JP4576697B2

JP4576697B2 - 照明装置、液晶表示装置および電子機器

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Publication number: JP4576697B2
Application number: JP2000326077A
Authority: JP
Inventors: 聖一桜
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: JP2002133927A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置、液晶表示装置および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、携帯電話機などの各種の電子機器の表示装置には液晶表示装置が広く用いられている。この液晶表示装置は、相互に対向する一対の基板間に液晶が封入された液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの一方の基板面側に配設されて当該液晶表示パネルに光を照射する照明装置（いわゆるバックライトユニット）とを含んで構成されるのが一般的である。このような構成において、照明装置から出射した光は、液晶表示パネルを透過した後に観察側に出射し、これにより透過型表示が実現される。このような透過型の液晶表示装置によれば、十分な外光が存在しない暗所においても、視認性を確保することができるという利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる液晶表示装置を用いた場合に利用者が視認できるのは、液晶表示パネルにおいて、照明装置とは反対側の観察面に表示された画像のみであるため、利用者は、液晶表示装置の他方の側において表示を視認することができないという問題が生じていた。
【０００４】
より詳細には、例えば、上記液晶表示装置が設けられた表示側筐体と、操作キー等が設けられた操作側筐体とをヒンジを介して折り畳むことが可能な携帯電話機やノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器が普及しつつあるが、折り畳まれた状態では、液晶表示装置の表示面が操作側筐体と対向してしまうので、利用者が表示を視認することができない、といった問題があった。
【０００５】
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、一方の側だけでなくこれとは反対側においても表示を行うことができる液晶表示装置および電子機器、ならびにこれらに用いられる照明装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、光を照射する光源と、前記光源に対向する側端面を有する導光板と、前記導光板における一方の基板面のうちの一部の領域に設けられた第１反射層と、前記導光板における他方の基板面のうち、前記一部の領域に背後する領域とは異なる領域に設けられた第２反射層とを具備することを特徴とする。
【０００７】
このような照明装置によれば、複数の液晶表示パネルの各々を、導光板における第１反射層とは反対側の面、および導光板における第２反射層とは反対側の面にそれぞれ配設することにより、当該照明装置の双方の面側において、各液晶表示パネルの表示を行うことができる。さらに、このように複数の液晶表示パネルを用いる構成を採るにも関わらず、導光板は１枚で足りる。したがって、各液晶表示パネルごとに光源を設ける必要はなく、１個の光源で十分に明るい表示を実現することができる。そしてこの結果、製造コストを低く抑えることができるとともに、光源によって消費される電力を少なくすることができるのである。
【０００８】
ここで、上記照明装置における前記導光板のうち、前記第１反射層と対向する表面、および前記第２反射層と対向する表面を粗面とすることが望ましい。こうすれば、各液晶表示装置に対して出射する光を適度に散乱させることにより、高品質な表示を実現することができる。なお、このように出射光を散乱させる構成としては、前記導光板をはさんで前記第１反射層と対向する第１拡散板と、前記導光板をはさんで前記第２反射層と対向する第２拡散板とを設けた構成もまた望ましい。こうすれば、上記のように導光板を選択的に粗面化する処理を行う必要がなく、導光板に第１および第２拡散板を貼着すれば足りるから、製造工程を簡易にすることができるという利点がある。
