JP4048706B2 - 照明装置、電気光学ユニットおよび電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面側に透明なカバーが配置された照明対象を裏面側から照明可能な照明装置、照明対象として電気光学パネルを備える電気光学ユニット、およびこの電気光学ユニットを用いた電子機器に関するものである。さらに詳しくは、照明装置において、外光を補助光として照明対象に照射するための構造技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機などといった電子機器において、液晶パネルなどを用いた電気光学ユニットによって表示部が構成されていることが多い。この電気光学ユニットは、図８に示すように、液晶パネル４００と、この液晶パネル４００の裏面側に光を出射する照明装置１０とから構成されている。この電気光学ユニット１００において、照明装置１０は、透明なバックライト用導光板１１と、このバックライト用導光板１１の裏面側１１１に構成された反射シート１２と、バックライト用導光板１１の表面側１１２との間に液晶パネル４００を挟むようにしてバックライト用導光板１１の表面側１１２に対向配置された透明な表面カバー１３と、バックライト用導光板１１内に向けて光を出射する光源１４とから構成され、バックライト用導光板１１の裏面側１１１には、拡散反射パターン１１０が形成されている。
【０００３】
このように構成した電気光学ユニット１００において、光源１４から出射された光は、バックライト用導光板１１の内部に入射した後、このバックライト用導光板１１の内部を進行しながらその表面側１１２から液晶パネル４００の裏面側４０２に向けて出射される。
【０００４】
ここで、液晶パネル４００は、裏面側４０１から入射した光が表面側４０２に透過していく過程でこの光を変調可能である。従って、液晶パネル４００に構成されている各画素を点灯あるいは消灯させることにより、液晶パネル４００に画像を表示することができ、この画像は、表面カバー１３を通して見ることができる。
【０００５】
また、液晶パネル４００は、いわゆる半透過・半反射型に構成されることもあり、このような半透過・半反射型の液晶パネル４００は、裏面側４０１から入射した光が表面側４０２に透過していく過程でこの光を変調可能であるとともに、表面カバー１３を透過して表面側４０２から入射した外光を反射して表面側４０２から出射していく過程でもこの光を変調することが可能である。従って、半透過・半反射型の液晶パネル４００を用いると、昼間、外光を利用しての表示を行うこともできる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話機などの小型電子機器においても表示のカラー化が進んでいるが、カラー表示を行う場合には、白黒表示を行う場合に比較して大きな光量を必要とする。しかしながら、従来の電気光学ユニット１００では、品位の高いカラー表示を行うには光量が不足しているという問題点がある。このようなカラー表示に対応することを目的に、照明装置１０において、光源１４から出射する光量をアップするという対策が考えられるが、このような対策は、消費電力の増大を伴うので、小型電池を電源としている小型の電子機器では好ましくない。特に半透過・半反射型の液晶パネル４００を昼間、明るい環境下で使用すると、光量不足に起因して、品位の低いカラー表示しか行えないという問題点がある。
【０００７】
そこで、液晶パネルの周囲に外光取り入れ窓を形成し、この窓から取り込んだ外光を液晶パネルの裏面側にまで導いて液晶パネルの裏面側から入射させる構成が特開平９−３０４７６９号公報に開示されている。これに開示の構成によれば、外光取り入れ窓から取り入れた外光を液晶パネルに裏面側から入射させる分、液晶パネルに入射する光量を増やすことができる。
【０００８】
しかしながら、このような構成では、外光取り入れ窓を液晶パネルの周囲に形成するため、あまり大きな窓を形成することができない。従って、取り込むことのできる外光の光量が少なすぎてカラー表示に十分、対応できるものではない。また、外光取り入れ窓は、液晶パネルの周囲において露出していなければならないため、電子機器の意匠性を損ねるという問題点もある。
【０００９】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、意匠性を損なうことなく、十分な光量の外光を取り込んで利用することにより、カラー表示などに十分な光量を確保することのできる照明装置、電気光学ユニット、および電子機器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学ユニットは、少なくとも透過表示が可能な電気光学パネルと、電気光学パネルの表示領域を覆う表示カバーと、電気光学パネルの背面側に設けられた導光板と、導光板の一端部に設けられた光源と、を備え、表示カバーにおける少なくとも２つ以上の端部には、表示領域と向い合う面から導光板側に立ち上がる側壁である第１の側面部が形成され、導光板における第１の側面部と向い合う端部には、電気光学パネルの背面に光を出射する光出射面から表示カバー側に立ち上がる側壁である第２の側面部が形成され、表示カバーと導光板とは、第１の側面部と第２の側面部とを接合させるとともに、第１の側面部と第２の側面部とに囲まれた空間内に電気光学パネルを収納し、電気光学パネルと、表示カバーとの間には、空気層が形成され、表示カバーに入射した外光の一部は、表示カバー内の界面反射により第１の側面部に進行し、さらに第２の側面部から導光板内に入射することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、第１の側面部と第２の側面部との接合により形成された表示カバーと導光板との空間内に、電気光学パネルを収納するとういう構成により、表示カバーに入射した外光の一部を電気光学パネルの照明光として活用することができるため、意匠性を損なうことなく、当該パネルの表示に十分な光量を確保することができる。
【００１２】
本発明に係る電気光学ユニットによれば、導光板における光出射面の反対側の面である反射面には、拡散反射パターンが形成されるとともに、反射シートが設けられ、導光板の外形における反射面から第２の側面部に繋がる端部は、斜面または曲面により形成され、反射シートは、斜面または曲面により形成された端部までを覆うように形成されていることが好ましい。
また、導光板は、バックライト用導光板と外光用導光板とからなり、バックライト用導光板の一端部には、光源が配置され、外光用導光板は、少なくとも光源が配置された一端部の反対側に位置する端部に第２の側面部を備え、バックライト用導光板の側面形状は、光源が配置される一端が厚く、他端が薄くなるようなくさび状に形成され、外光用導光板の側面形状は、第２の側面部が厚く、他端が薄くなるようなくさび状に形成され、バックライト用導光板と外光用導光板とは、重ね合わせた後の側面形状が矩形となるように、それぞれの前記くさび形状を重ねて配置されることが好ましい。
また、外光用導光板におけるバックライト用導光板との接合面には、拡散反射パターンが形成されていることが好ましい。
また、電気光学パネルとして半透過反射型のカラー液晶パネルを備えることが好ましい。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の電子機器は、電気光学ユニットを表示部に備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、前記バックライト用導光板における外光の入射側に位置する裏面側端部は、前記表面カバーに表面側から入射して前記照明対象の側方を経由してきた光を当該バックライト用導光板の端部から内側に向けて反射する斜面あるいは曲面になっていることが好ましい。このように構成すると、表面カバーに表面側から入射して照明対象の側方を経由してきた光をバックライト用導光板の端部から内側に向けて効率よく導くことができる。
【００１５】
本発明において、前記採光手段としては、前記バックライト用導光板と前記照明対象との間で前記バックライト用導光板および前記照明対象に対向配置された外光用導光板を備え、前記採光手段では、前記表面カバーに表面側から入射して前記照明対象の側方を経由した外光が前記外光用導光板に入射し、該外光用導光板の表面側から前記照明対象の裏面側に向けて出射される構成を採用してもよい。
【００１６】
このような構成を採用した場合には、前記外光用導光板および前記表面カバーのうちの少なくとも一方は、前記外光用導光板および前記表面カバーを前記照明対象の表面側および裏面側にそれぞれ重ねたときに当該照明対象の側方を覆う側面部を有し、前記採光手段では、前記側面部によって、前記表面カバーに表面側から入射した外光が前記照明対象の側方を経由するときの光路が構成されていることが好ましい。このように構成すると、表面カバーに表面側から入射した外光が照明対象の側方を経由するときの光路を確保するのに、別部材を用いる必要がない。それ故、部品点数を増やす必要がないとともに、接合界面が少ないので、外光を照明対象の側方を経由させる際の光損失を低く抑えることができる。
【００１７】
本発明において、前記外光用導光板および前記バックライト用導光板は、光の入射側端部が厚く形成されているとともに、そこから反対側の端部に向かって肉薄になっており、前記外光用導光板は、薄い方の端部が前記バックライト用導光板の厚い方の端部と重なり、厚い方の端部が前記バックライト用導光板の薄い方の端部と重なる向きに配置されていることが好ましい。このように構成すると、バックライト用導光板および外光用導光板の２枚を用いても、それらを重ねたときの総厚さ寸法を薄くできる。
