CN101142514A - 液晶显示装置和移动终端装置 - Google Patents

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Abstract

一种能够更为有效地利用背光的液晶显示单元和配备有该液晶显示单元的便携终端装置。液晶显示单元的液晶板(6)包括用于彩色显示的第一显示区域和用于黑白显示的第二显示区域，所述两个区域被集成以形成液晶板。尽管第一显示区域包括滤色片(63)和黑矩阵(67)，但第二显示区域不包括滤色片(63)和黑矩阵(67)。

Description

液晶显示装置和移动终端装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置和配备有该液晶显示装置的移动终端装置。
背景技术
由于LED等的使用以及其他背光组成元件的发展，现在能够实现在液晶显示装置中采用的较高强度的背光。同时，较高分辨率和较高色纯度的用于蜂窝电话的彩色液晶正在日益增长。显然，由于这种较高的分辨率和较高的色纯度，液晶的透射性降低，这是导致期望高强度的背光的情形的主要原因之一(参见JP-A-11-167112、JP-A-11-202282、JP-A-2003-91269等)。
发明内容
由于较高强度的背光，能够实现较高分辨率和较高色纯度并且与现有技术相比不会降低液晶的表面亮度。在液晶显示装置被结合到诸如移动终端装置等的设备中的情况下，其受到空间和电源容量的限制，期望这种背光被更为有效地利用。
本发明提供一种能够更为有效和完全地利用上述背光的液晶显示装置，以及配备有该液晶显示装置的移动终端装置。
本发明的液晶显示装置包括：液晶板，包括其上提供彩色显示的第一显示区域和其上提供黑白显示的第二显示区域，两个区域都整体地形成；和显示控制部分，控制第一显示区域和第二显示区域的显示操作。
由于采用这种结构，能够有效地利用背光的光，能够实现液晶显示装置的尺寸减小，并且能够有效地利用电池。而且，第二显示区域能够用在不同于第一显示区域的显示中，这有利于将背光的光用作有效光。
在以上结构中，第一显示区域包含滤色片和黑矩阵，并且第二显示区域不包含滤色片和黑矩阵。
由此滤色片和黑矩阵被去除，所以在第二显示区域中能够有效地实现背光的光。
在第一显示区域和第二显示区域中共用除了滤色片和黑矩阵之外的其他构成元件。根据这个结构，能够简单地形成第一显示区域和第二显示区域。
而且，本发明的液晶显示装置包括：液晶板，包含具有第一滤色片的第一显示区域和具有其色密度小于第一滤色片的色密度的第二滤色片的第二显示区域，两个区域都整体地形成；和显示控制部分，用于控制第一显示区域和第二显示区域的显示操作。液晶显示装置能够实现与如上液晶显示装置相同的优点。而且，在第一显示区域和第二显示区域中能够共用除了第一滤色片和第二滤色片之外的其他构成元件。
液晶板能够包含TFT，该TFT在整个第一显示区域和第二显示区域上形成。在这种情况下，液晶显示装置能够被构成以便显示控制部分能够独立控制仅在与第二显示区域相对应的部分中的TFT。
根据以上配置，第一显示区域和第二显示区域能够独立地相互驱动，由此能够获得对电池的有效利用等。
液晶显示装置能够被构成以便第一显示区域中的一个像素的大小不同于第二显示区域中的一个像素的大小。
根据以上配置，第二显示区域中显示的高分辨率等级能够提高，并且能够提高光的利用率等。
而且，第二显示区域形成在液晶板的外围的至少部分中。
根据以上配置，第一显示区域和第二显示区域能够简单地形成。
以上液晶显示装置能够应用于移动终端装置。在这种情况下，从外部设备获得的参考信息、呼入消息、充电消息等能够显示在第二显示区域中。
通过采用本发明的液晶显示装置能够有效地利用背光的光。因此，能够实现液晶显示装置的尺寸的减少并且还能够更为有效地利用电池。
附图说明
图1是液晶板的部分截面图。
