WO2007040028A1

WO2007040028A1 - 液晶表示装置およびそれを備えた携帯型電子機器

Info

Publication number: WO2007040028A1
Application number: PCT/JP2006/318245
Authority: WO
Inventors: Kenji Misono; Mitsuhiro Murata; Yukio Matsuura
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2007-04-12
Also published as: US20100265438A1; US20090040422A1; US7830475B1; US7796215B2

Description

明細書

液晶表示装置およびそれを備えた携帯型電子機器

技術分野

[0001] 本発明は、液晶表示装置に関し、特に、背中合わせに配置された 2つの液晶表示パネルを備えた液晶表示装置に関する。また、本発明は、そのような液晶表示装置を備えた携帯型電子機器にも関する。

背景技術

[0002] 近年、携帯型電話機の普及が進んでおり、電話機本体を折り畳むことができる折り畳み式が主流となっている。特に、主な情報を表示するためのメイン表示面と、折り畳んだ状態で補助的に情報を表示するためのサブ表示面とを有する 2画面タイプがその利便性力人気を呼んでいる。 2画面タイプの携帯型電話機は、例えば特許文献 1に開示されている。

[0003] 2画面タイプの携帯型電話機に用いられる液晶表示装置を図 16に示す。図 16に示す液晶表示装置 800は、背中合わせに配置された 2つの液晶表示パネル 810および 820を有している。一方の液晶表示パネル 810は、メイン表示面用の液晶表示パネル（「メインパネル」と呼ぶ。）であり、他方の液晶表示パネル 820は、サブ表示面用の液晶表示パネル (「サブパネル」と呼ぶ。）である。

[0004] メインパネル 810は、一対の基板 810aおよび 810bと、これらの間に設けられた液晶層 812とを有しており、基板 810aおよび 810bの外側に一対の偏光板 801および 802が設けられている。また、サブノネル 820も、一対の基板 820aおよび 820bと、これらの間に設けられた液晶層 822とを有しており、基板 820aおよび 820bの外側に一対の偏光板 803および 804が設けられて、る。

[0005] 液晶表示装置 800は、さらに、メインパネル 810に光を出射する照明装置 830と、サブパネル 820に光を出射する照明装置 840とを備えている。メインパネル 810用の照明装置 830は、光源 831と、光源 831から出射した光をメインパネル 810に導く導光板 832とを備えたエッジライト型のバックライトである。また、サブパネル 820用の照明装置 840も、光源 841と、光源 841から出射した光をサブパネル 820に導く導光板 842とを備えたエッジライト型のバックライトである。

[0006] 昨今、折り畳んだ状態でも厚さが気にならないように携帯型電話機の薄型化が求められており、携帯型電話機用の液晶表示装置にも薄型化が求められている。

特許文献 1 :特開 2001— 136247号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] しかしながら、図 16に示した液晶表示装置 800は、 2つの液晶表示パネル 810および 820にカ卩えて 2つの照明装置を備えているので、液晶表示パネルを 1つし力備えて、な、通常の液晶表示装置に比べて厚ぐ約 2倍の厚さを有して、る。

[0008] 本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、背中合わせに配置された 2つの液晶表示パネルを備えた液晶表示装置を薄型化することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明による液晶表示装置は、背中合わせに配置された第 1液晶表示パネルおよび第 2液晶表示パネルを備え、前記第 1液晶表示パネルは、第 1基板と、前記第 1基板に対して前記第 2液晶表示パネルとは反対側に配置された第 2基板と、前記第 1 基板および前記第 2基板の間に設けられた第 1液晶層と、前記第 1液晶層に対して前記第 1基板とは反対側に配置された第 1偏光素子とを有し、前記第 2液晶表示パネルは、第 3基板と、前記第 3基板に対して前記第 1液晶表示パネルとは反対側に配置された第 4基板と、前記第 3基板および前記第 4基板の間に設けられた第 2液晶層と、前記第 2液晶層に対して前記第 3基板とは反対側に配置された第 2偏光素子とを有する液晶表示装置であって、前記第 1液晶表示パネルの前記第 1基板の側方に設けられ、前記第 1基板の側面に向けて光を発する第 1光源と、前記第 2液晶表示パネルの前記第 3基板の側方に設けられ、前記第 3基板の側面に向けて光を発する第 2光源と、前記第 1液晶表示パネルと前記第 2液晶表示パネルとの間に配置された第 3偏光素子とをさらに備え、前記第 1基板は、前記第 1光源から前記第 1基板に入射して前記第 1基板の内部を伝搬する光を前記第 2液晶表示パネルに向ける第 1導光層を含み、前記第 3基板は、前記第 2光源から前記第 3基板に入射して前記第 3基板の内部を伝搬する光を前記第 1液晶表示パネルに向ける第 2導光層を含み、そのことによって上記目的が達成される。

[0010] ある好適な実施形態にお!、て、前記第 1液晶表示パネルは、前記第 2液晶表示パネルの前記第 3基板から出射して前記第 3偏光素子を通過した光を用いて表示を行い、前記第 2液晶表示パネルは、前記第 1液晶表示パネルの前記第 1基板から出射して前記第 3偏光素子を通過した光を用いて表示を行う。

