JP2007127724A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２つの液晶表示部を重ね合わせ、視認側の液晶パネルのみを利用する場合と、他方の液晶パネルのみを利用する場合とを有する液晶表示装置を提供する。
【解決手段】第１の液晶表示部（１０）及び第１の液晶表示部の上側に視認側を同一にして配置される第２の液晶表示部（２０）を有する液晶表示装置（１〜８）において、第１の液晶表示部は透過モード又は反射モードの少なくとも一方の表示モードを有し、第２の液晶表示部は透過モードと反射モードの２つの表示モードを有していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置、特に一方の側から視認可能な２つの液晶表示部を有する液晶表示装置に関する。

２つの液晶パネルを重ね合わせた構造を有し、観察者の視認側に配置された第１の液晶パネルをシャッタとして利用して、他方の第２の液晶パネルの表示部分の一部を隠すことが可能な液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１）。このような液晶表示装置では、第２の液晶パネルの表示部分の一部を隠すことによって、シークレットモード等を設けることが可能となった。

２つの液晶パネルを重ね合わせた構造を有し、バックライト側の液晶パネルを開閉手段として利用し、他方の液晶パネルを反射型及び透過型のいずれの使用状態においても十分なコントラストが得られるような液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献２）。ここで、開閉手段として利用されるバックライト側の液晶パネルは、バックライト非点灯時には他方の液晶パネルが反射型として使用される場合には他方の液晶パネルを透過した光を吸収し、バックライト点灯時にはバックライトからの光を透過させる機能を有している。

特許第３１５４４９８号公報（図１、図５） 特開平１１−２５８６０３号公報（図１）

しかしながら、従来の２つの液晶パネルを重ね合わせた構造を有する液晶表示装置では、両方の液晶パネルを協働させて利用し、１方の液晶パネルをオン状態とする時は、他方の液晶パネルをオフ状態とすることによって、液晶表示装置全体として消費電力を低減させようという試みはなされていなかった。

本発明は、２つの液晶パネルを重ね合わせ、視認側の液晶パネルのみを利用する場合と、他方の液晶パネルのみを利用する場合とを有する液晶表示装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、２つの液晶表示部を重ね合わせ、１方の液晶パネルをオン状態とする時は、他方の液晶パネルをオフ状態とすることによって消費電力を低減させることを可能とする液晶表示装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、詳細な表示が可能な第１の液晶表示部と、簡単な表示を行うための第２の液晶表示部とを有し、特に第２の液晶表示部において表示を行う場合に液晶表示装置全体の消費電力を極めて低くなるように設定した液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液晶表示装置は、第１の液晶表示部及び第１の液晶表示部の上側に視認側を同一にして配置される第２の液晶表示部を有し、第１の液晶表示部は透過モード又は反射モードの少なくとも一方の表示モードを有し、第２の液晶表示部は透過モードと反射モードの２つの表示モードを有していることを特徴とする。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第１の液晶表示部を照射するために第１の液晶表示部の下側に配置されたバックライトを有することが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、バックライトを点灯し、第１の液晶表示部をオン状態とし、第２の液晶表示部をオフ状態とする第１の状態と、バックライトを消灯し、第１の液晶表示部をオフ状態とし、第２の液晶表示部をオン状態とする第２の状態と、を切り替えることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第２の液晶表示部は、第１の液晶表示部よりも最大消費電力が小さく設定されていることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第２の液晶表示部は、第１の液晶表示部よりも画素数が少ないことが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第１の液晶表示部はパッシブ駆動によるドットマトリクス駆動され、第２の液晶表示部はスタティック駆動されることが好ましい。簡素な表示を行うための第２の液晶表示部における消費電力を極力下げる構成とした。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第２の液晶表示部はパッシブ駆動され、第１の液晶表示部はアクティブ駆動されることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第２の液晶表示部は、スタティック駆動又はドットマトリクス駆動されることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第１の液晶表示部とバックライトとの間に配置された第１の吸収型偏光板と、第２の液晶表示部の上側に配置された第２の吸収型偏光板と、第１の液晶表示部と第２の液晶表示部との間に配置され、第２の液晶表示部に入射した外光を反射するための反射型偏光板を更に有することが好ましい。詳細な表示が可能な第１の液晶表示部は透過型の使用状態とし、簡単な表示を行うための第２の液晶表示部は反射型の使用状態とする構成とした。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第１の液晶表示部が高分子散乱型の液晶表示部であることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、反射型偏光板と第１の液晶表示部との間に配置された第３の吸収型偏光板を更に有することが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、反射型偏光板と第１の液晶表示部との間に配置された位相差板を更に有し、第１の液晶表示部が高分子散乱型の液晶表示部であることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第２の液晶表示部と反射型偏光板との間に配置された色偏光板を更に有することが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、反射型偏光板と第１の液晶表示部との間に配置された第３の吸収型偏光板を更に有することが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第１の液晶表示部とバックライトとの間に配置された第１の吸収型偏光板と、第２の液晶表示部の上側に配置された第２の吸収型偏光板と、第１の液晶表示部と第２の液晶表示部との間に配置された第４の吸収型偏光板とを有し、第１の液晶表示部が第２の液晶表示部に入射した外光を反射可能な半透過型の液晶表示部であることが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、第１の液晶表示部とバックライトとの間に配置された第１の吸収型偏光板と、第２の液晶表示部の上側に配置された色偏光板と、第１の液晶表示部と第２の液晶表示部との間に配置され、第２の液晶表示部に入射した外光を反射するための反射型偏光板を更に有することが好ましい。

