JP4011544B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4011544B2 JP4011544B2 JP2003533039A JP2003533039A JP4011544B2 JP 4011544 B2 JP4011544 B2 JP 4011544B2 JP 2003533039 A JP2003533039 A JP 2003533039A JP 2003533039 A JP2003533039 A JP 2003533039A JP 4011544 B2 JP4011544 B2 JP 4011544B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal panel
- light
- polarization
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/13362—Illuminating devices providing polarized light, e.g. by converting a polarisation component into another one
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133342—Constructional arrangements; Manufacturing methods for double-sided displays
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示装置に関し、特に2枚の液晶パネルを互いに背合わせに配置し、その各液晶パネルを視認可能にした両面表示の液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置は、低消費電力で薄型、軽量な表示装置として様々な分野で急速に発展してきた。特に近年、発展が著しい携帯電話器ではそのすべてに液晶表示装置が採用されている。
携帯電話器に採用される液晶表示装置には、特に低消費電力を重視して電池寿命を長くするために反射型の液晶表示装置が用いられる場合が多い。さらに、そのほとんどがバックライトを装備した半透過型の液晶表示装置である。これは、液晶表示装置が自発光型の表示装置でないために、充分な外光を得ることができない暗い環境では表示を視認しにくくなってしまうので、バックライトの照明により視認性を向上しようとするものである。
【0003】
また、電子メールなどの情報通信が発展するとともに液晶表示画面も大きくなり、携帯電話器が大型化してきている。そこで、液晶画面を保護する利点と携帯性の向上する利点を備えた折り畳み式の携帯電話器が開発されている。
この折り畳み式の携帯電話器では、通常は折り畳んでいるために現在時刻の確認や着信表示などの情報を得るたびに電話器を開いて確認する必要があった。このような不便を解消するために、最近の携帯電話器では第1の液晶パネルとは別に、折り畳んだ状態でも視認できる位置に第2の液晶パネルを配置し、そこに各種情報を常に表示するようになってきた。
【0004】
その場合、携帯電話を開いた状態で使用する第1の液晶パネルと折り畳んだ状態で使用する第2の液晶パネルは、共に暗い環境でも使用できる必要があるため、バックライトを備えた半透過型の液晶パネルが使用されている。
【0005】
図13は、従来用いられているこの種の携帯電話器の構造例を示している。この携帯電話器1000は、本体部1100と表示部1200とがヒンジ部1300によって開閉可能に回動結合されている。そして、本体部1100の上面にはキーボード1109を備え、表示部1200には第1の液晶表示装置1101と第2の液晶表示装置1102が背合わせに配置されて、両面表示の表示部を構成している。
【0006】
その第1の液晶表示装置1101は第1の液晶パネル1103と第1のバックライト1104で構成されており、第2の液晶表示装置1102は第2の液晶パネル1105と第2のバックライト1106で構成されている。また、表示部1200の筐体の内側(図で右側)の面と外側(図で左側)の面には、それぞれ液晶パネル1103,1105を視認できるように、第1の風防窓1107と第2の風防窓1108を設けている。
【0007】
この図13に示す携帯電話器1000による表示機能について説明する。使用者がこの携帯電話器1000を使用するときには、本体部1100に折り重なっている表示部1200を矢示方向へ回動させて開く。この場合には、第1の液晶表示装置1101の液晶パネル1103が表示し、第1のバックライト1104が点灯する。このとき、第2の液晶表示装置1102の液晶パネル1105は表示しているが、第2のバックライト1106は消灯している。そこで、使用者は、第1の液晶表示装置1101の表示を視認しながら、本体部1100のキーボード1109を操作することができる。
【0008】
次に、使用者が携帯電話器1000を折り畳んで携帯する場合には、表示部1200を矢示と反対方向に回動させて本体部1100に重なるように折り畳むと同時に、第1の液晶表示装置1101の液晶パネル1103の表示を停止し、第1のバックライト1104も消灯する。一方で、第2の液晶表示装置1102の液晶パネル1105を表示したまま第2のバックライト1106を点灯する。なお、この第2のバックライト1106は数十秒後に消灯する。また、第2のバックライト1106は着信時などには点灯し、使用者がキーなどを押した場合にも点灯する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の携帯電話器では、2つの液晶表示装置を用いているために消費電力が多くなってしまうという問題がある。また、バックライトの光源を各液晶表示装置が利用できるのは、各液晶表示装置の偏光板を透過する偏光成分だけであり、利用効率は最大で50%である。そのバックライトがそれぞれの液晶表示装置に装備されているため、その各バックライトの50%の光が各液晶表示装置の偏光板に吸収されて無駄になっている。つまり所望の輝度を満たすためには使用する電力が1個の液晶表示装置を使用する場合の2倍必要になってしまう。
【0010】
また、2つの液晶表示装置を背中合わせに配置するために、表示部の厚みが増し、携帯性に欠けるという問題もある。例えば、図13に示した携帯電話器1000の場合、第1の液晶表示装置1101の液晶パネル1103の厚みは1.5mmであり、第1のバックライト1104の厚みは1mmであり、総厚は2.5mmとなる。第2の液晶表示装置1102は第1の液晶表示装置1101と同構造であるため略同じ厚さになるので、2つの液晶装置を背中合わせに重ねると5mm程度の厚さになってしまう。さらに支持枠などの厚さが加わるために携帯電話器としては非常に厚いものになってしまう。
このように、従来の両面表示が可能な液晶表示装置では、バックライトの光源の光の50%以上が無駄になって消費電力が倍増したり、それを装備する電子機器の表示部の厚さが厚くなり、携帯性を損なうという問題がある。
【0011】
この発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、両面表示が可能な液晶表示装置の厚さを薄くして、それを装備する電子機器の携帯性を高められるようにするとともに、バックライトの光の利用効率を高めて消費電力を低減することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、それぞれ2枚の透明基板で液晶層を挟持した液晶セルを主体とする第1,第2の液晶パネルを互いに背合わせに配置し、該第1,第2の液晶パネルをそれぞれ視認可能にした液晶表示装置を、次のように構成する。
【0013】
すなわち、上記第1の液晶パネルと第2の液晶パネルの間に導光板を配置し、その導光板の少なくとも一端面に隣接して光源を配置し、上記第1の液晶パネルと導光板との間に偏光分離器を配置する。
そして、上記導光板から射出される光を上記偏光分離器で2つの偏光した光に分離し、一方の偏光した光は第1の液晶パネルへ射出し、他方の偏光した光は導光板を通して第2の液晶パネルへ射出するようにするとともに、上記光源を複数の発光素子で構成し、上記第1の液晶パネルで表示するときと上記第2の液晶パネルで表示するときとで、発光する発光素子の数を異ならせる。
【0014】
さらに、上記第1の液晶パネルと第2の液晶パネルが、それぞれ上記液晶セルの両側に偏光板を配置している場合、上記偏光分離器は、振動方向が互いに直交する一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸と、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸とを有するが、その透過偏光軸を、第1の液晶パネルの偏光分離器に面する側の偏光板の透過偏光軸にほぼ一致させ、反射偏光軸を、第2の液晶パネルの導光板に面する側の偏光板の透過偏光軸とほぼ一致させるように配置するとよい。
【0015】
また、上記第2の液晶パネルと前記導光板との間に偏光性のない半透過反射板を配置し、上記導光板から射出される光を上記偏光分離器で2つの偏光した光に分離し、一方の偏光した光は第1の液晶パネルへ射出し、他方の偏光した光は上記導光板と半透過反射板を通して前記第2の液晶パネルへ射出するようにしてもよい。
その場合、上記偏光分離器は、その反射偏光軸が第2の液晶パネルの上記半透過反射板に面する側の偏光板の透過偏光軸とほぼ一致するように配置するとよい。
また、上記第2の液晶パネルの表示面積を上記第1の液晶パネルの表示面積より小さくするとよい。
【0016】
そしてさらに、上記第1の液晶パネルで表示する場合には、上記複数の発光素子を全て発光させ、上記第2の液晶パネルで表示する場合には、上記複数の発光素子のうち第2の液晶パネルの表示面積を照明するのに十分な個数だけを発光させるようにすればよい。
