JP3242822U - コレステリック液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】色収差を低減する、コレステリック液晶ディスプレイを提供する。【解決手段】第１コレステリック液晶層１３０を有する第１表示ユニット１００、第２コレステリック液晶層２３０を有する第２表示ユニット２００、第３コレステリック液晶層３３０を有する第３表示ユニット３００、光吸収層９４０、第１局所光透過層９１０、第２局所光透過層９２０、及び第３局所光透過層９３０を含む。第１局所光透過層は第１表示ユニット内に設けられ、第１所定周波数（７８０～８００ＭＨｚ）より高い入射光を吸収する。第２局所光透過層は第１コレステリック液晶層と第２コレステリック液晶層との間に設けられ、第２所定周波数（６００～６２０ＭＨｚ）より高い入射光を吸収する。第３局所光透過層は第２コレステリック液晶層と第３コレステリック液晶層との間に設けられ、第３所定周波数（４８０～５３０ＭＨｚ）より高い入射光を吸収する。【選択図】図１

Description

本考案は反射型ディスプレイに関し、特に、コレステリック液晶ディスプレイに関する。

３層スタックの反射型コレステリック液晶ディスプレイは、赤、緑、青という３つの色をそれぞれ反射するコレステリック液晶を下から上へスタックする。このように、反射型液晶ディスプレイはより豊かな色を表示するが、当該スタック構造において、下層に位置するコレステリック液晶から反射されて生じた色は、上層色の深刻な影響を受けるため、コレステリック液晶ディスプレイから生じた画面と元の画面とは、色収差を生成する。従って、コレステリック液晶ディスプレイの色収差という問題を低減するために、改良されたコレステリック液晶スタックアーキテクチャを提出する必要がある。

上記の色収差という問題を改善するために、従来技術において、ＴＷＩ７１１８５８特許は反射型コレステリック液晶ディスプレイを開示し、その反射型コレステリック液晶ディスプレイは、入射光の方向に基づいて、第３（青）、第２（緑）、第１（赤）表示ユニットを順に含む。回転塗布、ロール印刷、ジェット印刷などの方式で第１表示ユニットの第１上部透明基板、又は第２表示ユニットの第２下部透明基板に第１光吸収層を形成して、回転塗布、ロール印刷、ジェット印刷などの方式で第２表示ユニットの第２上部透明基板又は第３表示ユニットの第３下部透明基板に第２光吸収層を形成する。

上記従来技術は、色収差解決の関連機能にはまだ欠点があり、改善する必要があるため、本実用新案は解決策を提出している。

上記の色収差の問題を解決するために、本実用新案は、前から後ろへ順に配列されている第１表示ユニット、第２表示ユニット、第３表示ユニット、及び光吸収層を含むコレステリック液晶ディスプレイを提出し、コレステリック液晶ディスプレイは第１局所光透過層、第２局所光透過層、及び第３局所光透過層をさらに含むことを特徴とする。

第１表示ユニットは、
第１上部基板と、
７８０～８００ＭＨｚの第１所定周波数より高い入射光を吸収する第１局所光透過層と、
第１上部透明電極層と、
第１局所光透過層の後方に設けられ、６００～６８０ＭＨｚの第１周波数帯の入射光を反射する第１コレステリック液晶層と、
第１下部透明電極層と、
第１下部基板と、を含む。
第２表示ユニットは第１表示ユニット後方に接着され、
第２上部基板と、
第２上部透明電極層と、
第２局所光透過層の後方に設けられ、４８０～６００ＭＨｚの第２周波数帯の入射光を反射する第２コレステリック液晶層と、
第２下部透明電極層と、
第２下部基板と、を含む。

第３表示ユニットは第２表示ユニットの後方に接着され、
第３上部基板と、
第３上部透明電極層と、
第３局所光透過層の後方に設けられ、４０５～４８０ＭＨｚの第３周波数帯の入射光を反射する第３コレステリック液晶層と、
第３下部透明電極層と、
第３下部基板と、を含む。
光吸収層は第３下部透明電極層の後方に形成され、可視光線の全ての周波数帯における反射率が１０％より小さい。

第２局所光透過層は第１コレステリック液晶層と第２コレステリック液晶層との間に設けられ、第２所定周波数より高い入射光を吸収し、第２所定周波数は第１周波数帯の範囲内にあり、６００～６２０ＭＨｚであり、
第３局所光透過層は第２コレステリック液晶層と第３コレステリック液晶層との間に設けられ、第３所定周波数より高い入射光を吸収し、第３所定周波数は第２周波数帯の範囲内にあり、４８０～５３０ＭＨｚである。

