JP4806215B2

JP4806215B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP4806215B2
Application number: JP2005166423A
Authority: JP
Inventors: 弘和福吉
Original assignee: NEC LCD Technologies Ltd
Current assignee: Tianma Japan Ltd
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2025-06-07
Also published as: CN1877414B; CN1877414A; CN101776818B; CN101776818A; JP2006343373A; US20060274549A1

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、回動可能に保持される複数の表示パネルを備える表示装置に関する。

近年、携帯電話機や携帯端末機器、ノート型パソコンなどの様々な装置の表示手段として液晶表示装置が用いられている。液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などのスイッチング素子が形成されたアクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶が挟持された液晶パネルと、液晶パネルを照明するバックライトユニットと、液晶パネルを駆動する信号回路やバックライトユニットを駆動するインバータ回路などが形成された回路基板などで構成される。

この液晶表示装置を搭載する装置には様々な形態があり、より多くの情報を表示できるように、複数の液晶パネルを搭載する装置も提案されている。例えば、下記特許文献１には、一対の筐体がヒンジにより開閉可能に接続されてなる装置において、各々の筐体に表示手段と照明手段と基板とが配設された折り畳み画面式装置が開示されている。

しかしながら、下記特許文献１記載の装置では、各々の筐体に設けられた表示手段（液晶パネル）を個別の照明手段（面光源）で照明しており、照明手段が複数必要であるためにコストの増加を招いてしまうという問題がある。そこで、１つの照明手段で複数の表示手段を照明するために、各々の表示手段を接続する接続部に照明手段を設ける構造も提案されている。

このような構造の例を図９を参照して説明する。図９に示すように、液晶パネル１１はその裏面側に導光板２１を備え、液晶パネル１２はその裏面側に導光板２２を備え、液晶パネル１１、１２にはそれぞれ液晶パネル駆動回路１３が接続されている。また、導光板２１、２２を接続する接続部には冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lighting）などからなる光源部２０を備え、この光源部２０は、導光板２１と導光板２２の間にあって、各々の導光板の光入射面にそって沿って配置され、この光源部２０の周囲には外部への光漏れを防止するカバー２４が配設されている。そして、光源部２０からの光はそれぞれの導光板２１、２２に分配され、液晶パネル１１、１２を照明する。

特開２００３−３０２９５７号公報（第６−１２頁、第１図）

しかしながら、導光板２１、２２は光源部２０を備える接続部と一体的に形成されており、導光板２１、２２と光源部２０とは分離独立しておらず、光源部２０は回転軸としての機能を備えていないため、それぞれの液晶パネル１１、１２及びそれぞれの導光板２１、２２の向きは一定方向に固定される。その結果、液晶パネルの視野角度を調整することができず、２つの液晶パネル１１、１２を用いて対面表示することもできない。また、導光板２１、２２の光源部２０の対面側にも回転軸機能が無いため、液晶パネル１１、１２の表示位置の高さを調節することもできない。このように従来の表示装置では、視野角度や高さを自在に調整することができず、様々な形態で表示装置を利用することができないという問題があった。

また、光源部２０には、冷陰極蛍光ランプから発した光を導光板２１、２２に効率よく入光させるためのリフレクタがないため、冷陰極蛍光ランプの発光効率が悪いという問題もあった。

また、導光板２１、２２の接続部をヒンジ構造にしたとしても、光源部２０から照射される光は導光板２１、２２の一方の端部のみから入射するために、液晶パネル１１、１２を高輝度かつ均一に照明することが難しい。また、液晶パネル１１、１２を回動可能にすることにより角度調整は可能になるが、この構造でも液晶パネル１１、１２の表示位置の高さを調節することはできず、やはり様々な形態で表示装置を利用することができないという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、複数の表示パネルを有する構造において、様々な形態で利用することができ、かつ、複数の表示パネルを高輝度かつ均一に照明することができる表示装置、特に、液晶表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の表示装置は、各々の出射面側に表示パネルが配置される２つの導光板と、台座を兼ねる２つの筐体と、２つの前記導光板の間に配置され、２つの前記導光板を回動可能に保持する第１の可動ヒンジ部と、各々の前記導光板と各々の前記筐体との間に配置され、前記導光板と前記筐体とを回動可能に保持する２つの第２の可動ヒンジ部と、前記第１の可動ヒンジ部及び２つの前記第２の可動ヒンジ部の回転軸に配置され、各々の前記導光板を介して各々の前記表示パネルを照明する光源部とを少なくとも備え、前記光源部は、各々の前記導光板側に開口部を備える略円筒形状の金属からなる反射板と、前記反射板の内部に収納される１又は複数の光源とで構成され、前記反射板が前記第１のヒンジ部及び２つの前記第２のヒンジ部の回転軸として機能するものである。