【0017】
また、上記第1の液晶パネルと導光板との間に第1の偏光分離器を、第2の液晶パネルと導光板との間に第2の偏光分離器を、それぞれ配置し、上記導光板から射出される光を上記第1,第2の偏光分離器でそれぞれ2つの偏光した光に分離し、その各一方の偏光した光は第1の液晶パネル側へ射出し、各他方の偏光した光は第2の液晶パネル側へ射出するようにするとともに、上記光源を複数の発光素子で構成し、上記第1の液晶パネルで表示するときと第2の液晶パネルで表示するときとで、発光する発光素子の数を異ならせるようにしてもよい。
【0018】
この場合、第1の偏光分離器と第2の偏光分離器は、互いにその透過偏光軸が直交し、第1の偏光分離器の透過偏光軸は第1の液晶パネルの該第1の偏光分離器に面する側の偏光板の透過偏光軸にほぼ一致し、第2の偏光分離器の透過偏光軸は第2の液晶パネルの該第2の偏光分離器に面する側の偏光板の透過偏光軸とほぼ一致するように配置するとよい。
【0019】
そして、第2の液晶パネルの表示面積を第1の液晶パネルの表示面積より小さくし、
その第1の液晶パネルで表示する場合には、複数の発光素子を全て発光させ、第2の液晶パネルで表示する場合には、複数の発光素子のうち該第2の液晶パネルの表示面積を照明するのに十分な個数だけを発光させるようにすればよい。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面を使用して具体的に説明する。
〔第1の実施形態:図1〜図4〕
図1はこの発明による液晶表示装置の第1の実施形態を示す模式的断面図である。
この図1に示す液晶表示装置は、図で上から順に配置した第1の液晶パネル101、偏光分離器110、導光板112、および第2の液晶パネル102によって構成されている。したがって、この実施形態では、第1の液晶パネル101と導光板112との間にのみ偏光分離器110を設け、第2の液晶パネル102と導光板112との間には何も設けていない。
【0021】
その第1の液晶パネル101は、2枚のガラス基板で液晶層を挟持してなる第1の液晶セル107と、その視認側Aに配置した第1の偏光板103と、その反対側に配置した第2の偏光板105とから構成されている。さらに、図示はしていないが、第1の液晶セル107は、入射光の一部を透過させ残りを反射する半透過層を備えており、半透過型の液晶セルを構成している。
また、第2の液晶パネル102は、2枚のガラス基板で液晶層を挟持してなる第2の液晶セル108と、その導光板112側に配置した第3の偏光板104と、視認側Bに配置した第4の偏光板106とから構成されている。そして、導光板112の一端面112cに隣接して光源114を配置している。
【0022】
次に各部位の詳細を説明する。第1から第4の偏光板は吸収型偏光板を用いている。吸収型偏光板は、ヨウ素や2色性色素を延伸したフィルムに染色して作成する一般的な偏光板であり、互いに直交する透過偏光軸と吸収軸を有し、その透過偏光軸方向に振動する光は透過し、吸収軸方向に振動する光は吸収する。
第1の液晶パネル101において、第1の偏光板103と第2の偏光板105は第1の液晶セル107に電圧を印加しない時に白表示となるように透過偏光軸の方向を調整して、液晶セル107に接着している。つまり、ノーマリホワイトモードに設定されている。また、第1の液晶パネル101では第1の液晶セル107内に半透過層を備えた半透過型液晶パネルとなっている。
【0023】
第2の液晶パネル102も同様に、第3の偏光板104と第4の偏光板106を第2の液晶セル108に電圧を印加しない時に白表示となるように透過偏光軸を調整して、第2の液晶セル108に接着している。つまりノーマリホワイトモードに設定されている。
【0024】
次に、第1の液晶パネル101と第2の液晶パネル102の間に配置した偏光分離器110について説明する。この偏光分離器110は、入射光を2つの偏光成分に分離する機能を有する。例えば、コレステリック液晶などにより円偏光成分を右円偏光成分と左円偏光成分に分離してλ/4板で直線偏光成分に変換する方式のものと、屈折率の異なる薄膜を積層して直線偏光成分を直交する2つの直線偏光成分に分離する方式のものがある。この実施形態では後者のものを使用している。この偏光分離器110は、入射する光の振動方向が互いに直交する一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸と、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸とを有している。
【0025】
ここで、この発明を実施するにあたり重要である第2の偏光板105と偏光分離器110と第3の偏光板104の光学的配置について詳細に説明する。
図3はその各偏光板と偏光分離器の各偏光軸の配置関係を示す。図3において各矢印はそれぞれの偏光軸を表しており、実線は透過偏光軸を点線は反射偏光軸を表している。
前述したように、偏光分離器110の透過偏光軸301と反射偏光軸302は互いに直交している。第2の偏光板105の透過偏光軸303を偏光分離器110の透過偏光軸301と平行に配置する。第3の偏光板104の透過偏光軸304は偏光分離器110の反射偏光軸302と平行に配置する。このとき、第2の偏光板105の透過偏光軸303と第3の偏光板104の透過偏光軸304は直交するようになる。
【0026】
このように第2の偏光板105と第3の偏光板104と偏光分離器110を配置する。このときに各液晶パネル101,102がノーマリホワイトモードになるように、第1の偏光板103と第4の偏光板106を配置する。
次に、導光板112について図2を用いて説明する。この導光板112は0.7mm厚の無色透明のアクリル素材から出来ている。表面112aは平坦で、裏面にプリズム112bを形成し、表面112aで全反射して導光した光がプリズム112bで反射して表面112aに出射するような機能を有する。プリズム112bの形状は高さ20μmで、ピッチ300μmの3角形の山型に形成されている。
【0027】
図2において、光源114側から傾斜角αが4.6°の上り勾配の斜面を長さL1=245μmまで形成し、そこから傾斜角βが20°の下り勾配の斜面を長さL2=55μmまで形成する。このときのプリズム112bの高さHは20μmになる。このプリズム112bを長手方向に0.3mmピッチで繰り返し形成する。これらを射出成形法によって、できるだけ光学歪が起きないように成形する。
【0028】
光源114は、導光板112の長手方向の一方(プリズム112bの長い方の斜面の低部側)の端面112cと密接するように配置している。光源114は複数の発光素子で構成されており、この実施形態では複数の発光ダイオード(LED)で構成されたLEDアレイを用いている。複数の発光素子はLEDに限るものではなく、ミニランプ、EL素子、その他種々の発光素子を使用することができる。そして、その複数の発光素子を選択して点灯することにより、第1の液晶パネル101で表示するときと、第2の液晶パネル102で表示するときとで、発光する発光素子の数を異ならせるようにすることができる。このことについては、後述する第4の実施形態において具体的に説明する。
【0029】
次に、この液晶表示装置の表示機能について、その模式的な断面による説明図である図4を用いて説明する。
図4において、光束401は光源114から出射する光束の一部とその軌跡を示している。光束402は光束401が偏光分離器110を透過した相当量と軌跡を示している。光束403は光束401が偏光分離器110で反射した相当量とその軌跡を示している。光束406、光束404はそれぞれ視認側A、視認側Bから入射する外部光の一部を示している。光束407は光束406のうち第1の液晶パネル101内の半透過層で反射されて視認側Aへ出射する相当量とその軌跡を示し、光束408は第1の液晶パネル101内の半透過層を透過して偏光分離器110側へ出射する光量の相当量とその軌跡を示している。光束405は光束404のうち第2の液晶パネル102を透過した相当量の光束とその軌跡を示している。
【0030】
ここで、図4の各光束を示す矢印において、網点部分は偏光の偏りのない状態、白部分は紙面に垂直な直線偏光成分のみを持つ状態、黒部分は紙面に平行な直線偏光成分のみを持つ状態をそれぞれ示している。
まず、光源114を点灯したときの表示機能について説明する。光源114から出射された光束401は導光板112に入射し、導光板112を全反射しながら導光していく。導光していく光路上でプリズムの短辺側に当たると全反射した光束が第1の液晶パネル101側に出射する。この光束401は光源114から出射したままで偏光の偏りがない光束である。導光板112から出射した光束401は偏光分離器110に入射し、偏光分離器110の透過偏光軸301と平行する偏光成分をもつ光束402が透過する。一方、偏光分離器110の反射偏光軸302と平行する偏光成分を持つ光束403は反射し、再び導光板112に入射する。
【0031】
第2の偏光板105の透過偏光軸303は図3に示したとおり偏光分離器110の透過偏光軸301と平行であるので、光束402は第2の偏光板105を透過する。さらに一部の光束は液晶セル107内に形成した半透過層を透過する。先に説明したように、第1の液晶パネル101はノーマリホワイトモードに設定していることから、光束402はそのまま視認側Aに出射する。
このときに、視認側Aでは光束402を視認することになり、第1の液晶パネル101の電圧制御により光束402を光源にして画像表示が可能になる。
【0032】
一方、偏光分離器110で反射された光束403は再び導光板112に入射するが、導光板112は透明度が高く薄いアクリル板であるため吸収、反射、散乱することなく直線偏光状態を維持したまま導光板112から出射する。その後第3の偏光板104に入射する。図3から第3の偏光板104の透過偏光軸304は偏光分離器110の反射偏光軸302と平行であるので、これも透過する。ここで第2の液晶パネル102もノーマリホワイトモードであるので、そのまま視認側Bに出射する。
