JP2010008806A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第一の情報に第二の情報を埋め込んで表示する際に、常に電力を消費し、第一の情報が劣化することを課題とする。
【解決手段】可視光の波長域で第一の情報を表示する表示媒体を備える。また、表示媒体にて第一の情報を表示する表示面上に積層され、不可視光（例えば、紫外光や赤外光）の領域で第二の情報を表示するコレステリック液晶層を備える。コレステリック液晶層は、不可視光を反射するコレステリック液晶分子を基板間に挟持し、基板に設けられた電極から印加される電圧によって制御されたコレステリック液晶分子の配向状態によって、不可視光を反射する。また、コレステリック液晶層は、一度印加された後再度電力を消費せずに、第一の情報に併せて第二の情報を表示し続ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示装置に関する。

従来より、情報を他の情報に埋め込む手法として、ステガノグラフィや電子透かしといった手法が知られている。ステガノグラフィや電子透かしに関する手法では、例えば、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）などの画像データ（第一の情報）に、ＵＲＬ（Uniform Resource Locator）などのデータ（第二の情報）が埋め込まれる。

ステガノグラフィや電子透かしに関する手法について、例えば、第一の情報を加工する加工手法が知られている。加工手法では、表示装置は、第一の情報を表示する画素の一部を加工し、別の画素に置き換えることで、第一の情報に第二の情報を埋め込む。なお、加工手法の一例としては、視認性の悪いｙｅｌｌｏｗ系のインクを用いて第一の情報に第二の情報を埋め込んで表示する手法や、マイクロドットを用いて第一の情報に第二の情報を埋め込んで表示する手法が知られている。

また、例えば、ステガノグラフィや電子透かしに関する手法として、ディスプレイ内に、ＲＧＢ（Red、Green、Blue）発光体以外のＤＲ（ディープレッド）発光体を配置する発光体手法が知られている（例えば、特許文献１など）。発光体手法では、表示装置は、ディスプレイ内のＲＧＢ発光体によって、第一の情報を表示する。また、発光体手法では、表示装置は、ディスプレイ内のＤＲ発光体によって、第二の情報を表示する。

また、例えば、ステガノグラフィや電子透かしに関する手法として、フィルムやフィルタを通して第二の情報を投射する投射手法が知られている（例えば、特許文献１など）。具体的には、投射手法では、表示装置は、第二の情報を電子透かし情報記録層を設けたフィルムやフィルタに予め記録する。そして、表示装置は、６５０ｎｍ〜７００ｎｍの長波長赤色光領域や、４００ｎｍ〜４３０ｎｍの短波長青色領域の光を用いて、電子透かし情報記録層を設けたフィルム等を第一の情報が表示される表示面上に投射する。

特開２００３−３０４５０８号公報（第１−７頁、図１２、図１３、第１図）

ところで、上記した従来の手法は、第一の情報に第二の情報を埋め込んで表示する際に、常に電力を消費し、第一の情報が劣化するという課題があった。

例えば、従来の加工手法や発光体手法では、表示装置は、情報を表示する表示面上において、第一の情報を表示する画素の一部を加工し、別の画素に置き換えた分、第一の情報を表示する開口率が低下し、第一の情報が劣化していた。

また、例えば、従来の投射手法では、表示装置は、第二の情報を表示する際には、フィルムを投射するのに必要な電力を常に消費していた。このため、従来の投射手法では、表示時間に比例して、消費電力を要していた。

そこで、本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、第一の情報に第二の情報を埋め込んで表示する際に、消費電力を抑制しつつ、第一の情報が劣化することを抑制することが可能である表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、可視光の波長域で第一の情報を表示する表示媒体を備える。また、表示媒体にて第一の情報を表示する表示面上に積層され、不可視光を反射するコレステリック液晶分子を基板間に挟持し、当該基板に設けられた電極から印加される電圧によって制御された当該液晶分子の配向状態によって、不可視光の領域で第二の情報を表示するコレステリック液晶層を備える。

第一の情報に第二の情報を埋め込んで表示する際に、消費電力を抑制しつつ、第一の情報が劣化することを抑制することが可能である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る表示装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、実施例１に係る表示装置の概要、コレステリック液晶分子、表示装置の構成、実施例１の効果を順に説明し、その後、その他の実施例について説明する。

［表示装置の概要］
まず最初に、図１を用いて、実施例１に係る表示装置１００の概要を説明する。図１は、実施例１に係る表示装置１００の概要を説明するための図である。

実施例１に係る表示装置１００は、図１に示すように、第一の情報を表示する表示媒体２００を有する。ここで、第一の情報とは、図１に示すように、可視光の波長域で表示される情報を示し、例えば、人間の目で認識される画像などが該当する。また、表示媒体２００とは、画像を表示するディスプレイなどが該当する。

