JPH10246886A - 反射型液晶表示パネルを備えた機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯情報端末機に用いられている反射型液晶
表示パネルを効果的に照明できるようにする。 【解決手段】 携帯情報端末機１の蓋部６内に、導光板
１２と光源１３からなる面状光源１１を設け、蓋部６の
面状光源１１によって機器本体５側の液晶表示パネル３
を照明する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯情報端末機の
ような液晶表示パネルを備えた機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯情報端末機は、表示装置として液晶
表示パネルを備えている。液晶表示パネルには透過型と
反射型とがあるが、透過型では常にバックライトを点灯
させる必要があるので、バッテリの消費が多くなり、携
帯用機器としては反射型が望ましい。

【０００３】しかし、反射型の液晶表示パネルは屋外で
の使用には望ましいが、暗い場所では見にくくなるとい
う欠点がある。また、反射型の液晶表示パネルでは、透
過型の液晶表示パネルのようにバックライトを用いるこ
とができない。

【０００４】そのため、導光板と光源とからなる照明装
置を反射型の液晶表示パネルの前面に配置することが提
案されている（特願平８−３２７７６３号）。この照明
装置は、液晶表示パネルの前面側から照明することがで
き、日中など周囲が明るい場合には、電源をオフにして
おくこともできる。

【０００５】ところが、携帯情報端末機では、液晶表示
パネルの前面にはタッチパネルが設けられているので、
このような照明装置は、液晶表示パネルとタッチパネル
との間に配置されることになる。このため、導光板の厚
み分だけ、液晶表示パネルとタッチパネルとの距離が開
き、液晶表示パネルで表示されている位置を入力用ペン
でタッチパネルの上から押さえても、視差のためにペン
先がずれてしまうという問題が生じる。

【０００６】また、導光板の拡散パターンによって液晶
表示パネルの画像が乱れるという欠点や、照明装置の光
のうち液晶表示パネル側へ向かわず、タッチパネル側へ
直接に漏れる光が多くて効率が悪いといった欠点などが
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の従来例
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、反射型の液晶表示パネルを、その画像を乱した
り、タッチパネルとの間で視差を生じさせたりすること
なく、効率よく照明するための構成を提供することにあ
る。

【０００８】

【発明の開示】請求項１に記載の反射型液晶表示パネル
を備えた機器は、反射型の液晶表示パネルと、当該液晶
表示パネルを覆うための蓋部とを備えた機器において、
当該蓋部に、蓋部が開かれた状態で液晶表示パネルを照
明することができる照明部を設けたことを特徴としてい
る。

【０００９】請求項１に記載の発明にあっては、機器の
蓋部に照明部を設けたので、周囲が暗い場合には、照明
部を点灯させて液晶表示パネルを明るく照らすことがで
き、液晶表示パネルの視認性を高めることができる。

【００１０】しかも、照明部は蓋部に設けられているの
で、液晶表示パネルの前面に照明装置を配置した従来例
のように、液晶表示パネルの画像が乱れる恐れがない。
また、照明部の構成の制約も少ないので、光利用効率を
高めて液晶表示パネルを明るく照らすことができる。さ
らに、液晶表示パネルの上にタッチパネルがある場合で
も、タッチパネルと液晶表示パネルの表示との視差の問
題も生じない。

【００１１】請求項２に記載の実施態様は、請求項１記
載の反射型液晶表示パネルを備えた機器において、上記
照明部は、面状の発光面を有するものであることを特徴
としている。

【００１２】面状の発光面を有する照明部を用いると、
液晶表示パネル全体を均一に照明することができる。

【００１３】請求項３に記載の実施態様は、請求項１記
載の反射型液晶表示パネルを備えた機器において、前記
蓋部が、照明部により液晶表示パネルを照明するのに最
適な角度で位置決めするための手段を備えていることを
特徴としている。

