(57)【要約】【課題】従来の表示装置では、画面の切り替えをキーボードやタッチペン等の操作により行う必要があり、通常行われているページをめくるという操作とは、かけ離れた操作の習得が要求されるという課題がある。【解決手段】表裏判定センサー４０１Ａは、第１電極１０１、複数の第２電極としての第２Ａ電極２０２Ａおよび第２Ｂ電極２０２Ｂと、錘２０３、可撓部２０４と、を備える。このような構造を持つことで、別のセンサーを組み込むことなく表裏を検出することが可能となる。そして、第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂと、を額縁部２を介して表示部１に対して電気的に見て直列に接続することで、液晶装置１００の表示／非表示を、電力を消費することなく制御でき、従来のページをめくるという操作により表示／非表示を切り替えることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに向き合う位置に配置された第１基板と第２基板とを備える表示装置と、
前記第１基板の一部を用い、前記第２基板と向き合う面に第１電極を備えた錘と、
前記第２基板と向き合う面に配置され、前記第１電極と平面方向で少なくとも一部が重なる第２電極と、
前記第１基板の一部を用いてなり、前記錘を囲い、前記錘の部分よりも厚みが薄く可撓性を備えた、前記第１電極と前記第２電極とを開閉させる可撓部と、
を備えたことを特徴とする表裏判断センサー。
【請求項２】
請求項１に記載の表裏判断センサーであって、
前記表示装置は表示部を備え、
前記表示部が能動状態にある場合には、前記第１電極と前記第２電極とが閉じて前記表示部に電力を供給し、
前記表示部が休止状態にある場合には、前記第１電極と前記第２電極とが開いて前記表示部への電力の供給を止めることを特徴とする表裏判断センサー。
【請求項３】
請求項１または２に記載の表裏判断センサーであって、前記第１基板側に前記錘を備える第１表裏判断センサーと、前記第２基板側に前記錘を備える第２表裏判断センサーとを含み、さらに前記表示部の能動／休止状態と重力の向きとの対応関係を切り替えるスイッチを備えたことを特徴とする表裏判断センサー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の表裏判断センサーであって、前記第１電極または前記第２電極の一方は複数の電極を備えており、他方の前記電極が前記複数の電極と接触することで、他方の前記電極を介して、前記複数の電極間で電気的な導通を取ることを特徴とする表裏判断センサー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の表裏判断センサーを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表裏判断センサーおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報社会の発達とともに従来新聞や書籍で配信されていた各種の情報が電子情報となり、各種表示装置の研究開発が盛んになってきている。表示装置としては消費電力が小さい電気泳動素子を用いたものも開発されているが、輝度や階調等の制約から、有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬとも記載する）素子や、液晶素子を用いたものが主流であり、例えば２枚の表示素子を貼り合わせて、両面で表示可能な表示装置を用いる表示装置も開発されてきている。
【０００３】
そして、このような表示装置を用いて、例えば、特許文献１に示すように、表示装置を用い、キーボードやタッチペン等の入力手段を用いることで表示の変更を行うものが提案されている。また、特許文献２に示すように、加速度センサーを用いて地面方向を検知し、地面方向に合わせて携帯端末装置の表示方向を切り替えるものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０８８７１号公報