また、実施例１に係る表示装置１００は、コレステリック液晶層３００をさらに有する。具体的には、図１に示すように、実施例１に係る表示装置１００は、表示媒体２００にて第一の情報が表示される表示面２０１上に、コレステリック液晶層３００が積層されている。また、図１に示すように、コレステリック液晶層３００は、不可視光を反射するコレステリック液晶分子３０３を基板３０１間に挟持する。

また、実施例１に係る表示装置１００では、図１に示すように、コレステリック液晶分子３０３に電圧を印加する電極３０２が、基板３０１に設けられている。例えば、図１に示す例では、電極３０２は、二つの基板３０１の内表示媒体２００側に積層された基板３０１にて、コレステリック液晶分子３０３側にマトリックス状に設けられている。

また、コレステリック液晶分子３０３がとる状態（「プレーナ状態」か「フォーカルコニック状態」か）は、印加される電圧によって制御される。また、コレステリック液晶分子３０３は、印加される電圧によって制御された状態を、電圧を印加され続けられることなく（無電界下においても）、安定して維持する。

そして、実施例１に係る表示装置１００では、図１に示すように、表示媒体２００が、可視光の波長域で第一の情報を表示する。また、実施例１に係る表示装置１００では、図１に示すように、コレステリック液晶層３００が、人間の目で認識されない不可視光の反射を利用して、不可視光の領域で第二の情報を表示する。

このようなことから、実施例１に係る表示装置１００は、第一の情報に第二の情報を埋め込んで表示する際に、消費電力を抑制しつつ、第一の情報が劣化することを抑制することが可能である。

［コレステリック液晶分子］
次に、図２〜図５を用いて、図１に示した表示装置１００において用いられているコレステリック液晶分子３０３について説明する。以下では、まず、配向状態について説明し、反射光について説明し、コレステリック液晶分子３０３の活用法の一例について説明し、その後、選択反射光波長の制御について説明する。

［配向状態］
まず、図２を用いて、コレステリック液晶分子３０３の配向状態について説明する。なお、図２は、実施例１におけるコレステリック液晶分子３０３の配向状態を説明するための図である。コレステリック液晶分子３０３は、図２に示すように、液晶分子の配向状態として、入射光を反射する状態である「プレーナ状態（Planar（明状態））」をとる（図２の（１）参照）。また、コレステリック液晶分子３０３は、液晶分子の配向状態として、入射光を反射しない状態である「フォーカルコニック状態（Focal conic（暗状態））」をとる（図２の（２）参照）。

具体的には、実施例１におけるコレステリック液晶分子３０３は、配向状態が「プレーナ状態」である場合には、不可視光のみ反射し、可視光を透過させる。また、実施例１におけるコレステリック液晶分子３０３は、配向状態が「フォーカルコニック状態」である場合には、不可視光と可視光とを両方透過させる。

また、図２の（１）に示すように、「プレーナ状態」にて反射する光は、螺旋ピッチの嘗性に応じて左右どちらか一方の円偏光となり、反射されない嘗性の円偏光は液晶層を透過する。

ここで、図３を用いて、螺旋ピッチについて、簡単に説明する。なお、図３は、実施例１における螺旋ピッチについて説明するための図である。コレステリック液晶分子３０３では、図３に示すように、液晶分子を構成する構成要素それぞれが、少しずつずれた状態にて積層して結合している。螺旋ピッチとは、構成要素が１８０度ずれるまでに必要な積層方向を軸とする長さを示す値である。

また、螺旋ピッチの嘗性は、図３の（１）や（２）に示すように、コレステリック液晶分子３０３の螺旋の向きが、右向きであるか、または、左向きであるかを示す。また、一つのコレステリック液晶層３００に含まれるコレステリック液晶分子３０３すべては、液晶分子が形成している螺旋の向きを示す嘗性が、右向きまたは左向きのいずれかとなる。

ここで、自然光は左右の円偏光が入り混じった状態である。このため、自然光がプレーナ状態であるコレステリック液晶層３００に入射すると、コレステリック液晶層３００では、コレステリック液晶層３００に含まれるコレステリック液晶分子３０３の嘗性に対応する光のみを反射する。

例えば、コレステリック液晶層３００は、コレステリック液晶分子３０３の嘗性が右向きである場合には、入射光の内、右向きに対応する円偏光となっている光のみを反射する。この結果、例えば、コレステリック液晶層３００は、入射光の５０％（右向きに対応する円偏光の光に対応）を反射し、入射光の５０％（左向きに対応する円偏光の光に対応）を透過させる。

また、実施例１におけるコレステリック液晶分子３０３は、例えば、電圧を印加されることによって、配向状態が変化する。例えば、図４に示すグラフを用いて説明する。なお、図４は、実施例１における反射率と電圧との関係について説明するための図である。ここで、図４に示すグラフでは、縦軸は、コレステリック液晶分子３０３の反射率を示し、横軸は、コレステリック液晶分子３０３に印加される電圧を示す。なお、図４に記載した具体的な数値は、あくまでも一例である。

