JP2001125495A

JP2001125495A - カバーガラス

Info

Publication number: JP2001125495A
Application number: JP30767099A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Yano; 邦彦矢野; Kimio Shiozawa; 喜三雄塩沢
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2001-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】携帯機器における表示装置の表示面の決まっ
た位置に表示されるマークを見やすくして表示装置の表
示面の有効面積を拡大することができるカバーガラスを
提供する。【解決手段】表示面２１０の特定の領域のみを拡大表
示する小窓凸レンズ部１０を備えるカバーガラス１とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話などの携
帯機器の表示装置を保護するためのカバーガラスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年の携帯電話は多機能化が進んでい
る。図６に示すように、多機能の携帯電話２００の液晶
表示装置の表示面２１０には、電話番号やメッセージな
どのメインの表示２１１の他に、電池の残量、受信状
態、現在の動作モード、メール着信の有無等を表示する
絵文字等の標識（以下、機能表示マークという）２１２
が、表示面２１０の上端部や下端部の決まった位置に設
けられている。

【０００３】ところが、携帯電話の機能が増えれば、そ
れだけ必要な機能表示マーク２１２も多くなり、表示面
積のかなりの部分を占めることになり、それだけメイン
の表示２１１部分の面積が制限されてしまう。これらの
機能表示マーク２１２は、通常使用しているときに常時
必要とするものではないが、それでも使用者が視認でき
なければいけないので、あまり小さくすることもできな
い。一方、携帯電話自体の大きさの制限や、バックライ
ト照明などの消費エネルギーを少なくするため等の理由
により、表示面の面積をあまり大きくすることができな
い。

【０００４】主要な表示はできるだけ大きくして見やす
くしたい、多機能化によって表示したい内容が増えるた
めに十分な表示面積がほしい、などの要求が強いが、そ
のために大きな面積の表示装置を用いるのは不経済であ
る。

【０００５】ところで、液晶表示装置の表示面２１０は
薄い無機ガラスで構成されているため、携帯機器２００
の外面に液晶表示装置が露出していると、使用中の外力
や衝撃により液晶が割れてしまうおそれがある。そのた
め、液晶表示装置を筐体２０１内のやや奥まった位置に
収納し、筐体２０１に表示面２１０を見通せる窓部を設
け、この窓部を閉塞するように透明樹脂板で構成される
カバーガラス１００を固定し、カバーガラス１００で液
晶表示装置の表示面２１０を保護する構成が採用され
る。

【０００６】従来のカバーガラスは、携帯機器のデザイ
ンに合わせたデザインが施されているが、機能的には、
単に液晶表示装置の保護だけに用いられているのが現状
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶表
示装置の表示面２１０から人の眼までの間にカバーガラ
ス１００が介在しているため、カバーガラスを改良して
表示面の機能表示マーク２１２を見やすくすることがで
きれば、機能表示マーク２１２の表示面２１０における
占有面積を小さくしながら、見やすさを確保することが
でき、携帯機器の表示面２１０の有効面積を安価に拡大
することができる。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、携帯機器における表示装置の表示面の決まった位置
に表示されるマークを見やすくして表示装置の表示面の
有効面積を拡大することができるカバーガラスを提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、携帯機器の筐体内部に収納
されている液晶表示装置を保護するために、前記液晶表
示装置の表示面を見通せる前記筐体の開口部に固定さ
れ、前記表示面の上に離間して配置されるカバーガラス
において、前記表示面の特定の領域のみを拡大表示する
小窓凸レンズ部を備えることを特徴とするカバーガラス
を提供する。

【００１０】このようなカバーガラスは、小窓凸レンズ
部で表示面の決まった位置に表示される機能表示マーク
等を拡大表示できるので、機能表示マーク等の表示面に
おける占有面積を小さくしながら、見やすさを確保する
ことができる。これによって、携帯機器の表示面の有効
面積を拡大することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のカバーガラスの実
施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【００１２】図６に示したように、カバーガラス１は、
携帯電話などの携帯機器２００の筐体内部に収納されて
いる液晶表示装置を保護するために、液晶表示装置の表
示面２１０を見通せる筐体２０１の開口部に固定され、
表示面２１０の上に離間して配置されるものである。

【００１３】カバーガラス１の周縁部には、図６に示す
ように、メッキ、印刷等で光を透過しない装飾部２が形
成されることが多い。装飾部２の内面側が表示装置の表
示面２１０を視認するための光透過部３となっている。
以下の説明では、カバーガラス１の光透過部３だけを説
明し、カバーガラス１と光透過部３とを同義に用いる場
合がある。

【００１４】図１は、本発明のカバーガラスの一実施形
態を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ
−Ａ’線に沿った断面図である。

