(57)【要約】【課題】製造組立てが簡単で低コストの液晶ディスプレー構造体を提供する。【解決手段】上下基層と光透過性電極と光反射性電極と共通電極と液晶層とを有し、上基層は第１相遅延板を下基層は第２相遅延板を有し、光透過性電極は下基層上面の第１部分上に形成され上基層に対し第１隙間を、光反射性電極は下基層上面の第２部分上に形成され上基層に対し第２隙間を有し、第２隙間が第１隙間と相関し、共通電極は上基層下面と光透過性電極と光反射性電極との間に配置され光透過性電極と光反射性電極と協働して電圧を生じ、液晶層は共通電極と光透過性電極と光反射性電極間に配置され電圧に反応して特殊態様に配列される。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側基層と下側基層と光透過性電極と光反射性電極と共通電極と液晶層とを有してなり、上側基層は第１相遅延板を有しており、下側基層は第２相遅延板を有しており、光透過性電極は下側基層上面の第１の部分上に形成されかつ上側基層に対して第１の隙間を有しており、光反射性電極は下側基層上面の第２の部分上に形成されかつ上側基層に対して第２の隙間を有しており、第２の隙間が第１の隙間とは異なるが相関性を有しており、共通電極は上側基層の下面と光透過性電極と光反射性電極との間に配置されておりかつ光透過性電極および光反射性電極と協働して電圧を生じ、液晶層は共通電極と光透過性電極と光反射性電極との間に配置されかつ電圧に反応して特殊態様に配列されることを特徴とする液晶ディスプレー構造体。
【請求項２】
第１および第２相遅延板がともに単一板であることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
第１および第２相遅延板が１／２波長板であることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項４】
第２の隙間が第１の隙間の１／２であることを特徴とする請求項３に記載の構造体。
【請求項５】
光透過性電極と共通電極との間に配置された液晶層の第１の部分が１／２波長板に等しく、光反射性電極と共通電極との間に配置された液晶層の第２の部分が１／４波長板に等しいことを特徴とする請求項４に記載の構造体。
【請求項６】
上下側の基層が光透過性基層と、光透過基層の電極とは反対側に配置された相遅延板と、相遅延板の光透過基層とは反対側に配置された偏光板とを有していることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
【請求項７】
光反射性電極が下側基層の光透過基層から誘電層により離間されていることを特徴とする請求項６に記載の構造体。
【請求項８】
上側基層と下側基層と光透過性電極と光反射性電極と液晶層とを有してなり、上側基層が第１の１／２波長板を有しており、下側基層が第２の１／２波長板を有しており、光透過性電極が下側基層の第１の部分の上側に形成されていてかつ上側基層に対して第１の隙間を有しており、光反射性電極が下側基層の第２の部分の上側に形成されていてかつ上側基層に対して第２の隙間を有しており、第２の隙間が第１の隙間の半分であり、液晶層が光反射性電極と光透過性電極と上側基層との間に配置されており、光透過性電極上側の液晶層の第１の部分が１／２波長板に等しく、光反射性電極上側の液晶層の第２の部分が１／４波長板に等しいことを特徴とする液晶ディスプレー構造体。
【請求項９】
上側基層が光透過基層と、該基層の第１の側に形成された光透過共通電極と、上記基層の第２の側に形成されて基層とともに第１の１／２波長板を挟持している偏光板とを有していることを特徴とする請求項８に記載の構造体。
【請求項１０】
下側基層が光透過性電極および光反射性電極の下に位置する光透過基層と、光透過基層の下に位置して光透過基層とともに第２の１／２波長板を挟持する偏光板とを有していることを特徴とする請求項８に記載の構造体。
【請求項１１】
光反射性電極が光透過基層上に配置された誘電層と、光透過性電極に接続された状態で誘電層上に配置された光反射性電極とを有していることを特徴とする請求項１０に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は液晶ディスプレー（ＬＣＤ）構造体に関するものであり、より詳しくは部分的に光透過性で部分的に光反射性のＬＣＤ構造体に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