ここで、例えば、実施例１におけるコレステリック液晶分子３０３は、「０Ｖ」から「８Ｖ」までの電圧、または、「５５Ｖ」以上の電圧を印加される場合には、「プレーナ状態」となり、高い反射率を示す。また、例えば、実施例１におけるコレステリック液晶分子３０３は、「２５Ｖ」から「３７Ｖ」までの電圧を印加される場合には、「フォーカルコニック状態」となり、低い反射率を示す。

また、コレステリック液晶分子３０３は、印加される電圧によって制御された状態を、電圧を印加され続けられることなく（無電界下においても）、安定して維持する。つまり、コレステリック液晶分子３０３は、一度電圧を印加されて「プレーナ状態」になると、その後電圧が印加されなくなっても、再度異なる電圧が印加されるまでプレーナ状態を維持する。

［反射光］
次に、「プレーナ状態」において反射される光について説明する。「プレーナ状態」をとるコレステリック液晶分子３０３は、コレステリック液晶分子３０３の螺旋ピッチに応じた波長の光を選択的に反射する（選択反射）。

具体的には、反射される光の内、反射される割合が最大となる波長を示す選択反射光波長「λ」は、コレステリック液晶分子３０３の平均屈折率「ｎ」と、コレステリック液晶分子３０３の螺旋ピッチ「ｐ」とから、（１）式によって示される。
（１） λ ＝ｎ・ｐ
つまり、選択反射光波長「λ」は、コレステリック液晶分子３０３の平均屈折率「ｎ」と、コレステリック液晶分子３０３の螺旋ピッチ「ｐ」とによって決定される値となり、螺旋ピッチ「ｐ」がおおきくなると、選択反射光波長「λ」も大きな値となる。

［コレステリック液晶分子の活用法の一例］
次に、コレステリック液晶分子３０３の活用法の一例について説明する。例えば、コレステリック液晶層３００は、「λ」が「５４５ｎｍ」であるコレステリック液晶分子３０３を用いて層を形成すると、「プレーナ状態」にて、「緑色（Ｇｒｅｅｎ）」を発現する。また、同様に、平均屈折率「ｎ」や螺旋ピッチを変更して反射帯域「λ」の値を調整することにより、例えば、「青色（Ｂｌｕｅ）」や「赤色（Ｒｅｄ）」を発現するコレステリック液晶層を形成することが可能である（例えば、特許第３９５２２１９号公報など）。

また、例えば、入射光が透過する「フォーカルコニック状態」の性質から、画面観察面（例えば、人が画像を観察する面）の逆側に光吸収層を設けることで、フォーカルコニック状態を黒色表示として利用することも可能である。すなわち、コレステリック液晶分子３０３は、コレステリック液晶層の裏面に光吸収層を設けることで、上記プレーナ状態を「明状態」、フォーカルコニック状態を「暗状態」として利用することが可能である。

すなわち、コレステリック液晶分子３０３を用いることにより、図５に示すように、例えば、カラー表示を可能にしたコレステリック液晶表示装置を作成することが可能である（特開２００２−１１６４６１号公報など）。なお、図５は、コレステリック液晶分子３０３の活用法の一例を説明するための図である。具体的には、図５に示すように、「赤色」「青色」「緑色」を発現するコレステリック液晶層と、画面観察面の逆側に光吸収層とを積層することにより作成する。

なお、図５に示すスペーサとは、層間の距離を一定にするものであり、例えば、ビーズのスペーサが用いられる。また、図５に示す層間接着剤層とは、コレステリック液晶層と光吸収層とを接着するものである。また、図５に示す周辺シールとは、基板外にコレステリック液晶分子３０３がもれないように封じ込めるものである。図５に示す封止剤とは、基板と周辺シールとで囲まれた空間にコレステリック液晶分子３０３を入れる部分を密封するためのものである。

［選択反射光波長の制御］
ここで、選択反射光波長を制御する手法について説明する。（１）式にて示したように、選択反射光波長「λ」は、コレステリック液晶分子３０３の平均屈折率「ｎ」と、コレステリック液晶分子３０３の螺旋ピッチ「ｐ」とによって決定される値となる。

すなわち、螺旋ピッチ「ｐ」を制御することで、選択反射光波長「λ」を制御することが可能である。例えば、コレステリック液晶分子３０３に添加するカイラル剤の濃度を変えることにより、螺旋ピッチ「ｐ」を制御することが可能であることが知られている。つまり、選択反射光波長が赤外光となるコレステリック液晶分子３０３を作成する際には、螺旋ピッチ「ｐ」が大きくなるようにカイラル剤の濃度を調節すればよい。また、選択反射光波長が紫外光となるコレステリック液晶分子３０３を作成する際には、螺旋ピッチ「ｐ」を小さくするようにカイラル剤の濃度を調節すればよい。

