CN101889305B - 显示装置和其显示方法 - Google Patents

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Abstract

当主显示元件处于激活模式时，将副显示元件的多个单位显示区域全部切换成显示主显示元件的显示信息的透射部，当主显示元件处于成为黑显示或者暗显示的睡眠模式时，将副显示元件的多个单位显示区域切换成透射部和反射部，其中，上述透射部显示主显示元件的黑显示信息或者暗显示信息，上述反射部通过遮住来自主显示元件的光且反射来自观察者侧的光来显示白显示信息或者亮显示信息。

Description

显示装置和其显示方法
技术领域
本发明涉及显示装置和其显示方法。 
背景技术
近几年，为了抑制便携式电话、PDA、复印机以及笔记本电脑等具备的显示器的屏幕显示所需的功耗，正在研究、开发涉及睡眠模式功能的技术。已知如下睡眠模式功能，例如在主屏幕的电源关闭处于非显示的状态下，也通过副屏幕的显示来显示最小量的信息，从而实现装置的低功耗化。 
作为这种技术，例如在专利文献1中公开有如下技术：具备根据周围的明亮程度来选择主显示元件或者副显示元件的结构，当显示器的主屏幕的电源关闭时，在存储性胆甾相液晶上使主屏幕的显示残留成快照，由此实现上述功能。 
另外，在专利文献2中公开有如下技术：在专利文献1的显示控制中，鉴于存储性副屏幕的改写速度迟缓，与副屏幕的改写一起在主屏幕中提前显示副屏幕的图案。 
专利文献1：日本特开2006-133346号公报 
专利文献2：日本特开2006-243329号公报 
发明内容
发明要解决的问题
然而，在如专利文献1所记载的那样的根据周围的明亮程度来选择主显示元件或者副显示元件的结构中，在口袋内部、包中、电影馆以及关灯后的办公室的暗地方显示器的屏幕会自动地变成主显示。因此，不仅不能抑制显示装置的功耗，还会存在在不应该被点亮的环境下点亮的问题。 
另外，专利文献2所记载的技术，在睡眠模式状态下在每次对副屏幕进行改写时显示器的主屏幕都会点亮，因此在低功耗化的观 点下有问题。并且，在显示器的副屏幕是被动驱动的胆甾相液晶的情况下，低温时描绘时间长，因此主屏幕的点亮时间会发生延迟。从这样的方面来看，在低功耗化的观点下有问题。 
用于解决问题的方案
本发明是鉴于上述诸点问题而完成的，其目的在于提供一种根据所期望的定时良好地控制主屏幕和副屏幕的显示切换并且能够实现低功耗化的显示装置和其显示方法。 
本发明的显示装置的显示方法是具备主显示元件和设置在主显示元件的观察者侧的副显示元件的显示装置的显示方法，特征在于：副显示元件具备分别随着显示信息的改写而被切换成反射部和透射部的多个单位显示区域，并且当主显示元件处于激活模式时，将多个单位显示区域全部切换成显示主显示元件的显示信息的透射部，当主显示元件处于成为黑显示或者暗显示的睡眠模式时，将多个单位显示区域切换成透射部和反射部，其中，上述透射部显示主显示元件的黑显示信息或者暗显示信息，上述反射部通过遮住来自主显示元件的光且反射来自观察者侧的光来显示白显示信息或者亮显示信息。 
另外，用上述显示方法进行显示的本发明的显示装置是具备主显示元件和设置在主显示元件的观察者侧的副显示元件，特征在于：副显示元件具备分别随着显示信息的改写而被切换成反射部和透射部的多个单位显示区域，并且当主显示元件处于激活模式时，将副多个单位显示区域全部切换成显示主显示元件的显示信息的透射部，当主显示元件处于成为黑显示或者暗显示的睡眠模式时，多个单位显示区域被切换成透射部和反射部，其中，上述透射部显示主显示元件的黑显示信息或者暗显示信息，上述反射部通过遮住来自主显示元件的光且反射来自观察者侧的光来显示白显示信息或者亮显示信息。 
