JP2015176106A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、両面に画像を表示することが可能な液晶表示装置において、画像の表示品位を向上させた液晶表示装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルを備え、液晶パネルは、表面および裏面のうちの一方面側に配置されるアレイ基板１０と、アレイ基板１０との間に液晶層３０を挟んで表面および裏面のうちの他方面側に配置される対向基板２０と、複数の薄膜トランジスタ１３に対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、複数の画素は、他方面に画像を表示する表面用画素Ａと、一方面に画像を表示する裏面用画素Ｂのどちらかに分けられ、表面用画素Ａにおいて、対向基板２０は光を透過し、かつ、アレイ基板１０は他方面側に向けて光を反射し、裏面用画素Ｂにおいて、対向基板２０は一方面側に向けて光を反射し、かつ、アレイ基板１０は光を透過し、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとをフレーム単位で交互に暗転させる。【選択図】図１

Description

本発明は液晶表示装置に関し、特に両面に画像を表示する液晶表示装置に関する。

両面に画像を表示することが可能な表示装置が提案されている。例えば、２枚の液晶パネルを、表示面を反対に向けた状態で貼り合わせれば、両面から画像を視認することが可能である（特許文献１参照）。しかし、この構造では薄型化が難しく、また、コストも増大する。

これに対し、一枚の液晶パネルを用いて両面に画像を表示することができる構造が提案されている（特許文献２参照）。液晶パネルにマトリクス状に配置された複数の画素は、表面側視認用画素（以下、表面用画素）と裏面側視認用画素（以下、裏面用画素）とに分けられる。表面用画素には表面側用の画像データを表示させ、裏面用画素には裏面側用の画像データを表示させる。この構造により、表面、裏面の両面に同時に画像を表示することができる。

表面用画素、裏面用画素の配置の仕方において、例えば画面半分の領域に表面用画素を配置し、残りの半分の領域に裏面用画素を配置する構成が提案されている（特許文献３参照）。しかしこの構造では、表面側、裏面側において画面の半分の大きさしか表示領域として利用できないため、液晶パネルのサイズに対して表示領域が小さくなってしまう。

表面、裏面の両面において液晶パネル全域を表示領域として利用できる構造が知られている（特許文献４参照）。これは、表面用画素、裏面用画素を行方向、列方向のどちらかの方向において交互に配置する構造である。また、表面用画素、裏面用画素を行方向、列方向の両方向において交互に配置する構造も提案されている。

特開平５−０６１０２４号公報 特開２００３−３４５２７１号公報 特開２００４−１４５３３１号公報 特開２００５−３０１２７６号公報

特許文献４のように、反射光を利用し両面から画像を視認可能な構造の液晶パネルにおいて、表面用画素と裏面用画素を交互に配置した場合、隣接する画素間において光が漏れることにより、画像の表示品位が損なわれる可能性があった。つまり、表面用画素の反射面において反射した光は表面用画素に透過するのが望ましいが、表面用画素の反射面において反射した光が隣接する裏面用画素に透過することにより、裏面用画素における画像光の階調が意図する階調から外れてしまうことがあった。これは、裏面用画素において反射して表面用画素に透過する光にも同じことが言える。この現象はいわゆるクロストークと呼ばれる。クロストークが起こると、画像の表示品位が損なわれてしまう。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、両面に画像を表示することが可能な液晶表示装置において、画像の表示品位を向上させた液晶表示装置の提供を目的とする。

本発明に係る液晶表示装置は、表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、表面と裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、液晶パネルは、表面および裏面のうちの一方面側に配置されるアレイ基板と、アレイ基板との間に液晶層を挟んで表面および裏面のうちの他方面側に配置される対向基板と、を備え、アレイ基板には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタが設けられ、液晶パネルにおいて、複数の薄膜トランジスタに対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、複数の画素は、他方面に画像を表示するための他方面用画素と、一方面に画像を表示するための一方面用画素のどちらかに分けられ、他方面用画素において、対向基板は光を透過し、かつ、アレイ基板は他方面側に向けて光を反射し、一方面用画素において、対向基板は一方面側に向けて光を反射し、かつ、アレイ基板は光を透過し、他方面用画素と一方面用画素とは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、他方面用画素と一方面用画素とをフレーム単位で交互に暗転させることを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置は、表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、表面と裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、液晶パネルは、表面および裏面のうちの一方面側に配置されるアレイ基板と、アレイ基板との間に液晶層を挟んで表面および裏面のうちの他方面側に配置される対向基板と、を備え、アレイ基板には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタが設けられ、液晶パネルにおいて、複数の薄膜トランジスタに対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、複数の画素は、他方面に画像を表示するための他方面用画素と、一方面に画像を表示するための一方面用画素のどちらかに分けられ、他方面用画素において、対向基板は光を透過し、かつ、アレイ基板は他方面側に向けて光を反射し、一方面用画素において、対向基板は一方面側に向けて光を反射し、かつ、アレイ基板は光を透過し、他方面用画素と一方面用画素とは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、互いに隣接する他方面用画素と一方面用画素との間に配置される遮光物をさらに備える。

