JP2004021254A - 透過反射型切換液晶ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【課題】ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）により形成された透過反射型切換プレート及び又は透過反射型切換ＬＣＤのエレメントとして使用される材料に関する。
【解決手段】透過反射型切換ＬＣＤにおいて、第１の表面上に制御回路を有する第１の透明基板と、第１の表面上の制御電極層と、この制御電極層上の透過反射型切換プレートと、この透過反射型切換プレート上の複数のピクセル電極と、透過反射型切換プレートの光反射率を制御するために協働するピクセル電極層と制御電極層とからなるピクセル電極層と、このピクセル電極層上の液晶層と、この液晶層上の共通電極層と、この共通電極層上の第２の透明基板とにより構成される。又、透過反射型切換プレートの材料はポリマー分散型液晶や、金属粉末や、カラーポリマー分散型液晶である。
【効果】ＬＣＤ上に表示されたイメージの品質を向上することが出来るとともに、消費電力を減少することが出来る。
【選択図】 図１Ａ
【解決手段】透過反射型切換ＬＣＤにおいて、第１の表面上に制御回路を有する第１の透明基板と、第１の表面上の制御電極層と、この制御電極層上の透過反射型切換プレートと、この透過反射型切換プレート上の複数のピクセル電極と、透過反射型切換プレートの光反射率を制御するために協働するピクセル電極層と制御電極層とからなるピクセル電極層と、このピクセル電極層上の液晶層と、この液晶層上の共通電極層と、この共通電極層上の第２の透明基板とにより構成される。又、透過反射型切換プレートの材料はポリマー分散型液晶や、金属粉末や、カラーポリマー分散型液晶である。
【効果】ＬＣＤ上に表示されたイメージの品質を向上することが出来るとともに、消費電力を減少することが出来る。
【選択図】 図１Ａ
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に関し、特に、透過反射型切換液晶ディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと記す）は、他の通常のタイプのディスプレイより高画質、小占有体積、軽量、低電圧駆動、低消費電力であるという点において多くの利点を有している。従って、ＬＣＤは、小型携帯テレビジョン、移動電話、ビデオ記録ユニット、ノートブックコンピュータ、デスクトップモニタ、投射テレビジョン等に広範囲に使用されている。ＬＣＤは、主たる表示ユニットとして、通常の陰極線管（ＣＲＴ）から除々に置き換わっている。
【０００３】
ＬＣＤの進歩の初期段階においては、透過型ＬＣＤが主たる開発の中枢であつた。一般に透過型ＬＣＤにおいては、バックライトと呼ばれる光源が、ディスプレイの後方に配置されている。従って、ピクセル電極に使用される材料としては、酸化錫をドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）のような透明な導電材料が用いられている。透過型ＬＣＤのバックライトは、最も電力を消費する部分である。しかしながら、ＬＣＤが最も幅広く適用される分野は、携帯用コンピュータと携帯用通信製品である。電気セルは、使用中の主電力供給である。それ故、ＬＣＤの電力消費を如何に減少するかが、ＬＣＤ製品の開発において主たる方向となっている。
【０００４】
反射型ＬＣＤは、前述した問題に対する一つの解決法である。反射型ＬＣＤの光源は、ＬＣＤの外側に配置され、そして光源は、自然光源あるいは人工光源にすることができる。それ故、ピクセル電極に使用される材料は、金属アルミニュムのような反射型の導電材料でなければならない。更に良好な反射結果を達成するためには、ピクセル電極の表面は平坦でないことである。
【０００５】
白色光が液晶（ＬＣ）層を過通した後、光路差が発生する。さらに、光の伝達速度は、光の周波数の変化と同様に変化する。従って、白色光がＬＣ層を通過した後、着色され、さらに、イメージ表示の色彩も又影響をうける。ＬＣＤのトッププレートとボトムプレートとには、白色光の着色問題を解決するために、ＬＣ分子の配列方向を制御するための配列フイルムが各々割り当てられる。しかしながら、反射型ＬＣＤには、未だに未解決の問題がある。それは、外部光源からの光の強度が十分強くないときは、反射型ＬＣＤは、明確なイメージを表示することができないということである。それ故に、透過反射型ＬＣＤ（ｔｒａｎｓｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＬＣＤ）が、研究開発の次の目標となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
透過反射型ＬＣＤのピクセル電極は、ＩＴＯを充填した少なくとも一つの開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）を有するアルミニウムプレートである。外部光の強度が十分強くないとき、バックライトを光源の一つとして付加することが出来る。しかしながら、イメージ表示に使用することができる領域が、透過反射型ＬＣＤの透過モードと反射モードとの両方で減少される。即ち、透過反射型ＬＣＤでは、透過モードと反射モードの両方の開口比が減少するという問題がある。
【０００７】
ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）は、長時間の電気的なウインドブラインドとして適用されている。ウインドブラインドは、電源がオフになると霞がかった白色となり、電源がオンすると透明になる。
【０００８】
ＰＤＬＣは光電材料である。ＰＤＬＣの製造方法は、モノマーあるいはオリゴマーを、５−１０ｗＴ．％より少量のＬＣ分子に混合し、次いで、ポリマーを形成するために、モノマーあるいはオリゴマーの重合化作用を生じさせる。フェーズ分離の結果、ＬＣ分子は、ポリマーにより作られたマトリックス内に分散された微少滴を形成するために集合する。ポリマーの含有量が、５−１０ＷＴ．％より少量でならば、ＬＣ分子とポリマーの混合物は、ポリマー固定型液晶（ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ：ＰＳＬＣ）と呼ばれる。
【０００９】
一方、ＰＤＬＣにおけるマトリックスとしての動作では、ＰＤＬＣ内のポリマーの屈折率は、ＰＤＬＣの光学的特徴にも又影響を与えることが出来る。さらに、ＰＤＬＣを形成することの出来るＰＤＬＣの異なるＬＣ分子は、異なる光学的特徴を有している。一般的には、ＬＣ分子では、バイレフリンジンス（ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）、即ち、ＬＣ分子の長い分子軸に対して水平方向あるいは垂直方向に沿う屈折率は、異なっている。ＬＣ分子の比誘電率も又同様な特徴を有している。それ故、異なる種類のＬＣ分子が、異なる利用分野に対して選択される。
【００１０】
【問題を解決するための手段】
そこで、この発明の主たる目的は、透過モードと反射モードとの両方の開口比を増加させて、その結果として、ＬＣＤ上に表示されたイメージの品質を向上することの出来る透過反射型切換ＬＣＤを提供することである。
【００１１】
この発明の他の目的は、消費電力を減少することの出来る透過反射型切換ＬＣＤを提供することである。
【００１２】
前述したように、この発明のさらに他の目的は、透過反射型切換ＬＣＤを提供することである。透過反射型切換ＬＣＤは、その上に制御回路を有する第１の透明基板により構成されている。制御電極層と、透過反射型切換層と、ピクセル電極層と、液晶層と、共通電極層と、カラーフィルタ層と、第２の透明基板とは、順番に制御回路上に配置されている。前述したように、ピクセル電極層は、複数のピクセル電極により構成されている。透過反射型切換プレートの材料は、ポリマー分散型液晶にしたり、あるいはポリマー分散型液晶と金属粉末とをポリマーにすることが出来る。
【００１３】
前述したように、この発明のさらに他の目的は、その他の透過反射型切換ＬＣＤを提供することである。この透過反射型切換ＬＣＤは、その上に制御回路を有する第１の透明基板により構成されている。ピクセル電極層と、透過反射型切換プレートと、液晶層と、共通電極層と、カラーフィルタ層と、第２の透明基板とは、順番に制御回路上に配置されている。ピクセル電極層は、複数のピクセル電極により構成されている。透過反射型切換プレートは、ポリマー分散型金属粉末にすることが出来る。
【００１４】
