JP2007163535A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】明るい表示であり、かつ、装置全体の薄型化，低コスト化を図ることが可能な電気光学装置及び電子機器を提供すること。
【解決手段】電気光学物質を挟持する一対の基板４，５からなる第１電気光学パネルと、電気光学物質を挟持する一対の基板４，５からなるとともに、第１電気光学パネルと平面的に並んで配置された第２電気光学パネルと、光を射出する光源３１と、第１電気光学パネルの視認側の面の反対の面に対向して設けられるとともに、第１電気光学パネルに前記光源から射出された光を入射させる第１導光部材３２と、第２電気光学パネルの第１導光部材３２が設けられた側とは反対の面に対向して設けられるとともに、第１導光部材３２を導光した光を受光する領域を備え、第２電気光学パネルに光を入射させる第２導光部材２８とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、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用いられるものには、液晶パネルの表裏両面において表示を行う方式のいわゆる両面表示方式の液晶装置が用いられたものが提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２及び特許文献３参照。）。

特許文献１に記載の液晶装置及び電子機器は、一対の基板の一方の面の一部の領域に第１反射層が設けられ、他方の面の一部の領域に第２反射層が設けられている。この第１反射層及び第２反射層により反射した光により、一対の基板の一方の面及び他方の面側から観察が可能になっている。また、特許文献２に記載の液晶装置及び電子機器は、一対の基板の側面に照明手段が設けられており、基板の側面により照射された光は、基板の内部を伝搬する。そして、基板の内部を伝搬した光は、特許文献１と同様に、第１反射層及び第２反射層において反射し、一対の基板の一方の面及び他方の面側から観察が可能になっている。また、特許文献３に記載の両面表示液晶ディスプレイは、一対の基板の表面の視認側の面と対向する面及び裏面の視認側の面と対向する面にバックライト（導光部材）を配置し、基板の表面及び裏面側から視認することが可能になっている。
特開２０００−１９３９４６号公報 特開２０００−２０６５２３号公報 特開平１０−１９８２９１号公報

上記従来の技術には以下のような課題が残されている。
特許文献１に記載の液晶装置では、照明手段が設けられていないため、暗い場所で表示を認識するのは困難である。また、特許文献２に記載の両面表示液晶ディスプレイでは、液晶パネルを構成するガラス基板により、照明手段より射出された光を導光させているため、効率良く第１，第２反射層に光を導くのは困難である。また、特許文献３に記載の両面表示液晶ディスプレイでは、一対の基板の両面にバックライトを設けているため、装置全体が厚くなってしまう。

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、明るい表示であり、かつ、装置全体の薄型化，低コスト化を図ることが可能な電気光学装置及び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電気光学パネルと、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電気光学パネルと平面的に並んで配置された第２電気光学パネルと、光を射出する光源と、前記第１電気光学パネルの視認側の面の反対の面に対向して設けられるとともに、前記第１電気光学パネルに前記光源から射出された光を入射させる第１導光部材と、
前記第２電気光学パネルの前記第１導光部材が設けられた側とは反対の面に対向して設けられるとともに、前記第１導光部材を導光した光を受光する領域を備え、前記第２電気光学パネルに光を入射させる第２導光部材とを備えることを特徴とする。

本発明に係る電気光学装置では、光源から射出された光は、第１導光部材を導光しながら第１電気光学パネルを照明する。このとき、第１導光部材を導光した光のうち一部は、第２導光部材に入射し、第２導光部材により、例えば、反射されて、第２電気光学パネルを照明する。すなわち、第１導光部材を備えることにより、第１電気光学パネルだけでなく、第２電気光学パネルの照明手段を兼ねることが可能になり、コストの低減を図り、かつ、明るい表示を行うことが可能である。さらに、第１電気光学パネルと第２電気光学パネルとを並べて配置し、第１導光部材が第１電気光学パネルの視認側の面に設けられているので、装置全体を薄型にすることが可能となる。
なお、本願発明において、電気光学装置とは、照明手段を構成要素とする電気光学装置であって、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、前記第１導光部材が、平面的に前記第２電気光学パネルの表示領域と重ならない大きさであることが好ましい。
本発明に係る電気光学装置では、第１導光部材が第２電気光学パネルの表示領域と重ならない大きさであるため、第２電気光学パネルの表示領域を遮ることがない。したがって、第２電気光学パネルの視認性を向上させることが可能となる。

また、本発明の電気光学装置は、前記第１導光部材が前記第２導光部材と平面的に重なる領域まで延在して配置されることが好ましい。
本発明に係る電気光学装置では、第１導光部材が第２導光部材と平面的に重なる領域まで延在して配置さているため、第１導光部材を導光した光が、効率良く第２電気光学パネルを照明することになる。

