WO2005078514A1 - 液晶表示装置及び情報機器 - Google Patents

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WO2005078514A1
WO2005078514A1 PCT/JP2005/001949 JP2005001949W WO2005078514A1 WO 2005078514 A1 WO2005078514 A1 WO 2005078514A1 JP 2005001949 W JP2005001949 W JP 2005001949W WO 2005078514 A1 WO2005078514 A1 WO 2005078514A1
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liquid crystal
image
crystal panel
light
display device
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PCT/JP2005/001949
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Akimasa Yuuki
Kyoichiro Oda
Atsushi Ito
Tetsuya Satake
Shin Tahata
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display device that displays an image on a liquid crystal panel having two display surfaces, and an information device such as a mobile phone, a personal digital assistant (PDA) or a wristwatch equipped with the liquid crystal display device. It is about.
  • an information device such as a mobile phone, a personal digital assistant (PDA) or a wristwatch equipped with the liquid crystal display device. It is about.
  • a first reflective polarizer and a first absorption polarizer are disposed on one display surface side of the liquid crystal cell, and a second reflective polarizer and second absorption polarizer are disposed on the other display surface side of the liquid crystal cell.
  • this liquid crystal display device is configured as described above, the same image is displayed on the front display surface and the back display surface (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-193956 (paragraph numbers [0026] to [0071], FIG. 1) [0005] Since the conventional liquid crystal display device is configured as described above, There is a problem that an image can be displayed on one screen, but an image different from the image displayed on one screen cannot be displayed on the other screen.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and a liquid crystal display device capable of displaying an image different from an image displayed on one display surface on another display surface. The purpose is to obtain the position.
  • Another object of the present invention is to provide an information device equipped with a liquid crystal display device capable of displaying an image different from an image displayed on one display surface on the other display surface.
  • the pixel driving circuit while the pixel driving circuit alternately displays the first image and the second image on the liquid crystal panel, the first image is displayed while the pixel driving circuit displays the first image.
  • the first front light is turned on, and the second front light is turned on while the second image is displayed by the pixel driving circuit.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an information device equipped with a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a liquid crystal panel of the liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing rewriting timings of a first image and a second image.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing a part of an information device equipped with a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 (a) is an explanatory view showing a front light guide plate 46
  • FIG. 5 (b) is a side view showing a front light guide plate 46.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing rewriting timings of a first image and a second image.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing a front light guide plate.
  • FIG. 8 is an explanatory view showing a front light guide plate.
  • FIG. 9 is a sectional view showing a liquid crystal panel 11 of a liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing details of specifications of an optical film in the liquid crystal panel 11 of FIG. 9.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal panel 11 of FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing optical response characteristics of each pixel of a liquid crystal panel when driven at a frequency of 120 Hz.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing a reflection spectrum of a circularly polarizing plate in the liquid crystal panel 11 of FIG.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing details of specifications of an optical film in the liquid crystal panel 11 of FIG. 9.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing a reflection spectrum of a circularly polarizing plate in the liquid crystal panel 11 of FIG. 9.
  • FIG. 16 is a sectional view showing a liquid crystal panel 11 of a liquid crystal display device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing details of specifications of an optical film in the liquid crystal panel 11 of FIG.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing a reflection spectrum of a circularly polarizing plate in the liquid crystal panel 11 of FIG.
  • FIG. 20 is an explanatory view showing details of specifications of an optical film in the liquid crystal panel 11 of FIG.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram showing a reflection spectrum of a circularly polarizing plate in the liquid crystal panel 11 of FIG.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram showing the luminance of the liquid crystal panel 11.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram showing the contrast of the liquid crystal panel 11.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram showing the luminance of the liquid crystal panel 11.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram showing the contrast of the liquid crystal panel 11.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view showing knock lights 12 and 13 in which triangular reflecting prisms are formed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an information device equipped with a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the information device in the first embodiment is a mobile phone, the information device is not limited to this, and may be, for example, a portable electronic organizer (PDA) or a wristwatch.
  • PDA portable electronic organizer
  • a main body 1 of a mobile phone is equipped with, for example, a numeric keypad for inputting characters and numbers, and a function switch 2 such as operation keys for performing various operations.
  • the display unit 3 of the mobile phone is openably and closably connected to the main body 1 via a hinge 4, and the display unit 3 is mounted with a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal panel 11 is configured using a liquid crystal cell having a plurality of pixels.
  • the front light 12 (first front light) is arranged on the display surface l ib of the liquid crystal panel 11 and lights up while the first screen viewed by the observer A is displayed on the liquid crystal panel 11.
  • the front light 13 (second front light) is arranged on the side of the display surface 11a of the liquid crystal panel 11, and the second screen viewed by the observer B is displayed on the liquid crystal panel 11 and is turned on during a short time.
  • the transparent cover 14 is provided in an opening (window) provided on the inner surface of the display unit 3, and the transparent cover 15 is provided in an opening (window) provided on the outer surface of the display unit 3.
  • the pixel driving circuit 16 When receiving the image data from the image controller 17 of the mobile phone, the pixel driving circuit 16 applies the image data to each pixel on a plurality of gate lines in the liquid crystal panel 11 to display an image on the liquid crystal panel 11.
  • the image data of the first image and the second image is received from the image controller 17, the first image and the second image are alternately displayed on the liquid crystal panel 11.
  • the image controller 17 outputs, to the pixel drive circuit 16, image data corresponding to, for example, the operation content of the function switch 2 and the transmission / reception status of telephone and mail, and controls the turning on / off of the front lights 12 and 13.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the liquid crystal panel 11 of the liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the liquid crystal cell 21 has a plurality of pixels, and the liquid crystal cell 21 has a pair of transparent pixels. It is held by the lath substrate 22. The periphery of the liquid crystal cell 21 is sealed by a sealing material 23.
  • the pair of polarizing plates 24 are disposed outside the transparent glass substrate 22 and polarize the light emitted from the pixels of the liquid crystal cell 21.
  • the observer A can observe the display surface 11a of the liquid crystal panel 11 through the transparent cover 14, and the observer B can see the transparent cover 15 as shown in FIG. Through this, the display surface l ib of the liquid crystal panel 11 can be observed.
  • the image controller 17 of the mobile phone outputs, to the pixel driving circuit 16, image data corresponding to, for example, the operation content of the function switch 2 and the transmission / reception status of a telephone or mail. Given an operation that requires one observer to show the second image to observer B, or an operation that requires observer A to hide the visible image without showing it to observer B, etc.
  • the image data of the first image and the second image are output to the pixel driving circuit 16, and an image control signal for instructing the alternate display of the first image and the second image is output to the pixel driving circuit 16.
  • the image controller 17 outputs a light control signal for controlling turning on / off of the front lights 12 and 13 to the front lights 12 and 13.
  • the pixel drive circuit 16 receives the image data of the first image and the second image from the image controller 17 of the mobile phone, and upon receiving the image control signal from the image controller 17, firstly, the image data of the first image Is applied to each pixel of the gate line 11 -N on the liquid crystal panel 11 to display the first image on the liquid crystal panel 11.
  • the front light 12 is turned on while the first image is displayed on the liquid crystal panel 11 under the instruction of the light control signal output from the image controller 17.
  • the observer A can see the first image displayed on the display surface 11a of the liquid crystal panel 11 through the transparent cover 14.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing rewriting timings of the first image and the second image.
  • the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the transmittance of the pixel on the gate line 1-1 N.
  • the pixel driving circuit 16 displays the first image on the liquid crystal panel 11
  • the image data of the first image is applied to the gate lines 111 of the liquid crystal panel 11 in order.
  • the front light 12 lights up simultaneously on the entire screen, so the first screen is displayed on the display surface 11a of the liquid crystal panel 11 at the same time. Is done.
  • the pixel driving circuit 16 turns off the front light 12 under the instruction of the light control signal, and then outputs the image data of the second image.
  • a second image is displayed on the liquid crystal panel 11 by applying a voltage to each pixel of the gate line 11 -N on the liquid crystal panel 11.
  • the front light 13 is turned on while the second image is displayed on the liquid crystal panel 11 under the instruction of the light control signal output from the image controller 17.
  • the observer B can see the second image displayed on the display surface l ib of the liquid crystal panel 11 through the transparent cover 15.
  • the pixel driving circuit 16 displays the second image on the liquid crystal panel 11
  • the image data of the second image is sequentially transmitted to the gate lines 1-N on the liquid crystal panel 11.
  • the front light 13 lights up simultaneously over the entire screen, so that the display surface l ib of the liquid crystal panel 11 The screen is displayed at the same time.
  • the pixel drive circuit 16 alternately displays the first image and the second image on the liquid crystal panel 11 in the same manner as described above, and the front lights 12 and 13 alternately light.
  • the rewriting cycle of the first image and the second image in the pixel driving circuit 16 is made to coincide with the lighting cycle of the front lights 12 and 13, and each cycle is set to a frequency of 60 Hz or more (total of 120 Hz or more). Then, observer A will see the first image blinking at a frequency of 60 Hz or more, and observer B will see the second image blinking at a frequency of 60 Hz or more. However, human eyes do not recognize blinking at a frequency of 60 Hz or more as blinking, and recognize that the image is displayed continuously.
  • the first driving is performed by the pixel driving circuit 16.
  • the front light 12 is turned on while the image is displayed, and the front light 13 is turned on while the second image is displayed by the pixel drive circuit 16.
  • the second image different from the first image can be shown to the observer B. Therefore, it is particularly effective when the image viewed by observer A needs to be hidden from observer B. Also, it becomes possible to display characters and the like correctly to observers A and B, respectively.
  • the pixel driving circuit 16 displays the first image or the second image on the liquid crystal panel 11
  • the gate lines 11N on the liquid crystal panel 11 Since the image data of the image to be displayed on the liquid crystal panel 11 is applied in order, and the image data is applied to all the gate lines 11-N and the power is turned on by the front light 12 or the front light 13, the liquid crystal is applied. This has the effect that an image can be displayed simultaneously over the entire screen of panel 11.
  • the front lights 12 and 13 each include one light source, and when one light source is turned on, the front lights 12 and 13 are simultaneously turned on over the entire screen of the liquid crystal panel 11.
  • the plurality of light sources are sequentially turned on, for example, in synchronization with an operation in which an image displayed on the liquid crystal panel 11 is rewritten from the upper part of the screen to the lower part. It may be turned on in order toward the bottom.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing a part of an information device equipped with a liquid crystal display device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts. Description is omitted.
  • the timing controller 31, the gate driver 32, and the source driver 33 constitute a pixel driving circuit corresponding to the pixel driving circuit 16 in FIG.
  • the timing controller 31 When the timing controller 31 receives the image data of the first image and the second image from the image controller 17, the timing controller 31 sends the image data of the first image or the second image to the source driver 33 according to the image control signal output from the image controller 17. At the same time, the synchronization signal output from the image controller 17 is output to the gate driver 32 and the source driver 33. Further, the timing controller 31 outputs a light control signal output from the image controller 17 to the lighting control device 45.
  • the gate driver 32 sequentially selects gate lines from which the source driver 33 outputs image data, based on the synchronization signal output from the image controller 17.
  • the source driver 33 applies image data to each pixel of the gate line selected by the gate driver 32 by operating based on the synchronization signal output from the image controller 17.
  • the light sources 41 to 44, the lighting control device 45, and the front light guide plate 46 constitute a front light corresponding to the front lights 12 and 13 in FIG.
  • the lighting control device 45 When the lighting control device 45 receives the light control signal from the timing controller 31, it turns on the light sources 41 and 44 in order.
