光学装置的制作方法

1.本公开涉及能够切换作为镜子发挥功能的状态和作为显示装置发挥功能的状态的光学装置。


背景技术：

2.在专利文献1中公开了能够切换作为镜子发挥功能的状态(也称为显示镜像的状态或者反射外光的状态)和作为显示装置发挥功能的状态(也称为显示规定的图像的状态或者射出显示光的状态)的装置。该装置具备：显示装置，其显示规定的图像；吸收型偏光片，其与该显示装置相对配置；液晶光学元件，其配置在该显示装置与该吸收型偏光片之间；以及反射型偏光片，其配置在该显示装置与该液晶光学元件之间。
3.[现有技术文献]
[0004]
[专利文献]
[0005]
[专利文献1]专利第3419766号公报


技术实现要素：

[0006]
[发明所要解决的课题]
[0007]
在专利文献1所公开的装置中，镜像的显示质量能够由于反射型偏光片的固定方法而大幅降低。
[0008]
本公开是鉴于上述课题而完成的，其主要目的在于，在能够切换反射光的状态和出射光的状态的光学装置中，抑制光反射像的显示质量的降低。
[0009]
[用于解决课题的手段]
[0010]
为了解决上述课题，本公开的一实施方式的一种光学装置，所述光学装置能够切换出射光的状态和反射光的状态，所述光学装置具有：具有光出射面的光出射装置；与所述光出射装置的所述光出射面相对配置的吸收型偏光片；配置在所述光出射装置与所述吸收型偏光片之间的液晶光学元件；配置在所述光出射装置与所述液晶光学元件之间的反射型偏光片；以及设置在所述反射型偏光片的朝向所述光出射装置的表面的粘接层。
[0011]
[发明效果]
[0012]
根据上述结构的光学装置，能够抑制光反射像的显示质量的降低。
附图说明
[0013]
图1是概略地示出比较方式的光学装置的剖视图。
[0014]
图2是示出在比较方式中在光反射像中可能出现的缺陷的显微镜照片。
[0015]
图3是概略地示出第1实施方式的光学装置的剖视图。
[0016]
图4是概略地示出第2实施方式的光学装置的剖视图。
[0017]
图5是概略地示出第3实施方式的光学装置的剖视图。
[0018]
图6是示出第1实施方式的变形例的光学装置的剖视图。
[0019]
标号说明
[0020]
10 光出射装置(有机el显示装置)
[0021]
11 光出射面(显示面)
[0022]
21 反射型偏光片
[0023]
22 吸收型偏光片
[0024]
30 液晶光学元件
[0025]
31f 前基板
[0026]
31b 后基板
[0027]
32f 前电极
[0028]
32b 后电极
[0029]
33f 前取向膜
[0030]
33b 后取向膜
[0031]
34 液晶层
[0032]
40 罩部件
[0033]
51～54 粘接层
[0034]
60 透光板
[0035]
70 光出射装置
[0036]
71 液晶显示元件
[0037]
72 光源
[0038]
73 偏光膜
[0039]
81，82 光学膜
[0040]
100 光学装置(比较方式)
[0041]
101 光学装置(第1实施方式)
[0042]
102 光学装置(第2实施方式)
[0043]
103 光学装置(第3实施方式)
[0044]
200 控制装置
具体实施方式
[0045]
(比较方式)
[0046]
在说明本公开的实施方式之前，参照比较方式，说明能够切换作为镜子发挥功能的状态和作为显示装置发挥功能的状态的光学装置的基本结构和功能。另外需要说明的是，这样的光学装置例如通常作为镜子发挥功能，在必要时能够用于显示车内温度、行驶速度等的车辆用的室内镜、侧视镜等。
[0047]
图1表示比较方式的光学装置100。参照图1，首先对光学装置100的结构进行说明，接着，对其功能及动作进行说明。
[0048]