［表示装置の構成］
次に、図６〜図８を用いて、図１に示した表示装置１００の構成を説明する。なお、図６は、実施例１に係る表示装置１００の構成の一例を説明するための図である。図６に示すように、図１に示した表示装置１００は、第一の情報記憶部４０１と、第二の情報記憶部４０２と、制御部４０３と、表示媒体用ドライバ４０４と、液晶用ドライバ４０５と、表示媒体２００と、コレステリック液晶層３００とを有する。

第一の情報記憶部４０１は、制御部４０３と接続され、第一の情報を記憶する。ここで、第一の情報とは、可視光の波長域で表示される情報を示し、例えば、人間の目で認識される画像などが該当する。

また、第一の情報は、制御部４０３によって読み出されて、表示媒体用ドライバ４０４に送られ、表示媒体２００にて表示される。なお、例えば、第一の情報記憶部４０１は、表示装置１００を保守する保守者によって第一の情報を入力されることにより、第一の情報を予め記憶する。

第二の情報記憶部４０２は、制御部４０３と接続され、第二の情報を記憶する。ここで、第二の情報とは、不可視光の領域で表示される情報を示し、例えば、不可視光を照射した際に、不可視光を検知することが可能である機器を介して、人間の目で認識することが可能である画像などが該当する。

また、第二の情報は、制御部４０３によって読み出されて、液晶用ドライバ４０５に送られ、コレステリック液晶層３００にて表示される。なお、第二の情報記憶部４０２は、例えば、保守者によって第二の情報を入力されることにより、第二の情報を予め記憶する。

表示媒体２００は、表示媒体用ドライバ４０４に接続される。例えば、図６には、表示媒体２００と表示媒体用ドライバ４０４とが一体となっている例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、表示媒体２００と表示媒体用ドライバ４０４とが分離し、ケーブル等を介して接続していてもよい。

また、表示媒体２００は、コレステリック液晶層３００に物理的に接している。表示媒体２００とコレステリック液晶層３００との関係について、図７を用いて具体的に説明する。なお、図７は、実施例１における表示媒体２００とコレステリック液晶層３００との関係について説明するための図である。図７の（１）に示すように、表示媒体２００は、第一の情報を表示する表示面２０１上に、図７の（２）に示すように、コレステリック液晶層３００が積層されている。

なお、表示媒体２００とコレステリック液晶層３００とは、図７に示すように、物理的に接しているにすぎず、表示媒体２００とコレステリック液晶層３００との間において情報を送受信するものではない。

また、表示媒体２００は、第一の情報を表示する。具体的には、表示媒体２００は、表示媒体用ドライバ４０４によって制御されることによって、制御部４０３によって読み出された第一の情報を表示面２０１から表示する。なお、実施例１では、表示媒体２００は、反射型の表示媒体であるものとして、説明を行う。反射型の媒体とは、外光の反射によって表示を行うタイプの表示媒体２００を示し、例えば、反射型の液晶ディスプレイなどが該当する。

コレステリック液晶層３００は、液晶用ドライバ４０５と接続される。例えば、図６には、コレステリック液晶層３００と液晶用ドライバ４０５とが一体となっている例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、コレステリック液晶層３００と液晶用ドライバ４０５とが分離し、相互にケーブル等を介して接続していてもよい。

また、コレステリック液晶層３００は、表示媒体２００と接している。具体的には、コレステリック液晶層３００は、表示媒体２００にて第一の情報が表示される表示面２０１上に積層される。

ここで、コレステリック液晶層３００の構造について、図８を用いて具体的に説明する。なお、図８は、実施例１におけるコレステリック液晶層３００の構造の一例について説明するための図である。図８に示すように、コレステリック液晶層３００は、不可視光を反射するコレステリック液晶分子３０３を基板３０１間に挟持する。また、コレステリック液晶層３００では、コレステリック液晶分子３０３に電圧を印加する電極３０２が基板３０１に設けられている。例えば、図８に示す例では、コレステリック液晶層３００は、マトリックス状の電極３０２が基板３０１に設けられる。

また、コレステリック液晶層３００は、第二の情報を表示する。具体的には、コレステリック液晶層３００は、液晶用ドライバ４０５によって制御されることによって、制御部４０３によって読み出された第二の情報を表示する。

