KR20040098600A - Reflective liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반사형 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 액정소자보다 내측에 태양전지가 적층된 반사형 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reflective liquid crystal display device, and more particularly, to a reflective liquid crystal display device in which solar cells are stacked inside the liquid crystal device.
종래 휴대전화기기 등의 박형화·경량화와, 장시간의 전지구동과의 양립을 실현할 목적으로, 저소비전력을 특징으로 하는 액정표시장치로서, 외부광을 이용하는 반사형 액정표시장치가 사용되게 되었다. 이 반사형 액정표시장치 중에서도, 반사판에 반투과판을 사용하여, 밝은 곳에서는 반사형으로 하고, 어두운 곳에서는 백라이트를 이용한 투과형으로 하여 각각 이용할 수 있는 반투과형 액정표시장치가 제안되고 있다(예컨대, 일본국 특개평 11-002709호 공보 참조).Background Art Reflective liquid crystal display devices using external light have been used as liquid crystal display devices characterized by low power consumption for the purpose of achieving both thinning and weight reduction of conventional mobile telephone equipment and long time battery driving. Among these reflective liquid crystal display devices, semi-transmissive liquid crystal display devices are proposed which can be used by using a transflective plate as a reflection plate, a reflection type in a bright place, and a transmission type using a backlight in a dark place (for example, See Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-002709).
또한 최근에는 액정표시장치에 이용되는 액정소자의 배후에 태양전지를 설치함으로써, 에너지 절약화에 적합하고, 수납성이 좋은 것으로 한 액정표시장치가 개시되어 있다(예컨대, 일본국 특개평 08-160386호 공보 참조).In recent years, a liquid crystal display device, which is suitable for energy saving and has good storage capacity, has been disclosed by providing a solar cell behind a liquid crystal element used in a liquid crystal display device (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 08-160386). Publication).
이러한 태양전지를 갖는 액정표시장치에서는, 태양전자와 액정소자를 어떠한 형태로 고정해야만 하기 때문에, 통상적으로 불투명한 양면테이프로 이들의 외주부만이 접착고정되어, 액정소자의 중앙부로부터 투과한 광을 확실하게 태양전지가 수광(受光)할 수 있도록 구성되어 있다.In a liquid crystal display device having such a solar cell, since the solar electrons and the liquid crystal element must be fixed in some form, only the outer peripheral part thereof is usually fixed by adhesion to an opaque double-sided tape, so that the light transmitted from the center portion of the liquid crystal element is secured. The solar cell is configured to receive light.
그러나, 상술한 바와 같은 접착고정방법에서는, 태양전지와 액정소자의 사이에 공기층이 생긴다(도 6). 일반적으로 액정장치는 굴절률이 약 1.5인 유리기판으로 이루어지는 것에 비하여, 공기층은 굴절률이 약 1.0으로 작기 때문에, 액정소자로부터 투과한 광의 투과율이 나쁘다는 문제가 있었다.However, in the adhesive fixing method as described above, an air layer is formed between the solar cell and the liquid crystal element (Fig. 6). In general, the liquid crystal device has a problem that the transmittance of the light transmitted from the liquid crystal device is poor, since the air layer has a small refractive index of about 1.0 as compared with a glass substrate having a refractive index of about 1.5.
본 발명의 목적은 액정소자로부터 투과한 광의 투과율을 향상시킬 수 있는 반사형 액정표시장치를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a reflective liquid crystal display device which can improve the transmittance of light transmitted from the liquid crystal element.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 반사형 액정표시장치는, 전극을 갖는 2매의 투명기판의 사이에 액정을 협지(挾持)하여 이루어지는 액정소자와, 다른 투명기판 상에 광기전력 발생부가 배치된 태양전지를 구비하고, 상기 다른 투명기판은 상기 2매의 투명기판의 한 쪽에 대향하고 있는 반사형 액정표시장치에서, 투명하고 또한 상기 2매의 투명기판의 한 쪽과 상기 다른 투명기판의 사이에, 투명하고 또한 상기 2매의 투명기판의 한 쪽 및 상기 다른 투명기판과 굴절률이 거의 동일한 고무층이 개재하고 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the reflective liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal element formed by sandwiching a liquid crystal between two transparent substrates having electrodes, and a photovoltaic generation portion disposed on another transparent substrate. And the other transparent substrate, wherein the other transparent substrate is opposite to one side of the two transparent substrates, and is transparent and between one side of the two transparent substrates and the other transparent substrate. Is provided with a rubber layer which is transparent and substantially the same in refractive index as one of the two transparent substrates and the other transparent substrate.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 반사형 액정표시장치에 의하면, 액정소자가 갖는 2매의 투명기판의 한 쪽 및 태양전지가 갖는 다른 투명기판의 사이에, 투명하고 또한 상기 2매의 투명기판의 한 쪽 및 상기 다른 투명기판과 굴절률이 거의 동일한 고무층이 개재하고 있으므로, 액정소자로부터 투과한 광의 투과율을 향상시킬 수 있으며, 또한 고무층을 갖는 것으로부터 내충격성이 높게 할 수 있어, 예컨대 이 표시장치를 터치패널이나 휴대용 액정표시장치 등에 이용한 경우이더라도 고수명으로 할 수 있다.In order to achieve the above object, according to the reflection type liquid crystal display device of the present invention, it is transparent between one of two transparent substrates of the liquid crystal element and the other transparent substrate of the solar cell, and the two transparent substrates. Since a rubber layer having substantially the same refractive index as one of the substrates and the other transparent substrate is interposed, the transmittance of light transmitted from the liquid crystal element can be improved, and the impact resistance can be increased from having the rubber layer. Even when the device is used in a touch panel, a portable liquid crystal display device, or the like, it is possible to achieve long life.
바람직하게는, 상기 구성에서, 상기 고무층은 상기 액정소자 및 상기 태양전지의 전면에 가역적으로 밀착하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the above configuration, the rubber layer is characterized in that the reversibly in close contact with the front surface of the liquid crystal element and the solar cell.
상기 구성에 의하면, 고무층은 액정소자 및 태양전지의 전면에 가역적으로 밀착하므로, 액정소자 및 태양전지간의 밀착성을 높일 수 있고, 또한 이 고무층을 떼는 것도 용이하기 때문에, 맞붙임 불량의 수정을 용이하게 행할 수 있다.According to the above constitution, since the rubber layer is reversibly in contact with the front surface of the liquid crystal element and the solar cell, the adhesion between the liquid crystal element and the solar cell can be improved and the rubber layer can be easily removed, so that correction of the bonding failure can be easily performed. I can do it.
보다 바람직하게는, 상기 바람직한 구성에서, 상기 2매의 투명기판의 한 쪽 및 상기 다른 투명기판은 각각 유리로 이루어지고, 또한 상기 고무층은 실리콘고무로 이루어지는 것을 특징으로 한다.More preferably, in the above preferred configuration, one of the two transparent substrates and the other transparent substrate are each made of glass, and the rubber layer is made of silicone rubber.
상기 구성에 의하면, 상기 2매의 투명기판의 한 쪽 및 상기 다른 투명기판은 각각은 유리로 이루어지고, 또한 고무층은 실리콘고무로 이루어지므로, 실리콘수지 자체가 투명하며, 또한 그 굴절률이 유리와 거의 동일한 것으로부터 상기 발명의 효과를 확실하게 낼 수 있는 동시에, 실리콘수지는 표면의 유리에 대한 친화성을갖는 것으로부터 상기 발명의 효과를 확실하게 낼 수 있다.According to the above structure, one of the two transparent substrates and the other transparent substrate are each made of glass, and the rubber layer is made of silicone rubber, so that the silicone resin itself is transparent, and its refractive index is almost equal to that of glass. From the same thing, the effect of the said invention can be reliably ensured, and a silicone resin can reliably produce the effect of the said invention from having affinity for glass on the surface.
더 바람직하게는, 상기 바람직한 구성에서, 상기 액정은 메모리성을 갖는 것을 특징으로 한다.More preferably, in the above preferred configuration, the liquid crystal has a memory property.
