(57)【要約】【課題】半透過型ＬＣＤデバイスおよびそのためのディスプレイパネルを供し、コレステリック液晶を半透過型ＬＣＤの光スイッチとして用いることができない状況を克服すること。【解決手段】半透過型液晶ディスプレイパネルは、複数のピクセルユニットを有する。各ピクセルユニットは、第１の基板１１、第２の基板１２、およびコレステリック液晶層１７を有する。第１の基板１１は、反射領域および透過領域を有するとともに、反射領域および透過領域を被覆する第１の電極層１３を具備する。第２の基板１２は、反射材２２および第２の電極層１４からなり、反射材２２は、第１の基板１１の透過領域と位置を合わせて配設され、第２の電極層１４で被覆される。コレステリック液晶層１７は、第１の基板１１と第２の基板１２の間に配設される。液晶ディスプレイパネルの各ピクセルユニットは、前述の反射材２２で明状態と暗状態を表示し、これによりコレステリック液晶を半透過型液晶ディスプレイに適用することができる。【選択図】図１
2007093790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射領域および透過領域を有する第１の基板であって、該第１の基板はその上部に配設されて前記反射領域および前記透過領域を被覆する第１の電極層を有する第１の基板と、
反射材とその反射材の上に配設される第２の電極層とを有する第２の基板であって、前記反射材が前記第１の基板の前記透過領域と位置を合わせて配設されるとともに前記第２の電極層で被覆される第２の基板と、
前記第１の基板と第２の基板との間に配設されるコレステリック液晶層と、
を有するピクセルユニットを複数備えることを特徴とする半透過型液晶ディスプレイパネル。
【請求項２】
前記コレステリック液晶層の液晶材料の複屈折率差（Δｎ）が、０．１５〜０．８であることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイパネル。
【請求項３】
前記第２の基板が、さらに、その上部に、前記第１の基板の前記反射領域と位置を合わせて配設され、前記第２の電極層で被覆されるカラーフィルター層を有することを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイパネル。
【請求項４】
前記反射材の材料が、金属を有することを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイパネル。
【請求項５】
前記反射材が、絶縁層、および前記絶縁層を被覆する金属層を有することを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイパネル。
【請求項６】
光吸収層が、前記第１の基板の前記反射領域上に配設されることを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイパネル。
【請求項７】
前記第１の基板が、さらに、その上部に配設され、前記第１の電極層に電気的に接続される能動素子を有することを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイパネル。
【請求項８】
請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイパネルにおいて、さらに、前記第１の電極層と前記コレステリック液晶層の間に配設される第１のアラインメント層、および前記第２の電極層と前記コレステリック液晶層の間に配設される第２のアラインメント層を有することを特徴とする半透過型液晶ディスプレイパネル。
【請求項９】
前記第１の電極層の材料が、インジウムスズ酸化物またはインジウム亜鉛酸化物を有することを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイパネル。
【請求項１０】
前記第２の電極層の材料が、インジウムスズ酸化物またはインジウム亜鉛酸化物を有することを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶ディスプレイパネル。
【請求項１１】
反射領域および透過領域を有し、上部に配設され、前記反射領域および前記透過領域を被覆する第１の電極層を有する第１の基板と、
前記第１の基板の前記透過領域と位置を合わせて配設され、前記第２の電極層で被覆される反射材、および反射材の上部に配設される第２の電極層を有する第２の基板と、
