(57)【要約】【課題】  表示装置において、夜間や暗闇等の暗所でも表裏面の表示内容を視認可能であると共に低コストで作製できること。【解決手段】  表裏面にそれぞれ画像情報を表示可能かつ書き換え可能な電子ペーパー本体１と、電子ペーパー本体１の表裏面のそれぞれを照明するライトユニット２とを備え、ライトユニット２が、電子ペーパー本体１の表裏面のそれぞれに配され自身の表裏面から入射された光を透過可能であると共に端部から入射された光を導光し散乱させて少なくとも電子ペーパー本体１側に出射させる一対の導光散乱部材６と、一対の導光散乱部材６の端部に配され内部に入射された光を導光し一対の導光散乱部材６の端部に対向した端面から出射して一対の導光散乱部材６内に入射させる線状導光部材７と、線状導光部材７内に光を入射する光源８と、を備えている。【選択図】  図１
2008287099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏面にそれぞれ画像情報を表示可能かつ書き換え可能な画像表示本体と、
該画像表示本体の表裏面のそれぞれを照明するライトユニットと、を備え、
該ライトユニットが、前記画像表示本体の表裏面のそれぞれに配され自身の表裏面から入射された光を透過可能であると共に端部から入射された光を導光し散乱させて少なくとも前記画像表示本体側に出射させる一対の導光散乱部材と、
前記一対の導光散乱部材の端部に配され内部に入射された光を導光し前記一対の導光散乱部材の端部に対向した端面から出射して前記一対の導光散乱部材内に入射させる線状導光部材と、
前記線状導光部材内に光を入射する光源と、を備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記導光散乱部材が、端部から入射された光の導波方向に対して低い散乱特性を有していると共に前記導波方向に対して直交する方向には高い散乱特性を有する異方性散乱部材であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、
前記異方性散乱部材が、レンチキュラーレンズフィルムであることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の表示装置において、
前記画像表示本体が、表裏面にそれぞれ画像情報を書き換え可能かつ無電源状態で表示保持可能な電子ペーパー本体であることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば明るい場所だけでなく夜間や暗闇等の暗所でも視認可能でかつ表裏面表示の可能な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、種々の表示装置が開発されている中で、薄型かつ軽量であり紙媒体に代わる表示媒体として価格ラベル、電子書籍及び電子新聞等の用途に期待されている電子ペーパーの開発が進んでいる。この電子ペーパーは、電子ディスプレイと紙の長所を併せ持つものであり、画像情報を無電源状態でも表示したまま保持することができると共に書き換え可能なものである。また、電子ペーパーは、従来の透過型液晶表示装置などに比べて反射型であるためにコントラスト比が変わらず視野角が広い利点がある。例えば、特許文献１には、電気泳動素子を利用したカラー電子ペーパー表示装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４１１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、従来の電子ペーパーでは、非自発光型の表示媒体であると共に、反射型であるために太陽光や蛍光灯などの外部からの光を反射させることで視認可能になっているが、夜間や暗闇等の暗所では表示内容を視認することができない不都合がある。また、電子ペーパーは、その構造上、反射型であるために液晶表示装置のように透過型にしてバックライトで背面から光を透過させる方法を採用することも困難であった。さらに、表裏面にそれぞれ画像情報を表示可能に構成された電子ペーパーなどの場合、表裏面に別々に照明機構を設けることで、暗所において両面の視認が可能になるが、全体が厚くかつ構造が複雑になってしまうと共に高コストになる不都合があった。