JP2002231030A - 面状照明装置 - Google Patents
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- G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
- G02B6/0093—Means for protecting the light guide
Abstract
提供する。 【解決手段】 面状照明装置1Aの透明基板2Aには、
ゲル状または液体状の物質からなる流動体15を介して
カバー16が一体に設けられている。このような構成に
より、密封されるので、組立工程時に発生するゴミが透
明基板2Aとカバー16との間に浸入することを防止す
る。仮に、組立工程時に組立機等の他の部材がカバー1
6に衝突してカバー16が撓んでも、その撓みを流動体
15が吸収するので、光反射パターン13が損傷を受け
ることを防止し、導光特性を良好な状態に維持すること
ができる。
Description
表示装置等の照明手段に用いられる面状照明装置に関す
るものであり、特に、液晶表示装置の照明手段として用
いられるものである。
薄型、軽量等の特徴があるので、携帯電話やパーソナル
コンピュータ等を中心とした表示装置としての需要が増
大している。液晶表示装置の構成部材である液晶は、自
ら発光しないため、ブラウン管等の発光型素子と異な
り、画像を観察するための照明手段が必要である。特
に、近年の薄型化の要求の中では、液晶表示装置を照射
するための照明手段として、薄板状のサイドライト方式
(導光板方式)の面状照明装置を使用することが多い。
置の一例として、本願出願人が特願2000−1707
61号で提案したものがある。この面状照明装置1は、
図6に示すように、透光性材料からなる透明基板(ガイ
ドプレート)2と、透明基板2の一側端面2aに近接さ
せて配置された直線状の光源3とから大略構成されてお
り、光源3から出射した光を透明基板2内に入射させ、
透明基板2の下面側に配置した図示しない液晶表示装置
を照射し、この液晶表示装置の補助照明として用いられ
るようになっている。
って近接配置される棒状の透明材料からなる導光体(ガ
イドロッド)4と、導光体4の一端部4a及び他端部4
bにに対面して配置されたLED等の点状光源5,6
と、から大略構成されている。
面(導光体4第1面)4cの反対側面(導光体4第2
面)4dには光路変換手段7が設けられている。光路変
換手段7は、断面形状が略三角形の溝部7aを長手方向
に多数形成して構成されており、点状光源5,6から出
射した光を導光体4第1面4cにおいて均一に放射させ
るようにしている。
という。)2cには、断面形状が三角形の多数条の溝部
8aとこの溝部8aに隣接する平坦部8bとからなる光
反射パターン8が形成されている。溝部8aは、導光体
4と平行に延び、かつ一側端面2a側からこの一側端面
2aの反対端面2b側に向けて多数条形成されている。
平坦部8bの幅に対する溝部8aの幅の比率は、導光体
4から遠ざかるに従って徐々に大きくなるように形成さ
れており、導光体4から入射した光が、導光体4からの
距離に左右されることなく透明基板2の全体面で略均一
に反射され、透明基板2の下部側に配置された液晶表示
装置(図示省略)を照射できるようにされている。
透明基板2は、その表面を他の部材によってカバーされ
ることなく露出状態で他の部材と組み合されるため、そ
の組立工程や使用中において透明基板2の表面に傷がつ
いたり、透明基板2の破片あるいはその他のゴミなどが
光反射パターン8の溝部8aに溜まったりし、透明基板
2の導光特性を劣化させることがある。
00−170761号で透明基板の上面に光反射パター
ンを覆うようにフィルムを透明基板に近接させて設けた
面状照明装置を提案した。この面状照明装置によれば、
当該面状照明装置の組立て工程時における、透明基板の
光反射パターンへのごみの進入を防止し、また、透明基
板の表面に傷が生じることを防止できるようにしてい
る。
000−170761号に示される面状照明装置では、
フィルムが透明基板(光反射パターン)に直接接触しや
すく、この直接接触により光反射パターンの溝部と平坦
部の稜線が損傷し、特性の劣化を招く虞がある。
で、良好な導光特性を確保できる面状照明装置を提供す
ることを目的とする。
