(57)【要約】【課題】表示面が反対方向に向けられた複数の液晶表示パネルを備えた構成において光量の損失を抑えつつ薄型化を図る。【解決手段】第１液晶表示パネル１０１と第２液晶表示パネル１０２とは相互に表示面が反対を向くように配置される。バックライトユニット３００は双方の液晶表示パネルに対して光を照射する。光学素子４００は、バックライトユニット３００と第２液晶表示パネル１０２との間に配置され、バックライトユニット３００から第２液晶表示パネル１０２側への出射光を第１液晶表示パネル１０１側に反射させる状態と当該出射光を第２液晶表示パネル１０２側に透過させる状態とを切り替える。【選択図】　　　　図３
2004093757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電気光学パネルと、
第２の電気光学パネルと、
前記第１の電気光学パネルと前記第２の電気光学パネルとの間に配置されて前記第１の電気光学パネル側と前記第２の電気光学パネル側とに光を出射する照明装置と、
前記照明装置と前記第２の電気光学パネルとの間に配置され、前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光を前記第１の電気光学パネル側に反射させる状態と当該出射光を前記第２の電気光学パネル側に透過させる状態とを切り替え可能な光学素子と
を具備することを特徴とする表示ユニット。
【請求項２】
前記光学素子は、
前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光のうち特定の偏光成分を透過させる偏光子と、
前記偏光子を透過した偏光成分を第１の偏光状態および第２の偏光状態のいずれかとして出射させる光変調素子と、
前記第１の偏光状態にある前記光変調素子からの出射光を前記第１の電気光学パネル側に反射させる一方、前記第２の偏光状態にある前記光変調素子からの出射光を前記第２の電気光学パネル側に透過させる反射偏光子とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示ユニット。
【請求項３】
前記光変調素子は、
相互に対向する面に電極が設けられた一対の板状部材と、
前記一対の板状部材の間に封止された電気光学物質とを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の表示ユニット。
【請求項４】
前記光変調素子は、前記第１の電気光学パネルによって表示が行なわれるときに前記偏光子からの透過光を前記第１の偏光状態として出射させる一方、前記第２の電気光学パネルによって表示が行なわれるときに前記偏光子からの透過光を前記第２の偏光状態として出射させる
ことを特徴とする請求項２に記載の表示ユニット。
【請求項５】
前記偏光子は、前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光のうち前記特定の偏光成分以外の成分を反射させる
ことを特徴とする請求項２に記載の表示ユニット。
【請求項６】
前記光学素子は、
前記偏光子からみて照明装置側に配置され、前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光のうち前記特定の偏光成分を透過させる一方、当該特定の偏光成分以外の成分を反射させる第２の反射偏光子
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の表示ユニット。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の表示ユニットを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかに記載の表示ユニットと、
前記表示ユニットを収容する筐体であって当該表示ユニットの第１の電気光学パネルおよび第２の電気光学パネルの表示面に対応した開口部を有する第１の筐体と、
利用者による操作を受け付ける操作部を有する第２の筐体と、
前記第１の筐体および前記第２の筐体の一方が他方に対して回転するように前記第１の筐体の縁端部と前記第２の筐体の縁端部とを連結する連結部材と
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項９】
前記連結部材は、前記第１の筐体に収容された前記第１の電気光学パネルの表示面と第２の筐体とが相互に対向する閉状態と、前記第１の筐体と前記第２の筐体との仰角が所定の角度をなす開状態との間において前記第１の筐体と前記第２の筐体とが回転するように両筐体を連結するものであり、
前記表示ユニットの光学素子は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが前記開状態にあるときに、前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光を前記第１の電気光学パネル側に反射させる一方、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが前記閉状態にあるときに、当該出射光を前記第２の電気光学パネル側に透過させる
ことを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
第１の電気光学パネルおよび第２の電気光学パネルと、両電気光学パネルの間に配置されて前記第１の電気光学パネル側と前記第２の電気光学パネル側に光を出射する照明装置とを備える表示ユニットに用いられる光学素子において、
前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光を前記第１の電気光学パネル側に反射させる状態と当該出射光を前記第２の電気光学パネル側に透過させる状態とを切り替える
