JP2007141596A - Illumination device, electro-optical device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は照明装置、電気光学装置及び電子機器に係り、特に、導光板と、この導光板の端面に対向配置される光源とを備えた照明装置の構造に関する。 The present invention relates to an illuminating device, an electro-optical device, and an electronic apparatus, and more particularly to a structure of an illuminating device including a light guide plate and a light source disposed to face an end surface of the light guide plate.
一般に、液晶表示体は、図8に示すように、一対の基板21,22をシール材23を介して貼り合わせ、その間に液晶24を封入したものであり、必要に応じて基板21,22の外面上に偏光板25,26が配置される。このような液晶表示体20を用いて構成される表示装置では、バックライトを液晶表示体20の背後に配置し、バックライトの照明光を用いて表示を視認可能とする場合が多い。バックライトとしては、冷陰極管やLED等の光源を備えた種々のものが知られている。特に、薄型化が要求される表示装置では、バックライトとして、平面状の光出射面を備えた導光板と、この導光板の端面に対向配置された光源とを備えたサイドライト型のバックライトが用いられる(例えば、以下の特許文献1参照)。
In general, as shown in FIG. 8, the liquid crystal display is formed by bonding a pair of
上記のサイドライト型のバックライトでは、導光板の表面や裏面に種々の光学構造を形成したり、導光板の光出射面上に光拡散板や光集光板等を配置したりすることによって、光出射面上の輝度の均一化、及び、照明光の光出射角分布の好適化を図っている。
しかしながら、前述のバックライトでは、光源よりも厚みのある導光板を用いることが前提となっているため、バックライトの厚みを低減することができず、その結果、電気光学装置全体の厚みを低減することができないという問題点がある。例えば、上記特許文献1の光源部3は、ランプ(冷陰極管)5の周囲に反射板を兼ねるランプホルダ7を配した構造を有するため、厚みのある構造を有しており、導光板9もまた、このような厚みのある構造に対応する厚みを有するものとなっている。このような構造では、バックライトの厚みは少なくとも10mm前後となり、当該厚みを数ミリ以下とすることは到底できない。 However, since the above-described backlight is based on the premise that a light guide plate having a thickness larger than that of the light source is used, the thickness of the backlight cannot be reduced, and as a result, the thickness of the entire electro-optical device is reduced. There is a problem that cannot be done. For example, the light source unit 3 of Patent Document 1 has a structure in which a lamp holder 7 that also serves as a reflection plate is disposed around a lamp (cold cathode tube) 5, and thus has a thick structure. Also, it has a thickness corresponding to such a thick structure. In such a structure, the thickness of the backlight is at least about 10 mm, and the thickness cannot be reduced to several millimeters or less.
例えば、近年の液晶表示体では、ガラス基板の厚みを薄くすることによって全体で1〜1.5mm程度の厚みに形成することができるようになってきているが、表示装置としてはこれにバックライトの厚みが加わるので、表示装置全体の厚みを低減することは難しい。サイドライト型のバックライトでは、液晶表示体に重ねて配置されるものは主として導光板であるが、導光板への光の取り込み効率を低下させないようにするためには導光板の厚みを光源の厚みに対応したものとする必要があることから、光源の厚みの低減が難しいために導光板の厚みを削減することも困難であった。 For example, in recent liquid crystal display bodies, it has become possible to form a total thickness of about 1 to 1.5 mm by reducing the thickness of a glass substrate. Therefore, it is difficult to reduce the thickness of the entire display device. In the sidelight type backlight, the light guide plate is mainly disposed on the liquid crystal display body, but the thickness of the light guide plate is set to the light source plate so as not to reduce the efficiency of taking light into the light guide plate. Since it is necessary to correspond to the thickness, it is difficult to reduce the thickness of the light guide plate because it is difficult to reduce the thickness of the light source.
