JP2004145109A - 表示装置及び携帯型情報端末機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】低消費電力で、両面表示可能で、薄型化された表示装置及びこれを備えた携帯型情報端末機器の提供。
【解決手段】導光板１２と、導光板１２の一側端面に沿って配設された中間導光体１３ａと、中間導光体１３ａの長さ方向の端面に配設された発光素子とからなる照明手段１０が備えられ、導光板１２は第１照明領域２Ａと第２照明領域２Ｂとを含む複数の領域に区画され、少なくとも第１照明領域２Ａの一面側及び第２第照明領域２Ｂの他面側に複数のプリズム溝１４が平面視ストライプ状に形成され、第２照明領域２Ａの一面側に拡散反射部７０が設けられ、第１照明領域２Ａと第２照明領域２Ｂはそれぞれ内部を伝搬する光を他面側から出射可能な構成とされ、第１照明領域２Ａの他面側に反射型第１の液晶パネル２０が設けられ、第２照明領域２Ｂの他面側に透過型又は半透過反射型第２の液晶パネル４０が設けられた表示装置２。
【選択図】 図３
【解決手段】導光板１２と、導光板１２の一側端面に沿って配設された中間導光体１３ａと、中間導光体１３ａの長さ方向の端面に配設された発光素子とからなる照明手段１０が備えられ、導光板１２は第１照明領域２Ａと第２照明領域２Ｂとを含む複数の領域に区画され、少なくとも第１照明領域２Ａの一面側及び第２第照明領域２Ｂの他面側に複数のプリズム溝１４が平面視ストライプ状に形成され、第２照明領域２Ａの一面側に拡散反射部７０が設けられ、第１照明領域２Ａと第２照明領域２Ｂはそれぞれ内部を伝搬する光を他面側から出射可能な構成とされ、第１照明領域２Ａの他面側に反射型第１の液晶パネル２０が設けられ、第２照明領域２Ｂの他面側に透過型又は半透過反射型第２の液晶パネル４０が設けられた表示装置２。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り畳み可能な携帯電話やＰＤＡ等に用いて好適な両面表示可能な表示装置及びこの表示装置を備えた携帯型情報端末機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機やＰＤＡ等の携帯型情報端末機器の分野では、表示装置を搭載して文字や画像或いは映像等の情報を表示可能なものが市販されており、このような表示装置として、明るい屋外でも見やすく、又、消費電力を低減可能な反射型或いは半透過反射型の液晶表示装置を備えたものが広く用いられている。
また、このような携帯型情報端末機器の中でも特に携帯電話機の分野では、表示部が大きく且つコンパクトに収納可能な折り畳み式のものが普及している。
このような折り畳み式の携帯電話機では、通常、表示装置を内蔵した上部筐体と入力用キーボード等が備えられた下部筐体とがヒンジ部により連結され、携帯電話機を折り畳んだ状態で表示面が内側に収納されるようになっている。
【０００３】
ところで、上述のような折り畳み式の携帯電話機では、折り畳み状態において表示面が内側に隠れた状態となるため、折り畳み状態でも時刻情報やメールの着信情報等を確認できるように、携帯電話機の外装面側に補助表示部が設けられたものが多く採用されている。
【０００４】
このように上部筐体の内面側及び外装面側に表示面を設ける構造としては、例えば主表示部及び補助表示部毎に別個の透過型液晶パネルを設けた構造（特許文献１参照）が提案されている。この表示装置では、図９に示すように、バックライト装置３１０を挟んで主表示用の透過型液晶パネル３１０ｅと補助表示用の透過型液晶パネル３１０ｈとが一枚ずつ設けられており、各液晶パネル３１０ｅ，３１０ｈは別々のドライバにより駆動されるようになっている。この表示装置に備えられたバックライト装置３１０は、液晶パネル３１０ｅの裏面側に設けた第１拡散板と、液晶パネル３１０ｈの裏面側に設けた第２拡散板との間に冷陰極管等の複数のランプが設けられたものである。
【０００５】
また、他の構造として、例えば主表示領域及び補助表示領域に対してそれぞれバックライト装置を設けた構造（特許文献２参照）が提案されている。この表示装置では、図１０に示すように、一枚の半透過反射型液晶パネル３１２の表示領域が主表示領域３０１Ｅと補助表示領域３０１Ｈとの二つの領域に分けられ、各領域３０１Ｅ，３０１Ｈにおいて観察者側から見て液晶パネル３１２の背面側にバックライト装置３１２ｅ，３１２ｈがそれぞれ設けられている。半透過反射型液晶パネル３１２は、各領域３０１Ｅ、３０１Ｈにトランスフレクティブ（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ）とされた反射層が設けられている。バックライト装置３１２ｅ，３１２ｈは、エレクトロルミネセンス・パネルである。
これにより、液晶パネル３１２の枚数を一枚としながら、バックライト装置によって明るい表示が得られるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３３８４８３号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９８５１９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バックライト装置３１０の両面側に液晶パネル３１０ｅ，３１０ｈを一枚ずつ設けた図９に示す構成では、ランプを光源として用いているためにバックライト装置の厚みが厚くなってしまい、薄型化が要望される携帯型情報端末機器用途には不向きである。また、液晶パネル３１２の両面側にバックライト装置を一枚ずつ設けた図１０に示す構成では、表示部の厚みが厚くなってしまうだけでなく、消費電力が多くなってしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化された表示装置及びこのような表示装置を備えた携帯型情報端末機器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に、本発明の表示装置は、導光板と、該導光板の一側端面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の長さ方向の端面に配設された発光素子とからなり、上記発光素子から出射された光を上記中間導光体を介して上記導光板の一側端面から導光板内部に導入し、上記導光板内部を伝搬する光を上記導光板の出射面から出射させる照明手段と、反射型の第１の表示パネルと、透過型又は半透過反射型の第２の表示パネルとが備えられてなり、
上記導光板は第１照明領域と第２照明領域とを含む複数の領域に区画され、少なくとも上記第１照明領域の一面側及び第２第照明領域の他面側に緩斜面部と該緩斜面部より急な傾斜角度を有する急斜面部とで形成される複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に形成され、上記第２照明領域の一面側に拡散反射部が設けられ、上記第１照明領域と上記第２照明領域はそれぞれ内部を伝搬する光を他面側から出射可能な構成とされており、
上記第１照明領域の他面側に上記第１の表示パネルが設けられ、上記第２照明領域の他面側に上記第２の表示パネルが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成の表示装置によれば、上記導光板は第１照明領域と第２照明領域とを含む複数の領域に区画され、少なくとも上記第１照明領域の一面側及び第２第照明領域の他面側に上記複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に形成され、上記第２照明領域の一面側に拡散反射部が設けられ、上記第１照明領域と上記第２照明領域はそれぞれ内部を伝搬する光を他面側から出射可能な構成とされた導光板を有する照明手段が備えられたことにより、該照射手段は、第１照明領域をフロントライト手段として用い、第２照明領域をバックライト手段として用いることで両側照射可能なものとなるので、上記第１照明領域の他面側に上記反射型の第１の表示パネルを設け、上記第２照明領域の他面側に上記透過型又は半透過反射型の第２の表示パネルを設けることで、両面表示が可能となる。
また、上記第１と第２の表示パネルはともに照明手段の片側（導光板の他方の側）だけに配置されているので、凹凸が少ない構造の表示装置とすることができ、また、バックライト装置の両側にそれぞれ液晶パネルを配置した従来の表示装置に比べて、薄型化できる。
従って、本発明の表示装置によれば、照明手段が一つであっても複数の表示パネルを備えることができ、また、光源としてランプを用いなくても済むので、低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化が可能である。
なお、第２表示パネルを半透過反射型とした場合、第２の表示パネルを透過型とした場合に比べて、明るい屋外等で使用する場合に消費電力を低減することができる。
【００１１】
本発明の表示装置において、上記照明手段に備えられる導光板は、第１の導光板基材と第２の導光板基材とが光透過性の光学的接合手段を介して接合されてなるものであり、上記第１の導光板基材に上記第１照明領域が含まれており、上記第２の導光板基材に上記第２照明領域が含まれているものであってもよい。
照明手段に備える導光板が上記の構成であれば、例えば、一方の面側に複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に形成された一枚の導光板基材を所定寸法で二つに分離し、一方の導光板基材は拡散反射部を形成しない第１の導光板基材とし、他方の導光板基材はプリズム溝形成面と反対側の面に拡散反射部を形成して第２の導光板基材とし、これら第１の導光板基材と第２の導光板基材を光透過性の光学的接合手段を介して接合する際、プリズム溝形成面が逆の面（一面側と他面側）になるように第１の導光板基材と第２の導光板基材を配置して接合することにより目的とする導光板を容易に製造することができ、量産性が良い。
【００１２】
また、本発明の表示装置においては、上記拡散反射部は、上記第２の照明領域の一面側にランダムに形成された微細凹凸面と、該微細凹凸面の表面に形成された金属膜から構成してもよい。
また、本発明の表示装置においては、上記拡散反射部は、上記第２の照明領域の一面側に光透過性接着層を介して設けられた拡散性反射体であり、
上記拡散性反射体は、基材の表面に光反射性を有する微細凹凸がランダムに形成され、該微細凹凸形成面が上記第２の照明領域の一面側を向くように設けられた構成のものであってもよい。
【００１３】
また、本発明の表示装置においては、上記第１照明領域と上記第２照明領域のうち一方の照明領域が他方の照明領域よりも照明範囲が広くされ、照明範囲が広い方の照明領域が上記発光素子側の導光板に形成され、照明範囲が広い方の照明領域の他面側に設けられる表示パネルは他方の表示パネルより表示領域が広くされていることが好ましい。
かかる構成の表示装置によれば、上記発光素子側の導光板の方が上記発光素子側と反対側の導光板よりも光量が多く、明るく照明できるので、明るい方に照明範囲が広い照明領域を設けることで、この照明領域の他面側に配置される表示パネルは表示の視認性が優れたものとなる。この照明範囲が広い方の照明領域の他面側に設けられる表示パネルを他方の表示パネルより表示領域が広い主表示領域を有するものとすることで、主表示領域の表示は視認性が優れ、表示品質が優れたものとなる。
【００１４】
また、本発明の表示装置においては、上記第１照明領域は上記第２照明領域より照明範囲が広くされ、上記第１照明領域は上記第２照明領域よりも上記発光素子側の導光板に形成されており、上記第１の表示パネルは上記第２の表示パネルより表示領域が広くされていることを特徴とするものであってもよい。
