(57)【要約】反射状態と透過状態を有する半透過反射部をＬＣＤ装置（１０）に提供する装置及び／又は方法。２個の半透過反射部（１２、２０）が両面表示を有する装置を形成するために提供されるか、或いは１個の半透過反射部（６８）が表示状態と透過状態を有する表示を提供するために使用される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面及び裏面を有するＬＣＤセルと、
前記前面に配置され、反射状態と透過状態との間で切り替え可能な第１半透過反射部と、
前記裏面に配置され、反射状態と透過状態の間で切り替え可能な第２半透過反射部層とからなるＬＣＤ装置。
【請求項２】
前記ＬＣＤセルの前記前面は、前記第１半透過反射部が透過状態でかつ前記第２半透過反射部が反射状態のときに視認可能であり、前記ＬＣＤセル層の前記裏面は、前記第２半透過反射部が透過状態でかつ前記第１半透過反射部が反射状態のときに視認可能である請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１及び第２半透過反射部は前記反射状態と前記透過状態の間で制御可能であり、対応する前記半透過反射部の電極に印加される電位は対応する前記半透過反射部を前記透過状態から前記反射状態に切り替える請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記第１及び第２半透過反射部がエレクトロクロミック材からなる請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１及び第２半透過反射部の少なくとも一方が色を変えるための複数の積層材からなる請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１及び第２半透過反射部が重合体を分散した液体表示材からなる請求項１に記載の装置。
【請求項７】
ＬＣＤ駆動回路からの信号を反転及び同期操作可能な駆動反転素子と、前記ＬＣＤセルの前記前面を表示する第１状態の前記ＬＣＤセル層への駆動信号及び前記ＬＣＤの裏面を表示する第２状態の前記ＬＣＤセルへの反転駆動信号とを出力操作可能な選択素子とをさらに有する請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記駆動反転素子が前記駆動信号を２軸上に反転させる請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ＬＣＤセルの前記前面を表示する第１状態と前記ＬＣＤセルの前記裏面を表示する第２状態との間で装置を切り替え操作可能な表示位置スイッチをさらに有する請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記表示位置スイッチが前記ＬＣＤセルの前記前面及び前記裏面を同時に表示するために２５０〜３５０Ｈｚの周波数で前記第１状態と前記第２状態をさらに交互切り替え操作可能な請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
携帯用通信装置における前記ＬＣＤ装置であって、同携帯用通信装置は、前記ＬＣＤセルの前記前面を表示するための開位置及び前記ＬＣＤセルの前記裏面を表示するための閉位置を有する請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記携帯用通信装置の前記位置をモニター操作可能な表示位置スイッチをさらに備え、前記開位置が前記ＬＣＤ装置を前記第１状態とし、かつ前記閉位置が前記ＬＣＤ装置を前記第２状態にする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前面及び裏面を有するＬＣＤセルと、
前記裏面に配置され、反射状態と透過状態との間で切り替え可能な半透過反射部とからなるＬＣＤ装置。
【請求項１４】
前記ＬＣＤ装置は、前記ＬＣＤセルが生成した画像を表示する第１状態と透過性の窓を与える第２状態とを有する請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記半透過反射部は、前記半透過反射部に結合された電極に電位が印加された場合は反射状態になり、前記電極に電位が印加されない場合には透過状態になる請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記半透過反射部がエレクトロクロミック材からなる請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記半透過反射部が色を変えるための複数の積層材からなる請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記半透過反射部が重合体を分散した液体表示材からなる請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
