JP3871590B2 - 液晶表示装置及びそれを搭載した端末機器 - 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、特に携帯電話機、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の端末機器に搭載される液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より携帯電話機、ＰＨＳ、携帯情報端末（ＰＤＡ）等の端末機器において、メイン表示液晶パネル１１７とサブ（背面）表示液晶パネル１２１とを搭載した製品がある。図１２は、メイン表示液晶パネル１１７とサブ表示液晶パネル１２１からなる液晶表示装置１１０の側断面図である。基板１１１を挟んでメイン表示液晶パネル１１７側の液晶ユニット１１２と、サブ表示液晶パネル１２１側の液晶ユニット１１３とが別々に構成されている。メイン側の液晶ユニット１１２は、基板１１１の上面にメイン液晶用光源１１４、メイン液晶用導光板１１５、メイン液晶用光学フィルタ１１６、メイン表示液晶パネル１１７から構成される。一方、サブ側の液晶ユニットもメイン側と同様の構成となっている。
【０００３】
また、特開平１０−９０６７８号公報には、液晶表示面を表裏の両面に有した液晶表示装置が開示されている。光源に冷陰極管を用いたバックライトユニットの導光板に対して、液晶パネルを両面に貼り合わせた構成により、両液晶パネルの表示を可能としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２の構成では、光源１１４、１１８と導光板１１５、１１９からなるバックライトユニットが液晶パネル毎に必要であり、製品の小型化・薄型化の妨げとなる。更に、２つの光源１１４、１１８を要することにより、同時点灯時の消費電力も大きくなる。
【０００５】
また、特開平１０−９０６７８号公報の液晶表示装置においては、導光板の両面にそのまま液晶パネルを貼り合わせているため、両面同時表示の場合に反対側の液晶パネルのドットのＯＮ／ＯＦＦにより、バックライト光の透過／反射が生じ、バックライト光が斑として見える。即ち、互いの液晶表示が影として反対側の液晶表示に影響を及ぼし、表示不良の原因となる。また、互いの液晶パネルの軸方向については記載されていないため、２枚の液晶パネルの軸方向が同じ場合、その軸方向の光しか有効に使用できない。従って、表示を明るくするためにバックライトの光量を上げる必要があり、消費電力の増大に繋がる。
【０００６】
本発明は、１つの光源及び導光板を用いて小型化・薄型化を実現するとともに、光源の光を効率よく利用し、かつ反対側の液晶パネルの表示の影響を受けない両面表示可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の液晶表示装置は、光源及び導光板からなり、該導光板の両面方向に光を照射するバックライトユニットと、前記導光板の両面に対称に配置され、前記導光板に近い順に、第１の透明基板、第１の偏光板、第１の液晶材、第１の偏光板の軸方向を曲げた第２の偏光板、第２の透明基板、第２の液晶材、第３の透明基板、第２の偏光板の軸方向を曲げた第３の偏光板を重ねた液晶パネルと、を備えた液晶表示装置であって、一方の液晶パネルの第１の偏光板と他方の液晶パネルの第１の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第２の偏光板と他方の液晶パネルの第２の偏光板との軸方向、および一方の液晶パネルの第３の偏光板と他方の液晶パネルの第３の偏光板との軸方向がいずれも９０°曲げられていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、導光板の両側の液晶パネルが透過する光の偏光方向が異なるため、従来、損失光となっていた光を有効に利用することができる。また、両液晶パネルのバックライトを同時に点灯させたり、片面のバックライトのみを点灯させたりすることができる。更にバックライト消灯時又は第１の液晶材によるバックライト遮断時においても、反射型液晶として機能するため第２の液晶材による表示を視認することができる。そして、１つの光源及び導光板を用いて小型化・薄型化を実現するとともに、光源の光を効率よく利用し、かつ反対側の液晶パネルの表示の影響を受けない両面表示可能な液晶表示装置を提供することができる。
【０００９】
なお、上記液晶表示装置の少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第１の偏光板を第１の透明基板の前記導光板側に配置してもよい。
【００１０】
また、上記液晶表示装置の少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第２の偏光板を第２の透明基板と第２の液晶材との間に配置してもよい。
【００１１】
また、上記液晶表示装置の少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第３の偏光板を第２の液晶材と第３の透明基板との間に配置してもよい。
【００１２】
また、上記液晶表示装置の少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第２の液晶材の何れかの面にカラーフィルタを配置してもよい。
【００１３】
また本発明の液晶表示装置は、光源及び導光板からなり、該導光板の両面方向に光を照射するバックライトユニットと、前記導光板の両面に面対称に配置され、前記導光板に近い順に、第１の透明基板、第１の偏光板、第１の液晶材、第１の偏光板の軸方向を曲げた第２の偏光板、第２の透明基板、第２の偏光板と同軸方向の第３の偏光板、第３の透明基板、カラーフィルタ、第３の偏光板と同軸方向の第４の偏光板、第２の液晶材、第４の偏光板の軸方向を曲げた第５の偏光板、第４の透明基板、第５の偏光板と同軸方向の第６の偏光板を重ねた液晶パネルと、を備えた液晶表示装置であって、一方の液晶パネルの第１の偏光板と他方の液晶パネルの第１の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第２の偏光板と他方の液晶パネルの第２の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第３の偏光板と他方の液晶パネルの第３の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第４の偏光板と他方の液晶パネルの第４の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第５の偏光板と他方の液晶パネルの第５の偏光板との軸方向、および一方の液晶パネルの第６の偏光板と他方の液晶パネルの第６の偏光板との軸方向がいずれも９０°曲げられている構成とすることができる。
【００１５】
また、上記液晶表示装置において、前記バックライトユニットには、前記光源を発光ダイオードアレイとするサイドライト方式のユニットを採用することができる。
【００１６】
また、上記液晶表示装置において、前記導光板の両面に対称に配置された前記液晶パネルは、それぞれ１つの駆動ドライバで制御されることにより、部品点数の削減による液晶表示装置の小型化・薄型化が可能となる。
【００１７】
また本発明の端末機器は、上記液晶表示装置を搭載したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の液晶表示装置１０の側断面図である。液晶表示装置１０は、発光ダイオードアレイ等の光源１１及び導光板１２からなり、導光板１２の両面方向に照射するサイドライト方式のバックライトユニット１３と、バックライトユニット１３の両面に対称に配置される液晶パネル１４ａ、１４ｂとから構成される。以下では説明の便宜上、バックライトユニット１３の液晶パネル１４ａ側を表面側、バックライトユニット１３の液晶パネル１４ｂ側を背面側と呼ぶ。
