JP2004087409A - 両面発光照明ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】電子機器のケースに背中合わせに配設した二つのLCDを、照射するのに好適な両面発光照明ユニット。
【解決手段】表示部側のケース1の一方の面にメインのLCD2が、他方の面に背中合わせにサブのLCD3が配設されている。導光板4は、その側面に近接して離散的に配設された複数の光源5の光を導光板4の両面に沿って広げ、両面からそれぞれLCD2、3方向へ出光させる。導光板4とメインの液晶表示パネル2との間には輝度を向上させ、輝度ムラを拡散させる機能を有した光学シート6が積層配設されている。導光板4とサブの液晶表示パネル3との間には、光の一部を透過させ、他部を反射させる機能を有する半透過反射シート7が配設されている。
【選択図】   図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の両面に背中合わせに配設した両液晶表示デバイスの中間に配設し、両液晶表示デバイスを背面から照射する両面発光照明ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種パソコン、ワープロ、ゲーム機器、携帯電話などの各種電子機器の表示装置として、薄型で見易いバックライト機構を備えた液晶表示デバイス(以下LCDと略す)が広く用いられている。従来のこのようなLCDを備えた電子機器の一例を図面に基づいて説明する。図4は、携帯電話の正面図であり、(a)はケースを開いた使用時の状態を表し、(b)はケースを折り畳んだ携帯時の状態を表している。51は、複数のボタンが配設されたケース本体であり、52は、本体51に蝶番結合された表示部側のケースである。53は、ケース52の見開き側に配設されているメインのLCDであり、54は、本体51へ閉じた状態のケース52の外側に配設されているサブのLCDである。
【0003】
図5、この携帯電話の表示部の要部断面を示す模式図である。図5おいて、55は、プラスチックス等の透光性部材から形成された略長方形の平板状の導光板である。導光板55の上面55bは出光面であり、下面55aには光源からの光を上面55b方向へ有効に反射させる微細なプリズム形状、シボ、ドット処理等の反射部が形成されている。56は導光板55の下面55aに近接して配設された反射シートである。
【0004】
57は光源としての発光ダイオード(LED)であり、複数(例えば3個)のLED57が、導光板55の側面55cに沿って離散的に配設されている。以上のLED57、導光板55及び反射シート56で、メインのLCD53を照射する照明ユニットを構成している。58はプリズムシート又は光拡散シートである光学シートである。プリズムシートは光を集光させ、面輝度を向上させる機能を有する。光拡散シートはプリズムシートの上又は下に配設され、面輝度ムラを補正する機能を有する。光学シート58は、以上のプリズムシート及び光拡散シートが組み合わされて、2枚又は3枚がメインのLCD53と導光板55との間に積層配設されている。
【0005】
図6はLED57の配線図であり、電源に対してLED57a、57b、57cが並列に配線されている。
【0006】
次に、このような照明ユニットの作用について説明する。LED57は携帯電話の着信時及び使用中には全部が点灯し、使用後一定時間経過したら全部が消灯する。各LED57a、57b、57cを出射した光は導光板55の側面55cから入射し、導光板55内部を進行するが、直接上面55bに向かう光線は上面55bにおいて全反射して下面55a方向に向かう。LED57から直接きた光線と上面55bに反射してきた光線とが下面55aに当たった場合に、反射部において導光板55内のあらゆる方向に反射する。反射部において反射した光は、その方向により導光板55の周面の内側で反射したり、透過したりすることになる。導光板55の下面55aから反射シート56側に出た光は、反射シート56で反射して導光板55内に戻り、輝度増加に作用している。導光板56内の光はやがては大部分が上面55bからLCD53側に出ることになる。この導光板55上面55bからの出射光は光学シート58の作用で輝度を増し、ムラ無くLCD53を照射する。
【0007】
サブのLCD54の方にも、以上に説明したメインのLCD53と同様な構成の照明ユニットが配設されており、LCD54側の照明ユニットの作用も、LCD53側のものと全く同様である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した照明ユニットでは、両方の液晶表示パネルを照射するのに、2組の照明ユニットを使用しているので、部品点数が多くなり、照明ユニットの厚みも大きくなり、また、組立工数も多く掛かることになって、照明ユニットのコストが高くなってしまう。また、重量が嵩むので、携帯電話等の携帯性が悪くなるという問題を抱えていた。更に、メインLCD用とサブLCD用とにそれぞれ専用の光源を使用しているために消費電力が大きい。
【0009】