また、本発明の表示装置は、２つの表示パネルを備える表示装置であって、各々の前記表示パネルは、その両端に蝶番を備える２つの導光板の各々に固定され、２つの前記導光板の一方の端部の前記蝶番は、互いに回動可能に嵌合して第１の可動ヒンジ部を構成し、各々の前記導光板の他方の端部の前記蝶番は、台座を兼ねる２つの筐体の各々に設けられた蝶番と互いに回動可能に嵌合して２つの第２の可動ヒンジ部を構成し、前記第１の可動ヒンジ部及び前記第２の可動ヒンジ部の回転軸に、各々の前記導光板を介して各々の前記表示パネルを照明する光源部が配置され、前記光源部は、各々の前記導光板側に開口部を備える略円筒形状の金属からなる反射板と、前記反射板の内部に収納される１又は複数の光源とで構成され、前記反射板が前記第１のヒンジ部及び２つの前記第２のヒンジ部の回転軸として機能するものである。

また、本発明においては、前記筐体の内部に、前記光源を駆動するためのインバータ基板、又は、前記表示パネルを駆動するための回路基板の少なくとも一方が収納されている構成とすることができる。

また、本発明においては、前記第１の可動ヒンジ部を回転軸として、２つの前記導光板を回転させることにより、前記表示パネルの視野角が調整可能とされ、前記第２の可動ヒンジ部を回転軸として、前記導光板に対して前記筐体を回転させることにより、前記表示パネルの高さが調整可能とされることが好ましい。

また、本発明においては、前記表示パネルは透過型又は半透過型の液晶パネルとすることができる。

このように、本発明は上記構成により、表示パネルの視野角度や高さなどを自在に調整可能にして様々な形態で使用できるようにすることができ、また、表示パネルを高輝度かつ均一に照明することができ、更に、薄型軽量化を実現することができる。

本発明の表示装置によれば、下記記載の効果を奏する。

本発明の第１の効果は、表示パネルの視野角度や高さなどを自在に調整可能にして様々な形態で表示装置を使用できるようにすることができるということである。

その理由は、２つの導光板は、その一端に設けられた第１の可動ヒンジ部で回動可能に保持され、また、表示パネルや光源を駆動するための基板などが配設される２つのケースは、各々の導光板の他端及び各々のケースに設けられた第２の可動ヒンジ部で回動可能に保持されているため、第１の可動ヒンジ部を回転軸にして各々の表示パネルを回転させることによって任意の視野角度に調整することができ、また、第２の可動ヒンジ部を回転軸としてケースを回転させることによって表示パネルを任意の高さに調整することができるからである。

また、本発明の第２の効果は、各々の表示パネルを高輝度かつ均一に照明することができるということである。

その理由は、ＣＣＦＬランプやＬＥＤランプを収めたホルダーが第１の可動ヒンジ部及び第２の可動ヒンジ部の回転軸に配置されるため、第１の可動ヒンジ部を軸にして各々の導光板を回転させても均等に光を分配することができるからであり、また、各々の導光板には第１の可動ヒンジ部及び第２の可動ヒンジ部の双方からＣＣＦＬランプやＬＥＤランプなどの光源からの光が入射するからである。更に、ＣＣＦＬランプやＬＥＤランプなどの光源からの光はホルダーによって反射されて効率的に導光板に入射するからである。

また、本発明の第３の効果は、表示装置の薄型軽量化を実現することができるということである。

その理由は、第１の可動ヒンジ部及び第２の可動ヒンジ部の中心に、ＣＣＦＬランプやＬＥＤランプなどの光源を備えるホルダーが挿入されて回転機構として機能するため、光源と回転機構とを別々に設ける構造に比べて、構造を簡略化して部品を共用することができるからである。

従来技術で示したように、従来の表示装置は、複数の表示パネルが光源を備える接続部で固定される構造であったため、表示パネルの視野角度を調整したり、対面表示させたり、高さを調整することができず、様々な形態で利用することができないという問題があった。また、接続部をヒンジ構造にした場合であっても、導光板には一方の端部からしか光が入射しないため、高い輝度で均一に表示パネルを照明することができず、また、表示パネルの視野角度を調整したり、対面表示させることはできても、表示パネルの高さを調整することができず、やはり様々な形態で利用することができないという問題があった。

