JP3747766B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、外光を利用する反射表示と、光源からの照明光を利用する反射表示との両方を行なう表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば液晶表示装置等のような光の透過を制御して表示する表示装置として、表示の観察側である前側から入射する外光(表示装置の使用環境の光)を利用する反射表示と、光源からの照明光を前側から入射させてその照明光を利用する反射表示との両方を行なうものがある。
【0003】
この種の表示装置は、従来、後側に反射手段を備え、表示の観察側である前側から入射した光を前記反射手段により反射し、その光を前側に出射させて表示する反射型表示パネルの前側に、少なくとも一端面が入射端面とされるとともに前後面がそれぞれ入出射面とされた導光板を配置し、この導光板の入射端面に対向させて、この導光板の入射端面に向けて照明光を出射する光源を配置した構成となっている。
【0004】
この表示装置は、充分な明るさの外光が得られる環境下では外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られない環境下で使用されるときに、前記光源を点灯させて照明光を利用する反射表示を行なうものであり、外光を利用するときは、前側から入射した外光が前記導光板をその厚さ方向に透過して表示パネルに入射する。そして前記表示パネルに入射した光は、この表示パネルの後側の反射手段により反射されて前記表示パネルの前面に出射し、その光が前記導光板をその厚さ方向に透過して前側に出射する。
【0005】
また、照明光を利用するときは、前記光源から出射した照明光が前記導光板にその入射端面から入射してこの導光板内を導かれ、この導光板の後面から出射して前記表示パネルに入射する。そして前記表示パネルに入射した光は、この表示パネルの後側の反射手段により反射されて前記表示パネルの前面に出射し、その光が前記導光板をその厚さ方向に透過して前側に出射する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記表示装置は、外光を利用して表示するときも、照明光を利用する表示のときも、光が導光板を透過するため、前記導光板の透過率に応じた光のロスがある。
【0007】
そして、照明光を利用する表示のときは、前記導光板による光のロスを、光源から出射させる照明光の輝度を高くすることにより補い、充分な明るさの画面を得ることができるが、外光を利用して表示するときは、入射光が使用環境の明るさに応じた強度の光であるため、前記導光板による光のロスがそのまま画面の明るさに影響し、明るい画面が得られない。
【0008】
この発明は、外光を利用する反射表示と、光源からの照明光を利用する反射表示との両方を行なう表示装置として、外光を利用して表示するときの画面の明るさを充分に明るくし、しかもコントラストの良い表示を得ることができるものを提供することを目的としたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明の表示装置は、ケースと、このケース内に配置され、表示の観察側である前側から入射した光を後側に配置した反射手段により反射し、その光を前側に出射させて表示する反射型表示パネルと、少なくとも一端面が入射端面とされるとともに前後面がそれぞれ入出射面とされ、前記表示パネルの前側と前記表示パネルの前側から退避する位置とに移動可能に前記ケースに支持された導光板と、前記導光板が前記表示パネルの前側に移動されたときの前記導光板の入射端面に対向する前記ケースの位置に配置され、前記導光板が前記表示パネルの前側に移動された状態で点灯されて前記導光板の入射端面に向けて照明光を出射する光源とを備えたことを特徴とするものである。
【0010】
すなわち、この表示装置は、外光を利用する反射表示を、前記導光板を表示パネルの前側から退避する位置に移動させた状態で行ない、光源からの照明光を利用する反射表示を、前記導光板を前記表示パネルの前側に移動させた状態で行なうようにしたものである。
【0011】
この表示装置によれば、外光を利用する反射表示のときは表示パネルの前側に導光板が無く、したがって、前側から入射した外光が前記導光板を透過することなく表示パネルに入射し、前記表示パネルの後側の反射手段により反射された光が前記導光板を透過することなく前側に出射するため、前記導光板による光のロスを無くし、画面を充分に明るくすることができる。
【0012】
