(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画像の１ラインを複数の発光素子により発光する発光手段、該発光手段から入射した光を表示領域の前記光が入射した一端から他端まで伝播する導光手段、及び、該導光手段が伝播している光を任意に選択した領域から取り出す光取出手段、を備える薄膜の導光型ディスプレイと、
該導光型ディスプレイを筐体内に巻き取って収容する巻き取り手段と、
前記筐体内から前記導光型ディスプレイを引き出す引き出し口の近傍に位置し、前記導光型ディスプレイの所定の領域に形成された濃淡パターンに光を照射し該濃淡パターンからの反射光に基づいて前記導光型ディスプレイの筐体内領域と筐体外領域との境界位置を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする移動体端末。
【請求項２】
前記導光型ディスプレイが前記筐体内から引き出されたとき、前記導光型ディスプレイを折り畳み式の支持柱により支持する支持手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の移動体端末。
【請求項３】
前記導光型ディスプレイが前記筐体内に巻き取られているとき、前記筐体内の前記導光型ディプレイの一部から画像を表示する表示窓をさらに有することを特徴とする請求項１又は２記載の移動体端末。
【請求項４】
前記検出手段による検出結果を基に、前記導光型ディスプレイの筐体外領域のみから光を取り出すように、前記光取出手段を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の移動体端末。
【請求項５】
前記発光手段は、前記導光型ディスプレイの前記巻き取り手段の中心軸に固着されている端と対向する端に設けられたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の移動体端末。
【請求項６】
前記筐体は、スティック型の形状であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の移動体端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導光型ディスプレイを搭載した移動体端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
広い表示面積と携帯性とを両立する携帯端末が、モバイル端末の理想像と考えられる。以下、用途と携帯性の視点からいくつかの既存の携帯端末を分類して説明する。
【０００３】
第１に用途の指標としてディスプレイの表示面積に着目するのが適切である。それは、携帯端末の主たる用途に応じて適切な表示面積が決まっているからである。例えば、音声電話が主な用途である通常の携帯電話のディスプレイの表示面積は対角２インチ以下である。また、スケジュール管理、文書作成、表計算等が主な用途のＰＤＡの表示面積は対角４〜６インチである。ここで、電子ブックとしての用途までを視野に入れると対角７〜８インチ程度といった具合である。
【０００４】
第２に、携帯性の指標としては、体積、重量、連続使用可能な時間等が考えられるが、ここでは、最も単純な体積に着目する。当然ながら、表示面積を大きくするためには大型ディスプレイが必要となり、携帯端末の外形寸法が大きくなる。逆に、携帯性を優先すれば表示面積は小さくなる。従って、表示情報量と携帯性は一般にトレードオフの関係にある。
【０００５】
この例外としては、拡大光学系により表示画像を拡大する方式のマイクロディスプレイを搭載した携帯機器がある。対角１インチ以下のディスプレイを用いてＸＧＡ級の情報を表示する例もある。しかしながら、表示画像を見るためにはビューファインダのようにディスプレイを覗き込む必要があり、携帯電話やＰＤＡとしての機器にユーザがこのような負担を許容するかは甚だ疑問である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情の基になされたものであり、表示領域を大きくしたいという要請と、移動体通信端末自体を小型化したいという要請の両方を実現することができる移動体端末を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、表示画像の１ラインを複数の発光素子により発光する発光手段、該発光手段から入射した光を表示領域の前記光が入射した一端から他端まで伝播する導光手段、及び、該導光手段が伝播している光を任意に選択した領域から取り出す光取出手段、を備える薄膜の導光型ディスプレイと、該導光型ディスプレイを筐体内に巻き取って収容する巻き取り手段と、前記筐体内から前記導光型ディスプレイを引き出す引き出し口の近傍に位置し、前記導光型ディスプレイの所定の領域に形成された濃淡パターンに光を照射し該濃淡パターンからの反射光に基づいて前記導光型ディスプレイの筐体内領域と筐体外領域との境界位置を検出する検出手段と、を有することを特徴とする移動体端末を提供するものである。
【００１０】
また、上記導光型ディスプレイが筐体内から引き出されたとき、導光型ディスプレイを折り畳み式の支持柱により支持する支持手段をさらに有する構成とするとよい。
【００１１】
また、上記導光型ディスプレイが筐体内に巻き取られているとき、筐体内の導光型ディスプレイの一部から画像を表示する表示窓をさらに有する構成とするとよい。
【００１５】