[0011] ある好適な実施形態において、本発明による液晶表示装置は、前記第 1基板と前記第 3偏光素子との間に設けられ、光反射状態と光透過状態とを切り替えて呈し得る第 1調光素子と、前記第 3基板と前記第 3偏光素子との間に設けられ、光反射状態と光透過状態とを切り替えて呈し得る第 2調光素子とをさらに備える。

[0012] ある好適な実施形態において、前記第 1液晶表示パネルは、前記第 1基板から出射して光透過状態の前記第 1調光素子および前記第 3偏光素子を通過した後に光反射状態の前記第 2調光素子によって反射された光を用いて表示を行い、前記第 2 液晶表示パネルは、前記第 3基板から出射して光透過状態の前記第 2調光素子および前記第 3偏光素子を通過した後に光反射状態の前記第 1調光素子によって反射された光を用いて表示を行う。

[0013] ある好適な実施形態において、前記第 1調光素子および前記第 2調光素子は、電圧の印加によって光反射率が変化するエレクト口クロミック素子である。

[0014] ある好適な実施形態において、前記第 1基板は、前記第 1導光層を支持する第 1透明基板と、前記第 1透明基板と前記第 1液晶層との間に設けられ前記第 1透明基板の屈折率よりも低い屈折率を有する第 1低屈折率層とを含み、前記第 3基板は、前記第 2導光層を支持する第 2透明基板と、前記第 2透明基板と前記第 2液晶層との間に設けられ前記第 2透明基板の屈折率よりも低い屈折率を有する第 2低屈折率層とを含む。

[0015] ある好適な実施形態において、前記第 1導光層は、前記第 1基板の内部を伝搬する光を前記第 2液晶表示パネルに向けて反射する複数の第 1反射膜を含み、前記第 2導光層は、前記第 3基板の内部を伝搬する光を前記第 1液晶表示パネルに向けて反射する複数の第 2反射膜を含む。

[0016] ある好適な実施形態において、前記複数の第 1反射膜および前記複数の第 2反射膜は、複数の誘電体膜である。

[0017] あるいは、本発明による液晶表示装置は、背中合わせに配置された第 1液晶表示パネルおよび第 2液晶表示パネルを備え、前記第 1液晶表示パネルは、第 1基板と、前記第 1基板に対して前記第 2液晶表示パネルとは反対側に配置された第 2基板と、前記第 1基板および前記第 2基板の間に設けられた第 1液晶層と、前記第 1液晶層に対して前記第 1基板とは反対側に配置された第 1偏光素子とを有し、前記第 2液晶表示パネルは、第 3基板と、前記第 3基板に対して前記第 1液晶表示パネルとは反対側に配置された第 4基板と、前記第 3基板および前記第 4基板の間に設けられた第 2 液晶層と、前記第 2液晶層に対して前記第 3基板とは反対側に配置された第 2偏光素子とを有する液晶表示装置であって、前記第 1液晶表示パネルの前記第 1基板の側方に設けられ、前記第 1基板の側面に向けて光を発する光源と、前記第 1液晶表示パネルと前記第 2液晶表示パネルとの間に配置された第 3偏光素子と、前記第 3基板と前記第 3偏光素子との間に設けられ、光反射状態と光透過状態とを切り替えて呈し得る調光素子とをさらに備え、前記第 1基板は、前記第 1光源から前記第 1基板に入射して前記第 1基板の内部を伝搬する光を前記第 2液晶表示パネルに向ける導光層を含み、そのことによって上記目的が達成される。

[0018] ある好適な実施形態において、前記第 1液晶表示パネルは、前記第 1基板から出射して前記第 3偏光素子を通過した後に光反射状態の前記調光素子によって反射された光を用いて表示を行い、前記第 2液晶表示パネルは、前記第 1基板から出射して前記第 3偏光素子および光透過状態の前記調光素子を通過した光を用いて表示を行う。

[0019] ある好適な実施形態において、前記調光素子は、電圧の印加によって光反射率が変化するエレクト口クロミック素子である。

[0020] ある好適な実施形態において、前記第 1基板は、前記第 1導光層を支持する第 1透明基板と、前記第 1透明基板と前記第 1液晶層との間に設けられ前記第 1透明基板の屈折率よりも低い屈折率を有する第 1低屈折率層とを含む。

[0021] ある好適な実施形態において、前記導光層は、前記第 1基板の内部を伝搬する光を前記第 2液晶表示パネルに向けて反射する複数の反射膜を含む。 [0022] ある好適な実施形態にぉ、て、前記複数の反射膜は、複数の誘電体膜である。