光線が前記前面を通過し、前記ＬＣＤセル層が生成した画像を表示する第１状態にある前記半透過反射部によって反射されるとともに、光線は、前記裏面の後方にある対象物を前記前面から視認するために透過層が提供される第２状態にある前記ＬＣＤセルの前記前面及び前記裏面とを通過する請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
前記反射状態と前記透過状態との間で前記半透過反射部を切り替え操作可能な位置スイッチをさらに有する請求項１２に記載の装置。
【請求項２１】
請求項１２に記載の前記装置を含む携帯用通信装置。
【請求項２２】
ＬＣＤ装置の状態を判定する工程と、
前記ＬＣＤ装置の前記状態に基づいて前記半透過反射部の前記反射状態と前記透過状態の一方を選択する工程と、
前記半透過反射部の前記反射状態と前記透過状態の他方に切り替える工程とからなる、反射状態と透過状態との間で駆動可能でかつＬＣＤセル表面に配置される前記半透過反射部を備えるＬＣＤ装置において表示内容を視認するための方法。
【請求項２３】
前記半透過反射部が前記ＬＣＤセルの前面に配置された第１半透過反射部と、前記ＬＣＤセルの裏面に配置された第２半透過反射部とからなり、前記ＬＣＤ装置が前記第１半透過反射部によって前記ＬＣＤセルの前記前面を表示する第１状態と、前記第２半透過反射部によって前記ＬＣＤセルの前記裏面を表示する第２状態を有する請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１状態の前記第１半透過反射部ではなく前記第２半透過反射部に電位を印加する工程と、前記第２状態の前記第２半透過反射部ではなく前記第１半透過反射部に電位を印加する工程とをさらに有する請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１状態の前記ＬＣＤセル層に駆動信号を出力するとともに、前記第２状態の前記ＬＣＤセル層に反転駆動信号を出力する工程をさらに備える請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１半透過反射部を通して前記ＬＣＤセルの前記前面と、前記第２半透過反射部通して前記ＬＣＤセルの前記裏面とを同時に表示するために前記第１及び前記第２状態間を交互に切り替える工程をさらに備える請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は表示装置一般に関し、より詳細には反射状態と透過状態とを選択可能な半透過反射部を表示に提供するための装置及び方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤという）は、一般に表示装置としてポータブルテレビ、ノート型コンピュータ、携帯電話及び他の携帯用電子機器をはじめとする装置に使用される。従来のＬＣＤは、複数の行と列を構成する複数のＬＣＤ素子を含み、各ＬＣＤは、液晶材料部をその間に挟持するピクセル（画素）電極と共通電極を含む。更に、従来のＬＣＤでは観察者が表示を十分に識別できるように表示の際に十分なコントラスト比を得るために所定の最小の周囲光強度が必要な反射モードが使用されている。
【０００３】
より一般的には、従来のＬＣＤは、上部偏光板、上部基板、上部電極、液晶、所定のパターン又は配列を持つ下部電極、下部基板、下部偏光板、反射体（半透過反射）から構成される層状の組み立てを備えている。偏光板は、互いに直交する関係をもって直角の軸に配置される。ＬＣＤの動作原理は、技術的に周知である。かかる原理のひとつに、電界を印加して液晶材の薄層を通過する光伝達率を減少させＬＣＤを作動させるものがある。
【０００４】
従来の多くのＬＣＤは、反射状態で機能するだけの不透明な背景板上に反射部又は半透過反射部を用いている。いくつかの時計をはじめとする従来のあるＬＣＤは、透明な背景を有する透過モードで動作する。また、従来のＬＣＤは片面上でのみ判読可能である。従って、例えば携帯電話など、不使用時には閉じられる装置上に表示する必要のある情報は、この表示を動作させる回路を有する別の代替表示が提供されてのみ情報の表示が可能となる。別の代替表示及び追加回路は、コストとサイズの両面において法外に高くなる可能性がある。
【０００５】
（発明の開示）
本発明は、反射状態と透過状態を有する半透過反射部をＬＣＤ装置に提供するための装置及び／又は方法に関する。両面表示を有するデバイスを形成するために２つの半透過反射部が提供されるか、或いは、１つの半透過反射部を表示状態と透過状態とを表示するのに使用することができる。本発明の１態様である以下の説明は、主として携帯用通信装置に関するが、また、本発明の装置及び／又は方法が他の形態の表示を実現することに関連して実現され得ることは当業者にとって理解され、当然なことであろう。