また、上記検出手段による検出結果を基に、導光型ディスプレイの筐体外領域のみから光を取り出すように、光取出手段を制御する制御手段をさらに有する構成とするとよい。
【００１７】
また、上記発光手段は、導光型ディスプレイの巻き取り手段の中心軸に固着されている端と対向する端に設けられた構成とするとよい。
【００１８】
また、上記筐体は、スティック型の形状であるとよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の構成を示す斜視図である。第１の実施の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末は、スティック型移動体端末である。当該移動体通信端末の導光型ディスプレイは、巻取り可能である。図１は、導光型ディスプレイが巻取られている状態を示している。
【００３３】
図１において、本実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の筐体１００には、拡張ユニット１１１、スピーカ１１２、マイク１１３、操作キー１１４、表示窓１１５、および引き出し口１１６が備わっている。本実施の形態においては、移動体通信端末の筐体１００の大きさは、長さ１５０ｍｍ、幅２５ｍｍ、厚さ１５ｍｍ程度に設計している。
【００３４】
拡張ユニット１１１は、メモリスティック等の小型の記録媒体、カメラ、またはＧＰＳ等が挿入される。また、拡張ユニット１１１に各種端子を設けてもよい。例えば通信インタフェースとして、ＵＳＢ端子、ＩＥＥＥ１３９４端子等を増設することができる。また、ヘッドホン端子を設けてもよい。例えば後述するように、ニュース番組等のコンテンツが記録されたストレージメディアを拡張ユニット１１１に挿入して視聴する際、ヘッドホン端子があれば、電車の中でも視聴することができる。
【００３５】
スピーカ１１２は、図示しない内蔵されたアンテナから受信した音声データを再生する。また、拡張ユニット１１１に音声、または音声と映像のコンテンツを記録した記録媒体を挿入し、再生する際にも使用される。
【００３６】
マイク１１３は、ユーザが通話する際に使用する。上述したように、本実施の形態における導光型ディスプレイ１２０を搭載した移動体端末は、幅２５ｍｍ、厚さ１５ｍｍ程度に設計している。したがって、他の移動体端末と異なり、筐体を持つという感覚ではなく、握るという感覚となる。また、長さを１５０ｍｍ程度としているため、図１に示すように、スピーカ１２０とマイク１３０とが固定電話の受話器のように使用することが可能である。
【００３７】
操作キー１１４は、ユーザが電話番号を入力するといった、各種の操作をするためのものである。図１においては、トラックポインタ、トラックボール式を採用している。この点、数字入力は、テンキー方式のほうが操作性が高いと思われる。本実施の形態における移動体端末は、筐体１００の幅を小さくしているため、テンキー３列の配列は困難である。そこで、テンキー２列の配列にすれば、テンキーを配置することも可能である。
【００３８】
表示窓１１５は、折り畳み式携帯電話のパーシャル表示に該当する機能である。表示窓１１５には、日付、時間、電池残量、および受信電波強度等が表示される。表示窓１１５の表示は、巻取られた状態にある導光型ディスプレイ１２０の一部を使用して行う。本実施の形態における移動体端末の表示窓１１５は、幅１５ｍｍ、長さ１００ｍｍ程度としている。また、導光型ディスプレイ１２０の表示領域は、幅１５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ程度に設定している。よって、その表示領域の１０％程度を使用することになる。
【００３９】
引き出し口１１６は、導光型ディスプレイ１２０を引き出すための領域である。引き出し口１１６からは、導光型ディスプレイ１２０の先端に取り付けられたタブ１２５が突出している。ユーザは、タブ１２５を引っ張ることにより、導光型ディスプレイ１２０を引き出すことができる。タブ１２５は、筐体１００に収納できる構成とし、導光型ディスプレイ１２０を引き出すときのみに、図１に示すように、筐体１００から突出した形状になる。
【００４０】
図２は、第１の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の導光型ディスプレイが引き出された状態を示す斜視図である。
導光型ディスプレイ１２０の表示領域は、上述したように、幅１５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ（対角７インチ）程度とする。導光型ディスプレイ１２０は、ポリマー素材により薄型で巻取り可能なものにするために、両手で持たないと、垂れ下がってしまう。そこで、支持機構１３０により、導光型ディスプレイ１２０を支持する。これにより、ユーザは、導光型ディスプレイ１２０が引き出された状態でも、本実施の形態におけるスティック型移動体端末を片手で持つことができる。
【００４１】
支持機構１３０は、導光型ディスプレイ１２０の裏面から折り畳み可能な棒状の部材で引き出された導光型ディスプレイ１２０を支持する。支持機構１３０の一端は、導光型ディスプレイ１２０の先端に、支持機構１３０の他端は、引き出し口１１６に固着される。棒状の部材は、導光型ディスプレイ１２０が引き出されているとき、Ｍ字形に開き導光型ディスプレイ１２０を固定する。棒状の部材は、導光型ディスプレイ１２０が巻き取られているとき、引き出し口１１６側に折り畳まれて１本棒の状態になる。
