JP2002289021A - フロントライティングシステム、液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溝を備えた導光体を液晶パネル等といった被
照明体の前方に配置しなくてもフロントライト構造を実
現できるようにして、被照明体の見え方に悪影響が出な
いようにする。 【解決手段】 被照明体である液晶パネル２を前方から
照明するフロントライティングシステム３及びそれを用
いた液晶装置１である。フロントライティングシステム
３は、液晶パネル２の前方を覆い光透過性を有するカバ
ー１９と、カバー１９と液晶パネル２との間に配置され
た枠状の導光体２１と、導光体２１の内部に光を供給す
る光源２２とを有する。液晶パネル２の表示面の全面を
覆う導光体が不要となり、液晶パネル２の表示が見易く
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶装置等といっ
た被照明体を前方から照明するフロントライティングシ
ステムに関する。また、本発明は、そのフロントライテ
ィングシステムを用いて構成される液晶装置に関する。
また、本発明は、その液晶装置を用いて構成される電子
機器に関数する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話機、携帯電子端末機等と
いった各種の電子機器の表示部として液晶装置が広く用
いられている。この液晶装置は、一般に、一対の基板に
よって挟持された液晶層を通過する光を画素毎に変調す
ることによって一方の基板の表面に文字、数字等といっ
た像を表示する。

【０００３】この液晶装置として、従来、太陽光、室内
光等といった外部光を反射することによって液晶層に供
給して表示を行う方式の反射型液晶装置が知られてい
る。また、液晶層に関して観察側の反対側に照明装置、
いわゆるバックライトを配設し、この照明装置からの光
を用いて表示を行う方式の透過型液晶装置も知られてい
る。さらに、これらの反射型及び透過型の機能を併せて
有する構造の、いわゆる半透過反射型の液晶装置も知ら
れている。

【０００４】この半透過反射型の液晶装置によれば、屋
外等の外部光が当たる場所では照明装置を用いることな
く反射型液晶装置として使用し、他方、外部光が少ない
所では照明装置を点灯して透過型液晶装置として使用す
る。これにより、明るい場所及び暗い場所のいずれであ
っても明るい表示を行うことができる。

【０００５】しかしながら、半透過反射型の液晶装置
は、これを反射型の表示形態で使用するとき、上記反射
型液晶装置に比べて表示が暗くなるという問題があっ
た。これは、従来の半透過反射型の液晶装置では、透過
光を確保するために光反射層、例えばＡｌ（アルミニウ
ム）層を薄く形成したり、反射層に透光用の開口部を設
けたりするために、反射表示時の明るさを犠牲にしてい
るためである。

【０００６】また、半透過反射型の液晶装置は、これを
透過型の表示形態で使用するとき、照明装置の光源から
出る光を効率良く利用することができないという問題、
すなわち光源エネルギの利用効率が低いという問題があ
った。

【０００７】半透過反射型の液晶装置に関する上記の問
題点を解消する液晶装置として、従来、例えば特開平１
１−２０２７９９号公報に開示されているように、液晶
パネルの前面側、すなわち観察側に照明装置を配置する
ことによって、いわゆるフロントライトを構成し、この
フロントライトから供給した光を液晶層の裏面で反射さ
せた後、再び液晶層に供給する構造の液晶装置が提案さ
れている。

【０００８】このフロントライト方式の液晶装置によれ
ば、液晶パネルに付設する光反射層を薄く形成したり、
あるいは開口を設けたりして半透過反射層に形成する必
要がなくなり、フロントライトからの光の全部を液晶層
に供給できるので、光源エネルギの利用効率を高くする
ことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフロントライト方式の液晶装置では、液晶パネルの
前方、すなわち観察側に透明な導光体を配置して液晶パ
ネルに面状の光を供給するようにしており、しかも、液
晶パネルの全面に均一な面状光を供給するために導光体
の表面にプリズム等といった溝を形成する必要があっ
た。

【００１０】このように導光体に溝を形成したとき、限
られた特性の光線に関してはその光線を良好に液晶パネ
ル方向へ導くことができるのであるが、その他の特性の
光線に関しては良好な反射が得られなくて、良好な表示
品質を得られないことがあった。例えば、導光体に形成
した溝に対して所定の反射条件を満たさない光線は導光
体の外に出てしまうことがあり、そのため、光源からの
光の利用効率を低下させることがあった。また、導光体
に形成した溝に対して所定の反射条件を満たさない光線
は、導光体の外部の予期しない方向へ出てしまうことが
あり、そのため、液晶装置の表示品質を低下させること
があった。

【００１１】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであって、溝を備えた導光体を液晶パネル等といっ
た被照明体の前方に配置しなくてもフロントライト構造
を実現できるようにして、被照明体の見え方に悪影響が
出ないようにすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】（１）上記の目的を達成
するため、本発明に係るフロントライティングシステム
は、被照明体を前方から照明するフロントライティング
システムにおいて、前記被照明体の前方を覆い光透過性
を有するカバーと、該カバーと前記被照明体との間に配
置された枠状の導光体と、該導光体の内部に光を供給す
る光源とを有することを特徴とする。ここで、被照明体
とは、照明されることが必要となる任意の物であり、例
えば液晶パネルが考えられる。

【００１３】上記構成のフロントライティングシステム
によれば、光源から出た光は導光体を伝播しながら、被
照明体の周辺領域の全域に行き渡り、その導光体の内側
側面から出射した後、カバーの内側表面で反射して被照
明体を照明する。この場合、導光体は枠状に形成され、
さらにカバーの内側表面を反射面として用いるので、従
来のフロントライト方式の液晶装置で用いられていた構
成、すなわち、溝を備えた導光体を液晶パネルすなわち
被照明体の前方の全面にわたって配置する構成、を用い
る必要がなくなり、よって、被照明体を外部から見たと
きの表示品質を高めることができる。