このときに、視認側Bから視認すると、第2の液晶パネル102の電圧制御により光束403を光源にした画像表示が可能になる。
【0033】
次に、光源114を点灯しない場合の表示機能について説明する。視認側Bから入射する外光の光束404は、第4の偏光板106の透過偏光軸304に平行な偏光成分のみが透過し、ノーマリホワイトモードにより第3の偏光板104も透過して導光板112に入射する。導光板112は透明な基板であるので、その直線偏光状態を維持したまま透過して偏光分離器110に入射する。このとき光束405の直線偏光方向は偏光分離器110の反射偏光軸302と一致するため、偏光分離器110で反射され、再び導光板112と第2の液晶パネル102を透過して視認側Bに出射する。
したがって、このときの視認状態は視認側Bからの外光の反射光を観察しており、第2の液晶パネル102の電圧制御により画像表示が可能となる。
【0034】
視認側Aから入射する外光の光束406は、第1の偏光板103の透過偏光軸303に平行な偏光成分のみが透過して内部の半透過層により反射し、光束407となって再び第1の偏光板103を透過して視認側Aに出射される。なお、一部の光束408は内部の半透過層を透過し、液晶層で偏光方向が90°回転されて第2の偏光板105も透過する。
したがって、このときの視認状態は視認側Aからの外光の反射光を観察しており、第1の液晶パネル101の電圧制御により画像表示が可能となる。
【0035】
このように、この実施形態の液晶表示装置では、光源114による画像表示と、視認側Aからの外光および視認側Bからの外光のいずれによっても画像表示が可能である。このとき、第4図において光源114の光束401は偏光分離器110で2つの偏光成分に分離され、それぞれの直線偏光成分は損失することなく、第1,第2の液晶パネルの照明光となっていることがわかる。これにより、光源114は両面に配置する2つの液晶パネルを照明することが出来る。しかも、2つの液晶パネル101,102で利用できる光量は、それぞれ光源114の光量の50%ずつであり、光源114の光量を100%利用できることになる。
【0036】
次に、外光での表示状態では、視認側Aからの視認に関しては従来の半透過型液晶表示パネルと光路が全く同様であるため、同一の視認状態が得られる。視認側Bからの視認では、従来の半透過型液晶表示パネルよりも明るい表示が得られる。その理由は、従来のように半透過板が介在しないために外光の光束404の約半分が入射し、偏光分離器110で全て反射されて視認側に戻ってくる。したがって、反射時の反射率が高く明るい表示を得ることが出来る。透過時においても同様に半透過板が介在しないため、従来よりも明るい透過光が得られる。
【0037】
また、この実施形態では、第1の液晶パネル101に半透過型のものを用いたが、透過型の液晶パネルでもかまわない。偏光分離器110で分離した偏光成分と第3の偏光板105と第4の偏光板104の関係が満たされていれば、いずれの液晶パネルでもこの発明の液晶表示装置に使用することができる。また、液晶パネルの駆動方式においても、パッシブマトリクス、アクティブマトリクスを問わないことは明白である。表示モードもノーマリホワイトモードで説明したが、ノーマリブラックモードでも同様に実施できる。
【0038】
さらに、後述する第4の実施形態(図9)と同様に、第1の液晶パネル101と第2の液晶パネル102の光源114の長手方向の大きさ(幅)が異なる場合、その第1の液晶パネル101で表示するときと、第2の液晶パネル102で表示するときとで光源114における発光する発光素子の数を異ならせ、必要な部分の発光素子だけ点灯するようにすれば、無駄な消費電力を低減できる。
【0039】
〔第2の実施形態:図5,図6〕
次に、この発明による液晶表示装置の第2の実施形態について説明する。図5はその液晶表示装置の模式的断面図、図6はその表示機能を説明するための模式的な断面による説明図である。
この第2の実施形態で第1の実施形態と異なるのは、導光板112と第2の液晶パネル102の間に半透過反射板120を配置した点と、第1の液晶パネル502には半透過層を設けていない点である。それ以外の構造と表示原理は第1の実施形態とほぼ同様である。以下、この第2の実施形態について詳細を説明する。
【0040】
図5において、導光板112と第2の液晶パネル102との間に半透過反射板120を配置している。この半透過反射板120は、偏光性を持たないハーフミラーのような光学素子であり、入射光の一部を透過させて残りを反射する。例えば入射光の20〜40%を透過させ、80〜60%を反射する。
そして、第1の液晶パネル502を構成する第1の液晶セル503は半透過層を備えていない透過型の液晶セルである。そのほかは、図1の構成と同じであるから、それらの詳細な説明は省略する。
【0041】
この液晶表示装置における、第2の偏光板105と偏光分離器110と第3の偏光板104の各偏光軸の配置関係は、第1の実施形態について図3によって説明したのと同じである。また、第1、第2の液晶表示パネル502、102はノーマリホワイトモードになるように、その各偏光板103、105、104、106を配置している。
【0042】
次に、この液晶表示装置における表示機能について図6を用いて説明する。この図6の各光束を示す矢印においても、網点部分は偏光の偏りのない状態、白部分は紙面に垂直な直線偏光成分のみを持つ状態、黒部分は紙面に平行な直線偏光成分のみを持つ状態をそれぞれ示している。
図6において、光束701は視認側Aから外光の光束406が入射した場合に第1の液晶パネル502および偏光分離器110を透過する相当量の光束とその軌跡を示し、光束702は、その光束701が半透過反射板120で反射されて視認側Aへ出射する相当量の光束とその軌跡を示し、光束709は光束が半透過反射板120を透過する相当量の光束とその軌跡を示している。
【0043】
光束704は、光源114から導光板112に入射して全反射されて偏光分離器110に達し、そこで反射された光束703のうち、半透過反射板120を透過する相当量の光束とその軌跡を示し、光束705は光束703のうち半透過反射板120で反射される相当量の光束とその軌跡を示している。
光束706は、視認側Bから入射する外光の光束404が第2の液晶パネル102を透過した相当量の光束を示し、光束707は光束706が半透過反射板120で反射されて視認側Bへ出射する相当量の光束とその軌跡を示し、光束708は光束706が半透過反射板120を透過する相当量の光束とその軌跡を示している。
【0044】
光束401の内、偏光分離器110の透過偏光軸301(図3)に平行する成分を持つ光束700は偏光分離器110を透過し、第2の偏光板105も透過する。そして、この実施形態では第1の液晶セル503内には半透過層が存在しないので、光束700は光量を減少させることなく視認側Aに出射する。一方、偏光分離器110の反射偏光軸302(図3)と平行する偏光成分を持つ光束703は反射されて、再び導光板112を透過して半透過反射板120に入射する。このとき光束703の直線偏光成分の一部は半透過反射板120を透過し、光束704となって第3の偏光板104に入射する。
【0045】
図3から判るように、第3の偏光板104の透過偏光軸304と偏光分離器110の反射偏光軸302とが平行であるので、光束704は第3の偏光板104を透過する。ここで第2の液晶パネル102はノーマリホワイトモードであるので、光束704はそのまま視認側Bに出射する。半透過反射板120で反射された光束705も、偏光分離器110でその殆ど全てが反射され、再び半透過反射板120に戻されて、その一部が透過して残りが反射されることを繰り返すことにより、光量の殆どが視認側Bに出射される。したがってこのとき、光源114の発光による光と第2の液晶パネル102の電圧制御により画像表示が可能となる。
【0046】
視認側Bから入射する外光の光束404は、第4の偏光板106の偏光成分のみが透過し光束706となってノーマリホワイトモードにより第3の偏光板104も透過し、半透過反射板120に入射する。このとき半透過反射板120により一部の光束708は透過するがほとんど光束707は反射し、再び第2の液晶パネル102に入射し視認側Bに出射する。
したがって、このときの視認状態は、視認側Bから入射する外光の反射光を観察しており、第2の液晶パネル102の電圧制御により画像表示が可能となる。
【0047】
視認側Aから入射する外光の光束406は、第1の偏光板103を透過して光束701となってノーマリホワイトモードにより第2の偏光板105も透過し、偏光分離器110に入射する。このとき偏光分離器110の透過偏光軸301(第3図)と光束701の偏光方向が平行なので、これも透過して導光板112に入射する。導光板112は透明な基板であるので直線偏光状態を維持したまま透過して半透過反射板120に入射する。
【0048】
このとき光束701の一部は半透過反射板120を透過して光束709となるが、第2の液晶パネル102の第3の偏光板104の吸収軸に平行な直線偏光であるため、そこで殆ど吸収される。そして、光束701のほとんどは半透過反射板120で反射され、光束702となって再び偏光分離器110と第1の液晶パネル502を透過して視認側Aに出射する。したがって、このときの視認状態は視認側Aからの外光の反射光を観察しており、第1の液晶パネル502の電圧制御により画像表示が可能となる。
【0049】
以上のように本実施の形態では、光源114による画像表示と視認側Aからの外光の光束406、視認側Bからの外光の光束404のいずれによっても画像表示が可能である。このとき、図6において光源114の光束401は偏光分離器110で2つの偏光成分に分離されて、それぞれの直線偏光成分は損失することなく第1と第2の液晶パネル502,102の光源となっていることがわかる。これにより、光源114は両面に配置する2つの液晶パネルを照明することが出来る。
