(57)【要約】      （修正有）【課題】黒白画素／表示機器は、ユーザにとってもはや十分ではなくなっており、カラー画素／表示機器が要求されるようになってきているので、カラー画素およびカラー表示機器を提供する。【解決手段】光変調器３０と特定の色の光反射器１４の間に、半透過性層１３が挿入され、これにより、光変調器３０を通過した光の一部Ｗ２が透過し、一部Ｒ２が反射される。特定の色の光反射器１４が配置され、透過した光のうち特定の色の光成分Ｔ２が反射される。【選択図】図２
2010055050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある量の周囲光を制御可能に透過させる光変調器と、
前記光変調器の下側に配置され、前記光変調器を透過した光の第1の光部分を透過させ、前記光の第2の光部分を反射させる半透過性層と、
前記半透過性層の下側に配置され、前記第1の光部分の所定の色の成分を、前記半透過性層および前記光調整器の方に反射させる、特定の色の光反射器と、
を有するカラー画素。
【請求項２】
さらに、
前記光変調器の上部の透明電極と、
前記光変調器の底部の透明画素電極と、
前記透明画素電極の下側の底部板と、
を有し、
前記半透過性層は、前記底部板と前記特定の色の光反射器の間に配置されることを特徴とする請求項1に記載のカラー画素。
【請求項３】
前記半透過性層は、半透過性層画素電極であり、
当該カラー画素は、さらに、前記半透過性画素電極の下側に配置された底部板を有し、
前記特定の色の光反射器は、前記底部板の下側に配置されることを特徴とする請求項1に記載のカラー画素。
【請求項４】
前記半透過性層は、半透過性画素電極であり、
当該カラー画素は、さらに、前記特定の色の光反射器の下側に底部板を有することを特徴とする請求項1に記載のカラー画素。
【請求項５】
前記半透過性層は、2つの同一平面上の半透過性画素電極であり、
前記特定の色の光反射器は、2つの同一平面上の特定の色の光反射器を有し、各々は、前記2つの半透過性画素電極の一方と位置が揃えられていることを特徴とする請求項1に記載のカラー画素。
【請求項６】
さらに、
前記同一平面上の半透過性画素電極の下側に、底部板を有し、
前記同一平面上の特定の色の光反射器は、前記底部板の下側に配置されることを特徴とする請求項5に記載のカラー画素。
【請求項７】
さらに、
前記同一平面上の特定の色の光反射器の下側に、底部板を有することを特徴とする請求項5に記載のカラー画素。
【請求項８】
前記同一平面上の特定の色の光反射器は、異なる色の光を反射するように構成されることを特徴とする請求項5に記載のカラー画素。
【請求項９】
前記特定の色の光反射器は、前記所定の色以外の色の光成分を吸収するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のカラー画素。
【請求項１０】
複数のカラー画素を有するカラー表示機器であって、
前記カラー画素の各々は、
ある量の周囲光を制御可能に透過させる光変調器と、
前記光変調器の下側に配置され、前記光変調器を透過した光の第1の光部分を透過させ、前記光の第2の光部分を反射させる半透過性層と、
前記半透過性層の下側に配置され、前記第1の光部分の所定の色の成分を、前記半透過性層および前記光変調器の方に反射させる、特定の色の光反射器と、
を有することを特徴とするカラー表示機器。
【請求項１１】
前記カラー画素の一つの前記特定の色の光反射器から反射される前記所定の色は、前記カラー画素の別の特定の色の光反射器から反射される所定の色とは異なることを特徴とする請求項10に記載のカラー表示機器。
【請求項１２】
前記カラー画素の各半透過性層は、半透過性画素電極であることを特徴とする請求項10に記載のカラー表示機器。
【請求項１３】
前記カラー画素の各々において、前記半透過性層は、2つの同一平面上の半透過性画素電極を有し、
前記特定の色の光反射器は、2つの同一平面上の特定の色の反射器を有し、各々は、前記2つの半透過性画素電極の一方と位置が揃えられていることを特徴とする請求項10に記載のカラー表示機器。
【請求項１４】
前記カラー画素の各々において、前記同一平面上の特定の色の光反射器は、異なる色の光を反射するように構成されることを特徴とする請求項13に記載のカラー表示機器。
