(57)【要約】【課題】１つの液晶表示素子を用いて両面表示し、１つの面光源からの照明光により透過表示を視認できる透過表示面と、前記面光源からの照明光による反射光を利用する反射表示と、太陽光などの外部光を利用する反射表示との双方の表示方法を選択できる反射表示とを有する両面表示型の液晶表示装置を実現する。【解決手段】液晶を挟んで互いに対向する透明基板からなる液晶セル２と、この液晶セル２に貼付された偏光板２２、２４と位相差板２１、２３と反射板２０とからなる液晶表示素子１があり、この液晶表示素子１の片方の側に配置された光源３１と導光板３２と反射板２５とからなる面光源３０から前記液晶表示素子１へ向けて照明することで、第１の表示面からは、前記面光源３０と前記外部光による反射表示を視認することができ、第２の表示面からは、前記面光源３０による透過表示と前記外部光による反射表示を視認することを可能としたものである。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対の基板間に挟まれた液晶層と、前記一対の基板の一方の側の予め定めた第１領域に配置され、前記一対の基板のうちの他方の基板側から画像を観察するための第１の反射層とを有する液晶表示素子と、
前記液晶表示素子の他方の基板側に配置され、前記液晶表示素子に向けて照射光を照射し、且つ前記他方の基板側から入射した光及び前記反射層により反射された光を透過する面光源と、
前記液晶表示素子を形成する前記一対の基板のうちの他方の基板側の前記第１の領域以外の領域に対応する第２の領域に配置され、前記一対の基板のうちの一方の基板側から画像を観察するための第２の反射層と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
第１の反射層は、前記一対の基板のうちの一方の基板の、前記他方の基板に対向する内面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
液晶表示素子の他方の基板側に、一方の基板の第１の領域に対応させて設けられ、他方の基板側から画像を観察するための第１の開口部を有する第１のケースと、前記液晶表示素子の一方の基板側に、前記第２の領域に対応させて設けられ、一方の基板側から画像を観察するための第２の開口部を有する第２のケースとを備え、第１の反射層は、前記第１のケースの内側に配置され、第２の反射層は、前記第２のケースの内側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、両面表示の液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機等の携帯表示装置として液晶表示素子の両面に文字や画像等を表示可能な両面表示型の液晶表示装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
１つの液晶表示素子を用いて両面表示する液晶表示装置としては、一対の透明な基板間に挟まれた液晶層を備える液晶表示素子の画面領域を第一の画面領域と第二の画面領域とに分割し、これらの分割した画面領域毎に観察側とは反対側に反射板をそれぞれ配置し、前側から視認できる前記第一の表示面と、後側から視認できる前記第二の表示面を設けるものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１９８２９１号公報  （第６頁、５図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような１つの液晶表示素子で両面表示を行う表示装置では、反射表示であるため、外部環境が暗い時ほど制限を受けやすく携帯電話機などの携帯表示装置では、屋内外の多様な採光条件下で用いられため、安定した外部光を得られずに視認性が目覚しく後退する欠点がある。
【０００６】
また、１つの液晶表示素子の前側と後側のそれぞれに照明装置を配置することも可能であるが、省スペースの携帯電話機などの携帯表示装置としては使用できない。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために、１つの液晶表示素子を用いて両面表示をすることができ、しかも一方の面側から視認できる表示面と他方の面側から視認できる表示面の双方に照明光を照射できる１つの面光源を備えた液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【０００８】
