(57)【要約】      （修正有）【課題】小寸法の携帯型物品に組み込んだ場合でもエネルギ要件を満たすことができ、また良好に照明された環境及び暗い環境の両方において満足に動作するディスプレイアセンブリを提供する。【解決手段】携帯型物品用のディスプレイアセンブリ１は、観察者の側に位置する、少なくとも部分的に透明の第１の発光性ディスプレイデバイス２、第２の反射性ディスプレイデバイス６、及び太陽電池１０を、第２の反射性ディスプレイデバイス６及び太陽電池１０が第１の発光性ディスプレイデバイス２の下側にこの順で配設されている状態で含む。第２の反射性ディスプレイデバイス６は、いかなる情報も表示しない透明状態と、起動時の反射状態との間で切り替え可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型物品用のディスプレイアセンブリであって、
前記ディスプレイアセンブリ（１）は：
観察者（４）の側に位置する、少なくとも部分的に透明の第１の発光性ディスプレイデバイス（２）；
第２の反射性ディスプレイデバイス（６）；及び
太陽電池（１０）
を、前記第２の反射性ディスプレイデバイス（６）及び前記太陽電池（１０）が前記第１の発光性ディスプレイデバイス（２）の下側にこの順で配設されている状態で含み、
前記第２の反射性ディスプレイデバイス（６）は、いかなる情報も表示しない透明状態と、起動時の反射状態との間で切り替え可能である、ディスプレイアセンブリ。
【請求項２】
前記発光性ディスプレイデバイス（２）は、前記反射性ディスプレイデバイス（６）上に接着されることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイアセンブリ。
【請求項３】
前記発光性ディスプレイデバイス（２）は、接着剤フィルム又は液体接着層を用いて前記反射性ディスプレイデバイス（６）上に接着されることを特徴とする、請求項２に記載のディスプレイアセンブリ。
【請求項４】
前記第１の発光性ディスプレイデバイス（２）は、透明発光性ディスプレイセルを含むこと；及び
前記第２の反射性ディスプレイデバイス（６）は、反射性液晶ディスプレイセル（６０）を含むこと
を特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスプレイアセンブリ。
【請求項５】
前記透明発光性ディスプレイセルは、透明発光性有機発光ダイオードディスプレイセル（２０）又は透明発光性無機ディスプレイセルであることを特徴とする、請求項４に記載のディスプレイアセンブリ。
【請求項６】
前記透明発光性有機発光ダイオードディスプレイセル（２０）は、透明上側電極（２５）と透明下側電極（２６）との間に挟まれた電界発光層の積層体（２４）を含むことを特徴とする、請求項５に記載のディスプレイアセンブリ。
【請求項７】
前記反射性液晶ディスプレイセル（６０）は、ねじれネマティック方式液晶セル、超ねじれネマティック方式液晶セル、垂直配向型液晶ディスプレイセルを含む群から選択されること；及び
前記液晶ディスプレイセルのアドレス指定は、直接タイプ、アクティブマトリクスタイプ又はパッシブマトリクス多重化タイプであってよいこと
を特徴とする、請求項５又は６に記載のディスプレイアセンブリ。
【請求項８】
前記反射性液晶ディスプレイセル（６０）の上面に、吸収性偏光子（３０）を配設すること；及び
前記反射性液晶ディスプレイセル（６０）の後方基板（６２）の下面の下側に、反射性偏光子（３４）を配設すること
を特徴とする、請求項４〜７のいずれか１項に記載のディスプレイアセンブリ。
【請求項９】
前記透明発光性有機発光ダイオードディスプレイセル（２０）の上側に、吸収性偏光子（４０）及び第１の１／４波長板（４２）で形成された円偏光子（３８）を配置すること；並びに
前記透明発光性有機発光ダイオードディスプレイセル（２０）の下側に、第２の１／４波長板（４４）を配置すること
を特徴とする、請求項５〜８のいずれか１項に記載のディスプレイアセンブリ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のディスプレイアセンブリを含む、携帯型物品。
【請求項１１】
前記物品は腕時計であることを特徴とする、請求項１０に記載の携帯型物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池を含むハイブリッドディスプレイアセンブリに関する。より具体的には、本発明は、２つの重なったディスプレイデバイスと、その下に配設された太陽電池とを含むディスプレイアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイデバイス又は有機発光ダイオードディスプレイデバイス等のディスプレイデバイスによって表示される情報の可読性は、環境光条件に大いに左右される。いくつかのディスプレイデバイスの場合、表示された情報は、照明された環境では良好な状態で読み取ることができるが、暗い環境では読み取りが困難である。反対に、他のカテゴリのディスプレイデバイスは、薄暗がり又は暗闇において良好な品質の表示を提供するが、白昼には読み取りが困難である。
【０００３】
