JPH10119608A

JPH10119608A - 移動体用ヘッドアップディスプレイ

Info

Publication number: JPH10119608A
Application number: JP8271093A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishikawa; 岳史石川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 1998-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】前方散乱型のままにて、光分散液晶を利用し
たパネル構造に工夫を凝らし、良好なコントラストを確
保するようにした移動体用ヘッドアップディスプレイを
提供することを目的とする。【解決手段】液晶パネルＰへの電圧の無印加時には、
電極基板８０内にその外表面側から入射する光源４０か
らの光（符号Ｌ参照）が、透明山形層１１０と液晶層１
００との境界面で、運転者の視線方向に屈折され、ＰＤ
ＬＣ層９０により散乱されて散乱光として電極基板７０
から出射する（符号Ｌ１参照）。一方、電圧の印加時に
は、電極基板８０内にその外表面側から入射する光源４
０からの光は、屈折することなく、そのまま透過光とし
て直進し電極基板７０から出射する（符号Ｌ２参照）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、船舶、鉄
道車両等の移動体に採用するに適したヘッドアップディ
スプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、自動車用ヘッドアップデ
ィスプレイにおいては、当該自動車のフロントウインド
シールドの内側下縁近傍に立設した透過型液晶パネルを
備え、この液晶パネルの表示情報に併せて、自動車の前
方の景色をも液晶パネルを通して運転者に視認させるよ
うになっている。これにより、運転者は、視線移動を少
なくして安全運転できる。

【０００３】このようなヘッドアップディスプレイにお
ける液晶パネルに相当するものとしては、特開平７−１
４０８８６号公報にて示す前方散乱型表示素子を採用す
ることが考えられる。この前方散乱型表示素子において
は、図１１にて示すごとく、透過型ホログラム１の後方
に、高分子分散液晶を用いた液晶パネル２（以下、高分
子分散液晶パネル２という）を配置して、ホログラム１
の前方下部に位置する光源３からの光をホログラム１に
より屈折させて、高分子分散液晶パネル２を通し運転者
に向けて透過させるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記前方散乱
型表示素子においては、光源３の光に対する利用率は高
いものの、高分子分散液晶パネル２において光が散乱し
ていない領域では、光源３からの光に基づく透過光とな
る。このため、高分子分散液晶パネル２の全面が明るい
表示となり、その結果、高分子分散液晶パネル２の表示
コントラストが低下するという不具合がある。

【０００５】そこで、本発明は、このようなことに対処
するため、前方散乱型のままにて、光分散液晶を利用し
たパネル構造に工夫を凝らし、良好なコントラストを確
保するようにした移動体用ヘッドアップディスプレイを
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１、３、４に記載の発明によれば、液晶パネ
ルが、光分散液晶層と、この光分散液晶層にその前側に
て並行に設けられて互いに接合してなる透明層及び液晶
層とを有する。そして、液晶パネルの駆動時に、透明層
及び液晶層が、両第１接合層領域にて液晶パネルへの入
射光を操縦者の視線方向に屈折し、両第２接合層領域に
て前記入射光を上記操縦者の視線方向から外れるように
進行する。

【０００７】また、液晶パネルの駆動時に、光分散液晶
層が、第１液晶層領域にて、第１接合層領域からの光を
移動体の情報を表す散乱光として出射し、第２液晶層領
域にて第２接合層領域からの光をその進行方向に透過光
として出射する。これにより、液晶パネルの情報の表示
領域以外の領域から出射する光源からの光は、液晶パネ
ルを透過する透過光として操縦者の視線方向から外れる
方向に進行する。その結果、前方散乱型液晶パネルで
も、液晶パネルの表示コントラストを良好に維持しつ
つ、移動体の情報を、移動体の前方の景色と共に液晶パ
ネルを介し視認できる。

【０００８】また、請求項２乃至４に記載の発明におい
ては、請求項１に述べた透明層及び液晶層が光分散液晶
層の後側に設けられている。そして、液晶パネルの駆動
時に、光分散液晶層が、第１液晶層領域にて、上記液晶
パネルへの入射光を移動体の情報を表す散乱光として進
行し、第２液晶層領域にて上記入射光を透過光として進
行する。

