WO2006100748A1 - 表示素子 - Google Patents

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Junji Tomita
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Fujitsu Limited
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    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers

Definitions

  • the present invention relates to a display device using a cholesteric liquid crystal having a memory display function capable of maintaining a display state without a power source, and more particularly to a background color forming method in a cholesteric liquid crystal display element.
  • the cholesteric liquid crystal is, more precisely, a selective reflection type cholesteric liquid crystal, and has two states, an interference reflection state (color reflection) that reflects only specific light and a transparent state (black) that transmits light.
  • an interference reflection state color reflection
  • a transparent state black
  • bistability in which each display state can be maintained even when there is no power supply after it is electrically driven and has a stable state.
  • Cholesteric liquid crystals have a helical molecular structure, and have the property of selective reflection that reflects only light of a wavelength corresponding to the pitch of the helix in the interference reflection state. Therefore, a desired color display can be performed by using a cholesteric liquid crystal having a spiral of a pitch corresponding to the wavelength of the color to be reflected.
  • cholesteric liquid crystals also have the property that the interference reflection state and the transparent state transition to each other even under an external pressure or temperature environment. For this reason, there is a problem that in the absence of the counter electrode such as the outer periphery of the segment or between the electrode wirings, if the state changes due to an external action, it cannot be easily restored to the initial state.
  • the background color is limited to black even if the segment portion is a color display.
  • a colorful background is desired, as shown in Fig. 2.
  • FIG. 3 is a view of the conventional cholesteric liquid crystal display element 10 in which the display surface side force is also seen.
  • Figure 3 shows an example in which 35 is displayed on a black background and the number is displayed in color as a segment.
  • segment lead lines 12 for applying a voltage to each segment electrode 11 are shown.
  • FIG. 4 shows a cross section of the conventional cholesteric liquid crystal display element 10.
  • segment electrode 11 and light shielding film 13 From the display surface side, the layer of segment electrode 11 and light shielding film 13, liquid crystal part (cell) 14 filled with cholesteric liquid crystal, light absorption layer 15, common electrode (solid electrode) 16, and glass substrate 17 are shown. Segment leader line 12 is omitted.
  • the segment electrode 11 is transparent, and the light shielding film 13 and the light absorption layer 15 are black.
  • the conventional cholesteric liquid crystal display element 10 has a light shielding film 13 formed on a background portion other than a segment portion without a counter electrode such as a segment electrode 11 and a common electrode 16.
  • the cell 14 whose state could be changed by an external action was concealed to black, the segment reflection color was turned on, and the same transparent state as the background color was turned off. For this reason, the background color was limited to black.
  • the reflection color of the segment is an interference reflection color of the liquid crystal and exhibits a special color depending on the viewing angle, so it was difficult to perfectly match the background color colored with pigments or dyes. .
  • Patent Documents 1 and 2 describe a liquid crystal display element in which a background color is formed by providing a background electrode. Both of them have a display pattern electrode and a background electrode. There is a slight gap between them, and the display color is completely buried in the background. It is not possible.
  • Patent Document 3 shows a display cell in which a polychromatic dye is added to a liquid crystal that undergoes a phase transition from a cholesteric phase to a nematic phase when an electric field is applied.
  • a display element is described that performs display by encapsulating and controlling the hue by applying an electric field, this display element does not have a memory display function, and in order to maintain the display state, an electric field is always applied. It is necessary.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 11-337672
  • Patent Document 2 JP 2002-229051
  • Patent Document 3 JP-A-53-35564
  • An object to be solved by the present invention is to provide a cholesteric liquid crystal display element having a structure in which a color color is formed in the background with an inexpensive electrode structure, and the OFF display color can be completely buried in the background color. That is.
  • the colors of the display portion and the background portion of the display element are formed by the color reflection state and the transparent state of the cholesteric liquid crystal.
  • the background is fixed to a color reflection state by mechanical pressure.
  • the background electrode and the display electrode are formed in a two-layer structure, and a gap is not provided between both electrodes in view of the front force of the display element.