そこで、図8に示すように、LED等からなる光源11、これに対向する端面12a及び平面状の光出射面12bを備えた導光板12、反射板13、光拡散板14、集光板15,16、及び、光源11を実装する配線基板17を有するバックライト(照明装置)10において、導光板12の上面のうち、平面状に構成された光出射面12bの端面12a側に隣接する部分を傾斜縁面12dとし、これによって導光板12の端面12a近傍の厚みを、光出射面12bの形成されている平坦領域の厚みよりも端面12aに向けて徐々に厚くする方法が考えられる。
Therefore, as shown in FIG. 8, a
このバックライト10では、端面12aを光源11の光放出面11aとほぼ対応した厚みとすることができるため、光源11の光を効率的に導光板12内に取り込むことができるとともに、液晶表示体20の表示領域Aと重なる光出射面12bが設けられた平坦領域においては導光板12を薄く形成することができるため、光源11の厚みに制約を受けずに表示装置全体の薄型化を図ることができるという利点がある。なお、図8に示す傾斜縁面12dの傾斜角は図面上では30度程度に描かれているが、これは構造をわかりやすくするために強調したものであって、実際には高々数度程度が望ましいものと思われる。
In the
ところが、上記のバックライト10でも、光源11の厚みと導光板12の光出射面の形成領域の厚みとの間にそれほど大きな差がない場合には問題はないが、当該厚みの差が大きくなると、傾斜縁面12dの傾斜角が大きくなり、これによって光源11の光が傾斜縁面12dから外部へ漏れやすくなるため、光の導光板12への取り込み効率が低下したり、或いは、表示領域A内の光源11側の部分が他の部分より輝度が大きくなる現象(目玉現象)が発生したりするという問題点がある。また、上記の厚みの差が大きくなった場合には、傾斜縁面12dの傾斜角を大きくする代わりに傾斜縁面12dの幅を大きくして端面12aの厚みを確保するという方法も考えられるが、この方法では、表示領域Aの外側にある部分(額縁領域)の張出量が大きくなるため、照明ユニットの平面サイズが大型化し、装置の小型化に反する結果になる。
However, even in the
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、光の利用効率や輝度分布を悪化させずに、薄型化及び小型化を図ることのできる照明装置、及び、これを備えた電気光学装置を提供することにある。 Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and the problem is that the lighting device can be reduced in thickness and size without deteriorating the light use efficiency and the luminance distribution, and the same is provided. Another object is to provide an electro-optical device.
斯かる実情に鑑み、本発明の照明装置は、平面状の光出射面を備えた導光板と、該導光板の端面に対向配置された光放出面を備えた光源とを有し、前記光源から放射された光が前記端面から前記導光板内に入射し、前記導光板内を伝播して前記光出射面から出射されるように構成された照明装置において、前記導光板には、少なくとも前記端面に向かう方向の一部範囲に前記端面に向けて厚みが増大する領域が設けられ、前記光源の光軸が前記光出射面の反対の面側に傾けて設置されていることを特徴とする。 In view of such a situation, the illumination device of the present invention includes a light guide plate having a planar light emission surface, and a light source having a light emission surface disposed to face an end surface of the light guide plate, and the light source In the illuminating device configured such that the light emitted from the light enters the light guide plate from the end surface, propagates through the light guide plate, and is emitted from the light output surface, the light guide plate includes at least the light guide plate. A region where the thickness increases toward the end surface is provided in a partial range in a direction toward the end surface, and the optical axis of the light source is installed to be inclined to the surface opposite to the light emitting surface. .
本発明によれば、光源の光軸が導光板の光出射面の反対の面側に傾けて設置されることにより、光源から放出された光の分布ピークが導光板の光出射面に対してその反対側(裏面側)へ傾いた斜め方向に設定されることとなるため、導光板の光出射面の形成領域における厚みを光源の光放出面の厚みよりも薄くした場合でも、光の導光板への取り込み効率の低下を抑制することができるとともに、光出射面における光源に近い部分に輝度の大きな領域(目玉領域)が形成されることを防止できる。また、導光板には、端面に向かう方向の少なくとも一部範囲に端面に向けて厚みが増大する領域が設けられていることにより、光源に対向する端面の厚みを大きくすることができるため、導光板への光の取り込み効率を高めることができる。 According to the present invention, the optical axis of the light source is installed to be inclined to the surface opposite to the light exit surface of the light guide plate, so that the distribution peak of the light emitted from the light source is relative to the light exit surface of the light guide plate. Since it is set in an oblique direction inclined to the opposite side (back side), even if the thickness of the light emitting surface formation region of the light guide plate is made thinner than the thickness of the light emitting surface of the light source, It is possible to suppress a decrease in the efficiency of taking in the light plate and to prevent a region having a high luminance (eyeball region) from being formed in a portion near the light source on the light exit surface. In addition, since the light guide plate is provided with a region whose thickness increases toward the end surface in at least a partial range in the direction toward the end surface, the thickness of the end surface facing the light source can be increased. The efficiency of taking light into the light plate can be increased.