前述したように、この発明のさらに他の目的は、第３の透過反射型切換ＬＣＤを提供することである。この第３の透過反射型切換ＬＣＤは、その上に制御回路を有する第１の透明基板により構成されている。制御電極層と、カラー透過反射型切換プレートと、ピクセル電極層と、液晶層と、共通電極層と、第２の透明基板とは、制御回路の上に順番に配置されている。
【００１５】
前述のように、ピクセル電極層は、複数のピクセル電極により構成されている。カラー透過反射型切換プレートの材料は、ポリマー分散型液晶とすることが出来、ポリマーは、カラーフィルタについて使用したカラーフォトレジストである。それ故、カラーフィルタと透過反射型切換プレートとは、一つの基板に結合されている。
【００１６】
結論として、この発明は、ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）に関し、さらに、透過反射型切換プレートの材料として使用される材料について述べられている。ピクセル電極と制御電極との協働により、光通過させるためにピクセル電極の全領域を使用させ、あるいは、ＬＣＤの開口比を増加させるために光反射領域を使用させる。
【００１７】
ポリマー分散型金属粉末は、透過反射型切換プレートの光反射を増加させるために使用されている。さらに、カラーフィルタの材料はポリマーであるから、カラーフィルタと透過反射型切換プレートとは結合させることが出来る。
【００１８】
このことは、上記一般的な記載と下記の詳細な記載とは、単なる例示であるということは理解されるべきである。そして、クレームしたこの発明のさらなる説明が述べられている。
【００１９】
問題点を解決するとともに、上記目的を遂行するために、請求項１に関わる発明は、透過反射型切換ＬＣＤ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｓｗｉｔｃｈ ｌｉｑｕｉｄ ｄｉｓｐｌａｙ）において、第１の表面上に制御回路を有する第１の透明基板と、第１の表面上の制御電極層と、この制御電極層上の透過反射型切換プレートと、この透過反射型切換プレート上の複数のピクセル電極と、透過反射型切換プレートの光反射率を制御するために協働するピクセル電極層と制御電極層とからなるピクセル電極層と、このピクセル電極層上の液晶層と、この液晶層上の共通電極層と、この共通電極層上の第２の透明基板とからなるものである。
【００２０】
請求項２に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透過反射型切換プレートの材料はポリマー分散型液晶を含むものである。
【００２１】
請求項３に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透過反射型切換プレートの材料はポリマー分散型液晶と金属粉末とを含むものである。
【００２２】
請求項４に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透過反射型切換プレートの材料はカラーポリマー分散型液晶を含むものである。
【００２３】
請求項５に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、制御回路はアクティブ制御回路であり、請求項６に係わる発明は、パッシブ制御回路にしたものである。
【００２４】
請求項７に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、制御電極層とピクセル電極層と共通電極層との材料は、透明導電材料にしたものである。
【００２５】
請求項８に係わる発明は、請求項７に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透明導電材料は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化錫あるいは導電ポリマーにしたものである。
【００２６】
請求項９に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、共通電極層と第２の透明基板との間に、さらにカラーフィルタ層を有するものである。
【００２７】
請求項１０に係わる発明は、透過反射型切換ＬＣＤにおいて、第１の表面上に制御回路を有する第１の透明基板と、この第１の表面上のピクセル電極層と複数のピクセル電極からなるピクセル電極層と、このピクセル電極層上の透過反射型切換プレートと、この透過反射型切換プレートの液晶層と、この液晶層上の共通電極層と、カラーフィルタ上の第２の透明基板とからなるものである。
【００２８】
請求項１１に係わる発明は、請求項１０に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透過切換型プレートの材料は、ポリマー分散型金属粉末を含むものである。
【００２９】
請求項１２に係わる発明は、請求項１０に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、制御回路はアクティブ制御回路であり、請求項１３に係わる発明は、パッシブ制御回路であるようにしたものである。
【００３０】
請求項１４に係わる発明は、請求項１０に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、ピクセル電極層と共通電極層との材料は、透明導電材料としたものである。
【００３１】
請求項１５に係わる発明は、請求項１４に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透明導電材料は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化錫あるいは導電ポリマーとしたものである。
【００３２】
請求項１６に係わる発明は、請求項１０に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、共通電極層と第２の透明基板との間に、さらにカラーフィルタ層を有するものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
この発明の好適な実施例について、添付した図面を参照して詳細に説明する。なお、図面中及び明細書中の同一番号は、同一あるいは類似するものについて使用されている。
【００３４】
一般に、電界が印加されていない場合には、ＰＤＬＣのＬＣ分子の方向は、ランダムである。そのため、入射光がＰＤＬＣ内のＬＣ分子により散乱される。電界が印加されると、大きな比誘電率によりＬＣ分子の方向は、ＰＬＤＣを透過する光の少なくとも９０％が電界の方向に整列される。そのため、この発明では、光学装置を作成するにあたって、ＰＤＬＣのこの特徴が利用される。
【００３５】
【実施例１】
この発明の第１の実施例を、図１Ａ〜図１Ｂに基づいて詳細に説明する。
図１Ａ〜図１Ｂは、この発明の第１の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの断面図を示している。図１Ａ〜図１Ｂにおいて、制御電極層１１０と、透過反射型切換層１２０、ピクセル電極層１３０、液晶層１４０、共通電極層１５０、カラーフィルタープレート１６０は、制御回路プレート１００上に順番に配置されている。
【００３６】
制御回路プレート１００上の制御回路は、アクティブ型あるいはパッシブ型にすることが出来る。透過反射型切換プレート１２０は、ポリマー分散型液晶（以下、ＰＤＬＣと記す）により形成されている。そして、また、ＰＤＬＣは、後述の分散型ポリマー１２０ａとその中に分散している液晶領域１２０ｂとにより形成されている。
【００３７】
ピクセル電極層１３０は、各ピクセルの輝度とカラーとを制御するためのピクセル電極の配列により形成されている。ピクセル電極層１３０と制御電極層１１０とは、光が透過反射型切換プレート１２０を透過することが出来るか出来ないかを制御するために協働している。
【００３８】
ピクセル電極層１３０と共通電極層１５０とは、液晶層１４０の液晶分子１４０ａの配列を制御している。制御電極層１１０とピクセル電極層１３０と共通電極層１５０とは、ＩＴＯ、即ち、酸化錫をドープした酸化インジウム、酸化錫あるいは導電性ポリマーのような透明な導電材料により形成されている。
【００３９】
透過反射型切換プレート１２０は、ＰＤＬＣにより形成されているので、液晶領域１２０ｂの形状は、光散乱効果を制御するために調整することが出来る。さらに、液晶領域１２０ｂとポリマー１２０ａとの屈折率は、透過反射型切換プレートがホワイトペイパーと同様な光散乱効果を生じさせるように調整することが出来る。そのため、透過反射型切換ＬＣＤが反射モードで使用されている時、反射光の強度は、均一に分配される。
