JP6290928B2 - Electronic device and translucent cover substrate for electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器および電子機器用の透光性カバー基板に関する。 The present invention relates to an electronic device and a translucent cover substrate for the electronic device.
従来、いわゆる液晶パネルや有機ELパネル等の画像表示デバイスを内蔵した、デジタルカメラや携帯電話等の電子機器が用いられている。近年では、比較的大きな画像を表示するとともにタッチパネル等の入力装置を備える、いわゆるスマートフォン端末やタブレット端末といわれる携帯型の電子機器が急速に普及し始めている。このような電子機器に用いられる画像表示デバイスに要求される特性として、画像表示面のサイズは比較的大きく、画像表示面に垂直な方向の厚さは薄く、かつ安価であることが求められている。近年の電子機器では、画像表示デバイスの画像表示面を保護する透光性カバー基板として、例えばアミノケイ酸ガラス等からなるいわゆる強化ガラスが主に用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, electronic devices such as digital cameras and mobile phones that incorporate image display devices such as so-called liquid crystal panels and organic EL panels have been used. In recent years, portable electronic devices referred to as so-called smartphone terminals and tablet terminals that display a relatively large image and include an input device such as a touch panel have been rapidly spreading. The characteristics required for image display devices used in such electronic devices are that the size of the image display surface is relatively large, the thickness in the direction perpendicular to the image display surface is thin, and inexpensive. Yes. In recent electronic devices, so-called tempered glass made of, for example, aminosilicate glass is mainly used as a translucent cover substrate that protects the image display surface of an image display device.
液晶パネルなど周期的に画素が配列された画像表示面を有する画像表示デバイスでは、画像を構成するための画素間の隙間に、ブラックマトリクスと呼ばれる網目状の黒色部が存在する。比較的大型の液晶パネルを比較的安価な製造プロセスで製造した場合など、画像を構成する画素およびブラックマトリクスと呼ばれるこの網目状の黒色部の大きさは大きくなる傾向にある。 In an image display device having an image display surface in which pixels are periodically arranged such as a liquid crystal panel, a mesh-like black portion called a black matrix exists in a gap between pixels for constituting an image. When a relatively large liquid crystal panel is manufactured by a relatively inexpensive manufacturing process, the size of the pixels constituting the image and this mesh-like black portion called a black matrix tends to increase.
このように大きくて安価な画像表示デバイスでは、画素間のブラックマトリクスが画像表示デバイスの観察者に確認できる程度まで大きくなり、このブラックマトリクスによって観察者が視認する画像の質(画質)が劣化し易い。従来、このようなブラックマトリクスによる画質の劣化を抑制するために、液晶パネル等の表示装置と観察者側との間に、回折格子やレンチキュラーレンズなどを設けて1つの光を複数の光路に分散し、その分散した光をブラックマトリクス部に結像させることで、ブラックマトリクスを目立たなくする手法も取られている。例えば下記特許文献1では、回折や屈折を利用して液晶パネルの画像表示面の各画素からの光を複数方向に拡散する光学フィルタを複数個備える画像表示デバイスが開示されている。 In such a large and inexpensive image display device, the black matrix between pixels becomes large enough to be confirmed by the observer of the image display device, and the quality (image quality) of the image visually recognized by the observer is degraded by this black matrix. easy. Conventionally, in order to suppress the deterioration of image quality due to such a black matrix, a diffraction grating, a lenticular lens, or the like is provided between a display device such as a liquid crystal panel and the viewer side to disperse one light into a plurality of optical paths. In addition, a technique for making the black matrix inconspicuous by forming an image of the dispersed light on the black matrix portion is also used. For example,
しかしながら、特許文献1のように、例えば液晶パネルと透光性カバー基板との間に複数個の光学フィルタを配置した場合は、画像表示デバイス自体の厚さ(画像表示面に垂直な方向の厚さ)が比較的大きくなり、ひいては電子機器が大型化してしまうという課題があった。 However, as in
上記課題を解決するため、本発明は、複数の画素が画素間領域を介して配置された画像表示面を有する画像表示デバイスと、前記画像表示面に対向して配置される一方主面とを有する透光性カバー基板とを備える電子機器であって、前記透光性カバー基板はアルミナ(Al2O3)を主成分とする一枚の単結晶体からなり、前記一方主面が前記単結晶体のC面(0001)に対して傾いており、前記単結晶体のc軸に対して直角な偏光を有する常光L’に対する前記透光性カバー基板の屈折率をno、前記単結晶体のc軸に対して平
行な偏光を有する異常光L”に対する前記透光性カバー基板の屈折率をne、前記単結晶
体のC面(0001)に対する前記一方主面の傾斜角をθ、前記透光性カバー基板の厚みをt、前記画像表示面における隣り合った前記画素間領域の幅をWとしたとき、(no 2 −ne 2 )tanθ/(no 2 tan 2 θ+ne 2 )×t<Wの関係を満たすことを特徴とする電子機器を提供する。
In order to solve the above-described problem, the present invention includes an image display device having an image display surface in which a plurality of pixels are disposed via inter-pixel regions, and one main surface disposed to face the image display surface. an electronic device and a light-transmitting cover substrate having the light-transmitting cover substrate is made from a single crystal body mainly composed of alumina (
The refractive index of the translucent cover substrate with respect to extraordinary light L ″ having a linear polarization is represented by ne,
When the inclination angle of the one main surface with respect to the C plane (0001) of the body is θ, the thickness of the translucent cover substrate is t, and the width of the adjacent inter-pixel region on the image display surface is W ( The present invention provides an electronic device characterized by satisfying the relationship of no 2 −ne 2 ) tan θ / (no 2 tan 2 θ + ne 2 ) × t <W .
本発明によれば、ブラックマトリクスによる画質の低下が抑制された、比較的小型な電子機器を構成することができる。 According to the present invention, it is possible to configure a relatively small electronic device in which deterioration in image quality due to the black matrix is suppressed.
