JP3972947B2 - 液晶表示装置およびこれを搭載した情報機器 - Google Patents

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Description

本発明は、表裏の両面から表示画像を視認することが可能な液晶表示装置、およびそれを用いた携帯電話機や携帯電子手帳（ＰＤＡ）、腕時計などの情報機器に関するものである。
従来の液晶表示装置は、反射型液晶表示装置および半透過反射型液晶表示装置のいずれにおいても、表示面は１面のみであった。
そのために、携帯電話機等において、両面に表示を行なおうとした場合、２枚の液晶表示装置が必要であった。そのために、表示部が厚く、重くなり、また表示装置を２枚使用することによりコスト高になる問題があった。
この問題を解決するために、特許文献１記載の１枚で両面表示可能な液晶表示装置として次の表示装置がある。この表示装置は、一対の第１反射偏光子および第１吸収型偏光子と第２反射偏光子および第２吸収型偏光子とにはさまれた液晶と、最も外側に設けられた光源導光板とを有している。
特開２０００−１９３９５６号公報
この両面表示可能な液晶表示装置およびそれを用いた電子機器では、片面に表示するように液晶表示装置を動作した際に、１画素を駆動する手段が一つしかないため、反対面に別の表示を行うことができない。また片面に表示するように液晶表示装置を動作した際に、反対面にも光が漏れてしまう。そうした場合、反対面から表示が見えてしまう問題があった。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、片面に画面を表示している際にも反対面に別の表示を行うことを可能とする液晶表示装置を得ることを目的としている。また、反対面からは表示している画面が見えないようにすることが可能な液晶表示装置を得ることを目的とする。
本発明の第１の構成の液晶表示装置は、反射部と透過部とを有する画素がマトリックス状に配置された、第１基板と画素駆動部を有する第２基板と第１基板および第２基板に挟まれた液晶とからなる液晶セルと、第１基板に対向して配置された第１偏光手段と、第２基板に対向して配置された第２偏光手段と、第１偏光手段および第２偏光手段の外側にそれぞれ配置された第１フロントライトおよび第２フロントライトとを有する液晶表示装置であって、画素内の反射部の反射電極と透過部の透過電極とは互いに絶縁され、反射電極と透過電極とは独立に電圧が印加され、反射部が前記液晶表示装置の一方の面側に表示する画像と、透過部が他方の面側に表示する画像とが、同時に異なるように両面に画像を表示することを特徴とする。
また、この発明の第２の構成による液晶表示装置は、第１の構成において、反射電極と透過電極とは、それぞれが備える薄膜トランジスタを通じて電圧が印加されることを特徴とする。
この発明の第３の構成による液晶表示装置は、第１または第２の構成において、反射部は黒表示することを特徴とする。
この発明の第４の構成による液晶表示装置は、第１または第２の構成において、反射部は白表示することを特徴とする。
この発明の第５の構成による液晶表示装置は、上記第１または第２の構成において、第２基板と前記第２偏光手段との間に反射偏光板を有することを特徴とする。
この発明の第６の構成による情報機器は、表示手段を有する情報機器において、前記表示手段が上記第１または第２の構成の液晶表示装置であることを特徴とする。
この発明の第７の構成による情報機器は、上記第６の構成において、第１本体と、表示手段を有し前記第１本体に対して開閉可能に結合された第２本体とを備え、前記第２本体の開閉を判別する開閉判別手段を有し、前記第２本体が開いている場合に前記第１フロントライトが点灯することを特徴とする。