【００１９】
液晶パネル１４ａ、１４ｂは導光板１２に近い順に、第１の透明基板１５ａ、１５ｂ、第１の偏光板１６ａ、１６ｂ、第１の液晶材１７ａ、１７ｂ、第１の偏光板１６ａ、１６ｂの軸方向を９０°曲げた第２の偏光板１８ａ、１８ｂ、第２の透明基板１９ａ、１９ｂ、カラーフィルタ２０ａ、２０ｂ、第２の液晶材２１ａ、２１ｂ、第３の透明基板２２ａ、２２ｂ、第２の偏光板１８ａ、１８ｂの軸方向を９０°曲げた第３の偏光板２３ａ、２３ｂを重ねて構成される。ここで、第１の偏光板１６ａと第１の偏光板１６ｂとの軸方向は９０°曲げられているものとする。
【００２０】
なお、上記の同一名称の部材は必ずしも同一の素材、厚みのものを使用する必要はなく、用途に適した素材、厚みとともにコストを考慮して選定すればよい。また、液晶パネル１４ｂの部材は液晶パネル１４ａの部材に対して厚みや面積は異なっていてもよい。上記の構成で第１の液晶材１７ａ、１７ｂはＯＮ／ＯＦＦ制御のみの液晶シャッターとして用いられ、第２液晶材２１ａ、２１ｂは文字や図柄の表示用として用いられる。
【００２１】
なお、上記の液晶パネル１４ａ又は１４ｂの少なくとも一方について、第１の偏光板１６ａ又は１６ｂを第１の透明基板１５ａ又は１５ｂの導光板１２側に配置するようにしてもよい。
【００２２】
また、上記の液晶パネル１４ａ又は１４ｂの少なくとも一方について、第２の偏光板１８ａ又は１８ｂを第２の透明基板１９ａ又は１９ｂと第２の液晶材２１ａ又は２１ｂとの間に配置するようにしてもよい。
【００２３】
また、上記の液晶パネル１４ａ又は１４ｂの少なくとも一方について、第３の偏光板２３ａ又は２３ｂを第２の液晶材２１ａ又は２１ｂと第３の透明基板２２ａ又は２２ｂとの間に配置するようにしてもよい。
【００２４】
また、上記の液晶パネル１４ａ又は１４ｂの少なくとも一方について、第２の液晶材２１ａ又は２１ｂの何れかの面にカラーフィルタ２０ａ又は２０ｂを配置するようにしてもよい。
【００２５】
また、導光板１２と第１の透明基板１５ａ、１５ｂとの間、又は第１の透明基板１５ａ、１５ｂと第１の偏光板１６ａ、１６ｂとの間に、光の偏光方向を変えて反射する光学フィルタ（不図示）を配置してもよい。
【００２６】
図２は、液晶表示装置１０における第１から第３の偏光板の軸方向を示す図である。上述したように、第１の偏光板１６ａの軸方向１６ｃ、第２の偏光板１８ａの軸方向１８ｃ、第３の偏光板２３ａの軸方向２３ｃは９０°ずつ曲げられており、同様に第１の偏光板１６ｂの軸方向１６ｄ、第２の偏光板１８ｂの軸方向１８ｄ、第３の偏光板２３ｂの軸方向２３ｄは９０°ずつ曲げられている。更に、軸方向１６ｃと軸方向１６ｄとは９０°曲げられており、表面側と背面側で使用する偏光方向が同じにならないようにしている。
【００２７】
次に、上記の液晶表示装置１０に構成部材を追加して実用的な構成にした他の液晶表示装置について説明する。図３は、他の液晶表示装置３０の側断面図である。液晶表示装置３０は、発光ダイオードアレイ等の光源３１及び導光板３２からなり、導光板３２の両面方向に照射するサイドライト方式のバックライトユニット３３と、バックライトユニット３３の両面に対称に配置される液晶パネル３４ａ、３４ｂとから構成される。また、液晶パネル３４ａ、３４ｂは導光板３２に近い順に、ＯＮ／ＯＦＦ制御により導光板３２からの光を透過／反射する液晶シャッター板３５ａ、３５ｂと、文字や図柄の表示用の液晶表示パネル３６ａ、３６ｂとから構成される。以下では説明の便宜上、バックライトユニット３３の液晶パネル３４ａ側を表面側、バックライトユニット３３の液晶パネル３４ｂ側を背面側と呼ぶ。
【００２８】
液晶シャッター板３５ａ、３５ｂは導光板３２に近い順に、第１の透明基板３７ａ、３７ｂ、第１の偏光板３８ａ、３８ｂ、第１の液晶材３９ａ、３９ｂ、第１の偏光板３８ａ、３８ｂの軸方向を９０°曲げた第２の偏光板４０ａ、４０ｂ、第２の透明基板４１ａ、４１ｂとから構成される。
【００２９】
液晶表示パネル３６ａ、３６ｂは液晶シャッター板３５ａ、３５ｂに近い順に、第２の偏光板４０ａ、４０ｂと同軸方向の第３の偏光板４２ａ、４２ｂ、第３の透明基板４３ａ、４３ｂ、カラーフィルタ４４ａ、４４ｂ、第３の偏光板４２ａ、４２ｂと同軸方向の第４の偏光板４５ａ、４５ｂ、第２の液晶材４６ａ、４６ｂ、第４の偏光板４５ａ、４５ｂの軸方向を９０°曲げた第５の偏光板４７ａ、４７ｂ、第４の透明基板４８ａ、４８ｂ、第５の偏光板４７ａ、４７ｂと同軸方向の第６の偏光板４９ａ、４９ｂを重ねて構成される。ここで、第１の偏光板３８ａと第１の偏光板３８ｂとの軸方向は９０°曲げられているものとする。
【００３０】
なお、上記の同一名称の部材は必ずしも同一の素材、厚みのものを使用する必要はなく、用途に適した素材、厚みとともにコストを考慮して選定すればよい。また、液晶パネル３４ｂの部材は液晶パネル３４ａの部材に対して厚みや面積は異なっていてもよい。
【００３１】
なお、上記の液晶パネル３４ａ又は３４ｂの少なくとも一方について、第１の偏光板３８ａ又は３８ｂを第１の透明基板３７ａ又は３７ｂの導光板３２側に配置するようにしてもよい。
【００３２】
また、上記の液晶パネル３４ａ又は３４ｂの少なくとも一方について、第２の偏光板４０ａ又は４０ｂを第２の透明基板４１ａ又は４１ｂと第３の偏光板４２ａ又は４２ｂとの間に配置するようにしてもよい。
【００３３】
また、上記の液晶パネル３４ａ又は３４ｂの少なくとも一方について、第３の偏光板４２ａ又は４２ｂを第３の透明基板４３ａ又は４３ｂとカラーフィルタ４４ａ又は４４ｂとの間、カラーフィルタ４４ａ又は４４ｂと第４の偏光板４５ａ又は４５ｂとの間の何れかに配置するようにしてもよい。
【００３４】
また、上記の液晶パネル３４ａ又は３４ｂの少なくとも一方について、カラーフィルタ４４ａ又は４４ｂを第４の偏光板４５ａ又は４５ｂから第４の透明基板４８ａ、又は４８ｂの間に配置するようにしてもよい。
【００３５】
また、導光板３２と第１の透明基板３７ａ、３７ｂとの間、又は第１の透明基板３７ａ、３７ｂと第１の偏光板３８ａ、３８ｂとの間に、光の偏光方向を変えて反射する光学フィルタ（不図示）を配置してもよい。
【００３６】
図４は、液晶表示装置３０における第１から第６の偏光板の軸方向を示す図である。上述したように、第１の偏光板３８ａの軸方向３８ｃ、第５の偏光板４７ａの軸方向４７ｃ、第６の偏光板４９ａの軸方向４９ｃは同一であり、これらに対して第２の偏光板４０ａの軸方向４０ｃ、第３の偏光板４２ａの軸方向４２ｃ、第４の偏光板４５ａの軸方向４５ｃは９０°曲げられている。背面側も同様に、第１の偏光板３８ｂの軸方向３８ｄ、第５の偏光板４７ｂの軸方向４７ｄ、第６の偏光板４９ｂの軸方向４９ｄは同一であり、これらに対して第２の偏光板４０ｂの軸方向４０ｄ、第３の偏光板４２ｂの軸方向４２ｄ、第４の偏光板４５ｂの軸方向４５ｄは９０°曲げられている。更に、軸方向３８ｃと軸方向３８ｄとは９０°曲げられており、表面側と背面側で使用する偏光方向が同じにならないようにしている。
【００３７】
なお、上記の液晶表示装置１０又は３０において、液晶シャッターとして機能する部分の構造は、複数のドットマトリクス構造をとらない一電極対の単純電極構造を採用する。また、強度はさほど要求されないため薄くすることができ、電極を蒸着する透明基板には可能な限り薄いガラスや樹脂を用いることができる。また、本発明の偏光板は薄型化のためシート状のものを用いることができる。
【００３８】
以下に、本発明の液晶表示装置の動作について液晶表示装置３０を例に説明する。説明を簡単にするために光源３１より発せられる軸方向３８ｃの光と軸方向３８ｄの光についてのみ説明する。それ以外の軸方向の光は液晶シャッター板３５ａ、３５ｂで常に反射される。なお、液晶表示装置１０も同様に動作するためその詳細な説明を省略する。図５は、液晶表示装置３０におけるバックライト光の透過状態の一例を示す図である。図５では、液晶シャッター板３５ａをＯＮ（光透過状態）、液晶表示パネル３６ａをＯＮ（表示状態）、液晶シャッター３５ｂをＯＦＦ（全反射状態）、液晶表示パネル３６ｂをＯＮ（表示状態）又はＯＦＦ（非表示状態）としている。