例えば電子時計やポケット計算機やパーソナルデジタル補助器（ＰＤＡ）や携帯電話などの携帯電子機器にあっては、液晶ディスプレー（ＬＣＤ）が情報を報せる最も一般的なディスプレーである。またディスプレーにあっては光反射性ＬＣＤがほとんどである。光反射性ＬＣＤの比較的暗い環境中での表示機能を向上させるべく、ＬＣＤに光透過性機能を付与するのが望ましい。したがって部分的に光透過性で部分的に光反射性なＬＣＤが開発されている。
【０００３】
図１Ａ、１Ｂに従来の部分的に光透過性で部分的に光反射性なＬＣＤの構造を、電圧印加および電圧非印加状態で、模型的に断面を示す。このＬＣＤ構造体は後部光源１０、下側偏光板１１、第１の広帯域１／４波長板１２、透明な下側ガラス板１３、液晶層１４、透明な上側電極１５、透明な上側ガラス板１６、第２の広帯域１／４波長板１７、上側偏光板１８およびピクセル電極層１９を有している。
【０００４】
ピクセル電極層１９は光透過性電極域１９１と光反射性電極域１９２を有していて、ＬＣＤ構造体の部分透過と部分反射の機能を与えている。
【０００５】
ＬＣＤ構造体の光透過性電極１９１を具えた図１Ａの部分にあっては、ピクセル電極１９１と上側電極１５との間には電圧は印加されていない。したがって、層１４中の液晶分子は初期の状態にありそこを通る光を位相角ｄだけ遅延させる。したがって後部光源１０により与えられる光の総位相角は１／４波長、位相角ｄおよび他の１／４波長の合計であり、これは第１の広帯域１／４波長板１２と液晶層１４と第２の広帯域１／４波長板１７の遅延効果からそれぞれ結果されるものである。
【０００６】
つまり総位相角は１／２波長プラスｄであって、１／２波長プラスｄだけ遅延された光は偏光板１８を透通して看者の目に至る。したがってこの遅延された部分は完全に明るい。
【０００７】
逆にピクセル電極１９１と上側電極１５との間に電圧が印加されると、層１４中の液晶分子は図１Ｂに示すように直立する。全ての液晶分子が直立すると、液晶層１４の光位相遅延効果は低減されて、ｄ＝０となる。したがって総位相角は１／２波長となる。このような位相角の光は偏光板１８を透過できない。したがってこのディスプレー部分は完全に暗くなる。
【０００８】
さらに光反射性電極１９２を含んだ図１ＡのＬＣＤ構造体の他の部分にあっては、ピクセル電極１９１と上側電極１５との間には電圧は印加されていない。したがって層１４中の液晶分子は初期状態にあり、通過する光を倍の位相角２ｄだけ遅延させる。したがって後部光源１０により与えられる光の総位相角は１／４波長、位相角２ｄおよび他の１／４波長の合計となり、これは第２の広帯域１／４波長板１７、倍の液晶層１４および第２の広帯域１／４波長板１７からそれぞれ結果されるものである。すなわち総位相角は１／２波長プラス２ｄであり、１／２波長プラス２ｄ遅延された光は偏光板１８を透過して看者の目に至る。このディスプレー部分はしたがって完全に明るくなる。
【０００９】
逆にピクセル電極１９２と上側電極１５との間に電圧が印加されると、層１４中の液晶分子は図１Ｂに示すように直立になる。全ての液晶分子が直立すると、液晶層１４の光位相遅延効果は低減されて、ｄ＝０となる。したがって総位相角は１／２波長となる。このような位相角の光は偏光板１８を透過できず、このディスプレー部分は完全に暗くなる。
【００１０】
第１の広帯域１／４波長板１２または第２の広帯域１／４波長板１７は従来１／４波長板と１／２波長板とを重合して得られたものである。広帯域機能を達成して光を１／４波長の位相角を有するある波長範囲にあらしめるためには、１／４および１／２波長板の遅延軸Ｓ１、Ｓ２と下側偏光板１１または上側偏光板１８の伝達軸Ｔは例えば図２に示すようなある態様にならなければならない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
したがって広帯域１／４波長板１２または１７の製造と組立ては複雑であり、コストが高いものである。
【００１２】