根据如上所述的结构，当主显示元件处于激活模式时，副显示元件的多个单位显示区域全部不会遮住主显示元件的显示信息，会使之透过并显示给观察者。另外，当主显示元件处于睡眠模式时，将副显示元件的多个单位显示区域切换成透射部和反射部来显示，其中，上述透射部显示主显示元件的黑显示信息或者暗显示信息，上述反射部通过遮住来自主显示元件的光且反射来自观察者侧的光来显示白显示信息或者亮显示信息。因此，在暗处等主屏幕不会自动地点亮，能够根据所期望的定时良好地控制主屏幕和副屏幕的显示切换。另外，在不需要主屏幕的显示而想要显示时间信息等简易信息的情况下，能够关闭主显示元件的电源，而仅用副显示元件来显示这种简易信息。因此，能够良好地抑制显示装置的功耗。
另外，在本发明的显示装置的显示方法中，当主显示元件处于睡眠模式时，也可以定期地进行副显示元件的显示切换。 
根据这种结构，当主显示元件处于睡眠模式时，定期地进行副显示元件的显示切换，由此能够迅速并连续地得到在副屏幕中显示的简易信息。 
另外，在本发明的显示装置和其显示方法中，副显示元件也可以是存储性显示元件。 
根据这种结构，副显示元件是存储性显示元件，因此切换副显示元件的显示状态之后，即使分别关闭了主屏幕的电源和副屏幕的电源，副显示元件也能够维持其显示状态。因此，能够更为良好地控制显示装置的功耗。 
另外，在本发明的显示装置和其显示方法中，存储性显示元件也可以是可见光反射型胆甾相液晶显示元件。 
根据这种结构，存储性显示元件是可见光反射型胆甾相液晶显示元件，因此能够容易地将主显示元件的睡眠模式时的黑显示用作可见光反射型胆甾相液晶的透射显示中的黑显示。因此，显示装置的结构变得简单。 
并且，在本发明的显示装置和其显示方法中，在副显示元件的观察者侧还可以设置前灯。 
根据这种结构，在副显示元件的观察者侧还设置前灯，因此，显示装置的视觉识别性良好。另外，能够良好地抑制由于显示装置的显示屏幕受到来自外部的按压而产生的显示介质的取向混乱。另 外，能够独立地控制前灯的点亮，因此在十分明亮、不想点亮的地方不点亮，从而容易地控制显示装置的屏幕的点亮、熄灭。 
另外，在本发明的显示装置和其显示方法中，也可以用照度传感器来控制前灯。 
根据这种结构，用照度传感器来控制前灯，因此能够任意并且良好地控制在暗处等的前灯。 
发明效果
根据本发明，能够提供一种根据所期望的定时良好地控制主屏幕和副屏幕的显示切换并且能够实现低功耗化的显示装置和其显示方法。 
附图说明
图1是实施方式1的显示装置的截面图。 
图2是表示主显示元件的各模式与副显示元件的显示状态的对应关系的图。 
图3是主显示元件的各模式的平面图和与主显示元件的各模式对应的副显示元件的平面图以及显示装置的截面图。 
图4是实施方式2的显示装置的截面图。 
图5是表示主显示元件的各模式与副显示元件的显示状态的对应关系的图。 
图6是实施方式3的显示装置的截面图。 
图7是表示主显示元件的各模式与副显示元件的显示状态的对应关系的图。 
图8是显示装置的显示系统的流程图。 
图9是实施方式3的显示装置的示意图。 
图10是表示主显示元件的各模式与副显示元件的显示状态的对应关系的图。 
图11是表示显示装置的显示系统的流程图的图。 
图12是便携式电话的屏幕的显示流程图。 
图13是复印机的屏幕的显示流程图。 
附图标记说明：
10、20、30、40：显示装置；11、21、31、41：液晶显示元件；12、22、32、42：背光源；13、23、33、43：主显示元件；14、24、34、44：副显示元件；35、45：前灯；46：前灯开关；48：照度传感器。 
