表示装置および携帯端末
【課題】背景を透過しつつ、表示画面の色表示を実現させる。
【解決手段】高分子分散型液晶をそれぞれ含む、透明な第一層、第二層および第三層が設けられ、それぞれの層ごとに青色、緑色および赤色だけが入光されるようにした。そして、各層の高分子分散液晶に加える電圧のオン／オフを独立して行う。
【解決手段】高分子分散型液晶をそれぞれ含む、透明な第一層、第二層および第三層が設けられ、それぞれの層ごとに青色、緑色および赤色だけが入光されるようにした。そして、各層の高分子分散液晶に加える電圧のオン／オフを独立して行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明ディスプレイの表示画面に色を表示する表示装置および携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイの表示面上に図形、文字等の情報を表示しつつ、ディスプレイ背面の背景が透けて見える透明ディスプレイを備える表示装置が開発されている。そして、様々な材料を用いて開発競争が進んだ結果、透明ディスプレイの内部に高分子分散液晶（ポリマーネットワーク液晶）を用いた表示装置が実用化されつつある。高分子分散液晶は、印加される電圧がオフされた場合に入光した光を分散し、印加される電圧がオンされた場合に光をそのまま透過させるため、透明ディスプレイの用途に適する。
【０００３】
図７は、透明ディスプレイの使用例を示した説明図である。
透明ディスプレイは、不図示の表示装置に設けられ、表示エリア１０２の矩形枠内に背景、図形、文字等を表示させる。透明ディスプレイを、背景１０１を透過させるために用いる際、高分子分散液晶（後述する図８参照）に電圧を加えることによって透過モードとなり、透過モード表示エリア１０４に背景１０１が透過して表示される。また、透明ディスプレイに図形、文字等を表示させる際、高分子分散液晶に電圧を加えないことによって分散モードとなり、分散モード表示エリア１０３に図形、文字等が表示される。
【０００４】
図８は、透明ディスプレイの断面図である。
図８Ａは、透過モードにおける光線の例を示す説明図である。
透明ディスプレイ１００は、第１のガラス板１１１と、高分子分散液晶１１２と、第２のガラス板１１３を積層して構成される。第１のガラス板１１１，第２のガラス板１１２には、第１の電極１１０aと第２の電極１１０ｂがそれぞれ設けられ、各電極１１０は、導線を介して電源１１４に接続される。電源と第１の電極１１０aの導線間には、電圧のオンまたはオフを切り替えるスイッチ１１５が設けられる。スイッチ１１５がオンされると、高分子分散液晶１１２に電圧が加わり、液晶を構成する分子が電界の方向に整列する。このため、外部から入射される光線は透明ディスプレイ１００を透過する。このとき、ユーザが第２のガラス板１１３の側から透明ディスプレイ１００を見ると、第１のガラス板１１１の側の背景が見える。
【０００５】
図８Ｂは、分散モードにおける光線の例を示す説明図である。
スイッチ１１５がオフされると、高分子分散液晶１１２に加わる電圧がゼロとなり、液晶を構成する分子の向きが不揃いになる。このような状態の液晶に入射した光はさまざま方向へ反射、すなわち分散する。このため、外部から入射される光線は高分子分散液晶１１２において、分散光１１７として周囲に分散する。このとき、ユーザが第２のガラス板１１３の側から透明ディスプレイを見ると、第１のガラス板１１１が不透明となる。
【０００６】
このような透明ディスプレイ１００は透過率とコントラストが表示品質に大きく影響する。分散モード時にコントラストを高くし、透過モード時に透過率を高くする（透明性）ことにより表示品質が向上する。
【０００７】
ところで、通常の液晶カラーディスプレイにおいては、色表示する（カラー液晶を実現する）ために、液晶財と偏光板の間にカラーフィルタを挿入する。同様の目的で、このような構造を透明ディスプレイに適用させた場合、カラーフィルタの透過率が著しく低いため、透過モード時の透明性を実現することが困難である。
【０００８】
このため、透明ディスプレイにおいて透過モード時の透明性を確保するためには、カラーフィルタを備えない構成にしなければならない。そこで、カラーフィルタを必要としないカラー液晶を実現する技術として、フィールドシーケンシャル方式という表示方式が知られている。このフィールドシーケンシャル方式とは、赤・緑・青の３色の画面を、高速に切り替えを行うことにより、色表示を行う表示方式である。
【０００９】
一般的には、このような赤・緑・青の３色の画面を作るために、ディスプレイ本体にバックライトやサイドライトが設けられる。ただし、バックライト自体は不透明であるため、ディスプレイ本体の背面に設けられるバックライトでは透明ディスプレイを実現できないので、透明ディスプレイにおいてはサイドライトが用いられる。
【００１０】
引用文献１には、サイドライトを用いた反射型液晶のフィールドシーケンシャル表示が可能な液晶表示装置についての技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１０６６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、フィールドシーケンシャル方式を使用したディスプレイは光源からの赤・緑・青の光を約６ｍｓの時間間隔で交互に点灯させ、液晶の応答時間をおよそ３ｍｓ以内とする必要がある。そのため、通常のカラー液晶ディスプレイに比べて高速な信号制御および液晶駆動が必要となる。さらに、低温時には応答速度が遅くなるために色割れを発生させやすい等の問題もある。
【００１３】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、背景を透過しつつ、表示画面の色表示を実現させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る表示装置は、電圧が加えられた場合に光を透過し、電圧が加えられていない場合に光を分散させる部材を含む、３以上の層と、３以上の層の側面からそれぞれ異なる色の光を入射する発光部と、３以上の層の間にそれぞれ封止され、発光部から３以上の層にそれぞれ入射された光が３以上の層内で全反射するような屈折率を持つ透明層と、３以上の層に加える電圧のオン／オフを各層で独立して切り換える表示制御部とを備えるものである。
【００１５】
高分子分散型液晶等をそれぞれ含む３以上の透明な層が設けられ、それぞれの層に青色、緑色および赤色等の異なる色だけを入光させることができる。さらに、各層の高分子分散液晶に加える電圧のオン／オフを独立して行うことができる。すなわち、各層の高分子分散液晶による光の分散を独立して制御できる。これにより、分散状態にする高分子分散液晶の組み合わせを変更することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、背景を透過しつつ、表示画面の色表示を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態における携帯端末の内部構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態における透明ディスプレイの分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態における透明ディスプレイを中心とする電気回路を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態における透明ディスプレイの液晶画素を示す回路図である。