【００１８】
本発明において、前記外光用導光板における外光の入射側に位置する裏面側端部は、前記表面カバーに表面側から入射して前記照明対象の側方を経由してきた光を当該外光用導光板の端部から内側に向けて反射する斜面あるいは曲面になっていることが好ましい。このように構成すると、表面カバーに表面側から入射して照明対象の側方を経由してきた光を外光用導光板の端部から内側に向けて効率よく導くことができる。
【００１９】
本発明に係る照明装置を用いた電気光学ユニットでは、前記照明対象としては、裏面側から入射した光が表面側に透過していく過程で当該光を変調可能な電気光学パネルが用いられる。
【００２０】
また、前記電気光学パネルは、前記表面カバーを透過して表面側から入射した外光を反射して表面側から出射していく過程で当該光も変調可能であることが好ましい。
【００２１】
本発明において、前記電気光学パネルは、例えば、電気光学物質として用いた液晶によって光を変調する液晶パネルである。また、液晶パネルは、カラー表示用である場合に本発明を適用するとその効果が大きい。
【００２２】
本発明を適用した電気光学ユニットは、例えば、携帯電話機などといった電子機器の表示部を構成するのに用いられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明を適用した照明装置および電気光学装置は、基本的な構成が、図８を参照して説明したものと共通するので、共通する機能を有する部分には同一の符号を付して説明する。
【００２４】
［実施の形態１］
（電子機器の全体構成）
図１は、本発明が適用された電子機器の一例である携帯電話機の外観を示す斜視図、図２（Ａ）、（Ｂ）は、この携帯電話機に用いられた照明装置付きの電気光学ユニットの平面図、およびそのＩ−Ｉ′断面図である。図３は、図２に示す電気光学ユニットにおいて、表面カバーの表面側から入射した外光が液晶パネルの裏面側に入射する様子を示す説明図である。
【００２５】
図１において、本形態の携帯電話機１（電子機器）には、その上半部分に、電気光学パネルとしての液晶パネル４００を用いた表示部２が構成され、下半部には、複数のキーボタン３０１が配置された操作部３が構成されている。表示部２の上方位置にはスピーカ穴４が形成され、操作部３の下方位置にはマイク穴５が形成されている。
【００２６】
この携帯電話機１において、表示部２を構成するにあたっては、図２（Ａ）、（Ｂ）および図３に示す電気光学ユニット１００が用いられている。電気光学ユニット１００は、液晶パネル４００（電気光学パネル／照明対象）と、この液晶パネル４００の裏面側４０１に光を出射可能な照明装置１０とから構成されている。
【００２７】
照明装置１０は、透明なプラスチック成形品からなるバックライト用導光板１１と、このバックライト用導光板１１の裏面側１１１に構成された反射シート１２（反射面）と、バックライト用導光板１１の表面側１１２との間に液晶パネル４００を挟むようにしてバックライト用導光板１１の表面側１１２に対向配置された透明なプラスチック成形品からなる表面カバー１３と、バックライト用導光板１１内に向けて光を出射するＬＥＤなどからなる光源１４とから構成されている。表面カバー１３は、裏面側１３１が液晶パネル４００との間に空気層を介するように配置されている。バックライト用導光板１１の裏面側１１１には、拡散反射パターン１１０が形成されている。光源１４からの光をバックライト用導光板１１内に入射させるにあたっては、バックライト用導光板１１の裏面側１１１には、１個ないし複数個の光源収納孔１１９が形成され、これらの光源収納孔１１９の各々に光源１４が配置されている。
【００２８】
このように構成した電気光学ユニット１００において、バックライト用導光板１１および表面カバー１３は、これらのバックライト用導光板１１および表面カバー１３を液晶パネル４００の表面側４０２および裏面側４０１にそれぞれ重ねたときに液晶パネル４００の側方を覆う側面部１１３、１３３を有している。従って、バックライト用導光板１１と表面カバー１３とは、液晶パネル４００の周囲において、各々の側面部１１、１３によって繋がっており、後述するように、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させて液晶パネル４００の裏面側４０２に入射させるとき、表面カバー１３の側面部１３３およびバックライト用導光板１１の側面部１１３は、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させるときの光路として利用される。
【００２９】
また、本形態の電気光学ユニット１００において、バックライト用導光板１１の外光の入射側に位置する裏面側端部１１４は斜面あるいは曲面になっており、この形状に合わせて、反射シート１２の端部は、例えば斜めに折り曲げられている。従って、後述するように、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させてバックライト用導光板１１に入射させるとき、液晶パネル４００の側方を経由してきた外光は、バックライト用導光板１１の裏面側端部１１４によってバックライト用導光板１１の端部から内側に向けて反射することになる。
【００３０】
（液晶パネル４００の構成）
図４、図５および図６を参照して、本形態の携帯電話機１において電気光学パネルとして用いた液晶パネル４００の構成を説明する。
【００３１】
図４および図５はそれぞれ、液晶パネル４００を斜め下方からみたときの斜視図および分解斜視図である。図６は、この液晶パネル４００の断面図である。
【００３２】
図４、図５および図６において、液晶パネル４００は、パッシブマトリクス型のカラー液晶パネルであり、所定の間隙を介してシール材４３０によって貼り合わされた矩形のガラスなどからなる一対の透明基板間にシール材４３０によって液晶封入領域４３５が区画されているとともに、この液晶封入領域４３５内に液晶が封入されている。ここでは、前記一対の透明基板のうち、液晶封入領域４３５内で縦方向に延びる複数列の第１の電極パターン４４０が形成されている方の基板を第１の透明基板４１０とし、液晶封入領域４３５内で横方向に延びる複数列の第２の電極パターン４５０が形成されている方の基板を第２の透明基板４２０とする。
【００３３】
第２の透明基板４２０には、図６に示すように、第１の電極パターン４４０と第２の電極パターン４５０との交点に相当する領域に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ４０７Ｒ、４０７Ｇ、４０７Ｂが形成され、これらのカラーフィルタ４０７Ｒ、４０７Ｇ、４０７Ｂの表面側に絶縁性の平坦化膜４２６、第２の電極パターン４５０、および配向膜４２２がこの順に形成されている。これに対して、第１の透明基板４１０には、第１の電極パターン４４０および配向膜４１２がこの順に形成されている。
【００３４】
この液晶装置４００において、第２の電極パターン４５０はＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ／透明導電膜）によって形成されている。これに対して、第１の電極パターン４４０は薄いアルミニウム膜によって構成され、この薄いアルミニウム膜からなる第１の電極パターン４４０に届いた光は、一部が第１の電極パターン４４０を透過し、一部は第１の電極パターン４４０で反射する。従って、液晶パネル４００は、透過型の液晶パネルとしての機能と、反射型の液晶パネルとしての機能とを併せもつ半透過・半反射型の液晶パネルである。なお、第２の透明基板４２０の外側表面には偏光板４６１が貼られ、第１の透明基板４１０の外側表面には偏光板４６２が貼られている。
【００３５】
このような半透過・半反射型の液晶パネル４００を構成するにあたっては、光を完全反射するような膜厚のアルミニウム膜などによって第１の電極パターン４４０を形成し、第１の電極パターン４４０のうち、第２の電極パターン４５０と交差する部分に小さな光透過孔を形成してもよい。
【００３６】
図４および図５において、液晶パネル４００では、外部との間での信号の入出力および基板間の導通のいずれを行うにも、第１の透明基板４１０および第２の透明基板４２０の同一方向に位置する各基板辺４１８、４２８付近において第１の透明基板４１０および第２の透明基板４２０のそれぞれに形成されている第１の端子形成領域４１１および第２の端子形成領域４２１が用いられる。ここで、第２の透明基板４２０としては、第１の透明基板４１０よりも大きな基板が用いられ、第１の透明基板４１０と第２の透明基板４２０とを貼り合わせたときに第１の透明基板４１０の基板辺４１８から第２の透明基板４２０が張り出す部分４２５に駆動用ＩＣ４９０がＣＯＧ実装されている。また、第２の透明基板４２０の第２の端子形成領域４２１は、駆動用ＩＣ４９０より基板辺４２１の側に位置する部分に入出力端子４８１が形成され、これらの入出力端子４８１に対してフレキシブル基板７０が接続されている。
【００３７】
第２の端子形成領域４２１において、駆動用ＩＣ４９０より液晶封入領域４３５の側に位置する部分は、第１の透明基板４１０の側との基板間導通用に用いられるので、第１の透明基板４１０との重なり部分に形成されている。また、第１の透明基板４１０において、第１の端子形成領域４１１は、第２の透明基板４２０の側との基板間導通に用いられるので、第２の透明基板４２０との重なり部分に形成されている。
【００３８】