かかる構成の表示装置によれば、上記発光素子側の導光板の方が上記発光素子と反対側の導光板よりも光量が多く、明るく照明できるので、明るい方に上記第１照明領域を設けることで、この第１照明領域の他面側に配置される第１の表示パネルは表示の視認性が優れたものとなる。この第１の表示パネルを第２の表示パネルより表示領域が広い主表示領域を有するものとすることで、主表示領域の表示は視認性が優れ、表示品質が優れたものとなる。
【００１５】
また、本発明の表示装置においては、上記照明手段に備えられる発光素子は、互いに異なる発光色を有する複数の発光体を備えたものであってもよい。
かかる構成の照明手段は、複数の着色光を加色して任意の色相の光を照明光として出射することができる。このような照明手段が備えられた表示装置は、状況に応じて上記照明手段から上記表示パネルに出射する光の色を切り替えることにより、表示領域の色を切り替えながら表示を行うことが可能となり、優れた機能性、装飾性を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の表示装置においては、上記導光板に形成されたプリズム溝は、上記緩斜面部の傾斜角度が１°以上５°以下とされ、上記急斜面部の傾斜角度が４１°以上４５°以下とされていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の携帯型情報端末機器は、上記のいずれかの構成の本発明の表示装置を備えたことを特徴とする。
本構成によれば、上記のような低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化された本発明の表示装置を内蔵することで、コンパクトな構造で、低消費電力の携帯型情報端末機器とすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る携帯型情報端末機器の一例としての携帯電話機の要部構成を示す断面図、図２はこの携帯電話機に内蔵された表示装置の斜視図、図３はこの表示装置の詳細構成を示す断面図、図４は携帯型情報端末機器の全体構成図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００１９】
図４に示すように、本実施形態の携帯電話機１は、表示部を備えた上部筐体１ａと、ダイヤル操作を行なうための入力用のキーボード１ｋ等が備えられた下部筐体１ｂとがヒンジ部１ｃにより展開自在に連結された構造となっている。
【００２０】
この上部筐体１ａには、図１及び図４に示すように、両面表示可能な表示装置２が内蔵されており、上部筐体１ａの内面１ｄ側には、後述する表示装置２の第１表示領域２ａに対応する位置に主表示用の表示窓１ｅが設けられ、上部筐体１ａを展開した状態において各種情報を表示できるようになっている。また、上部筐体１ａの外装面１ｇ側には、後述の第２表示領域２ｂに対応する位置に補助表示用の表示窓１ｈが設けられており、上部筐体１ａを閉じて表示窓１ｅが隠れた状態であっても使用者が時刻等の情報を容易に把握できるようになっている。なお、表示装置２を保護するために、各表示窓１ｅ，１ｈにはそれぞれ透明な保護カバー１ｆ，１ｉが備えられている。
【００２１】
表示装置２は、図２，図３に示されるように、照明手段１０と、この照明手段１０の下側（他方の側）に配置された反射型の第１の液晶パネル（反射型の第２の表示パネル）２０と、照明手段１０の下側（他方の側）に配置された半透過反射型の第２の液晶パネル（半透過反射型の第２の表示パネル）４０とを備えて構成されている。
【００２２】
照明手段１０は、図２，図３に示すように、アクリル樹脂，ポリカーボネート樹脂，エポキシ樹脂等からなる平板状の透明な導光板１２と、この導光板１２の一側端面１２ａ（図３では導光板１２の板面方向を左右方向とすると左側端面側）に配設された棒状の光源１３とから構成されている。
【００２３】
光源１３は、アクリル系樹脂やポリカーボネート樹脂等からなる四角柱状の中間導光体１３ａと、この中間導光体１３ａの長さ方向の片側（一方の端面）又両側（両端面）に配設された白色ＬＥＤやＥＬ素子等の発光体（発光素子）１３ｂ，１３ｂから構成されている。導光板１２の厚みとしては、例えば、０．６ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。
中間導光体１３ａの側面の内、導光板１２と反対側の面には、図示しない凹凸溝が形成されたプリズム面が形成されており、発光体１３ｂ，１３ｂからこの中間導光体１３ａ内に導入された光をこのプリズム面で反射させて導光板１２の側端面１２ａに出射させるようになっている。
【００２４】
導光板１２は、図３に示すように中間導光体１３ａと対向する側端面１２ａが光の入光面とされ、発光体１３ｂ、１３ｂから出射された光を中間導光体１３ａを介して入光面１２ａから導光板内部に導入し、上記導光板内部を伝搬する光を上記導光板の下面側（他面側）から出射できるようになっている。従って本実施形態の導光板１２の出射面は、導光板の下面側（他面側）に設けられている。
【００２５】
また、導光板１２は第１照明領域２Ａと第２照明領域２Ｂとを含む複数の領域に区画されている。
第１照明領域２Ａは、第２照明領域２Ｂよりも発光素子１３ｂ、１３ｂ（光源１３）に近い側に設けられている。この第１照明領域２Ａは第２照明領域２Ｂより照明範囲が広くされている。
【００２６】
導光板１２の一面側には、図３に示すように、第２照明領域２Ｂの一面側を除いて、緩斜面部１４ａと該緩斜面部１４ａより急な傾斜角度を有する急斜面部１４ｂとで形成される複数のプリズム溝１４が所定のピッチで平面視ストライプ状に形成されている。導光板１２の一面側の各プリズム溝１４において、急斜面部１４ｂが光源１３側になるような配置で形成されている。
また、この導光板１２の他面側には、図３に示すように、第２照明領域２Ｂの他面側に複数のプリズム溝１４が所定のピッチで平面視ストライプ状に形成されている。導光板１２の他面側の各プリズム溝１４において、急斜面部１４ｂが光源１３側になるような配置で形成されている。
【００２７】
第１照明領域２Ａの一面側（図３では上面側）は複数のプリズム溝１４が形成されたプリズム形成面であり、このプリズム形成面が反射面１２ｃとされており、他面側（図３では下面側）が出射面１２ｂとされている。第１照明領域２Ａの一面側のプリズム形成面のうち急斜面１４ｂは光を反射して出射面１２ｂ側（図３では下面側）に出射するようになっている。この第１照明領域２Ａでは一面側に複数のプリズム溝１４が形成されたことにより、照明手段１０の点灯時は入射面１２ａから導光板内部に導入されてこの領域２Ａを伝搬する光の一部を急斜面１４ｂにより全反射させて、出射面１２ｂ側に向けて出射（落射）され、この出射面１２ｂから外部（導光板の外部）に出射されるようになっている。また、第１照明領域２Ａを伝搬する光の一部は全反射により第２照明領域２Ｂに伝搬するようになっている。
【００２８】
第２照明領域２Ｂの一面側（図３では上面側）は拡散反射部７０が設けられて、この拡散反射部形成面側が拡散反射面１２ｆとされており、他面側（図３では下面側）は複数のプリズム溝１４が形成されたプリズム形成面とされており、このプリズム形成面側が出射面１２ｅとされている。拡散反射部７０は、第２照明領域２Ｂの一面側表面にサンドブラストやエッチング等によりランダムに形成された微細凹凸面７０ａと、該微細凹凸面７０ａの表面（図３では上面）に形成されたアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の高反射率の金属膜７０ｂから構成されている。第２照明領域２Ｂの他面側のプリズム形成面のうち緩斜面部１４ａは光を導光板の外部に出射できるが、急斜面１４ｂは光を反射して拡散反射面１２ｆ側に出射するようになっている。
【００２９】
この第２照明領域２Ｂでは一面側に拡散反射部７０が形成され、他面側に複数のプリズム溝１４が形成されたことにより、照明手段１０の点灯時は第１照明領域２Ａを通ってこの第２領域２Ｂに伝搬した光の一部は急斜面１４ｂにより反射されて拡散反射面１２ｆに向けて出射され、この拡散反射面で１２ｆで反射、散乱し、これら散乱光は出射面１２ｅに向けて出射され、そのうち緩斜面部１４ａに至った光は緩斜面部１４ａから外部（導光板の外部）に出射され、急斜面１４ｂに至った光は反射して拡散反射面１２ｆ側に向けて出射され、再度拡散反射面１２で反射、散乱される。また、この第２領域２Ｂに伝搬した光の一部は急斜面１４ｂで反射されずに直接拡散反射面１２ｆに到達すると、この拡散反射面１２ｆで反射、散乱し、これら散乱光は出射面１２ｅに向けて出射され、そのうち緩斜面部１４ａに至った光は緩斜面部１４ａから外部（導光板の外部）に出射され、急斜面１４ｂに至った光は反射して拡散反射面１２ｆ側に向けて出射され、再度拡散反射面１２ｆで反射、散乱される。
また、急斜面１４ｂや拡散反射面１２ｆで反射又は散乱した光の一部は、第１照明領域２Ａに向けて出射される。
【００３０】
導光板１２に形成されたプリズム溝１４の形状は、液晶パネルに出射される照明光の光量やパネル面内での照明光の均一性を高める形状、例えば楔形とされ、緩斜面部１４ａの傾斜角度θ１は１°以上５°以下の範囲に設定され、急斜面部１４ｂの傾斜角度θ２は４１°以上４５°以下の範囲に設定されていることが好ましい。このような範囲とされていることで、第１照明領域２Ａではこの領域２Ａ内を伝搬する光を効率よく導光板１２の下面側（他面側）へ出射させることができ、第２照明領域２Ｂではこの領域２Ｂ内を伝搬する光を効率よく導光板１２の上面側（一面側）の拡散反射面１２ｆに向けて反射させ、この拡散反射面１２ｆから導光板１２の下面側（他面側）へ出射させることができる。
緩斜面部１４ａの傾斜角度θ１の範囲が、１°未満では、導光板の平均輝度が低下し、５°を越える場合には、導光板面内での出射光量を均一化することができなくなる。また、急斜面部１４ｂの傾斜角度θ２が、４１°未満の場合、及び４５°を越える場合には、急斜面部１４ｂにより反射された光の伝搬方向と出射面の法線方向とのずれが大きくなり、出射面からの出射光量が低下するため好ましくない。
【００３１】
上記のような構成の照明手段１０の導光板１２の第１照明領域２Ａの他面側（出射面１２ｂ側）に反射型の第１の液晶パネル２０が略平行に配置され、第２照明領域２Ｂの他面側（出射面１２ｅ側）に半透過反射型の第２の液晶パネル４０が略平行に配置されている。
【００３２】
第１の液晶パネル２０は、内面側に液晶層２３を挟持して対向するガラスやプラスチック等の透明な一対の基板２１，２２をシール材２４によって貼り合わせた構造となっている。なお、本明細書では、表示パネルを構成する各部材の液晶層側の面を「内面」といい、それと反対側の面を「外面」という。
第２基板２２の内面には、表面に微細凹凸が複数形成された反射体２９と、カラーフィルタ層Ｆ１とが順に形成されている。そして、このカラーフィルタ層Ｆ１上には、透明電極２６がストライプ状に複数形成され、更に、この透明電極２６を覆うようにポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されている。
【００３３】
反射体２９は、表面に微細凹凸が複数形成された感光性樹脂などからなる樹脂層２８の表面に反射膜２９を形成してなるものである。この反射膜２９は、アルミニウムや銀等の高い反射率を有する金属材料をスパッタ法や真空蒸着法などの成膜法により形成することができる。この反射膜２９は表面に微細凹凸が複数形成されている。
【００３４】
一方、第１基板２１の内面には、上記透明電極２６と略直交するようにストライプ状の透明電極２７が複数形成され、この透明電極２７覆うようにポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されている。