【図５】本発明の一実施形態における透明ディスプレイの所定液晶画素に対応する箇所の断面図である。
【図６】本発明の変形例における透明ディスプレイに関する断面図である。
【図７】従来の透明ディスプレイの使用例を示す説明図である。
【図８】従来の透明ディスプレイを断面視した場合における各層の構成例と、モードの切り替えによる光線の変化の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．一実施の形態（透明ディスプレイを備えた携帯端末の例）
２．変形例
【００１９】
＜１．一実施の形態＞
［携帯端末の構成］
図１は、本実施の形態に係る携帯端末１の内部構成例を示す。
本実施の形態の例（以下本例と称する）においては、基地局との間で、ＣＤＭＡ方式（Code Division Multiple Access：符号分割多重接続）などの各種無線通信方式で無線電話回線を設定して無線通信を行う携帯端末１に適用した例としてある。本例の携帯端末１は、各部に電力を供給する電源１７を備える。電源１７には、例えば二次電池（リチウムイオン電池等）が用いられる。
【００２０】
携帯端末１は、無線電話用の基地局と無線通信を行うための無線通信部であり、所定の通信方式で通信を行う無線電話用通信回路１３を備える。無線電話用通信回路１３には、アンテナ１１が接続してある。図示はしないが、この無線電話用の通信回路の他に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）用や無線ＬＡＮ（Local Area Network）用の比較的近距離の無線通信用の通信回路を備えてもよい。
【００２１】
この無線電話用通信回路１３での無線通信は、この携帯端末１の制御部１２の制御で実行され、制御部１２が通信制御部として機能する。基地局との無線接続などの処理も、制御部１２が制御する。制御部１２は、制御ライン２を介して携帯端末１内の各部と制御データのやりとりを行い、無線通信以外の端末内の各機能の制御を行う。
【００２２】
また、携帯端末１は、液晶表示パネルなどで構成される表示部１４を備え、制御部１２の制御で、各種情報の表示を行う。ここでの表示としては、電話の発信や着信に関する表示、電話帳やメールアドレスリストなどの登録された情報の表示、受信メールや送信メールの表示、インターネットに接続してダウンロードした画像の表示などがある。
【００２３】
本例の表示部１４は、電源１７から供給される電圧のオンまたはオフによって、透明／不透明を切り替える透明ディスプレイ１４ａと、透明ディスプレイ１４ａに加える電圧のオンまたはオフを制御する表示制御部１４ｂと、透明ディスプレイ１４ａを照明するサイドライトである発光部１４ｃを備える。透明ディスプレイ１４ａは、電圧のオンまたはオフにより透明または不透明が切り替わる高分子分散液晶２３（後述する図２参照）を備え、表示制御部１４ｂは、高分子分散液晶２３に加える電圧のオン／オフを画素単位で切り替える。発光部１４ｃは、赤色・緑色・青色の光源をそれぞれ備えており、この光源には例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）が用いられる。なお、表示制御部１４ｂが、高分子分散液晶２３に加える電圧のオン／オフを画素単位で切り替える方法については図３にて説明する。
【００２４】
制御部１２は、透明ディスプレイ１４ａに光を透過させる透過モード、または光を透過させず不透明とする分散モードの制御を行う。制御部１２が透過モードに設定されると、表示制御部１４ｂによって電圧がオンされて透明ディスプレイ１４ａは透明となる。すなわち、透明ディスプレイ１４aに入射された光はこの透明でディスプレイ１４a内で散乱することなく、通過する。そのため、ユーザは透明ディスプレイ１４ａを通して背景を見ることができる。一方、制御部１２が分散モードに設定されると、表示制御部１４ｂによって電圧がオフされて透明ディスプレイ１４ａは不透明となり、発光部１４ｃから出力される光が反射される。このとき、透明ディスプレイ１４ａ上にアイコン、画像、文字等を色付きで表示することができる。なお、発光部１４ｃの赤色・緑色・青色の光源それぞれの制御も表示制御部１４ｂによって行われる。
【００２５】
また、携帯端末１は、操作部１５を備え、操作部１５での操作に基づいて、制御部１２が各種の処理を行う。例えば、無線電話通信による発信や、メールの送受信、インターネットへのアクセスなどのデータ通信の開始や終了などが、操作部１５として用意されたキーなどが操作されることで実行される。
【００２６】
また、携帯端末１は記憶部１６が制御ライン２およびデータライン３に接続してあり、例えば外部から受信して記憶する必要のあるデータが、記憶部１６に記憶される。また、制御部１２での制御処理に必要なプログラムについても、記憶部１６に記憶される。記憶部１６は、例えば、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等が用いられる。
【００２７】
無線電話用通信回路１３で受信したパケット内に、音声データが含まれる場合には、その音声データを取り出す。受信パケットから取り出した音声データは、データライン３を介して音声処理部２０に供給し、アナログ音声信号への復調処理を行い、復調されたアナログ音声信号をスピーカ１８に供給して、音声を出力させる。
【００２８】
また、携帯端末１は、音声が入力されるマイクロフォン１９を備え、マイクロフォン１９で拾った音声信号を、音声処理部２０で送信用の音声データに変調し、変調された音声データを無線電話用通信回路１３に供給する。無線電話用通信回路１３では、供給される音声データを、基地局に送信するパケット内に配置して、無線送信する。
【００２９】
なお、携帯端末１の表示部１４、特に透明ディスプレイ１４aの背面には、バックライトライト、基板、筐体本体など、透明性に支障があるものは配置されていないものとする。
【００３０】
［透明ディスプレイの構成］
図２は、透明ディスプレイ１４ａの構成を示す分解斜視図である。
透明ディスプレイ１４ａは、不図示のガラス上に設けられた、全液晶画素共通の対向電極２２aと、高分子分散液晶２３aと、不図示のガラス板上に設けられた、画素単位に設けられている画素電極３７およびＴＦＴ３６（図４にて後述）を含むアレイ基板２４ａと、透明な粘着シート２５ａと、発光部１４ｃの入射した光を全面に行き渡らせる導光板２６ａを積層して形成された第一層２１ａと、第一層２１ａと同じ構成である第二層２１ｂおよび第三層２１ｃを含んでいる。
【００３１】
そして、透明ディスプレイ１４ａは、第一層２１ａと、第一層２１ａと第二層２１ｂとの間に所定の間隔を設けるためのスペーサ２７と、第二層２１ｂと、第二層２１ｂと第三層２１ｃとの間に所定の間隔を設けるためのスペーサ２８と、第三層２１ｃとを積層して形成され、第一層２１a、第二層２１ｂおよび第三層２１ｃに赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ入光させるための赤色光源２９ａ、緑色光源２９ｂおよび青色光源２９ｃが、各導光板２６a、２６ｂ、２６ｃの側面にそれぞれ設けられる。
【００３２】
このような第一層２１ａ、第二層２１ｂおよび第三層２１ｃのアレイ基板２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび対向電極２２a、２２ｂ、２２ｃは表示制御部１４ｂと電気的に接続されており、表示制御部１４ｂによって高分子分散液晶２３a、２３ｂ、２３ｃに加える電圧が画素単位で制御される。ただし、対向電極２２、高分子分散液晶２３およびアレイ基板２４を含む層のことを以下では、液晶パネル３０と呼ぶ。