【０００９】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る液晶表示装置は、上述した照明装置と、前記導光板に対して前記第１反射層の反対側に配設された第１液晶表示パネルと、前記導光板に対して前記第２反射層の反対側に配設された第２液晶表示パネルとを具備することを特徴としている。この液晶表示装置によれば、一方の側において第１液晶表示パネルによる表示を行うことができるとともに、他方の側において第２液晶表示パネルによる表示を行うことができる。
【００１０】
なお、本発明は、上記液晶表示装置を備えた電子機器という態様によっても実施可能である。例えば、かかる電子機器としては、上記液晶表示装置と、前記液晶表示装置を収容する表示側筐体であって、前記第１液晶表示パネルおよび第２液晶表示パネルの各々に対応する窓部を有する表示側筐体と、複数の操作キーを有する操作側筐体と前記表示側筐体と操作側筐体とを、各々の一方の端部で連結するヒンジとを具備する折畳式の携帯型情報端末等が考えられる。かかる電子機器によれば、利用者は、例えば通常の使用状態において第１液晶表示パネルによる表示を視認することができるだけでなく、表示側筐体を操作側筐体側に折り畳み、第１液晶表示パネルの表示を視認できない状況下でも、第２液晶表示パネルによる表示を視認することができるから、極めて便利である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００１２】
＜Ａ：実施形態の構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を模式的に例示する分解斜視図であり、図２は、図１におけるＣ−Ｃ’線視断面図である。これらの図に示すように、この液晶表示装置は、第１液晶表示パネル１１と、第２液晶表示パネル１２と、これらの双方に対して光を照射するための照明装置１３とを含んで構成される。
【００１３】
第１液晶表示パネル１１は、一対の基板１１１および１１２がシール材（図１においては省略されている。）１１３を介して貼り合わされ、両基板間に液晶１１４が封入された構成となっている。そして、基板１１１の内側表面には帯状のセグメント電極が複数形成されており、基板１１２の内側表面には上記セグメント電極と直交する方向に延在する帯状のコモン電極が複数形成されている。なお、セグメント電極およびコモン電極（いずれも図示略）は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料により形成される。さらに、両基板１１１および１１２の対向面には、液晶１１４の配向方向を規定するための配向膜（図示略）がそれぞれ設けられている。
【００１４】
第２液晶表示パネル１２は第１液晶表示パネル１１と概ね同様の構成である。
すなわち、第２液晶表示パネル１２は、セグメント電極および配向膜（いずれも図示略）が形成された基板１２１と、コモン電極および配向膜が形成された基板１２２とがシール材１２３を介して貼り合わされて、両基板間に液晶１２４が封入された構成となっている。
【００１５】
一方、照明装置１３は、図１および図２に示すように、光源１３１と、光源側反射板１３２と、導光板１３３と、第１反射板１３４ａおよび第２反射板１３４ｂとを含んで構成される。光源１３１は、例えば線光源として機能する冷陰極管である。光源側反射板１３２は、例えばアルミニウム等の反射性を有する金属により形成され、導光板１３３とは反対側に照射された光源１３１からの光を導光板１３３に向けて反射させる。導光板１３３は、光源１３１と対向する側端面（以下、「光入射面」という。）を有しており、この光入射面に入射した光源１３１からの光を、第１液晶表示パネル１１側および第２液晶表示パネル１２側に導くための板状部材である。なお、上述した第１液晶表示パネル１１および第２液晶表示パネル１２は、両面接着テープ等によって導光板１３３の表面に固定される。一方、第１反射層１３４ａおよび第２反射層１３４ｂの各々は、アルミニウム等の反射性を有する金属によって導光板１３３の表面に形成された薄膜であり、その表面に至った光を反射する。
