側構造として、下側ガラス基板２９、透明電極２３、絶縁層３０、下側垂直配向層３１を設け、垂直配向型液晶層２１’は絶縁層２７、３０及び絶縁層３１及びスペーサ３２によって支持される。尚、透明電極２２、２３は絶縁層２７、３０、３１によって電気的に絶縁され、間隔がスペーサ３２によって維持される。上側ガラス基板２６の外側には、光学補償板３３を介して吸収型偏光板２４が設けられ、他方、下側ガラス基板２９の外側には、反射型偏光板２５が設けられる。また、上側垂直配向層２８及び下側垂直配向層３１の対向する各々の表面には、例えばアンチパラレルの方位にラビング処理が行われている。

【0018】

図３は図１の液晶ミラーユニット２’の透明電極間駆動電圧のタイミング図である。

【0019】

図３においては、透明電極間駆動電圧Ｖは鏡状態から初期駆動電圧Ｖｓを経て透明状態の飽和駆動電圧Ｖｍａｘへの上昇を掃引時間Ｔｓで直線的に掃引するようにしてある。この場合、後述するように、飽和駆動電圧Ｖｍａｘ、初期駆動電圧Ｖｓ、掃引時間Ｔｓは表示むらが発生しない値に設定される。

【0020】

時間ｔ０～ｔ１における透明電極間駆動電圧Ｖがローレベルのとき、ＶＡ型液晶層２１’ を透過する偏光の方向は変化しない。従って、外光のうち吸収型偏光板２４を透過した第１の直線偏光は、ＶＡ型液晶層２１’を透過して反射型偏光板２５によって反射され、さらに反射された第１の直線偏光はＶＡ型液晶層２１’を透過して吸収型偏光板２４を出射する。つまり、液晶ミラーユニット２’は鏡状態となる。また、この場合、画像表示ユニット１は制御回路３によってオフとされる。

【0021】

次に、時間ｔ１からｔ２にかけて、透明電極間駆動電圧ＶがＶｓから掃引されてＶｍａｘに上昇する。このとき、ＶＡ型液晶層２１’の液晶分子長軸は比較的ゆっくり変化する。このとき、液晶層の全体としての液晶分子長軸はラビング処理方向となり、揺らぎにより異なる方位への傾きが生じた液晶分子も周囲の液晶分子の配向に沿った方位に配向する。つまり、ＶＡ型液晶層２１’の液晶分子は垂直方向からラビング処理方向へ動いて倒れる。従って、装置の鏡状態から透明状態への切り替え時に表示むらが生じない。最終的に時間ｔ２において、透明電極間駆動電圧ＶがＶｍａｘとなり、ＶＡ型液晶層２１’の液晶層２’の液晶分子長軸の変化が終わる。この結果、外光のうち吸収型偏光板２４を透過した第１の直線偏光はＶＡ型液晶層２１’によって偏光方向が変化し、さらに、方向が変化された偏光は反射型偏光板２５を透過する。同様に、画像表示ユニット１からの画像光は反射型偏光板２５を透過して第２の直線偏光となり、ＶＡ型液晶層２１’によって偏光状態が変化し吸収型偏光板２４を出射する。つまり、液晶ミラーユニット２は透明状態となる。尚、この場合、画像表示ユニット１がオンとされると、画像表示状態たとえば白表示状態となる。ここで液晶層にカイラル材をｄ／ｐ＝０．２５程度に添加してある場合、Ｖｍａｘ下の液晶分子は透明電極間で９０度程度のカイラルを生じ、ＴＮ型液晶層と同様の旋光性を示す。この場合、吸収型偏光板２４と反射型偏光板２５をクロスニコル配置とすることで、外光は吸収型偏光板２４を透過し第１の直線偏光となり、ＶＡ型液晶層２１’によって第２の直線偏光に変化される。また、画像光は反射型偏光板２５を透過して第２の直線偏光となり、ＶＡ型液晶層２１’によって第１の直線偏光に変換される。

【0022】

次に、図３における透明電極間飽和駆動電圧Ｖｍａｘ、透明電極間初期駆動電圧Ｖｓ及び掃引時間Ｔｓの設定について図４を参照して説明する。

【0023】

始めに、ステップ４０１にて、透明電極間飽和駆動電圧Ｖｍａｘを設定する。透明電極間飽和駆動電圧Ｖｍａｘは液晶ミラーユニット２’の透明電極間駆動電圧／光透過率（Ｖ－Ｔ）特性を測定することによって設定する。図１の液晶ミラーユニット２’のＶ－Ｔ特性として図５に示すＶ－Ｔ特性が得られた。図５から光透過率Ｔが飽和する透明電極間飽和駆動電圧Ｖｍａｘは１０．５Ｖであり、そのときの飽和光透過率Ｔｍａｘは４０．１％であった。尚、光透過率Ｔ＝１００％は測定系において液晶ミラーユニット２’を介さず得られる透過率とする。