しかも、この表示装置によれば、外光を利用する反射表示のときは表示パネルの前側に導光板が無いため、前側から入射した外光が前記導光板の前面で反射されることが無く、したがってコントラストの良い表示を得ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
この発明の表示装置は、上記のように、反射型表示パネルと、前記表示パネルの前側と前記表示パネルの前側から退避する位置とに移動される導光板と、前記導光板が前記表示パネルの前側に移動されたときの前記導光板の入射端面の位置に対向させて配置された光源とを備え、外光を利用する反射表示を、前記導光板を表示パネルの前側から退避する位置に移動させた状態で行ない、光源からの照明光を利用する反射表示を、前記導光板を表示パネルの前側に移動させた状態で行なうようにすることにより、外光を利用して表示するときの画面の明るさを充分に明るくし、しかもコントラストの良い表示を得ることができるようにしたものである。
【0014】
この発明の表示装置において、前記導光板は、液晶表示パネルの前面からその側方にスライド可能に支持され、或いは、液晶表示パネルの前面から前記ケースの外面に形成された導光板格納凹部内に回転可能に支持されていることが望ましい。また、この表示装置は、前側への導光板の移動を検出する検出器と、前記検出器からの検出信号に応じて光源を点灯させる光源駆動回路とをさらに備えた構成とするのが好ましい。
【0015】
【実施例】
図1はこの発明の第1の実施例を示しており、(a)は外光を利用する反射表示を行なうときの表示装置の側面図、(b)は光源からの照明光を利用する反射表示を行なうときの表示装置の側面図である。
【0016】
この実施例の表示装置は、例えば電子手帳や携帯電話機等の小型電子機器の表示部を構成するものであり、前記電子機器の機器ケース1内に、反射型表示パネル10と、前記表示パネル10の前側と前記表示パネル10の前側から退避する位置とに移動される導光板12と、前記導光板12の入射端面に向けて照明光を出射する光源14とを配置することにより構成されている。
【0017】
前記反射型表示パネル10は、例えばTN(ツイステッドネマティック)型またはSTN(スーパーツイステッドネマティック)型の液晶表示パネルであり、図では簡略化しているが、液晶分子がツイスト配向した液晶層を挟んで対向する前後一対の透明基板の内面にそれぞれ互いに対向する領域により複数の画素領域を形成する透明電極が設けられるとともに、前記一対の基板の外面にそれぞれ偏光板が設けられ、さらに後側の偏光板の後面に反射板からなる反射手段11が設けられた構成となっている。
【0018】
この液晶表示パネル10は、表示の観察側である前側(図において左側)から入射し、前側の偏光板と液晶層とを透過して後側の偏光板に入射した光のうち、この後側偏光板の吸収軸に沿った偏光成分の光を前記後側偏光板により吸収し、前記後側偏光板の透過軸に沿った偏光成分の光を前記後側偏光板を透過させて反射手段11により反射し、その反射光を、前記後側偏光板と液晶層と前側偏光板とを透過させて前側に出射することにより表示する。
【0019】
なお、前記液晶表示パネル10は、その前後に偏光板を備えたものに限らず、前側だけに1枚の偏光板を備えたものでよく、その場合は、後側の基板の内面の電極を高反射率の金属膜により形成し、この電極に反射手段を兼ねさせてもよい。
【0020】
前記液晶表示パネル1は、前記機器ケース1内に、その前面を前記ケース1の前面板部に設けられた表示窓2に対向させるとともに、この液晶表示パネル1の前面と前記ケース1の前面板部の内面との間に前記導光板12の厚さよりも僅かに大きい間隔を確保して配置され、図示しない支持手段により支持されている。
【0021】
また、前記導光板12は、アクリル樹脂板等の透明板からなっており、その一端面12aが入射端面とされるとともに、前後面12b,12cがそれぞれ入出射面とされている。なお、この導光板12の後面12cには、その全面にわたって、前記入射端面12aと平行な方向に沿う微小幅の線状プリズム部13が密に並べて形成されている。
【0022】
この導光板12は、その入射端面12aを前記液晶表示パネル10の配置側に向けるとともに、後面12cをケース1内に向けた状態で、その両側を前記ケース1内に前記液晶表示パネル10の前側の領域の両側からその側方(図において下方)にわたって設けられた図示しないレール部材にスライド可能に支持されており、手動操作により前記液晶表示パネル10の前側と前記液晶表示パネル1の前側から退避する位置とに移動されるとともに、前記液晶表示パネル10の前側に移動された状態と、前記液晶表示パネル1の前側から退避する位置に移動された状態とにおいて、それぞれ図示しないロック手段によりロックされるようになっている。