【００１４】次に、上記構成のフロントライティングシ
ステムにおいて、前記カバーの前方表面であって前記導
光体によって囲まれる領域に対応する領域には、反射防
止層を設けることが望ましい。こうすれば、太陽光等と
いった外部光がカバーで反射することを防止でき、これ
により、被照明体を外部から見たときの表示品質がカバ
ーからの反射光によって悪くなることを防止できる。ま
た、反射防止層を設けるのは、カバーの前方表面であっ
て内側表面ではないので、枠状導光体から出てカバーの
内側表面で反射して被照明体へ向かう光に悪影響が及ぶ
ことはない。

【００１５】なお、反射防止層は、例えば、カバーの表
面に酸化金属層を積層する等して屈折率に変化を持た
せ、これにより、カバーに関する光の透過性を高めて反
射を抑制することによって形成できる。より具体的に
は、反射防止層は、例えば、特開平９−９６７０２号公
報や特開平９−２８８２０２号公報等に開示されている
ような液状の組成物、例えば、アルミニウムエトキド、
アルミニウムイソプロポキサイド、チタンメトキサイ
ド、チタンエトキサイド、チタンイソプロポキサイド等
といった金属アルコキシドをアセト酢酸メチルやアセチ
ルアセトン等と共に有機溶媒で溶かした液状物、あるい
は有機ケイ素化合物とコロイド状金属酸化物を所定の比
率で有機溶媒に混合及び希釈した液状物にカバー素材を
浸漬した後、所定の速度で引き上げ、その後、塗膜に乾
燥及び焼成処理を施す工程を必要な回数だけ繰り返すこ
とによって形成できる。

【００１６】次に、上記構成のフロントライティングシ
ステムにおいては、前記導光体の光出射面に光拡散手段
または光指向性制御手段を設けることが望ましい。この
場合、光指向性制御手段は、導光体の光出射面から出た
光のうちカバーの特定部、例えばカバーの中心部へ向か
うものを選択して出射したり、あるいは、導光体の光出
射面から出た光をカバーの特定部、例えばカバーの中心
部へ向かうように集束して出射したりすることが望まし
い。

【００１７】この構成によれば、導光体から出射する光
の進行方向を制御できるので、枠状の導光体の近傍であ
る液晶パネルの周辺部分だけが明るく照明されることを
防止して、液晶パネルの希望部分を照明したり、液晶パ
ネルの全面を均一に照明したりすることができる。

【００１８】上記の光指向性制御手段は、上記の機能を
達成可能な種々の光学要素によって構成できるが、例え
ば、プリズムパターン、レンズ、視界制御部材等によっ
て構成できる。ここで、視界制御部材とは、所定角度方
向への光の出射を許容し、所定角度以外の方向への光の
出射は遮断できる部材である。この視界制御部材は、例
えば、図８に示すように、２枚の透明な樹脂シート３
３，３３によってブラインド樹脂シート３４を挟持する
ことによって形成できる。

【００１９】次に、上記構成のフロントライティングシ
ステムにおいては、前記導光体の光出射面に偏光部材を
設け、該偏光部材は、前記カバーの光反射面に対して平
行な偏光面を持つ偏光、すなわちカバーの光反射面に対
する横偏光、すなわちカバーの光反射面に対するＳ偏
光、を通過させるように設定することが望ましい。

【００２０】一般に、ガラスや透明樹脂等によって形成
されたカバーに自然光を当てるとき、自然光のうちの縦
偏光、すなわちＰ偏光はカバーを透過し、横偏光、すな
わちＳ偏光はカバーで反射する。従って、上記構成の通
りに、導光体から出射する光からＳ偏光を選択しＰ偏光
を除去すれば、カバーを透過してしまう光を抑えること
ができ、このため、カバーを通して被照明体を外部から
見たときの視認性を高めることができる。

【００２１】次に、上記構成のフロントライティングシ
ステムにおいて、前記導光体は矩形状、すなわち正方形
状又は長方形状の断面を有する枠状に形成することがで
きる。導光体の断面形状は、矩形状以外の任意の形状、
例えば円形状、楕円形状、長円形状等とすることもでき
るが、組み立て性の利便性や光学的な安定性を良好に維
持することを考える場合には、矩形状とすることが良い
と考えられる。

【００２２】次に、上記構成のフロントライティングシ
ステムにおいて、前記カバーは前記被照明体を損傷及び
汚れから保護するカバーであることが望ましい。この構
成によれば、このカバーをそのまま電子機器の表面に設
けるカバーとすることができる。

【００２３】（２）次に、本発明に係る液晶装置は、液
晶層を有する液晶パネルと、該液晶パネルを前方から照
明するフロントライティングシステムとを有する液晶装
置において、前記フロントライティングシステムは、前
記液晶パネルの前方を覆い光透過性を有するカバーと、
該カバーと前記液晶パネルとの間に配置された枠状の導
光体と、該導光体の内部に光を供給する光源とを有する
ことを特徴とする。

