[发明专利]多层单元、电子终端以及多层单元的介质填充方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多层单元、电子终端以及多层单元的介质填充方法，尤其涉及一种将液晶等介质填充到多层液晶单元的各层中的技术。

背景技术

近年来，即使无电源也能够保持显示而且可电改写的电子纸张的技术领域正急速地发展起来。电子纸张以即使切断电源也能够存储显示的超低耗电且无眼疲劳的反射型显示且纸一样具有可挠性的柔软的薄型显示器作为目标。

而且，各企业、大学等研究机构不断对电子纸张进行开发。作为期待着电子纸张的应用市场，提出了多样的应用形式，即，以电子书(电子书籍)为首，电子报纸及电子海报，还有移动终端的辅助显示器及IC卡显示部。

因而，作为电子纸张的显示方式，对如下方式进行开发，即，使带电粒子在空气中及液体中移动的电泳方式、使双色区分的带电粒子旋转的旋转球方式或者利用了液晶层的干涉反射的具有双稳定性的选择反射型胆甾相液晶方式等。

在这样的各种方式中，在彩色显示中有压倒性优势的方式是胆甾相液晶方式。除了胆甾相液晶方式以外，由于对每个像素都应设置分别涂上3种颜色的彩色滤光器，因此不用说亮度最大也不过是相当于原亮度的十分之三的大致三分之一的亮度。相对于此，胆甾相液晶方式通过液晶的干涉来反射颜色，因此仅通过层叠就能够显示彩色，因此具有能够获得百分之五十左右亮度的优点。

如此地，作为电子纸张最具潜力的胆甾相液晶能够半永久性地保持(存储性)显示，并且具有鲜艳的彩色显示、高对比度以及高清晰度的优异特征，通过层叠呈现R(红色)、G(绿色)以及B(蓝色)各反射颜色的显示层，能够鲜艳地显示全彩色。

从而，由于胆甾相液晶是具有存储性的液晶，因此能够进行廉价的纯粹的矩阵驱动，例如也能够较容易地实现A4尺寸以上的大型化。而且，胆甾相液晶仅在更新(重写图像)显示内容时耗电，若结束图像的改写，则即使全部断开电源也能够原样保持图像。

此外，在本说明书中，虽然将R、G、B三层的胆甾相液晶层叠为多层结构的可全彩色显示的电子纸张作为例子进行了说明，但是本发明的多层单元(显示元件)不仅限于这种电子纸张，能够广泛地应用于具有如下结构的多层单元，即，分别向电化学光电池等多个层(即，2层以上)填充介质的结构。

首先，对作为应用本发明的显示元件的一例的胆甾相液晶的驱动例进行说明。

图1A及图1B是用于说明胆甾相液晶的取向状态的图，图1A表示平面状态，图1B表示焦锥状态。

胆甾相液晶在无电场的情况下，能够具有处于平面状态以及焦锥状态的稳定的2种状态。

即，如图1A所示，在平面状态下，入射光被液晶反射，因此人眼能够看到该反射光。而且，如图1B所示在焦锥状态下，入射光通过液晶。而且，在液晶层以外另外设置光吸收层，能够使液晶在焦锥状态下表示黑色。

在此，在平面状态下，与液晶分子的螺距对应的波长的光被反射，若将液晶的平均折射率设定为n、螺距设定为P，则反射最强的波长λ表示成λ＝n·p。此外，反射频带Δλ随着液晶的折射率各向异性Δn变大而变大。

图2A、图2B以及图2C是表示用于驱动胆甾相液晶的电压特性(时间与电压之间的关系)的图，其表示施加于液晶的电场与各垂直状态、焦锥状态以及平面状态的变化的情况。在此，将垂直状态设定为H、焦锥状态设定为FC，而且将平面状态设定为P。

首先，若对胆甾相液晶施加强电场，则液晶分子的螺旋结构完全被解开，全部分子成为朝向电场方向的垂直状态H。

如图2B所示，若自垂直状态H极快地将电场变为零，则液晶的螺旋轴变得垂直于电极，成为选择性地反射对应螺距的光的平面状态P。

另一方面，如图2A所示，在形成勉强解开液晶分子的螺旋轴程度的弱电场之后除去了电场的情况下，或者如图2C所示，在施加强电场从而缓慢地除去电场的情况下，液晶的螺旋轴变得与电极平行，成为可使入射光透过的焦锥状态FC。

而且，若施加强度中间强度的电场并将其极快地除去，则平面状态P和胆甾相状态FC的液晶混合，从而能够显示中间色(demitint)。

如此地，胆甾相液晶具有双稳定性，能够利用该现象显示信息。

图3是表示胆甾相液晶的反射率特性(电压与反射率之间的关系)的图，并且集中表示参照图2A～图2C进行说明的胆甾相液晶的电压响应能力。