【０００９】また、液晶パネルの駆動時に、透明層及び
液晶層が、両第１接合層領域にて第１液晶層領域からの
散乱光を操縦者の視線方向に屈折して出射し、両第２接
合層領域にて第２液晶層領域からの透過光を操縦者の視
線方向から外れるように出射する。これによっても、請
求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につき
図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る車両用
ヘッドアップディスプレイの一例を示している。このヘ
ッドアップディスプレイは、当該車両のフロントウイン
ドシールド１０の下縁１１から車室内へ延出するダッシ
ュボード２０の上壁２１上に配設されており、このヘッ
ドアップディスプレイは、当該車両の運転席に着座した
運転者Ｍの視線方向前方に位置している。

【００１１】当該ヘッドアップディスプレイは、図１及
び図２にて示すごとく、ケーシング３０と、透過型液晶
パネルＰと、光源４０と、駆動装置５０とを備えてい
る。ケーシング３０は、ダッシュボード２０の上壁２１
上に装着されている。液晶パネルＰは、ケーシング３０
の上壁３１の後部３１ａ上に立設されている。光源４０
は、ケーシング３０内前端部に収納されており、この光
源４０は、ケーシング３０の上壁３１の前端部に形成し
た開口部３１ｂを通して液晶パネルＰの前面（液晶パネ
ルＰの裏面）の全体に投光する。また、駆動装置５０
は、ケーシング３０内後部に収納されており、この駆動
装置５０は、ケーシング３０の上壁３１を通し液晶パネ
ルＰにこれを駆動すべく接続されている。なお、図２に
て符号６０は、光源４０のリフレクタを示している。

【００１２】液晶パネルＰは、図４にて示すごとく、互
いに対向する両電極基板７０、８０を有しており、これ
ら両電極基板７０、８０は、ケーシング３０の上壁３１
の後部３１ａ上にて鉛直状に位置している。但し、電極
基板７０が運転者Ｍ側にあり、電極基板８０がフロント
ウインドシールド１０側にある。また、電極基板７０
と、電極基板８０に後述のように形成した透明山形層１
１０との間には、高分子分散液晶層９０（以下、ＰＤＬ
Ｃ層９０という）及び液晶層１００が、多数のスペーサ
（図示しない）と共に介装されている。

【００１３】電極基板７０は、透明基板７１（ガラス又
はポリエステル或いはポリカーボネード等の樹脂からな
る）を有しており、この透明基板７１の内表面には、単
一膜の透明電極７２（ＩＴＯ或いはＳｎＯ₂等からな
る）が形成されている。一方、電極基板８０は、透明基
板８１（透明基板７１と同様の材料からなる）を有して
おり、この透明基板８１の内表面には、単一膜の透明電
極８２（透明電極７２と同様の材料からなる）が形成さ
れている。

【００１４】なお、透明基板８１の内表面には、複数の
薄膜トランジスタ（図示しない）が液晶パネルＰの複数
のマトリクス状画素に対応する位置にてこれら画素を駆
動すべくマトリクス状に配設されている。これにより、
液晶パネルＰは、当該車両の走行速度やナビゲーション
データ（図３参照）等を表示し得るようになっている。

【００１５】ＰＤＬＣ層９０は、透明電極７２の内表面
に接して設けられており、このＰＤＬＣ層９０は、マト
リクス樹脂９１中に多数の液晶滴９２を分散させて形成
されている。このＰＤＬＣ層９０では、電圧無印加時に
は、不透明状態の各液晶滴９２の屈折率とマトリクス樹
脂９１の屈折率とが互いに異なる。一方、電圧印加時に
は、透明状態になる各液晶滴９２の屈折率とマトリクス
樹脂９１の屈折率とが同じになる。

【００１６】マトリクス樹脂９１は、ＰＤＬＣを形成で
きる紫外線硬化型樹脂（例えば、モノマ、オリゴマ及び
重合開始剤を混合したもの）を高圧水銀ランプの紫外線
照射により硬化させた物からなる。また、液晶滴９２と
しては、シアノビフェニル系、フッ素系或いは塩素系等
のネマティック液晶が採用されている。透明山形層１１
０は、後述する樹脂或いは無機材料により、透明電極８
２の内表面に形成されており、この透明山形層１１０の
断面山形状の内表面１１１は、液晶層１００を介しＰＤ
ＬＣ層９０に対向している。

