JP4190867B2

JP4190867B2 - Liquid crystal display

Info

Publication number: JP4190867B2
Application number: JP2002329011A
Authority: JP
Inventors: 俊介松田
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2022-11-13
Also published as: JP2004004490A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話等に使用されている、液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置は、両面表示を行なう場合、液晶パネル、制御基板、バックライトが組み込まれた２つの液晶モジュ−ルへ、画像信号を入力し、２つの液晶モジュールを組み合わせて画像信号を両面表示して一方の面及び他方の面に各々表示していた。
【０００３】
しかしながら、前述の両面表示を行なう液晶表示装置は、液晶パネル、制御基板、バックライトが組み込まれた２つの液晶モジュ−ルが必要となるため、コスト高になり、かつ制御基板及びバックライトが２つ必要になるため、装置の厚みが増大するという課題があった。
【０００４】
そこで、この課題を解決するために、従来、画像信号を出力する制御基板と、この制御基板から出力された画像信号を表示する透過型液晶パネルと、その裏面に設けた上記画像信号を表示する透過型液晶パネルとの間に光源を設けて両方の液晶パネルを照明するバックライトを構成することで、低コストで薄型を実現した両面表示を行なっていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３３８４８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法を用いて光源を共通化すると、必然的に両面とも同色の光しか出せず、とりわけ片面の液晶パネルがカラー液晶パネルの場合は、もう片面も通常白色光源を用いざるを得ない。この場合において、カラー液晶パネルに対向する側の液晶パネルが白黒液晶パネルであった場合、外装ケースのデザイン・色とのマッチングを考慮して様々な色の光源を必要とすることが多く、従来の方法では、前述のように両面とも同色の光しか出せないため、意匠性に欠けていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、片側のバックライト導光板と液晶パネルとの間に波長選択フィルターを設置することによって、白色バックライト光源から波長選択的に光を透過させることができ、その波長に応じた色の光を出射することが可能になり、外装ケースのデザイン・色とのマッチングがよくなる。さらに１つのバックライトによって液晶パネルを部分的に異なる光源色で照明させることが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明による液晶表示装置を説明する。図１は本発明にかかる液晶表示装置の基本的な構成を示す模式的な断面図である。波長選択フィルター１は特定波長の光のみを選択的に透過させ、それ以外の波長の光を反射または吸収する機能を有している。液晶表示パネル３、４は互いに対向する基板間の間隙に液晶が封入された構成であり、電界や電流や温度上昇によって液晶分子の配列状態や相変化が起こり、液晶状態での光の干渉、散乱、回折、旋光、選択散乱、吸収などの光学的性質が変化することを動作原理としているものである。バックライト２は、その両側に配置された非発光表示素子である液晶パネル３および４を暗所で照明させるもので、通常ＬＥＤ、ＥＬ、ＦＬ等が利用される。
【０００９】
本発明は、液晶パネル３、４に共通の光源であるバックライト２から出射された光が、第二の液晶パネル４に入射する場合には波長を変化させることなく入射させ、液晶パネル３に入射する場合には、間に設けられた波長選択フィルター１を通すことによってバックライト２から出射された光透過する波長の一部のみを入射させるようにする。このような構成にすることにより、二つの液晶パネルを用いて両面表示させる液晶表示装置において、二つの液晶パネルで異なる色の表示を実現することが可能となる。
【００１０】
【実施例】
以下に、本発明にかかる液晶表示装置の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
（実施例１）
本実施例を図２に本実施例の構成を模式的に示す。波長選択フィルター1は、基本的には緑色、赤色を反射し青色は透過する波長特性を有している。具体的にはハーフミラー、コレステリックフィルム、多層膜延伸フィルムなどがこのような特性を有している。液晶パネル３、４は、液晶をガラス基板に挟んで保持し表裏に偏光フィルムおよび位相差フィルムを貼り付けた構造である。ここで、液晶パネル３にはカラーフィルターを設けない白黒表示のＳＴＮパネルを用い、第二の液晶パネル４にはカラーフィルターを有するカラー表示のＳＴＮパネルを用いた。バックライト２は、ＬＥＤを複数個並べ発光面に拡散フィルムを配置した構成であり、ＬＥＤの発光色が白色のバックライトを使用した。
【００１２】
図２に示すように、バックライト２から液晶パネル３側に出射した光１０は、緑色成分光と赤色成分光３０が選択的に反射され、青色成分光２０が透過する。そのため、液晶パネル３の背景色は青色に見える。このような構成により青色の背景を得ることができた。一方、第二の液晶パネル４については波長選択フィルターを設けていないため、バックライト光１０は何ら影響を受けることなくそのまま透過され、通常の白色光を用いた表示となる。
【００１３】
また、図３に示すように第二の液晶パネル４側に波長選択フィルター１と異なる領域の波長を選択的に透過する波長選択フィルター５を追加しても良い。この場合、液晶パネル３と第二の液晶パネル４とで共通のバックライト２を用いて白色（光源光色）以外の異なる色の光で照明することが可能である。
【００１４】
（実施例２）
本実施例の模式的な構成を図４に示す。図示するように、バックライト２と液晶パネル３の間に波長選択フィルター１が設置されている。本実施例の液晶パネル３はカラーフィルターを設けない白黒表示のＳＴＮパネルを用いており、機能の異なる２つの領域３ａと３ｂに分けられている。例えば、ドットマトリクス状の表示領域３ａとアイコン表示領域３ｂの二つの表示領域で構成される。バックライト２は、液晶パネル全体を照明する照明装置であり、ＬＥＤを複数個並べ発光面に拡散フィルムを配置した構成であり、ＬＥＤの発光色が白色のバックライトを使用した。また、波長選択フィルター1は、液晶パネル３のうちアイコン表示領域３ｂとバックライト２の間に設置されており、基本的には緑色、赤色を反射し青色は透過する波長特性を有している。具体的にはハーフミラー、コレステリックフィルム、多層膜延伸フィルムなどがこのような特性を有している。