【００３９】
光源３１より発せられた軸方向３８ｃの光５０は、導光板３２によって表面側に照射する光５０ａと背面側に照射する光５０ｂとに分けられる。そして、光５０ａはＯＮ状態の液晶シャッター板３５ａを透過し、続いてＯＮ状態の液晶表示パネル３６ａの透過時にカラーフィルタ４４ａによって着色され、色表示される。また、光５０ｂは軸方向の異なる液晶シャッター板３５ｂによって全反射し、導光板３２を通過して光５０ａと同様に液晶シャッター板３５ａ及び液晶表示パネル３６ａを透過し、色表示される。このように、液晶シャッター板３５ｂは光５０ｂを表面側に反射するための反射板の役割をする。
【００４０】
一方、光源３１より発せられた軸方向３８ｄの光５１は、導光板３２によって表面側に照射する光５１ａと背面側に照射する光５１ｂとに分けられる。そして、光５１ｂはＯＦＦ状態の液晶シャッター板３５ｂによって全反射する。また、光５１ａは軸方向の異なる液晶シャッター板３５ａによって全反射し、導光板３２を通過して光５１ｂ同様に液晶シャッター板３５ｂによって全反射する。このように、液晶シャッター板３５ｂは光５１ａ、５１ｂを遮断する液晶シャッターの役割をする。
【００４１】
また、ＯＮ状態の液晶表示パネル３６ｂは、背面側からの外光５２を透過する。この外光５２はＯＦＦ状態の液晶シャッター板３５ｂによって全反射され、再び液晶表示パネル３６ｂを透過する。一方、ＯＦＦ状態の液晶表示パネル３６ｂは、背面からの外光５３を全反射する。このように、背面側の液晶パネル３４ｂは反射型液晶的な構成により、外光を利用して液晶表示パネル３６ｂの表示を視認することができる。
【００４２】
図６は、液晶表示装置３０におけるバックライト光の透過状態の一例を示す図である。図６では、液晶シャッター板３５ａをＯＮ（光透過状態）、液晶表示パネル３６ａをＯＮ（表示状態）、液晶シャッター３５ｂをＯＮ（光透過状態）、液晶表示パネル３６ｂをＯＮ（表示状態）としている。
【００４３】
光源３１より発せられた軸方向３８ｃの光６０は、導光板３２によって表面側に照射する光６０ａと背面側に照射する光６０ｂとに分けられる。そして、光６０ａはＯＮ状態の液晶シャッター板３５ａを透過し、続いてＯＮ状態の液晶表示パネル３６ａの透過時にカラーフィルタ４４ａによって着色され、色表示される。また、光６０ｂは軸方向の異なる液晶シャッター板３５ｂによって全反射し、導光板３２を通過して光６０ａと同様に液晶シャッター板３５ａ及び液晶表示パネル３６ａを透過し、色表示される。このように、液晶シャッター板３５ｂは光６０ｂを表面側に反射するための反射板の役割をする。
【００４４】
一方、光源３１より発せられた軸方向３８ｄの光６１は、導光板３２によって表面側に照射する光６１ａと背面側に照射する光６１ｂとに分けられる。そして、光６１ｂはＯＮ状態の液晶シャッター板３５ｂを透過し、続いてＯＮ状態の液晶表示パネル３６ｂの透過時にカラーフィルタ４４ｂによって着色され、色表示される。また、光６１ａは軸方向の異なる液晶シャッター板３５ａによって全反射し、導光板３２を通過して光６１ｂと同様に液晶シャッター板３５ａ及び液晶表示パネル３６ａを透過し、色表示される。このように、液晶シャッター板３５ａは光６１ａを表面側に反射するための反射板の役割をする。
【００４５】
図５及び図６を用いてバックライト光の透過状態の一例を説明したが、液晶シャッター板３５ａ、３５ｂと液晶表示パネル３６ａ、３６ｂのＯＮ／ＯＦＦ状態の他の組合せにおいても同様である。図７に、液晶シャッター板３５ａ、３５ｂと液晶表示パネル３６ａ、３６ｂのＯＮ／ＯＦＦ制御の組合せを示す。組合せは９通りあり、携帯電話機、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の端末機器にこの液晶表示装置３０を搭載した場合、ユーザの操作に対して表示状態を変えることができる。
【００４６】
図８は、液晶表示装置３０を搭載した折り畳み式の携帯電話機７０を開いた状態の外観斜視図である。携帯電話機７０は、第１の筐体７１と、第１の筐体７１の下端部にヒンジ７２により回動可能に連結された第２の筐体７３とからなり、第２の筐体７３は第１の筐体７１に対して開閉可能とされ、携帯電話機７０は２つに折り畳むことができる。図９に、折り畳んだ状態の携帯電話機７０の平面図を示す。
【００４７】
図８及び図９に示されるように、第１の筐体７１には、折り畳んだときに内側になる面に情報を表示する液晶パネル（表面液晶画面）３４ａと、折り畳んだときに外側になる面に情報を表示する液晶パネル（背面液晶画面）３４ｂと、液晶パネル３４ａの下部に後述の開閉検出スイッチ７４を押下する突起部７５と、上端部にアンテナ７６とが設けられている。また、第２の筐体７３には、折り畳んだ状態で突起部７５に押下される開閉検出スイッチ７４と、ダイヤル操作等を行う各種キーからなる操作部７７とが設けられている。
【００４８】
この携帯電話機７０において、折り畳んだ状態（図９の状態）では、突起部７５が開閉検出スイッチ７４を押下した状態となり、筐体の閉状態が検出される。一方、第２の筐体７３を回動させ、開いた状態（図８の状態）では、突起部７５が開閉検出スイッチ７４から離れ、筐体の開状態が検出される。
【００４９】
図１０は、携帯電話機７０の液晶表示装置３０の制御に関する部分の構成を示すブロック図である。携帯電話機７０は、液晶表示装置３０の他に、携帯電話機７０全体の動作を制御するＣＰＵ８０と、液晶表示パネル３６ａ及び液晶シャッター板３５ａを駆動する表面液晶パネル用ドライバ８１と、液晶表示パネル３６ｂ及び液晶シャッター板３５ｂを駆動する背面液晶パネル用ドライバ８２と、表面液晶パネル用ドライバ８１及び背面液晶パネル用ドライバ８２を制御する液晶コントローラ８３と、液晶パネル３４ａ、３４ｂや光源３１の設定された制御パターン等を記憶したメモリ８４と、光源３１を駆動する光源用駆動回路８５と、開閉検出スイッチ７４とから構成される。
【００５０】
開閉検出スイッチ７４での検出結果に基づいて、ＣＰＵ８０がメモリ８４に設定登録されている適切な制御パターンを読み出し、液晶コントローラ８３及び光源用駆動回路８５を制御する。液晶コントローラ８３は、ＣＰＵ８０からの命令に基づき表面液晶パネル用ドライバ８１及び背面液晶パネル用ドライバ８２を制御する。
【００５１】
なお、図１０においては表面液晶パネル用ドライバ８１で液晶表示パネル３６ａ及び液晶シャッター板３５ａの両方を駆動させたが、液晶表示パネル３６ａを駆動するドライバ（不図示）と、液晶シャッター板３５ａを駆動するドライバとを個別に設けてもよい。背面液晶パネル用ドライバ８２についても同様である。
【００５２】
次に、携帯電話機７０の動作について説明する。図１１は、携帯電話機７０の動作を示すフローチャートである。ステップＳ９０において着信又はキー操作等により、光源３１がＯＮされる状態もしくは液晶パネル３４ａ、３４ｂがＯＮされる状態になると、ステップＳ９１へ進んで開閉検出スイッチ７４の検出結果より携帯電話機７０の開閉状態を判断する。ステップＳ９１において携帯電話機７０が閉状態である場合は、ステップＳ９２へ進んで背面側の液晶表示パネル３６ｂのＯＮ／ＯＦＦ状態を判断する。
【００５３】
ステップＳ９２において液晶表示パネル３６ｂがＯＦＦ状態である場合は、ステップＳ９３へ進んで液晶表示パネル３６ｂをＯＮとした後、ステップＳ９５へ進む。一方、ステップＳ９２において既に液晶表示パネル３６ｂがＯＮ状態である場合は、ステップＳ９５へ進む。
【００５４】
ステップＳ９５ではバックライトつまり光源３１の点灯／消灯の設定状態を判断する。ステップＳ９５においてバックライトが点灯に設定されている場合は、ステップＳ９６へ進んで背面側の液晶シャッター板３５ｂをＯＮとした後、ステップＳ９７へ進む。一方、ステップＳ９５においてバックライトが消灯に設定されている場合は、ステップＳ９７へ進む。
【００５５】
