CN101546084B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种以低功耗实现高对比度的明亮显示的两层结构反射型显示装置。该显示装置的特点为,包括:并设在同一平面内,能在第一~第三着色状态和透光状态之间各自独立切换的第一~第三切换层;分别积层在所述第一~第三切换层上,相对所述第一~第三着色状态的颜色分别具有补色的颜色,而且并设在同一平面内的第一~第三着色层;以及设置在所述第一~第三切换层和所述第一~第三着色层之间,和所述第一~第三切换层独立,能在反射状态和透光状态之间切换的中间层,当所述第一~第三着色状态的颜色混合时就变成无彩色。

Description

显示装置

技术领域

[0001 ] 本发明涉及一种显示装置。 背景技术

[0002] 各种OA设备或便携式终端装置、彩电等所用的液晶显示装置由背光灯和彩色滤光片组成,除了功耗大外,还有在明亮的地方不易看清等显示效果上的问题。因此,人们期盼能开发一种耗电省、显示效果好的反射型彩色显示装置。

[0003] 作为一种实现反射型彩色显示的方法,若使用彩色滤光片则会有显示变暗的问题。作为一种不采用彩色滤光片的彩色显示方法,例如,有对C(青色)、M(洋红色)、Y(黄色)三色主从(Y 7卜* 7卜)型液晶进行三层积层的方法,但是由于难以引出驱动正中液晶层的配线等,因此在制造方法上存在困难。而且,由于三层积层会导致显示装置的厚度和重量增加,因此这种方法不实用。

[0004] 另一方面,在专利文献1中,提出一种将原色主从液晶区域和与其为补色关系的主从液晶区域进行组合构成的两层结构的彩色显示的液晶单元。但是,在这种结构中,在对比度和亮度等显示性能上仍有尚待改进的余地。

[0005] 专利文献1 :日本特開平8486215号公報

发明内容

[0006] 本发明要解决的问题

[0007] 本发明提供一种能以低功耗,实现高对比度的、明亮地显示的两层结构反射型显示装置。

[0008] 解决问题用的手段

[0009] 根据本发明的一个方面,能提供一种显示装置,其特点为,

[0010] 该显示装置具有:可在第一着色状态和透光状态之间切换的第一切换层;与所述第一切换层并设在同一平面,并和所述第一切换层独立可在第二着色状态和透光状态之间切换的第二切换层;与所述第一切换层并设在同一平面,并和所述所述第一切换层及第二切换层独立可在第三着色状态和透光状态之间切换的第三切换层;积层于所述第一切换层,相对所述第一着色状态的颜色具有补色的颜色的第一着色层;与所述第一着色层在同一平面内,积层于所述第二切换层,相对所述第二着色状态的颜色具有补色的颜色的第二着色层;与所述第一着色层在同一平面内,积层于所述第三切换层,相对所述第三着色状态的颜色具有补色的颜色的第三着色层;以及设置在所述第一切换层和所述第一着色层之间、所述第二切换层和所述第二着色层之间、及所述第三切换层和所述第三着色层之间,和所述第一切换层、所述第二切换层、及所述第三切换层独立,可在反射状态和透光状态之间切换的中间层,若将所述第一着色状态的颜色、所述第二着色状态的颜色、和所述第三着色状态的颜色混合,则变成无彩色。

[0011] 根据本发明,能提供一种以低功耗,实现高对比度的、明亮地显示的两层结构反射型显示装置。 附图说明

[0012] 图1是举例表示本发明第一实施方式的显示装置的构成的示意性截面图。

[0013] 图2是举例表示本发明第一实施方式的显示装置的动作状态的示意性截面图。

[0014] 图3是举例表示本发明第一实施方式的显示装置的特性的示意图。

[0015] 图4是举例表示比较例的显示装置的示意性截面图。

[0016] 图5是举例表示本发明第一实施方式的其他显示装置构成的示意性截面图。

[0017] 图6是举例表示本发明第二实施方式的显示装置构成的示意性截面图。

[0018] 图7是举例表示本发明第二实施方式的其他显示装置构成的示意性截面图。

[0019] 图8是举例表示本发明第三实施方式的显示装置构成的示意性立体图。

[0020] 图9是举例表示本发明第三实施方式的显示装置的构成的示意性截面图。

[0021] 图10是举例表示本发明第三实施方式的其他显示装置的构成的示意性截面图。

[0022] 图11是举例表示本发明第三实施方式的其他显示装置的构成的示意性截面图。

[0023] 图12是举例表示本发明第三实施方式的其他显示装置的构成的示意性截面图。

[0024] 图13是举例表示本发明第三实施方式的其他显示装置的构成的示意性截面图。

[0025] 图14是举例表示本发明第三实施方式的其他显示装置的构成的示意性截面图。

[0026] 图15是举例表示本发明第四实施方式的显示装置构成的示意性截面图。

[0027] 图16是举例表示本发明第四实施方式的其他显示装置的构成的示意性截面图。

[0028] 图17是举例表示本发明第四实施方式的其他显示装置构成的示意性截面图。

[0029] 标号说明

[0030] 10,11,20,21,30 〜35,40 〜42,90 显示装置

[0031] 101第一副像素

[0032] 102第二副像素

[0033] 103第三副像素

[0034] 105 像素

[0035] 110第一显示层

[0036] 111,511 第一切换层

[0037] 112,512 第二切换层

[0038] 113,513第三切换层

[0039] 117 第一基板

[0040] 119第一密封层

[0041] 121第一开关元件

[0042] 122第二开关元件

[0043] 123第三开关元件

[0044] 131第一像素电极

[0045] 132第二像素电极

[0046] 133第三像素电极

[0047] 140 隔壁

6[0048] 210第二显示层(中间层)

[0049] 211,611第四切换层

[0050] 212,612第五切换层

[0051] 213,613第六切换层

[0052] 214第七切换层

[0053] 217 第二基板

[0054] 219第二密封层

[0055] 221第四开关元件

[0056] 222第五开关元件

[0057] 223第六开关元件

[0058] 224第七开关元件

[0059] 231第四像素电极

[0060] 232第五像素电极

[0061] 233第六像素电极

[0062] 234第七像素电极

[0063] 240,241 反射层

[0064] 310着色层

[0065] 311第一着色层

[0066] 312第二着色层

[0067] 313第三着色层[0068] 410中间构件

[0069] 411第一对向电极

[0070] 412第二对向电极

[0071] 660反射层

[0072] 710光束控制层

[0073] 711 第一主面

[0074] 712 第二主面

[0075] 721第一光束控制层

[0076] 722第二光束控制层

[0077] 723第三光束控制层

具体实施方式

[0078] 下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

[0079] 又,附图为示意性的,各部分的厚度和宽度的关系、各部分间的大小比例等未必与实际的相同。又,即使在表示相同的部分的情况下,有时也可根据附图而表示不同的尺寸和比例。

[0080] 又,在本发明说明书和附图中,与之前附图相关并与前述的要素相同的要素采用相同的标号,并择情省略详细的说明。

[0081](第一实施方式)[0082] 图1是举例表示本发明第一实施方式的显示装置的结构的示意性截面图。

[0083] 如图1所示,本发明第一实施方式的显示装置10具有第一显示层110、着色层 310、和设置在两者之间的第二显示层(中间层)210。

[0084] 第一显示层110具有并设在第一显示层110面内的第一切换层111、第二切换层 112、和第三切换层113。而且,第一显示层110例如可使用主从型液晶。例如,第一切换层 111在青色(C)和透明(透光状态)之间切换,第二切换层112在洋红色(M)和透明之间切换,第三切换层113在黄色(Y)和透明之间切换。这样,这些切换可互相独立地执行。