本発明の第１の構成による液晶表示装置は、反射部と透過部とを有する画素がマトリックス状に配置された、第１基板と画素駆動部を有する第２基板と第１基板および第２基板に挟まれた液晶とからなる液晶セルと、第１基板に対向して配置された第１偏光手段と、第２基板に対向して配置された第２偏光手段と、第１偏光手段および第２偏光手段の外側にそれぞれ配置された第１フロントライトおよび第２フロントライトとを有する液晶表示装置であって、画素内の反射部の反射電極と透過部の透過電極とは互いに絶縁され、反射電極と透過電極とは独立に電圧が印加され、反射部が前記液晶表示装置の一方の面側に表示する画像と、透過部が他方の面側に表示する画像とが、同時に異なるように両面に画像を表示することを特徴とするので、両面に同時に異なる画像を表示することが可能となる。
また、この発明の第２の構成による液晶表示装置は、第１の構成において、反射電極と透過電極とは、それぞれが備える薄膜トランジスタを通じて電圧が印加されることを特徴とするので、両面に同時に異なる画像を表示することが可能となる。
この発明の第３の構成による液晶表示装置は、第１または第２の構成において、反射部は黒表示することを特徴とするので、片面のみ表示している際にも、反対面に光を漏らすことがなく反対面に表示を見えなくすることが可能となる。
この発明の第４の構成による液晶表示装置は、第１または第２の構成において、反射部は白表示することを特徴とするので、片面のみ表示している際に反対面を照明として用いることが可能となる。
この発明の第５の構成による反射型液晶表示装置は、上記第１または第２の構成において、第２基板と前記第２偏光手段との間に反射偏光板を有することを特徴とするので、両面に表示した際のより明るい表示をすることが可能となる。
この発明の第６の構成による情報機器は、表示手段を有する情報機器において、前記表示手段が上記第１または第２の構成の液晶表示装置であることを特徴とするので、情報機器の両面に各種情報を表示することが可能な情報機器を得ることが可能となる。
この発明の第７の構成による情報機器は、上記第６の構成において、第１本体と、表示手段を有し前記第１本体に対して開閉可能に結合された第２本体とを備え、前記第２本体の開閉を判別する開閉判別手段を有し、前記第２本体が開いている場合に前記第１フロントライトが点灯することを特徴とするので、自動的に両面表示を行うことが可能となる。
以下、この発明の具体的実施の形態について折りたたみ式の携帯電話機を例に、図面にもとづいて説明する。
実施の形態１．
第１図および第２図において、本実施の形態に係る携帯電話機は、文字や数字の入力スイッチを含む各種機能スイッチ２を有している第１本体１と各種情報を可視表示する液晶表示装置１０を有する第２本体３よりなっている。第１本体１と第２本体３はヒンジ４により開閉可能に結合されている。また、第２本体３の閉じた状態で外側になる外側面と内側になる内側面の両面に開口部（窓）が設けられており、外側面の開口部には外側透明カバー５、内側面の開口部には内側透明カバー８が設けられている。液晶表示装置１０は外側面の開口部および内側面の開口部にそれぞれフロントライトが面するように配置されている。また、液晶表示装置１０は駆動回路９からの信号で動作する。
本実施の形態による液晶表示装置１０を第３図を用いて詳細に説明する。液晶１６の両側にはそれぞれ第１透明電極２６が形成された透明の第１基板１５と、第１基板１５に対向配置され、第２透明電極２３と反射電極２１が形成された透明の第２基板１７とが設置され液晶セルを形成している。第１基板１５の液晶１６と正対する面には第１位相差板１４と第１偏光板１３とが順次設置され、また、第２基板１７の液晶１６と正対する面には第二基板１７から順に第２位相差板１８、第２偏光板１９が設置されている。第１偏光板１３および第２偏光板１９の外側にはそれぞれ第１フロントライト６と第２フロントライト７とが設置されている。
また、第２位相差板１８と第２編光板１９の間に反射偏光板２５を設けても良い。反射偏光板２５を設けた場合の動作については後に述べる。
第１フロントライト６ならびに第２フロントライト７は、それぞれ、反射プリズム１２ａが液晶１６と反対側の面に形成されているフロントライト導光板１２と例えば発光ダイオードを用いた光源１１からなっている。フロントライト導光板１２は射出成形により例えばアクリルやアートン、ゼオノア樹脂で製造される。
