JP4108420B2 - 表示装置及び携帯型情報端末機器 - Google Patents
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Description
【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又は特許文献2参照)が提案されている。この表示装置では、図6Aに示すように、バックライト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は一つ又は別々のドライバにより駆動されるようになっている。
【0005】
また、他の構造として、例えば一枚の液晶パネルの一面側を主表示部301eとし、他面側を補助表示部301hとする構造(特許文献3又は特許文献4参照)が提案されている。この表示装置では、図6Bに示すように、一枚の液晶パネル311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311の背面側に反射層311e,311hが設けられている。これにより、外光反射を利用した薄型且つ低消費電力な表示部を実現することができる。
【0006】
さらに、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を設けた構造(特許文献5参照)が提案されている。この表示装置では、図6Cに示すように、一枚の透過型液晶パネル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312e,312hがそれぞれ設けられている。これにより、液晶パネル312の枚数を一枚としながら、バックライトによって明るい表示が得られるようになっている。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−290445号公報
【特許文献2】
特開2000−338483号公報
【特許文献3】
特開平10−198291号公報
【特許文献4】
特開2000−193946号公報
【特許文献5】
特開2001−290445号公報
【0008】
【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310の両面側に液晶パネル310e,310hを一枚ずつ設けた図6Aに示す構成では、高価な液晶パネルやドライバが表示部の数だけ必要になり、高コストとなる。また、主表示部301eと補助表示部301hとが共に反射型液晶表示装置とされた図6Bに示す構成では、十分な外光を得られない暗所等での使用が困難であり、屋外での使用を前提とする携帯型情報端末機器用途には不向きである。さらに、液晶パネル312の両面側にバックライトを一枚ずつ設けた図6Cに示す構成では、表示部の厚みが厚くなるという課題があった。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、照明装置を備えて暗所等での利用を可能としながら、表示部の厚みを薄くできるようにした、表示装置及び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、液晶層を挟持して対向する第1基板と第2基板とを有する一の表示パネルの表示領域が、上記表示パネルの一面側を表示面とする第1表示領域と、上記表示パネルの他面側を表示面とする第2表示領域とを含む複数の領域に区画され、上記第1基板および上記第2基板の上記液晶層側の面には有機絶縁層と該有機絶縁層上に形成された反射層とが積層され、上記有機絶縁層の表面に凹凸が形成されていることにより上記反射層に入射した光が拡散反射されるようになっており、上記第1基板の上記反射層は上記第1表示領域に形成され、上記第2基板の上記反射層は上記第2表示領域に形成され、上記第1基板上の上記反射層は上記第2基板の上記反射層と平面視で重ならない領域に設けられ、
上記表示パネルの上記一面側又は上記他面側のいずれかに、上記第1表示領域と上記第2表示領域との双方を照明可能な照明手段が備えられたことを特徴とする。
本構成によれば、表示パネルの一方の面側に設けられた照明手段により第1表示領域と第2表示領域との双方を照明しているため、従来の表示装置に比べて部品点数を少なくできるとともに、薄型化が可能となる。
なお、上記照明手段としてフロントライトを用いることができる。
【0010】
また、上記表示パネルを、上記照明手段が備えられた側を表示面とする上記第1表示領域または上記第2表示領域を半透過反射表示部とするとして構成してもよい。なお、第1表示領域を半透過表示部とし、第2表示領域を反射表示部又は半透過反射表示部とした場合、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】
また、本発明の携帯型情報端末機器は、上述の表示装置を備えたことを特徴としている。本構成によれば、上述のような薄型の表示装置を内蔵することで携帯電話機をコンパクトな構造とすることができる。
【0012】
【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は携帯型上方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。
【0013】
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。
【0014】
この上部筐体1aには、図1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を閉じて主表示窓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。
【0015】
表示装置2は、図2,図3に示されるように、一の液晶パネル(表示パネル)20と、この液晶パネル20の一面側に配されたフロントライト(照明手段)10とを備えて構成されている。
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、表示装置を構成する各部材の液晶層23側の面を「内面」といい、それと反対側の面を「外面」という。
【0016】
第2基板22の内面には、有機絶縁層28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29と、カラーフィルタ層Fとが順に形成されている。そして、このカラーフィルタ層F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が形成されている。
【0017】
なお、有機絶縁層28の表面には凹凸が形成されており、反射層29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29には微小な孔部29aが多数形成されており、反射層29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。さらに、反射層29はこの有機絶縁層28上の一部の領域にのみ設けられており、この反射層29が形成された領域が本発明の第2表示領域2bに対応し、反射層29の形成されない領域が第1表示領域2aに対応している。
