JPH01501255A - 二重層ディスプレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 二重層ディスプレー 本発明は一般にディスプレーに関し、より詳細には液晶ディスプレーに関する。

目視ディスプレー装置は液晶を利用することがある。目視ディスプレーに使用す ることができる液晶の特性は液晶が完全に整合した状態すなわち電界オン状態で 光を通過し、また特に適切な染料と組合せた場合、比較的自由な状態すなわち電 界オフ状態で光を散乱したり吸収したりする能力である。を界を液晶に選択的に 印加して電界オフ状と電界オン状態とを切換えることができる。

液晶目視ディスプレーはあらゆる周囲光状態で表示符号と背景との優れたコント ラストおよび高い輝度を有するのが望ましい。

また、ディスプレーは前面のまぶしい光がないのが望ましい。

液晶材料としては、３種類、すなわち、コレスチリック状態、ネマチック状態お よびスメクチック状態のものがある０本発明は後述の好適な実施例ではネマチッ ク状態すなわち作動的にネマチック状態である液晶の使用に関する。「作動的に ネマチック状態」とは、外部電界の不存在下では、液晶の構造変形が嵩高作用、 例えば、非常に強い涙れ（コレスチリンク状態の材料の場合のように）または積 層化（スメクチック状態の材料の場合のように）によるのではなく、その境界で の液晶の配向によって行なわれることを意味している。かくして、例えば、捩れ 傾向を誘発するが、液晶材料の境界整合の作用を解消することができない対掌性 成分を含有する液晶材料が作動的にネマチック状態であると考えられる。１９８ ３年３月２１日にファーガソン（Ｆｅｒｇａｓｏｎ）の名義で出願され、マンチ ェスターＲ＆Ｄパートナーシップに譲渡された「カプセル化液晶および方法」と 称する米国特許出願第４７７２４２号（この開示は参照によって組入れられる） には、作動的にネマチック状態の液晶材料のより詳細な説明が示されている。ま た、ファーガソン名義で１９８４年３月６日発行され、マンチェスターＲ＆Ｄパ ートナーシップに譲渡された「カプセル化液晶および方法」と称する米国特許第 ４，４３５，０４７号（その開示も参照により組入れられる）も参照せよ。

この作動的にネマチック状態の液晶は液晶材料の空間を形成する収納媒体に収納 されている。ｉｉ電界オフ状態または液晶が変形状態すなわち無秩序に整合した 状態になる他の任意の状態では、液晶構造は弯曲形態（故に、曲線状に整合した 形態）に変形され、この場合、カプセル状空間にわたる液晶の空間平均配向は例 えば激しく弯曲され、また所定の入力の不存在下では、液晶の実質的な並列指向 性配向が存在しない。

好ましくは、作動的にネマチック状態の液晶は正の誘電異方性を有しており、ま た収納媒体の屈折率に実質的に一致する通常の屈折率を有している。かかる材料 は電界オフ状態すなわち比較的自由な状態ではそれに入射した光の散乱を引起す 、上記米国特許第４．４３５．０４７号に詳細に述べられているこの液晶はカプ セル化した作動的にネマチ７り状態の液晶材料またはネマチック状態の曲線状整 合１　（ＮＣＡＰ）液晶材料と称することもある。

しかしながら、本発明ばか必ずしもＮＣＡＰ構成液晶に限定するわけではない、 液晶材料の種々の種類、または所定の入力に応じて光を選択的に散乱したり、吸 収しあるいは透過したりする液晶材料の構成のいずれの場合にも本発明のいくつ かの実施例を用いることができる。

通常、液晶は、光学的および例えばネマチック液晶の場合、電気的に異方性であ る。光学的異方性は、液晶が無秩序整合状態にあるときに光の散乱によって、ま た液晶が秩序整合状態にあるときに液晶を通る光の透過によって証明される。

電界オフ状態で吸収によって可成りの減衰をもたらすが、電界オン状態で実質的 に透明である液晶材料では、多色染料が存在するのがよい。

光を散乱したり吸収したりする液晶の能力についての本発明に係るいずれの説明 も、液晶の散乱特性および最小の吸収特性に限定すべきではなく、多色染料が液 晶の光学特性に課する追加の特性を含むのはもちろんである。

