JP6222092B2 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

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Description

本開示は、いわゆる電子ペーパー等の可撓性(フレキシブル性)を有する表示装置、およびそのような表示装置を備えた電子機器に関する。
近年、電子ペーパー(e−paper)と称される超薄型の表示装置について、各社様々な開発を行っている(例えば、特許文献1,2)。例えば、特許文献1では、そのような表示装置を書籍として利用した、いわゆる電子ブック(e−book)が提案されている。
特開2010−218102号公報 特開2010−157060号公報
上記のような表示装置では、薄くフレキシブル性が高いため、物理的に曲げたり捻ったりすることができる。このため、ユーザ(利用者)による曲げ等を検出するセンサを搭載し、そのようなユーザ操作に応じて表示内容を切り替える、といった様々なユーザインターフェース(User Interface)を実現可能である。したがって、このようなフレキシブル性を有する表示装置では一般に、ユーザの利便性を向上させることが求められる。
したがって、ユーザの利便性を向上させることが可能な表示装置および電子機器を提供することが望ましい。
本開示の一実施の形態の表示装置は、可撓性を有する表示部と、この表示部が湾曲する際の可動軸を表示面内の一方向に制限すると共に、表示部を任意の湾曲状態で保持可能とする湾曲制御部とを備えたものである。この湾曲制御部は、所定方向に沿って延在すると共に自在に変形可能な芯材と、帯電防止部材と、を有する可撓性支持部材を用いて構成されている。また、上記芯材は、樹脂材料からなる複数のシートまたはフィルムを積層させて構成されている。
本開示の一実施の形態の電子機器は、上記本開示の一実施の形態の表示装置を備えたものである。
本開示の一実施の形態の表示装置および電子機器では、可撓性を有する表示部が湾曲する際の可動軸が、湾曲制御部によって表示面内の一方向に制限される。これにより、表示部が壊れにくくなると共に、表示部における表示映像が視認し易くなる。また、湾曲制御部によって表示部が任意の湾曲状態で保持可能とされるため、使用時(表示映像の視認時)および非使用時(例えば収納時や持ち運び時等)の各々において、平坦状態を含む任意の湾曲度合いでの利用が可能となる。
本開示の一実施の形態の表示装置および電子機器によれば、表示部が湾曲する際の可動軸を表示面内の一方向に制限すると共に表示部を任意の湾曲状態で保持可能とする湾曲制御部を設けるようにしたので、表示部を壊れにくくすると共に表示映像を視認し易くすることができ、また任意の湾曲度合いでの利用を実現することができる。よって、可撓性を有する表示装置において、ユーザの利便性を向上させることが可能となる。
本開示の一実施の形態に係る表示装置または電子機器としての電子ブックの概略構成例を表す模式平面図である。 図1に示した可撓性支持部材の詳細構成および作用について説明するための模式斜視図である。 図1に示した可撓性支持部材の詳細構成および作用について説明するための他の模式斜視図である。 図1に示した電子ブックの概略構成例を表すブロック図である。 図1に示した電子ブックの作用について説明するための模式斜視図である。 図1に示した電子ブックの作用について説明するための模式斜視図である。 図1に示した電子ブックにおける警告動作の一例を表す模式斜視図である。 図1に示した電子ブックにおける警告動作の他の例を表す模式斜視図である。 変形例に係る電子ブックの概略構成例を表す模式平面図である。 変形例に係る他の電子ブックの概略構成例を表す模式平面図である。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(可撓性支持部材を用いてなる湾曲制御部を備えた電子ブックの例)
2.変形例(湾曲制御部の他の構成例,他の電子機器の例等)
<実施の形態>