【請求項１５】
前記カラー画素の各々において、前記特定の色の光反射器は、前記所定の色とは異なる色の光成分を吸収するように構成されることを特徴とする請求項10に記載のカラー表示機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー画素、カラー表示機器、および表示方法に関する。
【０００２】
本願は、2008年8月27日に出願された台湾出願第097132646号の優先権を主張するものであり、この内容は、本願の参照として取り入れられている。
【背景技術】
【０００３】
図1には、上から下に見たときの、従来の黒白画素の概略的な側面図を示す。画素は、上部板20と、透明電極21と、光変調器30と、透明画素電極11と、底部板10と、周囲光反射器12との組み合わせを有する。
【０００４】
光変調器30がオンになると、周囲光「A」の大部分は、光変調器30を透過し、周囲光反射器12に到達する。周囲光反射器12からの反射光「B」は、システムの上部に達し、すなわち、ディスプレイの上部の観察者に、明るい状態が観測される。一方、光変調器30がオフになると、周囲光「A」の大部分は、光変調器30を透過することができなくなり、反射光「B」は、ディスプレイの上部に到達しなくなる。すなわち、ディスプレイの上部の観察者には、暗い状態が観測される。周囲光が自然白色光または無色光の場合、明るい状態は白く見え、暗い状態は黒く見え、このため、従来の構成は、「黒白」画素または「黒白」表示機器と呼ばれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近では、黒白画素／表示機器は、ユーザにとってもはや十分ではなくなっており、カラー画素／表示機器が要求されるようになってきている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、
ある量の周囲光を制御可能に透過させる光変調器と、
前記光変調器の下側に配置され、前記光変調器を透過した光の第1の光部分を透過させ、前記光の第2の光部分を反射させる半透過性層と、
前記半透過性層の下側に配置され、前記第1の光部分の所定の色の成分を、前記半透過性層および前記光調整器の方に反射させる、特定の色の光反射器と、
を有するカラー画素が提供される。
【０００７】
また、本発明では、複数のカラー画素を有するカラー表示機器であって、
前記カラー画素の各々は、
ある量の周囲光を制御可能に透過させる光変調器と、
前記光変調器の下側に配置され、前記光変調器を透過した光の第1の光部分を透過させ、前記光の第2の光部分を反射させる半透過性層と、
前記半透過性層の下側に配置され、前記第1の光部分の所定の色の成分を、前記半透過性層および前記光変調器の方に反射させる、特定の色の光反射器と、
を有することを特徴とするカラー表示機器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来の黒白画素の概略的な側面図である。
【図２】本発明の実施例の原理を概略的に示した図である。
【図３】本発明の実施例の概略的な側面図である。
【図４】本発明の別の実施例の概略的な側面図である。
【図５】本発明のさらに別の実施例の概略的な側面図である。
【図６】本発明のさらに別の実施例の概略的な側面図である。
【図７】本発明のさらに別の実施例の概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
一例として、1または2以上の実施例について説明する。これらの実施例は、限定的なものではない。添付図面の図において、同じ参照符号が付された素子は、同様の素子であることを示している。
【００１０】
本発明の実施例では、「カラー画素」用の機構が提供され、変調器と反射器の間に挿入された半透過性（transflective）層により、その色が緩やかに変化するカラー表示機器が提供される。カラー表示機器は、1または2以上のカラー画素で構成され、これらのカラー画素は、例えば配列状に配置される。
【００１１】