さらに、本発明に係る液晶表示装置では、反射型偏光板と第１の液晶表示部との間に配置された第３の吸収型偏光板を更に有することが好ましい。

本発明に係る液晶表示装置は、第１の液晶表示部と、第１の液晶表示部の表示画像を透過可能に第１の液晶表示部の上側に配置される第２の液晶表示部と、第１の液晶表示部を照射するために第１の液晶表示部の下側に配置されたバックライトと、第１の液晶パネルがオン状態の場合に第１の液晶表示部を透過した前記バックライトからの光を透過し且つ第２の液晶パネルがオフ状態の場合に第２の液晶パネルを透過した光を反射する反射型偏光板を有することを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置では、１方の液晶パネルをオン状態とする時は、必ず他方の液晶パネルをオフ状態とするように制御しているので、常に消費電力を低減させることが可能となった。

また、本発明に係る液晶表示装置では、簡単な表示を行う第２の液晶表示部をスタティック駆動する場合には、詳細な表示を行う第１の液晶表示部をオフ状態とし且つバックライトを消灯するように構成したので、第２の液晶表示部を例えば携帯電話の待ち受け画面に利用する場合には、待ち受け時の消費電力を極めて低くすることが可能となった。

以下図面を参照して、本発明に係る液晶表示装置について説明する。

図１は、本発明に係る液晶表示装置１の概略構成を示す図である。

図１に示す様に、液晶表示装置１は、第１液晶パネル１０、第１液晶パネル駆動回路１５、第２液晶パネル２０、第２液晶パネル駆動回路２５、バックライト３０、点灯回路３５、及び制御部４０等から構成される。

第１液晶パネル１０は、アクティブ駆動されるＴＦＴタイプの液晶表示部であり、２．４インチ、ＱＶＧＡサイズ（３５０×２４０画素）の表示を行うことができる。また、第１の液晶パネル１０は、透明な２枚のガラス基板にネマテック液晶層がシール材によって挟持される構成を有しており、２枚のガラス基板のそれぞれには導電体による複数のソース電極と複数のゲート電極がパターン形成されている。なお、ソース電極とゲート電極には、それぞれの画素に対してＴＦＴ素子が接続されている。この電極上に液晶と配向させるための配向膜をそれぞれ形成し、９０°ツイストになるように配向処理がなされている。液晶層は、この配向膜により９０°ツイストした状態となっている。
なお、第１液晶パネルとして、高分子散乱型液晶表示部を利用することもできる。高分子散乱型液晶表示部には、液晶分子を含んだ微小なカプセルをバインダー内に多数分散した高分子分散型液晶パネルやＰＮ（ポリマーネットワーク）型液晶パネル等が含まれる。

第１液晶パネル駆動回路１５は、制御部４０からの制御信号に応じて、第１液晶パネル１０をオン／オフ制御する。オン状態では、第１液晶パネル駆動回路１５は、ソース電極及びゲート電極に所定の信号を印加することによって、第１液晶パネル１０をアクティブ駆動する。また、オフ状態では、第１液晶パネル駆動回路１５は、液晶を駆動しないように制御を行う。なお、「液晶を駆動しない」と言った場合、液晶に電圧を完全に印加しないように制御する場合、及び通常の画像表示を行う場合の１／２程度以下の電圧を印加する場合を含むものとする。

第２液晶パネル２０は、スタティック駆動される透過型のＴＮタイプの液晶表示部であり、表示サイズは２．４インチ、２００セグメントの単色の表示を行うことができる。また、第２の液晶パネル２０は、透明な２枚のガラス基板にＴＮ液晶層がシール材によって挟持される構成を有しており、２枚のガラス基板のそれぞれには透明導電体による複数のセグメント電極と複数のコモン電極がパターン形成されている。なお、セグメント電極とコモン電極が重なり合う部分が表示画素となる。

なお、第２液晶パネル２０として、ドットマトリックス駆動される透過型のＳＴＮタイプの液晶表示部や、ＴＮタイプの液晶表示部を用いることができる。特に、ＴＮタイプの液晶表示部を利用する場合には、透過率が高いことから、第１液晶パネルの表示をより鮮明にすることが可能となる。又、ＳＴＮタイプの液晶表示部を用いれば、電圧平均化法によるマトリクス駆動が可能となり、より多くの画素を駆動することができる。

第２液晶パネル駆動回路２５は、制御部４０からの制御信号に応じて、第２液晶パネル２０をオン／オフ制御する。オン状態では、第２液晶パネル駆動回路２５は、セグメント電極及びコモン電極に所定の信号を印加することによって、第２液晶パネル２０をスタティック駆動する。また、オフ状態では、第２液晶パネル駆動回路２５は、液晶を駆動しないように制御を行う。なお、「液晶を駆動しない」と言った場合、液晶に電圧を完全に印加しないように制御する場合、及び通常の画像表示を行う場合の１／２程度の電圧を印加する場合を含むものとする。

