JP3533172B2 - 両面液晶表示装置、及び、両面液晶表示装置の組立方法 - Google Patents
両面液晶表示装置、及び、両面液晶表示装置の組立方法Info
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- JP3533172B2 JP3533172B2 JP2000331207A JP2000331207A JP3533172B2 JP 3533172 B2 JP3533172 B2 JP 3533172B2 JP 2000331207 A JP2000331207 A JP 2000331207A JP 2000331207 A JP2000331207 A JP 2000331207A JP 3533172 B2 JP3533172 B2 JP 3533172B2
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Description
置、及び、両面液晶表示装置の組立方法に関し、特に、
両面表示が可能である液晶パネルを両面側から照明する
両面液晶表示装置、及び、両面液晶表示装置の組立方法
に関する。
が、特開平10−198291号と特開2000−20
6523号で知られている。両面液晶表示装置は、携帯
端末、ノート型パソコン等で用いられる。液晶表示装置
の液晶には自発光性がなく、液晶は視認されえず、外部
から照明されることによって液晶は表示性能を持つよう
になる。両面液晶表示装置は、両面側から液晶パネルを
照射する照射装置を備えている。太陽光、室内光のよう
な外部光を液晶に照射することにより、その液晶表示が
可能である。又は、バックライト、フロントライトを液
晶に照射することにより、その液晶表示が可能である。
特開2000−206523号で開示される両面液晶表
示装置は、液晶パネルにその側面から照射光を入射させ
る技術である。
技術は、液晶パネルの全面に均一に光を照射させること
が困難である。太陽光、室内光のような外部光を液晶に
照射する技術は、その日の天候、室内環境にその表示性
能が左右される。バックライト又はフロントライトを液
晶に照射する技術は、それらを配置する空間上の制約が
あってその配置構成が困難であり、液晶表示装置の全体
の強度を液晶パネルに依存していて、強度上の観点から
もその配置構成が困難である。バックライトとフロント
ライトの2組を用いることは、2組の部品点数が必要に
なり組立工数が多くなって、そのコストが増大する。
結果的にコストの削減が求められる。装置の全体の強度
が液晶パネルの強度に依存しないことが更に求められ
る。更に、外部光の有効な利用が求められる。構造強化
が更に図られることは重要である。
装置の単一化と均一な照明が両立し、結果的にコストの
削減が可能である両面液晶表示装置、及び、両面液晶表
示装置の組立方法を提供することにある。本発明の他の
課題は、照明装置の単一化と均一な照明が両立し、全体
の強度が液晶パネルの強度に依存しない両面液晶表示装
置、及び、両面液晶表示装置の組立方法を提供すること
にある。本発明の更に他の課題は、照明装置の単一化と
均一な照明が両立し、結果的にコストの削減が可能であ
り、外部光の有効な利用が可能である両面液晶表示装
置、及び、両面液晶表示装置の組立方法を提供すること
にある。本発明の更に他の課題は、照明装置の単一化と
均一な照明が両立し、結果的にコストの削減が可能であ
り、外部光の有効な利用が可能であり、組立が簡便であ
り、その組立により表示デバイスの構造が強化される両
面液晶表示装置、及び、両面液晶表示装置の組立方法を
提供することにある。
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧()つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも1つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。
ネル(4)と、液晶パネル(4)の裏面側に配置される