反射体２９上の透明電極２６が形成された領域が第１の液晶パネルの表示領域に対応し、本実施形態の表示装置２の第１表示領域２ａに対応している。
【００３５】
各基板２１，２２に形成された配向膜にはラビング等の配向処理が施されており、この配向膜の配向規制力により、液晶層２３の液晶分子の向きは、電圧無印加時に基板２１，２２間で２７０度程度ねじれた状態となっている。また、基板２１の外面側には偏光板及び位相差板の積層体Ｐ１が設けられている。
この反射型の第１の液晶パネル２０は、基板２１側が照明手段１０の第１照明領域２Ａの出射面１２ｂ側を向くように配置されており、照明手段１０の第１照明領域２Ａがこの第１の液晶パネル２０のフロントライト装置として作用するようになっている。
このような第１の液晶パネル２０の厚みとしては、例えば、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍ程度である。
【００３６】
第２の液晶パネル４０は、内面側に液晶層４３を挟持して対向するガラスやプラスチック等の透明な一対の基板４１，４２をシール材４４によって貼り合わせた構造となっている。
第１基板４１の内面には、光透過性の樹脂等からなる有機絶縁層４８と、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の高反射率の金属膜からなる反射層４９、カラーフィルタ層Ｆ２とが順に形成されている。そして、このカラーフィルタ層Ｆ２上には、透明電極４６がストライプ状に複数形成され、更に、この透明電極４６を覆うようにポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されている。
一方、第２基板４２の内面には、透明電極４６と略直交するようにストライプ状の透明電極４７が複数形成され、この透明電極４７覆うようにポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されている。
【００３７】
なお、有機絶縁層４８の表面には凹凸が形成されており、反射層４９に入射した光が拡散反射されるようになっている。また、この反射層４９には微小な孔部４９ａが多数形成されており、反射層４９は半透過反射層として機能する。この反射層２９には、引き回し配線（図示略）と同一の部材を使用し、引き回し配線を形成する際に同時に形成することが好ましく、これにより、工程数を減らすことができる。有機絶縁層４８上の透明電極４６が形成された領域が第２の液晶パネルの表示領域に対応し、本実施形態の表示装置２の第２表示領域２ｂに対応している。
【００３８】
各基板４１，４２に形成された配向膜にはラビング等の配向処理が施されており、この配向膜の配向規制力により、液晶層４３の液晶分子の向きは、電圧無印加時に基板４１，４２間で２７０度程度ねじれた状態となっている。
また、各基板４１，４２の外面側にはそれぞれ偏光板及び位相差板の積層体Ｐ３，Ｐ４が設けられており、各積層体Ｐ３，Ｐ４の透過軸は表示特性が所望の特性となるような軸交差角で配されている。
この第２の液晶パネル４０は、基板４１側が照明手段１０の第２照明領域２Ｂの出射面１２ｅ側を向くように配置され、照明手段１０の第２照明領域２Ｂがこの第２の液晶パネル４０のバックライト装置として作用するようになっている。
このような第２の液晶パネル４０の厚みとしては、例えば、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍ程度である。
【００３９】
第１の液晶パネル２０の透明電極２６，２７はフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）に接続されており、また、第２の液晶パネル４０の透明電極４６，４７はフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）に接続されており、ＦＰＣに取り付けられた駆動回路によって、第１表示領域２ａと第２表示領域２ｂとが共に駆動制御されるようになっている。
【００４０】
上記構成の表示装置２は、第１の液晶パネル２０の表示領域２ａが上部筐体１ａの主表示用の表示窓１ｅ側の面を向き、しかも第２の液晶パネル４０の表示領域２ｂが補助表示用の表示窓１ｈ側の面を向くように上部筐体１ａ内に収納されている。
【００４１】
次に、本実施形態の表示装置２の照明方法について図３を参照しながら説明する。
まず、照明手段１０を点灯して光源１３から導光板１２の入射面１２ａに照明光を入射すると、照明光の一部１６ａは全反射により導光板１２内部を伝播し、伝播の途中で第１照明領域２Ａの急斜面１４ｂにより出射面１２ｂ側に反射され、出射面１２ｂから第１の液晶パネル２０の第１表示領域２ａに向けて出射される。この出射光は液晶層２３によって光変調された後、反射体３１により反射されててさらに液晶層２３による光変調を受け、この後、導光板１２の第１照明領域２Ａに向けて出射され、この出射光のうち緩斜面部１４ｂに至ったものはこの緩斜面部１４ｂから表示装置２の外部に出射され、表示窓１ｅを通って観察者Ｕ１に到達する。これにより、照明手段１０の第１照明領域２Ａから出射される照明光をフロントライトとして所定の反射表示が行われる。
【００４２】
また、導光板１２内を伝播した光の一部１６ｂが第２照明領域２Ｂに入射し、急斜面１４ｂに到達すると、この急斜面１４ｂで反射されて拡散反射面１２ｆに向けて出射され、この拡散反射面１２ｆで反射、散乱され、この散乱光のうち緩斜面部１４ａに至ったものは緩斜面部１４ａから第２の液晶パネル４０の第２表示領域２ｂに向けて出射される。また、第２照明領域２Ｂに入射した光の一部１６ｂは急斜面１４ｂで反射されずに直接拡散反射面１２ｆに到達すると、この拡散反射面１２ｆで反射、散乱され、この散乱光のうち緩斜面部１４ａに至ったものは緩斜面部１４ａから第２の液晶パネル４０の第２表示領域２ｂに向けて出射される。
そして、第２の液晶パネル４０の第２表示領域２ｂに向けて出射された光のうち孔部４９ａを通った光は液晶層４３による光変調を受け、補助表示用の表示窓１ｈを通って観察者Ｕ２に到達する。
これにより、照明手段１０の第２照明領域２Ｂから出射される照明光をバックライトとして利用した所定の透過表示が行われる。
【００４３】
一方、照明手段１０を点灯しない場合、主表示用の表示窓１ｅを介して導光板１２の第１照明領域２Ａに入射した外光１６ｄはこの領域２Ａを通って液晶パネル２００の第１表示領域２ａに入射する。第１表示領域２ａに入射した外光１６ｄは、液晶層２３によって光変調された後、第１基板２１の反射層１２９によって反射されてさらに液晶層２３による光変調を受け、この後、導光板１２の第１照明領域２Ａに向けて出射され、この出射光のうち緩斜面部１４ｂに至ったものはこの緩斜面部１４ｂから表示装置２の外部に出射され、観察者Ｕ１に到達する。これにより、外光を利用した所定の反射表示が行われる。
また、補助表示用の表示窓１ｈを介して第２の液晶パネル２０の第２表示領域２ｂに入射した外光１６ｃは、液晶層４３により光変調された後、第２基板２２の反射層４９により反射されて更に液晶層４３による光変調を受け補助表示用の表示窓１ｈを通って観察者Ｕ２に到達する。これにより、外光を利用した所定の反射表示が行われる。
【００４４】
したがって、本実施形態の表示装置２によれば、照射手段１０は、第１照明領域２Ａをフロントライト手段として用い、第２照明領域２Ｂをバックライト手段として用いることで両側照射可能なものとなるので、第１照明領域２Ａの他面側（出射面側）に反射型の第１の液晶パネル２０を設け、第２照明領域２Ｂの他面側（出射面側）に半透過反射型の第２の液晶パネル４０を設けることで、両面表示が可能となる。また、第１と第２の液晶パネル２０、４０はともに照明手段１０の片側（導光板の他方の側）だけに配置されているので、凹凸が少ない構造の表示装置とすることができ、また、バックライト装置の両側にそれぞれ液晶パネルを配置した従来の表示装置に比べて、薄型化でき、例えば、導光板や液晶パネルの厚みが先に述べた範囲の場合、表示装置の厚みを３ｍｍ以下とすることができる。
従って、本実施形態の表示装置２によれば、照明手段が一つであっても複数の液晶パネルを備えることができ、また、光源としてランプを用いなくても済むので、低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化が可能である。
また、本実施形態の表示装置２は、導光板１２の第１照明領域２Ａの他面側（出射面１２ｂ側）に配置される第１の液晶パネル２０が反射型の表示パネルであり、第２照明領域２Ｂの出射面１２ｅ側に配置される第２の液晶パネル４０が半透過反射型の表示パネルであるため、屋外等の明るい場所で使用する場合に、消費電力を低減できる。
また、このような表示装置２を内蔵することで、上部筐体１ａを薄型化でき、携帯電話機１をコンパクトな構造で、低消費電力とすることができる。
【００４５】
なお、第２照明領域２Ｂの一面側に設けられる拡散反射部は図３に示したものに限らず、図５に示すような拡散反射部５０であってもよい。
拡散反射部５０は、第２の照明領域２Ｂの一面側に光透過性接着層５６を介して設けられた拡散性反射体であり、この拡散性反射体５０は、基材の表面に光反射性を有する微細凹凸がランダムに形成され、該微細凹凸形成面が第２の照明領域２Ｂの一面側を向くように設けられた構成のものである。
【００４６】
上記基材は、基板５１ａと、基板５１ａの上に形成されたアクリル系樹脂等からなる有機膜５１ｂと、有機膜５１ｂの表面上に設けられた高反射率の金属膜から反射膜５１ｃとから構成されている。
有機膜５１ｂは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等からなる基板５１ａ上に感光性樹脂などからなる樹脂層を平面形状に形成した後、得ようとする有機膜５１ｂの表面形状とは逆凹凸の表面形状を有するアクリル系樹脂などからなる転写型を上記樹脂層の表面に圧着し、樹脂層を硬化させることにより形成することができる。そして、このようにして表面に微細凹凸部形成された有機膜５１ｂ上に反射膜５１ｃが形成される。反射膜５１ｃは、アルミニウムや銀等の高い反射率を有する金属材料をスパッタ法や真空蒸着法などの成膜法により形成することができる。この反射膜５１ｃの表面が微細凹凸面５０ａである。この微細凹凸面５０ａが拡散反射面５２ｆである。
【００４７】
光透過性接着層５６は、導光板１２とほぼ同様の屈折率を有する接着材料で構成され、例えば、アクリル系粘着剤等が挙げられる。
この拡散反射面５２ｆは図３の拡散反射面１２ｆと同様に第２照明領域２Ｂの急斜面１４ｂから拡散反射面５２ｆに向けて出射された光あるいは急斜面１４ｂに到達せずに直接この拡散反射面５２ｆに到達した光をこの拡散反射面５２ｆで反射、散乱し、これら散乱光を出射面１２ｅに向けて出射できる。
なお、基板５１ａは、反射膜５１ｃ形成後に剥離除去してもよく、この場合には、拡散性反射体５０の基材は有機膜５１ｂと反射膜５１ｃとから構成されることになる。
【００４８】
上記実施形態の表示装置においては、中間導光体１３ａの一方の端面又は両端面に配設される発光素子が白色ＬＥＤやＥＬ素子等の発光体１３ｂである場合について説明したが、図６に示すような互いに異なる発光色を有する複数の発光体を備えた発光素子であってもよい。
図６に示す発光素子１５Ａは、基板３５と、基板３５の中央部に配列形成された例えばＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ（発光ダイオード；発光体）１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂと、これらのＬＥＤを覆って形成された樹脂製の集光レンズ（集光手段）３７と、集光レンズ３７の両側方の基板３５上に形成された電源端子３６，３６とを備えて構成されており、図示前面側（ＬＥＤが配設された側）に向けて発光するようになっている。