【００４２】
図３は、第１の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の内部構成を示す断面図である。図４は、第１の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の内部構成を示した分解図である。
筐体１００の内部には、回路実装基板１４０、導光型ディスプレイ１２０の一端が固着した巻き取り機構１５０が搭載されている。回路実装基板１４０の一端には、拡張ユニット１１１が接続され、他端には、電池１６０が接続される。
【００４３】
巻き取り機構１５０は、ウィンドウ・シェードやプロジェクタ用スクリーンに内蔵されているスプリングとカムの構造を採用している。導光型ディスプレイ１２０を引っ張り出すときは単にタブ１２５を引っ張ればよい。収納するときは、更にタブ１２５を少し引っ張ってカムを外し、スプリングの力で自動的に巻取る。あるいは、ボタンを設けてこれを押すことにより、カムを外し、導光型ディスプレイ１２０を自動的に収納する構成としてもよい。
【００４４】
回路実装基板１４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、表示制御部、操作制御部、無線部、変復調部、符号復号化部、音声処理部、画像処理部、増幅部等を備える。回路実装基板の小型化すれば、さらに筐体１００の幅、厚さを小さくすることができる。
【００４５】
なお、上述の説明においては、スティック型形状の筐体１００を例に挙げた。この点、筐体１００の形状は、スティック型に限らずに、ペン状の円柱型、鉛筆のような六角柱等でもよい。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の構成を示す斜視図である。本実施の形態は、第１の実施の形態において説明したスティック型端末と異なり、カード型端末である。
【００４７】
導光型ディスプレイは、現状の透過型液晶ディスプレイに比べて、薄型、軽量、低コストといった優位性を持つ。仮に巻取りが困難な導光型ディスプレイでも、図５に示すようなカード型端末を実現でき、前述の優位性を享受できる。スティック型端末と比較し、導光体がガラスのように硬くてもかまわない。
【００４８】
本実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末は、幅８０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ５ｍｍ程度の大きさとする。丁度、フロッピーディスクのケースのような筐体である。上部筐体である上蓋を開くと、その裏面は、平面スピーカ２１０となっている。当該上蓋は、ディスプレイの保護カバーともなっている。筐体２００の内部には、導光型ディスプレイ２２０、ハンドセット２３０、操作キー２４０、回路実装基板２５０、電池２６０、および拡張ユニット２７０が備わっている。
【００４９】
導光型ディスプレイ２２０は、その表示領域が幅６０ｍｍ、長さ８０ｍｍ程度とする。導光型ディスプレイ２２０は、スタイラスとしての機能を兼ねるハンドセット２３０により、所定の画素が押下されると、その座標軸情報を回路実装基板２５０に通知する。
【００５０】
ハンドセット２３０は、スピーカ２３１とマイク２３２とを備え、筐体２００から取り外して通話用に使用することができる。また、ハンドセット２３０は、スタイラスペンとしての機能も兼ねる。スタイラスペンは、ディスプレイ上で座標を入力するために利用するペン型の入力装置である。マウスがそれ自身の移動によってポインタを移動させるデバイスであるのに対し、スタイラスペンは、ペン先でポイントした位置の絶対座標が入力される。ハンドセット２３０は、回路実装基板２５０とコード、または無線通信のいずれかにより接続される。
【００５１】
操作キー２４０は、第１の実施の形態と同様にトラックポイント、トラックボールを使用するとよい。また、テンキーを配置してもよい。本実施の形態は、第１の実施の形態と異なり、筐体の幅が大きいので、様々な操作キー２４０を配置できる、無線機能を内蔵したハンドセット２４０も使用できるなど、ユーザインタフェースとして多様なデバイスの選択が可能である。
【００５２】
回路実装基板２５０は、第１の実施の形態と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、表示制御部、操作制御部、無線部、変復調部、符号復号化部、音声処理部、画像処理部、増幅部等を備える。
【００５３】
電池２６０は、ニッケルカドミウム電池、リチウムイオン電池、またはリチウムポリマー電池のいずれかを使用するとよい。
【００５４】
拡張ユニット２７０も、第１の実施の形態と同様に、記録媒体、カメラ、またはＧＰＳ等が挿入される。また、拡張ユニット２７０に各種端子を設けてもよい。例えば通信インタフェースとして、ＵＳＢ端子、ＩＥＥＥ１３９４端子等を増設することができる。また、ヘッドホン端子を設けてもよい。
【００５５】
（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の構成を示す斜視図である。
本実施の形態における移動体端末は、図６に示すように、ディスプレイを２つ備える見開き型である。本実施の形態における移動体端末は、第２の実施の形態と比較して、更に表示面積を広くできる。これは、表示部が非常に薄くできる導光型ディスプレイの特徴をよく生かした形態といえる。
【００５６】