導光層(11)と、液晶パネル(4)の表面側の第1一
方側部分領域に配置される第1反射板(7)と、液晶パ
ネル(4)の裏面側の第1他方側部分領域に配置される
第2反射板(8)と、導光層(11)の裏面側の第2他
方側部分領域に配置される第3反射板(18)と、導光
層(11)に内部光(34,34’)を導入する発光源
(13)とから構成されている。第2反射板(8)は導
光層(11)の表面側に配置され、第2反射板(8)は
複数の光透過性部分(9)と複数の光反射性部分(第2
反射板(8)のうち光透過性部分(9)がそれから除か
れた残りの部分)とで形成され、光透過性部分(9)と
光反射性部分は互いに隣りあい、第1一方側部分領域
は、第1他方側部分領域と第2他方側部分領域に対して
視覚的に重なりあわず、発光源(13)により導入され
る内部光(34,34’)は、液晶パネル(4)の表裏
面方向に交叉する交叉方向に導入される。
板(8)は、導光層(11)に導入される内部光(3
4,34’)を液晶パネル(4)の方向に導くことがで
き、A面側(表面側)表示領域(15)に入射する外部
光(38)を有効に反射し、外部光(38)は液晶パネ
ル(4)の液晶部分を有効に照射することができる。第
1反射板(7)は、B面側(裏面側)表示領域(17)
から入射する外部光(29)を有効に反射し、外部光
(29)は液晶パネル(4)の他の液晶部分を有効に照
射することができ、且つ、A面側表示領域(15)以外
の領域を視覚的に有効に隠蔽することができる。第3反
射板(18)は、A面側表示領域(15)に入射する外
部光(41)を有効に反射し、外部光(41)は液晶パ
ネル(4)の液晶部分を有効に照射することができ、且
つ、B面側表示領域(17)以外の領域を視覚的に有効
に隠蔽することができる。導光層(11)には、その側
面側から内部光が導入され、導光層(11)と発光源
(13)の配置が簡素であり、全体の奥行き長さの増大
を有効に抑制する。3つの反射板(7,8,18)と導
光層(11)の表裏面方向に並ぶ配置により、表裏面表
示用照明の単一化と均一化が実現し、結果的にコストの
削減が可能である。表面と裏面とは、相対的な面配置関
係であり、互いに反対側にある面の関係をいう。
ることが好ましく、完全に直交していることはない。こ
の方向は、後述されるプリズム面の形成との関係で適正
化される。導光層(11)の裏面は複数のプリズム面
(28)により形成され、プリズム面(28)は導光層
(11)に導入される内部光(34,34’)を液晶パ
ネル(4)に向かわせる方向に屈折(反射)させる。プ
リズム面(28)により反射される傾斜的内部光は、液
晶パネル(4)の全領域を有効に照射する。2次元的に
配置される複数又は無数のプリズム面(28)は、互い
に適正な角度で交叉していることが好ましい。全領域と
は、有効領域についていわれる。
に光拡散層(12)が介設されることは好ましい。光拡
散層(12)は、第2反射板(8)の裏面側の他方側部
分領域に配置されることになる。液晶パネル(4)の裏
面側の第2一方側部分領域に配置される無反射層(1
6)が更に追加される。無反射層(16)は、第1反射
板(7)に外部光(29)を有効に導き、液晶パネル
(4)の液晶表示部分で反射・屈折・回折する表示光
(33)を有効にB面側表示領域(17)に導くことが
できる。
表裏面方向の内部光(34,34’)と外部光を通過さ
せる光学的性質に優れ、無反射層(16)は、第2反射
板(8)の側面側と光拡散層(12)の側面側に接合
し、無反射層(16)の厚さは、第2反射板(8)の厚
さと光拡散層(12)の厚さの合計に概ね等しい。この
ような厚さ関係は、組立を容易にし、且つ、全体の強度
を増強することができる。導光層(11)の裏面側の全
領域に接合する反射防止膜(14)の追加は、既述の内
部光と外部光の有効利用を一層に促進する。液晶パネル
(4)の表面側の全領域に接合する第1偏光板(5)
と、液晶パネル(4)の裏面側の全領域に接合する第2
偏光板(6)の追加は、偏光板を用いる液晶表示装置で
は自明的追加デバイスである。
れる。ホルダ(3)は、内面側に段差を有し、その段差
