(57)【要約】【課題】  使用しないときは透明で開放感があり、使用時には背後の表示と電気光学素子の表示とを同時に見ることができたり、空間に画像が浮いているような印象を与えることができる複合表示装置を提供する。【解決手段】  第１の表示体１と観察者３との間に第２の表示体を配置してなる複合表示装置において、第２の表示体を電圧無印加時に光を透過し、電圧印加時に光を散乱する電気光学素子２とする。【選択図】    図１
2004184980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表示体と観察者との間に第２の表示体を配置してなる複合表示装置において、第２の表示体が電圧無印加時に光を透過し、電圧印加時に光を散乱する電気光学素子からなることを特徴とする複合表示装置。
【請求項２】
電圧無印加時の光線透過率が８０％以上である請求項１に記載の複合表示装置。
【請求項３】
光線散乱時のヘーズ値が８０％以上である請求項１または２に記載の複合表示装置。
【請求項４】
上記第１の表示体が計器である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の複合表示装置。
【請求項５】
上記第１の表示体がミラーである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の複合表示装置。
【請求項６】
上記第２の表示体が複数積層配置されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の複合表示装置。
【請求項７】
上記複数の第２の表示体の表示パターンが同一であり、一方の第２の表示体が表示状態にある場合には、他方の第２の表示体は非表示状態である請求項６に記載の複合表示装置。
【請求項８】
上記電気光学素子が一対の透明電極付き基板間に液晶層を挟持したものであり、上記液晶層が液晶とその液晶に溶解可能な硬化性化合物の硬化物を含む液晶／硬化樹脂複合体からなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示体を積層した複合表示装置に関し、さらに詳しく言えば、観察者側に配設する表示体を透明体とすることで先の表示体を視認できる複合表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示体を積層して新規な表示を行う従来例として、メータの文字盤の前方に第１液晶パネルを配置するとともに、文字盤と第１液晶パネルとの間に、光線散乱状態と光線透過状態とを切り替え可能とするＰＤＬＣ（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）を配設したものがある（例えば、特許文献１参照）。上記ＰＤＬＣでメータに類似している技術としては、調光ガラスがあり、これは電圧を印加することで光線透過状態とし、電圧無印加状態では光線散乱状態となるものである。
【０００３】
この従来例は、ＰＤＬＣを光線透過状態にしたときには、第１液晶パネルの表示内容に加え、文字盤の表示内容を視認するようにし、ＰＤＬＣを光線散乱状態にしたときには、文字盤の情報は見えず、第１液晶パネルの表示内容のみを視認するようになっていた。すなわち、上記ＰＤＬＣは文字盤に対する遮蔽板の役目を果たしている。
【０００４】
また、ＰＤＬＣは電圧を印加することで光線透過状態とし、電圧無印加時に光線散乱状態となる。したがって、電圧を印加しない状態、例えば、電源オフ時には光散乱体が存在することになる。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２７１３１０号公報（第２〜４頁，第１図，第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
表示装置の電源がオン時で、光線透過状態、光線散乱状態を印加電圧の有無で制御できる場合は遮蔽板としてＰＤＬＣを用いてもそれほど問題ないが、表示装置の電源を切ったときには表示体が透明体であることが望まれている。例えば、車両の計器（インパネ等）の前方にＰＤＬＣを配置した場合、車の電源をオンにしない限り、燃料計の目盛を読むこともできないし、オドトリップメータを読むこともできないという問題がある。
【０００７】
ＰＤＬＣに常時電圧を印加するようにすれば、背景にある計器が読めないという問題を解決できるが、ＰＤＬＣに印加する電圧は高く、消費電力の問題から、実際には常時電圧を印加することはできなかった。
【０００８】
したがって、本発明は、使用しないときは透明で、その存在自体が目障りになったり、圧迫感を与えることが少ない複合表示体を提供することを目的とする。また、透明体である表示体と背景にある表示体とを用いて新規な表示を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明の態様１は、第１の表示体と観察者との間に第２の表示体を配置してなる複合表示装置において、第２の表示体が電圧無印加時に光を透過し、電圧印加時に光を散乱する電気光学素子からなることを特徴とする複合表示装置である。
【００１０】
このような構成にすることで、電圧無印加の使用しない状態においても上記電気光学素子が透明となり、これよりも後方に配設されている表示体を視認できる。また、透明体であることより、その存在によって圧迫感を感じることもない。
【００１１】
態様２は、上記第１の表示体が計器である態様１に記載の複合表示装置である。また、態様３は、上記第１の表示体がミラーである態様１に記載の複合表示装置である。このような構成にすることで、背後にある計器またはミラーとの組み合わせで、透明感のある表示、立体的な表示等の今までにない新規な表示を行うことができる。
