JP2002542513A - 透過／反射切換え型表示装置 - Google Patents

透過／反射切換え型表示装置

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Abstract

(57)【要約】 透過／反射切換え型表示装置は、透過状態と反射状態との間で切換えうる透過／反射切換え器（１０）を有する。この透過／反射切換え器としては、金属水素化物の光学スイッチを用いるのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、第１の透明基板と第２の透明基板との間に電気光学材料を有する透
過／反射切換え型表示装置であって、前記第２の透明基板の側に照明装置が設け
られている当該透過／反射切換え型表示装置に関するものである。
【０００２】 このような表示装置、特に液晶表示装置は、益々広く用いられるようになって
きており、例えば、携帯電話や、自動車分野等に用いられている。
【０００３】 透過／反射切換え型（transflective ）表示装置は通常、透過状態（“夜間モ
ード”と称される）で用いた場合に表示装置の後ろ側に配置したバックライトか
らの光を部分的に透過し、反射状態（“日中モード”と称される）で用いた場合
に入射光を反射する透過／反射切換え器（transflector）を有する。
【０００４】 通常の透過／反射切換え器では、反射は入射光の約６５％であり、バックライ
トからの光の約３５％のみが透過／反射切換え器を通過する。この場合、多大な
エネルギーを必要とするとともにバッテリの寿命を低減させる明るい光源を選択
しない限り、輝度が犠牲となる。“夜間モード”で透過量を増大させると、“日
中モード”において輝度及びコントラストが犠牲となる。
【０００５】 本発明の目的は、特に、上述した問題に対する解決策を見いだすことにある。
この目的のために、本発明による透過／反射切換え型表示装置においては、前記
照明装置と前記電気光学材料との間に切換え可能なミラーが配置され、このミラ
ーは透過状態と、電気光学材料の方向に光を反射させる反射状態との間で切換え
うるようになっていることを特徴とする。
【０００６】 本発明による透過／反射切換え型表示装置の第１の例においては、前記切換え
可能なミラーには、水素とで水素化物を構成しうる三価の金属を有する切換え可
能な層が設けられ、この層は、水素の交換により反射状態と透過状態との間で可
逆的に切換えうるようになっていることを特徴とする。
【０００７】 前記切換え可能な層は、水素化物を構成しうるマグネシウムをも有するのが好
ましい。このような層によれば、少なくとも７５％、ある場合には８５％〜９０
％の反射率が得られ、これらの層は、光の８０％〜９０％を透過させる透過状態
に（１〜１０秒の範囲内で）切換えうることを確かめた。切換え可能な層には、
必要に応じ、パラジウム、プラチナ、コバルト及びニッケルの群のうちの少なく
とも１つの金属を有する触媒活性層を設ける。
【０００８】 本発明による透過／反射切換え型表示装置の第２の例においては、前記切換え
可能な層を、液体の電解質、ゲルの電解質又は固体の電解質と接触させる。これ
らの電解質の例は、水中の１モルＫＯＨ、シンメトリックコリジン中の１モルト
リフルオル酢酸又は酸化セリウム（CeＯ2 ）である。
【０００９】 特に有利な例によれば、切換え可能なミラー及び照明装置を結合的に（例えば
同時に）切換える。
【００１０】 本発明の上述した観点及びその他の観点は以下の実施例に関する説明から明ら
かとなるであろう。 図面は線図的なものであって、実際のものに正比例して描いていない。各図間
で対応する素子には同じ符号を付してある。 図１及び２は、表示装置、本例では液晶表示装置の一部分の線図的断面図であ
り、この装置は本例では、例えば電極（図示せず）が設けられたガラスより成る
２つの透明基板３、４間に存在するねじれネマチック液晶材料２を有する液晶セ
ル１を具える。液晶表示装置は更に偏光子５、６を有し、これら偏光子の偏光方
向は例えば、互いに直交している。液晶表示装置は更に配向層（図示せず）をも
有し、これら配向層は基板の内壁上の液晶材料を、本例では、セルが９０度のね
じれ角を有するように配向させる。この場合、液晶材料は正の光学的異方性及び
正の誘電体異方性を有する。セル１はセル壁（図示せず）又は封止エッジにより
画成されている。
【００１１】 本例では、互いに交差しこれら交点の領域で画素を規定している、例えばＩＴ
Ｏ（インジウム錫酸化物）より成る透明電極（図示せず）に駆動電圧を与える必
要がある。図１の実施例では、駆動回路１２により線図的に示す駆動ライン７、
７′を介して電極に駆動電圧を与える。図１の装置は、駆動回路１２により線図
的に示す駆動ライン８を介して駆動される照明源１１をも有する。
【００１２】 本発明によれば、照明源１１と液晶セル１との間に切換え可能なミラー１０が
存在する。その最も簡単な例では、ミラー１０は、例えば、石英ガラスより成る