は、第1段差(21)と第2段差(22)とから形成さ
れ、液晶パネル(4)の裏面側の周域部分が第1段差
(21)に接合し、第3反射板(18)の裏面側の周域
部分が第2段差(22)に接合している。このような組
立は、組立コストを低減し、且つ、ホルダ(3)は全体
の構造を強化して液晶パネルの内部構造を有効に保護す
ることができる。反射防止膜(14)の裏面側の周域部
分が第2段差(22)に接合することはより好ましい。
は、ホルダ(3)に第1段差(22)を形成すること、
ホルダ(3)に第2段差(21)を形成すること、照明
部(2)を形成すること、液晶表示部(1)を形成する
こと、第1段差(22)に照明部(2)を接合するこ
と、第2段差(21)に液晶表示部(1)を接合するこ
ととから形成されている。照明部(2)を形成すること
は、導光層(11)を形成すること、導光層(11)の
裏面側の一方側部分領域に第1反射板(18)を形成す
ること、導光層(11)の表面側の一方側部分領域に光
拡散層(12)を形成することとを備えている。第1段
差(22)に照明部(2)を接合することは、第1反射
板(18)の裏面側の周域部分を第1段差(22)に接
合することである。液晶表示部(1)を形成すること
は、液晶パネル(4)を形成すること、液晶パネル
(4)の表面側の他方側部分領域に第2反射板(7)を
接合すること、液晶パネル(4)の裏面側の一方側側部
分領域に第3反射板(8)を接合することとを備えてい
る。第3反射板は、既述の光学的性質を有している。第
2段差(21)に液晶表示部(1)を接合することは、
液晶表示パネル(4)の裏面側の周域部分を接合するこ
とである。
いられるホルダ(3)は、組立の便宜であり、且つ、全
体構造の強化のためである。構造強化により、液晶パネ
ルの表示デバイスの内部構造を有効に保護することがで
きる。照明部(2)を形成することは、導光層(11)
の表面側の他方側部分領域に無反射層(16)を形成す
ることを更に備え、導光層(11)の裏面側の全領域に
反射防止膜(14)を形成することを更に備える。照明
部(2)を形成することは、導光層(11)の裏面側に
複数のプリズム面(28)を形成することを更に備え
る。照明部(2)を形成することは、導光層(11)の
側面側に光源(13)を配置することを更に備える。
液晶表示装置の実施の形態は、両面液晶表示部が単一の
照明部とともに設けられている。その両面液晶表示部1
は図1に示され、その照明部2は図2に示されている。
液晶表示部1と照明部2との組立体である全体装置は、
図3に示されるように、両面液晶表示部1が照明部2に
ホルダ3を介して装着されて組み立てられる。両面液晶
表示部1は既述の特開2000−206523号、特開
平10−198291号で開示される公知の両面液晶表
示装置を技術的に部分的に継承し、照明部2は公知の片
面表示の照明装置を技術的に部分的に継承している。
に、液晶パネル4を備えている。液晶パネル4の上面側
(表面側又はA面側)に上面側偏光板5が接合し、液晶
パネル4の下面側(裏面側又はB面側)に下面側偏光板
6が接合している。上面側偏光板5の表面側の一方側一
部領域に表面側反射板7が接合している。下面側偏光板
6の裏面側の他方側一部領域に中央側反射板8が接合し
ている。中央側反射板8には、適正な面積分散率で透光
領域(開口領域)9が開けられて設けられている。中央
側反射板8の存在領域は、A面側表示領域15に位置的
に概ね一致している。中央側反射板8に開口を一定割合
で設けることは、半透過型液晶表示装置で用いられる手
法として既によく知られている。
過性を有する導光層11を備えている。導光層11の表
面側に光を乱反射的に拡散する拡散シート12が接合し
ている。導光層11の側面にLED(光放出ダイオー
ド)13の発光面が接合している。導光層11の裏面側
にARコート(反射防止膜)14が接合している。AR
コート14は、周囲環境の光が反射しない性質を持つよ
うな処理が施された反射防止膜である。
領域15に概ね一致するように設計され、拡散シート1
2はその存在領域に対応する領域で導光層11をその上