【０００６】
図１に本発明の１つの態様による両面を視認可能な表示１０の側面図のブロック図を示す。両面を視認可能な表示１０は、ＬＣＤセル１４の第１面側に設けられた第１半透過反射部１２、及びＬＣＤセル１４の第２面側にある第２半透過反射部２０を有する。第１偏光板１３は、第１半透過反射部１２とＬＣＤセル１４の第１面側の間に配置され、第２偏光板１８は、第２半透過反射部２０とＬＣＤセル１４の第２面側の間に配置される。ＬＣＤセル１４は、第１電極１５と第２電極１７間に挟持された、例えばツイストネマティック（ＴＮ）方式の液晶層１６から構成される。第１、第２電極１５，１７はともに透明電極パターン又は配列を含む。第１、第２偏光板１３，１８は、偏光板１３，１８を通過する周囲光をＸ，Ｙ方角に偏向するために使用される。ツイストネマティック及びスーパツイストネマティック（ＳＴＮ）ＬＣＤ装置にいての偏光板の使用については当業者には周知であるので、偏光板１３，１８についてのこれ以上の説明は煩雑になるのを避けるために省略する。
【０００７】
半透過反射部１２，２０は、例えばエレクトロクロミック材又は重合体を分散した液晶材から形成することができる。エレクトロクロミック材又は重合体を分散した液晶材は、実質的に透明状態又は反射性の半不透明な状態の１つになるセルを得るために利用することができる。こうした種類のセルは、セルに電圧を印加して色を変えることができる。エレクトロクロミックセル（ＥＣ）を例にとると、セルに電圧が印加されていないときには、そのセルは光学上に透明となる。セルに直流電圧が印加されると、セルは反射性の半不透明色状態に変化する。エレクトロクロミックセルは、透明状態及び有色状態を得るように選択でき、その色は青、緑、黒及び白のうちの１つを呈する。また、多色の半透過反射部を得るために色を変えるセルを積層してもよい。
【０００８】
本発明の１つの態様においては、各半透過反射部１２，２０に白色エレクトロクロミックセルを使用する。ＬＣＤセル１４は、偏光板１３，１８、及び半透過反射部１２，２０の間に挟持される。第２半透過反射部２０ではなく第１半透過反射部１２に電圧Ｖ１＋を印加すると、第１半透過反射部１２は半不透明で反射的になり、第２半透過反射部２０は透明で透過的になる。従って、第２半透過反射部２０を通過した入射光は、第１半透過反射部１２によって後方に反射され、第２半透過反射部２０を通してＬＣＤセル１４の視認が可能になる。代わりに、第１半透過反射部１２ではなく第２半透過反射部２０に電圧Ｖ２＋を印加すると、第２半透過反射部２０は半不透明で反射的になり、第１半透過反射部１２は透明になる。従って、第１半透過反射部１２を通過した入射光は、第２半透過反射部２０によって後方に反射され、第１半透過反射部１２を通してＬＣＤセル１４の視認が可能になる。
【０００９】
図２に両面からの視認可能な表示を携帯用通信装置３０に応用した例を示す。携帯用通信装置３０は、前面４０と裏面４２を有する両面視認可能表示３４を備える上部３２を含む（図４）。また、携帯用通信装置３０は、携帯用通信装置３０に情報を入力するためのキーパッド３８を有する下部３６を備える。携帯用通信装置３０は、図２に例証するような開状態及び図４に例証するような閉状態を有する。携帯用通信装置がその開状態の場合には、図２に示すテキストが表示３４の前面４０に表示される。図３から明らかなように、前面４０からテキストを表示する間、第１半透過反射部１２（裏に配置された）は、半不透明又は反射状態にあり、第２半透過反射部２０（前面に配置された）は、透明又は透過状態にある。図４に示すように、携帯用通信装置３０がその閉状態の場合には、テキストは表示３４の裏面４２（図４）に表示される。図５に例示するように、前面４２からテキストを表示する間、第２半透過反射部２０は、半不透明又は反射状態にあり、第１半透過反射部１２は、実質的に透明又は透過状態にある。
【００１０】
図６は、両面表示３４の前面４０又は裏面４２のいずれか一方に同様な表示を提供するのに使用される駆動方式５０の例を示す。ＬＣＤ駆動回路素子５８は、両面表示３４上のＬＣＤセルに駆動信号を出力するために駆動反転素子５６及び駆動選択素子５４に駆動信号を出力する。駆動反転素子５６は、文字や図解的な内容を表示３４の裏面４２に表示するために反転及び同期信号を出力し、ＬＣＤ駆動回路素子５８が両面表示３４に直接駆動信号を出力する場合に、それが前面４０に表示されるのも同様である。反転駆動信号は好適には、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）のような論理回路を使用するが、別の選択肢として、固有のプログラム命令等でも実行し得る。反転駆動信号は、ミラー反射装置で使用されるように、１軸ではなく２軸上に反転される。ＬＣＤ駆動回路５８からの反転駆動信号の出力は、当業者には容易に実現することができる。