【００４０】
一般的には、電界が透過反射型切換プレート１２０に印加されている時、液晶領域１２０ｂ内における液晶分子（図１Ａでは、液晶領域１２０ｂ内に短い線で示されている）は、光が透過可能となるように、電界の方向に沿って配列している。これは、透過モードである。この透過モードでは、バックライトが光源として使用することが出来る。
【００４１】
電界が透過反射型切換プレート１２０に印加されていない時、液晶領域１２０ｂ内における液晶分子（図１Ｂに示す液晶領域１２０ｂ内に短い線で示されている）は、光が散乱可能となるように、ランダムに配列している。これは反射モードである。この反射モードにおいて、透過反射型切換ＬＣＤの外側に配置された光源は、表示画像に利用される。
【００４２】
【実施例２】
この発明の第２の実施例を、図２に基づいて詳細に説明する。
図２は、この発明の第２の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの断面図を示し、ピクセル電極層２３０、透過反射型切換層２２０、液晶層２４０、共通電極層２５０、カラーフィルタプレート２６０は、制御回路プレート２００上に順番に配置されている。
【００４３】
前述の制御回路プレート２００上の制御回路は、アクティブ型あるいはパッシブ型にすることが出来る。ピクセル電極層２３０は、それぞれピクセルの輝度とカラーとを制御するために、ピクセル電極の配列により形成されている。透過反射型切換プレート２２０は、ポリマー２２０ａと分散型金属粉末２２０ｃとにより形成されている。液晶分子２４０ａの配列は、ピクセル電極層２３０と共通電極層２５０とにより制御されている。ピクセル電極層２３０と共通電極層２５０とは、ＩＴＯ、酸化錫あるいは導電ポリマーのような透明な導電材料により形成されている。
【００４４】
透過反射型切換プレート２２０内における金属粉末２２０の濃度は、適当な範囲内で制御されることが必要である。そのため、バックライトからの光は、透過反射型切換プレート２２０のポリマー層２２０ａを透過し、外部光源からの光は、金属粉末２２０ｃにより後方へ散乱可能である。
【００４５】
その結果、外部からの光の強度が充分大である時、透過反射型切換プレート２２０は、外部光に対して反射プレートとしての動作が可能である。外部からの光の強度があまり強くない時、透過反射型切換プレート２２０は、バックライトから光を透過させることが出来る。
【００４６】
【実施例３】
この発明の第３の実施例を、図３Ａ〜図３Ｂに基づいて詳細に説明する。図３Ａ〜図３Ｂは、この発明の第３の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの断面図を示している。制御電極層３１０と、透過反射型切換層３２０と、ピクセル電極層３３０と、液晶層３４０と、共通電極層３５０と、カラーフィルタプレート３６０とは、制御回路プレート３００上に順番に配置されている。
【００４７】
前述の制御回路プレート３００上の制御回路は、アクティブ型あるいはパッシブ型にすることが出来る。透過反射型切換プレート３２０は、ＰＤＬＣにより形成されている。このＰＤＬＣは、後述の分散型ポリマー３２０ａと液晶領域３２０ｂと金属粉末３２０ｃとにより形成されている。
【００４８】
ピクセル電極層３３０は、各ピクセルの輝度とカラーとを制御するためのピクセル電極の配列により形成されている。このピクセル電極層３３０と制御電極層３１０とは、光が透過反射型切換プレート３２０を透過できるか出来ないかを制御するために協働している。
【００４９】
ピクセル電極層３３０と共通電極層３５０とは、液晶層３４０の液晶分子３４０ａの配置を制御する。制御電極層３１０と、ピクセル電極層３３０と、共通電極層３５０とは、ＩＴＯ、酸化錫あるいは導電性ポリマーのような透明な導電性材料により形成されている。
【００５０】
この実施例３では、図３Ａ〜図３Ｂに示すように、透過反射型切換プレート３２０の光反射性（ｌｉｇｈｔ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）を高めるために、図１Ａ〜図１Ｂに示す透過反射型切換プレート１２０に金属粉末３２０ｃを加えている。金属粉末３２０ｃの濃度は、やはり、適正範囲内で注意深く制御されなければならない。従って、電界が透過反射型切換プレート３２０に印加された時、バックライトからの光は、金属粉末３２０ｃの間隙部分を通して、透過反射型切換プレート３２０を透過することができる。
【００５１】
【実施例４】
この発明の第４の実施例を、図４Ａ〜図４Ｂに基づいて詳細に説明する。図４Ａ〜図４Ｂは、この発明の第４の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの断面図を示している。制御電極層４１０と、カラー透過反射型切換プレート層４２０と、ピクセル電極層４３０と、液晶層４４０と、共通電極層４５０と、透過プレート４６０とは、制御回路プレート４００上に順番に配置されている。
【００５２】
前述の制御回路プレート４００上の制御回路は、アクティブ型あるいはパッシブ型にすることができる。カラー透過反射型切換プレート４２０は、カラーＰＤＬＣにより形成されている。このカラーＰＤＬＣは、分散型カラーポリマー４２０ａと液晶領域４２０ｂとにより形成されている。
【００５３】
ピクセル電極層４３０は、各ピクセルの輝度とカラーとを制御するためのピクセル電極の配列により形成されている。このピクセル電極層４３０と制御電極層４１０とは、光がカラー透過反射型切換プレート４２０を透過できるか出来ないかを制御するために協働している。
【００５４】
ピクセル電極層４３０と共通電極層４５０とは、液晶層４４０の液晶分子４４０ａの配置を制御する。制御電極層４１０と、ピクセル電極層４３０と、共通電極層４５０とは、ＩＴＯ、酸化錫又は導電性ポリマーのような透明な導電性材料により形成されている。
【００５５】
カラーフィルタとして使用される材料は、カラーフォトレジストであり、そのカラーフォトレジストは、又ポリマーでもあるから、カラー透過反射型切換プレート４２０のカラーポリマー４２０ａは、この種のカラーフォトレジストとして採用することができる。その結果として、カラーフィルタと透過反射型切換プレートとは、一つのプレート中に結合されている。
【００５６】
上記した好適な各実施例から、透過反射型切換プレートは、マトリクスにするためにポリマーを使用し、さらに、ポリマー中に分散した液晶及び又は金属粉末を使用している。光が透過反射型切換プレートを透過できるか出来ないかを決定する液晶分子の配列方向を制御するために、電界が透過反射型切換プレートに印加される。
【００５７】
しかしながら、金属粉末は、透過反射型切換プレートの反射性を高めるために使用されるのが常である。金属粉末の濃度は、透過反射型切換プレートに光を透過させるために、適正範囲内で制御させる必要があった。最終的に、透過反射型切換プレートのポリマーは、カラーフィルタと透過反射型切換プレートとを結合させるために、カラーフォトレジストが採用される。
【００５８】
通常の 透過反射型ＬＣＤ（ｔｒａｎｓｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＬＣＤ）について、ピクセルエリアのある一部分は、光反射プレートとして金属電極を使用し、そしてピクセルエリアのある一部分は、ＩＴＯ電極を光透過プレートにするために使用される。この通常の透過反射型ＬＣＤとは異なり、この発明では、全てのピクセルエリアを光反射プレート又は光透過プレートとして利用する。従って、この発明では、各ピクセルの開口率（ｏｐｅｎ ｒａｔｉｏ）を増やすことができ、その結果、ＬＣＤに表示された画像の品質を向上させることが出来る。
【００５９】
なお、この発明の属する範囲あるいは精神から外れることなく、この発明の構成について、種々の改良や変更が行われることは、当業者にとって明白である。このような観点から、特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内で行われる限り、この発明の改良及び変更は、この発明の範囲に含まれるものとする。
【００６０】
【発明の効果】