【００１４】この実施態様にあっては、位置決め手段に
よって蓋部を照明に最適な角度に位置決めすることがで
きるので、使い勝手が良好となる。

【００１５】請求項４に記載の反射型液晶表示パネルを
備えた機器は、反射型の液晶表示パネルを備えた機器本
体に、光源と、当該光源から出射された光を反射させて
機器本体の外部から液晶表示パネルへ向けて光を照射さ
せるための部材とを設けたことを特徴としている。

【００１６】また、請求項５に記載の反射型液晶表示パ
ネルを備えた機器は、反射型の液晶表示パネルを備えた
機器本体に、光源と、当該光源から出射された光を屈折
させて機器本体の外部から液晶表示パネルへ向けて光を
照射させるための部材とを設けたことを特徴としてい
る。

【００１７】請求項４又は５に記載の発明にあっては、
機器本体に、光源からの光を反射もしくは屈折させて液
晶表示パネルへ照射させるための部材を設けているの
で、周囲が暗い場合には、照明部を点灯させて液晶表示
パネルを明るく照らすことができ、液晶表示パネルの視
認性を高めることができる。

【００１８】しかも、液晶表示パネルは機器本体の外部
から照明されているので、液晶表示パネルの前面に照明
装置を配置した従来例のように、液晶表示パネルの画像
が乱れる恐れがない。また、照明部の構成の制約も少な
いので、光利用効率を高めて液晶表示パネルを明るく照
らすことができる。さらに、液晶表示パネルの上にタッ
チパネルがある場合でも、タッチパネルと液晶表示パネ
ルの表示との視差の問題も生じない。

【００１９】請求項６に記載の実施態様は、請求項４又
は５記載の反射型液晶表示パネルを備えた機器におい
て、前記光源から出た光を反射もしくは屈折させるため
の部材が、使用時には機器本体から飛び出し、非使用時
には機器本体側へ畳むことができるようになっているこ
とを特徴としている。

【００２０】この実施形態にあっては、光源から出た光
を反射もしくは屈折させるための部材は畳めるようにな
っているので、本発明の機器の携帯性を損ねる恐れがな
い。

【００２１】請求項７に記載の実施態様は、請求項４又
は５記載の反射型液晶表示パネルを備えた機器におい
て、前記光源から出た光を反射もしくは屈折させるため
の部材が、照明部により液晶表示パネルを照明するのに
最適な角度で位置決めするための機構を備えていること
を特徴としている。

【００２２】この実施態様にあっては、位置決め機構に
よって蓋部を照明に最適な角度に位置決めすることがで
きるので、使い勝手が良好となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１は本発明の一実施形態による携
帯情報端末機１を示す斜視図、図２はその概略断面図で
ある。この携帯情報端末機１は、機器心臓部であるマイ
クロプロセッサ（ＣＰＵ）や信号処理回路等を実装した
ボード２、表示部となる反射型の液晶表示パネル３、入
力部となるタッチパネル４等を納めた機器本体５と、機
器本体５（特に、液晶表示パネル３）を覆う開閉自在な
蓋部６とからなっている。

【００２４】反射型の液晶表示パネル３は、図３に示す
ように、偏光板７を透過した偏光が液晶３ａ内を通過
し、反射板８で反射して再び液晶３ａを通過する時、各
画素電極のオン、オフ状態によって偏光方向が変わるの
で、偏光板７を透過したり透過できなかったりする。従
って、各画素のオン、オフを制御することによって文字
や絵などを表示できるものである。タッチパネル４は附
属の入力用ペンなどで押さえると、その箇所のスイッチ
がオンになるものである。タッチパネル４は透明なシー
トであって、液晶表示パネル３の上に重ねて配設され、
タッチパネル４の各スイッチの位置や種類等は、その下
の液晶表示パネル３によって表示される。従って、視差
によるタッチパネル４の押し間違えを防止するために
は、タッチパネル４と液晶表示パネル３とはできるだけ
接近していることが好ましい。