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、夜間や暗闇等の暗所でも表裏面の表示内容を視認可能であると共に低コストで作製可能な表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の表示装置は、表裏面にそれぞれ画像情報を表示可能かつ書き換え可能な画像表示本体と、該画像表示本体の表裏面のそれぞれを照明するライトユニットと、を備え、該ライトユニットが、前記画像表示本体の表裏面のそれぞれに配され自身の表裏面から入射された光を透過可能であると共に端部から入射された光を導光し散乱させて少なくとも前記画像表示本体側に出射させる一対の導光散乱部材と、前記一対の導光散乱部材の端部に配され内部に入射された光を導光し前記一対の導光散乱部材の端部に対向した端面から出射して前記一対の導光散乱部材内に入射させる線状導光部材と、前記線状導光部材内に光を入射する光源と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この表示装置では、画像表示本体の表裏面に配された一対の導光散乱部材と、これらに光源からの光を入射可能な線状導光部材と、を備えているので、光源からの光が、線状導光部材内を導光され、線状導光部材から画像表示本体の表裏面にそれぞれ配された一対の導光散乱部材内に入射されて各導光散乱部材から画像表示本体の表裏面に出射され、照明を行う。そして、その反射光を導光散乱部材内を透過させることで、暗所であっても表裏面の表示内容を視認することができる。また、一つのライトユニットで表裏面をそれぞれ照明するので、部材点数を削減することができ、装置全体の簡略化、薄型化及び低コスト化を図ることができる。さらに、ライトユニットが、ＬＥＤ等の光源及び樹脂製シート等の導光散乱部材で簡易に構成可能なため、非常に安価に製造することができる。
【０００８】
また、本発明の表示装置は、前記導光散乱部材が、端部から入射された光の導波方向に対して低い散乱特性を有していると共に前記導波方向に対して直交する方向には高い散乱特性を有する異方性散乱部材であることを特徴とする。すなわち、この表示装置では、導光散乱部材として、光の導波方向よりも該導波方向の直交方向における散乱特性が相対的に高い異方性散乱部材を採用するので、端部から入射された光を効率的に導光かつ異方散乱させて画像表示本体の全域を均等に照明可能であると共に、表面からの蛍光灯や太陽光などの光や画像表示本体から反射した光を効率的に透過させることができる。
【０００９】
さらに、本発明の表示装置は、前記異方性散乱部材が、レンチキュラーレンズフィルムであることを特徴とする。すなわち、この表示装置では、異方性散乱部材としてレンチキュラーレンズフィルムを採用するので、光の導波方向に対して平行する方向に線状に延在した複数の半割円柱状のレンズ群によって効率的な異方性散乱を得ることができる。
【００１０】
また、本発明の表示装置は、前記画像表示本体が、表裏面にそれぞれ画像情報を書き換え可能かつ無電源状態で表示保持可能な電子ペーパー本体であることを特徴とする。すなわち、この表示装置では、画像表示本体として電子ペーパー本体を採用するので、明るい場所だけでなく暗所においても非自発光型である電子ペーパーを活用することが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る表示装置によれば、画像表示本体の表裏面に配された一対の導光散乱部材と、これらに光源からの光を入射可能な線状導光部材と、を備えているので、暗所であっても表裏面の表示内容を視認することができると共に、装置全体の簡略化、薄型化及び低コスト化を図ることができる。特に、画像表示本体として電子ペーパー本体を採用することで、明るい場所だけでなく暗所においても両面表示の電子ペーパーを活用することができ、場所等の適用環境や適用機器などを大幅に拡大することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る表示装置の第１実施形態を、図１から図４に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１３】
本実施形態における表示装置は、図１及び図２に示すように、表裏面にそれぞれ画像情報を書き換え可能かつ無電源状態で表示保持可能な電子ペーパー本体（画像表示本体）１と、該電子ペーパー本体１の表裏面のそれぞれを照明するライトユニット２とを備えた電子ペーパー表示装置である。
上記電子ペーパー本体１は、図３及び図４に示すように、一対の電子ペーパー体１ａを互いに背面側を重ねて設けられ、表裏面がそれぞれ画像情報を表示可能な表示面とされたものである。この電子ペーパー本体１の電子ペーパー体１ａは、インク層３の裏側（背面側）にドライバ層４を配すると共に表側（表示面側）に透明フィルム５を配したサンドイッチ構造を有している。
