【手続補正書】
【提出日】平成20年11月5日(2008.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が形成された１対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記反射部と前記透過部は共に広視野角特性を有し、特定角度以上の広視野角領域では前記反射部の輝度は前記透過部の輝度より大きく、その他の角度領域では前記透過部の輝度は前記反射部の輝度より大きい輝度視野角特性を有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、広視野モード時には、反射部が通常表示又は暗表示を行うと共に、透過部が通常表示を行い、狭視野モード時には、反射部が偽情報表示を行うと共に、透過部が通常表示を行うように制御することにより、広視野モードと狭視野モードとの視野角切替を行うことを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項２】
電極が形成された１対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記反射部と前記透過部は夫々広視野角特性と狭視野角特性を有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、広視野モード時には、反射部が通常表示を行うと共に、透過部が通常表示を行い、狭視野モード時には、反射部が暗表示を行うと共に、透過部が通常表示を行うように制御することにより、広視野モードと狭視野モードとの視野角切替を行うことを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項３】
電極が形成された１対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記反射部と前記透過部は夫々狭視野角特性と広視野角特性を有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、広視野モード時には、反射部が通常表示を行うと共に、透過部が通常表示を行い、狭視野モード時には、反射部が通常表示を行うと共に、透過部が暗表示を行うように制御することにより、広視野モードと狭視野モードとの視野角切替を行うことを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項４】
前記狭視野モード時には、画素の一部の反射部では偽情報表示を行わず、通常表示又は暗表示を行うことで画像パターンの表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項５】
前記狭視野モード時には、画素の一部の反射部では暗表示を行わず、通常表示を行うことで画像パターンの表示を行うことを特徴とする請求項２に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項６】
前記狭視野モード時には、画素の一部の透過部では暗表示を行わず、通常表示を行うことで画像パターンの表示を行うことを特徴とする請求項３に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項７】
前記狭視野モード時の前記画像パターンの表示は、空間的、時間的、又は時空間的に変動することを特徴とする請求項４乃至は６のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項８】
前記反射部に形成された反射ピクセル電極と、前記透過部に形成された透過ピクセル電極とを分離して設け、夫々異なるＴＦＴに接続することで、前記反射部及び前記透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項９】
前記反射部に形成されたＣＯＭ電極と、前記透過部に形成されたＣＯＭ電極とを分離して設けることで、前記反射部及び前記透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１０】
電極が形成された１対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記バックライト側に配置された基板のバックライト側の面上に設けられた反射偏光板又は半透過反射板と、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は、個別に第１表示部と第２表示部とを有し、前記第１表示部及び前記第２表示部は共に広視野角特性を有し、特定角度以上の広視野角領域では前記第１表示部の輝度は前記第２表示部の輝度より大きく、その他の角度領域では前記第２表示部の輝度は前記第１表示部の輝度より大きい輝度視野角特性を有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記第１表示部及び前記第２表示部に対して独立に制御して、広視野モード時には、第１表示部が通常表示又は暗表示を行うと共に、第２表示部が通常表示を行い、狭視野モード時には、第１表示部が偽情報表示を行うと共に、第２表示部が通常表示を行うように制御することにより、広視野モードと狭視野モードとの視野角切替を行うことを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項１１】
前記狭視野モード時には、画素の一部の第１表示部では偽情報表示を行わず、通常表示又は暗表示を行うことで画像パターンの表示を行うことを特徴とする請求項１０に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１２】
前記狭視野モード時の前記画像パターンの表示は、空間的、時間的、又は時空間的に変動することを特徴とする請求項１１に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１３】