  • a film having a pattern shape to be displayed on one of the counter electrodes inside the cell is formed, and the difference between the pattern and the region outside the pattern is given to the driving voltage that changes the state of the liquid crystal, and the pattern or the pattern outside the pattern Turn the display on and off only in one area.
  • FIG. 1 is a diagram showing a conventional display element having a black background.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a display element with a background force S color.
  • FIG. 3 is a view of a conventional cholesteric liquid crystal display element as seen from the front.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an electrode pattern of the cholesteric liquid crystal display element of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a transmissive state in a cholesteric liquid crystal, a reflection state generated by applying an electric field, and a reflection state generated by a mechanical action.
  • FIG. 8 is a front view of a cholesteric liquid crystal display element of a second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing the structure of the outer peripheral electrode of the cholesteric liquid crystal display element of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a view showing a cross section of a cholesteric liquid crystal display element of a second embodiment.
  • FIG. 11A is a view showing a cross section of a cholesteric liquid crystal display element of a third embodiment.
  • FIG. 11B is a view of the cholesteric liquid crystal display element of the third embodiment as viewed from the display surface side.
  • FIG. 11C is a diagram showing a combination of a cholesteric liquid crystal display element pattern and a solid pattern in a third example.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a driving method of the cholesteric liquid crystal display element of the fourth embodiment.
  • FIG. 5 is a view of the display element 100 of the first embodiment as viewed from the front.
  • the liquid crystal in the background portion is fixed in a color reflection state by mechanical pressure including the segment wiring. Therefore, the OFF display color is buried in the background.
  • the mechanical pressure is applied to the entire display surface by a roller device (laminator device) or a press device after the liquid crystal is injected into the cell during the manufacturing process of the display element.
  • FIG. 6 illustrates the segment electrode pattern 110 and the common electrode pattern 160 of the first embodiment.
  • the common electrode pattern 160 is formed so as to face the segment electrode pattern 110 and prevent a display change on the wiring of the segment lead line 120 as shown in the figure. Therefore, since the counter electrode does not exist in the background including the segment wiring, the state of the background portion remains in the color reflection state fixed at the time of manufacture even after the start of use.
  • the light shielding film 13 provided in the display element 10 of the conventional example shown in FIGS. 3 and 4 is not necessary.
  • FIG. 8 is a front view of the display element 200 of the second embodiment. Since the outer peripheral electrode 280 shown in FIG. 9 is used for the background color in the second embodiment, the point where the outer electrode lead-out line 285 exists is the difference between the front view of FIG. 5 showing the first embodiment and FIG. is there.
  • FIG. 9 is a view showing the structure of the outer peripheral electrode 280.
  • the structure of the outer peripheral electrode 280 is, for example, rectangular.
  • FIG. 10 is a view showing a cross section of the display element 200 of the second embodiment.
  • a common electrode 260 is formed on the glass substrate 270, and a light absorption layer 250 is further formed thereon.
  • an electrode pattern having a two-layer structure of a layer made up of the segment electrode 210 and the extraction electrode 215 and a layer of the outer peripheral electrode 280 is formed through the insulating film 290, and the area between the common electrode 260 side
  • the liquid crystal part 240 is filled with terric liquid crystal.
  • a solid electrode pattern is formed on the substrate 270 on the common electrode 260 side.
  • the state of the liquid crystal is transparent (black) when the segment is on, and the same reflective color as the background when it is off.
  • the off-reflective color of the segment and the background color completely match, and the visibility is improved. Also, Inversion switching of negative / positive display can be easily realized depending on whether an electrode to which an electric field is applied is a segment electrode or an outer peripheral electrode. Since the outer electrode 280 is in the inner layer of the extraction electrode 215, the background is not affected by the extraction electrode.
  • FIG. 11B is a view of the display element 300 of the third embodiment as viewed from the display surface side, and a key mark is illustrated as a pattern 340.
  • FIG. 11C is a diagram showing a combination of colors of the pattern 340 and the solid pattern 350.
  • the combination of black has a bright contrast, and the light absorption film 380 can be omitted.
  • four combinations of black and transparent can be used in design, and alignment films and insulating films can be used as the transparent layer.
  • the transparent layer may not form a film, and if the pattern 340 and the solid pattern 350 are both transparent, one of them may have no film.