[0023] 本発明による携帯型電子機器は、上記構成を有する液晶表示装置を備える。

[0024] ある好適な実施形態において、本発明による携帯型電子機器は、折畳み式の携帯型電話機である。

発明の効果

[0025] 本発明によると、背中合わせに配置された 2つの液晶表示パネルを備えた液晶表示装置を薄型化することができる。

図面の簡単な説明

[0026] [図 1]本発明の好適な実施形態における液晶表示装置 100を模式的に示す断面図である。

[図 2]液晶表示装置 100の一部を示す断面図である。

[図 3] (a)および (b)は、導光層の反射膜の形状の例を示す図である。

[図 4] (a)および (b)は、導光層の反射膜の形状の他の例を示す図である。

[図 5] (a)〜 (d)は、導光層の形成工程を模式的に示す工程断面図である。

[図 6] (a)〜 (d)は、導光層の形成工程を模式的に示す工程断面図である。

[図 7]本発明の好適な実施形態における他の液晶表示装置 200を模式的に示す断面図である。

[図 8] (a)および (b)は、調光素子の機能を説明するための図である。

[図 9]液晶表示装置 200の第 1液晶表示パネルが表示を行う様子を模式的に示す図である。

[図 10]液晶表示装置 200の第 2液晶表示パネルが表示を行う様子を模式的に示す図である。

[図 11]本発明の好適な実施形態におけるさらに他の液晶表示装置 300を模式的に示す断面図である。

[図 12]液晶表示装置 300の第 1液晶表示パネルが表示を行う様子を模式的に示す図である。

[図 13]液晶表示装置 300の第 2液晶表示パネルが表示を行う様子を模式的に示す図である。 [図 14] (a)および (b)は、本発明による液晶表示装置を備えた携帯型電話機 400の折り畳んだ状態を示す図であり、（a)は側面図、（b)は正面図である。

[図 15] (a)、（b)および (c)は、携帯型電話機 400の開いた状態を示す図であり、 (a) は側面図、（b)は正面図、（c)は背面図である。

[図 16]2画面タイプの携帯型電話機に用いられる従来の液晶表示装置 800を模式的に示す断面図である。

符号の説明

1、2、3 偏光板 (偏光素子）

4 ί空気層

10 第 1液晶表示パネル

10a 背面基板

10b 前面基板

11 光源 (第 1光源）

12 揿晶層

13 透明基板

14 導光層

15 低屈折率層

16 反射膜

20 第 2液晶表示パネル

20a 背面基板

20b j面基板

21 光源 (第 2光源）

22 揿晶層

23 透明基板

24 導光層

25 低屈折率層

31 調光素子 (第 1調光素子)

32 調光素子 (第 2調光素子) 100、 200、 300 液晶表示装置

発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなヽ。

[0029] (実施形態 1)

図 1に、本実施形態における液晶表示装置 100を示す。液晶表示装置 100は、図 1に示すように、背中合わせに配置された第 1液晶表示パネル 10および第 2液晶表示パネル 20を備えている。以下では、第 1液晶表示パネル 10を単に「第 1パネル」と呼び、第 2液晶表示パネル 20を単に「第 2パネル」と呼ぶ。

[0030] 第 1パネル 10は、一対の基板 10aおよび 10bと、これらの間に設けられた液晶層 12 とを有している。一対の基板 10aおよび 10bのうち、第 2パネル 20に近い方の基板 10 aを「背面基板」と称し、この背面基板 10aに対して第 2パネル 20とは反対側に配置された他方の基板 10bを「前面基板」と称する。背面基板 10aおよび前面基板 10bは、例えば一方がアクティブマトリクス基板であり、他方がカラーフィルタ基板である。ここでは図示しないが、アクティブマトリクス基板には、 TFTなどのスイッチング素子や画素電極が設けられており、カラーフィルタ基板には、カラーフィルタや対向電極が設けられている。液晶層 12よりも観察者側、つまり、液晶層 12に対して背面基板 10aとは反対側には偏光板 (偏光素子） 1が配置されている。

[0031] 第 2パネル 20も、一対の基板 20aおよび 20bと、これらの間に設けられた液晶層 22 とを有している。第 2パネル 20についても、一対の基板 20aおよび 20bのうち、第 1パネル 10に近い方の基板 20aを「背面基板」と称し、この背面基板 20aに対して第 1パネル 10とは反対側に配置された他方の基板 20bを「前面基板」と称する。背面基板 2 Oaおよび前面基板 20bは、例えば一方がアクティブマトリクス基板であり、他方がカラ一フィルタ基板である。液晶層 22よりも観察者側、つまり、液晶層 22に対して背面基板 20aとは反対側には偏光板 (偏光素子） 2が配置されて、る。

[0032] 液晶表示装置 100は、さらに、第 1パネル 10の背面基板 10aの側方に設けられた第 1光源 11と、第 2パネル 20の背面基板 20aの側方に設けられた第 2光源 21と、第 1パネル 10と第 2パネル 20との間に配置された偏光板 (偏光素子） 3とを備えている。第 1光源 11は、第 1パネル 10の背面基板 10aの側面に向けて光を発し、第 2光源 21 は、第 2パネル 20の背面基板 20aの側面に向けて光を発する。偏光板 3と第 1パネル 10との間および偏光板 3と第 2パネル 20との間には、空気層 4が存在している。