[電子ブック1の概略構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る表示装置または電子機器としての電子ブック1の概略構成を、平面図(X−Y平面図)で模式的に表したものである。電子ブック1は、柔らかい素材をコンポーネント化して形成された薄型のフレキシブルディスプレイである。この電子ブック1では、複数枚の紙(頁)を綴じて作られる実際の本のように、装置全体を閉じたり(折り畳んだり)、あるいは開いたりすることができるようになっている。ユーザは実際に本を読んでいるかのような感覚で、電子ブック1に表示された内容(例えば書籍の頁等)を閲覧することが可能となっている。この電子ブック1は、表示部11、筐体10および一対の可撓性支持部材12a,12b(湾曲制御部)を備えている。
(表示部11)
表示部11は、映像信号に基づいて映像表示を行う表示パネルであり、例えば、有機電界発光素子(有機EL(Electro Luminescence)素子)、液晶表示素子あるいは電気泳動素子等をプラスチック等の樹脂フィルムで挟み込んだ構造を有している。この表示部11は、可撓性(フレキシブル性)を有しており、上記した各種の表示素子の他、有機TFT(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)等からなる駆動素子などを用いて構成される。なお、このような表示部11は、ここでは、X軸方向を長軸方向とすると共にY軸方向を短軸方向とする異方性形状(矩形状)となっている。
(筐体10)
筐体10は、可撓性を有すると共に、表示部11を視認可能に収容する外装部材である。具体的には、この筺体10は、柔らかく、かつ表示光に対して透明性(光透過性)を有する樹脂フィルム(透明フィルム)、例えばオレフィン系樹脂のような材質により構成されている。筺体10はまた、表示部11を視認可能とする透明性の表示領域10a(有効表示領域)と、この表示領域10bの周辺(外縁)に位置すると共に非透明性の額縁領域10bとを有している。この額縁領域10bには、ユーザが電子ブック1を操作する際に用いられる操作部10c(操作ボタン等)が設けられている。なお、このような筺体10もまた、ここでは表示部11の異方性形状(矩形状)に倣って、X軸方向を長軸方向とすると共にY軸方向を短軸方向とする異方性形状(矩形状)となっている。
(可撓性支持部材12a,12b)
可撓性支持部材12a,12bはそれぞれ、例えば図2Aに示したように、所定方向(ここではX軸方向)に沿って延在すると共に自在に変形可能な芯材121と、この芯材121を挟み込むようにして芯材121の表面側および裏面側(Y軸方向に沿った両面側)に設けられた、一対の制御部材122a,122bとを有している。換言すると、可撓性支持部材12a,12bではそれぞれ、矩形状(板状)の制御部材122a,122bの間に、芯材121が挟持されている。これにより可撓性支持部材12a,12bはそれぞれ、全体としてX軸方向に延伸する形状となっている。
制御部材122a,122bはそれぞれ、芯材121の変形方向を後述する所定の一方向に制御(規定)するための部材であり、例えばSUS(Steel Use Stainless;ステンレス鋼)等の柔軟性を有する材料からなる。一方、芯材121は、例えば鉛(Pb)等の重金属材料からなる。ただし、廃棄時等の環境負荷などを考慮すると、芯材121としてはそのような重金属材料の代わりに、以下のような樹脂材料を用いて構成するのが望ましい。すなわち、例えば、延伸オレフィン系樹脂シートを用いて構成したり、そのような樹脂シートと熱可塑性樹脂フィルムとを組み合わせて(積層させて)構成したりするのが望ましい。そのような樹脂材料を用いて芯材121を構成した場合、上記したように廃棄時等の環境負荷を軽減できると共に、より小さな湾曲径(曲率半径)に対応することが可能となり、繰り返しの使用にも強くなる(そのような使用への耐性が向上する)。また、そのような樹脂材料を用いて芯材121を構成した場合、芯材121の変形方向を積層方向に制御できる(変形方向に方向性が生じる)ようになるため、上記したSUS等からなる制御部材122a,122bが不要となる。なお、可撓性支持部材12a,12bにおけるこれらの部材は帯電し易い性質を示すことが予想されることから、帯電対策として、可撓性支持部材12a,12b内に帯電防止用の部材(図示せず)を更に設けるようにしてもよい。