本発明はディスプレーの改良、並びにディスプレーにおける液晶の光散乱および 吸収特性の利用に関する。また、本発明は、例えば比較的明るい背景で小型およ び大型両方のディスプレーに表示される比較的暗い符号すなわち情報を得るため に多色または二色染料とともにこのような材料および特性を使用することに関す る。

本発明の目的は比較的高い品質の光輝度およびコントラストを有するディスプレ ーを提供することである。

本発明のなお一層の目的はあらゆる光状態で優れたコントラストおよび高い輝度 を有する液晶ディスプレーを提供することである。

本発明の他の目的はまぶしい光が存在するような目視状態で液晶ディスプレーの 性能を向上させることである。

後でわかるように、ここに開示するディスプレー装置は第１液晶手段と、この第 １液晶手段から間隔をへだてた第２液晶手段とを備えているものである。第１液 晶手段と第２液晶手段との間には、光を透過しかつ反射するための手段を配置し である。

第１および第２ｆ＆、品手段は構造に一致する染料を含有する液晶材料と、収納 媒体手段とを備えている。収納媒体手段は液晶材料の変形整合を誘発し、この液 晶材料はかかる整合に応答して光を散乱しかつ吸収し、また所定の入力に応答し てかかる散乱および吸収の量を誘発する。

更らに、このディスプレーは背面光源を有するのがよい、この背面光源はディス プレーの見る方でない側に配置されている。

本発明の一面によれば、自動車の計器盤のような液晶ディスプレーは比較的暗い 背景で比較的明るいすなわち白い符号、情報などを生じることができる。暗い背 景は、液晶材料に入射した光を散乱しかつ吸収するような電界オフ状態で無秩序 に整合する液晶材料によって生じることができる。明るい符号は、例えば、電界 オン状態すなわち秩序整合状態にあり、従って実質的に光学的に透明である液晶 材料によって生じる。一液晶材料が電界オフ状態にあるとき、比較的暗い背景の みが現われる。液晶材料の所定部分が秩序整合すなわち電界オン状態にあるとき 、ディスプレーの視角内で観察者には暗い背景に対して非常に明るい符号が現わ れる。

以上の事は比較的低出力の要件および最小の液晶材料を使用して達成することが できる。

添付図面と関連して本発明のディスプレーを以下により詳細に説明する。

第１図は本発明によるディスプレー装置を示す概略側立面図である。

第２図は本発明のディスプレーの偏向器構成要素を示す概略図である。

第３図および第４図は夫々液晶構造が変形整合および並列整合状態にある場合の 一定量液晶と染料を収納媒体手段に含有する本発明に使用される液晶材料の概略 図である。

以下図面を参照して説明するが、図面全体にわたって同一構成要素には同一参照 番号を用いており、まず第１図を参照して説明する。

第１図は全体として参照番号ＩＯで示す液晶ディスプレー装置を示している。

ディスプレー１０は４つの主構成要素を有している。これらの構成要素は液晶セ ル１２．１４、偏向器１６および背面光源１８である。液晶セル】２はディスプ レー１ｏの見る方の側２５にある。背面光源１８は見る方でない側２７にある。

偏向器１６はセル１２とセル１４との間の空間に位置決めされている。

ディスプレーは更らにフレーム２０を備えているのがよい、このフレームは液晶 セルおよび偏向器を環境保護するプラスチック製ハウジングよりなるのがよい。

液晶セルは液晶材料２２を含有している０本発明による液晶材料の光学特性は所 定入力が液晶材料に印加されているかどうかにより決まり、特に光吸収特性は所 定入力の大きさの関数である。

所定入力は好ましくは電磁式のものであり、より詳細には、電界である。

第１図には、電界を液晶材料２２に選択的に印加するための回路２４の概略図が 示されている。かかる回路２４はバッテリのような電源２６、およびスイッチ２ ８を有している。変更例として、この電源は交流電源でもよい０回路２４は電気 リード３０．３１によりセル１２の液晶材料２２の両側面に位置決めされた電極 ３２．３３に接続され、また電気リード３４．３５によりセル１４の液晶材料の 両側面の電極３６．３７に接続されている。

電極３２．３３は実質的に光学的に透明であり、夫々光学的に透明の基質５２． ５３に形成されるのがよい、を極３６．３７は同一構成のものであるがよく、光 学的に透明の基質５６．５７に形成されるのがよい。