  • the initial state before voltage application is color reflection.
  • the graph described as single-layer BK represents the relationship between the reflectivity of the liquid crystal of the solid pattern 350 part with black one-layer force and the applied voltage
  • the graph described as two-layer BK This shows the relationship between the reflectance of the liquid crystal and the applied voltage in the part consisting of two black layers.
  • the single layer is transparent (black) and the two layer ⁇ is reflective and positive
  • the single layer BK The part and the 2nd layer BK part are both transparent (black) and positive off.
  • the applied voltage force is applied, the single-layer BK part is reflected and the two-layer BK part is transparent (black), indicating that the negative is on, and a key mark is displayed in the color background.
  • the applied voltage is V4
  • the single-layer BK part and the double-layer BK part are both in a reflective color and in a negative OFF state.
  • the force display described with the mark display part as two layers and the background part as one layer can be achieved by setting the mark display part as one layer and the background part as two layers. it is obvious.
  • the mark display partial force is 1 layer or the background partial force is S1 layer.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an example of segment display by 7 segments using the cholesteric liquid crystal display element of the third embodiment. As shown in FIG. 13, segment display can be performed by using the cholesteric liquid crystal display element of the third embodiment for each segment.
  • the solid electrode has a two-layer structure like the segment electrode 210 and the outer peripheral electrode 280 of the second embodiment, so that the segment boundary cannot be seen.
  • FIG. 14 is a view showing a cross section of the cholesteric liquid crystal display element 400 of the fourth embodiment. Compared with the cholesteric liquid crystal display element of the third embodiment shown in FIG. 11A, the pattern is printed on the solid pattern with multi-step thickness. FIG. 14 illustrates the case of three patterns of pattern A410, pattern B420, and pattern C430.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a driving method and a display pattern of the cholesteric liquid crystal display element 400 of the fourth embodiment configured as described above. Since there are three types of patterns printed, A, B, and C, there are 8 types of display patterns consisting of combinations of ON and OFF for each pattern. Actually, only pattern B420 is OFF. Display pattern 3 is not realized, and in order to achieve display pattern 6 where only pattern B420 is ON, some ingenuity is required. [0033] When the initial state before voltage application is the color reflection state, the state force driving of display pattern 1 starts. When the applied voltage is increased, pattern A410 is transparent, that is, turned off first, and display pattern 5 is entered.
  • the display pattern changes from 7 ⁇ 8 ⁇ 4 ⁇ 2 and finally returns to display pattern 1.
  • three display patterns can be switched by display patterns 4, 6, and 7 to perform a positive display.
  • the display element of the present invention can be used to meet the design requirements.
  • the background color can be fixed by mechanical pressure, so that no background color electrode is required. Therefore, it is not necessary to control the voltage of the background color electrode.
  • the background portion can be driven including the segment wiring.
  • the off-reflective color and the background color of the ment are completely matched, improving visibility. Further, the reversal switching of the negative / positive display can be easily realized by changing the electrode to which the electric field is applied to a segment electrode or an outer peripheral electrode.
  • the electrode pattern is a solid pattern, and a display pattern such as a mark can be created by a simple process of forming a solid pattern on the solid electrode. it can.