【００２５】この携帯情報端末機１は、コンピュータ機
能や電子手帳などの機能を有するものであって、液晶表
示パネル３には、タッチパネル４のスイッチ位置やその
種類が表示されており、タッチパネル４を付属の入力用
ペンで押さえると処理データや処理命令等が入力され、
マイクロプロセッサで命令された処理内容が実行される
と、処理結果は液晶表示パネル３に表示される。

【００２６】蓋部６は蝶番構造をした枢支部９，１０に
よって機器本体５に取付けられている。蓋部６には、面
状光源１１からなる照明部が設けられている。面状光源
１１は、図２に示すように、蓋部６内に納められた導光
板１２と、その上側端縁（枢支部から遠い側）に配置さ
れた冷陰極線管や発光ダイオード等の光源１３とからな
っている。光源１３は蓋部６内に隠れているが、導光板
１２は蓋部６の開口１４からほぼ全体が露出している。
導光板１２は、ポリカーボネイト樹脂やメタクリル樹脂
等の高屈折率の透明樹脂によって形成されており、裏面
側には凹凸加工や拡散反射インクのドット印刷等によっ
て拡散パターン１５が形成されている。さらに、導光板
１２の裏面には、裏面側から光が漏れて光量損失となる
のを防止するための反射シート１６が設けられている。

【００２７】しかして、光源１３を点灯すると、光源１
３から出た光Ｒは導光板１２の端面（光入射端面１７）
から導光板１２内に入り、図３に示すように、導光板１
２内部を全反射すると共に拡散パターン１５によって散
乱させられ、導光板１２の前面（光出射面１８）に入射
する光Ｒの入射角が全反射の臨界角よりも小さくなると
光出射面１８から出射される。従って、導光板１２の光
出射面１８からは、光出射面１８とほぼ平行な方向で光
源１３と反対側へ向けて光Ｒが出射される。この光Ｒの
出射方向が液晶表示パネル３の方向を向くよう、蓋部６
を後傾させてその角度を調整することにより、面状光源
１１で液晶表示パネル３を斜め上方から照明することが
でき、液晶表示パネル３の視認性を高めることができ
る。

【００２８】また、光源１３は蓋部６の上側（枢支部か
ら遠い側）に設けてあると、面状光源１１の上側で輝度
が高くなるが、面状光源１１の上部からは液晶表示パネ
ル３までの距離が遠く、面状光源１１の下部（枢支部に
近い側）では輝度が低いが、面状光源１１の下部から液
晶表示パネル３までの距離は近いから、蓋部６の上側に
光源１３を配置することにより、液晶表示パネル３をほ
ぼ均等に照らすことができる。

【００２９】機器本体５もしくは蓋部６には、蓋部６を
閉じたときに押し込まれ、光源１３及び液晶表示パネル
３をオフにするスイッチ１９が設けられている。従っ
て、携帯情報端末機１の蓋部６を開くと自動的に照明部
が点灯して液晶表示パネル３を照明するようになってい
る。

【００３０】液晶表示パネル３は、日中や照明の明るい
屋内等、周囲が明るい場合には、その周囲光によって明
瞭に見えるが、周囲が暗い場合には、読み取りが困難に
なる。従って、周囲が暗くて液晶表示パネル３の読み取
りが困難な場合には、面状光源１１で液晶表示パネル３
を照らすことによって読み取り易くすることができる。
蓋部６が開かれている場合、面状光源１１は常に点灯す
るようにしてあっても差し支えないが、バッテリ消費を
考慮すると、日中など必要のない場合には、オフにでき
るのが好ましい。従って、必要のない場合には、点灯／
消灯スイッチ２０によって照明部をオン、オフできるよ
うにしている。