この発明によれば、透過モードと反射モードとの両方の開口比を増加させて、その結果として、ＬＣＤ上に表示されたイメージの品質を向上することが出来るとともに、消費電力を減少することの出来る透過反射型切換ＬＣＤを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】この発明の第１の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図１Ｂ】この発明の第１の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図２】この発明の第２の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図３Ａ】この発明の第３の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図３Ｂ】この発明の第３の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図４Ａ】この発明の第４の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図４Ｂ】この発明の第４の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
を示している。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００…制御回路プレート
１１０、３１０…制御電極層
１２０、２２０、３２０…透過反射切換層
１２０ａ、２２０ａ、３２０ａ…ポリマー
１２０ｂ、３２０ｂ、４２０ｂ…液晶領域
１３０、２３０、３３０、４３０…ピクセル電極層
１４０、２４０、３４０、４４０…液晶層
１５０、２５０、３５０、４５０…共通電極層
１６０、２６０、３６０…カラーフィルタープレート
２２０ｃ、３２０ｃ…金属粉末
２４０ａ、３４０ａ、４４０ａ…液晶分子
４２０…カラー透過反射切換層
４６０…透過プレート
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に関し、特に、透過反射型切換液晶ディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと記す）は、他の通常のタイプのディスプレイより高画質、小占有体積、軽量、低電圧駆動、低消費電力であるという点において多くの利点を有している。従って、ＬＣＤは、小型携帯テレビジョン、移動電話、ビデオ記録ユニット、ノートブックコンピュータ、デスクトップモニタ、投射テレビジョン等に広範囲に使用されている。ＬＣＤは、主たる表示ユニットとして、通常の陰極線管（ＣＲＴ）から除々に置き換わっている。
【０００３】
ＬＣＤの進歩の初期段階においては、透過型ＬＣＤが主たる開発の中枢であつた。一般に透過型ＬＣＤにおいては、バックライトと呼ばれる光源が、ディスプレイの後方に配置されている。従って、ピクセル電極に使用される材料としては、酸化錫をドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）のような透明な導電材料が用いられている。透過型ＬＣＤのバックライトは、最も電力を消費する部分である。しかしながら、ＬＣＤが最も幅広く適用される分野は、携帯用コンピュータと携帯用通信製品である。電気セルは、使用中の主電力供給である。それ故、ＬＣＤの電力消費を如何に減少するかが、ＬＣＤ製品の開発において主たる方向となっている。
【０００４】
反射型ＬＣＤは、前述した問題に対する一つの解決法である。反射型ＬＣＤの光源は、ＬＣＤの外側に配置され、そして光源は、自然光源あるいは人工光源にすることができる。それ故、ピクセル電極に使用される材料は、金属アルミニュムのような反射型の導電材料でなければならない。更に良好な反射結果を達成するためには、ピクセル電極の表面は平坦でないことである。
【０００５】
白色光が液晶（ＬＣ）層を過通した後、光路差が発生する。さらに、光の伝達速度は、光の周波数の変化と同様に変化する。従って、白色光がＬＣ層を通過した後、着色され、さらに、イメージ表示の色彩も又影響をうける。ＬＣＤのトッププレートとボトムプレートとには、白色光の着色問題を解決するために、ＬＣ分子の配列方向を制御するための配列フイルムが各々割り当てられる。しかしながら、反射型ＬＣＤには、未だに未解決の問題がある。それは、外部光源からの光の強度が十分強くないときは、反射型ＬＣＤは、明確なイメージを表示することができないということである。それ故に、透過反射型ＬＣＤ（ｔｒａｎｓｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＬＣＤ）が、研究開発の次の目標となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
透過反射型ＬＣＤのピクセル電極は、ＩＴＯを充填した少なくとも一つの開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）を有するアルミニウムプレートである。外部光の強度が十分強くないとき、バックライトを光源の一つとして付加することが出来る。しかしながら、イメージ表示に使用することができる領域が、透過反射型ＬＣＤの透過モードと反射モードとの両方で減少される。即ち、透過反射型ＬＣＤでは、透過モードと反射モードの両方の開口比が減少するという問題がある。
【０００７】
ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）は、長時間の電気的なウインドブラインドとして適用されている。ウインドブラインドは、電源がオフになると霞がかった白色となり、電源がオンすると透明になる。
【０００８】
ＰＤＬＣは光電材料である。ＰＤＬＣの製造方法は、モノマーあるいはオリゴマーを、５−１０ｗＴ．％より少量のＬＣ分子に混合し、次いで、ポリマーを形成するために、モノマーあるいはオリゴマーの重合化作用を生じさせる。フェーズ分離の結果、ＬＣ分子は、ポリマーにより作られたマトリックス内に分散された微少滴を形成するために集合する。ポリマーの含有量が、５−１０ＷＴ．％より少量でならば、ＬＣ分子とポリマーの混合物は、ポリマー固定型液晶（ｐｏｌｙｍｅｒ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ：ＰＳＬＣ）と呼ばれる。
【０００９】
一方、ＰＤＬＣにおけるマトリックスとしての動作では、ＰＤＬＣ内のポリマーの屈折率は、ＰＤＬＣの光学的特徴にも又影響を与えることが出来る。さらに、ＰＤＬＣを形成することの出来るＰＤＬＣの異なるＬＣ分子は、異なる光学的特徴を有している。一般的には、ＬＣ分子では、バイレフリンジンス（ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）、即ち、ＬＣ分子の長い分子軸に対して水平方向あるいは垂直方向に沿う屈折率は、異なっている。ＬＣ分子の比誘電率も又同様な特徴を有している。それ故、異なる種類のＬＣ分子が、異なる利用分野に対して選択される。
【００１０】
【問題を解決するための手段】
そこで、この発明の主たる目的は、透過モードと反射モードとの両方の開口比を増加させて、その結果として、ＬＣＤ上に表示されたイメージの品質を向上することの出来る透過反射型切換ＬＣＤを提供することである。
【００１１】
この発明の他の目的は、消費電力を減少することの出来る透過反射型切換ＬＣＤを提供することである。
【００１２】
前述したように、この発明のさらに他の目的は、透過反射型切換ＬＣＤを提供することである。透過反射型切換ＬＣＤは、その上に制御回路を有する第１の透明基板により構成されている。制御電極層と、透過反射型切換層と、ピクセル電極層と、液晶層と、共通電極層と、カラーフィルタ層と、第２の透明基板とは、順番に制御回路上に配置されている。前述したように、ピクセル電極層は、複数のピクセル電極により構成されている。透過反射型切換プレートの材料は、ポリマー分散型液晶にしたり、あるいはポリマー分散型液晶と金属粉末とをポリマーにすることが出来る。
【００１３】
前述したように、この発明のさらに他の目的は、その他の透過反射型切換ＬＣＤを提供することである。この透過反射型切換ＬＣＤは、その上に制御回路を有する第１の透明基板により構成されている。ピクセル電極層と、透過反射型切換プレートと、液晶層と、共通電極層と、カラーフィルタ層と、第２の透明基板とは、順番に制御回路上に配置されている。ピクセル電極層は、複数のピクセル電極により構成されている。透過反射型切換プレートは、ポリマー分散型金属粉末にすることが出来る。
【００１４】
前述したように、この発明のさらに他の目的は、第３の透過反射型切換ＬＣＤを提供することである。この第３の透過反射型切換ＬＣＤは、その上に制御回路を有する第１の透明基板により構成されている。制御電極層と、カラー透過反射型切換プレートと、ピクセル電極層と、液晶層と、共通電極層と、第２の透明基板とは、制御回路の上に順番に配置されている。
【００１５】