また、本発明の液晶表示装置は、前記一方の表示面には前記面光源からの照明光による透過表示を実現し、前記他方の表示面では、前記面光源からの照明光による反射表示と前記外部光による反射表示の双方の表示方法による表示を実現することにより、省スペースによる小型化と省電力化を可能にした両面表示機能を有する液晶表示装置を提供することを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、請求項１記載のように、対向配置された一対の基板間に挟まれた液晶層と、前記一対の基板の一方の側の予め定めた第１領域に配置され、前記一対の基板のうちの他方の基板側から画像を観察するための第１の反射層とを有する液晶表示素子と、前記液晶表示素子の他方の基板側に配置され、前記液晶表示素子に向けて照射光を照射し、且つ前記他方の基板側から入射した光及び前記反射層により反射された光を透過する面光源と、前記液晶表示素子を形成する前記一対の基板のうちの他方の基板側の前記第１の領域以外の領域に対応する第２の領域に配置され、前記一対の基板のうちの一方の基板側から画像を観察するための第２の反射層と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の液晶表示装置によれば、前記他方の基板に配置された面光源からの照明光を前記液晶表示素子へ照射することにより、前記一方の基板の予め定められた第１の領域にある前記第１の反射層により、前記照明光が反射されることにより前記他方の基板側からの反射表示を視認することができ、前記他方の基板側の前記予め定められた第１の領域を除く第２の領域に配置された前記第２の反射層により、前記面光源からの照明光が反射されて前記一方の基板側へ照射されることにより、前記一方の基板側からの透過表示を視認することができ、前記第１の反射層と対向する領域の前記面光源は、外部光を透過させて前記第１の反射層によって反射され、その反射光が前記面光源から外部へ出光することで外部光を利用した反射表示を視認することができるものである。
【００１１】
これにより、１つの液晶表示素子の他方の基板側に配置された１つの面光源によって前記１つの液晶表示素子の両面側のお互いに重ならない領域に前記１つの面光源からの照明光による透過表示と反射表示を表示することができ、前記反射表示は、外部光を利用した反射表示としても利用することができ、前記液晶表示装置の略１個分のスペースで光源付きの両面表示を実現し、この液晶表示装置に係わるスペースを最小限にまとめることができるものである。
【００１２】
また、本発明は請求項２記載のように、第１の反射層は、前記一対の基板のうちの一方の基板の、前記他方の基板に対向する内面に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
前記第１の反射層が前記一対の基板間の一方の基板の内面に形成されることで、前記反射表示に係わる照明光の外部への洩れ光を最小限に抑えるとともに、前記液晶表示素子の構造の簡素化と小型化を実現することができるものである。
【００１４】
また、本発明は請求項３記載のように、液晶表示素子の他方の基板側に、一方の基板の第１の領域に対応させて設けられ、他方の基板側から画像を観察するための第１の開口部を有する第１のケースと、前記液晶表示素子の一方の基板側に、前記第２の領域に対応させて設けられ、一方の基板側から画像を観察するための第２の開口部を有する第２のケースとを備え、第１の反射層は、前記第１のケースの内側に配置され、第２の反射層は、前記第２のケースの内側に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
そして、この構成によれば前記第１及び第２の反射層のそれぞれが前記第１及び第２のケースの内側に配置されることで前記液晶表示素子の構成を最小限に抑え、前記液晶表示素子の用途に合わせた反射層を、前記第１及び第２のケースを交換することで簡単に変更することができるものである。
いることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の液晶表示装置の実施例を説明する。図１乃至図３はこの発明の実施例の液晶表示装置を示しており、図１はこの液晶表示装置の構成斜視図、図２は前記液晶表示装置の側面図、図３は前記液晶表示装置における光の透過経路を示す動作説明図である。
【００１７】
この実施例の液晶表示装置は、図１及び図２に示したように、予め定めた領域に反射層を設けた液晶表示素子１と、この液晶表示素子１を一方の面から照明するための面光源３０と、前記面光源３０の外側に配置され、前記予め定めた領域以外の領域に配置された反射層とを備えている。