以下、図面を参照して本願発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<電子機器の外観>
図1(a)は、本発明の電子機器100の外観を示す斜視図であり、図1(b)は図1(a)に示す電子機器が備える、本発明の電子機器用の透光性カバー基板の斜視図である。また図2は、電子機器100の外観を示す前面図であり、図3は電子機器100の裏面図である。本実施形態に係る電子機器100は、例えば携帯電話機である。また図4は電子機器100の断面図である。また図5は、電子機器100の構成部材のうち、画像表示デバイス52と電子機器用の透光性カバー基板1(単に透光性カバー基板1ともいう)との一部を抜き出して示す図であり、(a)は斜視図であり(b)は断面図である。なお図5では説明の簡略化のため、後述のタッチパネル53を省略して示している。<Appearance of electronic equipment>
FIG. 1A is a perspective view showing an external appearance of an
図1〜5に示されるように、電子機器100は、複数の画素521が画素間領域522を介して配置された画像表示面52aを有する画像表示デバイス52と、透光性カバー基板1と、ケース部分2とを備えている。透光性カバー基板1は、平面視において長方形状の基板である。透光性カバー基板1とケース部分2とは組み合わされることによって機器ケース3を構成している。 As shown in FIGS. 1 to 5, the
透光性カバー基板1は、画像表示面52aに対向する一方主面1A、および一方主面1Aと反対の側の他方主面1Bを有する。透光性カバー基板1は、一方主面1Aが画像表示デバイス52の画像表示面52aに平行に配置されている。透光性カバー基板1には、文字、記号、図形等の各種情報が表示される表示部分1aが設けられている。表示部分1aは例えば平面視で長方形を成している。透光性カバー基板1における、表示部分1aを取り囲む周縁部分1bは、例えば遮光フィルム等が貼られることによって黒色となっており、情報が表示されない非表示部分となっている。透光性カバー基板1の一方主面1Aには後述するタッチパネル53が貼り付けられており、電子機器100の操作者は、透光性カバー基板1の他方主面1Bの表示部分1aを指等で操作することによって、電子機器100に対して各種指示を与えることができる。 The
透光性カバー基板1はアルミナ(Al2O3)を主成分とする単結晶体(以下、単に単結晶体ということがある)であって、一方主面1Aおよび他方主面1Bが、単結晶体のC面(0001)に対して傾いている。アルミナ(Al2O3)を主成分とする単結晶体は一般的にはサファイアと呼ばれ、強化ガラス等と比較して傷がつき難く、割れ難い。本明細書において「主成分」として含む場合は、具体的には少なくとも50質量%、好ましくは70質量%含むことをいう。傷がよりつき難く、割れや欠け等をより確実に抑制する点で、また着色が少なく透明性が高い等の点で、透光性カバー基板1のAl2O3純度(含有量)は99質量%以上であることが好ましい。The
サファイアはいわゆる複屈折結晶であり、サファイアのc軸は、サファイアに光を入射しても光が分かれない(光路が分岐しない)方向に沿った軸(いわゆる光学軸)に平行となっている。サファイアのc軸に垂直なサファイアのC面(0001)は、光学軸に対して垂直な面となっている。 Sapphire is a so-called birefringent crystal, and the c-axis of sapphire is parallel to an axis (so-called optical axis) along a direction in which light does not separate even when light enters the sapphire (an optical path does not branch). The C-plane (0001) of sapphire perpendicular to the c-axis of sapphire is a plane perpendicular to the optical axis.
透光性カバー基板1では、画像表示面52aに対向する一方主面1Aが画像表示面52aに平行であり、この一方主面1Aがサファイアの光学軸(C軸)に垂直なC面(0001)に対して傾いている。なお、本明細書では、一方主面1Aおよび他方主面1Bが、単結晶体のC面(0001)に対して傾いているとは、一方主面1Aおよび他方主面1Bと単結晶体のC面(0001)とのなす角θが0°<θ<90°であることをいう。 In the
本実施形態では、一方主面1Aおよび他方主面1Bは、サファイアのR面(1−102)に平行であり、サファイアのC面(0001)に対する傾斜角θは約57.6°となっている。本明細書において面と面とが平行とは、面と面とのなす角が20°未満である状態をいい、5°未満であることが好ましい。なお、本実施形態では、一方主面1Aおよび他方主面1BをサファイアのR面に平行な面としたが、一方主面1Aおよび他方主面1Bは、R面に対して傾いた面であってもよく、限定されない。R面(1−102)はサファイアの結晶方位の1つであり、アルミニウム原子と酸素原子とが規則的に配列された結晶面の1つである。透光性カバー基板1の主面をR面のような結晶面と平行にしておけば、機械研磨等によって透光性カバー基板1の平坦性を比較的高くし易く、低いコストで安定した品質の透光性カバー基板1を製造できる点で好ましい。 In the present embodiment, the one
電子機器100は、上述のように、画像表示デバイス52を内部に備えている。画像表示デバイス52は後述する制御部50によって制御されて、文字、記号、図形などを表す画像情報を画像表示面52aに表示する。画像表示デバイス52はいわゆる液晶表示パネルであり、図示しないバックライトユニットや、図示しない屈折フィルタとカラーフィルタとを備える光学フィルタ、および液晶層520とを有している。 As described above, the
液晶層520は、複数の画素521が画素間領域522を介して配置された平面状の画像表示面52aを有する。バックライトユニットのLEDランプとしては、主に青色LED素子に蛍光体が組み合わされた、白色光を発するLEDランプが用いられている。画像表示デバイス52の画像表示面52aに表示される画像情報は、バックライトユニットのLEDランプから発せられた白色光が液晶層520の画素521を透過することで部分的に着色されることで形成されている。このように画像表示面52aに表示された画像情報を表す光Lは、透光性カバー基板1の一方主面1Aから入射して他方主面1Bから出射して電子機器100の操作者(使用者)の眼に入り、この操作者は画像情報が表す文字、記号、図形等を認識する。 The liquid crystal layer 520 has a planar