本発明において、前記導光板は、前記光出射面の前記端面側に、前記端面に向けて徐々に厚みが漸増する光入射領域を有することが好ましい。これによれば、導光板の端面側に、端面に向けて厚みが漸増する光入射領域を設けることにより、光源の光放出面の厚みが導光板の光出射面の形成領域(光出射領域)よりも厚い場合でも、導光板への光の取り込み効率を高めることができる。 In this invention, it is preferable that the said light-guide plate has the light-incidence area | region where thickness increases gradually toward the said end surface in the said end surface side of the said light-projection surface. According to this, by providing the light incident area whose thickness gradually increases toward the end face on the end face side of the light guide plate, the thickness of the light emission surface of the light source is the formation area (light emission area) of the light output face of the light guide plate. Even when it is thicker, it is possible to increase the efficiency of taking light into the light guide plate.
本発明において、前記光入射領域にはその厚みを前記端面に向けて漸増させるための傾斜面が形成され、該傾斜面は前記光出射面の前記端面側に隣接して設けられていることが好ましい。光入射領域に形成される傾斜面を光出射面の端面側に隣接して設けることにより、導光板の光出射面とは反対側の面に、光入射領域の厚みを形成するための突出部分を設けなくて済むので、光出射面上に各種表示体(例えば、液晶表示体などの電気光学制御体)を配置した場合に、表示装置全体をより効率的に薄型化できる。特に、導光板の平面サイズをコンパクト化できる点で、上記傾斜面は端面に隣接する縁部に形成された面(傾斜縁面)であることが望ましい。 In the present invention, an inclined surface for gradually increasing the thickness toward the end surface is formed in the light incident region, and the inclined surface is provided adjacent to the end surface side of the light emitting surface. preferable. By providing an inclined surface formed in the light incident area adjacent to the end face side of the light emitting surface, a protruding portion for forming the thickness of the light incident area on the surface opposite to the light emitting surface of the light guide plate Therefore, when various display bodies (for example, electro-optic control bodies such as a liquid crystal display body) are arranged on the light emitting surface, the entire display device can be more efficiently thinned. In particular, the inclined surface is preferably a surface (an inclined edge surface) formed at an edge adjacent to the end surface in that the planar size of the light guide plate can be reduced.
本発明において、前記光軸の前記光出射面を基準とした傾斜角が前記傾斜面の傾斜角以下であることが好ましい。光源の光軸の傾斜角を傾斜面の傾斜角以下とすることにより、縁面に対する光軸の角度を小さくして傾斜面からの光漏れを防止することができるだけでなく、導光板の光出射面とは反対側の面に対する光軸の角度の増大を抑制できるため、光出射面の光源側の輝度の増大を抑制することができ、光出射面の輝度の均一性を高めることができる。特に、光軸の傾斜角が傾斜面の傾斜角より小さいことが望ましい。 In the present invention, it is preferable that an inclination angle of the optical axis with respect to the light exit surface is equal to or less than an inclination angle of the inclined surface. By making the inclination angle of the optical axis of the light source equal to or less than the inclination angle of the inclined surface, not only can the angle of the optical axis with respect to the edge surface be reduced to prevent light leakage from the inclined surface, but also light emission of the light guide plate Since an increase in the angle of the optical axis with respect to the surface opposite to the surface can be suppressed, an increase in luminance on the light source side of the light emitting surface can be suppressed, and uniformity of luminance on the light emitting surface can be improved. In particular, it is desirable that the inclination angle of the optical axis is smaller than the inclination angle of the inclined surface.