本実施の形態における移動体端末の構成は、基本的に、第２の実施の形態と同様である。相違点は、導光体ディスプレイである。見開き面の裏側が第１ディスプレイ３１０となる。その表示領域は、幅７５ｍｍ、長さ９５ｍｍ程度とする。筐体３００の中には、第２の実施の形態と同様に、第２のディスプレイ３２０が搭載されている。第２ディスプレイ３２０は、スタイラスペン入力に対応している。その表示領域は、幅６０ｍｍ、長さ８０ｍｍ程度とする。第１ディスプレイ３１０を搭載した上蓋は、第２ディスプレイの保護カバーともなっている。
【００５７】
なお、カード型移動体端末は、その導光型ディスプレイの薄さの故に、三面鏡のように、３枚開きの構成としたり、上下左右に導光型ディスプレイが開く５枚開きの十字型ディスプレイとする構成も可能である。
【００５８】
次に、上述した導光型ディスプレイの原理について説明する。
図７は、本発明の実施の形態に使用される導光型ディスプレイの基本構成を示す斜視図である。
導光型ディスプレイは、複数の発光部を持つ発光手段１０と、支持基板２２の上に複数の導光体２１を配列した導光手段２０と、表面に複数の電極３４を形成した透明基板３３と液晶封止材料３２とで液晶層３１を封止して構成される光取出手段３０を重ね合せて構成される。
【００５９】
ここで、発光部１１の光軸は、導光体２１の端部から光が入射するように構成要素を配置する。電極３４は、透明基板３３の液晶層３１に接する面に形成され、外部へ接続するための端子群３８を透明基板３３の周辺部の２箇所に設けている。
【００６０】
図７から明らかなように、導光型ディスプレイの主要な構成要素は、発光手段１０、導光手段２０、光取出手段３０である。以下では、導光手段２０、光取出手段３０、および、発光手段１０のそれぞれの構成と動作について順に説明し、最後に全体の動作を説明する。
【００６１】
（導光手段２０と光取出手段３０）
図７のＹＺ断面、ＸＺ断面に対応した導光手段２０および光取出手段３０の構造を図８、図９に示す。導光手段２０は、支持基板２２の上に光吸収層２３、低屈折率材料２１ｂを順に積層し、更にその上に断面が長方形の高屈折率領域２１ａと低屈折率領域２１ｂとを交互に配置して構成される。
【００６２】
光取出手段３０は、導光手段２０と、表面に光散乱層３６を形成した上に複数の電極３４を形成して更にその上部に配向膜３５を形成した透明基板３３とで、液晶層３１を挟んで構成される。ここで、これらの電極３４の電位は、外部から独立して制御できるようになっている。また、配向膜３５は、電界がない状態において液晶分子３１を強制的にある方向へ配向させるためのものである。透明基板３３の液晶層３１に対応しない側の表面には、反射防止膜３７を設けている。
【００６３】
導光手段２０と光取出手段３０とは、次の工程により形成できる。第１に、支持基板２２上に光吸収層２３を形成し、その上にポリマー材料の塗布、リソグラフィにより、ポリマー光導波路を形成する。材料に関しては、光通信用の赤外光で且つ半田のための耐熱性を要求される材料に比べて、可視光領域のポリマー材料は豊富に存在する。従って、屈折率の設定にも自由度がある。第２に、光散乱層３６、配線、配向膜３５を順に形成した透明基板３３との間に液晶層３１を挟んで固定する。このように形成した構成要素は数ｍｍの曲率半径で巻取ることができる。
【００６４】
導光手段２０および光取出手段３０の動作は以下の通りである。図７に示す個々の発光部１１が発した光は、それぞれ対向している導光体２１に入射し、導光体２１の高屈折率領域２１ａの内部を、低屈折率領域２１ｂと液晶層３１との界面で全反射を繰り返しながら伝播する。
【００６５】
次に、第１の電極３４ａと第２の電極３４ｂの間に電位差がある場合とない場合について説明する。
図１０は、液晶層３１の液晶分子が基板３３に平行に配向した状態を示す断面図である。図１０に示すように、第１の電極３４ａと第２の電極３４ｂとの間に電位差がないときは、液晶分子は、透明基板３３にほぼ水平な方向に配向されており、高屈折率領域２１ａを進行する光に対して液晶層３１の屈折率は約1.5 となる。従って、光が液晶層３１へ漏れ出すことはない。
【００６６】
図１１は、液晶層３１の液晶分子が基板３３に垂直に配向した状態を示す断面図である。図１１に示すように、第１の電極３４ａと第２の電極３４ｂとの間に電位差があると液晶分子は垂直に配向して、液晶層３１の屈折率が約1.7 に上昇する。このとき光は、高屈折率領域２１ａから漏洩し、液晶層３１を伝播して光散乱層３６に鋭角で入射し、光散乱層３６で拡散された後に観察者に至る。
【００６７】
次に、発光手段１０について説明する。
複数の発光素子を１次元に配列した発光手段１０においては、個々の発光素子の出力を独立に設定する必要がある。出力の設定は、発光素子の出力をアナログで制御してもよいし、充分に応答の速い素子であれば点灯時間の制御により出力を制御することもできる。発光手段１０を提供する技術の候補はいくつか考えられるが、以下では第１に有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子をｐｏｌｙ−Ｓｉ薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で制御する構成を説明する。
【００６８】
図１２は、発光手段１０の構成を示す断面図である。発光手段１０は、透明基板６０の上に形成される発光部１１と、それを駆動するための回路とから構成される。
