JP2016081052A - ２つの重なり合った表示デバイスを有する表示アセンブリー - Google Patents

Abstract

【課題】明るく光が当たっている環境及び暗い環境の両方において適切に動作する、腕時計のような携行可能な物用の表示アセンブリーを提供する。【解決手段】携行可能な物用の表示アセンブリー（１）であって、観察者（４）の側に配置された少なくとも部分的に透過性の自己発光性の第１の表示デバイス（２）を有し、自己発光性の第１の表示デバイス（２）の下に、反射性の第２の表示デバイス（６）が配置されており、反射性の第２の表示デバイス（６）は、情報を表示しない透過性の状態と、アクティブにされた場合の反射性の状態との間でスイッチングすることができる。【選択図】 図２

Description

本発明は、２つの重なり合った表示デバイスを有する表示アセンブリーに関する。より詳細には、本発明は、このような表示アセンブリーであって、腕時計のような携行可能な物の内部に収容されるように意図されたものに関する。

液晶表示セルや有機発光ダイオードのような表示デバイスが表示する情報の可読性は、周囲の明るさの条件に大きく依存するものである。表示デバイスによっては、表示される情報を明るい環境では良好に読むことができても、暗い環境では読むことが困難なものがある。逆に、他の種類の表示デバイスでは、薄明るい状態や暗い状態では良好な品質で表示するが、日中では読むことが困難なものもある。

例えば、透過反射方式の液晶表示セルを考えてみる。このような液晶表示セルにおける情報表示では、日中には周囲光が反射する現象を利用することによって目に見え、夜間にはバックライトデバイスを使用して透過によって目に見える。このような透過反射方式の液晶表示セルは、できるかぎり良好に日光を反射し、周囲が明るい状態において表示情報を良好に読めることが確実になるように最適化されている。しかし、このような透過反射方式の液晶表示セルが日光をできるかぎり良好に反射できるためには、透過効率は非常に制限されたものとなる。したがって、バックライトデバイスがアクティブとなって表示情報を薄明かりで読むことができるようになっているときには、バックライトデバイスが発した光のほとんどが吸収現象によって失われている。したがって、この状況におけるエネルギー効率は貧弱である。また、液晶セルが表示する情報の光学的な品質は、視角に大きく依存する。

有機発光ダイオード表示デバイスのような自己発光性の表示デバイスについては、輝度や色のような光学的な品質が視角に依存しないという点で、液晶表示セルよりも優れた光学的な品質を有する。それにもかかわらず、このような高品質な自己発光性の表示デバイスでは、反射動作モードとなることができない。したがって、表示情報は、薄明かり又は暗い状態においては非常に可読性が高いが、戸外で観察される場合には読むことが困難となってしまう。この課題を克服するために、自己発光性の表示デバイスに供給される電流の量を増やして、最低限の可読性を確保することができる。しかし、これらの自己発光性の表示デバイスは、通常の使用状態でさえも、反射性の液晶セルよりも多くの電力を使用するところ、特に、通常１年間以上続くように要求されるバッテリーしかエネルギー源がないような腕時計のような小さな寸法の携行可能な物に組み入れられる場合には、ずっと電源をオンにすることが難しいほど大きな電力消費となってしまう。

本発明は、明るく光が当たっている環境及び暗い環境の両方において適切に動作する、腕時計のような携行可能な物用の表示アセンブリーを提供することによって、前記課題などを克服することを目的とする。

このために、本発明は、携行可能な物用の表示アセンブリーに関し、この表示アセンブリーは、観察者の側に位置する少なくとも部分的に透過性の自己発光性の第１の表示デバイスを有し、前記自己発光性の第１の表示デバイスの下に、反射性の第２の表示デバイスが配置されており、前記反射性の第２の表示デバイスは、休止状態の透過性の状態と、アクティブにされた場合の反射性の状態との間でスイッチングすることができる。

本発明の相補的な特徴によって、透過性自己発光性の表示デバイスは、反射性の表示デバイスに固定される。

本発明の別の特徴によると、透過性自己発光性の表示デバイスは、接着性フィルム又は液体の接着層によって反射性の表示デバイスに接合される。

これらの特徴によって、本発明は、周囲の明るさの条件にかかわらず最適に動作する、腕時計のような携行可能な物用の表示アセンブリーを提供するものである。好ましくは、日中においては、反射性の表示デバイスによって情報が表示される。実際に、この反射性の表示デバイスは、情報を表示するために日光の反射の現象を利用し、エネルギー効率が良い。したがって、恒久的にスイッチをオンにし続けることができ、情報の良好な可読性を与える。逆に、薄明かり又は暗い状況においては、自己発光性の表示デバイスが情報を表示する。このような自己発光性の表示デバイスは、反射性の表示デバイスよりも多くの電流を使用するが、表示する情報は、夜又は暗い状況においても、非常に良好な光学的性質で目に見える。特に、視角に依存せずにである。透過反射方式の液晶表示セルは、反射性のモードの反射率と、透過性のモードにおけるそのバックライトデバイスの電力消費との間の妥協点に達することを試みるものである。これとは異なり、本発明に係る表示アセンブリーは、純粋に反射性の表示デバイスと他方の純粋に自己発光性の表示デバイスとを、これらの２つの表示デバイスのいずれかの性能を妥協によって下げずに、組み合わせることを提案するものである。