상기 구성에 의하면, 액정은 메모리성을 가지므로, 액정표시소자의 전환 시에만 전력을 인가하면 되어, 저전력으로 동작시킬 수 있다.According to the above configuration, since the liquid crystal has a memory property, it is necessary to apply electric power only when switching the liquid crystal display element, so that it can be operated at low power.
보다 더 바람직하게는, 상기 바람직한 구성에서, 상기 태양전지는 무정형(amorphous type)이고, 또한 상기 고무층은 청색으로 착색되어 있는 것을 특징으로 한다.Even more preferably, in the above preferred configuration, the solar cell is amorphous and the rubber layer is colored blue.
상기 구성에 의하면, 태양전지는 아모퍼스이고 또한 고무층은 청색으로 착색되어 있으므로, 전극면이 자색의 반사색인 태양전지의 패턴의 조인트가 눈에 띄지 않게 되어 시인성을 높일 수 있다.According to the above constitution, since the solar cell is amorphous and the rubber layer is colored blue, the joint of the pattern of the solar cell whose electrode surface is a purple reflective color can become inconspicuous and the visibility can be improved.
바람직하게는, 상기 바람직한 구성에서, 상기 액정의 색은 플래너(planar) 상태에서 상기 고무층의 색과 보색 관계에 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the above preferred configuration, the color of the liquid crystal is characterized in that it is complementary to the color of the rubber layer in a planar state.
상기 구성에 의하면, 액정의 색은 플래너 상태에서 상기 고무층의 색과 보색 관계에 있으므로, 플래너 상태에서 액정의 색을 백색으로 할 수 있어, 액정화면이 플래너 상태에서 백, 포컬코닉(focal conic) 상태에서 청의 페이퍼라이크(paper-like) 표시가 되어, 종이 인쇄에 한없이 근접할 수 있다.According to the above configuration, since the color of the liquid crystal is complementary to the color of the rubber layer in the planar state, the color of the liquid crystal can be made white in the planar state, and the liquid crystal screen is in the white and focal conic state in the planar state. It becomes a paper-like mark of blue, which allows you to approach paper printing indefinitely.
보다 바람직하게는, 상기 바람직한 구성에서, 배경이 흑일 때, 상기 고무층의 반사율의 피크파장은 430㎚~450㎚에 있는 것을 특징으로 한다.More preferably, in the above preferred configuration, when the background is black, the peak wavelength of the reflectance of the rubber layer is in the range of 430 nm to 450 nm.
상기 구성에 의하면, 배경이 흑일 때, 고무층의 반사율의 피크파장은430㎚~450㎚에 있으므로, 상기 발명의 효과를 확실하게 낼 수 있다.According to the said structure, when the background is black, since the peak wavelength of the reflectance of a rubber layer exists in 430 nm-450 nm, the effect of the said invention can be reliably produced.
보다 바람직하게는, 상기 바람직한 구성에서, 상기 액정의 선택반사파장은, 플래너 상태에서 560㎚~600㎚인 것을 특징으로 한다.More preferably, in the above preferred configuration, the selective reflection wavelength of the liquid crystal is 560 nm to 600 nm in a planar state.
상기 구성에 의하면, 액정의 선택반사파장은, 플래너 상태에서 560㎚~600㎚이므로, 상기 발명의 효과를 확실하게 낼 수 있다.According to the said structure, since the selective reflection wavelength of a liquid crystal is 560 nm-600 nm in a planar state, the effect of the said invention can be reliably produced.
더 바람직하게는, 상기 바람직한 구성에서, 상기 태양전지는 상기 액정의 선택반사파장의 피크파장과 상기 고무층의 반사율의 피크파장의 사이의 파장을, 기전력을 최대로 하는 파장으로 하는 것을 특징으로 한다.More preferably, in the above preferred configuration, the solar cell is characterized in that the wavelength between the peak wavelength of the selective reflection wavelength of the liquid crystal and the peak wavelength of the reflectance of the rubber layer is a wavelength for maximizing the electromotive force.
상기 구성에 의하면, 태양전지는 액정의 선택반사파장의 피크파장과 고무층의 반사율의 피크파장의 사이의 파장을, 기전력을 최대로 하는 파장으로 하므로, 고무층이 착색되어 있는 경우이더라도 태양전지의 기전력의 저하를 방지할 수 있다. 또한 액정이 플래너 상태의 반사 모드이더라도 태양전지의 기전력의 저하를 방지할 수 있다.According to the above configuration, the solar cell sets the wavelength between the peak wavelength of the selective reflection wavelength of the liquid crystal and the peak wavelength of the reflectance of the rubber layer to the maximum wavelength of the electromotive force, so that even when the rubber layer is colored, The fall can be prevented. In addition, even when the liquid crystal is in the planar state reflection mode, it is possible to prevent a decrease in the electromotive force of the solar cell.
보다 더 바람직하게는, 상기 바람직한 구성에서, 상기 액정은 네마틱 액정과 카이랄제로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Even more preferably, in the above preferred configuration, the liquid crystal is characterized by consisting of a nematic liquid crystal and a chiral agent.
상기 구성에 의하면, 액정은 네마틱 액정과 카이랄제로 이루어지므로, 상기 발명의 효과를 확실하게 낼 수 있다.According to the said structure, since a liquid crystal consists of a nematic liquid crystal and a chiral agent, the effect of the said invention can be reliably produced.
보다 더 바람직하게는, 상기 바람직한 구성에서, 상기 고무층의 두께는 0.2~2.0㎜인 것을 특징으로 한다.Even more preferably, in the preferred configuration, the rubber layer is characterized in that the thickness of 0.2 ~ 2.0mm.
상기 구성에 의하면, 고무층의 두께는 0.2~2.0㎜이므로, 광투과율이 저하하는 일 없이, 충분한 내충격성을 구비할 수 있다.According to the said structure, since the thickness of a rubber layer is 0.2-2.0 mm, it can be provided with sufficient impact resistance, without light transmittance falling.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 반사형 액정표시장치의 단면구조를 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에서의 고무시트층의 광투과율 특성을 도시하는 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing the light transmittance characteristics of the rubber sheet layer in FIG. 1.
도 3은 도 l에서의 액정소자의 제조처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of manufacturing process of the liquid crystal element in FIG.
도 4는 도 1에서의 액정층이 선택 반사하는 원리를 설명하는 데 이용되는 도면으로, (a)는 액정층이 플래너 상태인 경우, (b)는 액정층이 포컬코닉 상태인 경우를 도시한다.4 is a view used to explain the principle of selective reflection of the liquid crystal layer in FIG. 1, (a) shows a case where the liquid crystal layer is in a planar state, and (b) shows a case where the liquid crystal layer is in the focal conic state. .
도 5는 도 1에서의 태양전지의 단면구조를 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining the cross-sectional structure of the solar cell in FIG.
도 6은 종래의 반사형 액정표시장치의 단면구조를 도시하는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a conventional reflective liquid crystal display device.
도 7은 도 1에서의 태양전지를 정면으로부터 본 도면이다.FIG. 7 is a view of the solar cell of FIG. 1 seen from the front. FIG.