このような構成により可撓性支持部材12a,12bではそれぞれ、例えば図2Bに示したように、所定の一方向(ここではZ軸方向)に沿って、任意の形状に自在に変形可能となっている。換言すると、可撓性支持部材12a,12bはそれぞれ、ここではZ−X平面内で任意の曲線を取り得るように構成されている。
ここで、可撓性支持部材12a,12bはそれぞれ、図1に示したように、筺体10に添設(付設)されている。具体的には、これらの可撓性支持部材12a,12bは、表示面(X−Y平面)内において、Y軸方向に沿った筺体10の両端部にそれぞれ、X軸方向に沿って延設されている。詳細には、可撓性支持部材12aは、筺体10における表示領域10aの上側の額縁領域10bに、X軸方向に沿って延在するように設けられている。可撓性支持部材12bは、筺体10における表示領域10aの下側の額縁領域10bに、X軸方向に沿って延在するように設けられている。
このような構成により可撓性支持部材12a,12bはそれぞれ、表示部11が湾曲する(撓む)際の可動軸を、表示面内の一方向(ここではX軸方向)に制限すると共に、この表示部11を任意の湾曲状態(撓み状態)で保持(固定化)することを可能としている。具体的には、表示部11における長軸(X軸)および短軸(Y軸)のうちの一方の軸を可動軸とすると共に、他方の軸を固定軸としている。この電子ブック1では一例として、表示部11における長軸(X軸)が可動軸であると共に、短軸(Y軸)が固定軸となっている。つまり、電子ブック1では、長軸が可動してその厚み方向(Z軸方向)に湾曲することが可能である一方で、短軸は固定軸となっているためにこの短軸が可動して湾曲することはできないようになっている。ただし、この例とは逆に、表示部11における短軸(Y軸)が可動軸であると共に、長軸(X軸)が固定軸となっているようにしてもよい。この場合、短軸が可動してその厚み方向(Z軸方向)に湾曲することが可能となる一方で、長軸は固定軸となっているためにこの長軸が可動して湾曲することはできないことになる。
また、これらの可撓性支持部材12a,12bにはそれぞれ、それらが湾曲する際の径(湾曲径)が所定の閾値(湾曲閾値)以上に保持されるための保持構造(湾曲径が湾曲閾値未満となるのを防止するための構造)が設けられている。具体的には、可撓性支持部材12a,12b自体の径未満には湾曲できないような構造となっている。
[電子ブック1の機能ブロック構成]
続いて、図3は、このような電子ブック1の機能ブロック構成の一例を表したものである。電子ブック1は、例えば、筐体10内に、表示部11、検知部13、表示制御部141、音声出力制御部142および音声出力部15を有すると共に、前述した一対の可撓性支持部材12a,12b(湾曲制御部)を有している。
検知部13は、ユーザの操作等による電子ブック1(表示部11)の曲げ等を、例えば可撓性支持部材12a,12bの湾曲位置および湾曲度合い(湾曲径)を検知するによって、間接的に検知するものであり、所定の曲げセンサ(ベンディングセンサ)等を用いて構成されている。このような曲げセンサとしては、例えば加速度センサ、力センサ、圧力センサ、歪みセンサ、あるいはジャイロセンサ等が挙げられる。このようにして検知部13は、例えば、可撓性支持部材12a,12bにおける湾曲径が、前述した所定の湾曲閾値近くまで減少したか(湾曲径Rc>湾曲閾値Rth、かつ、Rc≒Rth)否かについても検知することが可能となっている。なお、検知部13における検知結果は、ここでは表示制御部141および音声出力制御部142へそれぞれ出力されるようになっている。
表示制御部141は、表示部11に対して映像信号を画素単位で供給し、この表示部11において映像表示がなされるように制御する(表示制御を行う)ものである。
音声出力部15は、所定の音声を出力することが可能なものであり、例えばスピーカー等を用いて構成されている。
音声出力制御部142は、音声出力部15に対して音声信号を供給し、この音声出力部15において音声出力がなされるように制御する(音声出力制御を行う)ものである。
ここで本実施の形態の電子ブック1では、検知部13において、可撓性支持部材12a,12bの湾曲径Rcが上記した所定の湾曲閾値Rth近くまで減少したことが検知されたとき(そのような検知結果が検知部13から入力されたとき)には、その旨を外部へ警告する機能を有している。具体的には、そのように可撓性支持部材12a,12bが限界近くまで湾曲してしまっている旨の警告を、表示制御部141が表示部11を利用して行ったり、音声出力制御部142が音声出力部15を利用して行う。つまり、これらの表示制御部141、音声出力制御部142、表示部11および音声出力部15が、本開示における「警告部」の一具体例に対応している。なお、このような警告動作の詳細については後述する。
