专利名称：液晶屏及用液晶屏的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液晶屏及用液晶屏的电子装置。
例如在手表上，在用针进行显示的模拟型表和进行液晶显示的数字型表上近年来添加了新型表，正如特公昭59-32755号公报等所公开的那样，甚至开发了在模拟型表的表面上叠加了液晶屏的双重显示表。如果采用这样的双重显示型表，则在模拟时间显示上叠加了可目视数字时间显示等信息。
现有技术多为下述情况液晶显示是黑色等亮度低的颜色，这时，若模拟字码盘不是白色或近白色那样的亮度大的颜色，则液晶屏的显示不能清楚地目视。因此，字码盘的设计受到限制。
因此，正如国际申请公报WO94／23331号公开的那样，开发了具有高分子分散型液晶层的显示元件。该液晶层在未加电场时是透明的，一加电场，便会使光散射或漫射。从而，加电场的光散射区看到白色或灰色，进行字码显示是可能的。因为该显示部分的颜色是白色或灰色，所以其本身不仅新颖，而且以亮度低的颜色、例如黑色、兰色、红色等对字码盘着色也是可能的，使得自由地设计字码盘成为可能。
在这里，在高分子分散型液晶层上加电场的区域，光入射方向的前方及后方使光散射。在应用该高分子分散型液晶层构成透光型液晶屏时，由于在光入射方向的前方的光散射(以下也称为前方散射光)目视者的眼睛可以看到，因此利用该前方散射光能够实现以白色或灰色的液晶显示。
可是，例如因手表等要求小型轻量化以及节能，所以大多不得不使用反射型液晶屏。这时，光入射方向的后方的光散射(以下也称为后方散射光)，目视者的眼睛能看到。另一方面，由于前方散射光趋向沿着光入射方向，目视者不能看到。
根据本发明者们的专心的研究，则可知在用该高分子分散型液晶层构成反射型液晶屏时，因为只用后方散射光，光量不足，所以如果不反射前方散射光，则不能恰当地进行以白色或灰色的液晶显示。表明在后方散射光的光量比前方散射光的光量还大时，这种状况才明显。
这里，在上述双层显示型表上，使前方散射光反射的构件只是配置在比液晶屏还要靠前的光入射方向的前方的字码盘。可是一旦降低字码盘的亮度，则从该字码盘的反射光不足，不能清楚地看见液晶层的显示。作为其对策，不外乎把字码盘作反射面，结果是字码盘的设计还要受到它的制约。
此外，如果采用在液晶屏的外部使前方散射光反射的结构，则前方散射光在液晶屏和字码盘之间的空间内散射，被字码盘反射返回的光受损失。
如果前方散射光在比产生后方散射光的液晶层还要远的位置上反射，则若视线对液晶屏的垂线倾斜，就会产生后方散射的图案和前方散射的图案的双重显示。
这种问题不限于双层显示型表，它已成为设计那些液晶层里面具有背景显示部的其它电子装置时的共同的课题。
本发明是考虑了上述情况做出的，其目的是提供能够扩展电子装置设计的范围、并且能够清楚地目视显示的液晶屏。
本发明的另一目的是提供能够扩展电子装置设计的范围，并且能够清楚地目视液晶屏显示的双层显示电子装置。
本发明的其它目的是提供能够降低双重显示的电子装置。
为了解决上述课题，本发明的液晶屏配备有配置在外部光入射侧、至少形成一个第1电极的第1基片，与前述第1基片对置配置、至少形成一个第2电极的第2基片，封入前述第1、第2基片对向面之间、根据前述第1、第2电极所加电压设定光透过状态和光散射状态的液晶层，配置在比前述液晶层还要向前的光入射方向的前方的至少1层的透明层，其特征为前述至少1层的透明层用与该透明层相接的光传输介质折射率不同的材料形成。
如果采用本发明，则在以第1、第2电极加了液晶阈值以上电压区(以下称为加电压区)的液晶层设定为光散射状态。其中，对光入射方向的前方散射光入射到透明层。该透明层具有与其相接的光传输介质不同的折射率。因此，前方散射光的一部分专为透过透明层的，另一部分由于透明层和光传输介质的界面上折射率不连续，在该界面上反射。从而，在液晶层加电压区产生的后方散射光和前方散射光一起为目视者的眼睛所看见，结果光散射度增大。因此，用白色或灰色等亮度高的颜色而且照度放大，能够进行液晶显示图案的显示。
另一方面，在未加电压区或者所加电压未达到液晶阈值的区域(以下称为未加电压区)，因为液晶层处于光透过状态，所以入射液晶屏的光透过液晶层、透明层等，使得该液晶屏的里面的背景图案的显示成为可能。该透射光的一部分也在透明层和光传输介质的界面上反射。可是，通过利用透明层界面上反射的前方散射光明亮地构成液晶显示图案的结果，该液晶显示图案和除其之外的背景图案之间的反差比增大。
这样一来，如果能够充分确保在透明层上反射的反射光，则在液晶屏的里面例如设置表的字码盘等的背景显示部时，即使该背景显示部的反射面的亮度低，也可能使液晶层的显示明显。
这里也考虑了在用该液晶屏制造例如上述双层显示型表时，在液晶屏和背景显示部之间配置透明层。或者也考虑在背景显示部上预先形成透明层。
作为组装为成品前的检查之一，在该种液晶屏整体状态对实际画像图案实施显示的目视检查。这时因为本发明的液晶屏备配有易见其画像图案的透明层，所以对液晶屏整体的目视检查确实能够实施显示的好坏判定。从而，在万一发生显示废品时，在把它组装入电子装置之前能够发现。