【００１５】
本実施例の構成によれば、表示領域３ｂについては、バックライトから出射した光のうち、緑色光と赤色光が選択的に反射され、青色光が透過することになり、背景色は青色に見える。一方、表示領域３ａについては波長選択フィルターを設けていないため、バックライト光は何ら影響を受けることなくそのまま透過し、通常の白色光を用いた表示がなされる。すなわち、表示領域３ａと表示領域３ｂとで共通のバックライト２を用いて異なる色の光で照明することが可能である。
【００１６】
また、この構成によれば、ドットマトリクス状の表示領域３ａとバックライト２の間に波長選択フィルター1の厚み分の間隙ができるため、ここに何らかの機能性フィルムを設置してもよい。例えば、波長選択フィルター１と異なる波長を選択的に透過する波長選択フィルター５を設置した場合、３ａは白色ではなく、波長選択フィルター５の特性に応じた色の光で照明される。
【００１７】
（実施例３）
本実施例の構成を図５に模式的に示す。図示するように、液晶パネル３と第二の液晶パネル４はそれぞれの表示面が同一方向になるように配置されている。これらの液晶パネルはバックライト２によって共通に照明され、液晶パネル３とバックライト２の間に波長選択フィルター１が設置された構造である。液晶パネル３はカラーフィルターを設けない白黒表示のＳＴＮパネルを用いており、第二の液晶パネル４はカラーフィルターを有するカラー表示のＳＴＮパネルを用いた。バックライト２は、ＬＥＤを複数個並べ発光面に拡散フィルムを配置した構成であり、ＬＥＤの発光色が白色のバックライトを使用した。また、波長選択フィルター１は、基本的には緑色、赤色を反射し青色は透過する波長特性を有している。具体的にはハーフミラー、コレステリックフィルム、多層膜延伸フィルムなどがこのような特性を有している。
【００１８】
このような構成によれば、液晶パネル３ではバックライト２からの白色入射光のうち、緑色、赤色が波長選択フィルター１によって反射され、液晶パネル３を照明する光は青色となるが、第二の液晶パネル４においては波長選択フィルターを設けていないため、第二の液晶パネル４を照明する光はバックライト２からの入射光と同じ白色である。すなわち、液晶パネル３と第二の液晶パネル４とで共通のバックライト２を用いて異なる色の光で照明することが可能である。
【００１９】
また、この構成によれば、第二の液晶パネル４とバックライト２の間に波長選択フィルター1の厚み分の間隙ができるため、ここに何らかの機能性フィルムを設置してもよい。例えば、波長選択フィルター１と異なる波長を選択的に透過する波長選択フィルター５を設置した場合、４は白色ではなく、波長選択フィルター５の特性に応じた色の光で照明される。
【００２０】
本発明は上述した各実施例の構成にこだわるものではなく、他の材料や特性の部材を使用しても良い。例えば、波長選択フィルター１は、特定波長の光のみを選択的に透過させ、それ以外の光は反射または吸収されるものであればよく、ハーフミラー、リップマンホログラム、コレステリックフィルム、多層膜延伸フィルム、顔料、染料等を使用することができる。また、液晶パネル３、４についてもＳＴＮに限らず、ＴＦＴ、散乱モードなどを用いても良いし、白黒表示でもカラー表示でも良い。第二の液晶パネル４また、バックライトも白色に限るものでなく、波長選択フィルターによって出射波長の少なくとも一部が透過されるものであればどのような波長を出射するものでも良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によって、回路基板、バックライトを共通化し、装置全体を薄く軽量化しながら、バックライト光の波長を両面で制御できる両面表示型の液晶表示装置が得られる。また、１つのバックライトによって液晶パネルを部分的に異なる光源色で照明させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の基本的な構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明に係る液晶表示装置のバックライト光の光路を模式的に説明する断面図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置のうち、両面に波長選択フィルターを設けた構成を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明に係る液晶表示装置のうち、１つの液晶パネルに対して部分的に波長選択フィルターを設けた構成を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明に係る液晶表示装置のうち、バックライト上に２つの液晶パネルを設けた構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１波長選択フィルター
２バックライト
３液晶パネル
３ａ液晶パネルの表示領域
３ｂ液晶パネルの表示領域
４液晶パネル
５波長選択フィルター
１０バックライト光
２０波長選択フィルター透過光
３０波長選択フィルター反射光[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device used in a mobile phone or the like.
[0002]
[Prior art]
In a conventional liquid crystal display device, when performing double-sided display, an image signal is input to two liquid crystal modules incorporating a liquid crystal panel, a control board, and a backlight, and the two liquid crystal modules are combined to output the image signal on both sides. Displayed on one side and the other side.
[0003]
However, the above-described liquid crystal display device that performs double-sided display requires two liquid crystal modules in which a liquid crystal panel, a control board, and a backlight are incorporated, resulting in high costs and two control boards and backlights. This necessitates an increase in the thickness of the apparatus.