【００４９】
また、図示されていないが、ＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂそれぞれの発光強度を制御するための信号端子も基板３５上に設けられている。ＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂはそれぞれ赤、緑、青の発光色を有するダイオードとされており、これらのＬＥＤの発光強度比を制御することで、集光レンズ３７内で加法混色するとともに、レンズ３７により集光された光を中間導光体１３ａの端面に照射できるようになっている。このような構成の発光素子１５Ａを備えることで、本実施形態の照明手段はその照明光を種々の色調で制御することが可能とされている。
【００５０】
図６に示す発光素子１５Ａでは、図示下側からそれぞれ赤、緑、青の発光色の発光体を縦方向一列に配置しているが、この配列方向及び配列順序に特に限定はなく、各ＬＥＤを三方に配置しても良い。また、上記三色のＬＥＤに加えて白色のＬＥＤを更に設け、輝度を高めた構成としても良い。また、集光レンズ３７も、図６に示す形状に限定されるものではなく、略半球状のもの等に適宜変更することが可能である。
さらに、本実施形態ではＲＧＢのＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの発光強度を自在に変更できる構成としたが、これらの発光強度は必ずしも可変にする必要はなく、発光強度比を固定して特定の発光色とすることもできる。また、発光色を固定、あるいは特定範囲で可変とする構成では、２つのＬＥＤを組み合わせて発光色を生成する構成や、１つのＬＥＤと集光レンズ３７の色とを組み合わせて発光色を生成する構成なども適用することが可能であり、例えば、ＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの３つを組み合わせる場合白色光を生成することも可能である。
【００５１】
［第２実施形態］
図７は本発明の第２実施形態係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す断面図である。なお、図７に示す構成要素の内、図１〜図４に示した上記第１実施形態と同様の部位については同じ符号を付し、その説明を一部省略するとともに、図４を適宜流用して説明する。
本実施形態の表示装置９２は、図４に示す携帯電話機の上部筐体１ａに内蔵されて主表示窓１ｅと補助表示窓１ｈとの双方に表示可能なものである。
この表示装置９２が第１実施形態の表示装置２と異なるところは、導光板１２が、第１照明領域２Ａを含む第１の導光板基材１２Ｋと第２照明領域２Ｂを含む第２の導光板基材１２Ｌとが光透過性の光学的接合手段１２Ｊを介して接合されてなるものである点である。
導光板基材１２Ｋ、１２Ｌの材質は、アクリル樹脂，ポリカーボネート樹脂，エポキシ樹脂等が用いられる。これらの導光板基材の屈折率は１．４８〜１．５８程度である。
光透過性の光学的接合手段１２Ｊの材質としては、第１の導光板基材１２Ｋと第２の導光板基材１２Ｌの光路端面において光がロスしないように光路を確保する必要から導光板基材１２Ｋ、１２Ｌと略同一の屈折率を有する材料が用いられ、例えば、シリコーン樹脂等のゲル・オイル状の物質、アクリル系紫外線硬化型樹脂等が用いられる。光学的接合手段１２Ｊの屈折率は１．４８〜１．６０程度である。
第１の導光板基材１２Ｋと第２の導光板基材１２Ｌの接合空隙（隙間）は、アクリル系紫外線硬化型樹脂をポッティングしたり、あるいは上記ゲル・オイル状の物質を充填する等の方法により埋められている。
【００５２】
上記の構成の導光板１２は、一方の面側に複数のプリズム溝１４が平面視ストライプ状に形成された一枚の導光板基材を所定寸法で二つに分離し、一方の導光板基材は拡散反射部７０を形成しない第１の導光板基材１２Ｋとし、他方の導光板基材はプリズム溝形成面と反対側の面に拡散反射部７０を形成して第２の導光板基材１２Ｌとし、これら第１の導光板基材１２Ｋと第２の導光板基材１２Ｌを光透過性の光学的接合手段１２Ｊを介して接合する際、プリズム溝形成面が逆の面（一面側と他面側）になるように第１の導光板基材１２Ｋと第２の導光板基材１２Ｊを配置して接合することにより目的とする導光板を容易に製造することができ、量産性が良い。
本実施形態の表示装置９２の照明方法は、第１照明領域２Ａを伝搬する光うち第２照明領域２Ｂに伝搬する光はこの第２照明領域２Ｂに入射する前に光学的接合手段１２Ｊ内を伝搬し、また、第２照明領域２Ｂの急斜面１４ｂや拡散反射面１２ｆで反射又は散乱した光のうち第１照明領域２Ａに向けて出射される光は、第１照明領域２Ａに入射する前に光学的接合手段１２Ｊ内を伝搬する以外は第１実施形態で説明した表示装置２の照明方法と同様である。
【００５３】
［第３実施形態］
図８は本発明の第３実施形態係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す断面図である。なお、図８に示す構成要素の内、図１〜図４に示した上記第１実施形態と同様の部位については同じ符号を付し、その説明を一部省略するとともに、図４を適宜流用して説明する。
本実施形態の表示装置１０２は、図４に示す携帯電話機の上部筐体１ａに内蔵されて主表示窓１ｅと補助表示窓１ｈとの双方に表示可能なものである。
この表示装置１０２が第１実施形態の表示装置２と異なるところは、照明手段１０の導光板１２の第２照明領域２Ｂの他面側（出射面１２ｅ側）に設けられる第２の液晶パネルが、図８に示すような透過型の第２の液晶パネル４０ｂである点である。
第２の液晶パネル４０ｂが図３に示す第２の液晶パネル４０と異なるところは、半透過反射層４９が設けられていない点であり、詳しくは第１基板４１の内面側に形成される有機絶縁層が表面に凹凸が形成されていない有機絶縁層４８ａであり、該有機絶縁層４８ａの内面側にカラーフィルタＦ２が形成されている点である。
この第２の液晶パネル４０ｂにおいても有機絶縁層４８ａ上の透明電極４６が形成された領域が、本実施形態の表示装置１０２の第２表示領域２ｂに対応している。
【００５４】
本実施形態の表示装置１０２の照明方法は、第１の液晶パネル２０の照明方法については第１の実施形態で説明した表示装置２の照明方法と同様であり、第２の液晶パネル４０ｂの照明方法については外光を利用した所定の反射表示は行わず、照明手段１０の第２照明領域２Ｂから出射される照明光をバックライトとして利用した所定の透過表示を行う以外は第１の実施形態で説明した表示装置２の照明方法と同様である。
本実施形態の表示装置１０２によれば、照明手段が一つであっても複数の液晶パネルを備えることができ、また、光源としてランプを用いなくても済むので、低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化が可能である。
【００５５】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の各実施形態では、液晶パネル２０，４０、４０ａ、４０ｂをＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型のカラー液晶パネルとして説明したが、このようなＳＴＮ型液晶パネルに代えて、通常のＴＮ型液晶パネルを用いてもよく、又、使用する液晶もネマティック液晶に限らず、スメクティック液晶や高分子液晶等を用いることも勿論可能である。また、モノクロ表示を行なう場合には、カラーフィルタ層を省略してもよい。
また、駆動方式も、上述の単純マトリクス方式に限らず、アクティブマトリクス方式を採用しても良い。
【００５６】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明の表示装置によれば、照明手段が一つであっても複数の表示パネルを備えることができるので、また、光源としてランプを用いなくても済むので、低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化が可能である。
本発明の携帯型情報端末機器によれば、本発明の表示装置を内蔵することで、コンパクトな構造で、低消費電力の携帯型情報端末機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機の要部断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機の概観を示す斜視図であり、図４のＡは操作面側から見た斜視図、図４のＢは外装面側から見た斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置に備えられる照明手段の第２照明領域に設けられる第２の液晶パネルの他の構成を示す断面図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置に備えられる照明手段の発光素子の他の構成を示す斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す断面図。
【図８】本発明の第３実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す断面図。
【図９】図９はバックライト装置の両面側に一枚ずつ液晶パネルを設けた従来の表示装置の概略構成を示す図。
【図１０】図１０は一枚の液晶パネルの両面側に一枚ずつバックライト装置を設けた従来の表示装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１ 携帯電話機（形態情報端末機器）
２、９２、１０２ 表示装置
２ａ 第１表示領域
２ｂ 第２表示領域
２Ａ 第１照明領域
２Ｂ 第２照明領域
１０ 照明手段
１２ 導光板
１２ｃ 反射面
１２ｂ、１２ｅ 出射面
１２ｆ 拡散反射面
１２Ｊ 光学的接合手段
１２Ｋ 第１の導光板基材
１２Ｌ 第２の導光板基材
１３ 光源
１３ａ 中間導光体
１３ｂ 発光体（発光素子）
１４ プリズム溝
１４ａ 緩斜面部
１４ｂ 急斜面部
１５Ａ 発光素子
１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ ＬＥＤ（発光体）
２０ 第１の液晶パネル（第１の表示パネル）
３１ 反射体
４９、半透過反射層
４０、４０ｂ 第２の液晶パネル（第２の表示パネル）
５０、７０ 拡散反射部
５０ａ、７０ａ 微細凹凸面
５１ａ 基板
５１ｂ 有機膜
５１ｃ 反射膜（金属膜）
５６ 光透過性接着層
７０ｂ 金属膜
θ１ 緩斜面部の傾斜角度
θ２、急斜面部の傾斜角度
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り畳み可能な携帯電話やＰＤＡ等に用いて好適な両面表示可能な表示装置及びこの表示装置を備えた携帯型情報端末機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機やＰＤＡ等の携帯型情報端末機器の分野では、表示装置を搭載して文字や画像或いは映像等の情報を表示可能なものが市販されており、このような表示装置として、明るい屋外でも見やすく、又、消費電力を低減可能な反射型或いは半透過反射型の液晶表示装置を備えたものが広く用いられている。
また、このような携帯型情報端末機器の中でも特に携帯電話機の分野では、表示部が大きく且つコンパクトに収納可能な折り畳み式のものが普及している。