与此相对，正如列举的两比较例所示，作为成品才配置透明层的情况下，应在液晶屏整体只通过上述的后方散射光去显示画像图案，显示好坏的判定很困难。
采用本发明的液晶屏，因为前方散射光能够在液晶屏内配置的透明层反射，正如列举的两比较例所示那样，与在液晶屏外部反射的情况作比较，能够降低前方散射光的损失。
如果用本发明的液晶屏构成双层显示型电子装置，则能够降低双重显示。即根据本发明由于产生后方散射光的液晶层和使前方散射光反射的透明层接近，即使视线对液晶屏倾斜也难以产生双重显示。反之，在上述两比较例上，由于使前方散射光反射的透明层和液晶层之间的距离长，具有易双重显示的倾向。
如果采用本发明，因为使前方散射光反射，所以能够提高显示品质，其效果在前方散射光的光量比光入射方向相对的后方散射光的光量还大时更明显。
在这里，作为根据所加电压来设定光透过状态和散射状态的液晶层，可以列举含有液晶和高分子的高分子分散型液晶层。
用满足下述条件的材料能够至少形成1层透明层，即该透明层具有与其相接的光传输介质折射率不同的折射率。作为这样的透明材料可以列举玻璃、高分子膜、透明电极材料以及干涉膜等。一旦使用干涉膜，则也可能实现显示彩色化。
根据本发明，可使至少1层透明层与第2基片相接形成。作为其一例，可使至少1层的透明层的第1主面与第2基片的前述对置面的另一侧面相接形成。这样一来，由于透明层与液晶层近接，能够降低液晶显示图案双重显示。此外，这时与该透明层相接的光传输介质构成第2基片，而构成反射面的界面形成第1主面。这时透明层用与第2基片的折射率不同的材料形成。最好是，至少1层的透明层用比第2基片的折射率还大的材料形成。这个条件，例如在与至少1层的透明层的第1主面的另一侧的第2主面对空气层相接形成时有利。一旦设定在该条件之下，则在取第2基片的折射率为n0、取至少1层的透明层的折射率为n1、取空气层的折射率为n2时，关系n2＜n0＜n1成立。一旦采取了这样的措施，则第2基片和透明层之间的折射率差变大，就能够提高作为其界面的第1主面上的反射率。此外，作为透明层和空气层之间界面的第2主面也反射，透明层和空气层之间的折射率差变大，其结果也能够提高第2主面上的反射率。
至少1层的透明层最好用与形成第2电极的透明电极材料同一材料形成。因为在第2基片表面形成的第2电极和第2基片里面形成的透明层成为同一材料，所以能够用同一制造装置形成第2基片的两面的各层，生产能力提高的结果，能够降低液晶屏的价格。
作为至少1层的透明层以及第2电极的双方共同的材料，最好使用例如氧化锡。氧化锡(SnO2)对波长0．5μm的光的折射率为1．9。第2基片一般以SiO2为主要成分的玻璃(折射率为1．5左右)形成，考虑空气的折射率为1，则下述不等式，n2=1．0＜n0=1．5＜n1=1．9成立。而且，n1-n0=0．4，n2-n1=0．9，所以能够确保折射率差大。
在与第2基片的前述对置面的另一侧面上通过空气层形成至少1层的透明层也行。这时，与透明层相接的光传输介质形成空气层，在其界面上能够反射光。因此，透明层用与该空气层的折射率不同的材料形成。
至少1层透明层配置在液晶层和第2电极之间也行。这时，与透明层相接的光传输介质构成第2电极，在其界面上能够反射光。因此透明层用具有与第2电极的折射率不同的折射率的材料形成。
至少1层的透明层在第2电极和第2基片之间形成也行。这时，与透明层相接的光传输介质构成第2电极及第2基片，在其各界面可以反射光。因此，透明层用具有与第2电极及第2基片各折射率不同的折射率的材料形成。
至少1层的透明层在与液晶层对置的平面区域的一部分上形成也行。这样一来，与存在透明层的区域上能够反射前方散射光相反，不存在透明层的区域不能得到这样的效果。从而，就观者而言，在前者部分感觉显示的反差比大，而在后者部分感觉显示的反差比小。利用这点，可因显示位置而印象不同。
对至少1层的透明层，以具有不同折射率的各材料改变位置配置在与前述液晶层对置的同一平面区域上形成也行。这样一来，因为前方散射光的反射率因地点而改变，所以与上述情况同样，显示的印象不同。
多层的透明层也能叠层形成。这时如果相邻的透明层彼此用不同折射率的材料形成，则在透明层间的各界面上能使前方散射光反射。
更具体地说，第1层～第N(N≥2)层的前述透明层叠层形成，相邻的透明层可用彼此不同折射率的材料形成。
位于前述光入射方向的前段的前述第1层的透明层与前述第2基片的前述对置面的另一侧面相接形成，而前述第N层的透明层与空气层相接形成。
可以设定前述第1层～第N层的前述透明层的折射率，以便使其向着前述光入射方向变大。
这样一来，在透明层间的各界面上能够对前方散射光反射之外，由于能够确保第N层的透明层和空气层之间的折射率差变大，所以能够增加该界面上的反射率。
对于透明层多层叠层的构造，在与液晶层对置的区域内，透明层的叠层数能依位置而不同。这时也因为前方散射光的反射率因地点而改变，所以与上述情况相同，显示的印象不同。
本发明的电子装置配备有
