(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示デバイスとして反射型液晶パネルを用いた携帯用電子機器であって、
機器本体内に、入射光を反射型液晶パネル側に導く導光部材と、光源と、前記光源からの光を導光部材に導くリフレクターと、
前記リフレクターにより導かれた光が入射する前記導光部材の入射部に設けた光を一様に拡散させる拡散シートと、
前記導光部材の表側に配置した透明な板状体と
を有したことを特徴とする携帯用電子機器。
【請求項２】
前記板状体がタッチパネルである請求項１に記載の携帯用電子機器。
【請求項３】
前記入射部と直線上で無い位置関係に配置した前記光源である発光ダイオードと、
前記発光ダイオードが他の電子部品と同一平面上に位置させてメイン基板に実装し、前記発光ダイオードと前記入射部との間に設けた前記入射部に対して角度を持って設けたリフレクターとを有する請求項１に記載の携帯用電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示デバイスを有する携帯用電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータや携帯端末機器に使用されるディスプレイデバイスとしての液晶表示デバイスがある。そして、この液晶表示デバイスに使用される液晶は、タイプから透過型、半透過型、反射型に分けることができる。
【０００３】
透過型の液晶を用いた液晶表示デバイスはノートＰＣや大型の端末機器に用いられており、冷陰極管によるバックライトで表示を明るく見易くしている。しかしながら、この透過型の液晶を用いた液晶表示デバイスは消費電力が大きく且つ部品が大きいため携帯型には向かない。
【０００４】
また、半透過型の液晶を用いた液晶表示デバイスを備えた携帯用電子機器としては、図６に示すものがある。この携帯用電子機器は、照明有り無しの両方の状態で表示が見えるようにしたものであり、照明には面発光体としてのＥＬが用いられている。
【０００５】
すなわち、この携帯用電子機器は、下ケース４１内に基板４２が収納してあって、この基板４２の上方には液晶パネルホルダー４３が収納してあり、この液晶パネルホルダー４３には面発光体としてのＥＬ４４と液晶パネル４５とが載せてあり、そして、液晶パネル４５上にはスペーサ４６を介してタッチパネル４７が重ねてあり、その上に上ケース４８が重ねてあって、この上ケース４８を下ケース４１に係脱可能に係合することにより、液晶パネルホルダー４３と、ＥＬ４４と、液晶パネル４５と、タッチパネル４７とが上下方向に挟圧保持された状態になっている。
【０００６】
上記したように、半透過型の液晶を用いた液晶表示デバイスは、照明の入切りの切換え操作をすることにより消費電力を抑えることが可能なため携帯型の端末にも見られるが、液晶表示の文字とベースのコントラストが落ちるという難点がある。また、バックライトとしてのＥＬ４４は寿命が短くメンテナンス性を考慮しなければならないという欠点があった。
【０００７】
また、反射型は、外光を反射させて液晶表示を見るというやり方であり、消費電力が低く押さえられ、コントラストも有り見やすいという特徴がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように反射型液晶を使用した液晶表示ディバイスは画面の文字と周囲のコントラストがよいが、外光により表示の視認を行うため暗い所では表示が見えないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その目的とするところは、反射型液晶を用いて高コントラストを生かし暗い場所では容易に照明を外光として与えることが可能になって、表示の視認が良好になると共に、消費電力を極力抑え得る携帯用電子機器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明に係る携帯用電子機器は、表示デバイスとして反射型液晶パネルを用いた携帯用電子機器であって、機器本体内に、入射光を反射型液晶パネル側に導く導光部材と、光源と、光源からの光を導光部材に導くリフレクターと、リフレクターにより導かれた光が入射する導光部材の入射部に設けた光を一様に拡散させる拡散シートと、導光部材の表側に配置した透明な板状体とを有したことを特徴とする。
【００１１】
また、上記の目的を達成するために、請求項２の発明の係る携帯用電子機器は、請求項１に記載の携帯用電子機器において、板状体がタッチパネルである。
【００１５】