本発明において、前記光軸の傾斜角は前記傾斜面の傾斜角の半分であることが好ましい。これによれば、傾斜面からの光漏れの抑制と、光出射面上の輝度の均一性の向上とを両立することができる。 In the present invention, the inclination angle of the optical axis is preferably half of the inclination angle of the inclined surface. According to this, it is possible to achieve both suppression of light leakage from the inclined surface and improvement in luminance uniformity on the light exit surface.
本発明において、前記端面は、前記光出射面と直交する面に対して前記光源の光軸と直交する側に傾斜していることが好ましい。これによれば、導光板の端面が光軸と直交する側に傾斜していることによって、端面における導光板に対する光の取り込み効率を高めることができる。特に、導光板の端面が光源の光軸と直交することが望ましい。 In this invention, it is preferable that the said end surface inclines to the side orthogonal to the optical axis of the said light source with respect to the surface orthogonal to the said light-projection surface. According to this, since the end surface of the light guide plate is inclined to the side orthogonal to the optical axis, it is possible to increase the light capturing efficiency with respect to the light guide plate at the end surface. In particular, it is desirable that the end surface of the light guide plate is orthogonal to the optical axis of the light source.
本発明において、前記光源を支持し、前記光出射面の反対側に傾斜した支持部材を有することが好ましい。これによれば、傾斜した支持部材上に光源を支持することで、光軸の傾きを設定できる。 In this invention, it is preferable to have the supporting member which supports the said light source and inclines on the opposite side of the said light-projection surface. According to this, the inclination of the optical axis can be set by supporting the light source on the inclined support member.
本発明において、前記光源を支持する支持部材を有し、前記光源は、前記支持部材に支持される設置面と、該設置面に対して傾斜した前記光軸とを有することが好ましい。これによれば、光源が設置面に対して傾斜した光軸を有することで、光軸の傾きを設定できる。 In this invention, it has a supporting member which supports the said light source, and it is preferable that the said light source has the installation surface supported by the said supporting member, and the said optical axis inclined with respect to this installation surface. According to this, since the light source has the optical axis inclined with respect to the installation surface, the inclination of the optical axis can be set.
本発明において、前記光放出面が前記端面と密接していることが好ましい。光源の光放出面が導光板の端面と密接していることで、導光板への光の取り込み効率を高めることができる。 In the present invention, it is preferable that the light emitting surface is in close contact with the end surface. Since the light emission surface of the light source is in close contact with the end surface of the light guide plate, it is possible to increase the efficiency of taking light into the light guide plate.
次に、本発明の電気光学装置は、上記のいずれかに記載の照明装置と、該照明装置の前記光出射面上に重なり配置される電気光学制御体とを具備することを特徴とする。ここで、電気光学制御体とは、電気光学物質を何らかの形で制御することができるもの、例えば、照明装置や照明機能部分を伴わない液晶表示体、電気泳動表示体等を言う。 Next, an electro-optical device according to the present invention includes any one of the illumination devices described above, and an electro-optical control body that is disposed on the light emission surface of the illumination device. Here, the electro-optical control body refers to an electro-optical material that can control the electro-optical material in some form, such as a liquid crystal display body or an electrophoretic display body without an illuminating device or an illumination function portion.
本発明において、前記電気光学制御体は前記光出射面と平行に配置されていることが好ましい。これによれば、電気光学制御体と導光板の光出射面とが平行に配置されていることで、電気光学制御体と導光板の重なり部分を最も効率的に薄型化できる。 In the present invention, it is preferable that the electro-optic control body is disposed in parallel with the light emitting surface. According to this, since the electro-optic control body and the light emitting surface of the light guide plate are arranged in parallel, the overlapping portion between the electro-optic control body and the light guide plate can be most efficiently thinned.
さらに、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。本発明の電子機器としては、電気光学装置の薄型化及び小型化を有効に利用することができるという点で、携帯側電子機器であることが好ましい。 Furthermore, an electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device. The electronic apparatus according to the present invention is preferably a portable electronic apparatus in that the electro-optical device can be effectively used to be thin and small.