在此，为了方便，设定由构成与水平面平行的平面的x轴以及y轴、以及与x轴以及y轴正交的z轴构成的xyz正交坐标系。另外，在沿着x轴行进的直线偏振光(电磁波)中，将电场(或者磁场)沿着y轴振动的直线偏振光称为y偏振光，将沿着z轴振动的直线偏振光称为z偏振光。
[0049]
光学装置100具有依次配置如下各部件的构造：显示字符、图像等的显示装置10、反射例如y偏振光而使z偏振光透过的反射型偏光片21、能够使偏振光中的电场以及磁场的振动方向(偏振方向)旋转的液晶光学元件30、例如吸收y偏振光而使z偏振光透过的吸收型偏光片22、以及由具有透光性的玻璃部件构成的罩部件40。
[0050]
显示装置10相当于光出射装置，例如是使用了有机el(electro
‑
luminescence：电致发光)元件的显示装置。通过控制装置200来控制是否在显示装置10的显示面11上显示图像，即，是否从显示面11射出显示光ld。
[0051]
另外，有时将显示装置10称为射出显示光ld的光出射装置。另外，有时将显示面11称为光出射面。
[0052]
作为反射型偏光片21，例如可以使用线栅型、多层膜型等的偏光片。反射型偏光片21例如以其反射轴沿着y轴，其透射轴沿着z轴的方式配置。在比较方式中，反射型偏光片21经由粘接层51粘接于液晶光学元件30(后基板31b)。
[0053]
液晶光学元件30是能够使偏振光的偏振方向旋转的光学元件。具体而言，例如是能够将z偏振光变换为y偏振光的光学元件。通过控制装置200来控制是否使透过液晶光学元件30的偏振光的偏振方向旋转。
[0054]
液晶光学元件30主要包括：相对配置的后基板31b以及前基板31f；后电极32b以及前电极32f，它们设置于后基板31b以及前基板31f各自的相对的面上；后取向膜33b以及前取向膜33f，它们设置于后电极32b以及前电极32f各自的相对的面上；以及液晶层34，其被夹在后取向膜33b与前取向膜33f之间，且包含折射率(介电常数)根据方向而不同的液晶分子。
[0055]
后基板31b和前基板31f例如使用具有透光性的玻璃基板。后电极32b和前电极32f例如使用包含铟锡氧化物的具有透光性的导电部件。
[0056]
后取向膜33b以及前取向膜33f例如使用聚酰亚胺，实施了单轴取向处理(例如摩擦处理)。对后取向膜33b实施了例如沿着y轴的单轴取向处理，对前取向膜33f实施了例如沿着z轴的单轴取向处理。
[0057]
液晶层34例如使用扭曲向列型的液晶材料。
[0058]
在没有对液晶层34施加电压时(通常状态)，位于后取向膜33b附近的液晶分子沿着y轴取向，位于前取向膜33f附近的液晶分子沿着z轴取向。而且，位于后取向膜33b与前取向膜33f之间的液晶分子以从后取向膜33b朝前取向膜33f扭转约90
°
的方式取向。
[0059]
当经由后电极32b和前电极32f向液晶层34施加电压时(驱动状态)，以与yz平面大致平行的方式取向的液晶分子沿着x轴取向。即，液晶分子以相对于后电极32b和前电极32f大致垂直的方式立起。
[0060]
在通常状态下，液晶光学元件30使透过的偏振光的偏振方向旋转。即，例如，在入射了z偏振光时，射出y偏振光。另外，在驱动状态下，液晶光学元件30不使所透过的偏振光的偏振方向旋转。即，例如，在入射了z偏振光时，仍然射出z偏振光。
[0061]
作为吸收型偏光片22，例如可以使用染料系、碘系等的偏光片。吸收型偏光片22例如以其吸收轴沿着y轴，其透射轴沿着z轴的方式配置。在比较方式中，吸收型偏光片22经由粘接层52粘接于液晶光学元件30(前基板31f)。
[0062]
粘接层51、52由具有透光性的粘接剂构成。粘接层51、52的厚度例如为5～10
μ
m左
右。
[0063]
接着，对比较方式的光学装置100的功能以及动作进行说明。首先，对光学装置100作为显示设备发挥功能的情况进行说明，接着，对作为镜子发挥功能的情况进行说明。
[0064]