従って、第１の透明基板４１０と第２の透明基板４２０とを基板間導通剤を含有するシール材４３０で貼り合わせて基板間で基板間導通用端子同士を導通させて、第２の透明基板４２０の入出力端子４８１から駆動用ＩＣ４９０に信号入力すれば、駆動用ＩＣ４９０から出力された信号は、第１の電極パターン４４０および第２の電極パターン４５０に供給されるので、第１の電極パターン４４０と第２の電極パターン４５０との交点に相当する画素を各々駆動することができる。
【００３９】
（本形態の作用・効果）
図２、図３および図６を参照して、本形態の電気光学ユニット１００の作用・効果を説明する。図２、図３および図６において、液晶パネル４００は半透過・半反射型に構成されているため、液晶パネル４００は、裏面側４０１から入射した光が表面側４０２に透過していく過程でこの光を変調可能であるとともに、表面カバー１３を透過して表面側４０２から入射した外光を反射して表面側４０２から出射していく過程でもこの光を変調することも可能である。
【００４０】
従って、本形態の電気光学ユニット１００において、光源１４から出射された光は、バックライト用導光板１１の内部に入射した後、このバックライト用導光板１１内で反射を繰り返しながらバックライト用導光板１１内を進行し、その表面側１１２から液晶パネル４００の裏面側４０１に向けて出射される。従って、液晶パネル４００において、第１の電極パターン４４０と第２の電極パターン４５０に印加した電場によって各画素毎の液晶４０４の配向状態を制御しておけば、液晶パネル４００の裏面側４０１から入射した光は、第１の電極パターン４４０を透過した後、各画素毎に液晶４０４によって変調され、しかる後に、液晶パネル４００の表面側４０２から出射される。それ故、液晶パネル４００には画像が表示され、この画像は、表面カバー１３を通して見ることができる。
【００４１】
また、本形態の電気光学ユニット４００において、表面カバー１３を透過して液晶パネル４００の表面側４０２に入射した外光は、第１の電極パターン４４０で反射した後、液晶パネル４００の表面側４０２から出射される。このような光も、各画素毎において液晶４０４によって変調されるので、液晶パネル４００には画像が表示され、この画像は、表面カバー１３を通して見ることができる。
【００４２】
さらに、本形態の電気光学ユニット１００では、表面カバー１３およびバックライト用導光板１１を利用して、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由して液晶パネル４００の裏面側４０２から入射させる採光手段が構成されている。
【００４３】
この採光手段においては、図３に矢印Ｌで示すように、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光は、この表面カバー１３内で反射を繰り返しながら表面カバー１３の端部に向けて進行した後、表面カバー１３の側面部１３３およびバックライト用導光板１１の側面部１１３において反射を繰り返しながら表面カバー１３の側面部１３３内およびバックライト用導光板１１の側面部１１３内を進行し、バックライト用導光板１１の端部からバックライト用導光板１１内に入射した後、このバックライト用導光板１１の表面側１１２から出射されて、光源１４から出射された光と同様、液晶パネル４００の裏面側４０２に入射する。このようにして、液晶パネル４００に裏面側４０２から入射した外光も、液晶パネル４００で光変調を受けた後、液晶パネル４００の表面側４０２から出射されて画像を表示する。
【００４４】
このように、本形態の電気光学装置１００では、液晶パネル４００の裏面側からは、光源１４から出射された光に加えて、表面カバー１３に表面側１３２から入射して液晶パネル４００の側方を経由して液晶パネル４００の裏面側４０２に導かれた光も入射するので、液晶パネル４００への入射光量が大きい。従って、光源１４からの出射光量を高めなくても、カラー表示に必要な十分な光量を確保できる。それ故、半透過・半反射型の液晶パネル４００を昼間、明るい環境下で使用した時でも、光量不足にならないので、品位の高いカラー表示を行うことができる。
【００４５】
また、本形態の電気光学ユニット１００では、特開平９−３０４７６９号公報に開示されている従来構成と違って、表面カバー１３全体を外光取り入れ窓として利用しているので、この従来構成と比較して、液晶パネル４００の裏面側４０２に届く外光の光量が高い。しかも、この従来構成と違って、外光取り入れ窓を液晶パネル４００の周囲で露出させた形態にしなくてもよいので、この電気光学ユニット１００を搭載した携帯電話機などといった電子機器の意匠性を損ねることがない。さらにまた、従来構成と違って、外光取り入れ窓を液晶パネル４００の周囲に構成しなくてもよいので、携帯電話機などといった小型電子機器の小型化を妨げることもない。
【００４６】
また、本形態では、表面カバー１３の側面部１３３およびバックライト用導光板１１の側面部１１３を、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光が液晶パネル４００の側方を経由するときの光路として利用しているので、このような光路を確保するのに、別部材を用いる必要がない。それ故、部品点数を増やす必要がないとともに、接合界面が少ないので、外光を液晶パネル４００の側方を経由させる際の光損失を低く抑えることができる。
【００４７】
また、バックライト用導光板１１の裏面側端部１１４が斜面あるいは曲面になっているので、表面カバー１３に表面側１３２から入射して液晶パネル４００の側方を経由してきた光をバックライト用導光板１１の端部から内側に向けて効率よく導くことができる。従って、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させてバックライト用導光板１１に入射させるまでの光損失を低く抑えることができる。
【００４８】
［実施の形態２］
実施の形態１では、表面カバー１３の表面側から入射した光をバックライト用導光板１１を介して液晶パネル４００に入射させる構成であったが、図７を参照して説明するように、バックライト用導光板１１とは別に設けた外光用導光板を用いて、表面カバー１３の表面側から入射した光を液晶パネル４００に入射させてもよい。
【００４９】
図７は、本発明の実施の形態２に係る電子機器に用いた電気光学ユニットの断面図である。なお、本形態の電気光学ユニットは、基本的な構成が実施の形態１に係る電気光学ユニットと同様であるため、共通する機能を有する部分には、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００５０】
図７において、本形態の電気光学ユニット１００も、液晶パネル４００と、この液晶パネル４００の裏面側４０１に光を出射する照明装置１０とから構成されている。照明装置１０は、透明なプラスチック成形品からなるバックライト用導光板１１と、このバックライト用導光板１１の裏面側１１１に構成された反射シート１２と、バックライト用導光板１１の表面側１１２との間に液晶パネル４００を挟むようにしてバックライト用導光板１１の表面側１１２に対向配置された透明なプラスチック成形品からなる表面カバー１３と、バックライト用導光板１１内に向けて光を出射するＬＥＤなどからなる光源１４とから構成されている。
【００５１】
本形態において、バックライト用導光板１１は、光源１４が配置されている側の端部が厚く、他端側に向かって段々薄くなった楔形状を有している。このため、バックライト用導光板１１の裏面側１１１には、拡散反射パターン１１０が形成されているが、光源１４からの出射光が均一にバックライト用導光板１１の表面側１１２から出射されるように、拡散反射パターンは、光源１４が配置されている側で疎に形成され、他端側で密に形成されている。
【００５２】
また、本形態では、液晶パネル４００とバックライト用導光板１１の間には、外光用導光板１５が液晶パネル４００およびバックライト用導光板１１に対向するように配置されている。この外光用導光板１５も一方の端部が厚く、他端側に向かって段々薄くなった楔形状を有している。このため、外光用導光板１５の裏面側１５１には、拡散反射パターン１５０が形成されているが、この外光用導光板１５に対して後述するように入射した光が均一に外光用導光板１５の表面側１５２から出射されるように、外光用導光板１５は、外光の入射側となる分厚い側で疎に形成され、他端側で密に形成されている。
【００５３】
ここで、外光用導光板１５は、薄い方の端部がバックライト用導光板１１の厚い方の端部と重なり、厚い方の端部がバックライト用導光板１１の薄い方の端部と重なる向きに配置されている。このため、バックライト用導光板１１および外光用導光板１５の２枚を重ねて配置しても、それらの総厚さ寸法を薄くできる。
【００５４】
このように構成した電気光学ユニット１００において、表面カバー１３および外光用導光板１５は、これらの表面カバー１３および外光用導光板１５を液晶パネル４００の裏面側４０１および表面側４０２にそれぞれ重ねたときに液晶パネル４００の側方を覆う側面部１３３、１５３を有している。従って、表面カバー１３と外光用導光板１５とは、液晶パネル４００の周囲において、各々の側面部１３３、１５３によって繋がっており、後述するように、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させて液晶パネル４００の裏面側４０２に入射させるとき、表面カバー１３の側面部１３３および外光用導光板１５の側面部１５３は、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させるときの光路として利用される。
【００５５】