前記第１の基板および前記第２の基板の間に配設されるコレステリック液晶層と、を有するピクセルユニットを複数有し、前面部および背面部を有する半透過型液晶ディスプレイパネルと、
前記半透過型液晶ディスプレイパネルの前記背面部に配設されるバックライトモジュールと、を備えることを特徴とする半透過型液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１２】
前記コレステリック液晶層の液晶材料の複屈折率差（Δｎ）が、０．１５〜０．８であることを特徴とする請求項１１に記載の半透過型液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１３】
前記第２の基板が、さらに、その上部に、前記第１の基板の前記反射領域と位置を合わせて配設され、前記第２の電極層で被覆されるカラーフィルター層を有することを特徴とする請求項１１に記載の半透過型液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１４】
前記反射材の材料が、金属を有することを特徴とする請求項１１に記載の半透過型液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１５】
前記反射材が、絶縁層、および前記絶縁層を被覆する金属層を有することを特徴とする請求項１１に記載の半透過型液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１６】
光吸収層が、前記第１の基板の前記反射領域上に配設されることを特徴とする請求項１１に記載の半透過型液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１７】
前記第１の基板が、さらに、その上部に配設され、前記第１の電極層に電気的に接続される能動素子を有することを特徴とする請求項１１に記載の半透過型液晶ディスプレイデバイス。
【請求項１８】
請求項１１に記載の半透過型液晶ディスプレイデバイスにおいて、さらに、前記第１の電極層と前記コレステリック液晶層の間に配設される第１のアラインメント層、および、前記第２の電極層と前記コレステリック液晶層の間に配設される第２のアラインメント層を有することを特徴とする半透過型液晶ディスプレイデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、液晶ディスプレイパネルおよ液晶ディスプレイに関する。さらに詳しくは、本発明は、半透過型（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ）液晶ディスプレイパネルおよび半透過型液晶ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は多数の携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノートパソコンなどに応用されている。ＬＣＤ開発では、消費電力の低減およびディスプレイ品質の向上が特に重要である。コレステリック（ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ）ＬＣＤは双安定特性を有し、フレームを更新するとき、電圧がディスプレイに印加される。したがって、コレステリックＬＣＤは省電力の利点を有する。
【０００３】
さらに、半透過型液晶ディスプレイは、透過型ＬＣＤと反射型ＬＣＤを一体化したディスプレイである。半透過型ＬＣＤは、外部環境に十分な照明があるときには、外部照明を光源として用いることで電力消費量を節約することができ、外部環境に十分な照明がないときには、バックライトモジュールが動作し、フレームの輝度を高める。したがって、半透過型ＬＣＤは、すべての環境においてより良いディスプレイ品質を有する。
【０００４】
さらに、コレステリック液晶分子は双安定特性を有するため、コレステリックＬＣＤの電力消費量は、一般的なツイストネマチックＬＣＤ（ＴＮ−ＬＣＤ）の電力消費量より少ない。一般的なコレステリックＬＣＤは反射型ＬＣＤであるため、外部環境に十分な照明がないときには、ディスプレイ品質が悪化する。
【０００５】
半透過型ＬＣＤは、国際ディスプレイワークショップ（２００１年）のｐ．１２９においてＹｕｚｏ  Ｈｉｓａｔａｋｅ他（東芝）により、およびＳＩＤ’００のｐ．７４２においてＲｏｂ  ｖａｎ  Ａｓｓｅｌｔ他（フィリップス）により公表された。上述の研究論文において公表された半透過型コレステリックＬＣＤでは、光スイッチとしてではなく、反射層としてコレステリック液晶分子を利用する。
