JP2002025325A

JP2002025325A - 照光装置

Info

Publication number: JP2002025325A
Application number: JP2000210045A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yamamoto; 孝一山本; Taichi Tabata; 太一田端; Takashi Hayakawa; 孝早川; Koichi Kitajima; 浩一北島; Hiroshi Uehata; 弘志上畠
Original assignee: HYBEC CORP; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: HYBEC CORP; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2002-01-25

Abstract

(57)【要約】【課題】照明光の輝度ムラや輝度バラツキ、多色光源
を用いた場合の色ムラを無くす。【解決手段】基板１１上のホルダ１２に収納固定され
た透明の略四角形板状の導光板１３と、この導光板１３
の一端部１３ａの中央部近傍に配設された一つの多色の
ＬＥＤ１５とを備え、液晶表示パネル１４を照明する。
導光板１３の一端部１３ａの側端面に形成された凹部１
６における受光面の近傍には、円弧状のスリット１７が
設けられ、このスリット１７におけるＬＥＤ１５や受光
面から遠い方の面には、シボ加工などによって粗面１８
が形成されている。また、導光板１３の一端部１３ａ
は、端面付近の肉厚が厚く他端に向かって所定の板厚ま
で徐々に薄くなった断面がテーパ状の厚肉テーパ部１３
ｂが形成されている。これらにより、構成の薄型化及び
小型化を図りつつ導光板をムラなく均一に十分な光量で
照明可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば携帯電子機
器に搭載する液晶表示装置などに用いられ、光源からの
光を導いて対象部位を照明する導光板を備えた照光装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば無線機器や携帯電話機等に代表さ
れる携帯電子機器などに用いられる半透過型の液晶表示
装置では、裏面部にいわゆるバックライトと呼ばれる照
光装置を設けて液晶表示部を裏側から照明し、視認性を
向上させるようにした構成が一般的である。図５に従来
の携帯電子機器に用いられる照光装置の構成の一例を示
す。図５は従来例の照光装置の構成を示す図であり、
（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の
Ｚ部分を拡大して示した拡大断面図である。

【０００３】基板１０１上にはホルダ１０２が取り付け
られ、このホルダ１０２内に透明部材からなる導光板１
０３が収納されて固定されている。そして、この導光板
１０３の上部に液晶表示パネル１０４が配設されてい
る。また、基板１０１上には液晶表示パネル１０４の一
端にほぼ沿うように２つのＬＥＤ１０５が実装されて配
置されている。導光板１０３の一方の端部１０３ａは、
その端面の受光面がＬＥＤ１０５に対向するように湾曲
して形成されている。

【０００４】このような構成の照光装置において、ＬＥ
Ｄ１０５から出射した光は導光板１０３の端部１０３ａ
の受光面に入射し、導光板１０３内を通過して他端まで
ほぼ全体にわたって伝達され、照明光として液晶表示パ
ネル１０４へ出射される。この照明光は液晶表示パネル
１０４を透過して装置外部へと出射し、使用者は照明さ
れた液晶表示パネル１０４の表示内容を良好に観察する
ことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来例
の照光装置では、光源であるＬＥＤ１０５の近傍が他の
箇所に比べて明るい状態となり、２つのＬＥＤ１０５の
中間付近が暗くなってしまうなど、照明の輝度が均一と
ならずに輝度ムラが生じたり、２つのＬＥＤ間で輝度の
バラツキが生じるという問題点があった。

【０００６】また、光源として赤、緑、青（ＲＧＢ）な
どの複数の単色ＬＥＤを内蔵した多色のＬＥＤを用いた
場合は、複数色を発光させて混合色の照明光を出射する
際に２つのＬＥＤ間で各色の輝度（色味）にバラツキが
あるため、場所によって色ムラが生じる問題点がある。
この色ムラを回避するために光源のＬＥＤを一つのみ設
ける構成とした場合、前述した光源近傍のみが局所的に
明るくなる輝度ムラが生じる他、十分な照明輝度が照明
対象領域全体にわたって得られないという問題点があ
る。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、照明光の輝度ムラや輝度バラツキ、多色光源を用い
た場合の色ムラを無くすことができ、対象領域を十分な
照明輝度で均一に照明することが可能な照光装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、略平
板状の透光部材からなる導光板を備えた照光装置であっ
て、前記導光板は、側端面にあり光源からの光を受光す
る受光面と、この受光面のある前記側端面と隣り合う面
にあり光を反射する反射面と、前記反射面と対向する面
にあり光が出射する投光面と、前記受光面の近傍にこの
受光面とほぼ対向して設けられ、前記受光面から遠い方
の面に粗面が形成されたスリットとを有することを特徴
とする。