【００１７】液晶層１００は、後述のごとく、ＰＤＬＣ
層９０と一体に形成されており、この液晶層１００の透
明山形層１１０に対する対向面１０１は、透明山形層１
１０の断面山形状内表面１１１と接合するように断面山
形状に形成されている。ここで、この液晶層１００の屈
折率は、電圧無印加時には、ランダムな値となり、透明
山形層１１０の屈折率より大きい値をとる。また、この
液晶層１００の屈折率は、電圧印加時には、透明山形層
１１０の屈折率と同じになる。

【００１８】なお、液晶層１００は、ＰＤＬＣ層９０の
液晶と共に、マトリクス状の薄膜トランジスタにより駆
動される。また、液晶層１００を構成する液晶として
は、上記各液晶滴９２を形成するネマティック液晶が採
用されている。次に、このように構成した液晶パネルＰ
の製造方法について説明する。まず、透明山形層１１０
を作製する。この透明山形層１１０の作製方法には、以
下のような方法があるが、いずれの方法によって作製し
てもよい。（１）作製したい山形形状の型に紫外線硬化樹脂や熱硬
化樹脂、２液反応型樹脂等を塗布し、透明電極８２の内
表面上にて硬化させて転写する。（２）作製したい山形形状の型に熱可塑性樹脂を流し込
み冷却して固化させた後、透明電極８２の内表面上にの
せる。（３）容易に酸、アルカリ、有機溶剤等に溶解する材料
で、作製したい山形形状の型を形成し、この型上にＣＶ
Ｄ、スパッタ等によりＳｉＯ₂やＳｉＮ_X等の無機材料
を成膜し、透明電極８２の内表面上に接着剤等により貼
り付け、その後、型を、形成した無機材料層を溶かさな
いもので溶解させて透明山形層とする。

【００１９】なお、作製したい型は、回折を利用したマ
イクロフレネルレンズ、いわゆるグレーティングレンズ
の型の形成方法として一般的に採用される超精密旋盤法
を利用して加工しても、作製できる。この場合、作製の
容易さを考慮すると、透明山形層の材料としては樹脂材
料が好ましい。また、透明山形層の材料は、マトリクス
樹脂９１と同じにすれば、屈折率の整合性をとり易い。

【００２０】このようにして透明電極８２の内表面に透
明山形層１１０を作製した後は、予め作製した両電極基
板７０、８０を多数のスペーサ（多数のプラスチックビ
ーズ）を介して貼り合わせる。この貼り合わせは、透明
電極７２の内表面と透明山形層１１０の内表面１１１と
が互いに対向するように行う。然る後、次のようにし
て、ＰＤＬＣ層９０及び液晶層１００を一体に形成す
る。

【００２１】概略的には、通常のＰＤＬＣの作製条件よ
りも低い強度の紫外線照射により紫外線照射側にＰＤＬ
Ｃ層９０を形成する。これに伴い、その反対側に液晶層
１００が形成される。より具体的には、樹脂成分を構成
するモノマ及びオリゴマとして、２エチルヘキシルアク
リレート及び東亞合成株式会社製Ｍ１２００型ウレタン
系アクリレートをそれぞれ採用し、光重合開始剤とし
て、２ヒドロキシ２メチル１フェニルプロパン１オンを
採用し、これらモノマ、オリゴマ及び光重合開始剤を
７：３：０．１の割合で混合して混合物とした。そし
て、液晶として、メルク社製ＢＬ００２型シアノビフェ
ニル系液晶を採用し、この液晶と上記混合物とを７：３
の割合で混合して均一の混合液体であるＰＤＬＣ原料を
作製した。

【００２２】ついで、このように作製したＰＤＬＣ原料
を、電極基板７０の透明電極７２と透明山形層１１０と
の間に注入した。そして、高圧水銀ランプにより電極基
板７０を通してＰＤＬＣ原料に０．５ｍＷ／ｃｍ²の強
度にて紫外線を照射した。これにより、図４にて示すご
とく、電極基板７０側にはＰＤＬＣ層９０を形成し、透
明山形層１１０側には液晶層１００を形成することがで
きた。