【０００６】
コレステリック液晶分子が従来の半透過型ＬＣＤにおいて光スイッチとして用いられる場合でも、電圧がディスプレイに印加されるか否かにかかわらず、外部環境およびバックライトモジュールから供される光がコレステリック液晶分子を介して伝播後は、ディスプレイは常に明状態となる。したがって、コレステリックＬＣＤの半透過型効果は完全には発揮されないため、現在のコレステリックＬＣＤは、反射モードで動作するようになる。
【０００７】
カラーコレステリックＬＣＤの製造技術は、特許文献１、特許文献２、および特許文献３において開示された。特許文献１において開示された液晶ディスプレイは、赤色、緑色、青色の積層液晶層を利用して、フルカラーディスプレイを実現する。特許文献２において開示されたコレステリックＬＣＤでは、異なる強度の紫外線で液晶層を照射し、液晶分子の螺旋ピッチを制御することによって、赤色光、緑色光、青色光の混合を実現する。さらに、特許文献３において開示された多色ＬＣＤでは、液晶分子の螺旋ピッチを制御するために、液晶層に種々のキラルを付加することで、赤色光、緑色光、青色光の混合を実現できる。しかしながら、上述の特許は反射型液晶ディスプレイであり、半透過型液晶ディスプレイでない。
【０００８】
したがって、半透過型ＬＣＤの光スイッチとして、コレステリック液晶をどのように用いるべきかについての解決方法が、半透過型ＬＣＤ技術において強く求められている。
【特許文献１】米国特許第６，３７７，３２１号公報
【特許文献２】米国特許第６，０６１，１０７号公報
【特許文献３】米国特許第５，９４９，５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の主目的は、半透過型ＬＣＤデバイスおよびそのためのディスプレイパネルを供し、コレステリック液晶を半透過型ＬＣＤの光スイッチとして用いることができない状況を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施例を示しながら本明細書に広範に記述されるように、本発明は、複数のピクセルユニットを具備する半透過型ＬＣＤパネルを供する。各ピクセルユニットは第１の基板、第２の基板、およびコレステリック液晶層を有する。第１の基板は、反射領域および透過領域を有する。第１の基板は、その上部に配設され、反射領域および透過領域を被覆する第１の電極層を具備する。第２の基板は、第１の基板の透過領域と位置を合わせて配設され、第２の電極層で被覆される反射材、および反射材の上部に配設される第２の電極層を具備する。コレステリック液晶層は、第１の基板と第２の基板の間に配設される。
【００１１】
本発明の一実施例によれば、コレステリック液晶層の液晶材料の複屈折率差（Δｎ）は、０．１５〜０．８である。
【００１２】
本発明の一実施例によれば、第２の基板は、さらに、その上部に配設されるカラーフィルター層を具備する。カラーフィルター層は、第１の基板の反射領域と位置を合わせて配設され、カラーフィルター層は、第２の電極層で被覆される。
【００１３】
本発明の一実施例によれば、反射材の材料は、金属を有する。
【００１４】
本発明の一実施例によれば、反射材は、絶縁層、および絶縁層を被覆する金属層を有する。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、光吸収層は、第１の基板の反射領域上に配設される。
【００１６】
本発明の一実施例によれば、第１の基板は、さらに、その上部に配設される能動素子を具備する。能動素子は、第１の電極層に電気的に接続される。
【００１７】
本発明の一実施例によれば、半透過型ＬＣＤパネルは、さらに、第１のアラインメント層、および第２のアラインメント層を具備する。第１のアラインメント層は、第１の電極層とコレステリック液晶層の間に配設されるとともに、第２のアラインメント層は、第２の電極層とコレステリック液晶層の間に配設される。
【００１８】
本発明の一実施例によれば、第１の電極層の材料は、インジウムスズ酸化物またはインジウム亜鉛酸化物を有する。
【００１９】
本発明の一実施例によれば、第２の電極層の材料は、インジウムスズ酸化物またはインジウム亜鉛酸化物を有する。
【００２０】