画像表示面52aにおける画素間領域522はいわゆるブラックマトリクスと呼ばれる、画素521が配置されていない領域であり、図示しないデータ伝送線等が配置されている。液晶層520における画素521や画素間領域522のサイズは、液晶層520の製造プロセスにおけるパターン形成精度に依存している。高額な装置を用いて多くの工程を費やせば、画素521や画素間領域522のサイズを小さくすることはできるが、これらを充分に小さくした場合は液晶層520の製造コストが大きくなり、ひいては画像表示デバイス52、ひいては電子機器100全体の製造コストが大きくなってしまう。また、液晶層520の画像表示面52aのサイズが大きくなるほど、製造プロセスにおけるパターン形成精度は低下しがちであり、画像表示面52aが大きいほど、画素521や画素間領域522のサイズを小さくすることは困難である。液晶層520は比較的大きい画像表示面52aを有するが、比較的低コストの製造プロセスを経て作製されており、画素521や画素間領域522のサイズは比較的大きくなっている。 The
電子機器100では、画像表示面52aを保護する透光性カバー基板1が、液晶層520の画素521を透過した光を複数の光路に分散し、その分散した光を画素間領域522に対応する部分(すなわちブラックマトリクス部)に結像させるので、ブラックマトリクスを目立たなくし、ブラックマトリクスによる画質の劣化を抑制することができる。 In the
図5を参照してより詳しく説明すると、透光性カバー基板1では、サファイアの光学軸(C軸)に垂直なC面(0001)に対して傾いている。液晶層520の画素521を透過して一方主面1Aに対して垂直に入射した光Lは、複屈折結晶であるサファイアからなる透光性カバー基板1を通過する際に、常光L’と異常光L”の2つの偏光に分かれる。この異常光L”が、いわゆるブラックマトリクスと呼ばれる画素間領域522に対応する領域に結像することで、画像表示面52aを観察する使用者はブラックマトリクスにも、隣接する画素521に対応する光(隣接する画素521に似通った色や明るさの光)を感じる。これにより観察者(電子機器100の操作者)は、観察する画像においてブラックマトリクスと呼ばれる網目状の黒色部を知覚し難くなる。すなわち透光性カバー基板1の他方主面1Bを観察する操作者にとって、ブラックマトリクスが目立たなくなり、ブラックマトリクスによる画質の劣化が抑制されている。 More specifically with reference to FIG. 5, the
電子機器100では、画像表示面52aを保護する透光性カバー基板1自体が複屈折基板として機能するので、透光性カバー基板1と画像表示デバイス52との間に回折格子やレンチキュラーレンズなどの光学部品を設けることなく、ブラックマトリクスを目立たなくし、ブラックマトリクスによる画質の劣化を抑制することができる。電子機器100では、画像表示デバイス52と透光性カバー基板1との画素間領域522の幅が比較的小さく、ひいては電子機器1全体の厚さが比較的小さくなっている。電子機器100はこのように、ブラックマトリクスによる画質の劣化が抑制された、比較的小型な(厚さが小さい)電子機器である。 In the
また、液晶層520は比較的大きい画像表示面52aを有するが、比較的低コストの製造プロセスを経て作製されており、画素521や画素間領域522のサイズは比較的大きくなっているが、透光性カバー基板1によってブラックマトリクスを目立たなくし、ブラックマトリクスによる画質の劣化を抑制しているので、ブラックマトリクスによる画質の劣化は充分に抑制されている。電子機器100は、比較的安価で、比較的大きな画像表示面を有するとともに、ブラックマトリクスによる画質の劣化が抑制された、かつ比較的小型な(厚さの小さい)電子機器である。このように透光性カバー基板1を用いることで、画像表示デバイス52の液晶層520として、ブラックマトリクスに対応する画素間領域522が比較的大きな、比較的安価な液晶層520を用いた場合も、観察者である電子機器100の操作者は比較的きれいな画像を視認することができる。 In addition, the liquid crystal layer 520 has a relatively large
図5(b)に示す常光L’と異常光L”の2つの偏光の振動方向は互いに直角であり、常光L’の偏光方向はc軸に対して直角方向であり、異常光L”の偏光方向は光軸c軸に対して平行方向である。ここで、常光L’と異常光L”のそれぞれに対する透光性カバー基板1の屈折率をそれぞれno、ne、単結晶体のC面(0001)に対する透光性カバー基板1の一方主面1Aの傾斜角をθとすると、それぞれの屈折による分離幅dは透光性カバー基板1の厚みをtとして以下の式(1)で表すことができる。noとneとの差が複屈折の程度を表し、この複屈折差が大きい材料ほど同一分離幅を得るのに薄い基板で可能になることが分かる。 The vibration directions of the two polarized lights of ordinary light L ′ and extraordinary light L ″ shown in FIG. 5B are perpendicular to each other, and the polarization direction of ordinary light L ′ is perpendicular to the c-axis. The polarization direction is parallel to the optical axis c-axis. Here, the refractive index of the
d=(no2−ne2)tanθ/(no2tan 2 θ+ne2)×t ・・・(1)
透光性カバー基板1はサファイアからなり、一方主面1Aおよび他方主面1Bは、単結晶体のR面(1−102)に平行である。透光性カバー基板の屈折率noは1.768、
neは1.760程度であり、複屈折差は0.008程度となっている。このようなサファイアからなる透光性カバー基板1は、例えば一方主面1Aに垂直な厚さを約0.4mm程度と比較的薄くしても、分離幅dを約2.15μmにすることができる。
d = (no 2 −ne 2 ) tan θ / (no 2 tan 2 θ + ne 2 ) × t (1)
The
ne is about 1.760, and the birefringence difference is about 0.008. The
なお、常光L’に対する透光性カバー基板1の屈折率no、および異常光L” に対する透光性カバー基板1の屈折率neは、例えば分光エリプソメーター(大塚電子製、FTM7700W)等の、いわゆるエリプソメトリー装置を用いて測定することができる。 The refractive index no of the
また、透光性カバー基板1の一方主面1AのサファイアのC面(0001)に対する傾斜角θは、X線回折法を用いた結晶方位測定装置等を用いて測定することができる。結晶方位測定装置では、一方主面1Aが所定位置に所定の角度となるように透光性カバー基板1を設置した上で、この透光性カバー基板1にX線を照射して、透光性カバー基板1の単結晶の結晶格子の状態を表すいわゆるX線回折強度を測定して、このX線回折強度に基いて一方主面1Aのサファイアに対する傾斜角の大きさや傾斜方向を測定することができる。この測定には、例えば株式会社リガク製の自動X線結晶方位測定装置(型式2991F2)等を用いればよい。 Further, the inclination angle θ of the one
隣り合った2つの画素521の間隔522の幅をWとすると、画素間領域522に対応するブラックマトリクス部のうち分離幅dの分が異常光L”の光路に入ることになる。分離幅dは画素521の画素間領域522の幅Wの1/2より大きいことが好ましい。すなわち、以下の式(2)を満たすことが好ましい。