图2是比较一个像素的尺寸的视图，其中(a)是其中一个像素由三个RGB子像素构成的彩色显示的例子，并且(b)是在黑白显示区域中一个像素被减小到1/9的例子。
图3是示出当图2(a)中的一个像素被原样用在黑白显示区域中时的一个像素的视图。
图4是显示当图2(a)中的一个像素在黑白显示区域中被放大四倍时的一个像素的视图。
图5是具有第一显示区域和第二显示区域的液晶板的例子的平面图。
图6是第二显示区域的布置和形状的例子的视图，其中(a)是其中第二显示区域被形成在面板上端的例子，并且(b)是其中第二显示区域被形成在面板下端的例子。
图7是第二显示区域的布置和形状的例子的视图，其中(a)是其中第二显示区域被形成在面板的左端和右端的例子，并且(b)是其中第二显示区域被形成在面板的所有四周的例子。
图8是第二显示区域的布置和形状的例子的视图，其中(a)是其中第二显示区域被形成在面板的上端和右端的例子，并且(b)是其中第二显示区域被形成在面板的下端和左端的例子。
图9是第二显示区域的布置和形状的例子的视图，其中(a)是其中第二显示区域被形成在面板的上端和左端的例子，并且(b)是其中第二显示区域被形成在面板的下端和右端的例子。
图10是移动终端装置的方框图。
图11是广告或新闻的显示示例的视图。
图12是输入消息的显示示例的视图。
图13是建议对电池充电的消息的显示示例的视图。
图14是液晶板的另一示例的部分截面图。
附图符号说明
1电源部分
2电池
3控制部分
4无线电部分
5显示控制部分
6液晶板
7背光控制部分
8背光
9时钟控制部分
10声音处理部分
11扬声器
12麦克风
13输入键
14存储装置
61偏光器
62玻璃基底
63滤色片
64TFT
65公共电极
66对准层
67黑矩阵
68密封材料
69液晶
具体实施方式
下面将参照附图解释本发明的实施例。
图1示出了应用于本发明的液晶显示装置的液晶板6的部分截面图。在这个截面图中仅说明液晶板6的左半部分。
液晶板6包括安置在面板外部的两片偏光器61、两片相对的玻璃基底62、滤色片63、TFT(薄膜晶体管)64、公共电极65、对准层66、黑矩阵(黑色遮光板)67、密封材料68以及被两片玻璃基底62和密封材料68密封的液晶69。
偏光器61发出或吸收特定的偏振成分。玻璃基底62是透明基底，并且由通常最好是平面的非碱性玻璃形成。滤色片63由树脂膜制成，具有红/绿/蓝(RGB)的三基色染料或色素混合在该树脂膜中。滤色片通过混合三基色产生不同的颜色(彩色显示)。
TFT 64构成用于驱动液晶的开关元件，并且由透明电极、金属线等组成。TFT 64布置在分别以矩阵形式排列的栅极线和数据线之间的交叉点。当脉冲电压(扫描信号)被施加到栅极线并且从数据线施加信号电压时，TFT 64作为开关元件控制施加到所述像素的电压。TFT 64形成在整个第一显示区域(主显示区域)和第二显示区域(子显示区域)。相反，公共电极65是由ITO(铟锡氧化物)制成的透明导电薄膜共同形成的电极。
对准层66是排列液晶的有机薄膜，并且由聚酰亚胺薄膜等形成。黑矩阵(黑色遮光板)67是布置在滤色片的像素之间的光屏蔽膜。密封材料68是结合在其上形成TFT的玻璃基底(TFT阵列基底)和在其上粘贴滤色片的玻璃基底(滤色片阵列基底)的各个外围的粘合剂。液晶69密封在TFT阵列基底和滤色片阵列基底之间。
通常，在液晶板中，防止背光的光泄漏的遮光板被应用到除了其上实际显示图像的显示区域之外的非显示区域。该遮光板由布置在板的外围区域的黑矩阵给出。
在本实施例的液晶板6中，由于发送/阻挡光的布置被提供在非显示区域，以便能够实现诸如字符显示等的预定显示或照明。而且，在非显示区域，因为去除了滤色片所以能够获得比正常显示区域高的透射性。