バックライト３０は、白色ＬＥＤと導光板等から構成され、第１液晶パネル１０を照明する面発光源として機能する。点灯回路３５は、制御部４０からの制御信号に基づいて白色ＬＥＤの点灯制御を行う。

制御部４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成され、第１及び第２液晶パネル駆動回路１５、２５、点灯回路３５等を予めＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って制御する。

図２は、液晶表示装置の１の概略断面図である。

液晶表示装置１は、観察者の視認側から、第１の吸収型偏光板１００、第２液晶パネル２０、反射型偏光板１０１、第３の吸収型偏光板１０２、第１液晶パネル１０、第２の吸収型偏光板１０３、及びバックライト３０の順に構成される。即ち、第１と第２液晶パネル１０、２０が重ね合わさった構造を有している。反射型偏光板１０１は、透過軸と、透過軸に対して約９０度の角度を持った反射軸とを有し、反射軸と平行な偏光方向を有する光を反射する特性を有している。図２の例では、住友スリーエム社製のＤＢＥＦ（商品名）を反射型偏光板１０１として用いた。

図２において、第１の吸収型偏光板１００及び反射型偏光板１０１は、第２の液晶パネル２０の透明基板上に接着され、第２及び第３の吸収型偏光板１０３、１０２は、第１の液晶パネル１０の透明基板上に接着されている。また、反射型偏光板１０１と第３の吸収型偏光板１０２との間には、接着層なしで配置した。なお、反射型偏光板１０１と第３の吸収型偏光板１０２を接着し、第１の吸収型偏光板１００を接着した第２の液晶パネル２０を接着層なしで配置しても良い。

図３は、液晶表示装置１の動作を説明するための図である。

図３（ａ）及び（ｂ）は、第１液晶パネル１０をオフ状態とし、バックライト３０は消灯された状態で、第２液晶パネル２０を反射型の液晶パネルとして利用する状態を示している。また、図３（ｃ）及び（ｄ）は、第２液晶パネル２０をオフ状態とし、バックライト３０は点灯した状態で、第１液晶パネル１０を透過型の液晶パネルとして利用する状態を示している。

なお、第１及び第２液晶パネル１０、２０に挟持される液晶は、所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されないと、液晶パネルに入射した直線偏光成分の光の偏光方向を略９０度捻って透過させるように設定され、所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されると、液晶パネルに入射した直線偏光成分の光の偏光方向を変更せずにそのまま透過させるように設定されている。

図３（ａ）は、第２液晶パネル２０の所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されている状態を示している。この場合、第１の吸収型偏光板１００に入射した外光（Ｌ１）は、第１の吸収型偏光板１００によってその偏光軸と平行な方向（図の左右方向）の直線偏光成分を有する光のみが透過し、第２液晶パネル２０に入射する。第２液晶パネル２０に入射した光は、入射した直線偏光成分の光の偏光方向を変更せずにそのまま透過する。反射型偏光板１０１の反射軸は、第２液晶パネル２０を透過した光の偏光方向と平行に設定されている。したがって、第２液晶パネル２０を透過した光は、反射型偏光板１０１で反射されて、第２液晶パネル２０及び第１の吸収型偏光板１００を透過して、液晶表示装置の視認側に出射する。この場合、所定画素は、観察者の視認側では、明るい表示（白表示）となる。

図３（ｂ）は、第２液晶パネル２０の所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されていない状態又は液晶に駆動電圧が印加されているが液晶をほぼねじれた状態に維持している状態を示している。この場合、第１の吸収型偏光板１００に入射した外光（Ｌ１）は、第１の吸収型偏光板１００によってその偏光軸と平行な方向（図の左右方向）の直線偏光成分を有する光のみが透過し、第２液晶パネル２０に入射する。第２液晶パネル２０に入射した光は、入射した直線偏光成分の光の偏光方向を略９０度捻って透過する。反射型偏光板１０１の透過軸は、第２液晶パネル２０を透過した光の偏光方向と平行に設定されているため、第２液晶パネル２０を透過した光は反射型偏光板１０１を透過する。反射型偏光板１０１を透過した光は、更に第３の吸収型偏光板１０２、第１液晶パネル１０及び第２の吸収型偏光板１０３を透過してバックライト３０で吸収される。この場合、所定画素は、観察者の視認側では、暗い表示（黒表示）となる。