ことを特徴とする光学素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気光学物質を利用して画像を表示する技術に関し、特に、複数の電気光学パネルを表示面が相互に反対を向くように配置した表示ユニットに関する。さらに本発明は、この表示ユニットを備えた電子機器、およびこの表示ユニットに用いて好適な光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、液晶や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）などの電気光学物質を利用した電気光学パネルは、携帯電話機やパーソナルコンピュータといった各種の電子機器の表示装置として広く用いられている。さらに近年、表示面が相互に反対側を向くように配置された一対の電気光学パネルを備えた電子機器も提案されるに至っている。この種の電子機器の典型的な例は折畳型の携帯電話機である。この携帯電話機においては、一対の筐体がヒンジによって連結されており、一方の筐体を他方の筐体に対して回転させることができるようになっている。そして、両筐体が開かれているとき（折り畳まれていないとき）には第１の電気光学パネルによって画像が表示され、両筐体が折り畳まれて第１の電気光学パネルの表示面が両筐体間に隠れたときには、第１の電気光学パネルとは反対側に表示面を有する第２の電気光学パネルによって画像が表示される。
【０００３】
図１１は、この種の電子機器に搭載される表示ユニットの構成を示す断面図である。同図においては、電気光学物質に液晶を用いた液晶表示パネルを電気光学パネルとして採用した構成が例示されている。この図に示すように、この表示ユニットは、図面上側の観察者に向けて画像を表示するための第１液晶表示パネル７１１と、図面下側の観察者に向けて画像を表示するための第２液晶表示パネル７２１とを有する。さらに、第１液晶表示パネル７１１の背面側にはバックライトユニット７１２が配置され、第２液晶表示パネル７２１の背面側にはバックライトユニット７２２が配置されている。バックライトユニット７１２および７２２の各々は、光源７４１と、光源７４１から側端面への入射光を液晶表示パネル側に導く導光板７４２とを有する。さらに、導光板７４２のうち液晶表示パネルと対向する面には拡散板７４３やプリズムシート７４４および７４５が貼着される一方、これとは反対側の面には、導光板７４２から液晶表示パネルとは反対側に出射する光を液晶表示パネル側に反射させる反射板７４６が貼着されている。
【０００４】
この構成において、第１液晶表示パネル７１１による透過型表示がなされる場合（例えば折畳型の携帯電話機が開かれている場合）にはバックライトユニット７１２の光源７４１が点灯する。そして、このバックライトユニット７１２からの出射光が第１液晶表示パネル７１１を透過し、この光が観察者によって画像として認識される（例えば特開平６−３２４３３２号公報参照）。一方、第２液晶表示パネル７２１による透過型表示がなされる場合（例えば携帯電話機が折り畳まれた場合）には、バックライトユニット７２２の光源７４１が点灯する。そして、このバックライトユニット７２２からの出射光が第２液晶表示パネル７２１を透過し、この光が観察者に認識される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この構成の表示ユニットにおいては２つのバックライトユニット７１２および７２２が積み重ねられているため、液晶表示パネルとバックライトユニットとをひとつずつ備えた表示ユニットと比較して厚さが大幅に増大してしまうという問題がある。ここで、この問題を解決すべく、図１２に示すようにひとつのバックライトユニット７３０から第１液晶表示パネル７１１および第２液晶表示パネル７２１の双方に光を照射する構成（すなわち第１液晶表示パネル７１１と第２液晶表示パネル７２１とでバックライトユニット７３０を共用する構成）も考えられる。しかしながら、この構成のもとではバックライトユニット７３０からの出射光量の損失が大きくなる。なぜなら、例えば第１液晶表示パネル７１１による透過型表示を行なっているときに、バックライトユニット７３０からの出射光の一部が第２液晶表示パネル７２１側に漏れてしまうからである。この結果、図１２に示した構成によっては、各液晶表示パネルによる透過型表示に利用できる光量を十分に確保することができず、ひいては表示画像の明るさを高い水準に維持することが困難であるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、表示面が反対方向に向けられた複数の電気光学パネルを備えた構成であっても光量の損失を抑えつつ薄型化を図ることができる表示ユニット、この表示ユニットに用いられる光学素子、および本発明に係る表示ユニットを備える電子機器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る表示ユニットは、第１の電気光学パネルと、第２の電気光学パネルと、前記第１の電気光学パネルと前記第２の電気光学パネルとの間に配置されて前記第１の電気光学パネル側と前記第２の電気光学パネル側とに光を出射する照明装置と、前記照明装置と前記第２の電気光学パネルとの間に配置され、前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光を前記第１の電気光学パネル側に反射させる状態と当該出射光を前記第２の電気光学パネル側に透過させる状態とを切り替え可能な光学素子とを具備することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、第１の電気光学パネルと第２の電気光学パネルとによってひとつの照明装置を共用することができるから、各電気光学パネルごとに照明装置を設けた構成と比較して表示ユニットの薄型化を図ることができる。しかも、光学素子は、照明装置から第２の電気光学パネル側への出射光を第１の電気光学パネル側に反射させる状態をとり得るから、第１の電気光学パネルによって透過型表示を行なうときに第２の電気光学パネル側への光漏れが生じるのを抑えることができる。