[0004]
Therefore, in order to solve this problem, conventionally, a control board for outputting an image signal, a transmissive liquid crystal panel for displaying the image signal output from the control board, and the image signal provided on the back surface thereof are displayed. By providing a light source between the transmissive liquid crystal panel and illuminating both liquid crystal panels, a double-sided display realizing a low profile at a low cost has been performed (see, for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-338483
[Problems to be solved by the invention]
However, if this method is used to share a light source, it will inevitably emit only light of the same color on both sides. In particular, if the liquid crystal panel on one side is a color liquid crystal panel, the other side will usually have to use a white light source. . In this case, if the liquid crystal panel facing the color liquid crystal panel is a black and white liquid crystal panel, light sources of various colors are often required in consideration of matching with the design and color of the exterior case. In this method, since only light of the same color can be emitted on both sides as described above, the design was lacking.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, by installing a wavelength selection filter between the backlight light guide plate on one side and the liquid crystal panel, it is possible to transmit light from the white backlight light source in a wavelength selective manner, and to emit light of a color corresponding to the wavelength. The light can be emitted, and the matching with the design and color of the exterior case is improved. Furthermore, it becomes possible to illuminate the liquid crystal panel with partially different light source colors by one backlight.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a liquid crystal display device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of a liquid crystal display device according to the present invention. The wavelength selection filter 1 has a function of selectively transmitting only light of a specific wavelength and reflecting or absorbing light of other wavelengths. The liquid crystal display panels 3 and 4 have a configuration in which liquid crystal is sealed in a gap between the substrates facing each other, and an alignment state or phase change of liquid crystal molecules occurs due to an electric field, current, or temperature rise, and interference of light in the liquid crystal state. The principle of operation is that optical properties such as scattering, diffraction, optical rotation, selective scattering, and absorption change. The backlight 2 illuminates the liquid crystal panels 3 and 4 which are non-light emitting display elements arranged on both sides thereof in a dark place, and usually LEDs, EL, FL, etc. are used.
