CN100368905C - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种显示装置及其驱动方法。该显示装置将由第1反射单元(22)反射的光和由第2反射单元(26)反射的光以加法混色来显示颜色，由第1反射单元反射的第1波长的光和由第2反射单元反射的第2波长的光的关系是互补色的关系。从而可以利用至少2个反射单元实现以简单结构和简单驱动方法进行良好的黑白显示。

Description

显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示装置，特别涉及反射型显示装置及其驱动方法。
背景技术
作为计算机及移动机器的显示装置，一般使用CRT及带有背照光的透射型液晶显示装置。这些显示装置是内部具有发光单元的发光型显示装置。
由于近年的研究，从工作效率和疲劳度等方面考虑，在阅读文本等的显示时现在提倡的优选装置是非发光型的反射型显示装置。反射型显示装置，由于不需要在其内部设置发光单元而是利用自然光等进行显示，对于养眼和降低功耗也有效。
另外，现在正在期待可以实现更进一步降低功耗，即使是切断电源，显示也不消失的具有存储性的显示装置。
作为这种显示装置，提出了采用手性向列型液晶及胆甾醇型液晶的显示装置。所谓手性向列型液晶，就是在向列型液晶中添加手性剂的液晶。手性向列型液晶及胆甾醇型液晶，具有对特定波长的光选择反射的特性。
下面利用图35对所提出的采用手性向列型液晶的显示装置予以说明。图35为示出提出的采用手性向列型液晶的显示装置的概图。
如图35所示，在玻璃制作的基板110上形成光吸收层114。在光吸收层114上形成由ITO(氧化铟锡)构成的电极112。在形成光吸收层114及电极112的基板110上，以与基板110对置的方式设置由玻璃构成的基板118。在基板118的与电极112相对的面上形成由ITO构成的电极120。在形成光吸收层114及电极112的基板110和形成电极120的基板118之间设置有由手性向列型液晶构成的液晶层122。
这样就构成采用手性向列型液晶的显示装置。
另外，关于采用手性向列型液晶的显示装置，例如，公开在日本专利特表平6-507505号公报中。
下面对采用手性向列型液晶的显示装置的动作予以说明。
图35A示出的是平面状态。在平面状态，入射光中与液晶分子的螺距相应的波长的光受到反射。反射谱最大的波长λ，在液晶的平均折射率为n、螺距为p时，可表示如下：
λ＝n·p
另外，反射光的波长带宽Δλ，在液晶的折射率各向异性为Δn时，可表示如下：
Δλ＝Δn·p
图35B示出的是聚焦圆锥状态。在聚焦圆锥状态，入射光透过由手性向列型液晶构成的液晶层122，被在基板110上形成的光吸收层114所吸收。因此，在聚焦圆锥状态，显示的是黑色。
图36示出手性向列型液晶的反射谱曲线。横轴表示波长，纵轴表示反射率。纵轴的反射率，是以使用白板进行反射时为100％表示的。
手性向列型液晶的反射波长，通过适当设定在手性向列型液晶中添加的手性剂的剂量，可以设定所希望的值。在手性剂的添加量大时，液晶的螺距p变小，反射光的波长λ变短。
另外，手性向列型液晶，具有反射右圆偏光或左圆偏光中的任何一种的特性。这一点，例如，在SID 97 DIGEST，p.1019-1022中有记述。根据在手性向列型液晶中添加的手性剂的特性的不同，可以设定反射右圆偏光或左圆偏光中的任何一种。手性向列型液晶，由于可反射右圆偏光和左圆偏光中的任何一种，所以理论上其反射率以50％为上限。
平面状态和聚焦圆锥状态，只要不受到任何外力的作用，可以半永久地保持。因此，如果采用手性向列型液晶，就可以提供具有即使是切断电源也可以保持显示内容的存储性的显示装置。
这样，手性向列型液晶，可以构成反射型显示装置，因为即使是切断电源也可以保持显示内容，所以作为下一代的显示装置受到注目。
采用单层手性向列型液晶构成的显示装置，在平面状态下，由于可选择反射与螺距相对应的波长的光，显示色为彩色。另一方面，在聚焦圆锥状态下，由于入射光为光吸收层所吸收，显示色为黑色。因此，在采用单层手性向列型液晶构成显示装置时，可显示彩色或黑色，但不能显示白色。
作为利用手性向列型液晶显示白色的技术，提出的有以下的技术。
在日本专利特表平9-503873号公报中公开了一种通过混合多种手性向列型液晶，可覆盖达到400～700nm为止的全部可见光谱，因而可显示白色的技术。
另外，在日本专利特开2001-66627号公报中公开了一种通过设置R(红)、G(绿)、B(蓝)、Y(黄)4种液晶，可覆盖几乎全部可见光谱，因而可显示白色的技术。
另外，在日本专利特开2001-109012号公报中公开了一种利用RGB三色手性向列型液晶来显示白色的技术。
另外，在日本专利特开平11-231339号公报中公开了一种通过在蓝色的光吸收层之上设置选择反射黄色的光手性向列型液晶层来显示白色的技术。
另外，提出了通过对聚焦圆锥状态的光进行漫射显示白色的技术。
不过，手性向列型液晶的反射波段，半高宽为70～110nm左右。因此，在日本专利特表平9-503873号公报中公开的显示装置中，例如，如果只是使两种手性向列型液晶混合，就不能覆盖全部可见光谱，不能显示白色。并且，在此种显示装置中，由于在一种聚合物中混杂大于等于两种的液晶材料，令人担心这些液晶材料会完全混合。
另外，在日本专利特开2001-66627号公报及日本专利特开2001-109012号公报中公开的显示装置中，由于都必须设置大于等于3层的液晶，就成为低价化的主要阻碍原因。另外，这些显示装置，驱动电压高，驱动方法也复杂。
另外，在日本专利特开平11-231339号公报中公开的显示装置中，显示色为蓝色和白色。因此，这种显示装置的视认性差，不适合阅读文本等文件。
另外，在利用聚焦圆锥状态的光的散射显示白色的技术中，由于反射率低到20％左右，得不到明亮的白显示。因此，在采用这种技术构成显示装置时，不可能得到高对比度。
这样，在提出的技术中，任何一种都不可能提供可进行良好的白黑显示的廉价的显示装置。
另外，手性向列型液晶，具有在视角大时选择反射波长向短波长侧移动的特性。因此，在只利用手性向列型液晶构成显示装置时，随着观察方向的变化，显示色的色相会改变。图37为示出使观察方向改变时的概念图。例如，在从正面观察显示红色时，如果视角θ增大，显示色会变成绿色，而如果视角θ再加大，显示色将会变成蓝色。另外，在从正面观察显示绿色时，随着视角θ变大，显示色变为蓝色。在用作监视器的显示装置中，要求视认范围为±60°，不希望在±60°范围内发生色相变化。因此，也期待能够降低随着观察方向的变化而引起的色相变化的技术。
发明内容
本发明的目的是提供可进行良好的黑白显示、随着观察方向的变化的色相的变化小的廉价的反射型显示装置。另外，本发明的另一目的是为这种显示装置提供可通过简单的方法实现良好显示的显示装置的驱动方法。
上述目的可利用如下的显示装置达到，该显示装置是一种将由第1反射单元反射的光和由第2反射单元反射的光进行加法混色来显示颜色的显示装置，其特征在于：由上述第1反射单元反射的光的波长和由上述第2反射单元反射的光的波长是大致互补色的关系。
另外，上述目的也可利用如下的显示装置的驱动方法达到，该显示装置的驱动方法是一种具有选择反射波长在480～500nm范围内的第1反射单元和选择反射波长在580～640nm范围内的第2反射单元，且将由上述第1反射单元反射的光和由上述第2反射单元反射的光进行加法混色来显示颜色的显示装置的驱动方法，其特征在于：通过使上述第1反射单元的显示状态和上述第2反射单元的显示状态一起变化，进行白显示和黑显示的切换。
另外，上述目的也可利用如下的显示装置的驱动方法达到，该显示装置的驱动方法是一种具有选择反射波长在450～480nm范围内的第1反射单元和选择反射波长在570～610nm范围内的第2反射单元，且将由上述第1反射单元反射的光和由上述第2反射单元反射的光进行加法混色来显示颜色的显示装置的驱动方法，其特征在于：通过使上述第1反射单元的显示状态固定和使上述第2反射单元的显示状态变化，进行白显示和蓝显示或黄显示和黑显示的切换。
根据本发明，因为其构成为两个液晶层的反射光是互补色的关系，所以能够提供可实现良好的黑白显示的显示装置。
另外，根据本发明，因为一个液晶层的选择反射波长在480～500nm范围内，而另一个液晶层的选择反射波长在580～640nm范围内，因视角的变化而产生的选择反射波长的变化可互相抵消，所以可提供即使是观察方向变化而显示色的色相也几乎不变化的显示装置。
另外，根据本发明，因为仅仅设置两个液晶层就可以进行良好的黑白显示，所以可提供廉价的显示装置。
另外，根据本发明，因为各液晶层的阈值电压大致是均一的，所以能够大幅度提高显示装置的显示品质及驱动时的稳定性。
另外，根据本发明，因为一个液晶层的选择反射波长在450～480nm范围内，而另一个液晶层的选择反射波长在570～610nm范围内，所以可实现只驱动一个液晶层就可以进行白-蓝显示或黄-黑显示的显示装置。由此，可简化显示装置的结构及驱动方法。
另外，根据本发明，因为采用手性向列型液晶，所以即使是切断电源也可以保持显示内容。所以，根据本发明，可提供功耗低并且具有存储性的显示装置。
另外，根据本发明，在一个液晶层采用的是反射右圆偏光的R液晶，而另一个液晶层采用的是反射左圆偏光的L液晶。因此，根据本发明，即使是存在由一个液晶层产生的反射谱和另一个液晶层产生的反射谱互相重合的波段，由一个液晶层反射的波段的光可以防止受到另一个液晶层的反射。所以，根据本发明，即使是由一个液晶层产生的反射谱和另一个液晶层产生的反射谱互相重合，也可以防止任何一个液晶层的光的反射减少，可以使在白显示时的亮度相当明亮。