配置在外部光入射侧的液晶屏和配置在对光入射方向而言前述液晶屏后段的背景显示部，前述液晶屏配备有配置在前述外部光入射侧、形成第1电极的第1基片；与前述第1基片对置、形成第2电极的第2基片；封入前述第1、第2基片的对置面之间、按照前述第1、第2电极所加电压设定在光透过状态和光散射状态，通过前述光透过状态可对前述背景显示部目视的液晶层；配置在比前述液晶层还要靠后的前述光入射方向后段的至少1层的透明层，其特征为前述至少1层的透明层用与该透明层相接的光传输介质折射率不同的材料形成。
用本发明的液晶屏及设置其里面的背景显示部构成电子装置。若采用该电子装置，则在上述液晶屏的液晶层设置为光散射状态的区域能够显示照度高的液晶显示图案，此外，在液晶层设置为光透过状态的区域能目视背景显示部。即一次目视多种不同的显示是可能的。
该背景显示部即使包含亮度低的光反射部，则因为前方散射光能够在透明层的界面上反射，所以液晶显示图案的照度也不会降低。
该背景显示部能够作成包含例如字码盘和指针元件的模拟型表，这时其效果为对字码盘的设计制约少。
在背景显示部以亮度低的颜色着色时，由于主要在夜间很难看见背景显示部，所以要设置对该背景显示部照明的照明装置。
该背景显示部不限于按照透过液晶屏的光进行显示的，也可以包含从背景光图案射出光的光射出部。这样的背景显示部由具有背光照明的背景像显示用液晶屏、或依靠电力供给的自发光LED(发光二极管)等自发光装置构成。这时即使在透过液晶屏的外部光量少的夜间等也能使背景显示部以明亮状态目视。
附图的简单说明图1是表示配备本发明第1实施例的液晶屏的双层显示型表的主要部分概要的侧视图。
图2是表示第1实施例的主要部分的正视图。
图3是表示本发明第1实施例液晶屏的剖面图。
图4是表示在第1实施例液晶屏内使用的透明层的光学膜厚和反射率关系的图。
图5是表示本发明第2实施例的液晶屏的剖面图。
图6是表示本发明第3实施例的液晶屏的剖面图。
图7是表示第3实施例一例的主要部分的正视图。
图8是表示第3实施例另一例的主要部分的正视图。
图9是表示本发明第4实施例的液晶屏的剖面图。
图10是表示本发明第5实施例的液晶屏的剖面图。
图11是表示本发明第6实施例的液晶屏的剖面图。
图12是表示本发明第7实施例的液晶屏的剖面图。
图13是表示本发明第8实施例的液晶屏的剖面图。
图14是表示本发明第9实施例的双层显示型表的剖面图。
图15是在图14给出的双层显示型表的分解装配的轴侧图。
以下参照
本发明的实施例。
第1实施例首先，图1是表示配备本发明第1实施例的液晶屏的双层显示型表(电子装置)的主要部分概要的侧视图。在该图上，该双层显示型表具有液晶屏1，该液晶屏面向视线方向，即外部光入射方向A，进行第1层显示。具有背景显示部2，该背景显示部在比该液晶屏1还要靠前的前述方向A的前方进行第2层显示。
液晶屏1具有液晶屏主体10、大体复盖液晶屏主体10整个表面的遮蔽紫外线膜20以及大体复盖液晶屏主体10整个里面的透明层21。关于液晶屏主体10后述。
配置在液晶屏1里面的背景显示部2用于模拟型表上。即背景显示部具有字码盘22、在其里侧配置了表的机壳23。在字码盘22的表面侧上配置了时针24、分针25、秒针26，这些表针24，25，26由配置在表壳23内的机件驱动。液晶屏主体10、字码盘22以及表壳23通过图中未画出的表框保持相互间平行。
如图2所示，在该双层显示型表上，一方面在液晶屏主体10以数字进行信息显示，另一方面通过背景显示部进行模拟时间显示。在图2中，星期显示[mo]及日月显示[12-24]是在液晶屏主体10上的数字显示。在字码盘22上形成刻度27，通过表针24，25，26进行模拟时间显示成为可能。作为液晶屏主体10的信息显示不限于星期显示、日月显示，也可以对时间、定时、跑表、闹钟等进行各种显示。
图3是表示放大液晶屏1的剖面图。液晶屏主体10配备有第1基片11，多个分段电极(第1电极)12，液晶层13，多个共用电极(第2电极)14以及第2基片15。第1基片11，第2基片15由透明材料形成，作为一例，可以由折射率为1．5的玻璃形成。多个分段电极12及共用电极14也由透明材料形成，多个共用电极14在第2基片15上沿一方向伸延，而多个分段电极12在第1基片11上沿着与上述一方向垂直的另一方向伸延。但是，也可以在第2基片上的大体为整个面上形成一个共用电极。而且第1基片11及第2基片15平行配置，以便能使多个分段电极12及共用电极14相互对置，在第1，第2基片之间封入液晶层13。最好第1，第2基片之间隙为3～20μm。
第1基片11及第2基片15的端缘之间用密封材料28封住以防止液晶层13的漏泄。此外，在第1基片11及第2基片15的各对置面上进行定向处理。如果第1基片11的表面，即相对观者的表面侧的面上进行无反射处理或者进行不目眩处理，则可以大大提高目视性。
在液晶屏主体10上用的液晶层13是高分子定向分散型，不加电压区透明，而在加电压区使光散射或漫射。即一旦在分段电极12和公用电极14之间加了液晶阈值以上的电压，则使用者看到白色乃至灰色，因此可以目视图2所示的星期显示[mo]及日月显示[12-24]。