도 8은 액정층이 플래너 상태일 때의 광반사특성과, 고무시트층의 광반사특성과, 태양전지의 기전력 효율특성을 도시하는 도면이다.8 is a diagram showing the light reflection characteristics when the liquid crystal layer is in the planar state, the light reflection characteristics of the rubber sheet layer, and the electromotive force efficiency characteristics of the solar cell.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 반사형 액정표시장치의 고무시트층의 색도와 액정층은 플래너 상태일 때의 색도의 관계를 도시하는 색도도이다.Fig. 9 is a chromaticity diagram showing the relationship between the chromaticity of the rubber sheet layer and the liquid crystal layer in the planar state of the reflective liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 반사형 액정표시장치의 고무시트층 광반사특성을 도시하는 그래프이고, 배경색이 흑인 경우를 도시한다.Fig. 10 is a graph showing the light reflection characteristics of the rubber sheet layer of the reflective liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention, and shows a case where the background color is black.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1, 600, 900 반사형 액정표시장치1, 600, 900 Reflective Liquid Crystal Display
100 액정소자100 LCD
101 태양전지101 solar cell
102, 901 고무시트층102, 901 Rubber Sheet Layer
103, 104, 400 유리기판103, 104, 400 Glass Substrates
107 액정층107 liquid crystal layer
404 보호층404 protective layer
405 광기전력 발생부405 Photovoltaic Generator
본 발명자는 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 행한 결과, 전극을 갖는 2매의 투명기판의 사이에 액정을 협지하여 이루어지는 액정소자와, 다른 투명기판 상에 광기전력 발생부가 배치된 태양전지를 구비하고, 상기 다른 투명기판이 상기 2매의 투명기판의 한 쪽 측에 배치되는 반사형 액정표시장치에서, 상기 2매의 투명기판의 한 쪽과 상기 다른 투명기판의 사이에, 투명하고 또한 2매의 투명기판의 한 쪽 및 다른 투명기판의 굴절률과 거의 동일한 고무층이 개재하고 있으면, 액정소자로부터 투과한 광의 투과율을 향상시킬 수 있고, 또한 고무층을 갖는 것으로부터 내충격성을 높일 수 있어, 예컨대 이 표시장치를 터치패널 등에 이용한 경우더라도 고수명으로 할 수 있음을 발견하였다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly researching in order to achieve the said objective, the present invention has the liquid crystal element formed by clamping a liquid crystal between two transparent substrates with an electrode, and the solar cell in which the photovoltaic generation part was arrange | positioned on another transparent substrate. And wherein the other transparent substrate is arranged on one side of the two transparent substrates, the transparent and two sheets between one of the two transparent substrates and the other transparent substrate. When the rubber layer having substantially the same refractive index as one of the transparent substrates and the other transparent substrate is interposed, the transmittance of the light transmitted from the liquid crystal element can be improved, and the impact resistance can be improved from having the rubber layer. It has been found that even when the device is used in a touch panel or the like, it can be made long life.
본 발명은 상기 지견에 근거하여 이루어진 것이다.This invention is made | formed based on the said knowledge.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관한 반사형 액정표시장치의 단면구성을 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a reflective liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 1에서, 반사형 액정표시장치(1)은, 유리기판(103, 104), 시일제(106) 및 액정층(107)을 구비하는 액정소자(100)과, 유리기판(400), 반도체층(광기전력 발생부)(405), 및 보호층(광흡수층)(404)를 구비하는 태양전지(101)와, 액정소자(100)의 유리기판(104) 및 태양전지(101)의 유리기판(400)의 사이에 개재시키는 고무시트층(102)과, 도시하지 않는 구동회로를 구비한다.In FIG. 1, the reflective liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal element 100 including glass substrates 103 and 104, a sealing agent 106, and a liquid crystal layer 107, a glass substrate 400, and a semiconductor. A solar cell 101 including a layer (photovoltaic power generation unit) 405 and a protective layer (light absorption layer) 404, and a glass of the glass substrate 104 and the solar cell 101 of the liquid crystal device 100. A rubber sheet layer 102 interposed between the substrate 400 and a driving circuit not shown.
고무시트층(102)은, 실리콘제 고무가 사용된다. 실리콘수지는 가시역(400~600㎚)에서의 광 흡수는 거의 없기 때문에, 도 2에 도시하는 바와 같이 가시역의 전 파장역에 걸쳐 94~95%라는 높은 투과율을 갖는다. 이는 실리콘수지를 제조할 때에 흑색화할 우려가 있는 유화제(硫化劑)를 이용하지 않아도 되기 때문이라고 생각된다.The rubber sheet layer 102 is made of silicone rubber. Since the silicone resin has almost no light absorption in the visible region (400 to 600 nm), as shown in FIG. 2, the silicone resin has a high transmittance of 94 to 95% over the entire wavelength region of the visible region. This is considered to be because it is not necessary to use an emulsifier which may blacken when producing the silicone resin.
또한, 실리콘수지의 표면은 유리에 대한 친화성을 가지는 것으로부터, 아무런 접착제나 점착제를 사용하지 않더라도, 액정소자(100)의 유리기판(104) 및 태양전지(101)의 유리기판(400)의 위에 고무시트층(102)을 설치하여, 가볍고, 예컨대 손가락으로 꽉 누름으로써 그것들의 유리표면 상에 밀착 고정할 수 있어, 그 후 맞붙임면에서 평행한 방향으로 어긋나서 이동하는 일은 없다. 또한, 이 맞붙임면에 예컨대 나이프를 약간 꽂는 것만으로도 고무시트층(102)과, 액정소자(100)의 유리기판(104) 및 태양전지(101)의 유리기판(400)을 용이하게 분리할 수 있다. 즉, 본 발명에 관한 고무시트층(102)의 유리판으로의 밀착 고정은, 접착제나 점착제를 사용하는 일 없이, 상술한 적층체를 용이하게 밀착 고정할 수 있는 한편, 화학약품의 사용이나 가열 등의 열처리를 행하는 일 없이, 상술한 적층체를 용이하게 분리 해체할 수 있으므로(이하, 이 고무시트층(102)이 갖는 밀착 고정성 및 분리 해체성을 ‘가역적 밀착 고정’이라 한다), 반사형 액정표시장치(1)의 조립 작업이 간편해져, 제작비용을 저감할 수 있다. 또한 이 적층체를 정규 위치에서 적층하는 데에 가령 실패하여도, 간단하고 또한 순간에 해체 분해할 수 있어, 재조립을 실행함으로써, 제조공정 중에 양품화(良品化) 재생처리를 할 수 있다. 따라서 최종적으로고수율 생산이 가능해진다는 공업생산상 매우 유용한 이점을 갖는다. 또한, 이 적층체의 조립은 수작업으로 행하여도, 자동부착기계로 행하여도 된다.In addition, since the surface of the silicone resin has affinity for glass, even if no adhesive or an adhesive is used, the glass substrate 104 of the liquid crystal element 100 and the glass substrate 400 of the solar cell 101 are used. The rubber sheet layer 102 is provided thereon, and is light and can be fixed on the glass surface by pressing it with a finger, for example, and thereafter, the rubber sheet layer 102 is not shifted in a parallel direction from the bonding surface. In addition, the rubber sheet layer 102, the glass substrate 104 of the liquid crystal element 100 and the glass substrate 400 of the solar cell 101 can be easily separated by simply inserting a knife into the bonding surface. Can be. That is, the rubber sheet layer 102 according to the present invention can be easily fixed to the glass plate without using an adhesive or a pressure-sensitive adhesive, and the above-mentioned laminate can be easily fixed to each other. Since the above-mentioned laminate can be easily separated and dismantled without performing heat treatment (hereinafter, the adhesive fixation and separation disassembly of the rubber sheet layer 102 are referred to as 'reversible close fixing'). The assembling work of the liquid crystal display device 1 becomes simple, and manufacturing cost can be reduced. Moreover, even if it fails to laminate | stack this laminated body at a normal position, it can disassemble and disassemble easily and instantaneously, and it can carry out a quality regeneration process during a manufacturing process by performing reassembly. Therefore, it has a very useful advantage in industrial production that finally high yield production is possible. The laminate may be assembled by hand or by an automatic attaching machine.
또한, 고무시트층(102)의 두께는 0.2~2.0㎜이므로, 광투과율이 저하하는 일 없이, 충분한 내충격성을 구비할 수 있다. 고무층의 두께가 2㎜를 넘으면 광투과율이 약간 저하하고, 0.2㎜보다 얇으면 내충격성이 저하하기 때문이다.Moreover, since the thickness of the rubber sheet layer 102 is 0.2-2.0 mm, it can be provided with sufficient impact resistance, without light transmittance falling. This is because the light transmittance slightly decreases when the thickness of the rubber layer exceeds 2 mm, and impact resistance decreases when it is thinner than 0.2 mm.