【0023】
また、前記光源14は、例えば前記導光板12の幅とほぼ同じ長さの直管状冷陰極管15と、この冷陰極管15からの放射光を一方向に向けて反射するリフレクタ16とからなっており、この光源14は、前記導光板12が図1の(b)のように液晶表示パネル10の前側に移動されたときの前記導光板12の入射端面12aの位置に対向させて配置され、図示しない支持手段によりケース1内に支持されている。
【0024】
また、この実施例の表示装置は、前記液晶表示パネル10の前側への導光板12の移動を検出する導光板検出器17をさらに備えている。この導光板検出器17は、ロッドの押込みによりオンするマイクロスイッチ18と、前記マイクロスイッチ18のオンにより導光板検出信号を出力する検出回路が形成された導光板検出回路基板19とからなっており、前記マイクロスイッチ18は前記回路基板19に取付けられている。
【0025】
この導光板検出器17は、前記マイクロスイッチ18のロッドの先端を前記導光板12が液晶表示パネル10の前側に移動されたときの前記導光板12の入射端面12aの位置よりも液晶表示パネル10側に突出させた状態で配置され、図示しない支持手段によりケース1内に支持されている。
【0026】
さらに、前記液晶表示パネル10の背後には、前記液晶表示パネル10を駆動する表示駆動回路21と、前記導光板検出器17からの導光板検出信号に応じて光源14を点灯(冷陰極管15を点灯)させる光源駆動回路22とが設けられた配線基板20が、図示しない支持手段によりケース1内に支持されて配置されている。
【0027】
前記光源駆動回路22は、前記液晶表示パネル10の前側への前記導光板12の移動が前記導光板検出器17により検出され、この検出器17から導光板検出信号が供給されたときに前記光源14を点灯させ、前記導光板12が液晶表示パネル10の前側から退避する位置に移動され、前記導光板検出器17から導光板検出信号が供給されなくなったときに前記光源14を消灯させる。
【0028】
そして、前記液晶表示パネル10は、その端子配列部に接続されたフィルム状ケーブル21の先端を前記配線基板20に設けられたソケット23に挿入することにより前記表示駆動回路21に接続されており、また、前記光源14と前記導光板検出器17は、前記光源14の冷陰極管15の両端のリード端子15aを前記配線基板20にハンダ付けし、前記導光板検出器17の導光板検出回路基板19をリード線25を介して前記配線基板20に接続することにより前記光源駆動回路22に接続されている。
【0029】
この表示装置は、充分な明るさの外光が得られる環境下では外光を利用する反射表示を行ない、充分な明るさの外光が得られない環境下で使用されるときに、前記光源14を点灯させて照明光を利用する反射表示を行なうものであり、外光を利用する反射表示は、図1の(a)のように、導光板12を液晶表示パネル10の前側から退避する位置に移動させた状態で行なわれる。
【0030】
そのため、外光を利用する反射表示を行なうときは、前側から入射した外光が図1の(a)に矢線で示したように、導光板12を透過することなく液晶表示パネル10に入射する。そして前記液晶表示パネル10に入射した光は、この表示パネルの後側の反射手段11により反射されて前記液晶表示パネル10の前面に出射し、その光が前記導光板12を透過することなく前側に出射する。
【0031】
一方、照明光を利用する反射表示は、図1の(b)のように、導光板12を液晶表示パネル10の前側に移動させて行なわれる。
【0032】
このように導光板12を液晶表示パネル10の前側に移動させると、前記導光板検出器17のマイクロスイッチ18がそのロッドを前記導光板12の入射端面12aにより押されてオンする。
【0033】
前記マイクロスイッチ18がオンすると、前記導光板検出器17から導光板検出信号が出力され、その検出信号に応じて前記光源駆動回路22が光源14を点灯させる。
【0034】
前記光源14の点灯によりこの光源14から出射した照明光は、図1の(b)に矢線で示したように、前記導光板12にその入射端面12aから入射し、この導光板の前面12bおよび後面12cと外気(空気)との界面で全反射して屈折しながら導光板12内を導かれ、この導光板12の後面から出射して前記液晶表示パネル10に入射する。
【0035】
そして前記液晶表示パネル10に入射した光は、この液晶表示パネル10の後側の反射手段11により反射されて前記液晶表示パネル10の前面に出射し、その光が前記導光板12をその厚さ方向に透過して前側に出射する。
【0036】