図３（ｃ）は、第１液晶パネル１０の所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されていない状態を示している。この場合、バックライト３０から第２の吸収型偏光板１０３に入射した光（Ｌ２）は、第２の吸収型偏光板１０３によってその偏光軸と平行な方向（図の左右方向）の直線偏光成分を有する光のみが透過し、第１液晶パネル１０に入射する。第１液晶パネル１０に入射した光は、入射した直線偏光成分の光の偏光方向を略９０度捻って透過する。第３の吸収型偏光板１０２の偏光軸と反射型偏光板１０１の透過軸は、第１液晶パネル１０を透過した光の偏光方向と平行に設定されているため、第１液晶パネル１０を透過した光は、第３の吸収型偏光板１０２及び反射型偏光板１０１を透過して第２液晶パネル２０に入射する。第２液晶パネル２０はオフ状態であるため、第２液晶パネル２０に入射した光は、入射した直線偏光成分の光の偏光方向を略９０度捻って透過する。第２液晶パネル２０を透過した光の偏光方向は第１の吸収型偏光板１００と平行であるため、第２液晶パネル２０を透過した光は第１の吸収型偏光板１００を透過して、液晶表示装置の視認側に出射する。この場合、所定画素は、観察者の視認側では、明るい表示（白表示）となる。

図３（ｄ）は、第１液晶パネル１０の所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されている状態を示している。この場合、バックライト３０から第２の吸収型偏光板１０３に入射した光（Ｌ２）は、第２の吸収型偏光板１０３によってその偏光軸と平行な方向（図の左右方向）の直線偏光成分を有する光のみが透過し、第１液晶パネル１０に入射する。第１液晶パネル１０に入射した光は、入射した直線偏光成分の光の偏光方向を変更せずにそのまま透過する。第１液晶パネル１０を透過した光の偏光方向と、第３の吸収型偏光板１０２の偏光軸とは９０度ずれているため、第１液晶パネル１０を透過した光は第３の吸収型偏光板１０２に吸収される。この場合、所定画素は、観察者の視認側では、暗い表示（黒表示）となる。

このように、液晶表示装置１では、第１液晶パネル１０を透過型として利用する場合には第２液晶パネル２０をオフとし（図３（ｃ）及び（ｄ）参照）、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合には第１液晶パネル１０をオフとして（図３（ａ）及び（ｂ））として利用している。即ち、第２の液晶パネルを利用する場合には、第１の液晶パネルとバックライト３０をオフとして液晶表示装置全体の消費電力を低減させることができる。なお、第２液晶パネル２０をオフ状態として、第１液晶パネルを透過型として利用する場合には、第１液晶パネル１０を透過した光が、反射型偏光板１０１を透過するように設定されていることが重要である。

図４は、本発明に係る液晶表示装置１を携帯電話の表示部に利用した例を示す図である。

携帯電話の表示部枠体１００内に、観察者（ユーザ）の視認側から順に、第２液晶パネル２０、第１液晶パネル１０、バックライト３０が配置される。第２液晶パネル２０は、携帯電話の待ち受け時の待ち受け画面として、簡易表示用に利用され、第１液晶パネル１０は、メールやネットワーク接続画面、携帯電話に内蔵されるデジタルカメラで撮影されたデジタル画像を表示する為等の詳細表示用として利用される。なお、図４においては、第２液晶パネル２０には、現在時刻及び日時が表示されているが、その時点の携帯電話のモードを示すマーク、受信状況を示すマーク等を表示するようにしても良い。

第２液晶パネルが反射モードで利用される場合には、第１液晶パネル１０がオフ状態とされ、バックライト３０が消灯されるので、液晶表示装置１全体で消費される電力を極めて低く抑えること（例えば、２ｍＷ以下）が可能となった。このため、携帯電話を利用しない場合においても待ち受け画面を完全に消さずに、第２液晶パネル２０を長時間利用し続けることが可能となった。

一般的に、駆動回路を含めた消費電力は、スイッチ素子によるアクティブ駆動が、パッシブ駆動より大きくなっており、パッシブ駆動のなかでの関係も、ドットマトリクス駆動が、スタティック駆動より大きくなっている。

液晶表示装置１において、反射型偏光板１０１と第３の吸収型偏光板１０２とは、両者間に空気層が形成されないように接着しても良い。この場合には、空気層と反射型偏光板１０１の屈折率による界面反射が減少し、バックライトからの光のロスを少なくすることができるからである。また、反射型偏光板１０１が光散乱機能を有するように構成しても良いし、反射型偏光板１０１と第２液晶パネル２０との間に光散乱層を更に有していても良い。反射する光を均一化することができるからである。

また、散乱層のヘイズ値（散乱度）は適切に選択する必要がある。理由は、ヘイズ値を高くすると、第２の液晶パネルを非駆動として第１の液晶パネルを視認する場合に、第１の液晶パネルの画像が散乱層で大きく散乱してぼやけてしまい、表示品質を落とすからである。このぼやけかたは第１の液晶パネルの解像度により気になる度合いがことなる。通常の携帯用液晶パネル（１インチから２．４インチ）の画素ピッチは０．１８〜０．２４ｍｍであるので、発明者は、被験者２０人に実験を行い０．１８ｍｍの第１の液晶パネルを用いて、ヘイズ値を可変したものと散乱層無しのものを比較実験した。これによると、ヘイズ値６０では１００％の人がぼやけかたが気になり、ヘイズ値５０では７０％の人がぼやけかたが気になり、ヘイズ値４０で１０％の人がぼやけ方が気になり、ヘイズ値３０では１００％の人がぼやけは視認できないと回答した。したがって、ヘイズ値は４０％以下が最適で、それ以上はぼやけてしまい画質を損なう。