[0033] 第 1光源 11から出射した光は、第 1パネル 10の背面基板 10aに入射して背面基板 10aの内部を全反射を繰り返しながら伝播する。第 1パネル 10の背面基板 10aは、内部を伝搬する光を第 2パネル 20に向ける導光層 14を有している。背面基板 10aは、さらに、導光層 14を支持する透明基板 (例えばガラス基板やプラスチック基板） 13 と、透明基板 13と液晶層 12との間に設けられ透明基板 13の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層 15とを有している。低屈折率層 15は、背面基板 10a内部を伝搬する光を、透明基板 13と低屈折率層 15との界面で効率よく全反射させるために設けられている。

[0034] また、第 2光源 21から出射した光は、第 2パネル 20の背面基板 20aに入射して背面基板 20aの内部を全反射を繰り返しながら伝播する。第 2パネル 20の背面基板 20 aも、内部を伝搬する光を第 1パネル 10に向ける導光層 24を有している。背面基板 2 Oaは、さらに、導光層 24を支持する透明基板 (例えばガラス基板やプラスチック基板 ) 23と、透明基板 23と液晶層 22との間に設けられ透明基板 23の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層 25とを有している。

[0035] 第 1パネル 10の背面基板 10aに導光層 14が設けられていることによって、背面基板 10a内を伝搬する光は、第 2パネル 20に向けて背面基板 10aから出射する。背面基板 10aから出射した光は、第 1パネル 10と第 2パネル 20との間に設けられた偏光板 3を通過して第 2パネル 20に入射する。第 2パネル 20は、この光を用いて表示を行う。つまり、第 2パネル 20は、第 1パネル 10の背面基板 10aの側方に設けられた第 1 光源 11からの光を用いて表示を行う。

[0036] また、第 2パネル 20の背面基板 20aに導光層 24が設けられていることによって、背面基板 20a内を伝搬する光は、第 1パネル 10に向けて背面基板 20aから出射する。背面基板 20aから出射した光は、第 2パネル 20と第 1パネル 10との間に設けられた偏光板 3を通過して第 1パネル 10に入射する。第 1パネル 10は、この光を用いて表示を行う。つまり、第 1パネル 10は、第 2パネル 20の背面基板 20aの側方に設けられた第 2光源 21からの光を用いて表示を行う。

[0037] 上述したように、本実施形態における液晶表示装置 100では、 2つの液晶表示パネルのそれぞれの背面基板に導光層を設け、背面基板の側方に設けた光源力背面基板内に光を入射させることにより、背面基板を導光板のように機能させる。そのため、図 16に示したようにバックライトを用いる場合に比べ、導光板を設けない分表示装置全体の薄型化を図ることが可能になる。

[0038] また、それぞれの液晶表示パネルの導光層は、、ずれも他方の液晶表示パネルに光を向けるので、それぞれの液晶表示パネルの背面基板から出射した光は、 2つの液晶表示パネルの間に配置された偏光板を通過した後に他方の液晶表示パネルに入射して表示に用いられる。つまり、本実施形態では、 1つの偏光板が 2つの液晶表示パネルで共用されており、その分さらに薄型化を図ることができる。

[0039] このように、本発明によると、背中合わせに配置された 2つの液晶表示パネルを備えた液晶表示装置を従来よりも薄型化することができる。

[0040] 次に、背面基板 10a、 20aが有する低屈折率層 15、 25や導光層 14、 24の具体的な構造を説明する。以下では、第 1パネル 10の背面基板 10aが有する低屈折率層 1 5および導光層 14を例として説明を行うが、以下の説明は、第 2パネル 20の背面基板 20aが有する低屈折率層 25および導光層 24についてもそのまま当てはまる。

[0041] 低屈折率層 15は、透明基板 13の屈折率よりも低い屈折率を有する限り、その材料に特に制限はない。ただし、背面基板 10a内で光を効率よく伝搬させるためには、低屈折率層 15の屈折率と、透明基板 13の屈折率との差が約 0. 1以上であることが好ましぐ約 0. 18以上であることがさらに好ましい。低屈折率層 15の材料としては、例えば MgF (屈折率は約 1. 38)や、パーフルォロ榭脂（屈折率は約 1. 34)、シリコン

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オキサイド (屈折率は約 1. 3)を用いることができる。

[0042] 本実施形態における導光層 14は、図 2に示すように、背面基板 10aの内部を伝搬する光を第 2パネル 20に向けて反射する複数の反射膜 16をその内部に有している。反射膜 16は、透明基板 13の主面に対して傾斜しており、より具体的には、第 1光源 1 1に近い方の端部が第 1光源 11から遠い方の端部よりも透明基板 13に近いように傾斜している。反射膜 16の傾斜角（透明基板 13の主面に対する傾斜角）は、経験的な理由から約 50° 以上約 60° 以下であることが好ましぐ約 51° であることがさらに好ましい。

[0043] 反射膜 16は、アルミニウム、ニッケル、銀など力も形成された金属膜であってもよ!/ヽし、 SiOや Al Oなどカゝら形成された誘電体膜であってもよい。反射膜 16として誘電

2 2 3

体膜 (単層であってもよいし多層であってもよい。）を用いると、特定の直線偏光を選択的に反射することができるので、偏光板 3による光の吸収を低減することができ、液晶表示装置の高輝度化を実現することができる。