発光部１１は、有機ＥＬ層７１を透明電極７０と不透明電極７２とで挟んで構成される２端子素子（ダイオード）である。発光部１１が外部の水分の影響により劣化することを防ぐために、封止層７３を上面に設ける。透明電極７０の一部は、ＴＦＴのソース／ドレイン電極６８に、不透明電極７２は図示されていない配線により外部に、それぞれ接続される。
【００６９】
図１３は、発光手段１０の構成を示す回路図である。図１４は、発光手段１０の動作を示すタイミングチャートである。
ここで、発光部１１にはＬＥＤの記号を、また、この一端に接続されてＬＥＤに電流を供給するためのＴＦＴにはＴｒ３の記号を付している。更に、Ｔｒ３のゲートを一定の電位に保持するための静電容量Ｃ、映像信号に対応した所望の電圧までＣを充電するためのＴｒ２、および、Ｃの電位をＴｒ３のゲートに転送するためのスイッチＴｒ２が、図１３に示すように接続されている。Ｔｒ３のドレイン電極は、電源Ｖｄｄに接続される。以下では、図１３の点線で囲まれた部分の回路を発光素子と呼ぶ。
【００７０】
図１３に示すように、複数の発光素子が1 次元に配列され、これらを駆動するためのＴＦＴ駆動回路が設けられる。なお、これらのＴＦＴ回路は、ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴを用いて構成され、特に、ｎ型ＴＦＴとｐ型ＴＦＴの両者を用いてＣＭＯＳ回路を構成することが望ましい。
【００７１】
次に、発光手段１０の動作を説明する。シフトレジスタ回路にＣＬＫ、ＳＴ等の制御信号を供給して、複数配列された個々の発光素子のＴｒ１を端から順番に導通させる。これに同期して表示すべき映像信号をＤＡＴＡとして与えると、それぞれの静電容量Ｃに映像信号が書き込まれる。こうして全ての発光素子に映像信号が書き込まれた後に、ＥＮ信号を与えて全ての発光素子のＴｒ２を同時に導通させると、各発光素子のＬＥＤにそれぞれの映像信号に対応した所望の電流が供給され、有機ＥＬ層７１から透明基板６０の方向へ光が発せられる。
【００７２】
このようにして、任意の発光パターンを得ることができる。ここで、Ｔｒ２が非導通状態のときもＴｒ３はＬＥＤへ電流を供給し続けるので、映像信号をそれぞれの静電容量Ｃへ書き込んでいる間は、それぞれのＬＥＤにはその前に書き込まれた映像信号に対応した電流が流れている。ＥＮ信号を与えることにより全ての発光素子の光量を同時に変化させることができる。
【００７３】
カラー表示を実現するためには、発光手段１０としてＲ、Ｇ、Ｂの３原色を出力するものを用いればよい。そのような発光手段１０は、カラーフィルタと白色発光材料との組合せ、青色発光材料と色変換材料との組合せ、あるいは、３色の発光材料の並列配置により実現できる。
【００７４】
有機ＥＬ材料に代えて、無機材料で形成する一辺が２０〜３００μｍ程度の発光ダイオードを用いてもよい。例えば、ｎ型ＧａＰのような基板上にＡｌＧａＩｎＰ等の材料を用いて形成したＬＥＤを用いる。このような無機材料のＬＥＤでは、有機ＥＬ層を用いた場合と比較して光量が豊富に得られるので、ディスプレイの輝度が大きくなる、発光型ディスプレイの明るさが増す、という利点がある。但し、無機発光ダイオードを規則正しく配列してボンディングする工程が必要となり、製造コストが高くなる。一方、有機ＥＬ層を形成する構成は、真空蒸着やスピンコーティング等の成膜工程により多数の素子を一括して製造できるので、特に発光素子が非常に多い場合には大きな利点になる。
【００７５】
次に、導光型ディスプレイの全体の動作について説明する。
まず、表示すべき画像の第１列に対応する映像信号を、発光手段１０の各発光素子の静電容量Ｃに書き込む。次に、ＥＮ信号が与えられたとき、発光手段１０から表示領域の第１列に対応するパターンの光が出力され、各発光素子に対応した導光体２１に入射して伝播する。これと同時に、表示領域の第１列に位置する電極３４に制御信号を与えて、対応する場所の液晶層３１の配向を変化させる。
このようにして、発光手段１０が出力した光は表示領域の第１列のみから取り出される。以上の動作を全ての列に関して繰り返すことにより、任意の画像を表示することができる。
【００７６】
ここで、表示動作中のどの瞬間においても、光が漏れてくるのは表示領域の中の１列のみだが、単純マトリクス駆動の液晶ディスプレイ、ＣＲＴ、レーザ・ディスプレイ等と同様に、残像現象により観察者には通常の2 次元画像に見える。
【００７７】
仮に、導光体２１の内部での光の減衰が無視できないレベルになると、表示される画像は発光手段１０から遠い列ほど暗くなり、例えば全領域に白を表示した場合になだらかな諧調差が生じる可能性がある。導光体２１の内部での光の減衰は、高屈折率領域２１ａと低屈折率領域２１ｂとの界面の形状異常や、導光体２１の材料自体の性質が原因で発生すると考えられる。従って、製造工程の改善、材料の選択により、この問題を軽減あるいは解消することができる。また必要となれば、光の減衰量は個々の導光体２１について正確に測定できるので、それに応じて予め映像信号を補正することにより、この問題を解消することも可能である。
【００７８】
上述した説明から明らかなように、導光手段２０と光取出手段３０とを薄く柔軟な材料で形成して巻き取り可能な構成することができる。図１５は、巻取り可能な導光型ディスプレイの構成を示す斜視図である。例えば、導光手段２０と光取出手段３０とを合わせて厚さ０．７ｍｍとすれば、長さ２５ｃｍ程度までを内径１４ｍｍの円筒状の容器に巻き取って収納することができる。
【００７９】