また、本発明の電気光学装置は、前記第１電気光学パネルの一対の基板と前記第２電気光学パネルの一対の基板のそれぞれが同一の基板により一体に形成さ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、一対の基板に第１電気光学パネルと第２電気光学パネルとを形成することにより、製造コストを低減することが可能となる。

また、本発明の電気光学装置は、前記第１導光部材の前記第２電気光学パネル側の端部が、前記第１導光部材を導光した光を前記第２導光部材に向けて反射させるように傾斜していることが好ましい。
本発明に係る電気光学装置では、第１導光部材を導光した光は、端部の斜面において反射し、第２導光部材に入射する。このように、第１導光部材を導光した光を効率良く第２導光部材に導くことができるため、光の利用効率を向上させることが可能になる。

また、本発明の電気光学装置は、前記第１導光部材の前記第２電気光学パネル側の端部に、前記第１導光部材を導光した光を前記第２導光部材に向けて反射させるプリズム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、第１導光部材を導光した光は、端部に設けられたプリズムによって反射し、第２導光部材に入射する。このように、第１導光部材を導光した光を効率良く第２導光部材に導くことができるため、光の利用効率を向上させることが可能になる。

また、本発明の電気光学装置は、前記第１電気光学パネル及び前記第２電気光学パネルの透過率を低下させる構成部材が、前記第１導光部材を射出し前記第２導光部材に向かう光の光路を避けて配置さ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、第１導光部材を導光し第２導光部材に向かう光の光路には、第１電気光学パネル及び第２電気光学パネルの構成部材であるカラーフィルタ，遮光膜等が配置されていないため、第２導光部材に向かう光は、遮光されることがない。すなわち、第１導光部材を射出した光は、十分な透過率により第２導光部材に入射される。したがって、十分な光により第２電気光学パネルを照明することが可能となる。

また、本発明の電気光学装置は、前記第２導光部材が、当該第２導光部材を導光した光を前記第２電気光学パネル側に導く指向性を有することが好ましい。
本発明に係る電気光学装置では、第１導光部材を導光し、第２導光部材により反射した光は、第２電気光学パネル側に指向性を有しているため、効率良く第２電気光学パネルを照明す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、表示部を構成する電気光学装置が薄型化されているとともに、コストが低減されているので、電子機器全体として薄型化，低コスト化を容易に達成することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。

［液晶装置］
まず、本発明の液晶装置の一実施形態である液晶表示装置について、図１及び図２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、両面から視認可能な両面表示方式となっており、図１に示すように、筐体２内に設けられ、一対のセグメント基板（基板）４，コモン基板５からなる液晶パネル１０と、液晶パネル１０にバックライトとして用いられる照明装置３０とを備えている。なお、本実施形態では、スイッチング素子を用いないパッシブマトリクス方式の液晶パネルを例に挙げて説明する。

液晶パネル１０は、図１に示すように、第１表示領域Ａと第２表示領域Ｂとに分かれている。この第２表示領域Ｂの視認側の面と反対側の面が第１表示領域Ａの視認側の面となっている。すなわち、第１表示領域Ａは、セグメント基板４側が視認側となっており、矢印Ｃから液晶表示装置１を観察可能になっている。また、第２表示領域Ｂは、コモン基板５側が視認側となっており、矢印Ｄから液晶表示装置１を観察可能になっている。このようにして、液晶表示装置１は、液晶パネル１０の両面で視認を行うようになっている。

セグメント基板４の外面４ａ（第１表示領域Ａの視認側の面，第２表示領域Ｂの視認側の面との反対の面）には、第１表示領域Ａに第１射出側偏光板２２が、第２表示領域Ｂに第２入射側偏光板２６が、それぞれ設けられている。
また、コモン基板５の外面５ａ（第１表示領域Ａの視認側の面の反対の面，第２表示領域Ｂの視認側の面）には、第１表示領域Ａに第１入射側偏光板２１が、第２表示領域Ｂに第２射出側偏光板２７がそれぞれ設けられている。
なお、第１射出側偏光板２２及び第２射出側偏光板２６、第１入射側偏光板２１及び第２入射側偏光板２７は、隙間を空けてそれぞれ配置されている。

また、第２入射側偏光板２６のセグメント基板４と対向する面と反対側の面２６ａには、後述する導光板３２を導光した光を第２表示領域Ｂに反射させる反射板（第２導光部材）２８が設けられている。この第２入射側偏光板２６及び反射板２８は、略同一の大きさとなっている。この構成により、反射板２８において反射した光が、第２入射側偏光板２６を必ず通過するようになっている。
また、セグメント基板４には、液晶パネル１０の画像表示処理を行うドライバ６が実装されている。