When the width of the two
W/2≦(no2−ne2)tanθ/(no2tan 2 θ+ne2)×t ・・・(2)
画素間領域522の幅Wは画像表示面全体で同じであることが一般的ではあるが、画素間領域522の幅Wが部分的に異なっている場合など、幅Wが最も大きい部分において分離幅d≧W/2が満たされるよう、透光性カバー基板1の厚みtや傾斜角θを調整すればよい。
W / 2 ≦ (no 2 −ne 2 ) tan θ / (no 2 tan 2 θ + ne 2 ) × t (2)
In general, the width W of the
またサファイアは、例えばガラス等の一般的な透明材料と比べて非常に硬く割れ難いので、透光性カバー基板1が比較的薄い場合でも、割れや欠け等が発生し難い。本実施形態の電子機器100は比較的小型でありながら、ブラックマトリクスによる画質の劣化が抑制されているとともに、透光性カバー基板1の割れや欠け等が抑制されている。 Further, since sapphire is very hard and difficult to break compared with a general transparent material such as glass, for example, even when the
なお、電子機器100は、透光性カバー基板1の他方主面1Bに、サファイアとは屈折率が異なる光透過層を設けてもよい。透光性カバー基板1の他方主面1Bにこのような透過層を設けた場合、透光性カバー基板1を見る方向に応じた視認性に特徴を持たせることができる。図6は、透光性カバー基板1の他方主面1Bに、サファイアとは異なる光透過層を設けた実施形態について説明する部分断面図である。例えばいわゆるスマートフォンやタブレット端末は、従来の携帯電話端末に比べて画面サイズが大型化しており、操作者の近くにいる他人からも画像表示面に表示された画像が見えやすく、操作者の近くにいる他人からは画像表示面に表示された画像を見え難くしたいとの要望も多い。図6に示す実施形態では、他人からは画像表示面に表示された画像を見え難くしたい場合などに好ましい。 In addition, the
図6に示す実施形態では、透光性カバー基板1の他方主面1Bに接合した、例えばダイヤモンド状硬質炭素からなる光透過層11が設けられている。光透過層11の屈折率Nβは透光性カバー基板1の屈折率Nαよりも高い。透光性カバー基板1の一方主面1Aには、タッチパネル53が接着層59を介して接合されている。接着層59は、タッチパネル53を構成するガラス部材と同等の屈折率NG(NGは約1.45)を有している。ガラスを主に使用しているタッチパネルと透光性カバー基板1とを接合する接着剤としては、接着層59のように、ガラスに合わせて屈折率が調整された、屈折率が1.45程度の接着剤を使用するのが好ましい。ダイヤモンド状硬質炭素とは、炭素を主成分とする非晶質構造をしたものであって、規則的な結晶構造を持つダイヤモンド、立方晶窒化硼素(cBN)、六方晶窒化硼素(hBN)とは異なる。この非晶質ダイヤモンド状硬質炭素をグラファイトやダイヤモンドの同定によく用いられるラマン分光分析装置を使って調べると、ダイヤモンドのピーク位置である1333cm−1と、グラファイトのピーク位置である1550cm−1の近傍にそれぞれピークを有する。なお、本実施形態のダイヤモンド状硬質炭素の膜は、ピークがダイヤモンドあるいはグラファイトのいずれか一方に偏っていてもよく、好ましくはダイヤモンドのピーク位置に偏っている。このようなダイヤモンド状硬質炭素は、ユニバーサル硬度が20〜50GPaと非常に硬い硬度を有しており耐摩耗性が高い。非晶質ダイヤモンド状硬質炭素の膜は、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法、PVD法、CVD法等の薄膜形成手段を用いることができる。In the embodiment shown in FIG. 6, a light transmission layer 11 made of, for example, diamond-like hard carbon, which is bonded to the other
本実施形態の光透過層11はダイヤモンド状硬質炭素からなり屈折率Nβは約2.42程度である。サファイアかならなる透光性カバー基板1の屈折率Nαは常光と異常光とで異なるが、ここでは1.76とする。また、空気の屈折率N0は約1.00である。図6には、透光性カバー基板1の他方主面1Bに届く光(外光)の光路の例を矢印で示している。この外光は、太陽光や照明など、電子機器1の操作時の外部環境光に対応するものである。The light transmission layer 11 of the present embodiment is the refractive index N beta made diamond-like hard carbon is about 2.42. The refractive index N α of the
異なる屈折率を有する層の境界部分では、この境界部分を通過する光の反射および屈折が生じる。特に、屈折率が大きい側から小さい側へ進む場合は、屈折率に応じたある角度(臨界角)以上の角度で入射した光は、全反射することが知られている。透光性カバー基板1では、外光が、透光性カバー基板1と光透過層11の境界部分D1と、透光性カバー基板1と接着剤層59との境界部分D2との2箇所において、全反射が起こる。 Reflection and refraction of light passing through this boundary portion occurs at the boundary portion of the layers having different refractive indexes. In particular, it is known that light that has entered at an angle equal to or greater than a certain angle (critical angle) corresponding to the refractive index is totally reflected when the refractive index proceeds from the large refractive index side to the small refractive index side. In the
透光性カバー基板1と光透過層11との境界部分D1では、sinθ1=Nα/Nβを満たすθ1以上の入射角で入射した外光がこの境界部分D1で全反射を起こす。上述のように屈折率Nβは約2.42であり、屈折率Nαは約1.76程度であり、臨界角(第1臨界角)θ1は約47°程度となっている。画像表示面52aの垂線から47°以上傾いた角度範囲(図6に示す領域E1)から見た観察者には、この境界部分D1での全反射による外光の反射光が多く届く。画像表示面52aの一点から広がる光を考えた場合、画像表示面52aの垂線から47°以上傾いた角度範囲(図6に示す領域E1)から見た観察者には、この外光の反射光(全反射による反射光)が相対的に大きくなるので、画像表示面52aからの光が表す画像情報を認識し難くなっている。At the boundary portion D1 between the
