(57)【要約】【課題】ＬＥＤディスプレーの様な発光型の表示品質を備えながら低消費電力である情報表示機能付鏡の提供。【解決手段】透過型液晶表示パネルの背面に蛍光集光板を配置し、蛍光集光板の透過型液晶表示パネル側の反対側の端面に空気層を介さず拡散反射板を設け、前面にハーフミラーを配置することで、電源がオンの時に各種情報を蛍光集光板が集光した光により透過表示する一方、電源がオフの時に鏡面として作用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
視認側から順番に透明基板とハーフミラーと情報表示部とにより層状に構成され、
前記情報表示部を駆動する回路と、
前記回路を駆動するための電源と、
で成り立つ情報表示機能付鏡において、
前記情報表示部は、視認側から順番に表示部と集光板と拡散反射板とで層状に構成され、前記集光板と前記拡散反射板は空気層を介さずに貼り合わせ、各種情報を視認側へ表示可能である情報表示機能付鏡。
【請求項２】
前記集光板は、蛍光の効果がある蛍光集光板である請求項１に記載の情報表示機能付鏡。
【請求項３】
前記拡散反射板は、主成分が少なくとも１軸方向に延伸したポリエステルフイルムである請求項１または２に記載の情報表示機能付鏡。
【請求項４】
前記蛍光集光板は、２色以上の蛍光色で構成される請求項２に記載の情報表示機能付鏡。
【請求項５】
前記蛍光集光板は、表示エリアにより蛍光色が異なるエリアカラーで構成される請求項４に記載の情報表示機能付鏡。
【請求項６】
前記蛍光集光板は、外光を受ける採光口から順に異なる蛍光色を発色する前記蛍光集光板であり、前記採光口側の前記蛍光集光板の蛍光波長は前記採光口と反対側の前記蛍光集光板の蛍光波長よりも短波長である請求項４に記載の情報表示機能付鏡。
【請求項７】
前記電源は、太陽電池である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の情報表示機能付鏡。
【請求項８】
前記電源は、１次電池である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の情報表示機能付鏡。
【請求項９】
前記表示部は、透過型液晶表示パネルである請求項１ないし８のいずれか１項に記載の情報表示機能付鏡。
【請求項１０】
前記情報表示機能付鏡は、所定の電波を受信する受信手段と、前記受信手段の受信内容に基づいて前記情報表示部の表示内容を切り替え制御する制御手段とを備える請求項１ないし９のいずれか１項に記載の情報表示機能付鏡。
【請求項１１】
前記ハーフミラーは反射偏光板である請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の情報表示機能付鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インテリア、化粧用、防犯用、安全用の鏡に適用される情報表示機能付鏡に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鏡は、日常生活においては身近な存在である。エチケット用途などてはスタンドタイプが室内インテリアとして必要不可欠なものとなっている。近年、鏡は、単に反射画像を映すだけの機能に止まらず、本来の機能とは別の機能及び用途に展開したもが存在する。
【０００３】
ウオールミラーやスタンドミラーの鏡面に、カレンダーや時計を表示する鏡において、鏡面部に形成した透明部の裏側に、液晶画面の表示部を設けた例がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
他に、液晶／高分子配向パネルを情報表示装置に用い、反射層と組み合わせることにより、鏡としての効果を付与した例がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
また、鏡をハーフミラーとして、その背面側にＬＥＤディスプレーを配置して、鏡内に発光表示可能な鏡の例がある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
また、反射偏光板に複屈折性の誘電体多層膜を利用して、ハーフミラーとした鏡の例がある（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
さらに、電源ＯＮ時では液晶が駆動し、画面として利用され、電源ＯＦＦ時の液晶画面を有効利用した鏡面となる液晶表示素子に関する例がある（例えば、特許文献５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１８９３０１号公報