【００１２】
態様４は、上記第２の表示体が複数積層配置されている態様１に記載の複合表示装置である。また、態様５は、上記複数の第２の表示体の表示パターンが同一であり、一方の第２の表示体が表示状態にある場合には、他方の第２の表示体は非表示状態である態様４に記載の複合表示装置である。このような構成にすることで、第２の表示体において空間的に表示を移動させることができ、立体的で、観察者に対してアピール性の強い表示を行うことができる。
【００１３】
態様６は、上記電気光学素子が一対の透明電極付き基板間に液晶層を挟持したものであり、上記液晶層が液晶とその液晶に溶解可能な硬化性化合物の硬化物を含む液晶／硬化樹脂複合体からなる態様１〜５のいずれかに記載の複合表示装置である。
【００１４】
このような構成にすることで、液晶との溶解性が向上し、配向欠陥を少なくすることができ、電気光学素子の透明性が向上する。また、液晶分子の配向安定性が優れ、複合表示装置の寿命が向上する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、使用しないときは透明で、その存在自体が目障りになったり、圧迫感を与えることが少なく、開放感があり、使用時には電気光学素子の表示と背後の表示（背景）とを同時に見ることができる新規な表示を行うことができる。また、電気光学素子の表示部以外は透明なので、あたかも空間に画像やメッセージが浮いているような印象を与える表示を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の複合表示装置の基本的な配置を模式的に示した概念図である。図１に示すように第１の表示体１と観察者３との間に第２の表示体である電気光学素子２を配設する。
【００１７】
本発明に用いる電気光学素子２は、透明基板２１、２２に挟持される液晶層が光線透過状態と光線散乱状態とを繰り返しとることができるようになしたものである。なお、光線透過状態と光線散乱状態とは、可視光に対し適用される状態である。光線透過状態としては、電気光学素子２で表示を行っていない場合、例えば電源オフ時には、電気光学素子２の背景側を見ることができ、開放感を与えるよう、光線透過率が高い方が好ましく、光線透過率で５０％以上、特に８０％以上であることが好ましいが、上記開放感や透明感の要求程度に応じて適宜選択することができる。また、光線散乱状態としては、特に制限はないが、第１の表示体１の表示を遮蔽する目的の場合、散乱性が高いほうが好ましい。特に、ヘーズ値が８０％以上が好ましい。ヘーズ値はスガ試験機社（Ｓｕｇａ  Ｔｅｓｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ）のＨＧＳ−３ＤＰで測定した。なお、ヘーズはＪＩＳ  Ｒ３２１２、７１０５で規定されており、ヘーズ値＝（拡散透過率／全光線透過率）×１００（％）で与えられる。
本発明において、第１の表示体とは、列車、自動車、飛行機などの運転席に設置された電気光学素子２を通して見ることができる視界方向の風景であってよい。たとえば、自動車においてはダッシュボードの上に本発明の複合表示装置を設置し、観察者は電気光学素子の表示と視野とを同一の視野方向で見ることができる。
また、人と人とが対面して必要な情報交換をしたり、物品の受け渡しを行なう場合の相手側の人物もしくは物品を、第１の表示体として含めるものである。銀行、駅、スーパーマーケット、デパート、コンビニエンスストア等におけるレジ、カウンタ、受付における役務担当者が相当する。
また、第１の表示体１は観察者が視認すべき対象物であってもよい。陳列されている商品、役務を提供しようとする人物、チケットを提供する券売機であってもよい。本発明においては、観察者が第１の表示体を適宜見ることができ、かつ第２の表示体に特定の情報を表示できるように構成されている。
さらに、電気光学素子２への光線の入射方向にもよるが、車両用のスピードメータ等の前面に電気光学素子２を配設する場合、夜間にはスピードメータ等からの光線を利用するので、前方散乱の割合が高い方が好ましい。
【００１８】
この光線透過状態と光線散乱状態との切り替えは、電気光学素子２が、液晶層２７と、液晶層２７を挟持する透明な一対の透明電極付き基板とを備え、透明電極２３、２４間に電圧を印加した時には液晶層２７が光線散乱状態をとり、透明電極２３、２４間の電圧印加を停止した時には液晶層２７が光線透過状態をとるようにすることによって実現することができる。
【００１９】
液晶層２７としては液晶とその液晶に溶解可能な硬化性化合物の硬化物とよりなる液晶／硬化樹脂複合体を使用することができる。液晶と硬化樹脂とよりなる液晶層２７は、透明な一対の透明電極付き基板に液晶と硬化性化合物とを含有する混合物を挟持し、熱や紫外線、電子線などの手段を用いてこの硬化性化合物を硬化させて、液晶／硬化樹脂複合体層として形成できる。
【００２０】
このような硬化樹脂としては、透明性を持ち、本発明の趣旨に反しない限り、公知のどのようなものでもよいが、電圧を印加した場合に実質的に液晶のみが応答するように液晶と硬化樹脂とが分離した構造を持つことが、高速応答、駆動電圧低減の面から特に好ましい。
【００２１】
液晶に溶解可能な硬化性化合物を選択することで、未硬化時の混合物の配向状態を制御可能とし、硬化性化合物を硬化する際に高い透明性を有することができる。
【００２２】