そこで、本発明では、図１に示すように、表面と背面、又は表面と裏面に表示パネル３を有し、それぞれの表示パネル３と一体をなす導光板２を具備する表示装置において、導光板２の一方の端部に、一対の導光板２を回動可能に保持する回転機構部分（第１の可動ヒンジ部４）を設け、導光板２の他方の端部に、各々の導光板２と基板６、７が格納されるケース８とを回動可能に保持する回転機構部分（第２の可動ヒンジ部５）を設け、この第１の可動ヒンジ部４及び第２の可動ヒンジ部５の双方の中心に、導光板２を介して表示パネル３を照明する光源（ＣＣＦＬランプ、ＬＥＤランプ等）を収納すると共に回転機構の回転軸として機能するホルダー１を設ける。

この構造では、各々の導光板２は第１の可動ヒンジ部４で任意の角度に回動可能であるため、表示パネル３の視野角度を最適に設定することができる。すなわち、導光板２を可動しても導光板２の輝度は変わらないため、導光板２の上に配置された表示パネル３を人間の目と最適な視野角となるように角度をつけて見ることができる。また、ケース８は第２の可動ヒンジ部５で任意の角度に回動可能であるため、表示位置の高さを最適に設定することができる。すなわち、ケース８は第２の可動ヒンジ部５で水平状態から垂直状態にまで回動可能であり、任意の角度で固定できるため、ケース８の長さ（図の横方向の長さ）まで高さを変えることができる。

また、この構造では、第１の可動ヒンジ部４や第２の可動ヒンジ部５に挿入されたＣＣＦＬランプやＬＥＤランプを収めたホルダー１は、各々の導光板２を可動しても均等に光を分配する。すなわち、第１の可動ヒンジ部４や第２の可動ヒンジ部５は導光板２の延長上にあり、例えば同じ樹脂材で一体的に成型されるため、導光板２と同様に導光する。従って、第１の可動ヒンジ部４や第２の可動ヒンジ部５の内周の全壁に照射した光は効率的に導光板２に導かれるため、導光板２を可動させても均等に光を分配することができる。

また、この構造では、第１の可動ヒンジ部４、第２の可動ヒンジ部５に挿入されたＣＣＦＬランプやＬＥＤランプを収めたホルダー１は、各々の導光板２の共有光源部、および専用光源部として機能するため、高輝度装置でありながら薄型軽量サイズを実現できる。すなわち、従来構造では、第１の可動ヒンジ部４、第２の可動ヒンジ部５に光源を設けることは可動ヒンジ部の信頼性、ランプ熱、ランプメンテナンス性の点等から避けられており、光源は導光板２の外側にレイアウトされ、ヒンジ部は更にその外側にレイアウトされていたが、本発明では、可動ヒンジ部の軸としてＣＣＦＬランプやＬＥＤランプを収めたホルダー１を利用すると共に、このホルダー１を熱伝導性の高い真鍮などの金属で構成することによって、光源で発生した熱を効率的に吸収、放熱することができ、且つ光源から発した光を特定方向にも集光できるため、可動ヒンジ部を持つ装置等の小型化が可能となる。

上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る表示装置について、図１乃至図８を参照して説明する。図１は、本実施例の表示装置の構成を示す側面図であり、図２は、第１の可動ヒンジ部の構造及び光路を模式的に示す部分拡大図である。また、図３乃至図５は、表示装置の使用形態の一例を示す側面図及び正面図であり、図６乃至図８は使用形態の具体例を示す斜視図である。なお、本実施例では、表示パネルとして液晶パネルを用いる場合を例にして説明するが、導光板によって裏面から照明することによって利用される任意の表示パネルを用いることができる。

図１に示すように、本実施例の表示装置は、透過型又は半透過型の液晶パネルなどからなる２つの表示パネル３と、光源からの光を導いて各々の表示パネル３を照明する２つの導光板２と、光源を駆動するインバータ回路や表示パネル３を駆動する信号回路、インターフェース回路などが形成された基板６、７の少なくとも１つを格納する２つのケース８と、一対の導光板２の一方の端部に形成される蝶番構造の第１の可動ヒンジ部４と、各々の導光板２の他方の端部と各々のケース８に形成される蝶番構造の２つの第２の可動ヒンジ部５と、第１の可動ヒンジ部４及び２つの第２の可動ヒンジ部の各々の内部に配置される複数のＣＣＦＬランプやＬＥＤランプを収めたホルダー１とを備えている。

そして、第１の可動ヒンジ部４によって一対の導光板２が回動可能に保持され、第２の可動ヒンジ部５によって各々の導光板２と各々のケース８とが回動可能に保持される。また、各々の表示パネル３には表示をコントロールする図示しないＴＣＰ（Tape Carrier Package）が接続され、そのＴＣＰに制御信号を送る基板６が接続され、各々の表示パネル３は各々の導光板２の発光面側の所定の位置に固定される。また、ケース８は、基板６、７を収納すると共に、表示装置の台座としても利用される。