  • the front light guide plate 46 has a reflecting prism 46a for reflecting light emitted from the light sources 41-44, and the reflecting prism 46a extends in a direction parallel to the rows of the light sources 41-44.
  • FIG. 5 (a) is an explanatory view showing the front light guide plate 46
  • FIG. 5 (b) is a side view showing the front light guide plate 46.
  • an operation content that requires the observer A to show the first image and the observer B to show the second image is given to the image controller 17 of the mobile phone.
  • the image controller 17 outputs the image data of the first image and the second image to the timing controller 31 of the pixel driving circuit 16 and also outputs an image control signal for instructing the alternate display of the first image and the second image. Is output to the timing controller 31.
  • the image controller 17 outputs a light control signal for controlling turning on / off of the front lights 12 and 13 to the timing controller 31.
  • the timing controller 31 of the pixel drive circuit 16 receives the image data of the first image and the second image from the image controller 17, the timing controller 31 outputs the first image or the second image according to the image control signal output from the image controller 17. Is output to the source driver 33. That is, the timing controller 31 alternately outputs the image data of the first image and the image data of the second image to the source driver 33 according to the image control signal output from the image controller 17.
  • the timing controller 31 outputs a synchronization signal output from the image controller 17 to the gate driver 32 and the source driver 33, and outputs a light control signal output from the image controller 17 to the lighting control device 45.
  • the gate driver 32 of the pixel drive circuit 16 sequentially selects a gate line from which the source driver 33 outputs image data, based on a synchronization signal output from the image controller 17.
  • the gate driver 32 operates on the basis of the synchronization signal output from the image controller 17 so that the source driver 33 can output image data as a gate line from the gate line 1 to the gate line 2 ⁇ Gate line 3 ⁇ Gate line N— 1
  • the source driver 33 of the pixel drive circuit 16 When the source driver 33 of the pixel drive circuit 16 receives the image data of the first image from the timing controller 31, the source driver 33 operates based on the synchronization signal output from the image controller 17, so that the gate driver 32 The first image is displayed on the liquid crystal panel 11 by applying the image data of the first image to each pixel of the selected gate line.
  • the source driver 33 operates on the basis of the synchronization signal output from the image controller 17, and thereby, in the order of gate line 1, gate line 2, gate line 3, gate line N-1, gate line N,
  • the image data of the first image is assigned to each pixel of the gate line.
  • the first image is displayed on the liquid crystal panel 11 by applying one touch.
  • the lighting control device 45 of the front light 12 receives the light control signal from the timing controller 31, while the first image is being displayed on the liquid crystal panel 11, the light sources 41 to 44 are sequentially turned on. Turn on.
  • the front light guide plate 46 of the front light 12 reflects the light emitted from the light sources 41-44 toward the liquid crystal panel 11, so that the observer A can pass through the transparent cover 14 to the display surface 1 of the liquid crystal panel 11. You can see the first image displayed on la.
  • the light emitted from the light sources 41 to 44 travels in the front light guide plate 46 in a direction substantially parallel to the gate line, so that an illumination area parallel to the gate line is generated. Therefore, illumination can be performed in a state where the delay time until the illumination is turned on is almost equal to the panel writing force on the entire screen.
  • the observer B can see the first image displayed on the display surface l ib of the liquid crystal panel 11 through the transparent cover 15. Can not.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the rewriting timing of the first image and the second image.
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis represents the transmittance of the pixel on the gate line 11 N. Is shown.
  • the light source power corresponding to the gate line to which the image data is applied is also turned on in order, that is, the light source 41 ⁇ the light source 42 ⁇ the light source 43 ⁇ the light source 44 is turned on in this order.
  • the front light Since the time from when the voltage is applied to when the front light is turned on is almost the same, the front light is turned on while each pixel on the gate line 11N is stable, and it is possible to improve the uneven brightness of the entire screen of the liquid crystal panel 11. it can. Therefore, a bright and stable gradation can be realized.
  • the gate driver 32 of the pixel drive circuit 16 operates the lighting control device 45 of the front light 12 under the instruction of the light control signal.
  • the source driver 33 sequentially selects the gate lines to output the image data based on the synchronization signal output from the image controller 17. That is, the gate driver 32 operates on the basis of the synchronization signal output from the image controller 17 so that the source driver 33 can output image data as a gate line from the gate line 1 to the gate line 2 ⁇ Gate line 3 ⁇ Gate line N— 1
  • the source driver 33 of the pixel driving circuit 16 When receiving the image data of the second image from the timing controller 31, the source driver 33 of the pixel driving circuit 16 operates based on the synchronization signal output from the image controller 17, and The second image is displayed on the liquid crystal panel 11 by applying the image data of the second image to each pixel of the selected gate line.
  • the source driver 33 operates on the basis of the synchronization signal output from the image controller 17, and thereby, in the order of gate line 1, gate line 2, gate line 3, gate line N-1, gate line N,
  • the second image is displayed on the liquid crystal panel 11 by applying image data of the second image to each pixel of the gate line.
  • the lighting control device 45 of the front light 13 receives the light control signal from the timing controller 31, while the second image is displayed at the position where the liquid crystal panel 11 overlaps, the lighting control device 45 of the front light 13 Light 41-44 in order.
  • the front light guide plate 46 of the front light 13 reflects the light emitted from the light sources 41 to 44 toward the liquid crystal panel 11, so that the observer B can pass through the transparent cover 15 to the display surface 1 of the liquid crystal panel 11. You can see the second image displayed on the lb.
  • the observer A is displayed on the display surface 1 la of the liquid crystal panel 11 through the transparent cover 14. I can't see the second image.
  • the image data of the second image is sequentially applied to the gate lines 11N of the liquid crystal panel 11.
  • the light source power corresponding to the gate line to which the image data is applied first is also turned on in order, that is, the light source 41 ⁇ light source 42 ⁇ light source 43 ⁇ light source 44 is turned on in this order. Since the time from the application of image data to the turning on of the front light is almost the same, the front light is turned on while the pixels on the gate line 11-N are stable, improving the brightness unevenness of the entire LCD panel 11 screen. can do. Therefore, brighten A stable gradation can be realized.
  • the pixel drive circuit 16 alternately displays the first image and the second image on the liquid crystal panel 11 in the same manner as described above, and the front lights 12 and the front lights 13 are alternately turned on.
  • the rewriting cycle of the first image and the second image in the pixel driving circuit 16 and the lighting cycle of the front lights 12 and 13 are matched, and each cycle is set to 6 OHz or more. If this frequency is set, observer A will see the first image blinking at a frequency of 60 Hz or more, and observer B will see the second image blinking at a frequency of 60 Hz or more.
  • the front light guide plate 46 has the reflection prism 46a that reflects the light emitted from the light sources 41 and 44.
  • FIGS. As shown, the front light guide plate 46 has a jagged prism 46b, or the light source 41-44 is provided with a lens 6c so that the prism 46b and the lens 46c are separated from the light source 41-44. The emitted light may be made to travel substantially parallel in the front light guide plate 46.
  • the force shown for rewriting the LCD panel for each gate line is shown.
  • the rewriting direction is parallel to the boundary of the lighting area of the front light. If it is the direction, exactly the same action can be performed.
  • a line of the color filter extends in a direction orthogonal to the reflection prism 46a in order to suppress occurrence of moire with a front light. It is desirable to place in.
  • the pixel driving circuit 16 alternately displays the first image and the second image on the liquid crystal panel 11, while the pixel driving circuit 16 displays the first image while the first image is displayed. Illustrates a situation in which the light 12 is turned on and the front light 13 is turned on while the second image is displayed by the pixel driving circuit 16 .
  • the second screen may be mixedly displayed on the display surface 11a of the liquid crystal panel 11, or the first screen may be mixedly displayed on the display surface lib of the liquid crystal panel 11. Therefore, in the third embodiment, the response delay is improved so that the mixture of the screens can be eliminated.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a liquid crystal panel 11 of a liquid crystal display device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • a TFT (Thin Film Transistor) substrate 51 has a glass substrate 52 and a metal film (for example, (Mo, Cr), a signal line 53 such as a gate and a source, which also has a power, a TFT section 54 serving as a switch, and a pixel electrode 55 made of a transparent material such as ITO (Indium Tin Oxide). .
  • a transparent material such as ITO (Indium Tin Oxide).
  • the negative c-plate 57 is arranged outside the TFT substrate 51.
  • the circular deflecting plate 56 is disposed outside the c-plate 57, and includes a ⁇ / 4 plate 58 and a polarizing plate 59.
  • the CF substrate 61 includes a glass substrate 62 and a color filter of each color of R, G, and ⁇ , and a counter electrode 63 that also has a transparent material such as ⁇ .
  • An a plate 64, a c plate 65, a ⁇ / 4 plate 66, and a polarizing plate 67 are arranged on the outer surface J of the CF substrate 61.
  • An alignment film 68 of polyimide or the like is formed inside the TFT substrate 51 and the CF substrate 61, and both substrates are bonded to each other by a sealing material (not shown) applied to peripheral portions of both substrates. .
  • a bend-aligned liquid crystal layer 69 is injected between the TFT substrate 51 and the CF substrate 61.
  • the bend alignment refers to an alignment state in which a group of liquid crystal molecules sandwiched between the TFT substrate 51 and the CF substrate 61 is bent near the center of the liquid crystal layer 69.
  • the liquid crystal panel 11 of FIG. 9 is configured by using the bend-aligned liquid crystal layer 69, the response to the change in the applied voltage is fast and quick. .
  • a liquid crystal panel formed by using the bend-aligned liquid crystal layer 69 is disclosed in, for example, a document (T. Miyashita, et al., Eurodisplay '93, p. 149).
  • Embodiment 3 a liquid crystal material having a birefringence anisotropy ⁇ of 0.18 (589 nm, 25 ° C.) and a dielectric anisotropy ⁇ of +8 (lkHz, 25 ° C.) is used. Therefore, the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer 69 is set to 5.0 microns. Next, the film configuration of the liquid crystal panel 11 will be described.
  • a negative c plate 57, a ⁇ / 4 plate 58, and a polarizing plate 59 are arranged outside the TFT substrate 51.
  • the negative c-plate 57 is a retardation film having an in-plane retardation of approximately Onm and a negative retardation in the thickness direction.
  • the ⁇ 4 plate 58 is a type of a plate having a retardation in the film plane, and has an in-plane retardation of approximately ⁇ 4.
  • ⁇ is a wavelength around 550 nm at which the human eye has high visibility.
  • the polarizing plate 59 transmits only linearly polarized light in a certain direction and absorbs linearly polarized light in a direction orthogonal to the direction.
  • an a plate 64, a negative c plate 65, a ⁇ / 4 plate 66, and a polarizing plate 67 are arranged outside the CF substrate 61.
  • the in-plane phase difference of the a-plate 64 is set to be the same as the residual phase difference of the liquid crystal layer 69 when a black display voltage is applied to the pixel, as described later.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the details of the specifications of the optical film in the liquid crystal panel 11 of FIG.
  • phase difference indicates the in-plane phase difference for the a plate (including ⁇ ⁇ 4 plate) and the thickness difference for the c plate, both of which are the phase difference values at a wavelength of 550 nm.
  • the column of “direction” indicates the transmission axis direction for a polarizing plate, the in-plane slow axis direction for a retardation film, and the alignment direction for a liquid crystal layer.
  • the right direction 3 o'clock direction
  • the counterclockwise direction is defined as positive.
  • the retardation films used in Embodiment 3 are all Arton films.