液晶として誘電率異方性が正、負どちらのものを用いるかによって、液晶分子のプレチルト角を適宜選択することが好ましい。誘電率異方性が正の場合はプレチルト角を基板表面に対して３０°以下とし、誘電率異方性が負の場合は基板表面に対して６０°以上とすることが好ましい。これら範囲内のプレチルト角を有するようにすることで、配向欠陥を少なくすることができ、透明性が向上する。プレチルト角を６０°以上とする場合、ラビング処理はされていてもされていなくてもよい。プレチルト角は７０°以上であることがより好ましい。なお、このプレチルト角は、基板表面に対して垂線の方向の９０°を最大値とする。すなわち、プレチルト角が１００°となることはない。
【００２３】
液晶との溶解性の高い硬化性化合物としては、式（１）の化合物や式（２）の化合物を例示できる。
【００２４】
Ａ１−Ｏ−（Ｒ１）m−Ｏ−Ｚ−Ｏ−（Ｒ２）ｎＯ−Ａ２・・・式（１）
Ａ３−（ＯＲ３）ｏ−Ｏ−Ｚ’−Ｏ−（Ｒ４Ｏ）ｐ−Ａ４・・・式（２）
ここで、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、それぞれ独立に、アクリロイル基、メタクリロイル基、グリシジル基またはアリル基であり、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ独立に、炭素数２〜１２のアルキレン基であり、Ｚ，Ｚ’は、それぞれ独立に、２価のメソゲン構造部であり、ｍ，ｎ，ｏ，ｐは、それぞれ独立に、１〜１０の整数である。
【００２５】
式（１），（２）の硬化性化合物中のメソゲン構造部Ｚ，Ｚ’と硬化部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４との間に、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を含む分子運動性の高いオキシアルキレン構造を導入することで、硬化に際して、メソゲン構造部を配向させた状態であっても、硬化過程における硬化部位の分子運動性を向上でき、短時間で十分な硬化が可能となる。
【００２６】
式（１），（２）の硬化部位Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４としては、光硬化や熱硬化が可能な上記の官能基であればいずれでもよいが、なかでも、硬化時の温度を制御できることから光硬化に適するアクリロイル基、メタクリロイル基が好ましい。
【００２７】
式（１），（２）のＲ１，Ｒ２，Ｒ３およびＲ４の炭素数については、その分子運動性の観点から２〜６が好ましく、炭素数２のエチレン基および炭素数３のプロピレン基がさらに好ましい。
【００２８】
式（１），（２）のメソゲン構造部Ｚ，Ｚ’としては、１，４−フェニレン基の連結したポリフェニレン基を例示できる。この１，４−フェニレン基の一部または全部を１，４−シクロへキシレン基で置換したものであってもよい。また、これら１，４−フェニレン基や置換した１，４−シクロへキシレン基の水素原子の一部または全部が、炭素数１〜２のアルキル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基などの置換基で置換されていてもよい。
【００２９】
好ましいメソゲン構造部Ｚ，Ｚ’としては、１，４−フェニレン基が２個連結したビフェニレン基（以下、１，４−フェニレン基が２個連結したビフェニレン基を４，４−ビフェニレン基ともいう。）、３個連結したターフェニレン基、およびこれらの水素原子の１〜４個が炭素数１〜２のアルキル基、フッ素原子、塩素原子もしくはカルボキシル基に置換されたものを挙げることができる。最も好ましいものは、置換基を有しない４，４−ビフェニレン基である。メソゲン構造部を構成する１，４−フェニレン基または１，４−シクロへキシレン基同士の結合は全て単結合でもよいし、以下に示すいずれかの結合でもよい。
【００３０】
【化１】
2004184980.tif 000003
【００３１】
式（１），（２）のｍ，ｎ，ｏ，ｐは、それぞれ独立に、１〜１０であることが好ましく、１〜４が更に好ましい。あまり大きいと液晶との相溶性が低下し、硬化後の硬化樹脂の透明性を低下させるからである。
【００３２】
図２には、本発明に使用できる硬化性化合物の例を示してある。液晶と硬化性化合物とを含有する混合物には、上記式（１），（２）で表される硬化性化合物を含め、複数の硬化性化合物を含有していてもよい。たとえば、この混合物に、式（１），（２）で、ｍ，ｎ，ｏ，ｐの異なる複数の硬化性化合物を含有させると、液晶との相溶性を向上させることができる場合がある。
【００３３】
液晶と硬化性化合物とを含有する混合物は硬化触媒を含有していてもよい。光硬化の場合、ベンゾインエーテル系、アセトフェノン系、フォスフィンオキサイド系などの一般に光硬化性化合物に用いられる光重合開始剤を使用できる。熱硬化の場合は、硬化部位の種類に応じて、パーオキサイド系、チオール系、アミン系、酸無水物系などの硬化触媒を使用でき、また、必要に応じてアミン類などの硬化助剤も使用できる。
【００３４】
硬化触媒の含有量は、含有する硬化性化合物の２０重量％以下が好ましく、硬化後に硬化樹脂の高い分子量や高い比抵抗が要求される場合は１〜１０重量％とすることが更に好ましい。
【００３５】
液晶分子を、基板表面に対してプレチルト角が６０度以上になるように配向させる処理方法としては、垂直配向剤を用いる方法がある。垂直配向剤は、たとえば界面活性剤を用いる方法、アルキル基やフルオロアルキル基を含むシランカップリング剤など基板界面を処理する方法、または日産化学工業社製のＳＥ１２１１やＪＳＲ社製のＪＡＬＳ−６８２−Ｒ３等の市販の垂直配向剤を用いる方法がある。垂直配向状態から任意の方向に液晶分子が倒れた状態を作るためには、公知のどのような方法を採用してもよい。これら垂直配向剤はラビングしなくともよいし、ラビングしてもよい。また、電圧が基板に対して斜めに印加されるように、電極にスリットを設け、あるいは電極上に三角柱を配置する方法を採用してもよい。
