JP2006309136A - 電気光学装置及びこの電気光学装置を備えた電子機器 - Google Patents

電気光学装置及びこの電気光学装置を備えた電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】簡易な構成により、第１光学パネルに第２光学パネルの影が映り込むことを防止する電気光学装置及びこの電気光学装置を備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】電気光学物質１４を挟持する一対の基板１１，１２からなる第１光学パネル１０と、電気光学物質２４を挟持する一対の基板２１，２２からなるとともに、第１光学パネル１０と平面的に重なるように配置され、第１光学パネル１０より平面寸法の小さい第２光学パネル２０と、光を射出する光源３１と、第１光学パネル１０と第２光学パネル２０との間に配されるとともに第１光学パネル１０と第２光学パネル２０とのそれぞれに光源３１から射出された光を入射させる導光部材３２とを有する照明装置３０と、第１光学パネル１０と第２光学パネル２０との間に第２光学パネルの表示領域以外に設けられた光吸収部材４０とを備えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば携帯電話機等に使用される電気光学装置に関し、特に表、裏の両面に光学パネルを有する電気光学装置及びこの電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。
近年、携帯電話機、携帯型コンピュータ、ビデオカメラ等といった電子機器では、表示部として液晶表示装置などの電気光学装置が広く用いられている。この電気光学装置として、特に携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの情報携帯端末に、２つの液晶装置を背中合わせに配置したものが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
このような電子機器は、第１液晶パネルと第２液晶パネルとが所定の間隔をあけて配置され、第１液晶パネルと第２液晶パネルとの間に、第１液晶パネル側から順に導光部材及び半透過反射板が設けられている。そして、導光部材を導光した光のうち一部の光は、半透過反射板において反射され、第１液晶パネルに向かい、残りの光は、半透過反射板において透過され、第２液晶パネルに向かう。このようにして、画像光が各液晶パネルの表示面側から射出される。
ところで、上記特許文献１及び特許文献２に記載の液晶表示装置のように、半透過反射板を挟んで、第１液晶パネルと第２液晶パネルとを対向配置させた場合、互いの液晶表示が影として反対側の液晶表示に影響を及ぼし、表示不良の原因となってしまう。この課題を解決する両面表示機器として、第２液晶パネルを黒色表示（ＬＥＤをノーマリー・ブラツク）に設定し、背面からの透過光を遮蔽するものが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
特開２００４−８７４０９号公報 特開２００３−２０７８０１号公報 特開２００４−７８０４７号公報
ここで、上記特許文献１及び特許文献２に記載の液晶表示装置では、半透過反射板を利用して導光部材の光を両面に分けることのみしか記載されていない。また、特許文献３に記載の両面表示機器では、あくまでも第２液晶パネル側から入射する外光を遮光し、第１液晶パネル側から見たとき、第２液晶パネルが配された領域が明るくなるのを防止するものである。したがって、特許文献１から特許文献３に記載の技術では、環境によっては、第１液晶パネル側から見たとき、第２液晶パネルの領域が暗くなってしまうという問題が生じてしまう。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、簡易な構成により、第１光学パネルに第２光学パネルの影が映り込むことを防止する電気光学装置及びこの電気光学装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の電気光学装置は、電気光学物質を挟持する一対の基板からなる第１光学パネルと、電気光学物質を挟持する一対の基板からなるとともに、前記第１光学パネルと平面的に重なるように配置され、前記第１光学パネルより平面寸法の小さい第２光学パネルと、光を射出する光源と、前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとの間に配されるとともに前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとのそれぞれに前記光源から射出された光を入射させる導光部材とを有する照明装置と、前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとの間の前記第２光学パネルの表示領域以外に設けられた光吸収部材とを備えることを特徴とする。