【００１８】
前記液晶表示素子１は、対向配置された一対の基板から構成される液晶セル２と、この液晶セル２の一方の基板３側の予め定められた第１の領域に配置された反射層である第１の反射板２０と、前記一対の基板のうちの他方の基板４側の前記第１の反射板２０と対抗する領域に配置された第１の位相差板２１と、この位相差板２１を覆って前記他方の基板４に貼付される第１の偏光板２２と、前記一方の基板３の前記第１の反射板２０の配置された領域を除く第２の領域で且つ、前記第１の偏光板２２と対向する領域に配置された第２の位相差板２３と、この位相差板２３を覆って配置される第２の偏光板２４とから構成されている。
【００１９】
前記液晶セル２の前記一方の基板３に配置された前記第１の反射板２０は、前記他方の基板４側に配置された面光源３０或いは外部光からの照明光を反射させて再度前記面光源３０側から外部へ出射させることにより前記第１の領域による第１の表示面２６側からの表示を行うためのものであり、また第２の反射板２５は、面光源３０或いは偏光板２４の外部からの入射光を反射して再度前記偏光板２４の外部へ出射させることにより前記第２の領域による第２の表示面２７側からの表示を行うためのものである。前記第１の位相差板２１と前記第２の位相差板２３は、それぞれ他方の基板から一方の基板の方向に透過する光、又は一方の基板から他方の基板の方向に透過する光の位相差を調整するために配置されたものである。
【００２０】
そして、前記第１及び第２の位相差板２１、２３と前記第１及び第２の偏光板２２、２４は、それぞれの各面と前記液晶セル２との間を透明な粘着層（図示せず）によって貼付されている。
【００２１】
前記液晶セル２は、図２に示したように前記一対の基板である一方の基板３と他方の基板４との間に設けられた液晶層５と、前記一対の基板のそれぞれの内側のどちらか片方の基板、例えば他方の基板４に配置された赤、緑、青の３色のストライプ状のカラーフィルタ６Ｒ、６Ｇ、６Ｂと、前記カラーフィルタ６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの上にそれぞれ対応させて互いに平行に配列されたストライプ状の透明電極７ａと、前記一方の基板の内面に前記透明電極７ａに対して互いに直交するストライプ状に配置された透明電極７ｂと、この透明電極７を覆うようにそれぞれの基板に形成され、前記液晶層５の液晶分子（図示せず）を一定方向に整列させるための配向膜８と、前記一対の基板を接合し且つ、前記カラーフィルタ６Ｒ、６Ｇ、６Ｂと前記透明電極７と前記配向膜８とを囲む領域を密封して形成する枠状シール材９とから構成されている。
【００２２】
この実施例の面光源３０は、図１乃至図３に示したように、光源３１と、導光板３２とから構成されており、前記液晶セル２の前記他方の基板４側に配置され、前記液晶セル２に照明光を照射するものである。
【００２３】
前記導光板３２は、略直方体形状をなす透明板からなり、この透明板の一側壁面を受光面３３、前記液晶セル２側を照射面３５とし、この照射面３５に対向する面には前記受光面３３と平行に配列した複数のプリズムからなるプリズム面３４が形成されている。
【００２４】
前記導光板３２の受光面３３には、光源３１が対向配置されており、この光源３１からの出射光を受光して前記導光板３２内に導光するためのものであり、前記プリズム面３４は、この導光された光を前記照射面３５へ向けて拡散・反射させ、また前記プリズム面３４或いは前記照射面３５から入射した光を、それぞれ前記照射面３５と前記プリズム面３４へ透過させるものである。
【００２５】
前記導光板３２の前記液晶表示素子１に隣接する側に対して反対側のプリズム面３４に、前記第２の領域に対応させて配置された前記第２の反射板２５が配置されている。この第２の反射板２５は、前記複数のプリズム面３４により拡散・反射された光を漏らすこと無く、前記第２の位相差板２３へ向けて前記照射面３５へ射出するものである。
【００２６】