また、図２は、図１の第１の可動ヒンジ部４近傍を拡大した図である。図２に示すように、各々の導光板２の一方の端部に、例えば、同じ樹脂材などで一体的に成型された円柱部９が設けられ、各々の導光板２の円柱部９は蝶番として互いに嵌合するように形成されており、この円柱部９の中心部分に、１又は複数のＣＣＦＬランプ、ＬＥＤランプなどの光源１０が収納された真鍮などの金属からなるホルダー１が挿入されている。このホルダー１は円柱部９の内面に略当接する円筒形状であり、かつ、各々の導光板２側には、光源部１０からの光が導光板２に入射できるように開口部が設けられている。そして、第１の可動ヒンジ部４の軸に挿入されているホルダー１は第１の可動ヒンジ部４の蝶番の回転軸として働き、表示パネル３を装着した状態で導光板２を任意の角度で回転、保持し、かつ、各々の導光板２に光源１０からの光を入射させる。また、第２の可動ヒンジ部５も第１の可動ヒンジ部４と同様の構造で構成されており、導光板２とケース８とを任意の角度で回転、保持し、かつ、各々の導光板２に光源１０からの光を入射させる。また、円柱部９の外側に配置されるケース８により、第１の可動ヒンジ部４及び第２の可動ヒンジ部５の蝶番が外れないように保持されると共に、蝶番の接合面から漏れ出る光が内部に反射される。

なお、図１及び図２は例示であり、第１の可動ヒンジ部４は２つの導光板２を回動可能に保持し、第２の可動ヒンジ部５は各々の導光板２と各々のケース８とを回動可能に保持し、かつ、光源１０からの光を各々の導光板２に入射可能な構造であればよく、第１の可動ヒンジ部４及び第２の可動ヒンジ部５の構造や形状、サイズなどは任意に設定することができ、例えば、第１の可動ヒンジ部４又は第２の可動ヒンジ部５と導光板２とを別々の構造体として形成し、光が透過するように両者を接合して使用したり、第２の可動ヒンジ部５を第１の可動ヒンジ部４よりも小さくするなどの変更も可能である。また、導光板２や表示パネル３、ケース８の構造や形状、サイズなども任意であり、例えば、ケース８の長さ（図１の横方向の長さ）を表示パネル３の長さ（図１の縦方向の長さ）と同程度にし、ケース８を表示パネル３側に折り畳んだ状態で表示パネル３全面を保護できるようにしてもよい。また、ケース８内の基板６、７の配置や形状、サイズなども任意である。また、ホルダー１内におけるＣＣＦＬランプやＬＥＤランプの数量や配置、固定構造なども任意である。

上記構造の表示装置は様々な形態で利用することができ、２つの導光板２を当接させ、各々の導光板２と各々のケース８との成す角度（θ２）を９０度にすると図３のようになり、安定した状態で表示パネル３を立たせて対面表示させることができる。また、２つの導光板２を当接させ、各々の導光板２と各々のケース８との成す角度（θ２）を９０度以上にすると図４のようになり、θ２を大きくすることによって最大でケース８の長さ分だけ、表示パネル３の位置を高くすることができる。また、２つの導光板２を所定の角度（θ１）で開いた状態とすると図５及び図６のようになり、θ１を調整することによって表示パネル３を見やすい角度に調整することができる。

なお、図３乃至図６では、第１の可動ヒンジ部４を上側、第２の可動ヒンジ部５を下側に配置する場合を示したが、本実施例の表示装置は、３つの可動ヒンジ部（１つの第１の可動ヒンジ部４及び２つの第２の可動ヒンジ部５）によって連結した４つの構造体（２つの表示パネル３（導光板２）及び２つのケース８）で構成されているため、各々の構造体の角度を調整することによって図７に示すように横向きにしても安定して設置することができる。また、図３乃至図６では横長の表示パネル３を用いたが、本実施例の表示装置は、２つのケース８が台座としても機能するため、図８に示すように縦長の表示パネル３を用いても安定して設置することができる。