さらに詳細には、コレステリック液晶層３００では、印加される電圧が液晶用ドライバ４０５によって制御される。ここで、図３を用いて説明したように、コレステリック液晶層３００では、コレステリック液晶分子３０３に印加される電圧を制御されることによって、コレステリック液晶分子３０３各々の配向状態（反射率）が制御される。すなわち、コレステリック液晶層３００は、液晶用ドライバ４０５によってコレステリック液晶分子３０３各々の反射率が制御されることによって、不可視光を反射する態様が制御される。ここで、コレステリック液晶層３００は、不可視光を反射する態様によって、第二の情報を表示する。

なお、ここで、表示媒体２００とコレステリック液晶層３００とについて、簡単に付言する。表示媒体２００は、可視光の波長域で第一の情報を表示する。また、コレステリック液晶層３００は、表示媒体２００によって表示される第一の情報とは別に、人間の目で認識されない不可視光の反射を利用して、不可視光の領域で第二の情報を表示する。

制御部４０３は、第一の情報記憶部４０１と第二の情報記憶部４０２と表示媒体用ドライバ４０４と液晶用ドライバ４０５とに接続され、表示装置１００の各部を制御する。

また、制御部４０３は、第一の情報記憶部４０１から第一の情報を読み出し、読み出した第一の情報を表示媒体用ドライバ４０４に送る。また、制御部４０３は、第二の情報記憶部４０２から第二の情報を読み出し、読み出した第二の情報を液晶用ドライバ４０５に送る。

例えば、制御部４０３は、保守者によって読み出す情報が指定されると、第一の情報記憶部４０１や第二の情報記憶部４０２から、指定された情報を読み出す。なお、実施例１では、制御部４０３は、保守者によって指定されると、第一の情報記憶部４０１または第二の情報記憶部４０２から情報を読み出すものとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、制御部４０３は、保守者によって予め指定された時間間隔ごとに、第一の情報記憶部４０１や第二の情報記憶部４０２から指定されている情報を読み出してもよい。

表示媒体用ドライバ４０４は、制御部４０３と表示媒体２００とに接続され、表示媒体２００が第一の情報を表示するように、表示媒体２００を制御する。具体的には、表示媒体用ドライバ４０４は、制御部４０３から第一の情報を受け取ると、第一の情報が表示媒体２００の表示面２０１にて表示されるように、表示媒体２００を制御する。

液晶用ドライバ４０５は、制御部４０３とコレステリック液晶層３００とに接続され、コレステリック液晶層３００が第二の情報を表示するように、コレステリック液晶層３００を制御する。具体的には、液晶用ドライバ４０５は、制御部４０３から第二の情報を受け取ると、第二の情報がコレステリック液晶層３００の表示面２０１にて表示されるように、コレステリック液晶層３００を制御する。

さらに詳細には、液晶用ドライバ４０５は、コレステリック液晶層３００に印加する電圧を制御することによって、コレステリック液晶層３００が有するコレステリック液晶分子３０３各々の配向状態（「プレーナ状態」か「フォーカルコニック状態」か）を制御する。

［実施例１の効果］
上記したように、実施例１によれば、実施例１に係る表示装置１００は、第一の情報に第二の情報を埋め込んで表示する際に、消費電力を抑制しつつ、第一の情報が劣化することを抑制することが可能である。

具体的には、実施例１に係る表示装置１００によれば、第二の情報を表示する上では、第二の情報の表示を開始する際に電力を印加し、その後再度電力を消費することなく、第二の情報を表示し続ける。このため、実施例１に係る表示装置１００によれば、第二の情報を表示する間常に電力を消費する従来の手法に比較して、消費電力を抑えることが可能である。

また、実施例１に係る表示装置１００は、コレステリック液晶層３００は、不可視光（紫外光や赤外光）のみを反射することにより、第一の情報上に重ねて、不可視光の領域で第二の情報を表示する。これにより、実施例１に係る表示装置１００によれば、第一の情報に影響を与えずに、第一の情報と第二の情報とを併せて表示することが可能である。

例えば、従来の手法では、第一の情報を加工することにより、第二の情報を表示していたので、第一の情報に併せて第二の情報を表示する分、第一の情報を表示する開口率が低下し、第一の情報が劣化していた。

このような従来の手法に対して、実施例１に係る表示装置１００によれば、第一の情報と第二の情報とが重ねられて表示される領域において、第一の情報と第二の情報とを両方表示することができ、第一の情報の開口率を低下させることなく、第二の情報を表示することが可能である。つまり、実施例１に係る表示装置１００によれば、コレステリック液晶層３００は、コレステリック液晶層３００によって不可視光が反射されている箇所についても、また、不可視光が反射されていない箇所についても、可視光を透過させる。この結果、表示装置１００によれば、第一の情報と第二の情報とを両方表示することが可能である。

また、例えば、従来の手法では、第一の情報を加工することで、第一の情報と第二の情報とを併せて表示していた。ここで、従来の手法では、第二の情報を表示している第一の情報（加工された第一の情報）に対して修正を加えた場合、第二の情報にも変更が加えられることになり、第二の情報を読み取ることができなかった。