電子機器100ではさらに、透光性カバー基板1と接着剤層59との境界部分D2では、sinθ2=NG/Nβを満たすθ2以上の入射角で入射した光がこの境界部分D2で全反射を起こす。上述のように屈折率Nβは約1.76であり、屈折率NGは約1.45程度であり、臨界角(第2臨界角)θ2は約55°程度となっている。画像表示面52aの垂線から55°以上傾いた角度範囲(図6に示す領域E1)から見た観察者には、この境界部分D2での全反射による外光の反射光が多く届く。画像表示面52aの一点から広がる光を考えた場合、画像表示面52aの垂線から55°以上傾いた角度範囲(図5に示す領域E1)から見た観察者には、この外光の反射光(全反射による反射光)が相対的に大きくなるので、画像表示面52aからの光が表す画像情報を認識し難くなっている。
このように透光性カバー基板1を有する電子機器100では、透光性カバー基板1の他方主面1Bに届く光(外光)は、境界部分D1と境界部分D2との2段階の全反射が生じる。すなわち、透光性カバー基板1を備える電子機器1では、図6に示す領域E1からは、境界部分D1における外光の全反射光の影響で、画像表示面52aに示される画像情報が視認し難い。さらに図6に示す領域E2からは、境界部分D1における外光の全反射光に加えて、境界部分D2における外光の全反射光とが重なり、画像表示面52aに示される画像情報がさらに視認し難い。すなわち、電子機器1では、透光性カバー基板1に対する角度が比較的大きな位置にいる、例えば操作者の近くにいる他人などからは、画像表示面52aに表示された画像が見え難くなっている。特に、画像表示デバイス52から出る光に比べて、太陽光や照明など外光の強さ(照度)が相対的に大きい環境において、画像表示面52aに表示された画像が顕著に見え難くなっている。 As described above, in the
図6に示すように、透光性カバー基板1の他方主面1Bに、透光性カバー基板1よりも屈折率の大きな光透過層11を設けると、外光は境界部分D1と境界部分D2との2段階にわたって段階的に反射するので、他人から画像がより見えなくなる点で好ましい。光透過層11はダイヤモンド状硬質炭素膜であることに限定されない。例えば、ジルコニア(Zr2O3)を主成分とする単結晶体、チタニア(TiO2)、酸化ハフニウム(HfO 2)、五酸化ニオブ(Nb2O5)、五酸化タンタル(TaO5)、酸化亜鉛(ZnO)、および酸化タングステン(WO3)など、例えばサファイアに比べても比較的高い屈折率をもっていればよく特に限定されない。ダイヤモンド状硬質炭素膜は、硬度が高く耐摩耗性が高い等の点で好ましい。なお、図6に示す実施形態に限らず、例えば透光性カバー基板1の他方主面1Bに、透光性カバー基板1よりも屈折率の小さな光透過層を設けてもよく、透過性カバー基板1の一方主面1Aの側に光透過層を設けてもよい。このような場合も、光透過層11の厚さや屈折率等を調整することで、透光性カバー基板1を見る方向に応じた視認性に特徴を持たせることもできる。このように透光性カバー基板1と光透過層11とを接合して一体的な基板状部材とすることで、この基板状部材全体の強度を高め、透光性カバー基板1の破損をより抑制することもできる。 As shown in FIG. 6, when a light transmission layer 11 having a refractive index larger than that of the
図7は電子機器100の電気的構成を示すブロック図である。図7に示されるように、電子機器100は、制御部50、無線通信部51、画像表示デバイス52、タッチパネル53、圧電振動素子55、外部スピーカ56、マイク57、撮像部58及び電池59を備えており、これらの構成要素は、機器ケース3内に収められている。 FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the
制御部50は、CPU50a(図4にも図示している)及び記憶部50b等を備えており、電子機器100の他の構成要素を制御することによって、電子機器100の動作を統括的に管理する。記憶部50bは、ROM及びRAM等で構成されている。制御部50には、CPU50aが記憶部50b内の各種プログラムを実行することによって、様々な機能ブロックが形成される。制御部50は各構成要素から多様かつ大量の情報を受け取り、これら情報を比較的短時間で処理(情報処理)する。この情報処理の際、CPU50aは比較的多くの熱を発生する。CPU50aが発した熱が機器ケース3内にとどまると、機器ケース3内の温度が上昇して、CPU50aの動作が遅くなったり動作不良が生じる場合があり、また機器ケース3内の各部のその他の構成要素の動作不良も発生する場合がある。 The
サファイアからなる透光性カバー基板1は、熱伝導率が約42W/(m・K)であり、例えば熱伝導率が1W/(m・K)程度である石英ガラス等と比べて熱伝導率が大きい。このため電子機器100では、CPU50aから発した熱を、透光性カバー基板1を介して機器ケース3の外に効率的に放出することができる。透光性カバー基板1を備える電子機器100では、CPU50aが発した熱は機器ケース3の外部に素早く放出されるので、機器ケース3内の温度上昇が抑制されて、CPU50aおよびその他の構成要素の動作不良も抑制される。 The
図3に示されるように、電子機器100の裏面101、言い換えれば機器ケース3の裏面には、スピーカ穴20及びマイク穴21があけられている。また電子機器100の裏面101からは、後述する撮像部58が有する撮像レンズ58aが露出している。 As shown in FIG. 3, a
無線通信部51は、電子機器100とは別の携帯電話機あるいはインターネットに接続されたウェブサーバ等の通信装置からの信号を基地局を介してアンテナ51aで受信する。無線通信部51は、受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバートを行って制御部50に出力する。制御部50は、入力される受信信号に対して復調処理等を行って、当該受信信号に含まれる、音声や音楽などを示す音信号などを取得する。また無線通信部51は、制御部50で生成された、音信号等を含む送信信号に対してアップコンバート及び増幅処理を行って、処理後の送信信号をアンテナ51aから無線送信する。アンテナ51aからの送信信号は、基地局を通じて、電子機器100とは別の携帯電話機あるいはインターネットに接続された通信装置で受信される。 The
画像表示デバイス52は、上述のように例えば、液晶画像表示デバイスであって、制御部50によって制御されることによって、文字、記号、図形などの各種情報を画像表示面52aに表示する。画像表示デバイス52に表示される情報は、透光性カバー基板1の表示部分1aに表示されることによって、当該情報は電子機器100の使用者に視認可能となる。 As described above, the
タッチパネル53は、例えば、投影型静電量容量方式のタッチパネルであって、透光性カバー基板1の表示部分1aに対する使用者の操作を検出する。タッチパネル53は、透光性カバー基板1の内側主面に貼り付けられており、互いに対向配置されたシート状の2つの電極センサーを備えている。2つの電極センサーは透明粘着性シートによって貼り合わされている。 The