【００３６】
上記混合物を構成する液晶としては、配向層などとの組み合わせにより誘電率異方性が正、負どちらも使用可能であるが、応答速度や高い透明性の面から誘電率異方性が負のものを用いるのが好ましい。また駆動電圧を低下させるためには誘電率異方性の絶対値が大きい方が好ましい。また、上記混合物中に２色性色素を含有させると、光線散乱状態を呈色させることができる。
【００３７】
電気光学素子２に用いる基板２１、２２としては、透明性が確保できればどのようなものでもよく、ガラス基板やプラスチックのシートやフイルムでもよい。また、第１の表示体１や電気光学素子２の表示面は平面状である必要はなく、曲面状であってもよい。
【００３８】
基板２１、２２上に設ける透明電極２３、２４としてはＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ）のような金属酸化物の透明電極材料を使用できる。
【００３９】
液晶として誘電率異方性が正の液晶を使用する場合は、透明電極上の樹脂薄膜２５、２６をラビングしたほうが透明性の面から好ましい。一対の配向処理済み基板の配向方向の組み合わせとしては、平行、直交のいずれでもよく適当な角度で配置すればよい。また、液晶として誘電率異方性が負の液晶を使用する場合は、樹脂薄膜２５、２６にプレチルト６０°以上の垂直配向剤等を用いることが透明性の面から好ましい。垂直配向剤を用いた場合、ラビングはしなくともよい。
【００４０】
二つの基板間にある液晶層２７の厚さは、図示しないスペーサー等で規定することができる。その間隔は１〜５０μｍが好ましく、３〜３０μｍがさらに好ましい。液晶層２７の厚さが狭すぎるとコントラストが低下し、大きすぎると駆動電圧が上昇する傾向が増大するため好ましくない場合が多い。
【００４１】
一般にＰＤＬＣによる散乱・透過モードでは、電極間に電圧が印加されると光線透過状態をとり、電圧印加を停止した時には光線散乱状態をとる。本発明の場合、電源をオフにして、電気光学素子を使用しないときは透明で、電気光学素子の存在自体が目障りになったり、圧迫感を与えることがないよう電圧無印加時に光線散乱状態をとるようにしている。
【００４２】
上記のようにして作製された電気光学素子２の液晶層２７は、光線透過状態と光線散乱状態との間の応答速度も３ｍｓ以下と非常に速くできる場合が多い。また、従来の散乱・透過モードと比べると、斜めから見たときにも非常に良好な透過状態を得ることができるようにすることができる。たとえば、上記に例示した組成の熱硬化性化合物を使用した場合、垂直から４０°傾けて見た場合もほとんどヘイズがないようにすることが可能である。すなわち、光線透過状態の視野角依存性が良好であり、ガラスのように非常に透明感のある表示体となる。
【００４３】
第１の表示体１は、機械式の表示器であってもよいし、一般的な液晶表示器のような電気式の表示器であってもよい。本発明に係る複合表示装置は、第１の表示体と第２の表示体とを組合せて新規な表示を提供するものであり、これら表示状態を、図面を使用して説明する。
【００４４】
図３は、車両用のスピードメータを示す図であり、図３（ａ）は第１の表示体１の表示と第２の表示体である電気光学素子２の表示とが組み合わされた表示である。また、図３（ｂ）は第１の表示体１の表示を示し、ここではスピードメータの枠と数値とを表示している（固定表示）。さらに、図３（ｃ）は電気光学素子２の表示を示し、ここではスピードメータの指針を表示している。なお、破線で示す指針は想像線であり、このような位置に電気光学素子２の画素を形成し、指針が周動しているように見せることができる。
【００４５】
図４も車両用のスピードメータを示す図であり、図４（ａ）は第１の表示体１の表示と第２の表示体である電気光学素子２の表示とが組み合わされた表示である。また、図４（ｂ）は第１の表示体１の表示を示し、ここではスピードメータの指針を機械式の表示器で表している。さらに、図４（ｃ）は電気光学素子２の表示を示し、「５５」とスピードメータの数値をデジタル的に示している。なお、電気光学素子２の表示としては、簡易ナビゲーションシステムのような、行き先を示す矢印的なものであってもよい。
【００４６】
次に、図５の説明を行う。図５（ａ）は第１の表示体１の表示と第２の表示体である電気光学素子２の表示とが組み合わされた表示である。また、図５（ｂ）は第１の表示体１の表示を示し、図５（ｃ）は電気光学素子２の表示を示す。さらに、図５（ｄ）も電気光学素子の表示を示している。
【００４７】
図５の表示は車両用のインパネを示すものであり、第１の表示体１で、スピード、タコメータを示している。このスピード、タコメータの表示体としては機械式の表示器であってもよいし、電気式の表示器であってもよい。また、図５（ｃ）は上記インパネの枠を示し、ハッチング部分が光線散乱状態であり、白抜き部分が光線透過状態である。この白抜き部分（光線透過部分）に、第１の表示体１の各メータ、方向表示器を配設することで、図５（ａ）のような、インパネ表示を表すことができる。さらに、上記光線透過部分に所定電圧を印加することで、図５（ｄ）のように、電気光学素子の全表示領域を光線散乱状態とし、第１の表示体１の表示を遮蔽することができる。
【００４８】
次に、電気光学素子２を第１の表示体１の遮蔽板として用いた態様を図６、図７を参照しながら説明する。図６、図７の、ハッチング部分は光線散乱状態を示し、白抜き部分は光線透過状態を示している。