本発明者は、従来の問題点を検討したとき、第１液晶パネルにおいて、第２光学パネルが配されていない領域と、第２光学パネルが配されている領域とから射出される光の強度には差が生じるという問題を見出した。これは、導光部材から第２光学パネルが配されていない領域に射出された光が、例えば、筐体の内部で反射した後、第１光学パネルに向かうため、光の強度が第２光学パネルが配されている領域から射出される光に比べて強くなるという問題である。
そこで、上述したような構成にすると、まず、光源から射出された光は、導光部材を導光し、第１光学パネル及び第２光学パネルに向かう。そして、導光部材を導光した光のうち一部は、第１光学パネル側に向かい、残りの光は、第２光学パネル側に向かう。このとき、第２光学パネル側に向かった光のうち、第２光学パネルの表示領域以外から射出され、例えば、筐体の内部で反射した後、第１光学パネルに向かう光は、光吸収部材により吸収される。したがって、第１光学パネル側から見た第１光学パネル領域において、第２光学パネルが配されていない領域と、第２光学パネルが配された領域とから射出される光の強度が略均一となる。これにより、第１光学パネル側から見た表示の輝度ムラを抑えることができるので、第１光学パネルに第２光学パネルの影が生じることはない。
なお、本願発明において、電気光学装置とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するものの他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換するもの等も含んで総称している。具体的には、照明装置から光を用いて表示を行うものであって、電気光学物質として液晶を用いる液晶表示装置、電気泳動ディスプレイ装置（ＥＰＤ：Electrophoretic Display）等がある。
また、本発明の電気光学装置は、前記光吸収部材は、前記導光部材の前記第２光学パネル側に設けられていることが好ましい。
本発明に係る電気光学装置では、光吸収部材を第２光学パネル側の導光部材の一端面に設けることにより、第２光学パネルの表示領域以外の部分に光吸収部材を配置する際、光吸収部材と第２光学パネルとの位置合わせがし易くなる。
また、本発明の電気光学装置は、前記導光部材の前記第１光学パネル側に、前記導光部材から射出された光を前記第１光学パネルの表示領域に入射させるための開口部を有する遮光部材が設けられていることが好ましい。
本発明に係る電気光学装置では、遮光部材を設けることにより、第１光学パネルから射出される光が、第１光学パネルの端面において、拡散することを回避することができる。すなわち、導光部材から射出される光の大部分を活用しながら、輝度ムラが発生するのを簡易な構成により防止することができる。
また、本発明の電気光学装置は、前記光吸収部材が、黒色の樹脂フィルムであることが好ましい。
本発明に係る電気光学装置では、光吸収部材が黒色の樹脂フィルムであるため、光を充分吸収でき、かつ、装置全体を薄型化することが可能となる。
また、本発明の電気光学装置は、電気光学物質を挟持する一対の基板からなるとともに、前記第１光学パネルと平面的に重なるように配置され、前記第１光学パネルより平面寸法の小さい第２光学パネルと、光を射出する光源と、前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとの間に配されるとともに前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとのそれぞれに前記光源から射出された光を入射させる導光部材とを有する照明装置と、前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとの間の前記第２光学パネルの表示領域以外に設けられた光吸収部材とを備え、前記光吸収部材には、前記導光部材から射出された光を前記第２光学パネルの表示領域に入射させるための開口部が形成され、該開口部の縁が、前記第２光学パネルの周辺部の遮光領域内に位置していることを特徴とする。
本発明に係る電気光学装置では、照明装置の光源から射出された光は、導光部材を導光し、第１光学パネル及び第２光学パネルに向かう。この第２光学パネルに向かった光のうち、第２光学パネルの有効表示領域以外から射出される光は、光吸収部材により遮断されるので、第２光学パネルの視認性の向上を図ることが可能となる。
本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を表示部として備えていることを特徴とする。
本発明に係る電子機器では、画像を高品位に表示できる電気光学装置を備えた電子機器を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
まず、本発明の電気光学装置の一実施形態である液晶表示装置について、図１から図５を参照して説明する。