一方の電極センサーには、それぞれがX軸方向(例えば電子機器100の左右方向)に沿って延在し、かつ互いに平行に配置された複数の細長いX電極が形成されている。他方の電極センサーには、それぞれがY軸方向(例えば電子機器100の上下方向)に沿って延在し、かつ互いに平行に配置された複数の細長いY電極が形成されている。透光性カバー基板1の表示部分1aに対して使用者の指が接触すると、その接触箇所の下にあるX電極及びY電極の間の静電容量が変化することによって、タッチパネル53において透光性カバー基板1の表示部分1aに対する操作が検出される。タッチパネル53において生じる、X電極及びY電極の間の静電容量変化は制御部50に伝達され、制御部50は当該静電容量変化に基づいて透光性カバー基板1の表示部分1aに対して行われた操作の内容を特定し、それに応じた動作を行う。 One electrode sensor is formed with a plurality of elongated X electrodes that extend along the X-axis direction (for example, the left-right direction of the electronic device 100) and are arranged in parallel to each other. The other electrode sensor is formed with a plurality of elongated Y electrodes that extend along the Y-axis direction (for example, the vertical direction of the electronic device 100) and are arranged in parallel to each other. When a user's finger comes into contact with the display portion 1a of the
圧電振動素子55は、受話音を電子機器100の使用者に伝えるためのものである。圧電振動素子55は、制御部50から与えられる駆動電圧によって振動させられる。制御部50は、受話音を示す音信号に基づいて駆動電圧を生成し、当該駆動電圧を圧電振動素子55に印加する。圧電振動素子55が、制御部50によって受話音を示す音信号に基づいて振動させられることによって、電子機器100の使用者には受話音が伝達される。このように、制御部50は、音信号に基づいて圧電振動素子55を振動させる駆動部として機能する。圧電振動素子55については後で詳細に説明する。 The
外部スピーカ56は、制御部50からの電気的な音信号を音に変換して出力する。外部スピーカ56から出力される音は、電子機器100の裏面101に設けられたスピーカ穴20から外部に出力される。 The
マイク57は、電子機器100の外部から入力される音を電気的な音信号に変換して制御部50に出力する。電子機器100の外部からの音は、当該電子機器100の裏面101に設けられたマイク穴21から当該電子機器100の内部に取り込まれて、マイク57に入力される。 The
撮像部58は、撮像レンズ58a及び撮像素子などで構成されており、制御部50による制御に基づいて、静止画像及び動画像を撮像する。 The
電池59は、電子機器100の電源を出力する。電池59から出力された電源は、電子機器100が備える制御部50や無線通信部51などに含まれる各電子部品に対して供給される。 The
<圧電振動素子の詳細>
図8、9は、それぞれ、圧電振動素子55の構造を示す上面図及び側面図である。図8、9に示されるように、圧電振動素子55は一方向に長い形状を成している。具体的には、圧電振動素子55は、平面視で長方形の細長い板状を成している。圧電振動素子55は、例えばバイモルフ構造を有しており、シム材55cを介して互いに貼り合わされた第1圧電セラミック板55a及び第2圧電セラミック板55bを備えている。シム材55cがなく、圧電セラミック板と電極とが交互に積層され、厚み方向の上側の圧電セラミク板と下側のセラミック板とで分極方向を異ならせた積層型圧電振動素子でもよい。<Details of piezoelectric vibration element>
8 and 9 are a top view and a side view showing the structure of the
圧電振動素子55では、第1圧電セラミック板55aに対して正の電圧を印加し、第2圧電セラミック板55bに対して負の電圧を印加すると、第1圧電セラミック板55aは長手方向に沿って伸び、第2圧電セラミック板55bは長手方向に沿って縮むようになる。これにより、図10に示されるように、圧電振動素子55は、第1圧電セラミック板55aを外側にして山状に撓むようになる。 In the
一方で、圧電振動素子55では、第1圧電セラミック板55aに対して負の電圧を印加し、第2圧電セラミック板55bに対して正の電圧を印加すると、第1圧電セラミック板55aは長手方向に沿って縮み、第2圧電セラミック板55bは長手方向に沿って伸びるようになる。これにより、図11に示されるように、圧電振動素子55は、第2圧電セラミック板55bを外側にして谷状に撓むようになる。 On the other hand, in the
圧電振動素子55は、図10の状態と図11の状態とを交互にとることによって、撓み振動を行う。制御部50は、第1圧電セラミック板55aと第2圧電セラミック板55bとの間に、正の電圧と負の電圧とが交互に現れる交流電圧を印加することによって、圧電振動素子55を撓み振動させる。 The
なお、図9〜10に示される圧電振動素子55では、シム材55cを間に挟んで貼り合わされた第1圧電セラミック板55a及び第2圧電セラミック板55bから成る構造が一つだけ設けられていたが、複数の当該構造を積層させても良い。 Note that the
<圧電振動素子の配置位置>
図12は、透光性カバー基板1を一方主面1A側から見た際の平面図である。圧電振動素子55は、両面テープ等の接着剤によって、透光性カバー基板1の一方主面1Aに貼り付けられている。圧電振動素子55は、透光性カバー基板1の一方主面1Aにおいて、この透光性カバー基板1を一方主面1A側から見た平面視で画像表示デバイス52及びタッチパネル53とは重ならない位置に配置されている。<Arrangement position of piezoelectric vibration element>
FIG. 12 is a plan view when the
<圧電振動素子の振動による受話音の発生について>
本実施の形態では、圧電振動素子55が透光性カバー基板1を振動させることによって、当該透光性カバー基板1から気導音及び伝導音が使用者に伝達されるようになっている。言い換えれば、圧電振動素子55自身の振動が透光性カバー基板1に伝わることにより、当該透光性カバー基板1から気導音及び伝導音が使用者に伝達されるようになっている。<Generation of incoming call sound due to vibration of piezoelectric vibration element>
In the present embodiment, the piezoelectric vibrating