このような折り畳み式の携帯電話機では、通常、表示装置を内蔵した上部筐体と入力用キーボード等が備えられた下部筐体とがヒンジ部により連結され、携帯電話機を折り畳んだ状態で表示面が内側に収納されるようになっている。
【０００３】
ところで、上述のような折り畳み式の携帯電話機では、折り畳み状態において表示面が内側に隠れた状態となるため、折り畳み状態でも時刻情報やメールの着信情報等を確認できるように、携帯電話機の外装面側に補助表示部が設けられたものが多く採用されている。
【０００４】
このように上部筐体の内面側及び外装面側に表示面を設ける構造としては、例えば主表示部及び補助表示部毎に別個の透過型液晶パネルを設けた構造（特許文献１参照）が提案されている。この表示装置では、図９に示すように、バックライト装置３１０を挟んで主表示用の透過型液晶パネル３１０ｅと補助表示用の透過型液晶パネル３１０ｈとが一枚ずつ設けられており、各液晶パネル３１０ｅ，３１０ｈは別々のドライバにより駆動されるようになっている。この表示装置に備えられたバックライト装置３１０は、液晶パネル３１０ｅの裏面側に設けた第１拡散板と、液晶パネル３１０ｈの裏面側に設けた第２拡散板との間に冷陰極管等の複数のランプが設けられたものである。
【０００５】
また、他の構造として、例えば主表示領域及び補助表示領域に対してそれぞれバックライト装置を設けた構造（特許文献２参照）が提案されている。この表示装置では、図１０に示すように、一枚の半透過反射型液晶パネル３１２の表示領域が主表示領域３０１Ｅと補助表示領域３０１Ｈとの二つの領域に分けられ、各領域３０１Ｅ，３０１Ｈにおいて観察者側から見て液晶パネル３１２の背面側にバックライト装置３１２ｅ，３１２ｈがそれぞれ設けられている。半透過反射型液晶パネル３１２は、各領域３０１Ｅ、３０１Ｈにトランスフレクティブ（ｔｒａｎｓｆｌｅｃｔｉｖｅ）とされた反射層が設けられている。バックライト装置３１２ｅ，３１２ｈは、エレクトロルミネセンス・パネルである。
これにより、液晶パネル３１２の枚数を一枚としながら、バックライト装置によって明るい表示が得られるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３３８４８３号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９８５１９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バックライト装置３１０の両面側に液晶パネル３１０ｅ，３１０ｈを一枚ずつ設けた図９に示す構成では、ランプを光源として用いているためにバックライト装置の厚みが厚くなってしまい、薄型化が要望される携帯型情報端末機器用途には不向きである。また、液晶パネル３１２の両面側にバックライト装置を一枚ずつ設けた図１０に示す構成では、表示部の厚みが厚くなってしまうだけでなく、消費電力が多くなってしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化された表示装置及びこのような表示装置を備えた携帯型情報端末機器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に、本発明の表示装置は、導光板と、該導光板の一側端面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の長さ方向の端面に配設された発光素子とからなり、上記発光素子から出射された光を上記中間導光体を介して上記導光板の一側端面から導光板内部に導入し、上記導光板内部を伝搬する光を上記導光板の出射面から出射させる照明手段と、反射型の第１の表示パネルと、透過型又は半透過反射型の第２の表示パネルとが備えられてなり、
上記導光板は第１照明領域と第２照明領域とを含む複数の領域に区画され、少なくとも上記第１照明領域の一面側及び第２第照明領域の他面側に緩斜面部と該緩斜面部より急な傾斜角度を有する急斜面部とで形成される複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に形成され、上記第２照明領域の一面側に拡散反射部が設けられ、上記第１照明領域と上記第２照明領域はそれぞれ内部を伝搬する光を他面側から出射可能な構成とされており、
上記第１照明領域の他面側に上記第１の表示パネルが設けられ、上記第２照明領域の他面側に上記第２の表示パネルが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
かかる構成の表示装置によれば、上記導光板は第１照明領域と第２照明領域とを含む複数の領域に区画され、少なくとも上記第１照明領域の一面側及び第２第照明領域の他面側に上記複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に形成され、上記第２照明領域の一面側に拡散反射部が設けられ、上記第１照明領域と上記第２照明領域はそれぞれ内部を伝搬する光を他面側から出射可能な構成とされた導光板を有する照明手段が備えられたことにより、該照射手段は、第１照明領域をフロントライト手段として用い、第２照明領域をバックライト手段として用いることで両側照射可能なものとなるので、上記第１照明領域の他面側に上記反射型の第１の表示パネルを設け、上記第２照明領域の他面側に上記透過型又は半透過反射型の第２の表示パネルを設けることで、両面表示が可能となる。
また、上記第１と第２の表示パネルはともに照明手段の片側（導光板の他方の側）だけに配置されているので、凹凸が少ない構造の表示装置とすることができ、また、バックライト装置の両側にそれぞれ液晶パネルを配置した従来の表示装置に比べて、薄型化できる。
従って、本発明の表示装置によれば、照明手段が一つであっても複数の表示パネルを備えることができ、また、光源としてランプを用いなくても済むので、低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化が可能である。
なお、第２表示パネルを半透過反射型とした場合、第２の表示パネルを透過型とした場合に比べて、明るい屋外等で使用する場合に消費電力を低減することができる。
【００１１】
本発明の表示装置において、上記照明手段に備えられる導光板は、第１の導光板基材と第２の導光板基材とが光透過性の光学的接合手段を介して接合されてなるものであり、上記第１の導光板基材に上記第１照明領域が含まれており、上記第２の導光板基材に上記第２照明領域が含まれているものであってもよい。
照明手段に備える導光板が上記の構成であれば、例えば、一方の面側に複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に形成された一枚の導光板基材を所定寸法で二つに分離し、一方の導光板基材は拡散反射部を形成しない第１の導光板基材とし、他方の導光板基材はプリズム溝形成面と反対側の面に拡散反射部を形成して第２の導光板基材とし、これら第１の導光板基材と第２の導光板基材を光透過性の光学的接合手段を介して接合する際、プリズム溝形成面が逆の面（一面側と他面側）になるように第１の導光板基材と第２の導光板基材を配置して接合することにより目的とする導光板を容易に製造することができ、量産性が良い。
【００１２】
また、本発明の表示装置においては、上記拡散反射部は、上記第２の照明領域の一面側にランダムに形成された微細凹凸面と、該微細凹凸面の表面に形成された金属膜から構成してもよい。
また、本発明の表示装置においては、上記拡散反射部は、上記第２の照明領域の一面側に光透過性接着層を介して設けられた拡散性反射体であり、
上記拡散性反射体は、基材の表面に光反射性を有する微細凹凸がランダムに形成され、該微細凹凸形成面が上記第２の照明領域の一面側を向くように設けられた構成のものであってもよい。
【００１３】
また、本発明の表示装置においては、上記第１照明領域と上記第２照明領域のうち一方の照明領域が他方の照明領域よりも照明範囲が広くされ、照明範囲が広い方の照明領域が上記発光素子側の導光板に形成され、照明範囲が広い方の照明領域の他面側に設けられる表示パネルは他方の表示パネルより表示領域が広くされていることが好ましい。
かかる構成の表示装置によれば、上記発光素子側の導光板の方が上記発光素子側と反対側の導光板よりも光量が多く、明るく照明できるので、明るい方に照明範囲が広い照明領域を設けることで、この照明領域の他面側に配置される表示パネルは表示の視認性が優れたものとなる。この照明範囲が広い方の照明領域の他面側に設けられる表示パネルを他方の表示パネルより表示領域が広い主表示領域を有するものとすることで、主表示領域の表示は視認性が優れ、表示品質が優れたものとなる。
【００１４】
また、本発明の表示装置においては、上記第１照明領域は上記第２照明領域より照明範囲が広くされ、上記第１照明領域は上記第２照明領域よりも上記発光素子側の導光板に形成されており、上記第１の表示パネルは上記第２の表示パネルより表示領域が広くされていることを特徴とするものであってもよい。
かかる構成の表示装置によれば、上記発光素子側の導光板の方が上記発光素子と反対側の導光板よりも光量が多く、明るく照明できるので、明るい方に上記第１照明領域を設けることで、この第１照明領域の他面側に配置される第１の表示パネルは表示の視認性が優れたものとなる。この第１の表示パネルを第２の表示パネルより表示領域が広い主表示領域を有するものとすることで、主表示領域の表示は視認性が優れ、表示品質が優れたものとなる。
【００１５】
また、本発明の表示装置においては、上記照明手段に備えられる発光素子は、互いに異なる発光色を有する複数の発光体を備えたものであってもよい。
かかる構成の照明手段は、複数の着色光を加色して任意の色相の光を照明光として出射することができる。このような照明手段が備えられた表示装置は、状況に応じて上記照明手段から上記表示パネルに出射する光の色を切り替えることにより、表示領域の色を切り替えながら表示を行うことが可能となり、優れた機能性、装飾性を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の表示装置においては、上記導光板に形成されたプリズム溝は、上記緩斜面部の傾斜角度が１°以上５°以下とされ、上記急斜面部の傾斜角度が４１°以上４５°以下とされていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の携帯型情報端末機器は、上記のいずれかの構成の本発明の表示装置を備えたことを特徴とする。
本構成によれば、上記のような低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化された本発明の表示装置を内蔵することで、コンパクトな構造で、低消費電力の携帯型情報端末機器とすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る携帯型情報端末機器の一例としての携帯電話機の要部構成を示す断面図、図２はこの携帯電話機に内蔵された表示装置の斜視図、図３はこの表示装置の詳細構成を示す断面図、図４は携帯型情報端末機器の全体構成図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００１９】
図４に示すように、本実施形態の携帯電話機１は、表示部を備えた上部筐体１ａと、ダイヤル操作を行なうための入力用のキーボード１ｋ等が備えられた下部筐体１ｂとがヒンジ部１ｃにより展開自在に連結された構造となっている。
【００２０】