本発明の１つの実施形態によると、第１の表示デバイスは、透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セルを有し、第２の表示デバイスは、ねじれネマチック又は超ねじれネマチック又は垂直配向型反射性液晶表示セルを有する。

本発明の相補的な特徴によると、有機発光ダイオード表示セルは、円ポラライザーと四分の一波長板の間に配置されており、この円ポラライザーは、観察者の側に配置されている。

有機発光ダイオード表示セルの発光領域のアドレシングは、金属性材料又は金属酸化物に支援されて通常作られる透過性の電極によって確実にされる。このように、これらの電極は、コントラストの劣化をもたらすわずかな光学的な反射現象を非常に頻繁に発生させる。このことは、有機発光ダイオード表示セルが表示する情報の可読性に有害である。この課題を克服するために、本発明は、円ポラライザーと四分の一波長板の間に有機発光ダイオード表示セルを配置することを教示するものであり、この円ポラライザーは、観察者の側に配置されている。したがって、本発明に係る表示アセンブリーを透過する周囲光の偏光成分の一部が円ポラライザーに吸収され、他の光の偏光成分は円偏光される。有機発光ダイオード表示セルを通り抜ける際に、円偏光された周囲光は、有機発光ダイオード表示セルの透過性の電極によって部分的に反射され、この反射光は、位相シフトの対象となる。これは、円偏光を回転方向と反対の方向の円偏光に転換する効果がある。したがって、反射光が再び円ポラライザーを通り抜ける際に、反射光は円ポラライザーに吸収される。このようにして、有機発光ダイオード表示セルの電極で反射する迷光をなくすことができ、有機発光ダイオード表示セルを通り抜ける光のみを改変せずに保持することができる。続いて、有機発光ダイオード表示セルの下に配置された四分の一波長板を通り抜けた後に、光が再び直線偏光され、最終的には、ポジティブコントラスト又はネガティブコントラストのいずれかの表示が必要かどうかに依存して、反射性液晶表示セルにて吸収されるか反射される。

本発明の第２の実施形態によると、第１の表示デバイスは、透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セルを有し、第２の表示デバイスは、ポラライザーがない反射性表示セルを有する。反射性表示セルは、電気泳動型表示セル、二色の液晶表示セル、又はコレステリック液晶表示セルであることができる。

このような実施形態の利点は、強く照らされた環境と暗い環境の両方において適切に動作する本発明に係る表示アセンブリーを得るために、電気泳動型表示セルなどの生来的に反射性の性質が用いられるという点にある。したがって、反射性かつ吸収性のフィルムを不要にすることができる、これによって、部品の節約とアセンブリー時間の節約を達成することが可能になる。さらに、より薄い表示アセンブリーを得ることができる。このことは、利用可能空間が必ず制限されている腕時計などとこのような表示アセンブリーを一体化することが望まれる場合には、特に非常に有利である。

添付図面を参照して与えられる本発明に係る表示アセンブリーの１つの実施形態についての下記の詳細な説明から、本発明の他の特徴及び利点をより明確に理解することができるであろう。これらの例には制限されない。

観察者の側に位置している少なくとも部分的に透過性の自己発光性の第１の表示デバイスと、及びこの自己発光性の第１の表示デバイスの下に配置された反射性の第２の表示デバイスとを有する本発明に係る表示アセンブリーを示す概略断面図である。 本発明に係る表示アセンブリーの例示的実施形態の断面図であり、第１の表示デバイスは、透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セルであり、第２の表示デバイスは、ねじれネマチック式の反射性液晶表示セルである。 図３Ａ〜３Ｄは、有機発光ダイオード表示セル及びねじれネマチック液晶表示セルがアクティブかパッシブかどうかに依存する図２に示す表示アセンブリーの動作モードの概略説明図である。 図２と同様な図であり、第２の表示デバイスは、垂直配向型反射性液晶表示セルである。 図５Ａ〜５Ｄは、図４に示す表示アセンブリーの動作モードの概略説明図である。これは、有機発光ダイオード表示セル及び垂直配向型液晶表示セルがアクティブかパッシブかどうかに依存する。 図４に示す本発明に係る表示アセンブリーの変種の実施形態の詳細な断面図であり、吸収性ポラライザー及び四分の一波長板で形成された円ポラライザーが、透過性の有機発光ダイオード表示セルの上に配置されている。 透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セルを有する本発明に係る表示アセンブリーを示す概略断面図であり、第２の表示デバイスは、反射性液晶表示セルであり、有機発光ダイオード表示セルは、円ポラライザーと四分の一波長板の間に配置されており、円ポラライザーは、観察者の側に配置されている。 電気泳動型反射性表示セルの上に配置される透過性ＯＬＥＤ表示セルを有する本発明に係る表示アセンブリーを示す概略断面図である。 本発明に係る表示アセンブリーを示す概略図であり、反射性表示セルは、透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セルの下にて接着層によって接合された電気泳動型表示セルである。

