JP2003255338A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP2003255338A JP2002053655A JP2002053655A JP2003255338A JP 2003255338 A JP2003255338 A JP 2003255338A JP 2002053655 A JP2002053655 A JP 2002053655A JP 2002053655 A JP2002053655 A JP 2002053655A JP 2003255338 A JP2003255338 A JP 2003255338A
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裕 鈴木
Yoshifumi Doi
佳史 土居
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導光板を用いる方式の液晶表示装置において
１枚の液晶パネルを用いて両面表示を可能にし、薄型化
および低コスト化を達成し得る液晶表示装置を提供す
る。 【解決手段】 ２枚の透明基板の間隙に液晶が封入され
た１枚の液晶パネルと、少なくとも１つの光源と、少な
くとも１枚の導光板とからなり、前記液晶パネルが透過
型領域および反射型領域を有し、前記液晶パネルの一方
の面の一部が、前記透過型領域のための第１の表示面と
され、前記液晶パネルの他方の面の一部が、前記反射型
領域のための第２の表示面とされてなる液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関す
る。さらに詳しくは、携帯電子機器などに用いられ、両
面で表示可能であり、しかも薄型化および軽量化を達成
することができる液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
より、パネルの両面において画像を表示することができ
る液晶表示装置として表用および裏用の２枚の液晶パネ
ルを用いる方式や、一対のガラス基板をそれぞれ導光板
として用いる方式などが提案されている。
【０００３】しかしながら、前記２つの方式はいずれも
液晶表示装置全体の厚さが厚くなり、携帯電子機器への
適用において課題を残していた。とくに、ガラス基板を
導光板として用いる方式の場合、ガラス基板内部に光を
通すために、２枚のガラス基板を導光板と同程度の厚さ
（１ｍｍ程度）にする必要があり、従来のガラス基板の
厚さより２倍程度厚くする必要がある。そのため、液晶
パネルの厚さが厚くなるだけでなく、ガラス基板１枚の
の重量が３００ｇ程度（厚さ１．１ｍｍ程度の場合）と
なり、液晶パネル全体の重量を大きくしてしまうという
問題がある。また、液晶パネルは大きな寸法のガラス基
板を切断して所望の寸法のパネルを得ているが、切断し
たガラス基板の端面から光を入射させるためには研磨な
どの端面処理が必要になるため、工程数が増加するなど
の問題がある。
【０００４】本発明はかかる問題を解消するためになさ
れたものであり、導光板を用いる方式の液晶表示装置に
おいて１枚の液晶パネルを用いて両面表示を可能にし、
薄型化および低コスト化を達成し得る液晶表示装置を提
供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１にかか
わる液晶表示装置は、２枚の透明基板の間隙に液晶が封
入された１枚の液晶パネルと、少なくとも１つの光源
と、少なくとも１枚の導光板とからなり、前記液晶パネ
ルが透過型領域および反射型領域を有し、前記液晶パネ
ルの一方の面の一部が、前記透過型領域のための第１の
表示面とされ、前記液晶パネルの他方の面の一部が、前
記反射型領域のための第２の表示面とされてなることを
特徴としている。
【０００６】また、１組の前記光源および導光板が、前
記液晶パネルの他方の面の側に配設されており、前記導
光板の一部が、前記第１の表示面のためのバックライト
として機能し、前記導光板の他の一部が、前記第２の表
示面のためのフロントライトとして機能するのが好まし
い。
【０００７】前記液晶パネルの他方の面の側において、
前記第１の表示面のためのバックライトとして機能する
第１の組の前記光源および導光板と、前記第２の表示面