在图1中，具体地说明了前述结构。黑矩阵67与滤色片63的底部相邻布置，但是黑矩阵67没有延伸到板的底部，即密封元件68。在这个部分，没有提供滤色片63，但是因为提供了TFT 64和公共电极65以及偏光器61所以能够提供黑白显示(灰度级显示)。因此，如图1所示，液晶板6被分类成第一显示区域(主显示区域)和第二显示区域(子显示区域)，在第一显示区域中滤色片被布置以提供彩色显示，第二显示区域提供黑白显示(灰度级显示)。而且，如果第一显示区域和第二显示区域中的TFT 64相互独立地被接通/截止控制，则能够在两个区域中独立地控制显示。从图1可以理解，除了滤色片63和黑矩阵67的剩余组成元件被共同用于两个区域。利用这个布置，能够仅在一个板上形成两个区域。
在图1中，第一显示区域和第二显示区域物理地整体形成在单个液晶板中。
然后，根据两个区域之间的特性的差别，第一显示区域中的一个像素(一个单元或一个点)的大小和第二显示区域中的一个像素的大小能够被区分。下面将参考图2至图4解释示例。
通常，在滤色片中，与RGB相对应的子像素被分别形成，并且三个RGB子像素的组构成一个像素以显示实际图像(图2(a))。然而，因为第二显示区域是黑白显示区域，因此在实际图像显示中，与每个RGB子像素相对应的区域能够被用作一个像素。而且，纵向中垂直定向的子像素的大小通常分别能够降低到1/3，并且理论上在第一显示区域中高分辨率等级与RGB屏幕相比增加9倍(1/3×1/3)。即，高分辨率灰度级显示能够在第二显示区域中实现(图2(b))。
相反，如上所述，当以与RGB彩色显示相同的点距提供灰度级显示不减少与一个像素相对应的区域，与三个RGB子像素的组相对应的区域能够处理为一个像素(图3)。在这种情况下，第二显示区域中的高分辨率等级等于第一显示区域中的高分辨率等级，但是与通常RGB彩色显示相比较高的对比度和较高的强度能够实现在第二显示区域中，因为从中去除了滤色片。因此，能够获得具有高可见度的显示器。
此外，在第二显示区域中，因为不仅去除了滤色片，而且与一个像素相对应的区域相比于第一显示区域中的一个像素(三个RGB子像素的组)而被放大，孔径比能够被改善，透射率能够被提高，并且从后面部分发送的背光的光的衰减能够被降低(在图4的例子中，一个像素的大小增加四倍)。在这种情况下，第二显示区域能够被用作辅助光。而且，能够提供电极给各像素来控制黑白显示。如果当第二显示区域用作辅助光时提供白色显示，并且当第二显示区域没有用作辅助光时提供黑色显示，则在需要时辅助光控制能够被执行。
图5是具有第一显示区域和第二显示区域的液晶板的例子的平面图。在图5的例子中，从常规显示(第一显示区域)的四边上的外围区域去除滤色片，然后第二显示区域被分成a区域(a1区域和a2区域)、b区域、c区域和d区域作为与各个边相对应的子区域，然后电极被独立提供给各个子区域以便在每个边能够独立控制照明/非照明。这个结构能够被用作呼入通知功能等。而且，一边能够被进一步分成几个小区域，如a1区域和a2区域，然后可以将电极提供给它们。通过顺序重复这些区域中的照明能够将照明效果提供给第二显示区域，由此第二显示区域能够用作更为有效的通知功能。
图6至图9通过粗斜线示意性地示出在移动终端装置中提供第二显示区域的位置和形状的各种变形。在这些例子中，第二显示区域至少形成在液晶板6的外围的部分中。在图6(a)，第二显示区域形成在板的上端，并且在图6(b)，第二显示区域形成在板的下端。在图7(a)，第二显示区域形成在板的右端和左端，并且在图7(b)，第二显示区域形成在板的所有外围。在图8(a)，第二显示区域形成在板的上端和右端，在图8(b)，第二显示区域形成在板的下端和左端。在图9(a)，第二显示区域形成在板的上端和左端，在图9(b)，第二显示区域形成在板的下端和右端。
图10是移动终端装置，特别是配有本发明的液晶显示装置的蜂窝电话，的总的方框图。移动终端装置包括电源部分1、电池2、控制部分3、无线电部分4、显示控制部分5、液晶板6(图1)、背光控制部分(升压电路部分)7、背光8、时钟控制部分9、声音处理部分10、扬声器11、麦克风12、输入键13、和存储装置14。
