JP3773472B2 - 両面ディスプレイ型液晶表示装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、さらに詳細には、一つの光源から出力される光線が上側表示モジュールおよび下側表示モジュールの動作に同時に寄与できるようにすることによって、光源の不要な増加を最小にし、光源の追加配置に伴う製品の重量増加、厚さ増加、組立性低下などの問題点を一挙に解決できるようにした両面ディスプレイ型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現代社会の情報化に伴って情報表示装置の一つである液晶表示装置の重要性も益々増大しつつある現状にある。
【０００３】
かかる液晶表示装置は、他の情報表示装置、例えばＣＲＴ、ＰＤＰなどとは異なり、小型、軽量、低電力消費などの多くの特長を持っているため、最近ではノートブックコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ＴＶ、移動通信端末機などの情報処理デバイスで広範囲に活用されている。
【０００４】
図１に示すように、通常の情報処理デバイス、例えば移動通信端末機に採用される従来の技術による両面ディスプレイ型液晶表示装置２０は、一般的に、導光板２３と、この導光板２３の上・下面に各々配置される上側表示モジュール２１及び下側表示モジュール２２と、前記の上側表示モジュール２１及び下側表示モジュール２２を駆動させるための各種回路部品が実装される印刷回路基板２５との組合せからなる。
【０００５】
このとき、導光板２３の側方には複数の光源チップ２４が配置され、これと別途に導光板２３の底部には光源シート２６が配置される。この場合、導光板２３の側方に配置された光源チップ２４は、専ら上側表示モジュール２１側に光線を供給する役割を担い、導光板２３の底部に配置された光源シート２６は、専ら下側表示モジュール２２側に光線を供給する役割を担う。
【０００６】
また、図１に示すように、導光板２３の底部には反射シート２７がさらに配置され、この反射シート２７は光源チップ２４から入射する光線を前記上側表示モジュール２１側に逆反射させることによって、当該光線が上側表示モジュール２１の反対側に漏洩するという問題点を解決している。通常、前記反射シート２７は上側表示モジュール２１側の集光率を極大化させるために、１００％に近い反射率を保持するのが一般的である。
【０００７】
前記反射シート２７とともに、導光板２３の底部には多数個の反射ドット(図示せず)がさらに配置されるところ、これら反射ドットは、“光源チップ２４から入射する光線”、“反射シート２７から反射される光線”などを上側表示モジュール２１側に散乱、反射させることによって、上側表示モジュール２１側の集光効果をさらに向上させる。通常、これら従来の反射ドットは約２０μｍ以上のサイズを保っている。
【０００８】
かかる構造を有する両面ディスプレイ型液晶表示装置において、上側表示モジュール２１は光源チップ２４から出力される光線を導光板２３を介して受光し、この光線を用いて情報処理デバイスの主要情報を、例えばカラーで表示し、下側表示モジュール２２は光源シート２６から出力される光線を直接受光し、この光線を用いて情報処理デバイスの簡単な補助情報を、例えば黒白で表示する。
【０００９】
しかし、かかる従来の技術による両面ディスプレイ型液晶表示装置は多方面で様々な問題点を抱えている。
【００１０】
まず、前述の如く、従来の技術による両面ディスプレイ型液晶表示装置で、上側表示モジュール２１と下側表示モジュール２２は、例えば光源チップ２４、光源シート２６などの如く互いに異なる光源を使用しているところ、当然、液晶表示装置の全体的な厚さ、重量などが各光源の占有領域だけ増加してしまい、一定水準以上の品質を保持できなくなる。
【００１１】
前述のように上側表示モジュール２１と下側表示モジュール２２が互いに異なる光源を使用する場合、各光源を駆動させるための別途の駆動部品、例えばインバータを備えなければならず、したがって、液晶表示装置の全体的な厚さ、重量が増加する以外に、組立自体が極めて複雑になるという問題点も生じる。
【００１２】
一方、上述の如く、上側表示モジュール２１は、光源チップ２４から出力される光線を用いて情報処理デバイスの主要情報を、場合によってはカラーで表示するようになるところ、このようなカラー表示モード環境の下において、自分の正常な動作を保つために黒白表示モードに比べて約１０倍以上の明るい光線が必要とされる。
【００１３】
しかし、従来の上側表示モジュール２１の明るさの環境に寄与する光源チップ２４は、ただ反射ドットだけを利用して光線の明るさ増大を図っているため、それら反射ドット自体の品質が画期的に改善されない限り、カラー表示モードで要求される明るさに充分に対処できず、従来の液晶表示装置は一定水準以上の表示品質を保持できなくなる。