【０００９】また、第２に、略平板状の透光部材からな
る導光板と、この導光板の一側端面の中央部近傍に該側
端面に向けて配設された光源とを備えた照光装置であっ
て、前記導光板は、前記側端面にあり前記光源からの光
を受光する受光面と、この受光面のある前記側端面と隣
り合う面にあり光を反射する反射面と、前記反射面と対
向する面にあり光が出射する投光面と、前記受光面の近
傍にこの受光面とほぼ対向して設けられ、前記受光面か
ら遠い方の面に粗面が形成されたスリットとを有するこ
とを特徴とする。

【００１０】また、第３に、略平板状の透光部材からな
る導光板を備えた照光装置であって、前記導光板は、側
端面にあり光源からの光を受光する受光面と、前記導光
板の下面にあり光を反射する反射面と、前記反射面と対
向する面にあり光が出射する投光面と、前記受光面の近
傍にこの受光面とほぼ対向して設けられ、前記受光面か
ら遠い方の面に粗面が形成されたスリットとを有するこ
とを特徴とする。

【００１１】第４に、前記導光板の受光面側の端部は、
端面付近の肉厚が厚く他端に向かって所定の板厚まで徐
々に薄くなった断面がテーパ状の厚肉テーパ部が形成さ
れたものとする。

【００１２】第５に、前記スリットが、前記受光面に向
かって円弧状に形成されているものとする。または、第
６に、前記スリットが、前記受光面に向かって直線状に
形成されているものとする。あるいは、第７に、前記ス
リットが、前記受光面に向かう方向に重なって複数設け
られているものとする。第８に、前記光源として、異な
る色の発光源を複数備えてなる多色の発光素子を一つ設
けたものとする。または、第９に、前記光源として、単
色の発光素子を一つ設けたものとする。

【００１３】また本発明は、第１０に、上記第１〜第９
のいずれかに記載の照光装置を表示部に備えてなる携帯
電子機器を提供する。

【００１４】上記構成において、導光板に、側端面の受
光面とほぼ対向してスリットを設け、このスリットの受
光面から遠い方の面に粗面を形成することにより、光源
からの光を導光板の広範囲にわたって均一に拡散するこ
とができ、輝度ムラや光源近傍のみが明るくなるなどの
不具合等を無くして均一に導光板を発光させることが可
能となる。また、導光板の受光面側の端部を、肉厚を厚
くして断面がテーパ状に形成された厚肉テーパ部とする
ことにより、導光板の受光面を十分大きく確保でき、薄
く小型に構成したものであっても光源からの光を効率よ
く導光板に入射して均一に拡散することが可能となる。
スリットは、光源と導光板等の配置バランスに応じて、
その形状や数などを設定した配置構成をとることによ
り、拡散効果が十分に得られる。

【００１５】また、本発明の構成では一つの光源で導光
板を均一に十分な照明光量で発光させることができるた
め、単一光源で照明特性の良好な照光装置を実現可能で
あり、複数の光源を設けた場合の輝度バラツキや輝度ム
ラ、多色光源を複数設けた場合の色ムラなどの不具合も
生じない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。ここでは照光装置の実施の形態と
して、携帯電話機などの携帯電子機器に搭載する液晶表
示装置のバックライトとして用いられる照光装置の構成
例を示す。なお本発明は、液晶表示装置のバックライト
に限らず、液晶表示装置のフロントライト、広告や案内
表示の照光装置など、面状の表示手段等の照明を行う種
々の装置に適用可能である。

【００１７】［第１実施形態］図１は本発明の第１実施
形態に係る照光装置の構成を示す図であり、（Ａ）は上
面図、（Ｂ）は側断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸ部分を拡
大して示した拡大断面図である。