次に、液晶パネル１０の詳細について説明する。
液晶パネル１０は、図２に示すように、セグメント基板４と、当該基板４に対向配置されたコモン基板５とが、例えばスペーサを兼ねる導電性粒子（図示しない）の混入されたシール材１１によって一定の間隙を保って貼り合わされている。また、このシール材１１によって区画された領域に例えばＳＴＮ（super Twisted Nematic）型の液晶（電気光学物質）１２が封入された構成となっている。

コモン基板５の液晶層１２側の面には、周辺遮光膜１３，カラーフィルタ１４と、オーバーコート層１５，コモン電極１６，配向膜１７とがこの順に積層されて形成されている。また、セグメント基板４の液晶１２側の面には、セグメント電極１８が所定形状にパターニングされており、このセグメント電極１８上には、配向膜１９が形成されている。これら共コモン電極１６及びセグメント電極１８は、ＩＴＯなどの透光性導電材料によって形成されており、配向膜１７，１９は、ポリイミド等によって形成されている。さらに、セグメント基板４及びコモン基板５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。

次に、照明装置３０について説明する。
照明装置３０は、図１に示すように、フレーム３０ａに固定されており、光を射出する光源３１と、コモン基板５側（第１表示領域Ａの視認側の面と対向する面側）に配置されるとともに、液晶パネル１０に光源３１から射出された光を入射させる第１導光板（第１導光部材）３２とを備えている。
光源３１は、フレキシブル基板３６上に実装されており、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。

第１導光板３２の大きさは、第１表示領域Ａを覆うとともに、第２表示領域Ｂと重ならない大きさとなっている。具体的には、光源３１が配置されている端面３２ａに対向する第１導光板３２の端面３２ｂが、第２射出側偏光板２７の端面２７ａまで位置している。
また、第２入射側偏光板２６及び反射板２８は、第２射出側偏光板２７に対向した位置に設けられるとともに、第２表示領域Ｂの視認側から見て第１導光板３２の端部３２ｃに重なるように配置されている。これにより、第１導光板３２の端部３２ｃまで導光した光が、反射板２８において反射され易くなっている。

さらに、液晶パネル１０の構成部材が、第１導光板３２を射出し反射板２８に向かう光の光路を避けて配置されている。すなわち、図２に示すように、第１導光板３２を射出し反射板２８に向かう光の光路上には、第１入射側偏光板２１，第１射出側偏光板２２，第２射出側偏光板２７，カラーフィルタ１４，オーバーコート層１５，コモン電極１６及び配向膜１７等の液晶パネル１０の透過率を低下させる構成部材が設けられてない。これにより、反射板２８に向かう光は、遮光されることがないため、第１導光板３２を射出した光は、十分な透過率により反射板２８に入射される。したがって、十分な光により第２表示領域Ｂを照明することが可能となっている。

第１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、液晶パネル１０側の面３２ｅの反対の面３２ｄには、反射シート３５が設けられている。そして、この反射シート３５により、第１導光板３２を導光する光を効率良く液晶パネル１０側に反射させている。また、第１導光板３２の液晶パネル１０側の面３２ｅには、拡散シート３３及びプリズムシート３４が順に設けられている。
拡散シート３３は、第１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３３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３３により、第１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、プリズムシート３４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、プリズムシート３４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（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、プリズムシート３４の光源３１側の端部には、照明装置３０と液晶パネル１０とを接着する両面テープ３７が設けられている。

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から射出された光は、第１導光板３２に入射し、第１導光板３２の内部を導光する。そして、この第１導光板３２を導光する光は、内部を導光しながら第１表示領域Ａを照明する。図２に示すように、第１導光板３２の端部３２ｃまで導光した光の一部の光Ｌは、反射板２８に向けて射出され、反射板２８において反射する。反射板２８において反射した光Ｌは、第２入射側偏光板２６を介して第２表示領域Ｂのセグメント基板４，コモン基板５及び第２射出側偏光板２７を通過して射出される。このようにして、第１，第２表示領域Ａ，Ｂから画像を確認することが可能となる。

本実施形態に係る液晶表示装置１では、第１導光板３２が、第１表示領域Ａだけでなく、第２表示領域Ｂの照明を兼ねることが可能になり、コストの低減を図ることになる。したがって、第２表示領域Ｂ用に第１導光板３２を設けることなく、薄型かつ明るい表示が可能な液晶表示装置１を得ることが可能になる。さらに、一対のセグメント基板４，コモン基板５に第１表示領域Ａと第２表示領域Ｂとを設けることにより、製造コストを低減することが可能となる。

＜電子機器＞
次に、本発明の電子機器につき、図３を用いて説明する。図３は、携帯電話の斜視図である。図３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。