一方、ステップＳ９１において携帯電話機７０が開状態である場合は、ステップＳ９８へ進んで液晶画面の表示設定が表面側に設定されているか否かを判断する。ステップＳ９８において表示設定が表面側でない場合、つまり背面側である場合は、ステップＳ９２へ進んで上記の処理を行う。一方、ステップＳ９８において表示設定が表面側である場合は、ステップＳ９９へ進んで表面側の液晶表示パネル３６ａのＯＮ／ＯＦＦ状態を判断する。
【００５６】
ステップＳ９９において液晶表示パネル３６ａがＯＦＦ状態である場合は、ステップＳ１００へ進んで液晶表示パネル３６ａをＯＮとした後、ステップＳ１０１へ進む。一方、ステップＳ９９において既に液晶表示パネル３６ａがＯＮ状態である場合は、ステップＳ１０１へ進む。
【００５７】
ステップＳ１０１ではバックライトつまり光源３１の点灯／消灯の設定状態を判断する。ステップＳ１０１においてバックライトが点灯に設定されている場合は、ステップＳ１０２へ進んで背面側の液晶シャッター板３５ａをＯＮとした後、ステップＳ９７へ進む。一方、ステップＳ１０１においてバックライトが消灯に設定されている場合は、ステップＳ９７へ進む。
【００５８】
ステップＳ９７では表面側と背面側の表示の切換えが行われたか否か、即ち折り畳まれた状態の携帯電話機７０が開かれたり（液晶パネル３４ｂのＯＮ状態から液晶表示パネル３６ａのＯＮ状態への切換え）、逆に開状態の携帯電話機７０が折り畳まれたり（液晶パネル３４ａのＯＮ状態から液晶表示パネル３６ｂのＯＮ状態への切換え）したか否かを判断する。
【００５９】
ステップＳ９７において表示の切換えが行われた場合、ステップＳ９８に戻る。一方、ステップＳ９７において表示の切換えが行われなかった場合、ステップＳ１０３へ進んでバックライトが点灯状態であるか否かを判断する。ステップＳ１０３においてバックライトが消灯状態である場合は、処理を終了する。一方、ステップＳ１０３においてバックライトが点灯している場合は、ステップＳ１０４へ進んで点灯時間が設定された所定時間を経過したか否かを判断する。
【００６０】
ステップＳ１０４において所定時間経過していないときは、ステップＳ９７に戻る。一方、ステップＳ１０４において所定時間経過すると、ステップＳ１０５へ進んで液晶シャッター板３５ａ、３５ｂをＯＦＦ状態にし、ステップＳ１０６へ進んでバックライトを消灯した後、処理を終了する。
【００６１】
なお、本発明の液晶表示装置は上記の実施形態に限定されるものではなく、表示用の液晶パネルには、セグメント方式の液晶、ＳＴＮ液晶、ＴＮ液晶等のデューティー駆動の単純マトリクス方式の液晶や、ＴＦＴ液晶、ＴＦＤ液晶等のアクティブマトリクス方式の液晶などを使用できる。
【００６２】
また、本発明の液晶表示装置は携帯電話機の他に、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の端末機器に利用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によると、導光板の両側の液晶パネルが透過する光の偏光方向が異なるため、従来、損失光となっていた光を有効に利用することができる。また、両液晶パネルのバックライトを同時に点灯させたり、片面のバックライトのみを点灯させたりすることができる。更にバックライト消灯時又は第１の液晶材によるバックライト遮断時においても、反射型液晶として機能するため第２の液晶材による表示を視認することができる。そして、１つの光源及び導光板を用いて小型化・薄型化を実現するとともに、光源の光を効率よく利用し、かつ反対側の液晶パネルの表示の影響を受けない両面表示可能な液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の液晶表示装置の側断面図である。
【図２】 本発明の液晶表示装置における第１から第３の偏光板の軸方向を示す図である。
【図３】 本発明の他の液晶表示装置の側断面図である。
【図４】 本発明の他の液晶表示装置における第１から第６の偏光板の軸方向を示す図である。
【図５】 本発明の他の液晶表示装置におけるバックライト光の透過状態の一例を示す図である。
【図６】 本発明の他の液晶表示装置におけるバックライト光の透過状態の一例を示す図である。
【図７】 本発明の液晶シャッター板と液晶表示パネルのＯＮ／ＯＦＦ制御の組合せを示す図である。
【図８】 本発明の他の液晶表示装置を搭載した折り畳み式の携帯電話機を開いた状態の外観斜視図である。
【図９】 図８の携帯電話機を折り畳んだ状態の平面図である。
【図１０】 本発明の携帯電話機の液晶表示装置の制御に関する部分の構成を示すブロック図である。
【図１１】 本発明の携帯電話機の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 従来の液晶表示装置の側断面図である。
【符号の説明】
１０、３０、１１０ 液晶表示装置
１１、３１、１１４、１１８ 光源
１２、３２、１１５、１１９ 導光板
１３、３３ バックライトユニット
１４ａ、１４ｂ、３４ａ、３４ｂ 液晶パネル
１５ａ、１５ｂ、３７ａ、３７ｂ 第１の透明基板
１６ａ、１６ｂ、３８ａ、３８ｂ 第１の偏光板
１６ｃ、１６ｄ、３８ｃ、３８ｄ 第１の偏光板の軸方向
１７ａ、１７ｂ、３９ａ、３９ｂ 第１の液晶材
１８ａ、１８ｂ、４０ａ、４０ｂ 第２の偏光板
１８ｃ、１８ｄ、４０ｃ、４０ｄ 第２の偏光板の軸方向
１９ａ、１９ｂ、４１ａ、４１ｂ 第２の透明基板
２０ａ、２０ｂ、４４ａ、４４ｂ カラーフィルタ
２１ａ、２１ｂ、４６ａ、４６ｂ 第２の液晶材
２２ａ、２２ｂ、４３ａ、４３ｂ 第３の透明基板
２３ａ、２３ｂ、４２ａ、４２ｂ 第３の偏光板
２３ｃ、２３ｄ、４２ｃ、４２ｄ 第３の偏光板の軸方向
４５ａ、４５ｂ 第４の偏光板
４７ａ、４７ｂ 第５の偏光板
４８ａ、４８ｂ 第４の透明基板
４９ａ、４９ｂ 第６の偏光板
７０ 端末機器（携帯電話機）
８１ 表面液晶パネル用ドライバ（駆動ドライバ）
８２ 背面液晶パネル用ドライバ（駆動ドライバ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に携帯電話機、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の端末機器に搭載される液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より携帯電話機、ＰＨＳ、携帯情報端末（ＰＤＡ）等の端末機器において、メイン表示液晶パネル１１７とサブ（背面）表示液晶パネル１２１とを搭載した製品がある。図１２は、メイン表示液晶パネル１１７とサブ表示液晶パネル１２１からなる液晶表示装置１１０の側断面図である。基板１１１を挟んでメイン表示液晶パネル１１７側の液晶ユニット１１２と、サブ表示液晶パネル１２１側の液晶ユニット１１３とが別々に構成されている。メイン側の液晶ユニット１１２は、基板１１１の上面にメイン液晶用光源１１４、メイン液晶用導光板１１５、メイン液晶用光学フィルタ１１６、メイン表示液晶パネル１１７から構成される。一方、サブ側の液晶ユニットもメイン側と同様の構成となっている。
【０００３】
また、特開平１０−９０６７８号公報には、液晶表示面を表裏の両面に有した液晶表示装置が開示されている。光源に冷陰極管を用いたバックライトユニットの導光板に対して、液晶パネルを両面に貼り合わせた構成により、両液晶パネルの表示を可能としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２の構成では、光源１１４、１１８と導光板１１５、１１９からなるバックライトユニットが液晶パネル毎に必要であり、製品の小型化・薄型化の妨げとなる。更に、２つの光源１１４、１１８を要することにより、同時点灯時の消費電力も大きくなる。
【０００５】