図2の右側には、光変調器30がオンの場合の状態を示し、図2の左側には、光変調器30がオフの状態を示す。上から下に向かって、カラー画素は、光変調器30、半透過性層13、および特定の色の光反射器14を有する。ディスプレイの上部の観察者は、図2の左側のように、光変調器30がオフの場合、最小量の光輝度を視認することができる。一方、図2の右側に示すように、光変調器30がオンの場合、観察者は、最大量の光輝度を視認することができる。
【００１２】
光変調器30の実施例において、高分子分散液晶（PDLC）または高分子ネットワーク液晶（PNLC）のいずれかが使用されても良い。PDLCまたはPNLCのいずれかは、液晶分子が無秩序な場合、光を遮蔽せずに散乱し、液晶分子が配列されている場合、光を透過させることができる。後者の場合、液晶分子の整列のため、周囲光は、変調器30を通過する。ねじれ（twisted）ネマチック液晶のような、PDLCまたはPNLCと同様の特性を有する他の種類の液晶を、光変調器30に使用しても良い。光変調器30は、上部電極と底部電極（図示されていない）の間の電圧を適正に制御することにより、オン／オフされる。
【００１３】
図2の右側には、光変調器30がオンの場合の状態が示されており、この場合、周囲光「W」の大部分は、光変調器30を通過することができる。Wの一部であるW2は、光変調器30を通過し、半透過性層13に到達する。さらにW2の一部のW22は、半透過性層13を通過し、特定の色の光反射器14に到達する。光W22の一部であるT2は、特定の色の光反射器14で反射される。光T2の一部のT22は、半透過性層13を通過し、光変調器30に到達する。光W2の一部であるR2は、半透過性層13により反射され、光変調器30の方に向かう。最後に、R2の一部およびT22の一部は、光変調器30を通過し、ハッチ矢印R2T22で示されているように、システムの上部の観察者の方に到達する。
【００１４】
図2の左側には、光変調器30がオフの場合が示されており、周囲光「W」の大部分は、光変調器30内で散乱される。散乱効果のため、Wの僅かの部分であるW1のみが、光変調器30を通過し、半透過性層13に到達する。さらに、W1の一部であるW12は、半透過性層13を通過し、特定の色の光反射器14に到達する。光W12の一部であるT1は、特定の色の光反射器14で反射される。T1の一部であるT12は、半透過性層13を通過し、光変調器30に到達する。W1の一部であるR1は、半透過性層13で反射され、光変調器30の方に向かう。最後に、R1の一部およびT12の一部は、光変調器30を通過し、ハッチ矢印R1T12で示すように、システムの上部の観察者の方に到達する。R1T12の光量は、光量R2T22に比べて、比較的少ない。従って、左側の「オフ」状態の画素は、右側の「オン」状態に比べて暗く見える。
【００１５】
カラー画素で表示される色は、対応する反射器14で反射した色により決まる。特定の色の光反射器14により選定された色は、設計的選択に応じて、いかなる可視色であっても良い。その後、製品（例えばカラー表示機器）は、複数のカラー画素を組み合わせることにより、複数の色を表示することができるように構成され、一つのカラー画素の特定の色の光反射器14から反射された色は、別のカラー画素の特定の色の光反射器14から反射された色とは異なる。
【００１６】
特定の色の光反射器14により反射されるように選定された色には、これに限定されるものではないが、赤、橙、黄、緑、青、シアン、紫、および黒が含まれる。例えば、対応する特定の色の光反射器14が、赤色の光を反射するように構成されている場合、カラー画素は、赤を表示する。この場合、入射光のうち赤色の成分のみが反射され、入射光の残りの成分は、反射器14で吸収される。別の例では、対応する特定の色の光反射器14が、緑色の光を反射するように構成されている場合、カラー画素は、緑色を表示する。この場合、入射光の緑色の成分のみが反射され、入射光の残りの成分は、反射器14等により吸収される。
【００１７】
半透過性層13は、光変調器30と特定の色の光反射器14の間に挿入され、これにより、入射光の一部は透過し、入射光の一部は反射するようになる。そのような配置では、色の急激な変化が軽減され、オン状態とオフ状態の間で、その色を緩やかに変化させることが可能な、カラー画素が得られる。
【００１８】