このように、２つの表示パネル３と各々の表示パネル３と一体をなす２つの導光板２とを具備する構造において、２つの導光板２の一方の端部に、２つの導光板２を回動可能に保持する第１の可動ヒンジ部４を設け、各々の導光板２の他方の端部に、各々の導光板２と基板６、７が格納されるケース８とを回動可能に保持する第２の可動ヒンジ部５を設け、この第１の可動ヒンジ部４及び第２の可動ヒンジ部５の中心に光源１０（ＣＣＦＬランプ、ＬＥＤランプ等）が収納されるホルダー１を設けて回転軸として機能させているため、２つの導光板２の角度を調整することによって表示パネル３の視野角度を調整することができ、各々の導光板２と各々のケース８の角度を調整することによって表示パネル３の高さを調整することができ、これらにより表示装置を様々な形態で利用することができる。また、導光板３の両端部のヒンジ部に光源１０を設けて表示パネル３を照明することにより、表示パネル３を高輝度かつ均一に照明することができると共に、薄型軽量化を実現することができる。

なお、上記実施例では、２つの表示パネル３を備える表示装置について記載したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、３つ以上の表示パネル３を備える表示装置についても同様に適用することができる。

本発明の表示装置は、可動ヒンジ部で回動可能に接続された複数の表示画面を備える任意の機器に適用することができ、例えば、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子辞書、電子ブック、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機、カーナビゲーション機器などに適用することができる。

本発明の一実施例に係る表示装置を横から見た透視図である。本発明の一実施例に係る表示装置の第１の可動ヒンジ部の構造及び光路を説明するための拡大図である本発明の一実施例に係る表示装置の使用形態の一例を模式的に示す図である。本発明の一実施例に係る表示装置の使用形態の一例（高さを調整した形態）を模式的に示す図である。本発明の一実施例に係る表示装置の使用形態の一例（視野角度を調整した形態）を模式的に示す図である。本発明の一実施例に係る表示装置の使用形態の一例を示す斜視図である。本発明の一実施例に係る表示装置の使用形態のバリエーションを示す斜視図である。本発明の一実施例に係る表示装置の使用形態のバリエーションを示す斜視図である。従来の表示装置を横から見た図である。

符号の説明

１ホルダー
２導光板
３液晶パネル
４第１の可動ヒンジ部
５第２の可動ヒンジ部
６基板
７基板
８ケース
９円柱部
１０光源
１１液晶パネル
１２液晶パネル
１３液晶パネル駆動回路
２０光源
２１導光板
２２導光板
２４カバー

Claims

各々の出射面側に表示パネルが配置される２つの導光板と、台座を兼ねる２つの筐体と、２つの前記導光板の間に配置され、２つの前記導光板を回動可能に保持する第１の可動ヒンジ部と、各々の前記導光板と各々の前記筐体との間に配置され、前記導光板と前記筐体とを回動可能に保持する２つの第２の可動ヒンジ部と、前記第１の可動ヒンジ部及び２つの前記第２の可動ヒンジ部の回転軸に配置され、各々の前記導光板を介して各々の前記表示パネルを照明する光源部とを少なくとも備え、
前記光源部は、各々の前記導光板側に開口部を備える略円筒形状の金属からなる反射板と、前記反射板の内部に収納される１又は複数の光源とで構成され、前記反射板が前記第１のヒンジ部及び２つの前記第２のヒンジ部の回転軸として機能することを特徴とする表示装置。
２つの表示パネルを備える表示装置であって、
各々の前記表示パネルは、その両端に蝶番を備える２つの導光板の各々に固定され、
２つの前記導光板の一方の端部の前記蝶番は、互いに回動可能に嵌合して第１の可動ヒンジ部を構成し、
各々の前記導光板の他方の端部の前記蝶番は、台座を兼ねる２つの筐体の各々に設けられた蝶番と互いに回動可能に嵌合して２つの第２の可動ヒンジ部を構成し、
前記第１の可動ヒンジ部及び前記第２の可動ヒンジ部の回転軸に、各々の前記導光板を介して各々の前記表示パネルを照明する光源部が配置され、
前記光源部は、各々の前記導光板側に開口部を備える略円筒形状の金属からなる反射板と、前記反射板の内部に収納される１又は複数の光源とで構成され、前記反射板が前記第１のヒンジ部及び２つの前記第２のヒンジ部の回転軸として機能することを特徴とする表示装置。
前記筐体の内部に、前記光源を駆動するためのインバータ基板、又は、前記表示パネルを駆動するための回路基板の少なくとも一方が収納されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
前記第１の可動ヒンジ部を回転軸として、２つの前記導光板を回転させることにより、前記表示パネルの視野角が調整可能とされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の表示装置。
前記第２の可動ヒンジ部を回転軸として、前記導光板に対して前記筐体を回転させることにより、前記表示パネルの高さが調整可能とされることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の表示装置。
前記表示パネルは透過型又は半透過型の液晶パネルであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の表示装置。