ここで、気道音とは、外耳道孔(いわゆる「耳の穴」)に入った音波(空気振動)が鼓膜を振動させることによって、人の脳で認識される音である。一方で、伝導音とは、耳介が振動させられ、その耳介の振動が鼓膜に伝わって当該鼓膜が振動することによって、人の脳で認識される音である。以下に、気導音及び伝導音について詳細に説明する。 Here, the airway sound is a sound that is recognized by the human brain by sound waves (air vibrations) entering the ear canal hole (so-called “ear hole”) vibrating the eardrum. On the other hand, the conduction sound is sound that is recognized by the human brain when the auricle is vibrated and the vibration of the auricle is transmitted to the eardrum and the eardrum vibrates. Hereinafter, the air conduction sound and the conduction sound will be described in detail.
図13は気導音及び伝導音を説明するための図である。図13には、電子機器100の使用者の耳の構造が示されている。図13においては、波線400は気道音が脳で認識される際の音信号(音情報)の伝導経路を示しており、実線410が伝導音が脳で認識される際の音信号の伝導経路を示している。 FIG. 13 is a diagram for explaining air conduction sound and conduction sound. FIG. 13 shows the structure of the ear of the user of
透光性カバー基板1に取り付けられた圧電振動素子55が、受話音を示す電気的な音信号に基づいて振動させられると、透光性カバー基板1が振動して、当該透光性カバー基板1から音波が出力される。使用者が、電子機器100を手に持って、当該電子機器100の透光性カバー基板1を当該使用者の耳介200に近づけると、あるいは当該電子機器100の透光性カバー基板1を当該使用者の耳介200に当てると、当該透光性カバー基板1から出力される音波が外耳道孔210に入る。透光性カバー基板1からの音波は、外耳道孔210内を進み、鼓膜220を振動させる。鼓膜220の振動は耳小骨230に伝わり、耳小骨230が振動する。そして、耳小骨230の振動は蝸牛240に伝わって、蝸牛240において電気信号に変換される。この電気信号は、聴神経250を通って脳に伝達され、脳において受話音が認識される。このようにして、透光性カバー基板1から使用者に対して気導音が伝達される。 When the
また、使用者が、電子機器100を手に持って、当該電子機器100の透光性カバー基板1を当該使用者の耳介200に当てると、耳介200が、圧電振動素子55によって振動させられている透光性カバー基板1によって振動させられる。耳介200の振動は鼓膜220に伝わり、鼓膜220が振動する。鼓膜220の振動は耳小骨230に伝わり、耳小骨230が振動する。そして、耳小骨230の振動は蝸牛240に伝伝わり、蝸牛240において電気信号に変換される。この電気信号は、聴神経250を通って脳に伝達され、脳において受話音が認識される。このようにして、透光性カバー基板1から使用者に対して伝導音が伝達される。図13では、耳介200内部の耳介軟骨200aも示されている。 Further, when the user holds the
なお、ここでの伝導音は、骨導音(「骨伝導音」とも呼ばれる)とは異なるものである。骨導音は、頭蓋骨を振動させて、頭蓋骨の振動が直接蝸牛などの内耳を刺激することによって、人の脳で認識される音である。図13においては、例えば下顎骨300を振動させた場合において、骨伝導音が脳で認識される際の音信号の伝達経路を複数の円弧420で示している。 The conduction sound here is different from the bone conduction sound (also referred to as “bone conduction sound”). Bone conduction sound is sound that is recognized by the human brain by vibrating the skull and directly stimulating the inner ear such as the cochlea. In FIG. 13, for example, when the
このように、本実施の形態に係る電子機器100では、圧電振動素子55が前面の透光性カバー基板1を適切に振動させることによって、透光性カバー基板1から電子機器100の使用者に対して気導音及び伝導音を伝えることができる。本実施の形態に係る圧電振動素子55では、使用者に対して適切に気導音及び伝導音を伝達できるように、その構造が工夫されている。使用者に対して気導音及び伝導音を伝えることができるように電子機器100を構成することによって様々メリットが発生する。 As described above, in the
例えば、使用者は、透光性カバー基板1を耳に当てれば音が聞こえることから、電子機器100において耳を当てる位置をそれほど気にすることなく通話を行うことができる。 For example, since the user can hear a sound when the
また、使用者は、周囲の騒音が大きい場合には、耳を透光性カバー基板1に強く押し当てることによって、伝導音の音量を大きくしつつ、周囲の騒音を聞こえにくくすることができる。よって、使用者は、周囲の騒音が大きい場合であっても、適切に通話を行うことができる。 In addition, when the ambient noise is large, the user can make the surrounding noise difficult to hear while increasing the volume of the conduction sound by strongly pressing the ear against the
また、使用者は、耳栓やイヤホンを耳に取り付けた状態であっても、透光性カバー基板1を耳(より詳細には耳介)に当てることによって、電子機器100からの受話音を認識することができる。また、使用者は、耳にヘッドホンを取り付けた状態であっても、当該ヘッドホンに透光性カバー基板1を当てることによって、電子機器100からの受話音を認識することができる。 Further, even when the user attaches earplugs or earphones to his / her ear, the user can receive a reception sound from the
<受話口の穴(レシーバ用の穴)について>
携帯電話機などの電子機器では、当該電子機器の内部に設けられたレシーバ(受話用スピーカ)から出力される音を当該電子機器の外部に取り出すために、前面の透光性カバー基板1に受話口の穴があけられることがある。<About the earpiece hole (receiver hole)>