[電子ブック1の作用・効果]
この電子ブック1では、表示部11、筺体10および可撓性支持部材12a,12bがそれぞれ柔らかい素材により構成されている(可撓性を有している)。これにより、ユーザは、実際の紙からなる本を扱うときと同じように、電子ブック1を開いたり、閉じたりすることができる。例えば、この電子ブック1を開いた状態において、表示部11に画像(例えば書籍の1ページを示す画像)が表示されると、ユーザは電子ブック1を両手または片手に持ちながら、あるいは台等の上に広げ(置き)ながら、そのページを読むことができる。
(可撓性支持部材12a,12bによる作用)
ここで、例えば図2Bに示したような、可撓性支持部材12a,12bの一方向に沿った自在変形特性により、例えば図4Aに示したように、表示部11が湾曲する際の可動軸が、表示面内の一方向(ここではY軸方向)に制限される。換言すると、この電子ブック1では、その長軸(X軸)が可動して厚み方向(Z軸方向)に湾曲することは可能である一方、その短軸(Y軸)は固定軸となり、可動して湾曲することができない。したがって、表示部11が任意の方向に湾曲(撓む)ことが可能となっている場合と比べ、表示部11が壊れにくくなると共に、表示部11における表示映像が視認し易くなる。
また、これらの可撓性支持部材12a,12bによって、表示部11が任意の湾曲状態(曲げ状態)で保持されるようになる。これにより電子ブック1では、例えば図4Bに示したような使用時(表示映像の視認時)と、例えば図4Aに示したような非使用時(例えば、折り畳んだ状態での収納時や持ち運び時等)との各々において、平坦状態を含む任意の湾曲度合いでの利用が可能となる。つまり、ユーザが利用し易い湾曲態様によって、電子ブック1(表示部11)を任意の湾曲形状(ただし上記したように、ここではX軸を可動軸とした湾曲形状)で保持することができるようになる。その結果、ユーザにとっては、板状の装置を持ち歩く感覚ではなく、例えば下敷き等を持ち歩く感覚で、電子ブック1を気軽に扱えるようになる。
(警告動作)
更に、この電子ブック1では、可撓性支持部材12a,12bが限界近くまで湾曲してしまっているときに、その旨が外部へ警告される。具体的には、検知部13において、可撓性支持部材12a,12bの湾曲径Rcが所定の湾曲閾値Rth近くまで減少したことが検知されたときに、電子ブック1では、表示部11における映像表示、および音声出力部15における音声出力のうちの少なくとも一方を利用して、外部への警告を行う。
すなわち、例えば図5に示したように、可撓性支持部材12a,12bの湾曲径Rcが限界近くまで湾曲していることが検知されたときに、表示制御部141は、表示部11上に所定の警告表示がなされるように、この表示部11に対して表示制御を行う(図5中の符号P1参照)。
あるいは、例えば図6に示したように、可撓性支持部材12a,12bの湾曲径Rcが限界近くまで湾曲していることが検知されたときに、音声出力制御部142は、音声出力部15によって所定の警告音が出力されるように、この音声出力部15に対して音声出力制御を行う(図6中の符号P2参照)。
このような警告動作により、ユーザは、電子ブック1(可撓性支持部材12a,12b)がこれ以上湾曲すると壊れてしまうおそれがあると認識することができ、電子ブック1の故障を未然に防ぐことが可能となる。
以上のように本実施の形態では、表示部11が湾曲する際の可動軸を表示面内の一方向に制限すると共に、この表示部11を任意の湾曲状態で保持可能とする可撓性支持部材12a,12b(湾曲制御部)を設けるようにしたので、表示部11を壊れにくくすると共に表示映像を視認し易くすることができ、また任意の湾曲度合いでの利用を実現することができる。よって、可撓性を有する電子ブック1(表示装置または電子機器)において、ユーザの利便性を向上させることが可能となる。
また、可撓性支持部材12a,12bを用いてそのような湾曲制御を行うようにしたので、これら可撓性支持部材12a,12bの構造が単純であることから、安価に作製することが可能となる。