光学装置100使图像显示在显示装置10的显示面11上，在对液晶层34施加了电压而使液晶光学元件30成为驱动状态时，作为显示设备发挥功能。
[0065]
当从显示装置10射出的显示光ld入射到反射型偏光片21时，仅显示光ld中的z偏振光透过反射型偏光片21。当透过了反射型偏光片21后的z偏振光入射到驱动状态下的液晶光学元件30时，该z偏振光的偏振方向不旋转，直接透过液晶光学元件30。透过了液晶光学元件30后的z偏振光透过吸收型偏光片22及罩部件40，到达观察者。由此，观察者能够识别从显示装置10射出的显示光ld，即显示于显示面11上的图像。
[0066]
另一方面，光学装置100在不使图像显示于显示装置10的显示面11，不对液晶层34施加电压而使液晶光学元件30成为通常状态时，作为镜子发挥功能。
[0067]
当透过了罩部件40后的外部光lo入射到吸收型偏光片22时，仅外部光lo中的z偏振光透过吸收型偏光片22。当透过了吸收型偏光片22后的z偏振光入射到通常状态下的液晶光学元件30，特别是其液晶层34时，该z偏振光被变换为y偏振光，并且透过液晶层34。
[0068]
当被液晶层34变换后的y偏振光入射到反射型偏光片21时，该y偏振光被反射型偏光片21反射。当被反射型偏光片21反射后的y偏振光入射到液晶层34时，该y偏振光再次被变换为z偏振光。被液晶层34再次变换后的z偏振光透过吸收型偏光片22及罩部件40，到达观察者。由此，观察者能够识别通过反射型偏光片21的反射而得到的光反射像(镜像)。
[0069]
通过反射型偏光片21的反射而得到的光反射像优选没有变形、缺陷等。但是，在将反射型偏光片21经由粘接层51粘接于液晶光学元件30时，有时脏物、灰尘等异物会混入到反射型偏光片21与液晶光学元件30(即粘接层51与后基板31b)之间，该异物作为光反射像的缺陷而被观察到。
[0070]
图2表示在比较方式中，从液晶光学元件30侧观察在反射型偏光片21与液晶光学元件30之间混入了异物时出现的光反射像的缺陷的状态。若在反射型偏光片21与液晶光学元件30之间混入了异物，则会在异物的周围产生粘接层51相对变厚或变薄的部分、反射型偏光片21或液晶光学元件30从粘接层51剥离(混入气泡)的部分等。其结果，有可能在光反射像中出现异物的10倍以上的尺寸的缺陷。
[0071]
在光学装置100中，优选抑制这样的缺陷的出现，优选至少将缺陷的尺寸抑制为与异物的尺寸相同的程度，使缺陷不明显。以下，作为实施方式，说明使这样的光反射像的缺陷变得不明显的光学装置。
[0072]
(第1实施方式)
[0073]
图3示出第1实施方式的光学装置101的结构。除了反射型偏光片21的固定方法以外，第1实施方式的光学装置101具有与比较方式的光学装置100相同的构造以及构成。
[0074]
在光学装置101中，反射型偏光片21粘接于显示装置10的显示面11。粘接层53设置在反射型偏光片21的朝向显示装置10的表面上，通过粘接层53将反射型偏光片21和显示装置10粘接起来。
[0075]
在第1实施方式中，被反射型偏光片21反射的偏振光不通过反射型偏光片21与显示装置10的粘接界面、或者粘接它们的粘接层53。因此，即使在反射型偏光片21与显示装置
10之间混入了异物的情况下，也不会在光反射像中出现与异物、因该异物的混入而引起的粘接层53的气泡等对应的缺陷。
[0076]
这样，通过将粘接层53设置于反射型偏光片21的朝向显示装置10的表面上，能够减小可能混入到粘接层53的异物对光反射像造成的影响。由此，不易使伴随异物的混入而产生的光反射像的缺陷变得明显，能够抑制光反射像的显示质量的降低。
[0077]
(第2实施方式)
[0078]
在第1实施方式中，反射型偏光片21粘贴于显示装置10。但是，反射型偏光片21也可以粘贴在另外准备的透光板上。以下，作为第2实施方式，说明反射型偏光片21粘贴在透光板上的光学装置。
[0079]