【０００９】
この発明において、前記光学素子は、前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光のうち特定の偏光成分を透過させる偏光子と、前記偏光子を透過した偏光成分を第１の偏光状態および第２の偏光状態のいずれかとして出射させる光変調素子と、前記第１の偏光状態にある前記光変調素子からの出射光を前記第１の電気光学パネル側に反射させる一方、前記第２の偏光状態にある前記光変調素子からの出射光を前記第２の電気光学パネル側に透過させる反射偏光子とを有することが望ましい。この望ましい構成において、光変調素子が、相互に対向する面に電極が設けられた一対の板状部材と、前記一対の板状部材の間に封止された電気光学物質とを有する構成とすれば、光変調素子の薄型化を図ることができ、しかも電気光学物質を駆動するために要する電流は極めて小さいから低消費電力化を図ることもできる。
【００１０】
また、上述した光変調素子は、前記第１の電気光学パネルによって表示が行なわれるときに前記偏光子からの透過光を前記第１の偏光状態として出射させる一方、前記第２の電気光学パネルによって表示が行なわれるときに前記偏光子からの透過光を前記第２の偏光状態として出射させることが望ましい。こうすれば、第１の電気光学ユニットが透過型表示を行なう場合、および第２の電気光学ユニットが透過型表示を行なう場合の双方について、表示に供されるべき光の損失を抑えることができる。
【００１１】
さらに、上述した望ましい構成においては、前記偏光子が、前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光のうち前記特定の偏光成分以外の成分を反射させることが好ましい。この構成によれば、特定の偏光成分以外の成分が偏光子によって反射させられるから、この成分が偏光子によって吸収される構成と比較して光の損失をより有効に抑えることができる。なお、特定の偏光成分以外の成分を反射させる機能を偏光子に持たせるのではなく、この偏光子とは別個に反射偏光子を設ける構成としてもよい。すなわち、光学素子が、前記偏光子からみて照明装置側に配置され、前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光のうち前記特定の偏光成分を透過させる一方、当該特定の偏光成分以外の成分を反射させる第２の反射偏光子を備える構成としてもよい。
【００１２】
また、本発明は、上述した表示ユニットを表示装置として備える電子機器を提供する。上述したように本発明に係る表示ユニットによれば光の損失を抑えつつ薄型化を図ることができるから、この表示ユニットを備える電子機器においても表示画像の明るさを高い水準で維持しつつ薄型化を図ることができる。
【００１３】
この種の電子機器としては折畳型の電子機器が考えられる。すなわち、この電子機器は、本発明に係る表示ユニットと、前記表示ユニットを収容する筐体であって当該表示ユニットの第１の電気光学パネルおよび第２の電気光学パネルの表示面を露出させるための開口部を有する第１の筐体と、利用者による操作を受け付ける操作部を有する第２の筐体と、前記第１の筐体および前記第２の筐体の一方が他方に対して回転するように前記第１の筐体の縁端部と前記第２の筐体の縁端部とを連結する連結部材とを具備することを特徴としている。この構成によれば、第１の電気光学パネルおよび第２の電気光学パネルのいずれか一方が第２の筐体と対向した状態となっても他方の電気光学パネルによる表示画像を視認することができる。
【００１４】
さらに、前記連結部材が、前記第１の筐体に収容された前記第１の電気光学パネルの表示面と第２の筐体とが相互に対向する閉状態と、前記第１の筐体と前記第２の筐体との仰角が所定の角度をなす開状態との間において前記第１の筐体と前記第２の筐体とが回転するように両筐体を連結するものである場合には、前記表示ユニットの光学素子が、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが前記開状態にあるときに前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光を前記第１の電気光学パネル側に反射させる一方、前記第１の筐体と前記第２の筐体とが前記閉状態にあるときに当該出射光を前記第２の電気光学パネル側に透過させることが望ましい。この構成によれば、閉状態において第２の電気光学パネルによる表示画像を視認できるだけでなく、開状態においても第１の電気光学パネルによる明るい画像を視認できる。
【００１５】
また、本発明は、上述した表示ユニットに用いられる光学素子としても特定され得る。すなわち、この光学素子は、第１の電気光学パネルおよび第２の電気光学パネルと、両電気光学パネルの間に配置されて前記第１の電気光学パネル側と前記第２の電気光学パネル側に光を出射する照明装置とを備える表示ユニットに用いられる光学素子において、前記照明装置から前記第２の電気光学パネル側への出射光を前記第１の電気光学パネル側に反射させる状態と当該出射光を前記第２の電気光学パネル側に透過させる状態とを切り替え可能であることを特徴とする。この光学素子によれば、表示ユニットにおいて透過型表示に供されるべき光の損失を抑え、しかも薄型化を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明に係る技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。なお、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【００１７】
＜Ａ：実施形態の構成＞
まず、本発明の実施形態に係る表示ユニットを採用した電子機器の構成を説明する。本実施形態においては、画像を表示するための手段たる電気光学パネルとして、電気光学物質に液晶を用いた液晶表示パネルを採用した表示ユニットを例示する。