面側(表面側)で覆っている。拡散シート12は、これ
に導光層11から入射した照明光を液晶パネル4の方に
向かって様々な角度で拡散させる物理的性質を有する半
透明なプラスティック素材で形成されている。
並んで拡散シート12に接合し、導光層11の上面側の
一方側部分領域に接合している。無反射フィルム16
は、これに入射する光を内部で反射させずに無反射的に
通過・透過させる物理的性質を有している。無反射フィ
ルム16の存在領域は、既述の表面側反射板7の存在領
域と裏面側表示領域17とにそれぞれに概ね一致してい
る。ARコート14の裏面側の他方側一部領域に裏面側
反射板18が接合している。無反射フィルム16は、無
反射的光透過性を持つことのほかに、導光層11と下面
側偏光板6との間のスペーサの機能(強度機能)を与
え、且つ、拡散シート12と中央側反射板8の2層の合
計高さの調整を行う機械的・幾何学的性質を有してい
る。
図に示されるように、ホルダ3に支持されて組立てられ
ている。四角筒状のホルダ3の少なくとも2壁(対向2
壁)の内周両面に両側の第1段差21と両側の第2段差
22とが形成されている。一方側の段差22と他方側の
段差22との間には、その表裏面方向に、ARコート1
4の厚さ分と裏面側反射板18の厚さ分の合計厚さ相当
分の落差(奥行き)が与えられている。両側の第2段差
22の上面に、裏面側反射板18の他方側端部とARコ
ート14の一方側端部とが設置・接合されている。照明
部2の全体は、第1段差21と第2段差22との間に収
められている。
に示されるように、照明部2の上面側に接合して設置さ
れる。照明部2の拡散シート12の上面に両面液晶表示
部1の中央側反射板8が設置される。拡散シート12の
上面に中央側反射板8が設置されるときには、下面側偏
光板6の一部領域の下面が無反射フィルム16の上面に
合致し、且つ、液晶パネル4の下面が第1段差21の上
面に合致している。この状態で、下面側偏光板6の下面
の他方側一部領域が中央側反射板8の上面に接合してい
る。
がった組立体を表裏面側からみた領域分けを示してい
る。図4(a)は表面側からみた組上がり面を示し、図
4(b)は裏面側からみた組上がり面を示している。図
4(a)には、上面側偏光板5の表面と、上面側偏光板
5の一部領域を覆う表面側反射板7の表面が現れてい
る。図4(b)には、ARコート14の一部領域を覆う
裏面側反射板18の裏面と、ARコート14の他方側一
部領域の露出裏面が現れている。図4(b)に現れてい
るホルダ渡し部24(図2,3には表されていない)
は、ホルダ19の上側隅枠25とその下側隅枠26を連
結してホルダ19の全体を強化する部材である。
プリズム面27の形成を示している。導光層11の裏面
27は、多数の傾斜面要素28の集合として形成されて
いる。プリズム面27は、LED13から放出される光
束を導光層11の表面に平均的に直交する向きに光路を
変える反射機能を有している。傾斜面要素28が形成す
る浅い窪みにARコート14の層の一部が入り込み、プ
リズム面27での反射機能を良好にしている。反射防止
膜は、拡散シート12の側にも形成され得る。ARコー
ト14は、図7に示されるように、外部光29,29’
のうちの点線図示光31,31’として反射する反射光
部分の割合を減少させ、外部から導光層11に入射する
入射光32の量と導光層11から外部に出射する裏面側
出射外部光33の量を増大させる。
29’が高効率に導光層11に入射し、無反射フィルム
16を通って、図8に示されるように、更に、下面側偏
光板6、液晶パネル4、上面側偏光板5を通過し、表面
側反射板7で反射して、上面側偏光板5、液晶パネル
4、下面側偏光板6、無反射フィルム16、導光層11
を通り、ARコート14から出射する裏面側出射外部光
33の光量が増大する。このような増大により、外部光
をより有効に利用することができる。
は、図8に示されるように、平均的に横方向(面内方
向)に導光層11に入射し、その一部34,34’は導
光層11の下面として形成されているプリズム面27の
プリズム作用により反射して、平均的に表面側に光路を