【００３３】
図３は、液晶パネル３０および表示制御部１４ｂを示す説明図である。なお、各液晶パネル３０ａ、３０ｂ、３０ｃはそれぞれ画素数と同じ数の液晶画素３５がマトリクス状に配置されて構成される。液晶パネル３０a、３０ｂ、３０ｃは、図２の対向電極２２a、２２ｂ、２２ｃ、高分子分散液晶２３a、２３ｂ、２３ｃおよびアレイ基板２４a、２４ｂ、２４ｃにそれぞれ相当する。
【００３４】
それぞれの液晶画素３５は、図４に示すような画素電極３７、対向電極２２およびこれら電極間に保持される高分子分散液晶２３から構成される。各液晶画素３５への映像信号の供給はスイッチ素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）３６により制御されている。
【００３５】
各ＴＦＴ３６のゲートは、行ごとに共通のゲート線３１に接続され、ドレインは列ごとにデータ線３２に接続されている。ソースは画素電極３７に接続されている。また、すべての液晶画素３５に対応する対向電極２２はグラウンドに接続されている。
【００３６】
ゲート線駆動回路３３は、ゲート線３１ａ、３１ｂ、３１ｃを介して液晶パネル３０ａ、３０ｂ、３０ｃとそれぞれ接続されている。このゲート線駆動回路３３は、ゲート線３１ａ、３１ｂ、３１ｃの中から、それぞれゲート線３１ａ、３１ｂ、３１ｃを一本ずつ順次選択する。そして、選択した各ゲート線３１ａ、３１ｂ、３１ｃに各ＴＦＴ３６のオン／オフを制御するための選択パルスを供給する。
【００３７】
データ線駆動回路３４は、データ線３２ａ、３２ｂ、３２ｃを介して液晶パネル３０ａ、３０ｂ、３０ｃとそれぞれ接続されている。このゲート線駆動回路３３は、ゲート線駆動回路３３が選択中のゲート線３１ａ、３１ｂ、３１ｃに接続されたすべてのＴＦＴ３６のドレインに、データ線３２ａ、３２ｂ、３２ｃを介して映像信号を出力する。
【００３８】
これにより、液晶パネル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの各行の画素電極３７に、当該各行のＴＦＴ３６のゲートに入力される選択信号およびドレインに入力される映像信号に応じた電圧が当該各行の画素電極３７を介して当該各行の高分子分散液晶２３に印加されることとなる。
【００３９】
図５は透明ディスプレイの任意の液晶画素３５に対応する箇所を模式的に示した断面図である。アレイ基板ガラス板３９は、その上にアレイ基板２４（図２を参照）が設けられるガラス板（不図示）に相当し、対極電極ガラス板は、その上に対極電極が設けられるガラス板（不図示）に相当する。なお、図５に示す画素電極３７と画素電極ガラス板との位置関係および対向電極２２と対向電極２２ガラス板との位置関係は、図２に示すそれぞれの位置関係を模式的に示しているに過ぎない。
【００４０】
対向電極ガラス板３８とアレイ基板ガラス板３９の間には、対向電極２２および画素電極３７を介して電源１７から供給される電圧がオンされた場合に光を透過し、電圧がオフされた場合に光を分散させる高分子分散液晶２３が封止される。ただし、画素電極３７は電源と接続されており、電源と対向電極２２の間には電圧のオン／オフを切り替えるスイッチ４０が設けられている。なお、このスイッチ４０がＴＦＴ３６（図４を参照）に相当する。
【００４１】
粘着シート２５は、アレイ基板ガラス板３９と導光板２６を貼り合わせるものである。粘着シート２５は、アレイ基板ガラス板３９に積層され、所定の屈折率を有し、光を通過する透明部として用いられる。導光板２６、粘着シート２５および高分子分散液晶の３つの層を通過する光の各層の境界面における屈折を防止するため、粘着シート２５の屈折率は、高分子分散液晶２３と導光板２６の屈折率に近い値であることが望ましい。
【００４２】
赤色光源２９ａ、緑色光源２９ｂおよび青色光源２９ｃからそれぞれ入射した光を面発光する導光板２６は、アクリル樹脂またはガラスなどの透明部材で構成され、粘着シート２５に積層される。導光板２６の屈折率は、粘着シート２５の屈折率より低い。このため、導光板２６を透過して粘着シート２５に達する光は、所定の屈折角で粘着シート２５を透過し、アレイ基板２４と高分子分散液晶２３まで到達する。
【００４３】
第一層２１ａと第二層２１ｂの間および第二層２１ｂと第三層２１ｃの間には、赤色光、緑色光および青色光がそれぞれ第一層２１ａ、第二層２１ｂおよび第三層２１ｃ以外の層に入らないようにするための空気層４１，４２が存在する。空気の屈折率は、導光板２６および対向電極ガラス板の屈折率に比べて十分に小さい。そのため、このような空気層４１，４２が設けられることにより、第一、第二および第三層２１に入射された各光が、それぞれ第一、第二および第三層２１の表面で全反射されることになる。つまり、各層の表面に対し内側から外側へ向けて入射した入射光の入射角と出射光の出射角との関係が全反射の条件を満たすとき、入射した光は全反射して各層の内部に閉じこめられる。一方、例えば垂直もしくはほぼ垂直に入射される光のように全反射条件を満たさない場合は、各層の表面から外部へ出射される。この空気層４１，４２が存在するようにすべく、第一層２１ａと第二層２１ｂとの間にスペーサ２７が設けられ、第二層２１ｂと第三層２１ｃとの間にスペーサ２８が設けられている。
【００４４】
スイッチ４０がオンされると、高分子分散液晶２３に電圧が加わり、内部の液晶を構成する分子が電界の方向に整列し、外部から入射される光は透明ディスプレイ１４ａを透過する。このとき、ユーザが導光板２６ｃの側から透明ディスプレイ１４ａを見ると、対向電極ガラス板３８の向こう側の背景が見える。一方、スイッチ４０がオフされると、高分子分散液晶２３を構成する分子の配列が乱れる。このため、外部から入射される光は高分子分散液晶２３内で分散（以下、「分散光」という）する。そして、導光板２６の表面に対して全反射条件を満たさないほぼ垂直方向に入射される光を主成分とする分散光が、ユーザの目に届く。
【００４５】
例えば、赤色用の第一層のスイッチ４０aのみがオフされた場合、高分子分散液晶２３ｂ、ｃの液晶を構成する分子は整列し、高分子分散液晶２３aの液晶を構成する分子が乱れ、赤色光源２９ａから入射される赤色の光のみが高分子分散液晶２３a内で分散する。そのため、ユーザから見れば、透明ディスプレイ１４ａの所定液晶画素３５が赤色に見える。また、赤色用の第一層のスイッチ４０aおよび青色用の第三層のスイッチｃがオフされた場合、高分子分散液晶２３ｂの液晶を構成する分子は整列し、高分子分散液晶２３ａ、２３ｃの液晶が乱れ、赤色光源２９ａおよび青色光源２９ｃから入射される赤色および青色の光は、高分子分散液晶２３ａ内および高分子分散液晶内２３ｃでそれぞれ分散する。そのため、ユーザから見れば、透明ディスプレイ１４ａの所定液晶画素３５は赤色光と青色光が合成された色、すなわち紫色に見える。このように、オン／オフされるスイッチ４０の組み合わせおよび高分子分散液晶２３に加える電圧の強さが各液晶画素３５の単位で表示制御部１４ｂによって制御されることにより、液晶ディスプレイに色を表示する。なお、スイッチ２３ｂは、緑色用の第二層のスイッチである。
【００４６】
以上説明した本発明の一実施の形態では、高分子分散型液晶をそれぞれ含む第一層、第二層および第三層が設けられており、それぞれの層に青色、緑色および赤色だけを入光させることができる。さらに、各層の高分子分散液晶に加える電圧のオン／オフを独立して行うことができる。すなわち、各層の高分子分散液晶による光の分散を独立して制御できる。そのため、分散状態にする高分子分散液晶の組み合わせを変更することができる。これにより、背景を透過させつつ、色を表示することができる。さらに、色を表示するにあたって、サブピクセルに分けなくてもよいので、高精細化を行うことができる、という効果もある。