本発明に係る液晶表示装置は、表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、表面と裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、液晶パネルは、表面および裏面のうちの一方面側に配置されるアレイ基板と、アレイ基板との間に液晶層を挟んで表面および裏面のうちの他方面側に配置される対向基板と、を備え、アレイ基板には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタが設けられ、液晶パネルにおいて、複数の薄膜トランジスタに対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、複数の画素は、他方面に画像を表示するための他方面用画素と、一方面に画像を表示するための一方面用画素のどちらかに分けられ、他方面用画素において、対向基板は光を透過し、かつ、アレイ基板は他方面側に向けて光を反射し、一方面用画素において、対向基板は一方面側に向けて光を反射し、かつ、アレイ基板は光を透過し、他方面用画素と一方面用画素とは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、他方面用画素において、アレイ基板の光を反射する面の一方面用画素と隣接する方向に沿った断面は、当該一方面用画素側に向かう反射光を当該一方面用画素側から離す形状であり、一方面用画素において、対向基板の光を反射する面の他方面用画素と隣接する方向に沿った断面は、当該他方面用画素側に向かう反射光を当該他方面用画素側から離す形状である。

本発明に係る液晶表示装置は、表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、表面と裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、液晶パネルは、表面および裏面のうちの一方面側に配置されるアレイ基板と、アレイ基板との間に液晶層を挟んで表面および裏面のうちの他方面側に配置される対向基板と、を備え、アレイ基板には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタが設けられ、液晶パネルにおいて、複数の薄膜トランジスタに対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、複数の画素は、他方面に画像を表示するための他方面用画素と、一方面に画像を表示するための一方面用画素のどちらかに分けられ、他方面用画素において、対向基板は光を透過し、かつ、アレイ基板は他方面側に向けて光を反射し、一方面用画素において、対向基板は一方面側に向けて光を反射し、かつ、アレイ基板は光を透過し、他方面用画素と一方面用画素とは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、他方面用画素に隣接する一方面用画素において反射されて当該他方面用画素に入射する光量に応じて、当該他方面用画素の階調を補正し、一方面用画素に隣接する他方面用画素において反射されて当該一方面用画素に入射する光量に応じて、当該一方面用画素の階調を補正する。

本発明に係る液晶表示装置は、他方面用画素において画像の表示を行っているときには、一方面用画素を暗転させ、一方面用画素において画像の表示を行っているときには、他方面用画素を暗転させる動作をフレーム単位で交互に行う。よって、表面、裏面の両面の画像表示において、反対側の面の画像光が混ざることを防ぐことが可能である。つまり、表面、裏面の両面において、表示される画像の品位を高めることが可能である。

本発明に係る液晶表示装置によれば、互いに隣接する他方面用画素と一方面用画素との間に遮光物を配置することによって、互いに隣接する他方面用画素と一方面用画素との間で、光が漏れることを防止することが可能である。これにより、クロストークの発生を抑制することができるため、表面、裏面の両面において、表示される画像の品位を高めることが可能である。

本発明に係る液晶表示装置によれば、他方面用画素において反射して一方面用画素側に進む光を減らすことが可能である。同様に、一方面用画素において反射して他方面用画素側に進む光を減らすことが可能である。よって、クロストークの発生を抑制することができるため、表面、裏面の両面において、表示される画像の品位を高めることが可能である。

本発明に係る液晶表示装置によれば、他方面用画素、一方面用画素のそれぞれにおいて、隣接する画素からの反射光を考慮して、階調を補正することにより、反射光による輝度の増大を抑制することが可能である。つまり、他方面用画素においては、隣接する一方面用画素からの反射光により生じるクロストークを抑制することが可能である。同様に、一方面用画素においては、隣接する他方面用画素からの反射光により生じるクロストークを抑制することが可能である。よって、表面、裏面の両面において、表示される画像の品位を高めることが可能である。

実施の形態１に係る液晶パネルの画素配置を示す図である。 実施の形態２に係る液晶パネルの断面図である。 実施の形態２に係る液晶パネルの断面図である。 実施の形態２に係る液晶パネルの平面図である。 実施の形態３に係る液晶パネルの断面図である。 実施の形態３の変形例に係る液晶パネルの断面図である。 実施の形態４に係る液晶表示装置における輝度−階調特性を示す図である。 本発明の前提技術に係る液晶パネルの断面図である。 本発明の前提技術に係る液晶パネルにおける反射光を示す図である。

＜前提技術＞
本発明の実施の形態について説明する前に、本発明の前提となる技術について説明する。なお、以下の前提技術および実施の形態の説明においては、表面および裏面という用語は、液晶パネルの一方の面と他方の面を区別するために用いられるものであって、表面を他方面、裏面を一方面とそれぞれ読み変えることができる。

本前提技術の液晶パネルにおいて、複数の画素がマトリクス状に配置されている。この複数の画素は、表面側に画像表示を行う表面用画素Ａと、裏面側に画像表示を行う裏面用画素Ｂとに分類される。表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは、行方向、列方向の少なくともどちらかの方向において交互に配置される。本前提技術においては、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは行方向（画面水平方向）に交互に配置されるとする。図８は、画面水平方向に沿った方向の液晶パネルの断面図である。