  • the c-plate 57 Since the c-plate 57 has no in-plane phase difference, it does not have the function of changing the polarization state in the case of normal incidence.
  • the a-plate 64 is disposed on the liquid crystal layer 69 side, the polarizing plate 67 and the ⁇ 4 plate 66 are also combined on the CF substrate 61 side. It does not have the function of a circularly polarizing plate.
  • the liquid crystal panel 11 in FIG. 9 is in a normally white mode in which black display is performed when a high voltage is applied, and white display is performed when a low voltage is applied.
  • liquid crystal molecules near the interface between the TFT substrate 51 and the CF substrate 61 do not completely rise, so that a phase difference remains in the plane.
  • the a-plate 64 having the same phase difference is arranged to compensate for.
  • the a-plate 64 is arranged so that the slow axis direction is orthogonal to the liquid crystal alignment direction.
  • the white voltage is 2.
  • the black voltage is 5.
  • the in-plane phase difference of the a plate 64 is 5.lOnm, which is the same as the residual phase difference of the liquid crystal layer 69 when the OV is applied. I have.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal panel 11 of FIG.
  • the transmittance is measured based on the intensity of the transmitted light of the liquid crystal panel when an optical film is disposed.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the optical response characteristics of each pixel of the liquid crystal panel when driven at a frequency of 120 Hz.
  • the response time is within several milliseconds.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing the reflection spectrum of the circularly polarizing plate in the liquid crystal panel 11 of FIG. 9.
  • the bold line shows a TFT substrate according to the third embodiment on a glass substrate on which an aluminum metal film is deposited. It is a reflection spectrum at the time of attaching the optical film set on the 51 side.
  • the reflectance is based on the reflectance of a glass substrate with aluminum without a film. Compared to the reflectance of the polarizing plate alone (the thin line in the figure), the reflectance especially near the wavelength of 560 nm is suppressed.
  • the force polarizing plate 59 shown in FIG. A ⁇ 2 plate may be inserted between the ⁇ 4 plate 58 and between the polarizing plate 67 and the ⁇ 4 plate 66, respectively.
  • the ⁇ 2 plate is also a type of a-plate, and is an optical film having a phase difference of approximately ⁇ Z2. Combining three polarizing plates, a ⁇ 2 plate and a ⁇ 4 plate, results in a broadband circularly polarizing plate.
  • the ⁇ 2 plate has a function of rotating the polarization direction of the linearly polarized light transmitted through the polarizing plate by twice the angle formed by the polarizing plate transmission axis and the ⁇ 2 plate slow axis.
  • the linearly polarized light transmitted through the ⁇ 2 plate becomes circularly polarized light by the ⁇ 4 plate, as in the third embodiment.
  • the function of a circularly polarizing plate can be provided in a wider wavelength range.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing the details of the specifications of the optical film in the liquid crystal panel 11 of FIG.
  • FIG. 15 is an explanatory view showing the reflection spectrum of the circularly polarizing plate in the liquid crystal panel 11 of FIG. 9.
  • the bold line shows the TFT substrate of the third embodiment on a glass substrate on which an aluminum metal film is deposited. It is a reflection spectrum when a set of optical films on the 51 side is stuck.
  • the reflectivity is based on the reflectivity of a glass substrate with aluminum without a film, and is lower than the reflectivity of a polarizing plate alone (the thin line in the figure) over a wide band.
  • the phenomenon that the first image for the observer ⁇ is mixed with the second image for the observer ⁇ can be seen. Can not be. Further, the phenomenon that the second image for the observer B is mixed with the first image for the observer A is no longer observed. Thereby, good visibility is obtained for both observers. Since the circularly polarizing plate 56 is arranged outside the TFT substrate 51 of the liquid crystal panel 11, the optical power from the front light for the observer A arranged on the TFT substrate 51 side The signal wiring on the TFT substrate 51 The phenomenon of reflection at 53 is suppressed, and good visibility is obtained for the observer B on the TFT substrate 51 side.
  • the alignment of the liquid crystal layer 69 constituting the liquid crystal panel 11 is the bend alignment.
  • the alignment of the liquid crystal layer 69 may be an alignment similar to the bend alignment.
  • the configuration of the optical film disposed on the liquid crystal panel 11 is not limited to the configurations of the third and fourth embodiments.
  • a biaxial film having both in-plane retardation and thickness-direction retardation is used instead of the ⁇ / 4 plate 58 and the c-plate 57. Is also good. Further, an a plate and a biaxial film, a biaxial film and a c plate, or a plurality of biaxial films may be used.
  • a combination using a biaxial film instead of the ⁇ 4 plate 66 and the c plate 65, or the c plate 65 and the a plate 64 may be used! /.
  • the surface of the polarizing plate be subjected to anti-reflection treatment on the CF substrate 61 and the TFT substrate 51 in order to suppress reflection of light emitted from the front light.
  • the force shown in the case where the orientation of the liquid crystal layer 69 forming the liquid crystal panel 11 is the bend orientation
  • the orientation of the liquid crystal layer forming the liquid crystal panel 11 may be substantially parallel.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a liquid crystal panel 11 of a liquid crystal display device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the same reference numerals as in FIG. 9 denote the same or corresponding parts, and a description thereof will not be repeated. Abbreviate.
  • a circular deflecting plate 56 is configured by using a ⁇ 4 plate 58 instead of the c-plate 57 and using a ⁇ 2 plate 71 instead of the ⁇ 4 plate 58.
  • a ⁇ / 4 plate 66, a ⁇ 2 plate 72, and a deflection plate 67 are arranged on the CF substrate 61.
  • the liquid crystal material is sandwiched between the CF substrate 61 and the TFT substrate 51 via the alignment film 68 so as to maintain a certain gap between the CF substrate 61 and the TFT substrate 51 so that the liquid crystal molecules are parallel between the upper and lower substrates.
  • a laminated film is attached to the outside of the CF substrate 61 and TFT substrate 51 (see Fig. 17)
  • the right direction is defined as 0 ° and the counterclockwise direction is defined as plus, and the CF substrate 6
  • the angle is shown when viewed from one side.
  • the polarizing plate is represented by using the transmission axis, and the ⁇ 2 plate and ⁇ 4 plate are represented by using the direction of the slow axis.
  • the ⁇ ⁇ 2 plate and the ⁇ ⁇ 4 plate use a normal uniaxially stretched film, but they can be used as long as the birefringence value from the front has a predetermined value.
  • a hybrid film for example, NR film
  • the viewing angle characteristics can be expanded, and various retardation films must be used according to the application of the liquid crystal display device. Can be.
  • the refractive index anisotropy ⁇ is 0.15 (589 ⁇ m, 25 ° C.)
  • the dielectric anisotropy ⁇ is 7.6
  • the birefringence power of the liquid crystal layer 69 is 50 nm.
  • the white display is about 1.9 V and the black display is about 4.5 V, it is possible to display white and black using only the intermediate state of the alignment change due to the voltage application of the liquid crystal molecules. Since the response amount of the liquid crystal (the angle that changes depending on the voltage of the liquid crystal alignment) can be reduced, a high-speed response can be achieved.
  • the change from white to black is about lms, and the change from black to white is about 8 ms, and the response can be made several times faster than in a normal TN mode or the like.
  • the birefringence value of the liquid crystal layer 69 is in the range of 350 nm to 550 nm, good display quality obtained when the liquid crystal panel 11 of FIG. 2 is used can be obtained.
  • the birefringence value of the liquid crystal layer 69 is less than 350 nm, a high-speed response display cannot be obtained by reducing the liquid crystal response amount.
  • the display When the birefringence value of the liquid crystal layer 69 exceeds 550 nm, the display is colored yellow and the display quality is significantly reduced.
  • the birefringence value of the liquid crystal layer 69 be in the range of 350 nm-550 ⁇ m.
  • the refractive index anisotropy of the liquid crystal material is required to be in the range of 0.1-0.2.
  • the birefringence value of the liquid crystal layer changes too rapidly due to the application of the voltage.
  • the birefringence value of the liquid crystal layer 69 when the black display voltage or the like is applied changes, and it is not possible to obtain a stable and good display with good reproducibility.
  • the refractive index anisotropy of the liquid crystal material is required to be within the range of 0.1-0.2.
  • light incident from the TFT substrate 51 side passes through the polarizing plate 59 and the like and reaches the TFT substrate 51, and most of the light enters the liquid crystal layer 69 as it is.
  • the light of the part is reflected by the metal film such as the signal wiring 53 provided on the TFT substrate 51 and transmitted through the polarizing plate 59 and the like again to be emitted to the lower side of the liquid crystal panel 11.
  • the reflected light degrades the display quality, so that the reduction is required.
  • the reaction at the signal wiring 53 and the like is The emissivity is about 30%.
  • the reflectance by the signal wiring 53 can be reduced to about 10%.
  • the circularly polarizing plate 56 is disposed outside the TFT substrate 51 of the liquid crystal panel 11, the light power from the front light for the observer A disposed on the TFT substrate 51 side is on the TFT substrate 51. The phenomenon of reflection on the signal wiring 53 is suppressed, and good visibility is obtained for the observer B on the TFT substrate 51 side.
  • the liquid crystal alignment in the liquid crystal panel 11 is set to be parallel alignment, the refractive index anisotropy of the liquid crystal material is set in the range of 0.1-0.2, and the birefringence value is set in the range of 350 nm-550 nm. Accordingly, the movement of liquid crystal molecules when obtaining white display and black display by applying a voltage can be reduced, and response characteristics on the order of several milliseconds can be realized.
  • the specification of the optical film in the liquid crystal panel 11 is the content described in FIG. 17, but the specification of the optical film in the liquid crystal panel 11 is the content described in FIG. It may be.
  • the ⁇ 2 plate and the ⁇ 4 plate use a normal uniaxially stretched film. If the birefringence value from the front has a predetermined value, it can be used.
  • a hybrid film for example, an NR film
  • the viewing angle characteristics can be expanded, and various retardation films can be used according to the application of the liquid crystal display device.
  • the characteristics of the liquid crystal material used in the seventh embodiment are such that the refractive index anisotropy ⁇ is 0.155 (589 ⁇ m, 25 ° C), the dielectric anisotropy ⁇ is 7.9, the liquid crystal layer The thickness (panel gap) is 3 m and the birefringence of the liquid crystal layer is 65 nm.
  • the display is performed by setting the white display to about 1.7 V and the black display to about 4 V.
  • the change from white to black is about lms, and the change from black to white is about lms.
  • the response time is about 7 ms, and it can respond several times faster than normal TN mode.
  • the seventh embodiment light incident from the TFT substrate 51 side passes through the polarizing plate 59 and the like and reaches the TFT substrate 51, and most of the light enters the liquid crystal layer 69 as it is.
  • the light of the part is reflected by the metal film such as the signal wiring 53 provided on the TFT substrate 51 and transmitted through the polarizing plate 59 and the like again to be emitted to the lower side of the liquid crystal panel 11.
  • the reflected light degrades the display quality, so that the reduction is required.
  • the reflectivity at the signal wiring 53 and the like is about 30%.
  • the reflectance by the signal wiring 53 can be reduced to about 10%.
  • the circularly polarizing plate 56 is arranged outside the TFT substrate 51 of the liquid crystal panel 11, the optical power from the front light for the observer A arranged on the TFT substrate 51 side
  • the signal wiring on the TFT substrate 51 The phenomenon of reflection at 53 is suppressed, and good visibility is obtained for the observer B on the TFT substrate 51 side.
  • Embodiment 17 the force radiated from the front lights 12 and 13 in a direction perpendicular to the liquid crystal panel 11 is shown in FIG.