【００１４】
しかも、従来の光源チップは導光板２３の片方にのみ位置するのが一般であって、従来の液晶表示装置構造において光源チップ２４の反対側の上側表示モジュール２１のコーナ部は、光源チップ２４側に比べて暗い状態を示し、上側表示モジュールの全体的な光の均一度が低下する深刻な問題点を誘発してきた。
【００１５】
こうした問題点は導光板２３の両側に光源チップを配置することによって解決できるものの、それに伴って製品の単価が大幅に上昇することは勿論、液晶表示装置の全体的な厚さおよび重量などが光源チップの追加占有領域だけ増加することになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、一つの光源から出力される光線が上側表示モジュールおよび下側表示モジュールの動作に同時に寄与できる部品環境を構築することによって、光源の不要な増加を最小にし、追加光源の配置による製品の重量増加、厚さ増加、組立性低下などの問題点を一挙に解決することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、従来の反射ドットに比べて向上された光散乱誘導機能を有する別途の構造物を形成することによって、光源の明るさ増加を極大化し、カラー表示モードにおいて対処すべき問題、光の均一度の問題などを一挙に解決することにある。
【００１８】
また、本発明のさらに他の目的は、後述する詳細な説明と添付図面に基づいてさらに明確に説明する。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明では、一連の互いに異なる情報を表示するために両面に配置された上側表示モジュール及び下側表示モジュールと；この上側表示モジュール及び下側表示モジュールの各々に一定の大きさの光線を一括供給する複数の両面共用光源と；上・下部各面に前記の上側表示モジュール及び下側表示モジュールを装着した状態で、両面共用光源の側方に離隔配置され、両面共用光源から放射された光線を上側表示モジュール及び下側表示モジュール側へと両面にガイドする導光板と；前記導光板および下側表示モジュールとの間に介在し、両面共用光源から放射された光線を散乱させて上側表示モジュール側に反射させる散乱フィルムと；導光板および下側表示モジュールとの間に介在し、両面共用光源から放射された光線の一部を上側表示モジュール側に反射させるとともに、光線の残り一部を下側表示モジュール側に透過させる反射／透過兼用シートとの組合せからなる両面ディスプレイ型液晶表示装置を開示する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明による両面ディスプレイ型液晶表示装置をさらに詳細に説明する。
【００２１】
図２に示すように、本発明による両面ディスプレイ型液晶表示装置１０は、一般に、複数の両面共用光源６、これら両面共用光源６の側方に離隔配置される導光板３、この導光板３の上・下面に各々配置される上側表示モジュール１及び下側表示モジュール２、前記の上側表示モジュール１及び下側表示モジュール２を駆動させるための各種回路部品が実装される印刷回路基板７などの組合せからなる。この場合、導光板３はその上・下部各面に前記の上側表示モジュール１及び下側表示モジュール２を装着した構造となる。
【００２２】
このとき、前記両面共用光源６は上側表示モジュール１及び下側表示モジュール２の各々に一定の大きさの光線を一括供給する役割をし、導光板３は前記両面共用光源６から放射された光線を上側表示モジュール１及び下側表示モジュール２側へと両面にガイドする役割を遂行する。
【００２３】
この状態で、上側表示モジュール１に両面共用光源６から出力される光線中の一部が導光板３を介して伝達されると、前記上側表示モジュール１はこの光線を用いて、例えば自分の属する情報処理デバイスの主要情報を表示し、下側表示モジュール２は、両面共用光源６から出力される光線のうち導光板３の後面に漏洩される残り一部を受光し、この光線を用いて、例えば自分の属する情報処理デバイスの簡単な補助情報を表示する。
【００２４】
このとき、上側表示モジュール１または下側表示モジュール２の一部に一連のカラーフィルタ(図示せず)が備えられる場合、当該表示モジュールは自分に付与された情報をカラーで表示することができる。
【００２５】
通常、上側表示モジュール１は情報処理デバイスの主要情報を表示するため、カラーフィルタを備えて一連のカラーモードで実施され、下側表示モジュール２は情報処理デバイスの簡単な補助情報だけを表示するため、高価のカラーフィルタを装着せずに黒白モードで実施される。勿論、必要に応じて上側表示モジュール１と下側表示モジュール２のカラー実施モードをお互いに取り替えてもよい。
【００２６】