本発明は、さらに、半透過型ＬＣＤパネルおよびバックライトモジュールを具備する半透過型ＬＣＤを供する。半透過型ＬＣＤパネルは、前面部と背面部を有する。バックライトモジュールは、半透過型ＬＣＤパネルの背面部上に配設される。半透過型ＬＣＤパネルは、複数のピクセルユニットを具備し、各ピクセルユニットは、第１の基板、第２の基板、およびコレステリック液晶層を有する。第１の基板は、反射領域および透過領域を有する。第１の基板は、その上部に配設され、反射領域および透過領域を被覆する第１の電極層を具備する。第２の基板は、第１の基板の透過領域と位置を合わせて配設され、第２の電極層で被覆される反射材、および反射材の上部に配設される第２の電極層を具備する。コレステリック液晶層は、第１の基板と第２の基板の間に配設される。
【００２１】
本発明の一実施例によれば、コレステリック液晶層の液晶材料の複屈折率差（Δｎ）は、０．１５〜０．８である。
【００２２】
本発明の一実施例によれば、第２の基板は、さらに、その上部に配設されるカラーフィルター層を具備する。カラーフィルター層は、第１の基板の反射領域と位置を合わせて配設され、カラーフィルター層は、第２の電極層で被覆される。
【００２３】
本発明の一実施例によれば、反射材の材料は、金属を有する。
【００２４】
本発明の一実施例によれば、反射材は、絶縁層、および絶縁層を被覆する金属層を有する。
【００２５】
本発明の一実施例によれば、光吸収層は、第１の基板の反射領域上に配設される。
【００２６】
本発明の一実施例によれば、第１の基板は、さらに、その上部に配設される能動素子を具備する。能動素子は、第１の電極層に電気的に接続される。
【００２７】
本発明の一実施例によれば、半透過型ＬＣＤパネルは、さらに第１のアラインメント層、および第２のアラインメント層を具備する。第１のアラインメント層は、第１の電極層とコレステリック液晶層の間に配設されるとともに、第２のアラインメント層は、第２の電極層とコレステリック液晶層の間に配設される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の半透過型ＬＣＤデバイスおよびそのためのディスプレイパネルでは、各ピクセルユニットの第２の基板は、その上部に反射材を具備し、反射材は、第１の基板の透過領域と位置を合わせて配設される。光スイッチとしてコレステリック液晶を用いる半透過型ＬＣＤデバイスは、反射材の配置を介して、トランスフレクション（半透過性）の利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
ここにおいて本発明の実施例を詳細に説明し、その具体例を添付図面で図示する。可能であれば、図面および記述において、同一部分または類似部分を示すために、同一参照番号が用いられる。
【００３０】
図１は、本発明の好ましい実施例の半透過型ＬＣＤパネルを示す平面図である。
【００３１】
図１によれば、本発明の半透過型ＬＣＤパネル１０は、２つの基板１０ａと１０ｂ、ならびに基板１０ａと１０ｂの間に配設される液晶層（図示されない）を有する。半透過型ＬＣＤパネル１０は、複数のピクセルユニット２０からなり、これらのピクセルユニット２０は、半透過型ＬＣＤパネル１０の基本的なディスプレイユニットである。
【００３２】
図２は、図１に示すピクセルユニットの線Ａ−Ａ’に沿った横断面図である。図２によれば、半透過型ＬＣＤパネル１０の各ピクセルユニット２０は、第１の基板１１、第２の基板１２、第１の電極層１３、第２の電極層１４、およびコレステリック液晶層１７を有する。第１の基板１１および第２の基板１２は、ガラス基板などでもよい。第１の基板１１は、反射領域１１２および透過領域１１４を有し、第１の電極層１３は、反射領域１１２および透過領域１１４を被覆する。第１の電極層１３の材料は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などを有する。好ましい実施例では、光吸収層１１６は、反射領域１１２上に配設され、透明フィルム層１１６ａは、透過領域１１４上などに配設される。
【００３３】
さらに、第２の基板１２は、反射材２２、およびその上部に配設される第２の電極層１４を有する。反射材２２は、第１の基板１１の透過領域１１４と位置を合わせて配設される。好ましい実施例では、反射材２２は、金属などで製作可能であり、反射材２２の製作方法は、初めに蒸着プロセスを実施し、その後、フォトリソグラフィーおよびエッチングプロセス、またはシャドウマスクを用いる蒸着プロセスを実施する工程を有する。別の好ましい実施例では、反射材２２は、フォトレジスト材料および金属層などで製作され、反射材２２の製作方法は、以下のステップを有する。最初に、フォトレジスト層を形成し、その後、フォトレジスト層はフォトリソグラフィープロセスでパターン化される。次に、光を反射する金属層を、フォトレジスト層表面上に形成し、反射材２２を形成する。特にパターン化されたフォトレジスト層の形状は、フォトレジスト層をレーザエッチングまたはリフローさせることによって、プリズム、二重プリズム、球、非球などでもよい。