另外，根据本发明，因为对各个选择反射波长λ1，λ2，分别形成采用R液晶的液晶层和采用L液晶的液晶层，对右圆偏光和左圆偏光任何一个都可以反射。所以，根据本发明，可以以更高的效率反射入射光，可以得到更明亮的白显示。
另外，根据本发明，因为用膜作为基板及隔层的材料，所以可以提供使用灵活而用途广泛的显示装置。
另外，根据本发明，因为隔层厚度可设定为使得导入液晶层的正常光和异常光的相位差为λ2/2的奇数倍，所以即使是采用具有双折射的膜时，也可以实现良好的显示。
另外，根据本发明，因为隔层厚度可设定为使得导入液晶层的正常光和异常光的相位差为λ2/2的偶数倍，所以即使是R液晶和L液晶相组合时，也可以实现良好的显示。
另外，根据本发明，因为液晶层是容纳于微封盒中，可以不设置隔层就能防止手性向列型液晶互相混合。根据本发明，因为不需要设置隔层，显示装置可以更进一步薄型化。
附图说明
图1为示出本发明的原理的xy色度图(之一)。
图2为示出本发明的原理的xy色度图(之二)。
图3为示出本发明的实施方式1的显示装置的结构的剖面图。
图4为示出本发明的实施方式1的显示装置在进行白显示时的反射谱的曲线图。
图5为示出本发明的实施方式2的显示装置的结构的剖面图。
图6为示出本发明的实施方式2的显示装置在进行白显示时的反射谱的曲线图。
图7为示出本发明的实施方式2的变形例的显示装置的结构的剖面图。
图8为示出本发明的实施方式3的显示装置的结构的剖面图。
图9为示出本发明的实施方式3的变形例的显示装置的结构的剖面图。
图10为示出本发明的实施方式4的显示装置的结构的剖面图。
图11为示出本发明的实施方式5的显示装置的结构的剖面图。
图12为示出液晶盒的等效电路的电路图。
图13为示出施加脉冲和施加到液晶层上的电压的关系的示图。
图14为示出液晶的电阻率和施加到液晶上的电压的关系的示图。
图15为示出液晶层的阈值电压不同时的液晶层的状态变化的示图。
图16为示出液晶层的阈值电压大致相等时的液晶层的状态变化的示图。
图17为示出液晶层的阈值电压差大时和小时液晶层的响应特性的曲线图。
图18为示出不包含添加物的各液晶层的电压特性的曲线图。
图19为用于测定各液晶层的分压比的电路图。
图20为示出测定施加交流脉冲时的各液晶层的分压比的结果的曲线图。
图21为示出本发明的实施方式5的显示装置的电压响应测定的曲线图。
图22为光导电层的结构及动作的说明图。
图23为示出采用光导电层的光写入方法的原理的曲线图。
图24为示出本发明的实施方式6的显示装置的结构的剖面图。
图25为示出本发明的实施方式7的显示装置的结构的剖面图。
图26为示出人眼的分光视觉灵敏度曲线图。
图27为示出蓝色层的反射波段的宽度和蓝色的亮度的关系的曲线图。
图28为示出蓝色层的反射波段的宽度和白色的亮度的关系的曲线图。
图29为示出蓝色层的反射波段的宽度和对比度的关系的曲线图。
图30为示出本发明的实施方式7的显示装置的白色的反射谱的曲线图。
图31为示出本发明的实施方式7的显示装置的黄色的反射谱的曲线图。
图32为示出本发明的实施方式8的显示装置的结构的剖面图。
图33为示出本发明的实施方式9的显示装置的结构的剖面图。
图34为示出在电极间施加电压时对各层的优选分压比的一例的示图。
图35为示出提出的采用手性向列型液晶的显示装置的概图。
图36为示出手性向列型液晶的反射谱的曲线图。
图37为示出使观察方向改变时的概念图。
具体实施方式
[本发明的原理]
下面利用图1及图2对本发明的原理进行说明。图1及图2为示出本发明的原理的xy色度图。
本申请的发明人，经过努力研究认识到，如果一个手性向列型液晶的选择反射波长在480～500nm范围内，另一个手性向列型液晶的选择反射波长在580～640nm范围内，并且，将这两种手性向列型液晶进行组合以使与这些选择反射波长相对应的光的颜色的关系是互补色关系，则在可实现良好的黑白显示的同时，即使观察方向变化也可以防止显示色的色相的变化。
通过将2种色光进行加法混色而得到的颜色，是与在图1所示的xy色度图上连接2个色度坐标的线段的中心坐标相对应的颜色。因此，在一个手性向列型液晶的选择反射波长λ1为例如490nm，而另一个手性向列型液晶的选择反射波长λ2为例如600nm时，连接2个色度坐标的线段的中心坐标为与白色相对应的坐标。所以，只要是将与选择反射波长这样对应的光的颜色为互补色的关系的2种手性向列型液晶进行组合，就可以显示良好的白色。
如图2所示，随着视角增大，手性向列型液晶的选择反射波长λ1、λ2，分别向短波长一侧移动。但是，由于这些手性向列型液晶的选择反射波长λ1、λ2，每一个都向短波长一侧移动，所以在xy色度图上连接2个色度坐标的线段的中心坐标几乎不改变。因此，即使是随着视角的增大，手性向列型液晶的选择反射波长λ1、λ2，分别向着短波长一侧移动，这些选择反射波长λ1、λ2的变化对显示色的色相的影响互相抵消，通过以加法混色得到的显示色的色相几乎不改变。因此，只要将这样的选择反射波长λ1、λ2的手性向列型液晶进行组合，就可以提供即使是观察方向改变，显示色的色相也几乎不改变的显示装置。
另外，在上述中，是假设手性向列型液晶的选择反射波长λ1为490nm，手性向列型液晶的选择反射波长λ2为600nm，但手性向列型液晶的选择反射波长λ1、λ2的组合并不限定于此。只要是一个手性向列型液晶的选择反射波长λ1在480～500nm范围内，而另一个手性向列型液晶的选择反射波长λ2在580～640nm范围内时，并且，与这些选择反射波长λ1、λ2相对应的光的颜色为互补色的关系，将这两种手性向列型液晶进行组合就可以。之所以需要一个手性向列型液晶的选择反射波长λ1在480～500nm范围内，而另一个手性向列型液晶的选择反射波长λ2在580～640nm范围内，是因为在手性向列型液晶的选择反射波长λ1、λ2不在这些范围内时，连接2个色度坐标的线段的中心坐标不会是与白色相当的坐标，利用以加法法混色所得到的显示色不是白色。
另外，是因为，例如，即使是得到近似白色的显示色，因视角的变化而产生的手性向列型液晶的选择反射波长λ1、λ2的变化不会完全互相抵消，随着观察方向的变化显示色的色相会发生变化。
这样，根据本发明，因为是将反射光的颜色为互补色的关系的2种手性向列型液晶进行组合，所以可提供能够得到显示良好的白色的显示装置。并且，根据本发明，因为一个手性向列型液晶的选择反射波长在480～500nm范围内，而另一个手性向列型液晶的选择反射波长在580～640nm范围内，因视角的变化而产生的手性向列型液晶的选择反射波长的变化可互相抵消，所以可提供即使是观察方向变化而显示色的色相也几乎不变化的显示装置。另外，根据本发明，因为仅仅采用2种手性向列型液晶就可以进行良好的黑白显示，所以可提供廉价的显示装置。
[实施方式1]
下面利用图3对本发明的实施方式1的显示装置予以说明。图3为示出本实施方式的显示装置的结构的剖面图。
如图3所示，在由玻璃构成的基板10上形成由膜厚0.1μm的ITO(氧化铟锡)构成的电极12。在电极12上形成厚度1μm的光吸收层14。在基板10上，与基板10相对地设置由厚度30nm的玻璃构成的隔层16。在隔层16上，与隔层16相对地设置由玻璃构成的基板18。在基板18的与隔层16相对的表面一侧上，形成由ITO构成的电极20。
在形成有电极20的基板18和隔层16之间，例如，设置由选择反射波长λ1为495nm、厚度5μm的手性向列型液晶构成的液晶层22。液晶层22由封接剂24封合。手性向列型液晶的液晶分子向右扭曲。液晶分子向右扭曲的手性向列型液晶(以下暂称其为“R液晶”)，只反射右圆偏光。
构成液晶层22的手性向列型液晶，是通过在向列型液晶中添加手性剂而形成的。作为向列型液晶，可使用例如Merk公司生产的E48。作为手性剂，可使用例如Merk公司生产的CB15。这种手性剂具有引发液晶分子向右扭曲的特性。手性向列型液晶的选择反射波长λ1，可通过调整在手性向列型液晶中的手性剂的剂量而适当设定。
在形成有电极12及光吸收层14的基板10和隔层16之间，例如，设置由选择反射波长λ2为601nm、厚度为5μm的手性向列型液晶构成的液晶层26。液晶层26由封接剂28封合。在液晶层26中使用R液晶。即液晶层26中使用的手性向列型液晶的液晶分子是向右扭曲的。
构成液晶层26的手性向列型液晶，与上述相同，是通过在向列型液晶中添加手性剂而形成的。作为向列型液晶，与上述相同，可使用例如Merk公司生产的E48。作为手性剂，与上述相同，可使用例如Merk公司生产的CB15。手性向列型液晶的选择反射波长λ2，可通过调整在手性向列型液晶中的手性剂的剂量而适当设定。
这样，就构成在观测侧设置选择反射波长λ1的液晶层22，在光吸收层14侧设置选择反射波长λ2的液晶层26的本实施方式的液晶显示装置。
下面对本实施方式的显示装置的动作予以说明。
在聚焦圆锥状态中，入射光透过液晶层22、26，被光吸收层14吸收。因此，在聚焦圆锥状态中，显示色为黑色。
另一方面，在平面状态中，入射光中的与液晶层22、26的液晶分子的螺距相应的波长的光，受到液晶层22、26的选择性反射。液晶层22的选择反射波长λ1为495nm，而液晶层26的选择反射波长λ2为601nm。因此，利用从液晶层22、26发出的反射光进行加法混色而得到的显示色变为白色。所以，在平面状态下，显示色为白色。