液晶层13的制造方法如下所示。首先，把高分子或高分子先驱体和液晶相溶的混合液封入第1，第2基片11，15之间。其次使液晶和高分子相分离。因此，在液晶层13的内部，使液晶和高分子彼此定向。作为定向状态，在液晶中高分子既可成为粒子或粒子结合体分散的，也可以形成凝胶状态网目状的。此外，在高分子中液晶可以呈液滴状分散的定向状态。
作为上述高分子先驱体除了使用联苯甲基丙烯酸盐之类的甲基丙烯酸盐之外，也可以使用丙烯酸盐，其它的乙烯化合物，环氧化合物一类的光或电子束聚合性化合物，环氧化合物一类热聚合性化合物。关于光或电子束聚合物化合物经合适波长的光或电子束照射，与液晶相分离。而关于热聚合性化合物，加热到适当的温度，与液晶进行相分离。
此外，作为高分子可用乙基纤维素一类热可塑性高分子。这时，在加热状态下与液晶相溶后，如果冷却则能引起相分离。
在液晶成分中也可以混入手性成分，因此光更加散射，可以更容易目视液晶中的显示。作为手性成分，有使液晶定向的力就能满足，在本实施例中能够使用一般的手性成分。
作为一例，取90重量％的液晶主成分(商品名「BL007」メルク公司制)，3％重量的手性成分(商品名「CB15」，メルク公司制)，7重量％的高分子先驱体(联苯异丁烯酸盐)混合，并把该混合液封入基片11，15之间。接着在该混合液上照射紫外线，使液晶和高分子在相互定向状态下进行相分离。这样一来，就形成了液晶层13。制造的液晶屏驱动电压为5V左右，即使用现有技术的IC(集成电路)也能充分驱动。
作为液晶，在使用电介质各向异性正的时候，最好对第1、第2基片11，15的各对置面作水平定向处理。此外，在使用电介质各向异性负的液晶时，最好对第1、第2基片11，15的各对置面作垂直定向处理。
在该液晶屏主体10，液晶层13不加电压时是透明的，一加电压则使光散射。从而，一旦在分段电极12和共用电极层14之间加上电压，如图2所示，在两者之间的部分，使用者看到着色，因此，能够目视上述显示。不加电压的部分是透明的，能够透视由字码盘22及表针24，25，26表示的模拟显示。
上述着色的显示色是白色或灰色(但不意味着使本发明限定白色)，为了看白色或灰色的液晶显示显眼，最好字码盘22用黑、深兰、深红等亮度低的颜色。
或者最好字码盘22是反射性的。这时，通过反射光能使液晶显示部分的散射放大，因此，在液晶上的显示部分和其它部分间产生反差(对比度)，使显示更显眼，尤其是对字码盘22作镜面加工则更合适。
如图3所示，在液晶屏主体10的第2基片15的里面，直接粘合1层的透明层21。
就具有该透明层的液晶屏1的显示原理给予说明。首先，说明在分段电极12及共用电极14之间的液晶层13加上电压时的情况。
这时，从箭头A方向入射的光在加电压区的液晶层13上散射。如图3所示，该散射光包含在光入射方向A的前方的前方散射光B和光入射方向A的后方的后方散射光C。尤其在上述液晶层13上，本发明们进行分析可知，有前方散射光B的光量还要比后方散射光C多的倾向。
后方散射光C通过第1基片11及紫外线遮蔽膜20，目视者的眼睛能直接看到，前方散射光B只要不被其反射而返回，则目视者的眼睛就看不到。
在本实施例，为了使该光量多的前方散射光反射，设置了透明层21。具体地说，前方散射光B的一部分透过透明层21，而其余部分在第2基片15和透明层21的界面反射，返回表面侧。此外，透过透明层21的前方散射光B的一部分向空气方向行进，而其余部分在透明层21和空气的界面上反射，返回表面侧。通过这样反射的前方散射光B，目视者看到的在液晶层13上的光的散射度增加，由液晶屏实施的显示变得更加明亮，能很清楚地目视它。
因此如果从透明层21的反射光很充足，则即使字码盘22的亮度低，也能使液晶层13的显示很显眼，能清楚地目视。
至于在设置1层该透明层21的结构，最好透明层21的折射率比第2基片的折射率大。即最好满足下述式1-1的关系，并最好满足式1-2。
n0＜n1(式1-1)n2＜n0＜n1(式1-2)式中，n0表示第2基片15的折射率，n1表示透明层21的折射率。n0表示空气的折射率(其值为1)。
通常，第2基片15的折射率n0和其里侧的透明层21的折射率n1相差越大，则从表面侧入射的光在第2基片15和透明层21的界面有越多的反射，能更明亮地照射由光散射型液晶屏实现的显示。透明层21的折射率n1和其里侧空气层的折射率n2相差越大，则从表面侧入射的光，在透明层21和里侧的空气层之间的界面有越多的反射，能更明亮地照射由光散射型液晶屏13实施的显示。而且，对由里侧空气层入射的光在折射率大的透明层21和折射率小的第2基片15的界面反射变小，因此更明亮地照射由光散射型液晶层13实施的显示也是可能的。
相反，一旦透明层21的折射率还比第2基片15的折射率小，则透明层21及其里侧空气层的折射率相差变小，从表面侧入射的光在透明层21和空气层的界面反射效果变小。此外，对从里侧空气层入射的光，在折射率小的透明层21和折射率大的第2基片15的界面反射增大。
但是，即使增大透明层21的折射率，由透明层21的光学膜厚n1d1与光波长的关系，反射也未必增加，关于这一点参照图4及式2，3予以说明。