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Abstract

　安価な電極構造で背景にカラー色を形成し、ＯＦＦ表示色が完全に背景色に埋没させることができる構造のコレステリック液晶表示素子を提供するために、表示素子の表示部と背景部の色をコレステリック液晶の色反射状態と透明状態により形成する。これにより、コレステリック液晶の表示において、安価な電極構造でＯＦＦ表示色が完全に背景色に埋没するように背景にカラー色を形成することが可能となり、デザイン性が向上するとともに、視認性の良い表示が実現する。

Description

明 細 書
表示素子
技術分野
[0001] 本発明は、電源なしで表示状態の保持が可能なメモリ表示機能を有するコレステリ ック液晶を用いた表示装置に関し、特にコレステリック液晶表示素子における背景色 形成法に関する。
背景技術
[0002] 近年、電源なしで表示状態の保持が可能な、 、わゆるメモリ表示が可能なコレステ リック液晶表示素子がセグメント型表示装置等に用いられて 、る。ここで 、ぅコレステリ ック液晶は、正確に言えば選択反射型コレステリック液晶であって、特定の光だけを 反射する干渉反射状態 (色反射)と光を透過させる透明状態 (黒)の 2つの安定な状 態があり、電気的に駆動した後は、電源が無くてもそれぞれの表示状態が保持できる という双安定性と呼ばれる特徴がある。そして、コレステリック液晶はらせん状の分子 構造をしており、干渉反射状態ではこのらせんのピッチに応じた波長の光のみを反 射する選択反射という性質がある。そこで、反射させたい色の波長に応じたピッチの らせんを有するコレステリック液晶を用いることで、所望のカラー表示を行なうことがで きる。
[0003] しかし、コレステリック液晶は、外部的な圧力や温度環境によっても、干渉反射状態 と透明状態とが相互に遷移してしまう性質も持つ。そのため、セグメント外周部や、電 極配線間等の対向電極が無い所では、外部的な作用で状態が変化してしまうと、容 易には初期状態に戻すことができない問題点がある。
[0004] したがって、従来のセグメント型表示装置等の液晶表示装置においては、図 1に示 すように、セグメント部分はカラー表示であっても、背景色は黒に限られるものであつ た。しかし、時計、マーカー表示等のデザイン性を重視する技術分野においては、図 2に示すように、カラフルな背景が切望されている。
[0005] 上記のようなコレステリック液晶を用いた従来の表示素子において背景色が黒に限 られていた理由を、図 3及び図 4を参照して説明する。 図 3は、従来のコレステリック液晶表示素子 10を表示面側力も見た図である。図 3に は黒色の背景に 35と 、う数字がカラーでセグメント表示されて 、る例が示されて 、る 。また、各セグメント電極 11に電圧を印加するためのセグメント引出線 12が示されて いる。
[0006] 図 4には、上記従来のコレステリック液晶表示素子 10の断面が示されている。
表示面側から、セグメント電極 11と遮光膜 13の層、コレステリック液晶が充填された 液晶部（セル） 14、光吸収層 15、コモン電極 (ベタ電極） 16、ガラス基板 17が示され ており、セグメント引出線 12は省略されている。セグメント電極 11は透明であり、遮光 膜 13と光吸収層 15はブラックである。
[0007] 従来のコレステリック液晶表示素子 10は、図 4に示すようにセグメント電極 11とコモ ン電極 16のような対向電極のないセグメント部以外の背景である部分は、遮光膜 13 を形成して外部的な作用で状態が変化しうるセル 14を隠蔽して黒色とし、セグメント の反射色を ON表示、背景色と同じ透過状態の黒色を OFF表示としていた。そのた め、背景色は黒色に限定されていた。
[0008] もちろん、遮光膜 13を着色し背景色を形成してネガポジ (ON、 OFF)反転させて 表示することにより、背景をカラフルィ匕する方法が容易に想定できるが、背景に表示 色を
埋没させる必要があり、セグメント反射色と背景色を完全に一致させなければならな い。ところが、セグメントの反射色は、液晶の干渉反射色であって、視野角に依存す る特殊な色合いを呈するため、顔料や染料で着色する背景色と完全に一致させるこ とは困難であった。
[0009] また、背景用の電極を備えることで、液晶により背景色を形成することが可能である 1S 表示パターン電極との境界には絶縁のため数十 mの電極間スペースを形成し なければならない。このスペースによって、表示色を背景へ完全に埋没させることは できない。