[0009]
In the present invention, when the light emitted from the backlight 2 which is a light source common to the liquid crystal panels 3 and 4 is incident on the second liquid crystal panel 4, the light is incident on the liquid crystal panel 3 without changing the wavelength. In the case of incidence, only a part of the wavelength that transmits light emitted from the backlight 2 is caused to enter by passing through the wavelength selection filter 1 provided therebetween. With such a configuration, in a liquid crystal display device that performs two-sided display using two liquid crystal panels, it is possible to realize display of different colors with the two liquid crystal panels.
[0010]
【Example】
Embodiments of a liquid crystal display device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0011]
(Example 1)
FIG. 2 schematically shows the configuration of this embodiment. The wavelength selection filter 1 basically has a wavelength characteristic that reflects green and red and transmits blue. Specifically, a half mirror, a cholesteric film, a multilayer stretched film, and the like have such characteristics. The liquid crystal panels 3 and 4 have a structure in which a liquid crystal is held between glass substrates and a polarizing film and a retardation film are attached to the front and back. Here, the liquid crystal panel 3 was a monochrome display STN panel without a color filter, and the second liquid crystal panel 4 was a color display STN panel having a color filter. The backlight 2 has a configuration in which a plurality of LEDs are arranged and a diffusion film is disposed on the light emitting surface, and a backlight in which the light emission color of the LEDs is white is used.
[0012]
As shown in FIG. 2, in the light 10 emitted from the backlight 2 to the liquid crystal panel 3 side, the green component light and the red component light 30 are selectively reflected, and the blue component light 20 is transmitted. Therefore, the background color of the liquid crystal panel 3 appears blue. With such a configuration, a blue background could be obtained. On the other hand, since the wavelength selection filter is not provided for the second liquid crystal panel 4, the backlight light 10 is transmitted as it is without any influence, and a display using ordinary white light is obtained.
[0013]
Further, as shown in FIG. 3, a wavelength selection filter 5 that selectively transmits wavelengths in a region different from the wavelength selection filter 1 may be added to the second liquid crystal panel 4 side. In this case, the liquid crystal panel 3 and the second liquid crystal panel 4 can be illuminated with light of different colors other than white (light source light color) using the common backlight 2.
[0014]
(Example 2)
A schematic configuration of this embodiment is shown in FIG. As shown in the figure, a wavelength selection filter 1 is installed between the backlight 2 and the liquid crystal panel 3. The liquid crystal panel 3 of this embodiment uses a black and white STN panel without a color filter, and is divided into two regions 3a and 3b having different functions. For example, it is composed of two display areas, a dot matrix display area 3a and an icon display area 3b. The backlight 2 is an illuminating device that illuminates the entire liquid crystal panel. The backlight 2 has a configuration in which a plurality of LEDs are arranged and a diffusion film is disposed on a light emitting surface. The wavelength selection filter 1 is disposed between the icon display region 3b and the backlight 2 in the liquid crystal panel 3, and basically has a wavelength characteristic that reflects green and red and transmits blue. . Specifically, a half mirror, a cholesteric film, a multilayer stretched film, and the like have such characteristics.
[0015]
According to the configuration of the present embodiment, for the display region 3b, among the light emitted from the backlight, green light and red light are selectively reflected and blue light is transmitted, and the background color is blue. appear. On the other hand, since the wavelength selection filter is not provided for the display region 3a, the backlight light is transmitted as it is without any influence and a display using normal white light is performed. That is, it is possible to illuminate with light of different colors using the backlight 2 common to the display area 3a and the display area 3b.
[0016]
In addition, according to this configuration, a gap corresponding to the thickness of the wavelength selection filter 1 is formed between the dot matrix-shaped display region 3a and the backlight 2, so that some functional film may be provided here. For example, when the wavelength selection filter 5 that selectively transmits a wavelength different from that of the wavelength selection filter 1 is installed, 3a is not white, but is illuminated with light of a color according to the characteristics of the wavelength selection filter 5.