図５は、本発明に係る他の液晶表示装置２の概略断面図である。

図５に示す液晶表示装置２は、図２に示す液晶表示装置１と比べて、反射型偏光板１０１と第１液晶パネル１０の間に配置された第３の吸収型偏光板１０２を削除した点のみが異なっている。第３の吸収型偏光板１０２を削除したことにより、装置の薄型化（例えば約１５０μｍ）、部材の削減によるコストの削減を実現できる。

図５に示す液晶表示装置２の動作は、第３の吸収型偏光板１０２が削除されているだけで、実質的に図３に示すものと同様であるが、第３の吸収型偏光板１０２が削除されているため、図３（ｄ）の状態での動作が異なる。即ち、第１の液晶パネル１０を透過した光は、反射型偏光板１０１で反射され、視認側には反射されない。したがって、図５に示す液晶表示装置２においても、第１液晶パネル１０を透過型として利用する場合には第２液晶パネル２０をオフとし、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合には第１液晶パネル１０をオフとして利用している。即ち、何れか一方の液晶パネルを利用する場合には、他方の液晶パネルをオフとして液晶表示装置全体の消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置２においても、第１液晶パネル１０を透過型として利用する場合に、第１液晶パネル１０を透過した光が、反射型偏光板１０１を透過するように設定されている。

図６は、本発明に係る更に他の液晶表示装置３の概略断面図である。

図６に示す液晶表示装置３は、図２に示す液晶表示装置１と比べて、反射型偏光板１０１と第１液晶パネル１０との間に配置された第３の吸収型偏光板１０２を削除した点、反射型偏光板１０１の代わりに第４の吸収型偏光板１０４を設けた点、第１液晶パネル１０の代わりに半透過型液晶パネル１１を設けた点のみが異なっている。第４の吸収型偏光板１０４は、第１の液晶パネル１０の表示品質を保つために必要である。なお、第１の液晶パネル１０の液晶モードに合わせて、必要に応じて、位相差フィルムと組み合わせたり、第４の吸収型偏光板１０４を省いたりすることも可能である。
半透過型液晶パネル１１は、第１液晶パネル１０と同様の構成であって、第１液晶パネル１０側の下側又は上側ガラス基板の液晶層側に半透過反射膜が形成されている液晶パネルである。即ち、図２に示す液晶表示装置１における反射型偏光板１０１の機能を第１液晶パネル１０に兼用させるようにしたものである。

図７は、図６に示す液晶表示装置３の動作説明をするための図である。

図７（ａ）及び（ｂ）は、半透過型液晶パネル１１をオフ状態とし、バックライト３０は消灯された状態で、第２液晶パネル２０を反射型の液晶パネルとして利用する状態を示している。また、図７（ｃ）及び（ｄ）は、第２液晶パネル２０をオフ状態とし、バックライト３０は点灯した状態で、半透過型液晶パネル１１を透過型の液晶パネルとして利用する状態を示している。

なお、半透過型液晶パネル１１に挟持される液晶は、第１液晶パネル１０と同様に、所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されないと、液晶パネルに入射した直線偏光成分の光の偏光方向を略９０度捻って透過させるように設定され、所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されると、液晶パネルに入射した直線偏光成分の光の偏光方向を変更せずにそのまま透過させるように設定されている。

図７（ａ）は、第２液晶パネル２０の所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されている状態を示している。この場合、第１の吸収型偏光板１００に入射した外光（Ｌ１）は、第１の吸収型偏光板１００によってその偏光軸と平行な方向（図の左右方向）の直線偏光成分を有する光のみが透過し、第２液晶パネル２０に入射する。第２液晶パネル２０に入射した光は、入射した直線偏光成分の光の偏光方向を変更せずにそのまま透過する。第２液晶パネル２０を透過した光は、第４の吸収型偏光板１０４を透過して、半透過型液晶パネル１１に入射する。半透過型液晶パネル１１の半透過反射膜の反射軸は、第４の吸収型偏光板１０４を透過した光の偏光方向と平行に設定されている。したがって、第４の吸収型偏光板１０４を透過した光は、半透過型液晶パネル１１で反射されて、第４の吸収型偏光板１０４、第２液晶パネル２０及び第１の吸収型偏光板１００を透過して、液晶表示装置の視認側に出射する。この場合、所定画素は、観察者の視認側では、明るい表示（白表示）となる。

図７（ｂ）は、第２液晶パネル２０の所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されていない状態を示している。この場合、第１の吸収型偏光板１００に入射した外光（Ｌ１）は、第１の吸収型偏光板１００によってその偏光軸と平行な方向（図の左右方向）の直線偏光成分を有する光のみが透過し、第２液晶パネル２０に入射する。第２液晶パネル２０に入射した光は、入射した直線偏光成分の光の偏光方向を略９０度捻って透過する。半透過型液晶パネル１１の半透過反射膜の透過軸は、第４の吸収型偏光板１０４を透過した光の偏光方向と平行に設定されているため、第４の吸収型偏光板１０４を透過した光は半透過型液晶パネル１１を透過する。半透過型液晶パネル１１を透過した光は、更に第２の吸収型偏光板１０３を透過してバックライト３０で吸収される。この場合、所定画素は、観察者の視認側では、暗い表示（黒表示）となる。