[0044] ここで、反射膜 16が誘電体膜である場合の好まヽ厚さを説明する。誘電体膜の反射率の偏光依存性および光の干渉を利用する偏光ビームスプリッタについては、屈折率の異なる誘電体膜を、特定の光の波長 λに対して λ Ζ4条件を満たす厚さで交互に積層することによって、 Ρ偏光の反射率を低いままに S偏光の反射率を高く設計できることが知られている (例えば、共立出版株式会社「光学薄膜」第 126〜129 ページ）。また、誘電体膜材料についても MgF、 SiO、 Al O、 TiO、 ZrOなどさま

2 2 2 3 2 2 ざまな材料が公知である (例えば、培風館株式会社「応用物理工学選書 3 薄膜」第 203ページ)。導光層 14の反射膜 16についても、誘電体膜を λ Ζ4条件を満たす厚さで形成することによって、 Ρ偏光の反射率を低ぐ S偏光の反射率を高く設計することがでさる。

[0045] 反射膜 16の形状 (液晶層 12の層法線方向から見た形状)は、任意の形状とすることができる。反射膜 16は、例えば、図 3 (a)や図 4 (a)に示すように線状 (帯状）に形成されて、てもよ、し、図 3 (b)や図 4 (b)に示すように島状 (点状）に形成されて!、てもよい。

[0046] また、反射膜 16は、図 3 (a)および (b)に示すように、一定の割合で形成されていてもよいし、また、図 4 (a)および (b)に示すように、第 1光源 11から遠ざかるにつれて反射膜 16の割合が高くなるように形成されていてもよい。背面基板 10a内を伝搬する光の量は、第 1光源 11から遠ざかるにつれて少なくなる力第 1光源 11から遠ざかるにつれて反射膜 16の割合を高くすると、背面基板 10aから出射する光の強度分布を均一にすることができる。なお、図 4 (a)および (b)に示したように、一定の繰り返しピッチで形成された反射膜 16の面積を第 1光源 11から遠ざカゝるにつれて広くしてもよいし、ほぼ同じ面積となるように形成された反射膜 16の繰り返しピッチを第 1光源 11から遠ざかるにつれて狭くしてもよい。

[0047] 以下、図 5 (a)〜(d)を参照しながら、導光層 14の形成方法の一例を説明する。

[0048] まず、図 5 (a)に示すように、榭脂 (例えば屈折率が 1. 53の日本ゼオン株式会社製ゼォノア)力も形成された平板状のフィルム 17上に、断面が直角三角形状である複数の凸部 18を榭脂 (例えば屈折率が 1. 53の紫外線硬化榭脂)を用いて形成する。

[0049] 次に、図 5 (b)に示すように、凸部 18の傾斜した表面（フィルム 17の主面に対して傾斜した表面）上に、マスク 30を介して誘電体材料 (例えば屈折率が 2. 2の TiOや

2 屈折率が 2. 0の ZrO )を蒸着することによって、反射膜 16を形成する。

2

[0050] 続いて、図 5 (c)に示すように、凸部 18を覆うように接着性を有する材料 (例えば屈折率が 1. 53の紫外線硬化榭脂ゃ粘着材)を塗布して接着層 19を形成する。

[0051] その後、図 5 (d)に示すように、接着層 19を透明基板 (例えば屈折率が 1. 52のガラス基板） 13の表面に接触させ、接着層 19を硬化させることによって、透明基板 13 上に導光層 14を形成する。

[0052] 次に、図 6 (a)〜（d)を参照しながら、導光層 14の形成方法の他の一例を説明する

[0053] まず、図 6 (a)に示すように、榭脂から形成された平板状のフィルム 17上に、断面が直角三角形状である複数の凸部 18を榭脂を用いて形成する。図 5 (a)に示す工程では、凸部 18がフィルム 17上に隙間なく配置されるのに対し、ここでは、凸部 18を所定の間隔を空けて配置する。また、隣接する凸部 18の間隔が、後に配置される第 1光源 11から遠ざかるほど狭くなるように凸部 18が形成される。

[0054] 次に、図 6 (b)に示すように、凸部 18が形成されたフィルム 17上に誘電体材料を蒸着することによって、反射膜 16を形成する。このとき、凸部 18の傾斜した表面上と、フイルム 17の凸部 18が形成されていない部分上に反射膜 16が形成される。

[0055] 続いて、図 6 (c)に示すように、反射膜 16を覆うように接着性を有する材料を塗布して接着層 19を形成する。

[0056] その後、図 6 (d)に示すように、接着層 19を透明基板 13の表面に接触させ、接着層 19を硬化させることによって、透明基板 13上に導光層 14を形成する。 [0057] 図 6 (a)〜（d)に示すようにして形成された導光層 14の反射膜 16は、透明基板 13 の主面に対して傾斜した傾斜領域 16aと、主面に平行な平行領域 16bとを有してヽるが、このうち、光を取り出すのに寄与し、実質的に反射膜として機能するのは傾斜領域 16aである。

[0058] 図 5 (a)〜（d)に示した形成工程では、マスク 30を用いて反射膜 16の配置を制御する必要があるのに対して、図 6 (a)〜（d)に示した形成工程では、凸部 18の配置を適宜設定するだけで、実質的に反射膜として機能する傾斜領域 16aの配置を制御することができるので、形成工程を簡略ィ匕することができる。