【００１５】高機能の携帯電話の液晶表示装置の表示面
２１０には、機能表示マーク２１２が表示面の上下いず
れかあるいは両方の端部に表示され、電話番号やメッセ
ージなどのメインの表示２１１が上下方向の中央部に表
示されるのが一般的である。図１（ａ）では上端部に一
列に機能表示マーク２１２が配置されている場合を示し
ている。

【００１６】本発明のカバーガラス１は、表示面２１０
の端部に表示される機能表示マーク２１２だけを拡大表
示するための小窓凸レンズ部１０を機能表示マーク２１
２が配置されている表示面２１０に対応する部分に設け
た構造を有する。

【００１７】カバーガラス１は、ポリメチルメタアクリ
レート樹脂、ポリカーボネート樹脂などの射出成形で一
体成形できる耐衝撃性に優れた透明樹脂板で構成される
光透過部３を備える。小窓凸レンズ部１０は、光透過部
３の一部を構成して一体に設けられている。

【００１８】図１（ａ）に示すカバーガラス１の小窓凸
レンズ部１０は、表示装置の表示面２１０の上端部の幅
方向全体にわたって一列に配列されている機能表示マー
ク２１２を拡大するために、表示面２１０の上端縁から
機能表示マークの２１２の下端縁よりやや下方に至る幅
で光透過部３の幅方向全体にわたる矩形状である。図１
ｂの断面図に示すように、この小窓凸レンズ部１０は、
円柱レンズであり、拡大表示が縦方向のみへの拡大であ
る。そのため、図１（ａ）に示すように、機能表示マー
ク２１２が縦方向に拡大された機能表示マーク２１２’
に拡大表示される。光透過部３における小窓凸レンズ部
１０以外の領域は単なる板状か、あるいは凸レンズに形
成されている。小窓凸レンズ１０の上端縁は、表示面２
１０の上端縁よりやや外側にはみ出している。これによ
り、表示が外側に拡大する効果があり、機能表示マーク
２１２の拡大表示が歪まなくなる。また、光透過部３の
上端部の幅方向全体にわたる円柱レンズであり、小窓凸
レンズ部１０とその周辺との境界が小窓凸レンズ１０の
下端縁だけであるため、凸レンズの境界付近における表
示の歪みを少ないものにすることができる。しかも、小
窓凸レンズ部１０を単純な円柱レンズとすることができ
るため、小窓凸レンズ部１０自体の表示の歪みを少なく
することができる。

【００１９】小窓凸レンズ部１０の幅は機能表示マーク
２１２の大きさに応じた幅とする。小窓凸レンズ部１０
の曲率半径は、拡大率と小窓凸レンズ部１０の光透過部
３からの突出量に直接影響があり、通常、数ｍｍ〜２０
ｍｍ程度とすることができる。曲率半径を小さくすると
拡大率が大きくなるが、その反面小窓凸レンズ部１０の
突出量が大きくなり、携帯機器の厚みを増してしまう。

【００２０】表１に、屈折率が１．５のポリメチルメタ
クリレート（ＰＭＭＡ）樹脂を用いた場合の小窓凸レン
ズ部１０の設計例を示す。なお、携帯機器では、できる
限り薄型にすることが要求されるため、液晶表示装置の
表示面２１０とカバーガラス１とを近接させて配置され
ている。表示面とカバーガラスとの距離が大きくなれば
拡大率は向上するが、設計例では、表示面２１０とカバ
ーガラス１の内面との距離は１ｍｍと２ｍｍとしてい
る。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１より、拡大率はおおよそ１２％〜４０
％の間で設計できることが分かる。このように円柱レン
ズ状の小窓凸レンズ部１０を設けたカバーガラス１は、
表示装置の表示面２１０の機能表示マーク２１２の一部
又は全部を縦方向に拡大表示できる。そのため、小窓凸
レンズ部１０で拡大表示される表示装置の機能表示マー
ク２１２の大きさを直接視認する場合と比較して縦方向
に圧縮することができる。具体的には、機能表示マーク
２１２の大きさは通常３〜５ｍｍであるが、円柱レンズ
の小窓凸レンズ部１０を設けることにより、２〜３ｍｍ
程度まで縦方向の幅を圧縮して扁平にすることができ
る。機能表示マーク２１２を扁平にすることができれ
ば、その分主要な表示内容２１１の縦方向の表示面積を
大きくすることができる。表示装置の表示面２１０の面
積の限られた携帯機器では、有効な手段である。また、
光透過部３の一部分を凸レンズにするため、全体を凸レ
ンズにする場合と比較してカバーガラス１が厚くなりす
ぎることがない。そのため、軽薄短小が要求される携帯
機器の薄型化に有効である。