図７（ｃ）は、半透過型液晶パネル１１の所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されていない状態を示している。この場合、バックライト３０から第２の吸収型偏光板１０３に入射した光（Ｌ２）は、第２の吸収型偏光板１０３によってその偏光軸と平行な方向（図の左右方向）の直線偏光成分を有する光のみが透過し、半透過型液晶パネル１１に入射する。半透過型液晶パネル１１に入射した光は、入射した直線偏光成分の光の偏光方向を略９０度捻って透過する。第３の吸収型偏光板１０２の偏光軸と半透過型液晶パネル１１の半透過反射膜の透過軸は、第１液晶パネル１０を透過した光の偏光方向と平行に設定されているため、半透過型液晶パネル１１に入射した光は、半透過型液晶パネル１１、第４の吸収型偏光板１０４を透過して第２液晶パネル２０に入射する。第２液晶パネル２０はオフ状態であるため、第２液晶パネル２０に入射した光は、入射した直線偏光成分の光の偏光方向を略９０度捻って透過する。第２液晶パネル２０を透過した光の偏光方向は第１の吸収型偏光板１００と平行であるため、第２液晶パネル２０を透過した光は第１の吸収型偏光板１００を透過して、液晶表示装置の視認側に出射する。この場合、所定画素は、観察者の視認側では、明るい表示（白表示）となる。

図７（ｄ）は、半透過型液晶パネル１１の所定の画素に対応する液晶に駆動電圧が印加されている状態を示している。この場合、バックライト３０から第２の吸収型偏光板１０３に入射した光（Ｌ２）は、第２の吸収型偏光板１０３によってその偏光軸と平行な方向（図の左右方向）の直線偏光成分を有する光のみが透過し、半透過型液晶パネル１１に入射する。半透過型液晶パネル１１に入射した光は、入射した直線偏光成分の光の偏光方向を変更せずにそのまま透過する。半透過型液晶パネル１１を透過した光の偏光方向と、第４の吸収型偏光板１０４の偏光軸とは９０度ずれているため、半透過型液晶パネル１１を透過した光は第４の吸収型偏光板１０４に吸収される。この場合、所定画素は、観察者の視認側では、暗い表示（黒表示）となる。

このように、図６に示す液晶表示装置３においても、半透過型液晶パネル１１を透過型として利用する場合には第２液晶パネル２０をオフとし、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合には半透過型液晶パネル１１をオフとして利用している。即ち、何れか一方の液晶パネルを利用する場合には、他方の液晶パネルをオフとして液晶表示装置全体の消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置２においても、半透過型液晶パネル１１を透過型として利用する場合に、半透過型液晶パネル１１を透過した光が、半透過型液晶パネル１１の半透過反射膜を透過するように設定されている。

図８は、本発明に係る更に他の液晶表示装置４の概略断面図である。

図８に示す液晶表示装置４は、図２に示す液晶表示装置１と比べて、第３の吸収型偏光板１０２に位相差板１１０を挿入した点、第１液晶パネルの代わりにＶＡ液晶パネル１２（又はＳＴＮ液晶パネル）を用いた点のみが異なっている。

ＶＡ液晶パネル１２は、第１液晶パネル１０と同様の構成であって、視野角を従来より広げるように構成された液晶パネルである。

図８に示す液晶表示装置４の動作は、実質的に図３に示すものと同様である。したがって、図８に示す液晶表示装置４においても、ＶＡ液晶パネル１２を透過型として利用する場合には第２液晶パネル２０をオフとし、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合にはＶＡ液晶パネル１２をオフとして利用している。即ち、何れか一方の液晶パネルを利用する場合には、他方の液晶パネルをオフとして液晶表示装置全体の消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置４においても、ＶＡ液晶パネル１２を透過型として利用する場合に、ＶＡ液晶パネル１２を透過した光が、反射型偏光板１０１を透過するように設定されている。

図９は、本発明に係る更に他の液晶表示装置５の概略断面図である。

図９に示す液晶表示装置５は、図２に示す液晶表示装置１と比べて、第２液晶パネル２０と反射型偏光板１０１との間に、色偏光板１２０を挿入した点のみ異なっている。色偏光板１２０は、図３（ａ）において、反射型偏光板１０１から反射されて観測者の視認側に戻ってくる外光に所望の色を付ける機能を有している。したがって、色偏光板１２０が、Ｂ色偏光板である場合には、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合に、明るい表示が青色表示となる。

図９に示す液晶表示装置５の動作は、色偏光板１２０が追加されているだけで、実質的に図３に示すものと同様である。したがって、図９に示す液晶表示装置５においても、第１液晶パネル１０を透過型として利用する場合には第２液晶パネル２０をオフとし、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合には第１液晶パネル１０をオフとして利用している。即ち、何れか一方の液晶パネルを利用する場合には、他方の液晶パネルをオフとして液晶表示装置全体の消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置５においても、第１液晶パネルを透過型として利用する場合に、第１液晶パネル１０を透過した光が、反射型偏光板１０１を透過するように設定されている。