【特許文献２】特開２００９−７５９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す構成では、キーボードやタッチペン等の操作により画面の切り替えを行う必要があり、従来のページをめくるという操作とは、かけ離れた操作の習得が要求されるという課題がある。また、特許文献２には、段落００１７に「まず、加速度センサー１４を用いて地面方向への重力を加速度として検知し、重力の方向とＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸となす角度を算出する」という記載がある。即ち、ここで用いられた加速度センサーは、外部で情報処理（算出）を行う必要のある信号を発生させている。信号処理には電力が必要であり、この加速度センサーを用いる場合には、待機状態でも待機電力を消費させる必要があり、特に電池駆動を行う表示装置を対象とした場合、表示時間が短くなるという課題がある。加えて、加速度センサーの構成については、上記した部分以外では詳細な説明がなされておらず、加速度センサーの低価格化や、低消費電力化という目的に対しての説明がなされていないため、上記した目的を実現することが困難となる課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例にかかる表裏判断センサーは、互いに向き合う位置に配置された第１基板と第２基板とを備える表示装置と、前記第１基板の一部を用い、前記第２基板と向き合う面に第１電極を備えた錘と、前記第２基板と向き合う面に配置され、前記第１電極と平面方向で少なくとも一部が重なる第２電極と、前記第１基板の一部を用いてなり、前記錘を囲い、前記錘の部分よりも厚みが薄く可撓性を備えた、前記第１電極と前記第２電極とを開閉させる可撓部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
これによれば、別のセンサーを使用することなく、表裏を検出することが可能となる。そのため、別のセンサーを組み込む際に発生する実装負荷をなくすことが可能となる。また、別のセンサー分コストを下げることが可能となる。さらに、導通／遮断を機械的に行うため、信号増幅器等を用いた場合に必要となる電力を必要としないため、消費電力を低減することが可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる表裏判断センサーであって、前記表示装置は表示部を備え、前記表示部が能動状態にある場合には、前記第１電極と前記第２電極とが閉じて前記表示部に電力を供給し、前記表示部が休止状態にある場合には、前記第１電極と前記第２電極とが開いて前記表示部への電力の供給を止めることを特徴とする。
【００１０】
上記した適用例によれば、表示装置の表示部が能動状態にある場合には、表示部側の駆動装置に電力が供給され、休止状態にある場合には駆動装置への電力供給が止められる。即ち、待機電力を消費することなく表示状態を制御することが可能となる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる表裏判断センサーであって、前記第１基板側に前記錘を備える第１表裏判断センサーと、前記第２基板側に前記錘を備える第２表裏判断センサーとを含み、さらに前記表示部の能動／休止状態と重力の向きとの対応関係を切り替えるスイッチを備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記した適用例によれば、重力と同方向（地面側）に表示をさせる状態と、重力と反対方向（空側）に表示をさせる状態とをスイッチにより切り替え可能となる。そのため、スイッチの切り替えにより観察者の視点が空側にある場合でも、地面側にある場合でも、能動面を観察者に配置することが可能となる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる表裏判断センサーであって、前記第１電極または前記第２電極の一方は複数の電極を備えており、他方の前記電極が前記複数の電極と接触することで、他方の前記電極を介して、前記複数の電極間で電気的な導通を取ることを特徴とする。
【００１４】
上記した適用例によれば、表裏判断センサーの出力信号を片方の基板のみで処理することができ第１基板と第２基板とに跨る配線を省略することが可能となる。
【００１５】
［適用例５］本適用例にかかる電子機器は、上記適用例にかかる表裏判断センサーを備えることを特徴とする。
【００１６】
これによれば、別のセンサーを使用することなく、表裏を検出することが可能となる。そのため、別のセンサーを組み込む際に発生する実装負荷をなくすことが可能となり、より低コストで電子機器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本実施形態にかかる表裏判定センサーを備えた表示装置としての液晶装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は重力がかかった場合のＡ−Ａ’線断面図、（ｄ）は逆向きに重力がかかった場合のＡ−Ａ’線断面図。