また、外光用導光板１５において、外光の入射側に位置する裏面側端部１５４は斜面あるいは曲面になっている。従って、後述するように、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させて外光用導光板１５に入射させるとき、液晶パネル４００の側方を経由してきた外光は、外光用導光板１５の裏面側端部１５４によって外光用導光板１５の端部から他端側に向けて反射することになる。
【００５６】
このように構成した電気光学ユニット１００においても、液晶パネル４００は半透過・半反射型に構成されているため、液晶パネル４００は、裏面側４０１から入射した光が表面側４０２に透過していく過程でこの光を変調可能であるとともに、表面カバー１３を透過して表面側４０２から入射した外光を反射して表面側４０２から出射していく過程でもこの光を変調することも可能である。
【００５７】
従って、本形態の電気光学ユニット１００において、光源１４から出射された光は、バックライト用導光板１１の内部に入射した後、このバックライト用導光板１１内で反射を繰り返しながらバックライト用導光板１１内を進行し、その表面側１１２から、外光用導光板１５を介して、液晶パネル４００の裏面側４０１に向けて出射される。従って、液晶パネル４００には、その透過光によって画像が表示され、この画像は、表面カバー１３を通して見ることができる。また、本形態の電気光学ユニット４００において、表面カバー１３を透過して液晶パネル４００の表面側４０２に入射した外光が液晶パネル４００内で反射して表面側４０２から出射される際にも、各画素毎において変調されるので、液晶パネル４００には画像が表示され、この画像は、表面カバー１３を通して見ることができる。
【００５８】
さらに、本形態の電気光学ユニット１００では、表面カバー１３および外光用導光板１５を利用して、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由して液晶パネル４００の裏面側４０２から入射させる採光手段が構成されている。
【００５９】
この採光手段においては、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光は、この表面カバー１３内で反射を繰り返しながら表面カバー１３の端部に向けて進行した後、表面カバー１３の側面部１３３および外光用導光板１５の側面部１５３において反射を繰り返しながら表面カバー１３の側面部１３３内および外光用導光板１５の側面部１５３内を進行し、外光用導光板１５の端部から外光用導光板１５内に入射した後、この外光用導光板１５の表面側１５２から出射されて、光源１４から出射された光と同様、液晶パネル４００の裏面側４０２に入射する。このようにして、液晶パネル４００に裏面側４０２から入射した外光も、液晶パネル４００で光変調を受けた後、液晶パネル４００の表面側４０２から出射されて画像を表示する。
【００６０】
このように、本形態の電気光学装置１００では、液晶パネル４００の裏面側４０１に対して、光源１４から出射された光に加えて、表面カバー１３に表面側１３２から入射して液晶パネル４００の側方を経由して液晶パネル４００の裏面側４０２に導かれた光も入射するので、液晶パネル４００への入射光量が大きい。従って、光源１４からの出射光量を高めなくても、カラー表示に必要な十分な光量を確保できる。それ故、半透過・半反射型の液晶パネル４００を昼間、明るい環境下で使用した時でも、光量不足にならないので、品位の高いカラー表示を行うことができる。
【００６１】
また、本形態の電気光学ユニット１００では、特開平９−３０４７６９号公報に開示されている従来構成と違って、表面カバー１３全体を外光取り入れ窓として利用しているので、この従来構成と比較して、液晶パネル４００の裏面側４０２に届く外光の光量が高い。しかも、この従来構成と違って、外光取り入れ窓を液晶パネル４００の周囲で露出させた形態にしなくてもよいので、この電気光学ユニット１００を搭載した携帯電話機などといった電子機器の意匠性を損ねることがない。また、従来構成と違って、外光取り入れ窓を液晶パネル４００の周囲に構成しなくてもよいので、携帯電話機などといった携帯電話機の小型化を妨げることもない。
【００６２】
また、本形態では、表面カバー１３の側面部１３３および外光用導光板１５の側面部１５３を、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光が液晶パネル４００の側方を経由するときの光路として利用しているので、このような光路を確保するのに、別部材を用いる必要がない。それ故、部品点数を増やす必要がないとともに、接合界面が少ないので、外光を液晶パネル４００の側方を経由させる際の光損失を低く抑えることができる。
【００６３】
また、外光用導光板１５において外光の入射側に位置する裏面側端部１５４が斜面あるいは曲面になっているので、表面カバー１３に表面側１３２から入射して液晶パネル４００の側方を経由してきた光をバックライト用導光板１１の端部から内側に向けて効率よく導くことができる。従って、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させて外光用導光板１５に入射させるまでの光損失を低く抑えることができる。
【００６４】
［その他の実施の形態］
なお、上記のいずれの実施の形態でも、携帯電話機１に本発明を適用した例を説明したが、その他の表示装置などといった電子機器に本発明を適用してもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、表面カバーに表面側から入射した外光を照明対象の側方を経由して照明対象の裏面側から入射させる採光手段が構成されているため、表面カバーに表面側から入射した外光は、光源から出射された光と同様、照明対象の裏面側に入射する。従って、本発明によれば、光源から出射された光に加えて、表面カバーに表面側から入射して照明対象の側方を経由してきた光も照明対象に入射するので、照明対象への入射光量が大きい。また、表面カバー全体を外光取り入れ窓として利用しているので、照明対象の裏面側に届く外光の光量が高い。それ故、本発明によれば、照明対象として電気光学パネルを用いてカラー表示を行う場合でも、カラー表示に必要な十分な光量を確保できる。さらに、外光取り入れ窓を照明対象の周囲で露出させた形態にしなくてもよいので、この照明装置を搭載した電子機器の意匠性を損ねることがない。さらにまた、外光取り入れ窓を照明対象の周囲に構成しなくてもよいので、電子機器の小型化を妨げることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される電子機器の一例である携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る照明装置付きの電気光学ユニットの平面図、およびそのＩ−Ｉ′断面図である。
【図３】図２に示す電気光学ユニットにおいて、表面カバーの表面側から入射した外光が液晶パネルの裏面側に入射する様子を示す説明図である。
【図４】図１に示す携帯電話機に用いた液晶パネルを斜め下方から見た斜視図である。
【図５】図１に示す液晶パネルを斜め下方から見た分解斜視図である。
【図６】図４および図５に示す液晶パネルの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る照明装置付きの電気光学ユニットの断面図である。
【図８】従来の照明装置付きの電気光学ユニットの断面図である。
【符号の説明】
１ 携帯電話機
２ 表示部
３ 操作部
４ スピーカ穴
５ マイク穴
１０ 照明装置
１１ バックライト用導光板
１２ 反射シート
１３ 表面カバー
１４ 光源
１５ 外光用導光板
１００ 電気光学ユニット
１１０ 拡散反射パターン
１１１ バックライト用導光板の裏面側
１１２ バックライト用導光板の表面側
１１３ バックライト用導光板の側面部
１１４ バックライト用導光板における外光入射側の裏面側端部
１１９ 光源収納孔
１３１ 表面カバーの裏面側
１３２ 表面カバーの表面側
１３３ 表面カバーの側面部
１５１ 外光用導光板の裏面側
１５２ 外光用導光板の表面側
１５３ 外光用導光板の側面部
１５４ 外光用導光板における外光入射側の裏面側端部
３０１ キーボタン
４００ 照明対象としての液晶パネル（電気光学パネル）
４０１ 液晶パネルの裏面側
４０２ 液晶パネルの表面側
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面側に透明なカバーが配置された照明対象を裏面側から照明可能な照明装置、照明対象として電気光学パネルを備える電気光学ユニット、およびこの電気光学ユニットを用いた電子機器に関するものである。さらに詳しくは、照明装置において、外光を補助光として照明対象に照射するための構造技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機などといった電子機器において、液晶パネルなどを用いた電気光学ユニットによって表示部が構成されていることが多い。この電気光学ユニットは、図８に示すように、液晶パネル４００と、この液晶パネル４００の裏面側に光を出射する照明装置１０とから構成されている。この電気光学ユニット１００において、照明装置１０は、透明なバックライト用導光板１１と、このバックライト用導光板１１の裏面側１１１に構成された反射シート１２と、バックライト用導光板１１の表面側１１２との間に液晶パネル４００を挟むようにしてバックライト用導光板１１の表面側１１２に対向配置された透明な表面カバー１３と、バックライト用導光板１１内に向けて光を出射する光源１４とから構成され、バックライト用導光板１１の裏面側１１１には、拡散反射パターン１１０が形成されている。
【０００３】