本発明は、概して、日中の状況と、薄明かり又は暗い状況とにおいて判読可能に情報を表示することができ、電気エネルギーを最適に消費する表示アセンブリーを提供することを伴う、創造性のある考えから発生したものである。この目的を達成するために、本発明は、自己発光性の表示デバイスを、透過性の休止状態と周囲光を反射することができるアクティブ状態の間でスイッチングすることができるように構成する表示デバイスと組み合わせることを教示するものである。自己発光性の表示デバイスは、典型的には、有機発光ダイオード表示セルであり、反射性の表示デバイスは、典型的には、液晶表示セルである。日中の情報の表示においては、反射性の表示デバイスの使用が好ましい。これは、日光の反射によって、低い電気エネルギー消費で、明瞭で判読可能に情報を表示することができる。薄明かり又は暗い状況における情報の表示においては、自己発光性の表示デバイスの使用が好ましい。このような自己発光性の表示デバイスは、特に、コントラスト及び色再生の点で、優れた光学的性質を有し、このために、非常に可読性が高く大量の情報を表示することができる。具体的には、表示される情報の可読性は、視角に依存しない。さらに、薄明かりや暗い状況にもかかわらず、表示情報の良好な可読性を確保しつつ、このような自己発光性の表示デバイスのエネルギー使用量を著しく削減することができる。したがって、スタックの基礎に配置され、エネルギーをほとんど使用せずに情報を恒久的に表示することができる反射性の表示デバイスと、及びスタックの上に配置され薄明かり又は暗い状況において非常に可読性が高い手法でオンデマンドで情報を表示することができる自己発光性の表示デバイスとを有する表示アセンブリーが提供される。

図１は、本発明に係る表示アセンブリーの概略断面図である。この表示アセンブリー全体が符号１で示されている。この表示アセンブリー１は、観察者４の側に配置された少なくとも部分的に透過性の自己発光性の第１の表示デバイス２と、及び自己発光性の第１の表示デバイス２の下に配置された同様に部分的に透過性の第２の反射性の表示デバイス６とを有する。本発明に関連する意味においては、自己発光性の第１の表示デバイス２は、少なくとも部分的に透過性のパッシブ状態と情報を表示する光を発するアクティブ状態との間でスイッチングすることができる。反射性の第２の表示デバイス６は、吸収性であるパッシブ状態と周囲光を反射することができるアクティブ状態との間でスイッチングすることができる。

好ましくは（しかし、必須ではない）、自己発光性の第１の表示デバイス２は、透過性の接着層８によって反射性の第２の表示デバイス６に接合される。この透過性の接着層８は、光学的に透明な接着剤（ＯＣＡ：optical clear adhesive）又はアクリル又はシリコーン接着剤の層で形成することができる。この透過性の接着層８の目的は、２つの表示デバイス２、６が空気層によって分離されている場合に発生する迷反射の問題を防ぐことである。これは、本発明に係る表示アセンブリー１の光学的な品質を下げてしまうものである。

図２は、自己発光性の第１の表示デバイス２が、透過性の有機発光ダイオード表示セル２０（以下、ＴＯＬＥＤ表示セルと呼ぶ）を有する場合の本発明に係る表示アセンブリー１の例示的実施形態の詳細な断面図である。反射性の第２の表示デバイス６は、反射性のねじれネマチック（ＴＮ）型の液晶表示セル６０を有する。

より具体的には、ＴＯＬＥＤ表示セル２０は、ガラス又はプラスチック材料で作られている透過性の基板２１と、及び透過性の基板２１と平行に延在し透過性の基板２１から離れているカプセル化カバー２２とを有する。透過性の基板２１及びカプセル化カバー２２は、封止枠２３によって互いにつながれる。この封止枠２３は、全体を符号２４で示すエレクトロルミネセンス層のスタック２４を有するように、遮蔽された閉空間を定める。エレクトロルミネセンス層のスタック２４の両側には、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などで作られる上側透過性電極２５と、及びアルミニウムや金のような金属性材料又はＩＴＯや亜鉛インジウム酸化物のような金属酸化物などで作られる下側透過性電極２６とによって構成している。金属性材料で作られるこれらの電極２５、２６は、わずかに反射性を有する。透過性の有機発光ダイオード表示セルは、単にアイコン又は区画を表示する場合には直接アドレシングで、又はドットマトリックス表示の場合にはパッシブマトリクスアドレシングで利用可能である。ドットマトリックス表示の場合には、透過性の薄膜トランジスター（ＴＦＴ）と組み合わせてアクティブマトリクスアドレシングを使用することもできる。これは、電流を制御するように意図されたものであって、透過性のＴＯＬＥＤ表示セル２０の透過性の基板２１の側に位置する表示画素内に配置される。