【００１８】
図１および図２は、この電子機器の一例たる折畳型の携帯電話機の構成を示す斜視図である。これらの図に示すように、この携帯電話機５００は、第１の筐体５１０と第２の筐体５２０とを有する。第１の筐体５１０と第２の筐体５２０とは、各々の縁端部近傍においてヒンジ５３０を介して連結されている。利用者は、図１に示すように両筐体を開いた状態としたうえで、当該携帯電話機５００を用いた音声通話やデータ通信を行なう。一方、図２に示すように、携帯電話機５００を持ち運ぶ際には、利用者は、ヒンジ５３０を軸として第１の筐体５１０を第２の筐体５２０側に（あるいは第２の筐体５２０を第１の筐体側５１０に）折り畳むことができる。本明細書においては、図１に示したように第１の筐体５１０と第２の筐体５２０との仰角が所定の角度をなすように開かれた状態を「開状態」と表記する一方、図２に示したように第１の筐体５１０と第２の筐体５２０とが相互に対向させられた状態を「閉状態」と表記する。
【００１９】
図１に示すように、第２の筐体５２０には、利用者による操作を受け付ける複数の操作キー５２１や音声を入力するためのマイクロホン５２２が配設されるとともに、当該携帯電話機５００の動作を制御するためのマイクロプロセッサやメモリといった各種の電子部品（図示略）が収容されている。
【００２０】
一方、第１の筐体５１０には、音声を出力するスピーカ５１１や無線基地局との間で無線通信を行なうためのアンテナ５１２が配設されるほか、本発明に係る表示ユニットが収容されている。図３に示すように、この表示ユニット１０は、表示面が相互に反対を向くように配置された第１液晶表示パネル１０１と第２液晶表示パネル１０２とを有する。このうち第１液晶表示パネル１０１の表示面は、図１に示すように、第１の筐体５１０のうち閉状態において第２の筐体５２０と対向する面に設けられた開口部５１５を介して外部に露出している。これに対し、第２液晶表示パネル１０２の表示面は、図２に示すように、第１の筐体５１０のうち開口部５１５に背後する面に設けられた開口部５１６を介して外部に露出している。この構成のもと、利用者は、開状態において第１液晶表示パネル１０１による表示画像を視認できるだけでなく、閉状態にあっても第２液晶表示パネル１０２による表示画像を視認することができる。
【００２１】
次に、図３を参照して、本実施形態に係る表示ユニット１０の構成を説明する。この表示ユニット１０は、上述した第１液晶表示パネル１０１と第２液晶表示パネル１０２のほか、両液晶表示パネルの間に配置されたバックライトユニット３００と光学素子４００とを備えている。すなわち、本実施形態に係る表示ユニット１０は、第１液晶表示パネル１０１、バックライトユニット３００、光学素子４００および第２液晶表示パネル１０２が、この順に積み重ねられた構成となっている。なお、以下では図３に示すように、第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２の表示面と平行な面内において相互に直交する２つの軸を「ｘ軸」および「ｙ軸」と表記する。
【００２２】
図３に示すバックライトユニット３００は、第１液晶表示パネル１０１側と第２液晶表示パネル１０２側とに光を出射する照明装置であり、同図に示すように光源３０１と導光板３０２とを有する。このうち光源３０１は、導光板３０２の側端面と対向するように配置されてこの側端面に光を照射する。光源３０１としては、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）や冷陰極管などを利用することができる。ここで、光源３０１は常に点灯しているわけではなく、利用者からの指示に応じて点灯するようになっている。例えば、操作キー５２１に対する操作が最後になされてから一定の時間が経過するまで点灯を維持するといった具合である。もっとも、光源３０１を点灯させる要因はこれに限られるものではない。例えば、携帯電話機５００の周囲の光量を検知するセンサを設け、このセンサにより検出される光量が十分でない場合に光源３０１を点灯させる構成としてもよい。
【００２３】
一方、導光板３０２は、側端面に入射した光源３０１からの光を第１液晶表示パネル１０１側および第２液晶表示パネル１０２側（光学素子４００側）に導くための板状部材である。この導光板３０２のうち第１液晶表示パネル１０１と対向する面には拡散板３０３が貼り付けられている。この拡散板３０３は、導光板３０２からの出射光を適度に散乱させて輝度ムラを防止するための板状部材であり、例えばビーズが分散されたプラスチックフィルムである。さらに、導光板３０２の両面には、ｘ軸方向への光の拡散を抑えるためのプリズムシート３０４および３０６と、ｙ軸方向への光の拡散を抑えるためのプリズムシート３０５および３０７とがそれぞれ設けられている。
【００２４】
図３に示すように、第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２は、相互に対向する観察側基板１１１と背面側基板１２１とが枠状のシール材（図示略）を介して貼り合わされるとともに、両基板とシール材とによって囲まれた領域にＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）型やＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）型などの液晶が封止された構成となっている。なお、以下では図３に示すように、第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２のいずれかに着目したときに、当該液晶表示パネルの液晶からみてバックライトユニット３００および光学素子４００が位置する側を「背面側」と表記する一方、これとは反対側、すなわち液晶表示パネルによる表示画像を視認する観察者が位置する側を「観察側」と表記する。本実施形態における第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２はいずれも、外部からの入射光を観察側に反射させて表示を行なう反射型表示と、背面側からの入射光を観察側に透過させて表示を行なう透過型表示を行なうことができる、いわゆる半透過反射型の液晶表示パネルである。