【0024】

次に、ステップ４０２にて、透明電極間初期駆動電圧Ｖｓを設定する。表示むらは約３０ｍｍ間隔で観察されるので、表示エリア２６０ｍｍ×４７０ｍｍのミニディスプレイ及び表示エリア６０ｍｍ×２６０ｍｍのルームミラーを用いてＶ＝ＶｓからＶ＝Ｖｍａｘ＝１０．５Ｖへの過渡状態の表示むら外観を目視判定したところ、図６に示す結果が得られた。この場合、掃引時間Ｔｓは１００ｍｓと固定した。この結果、表示むらが発生しないためには、透明電極間初期駆動電圧ＶｓはＶｓ＝０～４．２Ｖ、つまりＶｓ＝０～０．４Ｖｍａｘであった。以上から、Ｖｓを４．４Ｖ以上（０．４２・Ｖｍａｘ以上）にすると、液晶分子はバックフローで不均一な方向に傾いた状態が生じるので、表示むらが発生するのに対し、Ｖｓを４．２Ｖ以下（０．４・Ｖｍａｘ以下）にすると、液晶分子はバックフローを生じずに同一方向に傾くので、表示むらの発生は抑止される。すなわち、初期駆動電圧Ｖｓは、飽和駆動電圧Ｖｍａｘの４０％以下であることが好ましい。

【0025】

次に、ステップ４０３にて、掃引時間Ｔｓを設定する。Ｖｓ＝４Ｖ、Ｖｍａｘ＝１０．５Ｖで固定して掃引時間Ｔｓを１０～２００ｍｓ変化させて表示エリア２６０ｍｍ×４７０ｍｍのミニディスプレイ及び表示エリア６０ｍｍ×２６０ｍｍのルームミラーを用いてＶ＝Ｖｓ＝４ＶからＶ＝Ｖｍａｘ＝１０．５Ｖへの過渡状態の表示むら外観を目視判定したところ、図７に示す結果が得られた。この結果、表示むらが発生しないためには、掃引時間Ｔｓは７０～２００ｍｓであった。つまり、掃引時間Ｔｓを６０ｍｓ以下にすると、液晶分子が傾く前にＶｍａｘが印加されるので、液晶分子はバックフローで不均一な方向に倒れて表示むらが発生するのに対し、掃引時間Ｔｓを７０ｍｓ以上にすると、液晶分子が傾いてからＶｍａｘが印加されるので、液晶分子は同一方向に均一に倒れて表示むらの発生は抑制される。つまり、掃引時間Ｔｓが７０ｍｓ以上であると、バックフロー現象は生じない。尚、液晶分子の応答速度は温度に依存し、２５℃で５０ｍｓ程度、－３０℃で５０００ｍｓ程度である。従って、温度を考慮して、掃引時間Ｔｓは７０～１０００ｍｓとする。掃引時間Ｔｓは、バックフロー現象を抑制しつつ、鏡状態と、画像表示状態との切り替え動作の実用性を考慮すると７０～２００ｍｓが好ましく、さらに７０ｍｓであることがより好ましい。

【0026】

画素サイズが大きいほどバックフロー現象による表示むらが視認によって観察されやすい。本発明の実施の形態の場合、表示むらの間隔は３０ｍｍ程度で視認されるものであるため、本発明は画素サイズが３０ｍｍ以上の液晶ミラーユニット２’においてムラのない良好な結果を得られる。また、鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置における画素サイズは、表示エリアと等しいサイズを適用することができる。例えば、２６０ｍｍ×４７０ｍｍの素子で機能することを確認している。本発明においては、鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置に適用する画素サイズが３０ｍｍ以上である、比較的大きな画素サイズを用いたことによって視認される表示むらを解決するものである。