【００２３】また、図２は、本発明の他の実施の形態の
カバーガラスを示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図である。この場合の
表示装置の表示面２１０に表示される機能表示マーク２
１２’は、表示面２１０の下端部に配置されている。カ
バーガラス１ｂの光透過部３における小窓凸レンズ部１
０ｂは、下端部の幅方向全体にわたる矩形である。この
カバーガラス１ｂでは、斜めから見る場合も考慮して、
小窓凸レンズ部１０ｂの下端縁が表示面２１０の下端縁
を回り込むように延伸されている。また、小窓凸レンズ
部１０ｂの内面側屈折面１１は、下部における表示の歪
みを生じないように幾分凹面に形成されている。

【００２４】上記カバーガラス１、１ｂでは、小窓凸レ
ンズ部１０、１０ｂは、カバーガラス１、１ｂの表面か
ら突出している構造を示した。しかし、携帯機器では、
できる限り薄くすることが要求されるため、小窓凸レン
ズ部もカバーガラス表面からできるかぎり突出しないこ
とが望ましい。

【００２５】図３は、小窓凸レンズ部を表面から突出さ
せない構造のカバーガラスの一実施形態を示す断面図で
ある。

【００２６】このカバーガラス１ｃは、透明樹脂製の光
透過部３に光透過部３より屈折率の高い透明樹脂で構成
される小窓凸レンズ部１０ｃを埋め込んだ構造を有す
る。小窓凸レンズ部１０ｃは、光透過部３の端部の幅方
向全体にわたる矩形の円柱レンズである。

【００２７】例えば、屈折率１．５のＰＭＭＡで構成さ
れる光透過部３に対して、小窓凸レンズ部１０ｃとし
て、屈折率１．７のポリカーボネート樹脂で構成される
曲率半径２０ｍｍの円柱レンズを埋め込むことによっ
て、表示面２１０の拡大率２．８％程度を得ることがで
きる。

【００２８】小窓凸レンズ１０ｃの曲率半径は光透過部
３の厚さに制限され、更に、光透過部３との屈折率差を
それほど大きくできないため、拡大率を大きくすること
はできないが、小窓凸レンズ部１０ｃが表面から突出し
ないため、外観に優れる。

【００２９】また、図４は、小窓凸レンズ部１０ｄが、
光透過部３の下面に円柱レンズのフレネルレンズとして
設けられたカバーガラス１ｄを示す断面図である。フレ
ネルレンズは、光透過部３の下面より突出した破線で示
す凸レンズ１０ｄ’の屈折面を光透過部３の幅方向に平
行に複数分割した分割屈折面を光透過部３の下面に配列
した構造である。

【００３０】小窓凸レンズ部１０ｄを極めて薄くするこ
とができるため、光透過部３の厚さが増えることはな
い。フレネルレンズは、例えば射出成形時に型から転写
することができる。

【００３１】更に、図５は、小窓凸レンズ部を突出させ
ないカバーガラスの別の実施形態を示すもので、（ａ）
は断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’間の屈折率
の変化を示すグラフである。

【００３２】このカバーガラス１ｅの小窓凸レンズ部１
０ｅは、図５（ａ）のＡ−Ａ’間の幅で透明樹脂製の光
透過部３と一体に光透過部３の幅方向全体に亘って設け
られた屈折率の変化による円柱レンズである。即ち、図
５（ｂ）に示すように、Ａ点及びＡ’点では小窓凸レン
ズ部１０ｅの屈折率は光透過部３の屈折率と同じであ
り、Ａ点及びＡ’点からこれらの中央部に向かってより
屈折率が低くなるように変化している。小窓凸レンズ部
１０ｅの幅方向中央部の屈折率が最も低くなっている。
このような屈折率の変化を利用した円柱レンズにより、
表示面２１０の拡大表示を行うことができる。また、光
透過部３の厚さに影響がないため、光透過部３を薄くす
ることができる。

【００３３】本発明のカバーレンズにおいては、光透過
部３の外面側あるいは外面側と内面側の両面に耐擦傷性
を付与するためのハードコート膜を設けることが好まし
い。また、光透過部３の外面側あるいは外面側と内面側
の両面に、反射を防止して見やすさを向上させるための
反射防止膜をハードコート膜を介してまたは介さずに設
けることが好ましい。