変えて進み、拡散シート12で拡散されて透光領域9を
通過・透過し、液晶パネル4の液晶素子領域(表面側表
示部)を均一に照射し、両偏光板5,6で偏光作用を受
けて上面側偏光板5から表面側出射光35,35’にな
って出射する。この表面側出射光35,35’の有無
が、A面側で画像・文字像等として視認される。このよ
うな視認に利用されるLED13の放出光は、バックラ
イトとして利用されている。
の他の一部36は、既述の一部34と同様にプリズム面
27で反射し、無反射フィルム16を無反射的に透過
し、液晶パネル4を通過して表面側反射板7で反射し、
再度上面側偏光板5、液晶パネル4、下面側偏光板6を
通過する間に上面側偏光板5と下面側偏光板6により偏
光作用を受け、液晶パネル4を通過する間に液晶パネル
4の液晶素子領域(裏面側表示部)を均一に照射し、再
度無反射フィルム16、導光層11を通過して、ARコ
ート14を透過して、裏面側出射光37になってARコ
ート14から出射する。この裏面側出射光37の有無
が、B面側で画像・文字像等として視認される。このよ
うな視認に利用されるLED13の放出光は、フロント
ライトとして利用されている。
板5、液晶パネル4、下面側偏光板6を通過し中央側反
射板8で反射して、再度下面側偏光板6、液晶パネル
4、上面側偏光板5を通過して偏光作用を受け、液晶パ
ネル4を通過する間に液晶パネル4の液晶表示領域を照
射し、表面側出射外部光39として外部に出射する。表
面側の外部光の他の一部41は、上面側偏光板5、液晶
パネル4、下面側偏光板6を通過し、中央側反射板8の
透光領域9を通過・透過し、拡散シート12、導光層1
1を通過し裏面側反射板18で反射して、再度、導光層
11、拡散シート12、透光領域9、下面側偏光板6、
液晶パネル4、上面側偏光板5を通過して偏光作用を受
け、液晶パネル4を通過する間に液晶パネル4の液晶表
示領域を照射し表面側出射外部光42として外部に出射
する。表面側の外部光は、透光領域9を通る光と透光領
域9を通らない光に分かれるが、透光領域9を通る光も
透光領域9を通らない光も液晶パネル4を通過して表面
側外部に出射し、液晶パネル4の液晶表示領域を概ね均
等に照射する。裏面側外部光の入射と出射は、既述の通
りである。
液晶表示部と裏面側液晶表示部とをそれぞれに均等に照
射する光源の配置を単一化し、特に、液晶表示用照明装
置を一方側配置構造にすることができ、このような一方
側配置構造の液晶表示用照明装置は、両面液晶表示装置
のバックライトとフロントライトを1つの照射装置とし
て単一化することができる。
実施の形態の照明部2’は、これに輝度上昇フィルムが
追加されている点を除いて、既述の照明部2に同じであ
る。拡散シート12の上面側に、単数又は複数の表面側
輝度上昇フィルム51が接合している。中央側反射板8
は、最表層の表面側輝度上昇フィルム51の上面に接合
する。複数の表面側輝度上昇フィルム51と拡散シート
12の合計厚みは、既述の照明部2の拡散シート12の
厚みに同じであるので、ホルダ19の段差構造の寸法に
変更はない。あるいは、拡散シート12の厚みを変更し
ないで、無反射フィルム16の厚みを再調整し、更に
は、段差21の位置を変更することにより、組立時の段
差解消を行うことができる。輝度上昇フィルムは、様々
な角度に発散する光を一定方向に集光させる物理的性質
を有する慣用のフィルムであり、本実施の形態では、液
晶パネル4の液晶表示部を照射する光の光量を増大させ
ることができる。表面側輝度上昇フィルム51の存在領
域は、拡散シート12の存在領域に一致している。
裏面側輝度上昇フィルム52が更に追加されることが好
ましい。裏面側輝度上昇フィルム52は、裏面側輝度上
昇フィルム52に入射する裏面側外部光を高効率に無反
射フィルム16に向かわせることができる。
両面液晶表示装置の組立方法は、照明装置の単一化と均
一な照明が両立する。結果的にコストの削減が可能であ
り、更に、外部光の有効な利用が可能である。
表示部の実施の形態を示す断面図である。
部を示す断面図である。
断面図である。
れぞれに示す正面図、背面図である。