このように構成した電気光学ユニット１００において、光源１４から出射された光は、バックライト用導光板１１の内部に入射した後、このバックライト用導光板１１の内部を進行しながらその表面側１１２から液晶パネル４００の裏面側４０２に向けて出射される。
【０００４】
ここで、液晶パネル４００は、裏面側４０１から入射した光が表面側４０２に透過していく過程でこの光を変調可能である。従って、液晶パネル４００に構成されている各画素を点灯あるいは消灯させることにより、液晶パネル４００に画像を表示することができ、この画像は、表面カバー１３を通して見ることができる。
【０００５】
また、液晶パネル４００は、いわゆる半透過・半反射型に構成されることもあり、このような半透過・半反射型の液晶パネル４００は、裏面側４０１から入射した光が表面側４０２に透過していく過程でこの光を変調可能であるとともに、表面カバー１３を透過して表面側４０２から入射した外光を反射して表面側４０２から出射していく過程でもこの光を変調することが可能である。従って、半透過・半反射型の液晶パネル４００を用いると、昼間、外光を利用しての表示を行うこともできる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
携帯電話機などの小型電子機器においても表示のカラー化が進んでいるが、カラー表示を行う場合には、白黒表示を行う場合に比較して大きな光量を必要とする。しかしながら、従来の電気光学ユニット１００では、品位の高いカラー表示を行うには光量が不足しているという問題点がある。このようなカラー表示に対応することを目的に、照明装置１０において、光源１４から出射する光量をアップするという対策が考えられるが、このような対策は、消費電力の増大を伴うので、小型電池を電源としている小型の電子機器では好ましくない。特に半透過・半反射型の液晶パネル４００を昼間、明るい環境下で使用すると、光量不足に起因して、品位の低いカラー表示しか行えないという問題点がある。
【０００７】
そこで、液晶パネルの周囲に外光取り入れ窓を形成し、この窓から取り込んだ外光を液晶パネルの裏面側にまで導いて液晶パネルの裏面側から入射させる構成が特開平９−３０４７６９号公報に開示されている。これに開示の構成によれば、外光取り入れ窓から取り入れた外光を液晶パネルに裏面側から入射させる分、液晶パネルに入射する光量を増やすことができる。
【０００８】
しかしながら、このような構成では、外光取り入れ窓を液晶パネルの周囲に形成するため、あまり大きな窓を形成することができない。従って、取り込むことのできる外光の光量が少なすぎてカラー表示に十分、対応できるものではない。また、外光取り入れ窓は、液晶パネルの周囲において露出していなければならないため、電子機器の意匠性を損ねるという問題点もある。
【０００９】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、意匠性を損なうことなく、十分な光量の外光を取り込んで利用することにより、カラー表示などに十分な光量を確保することのできる照明装置、電気光学ユニット、および電子機器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学ユニットは、少なくとも透過表示が可能な電気光学パネルと、電気光学パネルの表示領域を覆う表示カバーと、電気光学パネルの背面側に設けられた導光板と、導光板の一端部に設けられた光源と、を備え、表示カバーにおける少なくとも２つ以上の端部には、表示領域と向い合う面から導光板側に立ち上がる側壁である第１の側面部が形成され、導光板における第１の側面部と向い合う端部には、電気光学パネルの背面に光を出射する光出射面から表示カバー側に立ち上がる側壁である第２の側面部が形成され、表示カバーと導光板とは、第１の側面部と第２の側面部とを接合させるとともに、第１の側面部と第２の側面部とに囲まれた空間内に電気光学パネルを収納し、電気光学パネルと、表示カバーとの間には、空気層が形成され、表示カバーに入射した外光の一部は、表示カバー内の界面反射により第１の側面部に進行し、さらに第２の側面部から導光板内に入射することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、第１の側面部と第２の側面部との接合により形成された表示カバーと導光板との空間内に、電気光学パネルを収納するとういう構成により、表示カバーに入射した外光の一部を電気光学パネルの照明光として活用することができるため、意匠性を損なうことなく、当該パネルの表示に十分な光量を確保することができる。
【００１２】
本発明に係る電気光学ユニットによれば、導光板における光出射面の反対側の面である反射面には、拡散反射パターンが形成されるとともに、反射シートが設けられ、導光板の外形における反射面から第２の側面部に繋がる端部は、斜面または曲面により形成され、反射シートは、斜面または曲面により形成された端部までを覆うように形成されていることが好ましい。
また、導光板は、バックライト用導光板と外光用導光板とからなり、バックライト用導光板の一端部には、光源が配置され、外光用導光板は、少なくとも光源が配置された一端部の反対側に位置する端部に第２の側面部を備え、バックライト用導光板の側面形状は、光源が配置される一端が厚く、他端が薄くなるようなくさび状に形成され、外光用導光板の側面形状は、第２の側面部が厚く、他端が薄くなるようなくさび状に形成され、バックライト用導光板と外光用導光板とは、重ね合わせた後の側面形状が矩形となるように、それぞれの前記くさび形状を重ねて配置されることが好ましい。
また、外光用導光板におけるバックライト用導光板との接合面には、拡散反射パターンが形成されていることが好ましい。
また、電気光学パネルとして半透過反射型のカラー液晶パネルを備えることが好ましい。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の電子機器は、電気光学ユニットを表示部に備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、前記バックライト用導光板における外光の入射側に位置する裏面側端部は、前記表面カバーに表面側から入射して前記照明対象の側方を経由してきた光を当該バックライト用導光板の端部から内側に向けて反射する斜面あるいは曲面になっていることが好ましい。このように構成すると、表面カバーに表面側から入射して照明対象の側方を経由してきた光をバックライト用導光板の端部から内側に向けて効率よく導くことができる。
【００１５】
本発明において、前記採光手段としては、前記バックライト用導光板と前記照明対象との間で前記バックライト用導光板および前記照明対象に対向配置された外光用導光板を備え、前記採光手段では、前記表面カバーに表面側から入射して前記照明対象の側方を経由した外光が前記外光用導光板に入射し、該外光用導光板の表面側から前記照明対象の裏面側に向けて出射される構成を採用してもよい。
【００１６】
このような構成を採用した場合には、前記外光用導光板および前記表面カバーのうちの少なくとも一方は、前記外光用導光板および前記表面カバーを前記照明対象の表面側および裏面側にそれぞれ重ねたときに当該照明対象の側方を覆う側面部を有し、前記採光手段では、前記側面部によって、前記表面カバーに表面側から入射した外光が前記照明対象の側方を経由するときの光路が構成されていることが好ましい。このように構成すると、表面カバーに表面側から入射した外光が照明対象の側方を経由するときの光路を確保するのに、別部材を用いる必要がない。それ故、部品点数を増やす必要がないとともに、接合界面が少ないので、外光を照明対象の側方を経由させる際の光損失を低く抑えることができる。
【００１７】
本発明において、前記外光用導光板および前記バックライト用導光板は、光の入射側端部が厚く形成されているとともに、そこから反対側の端部に向かって肉薄になっており、前記外光用導光板は、薄い方の端部が前記バックライト用導光板の厚い方の端部と重なり、厚い方の端部が前記バックライト用導光板の薄い方の端部と重なる向きに配置されていることが好ましい。このように構成すると、バックライト用導光板および外光用導光板の２枚を用いても、それらを重ねたときの総厚さ寸法を薄くできる。
【００１８】
本発明において、前記外光用導光板における外光の入射側に位置する裏面側端部は、前記表面カバーに表面側から入射して前記照明対象の側方を経由してきた光を当該外光用導光板の端部から内側に向けて反射する斜面あるいは曲面になっていることが好ましい。このように構成すると、表面カバーに表面側から入射して照明対象の側方を経由してきた光を外光用導光板の端部から内側に向けて効率よく導くことができる。
【００１９】
本発明に係る照明装置を用いた電気光学ユニットでは、前記照明対象としては、裏面側から入射した光が表面側に透過していく過程で当該光を変調可能な電気光学パネルが用いられる。
【００２０】
また、前記電気光学パネルは、前記表面カバーを透過して表面側から入射した外光を反射して表面側から出射していく過程で当該光も変調可能であることが好ましい。
【００２１】
本発明において、前記電気光学パネルは、例えば、電気光学物質として用いた液晶によって光を変調する液晶パネルである。また、液晶パネルは、カラー表示用である場合に本発明を適用するとその効果が大きい。
【００２２】
本発明を適用した電気光学ユニットは、例えば、携帯電話機などといった電子機器の表示部を構成するのに用いられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明を適用した照明装置および電気光学装置は、基本的な構成が、図８を参照して説明したものと共通するので、共通する機能を有する部分には同一の符号を付して説明する。