【特許文献２】特開平９−３２９７８０号公報
【特許文献３】実開平４−３０６１号公報
【特許文献４】特表平９−５０６９８５号公報
【特許文献５】特開２００３−２４１１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の表示機能付き鏡によれば、鏡面部に形成した透明部は鏡の枠内であり、この方法は透明部分のレイアウトがスマートさに欠け、デザイン性を重視するインテリア用の鏡として欠点がある。
【００１０】
特許文献２に記載の情報表示装置によれば、散乱型の液晶表示モードを利用するため、鏡を背景に情報を表示すると、白濁した白が鏡面に表示されることになる。リビングなとのインテリアとして使用すると壁、天井などが白色であった場合、鏡に白色の壁や天井が写り込み、白背景に白の表示となり、視認性が悪くなる欠点を有する。
【００１１】
特許文献３によれば、鏡をハーフミラーとして、その背面側にＬＥＤディスプレーを配置して、鏡内に発光表示可能な時計表示つき鏡の例では、ＬＥＤを全て消燈することで、鏡の枠内すべてが鏡となりデザイン性にすぐれている。しかし、ＬＥＤは消費電力が大きく、バッテリーで稼動時間が短く、一般的には電源コンセントにコードで接続する必要がある。このため、インテリアとして設置場所が制約される欠点を有している。
【００１２】
同様に、低消費電力で動作する液晶ディスプレーを使用しても、また特許文献５に記載の液晶表示素子でも、バックライトを使用するために消費電力が大きく、電源コンセントにコードで接続する必要がある。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。主たる目的はＬＥＤディスプレーの様な発光型の表示品質があり、低消費電力で電源コンセントへの接続を必要とせず、設置場所が制限の無く、しかも従来にない装飾性および便利さを持った情報表示機能付鏡を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の１１の発明について記載する。
【００１５】
第１の発明は、視認側から順番に透明基板とハーフミラーと情報表示部とにより層状に構成され、情報表示部を駆動する回路と、回路を駆動するための電源と、で成り立つ情報表示機能付鏡において、情報表示部は、視認側から順番に表示部と集光板と拡散反射板とで層状に構成され、前記集光板と前記拡散反射板は空気層を介さずに貼り合わせ、各種情報を視認側へ表示可能であること。
【００１６】
第２の発明は、上記第１の発明において、集光板は、蛍光の効果がある蛍光集光板であること。
【００１７】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、拡散反射板は、主成分が少なくとも１軸方向に延伸したポリエステルフイルムであること。
【００１８】
第４の発明は、上記第２の発明において、蛍光集光板は、２色以上の蛍光色で構成されること。
【００１９】
第５の発明は、上記第４の発明において、蛍光集光板は、表示エリアにより蛍光色が異なるエリアカラーで構成されること。
【００２０】
第６の発明は、上記第４の発明において、蛍光集光板は、外光を受ける採光口から順に異なる蛍光色を発色する蛍光集光板であり、採光口側の蛍光集光板の蛍光波長は採光口と反対側の蛍光集光板の蛍光波長よりも短波長であること。
【００２１】
第７の発明は、上記第１〜第６のいずれか１つに記載の発明において、電源は、太陽電池であること。
【００２２】
第８の発明は、上記第１〜第６のいずれか１つに記載の発明において、電源は、１次電池であること。
【００２３】
第９の発明は、上記第１〜第８のいずれか１つに記載の発明において、表示部は、透過型液晶表示パネルであること。
【００２４】
第１０の発明は、上記第１〜第９のいずれか１つに記載の発明において、情報表示機能付鏡は、所定の電波を受信する受信手段と、受信手段の受信内容に基づいて情報表示部の表示内容を切り替え制御する制御手段とを備えること。
【００２５】
第１１の発明は、上記第１〜第１０のいずれか１つに記載の発明において、ハーフミラーは反射偏光板であること。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の情報表示機能付鏡では、情報表示部の電源がオンの時に各種情報を、外光を利用した蛍光集光板が集光した光を利用して透過表示する一方、情報表示部の電源がオフの時に鏡面として作用するハーフミラーを備えたことにより、低消費電力と視認性の良い透過表示を両立可能とした。結果、従来のスタンドミラーと同様に室内のインテリアとして電源供給が得られない設置場所に自由に置くことが可能となる。さらに、各種情報提供を透過型液晶やＬＥＤディスプレーのような発光型表示で鏡面背景にデザイン性を損なわなく実現できる。