上記発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、電子機器のケースに背中合わせに配設された二つのLCDを、照射するのに好適な薄型で低コストの両面発光照明ユニットを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明の手段は、光源と、該光源が側面に近接配置された導光板と、前記導光板に重ねて配設した光学シート及び反射シートとから成り、電子機器ケースの両面に背中合わせに配設された両液晶表示デバイスを照明する両面発光照明ユニットにおいて、前記反射シートは光反射機能と光透過機能とを有する半透過反射シートであり、前記両液晶表示デバイスの中間に配設された一枚の前記導光板の一方の前記液晶表示デバイス側に前記半透過反射シートを配設し、前記光源からの光を前記導光板の両面から出射させて、前記両液晶表示デバイスを照射するようにしたことを特徴とする。
【0011】
また、前記半透過反射シートは、光透過部材から成る基材の一方の表面に光反射膜を離散的に配設したことを特徴とする。
【0012】
また、前記半透過反射シートは、片面に光反射膜を有する基材に、複数の貫通穴が形成されていることを特徴とする。
【0013】
また、前記半透過反射シートは、乳白色シートであることを特徴とする。
【0014】
また、前記半透過反射シートは、発泡層を有することを特徴とする。
【0015】
また、前記光源は複数配設されており、切替スイッチによりその一部を選択的に点灯させるようにしたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明のの実施の形態である両面発光照明ユニットを組み込んだ携帯電話表示部の要部断面を示す模式図、図2は半透過反射シートの構成を示す部分拡大断面図、図3は、この照明ユニットの光源の配線図である。
【0017】
まず、本発明の実施の形態である両面発光照明ユニットを組み込んだ携帯電話表示部の構成を説明する。図1において、1は、表示部側のケースである。2はケース1の一方の面に配設されたメインのLCDであり、3はケース1の他方の面に配設されたサブのLCDである。4は光源の光を面に沿って広げ、両面から出光させる断面が長方形又はくさび形状の平板である導光板であり、5は導光板4の一側面に沿って離散的に配設された光源としてのLEDであり、複数個(例えばLED5a、5b、5cの3個)ある。6は導光板4とメインのLCD2との間に積層配設された光学シートである。7は導光板4とサブのLCD3との間に配設された半透過反射シートである。
【0018】
次に、半透過反射シート7の詳細を説明する。図2(a)は半透過反射シート7の一実施形態を示しており、11はPETなどの透明樹脂フィルムから成る基材であり、12は基材11上面又は下面に、一部透明部分を残して部分的に形成された反射膜である。図2(b)は半透過反射シート7の他の実施形態を示すものであり、13は樹脂フィルム等から成る基材であり、14は基材13上面に形成された反射膜である。反射膜14と基材13とを貫通する微細な貫通穴13aが部分的に設けてある。ここで反射膜12、14とは、前記基材に白色の印刷又は塗装、若しくは金属のメッキ又は蒸着を施した面のことである。
【0019】
図2(c)は半透過反射シート7の更に他の実施形態を示しており、15は基材11上に薄膜金属皮膜を多層に蒸着して形成し、光を波長レベルで反射・透過の機能を持たせた光異方性を有する膜であり、光異方性を有する膜15は一定方向の光を透過させ、他方向の光は反射させる半透過反射機能を有する。図2(d)は半透過反射シート7の更に他の実施形態を示しており、半透過反射シート7は酸化チタンなどの白色顔料成分を基材に練り込んで形成された乳白色シート16であり、白色により光を拡散反射させる光反射機能と白色により光を透過させる光透過機能とを両立させたシートである。図2(e)または(f)は更に他の実施形態である半透過反射シート7である。樹脂フィルムから成る基材の中へ微細な発泡層17を熱化学処理を行い形成したものであり、発泡層17の存在によって一部の光は透過させるがその他は反射させる。いずれにしても、半透過反射シート7は導光板4からの光の一部を反射させ、他の一部を透過させる機能を有するものであれば、必ずしもこれらの実施形態に限定されるものではない。
【0020】
なお、LCD3側に光学シートを使用していないのは、表示面積が小さくて、多くの光量を必要としないからである。光量を多く必要とする場合には、光学シートの採用が有効である。半透過反射シート7を透過した光の成分は拡散光であるから、半透過反射シート7とLCD3との間に光学シートを設けることにより、拡散光を集光してLCD3を照射する光量を増加させることができる。
【0021】
次に、図3によりLED5の駆動回路について説明する。図3(a)は光源の回路図の一実施形態であり、図3(a)において、20は切替スイッチであり、ケース本体と表示部側のケース1との開閉に連動して作動する。ケース1が開かれているときと、ケース1が開かれたときに着信したときにはスイッチ20はB側に作動して、LED5b、5cも含めて全点灯状態になり、LCD2が表示、点灯する。ケース1が閉じているときに着信があるとき、またはボタン操作を行うとスイッチ20はA側に作動し、LED5aのみが通電状態となりLCD3が表示、点灯する。ボタン操作が行われないまま所定の時間が経過すると消灯するようになっている。
【0022】
図3(b)は他の実施形態を示す光源の回路図であり、スイッチ21がA側に作動するとLED5aが点灯し、B側に作動するとLED5bと5cとが点灯する。携帯電話が一定時間以上使用されない時には、LEDが全消灯状態となるように構成されている。