すなわち、この表示装置は、外光を利用する反射表示を、前記導光板12を液晶表示パネル10の前側から退避する位置に移動させた状態で行ない、光源14からの照明光を利用する反射表示を、前記導光板12を前記液晶表示パネル10の前側に移動させた状態で行なうようにしたものである。
【0037】
この表示装置によれば、外光を利用する反射表示のときは液晶表示パネル10の前側に導光板12が無く、したがって、前側から入射した外光が前記導光板12を透過することなく液晶表示パネル10に入射し、前記液晶表示パネル10の後側の反射手段11により反射された光が前記導光板12を透過することなく前側に出射するため、前記導光板12による光のロスを無くし、画面を充分に明るくすることができる。
【0038】
しかも、この表示装置によれば、外光を利用する反射表示のときは液晶表示パネル10の前側に導光板12が無いため、前側から入射した外光が前記導光板12の前面12bで反射されることが無く、したがってコントラストの良い表示を得ることができる。
【0039】
すなわち、外光を利用する反射表示の場合、液晶表示パネル10の前側に導光板12があると、前側から入射した外光のうち、前記導光板12の前面12bと外気との界面に対して全反射角で入射した光が前記界面により前側に反射され、その反射光により暗表示の暗さのレベルが浮き上がってコントラストが低下するが、前記液晶表示パネル10の前側に導光板12が無ければ、前側から入射した外光が前記導光板12の前面12bと外気との界面で反射されることはなく、したがって、暗表示の暗さのレベルの浮き上がりを無くし、良好なコントラストを得ることができる。
【0040】
さらに、上記表示装置は、液晶表示パネル10の前側への導光板12の移動を検出する検出器17と、前記検出器17からの検出信号に応じて光源14を点灯させる光源駆動回路22とをさらに備えたものであるため、照明光を利用する反射表示を行なうときに、液晶表示パネル10の前側への導光板12の移動により光源14を自動的に点灯させることができる。
【0041】
なお、導光板12を液晶表示パネル10の前側に移動させて行なわれる照明光を利用する反射表示のときは、導光板12の透過率に応じた光のロスがあるが、そのロスは、光源14から出射させる照明光の輝度を高くすることにより補うことができるため、充分な明るさの画面を得ることができる。
【0042】
また、上記実施例では、前記導光板12の後面12cに、その全面にわたって、前記導光板12の入射端面12aと平行な方向に沿う微小幅の線状プリズム部13を密に並べて形成しているため、外光を利用する反射表示のときも、照明光を利用する反射表示のときも、前側から入射し、反射手段により反射されて前側に出射する光を前記プリズム部13により液晶表示パネル10の法線に対する角度が小さくなる方向に集光し、正面輝度の高い表示を得ることができる。
【0043】
図2はこの発明の第2の実施例を示しており、(a)は外光を利用する反射表示を行なうときの表示装置の側面図、(b)は光源からの照明光を利用する反射表示を行なうときの表示装置の側面図である。
【0044】
この実施例の表示装置は、導光板12を、液晶表示パネル10の前側と前記液晶表示パネル10の前側から退避する位置とに回転させるようにしたものであり、この実施例では、機器ケース1の前面板部の外面に表示窓2の一辺に連続させて導光板格納凹部3を形成し、前記導光板12の一端を前記導光板格納凹部3の表示窓2との境界部に回転可能に軸支している。
【0045】
なお、この実施例の表示装置は、導光板12の移動形態が異なるが、他の構成は上述した第1の実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。
【0046】
この表示装置は、外光を利用する反射表示を行なうときは、導光板12を図2の(a)のように回転させることにより、この導光板12を、その後面12cが前側に向いた裏返し状態で導光板格納凹部3内に格納しておき、照明光を利用する反射表示を行なうときに、前記導光板12を図2の(b)のように回転させることにより、この導光板12を、その後面12cを液晶表示パネル10の前面に対向させた状態で前記液晶表示パネル10の前側に配置するようにしたものであり、この表示装置においても、外光を利用して表示するときの画面の明るさを充分に明るくし、しかもコントラストの良い表示を得ることができる。
【0047】
なお、上記第1の実施例では、導光板12を、機器ケース1内に液晶表示パネル10の前側からその側方にスライド可能に設け、第2の実施例では、導光板12を、液晶表示パネル10の前側から前記ケース1の外面に形成された導光板格納凹部3内に裏返し回転可能に設けているが、前記導光板12は、機器ケース1の前面板部の外面に沿って液晶表示パネル10の前側と前記液晶表示パネル10の前側から退避する位置とにスライドまたは回動するように設けてもよい。