【0018】
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が形成されている。
【0019】
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21,22に形成された透明電極26,27はフレキシブルプリント回路(FPC)30に接続されており、FPC30に取り付けられた駆動回路30a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。さらに、各基板21,22の外面側にはそれぞれ偏光板P1,P2が設けられており、各偏光板P1,P2の透過軸は例えば互いに直交するように配されている。
【0020】
フロントライト10は、液晶パネル20の前面(上部筐体1aの主表示窓1e側)に配置されており、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(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)の側端面12aに配設された棒状の光源13とから構成されている。
【0021】
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導光部13aと、この導光部13aの長手方向両端に配設された白色LEDやEL素子等の発光体13a,13bとから構成されている。
導光部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13a,13bからこの導光部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。
【0022】
導光板12は、液晶パネル20に略平行に配されており、光源13と対向する側端面12aが光の入射面とされ、液晶パネル20に対向する内面側の面が出射面12bとされている。また、この入射面12aから導入された光を出射面12b側に向けて落射させるために、導光板12の外面(上部筐体1aの主表示窓1e側の面)には、一対の斜面14a,14bからなる楔形の溝14が所定のピッチでストライプ状に複数形成されており、このような楔形の溝14によって反射面12cが構成されている。この溝14の形状は、液晶パネル20に落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とされ、例えば緩斜面部14aの出射面12bに対する傾斜角は1°以上10°以下の範囲に設定され、急斜面部14bの出射面14bに対する傾斜角は41°以上45°以下の範囲に設定されている。
【0023】
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、フロントライト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、伝播の途中で反射面12cにより液晶パネル20側に反射され、出射面12bから第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て観察者U1に到達する。これにより、フロントライト10の照明光をバックライトとして所定の透過表示が行われる。
【0024】
また、導光板12内を伝播した光の一部16bは、反射面12cに反射されて液晶パネル20の第2表示領域2bに向けて出射される。この出射光は液晶層23により光変調された後、第2基板22の反射層29により反射されて更に液晶層23による光変調を受け、フロントライト10側にいる観察者U2に到達する。これにより、フロントライト10の照明光を利用した所定の反射表示が行われる。
【0025】
一方、フロントライト10を点灯しない場合、補助表示窓1hを介して液晶パネル20の第2表示領域に入射した外光16cは、液晶層23を透過した後、第2基板の反射層29によって反射され、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。
【0026】
したがって、本実施形態の表示装置によれば、フロントライト10は第1表示領域2aにおいて液晶パネル20を背面から照明するバックライトとして機能する一方、第2表示領域では液晶パネル20を前面から照明する通常のフロントライトとして機能しており、液晶パネル20の一面側に配された一のフロントライト10によって二つの表示領域2a,2bを共に照明することができる。このため、本表示装置2では、液晶パネルの両面側に照明手段を一つずつ設けた従来のものに比べて、部品点数を少なくできるとともに、薄型化が可能となる。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を薄型化して携帯電話機1をコンパクトな構造とすることができる。
【0027】
[第2実施形態]
図5は本発明の第2実施形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。なお、図5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。
【0028】
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り、図5に示すように、一の液晶パネル(表示パネル)200と、この液晶パネル200の一面側に配されたフロントライト(照明手段)10とを備えて構成されている。液晶パネル200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。
【0029】
第2基板22の内面には有機絶縁層28とカラーフィルタ層Fとが順に形成されている。そして、このカラーフィルタ層F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が形成されている。なお、有機絶縁層28の表面には凹凸が形成されており、この有機絶縁層28上の一部領域にアルミニウム(Al)や銀(Ag)等の高反射率の金属膜からなる微小な孔部29aが多数形成された多孔性の反射層29が形成されている。そして、この反射層29が形成された領域が本発明の第2表示領域2bに対応している。
【0030】
一方、第1基板21の内面には、有機絶縁層128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129と、絶縁層121とが順に形成されている。そして、この絶縁層121上には、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127が複数形成され、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が形成されている。なお、有機絶縁層128の表面には凹凸が形成されており、反射層129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129には微小な孔部129aが多数形成されており、反射層129は半透過反射層として機能する。さらに、この第1基板21上の反射層129は、第2基板22の反射層29と平面視で重ならない領域に設けられており、この反射層129の形成された領域が本発明の第1表示領域2aに対応している。