【００４９】
図６（ａ）は全遮蔽状態を示し、図６（ｂ）は中央部のみ光線透過部分となり、図６（ｃ）、図６（ｄ）・・と順に光線透過部分の外側周囲が光線透過状態となることを示し、図６（ｈ）で全領域が光線透過状態となる。したがって、経時的に、図６（ａ）から図６（ｈ）に移行することで、第１の表示体１が中央部から徐々に見えてくることになる。また、第１の表示体１を遮蔽する場合は、一挙に遮蔽してもよいし、図６（ｈ）から図６（ａ）に徐々に遮蔽するようにしてもよい。
【００５０】
図７（ａ）は全遮蔽状態を示しており、図７（ｂ）、図７（ｃ）・・と順に、カーテンが開くように、光線透過状態が外側に広がっていく。なお、電気光学素子２の表示は、破線で示す１本の帯状部分を一つの画素として形成してもよいし、複数のドット（画素）を用いて破線で示す帯状部分の光線透過、散乱状態を制御するようにしてもよい。
【００５１】
また、図８も車両用のインパネの表示を示している。第１の表示体１のスピードメータ等の前方で、それら計器類を囲むように本発明に関わる電気光学素子２を配設している。図中の網掛け部分は、光線透過状態であって、透明である。したがって、「５５」というデジタル数値が何もない空間に浮きあがって表示されているように見える。
【００５２】
このように、本発明に係る複合表示装置を用いることで、光線透過状態においては電気光学素子２の存在が気にならない透明体となり、光線散乱状態においては、遮蔽板として使用したり、表示体として使用したりすることができる。特に、表示体として用いる場合、その表示が何もない空間に発生しているような印象を与えることができる。したがって、本発明は今までにない全く新しい表示状態を提供することができる。
【００５３】
次に、他の実施形態として、第１の表示体１をミラーとして用いた場合を説明する。図９は車両用のバックミラーの前方に、第２の表示体としての電気光学素子２を配設する。車両の走行中は、電気光学素子２の透明電極間に電圧を印加せず、光線透過状態とする。そうすることで、電気光学素子２は透明で、バックミラーの表示を妨げることはない。なお、走行中であっても、ミラーの視界を妨げない範囲で電気光学素子２を表示させてもよい。また、車両後方に関する情報としては、後方対物距離センサより得られる走行中の後続車との距離、車両駐車時の際における後進時の壁面などとの距離、発進時の車両後部の物体（人、障害物等）との距離情報などを例示できる。また、複数の後方対物距離センサを車両に配設した場合、センサの位置に対応させるようにバックミラーの部位（例えば、右端と左端）にそれぞれの距離情報を表示させることができるので、車両後部の障害物に対する位置関係の認知性が向上する。なお、これらの情報として距離情報のみならず、後方座席同乗者に対する時刻情報やナビゲーションシステムと連動した到着予測時間などを表示してもよい。
【００５４】
車両駐車時の後方情報を得る場合、電気光学素子２の表示部分以外は光線透過状態なので、バックミラーの視認性を妨げることもなく、バックミラーを見ているだけで、後方状態および後方対物距離を把握することができる。バックミラーを第１の表示体１とすることより、電気光学素子２の表示部（光線散乱部）の光線は２度散乱されることになり、散乱強度が増し、コントラストの高い表示を行うことができる。なお、この場合、電気光学素子２はバックミラーの全面を覆うように配設してもよいし、バックミラーの一部分、例えば右側半分に配設してもよい。
【００５５】
また、図１５に示すように、観察者３と第１の表示体１であるミラーとの間に電気光学素子２を配設してもよい。このミラーは、先の実施形態のバックミラーとは異なり、インパネ内のスピードメータ等の計器を映している。ミラーを介して計器を視認することができるので、ミラーの配設角度等により運転手だけではなく助手席の人にも情報を供給することができ、不用な情報はミラーの前に設置する電気光学素子２にて部分的に遮蔽することもできる。また、導光体を利用する光源や投射光源等の照明４を配設してもよい。この照明４の配設位置は観察者３へ照明が映り込まない位置に配設することが好ましい。
【００５６】
本発明に係る電気光学素子が十分な散乱性を持つとき、光は全ての方向に散乱されるので、観察者３は斜め方向等の様々な方向から電気光学素子２の表示を見ることができる。すなわち、電気光学素子２の視野角は非常に広いものである。一般的に、光線の後方散乱の割合（電気光学素子２に対し、第１の表示体１側に散乱する光線の割合）は前方散乱の割合（電気光学素子２に対し、第１の表示体１とは反対の側に散乱する光線の割合）に比べ低いことが多いので、電気光学素子２を照らす照明は観察者３とは反対側に配置されることが好ましい。
【００５７】
図８に示すように、電気光学素子２の周辺部を透明にすると、表示が背後の景色の中で空中に浮かんだように見える状態が強調されるので好ましい。この目的を達するには、電気光学素子２の周辺部を透明の樹脂層でシールし、枠がある場合にはその枠を透明にすることが好ましい。
【００５８】
シール剤としては、透明性の高い樹脂であれば公知のどのようなものを使用することも可能である。透明性の高い樹脂を使用すれば、電気光学素子２は全面にわたって透明感が高まり、表示が空中に浮かんだように見える状態が強調される。たとえばガラス基板を使用した場合には、ガラスの屈折率に近似した屈折率を有するエポキシ樹脂やアクリル樹脂を使用すれば、空中に透明なガラスが浮いているような状態が実現できることになる。
【００５９】
電気光学素子２としては、対角線の長さが３ｃｍ程度の小さいものから３ｍ程度の大きいものを含め、どのようなサイズのものも使用することができる。また、いくつかの電気光学素子をつなぎ合わせて大型の電気光学素子とすることもできる。
