JP2005321518A - 両面液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１個の液晶表示パネルで表示エリアを分割することなく且つその両面で半透過反射膜を用いずに光を有効に利用して明るい表示を行うことができる両面液晶表示装置を提供する。
【解決手段】両面液晶表示装置１は、ハウジング１１内に一対のガラス基板１２ａ、１２ｂ間に液晶（不図示）を封入してなる液晶表示パネル１２を収納した液晶表示モジュール１０と、ハウジング２１内に光反射板２２と平面発光パネル２３を重ねて収納した光源パネル２０とを、（ａ）に示す平面発光パネルの導光板２３ａを液晶表示パネル１２に対面させた透過表示を行う第１の配置と、（ｂ）に示す光反射板２２を液晶表示パネル１２に対面させた反射表示を行う第２の配置との間で、回動自在に連結して構成されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、液晶を挟持する一対の透明基板の双方の基板側から表示を観察できる両面液晶表示装置に関する。

現在、液晶表示装置は、ノート型パーソナルコンピュータや携帯情報端末機（Personal Digital(Data) Assistants）或いは携帯電話機等のモバイル情報機器のディスプレイとして多用されている。これらモバイル情報機器は、通常、携帯に便利なように、機体が折り畳み開閉式に構成されている。この場合、機器を使用しないときは、機体が折り畳まれて液晶表示パネルの表示面を隠す方式となっているため、単なる箱体を持ち運ぶことになる。

そこで、この持ち運び時においても、単なる箱体ではなく、時刻や気温或いは湿度等の簡単なデータ等を表示できるモバイル機器が、既に上市されている。このようなモバイル機器に搭載されている液晶表示装置としては、機器使用時と不使用時にそれぞれ専用の液晶表示パネルを用いる複数パネル方式と、１個のパネルであるが機器使用時と不使用時とで表示エリアを分割したパネル分割方式（特許文献１参照）、或いは半透過反射膜を用いて１個の表示パネルの両面でそれぞれ反射表示と透過表示を行う両面表示方式（特許文献２参照）、等が知られている。

それらのうちの複数パネル方式は、コストアップとなるだけでなく、ディスプレイ全体が大型化してしまいモバイル機器のディスプレイとしては不利である。また、パネル分割方式は、１個の液晶表示パネルからなるため、コストアップや大型化の問題は回避できる。しかし、表示エリアを分割しているために、分割された個々の表示エリアは小さくなり、双方の表示エリアでデータ表示のような比較的に大面積を必要とする表示を行うことが困難となる。更に、両面表示方式は、上記２方式の欠点を解消できるものの、半透過反射膜を用いるために光の利用効率が悪いという欠点を備えている。
特開２００３−２５５３３８号公報 特開２００３−１６１９４１号公報

本発明の課題は、１個の液晶表示パネルで表示エリアを分割することなく且つその両面で半透過反射膜を用いずに光を有効に利用して明るい表示を行うことができる両面液晶表示装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の両面液晶表示装置は、一対の透明基板を対向配置し、これら一対の透明基板の対向する各内面間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルと、一方の主面から面状に光を出射する面発光パネルの他方の主面に光反射板を設置してなる光源パネルと、前記光源パネルと前記液晶表示パネルとを、前記面発光パネルを前記液晶表示パネルの一方の透明基板の外面に対面させて他方の透明基板側を表示の観察側とする第１の配置と、前記光反射板を前記液晶表示パネルの前記他方の透明基板の外面に対面させて前記一方の透明基板を表示の観察側とする第２の配置との間で、相対的に移動自在に連結する連結部材とを、有することを特徴とするものである。

本発明の両面液晶表示装置によれば、面発光パネルと光反射板とを積層してなる光源パネルを液晶表示パネルに、その面発光パネルが液晶表示パネルの一方の透明基板の外面に対面する位置と、光反射板が液晶表示パネルの他方の透明基板の外面に対面する位置との間で、移動自在に装着したから、液晶表示パネルの両面でそれぞれ表示可能エリアの全域を用いて表示を行うことができ、且つ、半透過反射膜を用いないから光のロスが低減されて両面で明るい表示を行うことが可能となる。