この上部筐体１ａには、図１及び図４に示すように、両面表示可能な表示装置２が内蔵されており、上部筐体１ａの内面１ｄ側には、後述する表示装置２の第１表示領域２ａに対応する位置に主表示用の表示窓１ｅが設けられ、上部筐体１ａを展開した状態において各種情報を表示できるようになっている。また、上部筐体１ａの外装面１ｇ側には、後述の第２表示領域２ｂに対応する位置に補助表示用の表示窓１ｈが設けられており、上部筐体１ａを閉じて表示窓１ｅが隠れた状態であっても使用者が時刻等の情報を容易に把握できるようになっている。なお、表示装置２を保護するために、各表示窓１ｅ，１ｈにはそれぞれ透明な保護カバー１ｆ，１ｉが備えられている。
【００２１】
表示装置２は、図２，図３に示されるように、照明手段１０と、この照明手段１０の下側（他方の側）に配置された反射型の第１の液晶パネル（反射型の第２の表示パネル）２０と、照明手段１０の下側（他方の側）に配置された半透過反射型の第２の液晶パネル（半透過反射型の第２の表示パネル）４０とを備えて構成されている。
【００２２】
照明手段１０は、図２，図３に示すように、アクリル樹脂，ポリカーボネート樹脂，エポキシ樹脂等からなる平板状の透明な導光板１２と、この導光板１２の一側端面１２ａ（図３では導光板１２の板面方向を左右方向とすると左側端面側）に配設された棒状の光源１３とから構成されている。
【００２３】
光源１３は、アクリル系樹脂やポリカーボネート樹脂等からなる四角柱状の中間導光体１３ａと、この中間導光体１３ａの長さ方向の片側（一方の端面）又両側（両端面）に配設された白色ＬＥＤやＥＬ素子等の発光体（発光素子）１３ｂ，１３ｂから構成されている。導光板１２の厚みとしては、例えば、０．６ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。
中間導光体１３ａの側面の内、導光板１２と反対側の面には、図示しない凹凸溝が形成されたプリズム面が形成されており、発光体１３ｂ，１３ｂからこの中間導光体１３ａ内に導入された光をこのプリズム面で反射させて導光板１２の側端面１２ａに出射させるようになっている。
【００２４】
導光板１２は、図３に示すように中間導光体１３ａと対向する側端面１２ａが光の入光面とされ、発光体１３ｂ、１３ｂから出射された光を中間導光体１３ａを介して入光面１２ａから導光板内部に導入し、上記導光板内部を伝搬する光を上記導光板の下面側（他面側）から出射できるようになっている。従って本実施形態の導光板１２の出射面は、導光板の下面側（他面側）に設けられている。
【００２５】
また、導光板１２は第１照明領域２Ａと第２照明領域２Ｂとを含む複数の領域に区画されている。
第１照明領域２Ａは、第２照明領域２Ｂよりも発光素子１３ｂ、１３ｂ（光源１３）に近い側に設けられている。この第１照明領域２Ａは第２照明領域２Ｂより照明範囲が広くされている。
【００２６】
導光板１２の一面側には、図３に示すように、第２照明領域２Ｂの一面側を除いて、緩斜面部１４ａと該緩斜面部１４ａより急な傾斜角度を有する急斜面部１４ｂとで形成される複数のプリズム溝１４が所定のピッチで平面視ストライプ状に形成されている。導光板１２の一面側の各プリズム溝１４において、急斜面部１４ｂが光源１３側になるような配置で形成されている。
また、この導光板１２の他面側には、図３に示すように、第２照明領域２Ｂの他面側に複数のプリズム溝１４が所定のピッチで平面視ストライプ状に形成されている。導光板１２の他面側の各プリズム溝１４において、急斜面部１４ｂが光源１３側になるような配置で形成されている。
【００２７】
第１照明領域２Ａの一面側（図３では上面側）は複数のプリズム溝１４が形成されたプリズム形成面であり、このプリズム形成面が反射面１２ｃとされており、他面側（図３では下面側）が出射面１２ｂとされている。第１照明領域２Ａの一面側のプリズム形成面のうち急斜面１４ｂは光を反射して出射面１２ｂ側（図３では下面側）に出射するようになっている。この第１照明領域２Ａでは一面側に複数のプリズム溝１４が形成されたことにより、照明手段１０の点灯時は入射面１２ａから導光板内部に導入されてこの領域２Ａを伝搬する光の一部を急斜面１４ｂにより全反射させて、出射面１２ｂ側に向けて出射（落射）され、この出射面１２ｂから外部（導光板の外部）に出射されるようになっている。また、第１照明領域２Ａを伝搬する光の一部は全反射により第２照明領域２Ｂに伝搬するようになっている。
【００２８】
第２照明領域２Ｂの一面側（図３では上面側）は拡散反射部７０が設けられて、この拡散反射部形成面側が拡散反射面１２ｆとされており、他面側（図３では下面側）は複数のプリズム溝１４が形成されたプリズム形成面とされており、このプリズム形成面側が出射面１２ｅとされている。拡散反射部７０は、第２照明領域２Ｂの一面側表面にサンドブラストやエッチング等によりランダムに形成された微細凹凸面７０ａと、該微細凹凸面７０ａの表面（図３では上面）に形成されたアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の高反射率の金属膜７０ｂから構成されている。第２照明領域２Ｂの他面側のプリズム形成面のうち緩斜面部１４ａは光を導光板の外部に出射できるが、急斜面１４ｂは光を反射して拡散反射面１２ｆ側に出射するようになっている。
【００２９】
この第２照明領域２Ｂでは一面側に拡散反射部７０が形成され、他面側に複数のプリズム溝１４が形成されたことにより、照明手段１０の点灯時は第１照明領域２Ａを通ってこの第２領域２Ｂに伝搬した光の一部は急斜面１４ｂにより反射されて拡散反射面１２ｆに向けて出射され、この拡散反射面で１２ｆで反射、散乱し、これら散乱光は出射面１２ｅに向けて出射され、そのうち緩斜面部１４ａに至った光は緩斜面部１４ａから外部（導光板の外部）に出射され、急斜面１４ｂに至った光は反射して拡散反射面１２ｆ側に向けて出射され、再度拡散反射面１２で反射、散乱される。また、この第２領域２Ｂに伝搬した光の一部は急斜面１４ｂで反射されずに直接拡散反射面１２ｆに到達すると、この拡散反射面１２ｆで反射、散乱し、これら散乱光は出射面１２ｅに向けて出射され、そのうち緩斜面部１４ａに至った光は緩斜面部１４ａから外部（導光板の外部）に出射され、急斜面１４ｂに至った光は反射して拡散反射面１２ｆ側に向けて出射され、再度拡散反射面１２ｆで反射、散乱される。
また、急斜面１４ｂや拡散反射面１２ｆで反射又は散乱した光の一部は、第１照明領域２Ａに向けて出射される。
【００３０】
導光板１２に形成されたプリズム溝１４の形状は、液晶パネルに出射される照明光の光量やパネル面内での照明光の均一性を高める形状、例えば楔形とされ、緩斜面部１４ａの傾斜角度θ１は１°以上５°以下の範囲に設定され、急斜面部１４ｂの傾斜角度θ２は４１°以上４５°以下の範囲に設定されていることが好ましい。このような範囲とされていることで、第１照明領域２Ａではこの領域２Ａ内を伝搬する光を効率よく導光板１２の下面側（他面側）へ出射させることができ、第２照明領域２Ｂではこの領域２Ｂ内を伝搬する光を効率よく導光板１２の上面側（一面側）の拡散反射面１２ｆに向けて反射させ、この拡散反射面１２ｆから導光板１２の下面側（他面側）へ出射させることができる。
緩斜面部１４ａの傾斜角度θ１の範囲が、１°未満では、導光板の平均輝度が低下し、５°を越える場合には、導光板面内での出射光量を均一化することができなくなる。また、急斜面部１４ｂの傾斜角度θ２が、４１°未満の場合、及び４５°を越える場合には、急斜面部１４ｂにより反射された光の伝搬方向と出射面の法線方向とのずれが大きくなり、出射面からの出射光量が低下するため好ましくない。
【００３１】
上記のような構成の照明手段１０の導光板１２の第１照明領域２Ａの他面側（出射面１２ｂ側）に反射型の第１の液晶パネル２０が略平行に配置され、第２照明領域２Ｂの他面側（出射面１２ｅ側）に半透過反射型の第２の液晶パネル４０が略平行に配置されている。
【００３２】
第１の液晶パネル２０は、内面側に液晶層２３を挟持して対向するガラスやプラスチック等の透明な一対の基板２１，２２をシール材２４によって貼り合わせた構造となっている。なお、本明細書では、表示パネルを構成する各部材の液晶層側の面を「内面」といい、それと反対側の面を「外面」という。
第２基板２２の内面には、表面に微細凹凸が複数形成された反射体２９と、カラーフィルタ層Ｆ１とが順に形成されている。そして、このカラーフィルタ層Ｆ１上には、透明電極２６がストライプ状に複数形成され、更に、この透明電極２６を覆うようにポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されている。
【００３３】
反射体２９は、表面に微細凹凸が複数形成された感光性樹脂などからなる樹脂層２８の表面に反射膜２９を形成してなるものである。この反射膜２９は、アルミニウムや銀等の高い反射率を有する金属材料をスパッタ法や真空蒸着法などの成膜法により形成することができる。この反射膜２９は表面に微細凹凸が複数形成されている。
【００３４】
一方、第１基板２１の内面には、上記透明電極２６と略直交するようにストライプ状の透明電極２７が複数形成され、この透明電極２７覆うようにポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されている。
反射体２９上の透明電極２６が形成された領域が第１の液晶パネルの表示領域に対応し、本実施形態の表示装置２の第１表示領域２ａに対応している。
【００３５】
各基板２１，２２に形成された配向膜にはラビング等の配向処理が施されており、この配向膜の配向規制力により、液晶層２３の液晶分子の向きは、電圧無印加時に基板２１，２２間で２７０度程度ねじれた状態となっている。また、基板２１の外面側には偏光板及び位相差板の積層体Ｐ１が設けられている。
この反射型の第１の液晶パネル２０は、基板２１側が照明手段１０の第１照明領域２Ａの出射面１２ｂ側を向くように配置されており、照明手段１０の第１照明領域２Ａがこの第１の液晶パネル２０のフロントライト装置として作用するようになっている。
このような第１の液晶パネル２０の厚みとしては、例えば、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍ程度である。
【００３６】
第２の液晶パネル４０は、内面側に液晶層４３を挟持して対向するガラスやプラスチック等の透明な一対の基板４１，４２をシール材４４によって貼り合わせた構造となっている。
第１基板４１の内面には、光透過性の樹脂等からなる有機絶縁層４８と、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の高反射率の金属膜からなる反射層４９、カラーフィルタ層Ｆ２とが順に形成されている。そして、このカラーフィルタ層Ｆ２上には、透明電極４６がストライプ状に複数形成され、更に、この透明電極４６を覆うようにポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されている。
一方、第２基板４２の内面には、透明電極４６と略直交するようにストライプ状の透明電極４７が複数形成され、この透明電極４７覆うようにポリイミド等からなる配向膜（図示略）が形成されている。
【００３７】
なお、有機絶縁層４８の表面には凹凸が形成されており、反射層４９に入射した光が拡散反射されるようになっている。また、この反射層４９には微小な孔部４９ａが多数形成されており、反射層４９は半透過反射層として機能する。この反射層２９には、引き回し配線（図示略）と同一の部材を使用し、引き回し配線を形成する際に同時に形成することが好ましく、これにより、工程数を減らすことができる。有機絶縁層４８上の透明電極４６が形成された領域が第２の液晶パネルの表示領域に対応し、本実施形態の表示装置２の第２表示領域２ｂに対応している。
【００３８】
各基板４１，４２に形成された配向膜にはラビング等の配向処理が施されており、この配向膜の配向規制力により、液晶層４３の液晶分子の向きは、電圧無印加時に基板４１，４２間で２７０度程度ねじれた状態となっている。