のためのフロントライトとして機能する第２の組の前記
光源および導光板とがそれぞれ配設されてなるのが好ま
しい。
【０００８】本発明の請求項４にかかわる液晶表示装置
は、２枚の透明基板の間隙に液晶が封入された１枚の液
晶パネルと、少なくとも１つの光源と、少なくとも１枚
の導光板とからなり、前記液晶パネルが、１枚の透過型
液晶パネルからなり、前記液晶パネルの一方の面の一部
が、当該液晶パネルの他方の面からの透過光を用いて表
示する第１の表示面とされ、前記液晶パネルの他方の面
の一部が、当該液晶パネルの一方の面からの透過光を用
いて表示する第２の表示面とされてなることを特徴とす
る。
【０００９】前記液晶パネルの一方の面の側において、
前記第２の表示面へ透過光を送るための反射板が配設さ
れ、前記液晶パネルの他方の面の側において、前記第１
の表示面のバックライトとして機能するとともに前記反
射板へ光を送るための１組の前記光源および導光板が配
設されてなるのが好ましい。
【００１０】前記液晶パネルの一方の面の側において、
前記第２の表示面のバックライトとして機能する第１の
組の前記光源および導光板が配設され、前記液晶パネル
の他方の面の側において、前記第１の表示面のバックラ
イトとして機能する第２の組の前記光源および導光板が
配設されてなるのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】つぎに図面を参照しながら本発明
の液晶表示装置をさらに詳細に説明する。
【００１２】本発明の液晶表示装置は、１枚の液晶パネ
ルを用いて、透過型および反射型の表示領域を形成する
ことによって、または２つの透過型表示領域を形成する
ことによって、液晶パネルの両面表示を可能にしたもの
である。
【００１３】ここで、まず、一般的な透過型液晶表示装
置について簡単に説明する。図７に示されるように、透
過型液晶表示装置は、液晶パネル５１と、バックライト
５２とからなる。液晶パネル５１は、ガラスなどからな
るアレイ基板５３とカラーフィルタ基板５４とのあいだ
に液晶層５５が封入され、これら基板５３、５４の外面
にそれぞれ偏光板５６、５７が設けられたものである。
バックライト５２は、光源５８と、光源５８から出た光
を液晶パネル５１の全面に導く導光板５９と、導光板５
９を通る光を後方へ漏らさないための反射板６０と、導
光板５９から出た光の分布を均一にするための拡散板６
１とから構成されている。
【００１４】液晶パネル５１は、さらに具体的には、図
８に示されるように、アレイ基板５３の内面において、
画素電極６２およびＴＦＴ６３が作製され、その上にさ
らに配向膜６４が積層され、一方、カラーフィルタ基板
５４の内面には、カラーフィルタ６５、保護膜６６、共
通電極６７および配向膜６８がこの順に積層されてい
る。
【００１５】かかる構成により、図７〜８に示されるよ
うに、光源５８から出た光は、導光板５９を介して液晶
パネル５１を矢印Ｇの方向に透過し、図７の矢印Ｈの向
きに画像が表示される。
【００１６】また、一般的な反射型液晶表示装置は、図
９〜１０に示されるように、液晶パネル６９と、液晶パ
ネル６９の前面側に配設されたフロントライト７０とか
らなる。液晶パネル６９は、前記図７〜８に示される液
晶パネル５１と基本的な構造は共通しており、同一の符
号が付された部分は同一の部分を示しているが、アレイ
基板５３側の画素電極７１が、反射膜からなる点で図７
〜８の液晶パネル５１と異なっている。
【００１７】かかる構成により、図９〜１０に示される
ように、光源６９から出た光は、矢印Ｉで示される方向
に沿って、液晶パネル６９内部に一旦入ったのち、反射
膜からなる画素電極７１で反射する。それにより、図９
の矢印Ｊの向きに画像が表示される。
【００１８】本発明では、以上の図７〜８に示される透
過型液晶表示装置のように透過光を利用して画像を表示
させる透過型領域と図９〜１０に示される反射型液晶表
示装置のように液晶パネル内部の画素電極における反射
光を利用して画像を表示させる反射型領域との組合せ、
または２つの透過型領域の組合せを、１枚の液晶パネル
内部に作製することにより、薄型化および軽量化を達成
したものである。以下、本発明の種々の実施の形態を説
明する。
【００１９】実施の形態１ 図１は、本発明による両面表示可能な液晶表示装置の一