【００２４】上記構成の液晶装置によれば、その中に含
まれるフロントライティングシステムにおいて、光源か
ら出た光は導光体を伝播しながら、液晶パネルの周辺領
域の全域に行き渡り、その導光体の内側側面から出射し
た後、カバーの内側表面で反射して液晶パネルを照明す
る。この場合、導光体は枠状に形成され、さらにカバー
の内側表面を反射面として用いるので、従来のフロント
ライト方式の液晶装置で用いられていた構成、すなわ
ち、溝を備えた導光体を液晶パネルの前方の全面にわた
って配置する構成、を用いる必要がなくなり、よって、
液晶パネルを外部から見たときの表示品質を高めること
ができる。

【００２５】次に、上記（２）項に記載した液晶装置に
おいて、前記フロントライティングシステムは、上記
（１）項に記載したフロントライティングシステムによ
って構成されることが望ましい。

【００２６】（３）次に、本発明に係る電子機器は、液
晶層を有する液晶パネルと、該液晶パネルを前方から照
明するフロントライティングシステムと、前記液晶パネ
ルを収容する筐体とを有する電子機器において、前記フ
ロントライティングシステムは、前記液晶パネルの前方
を覆い光透過性を有するカバーと、該カバーと前記液晶
パネルとの間に配置された枠状の導光体と、該導光体の
内部に光を供給する光源とを有し、前記カバーは前記筐
体に支持されることを特徴とする。

【００２７】この構成の電子機器によれば、その中に含
まれるフロントライティングシステムにおいて、光源か
ら出た光は導光体を伝播しながら、液晶パネルの周辺領
域の全域に行き渡り、その導光体の内側側面から出射し
た後、カバーの内側表面で反射して液晶パネルを照明す
る。この場合、導光体は枠状に形成され、さらにカバー
の内側表面を反射面として用いるので、従来のフロント
ライト方式の液晶装置で用いられていた構成、すなわ
ち、溝を備えた導光体を液晶パネルの前方の全面にわた
って配置する構成、を用いる必要がなくなり、よって、
液晶パネルを外部から見たときの表示品質を高めること
ができる。

【００２８】また、導光体からの光を液晶パネルに向け
て反射する機能を奏するカバーが電子機器の筐体に支持
されたカバー、すなわち電子機器の外装カバーであるの
で、電子機器の部品点数を増加させることもなく、電子
機器の組み立て厚さを増加させることもない。

【００２９】次に、上記（３）項に記載した電子機器に
おいて、前記フロントライティングシステムは、上記
（１）項に記載したフロントライティングシステムによ
って構成されることが望ましい。

【００３０】

【発明の実施の形態】(第１実施形態)以下、本発明に係
るフロントライティングシステムを被照明体としての液
晶パネルを照明する場合を例に挙げて説明する。図１は
本発明に係るフロントライティングシステムを用いた液
晶装置の一実施形態を示している。ここに示す液晶装置
１は、被照明体としての液晶パネル２と、この液晶パネ
ル２を前方、すなわち観察側から照明するフロントライ
ティングシステム３とを有する。

【００３１】液晶パネル２は、互いに対向して配置され
ていて枠状のシール材６によって周囲が貼り合わされた
一対の基板４ａ及び４ｂを有する。第１基板４ａは図２
に示すように基材７ａを有し、その基材７ａの液晶側表
面、すなわち第２基板４ｂに対向する面には、光反射膜
８が設けられ、その上に絶縁膜９が設けられ、その上に
第１電極１１ａが設けられ、その上に配向膜１２ａが設
けられる。第１電極１１ａは、走査電極又は信号電極の
いずれか一方として作用する。

【００３２】第１基板４ａに対向する第２基板４ｂは基
材７ｂを有し、その基材７ｂの液晶側表面、すなわち第
１基板４ａに対向する面には第２電極１１ｂが設けら
れ、その上に配向膜１２ｂが設けられる。また、基材７
ｂの外側表面には偏光板１３が、例えば貼着によって装
着される。

【００３３】なお、第１基板４ａ及び第２基板４ｂの双
方又は一方の内面又は外面には、上記以外の他の光学素
子、例えば、液晶パネル２に対して入射及び出射する光
を拡散して均一にする光拡散板や、電極１１ａ，１１ｂ
等の上に積層されて表面を滑らかにするオーバーコート
層や、カラー表示を実現するために設けられるカラーフ
ィルタや、液晶層を通過した光の偏光特性を再変調する
ことにより無彩色化や視覚特性の改善等を行う位相差板
等を設けることもできる。

【００３４】基材７ａ及び７ｂは、例えば、ガラス等と
いった硬質な光透過性材料や、プラスチック等といった
可撓性を有する光透過性材料等によって所定形状、例え
ば、長方形の板状や、正方形状の板状に形成される。ま
た、光反射膜８はＡｌ（アルミニウム）等といった金属
材料によって形成される。また、第１電極１１ａ及び第
２電極１１ｂは、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）
等といった透明電極材料によって形成される。また、配
向膜１２ａ及び１２ｂは、例えば、ポリイミド系樹脂に
よって形成される。これらの配向膜１２ａ及び１２ｂに
はラビング処理等といった配向処理が施され、この配向
処理により液晶分子の基板表面にける配向が決められ
る。

【００３５】第１電極１１ａは、図１に示すように、複
数の直線パターンを互いに平行に配列することによっ
て、いわゆるストライプ状に形成される。一方、第２電
極１１ｂは上記第１電極１１ａに交差するように複数の
直線パターンを互いに平行に配列することによって、や
はりストライプ状に形成される。これらの電極１１ａと
電極１１ｂとが液晶層を介在させてドットマトリクス状
に交差する複数の点が、像を表示するための画素を形成
する。そして、それら複数の画素によって区画形成され
る領域が、文字、数字等といった像を表示する表示領域
となる。