【００３１】なお、面状光源としては、ＥＬ（エレクト
ロ・ルミネセンス）等を用いてもよい。

【００３２】（第２の実施形態）図４（ａ）（ｂ）は本
発明の別な実施形態による携帯情報端末機の機器本体５
と蓋部６の枢支部９，１０の構造を示す一部破断した分
解斜視図及び各枢支部９，１０の端面を示す図である。
機器本体５の枢支部９には例えば突起状の係合部２１が
設けられており、蓋部６の枢支部１０には凹状をした２
箇所の被係合部２２が設けられている。しかして、機器
本体５の係合部２１は、蓋部６を閉じた状態、および照
明部で液晶表示パネル３を照明するのに最適な角度に蓋
部６を開いた状態で蓋部６の被係合部２２にクリック係
合して蓋部６を位置決めするようになっている。さら
に、機器本体５の枢支部９端面と蓋部６の枢支部１０端
面には、それぞれ接点２３，２４が設けられており、照
明部で液晶表示パネル３を照明するのに最適な角度に蓋
部６を開いた状態となったとき両接点２３，２４が接触
するようになっている。この接点２３，２４は照明部の
スイッチとなっているので、液晶表示パネル３を照明す
るのに最適な角度に蓋部６を開いた時にのみ照明部が点
灯するようになる。

【００３３】（第３の実施形態）図５は本発明のさらに
別な実施形態における照明部点灯のためのアルゴリズム
を示すフロー図である。この実施形態では、蓋部６が開
くと（Ｓ１）、自動的に照明部が点灯され（Ｓ２）、所
定時間（２〜２０秒程度）照明部が点灯状態に保たれ
る。この間に照明部の点灯／消灯スイッチ２０がオンに
操作されると（Ｓ３）、そのまま照明部は点灯状態に保
たれる。これに対し、照明部の点灯／消灯スイッチ２０
がオフのままで所定時間経過すると、照明部は自動的に
消灯される（Ｓ３〜Ｓ５）。

【００３４】従って、この実施形態では、蓋部６を開く
と、自動的に照明部が点灯され、照明部の点灯／消灯ス
イッチ２０も照らされるので、所定時間が経過しないう
ちに点灯／消灯スイッチ２０をオンにすることにより照
明部を点灯状態にすることができる。従って、暗い場所
で使用する場合にも、照明部の点灯／消灯スイッチ２０
の場所が分からないといった不都合を解消することがで
きる。

【００３５】（第４の実施形態）図６は本発明のさらに
別な実施形態による携帯情報端末機２５を示す斜視図、
図７はその断面図である。この実施形態にあっては、蓋
部６内に蛍光灯やランプ等の光源２６を納めて照明部を
構成してあり、光源２６の光が蓋部６の開口２７を通し
て液晶表示パネル３を照明するようにしている。

【００３６】（第５の実施形態）図８は本発明のさらに
別な実施形態による携帯情報端末機２８の蓋部６の一部
を示す拡大断面図である。この実施形態にあっては、蓋
部６内に納められたランプのような光源２６の前にレン
ズ２９を配置し、光源２６から出た光をレンズ２９で集
めて液晶表示パネル３を照明するようにしている。

【００３７】（第６の実施形態）開いた蓋部６は携帯情
報端末機の使用者の方向にも向いているため、図９に２
点鎖線で示すように、光源２６の光Ｒが使用者の目３０
に入るとまぶしくて液晶表示パネル３を見にくくなる恐
れがある。そのような恐れがある場合には、図９の実施
形態の携帯情報端末機３１ように、光源２６の前に目隠
し用の部材３２を付加したり、図１０の実施形態の携帯
情報端末機３３に示すように、蓋部６に目隠し用のセー
ド３４を設けたりしてもよい。

【００３８】（第７の実施形態）図１１は本発明のさら
に別な実施形態による携帯情報端末機３５を示す斜視
図、図１２はその断面図である。この携帯情報端末機３
５は液晶表示パネル３を覆うための蓋部を有していない
ものである。この実施形態では、液晶表示パネル３の近
傍に照明部３６を設けている。照明部３６は、開閉自在
で比較的小さな開閉蓋３７を有しており、開閉蓋３７の
内面は反射鏡４０となっている。また、照明部３６の内
部には、光源３８とレンズ３９が設けられている。