然后，液晶显示装置由液晶板6和显示控制部分5构成。而且，除了液晶板6和显示控制部分5之外由背光控制部分和背光8构成的配置能够被定义成液晶显示装置。
电源部分1控制移动终端装置的电源的接通/断开，并且具有电池电压感测部分1a以感测电池2的剩余寿命。通常电池2由2个或3个电池条(batterybar)(单元)组成。
控制部分3执行移动终端装置的总体控制。控制部分3包含按照预定程序、数据等控制各个部分并执行各种操作处理的CPU、保存临时程序、数据等的RAM、积存预定程序等的ROM等。
无线电部分4经由天线发送/接收无线电电波，并且由各种无线电电路、匹配电路等构成。无线电部分4不仅接受来自其他方终端的呼入而且接收随后描述的参考信息。
显示控制部分5从控制部分3接收指示以执行液晶板6的驱动控制，并且构成所谓的液晶驱动器(液晶驱动LSI)。液晶板6具有图1中所示的结构，并且显示预定图像。如上所述，显示控制部分5能够相互独立地接通/截止控制液晶板6中的第一显示区域和第二显示区域中的TFT 64，并由此能够独立地执行两个区域中的显示控制。因此，显示控制部分5能够独立地仅控制与第二显示区域对应的部分中的液晶板6的TFT 64(所谓的部分驱动)。
背光控制部分7由控制背光、照明区域等的强度的升压电路构成。背光8包含光导板和LED作为光源，并且通常布置在液晶板6的背面。作为光源，能够使用常规灯泡来代替LED。而且，根据情况可以结合反射器、棱镜片、漫射器等。
时钟控制部分9驱动结合到移动终端装置的时钟以控制计时器等。声音处理部分10接收一接收波和基于来自控制部分3的预定功能发出的指令，将其转换成将从扬声器11输出的声音信息，并将经由麦克风12拾取的外部声音信息转换成输出到控制部分3的预定信号。输入键13由形成在移动终端装置的外壳上的各种键(诸如横向键、数字键等)构成。存储装置14由非易失性存储器、小型HDD等构成，并存储诸如地址薄等的数据。
根据上述配置，广告和新闻等、呼入的消息、建议用户对电池充电的消息、指示电池正在被充电的消息等能够被显示在电流消耗小的第二显示区域中。换言之，即使当背光被设置成低强度，通过利用具有高分辨率等级或高光透射率的第二显示区域也能够有利于字符识别。与现有技术不同，不需要采用单独提供的诸如LED灯的其他元件、扬声器等，这些元件消耗电流，因此电流消耗能够降低。
而且，当第二显示区域以最大强度接通时，第二显示区域能够被用作照明设备。此外，广告和新闻等能够被显示，且不需要改变常规显示区域(第一显示区域)的屏幕布局。
图11示出经由无线电部分从外部获得的与参考信息(用户查询以获得任何信息的信息)相对应的诸如广告、新闻等的文本信息被显示的实施例，其中(a)示出了参考消息的显示模式，并且(b)是示出显示过程的流程图。在本实施例中，广告、新闻等以字符信息的形式显示在没有提供滤色片的第二显示区域中。在本实施例中，广告、新闻等能够被显示而不改变提供滤色片的部分(第一显示区域)的屏幕布局。而且，如果利用滚动功能，能够在少量点中分配足够的消息。而且，即使当诸如灾难信息等的、应该一直显示的消息出现等时，也能够维持低功耗，因为采用了能够有效地利用光的第二显示区域。下面将给出操作过程。
在常规待机操作期间(步骤S101)，如果感测到通过输入键13施加了任何键操作(步骤S102；是)，则确定是否由这个操作设定了广告/新闻(参考消息)的接收(步骤S103)。如果没有感测到键操作(步骤S102；否)或者如果键操作没有设定广告/新闻的接收(步骤S103；否)，则再次将移动终端装置设定于待机操作模式。
如果确定键操作设定广告/新闻的接收(步骤S103；是)，则确定接收的信息是否应显示在第二显示区域(子显示区域)(子显示区域部分驱动)(步骤S104)。这个确定是基于有关接收的信息中包含的显示方法的信息(应选择什么显示模式)作出的。