例えば、半透過型液晶ディスプレイセル、即ち反射現象を用いて日中に視認でき、バックライトデバイスを使用することにより、透過によって夜でも視認できる情報を表示できる液晶ディスプレイセルについて考えたい。このような半透過型液晶ディスプレイセルは、太陽光を可能な限り良好に反射できるように最適化されており、従ってこれは、明るい環境条件での表示情報の良好な可読性を保証する。しかしながら、このような半透過液晶ディスプレイセルが太陽光を可能な限り良好に反射できるようにするためには、上記セルの透過効率は大幅に制限される。従って、表示された情報を薄暗がりでも読むことができるように、バックライトデバイスを作動させるが、バックライトデバイスが放出する光の大部分は、吸収現象で失われる。よってエネルギ効率は平凡なものとなる。更に、液晶セルが表示する情報の光学的品質は、視野角に大きく左右される。
【０００４】
有機発光ダイオードディスプレイデバイス等の発光性ディスプレイデバイスに関して、これらのデバイスは、光学的品質が視野角に左右されないため、液晶ディスプレイセルよりも優れた光学的品質を有する。それにも関わらず、これらの高品質発光性ディスプレイデバイスでは反射性動作モードは不可能である。よってこれらが表示する情報は薄暗がり又は暗闇で極めて読み取り易いが、ひとたび屋外で見ると読み取りが困難になる。この問題を克服するために、発光性ディスプレイデバイスに供給される電流の量を増大させることによって、発光ダイオードの輝度を上昇させ、最低限の可読性を保証できる。しかしながら、通常使用条件においてでさえ、このような発光性ディスプレイデバイスは、反射性液晶セルよりも多くの電力を使用する。発光性ディスプレイデバイスの電力消費は、特に１年以上持続することが通常求められるバッテリを唯一のエネルギ源とする腕時計等の小寸法の物品に組み込む場合に、発光性ディスプレイデバイスを常にオンに維持することを想定するのが困難となるほどのものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って本発明の目的は、エネルギリザーブが限定されている腕時計等の小寸法の携帯型物品に組み込んだ場合でさえもエネルギ要件を満たすことができるディスプレイアセンブリを提供することによって、上述の問題及びその他の問題を克服することである。本発明はまた、良好に照明された環境及び暗い環境の両方において満足に動作するディスプレイアセンブリも提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のために、本発明は、携帯型物品用のディスプレイアセンブリに関する。このディスプレイアセンブリは：観察者の側に位置する、少なくとも部分的に透明の第１の発光性ディスプレイデバイス；第２の反射性ディスプレイデバイス；及び太陽電池を、第２の反射性ディスプレイデバイス及び太陽電池が第１の発光性ディスプレイデバイスの下側にこの順で配設されている状態で含み、第２の反射性ディスプレイデバイスは、停止時の透明状態と、起動時の反射状態との間で切り替え可能である。
【０００７】
本発明の補助的な特徴によると、透明の発光性ディスプレイデバイスは反射性ディスプレイデバイス上に固定される。
【０００８】
本発明の別の特徴によると、透明の発光性ディスプレイデバイスは、接着剤フィルム又は液体接着層を用いて反射性ディスプレイデバイスに接着される。
【０００９】
これらの結果、本発明は、環境光条件とは無関係に最適な様式で動作する、腕時計等の携帯用物品のためのディスプレイアセンブリを提供する。白昼においては、情報は好ましくは反射性ディスプレイデバイスによって表示されることになる。実際には、この反射性ディスプレイデバイスは、情報の表示に日光の反射現象を利用しており、エネルギ効率が高い。従って常にオンのままとすることができ、情報の良好な可読性を提供する。対照的に、薄暗がり又は暗闇では、情報は発光性ディスプレイデバイスによって表示されることになる。このような発光性ディスプレイデバイスは、使用する電流が反射性ディスプレイデバイスよりも少ないが、これによって表示される情報は、夜間又は暗闇において、特に視野角の影響を受けない極めて良好な光学的特性を有するものとして視認できる。更に、このタイプの発光性ディスプレイデバイスを主に夜間又は照明が不十分な環境において使用する場合、このような条件下では上記発光性ディスプレイデバイスに十分に給電する必要がないため、電流消費は制限されたままである。反対に、情報を容易に読み取れるようにするには、低い電力で十分である。従って、反射モードにおける反射性と透過モードにおけるバックライトデバイスの電力消費との間で折り合いを付けなければならない半透過性液晶ディスプレイセルとは異なり、本発明によるディスプレイアセンブリは、２つのディスプレイデバイス、即ち純粋に反射性のものと純粋に発光性のものとを、これら２つのディスプレイデバイスのうちのいずれの一方の性能について妥協することなく組み合わせることを提案する。更に、２つの重なったディスプレイデバイスの下側に太陽電池を配設するという教示により、本発明は、電気的エネルギリザーブが必然的に制限されている小寸法の携帯型物品内へのこのようなアセンブリの組み込みを可能とする。実際には、２つの重なったディスプレイデバイスのセットを通して太陽電池に到達する光の量は、２つの重なったディスプレイデバイスの動作に必要な量の電気的エネルギを光電変換の現象によって提供するのに十分であることが観察された。その結果、２つの重なったディスプレイデバイスの動作のための、携帯型物品の電気的エネルギリザーブに対する要求は殆ど又は全くなくなる。