【００４７】
＜２．変形例＞
なお、導光板２６が面発光する際の光量を増やすため、導光板２６に光を反射する反射部を備えてもよい。
図６は、反射部として光を反射する反射シートを備えた透明ディスプレイ１４ａを断面視した例を示す。
【００４８】
本例の透明ディスプレイ１４ａは、赤色光源２９ａ、緑色光源２９ｂおよび青色光源２９ｃに対向する導光板２６ａ、２６ｂ、２６ｃの側面に配置され、導光板２６を透過する光を反射する反射シート４３を備える。反射シート４３は、例えば、ＥＳＲ（Enhanced Specular Reflector）シート等の光を反射する素材によって形成される。そして、導光板２６の側面に反射シート４３が密着され、光路に沿って導光板２６を透過し反射シート４３に到達した光を導光板２６に戻すことによって、光の損失が少なくなり、表示面の光量が増す。このため、低い明るさの発光部１４ｃを用いたとしても、反射シート４３がない透明ディスプレイ１４ａと同程度の明るさで表示面上に表示される図形、文字等を表示でき、ユーザの視認性が向上する。
【００４９】
なお、上述した実施形態では、電圧がオンされた場合に光を透過し、電圧がオフされた場合に光を分散させるものとして高分子分散液晶を用いている。しかし、同様の特性を持っている分散層であれば、高分子分散液晶に限られない。
【００５０】
また、上述した実施形態では、電圧がオンされた場合に光を透過し、電圧がオフされた場合に光を分散させる分散層を用いている。しかし、電圧がオフされた場合に光を透過し、電圧がオンされた場合に光を分散させる分散層を用いても、上記したような背景を透過させつつ、色を表示することができる。ただし、この場合、表示制御部１４ｂによる電圧のオン／オフの切り換え制御を上述の実施形態での制御と逆にする必要がある。
【００５１】
また、上述した実施形態では、赤色用の第一層、緑色用の第二層および青色用の第三層という３つの層を設けて、色を表示するようにした。しかし、第一、第二および第三層と同じ構成の層（赤・緑・青色用以外の色用の層）をさらに１以上設けて、これらの複数の層を用いて複数の色を合成することにより、色を再現するようにしてもよい。
【００５２】
また、赤、緑、青の順番は上述した実施形態の順番に限られない。
【００５３】
また、上述した実施形態では、枠が形成されたスペーサ２７，２８を備えている。しかし、前記第一層と前記第二層の間および前記第二層および前記第三層の間に封止され、前記赤色光、前記緑色光および前記青色光がそれぞれ前記第一層、前記第二層および前記第三層内で全反射するような屈折率である透明層であれば、スペーサ２７，２８に限られない。例えば、前記第一層と前記第二層の間および前記第二層および前記第三層の間に所定数の球形状等のスペーサを所定の複数の箇所に配置するようにしてもよい。この場合のスペーサも透明であることが好ましい。
【００５４】
また、粘着シート２５の代わりに、紫外線硬化性樹脂のような硬化すると透明になる接着剤を用いてもよい。また、発光部１４ｃは、ＬＥＤの他、他の照明装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…携帯端末、２…制御ライン、３…データライン、１１…アンテナ、１２…制御部、１３…無線電話用通信回路、１４…表示部、１４ａ…透明ディスプレイ、１４ｂ…表示制御部、１４ｃ…発光部、１５…操作部、１６…記憶部、１７…電源、１８…スピーカ、１９…マイクロフォン、２０…音声処理部、２１ａ…第一層、２１ｂ…第二層、２１ｃ…第三層、２２…対向電極、２３…高分子分散液晶、２４…アレイ基板、２５…粘着シート、２６…導光板、２７，２８…スペーサ、２９ａ…赤色光源、２９ｂ…緑色光源、２９ｃ…青色光源、３０…液晶パネル、３１…ゲート線、３２…データ線、３３…ゲート線駆動回路、３４…データ線駆動回路、３５…液晶画素、３６…ＴＦＴ、３７…画素電極、３８…対向電極ガラス板、３９…アレイ基板ガラス板、４０…スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明ディスプレイの表示画面に色を表示する表示装置および携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイの表示面上に図形、文字等の情報を表示しつつ、ディスプレイ背面の背景が透けて見える透明ディスプレイを備える表示装置が開発されている。そして、様々な材料を用いて開発競争が進んだ結果、透明ディスプレイの内部に高分子分散液晶（ポリマーネットワーク液晶）を用いた表示装置が実用化されつつある。高分子分散液晶は、印加される電圧がオフされた場合に入光した光を分散し、印加される電圧がオンされた場合に光をそのまま透過させるため、透明ディスプレイの用途に適する。
【０００３】
図７は、透明ディスプレイの使用例を示した説明図である。
透明ディスプレイは、不図示の表示装置に設けられ、表示エリア１０２の矩形枠内に背景、図形、文字等を表示させる。透明ディスプレイを、背景１０１を透過させるために用いる際、高分子分散液晶（後述する図８参照）に電圧を加えることによって透過モードとなり、透過モード表示エリア１０４に背景１０１が透過して表示される。また、透明ディスプレイに図形、文字等を表示させる際、高分子分散液晶に電圧を加えないことによって分散モードとなり、分散モード表示エリア１０３に図形、文字等が表示される。
【０００４】
図８は、透明ディスプレイの断面図である。
図８Ａは、透過モードにおける光線の例を示す説明図である。
透明ディスプレイ１００は、第１のガラス板１１１と、高分子分散液晶１１２と、第２のガラス板１１３を積層して構成される。第１のガラス板１１１，第２のガラス板１１２には、第１の電極１１０aと第２の電極１１０ｂがそれぞれ設けられ、各電極１１０は、導線を介して電源１１４に接続される。電源と第１の電極１１０aの導線間には、電圧のオンまたはオフを切り替えるスイッチ１１５が設けられる。スイッチ１１５がオンされると、高分子分散液晶１１２に電圧が加わり、液晶を構成する分子が電界の方向に整列する。このため、外部から入射される光線は透明ディスプレイ１００を透過する。このとき、ユーザが第２のガラス板１１３の側から透明ディスプレイ１００を見ると、第１のガラス板１１１の側の背景が見える。
【０００５】
図８Ｂは、分散モードにおける光線の例を示す説明図である。
スイッチ１１５がオフされると、高分子分散液晶１１２に加わる電圧がゼロとなり、液晶を構成する分子の向きが不揃いになる。このような状態の液晶に入射した光はさまざま方向へ反射、すなわち分散する。このため、外部から入射される光線は高分子分散液晶１１２において、分散光１１７として周囲に分散する。このとき、ユーザが第２のガラス板１１３の側から透明ディスプレイを見ると、第１のガラス板１１１が不透明となる。
【０００６】
このような透明ディスプレイ１００は透過率とコントラストが表示品質に大きく影響する。分散モード時にコントラストを高くし、透過モード時に透過率を高くする（透明性）ことにより表示品質が向上する。
【０００７】
ところで、通常の液晶カラーディスプレイにおいては、色表示する（カラー液晶を実現する）ために、液晶財と偏光板の間にカラーフィルタを挿入する。同様の目的で、このような構造を透明ディスプレイに適用させた場合、カラーフィルタの透過率が著しく低いため、透過モード時の透明性を実現することが困難である。
【０００８】