透明基板２０と、金属Ｙ又はGdより成る、本例では、Gdより成る切換え可能な層
２１とを有し、層２１には薄肉（約５ｎｍ）のパラジウム層２２が被覆されてい
る。このような切換え可能な層は、米国特許第 5,652,433号明細書に詳細に説明
されている。この米国特許明細書で説明されているように、層（GdＨ2 ）はその
製造後に鏡面状の面を有し、透明とはなっていない。表示装置１を通過する入射
光２３（図２）はミラー１０で反射され、視聴者２４によって見られる。層２１
を水素に当てると、この層は透光性の層（GdＨ3 ）に変化する。従って、照明源
１１から生じる光ビーム２５はミラー１０を通過し、視聴者２４に達する。この
光の通過及び反射は水素の交換により反転しうる。
【００１３】 水素原子は種々の方法で、例えば気相から又は電気化学的な発生により層２１
に加えることができる。しかし、電気的に切換えうる層を用いるのが好ましい。
本例では、駆動ライン９を介してミラーを透明とするのと同時に駆動ライン８を
介して照明源１１をスイッチオンさせる。又、駆動ライン９を介して、ミラーを
不透明にするのと同時に、駆動ライン８を介して、照明源１１をスイッチオフさ
せる。
【００１４】 このような電気的に切換え可能なミラー１０を図３に示す。このミラーは、透
明（ガラス）基板２０と、（本例では）厚さを約２００ｎｍとした切換え可能な
層２１としてのGd0.4 Mg0.6 Ｈx （０．８＜ｘ＜２．４）の第１電極と、（本例
では）厚さを約５ｎｍとしたパラジウム層２２と、固体電解質Ta2 Ｏ5 ・ｎＨ2 Ｏの厚肉層２６と、（本例では）厚さを約３５０ｎｍとした透明Ｈx ＷＯ3 （０
＜ｘ＜０．５）の第２電極２７と、導電性透明ＩＴＯ層２８とを有する。層２１
は反射状態と透過状態との間で切換りうるも、他の全ての層は透明である。
【００１５】 図３の層の積層体は以下のように機能する。層２１及び２８は外部電流源（例
えば、駆動回路１２内に設けられている）に接続されている。第１電極２１にお
ける陰極直流電流を用いることにより、低水素含有反射性（鏡面状）組成が透明
の高水素含有組成に変換される。これと同時に、第２電極２７のＨx ＷＯ3 が透
明のＷＯ3 に変換される。従って、ミラー１０が透明となる。電流を反転させる
と、再び最初の状態になる。透過状態に切換えるための切換え時間は１〜１０秒
程度である。反射状態への切換えにはより多くの時間がかかるも、これは通常の
ものに適応するには充分に高速である。
【００１６】 図３のミラーの他の実施例及びこのミラーに対して適した材料（例えば、パラ
ジウムの代りにプラチナ、コバルト又はニッケルを用いること、幾つかの水素含
有導体、切換え可能な層の材料等）の更なる説明に関しては、国際公開パンフレ
ットＷＯ９８／１０３２９（特表平１１−５１４７５９）を参照しうる。
【００１７】 図３に示すミラーを有する図１及び２に示す表示装置では、８０〜９０％の反
射率が達成された。ミラーは少なくとも４０％の透過率を有するも、この透過率
は、特にパラジウム層を省略した場合に、８０〜９０％まで増大させることがで
きる。
【００１８】 本発明は図示の実施例に限定されないこと勿論である。前述したように、切換
え可能なミラーに対して、液体電解質（例えば、水中の１モルＫＯＨ）、ゲル電
解質（例えば、シンメトリックコリジン中の１モルトリフルオル酢酸）又は固体
電解質（例えば、酸化セリウム（CeＯ2 ））のような種々の他の材料が可能であ
る。電流源を有する切換え機構とは完全に異なる切換え機構も含まれる。更に、
水素交換機構に応じて切換えを行なわないミラー、例えば、切換え可能な錫層も
用いうる。表示装置に対しては、液晶効果の代りに電気泳動効果のような電気光
学効果を用いることができる。
【００１９】 要するに、本発明は、透過／反射切換え器が透過状態と反射状態との間で切換
え可能な層を有している透過／反射切換え型の表示装置に関するものである。 本発明は、各新規な特徴及びこれらの種々の組合せにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による表示装置の一状態を示す。
【図２】 本発明による表示装置の他の状態を示す。
【図３】 切換え可能な層の変形例を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｚ 9/35 9/35 (72)発明者 マルティン アウヴェルケルク オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ピーター アー ダイン オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 2H091 FA14Z FA41Z FB06 FD06 GA11 LA16 LA30 2H093 NC42 NC90 ND02 ND39 NE06 5C094 AA01 AA51 BA43 GA10 5G435 AA01 BB12 BB15 BB16 EE22 EE23 EE26 FF03 FF08 GG10 【要約の続き】