具体实施方式
下面，利用附图详细地说明本发明的实施方式的显示装置和其显示方法。此外，本发明不受下面的实施方式所限。 
(实施方式1) 
(显示装置10的结构) 
图1表示实施方式1的显示装置10的截面图。显示装置10具备：由设有薄膜晶体管(TFT：Thin Film Transistor)基板的液晶显示元件11和背光源12构成的主显示元件13；和设置在主显示元件13的观察者侧的、由胆甾相液晶显示元件构成的副显示元件14。 
主显示元件13的液晶显示元件11具备：TFT基板；设置成与TFT基板对置的滤色器基板(CF基板)；夹持在TFT基板与CF基板之间的液晶和隔离物(各自均未图示)。 
TFT基板具备呈矩阵状配置的多个单位显示区域(像素)。CF基板具备红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)的滤色器，在与TFT基板的各像素对应的每一个区域内配置有任一个滤色器。 
副显示元件14具备：隔着隔垫物相互对置的上侧透明基板和下侧透明基板；在上侧透明基板上形成条状的上侧电极；在下侧透明基板上形成条状的下侧电极；以及夹持在上侧透明基板和下侧透明基板之间的胆甾相液晶(均未图示)。副显示元件14分别具备多个单位显示区域。另外，优选副显示元件14与主显示元件13贴紧而设置。 
在胆甾相液晶中，其向列型液晶保持自发的螺旋构造，将其螺旋轴处于与面板法线相同的方向的状态称为平面(Planar)态，将 螺旋轴处于与面板法线垂直的状态称为焦锥(Focal Conic)态。 
在平面态中，在液晶的螺旋间距间产生布拉格反射(选择反射)。选择反射的波长由螺旋间距决定，当选择波长的波长处于可见光范围时，平面态呈鲜艳的颜色。 
另一方面，在焦锥态中，在螺旋轴与面板法线垂直的面内形成有随机分布的微小畴，来自面板的入射光在畴边界上产生微弱的光散射，呈透明状态。 
平面态的选择反射和呈透明的焦锥态的弱散射能够根据施加电压脉冲的高低来切换。它们各自是稳定(双稳定)的，因此作为存储性显示元件比较实用。 
在实施方式1中，胆甾相液晶的选择反射波长为550nm(绿色反射)。此外，选择反射波长不限于550nm，只要是可见光(只要是可见光反射型)的波长，均可。 
(显示装置10的显示方法) 
下面，说明本实施方式1的显示装置10的显示方法。图2表示主显示元件13的各模式与副显示元件14的显示状态的对应关系。如图2所示，当主显示元件13处于激活模式时，副显示元件14的显示状态变成透射状态(焦锥态)。当主显示元件13处于睡眠模式时，副显示元件14的显示状态变成将绿色光反射状态(平面态)与透射状态(焦锥态)组合的显示状态。当主显示元件13电源关闭时，副显示元件14变成固定显示规定的显示信息的状态。 
图3是主显示元件13的各模式的平面图和与主显示元件13的各模式对应的副显示元件14的平面图以及显示装置10的截面图。 
首先，当主显示元件13处于激活模式时，在副显示元件14中，多个单位显示区域整体变成透射状态。在显示装置10的屏幕上显示主显示元件13的主屏幕所显示的显示信息。 
然后，当关闭主显示元件13的电源使之处于睡眠模式时，主屏幕变成黑(或者暗)显示。此时，同时将副显示元件14切换成处于透射状态的透射部和处于反射状态的反射部。在副显示元件14的透射部中，通过副屏幕来显示主显示元件13的主屏幕的黑(或者暗) 显示信息。在副显示元件14的反射部中，遮住来自主显示元件13侧的光，反射来自观察者侧的光，因此显示副屏幕的白(或者亮)显示信息。 