도 3은 도 1에서의 액정소자의 제조처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of manufacturing process of the liquid crystal element in FIG.
우선, 유리기판(104)의 표면에, ITO투명전극을 패터닝하고(스텝 S301), 다음으로 두께 10~60㎚의 폴리이미드 고분자막으로 이루어지는 배향막을 도포한다(스텝 S302).First, the ITO transparent electrode is patterned on the surface of the glass substrate 104 (step S301), and then an alignment film made of a polyimide polymer film having a thickness of 10 to 60 nm is applied (step S302).
그 후, 패터닝된 ITO투명전극이 내측이 되도록 유리기판(103, 104)을 배치하고, 유리기판(103, 104)의 주연부를 에폭시수지 등의 시일제(106)를 도포함으로써 맞붙인다(스텝 S303, S304).Thereafter, the glass substrates 103 and 104 are disposed so that the patterned ITO transparent electrode is inward, and the peripheral edges of the glass substrates 103 and 104 are pasted together by applying a sealing agent 106 such as an epoxy resin (step S303). , S304).
또한, 상기 맞붙임 시, 미리 주입구를 설치해두고, 이 주입구로부터 액정층(107)을 진공주입법 등에 의해 주입 후, 이 주입구를 자외선 경화수지에 의해 봉지함으로써, 유리기판(103, 104)의 사이에 액정층(107)을 봉입하여(스텝 S305), 본 공정을 종료함으로써 액정소자(100)를 제조한다.In the pasting process, an injection hole is provided in advance, and after the liquid crystal layer 107 is injected from the injection hole by vacuum injection or the like, the injection hole is sealed with an ultraviolet curable resin, and thus, between the glass substrates 103 and 104. The liquid crystal layer 107 is sealed (step S305), and the liquid crystal element 100 is manufactured by ending this process.
다음으로, 액정층(107)이 선택 반사하는 원리를 도 4를 이용하여 설명한다.Next, the principle which the liquid crystal layer 107 selectively reflects is demonstrated using FIG.
도 4는 액정층이 선택 반사하는 원리를 설명하는 데에 이용되는 도면으로, (a)는 액정층이 플래너 상태인 경우, (b)는 액정층이 포컬코닉 상태인 경우를 도시한다.4 is a view used to explain the principle that the liquid crystal layer selectively reflects, (a) shows the case where the liquid crystal layer is in the planar state, and (b) shows the case where the liquid crystal layer is in the focal conic state.
여기에서, 액정층(107)은, 네마틱 액정(5)에 카이랄제(6)을 소정 량 함유시킨 카이랄 네마틱 액정이다. 또한, 본 실시형태에서는 액정층(107)은 카이랄 네마틱 액정을 이용하지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 콜레스테릭 액정 등을 이용하여도 된다.Here, the liquid crystal layer 107 is a chiral nematic liquid crystal in which the nematic liquid crystal 5 contains a predetermined amount of the chiral agent 6. In addition, although the liquid crystal layer 107 uses a chiral nematic liquid crystal in this embodiment, it is not limited to this, You may use cholesteric liquid crystal etc., for example.
이 액정층(107)은, 선택반사파장(λ)으로 반사하는 ‘선택반사’상태를 나타내는 플래너 상태와, 미 산란(微散亂) 상태를 나타내는 포컬코닉 상태가 있고, 이 플래너 상태 또는 포컬코닉 상태로 천이시키기 위해서는 각각 소정의 펄스전압을 인가하면 된다. 전압 비인가 시의 각각의 상태는, 새로운 전압이 인가될 때까지 그 상태를 유지한다. 이하, 이러한 효과를 ‘메모리 효과’라고 한다.The liquid crystal layer 107 has a planar state indicating a 'selective reflection' state reflecting at the selective reflection wavelength λ, and a focal conic state indicating a non-scattering state, and this planar state or focal conic In order to make the transition to a state, predetermined pulse voltages may be applied to each. Each state when no voltage is applied is maintained until a new voltage is applied. Hereinafter, such an effect is called a "memory effect."
반사형 액정표시장치(1)는, 상술한 메모리 효과를 구비한 소자이기 때문에, 소비전력을 저감할 수 있는 동시에, 편광판을 사용할 필요도 없이 밝은 반사표시를 얻을 수 있다.Since the reflective liquid crystal display device 1 is an element having the memory effect described above, power consumption can be reduced and bright reflective display can be obtained without using a polarizing plate.
도 4에서, 액정층(107)이 포컬코닉 상태에 있을 때에 유리기판(104) 상에 패터닝된 도시하지 않는 ITO투명전극으로부터 소정의 전압이 인가되면 플래너 상태가 된다. 반대로, 액정층(107)이 플래너 상태일 때에 상기 ITO투명전극으로부터 소정의 전압이 인가되면 포컬코닉 상태가 된다.In Fig. 4, when a liquid crystal layer 107 is in a focal conic state, if a predetermined voltage is applied from an ITO transparent electrode (not shown) patterned on the glass substrate 104, it becomes a planar state. On the contrary, when a predetermined voltage is applied from the ITO transparent electrode while the liquid crystal layer 107 is in a planar state, the liquid crystal layer 107 is in a focal conic state.
액정층(107)이 플래너 상태일 때, 네마틱 액정(5)의 헬리컬(helical)축(나선축)(5a)가 유리기판(103, 104)에 대하여 평균적으로 수직방향이 되도록 배열하고, 액정층(107)은 선택반사파장(λ)의 광을 반사한다. 이 선택반사파장(λ)의 피크파장(λ0)은,When the liquid crystal layer 107 is in the planar state, the helical axis (helical axis) 5a of the nematic liquid crystal 5 is arranged so that the average direction is perpendicular to the glass substrates 103 and 104, and the liquid crystal is Layer 107 reflects light of selective reflection wavelength [lambda]. The peak wavelength λ 0 of the selective reflection wavelength λ is
λ0=n×p(n:네마틱 액정(5)의 복굴절률, p:네마틱 액정(5)의 헬리컬축 길이)λ 0 = n × p (n: birefringence of the nematic liquid crystal 5, p: helical axis length of the nematic liquid crystal 5)
가 되는 것이 알려져 있다.It is known to become.
한편, 액정층(107)이 포컬코닉 상태일 때, 네마틱 액정(5)의 헬리컬축(5a)이 유리기판(103, 104)에 대하여, 평균적으로 수평방향이 되도록 배열하고, 상기 선택반사파장(λ)의 광을 투과한다.On the other hand, when the liquid crystal layer 107 is in the focal conic state, the helical shaft 5a of the nematic liquid crystal 5 is arranged so as to be horizontal in average with respect to the glass substrates 103 and 104, and the selective reflection wavelength It transmits light of (λ).
도 5는 도 1에서의 태양전지의 단면구조를 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining the cross-sectional structure of the solar cell in FIG.
우선, 미리 유리기판(400)의 양면에, 도시하지 않는 ITO투명전극을 패터닝해두고, 그 후 유리기판(400)의 한 쪽 면에 p형 반도체층(401), i 반도체층(402) 및 n형 반도체층(403)이 차례로 적층된 광기전력 발생부(405)를 형성하고, 마지막으로 이 광기전력 발생부(405) 상에 광흡수층(404)을 형성하여 태양전지(101)를 제조한다.First, an ITO transparent electrode (not shown) is patterned on both surfaces of the glass substrate 400 in advance, and then, on one surface of the glass substrate 400, the p-type semiconductor layer 401, the i semiconductor layer 402 and The photovoltaic generator 405 in which the n-type semiconductor layer 403 is sequentially stacked is formed, and finally, the light absorption layer 404 is formed on the photovoltaic generator 405 to manufacture the solar cell 101. .
또한, 유리기판(400)의 광기전력 발생부(405)가 형성되는 면에 형성된 전극이 광기전력 발생부(405)로부터의 출력전극이 된다.In addition, the electrode formed on the surface on which the photovoltaic generator 405 is formed on the glass substrate 400 becomes an output electrode from the photovoltaic generator 405.