另外，为了使在液晶层22、26中使用的手性向列型液晶从聚焦圆锥状态变化为平面状态，在电极12、20之间，施加例如500V、100Hz的交流脉冲即可。
另外，为了使在液晶层22、26中使用的手性向列型液晶从平面状态变化为聚焦圆锥状态，在电极12、20之间，施加例如200V、100Hz的交流脉冲即可。
另外，一般地，存在手性剂的添加量越大，则驱动电压越高的倾向。在选择反射波长λ1短的液晶层22中，与选择反射波长λ2长的液晶层26相比，手性剂的添加量大。因此，对选择反射波长λ2长的液晶层26而言，与选择反射波长λ1短的液晶层22相比，借助低的施加电压就可以从聚焦圆锥状态变化为平面状态。因此，通过适当设定对电极12、20之间施加的电压，可以只使在液晶层26中使用的手性向列型液晶从聚焦圆锥状态变化为平面状态。因此，通过适当设定对电极12、20之间施加的电压，不仅可以提供黑白显示的显示装置，而且也可能提供显示与选择反射波长λ2相对应的彩色的显示装置。
(评价结果)
下面对本实施方式的显示装置的评价结果予以说明。
(a)白显示时的反射谱
首先，对白显示时的反射谱予以说明。图4为示出本实施方式的显示装置在进行白显示时的反射谱的曲线图。横轴表示波长，纵轴表示反射率。另外，在测定反射谱时，使用的是D65光源。
从图4可知，在本实施方式的显示装置中，在白显示时，可获得良好的反射谱。
(b)白显示时的色度
下面，对白显示时的色度予以说明。
对白显示时的色度的测定结果为x＝0.319、y＝0.367。
由此可知，根据本实施方式，可获得良好的白色显示。
(c)观察方向的变化引起的显示色的变化
下面，对观察方向的变化引起的显示色的变化予以说明。
对于观察方向的变化引起的显示色的变化，是通过使视角从0°变化到60°，每变化10°求出u′v′等色空间中的最大色差Δu′v′而进行评价。
作为比较例1，对在视角为0°时显示红色的单层液晶层结构，测定了最大色差Δu ′v′。其结果，比较例1的最大色差Δu′v′为0.162。
作为比较例2，对在视角为0°时显示绿色的单层液晶层结构，测定了最大色差Δu′v′。其结果，比较例2的最大色差Δu′v′为0.146。
作为比较例3，对在视角为0°时显示蓝色的单层液晶层结构，测定了最大色差Δu′v′。其结果，比较例3的最大色差Δu′v′为0.133。
作为实施例，对本实施方式的显示装置，测定了最大色差Δu′v′。其结果，实施例的最大色差Δu′v′为0.084。
由此可知，根据本实施方式，可以提供即使是观察方向变化时显示色也几乎不变化的显示装置。
这样，根据本实施方式，因为其构成为液晶层22、26的反射光是互补色的关系，所以可以提供能够实现良好的黑白显示的显示装置。
并且，根据本实施方式，因为液晶层22的选择反射波长λ1在480～500nm范围内，而液晶层26的选择反射波长λ2在580～640nm范围内，因视角的变化而产生的选择反射波长λ1、λ2的变化可互相抵消，所以可提供即使是观察方向变化而显示色的色相也几乎不变化的显示装置。
另外，根据本实施方式，因为仅仅设置2层液晶层22、26就可以进行良好的黑白显示，所以可提供廉价的显示装置。
另外，根据本实施方式，因为各液晶层的阈值电压几乎是均一的，所以能够大幅度提高显示装置的显示品质及驱动时的稳定性。
另外，根据本实施方式，因为采用手性向列型液晶，所以即使是切断电源也可以保持显示内容。所以，根据本实施方式，可提供功耗低并且具有存储性的显示装置。
[实施方式2]
下面利用图5对本发明的实施方式2的显示装置予以说明。另外，对于与图3所示的实施方式1的显示装置同样的构成元件赋予同样的符号，其说明省略或简化。
图5为示出本实施方式的显示装置的结构的剖面图。
本实施方式的显示装置的主要特征是，一个液晶层使用的是液晶分子向右扭曲的手性向列型液晶，而另一个液晶层使用的是液晶分子向左扭曲的手性向列型液晶(以下暂称其为“L液晶”)。
在形成有电极20的基板18和隔层16之间，与实施方式1同样，设置由液晶分子向右扭曲的手性向列型液晶的R液晶构成的液晶层22。
另一方面，在形成有电极12及光吸收层14的基板10和隔层16之间，设置由液晶分子向左扭曲的手性向列型液晶即L液晶构成的液晶层26a。液晶层26a的选择反射波长λ2，设定例如为601nm。液晶层26a的厚度，与图3所示的实施方式1同样，为例如5μm。手性向列型液晶，是通过在向列型液晶中添加手性剂而形成的。作为向列型液晶，与上述相同，可使用例如Merk公司生产的E48。作为手性剂，可使用例如Merk公司生产的S811。这种手性剂具有引发液晶分子向左扭曲的特性。手性向列型液晶的选择反射波长λ2，可通过调整在手性向列型液晶中添加的手性剂的剂量而适当设定。
这样就构成本实施方式的显示装置。
本实施方式的显示装置，如上所述，其主要特征是在一个液晶层22中使用的是R液晶，而在另一个液晶层26中使用的是L液晶。
在实施方式1的显示装置中，在液晶层22产生的反射谱与液晶层26产生的反射谱互相重合的波段中，入射光由液晶层22反射，几乎不受液晶层26的反射。因此，在实施方式1的显示装置中，由液晶层26反射的光减少。
与此相对，在本实施方式中，在液晶层22中使用的是反射右圆偏光的R液晶，而在液晶层26a中使用的是反射左圆偏光的L液晶。因此，根据本实施方式，即使是存在液晶层22产生的反射谱与液晶层26a产生的反射谱互相重合的波段，也可以防止由液晶层26a反射的波段的光受到液晶层22的反射。因此，根据本实施方式，即使是液晶层22产生的反射谱与液晶层26a产生的反射谱互相重合，也可以防止液晶层26a的光的反射的减少，可以使白显示时的亮度相当明亮。
(评价结果)
下面对本实施方式的显示装置的评价结果予以说明。
(a)白显示时的反射谱
首先，利用图6对白显示时的反射谱予以说明。图6为示出本实施方式的显示装置在进行白显示时的反射谱的曲线图。另外，在测定反射谱时，与实施方式1的场合一样，使用的是D65光源。
如图6所示，在本实施方式中，与图4所示的实施方式1的显示装置的反射谱相比较，可获得高的反射率。
另外，如果比较白显示时的亮度，本实施方式的显示装置，与实施方式1的显示装置相比，白显示时的亮度为1.4倍。
由这些可知，根据本实施方式，在白显示时，可获得更明亮的亮度。
(b)白显示时的色度
下面，对白显示时的色度予以说明。
对白显示时的色度的测定结果为x＝0.328、y＝0.350。
由此可知，根据本实施方式，可获得良好的白色显示。
(变形例)
下面利用图7对本实施方式的变形例予以说明。图7为示出本变形例的显示装置的结构的剖面图。
本变形例的显示装置的主要特征为设置4层液晶层。
如图7所示，在形成有电极20的基板18和隔层16之间，互相分开设置隔层30、32。
在形成有电极20的基板18和隔层30之间设置液晶层22。在液晶层22中使用R液晶。液晶层22的选择反射波长λ1，设定为例如492nm。
在隔层30和隔层32之间，设置液晶层22a。在液晶层22a中使用L液晶。液晶层22a的选择反射波长λ1设定为例如492nm。
在隔层32和隔层16之间设置液晶层26。在液晶层26中使用R液晶。液晶层26的选择反射波长λ2设定为例如601nm。
在形成有电极12和光吸收层14的基板10和隔层16之间，设置液晶层26a。在液晶层26a中使用R液晶。液晶层26a的选择反射波长λ2设定为例如601nm。
根据本变形例，因为对各个选择反射波长λ1、λ2，分别形成使用R液晶的液晶层22、26和使用L液晶的液晶层22a、26a，右圆偏光、左圆偏光都可得到反射。所以，根据本实施方式，可以以更高效率反射入射光，可以获得更明亮的白显示。
[实施方式3]
下面利用图8对本发明的实施方式3的显示装置予以说明。另外，对于与图3至图7所示的实施方式1至实施方式2的显示装置同样的构成元件赋予同样的符号，其说明省略或简化。
图8为示出本实施方式的显示装置的结构的剖面图。
本实施方式的显示装置的主要特征是用膜作为基板及隔层的材料。
如图8所示，由膜构成的基板10a、由膜构成的隔层16a和由膜构成的基板18a互相对置地设置。
在形成有电极20的基板18a和隔层16a之间设置液晶层22。在液晶层22中使用R液晶。液晶层22的选择反射波长λ1设定为例如492nm。
在形成有电极12和光吸收层14的基板10a和隔层16a之间设置液晶层26。在液晶层26中使用R液晶。液晶层26的选择反射波长λ2设定为例如601nm。
在本实施方式的显示装置中，用膜作为基板10a、18a及隔层16a的材料，但膜一般具有双折射性。因此，在仅使用膜作为基板10a、18a及隔层16a的材料时，得不到良好的显示。因此，在本实施方式中，通过适当设定隔层16a的厚度等，可使导入到液晶层26的正常光和异常光的相位差为λ2/2的奇数倍。如果设定隔层16a的厚度等使得可满足这一条件，则即使是在使用具有双折射性的膜时，也可实现良好的显示。
如果导入到液晶层26的正常光和异常光的相位差为λ2/2的奇数倍，则透过液晶层22导入到隔层16a的左圆偏光，在导入到液晶层26时成为右圆偏光。因此，在液晶层22中，右圆偏光被反射，另一方面，在液晶层26中，在导入到隔层16a时，左扭曲的圆偏光被反射。因此，根据本实施方式，即使是液晶层22的反射谱和液晶层26的反射谱互相重合，也可以防止由液晶层26产生的光的反射的减少而获得明亮的白显示。
这样，根据本实施方式，由于使用膜作为基板10a、18a及隔层16a的材料，所以可以提供使用灵活而用途广泛的显示装置。