このため、透明ディスプレイにおいて透過モード時の透明性を確保するためには、カラーフィルタを備えない構成にしなければならない。そこで、カラーフィルタを必要としないカラー液晶を実現する技術として、フィールドシーケンシャル方式という表示方式が知られている。このフィールドシーケンシャル方式とは、赤・緑・青の３色の画面を、高速に切り替えを行うことにより、色表示を行う表示方式である。
【０００９】
一般的には、このような赤・緑・青の３色の画面を作るために、ディスプレイ本体にバックライトやサイドライトが設けられる。ただし、バックライト自体は不透明であるため、ディスプレイ本体の背面に設けられるバックライトでは透明ディスプレイを実現できないので、透明ディスプレイにおいてはサイドライトが用いられる。
【００１０】
引用文献１には、サイドライトを用いた反射型液晶のフィールドシーケンシャル表示が可能な液晶表示装置についての技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１０６６１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、フィールドシーケンシャル方式を使用したディスプレイは光源からの赤・緑・青の光を約６ｍｓの時間間隔で交互に点灯させ、液晶の応答時間をおよそ３ｍｓ以内とする必要がある。そのため、通常のカラー液晶ディスプレイに比べて高速な信号制御および液晶駆動が必要となる。さらに、低温時には応答速度が遅くなるために色割れを発生させやすい等の問題もある。
【００１３】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、背景を透過しつつ、表示画面の色表示を実現させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る表示装置は、電圧が加えられた場合に光を透過し、電圧が加えられていない場合に光を分散させる部材を含む、３以上の層と、３以上の層の側面からそれぞれ異なる色の光を入射する発光部と、３以上の層の間にそれぞれ封止され、発光部から３以上の層にそれぞれ入射された光が３以上の層内で全反射するような屈折率を持つ透明層と、３以上の層に加える電圧のオン／オフを各層で独立して切り換える表示制御部とを備えるものである。
【００１５】
高分子分散型液晶等をそれぞれ含む３以上の透明な層が設けられ、それぞれの層に青色、緑色および赤色等の異なる色だけを入光させることができる。さらに、各層の高分子分散液晶に加える電圧のオン／オフを独立して行うことができる。すなわち、各層の高分子分散液晶による光の分散を独立して制御できる。これにより、分散状態にする高分子分散液晶の組み合わせを変更することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、背景を透過しつつ、表示画面の色表示を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態における携帯端末の内部構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態における透明ディスプレイの分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態における透明ディスプレイを中心とする電気回路を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態における透明ディスプレイの液晶画素を示す回路図である。
【図５】本発明の一実施形態における透明ディスプレイの所定液晶画素に対応する箇所の断面図である。
【図６】本発明の変形例における透明ディスプレイに関する断面図である。
【図７】従来の透明ディスプレイの使用例を示す説明図である。
【図８】従来の透明ディスプレイを断面視した場合における各層の構成例と、モードの切り替えによる光線の変化の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする。）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．一実施の形態（透明ディスプレイを備えた携帯端末の例）
２．変形例
【００１９】
＜１．一実施の形態＞
［携帯端末の構成］
図１は、本実施の形態に係る携帯端末１の内部構成例を示す。
本実施の形態の例（以下本例と称する）においては、基地局との間で、ＣＤＭＡ方式（Code Division Multiple Access：符号分割多重接続）などの各種無線通信方式で無線電話回線を設定して無線通信を行う携帯端末１に適用した例としてある。本例の携帯端末１は、各部に電力を供給する電源１７を備える。電源１７には、例えば二次電池（リチウムイオン電池等）が用いられる。
【００２０】
携帯端末１は、無線電話用の基地局と無線通信を行うための無線通信部であり、所定の通信方式で通信を行う無線電話用通信回路１３を備える。無線電話用通信回路１３には、アンテナ１１が接続してある。図示はしないが、この無線電話用の通信回路の他に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）用や無線ＬＡＮ（Local Area Network）用の比較的近距離の無線通信用の通信回路を備えてもよい。
【００２１】
この無線電話用通信回路１３での無線通信は、この携帯端末１の制御部１２の制御で実行され、制御部１２が通信制御部として機能する。基地局との無線接続などの処理も、制御部１２が制御する。制御部１２は、制御ライン２を介して携帯端末１内の各部と制御データのやりとりを行い、無線通信以外の端末内の各機能の制御を行う。
【００２２】
また、携帯端末１は、液晶表示パネルなどで構成される表示部１４を備え、制御部１２の制御で、各種情報の表示を行う。ここでの表示としては、電話の発信や着信に関する表示、電話帳やメールアドレスリストなどの登録された情報の表示、受信メールや送信メールの表示、インターネットに接続してダウンロードした画像の表示などがある。
【００２３】
本例の表示部１４は、電源１７から供給される電圧のオンまたはオフによって、透明／不透明を切り替える透明ディスプレイ１４ａと、透明ディスプレイ１４ａに加える電圧のオンまたはオフを制御する表示制御部１４ｂと、透明ディスプレイ１４ａを照明するサイドライトである発光部１４ｃを備える。透明ディスプレイ１４ａは、電圧のオンまたはオフにより透明または不透明が切り替わる高分子分散液晶２３（後述する図２参照）を備え、表示制御部１４ｂは、高分子分散液晶２３に加える電圧のオン／オフを画素単位で切り替える。発光部１４ｃは、赤色・緑色・青色の光源をそれぞれ備えており、この光源には例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）が用いられる。なお、表示制御部１４ｂが、高分子分散液晶２３に加える電圧のオン／オフを画素単位で切り替える方法については図３にて説明する。
【００２４】
制御部１２は、透明ディスプレイ１４ａに光を透過させる透過モード、または光を透過させず不透明とする分散モードの制御を行う。制御部１２が透過モードに設定されると、表示制御部１４ｂによって電圧がオンされて透明ディスプレイ１４ａは透明となる。すなわち、透明ディスプレイ１４aに入射された光はこの透明でディスプレイ１４a内で散乱することなく、通過する。そのため、ユーザは透明ディスプレイ１４ａを通して背景を見ることができる。一方、制御部１２が分散モードに設定されると、表示制御部１４ｂによって電圧がオフされて透明ディスプレイ１４ａは不透明となり、発光部１４ｃから出力される光が反射される。このとき、透明ディスプレイ１４ａ上にアイコン、画像、文字等を色付きで表示することができる。なお、発光部１４ｃの赤色・緑色・青色の光源それぞれの制御も表示制御部１４ｂによって行われる。