【００１６】
次に、導光板１３３、第１反射層１３４ａおよび第２反射層１３４ｂ、ならびに第１液晶表示パネル１１および第２液晶表示パネル１２の位置関係について説明する。なお、以下では、図１および図２に示すように、導光板１３３における一方の面側（各図における上側）を「Ａ側」と表記し、これと反対側（各図における下側）を「Ｂ側」と表記するものとする。
【００１７】
まず、図１および図２に示すように、第１反射層１３４ａは、導光板１３３のＢ側の基板面のうちの一部の領域（以下、「第１領域１３３ａ」という。）を覆うように配設される。一方、第１液晶表示パネル１１は、導光板１３３に対して第１反射層１３４ａとは反対側（すなわちＡ側）に配設される。すなわち、第１液晶表示パネル１１の基板１１２は、導光板１３３のＡ側の基板面のうち、第１領域１３３ａに背後する領域と対向することとなる。
【００１８】
さらに、本実施形態においては、導光板１３３における第１領域１３３ａの表面、すなわち、第１反射層１３４ａによって覆われた表面は、多数の微細な凹凸が形成された粗面となっている。このため、第１反射層１３４ａの表面で反射した光は、この粗面において適度に散乱する。こうすることにより、第１反射層１３４ａの表面で反射した光は、第１液晶表示パネル１１の基板１１２全面に至るように散乱した状態で当該導光板１３３から出射することとなる。なお、かかる粗面は、例えば導光板１３３の一部の表面に対して選択的にシボ加工を施すことによって形成することができる。
【００１９】
一方、第２反射層１３４ｂおよび第２液晶表示パネル１２と導光板１３３との位置関係は、第１反射層１３４ａおよび第１液晶表示パネル１１と導光板１３３との位置関係とは逆になっている。すなわち、導光板１３３のＡ側の基板面（他方の基板面）のうち、上記第１領域１３３ａに背後する領域とは異なる領域（換言すれば、導光板１３３のＡ側の基板面のうち第１液晶表示パネル１１が配設された領域とは異なる領域。以下、「第２領域１３３ｂ」という。）は、上記第１領域１３３ａと同様の粗面となっている。そして、第２反射層１３４ｂは、この第２領域１３３ｂを覆うように配設される。一方、第２液晶表示パネル１２は、導光板１３３に対して第２反射層１３４ｂとは反対側（Ｂ側）に配設される。より詳細には、第２液晶表示パネル１２の基板１２２は、導光板１３３のＢ側の基板面のうち、第２領域１３３ｂに背後する領域（すなわち、第１領域１３３ａ以外の領域）と対向することとなる。
【００２０】
このような構成において、光源１３１から出射した光の一部は、導光板１３３の内部を通って第１反射層１３４ａの表面で反射した後、当該導光板１３３における第１領域１３３ａと背後するＡ側の表面から、第１液晶表示パネル１１側に出射する。この光は、第１液晶表示パネル１１の基板１１２に入射し、基板１１２→液晶１１４→基板１１１という経路を辿って基板１１１からＡ側に出射する。この結果、第１液晶表示パネル１１によって表示される画像は、液晶表示装置のＡ側に居る観察者によって視認される。
【００２１】
他方、光源１３１から出射した光の一部は、導光板１３３の内部を通って第２反射層１３４ｂの表面で反射した後、当該導光板における第２領域１３３ｂと背後するＢ側の表面から、第２液晶表示パネル１２側に出射する。この光は、第２液晶表示パネル１２の基板１２２に入射し、基板１２２→液晶１２４→基板１２１という経路を辿って基板１２１からＢ側に出射する。この結果、第２液晶表示パネル１２によって表示される画像は、液晶表示装置のＢ側に居る観察者によって視認される。
【００２２】
このように、本実施形態によれば、液晶表示装置の一方の側（Ａ側）のみならず、これとは反対側（Ｂ側）においても画像を表示することができる。
【００２３】
さらに、本実施形態によれば、光源１３１からの光を第１および第２の液晶表示パネル１１、１２の双方に導く機能を、１枚の導光板１３３によって実現するようになっているため、製造コストの低減および低消費電力化を図ることができるという利点がある。詳述すると、以下の通りである。