第１基板１５は例えば酸化インジウムチタン（ＩＴＯ）で形成された第１透明電極２６を備え、透明な例えばガラスあるいは有機樹脂からなっている。また、第１基板１５と第２基板１７とに挟まれた液晶１６は例えばＴＮ液晶からなる。さらに、第２基板１７にはアルミニウムや銀で形成された反射電極２１と、例えばＩＴＯで形成された第２透明電極２３と、ゲート配線（図示せず）からの信号に応じソース配線（図示せず）の電位を反射電極２１と第２透明電極２３とに伝える薄膜トランジスタ（図示せず）とが同一面上に形成されている。隣接した反射電極２１と第２透明電極２３で１つの画素を構成し、各画素はマトリックス状に配置されている。隣接した反射電極２１と第２透明電極２３とは互いに絶縁されており、それぞれ薄膜トランジスタ（図示せず）を備えており、異なるゲート配線により、独立に制御可能な構成となっている。
第１偏光板１３は透過軸方向の偏光面を有する偏光を透過し、透過軸方向とは異なる方向の吸収軸方向の偏光面を有する偏光を吸収する吸収型の偏光板である。また、第１位相差板１４は１／４波長の位相差を設け光が透過する。
第２位相差板１８はおおむね１／４波長の位相差保証機能を有し、１／４波長と１／２波長板が重ね合わせられている。また、第２偏光板１９は第１偏光板１３と同じく吸収型の偏光版である。さらに、反射偏光板２５を設ける場合には、第２偏光板１９の透過する方向の直線偏光を透過しその垂直方向の偏光を反射する様に透過軸方向を揃えて配置されている。
次に、第２基板１７に形成されている薄膜トランジスタ、配線、電極の構造について第６図および第７図を用いてさらに詳細に説明する。
第６図は第２基板１７上に形成された画素の平面図である。反射部用ゲート配線４１、ＣＳ配線４２、および透過部用ゲート配線４３が平行して配置され、それらに直交する方向にソース配線２４が形成されている。第１薄膜トランジスタ５１は反射部用ゲート配線４１、ソース配線２４および反射電極２１とに接続されている。さらに、隣接する画素の第２薄膜トランジスタ５２は透過部用ゲート配線４３、ソース配線２４および第２透過電極２３とに接続されている。また、同一画素内の反射電極２１と第２透明電極２３の境界部分には、各画素に負荷容量を与えるためのＣＳ配線４２があり、同一画素内の反射電極２１と第２透明電極２３はＣＳ配線４２を共有している。
第２電極１７上に形成するＣＳ配線４２を同一画素で共有しているので、ＣＳ配線の本数を減らすことができる。そのため、表示に用いる反射電極２１や第２透明電極２３の面積を増やすことができる。そうすることによりより明るい表示を行うことが可能となる。
また、第１薄膜トランジスタ５１と隣接する画素の第２薄膜トランジスタ５２は反射電極２１の下部に形成されている。
画素を駆動するトランジスタを反射電極２１の下部に設けることにより、表示に用いる反射電極２１や第２透明電極２３の面積を増やすことができる。そうすることによりより明るい表示を行うことが可能となる。
次に、各画素の断面構造を示す第７図を用いて第２基板１７上に設けた薄膜トランジスタ、配線、電極の形成方法について説明する。ガラスよりなる第２基板１７上にシリコン窒化膜（図示せず）を形成し防水処理を施し、まず、スパッタで形成したクロムまたはアルミニウムを写真製版法を用いて加工し、反射部用ゲート配線４１、透過部用ゲート配線４３、ＣＳ配線４２を同時に形成する。次いで、ゲート酸化膜５６としてシリコン酸化膜を全面に形成した後、アモルファスシリコン膜を堆積し、写真製版法を用いて第１薄膜トランジスタ５１と第２薄膜トランジスタ５２とのチャネル５７を形成する。その後、スパッタで形成したクロムまたはアルミニウムを写真製版法を用いて加工し、ソース配線２４とトランジスタのドレイン５４を形成する。その後、透明導電膜であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜を堆積し、写真製版法で第２透明電極２３を第１トランジスタ５１のドレイン５４と接続するようにゲート絶縁膜５６上にソース配線２４とドレイン５４と同層に形成する。