【００３６】なお、図１では、第１電極１１ａ及び第２
電極１１ｂを分かり易く示すために、それらを実際より
も大きな間隔を空けて描いてある。しかしながら実際に
は、それらの電極は非常に狭い間隔で多数本、形成され
る。

【００３７】以上のようにして形成された第１基板４ａ
及び第２基板４ｂのいずれか一方の液晶側表面には、図
２に示すように、複数のスペーサ１４が分散され、さら
にいずれか一方の基板の液晶側表面にシール材６が、例
えば、印刷によって図１に示すように枠状、すなわち環
状に設けられる。また、そのシール材６の適所に液晶注
入口６ａが形成される。

【００３８】両基板４ａ及び４ｂの間にはスペーサ１４
によって保持される均一な寸法の間隙、いわゆるセルギ
ャップが形成され、液晶注入口６ａを通してそのセルギ
ャップ内に液晶Ｌが注入され、その注入の完了後、液晶
注入口６ａが樹脂等によって封止される。

【００３９】図１において、第１基板４ａは第２基板４
ｂの外側であってさらにシール材６の外側に張り出す基
板張出し部４ｃを有する。そして、第１基板４ａ上の第
１電極１１ａはその基板張出し部４ｃへ直接に延び出て
配線１６ａとなっている。また、基板張出し部４ｃの辺
端部には外部回路との間で制御信号、クロック信号、表
示信号等といった各種信号や液晶駆動電圧及びＩＣ電源
電圧を入力するための外部接続端子１７ａが形成され
る。

【００４０】第２基板４ｂは、第１基板４ａの外側であ
ってさらにシール材６の外側へ張り出す基板張出し部４
ｄを有する。そして、第２基板４ｂ上の第２電極１１ｂ
はその基板張出し部４ｄへ直接に延び出て配線１６ｂと
なっている。また、基板張出し部４ｄの辺端部には外部
回路との間で制御信号、クロック信号、表示信号等とい
った各種信号や液晶駆動電圧及びＩＣ電源電圧を入力す
るための外部接続端子１７ｂが形成される。

【００４１】各電極１１ａ，１１ｂ、それらにつながる
配線１６ａ，１６ｂ及び外部接続端子１７ａ，１７ｂ
は、いずれも、実際には狭い間隔で多数本がそれぞれの
基板４ａ及び４ｂの表面に形成されるが、図１及びこれ
から説明する各図では構造を分かり易く示すために実際
の間隔よりも広い間隔でそれらの電極等を模式的に図示
し、さらに一部の電極の図示は省略してある。また、電
極１１ａ及び１１ｂは、直線状に形成されることに限ら
れず、適宜の文字、図形等といったパターンとして形成
されることもある。

【００４２】図１において、基板張出し部４ｃに液晶駆
動用ＩＣ１８ａが実装され、この液晶駆動用ＩＣ１８ａ
の入出力バンプが配線１６ａ及び端子１７ａに接続す
る。また、基板張出し部４ｄに液晶駆動用ＩＣ１８ｂが
実装され、この液晶駆動用ＩＣ１８ｂの入出力バンプが
配線１６ｂ及び端子１７ｂに接続する。

【００４３】図１において、フロントライティングシス
テム３は被照明体である液晶パネル２をその前方、すな
わち観察側から照明する装置であり、液晶パネル２を損
傷、汚れ等から保護するカバー１９と、このカバー１９
と液晶パネル２との間に配置される枠状の導光体２１
と、該導光体２１の１つの角部に設けられた光取込み口
２１ａに対向して配置された発光ユニット２２とを有す
る。

【００４４】図２に示すように、導光体２１は液晶パネ
ル２に密着して設けられ、さらにカバー１９は導光体２
１に密着して設けられる。また、カバー１９の外面、す
なわち液晶パネル２と反対側の面であって、少なくとも
液晶パネル２に対応する領域には、反射防止層２３が設
けられる。なお、反射防止層はカバー１９の内面には設
けられない。

【００４５】カバー１９は透明ガラス、透明プラスチッ
ク等といった光透過性の材料によって形成されており、
例えば、液晶パネル２を１つの構成要素として用いる電
子機器、例えば携帯電話機の筐体によって支持されて液
晶パネル２の前方位置に配置される。また、カバー１９
は、図示しない支持枠によって電子機器の筐体とは無関
係に液晶パネル２と一体になるように設けることもでき
る。

【００４６】導光体２１は、例えば、アクリル樹脂、ポ
リカーバイト系樹脂、ガラス等によって形成され、液晶
パネル２の表示領域の外周辺端部に沿って枠状に形成さ
れ、さらに、図２に示すように断面正方形状又は長方形
状に形成される。

【００４７】上記反射防止層２３は、例えば、アルミニ
ウムエトキド、アルミニウムイソプロポキサイド、チタ
ンメトキサイド、チタンエトキサイド、チタンイソプロ
ポキサイド等といった金属アルコキシドをアセト酢酸メ
チルやアセチルアセトン等と共に有機溶媒で溶かした液
状物、あるいは有機ケイ素化合物とコロイド状金属酸化
物を所定の比率で有機溶媒に混合及び希釈した液状物に
カバー素材を浸漬した後、所定の速度で引き上げ、その
後、塗膜に乾燥及び焼成処理を施す工程を必要な回数だ
け繰り返すことによって形成できる。

【００４８】発光ユニット２２は、図２に示すように、
光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）発光素子
２４と、ＬＥＤ発光素子２４を包囲するパッケージ２７
と、パッケージ２７の内面に設けられてＬＥＤ発光素子
２４のまわりに配置される光反射層２６と、パッケージ
２７の前端に設けられたレンズ２８とを有する。ＬＥＤ
発光素子２４は通電によって発光し、その光は直接に又
は光反射層２６によって反射してレンズ２８に集めら
れ、さらに該レンズ２８を通って導光体２１へ供給され
る。