【００２５】
また、携帯端末１は、操作部１５を備え、操作部１５での操作に基づいて、制御部１２が各種の処理を行う。例えば、無線電話通信による発信や、メールの送受信、インターネットへのアクセスなどのデータ通信の開始や終了などが、操作部１５として用意されたキーなどが操作されることで実行される。
【００２６】
また、携帯端末１は記憶部１６が制御ライン２およびデータライン３に接続してあり、例えば外部から受信して記憶する必要のあるデータが、記憶部１６に記憶される。また、制御部１２での制御処理に必要なプログラムについても、記憶部１６に記憶される。記憶部１６は、例えば、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等が用いられる。
【００２７】
無線電話用通信回路１３で受信したパケット内に、音声データが含まれる場合には、その音声データを取り出す。受信パケットから取り出した音声データは、データライン３を介して音声処理部２０に供給し、アナログ音声信号への復調処理を行い、復調されたアナログ音声信号をスピーカ１８に供給して、音声を出力させる。
【００２８】
また、携帯端末１は、音声が入力されるマイクロフォン１９を備え、マイクロフォン１９で拾った音声信号を、音声処理部２０で送信用の音声データに変調し、変調された音声データを無線電話用通信回路１３に供給する。無線電話用通信回路１３では、供給される音声データを、基地局に送信するパケット内に配置して、無線送信する。
【００２９】
なお、携帯端末１の表示部１４、特に透明ディスプレイ１４aの背面には、バックライトライト、基板、筐体本体など、透明性に支障があるものは配置されていないものとする。
【００３０】
［透明ディスプレイの構成］
図２は、透明ディスプレイ１４ａの構成を示す分解斜視図である。
透明ディスプレイ１４ａは、不図示のガラス上に設けられた、全液晶画素共通の対向電極２２aと、高分子分散液晶２３aと、不図示のガラス板上に設けられた、画素単位に設けられている画素電極３７およびＴＦＴ３６（図４にて後述）を含むアレイ基板２４ａと、透明な粘着シート２５ａと、発光部１４ｃの入射した光を全面に行き渡らせる導光板２６ａを積層して形成された第一層２１ａと、第一層２１ａと同じ構成である第二層２１ｂおよび第三層２１ｃを含んでいる。
【００３１】
そして、透明ディスプレイ１４ａは、第一層２１ａと、第一層２１ａと第二層２１ｂとの間に所定の間隔を設けるためのスペーサ２７と、第二層２１ｂと、第二層２１ｂと第三層２１ｃとの間に所定の間隔を設けるためのスペーサ２８と、第三層２１ｃとを積層して形成され、第一層２１a、第二層２１ｂおよび第三層２１ｃに赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ入光させるための赤色光源２９ａ、緑色光源２９ｂおよび青色光源２９ｃが、各導光板２６a、２６ｂ、２６ｃの側面にそれぞれ設けられる。
【００３２】
このような第一層２１ａ、第二層２１ｂおよび第三層２１ｃのアレイ基板２４ａ、２４ｂ、２４ｃおよび対向電極２２a、２２ｂ、２２ｃは表示制御部１４ｂと電気的に接続されており、表示制御部１４ｂによって高分子分散液晶２３a、２３ｂ、２３ｃに加える電圧が画素単位で制御される。ただし、対向電極２２、高分子分散液晶２３およびアレイ基板２４を含む層のことを以下では、液晶パネル３０と呼ぶ。
【００３３】
図３は、液晶パネル３０および表示制御部１４ｂを示す説明図である。なお、各液晶パネル３０ａ、３０ｂ、３０ｃはそれぞれ画素数と同じ数の液晶画素３５がマトリクス状に配置されて構成される。液晶パネル３０a、３０ｂ、３０ｃは、図２の対向電極２２a、２２ｂ、２２ｃ、高分子分散液晶２３a、２３ｂ、２３ｃおよびアレイ基板２４a、２４ｂ、２４ｃにそれぞれ相当する。
【００３４】
それぞれの液晶画素３５は、図４に示すような画素電極３７、対向電極２２およびこれら電極間に保持される高分子分散液晶２３から構成される。各液晶画素３５への映像信号の供給はスイッチ素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）３６により制御されている。
【００３５】
各ＴＦＴ３６のゲートは、行ごとに共通のゲート線３１に接続され、ドレインは列ごとにデータ線３２に接続されている。ソースは画素電極３７に接続されている。また、すべての液晶画素３５に対応する対向電極２２はグラウンドに接続されている。
【００３６】
ゲート線駆動回路３３は、ゲート線３１ａ、３１ｂ、３１ｃを介して液晶パネル３０ａ、３０ｂ、３０ｃとそれぞれ接続されている。このゲート線駆動回路３３は、ゲート線３１ａ、３１ｂ、３１ｃの中から、それぞれゲート線３１ａ、３１ｂ、３１ｃを一本ずつ順次選択する。そして、選択した各ゲート線３１ａ、３１ｂ、３１ｃに各ＴＦＴ３６のオン／オフを制御するための選択パルスを供給する。
【００３７】
データ線駆動回路３４は、データ線３２ａ、３２ｂ、３２ｃを介して液晶パネル３０ａ、３０ｂ、３０ｃとそれぞれ接続されている。このゲート線駆動回路３３は、ゲート線駆動回路３３が選択中のゲート線３１ａ、３１ｂ、３１ｃに接続されたすべてのＴＦＴ３６のドレインに、データ線３２ａ、３２ｂ、３２ｃを介して映像信号を出力する。
【００３８】
これにより、液晶パネル３０ａ、３０ｂ、３０ｃの各行の画素電極３７に、当該各行のＴＦＴ３６のゲートに入力される選択信号およびドレインに入力される映像信号に応じた電圧が当該各行の画素電極３７を介して当該各行の高分子分散液晶２３に印加されることとなる。
【００３９】
図５は透明ディスプレイの任意の液晶画素３５に対応する箇所を模式的に示した断面図である。アレイ基板ガラス板３９は、その上にアレイ基板２４（図２を参照）が設けられるガラス板（不図示）に相当し、対極電極ガラス板は、その上に対極電極が設けられるガラス板（不図示）に相当する。なお、図５に示す画素電極３７と画素電極ガラス板との位置関係および対向電極２２と対向電極２２ガラス板との位置関係は、図２に示すそれぞれの位置関係を模式的に示しているに過ぎない。
【００４０】
対向電極ガラス板３８とアレイ基板ガラス板３９の間には、対向電極２２および画素電極３７を介して電源１７から供給される電圧がオンされた場合に光を透過し、電圧がオフされた場合に光を分散させる高分子分散液晶２３が封止される。ただし、画素電極３７は電源と接続されており、電源と対向電極２２の間には電圧のオン／オフを切り替えるスイッチ４０が設けられている。なお、このスイッチ４０がＴＦＴ３６（図４を参照）に相当する。
【００４１】
粘着シート２５は、アレイ基板ガラス板３９と導光板２６を貼り合わせるものである。粘着シート２５は、アレイ基板ガラス板３９に積層され、所定の屈折率を有し、光を通過する透明部として用いられる。導光板２６、粘着シート２５および高分子分散液晶の３つの層を通過する光の各層の境界面における屈折を防止するため、粘着シート２５の屈折率は、高分子分散液晶２３と導光板２６の屈折率に近い値であることが望ましい。
【００４２】
赤色光源２９ａ、緑色光源２９ｂおよび青色光源２９ｃからそれぞれ入射した光を面発光する導光板２６は、アクリル樹脂またはガラスなどの透明部材で構成され、粘着シート２５に積層される。導光板２６の屈折率は、粘着シート２５の屈折率より低い。このため、導光板２６を透過して粘着シート２５に達する光は、所定の屈折角で粘着シート２５を透過し、アレイ基板２４と高分子分散液晶２３まで到達する。
【００４３】