[0085] 又,若第一〜第三着色层111〜113着色状态的颜色混合,则成为无彩色。又,上述中,各切换层的着色状态的颜色可以相互替代。

[0086] 例如,作为第一〜第三切换层111〜113,可采用在具有负介电各向异性的液晶中分别混入呈现Y,M, C色的双色性染料的主从型液晶,并在无外加电压的状态下相对于该层在垂直方向上取向,在外加电压的状态下从垂直方向向着与该层平行方向排列的液晶层。 在这种情况下,在对第一〜第三切换层111〜113施加阈值电压及其以上的电压时,分别呈现C,M, Y的着色,未施加电压时就变成透明。

[0087] 另一方面,在第二显示层210,例如,可采用高分子分散型液晶(PDLC : PolymerDispersed Liquid Crystal)禾口高分子网络型液晶(PNLC :Polymer Network Liquid Crystal)等混合高分子与液晶的层。即,第二显示层210在透明(透光状态)和光散射,即反射状态(白色)之间进行切换。

[0088] 图1举例示出的显示装置10中,第二显示层210具有并设在与第二显示层210平行的平面,并积层于与所述第一切换层111、第二切换层112、和第三切换层113对应的位置的第四切换层211、第五切换层212、和第六切换层213。而且,例如,在不对第四〜第六切换层211〜213施加电压的情况下,呈现反射状态的白色,若施加电压则呈现透明(透光状态)。

[0089] 也就是说,显示装置10中,第二显示层210具有:设置在第一切换层111和第一着色层311之间,能在反射状态和透光状态之间切换的第四切换层211 ;设置在第二切换层 112和第二着色层312之间,能在反射状态和透光状态之间切换并与第四切换层211独立的第五切换层212 ;以及设置在第三切换层113和第三着色层313之间,能在反射状态和透光状态之间切换并与第四切换层211和第五切换层212独立的第六切换层213。

[0090] 又,如以后所述,第四〜第六切换层211〜213可未必是三个独立的切换层,第二显示层210可以由第四〜第六切换层形成一个的切换层(以后将阐述的第七切换层214) 构成。

[0091] 又,着色层310可采用各种油墨或涂料等。着色层310具有:并设在同一平面内, 分别设置于与上述第一切换层111、第二切换层112、及第三切换层113对应的位置的第一着色层311 ;第二着色层312 ;以及第三着色层313。例如,第一着色层311为红色(R),第二着色层312为绿色(G),第三着色层313为蓝色(B)。即,第一着色层311的颜色为第一切换层111的颜色的补色,第二着色层312的颜色为第二切换层112的颜色的补色,第三着色层313的颜色为第三切换层113的颜色的补色。

[0092] 又,最好第一〜第三着色层311〜313在着色的同时,通过使其具有反射性,可提高显示装置10的显示亮度。此时,镜面反射性好、漫反射性也好,但,如果降低镜面反射性并提高漫反射性,可防止显示装置周围的光和图像的映入,并可以高效地将周围的光用于显示。即,第一〜第三着色层311〜313可具有漫反射性。又,第一〜第三着色层311〜 313的与第二显示层210相反一侧可设置图中未示出的反射层,此时,该反射层具有漫反射性。

[0093] 也就是说,本发明的显示装置具有:可在第一着色状态和透光状态之间切换的第一切换层111 ;并设于和第一切换层111在同一平面内,可与第一切换层111独立在第二着色状态和透光状态之间切换的第二切换层112 ;以及并设于和与第一切换层111在同一平面内,可与第一切换层111和第二切换层112独立在第三着色状态和透光状态之间切换的第三切换层113。

[0094] 而且,还具有:积层设置于第一切换层111,并具有相对第一着色状态的颜色为补色的第一着色层311 ;和第一着色层311在同一平面内,积层设置于第二切换层112,并具有相对第二着色状态的颜色为补色的第二着色层312 ;以及和第一着色层311在同一平面内, 积层设置于第三切换层113,并具有相对第三着色状态的颜色为补色的第三着色层313。

[0095] 还具有:设置在第一切换层111和第一着色层311之间、第二切换层112和第二着色层312之间、和第三切换层113和第三着色层313之间,与第一切换层111、第二切换层112、和第三切换层113独立,并可在反射状态和透光状态间切换的中间层(第二显示层 210)。

[0096] 而且,若第一着色状态的颜色、第二着色状态的颜色、和第三着色状态的颜色混合,则就变成无彩色。

[0097] 这样,显示装置10具有积层着第一显示层110和第二显示层的两层切换层的两层结构,并具有其与着色层310组合的结构。而且,如以上举例示出的,通过分别控制对第一〜第三切换层111〜113的外加电压和对第四〜第六切换层211〜213的外加电压,利用第一〜第三切换层111〜113的着色或透明状态,以及第四〜第六切换层211〜213的白色或透明状态的组合,从而可显示各种颜色。又,以下,为便于说明,虽以着色和透明的双值状态和白色和透明的双值状态为例进行说明,但还可以分别设置它们的中间状态,显示各种中间色。

[0098] 将第一切换层111,第四切换层211和第一着色层311积层而成的部分作为第一副像素101。又,将第二切换层112,第五切换层212和第二着色层312积层而成的部分作为第二副像素102。并且,将第三切换层113,第六切换层213和第三着色层313积层的成的部分作为第三副像素103。而且由第一副像素101,第二副像素102和第三副像素103构成 1个像素105。

[0099] 又,第一〜第三副像素101〜103的面积可相同。S卩,第一〜第三副像素101〜 103分别具有像素105的面积的1/3。

[0100] 图2是举例表示本发明第一实施方式的显示装置的动作状态的示意性截面图。

[0101] 该图中,第一〜第三切换层111〜113中的文字[C],[M],[Y]分别表示第一〜第三切换层111〜113着色成青色(C),洋红色(M)和黄色(Y),在未标有这些文字的情况下, 则表示透明状态。又,第四〜第六切换层211〜213中的文字[W]表示白色的状态,在未标有该文字的情况下,表示透明状态。

[0102] 如图2(a)所示,第一显示层110的第一〜第三切换层111〜113均为透明,而且,第二显示层210的第四〜第六切换层211〜213为白色状态。此时,由于第一显示层110 为透明,显示装置10的观看者,看到第二显示层210。第二显示层210散射来自外部(图中纸面的上面方向)的入射光,以高反射率实际上均勻地漫反射周围的光,因而可显示白色。 这样,显示装置10可显示明亮的白色。

[0103] 另一方面,如图2(b)所示,使第一显示层110的第一〜第三切换层111〜113分别为C,M和Y的着色状态,而且,使第二显示层210的第四〜第六切换层211〜213为透明状态。此时,观看者就将第一显示层110的颜色和在其背面设置的着色层310的颜色重合起来观看。这样,由于第一显示层的第一〜第三切换层111〜113和与第一〜第三切换层 111〜113 —一对应的第一〜第三着色层311〜313为互为补色的关系,利用第一〜第三切换层111〜113和第一〜第三着色层311〜313,吸收可见光所有波长区域的光,显示黑色。这样,显示装置10可以显示浓浓的黑色,并显示高对比度。

[0104] 又,图2(a)举例示出的白色显示,和图2(b)举例示出的黑色显示,可以分别切换成第一〜第三副像素101〜103各副像素。通过这样,显示装置10在显示黑白图像的时候, 可进行高分辨率显示。即,例如,采用RGB彩色滤光片,在用RGB三个副像素构成一个像素的显示装置中,在显示白色和黑色的情况下,对每一个由三个副像素构成的像素进行黑白显示。对此,本实施方式的显示装置10在各个第一〜第三副像素101〜103处显示白色和黑色,在显示白色和黑色的情况下,能对一个像素以三倍的高分辨率进行显示。