前述のように、ピクセル電極層は、複数のピクセル電極により構成されている。カラー透過反射型切換プレートの材料は、ポリマー分散型液晶とすることが出来、ポリマーは、カラーフィルタについて使用したカラーフォトレジストである。それ故、カラーフィルタと透過反射型切換プレートとは、一つの基板に結合されている。
【００１６】
結論として、この発明は、ポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）に関し、さらに、透過反射型切換プレートの材料として使用される材料について述べられている。ピクセル電極と制御電極との協働により、光通過させるためにピクセル電極の全領域を使用させ、あるいは、ＬＣＤの開口比を増加させるために光反射領域を使用させる。
【００１７】
ポリマー分散型金属粉末は、透過反射型切換プレートの光反射を増加させるために使用されている。さらに、カラーフィルタの材料はポリマーであるから、カラーフィルタと透過反射型切換プレートとは結合させることが出来る。
【００１８】
このことは、上記一般的な記載と下記の詳細な記載とは、単なる例示であるということは理解されるべきである。そして、クレームしたこの発明のさらなる説明が述べられている。
【００１９】
問題点を解決するとともに、上記目的を遂行するために、請求項１に関わる発明は、透過反射型切換ＬＣＤ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｓｗｉｔｃｈ ｌｉｑｕｉｄ ｄｉｓｐｌａｙ）において、第１の表面上に制御回路を有する第１の透明基板と、第１の表面上の制御電極層と、この制御電極層上の透過反射型切換プレートと、この透過反射型切換プレート上の複数のピクセル電極と、透過反射型切換プレートの光反射率を制御するために協働するピクセル電極層と制御電極層とからなるピクセル電極層と、このピクセル電極層上の液晶層と、この液晶層上の共通電極層と、この共通電極層上の第２の透明基板とからなるものである。
【００２０】
請求項２に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透過反射型切換プレートの材料はポリマー分散型液晶を含むものである。
【００２１】
請求項３に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透過反射型切換プレートの材料はポリマー分散型液晶と金属粉末とを含むものである。
【００２２】
請求項４に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透過反射型切換プレートの材料はカラーポリマー分散型液晶を含むものである。
【００２３】
請求項５に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、制御回路はアクティブ制御回路であり、請求項６に係わる発明は、パッシブ制御回路にしたものである。
【００２４】
請求項７に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、制御電極層とピクセル電極層と共通電極層との材料は、透明導電材料にしたものである。
【００２５】
請求項８に係わる発明は、請求項７に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透明導電材料は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化錫あるいは導電ポリマーにしたものである。
【００２６】
請求項９に係わる発明は、請求項１に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、共通電極層と第２の透明基板との間に、さらにカラーフィルタ層を有するものである。
【００２７】
請求項１０に係わる発明は、透過反射型切換ＬＣＤにおいて、第１の表面上に制御回路を有する第１の透明基板と、この第１の表面上のピクセル電極層と複数のピクセル電極からなるピクセル電極層と、このピクセル電極層上の透過反射型切換プレートと、この透過反射型切換プレートの液晶層と、この液晶層上の共通電極層と、カラーフィルタ上の第２の透明基板とからなるものである。
【００２８】
請求項１１に係わる発明は、請求項１０に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透過切換型プレートの材料は、ポリマー分散型金属粉末を含むものである。
【００２９】
請求項１２に係わる発明は、請求項１０に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、制御回路はアクティブ制御回路であり、請求項１３に係わる発明は、パッシブ制御回路であるようにしたものである。
【００３０】
請求項１４に係わる発明は、請求項１０に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、ピクセル電極層と共通電極層との材料は、透明導電材料としたものである。
【００３１】
請求項１５に係わる発明は、請求項１４に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、透明導電材料は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化錫あるいは導電ポリマーとしたものである。
【００３２】
請求項１６に係わる発明は、請求項１０に記載の透過反射型切換ＬＣＤにおいて、共通電極層と第２の透明基板との間に、さらにカラーフィルタ層を有するものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
この発明の好適な実施例について、添付した図面を参照して詳細に説明する。なお、図面中及び明細書中の同一番号は、同一あるいは類似するものについて使用されている。
【００３４】
一般に、電界が印加されていない場合には、ＰＤＬＣのＬＣ分子の方向は、ランダムである。そのため、入射光がＰＤＬＣ内のＬＣ分子により散乱される。電界が印加されると、大きな比誘電率によりＬＣ分子の方向は、ＰＬＤＣを透過する光の少なくとも９０％が電界の方向に整列される。そのため、この発明では、光学装置を作成するにあたって、ＰＤＬＣのこの特徴が利用される。
【００３５】
【実施例１】
この発明の第１の実施例を、図１Ａ〜図１Ｂに基づいて詳細に説明する。
図１Ａ〜図１Ｂは、この発明の第１の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの断面図を示している。図１Ａ〜図１Ｂにおいて、制御電極層１１０と、透過反射型切換層１２０、ピクセル電極層１３０、液晶層１４０、共通電極層１５０、カラーフィルタープレート１６０は、制御回路プレート１００上に順番に配置されている。
【００３６】
制御回路プレート１００上の制御回路は、アクティブ型あるいはパッシブ型にすることが出来る。透過反射型切換プレート１２０は、ポリマー分散型液晶（以下、ＰＤＬＣと記す）により形成されている。そして、また、ＰＤＬＣは、後述の分散型ポリマー１２０ａとその中に分散している液晶領域１２０ｂとにより形成されている。
【００３７】
ピクセル電極層１３０は、各ピクセルの輝度とカラーとを制御するためのピクセル電極の配列により形成されている。ピクセル電極層１３０と制御電極層１１０とは、光が透過反射型切換プレート１２０を透過することが出来るか出来ないかを制御するために協働している。
【００３８】
ピクセル電極層１３０と共通電極層１５０とは、液晶層１４０の液晶分子１４０ａの配列を制御している。制御電極層１１０とピクセル電極層１３０と共通電極層１５０とは、ＩＴＯ、即ち、酸化錫をドープした酸化インジウム、酸化錫あるいは導電性ポリマーのような透明な導電材料により形成されている。
【００３９】
透過反射型切換プレート１２０は、ＰＤＬＣにより形成されているので、液晶領域１２０ｂの形状は、光散乱効果を制御するために調整することが出来る。さらに、液晶領域１２０ｂとポリマー１２０ａとの屈折率は、透過反射型切換プレートがホワイトペイパーと同様な光散乱効果を生じさせるように調整することが出来る。そのため、透過反射型切換ＬＣＤが反射モードで使用されている時、反射光の強度は、均一に分配される。
【００４０】
一般的には、電界が透過反射型切換プレート１２０に印加されている時、液晶領域１２０ｂ内における液晶分子（図１Ａでは、液晶領域１２０ｂ内に短い線で示されている）は、光が透過可能となるように、電界の方向に沿って配列している。これは、透過モードである。この透過モードでは、バックライトが光源として使用することが出来る。