引き続き、平坦化膜５５を第１薄膜トランジスタ５１、第２薄膜トランジスタ５２を覆うように反射電極２１を形成する領域にシリコン酸化膜やアクリル系の有機高分子材料を用いて平坦化膜５５を形成する。引き続き、平坦化膜５５上に第１薄膜トランジスタ５１および第２薄膜トランジスタ５２を覆う位置にアルミニウムや銀で反射電極２１を形成する。
次に、本実施の形態による液晶表示装置およびそれを用いた折りたたみ式の携帯電話機の第２本体３を閉じた状態と開いた状態における動作について、周囲が暗い場合と明るい場合に分けて説明する。
まず、折りたたみ式の携帯電話機の第２本体３を閉じた状態で周囲が暗く第２フロントライト７を点灯する場合を例に説明する。第１図に示すように、第２本体３を閉じた状態では、使用者は液晶表示装置１０の第１フロントライト６側の面から画面を観察する。第１図において、第２フロントライト７から出た光Ｌｆ１は両面表示型液晶パネル１０を背後から照らして通過し、さらに外側透明カバーを通過して、使用者に達する。
第３図を用いてより詳細に説明する。第２フロントライト７の光源１１から出た光は、第２フロントライト７の導光板１２を拡散伝播して広がり、導光板１２に設けられた反射プリズム１２ａに当たる。反射プリズム１２ａは両面表示型液晶パネル１０の表示面に対し、１〜３度の傾きを持つ面と４０〜５０度の傾きを持つ面で構成されており、光源１１に対向する４０〜５０度の傾きを持つ面にあたった光は、液晶１６に向かい反射される。光は、第２偏光板１９により直線偏光となり、第２位相差板１８を透過し、さらに第２透過電極２３を透過する。その際に光は、第２位相差板１８と液晶１６と第１位相差板１４との合計の複屈折量により偏光状態が変化し、第１偏光板１３にて偏光状態に応じた透過率で透過する。この時、液晶１６の複屈折量は第２透明電極２３と第１透明電極２６で形成される電界で液晶１６を配向させることにより制御することができる。そのため、第２透明電極２３に電圧を印加することにより、第１偏光板１３の透過率を制御し、表示すべき画像に応じたその画素の透過率を実現することができる。
本実施の形態では、コントラストを高めるために液晶に電界を印加しない状態で光が第１偏光板１３の透過軸方向の直線偏光になり、電圧Ｖｈが印加された場合は第１偏光板１３の透過軸と直交方向の直線偏光になるように液晶１６の材料と厚さ、第１位相差板１４および第２位相差板１８の複屈折量と方向、偏光板の方向は設計されている。
しかし、上記のように設計することに限定するわけではなく、逆に電界を印加しない状態で光が第１偏光板１３の透過軸と直交方向の直線偏光になり、電圧Ｖｈが印加された場合は第１偏光板１３の透過軸方向の直線偏光になるように設計しても良い。
さらに、第１偏光板１３を通過した光は、第１フロントライト６を透過する。第１フロントライト６の反射プリズム１２ａは表示面に対し、１〜３度の傾きを持つ面と４０〜５０度の傾きを持つ面とで構成されており、光の９０％以上は第１フロントライト６を透過し、僅かに方向を変えるが、そのまま外側透明カバー５を通過し、使用者に視認される。
ところで、反射偏光板２５を設けた場合には、反射プリズム１２ａで反射された反射光のうち、反射電極２１やゲート配線（図示せず）やソース配線（図示せず）や薄膜トランジスタ（図示せず）の裏面で反射された反射光は１／４波長の位相差補償機能を有す第２位相差板１８を２回通過して偏光方向が９０度回転した直線偏光となるため、反射偏光板２５で反射され、その一部は第２透過電極２３を通過する。この光は反射偏光板２５を通過する光と直交した直線偏光である。つまり、偏光方向が９０°回転した２つの光が同時に液晶を透過することになる。第二透明電極２３に電圧を印加し偏光方向を変化させても、所望の光の透過率にならず、表示コントラストを悪化させる。
このため、高いコントラストを得るためには、ゲート配線やソース配線や薄膜トランジスタや反射電極２１その他の構造部材のガラス基板側に、光の反射を抑制するため、反射率の低い材料からなる遮光機能を設けることが有効である。