【図２】（ａ）は図１（ａ）にあたる場所のＡ−Ａ’線断面図、（ｂ）は重力がかかった場合のＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は逆向きに重力がかかった場合のＡ−Ａ’線断面図。
【図３】（ａ）は、能動状態となる方向を地面側と空側とを切り替えるスイッチを備えた構造の平面図、（ｂ）は、電池を含む構成を示す回路図。
【図４】一対の表裏判定センサーを備えた一対の液晶装置を、素子基板側を貼り合わせて形成した両面表示液晶装置の平面図。
【図５】一対の表裏判定センサー備えた、複数枚の両面表示液晶装置を搭載した電子機器としてのバインダーの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態：表裏判定センサーの構成−１）
【００１９】
図１（ａ）は、本実施形態にかかる表裏判定センサーを備えた表示装置としての液晶装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は重力がかかった場合のＡ−Ａ’線断面図、（ｄ）は逆向きに重力がかかった場合のＡ−Ａ’線断面図である。液晶装置１００は、表示部１、額縁部２、保持孔３、表裏判定センサー４０１Ａを備えている。第２基板としての素子基板１０６側には表裏判定センサー４０１Ａの複数の第２電極としての第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂ間を導通／遮断させることで表示の切り替えが行われる。
【００２０】
表示部１は、液晶を用いた表示を行う領域である。そして、額縁部２は表示部１へ画像信号を送る配線や、電池、画像処理装置、表裏判定センサー４０１Ａ等を搭載している。保持孔３は、液晶装置１００を本状にまとめる場合の保持用の孔である。
【００２１】
そして、表裏判定センサー４０１Ａは、第１電極１０１、複数の第２電極としての第２Ａ電極２０２Ａおよび第２Ｂ電極２０２Ｂと、錘２０３、可撓部２０４と、を備える。第１電極１０１、第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂは、例えばＩＴＯ（インジウム・錫・酸化物）を１００ｎｍ程度の厚さで構成されている。材質や厚みはこの値に制限されることはなく、例えばＡｌＮｄ（アルミニウム・ネオジム合金）や、ＡｌＣｕ（アルミニウム・銅合金）等の金属を用いても良い。また、第１電極１０１と、第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂとで異なる３種類の金属を用いても良い。厚みについても、１００ｎｍに制限されることはなく、３０ｎｍ程度や、５００μｍ程度の厚み範囲を用いても良い。１００ｎｍ程度の厚みを持つＩＴＯを用いる場合、液晶装置１００の製造工程で、電極形成と兼ねて形成でき、製造工程を増やすことなく電極が形成できるため好適である。
【００２２】
錘２０３は、第１基板としての対向基板１０５と一体となっており、例えば表示部１の製造工程中でのエッチングと兼用させて形成されている。このように構成されることで、別のセンサーを組み込むことなく表裏を検出することが可能となる。そのため、別のセンサーを組み込む際に発生する実装負荷をなくすことが可能となる。また、別のセンサーを組み込む際に発生するコストを下げることが可能となる。
【００２３】
表裏判定センサー４０１Ａの概略の寸法の一例としては、錘２０３の厚さとして０．７ｍｍ、幅７ｍｍ、長さ１５ｃｍ程度の寸法を備えている。そして、錘２０３を囲うように可撓部２０４が形成されており、幅は例えば７ｍｍ程度である。第１電極１０１と第２Ａ電極２０２Ａとの間隙は、可撓部２０４を撓ませる重力をかけない（例えば横向きに立てた）状態で１ｍｍ程度の隙間を有している。なお、この寸法は一例について説明したものであり、例えば可撓部２０４の幅を５ｍｍ程度以下に縮めることで、微細化を進めることができる。また、第１電極１０１と第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂとの間隙を小さくすることで、少ない可撓部２０４の撓み量で第１電極１０１と第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂとの電気的接触を制御することができるため、可撓部２０４の疲労断裂を抑制することが可能となる。
【００２４】