【００２３】ここで、上述のように紫外線照射強度を
０．５ｍＷ／ｃｍ²と低くしたのは以下の理由による。
通常のＰＤＬＣを作製する場合の紫外線照射強度は、２
乃至５０ｍＷ／ｃｍ²であるが、これより低い照射強度
にすると、重合時間を長くし得る。この重合時間は、例
えば、通常のＰＤＬＣを作製する場合、１分であるが、
低い照射強度の場合、５分以上にし得る。

【００２４】これに伴い、ＰＤＬＣ原料のうち紫外線照
射側部分（電極基板７０側部分）で多く重合するため、
その反対側部分（透明山形層１１０側部分）には、液晶
が押し出される形で、液晶だけの液晶層１００が形成さ
れる。これにより、液晶パネルＰの製造が完了する。と
ころで、液晶パネルＰにおいて液晶層１００及び透明山
形層１１０を除いた構成の液晶パネルＰａ（図７参照）
を準備して、この液晶パネルＰａ及び本実施形態におけ
る液晶パネルＰの各出射光強度の出射角依存性について
実験してみた。

【００２５】但し、液晶パネルＰａは、上記液晶パネル
Ｐにおいて液晶層１００及び透明山形層１１０を除いた
構成にて、液晶パネルＰの製造方法と実質的に同様にし
て製造されている。なお、この液晶パネルＰａのＰＤＬ
Ｃ層９０に対する紫外線照射強度は、通常の２乃至５０
ｍＷ／ｃｍ²とした。また、上記出射角依存性に関し、
液晶パネルＰ或いは液晶パネルＰａの電極基板７０に対
し法線方向に入射する光の出射方向を基準とする。この
出射方向の出射角θ（図５（ａ）参照）はθ＝０°とす
る。

【００２６】上記実験によれば、図５（ｂ）、（ｃ）に
て示すような結果が得られた。ここで、図５（ｂ）は、
液晶パネルＰａにおける出射光強度の出射角θに対する
依存性を示し、また、図５（ｃ）は、液晶パネルＰにお
ける出射光強度の出射角θに対する依存性を示す。これ
によれば、液晶パネルＰａの場合、出射強度のピーク
は、電圧印加の有無に関係なく、出射角θ＝０°に位置
する。一方、液晶パネルＰの場合には、出射光強度のピ
ークは、電圧印加時には、θ＝０°に位置するが、電圧
無印加時には、θ＞０°の範囲の位置にずれる。

【００２７】換言すれば、例えば、出射角θが＋２°或
いは−２°のとき、電圧無印加時には、ピークが、液晶
層１００及び透明山形層１１０の屈折率差のために、θ
＝＋２°或いはθ＝−２°よりもさらに外側にずれる。
従って、液晶パネルＰａの場合のコントラストは、液晶
パネルＰの場合のコントラストに比べて非常に高くなる
ことが分かる。

【００２８】なお、上述した紫外線照射強度が１ｍＷ／
ｃｍ²のときには、図５（ｃ）にて示すような結果が得
られなかったが、０．５ｍＷ／ｃｍ²の強度にすること
により、図５（ｃ）にて示すような結果が得られた。ま
た、０．１ｍＷ／ｃｍ²の紫外線照射強度以下では、Ｐ
ＤＬＣ層９０の特性が良好にはならなかった。本実施形
態において、以上のような液晶パネルＰの出射角依存性
を前提とすれば、前方散乱型のままで、液晶パネルＰを
ヘッドアップディスプレイに採用しても、表示コントラ
ストの低下を招くことなく、当該ヘッドアップディスプ
レイを提供できることを本発明者等は確認した。

【００２９】即ち、液晶パネルＰの入射角αを光源４０
の光（図４（ａ）及び図６にて符号Ｌ参照）の入射角と
して、θ＝０の方向を運転者Ｍの視線方向とするように
入射角αを設定すれば、液晶パネルＰからの散乱光が運
転者Ｍの視野に入り、透過光は運転者Ｍの視野に入らな
いようにできることが分かった。このように光源４０の
光の入射角及び運転者Ｍの視線方向をとれば、液晶パネ
ルＰは次にような光学的働きをする。