より具体的には、酸化クロム膜、クロム膜などで第２透明電極２３の部分を除き遮光膜を設けることが有効である。
またパターニング工程を省略するため、ガラス基板側を反射率の低い酸化クロムとし配線の導電性を高めるためアルミニウムとの２層構造膜としたゲート配線を用い、その配線をソース配線や薄膜トランジスタや反射電極２１その他の構造部材の下部に設けることとし、ガラス基板側の遮光板としゲート配線を利用することも可能である。
次に、折りたたみ式の携帯電話機の第２本体３を閉じた状態で、周囲が明るく第２フロントライト７を点灯しない場合を説明する。第４図において第１フロントライト６を透過してきた外光は、第１偏光板１３において直線偏光となる。そして、第１位相差板１４と液晶１６とを透過し、反射電極２１で反射され、再び液晶１６と第１位相差板１４とを透過し第１偏光板に到達する。その際に、第１位相差板１４と液晶１６を外光は２度透過するので、合計の複屈折量により外光の偏光状態が変化する。そして、外光は第１偏光板１３をその偏光状態に応じた透過率で透過する。
本実施の形態においては、コントラストを高めるために液晶に電界を印加しない状態で外光が第１偏光板１３の透過軸方向の直線偏光になり、電圧Ｖｈが印加された場合は第１偏光板１３の透過軸と直交方向の直線偏光になるように液晶１６の材料と厚さ、第１位相差板１４の複屈折量と方向、偏光板の方向は設計されている。
反射偏光板２５を設けた場合では、外光は両面表示型液晶パネル１０の全面から入射するので、外光の一部は第１偏光板１３と第１位相差板１４を透過した後、反射電極２１で反射せず、第２透明電極２３を透過する。この第２透明電極２３を透過した外光は第２位相差板１８を透過し反射偏光板２５に到達する。この時、第２透明電極２３には電圧Ｖｈを印加しておくと、反射偏光板２５の透過軸方向と直交する方向の直線偏光となっており、反射偏光板２５を透過することができず反射される。反射された外光は、第２位相差板１８と液晶層１６、第１位相差板１４を通過し再び第１偏光板１３に到達するが、ここでは外光は第１偏光板１３の透過軸と同じ方向の直線偏光に戻っているため透過することができる。したがって、第２透明電極２３に電圧Ｖｈを印加すれば反射電極として作用するため、高い反射率が期待できる。即ち、第１フロントライト側の外光に対して、反射電極２１と第２透過電極２３に個別に、それぞれ０ＶとＶｈを印加することで、反射率の高い白画面を表示することができる。
つまり、反射偏光板２５を設けることにより、より反射率の高い明るい白画面を表示することができる。
次に、第２図を用いて、折りたたみ式の携帯電話機の第２本体３を開いた状態で周囲が暗く第１フロントライト６を点灯する場合を説明する。第２図に示すように、第２本体３を開いた状態では、使用者は液晶表示装置１０の第２フロントライト７側の面から画面を観察する。
本実施の形態による折りたたみ式の携帯電話機は、開閉判別手段（図示せず）により第２本体３が開いた状態にあると判別された場合には、第１フロントライト６を点灯するフロントライト点灯スイッチ（図示せず）を備えており、開閉判別手段が、例えばヒンジ４の角度の検知などによって第２本体３が開いた状態であることを検知すると、第１フロントライト６が自動的に点灯し、両面表示型液晶パネル１０を背後から照らして表示されている画像が使用者に視認される。
こうすることにより、自動的に両面表示を行うことが可能となる。
第５図において、より詳細に動作を説明する。第１フロントライト６の光源１１から出た光は、第１フロントライト６のフロントライト導光板１２を拡散伝播して広がり、導光板１２に設けられた反射プリズム１２ａに当たる。反射プリズム１２ａは両面表示型液晶パネル１０の表示面に対し、１〜３度の傾きを持つ面と４０〜５０度の傾きを持つ面で構成されており、光源１１に対向する４０〜５０度の傾きを持つ面にあたった光は、液晶１６に向かい反射される。反射された光は第１偏光板１３において直線偏光となる。そして、第１位相差板１４と液晶１６とを透過し、さらに第２透過電極２３を透過する。さらに、第２位相差板１８を透過し、第２偏光板１９に到る。その際に光は、第２位相差板１８と液晶１６と第１位相差板１４との合計の複屈折量により偏光状態が変化し、第２偏光板１９にて偏光状態に応じた透過率で透過する。