前記第１表示部に形成された第１ピクセル電極と、前記第２表示部に形成された第２ピクセル電極とを分離して設け、夫々異なるＴＦＴに接続することで、前記第１表示部及び前記第２表示部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１表示部に形成されたＣＯＭ電極と、前記第２表示部に形成されたＣＯＭ電極とを分離して設けることで、前記第１表示部及び前記第２表示部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１５】
前記偽情報は、白輝度、中間輝度、又は偽色の光を使った表示であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１６】
観察者側にフロントライトを有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１７】
バックライトから入射された光の方向を規制して出射するルーバーを有することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１８】
入射光を透過する状態と散乱する状態とに切替可能の透明・散乱切替素子を有することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の半透過型液晶表示装置を有することを特徴とする携帯端末装置。
【請求項２０】
電極が形成された１対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、前記反射部及び前記透過部のいずれか一方が表示を行っているとき、他方は暗表示を行うように制御することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項２１】
電極が形成された１対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、前記反射部及び前記透過部が別の表示を行うことができ、前記透過部と前記反射部とは異なる輝度視野角特性を有し、前記反射部及び前記透過部のいずれか一方が表示を行っているとき、他方は偽情報表示を行うように制御することを特徴とする半透過型液晶表示装置。
【請求項２２】
前記反射部に形成された反射ピクセル電極と、前記透過部に形成された透過ピクセル電極とを分離して設け、夫々異なるＴＦＴに接続することで、前記反射部及び前記透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の半透過型液晶表示装置。
【請求項２３】
前記反射部に形成されたＣＯＭ電極と、前記透過部に形成されたＣＯＭ電極とを分離して設けることで、前記反射部及び前記透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御することを特徴とする請求項２０又は請求項２１に記載の半透過型液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
出願人は、狭視野モードと広視野モードとを切り替えることができる表示装置を出願（特願２００４−２９８５７１）している。図２１は、この出願の際に添付した図１をもとに、液晶表示装置の断面構成を模式的に示した断面図である。図２１に示すように、この液晶表示装置においては、光を面状に出射するバックライト１０９が設けられており、バックライト１０９の上にはバックライト１０９から入射された光の方向を規制して出射するルーバー１０６が設けられている。ルーバー１０６は、光を透過する透明領域１０６ａと、光を吸収する吸収領域１０６ｂとが、ルーバー１０６表面に平行な方向に交互に配置されている。ルーバー１０６の上にはルーバー１０６から入射された光を透過する状態と散乱する状態とに切替可能の透明・散乱切替素子１０７が設けられている。透明・散乱切替素子１０７においては、高分子膜１０５ａの中に液晶領域１０５ｂが分散した高分子分散型液晶層１０５が基板１０２の表面を覆うようにして設けられた１対の電極１０３間に挟まれて構成されており、高分子分散型液晶層１０５は、電極１０３間に電圧を印加しない場合には入射された光を透過する状態であり、電極１０３間に電圧を印加した場合には入射された光を散乱する状態になる。透明・散乱切替素子１０７の上には液晶パネル１１０が設けられている。液晶パネル１１０においては、透明・散乱切替素子１０７から入射された光を偏向する偏光板１０１が設けられており、偏光板１０１の上には基板１０２が設けられている。基板１０２の上には電極１０３が設けられており、電極１０３の表面を覆うように液晶層１０４が設けられている。液晶層１０４の上には液晶層に電圧を印加するための電極１０３が設けられており、この電極の上には基板１０２が設けられている。更に、基板１０２の上には液晶パネルからの出射光を偏向する偏光板１０１が設けられている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
次に、広視野モード時の動作を説明する。広視野モード時は、透明・散乱切替素子１０７は散乱状態である。バックライト１０９から出射した光は拡散光であるが、ルーバー１０６に入射すると、光規制方向に広がった光は吸収領域１０６ｂに吸収され、ルーバー１０６から出射する光は、指向性の高い分布の光となる。この指向性の高い分布の光は、散乱状態にある透明・散乱切替素子１０７を透過し、均一に散乱され、指向性が低下し、広角の分布の光を出射する。広角の分布の光が、液晶パネル１１０を透過して、広角の分布の光を出射するため、広視野表示となる。即ち、図２１に示す装置では、液晶パネルを透過する前の光の角度分布状態を変えることで、狭視野モードと広視野モードの視野角切替を行う。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、上述とは別の方法で狭視野モードと広視野モードとを切り替えることができる表示装置として、特許文献５に開示された液晶表示装置がある。