実施の形態が示されている。本実施の形態の液晶表示装
置は、透過型領域３および反射型領域４を有する液晶パ
ネル１と、共通ライトユニット２とから構成されてい
る。
【００２０】液晶パネル１は、ガラスなどからなるアレ
イ基板５とカラーフィルタ基板６とのあいだに厚さ数μ
ｍ程度の液晶層７が封入され、これら両基板５、６の外
面にそれぞれ偏光板８、９が設けられている。
【００２１】前記基板５、６に採用されるガラス基板と
しては、たとえば、現在一般的に用いられている、厚さ
０．６ｍｍ程度の携帯用ガラス基板を用いることができ
る。偏光板８としては、たとえば、ＰＶＡ（ポリビニル
アルコール）またはヨウ素系のものと、２色有機染料系
のものがあり、厚さは０．１２〜０．４ｍｍ程度のもの
が用いられる。
【００２２】液晶パネル１は、図２に示されるように、
アレイ基板５の内面において、画素電極１０、１１およ
びＴＦＴ１２が作製され、その上にさらに配向膜１３が
積層されている。ここで、透過型領域３の画素電極１０
は、光の透過が可能なＩＴＯなどからなる透明画素電極
からなり、一方、反射型領域４の画素電極１１は、アル
ミニウム合金などからなる、反射膜として機能する画素
電極からなる。
【００２３】また、カラーフィルタ基板６の内面には、
カラーフィルタ１４、保護膜１５、共通電極１６および
配向膜１７がこの順に積層されている。
【００２４】カラーフィルタ１４としては、たとえば、
着色層の厚さが１〜２μｍ程度であり、ガラス基板に塗
布される。色材には染料または顔料などが用いられる。
また、共通電極１６は、たとえば厚さ１０００〜１５０
０オングストローム程度のＩＴＯなどからなる透明導電
膜が用いられる。配向膜１７としては、たとえば現在一
般的に用いられるポリイミド系の配向膜が採用される。
【００２５】共通ライトユニット２は、図２に示される
ように、光源１８と、光源１８から出た光を液晶パネル
１の全面に導く導光板１９と、透過型領域３に形成され
た導光板１９を通る光の後方への漏れを防止するための
反射板２０と、透過型領域３に形成された導光板１９か
ら出た光の分布を均一にするための拡散板２１とから構
成されている。
【００２６】導光板１９は、たとえば透明なアクリル樹
脂などで作製され、入射効率の点で光源（ランプまたは
白色ＬＥＤ）の直径以上の厚さが必要であるので、１ｍ
ｍ程度の厚さのものが用いられる。反射板２０として
は、主にアルミ箔やアルミ蒸着した板などが用いられ
る。
【００２７】図１において、それぞれの領域を見る方向
は、透過型領域３を見るときは方向Ａ、反射型領域４を
見るときは方向Ｂである。
【００２８】以下、図２を用いてそれぞれの領域の表示
方式を説明する。透過型領域３を表示する場合、図２
（ｂ）に示されるように、前記光源１８から発せられ導
光板１９を通った光がバックライトとして使用され、透
過型領域３に図２（ｂ）の矢印Ｃの方向に沿って光を透
過させることによって画像が表示される。一方、反射型
領域４を表示する場合は、図２（ａ）に示されるよう
に、前記光源１８から発せられ導光板１９を通った光が
フロントライトとして使用され、反射型領域４を矢印Ｄ
のように光が通過することによって画像が表示される。
それにより、一枚の液晶パネル１と、１組の光源１８お
よび導光板１９とからなる簡単な構成によって、両面表
示が可能となり、液晶表示装置の薄型化および軽量化が
達成される。
【００２９】実施の形態２ 図３は、図１に示される１組の光源１８および導光板１
９を有する共通ライトユニット２を、透過型領域３と反
射型領域４とでそれぞれ光源２２および導光板２３の第
１の組からなるバックライトユニット２４と、光源２５
および導光板２６の第２の組からなるフロントライトユ
ニット２７を分離し別々に制御できるようにしたもので
ある。その他の構成については、図１〜２に示される液
晶表示装置と共通であり、図３において図１〜２におけ
る符号と同一の符号については図１〜２に示される部分
と同一の部分を示している。
【００３０】図３において、透過型領域３における導光
板２３の下面には反射板２０が配置されている。光源２
２および２５は、図１の光源１８に比べて個々の照射す
る面積が小さくなるので出力の弱いものを使用すること
ができる。そして、透過型領域３を表示する場合は光源