上述のように構成された液晶表示装置において、前記光源３１が点灯しているときは、前記光源３１からの照明光が、前記導光板３２の受光面３３から前記導光板３２の内部へ導かれ、内部反射板の繰り返しにより拡散され、前記プリズム面３４により拡散・反射されて前記照射面３５から前記液晶表示素子１へ出射される。前記液晶表示素子１の前記反射板２０に対応する前記第１の領域では、前記照射面３５から前記液晶表示素子１へ向けて照射された照明光は、前記液晶表示素子１の前記第１の偏光板２２、前記第１の位相差板２１、及び前記液晶セル２を通過して前記第１の反射板２０により反射されて再び前記導光板３２へ入射し、前記プリズム面３４を透過することにより前記第１の領域における照明光による前記第１の表示面２６からの表示を視認することができる。前記第２の反射板２５に対応する前記液晶表示素子１の前記第１の領域以外の前記第２の領域では、前記照射面３５から前記液晶セル２へ向けて照射された照明光は、前記液晶表示素子１の前記第１の偏光板２２、前記液晶セル２、及び前記第２の位相差板２３を透過し前記第２の偏光板２４から外部へ出射することにより、前記第２の領域における照明光による前記第２の表示面２７側からの表示を視認することができるものである。
【００２７】
そして、上記液晶表示装置において、前記光源３１が消灯のときは、前記第１の領域では、前記第１の表示面２６側から前記導光板３２の前記プリズム面３４から太陽光などの外部光が入射し、この外部光は上述した前記光源３１の照明光と同様にして前記液晶表示素子１を透過し、前記反射板２０により反射されて前記第１の表示面２６側へ出射することにより前記第１の領域における外部光による表示が行われる。また、前記第２の領域では、前記第２の偏光板２４側から外部光が入射し、この外部光が前記液晶表示素子１の前記第２の偏光板２４、前記第２の位相差板２３、前記液晶セル２、前記第１の偏光板２２、及び前記導光板３２を透過して前記第２の反射板２５に至り、この反射板２５により反射されて、逆の経路をたどって前記液晶表示素子１の前記第２の偏光板２４を出射する光により前記第２の領域における外部光による表示が行われる。このように、本実施例においては、１つの液晶表示素子と１つの面光源により第１の表示面２６から観察する第１の領域には、面光源３０からの照明光による表示と外部光による表示の双方を表示することができ、また、第２の表示面２７から観察する第２の領域には、前記面光源３０からの照明光による表示と、外部光による表示の双方を表示することができる。従って、１つの液晶表示装置の両面から、光源の点灯による照明光の表示と外部光による表示を行うことができる液晶両面表示装置を提供することができるものである。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施例を説明する。図４及び図５はこの発明の第２の実施例に係わる液晶表示装置を示しており、図４はこの液晶表示装置の断面図、図５は前記液晶表示装置における光の透過経路を示す動作説明図であり、前記第１の反射板２０を前記液晶セル２の前記一方の基板３の内側（液晶層５側）に配置したもので、それ以外の構成と動作原理は前記第１の実施例と同じであるため重複する説明は省略する。
【００２９】
この第２の実施例では、前記第１の領域を形成するための前記第１の反射板２０が前記一方の基板３の内面（液晶層５側）に成膜され、この反射板２０の上に、図示しない絶縁膜を介してストライプ状の透明電極７ｂが形成され、さらにその上に配向膜８が形成されている。この構成によれば、前記第１の表示面２６側から入射した照明光および外部光は、前記液晶セル２の前記液晶層５を透過した後、前記一方の基板３の内面に形成された前記第１の反射板２０によって反射され前記第１の表示面２６側へ出射することにより照明光及び外部光による表示が行われる。従って、入射した光を基板を透過させることなく、この基板内面で反射させるため、光の利用効率を向上させることができ前記液晶表示素子１の構造を単純にすることができる。
【００３０】
次に、本発明の第３の実施例を説明する。図６はこの発明の実施例の液晶表示装置の側面図と、この液晶表示装置を覆う第１のケース３８と第２のケース３９の断面図であり、この第１のケース３８は、前記液晶表示装置の収納部を備え、前記液晶表示装置を収納した状態で前記第２の領域の前記第２の表示面２７に対応する開口部が形成され、また、前記液晶表示装置の収納部の内面の（液晶表示装置の第１の領域に対応する位置に）前記第１の反射板２０が配置されている。前記第２のケース３９は、前記液晶表示装置の収納部を備え、前記液晶表示装置を収納した状態で前記第１の領域の前記第１の表示面２６に対応する開口部が形成され、また、前記液晶表示装置の収納部の内面の前記液晶表示装置の前記第２の領域に対応する位置に前記第２の反射板２５が配置されている。これらの第１のケース３８と第２のケース３９は、前記液晶表示装置を挟んで互いに嵌合させることにより組み立てられ、前記第１および第２の反射板２０、２５を前記液晶表示装置の予め定められた位置へ配置するとともに前記、第１の表示面２６と前記第２の表示面２７とを、それぞれの開口部へ配置する。
【００３１】