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の透明基板と第２の透明基板との間に電気光学材料を有する
    透過／反射切換え型表示装置であって、前記第２の透明基板の側に照明装置が設
    けられている当該透過／反射切換え型表示装置において、 前記照明装置と前記電気光学材料との間に切換え可能なミラーが配置され、こ
    のミラーは透過状態と、電気光学材料の方向に光を反射させる反射状態との間で
    切換えうるようになっていることを特徴とする透過／反射切換え型表示装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の透過／反射切換え型表示装置において、前記切
    換え可能なミラーは透過状態で少なくとも４０％の光を透過するようになってい
    ることを特徴とする透過／反射切換え型表示装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の透過／反射切換え型表示装置において、前記切
    換え可能なミラーには、水素とで水素化物を構成しうる三価の金属を有する切換
    え可能な層が設けられ、この層は、水素の交換により反射状態と透過状態との間
    で可逆的に切換えうるようになっていることを特徴とする透過／反射切換え型表
    示装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の透過／反射切換え型表示装置において、前記切
    換え可能な層がマグネシウムをも有することを特徴とする透過／反射切換え型表
    示装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の透過／反射切換え型表示装置において、前記切
    換え可能なミラーが透過状態で少なくとも６５％の光を透過するようになってい
    ることを特徴とする透過／反射切換え型表示装置。
  6. 【請求項６】 請求項３に記載の透過／反射切換え型表示装置において、前記切
    換え可能な層には、パラジウム、プラチナ、コバルト及びニッケルの群のうちの
    少なくとも１つの金属を有する触媒活性層が設けられていることを特徴とする透
    過／反射切換え型表示装置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の透過／反射切換え型表示装置において、前記電
    気光学材料が液晶材料を有していることを特徴とする透過／反射切換え型表示装
    置。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の透過／反射切換え型表示装置において、この表
    示装置及び前記照明装置が、前記切換え可能な層の切換えと、前記照明装置の切
    換えとを結合させる手段を具えていることを特徴とする透過／反射切換え型表示
    装置。
JP2000612798A 1999-04-20 2000-04-12 透過／反射切換え型表示装置 Pending JP2002542513A (ja)

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