また、反射性の液晶表示６０は、観察者４の側に配置された表側基板６１と、及び表側基板６１と平行に延在し表側基板６１から離れている裏側基板６２とを有する。表側基板６１及び裏側基板６２は、封止枠６３によって互いにつながれる。この封止枠６３は、液晶を入れる密封空間６４の限界を定める。この液晶の光学的性質は、表側基板６１の下側面上に配置された透過性の電極６５ａと裏側基板６２の上側面上に配置された透過性の相手方電極６５ｂの間の特定の交差点に適切な電圧をかけることによって変更される。電極６５ａ及び相手方電極６５ｂは、インジウム亜鉛酸化物やインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような透過性の導電性の材料で作られている。

本発明の場合には、ねじれネマチック（ＴＮ）、超ねじれネマチック（ＳＴＮ）、垂直配列（ＶＡ）のような液晶相のいずれも考えられる。同様に、直接アドレシング、アクティブマトリクスアドレシング又はパッシブマトリクス多重アドレシングのようなアドレシング方式もすべて考えられる。

反射性液晶表示セル６０の表側基板６１の上側面には、吸収性のポラライザー（polarizer）３０が接着層３２によって接合される。この接着層３２は、接着性フィルム又は液体の接着層で形成することができる。反射性液晶表示セル６０に吸収性ポラライザー３０を接合するために用いられる接着剤は、鏡面反射又は拡散反射が必要かどうかに応じて、透過性又はわずかに拡散していることができる。吸収性ポラライザー３０は、例えば、ヨウ素又は染料タイプのポラライザーであることができる。

反射性の吸収性ポラライザー３４は、接着層３６によって、反射性液晶表示セル６０の裏側基板６２の下側面に接合される。この接着層３６は、鏡面反射又は拡散反射が必要かどうかに応じて、透過性又はわずかに拡散していることができる。

本発明に関連する意味においては、「吸収性の反射性ポラライザー」３４は、偏光方向が吸収性の反射性ポラライザーの反射軸と平行である光成分を反射し、他方で、偏光方向が吸収性の反射性ポラライザー３４によって反射される光成分の偏光方向を横断する他の光成分を吸収するようなポラライザーを意味する。好ましい例においては（これに制限されない）、吸収性の反射性ポラライザー３４は、リフレクターｂの上に配置された吸収性ポラライザーａ又は吸収層ｄの上に配置された反射性の透過性ポラライザーｃによって形成することができる。本発明に関連する意味においては、「反射性の透過性ポラライザー」は、光成分の一部を反射し、他方で、偏光方向が反射性の透過性ポラライザーｄによって反射される光成分の偏光方向を横断するような他の光成分を通させるようなポラライザーを意味する。

図３Ａ〜３Ｄを参照して、ＴＯＬＥＤ表示セル２０及び反射性液晶表示セル６０が使用されているかどうかに応じて、本発明に係る表示アセンブリー１の動作原理を検討する。純粋に説明のために（これに制限されない）、反射性液晶表示セル６０がねじれネマチック（ＴＮ）型の液晶セルであって、吸収性のポラライザー３０の透過軸及び反射性の吸収性ポラライザー３４の反射軸どうしが平行であると仮定する。

図３Ａにおいては、ＴＯＬＥＤ表示セル２０及びＴＮ型反射性液晶表示セル６０の両方とも、オフにスイッチングされている。周囲光は、符号４６で示されており、変わらずにＴＯＬＥＤ表示セル２０を通り抜け、そして、吸収性のポラライザー３０によって直線偏光される。周囲光４６は、ＴＮ型反射性液晶表示セル６０を通り抜ける際に、吸収性の反射性ポラライザー３４に当たる際に、偏光方向が吸収性の反射性ポラライザー３４の反射軸に垂直であって、したがって、吸収性の反射性ポラライザー３４に吸収されるように、９０°回転を経る。これによって、スイッチがオフになっていると、ＴＮ型反射性液晶表示セル６０は暗く見える。このことは、表示する情報が暗い背景の中で明るく見えるということを意味する。これによって、情報表示はネガティブコントラストとなる。もちろん、ポジティブコントラストでの情報表示は、単に、ポラライザー３０の透過軸及び吸収性の反射性ポラライザー３４の反射軸が垂直であることを確実にすることによって得ることができる。

図３Ｂでは、ＴＯＬＥＤ表示セル２０はアクティブにされ、ＴＮ型反射性液晶表示セル６０は非アクティブにされている。ＴＯＬＥＤ表示セル２０が発する光は、変わらずに観察者４に届き、ＴＮ型反射性液晶表示セル６０は、暗く見える。したがって、ＴＯＬＥＤ表示セル２０が表示する情報は、暗い背景の中で目立つ。

図３Ｃでは、ＴＯＬＥＤ表示セル２０はオフにスイッチングされており、ＴＮ型反射性液晶表示セル６０はアクティブにされている。上で既に説明したように、ＴＮ型反射性液晶表示セル６０のスイッチングされていない領域は、暗く見える。逆に、ＴＮ型反射性液晶表示セル６０のスイッチングされている領域においては、周囲光４６が変わらずにこれらの領域を通り抜ける。これにおいて、偏光方向が吸収性の反射性ポラライザー３４の反射軸と平行であるようにして周囲光４６が吸収性の反射性ポラライザー３４に当たる。したがって、周囲光４６は、反射して戻り、変わらずに順にＴＮ型反射性液晶表示セル６０、吸収性ポラライザー３０及びＴＯＬＥＤ表示セル２０を通り抜けて、観察者４が知覚可能になる。したがって、表示される情報は、暗い背景の中で明るく見える。