このように、上側表示モジュール１または下側表示モジュール２のうちいずれか一つがカラーモードで実施される場合、両面共用光源６から放射される光線はカラー具現に有利な白色光をなす。
【００２７】
また、図２に示すように、上述した導光板３の一面、例えば導光板３の下側表示モジュール２側の一面には前記両面共用光源６から放射された光線の一部、例えば光線の９０％程度を上側表示モジュール１に反射させるとともに、当該光線の残り一部、例えば光線の１０％程度を下側表示モジュール２側に透過させる反射／透過兼用シート５が配置される。
【００２８】
かかる反射／透過兼用シート５の作用によって、上側表示モジュール１および下側表示モジュール２は、従来のような別途の専用光源無しに、ただ両面共用光源６を共有するだけで一連の情報表示過程を正常に行えるようになる。
【００２９】
つまり、従来は、導光板の下部に配置されていた反射シートが上側表示モジュール側への集光率を極大化させるために１００％に近い反射率を保持したため、メインの光源から出力される光線は上側表示モジュール側にのみ反射されるだけであって、下側表示モジュール側には透過させられなかった。このため、下側表示モジュールは、例えば光源シートのような別途の光源を備えなければならず、結果として最終完成品の重量増加、厚さ増加、組立性低下などの問題をもたらしてきた。
【００３０】
しかし、本発明では、従来の反射シートに代えて反射／透過兼用シート５が配置され、この反射／透過兼用シート５が、前述の如く、両面共用光源６から放射された光線の一部、例えば光線の９０％程度を上側表示モジュール１側に反射させるとともに、当該光線の残り一部、例えば光線の１０％程度を下側表示モジュール２側に透過させる機能を有するため、両面共用光源６から放射される光線は上側表示モジュール１および下側表示モジュール２の両方ともに広範囲に伝達される。したがって、下側表示モジュール２は、従来のような別途の光源が無くても、それに与えられた一連の情報表示過程を正常に行うことができる。
【００３１】
このように構成される本発明によれば、一つの光源から出力される光線が上側表示モジュール１および下側表示モジュール２の動作に同時に寄与できる部品環境が構築されるため、光源の不要な追加配置が最小となり、最終完成品の重量増加、厚さ増加、組立性低下などを防止することができる。
【００３２】
しかし、従来の反射シートは光源から出力される光線を１００％近く上側表示モジュール側に反射させたが、本発明の反射／透過兼用シート５は両面共用光源６から放射される光線を９０％程度しか上側表示モジュール１側に反射できず、上側表示モジュール１には必然的に従来より少ない量の光線が放射されることになる。
【００３３】
そこで、本発明では、前記問題点を解決するために、図３に示すように、導光板３の下側表示モジュール２側の一面に両面共用光源６から放射された光線を幅広く散乱させて前記上側表示モジュール１側に反射させる散乱フィルム４をさらに配置し、上側表示モジュール１側への光線不足量を適宜補強している。
【００３４】
また、散乱フィルム４の一面には両面共用光源６から放射された光線を線状に散乱させるための複数の散乱ライン４ａが、例えば散乱フィルム４の表面に沿ってランダム(Random)または規則的に配置される。
【００３５】
これら散乱ライン４ａは、従来の反射ドットとは異なり、０．５μｍ〜５．５μｍ程度の微細な線幅で突出して長く延びたマウント構造(Mount structure)を形成するため、両面共用光源６から出力される光線を従来の反射ドットに比べてより多く、より遠く、より均一に上側表示モジュール１に散乱および反射させることができる。したがって、たとえ反射／透過兼用シート５の影響によって上側表示モジュール１に少ない量の光線が供給されても、その不足分が散乱フィルム４の作用によって補償され、前記上側表示モジュール１は、それに与えられた情報表示過程を正常に行うことができる。
【００３６】
ここで、前記散乱ライン４ａは、図３のように不規則な曲線形状をなすこともでき、規則的な直線形状をなすこともでき、不規則な曲線と規則的な直線が混合された形状をなしてもよい。
【００３７】
また、散乱ラインは、上側表示モジュール１の表示面での光の均一度を補償するために、例えば光源６側では低密度(Low-density)に配置され、光源６から遠ざかるほど高密度(High density)に配置される構造としてもよい。したがって、前記散乱ライン４ａの形状、配置構造などは状況によって多様に変形可能である。
【００３８】
すなわち、本発明の散乱フィルム４は、上側表示モジュールへの光線補償作用以外に、両面共用光源６との連係過程を通じて上側表示モジュール１の明るさ環境を改善させ、上側表示モジュール１での光の均一度を保持することにも寄与する。
【００３９】