第一層２１ａと第二層２１ｂの間および第二層２１ｂと第三層２１ｃの間には、赤色光、緑色光および青色光がそれぞれ第一層２１ａ、第二層２１ｂおよび第三層２１ｃ以外の層に入らないようにするための空気層４１，４２が存在する。空気の屈折率は、導光板２６および対向電極ガラス板の屈折率に比べて十分に小さい。そのため、このような空気層４１，４２が設けられることにより、第一、第二および第三層２１に入射された各光が、それぞれ第一、第二および第三層２１の表面で全反射されることになる。つまり、各層の表面に対し内側から外側へ向けて入射した入射光の入射角と出射光の出射角との関係が全反射の条件を満たすとき、入射した光は全反射して各層の内部に閉じこめられる。一方、例えば垂直もしくはほぼ垂直に入射される光のように全反射条件を満たさない場合は、各層の表面から外部へ出射される。この空気層４１，４２が存在するようにすべく、第一層２１ａと第二層２１ｂとの間にスペーサ２７が設けられ、第二層２１ｂと第三層２１ｃとの間にスペーサ２８が設けられている。
【００４４】
スイッチ４０がオンされると、高分子分散液晶２３に電圧が加わり、内部の液晶を構成する分子が電界の方向に整列し、外部から入射される光は透明ディスプレイ１４ａを透過する。このとき、ユーザが導光板２６ｃの側から透明ディスプレイ１４ａを見ると、対向電極ガラス板３８の向こう側の背景が見える。一方、スイッチ４０がオフされると、高分子分散液晶２３を構成する分子の配列が乱れる。このため、外部から入射される光は高分子分散液晶２３内で分散（以下、「分散光」という）する。そして、導光板２６の表面に対して全反射条件を満たさないほぼ垂直方向に入射される光を主成分とする分散光が、ユーザの目に届く。
【００４５】
例えば、赤色用の第一層のスイッチ４０aのみがオフされた場合、高分子分散液晶２３ｂ、ｃの液晶を構成する分子は整列し、高分子分散液晶２３aの液晶を構成する分子が乱れ、赤色光源２９ａから入射される赤色の光のみが高分子分散液晶２３a内で分散する。そのため、ユーザから見れば、透明ディスプレイ１４ａの所定液晶画素３５が赤色に見える。また、赤色用の第一層のスイッチ４０aおよび青色用の第三層のスイッチｃがオフされた場合、高分子分散液晶２３ｂの液晶を構成する分子は整列し、高分子分散液晶２３ａ、２３ｃの液晶が乱れ、赤色光源２９ａおよび青色光源２９ｃから入射される赤色および青色の光は、高分子分散液晶２３ａ内および高分子分散液晶内２３ｃでそれぞれ分散する。そのため、ユーザから見れば、透明ディスプレイ１４ａの所定液晶画素３５は赤色光と青色光が合成された色、すなわち紫色に見える。このように、オン／オフされるスイッチ４０の組み合わせおよび高分子分散液晶２３に加える電圧の強さが各液晶画素３５の単位で表示制御部１４ｂによって制御されることにより、液晶ディスプレイに色を表示する。なお、スイッチ２３ｂは、緑色用の第二層のスイッチである。
【００４６】
以上説明した本発明の一実施の形態では、高分子分散型液晶をそれぞれ含む第一層、第二層および第三層が設けられており、それぞれの層に青色、緑色および赤色だけを入光させることができる。さらに、各層の高分子分散液晶に加える電圧のオン／オフを独立して行うことができる。すなわち、各層の高分子分散液晶による光の分散を独立して制御できる。そのため、分散状態にする高分子分散液晶の組み合わせを変更することができる。これにより、背景を透過させつつ、色を表示することができる。さらに、色を表示するにあたって、サブピクセルに分けなくてもよいので、高精細化を行うことができる、という効果もある。
【００４７】
＜２．変形例＞
なお、導光板２６が面発光する際の光量を増やすため、導光板２６に光を反射する反射部を備えてもよい。
図６は、反射部として光を反射する反射シートを備えた透明ディスプレイ１４ａを断面視した例を示す。
【００４８】
本例の透明ディスプレイ１４ａは、赤色光源２９ａ、緑色光源２９ｂおよび青色光源２９ｃに対向する導光板２６ａ、２６ｂ、２６ｃの側面に配置され、導光板２６を透過する光を反射する反射シート４３を備える。反射シート４３は、例えば、ＥＳＲ（Enhanced Specular Reflector）シート等の光を反射する素材によって形成される。そして、導光板２６の側面に反射シート４３が密着され、光路に沿って導光板２６を透過し反射シート４３に到達した光を導光板２６に戻すことによって、光の損失が少なくなり、表示面の光量が増す。このため、低い明るさの発光部１４ｃを用いたとしても、反射シート４３がない透明ディスプレイ１４ａと同程度の明るさで表示面上に表示される図形、文字等を表示でき、ユーザの視認性が向上する。
【００４９】
なお、上述した実施形態では、電圧がオンされた場合に光を透過し、電圧がオフされた場合に光を分散させるものとして高分子分散液晶を用いている。しかし、同様の特性を持っている分散層であれば、高分子分散液晶に限られない。
【００５０】
また、上述した実施形態では、電圧がオンされた場合に光を透過し、電圧がオフされた場合に光を分散させる分散層を用いている。しかし、電圧がオフされた場合に光を透過し、電圧がオンされた場合に光を分散させる分散層を用いても、上記したような背景を透過させつつ、色を表示することができる。ただし、この場合、表示制御部１４ｂによる電圧のオン／オフの切り換え制御を上述の実施形態での制御と逆にする必要がある。
【００５１】
また、上述した実施形態では、赤色用の第一層、緑色用の第二層および青色用の第三層という３つの層を設けて、色を表示するようにした。しかし、第一、第二および第三層と同じ構成の層（赤・緑・青色用以外の色用の層）をさらに１以上設けて、これらの複数の層を用いて複数の色を合成することにより、色を再現するようにしてもよい。
【００５２】
また、赤、緑、青の順番は上述した実施形態の順番に限られない。
【００５３】
また、上述した実施形態では、枠が形成されたスペーサ２７，２８を備えている。しかし、前記第一層と前記第二層の間および前記第二層および前記第三層の間に封止され、前記赤色光、前記緑色光および前記青色光がそれぞれ前記第一層、前記第二層および前記第三層内で全反射するような屈折率である透明層であれば、スペーサ２７，２８に限られない。例えば、前記第一層と前記第二層の間および前記第二層および前記第三層の間に所定数の球形状等のスペーサを所定の複数の箇所に配置するようにしてもよい。この場合のスペーサも透明であることが好ましい。
【００５４】
また、粘着シート２５の代わりに、紫外線硬化性樹脂のような硬化すると透明になる接着剤を用いてもよい。また、発光部１４ｃは、ＬＥＤの他、他の照明装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…携帯端末、２…制御ライン、３…データライン、１１…アンテナ、１２…制御部、１３…無線電話用通信回路、１４…表示部、１４ａ…透明ディスプレイ、１４ｂ…表示制御部、１４ｃ…発光部、１５…操作部、１６…記憶部、１７…電源、１８…スピーカ、１９…マイクロフォン、２０…音声処理部、２１ａ…第一層、２１ｂ…第二層、２１ｃ…第三層、２２…対向電極、２３…高分子分散液晶、２４…アレイ基板、２５…粘着シート、２６…導光板、２７，２８…スペーサ、２９ａ…赤色光源、２９ｂ…緑色光源、２９ｃ…青色光源、３０…液晶パネル、３１…ゲート線、３２…データ線、３３…ゲート線駆動回路、３４…データ線駆動回路、３５…液晶画素、３６…ＴＦＴ、３７…画素電極、３８…対向電極ガラス板、３９…アレイ基板ガラス板、４０…スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が加えられた場合に光を透過し、電圧が加えられていない場合に光を分散させる部材をそれぞれ含む、３以上の層と、