[0010] 例えば、下記特許文献 1、 2には背景用の電極を備えることにより背景色を形成した 液晶表示素子が記載されている力 いずれのものも、表示パターン用の電極と背景 用の電極の間にわずかとはいえ間隙が存在し、表示色を背景へ完全に埋没させるこ とはできていない。
[0011] 背景をカラー化したものとして、下記特許文献 3には、電界印加によってコレステリ ック相からネマチック相に相転移を起こす液晶中に多色性染料を添加したものを表 示セル中に封入し、電界印加によって色相をコントロールすることにより表示を行う表 示素子が記載されているが、この表示素子はメモリ表示機能を有せず、表示状態を 維持するためには常に電界の印加が必要なものである。
特許文献 1：特開平 11—337672号公報
特許文献 2 :特開 2002— 229051号公報
特許文献 3：特開昭 53— 35564号公報
発明の開示
[0012] 本発明の解決しょうとする目的は、安価な電極構造で背景にカラー色を形成し、 O FF表示色が完全に背景色に埋没させることができる構造のコレステリック液晶表示 素子を提供することである。
[0013] そのために、本発明は、表示素子の表示部と背景部の色をコレステリック液晶の色 反射状態と透明状態により形成する。例えば、機械的圧力で背景を色反射状態に固 定する。あるいは、背景用の電極と表示部用の電極を 2層構造とし、表示素子の前面 力も見て両電極間に間隙を設けないようにする。さらには、セル内部の対向電極の一 方に表示させるパターン形状の膜を形成し、パターンとパターン外の領域にぉ 、て、 液晶の状態変化する駆動電圧に差を与え、パターンまたはパターン外の一方の領域 でのみ表示を ON— OFFさせる。
[0014] 上記の手法を採用することにより、コレステリック液晶の表示において、安価な電極 構造で OFF表示色が完全に背景色に埋没するように背景にカラー色を形成すること が可能となり、デザイン性が向上するとともに、視認性の良い表示が実現する。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]背景が黒色である従来の表示素子を示す図である。
[図 2]背景力 Sカラー化された表示素子例を示す図である。
[図 3]従来のコレステリック液晶表示素子を正面力 見た図である。
[図 4]従来のコレステリック液晶表示素子の断面図である。 [図 5]第 1の実施例のコレステリック液晶表示素子を正面から見た図である。
[図 6]第 1の実施例のコレステリック液晶表示素子の電極パターンを説明する図である
[図 7]コレステリック液晶における透過状態、電界印加により生成された反射状態及び 機械的作用により生成された反射状態を説明する図である。
[図 8]第 2の実施例のコレステリック液晶表示素子を正面から見た図である。
[図 9]第 2の実施例のコレステリック液晶表示素子の外周電極の構造を示す図である
[図 10]第 2の実施例のコレステリック液晶表示素子の断面を示す図である。
[図 11A]第 3の実施例のコレステリック液晶表示素子の断面を示す図である。
[図 11B]第 3の実施例のコレステリック液晶表示素子を表示面側からみた図である。
[図 11C]第 3の実施例のコレステリック液晶表示素子のパターンとベタパターンの組み 合わせを示す図である。
[図 12]第 3の実施例のコレステリック液晶表示素子の駆動方法を説明する図である。
[図 13]第 3の実施例のコレステリック液晶表示素子を用いてセグメント表示を行う例を 説明する図である。
[図 14]第 4の実施例のコレステリック液晶表示素子の断面を示す図である。
[図 15]第 4の実施例のコレステリック液晶表示素子の駆動方法を説明する図である。 発明を実施するための最良の形態
[0016] 以下、図面を参照しながら、本発明のコレステリック液晶表示素子 (以下、「表示素 子」と 、う場合がある。 )の実施例につ!、て説明する。
図 5—図 7は、本発明の第 1の実施例を説明するための図である。
[0017] 図 5は、第 1の実施例の表示素子 100を正面から見た図であり、背景部分の液晶は 、セグメント配線上も含めて機械的圧力で色反射状態に固定されている。したがって 、 OFF表示色は背景に埋没されている。機械的圧力は、表示素子の製造工程中に おいて、液晶をセルに注入した後にローラ装置 (ラミネータ装置)やプレス装置により 、表示面一面にカ卩えられる。