[0105] 图2(c)〜(η)举例示出显示装置10中显示各种颜色时的动作状态。即,图2(c), (d)分别对应显示红色(R),图2(e),(f)分别对应显示绿色(G),图(g),(h)分别对应显示蓝色(B),图(i),(j)分别对应显示黄色(Y),图2 (k),(1)分别对应显示洋红色(M),图 2(m), (η)分别对应显示青色(C)。如这些图中所示,本实施方式的显示装置10中,在显示红色(R),绿色(G),蓝色⑶,黄色(Y),洋红色(M)和青色(C)时,都分别采用两个动作状态。

[0106] 例如,如图2(c)所示的,通过使得第一显示层110的第一切换层111和第二显示层210的第四切换层211为透明,观看者能观看到第一着色层311 (R)。从而呈现出R色。 接着,第一显示层110的第二切换层112(Μ)和第三切换层113(Υ)着色,使其下的第二显示层210的第五切换层212和第六切换层213为白色。通过这样,利用第一显示层110的M 色和Y色的混合呈现R色。这样利用图2(c)举例示出的动作状态可显示R色。此时显示的颜色为亮度很高的R色。

[0107] 另一方面,如图2(d)所示的,通过使得第一显示层110的第一切换层111和第二显示层210的第四切换层211为透明,观看者看到第一着色层311 (R)。通过这样呈现R色。 然后对第一显示层110的第二切换层112和第三切换层113进行着色,使第二显示层210的第五切换层212和第六切换层213为透明。通过这样,透过第二切换层112(Μ)和第三切换层113(Υ)的光被第二着色层312(G)和第三着色层(B)吸收变成黑色的状态。也就是说, 第一副像素101呈现R色。由第二,第三副像素102,103呈现黑色。结果,显示为R色。此时的R色为色度高的R色。

[0108] 这样,本实施方式的显示装置10利用上述两个动作状态,可显示亮度高的R色和色度高的R色。

[0109] 同样的,如图2(e)所示的,通过使第一切换层111为着色状态,第四切换层211为

10白色状态可得到C色。然后,通过使得第二切换层112为透明状态,第五切换层212为透明状态可得到G色。接着,通过使得第三切换层113为着色状态,第六切换层213为白色的状态,从而可得到Y色。其结果,在由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105中,合成这些颜色,可显示亮度高的G色。

[0110] 接着,如图2(f)所示,通过使第一切换层111为着色状态,第四切换层211为透明状态可得到黑色状态。然后,通过使第二切换层112和第五切换层212为透明状态可得到G 色。接着,通过使第三切换层113为着色状态,第六切换层213为透明状态,从而可得到黑色的状态。其结果,在由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105中,合成这些颜色, 可显示色度高的G色。

[0111] 同样,如图2(g)所示,通过使第一切换层111为着色状态,第四切换层211为白色的状态可得到C色。然后,通过使第二切换层112为着色状态,第五切换层212为白色的状态可得到M色。接着,通过使第三切换层113和第六切换层213为透明状态,从而可得到B 色。其结果,在由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105中,合成这些颜色,可显示亮度高的B色。

[0112] 接着,如图2(h)所示的,通过使第一切换层111为着色状态,第四切换层211为透明状态可得到黑色的状态。然后,通过使第二切换层112为着色状态,第五切换层212为透明状态可得到黑色的状态。接着,通过使第三切换层113和第六切换层213为透明状态,从而可得到B色。其结果,在由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105中,合成这些颜色,可显示色度高的G色。

[0113] 同样,如图2 (i)所示,通过使第一切换层111和第四切换层211为透明状态可得到R色。然后,通过使第二切换层112和第五切换层212为透明状态可得到G色。接着,通过使第三切换层113为着色状态,第六切换层213为白色的状态,从而可得到Y色。其结果,在由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105中,合成这些颜色,可显示亮度高的 Y色。

[0114] 接着,如图2(j)所示的,通过使第一切换层111为着色状态,第四切换层211为透明状态可得到黑色的状态。然后,通过使第二切换层112为着色状态,第五切换层212为透明状态可得到黑色的状态。接着,通过使第三切换层113为着色状态,第六切换层213为白色状态,从而可得到Y色。其结果,在由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105中, 合成这些颜色,可显示色度高的Y色。

[0115] 同样,如图2 (k)所示,使第一切换层111和第四切换层211为透明状态可得到R 色。然后,通过使第二切换层112为着色状态,第五切换层212为白色的状态可得到M色。 接着,通过使第三切换层113和第六切换层213为透明状态,从而可得到B色。其结果,在由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105中,合成这些颜色,可显示亮度高的M色。

[0116] 接着,如图2(1)所示,通过使第一切换层111为着色状态,第四切换层211为透明状态可得到黑色的状态。然后,通过使第二切换层112为着色状态,第五切换层212为白色的状态可得到M色。接着,通过使第三切换层113为着色状态,第六切换层213为透明状态, 从而可得到黑色的状态。结果,在由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105中,合成这些颜色,可显示色度高的M色。

[0117] 同样,如图2(m)所示,通过使第一切换层111为着色状态,第四切换层211为白色的状态可得到C色。然后,通过使第二切换层112和第五切换层212为透明状态可得到 G色。接着,通过使第三切换层113和第六切换层213为透明状态,从而可得到R色。其结果,在由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105中,合成这些颜色,可显示亮度高的 C色。

[0118] 接着,如图2(n)所示,通过使第一切换层111为着色状态,第四切换层211为白色的状态可得到C色。然后,通过使第二切换层112为着色状态,第五切换层212为透明状态可得到黑色的状态。接着,通过使第三切换层113为着色状态,第六切换层213为透明状态从而可得到黑色的状态。其结果,在由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105中,合成这些颜色,可显示色度高的C色。

[0119] 这样,在本实施方式的显示装置10中,就可利用两个动作状态分别显示R,G,B,C, M和Y各种颜色。

[0120] 图3是举例表示本发明第一实施方式的显示装置的特性的示意图。

[0121] 即图3(a)〜(c)分别举例表示在图2(c)所示的显示状态下,第一副像素101,第 2副像素102,和第三副像素103的反射特性。图3(d)举例表示在图2(c)所示的显示状态下,第一〜第三副像素101〜103组成的像素105的合成反射特性。而图3(e)举例表示在图2(d)所示的显示状态下,第一〜第三副像素101〜103组成的像素105的合成反射特性。

[0122] 这些图中,横轴表示波长,纵轴表示反射率。又,这些反射特性均为理想状态,模式地表示。

[0123] 如图3(a)所示,在图2(c)举例示出的动作状态下,第一副像素101的反射特性为第一着色层311的颜色即R色。此时,第一副像素101的面积为一个像素105的1/3,因此, 在对一个像素观察时,第一副像素101的反射特性为,R色波长领域的反射率为33%,B色和G色波长领域的反射率为零。

[0124] 又,如图3(b)所示,在图2(c)举例示3 δ的动作状态下,第二副像素102的反射特性为第二切换层112的M色特性。在对一个像素观察时,反射特性为:Β色和R色波长领域的反射率为33%,G色波长领域的反射率为零。

[0125] 又,如图3(c)所示,在图2(c)举例示出的动作状态下,第三副像素103的反射特性为第三切换层113的Y色特性。在对一个像素观察时,反射特性为:G色和R色波长领域的反射率为33%,B色波长领域的反射率为零。

[0126] 这样,在图2(c)举例示出的动作状态下,第一〜第三副像素101〜103分别为R 色,M色和Y色,各副像素都反射R色波长领域的光。

[0127] 结果,如图3(d)所示,所述第一〜第三副像素101〜103的反射特性合成后的一个像素105的合成反射特性为R色波长领域的反射率100%。而在B色和G色波长领域,第二副像素102和第三副像素103根据其反射特性,反射率约为33%。