【0050】
次に、外光での表示状態では、視認側Aからの視認では、従来の半透過型液晶表示パネルと異なり、導光板112を挟んで配置している半透過反射板120で反射した光束を利用して視認している。従って反射時の反射率が高く明るい表示を得られる。
【0051】
また、半透過反射板120と偏光板104の代りに、半透過吸収板と反射型偏光板とを配置してもよい。例えば、3M社製のTDF(商品名)は、半透過吸収板と反射型偏光板が一体になっており、そのままこの位置に置き換えることができる。この場合には、同様にその透過軸を第1の偏光分離器110の透過軸に一致させる。また、視認側Aからの外光の光束406を利用して表示を視認する際に、光束702の光量が減少してしまうため、第1の実施形態で用いたように、第1の液晶パネル502には反射性のある半透過層を備えたものを用いると良好な視認を得ることができる。
【0052】
なお、このように構成した場合には、第2の液晶パネル102の上側には第3の偏光板104(吸収型偏光板)を設けなくてもよい。
これらの実施形態でも、液晶パネルの駆動方式において、パッシブマトリクス、アクティブマトリクスを問わないことは明白である。表示モードもノーマリホワイトモードで説明したが、ノーマリブラックモードでも同様に実施できる。
【0053】
〔第3の実施形態:図7、図8〕
次に、この発明による液晶表示装置の第3の実施形態について説明する。図7はその導光板と光源の側面図、図8はその液晶表示装置の表示機能を説明するための模式的な断面による説明図である。
この第3の実施形態において、上述した第2の実施形態と異なる点は、導光板のみである。第1、第2の実施形態では導光板112には、アクリル板の一方の面に数ミクロンのプリズムを一定ピッチで形成したものを使用した。このような導光板は一般に高い加工精度が要求される。この第3の実施形態では、一般的に製造が容易で歩留まりも向上し、簡単な加工で製造できる導光板を使用する。
【0054】
その導光板801は図7に示すように、アクリル素材にビーズを混ぜて散乱性能を持たせた素材を、薄いくさび形に成形したものである。光源114は前述の各実施形態と同様に、複数のLEDで構成されたLEDアレイを使用し、その各LEDの発光による光を導光板801の長手方向の厚さの厚い方の端面801cから入射させる。この導光板801の特徴は、光源114から入射する光束を導光しながらビーズ801aとアクリルの屈折率差により散乱し、上下両方向に出射する点である。
【0055】
この実施形態の液晶表示装置の構造は、図5における導光板112を図7に示した導光板801と置き換えただけであるので、その構造の説明は省略する。
図8を用いてその表示機能について説明する。この第8においても、各矢印の違いによる意味は図4について説明したとおりである。
【0056】
図8における導光板801は、光源114からの光を一端面801cから入射させて、他端面の方向に導光しなから、前述のように上下両方向に出射する。すなわち、光源114から入射した光束401は、散乱して偏光分離器110の方向に光束401aを出射すると同時に半透過反射板120の方向にも光束401bを出射する。このとき光束401aは第2の実施形態と同様にして2つの液晶パネルの照明光となる。一方、光束401bは一部の光束900が半透過反射板120を透過し、第2の液晶パネル102の照明光となる。
【0057】
半透過反射板120で反射された光束901は再び導光板801に戻る。その導光板801を透過して偏光分離器110に入射すると、透過偏光軸に平行な偏光成分は透過して第1の液晶パネル502の照明光となり、反射偏光軸に平行な偏光成分は反射されて再び導光板120を透過して半透過反射板120に戻される。これを繰り返しながら、光束901のうち偏光分離器110の透過偏光軸又は第3の偏光板104の偏光軸のと平行な成分を持つが透過して、第1の液晶パネル502又は第2の液晶パル102の照明光として利用される。
【0058】
このように、導光板801の上下面から出射する光束401a,401bは、いずれも吸収されることなく、それぞれが2つの液晶パネル502,102の照明光として利用される。視認側Aから外光の光束406が、視認側Bから外光の光束404がそれぞれ入射した場合の機能は、第2の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。
なお、この実施形態では導光板801の素材にビーズ入りのアクリル素材を使用したが、これに限るものではない。この実施形態の導光板801としては、一般的なほとんどの導光板をそのまま利用できる。たとえば、透明板の両面または片面にエンボス加工を施して散乱させる方式のものや、くさび形状に印刷を施して輝度むらを補正する方式のものなどのもそのまま利用できる。
【0059】
〔第4の実施形態:図9〕
次に、この発明による液晶表示装置の第4の実施形態について説明する。図9はその液晶表示装置の概略を偏光分離器あるいはそれと半透過反射板を省略して示す斜視図である。
この第4の実施形態は、基本的な構成は第1乃至第3の実施形態のいずれの構成でも実現可能であるが、ここでは第1の実施形態と同様な構造のものとして説明する。
【0060】
第1の実施形態の液晶表示装置と異なるのは、第2の液晶パネル102の大きさ(この例では幅)を第1の液晶パネルより小さくしたことである。それによって、第2の液晶パネル102の表示面積を第1の液晶パネルの表示面積より小さくしている。
【0061】
この場合、第2の液晶パネル102は第1の液晶パネル101の補助的な役割に使用するため(図13の従来例で説明した液晶表示装置1102と同様に)、その大きさが比較的小さくてよい場合が多い。このときに第1の実施形態では、光源114は大きい方の第1の液晶パネル101の表示面積に合わせて照射するため、表示面積の小さい第2の液晶パネル102で表示する場合には無駄になる光が多い。第2の液晶パネル102は補助的に使用されるために消費電力のさらなる低減も必要である。
【0062】
そこで、この実施形態では光源における不要な部分の発光素子を消灯することにより無駄な消費電力を低減するようにしている。
図9において、第1の液晶パネル101は第1の実施形態と同じ半透過型の液晶パネルを採用している。第2の液晶パネル102は第1の実施形態と同一構造であるが、パネルの大きさが異なる。すなわち、第1の液晶パネル101と長辺方向は同一寸法であるが、短辺方向の幅は約1/3にした細長い形状の液晶パネルである。この第2の液晶パネル102は補助液晶パネルとして10×100ドット程度の画素数で構成され、主に時刻、使用者への簡易情報の伝達に使用する。導光板112の端面112cに近接する光源114は、3個の発光素子、この例では発光ダイオード(LED)であるLED11,12,13で構成している。光束15〜17は各LEDから導光板112に出射する光束を示す。
【0063】
図9において、視認側Aから第1の液晶パネル101を視認する場合には、光源114のうち3個のLED11〜13をすべて点灯する。このとき、導光板112は端面112からその光束15〜17を全て入射し、全面にわたり導光するとと共に図4によって説明したように光束401の経路で導光板から出射して、光束402のように第1の液晶パネル101の照明光となる。
【0064】
次に、視認側Bから第2の液晶パネル102を視認する場合には、光源114の3個のLEDのうち、両側のLED11とLED13を消灯して、中央のLED12を1個だけ点灯する。このときに、図9に示す各LEDから出射される光束15〜17の内、光束16のみが出射して導光板112に入射する。導光板112内では、入射した光束は図4に示した光束401の軌跡で出射する。このときに光束401はLED12の照射範囲でしか存在しない。図9においては導光板112の中央を中心に全幅の3/1の幅の範囲すなわち全面積の1/3程度の面積を照射することになる。導光板112は透明な素材であるため入射光は比較的まっすぐすすむのでほぼ均一に1/3の幅の部分を照射することが可能である。
【0065】
図4で説明したように、光束401は偏光分離器110で反射されて光束403となって第2の液晶パネル102の照明光となる。このとき第2の液晶パネル102は画面中央部に配置されているので、ほぼ全面が均一に照射され、視認側Bでは明るい表示を視認できる。この場合に点灯しているLEDは1個であるため、消費電力は3個のLEDを全て点灯する場合の1/3に減少する。
【0066】
この実施形態では、LEDの個数を3個にしたが個数はこれに限定することはない。それぞれの液晶パネルの大きさに合わせて所望の特性が得られるように設定すればよい。また、複数の発光素子はLEDに限るものではなく、ミニランプ、EL素子、その他種々の発光素子を使用することができる。その場合でも複数の発光素子を選択して点灯することにより、この実施形態と同様の効果を得ることが出来る。
また、上述の説明では第1の実施形態と同様な構造の液晶表示装置に適用した場合を例に説明したが、第2,第3の実施形態と同様な構造の液晶表示装置に適用しても同様な効果が得られることは勿論である。
【0067】
〔第5の実施形態:図10〜図12〕
次に、この発明による液晶表示装置の第5の実施形態について説明する。
図10はその液晶表示装置の表示機能を説明するための図8と同様な模式的な断面による説明図、図11はその構造の概略を2枚の偏光分離器を省略して示す斜視図、図12は図10における第2,第3の偏光板と第1,第2の偏光分離器の各偏光軸の配置関係を示す説明図である。
【0068】