n1·d1=(2m+1)λ／4(式2)n1·d1=(m+1)λ／2 (式3)如图4所示，式2的关系或与其相近的关系成立时，反射率增加，而式3的关系或与其相近的关系成立时，反射率增加的作用小。式中n1是透明层21的折射率，d1是透明层21的厚度，λ是光的波长，m是0以上的整数(0，1，2，…)。
如上所述，作为满足透明层21的折射率比第2基片15的折射率高的关系的第2基片15和透明层21的组合可列举如下(1)如果第2基片15用通常的SiO2作主成分的玻璃(折射率1．5)形成，则作为透明层21的原料可用NdF3(折射率1．6)，CeF3(折射率1．63)，PbF3(折射率1．75)，ZnS(折射率2．3)，CdS(折射率2．5(0．6μm))，ZnSe(折射率2．57(0．6μm))，ZnTe(折射率2．8)，Sb2S3(折射率3．0)，PbTe(折射率5．6(5．0μm)，Si(折射率3．4(3．0μm))，Ge(折射率4．4(2．0μm))，SnO2(折射率1．9)，SiO折射率2．0(0．7μm))，Al2O3(折射率1．6)，MgO(折射率1．7)，ThO2(折射率1．86)，La2O3(折射率1．9)，CeO2(折射率2．2)，ZrO2(折射率2)，Ta2O5(折射率2．1)，TiO2(折射率1．9)，PbO(折射率2．6)，ITO(折射率1．8)等。此外在折射率后括弧内写的数字为测量折射率的波长，未写的情形表示在0．55μm波长下测量的折射率。
(2)若第2基片15由兰宝石(Al2O3(折射率1．6))形成，则作为透明层21的原料可选用以上原料中折射率大于1．6的。
利用上述式2及式3的关系，特定波长的光主要向表面侧反射，而想在整个波长范围在表面侧反射光也是可能的。
此外，也可以用同一材料形成第2电极14和透明层21，前者在第2基片15表面形成，而后者在第2基片15的里面形成。这样一来，因为能够用同一成膜装置实施第2基片15的表里侧的层形成，所以提高了生产率。这时，因为第2电极必须用透明材料形成，所以透明层21也应该用透明电极材料形成。作为该透明电极材料，能用氧化锡(SnO2)，ITO(铟·锡·氧化物)等。其中尤以氧化锡好。其理由是氧化锡比ITO等其它透明电极材料的折射率大，从而能够确保第2基片15及空气层之间各自大的折射率差。
透明层21不一定与第2基片15相接配置，也可以在第2基片15和透明层21之间形成空气层。这时，与透明层21相接的光传输介质为空气层，可以在其界面反射光。为此，可以用与该空气层的折射率不同的材料形成透明层21。
第2实施例对图5所示的本发明的第2实施例的液晶屏1，在透明层21的下方进一步设置透明层21a，21b，21c，各透明层21，21a，21b，21c相互间直接贴合。这时，各透明层的折射率最好与其相接的其它透明层或第2基片15的折射率不同。
这样一来，用上述式1那样单纯的理论关系分析是困难的，但是依靠各透明层的折射率组合顺序，透明层相互之间各界面上的反射反复进行，能更加清楚地照射由液晶层13实施的显示。
第3实施例图6表示本发明第3实施例的液晶屏1。对第1实施例的液晶屏1，透明层21设置在第2基片15里面的大体整个面上，而在本实施例，在第2基片15里面的一部分与透明层对置贴合。
在该结构，就与透明层21和第2基片15重叠部分对置的液晶屏13的显示部分而言，能获得可以更加清楚地照射液晶层13的效果。与此相对，就与未形成透明层21的区域对置的液晶层13的显示部分而言，不能获得该效果。因此，就观者而言，感觉前者的部分显示的反差强，而后者的部分反差弱。利用这一点，随显示位置不同可能得到的印象不同。
图7是使用图6液晶屏1的表的主要部分正视图。图6所示的透明层21的侧端缘29位于图7的星期显示部的周围。具体地讲，在图7显示[mo]的星期显示部分是未与透明层21对置的部分，而显示[12-24]的日月显示部分是与透明层对置的部分。与星期显示比较，日月显示能清楚地目视。使这样的显示丰富多彩。
图8表示与图6的液晶屏1对应的另一例。在图8，与图7相反，显示[mo]的星期显示部分是与透明层21对置的部分，而显示[12-24]的日月显示部分是与透明层21对置的部分。与日月显示相比，能清楚地目视星期显示。
第4实施例图9表示本发明第4实施例的液晶屏1。就第4实施例的液晶屏1而言，把透明层21对置在第2基片15里面的一部分并且贴合，而另一部分与透明层31对置贴合。透明层21和31的折射率彼此不同，即在本实施例，在同一平面上配置了由折射率互不相同的原料构成的透明层21，31。
在本实施例，与折射率大的透明层对置的液晶层13的显示部分印象可能与折射率小的透明层对置的液晶层13的显示部分印象不同。从而，如图7或图8所示，可能实现丰富多彩的显示。
第5实施例图10表示本发明第5实施例的液晶屏1。在第5实施例的液晶屏1上与图5第2实施例同样，多个透明层21，21a，21b叠层设置。而且，透明层21a只对其它透明层21，21b的一部分对置，并与其贴合。同图的标号29表示透明层21a的侧端缘，与图7及图8的侧端缘29对应。