【0023】
次に、本実施の形態の両面発光照明ユニットの作用について説明する。LED5からの光は導光板4によって拡散され、両側から面状に出射する。半透過反射シート7へ向かった光は一部が半透過反射シート7で反射して導光板4に戻り、やがてはLCD2側へと向かう、他部は半透過反射シート7を透過してLCD3側へと向かう。LCD2に対して比較的小型であるLCD3に近いところへ、LED5aを配設するようにすれば、ケース1を閉じた状態では、着信に伴いLED5aのみを点灯させて、その他のLEDを消灯させたままにすることができる。また、ケース1を開いたときには、全てのLEDを点灯させるなど、複数のLED5を選択的に点灯させることができる。
【0024】
なお、半透過反射シート7は、透明粘着テープなどで導光板4に直接貼着してもよい。
【0025】
次に、本実施の形態の効果について説明する。入射光を反射する機能と、透過する機能とを有する半透過反射シート7を採用したので、1枚の導光板4を用いて背中合わせに配設された両LCD2、3を有効に照明することができた。また、複数のLED5を選択的に点灯させることにより、消費電力を節約できる。従来より少ない部品点数で構成できるので、両面照明ユニットの部品コスト、組立コストを削減できる。また、表示部の厚みを薄く構成できるので、重量も軽くなり、携帯に便利な電子機器を達成できる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光源と、該光源が側面に近接配置された導光板と、前記導光板に重ねて配設した光学シート及び反射シートとから成り、電子機器ケースの両面に背中合わせに配設された両液晶表示デバイスを照明する両面発光照明ユニットにおいて、前記反射シートは光反射機能と光透過機能とを有する半透過反射シートであり、前記両液晶表示デバイスの中間に配設された一枚の前記導光板の一方の前記液晶表示デバイス側に前記半透過反射シートを配設し、前記光源からの光を前記導光板の両面から出射させて、前記両液晶表示デバイスを照射するようにしたので、部品点数を削減することができ、組立工数も削減できるから、低コストの両面発光照明ユニットを提供することができた。
【0027】
また、メインのLCD用の照明ユニットの厚みで両面発光照明ユニットを構成できるので、電子機器の薄形化、軽量化を図ることができ、携帯性も向上する。更に、表示部の薄肉化に伴い、最終製品のデザインの自由度が向上して多様な商品を市場に提供することができる。また、メインのLCD用の光源のみでサブのLCD用にも使えるため、消費電力が小さく、バッテリー寿命を向上させることができる。そして、複数の光源を選択的に点灯させることにより、更なる消費電力の軽減を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態である両面発光照明ユニットの断面を示す模式図である。
【図2】本発明の実施の形態である面状光源ユニットに使用される半透過反射シートの部分拡大断面図である。
【図3】本発明の実施の形態である光源の駆動回路図である。
【図4】携帯電話の表示部を説明する平面図である。
【図5】従来の両面発光照明ユニットの断面を示す模式図である。
【図6】従来の両面発光照明ユニットの光源の駆動回路図である。
【符号の説明】
1 ケース
2 液晶表示デバイス
3 液晶表示デバイス
4 導光板
5 光源
5a、5b、5c 発光ダイオード(LED)
6 光学シート
7 半透過反射シート
11、13 基材
13a 貫通穴
12、14 反射膜
15 光異方性を有する膜
16 乳白色シート
17 発泡層
20、21 切替スイッチ

Claims (6)

  1. 光源と、該光源が側面に近接配置された導光板と、前記導光板に重ねて配設した光学シート及び反射シートとから成り、電子機器ケースの両面に背中合わせに配設された両液晶表示デバイスを照明する両面発光照明ユニットにおいて、前記反射シートは光反射機能と光透過機能とを有する半透過反射シートであり、前記両液晶表示デバイスの中間に配設された一枚の前記導光板の一方の前記液晶表示デバイス側に前記半透過反射シートを配設し、前記光源からの光を前記導光板の両面から出射させて、前記両液晶表示デバイスを照射するようにしたことを特徴とする両面発光照明ユニット。
  2. 前記半透過反射シートは、光透過部材から成る基材の一方の表面に光反射膜を離散的に配設したことを特徴とする請求項1記載の両面発光照明ユニット。
  3. 前記半透過反射シートは、片面に光反射膜を有する基材に、複数の貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項1記載の両面発光照明ユニット。
  4. 前記半透過反射シートは、乳白色シートであることを特徴とする請求項1記載の両面発光照明ユニット。
  5. 前記半透過反射シートは、発泡層を有することを特徴とする請求項1記載の両面発光照明ユニット。
  6. 前記光源は複数配設されており、切替スイッチによりその一部を選択的に点灯させるようにしたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の両面発光照明ユニット。
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