提供される図面は本実用新案の実施例に対する理解を提供し、明細書の一部を構成して、本実用新案の実施形態を例示し、文字記載とともに、本実用新案の原理を解釈する。明らかに、以下に記載の図面は本実用新案の実施形態を限定していなく、本実用新案のいくつかの実施例のみであり、当業者にとって、進歩性に値する労働をしないことを前提として、これらの図面に基づいて他の図面を取得できる。
本実用新案が提出するコレステリック液晶ディスプレイの実施例の断面模式図である。 本実用新案が提出するコレステリック液晶ディスプレイの別の実施例の断面模式図である。 本実用新案が提出するコレステリック液晶ディスプレイの他の実施例の断面模式図である。 本実用新案が提出するコレステリック液晶ディスプレイの他の実施例の断面模式図である。 本実用新案が提出するコレステリック液晶ディスプレイの他の実施例の断面模式図である。

ここで、開示された具体的な構造及び機能細部はただ代表的なものであり、本実用新案の例示的な実施例を記載することを目的とする。ところが、本実用新案はここに記載の実施例に限定されず、いろんな置換形態で具体的に実現されてもよい。

本実用新案の記載において、「中心」、「横方向」、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」などの用語が指示する方位又は位置関係は、図面による方位又は位置関係であり、出願人がその機能・作用を特に強調して限定していない限り、指された装置又はユニットが必ずしも特定の方位を有し、又は特定の方位で構造されて操作されなければならないと指示又は暗示していなく、ただ本実用新案を記載して、記載を簡略化するためのものであるので、本実用新案の限定ではない。また、用語である「第１」、「第２」は相対重要性を指示又は暗示していなく、或いは指された技術特徴の数を暗黙に示していなく、ただ記載のためのものである。このように、「第１」、「第２」が限定された特徴は１つ又は複数の当該特徴を明示又は暗黙的に含む。本実用新案の記載において、特に説明がない限り、「複数」の意味は２つ又は２つ以上である。また、用語である「包含」及びその任意の変形は何れも「少なくとも包含」の意味である。

本実用新案の記載において、特に明示的に規定及び限定がない限り、「装着」、「連結」、「接続」などの用語を広義で理解すべきであり、例えば、固定接続、取り外し可能な接続、又は一体接続であってもよいし、機械接続、電気接続であってもよいし、直接的な連結、中間媒体による間接的な連結であってもよいし、さらに２つのユニット内部の連通であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の、本実用新案における具体的な意味を理解すればよい。

ここに使用される用語は例示的な実施例を限定していなく、ただ具体的な実施例を記載するためのものである。明細書が明らかに指示しない限り、ここに使用される単数形態の「１つ」、「一項」は、複数を含むように意図される。また、ここに使用される「含む」及び／又は「包含」などの用語は、記載された特徴、整数、ステップ、操作、ユニット及び／又はモジュールの存在を規定し、１つ又は複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、ユニット、モジュール及び／又はその組み合わせの存在又は追加を排除していない。

本実用新案は主にコレステリック液晶ディスプレイを開示し、その係わる基本的な光学原理は、当業者であれば理解できるため、以下、贅言していない。また、以下の図面は、ただ本実用新案に関する構造例示を示すため、実際のサイズに従って完全に描く必要がない。

本実用新案に記載の少なくとも１つの利点を達成するために、本実用新案の第１好適な実施例はコレステリック液晶ディスプレイを提出し、図１を参照すればいい。

入射光の方向に従って、コレステリック液晶ディスプレイは前から後ろへ第１表示ユニット１００、第２表示ユニット２００、及び第３表示ユニット３００を順に含む。第１表示ユニット１００と第２表示ユニット２００とは光学用透明接着剤４０１によって接着され、第２表示ユニット２００と第３表示ユニット３００とは光学用透明接着剤４０２によって接着される。第１表示ユニット１００の前後両端はそれぞれ第１上部基板１１０及び第１下部基板１２０であり、両者は何れも透明ガラスを使用できる。第２表示ユニット２００の前後両端はそれぞれ第２上部基板２１０及び第２下部基板２２０であり、両者は何れも透明ガラスを使用できる。第３表示ユニット３００の前後両端はそれぞれ第３上部基板３１０及び第３下部基板３２０であり、両者は何れも透明ガラスを使用できる。