【００１０】
本発明の一実施形態によると、第１のディスプレイデバイスは透明発光性ディスプレイセルを含み、第２のディスプレイデバイスはねじれネマティック方式、超ねじれネマティック方式又は垂直配向型の反射性液晶ディスプレイセルを含む。透明発光性ディスプレイセルは、透明有機発光ダイオード発光性ディスプレイセル、又は透明無機発光性ディスプレイセルであってよい。
【００１１】
本発明の補助的な特徴によると、有機発光ダイオードディスプレイセルは、円偏光子と１／４波長板との間に配設され、この円偏光子は観察者側に位置している。
【００１２】
発光ダイオードディスプレイセルの発光領域のアドレス指定は、通常は金属材料又は金属酸化物を用いて作製される透明電極によって保証される。従ってこれらの電極は僅かな光学的反射現象を発生させる場合が極めて多く、これはコントラストの低下につながり、これは有機発光ダイオードディスプレイセルが表示する情報の可読性にとって有害である。この欠点を克服するために、本発明は、観察者側に位置する円偏光子と１／４波長板との間に有機発光ダイオードディスプレイセルを配設することを教示する。よって、本発明によるディスプレイアセンブリに進入する環境光偏光成分のうちの１つは円偏光子によって吸収され、他の偏光成分は円偏光される。円偏光された環境光が有機発光ダイオードディスプレイセルを通過する際に有機発光ダイオードディスプレイセルの透明電極によって部分的に反射されると、この反射光は位相シフトを受け、この位相シフトは、円偏光を逆の回転方向の円偏光に変換する効果を有する。したがって、上記反射光が円偏光子を再び通過すると、この光は円偏光子によって吸収される。このようにして、有機発光ダイオードディスプレイセルの電極上へと反射された迷光を削減でき、また有機発光ダイオードディスプレイセルを通過する光のみを、修正されることなく維持できる。これに続いて、この光は、有機発光ダイオードディスプレイセルの下側に位置する１／４波長板を通過した後で再び直線偏光され、最終的に、ポジティブコントラストディスプレイ又はネガティブコントラストディスプレイのいずれが必要であるかに応じて、反射性液晶ディスプレイセルによって吸収又は反射されることになる。
【００１３】
本発明のその他の特徴及び利点は、本発明によるディスプレイアセンブリの一実施形態に関する以下の詳細な説明から、更に明らかになるであろう。この例は、添付の図面を参照して、単なる非限定的な例示として挙げられている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、観察者側に位置する、第１の少なくとも部分的に透明の発光性ディスプレイデバイスと、第２の反射性ディスプレイデバイスと、太陽電池とを、第２の反射性ディスプレイデバイス及び太陽電池が第１の発光性ディスプレイデバイスの下側にこの順で配置されている状態で含む、本発明によるディスプレイアセンブリを示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明によるディスプレイアセンブリの例示的実施形態の断面図であり、第１のディスプレイデバイスは透明の発光性有機発光ダイオードディスプレイセルであり、第２のディスプレイデバイスはねじれネマティック方式の反射性液晶ディスプレイセルであり、太陽電池はこのディスプレイアセンブリの下側に配設される。
【図３Ａ】図３Ａは、有機発光ダイオードディスプレイセル及びねじれネマティック方式液晶ディスプレイセルが共にオフである場合の、図２に示すディスプレイアセンブリの動作モードの概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、有機発光ダイオードディスプレイセルがオン、ねじれネマティック方式液晶ディスプレイセルがオフである場合の、図２に示すディスプレイアセンブリの動作モードの概略図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、有機発光ダイオードディスプレイセルがオフ、ねじれネマティック方式液晶ディスプレイセルがオンである場合の、図２に示すディスプレイアセンブリの動作モードの概略図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、有機発光ダイオードディスプレイセル及びねじれネマティック方式液晶ディスプレイセルが共にオンである場合の、図２に示すディスプレイアセンブリの動作モードの概略図である。
【図４】図４は、第２のディスプレイデバイスが垂直配向型反射性液晶ディスプレイセルである、図２と同様の図である。