  • the direction of light emitted from the LCD panel 11 is also inclined in the direction perpendicular to the liquid crystal panel 11, and the direction of light emitted from the front light 12 and the direction The direction of the emitted light may be shifted.
  • the front lights 12 and 13 usually emit main light in a direction substantially perpendicular to the surface of the liquid crystal panel 11. This is the force that makes the liquid crystal panel 11 brightest when viewed from the front.
  • the eighth embodiment is intended to improve the reduction in contrast due to the reflected light, and the main radiating direction of the radiated light of the knock lights 12 and 13 is a direction perpendicular to the liquid crystal panel 11. 5 ° to 10 ° in the opposite direction of the light sources of the knocklights 12 and 13, so that the main radiation direction of the light emitted from the knocklight 12 and the main radiation direction of the light emitted from the knocklight 13 are 10 degrees. Then 20 degrees off.
  • the radiated light of the front knock light passing through the liquid crystal panel 11 is the brightest V, and unnecessary reflected light incident in the direction (emitted from the back backlight and reflected on the surface of the liquid crystal panel 11) Of the reflected light at the brightest viewing angle, the reduction in contrast due to the reflected light at the brightest viewing angle is suppressed, and a bright, high-contrast display can be achieved.
  • the surfaces of the light guide plates of the knock lights 12 and 13 opposite to the liquid crystal panel have a small angle of 0 to 5 degrees on the light source side and 40 degrees on the opposite side of the light source, as shown in FIG.
  • a triangular reflecting prism with an angle of 50 degrees may be formed.
  • the angle of the reflection prism on the side opposite to the light source is set to approximately 40 to 43 degrees
  • the surface of the light guide plate With respect to the normal line of the surface of the liquid crystal panel 11
  • light inclined by 10 degrees to 4 degrees is emitted toward the opposite light source side.
  • light is also emitted with a 10 degree force and 4 degrees tilt to the light source side.
  • the efficiency is reduced because a large amount of light leaks to the prism surface side of the light guide plate.
  • the main emission direction of the light emitted from the two backlights 12 and 13 is 8 degrees from the direction perpendicular to the liquid crystal panel 11 to the direction opposite to the light sources of the backlights 12 and 13.
  • the main radiating direction of the radiated light of the knock light 12 and the main radiating direction of the radiated light of the knock light 13 are shifted by 16 degrees.
  • the angle of the reflection prism on the light guide plate on the side opposite to the light source is set to approximately 40 to 43 degrees
  • the light source is arranged on the hinge side
  • the inside knock light, which becomes outside when folded is: It is desirable to set the angle of the reflection prism of the light guide plate on the side opposite to the light source to approximately 40 to 43 degrees, and to arrange the light source on the side opposite to the hinge.
  • the liquid crystal display device provides a liquid crystal panel having two display surfaces when mounted on an information device such as a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), and a wristwatch. It is suitable for an image in which an image different from the image displayed on one display surface needs to be displayed on the other display surface.
  • an information device such as a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), and a wristwatch. It is suitable for an image in which an image different from the image displayed on one display surface needs to be displayed on the other display surface.

Abstract

　画素駆動回路１６が液晶パネル１１に第１画像と第２画像を交互に表示する一方、その画素駆動回路１６により第１画像が表示されている間にフロントライト１２が点灯し、その画素駆動回路１６により第２画像が表示されている間にフロントライト１３が点灯する。これにより、観測者Ａに見せる第１画像と異なる第２画像を観測者Ｂに見せることができる。

Description

明 細 書
液晶表示装置及び情報機器
技術分野
[0001] この発明は、 2つの表示面を有する液晶パネルに画像を表示する液晶表示装置と 、その液晶表示装置を搭載している携帯電話機、携帯電子手帳 (PDA)や腕時計な どの情報機器とに関するものである。
背景技術
[0002] 従来から反射型の液晶表示装置と、半透過反射型の液晶表示装置とがあるが、い ずれの液晶表示装置も表示面は 1面のみである。
したがって、例えば、折り畳み形式の携帯電話機の内側の面と、外側の面にディス プレイを実装しょうとする場合、 2個の液晶表示装置を携帯電話機に実装する必要が ある。
そのため、携帯電話機の表示部が厚くなり、重量も大きくなる。また、 2個の液晶表 示装置を実装することで、コスト高にもなる。
[0003] そこで、 2つの表示面を有する液晶表示装置の開発が要望され、そのような液晶表 示装置が登場している。
即ち、液晶セルの一方の表示面側には、第 1反射偏光子と第 1吸収型偏光子が配 置され、液晶セルの他方の表示面側には、第 2反射偏光子と第 2吸収型偏光子が配 置されて!ヽる液晶表示装置が登場して！/、る。
この液晶表示装置は、上記のように構成されているので、表側の表示面と裏側の表 示面に同一の画像が表示される（例えば、特許文献 1参照)。
[0004] 特許文献 1 :特開 2000— 193956号公報（段落番号 [0026]から [0071]、図 1) [0005] 従来の液晶表示装置は以上のように構成されているので、両方の表示面に画像を 表示することができるが、一方の表示面に表示されて!ヽる画像と異なる画像を他方の 表示面に表示することができないなどの課題があった。
[0006] この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、一方の表示面に表 示されている画像と異なる画像を他方の表示面に表示することができる液晶表示装 置を得ることを目的とする。
また、この発明は、一方の表示面に表示されている画像と異なる画像を他方の表示 面に表示することができる液晶表示装置を搭載している情報機器を得ることを目的と する。
発明の開示
[0007] この発明に係る液晶表示装置は、画素駆動回路が液晶パネルに第 1画像と第 2画 像を交互に表示する一方、その画素駆動回路により第 1画像が表示されている間に 第 1のフロントライトが点灯し、その画素駆動回路により第 2画像が表示されている間 に第 2のフロントライトが点灯するようにしたものである。
[0008] このことによって、一方の表示面に表示されている画像と異なる画像を他方の表示 面に表示することができる効果がある。
図面の簡単な説明
[0009] [図 1]この発明の実施の形態 1による液晶表示装置を搭載している情報機器を示す 断面図である。
[図 2]この発明の実施の形態 1による液晶表示装置の液晶パネルを示す断面図であ る。
[図 3]第 1画像と第 2画像の書換タイミングを示す説明図である。
[図 4]この発明の実施の形態 2による液晶表示装置を搭載している情報機器の一部 を示す構成図である。
[図 5] (a)はフロントライト導光板 46を示す説明図であり、 (b)はフロントライト導光板 4 6を示す側面図である。
[図 6]第 1画像と第 2画像の書換タイミングを示す説明図である。
[図 7]フロントライト導光板を示す説明図である。
[図 8]フロントライト導光板を示す説明図である。
[図 9]この発明の実施の形態 3による液晶表示装置の液晶パネル 11を示す断面図で ある。
[図 10]図 9の液晶パネル 11における光学フィルムの仕様の詳細を示す説明図である [図 11]図 9の液晶パネル 11の電圧-透過率特性を示す説明図である。
[図 12]周波数 120Hzで駆動した場合の液晶パネルの各画素の光学応答特性を示 す説明図である。
[図 13]図 9の液晶パネル 11における円偏光板の反射スペクトルを示す説明図である
[図 14]図 9の液晶パネル 11における光学フィルムの仕様の詳細を示す説明図である
[図 15]図 9の液晶パネル 11における円偏光板の反射スペクトルを示す説明図である
[図 16]この発明の実施の形態 6による液晶表示装置の液晶パネル 11を示す断面図 である。
[図 17]図 16の液晶パネル 11における光学フィルムの仕様の詳細を示す説明図であ る。
[図 18]図 16の液晶パネル 11の電圧-透過率特性を示す説明図である。
[図 19]図 16の液晶パネル 11における円偏光板の反射スペクトルを示す説明図であ る。
[図 20]図 16の液晶パネル 11における光学フィルムの仕様の詳細を示す説明図であ る。
[図 21]図 16の液晶パネル 11における円偏光板の反射スペクトルを示す説明図であ る。
圆 22]この発明の実施の形態 8による液晶表示装置を示す断面図である。
[図 23]液晶パネル 11の輝度を示す説明図である。
[図 24]液晶パネル 11のコントラストを示す説明図である。
[図 25]液晶パネル 11の輝度を示す説明図である。
[図 26]液晶パネル 11のコントラストを示す説明図である。
[図 27]三角形状の反射プリズムが形成されているノ ックライト 12, 13を示す断面図で ある。
発明を実施するための最良の形態 [0010] 以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形 態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態 1.