【００２５】
図４は、第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２の構成を示す断面図である。同図においては、双方の液晶表示パネルに共通する構成要素について同一の符号が付されている。以下、この共通する符号を用いて、第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２の構成を一括して説明する。ここで、図３に示した第２液晶表示パネル１０２においては、図４に示す観察側と背面側との上下関係が逆転することに留意されたい。
【００２６】
図４に示すように、観察側基板１１１の外側（液晶１３２とは反対側）表面には、光の複屈折の波長依存性を光学的に補償するための位相差板１１２と、入射光を偏光させるための偏光子１１３とが貼り付けられている。同様に、背面側基板１２１の外側表面には、位相差板１２２と偏光子１２３とが貼り付けられている。
【００２７】
また、観察側基板１１１の内側には複数のコモン電極１１４が形成されている。各コモン電極１１４はｘ軸方向に延在する帯状の電極であり、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電材料によって形成される。一方、背面側基板１２１の面上には複数のセグメント電極１２６が設けられている。各セグメント電極１２６は、コモン電極１１４と同様にＩＴＯなどの透明導電材料によって形成された帯状の電極であり、コモン電極１１４と直交する方向（すなわちｙ軸方向）に延在する。
【００２８】
図４に示すように、コモン電極１１４およびセグメント電極１２６は、それぞれ配向膜１１５および１２７によって覆われている。配向膜１１５および１２７は、例えばポリイミドなどの有機材料によって形成された薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶１３２の配向方向を規定するためのラビング処理が施されている。かかる構成のもと、観察側基板１１１と背面側基板１２１との間に挟持された液晶１３２は、コモン電極１１４とセグメント電極１２６との間に印加された電圧に応じてその配向方向が変化する。すなわち、コモン電極１１４とセグメント電極１２６との交差領域が、表示の最小単位たるひとつの画素として機能する。
【００２９】
また、背面側基板１２１の内側表面には、反射層１２４と、この反射層１２４を覆う絶縁層１２５とが形成されている。上述したセグメント電極１２６および配向膜１２７は絶縁層１２５の面上に形成されている。一方、反射層１２４は光反射性を有する薄膜であり、例えばアルミニウムや銀などの金属、あるいはこれらの金属を主成分とする合金によって形成されている。観察側から液晶表示パネルに入射した太陽光や室内照明光などの外光は、観察側基板１１１および液晶１３２を透過して反射層１２４に至るとともに、その表面で反射して観察側に出射する。この出射光が観察者によって視認される結果、反射型表示がなされる。なお、背面側基板１２１の内側表面は粗面化されており（図示略）、反射層１２４の表面にはこの粗面を反映した散乱構造が形成されている。
【００３０】
さらに、図４に示すように、反射層１２４のうち画素に相当する領域の中央部近傍には透光部１２４ａが設けられている。この透光部１２４ａは、液晶表示パネルに対して背面側から入射した光を観察側に通過させるために開口した部分である。すなわち、背面側から当該液晶表示パネルに入射した光は、反射層１２４の透光部１２４ａを通って観察側に出射する。この光が観察者によって視認される結果、透過型表示が実現されるのである。
【００３１】
次に、図３に示した光学素子４００は、バックライトユニット３００から当該光学素子４００側に出射した光を第１液晶表示パネル１０１側に反射させる状態と、この出射光を第２液晶表示パネル１０２側に透過させる状態とを切り替えるためのものである。
【００３２】
図５は光学素子４００の要部構成を示す分解斜視図であり、図６は図５におけるＡ−Ａ’線からみた断面図である。これらの図に示すように、この光学素子４００は液晶セル４１０を有する。この液晶セル４１０は、相互に対向する第１基材４１１と第２基材４１２とがほぼ長方形枠状のシール材４１３を介して貼り合わされるとともに、両基材とシール材４１３とによって囲まれた領域に液晶４１４が封止された構成となっている。より詳細には、図５に示すように、シール材４１３に設けられた開口部４１３ａから液晶が注入された後にこの開口部４１３ａが封止される。
【００３３】
第１基材４１１および第２基材４１２は光透過性を有する板状の部材である。本実施形態においては、フィルム状の部材を第１基材４１１および第２基材４１２として用いた場合を想定する。この種のフィルム状部材は、例えばプラスチックなどによって形成される。もっとも、第１基材４１１および第２基材４１２の材料はこれに限られるものではなく、ガラスや石英といったその他の材料からなる板状部材を用いることもできる。ただし、本実施形態のようにフィルム状の部材を採用すれば光学素子４００の薄型化（ひいては表示ユニット１０の薄型化）が図れる点で有利である。
【００３４】
第１基材４１１の内側（液晶４１４側）表面には電極４２１が形成されている。この電極４２１は、第１基材４１１の内側表面のうちシール材４１３によって囲まれた領域の大部分を覆う薄膜である。一方、第２基材４１２の内側表面にも同様の電極４２５が設けられている。したがって、電極４２１と電極４２５とはシール４１３材によって囲まれた領域の大部分において液晶４１４を挟んで相互に対向する。電極４２１および電極４２５は、例えばＩＴＯなどの透明導電材料によって形成される。