图4示出第2实施方式的光学装置102的结构。第2实施方式的光学装置102除了反射型偏光片21的固定方法以外，具有与第1实施方式的光学装置101相同的构造和构成。
[0080]
在光学装置102中，反射型偏光片21粘接于透光板60。粘接层53设置在反射型偏光片21的朝向显示装置10的表面上，通过粘接层53将反射型偏光片21和透光板60粘接起来。
[0081]
透光板60例如由具有透光性的玻璃部件构成。另外需要说明的是，透光板60只要是具有透光性且能够支承反射型偏光片21的部件，则可以是任意部件。
[0082]
反射型偏光片21也可以这样固定。需要说明的是，通过使用比较有厚度的透光板60，能够提高光学装置102整体的刚性(相对于变形或者挠曲的耐性)。
[0083]
(第3实施方式)
[0084]
在第1实施方式以及第2实施方式中，作为显示期望的图像的单元，例示了使用了有机el元件的显示装置10。但是，作为显示期望的图像的单元，也可以使用包含液晶显示元件的光出射装置。以下，作为第3实施方式，说明使用包含液晶显示元件的光出射装置的光学装置。
[0085]
图5示出第3实施方式的光学装置103的构造。第3实施方式的光学装置103除了显示装置10被光出射装置70代替这一点之外，具有与第1实施方式的光学装置101相同的构造以及构成。
[0086]
在光学装置103中，代替显示装置10而使用光出射装置70。光出射装置70包括：与反射型偏光片21粘接的液晶显示元件71；向液晶显示元件71照射光的光源72；以及配置在液晶显示元件71与光源72之间的偏光膜73。
[0087]
液晶显示元件71具有7段型、点矩阵型等的电极结构，通过va(vertical alignment：垂直取向)、ips(in plane switching：平面转换)等驱动方式进行驱动。偏光膜73例如以与反射型偏光片21交叉尼科尔的方式配置，光出射装置70与反射型偏光片21组合，作为显示图像的单元发挥功能。
[0088]
这样，也可以代替显示装置10，而使用作为通过与反射型偏光片21组合来显示图像的单元发挥功能的光出射装置70。
[0089]
(变形例)
[0090]
图6表示第1实施方式的变形例的光学装置104。另外需要说明的是，本变形例也能够应用于第2实施方式以及第3实施方式。
[0091]
在第1实施方式中，反射型偏光片21粘贴于显示装置10。在该情况下，也可以将视角补偿膜、防眩膜等光学膜81贴附于液晶光学元件30。
[0092]
通常，这样的光学膜81与反射型偏光片21重叠而粘贴于液晶光学元件30。光学膜81及反射型偏光片21一般具有可挠性或者柔软性，若将它们重叠而贴合于液晶光学元件30，则反射型偏光片21的平坦性受损，通过反射型偏光片21的反射而得到的光反射像有可能变形。
[0093]
通过将光学膜81和反射型偏光片21粘贴于不同的部件，能够保持反射型偏光片21的平坦性，防止通过反射型偏光片21的反射而得到的光反射像的变形。另外，作为光学膜的粘贴方法，与将光学膜81和反射型偏光片21重叠而粘贴于同一部件的方法相比，将光学膜81和反射型偏光片21粘贴于不同的部件的方法更容易。
[0094]
需要说明的是，在第1实施方式中，吸收型偏光片22粘贴于液晶光学元件30。但是，吸收型偏光片22也可以不粘贴在液晶光学元件30上，而是粘贴在罩部件40上。
[0095]
在该情况下，也可以将视角补偿膜、防眩膜等光学膜82粘贴于液晶光学元件30。如上所述，作为光学膜的粘贴方法，与将光学膜82和吸收型偏光片22重叠而粘贴于同一部件的方法相比，将光学膜82和吸收型偏光片22粘贴于不同的部件的方法更容易。另外需要说明的是，也可以将吸收型偏光片22粘贴在液晶光学元件30上，将光学膜82粘贴在罩部件40上。
[0096]
以上，根据实施方式及其变形例对本发明进行了说明，但本公开并不限定于这些。对于本领域技术人员来说，能够进行各种变更、改良、组合等。