かかる従来技術の現状に鑑みてこの発明の目的は、製造と組立てが簡単で低コストの液晶ディスプレー構造体を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明の液晶ディスプレー構造体は、上側基層と下側基層と光透過性電極と光反射性電極と共通電極と液晶層とを有してなり、上側基層は第１相遅延板を有しており、下側基層は第２相遅延板を有しており、光透過性電極は下側基層上面の第１の部分上に形成されかつ上側基層に対して第１の隙間を有しており、光反射性電極は下側基層の上面の第２の部分上に形成されかつ上側基層に対して第２の隙間を有しており、第２の隙間が第１の隙間とは異なるが相関性を有しており、共通電極は上側基層の下面と光透過性電極と光反射性電極との間に配置されておりかつ光透過性電極および光反射性電極と協働して電圧を生じ、液晶層は共通電極と光透過性電極と光反射性電極との間に配置されかつ電圧に反応して特殊態様に配列されることを要旨とするものである。
【００１４】
第１と第２の相遅延板はともに単一の板であるのが望ましい。つまり第１と第２の相遅延板はともに１／２波長板である。
【００１５】
一実施例にあっては、光反射性電極を下側の基層から誘電層により離間させることにより、第２の隙間は第１の隙間の実質的に半分である。液晶層の第１の部分は光透過性電極と共通電極との間に配置され、１／２波長板に等しい。またその第２の部分は光反射性電極と共通電極との間に配置され、１／４波長板に等しい。
【００１６】
一般に上側、下側の基層は光透過性基層を含んでおり、相遅延板は光透過性基層の電極とは反対側に配置されており、偏光板は相遅延板の光透過性基層とは反対側に配置されている。
【００１７】
また第２の発明の液晶ディスプレー構造体は、上側基層と下側基層と光透過性電極と光反射性電極と液晶層とを有してなり、上側基層が第１の１／２波長板を有しており、下側基層が第２の１／２波長板を有しており、光透過性電極が下側基層の第１の部分の上側に形成されていてかつ上側基層に対して第１の隙間を有しており、光反射性電極が下側基層の第２の部分の上側に形成されていてかつ上側基層に対して第２の隙間を有しており、第２の隙間が第１の隙間の半分であり、液晶層が光反射性電極と光透過性電極と上側基層との間に配置されており、光透過性電極上側の液晶層の第１の部分が１／２波長板に等しく、光反射性電極上側の液晶層の第２の部分が１／４波長板に等しいことを要旨とするものである。
【００１８】
一般に上側基層はさらに光透過性基層を含んでおり、光透過性共通電極は光透過性基層の第１の側に形成され、偏光板は光透過性基層の第２の側に配置されてかつ光透過性基層との間に第１の１／２波長板を挟持している。
【００１９】
下側基層はさらに光反射性電極および光透過性電極の下側に配置された光透過性基層を有しており、偏光板は光透過性基層の下に位置してかつ光透過性基層との間に第２の１／２波長板を挟持している。ＬＣＤ構造体はさらに下側基層の下方に配置された後部光源を有している。
【００２０】
光反射性電極は光透過性基層上に配置された誘電層と、光透過性電極と接続状態で誘電層上に配置された光反射性電極を有しているのが望ましい。
【００２１】
例えば誘電層は酸化ケイ素または窒化ケイ素から形成してもよい。光反射性電極はアルミニウムまたは銀から形成してもよい。
【００２２】
第３の発明の液晶ディスプレー構造体は第１の１／２波長板を具えた上側基層と、第２の１／２波長板を具えた下側基層と、下側基層の第１の部分上に形成された光透過性電極と、下側基層の第２の部分上に形成された誘電層と、光透過性電極に接続された状態で誘電層上に形成された光反射性電極と、光反射性電極と光透過性電極と上側基層との間に配置された液晶層とを有してなり、光透過性電極上方の液晶層の第１の部分は１／２波長板に等しく、光反射性電極上方の液晶層の第２の部分は１／４波長板に等しいことを要旨とする。
【００２３】
以下添付の図面によりさらに詳しくこの発明を説明する。
【００２４】
【実施例】
図３Ａ、３Ｂにおいて、ＬＣＤ構造体は後部光源２０、光透過性基層２１１、光透過性共通電極２１２、偏光板２１３、１／２波長板２１４、他の光透過性基層２２１、他の偏光板２２２、他の１／２波長板２２３、光透過性電極２３、光反射性層２４１および誘電層２４２を有している。