また、上記の目的を達成するために、請求項３の発明に係る携帯用電子機器は、請求項１に記載の携帯用電子機器において、入射部と直線上で無い位置関係に配置した光源である発光ダイオードと、発光ダイオードが他の電子部品と同一平面上に位置させてメイン基板に実装し、発光ダイオードと入射部との間に設けた入射部に対して角度を持って設けたリフレクターとを有するようにした。
【００１７】
かかる構成により、反射型液晶パネルを用いて高コントラストを生かし暗い場所では容易に照明を外光として与えることが可能になって、表示の視認が良好になると共に、消費電力を極力抑え得るし、また、導光部材の上部に装着した透明な板状体またはタッチパネルにより、導光部材の表面を傷付けたり汚れから保護することができ、照明機能を維持することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
請求項１の発明に係る携帯用電子機器は、表示デバイスとして反射型液晶パネルを用いた携帯用電子機器であって、機器本体内に、入射光を反射型液晶パネル側に導く導光部材と、光源と、光源からの光を導光部材に導くリフレクターと、リフレクターにより導かれた光が入射する導光部材の入射部に設けた光を一様に拡散させる拡散シートと、導光部材の表側に配置した透明な板状体とを有したことを特徴とする。
【００２０】
かかる構成により、反射型液晶パネルを用いて高コントラストを生かし暗い場所では容易に照明を外光として与えることが可能になって、表示の視認が良好になると共に、消費電力を極力抑え得るし、また、導光部材の上部に装着した透明な板状体により、導光部材の表面を傷付けたり汚れから保護することができ、照明機能を維持することができる。
【００２１】
また、請求項２の発明に係る携帯用電子機器は、請求項１に記載の携帯用電子機器において、板状体がタッチパネルである。
【００２２】
かかる構成により、上記した請求項１の発明の作用効果と同様な作用効果を奏し得るばかりか、導光部材の上部に装着したタッチパネルにより、導光部材の表面を傷付けたり汚れから保護することができ、照明機能を維持することができる。
【００２９】
また、上記の目的を達成するために、請求項３の発明に係る携帯用電子機器は、請求項１に記載の携帯用電子機器において、入射部と直線上で無い位置関係に配置した光源である発光ダイオードと、発光ダイオードが他の電子部品と同一平面上に位置させてメイン基板に実装し、発光ダイオードと入射部との間に設けた入射部に対して角度を持って設けたリフレクターとを有するようにした。
【００３０】
かかる構成により、上記した請求項１の発明の作用効果と同様な作用効果を奏し得るばかりか、光源基板やケーブル、コネクタを廃止することが可能になり、安価で且つ機器の小形化を図りながら機能を実現することができる。
【００３３】
（実施の形態例１）
本発明に係る携帯用電子機器の実施の形態例１を図１乃至図３に示す。
【００３４】
本発明に係る携帯用電子機器は、下ケース１と、メイン基板２と、液晶パネルホルダー３と、反射型液晶パネル４と、導光部材５と、リフレクター６と、透明な板状体としてのタッチパネル７と、上ケース８とから構成してある。そして、上、下ケース１、８で機器本体を構成している。
【００３５】
そして、前記下ケース１は、長方形状の底面部１ａの周部に周壁部１ｂを立ちあげて構成されたケース本体１Ａを有しており、このケース本体１Ａの一隅には電池収容部１９が形成してあり、また、底面部１ａには３つの隅部及び電池収容部１９の隅部側に寄せて取付座２０が形成してあり、また、底面部１ａの周壁部１ｂ寄りには、周方向に所定の間隔をおいて複数のスペーサ９が設けてあり、これらのスペーサ９は底面部１ａから周壁部１ｂの内面に跨がるリブから構成してある。
【００３６】
また、メイン基板２は、下ケース１の底面部１ａの形状に相似する基板本体２Ａを有しており、この基板本体２Ａの各隅角部には取付用穴１０が設けてあり、また、基板本体２Ａの実装面には多数の電子部品１１が実装してあり、また、基板本体２Ａの実装面には、その長手方向の一方の辺縁部２ａ寄りに、複数の光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）１２が、長手方向に所定の間隔をおいて実装してある。
【００３７】
また、前記液晶パネルホルダー３は、下ケース１の底面部１ａの形状に相似するホルダー本体３Ａを有しており、このホルダー本体３Ａは、長方形状の面部１３と、この面部１３の周囲に設けられてこの面部１３より一段高くされたパネル支持部１４と、このパネル支持部１４の外にある枠部１５とを有しており、面部１３の長手方向の一方の辺縁部１３ａには、この面部１３より一段低くリフレクター設置部１６が形成してあり、このリフレクター設置部１６には、その長手方向に所定の間隔で複数の光源用窓部１７が形成してある。また、ホルダー本体３Ａの面部１３には複数の開口部１８が形成してある。