また、各基板４１，４２の外面側にはそれぞれ偏光板及び位相差板の積層体Ｐ３，Ｐ４が設けられており、各積層体Ｐ３，Ｐ４の透過軸は表示特性が所望の特性となるような軸交差角で配されている。
この第２の液晶パネル４０は、基板４１側が照明手段１０の第２照明領域２Ｂの出射面１２ｅ側を向くように配置され、照明手段１０の第２照明領域２Ｂがこの第２の液晶パネル４０のバックライト装置として作用するようになっている。
このような第２の液晶パネル４０の厚みとしては、例えば、１．０ｍｍ〜１．６ｍｍ程度である。
【００３９】
第１の液晶パネル２０の透明電極２６，２７はフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）に接続されており、また、第２の液晶パネル４０の透明電極４６，４７はフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）に接続されており、ＦＰＣに取り付けられた駆動回路によって、第１表示領域２ａと第２表示領域２ｂとが共に駆動制御されるようになっている。
【００４０】
上記構成の表示装置２は、第１の液晶パネル２０の表示領域２ａが上部筐体１ａの主表示用の表示窓１ｅ側の面を向き、しかも第２の液晶パネル４０の表示領域２ｂが補助表示用の表示窓１ｈ側の面を向くように上部筐体１ａ内に収納されている。
【００４１】
次に、本実施形態の表示装置２の照明方法について図３を参照しながら説明する。
まず、照明手段１０を点灯して光源１３から導光板１２の入射面１２ａに照明光を入射すると、照明光の一部１６ａは全反射により導光板１２内部を伝播し、伝播の途中で第１照明領域２Ａの急斜面１４ｂにより出射面１２ｂ側に反射され、出射面１２ｂから第１の液晶パネル２０の第１表示領域２ａに向けて出射される。この出射光は液晶層２３によって光変調された後、反射体３１により反射されててさらに液晶層２３による光変調を受け、この後、導光板１２の第１照明領域２Ａに向けて出射され、この出射光のうち緩斜面部１４ｂに至ったものはこの緩斜面部１４ｂから表示装置２の外部に出射され、表示窓１ｅを通って観察者Ｕ１に到達する。これにより、照明手段１０の第１照明領域２Ａから出射される照明光をフロントライトとして所定の反射表示が行われる。
【００４２】
また、導光板１２内を伝播した光の一部１６ｂが第２照明領域２Ｂに入射し、急斜面１４ｂに到達すると、この急斜面１４ｂで反射されて拡散反射面１２ｆに向けて出射され、この拡散反射面１２ｆで反射、散乱され、この散乱光のうち緩斜面部１４ａに至ったものは緩斜面部１４ａから第２の液晶パネル４０の第２表示領域２ｂに向けて出射される。また、第２照明領域２Ｂに入射した光の一部１６ｂは急斜面１４ｂで反射されずに直接拡散反射面１２ｆに到達すると、この拡散反射面１２ｆで反射、散乱され、この散乱光のうち緩斜面部１４ａに至ったものは緩斜面部１４ａから第２の液晶パネル４０の第２表示領域２ｂに向けて出射される。
そして、第２の液晶パネル４０の第２表示領域２ｂに向けて出射された光のうち孔部４９ａを通った光は液晶層４３による光変調を受け、補助表示用の表示窓１ｈを通って観察者Ｕ２に到達する。
これにより、照明手段１０の第２照明領域２Ｂから出射される照明光をバックライトとして利用した所定の透過表示が行われる。
【００４３】
一方、照明手段１０を点灯しない場合、主表示用の表示窓１ｅを介して導光板１２の第１照明領域２Ａに入射した外光１６ｄはこの領域２Ａを通って液晶パネル２００の第１表示領域２ａに入射する。第１表示領域２ａに入射した外光１６ｄは、液晶層２３によって光変調された後、第１基板２１の反射層１２９によって反射されてさらに液晶層２３による光変調を受け、この後、導光板１２の第１照明領域２Ａに向けて出射され、この出射光のうち緩斜面部１４ｂに至ったものはこの緩斜面部１４ｂから表示装置２の外部に出射され、観察者Ｕ１に到達する。これにより、外光を利用した所定の反射表示が行われる。
また、補助表示用の表示窓１ｈを介して第２の液晶パネル２０の第２表示領域２ｂに入射した外光１６ｃは、液晶層４３により光変調された後、第２基板２２の反射層４９により反射されて更に液晶層４３による光変調を受け補助表示用の表示窓１ｈを通って観察者Ｕ２に到達する。これにより、外光を利用した所定の反射表示が行われる。
【００４４】
したがって、本実施形態の表示装置２によれば、照射手段１０は、第１照明領域２Ａをフロントライト手段として用い、第２照明領域２Ｂをバックライト手段として用いることで両側照射可能なものとなるので、第１照明領域２Ａの他面側（出射面側）に反射型の第１の液晶パネル２０を設け、第２照明領域２Ｂの他面側（出射面側）に半透過反射型の第２の液晶パネル４０を設けることで、両面表示が可能となる。また、第１と第２の液晶パネル２０、４０はともに照明手段１０の片側（導光板の他方の側）だけに配置されているので、凹凸が少ない構造の表示装置とすることができ、また、バックライト装置の両側にそれぞれ液晶パネルを配置した従来の表示装置に比べて、薄型化でき、例えば、導光板や液晶パネルの厚みが先に述べた範囲の場合、表示装置の厚みを３ｍｍ以下とすることができる。
従って、本実施形態の表示装置２によれば、照明手段が一つであっても複数の液晶パネルを備えることができ、また、光源としてランプを用いなくても済むので、低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化が可能である。
また、本実施形態の表示装置２は、導光板１２の第１照明領域２Ａの他面側（出射面１２ｂ側）に配置される第１の液晶パネル２０が反射型の表示パネルであり、第２照明領域２Ｂの出射面１２ｅ側に配置される第２の液晶パネル４０が半透過反射型の表示パネルであるため、屋外等の明るい場所で使用する場合に、消費電力を低減できる。
また、このような表示装置２を内蔵することで、上部筐体１ａを薄型化でき、携帯電話機１をコンパクトな構造で、低消費電力とすることができる。
【００４５】
なお、第２照明領域２Ｂの一面側に設けられる拡散反射部は図３に示したものに限らず、図５に示すような拡散反射部５０であってもよい。
拡散反射部５０は、第２の照明領域２Ｂの一面側に光透過性接着層５６を介して設けられた拡散性反射体であり、この拡散性反射体５０は、基材の表面に光反射性を有する微細凹凸がランダムに形成され、該微細凹凸形成面が第２の照明領域２Ｂの一面側を向くように設けられた構成のものである。
【００４６】
上記基材は、基板５１ａと、基板５１ａの上に形成されたアクリル系樹脂等からなる有機膜５１ｂと、有機膜５１ｂの表面上に設けられた高反射率の金属膜から反射膜５１ｃとから構成されている。
有機膜５１ｂは、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等からなる基板５１ａ上に感光性樹脂などからなる樹脂層を平面形状に形成した後、得ようとする有機膜５１ｂの表面形状とは逆凹凸の表面形状を有するアクリル系樹脂などからなる転写型を上記樹脂層の表面に圧着し、樹脂層を硬化させることにより形成することができる。そして、このようにして表面に微細凹凸部形成された有機膜５１ｂ上に反射膜５１ｃが形成される。反射膜５１ｃは、アルミニウムや銀等の高い反射率を有する金属材料をスパッタ法や真空蒸着法などの成膜法により形成することができる。この反射膜５１ｃの表面が微細凹凸面５０ａである。この微細凹凸面５０ａが拡散反射面５２ｆである。
【００４７】
光透過性接着層５６は、導光板１２とほぼ同様の屈折率を有する接着材料で構成され、例えば、アクリル系粘着剤等が挙げられる。
この拡散反射面５２ｆは図３の拡散反射面１２ｆと同様に第２照明領域２Ｂの急斜面１４ｂから拡散反射面５２ｆに向けて出射された光あるいは急斜面１４ｂに到達せずに直接この拡散反射面５２ｆに到達した光をこの拡散反射面５２ｆで反射、散乱し、これら散乱光を出射面１２ｅに向けて出射できる。
なお、基板５１ａは、反射膜５１ｃ形成後に剥離除去してもよく、この場合には、拡散性反射体５０の基材は有機膜５１ｂと反射膜５１ｃとから構成されることになる。
【００４８】
上記実施形態の表示装置においては、中間導光体１３ａの一方の端面又は両端面に配設される発光素子が白色ＬＥＤやＥＬ素子等の発光体１３ｂである場合について説明したが、図６に示すような互いに異なる発光色を有する複数の発光体を備えた発光素子であってもよい。
図６に示す発光素子１５Ａは、基板３５と、基板３５の中央部に配列形成された例えばＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ（発光ダイオード；発光体）１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂと、これらのＬＥＤを覆って形成された樹脂製の集光レンズ（集光手段）３７と、集光レンズ３７の両側方の基板３５上に形成された電源端子３６，３６とを備えて構成されており、図示前面側（ＬＥＤが配設された側）に向けて発光するようになっている。
【００４９】
また、図示されていないが、ＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂそれぞれの発光強度を制御するための信号端子も基板３５上に設けられている。ＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂはそれぞれ赤、緑、青の発光色を有するダイオードとされており、これらのＬＥＤの発光強度比を制御することで、集光レンズ３７内で加法混色するとともに、レンズ３７により集光された光を中間導光体１３ａの端面に照射できるようになっている。このような構成の発光素子１５Ａを備えることで、本実施形態の照明手段はその照明光を種々の色調で制御することが可能とされている。
【００５０】
図６に示す発光素子１５Ａでは、図示下側からそれぞれ赤、緑、青の発光色の発光体を縦方向一列に配置しているが、この配列方向及び配列順序に特に限定はなく、各ＬＥＤを三方に配置しても良い。また、上記三色のＬＥＤに加えて白色のＬＥＤを更に設け、輝度を高めた構成としても良い。また、集光レンズ３７も、図６に示す形状に限定されるものではなく、略半球状のもの等に適宜変更することが可能である。
さらに、本実施形態ではＲＧＢのＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの発光強度を自在に変更できる構成としたが、これらの発光強度は必ずしも可変にする必要はなく、発光強度比を固定して特定の発光色とすることもできる。また、発光色を固定、あるいは特定範囲で可変とする構成では、２つのＬＥＤを組み合わせて発光色を生成する構成や、１つのＬＥＤと集光レンズ３７の色とを組み合わせて発光色を生成する構成なども適用することが可能であり、例えば、ＬＥＤ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの３つを組み合わせる場合白色光を生成することも可能である。
【００５１】
［第２実施形態］
図７は本発明の第２実施形態係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す断面図である。なお、図７に示す構成要素の内、図１〜図４に示した上記第１実施形態と同様の部位については同じ符号を付し、その説明を一部省略するとともに、図４を適宜流用して説明する。
本実施形態の表示装置９２は、図４に示す携帯電話機の上部筐体１ａに内蔵されて主表示窓１ｅと補助表示窓１ｈとの双方に表示可能なものである。
この表示装置９２が第１実施形態の表示装置２と異なるところは、導光板１２が、第１照明領域２Ａを含む第１の導光板基材１２Ｋと第２照明領域２Ｂを含む第２の導光板基材１２Ｌとが光透過性の光学的接合手段１２Ｊを介して接合されてなるものである点である。