は、透光性材料からなり、少なくとも一面側に光反射パ
ターンを形成した透明基板と、該透明基板の側端面付近
に配置される直線状の光源とを有する面状照明装置であ
って、前記透明基板の一面側に、透光性材料からなる緩
衝材を介して透光性材料からなるカバーを一体に設けた
ことを特徴とする。
の構成において、前記緩衝材は、ゲル状または液体状の
低屈折率物質からなることを特徴とする。請求項3に記
載の発明は、請求項1に記載の構成において前記緩衝材
は、透明基板とカバー間に封入された気体であることを
特徴とする。請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
の構成において、前記透明基板には、成膜された低屈折
率物質からなる薄膜が形成され、前記透明基板の低屈折
率物質が成膜された面と前記カバーとの間にゲル状また
は液体状または気体物質からなる緩衝材が封入されてい
ることを特徴とする。
の構成において、前記緩衝材は、複数の透明弾性体から
なることを特徴とする。請求項6に記載の発明は、請求
項1から請求項5までのいずれかに記載の構成におい
て、前記カバーは、硬質材料からなることを特徴とす
る。請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の構成に
おいて、前記硬質材料は、ガラス又は透明高分子材であ
ることを特徴とする。請求項8に記載の発明は、請求項
1から請求項5までのいずれかに記載の構成において、
前記カバーは、面状照明装置の上面に設けられたタッチ
パネルの下部電極基板であることを特徴とする。
状照明装置1Aを図1及び図2に基づいて説明する。な
お、図6と同等の部分、部材については図6と同等の符
号を付し、その説明は、適宜、省略する。この面状照明
装置1Aは、図1及び図2に示すように、透光性材料か
らなる透明基板2Aと、透明基板2Aの一側端面2aに
近接させて配置された直線状の光源3とから大略構成さ
れている。透明基板2Aの下面側には液晶表示装置10
が配置されている。この面状照明装置1Aは、液晶表示
装置10の表示面部11に表側(図2上側)から光50
aを当て、その表示面部11の反射光50bを表側(図
2上側)に案内し、すなわちフロントライト機能を発揮
し、表示面部11の画像情報を使用者が観察できるよう
になっている。
沿って近接配置される直線状の透明材料からなる導光体
4と、導光体4の一端部4a,4bに対面して配置され
る点状光源5,6(点状光源)と、から大略構成されて
いる。
(導光体4第1面)4cの反対側面(導光体4第2面)
4dには、光路変換手段7が設けられており、点状光源
5,6から出射した光を導光体4第1面4cにおいて均
一に放射させるようにしている。また、導光体4を覆う
ようにフレーム12が設けられている。フレーム12は
金属板を略U字状に曲げ加工したものであり、その内面
側には導光体4から放射される光を効率よく反射させる
ために、銀などの金属を蒸着したフィルム(図示省略)が
貼り付けられている。
面という。)2cには、断面形状が三角形の多数条の溝
部13aからなる光反射パターン(プリズム面)13が
形成されている。溝部13aは、導光体4と平行に延
び、かつ一側端面2a側からこの一側端面2aの反対端
面2b側に向けて多数条形成されている。図1及び図2
中、13bは溝部13a間に形成される稜線部(凸部)
である。
2Aの光反射パターン13上に配置される流動体15
(緩衝材)と、流動体15を介して透明基板2A(光反
射パターン13)上に配置される透明ガラス(透光性材
料)製のカバー16とを備えている。なお,この流動体
15は、透明ガラス製のカバー16に印刷などの手法で
形成している。カバー16は、カバー16及び透明基板
2Aの周辺部分に介装された両面テープまたは樹脂材か
らなる接合部材17により透明基板2Aに一体化され、
光反射パターン13を覆うようにしている。
の低屈折率物質で構成され、透明基板2Aとカバー16
との間に介装されており、透明基板2Aの稜線部13b
がカバー16に当接するのを抑制していると共に、カバ
ー16と共に透明基板2Aに一体化されている。また,
流動体15は、上述したように、屈折率n2を透明基板
2Aの屈折率n1に対して小さく設定している(n1>
n2)。上述したように接合部材17はカバー16及び
透明基板2Aの周辺部分に介装されており、これによ