另外，根据本实施方式，因为隔层16a的厚度可设定成使得导入液晶层26的正常光和异常光的相位差为λ2/2的奇数倍，所以即使是采用具有双折射的膜时，也可以实现良好的显示。
(变形例)
下面利用图9对本实施方式的显示装置的变形例予以说明。图9为示出本变形例的显示装置的结构的剖面图。
本变形例的显示装置的主要特征为其构成是使R液晶和L液晶相组合。
在形成有电极20的基板18a和隔层16a之间，与图8所示的实施方式3的显示装置一样，设置液晶层22。在液晶层22中使用R液晶。液晶层22的选择反射波长λ1设定为例如492nm。
在形成有电极12和光吸收层14的基板10a和隔层16a之间，与图9所示的实施方式3的显示装置一样，设置液晶层26a。在液晶层26a中使用L液晶。液晶层26a的选择反射波长λ2设定为例如601nm。
在本变形例中，通过适当设定隔层16a的厚度等，可使导入到液晶层26a的正常光和异常光的相位差为λ2/2的偶数倍。如果设定隔层16a的厚度等使得可满足这一条件，则即使是在使用具有双折射性的膜时，也可获得良好的显示。
另外，如果设定隔层16a的厚度使得导入到液晶层26a的正常光和异常光的相位差为λ2/2的偶数倍，则透过液晶层22导入到隔层16a的左圆偏光，在导入到液晶层26a时保持为左圆偏光原样不变。因此，在液晶层22中，可反射右圆偏光，而在液晶层26a中，可反射左圆偏光。
因此，根据本变形例，即使是液晶层22的反射谱和液晶层26a的反射谱互相重合，也可以防止由液晶层26a产生的光的反射的减少而获得明亮的白显示。
这样，根据本变形例，因为隔层16a的厚度可设定成使得导入液晶层26a的正常光和异常光的相位差为λ2/2的偶数倍，所以即使是R液晶和L液晶相组合时，也可以实现良好的显示。
[实施方式4]
下面利用图10对本发明的实施方式4的显示装置予以说明。另外，对于与图1至图9所示的实施方式1至实施方式3的显示装置同样的构成元件赋予同样的符号，其说明省略或简化。
图10为示出本实施方式的显示装置的结构的剖面图。
本实施方式的显示装置的主要特征是由手性向列型液晶构成的液晶层是容纳于微封盒中。
如图10所示，在形成有电极12及光吸收层14的基板10和形成有电极20的基板18之间，设置有容纳在微封盒中的液晶层22和容纳在微封盒中的液晶层26a。液晶层22是选择反射波长λ1为例如492nm的R液晶，而液晶层26a是选择反射波长λ2为例如601nm的L液晶。
根据本实施方式，因为液晶层22、26a容纳于微封盒之中，无须设置隔层16就可以防止手性向列型液晶互相混合。根据本实施方式，因为不需要设置隔层16，显示装置可以更进一步薄型化。
并且，根据本实施方式，即使是液晶层22的反射谱和液晶层26a的反射谱互相重合，也可以防止由液晶层22或液晶层26a产生的光的反射的减少而获得明亮的白显示。
[实施方式5]
下面利用图11至图23对本发明的实施方式5的显示装置予以说明。另外，对于与图3至图10所示的实施方式1至实施方式4的显示装置同样的构成元件赋予同样的符号，其说明省略或简化。
首先，利用图11对本实施方式的显示装置予以说明。图11为示出本实施方式的显示装置的结构的剖面图。
在基板10上形成电极12。在电极12上形成受到光照射会发生电荷的光导电层34，在光导电层34上形成光吸收层14。在光吸收层14上形成其间夹持由L液晶组成的液晶层26a的隔层16。在隔层16上形成其间夹持由R液晶组成的液晶层22的电极20。在电极20上形成基板18。液晶层26a及液晶层22，分别利用封接剂28、24封合。
此处，本实施方式的显示装置的主要特征是液晶层22及液晶层26a的阈值电压大致相等。下面利用图12至图21对液晶层22及液晶层26a的阈值电压大致相等的效果予以说明。
图12为示出液晶盒的等效电路的电路图，图13为示出施加脉冲和施加到液晶层上的电压的关系的示图，图14为示出液晶的电阻率和施加到液晶上的电压的关系的示图，图15为示出液晶层的阈值电压不同时的液晶层的状态变化的示图，图16为示出液晶层的阈值电压大致相等时的液晶层的状态变化的示图，图17为示出液晶层的阈值电压差大时和小时液晶层的响应特性的曲线图，图18为示出不包含添加物的各液晶层的电压特性的曲线图，图19为用于测定各液晶层的分压比的电路图，图20为示出测定施加交流脉冲时的各液晶层的分压比的结果的曲线图，图21为示出本发明的实施方式5的显示装置的电压响应测定的曲线图。
在根据实施方式1至4的显示装置中，是由一对电极来驱动层数大于等于2的液晶层。不过，如果各液晶层的电压阈值不同，就不能获得可充分利用电位的对比度。
手性向列型液晶的阈值电场强度ECN由下式表示：
ECN＝(π2/Po)×(K22/ε0Δε)1/2
其中Po是螺距、K22是扭曲的弹性系数、Δε是介电常数各向异性、ε0是真空介电常数。就是说，存在介电常数各向异性越高，驱动电压越低的关系。此处，所谓的介电常数各向异性，指的是液晶分子的轴方向上的介电常数的差，即由于取向状态不同其介电常数不同。对于手性向列型液晶而言，在上述的平面状态、聚焦圆锥状态及均质状态中，介电常数互相间差别很大。介电常数，在具有正的介电常数各向异性的一般的液晶的场合，在平面状态时最大，在均质状态时最小。
另外，液晶不是纯粹的绝缘膜，具有由于内部产生离子等的作用会有微弱电流流过的性质。所以，如果以等效电路替代液晶盒，则如图12所示，可以表示为电容和电阻并联的电路。
由于液晶具有这种性质，所以夹持于电极间的液晶的电压传递如图13所示。在图13的左边表示的初始值V0，是与作为电容的介电常数相当的值。此初始值V0越大，由于对电容部进行电荷充电的电压要求越高，就意味着介电常数低。另外，-Δv/Δt、V0-Δv的值依赖于液晶的电阻率值。
就是说，如图14A所示，在液晶的电阻率比较大时，Δv的值小，电压的保持能力好。另一方面，如图14B所示，液晶的电阻率值越小，电压的保持能力越差，会成为驱动的障碍。此电阻率的降低主要是由液晶层内存在的离子等支配的。
所以，在一对电极间夹持具有不同介电常数各向异性、电阻率的2个液晶层时，可以认为在驱动时会出现以下所示的现象。
在液晶层上施加电压时，在介电常数的绝对值小的液晶层上分到的电压多。例如，如果将20V的电压施加于平面状态的介电常数为8的液晶层22和平面状态的介电常数为12的液晶层26的叠层体上，则如图15A所示，在液晶层22上施加的是12V的电压，在液晶层26上施加的是8V的电压。
在进一步增加施加电压时，电压分压多的液晶层22先到达阈值电压而从平面状态变化为均质状态。液晶层22在均质状态中例如介电常数为4。于是，如图15B所示，即使是将施加到叠层体的电压增加到例如32V，施加到液晶层26的电压为低于阈值电压的8V，而只有施加到液晶层22的电压增加到24V。这样，在液晶层的介电常数互相不同时，要使两液晶层的状态同时变化是极其困难的。
另一方面，在液晶层22、26的介电常数相等时，如图16A、16B所示，施加到液晶层22、26的电压大致相等，两液晶层的状态可以大致同时变化。
所以，在使用一对电极时，为了使多个液晶层的状态同时变化，即为了使阈值电压大致一致，使各液晶层的介电常数尽可能一致，使电阻率尽可能接近是很重要的。
图17为示出液晶层的阈值电压差大时和小时的液晶层的响应特性的曲线图。如图17A所示，在液晶层1和液晶层2之间的阈值电压存在差别时，双方同时处于聚焦圆锥状态的可动宽度Vfc狭窄，但是，如图17B所示，当在液晶层1和液晶层2之间的阈值电压大致相等时，可动宽度Vfc变宽，显示品质及驱动稳定性也可大幅度提高。
下面对液晶层的阈值电压的控制方法举出具体示例说明。
在Merk公司生产的液晶E48中混合适量的可激发向右扭曲的螺旋结构的手性剂CB15，制备出主反射波长为492nm的液晶作为反射右圆偏光的液晶(R液晶)。另外，在Merk公司生产的液晶E48中混合适量的可激发向左扭曲的螺旋结构的手性剂S811，制备出主反射波长为601nm的液晶作为反射左圆偏光的液晶(L液晶)。
这些液晶的单体的电压特性如图18所示。在图18A中示出从平面状态变化为聚焦圆锥状态时的响应特性，而在图18B中示出从聚焦圆锥状态变化为平面状态时的响应特性。如图所示，在任何一种场合，手性剂的分量比小的L液晶一方，驱动电压稍低，反之，手性剂的分量比大的R液晶一方，驱动电压稍高。此外，在手性向列型液晶的场合，手性剂的添加量越大，电阻率越低，驱动电压变高。
下面，为了对液晶的叠层状态进行电学模拟，如图19所示，对于将玻璃液晶盒串联施加交流脉冲时各液晶上的分压比进行调查。其结果示于图20。如图20A所示，手性剂的分量比大、绝对介电常数低的R液晶一方，由于电压分压多，表观阈值电压变低。于是，对L液晶，尝试添加约3％的表面活性剂。其结果，如图20B所示，通过添加表面活性剂可使分压比的关系逆转。就是说，通过添加表面活性剂，可使介电常数及电阻率这样的液晶层特性发生很大变化。
根据这些结果，采用在上述L液晶中添加1.2％的表面活性剂TN-40(旭电化制)作为图11所示的本实施方式的显示装置中的液晶层26a。此时的各液晶层22、26a的厚度为3μm。另外，光导电层34的厚度为10μm。
对这样生成的本实施方式的显示装置进行的电压响应特性的测定结果示于图21。如图所示，液晶层22及液晶层26a的阈值电压大致一致，可实现良好的响应特性。
之后，在此显示装置上施加500V、100Hz的交流脉冲，使两液晶层22、26a变成平面状态。在平面状态中，借助两层混色可以获得良好的白显示。