【００６０】
また、電気光学素子２の少なくとも一方に、例えば、ＳｉＯ２とＴｉＯ２とのように屈折率の異なる誘電体多層膜よりなるＡＲコート（低反射コート）処理を施すことが好ましい。これにより、ガラス基板表面での外光の反射が減り、コントラストがアップする。ＡＲコートは両面に施したほうがよいが、観察者３側に施すだけでもよい。また、低反射性のプラスチックフィルムを貼り合わせてもよい。
【００６１】
なお、本発明の複合表示装置において、第１の表示体１の両面にもＡＲコートを施すことが好ましい。低反射化を実現する他の方法としては、屈折率がガラス等の基板と同等な樹脂を第１の表示体１と電気光学素子２との間に充填させてもよい。
【００６２】
さらに、電気光学素子２の液晶層２７を紫外線から保護するために、電気光学素子２の外側表面にＵＶカットフィルタを配設してもよい。なお、このＵＶカットフィルタは透明度の高いものが好ましい。
【００６３】
上記のようなＡＲコートあるいはＵＶカットフィルタとして、プラスチックフィルムを用い、これを観察者３側に貼付ければ、特に車両用に使用した場合の乗車の裂傷防止フィルムとしての機能を兼ねさせることもできる。
【００６４】
また、他の実施形態として、図１１に示すように、第１の表示体１と観察者３との間に配置する電気光学素子２を２枚積層するように配置してもよい。同一パターンが立体的に移動しているような表示を行なうためには、一方の電気光学素子１１と観察者３側に配設された他方の電気光学素子１２とは、表示パターンが同一であることが好ましい。例えば、一方の電気光学素子１１がドットマトリクスタイプの表示パターンであれば他方の電気光学素子１２もドットマトリクスタイプとし、個々のドット（画素）の大きさも同じ大きさにすることが好ましい。なお、観察者への注意をより喚起するために、表示パターンの大きさを変えてもよい。例えば、観察者側の電気光学素子の表示パターンのサイズを大きくすると表示が迫ったくるような印象を観察者に与えることができる。
【００６５】
一方の電気光学素子１１がドットマトリクスタイプで、図１２に示すように、「ＥＭＥＲＧＥＮＣＹ」という表示を形成した場合、他方の電気光学素子１２も「ＥＭＥＲＧＥＮＣＹ」という表示が形成できるようにする。二つの電気光学素子１１、１２で同一表示が可能となるように積層配設した場合、新規な表示が得られることを図１２を参照しながら説明する。図１２は、電気光学素子１１、１２の表示状態を表した斜視図である。また、電気光学素子１１、１２は共に、電圧無印加時には光を透過し、電圧印加時には光を散乱するものである。
【００６６】
図１２（ａ）はある特定時間での表示状態を示すものであり、一方の電気光学素子１１に「ＥＭＥＲＧＥＮＣＹ」という表示を行い、他方の電気光学素子１２には何も表示しない。図１２（ｂ）で示される次の時間には、一方の電気光学素子１１には何も表示せず、他方の電気光学素子１２に「ＥＭＥＲＧＥＮＣＹ」という表示を行う。さらに、図１２（ｃ）で示される次の時間には、一方の電気光学素子１１に「ＥＭＥＲＧＥＮＣＹ」という表示を再度行い、他方の電気光学素子１２には何も表示しない。これらを時間的に繰り返すことにより、空間的に表示を移動させることができる。従来の平面的な表示の点滅に比べると、立体的な表示によって観察者３により注意を喚起することができる。
【００６７】
また、表示の美粧性、アピール性を向上させるために、第１の表示体１と電気光学素子１１との間に照明４を設けることが好ましい。この照明４は第１の表示体１の視認性を妨げないような位置に配設することが好ましい。この視認性を妨げないような位置としては、照明４を投射光源として、図１１において破線で示す光源からの主光線入射角度θを、電気光学素子１１の中央部であって、電気光学素子１１の表示面の垂線に対し４５°〜６０°となる斜方後方とすることが好ましい。
【００６８】
また、照明４として複数の色の異なる光源を用いることで、アピール性をさらに向上させることができる。図１２を参照して、図１２（ａ）の時間に赤色を発色する光源を電気光学素子１１に照射し、図１２（ｂ）の時間に緑色を発色する光源を電気光学素子１２に照射し、さらに、図１２（ｃ）の時間に赤色の光源を電気光学素子１１に照射する。すなわち、表示駆動状態と照明とを同期させて表示することでより注意を喚起することができる。
【００６９】
さらに、図１３に示すように、デジタル数字部には黄色表示にするため、黄色の光源を照射し、矢印部分には、赤色表示にするため、赤色の光源をその部分に照射するというエリア照射を行なってもよい。図１３は、図１２と同様に、第１の表示体１と観察者３との間に２枚の電気光学素子１１、１２を配設したもので、電気光学素子１１，１２の表示状態を判りやすく斜視図的に示したものである。図１３（ａ）は、ある特定時間において、一方の電気光学素子１１にデジタル数字「５５」と右側方向を示す「矢印」とを表示し、他方の電気光学素子１２には何も表示していない状態を示すものである。次の時間においての表示状態を示すのが図１３（ｂ）であって、電気光学素子１１のデジタル数字「５５」はそのまま表示状態を保っているが、電気光学素子１１の「矢印」は表示されておらず、電気光学素子１２にて「矢印」が表示されている。また、次の時間における表示状態を示す図１３（ｃ）は、電気光学素子１１にデジタル数字「５５」と「矢印」とを表示し、電気光学素子１２では何も表示していない状態を示している。
【００７０】