上述の如く、本発明の散乱フィルム４に形成された散乱ライン４ａは、従来の反射ドットとは異なり、０．５μｍ〜５．５μｍ程度の微細な線幅で突出されて長く延びたマウント構造となっているため、両面共用光源６から出力される光線を従来の反射ドットに比べてより多く、より遠く、より均一に上側表示モジュール１側に散乱および反射させる機能をする。したがって、これら散乱ライン４ａの配置によって、反射ドットだけを利用してきた従来の技術に比べて、上側表示モジュール１に供給される光線の明るさが大幅に増加される。
【００４０】
また、両面共用光源６は、前記散乱フィルム４を利用して上側表示モジュール１側に供給される光線の明るさおよび均一度を増加させ、カラー表示モードで要求される明るさおよび光の均一度に適宜対処することができる。
【００４１】
このとき、前記散乱フィルム４は、一連のインサート・モールディング方式(Insert molding process)によって導光板３の一面に軽く載置されてもよく、一連のプレス・モールディング方式(Press molding process)によって導光板３の一面に強く一体で付着されてもよい。かかる散乱フィルム４の装着方式も状況によって多様に変形可能である。
【００４２】
また、図３に示すように、導光板３の一面、例えば前記反射／透過兼用シート５、散乱フィルム４の配置面には一連の装着溝３ａがさらに配置される。
【００４３】
この装着溝３ａは、反射／透過兼用シート５、散乱フィルム４などの機構的装着構造を安定的に補強することによって、当該反射／透過兼用シート５、散乱フィルム４などが外部から加えられる衝撃にも正常な配置構造を長期間保持できるようにする。
【００４４】
一方、図４に示すように、導光板３の上側表示モジュール１側の一面には、前記両面共用光源６から放射された光線を上側表示モジュール１側に拡散させるための多層、例えば１層〜３層の透明拡散シート８をさらに配置することができる。
【００４５】
この場合、各透明拡散シート８は自分の表面に形成された微細な粒状(Grain)を用いて、例えば両面共用光源６から出力される光線を上側表示モジュール１側に幅広く散乱よび拡散させることができ、その結果、上側表示モジュール１は、たとえ少ない量の光線が供給されてもその不足分を前記散乱フィルム４とともに透明拡散シート８の作用によって補い、自分に与えられた情報表示過程を正常に行うことができる。
【００４６】
また、図５に示すように、導光板３の下側表示モジュール２側の一面、例えば反射／透過兼用シート５の一面には両面共用光源６から放射された光線をカラー化するための透明カラー導入フィルム９がさらに配置されることができる。
【００４７】
前述したように、本発明の上側表示モジュール１は両面共用光源６から出力される光線中の一部を導光板３を介して受光し、この光線を用いて自分の属した情報処理デバイスの主要情報を、例えばカラーで表示するところ、このカラー表示モードで両面共用光源６は、通常、カラー具現に有利な白色の光線を放射する。
【００４８】
このとき、本発明の下側表示モジュール２も、前述のように両面共用光源６を上側表示モジュール１と共有していることから上側表示モジュール１と同様に白色の光線が伝達されるため、別途の装置、例えば高価なカラーフィルタを備えない限り一連の情報を黒白でしか表示できなくなる。
【００４９】
この問題点を解決するために、本発明では、上述の如く、導光板の下側表示モジュール２側の一面に透明カラー導入フィルム９をさらに配置している。これにより、両面共用光源６から放射された光線が透明カラー導入フィルム９を通過すると同時に当該カラー導入フィルム９の色相によりカラー化されるため、下側表示モジュール２は、白色の光線が伝達されるにもかかわらず、一連の情報をカラー化された色相で表示できるようになる。
【００５０】
前記透明カラー導入フィルム９は、前記散乱フィルム４のように、例えばインサートモールディング方式によって導光板３の一面に軽く載置されてもよく、一連の印刷方式によって下側表示モジュール２の本体に直接印刷されてもよい。したがって、かかる透明カラー導入フィルムの配置方式は状況によって多様に変形可能である。
【００５１】
一方、図６に示すように、本発明の他の実施例によれば、前記散乱ライン４ａを、散乱フィルム４の媒介なしで導光板３の下側表示モジュール２側の一面に直接成形することもできる。
【００５２】
勿論、この場合も、散乱ライン４ａは、従来の反射ドットとは異なり０．５μｍ〜５．５μｍ程度の微細な線幅で突出されて長く延びたマウント構造をなすため、両面共用光源６から出力される光線を従来の反射ドットに比べてより多く、より遠く、より均一に上側表示モジュール側に散乱・反射させることができ、その結果、上側表示モジュール１は、反射ドットだけを利用してきた従来技術に比べて、それに供給される光線の明るさを大幅に増加させることができる。
【００５３】