また、特開平１０−９０６７８号公報の液晶表示装置においては、導光板の両面にそのまま液晶パネルを貼り合わせているため、両面同時表示の場合に反対側の液晶パネルのドットのＯＮ／ＯＦＦにより、バックライト光の透過／反射が生じ、バックライト光が斑として見える。即ち、互いの液晶表示が影として反対側の液晶表示に影響を及ぼし、表示不良の原因となる。また、互いの液晶パネルの軸方向については記載されていないため、２枚の液晶パネルの軸方向が同じ場合、その軸方向の光しか有効に使用できない。従って、表示を明るくするためにバックライトの光量を上げる必要があり、消費電力の増大に繋がる。
【０００６】
本発明は、１つの光源及び導光板を用いて小型化・薄型化を実現するとともに、光源の光を効率よく利用し、かつ反対側の液晶パネルの表示の影響を受けない両面表示可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の液晶表示装置は、光源及び導光板からなり、該導光板の両面方向に光を照射するバックライトユニットと、前記導光板の両面に対称に配置され、前記導光板に近い順に、第１の透明基板、第１の偏光板、第１の液晶材、第１の偏光板の軸方向を曲げた第２の偏光板、第２の透明基板、第２の液晶材、第３の透明基板、第２の偏光板の軸方向を曲げた第３の偏光板を重ねた液晶パネルと、を備えた液晶表示装置であって、一方の液晶パネルの第１の偏光板と他方の液晶パネルの第１の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第２の偏光板と他方の液晶パネルの第２の偏光板との軸方向、および一方の液晶パネルの第３の偏光板と他方の液晶パネルの第３の偏光板との軸方向がいずれも９０°曲げられていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、導光板の両側の液晶パネルが透過する光の偏光方向が異なるため、従来、損失光となっていた光を有効に利用することができる。また、両液晶パネルのバックライトを同時に点灯させたり、片面のバックライトのみを点灯させたりすることができる。更にバックライト消灯時又は第１の液晶材によるバックライト遮断時においても、反射型液晶として機能するため第２の液晶材による表示を視認することができる。そして、１つの光源及び導光板を用いて小型化・薄型化を実現するとともに、光源の光を効率よく利用し、かつ反対側の液晶パネルの表示の影響を受けない両面表示可能な液晶表示装置を提供することができる。
【０００９】
なお、上記液晶表示装置の少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第１の偏光板を第１の透明基板の前記導光板側に配置してもよい。
【００１０】
また、上記液晶表示装置の少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第２の偏光板を第２の透明基板と第２の液晶材との間に配置してもよい。
【００１１】
また、上記液晶表示装置の少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第３の偏光板を第２の液晶材と第３の透明基板との間に配置してもよい。
【００１２】
また、上記液晶表示装置の少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第２の液晶材の何れかの面にカラーフィルタを配置してもよい。
【００１３】
また本発明の液晶表示装置は、光源及び導光板からなり、該導光板の両面方向に光を照射するバックライトユニットと、前記導光板の両面に面対称に配置され、前記導光板に近い順に、第１の透明基板、第１の偏光板、第１の液晶材、第１の偏光板の軸方向を曲げた第２の偏光板、第２の透明基板、第２の偏光板と同軸方向の第３の偏光板、第３の透明基板、カラーフィルタ、第３の偏光板と同軸方向の第４の偏光板、第２の液晶材、第４の偏光板の軸方向を曲げた第５の偏光板、第４の透明基板、第５の偏光板と同軸方向の第６の偏光板を重ねた液晶パネルと、を備えた液晶表示装置であって、一方の液晶パネルの第１の偏光板と他方の液晶パネルの第１の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第２の偏光板と他方の液晶パネルの第２の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第３の偏光板と他方の液晶パネルの第３の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第４の偏光板と他方の液晶パネルの第４の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第５の偏光板と他方の液晶パネルの第５の偏光板との軸方向、および一方の液晶パネルの第６の偏光板と他方の液晶パネルの第６の偏光板との軸方向がいずれも９０°曲げられている構成とすることができる。
【００１５】
また、上記液晶表示装置において、前記バックライトユニットには、前記光源を発光ダイオードアレイとするサイドライト方式のユニットを採用することができる。
【００１６】
また、上記液晶表示装置において、前記導光板の両面に対称に配置された前記液晶パネルは、それぞれ１つの駆動ドライバで制御されることにより、部品点数の削減による液晶表示装置の小型化・薄型化が可能となる。
【００１７】
また本発明の端末機器は、上記液晶表示装置を搭載したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の液晶表示装置１０の側断面図である。液晶表示装置１０は、発光ダイオードアレイ等の光源１１及び導光板１２からなり、導光板１２の両面方向に照射するサイドライト方式のバックライトユニット１３と、バックライトユニット１３の両面に対称に配置される液晶パネル１４ａ、１４ｂとから構成される。以下では説明の便宜上、バックライトユニット１３の液晶パネル１４ａ側を表面側、バックライトユニット１３の液晶パネル１４ｂ側を背面側と呼ぶ。
【００１９】
液晶パネル１４ａ、１４ｂは導光板１２に近い順に、第１の透明基板１５ａ、１５ｂ、第１の偏光板１６ａ、１６ｂ、第１の液晶材１７ａ、１７ｂ、第１の偏光板１６ａ、１６ｂの軸方向を９０°曲げた第２の偏光板１８ａ、１８ｂ、第２の透明基板１９ａ、１９ｂ、カラーフィルタ２０ａ、２０ｂ、第２の液晶材２１ａ、２１ｂ、第３の透明基板２２ａ、２２ｂ、第２の偏光板１８ａ、１８ｂの軸方向を９０°曲げた第３の偏光板２３ａ、２３ｂを重ねて構成される。ここで、第１の偏光板１６ａと第１の偏光板１６ｂとの軸方向は９０°曲げられているものとする。
【００２０】
なお、上記の同一名称の部材は必ずしも同一の素材、厚みのものを使用する必要はなく、用途に適した素材、厚みとともにコストを考慮して選定すればよい。また、液晶パネル１４ｂの部材は液晶パネル１４ａの部材に対して厚みや面積は異なっていてもよい。上記の構成で第１の液晶材１７ａ、１７ｂはＯＮ／ＯＦＦ制御のみの液晶シャッターとして用いられ、第２液晶材２１ａ、２１ｂは文字や図柄の表示用として用いられる。
【００２１】
なお、上記の液晶パネル１４ａ又は１４ｂの少なくとも一方について、第１の偏光板１６ａ又は１６ｂを第１の透明基板１５ａ又は１５ｂの導光板１２側に配置するようにしてもよい。
【００２２】
また、上記の液晶パネル１４ａ又は１４ｂの少なくとも一方について、第２の偏光板１８ａ又は１８ｂを第２の透明基板１９ａ又は１９ｂと第２の液晶材２１ａ又は２１ｂとの間に配置するようにしてもよい。
【００２３】
また、上記の液晶パネル１４ａ又は１４ｂの少なくとも一方について、第３の偏光板２３ａ又は２３ｂを第２の液晶材２１ａ又は２１ｂと第３の透明基板２２ａ又は２２ｂとの間に配置するようにしてもよい。
【００２４】
また、上記の液晶パネル１４ａ又は１４ｂの少なくとも一方について、第２の液晶材２１ａ又は２１ｂの何れかの面にカラーフィルタ２０ａ又は２０ｂを配置するようにしてもよい。
【００２５】