第１表示ユニット１００の第１上部基板１１０と第１下部基板１２０との間には、第１上部透明電極層１３１、第１コレステリック液晶層１３０、及び第１下部透明電極層１３２が順に含まれる。第１コレステリック液晶層１３０は６００～６８０ＭＨｚの第１周波数帯を反射し、主に青色波長帯域であり、第１周波数ピークが含まれる。

第２表示ユニット２００の第２上部基板２１０と第２下部基板２２０との間には、第２上部透明電極層２３１、第２コレステリック液晶層２３０、及び第２下部透明電極層２３２が順に含まれる。第２コレステリック液晶層２３０は４８０～６００ＭＨｚの第２周波数帯を反射し、主に緑色波長帯域であり、第２周波数ピークが含まれる。

第３表示ユニット３００の第３上部基板３１０と第３下部基板３２０との間には、第３上部透明電極層３３１、第３コレステリック液晶層３３０、及び第３下部透明電極層３３２が順に含まれる。第３コレステリック液晶層３３０は４０５～４８０ＭＨｚの第３周波数帯を反射し、主に赤色波長帯域であり、第３周波数ピークが含まれる。第１周波数ピークは第２周波数ピークより大きく、第２周波数ピークは第３周波数ピークより大きい。

光学効果を向上するために、透明なアクリル材料を使用して、基板（例えば、第１上部基板１１０、第１下部基板１２０、第２上部基板２１０、第２下部基板２２０、第３上部基板３１０、第３下部基板３２０）の表面にスパッタコーティングすることで、透明な平坦層を形成する。さらに、平坦層に対して光学活性を減少するアクリル材料を採用して、スパッタコーティングすることで、一部の光線のみが透過できる局所光透過層を形成し、一部の可視光線又は紫外線を吸収する。特定の可視光線又は紫外線を濾過（又は吸収）することで、これらの光はコレステリック液晶によって反射されることがなく、可視な光学品質がよりよくなることを目的とする。局所光透過層に対して９０％以上の可視光線を吸収可能な材料を選択した場合、１０％以下の可視光線のみが反射されるため、黒色吸光層を形成する。

従来技術における色収差という問題を解决するために、図２～図５に示すように、本実用新案は第１局所光透過層９１０、第２局所光透過層９２０、及び第３局所光透過層９３０をさらに含む。第１局所光透過層９１０は第１所定周波数より高い入射光を吸収し、第１所定周波数は７８０～８００ＭＨｚの間にあり、主に紫外線であり、これによって、外部の紫外線の、その下方の青色波長帯域の第１コレステリック液晶層１３０内への入射を効果的に減少する。第１局所光透過層９１０は第１コレステリック液晶層１３０の上方に設けられなければならなくて、より具体的に、第１局所光透過層９１０は第１上部基板１１０の上方に設けられてもよいし（図示せず）、又は図２～図５に示すように、第１上部基板１１０と第１上部透明電極層１３１との間に設けられてもよい。

第２局所光透過層９２０は第２所定周波数より高い入射光を吸収し、第２所定周波数は６００～６２０ＭＨｚの間にあり、主に青色光である。つまり、第２局所光透過層９２０は、第１コレステリック液晶層１３０を通過した青色光を吸収することで、青色光の、その下方の緑色波長帯域の第２コレステリック液晶層２３０内への入射を効果的に減少する。第２局所光透過層９２０は第１コレステリック液晶層１３０と第２コレステリック液晶層２３０との間の平坦層の位置、例えば、第１下部透明電極層１３２と第１下部基板１２０との間（図２及び図４を参照）、又は第２上部基板２１０と第２上部透明電極層２３１との間（図３及び図５を参照）に設けられる。

第３局所光透過層１３１１は第３所定周波数より高い入射光を吸収し、第３所定周波数は４８０～５３０ＭＨｚの間にあり、主に緑色光である。つまり、第３局所光透過層９３０は第２コレステリック液晶層２３０を通過した緑色光を吸収することで、緑色光の、その下方の赤色波長帯域の第３コレステリック液晶層３３０内への入射を効果的に減少する。第３局所光透過層９３０は第２コレステリック液晶層２３０と第３コレステリック液晶層３３０との間の平坦層の位置、例えば、第２下部透明電極層２３２と第２下部基板２２０との間（図２及び図３を参照）、又は第３上部基板３１０と第３上部透明電極層３３１との間（図４及び図５を参照）に設けられる。