このような従来の手法に対して、実施例１に係る表示装置１００によれば、第一の情報に対して、その後修正が加えられたか否かに係らず、第一の情報に併せて第二の情報を表示することが可能である。つまり、実施例１に係る表示装置１００によれば、コレステリック液晶層３００において第二の情報を表示する上で、第一の情報がどのような画像であるかは関係なく、第二の情報を表示することが可能である。

さて、これまで、実施例１として、表示媒体２００が、反射型の表示媒体２００であるものとして説明を行った。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、表示媒体２００は、自発光型の表示媒体２００であってもよい。

なお、自発光型の表示媒体２００とは、表示面２０１からコレステリック液晶層３００に向けて光を発するものを示す。例えば、自発光型の表示媒体２００とは、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ、Plasma Display Panel）や、ＥＬ（Electroluminescence Display）ディスプレイや、バックライトを備える液晶ディスプレイなどが該当する。

そこで、以下では、実施例２として、自発光型の表示媒体を用いる手法について説明する。なお、以下では、実施例１に係る表示装置１００と同様の点については、簡単に説明し、または、説明を省略する。

具体的には、実施例２に係る表示装置１００では、表示媒体２００は、表示面２０１からコレステリック液晶層３００に向けて光を発する。ここで、表示媒体２００が発する光には、可視光だけではなく、不可視光も含まれる。

そして、実施例２に係る表示装置１００では、図９に示すように、カットフィルタ５００（「不透過層」とも称する）をさらに備える。なお、図９は、実施例２に係る表示装置１００の構造の一例を説明するための図である。ここで、カットフィルタ５００とは、コレステリック液晶層３００と表示媒体２００との間に積層され、表示面２０１からコレステリック液晶層３００に向けて発せられた不可視光を透過させない層である。

具体的には、カットフィルタ５００が透過させない光の波長は、コレステリック液晶層３００が反射する波長の光である。例えば、コレステリック液晶層３００が赤外光を反射する場合には、カットフィルタ５００としては、赤外光を透過させないものが用いられる。また、コレステリック液晶層３００が紫外光を反射する場合には、カットフィルタ５００としては、紫外光を透過させないものが用いられる。

また、実施例２に係る表示装置１００では、図９に示すように、コレステリック液晶層３００は、カットフィルタ５００上に積層されている。

［実施例２の効果］
上記したように、実施例２によれば、表示媒体２００が自発光型である場合であっても、第一の情報と第二の情報とを併せて表示することが可能である。

具体的には、表示媒体２００が自発光型である場合に、カットフィルタ５００を併せて用いない手法においては、表示媒体２００は、表示面２０１から不可視光を発し、コレステリック液晶層３００が、液晶分子の配向状態に係らず不可視光を出力する。この結果、不可視光の反射の態様によって第二の情報を表示することができない。

このようなカットフィルタ５００を併せて用いない手法と比較して、実施例２に係る表示装置１００では、カットフィルタ５００が、表示媒体２００が発する不可視光を透過させないので、表示媒体２００が自発光型である場合であっても、第一の情報と第二の情報とを併せて表示することが可能である。

さて、これまで、実施例１および実施例２として、表示装置１００が、単層コレステリック液晶層３００を有する場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、表示装置１００は、コレステリック液晶層３００を複数積層してもよい。そこで、以下では、図１０〜図１２を用いて、実施例３として、コレステリック液晶層３００を複数積層する手法について説明する。なお、実施例３では、カットフィルタ５００を積層する表示装置１００を例に説明する。

具体的には、表示装置１００は、表示面２０１上に積層されたコレステリック液晶層３００として、反射する不可視光の波長（選択反射光波長）がそれぞれ異なる複数のコレステリック液晶層３００を積層する。

例えば、表示装置１００は、図１０に示すように、コレステリック液晶層３００として、紫外光を反射するコレステリック液晶層３１０と、赤外光を反射するコレステリック液晶層３２０とを積層する。なお、図１０は、複数の液晶層を有する表示装置１００の構造の一例を説明するための図である。この場合、表示装置１００は、図１０に示すように、カットフィルタ５００として、赤外光を透過させない赤外カットフィルタ５１０と、紫外光を透過させない紫外カットフィルタ５２０とを積層する。

また、例えば、表示装置１００は、図１１に示すように、コレステリック液晶層３００として、それぞれ反射する赤外光が異なる複数のコレステリック液晶層を積層する。なお、図１１は、複数の液晶層を有する表示装置１００の構造の一例を説明するための図である。この場合、表示装置１００は、図１１に示すように、カットフィルタ５００として、コレステリック液晶層３００各々が反射する赤外光を透過させないカットフィルタ５００各々を積層する。