【００３８】
また、前記反射型液晶パネル４は、２枚のガラス板２１、２２の対向側に配置した対向電極板間の隙間に液晶を充填させたものである。
【００３９】
また、前記導光部材５は、厚さが１〜２ｍｍ程度の透明なアクリル樹脂の板（長方形の板）より構成してあり、その表面５ｅには、導光部材５の長手方向に沿うＶ型の溝３１が導光部材５の短手方向に多数形成してある。これらの溝３１は、導光部材５の長手方向の一方の辺縁部５ａ、すなわち光の入射部イ側の傾斜面が、この入射部イから入射した光ハを略直角方向に反射させる反射面３１Ａに成されている。
【００４０】
また、導光部材５の長手方向の一方の辺縁部５ａを除く他の辺縁部５ｂ、５ｃ、５ｄには枠部２３が設けてあり、一方の辺縁部５ａの端面２４には拡散シート２５が取り付けてある。また、この導光部材５の一方の辺縁部５ａにはリフレクター６が取り付けてある。
【００４１】
すなわち、このリフレクター６は、内側反射板２６と、外側反射板２７と、２つの端部反射板２８とを備えており、内側反射板２６は、その取付部２６Ａに対して略直角に反射面部２６Ｂを形成して構成してあり、また、外側反射板２７は、その取付部２７Ａに対して鈍角に反射面部２７Ｂを形成して構成してある。そして、内、外側反射板２６、２７は、その取付部２６Ａ、２７Ａが平行するように、その両端部を端部反射板２８を介して互いに連結してある。
【００４２】
そして、リフレクター６は、その取付部２６Ａ、２７Ａ間に導光部材５の長手方向の一方の辺縁部５ａが挿入されるようにして、この導光部材５に取り付けてある。
【００４３】
また、タッチパネル７はその周部の枠部２９を有しており、また、上ケース８は、その面部８Ａに長方形状の開口窓部３０を有している。そして、タッチパネル７の上、下電極（図示せず）はフィルムで構成してある。
【００４４】
そして、前記下ケース１内にメイン基板２が収納してあって、このメイン基板２は、取付用穴１０に挿通したビス（図示せず）を取付座２０にねじ込んで下ケース１に固定してあり、スペーサ９はメイン基板２の周部を支えている。また、下ケース１内には、メイン基板２に重ねて液晶パネルホルダー３が収納してあり、この液晶パネルホルダー３のリフレクター設置部１６の裏面部１６Ａがメイン基板２に当接していて、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２の一つ一つがリフレクター設置部１６の光源用窓部１７内に挿入してある。また、液晶パネルホルダー３の面部１３に設けた開口部１８にメイン基板２に実装された電子部品１１が挿入してある。
【００４５】
また、液晶パネルホルダー３のパネル支持部１４には反射型液晶パネル４が載せてあり、そして、反射型液晶パネル４上には導光部材５が重ねてあり、この導光部材５に装着されたリフレクター６の先部分が液晶パネルホルダー３のリフレクター設置部１６内に挿入してある。また、導光部材５上にはタッチパネル７が重ねてあり、その上に上ケース８が重ねてあって、この上ケース８を下ケース１に係脱可能に係合することにより、液晶パネルホルダー３と、反射型液晶パネル４と、導光部材５と、タッチパネル７とが上下方向に挟圧保持された状態になっている。
【００４６】
この場合、光源である複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２の軸線ニに対して導光部材５は直角に配置されており、リフレクター６が発光ダイオード（ＬＥＤ）１２が発した光Ｒを、導光部材５の長手方向一方の辺縁部５ａ、すなわち光の入射部イに導いている。
【００４７】
また、液晶パネルホルダー３のリフレクター設置部１６の上面１６ａ及びこのリフレクター設置部１６の光源用窓部１７の周壁面１７ａには光が反射する反射手段、すなわち、白色の印刷または塗装が施してある。
【００４８】
次の上記のように構成された液晶表示装置における光の挙動を説明する。
光源である複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を点灯させると、これらの発光ダイオード（ＬＥＤ）１２が発した光Ｒは、リフレクター６の内、外側反射板２６、２７及び２つの端部反射板２８に当たり、反射を繰り返して、導光部材５の長手方向一方の辺縁部５ａに設けた拡散シート２５に入射して拡散され、導光部材５の長手方向一方の辺縁部５ａである光の入射部イに入射される。
【００４９】
この導光部材５に入射した光Ｒの一部ハは、図３に示すように、導光部材５の表面に形成した多数の溝３１の反射面３１Ａに当たって反射され、この反射光ハは反射型液晶パネル４に略直角に入射する。
【００５０】