【００２７】
さらに、電源は太陽電池又は一次電池を電源とする自立電源から供給され、受信手段の受信内容に基づいて情報表示部の表示内容を切替え制御する。以上により、例えば非常事態が発生した場合、その旨の信号を受信し、その情報を表示することができる。そのため、身近に存在するミラーにより即座に注意を喚起することができ、安全性を確保することが可能となる。
【００２８】
また、電波修正クロックを本発明の情報表示機能付鏡に採用すると、鏡の機能だけでなく、時計の機能をＬＥＤ表示に近い発光型のディスプレーの様な見栄えで、自立型電源を利用できるので電源コードが不要となる。その結果、デザインの自由度が増し、インテリアとしての価値を高めることかできる。
【００２９】
また、デパートの化粧品売り場での電子棚札や電子ＰＯＰ（ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  ｐｕｒｃｈａｓｅ  ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ：購買時点広告）などに利用されると、鏡として化粧チェックをしながら商品の情報を表示して説明し、ショーケース上に手軽に配置可能となり、商品の販売促進に効果が認められる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る情報表示機能付鏡の模式的図。
【図２】本発明に係る情報表示機能付鏡の断面図。
【図３】透過型液晶パネルと蛍光集光板と拡散反射板の（ａ）断面図及び（ｂ）上面図。
【図４】積層された蛍光集光板の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明に係る情報表示機能付鏡について説明する。
【実施例１】
【００３２】
図１は、本発明に係る情報表示機能付鏡を表す模式図である。本発明を室内設置用のスタンドミラーに用いた場合のものである。図１の符号５は、ほぼ長方形をなす透明基板である。この透明基板５は通常のミラーではガラスに金属膜を蒸着またはメッキを用いて反射膜を製膜するが、本発明に置いては、ハーフミラーを図中破線で示した１の領域に製膜する。
【００３３】
また、鏡枠がこの透明基板５を支持し、立て掛けられる機構を付加してスタンドミラーとするが、ここで鏡枠については、省略して以下説明する。図１の符号６に破線で示すのが情報表示部であり、”７：３０分です。”と表示している領域の文字は蛍光集光板の発光色で表示され、ここ以外のハーフミラー１の領域はミラーとなり、例えば、使用者は自分の顔をみながら情報表示部６を見ることが可能となる。
【００３４】
ハーフミラー１の反射率Ｒが３０％≦Ｒ≦７０％であると透過率は膜内での吸収分をのぞいた値が透過率となる。よって、ミラーの明るさと表示部の明るさがトレードオフとなるので、使用目的によりハーフミラーの透過と反射の比率を設定することになる。金属膜はアルミニウムや銀合金を真空蒸着やスパッタ等の製膜装置で製膜可能で、より吸収を低減するには反射増加膜など無機酸化物を金属膜に追加して製膜してもよい。
【００３５】
図２は、図１に記載の切断線Ａ−Ａ’での断面を右方向から見た、情報表示機能付鏡の断面図である。この実施例では、室内設置用のスタンドミラーを想定しているので、少し傾いた状態で説明する。図２では、紙面左側の透明基板５が視認側であり、本発明の情報表示機能付鏡を利用する際に利用者が視認する方向に相当する。各種情報を表示可能な情報表示部６の表示部には透過型液晶表示パネル２を使用し、その背面に蛍光集光板３を配置し、蛍光集光板３の透過型液晶表示パネル２側の反対側の端面に空気層を介さず拡散反射板４を貼り合わせ、情報表示部６の前面にハーフミラー１を透明基板５に製膜し配置した。また、透過型液晶表示パネル２と蛍光集光板３、及びハーフミラー１との間には光学接着剤を使用して空気層をなくして密着させず、１０μｍ以上の間隔が空ける。図示しないが透過型液晶表示パネル２と蛍光集光板３、及びハーフミラー１には別途支持手段により固定されている。
【００３６】
情報表示部６は透過型液晶表示パネル２、蛍光集光板３、拡散反射板４、と図示はしないが、所定の電波を受信する受信手段と、受信手段の受信内容に基づいて表示内容を切替え制御する制御手段や電源となる一次電池または、二次電池、またはキャパシタ、太陽電池などで構成される。情報表示部６の電源がオンの時に各種情報を蛍光集光板３が集光した光により透過表示する一方、情報表示部６の電源がオフの時に鏡面として作用する構成にした。
【００３７】