なお、本実施の形態では、例えば図１１〜図１３のように電気光学素子２を２枚積層配設するもので説明したが、２枚の電気光学素子に限らずより多くの電気光学素子を積層配設してもよい。この積層数を多くすることで、表示の空間移動度が増し、より立体的な表示を得ることができる。また、積層の態様としては、密着せしめられた二つの電気光学素子、空気層を挟んだ二つの電気光学素子及び透明物質を挟んだ二つの電気光学素子を含むものである。
【００７１】
図１４を参照して、本発明における電気光学素子２の耐衝撃性を向上させる観点から、電気光学素子を構成する透明基板２１，２２を接着性スペーサ２９で固定化することが好ましい。この接着性スペーサ２９は、球状のスペーサ周囲に接着性樹脂をコーティングしたものであってもよいが、接着性樹脂からなる柱状スペーサが固着性の面から好ましい。本発明を車両用の複合表示体に用いる場合、車両移動時および車両エンジン稼動時に、複合表示体は振動状態にあるため、電気光学素子２の透明基板をより強固に固定することができるので特に好ましい。
【００７２】
接着性スペーサ２９は、透明性の高い材料から形成することが好ましい。また、接着性スペーサ２９は、散乱表示させる必要のない部分（非表示部）に配設することが好ましいが、接着スペーサ２９の占有面積を極力少なくすることや散乱能を調整することで表示部に配設してもよい。
【００７３】
電気光学素子の駆動は、従来公知の技術、スタティック駆動やデューティ駆動の範疇で実施できる。また、ＴＦＴ、ＴＦＤ等のアクティブ素子を用いたのもであってもよい。
【実施例】
【００７４】
以下に本発明の実施例を示す。実施例中、「部」は重量部を意味する。
【００７５】
〔例１〕
図１に示す模式的断面図を持つ電気光学素子２を次のように作成した。まず、誘電率異方性が正であるシアノ系ネマチック液晶（メルク社製ＢＬ−００６）を９５部，図２の（ａ）で示される硬化性化合物を５部，ベンゾインイソプロピルエーテルを０．２部，カイラル剤（メルク社製Ｓ−８１１とＣ１５の重量比１：１の混合物）を２．５部ブレンドし、混合組成物を調製した。
次に、透明電極上に形成したポリイミド薄膜を一方向にラビングした一対の基板をラビング方向が直交するように対向させ、直径が１３μｍの樹脂ビーズを微量散布し、この樹脂ビーズを介して、四辺に幅約１ｍｍで印刷したエポキシ樹脂により貼り合わせて作製した電気光学セルに上記の混合物を注入した。このセルを２５℃に保持した状態で、主波長が約３６５ｎｍのＨｇＸｅランプにより、上側より３ｍＷ／ｃｍ２，下側より同じく約３ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を３分間照射し、電気光学素子２を得た。
【００７６】
この電気光学素子に矩形波５０Ｈｚ，５０Ｖｒｍｓの電圧を１０分印加後電圧を除去する操作を１０回繰り返した。その後、５３０ｎｍを中心波長とした半値幅約２０ｎｍの測定光源を用いた透過率測定系（光学系のＦ値：１１．５）で透過率を測定したところ、電圧を印加しない状態で８０％であり、この値を５０Ｖｒｍｓ印加した時の透過率で割ったコントラストの値は２８であった。
【００７７】
第１の表示体１として、車両用のスピードメータを用い、図３のような表示になるようにした。この結果、電気光学素子２の指針が、電気光学素子の背後にある固定表示で示された６０付近を示していることが観測者３からはっきり見ることができた。
【００７８】
〔例２〕
図１に示す模式的断面図を持つ電気光学素子２を次のように作成した。まず、誘電率異方性が負であるネマチック液晶（チッソ社製ＡＧ−１０１６ＸＸ）を８０部，図２の（ａ）で示される硬化性化合物を２０部、ベンゾインイソプロピルエーテルを０．２部ブレンドし、混合組成物を調製した。
【００７９】
ついで、透明電極の上に垂直配向用ポリイミド膜（ＪＳＲ社製ＪＡＬＳ−６８２−Ｒ３）を形成した、長さ１００ｍｍ，幅１００ｍｍ，厚さ１．１ｍｍの一対のガラス製の基板を、ポリイミド薄膜が対向するようにして設置し、その間隙に直径６μｍの樹脂ビーズを微量配してから、基板の四辺に約１ｍｍ幅のエポキシ樹脂層を印刷により設け、これを貼り合わせて硬化し、電気光学素子２の周辺部が透明の樹脂層でシールされる状態にした。具体的には、シール剤の一部を解放しておき、シール剤の硬化後、このようにして形成された液晶セル中に上記混合組成物を注入し、その後シール剤の一部解放部をエポキシ樹脂で封止し、硬化して、周辺シール材２８を完成させた。ついで、垂直配向用ポリイミド膜の働きで硬化性化合物を溶解させた液晶が基板面に垂直方向に配向を示すような状態に保ったまま硬化性化合物を硬化し、液晶層２７を形成した。具体的には、この注入された液晶セルを４０℃に保持した状態で、主波長が約３６５ｎｍのＨｇ−Ｘｅランプにより、上側より約２．５ｍＷ／ｃｍ２，下側より同じく約２．５ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１０分間照射し、透明の樹脂層でシールした電気光学素子を得た。
【００８０】
なお、この電気光学素子の周辺部を機械的強度の向上や液晶層等の化学的変質防止のための透明樹脂のシール枠を設けてもよい。この場合、電気光学素子は透明の樹脂層で二重にシールされることになる。
【００８１】
電気光学素子２の液晶層を光線透過状態と光線散乱状態との間で切り替える駆動は、２００Ｈｚの交流矩形波で、電圧は０Ｖと３０Ｖとの切り替えで実施した。立ち上がり時間は約１．５ｍｓで、立ち下がり時間は約２ｍｓであった。
【００８２】
第１の表示体１として、車両用のスピードメータを用い、図４のような表示になるようにした。この結果、観察者３からは、電気光学素子２のデジタル数値表示と、電気光学素子の背後にあるスピードメータの指針とを同時に見ることができた。また、電気光学素子の電圧無印加時は完全に光線透過状態となるため、電気光学素子を使用していないときには開放感があり、電気光学素子を使用しているときには、空間に数字が浮いているような印象を与えることができた。
