JP2001043713A - 面光源装置、導光板及び表示装置 - Google Patents

面光源装置、導光板及び表示装置

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JP2001043713A
JP2001043713A JP11213406A JP21340699A JP2001043713A JP 2001043713 A JP2001043713 A JP 2001043713A JP 11213406 A JP11213406 A JP 11213406A JP 21340699 A JP21340699 A JP 21340699A JP 2001043713 A JP2001043713 A JP 2001043713A
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light
external light
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external
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JP11213406A
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English (en)
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Mitsuaki Kurokawa
光章 黒川
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内部光源からの光と外光のいずれの光によっ
ても表示パネルの照明が可能な構成の面光源装置におい
て、導光板の形状として出射面と裏面との距離が外光入
射面側よりも外光入射面と対向する面側の方が小さい形
状を採用可能とし、出射光の高輝度化や輝度の均一化が
容易な面光源装置、導光板及び表示装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 外光取入部12と出射面13が接する境
界付近に光源収容部15及び張出部16を形成し、その
光源収容部15及び張出部16に点光源2、3を設ける
ことで、出射面を挟んで外光入射面と対向する面におけ
る内部光源の入射面積の確保を考慮する必要が無くな
る。そして、内部光源(点光源)からの光と外光のいず
れの光によっても表示パネルの照明が可能なものにおい
ても、出射面13と裏面14との距離が外光取入部12
側よりも外光入射面11と対向する面側の方が小さい形
状とすることが容易に可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、面光源装置、その
面光源装置に用いられる導光板、及びその面光源装置を
用いた表示装置に関し、特に光源として外光及びLED
等の点光源のいずれも用いることのできる面光源装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置に代表される非発光表示装
置においては、例えば、デジタルスチルカメラやビデオ
カメラ、あるいは携帯用液晶テレビ等の製品に組み込ま
れる際に、その照明のため背面にはバックライトユニッ
トが設けられる。このバックライトユニットの一構造と
して、冷陰極蛍光灯等の光源と、光源からの光を側方か
ら入射し出射面から出射する導光板と、出射面から出射
される光(出射光)を視野角内に集光し輝度を向上させ
るためのレンズシート、導光板裏面側に設けられ裏面か
ら抜けた光を再び導光板内に戻すための反射シートから
構成されるものが知られている。
【0003】そして、均一で高い輝度の出射光を得るた
めに、出射面と裏面との距離が入射面側よりも入射面と
対向する面側の方が小さい形状、例えば、導光板の形状
を入射面から離れるに従って出射面と出射面の対向面と
の距離が小さくなる形状としたり、導光板の裏面に光源
からの光(入射光)を導光板全域に渡って拡散させるた
めに凹凸や拡散剤含有インクを用いた印刷によるパター
ンからなる拡散手段が設けられていた。
【0004】また、液晶テレビや電子カメラのように携
帯用電子機器においては、冷陰極蛍光灯等の内部光源の
低消費電力化や長寿命化を図るために、太陽光や室内光
等の外光を取入れることによって表示パネルを照明する
ものも開発されている(例えば、特開平10−6894
8号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】さて、内部光源からの
光と外光のいずれの光によっても表示パネルの照明が可
能な構成とする場合、内部光源は、導光板における外光
の入射面とは対向する面側に設けられていた。このた
め、入射光量を確保するためにも、外光の入射面と内部
光源からの光の入射面を小さくすることはできず、従っ
て、出射光の高輝度化や輝度の均一化のために、導光板
の形状として入射面から離れるに従って出射面と出射面
の対向面との距離が小さくなる形状を採用することはで
きなかった。
【0006】また、拡散手段を設ける場合においても、
導光板内における外光と内部光源からの光の入射方向が
異なるため、夫々の方向からの光に対して、即ち、内部
光源からの光を入射したときと外光を取入れたときのど
ちらの場合でも、出射面にて均一な輝度を呈するように
拡散手段の拡散パターンを設計する必要があった。しか
し、このような異なる2方向からの光について、いずれ
の光の場合でも均一な輝度を呈することができる拡散パ
ターンの設計は容易ではなく、設計には多大なる人手や
時間を必要とし、更にはコストアップを招いて市場競争
力が低下しかねなかった。
【0007】本発明は、斯様な点に鑑みてなされたもの
で、内部光源からの光と外光のいずれの光によっても表