【００１８】携帯電子機器の筐体内に設けられ電子部品
や回路配線パターン等を備えてなる基板１１上には、表
示部搭載用のホルダ１２が取り付けられ、このホルダ１
２内に透明のプラスチック等の樹脂やガラスなどの透光
材料からなる略四角形板状の導光板１３が収納されて固
定されている。この導光板１３の上部には液晶表示パネ
ル１４が配設されてホルダ１２により保持固定されてい
る。また、導光板１３の一端部１３ａの中央部近傍に
は、発光素子である一つのＬＥＤ１５が光源として基板
１１上に実装されている。このＬＥＤ１５は、導光板１
３の一端部１３ａ側面の受光面に対向するように出射部
が側方に向かって配置されている。

【００１９】前記導光板１３の一端部１３ａには、側部
から曲線で切り欠かれた凹部１６が形成され、この凹部
１６の側面が受光面となっている。そして、凹部１６に
合わせてＬＥＤ１５が設けられている。ＬＥＤ１５は、
例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光をそれぞれ発
光する単色の発光部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを複数備え
て単体で複数色の発光が可能な多色ＬＥＤが用いられ
る。なお、ＬＥＤ１５は単色のＬＥＤを用いてもよい
し、光源としてはランプなど他の発光素子を設けてもよ
い。

【００２０】導光板１３の受光面の近傍（すなわちＬＥ
Ｄ１５の近傍）には、円弧状のスリット１７が設けら
れ、このスリット１７におけるＬＥＤ１５や受光面から
離れた方の面、すなわち導光板１３の中央側の面には、
シボ加工などによって粗面１８が形成されている。スリ
ット１７は、その円弧の垂線がＬＥＤ１５側へ収束する
向きに、ＬＥＤ１５からの出射光の光路と交差するよう
に受光面にほぼ対向して配設されている。また、導光板
１３の一端部１３ａは、側部の受光面の面積ができるだ
け広くとれるよう端面付近の肉厚が厚く形成され、他端
に向かうにしたがって所定の板厚まで徐々に薄くなった
形状となっており、断面がテーパ状に形成された厚肉テ
ーパ部１３ｂが設けられる。

【００２１】導光板１３のホルダ１２側の面（下面）に
は、ホルダ１２に形成された孔部への光の漏れを防ぐと
共に、光を反射して液晶表示パネル１４側へ出射するた
めの反射シート１９が設けられている。また、導光板１
３の液晶表示パネル１４側の面（上面であり投光面とな
る）には、導光板１３を通過した光をさらに拡散して均
一に照光するための拡散シート２０が設けられている。
これらの反射シート１９及び拡散シート２０は、導光板
１３の表面に対して密着させて設けることが好ましい。

【００２２】また、導光板１３の一端部１３ａのＬＥＤ
１５近傍には、外部へ漏れる光を遮光するための遮光テ
ープ２１が設けられている。この遮光テープ２１の配置
の詳細を図２に示す。図２は導光板の構成を示す平面図
であって、（Ａ）は上面側（液晶表示パネル側）から見
た図、（Ｂ）は下面側（基板側）から見た図である。図
中斜線で示すように、凹部１６の受光面付近のスリット
１７を含む領域に黒色等の遮光テープ２１を設けること
により、ＬＥＤ１５からの光を遮光して光源近傍の輝度
の明るい部分を抑えることができる。なお、図１及び図
２において、導光板１３上の長方形の二点鎖線の部分は
液晶表示パネル１４の表示領域２２を示している。

【００２３】上記構成において、ＬＥＤ１５で横方向に
発せられた光は、導光板１３の側面の受光面に入射す
る。このとき、導光板１３の一端部１３ａは、端面近傍
の肉厚が厚くて他端へ向かって徐々に薄くなった厚肉テ
ーパ部１３ｂが形成されているため、受光面は十分な面
積が確保され、ＬＥＤ１５からの出射光が大きなロス無
く導光板１３に導かれる。そして、導光板１３内に入射
した光はスリット１７及び粗面１８を通って拡散され
る。なお、スリット１７のみを設けても拡散効果が得ら
れるが、粗面１８を設けることでより大きな効果が得ら
れ、好ましい。また、粗面１８はスリット１７の受光面
に近い側に設けてもよいが、受光面から遠い導光板中央
側の面に設けた方が、粗面１８で拡散した後にさらに境
界面で反射したりすることがないため、より光が均一に
拡散するので好ましい。