【図５Ａ】図５Ａは、有機発光ダイオードディスプレイセル及び垂直配向型液晶ディスプレイセルが共にオフである場合の、図４に示すディスプレイアセンブリの動作モードの概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、有機発光ダイオードディスプレイセルがオン、垂直配向型液晶ディスプレイセルがオフである場合の、図４に示すディスプレイアセンブリの動作モードの概略図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、有機発光ダイオードディスプレイセルがオフ、垂直配向型液晶ディスプレイセルがオンである場合の、図４に示すディスプレイアセンブリの動作モードの概略図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、有機発光ダイオードディスプレイセル及び垂直配向型液晶ディスプレイセルが共にオンである場合の、図４に示すディスプレイアセンブリの動作モードの概略図である。
【図６】図６は、迷光反射を除去することによってディスプレイのコントラストを改善するために、第２の吸収性偏光子及び第１の１／４波長板で形成された円偏光子が、透明有機発光ダイオードディスプレイセルの上側、観察者側に配置されていること以外は、図２と同様の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、白昼及び薄暗がり又は暗闇の両方において情報を読み取り易く表示でき、かつ電気的エネルギ消費が最適であるディスプレイアセンブリを提供する、という一般発明概念に由来するものである。この目的を達成するために、本発明は、発光性ディスプレイデバイスを、ディスプレイデバイスが透明となるオフ状態と、ディスプレイデバイスが環境光を反射できるオン状態との間で切り替えられるよう配設されたディスプレイデバイスと組み合わせることを教示する。発光性ディスプレイデバイスは典型的には有機発光ダイオードディスプレイセルであり、反射性ディスプレイデバイスは典型的には液晶ディスプレイセルである。白昼における情報の表示のためには反射性ディスプレイデバイスの使用が好ましく、これは太陽光の反射によって、低い電気的エネルギ消費で情報をはっきりと読み取り易く表示できる。薄暗がり又は暗闇における情報の表示のためには、発光性ディスプレイデバイスの使用が好ましい。発光性ディスプレイデバイスの、特にコントラスト及び色彩再現性に関して優れた光学的特性により、このような発光性ディスプレイデバイスは、大量の情報を極めて読み取り易く表示できる。特に、表示された情報の可読性は視野角に左右されない。更に、薄暗がり又は暗闇において、表示された情報の良好な可読性を保証したまま、上記発光性ディスプレイデバイスのエネルギ消費を有意に削減できる。従って、極めて小さいエネルギを用いて情報を常に表示できる、積層体の基部に配置された反射性ディスプレイデバイスと、薄暗がり又は暗闇において必要な情報を極めて読み取り易く表示できる、積層体の頂部に配置された発光性ディスプレイデバイスとを含む、ディスプレイアセンブリが提供される。また、２つの重なったディスプレイデバイスの下側に太陽電池を配設することにより、太陽電池が光電変換の効果によって、２つの重なったディスプレイデバイスを動作させるのに十分な電流を生成する状態も実現できた。従って、電気的エネルギ貯蔵性能が限定されている腕時計等の小寸法の携帯型物品に、上述のようなディスプレイアセンブリを組み込むことができる。
【００１６】
図１は、本発明によるディスプレイアセンブリの概略断面図である。全体を通して参照番号１で表されているこのディスプレイアセンブリは、観察者４の側に配設された、少なくとも部分的に透明の第１の発光性ディスプレイデバイス２と、第１の発光性ディスプレイデバイス２の下側に配設された、これもまた少なくとも部分的に透明の第２の反射性ディスプレイデバイス６とを含む。本発明の趣旨において、第１の発光性ディスプレイデバイス２は、少なくとも部分的に透明であるパッシブ状態と、光を放出して情報を表示できるアクティブ状態との間で切り替え可能である。第２の反射性ディスプレイデバイス６は、少なくとも部分的に透明であるパッシブ状態と、環境光を反射できるアクティブ状態との間で切り替え可能である。
【００１７】
必須ではないものの好ましくは、第１の発光性ディスプレイデバイス２は、透明の接着層８を用いて第２の反射性ディスプレイデバイス６上に接着される。この透明接着層８は、接着フィルム又は液体アクリル若しくはシリコン接着剤で形成してよい。この透明接着層８の目的は、２つのディスプレイデバイス２、６が空気の層によって隔てられている場合に発生して本発明によるディスプレイアセンブリ１の光学的品質を低下させることになる迷光反射の問題を防止することである。
【００１８】
最後に、光電変換の現象を利用して電気的エネルギを提供できる太陽電池１０を、第２の反射性ディスプレイデバイス６の下側に配設する。限定するものではないが好ましくは、太陽電池１０は透明接着層１２を用いて第２の反射性液晶ディスプレイデバイス６の下側に接着される。
【００１９】