[0018] 図 6は、第 1の実施例のセグメント電極パターン 110とコモン電極パターン 160を説 明する図である。コモン電極パターン 160は、図示されているように、セグメント電極 パターン 110と対向し、かつセグメント引出線 120の配線上の表示変化を防止するよ うに形成されている。したがって、セグメント配線上も含めて、背景には対向電極が存 在しないので、背景部分の状態は、使用開始後も製造時に固定された色反射状態 にとどまる。
[0019] なお、いずれの実施例にも共通することであるが、図 3及び図 4に記載された従来 例の表示素子 10に設けられた遮光膜 13の必要はなくなつている。
図 7は、コレステリック液晶における透過状態、電界印加により生成された反射状態 及び機械的作用により生成された反射状態を説明する図である。図示されているよう に、電界印加により生成された反射状態と機械的作用による反射状態では液晶の状 態がやや相異する。そのため背景と表示色 (OFF反射色)の色合 、が若干異なるた め、視認性に不満が残る場合がある。
[0020] 次に、図 8—図 10により、第 2の実施例を説明する。
図 8は、第 2の実施例の表示素子 200を正面から見た図である。第 2の実施例は、 背景色用に図 9に示す外周電極 280が用いられるので、外周電極引出線 285のある 点が第 1の実施例を示す図 5の正面図と図 8の違いである。
[0021] 図 9は外周電極 280の構造を示す図である。外周電極 280の構造は、例えば矩形 状
であって、格別のパターンを有さな 、形状の電極（ベタ電極）力 セグメント電極が存 在する位置の部分を中抜きしたものである。
[0022] 図 10は、第 2の実施例の表示素子 200の断面を示す図である。ガラス基板 270の 上にコモン電極 260が、さらにその上に光吸収層 250が形成されている。表示面側 には絶縁膜 290を介してセグメント電極 210と引出電極 215からなる層と外周電極 2 80の層との二層構造の電極パターンが形成され、コモン電極 260側との間は、コレス テリック液晶が充填されている液晶部 240になっている。コモン電極 260側の基板 27 0にはベタ電極パターンが形成される。液晶の状態は、セグメントがオン表示の時は 透明（黒)であり、オフ表示の時は背景色と同じ反射色である。第 2の実施例におい ては、セグメントのオフ反射色と背景色が完全に一致し、視認性が向上する。また、 ネガポジ表示の反転切替も電界を印加する電極をセグメント電極にするか外周電極 にするかにより容易に実現することができる。外周電極 280が引出し電極 215の内側 の層にあるので、背景は引出し電極の影響を受けな 、。
[0023] したがって、設定時刻により表示をネガポジ反転する、午前と午後とでネガポジ反 転するなど各種応用を考えることができる。
次に、図 11A—図 13により、第 3の実施例を説明する。
[0024] 第 3の実施例は、コレステリック液晶を用いた表示素子において、セル内部の対向 電極の一方に、表示させるパターン形状の膜を形成し、パターンとパターン外の領域 において、液晶の状態変化する駆動電圧に差を与え，ある駆動電圧において、バタ ーンまたはパターン外の一方でのみ色反射状態力 透明状態、あるいは透明状態か ら色反射状態に遷移させるものである。したがって、パターンまたはパターン外の一 方のみ表示を ON— OFFすることができる。
[0025] 第 3の実施例の表示素子の構成を図 11 A— 11Cにより説明する。
図 11Aは第 3の実施例の表示素子 300の断面を示すものである。表示面側から、 上部の基板 310、上部のベタ電極 320、液晶部 330、パターン 340、ベタパターン 3 50、下部のベタ電極 360、下部の基板 370及び光吸収層 380が積層されている。
[0026] 図 11Bは、第 3の実施例の表示素子 300を表示面側から見た図であり、パターン 3 40として鍵のマークが例示されて!、る。
図 11Cは、パターン 340とべタパターン 350の色調の組み合わせを示す図である。 (1)の双方ともブラックの組み合わせがコントラストが鮮やかであり、光吸収膜 380を 省略することができる。しかし、設計上はブラックと透明の 4とおりの組み合わせが採 用可能であり、透明層としては、配向膜や絶縁膜などを利用することができる。透明 層は，膜を形成しないことでも良く，パターン 340とべタパターン 350がともに透明で ある場合には，一方が膜無しでも良い。