在本实施例，与透明层21，21a，21b三层对置的液晶层13的显示部分和只与透明层21， 21b二层对置的液晶层13的显示部分的印象能够不同。这样一来，也能如图7或图8那样，可实现丰富多彩的显示。透明层数不限于图示，如图示的透明层21a那样，较小形成哪个透明层是任意的。
即使在这样设置多个透明层的情况下，与图9所示的第3实施例同样，也可以在同一平面上配置由折射率互不相同的原料构成的透明层。
第6实施例图11表示本发明第6实施例的液晶屏1。在第6实施例的液晶屏1上，在高分子定向分散的光散射型的液晶层13和第2基片15之间配置透明层41。在这里，第2基片15上设置间隔，形成多个共用电极14。为此，如图11所示，在存在共用电极14的部分，透明层41复盖多个共用电极层14形成。在不存在共用电极14的部分，透明层41在第2基片15上形成。而且，该透明层41用绝缘材料形成，以防止相邻的共用电极14之间短路。
为制造该液晶屏1，预先在第2基片15及共用电极14的表面上形成透明层41，由此与第1基片11和第2基片15连接。
这里在第6实施例中，透明层41的材料取用Al2O3(折射率1．6)，共用电极14的材料用SnO2(折射率1．9)，第2基片15的材料用SiO2(折射率1．5左右)。
如果采用这样的结构，则由表面侧入射并透过透明层41的透射光如下所示被反射。即前述透射光的一部分在透明层41和多个共用电极13的界面，多个共用电极14和第2基片15的界面以及透明层41和第2基片15的界面分别被反射，返回表面侧。此外，透过第2基片15的光的一部分向空气行进，而其余部分在第2基片15和空气的界面被反射，返回表面侧。
在这里因为要确保高的开口率，所以使第2基片15上形成的多个共用电极14的占有面积比未形成共用电极14的总面积还要大。从而，在第6实施例，多个共用电极14和第2基片15的界面总面积比透明层41和第2基片15的界面总面积还大。
因此，在第6实施例，在共用电极14和第2基片15之间大的界面上的折射率差(1．9-1．5=0．4)增大了，提高了该界面上的反射率。由于能够确保透明层41和多个共用电极14的界面总面积大，所以在这里能够期待反射也充分。从而，可以选择在透明层41和多个共用电极14的界面其折射率差增加的材料。
通过这样反射的光照射由光散射型的液晶层13实施的显示，能清楚地目视该显示。
作为其变形方案的例子，可以把共用电极14设置在第1基片11的里侧，也可以把分段电极12设置在第2基片15的表面侧。这时，透明层41希望用绝缘材料形成。如果这时用导电材料制造透明层41，则应该与分段电极12相接的透明层1和共用电极14之间产生电场，成为不能与分段电极12的配置对应进行显示的诱因。
第7实施例图12表示本发明第7实施例的液晶屏1。在第7实施例的液晶屏1，在第2基片15的表面侧形成绝缘性的透明层41，接着在其上形成共用电极14。其它均与图11的第6实施例相同。
在该第7实施例，透明层41的材料取用TiO2(折射率1．9)，共用电极14的材料取用ITO(折射率1．8)，第2基片15的材料取用SiO2(折射率1．5左右)。
如果采用这样的结构，从表面侧入射，透过透明层41的透射光如下述所示反射。即前述透射光的一部分在透明层41和多个共用电极13的界面以及透明层41和第2基片15的界面分别反射，返回表面侧。此外，透过第2基片15的光的一部分向空气方向行进，其余部分在第2基片15和空气的界面反射，继续返回表面侧。
用第7实施例能确保最大的反射面是透明层41和第2基片15的界面，在本实施例，确保该界面的大的折射率差(1．9-1．5=0．4)。
通过这样反射的光照射由光散射型的液晶层13实施的显示，能清楚地目视它。
作为变形方案的例子，共用电极设置在第1基片11的里侧面，也可以把分段电极12设置在第2基片15的表侧面。这时也希望透明层41用绝缘材料形成。
不过，在上述第6，7实施例，由于更加提高了第2基片15和空气的界面的反射率，比较理想的是第2基片的折射率比透明层14及空气的折射率更大。从而，为了上述式1-1的关系成立，符号n0，n1如下所示定义，即式1-1中的n0是透明层41的折射率，n1是第2基片15的折射率。而且，设n1为第2基片15的折射率，d1为第2基片15的厚度，参照图4及式2，3，所说明的关系可以成立。
这样一来，观者能看到的液晶层13的散射进一步放大。从而，能更清楚地目视由光散射型液晶层13实施的显示。
在第2基片15用以一般SiO2作主要成分的玻璃(折射率1．5)形成时，满足这个条件的透明层41的原料数目少，而如果第2基片15由Al2O3(折射率1．6)形成，则作为透明层41可以用SiO2。
第8实施例图13表示本发明第8实施例的液晶屏1。在第8实施例的液晶屏1，在透明层41的表面侧层叠与其折射率不同的透明层41a。
如果采用它，则用上述式1-1那样单纯的理论关系分析是困难的，但是按照各透明层的折射率组合的顺序，在透明层41，41a，共用电极14，第2基片15的各界面反复反射，有可能更明亮地照射由光散射型液晶层13实施的显示。如果可以不阻碍在分段电极12及共用电极层14之间的电场产生，则透明层的数目是任意的。