以下の説明において、透明発光性有機発光ダイオードタイプのディスプレイセルに関して本発明を説明する。しかしながら、この例は単なる非限定的な例示として挙げられているものであること、及び添付の請求項によって定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく、無機透明電界発光ディスプレイ即ち「ＥＬＤ」等の他のタイプの透明発光性ディスプレイセルも想定できることは理解されるであろう。
【００２０】
図２は、本発明によるディスプレイアセンブリ１の例示的実施形態の詳細な断面図である。ここで第１の発光性ディスプレイデバイス２は、透明有機発光ダイオードディスプレイセル（これ以降ＴＯＬＥＤディスプレイセルと呼ぶ）２０を含む。第２の反射性ディスプレイデバイス６は、反射性ねじれネマティック方式（ＴＮ）液晶ディスプレイセル６０を含む。
【００２１】
より具体的には、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０は、ガラス製又はプラスチック材料製の透明基板２１と、透明基板２１から離間してこれと平行に延在する封止カバー２２とを含む。透明基板２１及び封止カバー２２は、密閉フレーム２３によって互いに接合され、上記密閉フレーム２３は、全体として参照番号２４で表される電界発光層の積層体を内包するために空気及び湿気から遮断された密閉容積の範囲を画定する。例えばインジウム‐スズ酸化物即ちＩＴＯで作製された上側透明電極２５と、例えばアルミニウム若しくは銀といった金属材料若しくはＩＴＯ若しくは亜鉛‐インジウム酸化物といった金属酸化物を用いて作製された下側透明電極２６とを、電界発光層の積層体２４の両側に構成する。金属材料製のこれらの電極２５、２６は、僅かに反射性である。透明有機発光ダイオードディスプレイセルは、単にアイコン若しくはセグメントを表示する場合は直接アドレス指定、又はドットマトリクスディスプレイの場合はパッシブマトリクスアドレス指定を用いて利用できる。ドットマトリクスディスプレイの場合、透明ＴＯＬＥＤディスプレイセル６０の基板６１側に位置するディスプレイピクセルに配設された、電流を制御するよう構成された透明薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と組み合わせて、アクティブマトリクスアドレス指定を使用することもできる。
【００２２】
その一方で、反射性液晶ディスプレイセル６０は、観察者４の側に配設された前方基板６１と、前方基板６１から離間してこれと平行に延在する後方基板６２とを含む。前方基板６１及び後方基板６２は、密閉フレーム６３によって互いに接合され、上記密閉フレーム６３は、液晶を内包するための密閉容積６４の範囲を画定し、上記液晶の光学的特性は、前方基板６１の下面に配設された透明電極６５ａと、後方基板６２の上面に配設された透明対電極６５ｂとの間の特定のクロスポイントに適切な電圧を印加することによって修正される。電極６５ａ及び対電極６５ｂは、インジウム‐亜鉛酸化物又はインジウム‐スズ酸化物（ＩＴＯ）といった、透明かつ導電性の材料で作製される。
【００２３】
本発明の場合、ねじれネマティック方式（ＴＮ）、超ねじれネマティック方式（ＳＴＮ）又は垂直配向型（ＶＡ）といった液晶位相のいずれを想定してよい。同様に、直接アドレス指定、アクティブマトリクスアドレス指定又はパッシブマトリクスアドレス指定といったあらゆるアドレス指定スキームを想定してよい。
【００２４】
接着層３２を用いて、吸収性偏光子３０を反射性液晶ディスプレイセル６０の前方基板６１の上面に接着する。この接着層３２は、接着フィルム又は液体接着剤として形成してよい。吸収性偏光子３０を反射性液晶ディスプレイセル６０上に接着するために使用される接着剤は、正反射又は乱反射のいずれが必要かに応じて、透明であるか又は僅かに拡散性であってよい。吸収性偏光子３０は、例えばヨウ素系又は染料タイプの偏光子であってよい。
【００２５】
接着層３６を用いて、反射性吸収性偏光子３４を反射性液晶ディスプレイセル６０の後方基板６２の下面に接着する。上記接着層３６は、正反射又は乱反射のいずれが必要かに応じて、透明であるか又は僅かに拡散性であってよい。
【００２６】
図３Ａ〜３Ｄを参照して、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０及び反射性液晶ディスプレイセル６０が使用中であるかないかに応じて、本発明によるディスプレイアセンブリ１の動作原理を説明する。単なる非限定的な例示として、反射性液晶ディスプレイセル６０はねじれネマティック方式（ＴＮ）液晶セルであり、かつ吸収性偏光子３０の透過軸と反射性偏光子３４の反射軸とは平行であるものとする。
【００２７】