【0031】
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21,22に形成された透明電極26,127は、上記第1実施形態と同様に、フレキシブルプリント回路(FPC)30に接続されており、FPC30に取り付けられた駆動回路30a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。さらに、各基板21,22の外面側にはそれぞれ偏光板P1,P2が設けられており、各偏光板P1,P2の透過軸は例えば互いに直交するように配されている。
【0032】
フロントライト10は、上記第1実施形態と同様に、液晶パネル200の前面(上部筐体1aの主表示窓1e側)に配置されており、その構成は上記第1実施形態と全く同じであるため、その説明を省略する。
【0033】
次に、本実施形態の表示装置102の照明方法について図5を参照しながら説明する。
まず、フロントライト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、伝播の途中で反射面12cにより液晶パネル200側に反射され、出射面12bから第1表示領域2aに向けて出射される。この出射光は第1基板21の反射層129の孔部129aを通って液晶層23内に入り、この液晶層23によって光変調されて観察者U1に到達する。これにより、フロントライト10の照明光をバックライトとして所定の透過表示が行われる。
【0034】
また、導光板12内を伝播した光の一部16bは、反射面12cに反射されて液晶パネル200の第2表示領域2bに向けて出射される。この出射光は液晶層23により光変調された後、第2基板22の反射層29により反射されて更に液晶層23による光変調を受け、フロントライト10側にいる観察者U2に到達する。これにより、フロントライト10の照明光を利用した所定の反射表示が行われる。
【0035】
一方、フロントライト10を点灯しない場合、主表示窓1eを介して液晶パネル200の第1表示領域2aに入射した外光16dは、液晶層23を透過した後、第1基板21の反射層129によって反射され、観察者U1に到達する。また、補助表示窓1hを介して液晶パネル200の第2表示領域に入射した外光16cは、液晶層23を透過した後、第2基板の反射層29によって反射され、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。
【0036】
したがって、本実施形態の表示装置でも、上記第1実施形態と同様に、液晶パネル20の一面側に配された一のフロントライト10によって二つの表示領域2a,2bを共に照明することができる。このため、本表示装置102では、液晶パネルの両面側に照明手段を一つずつ設けた従来のものに比べて、部品点数を少なくできるとともに、薄型化が可能となる。また、このような表示装置102を内蔵することで、上部筐体1aを薄型化して携帯電話機1をコンパクトな構造とすることができる。また、第1表示領域2aと第2表示領域2bとが共に半透過反射型の表示部として構成されているため、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。
【0037】
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20,200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Fを省略してもよい。
【0038】
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。
さらに、第2表示領域2bに形成された反射層29を、多孔性の反射層とする代わりに、孔部29のない完全な反射層とすることも可能である。
また、フロントライト10を配置する位置は、第1基板21側に限らず、第2基板22側であってもよい。
【0039】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、表示パネルの一方の面側に設けられた照明手段により第1表示領域と第2表示領域との双方を照明することで、従来の表示装置に比べて部品点数を少なくできるとともに、薄型化が可能となる。
また、このような薄型の表示装置を内蔵することで、携帯電話機をコンパクトな構造とすることができる。
【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である。
【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である。
【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A−A断面図である。
【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4Aは操作面側から見た斜視図であり、図4Bは外装面側から見た斜視図である。
【図5】 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であり、図2に対応する図である。
【図6】 従来の表示装置の概略構成を示す図であり、図6Aはバックライトの両面側に一枚ずつ液晶パネルを設けた構成を示す図、図6Bは主表示と補助表示とを共に反射表示とした構成を示す図、図6Cは一枚の液晶パネルの両面側に一枚ずつバックライトを設けた構成を示す図である。
【符号の説明】
1 携帯電話機(形態情報端末機器)
2 表示装置
2a 第1表示領域
2b 第2表示領域
10 フロントライト(照明手段)
20,200 液晶パネル(表示パネル)
Claims (3)
- 液晶層を挟持して対向する第1基板と第2基板とを有する一の表示パネルの表示領域が、上記表示パネルの一面側を表示面とする第1表示領域と、上記表示パネルの他面側を表示面とする第2表示領域とを含む複数の領域に区画され、
上記第1基板および上記第2基板の上記液晶層側の面には有機絶縁層と該有機絶縁層上に形成された反射層とが積層され、上記有機絶縁層の表面に凹凸が形成されていることにより上記反射層に入射した光が拡散反射されるようになっており、
上記第1基板の上記反射層は上記第1表示領域に形成され、上記第2基板の上記反射層は上記第2表示領域に形成され、上記第1基板上の上記反射層は上記第2基板の上記反射層と平面視で重ならない領域に設けられ、
上記表示パネルの上記一面側又は上記他面側のいずれかに、上記第1表示領域と上記第2表示領域との双方を照明可能な照明手段が備えられたことを特徴とする、表示装置。 - 上記表示パネルが、上記照明手段が備えられた側を表示面とする上記第1表示領域または上記第2表示領域を半透過反射表示部とする液晶パネルであることを特徴とする、請求項1記載の表示装置。
- 請求項1または請求項2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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