この液晶表示装置の構成は、図8に示した第3の実施形態の液晶表示装置と殆ど共通しているが、第2の液晶パネル102と導光板801との間に、半透過反射板120に代えて、偏光分離器110と同様な反射偏光軸と透過偏光軸とをもつ第2の偏光分離器130を配置している。偏光分離器110は、前述の各実施形態のものと同じであるが、第2の偏光分離器130との関係で、以下「第1の偏光分離器」と称する。
【0069】
また、図11に示すように、第2の液晶パネル102の幅を第1の液晶パネル502の幅の1/3程度に細くして、第2の液晶パネル102の表示面積を第1の液晶パネル502の1/3程度にしている。そして、光源114を複数の発光素子である3個のLED11〜13で構成しており、図9に示した第4の実施形態と、導光板112をくさび型の導光板801に代え、第1の液晶パネル101を半透過層を設けない液晶パネル502に代えた他は、同様な構成になっている。
【0070】
ここで、この実施形態の液晶表示装置における第2の偏光板105、第1の偏光分離器110、および第3の偏光板104の光学的配置について図12によって説明する。この図12は図3と同様な図であり、図3と同じ偏光軸には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。但し、301は第1の偏光分離器110の透過偏光軸、302はその反射偏光軸である。
ここでは、新たに第2の偏光分離器130の透過偏光軸305とそれに直交する反射偏光軸306を示している。この図12に示すように、第2の偏光分離器130は、透過偏光軸305および反射偏光軸306がそれぞれ第1の偏光分離器110の透過偏光軸301及び反射偏光軸と直交するように配置している。
【0071】
したがって、第2の偏光板105の透過偏光軸303は第1の偏光分離器110の透過偏光軸301と平行になり、第3の偏光板104の透過偏光軸304は第2の偏光分離器130の透過偏光軸305と平行になる。このとき、第2の偏光板105の透過偏光軸303と第3の偏光板104の透過偏光軸304は直交するようになる。以上のように、各偏光板と各偏光分離器を配置する。このときに各液晶表示パネル102,502はノーマリホワイトモードになるように、第1の偏光板103および第4の偏光板106を配置する。
【0072】
図10に示すこの実施形態の表示機能において、図8によって説明した第3の実施形態の表示機能と相違するのは、第2の偏光分離器130に入射する光束は、その透過偏光軸305に平行な振動方向の直線偏光成分は透過し、反射偏光軸306に平行な振動方向の直線偏光成分は反射する点である。
【0073】
したがって、図10において、光源114から導光板801に入射した光束401のうち、第1の偏光分離器110側に出射する光束401aは、その透過偏光軸と平行な偏光成分は透過して光束700となってノーマリホワイトモードの第1の液晶パネル502も透過して視認側Aへ出射する。また、第1の偏光分離器110の反射偏光軸と平行な偏光成分は反射されて光束703となり、導光板801を透過し、第2の偏光分離器130もその透過偏光軸と平行な直線偏光なので透過し、ノーマリホワイトモードの第2の液晶パネル102も透過して、視認側Bに出射する。
【0074】
入射した光束401のうち、第2の偏光分離器130側に出射する光束401bは、第2の偏光分離器130によって、同様にその透過偏光軸に平行な偏光成分の光束903と反射偏光軸と平行な偏光成分の光束904に分割され、それぞれ視認側B又は視認側Aへ出射する。
視認側Bから入射する光束404のうち、第2の液晶パネル102を透過した光束706は、全て第2の偏光分離器130を透過し、第1の偏光分離器110で反射されて戻され、視認側Bへ出射する。
【0075】
視認側Aから入射する光束406のうち、第1の液晶パネル502を透過した光束701は、全て第1の偏光分離器110を透過し、第2の偏光分離器130で反射されて戻され、視認側Aへ出射する。
したがって、図8によって説明した第3の実施形態の場合と同様に、光源114の点灯による光によっても、視認側A又はBからの入射光によっても、各液晶パネル502,102による表示を行うことができ、しかもより明るい表示が可能である。
【0076】
そして、図11に示す光源114を構成する複数の発光素子であるLED11〜13を第1,第2の液晶パネル502,102のうち、表示に使用する方の表示面積に応じて全部または一部のLEDのみを点灯することによって、充分に明るい表示を実現しながら消費電力の低減を図ることができる。
この場合も、第4の実施形態の説明の後で述べた種々の変更を、同様になし得ることは勿論である。
【0077】
【発明の効果】
以上の説明してきたように、この発明によれば、2枚の液晶パネルを背合わせに配置して両面表示を可能にした液晶表示装置において、その厚さを薄くして、それを装備する電子機器の携帯性を高めることができるとともに、バックライトの光の利用効率を高めて消費電力を低減することができる。特に光源を複数の発光素子で構成し、表示する方の液晶パネルの表示面積に応じてその発光個数を変えるようにすれば、消費電力の一層の低減が可能になる。
この発明による液晶表示装置は、折り畳み式の携帯電話器の表示部や、各種携帯用の電子機器で特に両面表示を行うことが望まれる電子機器の表示装置として、好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による液晶表示装置の第1の実施形態を示す模式的断面図である。
【図2】 図1における光源と導光板の一部を拡大して示す斜視図である。
【図3】 図1における第2,第3の偏光板と偏光分離器の各偏光軸の配置関係を示す説明図である。
【図4】 図1に示した液晶表示装置における表示機能を説明するための模式的な断面による説明図である。
【図5】 この発明による液晶表示装置の第2の実施形態を示す模式的断面図である。
【図6】 図5に示した液晶表示装置における表示機能を説明するための模式的な断面による説明図である。
【図7】 この発明による液晶表示装置の第3の実施形態に使用する導光板と光源のみを示す側面図である。
【図8】 この発明による液晶表示装置の第3の実施形態における表示機能を説明するための模式的な断面による説明図である。
【図9】 この発明による液晶表示装置の第4の実施形態の概略を偏光分離器あるいはそれと半透過反射板を省略して示す斜視図である。
【図10】 この発明による液晶表示装置の第5の実施形態のその液晶表示装置の表示機能を説明するための第8図と同様な説明図である。
【図11】 同じくその構造の概略を2枚の偏光分離器を省略して示す斜視図である。
【図12】 図10における第2,第3の偏光板と第1,第2の偏光分離器の各偏光軸の配置関係を示す説明図である。
【図13】 従来の両面表示の液晶表示装置を備えた携帯電話器の構成例を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
11,12,13:発光ダイオード(LED)
101,502:第1の液晶パネル 102:第2の液晶パネル
103:第1の偏光板 104:第3の偏光板 105:第2の偏光板
106:第4の偏光板 107,503:第1の液晶セル
108:第2の液晶セル 110:偏光分離器 112,801:導光板
114:光源(LEDアレイ) 120:半透過反射板
Claims (10)
- それぞれ2枚の透明基板で液晶層を挟持した液晶セルを主体とする第1,第2の液晶パネルを互いに背合わせに配置し、該第1,第2の液晶パネルをそれぞれ視認可能にした液晶表示装置において、
前記第1の液晶パネルと第2の液晶パネルの間に導光板を配置し、
その導光板の少なくとも一端面に隣接して光源を配置し、
前記第1の液晶パネルと前記導光板との間に偏光分離器を配置し、
前記導光板から射出される光を前記偏光分離器で2つの偏光した光に分離し、一方の偏光した光は前記第1の液晶パネルへ射出し、他方の偏光した光は前記導光板を通して前記第2の液晶パネルへ射出するようにするとともに、
前記光源を複数の発光素子で構成し、前記第1の液晶パネルで表示するときと前記第2の液晶パネルで表示するときとで、発光する発光素子の数を異ならせるようにしたことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1に記載の液晶表示装置において、
前記第1の液晶パネルと前記第2の液晶パネルは、それぞれ前記液晶セルの両側に偏光板を配置しており、
前記偏光分離器は、振動方向が互いに直交する一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸と、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸とを有し、前記透過偏光軸は、前記第1の液晶パネルの前記偏光分離器に面する側の偏光板の透過偏光軸にほぼ一致し、前記反射偏光軸は、前記第2の液晶パネルの前記導光板に面する側の偏光板の透過偏光軸とほぼ一致するように配置されたことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1に記載の液晶表示装置において、
前記第2の液晶パネルと前記導光板との間に半透過反射板を配置し、
前記導光板から射出される光を前記偏光分離器で2つの偏光した光に分離し、一方の偏光した光は前記第1の液晶パネルへ射出し、他方の偏光した光は前記導光板と前記半透過反射板を通して前記第2の液晶パネルへ射出するようにしたことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項3に記載の液晶表示装置において、
前記第1の液晶パネルと前記第2の液晶パネルは、それぞれ前記液晶セルの両側に偏光板を配置しており、