[0059] (実施形態 2)

図 7を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置 200を説明する。以下では、液晶表示装置 200が実施形態 1における液晶表示装置 100と異なる点を中心に説明を行う。

[0060] 液晶表示装置 200は、図 7に示すように、第 1パネル 10の背面基板 10aと偏光板 3 との間に設けられた第 1調光素子 31と、第 2パネル 20の背面基板 20aと偏光板 3との間に設けられた第 2調光素子 32とを備えて、る点にぉ、て、実施形態 1における液晶表示装置 100と異なっている。

[0061] 第 1調光素子 31および第 2調光素子 32は、いずれも、図 8 (a)および (b)に模式的に示すように、光反射状態と光透過状態とを切り替えて呈し得る。本実施形態では、第 1調光素子 31は、第 1パネル 10の背面基板 10a上に設けられており、第 2調光素子 32は、第 2パネル 20の背面基板 20a上に設けられている。偏光板 3は、第 1調光素子 31に貼り付けられており、第 2調光素子 32と偏光板 3とはゲル状の透明粘着剤 34で接着されている。

[0062] 第 1調光素子 31および第 2調光素子 32を備えた液晶表示装置 200では、以下のようにして表示が行われる。

[0063] まず、第 1パネル 10が表示を行うときには、図 9に示すように、第 1調光素子 31は光透過状態を呈し、第 2調光素子 32は光反射状態を呈する。つまり、第 1パネル 10は、第 1パネル 10の背面基板 10aから出射して光透過状態の第 1調光素子 31および偏光板 3を通過した後に光反射状態の第 2調光素子 32によって反射された光を用いて表示を行う。

[0064] また、第 2パネル 20が表示を行うときには、図 10に示すように、第 1調光素子 31は光反射状態を呈し、第 2調光素子 32は光透過状態を呈する。つまり、第 2パネル 20 は、第 2パネル 20の背面基板 20aから出射して光透過状態の第 2調光素子 32および偏光板 3を通過した後に光反射状態の第 1調光素子 31によって反射された光を用いて表示を行う。

[0065] 本実施形態における液晶表示装置 200においても、 2つの液晶表示パネルのそれぞれの背面基板を導光板のように機能させる。そのため、図 16に示したようにバックライトを用いる場合に比べ、導光板を設けない分表示装置全体の薄型化を図ることが可能になる。また、 1つの偏光板 3を 2つの液晶表示パネルで共用するので、その分さらに薄型化を図ることができる。

[0066] さらに、第 1調光素子 31および第 2調光素子 32の光透過状態と光反射状態とを、第 1パネル 10および第 2パネル 20の駆動に同期させて切替えることによって、見かけ上 2つのパネルを同時に点灯させることもできる。

[0067] 第 1調光素子 31および第 2調光素子 32としては、具体的には、電圧の印加によつて光反射率が可逆的に変化するエレクト口クロミック素子を用いることができる。エレクトロクロミック素子は、電気化学的な酸化'還元反応により光反射率が変化する材料から形成された調光層と、この調光層に電圧を印加するための一対の透明導電膜とを備えている。調光層は、例えば、イットリウム、ランタン等の希土類金属薄膜や、パラジゥム等で被覆されたマグネシウム .ニッケル合金薄膜である。

[0068] なお、光反射状態のエレクト口クロミック素子は光を鏡面反射するので、外光の写り込みを防止したり視野角を広げたりするために、光を拡散する素子を設けることも好ましい。例えば、偏光板 1および 2として、光拡散層付きの偏光板を用いることが好ましい。また、第 1調光素子 31および第 2調光素子 32として、エレクト口クロミック素子以外の素子を用いてもよぐ例えば、ガスクロミック素子を用いてもよい。ガスクロミック素子の光反射率は、雰囲気中の特定の元素の濃度に応じて可逆的に変化する。ガスク口ミック素子の材料としては、例えば、マグネシウム'ニッケル合金薄膜が挙げられる。

[0069] (実施形態 3) 図 11を参照しながら、本実施形態における液晶表示装置 300を説明する。以下では、液晶表示装置 300が実施形態 2における液晶表示装置 200と異なる点を中心に説明を行う。

[0070] 液晶表示装置 300では、図 11に示すように、第 1パネル 10の背面基板 10aの側方には光源 11が設けられている力第 2パネル 20の背面基板 20aの側方には光源が設けられていない。また、第 2パネル 20の背面基板 20aと偏光板 3との間には調光素子 32が設けられているが、第 1パネル 10の背面基板 10aと偏光板 3との間には調光素子は設けられていない。さらに、第 1パネル 10の背面基板 10aが導光層 14および低屈折率層 15を有しているのに対し、第 2パネル 20の背面基板 20aは導光層や低屈折率層を有していない。

[0071] 本実施形態における液晶表示装置 300では、以下のようにして表示が行われる。

[0072] まず、第 1表示パネル 10が表示を行うときには、図 12に示すように、調光素子 32は光反射状態を呈する。つまり、第 1パネル 10は、第 1パネル 10の背面基板 10aから出射して偏光板 3を通過した後に光反射状態の調光素子 32によって反射された光を用いて表示を行う。