【００４９】図１において、発光ユニット２２内のＬＥ
Ｄ発光素子２４が発光すると、その光は導光体２１の光
取込み面２１ａを通して導光体１２の内部へ導入され
る。導光体２１は液晶パネル２の表示面の外周辺端部に
枠状に設けられているので、導光体２１の内部を伝播す
る光は液晶パネル２の表示面の周辺部分にまんべんなく
行き渡り、さらにその伝播中に導光体２１の内周面、す
なわち光出射面を通して導光体２１によって囲まれる内
部領域に出射する。

【００５０】この出射光により液晶パネル２内の液晶層
Ｌに直接に光が供給され、さらに、導光体２１の光出射
面から出てカバー１９の内面で反射した光が液晶パネル
２内の液晶層Ｌに供給される。このように、カバー１９
からの反射光を有効に活用することにより、液晶パネル
２の表示面の全面に導光体を設けることなく、液晶パネ
ル２の前方から液晶パネル２の内部の液晶層Ｌへ光を供
給することができる。こうして液晶層Ｌへ供給された光
は図２において内面光反射膜８で反射し、再度、液晶層
Ｌを通過して外部の観察側へ進行する。

【００５１】図１において、液晶駆動用ＩＣ１８ａ及び
液晶駆動用ＩＣ１８ｂによって第１電極１１ａ又は第２
電極１１ｂのいずれか一方に走査電圧を順次に印加し、
さらにそれらの電極の他方に表示画像に基づいて信号電
圧を印加することにより、両電圧によって選択された各
画素部分の液晶の配向を制御してそこを通過する光を変
調し、この光を偏光板１３に供給することにより、第２
基板４ｂの外側に文字、数字等といった像を表示する。

【００５２】従来のフロントライティングシステムで
は、表面に溝を備えた導光体を液晶パネル２の表示面の
全面にわたって配置し、その導光体によって光を液晶パ
ネル２へ面状に導くようにしたので、液晶パネル２の表
示を外部から導光体を通して観察したとき、その導光体
の存在により光が無駄に消費されたり、表示の品質が損
なわれたりすることがあった。これに対し、本実施形態
では、液晶パネル２の中央部分に導光体が存在しないの
で、液晶パネル２の表示品質が低下することを確実に防
止できる。

【００５３】なお、本実施形態では、カバー１９の観察
側表面に反射防止層２３を設けたので、外部からカバー
１９を介して液晶パネル２の表示を観察したとき、カバ
ー１９からの反射光によって表示が見え難くなることを
防止できる。また、反射防止層はカバー１９の内側表面
には設けないので、枠状導光体２１の内側側面から出射
した光がカバー１９で反射することは良好に維持され
る。

【００５４】(第２実施形態)図３は、本発明に係る液晶
装置の他の実施形態を示している。この実施形態におい
て、図１に示した実施形態の場合と同じ部材は同じ符号
を用いて示すことにして、その部材の説明は省略する。

【００５５】この実施形態に係る液晶装置１が図１に示
した先の実施形態に係る液晶装置１と異なる点は、導光
体２１の２つの角部に光取込み口２１ａを設け、各光取
込み口２１ａのそれぞれに発光ユニット２２を設けたこ
とである。この構成によれば、導光体２１の内部に多量
の光を供給できるので、より一層多量の光を液晶パネル
２へ供給することが可能となる。

【００５６】また、図３の実施形態の場合は、２つの発
光ユニット２２を導光体２１の同じ辺に対応して配置し
たので、それらの発光ユニット２２を導光体２１の異な
る辺に対応させて配置する場合に比べて、液晶装置１の
全体を小型に形成できる。

【００５７】（第３実施形態）図４は、本発明に係る液
晶装置のさらに他の実施形態を示している。この実施形
態において、図１に示した実施形態の場合と同じ部材は
同じ符号を用いて示すことにして、その部材の説明は省
略する。

【００５８】この実施形態に係る液晶装置１が図１に示
した先の実施形態に係る液晶装置１と異なる点は、導光
体２１の内側側面、すなわち光出射面に、光の進行方向
をカバー１９へ向かう方向へ変化させるプリズムパター
ン２９を設けたことである。なお、プリズムパターン２
９は図４に示すように導光体１２の光出射領域の全領域
に設けられることに限られず、光出射領域の一部分に設
けても良い。

【００５９】プリズムパターン２９は、例えば図５
（ａ）に示すように、導光体２１の内側側面を液晶パネ
ル２に対してほぼ直角にした上でその内側側面上に設け
ることもできるし、あるいは、図５（ｂ）に示すよう
に、導光体２１の内側側面を液晶パネル２に対して傾斜
させた上でその内側側面上に設けることもできる。

【００６０】導光体２１の光出射面にプリズムパターン
２９を設けた構成の本実施形態によれば、導光体２１の
光出射面から出る光を、導光体２１から離れたカバー１
９の中央部分へと効率良く導くことができ、そのため、
液晶パネル２の周辺部分に限られず液晶パネル２の全面
へ光を均一に供給することができる。

【００６１】（第４実施形態）図６は、本発明に係る液
晶装置のさらに他の実施形態を示している。この実施形
態において、図１に示した実施形態の場合と同じ部材は
同じ符号を用いて示すことにして、その部材の説明は省
略する。