如果确定广告/新闻等应该显示在第二显示区域中(步骤S104；是)，则第二显示区域被选择为显示区域(步骤S105)。然后，背光被设定为低强度(步骤S106)。然后，开始经由无线电部分4的广告/新闻的接收(步骤S107)。然后，接收的信息被显示在第二显示区域中(步骤S108)。
相反，如果确定广告/新闻等不应显示在第二显示区域(步骤S104；否)，则直接开始广告/新闻的接收(步骤S109)。然后，接收的信息被显示在第一显示区域(主显示区域)中(步骤S110)。
图12示出输入消息被显示的实施例，其中(a)示出指示呼叫到达的输入消息的显示模式，(b)是示出显示过程的流程图。在本实施例中，与常规蜂窝电话不同，不仅振动而且第二显示区域中的输入消息的字符显示通知用户所述呼入。下面将给出操作过程。
在常规待机操作期间(步骤S201)，如果感测到呼入到达(步骤S202)，则背光被设置为低强度(步骤S203)。然后，接收的消息被显示在第二显示区域中(步骤S204)。
图13示出其中诸如建议对电池充电的消息的充电消息、指示电池正在充电的消息等被显示的实施例，其中(a)示出充电消息的显示模式，(b)是示出显示过程的流程图。在本实施例中，当电池电压被降低时，这种电池电压被感测以延长甚至少量电池寿命。然后，第二显示区域闪烁以通知用户该低电压，并且液晶板的模式能够被改变成仅使用第二显示区域(子显示区域部分驱动)的显示模式(LVA；低电压警告)。此外，背光的强度降低。下面将给出操作过程。
在常规待机操作期间(步骤S301)，通过电池电压感测部分1a来确定是否仅剩电池2的一个电池条(步骤S302)。如果确定剩余的电池条仅是一个(步骤S302；是)，则背光的强度被设置成低强度(步骤S303)。相反，如果没有确定剩余电池条仅仅是一个(步骤S302；否)，则移动终端装置被再次设置成待机操作模式。
在背光的强度被设置成低强度之后，基于默认值确定第一显示区域中的显示随后是否继续(步骤S304)。如果默认值中的设定指示显示应该切换成第二显示区域(步骤S304；是)，则开始第二显示区域中的显示(步骤S305)。然后，数据和时间、电池条等被显示在第二显示区域中(步骤S306)。然后，生成低电压警告(步骤S307)。然后，建议充电的消息被显示在第二显示区域中(步骤S308)。
相反，如果在默认值中的设定没有指示显示应该被切换成第二显示区域(步骤S304；否)，则第一显示区域中的显示继续(步骤S309)。然后，生成低电压警告(步骤S307)。然后，建议充电的消息被显示在第二显示区域中(步骤S308)。
在图11至图13的各个模式中，可以同时应用用于第二显示区域的闪烁驱动(blinking drive)。在这种情况下，可以在图5所示的第二显示区域中的各个子区域中改变闪烁模式。
而且，通过采用本发明的液晶显示装置能够获得辅助光。这种辅助光能够用作施加到装置本身的照明中的辅助光(自照明)或施加到除了装置本身之外的设备的照明中的辅助光(用于外部设备的照明)。
在自照明的情况下，这种照明用作在黑暗地方用电视电话交谈时或者相机的自拍时可用的照明，因此，不必单独地提供照明单元。而且，即使当背光的强度被降低到在黑暗地方不耀眼的程度，强度也足够确保作为辅助光，因为没有提供滤色片。
在用于外部设备的照明的情况下，第一显示区域和第二显示区域的整个区域被白光显示，并且白光也被设定成高强度，因此这种移动终端装置能够用作黑暗处的照明等。仅光利用效率高的第二显示区域能够完全发光。
而且，日期和时间、时间、天线棒、电池条、pict(图示符号)等，这些似乎认为是最小需求的，能够被显示在第二显示区域。在这种情况下，即使当背光的设定被改变成低强度也能够获得充分的识别。当第一显示区域中的显示被关闭时，即仅第二显示区域中的显示打开，并且背光被关闭(部分显示)时，能够实现更低的功耗。
图14示出用在本发明的液晶板6的另一个示例，其中另一滤色片70(第二滤色片)被提供在第二显示区域的部分中，并且黑矩阵67与密封元件68相邻提供。这里，这个滤色片70中的RGB颜色的密度被设置得分别小于第一显示区域中滤色片(第一滤色片)63的密度。例如，通过降低色素的色散浓度能够获得滤色片70而非滤色片63。