[0128] 也就是说,本实施方式的显示装置10在图2 (C)举例示出的动作状态下,与R色波长领域的反射率有关,构成一个像素的三个副像素都着色成R色时变成相同的反射率,并能实现明亮的显示。此时显示的亮度接近将Y,M,C三层液晶层积层在一起的三层积层结构的显示装置的亮度,虽然显示装置10是两层结构,但是能显示可与三层结构显示装置媲美的明亮的R色。

[0129] 另一方面,在图2(d)的动作状态下,第一副像素101的反射特性为第一着色层311的颜色即R色。也就是,第一副像素101的反射特性在R色波长领域的反射率为33%,在B 色和G色波长领域的反射率为零。而且,第二副像素102通过第二切换层112(M色)和第二着色层312(G色)的合成,显示为黑色。同样,第三副像素103合成第三切换层113(Y色) 和第三着色层313 (B色),显示为黑色。

[0130] 其结果,如图3 (e)所示,在图2 (d)的动作状态下,由第一〜第三副像素101〜103 组成的像素105的合成反射特性是:在R色波长领域的反射率大约为33%,B色和G色的波长领域的反射率为零。

[0131] 也就是说,与图3(d)举例示出的图2(c)的动作状态下的反射特性相比,可显示亮度较低的,仅在R色波长领域具有反射率的色度高的R色。

[0132] 这样,根据本实施方式的显示装置10,可获得如图3 (d)所示的亮度高的R色,和如图3(e)所示的色度高的R色。

[0133] 同样的,如图2(e)〜(η)举例所示,关于G色、B色、Y色、M色、和C色,也能分别进行亮度高的显示,以及色度高的显示。

[0134] 又,通过将第一〜第三的副像素101〜103的第一〜第三切换层111〜113的着色和透明之间的中间状态,和第四〜第六切换层211〜213的白色状态和透明状态之间的中间状态分别组合,可显示各种中间色。

[0135](比较例)

[0136] 图4是举例表示比较例的显示装置构成的示意性截面图。

[0137] 如图4所示,比较例的显示装置90是一种具有第一显示层510、和第二显示层610 两层结构的显示装置。

[0138] 而且,第一显示层510和第二显示层610两者都是用主从型液晶。即第一显示层 510的第一切换层511为R色主从液晶层,第二切换层512为G色主从液晶层,第三切换层 513为B色主从液晶层。而第二显示层610的第四切换层611为C色主从液晶层,第五切换层612为M色主从液晶层,第六切换层613为Y色主从液晶层。

[0139] 第一副像素101由第一切换层511和第四切换层611构成,第二副像素102由第二切换层512和第五切换层612构成,第三副像素103由第三切换层513和第六切换层613 构成。

[0140] S卩,在第一〜第三副像素101〜103的各副像素中中,第一显示层510和第二显示层610彼此之间为补色关系。而且第一〜第六切换层511〜513,611〜613分别在着色状态和透明状态之间切换。

[0141] 第二显示层610的背面(与第一显示层510相反的一侧)的面上,设置例如白色的有散射性的反射层660。

[0142] 利用这样的构成,比较例的显示装置90可显示各种颜色。

[0143] S卩,若使第一〜第六切换层511〜513,611〜613都为着色状态,则得到黑色状态。若第一〜第六切换层511〜513,611〜613都为透明状态,则可观看到背面的反射层 660,可以认为:理想的状态是显示白色状态。

[0144] 并且,例如,使第四〜第六切换层611〜613都为透明状态,第一〜第三切换层 511〜〜513都为着色状态,可显示R,G和B色、及其中间色调。又,通过使第一〜第三切换层511〜513都为透明状态,第四〜第六切换层都为着色状态,可显示C,M和Y色,及其中间色调。另外,通过使第一〜第三切换层511〜513的着色状态,第四〜第六切换层611〜 613的着色状态进行组合可显示各种颜色。

[0145] 此时,在第一〜第六切换层511〜513,611〜613所用的主从液晶层序参数(才一夕'一^,^ 一夕)的提高上有限制,因此,在主从液晶层的透明状态下,相比着色状态, 颜色要浅,而且有颜色残留(色残0 )。

[0146] 也就是说,第一显示层510的第一〜第三切换层511〜513即使在透明状态下仍有颜色残留。又,第二显示层610的第四〜第六切换层611〜613即使在透明状态下仍有颜色残留。

[0147] 因此,在这些第一显示层110和第二显示层210积层在一起的情况下,这些残留的颜色互相相补,着色变浓,因此,即使,第一〜第六切换层511〜513,611〜613都在透明状态,实际还是有残留的颜色,这些作为着色观看,便不能显示明亮的白色状态,即,变成灰暗的显示。

[0148] 又,在上述中,将第一〜第三切换层511〜513分别作为C,M,Y的着色和透明的切换层,将第四〜第六切换层611〜613分别作为R,G,B的着色和透明的切换层,在这种情况下,由于使用两层主从液晶,所以上述颜色残留问题依旧同样地发生。

[0149] 对此,本发明的显示装置10虽然采用与比较例相同的两层结构,但是还只在第一显示层Iio上采用主从液晶层,在第二显示层210上采用高分子分散性液晶。S卩,具有上述颜色残留问题的主从液晶层仅为一层,因此,可以将颜色残留问题控制在实际使用允许的范围内。通过这样,可显示比比较例更加明亮的白色状态。这样,显示装置10可使反射率 (高亮度)的白色,和高对比度(高吸光度)的黑色两者兼而有之,并可获得实质上与三层积层结构的显示装置相同的颜色再现范围。

[0150] 这样,根据本发明的显示装置10,能提供一种以低功耗,实现高对比度的、显示明亮的两层结构的反射型显示装置。

[0151] 又,作为第一显示层110,虽然例举了使用主从型液晶层的例子,但是并不限于此, 只要能在着色状态和透明状态间切换便可,第一显示层还可以使用例如电涌动,电子粉流体,电润湿等各种形式的电光学层。

[0152] 又,作为第二显示层210,虽然例举了使用高分子分散型液晶层的例子,但是并不限于此,只要能在反射状态和透明状态间切换即可。例如,可使用通过混合微粒子的液晶的,呈现出在无外加电压时为散射性在外加电压时为透光性的液晶层。又,还可使用根据微小的多个电极的外加电压使液晶在微小空间不同方向排列的衍射晶格型液晶层。又,除了这些液晶外,还可使用电涌动,电子粉流体,电润湿等各种形式的电光学层。

[0153] 图5是举例表示本发明第一实施方式的其他显示装置的构成的示意性截面图。

[0154] 如图5所示,本发明第一实施方式的显示装置11,对比图1举例示出的显示装置 10,其第一〜第三切换层111〜113和第一〜第三着色层311〜313的颜色不同。也就是说,第一切换层在R色和透明之间切换,第二切换层在G色和透明之间切换,第三切换层113 在B色和透明之间切换。而且第一着色层311为C色,第二着色层312为M色,第三着色层 313为Y色。其他,因与显示装置10相同,故其说明省略。

[0155] 在显示装置11中,使第一〜第三切换层111〜113都为透明,而且第四〜第六切换层211〜213都为白色状态,通过这样,可显示明亮的白色。又,使第一〜第三切换层111〜113分别为R,G和B的着色状态,而且,第二显示层210的第四〜第六切换层211〜 213为透明状态,通过这样,可表现浓浓的黑色、显示高对比度。

[0156] 又,可根据第一〜第三切换层111〜113和第四〜第六切换层211〜213的状态可显示各种颜色。此时的颜色,如已对显示装置10所说明那样,对于相同的颜色可显示亮度高的颜色和色度高的颜色。并且此时亮度高的颜色可与三层结构的显示装置的亮度媲美。