黒色光吸収層９４０は第３コレステリック液晶層３３０に設けられてから、９０％より大きな可視光線を吸収し、又は、１０％より小さな可視光線を反射する。より具体的に、黒色光吸収層９４０は第３コレステリック液晶層３３０を通過した光をできるだけ吸収することで、ディスプレイの画像コントラストがよりよくなる。黒色光吸収層９４０は第３下部透明電極層３３２と第３下部基板３２０との間に設けられてもよいし（図示せず）、又は図１に示すように、スパッタコーティング或いは接着によって、第３下部基板３２０の後方に設けられてもよい。

図２を参照し、１つの実施例において、第１局所光透過層９１０は第１上部基板１１０と第１上部透明電極層１３１との間に設けられ、第２局所光透過層９２０は第１下部透明電極層１３２と第１下部基板１２０との間に設けられ、第２上部基板２１０と第２上部透明電極層２３１との間は平坦層２２１である。第３局所光透過層９３０は第２下部透明電極層２３２と第２下部基板２２０との間に設けられ、第３上部基板３１０と第３上部透明電極層３３１との間は平坦層３２１であり、第３下部基板３２０と第３下部透明電極層３３２との間も平坦層３２１である。

図３を参照し、別の実施例において、第１局所光透過層９１０は第１上部基板１１０と第１上部透明電極層１３１との間に設けられ、第１下部透明電極層１３２と第１下部基板１２０との間は平坦層１２１である。第２局所光透過層９２０は第２上部基板２１０と第２上部透明電極層２３１との間に設けられ、第３局所光透過層９３０は第２下部透明電極層２３２と第２下部基板２２０との間に設けられる。第３上部基板３１０と第３上部透明電極層３３１との間は平坦層３２１であり、第３下部基板３２０と第３下部透明電極層３３２との間も平坦層３２１である。

図４を参照し、１つの実施例において、第１局所光透過層９１０は第１上部基板１１０と第１上部透明電極層１３１との間に設けられ、第２局所光透過層９２０は第１下部透明電極層１３２と第１下部基板１２０との間に設けられる。第２上部基板２１０と第２上部透明電極層２３１との間は平坦層２１１であり、第２下部透明電極層２３２と第２下部基板２２０との間も平坦層２２１である。第３局所光透過層９３０は第３上部基板３１０と第３上部透明電極層３３１の間に設けられ、第３下部基板３２０と第３下部透明電極層３３２との間も平坦層３２１である。

図５を参照し、１つの実施例において、第１局所光透過層９１０は第１上部基板１１０と第１上部透明電極層１３１との間に設けられ、第１下部透明電極層１３２と第１下部基板１２０との間は平坦層１２１である。第２局所光透過層９２０は第２上部基板２１０と第２上部透明電極層２３１との間に設けられ、第２下部透明電極層２３２と第２下部基板２２０との間は平坦層２２１である。第３局所光透過層９３０は第３上部基板３１０と第３上部透明電極層３３１との間に設けられ、第３下部基板３２０と第３下部透明電極層３３２との間は平坦層３２１である。

１つの実施例において、黒色光吸収層９４０は第３下部透明電極層３３２と第３下部基板３２０との間に設けられてもよいし、第３下部基板３２０の後方に設けられてもよく、この場合、図１に示すように、第３下部透明電極層３３２と第３下部基板３２０との間は平坦層３２１である。

以上の説明によって、以下のように、本実用新案の利点をまとめる：
一、第１局所光透過層９１０によって紫外線を吸収することで、第１コレステリック液晶層１３０は、よい品質を有する青色光を反射できる。
二、第２局所光透過層９２０によって第１コレステリック液晶層１３０を透過した青色光を吸収することで、第２コレステリック液晶層２３０はよい品質を有する緑色光を反射できる。
三、第３局所光透過層９３０によって、第２コレステリック液晶層２３０を透過した緑色光を吸収することで、第３コレステリック液晶層３３０はよい品質を有する赤色光を反射できる。
四、第１局所光透過層９１０、第２局所光透過層９２０、及び第３局所光透過層９３０を結合して、コレステリック液晶ディスプレイ全体の色収差を低減し、コントラストを向上して、画面品質がよりよくなる。

以上は、本実用新案作に対する任意形態の限定ではなく、ただ本実用新案の好適な実施例のみであり、本実用新案は好適な実施例を使用して以下のように開示したが、本実用新案を限定していなく、当業者であれば、本実用新案の技術的解決策を逸脱しない範囲内で、上記開示した方法及び技術内容を利用して、完成したいくつかの変更又は修飾は、等価変更の等価実施であり、本実用新案の技術的解決策から逸脱しない内容、本実用新案の技術実質に応じて以上の実施例に対する任意の簡単な補正、等価変更及び修飾であれば、何れも本実用新案の技術的解決策の範囲内に該当する。