図３Ｄでは、ＴＯＬＥＤ表示セル２０及びＴＮ型反射性液晶表示セル６０は両方ともアクティブにされている。ＴＯＬＥＤ表示セル２０が発する光は、観察者４が直接知覚可能である。ＴＮ型反射性液晶表示セル６０のスイッチングされていない領域を通り抜ける周囲光４６は、吸収性の反射性ポラライザー３４に吸収され、これらの領域は暗く見えるようになる。最終的には、ＴＮ型反射性液晶表示セル６０のスイッチングされている領域を通り抜ける周囲光４６は、吸収性の反射性ポラライザー３４によって反射され、これらの領域は明るく見えるようになる。

図４は、第１の表示デバイス２が透過性自己発光性のＴＯＬＥＤ表示セル２０を有する場合における本発明に係る表示アセンブリー１の例示的実施形態の断面図である。第２の表示デバイス６は、垂直配向（ＶＡ）型の反射性液晶表示セル６００を有する。ＶＡ型反射性液晶表示セル６００は、観察者４の側に配置された表側基板６０１と、及び表側基板６０１と平行に延在し表側基板６０１から離れている裏側基板６０２とを有する。表側基板６０１及び裏側基板６０２は、封止枠６０３によって互いにつながれる。この封止枠６０３は、液晶を入れる密封空間６０４の限界を定める。この液晶の光学的性質は、表側基板６０１の下側面上に配置された透過性の電極６０５ａと裏側基板６０２の上側面上に配置された透過性の相手方電極６０５ｂの間の特定の交差点に適切な電圧をかけることによって変更される。電極６０５ａ及び相手方電極６０５ｂは、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）で作られる。吸収性ポラライザー３０は、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００の表側基板６０１の上側面に固定される。吸収性ポラライザー３４は、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００の裏側基板６０２の下部表面に固定される。

図５Ａ〜５Ｄを参照して、本発明に係る表示アセンブリー１の動作原理を、ＴＯＬＥＤ表示セル２０及びＶＡ型反射性液晶表示セル６００が使用されているかどうかに応じて検討する。純粋に説明のために（これに制限されない）、吸収性のポラライザー３０の透過軸及び吸収性の反射性ポラライザー３４の反射軸とが垂直であると仮定する。

図５Ａでは、ＴＯＬＥＤ表示セル２０及びＶＡ型反射性液晶表示セル６００は両方とも、オフにスイッチングされている。周囲光は、符号４６で表されており、連続して変わらずにＴＯＬＥＤ表示セル２０及びＶＡ型反射性の液晶セル６００を通り抜ける。これにおいて、周囲光が吸収性の反射性ポラライザー３４に当たる際には、偏光方向は吸収性の反射性ポラライザー３４の反射軸に垂直であり、したがって、ポラライザーに吸収される。このようにして、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００は、スイッチがオフになっているときには、暗く見える。このことは、表示する情報が暗い背景の中で明るく見えるということを意味する。このように、情報表示は、ネガティブコントラストとなる。もちろん、ポジティブコントラストでの情報表示は、単に、吸収性のポラライザー３０の透過軸及び吸収性の反射性ポラライザー３４の反射軸どうしが平行であることを確実にすることによって得ることができる。

図５Ｂでは、ＴＯＬＥＤ表示セル２０はアクティブにされ、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００は非アクティブにされている。ＴＯＬＥＤ表示セル２０が発する光は、変わらずに観察者４に届き、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００は、暗く見える。したがって、ＴＯＬＥＤ表示セル２０が表示する情報は、暗い背景の中で目立つ。

図５Ｃでは、ＴＯＬＥＤ表示セル２０はオフにスイッチングされており、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００はアクティブにされている。

垂直配向型液晶表示セルにおいて、アラインメント層は、ポラライザーの偏光軸に対して４５°傾いている。また、液晶分子の複屈折と、表側基板と裏側基板の間の距離との積の結果は、液晶がスイッチングされる際に、液晶が偏光方向に関して半波長板のようにふるまうように選択される。結果的に、この半波長板が吸収性ポラライザーの偏光軸に対して４５°傾けて配置されるので、光の偏光方向の９０°回転をもたらす。このように、周囲光４６は、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００のスイッチングされている領域を通り抜ける際に、９０°回転を経る。これにおいて、周囲光４６が吸収性の反射性ポラライザー３４に当たる際に、偏光方向は吸収性の反射性ポラライザー３４の反射軸と平行であり、したがって、反射性ポラライザー３４によって反射される。ＶＡ型反射性液晶表示セル６００のスイッチングされていない領域を通り抜ける周囲光４６は、吸収性の反射性ポラライザー３４によって吸収される。したがって、表示される情報は、暗い背景の中、すなわち、ネガティブコントラストで明るい。