図８に示すように、前提技術における液晶パネルは、アレイ基板１０と対向基板２０とを貼り合わせた構造である。アレイ基板１０と対向基板２０との間には液晶層３０が挟まれている。表面用画素Ａと裏面用画素Ｂに共通する構造として、アレイ基板１０には、マトリクス状に薄膜トランジスタ１３（以下、ＴＦＴ１３とも記載）が配置されている。アレイ基板１０には、さらに、ゲート層とソース・ドレイン層が形成される。ゲート層にはＴＦＴ１３のゲート配線１２と、ゲート配線１２とＴＦＴ１３とを絶縁するゲート絶縁層１６とが設けられる。ソース・ドレイン層には、ドライバーＩＣ（図示せず）からの表示階調電圧を伝えるソース配線１１と、表示階調電圧を、ＴＦＴ１３を介して画素電位として受け取るドレイン配線１４とが設けられる。ＴＦＴ１３は、ゲート配線１２の電位がハイ時に導通し、ロー時に非導通となる。

表面用画素Ａにおいて、ドレイン配線１４を広げることにより、画素電極と反射板１９を兼ねることが可能である。また、反射光制御のために、凹凸を設けた有機膜１７上に反射板１９を設ける場合もある。本前提技術においては、図８に示すように、有機膜１７に形成したコンタクトホール１４ａを介して、ドレイン配線１４から反射板１９にドレイン電位を与える。この構成により、反射板１９は画素電極を兼ねる。

表面用画素Ａには、前述のように、アレイ基板１０側に反射板１９を設ける。一方、裏面用画素Ｂには、アレイ基板１０側に反射板を配置しない代わりに、裏面側からの入射光を透過するように、透明電極１８を配置する。透明電極１８は例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）であり、画素電極として利用される。

表面用画素Ａと裏面用画素Ｂに共通する構造として、対向基板２０には、対向透明電極２１とカラーフィルタ２２が設けられる。対向基板２０において、表面用画素Ａは表面側からの入射光を透過する構造である。一方、対向基板２０において、裏面用画素Ｂには凹凸を設けた有機膜２４上に反射板２３が設けられる。なお、反射板２３はカラーフィルタ２２よりも表面側に配置される。

以上で説明した構成により、反射光を利用して、表面、裏面の両面において画像を視認可能となる。表面用画素Ａと裏面用画素Ｂを交互に配置した場合、図９に示すように、隣接している表面用画素Ａの反射板１９において反射した反射光ＣＡが、裏面用画素Ｂへ抜けてくる場合がある。このとき、裏面側で画像を視認している使用者は、裏面用画素Ｂにおける本来の反射光ＣＢに加えて、表面用画素からの反射光ＣＡも視認してしまう。つまり、裏面側の画像光に表面側の画像光が混ざることにより、裏面側の画像光の階調が変化して、表示画像の品位が低下する。

以上では、表面用画素Ａにおいて反射した光が裏面用画素Ｂに漏れる場合を例に説明したが、表面用画素Ｂにおいて反射した光が表面用画素Ａに漏れることも同様に起こる。表面、裏面の画像光が混ざって視認されてしまう現象はクロストークと呼ばれ、表示画像の品位低下の原因となる。

＜実施の形態１＞
本実施の形態１における液晶表示装置は、液晶パネル、液晶パネルの各画素のゲートを駆動するゲートドライバ、各画素のソースを駆動するソースドライバ、ゲートドライバおよびソースドライバの駆動を制御するコントローラを備える。

本実施の形態１において液晶パネルの構成は、前提技術（図８）と同じため、説明を省略する。本実施の形態１における液晶パネルの駆動方法について説明する。本実施の形態１では、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂにおける画像表示を同時に行わず、フレームごとに交互に行う。つまり、ある時刻（フレームｎ）において、表面用画素Ａにおいて表面側に画像を表示する。このとき、全ての裏面用画素Ｂにおいて表示を暗転する。ここで、表示を暗転するとは、黒を表示することである。そして、次の時刻（フレームｎ＋１）において、裏面用画素Ｂにおいて裏面側に画像を表示する。このとき、全ての表面用画素Ａにおいて表示を暗転する。このように、表面用画素Ａにおいては、画像表示と黒表示とをフレームごとに交互に行い、同時に、裏面用画素Ｂにおいては、表面用画素Ａと逆のタイミングで、画像表示と黒表示をフレームごとに交互に行う。

上述したフレームごとに、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとで交互に黒表示を行う動作は、コントローラによって制御される。コントローラは、液晶表示装置に入力される２つの映像信号（即ち、表面に表示する映像の信号と、裏面に表示する映像の信号）に基づいて、黒を表示するタイミングを制御しながら、ソースドライバおよびゲートドライバを駆動する。

本実施の形態１において、液晶パネルがカラーフィルタ２２を備えない場合（つまり、液晶パネルが白黒表示の液晶パネルである場合）について説明する。この場合、図１（ａ）に示すように、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは、行方向と列方向の両方向において交互に配置される。このように配置した場合、本実施の形態の駆動方法を用いて駆動することにより、上下左右の隣接画素において反射して侵入して来る光をカットできる。例えば、図１（ａ）の中心に示す表面用画素Ａには、上下左右に隣接する裏面用画素Ｂからの反射光が侵入しない。これは、表面用画素Ａで表示を行っているとき、裏面用画素Ｂの液晶層３０が光を透過しない状態（即ち黒を表示している状態）であるためである。