【００４１】
電界が透過反射型切換プレート１２０に印加されていない時、液晶領域１２０ｂ内における液晶分子（図１Ｂに示す液晶領域１２０ｂ内に短い線で示されている）は、光が散乱可能となるように、ランダムに配列している。これは反射モードである。この反射モードにおいて、透過反射型切換ＬＣＤの外側に配置された光源は、表示画像に利用される。
【００４２】
【実施例２】
この発明の第２の実施例を、図２に基づいて詳細に説明する。
図２は、この発明の第２の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの断面図を示し、ピクセル電極層２３０、透過反射型切換層２２０、液晶層２４０、共通電極層２５０、カラーフィルタプレート２６０は、制御回路プレート２００上に順番に配置されている。
【００４３】
前述の制御回路プレート２００上の制御回路は、アクティブ型あるいはパッシブ型にすることが出来る。ピクセル電極層２３０は、それぞれピクセルの輝度とカラーとを制御するために、ピクセル電極の配列により形成されている。透過反射型切換プレート２２０は、ポリマー２２０ａと分散型金属粉末２２０ｃとにより形成されている。液晶分子２４０ａの配列は、ピクセル電極層２３０と共通電極層２５０とにより制御されている。ピクセル電極層２３０と共通電極層２５０とは、ＩＴＯ、酸化錫あるいは導電ポリマーのような透明な導電材料により形成されている。
【００４４】
透過反射型切換プレート２２０内における金属粉末２２０の濃度は、適当な範囲内で制御されることが必要である。そのため、バックライトからの光は、透過反射型切換プレート２２０のポリマー層２２０ａを透過し、外部光源からの光は、金属粉末２２０ｃにより後方へ散乱可能である。
【００４５】
その結果、外部からの光の強度が充分大である時、透過反射型切換プレート２２０は、外部光に対して反射プレートとしての動作が可能である。外部からの光の強度があまり強くない時、透過反射型切換プレート２２０は、バックライトから光を透過させることが出来る。
【００４６】
【実施例３】
この発明の第３の実施例を、図３Ａ〜図３Ｂに基づいて詳細に説明する。図３Ａ〜図３Ｂは、この発明の第３の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの断面図を示している。制御電極層３１０と、透過反射型切換層３２０と、ピクセル電極層３３０と、液晶層３４０と、共通電極層３５０と、カラーフィルタプレート３６０とは、制御回路プレート３００上に順番に配置されている。
【００４７】
前述の制御回路プレート３００上の制御回路は、アクティブ型あるいはパッシブ型にすることが出来る。透過反射型切換プレート３２０は、ＰＤＬＣにより形成されている。このＰＤＬＣは、後述の分散型ポリマー３２０ａと液晶領域３２０ｂと金属粉末３２０ｃとにより形成されている。
【００４８】
ピクセル電極層３３０は、各ピクセルの輝度とカラーとを制御するためのピクセル電極の配列により形成されている。このピクセル電極層３３０と制御電極層３１０とは、光が透過反射型切換プレート３２０を透過できるか出来ないかを制御するために協働している。
【００４９】
ピクセル電極層３３０と共通電極層３５０とは、液晶層３４０の液晶分子３４０ａの配置を制御する。制御電極層３１０と、ピクセル電極層３３０と、共通電極層３５０とは、ＩＴＯ、酸化錫あるいは導電性ポリマーのような透明な導電性材料により形成されている。
【００５０】
この実施例３では、図３Ａ〜図３Ｂに示すように、透過反射型切換プレート３２０の光反射性（ｌｉｇｈｔ ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）を高めるために、図１Ａ〜図１Ｂに示す透過反射型切換プレート１２０に金属粉末３２０ｃを加えている。金属粉末３２０ｃの濃度は、やはり、適正範囲内で注意深く制御されなければならない。従って、電界が透過反射型切換プレート３２０に印加された時、バックライトからの光は、金属粉末３２０ｃの間隙部分を通して、透過反射型切換プレート３２０を透過することができる。
【００５１】
【実施例４】
この発明の第４の実施例を、図４Ａ〜図４Ｂに基づいて詳細に説明する。図４Ａ〜図４Ｂは、この発明の第４の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの断面図を示している。制御電極層４１０と、カラー透過反射型切換プレート層４２０と、ピクセル電極層４３０と、液晶層４４０と、共通電極層４５０と、透過プレート４６０とは、制御回路プレート４００上に順番に配置されている。
【００５２】
前述の制御回路プレート４００上の制御回路は、アクティブ型あるいはパッシブ型にすることができる。カラー透過反射型切換プレート４２０は、カラーＰＤＬＣにより形成されている。このカラーＰＤＬＣは、分散型カラーポリマー４２０ａと液晶領域４２０ｂとにより形成されている。
【００５３】
ピクセル電極層４３０は、各ピクセルの輝度とカラーとを制御するためのピクセル電極の配列により形成されている。このピクセル電極層４３０と制御電極層４１０とは、光がカラー透過反射型切換プレート４２０を透過できるか出来ないかを制御するために協働している。
【００５４】
ピクセル電極層４３０と共通電極層４５０とは、液晶層４４０の液晶分子４４０ａの配置を制御する。制御電極層４１０と、ピクセル電極層４３０と、共通電極層４５０とは、ＩＴＯ、酸化錫又は導電性ポリマーのような透明な導電性材料により形成されている。
【００５５】
カラーフィルタとして使用される材料は、カラーフォトレジストであり、そのカラーフォトレジストは、又ポリマーでもあるから、カラー透過反射型切換プレート４２０のカラーポリマー４２０ａは、この種のカラーフォトレジストとして採用することができる。その結果として、カラーフィルタと透過反射型切換プレートとは、一つのプレート中に結合されている。
【００５６】
上記した好適な各実施例から、透過反射型切換プレートは、マトリクスにするためにポリマーを使用し、さらに、ポリマー中に分散した液晶及び又は金属粉末を使用している。光が透過反射型切換プレートを透過できるか出来ないかを決定する液晶分子の配列方向を制御するために、電界が透過反射型切換プレートに印加される。
【００５７】
しかしながら、金属粉末は、透過反射型切換プレートの反射性を高めるために使用されるのが常である。金属粉末の濃度は、透過反射型切換プレートに光を透過させるために、適正範囲内で制御させる必要があった。最終的に、透過反射型切換プレートのポリマーは、カラーフィルタと透過反射型切換プレートとを結合させるために、カラーフォトレジストが採用される。
【００５８】
通常の 透過反射型ＬＣＤ（ｔｒａｎｓｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＬＣＤ）について、ピクセルエリアのある一部分は、光反射プレートとして金属電極を使用し、そしてピクセルエリアのある一部分は、ＩＴＯ電極を光透過プレートにするために使用される。この通常の透過反射型ＬＣＤとは異なり、この発明では、全てのピクセルエリアを光反射プレート又は光透過プレートとして利用する。従って、この発明では、各ピクセルの開口率（ｏｐｅｎ ｒａｔｉｏ）を増やすことができ、その結果、ＬＣＤに表示された画像の品質を向上させることが出来る。
【００５９】
なお、この発明の属する範囲あるいは精神から外れることなく、この発明の構成について、種々の改良や変更が行われることは、当業者にとって明白である。このような観点から、特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内で行われる限り、この発明の改良及び変更は、この発明の範囲に含まれるものとする。
【００６０】
【発明の効果】
この発明によれば、透過モードと反射モードとの両方の開口比を増加させて、その結果として、ＬＣＤ上に表示されたイメージの品質を向上することが出来るとともに、消費電力を減少することの出来る透過反射型切換ＬＣＤを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】この発明の第１の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図１Ｂ】この発明の第１の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図２】この発明の第２の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図３Ａ】この発明の第３の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図３Ｂ】この発明の第３の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図４Ａ】この発明の第４の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