【００２４】
ここで、両面表示を実現するための構成としては、図３に示す構成も一応考えられる。すなわち、図３に示すように、照明装置１３ａおよび第１液晶表示パネル１１からなる液晶表示装置と、照明装置１３ｂおよび第２液晶表示パネル１２からなる液晶表示装置とを、各々の照明装置と液晶表示パネルとの位置関係が逆となるように配置するのである。
【００２５】
ここで、図３に示した光源１３１ａを設けることなく、光源１３１ｂからの光のみを用いて第１液晶表示装置１１および第２液晶表示装置１２の双方に光を照射する場合を仮定すると、導光板１３５ａと１３５ｂとの間の離間部分Ｄにおいて、光源１３１ｂからの光が外部に漏れてしまうため、照明装置１３ａの導光板１３５ａに入射する光量は著しく少なくなってしまう。そしてこの結果、第１液晶表示パネル１１に対して十分な光量が照射されず、表示が暗くなってしまうという問題が生じ得る。かかる不都合を回避するためには、図３に示すように、照明装置１３ａおよび１３ｂの双方に光源１３１ａおよび１３１ｂをそれぞれ設けることが必要となる。
【００２６】
これに対し、本実施形態においては、第１液晶表示パネル１１および第２液晶表示パネル１２の各々に対して光を導くための導光板は１枚であり、図３の例のように離間した部分を有していない。したがって、１つの光源１３１を用いた場合であっても、双方の液晶表示パネル１１および１２に対して十分な光を照射することができる。この結果、本実施形態によれば、複数の光源を必要とする図３に例示した構成を採った場合と比較して、製造コストを低く抑えることができ、かつ光源によって消費される電力を少なくすることができるという利点がある。
もっとも、本実施形態においても、表示の明るさをさらに向上させるべく、導光板１３３の双方の側端面に対向するように複数の光源を配設してもよい。
【００２７】
＜Ｂ：変形例＞
以上この発明の実施形態について説明したが、上記各実施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００２８】
（１）上記実施形態においては、第１および第２の液晶表示パネル１１，１２側に出射する光を散乱させるべく、導光板における反射層形成面を粗面としたが、かかる散乱機能を実現するための構成はこれに限られるものではなく、例えば図４に示す構成としてもよい。なお、図４中の各要素のうち、図１および図２に示した要素と同様の要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
図４に例示するように、本変形例においては、導光板１３３のうちの第１反射層１３４ａおよび第２反射層１３４ｂによって覆われた表面は平坦面である。一方、導光板１３３のうち第１反射層１３４ａおよび第２反射層１３４ｂとは反対側の面（すなわち、第１および第２液晶表示パネル１１，１２と対向する面）には、それぞれ第１拡散板１３５ａおよび第２拡散板１３５ｂが貼着された構成となっている。第１拡散板１３５ａおよび第２拡散板１３５ｂは、各々を通過する光を散乱させるための板状部材である。
【００３０】
このような構成において、光源１３１から出射した光の一部は、導光板１３３の内部を通って第１反射層１３４ａの表面で反射された後、第１拡散板１３５ａによって散乱されて第１液晶表示パネル１１側に出射する。第２液晶表示パネル１２側に出射する光も同様に、第２拡散板１３５ｂによって散乱された光となる。
【００３１】
かかる構成とした場合にも、上記実施形態と同様の効果が得られる。さらに、この構成によれば、導光板１３３の表面を選択的に粗面化する処理（例えばシボ加工）を施す必要がなく、導光板１３３の表面の一部に拡散板１３５を貼着すれば足りるため、製造工程を簡易にすることができるという利点がある。
【００３２】
（２）本発明における液晶表示パネルとしては、導光板１３３と対向する基板に半透過反射層を設けた構成のいわゆる半透過反射型の液晶表示パネルを用いることもできる。なお、半透過反射層とは、例えば、照明装置１３からの光を透過させるための複数の開口部を有し、かつ照明装置１３とは反対側からの光（例えば室内照明光や太陽光等の外光）を反射可能なアルミニウム等の金属膜である。