上記インク層３は、マクロカプセルや帯電ビーズなどからなる層である。また、上記ドライバ層４は、アクティブマトリックスのＴＦＴで構成されており、電子ペーパーの表示制御を行う機能を有する。
【００１４】
電子ペーパー本体１の電子ペーパー体１ａとしては、例えばマクロカプセルを使った電気泳動方式の電子ペーパーや白黒塗り分けた帯電ビーズを使用した方式の電子ペーパーが採用される。例えば、電気泳動方式の電子ペーパーの場合、青色の液体と白色の酸化チタン粒子等の帯電粒子とをマイクロカプセルに入れ、このマイクロカプセルからなるインク層３の裏側に電極であるドライバ層４を配置している。この方式の電子ペーパーでは、白色粒子がマイクロカプセルの表側にあるときには、白色表示に見えるが、電極にマイナスの電圧を印加して帯電粒子を裏側に引き寄せると、青色の液体が表側になって、黒色表示に見えるようになることで、白黒制御を行っている。
【００１５】
上記ライトユニット２は、電子ペーパー本体１の表裏面のそれぞれに配され自身の表裏面から入射された光を透過可能であると共に端部から入射された光を導光し散乱させて少なくとも電子ペーパー本体１側に出射させる一対の導光散乱部材６と、一対の導光散乱部材６の端部に配され内部に入射された光を導光し一対の導光散乱部材６の端部に対向した端面７ａから出射して一対の導光散乱部材６内に入射させる線状導光部材７と、線状導光部材７内に光を入射する光源８と、線状導光部材７に沿ってその背面（導光散乱部材６の端部側と反対側）に配された反射板９と、を備えている。
【００１６】
上記導光散乱部材６は、シート状、フィルム状又は板状のものであり、特にシート状やフィルム状のものを採用すれば、薄型である電子ペーパー本体１と共に装置全体の薄型化が可能であると共に、容易に曲がるので電子ペーパー本体１を曲げて使用する際にも適用可能になる。
【００１７】
また、導光散乱部材６は、等方性散乱を行う拡散フィルムなどであって、所定のヘイズ値と厚さとに設定されている。なお、上記ヘイズ値は、透明性又は曇り度合いを測る目安であり、散乱光線透過率を全光線透過率で割ったものを百分率で表したものである。
【００１８】
導光散乱部材６としては、例えばＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル樹脂（アクリル樹脂））、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）などの一層フィルム、これらいずれか一つの樹脂とＵＶ（紫外線）硬化樹脂との二層フィルム、シリコンフィルム等のエラストマー樹脂フィルムなどが用いられる。
【００１９】
上記線状導光部材７は、透明なポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等で形成されており、端部から入射される光源８からの光を導光すると共に反射及び拡散により端面７ａか導光散乱部材６の端部に出射するものである。なお、この線状導光部材７の背面は、内部に入射され導光される光を導光散乱部材６の端部側に反射させる複数の傾斜面等の加工が施されている。
上記反射板９は、光反射機能を有する金属板、フィルム、箔等である。この反射板９は、線状導光部材７の背面から出た光を反射して、再度、線状導光部材７内に入射させる機能を有している。
【００２０】
上記光源８は、線状導光部材７の端部に配置された白色ＬＥＤである。この白色ＬＥＤは、例えば基板上の一つ又は複数の半導体発光素子を樹脂材で封止したものであり、半導体発光素子として、例えば青色（波長λ：４７０〜４９０ｎｍ）ＬＥＤ素子又は紫外光（波長λ：４７０ｎｍ未満）ＬＥＤ素子であって、例えばサファイア基板などの絶縁性基板上に窒化ガリウム系化合物半導体（例えばＩｎＧａＮ系化合物半導体）の複数の半導体層が積層されて形成されたものである。
【００２１】
また、この半導体発光素子を封止する樹脂材は、シリコーン樹脂を主剤とし、例えばＹＡＧ蛍光体が添加されている。このＹＡＧ蛍光体は、半導体発光素子からの青色光又は紫外光を黄色光に変換させて混色効果により白色光を生じさせるものである。なお、白色ＬＥＤとしては、上記以外でも種々のものが採用可能である。
【００２２】
このように本実施形態の表示装置では、電子ペーパー本体１の表裏面に配された一対の導光散乱部材６と、これらに光源８からの光を入射可能な線状導光部材７と、を備えているので、電子ペーパー本体１の表裏面をそれぞれ照明することができる。すなわち、光源８からの光が、線状導光部材７内を導光され、線状導光部材７から電子ペーパー本体１の表裏面にそれぞれ配された一対の導光散乱部材６内に入射されて各導光散乱部材６から電子ペーパー本体１の表裏面に出射され、照明を行う。そして、その反射光を導光散乱部材６内を透過させることで、暗所であっても表裏面の表示内容を視認することができる。