作動については、スイッチ２８が開いている場合、電界は液晶材料に印加されず 、このとき液晶材料はいわゆる電界オフすなわち消勢状態すなわちモードである 。スイッチ２８が閉じられている場合、電界が液晶材料に印加され、この液晶材 料はいわゆる電界オン状態すなわちモードになる。ディスプレーの作動特性は後 で更らに詳細に述べるように液晶材料２２の電界オンまたは電界オフ状態により 決まる。

液晶材料２２は好ましくは米国特許第４，４３５．０７４号に開示されている種 類（ＮＣＡＰ）のものである、詳細には、第３図に概略的に示すように、かかる 液晶材料２２は好ましくは収納媒体４４で形成された複数の空間４２に作動的ネ マチック状態の液晶４０で形成されている。液晶４０は好ましくは光学的に透明 であり、収納媒体も好ましくは光学的に透明である０図示の実施例では、好まし くは、液晶材料２２には、染料４６、例えば、多色染料または二色染料が混合さ れている。収納媒体４４は成る屈折率を有しており、液晶材料は複屈折性であっ て、光学的に異方性であり、また作動中、正の誘電異方性を有している。

各空間４２は離散していてもよいし、あるいは液晶４０は後述のように、液晶材 料を収納する多数のカプセル化包囲体を形成する傾向のあるラテックス媒体のよ うな収納媒体に収納されてもよい、この点に関して、液晶４０は収納空洞のほぼ 球形表面または曲線状表面に多少閉じ込められてもよい、しかしながら、このよ うな空洞は、例えば、１つまたはそれ以上のチャンネルすなわちｉ！ｌＲによっ て相互に連結されてもよい、液晶は好ましくは離散空間すなわち空洞および相互 連結通路の両方の中にある。かくして、夫々のカプセルの内部空間は１つまたは それ以上の相互連結通路を介して流体連通し得る０個々の未連結カプセルに関し ての本発明の面および特徴は１つまたはそれ以上の相互連結通路を有するカプセ ルの構成に適用することがわかった。

好ましくは、液晶は正の誘電異方性を有するネマチック状態の液晶である。ネマ チック状態の液晶は電界の存在下でカプセル壁部の形状番二対する合致または変 形を容易にする液体状特性を有している。他方、電界の存在下では、かかるネマ チック状態の材料はかかる電界に対して秩序整合に比較的容易に変化する。

液晶４０中の多色染料４６はこれに透過された光のいくらかを吸収し、かかる吸 収の度合は電界を液晶に印加するかどうかにより決まり、またかかる電界の大き さの関数である。好ましくは、電界オン状態での液晶のかかる吸収は入射光の透 過を最大にするためにゼロであるかあるいは出来るだけゼロに近い位であるべき である１例えば第３図および第４図に概略的に示し、上記特許で更らに詳細に説 明しているように、液晶４０が整合した後に、染料が整合する。従って、液晶構 造が変形整合状態にあるとき、染料は比較的大量の光の吸収を行う、ところが、 液晶４０が例えば第４図に示す液晶のように並列整合状態にあるとき、染料によ る光の吸収は最小になるｌ界の大きさが増減するにつれて、液晶材料の変形量は 変化し、これに応じて染料による吸収量も変化する。

電界オン作動では、第４図に示すように、液晶構造は全体として並列の整合をと るものと思われる。を界オン状態での液晶４０の通常の屈折率が収納媒体４４の 屈折率に一致するので、液晶材料２２は本質的に光学的透明になり、この液晶材 料に入射した光は液晶と収納媒体との界面で屈折しない、かかる電界オン作動中 、入射光は液晶セルの中を透過される。

第３図には、ディスプレーの電界オフ作動が示されている。液晶材料２２に入射 した光は屈折され、散乱され、そして吸収される。かかる散乱は、液晶４０の異 常屈折率が収納媒体４４の屈折率と異なるので行なわれる。光は染料により吸収 される。

液晶の屈折率（ΔＮ）は電界を液晶材料に印加するかどうかにより変わる。散乱 を避けて光透過を最大にする電界オン状態にあるときには、収納媒体４４の屈折 率と、液晶４０の通常の屈折率（を界を印加しであるときの屈折率）とは出来る だけ一致すべきである。しかしながら、液晶が電界オフ状態にあるときには、液 晶４０と収納媒体との境界では屈折率の差がある。