在第6到第8实施例，与图6的第3实施例一样，也部分地设置透明层，与图9的第4实施例一样，在同一平面设置折射率不同的透明层，如图10的第5实施例那样，考虑使透明层部分地对置以改变显示印象因位置而有所不同。
第9实施例其次，就用上述第1～第8实施例的液晶屏1的双层显示型表的具体构造参照图14及图15予以说明。
该液晶屏1由环状的屏外框51和嵌入屏外框51内部紧固的环状的屏止动构件52夹持，由这些液晶屏1，屏外框51及屏止动构件52构成屏单元50。
在模拟机构外壳23上安装了向侧方向伸出的旋钮53。外壳23安装在树脂制电路罩47内。电路罩47的里侧贴装电路基底48，接着在48的里侧贴合金属制的电路压板49。
在电路压板49的缘部，如图15所示形成四个竖钩54，这些竖钩54向上方弯曲。另一方面，在屏外框51的外周上与四个竖钩54对置的四个位置上向外侧突出设置了系合片55。而且通过把系合片55分别嵌入到竖钩54内，使屏单元50安装在电路押板49内，电路罩47以及电路基底48夹持在上述两者之间。
如图15所示，在屏外框51的外周面，相隔90°的角度间隔，在四个位置设置了条沟59。四条沟59沿屏外框51的轴线方向形成，在各条沟59的中央突出设置系合片55。
在电路罩47内设置了图中未示出的电池收容部。该电池的一接线端子连接到金属制的电路押板49上，另一端子连接到在电路基底48上形成的电路末端上。由电路压板49和电路基底48上形成的电路对上述模拟机构提供电力。
此外，在电路基底48上也形成向液晶屏1提供电力的电路。标号56表示连接液晶屏1和电路基底48上的电路的斑马条纹连接板。如图15所示，斑马条纹连接板56设置三块。如图14所示该斑马条纹连接板56支撑在电路罩47的定位孔57上，贯通设置在屏外框51和屏止动构件52之间的通孔58。该斑马条纹连接板56是薄板状，以绝缘弹性体作为主体，分散形成导电体以便在预定位置上构成几个导电通路。依靠这些导电通路，使电路基底48上的电路末端和液晶屏1的末端连接。
以上说明的表内部构造被外装兼保护用的上盖3、下盖4、里盖5及表面侧的保护玻璃6罩住，只有旋钮53的操作部为方便操作而露出在外。
如图15所示，液晶屏1的第1基片11及第2基片15形成为八角形，叠合。第1基片11比第2基片15稍大形成，两者叠合时如图所示，表面侧的基片11部分地突出于第2基片15之外。这样一来，设置了三个突出伸延部11a。在伸延部11a的里侧形成液晶屏1的接线端子，这些接线端子应该与斑马条纹连接板56的导电通路连接。
另一方面，屏止动构件52的内侧轮廓如图15所示呈圆环状，它也是用树脂形成的。屏止动构件52的外侧轮廓52b为与八角形相近似的形状，以便嵌入到屏外框51内。
在该双层显示型表组装时，液晶屏1组装入屏单元50内。这里液晶屏1的结构为在液晶屏主体10的表面贴合紫外线遮蔽膜，在里面贴合透明层21，取决于材料的性质，这些紫外线遮蔽膜20或透明层21非常容易损伤。不过通过作为屏单元50处理，能够防止这类不良情况。
因为液晶屏1夹持在屏外框51和屏止动构件52之间，因此，例如把屏单元50直接载置在操作台上，屏1也能够支持在略离开桌面的位置上。这样一来也能减少屏1的损伤。
其它变更方案例由于在液晶层13上以白色或灰色看到的信息显眼，所以除如上述所示地对字码盘22作镜面加工之外，也可以在字码盘22上通过蒸发等设置高折射率的透明层。这时也可以层叠多个透明层。这时字码盘22也可以作成黑色等亮度低的颜色。
本发明的双层显示电子装置不限于如上述实施例所示配备有由字码盘22、表针24、25、26显示的模拟式显示装置。例如，作为设置在液晶屏1里侧的背景显示部也可以是通过液晶屏1的液晶层处于透过状态的区域，能够透视背景的。作为该背景显示部也可以是描绘了文字、绘画等标志的附有构图的盘面等。或者作为背景显示部也可以是进行第二层液晶显示的另外的液晶屏而设置在进行第一层液晶显示的液晶屏1的里面侧。用于第二层液晶显示的液晶屏也可以是配备背光照明的透过型，或反射型。如果把背景显示部作成背光照射式的液晶屏，则能够把背光照明的光导向其前面侧的第一层液晶屏1。或者在液晶屏1和里侧背景显示部之间设置照明用光源。也可以从液晶屏里侧发光。通过从第一层液晶屏1里侧来的光不仅不妨碍用液晶屏显示，而且可以更清楚地目视。在从第一层液晶屏1的里侧发光的情况下，为了不影响透过液晶屏1的光量，目视其里侧的背景显示。此外，背景显示部也可以应用自发光的LED等自发光元件构成。
该双层显示型电子装置不限于表，除了台式电子计算机、电子笔记本、无线传呼装置等便携式电子装置之外，也可以作为必须双层显示的各种电子装置利用。
实施例的液晶屏1的电极驱动方式是静态方式，而本发明不限于此，也可以采用单纯的矩阵方式，多路传送方式，TFT(薄膜晶体管)方式。
权利要求
1．一种液晶屏，其特征在于，配备有配置在外部光入射侧、至少形成一个第1电极的第1基片，与所述第1电极对置配置、至少形成一个第2电极的第2基片，封入所述第1、第2基片的对置面之间、根据所述第1、第2电极所加电压设定在光透过状态及光散射状态的液晶层，以及配置在比所述液晶层还向后的光入射方向后段上的至少1层的透明层；所述至少1层的透明层用与该透明层相接的光传输介质折射率不同的材料形成。