因为存在滤色片70，第二显示区域不是提供黑白显示而是提供彩色显示。然而，由于滤色片70的色密度小，所以来自背光的光的透射率大，优于滤色片63的透射率。因此，第二显示区域的显示中的背光的强度可以降低，结果能够获得低功耗。即，在另一例子中的液晶能够被与图1中的液晶相同的方法使用，并且实现相同的优点。滤色片63和滤色片70能够构造在相同的膜中，或者能够分别形成在分离的膜中。
本发明的液晶显示装置当该装置结合到小尺寸的设备中时能够特别突出其优点。但是作为结合对象的设备不限于移动终端装置，并且该液晶显示装置可以结合到其他设备。
利用如上，解释了本发明的各种实施例，但是本发明不限于实施例中描述的示例。基于说明书的描述以及公知技术，本领域技术人员能够对本发明进行各种变形和修改，其落于所需要保护的范围中。
本申请基于2005年03月16日提交的日本专利申请(专利申请No.2005-074962)，其内容在此结合，作为参考。
工业应用
根据本发明，提供一种能够有效地利用背光的光并且容易地实现尺寸的减少的液晶显示装置。

Claims (13)

1.一种液晶显示装置，包括：
液晶板，其包含用于执行彩色显示的第一显示区域和用于执行黑白显示的第二显示区域，所述第一显示区域和所述第二显示区域整体地形成；和
显示控制部分，其控制所述第一显示区域和所述第二显示区域的显示操作。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述第一显示区域包含滤色片和黑矩阵，并且
其中所述第二显示区域不包含滤色片和黑矩阵。
3.如权利要求1或2所述的液晶显示装置，其中在所述第一显示区域和所述第二显示区域中共用除了所述滤色片和所述黑矩阵之外的其他构成元件。
4.一种液晶显示装置，包括：
液晶板，包含具有第一滤色片的第一显示区域和具有第二滤色片的第二显示区域，所述第二滤色片的色密度小于所述第一滤色片的色密度，所述第一显示区域和所述第二显示区域整体地形成；和
显示控制部分，其控制所述第一显示区域和所述第二显示区域的显示操作。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其中在所述第一显示区域和所述第二显示区域中共用除了所述第一滤色片和所述第二滤色片之外的其他构成元件。
6.如权利要求1至5任何一个所述的液晶显示装置，其中所述液晶板包含TFT，该TFT在整个所述第一显示区域和所述第二显示区域上形成。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其中所述显示控制部分仅独立控制与所述第二显示区域相对应的TFT的部分。
8.如权利要求1至7中任一项所述的液晶显示装置，其中所述第一显示区域中的一个像素的大小不同于所述第二显示区域中的一个像素的大小。
9.如权利要求1至8中任一项所述的液晶显示装置，其中在所述液晶板的外围的至少部分中形成所述第二显示区域。
10.一种包括权利要求1至9中任一项所述的液晶显示装置的移动终端装置。
11.如权利要求10所述的移动终端装置，还包括：
无线电部分，从外部设备获得参考消息，
其中所获得的参考消息被显示在所述第二显示区域中。
12.如权利要求10所述的移动终端装置，还包括：
无线电部分，从其他终端接收呼入，
其中当所述装置从所述其他装置接收呼叫时，呼入的消息被显示在所述第二显示区域中。
13.如权利要求10所述的移动终端装置，还包括：
电池电压感测部分，感测电池电压的减少，
其中当电池电压降低时，充电消息被显示在所述第二显示区域中。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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