図１０は、本発明に係る更に他の液晶表示装置６の概略断面図である。

図１０に示す液晶表示装置６は、図２に示す液晶表示装置１と比べて、第２液晶パネル２０と反射型偏光板１０１との間に、色偏光板１２０を挿入した点、及び反射型偏光板１０１と第１液晶パネル１の間に配置された第３の吸収型偏光板１０２を削除した点のみが異なっている。色偏光板１２０は、図９に示す液晶表示装置５と同様に、図３（ａ）において、反射型偏光板１０１から反射されて観測者の視認側に戻ってくる外光に所望の色を付ける機能を有している。したがって、色偏光板１２０が、Ｂ色偏光板である場合には、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合に、明るい表示が青色表示となる。

図１０に示す液晶表示装置６の動作は、第３の吸収型偏光板１０２が削除されて、色偏光板１２０が追加されているだけで、実質的に図３に示すものと同様である。したがって、図１０に示す液晶表示装置６においても、第１液晶パネル１０を透過型として利用する場合には第２液晶パネル２０をオフとし、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合には第１液晶パネル１０をオフとして利用している。即ち、何れか一方の液晶パネルを利用する場合には、他方の液晶パネルをオフとして液晶表示装置全体の消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置６においても、第１液晶パネルを透過型として利用する場合に、第１液晶パネル１０を透過した光が、反射型偏光板１０１を透過するように設定されている。

図１１は、本発明に係る更に他の液晶表示装置７の概略断面図である。

図１１に示す液晶表示装置５は、図２に示す液晶表示装置１と比べて、第２液晶パネル２０の視認側に配置された第１の吸収型偏光板１００の代わりに色偏光板１２２を挿入した点のみ異なっている。色偏光板１２２は、図３（ａ）において、反射型偏光板１０１から反射されて観測者の視認側に戻ってくる外光に所望の色を付ける機能を有している。したがって、色偏光板１２２が、Ｂ色偏光板である場合には、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合に、明るい表示が青色表示となる。

図１１に示す液晶表示装置７の動作は、第１の吸収型偏光板１００の代わりに色偏光板１２２色偏光板１２０が挿入されているだけで、実質的に図３に示すものと同様である。したがって、図１１に示す液晶表示装置７においても、第１液晶パネル１０を透過型として利用する場合には第２液晶パネル２０をオフとし、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合には第１液晶パネル１０をオフとして利用している。即ち、何れか一方の液晶パネルを利用する場合には、他方の液晶パネルをオフとして液晶表示装置全体の消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置７においても、第１液晶パネルを透過型として利用する場合に、第１液晶パネル１０を透過した光が、反射型偏光板１０１を透過するように設定されている。

図１２は、本発明に係る更に他の液晶表示装置８の概略断面図である。

図１２に示す液晶表示装置８は、図２に示す液晶表示装置１と比べて、第２液晶パネル２０の視認側に配置された第１の吸収型偏光板１００の代わりに色偏光板１２２を挿入した点、及び反射型偏光板１０１と第１液晶パネル１の間に配置された第３の吸収型偏光板１０２を削除した点のみが異なっている。色偏光板１２２は、図１１に示す液晶表示装置７と同様に、図３（ａ）において、反射型偏光板１０１から反射されて観測者の視認側に戻ってくる外光に所望の色を付ける機能を有している。したがって、色偏光板１２０が、Ｂ色偏光板である場合には、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合に、明るい表示が青色表示となる。

図１２に示す液晶表示装置８の動作は、第１の吸収型偏光板１００の代わりに色偏光板１２２を挿入した点及び第３の吸収型偏光板１０２が削除されているだけで、実質的に図３に示すものと同様である。したがって、図１２に示す液晶表示装置８においても、第１液晶パネル１０を透過型として利用する場合には第２液晶パネル２０をオフとし、第２液晶パネル２０を反射型として利用する場合には第１液晶パネル１０をオフとして利用している。即ち、何れか一方の液晶パネルを利用する場合には、他方の液晶パネルをオフとして液晶表示装置全体の消費電力を低減させることができる。また、液晶表示装置８においても、第１液晶パネルを透過型として利用する場合に、第１液晶パネル１０を透過した光が、反射型偏光板１０１を透過するように設定されている。

上記した本発明に係る液晶表示装置２〜８についても、液晶表示装置１と同様に、携帯電話等の表示部に利用することができ、その場合に、液晶表示装置１と同様な効果を奏することが可能である。また、上記した本発明に係る液晶表示装置１〜８において、第１液晶パネル１０は透過モードで使用した。しかしながら、第１液晶パネル１０を反射モードで使用するように構成することも可能である。

本発明に係る液晶表示装置１の概略構成を示す図である。 図１に示す液晶表示装置１の概略断面図である。 図１に示す液晶表示装置１の動作を説明するための図である。 図１に示す液晶表示装置１を携帯電話の表示部に利用した例を示す図である。 本発明に係る他の液晶表示装置２の概略断面図である。 本発明に係る更に他の液晶表示装置３の概略断面図である。 図６に示す液晶表示装置３の動作を説明するための図である。 本発明に係る更に他の液晶表示装置４の概略断面図である。 本発明に係る更に他の液晶表示装置５の概略断面図である。 本発明に係る更に他の液晶表示装置６の概略断面図である。 本発明に係る更に他の液晶表示装置７の概略断面図である。 本発明に係る更に他の液晶表示装置８の概略断面図である。