図５Ｄでは、ＴＯＬＥＤ表示セル２０及びＶＡ型反射性液晶表示セル６００は両方ともアクティブにされている。ＴＯＬＥＤ表示セル２０が発する光は、観察者４に直接知覚可能である。ＶＡ型反射性液晶表示セル６００のスイッチングされていない領域を通り抜ける周囲光４６は、吸収性の反射性ポラライザー３４によって吸収される。これによって、これらの領域は暗く見える。最終的には、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００のスイッチングされている領域を通り抜ける周囲光４６は、吸収性の反射性ポラライザー３４によって反射され、これによって、これらの領域は明るく見える。

図６は、図４に示す本発明に係る表示アセンブリー１の変種の実施形態の詳細な断面図である。迷反射をなくし、これによって、表示コントラストを改善するために、第２の吸収性ポラライザー４０及び第１の四分の一波長板４２で形成される円ポラライザー３８は、観察者４の側にてＴＯＬＥＤ表示セル２０の上に配置される。また、吸収性の反射性ポラライザー３４は、金属性ミラー４４で置き換えられる。この変種では、さらに、部品の数を減らし、視差効果を弱めることが可能になる。なぜなら、金属性ミラー４４を液晶のスイッチング面にできるだけ近くに配置することができるからである。

有機発光ダイオード表示セルの発光領域のアドレシングは、透過性の電極によって確実にされる。これは、通常、金属性材料又は金属酸化物を使用して作られる。これらの電極は、コントラストの劣化をもたらす光学的な反射現象をしばしば引き起こす。このようなコントラストの劣化は、有機発光ダイオード表示セルが表示する情報の可読性に有害である。

この課題を克服するために、本発明は、ＴＯＬＥＤ表示セル２０の上に円ポラライザー３８を、また、ＴＯＬＥＤ表示セル２０の下に金属性ミラー４４を配置することを教示するものである。したがって、本発明に係る表示アセンブリー１に透過する周囲光４６は、第２の吸収性ポラライザー４０によって直線偏光され、その後、第１の四分の一波長板４２によって円偏光される。ＴＯＬＥＤ表示セル２０を通り抜ける際に、円偏光された周囲光４６がＴＯＬＥＤ表示セル２０の透過性の上側及び下側電極２５、２６によって部分的に反射された場合に、この反射光は位相シフトを経る。この位相シフトは、円偏光を回転方向とは反対方向の円偏光に転換する効果がある。したがって、反射光が再び円ポラライザー３８を通り抜ける際には、円ポラライザー３８によって吸収される。このようにして、ＴＯＬＥＤ表示セル２０の電極２５、２６で反射する迷光をなくすことができる。残りの周囲光４６は、変わらずにＴＯＬＥＤ表示セル２０、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００を通り抜け、最終的には、円偏光方向を逆転させる金属性ミラー４４によって反射される。したがって、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００及びＴＯＬＥＤ表示セル２０を再び変わらずに通り抜けた後、最終的には、周囲光４６は、円ポラライザー３８に吸収される。

このようにして、暗い背景の中で明るく表示される。すなわち、表示アセンブリー１はネガティブコントラストとなる。実際に、円ポラライザー３８によって円偏光され、そして、ＴＯＬＥＤ表示セル２０を変わらずに通り抜けた周囲光４６が、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００のスイッチングされている領域を通り抜ける際に、周囲光４６は直線偏光される。結果的に、周囲光４６が金属性ミラー４４に反射する際には、偏光方向は線形のままである。しかし、周囲光４６が再びＶＡ型反射性液晶表示セル６００を通り抜ける際には、表示アセンブリー１に入る際に円ポラライザー３８によって与えられる円偏光と同じ方向に円偏光される。結果的に、周囲光４６は、吸収されずに円ポラライザー３８を通り抜けることができ、最終的には、観察者４によって知覚可能である。

図７は、ＴＯＬＥＤ表示セル２０とＶＡ型反射性液晶表示セル６００の間で第２の四分の一波長板４８が配置されることの他は、図６と同様な図である。この第２の四分の一波長板４８は、第１の四分の一波長板４２と平行、又は第１の四分の一波長板４２に対して９０°を形成するように配置される。