図３Ａでは、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０及びＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０は共にオフに切り替えられている。参照番号４６で表される環境光は変化しないままＴＯＬＥＤディスプレイセル２０を通過し、吸収性偏光子３０によって直線偏光される。環境光４６は続いて、ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０を通過する際に９０°回転され、これにより、環境光４６が反射性偏光子３４に当たる際、その偏光方向は反射性偏光子３４の反射軸に対して垂直となり、従って環境光４６は反射性偏光子３４を通過し、その後太陽電池１０に吸収される。従ってＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０はオフに切り替えられている場合には暗色に見え、これは即ち、ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０が表示する情報が暗色の背景上に明るく見えることを意味する。従ってこの情報表示はネガティブコントラストを有する。当然のことながら、偏光子３０の透過軸と反射性吸収性偏光子３４の反射軸とを確実に垂直にするだけで、ポジティブコントラストの情報表示を得ることもできる。このような場合、環境光４６は、ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０の切り替えられた領域においてのみ太陽電池に到達する。
【００２８】
図３Ｂでは、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０はオンされており、ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０はオフされている。ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０が放出した光は変化しないまま観察者４に到達し、ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０は暗色に見える。従って、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０が表示する情報は、暗色の背景上に浮かび上がる。
【００２９】
図３Ｃでは、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０はオフに切り替えられており、ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０はオンされている。既に上で説明したように、ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０の切り替えられていない領域は暗色に見える。反対にＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０の切り替えられた領域では、環境光４６は変化しないままこれらの領域を通過し、これによって環境光４６は、反射性偏光子３４の反射軸に対して平行な偏光方向で反射性偏光子３４に当たる。従って、環境光４６は反射して戻り、変化しないまま、ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０、吸収性偏光子３０、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０を連続して通過して、観察者４にとって知覚可能となる。従って表示される情報は、暗色の背景上に明るく見える。
【００３０】
図３Ｄでは、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０及びＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０の両方がオンされている。ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０が放出した光は観察者４にとって直接知覚可能である。ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０の切り替えられていない領域を通過する環境光４６は太陽電池１０に吸収され、これによりこれらの領域は暗色に見える。最後に、ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル６０の切り替えられた領域を通過する環境光４６は反射性偏光子３４によって反射され、これによりこれらの領域は明るく見える。
【００３１】
図４は、第１のディスプレイデバイス２が発光性の透明有機発光ダイオードディスプレイセル２０（これ以降ＴＯＬＥＤディスプレイセルと呼ぶ）を含む場合の、本発明によるディスプレイアセンブリ１の例示的実施形態の断面図である。第２のディスプレイデバイス６は垂直配向型（ＶＡ）反射性液晶ディスプレイセル６００を含む。
【００３２】
図５Ａ〜５Ｄを参照して、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０及びＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００が使用中であるかないかに応じて、本発明によるディスプレイアセンブリ１の動作原理を説明する。単なる非限定的な例示として、吸収性偏光子３０の透過軸と反射性偏光子３４の反射軸とは垂直であるものとする。
【００３３】