本発明の両面液晶表示装置においては、面発光パネルとして平面形状が長方形をなす導光板の一端面に発光ダイオードを配置してなるサイドライト型平面発光パネルを用いることが好ましく、これにより、両面液晶表示装置の小型薄型化をより一層促進することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態としての両面液晶表示装置を示す平面図で、図２（ａ）、（ｂ）は図１の両面液晶表示装置をＡ−Ａ線とＢ−Ｂ線で切断して示す各模式的断面図である。

図１に示すように、本実施形態の両面液晶表示装置１は、液晶表示モジュール１０と光源モジュール２０とが蝶番３０により互いに回動可能に連結されてなる。液晶表示モジュール１０と光源モジュール２０は、それぞれ、平面外形が略同じ長方形の平板状をなし、各短手縁端部を蝶番３０により、互いに略３６０°にわたり回動可能に連結されている。

液晶表示モジュール１０は、図２（ａ）に示すように、ハウジング１１内に液晶表示パネル１２が収容されてなる。ハウジング１１の双方の主面１１ａ、１１ｂには、それぞれ、同じ長方形をなす表示窓１１ｃ、１１ｄが穿設されている。

液晶表示パネル１２は、一対のガラス基板１２ａ、１２ｂを所定の微小間隙を保って図示しない枠状シール材により接合し、この枠状シール材により囲まれるガラス基板１２ａ、１２ｂの各対向面（以下、内面という）間に液晶（不図示）を封入してなる。そして、一対のガラス基板１２ａ、１２ｂの各外面には、偏光板１２ｃ、１２ｄがそれぞれ貼着されている。

一方、光源モジュール２０は、図２（ｂ）に示すように、ハウジング２１内に光反射板２２とサイドライト型平面発光パネル２３とを重畳させて収容した構成となっている。ハウジング２１には、液晶表示モジュール側の表示窓１１ｃ、１１ｄに対応させて、それらよりも面積が広い略相似形の表示窓２１ａ、２１ｂが、穿設されている。光反射板２２は、例えばアルミニウム等の金属板を用い、その両主面がともに平滑化処理されて光反射面に仕上げられている。

サイドライト型平面発光パネル２３は、図３に示すように、アクリル樹脂等の透明樹脂材料からなり、平面形状がハウジング２１（図２（ｂ）参照）に対応した長方形をなす導光板２３ａの一方の短手端面に、本実施形態では点光源として一対の発光ダイオード２３ｂ、２３ｂが配置されてなる。導光板２３ａの光出射面とする主面２３ｃとは反対側の光反射板２２が対面設置される主面には、その短手辺に平行に複数の微小溝２３ｄが延在形成されている。

本実施形態のサイドライト型平面発光パネル２３では、発光ダイオード２３ｂから射出された光が、導光板２３ａに入射して微小溝２３ｄに入射すると、ここで光出射面２３ｃ向けて全反射され、この光出射面２３ｃから面状光束が略均等な光量分布で出射される。なお、微小溝２３ｄに入射して導光板２３ａ外に出射する光も存在するが、これらの出射光は光反射板２４により反射され、再度、導光板２３ａ内に入射する。これにより、発光ダイオード２３ｂからの射出光の利用効率が格段に高められる。

上述のように構成された本実施形態の両面液晶表示装置においては、液晶表示モジュール１０と光源モジュール２０の配置を、図４（ａ）に示す透過表示を行う第１の配置と図４（ｂ）に示す反射表示を行う第２の配置とで、互いに蝶番３０を介して逆方向に略３６０°にわたり回動させることによって自在に変更することができる。