かかる半透過反射型の液晶表示装置によれば、十分な外光が存在する状況下では、照明装置１３を用いることなく反射型表示を行うことにより、消費電力を低く抑えることができる。
【００３３】
（３）上記実施形態および各変形例においては、導光板１３３の双方の基板面に液晶表示パネルを１個ずつ設けた場合を例示したが、各基板面に設けられる液晶表示パネルの個数はこれに限られるものではない。図５は、導光板１３３のＡ側に２個の第１液晶表示パネル１１を設けるとともに、Ｂ側に１個の第２液晶表示パネル１２を設けた場合の構成を例示する断面図である。本変形例においては、導光板１３３のＢ側の基板面のうち、相互に離間した２つの領域が第１領域１３３ａとなっている。そして、各第１領域１３３ａに第１反射層１３３ａが設けられるとともに、導光板１３３に対して各第１反射層１３３ａの反対側には、第１液晶表示パネル１１が１個ずつ配設される。他方、導光板１３３のＡ側の基板面のうちの第１領域１３３ａと背後する領域とは異なる第２領域１３３ｂには第２反射層１３３ｂが設けられるとともに、この第２反射層１３３ｂとは反対側の基板面には、第２液晶表示パネル１２が配設される。なお、導光板１３３の基板面のうち、第１反射層１３３ａおよび第２反射層１３３ｂによって覆われる領域が粗面である点は、上記実施形態と同様である。このように、本発明においては、第１反射層が設けられる第１領域１３３ａ、および第２反射層が設けられる第２領域１３３ｂの各々は、連続する１つの領域のみに限定されるものではなく、相互に離間した複数の領域であってもよい。
【００３４】
（４）上記実施形態および各変形例においては、第２領域１３３ｂに背後する領域と第１領域１３３ａとの境界（または第１領域１３３ａに背後する領域と第２領域１３３ｂとの境界）を、導光板１３３における光入射面と平行な境界とした場合を例示したが、これらの領域の境界を光入射面と垂直な境界としてもよい。ここで、上記実施形態のように両領域を光入射面と平行な境界で区画した場合（図１参照）、光源１３１から遠い第１領域１３３ａに対応する表示が、光源１３１から近い第２領域１３３ｂに対応する表示よりも若干暗くなってしまうことも考えられる。これに対し、両領域を光入射面と垂直な境界で区画した構成を採れば、第１領域１３３ａおよび第２領域１３３ｂの双方に至る光源１３１からの光量は等しくなる。この結果、第１液晶表示パネル１１および第２液晶表示パネル１２の各々に対して照射される光量を概ね均等にすることができるから、表示に明暗の差が現われるのを防ぐことができるという利点がある。
【００３５】
＜Ｃ：電子機器＞
次に、上述した実施形態に係る液晶表示装置を適用した電子機器について説明する。図６（ａ）は、かかる電子機器の一例たる折り畳み式の携帯電話機の構成を例示する斜視図であり、図６（ｂ）はこの携帯電話機が折り畳まれた状態を例示する斜視図である。これらの図に示すように、この携帯電話機は、本発明に係る液晶表示装置が収容された表示側筐体２１と、携帯電話機を操作するための複数の操作キー２２１を備えた操作側筐体２２と、各筐体を縁端部において回動可能に連結するヒンジ２３とを含んで構成される。さらに、表示側筐体２１には受話口２１１およびアンテナ２１２が配設される一方、操作側筐体２２には送話口２２２が配設されている。このような構成の下、利用者は、図６（ｂ）に示すように、ヒンジ２３を軸として表示側筐体２１を操作側筐体２２側に（または操作側筐体２２を表示側筐体２１側に）折り畳むことができるようになっている。
【００３６】
ここで、表示側筐体２１は、折り畳まれた状態で操作側筐体２２と対向する面に第１液晶表示パネル１１に対応する窓部２１３を備え、かつ、これとは反対側の面に第２液晶表示パネル１２に対応する窓部２１４を備えている。このような構成によれば、利用者は、携帯電話機が折り畳まれていない状態（すなわち通話中の状態）において第１液晶表示パネル１１による表示画像を視認できるだけでなく、折り畳まれた状態にあっても、第２液晶表示パネル１２による表示画像を視認することができる。
【００３７】