導光板基材１２Ｋ、１２Ｌの材質は、アクリル樹脂，ポリカーボネート樹脂，エポキシ樹脂等が用いられる。これらの導光板基材の屈折率は１．４８〜１．５８程度である。
光透過性の光学的接合手段１２Ｊの材質としては、第１の導光板基材１２Ｋと第２の導光板基材１２Ｌの光路端面において光がロスしないように光路を確保する必要から導光板基材１２Ｋ、１２Ｌと略同一の屈折率を有する材料が用いられ、例えば、シリコーン樹脂等のゲル・オイル状の物質、アクリル系紫外線硬化型樹脂等が用いられる。光学的接合手段１２Ｊの屈折率は１．４８〜１．６０程度である。
第１の導光板基材１２Ｋと第２の導光板基材１２Ｌの接合空隙（隙間）は、アクリル系紫外線硬化型樹脂をポッティングしたり、あるいは上記ゲル・オイル状の物質を充填する等の方法により埋められている。
【００５２】
上記の構成の導光板１２は、一方の面側に複数のプリズム溝１４が平面視ストライプ状に形成された一枚の導光板基材を所定寸法で二つに分離し、一方の導光板基材は拡散反射部７０を形成しない第１の導光板基材１２Ｋとし、他方の導光板基材はプリズム溝形成面と反対側の面に拡散反射部７０を形成して第２の導光板基材１２Ｌとし、これら第１の導光板基材１２Ｋと第２の導光板基材１２Ｌを光透過性の光学的接合手段１２Ｊを介して接合する際、プリズム溝形成面が逆の面（一面側と他面側）になるように第１の導光板基材１２Ｋと第２の導光板基材１２Ｊを配置して接合することにより目的とする導光板を容易に製造することができ、量産性が良い。
本実施形態の表示装置９２の照明方法は、第１照明領域２Ａを伝搬する光うち第２照明領域２Ｂに伝搬する光はこの第２照明領域２Ｂに入射する前に光学的接合手段１２Ｊ内を伝搬し、また、第２照明領域２Ｂの急斜面１４ｂや拡散反射面１２ｆで反射又は散乱した光のうち第１照明領域２Ａに向けて出射される光は、第１照明領域２Ａに入射する前に光学的接合手段１２Ｊ内を伝搬する以外は第１実施形態で説明した表示装置２の照明方法と同様である。
【００５３】
［第３実施形態］
図８は本発明の第３実施形態係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す断面図である。なお、図８に示す構成要素の内、図１〜図４に示した上記第１実施形態と同様の部位については同じ符号を付し、その説明を一部省略するとともに、図４を適宜流用して説明する。
本実施形態の表示装置１０２は、図４に示す携帯電話機の上部筐体１ａに内蔵されて主表示窓１ｅと補助表示窓１ｈとの双方に表示可能なものである。
この表示装置１０２が第１実施形態の表示装置２と異なるところは、照明手段１０の導光板１２の第２照明領域２Ｂの他面側（出射面１２ｅ側）に設けられる第２の液晶パネルが、図８に示すような透過型の第２の液晶パネル４０ｂである点である。
第２の液晶パネル４０ｂが図３に示す第２の液晶パネル４０と異なるところは、半透過反射層４９が設けられていない点であり、詳しくは第１基板４１の内面側に形成される有機絶縁層が表面に凹凸が形成されていない有機絶縁層４８ａであり、該有機絶縁層４８ａの内面側にカラーフィルタＦ２が形成されている点である。
この第２の液晶パネル４０ｂにおいても有機絶縁層４８ａ上の透明電極４６が形成された領域が、本実施形態の表示装置１０２の第２表示領域２ｂに対応している。
【００５４】
本実施形態の表示装置１０２の照明方法は、第１の液晶パネル２０の照明方法については第１の実施形態で説明した表示装置２の照明方法と同様であり、第２の液晶パネル４０ｂの照明方法については外光を利用した所定の反射表示は行わず、照明手段１０の第２照明領域２Ｂから出射される照明光をバックライトとして利用した所定の透過表示を行う以外は第１の実施形態で説明した表示装置２の照明方法と同様である。
本実施形態の表示装置１０２によれば、照明手段が一つであっても複数の液晶パネルを備えることができ、また、光源としてランプを用いなくても済むので、低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化が可能である。
【００５５】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の各実施形態では、液晶パネル２０，４０、４０ａ、４０ｂをＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型のカラー液晶パネルとして説明したが、このようなＳＴＮ型液晶パネルに代えて、通常のＴＮ型液晶パネルを用いてもよく、又、使用する液晶もネマティック液晶に限らず、スメクティック液晶や高分子液晶等を用いることも勿論可能である。また、モノクロ表示を行なう場合には、カラーフィルタ層を省略してもよい。
また、駆動方式も、上述の単純マトリクス方式に限らず、アクティブマトリクス方式を採用しても良い。
【００５６】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明の表示装置によれば、照明手段が一つであっても複数の表示パネルを備えることができるので、また、光源としてランプを用いなくても済むので、低消費電力で、両面表示可能であり、しかも薄型化が可能である。
本発明の携帯型情報端末機器によれば、本発明の表示装置を内蔵することで、コンパクトな構造で、低消費電力の携帯型情報端末機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機の要部断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す断面図であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機の概観を示す斜視図であり、図４のＡは操作面側から見た斜視図、図４のＢは外装面側から見た斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置に備えられる照明手段の第２照明領域に設けられる第２の液晶パネルの他の構成を示す断面図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置に備えられる照明手段の発光素子の他の構成を示す斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す断面図。
【図８】本発明の第３実施形態に係る携帯電話機に内蔵された表示装置の構成を示す断面図。
【図９】図９はバックライト装置の両面側に一枚ずつ液晶パネルを設けた従来の表示装置の概略構成を示す図。
【図１０】図１０は一枚の液晶パネルの両面側に一枚ずつバックライト装置を設けた従来の表示装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１ 携帯電話機（形態情報端末機器）
２、９２、１０２ 表示装置
２ａ 第１表示領域
２ｂ 第２表示領域
２Ａ 第１照明領域
２Ｂ 第２照明領域
１０ 照明手段
１２ 導光板
１２ｃ 反射面
１２ｂ、１２ｅ 出射面
１２ｆ 拡散反射面
１２Ｊ 光学的接合手段
１２Ｋ 第１の導光板基材
１２Ｌ 第２の導光板基材
１３ 光源
１３ａ 中間導光体
１３ｂ 発光体（発光素子）
１４ プリズム溝
１４ａ 緩斜面部
１４ｂ 急斜面部
１５Ａ 発光素子
１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ ＬＥＤ（発光体）
２０ 第１の液晶パネル（第１の表示パネル）
３１ 反射体
４９、半透過反射層
４０、４０ｂ 第２の液晶パネル（第２の表示パネル）
５０、７０ 拡散反射部
５０ａ、７０ａ 微細凹凸面
５１ａ 基板
５１ｂ 有機膜
５１ｃ 反射膜（金属膜）
５６ 光透過性接着層
７０ｂ 金属膜
θ１ 緩斜面部の傾斜角度
θ２、急斜面部の傾斜角度
Claims (9)
- 導光板と、該導光板の一側端面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の長さ方向の端面に配設された発光素子とからなり、前記発光素子から出射された光を前記中間導光体を介して前記導光板の一側端面から導光板内部に導入し、前記導光板内部を伝搬する光を前記導光板の出射面から出射させる照明手段と、反射型の第１の表示パネルと、透過型又は半透過反射型の第２の表示パネルとが備えられてなり、
前記導光板は第１照明領域と第２照明領域とを含む複数の領域に区画され、少なくとも前記第１照明領域の一面側及び第２第照明領域の他面側に緩斜面部と該緩斜面部より急な傾斜角度を有する急斜面部とで形成される複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に形成され、前記第２照明領域の一面側に拡散反射部が設けられ、前記第１照明領域と前記第２照明領域はそれぞれ内部を伝搬する光を他面側から出射可能な構成とされており、
前記第１照明領域の他面側に前記第１の表示パネルが設けられ、前記第２照明領域の他面側に前記第２の表示パネルが設けられていることを特徴とする表示装置。 - 前記照明手段に備えられる導光板は、第１の導光板基材と第２の導光板基材とが光透過性の光学的接合手段を介して接合されてなるものであり、前記第１の導光板基材に前記第１照明領域が含まれており、前記第２の導光板基材に前記第２照明領域が含まれていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
- 前記拡散反射部は、前記第２の照明領域の一面側にランダムに形成された微細凹凸面と、該微細凹凸面の表面に形成された金属膜からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
- 前記拡散反射部は、前記第２の照明領域の一面側に光透過性接着層を介して設けられた拡散性反射体であり、
前記拡散性反射体は、基材の表面に光反射性を有する微細凹凸がランダムに形成され、該微細凹凸形成面が前記第２の照明領域の一面側を向くように設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。 - 前記第１照明領域と前記第２照明領域のうち一方の照明領域が他方の照明領域よりも照明範囲が広くされ、照明範囲が広い方の照明領域が前記発光素子側の導光板に形成され、照明範囲が広い方の照明領域の他面側に設けられる表示パネルは他方の表示パネルより表示領域が広くされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記第１照明領域は前記第２照明領域より照明範囲が広くされ、前記第１照明領域は前記第２照明領域よりも前記発光素子側の導光板に形成されており、前記第１の表示パネルは前記第２の表示パネルより表示領域が広くされていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
- 前記照明手段に備えられる発光素子は、互いに異なる発光色を有する複数の発光体を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記導光板に形成されたプリズム溝は、前記緩斜面部の傾斜角度が１°以上５°以下とされ、前記急斜面部の傾斜角度が４１°以上４５°以下とされたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。
- 請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置を備えたことを特徴とする携帯型情報端末機器。
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