図 1はこの発明の実施の形態 1による液晶表示装置を搭載して 、る情報機器を示 す断面図である。この実施の形態 1における情報機器は携帯電話機であるが、情報 機器はこれに限るものではなぐ例えば、携帯電子手帳 (PDA)や腕時計などでもよ い。
図において、携帯電話機の本体 1には、例えば、文字や数字などを入力するテンキ 一の他、各種の操作を行う操作キーなどの機能スィッチ 2が実装されて 、る。
携帯電話機の表示部 3はヒンジ 4を介して本体 1と開閉自在に結合され、その表示 部 3には液晶表示装置が実装されている。
[0011] 液晶パネル 11は複数の画素を有する液晶セルを用いて構成されて 、る。
フロントライト 12 (第 1のフロントライト）は液晶パネル 11の表示面 l ibの側に配置さ れ、観測者 Aが見る第 1画面が液晶パネル 11に表示されている間に点灯する。フロ ントライト 13 (第 2のフロントライト）は液晶パネル 11の表示面 11aの側に配置され、観 測者 Bが見る第 2画面が液晶パネル 11に表示されて 、る間に点灯する。
透明カバー 14は表示部 3の内側面に施された開口部（窓）に設けられ、透明カバ 一 15は表示部 3の外側面に施された開口部（窓）に設けられている。
[0012] 画素駆動回路 16は携帯電話機の画像コントローラ 17から画像データを受けると、 その画像データを液晶パネル 11における複数のゲートライン上の各画素に印加する ことにより、液晶パネル 11に画像を表示するものであり、その画像コントローラ 17から 第 1画像と第 2画像の画像データを受けると、液晶パネル 11に第 1画像と第 2画像を 交互に表示する。
画像コントローラ 17は例えば機能スィッチ 2の操作内容や、電話やメールの送受信 状況などに応じた画像データを画素駆動回路 16に出力するとともに、フロントライト 1 2, 13の点灯 ·消灯を制御する。
[0013] 図 2はこの発明の実施の形態 1による液晶表示装置の液晶パネル 11を示す断面図 であり、図において、液晶セル 21は複数の画素を有し、液晶セル 21は一対の透明ガ ラス基板 22によって狭持されている。また、液晶セル 21は周囲を封止材 23によって 封止されている。
一対の偏光板 24は透明ガラス基板 22の外側に配置され、液晶セル 21の画素から 発光された光を偏光する。
[0014] 次に動作について説明する。
携帯電話機の表示部 3が開いている状態では、図 1に示すように、観測者 Aは透明 カバー 14を通じて、液晶パネル 11の表示面 11aを観察することができ、観測者 Bは 透明カバー 15を通じて、液晶パネル 11の表示面 l ibを観察することができる。
[0015] 携帯電話機の画像コントローラ 17は、例えば、機能スィッチ 2の操作内容や、電話 やメールの送受信状況などに応じた画像データを画素駆動回路 16に出力するが、 例えば、観測者 Aに第 1画像を見せて、観測者 Bに第 2画像を見せる必要がある操作 内容や、観測者 Aの見て 、る画像を観測者 Bに見せずに隠す必要がある操作内容 等が与えられると、第 1画像と第 2画像の画像データを画素駆動回路 16に出力する とともに、第 1画像と第 2画像の交互表示を指示する画像制御信号を画素駆動回路 1 6に出力する。
また、画像コントローラ 17は、フロントライト 12, 13の点灯'消灯を制御するライト制 御信号をフロントライト 12, 13に出力する。
[0016] 画素駆動回路 16は、携帯電話機の画像コントローラ 17から第 1画像と第 2画像の 画像データを受けるとともに、画像コントローラ 17から画像制御信号を受けると、最初 に、第 1画像の画像データを液晶パネル 11におけるゲートライン 1一 Nの各画素に印 加することにより、液晶パネル 11に第 1画像を表示する。
このとき、フロントライト 12は、画像コントローラ 17から出力されるライト制御信号の 指示の下、液晶パネル 11に第 1画像が表示されて 、る間に点灯する。
これにより、観測者 Aは、透明カバー 14を通じて、液晶パネル 11の表示面 11aに表 示されている第 1画像を見ることができる。
ただし、フロントライト 13は消灯しているので、観測者 Bは、透明カバー 15を通じて 、液晶パネル 11の表示面 1 lbに表示されて 、る第 1画像を見ることができな!/、。
[0017] ここで、図 3は第 1画像と第 2画像の書換タイミングを示す説明図であり、図において 、横軸は時間であり、縦軸はゲートライン 1一 N上の画素の透過率を示している。 図 3から明らかなように、画素駆動回路 16が液晶パネル 11に第 1画像を表示する 際、その液晶パネル 11におけるゲートライン 1一 Nに対して、第 1画像の画像データ を順番に印加している力 その画像データが全てのゲートライン 1一 Nに印加されて から、フロントライト 12が画面全体にわたって同時に点灯するので、液晶パネル 11の 表示面 11aには、全体にわたって第 1画面が同時に表示される。
[0018] 画素駆動回路 16は、上記のようにして、液晶パネル 11に第 1画像を表示すると、フ ロントライト 12がライト制御信号の指示の下で消灯してから、第 2画像の画像データを 液晶パネル 11におけるゲートライン 1一 Nの各画素に印加することにより、液晶パネ ル 11に第 2画像を表示する。
このとき、フロントライト 13は、画像コントローラ 17から出力されるライト制御信号の 指示の下、液晶パネル 11に第 2画像が表示されて 、る間に点灯する。
これにより、観測者 Bは、透明カバー 15を通じて、液晶パネル 11の表示面 l ibに表 示されて!/ヽる第 2画像を見ることができる。
ただし、フロントライト 12は消灯しているので、観測者 Aは、透明カバー 14を通じて 、液晶パネル 11の表示面 1 laに表示されて 、る第 2画像を見ることができな 、。
[0019] 図 3から明らかなように、画素駆動回路 16が液晶パネル 11に第 2画像を表示する 際、その液晶パネル 11におけるゲートライン 1一 Nに対して、第 2画像の画像データ を順番に印加している力 その画像データが全てのゲートライン 1一 Nに印加されて から、フロントライト 13が画面全体にわたって同時に点灯するので、液晶パネル 11の 表示面 l ibには、全体にわたって第 2画面が同時に表示される。
[0020] 以下、画素駆動回路 16が上記と同様にして液晶パネル 11に第 1画像と第 2画像を 交互に表示し、フロントライト 12とフロントライト 13が交互に点灯する。
この際、画素駆動回路 16における第 1画像と第 2画像の書換周期と、フロントライト 12, 13の点灯周期とを一致させて、それぞれの周期を 60Hz以上（合わせて 120Hz 以上)の周波数に設定すれば、観測者 Aが 60Hz以上の周波数で点滅する第 1画像 を見ることになり、また、観測者 Bが 60Hz以上の周波数で点滅する第 2画像を見るこ とになる。 しかし、人間の目では、 60Hz以上の周波数の点滅は、点滅として認識されず、連 続的に表示されている画像であると認識される。
[0021] 以上で明らかなように、この実施の形態 1によれば、画素駆動回路 16が液晶パネル 11に第 1画像と第 2画像を交互に表示する一方、その画素駆動回路 16により第 1画 像が表示されている間にフロントライト 12が点灯し、その画素駆動回路 16により第 2 画像が表示されている間にフロントライト 13が点灯するように構成したので、観測者 A に見せる第 1画像と異なる第 2画像を観測者 Bに見せることができる効果を奏する。 したがって、観測者 Aの見ている画像を観測者 Bに隠す必要がある場合などには特 に有効である。また、観測者 A, Bにそれぞれ文字等を正しく表示することも可能にな る。
[0022] また、この実施の形態 1によれば、画素駆動回路 16が液晶パネル 11に第 1画像又 は第 2画像を表示する際、その液晶パネル 11におけるゲートライン 1一 Nに対して、 その液晶パネル 11に表示する画像の画像データを順番に印加し、その画像データ が全てのゲートライン 1一 Nに印加されて力もフロントライト 12又はフロントライト 13が 点灯するように構成したので、液晶パネル 11の画面全体にわたって同時に画像を表 示することができる効果を奏する。
[0023] また、この実施の形態 1によれば、複数の画素を有する液晶セル 21と、その液晶セ ル 21を狭持する一対の透明ガラス基板 22と、一対の透明ガラス基板 22の外側に配 置された一対の偏光板 24とから液晶パネル 11が構成されて 、るので、表示面 1 laと 表示面 1 lbを有する液晶パネル 11を得ることができる効果を奏する。
[0024] 実施の形態 2.
上記実施の形態 1では、フロントライト 12, 13がそれぞれ 1つの光源を備え、 1つの 光源が点灯することにより、液晶パネル 11の画面全体にわたって同時に点灯するも のについて示したが、フロントライト 12, 13がそれぞれ複数の光源を備えている場合 、複数の光源が順番に点灯することにより、例えば、液晶パネル 11に表示される画像 が画面上部から下部に書き換わる動作に同期して、画面上部から下部に向って順番 に点灯するようにしてもょ 、。
具体的には次の通りである。 [0025] 図 4はこの発明の実施の形態 2による液晶表示装置を搭載している情報機器の一 部を示す構成図であり、図において、図 1と同一符号は同一または相当部分を示す ので説明を省略する。
タイミングコントローラ 31、ゲートドライバ 32及びソースドライバ 33は、図 1の画素駆 動回路 16に相当する画素駆動回路を構成して 、る。
タイミングコントローラ 31は画像コントローラ 17から第 1画像と第 2画像の画像デー タを受けると、画像コントローラ 17から出力される画像制御信号にしたがって第 1画像 又は第 2画像の画像データをソースドライバ 33に出力するとともに、画像コントローラ 17から出力される同期信号をゲートドライバ 32とソースドライバ 33に出力する。また、 タイミングコントローラ 31は画像コントローラ 17から出力されるライト制御信号を点灯 制御装置 45に出力する。
[0026] ゲートドライバ 32は画像コントローラ 17から出力される同期信号を基準にして、ソー スドライバ 33が画像データを出力するゲートラインを順次選択する。
ソースドライバ 33は画像コントローラ 17から出力される同期信号を基準にして動作 することにより、ゲートドライバ 32により選択されたゲートラインの各画素に画像データ を印加する。
[0027] 光源 41一 44、点灯制御装置 45及びフロントライト導光板 46は、図 1のフロントライト 12, 13に相当するフロントライトを構成している。
点灯制御装置 45はタイミングコントローラ 31からライト制御信号を受けると、光源 41 一 44を順番に点灯させる。
フロントライト導光板 46は図 5に示すように光源 41一 44から発光された光を反射さ せる反射プリズム 46aを有し、反射プリズム 46aは光源 41一 44の列と平行な方向に のびている。
図 5 (a)はフロントライト導光板 46を示す説明図であり、図 5 (b)はフロントライト導光 板 46を示す側面図である。
[0028] 次に動作について説明する。
上記実施の形態 1と同様に、例えば、観測者 Aに第 1画像を見せて、観測者 Bに第 2画像を見せる必要がある操作内容等が携帯電話機の画像コントローラ 17に与えら れると、その画像コントローラ 17は、第 1画像と第 2画像の画像データを画素駆動回 路 16のタイミングコントローラ 31に出力するとともに、第 1画像と第 2画像の交互表示 を指示する画像制御信号をタイミングコントローラ 31に出力する。
また、画像コントローラ 17は、フロントライト 12, 13の点灯'消灯を制御するライト制 御信号をタイミングコントローラ 31に出力する。
[0029] 画素駆動回路 16のタイミングコントローラ 31は、画像コントローラ 17から第 1画像と 第 2画像の画像データを受けると、画像コントローラ 17から出力される画像制御信号 にしたがって第 1画像又は第 2画像の画像データをソースドライバ 33に出力する。 即ち、タイミングコントローラ 31は、画像コントローラ 17から出力される画像制御信 号にしたがって第 1画像の画像データと、第 2画像の画像データを交互にソースドラ ィバ 33に出力する。
また、タイミングコントローラ 31は、画像コントローラ 17から出力される同期信号をゲ ートドライバ 32とソースドライバ 33に出力するとともに、画像コントローラ 17から出力さ れるライト制御信号を点灯制御装置 45に出力する。
[0030] 画素駆動回路 16のゲートドライバ 32は、画像コントローラ 17から出力される同期信 号を基準にして、ソースドライバ 33が画像データを出力するゲートラインを順次選択 する。
即ち、ゲートドライバ 32は、画像コントローラ 17から出力される同期信号を基準にし て動作することにより、ソースドライバ 33が画像データを出力することが可能なゲート ラインとして、ゲートライン 1→ゲートライン 2→ゲートライン 3→ ゲートライン N— 1
→ゲートライン Nの順番で、ゲートラインを順次選択する。
[0031] 画素駆動回路 16のソースドライバ 33は、タイミングコントローラ 31から第 1画像の画 像データを受けると、画像コントローラ 17から出力される同期信号を基準にして動作 することにより、ゲートドライバ 32により選択されたゲートラインの各画素に第 1画像の 画像データを印加することにより、液晶パネル 11に第 1画像を表示する。
即ち、ソースドライバ 33は、画像コントローラ 17から出力される同期信号を基準にし て動作することにより、ゲートライン 1→ゲートライン 2→ゲートライン 3→ ゲートラ イン N— 1→ゲートライン Nの順番で、当該ゲートラインの各画素に第 1画像の画像デ 一タを印加することにより、液晶パネル 11に第 1画像を表示する。
[0032] このとき、フロントライト 12の点灯制御装置 45は、タイミングコントローラ 31からライト 制御信号を受けると、液晶パネル 11に第 1画像が表示されている間に、光源 41一 4 4を順番に点灯させる。