【0048】
また、表示パネルは、後側に反射手段を備え、表示の観察側である前側から入射した光を前記反射手段により反射し、その光を前側に出射させて表示する反射型のものであれば、例えば電気泳動表示パネルやエレクトロクロミック表示パネル等でもよい。
【0049】
さらに、表示パネルの前側への導光板の移動を検出する検出器は、マイクロスイッチを用いた接触型のものに限らず、例えばフォトセンサ等を用いた非接触型のものでもよく、また、光源は、冷陰極管を用いるものに限らず、例えば発光ダイオードを複数個配列したものなどでもよい。
【0050】
また、導光板は、その複数の端面が入射端面とされたものでもよく、その場合は、導光板が表示パネルの前側に移動されたときの前記導光板の複数の入射端面の位置にそれぞれ対向させて光源を配置すればよい。
【0051】
【発明の効果】
この発明の表示装置は、反射型表示パネルと、前記表示パネルの前側と前記表示パネルの前側から退避する位置とに移動される導光板と、前記導光板が前記表示パネルの前側に移動されたときの前記導光板の入射端面の位置に対向させて配置された光源とをケースに配置し、外光を利用する反射表示を、前記導光板を表示パネルの前側から退避する位置に移動させた状態で行ない、光源からの照明光を利用する反射表示を、前記導光板を表示パネルの前側に移動させた状態で行なうようにしたものであるため、外光を利用して表示するときの画面の明るさを充分に明るくし、しかもコントラストの良い表示を得ることができる。
【0052】
この発明の表示装置は、導光板を、液晶表示パネルの前面からその側方にスライド可能に支持し、或いは、液晶表示パネルの前面から前記ケースの外面に形成された導光板格納凹部内に回転可能に支持し、また表示パネルの前側への導光板の移動を検出する検出器と、前記検出器からの検出信号に応じて光源を点灯させる光源駆動回路とをさらに備えた構成とするのが好ましく、このようにすることにより、前記光源からの照明光を利用する反射表示を行なうときに、前記表示パネルの前側への導光板の移動により前記光源を自動的に点灯させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例を示す、外光を利用する反射表示を行なうときと、光源からの照明光を利用する反射表示を行なうときの表示装置の側面図。
【図2】この発明の第2の実施例を示す、外光を利用する反射表示を行なうときと、光源からの照明光を利用する反射表示を行なうときの表示装置の側面図。
【符号の説明】
1…機器ケース
2…表示窓
3…導光板格納凹部
10…液晶表示パネル
11…反射手段
12…導光板
12a…入射端面
12b…前面
12c…後面
13…プリズム部
14…光源
15…冷陰極管
16…リフレクタ
17…導光板検出器
18…リミットスイッチ
19…導光板検出回路基板
20…配線基板
21…表示駆動回路
22…光源駆動回路
Claims (4)
- ケースと、このケース内に配置され、表示の観察側である前側から入射した光を後側に配置した反射手段により反射し、その光を前側に出射させて表示する反射型表示パネルと、少なくとも一端面が入射端面とされるとともに前後面がそれぞれ入出射面とされ、前記表示パネルの前側と前記表示パネルの前側から退避する位置とに移動可能に前記ケースに支持された導光板と、前記導光板が前記表示パネルの前側に移動されたときの前記導光板の入射端面に対向する前記ケースの位置に配置され、前記導光板が前記表示パネルの前側に移動された状態で点灯されて前記導光板の入射端面に向けて照明光を出射する光源とを備えたことを特徴とする表示装置。
- 導光板は、液晶表示パネルの前面からその側方にスライド可能に支持されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 導光板は、液晶表示パネルの前面から前記ケースの外面に形成された導光板格納凹部内に回転可能に支持されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示素子。
- 表示パネルの前側への導光板の移動を検出する検出器と、前記検出器からの検出信号に応じて光源を点灯させる光源駆動回路とをさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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