この構造によれば、前記液晶表示装置をより一層簡単な構成とすることができると共に、前記反射板を用途に合わせて簡単に交換できるものであり、携帯情報機器等の表示装置として適した構造となる。
【００３２】
次に、本願発明の液晶表示装置を携帯機器の表示装置に適用した場合について図７乃至図１０を参照して説明する。図９は本実施例による携帯機器の正面図、図１０は本実施例による携帯機器の斜視図であり、図９は、この折りたたみ型携帯電話機４０の蓋部４３を開いた状態であり、この蓋部４３の内面（蓋部４３を閉じたときに入力部４２と対向する面）の主表示部４４ａに主情報を表示する。また、図１０は、前記蓋部４３を閉じた状態でこの蓋部４３の外面の副表示部４４ｂに、時刻等の副情報を表示するものである。
この折たたみ型携帯電話機４０は、上面に入力部４２を有する本体部４１と、前記主表示部４４ａと前記副表示部４４ｂとを有し本体部４１に対して回動開閉される蓋部４３とからなっている。
【００３３】
上述の携帯機器用の液晶表示装置は、図２及び図３に示したように、１つの液晶表示素子１と、１つの面光源３０とを備えており、前記第１の表示面２６と前記第２の表示面２７を設けてある。そして、前記第１の実施例を用いた図７の携帯機器、及び前記第２の実施例を用いた図８の携帯機器に示したように、前記液晶表示装置の前記第１の表示面２６を前記折たたみ型携帯電話機４０の前記蓋部４３に設けられた主表示窓４５ａに向かい合せることにより前記主表示部４４ａを形成し、前記第２の表示面２７を副表示窓４５ｂに向かい合せることで前記副表示部４４ｂを形成する様に組合され、前記液晶表示素子１を駆動する駆動回路は、補助回路基板４６を介して他の部分（例えば本体部４１）に搭載されている。
【００３４】
そしてこの液晶表示装置によれば、前記蓋部４３を開いた状態では、前記主表示部４４ａ（第１の表示面２６）と前記副表示部４４ｂ（第２の表示面２７）の両面に、それぞれ別々の表示を同時に表示することができ、その表示方法は外部光による反射表示でもよいし、前記面光源３０による透過表示或いは反射表示でもよいし、前記反射表示と前記透過表示を併用することもでき、この液晶表示装置を前記折りたたみ型携帯電話記４０の表示装置に用いることで同時に２人が別々の表示内容を、外部環境に影響されずに視認することができるものである。
【００３５】
【発明の効果】
この発明の携帯機器は、携帯電話機等に係わる液晶表示装置の占有体積を小さくすることができるので携帯電話機の小型化と軽量化を実現できるものである。また、液晶表示素子の構成部材を削減することで、耐衝撃性の改善や電池寿命の増強などを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態例としての液晶表示装置の構造を示す構成斜視図
【図２】図１の液晶セル内の構成を示す側面図
【図３】この発明の第１の実施例における光の透過経路を示す動作説明図
【図４】この発明の第２の実施例の液晶セル内の構成を示す断面図
【図５】この発明の第２の実施例における光の透過経路を示す動作説明図
【図６】この発明の第３の実施例のカバーの断面図と液晶表示装置の側面図
【図７】この発明の第１の実施例の携帯機器の断面図
【図８】この発明の第２の実施例の携帯機器の断面図
【図９】この発明の実施例の携帯機器の正面図
【図１０】この発明の実施例の携帯機器の背面斜視図
【符号の説明】
１・・・液晶表示素子
２・・・液晶セル
３・・・一方の基板
４・・・他方の基板
５・・・液晶層
６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ・・・カラーフィルタ
７ａ、７ｂ・・・透明電極
８・・・配向膜
９・・・枠状シール材
２０・・・第１の反射板
２１・・・第１の位相差板
２２・・・第１の偏光板
２３・・・第２の位相差板
２４・・・第２の偏光板
２５・・・第２の反射板
２６・・・第１の表示面
２８・・・第２の表示面
３０・・・面光源
３１・・・光源
３２・・・導光板
３３・・・受光面
３４・・・複数のプリズム面
３５・・・照射面
３８・・・第１のケース
３９・・・第２のケース
４０・・・携帯電話機
４１・・・本体部
４２・・・入力部
４３・・・蓋部
４４ａ・・・主表示部
４４ｂ・・・副表示部
４５ａ・・・主表示窓
４５ｂ・・・副表示窓
４６・・・補助回路基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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