これにより、フロントライト 12のフロントライト導光板 46が光源 41一 44から発光され た光を液晶パネル 11に向けて反射させるので、観測者 Aは、透明カバー 14を通じて 、液晶パネル 11の表示面 1 laに表示されている第 1画像を見ることができる。
即ち、図 4に示すように、光源 41一 44から出た光は、フロントライト導光板 46の中を ゲートラインとほぼ平行する方向に進むため、ゲートラインに平行した照明領域が発 生する。よって、全画面でパネル書込み力も照明点灯までの遅れ時間がほぼ等しい 状態での照明が可能になる。
なお、フロントライト 13の光源 41一 44は、全て消灯しているので、観測者 Bは、透 明カバー 15を通じて、液晶パネル 11の表示面 l ibに表示されている第 1画像を見る ことができない。
[0033] ここで、図 6は第 1画像と第 2画像の書換タイミングを示す説明図であり、図において 、横軸は時間であり、縦軸はゲートライン 1一 N上の画素の透過率を示している。 図 6から明らかなように、液晶パネル 11に第 1画像を表示する際、その液晶パネル 11におけるゲートライン 1一 Nに対して、第 1画像の画像データを順番に印加してい る力 先に画像データが印加されているゲートラインに対応する光源力も順番に点灯 、即ち、光源 41→光源 42→光源 43→光源 44の順番に点灯するので、ゲートライン 1一 Nの各画素に対する画像データの印加から、フロントライトの点灯までの時間が ほぼ揃うため、ゲートライン 1一 Nの各画素が安定している状態でフロントライトが点灯 され、液晶パネル 11の画面全体の輝度ムラを改善することができる。よって、明るぐ 安定した諧調を実現することができる。
[0034] 画素駆動回路 16のゲートドライバ 32は、上記のようにして、液晶パネル 11に第 1画 像が表示されたのち、フロントライト 12の点灯制御装置 45がライト制御信号の指示の 下で、光源 41が消灯してから、画像コントローラ 17から出力される同期信号を基準に して、ソースドライバ 33が画像データを出力するゲートラインを順次選択する。 即ち、ゲートドライバ 32は、画像コントローラ 17から出力される同期信号を基準にし て動作することにより、ソースドライバ 33が画像データを出力することが可能なゲート ラインとして、ゲートライン 1→ゲートライン 2→ゲートライン 3→ ゲートライン N— 1
→ゲートライン Nの順番で、ゲートラインを順次選択する。
[0035] 画素駆動回路 16のソースドライバ 33は、タイミングコントローラ 31から第 2画像の画 像データを受けると、画像コントローラ 17から出力される同期信号を基準にして動作 することにより、ゲートドライバ 32により選択されたゲートラインの各画素に第 2画像の 画像データを印加することにより、液晶パネル 11に第 2画像を表示する。
即ち、ソースドライバ 33は、画像コントローラ 17から出力される同期信号を基準にし て動作することにより、ゲートライン 1→ゲートライン 2→ゲートライン 3→ ゲートラ イン N— 1→ゲートライン Nの順番で、当該ゲートラインの各画素に第 2画像の画像デ 一タを印加することにより、液晶パネル 11に第 2画像を表示する。
[0036] このとき、フロントライト 13の点灯制御装置 45は、タイミングコントローラ 31からライト 制御信号を受けると、液晶パネル 11の重なる位置に第 2画像が表示されている間に 、フロントライト 13の光源 41一 44をそれぞれ順番に点灯させる。
これにより、フロントライト 13のフロントライト導光板 46が光源 41一 44から発光され た光を液晶パネル 11に向けて反射させるので、観測者 Bは、透明カバー 15を通じて 、液晶パネル 11の表示面 1 lbに表示されて 、る第 2画像を見ることができる。
ただし、フロントライト 12の光源 41一 44は、第 2画像が重なる位置に表示されてい る間は点灯しないので、観測者 Aは、透明カバー 14を通じて、液晶パネル 11の表示 面 1 laに表示されて 、る第 2画像を見ることができな 、。
[0037] 図 6から明らかなように、液晶パネル 11に第 2画像を表示する際、その液晶パネル 11におけるゲートライン 1一 Nに対して、第 2画像の画像データを順番に印加してい る力 先に画像データが印加されているゲートラインに対応する光源力も順番に点灯 、即ち、光源 41→光源 42→光源 43→光源 44の順番に点灯するので、ゲートライン 1一 Nの各画素に対する画像データの印加から、フロントライトの点灯までの時間が ほぼ揃うため、ゲートライン 1一 Nの各画素が安定している状態でフロントライトが点灯 され、液晶パネル 11の画面全体の輝度ムラを改善することができる。よって、明るぐ 安定した諧調を実現することができる。
[0038] 以下、画素駆動回路 16が上記と同様にして液晶パネル 11に第 1画像と第 2画像を 交互に表示し、フロントライト 12とフロントライト 13が交互に点灯する。
この際、上記実施の形態 1と同様に、画素駆動回路 16における第 1画像と第 2画像 の書換周期と、フロントライト 12, 13の点灯周期とを一致させて、それぞれの周期を 6 OHz以上の周波数に設定すれば、観測者 Aが 60Hz以上の周波数で点滅する第 1 画像を見ることになり、また、観測者 Bが 60Hz以上の周波数で点滅する第 2画像を 見ること〖こなる。
[0039] なお、この実施の形態 2では、フロントライト導光板 46が光源 41一 44から発光され た光を反射させる反射プリズム 46aを有しているものについて示したが、図 7及び図 8 に示すように、フロントライト導光板 46がギザギザ形状のプリズム 46bを有し、あるい は、光源 41一 44にレンズ 6cを付カ卩することにより、そのプリズム 46bやレンズ 46cが 光源 41一 44から発光された光を、フロントライト導光板 46の中でほぼ平行に進むよ うにしてもよい。
[0040] また、ここでは、 LCDパネルの書換をゲート線毎に行うものについて示した力 これ に限るものではなぐ点順次書換の場合は、書き換える方向がフロントライトの点灯領 域の境界と平行な方向であれば、全く同じ作用を行うことができる。
さらに、液晶パネルの画素には、カラーフィルタの色の異なるサブ画素が形成され ているが、フロントライトとのモアレの発生を抑えるため、反射プリズム 46aと直交する 方向にカラーフィルタの線が延びるように配置するのが望まし 、。
[0041] 実施の形態 3.
上記実施の形態 1, 2では、画素駆動回路 16が液晶パネル 11に第 1画像と第 2画 像を交互に表示する一方、その画素駆動回路 16により第 1画像が表示されている間 にフロントライト 12が点灯し、その画素駆動回路 16により第 2画像が表示されている 間にフロントライト 13が点灯するものについて示した力 図 2の液晶パネル 11を用い て液晶表示装置を構成する場合、応答遅れにより、液晶パネル 11の表示面 11aに 第 2画面が混じって表示されたり、液晶パネル 11の表示面 l ibに第 1画面が混じつ て表示されたりすることがある。 そこで、この実施の形態 3では、応答遅れを改善して、画面の混じりを解消できるよ うにしている。
[0042] 図 9はこの発明の実施の形態 3による液晶表示装置の液晶パネル 11を示す断面図 であり、図において、 TFT (Thin Film Transistor)基板 51はガラス基板 52と、金 属膜 (例えば、 Mo、 Cr)力もなるゲートやソースなどの信号配線 53と、スィッチの役 割を果たす TFT部 54と、 ITO (Indium Tin Oxide)などの透明材料からなる画素 電極 55と力 構成されて 、る。
負の cプレート 57は TFT基板 51の外側に配置されている。円偏向板 56は cプレー ト 57の外側に配置され、 λ Ζ4板 58及び偏光板 59から構成されている。
[0043] CF基板 61はガラス基板 62と、 R, G, Βの各色のカラーフィルタや ΙΤΟなどの透明 材料力もなる対向電極 63とから構成されて 、る。
CF基板 61の外佃 Jに ίま、 aプレート 64、 cプレート 65、 λ /4板 66及び偏光板 67力 S 配置されている。
TFT基板 51と CF基板 61の内側には、ポリイミドなどの配向膜 68が形成されており 、両基板の周辺部に塗布されたシール材（図示せず）によって、両基板が貼り合わさ れている。
TFT基板 51と CF基板 61の間には、ベンド配向の液晶層 69が注入されている。こ こで、ベンド配向とは、 TFT基板 51と CF基板 61間に挟まれた液晶分子群が、液晶 層 69の中央付近で折れ曲がったようになつている配向状態のことである。
[0044] 図 9の液晶パネル 11は、ベンド配向の液晶層 69を用いて構成されているので、印 加電圧の変化に対する応答が速!ヽと!ヽぅ特徴を有して!/ヽる。
ベンド配向の液晶層 69を用いて構成された液晶パネルについては、例えば、文献 (T. Miyashita, et al. , Eurodisplay' 93, p. 149)に開示され、ベンド配向の応 答特性に関しては、文献 . Onda, et al. , Mol. Cryst. Liq. Cryst. 1999, Vo 1. 331, p. 383)【こ開示されて!ヽる。
この実施の形態 3では、液晶材料として複屈折異方性 Δ ηが 0. 18 (589nm、 25° C)、誘電率異方性 Δ εが + 8 (lkHz、 25° C)のものを用いて、液晶層 69の厚さ（セ ルギャップ）を 5. 0ミクロンとしている。 [0045] 次に、液晶パネル 11のフィルム構成を説明する。
図 9に示すように、 TFT基板 51の外側には、負の cプレート 57、 λ Ζ4板 58及び偏 光板 59を配置している。
負の cプレート 57は、面内の位相差が略 Onmであり、かつ、厚さ方向の位相差が負 の位相差フィルムである。
λ Ζ4板 58は、フィルム面内に位相差を有する aプレートの一種であり、面内位相 差が略 λ Ζ4のものである。 λは人の眼の視感度が高 、550nm前後の波長である。 偏光板 59は、ある方向の直線偏光のみを透過し、それと直交する方向の直線偏光 を吸収するものである。
[0046] 一方、 CF基板 61の外側には、 aプレート 64、負の cプレート 65、 λ Ζ4板 66及び 偏光板 67を配置している。
aプレート 64の面内位相差は、後述するように、黒表示電圧が画素に印加された場 合の液晶層 69の残留位相差と同じに設定される。
[0047] 図 10は図 9の液晶パネル 11における光学フィルムの仕様の詳細を示す説明図で ある。
「位相差」のカラムは、 aプレート ( λ Ζ4板含む）の場合は面内位相差、 cプレートの 場合は厚さ方向の位相差を示し、ともに波長 550nmでの位相差値である。
「方向」のカラムは、偏光板の場合は透過軸方向、位相差フィルムの場合は面内遅 相軸方向、液晶層の場合は配向方向を示している。各方向は、観察者 A側から液晶 パネル 11の正面を見て、右方向（3時の方向）を基準 (0° )とし、反時計回りを正とし ている。なお、この実施の形態 3で用いられる位相差フィルムは、全てアートンフィル ムである。
[0048] TFT基板 51の側から液晶パネル 11に垂直に入射された光は、偏光板 59によって 直線偏光となるが、 λ Ζ4板 58によって円偏光となる。
偏光板 59の吸収軸と、 λ Ζ4板 58の遅相軸が 45° の角度をなすように配置した 場合、これら 2枚の光学フィルムは円偏光板の機能を有する。
cプレート 57は、面内位相差を持たないため、垂直入射の場合は偏光状態を変え る働きを持たない。 なお、 CF基板 61の側にも、偏光板 67と λ Ζ4板 66が組み合わされている力 液晶 層 69側に aプレート 64を配置しているため、 CF基板 61の側の光学フィルムの全体 では円偏光板の機能を有しな 、。
[0049] 図 9の液晶パネル 11は、高電圧が印加された場合には黒表示、低電圧が印加され た場合に白表示を行うノーマリーホワイトモードである。
ベンド配向の液晶層 69は、高電圧が印加された場合でも、 TFT基板 51及び CF基 板 61の界面付近の液晶分子が完全には立ち上がらないので、面内に位相差が残る この残留位相差を補償するために同じ位相差を有する aプレート 64を配置している 。 aプレート 64の遅相軸方向が液晶配向方向と直交するように配置している。
この実施の形態 3では、白電圧を 2. OV、黒電圧を 5. OVとし、 aプレート 64の面内 位相差を、 5. OV印加時の液晶層 69の残留位相差と同じ l lOnmとしている。
[0050] 図 11は図 9の液晶パネル 11の電圧一透過率特性を示す説明図である。
透過率は光学フィルムを配置して 、な 、液晶パネルの透過光強度を基準として ヽ る。
図 12は周波数 120Hzで駆動した場合の液晶パネルの各画素の光学応答特性を 示す説明図である。
白と黒を交互に表示し、黒から白を表示する場合でも、白から黒を表示する場合で も、数ミリ秒以内の応答時間が実現されている。
[0051] 図 13は図 9の液晶パネル 11における円偏光板の反射スペクトルを示す説明図で あり、図中、太線はアルミニウム金属膜を蒸着したガラス基板上に、この実施の形態 3 の TFT基板 51側の光学フィルム一式を貼り付けた場合の反射スペクトルである。 反射率は、フィルムのないアルミ付きガラス基板の反射率を基準としている。偏光板 単体の場合の反射率（図中、細線）と比べて、特に波長 560nm近傍での反射率が 低く抑えられている。
[0052] なお、図 9の液晶パネルの TFT基板 51側が観察者 B側になるように配置すると、観 察者 A向けの第 1画像が観察者 B向けの第 2画像に混入する現象が見られなくなる。 また、観察者 B向けの第 2画像が観察者 A向けの第 1画像に混入する現象が見られ なくなる。これにより、両方の観察者に対して良好な視認性が得られる。 液晶パネル 11の TFT基板 51の外側に円偏光板 56を配置して ヽるので、 TFT基 板 51側に配置された観察者 A向けのフロントライトからの光力 TFT基板 51上の信 号配線 53で反射する現象が抑制され、 TFT基板 51側の観察者 Bに対して良好な視 認性が得られる。
[0053] 実施の形態 4.