[0157] 这样,根据本实施方式的其他显示装置11,也可提供一种以低功耗,实现高对比度的、显示明亮的两层结构反射型显示装置。

[0158] 这样,第一〜第三切换层111〜113各自着色状态的颜色,在将它们混合时可为无彩色。还有,如上所述,由于第一〜第三着色层311〜313的颜色分别对于第一〜第三切换层111〜113的着色状态的颜色为补色关系,因此,在改变第一〜第三切换层111〜113的颜色时,可使第一〜第三着色层311〜313的颜色也随着变化。

[0159](第二实施方式)

[0160] 图6是举例表示本发明第二实施方式的显示装置的构成的示意性截面图。

[0161] 如图6所示,本发明第二实施方式的显示装置20,相对图1举例示出的显示装置 10,其第二显示层210的第四〜第六切换层211〜213成为一个切换层即第七切换层214。 其他组成均与显示装置10相同,故其说明省略。

[0162] 在显示装置20中,使第一〜第三切换层111〜113都为透明,且,第七切换层214 为白色状态,通过这样,可显示明亮的白色。另外,使第一〜第三切换层111〜113分别为 C,M和Y的着色状态,而且,第七切换层214为透明状态,通过这样,可表现浓浓的黑色、显示高对比度。

[0163] 又,如上所述,显示装置10中,由于第四〜第六切换层211〜213可相互独立切换,所以第一〜第三副像素101〜103各自可独立地为白色或黑色,并能作高分辨率的黑白显示。对此,显示装置20,因第二显示层210由一层切换层即第七切换层214构成,因此,其黑白的显示,就在每个由第一〜第三副像素101〜103构成的像素105上进行。因此,相比显示装置10,显示装置20在显示黑白时的分辨率降低。但是,显示装置10中,对于一个像素105,需要三组驱动第四〜第六切换层211〜213的电极或开关元件,与此相比因为显示装置20对于一个像素仅需要一组电极或开关元件等,所以具有制造方便的优点。

[0164] 本实施方式的显示装置20虽然为两层结构,但是能实现可与三层结构的显示装置媲美的明亮的白色和浓浓的黑色。

[0165] 这样,根据本实施方式的其他显示装置20,能提供一种以低功耗,实现高对比度的、显示明亮的两层结构的反射型显示装置。

[0166] 图7是举例表示本发明第二实施方式的其他显示装置的构成的示意性的截面图。

[0167] 如图7所示,本发明的第二实施方式的显示装置21,对比图6举例示出的显示装置20,其第一〜第三切换层111〜114和第一〜第三着色层311〜313的颜色不同。艮口, 第一切换层111在R色和透明之间切换,第二切换层112在G色和透明之间切换,第三切换层113在B色和透明之间切换。而且,第一着色层311为C色,第二着色层312为M色,第三着色层313为Y色。其他均与显示装置20相同,故其说明省略。

[0168] 在显示装置21中,使第一〜第三切换层111〜113都为透明,而且,使第七切换层 214为白色状态,通过这样,可显示明亮的白色。又,使第一〜第三切换层111〜113分别为

15R,G和B色的着色状态,而且,第七切换层214为透明状态,通过这样,可表现浓浓的黑色, 显示高对比度。在显示装置21中,虽然是两层结构,但是可实现与三层结构媲美的明亮的白色和浓浓的黑色。

[0169] 又,根据第一〜第三切换层111〜113和第七切换层214的状态可显示各种颜色。

[0170] 这样,根据本实施方式的其他显示装置21,可提供一种以低功耗,实现高对比度的、显示明亮的两层结构的反射型显示装置。

[0171](第三实施方式)

[0172] 图8是举例表示本发明第三实施方式的显示装置的结构的示意性立体图。

[0173] 如图8所示,在本实施方式的显示装置30中,由所述第一〜第三副像素101〜103 形成一个像素105,并且多个该像素105呈矩阵状并排设置。通过这样,可获得能够显示任意字符或图像的矩阵型显示装置。

[0174] 又,像素105中的第一〜第三副像素101〜103的排列顺序在其他像素105中也一样地保持,配置第一〜第三副像素101〜103。S卩,如图8中举例所示,各像素105中,第一副像素101的旁边并排设置第二副像素102,第二副像素102的与第一副像素101相反一侧旁边并排设置第三副像素103。在特定的像素105的第三副像素103的旁边,并排设置在该特定像素的第三副像素103 —侧的旁边并排邻接的像素106的第一副像素101。

[0175] 又,在图8举例示出的显示装置30中,第二显示层210具有可相互独立切换的第四〜第六切换层211〜213,但如上所述,第二显示层210也可以是能对各像素105在反射状态和透明状态之间进行切换的第七切换层。

[0176] 图9是举例表示本发明的第三实施方式的显示装置的构成的示意性截面图。

[0177] S卩,图9举例表示本发明第三实施方式的显示装置的主要部分。

[0178] 如图9所示,在显示装置30中,第一基板117的上表面(该图纸面的下侧一面), 设置着第一像素电极131和与其连接的开关元件121、第二像素电极132和与其连接的开关元件122、及第三像素电极133和与其连接的第三开关元件123.

[0179] 第一基板117可采用具有透光性的例如玻璃基板。但是并不限于此,也可使用具有透光性的树脂材料等。

[0180] 第一〜第三像素电极131〜133可使用ITO Qndium Tin Oxide铟锡氧化物)等透明电极。又,第一〜第三开关元件121〜123可使用,例如作为激活层的无定形硅或多晶硅、微结晶硅等薄膜晶体管。

[0181] 第一基板117的第一〜第三像素电极131〜133侧设置中间构件410。中间构件 410例如可采用具有透光性的玻璃基板,也可采用具有透光性的树脂材料。又,可采用后述的具有绝缘性的薄膜。

[0182] 在中间构件410的与第一基板117相对的一侧设置着第一对向电极411。第一对向电极411可采用具有透光性的材料例如ΙΤ0。

[0183] 第一基板117的第一〜第三像素电极131〜133和第一对向电极411之间分别设置第一〜第三切换层111〜113.第一〜第三切换层111〜113可如以上所述,采用例如C, M,Y三色组合的主从型液晶层。如图9举例所示的显示装置30中,第一〜第三切换层111〜 113互相之间,设置将其分别隔开的隔壁140,在被隔壁140隔开的与第一〜第三像素电极 131〜133对应的位置上设置各种颜色的主从液晶层。[0184] 由此,根据通过第一〜第三开关元件121〜123施加到第一〜第三像素电极 131〜133的电位,和第一对向电极411之间的电位差(电压),将电压加在第一〜第三切换层111〜113的主从液晶层上,第一〜第三切换层111〜113分别独立地能在着色状态和透光状态之间切换。

[0185] 又,在第一〜第三切换层111〜113中,主从液晶层的介电各向异性和没有施加电压时液晶分子排列的组合为任意的,可在各种颜色的着色状态和透光状态之间切换。

[0186] 又,中间构件410的与第一对向电极411相反的面上设置着第二对向电极412。对于第二对向电极412也可使用具有透光性的ΙΤ0。

[0187] 而且,还与第二对向电极412相对设置第二基板217。第二基板217可使用具有透光性的例如玻璃基板。但是,并不限于此,还可采用具有透光性的树脂材料等。再如以后所述,第二基板217还可使用不透光的基板。

[0188] 第二基板217的第二对向电极412—侧设置着第四像素电极231、和与其连接的第四开关元件221、第五像素电极232、和与其连接的开关元件222、以及第六像素电极233、和与其连接的第六开关元件223。

[0189] 在第四〜第六像素电极231〜233中,可采用ITO等透明电极。又,第四〜第六开关元件211〜223可采用作为激活层的使用无定形硅或多晶硅,微结晶硅等的薄膜晶体管。 第四〜第六像素电极231〜233分别设置在与第一〜第三像素电极131〜133的面内位置对应的位置。

[0190] S卩,显示装置30再具有第一基板117和与第一基板相对设置的第二基板217。而且,第一〜第三开关元件121〜123和第一〜第三像素电极131〜133设置在第一基板117 的与第二基板217相对的面上。并且,第四开关元件221〜223和第四〜第六像素电极 231〜233设置在第二基板217的与第一基板117相对的面上。