符号の説明

１〜８ 液晶表示装置
１０ 第１液晶パネル
１１ 半透過型液晶パネル
１２ 高分子散乱型液晶パネル
１５ 第１液晶パネル駆動回路
２０ 第２液晶パネル
２５ 第２液晶パネル駆動回路
３０ バックライト
３５ 点灯回路
１００、１０２、１０３、１０４ 吸収型偏光板
１０１ 反射型偏光板
１２０、１２２ 色偏光版

Claims (18)

1. 第１の液晶表示部と、前記第１の液晶表示部の上側に視認側を同一にして配置される第２の液晶表示部と、を有する液晶表示装置において、
   前記第１の液晶表示部は、透過モード又は反射モードの少なくとも一方の表示モードを有し、
   前記第２の液晶表示部は、透過モードと反射モードの２つの表示モードを有していることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記第１の液晶表示部を照射するために前記第１の液晶表示部の下側に配置されたバックライトを更に有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記バックライトを点灯し、前記第１の液晶表示部をオン状態とし、前記第２の液晶表示部をオフ状態とする第１の状態と、
   前記バックライトを消灯し、前記第１の液晶表示部をオフ状態とし、前記第２の液晶表示部をオン状態とする第２の状態とを切り替える、請求項２記載の液晶表示装置。
4. 前記第２の液晶表示部は、前記第１の液晶表示部よりも最大消費電力が小さい、請求項１〜３の何れか一項に記載の液晶表示装置。
5. 前記第２の液晶表示部は、前記第１の液晶表示部よりも画素数が少ない請求項１〜４の何れか一項に記載の液晶表示装置。
6. 前記第１の液晶表示部はパッシブ駆動によるドットマトリクス駆動され、前記第２の液晶表示部はスタティック駆動される、請求項１〜５の何れか一項に記載の液晶表示装置。
7. 前記第２の液晶表示部はパッシブ駆動され、前記第１の液晶表示部はアクティブ駆動される、請求項１〜５の何れか一項に記載の液晶表示装置。
8. 前記第２の液晶表示部は、スタティック駆動又はドットマトリクス駆動される、請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記第１の液晶表示部と前記バックライトとの間に配置された第１の吸収型偏光板と、
   前記第２の液晶表示部の上側に配置された第２の吸収型偏光板と、
   前記第１の液晶表示部と前記第２の液晶表示部との間に配置され、前記第２の液晶表示部に入射した外光を反射するための反射型偏光板と、
   を更に有する請求項２〜８の何れか一項に記載の液晶表示装置。
10. 前記第１の液晶表示部が高分子散乱型の液晶表示部である、請求項１〜９の何れか一項に記載の液晶表示装置。
11. 前記反射型偏光板と前記第１の液晶表示部との間に配置された第３の吸収型偏光板を更に有する請求項９に記載の液晶表示装置。
12. 前記反射型偏光板と前記第１の液晶表示部との間に配置された位相差板を更に有する、請求項９に記載の液晶表示装置。
13. 前記第２の液晶表示部と前記反射型偏光板との間に配置された色偏光板を更に有する請求項９に記載の液晶表示装置。
14. 前記反射型偏光板と前記第１の液晶表示部との間に配置された第３の吸収型偏光板を更に有する請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 前記第１の液晶表示部と前記バックライトとの間に配置された第１の吸収型偏光板と、
    前記第２の液晶表示部の上側に配置された第２の吸収型偏光板と、
    前記第１の液晶表示部と前記第２の液晶表示部との間に配置された第４の吸収型偏光板とを有し、
    前記第１の液晶表示部が前記第２の液晶表示部に入射した外光を反射可能な半透過型の液晶表示部である、請求項２〜８の何れか一項に記載の液晶表示装置。
16. 前記第１の液晶表示部と前記バックライトとの間に配置された第１の吸収型偏光板と、
    前記第２の液晶表示部の上側に配置された色偏光板と、
    前記第１の液晶表示部と前記第２の液晶表示部との間に配置され、前記第２の液晶表示部に入射した外光を反射するための反射型偏光板と、
    を更に有する請求項２〜８の何れか一項に記載の液晶表示装置。
17. 前記反射型偏光板と前記第１の液晶表示部との間に配置された第３の吸収型偏光板を更に有する請求項１６に記載の液晶表示装置。
18. 液晶表示装置であって、
    第１の液晶表示部と、
    前記第１の液晶表示部の表示画像を透過可能に前記第１の液晶表示部の上側に配置される第２の液晶表示部と、
    前記第１の液晶表示部を照射するために前記第１の液晶表示部の下側に配置されたバックライトと、
    前記第１の液晶パネルがオン状態の場合に前記第１の液晶表示部を透過した前記バックライトからの光を透過し、前記第２の液晶パネルがオフ状態の場合に前記第２の液晶パネルを透過した光を反射する反射型偏光板と、
    を有することを特徴とする液晶表示装置。

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