【００１１】
ＬＣＤ駆動回路信号及び反転ＬＣＤ駆動回路信号は、ともに駆動選択素子５４に入力される。駆動選択素子５４は、表示位置スイッチ５２の状態に応じて両面表示３４への駆動回路信号出力と反転駆動回路信号出力とを切り替える。表示位置スイッチ５２は、携帯用通信装置を開状態と閉状態との間で切り替えて状態を替える。表示位置スイッチ５２は両面表示３４に結合され、半透過反射部１２と２０のいずれが反射するために半不透明（電位が印加された）になるのか、かついずれが視認するために実質的に透明（電位が印加されない）になるのかを判定する。
【００１２】
本発明の１つの態様においては、両面表示３４は、半透過反射部１２，２０を切り替えるとともに、同時に駆動入力信号と反転駆動入力信号とを切り替えることで、表示３４の両面に画像及び／又は文字内容を表示することができる。例えば、表示位置スイッチ５２出力へ２５０〜３５０のＨｚの範囲の矩形波信号を入力することによって、表示３４の両面で同時に視認可能となる。交互切り替え信号は、第１半透過反射部１２を半不透明と実質的に透明な状態の間で交互に切り替え、一方第２半透過反射２０を透明と半不透明状態の間で交互に切り替えることを可能ならしめる。また、交互切り替え信号は、駆動選択素子５４を通して駆動入力信号と反転駆動入力信号とを多重化する。
【００１３】
本発明の別の態様においては、表示状態と実質的に透明な透過状態とを有する表示を得るために単一の半透過反射部を使用する。この種の具体化としては、例えば、製品に関する情報が表示状態で視認され、その製品自体は透明な透過状態で視認されてもよい宝石店などの小売市場で応用できる可能性を見つけられるかも知れない。図７，８を参照して、第１偏光板６２と第２偏光板６６との間にＬＣＤセル６４を挟持した片面表示６０を示す。単一の半透過反射部６８をＬＣＤセル６６の一方の面に配置する。単一の半透過反射部６８は、エレクトロクロミック材又は重合体を分散した液晶材から形成することができる。エレクトロクロミック材又は重合体を分散した液晶材は、実質的に透明状態又は反射性の半不透明な状態の１つになるセルを得るために利用することができる。この種の単一の半透過反射部６８は、セルへ電圧を印加して色を変えることができる。エレクトロクロミックセルを例にとると、セルに電圧が印加されなときにはセルは光学的に透明となる。直流電圧がセルに印加されると、セルは反射性を有する半不透明色状態へ変わる。エレクトロクロミックセルは、透明状態及び有色状態を得るように選択でき、その色は青、緑、黒及び白のうちの１つになる。さらに、多色の半透過反射部を得るために色を変えるセルを積層してもよい。
【００１４】
本発明の１つの態様では、半透過反射部６８に白色エレクトロクロミックセルを使用する。図７に示すように電圧Ｖ３＋が印加されない透明状態では、光線は片面表示６０の前面及び裏面を透過して、表示の反対側に１又は複数の対象についての透明な視認を得ることができる、換言すればその表示は透過性の窓になる。図８に示すように電圧Ｖ３＋が印加された不透明な状態においては、光線は前面を通過するが単一の片面表示を透過せず、ＬＣＤセル６４が生成した画像を表示するために後方に反射される。
【００１５】
図１〜８に関して上に説明した構造を考慮して、半透過反射が反射状態と透過状態との間で選択可能な状態を有するＬＣＤ装置において、半透過反射を使用する方法は図９〜１０の流れ図によって一層よく理解され得るであろう。説明が煩雑になるのを避けるために図９〜１０を示し、一連の処理について説明するが、本発明によれば、いくつかの処理は、本願明細書に示し、説明した順序と異なって、及び／又は他の処理と同時発生してもよいので、本発明は処理の順序に制限されるものではないことは当然認識し、理解されなくてはならない。さらに、図示した処理のすべてが本発明の態様に従う方法を実行するために必要とされるとは限らないかもしれない。
【００１６】