本実施形態に係る液晶表示装置１は、図１及び図２に示すように、筐体２内に設けられ、一対の基板１１，１２からなる第１液晶パネル１０と、一対の基板２１，２２からなるとともに、第１液晶パネル１０と平面的に重なるように配置され、第１液晶パネル１０より平面的な大きさの小さい第２液晶パネル２０と、第１，第２液晶パネル１０，２０に共通のバックライトとして用いられる照明装置３０と、第１液晶パネル１０と第２液晶パネル２０との間に設けられた光吸収部材４０とを備えている。
第１液晶パネル１０は、図２に示すように、シール材１３を介して互いにセルギャップをあけて対向して設けられた一対の平面視矩形状の基板１１，１２と、これら基板１１，１２の間に挟持された液晶層（電気光学物質）１４とを備えており、基板１２側に照明装置３０が設けられている。また、基板１１の外面１１ａには、射出側偏光板１５が、基板１２の外面１２ａには、入射側偏光板１６が、それぞれ設けられている。また、基板１２には、各第１，第２液晶パネル１０，２０の画像表示処理を行うドライバ４が実装されている。
第２液晶パネル２０は、図２に示すように、第１液晶パネル１０と同様に、シール材２３を介して互いにセルギャップをあけて対向して設けられた一対の平面視矩形状の基板２１，２２と、これら基板２１，２２の間に挟持された液晶層（電気光学物質）２４とを備えており、基板２２側に照明装置３０が設けられている。また、基板２１の外面２１ａには、射出側偏光板２５が、基板２２の外面２２ａには、入射側偏光板２６が、それぞれ設けられている。
一方の基板２１には、液晶層２４側の上面に、マトリクス状に複数の走査線（図示略）と複数のデータ線（図示略）とが形成され、これら走査線とデータ線とに囲まれた領域毎に画素電極４２が設けられている。この走査線とデータ線とが交差する位置にＴＦＴ素子４１が設けられ、ＴＦＴ素子４１を介して各画素電極４２がデータ線に接続されている。これにより、走査線とデータ線に対して信号を印加すると、ＴＦＴ素子４１がオン・オフして画素電極４２への信号の書き込みが行われるようになっている。これらのＴＦＴ素子４１及び画素電極４２等上の全面にはラビング処理が施された配向膜４３が形成されている。
また、基板２２の液晶層２４側の下面には、周辺遮光膜５１，カラーフィルタ５２と、オーバーコート層５３，共通電極５４，配向膜５５がこの順に積層されて形成されている。この共通電極５４は、ＩＴＯなどの透光性導電材料によって形成された平面膜である。
周辺遮光膜５１は、平面視で矩形の枠形状を有し、シール材２３の内周側に沿って設けられており、画像の有効表示領域Ａを規定している。
また、カラーフィルタ５２は、遮光部５２ａと赤色，緑色，青色の各着色部５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂとを備え、遮光部５２ａは各着色部５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを区画するようにしてマトリクス状に形成されている。また、遮光部５２ａは、例えば、黒色感光性樹脂膜からなっている。
上述した、基板１１，１２，２１，２２は、例えば、ガラスなどの透明材料からなる光透過性基板である。また、配向膜４３，５５は、例えばポリイミドによって形成されている。
また、第１，第２液晶パネル１０，２０には、図３及び図４に示すように、ＦＰＣ基板（Flexible Printed Circuit）３が設けられている。このＦＰＣ基板３は、柔軟性のある回路基板であり、電子部品５等が実装されている。
照明装置３０は、図１に示すように、光を射出する光源３１と、第１液晶パネル１０と第２液晶パネル２０との間に配されるとともに、第１液晶パネル１０と第２液晶パネル２０とのそれぞれに光源３１から射出された光を入射させる導光板（導光部材）３２とを備えている。
光源３１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）で構成されているものとする。光源３１は、ＬＥＤ以外のもので構成してもよく、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子、端面発光半導体レーザ又は面発光半導体レーザなどの半導体レーザなどで光源３１を構成してもよい。また、冷陰極管で光源を構成してもよい。そして、光源３１は、図２に示すように、基板３１ａに取り付けられ実装されている。
導光板３２は、アクリル樹脂などの光透過性材料からなる板材であり、第１液晶パネル１０が配された一方の面（他面）３２ａには、拡散シート３４，第１プリズムシート３５及び第２プリズムシート３６が順に設けられている。
拡散シート３４は、導光板３２からの射出光を拡散させる板形状のシート部材である。
拡散シート３４としては、拡散剤を分散させたアクリルシートなどを使用することが可能である。この拡散シート３４により、導光板３２からの射出光の面輝度を均一化し得るとともに、第１プリズムシート３５及び第２プリズムシート３６の溝や凹凸形状の映りこみ（輝度ムラ）を防止し得るようになっている。
また、第１プリズムシート３５及び第２プリズムシート３６は、透明なアクリル樹脂などからなる平板状の板材の一面側（第１液晶パネル１０側）がプリズム面とされ、例えば側面三角波状の周期的な凹凸（図示略）が形成されて構成されている。