In an electronic device such as a cellular phone, an earpiece is provided on the front
本実施の形態に係る電子機器100では、透光性カバー基板1が振動することによって受話音が発生することから、電子機器100に受話口の穴が無くても、受話音を適切に使用者に伝えることができる。透光性カバー基板1はアルミナ(Al2O3)を主成分とする単結晶体であって、強化ガラス等とも比べて非常に硬い。さらに、各種薬品に対する耐性も非常に高い。このようなアルミナ(Al2O3)を主成分とする単結晶体を加工して、例えが受話口の穴をあける加工を行う場合は、例えばレーザー加工装置等の高額な製造装置が必要となったり、加工に要する時間が長くなってしまい、製造コストが比較的大きくなる場合がある。本実施形態の透光性カバー基板1は受話口の穴を有さないので、この穴加工にかかるコストが生じず、電子機器100の製造コストが小さい。また、透光性カバー基板1に受話口の穴を有さないので、透光性カバー基板1の強度が比較的高く維持されている。また、本実施の形態では、電子機器100の表面に受話口の穴がないことから、受話口の穴から水やほこり等が入るといった問題が発生しない。よって、電子機器100では、この問題に対する防水構造や防塵構造が不要となり、電子機器100のさらなるコストダウンを図ることができる。In the
なお、上述の例では、本願発明を携帯電話機に適用する場合を例にあげて説明したが、本願発明は携帯電話機以外の電子機器にも適用することができる。例えば、本願発明は、ゲーム機、ノートパソコン、ポータブルナビゲーションシステムなどに適用することができる。 In the above example, the case where the present invention is applied to a mobile phone has been described as an example, but the present invention can also be applied to an electronic device other than a mobile phone. For example, the present invention can be applied to game machines, notebook personal computers, portable navigation systems, and the like.
また、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
1 透光性カバー基板
1A 一方主面
1B 他方主面
50 制御部
52 画像表示デバイス
52a 画像表示面
53 タッチパネル
55 圧電振動素子
100 電子機器DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記透光性カバー基板はアルミナ(Al2O3)を主成分とする1枚の単結晶体からなり、前記一方主面が前記単結晶体のC面(0001)に対して傾いており、
前記単結晶体のc軸に対して直角な偏光を有する常光L’に対する前記透光性カバー基板の屈折率をno、
前記単結晶体のc軸に対して平行な偏光を有する異常光L”に対する前記透光性カバー基板の屈折率をne、
前記単結晶体のC面(0001)に対する前記一方主面の傾斜角をθ、
前記透光性カバー基板の厚みをt、
前記画像表示面における隣り合った前記画素間領域の幅をWとしたとき、
(no 2 −ne 2 )tanθ/(no 2 tan 2 θ+ne 2 )×t<W
の関係を満たすことを特徴とする電子機器。 An electronic apparatus comprising: an image display device having an image display surface in which a plurality of pixels are disposed via inter-pixel regions; and a translucent cover substrate having one main surface disposed to face the image display surface. Because
The translucent cover substrate is made of one single crystal composed mainly of alumina (Al 2 O 3), the one main surface is tilted the relative C-plane of the single crystal (0001),
The refractive index of the translucent cover substrate with respect to ordinary light L ′ having a polarization perpendicular to the c-axis of the single crystal is represented by no,
The refractive index of the translucent cover substrate with respect to extraordinary light L ″ having polarization parallel to the c-axis of the single crystal body is represented by ne,
The inclination angle of the one principal surface with respect to the C plane (0001) of the single crystal is θ,
The thickness of the translucent cover substrate is t,
When the width of the adjacent inter-pixel region on the image display surface is W,
(no 2 −ne 2 ) tan θ / (no 2 tan 2 θ + ne 2 ) × t <W
An electronic device characterized by satisfying the above relationship .
の関係を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の電子機器。 W / 2 ≦ (no 2 −ne 2 ) tan θ / (no 2 tan 2 θ + ne 2 ) × t
The electronic device according to claim 1, wherein the relationship is satisfied.
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JP2005062524A (en) * | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Canon Inc | Optical filter and optical apparatus |
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