上記実施の形態 3では、偏光板 59と λ Ζ4板 58の間、及び偏光板 67と λ Ζ4板 6 6の間には、 λ Ζ2板が挿入されていないものについて示した力 偏光板 59と λ Ζ4 板 58の間、及び偏光板 67と λ Ζ4板 66の間に λ Ζ2板をそれぞれ挿入するようにし てもよい。
λ Ζ2板も aプレートの一種であり、位相差が略 λ Z2の光学フィルムである。偏光 板、 λ Ζ2板及び λ Ζ4板の 3枚を組み合わせると、広帯域の円偏光板となる。
[0054] λ Ζ2板は、偏光板を透過した直線偏光の偏光方向を、偏光板透過軸と λ Ζ2板 遅相軸のなす角の 2倍の角度だけ回転させる働きを有する。
λ Ζ2板を透過した直線偏光は、上記実施の形態 3の場合と同様に、 λ Ζ4板によ つて円偏光となる。 λ Ζ2板を追加することにより、より広い波長域で円偏光板の機能 を持たせることができる。
図 14は図 9の液晶パネル 11における光学フィルムの仕様の詳細を示す説明図で ある。
[0055] 図 15は図 9の液晶パネル 11における円偏光板の反射スペクトルを示す説明図で あり、図中、太線はアルミニウム金属膜を蒸着したガラス基板上に、この実施の形態 3 の TFT基板 51側の光学フィルム一式を貼り付けた場合の反射スペクトルである。 反射率は、フィルムのないアルミ付きガラス基板の反射率を基準とし、偏光板単体 の場合の反射率（図中、細線）と比べて、広帯域で反射率が低く抑えられている。
[0056] なお、図 9の液晶パネルの TFT基板 51側が観察者 Β側になるように配置すると、観 察者 Α向けの第 1画像が観察者 Β向けの第 2画像に混入する現象が見られなくなる。 また、観察者 B向けの第 2画像が観察者 A向けの第 1画像に混入する現象が見られ なくなる。これにより、両方の観察者に対して良好な視認性が得られる。 液晶パネル 11の TFT基板 51の外側に円偏光板 56を配置して ヽるので、 TFT基 板 51側に配置された観察者 A向けのフロントライトからの光力 TFT基板 51上の信 号配線 53で反射する現象が抑制され、 TFT基板 51側の観察者 Bに対して良好な視 認性が得られる。
[0057] 実施の形態 5.
上記実施の形態 3, 4では、液晶パネル 11を構成する液晶層 69の配向がベンド配 向であるものについて示した力 液晶層 69の配向がベンド配向に類似する配向であ つてもよい。
例えば、略 180° のツイスト配向に電圧を印加すると、ツイスト配向の混合したベン ド配向が得られるが、この場合でも、高速な応答特性を実現することができる。
[0058] 液晶パネル 11に配置する光学フィルムの構成は、上記実施の形態 3, 4の構成に 限らない。
例えば、上記実施の形態 3における TFT基板 51側の光学フィルムとして、 λ Ζ4板 58と cプレート 57の代わりに、面内位相差と厚さ方向位相差の両方を有する二軸フィ ルムを用いてもよい。また、 aプレートと二軸フィルム、二軸フィルムと cプレート、ある いは、複数の二軸フィルムなどを用いてもよい。
同様に CF基板 61側の光学フィルムとして、 λ Ζ4板 66と cプレート 65、あるいは、 c プレート 65と aプレート 64の代わりに、二軸フィルムを用いた組合せとしてもよ！/、。
[0059] 上記実施の形態 4においても、上記実施の形態 3の場合と同様に、二軸フィルムを 用いた組合せとしてもよい。
偏光板の表面は、フロントライトから照射される光の反射を抑えるために、 CF基板 6 1及び TFT基板 51が反射防止処理がなされて!/ヽることが望ま ヽ。
[0060] 実施の形態 6.
上記実施の形態 3, 4では、液晶パネル 11を構成する液晶層 69の配向がベンド配 向であるものについて示した力 液晶パネル 11を構成する液晶層の配向が略平行 であってもよい。
[0061] 図 16はこの発明の実施の形態 6による液晶表示装置の液晶パネル 11を示す断面 図であり、図において、図 9と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省 略する。
図 16の例では、 cプレート 57の代わりに λ Ζ4板 58を酉己置し、 λ Ζ4板 58の代わり に λ Ζ2板 71を用いて円偏向板 56を構成している。
また、 CF基板 61の上に λ Ζ4板 66、 λ Ζ2板 72及び偏向板 67を配置している。
[0062] ただし、図 16の例では、 CF基板 61と TFT基板 51の間に一定の間隙を保つように 、配向膜 68を介して液晶材料を狭持し、液晶分子を上下基板間で平行配向している
CF基板 61と TFT基板 51の外側には、積層フィルムを貼付している（図 17を参照）
[0063] この実施の形態 6においては、右方向を 0° 、左回りをプラスと定義して、 CF基板 6
1側から見たときの角度で表記している。
偏光板は透過軸、 λ Ζ2板及び λ Ζ4板は遅相軸の方向を用いて表している。 この実施の形態 6では、 λ Ζ2板及び λ Ζ4板は通常の一軸延伸フィルムを用いて いるが、正面からの複屈折値が所定の値を有するものであれば用いることができ、さ らに厚み方向に光学特性が変化するハイブリッドフィルム (例えば、 NRフィルム）を用 いた場合、視野角特性を拡大することも可能であり、液晶表示装置の用途に応じて 種々のリタデーシヨンフィルムを用いることができる。
[0064] この実施の形態 6で用いる液晶材料の特性は、屈折率異方性 Δ ηが 0. 15 (589η m, 25° C)、誘電率異方性 Δ εが 7. 6、液晶層の厚み (パネルギャップ）が 3 m、 液晶層 69の複屈折値力 50nmである。
[0065] 次に、高速応答を得るに際して、図 16の液晶パネル 11の特有の動作について述 ベる。
図 16の液晶パネルにおける画素電極 55と対向電極 63間に電圧を印加すると、図 18に示すように透過率が変化する。
この状態で、白表示を約 1. 9V、黒表示を約 4. 5Vとすると、液晶分子の電圧印加 による配向変化の中間状態のみを用いて、白及び黒の表示を行うことが可能であり、 液晶の応答量 (液晶配向の電圧により変化する角度）を小さくすることができるため、 高速に応答させることができる。 [0066] この実施の形態 6では、白から黒への変化は約 lms、黒から白への変化は約 8ms であり、通常の TNモード等に比べて、数倍速く応答することができる。
液晶層 69の複屈折値が、 350nm— 550nmの範囲内であれば、図 2の液晶パネ ル 11を用いる場合に得られる良好な表示品位を得ることができる。
液晶層 69の複屈折値が 350nm未満の場合、液晶の応答量を少なくすることによる 高速応答の表示を得ることができな 、。
また、液晶層 69の複屈折値が 550nmを越える場合には、表示が黄色く着色して、 表示品位が著しく低下する。
したがって、良好な表示品位を得るには、液晶層 69の複屈折値が 350nm— 550η mの範囲内であることが求められる。
[0067] また、同時に液晶材料の屈折率異方性が 0. 1-0. 2の範囲内であることが求めら れる。
液晶材料の屈折率異方性が 0. 1未満の場合、電圧印加により表示に必要な液晶 層 69の複屈折変化を得るためには大きな配向変化が必要となり、高速応答を得るこ とができない。
一方、液晶材料の屈折率異方性が 0. 2を越える場合には、電圧印加により液晶層 の複屈折値が急激に変化し過ぎるため、液晶パネル 11の個体差による印加電圧の ばらつきにより、黒表示電圧等を印カロしたときの液晶層 69の複屈折値が変化し、安 定して再現性良く良好な表示を得ることができな 、。
したがって、液晶材料の屈折率異方性は 0. 1-0. 2の範囲内であることが求めら れる。
[0068] この実施の形態 6では、 TFT基板 51側から入射された光は、偏光板 59等を透過し て TFT基板 51に到達し、ほとんどの光はそのまま液晶層 69に入射される力 一部の 光は TFT基板 51上に配設された信号配線 53等の金属膜により反射され、再び、偏 光板 59等を透過して液晶パネル 11の下側に出射される。
液晶パネル 11を TFT基板 51側からも観察する液晶表示装置の場合、この反射光 は表示品位を低下させるため、その低減が求められる。
TFT基板 51の外側に偏光板 59のみを用いた場合、信号配線 53等の部分での反 射率は約 30%である。
この実施の形態 6では、図 19に示すように、信号配線 53による反射率を約 10%ま で低減することができる。
[0069] なお、図 16の液晶パネルの TFT基板 51側が観察者 B側になるように配置すると、 観察者 A向けの第 1画像が観察者 B向けの第 2画像に混入する現象が見られなくな る。
また、観察者 B向けの第 2画像が観察者 A向けの第 1画像に混入する現象が見られ なくなる。これにより、両方の観察者に対して良好な視認性が得られる。
[0070] 液晶パネル 11の TFT基板 51の外側に円偏光板 56を配置して ヽるので、 TFT基 板 51側に配置された観察者 A向けのフロントライトからの光力 TFT基板 51上の信 号配線 53で反射する現象が抑制され、 TFT基板 51側の観察者 Bに対して良好な視 認性が得られる。
また、液晶パネル 11内の液晶配向を平行配向として、液晶材料の屈折率異方性を 0. 1—0. 2の範囲内とし、かつ、その複屈折値を 350nm— 550nmの範囲内とする ことにより、電圧印加による白表示及び黒表示を得るときの液晶分子の動きを少なく することができ、数ミリ秒オーダーの応答特性を実現することができる。
[0071] 実施の形態 7.