【００３９】照明部３６の開閉蓋３７は非使用時には閉
じられているが、周囲環境が暗くて液晶表示パネル３を
読みにくい場合には、開閉蓋３７を開いて所定角度にセ
ットすると、光源３８が点灯し、光源３８から出た光は
レンズ３９で集光された後、開閉蓋３７の内面の反射鏡
４０で反射されて液晶表示パネル３を照明する。なお、
この開閉蓋３７にも、液晶表示パネル３を照明するのに
最適な角度に位置決めするための機構が設けられている
（例えば、図４と同様な機構）。なお、Ｐは入力用ペン
である。

【００４０】（第８の実施形態）図１３は本発明のさら
に別な実施形態による携帯情報端末機４１を示す断面図
である。この携帯情報端末機４１では、照明部３６の開
閉蓋３７の内面に光源３８が設けられており、開閉蓋３
７を開くと、光源３８が点灯して液晶表示パネル３を照
明する。

【００４１】（第９の実施形態）図１４は本発明のさら
に別な実施形態による携帯情報端末機４２を示す断面図
である。この携帯情報端末機４２では、開閉蓋３７の内
面に凹面鏡４３が設けられていおり、内部に光源３８が
配置されている。

【００４２】しかして、開閉蓋３７を開いて所定角度に
セットすると、光源３８が点灯し、光源３８から出た光
は凹面鏡４３で反射されると同時に集光された後、液晶
表示パネル３を照明する。

【００４３】（第１０の実施形態）図１５は本発明のさ
らに別な実施形態による携帯情報端末機４４を示す断面
図である。この携帯情報端末機４４では、開閉蓋３７の
内面に設けられた反射鏡４０の上にフレネルレンズ４５
を設けている。

【００４４】しかして、開閉蓋３７を開いて所定角度に
セットすると、光源３８が点灯し、光源３８から出た光
は反射鏡４０で反射されると同時にフレネルレンズ４５
によって集光された後、液晶表示パネル３を照明する。

【００４５】なお、フレネルレンズ以外にも、開閉蓋３
７の反射鏡の上に球面レンズ、非球面レンズ、回折格子
などを設けてもよく、開閉蓋３７の内面に反射型フレネ
ルレンズを設けてもよい。

【００４６】（第１１の実施形態）図１６は本発明のさ
らに別な実施形態による携帯情報端末機４６を示す断面
図である。この携帯情報端末機４６では、図１７に示す
ように、透明材料によって形成された開閉蓋３７の内面
にプリズムアレイ４７を設けており、光源３８を後方に
配置している。

【００４７】しかして、開閉蓋３７を開いて立てると、
光源３８が点灯して開閉蓋３７を照らす。開閉蓋３７を
照射する光は、開閉蓋３７のプリズムアレイ４７によっ
て下方へ偏向させられ、液晶表示パネル３を照明する。

【００４８】（第１２の実施形態）図１８は本発明のさ
らに別な実施形態による携帯情報端末機４８を示す斜視
図である。この携帯情報端末機４８では、照明部３６の
開閉蓋３７を小さくし、開閉蓋３７の内面にかまぼこ形
（円筒外周面状）をした凸面鏡４９を設けたものであ
る。照明部３６の内部にはランプのような光源３８が設
けられている。

【００４９】しかして、開閉蓋３７を開いて所定角度に
セットすると、光源３８が点灯してかまぼこ形の凸面鏡
４９に入射する。凸面鏡４９に入射した光Ｒは凸面鏡４
９によって左右に広がるように反射され、液晶表示パネ
ル３全体を照明する。

【００５０】（第１３の実施形態）また、上記開閉蓋３
７は、光源３８を機器本体５の表面に設ける場合等に
は、蓋構造とする必要はなく、図１９の携帯情報端末機
５０に示すように、機器本体５の表面に回動自在に枢着
された透明なパネル５１にプリズムアレイ４７を設けて
あってもよい。開閉蓋３７に反射鏡、フレネルレンズ、
凹面鏡などを設けた実施形態についても同様である。