<変形例>
以上、実施の形態を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、本開示における「湾曲制御部」が可撓性支持部材を用いて構成されている場合を例に挙げて説明したが、これには限られない。すなわち、例えば、形状記憶合金や人工筋肉、空気ばり等の他の部材を用いて、湾曲制御部を構成するようにしてもよい。
また、この湾曲制御部(可撓性支持部材)の配置態様としては、上記実施の形態で説明したものには限られず、他の配置態様としてもよい。例えば、図7Aに示した電子ブック1のように、表示面(X−Y平面)内において、3つ以上の湾曲制御部(ここでは3つの可撓性支持部材12a,12b,12c)が可動軸(ここではX軸方向)に沿って延設されているようにしてもよい。あるいは、例えば図7Bに示した電子ブック1のように、電子ブック1の全面(ここでは背面側)に、単一の湾曲制御部(ここでは単一の可撓性支持部材12)が一様に設けられているようにしてもよい。また、例えば、湾曲制御部が筺体に添設されているのではなく、表示部自体(表示部上)に設けられているようにしてもよい。
更に、上記実施の形態では、表示部および筺体がそれぞれ異方性形状(矩形状)である場合を例に挙げて説明したが、これには限られず、他の形状、例えば正方形状や他の多角形状、円形状、楕円形状等、様々な形状を取り得る。
加えて、上記実施の形態等では、本開示の表示装置または電子機器の一例として、電子ブックを例に挙げたが、これには限られない。すなわち、本開示の表示装置または電子機器は、他にも、各種モバイル機器(ノート型PC(Personal computer),携帯オーディオプレーヤ,携帯電話,PDA(Personal Digital Assistant)等の電子機器に用いられてもよい。また、ブックリーダとしてだけでなく、音楽プレーヤ,動画プレーヤ,写真ビューア,地図アプリ,ウエブブラウザなどを閲覧可能な表示装置および電子機器全般に使用することが可能である。
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
可撓性を有する表示部と、
前記表示部が湾曲する際の可動軸を表示面内の一方向に制限すると共に、前記表示部を任意の湾曲状態で保持可能とする湾曲制御部と
を備えた表示装置。
(2)
可撓性を有すると共に前記表示部を視認可能に収容する筺体を備え、
前記湾曲制御部が前記筺体に添設されている
上記(1)に記載の表示装置。
(3)
前記表示部および前記筺体はそれぞれ、長軸および短軸を有する異方性形状であり、
前記長軸および短軸のうちの一方の軸が前記可動軸であると共に、他方の軸が固定軸となっている
上記(2)に記載の表示装置。
(4)
前記一方の軸としての前記長軸が、前記可動軸であると共に、
前記他方の軸としての前記短軸が、前記固定軸である
上記(3)に記載の表示装置。
(5)
前記一方の軸としての前記短軸が、前記可動軸であると共に、
前記他方の軸としての前記長軸が、前記固定軸である
上記(3)に記載の表示装置。
(6)
前記表示部および前記筺体がそれぞれ矩形状であり、
前記湾曲制御部が、前記固定軸に沿った前記筺体の両端部においてそれぞれ、前記可動軸に沿って延設されている
上記(3)ないし(5)のいずれかに記載の表示装置。
(7)
前記筺体が透明フィルムを用いて構成されている
上記(2)ないし(6)のいずれかに記載の表示装置。
(8)
前記湾曲制御部は、その湾曲径を所定の閾値以上に保持するための保持構造を有する
上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の表示装置。
(9)
前記湾曲径が前記閾値近くまで減少したことが検知されたときに、その旨を外部へ警告する警告部を備えた
上記(8)に記載の表示装置。
(10)
前記警告部は、前記表示部における映像表示、および音声出力のうちの少なくとも一方を利用して、外部への警告を行う
上記(9)に記載の表示装置。
(11)
前記湾曲制御部が、可撓性支持部材を用いて構成されている
上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の表示装置。
(12)
前記表示部が、有機電界発光素子、液晶素子または電気泳動素子を用いて構成されている