之后，在光导电层34一侧的表面上设置负像掩模，在进行光照的同时对整个元件施加80V的直流脉冲时，光照区域的两个液晶层22、26a同时变化为聚焦圆锥状态，非光照区域的液晶层22、26a维持平面状态，可进行对比度高的清晰的黑白显示。
下面，利用图22及图23对利用上述的光导电层34的光写入的机制予以说明。图22为光导电层的结构及动作的说明图，图23为示出采用光导电层的光写入方法的原理的曲线图。
如图22所示，光导电层34，更详细言之，现在一般是具有由于光照而发生电荷的电荷发生层(CGL)34a和对在电荷发生层34a中发生的电荷进行输送的电荷输送层(CTL)34b的形状。
在将光能赋予CGL层34a时，发生具有荷矩的电荷载体的前体，在电场存在下，前体与电子和正空穴分开。CTL层34b通常由具有正空穴传输性的材料构成，空穴受到由感光体的表面的带电电荷形成的电场的作用而在CTL层34b中移动。在驱动由胆甾醇液晶和光导电层34组合而成的光写入元件时，以反射层一侧作为-极，以光导电层34一侧作为+极。
另外，作为光导电层34，有使用有机感光体(OPC)的，有使用非晶硅这样的无机物的。就OPC而言，与其他感光体相比，具有耐久性好、加工性及批量生产性优异、可在柔性媒体上拆装等众多优点，是现在应用最多的材料。
下面利用图23对胆甾醇反射层和光导电层组合而成的媒体的显示(反射率)特性予以说明。
图23A为在从平面状态驱动到聚焦圆锥状态时的显示特性在光照时和非光照时的比较曲线图。
在光照情况下，在电压脉冲信号超过某一阈值电压Vtf时，反射层变化为聚焦圆锥状态。如果将使反射层充分变成聚焦圆锥状态的电压设定为Vfc，在电压值超过该值时，会再次变化到平面状态。
另一方面，在非光照情况下，开始向聚焦圆锥状态变化的阈值电压Vtf′，充分变化为聚焦圆锥状态的电压Vfc′，与光照情况下相比，上升很多。
此处，在对两种状况下的各个电压值进行比较时，在光照时充分变为聚焦圆锥状态的电压值Vfc小于非光照时的阈值电压Vft′。就是说，借助于施加电压值Vfc，光照部分变化为聚焦圆锥状态，非光照部分保持平面状态原样不变。
图23B为在从聚焦圆锥状态驱动到平面状态时的显示特性在光照时和非光照时的比较曲线图。
在光照情况下，在施加电压超过Vtp时，液晶变为平面状态，如果达到Vp，液晶就成为完全的平面状态。
一方面，在非光照情况下，在施加电压超过Vtp′时，液晶变化为平面状态，如果达到Vp′，液晶就成为完全的平面状态。
此时，如果比较两种状况下的各个电压值，依据是否有光照，阈值电压差别很大。例如，通过对整体施加Vp电压，光照部分会变为平面状态，而非光照部分保持聚焦圆锥状态原样不变。
这样，因为在光照后的光导电层中产生的导电率的差异，即使是施加同样的电压，在光照部分和非光照部分中赋予液晶的电场强度也有差异，因此可使其取向状态成为不同。
这种光写入方法在例如日本专利特开平9-105900号公报、SID 96Applications Digest p.59，“Reflective Display with PhotoconductiveLayer and Bistable，Reflective Cholesteric Mixture”，Japan Hardcopy2000中记述有“使用胆甾醇液晶的电子纸张、有机感光体的光图像写入”等。
这样，根据本实施方式，因为各液晶层的阈值电压几乎是均一的，所以能够大幅度提高显示装置的显示品质及驱动时的稳定性。
再有，在上述实施方式中，是通过添加表面活性剂来控制液晶层的阈值电压，但也可以添加其他材料代替表面活性剂。例如，在添加极微量的有机溶剂(丙酮及乙醇等)时也可以有控制阈值电压的效果。但是，如果表面活性剂及溶剂含量过多时，有引发液晶的结晶(结晶析出)或变性的危险，需要予以注意。决定添加物的添加量时最好是也注意到这一观点。
另外，在上述实施方式中，是通过向液晶导入表面活性剂来控制液晶层的阈值电压，但也可以利用其他方法控制阈值电压。
例如，也可以混和适量的介电常数各向异性不同的液晶，使阈值电压互相一致。下面举出具体示例对通过混和适量的介电常数各向异性不同的液晶来控制阈值电压的方法予以说明。
将介电常数各向异性Δε为6.5的液晶和介电常数各向异性Δε为1.9的液晶按照1∶2的比例混和，并将其与可引起右向扭曲的螺旋结构的手性剂CB15适量混和制备而成为R液晶，使其反射主波长成为492nm。将介电常数各向异性Δε为6.5的液晶和介电常数各向异性Δε为1.9的液晶按照3∶2的比例混和，并将其与可引起左向扭曲的螺旋结构的手性剂S811适量混和制备而成为L液晶，使其反射主波长成为601nm。另外，使显示装置的基本结构成为如图17所示，使各液晶层的厚度成为3μm。
对这样作成的显示装置，可获得电压响应特性的测定结果、阈值电压良好一致的特性曲线。
在这样作成的显示装置上施加500V、100Hz的交流脉冲，使两液晶层22、26a变成平面状态。在平面状态中，借助两层混色可以获得良好的白显示。
之后，在光导电层34一侧的表面上设置负像掩模，在进行光照的同时对整个元件施加80V的直流脉冲时，在光照区域的两个液晶层22、26a同时变化为聚焦圆锥状态，在非光照区域的液晶层22、26a维持平面状态，可进行对比度高清晰的黑白显示。
[实施方式6]
下面利用图24对本发明的实施方式6的显示装置予以说明。另外，对于与图3至图23所示的实施方式1至实施方式5的显示装置同样的构成元件赋予同样的符号，其说明省略或简化。
图24为示出本实施方式的显示装置的结构的剖面图。
在基板10上形成电极12。在电极12上形成光吸收层14。在光吸收层14上形成其间夹持由L液晶组成的液晶层26a的电极36。在电极36上形成基板38。在基板38上形成电极40。在电极40上形成其间夹持由R液晶组成的液晶层22的电极20。在电极20上形成基板18。液晶层26a及液晶层22，分别利用封接剂28、24封合。
这样，根据本实施方式的显示装置，其主要特征是液晶层22、26a，分别由不同的电极对夹持，液晶层22和液晶层26a可分开驱动。通过这样构成显示装置，就可以相应于液晶层22、26a的特性对其进行个别控制，可大幅度提高显示品质和驱动时的稳定性。
此外，液晶层22和液晶层26a的阈值电压也不一定必须相等，在考虑到外围电路及控制性等时，如实施方式5的显示装置那样，使各液晶层的阈值电压大致相等是优选的。
这样，根据本实施方式，因为在各液晶层内设置有驱动电极，不必考虑液晶层之间的分压的影响，可大幅度提高显示装置的显示品质及驱动时的稳定性。
另外，在上述实施方式中，在实施方式2中的显示装置中对各个液晶层都设置电极对，但在实施方式1或实施方式3的显示装置中，也可以对各个液晶层设置电极对。
[实施方式7]
下面利用图25至图31对本发明的实施方式7的显示装置予以说明。另外，对于与图3至图24所示的实施方式1至实施方式6的显示装置同样的构成元件赋予同样的符号，其说明省略或简化。
在实施方式1至实施方式4中，通过在一对电极间叠层具有补色关系的两层，在双方在平面状态时和在聚焦圆锥状态时可分别获得良好的白显示和黑显示。根据此方法，可获得高对比度的清晰显示。
不过，虽然这一方法与其他各种方法相比，其结构简易，但由于在一对电极间夹持两个液晶层，例如，需要实施方式5或实施方式6中记述的那样的技术。下面，在本实施方式中，对于与实施方式1至实施方式6的显示装置相比驱动更容易的显示装置予以说明。
首先，利用图25对本发明的实施方式的液晶显示装置予以说明。
图25为示出本实施方式的显示装置的结构的剖面图。
在基板10上形成电极12。在电极12上形成光吸收层14。在光吸收层14上形成其间夹持由L液晶组成的液晶层26a的电极36。在电极36上形成基板38。在基板38上形成电极40。在电极40上形成其间夹持由R液晶组成的液晶层22的电极20。在电极20上形成基板18。液晶层26a及液晶层22，分别利用封接剂28、24封合。
液晶层22，是反射谱的主波长λ1为约450～480nm的蓝色层。另外，液晶层26a，是反射谱的主波长λ2为约570～610nm的黄色层。另外，液晶层22的蓝色光的反射波段的半高宽小于等于70nm。
在根据本实施方式的显示装置中，由这种液晶层22、26a构成显示装置，在将液晶层22固定为平面状态或聚焦圆锥状态的状态下，驱动液晶层26a，根据加法混色的原理，实现白-蓝显示及黄-黑显示。
在液晶层22为平面状态时，如果液晶层26a是平面状态，就成为白显示，而如果液晶层26a是聚焦圆锥状态，就成为蓝显示。就是说，可实现白-蓝显示。另一方面，在液晶层22为聚焦圆锥状态时，如果液晶层26a是平面状态，就成为黄显示，而如果液晶层26a是聚焦圆锥状态，就成为黑显示。就是说，可实现黄-黑显示。
这样，在本实施方式的显示装置中，只驱动液晶层26a就可以进行显示切换。另外，白-蓝显示和黄-黑显示切换之间的切换，只驱动液晶层22就可以进行。所以，显示装置的控制可极为简单地进行。另外，无须考虑液晶层22和液晶层26a之间的阈值电压等的关系。
下面利用图26至图31对白-蓝显示及黄-黑显示的特征予以说明。
图26为示出人眼的分光视觉灵敏度曲线图，图27为示出蓝色层的反射波段的宽度和蓝色的亮度的关系的曲线图，图28为示出蓝色层的反射波段的宽度和白色的亮度的关系的曲线图，图29为示出蓝色层的反射波段的宽度和对比度的关系的曲线图。