本実施の形態１において、液晶パネルがカラーフィルタ２２を備える場合について説明する。カラーフィルタ２２は行方向に例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色材が周期的に配置される構成であるとする。また、列方向には、同色の色材が連続して配置される構成であるとする。この場合、図１（ｂ）に示すように、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは、列方向において交互に配置される。また、行方向には表面用画素Ａもしくは裏面用画素Ｂが連続して配置される。このように配置した場合、本実施の形態の駆動方法を用いて駆動することにより、上下の隣接画素において反射して侵入して来る光をカットできる。例えば、図１（ｂ）に示す裏面用画素Ｂには、上下左右に隣接する表面用画素Ａからの反射光が侵入しない。

なお、カラーフィルタ２２が、列方向に例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色材が周期的に配置され、行方向には同色の色材が連続して配置される構成である場合は、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとを、行方向において交互に配置し、列方向には表面用画素Ａもしくは裏面用画素Ｂを連続して配置すれば、同様の効果を得ることが可能である。

＜効果＞
本実施の形態１における液晶表示装置は、表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、表面と裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、液晶パネルは、表面および裏面の一方面側に配置されるアレイ基板１０と、アレイ基板１０との間に液晶層３０を挟んで表面および裏面の他方面側に配置される対向基板２０と、を備え、アレイ基板１０には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタ１３が設けられ、液晶パネルにおいて、複数の薄膜トランジスタ１３に対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、複数の画素は、他方面に画像を表示するための他方面用画素（即ち、表面用画素Ａ）と、一方面に画像を表示するための一方面用画素（即ち、裏面用画素Ｂ）のどちらかに分けられ、表面用画素Ａにおいて、対向基板２０は光を透過し、かつ、アレイ基板１０は他方面側に向けて光を反射し、裏面用画素Ｂにおいて、対向基板２０は一方面側に向けて光を反射し、かつ、アレイ基板１０は光を透過し、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとをフレーム単位で交互に暗転させることを特徴とする。

従って、表面用画素Ａにおいて画像の表示を行っているときには、裏面用画素Ｂを暗転させ、裏面用画素Ｂにおいて画像の表示を行っているときには、表面用画素Ａを暗転させる動作をフレーム単位で交互に行うことにより、表面、裏面の両面の画像表示において、反対側の面の画像光が混ざることを防ぐことが可能である。つまり、表面、裏面の両面において、表示される画像の品位を高めることが可能である。

また、本実施の形態１における液晶パネルは、対向基板２０に設けられるカラーフィルタ２２をさらに備え、裏面用画素Ｂにおいて、対向基板２０は、カラーフィルタ２２よりも表面側において裏面側に向けて光を反射し、カラーフィルタ２２において異なる色の色材が配列される方向が行方向の場合、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは、列方向において交互に配置され、カラーフィルタ２２において異なる色の色材が配列される方向が列方向の場合、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは、行方向において交互に配置される。

従って、同じ色の色材が配置される方向において、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとを交互に配置することにより、同色の式材を通過した光が隣接する画素に漏れることを防止することが可能である。つまり、同じ色の色材が配置される方向において、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとを交互に配置した構成において、本実施の形態における駆動方法は特に効果的に表示画像の品位を向上させることが可能である。

また、本実施の形態１における液晶パネルがカラーフィルタ２２を備えない場合、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは、行方向と列方向の両方向において交互に配置される。

従って、モノクロパネルのように隣接画素で色材によるフィルタのかからない場合に、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとを、行方向と列方向の両方向において交互に配置した構成において、本実施の形態における駆動方法は表示画像の品位を向上させることが可能である。

＜実施の形態２＞
図２は、本実施の形態２における、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとが隣接する方向に沿った液晶パネルの断面図である。本実施の形態２の液晶パネルは、互いに隣接する表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとの間に配置される遮光物４０をさらに備える。その他の構成は前提技術（図１）と同じため、説明を省略する。

図２において、遮光物４０は、対向基板２０側に設けられる。遮光物４０は有機膜２４またはギャップ形成用の柱と一体に形成してもよい。また、遮光物４０の表面には、遮光層４０ａとして有機膜が形成される。また、遮光層４０ａとして金属のブラックマトリクスを形成してもよい。また、反射板２３を延長して遮光層４０ａとしてもよい。遮光物４０を設けることにより、隣接の画素からの反射光を遮ることができる。

図３は、遮光物４０をアレイ基板１０側に設けた場合の断面図である。この場合、遮光物４０は凹凸を形成する有機膜１７と一体に形成し、遮光層４０ａは反射板１９と一体に形成するのが望ましい。このように遮光物４０および遮光層４０ａを形成することで、製造工程の追加の必要がない。

図４（ａ）は、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとを行方向と列方向の両方向において交互に配置した場合の、遮光物４０の配置を示す平面図である。図４（ａ）のように表面用画素Ａと裏面用画素Ｂを配置した場合において、遮光物４０を対向基板２０側に設けた場合は、遮光物４０は裏面用画素Ｂを取り囲むように形成する。また、遮光物４０をアレイ基板１０側に設けた場合は、遮光物４０は表面用画素Ａを取り囲むように形成する。

図４（ｂ）は、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとを列方向に交互に配置した場合の、遮光物４０の配置を示す平面図である。遮光物４０は表面用画素Ａと裏面用画素Ｂの境界に行方向に形成される。この場合、遮光物４０は、対向基板２０側、アレイ基板１０側のどちらに形成しても良い。