前記偏光分離器は、振動方向が互いに直交する一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸と、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸とを有し、前記透過偏光軸は、前記第1の液晶パネルの前記偏光分離器に面する側の偏光板の透過偏光軸にほぼ一致し、前記反射偏光軸は、前記第2の液晶パネルの前記半透過反射板に面する側の偏光板の透過偏光軸とほぼ一致するように配置されたことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
前記第2の液晶パネルの表示面積が前記第1の液晶パネルの表示面積より小さいことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項5に記載の液晶表示装置において、
前記第1の液晶パネルで表示する場合には、前記複数の発光素子を全て発光させ、前記第2の液晶パネルで表示する場合には、前記複数の発光素子のうち該第2の液晶パネルの表示面積を照明するのに十分な個数だけを発光させるようにしたことを特徴とする液晶表示装置。 - それぞれ2枚の透明基板で液晶層を挟持した液晶セルを主体とする第1,第2の液晶パネルを互いに背合わせに配置し、該第1,第2の液晶パネルをそれぞれ視認可能にした液晶表示装置において、
前記第1の液晶パネルと第2の液晶パネルの間に導光板を配置し、
その導光板の少なくとも一端面に隣接して光源を配置し、
前記第1の液晶パネルと前記導光板との間に第1の偏光分離器を、前記第2の液晶パネルと前記導光板との間に第2の偏光分離器を、それぞれ配置し、
前記導光板から射出される光を前記第1,第2の偏光分離器でそれぞれ2つの偏光した光に分離し、その各一方の偏光した光は前記第1の液晶パネル側へ射出し、各他方の偏光した光は前記第2の液晶パネル側へ射出するようにするとともに、
前記光源を複数の発光素子で構成し、前記第1の液晶パネルで表示するときと前記第2の液晶パネルで表示するときとで、発光する発光素子の数を異ならせるようにしたことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項7に記載の液晶表示装置において、
前記第1の液晶パネルと前記第2の液晶パネルは、それぞれ前記液晶セルの両側に偏光板を配置しており、
前記第1の偏光分離器と前記第2の偏光分離器は、それぞれ振動方向が互いに直交する一方の直線偏光成分を透過する透過偏光軸と、他方の直線偏光成分を反射する反射偏光軸とを有し、互いにその透過偏光軸が直交し、前記第1の偏光分離器の透過偏光軸は、前記第1の液晶パネルの該第1の偏光分離器に面する側の偏光板の透過偏光軸にほぼ一致し、前記第2の偏光分離器の透過偏光軸は、前記第2の液晶パネルの該第2の偏光分離器に面する側の偏光板の透過偏光軸とほぼ一致するように配置されたことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項7又は8に記載の液晶表示装置において、
前記第2の液晶パネルの表示面積が前記第1の液晶パネルの表示面積より小さいことを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項9に記載の液晶表示装置において、
前記第1の液晶パネルで表示する場合には、前記複数の発光素子を全て発光させ、前記第2の液晶パネルで表示する場合には、前記複数の発光素子のうち該第2の液晶パネルの表示面積を照明するのに十分な個数だけを発光させるようにしたことを特徴とする液晶表示装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001300278 | 2001-09-28 | ||
JP2001300278 | 2001-09-28 | ||
PCT/JP2002/010085 WO2003029884A1 (fr) | 2001-09-28 | 2002-09-27 | Dispositif d'affichage a cristaux liquides |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2003029884A1 JPWO2003029884A1 (ja) | 2005-01-20 |
JP4011544B2 true JP4011544B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=19120884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003533039A Expired - Fee Related JP4011544B2 (ja) | 2001-09-28 | 2002-09-27 | 液晶表示装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7301591B2 (ja) |
JP (1) | JP4011544B2 (ja) |
CN (1) | CN100440004C (ja) |
WO (1) | WO2003029884A1 (ja) |
Families Citing this family (68)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7198028B2 (en) | 2001-07-18 | 2007-04-03 | Walbro Engine Management, L.L.C. | Ignition timing control system for light duty combustion engines |
JP3599022B2 (ja) | 2002-01-10 | 2004-12-08 | カシオ計算機株式会社 | 液晶表示装置 |
JP2009175756A (ja) * | 2002-04-30 | 2009-08-06 | Casio Comput Co Ltd | 液晶表示装置 |
JP2004199027A (ja) | 2002-10-24 | 2004-07-15 | Seiko Epson Corp | 表示装置、及び電子機器 |
JP3719433B2 (ja) | 2002-10-30 | 2005-11-24 | セイコーエプソン株式会社 | 表示装置及び電子機器 |
JP3873256B2 (ja) * | 2003-01-24 | 2007-01-24 | ミネベア株式会社 | 面状照明装置 |
JP4026135B2 (ja) | 2003-02-20 | 2007-12-26 | ミネベア株式会社 | 面状照明装置 |
TW200424619A (en) * | 2003-03-18 | 2004-11-16 | Hitachi Displays Ltd | LCD apparatus |
KR100792969B1 (ko) * | 2003-07-23 | 2008-01-08 | 샤프 가부시키가이샤 | 액정 표시 장치 |
JP3873940B2 (ja) | 2003-07-31 | 2007-01-31 | セイコーエプソン株式会社 | 両面液晶表示装置 |
KR100961450B1 (ko) * | 2003-08-08 | 2010-06-09 | 시티즌 덴시 가부시키가이샤 | 양면 조명 장치 |
JP4303532B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2009-07-29 | セイコーインスツル株式会社 | 表示装置 |
WO2005059611A1 (en) | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Backlight device |
JP4079143B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2008-04-23 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置、電気光学装置及び電子機器 |
JP2005243346A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Citizen Electronics Co Ltd | 両面発光照明装置 |
TWI252951B (en) * | 2004-03-04 | 2006-04-11 | Au Optronics Corp | Backlight unit and display device |
JP4571423B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2010-10-27 | シチズンホールディングス株式会社 | 液晶装置 |
JP4647261B2 (ja) | 2004-08-17 | 2011-03-09 | シチズンホールディングス株式会社 | 表示装置 |
US20060152648A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display device and portable display apparatus including the same |
KR20060086174A (ko) * | 2005-01-26 | 2006-07-31 | 삼성전자주식회사 | 일체형 액정 표시 장치 |
TW200636345A (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-16 | Jemitek Electronics Corp | Structure of the dual-display liquid crystal display |
JP2006323315A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Citizen Electronics Co Ltd | 表裏一体型バックライト |