透過型液晶表示パネル２は、電圧無印加で透過しない表示モードの液晶を使用することで、全面ミラーの時に電力を必要としないので有用である。このような表示モードとしては、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードが用いられる。ＶＡモードは、正面から見たときのコントラスト比が高く、また、視野角が広いことから、視認性に優れたモードである。
【００３８】
ＶＡモードは、一対の基板間に、初期配向状態が基板と概ね垂直（垂直配向）な負の誘
電率異方性（△ε）を有する液晶層を挟持し、さらに、この基板を、通常はクロスニコル
を構成するように配置した一対の偏光板、位相補償フイルムで挟持する。そして、基板面に形成された電極を介して液晶層に電圧を印加すると、液晶の配向方向が基板と平行になる。これにより、電圧を印加した部分が液晶の屈折率異方性により光を透過し、電圧無印加では光を透過しない。その他液晶としては例えばＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ−Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式等のネガ型の液晶モードを使用できる。
【００３９】
さらに、メモリー性液晶を使用すると情報書き換え時以外に電力を消費しないので、同じ情報を長時間表示する場合電力消費を節約できる。また、多量の情報表示用にはＴＦＴ素子を使用したアクティブマトリックス駆動方式により使用することができる。この場合、低消費電力化するために、駆動周波数を１Ｈｚ程度に低減した方式を採用することが望ましい。
【００４０】
蛍光集光板３としては、蛍光体を分散させたポリメチルメタアクリレート（以下ＰＭＭＡと記す）で形成された板で、蛍光体の種類を変えることにより発色を選択できる。実施例においては、レッド蛍光体としてローダミンを用いると、入射する光から波長４００〜６００ｎｍを吸収し、レッド光（波長６００〜７００ｎｍ）を蛍光として放出する。また、グリーン蛍光体としてクマリンを用いると、入射する光から波長４００〜５００ｎｍを吸収し、グリーン光（波長５００〜６００ｎｍ）を蛍光として放出する。同様にオレンジ色、黄色の発色も可能で、有機蛍光体以外にも半導体ナノ粒子蛍光体などを使用できる。
【００４１】
拡散反射板４は、フイルム状の物を透明接着剤で蛍光集光板３を貼り付ける。フイルムに限らず、紙、白色顔料でもよく、波長４５０〜７５０ｎｍにおける分光反射率が９０％以上のものであれば特に制限されない。フイルムでは、熱可塑性樹脂の内部に微細な気泡を多数形成したものは光反射率が高く、使用することができる。このフイルムは指向性の無い反射で白色に見える。上記の熱可塑性樹脂としては、溶融押出しによってフイルムを形成し得るものであれば特に限定しないが、好ましい例として、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリフェニレンスルフィドなどを挙げることができる。
【００４２】
上記の微細な気泡を含有させたものとしては、公知の方法で製造したもの、例えば（１）ポリエステルと非相溶性の熱可塑性樹脂を添加し、溶融押出後、１軸または２軸に延伸したもの、（２）有機、無機の微粒子を添加して溶融押出後、１軸または２軸に延伸したものなどを挙げることができるが、本発明においては、微細な気泡を形成することにより反射界面を増加させたものがより好ましい。すなわち、上記の方法で製造したものが、より好ましい。
【００４３】
上記のフイルムは市場でも容易に入手することができ、例えば、東レ株式会社製・ルミラーＥ６０Ｌタイプ、Ｅ６０Ｖタイプ、Ｅ６Ｌタイプ、６ＳＶタイプの反射性フイルムを挙げることができる。また、白色の無機質微粒子を添加したルミラーＥ２０タイプの様なものでも性能に劣るところを有るが使用可能である。また、同様の他社類似製品を使用してもかまわない。
【００４４】
図３は本発明に係る透過型液晶パネル２と蛍光集光板３と拡散反射板４の機能を説明する。（ａ）断面図で室内では蛍光灯などの照明からの外光８が蛍光集光板３に入射すると、蛍光体９で入射光の一部の波長帯域が吸収され蛍光として発光する。蛍光体９の星印は発光による光があらゆる方向に向かう様子を模式的に表した。蛍光体９はＰＭＭＡに分散した分子であり図のように粒で存在しなく、蛍光集光板３内部全体で分散して発光する。ＰＭＭＡは屈折率が空気よりも高いので、蛍光集光板３内部全体で発光した光の多くは全反射の条件を満足するので、蛍光集光板３内部に閉じ込められる。
【００４５】
また、蛍光集光板３の透過型液晶表示パネル２側の反対側の端面に空気層を介さず拡散反射板４を張り合わせている。拡散反射板４の拡散作用により拡散反射光１１は反対側の端面より出射して液晶パネル照明光１０として透過型液晶表示パネル２の背面から照明する。