２２のみを点灯し、反射型領域４を表示する場合は光源
２５のみを点灯することによって消費電力を低減させる
ことができる。図３の液晶表示装置の表示方式が図２の
場合と同様であり、説明は省略する。
【００３１】実施の形態３ 図４は、図１の液晶表示装置において透過型領域と反射
型領域を有する液晶パネル１の代わりに全面が透過型の
液晶パネル２８を用いた表示装置の一実施の形態であ
る。すなわち、図５に示されるように、２つの透過型領
域２９、３０において、画素電極３１、３２は、いずれ
も光の透過が可能なＩＴＯなどで作製された透明画素電
極からなる。さらに、本実施の形態では、図４に示され
るように、領域３０の液晶パネル２８の上面に反射板３
３を配置している。領域２９については図１と同様の構
成である。その他の構成については、図１〜２に示され
る液晶表示装置と共通であり、図４〜５において図１〜
２における符号と同一の符号については図１〜２に示さ
れる部分と同一の部分を示している。
【００３２】つぎに、図５を用いてそれぞれの領域の表
示方式を説明する。第１の透過型領域２９については図
２と同様であるので説明は省略する。一方、第２の透過
型領域３０を表示する場合、光源１８から発せられたの
ち導光板１９を通る光が第２の透過型領域３０を一旦透
過し、反射板３３によって反射した光が再び第２の透過
型領域３０を透過することによって図４の矢印Ｂの方向
に画像が表示される。それにより、一枚の液晶パネル、
および一対の光源と導光板で両面表示が可能となり、液
晶表示装置の薄型化および軽量化が達成される。
【００３３】実施の形態４ 図６は、図４の液晶表示装置における１組の光源１８お
よび導光板１９からなる共通ライトユニット２の代わり
に、第１の透過型領域２９および第２の透過型領域３０
でそれぞれ、光源３４および導光板３５からなる第１の
バックライトユニット３６と、光源３７および導光板３
８からなる第２のバックライトユニット３９とを用い
て、別々に制御できるようにしている。導光板３５、３
８にはそれぞれ反射板４０、４１を配置することによ
り、導光板３５、３８を通る光が後方に漏れないように
している。同様に、導光板３５、３８にはそれぞれ光を
均一に拡散させるための拡散板４２、４３も設けられて
いる。また光源３４および３７は、図４の光源１８に比
べて個々の照射する面積が小さくなるので出力の弱いも
のを使用できる。
【００３４】図６に示される液晶表示装置は、第１の透
過型領域２９および第２の透過型領域３０ともにそれぞ
れ光源３４および導光板３５の第１の組と光源３７およ
び導光板３８の第２の組がバックライトとして利用さ
れ、第１の透過型領域２９および第２の透過型領域３０
を透過光が通過することによって画像が表示される。な
お、第１の透過型領域２９および第２の透過型領域３０
を透過光が通過する状態は、図５に示される状態と同じ
である。
【００３５】図６に示される液晶表示装置においては、
第１の透過型領域２９を表示する場合は光源３４のみを
点灯し、第２の透過型領域３０を表示する場合は光源３
７のみを点灯することによって消費電力を低減させるこ
とが可能である。
【００３６】
【発明の効果】本発明の請求項１および４にかかわる発
明によれば、１枚の液晶パネルを用いて両面表示を可能
にし、液晶表示装置の薄型化および低コスト化を達成す
ることができる。それによって、本発明の液晶表示装置
を、携帯電話などの携帯電子機器の両面表示用デバイス
に好適に採用することができる。
【００３７】また、本発明の請求項２および５にかかわ
る発明によれば、１組の光源および導光板からなる共通
ライトユニットを、両面の表示領域のライトユニットと
して用いることができるので、構成が簡単になるととも
により液晶表示装置全体の厚さを薄くすることができ
る。
【００３８】さらに、本発明の請求項３および６にかか
わる発明によれば、２つの表示領域に個別にライトユニ
ットを設けることにより、個々の表示領域を照射する面
積が小さくなるので出力の弱い光源を使用することがで
き、また、必要な表示領域のみ照射するので硝非電力を
低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかわる液晶表示装置の一実施の形
態を示す断面説明図である。