2．根据权利要求1所述的液晶屏，其特征为所述液晶层具有以下特性，即在设定在所述光散射状态时在所述光入射方向的前方光散射的光量比在所述光入射方向的后方光散射的光量大。
3．根据权利要求2所述的液晶屏，其特征为所述液晶层是含有液晶和高分子的高分子分散型液晶层。
4．根据权利要求1到3的任意一项所述的液晶屏，其特征为所述至少1层的透明层可以从玻璃、高分子膜、透明电极材料及干涉膜中选择任一种材料形成。
5．根据权利要求1到4的任意一项所述的液晶屏，其特征为所述至少1层的透明层与所述第2基片相接形成。
6．根据权利要求5所述的液晶屏，其特征为所述至少1层的透明层的第1主面与所述第2基片的所述对置面的另一侧面相接形成，用与所述第2基片折射率不同的材料形成。
7．根据权利要求6所述的液晶屏，其特征为所述至少1层的透明层用比所述第2基片折射率还大的材料形成。
8．根据权利要求7所述的液晶屏，其特征为在所述至少1层的透明层的第1主面相反侧的第2主面与空气层相接形成；设所述第2基片折射率为n0，所述至少1层的透明层的折射率为n1，所述空气层的折射率为n2，则n2＜n0＜n1的关系成立。
9．根据权利要求6到8的任意一项所述的液晶屏，其特征为所述第2电极是透明电极；所述至少1层的透明层由与形成所述第2电极的透明电极材料同一材料形成。
10．根据权利要求9所述的液晶屏，其特征为所述至少1层的透明层及所述第2电极由氧化锡或ITO(铟·锡·氧化物)形成。
11．根据权利要求1到4任何一项所述的液晶屏，其特征为所述至少1层的透明层在所述第2基片的所述对置面的另一侧面通过空气层形成，所述至少1层的透明层由与所述空气层的折射率不同的材料形成。
12．根据权利要求1到4的任意一项所述的液晶屏，其特征为所述至少1层的透明层配置在所述液晶层和所述第2电极之间，用具有与所述第2电极折射率不同的折射率的材料形成。
13．根据权利要求1到4的任意一项所述的液晶屏，其特征为所述至少1层的透明层在所述第2电极和所述第2基片之间形成，用具有与所述第2电极及所述基片的各折射率不同的折射率的材料形成。
14．根据权利要求1到13的任意一项所述的液晶屏，其特征为所述至少1层的透明层在与所述液晶层对置的平面区域的一部分上形成。
15．根据权利要求1到13的任意一项所述的液晶屏，其特征为所述至少1层的透明层在与所述液晶层对置的同一平面区域内，使具有不同折射率的不同材料改变位置配置形成。
16．根据权利要求1到13的任意一项所述的液晶屏，其特征为多层的所述透明层叠层形成，邻接的透明层彼此用不同折射率的材料形成。
17．根据权利要求1所述的液晶屏，其特征为第1层～第N(N≥2)层的所述透明层叠层形成，邻接的透明层彼此用不同折射率的材料形成；位于所述光入射方向前段的所述第1层的透明层与所述第2基片的所述对置面的反向侧面相接形成，所述第N层的透明层与空气层相接形成；设定所述第1层～第N层的所述透明层的折射率，以使其向所述光入射方向变大。
18．根据权利要求16或17所述的液晶屏，其特征为在与所述液晶层对置的区域内，所述透明层的叠层数因位置而异。
19．一种电子装置，其特征为，配备有配置在外部光入射侧的液晶屏和配置在相对于光入射方向而言所述液晶屏后段的背景显示部；所述液晶屏配备有配置在所述外部光入射侧，至少形成一个第1电极的第1基片，配置在与所述第1基片相对处、至少形成一个第2电极的第2基片，封入在所述第1、第2基片之间、根据对所述第1、第2电极所加电压设定为光透过状态和光散射状态、通过所述光透过状态能目视所述背景显示部的液晶层，以及配置在比所述液晶层还要向后的所述光入射方向的后段至少1层的透明层；所述至少1层的透明层用与该透明层相接的光传输介质的折射率不同的材料形成。
20．根据权利要求19所述的电子装置，其特征为所述背景显示部包含亮度低的光反射部。
21．根据权利要求19或20所述的电子装置，其特征为所述背景显示部是包含字码盘和指针元件的模拟型表。
22．根据权利要求19到21的任意一项所述的电子装置，其特征为配备有照明背景显示部的照明单元。
23．根据权利要求19所述的电子装置，其特征为所述背景显示部包含射出背景光图案的光射出部。
24．根据权利要求23所述的电子装置，其特征为所述光射出部是具有背光照明的背景像显示用液晶屏。
25．根据权利要求23所述的电子装置，其特征为所述光射出部包含依靠电力供给自发光的元件。
全文摘要
具有液晶屏(1)和位于里面侧的背景显示部(2)的双层显示型的电子装置。液晶屏(1)具有由第1基片(11)和第2基片(15)之间封入液晶层(13)构成的液晶屏主体(10)。液晶层(13)根据加在其上的电场设定光透过状态和光散射状态。该液晶屏(1)在第2基片(15)的里面有透明层(21)。设该透明层(21)的折射率为n
文档编号G02F1/13GK1206473SQ97191522
公开日1999年1月27日 申请日期1997年9月2日 优先权日1997年9月2日
发明者神宫启至, 宫崎贵史, 金森皇文, 奥原健一, 牧羽英典 申请人:精工爱普生株式会社