図５Ａでは、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０及びＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００は共にオフに切り替えられている。参照番号４６で表される環境光は変化しないまま、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０、ＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００を連続して通過し、これにより、環境光４６が反射性偏光子３４に当たる際、その偏光方向は反射性偏光子３４の反射軸に対して垂直となる。従って環境光４６は変化しないまま反射性偏光子３４を通過し、最終的に太陽電池１０に吸収される。従ってＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００はオフに切り替えられている場合には暗色に見え、これは即ち、ＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００が表示する情報が暗色の背景上に明るく見えることを意味する。従ってこの情報表示はネガティブコントラストを有する。当然のことながら、吸収性偏光子３０の透過軸と反射性偏光子３４の反射軸とを確実に平行にするだけで、ポジティブコントラストの情報表示を得ることもできる。
【００３４】
図５Ｂでは、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０はオンされており、ＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００はオフされている。ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０が放出した光は変化しないまま観察者４に到達し、ＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００は暗色に見える。従って、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０が表示する情報は、暗色の背景上に浮かび上がる。
【００３５】
図５Ｃでは、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０はオフに切り替えられており、ＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００はオンされている。
【００３６】
垂直配向型液晶ディスプレイセルにおいて、配向層は偏光子の偏光軸に対して４５°に配向される。更に、液晶を切り替えた場合に液晶が偏光方向に関して１／２波長板と同様の挙動を示すように、液晶分子の複屈折率と、前方基板と後方基板との間の距離との積を選択する。その結果、この１／２波長板は吸収性偏光子の偏光軸に対して４５°に位置するため、光の偏光方向を９０°回転させることになる。従って環境光４６は、ＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００の切り替えられた領域を通過する際に９０°の回転を受け、これにより、環境光４６が反射性偏光子３４に当たる際、その偏光方向は反射性偏光子３４の反射軸に対して平行となり、従って反射性偏光子３４によって反射される。ＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００の切り替えられていない領域を通過する環境光４６は、太陽電池１０に吸収される。従って表示される情報は暗色の背景上に明るく見え、即ちネガティブコントラストとなる。
【００３７】
図５Ｄでは、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０及びＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００の両方がオンされている。ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０が放出した光は観察者４にとって直接知覚可能である。ＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００の切り替えられていない領域を通過する環境光４６は太陽電池１０に吸収され、これによりこれらの領域は暗色に見える。最後に、ＶＡ反射性液晶ディスプレイセル６００の切り替えられた領域を通過する環境光４６は反射性偏光子３４によって反射され、これによりこれらの領域は明るく見える。
【００３８】
図６は、迷光反射を除去することによってディスプレイのコントラストを改善するために、第２の吸収性偏光子４０及び第１の１／４波長板４２で形成された円偏光子３８が、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０の上側、観察者４側に配置されていること以外は、図２と同様の図である。更に第２の１／４波長板４４がＴＯＬＥＤディスプレイセル２０の下側に配置される。この第２の１／４波長板４４は、第１の１／４波長板４２に対して平行であるか、又は第１の１／４波長板４２に対して９０°に配設される。第２の吸収性偏光子４０の透過軸と反射性偏光子３４の反射軸とは垂直であるものとする。