円ポラライザー３８による円偏光の後に、表示アセンブリー１に入る周囲光４６は、ＴＯＬＥＤ表示セル２０を変わらずに通り抜け、その後、第２の四分の一波長板４８を通り抜けた後に直線偏光に変換される。その後、直線偏光された周囲光４６は、変わらずに、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００のスイッチングされていない領域を通り抜け、最終的には、金属性ミラー４４によって変わらずに反射される。その戻る際に、周囲光４６は同じ経路を通り、最終的には、観察者４が知覚可能となる。ＶＡ型反射性液晶表示セル６００のスイッチングされている領域では、当初に第２の四分の一波長板４８を通り抜けた後に直線偏光された周囲光４６は、ＶＡ型反射性液晶表示セル６００によって円偏光される。その後、周囲光４６は、位相シフトの対象となる。これによって、回転とは反対方向の円偏光に円偏光を転換させるように、金属性ミラー４４によって反射される。ＶＡ型反射性液晶表示セル６００のスイッチングされている領域を再び通り抜ける際には、周囲光４６は、外に向かう経路上の直線偏光に対して９０°を形成している直線偏光に戻る。そして、第２の四分の一波長板４８を通り抜け、外に向かう経路上の回転方向とは反対の回転方向に円偏光される。周囲光４６は、変わらずに、ＴＯＬＥＤ表示セル２０を通り抜け、最終的には、外に向かった経路上の直線偏光に対して９０°を形成するように第１の四分の一波長板４２によって直線偏光される。したがって、吸収性の直線ポラライザー４０によって吸収される。したがって、明るい背景の中で暗く表示される。すなわち、表示アセンブリー１は、ポジティブコントラストとなる。

図８は、迷反射をなくし、これによって、表示コントラストを改善するために、第２の吸収性ポラライザー４０及び第１の四分の一波長板４２で形成される円ポラライザー３８が観察者４の側にてＴＯＬＥＤ表示セル２０の上に配置されていることの他は、図２と同様な図である。また、第２の四分の一波長板４８は、ＴＯＬＥＤ表示セル２０の下に配置されている。この第２の四分の一波長板４８は、第１の四分の一波長板４２と平行であるか、又は第１の四分の一波長板４２に対して９０°を形成するように構成する。第２の吸収性ポラライザー４０の透過軸及び吸収性の反射性ポラライザー３４の反射軸は、垂直であると仮定される。

したがって、本発明に係る表示アセンブリー１を透過する周囲光４６は、第２の吸収性ポラライザー４０によって直線偏光され、その後、第１の四分の一波長板４２によって円偏光される。ＴＯＬＥＤ表示セル２０を通り抜ける際に、円偏光された周囲光４６がＴＯＬＥＤ表示セル２０の透過性の上側及び下側電極２５、２６によって部分的に反射されると、この反射光は位相シフトの対象となる。このことは、円偏光を回転方向とは反対の方向の円偏光に転換する効果がある。したがって、反射光が再び円ポラライザー３８を通り抜ける際に、反射光は円ポラライザー３８によって吸収される。このようにして、ＴＯＬＥＤ表示セル２０の電極２５、２６にて反射する迷光をなくすことができる。残りの周囲光４６は、ＴＯＬＥＤ表示セル２０を変わらずに通り抜け、その後、第２の吸収性ポラライザー４０の透過軸に垂直な方向に、第２の四分の一波長板４８を通り抜ける時に、直線偏光される。実際に、第１及び第２の四分の一波長板４２及び４８どうしが互いに平行であると仮定される。周囲光４６が反射性液晶表示セル６０を通り抜ける際に、周囲光４６の偏光方向は、９０°回転し、これによって、最終的には、吸収性の反射性ポラライザー３４によって吸収される。

したがって、暗い背景の中で明るく表示される。すなわち、表示アセンブリー１はネガティブコントラストとなる。実際に、反射性液晶表示セル６０のスイッチングされている領域においては、周囲光４６が反射性液晶表示セル６０を変わらずに通り抜け、これによって、吸収性の反射性ポラライザー３４の反射軸と平行な偏光方向に吸収性の反射性ポラライザー３４が当たる。したがって、周囲光４６は、吸収性の反射性ポラライザー３４によって反射され、その後、変わらずに、反射性液晶表示セル６０を通り抜ける。その後、周囲光４６は、第２の四分の一波長板４８によって円偏光され、その後、変わらずに、円ポラライザー３８を通り抜け、観察者４に知覚可能となる。

変種においては、第２の四分の一波長板４８を反射性液晶表示セル６０と反射性の吸収性ポラライザー３４の間に配置することを考えることができる。

本発明の第２の変種の実施形態によると、第１の表示デバイスは、透過性自己発光性有機発光ダイオードディスプレー２０を有し、第２の表示デバイスは、ポラライザーがない反射性表示セルを有する。反射性表示セルは、電気泳動型表示セル、二色型の液晶表示セル、又はコレステリック液晶表示セル（例、電子インクないしｅ−インクを用いるもの）であることができる。図９に示す例においては、反射性表示セルは、透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セル２０の下に接着層５０によって接合した電気泳動型表示セル７０である。この電気泳動型表示セル７０は、表側基板７１及び裏側基板７２を有し、これらの間には、典型的には、黒と白である２つの異なる色の粉末の混合物によってもたらされる光学活性な層７３が配置されている。表側基板７１は、透過性の基板であり、その下側面には電極が配置されている。裏側基板７２は、プリント回路基板とすることができ、その上側面には、相手方電極が構成している。

変種の１つによると、反射性表示セルは、コレステリック液晶タイプのものであり、透過性の有機発光ダイオード表示セルの上に円ポラライザーが配置されており、表示セル電極が発生する迷反射を吸収する。実際に、コレステリック液晶表示セルは、光の円偏光を反射する特色がある。したがって、この円偏光は、吸収されずに、円ポラライザーを通り抜けることができる。