【００２４】拡散された光は、反射シート１９により上
方（液晶表示パネル１４の方向）へ反射され、また遮光
テープ２１と拡散シート２０によってさらに均一に拡散
されて、拡散シート２０が設けられた投光面から照明光
として出射する。このように導光板１３で拡散された照
明光によって、液晶表示パネル１４の表示領域全体が均
一に裏側から照明される。

【００２５】このように本実施形態では、導光板のＬＥ
Ｄ近傍に円弧状のスリットを設け、そのスリットにはＬ
ＥＤより離れた面にシボ加工によって粗面を形成したこ
とにより、ＬＥＤからの光を導光板の広範囲にわたって
均一に拡散することができる。また、導光板のＬＥＤ側
の端部を厚くし、他端へ向かって徐々に薄くテーパ状に
形成することにより、照光装置全体の厚さを増加させる
ことなく、導光板の受光面を十分大きく確保でき、小型
のものであってもＬＥＤからの光を効率よく導光板に入
射することができる。また、本実施形態の構成では一つ
のＬＥＤで均一に十分な照明光量を得ることができるた
め、単一光源で照明特性の良好な照光装置を実現可能で
ある。これらにより、光源近傍だけが局所的に明るくな
ったりなどの輝度ムラ、輝度バラツキ、多色光源を用い
た場合の色ムラを無くすことができ、十分な光量と均一
性を有する照明光を得ることが可能であり、液晶表示パ
ネルの対象領域を視認性良く均一に照明することができ
る。

【００２６】［第２実施形態］図３は本発明の第２実施
形態に係る照光装置の構成を示す上面図である。

【００２７】第２実施形態は、第１実施形態の変形例で
あり、導光板に設けるスリットの形状を変更した例であ
る。この第２実施形態の照光装置における導光板３１
は、一端部３１ａの側面の受光面の近傍（すなわちＬＥ
Ｄ１５の近傍）に、直線状に形成されたスリット３２が
設けられ、このスリット３２におけるＬＥＤ１５や受光
面から遠い方の面、すなわち導光板３１の中央側の面に
は、シボ加工などによって粗面３３が形成されている。
スリット３２は、ＬＥＤ１５からの出射光の光路と交差
するように受光面にほぼ対向して配設されている。その
他の構成は第１実施形態と同様であり、説明を省略す
る。

【００２８】このように直線状のスリットを設けた場合
においても、前述の第１実施形態と同様に、一つのＬＥ
Ｄからの照明光を均一に拡散することができ、照明光の
輝度ムラや輝度バラツキ、多色光源を用いた場合の色ム
ラを無くすことが可能である。

【００２９】［第３実施形態］図４は本発明の第３実施
形態に係る照光装置の構成を示す図であり、（Ａ）は上
面図、（Ｂ）は拡大断面図である。

【００３０】第３実施形態は、第１実施形態の他の変形
例であり、導光板に設けるスリットの数を変更した例で
ある。この第３実施形態の照光装置における導光板４１
は、一端部４１ａの側面の受光面の近傍（すなわちＬＥ
Ｄ１５の近傍）に、円弧状に形成された２つのスリット
４２ａ，４２ｂが略平行に設けられている。スリット４
２ａ，４２ｂは、ＬＥＤ１５からの出射光の光路と交差
するように受光面にほぼ対向して配設されている。これ
らのスリット４２ａ，４２ｂにおけるＬＥＤ１５や受光
面から遠い方の面、すなわち導光板４１の中央側の面に
は、それぞれシボ加工などによって粗面４３が形成され
ている。その他の構成は第１実施形態と同様であり、説
明を省略する。

【００３１】このようにスリットを複数箇所（この例で
は２箇所）に設けた場合においても、前述の第１実施形
態と同様に、一つのＬＥＤからの照明光を均一に拡散す
ることができ、照明光の輝度ムラや輝度バラツキ、多色
光源を用いた場合の色ムラを無くすことが可能である。

【００３２】上記第１〜第３実施形態において示したス
リットの配置構成は、ＬＥＤと導光板等の配置バランス
に応じて、拡散効果が十分に得られるよう設計時に適宜
設定すればよく、図示した例のみに限定されるものでは
ない。基本的には、光源となるＬＥＤの出射指向性があ
る範囲にほぼ対応させてスリット及び粗面を設けると効
果的である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、照
明光の輝度ムラや輝度バラツキ、多色光源を用いた場合
の色ムラを無くすことができ、対象領域を十分な照明輝
度で均一に照明することが可能な照光装置を提供できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る照光装置の構成を
示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側断面図、
（Ｃ）は（Ｂ）のＸ部分を拡大して示した拡大断面図で
ある。

【図２】本実施形態に係る導光板の構成を示す平面図で
あって、（Ａ）は上面側（液晶表示パネル側）から見た
図、（Ｂ）は下面側（基板側）から見た図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係る照光装置の構成を
示す上面図である。

【図４】本発明の第３実施形態に係る照光装置の構成を
示す図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は拡大断面図で
ある。

【図５】従来例の照光装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１１基板１２ホルダ１３，３１，４１導光板１３ｂ厚肉テーパ部１４液晶表示パネル１５ＬＥＤ１６凹部（受光面）１７，３２，４２ａ，４２ｂスリット１８，３３，４３粗面（シボ加工面）１９反射シート２０拡散シート２１遮光テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田端太一神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１号松下通信工業株式会社内 (72)発明者早川孝東京都中央区築地４−７−１築地三井ビル株式会社ハイベック内 (72)発明者北島浩一東京都中央区築地４−７−１築地三井ビル株式会社ハイベック内 (72)発明者上畠弘志東京都中央区築地４−７−１築地三井ビル株式会社ハイベック内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略平板状の透光部材からなる導光板を備
えた照光装置であって、前記導光板は、側端面にあり光源からの光を受光する受
光面と、この受光面のある前記側端面と隣り合う面にあ
り光を反射する反射面と、前記反射面と対向する面にあ
り光が出射する投光面と、前記受光面の近傍にこの受光
面とほぼ対向して設けられ、前記受光面から遠い方の面
に粗面が形成されたスリットとを有することを特徴とす
る照光装置。
【請求項２】略平板状の透光部材からなる導光板と、
この導光板の一側端面の中央部近傍に該側端面に向けて
配設された光源とを備えた照光装置であって、前記導光板は、前記側端面にあり前記光源からの光を受
光する受光面と、この受光面のある前記側端面と隣り合
う面にあり光を反射する反射面と、前記反射面と対向す
る面にあり光が出射する投光面と、前記受光面の近傍に
この受光面とほぼ対向して設けられ、前記受光面から遠
い方の面に粗面が形成されたスリットとを有することを
特徴とする照光装置。
【請求項３】略平板状の透光部材からなる導光板を備
えた照光装置であって、前記導光板は、側端面にあり光源からの光を受光する受
光面と、前記導光板の下面にあり光を反射する反射面
と、前記反射面と対向する面にあり光が出射する投光面
と、前記受光面の近傍にこの受光面とほぼ対向して設け
られ、前記受光面から遠い方の面に粗面が形成されたス
リットとを有することを特徴とする照光装置。
【請求項４】前記導光板の受光面側の端部は、端面付
近の肉厚が厚く他端に向かって所定の板厚まで徐々に薄
くなった断面がテーパ状の厚肉テーパ部が形成されたこ
とを特徴とする請求項１ないし３に記載の照光装置。
【請求項５】前記スリットが、前記受光面に向かって
円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１ない
し３に記載の照光装置。
【請求項６】前記スリットが、前記受光面に向かって
直線状に形成されていることを特徴とする請求項１ない
し３に記載の照光装置。
【請求項７】前記スリットが、前記受光面に向かう方
向に重なって複数設けられていることを特徴とする請求
項１ないし３に記載の照光装置。
【請求項８】前記光源として、異なる色の発光源を複
数備えてなる多色の発光素子を一つ設けたことを特徴と
する請求項２又は３記載の照光装置。
【請求項９】前記光源として、単色の発光素子を一つ
設けたことを特徴とする請求項２又は３記載の照光装
置。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の照光
装置を表示部に備えてなる携帯電子機器。