このように、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２が発した光を外光の代りをさせることにより、暗い所でも、反射型液晶パネル４を用いた表示デバイスの表示の視認が可能になる。
【００５１】
しかも、発光ダイオード（ＬＥＤ）１２は点光源であるが、使用個数を増やし、導光部材５への入射時に拡散シート２５で入射光を拡散させることで、一様な光を作り、導光部材５の反射の光むらをなくすことが可能になる。しかも、発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を用いることで、安価で小形化、光源部品の長寿命化が図れる照明構造を構成できる。また、低消費電力による電池寿命の長時間化が図れる。
【００５２】
また、導光部材５の上部に装着したタッチパネル７により、導光部材５の表面の溝３１を傷付けたり汚れから保護することができ、導光部材５の照明機能を維持することができる。
【００５３】
また、導光部材５は、透明なアクリル樹脂製の板であり、上部から外力を受けても導光部材５が撓み変形して液晶面に負荷が加わらないように、ある程度の剛性を有するように厚さは１〜２ｍｍで作成されているために、従来のタッチパネルの下電極に使用されているガラス板の剛性機能を兼ねさせ、タッチパネル７を表面から押下しても液晶面には負荷が加わらず、また、タッチパネル７及び導光部材５の総合厚みを抑え、液晶点灯時の表示視差(奥行き感)を小さく(軽減)することができる。
【００５４】
光源である複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２の軸線ニに対して導光部材５は直角に配置されており、リフレクター７に角度を付けて導光部材５の端面５ａと発光ダイオード（ＬＥＤ）１２からの光を導いている。このように、リフレクター６に角度を付けることで発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を実装するメイン基板２の位置が奥行き方向だけでなく高さ方向に配置することで装置の小形化を図れる。
【００５５】
また、液晶パネルホルダー３のリフレクター設置部１６の上面１６ａ及びこのリフレクター設置部１６の光源用窓部１７の周壁面１７ａには光が反射するように白く印刷または塗装が施してあるために、リフレクター７から導光部材５に入射されず発光ダイオード（ＬＥＤ）１２近くまで、逆に反射してきた光を再度、導光部材５に入射させることができ、入射効率を向上させることができる。
【００５６】
このために、導光部材５に入射されるはずの光がリフレクター６や導光部材５の形状、拡散シート２５の貼り付け条件等で入射されず、光源近くまでに返ってきた場合に、光源周囲を反射色に染めることで、再度、リフレクター６を通過し導光部材５に入射されるため、入射光が増加し導光部材５の発光効率が向上する。
【００５７】
また、光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を他の電子部品１１を実装したメイン基板２に実装するようにしたために、光源基板やケーブル、コネクタを廃止することが可能になり、安価で且つ機器の小形化を図りながら機能を意実現することができる。
【００５８】
（実施の形態例２）
本発明に係る携帯用電子機器の実施の形態例２を図４に示す。
【００５９】
本発明に係る携帯用電子機器の実施の形態例２にあっては、発光ダイオード（ＬＥＤ）１２をメイン基板２に直接実装せずに、このメイン基板２とは別体のＬＥＤ基板３１に発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を実装するようにしたものであり、他の構成は上記した携帯用電子機器の実施の形態例１と同様であるために説明を省略する。
【００６０】
この場合、前記液晶パネルホルダー３には、リフレクター設置部１６はなく、基板保持部３２が形成してあって、この基板保持部３２にＬＥＤ基板３１が、メイン基板２と平行に保持されており、このＬＥＤ基板３１とメイン基板２とは、コネクタ３３及びケーブル３４により接続される。そして、導光部材５に装着されたリフレクター６−１は、実施の形態例１におけるリフレクター６と同構成であり、このリフレクター６−１の先部分はＬＥＤ基板３１の上面に当接しており、リフレクター６−１内に発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を収納している。
【００６１】
（実施の形態例３）
本発明に係る携帯用電子機器の実施の形態例３を図５に示す。
【００６２】