US20060285043A1 (en) * | 2005-05-26 | 2006-12-21 | Kim Sung-Min | Display device and portable display apparatus having the same |
TWI398705B (zh) * | 2005-11-04 | 2013-06-11 | Semiconductor Energy Lab | 顯示裝置 |
WO2007063782A1 (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
EP1793264A1 (en) * | 2005-12-05 | 2007-06-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device |
EP1804114B1 (en) | 2005-12-28 | 2014-03-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
JP4205105B2 (ja) * | 2006-01-04 | 2009-01-07 | 株式会社東芝 | 携帯電子機器 |
WO2007086166A1 (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | 液晶表示装置およびテレビジョン受信機 |
EP1826604B1 (en) * | 2006-01-31 | 2015-12-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
EP1832915B1 (en) * | 2006-01-31 | 2012-04-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device with improved contrast |
WO2007088954A1 (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
EP1816508A1 (en) | 2006-02-02 | 2007-08-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
EP1826605A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-08-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
EP1826606B1 (en) | 2006-02-24 | 2012-12-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device |
TWI308244B (en) * | 2006-04-07 | 2009-04-01 | Innolux Display Corp | Double-sided liquid crystal display device |
WO2008015830A1 (fr) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | dispositif d'affichage à cristaux liquides, procédé d'affichage à cristaux liquides et récepteur de télévision |
US7855764B2 (en) * | 2006-11-02 | 2010-12-21 | Sony Corporation | Electro-optical device and electronic apparatus |
JP2008130248A (ja) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Enplas Corp | 面光源装置及びこれを備えた表示装置 |
KR101346979B1 (ko) | 2007-02-16 | 2014-01-02 | 엘지디스플레이 주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시 장치 |
US8305515B2 (en) | 2007-02-16 | 2012-11-06 | Lg Display Co., Ltd. | Backlight unit and display device having the same using two different lights |
JP4083785B2 (ja) * | 2007-02-24 | 2008-04-30 | セイコーインスツル株式会社 | 液晶表示装置 |
CN101631149B (zh) * | 2008-07-17 | 2012-09-26 | 比亚迪股份有限公司 | 一种手机及其外壳背光模组的制造方法 |
US8529111B2 (en) * | 2009-02-12 | 2013-09-10 | Nai-Chien Chang | Notebook computer having dual display screens |
US7876288B1 (en) | 2010-08-11 | 2011-01-25 | Chumby Industries, Inc. | Touchscreen with a light modulator |
KR101833969B1 (ko) * | 2011-01-03 | 2018-04-16 | 엘지디스플레이 주식회사 | 양방향 액정표시장치 |
TW201326987A (zh) * | 2011-12-23 | 2013-07-01 | Asustek Comp Inc | 雙螢幕結構 |
KR20130110491A (ko) | 2012-03-29 | 2013-10-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 |
CN103376589B (zh) * | 2012-04-17 | 2016-06-01 | 扬升照明股份有限公司 | 显示装置 |
US9389415B2 (en) | 2012-04-27 | 2016-07-12 | Leia Inc. | Directional pixel for use in a display screen |
US9459461B2 (en) | 2012-05-31 | 2016-10-04 | Leia Inc. | Directional backlight |
US9201270B2 (en) | 2012-06-01 | 2015-12-01 | Leia Inc. | Directional backlight with a modulation layer |
US9298168B2 (en) | 2013-01-31 | 2016-03-29 | Leia Inc. | Multiview 3D wrist watch |
ES2704675T3 (es) | 2013-07-30 | 2019-03-19 | Leia Inc | Luz de fondo multi-direccional a base de cuadrícula |
US9361851B1 (en) | 2014-03-18 | 2016-06-07 | Google Inc. | Electrochromic two way display for two in one laptop/tablet form factors |
US9557466B2 (en) | 2014-07-30 | 2017-01-31 | Leia, Inc | Multibeam diffraction grating-based color backlighting |
KR102322340B1 (ko) | 2015-01-10 | 2021-11-05 | 레이아 인코포레이티드 | 제어된 회절 결합 효율을 갖는 회절 격자-기반 백라이팅 |
WO2016111706A1 (en) | 2015-01-10 | 2016-07-14 | Leia Inc. | Polarization-mixing light guide and multibeam grating-based backlighting using same |
CN107209406B (zh) | 2015-01-10 | 2021-07-27 | 镭亚股份有限公司 | 二维/三维(2d/3d)可切换显示器背光和电子显示器 |
JP6564463B2 (ja) | 2015-01-19 | 2019-08-21 | レイア、インコーポレイテッドLeia Inc. | 反射性アイランドを利用した一方向格子ベースの背面照明 |
ES2951155T3 (es) | 2015-01-28 | 2023-10-18 | Leia Inc | Pantalla electrónica tridimensional (3D) |
ES2877511T3 (es) | 2015-03-16 | 2021-11-17 | Leia Inc | Retroiluminación unidireccional basada en rejilla que emplea una capa reflectante angularmente selectiva |
JP6961491B2 (ja) | 2015-04-23 | 2021-11-05 | レイア、インコーポレイテッドLeia Inc. | 二重ライトガイド式格子ベースのバックライトおよび同バックライトを用いる電子ディスプレイ |
EP3295242B1 (en) | 2015-05-09 | 2020-05-06 | LEIA Inc. | Colour-scanning grating-based backlight and electronic display using the same |