[0027] 次に、図 12を参照して、第 3の実施例のコレステリック液晶表示素子 300の駆動方 法と表示状態を説明する。電圧印加前の初期状態は色反射とする。
単層 BKと記載されたグラフはブラック 1層力もなるベタパターン 350部分の液晶の 反射率と印加電圧の関係を表したものであり、 2層 BKと記載されたグラフは、パター ン 340が突出してブラック 2層からなる部分の液晶の反射率と印加電圧の関係を表し たものである。
[0028] 印加電圧力V1のときは、単層 ΒΚの部分が透明（黒)で 2層 ΒΚの部分が反射色とな りポジ ONの状態、印加電圧が V2のときは、単層 BKの部分と 2層 BKの部分がともに 透明（黒）となりポジ OFFの状態となる。印加電圧力 のときは、単層 BKの部分が 反射色で 2層 BKの部分が透明（黒）となりネガ ONの状態であり、カラー背景の中に 鍵のマークが表示されている。印加電圧が V4のときは、単層 BKの部分と 2層 BKの 部分がともに反射色でネガ OFFの状態である。
[0029] 上記実施例では、マーク表示部分を 2層、背景部分を 1層として説明した力 マーク 表示部分を 1層とし、背景部分を 2層とすることにより同様な表示が可能であることは 明らかである。また，透明層を膜無しとする場合には，マーク表示部分力 1層または背 景部分力 S1層となる。
[0030] 図 13は、第 3の実施例のコレステリック液晶表示素子を用いた 7セグメントによるセ グメント表示例を説明する図である。図 13に示されているように、セグメント毎に第 3 の実施例のコレステリック液晶表示素子を用いることにより、セグメント表示を行うこと ができる。ベタ電極は、第 2の実施例のセグメント電極 210と外周電極 280のように 2 層構造とすることにより、セグメント境界を見せないようにすることができる。
[0031] 次に、図 14及び図 15を参照して、本発明の第 4の実施例を説明する。
図 14は、第 4の実施例のコレステリック液晶表示素子 400の断面を示す図である。 図 11Aに示された第 3の実施例のコレステリック液晶表示素子と比べると、パターン がべタパターン上に多段階の厚さで印刷されているところが異なる。図 14では、パタ ーン A410、ノ ターン B420、パターン C430の 3パターンの場合が例示されている。
[0032] 図 15は、上記のように構成された第 4の実施例のコレステリック液晶表示素子 400 の駆動方法と表示パターンを説明する図である。いま、パターンが A、 B、及び Cと 3 種類印刷されていることから、数学上は、各パターンの ON、 OFFの組み合わせから なる表示パターンは 8種類存在する力 実際には、パターン B420のみ OFFとなる表 示パターン 3は実現できず、また、パターン B420のみ ONである表示パターン 6とす るためには工夫が必要である。 [0033] 電圧印加前の初期状態が色反射状態とすると、表示パターン 1の状態力 駆動が 始まる。印加電圧を上げていくと最初にパターン A410が透明即ち OFFになり表示 パターン 5の状態になる。以下、印加電圧を上げるにつれて、表示パターンは 7→8 →4→2と遷移し、最後に表示パターン 1に戻る。表示パターン 6の表示を行うために は、表示パターン 2の状態で電源を切り、パターン C430のみが透明である表示パタ ーン 2の状態を初期状態として再度電圧を印加するとパターン A410の部分がバタ ーン Bの部分に先がけて透明になり、パターン B420のみが色反射状態である表示 パターン 6を実現することができる。
[0034] したがって、表示パターン 4、 6、 7により 3とおりの表示パターンを切り替えてポジ表 示することができる。
以上説明したように、本発明によれば、 OFF表示色をカラー化した背景に埋没する ことが可能となることから、背景色にカラフルな背景が切望されている、時計、マーカ 一表示等のデザイン性を重視する産業分野において、本発明の表示素子を利用し そのデザイン性の要望に答えることができる。
[0035] また、第 1の実施例によれば、機械的圧力により背景色を固定することができるので 、背景色用の電極を必要としない。したがって背景色用の電極の電圧を制御する必 要もない。