図２２は、特許文献５に記載の液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。また、図２３は、同文献に記載の狭視野モード時の広視野域での電圧−透過率特性図であり、図２４は、同文献に記載の広視野モード時の広視野域での電圧−透過率特性図である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図２２に示すように、特許文献５に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、透明電極間に液晶を挟持してマトリックス状に配置された複数の画素１１１からなり、各画素１１１は制御線１１６に接続された第１の画素領域１１２と、第１の画素領域とはコンデンサ１１４を介して接続された第２の画素領域１１３とからなり、更に第１の画素領域１１２と第２の画素領域１１３との間にはスイッチング素子１１５が設けられている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
即ち、特許文献５に記載の技術においては、画素の電圧−透過率特性を変化させ、液晶パネルの視野角特性を変えることで、狭視野モードと広視野モードの視野角切替を行う。表１に広視野モードと狭視野モードでの、第１の画素領域と第２の画素領域とに印加される電圧の違いをまとめた。第１の画素領域と第２の画素領域の電圧は、広視野モードでは異なる電圧となり、狭視野モードでは同電圧となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、特許文献６においては、１つの画素を配向特性の異なる複数の副画素により構成し、各副画素にはその動作を独立に制御するための制御線が接続された液晶表示装置が記述されている。そして、操作者が行うスイッチ部の切替操作により、画素の中から、制御線群を通じて表示信号を印加する副画素を選択し、表示画素の視野角を、操作者から見易くする広視野角と第三者からのぞき込みにくくする狭視野角とに切り替える。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【特許文献１】特開平１１−２４２２２６号公報
【特許文献２】特開２０００−１８０８１９号公報
【特許文献３】特開２０００−１９３９６２号公報
【特許文献４】特開２００３−０９８３２５号公報
【特許文献５】特開平１０−１５３９６８号公報
【特許文献６】特開平０９−００６２８９号公報
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図２１に記載の視野角切替液晶表示装置においては、バックライトから出射される指向性の低い光をルーバーによって指向性の高い光に変換し、この指向性の高い光を透明・散乱切替素子によって透過又は散乱して、狭視野モードと広視野モードの切替を行う。そのため本手法により、透過型液晶表示装置と半透過型液晶表示装置の透過表示においては、視野角切替が可能となる。一方、半透過型液晶表示装置の反射表示においては、液晶パネル表示面側から入射した光を、内部半透過型では液晶セル内部の反射板により、また、外部半透過型では液晶セル外部の反射板により、観察者側に反射し、この光（反射表示光）で表示を行っている。内部半透過型においては、反射表示光の光路には、透明・散乱切替素子は含まれておらず、本技術による反射表示光の方向分布の変更は困難である。透明・散乱切替素子を外部反射板とバックライトの間に設けた外部半透過型においても、同様に反射表示光の方向分布の変更は困難である。透明・散乱切替素子を外部反射板と液晶パネルとの間に設けた外部半透過型においては、反射表示光の光路に、反射前後に相当して透明・散乱切替素子が２回含まれるため、透明・散乱切替素子を散乱状態にすると、反射表示光の強度が減衰し暗くなり実用的ではない。従って、反射表示部を有する半透過型液晶表示装置の視野角切替には未対応であった。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また、特許文献５に記載の液晶表示装置においては、透過表示の狭視野角モードは、広視野角では見ている人に対して階調反転が生じている。しかし、階調反転程度では、表示によっては広視野角の観察者が視認可能であった。更に、この方式においても、反射表示の視野角切替については記載されておらず、半透過型液晶表示装置の視野角切替には未対応であった。また、特許文献６に記載の液晶表示装置においても、反射表示の視野角切替には言及しておらず、半透過型液晶表示装置の視野角切替に対応するものではではない。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
本発明においては、携帯端末装置に、前記半透過型液晶表示装置を使用することにより、使用者が携帯端末装置の使用環境に合わせて、最適な表示状態を設定することができる。また、本発明に係る半透過型液晶表示装置は、電極が形成された１対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、前記反射部及び前記透過部のいずれか一方が表示を行っているとき、他方は暗表示を行うように制御することを特徴とする。また、本発明に係る半透過型液晶表示装置は、電極が形成された１対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルと、この液晶パネルに光を出射するバックライトと、前記液晶層に印加する電圧を制御する制御部と、を有し、前記液晶パネルの各画素は個別に、表示面側からの入射光を反射して表示する反射部と、前記バックライトから出射した光を透過させて表示する透過部とを有し、前記制御部は前記液晶層に印加する電圧を前記反射部及び前記透過部に対して独立に制御して、前記反射部及び前記透過部が別の表示を行うことができ、前記透過部と前記反射部とは異なる輝度視野角特性を有し、前記反射部及び前記透過部のいずれか一方が表示を行っているとき、他方は偽情報表示を行うように制御することを特徴とする。反射部に形成された反射ピクセル電極と、透過部に形成された透過ピクセル電極とを分離して設け、夫々異なるＴＦＴに接続することで、反射部及び透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御してもよい。また、反射部に形成されたＣＯＭ電極と、透過部に形成されたＣＯＭ電極とを分離して設けることで、反射部及び透過部における液晶層に印加する電圧を独立に制御してもよい。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