電界オフ状態では、収納媒体、より詳細には、その表面、例えば、液晶４０の空 間４２の各々を形成する収納媒体壁部の表面は自然の液晶構造を変形させて液晶 とこれらの表面との界面では液晶の特徴である異常屈折率（電界Ｅの不存在の場 合の屈折率）を著しく呈し、かかる異常屈折率は収納媒体の屈折率と異なる。従 って、時には、ＮＣＡＰ液晶と称するかかる変形整合状態にあるとき、液晶と収 納媒体との界面では屈折率の差があり、この差により屈折を引起し、かくして液 晶に入射した光を散乱させる。第３図は電界の不存在下での液晶構造のかかる変 形整合を示している。

液晶の通常の屈折率が異常屈折率よりも収納媒体の屈折率に近いかぎり、電界オ ン状態から電界オフ状態になるとき、またその逆のとき、散乱の変化が起る。

好ましくは、液晶セル１２．１４は両方とも高い感覚コントラスト比を有してい る。かかるコントラスト比は電界オフ状態での染料を含有する液晶４０の散乱特 性を高めることによって得ることができる。染料の特性もまたコントラスト比に 影響する。液晶の屈折率異方性（ΔＮ）を高めることや、収納媒体中の液晶の空 間の大きさを小さくすることによって、および／または薄い液晶セルを使用する ことによって電界オフ状態での高められた散乱が達成される。上記初めの手法に より大量散乱が生じ、２番目の手法により表面散乱が生じ、３番目の手法により 大量散乱と表面散乱の組合せが住じる。

好ましくは、高められた散乱はΔＮの高いすなわち複屈折の高い液晶を利用する ことにより達成される。この手法は他の２つの手法より優れている。というのは 、液晶の縮小空間および増大肉厚を有するセルにはより高い電圧を必要とするか らである。ΔＮの高い液晶を使用すると、電界オフ状態で吸収性および散乱性の 高い液晶セルが得られる。

電界オン状態での低ないし中間レベルの曇り度がその状態での光透過特性に著し くは影響せず、かくしてコントラスト比を著しく低下させないので、収納媒体の 屈折率を液晶の通常の屈折率に全く同じに合わせることは必要でない、但し、液 晶の通常の屈折率が収納媒体の屈折率に全く同じでないなら、およそ一致すると きに、最大のコントラストが生じる。

本発明によれば、電極３３．３７は、例えば、共通の電極表面を形成し、対向電 極３２．３６は液晶材料の所定部分に電界を印加するために選択的に付勢するこ とができる多数の電極部分を有するパターン電極よりなる０例えば、当業界で周 知のように、電極３２．３６は、種々の数値符号を表示するために各々を選択的 に付勢することができる７つの電気的に分離されたセグメントに分割されてもよ い、また、電極３２．３６は縦列および横列に配列された複数のドツトすなわち 絵画素よりなるドットマトリックス表示を形成するように構成されてもよい、横 列は縦列に行を介して並列の表示情報を受けることができる。

液晶材料２２は後に乾燥される、すなわち硬化される液晶と収納媒体とのエマル ジョンの形態で製造することができる、変更例として、これまで述べたように、 液晶材料は液晶を収納媒体に入れて個々に形成した複数のカプセルの形態をとっ てもよい。

液晶はネマチンク状態の液晶であるのがよく、一実施例では、収納媒体はポリビ ニルアルコール（ＰＶＡ）で形成される。他の実施例では、液晶は分散されるか 、あるいはラテックス収納媒体に閉じ込められる。いずれの実施例でも、液晶セ ル１２．１４の基質５２．５３および５６．５７は夫々、電極を形成するように インジウムすず酸化物（ＩＴＯ）で予め被覆さたポリエステルフィルム例えばマ イラー（Ｍｙｌａｒ）よりなるのがよい、好ましくは、このフィルムは９０〜５ ００オーム／ｄのインジウムすず酸化物（ＩＴＯ）層、最も好ましくは４５０± １５０オーム／ｄの１７０層で予め被覆されたものである。もちろん、本発明の 装置の電極を形成するのにＩＴＯ以外の材料を使用してもよい、インドレックス （Ｉｎｔｒｅｘ）として知られている予被覆Ｉ　ＴＯＷ極を有するマイラーはシ ーラシン・オン・シルマー（カルフォニア）社から購入することができる。この ような電極被覆フィルムは可撓性である。