【図２】 図１の液晶表示装置の表示状態の断面説明図
である。
【図３】 本発明にかかわる液晶表示装置の他の実施の
形態を示す断面説明図である。
【図４】 本発明にかかわる液晶表示装置のさらに他の
実施の形態を示す断面説明図である。
【図５】 図４の液晶表示装置の表示状態の断面説明図
である。
【図６】 本発明にかかわる液晶表示装置のさらに他の
実施の形態を示す断面説明図である。
【図７】 一般的な透過型液晶表示装置の断面説明図で
ある。
【図８】 図７の透過型液晶表示装置の表示状態の断面
説明図である。
【図９】 一般的な反射型液晶表示装置の断面説明図で
ある。
【図１０】 図９の反射型液晶表示装置の表示状態の断
面説明図である。
【符号の説明】
１，２８ 液晶パネル、２ 共通ライトユニット、３
透過型領域、４ 反射型領域、２４ フロントライトユ
ニット、２７ バックライトユニット、２９第１の透過
型領域、３０ 第２の透過型領域、３６ 第１のバック
ライトユニット、３９ 第２のバックライトユニット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA14X FA14Z FA23X FA23Z FA41X FA41Z FD04 FD05 FD06 LA11 LA12 LA13

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２枚の透明基板の間隙に液晶が封入され
    た１枚の液晶パネルと、少なくとも１つの光源と、少な
    くとも１枚の導光板とからなり、前記液晶パネルが透過
    型領域および反射型領域を有し、前記液晶パネルの一方
    の面の一部が、前記透過型領域のための第１の表示面と
    され、前記液晶パネルの他方の面の一部が、前記反射型
    領域のための第２の表示面とされてなる液晶表示装置。
  2. 【請求項２】 １組の前記光源および導光板が、前記液
    晶パネルの他方の面の側に配設されており、前記導光板
    の一部が、前記第１の表示面のためのバックライトとし
    て機能し、前記導光板の他の一部が、前記第２の表示面
    のためのフロントライトとして機能する請求項１記載の
    液晶表示装置。
  3. 【請求項３】 前記液晶パネルの他方の面の側におい
    て、前記第１の表示面のためのバックライトとして機能
    する第１の組の前記光源および導光板と、前記第２の表
    示面のためのフロントライトとして機能する第２の組の
    前記光源および導光板とがそれぞれ配設されてなる請求
    項１記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項４】 ２枚の透明基板の間隙に液晶が封入され
    た１枚の液晶パネルと、少なくとも１つの光源と、少な
    くとも１枚の導光板とからなり、前記液晶パネルが、１
    枚の透過型液晶パネルからなり、前記液晶パネルの一方
    の面の一部が、当該液晶パネルの他方の面からの透過光
    を用いて表示する第１の表示面とされ、前記液晶パネル
    の他方の面の一部が、当該液晶パネルの一方の面からの
    透過光を用いて表示する第２の表示面とされてなる液晶
    表示装置。
  5. 【請求項５】 前記液晶パネルの一方の面の側におい
    て、前記第２の表示面へ透過光を送るための反射板が配
    設され、前記液晶パネルの他方の面の側において、前記
    第１の表示面のバックライトとして機能するとともに前
    記反射板へ光を送るための１組の前記光源および導光板
    が配設されてなる請求項４記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項６】 前記液晶パネルの一方の面の側におい
    て、前記第２の表示面のバックライトとして機能する第
    １の組の前記光源および導光板が配設され、前記液晶パ
    ネルの他方の面の側において、前記第１の表示面のバッ
    クライトとして機能する第２の組の前記光源および導光
    板が配設されてなる請求項４記載の液晶表示装置。
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