[0017]
(Example 3)
The configuration of this example is schematically shown in FIG. As shown in the drawing, the liquid crystal panel 3 and the second liquid crystal panel 4 are arranged so that their display surfaces are in the same direction. These liquid crystal panels are commonly illuminated by the backlight 2, and the wavelength selection filter 1 is installed between the liquid crystal panel 3 and the backlight 2. The liquid crystal panel 3 is a monochrome display STN panel without a color filter, and the second liquid crystal panel 4 is a color display STN panel having a color filter. The backlight 2 has a configuration in which a plurality of LEDs are arranged and a diffusion film is disposed on the light emitting surface, and a backlight in which the light emission color of the LEDs is white is used. The wavelength selection filter 1 basically has a wavelength characteristic that reflects green and red and transmits blue. Specifically, a half mirror, a cholesteric film, a multilayer stretched film, and the like have such characteristics.
[0018]
According to such a configuration, of the white incident light from the backlight 2 in the liquid crystal panel 3, green and red are reflected by the wavelength selection filter 1, and the light that illuminates the liquid crystal panel 3 is blue. Since the wavelength selection filter is not provided in the liquid crystal panel 4, the light that illuminates the second liquid crystal panel 4 is the same white color as the incident light from the backlight 2. That is, the liquid crystal panel 3 and the second liquid crystal panel 4 can be illuminated with light of different colors using the common backlight 2.
[0019]
In addition, according to this configuration, since a gap corresponding to the thickness of the wavelength selection filter 1 is formed between the second liquid crystal panel 4 and the backlight 2, some functional film may be provided here. For example, when the wavelength selection filter 5 that selectively transmits a wavelength different from the wavelength selection filter 1 is installed, 4 is not white, but is illuminated with light of a color according to the characteristics of the wavelength selection filter 5.
[0020]
The present invention is not particular about the configuration of each of the embodiments described above, and members of other materials and characteristics may be used. For example, the wavelength selection filter 1 only needs to selectively transmit only light of a specific wavelength and other light can be reflected or absorbed, such as a half mirror, a Lippmann hologram, a cholesteric film, a multilayer stretched film, Pigments, dyes and the like can be used. Further, the liquid crystal panels 3 and 4 are not limited to the STN, and a TFT, a scattering mode, or the like may be used. The second liquid crystal panel 4 is not limited to white, and the backlight may emit any wavelength as long as at least part of the emission wavelength is transmitted by the wavelength selection filter.
[0021]
【The invention's effect】
According to the present invention, a double-sided display type liquid crystal display device can be obtained in which the circuit board and the backlight are used in common, and the wavelength of the backlight light can be controlled on both sides while making the entire device thin and light. In addition, the liquid crystal panel can be partially illuminated with different light source colors by one backlight.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a basic configuration of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating an optical path of backlight light of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a configuration in which wavelength selection filters are provided on both sides of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a configuration in which a wavelength selection filter is partially provided for one liquid crystal panel in the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration in which two liquid crystal panels are provided on a backlight in the liquid crystal display device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wavelength selection filter 2 Backlight 3 Liquid crystal panel 3a Liquid crystal panel display area 3b Liquid crystal panel display area 4 Liquid crystal panel 5 Wavelength selection filter 10 Backlight light 20 Wavelength selection filter transmitted light 30 Wavelength selection filter reflected light

Claims

A first liquid crystal panel, a second liquid crystal panel, a backlight for illuminating the first liquid crystal panel and the second liquid crystal panel, and selectively transmitting only a specific wavelength and reflecting other than the specific wavelength Or a wavelength selective filter that absorbs, wherein the wavelength selective filter is provided between any one of the first liquid crystal panel and the second liquid crystal panel and the backlight. A liquid crystal display device.

The backlight includes a light source and a light guide plate that emits light incident from the light source as illumination light from an exit surface,
The light guide plate is provided between the first liquid crystal panel and the second liquid crystal panel,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the wavelength selection filter is provided between any one of the first liquid crystal panel and the second liquid crystal panel and the light guide plate.