【００３５】
図５に示すように、第２基材４１２は、第１基材４１１の一辺から張り出した領域（以下「張出領域」という）４１２ａを有する。この張出領域４１２ａには端子４２８および端子４２９が形成されている。このうち端子４２８は、張出領域４１２ａの縁端部近傍からシール材４１３によって囲まれた領域内に至るように延在して電極４２５に連結される。一方、端子４２９は、張出領域４１２ａの縁端部近傍から、第２基材４１２のうちシール材４１３によって覆われた領域に至るように延在する。一方、第１基材４１１上の電極４２１は、第１基材４１１のうちシール材４１３によって覆われる領域に突出して端子４２９と対向する部分４２１ａを有する。この構成のもと、第１基板４１１上の電極４２１と第２基板４１２上の端子４２９とは、シール材４１３中に分散された導電性粒子（図示略）を介して電気的に導通する。したがって、端子４２８と端子４２９との間に電圧が印加されると、この電圧が電極４２５および電極４２１を介して液晶４１４に印加されることとなる。
【００３６】
また、図６に示すように、電極４２１が形成された第１基材４１１の表面は配向膜４２２（図５においては図示略）によって覆われている。同様に、電極４２５が形成された第２基材４１２の表面は配向膜４２６によって覆われている。配向膜４２２および４２６は、例えばポリイミドなどからなる有機薄膜であり、液晶４１４の配向方向を規定するためのラビング処理が施されている。本実施形態においては、電圧が印加されていないときに液晶分子のねじれ角が９０度となるように配向膜４２２および４２６のラビング方向が設定されている。図６においては、電圧が印加されていないときの液晶分子の様子が模式的に図示されている。同図に示すように、電極４２１と電極４２５との間に電圧が印加されていないときには、第１基板４１１表面における液晶分子４１４ａの長軸がｘ軸方向を向くとともに、第１基板４１１表面から第２基板４１２表面にかけて液晶分子４１４ａの長軸が９０度にわたってねじれ、第２基板４１２表面における液晶分子４１４ａの長軸がｙ軸方向を向くようになっている（以下、この状態を「オフ状態」という）。一方、電極４２１と電極４２５との間に所定の電圧が印加されると、液晶分子４１４ａはその長軸が電場方向と平行方向を向くように再配列させられる（以下、この状態を「オン状態」という）。
【００３７】
本実施形態においては、図１に示した携帯電話機５００が閉状態および開状態のいずれにあるかに応じて、液晶４１４がオン状態およびオフ状態のいずれとされるか（すなわち電極４２１と電極４２５との間に電圧を印加するか否か）が適宜に切り替えられるようになっている。具体的には、携帯電話機５００が開状態にあるときには液晶４１４がオン状態とされる一方、携帯電話機５００が閉状態にあるときには液晶４１４がオフ状態とされる。ここで、液晶４１４の劣化を防ぐ観点からすると、液晶４１４をオン状態にする期間において電極４２１と電極４２５とに印加される電圧の極性を一定時間ごとに反転させる（いわゆる交流駆動を行なう）ことが望ましい。
【００３８】
一方、第１基材４１１の外側（液晶４１４とは反対側）表面には偏光子４３０が貼り付けられている。この偏光子４３０は、当該偏光子４３０に到達したバックライトユニット３００からの光のうち透過軸方向の偏光成分のみを選択的に透過させる一方、その他の偏光成分を吸収する板状部材である。図５および図６に示すように、偏光子４３０の透過軸４３０Ｔは配向膜４２２のラビング方向と一致する方向（ｘ軸方向）に設定されている。一方、偏光子４３０の吸収軸４３０Ａは透過軸４３０Ｔと直交する方向（ｙ軸方向）に設定されている。
【００３９】
さらに、第２基材４１２の外側（液晶４１４とは反対側）表面には反射偏光子４４０が貼り付けられている。この反射偏光子４４０は、液晶セル４１０を透過して当該反射偏光子４４０に到達した光のうち透過軸方向の偏光成分を透過させる一方、これと垂直な偏光成分を反射させる板状部材である。図５および図６に示すように、反射偏光子４４０の透過軸４４０Ｔは配向膜４２６のラビング方向と一致する方向（ｙ軸方向）に設定されている。一方、反射偏光子４４０の反射軸４４０Ｒは透過軸４４０Ｔと直交する方向（ｘ軸方向）に設定されている。
【００４０】
次に、図７を参照して、第１液晶表示パネル１０１または第２液晶表示パネル１０２を用いて透過型表示を行なうときにバックライトユニット３００から光学素子４００に至った光の進路について説明する。なお、図７に模式的に図示された液晶セル４１０、偏光子４３０および反射偏光子４４０の断面は、図６に示した断面と同様に、図５におけるＡ−Ａ’線からみた断面である。
【００４１】
（１）携帯電話機５００が開状態にある場合
携帯電話機５００が開状態にある場合、すなわち第１液晶表示パネル１０１によって透過型表示が行なわれる場合には、電極４２１と電極４２５との間に電圧が印加されて液晶４１４がオン状態とされる。この状態においてバックライトユニット３００からの出射光が光学素子４００の偏光子４３０に到達すると、この光のうち透過軸４３０Ｔ方向（ｘ軸方向）の偏光成分のみが偏光子４３０を透過して液晶セル４１０に入射する一方、その他の偏光成分は吸収される。いま、液晶セル４１０の液晶４１４はオン状態にあるから、この液晶セル４１０への入射光は偏光方向をｘ軸方向に維持したまま当該液晶セル４１０を透過して反射偏光子４４０に至る。ここで、反射偏光子４４０の反射軸４４０Ｒはｘ軸方向に設定されている。したがって、液晶セル４１０からの出射光は反射偏光子４４０の表面において反射させられる。この反射光は、これまでの経路を逆にたどって偏光子４３０からバックライトユニット３００側に出射する。
【００４２】
こうして偏光子４３０から出射した光は、バックライトユニット３００の導光板３０２を透過して第１液晶表示パネル１０１側に出射し、光源３０１から導光板３０２を介して第１液晶表示パネル１０１側に出射した光とともに第１液晶表示パネル１０１による透過型表示のために供される。