이하, 도 1의 반사형 액정표시장치의 반사 로스를 종래의 반사형 액정표시장치와 비교하여 설명한다.Hereinafter, the reflection loss of the reflection type liquid crystal display device of FIG. 1 will be described in comparison with the conventional reflection type liquid crystal display device.
도 6에 도시하는 바와 같이, 종래의 반사형 액정표시장치(600)는 고무시트층(102) 대신에 불투명한 양면테이프(602)로 유리기판(104) 및 유리기판(400)이 그 주변부에서 접착 고정되어 있다. 이 양면테이프(602)에 의해서 액정소자(100)의 중앙부로부터 투과한 광이 차단되어, 태양전지(101)가 수광할 수 없게 되는 것을 방지하기 위해서, 이 양면테이프(602)는 유리기판(104) 및 유리기판(400)의 외주부만을 접착고정하고 있다. 따라서 양면테이프(602)로 둘러싸인 태양전지(101)와 액정소자(100)의 사이에는 공기층(601)이 생긴다.As shown in FIG. 6, the conventional reflective liquid crystal display device 600 is an opaque double-sided tape 602 instead of the rubber sheet layer 102, and the glass substrate 104 and the glass substrate 400 at their periphery. The adhesive is fixed. The double-sided tape 602 is a glass substrate 104 to prevent the light transmitted from the central portion of the liquid crystal device 100 from being blocked by the double-sided tape 602 so that the solar cell 101 can not receive light. ) And only the outer circumferential portion of the glass substrate 400 is fixed. Therefore, an air layer 601 is formed between the solar cell 101 surrounded by the double-sided tape 602 and the liquid crystal device 100.
공기의 굴절률은 1.0인데 비하여, 유리기판(104) 및 유리기판(400)의 굴절률은 약 1.5이기 때문에, 도 6에 도시하는 바와 같이 액정소자(100)로부터의 광(L1)은, 공기층(601)과 유리기판(104)의 계면에서 광(L2’)로서 그 광량의 4%가 반사되고, 공기층(601)과 유리기판(400)의 계면에서 광(L3’)로서 그 광량의 4%가 반사된다.Since the refractive index of air is 1.0, the refractive indexes of the glass substrate 104 and the glass substrate 400 are about 1.5. Therefore, as shown in FIG. 6, the light L1 from the liquid crystal element 100 is an air layer 601. 4% of the light amount is reflected as the light L2 'at the interface between the glass substrate 104 and 4% of the light amount as the light L3' at the interface between the air layer 601 and the glass substrate 400. Reflected.
한편, 고무시트층(102)을 구성하는 실리콘수지는, 유리기판(104, 400)의 굴절률과 가까운 1.40이라는 굴절률을 갖기 때문에, 도 1에 도시하는 바와 같이, 액정소자(100)로부터의 광(L1)은, 고무시트층(102)과 유리기판(104)의 계면에서 광(L2)로서 그 광량의 0.12%가 반사되고, 고무시트층(102)과 유리기판(400)의 계면에서 광(L3)로서 그 광량의 0.12%가 반사된다.On the other hand, since the silicone resin constituting the rubber sheet layer 102 has a refractive index of 1.40 which is close to that of the glass substrates 104 and 400, the light from the liquid crystal element 100 as shown in FIG. L1 is reflected as light L2 at the interface between the rubber sheet layer 102 and the glass substrate 104, and 0.12% of the light amount is reflected, and the light (at the interface between the rubber sheet layer 102 and the glass substrate 400) As L3), 0.12% of the amount of light is reflected.
즉, 공기층(601)을 통하는 경우보다, 고무시트층(102)을 통하는 경우 쪽이, 액정소자(100)로부터 투과되는 광을 보다 많이 태양전지(101)가 수광할 수 있다.That is, the solar cell 101 may receive more light transmitted from the liquid crystal device 100 in the case of passing through the rubber sheet layer 102 than in the case of passing through the air layer 601.
다음으로 본 발명의 제2 실시형태에 관한 반사형 액정표시장치에 관해서 설명한다.Next, a reflective liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention will be described.
본 실시형태에 관한 반사형 액정표시장치(900)는, 기본적으로 제l 실시형태에 관한 반사형 액정표시장치(1)와 동일한 구조이지만, 투명한 고무시트층(102) 대신에, 청색(배경이 흑일 때의 반사율의 피크반사파장: 430∼450㎚)으로 착색된 고무시트층(901)(도 l 참조)이 이용되는 점에서 상이하다.The reflective liquid crystal display device 900 according to the present embodiment has a structure basically the same as that of the reflective liquid crystal display device 1 according to the first embodiment, but instead of the transparent rubber sheet layer 102, a blue (background is The peak reflection wavelength of reflectance when black: 430 to 450 nm is different in that a rubber sheet layer 901 (see Fig. 1) colored is used.
이하, 제1 실시형태와 동일구성에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.Hereinafter, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
도 7은 도 1에서의 태양전지(101)를 정면에서 본 도면이다.FIG. 7 is a front view of the solar cell 101 of FIG. 1.
도 7에서 태양전지(101)는 광기전력 발생부(405)가 유리기판(400) 상에 종횡방향으로 규칙적으로 m개×n개 패턴 배치되어 있다. 이 광기전력 발생부(405)의 색은 통상적으로 청∼자색이다. 이 광기전력 발생부(405)는 통상적으로 수㎜∼십수㎜를 한 변으로 하고, 광기전력 발생부(405) 사이(이하 '패턴조인트'라고 한다)는 1㎜ 전후로 떨어져 있다.In FIG. 7, in the solar cell 101, m × n patterns are regularly arranged on the glass substrate 400 in the vertical and horizontal directions. The color of the photovoltaic generator 405 is usually blue to purple. The photovoltaic generator 405 is usually on the one side of several millimeters to several tens of millimeters, and the photovoltaic generator 405 (hereinafter referred to as a 'pattern joint') is spaced around 1 mm.
따라서, 제1 실시형태와 같이 투명한 고무시트층(102)이 이용되면, 액정층(107)이 포컬코닉 상태일 때에 유저가 반사형 액정표시장치(1)의 액정화면을 본 경우, 상기 패턴조인트가 눈에 띄어, 시인성이 떨어진다.Therefore, when the transparent rubber sheet layer 102 is used as in the first embodiment, when the user sees the liquid crystal screen of the reflective liquid crystal display device 1 when the liquid crystal layer 107 is in the focal conic state, the pattern joint Stands out, and visibility is low.
이에 비해 본 실시형태와 같이 청색으로 착색된 고무시트층(901)이 이용되면, 액정층(107)이 포컬코닉 상태일 때에 유저가 반사형 액정표시장치(1)의 액정화면을 본 경우, 광기전력 발생부(405)와 고무시트층(901)의 색이 거의 동일하기 때문에, 패턴조인트가 눈에 띄지 않게 되어, 시인성이 향상한다.On the other hand, when the rubber sheet layer 901 colored in blue as in the present embodiment is used, when the user sees the liquid crystal screen of the reflective liquid crystal display device 1 when the liquid crystal layer 107 is in the focal conic state, Since the colors of the power generating section 405 and the rubber sheet layer 901 are almost the same, the pattern joint becomes inconspicuous and the visibility is improved.
또한, 액정층(107)이 플래너 상태일 때의 선택반사파장(??)이 고무시트층(901)의 반사율의 피크파장과 보색 관계에 있을 때, 플래너 상태에서 액정의 색을 백색으로 할 수 있어, 표시화면의 시인성을 한층 더 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 고무시트층(901)의 색인 청과 보색 관계에 있는 황색(λ= 560∼600㎚)을 플래너 상태에서의 액정층(107)의 선택반사파장(λ)으로 한다.In addition, when the selective reflection wavelength ?? when the liquid crystal layer 107 is in the planar state is complementary to the peak wavelength of the reflectance of the rubber sheet layer 901, the color of the liquid crystal can be made white in the planar state. Therefore, the visibility of the display screen can be further improved. Specifically, yellow (λ = 560 to 600 nm) having a complementary color relationship with the index blue of the rubber sheet layer 901 is the selective reflection wavelength λ of the liquid crystal layer 107 in the planar state.