【００６２】この実施形態に係る液晶装置１が図１に示
した先の実施形態に係る液晶装置１と異なる点は、導光
体２１の内側側面、すなわち光出射面に、光の進行方向
をカバー１９へ向かう方向へ変化させるレンズ３１を設
けたことである。レンズ３１は、導光体２１の内側側面
の全面ではなく、その一部分に設けることもできる。導
光体２１の光出射面にレンズ３１を設けた構成の本実施
形態によれば、図９（ａ）に示すように、導光体２１の
光出射面から出る光を、導光体２１から離れたカバー１
９の中央部分へと効率良く導くことができ、そのため、
液晶パネル２の周辺部分に限られず液晶パネル２の全面
へ光を均一に供給することができる。 （第５実施形態）図７は、本発明に係る液晶装置のさら
に他の実施形態を示している。この実施形態において、
図１に示した実施形態の場合と同じ部材は同じ符号を用
いて示すことにして、その部材の説明は省略する。

【００６３】この実施形態に係る液晶装置１が図１に示
した先の実施形態に係る液晶装置１と異なる点は、光の
進行方向をカバー１９へ向かう方向へ変化させる視界制
御部材３２を設けたことである。

【００６４】今、一般的な視界制御部材は、例えば図８
（ａ）に符号Ｐで示すように、２枚の透明なＰＥＴ（Po
lyethylene Terephthalate）シート３３，３３の間にブ
ラインド樹脂シート３４が挟持された構造を有する。な
お、ブラインド樹脂シート３４は透過光制御部材として
機能する。

【００６５】上記ブラインド樹脂シート３４の内部に
は、遮光性の樹脂から成る遮光板３４ａがブラインド樹
脂シート３４の表面に直角に且つ互いに平行になるよう
に複数枚設けられている。これらの遮光板３４ａによっ
て、法線Ｂ上の点Ａからの視角θが、ほぼ−４５°〜４
５°までの範囲であれば、上記視界制御部材Ｐのヘイズ
率が１０％以下となるように、また、視角θが−４５°
よりも小さいか、あるいは４５°よりも大きくなる範囲
であれば、視界制御部材Ｐのヘイズ率が７０％以上とな
るように、透過光が制御される。

【００６６】なお、ヘイズ率とは、物体を透過する平行
光線と拡散光線とから成る全透過光線に対する拡散光線
の透過率を示す指標である。すなわち、 ヘイズ率（％）＝（拡散光線透過率／全光線透過率）×
１００ で表される。従って、ヘイズ率が小さいほど、その物体
の透明度が大きくなる。以上のことから、視界制御部材
Ｐは、法線Ｂ上の点Ａからの視角がθ＝０°から所定角
度まではヘイズ率が小さくなるように形成されることで
視界を透明とし、視角θが所定角度以上のときにはヘイ
ズ率が大きくなるように形成されることで視界を不透明
とするようになっている。このように、上記視界制御部
材Ｐの働きにより、カバー１９から見た場合の導光体２
１の光出射面の視界を制御することができる。

【００６７】図８（ｂ）は視界制御部材Ｐの光透過特性
を示している。なお、同図に示すグラフにおける横軸
は、図８（ａ）に示す視界制御部材Ｐの法線Ｂ上の点Ａ
からの視角θを表す。図８（ｂ）から明らかなように、
視界制御部材Ｐは、視角θがほぼ−４５°〜４５°の範
囲での光のヘイズ率が１０％以下の透明領域となり、視
角θが−４５°よりも小さい範囲、あるいは４５°より
も大きくなる範囲での光のヘイズ率が７０％以上の不透
明領域となるように形成されている。

【００６８】つまり、視界制御部材Ｐは、正面方向には
透明性を有し、斜め方向には不透明性を有するような光
透過特性を示すことがわかる。すなわち、上記の視界制
御部材Ｐは、発光面に対して主として法線方向からの視
界を透明に、そして法線に対して斜め方向からの視界を
不透明に制御するようになっている。また、遮光板３４
ａの角度設定に応じて透明方向を希望の方向に設定する
こともできる。

【００６９】図７に示す本実施形態においては、視界制
御部材３２の光透過特性がカバー１９を向く方向に関し
て透明でそれ以外の方向に関して不透明となるように設
定されている。この結果、図９（ｂ）に示すように、導
光体２１の光出射面からでて視界制御部材３２に供給さ
れた光はカバー１９へ向かう方向へは出射するが、それ
以外の方向へは出射しないように制御される。これによ
り、本実施形態によれば、導光体２１の光出射面から出
る光を、導光体２１から離れたカバー１９の中央部分へ
と効率良く導くことができ、そのため、液晶パネル２の
周辺部分に限られず液晶パネル２の全面へ光を均一に供
給することができる。

【００７０】（第６実施形態）図１０は、本発明に係る
液晶装置のさらに他の実施形態を示している。この実施
形態において、図１に示した実施形態の場合と同じ部材
は同じ符号を用いて示すことにして、その部材の説明は
省略する。この実施形態に係る液晶装置１が図１に示し
た先の実施形態に係る液晶装置１と異なる点は、カバー
１９の光反射面に対して平行な偏光面を持つ光、すなわ
ちＳ偏光を透過させ、それと直角な偏光面を持つＰ偏光
の透過は禁止する偏光部材３６を、導光体２１の光出射
面に設けたことである。

【００７１】一般に、ガラス等といった透光性部材に光
が入射するとき、その透光性部材の光反射面に対して平
行な偏光面を持つ光、すなわちＳ偏光はその透光性部材
で反射する傾向にあり、一方、透光性部材の光反射面に
対して直角な偏光面を持つ光、すなわちＰ偏光はその透
光性部材を透過する傾向にある。