【0027】

図８は図３の透明電極間駆動電圧の変更例を示すタイミング図である。

【0028】

図８の（Ａ）に示すように、掃引時間Ｔｓの透明電極間駆動電圧Ｖは２段階以上の多段階ステップとすることができる。これにより、透明電極間駆動電圧Ｖをディジタル的に出力するので、制御回路３の構成を簡素化できる。また、液晶分子は入力信号の実効値によって応答することから、図８の（Ｂ）に示すごとく、掃引時間Ｔｓの透明電極間駆動電圧Ｖはパルス幅変調（ＰＷＭ）波形とすることができる。このとき、オンデューティ比を時間と共に大きくする。この場合も、制御回路３の構成を簡素化できる。尚、透明電極間駆動電圧Ｖを直線的に掃引する場合、アナログ処理を必要とするので、制御回路３は複雑化する。

【0029】

尚、上述の実施の形態における画像表示ユニットはたとえば液晶ディスプレイ装置又は有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ装置である。

【0030】

また、本発明は上述の実施の形態の自明の範囲内でいかなる変更にも適用し得る。

【産業上の利用可能性】

【0031】

本発明に係る装置は、車載用スマート・ルームミラー、住設用ミラーディスプレイ、ディジタルサイネージ等に利用できる。

【符号の説明】

【0032】

１：画像表示ユニット
２、２’：液晶ミラーユニット
２１：ＴＮ型液晶層
２１’：ＶＡ型液晶層
２２、２３：透明電極
２４：第１の直線偏光の透過軸を有する吸収型偏光板
２５：第２の直線偏光の透過軸を有する反射型偏光板
２６：上側ガラス基板
２７：絶縁層
２８：上側垂直配向層
２９：下側ガラス基板
３０：絶縁層
３１：下側垂直配向層
３２：スペーサ
３３：光学補償板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【手続補正書】

【提出日】2022-05-11

【手続補正1】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図2】

【手続補正書】

【提出日】2023-03-14

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像光を出射するための画像表示ユニットと、
前記画像表示ユニットの光出射側に設けられた液晶ミラーユニットと、
前記画像表示ユニット及び前記液晶ミラーユニットを制御する制御回路と
を具備する鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置であって、
前記液晶ミラーユニットは、
垂直配向型液晶層と、
前記垂直配向型液晶層の前記画像表示ユニットと反対側に設けられた第１の透明電極と、
前記垂直配向型液晶層の前記画像表示ユニット側に設けられた第２の透明電極と、
前記第１の透明電極の前記垂直配向型液晶層と反対側に設けられ、第１の透過軸を有し、第１の直線偏光を透過して該第１の直線偏光と交差する第２の直線偏光を吸収する吸収型偏光板と、
前記第２の透明電極の前記垂直配向型液晶層と反対側に設けられ、前記第１の透過軸に直交する第２の透過軸を有し、前記第２の直線偏光を透過して前記第１の直線偏光を反射する反射型偏光板と
を具備し、
前記制御回路は前記液晶ミラーユニットの前記第１、第２の透明電極間の駆動電圧を前記垂直配向型液晶層をオフ状態から初期電圧を経て前記垂直配向型液晶層をオン状態にする所定電圧へ所定の掃引時間で掃引して上昇させる装置。

【請求項2】

前記所定電圧は前記液晶ミラーユニットの光透過率が飽和したときの前記第１、第２の透明電極間の前記駆動電圧の飽和電圧である請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記初期電圧から前記所定電圧への掃引は直線的である請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記初期電圧から前記所定電圧への掃引は２段階以上の多段階的である請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記初期電圧から前記所定電圧への掃引はパルス幅変調的であり、各パルスのオンデューティ比は前記所定電圧の印加に近い程大きくなっている請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記初期電圧は前記飽和電圧の４０％以下である請求項２に記載の装置。

【請求項7】

前記掃引時間は７０ｍｓ以上１０００ｍｓ以下である請求項１に記載の装置。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0005】

図１０に示すように、透明電極間駆動電圧Ｖがオン状態（Ｖ＝Ｖｍａｘ）のときに、ＴＮ型液晶層２１の偏光軸は変化しないので、外光のうち吸収型偏光板２４を透過した第１の直線偏光は液晶層２１を透過して反射型偏光板２５によって反射され、さらに、反射された第１の直線偏光はＴＮ型液晶層２１を透過して吸収型偏光板２４を出射する。つまり、液晶ミラーユニット２は鏡状態となる。尚、この場合、画像表示ユニット１は制御回路３によってオフとされる。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