이상의 결과로부터, 본 실시형태에 관한 반사형 액정표시장치(900)는, 플래너 상태에서 패턴조인트가 눈에 띄지 않고, 또한 액정화면이 플래너 상태에서 백, 포컬코닉 상태에서 청의 페이퍼라이크 표시가 되어, 종이인쇄에 한없이 근접하는 효과가 있다.From the above results, the reflective liquid crystal display device 900 according to the present embodiment has a pattern joint inconspicuous in the planar state, and the liquid crystal display becomes a paper-like display of blue in the planar state and white in the planar state. It has the effect of approaching paper printing indefinitely.
그런데, 액정층(107)이 플래너 상태일 때는 반사상태이기 때문에, 입사광은 액정층(107)을 투과하여 태양전지(101)에 도달하는 광량이 작아지지만, 액정층(107)이 플래너 상태일 때의 선택반사파장(λ)의 피크파장(λ0)과 고무시트층(901)의 반사율의 피크파장(800)의 사이의 파장영역에서는 반사율이 낮고, 즉 투과율이 높다. 따라서, 이 파장영역에서 기전력 효율이 최대가 되는 태양전지(101)를 반사형 액정표시장치(900)에 사용하면, 액정층(107)이 플래너 상태이더라도 기전력 효율을 크게 저하시키지 않고 발전할 수 있는 액정표시장치로 할 수 있다.By the way, since the liquid crystal layer 107 is in the planar state, since the incident light is transmitted through the liquid crystal layer 107 and the amount of light reaching the solar cell 101 becomes small, the liquid crystal layer 107 is in the planar state. The reflectance is low in the wavelength region between the peak wavelength λ 0 of the selective reflection wavelength λ and the peak wavelength 800 of the reflectance of the rubber sheet layer 901, that is, the transmittance is high. Therefore, when the solar cell 101 having the maximum electromotive force efficiency in this wavelength region is used for the reflective liquid crystal display device 900, even if the liquid crystal layer 107 is in the planar state, the solar cell 101 can generate power without significantly reducing the electromotive force efficiency. It can be set as a liquid crystal display device.
즉, 태양전지(101)는, 액정층(107)의 선택반사파장(λ)의 피크파장(λ0)과 고무시트층(901)의 반사율의 피크파장의 사이의 파장을 기전력을 최대로 하는 파장으로 하는 것이 바람직하다.That is, the solar cell 101 maximizes the electromotive force at a wavelength between the peak wavelength λ 0 of the selective reflection wavelength λ of the liquid crystal layer 107 and the peak wavelength of the reflectance of the rubber sheet layer 901. It is preferable to set it as a wavelength.
〈실시예〉<Example>
다음으로, 본 발명의 실시예에 관해서 설명한다.Next, the Example of this invention is described.
우선, 상기 도 3의 제조처리에 의해, 소다석회유리재료(주로, SiO2:72질량%, Na2O:13질량%, CaO:8질량%, Al2O3:1.8질량%, K2O:0.9질량%)이고, 두께가 0.7㎜인 유리기판(103, 104)(굴절률 1.52)의 각각 한쪽 면에 ITO전극패터닝을 설치하고, 또한 배향막을 도포한다. 그 후, 이 ITO전극이 내측이 되도록 배치한 유리기판(103, 104)의 사이에 네마틱 액정으로서 메르크사 제 E44를 70%, 카이랄제로서 메르크사 제 CB15가 30% 함유되는 두께 약 9㎛의 액정층(107)을 갖는 액정소자를 작성한다.First, by the above production process of Figure 3, a soda lime glass materials (mainly, SiO 2: 72 mass%, Na 2 O: 13 wt%, CaO: 8% by weight, Al 2 O 3: 1.8 wt%, K 2 O: 0.9 mass%) and ITO electrode patterning were provided on one surface of each of the glass substrates 103 and 104 (refractive index 1.52) having a thickness of 0.7 mm, and an alignment film was applied. Thereafter, between the glass substrates 103 and 104 disposed so that the ITO electrode was inward, a thickness of about 9% containing 44% of Merck's E44 as a nematic liquid crystal and 30% of Merck's CB15 as a chiral agent A liquid crystal element having a liquid crystal layer 107 of µm is prepared.
본 실시예에서의 액정소자(100)의 선택반사파장(λ)의 피크파장(λ0)은 580㎚이었다.The peak wavelength [lambda] 0 of the selective reflection wavelength [lambda] of the liquid crystal element 100 in this embodiment was 580 nm.
다음으로, 상기 소다석회유리재료로서, 크기 9×22㎜, 두께가 1.1㎜인 유리기판(400)의 한쪽 면에 ITO투명전극을 패터닝한 뒤, 그 면에 도시하지 않는 반응실에서 기판온도 300℃, 가스압 20Pa에서 모노실란(SiH4)가스를 75sccm(0℃, 1기압의 표준상태로 환산한 유량, cm3/min) + 디보란(B2H6)을 15sccm 도입하여, RF전력 5KW로 플라즈마 방전시킴으로써 유리기판(400) 상에 두께 0.15㎛ 정도의 p형 무정형 실리콘으로 이루어지는 p형 반도체층(401)을 형성한다.Next, after the ITO transparent electrode was patterned on one surface of the glass substrate 400 having a size of 9 × 22 mm and a thickness of 1.1 mm as the soda-lime glass material, the substrate temperature 300 in the reaction chamber not shown on the surface. 75 sccm of monosilane (SiH 4 ) gas at 20 ° C. and gas pressure of 20 Pa (0 ° C., flow rate converted to a standard state of 1 atm, cm 3 / min) + 15 sccm of diborane (B 2 H 6 ) were introduced to provide RF power of 5KW Plasma discharge is performed to form a p-type semiconductor layer 401 made of p-type amorphous silicon having a thickness of about 0.15 μm on the glass substrate 400.
반응실에 모노실란가스만을 75sccm 도입하고, RF전력 5KW로 플라즈마 방전시킴으로써 p형 반도체층(401)의 표면에 두께 0.20㎛ 정도의 진성(眞性)(i) 무정형 실리콘으로 이루어지는 i 반도체층(402)을 형성한다.The i-semiconductor layer 402 which consists of intrinsic (i) amorphous silicon having a thickness of about 0.20 µm on the surface of the p-type semiconductor layer 401 by introducing only 75 sccm of monosilane gas into the reaction chamber and plasma discharge with RF power of 5 KW. ).
그 후, 반응실에 모노실란(SiH4)가스를 75sccm + 포스핀(PH3)가스를 15sccm 도입하고, i 반도체층(402)의 표면에 두께 0.20㎛ 정도의 n형 무정형 실리콘으로 이루어지는 n형 반도체층(403)을 형성한다. 이와 같이 p형 반도체층(401), i 반도체층(402) 및 n형 반도체층(403)이 적층되어, 광기전력 발생부(405)를 형성한다.Thereafter, 75 sccm of monosilane (SiH 4 ) gas and 15 sccm of phosphine (PH 3 ) gas were introduced into the reaction chamber, and the n-type amorphous silicon was formed on the surface of the i semiconductor layer 402. The semiconductor layer 403 is formed. In this manner, the p-type semiconductor layer 401, the i-semiconductor layer 402, and the n-type semiconductor layer 403 are stacked to form a photovoltaic generator 405.
이 광기전력 발생부(405)는, GaAs, InP, Cd/CdTe 등으로 구성되어도 된다. 이러한 태양전지의 기전력 효율의 파장의존성은 도 8의 점선으로 나타내어진다.The photovoltaic generator 405 may be composed of GaAs, InP, Cd / CdTe, or the like. The wavelength dependence of the electromotive force efficiency of such a solar cell is shown by the dotted line of FIG.
또한, 광기전력 발생부(405)의 보호를 겸한 광의 흡수기능을 발휘하는 흑색의 광흡수층(404)이 적층된다.In addition, a black light absorbing layer 404 having a function of absorbing light that serves as protection of the photovoltaic generator 405 is stacked.