【００７２】上記のように、枠状導光体２１の光出射面
に偏光板３６を設ければ、枠状導光体２１から出てカバ
ー１９へ向かう光は、カバー１９の光反射面に対してＳ
偏光となる成分に限られるので、その出射光のほとんど
全てはカバー１９で反射して液晶パネル２へ向かうこと
になり、カバー１９を透過して外部へ進行する光はほと
んど無くなる。この結果、外部からカバー１９を通して
液晶パネル２の表示を見た場合、カバー１９を透過する
光によって視認性が損なわれることを防止できる。

【００７３】（第７実施形態）図１１は、本発明に係る
電子機器の一実施形態である携帯電話機を示している。
ここに示した携帯電話機５０は、アンテナ５１、スピー
カ５２、キースイッチ５３、マイクロホン５４等といっ
た各種構成要素を、外装ケース５６に格納することによ
って構成される。外装ケース５６の内部には、表示装置
として作用する液晶装置６０及び制御回路基板５７が収
納される。

【００７４】液晶装置６０は図の上部面が表示面となっ
ており、その表示面に対向する部分の外装ケース５６に
は、液晶装置６０を保護すると共に表示面の視界を確保
するための透明なカバー５８が設けられる。液晶装置６
０は、例えば図１に示す液晶装置１であってカバー１９
を除いた部分によって構成でき、さらにカバー５８は図
１に示すカバー１９によって構成できる。

【００７５】図１１において、カバー５８はその平面形
状が正方形又は長方形に形成される。そしてこのカバー
５８は、ゴムや軟質の合成樹脂等によって同じく正方形
又は長方形の枠状に形成された支持部材５９によって支
持されて外装ケース５６と一体になっている。図１に示
す液晶装置１であってカバー１９を除いた部分が図１１
の外装ケース５６の内部の所定位置に装着されたとき
に、図２に示すように、カバー１９が液晶パネル２の表
示面に対向する位置に位置決めされるようになってい
る。

【００７６】図１１に示す携帯電話機５０では、キース
イッチ５３及びマイクロホン５４を通して入力される信
号や、アンテナ５１によって受信した受信データ等が制
御回路基板５７の制御回路に入力される。そしてその制
御回路は、入力した各種のデータに基づいて液晶装置６
０の表示面内に数字、文字、図形等といった像を表示
し、さらにアンテナ５１から送信データを送信する。

【００７７】図１２は、図１１に示す携帯電話機、ある
いはその他の電子機器に用いられる電気制御系の一実施
形態を示している。ここに示した電気制御系は、表示情
報出力源８０、表示情報処理回路８１、電源回路８２、
タイミングジェネレータ８３、そして表示装置としての
液晶装置８４を有する。また、液晶装置８４は液晶パネ
ル８５及び駆動回路８６を有する。液晶装置８４は、例
えば図１に示した液晶装置１を用いて構成できる。

【００７８】表示情報出力源８０は、ＲＯＭ（Read Onl
y Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等といっ
たメモリ、各種ディスク等といったストレージユニッ
ト、デジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備
え、タイミングジェネレータ８３によって生成された各
種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像
信号等といった表示情報を表示情報処理回路８１に供給
する。

【００７９】表示情報処理回路８１は、シリアル−パラ
レル変換回路や、増幅・反転回路、ローテーション回
路、ガンマ補正回路、クランプ回路等といった周知の各
種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、そ
の画像信号をクロック信号ＣＬＫと共に駆動回路８６へ
供給する。駆動回路８６は走査線駆動回路、データ線駆
動回路、検査回路等を含んで構成される。また、電源回
路８２は各構成要素に所定の電圧を供給する。

【００８０】本実施形態の電子機器によれば、図２にお
いて枠状導光体２１の内側側面、すなわち光出射面から
出た光が、図１１の外装ケース５６に支持されたカバー
５８の内面で反射して図２の液晶パネル２へ供給され、
これにより、被照明体としての液晶パネル２をその前方
から照明するフロントライト構造が実現される。

【００８１】（その他の実施形態）以上、好ましい実施
形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形
態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明
の範囲内で種々に改変できる。

【００８２】例えば、図１に示す実施形態では単純マト
リクス方式の液晶装置に本発明を適用したが、本発明
は、ＴＦＤ（Thin Film Diode）等といった２端子型ス
イッチング素子をアクティブ素子として用いる構造のア
クティブマトリクス方式の液晶装置や、ＴＦＴ（Thin F
ilm Transistor）等といった３端子型スイッチング素子
をアクティブ素子として用いる構造のアクティブマトリ
クス方式の液晶装置等にも適用できる。

【００８３】また、本発明に係る電子機器は、図１１に
示した携帯電話機に限られず、その他の任意の電子機
器、例えば携帯情報端末機、デジタルカメラ等とするこ
ともできる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るフロ
ントライティングシステムによれば、光源から出た光は
導光体を伝播しながら、液晶パネル等といった被照明体
の周辺領域の全域に行き渡り、その導光体の内側側面か
ら出射した後、カバーの内側表面で反射して被照明体を
照明する。この場合、導光体は枠状に形成され、さらに
カバーの内側表面を反射面として用いるので、従来のフ
ロントライト方式の液晶装置で用いられていた構成、す
なわち、溝を備えた導光体を被照明体の前方の全面にわ
たって配置する構成、を用いる必要がなくなり、よっ
て、被照明体を外部から見たときの表示品質を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフロントライティングシステムの
一実施形態及び本発明に係る液晶装置の一実施形態を分
解状態で示す斜視図である。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に従って液晶装置の
断面構造を示す断面図である。