【００３０】両電極基板７０、８０に対する電圧の無印
加時には、上述のごとく、液晶層１００の屈折率が透明
山形層１１０の屈折率よりも大きく、液晶滴９２の屈折
率は、マトリクス樹脂９１の屈折率とは異なる。従っ
て、透明山形層１１０からの光は液晶層１００に屈折し
て入射した後、ＰＤＬＣ層９０内で散乱光となる。この
ため、上記電圧の無印加時には、電極基板８０内にその
外表面側から入射する光源４０からの光（図１及び図４
（ａ）にて符号Ｌ参照）が、透明山形層１１０と液晶層
１００との境界面で、ほぼ、運転者Ｍの視線方向に屈折
される。ついで、この屈折光がＰＤＬＣ層９０により散
乱されて散乱光として電極基板７０から運転者Ｍの視線
方向に出射する（図１及び図４（ａ）にて符号Ｌ１参
照）。

【００３１】一方、両電極基板７０、８０に対する電圧
の印加時には、マトリクス樹脂９１の屈折率及び透明山
形層１１０の屈折率が、液晶滴９２の透明状態の屈折率
と同じになる。このため、電極基板８０内にその外表面
側から入射する光源４０からの光（図４（ｂ）にて符号
Ｌ参照）は、屈折することなく、そのまま透過光として
直進し電極基板７０から出射する（図４（ｂ）にて符号
Ｌ２参照）。このことは、当該透過光は運転者Ｍの視線
には入らないことを意味する。

【００３２】但し、透明山形層１１０の内表面１１１の
傾斜角度及び透明山形層１１０の厚さは次のように定め
られている。ここで、図８にて示すように、内表面１１
１の傾斜面部（以下、傾斜面部１１１ａという）の透明
基板８１の内表面に対する傾斜角をβとする。出射角θ
（図５（ａ）参照）と傾斜角βとの関係を調べてみたと
ころ、傾斜角βと出射角θとはほぼ比例関係にあること
が分かった。従って、出射角θが大きい程、液晶パネル
Ｐの表示がが明るくなる。この明るさを考慮すると、θ
は１°以上必要であるから、透明山形層１１０の傾斜角
度βは、１０°以上必要とする。

【００３３】また、図７の液晶パネルＰａの両電極基板
７０、８０の間の間隔（いわゆるセルギャップ）は約５
μｍ乃至２０μｍである。これ以上にすると、液晶の駆
動電圧が高くなるため、上記薄膜トランジスタでは駆動
不能となる。また、５μｍ以下では、光を散乱させる能
力が低下して、コントラストを高くできない。このよう
なことから、透明山形層１１０の最大厚さは、５μｍ以
下とするのが好ましい。一方、透明山形層１１０が薄す
ぎると、光を屈折させることができない。このため、透
明山形層１１０の厚さは１μｍ以上であることが好まし
い。

【００３４】また、このような透明山形層１１０の内表
面１１１の傾斜角度及び透明山形層１１０の厚さのもと
で、入射角α、傾斜角β及び出射角θの間の関係は、次
のように設定する。これを、図９及び図表１０に基づい
て詳細に説明する。電圧の無印加時に、光源４０からの
光が電極基板８０にその外表面から入射角αにて入射す
ると、この入射光は、透明基板８１により屈折される。
ついで、この屈折光は透明山形層１１０と液晶層１００
との境界面にて屈折され、最後に透明基板７１からの出
射時に屈折されて出射角θにて出射する。

【００３５】このような過程における入射角α、傾斜角
β及び出射角θの間の関係は計算により求められる。α
＝３０°とすると、傾斜角βにより出射角θは、図表１
０（ａ）にて示すように変化する。今、電極基板７０か
らの出射光の方向を運転者Ｍの視線方向（図１及び図４
（ａ）にて符号Ｌ１参照）に一致させるようにしたいの
で、出射角θ＝０°とする必要がある。

【００３６】このときの入射角α及び傾斜角βを図表１
０（ｂ）にて示した。以上のことから、ヘッドアップデ
ィスプレイを図２にて示すような構成及び配置とする
と、液晶パネルＰに対する光源４０からの光の入射角α
は、液晶パネルＰの下端で１０°であることが望まし
く、また、液晶パネルＰの上端で６２°であることが望
ましい。このとき、傾斜角βは４０°であることが望ま
しい。