[0191] 第四〜第六像素电极231〜233和第二对向电极412各自之间设置例如高分子分散液晶层。但是,本发明并不限于此,如以上所述,还可采用在反射状态和透光状态之间切换的各种电光学层。

[0192] 通过这样,根据通过第四〜第六开关元件221〜223施加到第四〜第六像素电极 231〜233的电位和第二对向电极412之间的电位差(电压),将电压加在第四〜第六切换层211〜213的高分子分散液晶层上,第四〜第六切换层211〜213能分别独立地在反射状态和透光状态之间切换。又,第四〜第六切换层211〜213能与第一〜第三切换层独立地分别进行切换。

[0193] 在第二基板217的与第二对向电极412相反一侧的表面上与第一〜第三切换层 111〜113各个位置对应的位置处设置第一〜第三着色层311〜313。

[0194] 如上所述,第一〜第三着色层311〜313分别具有与第一〜第三切换层111〜113 的着色状态的颜色为补色的颜色,此时,第一〜第三着色层311〜313分别为R,G,B的颜色。第一〜第三着色层311〜313例如能利用胶版印刷或喷墨印刷等印刷法,转印法,或光刻法等各种方法,设置例如含有染料或颜料的树脂。

[0195] 又,本发明并不限于此,如对第一〜第三着色层311〜313着色则可采用任意的材料和形成方法。又,如以后将叙述的,第一着色层311〜313还可以设置于第二基板217和第四〜第六切换层211〜213之间。[0196] 接着,如以上所述,第一切换层111,第四切换层211和第一着色层311积层而成的部分为第一副像素101。又,第二切换层112,第五切换层212和第二着色层312积层而成的部分为第二副像素102。第三切换层113,第六切换层213和第三着色层313积层而成的部分为第三副像素103。由第一副像素101,第二副像素102和第三副像素103形成一个像素 105。

[0197] 并且,如图8中已说明过的,在显示装置30中,多个所述像素105有规则地呈矩阵状并排设置。如已说明的那样,一个像素105可显示白色和黑色等各种颜色,通过将像素 105平面地排列,显示装置30可用任意颜色显示任意的图形。

[0198] 这样,根据本实施方式的显示装置30,可提供一种以低功耗,实现用高对比度、显示明亮的、任意图形的两层结构反射型显示装置。

[0199] 又,如图9举例表示出的显示装置30中,设置像素105的像素部的周边区域,设置着与第一基板117和中间构件410连接的第一密封部119,及,与第二基板217和中间构件 410连接的第二密封部219,但是这些密封部可根据需要而设置,也可以省略。

[0200] 图10为举例表示本发明第三实施方式的其他显示装置的构成的示意性的截面图。

[0201] 如图10所示,本发明第三实施方式的其他显示装置31,对比图9所示的显示装置30,在第一〜第三着色层311〜313的与第二显示层210的相反一侧的面上设置反射层 2400除此之外的部分均和显示装置30相同,故其说明省略。

[0202] 如上所述,最好第一〜第三着色层311〜313具有反射性,特别是漫反射性。如图 10所示,可通过除着色层311〜313外另外设置反射层M0,增强着色性能,使第一〜第三着色层311〜313更佳,反射特性可通过反射层240获得。能使该反射层240具有高性能的漫反射特性。反射层240可使用各种具有散射特性的涂料,薄片或薄膜等。

[0203] 这样,在本实施方式的显示装置31中,通过设置反射层对0,从而可提供一种以低功耗,实现用高对比度,显示明亮的、任意图形的两层结构反射型显示装置。

[0204] 图11是举例表示本发明第三实施方式的其他显示装置的构成的示意性截面图。

[0205] 如图11所示,在显示装置32中,对比图9所示的显示装置30,作为第一〜第三切换层111〜113,可使用含有双色性染料的液晶和高分子混合的主从高分子分散型液晶层, 因而,省去图9所示的隔壁140。除此之外的构造均与显示装置30相同,故其说明省略。

[0206] 也就是说,第一切换层111可使用含有C色的双色性染料的液晶和高分子混合的主从高分子分散型液晶层,第二切换层112可使用含有M色的双色性染料的液晶和高分子混合的主从高分子分散型液晶层,第三切换层113可使用含有Y色的双色性染料的液晶和高分子混合的主从高分子分散型液晶层。通过这样,按照分别施加到各切换层的电压,可独立地在各种颜色的着色状态和透光状态之间进行切换。

[0207] 因而,通过将含有双色性染料的主从液晶和高分子混合,即使不设置隔壁也不会使各种颜色的主从型高分子分子分散液晶混在一起。这样可省去设置隔壁的工序。

[0208] 再有,可使第一〜第三切换层111〜113具有机械的刚性,可减薄中间构件410的厚度。通过这样,例如,在第一基板117的第一〜第三像素电极131〜133上,在印刷与其一一对应颜色的主从型高分子分散液晶之后,高分子间搭桥,在其上形成作为第一对向电极411的透明导电膜,在其上形成作为中间构件410的绝缘层,再在其上形成作为第二对向电极412的透明导电膜。此后,将该第一基板117和第二基板217组合形成显示装置。这样形成中间构件410后,可减薄中间构件410的厚度,并能制止第一〜第三切换层111〜113, 第四〜第六切换层211〜213,第一〜第三着色层311〜313相互之间距离拉开时所产生的视差,并获得高品质的显示效果。

[0209] 这样,根据本实施方式的其他显示装置31,能提供一种以低功耗,实现用高对比度显示明亮的、高品质的、任意图形的两层结构反射型显示装置。

[0210] 又,上述中,可以不设置中间构件410,第一对向电极411和第二对向电极412成为公共的一个对向电极。此时,则具有构成简单的优点。

[0211] 图12是举例表示本发明的第三实施方式的其他显示装置的构成的示意性的截面图。

[0212] 如图12所示,在显示装置33中,对于图11所示的显示装置32,第一〜第三着色层 311〜313设置在第二基板217和第四〜第六切换层211〜213之间,也就是说,在第二基板217的与第二对向电极412相对一侧的表面上设置第一〜第三着色层311〜313,其上设置第四〜第六像素电极231〜233。又,第四〜第六的像素电极231〜233通过设置在第一〜第三着色层231〜233上的适当的通孔,和第四〜第六开关元件的漏极或源极连接。 除此之外的部分均和显示装置30相同,故其说明省略。

[0213] S卩,显示装置33还包括第一基板117、及与第一基板117相对设置的第二基板 217。而且,第一〜第三开关元件121〜123和第一〜第三像素电极131〜133,设置在第一基板的与第二基板相对的表面上。第一〜第三着色层311〜313设置在第二基板217的与第一基板117相对的表面上。而且,在第一〜第三着色层311〜313的与第一基板117相对的一侧,分别设置第四〜第六像素电极231〜233。

[0214] 这样,通过在第二基板217的与第二对向电极412的相对一侧设置第一〜第三着色层311〜313,就能使第一〜第三着色层311〜313接近第一〜第三切换层111〜113或第四〜第六切换层211〜213,更加能抑制视差,获得高品质的显示。

[0215] 这样,通过本实施方式的其他显示装置33,可提供一种以低功耗,实现用高对比度显示明亮的、高品质的、任意图形的两层构造反射型显示装置。

[0216] 又,上述中,虽然第四〜第六像素电极231〜233分别设置在第一〜第三着色层 311〜313之上,但是通过这样,能使各第四〜第六像素电极231〜233和第二对向电极412 之间的电压高效地施加到第四〜第六切换层211〜213。但是,实际上可以勿视第一〜第三着色层311〜313和第四〜第六切换层211〜213之间电容耦合的损耗,只要在第四〜第六切换层211〜213上施加充分的电压,第四〜第六像素电极231〜233和第一〜第三着色层311〜313的配置可以上下颠倒,此时实际上可充分地抑制视差。