图26为示出人眼的分光视觉灵敏度曲线图。此图示出，例如，即使是放射能相同，波长约555nm，即黄绿色区域的颜色，对于人眼的感觉是最明亮，以此为界，随着转向短波长一侧(蓝色一侧)或长波长一侧(红色一侧)，人眼的感度都会降低。
此处，如果使构成显示装置的两个液晶层中的一个成为平面状态的固定层，而另一个成为驱动层，就可以进行白-蓝显示和白-黄显示。如果对这两种场合进行比较，将冷色系的蓝色作为文字显示的白-蓝显示一方比与将暖色系的且彩色度低的黄色作为文字显示的白-黄显示在阅读时可更获得直感的理解而不会感到心理压力。
另外，从所谓小面积第三色觉异常这样的人的视觉特有的现象，可以对基于这种场合下的视认性的见解予以说明。所谓小面积第三视觉异常，是一种在小面积中对蓝色系的感度降低，对短波长的颜色视认困难的现象。就是说，在小文字以蓝色显示时，由于人眼对该文字的感度降低，可以感觉到比实测更大的对比度。
从以上可知，白-蓝显示，与白-黄显示相比其优点多，以白-黑显示为准，其视认性好。
下面，在理论上示出，如果使蓝色波段尽量狭窄的话，最终可以获得高对比度。
进行以黄色层的半高宽为90nm，以蓝色层的半高宽作为参数时的白显示的模拟。图27为示出作为参数的蓝色层的反射波段(此处为半高宽)和蓝色的亮度的关系的计算结果的示图。如图所示，随着蓝色层的反射波段的变窄，人眼感到暗，就是说，在文字的场合，文字颜色显得深。
另外，即使是改变蓝色层的半高宽时，得到的也是叠层后可得到良好的白显示的计算结果。就是说，如图28所示，混合完成的白色的亮度不会降低，大致是一定的。
图29为示出该时的白-蓝显示的对比度的曲线图。如图所示，由于蓝色层的半高宽变窄时蓝色变深，所以对比度提高。反之，如果蓝色层的半高宽比70nm左右宽，对比度将会变得小于5，视认性恶化。
从上述可知，通过加宽黄色层的反射波段，收窄蓝色层反射波段，可以在白-蓝显示时得到良好的显示。就是说，在只驱动一个液晶层进行显示切换时，将蓝色作为固定层，而将黄色层作为驱动层是优选的。
另一方面，如果使构成显示装置的两层中的蓝色层成为聚焦圆锥状态的固定层，而黄色层用作驱动层，就可以进行黄-黑显示。由于黄色在色相中在人的视觉特性上感觉是低彩色度的颜色，在显示时其色感压力比其他红、绿、蓝等色相要低，可获得视认性良好的显示。
下面示出对本实施方式的显示装置的评价结果。另外，图30为示出本实施方式的显示装置的白色的反射谱的曲线图，图31为示出本实施方式的显示装置的黄色的反射谱的曲线图。
在Δn＝0.25的向列型液晶中与可激发右向螺旋结构的手性剂CB15适量混和，制备成其反射主波长约为480nm的R液晶作为液晶层22。液晶层22的反射波段的半高宽约为70nm。在Δn＝0.33的向列型液晶中与可激发左向螺旋结构的手性剂S811适量混和，制备成其反射主波长约为590nm的L液晶作为液晶层26a。液晶层26a的反射波段的半高宽约为105nm。液晶层22及液晶层26a的厚度分别为3μm。
利用经过这样调整的液晶作成图25所示的显示装置之后，在电极20-电极40之间及在电极36-电极12之间分别施加50V、100Hz的交流脉冲，使液晶层22、26a变成平面状态。在此平面状态下测定反射谱时，可以获得如图30所示的反射谱。x＝0.318、y＝0.322、Y＝0.406，借助两层的混色可得到良好的白显示。
之后，在电极36-电极12之间施加20V、100Hz的交流脉冲，使液晶层26a变成聚焦圆锥状态。在此状态下测定反射谱时，可以获得良好的蓝显示。
对比度约为18，可以获得背景色不是白色，但对比度高的清晰图像。
之后，在电极20-电极40之间施加20V、100Hz的交流脉冲，使液晶层22变成聚焦圆锥状态，在电极36-电极12之间施加50V、100Hz的交流脉冲而变成平面状态。在此状态下测定反射谱时，可以获得如图31所示的反射谱。x＝0.518、y＝0.424、Y＝0.324，可得到明亮的白显示。
这样，根据本实施方式，因为采用反射谱的主波长λ1约为450nm～480nm的蓝色层作为第1液晶层，采用反射谱的主波长λ2约为570nm～610nm的黄色层作为第2液晶层，只使用黄色层作为主驱动层，可以实现可利用更简单的结构且更简单的驱动方法进行良好的白显示的显示装置。
另外，通过驱动蓝色层，可以很容易地在白-蓝显示和黄-黑显示之间切换。另外，通过使蓝色层产生的蓝色光的反射波段的半高宽成为小于等于70nm，可以进行视认性优异的白-蓝显示及黄-黑显示。
[实施方式8]
下面利用图32对本发明的实施方式8的显示装置予以说明。另外，对于与图3至图31所示的实施方式1至实施方式7的显示装置同样的构成元件赋予同样的符号，其说明省略或简化。
图32为示出本实施方式的显示装置的结构的剖面图。
根据本实施方式的显示装置，基本结构与图25所示的实施方式7的显示装置一样。根据本实施方式的显示装置，如图32所示，其主要特征是在电极12和液晶层26a之间设置有光导电层34。通过设置光导电层34，在实施方式7的显示装置中就可以进行图像的光写入。
下面示出对本实施方式的显示装置的评价结果。
在Δn＝0.25的向列型液晶中与可激发右向螺旋结构的手性剂CB15适量混和，制备成其反射主波长约为480nm的R液晶作为液晶层22。液晶层22的反射波段的半高宽约为70nm。在Δn＝0.33的向列型液晶中与可激发左向螺旋结构的手性剂S811适量混和而制备成其反射主波长约为590nm的L液晶作为液晶层26a。液晶层26a的反射波段的半高宽约为105nm。液晶层22及液晶层26a的厚度分别为3μm。另外，光导电层34的厚度整个为10μm。
利用经过这样调整的液晶作成图32所示的显示装置之后，在电极20-电极40之间施加50V、100Hz的交流脉冲，使液晶层22变成平面状态。
接着，当在光导电层34一侧的表面上设置图像掩模，在电极36-电极12之间施加120V的直流矩形波时，使元件内的光照区域的液晶层26a变成平面状态，非照射区域的液晶层26a变成聚焦圆锥状态，可以获得视认性优异的白-蓝显示的正像。
另一方面，当在电极36-电极12之间施加50V的直流矩形波时，使元件内的光照区域的液晶层26a变成聚焦圆锥状态，非照射区域的液晶层26a变成平面状态，可以获得视认性优异的白-蓝显示的负像。
对比度约为6.5，可以获得感觉不到报纸类的压力的显示。
之后，在电极20-电极40之间施加20V、100Hz的交流脉冲，使液晶层22变成聚焦圆锥状态。
接着，当在光导电层34一侧的表面上设置图像掩模，在电极36-电极12之间施加100V的直流脉冲时，使元件内的光照区域的液晶层26a变成平面状态，非照射区域的液晶层26a变成聚焦圆锥状态，可以获得视认性优异的黄-黑显示的正像。
另一方面，当在电极36-电极12之间施加50V的直流脉冲时，使元件内的光照区域的液晶层26a变成聚焦圆锥状态，非照射区域的液晶层26a变成平面状态，可以获得视认性优异的黄-黑显示的负像。
对比度约为18，可以获得背景色不是白色，但对比度高的清晰图像。
这样，根据本实施方式，因为采用反射谱的主波长λ1约为450nm～480nm的蓝色层作为第1液晶层，采用反射谱的主波长λ2约为570nm～610nm的黄色层作为第2液晶层，只使用黄色层作为主驱动层，可以实现可利用更简单的结构且更简单的驱动方法进行良好的白显示的显示装置。另外，借助利用光导电层的光写入，可以进行视认性优异的白-蓝显示及黑-黄显示。
[实施方式9]
下面利用图33及图34对本发明的实施方式9的显示装置予以说明。另外，对于与图3至图32所示的实施方式1至实施方式7的显示装置同样的构成元件赋予同样的符号，其说明省略或简化。
图33为示出本实施方式的显示装置的结构的剖面图，图34为示出在电极间施加电压时对各层的优选分压比的一例的示图。
在根据实施方式7及8的显示装置中，设置有驱动液晶层22的电极对(电极20、40)和驱动液晶层26a的电极对(电极12、36)两对电极对，但利用一对驱动电极对也可能构成可以进行白-蓝显示及黄-黑显示的显示装置。在本实施方式中，就对这种显示装置予以说明。
在基板10上形成电极12。在电极12上形成受到光照射会发生电荷的光导电层34。在光导电层34上形成光吸收层14。在光吸收层14上形成其间夹持由L液晶组成的液晶层26a的隔层16。在隔层16上形成其间夹持由R液晶组成的液晶层22的电极20。在电极20上形成基板18。液晶层26a及液晶层22，分别利用封接剂28、24封合。
此处，根据本实施方式的显示装置构成为，在各层上施加的电压以如下所示的方式进行分压。
图34为示出在电极12-电极20间施加电压时对各层的优选分压比的一例的示图。在图中，各层的厚度比表示电压的分压比。
施加于光导电层34上的电压Vo，由于使文字显示/非显示的对比度、S/N比(显示噪声)提高，最好是多半电压成为电容分压。反之，施加于隔层16及光吸收层14上的电压Vd、Vk，最好是尽量使用介电常数高的材料，以便将在该层的分压比抑制为尽可能的低。液晶层22、26a，使施加于液晶层22上的电压Vb小于施加于液晶层26a上的电压Vy。通过在液晶层22中添加表面活性剂等添加剂使电阻率降低，可以使对液晶层22的分压比降低。
通过这样对各层的分压比进行控制，可利用施加于电极12-电极20间的电压有选择地驱动液晶层26a，可进行显示状态的切换。另外，通过在电极12-电极20间施加大电压，可驱动液晶层22，可进行白-蓝显示和黄-黑显示的切换。
此外，液晶层22，与其电阻率降低的程度相一致，为了驱动所需的电压比印字时所需的驱动电压高得多。不过，因为考虑到白-蓝显示和黄-黑显示不会进行频繁切换，实用上没有问题。