上述したｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ技術と有機ＥＬ技術とを用いると、厚さ０．７〜２ｍｍ、幅１〜２ｍｍと非常に小型の発光手段１０を実現することができる。従って、図１５に示すように、導光手段２０等を巻取る中心に発光手段１０を配置することができる。もちろん、発光手段１０と光反射手段４０との配置を図１５の構成とは逆にして、巻取りの中心に光反射手段４０を配置するようにしてもよい。この場合、導線等により、図１５に示す光反射手段４０の位置に設置された発光手段１０まで、電源を供給する構成を付加する。
【００８０】
（第１の実施の形態の変形実施例）
第１の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の表示窓１４０からパーシャル表示を行う際、光取出手段３０は、表示窓１４０の領域のみに電界を供給して光を取り出せばよいことになる。また、ユーザが途中まで導光型ディスプレイを引き出した場合も外部に引き出された領域のみから光を取り出せばよいことになる。この場合、巻取られた導光型ディスプレイの外側の端に発光手段１０を配置するとよい。
【００８１】
図１６は、本発明の第１の実施の形態の変形実施例における検出手段の構成を示す斜視図である。図１７は、本発明の第１の実施の形態の変形実施例における検出手段の構成を示す断面図である。巻取り可能な導光型ディスプレイの一部に濃淡パターン１７１を形成する。引き出し口１６０の近傍にフォトカプラ１７０を取り付ける。そして、フォトカプラ１７０が濃淡パターン１７１を読み取ることにより、引き出された表示部の距離を検出する。具体的には、フォトカプラ１７０内の発光素子（ＬＥＤ）１７２により発光された光が濃淡パターン１７１を照射し、反射した光がフォトトランジスタ１７３に入射する。フォトトランジスタ１７３の出力により、濃淡パターン１７１のどの部分に光が当たったかが判断される。
【００８２】
光取出手段３０は、フォトカプラにより測定された距離に応じた領域からのみ光を取り出す。これにより、部分的に引き出して表示させた場合には、ディスプレイの消費電力を低減することができる。
【００８３】
このような細い円筒状の容器に収納可能な表示装置は、胸ポケットに入れる等して携帯するのに便利である。現在、携帯電話に搭載されている無線回路、ＣＰＵ、メモリ等の小型化が進展している。これらの回路がペン先程度の体積に収納できるようになれば、ペン型の携帯電話が実現されるものと期待される。当然ながら携帯電話に限らず、本発明は様々な機器の表示部を小型容器に収納可能とする技術であり、携帯機器の形態を大きく変化させるものである。
【００８４】
（第４の実施の形態）
以下、上述した導光型ディスプレイを搭載した移動体端末を用いたコンテンツ流通システムについて説明する。図１８は、本発明の第４の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末を用いたコンテンツ流通システムの構成図である。
【００８５】
本実施の形態におけるコンテンツ流通システムは、コンテンツサーバ４１０と、キオスク店端末４２０と、導光型ディスプレイを搭載した移動体端末４４０とを有して構成される。
【００８６】
コンテンツサーバ４１０は、新聞（スポーツ新聞等）、雑誌、漫画、教材、ＴＶ番組等の各種コンテンツを、各キオスク店端末４２０にネットワークを介して、ダウンロードする。当該コンテンツは、テキストのみならず、音声、静止画、動画といった各種のメディアを提供する。ネットワークは、インターネットや専用回線を使用する。
【００８７】
キオスク店端末４２０は、店員の操作により、ダウンロードされるコンテンツを所定のストレージメディア４３０に記録する。ストレージメディア４３０は、メモリースティック等の小型で大容量のメディアを使用する。
【００８８】
導光型ディスプレイを搭載した移動体端末４４０は、ユーザがキオスク店から購入したストレージメディア４３０が拡張ユニットに挿入されると、コンテンツを再生する。導光型ディスプレイを搭載した移動体端末４３０は、本実施の形態を実現するキーデバイスとなる。
【００８９】
導光型ディスプレイは、上述したように、光導波路、ＴＦＴ回路、発光素子アレイ等の要素技術に基づくもので、発光素子アレイからポリマー導波路に入射した光を選択した行から外部に取出すことにより画像を表示する。薄型、軽量で、落としても壊れない、未使用時には巻き取って収納できる、製造コストが低い等のメリットがある。
【００９０】
また、通常の携帯端末に一般に搭載されている液晶ディスプレイは、最低でもガラス２枚分の厚さが必要である。更に、バックライトあるいは反射型の場合にはフロントライトが必要なので、液晶ディスプレイの厚さを２〜３ｍｍにするのは困難である。一方、導光型ディスプレイでは表示部を１００μｍ程度まで薄型化できる。これらの特徴は、携帯端末への応用に有利である。
【００９１】
さらに、巻取り可能な導光型薄型ディスプレイを搭載すれば、携帯機器の外形寸法よりも大きな表示を実現できる。胸ポケットに入れて気軽に持ち運ぶためには、端末の形状はスティック型が望ましい。巻き取り可能な導光型ディスプレイを応用したスティック型端末は、優れた携帯性と、端末の外形寸法を越える表示面積を提供する。一般の携帯電話やＰＤＡでは困難な電子ブックやブラウザとしての使い方も、表示領域が大きいスティック型移動体端末では快適になる。
【００９２】