【００４３】
（２）携帯電話機５００が閉状態にある場合
一方、携帯電話機５００が閉状態にある場合、すなわち第２液晶表示パネル１０２によって透過型表示が行なわれる場合には液晶４１４がオフ状態とされる。この状態においてバックライトユニット３００からの光が光学素子４００の偏光子４３０に到達すると、この光のうち透過軸４３０Ｔ方向の偏光成分のみが選択的に偏光子４３０を透過して液晶セル４１０に入射する。いま、液晶セル４１０の液晶４１４はオフ状態（図６に示した状態）にあるから、この液晶セル４１０への入射光は偏光方向を９０度回転させられた後に液晶セル４１０から出射する。すなわち、ｙ軸方向の偏光成分が液晶セル４１０から出射することとなる。ここで、反射偏光子４４０の透過軸４４０Ｔはｙ軸方向に設定されている。したがって、液晶セル４１０からの出射光は反射偏光子４４０を透過して第２液晶表示パネル１０２側に出射する。こうして反射偏光子４４０から出射した光は、第２液晶表示パネル１０２による透過型表示のために供される。
【００４４】
このように本実施形態においては、バックライトユニット３００から第２液晶表示パネル１０２側への出射光を第１液晶表示パネル１０１側に反射させる状態と、当該出射光を第２液晶表示パネル１０２側に透過させる状態とが光学素子４００によって切り替えられるようになっている。したがって、光学素子４００の液晶４１４をオン状態としたうえで第２液晶表示パネル１０２による透過型表示を行なうことができるほか、第１液晶表示パネル１０１によって透過型表示を行なうときに光学素子４００の液晶４１４をオフ状態とすることによって第２液晶表示パネル１０２側への光漏れを抑えることができる。すなわち本実施形態によれば、第２液晶表示パネル１０２側への光漏れを抑えて第１液晶表示パネル１０１による透過型表示に供される光量を十分に確保することができるのである。
【００４５】
しかも、本実施形態においては、第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２による透過型表示に際してひとつのバックライトユニット３００が共用されるようになっているから、図１１に示した複数のバックライトユニットを備える構成と比較して表示ユニット１０の薄型化を図ることができる。具体的には以下の通りである。
【００４６】
光源３０１から導光板３０２を介して出射して表示に供される光の損失を抑えるためには、導光板３０２にある程度の厚さが要求される。具体的には、一般的な携帯電話機５００に用いられるバックライトユニット３００の導光板３０２には概ね０．７５ｍｍ（ミリメートル）程度の厚さが必要となる。さらに、この導光板３０２の両面には図３に示した拡散板３０３やプリズムシートが貼着されるため、バックライトユニット３００の厚さは約１ｍｍ程度となる。
【００４７】
一方、光学素子４００の第１基材４１１および第２基材４１２は厚さ０．１ｍｍ程度のフィルム状部材である。また、偏光子４３０の厚さは約０．１８ｍｍであり、反射偏光子４４０の厚さは約０．１３ｍｍである。したがって、光学素子４００としての厚さは概ね０．５ｍｍ程度となる。このように、光学素子４００はバックライトユニット３００と比較して厚さを低減することができるから、本実施形態によれば、図１１に示した２つのバックライトを積み重ねた構成よりも表示ユニット１０の薄型化を図ることができるのである。
【００４８】
＜Ｂ：変形例＞
以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００４９】
＜Ｂ−１：変形例１＞
図８に示すように、上記実施形態に係る光学素子４００の偏光子４３０の表面に反射偏光子４６０を貼り付けた構成としてもよい。この反射偏光子４６０は、透過軸４６０Ｔが偏光子４３０の透過軸４３０Ｔと同一方向に設定される一方、反射軸４６０Ｒはこれと直交する方向に設定されている。この構成によれば、バックライトユニット３００から光学素子４００に至った光のうち反射偏光子４６０の反射軸４６０Ｒ方向の偏光成分を、当該反射偏光子４６０の表面で反射させて再びバックライトユニット３００に入射させることができる。したがって、上記実施形態に示したように偏光子４３０の吸収軸４３０Ａ方向の偏光成分を吸収させる構成と比較して、光の損失をさらに抑えることができる。
【００５０】
また、図８に示した構成では偏光子４３０に加えて反射偏光子４６０を設けた構成を例示したが、図９に示すように、偏光子４３０の代わりに反射偏光子４６０を設けた構成としてもよい。この構成においても、バックライトユニット３００から光学素子４００に至った光のうち反射偏光子４６０の透過軸４６０Ｔ方向の偏光成分を液晶セル４１０側に透過させる一方、反射軸４６０Ｒ方向の偏光成分をバックライトユニット３００側に反射させることができるから、図８に示した構成と同様の効果が得られる。加えて、図９に示した構成によれば偏光子４３０を不要とすることができるから、図８に示した構成と比較して表示ユニットの薄型化や製造コストの低減を図ることができる。
【００５１】
＜Ｂ−２：変形例２＞
上記実施形態および変形例においては、光学素子４００の反射偏光子４００とは別個に第２液晶表示パネル１０２の偏光子１２３を設けた構成を例示したが、光学素子４００の反射偏光子４４０が第２液晶表示パネル１０２の偏光子の機能を兼ねる構成としてもよい。具体的には図１０に示すように、第２液晶表示パネル１０２の背面側基板１２１を光学素子４００の反射偏光子４４０に貼り付ける構成としてもよい。この構成において、反射偏光子４４０は、反射軸方向の偏光成分を反射させる機能のほか、透過軸方向の偏光成分のみを選択して背面側基板１２１に入射させるという偏光子１２３（図３参照）と同様の機能を有するから、上記実施形態と同様の表示が可能である。この構成によれば、第２液晶表示パネル１０２に偏光子１２３を独立に設ける必要はないから、表示ユニット１０の薄型化や製造コストの低減を図ることができる。