好適な実施例では、ラテックス封入ＮＣＡＰ液晶を使用する。

ラテックス封入ＮＣＡＰ液晶は液晶をラテックス媒体に封入してなる。ラテック スは粒子の懸濁液である。これらの粒子は天然ゴムでも、合成ポリマーまたはコ ポリマーでもよい、このような粒子の！！！濁液を乾燥することによってラテッ クス媒体が形成される。

バールマンの名義で１９８５年２月２５日電８ｉｉ願され、「ラテックス封入Ｎ ＣＡＰ液晶組成物」と称する、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第７０ ５２０９号には、ラテックス封入ＮＣＡＰ液晶およびその製造方法のなお一層の 説明が示されており、この特許出願の開示はそれを参照することにより本明細書 に組入れられる。

ｍ、ｉ＊に述べると、ラテックス封入ＮＣＡＰ液晶はラテックス粒子の懸濁液と 、水相で予めエマルジョン化した液晶とを混合することによって形成することが できる。変更例として、液晶をエマルジョン化する前にすべての成分を混合して もよい。次いで、混合物を液晶セルの電極付き基質の１種に塗布すればよい、混 合物は乾燥すると、基質の電極被覆側に付着する。ラテックス粒子は乾燥すると 、液晶の粒子が中で分散したラテックス媒体を形成する。

ラテックス封入ＮＣＡＰ液晶を製造する特定の方法は、まず、１０３ｇのネオレ ス（Ｎｅｏｒｅｚ）　Ｒ−９６７および０．５ｇの界面活性剤イゲボール（Ｉｇ ｅｐｏｌ　ＣＯ６２０（ＧＡＦ　Ｃｏｒｐ、　（ＮＹ、ＮＹ）より市販されてい る）を含有する溶液に６８ｇの液晶Ｄ１０９／Ｅ６３（ＢＤＨＬｔｄ、（Ｐｏｏ ｌｅ、英国）により製造されている〕をエマルジョン化することを含む、溶液を 羽根により１５００ＲＰＭで混合しながら、液晶を連続的に添加する。液晶の粒 径が約１〜５ミクロンになると、１１０００ＲＰ以下でゆっくり混合しながら、 混合物が均一になるまで水２０ｇを添加する０次いで、ドクターブレードまたは 他の適当な手段を用いてこの材料を電極付き基質の上に流延すればよい。

ディスプレーの偏向器１６は第２閣により詳細に示されている。

この偏向器は部分光反射および部分光透過の機能を果し、光フィルタとしても働 く、偏向器１６は部分反射性で部分透過性の被覆体を有する光学的に透明のプラ スチック基質５０を有するのがよい、被覆体は銀またはアルミニウムの１層、例 えば、スパッタアルミニウム被覆体よりなるのがよい。

第２図に示すように、基質５０はゲインリフレクタ−として働くように形成され ている。光線６０で表わす入射光は光線６２として反射される。好適な実施例で は、偏向器はこれに見る方の側２５から入射した光の約８０％を反射し、見る方 でない側２７からの入射光の約２０％を透過する。ディスプレイの他の実施例で は、偏向器により光の異なる割合（パーセント）を透過しかつ反射することがで きる。

また、偏向器は全体として参照番号５８により示すように螢光色染料で選択的に スクリーン印刷してもよい、螢光染料は表示における絵画素用の色を生しること ができる着色パターンを形成する。螢光染料は、周波数の広い範囲にわたって光 を吸収し、次いでこの光を特定の色で放出することができるので、輝度を高める 。

偏向器１６と液晶セル１２．１４との間の夫々の間隔ｄ１およびｄはほぼ等しく 、好ましくは夫々、はぼＩＩＩＩ！および１ｍＩＩである。

しかしながら、この間隔は２５０＋＝ｓおよび２５０ｍｍ位に大きくてもよいし 、あるいは事実上接触するほどに接近していてもよい。

背面光源１８は、発散する光線７０が液晶セル１４に差向けられるように配置さ れる規準化螢光源、例えば、１つまたはそれ以上の螢光管よりなるのがよい、こ の光源は回路においてパンテリまたは他の電源８０、および光源を作動するため に選択的に開閉するスイッチ８２と接続されれている。背面光源の強さを変える には、可変抵抗または電位差計のような可変素子を設ければよい。