なお、本発明の技術範囲は上記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において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、液晶パネル１０が、一対のセグメント基板４及びコモン基板５に第１表示領域Ａ及び第２表示領域Ｂを有する構成にしたが、これに代えて、第１表示領域Ａを有する第１液晶パネル（第１電気光学パネル）及び第２表示領域Ｂを有する第２液晶パネル別々に設けても良い。すなわち、上記一実施形態では、第１液晶パネルと第２液晶パネルとが同一の基板により一体に形成されているが、第１液晶パネルと第２液晶パネルとを別々に設けた場合は、第１液晶パネル及び第２液晶パネルは平面的に並んで配置することにより、上記と同様の効果が得られる。

また、第２導光部材として、反射板２８を用いたが、液晶パネル１０の第２表示領域Ｂに光を入射させる部材であれば良い。また、第２導光部材として、光を透過可能であるとともに、液晶パネル１０の第２表示領域Ｂに光を入射させる部材を用いた場合、第２表示領域Ｂは、この第２導光部材を介してセグメント基板４側から認識することが可能となる。
また、第１導光板３２が反射板２８と平面的に重なる領域まで延在して配置されていても良い。この構成では、第１導光板３２を導光した光が、効率良く第２表示領域Ｂを照明することになる。

また、液晶表示装置１が、導光板３２の端部３２ｃが、導光板３２を導光した光を反射板２８に反射させるように傾斜していても良い。この構成では、導光板３２を導光した光は、端部３２ｃの斜面において反射し、反射板２８に入射する。このように、導光板３２を導光した光を効率良く反射板２８に導くことができるため、光の利用効率を向上させることが可能になる。また、導光板３２の端部３２ｃに、導光板３２を導光した光を反射板２８に反射させるプリズムが設けられていても良い。この構成では、導光板３２を導光した光は、端部３２ｃに設けられたプリズムによって反射し、反射板２８に入射する。この構成も、端部３２ｃを傾斜させた場合と同様に、光の利用効率を向上させることが可能になる。

また、導光板３２の大きさが、第１表示領域Ａを覆うとともに、第２表示領域Ｂに重ならない大きさとしたが、第１表示領域Ａより小さくても良い。この構成の場合、上述したように、導光板３２の端部３２ｃにプリズムを設けた構成や、端部３２ｃを傾斜させる構成にすることが好ましく、この構成により、導光板３２を導光した光を反射板２８に効率良く導くことが可能となる。

さらに、反射板２８が、導光板３２を導光した光を第２表示領域Ｂ側に導く指向性を有していても良い。この構成では、導光板３２を導光し、反射板２８により反射した光は、第２表示領域Ｂ側に指向性を有しているため、効率良く第２表示領域Ｂを照明することが可能となる。
また、本願発明において、電気光学装置とは、上述したように電気光学物質として液晶を用いる液晶表示装置の他、電気泳動ディスプレイ装置（ＥＰＤ：Electrophoretic Display）であっても良い。

本発明の一実施形態に係る電気光学装置を示す要部断面図である。 図１の液晶パネルの断面図である。 本発明の電子機器の一実施形態を示す斜視図である。

１…液晶表示装置（電気光学装置）、４…セグメント基板（基板）、５…コモン基板（基板）、２８…反射部材（第２導光部材）、３１…光源、３２…第１導光板（第１導光部材）、１０００…電子機器

Claims (9)

1. 電気光学物質を挟持する一対の基板からなる第１電気光学パネルと、
   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電気光学パネルと平面的に並んで配置された第２電気光学パネルと、
   光を射出する光源と、
   前記第１電気光学パネルの視認側の面の反対の面に対向して設けられるとともに、前記第１電気光学パネルに前記光源から射出された光を入射させる第１導光部材と、
   前記第２電気光学パネルの前記第１導光部材が設けられた側とは反対の面に対向して設けられるとともに、前記第１導光部材を導光した光を受光する領域を備え、前記第２電気光学パネルに光を入射させる第２導光部材とを備えることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記第１導光部材が、平面的に前記第２電気光学パネルの表示領域と重ならない大きさであることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記第１導光部材が前記第２導光部材と平面的に重なる領域まで延在して配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
4. 前記第１電気光学パネルの一対の基板と前記第２電気光学パネルの一対の基板のそれぞれが同一の基板により一体に形成されてい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. 前記第１導光部材の前記第２電気光学パネル側の端部が、前記第１導光部材を導光した光を前記第２導光部材に向けて反射させるように傾斜していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気光学装置。
6. 前記第１導光部材の前記第２電気光学パネル側の端部に、前記第１導光部材を導光した光を前記第２導光部材に向けて反射させるプリズムが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気光学装置。
7. 前記第１電気光学パネル及び前記第２電気光学パネルの透過率を低下させる構成部材が、前記第１導光部材を射出し前記第２導光部材に向かう光の光路を避けて配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電気光学装置。
8. 前記第２導光部材が、当該第２導光部材を導光した光を前記第２電気光学パネル側に導く指向性を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電気光学装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか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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