具体的な例をあげて説明すると、表示装置１００は、図１１に示す例では、選択反射光波長が「６５０ｎｍ」であるコレステリック液晶層３３０と、選択反射光波長が「７００ｎｍ」であるコレステリック液晶層３４０とを積層する。また、表示装置１００は、図１１に示す例では、例えば、「６５０ｎｍ」の赤外光と「７００ｎｍ」の赤外光とを透過させない赤外カットフィルタ５３０を積層する。

また、例えば、表示装置１００は、図１２に示すように、コレステリック液晶層３００として、それぞれ反射する紫外光が異なる複数のコレステリック液晶層３００を積層する。なお、図１２は、複数の液晶層を有する表示装置１００の構造の一例を説明するための図である。この場合、表示装置１００は、図１２に示すように、カットフィルタ５００として、コレステリック液晶層３００各々が反射する紫外光を透過させないカットフィルタ５００各々を積層する。

具体的な例をあげて説明すると、表示装置１００は、図１２に示す例では、選択反射光波長が「４００ｎｍ」であるコレステリック液晶層３５０と、選択反射光波長が「４３０ｎｍ」であるコレステリック液晶層３６０とを積層する。また、表示装置１００は、図１２に示す例では、「４００ｎｍ」の紫外光と「４３０ｎｍ」の紫外光とを透過させない紫外カットフィルタ５４０を積層する。

なお、ここで、図１０〜図１２に示した表示装置１００が積層するコレステリック液晶層３００各々は、図１０〜図１２に示した順番にて積層される場合に限定されるものではない。具体的には、コレステリック液晶層３００各々は、任意の順番にて積層されてよい。例えば、図１０に示す例を用いて説明すると、紫外光を反射するコレステリック液晶層３００と、赤外光を反射するコレステリック液晶層３００とを積層する順番が、図１０に示す例と逆に積層してもよい。

［実施例３の効果］
上記したように、実施例３によれば、表示装置１００は、複数のコレステリック液晶層３００から、それぞれ異なる第二の情報を表示することができ、第二の情報として表示する情報量を増加することが可能である。

さて、これまで、実施例１〜実施例３として、コレステリック液晶層３００にて、明か暗のみを表示する手法について説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、コレステリック液晶層３００が中間調を表示してもよい。そこで、以下では、実施例４として、コレステリック液晶層３００が中間調を表示する手法について説明する。

具体的には、実施例４に係る表示装置１００では、液晶用ドライバ４０５が、コレステリック液晶層３００に、最大電圧か最小電圧かを印加するのではなく、最大電圧か最小電圧か中間電圧かを印加する。

ここで、最大電圧とは、不可視光を反射する反射率が最大値となる配向状態に、コレステリック液晶分子３０３を制御する電圧であり、例えば、図４に示す例を用いて説明すると、「０Ｖ」〜「８Ｖ」や、「５５Ｖ」以上の電圧が該当する。また、最小電圧とは、反射率が最小値となる配向状態に、コレステリック液晶分子３０３を制御する電圧であり、例えば、図４に示す例を用いて説明すると、「２５Ｖ」〜「３７Ｖ」までの電圧が該当する。

また、中間電圧とは、最大電圧と最小電圧との間にあり、コレステリック液晶分子３０３の反射率が中間値になる電圧であり、例えば、図４に示す例を用いて説明すると、「８Ｖ」〜「２５Ｖ」までの電圧や、「３７Ｖ」〜「５５Ｖ」までの電圧が該当する。

ここで、中間電圧について、中間調として二つの階調を表示する場合を用いて具体的に説明する。例えば、実施例４に係る表示装置１００では、中間電圧として、コレステリック液晶層３００の反射率が、最大の反射率に比較して三分の一の値になる電圧と、最大の反射率に比較して三分の二の値になる電圧とを用いる。例えば、実施例４に係る表示装置１００では、中間電圧として、「１３Ｖ」と「１８Ｖ」とを用いる。

そして、実施例４に係る表示装置１００では、コレステリック液晶層３００が有するコレステリック液晶分子３０３各々が、液晶用ドライバ４０５によって印加される電圧に応じた反射率を示す。

図１３を用いて、具体的な例をあげて説明する。なお、図１３は、実施例４に係る表示装置１００の反射率の違いを説明するための図である。コレステリック液晶分子３０３は、図１３の（１）に示すように、液晶用ドライバ４０５によって最小電圧（例えば、「０Ｖ」）を印加される場合には、もっとも低い反射率を示す。また、図１３の（２）に示すように、コレステリック液晶分子３０３は、液晶用ドライバ４０５によって最大電圧を印加される場合には、もっとも高い反射率を示す。