また、導光板１２と第１の透明基板１５ａ、１５ｂとの間、又は第１の透明基板１５ａ、１５ｂと第１の偏光板１６ａ、１６ｂとの間に、光の偏光方向を変えて反射する光学フィルタ（不図示）を配置してもよい。
【００２６】
図２は、液晶表示装置１０における第１から第３の偏光板の軸方向を示す図である。上述したように、第１の偏光板１６ａの軸方向１６ｃ、第２の偏光板１８ａの軸方向１８ｃ、第３の偏光板２３ａの軸方向２３ｃは９０°ずつ曲げられており、同様に第１の偏光板１６ｂの軸方向１６ｄ、第２の偏光板１８ｂの軸方向１８ｄ、第３の偏光板２３ｂの軸方向２３ｄは９０°ずつ曲げられている。更に、軸方向１６ｃと軸方向１６ｄとは９０°曲げられており、表面側と背面側で使用する偏光方向が同じにならないようにしている。
【００２７】
次に、上記の液晶表示装置１０に構成部材を追加して実用的な構成にした他の液晶表示装置について説明する。図３は、他の液晶表示装置３０の側断面図である。液晶表示装置３０は、発光ダイオードアレイ等の光源３１及び導光板３２からなり、導光板３２の両面方向に照射するサイドライト方式のバックライトユニット３３と、バックライトユニット３３の両面に対称に配置される液晶パネル３４ａ、３４ｂとから構成される。また、液晶パネル３４ａ、３４ｂは導光板３２に近い順に、ＯＮ／ＯＦＦ制御により導光板３２からの光を透過／反射する液晶シャッター板３５ａ、３５ｂと、文字や図柄の表示用の液晶表示パネル３６ａ、３６ｂとから構成される。以下では説明の便宜上、バックライトユニット３３の液晶パネル３４ａ側を表面側、バックライトユニット３３の液晶パネル３４ｂ側を背面側と呼ぶ。
【００２８】
液晶シャッター板３５ａ、３５ｂは導光板３２に近い順に、第１の透明基板３７ａ、３７ｂ、第１の偏光板３８ａ、３８ｂ、第１の液晶材３９ａ、３９ｂ、第１の偏光板３８ａ、３８ｂの軸方向を９０°曲げた第２の偏光板４０ａ、４０ｂ、第２の透明基板４１ａ、４１ｂとから構成される。
【００２９】
液晶表示パネル３６ａ、３６ｂは液晶シャッター板３５ａ、３５ｂに近い順に、第２の偏光板４０ａ、４０ｂと同軸方向の第３の偏光板４２ａ、４２ｂ、第３の透明基板４３ａ、４３ｂ、カラーフィルタ４４ａ、４４ｂ、第３の偏光板４２ａ、４２ｂと同軸方向の第４の偏光板４５ａ、４５ｂ、第２の液晶材４６ａ、４６ｂ、第４の偏光板４５ａ、４５ｂの軸方向を９０°曲げた第５の偏光板４７ａ、４７ｂ、第４の透明基板４８ａ、４８ｂ、第５の偏光板４７ａ、４７ｂと同軸方向の第６の偏光板４９ａ、４９ｂを重ねて構成される。ここで、第１の偏光板３８ａと第１の偏光板３８ｂとの軸方向は９０°曲げられているものとする。
【００３０】
なお、上記の同一名称の部材は必ずしも同一の素材、厚みのものを使用する必要はなく、用途に適した素材、厚みとともにコストを考慮して選定すればよい。また、液晶パネル３４ｂの部材は液晶パネル３４ａの部材に対して厚みや面積は異なっていてもよい。
【００３１】
なお、上記の液晶パネル３４ａ又は３４ｂの少なくとも一方について、第１の偏光板３８ａ又は３８ｂを第１の透明基板３７ａ又は３７ｂの導光板３２側に配置するようにしてもよい。
【００３２】
また、上記の液晶パネル３４ａ又は３４ｂの少なくとも一方について、第２の偏光板４０ａ又は４０ｂを第２の透明基板４１ａ又は４１ｂと第３の偏光板４２ａ又は４２ｂとの間に配置するようにしてもよい。
【００３３】
また、上記の液晶パネル３４ａ又は３４ｂの少なくとも一方について、第３の偏光板４２ａ又は４２ｂを第３の透明基板４３ａ又は４３ｂとカラーフィルタ４４ａ又は４４ｂとの間、カラーフィルタ４４ａ又は４４ｂと第４の偏光板４５ａ又は４５ｂとの間の何れかに配置するようにしてもよい。
【００３４】
また、上記の液晶パネル３４ａ又は３４ｂの少なくとも一方について、カラーフィルタ４４ａ又は４４ｂを第４の偏光板４５ａ又は４５ｂから第４の透明基板４８ａ、又は４８ｂの間に配置するようにしてもよい。
【００３５】
また、導光板３２と第１の透明基板３７ａ、３７ｂとの間、又は第１の透明基板３７ａ、３７ｂと第１の偏光板３８ａ、３８ｂとの間に、光の偏光方向を変えて反射する光学フィルタ（不図示）を配置してもよい。
【００３６】
図４は、液晶表示装置３０における第１から第６の偏光板の軸方向を示す図である。上述したように、第１の偏光板３８ａの軸方向３８ｃ、第５の偏光板４７ａの軸方向４７ｃ、第６の偏光板４９ａの軸方向４９ｃは同一であり、これらに対して第２の偏光板４０ａの軸方向４０ｃ、第３の偏光板４２ａの軸方向４２ｃ、第４の偏光板４５ａの軸方向４５ｃは９０°曲げられている。背面側も同様に、第１の偏光板３８ｂの軸方向３８ｄ、第５の偏光板４７ｂの軸方向４７ｄ、第６の偏光板４９ｂの軸方向４９ｄは同一であり、これらに対して第２の偏光板４０ｂの軸方向４０ｄ、第３の偏光板４２ｂの軸方向４２ｄ、第４の偏光板４５ｂの軸方向４５ｄは９０°曲げられている。更に、軸方向３８ｃと軸方向３８ｄとは９０°曲げられており、表面側と背面側で使用する偏光方向が同じにならないようにしている。
【００３７】
なお、上記の液晶表示装置１０又は３０において、液晶シャッターとして機能する部分の構造は、複数のドットマトリクス構造をとらない一電極対の単純電極構造を採用する。また、強度はさほど要求されないため薄くすることができ、電極を蒸着する透明基板には可能な限り薄いガラスや樹脂を用いることができる。また、本発明の偏光板は薄型化のためシート状のものを用いることができる。
【００３８】
以下に、本発明の液晶表示装置の動作について液晶表示装置３０を例に説明する。説明を簡単にするために光源３１より発せられる軸方向３８ｃの光と軸方向３８ｄの光についてのみ説明する。それ以外の軸方向の光は液晶シャッター板３５ａ、３５ｂで常に反射される。なお、液晶表示装置１０も同様に動作するためその詳細な説明を省略する。図５は、液晶表示装置３０におけるバックライト光の透過状態の一例を示す図である。図５では、液晶シャッター板３５ａをＯＮ（光透過状態）、液晶表示パネル３６ａをＯＮ（表示状態）、液晶シャッター３５ｂをＯＦＦ（全反射状態）、液晶表示パネル３６ｂをＯＮ（表示状態）又はＯＦＦ（非表示状態）としている。
【００３９】
光源３１より発せられた軸方向３８ｃの光５０は、導光板３２によって表面側に照射する光５０ａと背面側に照射する光５０ｂとに分けられる。そして、光５０ａはＯＮ状態の液晶シャッター板３５ａを透過し、続いてＯＮ状態の液晶表示パネル３６ａの透過時にカラーフィルタ４４ａによって着色され、色表示される。また、光５０ｂは軸方向の異なる液晶シャッター板３５ｂによって全反射し、導光板３２を通過して光５０ａと同様に液晶シャッター板３５ａ及び液晶表示パネル３６ａを透過し、色表示される。このように、液晶シャッター板３５ｂは光５０ｂを表面側に反射するための反射板の役割をする。
【００４０】
一方、光源３１より発せられた軸方向３８ｄの光５１は、導光板３２によって表面側に照射する光５１ａと背面側に照射する光５１ｂとに分けられる。そして、光５１ｂはＯＦＦ状態の液晶シャッター板３５ｂによって全反射する。また、光５１ａは軸方向の異なる液晶シャッター板３５ａによって全反射し、導光板３２を通過して光５１ｂ同様に液晶シャッター板３５ｂによって全反射する。このように、液晶シャッター板３５ｂは光５１ａ、５１ｂを遮断する液晶シャッターの役割をする。
【００４１】
また、ＯＮ状態の液晶表示パネル３６ｂは、背面側からの外光５２を透過する。この外光５２はＯＦＦ状態の液晶シャッター板３５ｂによって全反射され、再び液晶表示パネル３６ｂを透過する。一方、ＯＦＦ状態の液晶表示パネル３６ｂは、背面からの外光５３を全反射する。このように、背面側の液晶パネル３４ｂは反射型液晶的な構成により、外光を利用して液晶表示パネル３６ｂの表示を視認することができる。
【００４２】
図６は、液晶表示装置３０におけるバックライト光の透過状態の一例を示す図である。図６では、液晶シャッター板３５ａをＯＮ（光透過状態）、液晶表示パネル３６ａをＯＮ（表示状態）、液晶シャッター３５ｂをＯＮ（光透過状態）、液晶表示パネル３６ｂをＯＮ（表示状態）としている。