【００３４】
さらに、第２の電極層１４は反射材２２を被覆する。第２の電極層１４の材料は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などを有する。好ましい実施例では、第２の基板１２は、さらにその上部に配設されるカラーフィルター層２４を具備し、カラーフィルター層２４は、第１の基板１１の反射領域１１２と位置を合わせて配設され、第２の電極層１４は、反射材２２およびカラーフィルター層２４を被覆する。カラーフィルター層２４は、赤色フィルター層、緑色フィルター層、および青色フィルター層などを有する。
【００３５】
好ましい実施例では、各ピクセルユニット２０は、さらに第１のアラインメント層１５、および第２のアラインメント層１６などを有する。第１のアラインメント層１５および第２のアラインメント層１６は、それぞれ第１の電極層１３および第２の電極層１４を被覆する。
【００３６】
さらに、コレステリック液晶層１７は、第１のアラインメント層１５と第２のアラインメント層１６の間に配設される。コレステリック液晶層１７は、右旋性または左旋性コレステリック液晶からなりうる。
【００３７】
図３は、電圧無印加時の図２に示すピクセルユニットを示す略図である。図３によれば、ピクセルユニットに電圧を印加しない状況下では、コレステリック液晶層１７は回転を起こさず、バックライトモジュールから供される光３０は、第１の基板１１、透過領域１１４を介して伝播し、コレステリック液晶層１７に到達する。以下では、右旋性コレステリック液晶を例として挙げる。コレステリック液晶層１７は、右旋性コレステリック液晶を有するため、バックライトモジュールから供される右回りの極性を有する光３２の成分が、コレステリック液晶層１７で反射され、上方へ透過されない。したがって、ユーザは右回りの極性を有する光３２の上述の成分を見ることができない。これに対して、バックライトモジュールから供される左回りの極性を有する光３４の成分が、コレステリック液晶層１７を介して伝播し、反射材２２を照射する。左回りの極性を有する光３４の成分が反射材２２で反射された後、左回りの極性を有する光３４の成分の左偏光特性が、左偏光に変えられ、反射光３４２を形成し、コレステリック液晶層１７に戻る。次に、反射光３４２はコレステリック液晶層１７で反射され、反射光３４４を形成し、その後、反射光３４４はカラーフィルター層２４を介して伝播し、ユーザは左回りの極性を有する光３４の上述の成分を見ることができる。
【００３８】
これに対して、外部環境から供される光４０は、第２の基板１２を介してコレステリック液晶層１７に達し、光４０の右回りの極性を有する光４２の成分は、コレステリック液晶層１７で反射され、カラーフィルター層２４を介して伝播し、ユーザは右回りの極性を有する光４２の上述の成分を見ることができる。さらに、光４０の左回りの極性を有する光４４の成分は、コレステリック液晶層１７を介して伝播し、前方に透過される。最終的に、左回りの極性を有する光４４の成分は光吸収層１１６で吸収され、ユーザは左回りの極性を有する光４４の上述の成分を見ることができない。要約すると、ユーザは、バックライトモジュールから供される光３０の左回りの極性を有する光３４の成分、および外部環境から供される光４０の右回りの極性を有する光４２の成分を見ることができる。したがって、ピクセルユニット２０は、電圧無印加時に明状態を表示する。
【００３９】
図４は、電圧印加時の図２に示すピクセルユニットを示す略図である。図２によれば、ピクセルユニット２０に電圧を印加すると、コレステリック液晶層１７は、明確なホメオトロピック状態に回転する。明確なホメオトロピック状態のコレステリック液晶層１７は、選択的に偏光光線を反射することはないため、すべての光を透過する。バックライトモジュールから供される光３０は、第１の基板１１および透過領域１１４を介して伝播し、コレステリック液晶層１７に達すると、右回りの極性を有する光３２および左回りの極性を有する光３４の成分は、コレステリック液晶層１７を介して伝播し、反射材２２を照射し、反射光３６を形成し、コレステリック液晶層１７に戻る。次に、反射光３６はコレステリック液晶層１７を介して伝播し、光吸収層１１６で吸収される。したがって、ユーザはバックライトモジュールから供される光３０を見ることができない。