【００３９】
発光ダイオードディスプレイセルの発光領域のアドレス指定は、通常は金属材料又は金属酸化物を用いて作製される透明電極によって保証される。従ってこれらの電極は光学的反射現象を発生させる場合が極めて多く、これはコントラストの低下につながり、これは有機発光ダイオードディスプレイセルが表示する情報の可読性にとって有害である。この欠点を克服するために、本発明は、円偏光子３８をＴＯＬＥＤディスプレイセル２０の上側に配設し、第２の１／４波長板４４をＴＯＬＥＤディスプレイセル２０の下側に配設することを教示する。よって、本発明によるディスプレイアセンブリ１に進入する環境光４６は、第２の吸収性偏光子４０によって直線偏光され、その後第１の１／４波長板４２によって円偏光される。円偏光された環境光４６がＴＯＬＥＤディスプレイセル２０を通過する際にＴＯＬＥＤディスプレイセル２０の透明上側電極２５及び透明下側電極２６によって部分的に反射されると、この反射光は位相シフトを受け、この位相シフトは、円偏光を逆の回転方向の円偏光に変換する効果を有する。よって、上記反射光が円偏光子３８を再び通過すると、この光は円偏光子３８によって吸収される。このようにして、ＴＯＬＥＤディスプレイセル２０の電極２５、２６で反射された迷光を除去できる。残りの環境光４６は変化しないままＴＯＬＥＤセル２０を通過し、その後、第２の１／４波長板４４を、第２の吸収性偏光子４０の透過軸に対して垂直な方向に通過する間に、直線偏光される。実際には、第１の１／４波長板４２と第２の１／４波長板４４とは互いに対して平行であるものとする。環境光４６が反射性液晶ディスプレイセル６０を通過する間に、環境光４６の偏光方向は９０°回転し、これによって最終的に太陽電池１０に吸収される。
【００４０】
よって表示は暗色の背景上に明るく見える。換言すると、ディスプレイアセンブリ１はネガティブコントラストを有する。実際には、反射性液晶ディスプレイセル６０の切り替えられた領域において、環境光４６は変化しないまま反射性液晶ディスプレイセル６０を通過し、これによって環境光４６は、反射性偏光子３４の反射軸に対して平行な偏光方向で、反射性偏光子３４に当たる。従って環境光４６は反射性偏光子３４によって反射され、続いて変化しないまま反射性液晶ディスプレイセル６０を通過する。次に環境光４６は、第２の１／４波長板４４によって円偏光され、その後変化しないまま円偏光子３８を通過して、観察者４にとって知覚可能となる。
【００４１】
変形例として、反射性液晶ディスプレイセル６０と反射性吸収性偏光子３４との間に第２の１／４波長板４４を配設することも考えられる。
【００４２】
本発明は上述の実施形態に限定されないこと、及び当業者は、本特許出願に添付の請求項によって定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく、様々な単純な改変及び変更を想定できることは言うまでもない。特に、環境光が変化しないまま、反射性液晶ディスプレイセル又はＴＯＬＥＤディスプレイセルを通過する、と言うのは厳密には正しくないことが理解されるだろう。実際には、環境光がこれらディスプレイセルを通過する際、最小の迷光反射現象は常に発生する。しかしながらこれら迷光反射は、本発明の範囲内において無視できる程度のものである。また、「透明」電極という言い方も厳密には正しくないことは、上記から理解されているであろう。実際には、透明の導電性材料で作製されていても、これらの電極は常にごくわずかに反射性となる。反射性液晶ディスプレイセルは、ねじれネマティック方式液晶ディスプレイセル、超ねじれネマティック方式液晶ディスプレイセル及び垂直配向型液晶ディスプレイセルを含む群から選択される。反射性液晶ディスプレイセルは、双安定型ディスプレイセルであってよい。
【符号の説明】
【００４３】
１      ディスプレイアセンブリ
２      第１の発光性ディスプレイデバイス
４      観察者
６      第２の反射性ディスプレイデバイス
８      透明接着層
１０    太陽電池
１２    透明接着層
２０    ＴＯＬＥＤディスプレイセル
２１    透明基板
２２    封止カバー
２３    密閉フレーム
２４    電界発光層の積層体
２５    上側透明電極
２６    下側透明電極
３０    吸収性偏光子
３２    接着層
３４    反射性吸収性偏光子
３６    接着層
３８    円偏光子
４０    第２の吸収性偏光子
４２    第１の１／４波長板
４４    第２の１／４波長板
４６    環境光
６０    ＴＮ反射性液晶ディスプレイセル
６１    前方基板
６２    後方基板
６３    密閉フレーム
６４    密閉容積
６５ａ  透明電極
６５ｂ  透明対電極
６００  ＶＡ反射性液晶ディスプレイセル
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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