【図３】本発明に係るフロントライティングシステムの
他の実施形態を分解状態で示す斜視図である。

【図４】本発明に係るフロントライティングシステムの
さらに他の実施形態を分解状態で示す斜視図である。

【図５】図４のフロントライティングシステムの要部の
断面構造を示す断面図である。

【図６】本発明に係るフロントライティングシステムの
さらに他の実施形態を分解状態で示す斜視図である。

【図７】本発明に係るフロントライティングシステムの
さらに他の実施形態を分解状態で示す斜視図である。

【図８】図７のフロントライティングシステムで用いる
光学要素を説明するための図である。

【図９】（ａ）は図６のフロントライティングシステム
の要部の断面構造を示す断面図であり、（ｂ）は図７の
フロントライティングシステムの要部の断面構造を示す
断面図である。

【図１０】本発明に係るフロントライティングシステム
のさらに他の実施形態を分解状態で示す斜視図である。

【図１１】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す斜
視図である。

【図１２】図１１の電子機器又はその他の電子機器で用
いられる電気制御系の一実施形態を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 液晶装置 ２ 液晶パネル ３ フロントライティングシステム ４ａ，４ｂ 基板 ４ｃ，４ｄ 基板張出し部 ７ａ，７ｂ 基材 ８ 光反射膜 １１ａ，１１ｂ 電極 １３ 偏光板 １９ カバー ２１ 導光体 ２１ａ 光取込み口 ２２ 発光ユニット ２３ 反射防止層 ２４ ＬＥＤ発光素子（光源） ２９ プリズムパターン ３１ レンズ ３２ 視界制御部材 ３３ ＰＥＴシート ３４ ブラインド樹脂シート ３４ａ 遮光板 ３６ 偏光部材 ５０ 携帯電話機（電子機器） Ｌ 液晶

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５１０ 1/13357 1/13357 Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｂ // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆターム(参考） 2H038 AA54 BA01 BA42 2H089 HA40 QA02 QA16 TA15 TA17 TA18 TA20 2H091 FA08X FA08Z FA14X FA21X FA23X FA41X LA02 LA17 5G435 AA01 AA14 BB12 EE22 FF06 FF08 GG02 GG23 HH05 KK05 LL03 LL07 LL08 LL14

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被照明体を前方から照明するフロントラ
   イティングシステムにおいて、前記被照明体の前方を覆
   い光透過性を有するカバーと、該カバーと前記被照明体
   との間に配置された枠状の導光体と、該導光体の内部に
   光を供給する光源とを有することを特徴とするフロント
   ライティングシステム。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記カバーの前方表
   面であって前記導光体によって囲まれる領域に対応する
   領域に反射防止層を設けたことを特徴とするフロントラ
   イティングシステム。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、前記導
   光体の光出射面に光拡散手段または光指向性制御手段を
   設けたことを特徴とするフロントライティングシステ
   ム。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記光指向性制御手
   段は、前記導光体の光出射面に設けられたプリズムパタ
   ーンであることを特徴とするフロントライティングシス
   テム。
5. 【請求項５】 請求項３において、前記光指向性制御手
   段は、前記導光体の光出射面に設けられたレンズである
   ことを特徴とするフロントライティングシステム。
6. 【請求項６】 請求項３において、前記光指向性制御手
   段は、前記導光体の光出射面に設けられた視界制御部材
   であることを特徴とするフロントライティングシステ
   ム。
7. 【請求項７】 請求項１又は請求項２において、前記導
   光体の光出射面に設けられた偏光部材を有し、該偏光部
   材は、前記カバーの光反射面に対して平行な偏光面を持
   つ光を通過させることを特徴とするフロントライティン
   グシステム。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７の少なくともいず
   れか１つにおいて、前記導光体は矩形状の断面を有する
   ことを特徴とするフロントライティングシステム。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８の少なくともいず
   れか１つにおいて、前記カバーは前記被照明体を損傷及
   び汚れから保護する保護カバーであることを特徴とする
   フロントライティングシステム。
10. 【請求項１０】 液晶層を有する液晶パネルと、該液晶
    パネルを前方から照明するフロントライティングシステ
    ムとを有する液晶装置において、 前記フロントライティングシステムは、前記液晶パネル
    の前方を覆い光透過性を有するカバーと、該カバーと前
    記液晶パネルとの間に配置された枠状の導光体と、該導
    光体の内部に光を供給する光源とを有することを特徴と
    する液晶装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記フロントラ
    イティングシステムは、前記被照明体を前記液晶パネル
    とする請求項２から請求項９の少なくともいずれか１つ
    に記載のフロントライティングシステムによって構成さ
    れることを特徴とする液晶装置。
12. 【請求項１２】 液晶層を有する液晶パネルと、該液晶
    パネルを前方から照明するフロントライティングシステ
    ムと、前記液晶パネルを収容する筐体とを有する電子機
    器において、 前記フロントライティングシステムは、前記液晶パネル
    の前方を覆い光透過性を有するカバーと、該カバーと前
    記液晶パネルとの間に配置された枠状の導光体と、該導
    光体の内部に光を供給する光源とを有し、 前記カバーは前記筐体に支持されることを特徴とする電
    子機器。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、前記フロントラ
    イティングシステムは、前記被照明体を前記液晶パネル
    とする請求項２から請求項９の少なくともいずれか１つ
    に記載のフロントライティングシステムによって構成さ
    れることを特徴とする電子機器。