【００４３】
光源３１より発せられた軸方向３８ｃの光６０は、導光板３２によって表面側に照射する光６０ａと背面側に照射する光６０ｂとに分けられる。そして、光６０ａはＯＮ状態の液晶シャッター板３５ａを透過し、続いてＯＮ状態の液晶表示パネル３６ａの透過時にカラーフィルタ４４ａによって着色され、色表示される。また、光６０ｂは軸方向の異なる液晶シャッター板３５ｂによって全反射し、導光板３２を通過して光６０ａと同様に液晶シャッター板３５ａ及び液晶表示パネル３６ａを透過し、色表示される。このように、液晶シャッター板３５ｂは光６０ｂを表面側に反射するための反射板の役割をする。
【００４４】
一方、光源３１より発せられた軸方向３８ｄの光６１は、導光板３２によって表面側に照射する光６１ａと背面側に照射する光６１ｂとに分けられる。そして、光６１ｂはＯＮ状態の液晶シャッター板３５ｂを透過し、続いてＯＮ状態の液晶表示パネル３６ｂの透過時にカラーフィルタ４４ｂによって着色され、色表示される。また、光６１ａは軸方向の異なる液晶シャッター板３５ａによって全反射し、導光板３２を通過して光６１ｂと同様に液晶シャッター板３５ａ及び液晶表示パネル３６ａを透過し、色表示される。このように、液晶シャッター板３５ａは光６１ａを表面側に反射するための反射板の役割をする。
【００４５】
図５及び図６を用いてバックライト光の透過状態の一例を説明したが、液晶シャッター板３５ａ、３５ｂと液晶表示パネル３６ａ、３６ｂのＯＮ／ＯＦＦ状態の他の組合せにおいても同様である。図７に、液晶シャッター板３５ａ、３５ｂと液晶表示パネル３６ａ、３６ｂのＯＮ／ＯＦＦ制御の組合せを示す。組合せは９通りあり、携帯電話機、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の端末機器にこの液晶表示装置３０を搭載した場合、ユーザの操作に対して表示状態を変えることができる。
【００４６】
図８は、液晶表示装置３０を搭載した折り畳み式の携帯電話機７０を開いた状態の外観斜視図である。携帯電話機７０は、第１の筐体７１と、第１の筐体７１の下端部にヒンジ７２により回動可能に連結された第２の筐体７３とからなり、第２の筐体７３は第１の筐体７１に対して開閉可能とされ、携帯電話機７０は２つに折り畳むことができる。図９に、折り畳んだ状態の携帯電話機７０の平面図を示す。
【００４７】
図８及び図９に示されるように、第１の筐体７１には、折り畳んだときに内側になる面に情報を表示する液晶パネル（表面液晶画面）３４ａと、折り畳んだときに外側になる面に情報を表示する液晶パネル（背面液晶画面）３４ｂと、液晶パネル３４ａの下部に後述の開閉検出スイッチ７４を押下する突起部７５と、上端部にアンテナ７６とが設けられている。また、第２の筐体７３には、折り畳んだ状態で突起部７５に押下される開閉検出スイッチ７４と、ダイヤル操作等を行う各種キーからなる操作部７７とが設けられている。
【００４８】
この携帯電話機７０において、折り畳んだ状態（図９の状態）では、突起部７５が開閉検出スイッチ７４を押下した状態となり、筐体の閉状態が検出される。一方、第２の筐体７３を回動させ、開いた状態（図８の状態）では、突起部７５が開閉検出スイッチ７４から離れ、筐体の開状態が検出される。
【００４９】
図１０は、携帯電話機７０の液晶表示装置３０の制御に関する部分の構成を示すブロック図である。携帯電話機７０は、液晶表示装置３０の他に、携帯電話機７０全体の動作を制御するＣＰＵ８０と、液晶表示パネル３６ａ及び液晶シャッター板３５ａを駆動する表面液晶パネル用ドライバ８１と、液晶表示パネル３６ｂ及び液晶シャッター板３５ｂを駆動する背面液晶パネル用ドライバ８２と、表面液晶パネル用ドライバ８１及び背面液晶パネル用ドライバ８２を制御する液晶コントローラ８３と、液晶パネル３４ａ、３４ｂや光源３１の設定された制御パターン等を記憶したメモリ８４と、光源３１を駆動する光源用駆動回路８５と、開閉検出スイッチ７４とから構成される。
【００５０】
開閉検出スイッチ７４での検出結果に基づいて、ＣＰＵ８０がメモリ８４に設定登録されている適切な制御パターンを読み出し、液晶コントローラ８３及び光源用駆動回路８５を制御する。液晶コントローラ８３は、ＣＰＵ８０からの命令に基づき表面液晶パネル用ドライバ８１及び背面液晶パネル用ドライバ８２を制御する。
【００５１】
なお、図１０においては表面液晶パネル用ドライバ８１で液晶表示パネル３６ａ及び液晶シャッター板３５ａの両方を駆動させたが、液晶表示パネル３６ａを駆動するドライバ（不図示）と、液晶シャッター板３５ａを駆動するドライバとを個別に設けてもよい。背面液晶パネル用ドライバ８２についても同様である。
【００５２】
次に、携帯電話機７０の動作について説明する。図１１は、携帯電話機７０の動作を示すフローチャートである。ステップＳ９０において着信又はキー操作等により、光源３１がＯＮされる状態もしくは液晶パネル３４ａ、３４ｂがＯＮされる状態になると、ステップＳ９１へ進んで開閉検出スイッチ７４の検出結果より携帯電話機７０の開閉状態を判断する。ステップＳ９１において携帯電話機７０が閉状態である場合は、ステップＳ９２へ進んで背面側の液晶表示パネル３６ｂのＯＮ／ＯＦＦ状態を判断する。
【００５３】
ステップＳ９２において液晶表示パネル３６ｂがＯＦＦ状態である場合は、ステップＳ９３へ進んで液晶表示パネル３６ｂをＯＮとした後、ステップＳ９５へ進む。一方、ステップＳ９２において既に液晶表示パネル３６ｂがＯＮ状態である場合は、ステップＳ９５へ進む。
【００５４】
ステップＳ９５ではバックライトつまり光源３１の点灯／消灯の設定状態を判断する。ステップＳ９５においてバックライトが点灯に設定されている場合は、ステップＳ９６へ進んで背面側の液晶シャッター板３５ｂをＯＮとした後、ステップＳ９７へ進む。一方、ステップＳ９５においてバックライトが消灯に設定されている場合は、ステップＳ９７へ進む。
【００５５】
一方、ステップＳ９１において携帯電話機７０が開状態である場合は、ステップＳ９８へ進んで液晶画面の表示設定が表面側に設定されているか否かを判断する。ステップＳ９８において表示設定が表面側でない場合、つまり背面側である場合は、ステップＳ９２へ進んで上記の処理を行う。一方、ステップＳ９８において表示設定が表面側である場合は、ステップＳ９９へ進んで表面側の液晶表示パネル３６ａのＯＮ／ＯＦＦ状態を判断する。
【００５６】
ステップＳ９９において液晶表示パネル３６ａがＯＦＦ状態である場合は、ステップＳ１００へ進んで液晶表示パネル３６ａをＯＮとした後、ステップＳ１０１へ進む。一方、ステップＳ９９において既に液晶表示パネル３６ａがＯＮ状態である場合は、ステップＳ１０１へ進む。
【００５７】
ステップＳ１０１ではバックライトつまり光源３１の点灯／消灯の設定状態を判断する。ステップＳ１０１においてバックライトが点灯に設定されている場合は、ステップＳ１０２へ進んで背面側の液晶シャッター板３５ａをＯＮとした後、ステップＳ９７へ進む。一方、ステップＳ１０１においてバックライトが消灯に設定されている場合は、ステップＳ９７へ進む。
【００５８】
ステップＳ９７では表面側と背面側の表示の切換えが行われたか否か、即ち折り畳まれた状態の携帯電話機７０が開かれたり（液晶パネル３４ｂのＯＮ状態から液晶表示パネル３６ａのＯＮ状態への切換え）、逆に開状態の携帯電話機７０が折り畳まれたり（液晶パネル３４ａのＯＮ状態から液晶表示パネル３６ｂのＯＮ状態への切換え）したか否かを判断する。
【００５９】
ステップＳ９７において表示の切換えが行われた場合、ステップＳ９８に戻る。一方、ステップＳ９７において表示の切換えが行われなかった場合、ステップＳ１０３へ進んでバックライトが点灯状態であるか否かを判断する。ステップＳ１０３においてバックライトが消灯状態である場合は、処理を終了する。一方、ステップＳ１０３においてバックライトが点灯している場合は、ステップＳ１０４へ進んで点灯時間が設定された所定時間を経過したか否かを判断する。
【００６０】