この表裏判定センサー４０１Ａを用いる場合には、表示は対向基板１０５が第２基板としての素子基板１０６よりも重力と反対方向（以後”空側”とも記載する）に来た場合に錘２０３にかかる重力により、可撓部２０４が撓み、第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂ間では、第１電極１０１を介して導通が取られる。
【００２５】
ここで、例えば図示せぬ電源と、第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂと、を額縁部２を介して表示部１に対して電気的に見て直列に接続することで、液晶装置１００の表示／非表示を電力を消費することなく制御することが可能となる。
【００２６】
この場合、空側に対向基板１０５が来ると、表示部１は能動状態となる。即ち、図１（ｃ）に示すように、表示部１を能動状態とすべく表裏判定センサー４０１Ａの第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂは第１電極１０１を介して閉じられる。この場合、額縁部２を経由して表示部１に電力が供給される。
【００２７】
そして、重力と同方向（以後”地面側”とも記載する）に対向基板１０５が来ると、表示部１は休止状態となる。即ち、図１（ｄ）に示すように表示部１を休止状態とすべく表裏判定センサー４０１Ａの第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂとは第１電極１０１が離れることで電力の供給は止まる。
【００２８】
また、第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂの導通／遮断を検知して表示／非表示を切り替えるようにしても良い。例えばプルアップしたＣＭＯＳ回路のゲート電位をこの表裏判定センサー４０１Ａで制御することでも、待機電力を消費しない制御が可能となる。表裏判定センサー４０１Ａによる表裏検出には電力を消費することがないため、特に電池駆動をさせる場合、動作時間を延長させることが可能となる。なお、ここでは、表示装置として液晶装置を用いた例について説明したが、有機ＥＬ素子を用いた表示装置を用いても良い。その他、直視型の表示装置を用いるものに対して応用可能である。また、素子基板１０６と対向基板１０５とに跨る配線がある場合には、第２Ａ電極２０２Ａ、第２Ｂ電極２０２Ｂに代えて単一の第２電極を用いることが可能である。特に、素子基板１０６と対向基板１０５との間に電界を掛けて表示を制御する形式を持つ液晶装置を用いる場合には有効であり、接点の数を２つから１つに減らせることから、信頼性が向上する。
【００２９】
（第２の実施形態：表裏判定センサーの構成−２）
ここまで、空側から地面側を見る場合に好適な液晶装置１００について説明したが、逆に地面側から空側を見ることが好ましい場合がある。その場合の構成について説明する。この実施形態では、第１基板と第２基板との対応関係が第１の実施形態と異なっていることに注意されたい。第１基板としての素子基板１０６よりも第２基板としての対向基板１０５が地面側に来た場合に能動状態とすべく、素子基板１０６に錘２０３、可撓部２０４を設けることで対応可能である。平面図はほぼ図１（ａ）と同様のパターンとなるため、省略する。図２（ａ）は図１（ａ）にあたる場所のＡ−Ａ’線断面図である。（ｂ）は重力がかかった場合のＡ−Ａ’線断面図、（ｃ）は逆向きに重力がかかった場合のＡ−Ａ’線断面図である。図２（ａ）に示すように、素子基板１０６に錘２０３、可撓部２０４が形成されている。そして、錘２０３には複数の第１電極としての第１Ａ電極１０２Ａ、第１Ｂ電極１０２Ｂが形成され、対向基板１０５には第２電極２０１が形成されている。
【００３０】
この構成を備えた液晶装置１００（図１（ａ）参照）は、素子基板１０６に対して対向基板１０５が地面側に来た場合、図２（ｂ）に示すように錘２０３にかかる重力により、可撓部２０４が撓み、第１Ａ電極１０２Ａ、第１Ｂ電極１０２Ｂ間では、第２電極２０１を介して導通が取られる。上記した例と同様に、例えば図示せぬ電源と、第１Ａ電極１０２Ａ、第１Ｂ電極１０２Ｂと、を額縁部２を介して表示部１に対して電気的に見て直列に接続することで、液晶装置１００の表示／非表示を電力を消費することなく制御することが可能となる。表示部１を能動状態とすべく表裏判定センサー４０１Ｂの第１Ａ電極１０２Ａ、第１Ｂ電極１０２Ｂは第２電極２０１を介して閉じられる。この場合、額縁部２を経由して表示部１に電力が供給される。
【００３１】