上記実施の形態 6では、液晶パネル 11における光学フィルムの仕様が図 17の記 載内容であるものにっ 、て示したが、液晶パネル 11における光学フィルムの仕様が 図 20の記載内容であるものであってもよい。
この実施の形態 7では、 λ Ζ2板及び λ Ζ4板は通常の一軸延伸フィルムを用いる 力 正面からの複屈折値が所定の値を有するものであれば用いることができ、さらに 厚み方向に光学特性が変化するハイブリッドフィルム (例えば、 NRフィルム）を用いる 場合、視野角特性を拡大することも可能であり、液晶表示装置の用途に応じて種々 のリタデーシヨンフィルムを用いることができる。
[0072] この実施の形態 7で用いる液晶材料の特性は、屈折率異方性 Δ ηが 0. 155 (589η m, 25°C)、誘電率異方性 Δ εが 7. 9、液晶層の厚み (パネルギャップ）が 3 m、液 晶層の複屈折値力 65nmである。 この実施の形態 7では、白表示を約 1. 7V、黒表示を約 4Vとして表示を行っている この実施の形態 7では、白から黒への変化は約 lms、黒から白への変化は約 7ms であり、通常の TNモード等と比べて、数倍速く応答することができる。
[0073] この実施の形態 7では、 TFT基板 51側から入射された光は、偏光板 59等を透過し て TFT基板 51に到達し、ほとんどの光はそのまま液晶層 69に入射される力 一部の 光は TFT基板 51上に配設された信号配線 53等の金属膜により反射され、再び、偏 光板 59等を透過して液晶パネル 11の下側に出射される。
液晶パネル 11を TFT基板 51側からも観察する液晶表示装置の場合、この反射光 は表示品位を低下させるため、その低減が求められる。
TFT基板 51の外側に偏光板 59のみを用いた場合、信号配線 53等の部分での反 射率は約 30%である。
この実施の形態 7では、図 21に示すように、信号配線 53による反射率を約 10%ま で低減することができる。
[0074] なお、図 16の液晶パネルの TFT基板 51側が観察者 B側になるように配置すると、 観察者 A向けの第 1画像が観察者 B向けの第 2画像に混入する現象が見られなくな る。
また、観察者 B向けの第 2画像が観察者 A向けの第 1画像に混入する現象が見られ なくなる。これにより、両方の観察者に対して良好な視認性が得られる。
液晶パネル 11の TFT基板 51の外側に円偏光板 56を配置して ヽるので、 TFT基 板 51側に配置された観察者 A向けのフロントライトからの光力 TFT基板 51上の信 号配線 53で反射する現象が抑制され、 TFT基板 51側の観察者 Bに対して良好な視 認性が得られる。
[0075] 実施の形態 8.
上記実施の形態 1一 7では、フロントライト 12, 13から放射される光の放射方向が液 晶パネル 11に垂直な方向であるものについて示した力 図 22に示すように、フロント ライト 12, 13から放射される光の放射方向が液晶パネル 11に垂直な方向力も傾いて おり、かつ、フロントライト 12から放射される光の放射方向とフロントライト 13から放射 される光の放射方向がずれて 、るようにしてもょ 、。
[0076] フロントライト 12, 13は、図 23に示すように、通常、液晶パネル 11の面に対して、概 ね垂直方向に主たる光を放射するのが普通である。これは、液晶パネル 11を正面か ら見た場合に最も明るくなる力 である。
しかし、図 22に示すように、 1枚の液晶パネル 11の表と裏にそれぞれ透明なバック ライト 12, 13を備え、そのノ ックライト 12, 13を点灯して両側に同時に画像を表示す る場合、例えば、表側から見る際に、最も明るい正面から見ると、同時に、裏側用の ノ ックライトの放射光の一部が液晶パネル 11の表面や、バックライトの裏面から反射 して来るため、図 24に示すように、最も明るい垂直方向のコントラストが低下してしまう ことがある。
[0077] この実施の形態 8は、この反射光によるコントラストの低下を改善するためになされ たものであり、ノ ックライト 12, 13の放射光の主たる放射方向が、液晶パネル 11に垂 直な方向から、ノ ックライト 12, 13の光源の反対の方向に 5度ないし 10度傾いており 、ノ ックライト 12の放射光の主たる放射方向と、ノ ックライト 13の放射光の主たる放射 方向が 10度な 、し 20度ずれて 、る。
これにより、液晶パネル 11を通過してくる表側用のノ ックライトの放射光が最も明る V、方向に入射する不要な反射光 (裏側用のバックライトから放射されて、液晶パネル 11の表面に反射された光）の強度が低くなるため、最も明るい視認角度での反射光 によるコントラストの低下が抑えられ、高 、コントラストで明る!/、鮮やかな表示が可能に なる。
[0078] 裏側の画質に関しても同様であり、裏側用のバックライトの放射光の最も明るい方 向に入射する不要な反射光 (表側用のバックライトから放射されて、液晶パネル 11の 表面に反射された光)の強度が低くなるため、最も明るい視認角度での反射光による コントラストの低下が抑えられ、高いコントラストで明るい鮮やかな表示が可能になる。
[0079] ここで、ノ ックライト 12, 13の導光板の液晶パネルと反対側になる面には、図 27に 示すように、光源側に 0— 5度の小さい角度、反光源側に 40— 50度の角度を持つ三 角形状の反射プリズムを形成するようにしてもょ 、。
この反射プリズムの反光源側の角度を概ね 40から 43度に設定すると、導光板の面 (液晶パネル 11の面の法線）に対して、反光源側に 10度カゝら 4度傾いた光が放射さ れる。 47— 50度にすると、同じように光源側に 10度力も 4度傾いた光が放射される。 ただし、導光板のプリズム面側への漏れ光が多ぐ効率は低下する。
[0080] 図 25の例では、 2枚のバックライト 12, 13の放射光の主たる放射方向が、液晶パネ ル 11に垂直な方向から、バックライト 12, 13の光源の反対の方向に 8度傾いており、 かつ、ノ ックライト 12の放射光の主たる放射方向と、ノ ックライト 13の放射光の主たる 放射方向が 16度ずれて 、る。
この結果、図 26に示すように、明るい 8度力も見た場合のコントラストが、垂直方向 に主たる放射方向がある場合 (破線を参照）と比べて、大幅に向上している（実線を 参照)。
[0081] 液晶表示装置を携帯電話に搭載する場合には、開いたときに裏側になる側の主た る視認方向は、上方になる場合が多いので、折り畳んだ際に内側になる裏側用のバ ックライトは、導光板の反射プリズムの反光源側の角度を概ね 40から 43度に設定し て、光源をヒンジ側に配置し、また、折り畳んだ際に外側になる内側用のノ ックライト は、導光板の反射プリズムの反光源側の角度を概ね 40から 43度に設定して、光源 をヒンジと反対側に配置するのが望ま 、。
産業上の利用可能性
[0082] 以上のように、この発明に係る液晶表示装置は、 2つの表示面を有する液晶パネル を、例えば、携帯電話機、携帯電子手帳 (PDA)や腕時計などの情報機器に搭載す るに際して、一方の表示面に表示されている画像と異なる画像を他方の表示面に表 示する必要があるものなどに適している。

Claims

請求の範囲
[1] 2つの表示面を有する液晶パネルと、上記液晶パネルの一方の表示面側に配置さ れた第 1のフロントライトと、上記液晶パネルの他方の表示面側に配置された第 2のフ ロントライトと、上記液晶パネルの画素を駆動して、上記液晶パネルに画像を表示す る画素駆動回路とを備えた液晶表示装置において、上記画素駆動回路が上記液晶 パネルに第 1画像と第 2画像を交互に表示する一方、上記画素駆動回路により第 1 画像が表示されている間に上記第 1のフロントライトが点灯し、上記画素駆動回路に より第 2画像が表示されている間に上記第 2のフロントライトが点灯することを特徴とす る液晶表示装置。
[2] 画素駆動回路が液晶パネルに第 1画像又は第 2画像を表示する際、その液晶パネ ルにおける複数のゲートラインに対して、その液晶パネルに表示する画像の画像デ ータを順番に印加し、その画像データが全てのゲートラインに印加されて力も第 1又 は第 2のフロントライトが点灯することを特徴とする請求項 1記載の液晶表示装置。
[3] 第 1及び第 2のフロントライトが複数の光源を備えている場合、画素駆動回路が液 晶パネルに第 1画像又は第 2画像を表示する際、その液晶パネルにおける複数のゲ 一トラインに対して、その液晶パネルに表示する画像の画像データを順番に印加し、 先に画像データが印加されているゲートラインに対応する光源力 順番に点灯するこ とを特徴とする請求項 1記載の液晶表示装置。
[4] 複数の画素を有する液晶セルと、上記液晶セルを狭持する一対の透明ガラス基板 と、上記一対の透明ガラス基板の外側に配置された一対の偏光板とから液晶パネル が構成されていることを特徴とする請求項 1記載の液晶表示装置。
[5] 液晶パネルを構成する液晶層の配向がベンド配向であることを特徴とする請求項 1 記載の液晶表示装置。
[6] 液晶パネルを構成する TFT基板の外側に円偏向板が配置されて ヽることを特徴と する請求項 1記載の液晶表示装置。
[7] 液晶パネルを構成する液晶層の配向が略平行であることを特徴とする請求項 1記 載の液晶表示装置。
[8] 液晶材料の屈折率異方性が 0. 1から 0. 2の範囲内であり、かつ、液晶層の複屈折 値が 350から 550nmの範囲内であることを特徴とする請求項 7記載の液晶表示装置
[9] 液晶パネルを構成する TFT基板の外側に円偏向板が配置されて ヽることを特徴と する請求項 7記載の液晶表示装置。
[10] 第 1及び第 2のフロントライトから放射される光の放射方向が液晶パネルに垂直な方 向から傾いており、かつ、第 1のフロントライトから放射される光の放射方向と第 2のフ ロントライトから放射される光の放射方向がずれていることを特徴とする請求項 1記載 の液晶表示装置。
[11] 第 1及び第 2のフロントライトから放射される光の放射方向が、液晶パネルに垂直な 方向から上下方向に 5度ないし 10度傾いており、かつ、第 1のフロントライトから放射 される光の放射方向と第 2のフロントライトから放射される光の放射方向が 10度ない し 20度ずれていることを特徴とする請求項 10記載の液晶表示装置。
[12] 第 1及び第 2のフロントライトから放射される光の放射方向が、液晶パネルに垂直な 方向から、第 1及び第 2のフロントライトの光源の反対の方向に 5度な 、し 10度傾 、て おり、かつ、第 1のフロントライトから放射される光の放射方向と第 2のフロントライトか ら放射される光の放射方向が 10度ないし 20度ずれていることを特徴とする請求項 1 0記載の液晶表示装置。
[13] 2つの表示面を有する液晶パネルの一方の表示面側に第 1のフロントライトが配置 され、かつ、上記液晶パネルの他方の表示面側に第 2のフロントライトが配置され、上 記液晶パネルの画素を駆動して、上記液晶パネルに画像を表示する画素駆動回路 を有する液晶表示装置と、上記液晶パネルに表示する画像の画像データを上記画 素駆動回路に出力する画像コントローラとを備えた情報機器において、上記画素駆 動回路が上記画像コントローラ力 第 1画像と第 2画像の画像データを受けると、上 記液晶パネルに第 1画像と第 2画像を交互に表示する一方、上記画素駆動回路によ り第 1画像が表示されている間に上記第 1のフロントライトが点灯し、上記画素駆動回 路により第 2画像が表示されている間に上記第 2のフロントライトが点灯することを特 徴とする情報機器。
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