【００２３】
また、一つのライトユニット２で電子ペーパー本体１の表裏面をそれぞれ照明するので、部材点数を削減することができ、装置全体の簡略化、薄型化及び低コスト化を図ることができる。すなわち、電子ペーパー本体１の表裏面それぞれに別個に光源８及び線状導光部材７を設ける必要が無く、一つの光源８及び線状導光部材７で兼用することができる。
さらに、ライトユニット２が、ＬＥＤの光源及び樹脂製シートの導光散乱部材６で簡易に構成可能なため、非常に安価に製造することができる。
【００２４】
次に、本発明に係る表示装置の第２実施形態について、図５を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２５】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、導光散乱部材６が等方性散乱を行う拡散フィルムなどであるのに対し、第２実施形態の表示装置は、図５に示すように、ライトユニット１０の導光散乱部材が、端部から入射された光の導波方向Ａに対して低い散乱特性を有していると共に上記導波方向Ａに対して直交する方向には高い散乱特性を有する異方性散乱部材１１である点である。
【００２６】
また、第２実施形態の表示装置は、異方性散乱部材１１としてレンチキュラーレンズフィルムを採用している。このレンチキュラーレンズフィルムは、光の導波方向Ａ（線状導光部材７の延在方向に直交すると共に異方性散乱部材１１に平行な方向）に対して平行する方向に線状に延在した複数の半割円柱状のレンズ群を、表面側に設けた構成を有している。このレンズ群による異方性散乱パターンは、内部の導波方向Ａの光には低散乱パターンであり、それとは９０°直交する方向の光には高散乱パターンとなる。したがって、光の導波方向Ａでは低散乱パターンであるので、導波の阻害を抑制し、光を異方性散乱部材１１全体に導光させることができると共に、導波方向Ａに直交する方向又は傾いた方向の光は表面のレンズ群における高散乱パターンにより、裏面側の電子ペーパー本体１へと出射されて照明光となる。
【００２７】
このように第２実施形態では、導光散乱部材として、光の導波方向Ａよりも該導波方向Ａの直交方向における散乱特性が相対的に高い異方性散乱部材１１を採用するので、端部から入射された光を効率的に導光かつ異方散乱させて電子ペーパー本体１の全域を均等に照明可能であると共に、表面からの蛍光灯や太陽光などの光や電子ペーパー本体１から反射した光を効率的に透過させることができる。特に、異方性散乱部材１１としてレンチキュラーレンズフィルムを採用するので、光の導波方向に対して平行する方向に線状に延在した複数の半割円柱状のレンズ群によって効率的な異方性散乱を得ることができる。
【００２８】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記各実施形態のように本発明は、透過型が構造上困難な電子ペーパーに適用することが好ましいが、液晶表示パネルなどの他の非自発光型である画像表示本体を採用した表示装置に適用しても構わない。液晶表示パネルに適用する場合、一対の液晶表示パネルを、互いに背面を重ねて設置し、これらを挟むように表裏面にそれぞれ導光散乱部材６を配することで、表裏面それぞれに画像情報を表示可能な液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る表示装置の第１実施形態を示す要部の断面図である。
【図２】第１実施形態において、表示装置を示す側面図である。
【図３】第１実施形態において、電子ペーパー本体を示す平面図及び断面図である。
【図４】第１実施形態において、ライトユニットを示す平面図である。
【図５】本発明に係る表示装置の第２実施形態において、ライトユニットを示す平面図、側面図及びＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…電子ペーパー本体、１ａ…電子ペーパー体、２、１０…ライトユニット、６…導光散乱部材、７…線状導光部材、８…光源、１１…異方性散乱部材
【図１】
2008287099.tif 000003
【図２】
2008287099.tif 000004
【図３】
2008287099.tif 000005
【図４】
2008287099.tif 000006
【図５】
2008287099.tif 000007