【００５１】（第１４の実施形態）上記各実施形態で
は、液晶表示パネル３の後方に照明部３６を設けたが、
通常入力用ペンＰは右手で操作されるので、手で光が遮
られないよう、照明部３６を液晶表示パネル３の左側に
配置してもよい。また、図２０の携帯情報端末機５２の
ように、後方の蓋部６に設けた照明部と左方の照明部３
６とから液晶表示パネル３を照らすようにして手影など
が生じるのを防止してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による携帯情報端末機を示
す斜視図である。

【図２】同上の携帯情報端末機の断面図である。

【図３】同上の携帯情報端末機の光学的構成を示す説明
図である。

【図４】（ａ）は本発明の別な実施形態による携帯情報
端末機における蓋部の枢支部と機器本体の枢支部との構
造を示す一部破断した分解斜視図、（ｂ）は両枢支部の
端面を示す図である。

【図５】本発明のさらに別な実施形態における照明部点
灯のためのアルゴリズムを示すフロー図である。

【図６】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報端
末機を示す斜視図である。

【図７】同上の携帯情報端末機の断面図である。

【図８】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報端
末機の一部分を示す拡大断面図である。

【図９】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報端
末機の一部分を示す拡大断面図である。

【図１０】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報
端末機の一部分を示す拡大断面図である。

【図１１】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報
端末機を示す斜視図である。

【図１２】同上の携帯情報端末機の断面図である。

【図１３】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報
端末機を示す断面図である。

【図１４】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報
端末機を示す断面図である。

【図１５】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報
端末機を示す断面図である。

【図１６】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報
端末機を示す断面図である。

【図１７】同上の開閉蓋を示す拡大図である。

【図１８】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報
端末機を示す斜視図である。

【図１９】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報
端末機を示す断面図である。

【図２０】本発明のさらに別な実施形態による携帯情報
端末機を示す斜視図である。

【符号の説明】

３ 液晶表示パネル ４ タッチパネル ５ 機器本体 ６ 蓋部 １１ 面状光源 ２６ 光源 ２９ レンズ ３６ 照明部 ３７ 開閉蓋 ３８ 光源 ４０ 反射鏡 ４３ 凹面鏡 ４５ フレネルレンズ ４７ プリズムアレイ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射型の液晶表示パネルと、当該液晶表
   示パネルを覆うための蓋部とを備えた機器において、 当該蓋部に、蓋部が開かれた状態で液晶表示パネルを照
   明することができる照明部を設けたことを特徴とする反
   射型液晶表示パネルを備えた機器。
2. 【請求項２】 上記照明部は、面状の発光面を有するも
   のであることを特徴とする、請求項１に記載の反射型液
   晶表示パネルを備えた機器。
3. 【請求項３】 前記蓋部は、照明部により液晶表示パネ
   ルを照明するのに最適な角度で位置決めするための手段
   を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の反射
   型液晶表示パネルを備えた機器。
4. 【請求項４】 反射型の液晶表示パネルを備えた機器本
   体に、光源と、当該光源から出射された光を反射させて
   機器本体の外部から液晶表示パネルへ向けて光を照射さ
   せるための部材とを設けたことを特徴とする反射型液晶
   表示パネルを備えた機器。
5. 【請求項５】 反射型の液晶表示パネルを備えた機器本
   体に、光源と、当該光源から出射された光を屈折させて
   機器本体の外部から液晶表示パネルへ向けて光を照射さ
   せるための部材とを設けたことを特徴とする反射型液晶
   表示パネルを備えた機器。
6. 【請求項６】 前記光源から出た光を反射もしくは屈折
   させるための部材は、使用時には機器本体から飛び出
   し、非使用時には機器本体側へ畳むことができるように
   なっていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の
   反射型液晶表示パネルを備えた機器。
7. 【請求項７】 前記光源から出た光を反射もしくは屈折
   させるための部材は、照明部により液晶表示パネルを照
   明するのに最適な角度で位置決めするための手段を備え
   ていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の反射
   型液晶表示パネルを備えた機器。