이 광흡수층(404)은 카본입자로 착색된 흑색도료로, 광기전력 발생부(405)측의 태양전지(101) 표면 전체에 도포된다.The light absorption layer 404 is a black paint colored with carbon particles, and is applied to the entire surface of the solar cell 101 on the photovoltaic generator 405 side.
다음으로 제1 실시형태에 관한 샘플로서, 상기 액정소자(100)와 태양전지(101)와의 사이에 투명한 실리콘수지로 이루어지는 두께 0.5㎜의 고무시트층(102)을 끼우고, 손가락으로 꽉 누름으로써 가역적 밀착고정을 한 것(실시예 1)을 작성하였다.Next, as a sample according to the first embodiment, a rubber sheet layer 102 having a thickness of 0.5 mm made of a transparent silicone resin is sandwiched between the liquid crystal element 100 and the solar cell 101, and pressed with a finger. The reversible close fixing (Example 1) was created.
또한, 비교예 1로서, 고무시트층(102) 대신에 불투명한 양면테이프로 유리기판(104, 400)의 외주 가장자리를 접착 고정한 샘플을 작성하였다. 이 샘플은 종래의 반사형 액정장치의 구조이며, 후술하는 기전력 시험에서의 기전력의 효율의 기준 기전력으로서 이하 사용한다.In addition, as Comparative Example 1, a sample in which the outer peripheral edges of the glass substrates 104 and 400 were adhesively fixed with an opaque double-sided tape instead of the rubber sheet layer 102 was prepared. This sample is a structure of a conventional reflective liquid crystal device, and is used below as a reference electromotive force of the efficiency of electromotive force in the electromotive force test described later.
한편, 제2 실시형태에 관한 샘플로서, 상기 액정소자(100)와 태양전지(101)와의 사이에, 배경색이 흑인 경우에 있어서의 광반사특성이 도 10에 도시하는 바와 같이 450㎚의 파장을 피크로 하는 실리콘수지로 이루어지는 두께 0.5㎜의 고무시트층(901)을 끼우고, 손가락으로 꽉 누름으로써 가역적 밀착고정을 한 것(실시예 2)을 작성하였다.On the other hand, as a sample according to the second embodiment, between the liquid crystal element 100 and the solar cell 101, the light reflection characteristic in the case where the background color is black is shown as a wavelength of 450 nm as shown in FIG. A rubber sheet layer 901 having a thickness of 0.5 mm made of a silicone resin to be used as a peak was sandwiched and pressed with a finger to create a reversible adhesive fixation (Example 2).
도 8에 도시하는 바와 같이, 고무시트층(901)의 색도는 (x, y)=(0.16, 0.18)로 하고, 액정층(107)은 플래너 상태일 때의 색도(x, y)=(0.47, 0.51)의 보색 관계가 되도록 하고, 플래너 상태에서 액정의 색을 백색으로 하였다. 본 실시예에서는, 실리콘고무로서 분광반사특성이 도 9에 도시하는 것을 이용하였다.As shown in Fig. 8, the chromaticity of the rubber sheet layer 901 is (x, y) = (0.16, 0.18), and the chromaticity (x, y) = (when the liquid crystal layer 107 is in a planar state. 0.47, 0.51), and the color of the liquid crystal was made white in the planar state. In this embodiment, the spectral reflection characteristics shown in Fig. 9 were used as the silicone rubber.
또한, 비교예 2로서, 유리기판(104)의 액정층(107) 협지 측 표면과 반대의 표면에 흑색도료를 도포하고, 그 후 고무시트층(102) 대신에 불투명한 양면테이프로 유리기판(l04, 400)의 외주 가장자리를 접착 고정한 샘플을 작성하였다.Further, as Comparative Example 2, a black paint was applied to the surface opposite to the sandwiching surface of the liquid crystal layer 107 of the glass substrate 104, and then the glass substrate was made of an opaque double-sided tape instead of the rubber sheet layer 102 ( The sample which fixed and fixed the outer peripheral edge of l04,400) was created.
이들 샘플에 관해서 이하의 기전력 시험, 조인트 시인성 시험, 페이퍼라이크 표시 확인 시험을 행한 결과를 표 1에 도시한다.Table 1 shows the results of the following electromotive force test, joint visibility test, and paperlike display confirmation test on these samples.
기전력 시험Electromotive force testing
20w링형 형광등 아래 300㎜의 위치에 액정소자(100) 측이 조사되도록 샘플을 배치하고, 디지털식 테스터로 태양전지(101)의 기전력을 액정층(107)이 플래너 상태, 포컬코닉 상태의 각각에 대하여 측정하였다. 또한, 기전력의 효율을 비교예 1에서 액정층(107)이 플래너 상태, 포컬코닉 상태에 있을 때의 기전력을 100%로 하여 구하여, 상승한 경우를 ‘O’, 변화가 없는 경우를 ‘△’, 하강한 경우를 ‘X’라고 하였다.The sample is placed so that the liquid crystal element 100 is irradiated at a position of 300 mm under a 20w ring fluorescent lamp, and the electromotive force of the solar cell 101 is applied to each of the planar state and the focal conic state by the digital tester. Was measured. In addition, the efficiency of the electromotive force is calculated by comparing the electromotive force when the liquid crystal layer 107 is in the planar state and the focal conic state to 100% in Comparative Example 1, and the case of rising is 'O', the case of no change is '△', The case of falling was called 'X'.
조인트 시인성 시험Joint visibility test
플래너 상태에서 액정소자(100) 측으로부터 샘플을 육안으로 보는 시험을 행하여, 패턴조인트가 눈에 띄는 경우 시인성을 ‘X’라고 하고, 눈에 띄지 않는 경우 시인성을 ‘O’라고 하였다.In the planar state, a test was performed to visually see a sample from the liquid crystal element 100 side, and when the pattern joint was noticeable, visibility was referred to as "X", and when not visible, the visibility was referred to as "O".
페이퍼라이크 표시 확인 시험Paperlike Mark Confirmation Test
실시예 2 및 비교예 2의 샘플을 액정소자(100) 측에서 육안으로 보아, 플래너 상태 및 포컬코닉 상태에서의 액정의 색 변화를 확인하여, 페이퍼라이크의 표시가 되어 있는 경우 ‘0’, 되어 있지 않은 경우 ‘X’라고 하였다.When the samples of Example 2 and Comparative Example 2 were visually seen from the liquid crystal element 100 side, the color change of the liquid crystal in the planar state and the focal conic state was confirmed, and when the paperlike was displayed, it became '0'. If not, 'X'.
이상의 결과로부터, 실시예 1은 종래예(비교예 1)보다 기전력의 효율을 향상시킬 수 있다는 결과가 얻어졌다. 이는 비교예 1은 공기층(601)이 존재하기 때문에(도 6), 고무시트층(102)을 통하는 경우 쪽이, 액정소자(100)로부터 투과되는 광을 보다 많이 태양전지(101)가 수광할 수 있기 때문이다.From the above result, the result that Example 1 can improve the efficiency of electromotive force compared with the conventional example (comparative example 1) was obtained. This is because, in Comparative Example 1, the air layer 601 is present (FIG. 6), the solar cell 101 receives more light transmitted from the liquid crystal element 100 when passing through the rubber sheet layer 102. Because it can.
그러나 조인트 시인성은 실시예 1, 비교예 1 모두 ‘X’가 되었다. 이는 액정층(107)이 포컬코닉 상태일 때, 투명한 유리기판(104), 공기층(601), 및 유리기판(400)을 통하여 패턴조인트가 뚜렷하게 보이기 때문이다.However, joint visibility became "X" in Example 1 and the comparative example 1, respectively. This is because the pattern joint is clearly visible through the transparent glass substrate 104, the air layer 601, and the glass substrate 400 when the liquid crystal layer 107 is in the focal conic state.