＜効果＞
本実施の形態２における液晶表示装置は、表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、表面と裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、液晶パネルは、表面および裏面の一方面側に配置されるアレイ基板１０と、アレイ基板１０との間に液晶層３０を挟んで表面および裏面の他方面側に配置される対向基板２０と、を備え、アレイ基板１０には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタ１３が設けられ、液晶パネルにおいて、複数の薄膜トランジスタ１３に対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、複数の画素は、他方面に画像を表示するための他方面用画素（即ち、表面用画素Ａ）と、一方面に画像を表示するための一方面用画素（即ち、裏面用画素Ｂ）のどちらかに分けられ、表面用画素Ａにおいて、対向基板２０は光を透過し、かつ、アレイ基板１０は他方面側に向けて光を反射し、裏面用画素Ｂにおいて、対向基板２０は一方面側に向けて光を反射し、かつ、アレイ基板１０は光を透過し、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、互いに隣接する表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとの間に配置される遮光物４０をさらに備える。

従って、互いに隣接する表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとの間に遮光物４０を配置することによって、隣接する表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとの間で、光が漏れることを防止することが可能である。これにより、クロストークの発生を抑制することができるため、表面、裏面の両面において、表示される画像の品位を高めることが可能である。

また、本実施の形態の液晶表示装置において、遮光物４０は、対向基板２０からアレイ基板１０に向かって延在する。

従って、遮光物４０を対向基板２０上に設けることにより、対向基板２０の製造工程において、有機膜２４を成膜する工程において、同時に遮光物４０を形成することが可能である。よって、遮光物４０を設けることによる工程数の増大を抑制することが可能である。

また、本実施の形態の液晶表示装置において、遮光物４０は、アレイ基板１０から対向基板２０に向かって延在する。

従って、遮光物４０をアレイ基板１０上に設けることにより、アレイ基板１０の製造工程において、有機膜１７を成膜する工程において、同時に遮光物４０を形成することが可能である。また、反射板１９を成膜する工程において、同時に遮光物４０表面の遮光層４０ａを形成することが可能となる。よって、遮光物４０を設けることによる工程数の増大を抑制することが可能である。

＜実施の形態３＞
図５は、本実施の形態３における、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとが隣接する方向に沿った液晶パネルの断面図である。本実施の形態３の液晶パネルにおいて、表面用画素Ａにおけるアレイ基板１０の光を反射する面（即ち反射板１９）の、裏面用画素Ｂと隣接する方向に沿った断面は、裏面用画素Ｂ側に向かう反射光を裏面用画素Ｂ側から離す形状である。

反射板１９の具体的な形状について説明する。図５に示すように、表面用画素Ａに左側から光が入射する場合を考える。この場合、反射板１９の右側を左側よりも高くすることによって、裏面用画素Ｂ側に向かう反射光を裏面用画素Ｂ側から離すことができる。

また、本実施の形態３の液晶パネルにおいて、裏面用画素Ｂにおける対向基板２０の光を反射する面（即ち反射板２３）の、表面用画素Ａと隣接する方向に沿った断面は、表面用画素Ａ側に向かう反射光を表面用画素Ａ側から離す形状である。

反射板２３の具体的な形状について説明する。図５に示すように、表面用画素Ｂに右側から光が入射する場合を考える。この場合、反射板２３の左側を右側よりも高くすることによって、裏面用画素Ａ側に向かう反射光を裏面用画素Ａ側から離すことができる。

なお、本実施の形態３においては、反射板１９，２３の表面は滑らかである。これは、反射光の角度を正確に制御するためである。以上で述べた反射板１９，２３の構成以外の構成は前提技術（図１）と同じため、説明を省略する。

本実施の形態３のように、反射板１９，２３の両端に高低差を設ける構成は、入射光の角度が画素設計段階で事前に把握出来ている場合などに特に有効である。光源としてフロントライトを用いたり、液晶パネルの使用環境が決まっているような場合には、入射光の角度を事前に把握することができる。

＜効果＞
本実施の形態３における液晶表示装置は、表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、表面と裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、液晶パネルは、表面および裏面の一方面側に配置されるアレイ基板１０と、アレイ基板１０との間に液晶層３０を挟んで表面および裏面の他方面側に配置される対向基板２０と、を備え、アレイ基板１０には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタ１３が設けられ、液晶パネルにおいて、複数の薄膜トランジスタ１３に対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、複数の画素は、他方面に画像を表示するための他方面用画素（即ち、表面用画素Ａ）と、一方面に画像を表示するための一方面用画素（即ち、裏面用画素Ｂ）のどちらかに分けられ、表面用画素Ａにおいて、対向基板２０は光を透過し、かつ、アレイ基板１０は他方面側に向けて光を反射し、裏面用画素Ｂにおいて、対向基板２０は一方面側に向けて光を反射し、かつ、アレイ基板１０は光を透過し、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、表面用画素Ａにおいて、アレイ基板１０の光を反射する面の裏面用画素Ｂと隣接する方向に沿った断面は、裏面用画素Ｂ側に向かう反射光を裏面用画素Ｂ側から離す形状であり、裏面用画素Ｂにおいて、対向基板２０の光を反射する面の、表面用画素Ａと隣接する方向に沿った断面は、表面用画素Ａ側に向かう反射光を表面用画素Ａ側から離す形状である。