【図４Ｂ】この発明の第４の実施例を示すもので、透過反射型切換ＬＣＤの要部断面図である。
を示している。
【符号の説明】
１００、２００、３００、４００…制御回路プレート
１１０、３１０…制御電極層
１２０、２２０、３２０…透過反射切換層
１２０ａ、２２０ａ、３２０ａ…ポリマー
１２０ｂ、３２０ｂ、４２０ｂ…液晶領域
１３０、２３０、３３０、４３０…ピクセル電極層
１４０、２４０、３４０、４４０…液晶層
１５０、２５０、３５０、４５０…共通電極層
１６０、２６０、３６０…カラーフィルタープレート
２２０ｃ、３２０ｃ…金属粉末
２４０ａ、３４０ａ、４４０ａ…液晶分子
４２０…カラー透過反射切換層
４６０…透過プレート
Claims (16)
- 透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
第１の表面上に制御回路を有する第１の透明基板と、
前記第１の表面上の制御電極層と、
この制御電極層上の透過反射型切換プレートと、
この透過反射型切換プレート上の複数のピクセル電極と、前記透過反射型切換プレートの光反射率を制御するために協働するピクセル電極層と前記制御電極層とからなるピクセル電極層と、
このピクセル電極層上の液晶層と、
この液晶層上の共通電極層と
この共通電極層上の第２の透明基板と
からなることを特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
透過反射型切換プレートの材料は、ポリマー分散型液晶を含むこと
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
透過反射型切換プレートの材料は、ポリマー分散型液晶と金属粉末とを含むこと
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
透過反射型切換プレートの材料は、カラーポリマー分散型液晶を含むこと
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
前記制御回路は、アクティブ制御回路であること
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
前記制御回路は、パッシブ制御回路であること
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
前記制御電極層とピクセル電極層と共通電極層との材料は、透明導電材料であること
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項７に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
透明導電材料は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化錫あるいは導電ポリマーとよりなること
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
前記共通電極層と第２の透明基板との間に、さらにカラーフィルタ層を有すること
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
第１の表面上に制御回路を有する第１の透明基板と、
前記第１の表面上のピクセル電極層と、複数のピクセル電極からなるピクセル電極層と、
このピクセル電極層上の透過反射型切換プレートと、
この透過反射型切換プレートの液晶層と、
この液晶層上の共通電極層と、
カラーフィルタ上の第２の透明基板と、
からなることを特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１０に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
前記透過切換型プレートの材料は、、ポリマー分散型金属粉末を含むこと
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１０に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
前記制御回路は、アクティブ制御回路であること
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１０に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
前記制御回路は、パッシブ制御回路であること
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１０に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
前記ピクセル電極層と共通電極層との材料は、透明導電材料であること
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１４に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
前記透明導電材料は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化錫あるいは導電ポリマーよりなること
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。 - 請求項１０に記載の透過反射型切換液晶ディスプレイにおいて、
前記共通電極層と第２の透明基板との間に、さらにカラーフィルタ層を有すること
を特徴とする透過反射型切換液晶ディスプレイ。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010066767A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Samsung Electronics Co Ltd | 能動型半透過素子を具備するディスプレイ装置 |
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Families Citing this family (15)
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|---|---|---|---|---|
| US7301601B2 (en) | 2004-05-20 | 2007-11-27 | Alps Electric (Usa) Inc. | Optical switching device using holographic polymer dispersed liquid crystals |
| US8199286B2 (en) * | 2004-07-29 | 2012-06-12 | Kent State University | Polymer stabilized electrically controlled birefringence transflective LCD |
| KR100659454B1 (ko) * | 2005-01-21 | 2006-12-19 | 엘지이노텍 주식회사 | 액정표시장치 및 이를 구비한 이동통신 단말기 |
| DE202005011574U1 (de) * | 2005-07-22 | 2006-11-23 | Aeg Gesellschaft für Moderne Informationssysteme mbH | Flüssigkristallanzeige |
| US20070109472A1 (en) * | 2005-11-17 | 2007-05-17 | Toppoly Optoelectronics Corp. | Thin film transistor array, transflective thin film transistor liquid crystal display, LCD device and electronic device |
| GB0709987D0 (en) * | 2007-05-24 | 2007-07-04 | Liquavista Bv | Electrowetting element, display device and control system |