【００４６】
ここで、透過型液晶表示パネルの背面から照明する照度は、蛍光集光板３の外光取り込み面積、長さ（Ｌ）×幅（Ｗ）と蛍光集光板３の出射面積、高さ（Ｈ）×幅（Ｗ）の比率に依存する。つまり、高さ（Ｈ）と長さ（Ｌ）の比率に等しく、長さ（Ｌ）を高さ（Ｈ）よりも大きくすることで、集光効果が上がり、透過型液晶表示パネルの背面から照明する照度を明るくできる。
【００４７】
また、室内蛍光燈のスペクトルでは、蛍光体９の蛍光色により吸収効率が異なる。よって、蛍光色により蛍光集光板３の長さ（Ｌ）を変えることで、透過型液晶表示パネルの背面から照明する照度をコントロールできる。本実施例で検討した結果、赤色蛍光体では長さ（Ｌ）は高さ（Ｈ）の２倍以上、緑色蛍光体では長さ（Ｌ）は高さ（Ｈ）の５倍以上必要であった。
【００４８】
図３（ｂ）上面図に記載された、反射板７は鏡面反射ミラーで、室内照明が天井に限られる場合、上側からの入射光に限られるので、両側面から蛍光集光板３内部に閉じ込められた蛍光が漏れるのを防止する効果がある。側面からの光取り込み可能であれば反射板７を設ける必要は無い。
【００４９】
図４は積層された蛍光集光板３の形態を示す断面図である。上下に異なる蛍光色を発色する蛍光集光板３を積層し上蛍光集光板１２は下蛍光集光板１３よりも短波長になるような構成とした。上蛍光集光板１２と下蛍光集光板１３の間は空気層が望ましく１０μｍ以上の間隙を維持することで上下の異なる蛍光色が混色するのを防止できる。上蛍光集光板１２に入射する外光が蛍光体により吸収される波長帯域に対する吸収係数がずれているので、上蛍光集光板１２の蛍光波長を下蛍光集光板１３よりも短くすることで、上蛍光集光板１２で吸収しきれなかった光が下蛍光集光板１３で吸収されることで、下蛍光集光板１３も明るさを維持できる。また、図示はしないか、下蛍光集光板１３の長さ（Ｌ）を上蛍光集光板１２の長さ（Ｌ）より長くすることでも、下蛍光集光板１３も明るさを維持できる。
【００５０】
次にハーフミラーの吸収を低減する方法として反射偏光板をハーフミラーとして使用することができる。反射偏光板としては、複屈折性の誘電体多層膜を利用した。この複屈折性の誘電体多層膜は、所定の直線偏光成分を反射し、所定の直線偏光成分以外の偏光成分を透過する機能を有する。このような複屈折性の誘電体多層膜の詳細については、特許文献４に開示されている。またこのような反射偏光子は、米国３Ｍ社からＤＢＥＦ（商品名）として市販されており、一般に入手可能である。これ以外にもグリット反射偏光板やコレステリック液晶ポリマーを利用した反射偏光板などを利用してもよい。
【００５１】
透過型液晶パネルから出射する光は直線偏光となっているので、反射偏光板の透過軸と
透過型液晶パネルから出射する光は直線偏光の軸を合わせることで、吸収によるロスをなくせる。また、ハーフミラーの場合は反射による反射光がハーフミラーと反射透過型液晶パネルの間で多重反射し、迷光として表示品位を低下させる場合があるが、反射偏光板を使用すると反射が低減できるので迷光が減少して表示品位を改善できる。
【００５２】
本発明に係る情報表示機能付鏡は所定の電波を受信する受信手段と、受信手段の受信内容に基づいて表示内容を切替え制御する制御手段や電源となる一次電池または、二次電池、またはキャパシタ、太陽電池などで構成される。電力消費は動作状態により変動する。たとえば、情報を受信し、情報の更新時には比較的電力を多く消費する。それ以外の時間は表示に関係する部分のみ動作する。よって、受信時は電力消費が増え、それ以外は受信時より少ない電力しか必要ない。これに対応して、太陽電池の発電した電力の一部を二次電池に蓄え、受信時に二次電池の電力を利用する方法を用いることも可能である。
【００５３】
本実施例では、室内用のスタンドタイプのミラーを想定しているので、室内蛍光燈で発電効率の良いアモルファスシリコン太陽電池を使用し、二次電池、キャパシタにより電力消費が増えた場合電力供給する電源マネージメントを行なうことで電源の自立性を確保している。
【符号の説明】
【００５４】
１  ハーフミラー
２  透過型液晶パネル
３  蛍光集光板
４  拡散反射板
５  透明基板
６  情報表示部
７  反射板
８  外光
９  蛍光体
１０  液晶パネル照明光
１１  拡散反射光
１２  上蛍光集光板
１３  下蛍光集光板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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