【００２４】
［実施の形態１］
（電子機器の全体構成）
図１は、本発明が適用された電子機器の一例である携帯電話機の外観を示す斜視図、図２（Ａ）、（Ｂ）は、この携帯電話機に用いられた照明装置付きの電気光学ユニットの平面図、およびそのＩ−Ｉ′断面図である。図３は、図２に示す電気光学ユニットにおいて、表面カバーの表面側から入射した外光が液晶パネルの裏面側に入射する様子を示す説明図である。
【００２５】
図１において、本形態の携帯電話機１（電子機器）には、その上半部分に、電気光学パネルとしての液晶パネル４００を用いた表示部２が構成され、下半部には、複数のキーボタン３０１が配置された操作部３が構成されている。表示部２の上方位置にはスピーカ穴４が形成され、操作部３の下方位置にはマイク穴５が形成されている。
【００２６】
この携帯電話機１において、表示部２を構成するにあたっては、図２（Ａ）、（Ｂ）および図３に示す電気光学ユニット１００が用いられている。電気光学ユニット１００は、液晶パネル４００（電気光学パネル／照明対象）と、この液晶パネル４００の裏面側４０１に光を出射可能な照明装置１０とから構成されている。
【００２７】
照明装置１０は、透明なプラスチック成形品からなるバックライト用導光板１１と、このバックライト用導光板１１の裏面側１１１に構成された反射シート１２（反射面）と、バックライト用導光板１１の表面側１１２との間に液晶パネル４００を挟むようにしてバックライト用導光板１１の表面側１１２に対向配置された透明なプラスチック成形品からなる表面カバー１３と、バックライト用導光板１１内に向けて光を出射するＬＥＤなどからなる光源１４とから構成されている。表面カバー１３は、裏面側１３１が液晶パネル４００との間に空気層を介するように配置されている。バックライト用導光板１１の裏面側１１１には、拡散反射パターン１１０が形成されている。光源１４からの光をバックライト用導光板１１内に入射させるにあたっては、バックライト用導光板１１の裏面側１１１には、１個ないし複数個の光源収納孔１１９が形成され、これらの光源収納孔１１９の各々に光源１４が配置されている。
【００２８】
このように構成した電気光学ユニット１００において、バックライト用導光板１１および表面カバー１３は、これらのバックライト用導光板１１および表面カバー１３を液晶パネル４００の表面側４０２および裏面側４０１にそれぞれ重ねたときに液晶パネル４００の側方を覆う側面部１１３、１３３を有している。従って、バックライト用導光板１１と表面カバー１３とは、液晶パネル４００の周囲において、各々の側面部１１、１３によって繋がっており、後述するように、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させて液晶パネル４００の裏面側４０２に入射させるとき、表面カバー１３の側面部１３３およびバックライト用導光板１１の側面部１１３は、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させるときの光路として利用される。
【００２９】
また、本形態の電気光学ユニット１００において、バックライト用導光板１１の外光の入射側に位置する裏面側端部１１４は斜面あるいは曲面になっており、この形状に合わせて、反射シート１２の端部は、例えば斜めに折り曲げられている。従って、後述するように、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させてバックライト用導光板１１に入射させるとき、液晶パネル４００の側方を経由してきた外光は、バックライト用導光板１１の裏面側端部１１４によってバックライト用導光板１１の端部から内側に向けて反射することになる。
【００３０】
（液晶パネル４００の構成）
図４、図５および図６を参照して、本形態の携帯電話機１において電気光学パネルとして用いた液晶パネル４００の構成を説明する。
【００３１】
図４および図５はそれぞれ、液晶パネル４００を斜め下方からみたときの斜視図および分解斜視図である。図６は、この液晶パネル４００の断面図である。
【００３２】
図４、図５および図６において、液晶パネル４００は、パッシブマトリクス型のカラー液晶パネルであり、所定の間隙を介してシール材４３０によって貼り合わされた矩形のガラスなどからなる一対の透明基板間にシール材４３０によって液晶封入領域４３５が区画されているとともに、この液晶封入領域４３５内に液晶が封入されている。ここでは、前記一対の透明基板のうち、液晶封入領域４３５内で縦方向に延びる複数列の第１の電極パターン４４０が形成されている方の基板を第１の透明基板４１０とし、液晶封入領域４３５内で横方向に延びる複数列の第２の電極パターン４５０が形成されている方の基板を第２の透明基板４２０とする。
【００３３】
第２の透明基板４２０には、図６に示すように、第１の電極パターン４４０と第２の電極パターン４５０との交点に相当する領域に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ４０７Ｒ、４０７Ｇ、４０７Ｂが形成され、これらのカラーフィルタ４０７Ｒ、４０７Ｇ、４０７Ｂの表面側に絶縁性の平坦化膜４２６、第２の電極パターン４５０、および配向膜４２２がこの順に形成されている。これに対して、第１の透明基板４１０には、第１の電極パターン４４０および配向膜４１２がこの順に形成されている。
【００３４】
この液晶装置４００において、第２の電極パターン４５０はＩＴＯ膜（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ／透明導電膜）によって形成されている。これに対して、第１の電極パターン４４０は薄いアルミニウム膜によって構成され、この薄いアルミニウム膜からなる第１の電極パターン４４０に届いた光は、一部が第１の電極パターン４４０を透過し、一部は第１の電極パターン４４０で反射する。従って、液晶パネル４００は、透過型の液晶パネルとしての機能と、反射型の液晶パネルとしての機能とを併せもつ半透過・半反射型の液晶パネルである。なお、第２の透明基板４２０の外側表面には偏光板４６１が貼られ、第１の透明基板４１０の外側表面には偏光板４６２が貼られている。
【００３５】
このような半透過・半反射型の液晶パネル４００を構成するにあたっては、光を完全反射するような膜厚のアルミニウム膜などによって第１の電極パターン４４０を形成し、第１の電極パターン４４０のうち、第２の電極パターン４５０と交差する部分に小さな光透過孔を形成してもよい。
【００３６】
図４および図５において、液晶パネル４００では、外部との間での信号の入出力および基板間の導通のいずれを行うにも、第１の透明基板４１０および第２の透明基板４２０の同一方向に位置する各基板辺４１８、４２８付近において第１の透明基板４１０および第２の透明基板４２０のそれぞれに形成されている第１の端子形成領域４１１および第２の端子形成領域４２１が用いられる。ここで、第２の透明基板４２０としては、第１の透明基板４１０よりも大きな基板が用いられ、第１の透明基板４１０と第２の透明基板４２０とを貼り合わせたときに第１の透明基板４１０の基板辺４１８から第２の透明基板４２０が張り出す部分４２５に駆動用ＩＣ４９０がＣＯＧ実装されている。また、第２の透明基板４２０の第２の端子形成領域４２１は、駆動用ＩＣ４９０より基板辺４２１の側に位置する部分に入出力端子４８１が形成され、これらの入出力端子４８１に対してフレキシブル基板７０が接続されている。
【００３７】
第２の端子形成領域４２１において、駆動用ＩＣ４９０より液晶封入領域４３５の側に位置する部分は、第１の透明基板４１０の側との基板間導通用に用いられるので、第１の透明基板４１０との重なり部分に形成されている。また、第１の透明基板４１０において、第１の端子形成領域４１１は、第２の透明基板４２０の側との基板間導通に用いられるので、第２の透明基板４２０との重なり部分に形成されている。
【００３８】
従って、第１の透明基板４１０と第２の透明基板４２０とを基板間導通剤を含有するシール材４３０で貼り合わせて基板間で基板間導通用端子同士を導通させて、第２の透明基板４２０の入出力端子４８１から駆動用ＩＣ４９０に信号入力すれば、駆動用ＩＣ４９０から出力された信号は、第１の電極パターン４４０および第２の電極パターン４５０に供給されるので、第１の電極パターン４４０と第２の電極パターン４５０との交点に相当する画素を各々駆動することができる。
【００３９】
（本形態の作用・効果）
図２、図３および図６を参照して、本形態の電気光学ユニット１００の作用・効果を説明する。図２、図３および図６において、液晶パネル４００は半透過・半反射型に構成されているため、液晶パネル４００は、裏面側４０１から入射した光が表面側４０２に透過していく過程でこの光を変調可能であるとともに、表面カバー１３を透過して表面側４０２から入射した外光を反射して表面側４０２から出射していく過程でもこの光を変調することも可能である。
【００４０】
従って、本形態の電気光学ユニット１００において、光源１４から出射された光は、バックライト用導光板１１の内部に入射した後、このバックライト用導光板１１内で反射を繰り返しながらバックライト用導光板１１内を進行し、その表面側１１２から液晶パネル４００の裏面側４０１に向けて出射される。従って、液晶パネル４００において、第１の電極パターン４４０と第２の電極パターン４５０に印加した電場によって各画素毎の液晶４０４の配向状態を制御しておけば、液晶パネル４００の裏面側４０１から入射した光は、第１の電極パターン４４０を透過した後、各画素毎に液晶４０４によって変調され、しかる後に、液晶パネル４００の表面側４０２から出射される。それ故、液晶パネル４００には画像が表示され、この画像は、表面カバー１３を通して見ることができる。