【００３７】このように構成した本実施形態において、
両電極基板７０、８０を駆動装置５０により駆動するも
のとする。すると、これら両電極基板７０、８０のうち
電圧無印加の表示領域（上記複数の薄膜トランスタのう
ちオフ状態にあるトランジスタに対応する画素領域）で
は、図４（ａ）にて示すような光源４０に対する液晶パ
ネルＰの光学的作用に基づき、図３にて示すような速度
や簡易なナビゲーションデータ等が表示される。

【００３８】一方、両電極基板７０、８０のうち電圧印
加の表示領域（上記複数の薄膜トランスタのうちオン状
態にあるトランジスタに対応する画素領域）では、図４
（ｂ）にて示すような光源４０に対する液晶パネルＰの
光学的作用に基づき、光源４０からの光は液晶パネルＰ
を透過して直進する。このため、運転者Ｍは、上記速度
や簡易なナビゲーションデータ等の表示を視認するとと
もに、この表示の周りにて液晶パネルＰを通し当該車両
の前方風景（図１にて符号Ｌ３参照）を視認し得る。

【００３９】この場合、液晶パネルＰを透過する光源４
０からの光は、上述のごとく、運転者Ｍの視界には入ら
ない方向に直進するから、液晶パネルＰの表示面が不必
要に明るくなることがなく、上記速度やナビゲーション
データ等の表示コントラストを良好に維持できる。ま
た、液晶パネルＰによる表示光は、ＰＤＬＣ層９０で散
乱されるため、視野角が広くなり、視認性がよい。

【００４０】また、ＰＤＬＣ層９０及び液晶層１００
を、上述のごとく、一体で形成したので、液晶パネルＰ
としての製造工程が簡単となる。なお、本発明の実施に
あたり、液晶材料としては、メルク社製ＢＬ００２型液
晶を採用した例について説明したが、これに代えて、Ｔ
Ｌ２０５型やＴＬ２１５型等のネマチック液晶を採用し
て実施してもよい。

【００４１】また、樹脂材料としては、光硬化製樹脂で
あればよく、上記実施形態にて述べた樹脂以外の、例え
ば、ベンゼン環型単官能アクリルモノマ、２官能、３官
能或いは多官能のモノマ、ポリエステルアクリレートオ
リゴマ、ビニールエーテルモノマ等を採用して実施して
もよい。また、光重合開始剤としては、上記実施形態に
て述べたもの以外の、１ヒドロキスシクロヘキシルフェ
ニルケトンやベンジルジメチルケタール等を採用して実
施してもよい。

【００４２】また、上記実施形態では、光源４０からの
光を電極基板８０側から液晶パネルＰに入射させる例に
ついて説明したが、これに代えて、光源４０からの光を
電極基板７０側から液晶パネルＰに入射させるようにし
て実施してもよい。但し、電極基板７０から入射した光
源４０の光が、運転者Ｍの視線方向に沿い電極基板８０
から出射するように、光源４０の電極基板７０に対する
入射角度を調整しておく。

【００４３】また、本発明の実施にあたっては、ＰＤＬ
Ｃ層を用いた液晶パネルに限ることなく、光分散液晶層
を用いた液晶パネルに本発明を適用して実施してもよ
い。また、本発明の実施にあたっては、ＰＤＬＣ層の作
製にあたり紫外線を照射するようにしたが、これに代え
て、可視光の照射によりＰＤＬＣ層を作製するようにし
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るヘッドアップディスプレイの一実
施形態を示す概略全体構成図である。

【図２】上記ヘッドアップディスプレイの拡大部分破断
側面図である。

【図３】図１の液晶パネルの表示例示図である。

【図４】（ａ）は、図１の液晶パネルの電圧無印加時の
光散乱状態及び光の進行方向を表す部分断面を示し、
（ｂ）は、同液晶パネルの電圧印加時の光透過方向を表
す部分断面を示す。

【図５】（ａ）は図４或いは図７に示す液晶パネルに直
角に光を入射させた場合の入射光の出射角θを表す側面
を示し、（ｂ）は、図７の液晶パネルの電圧の印加時及
び無印加時の出射光強度と出射角θとの関係を示し、
（ｃ）は、図４の液晶パネルの電圧印加時及び電圧無印
加時の出射光強度と出射角θとの関係を示す図である。

【図６】図４の液晶パネルに対する光の入射角を所定角
αとした場合の液晶パネルからの光の出射角を表す側面
及びその液晶パネルの電圧の印加時及び無印加時の出射
光強度と出射角θとの関係を示す図である。