[0217] 图13是举例表示本发明第三实施方式的其他显示装置的构成的示意性截面图。

[0218] 如图13所示,在显示装置34中,对比图12所示的显示装置33,在第一〜第三着色层311〜313和第二基板217之间设置反射层Ml。除此之外,因与显示装置30相同故其说明省略。

[0219] 如已经说明的那样,第一〜第三着色层311〜313最好具有反射性,特别是漫反射性。如图13所示,可通过除第一〜第三着色层311〜313外,另在第一〜第三着色层311〜 313和第二基板217之间设置反射层M1,从而增强着色性能使第一〜第三着色层311〜313的着色性能最佳,通过反射层241获得反射特性。这样,可有效反射入射光,得到没有视差高品质、明亮的显示。可使用例如铝等在金属表面具有微细凹凸的材料作为反射层对1。 但是,本发明并不限于此,只要能够得到反射特性,所使用的材料,结构和形成方法都是任意的。

[0220] 这样,通过在第一〜第三着色层311〜313和第二基板217之间设置反射层对1, 从而就能使第一〜第三着色层311〜313接近第一〜第三切换层111〜113或第四〜第六切换层211〜213,进一步抑制视差,获得高品质的显示。

[0221] 这样,利用本实施方式的其他显示装置34,可提供一种以低功耗,实现用高对比度显示高品质的、明亮的、任意图形的两层结构反射型显示装置。

[0222] 图14是举例表示本发明第三实施方式的其他显示装置的结构的示意性截面图。

[0223] 如图14所示,在显示装置35中,对比图9所示的显示装置30,可用第七切换层214 作为第二显示层210。即,对于一个像素105可使用成为一个切换层的第七切换层214。除此之外,因与显示装置30相同,故其说明省略。

[0224] 第七切换层214设置在与第七开关元件2M连接的第七像素电极234和第二对向电极412之间,与第一〜第三切换层111〜113独立,在反射状态和透光状态之间切换。

[0225] 通过这样,除了可以显示和显示装置30—样明亮的白色和浓浓的黑色外,还能显示各种颜色。而且,显示装置35中对于一个像素105只要设置一个像素电极和一个开关元件,因此相比显示装置30有制造方便的优点。

[0226] 这样,通过本实施方式的其他显示装置35,可提供一种能以低功耗,实现用高对比度显示明亮的、高品质的、任意图形的两层构造反射型显示装置。

[0227](第四实施方式)

[0228] 图15是举例表示本发明第四实施方式的显示装置构成的示意性截面图。

[0229] 如图15所示,本发明的第四实施方式的显示装置40,对于显示装置10,还具有设置在第一〜第三着色层311〜313和第二显示层210之间的光束控制层710。

[0230] 可使用例如棱镜列片作为光束控制层710。棱镜列片可使用丙烯树脂或 PET (Polyethylene Terephthalate)等具有透光性的树脂。而且,在棱镜列片的第一主面 711上以一定间距设置多个含有第一主面711法线的截面为三角形的凹凸。并且,在与第一主面711相对的第二主面712上设置平滑的面。该棱镜列片的功能为:以第二主面712全反射从第一主面711入射的光,而且在与设置在第一主面711的三角形凹凸形状对应的一定的出射角范围内控制光束的角度并反射。

[0231] 如图15所示的显示装置40中,作为光束控制层710,将这样的棱镜列片设置在第二显示层210和第一〜第三着色层311〜313之间,并使其第一主面711朝向第二显示层 210 侧。

[0232] 在第二显示层210中,通过散射来自外部的入射光,作为反射状态呈现白色。此时,在第二显示层210,例如使用高分子分散液晶层时,在第二显示层210的反射状态即散射状态下,对于入射光,由于前方散射大而后方散射小,因此有时无法得到反射率。

[0233] 此时,在第二显示层210和第一〜第三着色层311〜313之间,通过设置棱镜列片,可得到反射率。

[0234] 例如,在第二显示层210为散射状态时,理想的是,利用后方散射使入射到第二显示层210的光,在第一〜第三切换层111〜113高效地反射,得到明亮的白色,但此时,由于第二显示层210的前方散射光部分的光透过第一〜第三着色层311〜313 —侧。此时,本实施方式的显示装置40中,利用第二显示层210和第一〜第三着色层311〜313之间设置的棱镜列片的平滑的面处的全反射,可使其再次入射到第二显示层210。而且,该再次入射的光由于第二显示层210的前方散射朝向第一〜第三切换层111〜113 —侧高效地散射。 通过这样,在显示装置40上,可提高白色的反射率。

[0235] 又,光束控制层710,除了其第一主面711上可采用一片具有在规定方向的截面具有三角形即凹凸(沟槽)的一维棱镜列片外,也能采用以下这样的构成,即将两片在规定方向的截面具有三角形即凹凸(沟槽)的一维棱镜列片重叠,配置于与所述凹凸的延长方向不同的方向(例如垂直)。再有,例如,也可采用在两个不同方向上将截面为三角形的,三角锥形或圆锥形的凹凸二维地排列的棱镜列片。

[0236] 又,为了防止相邻的副像素之间的干涉导致混色,棱镜列片的凹凸间距可设定为一个副像素的间距及其以下,即,第一切换层111的排列间距的1/3及其以下。但是,作为棱镜列片,在使用一维棱镜列片时,并不限于此,通过使棱镜的顶点的连续方向和副像素的连续方向垂直,从而可缓和对棱镜列片间距的限制,棱镜列片的凹凸间距可以比一个副像素的间距大。此时,凹凸的间距,可在一个像素(副像素的三倍)的间距及其以下,即,在第一切换层111的排列间距及其以下。

[0237] 又,所述第一主面711和第二主面712也可颠倒设置。特别是,在顶角为90度以外的棱镜列中,可将第一主面711和第二主面712颠倒设置。

[0238] 图16是举例表示本发明第四实施方式的其他显示装置的构成的示意性截面图。

[0239] 如图16,显示装置41中,图9所示的显示装置30上,在第二显示层210和第一〜 第三着色层311〜313之间设置光束控制层710。除此之外,因与显示装置30相同故其说明省略。

[0240] S卩,已经说明的棱镜列片设置在第二基板217的第一〜第三着色层311〜313 — 侧的表面。此时,第一〜第三着色层311〜313可设置在图中未示出的其它基体上。又,也可设置在棱镜列片的第二主面712 (平滑面)。

[0241] 这样,通过在显示装置41设置光束控制层710,光的利用率提高,可更加明亮地显

7J\ ο

[0242] 根据本实施方式的其他显示装置41,能提供一个以低功耗,实现用高对比度显示更加明亮的、高品质的、任意图形的两层结构反射型显示装置。

[0243] 图17是举例表示本发明第四实施方式的其他显示装置的构成的示意性的截面图。

[0244] 如图17所示,显示装置42中,图13所示的显示装置34上,在第二显示层210和第一〜第三着色层311〜313之间设置光束控制层7。除此以外,因与显示装置34相同故其说明省略。

[0245] 也就是说,设置于第二基板217之上的第一〜第三着色层311〜313上分别设置第一〜第三光束控制层721〜723,在其上,再分别设置第四〜第六像素电极231〜233。

[0246] 第一〜第三光束控制层721〜723可采用透光的二氧化硅,例如,通过控制光刻和蚀刻的条件,形成截面形状相对层面为倾斜的锥形而进行设置。但是,本发明并不限于此,

21只要能在第一〜第三着色层311〜313上形成能控制光束形状的光学层,则所用的材料,结构,形成方法均可任意选。

[0247] 这样,显示装置42可将光束控制层710设置在第二基板217和第二对向电极412 之间,通过这样,可使第一〜第三着色层311〜313接近第一〜第三切换层和第四〜第六切换层211〜213,抑制视差,提高显示的光利用效率。