従って、表面用画素Ａにおいて反射して裏面用画素Ｂ側に進む光を減らすことが可能である。同様に、裏面用画素Ｂにおいて反射して表面用画素Ａ側に進む光を減らすことが可能である。よって、クロストークの発生を抑制することができるため、表面、裏面の両面において、表示される画像の品位を高めることが可能である。

また、本実施の形態３における液晶表示装置に関して、他方面用画素（即ち、表面用画素Ａ）において、アレイ基板１０の光を反射する面の一方面用画素（即ち、裏面用画素Ｂ）と隣接する方向に沿った断面の両端には高低差があり、裏面用画素Ｂにおいて、対向基板２０の光を反射する面の、表面用画素Ａと隣接する方向に沿った断面の両端には高低差がある。

従って、表面用画素Ａにおいて、反射板１９に傾斜をつけることにより、隣接する裏面用画素Ｂに反射光が侵入することを抑制可能である。同様に、表面用画素Ｂにおいて、反射板２３に傾斜をつけることにより、隣接する表面用画素Ａに反射光が侵入することを抑制可能である。よって、クロストークの発生を抑制することができるため、表面、裏面の両面において、表示される画像の品位を高めることが可能である。

＜実施の形態３の変形例＞
図６は、本実施の形態３の変形例における、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとが隣接する方向に沿った液晶パネルの断面図である。本変形例においては、反射板１９，２３は反射面が凹む方向に湾曲した凹形状である。

図６に示すように、表面用画素Ａの反射板１９を凹形状とすることにより、反射板１９で反射した光の角度を反射板１９の中心側に向かせることができる。これにより、反射板１９で反射した光が、隣接する裏面用画素Ｂに入射することを抑制可能である。

同様に、表面用画素Ｂの反射板２３を凹形状とすることにより、反射板２３で反射した光の角度を反射板２３の中心側に向かせることができる。これにより、反射板２３で反射した光が、隣接する表面用画素Ａに入射することを抑制可能である。

実施の形態３（図５）において説明した反射板１９，２３の形状は、入射光の角度が事前に把握できている場合に有効であった。入射光の角度が不定の場合は、反射板１９，２３の形状を凹型とすることで、隣接画素へ向かう反射光を減少させることが可能である。

＜効果＞
また、本実施の形態３の変形例における液晶表示装置に関して、他方面用画素（即ち、表面用画素Ａ）において、アレイ基板１０の光を反射する面の一方面用画素（即ち、裏面用画素Ｂ）と隣接する方向に沿った断面は、光を反射する方向に対して凹形状であり、裏面用画素Ｂにおいて、対向基板２０の光を反射する面の、表面用画素Ａと隣接する方向に沿った断面は、光を反射する方向に対して凹形状である。

従って、表面用画素Ａにおいて反射板１９を凹形状とすることにより、反射光の広がりを抑制することが可能である。つまり、隣接する裏面用画素Ｂに反射光が侵入することを抑制可能である。同様に、裏面用画素Ｂにおいて反射板２３を凹形状とすることにより、反射光の広がりを抑制することが可能である。つまり、隣接する表面用画素Ａに反射光が侵入することを抑制可能である。よって、クロストークの発生を抑制することができるため、表面、裏面の両面において、表示される画像の品位を高めることが可能である。

＜実施の形態４＞
本実施の形態４における液晶表示装置は、液晶パネル、液晶パネルの各画素のゲートを駆動するゲートドライバ、各画素のソースを駆動するソースドライバ、ゲートドライバおよびソースドライバの駆動を制御するコントローラを備える。

本実施の形態４において液晶パネルの構成は、前提技術（図８）と同じため、説明を省略する。本実施の形態４における液晶パネルの駆動方法について説明する。本実施の形態１では、表面用画素Ａおよび裏面用画素Ｂにおいて、階調の補正を行いながら画像表示を行う。

ある裏面用画素Ｂの階調の補正方法について説明を行う。隣接する表面用画素Ａからの反射光を考慮しない場合の、ある裏面用画素Ｂにおける輝度−階調特性を図７に実線で示す。これは、例えば図２において反射光ＣＡを考慮せず、反射光ＣＢを考慮した場合である。しかし、実際には、裏面用画素Ｂには、隣接する表面用画素Ａからの反射光が侵入する。よって、隣接する表面用画素Ａからの反射光を考慮した場合、裏面用画素Ｂにおける輝度−階調特性は図７の点線で表される。

例えば、図７に示すように、裏面用画素ＢにおいてＣの輝度で画像を表示したいとする。この場合、隣接する表面用画素Ａからの反射光を考慮しないとすると、Ｆの階調に対応する電圧信号を裏面用画素Ｂのソースに印加する。すると、実際には隣接する表面用画素Ａからの反射光により輝度が増大するため、表示画像の輝度はＣ＋ΔＣとなってしまう。そこで、階調をΔＦだけ減じる方向に補正する。この補正により、所望するＣの輝度で画像を表示することができる。