【００２５】
光透過性電極２３と光透過性共通電極２１２との間にはｄ１の隙間があり、光反射性電極２４１と光透過性共通電極２１２との間にはｄ２の隙間がある。
【００２６】
好ましき実施例においては、ｄ２がｄ１の半分である。換言すると、光透過性電極２３上方の液晶部分２５１の厚さは光反射性電極２４１上方の部分２５２の厚さの倍である。２個の１／２波長板２１４、２２３の間にそのような液晶層を配置することにより、液晶部分２５１は１／２波長板に等しくなる。また液晶部分２５２は１／４波長板に等しくなる。
【００２７】
図３Ａに光透過性電極２３を有したＬＣＤ構造体の部分を示す。共通電極２１２と光透過性電極２３との間には電圧は印加されていない。したがって液晶部分２５１は初期状態にあり、１／２波長だけそこを通る光を遅延させる。換言すると、図２に示す原理により、液晶部分２５１の上側半分は１／４波長板として機能して上側１／２波長板２１４とともに広帯域１／４波長板を形成し、液晶部分２５１の下側半分は他の１／４波長板として機能して下側１／２波長板２２３とともに他の広帯域１／４波長板を形成する。
【００２８】
したがって光源２０により放射された光は２個の広帯域１／４波長板を通過し、その相は１／２波長遅延され、しかして光は看取される偏光板２１３を透過することができない。換言すると、この液晶部分２５１をカバーする領域は完全に暗くなる。
【００２９】
電圧が引火されると液晶分子は図３Ｂに示すように直立状態となり、液晶部分２５１は相遅延には関与しない。この状態では光の総位相角は正確に１／２波長ではなく、したがって光は看取される偏光板２１３を透過できる。液晶部分２５１をカバーする領域は完全に明るくなる。
【００３０】
図３Ａ、３Ｂに示すＬＣＤ構造体については、追加の誘電層２４２が光透過性基層２２１と光反射性基層２４１との間に挟持される。ＬＣＤ構造体外に反射される前に、外部の光は１／２波長板２１４を２回透過して、かつ液晶部分２５２による１／４波長板を透過する。この光反射性領域における総位相角は上記の光透過性領域と同じである。したがって液晶部分２５２をカバーする領域も電圧非印加時には完全に暗くなり、電圧印加時には完全に明るくなる。
【００３１】
【発明の効果】
液晶層２５の厚さを制御すべく共通電極２１２と光透過性電極２３および光反射性電極２４１との間の隙間を適宜調節することにより、液晶分子は所望の広帯域１／４波長板の一部として機能する。したがって各上側基層および下側基層には単一の波長板で充分である。製造と組立ては簡単となり、コストは低減する。
【００３２】
例えば上記の実施例では、光透過性基層２１１または２２１はガラス製でよい。共通電極２１２は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）で形成できる。誘電層２４２は酸化ケイ素または窒化ケイ素で形成できる。光反射性電極２４１はアルミニウムまたは銀で形成できる。液晶分子の初期状態は水平均質状、ハイブリッド状または屈曲状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Ａおよび１Ｂは、従来の部分的に光透過性で部分的に光反射性であるＬＣＤ構造体（電圧印加状態・電圧非印加状態）の断面模型図である。
【図２】１／４波長板および１／２波長板の遅延軸と図１の下側または上側偏光板の伝達軸との間の関係を示す模型図である。
【図３】図３Ａは、この発明の平坦で柔軟なケーブルの一実施例の断面側面図である。図３Ａ、３Ｂは、この発明の部分的に光透過性で部分的に光反射性のＬＣＤ構造体（電圧印加状態・電圧非印加状態）の好ましき実施例の断面模型図である。
【符号の説明】
２０：　後部光源
２３：　光透過性電極
２１１、２２１：　光透過性基層
２１２：　光透過性共通電極
２１３、２２２：　偏光板
２４２：　誘電層
２５１、２５２：　液晶部分
【図１】
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【図２】
2004038138.tif 000004
【図３】
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