【図７】図４の液晶パネルにおいて液晶層及び透明山形
層を除いた構成とした液晶パネルの断面図である。

【図８】透明山形層の内表面の傾斜面部の傾斜角βを示
す要部断面図である。

【図９】図４（ａ）における光の屈折方向を詳細に示す
液晶パネルの拡大部分断面図である。

【図１０】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図９における
α、β及びθの間の関係を示す図表である。

【図１１】従来の前方散乱型表示素子の概略側面図であ
る。

【符号の説明】

Ｍ…運転者、Ｐ…透過型液晶パネル、４０…光源、５０
…駆動装置、９０…ＰＤＬＣ層、１００…液晶層、１０
１…対向面、１１０…透明山形層、１１１…内表面。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両等の移動体にその操縦者（Ｍ）の前
側にて鉛直状に設けられる透過型液晶パネル（Ｐ）と、この液晶パネルに前記移動体の前方から光を入射する光
源（４０）と、前記光の入射状態にて前記移動体の情報を表示するとと
もにこの情報の表示領域以外の領域にて前記移動体の前
方からの景色を表す光を透過させるように前記液晶パネ
ルを駆動する駆動手段（５０）とを備え、前記液晶パネルが、光分散液晶層（９０）と、この光分
散液晶層にその前側にて並行に設けられて互いに接合し
てなる透明層（１１０）及び液晶層（１００）とを有
し、前記液晶パネルの駆動時に、前記透明層及び液晶層が、
前記液晶パネルの前記情報の表示領域に対応する両第１
接合層領域（１０１、１１１）にて前記入射光を前記操
縦者の視線方向に屈折し、前記液晶パネルの前記情報の
表示領域以外の領域に対応する両第２接合層領域（１０
１、１１１）にて前記入射光を前記操縦者の視線方向か
ら外れるように進行し、前記液晶パネルの駆動時に、前記光分散液晶層が、前記
第１接合層領域に対応する第１液晶層領域にて、前記第
１接合層領域からの光を前記情報を表す散乱光として出
射し、前記第２接合層領域に対応する第２液晶層領域に
て前記第２接合層領域からの光をその進行方向に透過光
として出射するようにした移動体用ヘッドアップディス
プレイ。
【請求項２】車両等の移動体にその操縦者（Ｍ）の前
側にて鉛直状に設けられる透過型液晶パネル（Ｐ）と、この液晶パネルに前記移動体の前方から光を入射する光
源（４０）と、前記光の入射状態にて前記移動体の情報を表示するとと
もにこの情報の表示領域以外の領域にて前記移動体の前
方からの景色を表す光を透過させるように前記液晶パネ
ルを駆動する駆動手段（５０）とを備え、前記液晶パネルが、光分散液晶層（９０）と、この光分
散液晶層にその後側にて並行に設けられて互いに接合し
てなる透明層（１１０）及び液晶層（１００）とを有
し、前記液晶パネルの駆動時に、前記光分散液晶層が、前記
液晶パネルの前記情報の表示領域に対応する第１液晶層
領域にて、前記入射光を前記情報を表す散乱光として進
行し、前記液晶パネルの前記情報の表示領域以外の領域
に対応する第２液晶層領域にて前記入射光を透過光とし
て進行し、前記液晶パネルの駆動時に、前記透明層及び液晶層が、
前記第１液晶層領域に対応する両第１接合層領域（１０
１、１１１）にて前記第１液晶層領域からの散乱光を前
記操縦者の視線方向に屈折して出射し、前記第２液晶層
領域に対応する両第２接合層領域（１０１、１１１）に
て前記第２液晶層領域からの透過光を前記操縦者の視線
方向から外れるように出射するようにした移動体用ヘッ
ドアップディスプレイ。
【請求項３】前記光源が、前記透過光が前記液晶パネ
ルから前記操縦者の頭上方向に出射するように配設され
ていることを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体
用ヘッドアップディスプレイ。
【請求項４】前記透明層と液晶層との接合境界が所定
傾斜角にて複数の山形状に形成されており、前記所定傾斜角が、前記散乱光を前記液晶パネルから前
記操縦者の視線方向に出射するように設定されているこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の
移動体用ヘッドアップディスプレイ。