此时，通过控制与副显示元件14的各像素对应的胆甾相液晶的取向，能够在副屏幕上以低功耗进行所期望的简易显示。并且，当主显示元件13处于睡眠模式时，也可以定期地进行副显示元件14的显示切换。例如，也可以在副显示元件14的副屏幕上每60秒切换并显示一次日期和时间，或者通过设置播放文字的接收功能，每5分钟显示一次新信息。 
当再度使主显示元件13处于激活模式时，在接通主显示元件13的电源同时将副显示元件14的多个单位显示区域整体设为透射状态，使主显示元件13的主屏幕显示在显示装置10中。 
(实施方式2) 
(显示装置20的结构) 
图4表示本发明的实施方式2的显示装置20的平面图。显示装置20具备：由设有TFT基板的液晶显示元件21和背光源22构成的主显示元件23；和在主显示元件23的观察者侧隔开规定的间隔而设置的、由胆甾相液晶显示元件构成的副显示元件24。 
显示装置20与实施方式1的显示装置10相比使用选择反射波长为800～1000nm(近红外光)的胆甾相液晶。在实施例中使选择反射波长为1000nm。并且将主显示元件23和副显示元件24隔开规定的间隔而设置，仅这点是不同的。 
实施方式2的显示装置20使用平面态的选择反射波长为1000nm的胆甾相液晶，选择反射波长是不为可见光的近红外光的波长，因此平面态部变成透明。另一方面，焦锥态部的微散射被加强从而变成白色散射。此时，当在主显示元件23与副显示元件之间隔开规定的间隔时，光在副显示元件24与主显示元件23之间的空气层会发生多次反射，因此白色光的散射强度增强了。 
(显示装置20的显示方法) 
下面，说明本发明的实施方式2的显示装置20的显示方法。图5 表示主显示元件23的各模式与副显示元件24的显示状态的对应关系。如图5所示，当主显示元件23处于激活模式时，副显示元件24的显示状态变成透射状态(焦锥态)。当主显示元件23处于睡眠模式时，副显示元件24的显示状态变成将白色光反射状态(焦锥态)和透射状态(平面态)组合的显示状态。当主显示元件23的电源关闭时，副显示元件24变成固定显示规定的显示信息的状态。 
实施方式2的显示装置20的显示方法的进行步骤与实施方式1相同。 
(实施方式3) 
(显示装置30的结构) 
图6是实施方式3的显示装置30的截面图。显示装置30具备：由设有TFT基板的液晶显示元件31和背光源32构成的主显示元件33；设置在主显示元件33的观察者侧的、由胆甾相液晶显示元件构成的副显示元件34；以及设置在副显示元件34的观察者侧的前灯35。 
显示装置30在实施方式1的显示装置10的副显示元件14上还设有前灯35。前灯35的点亮/熄灭由与电源等电连接的前灯开关(未图示)控制。 
(显示装置30的显示方法) 
下面，说明本实施方式3的显示装置30的显示方法。图7是表示主显示元件33的各模式与副显示元件34的显示状态的对应关系的图。图8是显示装置30的显示系统的流程图。 
如图7、8所示，当主显示元件33处于激活模式时，在副显示元件34中，多个单位显示区域整体变成透射状态，在显示装置30的屏幕中显示由主显示元件33的主屏幕显示的显示信息。另外，此时，前灯开关对前灯35的控制变成无效，前灯35熄灭。 
下面，当关闭主显示元件33的电源使之处于睡眠模式时，主屏幕成为黑(或者暗)显示。此时，同时将副显示元件34切换成透射部和反射部。在副显示元件34的透射部中，通过副屏幕显示主显示元件33的主屏幕的黑(或者暗)显示信息。在副显示元件34的反射部中，遮住来自主显示元件33侧的光，反射来自观察者侧的光，因 此显示副屏幕的白(或者亮)显示信息。 
其后，按照如下方式操作前灯开关，由此能够移到所期望的状态。 
首先，当长按前灯开关，前灯35熄灭。并且，当前灯35熄灭时，主显示元件33切换到激活模式。 