【００８３】
〔例３〕
例２と同様にして電気光学素子２を作製した。この電気光学素子２をミラーの全面を覆うように前方に配設して、電気光学素子を例１と同様に駆動した。電気光学素子の透明電極間に電圧を印加していない部分は、透明状態を保ち、ミラーの視認性は良好であった。また、電圧印加部すなわち表示部は光線散乱状態となり、明るく視認性の高い表示が得られた。
【００８４】
なお、本発明の実施形態として第１の表示体を計器やミラーという物体で説明したが、図１０に示すように、車両のダッシュボード上に電気光学素子２を配設する態様も含むものである。この態様において、第１の表示体の表示は背景である。本発明に係る電気光学素子は透明であるため、表示部以外は視認性良好で、視界を妨げることはない。
【００８５】
〔例４〕
例２と同様にして電気光学素子２を二つ作製した。この二つの電気光学素子を、図１１に示すように、第１の表示体１であるインパネの前に積層配設した。照明４としては、投射光源として赤色のＬＥＤと緑色のＬＥＤとを配列させてθが４５°となるように電気光学素子１１の斜目上後方に設置した。
【００８６】
そして、図１２に示すように、電気光学素子１１に「ＥＭＥＲＧＥＮＣＹ」という文字を表示し、その時間には電気光学素子１２に何も表示しなかった。また、次の時間に電気光学素子１１にはなにも表示せず、電気光学素子１２に「ＥＭＥＲＧＥＮＣＹ」という表示を行ない、それらの表示の繰り返しを行なった。また、電気光学素子１１に表示させている時間においては、図示しないシャッタの開閉にて電気光学素子１１に赤色光を照射し、赤色の「ＥＭＥＲＧＥＮＣＹ」という表示となり、電気光学素子１２に表示させている時間においては、シャッタの開閉にて電気光学素子１２に緑色光を照射して、緑色の「ＥＭＥＲＧＥＮＣＹ」という表示を形成するようにした。こうすることで空間的に表示が移動するような表示とともに、それらの表示が表示場所によって色が異なるという今までにない表示とともに、観察者に対しアピール性に富んだ表示を得ることができた。
【００８７】
〔例５〕
電気光学素子２として上下の透明基板２１，２２の固着性を向上させるために、例２の樹脂ビーズの代わりに両基板間に透明な柱状接着性スペーサを配設した以外は例２と同様にして電気光学素子２を作製した。この柱状接着性スペーサの製造方法を詳述すると、柱状接着性スペーサは、透明基板上に透明電極、垂直配向膜を形成した後、透明な接着性スペーサをスピンコート法にて全面に塗布，乾燥した。その後、個々の柱状接着性スペーサの間隔が３００μｍ，柱状接着性スペーサの大きさが直径２０μｍ，高さ６μｍとなるようにフォトリソ法を用いて接着性スペーサを形成した。そして２枚の透明基板を周辺シール材介して貼り合わせた後、温風炉内に所定時間投入し両透明基板を固着して作製した。
得られた電気光学素子は振動や衝撃によっても透明性を維持する優れたものであった。この電気光学素子を、図１５に示すように、スピードメータが映し出される第１の表示体のミラーと観察者との間に配設した。電気光学素子の電圧無印加部においては透明性が高く、スピードメータの文字がはっきり視認できるものであった。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の構成を示す概念図。
【図２】電気光学素子に用いることのできる硬化性樹脂を例示する図。
【図３】本発明に係る複合表示装置の表示状態を表す説明図。
【図４】本発明に係る複合表示装置の表示状態を表す図４とは異なる他の説明図。
【図５】本発明に係る複合表示装置の表示状態を表す図４、５とは異なる他の説明図。
【図６】電気光学素子の用途を示す説明図。
【図７】電気光学素子の用途を示す図６とは異なる他の説明図。
【図８】本発明に係る複合表示装置の表示状態を表す図４、５、６とは異なる他の説明図。
【図９】本発明の他の一実施例を示す説明図。
【図１０】本発明の他の実施例を示す説明図。
【図１１】本発明の他の実施例を示す概念図。
【図１２】図１１で用いた電気光学素子の表示状態を示す斜視図。
【図１３】図１１で用いた電気光学素子の他の表示状態を示す斜視図。
【図１４】本発明に用いる他の電気光学素子の断面図。
【図１５】本発明の他の実施例を示す概念図。
【符号の説明】
【００８９】
１  第１の表示体
２  電気光学素子
３  観察者
４  照明
１１  一方の電気光学素子
１２  他方の電気光学素子
２１，２２  ガラス基板
２３，２４  透明電極
２５，２６  配向膜
２７  液晶層
２８  周辺シール材
２９  接着性スペーサ
【図１】
2004184980.tif 000004
【図２】
2004184980.tif 000005
【図３】
2004184980.tif 000006
【図４】
2004184980.tif 000007
【図５】
2004184980.tif 000008
【図６】
2004184980.tif 000009
【図７】
2004184980.tif 000010
【図８】
2004184980.tif 000011
【図９】
2004184980.tif 000012
【図１０】
2004184980.tif 000013
【図１１】
2004184980.tif 000014
【図１２】
2004184980.tif 000015
【図１３】
2004184980.tif 000016
【図１４】
2004184980.tif 000017
【図１５】
2004184980.tif 000018