ところで、照明装置１３は、表示側筐体２１の内部に設けられた支持機構によって支持される。ここで、図３に示したように、個々の液晶表示装置ごとに別個の照明装置１３ａ，１３ｂを設けた場合、上記支持機構を照明装置ごとに設ける必要がある。これに対し、本発明に係る液晶表示装置によれば、複数の表示面を有するにも関わらず照明装置１３は１個であるから、上記の場合と比較して、照明装置１３の支持機構を著しく簡易な構成とすることができるという利点が得られる。
【００３８】
このように、本発明に係る液晶表示装置は、折り畳まれた状態で一方の表示面が隠れる構成の携帯型電子機器に適用した場合に特に顕著な効果を奏するが、本発明を適用できるのはこれに限られるものではない。本発明を適用できる他の電子機器としては、例えば、液晶テレビや、ノート型パーソナルコンピュータ、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る液晶表示装置によれば、一方の側だけでなく、これとは反対側において表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の構成を例示する分解斜視図である。
【図２】図１におけるＣ−Ｃ’線視断面図である。
【図３】本発明の効果を説明するための対比例の構成を例示する断面図である。
【図４】本発明の変形例に係る液晶表示装置の構成を例示する断面図である。
【図５】本発明の他の変形例に係る液晶表示装置の構成を例示する断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明に係る液晶表示装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話機の構成を例示する斜視図であり、（ｂ）は、折り畳まれた状態における同携帯電話機の構成を例示する斜視図である。
【符号の説明】
１１，１２……液晶表示パネル、１１１，１１２，１２１，１２２……基板、１１３，１２３……シール材、１１４，１２４……液晶、１３……照明装置、１３１……光源、１３２……光源側反射板、１３３……導光板、１３３ａ……第１領域（一部の領域）、１３３ｂ……第２領域、１３４ａ……第１反射層、１３４ｂ……第２反射層、１３５ａ……第１拡散板、１３５ｂ……第２拡散板、２１……表示側筐体、２１１……受話口、２１２……アンテナ、２１３，２１４……窓部、２２……操作側筐体、２２１……操作キー、２２２……送話口。

Claims

光を照射する光源と、
前記光源に対向する側端面を有する１枚の導光板と、
前記導光板における一方の基板面のうちの第１領域に設けられた第１反射層と、
前記導光板における他方の基板面のうち、前記第１領域に背後する領域とは異なる第２領域に設けられた第２反射層と
を具備することを特徴とする照明装置であって、
前記第１領域は、
前記第２領域に対して前記光源とは反対側に位置し、
前記導光板は、
前記光源から入射した光を前記第２領域に背後する前記一方の基板面から出射するとともに、前記光源から入射した光を前記第２領域に対応した前記導光板の内部を通して前記第１領域に背後する前記他方の基板面から出射することを特徴とする
照明装置。
前記第１領域は、前記第２領域よりも大きいことを特徴とする
請求項１に記載の照明装置。
前記導光板のうち、前記第１反射層と対向する表面、および前記第２反射層と対向する表面は、粗面であることを特徴とする
請求項１または２に記載の照明装置。
前記導光板をはさんで前記第１反射層と対向する第１拡散板と、
前記導光板をはさんで前記第２反射層と対向する第２拡散板とを具備することを特徴とする
請求項１または２に記載の照明装置。
請求項１ないし４のいずれかに記載の照明装置と、
前記導光板に対して前記第１反射層の反対側に配設された第１液晶表示パネルと、
前記導光板に対して前記第２反射層の反対側に配設された第２液晶表示パネルと
を具備することを特徴とする液晶表示装置。
請求項５に記載の液晶表示装置
を具備することを特徴とする電子機器。
請求項５に記載の液晶表示装置と、
前記液晶表示装置を収容する表示側筐体であって、前記第１液晶表示パネルおよび第２液晶表示パネルの各々に対応する窓部を有する表示側筐体と、
複数の操作キーを有する操作側筐体と、
前記表示側筐体と操作側筐体とを、各々の一方の端部で連結するヒンジと
を具備することを特徴とする電子機器。