この時、液晶１６の複屈折量は第２透明電極２３と第１透明電極２６で形成される電界で液晶１６を配向させることにより制御することができる。そのため、第２透明電極２３に適当な電圧を印加することにより、光の第２偏光板１９の透過率を制御し、表示すべき画像に応じたその画素の透過率を実現することができる。
しかし、この場合、第１フロントライト６から入射した光の一部が反射電極２１で反射され、第１フロントライト６側にもれる。そのため、使用者の正面にいる第三者に表示画像が見えてしまう問題が発生する。
本実施の形態では、隣接した反射電極２１と第２透明電極２３で１つの画素を構成するが、互いに絶縁されており、独立に制御可能な構成となっている。そのため、第２透明電極２３に印加する電圧と、反射電極２１に印加する電圧を独立に制御することにより、使用者の正面にいる第三者に使用者が見ている画像が見えてしまうことを防止できる。
この動作について、より具体的に説明する。反射電極２１には一定の電圧を印加し、第二透明電極２３には、画像データに対応した透過率を実現する電圧を印加する。
こうすることにより、反射電極２１上の液晶の状態は画面全体で均一になり、反射画像を表示せず、使用者の正面にいる第三者に表示画像が見えてしまうことはない。これに対し、第２透明電極２３上の液晶は画像に対応した透過率をそれぞれ実現するため、使用者には通常の透過画像が表示される。
また、この時、液晶１６が反射電極２１により反射した光が第１偏光板１３を透過する複屈折率となる電圧を反射電極２１に与えれば、第１フロントライト６から出た光が、使用者の反対側へ放射される。この光は携帯電話に搭載されているカメラで被写体を撮影する時の照明としても使うことができる。
また、反射偏光板２５を設けた場合では、画像表示を行なう際に、第二透明電極２３に電圧を印加するタイミングでは、画像データに対応した透過率を実現する電圧を印加する。その際に、画像データから、第二透過電極２３を透過し反射偏光板２５から反射されてくる光量を計算し、反射電極２１に電圧を印加するタイミングでは、反射偏光板２５から反射されてくる光量に応じてほぼ一定光量の光が反射されるように反射電極２１に印加する電圧を決定する。
こうすることにより、透過部の反射画像が反射部からの反射光とあわさり、画面全体の各画素からでほぼ均一の反射光が出射されるため、反射画像を表示せず、使用者の正面にいる第三者に表示画像が見えてしまうことはない。
このようなデータ処理は、駆動用半導体回路のデータ変換アルゴリズムで可能である。フレームメモリーの必要容量は増加しないので、駆動用半導体回路コストの上昇は少ない。
次に、第２図を用いて、折りたたみ式の携帯電話機の第２本体３を開いた状態で周囲が明るい場合を例に説明する。第５図に示すように、第２本体３を上下方向に開いた状態では、使用者側には両面表示型液晶パネル１０の第２フロントライト７側の面が現れている。外光に対して反射する画素がないため第１フロントライト６が点灯している。動作は周囲が暗い場合と同様である。この動作の場合に反射偏光板２５が設けてある場合は、第２フロントライト７の面から液晶表示装置を見ると、第２基板１７に入射しゲート配線や反射電極２１で反射された外光反射光は第２位相差板１８を２度透過し、偏光方向が９０度回転した直線偏光となる。そのため、反射偏光板２５を通過することができないためコントラストが悪化することはない。
以上、携帯電話機を例に説明を行ってきたが、これに限るものではなく、各種操作スイッチを有する第１本体と、各種情報を可視表示する表示手段を有する第２本体とを備え、第２本体を第１本体に対して開閉可能に結合した情報機器であれば、例えば、折りたたみ式のＰＤＡ、開閉式で第１本体が腕に固定されるような腕時計、折りたたみ式の電卓などのようなものであっても同様に構成することができ、同様の効果が得られる。