本発明に係る携帯用電子機器の実施の形態例３にあっては、発光ダイオード（ＬＥＤ）１２をメイン基板２に直接実装せずに、このメイン基板２とは別体のＬＥＤ基板３１−１に発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を実装するようにしたものであり、この場合、前記液晶パネルホルダー３には、リフレクター設置部１６はなく、基板保持部３２が形成してあって、この基板保持部３２にＬＥＤ基板３１−１がメイン基板２に対して垂直に保持されており、このＬＥＤ基板３１とメイン基板２とは、コネクタ３３及びケーブル３４により接続される。
【００６３】
また、導光部材５に装着されたリフレクター６−２は直線状であって、水平の配置してあり、このリフレクター６−２の先部分はＬＥＤ基板３１の上面に当接しており、リフレクター６−２内に発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を収納している。
【００６４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の係る携帯用電子機器によれば、反射型液晶パネルを用いて高コントラストを生かし暗い場所では容易に照明を外光として与えることが可能になって、表示の視認が良好になると共に、消費電力を極力抑え得るし、また、導光部材の上部に装着した透明な状体板により、導光部材の表面を傷付けたり汚れから保護することができ、照明機能を維持することができる。
【００６５】
また、導光部材に光を入射させるための光源に発光ダイオードを用い、リフレクターにより導かれた光が入射する導光部材の端面に光を一様に拡散させる拡散シートを配したことにより、発光ダイオードは点光源であるが、使用個数を増やし、導光部材への入射時に拡散シートで入射光を拡散させることで一様な光を作り、導光部材の反射の光むらをなくすことが可能となる。発光ダイオードを上記構成で用いることにより、安価で小形化、光源部品の長寿命化が図れる照明構造を構成できる。また、低消費電力による電池寿命の長時間化が図れる。
【００６６】
また、導光部材を、ある程度の剛性を有する厚さの透明なアクリル樹脂板で構成して、この導光部材の表面に、入射光を反射型液面パネル側に導く反射面を形成し、且つ、導光部材の厚みを、ある程度の剛性を有する厚さ、例えば１〜２ｍｍにすることで、従来のタッチパネルの下電極に使用されているガラス板の剛性機能を兼ねさせ、タッチパネルを表面から押下しても液晶面には負荷が加わらず、また、タッチパネル及び導光部材の総合厚みを抑え、液晶点灯時の表示視差(奥行き感)を小さく(軽減)することができる。
【００６７】
また、リフレクターに角度を付けて、導光部材の端面と、発光ダイオードを実装した基板との位置関係を直線上に配置しないようにしたことにより、リフレクターに角度付けることで光源となる基板の位置が奥行き方向だけでなく高さ方向に配置することで装置の小形化を図れる。
【００６８】
また、発光ダイオードを、他の電子部品と同一平面上に位置させてメイン基板に実装するようにしたことにより、光源基板やケーブル、コネクタを廃止することが可能になり、安価で且つ機器の小形化を図りながら機能を実現することができる。
【００６９】
また、発光ダイオードの周囲に、光が反射する反射手段を講じて、リフレクターから導光部材に入射されずに発光ダイオード近くまで逆に反射してきた光を、再度、導光部材に入射させるようにしたことにより、導光部材に入射されるはずの光がリフレクターや導光部材の形状、拡散シートの貼り付け条件等で入射されず、光源近くまでに返ってきた場合に、光源周囲を反射色に染めることで、再度リフレクターを通過し導光部材に入射されるため、入射光が増加し導光部材の発光効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯用電子機器（実施の形態例１）の分解状態の斜視図
【図２】同携帯用電子機器（実施の形態例１）の一部省略した断面図
【図３】同携帯用電子機器（実施の形態例１）における導光部材の光の入射及び反射の説明図
【図４】本発明に係る携帯用電子機器（実施の形態例２）の一部省略した断面図
【図５】本発明に係る携帯用電子機器（実施の形態例３）の一部省略した断面図
【図６】従来の携帯用電子機器の一部省略した断面図
【符号の説明】
１  下ケース（機器本体）
２  メイン基板
３  液晶パネルホルダー
４  反射型液晶パネル
５  導光部材
６  リフレクター
７  タッチパネル
８  上ケース（機器本体）
１２  発光ダイオード（光源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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