[0248] 根据本实施方式的显示装置42,可提供一种以低功耗,实现用高对比度显示明亮的、抑制视差的高品质的、任意图形的两层结构反射型显示装置。

[0249] 又,在上述实施方式的显示装置中,在各第一〜第三切换层111〜113之间,在各第四〜第六切换层211〜213之间,以及,在各第一〜第三着色层311〜313之间,其中至少某一上,可以设置具有遮光性能的黑色矩阵,或者,具有反射性能的白色矩阵。通过这样, 可更加以高对比度获得明亮的显示。

[0250] 以上,参考具体示例对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明并不限于这些具体示例。例如,关于构成显示装置的各要素的具体构成,业内人士通过从众所周知的范围择需进行选择,会尽量获得同样的效果,但这些均包括在本发明的范围内。

[0251] 又,对各具体实例中任何两个及其以上的要素在可能的范围内在技术上进行组合,这些只要包含本发明的主要精神,亦就包括在本发明的范围内。

[0252] 此外,本发明的实施方式以上述的显示装置为基础,业内人士可择需对其进行设计、变更并实施,由此所得的所有显示装置,只要包含本发明的主要精神,亦就均属于本发明的范围。

[0253] 此外,在本发明技术思想的范畴内,只要是业内人士都可想出各种变化例和修正例,因此可以理解为:这些变化例和修正例也均属于本发明的范围。

Claims (22)

1. 一种显示装置,其特征在于,该显示装置具有,可在第一着色状态和透光状态之间切换的第一切换层;与所述第一切换层并设在同一平面的,独立于所述第一切换层的可在第二着色状态和透光状态之间切换的第二切换层;与所述第一切换层并设在同一平面的,独立于所述所述第一切换层和第二切换层的可在第三着色状态和透光状态之间切换的第三切换层;与所述第一切换层积层设置的,具有相对于所述第一着色状态为补色的颜色的第一着色层;与所述第一着色层在同一平面内的,积层设置于所述第二切换层的,具有相对于所述第二着色状态为补色的颜色的第二着色层;与所述第一着色层在同一平面内的,积层设置于所述第三切换层的,具有相对于所述第三着色状态为补色的颜色的第三着色层;设置在所述第一切换层和所述第一着色层之间,所述第二切换层和所述第二着色层之间,以及,所述第三切换层和所述第三着色层之间的,独立于所述第一切换层、所述第二切换层和所述第三切换层,可在反射状态和透光状态之间切换的中间层;将所述第一着色状态的颜色、所述第二着色状态的颜色和所述第三着色状态的颜色混色,则成为无色。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述中间层具有,设置在所述第一切换层和所述第一着色层之间的,在反射状态和透光状态之间切换的第四切换层;设置在所述第二切换层和所述第二着色层之间的,独立于所述第四切换层,在反射状态和透光状态之间切换的第五切换层;设置在所述第三切换层和所述第三着色层之间的,独立于所述第四切换层和所述第五切换层,在反射状态和透光状态之间切换的第六切换层。
3.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述第一着色状态为青色,所述第二着色状态为洋红色,所述第三着色状态为黄色。
4.如权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述第一着色状态为红色,所述第二着色状态为绿色,所述第三着色状态为蓝色。
5.如权利要求4所述的显示装置,其特征在于,所述第一切换层、所述第二切换层和所述第三切换层包含主从液晶层。
6.如权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述第一切换层、所述第二切换层和所述第三切换层之间分别设有隔壁。
7.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,所述第一切换层包含混合所述第一着色状态的颜色的主从液晶和高分子的层; 所述第二切换层包含混合所述第二着色状态的颜色的主从液晶和高分子的层; 所述第三切换层包含混合所述第三着色状态的颜色的主从液晶和高分子的层。
8.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于, 所述中间层包含混合高分子和液晶的层。
9.如权利要求8所述的显示装置,其特征在于,所述第一着色层、所述第二着色层和所述第三着色层具有漫反射性。
10.如权利要求9所述的显示装置,其特征在于,所述第一着色层、所述第二着色层和所述第三着色层在各自的分别与所述第一切换层、所述第二切换层和所述第三切换层相对的面的相反侧进一步设置有反射层。
11.如权利要求10所述的显示装置,其特征在于, 所述反射层具有漫反射性。
12.如权利要求11所述的显示装置,其特征在于,并排设有多个像素,该多个像素中的每一个像素由含有所述第一切换层的第一副像素、含有所述第二切换层的第二副像素和含有所述第三切换层的第三副像素所构成。
13.如权利要求12所述的显示装置,其特征在于,在所述各像素中,所述第一副像素的旁边并置有所述第二副像素,所述第二副像素的所述第一副像素的相反侧的旁边并置有所述第三副像素。
14.如权利要求13所述的显示装置,其特征在于,进一步包括: 第一对向电极;第一开关元件;连接于所述第一开关元件的第一像素电极,所述第一像素电极与所述第一对向电极以彼此之间介有所述第一切换层的形式相对; 第二开关元件;连接于所述第二开关元件的第二像素电极,所述第二像素电极与所述第一对向电极以彼此之间介有所述第二切换层的形式相对; 第三开关元件;连接于所述第三开关元件的第三像素电极,所述第三像素电极与所述第一对向电极以彼此之间介有所述第三切换层的形式相对。
15.如权利要求14所述的显示装置,其特征在于,进一步包括: 第二对向电极;第四开关元件;连接于所述第四开关元件的第四像素电极,所述第四像素电极与所述第二对向电极以彼此之间介有所述第四切换层的形式相对; 第五开关元件;连接于所述第五开关元件的第五像素电极,所述第五像素电极与所述第二对向电极以彼此之间介有所述第五切换层的形式相对; 第六开关元件;连接于所述第六开关元件的第六像素电极,所述第六像素电极与所述第二对向电极以彼此之间介有所述第六切换层的形式相对。
16.如权利要求14所述的显示装置,其特征在于,所述中间层被设置在各个由包含所述第一切换层的第一副像素、包含所述第二切换层的第二副像素和包含所述第三切换层的第三副像素构成的像素中,并含有设置在与第七开关连接的第七像素电极和第二对向电极之间的第七切换层。
17.如权利要求16所述的显示装置,其特征在于,进一步包括,第一基板,与所述第一基板相对设置的第二基板;所述第一〜第三开关元件和所述第一〜第三像素电极设置在所述第一基板的与所述第二基板相对的面上;所述第一〜第三着色层设置在所述第二基板的与所述第一基板相对的面上。
18.如权利要求17所述的显示装置,其特征在于,在所述第一〜第三着色层的与所述第一基板相对的一侧设置有所述第四〜第六像素电极。
19.如权利要求18所述的显示装置,其特征在于,进一步包括: 设置在所述第一〜第三切换层和所述中间层之间的中间构件;所述第一对向电极设置在所述中间构件的与所述第一〜第三切换层相对的面上; 所述第二对向电极设置在所述中间构件的与所述中间层相对的面上。
20.如权利要求18所述的显示装置,其特征在于,进一步包括,设置在所述第一〜第三着色层和所述中间层之间的由透光性材料构成的光束控制层;在所述光束控制层的与所述中间层相对的一侧的面上,包含所述面的法线的截面的形状为以固定间距设有多个三角形的凹凸,在所述光束控制层的与所述第一〜第三着色层相对的一侧,设置平滑面。
21.如权利要求20所述的显示装置,其特征在于,所述光束控制层的所述间距在所述第一切换层的排列间距以下。
22.如权利要求20所述的显示装置,其特征在于,所述光束控制层的所述间距在所述第一切换层的排列间距的1/3以下。
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