図４（ａ）に示す透過表示を行うための第１の配置は、光源モジュール２０における導光板２３ａの光出射面２３ｃが液晶表示モジュール１０に対面した配置であり、二点鎖線で示すように、導光板２３ａの光出射面２３ｃから出射された光源光は、液晶表示パネル１２を透過して表示窓１１ｃから出射される。この光が液晶表示パネル１２の液晶（不図示）を透過する際に、液晶の複屈折作用により光の透過が制御されて入力表示信号に応じた透過表示が行われ、観察者は表示窓１１ｃを通じてその透過表示を観察することができる。

これに対し、図４（ｂ）に示す反射表示を行うための第２の配置は、光源モジュール２０における光反射板２２が液晶表示モジュール１０に対面した配置であり、二点鎖線で示すように、液晶表示パネル１２にその表示の観察側つまり光反射板２２に対面しない側から入射した外光は、液晶（不図示）を透過した後に光反射板２２により反射されて再度液晶を透過し、表示窓１１ｄから出射される。この光が液晶表示パネル１２の液晶（不図示）を往復透過する際に、液晶の複屈折作用により光の透過が制御されて入力表示信号に応じた反射表示が行われ、観察者は表示窓１１ｄを通じてその反射表示を観察することができる。

ここで、本両面液晶表示装置には、透過表示と反射表示とで液晶の駆動方式が同じであると、一方の表示は他方の表示の鏡像表示になってしまうという問題が存在している。そこで、本実施形態においては、信号を入力するときの電極の選択順序を逆にすることにより、上記問題を解決している。

例えば、本実施形態の液晶表示パネル１２が、一方のガラス基板１２ａの内面に複数の走査電極が平行に配設され、他方のガラス基板１２ｂの内面に複数の表示電極が走査電極と直交する方向に平行に配設されたパッシブ方式のドットマトリックス型液晶表示パネル（単純マトリクス型液晶表示パネル）であれば、走査電極の走査順序を逆にすればよい。すなわち、図４（ａ）に示す透過表示を行うときに一方の端部に配設した走査電極から他方の端部に向けて線順次に走査し、図４（ｂ）に示す反射表示を行うときには、透過表示のときとは逆順に、前記他方の端部に配設した走査電極から前記一方の端部に向けて線順次走査する。この場合、図１に示すように、液晶表示パネル１２の例えば光反射板２２に対面する側の額縁部で蝶番３０に近い場所にマイクロスイッチ４０を配設し、ハウジング１１内には走査方向制御回路（不図示）を設置しておき、これを液晶表示パネル１２の走査電極駆動回路（不図示）に接続しておく。そして、マイクロスイッチ４０と走査方向制御回路を信号線で接続し、このマイクロスイッチ４０の作動に応じて走査電極の走査順序を切り換える構成とする。また、本実施形態のマイクロスイッチ４０は、平面発光パネル２３の光源である発光ダイオード２３ｂにも接続されており、これをオン・オフするスイッチも兼ねている。

なお、上述した鏡像表示の問題を解決するためには、マイクロスイッチ４０の作動に応じて外部駆動制御回路（不図示）から入力される表示信号そのものを切り換える構成としてもよい。

図５の斜視図は、上述のように構成された両面液晶表示装置１をモニターとして搭載したノート型パーソナルコンピュータを示している。

両面液晶表示装置１がパーソナルコンピュータの本体部分２に蝶番３により回動自在に連結されている。この場合、蝶番３は、両面液晶表示装置１０の長手辺端部と本体部分２の対応する長手辺端部を連結している。

上述のパーソナルコンピュータを使用する場合は、まず、機体をオープンする。すなわち、両面液晶表示装置１を蝶番３を中心に所望の視角に見合う角度まで回動させる。このとき、両面液晶表示装置１の光源モジュール２０は、液晶表示モジュール１０に光反射板２２を対面させた第２の配置状態（図４（ｂ）参照）に位置したままである。

次いで、光源モジュール２０を、蝶番３０を中心に略３６０°回動させて、導光板２３ａを液晶表示モジュール１０に対面させた第１の配置（図４（a）参照）に位置させる。これにより、マイクロスイッチ４０が開かれて走査電極の走査順序が透過表示用に切り換えられるとともに、光源モジュール２０の発光ダイオード２３ｂがオンされる。この状態下において、パーソナルコンピュータの主電源（不図示）をオンすれば、両面液晶表示装置１が透過表示モニターとなる。