図９を参照して、図１〜６に示した両面表示を操作する方法を説明する。その方法は、電源が両面表示を有する装置に投入される処理１００で開始される。処理１１０において、装置は、装置が第１状態に駆動されたかどうかを判定する。例えば、第１状態とは図２に例示するように携帯用通信装置が開状態にあり、一方第２状態とは携帯用移動体通信装置がその閉状態にあることをいう。装置が第１状態にある場合、つまり「はい（ＹＥＳ）」の場合には、処理１２０で両面表示の第１面側から視認できるように電圧が第１半透過反射部に印加され、第２半透過反射部への電圧印加はなくなる。処理１３０で、ＬＣＤ駆動信号がＬＣＤセルへ出力される。その後、処理１４０で、装置は、装置がまだ第１状態にあるかどうかを連続的にモニターする。装置がもはや第１状態にない場合、つまり処理１１０又は処理１４０のいずれかで「いいえ（ＮＯ）」の場合、装置は、第２状態に入り処理１２５に進む。処理１２５で、両面表示の第２面側から視認できるように、装置は第２半透過反射部に電圧を印加し、第１半透過反射部への電圧印加をやめる。その後、処理１３５で、反転ＬＣＤ駆動信号がＬＣＤセルへ出力される。その後、処理１４５で、装置は、装置が第２状態にあるかどうかを連続的にモニターする。装置が第２状態にない場合、つまり「いいえ」の場合、装置は第１状態に移動して、装置は処理１２０へ進むが、そうでない場合には、装置は第２状態に留まる。
【００１７】
図１０を参照して、図７〜８に示す片面表示を操作する方法を説明する。その方法は、電源が片面表示を有する装置に投入される処理２００で開始される。処理２１０において、装置は、装置が第１状態に駆動されたかどうかを判定する。例えば、第１状態とは、図８に例示するように片面表示が片面表示の真下にある製品に関連した情報を提供し、第２状態とは、図７に例示するように片面表示の真下にある製品を視認するために、片面表示が透明な窓を提供することである。装置が第１状態にある場合、つまり「はい」の場合には片面表示上の情報を視認できるように、処理２２０で電圧が半透過反射部に印加される。処理２３０で、ＬＣＤ駆動信号がＬＣＤセルへ出力される。その後、処理２４０で、装置は装置がまだ第１状態にあるかどうかを連続的にモニターする。装置が第１状態にない場合、つまり処理２１０又は処理２４０のいずれかで「いいえ」の場合、装置は、第２状態に入り処理２２５に進む。処理２２５で、装置は、片面表示の反対側の製品を明確に視認できるように半透過反射部への電圧印加をやめる。処理２３５において、ＬＣＤ駆動信号出力を無効にする。その後、処理２４５で、装置は装置が第２状態にあるかどうかを連続的にモニターする。装置が第２状態にない場合、つまり「いいえ」の場合、装置は第１状態に移動して、装置は処理２２０へ進むが、そうでない場合には、装置は第２状態に留まる。
【００１８】
上記説明内容は、本発明の１又は複数の例を含む。もちろん、本発明を説明するために考えられうる素子や方法の組み合わせのすべてを説明することは不可能ではないが、しかし通常の当業者は、本発明の多くのこれ以外の組み合わせや置き換えが可能なことを認識するであろう。従って、本発明は、添付請求項の精神及び範囲の範疇における修正、変更、及び変化をすべて包含すべく意図されている。更に、詳細な説明又は請求項のいずれかにおいて、用語「含む」とその変化、及び「有する」とその変化が使用される範囲については、かかる用語は、用語「備える」と同様な扱いで包括的なものとして意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの態様に従う両面表示の側面図の図式的なブロック図。
【図２】本発明の１つの態様に従う両面表示を使用した開状態の携帯用通信装置の正面図。
【図３】本発明の１つの態様に従う開状態の図２の携帯用通信装置の前面表示の表示内容を視認するために使用された素子の機能的ブロック図。
【図４】本発明の１つの態様に従う両面表示を使用した閉状態における図２の携帯用通信装置の正面図。
【図５】本発明の１つの態様に従う閉状態の図２の携帯用通信装置の裏面表示の表示内容を視認するために使用された素子の機能的ブロック図。
【図６】本発明の１つの態様に従う両面表示を駆動するのに使用される駆動系の図式的なブロック図。
【図７】本発明の１つの態様に従う透過状態における片面表示の側面図の図式的なブロック図。
【図８】本発明の１つの態様に従う反射状態における図７の片面表示の図式的なブロック図。
【図９】本発明の１つの態様に従う両面表示の前面又は裏面に表示内容を表示するための１つの特別の方法を例証するフローチャート。
【図１０】本発明の１つの態様に従う片面表示の表示内容を表示、又は透明な窓を提供するための１つの特別な方法を例証するフローチャート。
【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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【国際公開パンフレット】
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2004519718.tif 000033
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
2004519718.tif 000035
2004519718.tif 000036
2004519718.tif 000037