例えば、折りたたみ式のＰＤＡにおいて、第２本体が閉じた状態で、液晶表示装置に表示する画像としては、例えばカレンダー、時刻、スケジュール、イラスト、顔写真、ゲームアプリ、地図、インターネットＨＰ、飾り模様、電飾などが挙げられ、第２本体が開いた状態で、液晶表示装置に表示する画像としては、文書作成画面、メール操作画面、設定画面などが挙げられる。
また、開閉式の腕時計において、第２本体が閉じた状態で、液晶表示装置に表示する画像としては、例えばカレンダー、時刻などが挙げられ、第２本体が開いた状態で、液晶表示装置に表示する画像としては、アラーム設定画面、スケジュール設定画面などが挙げられる。
また、上記各実施の形態では、本発明による液晶表示装置を情報機器の表示装置として用い、表示装置を備えた第２本体を開いた状態と閉じた状態の両方において同一の液晶表示装置による表示画像を視認することができる情報機器を構成した場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、冷蔵庫、電子レンジ、クーラーなどの家電機器用の常時使用しない設定スイッチを備えた機器における設定スイッチを隠すカバーを兼ねた表示装置として使用することも可能である。さらに、本発明による液晶表示装置は第１偏光手段側と第２偏光手段側の両側から、同時に表示画像を視認することが可能であるので、両者が向かい合って行なうような対戦型ゲームの表示装置として使用することも可能である。
実施の形態２．
第８図は本実施の形態の第２基板１７に形成されている薄膜トランジスタ、配線、電極の構造の平面図である。その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
本実施の形態では、第１薄膜トランジスタ５１と第２薄膜トランジスタ５２を千鳥状に配置している。
そのため、第１薄膜トランジスタ５１と第２薄膜トランジスタ５２のゲート電極を反射部用ゲート配線４１および透過部用ゲート配線４３の延在する方向に重ねて配置する事ができる。ゲート電極を重ねて配置することにより、ゲート配線方向に対するトランジスタの形成領域を狭くすることができる。そうすることにより、開口率を上げることができ、より明るい表示を行うことが可能となる。
実施の形態３．
本実施の形態の構成は実施の形態１と同様なので説明を省略する。本実施の形態では、第２本体３を開いた状態で使用する。
本実施の形態では、反射電極２１と第２透明電極２３とに独立して信号を印加し、両面に違う映像を表示している。
より具体的には、第１フロントライト６を点灯し、反射電極２１を駆動することにより、第１フロントライト６側への表示を行い、第２透明電極２３を駆動することにより、第２フロントライト７側への表示を行う。
上記のように動作させることにより、両面に異なる画像を同時に表示することができる。また、両面に違う映像を表示する際に２枚の液晶表示パネルを用いることなく表示することが可能となる。
本実施の形態は携帯電話を例に説明を行ったが、携帯電話に限定されるものではなく、ＰＤＡ等の情報機器や種々の宣伝パネル等にも適用可能である。
実施の形態４．
本実施の形態においては、実施の形態１の第１および第２のフロントライトの光源１１が赤緑青の３原色ＬＥＤであることが特徴である。その他は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
３原色ＬＥＤの各色ＬＥＤを交互に点灯し、その点灯のタイミングに同期して赤色の透過率の表示、緑色の透過率の表示、青色の透過率の表示となるように液晶をフィールドシーケンシャル方式で駆動する。
この駆動方式を行なうことにより、通常のカラー表示を行なう液晶表示装置に用いられているカラーフィルターを用いなくてもカラー表示を行なうことができる。カラーフィルターを用いないために、カラーフィルターによる透過率の減少をなくすことができ、輝度が向上する。
また、カラーフィルターが存在しないために、透明感のある液晶表示装置を実現することができ、情報端末の透明カバーのように見える液晶表示装置を得ることができる。