そして、対向基板１０５よりも素子基板１０６が地面側に来ると、表示部１は休止状態となる。即ち、図２（ｃ）に示すように表示部１を休止状態とすべく表裏判定センサー４０１Ｂの第１Ａ電極１０２Ａ、第１Ｂ電極１０２Ｂとは第２電極２０１が離れることで電力の供給は止まる。このように、目的に応じて対向基板１０５と素子基板１０６との位置関係に対応させて、表示部１への電力供給の有無を、待機電力を消費することなく制御することが可能となる。
【００３２】
ここまで、第１Ａ電極１０２Ａ、第１Ｂ電極１０２Ｂ間を第２電極２０１の接触により短絡させる構成について説明してきた。この構造を用いることで、対向基板１０５に配線構造を備えさせることなく処理できることから好適である。ここで、第１Ａ電極１０２Ａ、第１Ｂ電極１０２Ｂを一つの電極のみとし、対向基板１０５と素子基板１０６との間で導通を取るようにしても差し支えない。特に、共通電極を対向基板１０５側に供える表示装置を用いる場合には、製造工程は増えないため、このような構成も効果的である。特に、第１Ａ電極１０２Ａ、第１Ｂ電極１０２Ｂ間を第２電極２０１の接触により短絡させる構成を用いる場合には接点が２箇所できるが、この場合には接点が１箇所で済むため、信頼性が向上する。なお、ここでは、表示装置として液晶装置を用いた例について説明したが、有機ＥＬ素子を用いた表示装置を用いても良い。その他、直視型の表示装置を用いるものに対して応用可能である。
【００３３】
（第３の実施形態：表裏判定センサーを備えた両面表示装置）
以下、第３の実施形態について図面に基づいて説明する。図３（ａ）は、能動状態となる方向を地面側と空側とを切り替えるスイッチＳＷを備えた構造の平面図、（ｂ）は、電池ＢＡＴを含む構成を示す回路図である。
【００３４】
図４は、図３で示した表裏判定センサー４０１Ａと表裏判定センサー４０１Ｂとを備えた一対の液晶装置１００Ａ，１００Ｂの、素子基板１０６側を貼り合わせて形成した両面表示液晶装置２１０の平面図である。ここで、底面図もおおよそ同じ構成を備えている。この場合、例えば空側の液晶装置１００Ａを表示に用いている状態（能動状態）には、地面側の液晶装置１００Ｂを休止状態とするように制御することで、紙媒体と同様に表裏両面で表示を行い、かつ消費電力を半分程度に抑えることが可能となる。もちろん、空側の液晶装置１００Ａを休止状態にさせる場合には、スイッチＳＷを切り替えることで地面側の液晶装置１００Ｂを表示に用いている状態（能動状態）とすることもできる。なお、ここでは、表示装置として液晶装置を用いた例について説明したが、有機ＥＬ素子を用いた表示装置を用いても良い。その他、直視型の表示装置を用いるものに対して応用可能である。
【００３５】
（第４の実施形態：表裏判定センサーを備えた電子機器）
以下、第４の実施形態について図面に基づいて説明する。図５は、表裏判定センサー４０１Ａと表裏判定センサー４０１Ｂとを共に備えた複数枚の両面表示液晶装置２１０を搭載した電子機器としてのバインダー３００の斜視図である。表裏判定センサー４０１Ａと表裏判定センサー４０１Ｂの構造や、スイッチＳＷの機能については上記したものとほぼ同様の構成を備えているため、重複を避けるべく説明を省略する。この場合、バインダー３００は、両面表示液晶装置２１０を保持孔３を介して支える構成を備えている。
【００３６】
ここで、両面表示液晶装置２１０をめくって裏返した場合、この両面表示液晶装置２１０の裏面に次のページを表示させ、新しいページと対応する次の両面表示液晶装置２１０に次の次にあたるページを表示させることで、通常の本と同様の使い勝手を保ちながら書き換え可能なバインダー３００を提供することが可能となる。
【００３７】
また、両面表示液晶装置２１０をめくって裏返した場合、休止状態に保ち、新しいページと対応する次の両面表示液晶装置２１０に表示を行わせるようにすることで、消費電力を軽減することが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１…表示部、２…額縁部、３…保持孔、１００…液晶装置、１００Ａ…液晶装置、１００Ｂ…液晶装置、１０１…第１電極、１０２Ａ…第１Ａ電極、１０２Ｂ…第１Ｂ電極、１０５…対向基板、１０６…素子基板、２０１…第２電極、２０２Ａ…第２Ａ電極、２０２Ｂ…第２Ｂ電極、２０３…錘、２０４…可撓部、２１０…両面表示液晶装置、３００…バインダー、４０１Ａ…表裏判定センサー、４０１Ｂ…表裏判定センサー、ＳＷ…スイッチ、ＢＡＴ…電池。
【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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