断面図である。
る。
の形態を示す断面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】液晶パネル(4)と、 前記液晶パネル(4)の裏面側に配置される導光層(1
1)と、 前記液晶パネル(4)の表面側の第1一方側部分領域に
配置される第1反射板(7)と、 前記液晶パネル(4)の裏面側の第1他方側部分領域に
配置される第2反射板(8)と、 前記導光層(11)の裏面側の第2他方側部分領域に配
置される第3反射板(18)と、 前記液晶パネル(4)の裏面側の第2一方側部分領域に
配置される無反射層(16)と、 前記導光層(11)に内部光を導入する発光源(13)
とを含み、 前記第2反射板(8)は前記導光層(11)の表面側に
配置され、 前記第2反射板(8)は複数の光透過性部分(9)と複
数の光反射性部分とで形成され、 前記光透過性部分(9)と前記光反射性部分は互いに隣
りあい、 前記第1一方側部分領域は、前記第1他方側部分領域と
前記第2他方側部分領域に対して視覚的に重なりあわ
ず、 前記第2一方側部分領域は前記第1一方側部分領域と概
ね一致し、 前記発光源(13)により導入される前記内部光は、前
記液晶パネル(4)の表裏面方向に交叉する交叉方向に
導入され、 前記導光層(11)の裏面は複数のプリズム面(27)
により形成され、前記プリズム面(27)は記導光層
(11)に導入される内部光を前記液晶パネル(4)に
向かわせる方向に屈折させる両面液晶表示装置。 - 【請求項2】前記交叉方向は、前記表裏面方向に概ね直
交している請求項1の両面液晶表示装置。 - 【請求項3】前記第2反射板(8)と前記導光層(1
1)との間に介設される光拡散層(12)を更に含み、 前記光拡散層(12)は、前記第2反射板(8)の裏面
側の他方側部分領域に配置されている請求項1の両面液
晶表示装置。 - 【請求項4】前記無反射層(16)は、前記無反射層
(16)の表裏面方向の前記内部光と外部光を通過させ
る光学的性質に優れ、 前記無反射層(16)は、前記第2反射板(8)の側面
側と前記光拡散層(12)の側面側に接合し、 前記無反射層(16)の厚さは、前記第2反射板(8)
の厚さと前記光拡散層(12)の厚さの合計に概ね等し
い請求項1又は2の両面液晶表示装置。 - 【請求項5】前記導光層(11)の裏面側の全領域に接
合する反射防止膜(14)を更に含む請求項1〜4から
選択される1請求項の両面液晶表示装置。 - 【請求項6】前記液晶パネル(4)の表面側の全領域に
接合する第1偏光板(5)と、 前記液晶パネル(4)の裏面側の全領域に接合する第2
偏光板(6)とを更に含む請求項1〜5から選択される
1請求項の両面液晶表示装置。 - 【請求項7】ホルダ(3)を更に含み、 前記ホルダ(3)は、内面側に段差を有し、 前記段差は、 第1段差(21)と第2段差(22)とから形成され、 前記液晶パネルの裏面側の周域部分が前記第1段差(2
1)に接合し、 前記第3反射板(18)の裏面側の周域部分が前記第2
段差(22)に接合している請求項1の両面液晶表示装
置。 - 【請求項8】請求項7の両面液晶表示装置を組み立てる
両面液晶表示装置の組立方法であり、 前記ホルダ(3)に第1段差(21)を形成すること、 前記ホルダ(3)に第2段差(22)を形成すること、 前記第1段差(21)に前記液晶パネル(4)を接合す
ること、 前記導光層(11)の裏面側の前記第2他方側部分領域
に前記第3反射板(18)を形成すること、 前記導光層(11)の側面側に前記発光源(13)を形
成すること、 前記第3反射板(18)の裏面側を前記第2段差(2
2)に接合することとを含む両面液晶表示装置の組立方
法。 - 【請求項9】前記導光層の裏面側の全領域に反射防止膜
(14)を形成することを更に含む請求項8の両面液晶
表示装置の組立方法。 - 【請求項10】前記導光層(11)の裏面側に複数の前
記プリズム面を形成することを更に含む請求項8の両面
液晶表示装置の組立方法。
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