前記３以上の層の側面からそれぞれ異なる色の光を入射する発光部と、
前記３以上の層の間にそれぞれ封止され、前記発光部から前記３以上の層にそれぞれ入射された光が前記３以上の層内で全反射するような屈折率を持つ透明層と、
前記３以上の層に加える電圧のオン／オフを各層で独立して切り換える表示制御部と
を備える表示装置。
【請求項２】
前記３以上の層の各層は、
電源に接続される画素電極がアレイ状に形成され、前記発光部から入射される光を透過する画素電極板と、
前記電源に接続される対向電極が形成され、前記発光部から入射される光を透過する対向電極板と、
前記画素電極板と前記対向電極板との間に封止され、前記画素電極および前記対向電極を介して前記電源から供給される電圧がオンされた場合に前記発光部から入射される光を透過し、前記電圧がオフされた場合に前記発光部から入射される光を分散させる分散層と、
前記画素電極板に積層され、ユーザによって視認される側に面発光する導光板とを備え、
前記表示制御部は、
前記各層の前記画素電極および前記対向電極に印加する電圧のオン／オフを、前記各層で独立して切り換える
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記３以上の層は、
赤色を表示するための第一層と、
緑色を表示するための第二層と、
青色を表示するための第三層とから構成され、
前記発光部は、
前記第一層の側面の所定位置に配置され、前記赤色光を発光する赤色光源と、
前記第二層の側面の所定位置に配置され、前記緑色光を発光する緑色光源と、
前記第三層の側面の所定位置に配置され、前記青色光を発光する青色光源とを備える
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記透明層は、スペーサにより封止された空気層である
請求項１から３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源は、前記第一層の導光板、前記第二層の導光板および前記第三層の導光板の側面にそれぞれ配置される
請求項３または４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源に対向して前記第一層、前記第二層および前記第三層の導光板の側面にそれぞれ設けられ、前記導光板から出てくる光を反射する反射部をさらに備える
請求項３から５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記各層の分散層は高分子分散液晶である
請求項２から６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
電圧が加えられた場合に光を透過し、電圧が加えられていない場合に光を分散させる部材を含む、３以上の層と、
前記３以上の層の側面からそれぞれ異なる色の光を入射する発光部と、
前記３以上の層の間にそれぞれ封止され、前記発光部から前記３以上の層にそれぞれ入射された光が前記３以上の層内で全反射するような屈折率を持つ透明層と、
前記３以上の層に加える電圧のオン／オフを独立して切り換える表示制御部と
を備える携帯端末。
【請求項１】
電圧が加えられた場合に光を透過し、電圧が加えられていない場合に光を分散させる部材をそれぞれ含む、３以上の層と、
前記３以上の層の側面からそれぞれ異なる色の光を入射する発光部と、
前記３以上の層の間にそれぞれ封止され、前記発光部から前記３以上の層にそれぞれ入射された光が前記３以上の層内で全反射するような屈折率を持つ透明層と、
前記３以上の層に加える電圧のオン／オフを各層で独立して切り換える表示制御部と
を備える表示装置。
【請求項２】
前記３以上の層の各層は、
電源に接続される画素電極がアレイ状に形成され、前記発光部から入射される光を透過する画素電極板と、
前記電源に接続される対向電極が形成され、前記発光部から入射される光を透過する対向電極板と、
前記画素電極板と前記対向電極板との間に封止され、前記画素電極および前記対向電極を介して前記電源から供給される電圧がオンされた場合に前記発光部から入射される光を透過し、前記電圧がオフされた場合に前記発光部から入射される光を分散させる分散層と、
前記画素電極板に積層され、ユーザによって視認される側に面発光する導光板とを備え、
前記表示制御部は、
前記各層の前記画素電極および前記対向電極に印加する電圧のオン／オフを、前記各層で独立して切り換える
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記３以上の層は、
赤色を表示するための第一層と、
緑色を表示するための第二層と、
青色を表示するための第三層とから構成され、
前記発光部は、
前記第一層の側面の所定位置に配置され、前記赤色光を発光する赤色光源と、
前記第二層の側面の所定位置に配置され、前記緑色光を発光する緑色光源と、
前記第三層の側面の所定位置に配置され、前記青色光を発光する青色光源とを備える
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記透明層は、スペーサにより封止された空気層である
請求項１から３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源は、前記第一層の導光板、前記第二層の導光板および前記第三層の導光板の側面にそれぞれ配置される
請求項３または４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記赤色光源、前記緑色光源および前記青色光源に対向して前記第一層、前記第二層および前記第三層の導光板の側面にそれぞれ設けられ、前記導光板から出てくる光を反射する反射部をさらに備える
請求項３から５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記各層の分散層は高分子分散液晶である
請求項２から６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
電圧が加えられた場合に光を透過し、電圧が加えられていない場合に光を分散させる部材を含む、３以上の層と、
前記３以上の層の側面からそれぞれ異なる色の光を入射する発光部と、
前記３以上の層の間にそれぞれ封止され、前記発光部から前記３以上の層にそれぞれ入射された光が前記３以上の層内で全反射するような屈折率を持つ透明層と、
前記３以上の層に加える電圧のオン／オフを独立して切り換える表示制御部と
を備える携帯端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−３９３０５（Ｐ２０１１−３９３０５Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８６８０６（Ｐ２００９−１８６８０６）
【出願日】平成２１年８月１１日（２００９．８．１１）
【出願人】（５０２０８７５０７）ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ， エービー (823)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１１日（２００９．８．１１）
【出願人】（５０２０８７５０７）ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ， エービー (823)
【Ｆターム（参考）】
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