【００４１】
また、本形態の電気光学ユニット４００において、表面カバー１３を透過して液晶パネル４００の表面側４０２に入射した外光は、第１の電極パターン４４０で反射した後、液晶パネル４００の表面側４０２から出射される。このような光も、各画素毎において液晶４０４によって変調されるので、液晶パネル４００には画像が表示され、この画像は、表面カバー１３を通して見ることができる。
【００４２】
さらに、本形態の電気光学ユニット１００では、表面カバー１３およびバックライト用導光板１１を利用して、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由して液晶パネル４００の裏面側４０２から入射させる採光手段が構成されている。
【００４３】
この採光手段においては、図３に矢印Ｌで示すように、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光は、この表面カバー１３内で反射を繰り返しながら表面カバー１３の端部に向けて進行した後、表面カバー１３の側面部１３３およびバックライト用導光板１１の側面部１１３において反射を繰り返しながら表面カバー１３の側面部１３３内およびバックライト用導光板１１の側面部１１３内を進行し、バックライト用導光板１１の端部からバックライト用導光板１１内に入射した後、このバックライト用導光板１１の表面側１１２から出射されて、光源１４から出射された光と同様、液晶パネル４００の裏面側４０２に入射する。このようにして、液晶パネル４００に裏面側４０２から入射した外光も、液晶パネル４００で光変調を受けた後、液晶パネル４００の表面側４０２から出射されて画像を表示する。
【００４４】
このように、本形態の電気光学装置１００では、液晶パネル４００の裏面側からは、光源１４から出射された光に加えて、表面カバー１３に表面側１３２から入射して液晶パネル４００の側方を経由して液晶パネル４００の裏面側４０２に導かれた光も入射するので、液晶パネル４００への入射光量が大きい。従って、光源１４からの出射光量を高めなくても、カラー表示に必要な十分な光量を確保できる。それ故、半透過・半反射型の液晶パネル４００を昼間、明るい環境下で使用した時でも、光量不足にならないので、品位の高いカラー表示を行うことができる。
【００４５】
また、本形態の電気光学ユニット１００では、特開平９−３０４７６９号公報に開示されている従来構成と違って、表面カバー１３全体を外光取り入れ窓として利用しているので、この従来構成と比較して、液晶パネル４００の裏面側４０２に届く外光の光量が高い。しかも、この従来構成と違って、外光取り入れ窓を液晶パネル４００の周囲で露出させた形態にしなくてもよいので、この電気光学ユニット１００を搭載した携帯電話機などといった電子機器の意匠性を損ねることがない。さらにまた、従来構成と違って、外光取り入れ窓を液晶パネル４００の周囲に構成しなくてもよいので、携帯電話機などといった小型電子機器の小型化を妨げることもない。
【００４６】
また、本形態では、表面カバー１３の側面部１３３およびバックライト用導光板１１の側面部１１３を、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光が液晶パネル４００の側方を経由するときの光路として利用しているので、このような光路を確保するのに、別部材を用いる必要がない。それ故、部品点数を増やす必要がないとともに、接合界面が少ないので、外光を液晶パネル４００の側方を経由させる際の光損失を低く抑えることができる。
【００４７】
また、バックライト用導光板１１の裏面側端部１１４が斜面あるいは曲面になっているので、表面カバー１３に表面側１３２から入射して液晶パネル４００の側方を経由してきた光をバックライト用導光板１１の端部から内側に向けて効率よく導くことができる。従って、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させてバックライト用導光板１１に入射させるまでの光損失を低く抑えることができる。
【００４８】
［実施の形態２］
実施の形態１では、表面カバー１３の表面側から入射した光をバックライト用導光板１１を介して液晶パネル４００に入射させる構成であったが、図７を参照して説明するように、バックライト用導光板１１とは別に設けた外光用導光板を用いて、表面カバー１３の表面側から入射した光を液晶パネル４００に入射させてもよい。
【００４９】
図７は、本発明の実施の形態２に係る電子機器に用いた電気光学ユニットの断面図である。なお、本形態の電気光学ユニットは、基本的な構成が実施の形態１に係る電気光学ユニットと同様であるため、共通する機能を有する部分には、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００５０】
図７において、本形態の電気光学ユニット１００も、液晶パネル４００と、この液晶パネル４００の裏面側４０１に光を出射する照明装置１０とから構成されている。照明装置１０は、透明なプラスチック成形品からなるバックライト用導光板１１と、このバックライト用導光板１１の裏面側１１１に構成された反射シート１２と、バックライト用導光板１１の表面側１１２との間に液晶パネル４００を挟むようにしてバックライト用導光板１１の表面側１１２に対向配置された透明なプラスチック成形品からなる表面カバー１３と、バックライト用導光板１１内に向けて光を出射するＬＥＤなどからなる光源１４とから構成されている。
【００５１】
本形態において、バックライト用導光板１１は、光源１４が配置されている側の端部が厚く、他端側に向かって段々薄くなった楔形状を有している。このため、バックライト用導光板１１の裏面側１１１には、拡散反射パターン１１０が形成されているが、光源１４からの出射光が均一にバックライト用導光板１１の表面側１１２から出射されるように、拡散反射パターンは、光源１４が配置されている側で疎に形成され、他端側で密に形成されている。
【００５２】
また、本形態では、液晶パネル４００とバックライト用導光板１１の間には、外光用導光板１５が液晶パネル４００およびバックライト用導光板１１に対向するように配置されている。この外光用導光板１５も一方の端部が厚く、他端側に向かって段々薄くなった楔形状を有している。このため、外光用導光板１５の裏面側１５１には、拡散反射パターン１５０が形成されているが、この外光用導光板１５に対して後述するように入射した光が均一に外光用導光板１５の表面側１５２から出射されるように、外光用導光板１５は、外光の入射側となる分厚い側で疎に形成され、他端側で密に形成されている。
【００５３】
ここで、外光用導光板１５は、薄い方の端部がバックライト用導光板１１の厚い方の端部と重なり、厚い方の端部がバックライト用導光板１１の薄い方の端部と重なる向きに配置されている。このため、バックライト用導光板１１および外光用導光板１５の２枚を重ねて配置しても、それらの総厚さ寸法を薄くできる。
【００５４】
このように構成した電気光学ユニット１００において、表面カバー１３および外光用導光板１５は、これらの表面カバー１３および外光用導光板１５を液晶パネル４００の裏面側４０１および表面側４０２にそれぞれ重ねたときに液晶パネル４００の側方を覆う側面部１３３、１５３を有している。従って、表面カバー１３と外光用導光板１５とは、液晶パネル４００の周囲において、各々の側面部１３３、１５３によって繋がっており、後述するように、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させて液晶パネル４００の裏面側４０２に入射させるとき、表面カバー１３の側面部１３３および外光用導光板１５の側面部１５３は、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させるときの光路として利用される。
【００５５】
また、外光用導光板１５において、外光の入射側に位置する裏面側端部１５４は斜面あるいは曲面になっている。従って、後述するように、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させて外光用導光板１５に入射させるとき、液晶パネル４００の側方を経由してきた外光は、外光用導光板１５の裏面側端部１５４によって外光用導光板１５の端部から他端側に向けて反射することになる。
【００５６】
このように構成した電気光学ユニット１００においても、液晶パネル４００は半透過・半反射型に構成されているため、液晶パネル４００は、裏面側４０１から入射した光が表面側４０２に透過していく過程でこの光を変調可能であるとともに、表面カバー１３を透過して表面側４０２から入射した外光を反射して表面側４０２から出射していく過程でもこの光を変調することも可能である。
【００５７】
従って、本形態の電気光学ユニット１００において、光源１４から出射された光は、バックライト用導光板１１の内部に入射した後、このバックライト用導光板１１内で反射を繰り返しながらバックライト用導光板１１内を進行し、その表面側１１２から、外光用導光板１５を介して、液晶パネル４００の裏面側４０１に向けて出射される。従って、液晶パネル４００には、その透過光によって画像が表示され、この画像は、表面カバー１３を通して見ることができる。また、本形態の電気光学ユニット４００において、表面カバー１３を透過して液晶パネル４００の表面側４０２に入射した外光が液晶パネル４００内で反射して表面側４０２から出射される際にも、各画素毎において変調されるので、液晶パネル４００には画像が表示され、この画像は、表面カバー１３を通して見ることができる。