また、第２液晶パネル２０側の導光板３２の他方の面３２ｂには、半透過反射シート３３が設けられている。この半透過反射シート３３は、例えば透明樹脂フィルムからなり、導光板３２を導光した光の一部を第１液晶パネル１０に向かって反射させ、残りの光を第２液晶パネル２０に向かって透過させるものである。
光吸収部材４０は、図５に示すように、第２液晶パネル２０と同等の大きさの開口部４０ａが形成されている。そして、光吸収部材４０は、図２に示すように、第１液晶パネル１０と第２液晶パネル２０との間に配されている。具体的には、光吸収部材４０は、導光板３２の他方の面３２ｂ側に設けられ、光吸収部材４０の一端部が第２液晶パネル２０を保持する、例えば、白色の樹脂からなるフレーム６に固定されている。さらに、光吸収部材４０は、第２液晶パネル２０の表示領域以外に設けられている。すなわち、光吸収部材４０は、図３に示すように、第２液晶パネル２０の表示領域に、開口部４０ａが位置するように設けられている。
光吸収部材４０は、具体的には、開口部４０ａの縁が、図６に示すように、第２液晶パネル２０の周辺部の周辺遮光膜（遮光領域）５１内に位置している。この開口部４０ａの縁から周辺遮光膜５１のカラーフィルタ５２側の端面５１ａまでの長さＬは、液晶表示装置１を組み立てる際の第２液晶パネル２０と光吸収部材４０との位置ずれ以上の長さとなっていれば良い。これにより、光吸収部材４０により有効表示領域Ａを遮光してしまうことを防止することができる。なお、本実施形態では、この長さＬは、０．５ｍｍである。
このような光吸収部材４０により、導光板３２の他方の面３２ｂから射出され、第２液晶パネル２０の有効表示領域Ａ以外から射出される光を遮断することができるので、第２液晶パネル２０の視認性の向上を図ることが可能となる。
また、光吸収部材４０は、導光板３２の他方の面３２ｂから射出され、第２液晶パネル２０の表示領域以外に向かう光及び筐体２内部やフレーム６等で反射され第２液晶パネル２０側から第１液晶パネル１０に向かう光を吸収するようになっている。すなわち、第１液晶パネル１０において、第２液晶パネル２０が配置されている領域から射出される光を開口部４０ａから透過させ、第２液晶パネル２０が配置されていない領域からの射出される光を吸収することが可能となっている。
さらに、本実施形態において、光吸収部材４０は、樹脂フィルムであり、黒いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）材からなっている。なお、光吸収部材４０としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いたが、これに限るものではなく、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリアリレート、ポリイミド、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、セロファン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール等からなる各種樹脂フィルムを使用することも可能である。
また、半透過反射シート３３と光吸収部材４０との間には、上述した拡散シート３４，第１プリズムシート３５及び第２プリズムシート３６と同様の拡散シート４１，第１プリズムシート４２及び第２プリズムシート４３が、半透過反射シート３３側から順に設けられている。
遮光部材４５は、導光板３２の一方の面３２ａ側の入射側偏光板１６と第２プリズムシート３６との間に配されており、導光板３２から射出された光を第１液晶パネル１０に入射させるための開口部４５ａを有している。この開口部４５ａは、拡散シート３４，第１プリズムシート３５及び第２プリズムシート３６の外縁近辺及び端面を覆う大きさとなっている。これにより、導光板３２から射出された光のうち、第１液晶パネル１０の周縁部の非表示領域に光が入射するのを防いでいる。
次に、以上の構成からなる本実施形態の液晶表示装置１の作用について、以下に説明する。
まず、光源３１から射出された光が、導光板３２に入射し、導光板３２内部を導光する。そして、導光板３２内部を導光する光のうち一部は、導光板３２の他方の面３２ｂに設けられた半透過反射シート３３により、第１液晶パネル１０側に反射され、残りの光は、第２液晶パネル２０側に透過される。このとき、第１液晶パネル１０に向かった光のうち、第２液晶パネル２０の表示領域以外から射出された光及び筐体２内部やフレーム６等で反射され第２液晶パネル２０側から第１液晶パネル１０に向かう光は、光吸収部材４０に吸収される。これにより、第１液晶パネル１０側から見た第１液晶パネル１０の領域において、第２液晶パネル２０が配されていない領域と、第２液晶パネル２０が配された領域とから射出される光の強度が略均一となる。
本実施形態に係る液晶表示装置１によれば、光吸収部材４０を備えているため、第１液晶パネル１０側から見た表示の輝度ムラを抑えることができる。したがって、第１液晶パネル１０に第２液晶パネル２０の影が生じることはない。