另外，当短按前灯开关时，前灯35点亮。并且，此时的前灯35经过规定时间之后熄灭。 
并且，当关闭前灯开关时，前灯35熄灭。 
当关闭主显示元件33的电源时，副显示元件34维持固定显示。另外，此时，前灯开关变成无效状态，前灯35变成非点亮状态。 
(实施方式4) 
(显示装置40的结构) 
图9表示实施方式4的显示装置40的示意图。显示装置40具备：由设有TFT基板的液晶显示元件41和背光源42构成的主显示元件43；设置在主显示元件43的观察者侧的、由胆甾相液晶显示元件构成的副显示元件44；设置在副显示元件44的观察者侧的、由前灯开关46控制的前灯45；通过前灯开关46和运算电路47电连接的照度传感器48；以及电源49。即，显示装置40在实施方式3的显示装置30中还设有照度传感器48。 
(显示装置40的显示方法) 
下面，说明本发明的实施方式4的显示装置40的显示方法。图10表示主显示元件43的各模式与副显示元件44的显示状态的对应关系。图11表示显示装置40的显示系统的流程图。 
如图10、11所示，当主显示元件43处于激活模式时，在副显示元件44中，多个单位显示区域整体变成透射状态，在显示装置40的屏幕中显示由主显示元件43的主屏幕显示的显示信息。另外，此时，照度传感器48关闭。并且，前灯开关46对前灯45的控制变得无效，前灯45熄灭。 
下面，当关闭主显示元件43的电源49使之处于睡眠模式时，主屏幕成为黑(或者暗)显示。此时，同时将副显示元件44切换成透 射部和反射部。在副显示元件44的透射部中，通过副屏幕显示主显示元件43的主屏幕的黑(或者暗)显示信息。在副显示元件44的反射部中，遮住来自主显示元件43侧的光，反射来自观察者侧的光，因此显示副屏幕的白(或者亮)显示信息。 
下面，开启照度传感器48，感知显示装置40的周围的照度。由该照度传感器48感知出的照度在500Lux不到时和500Lux以上时，前灯开关46的操作使前灯45发挥不同的功能。 
具体地，当照度为500Lux不到时，前灯开关46关闭前灯45变成熄灭状态，主显示元件43保持睡眠模式。另外，通过前灯开关46的短按和长按1，前灯45在规定时间(例如2秒)处于点亮状态，主显示元件43保持睡眠模式。并且，通过前灯开关46的长按2(比长按1时间长的按压操作)，前灯45变成熄灭状态，主显示元件43变成激活模式。 
与此相对，当照度为500Lux以上时，通过前灯开关46的关闭和短按，前灯45变成熄灭状态，主显示元件43保持睡眠模式。另外，通过前灯开关46的长按1，前灯45在规定时间(例如2秒)处于点亮状态，主显示元件43保持睡眠模式。并且，通过前灯开关46的长按2(比长按1时间长的按操作)，前灯45变成熄灭状态，主显示元件43变成激活模式。 
当关闭主显示元件43的电源49时，副显示元件44维持固定显示。另外，此时，照度传感器48和前灯开关46分别处于无效状态，前灯45变成非点亮状态。 
此外，本实施方式1～4的显示装置10～40使用了背光源点亮型TFT-LCD作为主显示元件的结构要素，但是也可以使用有机EL显示器、显像管显示器、CRT、无机EL显示器、等离子显示器或者SED等。另外，优选主显示元件在睡眠模式下呈现黑显示。此外，在主显示元件在睡眠模式下显示深蓝色的情况下，能够通过将胆甾相液晶的反射颜色设为黄色来显示白/蓝色。 
并且，使用上述实施方式1～4的显示方法，能够根据所期望的定时来良好地控制各种显示装置的主屏幕和副屏幕的显示切换，并 且能够实现省功耗化。 
例如，在便携式电话的情况下，如图12所示，当主显示元件处于睡眠模式时，立刻改写副屏幕的时钟显示，切换有无收到邮件的显示。例如以60秒的间隔定期地进行该动作。并且，当关闭睡眠模式时，主显示元件开启，副显示元件的显示结束，便携式电话的主屏幕正常显示。 