また、コレステリック液晶分子３０３は、図１３の（３）に示すように、液晶用ドライバ４０５によって、中間電圧「１３Ｖ」を印加される場合には、最大の反射率に比較して三分の一の反射率を示す。また、コレステリック液晶分子３０３は、図１３の（４）に示すように、液晶用ドライバ４０５によって、中間電圧「１８Ｖ」を印加される場合には、最大の反射率に比較して三分の二の反射率を示す。

なお、上記した例では、中間調として二つの階調を表示する場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、中間調として一つの階調を表示してもよく、三つの階調以上を表示してもよい。

［実施例４の効果］
上記したように、実施例４によれば、コレステリック液晶層３００では、不可視光を反射する程度を用いて中間調を表示することができることから、中間調を表示しない手法と比較して、第二の情報として表示する情報量を増加することが可能である。

具体的には、実施例４におけるコレステリック液晶層３００では、コレステリック液晶分子３０３にて、不可視光を反射する程度がそれぞれ異なる中間調を表示する。この結果、コレステリック液晶層３００にて、反射の程度の違いによる階調を用いて第二の情報を表示することができ、第二の情報として表示する情報量を増加することが可能である。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外の実施形態にて、実施してもよい。そこで、以下では、その他の実施例について説明する。

［表示媒体］
例えば、実施例１〜実施例４では、表示媒体２００は、表示媒体用ドライバ４０４によって制御されるディスプレイとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、表示媒体２００は、紙のポスターや、壁などであってもよい。

［嘗性］
例えば、実施例１では、単層のコレステリック液晶層を有する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、表示装置１００は、嘗性が右向きであるコレステリック液晶分子３０３のみを含むコレステリック液晶層３００と、嘗性が左向きであるコレステリック液晶分子３０３のみを含む前記コレステリック液晶層３００とを有してもよい。

これにより、実施例４によれば、表示装置１００は、複数のコレステリック液晶層３００から、それぞれ異なる第二の情報を表示することができ、第二の情報として表示する情報量を増加することが可能である。

［システム構成］
また、上記文書中や図面中で示した具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報（例えば、図１〜図１３）については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

実施例１に係る表示装置の概要を説明するための図である。 実施例１におけるコレステリック液晶分子の配向状態を説明するための図である。 実施例１における螺旋ピッチについて説明するための図である。 実施例１における反射率と電圧との関係について説明するための図である。 コレステリック液晶分子の活用法の一例を説明するための図である。 実施例１に係る表示装置の構成の一例を説明するための図である。 実施例１における表示媒体とコレステリック液晶層との関係について説明するための図である。 実施例１におけるコレステリック液晶層の構造の一例について説明するための図である。 実施例２に係る表示装置の構造の一例を説明するための図である。 複数の液晶層を有する表示装置の構造の一例を説明するための図である。 複数の液晶層を有する表示装置の構造の一例を説明するための図である。 複数の液晶層を有する表示装置の構造の一例を説明するための図である。 実施例４に係る表示装置の反射率の違いを説明するための図である。

符号の説明

１００ 表示装置
２００ 表示媒体
２０１ 表示面
３００ コレステリック液晶層
３０１ 基板
３０２ 電極
３０３ コレステリック液晶分子
４０１ 第一の情報記憶部
４０２ 第二の情報記憶部
４０３ 制御部
４０４ 表示媒体ドライバ
４０５ 液晶用ドライバ
５００ カットフィルタ

Claims (5)

1. 可視光の波長域で第一の情報を表示する表示媒体と、
   前記表示媒体にて第一の情報を表示する表示面上に積層され、不可視光を反射するコレステリック液晶分子を基板間に挟持し、当該基板に設けられた電極から印加される電圧によって制御された当該液晶分子の配向状態によって、不可視光の領域で第二の情報を表示するコレステリック液晶層と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記コレステリック液晶層として、反射する不可視光の波長がそれぞれ異なる複数のコレステリック液晶層を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記コレステリック液晶層として、紫外光を反射する前記コレステリック液晶層および赤外光を反射する前記コレステリック液晶層を備えることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記コレステリック液晶分子が形成している螺旋の向きを示す嘗性が右向きであるコレステリック液晶分子のみを含む前記コレステリック液晶層と、前記嘗性が左向きであるコレステリック液晶分子のみを含む前記コレステリック液晶層とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の表示装置。
5. 不可視光を反射する反射率が最大値となる配向状態に前記コレステリック液晶分子を制御する電圧である最大電圧、当該反射率が最小値となる配向状態に前記コレステリック液晶分子を制御する電圧である最小電圧、および、当該最大電圧と当該最小電圧との間にある電圧である中間電圧の内、任意の電圧を前記基板に設けられた電極から印加するよう制御するドライバ部をさらに備え、
   前記コレステリック液晶層に含まれる前記コレステリック液晶分子は、前記ドライバ部によって制御される電圧を前記電極から印加され、当該電圧によって制御される前記配向状態によって、不可視光の領域で第二の情報を表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の表示装置。

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