他方、透明電極間駆動電圧Ｖがオフ状態（例えばＶ＝０Ｖ）のときに、ＴＮ型液晶層２１のＴＮ型偏光軸は変化するので、外光のうち吸収型偏光板２４を透過した第１の直線偏光はＴＮ型液晶層２１によって第２の直線偏光に変化され、さらに、変化された第２の直線偏光は反射型偏光板２５を透過する。同様に、画像表示ユニット１から画像光は反射型偏光板２５を透過して第２の直線偏光となり、ＴＮ型液晶層２１によって第１の直線偏光に変換されて吸収型偏光板２４を出射する。つまり、液晶ミラーユニット２は透明状態となる。尚、この場合、制御回路３によって画像表示ユニット１がオンとされると、画面表示状態たとえば白表示状態となる。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

図９に示す鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置において、ＴＮ型液晶層２１の代りに垂直配向（ＶＡ）型液晶層を用いた場合、次のような課題がある。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0010】

次いで、透明電極間駆動電圧Ｖが０ＶからＶｍａｘに急峻に立ち上がると、図１２の（Ｂ）に示すごとく、垂直方向の液晶分子２１ａはゆらいでいるので、強い電場によって一部の液晶分子２１ａはラビング処理で規定される方向と異なる方向に動くバックフロー現象によってばらばらの方向に不均一に倒れて液晶分子２１ｂ（透明状態Ｉ）となる領域が生じる。このときの装置の透明状態Ｉは図１３の（Ｂ）に示され、表示むらが生じていることが分かる。表示むらの間隔は３０ｍｍ程度であり、その持続時間は１ｓｅｃ程度である。さらに、数秒たとえば１ｓｅｃ経過後には、最終的に、図１２の（Ｂ）に示すごとく、液晶分子２１ｃ（透明状態ＩＩ）となり、ラビングで規定される配列方向となる。このときの装置の透明状態ＩＩは図１３の（Ｃ）に示される。尚、図１３の（Ｂ）の透明状態Ｉ及び図１３の（Ｃ）の透明状態ＩＩで表示している画像は、表示むらが確認しやすいよう全面を白色としている。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0011】

上述の課題を解決するために、画像光を出射するための画像表示ユニットと、画像表示ユニットの光出射側に設けられた液晶ミラーユニットと、画像表示ユニット及び液晶ミラーユニットを制御する制御回路とを具備する鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置であって、液晶ミラーユニットは、垂直配向型液晶層と、垂直配向型液晶層の画像表示ユニットと反対側に設けられた第１の透明電極と、垂直配向型液晶層の画像表示ユニット側に設けられた第２の透明電極と、第１の透明電極の垂直配向型液晶層と反対側に設けられ、第１の透過軸を有し、第１の直線偏光を透過して該第１の直線偏光と交差する第２の直線偏光を吸収する吸収型偏光板と、第２の透明電極の垂直配向型液晶層と反対側に設けられ、第１の透過軸に直交する第２の透過軸を有し、第２の直線偏光を透過して第１の直線偏光を反射する反射型偏光板とを具備し、制御回路は液晶ミラーユニットの第１、第２の透明電極間の駆動電圧を垂直配向型液晶層をオフ状態から初期電圧を経て垂直配向型液晶層をオン状態にする所定電圧へ所定の掃引時間で掃引して上昇させるものである。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0013】

【図1】本発明に係る鏡状態と画像表示状態とを切替可能な装置の実施の形態を示す図である。

【図2】図１の液晶ミラーユニットの詳細な断面図である。

【図3】図１の液晶ミラーユニットの透明電極間駆動電圧のタイミング図である。

【図4】図３の透明電極間駆動電圧の設定方法を説明するためのフローチャートである。

【図5】図４の透明電極間飽和駆動電圧設定ステップ４０１に用いられる透明電極間駆動電圧／光透過率特性を示すグラフである。

【図6】図４の透明電極初期駆動電圧設定ステップ４０２に用いられる表である。

【図7】図４の掃引時間設定ステップ４０３に用いられる表である。

【図8】図３の透明電極間駆動電圧の変更例を示すタイミング図である。

【図9】従来の鏡状態と画像表示状態との切替可能な装置を示す図である。

【図10】図９の透明電極間駆動電圧を示すタイミング図である。

【図11】図９の液晶層を垂直配向（ＶＡ）型とした場合の図９の電極間駆動電圧を示すタイミング図である。

【図12】図９の従来の鏡状態の画像表示状態との切替可能な装置において垂直配向（Ｖ Ａ）型液晶層を用いた場合の課題を説明する図であって、（Ａ）は鏡状態での液晶分子を示し、（Ｂ）は鏡状態→透明状態の遷移時の液晶分子を示す。

【図13】図１１における鏡状態、透明状態Ｉ及び透明状態ＩＩの表示例を示す写真である。

【手続補正8】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図2】

【手続補正9】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図11】