[0073] また、第 2パネル 20が表示を行うときには、図 13に示すように、調光素子 32は光透過状態を呈する。つまり、第 2パネル 20は、第 1パネル 10の背面基板 10aから出射して偏光板 3および光透過状態の調光素子 32を通過した光を用いて表示を行う。

[0074] 本実施形態における液晶表示装置 300においても、図 16に示したようにバックライトを用いる場合に比べ、導光板を設けない分表示装置全体の薄型化を図ることが可能になる。また、 1つの偏光板 3を 2つの液晶表示パネルで共用するので、その分さらに薄型化を図ることができる。

[0075] さらに、本実施形態では、第 2パネル 20の背面基板 20aの側方に設ける光源を省略することができ、製造コストの低減を図ることができる。また、第 2パネル 20の背面基板 20aが導光層や低屈折率層を有している必要もないので、その分さらに低コストィ匕を図ることができる。

[0076] なお、図 11から図 13には、第 1パネル 10と第 2パネル 20とをほぼ同じ大きさ（つまり表示面の大きさがほぼ同じ）に示している力第 2パネル 20は第 1パネル 10よりも小さくても（つまり表示面が小さくても）よい。第 2パネル 20の背面基板 20aには導光層が設けられている必要はないからである。このように、本実施形態では、第 2パネル 2 0の設計の自由度が高い。

[0077] また、調光素子 32の光透過状態と光反射状態とを、第 1パネル 10および第 2パネル 20の駆動に同期させて切替えることによって、見かけ上 2つのパネルを同時に点灯させることちでさる。

[0078] 本発明による液晶表示装置は、薄型化が可能であるので、携帯型電話機に好適に用いられる。図 14および図 15に、本発明による液晶表示装置を備えた折り畳み式の携帯型電話機 400を示す。図 14 (a)および (b)は、折り畳んだ状態を示す図であり、 (a)は側面図、（b)は正面図である。また、図 15 (a)、（b)および (c)は、開いた状態を示す図であり、（a)は側面図、（b)は正面図、（c)は背面図である。

[0079] 携帯型電話機 400は、主な情報を表示するメイン表示面 60Aと、補助的な情報を表示するサブ表示面 60Bとを有する、 V、わゆる 2画面タイプの携帯型電話機である。サブ表示面 60Bには、例えば、電波の受信状態やバッテリー残量などが表示される

[0080] 携帯型電話機 400は、本発明による液晶表示装置（図では、第 1パネル 10と第 2パネル 20以外の構成要素を省略して示している）と、液晶表示装置をはじめとする種々の構成要素を収容する筐体とを有して!/、る。

[0081] 筐体は、液晶表示装置を収容する表示部 60と、操作キー 71が設けられた操作部 7 0と、表示部 60と操作部 70とを連結する連結部（例えばヒンジ) 80とを有しており、連結部 80で折り畳み可能である。携帯型電話機 400は、表示部 60に本発明による液晶表示装置を備えているので、従来よりも薄型化を図ることができる。

産業上の利用可能性

[0082] 本発明による液晶表示装置は、従来よりも薄型化が可能であるので、種々の携帯型電子機器に好適に用いられ、特に、折り畳み式の携帯型電話器に好適に用いられる。

Claims

請求の範囲

[1] 背中合わせに配置された第 1液晶表示パネルおよび第 2液晶表示パネルを備え、前記第 1液晶表示パネルは、第 1基板と、前記第 1基板に対して前記第 2液晶表示パネルとは反対側に配置された第 2基板と、前記第 1基板および前記第 2基板の間に設けられた第 1液晶層と、前記第 1液晶層に対して前記第 1基板とは反対側に配置された第 1偏光素子とを有し、

前記第 2液晶表示パネルは、第 3基板と、前記第 3基板に対して前記第 1液晶表示パネルとは反対側に配置された第 4基板と、前記第 3基板および前記第 4基板の間に設けられた第 2液晶層と、前記第 2液晶層に対して前記第 3基板とは反対側に配置された第 2偏光素子とを有する、液晶表示装置であって、