示パネルの照明が可能な構成の面光源装置において、導
光板の形状として入射面から離れるに従って出射面と出
射面の対向面との距離が小さくなる形状の採用を可能と
し、出射光の高輝度化や輝度の均一化を図ることを可能
とするものである。更には、異なる2方向からの夫々の
光について均一な輝度を呈するような拡散パターンを必
要としない面光源装置、導光板及それを用いた表示装置
を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る本発明の
面光源装置は、外光が入射される外光入射面を有する外
光取入部と、入射された光が出射する出射面と、出射面
に対向する対向面とを備え、出射面と対向面との距離が
外光取入部側よりも外光取入部とは反対側の方が小さく
形成された導光板と、外光取入部と出射面との境界付近
に設けられる点光源とを具備することを特徴とする。
【0009】請求項2に係る本発明の面光源装置は、請
求項1に記載の発明において、導光板は点光源を収容す
る収容部を備えることを特徴とする。
【0010】請求項3に係る本発明の面光源装置は、請
求項1に記載の発明において、導光板は外光取入部と出
射面との境界付近に形成された張出部を備え、張出部に
点光源が設けられることを特徴とする。
【0011】請求項4に係る本発明の導光板は、外光が
入射される外光入射面を有する外光取入部と、入射され
た光が出射する出射面と、出射面に対向する対向面と、
外光取入部と出射面との境界付近に点光源を収容する収
容部を備え、出射面と対向面との距離は、外光取入部側
よりも外光取入部とは反対側の方が小さく形成されてい
ることを特徴とする。
【0012】請求項5に係る本発明の表示装置は、請求
項1乃至3のいずれかに記載の面光源装置と、出射面側
に設けられる非発光表示手段とを備えることを特徴とす
る。
【0013】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に基づい
て説明する。
【0014】図1は本発明に係る一実施例の概略構成図
で、図2は本発明に係る一実施例の説明のための概略上
面図、図3は図2の概略斜視図である。
【0015】1は透光性材料から成る導光板で、平坦
(あるいは曲面であってもよい)に形成された外光入射
面11から外光を取入れ導光板の内部に導くための外光
取入部12と、入射された光が導光板内を通過しながら
出射する出射面13と、出射面13と対向する対向面で
ある裏面14とを備えている。更に、外光取入部12と
出射面13が接する境界付近には、後述する点光源が設
けられる光源収容部15、及び張出部16が形成されて
いる。光源収容部15は、後述する点光源が収容可能な
空間が確保され、望ましくは図2に示すように外光入射
面11側に対向する辺が斜面(あるいは曲面でもよい)
に形成されており、導光板2の厚さ方向(出射面13及
び裏面14間方向)に凹んだ形状あるいは貫通する孔形
状となっている。また、張出部16は、本実施例では、
外光入射面11の長さに対し出射面13が広がるような
形状に形成され、点光源が設けられる面が外光入射面1
1と対向する面のほぼ中央付近を向いた状態に傾斜され
ている(図2参照)。
【0016】そして、導光板1は、出射面13が形成さ
れる部分では、出射面13と裏面14との距離が外光取
入部12側よりも外光入射面11と対向する面側の方が
小さく形成されている。この場合、出射面13は後述す
る拡散板や液晶表示パネルと平行な面を呈するものとな
っており、出射面13と裏面14との距離(即ち厚さ)
が徐々に小さく成るように、例えば、裏面14が出射面
13に対し傾斜する面に形成されたり、階段状に形成さ
れる。
【0017】尚、図示しないが、裏面14には、入射さ
れた光が出射面13から均一な輝度で出射するようにパ
ターン設計された拡散手段としての拡散パターンが形成
されていてもよい。
【0018】斯様な導光板は、通常、熱可塑性樹脂を用
いた射出成形により形成されるので、外光取入部12や
光源収容部15、及び張出部16、更には拡散パターン
を備えるものであっても、金型を用いた一般的な成形工
程により斯様な導光板は一体的に且つ容易に形成され
る。
【0019】2、3は白色LED等の内部光源としての
点光源で、点光源2は光源収容部15に発光面が外光入
射面11とは逆向きに向けられて収容されている。点光
源3は張出部16に設けられ、発光面が外光入射面11
と対向する面のほぼ中央付近に向けられた状態となって
いる(図2、図3参照)。尚、点光源2として、樹脂等
のパッケージにモールドされていないLED素子を直接
光源収容部15に収容する場合には、LED素子側に反
射面を備える反射部材が外光入射面11側のLED素子
の背面に設けられる。
【0020】4は裏面14と対向配置され裏面14と対
向する面が反射面となっている反射板で、裏面14から
洩れた光を再度導光板1内に戻すためのものである。5
は出射面13に対向して設けられ出射光を均一に分布さ
せるための拡散板、6は出射面13側に拡散板5を介し
て設けられた非発光表示手段としての透過型の液晶表示
パネルである。また、図示しないが、必要に応じてレン
ズシートを液晶表示パネル6と拡散板の間あるいは拡散
板5と導光板1との間に設けても良い。
【0021】さて、斯様な装置において、外光入射面1
1が露出した状態で外光に曝されると、外光入射面11
から外光が入射され、入射した光は外光取入部12を進
行し、更に導光板1内を実線矢印方向に進行する。この
とき、光源収容部15により一部の光の進行が妨げられ
るが、光源収納部15に形成された斜面で反射すること
で、外光入射面11方向にごく僅か反射されるものの、
多くの光は反射を繰り返すことで実線矢印方向に進行す
る。そして、光は導光板1内を進行しながら裏面14等
で反射や拡散を繰り返し、出射面13より出射される。
出射面13からは、導光板1の形状が出射面13と裏面