ユーザは、上述したメリットを享有することができる導光型ディスプレイを搭載した移動体端末から導光型ディスプレイを引き出してコンテンツを視聴する。当該ディスプレイの裏側には、支持機構が搭載されていることから、満員電車の中でも片手で移動体端末４４０を持ち続けることができる。
【００９３】
本実施の形態におけるコンテンツ流通システムをコンテンツサーバ４１０から直接、移動体端末４４０に無線通信によりダウンロードする構成も考えられる。しかしながら、これには以下の２つの課題がある。第１に、大容量のコンテンツの場合にはダウンロードに必要な無線通信の時間とコストが膨大となる。特に、移動体端末４４０に搭載される電池の容量を考えると、ダウンロードに必要な通信時間はできるだけ短くしたい。第２に、地下鉄等の電波の届かないまたは弱いところでの使用が制限される。
【００９４】
また、一般ユーザに、物に対し代金を支払うという感覚と同様に、情報に対し代金を支払うという感覚が浸透しているとはいい難い。さらに、課金の面に関しても、コンテンツと代金の支払いが同時履行の関係にないと不安感が付きまとう。
【００９５】
そこで、本実施の形態は、ストレージメディア４３０に記録されたコンテンツをユーザが購入する方式を採用する。即ち、新聞、雑誌、等の大容量のコンテンツはストレージメディア４３０に記録された形態でユーザに供給する。特に、これを補完する有益なコンテンツがある場合には、ユーザはこれらを無線通信で直接ダウンロードする。例えば、映画館等の場所を示す地図情報はストレージメディア４３０で、映画館の上映スケジュールは無線通信で、それぞれユーザは入手することができる。あるいは、過去の株価の推移や各社の経営指標等のデータはストレージメディア４３０で、現在の株価は無線通信で、それぞれ入手する。
【００９６】
次に、本実施の形態におけるコンテンツ流通システムの動作について説明する。図１９は、本実施の形態におけるコンテンツ流通システムを利用したコンテンツ流通方法を示すフローチャートである。
まず、コンテンツサーバ４１０は、例えば、スポーツニュースのようなコンテンツを作成する（ステップＳ４００）。この際、スポンサー契約をしている企業の広告も当該コンテンツに含める。次に、コンテンツサーバ４１０は、作成したコンテンツを各キオスク店端末４２０に送信する（ステップＳ４０１）。
【００９７】
各キオスク店は、キオスク店端末４２０にダウンロードされるコンテンツを所定のストレージメディア４３０に複写する（ステップＳ４０２）。この際、可能な限り、リサイクルにより回収されたストレージメディア４３０を使用する。
【００９８】
ユーザは、各キオスク店から好みのコンテンツが記録されたストレージメディア４３０を購入する（ステップＳ４０３）。ユーザは、購入したストレージメディア４３０を導光型ディスプレイを搭載した移動体端末４４０に挿入して当該コンテンツを視聴する（ステップＳ４０４）。
【００９９】
（第４の実施の形態の変形実施例）
まず、ストレージメディア４３０を供給する店舗として、キオスク店ではなく、コンビニ店、本屋等にも適用可能である。また、自動販売機で販売してもよい。
【０１００】
また、個人の専用のストレージメディア４３０を用意し、そこに、コンテンツをダウンロードしてもよい。ストレージメディア４３０自体を売買する方式と比較して、小資源でシステムを構成でき、リサイクルの煩雑さも回避できる。
【０１０１】
また、導光型ディスプレイを搭載した移動体端末は、レンタルでもよい。この場合、コンテンツの定期購入契約をしたユーザが、契約元からレンタルされる。この場合は、導光型ディスプレイを搭載していれば、通信機能を持たない単なるコンテンツ再生用の表示装置でもよい。
【０１０２】
上記定期契約をしたユーザへのコンテンツの提供方法としては、例えば、利用回数等のプリペイド情報を通勤電車の定期券に記録し、ユーザが当該定期券を自動改札に入れた際、自動改札機がプリペイド情報を読み取り、それに基づき、定期券の受け取り口から同時にストレージメディア４３０を提供する方式が考えられる。
【０１０３】
この方式によれば、キオスク店等から毎日、ストレージメディア４３０を購入する煩雑さを回避することができる。また、ストレージメディア４３０への書き込み速度が速くなれば、自動改札機でユーザ所有のストレージメディア４３０に書き込むことも可能である。
【０１０４】
この方式以外にも、自宅の電話回線やケーブル回線などを通して、パソコン経由でコンテンツをストレージメディア４３０に複写してもよい。これには、時間を気にせずに膨大な量のコンテンツを入手できるという利点、通信コストの低い時間帯にダウンロードできるという利点がある。
【０１０５】
なお、上述したコンテンツ流通方法をプログラムを利用してコンテンツサーバ４１０、キオスク店端末４２０、移動体端末４４０を動作させて実現可能である。当該プログラムは、磁気記録媒体、光記録媒体、半導体記録媒体に記録されて各機器に提供されるか、またはＦＴＰ（ファイル転送プロトコル）を用いて、ネットワークを介して各機器にダウンロードされる。
【０１０６】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例であり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【０１０７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、導光型ディスプレイを搭載することにより、表示領域を大きくしつつ、小型化が可能な移動体端末を実現することができる。
【０１０８】