り、接合部材17は光反射パターン13の周囲を覆うも
のになっている。カバー16は、面状照明装置1Aを構
成する各部材が組立てられる前に、緩衝材と共に透明基
板2Aに組み付けられている。
導光体4から入射した光50が、導光体4からの距離に
左右されることなく透明基板2Aの全体面で略均一に反
射され、透明基板2Aの下部側に配置された液晶表示装
置10の表示面部11を照射できるようにされている。
そして、液晶表示装置10の表示面部11に達した光5
0(50a)は、その表示面部11で反射し(反射光5
0bとなり)、透明基板2A、緩衝材としての流動体1
5及びカバー16を透過して外方(図2上方向)に向か
い、使用者が表示面部11の表示内容を視認できるよう
にしている。この場合、透明基板2Aの屈折率n1に対
して流動体15の屈折率n2を小さく設定しており(n
1>n2)、導光体4からの光50を光反射パターン1
3で液晶表示装置10に向けて反射させてその表示面部
11を照射し得るようにしている。
は、カバー16が光反射パターン13を覆うので、組立
工程や使用時に発生するゴミが透明基板2Aとカバー1
6との間に侵入することを防止する。この際、接合部材
17は光反射パターン13の周囲を覆っており、接合部
材17も防塵機能を発揮し、光反射パターン13へのゴ
ミの付着を確実に防止し、導光特性を良好な状態に維持
することができる。
を覆うようにカバー16を設けているので、組立工程時
に組立機等の他の部材が光反射パターン13に衝突して
損傷させることを防止し、導光特性を良好な状態に維持
することができる。この場合、透明基板2Aとカバー1
6との間に、ゲル状または液体状の物質からなる流動体
15(緩衝材)が介装されており、仮に、前記他の部材
が衝突してカバー16が撓んでも、その撓みを流動体1
5が吸収するので、光反射パターン13が損傷を受ける
ことを防止し、導光特性を良好な状態に維持することが
できる。
ムが透明基板2(光反射パターン8)に直接接触するも
のであり、この直接接触により光反射パターン8の平坦
部8bが破損し、導光特性の劣化を招く虞があるが、本
実施の形態では、従来技術が惹起する問題を回避でき良
好な導光特性を維持できる。
に比して大きな剛性を有しているので、仮に前記他の部
材がカバー16に衝突してもカバー16をフィルムなど
で構成した場合に比して、撓みづらくカバー16の光反
射パターン13への衝突が回避され、光反射パターン1
3が損傷を受けることを防止できる。カバー16はガラ
ス製であることから、カバー16をフィルムなどで構成
した場合に比して、耐久性の向上を図ることができる。
上面2cに透光性材料からなる流動体15(緩衝材)を
介して透光性材料製のカバー16を一体に設けたので、
高さ方向の寸法等を必要最小限の大きさにして装置のコ
ンパクト化を図ることができる。
は液体状で透明の低屈折率物質で構成した流動体15で
ある場合を例にしたが、これに代えて、ゲル状または液
体状の透明物質からなる緩衝材21を用いて図3に示す
ように構成してもよい(第2実施の形態)。すなわち、
透明基板2Aには、低屈折率物質からなる薄膜20が形
成され、この薄膜20とカバー16との間でかつ接合部
材17の内周側領域に前記ゲル状または液体状の透明物
質からなる緩衝材21が封入されている。薄膜20の屈
折率n3は、透明基板2Aの屈折率n1に対して小さく
設定している(n1>n3)。
と同様に、カバー16及び接合部材17が防塵機能及び
光反射パターン13の損傷防止機能を発揮し、良好な導
光特性を維持できる。さらに、薄膜20の屈折率n3を
透明基板2Aの屈折率n1に対して小さく設定している
(n1>n3)ので、導光体4からの光50を光反射パ
ターン13で液晶表示装置10の表示面部11に確実に
反射させることが可能となる。
光の液晶表示装置10の表示面部11への確実な反射を
行うために、流動体15(緩衝材)が低屈折率物質であ
るものにされていたが、この第2実施の形態では、薄膜
20の屈折率n3を透明基板2Aの屈折率n1に対して
小さく設定し(n1>n3)、導光体4からの光の液晶
表示装置10の表示面部11への確実な反射を可能なも
のにしているので、ゲル状または液体状の透明物質から
なる緩衝材21について、必ずしも低屈折率物質にする
必要がなく、その分、緩衝材21の選択の自由度が向上
する。
施の形態のものに代えて、図4に示すように、シリコン