これに対して、外部環境から供される光４０は、第２の基板１２を介して伝播し、コレステリック液晶層１７に達すると、右回りの極性を有する光４２および左回りの極性を有する光４４の成分は、コレステリック液晶層１７を介して伝播し、光吸収層１１６で吸収される。したがって、ユーザは外部環境から供される光４０を見ることができない。要約すると、ピクセルユニット２０に電圧を印加すると、ユーザはバックライトモジュールから供される光３０および外部環境から供される光４０を見ることができないため、ピクセルユニット２０は暗状態を表示する。このようにして、本発明の半透過型コレステリックＬＣＤデバイスは暗状態と明状態を表示でき、半透過型ＬＣＤデバイスの光スイッチとして、コレステリック液晶を利用している。ピクセルユニット２０に駆動電圧を印加するとき、アクティブ駆動またはパッシブ駆動技術を用いることができることに注目すべきである。好ましい実施例では、各ピクセルユニットの第１の基板１１は、さらに、その上部に配設される能動素子（図示されない）を具備し、能動素子は薄膜トランジスタなどでもよい。薄膜トランジスタは、第１の電極層１３に電気的に接続され、ピクセルユニット２０に駆動電圧を伝達し、アクティブ駆動を実行する。
【００４０】
注目すべきは、コレステリック液晶分子の反射光のバンドスペクトルが、公式  Δλ＝  ｐ×Δｎ  によって計算できることであり、ここで、「ｐ」はコレステリック液晶分子の螺旋ピッチ、「Δｎ」はコレステリック液晶分子の複屈折率差である。したがって、より大きい複屈折率差を有するコレステリック液晶を用いることによって、反射光のバンドスペクトルを増加させることができる。好ましい実施例では、コレステリック液晶の複屈折率差（Δｎ）は、０．１５〜０．８である。このことは、本発明では、狭帯域コレステリック液晶（Δｎ＝０．１５〜０．５）、または広帯域コレステリック液晶（Δｎ＝０．５〜０．８）を利用できることを意味する。複屈折率差が０．５〜０．８のコレステリック液晶の反射光のバンドスペクトルは、４５０ｎｍから６５０ｎｍまでの可視スペクトルに対応していることに注意すべきである。したがって、反射光は白色光である。カラーフィルター層２４を第２の基板１２上に配設しないとき、前述のピクセルユニット２０で構成された液晶ディスプレイパネルは、白黒ディスプレイパネルである。これに対して、カラーフィルター層２４を第２の基板１２上に配設するとき、前述のピクセルユニット２０で構成された液晶ディスプレイパネルは、カラーディスプレイパネルである。
【００４１】
注目すべきことは、本発明の各ピクセルユニットは、反射領域および透過領域を具備するが、反射領域および透過領域の配置は、本発明において制限されないことである。以下に、好ましい実施例を挙げる。図５（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明のピクセルユニットの反射領域および透過領域の配置を示す略図である。図５（Ａ）によれば、ピクセルユニット５０は、その長端に沿って反射領域１１２および透過領域１１４に分割される。図５（Ｂ）によれば、ピクセルユニット６０は、その短端に沿って反射領域１１２および透過領域１１４に分割される。図５（Ｃ）によれば、ピクセルユニット７０は、透過領域１１４が反射領域１１２によって包囲されるように分割される。図５（Ｄ）によれば、ピクセルユニット８０は、反射領域１１２が透過領域１１４によって包囲されるように分割される。
【００４２】
図６は、本発明の半透過型ＬＣＤデバイスを示す略図である。図６によれば、本発明の半透過型ＬＣＤデバイス９０は、半透過型ＬＣＤパネル１０およびバックライトモジュール９１を有する。半透過型ＬＣＤパネル１０は、前面部２５および背面部２６を有し、バックライトモジュール９１は、半透過型ＬＣＤパネル１０の背面部２６上に配設される。バックライトモジュール９１は、直接型または側面型のバックライトモジュールなどの従来の任意のバックライトモジュールでもよい。半透過型ＬＣＤパネル１０の平面図を図１に示す。半透過型ＬＣＤパネル１０の各ピクセルユニットの横断面図を図２に示す。半透過型ＬＣＤパネル１０およびピクセルユニットについては既に議論したので、ここでは繰り返さない。
【００４３】
本発明の半透過型ＬＣＤデバイス９０は、偏光板を要しないことに注目すべきである。その結果、ツイストネマチックＬＣＤ（ＴＮ−ＬＣＤ）およびスーパーツイストネマチックＬＣＤ（ＳＴＮ−ＬＣＤ）と比較して、本発明の半透過型ＬＣＤデバイス９０は、より高い光利用率を有する。