図3には、実施例によるカラー画素の構成配置を示す。カラー画素は、上から下に向かって、上部板20、透明電極21、光変調器30、透明画素電極11、底部板10、半透過性層13、および特定の色の光反射器14を有する。透明電極21は、光変調器30の上部に配置される。透明画素電極11は、光変調器30の底部に配置される。透明電極21、光変調器30、および透明画素電極11は、上部板20と底部板10の間に配置される。半透過性層13は、底部板10と特定の色の光反射器14の間に設けられる。図3に示すカラー画素の原理は、前述の図2に関して示したものと実質的に等しい。透明電極21および透明画素電極11は、光変調器30の制御に使用される。常備他20および底部板30は、上部板20と底部板10の間に配置された各素子の支持層および保護層として使用される。
【００１９】
示されたカラー画素は、電子デジタル腕時計、電子デジタル温度計、電子デジタル時計、カラーブラックパネル等、多くのカラー表示機器に利用することができる。1または2以上のカラー画素を、カラー表示機器における表示部材として使用しても良い。
【００２０】
図4には、本発明の別の実施例によるカラー画素の構成配置を示す。カラー画素は、上から下に向かって、上部板20、透明電極21、光変調器30、半透過性画素電極112、底部板10、および特定の色の光反射器14を有する。半透過性画素電極112は、光変調器30の底部に配置される。半透過性画素電極112は、半透過性層および画素電極の双方の役割を有する。図3と比較すると、図4の構成では、独立の半透過性層が排除されている。半透過性画素電極112は、薄膜金属で構成することができる。図4のカラー画素の原理は、前述の図2に関して示したものと実質的に等しい。
【００２１】
図5には、本発明のさらに別の実施例によるカラー画素の構成配置を示す。カラー画素は、上から下に向かって、上部板20、透明電極21、光変調器30、半透過性画素電極112、特定の色の光反射器14、および底部板10を有する。特定の色の光反射器14は、半透過性画素電極112と底部板10の間に設けられる。図5のカラー画素の原理は、前述の図2に関して示したものと実質的に等しい。
【００２２】
図6には、本発明のさらに別の実施例によるカラー画素の構成配置を示す。カラー画素は、上から下に向かって、上部板20、透明電極21、光変調器30、同一平面上の2つの半透過性画素電極112、底部板10、および同一平面上の2つの特定の色の光反射器14A、14Bを有する。2つの半透過性画素電極112は、相互に離して配置される。2つの反射器14A、14Bの各々は、2つの半透過性画素電極112の一方と下向きに揃う位置に配置される。第1の特定の色の光反射器14Aから反射された色は、第2の特定の色の光反射器14Bにより反射された色とは異なっており、これにより、マルチカラー画素が提供される。図6のカラー画素の原理は、前述の図2に関して示したものと実質的に等しい。
【００２３】
図7には、本発明のさらに別の実施例によるカラー画素の構成配置を示す。カラー画素は、上から下に向かって、上部板20、透明電極21、光変調器30、同一平面上の2つの半透過性画素電極112、同一平面上の2つの特定の色の光反射器14A、14B、および底部板10を有する。2つの半透過性画素電極112は、相互に離して配置される。2つの反射器14A、14Bの各々は、2つの半透過性画素電極112の一方の直下に配置される。図7のカラー画素の原理は、前述の図2に関して示したものと実質的に等しい。
【００２４】
一例として、いくつかの実施例について説明したが、本発明の思想から逸脱しないで、各種変更が可能であることは、当業者には明らかである。そのような変更は、特許請求の版に記載された、本発明の範囲に属するものである。
【符号の説明】
【００２５】
10  底部板、11  透明画素電極、12  周囲光反射器、13  半透過性層、14  特定の色の光反射器、14A  第1の特定の色の光反射器、14B  第2の特定の色の光反射器、20  上部板、21  透明電極、30  光変調器、112  半透過性画素電極、
【図１】
2010055050.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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