パーソナルコンピュータの使用を終了して機体を閉じる場合は、その主電源をオフし、光源モジュール２０を蝶番３０を中心に略３６０°回動させて光反射板２２が液晶表示モジュール１０に対面する第２の配置に戻す。これによりマイクロスイッチ４０が閉じて走査電極の走査順序が反射表示用に切り換えられるとともに、発光ダイオード２３ｂがオフされる。

次いで、第２の配置となっている両面液晶表示装置１を蝶番３を中心に本体部分２側に回動させて機体を閉じる。この機体閉成状態における両面液晶表示装置１は、単に本体部分２に被装された蓋ではなく、閉じた機体の外面から視認できる反射表示ディスプレイとなっている。従って、その反射表示ディスプレイに例えば時刻と気温を表示させておけば、本パーソナルコンピュータの所持者は、パーソナルコンピュータを閉じて持ち運ぶ際に、機体を開かなくても反射表示ディスプレイにより時刻と気温を視認することができる。ここで、本発明の両面液晶表示装置１は、反射表示ディスプレイも透過表示ディスプレイと同じ大画面であるため、インターネットの各種ニュースサイトを表示させることもできる。その場合は、機体を閉じる前に、主電源をオフさせずにパーソナルコンピュータ本体を所望のインターネットサイトに接続させておけばよい。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、光源パネルは、導光板に発光ダイオードを配置したサイドライト型平面発光パネルに限らず、複数の冷陰極管からの射出光を光拡散板を介して液晶表示パネルに対し略均等に出射させる方式の光源パネルでもよい。

また、液晶表示パネルとしては、単純マトリクス型のドットマトリックス方式に限らず、アクティブマトリックス方式等の他の種々の液晶表示パネルも好適に用いることができることは、勿論である。

本発明の一実施形態としての両面液晶表示装置の機体を開いた状態示す平面図である。 （ａ）は図１の両面液晶表示装置をＡ−Ａ線で切断した模式的断面図、（ｂ）は図１の両面液晶表示装置をＢ−Ｂ線で切断した模式的断面図である。 上記両面液晶表示装置における平面発光パネルを示す斜視図である。 （ａ）上記両面液晶表示装置における第１の配置（透過表示配置）を示す模式的断面図で、（ｂ）は第２の配置（反射表示配置）を示す模式的断面図である。 上記両面液晶表示装置をモニターとして搭載したパーソナルコンピュータを示す斜視図である。

符号の説明

１ 両面液晶表示装置
２ パーソナルコンピュータ本体部分
３、３０ 蝶番
１０ 液晶表示モジュール
１１、２１ ハウジング
１２ 液晶表示パネル
１２ａ、１２ｂ 透明基板
１２ｃ、１２ｄ 偏光板
２０ 光源モジュール
２２ 光反射板
２３ 光源パネル
２３ａ 導光板
２３ｂ 発光ダイオード
４０ マイクロスイッチ

Claims (2)

1. 一対の透明基板を対向配置し、これら一対の透明基板の対向する各内面間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルと、
   一方の主面から面状に光を出射する面発光パネルの他方の主面に光反射板を設置してなる光源パネルと、
   前記光源パネルと前記液晶表示パネルとを、前記面発光パネルを前記液晶表示パネルの一方の透明基板の外面に対面させて他方の透明基板側を表示の観察側とする第１の配置と、前記光反射板を前記液晶表示パネルの前記他方の透明基板の外面に対面させて前記一方の透明基板を表示の観察側とする第２の配置との間で、相対的に移動自在に連結する連結部材とを、
   有することを特徴とする両面液晶表示装置
2. 前記面発光パネルは、平面形状が長方形をなす導光板の一端面に発光ダイオードを配置してなるサイドライト型平面発光パネルであることを特徴とする請求項１に記載の両面液晶表示装置。

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