KR102329110B1 (ko) | 2015-05-30 | 2021-11-18 | 레이아 인코포레이티드 | 차량 모니터링 시스템 |
CN105589239A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-05-18 | 业成光电(深圳)有限公司 | 双面式液晶显示模组 |
CN108230905A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-06-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示屏及显示装置 |
US11927793B2 (en) | 2022-03-31 | 2024-03-12 | Innolux Corporation | Double-sided display device |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH032994A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-09 | Fujitsu Ltd | 競技場の窓口操作卓の情報表示装置 |
US5982540A (en) * | 1994-03-16 | 1999-11-09 | Enplas Corporation | Surface light source device with polarization function |
JPH0990325A (ja) * | 1995-09-26 | 1997-04-04 | Toshiba Corp | 液晶表示装置 |
JPH1090678A (ja) * | 1996-09-12 | 1998-04-10 | Nec Yonezawa Ltd | 液晶表示装置及びその使用方法 |
WO2000046633A1 (fr) * | 1999-02-01 | 2000-08-10 | Seiko Epson Corporation | Dispositif d'affichage, dispositif electronique et guide lumineux |
JP3714044B2 (ja) * | 1999-07-15 | 2005-11-09 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置およびその製造方法ならびに電子機器 |
JP4140146B2 (ja) * | 1999-10-12 | 2008-08-27 | 株式会社デンソー | 携帯電話 |
JP2001186227A (ja) | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 折り畳み式携帯電話機 |
JP2001194661A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-19 | Kyocera Corp | 反射型液晶表示装置 |
KR20020040989A (ko) | 2000-11-25 | 2002-05-31 | 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 | 양면광 출력형 백라이트 유닛 |
JP4119085B2 (ja) * | 2000-12-20 | 2008-07-16 | 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 | 液晶表示装置、及び立体視表示装置 |
KR100432009B1 (ko) * | 2001-12-03 | 2004-05-22 | 주식회사 팬택 | 이동형 정보통신 기기용 양방향 디스플레이형 액정표시장치 |
-
2002
- 2002-09-27 CN CNB028190440A patent/CN100440004C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-09-27 WO PCT/JP2002/010085 patent/WO2003029884A1/ja active Application Filing
- 2002-09-27 JP JP2003533039A patent/JP4011544B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-09-27 US US10/490,961 patent/US7301591B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1639618A (zh) | 2005-07-13 |
US20050073627A1 (en) | 2005-04-07 |
JPWO2003029884A1 (ja) | 2005-01-20 |
WO2003029884A1 (fr) | 2003-04-10 |
CN100440004C (zh) | 2008-12-03 |
US7301591B2 (en) | 2007-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4011544B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP4153776B2 (ja) | 面状光源装置および該装置を用いた液晶表示装置 | |
US8049840B2 (en) | Double-sided display apparatus | |
KR100516817B1 (ko) | 액정표시장치 | |
US7920229B2 (en) | Display device having first and second display units separated by an optical sheet having an aperture with a width corresponding to one of the display units | |
KR100578771B1 (ko) | 양면 발광형 액정표시 모듈 | |
US7830475B1 (en) | Double sided liquid crystal display unit and portable electronic apparatus comprising a polarizing element between two liquid crystal display panels | |
JP4336878B2 (ja) | 導光体、光源装置、表示装置及びこれを備えた情報端末 | |
JP2001021883A (ja) | 反射型液晶表示器及び電子機器 | |
US20060098456A1 (en) | Backlight device and liquid crystal display device including the same | |
KR20040010272A (ko) | 액정 표시 장치 및 전자 기기 | |
JP4077297B2 (ja) | 表示装置及び携帯型情報端末機器 | |
WO2005103560A1 (ja) | 面光源装置及び表示装置 | |
JP4034981B2 (ja) | 発光素子内在型液晶表示素子 | |
JP2003151333A (ja) | 面照明装置と液晶表示装置 | |
JPH10213799A (ja) | 液晶表示装置 | |
US20080030647A1 (en) | Liquid Crystal Display Device and Cellular Phone Provided with the Same | |
JP3980889B2 (ja) | 表示装置及び携帯型情報端末機器 | |
JP4410004B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2004127622A (ja) | 照明装置及び液晶表示装置と携帯型情報端末機器 | |
JP3870148B2 (ja) | 表示装置及び携帯型情報端末機器 | |
JP4067376B2 (ja) | 表示装置及び携帯型情報端末機器 | |
JP2003177406A (ja) | 面照明装置と液晶表示装置 | |
JPH09159835A (ja) | バックライト装置 | |
KR200266573Y1 (ko) | 휴대용 단말기의 엘씨디 액정화면 구조 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050810 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070220 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070423 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070904 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070905 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100914 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120914 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140914 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |