JP2001332111A - 面照明装置、及びこれを用いた液晶ディスプレイ並びに携帯型パーソナルコンピュータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な照明効率を備えながら、容易に照度ム
ラが修正できる大型フロントライトとして極めて好適な
特性を兼ね備えた面照明装置、及びこれを用いた液晶デ
ィスプレイ並びに携帯型パーソナルコンピュータを提供
すること。 【解決手段】 一表面を光出射面１１ａとするほぼ透明
な導光体１１の側端部１１ｂに光源１２を配設し、この
導光体１１を被照明体１７の前面に配置して該被照明体
１７を照明する面照明装置１０において、導光体１１の
被照明体１７に対面する側の表面と反対側の表面１１ｃ
には粗面からなるパターン１４が設けられ、且つこのパ
ターン１４の面積割合は当該パターンが形成された導光
体１１の表面１１ｃの４０％以下であることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は面照明装置、及びこ
れを用いた液晶ディスプレイ並びに携帯型パーソナルコ
ンピュータに関し、更に詳細には反射型液晶ディスプレ
イ等のフロントライトとして好適に用いられ、光利用効
率を高く保ちながら、外観品質を向上させ、且つ構造簡
素で大型化の容易な面照明装置、及びこれを用いた液晶
ディスプレイ並びに携帯型パーソナルコンピュータを提
供する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、パーソナルコンピュータ向けモニ
ター等の表示装置として透過型の液晶表示装置が多用さ
れており、このような液晶表示装置では、通常、液晶素
子の背面に面状の照明装置即ちバックライトが配設さ
れ、液晶パネルを背面から照らしだし、液晶素子のシャ
ッター機構によってパネルを透過する光線量を制御し、
画像を表示する機構とされている。

【０００３】ここで、透過型液晶セルは出射光線が偏光
板、カラーフィルター、電極等、多数の光線損失を引き
起こす層を透過しなければならない構造とされているた
め、原理的にバックライトの光量を極めて大きくとる必
要があり、表示画面の高輝度化が困難であった。このた
め、携帯型パーソナルコンピュータや携帯情報端末等の
屋外で使用することのある液晶表示装置では、周辺が極
めて明るい場合に、表示画像を視認することが困難にな
る問題が発生していた。

【０００４】そこで、これらの用途に向けた液晶表示装
置として、液晶セル内に反射板を設け、外光を直接反射
して表示する反射型液晶ディスプレイが用いられつつあ
り、実際に、周辺が明るく透過型液晶ディスプレイでは
コントラストが低下し視認が困難になる屋外環境におい
ても画像を鮮明にとらえることが可能であることが確認
されている。

【０００５】しかしながら、外光を直接利用する反射型
液晶ディスプレイの特性上、周辺が暗い屋内環境や交通
機関の車内等では表示に用いる外光が限られてしまうた
め視認が困難になる欠点があり、この欠点を改良するた
め、透過型液晶ディスプレイ装置とは逆に、液晶パネル
の前面に液晶パネルを照明する照明装置、すなわち、フ
ロントライトを装着し、外光が十分ではない環境下にお
いても画像を鮮明にとらえることができるように工夫さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このフロントライトに
ついては、これまでにも各種の提案がなされているが、
照明効率や表示面内の照度ムラの点で未だ十分と言える
ものではなく、特に大型反射液晶ディスプレイのフロン
トライトとして十分な性能を備えたものが無いことが問
題となっていた。

【０００７】例えば、プリズムのような傾斜面を導光体
上に形成し、液晶パネル方向に照明光線を出射させる態
様では、大型化した場合に欠陥なく前述したような光学
素子を形成することは製造技術的に見ても極めて困難で
あり、歩留まりも低くならざるえない。

【０００８】更に、大型パネルでは照度ムラが非常に目
立ちやすくなるが、これを修正する場合に前記の傾斜面
を直接変更することが必要となるため、短期間に満足の
ゆく修正を加えることが難しく開発に多大な時間を要す
る問題点があった。

【０００９】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたものであり、十分な照明効率を備
えながら、容易に照度ムラが修正できる大型フロントラ
イト装置として極めて好適な特性を兼ね備えた面照明装
置、及びこれを用いた液晶ディスプレイ並びに携帯型パ
ーソナルコンピュータを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は面照明装置であ
り、前述した技術的課題を解決するために以下のように
構成されている。すなわち、本発明は、一表面を光出射
面とするほぼ透明な導光体の側端部に光源を配設し、こ
の導光体を被照明体の前面に配置して該被照明体を照明
する面照明装置において、導光体の被照明体に対面する
側の表面と反対側の表面には粗面からなるパターンが設
けられ、且つこのパターンの面積割合は当該パターンが
形成された導光体の表面の４０％以下であることを特徴
とする。

【００１１】＜本発明における具体的構成＞本発明の面
照明装置は、前述した必須の構成要素からなるが、その
構成要素が具体的に以下のような場合であっても成立す
る。その具体的構成要素とは、前記光源として、ほぼ白
色の発光ダイオード素子、ＥＬ素子、冷陰極管のいずれ
かを用いることができる。

【００１２】また、本発明の面照明装置では、粗面から
なるパターンの面積割合を、当該パターンが形成された
導光体の表面の２０％以下とし、且つ粗面からなるパタ
ーンにはほぼ同一のドット状粗面でパターニングされた
パターンを用い、このドット状粗面の長径を５００μｍ
以下とすることが好ましい。

【００１３】更に、本発明の面照明装置では、粗面から
なるパターンの面積割合を、当該パターンが形成された
導光体の表面の２０％以下とし、且つ粗面からなるパタ
ーンにはほぼ同一の形状の線状粗面の組み合わせからな
るパターンを用い、該線状粗面の線幅を５００μｍ以下
とすることが好ましい。

【００１４】このような本発明の面照明装置において、
粗面からなるパターンは、該パターンの単位領域あたり
に占める面積が導光体の側端部に配設された光源から離
れるにしたがって漸増するように形成され、被照明体に
照射される光量分布が面内でほぼ一定となるよう調整さ
れていることを更に特徴としている。

【００１５】また、パターンにおける粗面部分のＪＩＳ
Ｂ０６０１に定めるＲｚを０．２μｍ〜２０μｍの範
囲とすることが好ましい。本発明の面照明装置では、粗
面からなるパターンの断面形状について、粗面部を凸状
突起粗面とすることもでき、その際この凸状突起の突起
量ｈと開口幅ｗの比（ｈ／ｗ）として定義されるアスペ
クト比を０．６以下とすることが好ましい。

【００１６】更にまた、本発明では、ほぼ白色の発光ダ
イオード素子を光源とする面照明装置において、発光ダ
イオード素子を出射した照明光線は、光学ロッドに導か
れ、線状光源に変換されて後に導光体に入射する機構と
されていることを特徴とする。前述した面照明装置にお
いて、導光体の少なくとも一方の面には反射防止処理を
施すことが好ましい。

【００１７】また、本発明は液晶ディスプレイであり、
特に前述した面照明装置を反射型液晶ディスプレイパネ
ルの前面に配して構成されることを特徴とする。更に、
本発明は携帯型パーソナルコンピュータであり、特に面
照明装置から観察者方向に出射する光線がキーボード装
置を照らすように液晶ディスプレイを実装したことを特
徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の面照明装置、及び
これを用いた液晶ディスプレイ並びに携帯型パーソナル
コンピュータを図に示される実施形態について更に詳細
に説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る面照
明装置１０の主要部が示されている。この実施形態に係
る面照明装置１０は、一表面を光出射面１１ａとするほ
ぼ透明な導光体１１を含む。

【００１９】この導光体１１の側端部には光源１２が配
設されている。この光源１２の周囲には、リフレクタ１
３が配設され、光源１２から出射した光線を無駄なく導
光体１１の側端部即ち光入射面１１ｂに入射させる構造
とされている。更に、導光体１１の光出射面１１ａとは
反対側の面１１ｃには、粗面からなるパターン１４が設
けられている。

【００２０】この実施形態の面照明装置１０では、これ
を被照明体１７の前面に配置して該被照明体を照明す
る。この面照明装置１０において使用される光源１２
は、白色で小型化の可能なものであれば特に限定されな
いが、発光ダイオード素子、ＥＬ素子（無機、有機）、
蛍光管（熱陰極管、冷陰極管）等が特に好適である。

【００２１】図１は光源１２として冷陰極管１２ａを用
いた場合の面照明装置１０が示され、また図２は光源１
２としてＥＬ素子１２ｂを用いた場合の面照明装置１０
が示されている。導光体１１の光入射面１１ｂにできる
限り均一に光を入射させることが、照度ムラを小さくす
るために必要であるが、このためには光源１２の形状は
図１及び図２に示されるように線状とすることが望まし
い。

【００２２】線状にすることが困難な発光ダイオード素
子を光源として使用する場合には、発光ダイオード素子
をアレー状に配置するか、或いは図３に示されるよう
に、第２の導光体１５を光学ロッドとして導光体１１の
側端部に設け、この光学ロッド１５の端部に発光ダイオ
ード素子１２ｃを配設する構成とする。これにより、発
光ダイオード素子１２ｃを出射した照明光線は、光学ロ
ッド１５に導かれて線状光源に変換されることから、導
光体１１の光入射面１１ｂに均一に入射させることがで
きる。

【００２３】この光学ロッド１５は、点光源である発光
ダイオード素子１２ｃからの出射光線を線状光源に変換
する役割を担うものであるから、導光体１１の光入射面
１１ｂ方向に選択的に光を出射すると共に、発光ダイオ
ード素子１２ｃからの距離に依らずにできる限り均一に
発光がなされる機構とすることが重要である。より具体
的には、図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示さ
れるように、光学ロッド１５の導光体光入射面１１ｂに
対面する側とは反対側の面に凹凸１６ａや粗面１６ｂか
らなる光出射機構１６を設ける態様とすることが好まし
い。

【００２４】また、ＥＬ素子においては、有機ＥＬ素子
のように単一で白色光を生成することが困難である場合
も多いが、本発明の面照明装置においては導光体１１の
光入射面１１ｂに入射する光線が結果的に白色となって
いればよいのであり、例えば、図５に示されるようにス
トライプ状にＲＧＢの発光層が設けられた線状ＥＬ素子
１２ｄを構成することによっても、導光体１１の光入射
面１１ｂに入射する光線はＲＧＢが混合した白色スペク
トルを保持するため、本発明の面照明装置の光源１２と
して好適に用いることができる。

【００２５】光源１２から出射した光線をできるだけ無
駄なく導光体１１の光入射面１１ｂに入射させるため、
光源１２の周囲にリフレクタ１３が配設されるが、この
リフレクタ１３に用いられる材質としては光線反射率の
高いものであれば特に限定はされないが、例えば、Ａｇ
蒸着層を有した板厚み０．２ｍｍ程度の金属板、及び厚
み０．１〜０．２５ｍｍ程度の柔軟性を有した白色プラ
スチックフィルムが好適に用いられる。

【００２６】図６に示されるように光源１２より出射し
た光線は、導光体１１の側端部（光入射面１１ｂ）より
入射（入射光を符号１９で示す）し、導光体１１内をス
ネルの全反射条件に基づいて伝搬してゆく。ここで、本
発明の面照明装置においては導光体１１の被照明体１７
が配される側の表面（以下、下面と言う）１１ａと相対
する側の表面（以下、上面と言う）１１ｃには粗面から
なる模様即ちパターン１４が設けられているため、粗面
に到達した光線は、もはや全反射条件を満足することは
できなくなり、散乱光線を生成することとなる。

【００２７】この際に、被照明体１７側に出射する光線
は、出射角度分布１８ａに見られるように、導光体１１
の上面１１ｃとほぼ垂直な方向に出射する光線成分が多
くあるのに対して、被照明体１７側とは逆側（観察者
側）に出射する光線は出射角度分布１８ｂに見られるよ
うに、導光体１１の上面１１ｃとほぼ垂直な方向に出射
する光線成分はほとんど存在しない。

【００２８】このため、被照明体１７を正面方向から観
察者２０が見下ろした際に、被照明体１７方向には照明
光が出射し、且つ観察者２０方向には照明光が出射しな
いのでコントラストをほとんど低下させることなく被照
明体１７を照明することが可能となるのである。

【００２９】また、粗面からなるパターン１４は肉眼で
は容易に視認できないほど微細なパターンとされ、且つ
上面１１ｃ全体に対して粗面が覆っている領域の占める
割合は小さいため、観察者２０からはあたかも遮蔽体が
存在しないように見え、被照明体１７のみが明るく照ら
し出されるため、フロントライトとして被照明体１７の
前面に設置して用いることができるのである。

【００３０】更に、本発明の面照明装置を反射型液晶デ
ィスプレイのフロントライトとして用いた際には、粗面
からなるパターン１４は導光体１１の液晶パネルとは遠
い側に設けられるため、液晶パネルまでの光路長をより
長くとることが可能となるため、規則的なパターンから
照射される光線の位相と液晶セルのゲートアレーとが干
渉を引き起こしづらくなり、外観上極めて見苦しいモア
レ模様等の干渉縞を除去することが可能となり、実用上
極めて重要な特性を得ることができるのである。

【００３１】より具体的には、粗面からなるパターン１
４が占める面積の上面１１ｃ全体に占める割合は４０％
以下とされ、より好適には３０％以下、更に好適には２
０％以下とされる。また、パターン１４を構成する粗面
１４ａは、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示されるように、
楕円形、三角形、四辺形等のほぼ同一形状のドットとし
て形成され、このドット状粗面１４ａによってパターン
１４を形成する態様、若しくは図８（ａ）〜図８（ｄ）
に示されるように粗面が線状（曲線・直線を含む）に形
成され、この線状粗面１４ａを組み合わせてパターン
（メッシュパターン）１４を形成する態様が好ましい。

【００３２】また、粗面からなるパターン１４が肉眼で
容易に視認できないようにするため、このパターン１４
は微細化されていることが必要であり、具体的には、ド
ット状粗面１４ａからなるパターン１４が用いられる態
様においては該ドット一つの長径Ｌが５００μｍ以下、
より好ましくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１０
０μｍ以下とされる。

【００３３】また、線状粗面１４ａの組み合わせから構
成されるパターン１４が用いられる態様においては、該
直線部又は曲線部の線幅Ｓが５００μｍ以下、より好ま
しくは２００μｍ以下、さらに好ましくは１００μｍ以
下とされる。

【００３４】粗面からなるパターン１４の形成方法は特
に限定されないが、代表的にはフォトレジストを用い金
型材をエッチング処理する方法、サンドブラスト耐性を
有するドライフィルムレジストを用いてフラスト加工す
る方法等が代表的である。また、フォトレジストを用い
金型材をエッチング処理する方法等においては、エッチ
ングレートを変化させることによってパターニングされ
る部分の深度を変化させることが可能である。

【００３５】しかし、本発明では、あくまで粗面を導光
体１１の上面１１ｃ上に形成することが重要なのであ
り、パターニングされる部分が深く掘り下げられたよう
な断面形状をした粗面（以下、凸状突起粗面と言う）か
らなるパターンは必ずしも適当ではない。すなわち、こ
のような手法で形成された凸状突起粗面からなるパター
ンにおいて、凸状部の深度ｈと開口幅ｗの比（ｈ／ｗ）
として定義されるアスペクト比は、好適には１．０以
下、より好適には０．８以下、さらに好適には０．６以
下とされる。

【００３６】本発明の面照明装置において、被照明体１
７の各部分における照度を一定に保つため、粗面からな
るパターニング部分の単位領域あたりに占める面積は光
入射面１１ｂから離れるにしたがって漸増するようにパ
ターンが設計されている。ここで、パターニング部分の
単位領域あたりに占める面積とは、直径１０ｍｍなる円
形領域を導光体１１の上面１１ｃから抜きとった際に、
該円形領域内にパターニング部分が占める面積と定義さ
れる。

【００３７】具体的には、導光体１１の光入射面１１ｂ
から離れるにしたがって、ドット径が増大するようにパ
ターン１４が設計されている態様、若しくはドット状粗
面１４ａの分布密度が増大するようにパターン１４が設
計されている態様が好適であり、光入射面１１ｂから遠
く導光体１１内に光があまり伝搬していない領域では、
粗面からなるパターン１４の存在する割合を多くして散
乱性を高めることで面内各部分での照度を一定に保つこ
とが可能となるのである。

【００３８】本発明の面照明装置において、被照明体１
７の方向には照明光が出射し、且つ観察者１９の方向に
は照明光が出射しないようにし、コントラストをほとん
ど低下させることなく被照明体１７を照らし出すように
することが面照明装置として極めて重要な特性である。
従って、粗面からなるパターン１４について、該粗面部
分のＪＩＳ Ｂ０６０１に定めるＲｚの値は０．２〜２
０μｍの範囲として定められる。

【００３９】本発明の好ましい態様においては、導光体
１１は樹脂材料によって形成される。特にアクリル系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ま
たは環状ポリオレフィン系樹脂が好適に用いられる。ま
た、導光体１１は被照明体２０の前面部に配されるた
め、外光の反射による画像品質の悪化を防止する上で、
導光体１１には反射防止処理が施されていることが好ま
しい。具体的には、フッ化マグネシウム、フッソ系樹脂
等の低屈折率物質の薄膜コーティングによる反射防止膜
処理、表面部のビーズコーティング、マット処理等によ
るアンチグレア処理が代表的である。

【００４０】本発明の面照明装置における好ましい使用
形態として、反射型液晶ディスプレイの前面に配して液
晶パネルを照明するフロントライトとしての使用が挙げ
られる。ここで、反射型液晶ディスプレイとは液晶セル
面内、もしくは背面に高反射率の反射板を配し、外光を
反射して表示に用いる液晶ディスプレイのことであり、
詳しくは単純マトリクス駆動スーパーツイステッドネマ
チックモード、アクティブマトリクス駆動ツイステッド
ネマチックモード、単純マトリクス駆動ゲストホストモ
ード等の液晶表示素子が挙げられ、これら液晶ディスプ
レイの前面に本発明の面照明装置を配することによっ
て、暗所においても視認性の良好な反射型液晶ディスプ
レイを提供することが可能である。

【００４１】また、本発明の面照明装置は、図６に示さ
れるように正面から傾いた方向には粗面からのリーク光
が生じる特性がある。この特性を利用し、この面照明装
置１０を組み込んだ液晶パネル２１を図１０に示される
ように携帯型パーソナルコンピュータ２２の蓋体２３の
内側に実装することで、主体部２４に設けられたキーボ
ード２５を照明することも可能となるため、フロントラ
イトを用いることの多い暗所において、液晶パネルのみ
ならずキーボード付近の照明機能も有した、極めて実用
性に優れた携帯型パーソナルコンピュータを提供するこ
とが可能となる。

【００４２】

【実施例】以下、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、以下
の実施例に限定されるものではない。 （実施例１）図１に示した構造の面照明装置を製造し
た。導光体１１として２１０．０×１６２．０ｍｍ、厚
み２ｍｍのアクリル樹脂を使用し、長辺部１１ｂに冷陰
極管１２ａからなる線状光源を配設し、線状光源から離
れるに従って面積が相対的に大きくなるように設計した
パターン１４を、レーザーフォトマスクプロッターによ
って描画したプラスチック製フォトマスクを用い、平行
光源を用いたマスク密着露光によるフォトリソグラフィ
ーによってレジストマスクを形成し、塩化第２鉄を用い
たフォトエッチングによってＳＵＳ金型材上をエッチン
グして、これをスタンパとして射出成型によって成型を
行うことにより、導光体１１の表面１１ｃ上にドット状
粗面１４ａからなるパターン１４を転写した。

【００４３】パターンを構成する粗面ドットは円形であ
り、最小直径は１５μｍ、最大直径は４０μｍとされて
いる。また、粗面ドットのピッチは２００μｍとされて
いる。粗面はフォトエッチングによって加工した金型を
用いているため、ドットパターン部の断面形状は掘り下
げられた形状をしているが、深さは１８μｍ程度であ
り、深度ｈと開口幅ｗの比として定義されるアスペクト
比は０．４５以下とされている。

【００４４】導光体１１の表面には両面ともアンカーコ
ート処理を施した後にフッ化マグネシウムを蒸着し反射
防止処理を施した。上面１１ｃを粗面からなるドツトパ
ターンを転写した側として、長辺部１１ｂに管径１．６
φなる冷陰極管１２ａを配置し、該冷陰極管１２ａの周
囲は白色ポリエステルフィルムからなるリフレクタ１３
で覆い、フロントライトとした。

【００４５】このフロントライトの下部に反射型ツイス
テッドネマチックモード液晶セルを配置し、フロントラ
イト付き反射型液晶ディスプレイ２１を構成した。フロ
ントライトの点灯には管電流が一定となるようにして、
専用のインバータユニットを用いて点灯した。

【００４６】導光体１１の上面１１ｃに形成された粗面
からなるドットバターン１４の効果によって反射型液晶
ディスプレイ２１は明るく照らし出され、表示内容を明
確に視認することが可能であり、暗所での使用も全く問
題のない性能を保有していることが確認された。また、
パターン部はほとんど目視できないほど微細化されてお
り、導光体１１上には反射防止処理も施されていること
から、液晶ディスプレイ２１上に導光体１１が存在して
いても液晶ディスプレイ２１の画像品質を劣化させるこ
とは無く、モアレ模様の発生も認められなかった。

【００４７】さらに、ドット状粗面からなるパターン１
４はパターニング形状の変更が容易であり、本実施例記
載のような大型の液晶ディスプレイ２１のフロントライ
ト（前面側光源手段）として用いても簡単に照明ムラの
調整が可能であったため、液晶パネル面内での輝度ムラ
がほとんど見られなかった。

【００４８】（実施例２）導光体１１として４２．０×
２９．０ｍｍ、厚み１ｍｍのアクリル樹脂を使用し、短
辺部に白色ＬＥＤ１２ｂからなる光源１２を配設し、光
入射面１１ｂから離れるにしたがってピッチが徐々に狭
くなるように設計した、粗面からなるメッシュパターン
１４を定法のフォトエッチングによってＳＵＳ金型材上
に形成し、これをスタンパとして射出成型によって成型
を行い、導光体表面上に粗面からなるメッシュパターン
を転写した。

【００４９】メッシュパターン１４は、図８（ａ）〜図
８（ｄ）に示されるように線幅Ｓが２０μｍ、ピッチが
最小７０μｍ、最大１８０μｍとされている。導光体１
１の表面には両面ともアンカーコート処理をした後にフ
ッ化マグネシウムを蒸着し反射防止処理を施した。上面
１１ｃを粗面からなるドットパターンを転写した側とし
て、短辺部に第２の導光体である光学ロッド１５を配置
し、光学ロッド１５の端部に幅２．４ｍｍのＧａＮ系白
色ＬＥＤを配した。この光学ロッド１５中には無機微粒
子が分散し、端部から入射した点光源である白色ＬＥＤ
の光線を線状光源に変換している。また、この光学ロッ
ド１５の周囲は白色ポリエステルフィルムからなるリフ
レクタ１３で覆い、フロントライトとした。

【００５０】このフロントライトの下部に反射型ツイス
テッドネマチックモード液晶セルを配設し、フロントラ
イト付き反射型液晶ディスプレイ２１を構成した。フロ
ントライトの点灯には駆動電圧４．５Ｖなる直流電源を
用いて点灯した。

【００５１】導光体１１の上面１１ｃに形成された粗面
からなるメッシュパターン１４の効果によって反射型液
晶ディスプレイ２１は明るく照らし出され、表示内容を
明確に視認することが可能であり、暗所での使用も全く
問題のない性能を保有していることが確認された。ま
た、パターン部はほとんど目視できないほど微細化され
ており、導光体１１上には反射防止処理も施されている
ことから、液晶パネル２０上に導光体１１が存在してい
ても液晶パネル２１の画像品質を劣化させることは無
く、モアレ模様の発生も認められなかった。さらに、メ
ッシュピッチの調整によってパターニング形状の変更が
容易であり、面内各部における照明強度を容易に変化さ
せることができたため、液晶パネル面内での輝度ムラが
ほとんど見られなかった。

【００５２】（実施例３）実施例１記載の面照明装置に
おいて光源１２を白色発光有機ＥＬ素子として、点灯を
行った。ここで、有機ＥＬ素子はＲＧＢがピッチ２ｍｍ
のアレー状に配列した素子を用いた。点灯時にインバー
タ装置が必要ではなく、４．３Ｖ程度の直流電源にて点
灯が可能であったため、装置の占有スペースを著しく削
減することが可能となり、特に携帯型パーソナルコンピ
ュータに極めて好適な反射型液晶パネル２０を得ること
が可能となった。

【００５３】（実施例４）実施例１に記載の面照明装置
を図１０に示す如く実装し、携帯型パーソナルコンピュ
ータを構成した。粗面からのリーク光が反射型液晶ディ
スプレイ２１のみならず、キーボード２４をも照明する
ため、暗所での使用に極めて好都合な携帯型パーソナル
コンピュータ２２を得ることが可能となった。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の面照明装
置によれば、十分な照明効率を備えながら、容易に照度
ムラが修正できる大型フロントライトとして極めて好適
な特性を兼ね備えた照明光学系を提供することが可能と
なる。これらの特徴はフロントライト付き反射型液晶デ
ィスプレイの大型化に極めて好適であり、また、本発明
のフロントライト付き反射型液晶ディスプレイを、前述
した如く携帯型パーソナルコンピュータに実装すること
で、暗所でのキーボード照明機能を兼ね備えた携帯型パ
ーソナルコンピュータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る面照明装置の主要部
を示す斜視図である。

【図２】本発明の他の実施形態に係る面照明装置の主要
部を示す斜視図である。

【図３】本発明の更に他の実施形態に係る面照明装置の
主要部を示す斜視図である。

【図４】図３に示される面照明装置に使用される光学ロ
ッドに形成される光取り出し機構を示す斜視図である。

【図５】本発明の面照明装置における光源として、スト
ライプ状にＲＧＢの発光層が設けられた線状ＥＬ素子を
示す正面図である。

【図６】導光体内における光線の分布状態を模式的に示
す構成説明図である。

【図７】導光体の観察者側面に形成される、ドット状粗
面からなる各種のパターンを示す部分的な平面図であ
る。

【図８】導光体の観察者側面に形成される、線状粗面か
らなる各種のパターンを示す部分的な平面図である。

【図９】導光体の観察者側面に形成されるパターンの構
成要素である凸状ドット粗面を拡大して示す部分的な断
面図である。

【図１０】面照明装置をフロントライトとして組み込ん
だ液晶ディスプレイを用いた携帯型パーソナルコンピュ
ータを概略的に示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 面照明装置 １１ 導光体 １１ａ 光出射面 １１ｂ 光入射面（側端部） １１ｃ 光出射面とは反対側の面（観察者側表面） １２ 光源 １２ａ 冷陰極管 １２ｂ ＥＬ素子 １２ｃ 発光ダイオード素子 １２ｄ 線状ＥＬ素子 １３ リフレクタ １４ 粗面からなるパターン １４ａ 粗面 １５ 光学ロッド １６ 光出射機構 １６ａ 凹凸 １６ｂ 粗面 １７ 被照明体 １８ａ 出射角度分布 １８ｂ 出射角度分布 １９ 入射光線 ２０ 観察者 ２１ 液晶ディスプレイ ２２ 携帯型パーソナルコンピュータ ２３ 蓋体 ２４ 主体部 ２５ キーボード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆターム(参考） 5C058 AA06 AB03 BA23 BA29 5G435 AA00 BB01 BB04 BB05 BB12 BB16 DD14 GG23 GG24 GG25 KK05 LL07 LL08

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一表面を光出射面とするほぼ透明な導光
   体の側端部に光源を配設し、この導光体を被照明体の前
   面に配置して該被照明体を照明する面照明装置におい
   て、 前記導光体の前記被照明体に対面する側の表面と反対側
   の表面には粗面からなるパターンが設けられ、且つこの
   パターンの面積割合は当該パターンが形成された前記導
   光体の表面の４０％以下であることを特徴とする面照明
   装置。
2. 【請求項２】 前記光源にはほぼ白色の発光ダイオード
   素子、ＥＬ素子、冷陰極管のいずれかが用いられること
   を特徴とする請求項１に記載の面照明装置。
3. 【請求項３】 粗面からなる前記パターンの面積割合
   は、当該パターンが形成された前記導光体の表面の２０
   ％以下とされ、且つ粗面からなる前記パターンにはほぼ
   同一のドット状粗面でパターニングされたパターンが用
   いられ、このドット状粗面の長径は５００μｍ以下とさ
   れていることを特徴とする請求項１又は２に記載の面照
   明装置。
4. 【請求項４】 粗面からなる前記パターンの面積割合
   は、当該パターンが形成された前記導光体の表面の２０
   ％以下とされ、且つ粗面からなる前記パターンにはほぼ
   同一の形状の線状粗面の組み合わせからなるパターンが
   用いられ、該線状粗面の線幅が５００μｍ以下とされて
   いることを特徴とする請求項１又は２に記載の面照明装
   置。
5. 【請求項５】 粗面からなる前記パターンは、該パター
   ンの単位領域あたりに占める面積が前記導光体の側端部
   に配設された前記光源から離れるにしたがって漸増する
   ように形成され、前記被照明体に照射される光量分布が
   面内でほぼ一定となるよう調整されていることを特徴と
   する請求項３又は４に記載の面照明装置。
6. 【請求項６】 前記パターンにおける粗面部分のＪＩＳ
   Ｂ０６０１に定めるＲｚは０．２μｍ〜２０μｍの範
   囲とされていることを特徴とする請求項３〜５のいずれ
   かに記載の面照明装置。
7. 【請求項７】 粗面からなる前記パターンの断面形状に
   ついて、粗面部が凸状突起粗面となっており、且つ突起
   量ｈと開口幅ｗの比（ｈ／ｗ）として定義されるアスペ
   クト比が０．６以下であることを特徴とする請求項２〜
   ６のいずれかに記載の面照明装置。
8. 【請求項８】 ほぼ白色の前記発光ダイオード素子を光
   源とする請求項２〜７のいずれかに記載の面照明装置に
   おいて、前記発光ダイオード素子を出射した照明光線
   は、光学ロッドに導かれ、線状光源に変換されて後に前
   記導光体に入射する機構とされていることを特徴とする
   面照明装置。
9. 【請求項９】 前記導光体の少なくとも一方の面には反
   射防止処理が施されていることを特徴とする請求項１〜
   ８のいずれかに記載の面照明装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９に記載の面照明装置を反
    射型液晶ディスプレイパネルの前面に配してなる液晶デ
    ィスプレイ。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の液晶ディスプレイ
    において前記面照明装置から観察者方向に出射する光線
    がキーボードを照らすように液晶ディスプレイを実装し
    たことを特徴とする携帯型パーソナルコンピュータ。