14との距離が徐々に小さくなる形状であるので、比較
的高輝度で輝度むらのない光が出射され、出射した光は
拡散板5で更に拡散されて液晶表示パネル6を背面から
照明する。
【0022】また、入射する外光だけでは照明輝度が不
足する時、あるいは外光入射面11から光が洩れるのを
防ぐために図示しない蓋部材等により外光入射面11を
覆った時には、点光源2、3を、点灯させて液晶表示パ
ネル6の照明を行なう。
【0023】点光源2、3を点灯させると、その光は、
点光源2、3の夫々の位置から、導光板1内を実線矢印
方向に進行する。光は導光板1内を進行しながら裏面1
4等で反射や拡散を繰り返し、出射面13より出射され
る。そして、上述と同様に、出射面13からは、導光板
1の形状が出射面13と裏面14との距離が徐々に小さ
くなる形状であるので、比較的高輝度で輝度むらのない
光が出射され、出射した光は、拡散板5で更に拡散され
て液晶表示パネル6を背面から照明する。
【0024】このように、外光取入部12と出射面13
が接する境界付近に光源収容部15及び張出部16を形
成し、その光源収容部15及び張出部16に点光源2、
3を設けることで、出射面を挟んで外光入射面と対向す
る面における内部光源の入射面積の確保を考慮する必要
が無くなる。これにより、内部光源(本発明では点光
源)からの光と外光のいずれの光によっても表示パネル
の照明が可能なものにおいても、出射面13と裏面14
との距離が外光取入部12側よりも外光入射面11と対
向する面側の方が小さい形状、本実施例では裏面14が
出射面13に対し傾斜して出射面13と裏面14との距
離が徐々に小さくなっている形状とすることが容易に可
能となり、導光板の形状による出射光の高輝度化及び輝
度の均一化が図れる。
【0025】更に、図示しないが、導光板1の裏面側に
拡散パターンを設ける場合でも、外光と点光源2、3か
らの光は導光板1内(出射面13と裏面14の間の領
域)では同じ実線矢印方向に進行するので、一方向から
進行する光について均一な輝度を呈することのできるパ
ターン設計を行なえば良い。而して、内部光源(本発明
では点光源)からの光と外光のいずれの光によっても表
示パネルの照明が可能なものにおいても、拡散パターン
の設計が容易となり、装置全体のコストダウンや市場投
入のスピード化が図れる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなよう
に、外光取入部と出射面が接する境界付近に光源収容部
及び張出部を形成し、そこに点光源を設けることで、内
部光源(点光源)からの光と外光のいずれの光によって
も表示パネルの照明が可能なものにおいても、出射面と
裏面との距離が外光取入部側よりも外光入射面と対向す
る面側の方が小さい形状とすることが容易に可能とな
り、導光板の形状による出射光の高輝度化及び輝度の均
一化が図れる。
【0027】そして、内部光源からの光と外光のいずれ
の光によっても表示パネルの照明が可能なものにおい
て、いずれの光でも均一に液晶表示パネルを照明するこ
とができ、照明性能に優れた面光源装置、更には表示特
性の良い表示装置を提供することが可能となる。
【0028】また、導光板に拡散パターンを備えるもの
においては、一方向から進行する光について均一な輝度
を呈することのできるパターン設計を行なえば良いの
で、拡散パターンの設計が容易となり、装置全体のコス
トダウンや市場投入のスピード化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例の概略構成図である。
【図2】本発明に係る一実施例の説明のための概略上面
図である。
【図3】図2の概略斜視図である。
【符号の説明】
1 導光板 11 外光入射面 12 外光取入部 13 出射面 14 裏面(対向面) 15 光源収容部 16 張出部 2、3 点光源 4 反射板 5 拡散板 6 液晶表示パネル(非発光表示手段)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外光が入射される外光入射面を有する外
    光取入部と、入射された光が出射する出射面と、出射面
    に対向する対向面とを備え、出射面と対向面との距離が
    外光取入部側よりも外光取入部とは反対側の方が小さく
    形成された導光板と、外光取入部と出射面との境界付近
    に設けられる点光源とを具備することを特徴とする面光
    源装置。
  2. 【請求項2】 導光板は点光源を収容する収容部を備え
    ることを特徴とする請求項1に記載の面光源装置。
  3. 【請求項3】 導光板は外光取入部と出射面との境界付
    近に形成された張出部を備え、張出部に点光源が設けら
    れることを特徴とする請求項1に記載の面光源装置。
  4. 【請求項4】 外光が入射される外光入射面を有する外
    光取入部と、入射された光が出射する出射面と、出射面
    に対向する対向面と、外光取入部と出射面との境界付近
    に点光源を収容する収容部を備え、出射面と対向面との
    距離は、外光取入部側よりも外光取入部とは反対側の方
    が小さく形成されていることを特徴とする導光板。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至3のいずれかに記載の面光
    源装置と、出射面側に設けられる非発光表示手段とを備
    えることを特徴とする表示装置。
JP11213406A 1999-07-28 1999-07-28 面光源装置、導光板及び表示装置 Pending JP2001043713A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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