【００５２】
＜Ｂ−３：変形例３＞
上記実施形態および各変形例においては、第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２がカラーフィルタを持たない構成を例示したが、これらの液晶表示パネルにカラーフィルタを設けてカラー表示を行なうようにしてもよいことはもちろんである。また、第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２のいずれか一方のみにカラーフィルタを設けてカラー表示を行なわせるとともに、他方にはカラーフィルタを設けずにモノクロ表示を行なわせる構成としてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態においては、第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２として反射型表示および透過型表示の双方が可能な半透過反射型の液晶表示パネルを例示したが、反射型表示を行なわない透過型液晶表示パネルを第１液晶表示パネル１０１および第２液晶表示パネル１０２の少なくとも一方として採用してもよい。
【００５４】
＜Ｂ−４：変形例４＞
上記実施形態および各変形例においては、電気光学パネルとして液晶表示パネルを採用した表示ユニットを例示したが、その他の電気光学パネルを採用することもできる。すなわち、本発明においては、電気光学物質として有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）素子を用いたＥＬパネルや、電気光学物質としてヘリウムやネオンなどの高圧ガスを用いたＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｐａｎｅｌ）、あるいは電気光学物質として蛍光体を用いたＦＥＤ（ｆｉｅｌｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｄｉｓｐｌａｙ）などを電気光学パネルとして利用することができる。このように、本発明における「電気光学パネル」とは、電気的な作用によって電気光学物質の光学的特性が変化することを利用して画像の表示を行なうすべての装置を含む概念である。
【００５５】
＜Ｂ−５：変形例５＞
上記実施形態においては本発明に係る表示ユニットを携帯電話機に搭載した場合を例示したが、本発明を適用し得る電子機器は携帯電話機に限られない。また、本発明に係る表示ユニットは、閉状態において一方の電気光学パネルの表示面が隠れる構成の電子機器に適用した場合に特に顕著な効果を奏するが、これ以外の構成の電子機器にも本発明を適用できる。本発明に係る表示ユニットを適用可能なその他の電子機器としては、ノート型パーソナルコンピュータやテレビ、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ　Ｓｙｓｔｅｍ；登録商標）、ページャ、電子手帳、電卓、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、タッチパネルを備えた機器などが挙げられる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、表示面が反対方向に向けられた複数の電気光学パネルを備えた構成のもとでも光量の損失を抑えつつ薄型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【図２】同携帯電話機が折り畳まれたときの構成を示す斜視図である。
【図３】同実施形態に係る表示ユニットの構成を示す断面図である。
【図４】同表示ユニットにおける液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図５】同表示ユニットにおける光学素子の構成を示す分解斜視図である。
【図６】同光学素子の構成を示す断面図である。
【図７】同光学素子の作用を説明するための図である。
【図８】本発明の変形例に係る表示ユニットの構成を示す断面図である。
【図９】本発明の変形例に係る表示ユニットの構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の変形例に係る液晶表示パネルの構成を示す断面図である。
【図１１】従来の表示ユニットの構成を示す断面図である。
【図１２】従来の表示ユニットの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０……表示ユニット、１０１……第１液晶表示パネル（第１の電気光学パネル）、１０２……第２液晶表示パネル（第２の電気光学パネル）、１１１……観察側基板、１２１……背面側基板、１２４……反射層、１２４ａ……透光部、１３２……液晶（電気光学物質）、３００……バックライトユニット、３０１……光源、３０２……導光板、３０３……拡散板、３０４，３０５，３０６，３０７……プリズムシート、４００……光学素子、４１０……液晶セル（光変調素子）、４１１……第１基材、４１２……第２基材、４１３……シール材、４１３ａ……開口部、４１４……液晶、４２１，４２５……電極、４２２，４２６……配向膜、４２８，４２９……端子、４３０……偏光子、４３０Ｔ……透過軸、４３０Ａ……吸収軸、４４０，４６０……反射偏光子、４４０Ｔ，４６０Ｔ……透過軸、４４０Ｒ，４６０Ｒ……反射軸、５００……携帯電話機、５１０……第１の筐体、５１５，５１６……開口部、５２０……第２の筐体、５２１……操作キー、５３０……ヒンジ（連結部材）。
【図１】
2004093757.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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