この背面光照明機構は前面のまぶしい光を解消したり、周囲の光がほとんどある いは全くないとき、例えば、夜間、表示の出現を高めたりするために利用される 。

本発明のディスプレー装置はあらゆる周囲照明状態で優れたコントラストおよび 踵皮を有する表示を生じるのに適用できる。この表示は夜間（１００フイートラ ンベルト（Ｐｉ）未満の非常に低い、あるいはゼロの周囲光）、明るい日光下（ １０００１より明るい周囲光）、および曇りの日または室内（１００〜１０００ Ｆ７！の周囲光）でも有効である。

夜間、ディスプレー１０は全く透過性のディスプレーとして働く、ディスプレー のコントラストおよび輝度は液晶セル１２．１４の性能の積によって定められる 。かくして、ディスプレーはＣＲ＋ｚ（セル１２のＣＲ）ＸＣＲ，、（セル１４ のＣＲ）に等しいコントラスト比（ＣＲ）を有する。ディスプレーの輝度例えば 、オン状態の絵画素の光の強さは背面光１８の強さ、液晶セル１２．１４の光透 過度（％Ｂ）の積（％１３＋ｔｘ％Ｂ１４）、および偏向器１６の透過性によっ て制御される。

明るい日光下では、ディスプレー１０は液晶セル１２および偏向器１６を備える 反射性ディスプレーとして働く、背面光源１８は切っておくのがよい、ディスプ レー１０のコントラストおよび輝度は液晶セル１２を通る入射光の複透過の積で ある。偏向器が入射光の８０％を反射するような実施例では、ディスプレー１０ のコントラスト比はＣＲ２１ｔであり、ディスプレーの輝度は％Ｂ”＋ｚＸ０． ８　（偏向器の反射率）である。

前述のように、偏向器はその通常の反射率に加えて、螢光色を利用することによ ってディスプレーの輝度を高めるように構成されており、パターン表面はゲイン リフレクタ−すなわち放散リフレクタ−として働く、ゲインリフレクタ−は一定 の視角すなわち円すい形でランベルトリフレクタ−以上に光利得をもたらすこと ができる。光利得はディスプレー１０の輝度の増大として現われる。従って、デ ィスプレー１０の実際の輝度は％Ｂ”ＸＱ、３ｘＱに等しい（Ｇはこの視角でＧ ＞１であるようなりフレフタ−の利得である）、リフレクタ−１０についての許 容可能な視角では、３〜６の利得を得ることができる。

曇りの日または室内では、ディスプレーは偏向性（部分反射性および部分ｉ３過 性）モードで機能する。この作動モードでは、背面光源１８はオンである。ディ スプレーのコントラストは透過性コントラストと反射性コントラストとの平均で ある。また、輝度は反射光と透過光との和である。

かくして、夜間では、光源１８からの光線７０で表わされる光は電界オン状態の 両液晶セルおよび偏向器を透過されて、見る方の側２５の目視者または観察機具 にとってディスプレー１０の視角内で観察できる表示を行う。

明るい日光下では、光線７４で表される入射光は、光線７６として示すように偏 向器によって反射された観察者７２により観察できる表示を生じるような電界オ ン作動では液晶セル１２を透過される。

曇りの日または室内では、反射光ｖＡ７６と、背面光源から偏向器を透過された 光線７０との和によって表示が生じる。

種々の作動モード用のこのような光源はディスプレーの視角内で見る方の側２５ の観察者７２に所定の数字、符号または他の情報を表示する０例えば、観察者７ ２には、付勢電極間の領域は非常に暗い背景に対して非常に明るく現われること ができる。付勢電極間に位置していない液晶材料は電界オフ状態にある。かくし て、その液晶材料は依然として入射光を散乱しかつ吸収して見る方の側および見 る方でない側の両方から非常に暗い出現を生じる。

本発明のディスプレーは車両用計器盤および制御盤としてのディスプレーに適合 できる。

本発明のいくつかの特定の実施例をここに詳細に説明したが、本発明はかかる実 施例にのみ限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲によってのみ限定 されるものである。