另外，如上所示，通过在显示装置中设置照度传感器，在明亮的环境下即使错误地按压了前灯开关，前灯也不会点亮。因此，能够避免白白地消耗电力。此外，在该情况下，也可以另行配置主显示元件的睡眠解除开关。 
另外，图13是将图12所示的便携式电话应用于复印机的图。当主显示元件处于睡眠模式时，定期地改写剩余的纸量、错误显示，由此能够低功耗地显示简易显示信息。并且，当关闭睡眠模式时，主显示元件开启，由此副显示元件的显示结束，复印机的主屏幕正常显示。 
并且，虽然未图示，但是也能够在电视机中每隔例如60秒切换并显示一次录像预约内容、时间或者日期等，也能够仅部分地改写时间部。另外，能够在电视机中显示最终接收频道，由此能够立刻知道接通了电源但是屏幕还是黑的状况是由于输入端的电源未起作用而造成的。并且，能够容易地把握录像预约菜单显示、录像结束状况，能够优化管理。另外，通过定期地切换副屏幕的显示内容，能够在电视机等中提示紧急的播放内容，并且即使停电了也会显示最终信息，因此能够明了即将停电前的信息，并判断与当前时间的时差，从而采取适当的行动。 
工业上的可利用性
如上所述，本发明的显示装置和其制造方法是有用的。 

Claims (11)

1.一种显示装置的显示方法，上述显示装置具备主显示元件和设置在该主显示元件的观察者侧的副显示元件，
上述副显示元件具备多个单位显示区域，上述多个单位显示区域分别随着显示信息的改写而被切换成反射部和透射部，并且
当上述主显示元件处于激活模式时，将上述多个单位显示区域全部切换成显示该主显示元件的显示信息的透射部，
当上述主显示元件处于成为黑显示或者暗显示的睡眠模式时，将上述多个单位显示区域切换成透射部和反射部，其中，上述透射部显示该主显示元件的黑显示信息或者暗显示信息，上述反射部通过遮住来自该主显示元件的光且反射来自观察者侧的光来显示白显示信息或者亮显示信息。
2.根据权利要求1所述的显示装置的显示方法，
当上述主显示元件处于睡眠模式时，定期地进行上述副显示元件的显示切换。
3.根据权利要求1所述的显示装置的显示方法，
上述副显示元件是存储性显示元件。
4.根据权利要求3所述的显示装置的显示方法，
上述存储性显示元件是可见光反射型胆甾相液晶显示元件。
5.根据权利要求1所述的显示装置的显示方法，
在上述副显示元件的观察者侧还设置前灯。
6.根据权利要求5所述的显示装置的显示方法，
用照度传感器来控制上述前灯。
7.一种显示装置，具备主显示元件和设置在该主显示元件的观察者侧的副显示元件，
上述副显示元件具备多个单位显示区域，上述多个单位显示区域分别随着显示信息的改写而被切换成反射部和透射部，并且
当上述主显示元件处于激活模式时，上述多个单位显示区域全部被切换成显示主显示元件的显示信息的透射部，
当上述主显示元件处于成为黑显示或者暗显示的睡眠模式时，上述多个单位显示区域被切换成透射部和反射部，其中，上述透射部显示该主显示元件的黑显示信息或者暗显示信息，上述反射部通过遮住来自该主显示元件的光且反射来自观察者侧的光来显示白显示信息或者亮显示信息。
8.根据权利要求7所述的显示装置，
上述副显示元件是存储性显示元件。
9.根据权利要求8所述的显示装置，
上述存储性显示元件是可见光反射型胆甾相液晶显示元件。
10.根据权利要求7所述的显示装置，
在上述副显示元件的观察者侧还具备前灯。
11.根据权利要求10所述的显示装置，
还具备控制上述前灯的照度传感器。
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