【００５８】
さらに、本形態の電気光学ユニット１００では、表面カバー１３および外光用導光板１５を利用して、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由して液晶パネル４００の裏面側４０２から入射させる採光手段が構成されている。
【００５９】
この採光手段においては、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光は、この表面カバー１３内で反射を繰り返しながら表面カバー１３の端部に向けて進行した後、表面カバー１３の側面部１３３および外光用導光板１５の側面部１５３において反射を繰り返しながら表面カバー１３の側面部１３３内および外光用導光板１５の側面部１５３内を進行し、外光用導光板１５の端部から外光用導光板１５内に入射した後、この外光用導光板１５の表面側１５２から出射されて、光源１４から出射された光と同様、液晶パネル４００の裏面側４０２に入射する。このようにして、液晶パネル４００に裏面側４０２から入射した外光も、液晶パネル４００で光変調を受けた後、液晶パネル４００の表面側４０２から出射されて画像を表示する。
【００６０】
このように、本形態の電気光学装置１００では、液晶パネル４００の裏面側４０１に対して、光源１４から出射された光に加えて、表面カバー１３に表面側１３２から入射して液晶パネル４００の側方を経由して液晶パネル４００の裏面側４０２に導かれた光も入射するので、液晶パネル４００への入射光量が大きい。従って、光源１４からの出射光量を高めなくても、カラー表示に必要な十分な光量を確保できる。それ故、半透過・半反射型の液晶パネル４００を昼間、明るい環境下で使用した時でも、光量不足にならないので、品位の高いカラー表示を行うことができる。
【００６１】
また、本形態の電気光学ユニット１００では、特開平９−３０４７６９号公報に開示されている従来構成と違って、表面カバー１３全体を外光取り入れ窓として利用しているので、この従来構成と比較して、液晶パネル４００の裏面側４０２に届く外光の光量が高い。しかも、この従来構成と違って、外光取り入れ窓を液晶パネル４００の周囲で露出させた形態にしなくてもよいので、この電気光学ユニット１００を搭載した携帯電話機などといった電子機器の意匠性を損ねることがない。また、従来構成と違って、外光取り入れ窓を液晶パネル４００の周囲に構成しなくてもよいので、携帯電話機などといった携帯電話機の小型化を妨げることもない。
【００６２】
また、本形態では、表面カバー１３の側面部１３３および外光用導光板１５の側面部１５３を、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光が液晶パネル４００の側方を経由するときの光路として利用しているので、このような光路を確保するのに、別部材を用いる必要がない。それ故、部品点数を増やす必要がないとともに、接合界面が少ないので、外光を液晶パネル４００の側方を経由させる際の光損失を低く抑えることができる。
【００６３】
また、外光用導光板１５において外光の入射側に位置する裏面側端部１５４が斜面あるいは曲面になっているので、表面カバー１３に表面側１３２から入射して液晶パネル４００の側方を経由してきた光をバックライト用導光板１１の端部から内側に向けて効率よく導くことができる。従って、表面カバー１３に表面側１３２から入射した外光を液晶パネル４００の側方を経由させて外光用導光板１５に入射させるまでの光損失を低く抑えることができる。
【００６４】
［その他の実施の形態］
なお、上記のいずれの実施の形態でも、携帯電話機１に本発明を適用した例を説明したが、その他の表示装置などといった電子機器に本発明を適用してもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、表面カバーに表面側から入射した外光を照明対象の側方を経由して照明対象の裏面側から入射させる採光手段が構成されているため、表面カバーに表面側から入射した外光は、光源から出射された光と同様、照明対象の裏面側に入射する。従って、本発明によれば、光源から出射された光に加えて、表面カバーに表面側から入射して照明対象の側方を経由してきた光も照明対象に入射するので、照明対象への入射光量が大きい。また、表面カバー全体を外光取り入れ窓として利用しているので、照明対象の裏面側に届く外光の光量が高い。それ故、本発明によれば、照明対象として電気光学パネルを用いてカラー表示を行う場合でも、カラー表示に必要な十分な光量を確保できる。さらに、外光取り入れ窓を照明対象の周囲で露出させた形態にしなくてもよいので、この照明装置を搭載した電子機器の意匠性を損ねることがない。さらにまた、外光取り入れ窓を照明対象の周囲に構成しなくてもよいので、電子機器の小型化を妨げることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される電子機器の一例である携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る照明装置付きの電気光学ユニットの平面図、およびそのＩ−Ｉ′断面図である。
【図３】図２に示す電気光学ユニットにおいて、表面カバーの表面側から入射した外光が液晶パネルの裏面側に入射する様子を示す説明図である。
【図４】図１に示す携帯電話機に用いた液晶パネルを斜め下方から見た斜視図である。
【図５】図１に示す液晶パネルを斜め下方から見た分解斜視図である。
【図６】図４および図５に示す液晶パネルの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る照明装置付きの電気光学ユニットの断面図である。
【図８】従来の照明装置付きの電気光学ユニットの断面図である。
【符号の説明】
１ 携帯電話機
２ 表示部
３ 操作部
４ スピーカ穴
５ マイク穴
１０ 照明装置
１１ バックライト用導光板
１２ 反射シート
１３ 表面カバー
１４ 光源
１５ 外光用導光板
１００ 電気光学ユニット
１１０ 拡散反射パターン
１１１ バックライト用導光板の裏面側
１１２ バックライト用導光板の表面側
１１３ バックライト用導光板の側面部
１１４ バックライト用導光板における外光入射側の裏面側端部
１１９ 光源収納孔
１３１ 表面カバーの裏面側
１３２ 表面カバーの表面側
１３３ 表面カバーの側面部
１５１ 外光用導光板の裏面側
１５２ 外光用導光板の表面側
１５３ 外光用導光板の側面部
１５４ 外光用導光板における外光入射側の裏面側端部
３０１ キーボタン
４００ 照明対象としての液晶パネル（電気光学パネル）
４０１ 液晶パネルの裏面側
４０２ 液晶パネルの表面側
Claims (6)
- 少なくとも透過表示が可能な電気光学パネルと、
前記電気光学パネルの表示領域を覆う表示カバーと、
前記電気光学パネルの背面側に設けられた導光板と、
前記導光板の一端部に設けられた光源と、を備え、
前記表示カバーにおける少なくとも２つ以上の端部には、前記表示領域と向い合う面から前記導光板側に立ち上がる側壁である第１の側面部が形成され、
前記導光板における前記第１の側面部と向い合う端部には、前記電気光学パネルの背面に光を出射する光出射面から前記表示カバー側に立ち上がる側壁である第２の側面部が形成され、
前記表示カバーと前記導光板とは、前記第１の側面部と前記第２の側面部とを接合させるとともに、前記第１の側面部と前記第２の側面部とに囲まれた空間内に前記電気光学パネルを収納し、
前記電気光学パネルと、前記表示カバーとの間には、空気層が形成され、
前記表示カバーに入射した外光の一部は、前記表示カバー内の界面反射により前記第１の側面部に進行し、さらに前記第２の側面部から前記導光板内に入射することを特徴とする電気光学ユニット。 - 前記導光板における前記光出射面の反対側の面である反射面には、拡散反射パターンが形成されるとともに、反射シートが設けられ、
前記導光板の外形における前記反射面から前記第２の側面部に繋がる端部は、斜面または曲面により形成され、
前記反射シートは、前記斜面または曲面により形成された端部までを覆うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学ユニット。 - 前記導光板は、バックライト用導光板と外光用導光板とからなり、
前記バックライト用導光板の一端部には、前記光源が配置され、
前記外光用導光板は、少なくとも前記光源が配置された一端部の反対側に位置する端部に前記第２の側面部を備え、
前記バックライト用導光板の側面形状は、前記光源が配置される一端が厚く、他端が薄くなるようなくさび状に形成され、
前記外光用導光板の側面形状は、前記第２の側面部が厚く、他端が薄くなるようなくさび状に形成され、
前記バックライト用導光板と前記外光用導光板とは、重ね合わせた後の側面形状が矩形となるように、それぞれの前記くさび形状を重ねて配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の電気光学ユニット。 - 前記外光用導光板における前記バックライト用導光板との接合面には、拡散反射パターンが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気光学ユニット。
- 前記電気光学パネルとして半透過反射型のカラー液晶パネルを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気光学ユニット。
- 請求項５に記載の電気光学ユニットを表示部に備えることを特徴とする電子機器。
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