１００ 第１表示ユニット、
１１０ 第１上部基板、
１２０ 第１下部基板、
１２１ 平坦層、
１３０ 第１コレステリック液晶層、
１３１ 第１上部透明電極層、
１３２ 第１下部透明電極層、
２００ 第２表示ユニット、
２１０ 第２上部基板、
２２０ 第２下部基板、
２２１ 平坦層、
２３０ 第２コレステリック液晶層、
２３１ 第２上部透明電極層、
２３２ 第２下部透明電極層、
３００ 第３表示ユニット、
３１０ 第３上部基板、
３２１ 平坦層、
３２０ 第３下部基板、
３３０ 第３コレステリック液晶層、
３３１ 第３上部透明電極層、
３３２ 第３下部透明電極層、
４０１ 光学用透明接着剤、
４０２ 光学用透明接着剤、
９１０ 第１局所光透過層、
９２０ 第２局所光透過層、
９３０ 第３局所光透過層、
９４０ 光吸収層

Claims (5)

1. 前から後ろへ順に配列されている第１表示ユニット（１００）、第２表示ユニット（２００）、第３表示ユニット（３００）、及び光吸収層（９４０）を含むコレステリック液晶ディスプレイであって、
   当該コレステリック液晶ディスプレイは第１局所光透過層（９１０）、第２局所光透過層（９２０）、及び第３局所光透過層（９３０）をさらに含み、
   当該第１表示ユニット（１００）は、
   第１上部基板（１１０）と、
   ７８０～８００ＭＨｚの第１所定周波数より高い入射光を吸収する第１局所光透過層（９１０）と、
   第１上部透明電極層（１３１）と、
   当該第１局所光透過層（９１０）の後方に設けられ、６００～６８０ＭＨｚの第１周波数帯の入射光を反射する第１コレステリック液晶層（１３０）と、
   第１下部透明電極層（１３２）と、
   第１下部基板（１２０）と、を含み、
   当該第２表示ユニット（２００）は当該第１表示ユニット（１００）の後方に接着され、
   第２上部基板（２１０）と、
   第２上部透明電極層（２３１）と、
   当該第２局所光透過層（９２０）の後方に設けられ、４８０～６００ＭＨｚの第２周波数帯の入射光を反射する第２コレステリック液晶層（２３０）と、
   第２下部透明電極層（２３２）と、
   第２下部基板（２２０）と、を含み、
   当該第３表示ユニット（３００）は当該第２表示ユニット（２００）の後方に接着され、
   第３上部基板（３１０）と、
   第３上部透明電極層（３３１）と、
   当該第３局所光透過層（９３０）の後方に設けられ、４０５～４８０ＭＨｚの第３周波数帯の入射光を反射する第３コレステリック液晶層（３３０）と、
   第３下部透明電極層（３３２）と、
   第３下部基板（３２０）と、を含み、
   当該光吸収層（９４０）は当該第３下部透明電極層（３３２）の後方に形成され、可視光線の全ての周波数帯における反射率は１０％より小さく、
   当該第２局所光透過層（９２０）は当該第１コレステリック液晶層（１３０）と当該第２コレステリック液晶層（２３０）との間に設けられ、第２所定周波数より高い入射光を吸収し、当該第２所定周波数は当該第１周波数帯の範囲内にあり、６００～６２０ＭＨｚであり、
   当該第３局所光透過層（９３０）は当該第２コレステリック液晶層（２３０）と当該第３コレステリック液晶層（３３０）との間に設けられ、第３所定周波数より高い入射光を吸収し、当該第３所定周波数は４８０～５３０ＭＨｚであることを特徴とするコレステリック液晶ディスプレイ。
2. 当該第２局所光透過層（９２０）は当該第１下部透明電極層（１３２）と当該第１下部基板（１２０）との間に設けられる請求項１に記載のコレステリック液晶ディスプレイ。
3. 当該第２局所光透過層（９２０）は当該第２上部基板（２１０）と当該第２上部透明電極層（２３１）との間に設けられる請求項１に記載のコレステリック液晶ディスプレイ。
4. 当該第３局所光透過層（９３０）は当該第２下部透明電極層（２３２）と当該第２下部基板（２２０）との間に設けられる請求項２又は３に記載のコレステリック液晶ディスプレイ。
5. 当該第３局所光透過層（９３０）は当該第３上部基板（３１０）と当該第３上部透明電極層（３３１）との間に設けられる請求項２又は３に記載のコレステリック液晶ディスプレイ。

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