上記(1)ないし(11)のいずれかに記載の表示装置。
(13)
表示装置を備え、
前記表示装置は、
可撓性を有する表示部と、
前記表示部が湾曲する際の可動軸を表示面内の一方向に制限すると共に、前記表示部を任意の湾曲状態で保持可能とする湾曲制御部と
を備えた電子機器。
本出願は、日本国特許庁において2012年7月9日に出願された日本特許出願番号2012−153208号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (13)

  1. 可撓性を有する表示部と、
    前記表示部が湾曲する際の可動軸を表示面内の一方向に制限すると共に、前記表示部を任意の湾曲状態で保持可能とする湾曲制御部と
    を備え
    前記湾曲制御部が、所定方向に沿って延在すると共に自在に変形可能な芯材と、帯電防止部材と、を有する可撓性支持部材を用いて構成されており、
    前記芯材が、樹脂材料からなる複数のシートまたはフィルムを積層させて構成されている
    表示装置。
  2. 可撓性を有すると共に前記表示部を視認可能に収容する筺体を備え、
    前記湾曲制御部が前記筺体に添設されている
    請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記表示部および前記筺体はそれぞれ、長軸および短軸を有する異方性形状であり、
    前記長軸および短軸のうちの一方の軸が前記可動軸であると共に、他方の軸が固定軸となっている
    請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記一方の軸としての前記長軸が、前記可動軸であると共に、
    前記他方の軸としての前記短軸が、前記固定軸である
    請求項3に記載の表示装置。
  5. 前記一方の軸としての前記短軸が、前記可動軸であると共に、
    前記他方の軸としての前記長軸が、前記固定軸である
    請求項3に記載の表示装置。
  6. 前記表示部および前記筺体がそれぞれ矩形状であり、
    前記湾曲制御部が、前記固定軸に沿った前記筺体の両端部においてそれぞれ、前記可動軸に沿って延設されている
    請求項3ないし請求項5のいずれか1項に記載の表示装置。
  7. 前記筺体が透明フィルムを用いて構成されている
    請求項2ないし請求項6のいずれか1項に記載の表示装置。
  8. 前記湾曲制御部は、その湾曲径を所定の閾値以上に保持するための保持構造を有する
    請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の表示装置。
  9. 前記湾曲径が前記閾値近くまで減少したことが検知されたときに、その旨を外部へ警告する警告部を備えた
    請求項8に記載の表示装置。
  10. 前記警告部は、前記表示部における映像表示、および音声出力のうちの少なくとも一方を利用して、外部への警告を行う
    請求項9に記載の表示装置。
  11. 前記可撓性支持部材は、前記芯材を挟み込むようにして設けられると共に前記芯材の変形方向を所定の一方向に制御する、一対の制御部材を更に有する
    請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の表示装置。
  12. 前記表示部が、有機電界発光素子、液晶素子または電気泳動素子を用いて構成されている
    請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載の表示装置。
  13. 表示装置を備え、
    前記表示装置は、
    可撓性を有する表示部と、
    前記表示部が湾曲する際の可動軸を表示面内の一方向に制限すると共に、前記表示部を任意の湾曲状態で保持可能とする湾曲制御部と
    を備え
    前記湾曲制御部が、所定方向に沿って延在すると共に自在に変形可能な芯材と、帯電防止部材と、を有する可撓性支持部材を用いて構成されており、
    前記芯材が、樹脂材料からなる複数のシートまたはフィルムを積層させて構成されている
    電子機器。
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