なお、図７における隣接する表面用画素Ａからの反射光を考慮した場合の特性（点線で表される曲線）は、隣接するすべての表面用画素Ａからの反射光を考慮したものである。

液晶表示装置に入力される表示データに対して、コントローラは図７を参照して階調の補正を行う。そして、補正後の階調に基づいて、ソースドライバを駆動する。

以上のように、裏面用画素Ｂにおいて、表示データの階調に補正をかけることにより、隣接する表面用画素Ａからの反射光による輝度の増大を相殺することができる。また、表面用画素Ａにおいても、同様の階調補正を行うことにより、隣接する裏面用画素Ｂからの反射光による輝度の増大を相殺することができる。

本実施の形態においては、予め、全ての画素についての輝度−階調特性（図７）を液晶表示装置内に記憶して、コントローラがそれを参照できる状態にしておく必要がある。そのため、本実施の形態で述べた補正方法は、光源としてフロントライトを用いたり、液晶パネルの使用環境が決まっているような、入射光の角度が画素設計段階で事前に把握出来ている場合などに特に有効な方法となる。

なお、外光強度および角度が不定の場合、液晶パネルへの入射光の強度および角度を検知する受光器を設けることで、補正へのフィードバックをかけることができる。即ち、受光器の検知する入射光の強度および角度に応じて、図７の輝度−階調特性を修正することができる。

なお、以上で述べた階調補正を、実施の形態３および実施の形態３の変形例に適用してもよい。実施の形態３および実施の形態３の変形例では、反射板１９，２３の形状を工夫することでクロストークを抑制したが、これに加えて階調の補正を行うことにより、クロストークをより効果的に抑制することが可能である。

＜効果＞
本実施の形態４における液晶表示装置は、表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、表面と裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、液晶パネルは、表面および裏面の一方面側に配置されるアレイ基板１０と、アレイ基板１０との間に液晶層３０を挟んで表面および裏面の他方面側に配置される対向基板２０と、を備え、アレイ基板１０には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタ１３が設けられ、液晶パネルにおいて、複数の薄膜トランジスタ１３に対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、複数の画素は、他方面に画像を表示するための他方面用画素（即ち、表面用画素Ａ）と、一方面に画像を表示するための一方面用画素（即ち、裏面用画素Ｂ）のどちらかに分けられ、表面用画素Ａにおいて、対向基板２０は光を透過し、かつ、アレイ基板１０は他方面側に向けて光を反射し、裏面用画素Ｂにおいて、対向基板２０は一方面側に向けて光を反射し、かつ、アレイ基板１０は光を透過し、表面用画素Ａと裏面用画素Ｂとは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、表面用画素Ａに隣接する裏面用画素Ｂにおいて反射されて表面用画素Ａに入射する光量に応じて、表面用画素Ａの階調を補正し、裏面用画素Ｂに隣接する表面用画素Ａにおいて反射されて裏面用画素Ｂに入射する光量に応じて、裏面用画素Ｂの階調を補正する。

従って、表面用画素Ａ、裏面用画素Ｂのそれぞれにおいて、隣接する画素からの反射光を考慮して、階調を補正することにより、反射光による輝度の増大を抑制することが可能である。つまり、表面用画素Ａにおいては、隣接する裏面用画素Ｂからの反射光により生じるクロストークを抑制することが可能である。同様に、裏面用画素Ｂにおいては、隣接する表面用画素Ａからの反射光により生じるクロストークを抑制することが可能である。よって、表面、裏面の両面において、表示される画像の品位を高めることが可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１０ アレイ基板、１１ ソース配線、１２ ゲート配線、１３ 薄膜トランジスタ、１４ ドレイン配線、１４ａ コンタクトホール、１６ ゲート絶縁層、１７，２４ 有機膜、１８ 透明電極、１９，２３ 反射板、２０ 対向基板、２１ 対向透明電極、２２ カラーフィルタ、３０ 液晶層、Ａ 表面用画素、Ｂ 裏面用画素。

Claims (11)