また、導光型ディスプレイを搭載した移動体端末を使用すれば、通勤電車等における新聞や雑誌等の紙メディアに代替するメディアを提供し、新たなコンテ  ンツ流通機構を開拓することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の導光型ディスプレイが巻き取られている状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の導光型ディスプレイが引き出されている状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の内部構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の内部構成を示した分解図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態における導光型ディスプレイを搭載した移動体端末の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に使用される導光型ディスプレイの基本構成を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態に使用される導光型ディスプレイの導光手段および光取出手段の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に使用される導光型ディスプレイの導光手段および光取出手段の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に使用される導光型ディスプレイの液晶層の液晶分子が基板に平行に配向した状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に使用される導光型ディスプレイの液晶層の液晶分子が基板に垂直に配向した状態を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態に使用される導光型ディスプレイの発光手段の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態に使用される導光型ディスプレイの発光手段の構成を示す回路図である。
【図１４】本発明の実施の形態に使用される導光型ディスプレイの発光手段の構成を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に使用される巻取り可能な導光型ディスプレイの構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態の変形実施例における検出手段の構成を示す斜視図である。
【図１７】本発明の第１の実施の形態の変形実施例における検出手段の構成を示す断面図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態におけるコンテンツ流通システムの構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第４の実施の形態におけるコンテンツ流通方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  発光手段
１１  発光部
１２  光軸
２０  導光手段
２１  導光部
２１ａ  高屈折率領域
２１ｂ  低屈折率領域
２２  支持基板
２３  光吸収層
３０  光取出手段
３１  液晶層
３２  液晶封止材料
３３  透明基板
３４  電極
３４ａ  第１の電極
３４ｂ  第２の電極
３５  配向膜
３６  光散乱層
３７  反射防止膜
３８  端子部
４０  光反射手段
６０  透明基板
６１  遮光層
６２  バリア層
６３  薄膜半導体（ＴＦＴ部−チャネル領域）
６４  薄膜半導体（ＴＦＴ部−ソース・ドレイン領域）
６５  ゲート絶縁膜
６６  ゲート電極
６７  層間絶縁膜
６８  ソース・ドレイン電極
６９  平坦化膜
７０  透明電極
７１  有機ＥＬ層
７２  不透明電極
７３  封止層
１００  筐体
１１１  拡張ユニット
１１２  スピーカ
１１３  マイク
１１４  操作キー
１１５  表示窓
１１６  引き出し口
１２０  導光型ディスプレイ
１２５  タブ
１３０  支持機構
１４０  回路実装基板
１５０  巻き取り機構
１６０  電池
１７０  フォトカプラ
１７１  濃淡パターン
１７２  発光素子（ＬＥＤ）
１７３  フォトトランジスタ
２００  筐体
２１０  平面スピーカ
２２０  導光型ディスプレイ
２３０  ハンドセット
２３１  スピーカ
２３２  マイク
２４０  操作キー
２５０  回路実装基板
２６０  電池
２７０  拡張ユニット
３１０  第１ディスプレイ
３２０  第２ディスプレイ
４１０  コンテンツサーバ
４２０  キオスク店端末
４３０  ストレージメディア
４４０  導光体ディスプレイを搭載した移動体端末
【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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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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