当然、本発明は、本明細書に記載した実施形態には制限されず、添付の請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱せずに様々な単純な変更及び変種を当業者によって思い描くことができる。具体的には、二色の液晶表示セルの場合には、液晶において分散した二色の染料（黒であっても有色であってもよい）の存在によって、ポラライザーを使用せずに周囲光を吸収することが可能になる。

１ 表示アセンブリー
２ 自己発光性の第１の表示デバイス
４ 観察者
６ 反射性の第２の表示デバイス
８ 透過性の接着層
２０ ＴＯＬＥＤ表示セル
２１ 透過性の基板
２２ カプセル化カバー
２３ 封止枠
２４ エレクトロルミネセンス層のスタック
２５ 透過性の上側電極
２６ 透過性の下側電極
３０ 吸収性ポラライザー
３２ 接着層
３４ 反射性の吸収性ポラライザー
３６ 接着層
ａ 吸収性ポラライザー
ｂ リフレクター
ｃ 反射性の透過性ポラライザー
ｄ 吸収層
３８ 円ポラライザー
４０ 第２の吸収性ポラライザー
４２ 第１の四分の一波長板
４４ 金属性ミラー
４６ 周囲光
４８ 第２の四分の一波長板
５０ 接着層
６０ ＴＮ型反射性液晶表示セル
６１ 表側基板
６２ 裏側基板
６３ 封止枠
６４ 密封空間
６５ａ 透過性の電極
６５ｂ 透過性の相手方電極
６００ ＶＡ型反射性液晶表示セル
７０ 電気泳動型表示セル
７１ 表側基板
７２ 裏側基板
７３ 光学活性な層

Claims (12)

1. 携行可能な物用の表示アセンブリーであって、
   当該表示アセンブリー（１）は、少なくとも部分的に透過性の自己発光性の第１の表示デバイス（２）を有し、
   前記自己発光性の第１の表示デバイス（２）の下に、反射性の第２の表示デバイス（６）が配置されており、
   前記反射性の第２の表示デバイス（６）は、情報を表示しない透過性の状態と、アクティブにされた場合の反射性の状態との間でスイッチングすることができる
   ことを特徴とする表示アセンブリー。
2. 前記自己発光性の第１の表示デバイス（２）は、前記反射性の第２の表示デバイス（６）に固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示アセンブリー。
3. 前記自己発光性の第１の表示デバイス（２）は、接着性フィルム又は液体の接着層によって前記反射性の第２の表示デバイス（６）に接合されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の表示アセンブリー。
4. 前記自己発光性の第１の表示デバイス（２）は、透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セル（２０）を有し、
   前記反射性の第２の表示デバイス（６）は、反射性液晶表示セル（６０）を有する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示アセンブリー。
5. 前記透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セル（２０）は、透過性の上側電極（２５）と透過性の下側電極（２６）の間にはさまれたエレクトロルミネセンス層のスタック（２４）を有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示アセンブリー。
6. 前記反射性液晶表示セル（６０）は、ねじれネマチック液晶セル、超ねじれネマチック液晶セル及び垂直配向型液晶表示セルからなる群から選択されるものであり、
   これらの液晶表示セルのアドレシングは、直接タイプ、アクティブマトリクスタイプ又はパッシブマトリクス多重化タイプである
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の表示アセンブリー。
7. 前記反射性液晶表示セル（６０）の上側面に、吸収性ポラライザー（３０）が配置されており、
   前記反射性液晶表示セル（６０）の裏側基板（６２）の下側面の下に、吸収性の反射性ポラライザー（３４）が配置されている
   ことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の表示アセンブリー。
8. 前記吸収性の反射性ポラライザー（３４）は、リフレクター（ｂ）の上に配置された吸収性ポラライザー（ａ）によって、又は吸収層（ｄ）の上に配置された反射性の透過性ポラライザー（ｃ）によって、形成することができる
   ことを特徴とする請求項７に記載の表示アセンブリー。
9. 前記透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セル（２０）の上に、吸収性ポラライザー（４０）及び第１の四分の一波長板（４２）で形成されている円ポラライザー（３８）が配置されており、
   前記透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セル（２０）の下に、第２の四分の一波長板（４８）が配置されている
   ことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の表示アセンブリー。
10. 前記自己発光性の第１の表示デバイス（２）は、透過性自己発光性有機発光ダイオード表示セル（２０）を有し、前記反射性の第２の表示デバイス（６０）は、ポラライザーがない反射性液晶表示セル（６０）を有する
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示アセンブリー。
11. 前記反射性表示セルは、電気泳動型表示セル、二色の液晶表示セル、又はコレステリック液晶表示セルである
    ことを特徴とする請求項１０に記載の表示アセンブリー。
12. 前記液晶表示セルがコレステリックタイプである場合において、前記透過性の有機発光ダイオード表示セルの上に、円ポラライザー（３８）が配置されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載の表示アセンブリー。

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