1. 表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、
   前記表面と前記裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、
   前記液晶パネルは、
   前記表面および前記裏面のうちの一方面側に配置されるアレイ基板と、
   前記アレイ基板との間に液晶層を挟んで前記表面および前記裏面のうちの他方面側に配置される対向基板と、
   を備え、
   前記アレイ基板には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタが設けられ、
   前記液晶パネルにおいて、前記複数の薄膜トランジスタに対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、
   前記複数の画素は、前記他方面に画像を表示するための他方面用画素と、前記一方面に画像を表示するための一方面用画素のどちらかに分けられ、
   前記他方面用画素において、前記対向基板は光を透過し、かつ、前記アレイ基板は前記他方面側に向けて光を反射し、
   前記一方面用画素において、前記対向基板は前記一方面側に向けて光を反射し、かつ、前記アレイ基板は光を透過し、
   前記他方面用画素と前記一方面用画素とは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、
   前記他方面用画素と前記一方面用画素とをフレーム単位で交互に暗転させることを特徴とする、
   液晶表示装置。
2. 前記液晶パネルは、前記対向基板に設けられるカラーフィルタをさらに備え、
   前記一方面用画素において、前記対向基板は、前記カラーフィルタよりも前記他方面側において前記一方面側に向けて光を反射し、
   前記カラーフィルタにおいて異なる色の色材が配列される方向が行方向の場合、前記他方面用画素と前記一方面用画素とは、列方向において交互に配置され、
   前記カラーフィルタにおいて異なる色の色材が配列される方向が列方向の場合、前記他方面用画素と前記一方面用画素とは、行方向において交互に配置される、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記液晶パネルがカラーフィルタを備えない場合、
   前記他方面用画素と前記一方面用画素とは、行方向と列方向の両方向において交互に配置される、
   請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、
   前記表面と前記裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、
   前記液晶パネルは、
   前記表面および前記裏面のうちの一方面側に配置されるアレイ基板と、
   前記アレイ基板との間に液晶層を挟んで前記表面および前記裏面のうちの他方面側に配置される対向基板と、
   を備え、
   前記アレイ基板には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタが設けられ、
   前記液晶パネルにおいて、前記複数の薄膜トランジスタに対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、
   前記複数の画素は、前記他方面に画像を表示するための他方面用画素と、前記一方面に画像を表示するための一方面用画素のどちらかに分けられ、
   前記他方面用画素において、前記対向基板は光を透過し、かつ、前記アレイ基板は前記他方面側に向けて光を反射し、
   前記一方面用画素において、前記対向基板は前記一方面側に向けて光を反射し、かつ、前記アレイ基板は光を透過し、
   前記他方面用画素と前記一方面用画素とは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、
   互いに隣接する前記他方面用画素と前記一方面用画素との間に配置される遮光物をさらに備える、
   液晶表示装置。
5. 前記遮光物は、前記対向基板から前記アレイ基板に向かって延在する、
   請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記遮光物は、前記アレイ基板から前記対向基板に向かって延在する、
   請求項４に記載の液晶表示装置。
7. 表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、
   前記表面と前記裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、
   前記液晶パネルは、
   前記表面および前記裏面のうちの一方面側に配置されるアレイ基板と、
   前記アレイ基板との間に液晶層を挟んで前記表面および前記裏面のうちの他方面側に配置される対向基板と、
   を備え、
   前記アレイ基板には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタが設けられ、
   前記液晶パネルにおいて、前記複数の薄膜トランジスタに対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、
   前記複数の画素は、前記他方面に画像を表示するための他方面用画素と、前記一方面に画像を表示するための一方面用画素のどちらかに分けられ、
   前記他方面用画素において、前記対向基板は光を透過し、かつ、前記アレイ基板は前記他方面側に向けて光を反射し、
   前記一方面用画素において、前記対向基板は前記一方面側に向けて光を反射し、かつ、前記アレイ基板は光を透過し、
   前記他方面用画素と前記一方面用画素とは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、
   前記他方面用画素において、前記アレイ基板の光を反射する面の前記一方面用画素と隣接する方向に沿った断面は、当該一方面用画素側に向かう反射光を当該一方面用画素側から離す形状であり、
   前記一方面用画素において、前記対向基板の光を反射する面の前記他方面用画素と隣接する方向に沿った断面は、当該他方面用画素側に向かう反射光を当該他方面用画素側から離す形状である、
   液晶表示装置。
8. 前記他方面用画素において、前記アレイ基板の光を反射する面の前記一方面用画素と隣接する方向に沿った断面の両端には高低差があり、
   前記一方面用画素において、前記対向基板の光を反射する面の前記他方面用画素と隣接する方向に沿った断面の両端には高低差がある、
   請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記他方面用画素において、前記アレイ基板の光を反射する面の前記一方面用画素と隣接する方向に沿った断面は、光を反射する方向に対して凹形状であり、
   前記一方面用画素において、前記対向基板の光を反射する面の前記他方面用画素と隣接する方向に沿った断面は、光を反射する方向に対して凹形状である、
   請求項７に記載の液晶表示装置。
10. 前記他方面用画素に隣接する前記一方面用画素において反射されて当該他方面用画素に入射する光量に応じて、当該他方面用画素の階調を補正し、
    前記一方面用画素に隣接する前記他方面用画素において反射されて当該一方面用画素に入射する光量に応じて、当該一方面用画素の階調を補正する、
    請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の液晶表示装置。
11. 表面と裏面に異なる画像を表示する液晶表示装置であって、
    前記表面と前記裏面の画像の表示に共用される液晶パネルを備え、
    前記液晶パネルは、
    前記表面および前記裏面のうちの一方面側に配置されるアレイ基板と、
    前記アレイ基板との間に液晶層を挟んで前記表面および前記裏面のうちの他方面側に配置される対向基板と、
    を備え、
    前記アレイ基板には、マトリクス状に複数の薄膜トランジスタが設けられ、
    前記液晶パネルにおいて、前記複数の薄膜トランジスタに対応してマトリクス状に複数の画素が規定され、
    前記複数の画素は、前記他方面に画像を表示するための他方面用画素と、前記一方面に画像を表示するための一方面用画素のどちらかに分けられ、
    前記他方面用画素において、前記対向基板は光を透過し、かつ、前記アレイ基板は前記他方面側に向けて光を反射し、
    前記一方面用画素において、前記対向基板は前記一方面側に向けて光を反射し、かつ、前記アレイ基板は光を透過し、
    前記他方面用画素と前記一方面用画素とは、行方向と列方向の少なくとも一方の方向において交互に配置され、
    前記他方面用画素に隣接する前記一方面用画素において反射されて当該他方面用画素に入射する光量に応じて、当該他方面用画素の階調を補正し、
    前記一方面用画素に隣接する前記他方面用画素において反射されて当該一方面用画素に入射する光量に応じて、当該一方面用画素の階調を補正する、
    液晶表示装置。

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