系の合成樹脂などからなる複数の球状、円柱状または略
ラグビーボール形状の透明弾性体22から構成してもよ
い(第3実施の形態)。この場合、カバー16と透明基
板2Aとの間に形成される空気層23及び透明弾性体2
2が光を容易に透過するので、フロントライト機能を確
保することができる。
態と同様に、カバー16及び接合部材17が防塵機能及
び光反射パターン13の損傷防止機能を発揮し、良好な
導光特性を維持できる。また、透明弾性体22が所定の
大きさの支持機能を発揮し、カバー16の中央部分が仮
に撓んでもこれを確実に支持して光反射パターン13へ
の当接を抑制できる。また、図5に示すように、上記第
3実施の形態(図4)で用いた透明弾性体22を廃止す
るように構成してもよい(第4実施の形態)。第4実施
の形態は、前記第1実施の形態と同様に、カバー16及
び接合部材17(パッキン等)が密閉機能及び光反射パ
ターン13の損傷防止機能を発揮し、良好な導光特性を
維持できる。また、密閉された窒素ガスや乾燥空気等
が、カバー16の中央部分が仮に撓んでもこれを確実に
支持して光反射パターン13への当接を抑制できる。
スである場合を例にしたが、これに代えてアクリル樹
脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカー
ボネイト、塩化ビニル、オレフィン系の樹脂フィルムあ
るいはガラスフィルムなどで構成してもよい。上記緩衝
材を窒素ガスや乾燥空気とし、周囲をパッキン等で封止
しても良い。又、カバー16を面状照明装置の上面に設
けたタッチパネルの下部電極としてもよい。
記載の発明によれば、透明基板の一面側に透光性材料か
らなる緩衝材を介して透光性材料製のカバーを一体に設
けており、カバーが透明基板の一面側を覆うので、組立
工程や使用時に発生するゴミが透明基板とカバーとの間
に侵入することを防止する。透明基板とカバーとの間に
緩衝材が介装されており、仮に、組立工程時に組立機等
の他の部材がカバーに衝突してカバーが撓んでも、その
撓みを緩衝材が吸収するので、透明基板が損傷を受ける
ことが防止され、導光特性を良好な状態に維持すること
ができる。また、透明基板に緩衝材を介して透光性材料
製のカバーを一体に設けたので、高さ方向の寸法等を必
要最小限の大きさにして装置のコンパクト化を図ること
ができる。
示す分解斜視図である。
る。
模式的に示す断面図である。
模式的に示す断面図である。
模式的に示す断面図である。
ある。
Claims (8)
- 【請求項1】 透光性材料からなり、少なくとも一面側
に光反射パターンを形成した透明基板と、該透明基板の
側端面付近に配置される直線状の光源とを有する面状照
明装置であって、 前記透明基板の一面側に、透光性材料からなる緩衝材を
介して透光性材料からなるカバーを一体に設けたことを
特徴とする面状照明装置。 - 【請求項2】 前記緩衝材は、ゲル状または液体状の低
屈折率物質からなることを特徴とする請求項1に記載の
面状照明装置。 - 【請求項3】 前記緩衝材は、透明基板とカバー間に封
入された気体であることを特徴とする請求項1に記載の
面状照明装置。 - 【請求項4】 前記透明基板には、成膜された低屈折率
物質からなる薄膜が形成され、前記透明基板の低屈折率
物質が成膜された面と前記カバーとの間にゲル状または
液体状または気体物質からなる緩衝材が封入されている
ことを特徴とする請求項1に記載の面状照明装置。 - 【請求項5】 前記緩衝材は、複数の透明弾性体からな
ることを特徴とする請求項1に記載の面状照明装置。 - 【請求項6】 前記カバーは、硬質材料からなることを
特徴とする請求項1から請求項5までのいずれかに記載
の面状照明装置。 - 【請求項7】 前記硬質材料は、ガラス又は透明高分子
材であることを特徴とする請求項6に記載の面状照明装
置。 - 【請求項8】 前記カバーは、面状照明装置の上面に設
けられたタッチパネルの下部電極基板であることを特徴
とする請求項1から請求項5までのいずれかに記載の面
状照明装置。
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Publication Number | Publication Date |
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