［電子機器］
次に、本発明の電子機器につき、図７を用いて説明する。図７は、携帯電話の斜視図である。図７において符号１０００は携帯電話を示し、符号１００１は表示部を示している。この携帯電話１０００の表示部１００１には、本実施形態の電気光学装置である液晶表示装置が採用されている。したがって、画像を高品位に表示できるとともに、薄型・軽量の携帯電話１０００を提供することができる。
本発明は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネル等の電子機器の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの場合でも、画像を高品位に表示できるとともに、薄型・軽量の電子機器を提供することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、光吸収部材４０は、図２に示すように、第１液晶パネル１０と第２液晶パネル２０との間に配されるとともに、導光板３２の一方の面３２ａ側に設けられた構成としたが、これに限ることはなく、導光板３２の一方の面３２ａ側に設けられていても良い。
本発明の第１実施形態に係る電気光学装置を示す分解図である。 図１の電気光学装置を示す要部断面図である。 図１の電気光学装置を示す上面図である。 図１の電気光学装置を示す下面図である。 図１の電気光学装置の光吸収部材を示す斜視図である。 図１の電気光学装置の光吸収部材の大きさを示す要部拡大断面図である。 本発明の電子機器の一実施形態を示す斜視図。
符号の説明
１…液晶表示装置（電気光学装置）、１０…第１液晶パネル、１４…液晶層（電気光学物質）、２０…第２液晶パネル、１４…液晶層（電気光学物質）、３０…照明装置、３１…光源、３２…導光板（導光部材）、３２ａ…導光板の一方の面、３２ｂ…導光板の他方の面、４５…遮光部材、４５ａ…遮光部材の開口部

Claims (6)

  1. 電気光学物質を挟持する一対の基板からなる第１光学パネルと、
    電気光学物質を挟持する一対の基板からなるとともに、前記第１光学パネルと平面的に重なるように配置され、前記第１光学パネルより平面寸法の小さい第２光学パネルと、
    光を射出する光源と、前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとの間に配されるとともに前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとのそれぞれに前記光源から射出された光を入射させる導光部材とを有する照明装置と、
    前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとの間の前記第２光学パネルの表示領域以外に設けられた光吸収部材とを備えることを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記光吸収部材は、前記導光部材の前記第２光学パネル側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
  3. 前記導光部材の前記第１光学パネル側に、前記導光部材から射出された光を前記第１光学パネルの表示領域に入射させるための開口部を有する遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気光学装置。
  4. 前記光吸収部材が、黒色の樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気光学装置。
  5. 電気光学物質を挟持する一対の基板からなる第１光学パネルと、
    電気光学物質を挟持する一対の基板からなるとともに、前記第１光学パネルと平面的に重なるように配置され、前記第１光学パネルより平面寸法の小さい第２光学パネルと、
    光を射出する光源と、前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとの間に配されるとともに前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとのそれぞれに前記光源から射出された光を入射させる導光部材とを有する照明装置と、
    前記第１光学パネルと前記第２光学パネルとの間の前記第２光学パネルの表示領域以外に設けられた光吸収部材とを備え、
    前記光吸収部材には、前記導光部材から射出された光を前記第２光学パネルの表示領域に入射させるための開口部が形成され、
    該開口部の縁が、前記第２光学パネルの周辺部の遮光領域内に位置していることを特徴とする電気光学装置。
  6. 請求項１から請求項５いずれか１項に記載の電気光学装置を表示部として備えていることを特徴とする電子機器。
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