[0036] 第 2の実施例によれば、セグメント配線上も含めて背景部を駆動可能であるので、 セグ
メントのオフ反射色と背景色が完全に一致し、視認性が向上する。また、ネガポジ表 示の反転切替も電界を印加する電極をセグメント電極にするか外周電極にするかに より容易に実現することができる。
[0037] 第 3の実施例によれば、電極のパターンはべタパターンになり、またそのベタ電極 上にベタパターンとパターンを形成する簡単な工程でマーク等の表示パターンを作 成することができる。
[0038] 第 4の実施例に拠れば、第 3の実施例の効果に加えて、より複雑な表示効果を得る ことができる。

Claims

請求の範囲
[1] 色反射状態と透明状態の双安定状態を有するコレステリック液晶を用いた表示素 子において、当該表示素子の表示部の色を前記コレステリック液晶の色反射状態と 透明状態により形成し、当該表示素子の背景部を、機械的圧力により前記コレステリ ック液晶の色反射状態に固定したことを特徴とする表示素子。
[2] 前記表示部は、セグメントに分割されて 、ることを特徴とする請求項 1に記載の表示 素子。
[3] 前記セグメント用のセグメント電極に対向する位置にコモン電極パターンを形成し、 前記セグメント電極の引出配線上には対向電極が存在しないようにしたことを特徴と する請求項 2に記載の表示素子。
[4] 色反射状態と透明状態の双安定状態を有するコレステリック液晶を用いたセグメン ト型表示素子において、当該表示素子のセグメント表示部と背景部の色を前記コレス テリック液晶の色反射状態と透明状態により形成したことを特徴とするセグメント型表 示素子。
[5] 表示面側の基板にはセグメント電極と引出電極カゝらなる層と外周電極の層との二層 構造の電極パターンが形成され、コモン電極側の基板にはベタ電極パターンが形成 されたことを特徴とする請求項 4に記載のセグメント型表示素子。
[6] 前記外周電極のパターンは、前記セグメント電極の配置される部分を中抜きした形 状であることを特徴とする請求項 5に記載のセグメント型表示素子。
[7] 前記セグメント電極と前記外周電極を電気的に駆動することにより前記セグメント表 示部と前記背景部の前記コレステリック液晶の色反射状態と透明状態を制御すること により、セグメント表示をネガポジ反転表示することを特徴とする請求項 5に記載のセ グメント型表示素子。
[8] 設定時刻によりネガポジ反転することを特徴とする請求項 7に記載のセグメント型表 示素子。
[9] 午前と午後とでネガポジ反転することを特徴とする請求項 7に記載のセグメント型表 示素子。
[10] 色反射状態と透明状態の双安定状態を有するコレステリック液晶を用いた表示素 子において、セル内部の対向電極の一方に表示させるパターン形状の膜を形成し、 前記パターンとパターン外の領域における前記コレステリック液晶の状態変化する駆 動電圧に差を与え、前記パターンまたは前記パターン外の一方の領域でのみ前記コ レステリック液晶の状態を色反射状態力 透明状態、あるいは透明状態力 色反射 状態に遷移させることを特徴とする表示素子。
[11] 前記パターン形状の膜を形成される対向電極の一方はベタ電極であることを特徴と する請求項 10に記載の表示素子。
[12] 前記ベタ電極を分割し、それぞれに前記パターン形状の膜としてセグメント形状の 膜を形成することにより、セグメント表示を可能とする請求項 11に記載の表示素子。
[13] 前記駆動電圧を制御することにより、ネガ'ポジ反転表示させることを特徴とする請 求項 10に記載の表示素子。
[14] 前記パターン形状の膜は，ブラック層であることを特徴とする請求項 10に記載の表 示素子。
[15] 前記対向電極の一方の電極の電極面に一様なブラック層を形成しその上面に透 明またはブラック層のパターン膜を形成したことを特徴とする請求項 10に記載の表示 素子。
[16] 前記パターン形状の膜を複数形成し、前記複数のパターンの領域の間、及び前記 複数のパターン外の領域における前記コレステリック液晶の状態変化する駆動電圧 に差を与え、前記複数のそれぞれのパターンの領域または前記複数のパターン外の 領域のうちの一つの領域でのみ前記コレステリック液晶の状態を色反射状態力 透 明状態、あるいは透明状態から色反射状態に遷移させることを特徴とする請求項 10 に記載の表示素子。
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