下面示出对本实施方式的显示装置的评价结果。
在Δn＝0.25的向列型液晶中与可激发右向螺旋结构的手性剂CB15适量混和，制备成其反射主波长约为480nm的R液晶作为液晶层22。在此R液晶中添加约4％的表面活性剂，可大幅度降低电阻率。
在Δn＝0.33的向列型液晶中与可激发左向螺旋结构的手性剂S811适量混和，制备成其反射主波长约为590nm的L液晶作为液晶层26a。
液晶层22及液晶层26a的厚度分别为3μm。另外，光导电层34的厚度整个为12μm。
利用经过这样调整的液晶作成图33所示的显示装置之后，当在光导电层34一侧的表面上设置图像掩模，在电极12-电极20之间施加500V的直流脉冲时，液晶层22及液晶层26a一起初始化为平面状态。
接着，当在光导电层34一侧的表面上设置图像掩模，在电极12-电极20之间施加150V的直流脉冲时，使液晶层26a的光照区域变成聚焦圆锥状态，可以获得视认性优异的白-蓝显示的正像。
另外，当在光导电层34一侧的表面上设置图像掩模，在电极12-电极20之间施加300V的直流脉冲时，液晶层22及液晶层26a各自分别初始化为聚焦圆锥状态和平面状态。
接着，当在光导电层34一侧的表面上设置图像掩模，在电极12-电极20之间施加180V的直流脉冲时，使液晶层26a的光照区域变成聚焦圆锥状态，可以获得视认性优异的黄-黑显示的正像。
这样，根据本实施方式，因为在采用反射谱的主波长λ1约为450nm～480nm的蓝色层作为第1液晶层，采用反射谱的主波长λ2约为570nm～610nm的黄色层作为第2液晶层，只使用黄色层作为主驱动层的显示装置中，施加于第1液晶层和第2液晶层的电压的分压比可以改变很大，所以可以只利用一对驱动电极构成显示装置。由此可实现比实施方式7及实施方式8结构更简单的且驱动方法更简单的显示装置。
[变形的实施方式]
本发明不限于上述实施方式，可以有各种变形。
例如，在上述实施方式中，是在观测一侧设置选择反射波长λ1的液晶层，在光吸收层14一侧设置选择反射波长λ2的液晶层，但是也可以在观测一侧设置选择反射波长λ2的液晶层，在光吸收层14一侧设置选择反射波长λ1的液晶层。
另外，在上述实施方式中，是通过在电极12、20之间施加电压使在液晶层中使用的手性向列型液晶从聚焦圆锥状态变化为平面状态，但也并非不施加电压就不能使手性向列型液晶从聚焦圆锥状态变化为平面状态。例如，通过施加热或机械应力等也可以使手性向列型液晶从聚焦圆锥状态变化为平面状态。
另外，在上述实施方式1及实施方式3中，任何一个液晶层都是使用R液晶，但也可以是任何一个液晶层都使用L液晶。
另外，在上述实施方式2、实施方式3的变形例及实施方式5至实施方式9中，是在观测一侧设置由选择反射波长λ1的R液晶构成的液晶层，在光吸收层14一侧设置由选择反射波长λ2的L液晶构成的液晶层，但也可以是在观测一侧设置由选择反射波长λ1的L液晶构成的液晶层，在光吸收层14一侧设置由选择反射波长λ2的R液晶构成的液晶层。
另外，在上述实施方式4中，任何液晶层都是容纳于微封盒中，但也可以是至少一个液晶层是容纳于微封盒中。如果至少一个液晶层容纳于微封盒中，就可以防止多个液晶层互相混合。
另外，在上述实施方式4中，是设置由选择反射波长λ1的R液晶构成的液晶层和由选择反射波长λ2的L液晶构成的液晶层，但是也可以设置选择反射波长λ1的R液晶、选择反射波长λ1的L液晶、选择反射波长λ2的R液晶、选择反射波长λ2的L液晶。由此可获得更明亮的白显示。
另外，在上述实施方式5、实施方式8及实施方式9中，是利用了采用光导电层的光写入，但也可以与实施方式1至实施方式4一样，只在电极12-电极20间施加电压进行图像显示。
另外，是在实施方式5、实施方式8及实施方式9中，采用光导电层，在同一液晶层内形成显示状态不同的区域，但在实施方式1至实施方式4、实施方式6及实施方式7中，也可以在同一液晶层内形成显示状态不同的区域。此时，只要使驱动液晶的电极对中的至少一方，例如，形成矩阵状，只对所要求的区域施加驱动电压即可。或者也可以在根据实施方式1至实施方式3、实施方式6及实施方式7的显示装置中设置光导电层，利用光写入的方法进行图像显示。
另外，在上述实施方式5至实施方式9中例示的是采用片状的基板的情况，但也可以与实施方式3一样采用膜。
另外，在上述实施方式中是以采用手性向列型液晶作为示例进行说明的，但也不一定限定于采用手性向列型液晶，可以广泛采用对入射光进行选择反射的液晶。例如，可以采用胆甾醇液晶、显示胆甾醇相的液晶。
另外，在上述实施方式中是以采用液晶为例进行说明的，但也不一定必须采用液晶。例如，既可以使用电泳粒子，也可以使用扭曲球。关于电泳粒子和扭曲球，在例如日经マィクロデバィス(日经微型器件)2001年2月号中有记述。
根据本发明的显示装置，通过在将由第1反射单元反射的光和由第2反射单元反射的光以加法混色来显示颜色的显示装置中，使由第1反射单元反射的第1波长的光和由第2反射单元反射的第2波长的光是大致互补色的关系，而可以实现以简单结构和简单驱动方法进行良好的黑白显示。所以，对于低能耗具有存储性的小型显示装置极为有用。

Claims (21)

1.一种显示装置，将由第1液晶区域反射的光和由第2液晶区域反射的光进行加法混色来显示颜色，其特征在于：
由上述第1液晶区域反射的第1反射光的主波长是450～500nm范围内和570～640nm范围内之中的一个；
由上述第2液晶区域反射的第2反射光的主波长是450～500nm范围内和570～640nm范围内之中的另一个，
上述第1反射光和上述第2反射光是大致互补色的关系。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
上述第1液晶区域及上述第2液晶区域由形成胆甾醇相的液晶构成。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
上述液晶是手性向列型液晶或胆甾醇液晶。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
在上述第1液晶区域及上述第2液晶区域中，反射短波长一侧的光的液晶区域的反射波段比反射长波长一侧的光的液晶区域的反射波段窄。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于：
上述反射短波长一侧的光的液晶区域的上述反射波段的半高宽小于等于70nm。
6.如权利要求1至5中的任何一项所述的显示装置，其特征在于：
上述第1液晶区域及上述第2液晶区域中的至少一个被封入微封盒中。
7.如权利要求1至5中的任何一项所述的显示装置，其特征在于还包括：
对上述第1液晶区域及上述第2液晶区域施加电场，使上述第1液晶区域及上述第2液晶区域中的至少一个的显示状态发生变化的电极对。
8.如权利要求1至5中的任何一项所述的显示装置，其特征在于还包括：
对上述第1液晶区域施加电场，使上述第1液晶区域的显示状态发生变化的第1电极对；和对上述第2液晶区域施加电场，使上述第2液晶区域的显示状态发生变化的第2电极对。
9.如权利要求1至5中的任何一项所述的显示装置，其特征在于：
上述第1液晶区域的显示状态发生变化的第1电压阈值和上述第2液晶区域的显示状态发生变化的第2电压阈值大致相等。
10.如权利要求1至5中的任何一项所述的显示装置，其特征在于：
还包括由于光的照射而生成电荷的光导电层，
利用由从上述光导电层发出的电荷产生的光照区域和非光照区域之间的电压阈值之差，使上述第1液晶区域或上述第2液晶区域的上述光照区域的显示状态有选择地变化。
11.如权利要求1至5中的任何一项所述的显示装置，其特征在于：
还包括分隔上述第1液晶区域及上述第2液晶区域的由玻璃构成的隔层。
12.如权利要求1至5中的任何一项所述的显示装置，其特征在于：
上述第2液晶区域反射与由上述第1液晶区域反射的圆偏光方向相反的圆偏光。
13.如权利要求1至5中的任何一项所述的显示装置，其特征在于：
还包括分隔上述第1液晶区域及上述第2液晶区域的由膜片构成的隔层。
14.如权利要求13所述的显示装置，其特征在于：
上述第1液晶区域比上述第2液晶区域更靠近观察侧设置，
上述第2液晶区域反射与由上述第1液晶区域反射的圆偏光方向相同的圆偏光，
在上述第2液晶区域的选择反射波长为λ时，透过上述隔层导入到上述第2液晶区域的正常光和异常光的相位差为λ/2的大致奇数倍。
15.如权利要求13所述的显示装置，其特征在于：
上述第1液晶区域比上述第2液晶区域更靠近观察侧设置，
上述第2液晶区域反射与由上述第1液晶区域反射的圆偏光方向相反的圆偏光，
在设定上述第2液晶区域的选择反射波长为λ时，透过上述隔层导入到上述第2液晶区域的正常光和异常光的相位差为λ/2的大致偶数倍。
16.如权利要求1至5中的任何一项所述的显示装置，其特征在于还包括：
以与上述第1液晶区域的选择反射波长大致相等的选择反射波长对光进行反射的第3液晶区域，及
以与上述第2液晶区域的选择反射波长大致相等的选择反射波长对光进行反射的第4液晶区域，且
上述第3液晶区域反射与由上述第1液晶区域反射的圆偏光方向相反的圆偏光，而上述第4液晶区域反射与由上述第2液晶区域反射的圆偏光方向相反的圆偏光。
17.如权利要求1至5中的任何一项所述的显示装置，其特征在于：
通过使上述第1液晶区域和上述第2液晶区域中的任何一个的反射状态变化而显示彩色。
18.如权利要求17所述的显示装置，其特征在于：
上述彩色是蓝色或黄色。