【００３４】ハードコート膜の形成方法としては、ハー
ドコート膜を形成できる硬化性組成物を被塗布面の表面
に塗布し、塗膜を硬化させる方法が一般的である。基材
が熱可塑性樹脂であるため、熱硬化型よりも紫外線等の
電磁波や電子ビーム等の電離放射線で硬化するものが好
ましく用いられる。例えば、紫外線の照射によりシラノ
ール基を生成するシリコーン化合物とシラノール基と縮
合反応するハロゲン原子やアミノ基等の反応基を有する
オルガノポリシロキサンとを主成分とする光硬化性シリ
コーン組成物、三菱レイヨン（株）製のＵＫ−６０７４
等のアクリル系紫外線硬化型モノマー組成物、Ｓｉ
Ｏ₂、ＴｉＯ₂などの粒径１〜１００ｎｍの無機微粒子
を、ビニル基、アリル基、アクリル基又はメタクリル基
等の重合性基とメトキシ基等の加水分解性基とを有する
シラン化合物やシランカップリング剤中に分散させた無
機微粒子含有熱硬化性組成物などが例示される。

【００３５】塗膜の形成方法としては、ディッピング
法、スピンコート法、スプレー法、フロー法、ドクター
ブレード法などを採用できる。

【００３６】なお、塗膜を形成する前に、密着性を向上
させるため、被塗布面表面を、コロナ放電やマイクロ波
などの高電圧放電などで表面処理をすることが好まし
い。

【００３７】形成した塗膜を熱、紫外線、電子ビームな
どで硬化させてハードコート膜を得ることができる。

【００３８】また、反射防止膜は、無機被膜、有機被膜
の単層または多層で構成される。外面側の反射防止膜と
内面側の反射防止膜は、同じ構成であっても別の構成で
あっても良い。例えば、外面側の反射防止膜を多層構造
とし、内面側の反射防止膜を簡略化して単層構造とする
ことも可能である。

【００３９】無機被膜の材質としては、ＳｉＯ₂、Ｓｉ
Ｏ、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、ＴｉＯ、Ｔｉ₂Ｏ₃、Ｔｉ₂Ｏ₅、
Ａｌ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＣｅＯ₂、ＭｇＯ、Ｙ₂Ｏ₃、Ｓｎ
Ｏ₂、ＭｇＦ₂、ＷＯ₃等の無機物が挙げられ、これらを
単独でまたは２種以上を併用して用いることができる。
これらの中では、低温で真空蒸着が可能なＳｉＯ₂、Ｚ
ｒＯ₂、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅が好ましい。また、多層膜構
成とした場合は、最外層はＳｉＯ₂とすることが好まし
い。

【００４０】なお、ハードコート膜と反射防止膜の密着
性を向上させるため、ハードコート膜の表面を表面処理
することが望ましい。表面処理方法としては、酸処理、
アルカリ処理、紫外線照射処理、アルゴン又は酸素雰囲
気中での高周波放電によるプラズマ処理、アルゴンや酸
素又は窒素などのイオンビーム照射処理などを例示でき
る。

【００４１】本発明のカバーガラスは、例えば、携帯電
話、携帯ゲーム機、デジタルカメラ、携帯無線通信機、
携帯ラジオ、携帯音響機器等の表示装置の表示面の保護
に用いられる。表示装置としては、液晶表示装置が代表
的である。

【００４２】なお、上記説明では、小窓凸レンズ部は矩
形の円柱レンズであったが、スポット的な拡大表示を行
う円形状や楕円形状等の通常の凸レンズであってもよ
い。

【００４３】

【発明の効果】本発明のカバーガラスは、小窓凸レンズ
部を設け、表示装置の表示面の特定の領域だけを拡大表
示するので、拡大表示する部分の表示面の表示の見やす
さを確保しながら、表示を小さくして表示面全体に占め
る面積を小さくし、表示面の有効面積を大きくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカバーガラスの一実施形態を示すもの
で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿
った断面図である。

【図２】本発明のカバーガラスの他の実施の形態を示す
もので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線
に沿った断面図である。

【図３】本発明のカバーガラスの他の実施の形態を示す
断面図である。

【図４】本発明のカバーガラスの更に他の実施の形態を
示す断面図である。

【図５】本発明のカバーガラスの更に他の実施の形態を
示す断面図である。

【図６】携帯電話の一例を示す正面図である。

【符号の説明】

１，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ… カバーガラス２… 装飾部３… 光透過部１０，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ…小窓凸レンズ
部２００… 携帯電話２０１… 筐体２１０… 表示面２１１… 主表示２１２… 機能表示マー
ク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】携帯機器の筐体内部に収納されている液
晶表示装置を保護するために、前記液晶表示装置の表示
面を見通せる前記筐体の開口部に固定され、前記表示面
の上に離間して配置されるカバーガラスにおいて、前記表示面の特定の領域のみを拡大表示する小窓凸レン
ズ部を備えることを特徴とするカバーガラス。