前記第 1液晶表示パネルの前記第 1基板の側方に設けられ、前記第 1基板の側面に向けて光を発する第 1光源と、

前記第 2液晶表示パネルの前記第 3基板の側方に設けられ、前記第 3基板の側面に向けて光を発する第 2光源と、

前記第 1液晶表示パネルと前記第 2液晶表示パネルとの間に配置された第 3偏光素子と、をさらに備え、

前記第 1基板は、前記第 1光源から前記第 1基板に入射して前記第 1基板の内部を伝搬する光を前記第 2液晶表示パネルに向ける第 1導光層を含み、

前記第 3基板は、前記第 2光源から前記第 3基板に入射して前記第 3基板の内部を伝搬する光を前記第 1液晶表示パネルに向ける第 2導光層を含む、液晶表示装置。

[2] 前記第 1液晶表示パネルは、前記第 2液晶表示パネルの前記第 3基板から出射して前記第 3偏光素子を通過した光を用いて表示を行ヽ、

前記第 2液晶表示パネルは、前記第 1液晶表示パネルの前記第 1基板から出射して前記第 3偏光素子を通過した光を用いて表示を行う請求項 1に記載の液晶表示装置。

[3] 前記第 1基板と前記第 3偏光素子との間に設けられ、光反射状態と光透過状態とを切り替えて呈し得る第 1調光素子と、

前記第 3基板と前記第 3偏光素子との間に設けられ、光反射状態と光透過状態とを切り替えて呈し得る第 2調光素子と、をさらに備える請求項 1に記載の液晶表示装置

[4] 前記第 1液晶表示パネルは、前記第 1基板から出射して光透過状態の前記第 1調光素子および前記第 3偏光素子を通過した後に光反射状態の前記第 2調光素子によって反射された光を用いて表示を行、、

前記第 2液晶表示パネルは、前記第 3基板から出射して光透過状態の前記第 2調光素子および前記第 3偏光素子を通過した後に光反射状態の前記第 1調光素子によって反射された光を用いて表示を行う請求項 3に記載の液晶表示装置。

[5] 前記第 1調光素子および前記第 2調光素子は、電圧の印加によって光反射率が変化するエレクト口クロミック素子である請求項 3または 4に記載の液晶表示装置。

[6] 前記第 1基板は、前記第 1導光層を支持する第 1透明基板と、前記第 1透明基板と前記第 1液晶層との間に設けられ前記第 1透明基板の屈折率よりも低い屈折率を有する第 1低屈折率層と、を含み、

前記第 3基板は、前記第 2導光層を支持する第 2透明基板と、前記第 2透明基板と前記第 2液晶層との間に設けられ前記第 2透明基板の屈折率よりも低い屈折率を有する第 2低屈折率層と、を含む請求項 1から 5のいずれかに記載の液晶表示装置。

[7] 前記第 1導光層は、前記第 1基板の内部を伝搬する光を前記第 2液晶表示パネルに向けて反射する複数の第 1反射膜を含み、

前記第 2導光層は、前記第 3基板の内部を伝搬する光を前記第 1液晶表示パネルに向けて反射する複数の第 2反射膜を含む請求項 1から 6のいずれかに記載の液晶表示装置。

[8] 前記複数の第 1反射膜および前記複数の第 2反射膜は、複数の誘電体膜である請求項 7に記載の液晶表示装置。

[9] 背中合わせに配置された第 1液晶表示パネルおよび第 2液晶表示パネルを備え、前記第 1液晶表示パネルは、第 1基板と、前記第 1基板に対して前記第 2液晶表示パネルとは反対側に配置された第 2基板と、前記第 1基板および前記第 2基板の間に設けられた第 1液晶層と、前記第 1液晶層に対して前記第 1基板とは反対側に配置された第 1偏光素子とを有し、前記第 2液晶表示パネルは、第 3基板と、前記第 3基板に対して前記第 1液晶表示パネルとは反対側に配置された第 4基板と、前記第 3基板および前記第 4基板の間に設けられた第 2液晶層と、前記第 2液晶層に対して前記第 3基板とは反対側に配置された第 2偏光素子とを有する、液晶表示装置であって、

前記第 1液晶表示パネルの前記第 1基板の側方に設けられ、前記第 1基板の側面に向けて光を発する光源と、

前記第 1液晶表示パネルと前記第 2液晶表示パネルとの間に配置された第 3偏光素子と、

前記第 3基板と前記第 3偏光素子との間に設けられ、光反射状態と光透過状態とを切り替えて呈し得る調光素子と、をさらに備え、

前記第 1基板は、前記第 1光源から前記第 1基板に入射して前記第 1基板の内部を伝搬する光を前記第 2液晶表示パネルに向ける導光層を含む、液晶表示装置。

[10] 前記第 1液晶表示パネルは、前記第 1基板から出射して前記第 3偏光素子を通過した後に光反射状態の前記調光素子によって反射された光を用いて表示を行い、前記第 2液晶表示パネルは、前記第 1基板から出射して前記第 3偏光素子および光透過状態の前記調光素子を通過した光を用いて表示を行う請求項 9に記載の液晶表示装置。

[11] 前記調光素子は、電圧の印加によって光反射率が変化するエレクト口クロミック素子である請求項 9または 10に記載の液晶表示装置。

[12] 前記第 1基板は、前記第 1導光層を支持する第 1透明基板と、前記第 1透明基板と前記第 1液晶層との間に設けられ前記第 1透明基板の屈折率よりも低い屈折率を有する第 1低屈折率層と、を含む請求項 9から 11のいずれかに記載の液晶表示装置。

[13] 前記導光層は、前記第 1基板の内部を伝搬する光を前記第 2液晶表示パネルに向けて反射する複数の反射膜を含む請求項 9から 12のいずれかに記載の液晶表示装置。

[14] 前記複数の反射膜は、複数の誘電体膜である請求項 13に記載の液晶表示装置。

[15] 請求項 1から 14のいずれ力に記載の液晶表示装置を備えた携帯型電子機器。

[16] 折畳み式の携帯型電話機である請求項 15に記載の携帯型電子機器。