한편, 실시예 2와 비교예 2는, 모두 조인트 시인성은 ‘O’임을 알았다. 이는 액정층(107)이 포컬코닉 상태일 때, 청색으로 착색된 고무시트층(901)을 통하기 때문에 패턴조인트가 눈에 띄지 않게 되기 때문이다.On the other hand, both Example 2 and Comparative Example 2 found out that joint visibility is "O". This is because the pattern joint becomes inconspicuous when the liquid crystal layer 107 passes through the rubber sheet layer 901 colored in blue when the liquid crystal layer 107 is in the focal conic state.
또한, 실시예 2와 비교예 2는, 모두 페이퍼라이크의 표시가 되어 있음을 알았다. 이는 액정층(107)이 포컬코닉 상태일 때, 상술한 바와 같이 조인트 시인성이 ‘O’인데다, 플래너 상태에서 액정의 색을 백색이 되도록 고무시트층(901)의 색도를 조정하고 있기 때문이다.In addition, it turned out that Example 2 and the comparative example 2 are all showing the paper like. This is because when the liquid crystal layer 107 is in the focal conic state, the joint visibility is 'O' as described above, and the chromaticity of the rubber sheet layer 901 is adjusted so that the color of the liquid crystal becomes white in the planar state.
또한, 실시예 2는 종래와 거의 동일한 기전력을 유지하였으나, 비교예 2의 기전력의 효율은 종래보다 저하하였다. 이는 비교예 2는 공기층(601) 경계면에서의 반사 외에, 유리기판(104) 표면에 도포된 청색도료 경계면에서의 반사가 발생하여, 액정소자(100)로부터 투과되는 광의 태양전지(101)로의 수광량이 줄기 때문이다.In addition, while Example 2 maintained substantially the same electromotive force as in the prior art, the efficiency of the electromotive force of Comparative Example 2 was lower than in the prior art. In Comparative Example 2, in addition to the reflection at the interface of the air layer 601, the reflection at the blue paint interface applied to the surface of the glass substrate 104 occurs, and thus the amount of light received from the liquid crystal device 100 to the solar cell 101 is transmitted. Because of this stem.
이상, 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 반사형 액정표시장치에 의하면, 액정소자가 갖는 2매의 투명기판의 한 쪽 및 태양전지가 갖는 다른 투명기판의 사이에, 투명하고 또한 상기 2매의 투명기판의 한 쪽 및 상기 다른 투명기판과 굴절률이 거의 동일한 고무층이 개재하고 있으므로, 액정소자로부터 투과한 광의 투과율을 향상시킬 수 있고, 또한 고무층을 갖는 것으로부터 내충격성을 높일 수 있어, 예컨대 이 표시장치를 터치패널이나 휴대용 액정표시장치 등에 이용한 경우에도 고수명으로 할 수 있다.As described above, according to the reflective liquid crystal display device of the present invention, the transparent liquid crystal display device is transparent between one of the two transparent substrates of the liquid crystal element and the other transparent substrate of the solar cell. Since a rubber layer having substantially the same refractive index as one of the substrates and the other transparent substrate is interposed, the transmittance of the light transmitted from the liquid crystal element can be improved, and the impact resistance can be improved from having the rubber layer. Can be used even in a touch panel or a portable liquid crystal display device.
바람직하게는 고무층은, 액정소자 및 태양전지의 전면에 가역적으로 밀착하므로, 액정소자 및 태양전지 사이의 밀착성을 높일 수 있고, 또한 이 고무층을 떼는 것도 용이하기 때문에, 맞붙임 불량의 수정을 용이하게 행할 수 있다.Preferably, since the rubber layer is reversibly in contact with the front surface of the liquid crystal element and the solar cell, the adhesion between the liquid crystal element and the solar cell can be improved, and the rubber layer can be easily removed, thereby making it easy to correct the bonding failure. I can do it.
보다 바람직하게는, 상기 2매의 투명기판의 한 쪽 및 상기 다른 투명기판은 각각 유리로 이루어지고 또한 고무층은 실리콘고무로 이루어지므로, 실리콘수지 자체가 투명하고, 또한 그 굴절률이 유리와 거의 동일한 것으로부터 상기 발명의 효과를 확실히 낼 수 있는 동시에, 실리콘수지는 표면의 유리에 대한 친화성을 갖는 것으로부터 상기 발명의 효과를 확실히 낼 수 있다.More preferably, since one of the two transparent substrates and the other transparent substrate are each made of glass and the rubber layer is made of silicone rubber, the silicone resin itself is transparent and its refractive index is about the same as that of glass. From the above, the effect of the invention can be reliably obtained, and the silicone resin can reliably achieve the effect of the invention from having affinity for glass on the surface.
더 바람직하게는, 액정은 메모리성을 가지므로, 액정표시소자의 전환 시에만 전력을 인가하면 되어, 저전력으로 동작시킬 수 있다.More preferably, since the liquid crystal has a memory property, it is necessary to apply power only when the liquid crystal display device is switched, so that the liquid crystal can be operated at low power.
보다 더 바람직하게는, 태양전지는 아모퍼스이고, 또한 고무층은 청색으로 착색되어 있으므로, 전극면이 자색의 반사색인 태양전지의 패턴의 조인트가 눈에 띄지 않게 되어 시인성을 향상시킬 수 있다.Even more preferably, since the solar cell is amorphous and the rubber layer is colored blue, the joint of the pattern of the solar cell whose electrode surface is a purple reflective color can become inconspicuous, and the visibility can be improved.
바람직하게는 액정의 색은, 플래너 상태에서 상기 고무층의 색과 보색 관계에 있으므로, 플래너 상태에서 액정의 색을 백색으로 할 수 있어, 액정화면이 플래너 상태에서 백, 포컬코닉 상태에서 청의 페이퍼라이크 표시가 되어, 종이인쇄에 한없이 근접할 수 있다.Preferably, since the color of the liquid crystal is complementary to the color of the rubber layer in the planar state, the color of the liquid crystal may be white in the planar state, and the liquid crystal display may display blue paperlike in the white and focal conic states in the planar state. It can become close to paper printing.
보다 바람직하게는, 배경이 흑일 때, 고무층의 반사율의 피크파장은 430㎚∼450㎚에 있으므로, 상기 발명의 효과를 확실히 낼 수 있다.More preferably, when the background is black, since the peak wavelength of the reflectance of the rubber layer is 430 nm to 450 nm, the effect of the above invention can be reliably obtained.
보다 바람직하게는, 액정의 선택반사파장은 플래너 상태에서 560㎚∼600㎚이므로, 상기 발명의 효과를 확실히 낼 수 있다.More preferably, the selective reflection wavelength of the liquid crystal is 560 nm to 600 nm in the planar state, so that the effects of the invention can be ensured.
더 바람직하게는, 태양전지는, 액정의 선택반사파장의 피크파장과 고무층의 반사율의 피크파장의 사이의 파장을 기전력을 최대로 하는 파장으로 하기 때문에, 고무층이 착색되어 있는 경우이더라도 태양전지의 기전력의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 액정이 플래너 상태의 반사모드이더라도 태양전지의 기전력의 저하를 방지할 수 있다.More preferably, the solar cell sets the wavelength between the peak wavelength of the selective reflection wavelength of the liquid crystal and the peak wavelength of the reflectance of the rubber layer to the maximum wavelength so that the electromotive force of the solar cell even when the rubber layer is colored. Can be prevented from deteriorating. In addition, even when the liquid crystal is in the reflection mode in the planar state, a decrease in the electromotive force of the solar cell can be prevented.
보다 더 바람직하게는, 액정은 네마틱 액정과 카이랄제로 이루어지므로, 상기 발명의 효과를 확실히 낼 수 있다.Even more preferably, since the liquid crystal consists of a nematic liquid crystal and a chiral agent, the effect of the said invention can be ensured.
보다 더 바람직하게는, 고무층의 두께는 0.2∼2.0㎜이므로, 광투과율이 저하하는 일 없이, 충분한 내충격성을 구비할 수 있다.Even more preferably, since the thickness of the rubber layer is 0.2 to 2.0 mm, sufficient impact resistance can be provided without lowering the light transmittance.
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