| KR101441584B1 (ko) * | 2008-01-02 | 2014-09-23 | 삼성전자 주식회사 | 투과형 영상표시장치 및 그 방법 |
| JP2010157475A (ja) * | 2009-01-05 | 2010-07-15 | Sony Corp | 照明装置および表示装置 |
| US8330882B2 (en) * | 2009-02-25 | 2012-12-11 | Industrial Technology Research Institute | Image display capable of being an electronic curtain |
| CN103713421B (zh) * | 2013-12-31 | 2016-06-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶显示装置 |
| CN105093568B (zh) * | 2015-08-10 | 2018-07-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 显示器件及装置、液态金属材料及制备模具、方法和装置 |
| CN109656068B (zh) * | 2018-12-29 | 2020-11-24 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种显示装置 |
| TWI765344B (zh) * | 2020-09-11 | 2022-05-21 | 大陸商宸鴻科技（廈門）有限公司 | 顯示螢幕 |
| US11495192B2 (en) | 2020-09-29 | 2022-11-08 | Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc. | Display device |
| CN115202094A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-10-18 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示模组及显示装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155582A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Tokyo Shibaura Electric Co | Liquid crystal display unit |
| JPH0580349A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH05297355A (ja) * | 1992-04-22 | 1993-11-12 | Toshiba Corp | 液晶表示装置 |
| JPH085994A (ja) * | 1994-06-17 | 1996-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 高分子分散型液晶表示素子 |
| JPH10301129A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-11-13 | Nec Corp | 液晶表示装置およびその製造方法 |
| JPH10339859A (ja) * | 1997-06-09 | 1998-12-22 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
| JPH11295704A (ja) * | 1998-04-09 | 1999-10-29 | Seiko Instruments Inc | 表示装置 |
| JP2000122085A (ja) * | 1998-10-12 | 2000-04-28 | Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd | 液晶調光ガラス及びそれを用いた電子機器・装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5142644A (en) * | 1991-03-08 | 1992-08-25 | General Motors Corporation | Electrical contacts for polymer dispersed liquid crystal films |
| JP3217657B2 (ja) * | 1995-09-13 | 2001-10-09 | 株式会社東芝 | 液晶表示装置 |
| KR100575452B1 (ko) * | 1999-09-28 | 2006-05-03 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 전기영동 디스플레이와 전기영동 디스플레이를 이용한 반사투과형 액정 표시장치 |
-
2002
- 2002-06-13 TW TW091112950A patent/TW567377B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-08-13 JP JP2002235504A patent/JP2004021254A/ja active Pending
-
2003
- 2003-06-11 US US10/458,986 patent/US20030231268A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57155582A (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-25 | Tokyo Shibaura Electric Co | Liquid crystal display unit |
| JPH0580349A (ja) * | 1991-09-24 | 1993-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
| JPH05297355A (ja) * | 1992-04-22 | 1993-11-12 | Toshiba Corp | 液晶表示装置 |
| JPH085994A (ja) * | 1994-06-17 | 1996-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | 高分子分散型液晶表示素子 |
| JPH10301129A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-11-13 | Nec Corp | 液晶表示装置およびその製造方法 |
| JPH10339859A (ja) * | 1997-06-09 | 1998-12-22 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
| JPH11295704A (ja) * | 1998-04-09 | 1999-10-29 | Seiko Instruments Inc | 表示装置 |
| JP2000122085A (ja) * | 1998-10-12 | 2000-04-28 | Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd | 液晶調光ガラス及びそれを用いた電子機器・装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010066767A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Samsung Electronics Co Ltd | 能動型半透過素子を具備するディスプレイ装置 |
| WO2011150151A2 (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-01 | E Ink Corporation | Dual mode electro-optic displays |
| WO2011150151A3 (en) * | 2010-05-27 | 2012-02-23 | E Ink Corporation | Dual mode electro-optic displays |
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