図１２に示すように、バックライト６が設けられており、バックライト６の上には、バックライト６から入射された光の方向を規制して出射するルーバー３０が設けられている。ルーバー３０は、光を透過する透明領域３０ａと、光を吸収する吸収領域３０ｂとが、ルーバー３０表面に平行な方向に交互に配置されている。ルーバー３０の上にはルーバー３０から入射された光を透過する状態と散乱する状態とに切替可能の透明・散乱切替素子３１が設けられている。透明・散乱切替素子３１においては、高分子膜２９ａの中に液晶領域２９ｂが分散した高分子分散型液晶２９が基板２７の表面を覆うようにして設けられた１対の電極２８間に挟持されている。透明・散乱切替素子３１の上には液晶パネルが設けられており、その構成は、例えば、第１の実施形態における液晶パネルと同じであり、図４に示す液晶パネルと同じ符号を付して説明は省略する。本実施形態においては、透明・散乱切替素子３１及びルーバー６を設けたことにより、視野角切替は、反射部１７の表示に関わらず可能となっている。即ち、第１乃至第４の実施形態においては、反射部の偽情報表示は外光が存在しないか、又は外光が弱い場合には十分な輝度が得られず、視野角切替が機能しない場合もあるが、本実施の形態においては、上述した出願（特願２００４−２９８５７１）の際に添付した明細書等に記載された方法を利用することにより、このような場合に対しても、視野角切替が可能となる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
即ち、特願２００４−２９８５７１に係る発明においては、狭視野モード時には、反射表示光により表示内容が視認される可能性があったが、本発明の第７の実施の形態により、狭視野モード時に反射表示光による表示内容の視認は防げる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
【図１】本発明の第１の実施形態における狭視野モード時の視野角−輝度特性を示す曲線である。
【図２】本発明の第５の実施形態に係る内部半透過型の半透過型液晶表示装置の断面図である。（ａ）広視野モード時の動作、（ｂ）狭視野モード時の動作、を示す。
【図３】本発明の第６の実施形態に係る内部半透過型の半透過型液晶表示装置の断面図である。（ａ）広視野モード時の動作、（ｂ）狭視野モード時の動作、を示す。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。
【図５】第１の実施形態におけるＴＦＴ基板側電極と対向基板側電極の概略図である。（ａ）ＴＦＴ基板側電極の平面概略図、（ｂ）対向基板側電極の平面概略図、である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるＴＦＴ基板側電極と対向基板側電極の概略図である。（ａ）ＴＦＴ基板側電極の平面概略図、（ｂ）対向基板側電極の平面概略図、である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態におけるＴＦＴ基板側電極の概略図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態におけるＴＦＴ基板側電極の概略図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態に係る内部半透過型の液晶表示装置の断面図である。
【図１４】本発明の第９の実施形態に係る偏光反射板を備えた外部半透過型の液晶表示装置の断面図である。
【図１５】第９の実施形態の変形例に係る半透過反射板を備えた外部半透過型の液晶表示装置の断面図である。
【図１６】本発明の第１乃至第４、及び第９の実施形態の広視野モード及び狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の画素単位での動作説明図である。
【図１７】本発明の第１０の実施形態の狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の画素単位での動作説明図である。
【図１８】本発明の第５及び第６の実施形態の広視野モード及び狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の画素単位での動作説明図である。
【図１９】本発明の第１１の実施形態の狭視野モードにおける視野角制御部及び表示部の画素単位での動作説明図である。
【図２０】本発明の第１２の実施形態に係る液晶表示装置を搭載した携帯端末装置を示す斜視図である。
【図２１】特願２００４−２９８５７１の出願の際に添付した図１をもとに、液晶表示装置の断面構成を模式的に示した模式図である。
【図２２】特許文献５に記載の液晶表示装置の画素構成を示す平面図である。
【図２３】特許文献５に記載の狭視野モード時の広視野域での電圧−透過率特性図である。
【図２４】特許文献５に記載の広視野モード時の広視野域での電圧−透過率特性図である。
【図２５】特許文献１に記載の図１をもとに、従来の内部半透過型液晶表示素子の断面構成を模式的に示した断面図である。
【図２６】特許文献２に記載の図１をもとに、従来の外部半透過型液晶表示素子の断面構成を模式的に示した断面図である。
【図２７】特許文献４に記載の図１５をもとに、従来の外部半透過型液晶表示素子の断面構成を模式的に示した断面図である。