ステップＳ１０４において所定時間経過していないときは、ステップＳ９７に戻る。一方、ステップＳ１０４において所定時間経過すると、ステップＳ１０５へ進んで液晶シャッター板３５ａ、３５ｂをＯＦＦ状態にし、ステップＳ１０６へ進んでバックライトを消灯した後、処理を終了する。
【００６１】
なお、本発明の液晶表示装置は上記の実施形態に限定されるものではなく、表示用の液晶パネルには、セグメント方式の液晶、ＳＴＮ液晶、ＴＮ液晶等のデューティー駆動の単純マトリクス方式の液晶や、ＴＦＴ液晶、ＴＦＤ液晶等のアクティブマトリクス方式の液晶などを使用できる。
【００６２】
また、本発明の液晶表示装置は携帯電話機の他に、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の端末機器に利用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によると、導光板の両側の液晶パネルが透過する光の偏光方向が異なるため、従来、損失光となっていた光を有効に利用することができる。また、両液晶パネルのバックライトを同時に点灯させたり、片面のバックライトのみを点灯させたりすることができる。更にバックライト消灯時又は第１の液晶材によるバックライト遮断時においても、反射型液晶として機能するため第２の液晶材による表示を視認することができる。そして、１つの光源及び導光板を用いて小型化・薄型化を実現するとともに、光源の光を効率よく利用し、かつ反対側の液晶パネルの表示の影響を受けない両面表示可能な液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の液晶表示装置の側断面図である。
【図２】 本発明の液晶表示装置における第１から第３の偏光板の軸方向を示す図である。
【図３】 本発明の他の液晶表示装置の側断面図である。
【図４】 本発明の他の液晶表示装置における第１から第６の偏光板の軸方向を示す図である。
【図５】 本発明の他の液晶表示装置におけるバックライト光の透過状態の一例を示す図である。
【図６】 本発明の他の液晶表示装置におけるバックライト光の透過状態の一例を示す図である。
【図７】 本発明の液晶シャッター板と液晶表示パネルのＯＮ／ＯＦＦ制御の組合せを示す図である。
【図８】 本発明の他の液晶表示装置を搭載した折り畳み式の携帯電話機を開いた状態の外観斜視図である。
【図９】 図８の携帯電話機を折り畳んだ状態の平面図である。
【図１０】 本発明の携帯電話機の液晶表示装置の制御に関する部分の構成を示すブロック図である。
【図１１】 本発明の携帯電話機の動作を示すフローチャートである。
【図１２】 従来の液晶表示装置の側断面図である。
【符号の説明】
１０、３０、１１０ 液晶表示装置
１１、３１、１１４、１１８ 光源
１２、３２、１１５、１１９ 導光板
１３、３３ バックライトユニット
１４ａ、１４ｂ、３４ａ、３４ｂ 液晶パネル
１５ａ、１５ｂ、３７ａ、３７ｂ 第１の透明基板
１６ａ、１６ｂ、３８ａ、３８ｂ 第１の偏光板
１６ｃ、１６ｄ、３８ｃ、３８ｄ 第１の偏光板の軸方向
１７ａ、１７ｂ、３９ａ、３９ｂ 第１の液晶材
１８ａ、１８ｂ、４０ａ、４０ｂ 第２の偏光板
１８ｃ、１８ｄ、４０ｃ、４０ｄ 第２の偏光板の軸方向
１９ａ、１９ｂ、４１ａ、４１ｂ 第２の透明基板
２０ａ、２０ｂ、４４ａ、４４ｂ カラーフィルタ
２１ａ、２１ｂ、４６ａ、４６ｂ 第２の液晶材
２２ａ、２２ｂ、４３ａ、４３ｂ 第３の透明基板
２３ａ、２３ｂ、４２ａ、４２ｂ 第３の偏光板
２３ｃ、２３ｄ、４２ｃ、４２ｄ 第３の偏光板の軸方向
４５ａ、４５ｂ 第４の偏光板
４７ａ、４７ｂ 第５の偏光板
４８ａ、４８ｂ 第４の透明基板
４９ａ、４９ｂ 第６の偏光板
７０ 端末機器（携帯電話機）
８１ 表面液晶パネル用ドライバ（駆動ドライバ）
８２ 背面液晶パネル用ドライバ（駆動ドライバ）
Claims (9)
- 光源及び導光板からなり、該導光板の両面方向に光を照射するバックライトユニットと、
前記導光板の両面に対称に配置され、前記導光板に近い順に、第１の透明基板、第１の偏光板、第１の液晶材、第１の偏光板の軸方向を曲げた第２の偏光板、第２の透明基板、第２の液晶材、第３の透明基板、第２の偏光板の軸方向を曲げた第３の偏光板を重ねた液晶パネルと、を備えた液晶表示装置であって、
一方の液晶パネルの第１の偏光板と他方の液晶パネルの第１の偏光板との軸方向、
一方の液晶パネルの第２の偏光板と他方の液晶パネルの第２の偏光板との軸方向、および一方の液晶パネルの第３の偏光板と他方の液晶パネルの第３の偏光板との軸方向がいずれも９０°曲げられていることを特徴とする液晶表示装置。 - 少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第１の偏光板を第１の透明基板の前記導光板側に配置することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
- 少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第２の偏光板を第２の透明基板と第２の液晶材との間に配置することを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
- 少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第３の偏光板を第２の液晶材と第３の透明基板との間に配置することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示装置。
- 少なくとも一方の前記液晶パネルについて、第２の液晶材の何れかの面にカラーフィルタを配置することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液晶表示装置。
- 光源及び導光板からなり、該導光板の両面方向に光を照射するバックライトユニットと、
前記導光板の両面に面対称に配置され、前記導光板に近い順に、第１の透明基板、第１の偏光板、第１の液晶材、第１の偏光板の軸方向を曲げた第２の偏光板、第２の透明基板、第２の偏光板と同軸方向の第３の偏光板、第３の透明基板、カラーフィルタ、第３の偏光板と同軸方向の第４の偏光板、第２の液晶材、第４の偏光板の軸方向を曲げた第５の偏光板、第４の透明基板、第５の偏光板と同軸方向の第６の偏光板を重ねた液晶パネルと、を備えた液晶表示装置であって、
一方の液晶パネルの第１の偏光板と他方の液晶パネルの第１の偏光板との軸方向、
一方の液晶パネルの第２の偏光板と他方の液晶パネルの第２の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第３の偏光板と他方の液晶パネルの第３の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第４の偏光板と他方の液晶パネルの第４の偏光板との軸方向、一方の液晶パネルの第５の偏光板と他方の液晶パネルの第５の偏光板との軸方向、および一方の液晶パネルの第６の偏光板と他方の液晶パネルの第６の偏光板との軸方向がいずれも９０°曲げられていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記バックライトユニットは、前記光源を発光ダイオードアレイとするサイドライト方式のユニットであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液晶表示装置。
- 前記導光板の両面に対称に配置された前記液晶パネルは、それぞれ１つの駆動ドライバで制御されることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液晶表示装置。
- 請求項１〜８の何れかに記載の液晶表示装置を搭載した端末機器。
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