19.一种显示装置的驱动方法，该显示装置具有选择反射波长在480～500nm范围内的第1液晶区域和选择反射波长在580～640nm范围内的第2液晶区域，且将由上述第1液晶区域反射的光和由上述第2液晶区域反射的光进行加法混色来显示颜色，其特征在于：
通过使上述第1液晶区域的显示状态和上述第2液晶区域的显示状态一起变化，进行白显示和黑显示的切换。
20.一种显示装置的驱动方法，该显示装置具有选择反射波长在450～480nm范围内的第1液晶区域和选择反射波长在570～610nm范围内的第2液晶区域，且将由上述第1液晶区域反射的光和由上述第2液晶区域反射的光进行加法混色来显示颜色，其特征在于：
通过使上述第1液晶区域的显示状态固定，使上述第2液晶区域的显示状态变化，进行白显示和蓝显示或黄显示和黑显示的切换。
21.如权利要求20所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
通过使上述第1液晶区域的显示状态变化，对白-蓝显示和黄-黑显示进行切换。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100368905C (zh) * 2001-12-11 2008-02-13 富士通株式会社 显示装置及其驱动方法
AU2003261934A1 (en) * 2003-09-04 2005-03-29 Fujitsu Frontech Limited Ic card
US8199086B2 (en) * 2004-01-28 2012-06-12 Kent Displays Incorporated Stacked color photodisplay
US20060134564A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Eastman Kodak Company Reflective display based on liquid crystal materials
JP5018778B2 (ja) 2006-08-23 2012-09-05 富士通株式会社 表示素子並びにそれを用いた電子ペーパーおよび電子端末
US8228301B2 (en) * 2007-07-31 2012-07-24 Kent Displays Incorporated Multiple color writing tablet
GB2455127B (en) * 2007-11-30 2012-07-25 Hewlett Packard Development Co Reflective display
TW200941076A (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Ind Tech Res Inst Color cholesteric liquid crystal display devices and fabrication methods thereof
US9019318B2 (en) * 2008-10-24 2015-04-28 E Ink California, Llc Driving methods for electrophoretic displays employing grey level waveforms
CN102939559B (zh) * 2010-04-23 2015-05-20 惠普发展公司，有限责任合伙企业 具有背光源的显示器
JP2012063528A (ja) * 2010-09-15 2012-03-29 Fujitsu Ltd 反射型カラー表示素子およびカラー表示装置
US9134561B2 (en) 2011-11-01 2015-09-15 Kent Displays Incorporated Writing tablet information recording device
US9235075B2 (en) 2012-05-22 2016-01-12 Kent Displays Incorporated Electronic display with patterned layer
US9116379B2 (en) 2012-05-22 2015-08-25 Kent Displays Incorporated Electronic display with semitransparent back layer
US10088701B2 (en) 2013-11-01 2018-10-02 Kent Displays Inc. Electronic writing device with dot pattern recognition system
US9851612B2 (en) 2014-04-02 2017-12-26 Kent Displays Inc. Liquid crystal display with identifiers
JP2018097155A (ja) * 2016-12-13 2018-06-21 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 液晶表示装置
CN109521617A (zh) * 2017-09-19 2019-03-26 虹彩光电股份有限公司 显示装置
CN115248518A (zh) * 2021-04-26 2022-10-28 虹彩光电股份有限公司 胆固醇液晶显示装置及其制造方法
CN115248517A (zh) * 2021-04-26 2022-10-28 虹彩光电股份有限公司 胆固醇液晶显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1116003A (zh) * 1993-11-01 1996-01-31 摩托罗拉公司 含有反射型全息光元件的液晶显示器
CN1117594A (zh) * 1993-09-16 1996-02-28 夏普公司 液晶显示装置
JPH10503873A (ja) * 1994-08-09 1998-04-07 ジェイソン・インコーポレーテッド 被覆磁気テープカセットスプリング
CN1188247A (zh) * 1996-10-21 1998-07-22 阿尔卑斯电气株式会社 反射型液晶显示装置
JPH11231339A (ja) * 1998-02-10 1999-08-27 Fuji Xerox Co Ltd 反射型カラー液晶表示素子

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5463482A (en) * 1993-10-18 1995-10-31 Raychem Corporation Liquid crystal composite with droplets of plural chiral nematic materials with different reflection bands
JPH09105900A (ja) * 1995-10-13 1997-04-22 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 光書込み式投写型ディスプレイ装置
US6034752A (en) * 1997-03-22 2000-03-07 Kent Displays Incorporated Display device reflecting visible and infrared radiation
JP3599089B2 (ja) * 1998-11-11 2004-12-08 富士ゼロックス株式会社 多色表示装置
US6317189B1 (en) * 1998-12-29 2001-11-13 Xerox Corporation High-efficiency reflective liquid crystal display
JP2002202526A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Asahi Glass Co Ltd 液晶表示素子
CN100368905C (zh) * 2001-12-11 2008-02-13 富士通株式会社 显示装置及其驱动方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1117594A (zh) * 1993-09-16 1996-02-28 夏普公司 液晶显示装置
CN1116003A (zh) * 1993-11-01 1996-01-31 摩托罗拉公司 含有反射型全息光元件的液晶显示器
JPH10503873A (ja) * 1994-08-09 1998-04-07 ジェイソン・インコーポレーテッド 被覆磁気テープカセットスプリング
CN1188247A (zh) * 1996-10-21 1998-07-22 阿尔卑斯电气株式会社 反射型液晶显示装置
JPH11231339A (ja) * 1998-02-10 1999-08-27 Fuji Xerox Co Ltd 反射型カラー液晶表示素子

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