国際調査報告

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．第１液晶手段と、 該第１液晶手段から間隔をへだてている第２液晶手段と、上記第１液晶手段と第 ２液晶手段との間に配置され、光を透過しかつ反射するための手段とを備え、上 記第１および第２液晶手段は構造に一致する染料を含有する液晶材料と、この液 晶材料の変形整合を誘発するための収納媒体手段とを備えており、上記液晶材料 はかかる整合に応答して光を散乱しかつ吸収し、また所定の入力に応答してかか る散乱および吸収の量を誘発するようにしたことを特徴とするディスプレー装置 。
2. ２．上記第２液晶手段の見る方であい側に配置された背面光源を更らに備えてい ることを特徴とする請求項１記載のディスプレー装置。
3. ３．上記液晶は複屈折性であり、光の屈折および散乱を最小にするために、所定 の入力の存在下で上記収納媒体手段の屈折率に実質的に一致された通常の屈折率 を有し、また光の屈折および散乱を引起すために、かかる所定の入力の不存在下 で上記収納媒体手段の屈折率とは異なる異常屈折率を有することを特徴とする請 求項１記載のディスプレー装置。
4. ４．上記液晶手段にかかる所定の入力を印加するための入力手段を更らに備えて いることを特徴とする請求項３記載のディスプレー装置。
5. ５．上記入力手段は、上記第１および第２液晶手段各々の両表面に設けられ、上 記第１および第２液晶手段に電界を印加するための電極手段よりなることを特徴 とする請求項４記載のディスプレー装置。
6. ６．上記第１および第２液晶手段への電界の印加を行うために上記電極手段に電 気エネルギを供給するための回路手段を更らに備えていることを特徴とする請求 項５記載のディスプレー装置。
7. ７．上記染料は多色染料であることを特徴とする請求項１記載のディスプレー装 置。
8. ８．上記多色染料の構造は、上記液晶材料が変形整合状態にあるとき、光を吸収 するように作用できることを特徴とする請求項７記載のディスプレー装置。
9. ９．上記染料による吸収量を減小させるために上記液晶材料の全体として並列の 整合を行う傾向があるように上記液晶手段に電界を印加するための手段を更らに 備えていることを特徴とする請求項８記載のディスプレー装置。
10. １０．見る方の側に配置された第１液晶手段と、該第１液晶手段から間隔をへだ てている第２液晶手段とを備え、 上記第１および第２液晶手段は多色染料を含有する高複屈折性の作動的にネマチ ック状態の液晶と、この液晶および染料の複数の空間を収納するための収納媒体 手段とを備え、該収納媒体手段は染料が光吸収を高めるために液晶の自然の構造 を変形させるための表面手段を有しており、液晶はかかる光吸収の量を減少させ るために所定の入力に応答し、入射光を透過しかつ反射するための部分的に反射 性および部分的に透過性の偏向器手段を備え、該偏向器手段は上記第１液晶手段 と第２液晶手段との間に配置されており、見る方でない側には、背面光源を配置 したことを特徴とするディスプレー装置。
11. １１．上記背面光源は螢光源であることを特徴とする請求項１０記載の装置。
12. １２．上記偏向器手段はゲインリフレクターとして機能することを特徴とする請 求項１０記載の装置。
13. １３．上記偏向器手段は螢光色のパターンを有することを特徴とす５る請求項１ ０、１１又は１２記載の装置。
14. １４．上記偏向器手段はこれに上記第１液晶手段から入射した光の約８０％を反 射し、また上記第２液晶手段から入射した光の約２０％を透過することを特徴と する請求項１０記載の装置。
15. １５．背面光の強さを制御するための手段を更らに備えていること１０を特徴と する請求項１０記載の装置。
16. １６．上記第１および第２液晶手段は各々、それらの夫々の両表面に形成され、 上記第１および第２液晶手段に所定入力として電界を印加するための電極手段を 有しており、該電極手段は導電セグメントのパターンよりなることを特徴とする 請求項１０記載の装置。
17. １７．上記第１および第２液晶手段への電界の印加を行うための上記電極手段に 電気エネルギを供給するための回路手段を更らに備えていることを特徴とする請 求項１６記載の装置。
18. １８．非常に低いまたはゼロの周囲光下では、装置は透過性ディス２０プレーと して機能することを特徴とする請求項１０記載の装置。
19. １９．約１０００フイートランベルトより大きな周囲光にお）て、装置が反射型 表示装置ヒして機能するようになった請求項１８記載の装置。
20. ２０．約１００フィートランベルトと１０００フィートランベルトとの間の周囲 光下では、装置は偏向性ディスプレーとして機能することを特徴とする請求項１ ９記載の装置。