つまり、本発明の他の実施例においても、前記散乱ライン４ａの作用によって、両面共用光源６から上側表示モジュール１側に供給される光線の明るさおよび均一度を増加させられるため、カラー表示モードで要求される明るさ、光の均一度を十分満足させることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上の如く、本発明では、一つの光源から出力される光線が上側表示モジュールおよび下側表示モジュールの動作に同時に寄与できる部品環境を構築することによって、光源の不要な増加を最小にし、追加光源の配置による製品の重量増加、厚さ増加、組立性低下などの問題点を一挙に解決することができる。
【００５５】
また、本発明では、従来の反射ドットに比べて向上された光散乱誘導機能を有する別途の構造物、例えば複数の散乱ラインを形成することによって、光源の明るさ増加を極大化し、製品のカラー表示モードにおける問題および光の均一度問題などを一挙に解決することができる。
【００５６】
したがって、本発明は、バックライトユニットを必要とする電子機器、例えばノートブックコンピュータ、デスクトップ型コンピュータ、移動通信端末機、電子計算機、デジタルカメラなどで全般的に有用な効果を奏する。
【００５７】
また、以上では本発明の特定の実施例を挙げて説明したが、当業者によって本発明の多様な変形実施が可能なことは言うもでもない。
【００５８】
したがって、変形された実施例は、本発明の技術的思想や範囲と異なるように理解すべきでなく、前述した特許請求の範囲によって限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による両面ディスプレイ型液晶表示装置を示す図である。
【図２】本発明による両面ディスプレイ型液晶表示装置を示す図である。
【図３】図２の導光板を裏返して示した図である。
【図４】本発明の他の実施例による両面ディスプレイ型液晶表示装置を示す図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例による導光板を裏返して示した図である。
【図６】本発明の第４実施例による導光板を裏返して示した図である。
【符号の説明】
１ 上側表示モジュール
２ 下側表示モジュール
３ 導光板
４ 散乱フィルム
５ 反射／透過兼用シート
６ 両面共用光源
７ 印刷回路基板
８ 透明拡散シート
９ 透明カラー導入フィルム
１０ 両面ディスプレイ型液晶表示装置

Claims (5)

  1. 一連の互いに異なる情報を表示するために両面に配置された、上側表示モジュール及び下側表示モジュールと；
    前記の上側表示モジュール及び下側表示モジュールの各々に一定の大きさの光線を一括供給する複数の両面共用光源と；
    上・下部各面に前記の上側表示モジュール及び下側表示モジュールを装着した状態で、
    前記両面共用光源の側方に離隔配置され、前記両面共用光源から放射された光線を前記の上側表示モジュール側及び下側表示モジュール側へと両面にガイドする導光板と；
    前記導光板および下側表示モジュールとの間に介在し、前記両面共用光源から放射された光線を散乱させて前記上側表示モジュール側に反射させる散乱フィルムであって、当該散乱フィルムの一面には前記両面共用光源から放射された光線を前記上側表示モジュールに向けて線状に散乱させるための複数の散乱ラインが配置された散乱フィルムと；
    前記導光板および下側表示モジュールとの間に介在し、前記両面共用光源から放射された光線の一部を前記上側表示モジュール側に反射させるとともに、前記光線の残り一部を前記下側表示モジュール側に透過させる反射／透過兼用シートと；
    前記導光板の上側表示モジュール側の一面に配置され、一定方向の粒状を備えた上、前記両面共用光源から放射された光線を前記上側表示モジュール側に拡散させる多層の透明拡散シートと；を含むことを特徴とする両面ディスプレイ型液晶表示装置。
  2. 前記導光板の下側表示モジュール側の一面には、前記両面共用光源から放射された光線をカラー化するための透明カラー導入フィルムがさらに配置されることを特徴とする請求項１記載の両面ディスプレイ型液晶表示装置。
  3. 前記導光板の一面には、前記散乱フィルムおよび反射／透過兼用シートを装着するための装着溝がさらに配置されることを特徴とする請求項１記載の両面ディスプレイ型液晶表示装置。
  4. 前記散乱フィルムは前記導光板の一面に一体で付着形成されることを特徴とする請求項１記載の両面ディスプレイ型液晶表示装置。
  5. 前記散乱ラインは０．５μｍ〜５．５μｍの線幅を保持することを特徴とする請求項１記載の両面ディスプレイ型液晶表示装置。
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