【００４４】
実施例では、半透過型ＬＣＤデバイス９０の構成要素が、白黒ディスプレイデバイスを構成する以下の条件を満たすとき、すなわち、右旋性コレステリック液晶をコレステリック液晶層に適合させ、複屈折率差（Δｎ）が０．６であり、第２の基板がカラーフィルター層を備えないという条件を満たすとき、ＬＣＤデバイスの光利用率は約５０％である。さらに、第２の基板がカラーディスプレイデバイスを形成するためのカラーフィルター層を備えるとき、その光利用率は約１６．７％である。１２％の光利用率を有する従来の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）と比較して、半透過型ＬＣＤデバイス９０は、より高い光利用率を有する。
【００４５】
要約すると、本発明の半透過型液晶ディスプレイデバイスおよびディスプレイパネルは、以下の特性および利点を有する。
【００４６】
本発明は反射材を具備するため、コレステリック液晶を光スイッチとして用いて、半透過型液晶ディスプレイデバイスおよびそのためのディスプレイパネルを構成することができる。
【００４７】
半透過型モードを本発明に適合させることにより、ディスプレイデバイスは、外部環境から供される光が十分であるか否かにかかわりなく、高いディスプレイ品質を有する。
【００４８】
本発明は、光スイッチとして双安定特性を有するコレステリック液晶を利用することにより、フレームを更新するときにのみ、電圧がディスプレイデバイスに印加される。その結果、本発明の半透過型液晶ディスプレイデバイスおよびディスプレイパネルは、省電力の利点を有する。
【００４９】
本発明は、光スイッチとしてコレステリック液晶を利用することにより、偏光板を要しない。したがって、本発明はより高い光利用率を有する。
【００５０】
好ましい実施例の一つでは、より高い複屈折率差を有するコレステリック液晶を利用するとともに、カラーフィルター層を備えることにより、ディスプレイデバイスはフルカラーディスプレイである。
【００５１】
本発明の範囲または精神を逸脱することなく、本発明の構造に対して多様な変更および変形をなしうることは、当業者にとって明らかでろう。上記に照らし、本発明は、本発明の変更および変形が本明細書内のクレームおよびそれらの同等物の範囲内にある限りにおいて、それらを含むものとする。
【００５２】
添付図面は、本発明のさらなる理解を提供するために備えられており、本明細書の一部に組み込まれ、その一部を構成する。前記図面は、本発明の実施例を図示し、前記説明とともに本発明の原理について説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の好ましい実施例の半透過型ＬＣＤパネルを示す平面図である。
【図２】図１に示すピクセルユニットの線Ａ−Ａ’に沿った横断面図である。
【図３】電圧無印加時の図２に示すピクセルユニットを示す略図である。
【図４】電圧印加時の図２に示すピクセルユニットを示す略図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明のピクセルユニットの反射領域および透過領域の配置を示す略図である。
【図６】本発明の半透過型ＬＣＤデバイスを示す略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 半透過型ＬＣＤパネル
１０ａ、１０ｂ     基板
１１ 第１の基板
１２ 第２の基板
１３ 第１の電極層
１４ 第２の電極層
１５ 第１のアラインメント層
１６ 第２のアラインメント層
１７ コレステリック液晶層
２０ ピクセルユニット
２２ 反射材
２４ カラーフィルター層
２５ 前面部
２６ 背面部
３０ 光
３２ 右回りの極性を有する光
３４ 左回りの極性を有する光
３６ 反射光
４０ 光
４２ 右回りの極性を有する光
４４ 左回りの極性を有する光
５０、６０、７０、８０    ピクセルユニット
９０ 半透過型ＬＣＤデバイス
９１ バックライトモジュール
１１２      反射領域
１１４      透過領域
１１６      光吸収層
１１６ａ    透明フィルム層
３４２、３４４     反射光
【図１】
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【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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