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、液晶表示装置は、ＴＦＴ方式の場合について説明したが、単純マトリクス方式ＬＣＤ（液晶表示装置）であっても同様である。
この発明による液晶表示装置は、特に、携帯電話機、携帯情報端末や電子手帳などの携帯機器に搭載される液晶表示装置および宣伝パネルなどの両面に違う映像を表示する液晶表示装置として用いられる。
本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置およびそれを用いた情報機器の説明するための図で、情報機器の１つである折りたたみ式の携帯電話機の折りたたんだ状態（第２本体を閉じた状態）を一部断面で示す外観断面図である。 本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置およびそれを用いた情報機器を説明するための図で、第２本体を開いた状態を一部断面で示す外観平面図である。 本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置およびそれを用いた情報機器を説明するための図で、第２本体を閉じた状態で透過光による表示の動作を説明する要部断面図である。 本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の断面図であり、特に反射光による表示の際の動作を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置の断面図であり、第１図の要部を拡大して反対面を反射光により表示する際の動作を示す断面図である。 本発明の液晶表示装置の液晶表示パネルの画素部分の平面図である。 本発明の液晶表示装置の液晶表示パネルの画素部分の断面図である。 本発明の液晶表示装置の液晶表示パネルの変形例の画素部分の平面図である。

Claims (7)

  1. 反射部と透過部とを有する画素がマトリックス状に配置された、第１基板と画素駆動部を有する第２基板と前記第１基板および前記第２基板に挟まれた液晶とからなる液晶セルと、前記第１基板に対向して配置された第１偏光手段と、前記第２基板に対向して配置された第２偏光手段と、前記第１偏光手段および前記第２偏光手段の外側にそれぞれ配置された第１フロントライトおよび第２フロントライトとを有する液晶表示装置であって、
    前記画素内の前記反射部の反射電極と前記透過部の透過電極とは互いに絶縁され、前記反射電極と前記透過電極とは独立に電圧が印加され、前記反射部が前記液晶表示装置の一方の面側に表示する画像と、前記透過部が他方の面側に表示する画像とが同時に異なるように両面に画像を表示することを特徴とする液晶表示装置。
  2. 反射電極と透過電極とは、それぞれが備える薄膜トランジスタを通じて電圧が印加されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液晶表示装置。
  3. 前記反射部は黒表示することを特徴とする特許請求の範囲第１または第２項に記載の液晶表示装置。
  4. 前記反射部は白表示することを特徴とする特許請求の範囲第１または第２項に記載の液晶表示装置。
  5. 前記第２基板と前記第２偏光手段との間に反射偏光板を有することを特徴とする特許請求の範囲第１または第２項に記載の液晶表示装置。
  6. 表示手段を有する情報機器において、前記表示手段が特許請求の範囲第１または第２項に記載の液晶表示装置であることを特徴とする情報機器。
  7. 第１本体と、前記表示手段を有し前記第１本体に対して開閉可能に結合された第２本体とを備え、前記第２本体の開閉を判別する開閉判別手段を有し、前記第２本体が開いている場合に前記第１フロントライトが点灯することを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の情報機器。
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