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図1(a)は本実施形態の電気光学装置100の構造を示す概略縦断面図、図1(b)は電気光学装置100内に設けられた照明装置である照明ユニット110の概略平面図である。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of the electro-
本実施形態の電気光学装置100は、上記の照明ユニット110と、この照明ユニット110に重なり配置される電気光学制御体120とを有する。照明ユニット110は、LED等で構成される光源111と、この光源111に隣接して配置される導光板112とを含む。また、この照明ユニット110には、光の利用効率や光出射面上の輝度の均一性を向上させるために、必要に応じて、導光板112の背後に配置される反射板113と、導光板112の前方に配置される光拡散板114及び集光板115,116とが設けられている。
The electro-
光源111は配線基板117に実装され、端子部117x等を介して外部から電力が光源111に供給されるように構成されている。光源111は、本実施形態の場合、直方体(チップ)状の発光素子であり、その一つの外面(導光板112と対向する面)が光放出面111aとなっている。発光素子としては、LED(発光ダイオード)やLD(レーザーダイオード)等が挙げられる。このような素子としては、例えば、LED等の半導体接合構造体を透明樹脂で被覆し、上記光放出面111aのみに透明樹脂が露出するとともに、他の面は白色樹脂等の光反射性素材で構成されたものが知られている。配線基板117はポリイミド樹脂等で構成されたFPC(フレキシブル配線基板)であることが好ましいが、ガラスエポキシ樹脂、フェノール樹脂、セラミックス等で構成された硬質基板(リジッド配線基板)であってもよい。
The
また、導光板112は平面矩形の板状体であり、アクリル樹脂、ポリカーボネート等の透明な素材で構成されている。当該素材はなるべく光屈折率の高いものが好ましいので、たとえば、1.56〜1.57程度の屈折率を有するポリカーボネートを用いることが望ましい。導光板112には光源111が対向配置される端面111aが設けられ、この端面111aから光源111が放出する光を取り込み、当該光を内部で伝播させながら、上面である光出射面112bから徐々に放出するようになっている。光出射面112bと反対側の面(裏面)112cには、後述する光偏向手段が設けられ、この光偏向手段によって導光板112の内部伝播光が徐々に光出射面112b側に偏向され、出射されるようになっている。
The
なお、図示例では、導光板112は、光出射面112bと裏面112cとが平行に構成され、光出射面112bの形成されている平面範囲が平行平板状の平坦領域Bとなっている。
In the illustrated example, the
また、裏面112c上に配置された反射板113によって、裏面112cから出射された光が反射され、再び導光板112内に戻り、やがて光出射面112bから出射される。この反射板113としては、ポリエチレン樹脂等の白色の樹脂シート、或いは、基材シートの表面に金属膜を蒸着したものなどが用いられる。
Further, the light emitted from the
導光板112の上記端面111aが設けられた辺には、上記端面111aよりも外側に張り出した張り出し部112eが設けられている。そして、端面111aは当該辺における平面視で凹状に凹んだ部分に設けられている。端面111aと光出射面112bとの間には、導光板112の上面の一部である傾斜縁面112dが形成されている。傾斜縁面112dは、平坦な光出射面112bとは異なり、端面111aに向けて徐々に上方へ向かうように傾斜しており、これによって、傾斜縁面112dが設けられている平面範囲は、端面111aに向けて徐々に厚さが漸増する光入射領域Cとなっている。
A side of the
この光入射領域Cを設けることで、平坦領域Bの厚みよりも光源111の光放出面111aの厚みの方が大きい場合、端面112aの厚み方向の範囲が拡大されるため、光放出面111aから放出される光をより多く導光板112内に取り込むことが可能になる。このとき、導光板112への光の取り込み効率を高めるために、端面112aの厚みは、光放出面111aの厚みと同じか、それ以上であることが好ましい。図示例では、端面112aの厚みは光放出面111aの厚みと同一となっている。実際には、端面112aの厚みを大きくしすぎると、傾斜角θ2が大きくなったり、導光板112の平面サイズが大きくなったりするので、端面112aの厚みを光放出面111aの厚みの100%〜120%の範囲内に設定することが望ましい。
By providing the light incident region C, when the thickness of the
導光板112の上記張り出し部112eの表面上には、光源111が実装された配線基板117の表面が支持されている。配線基板117と張り出し部112eとは単に当接した状態で保持されていてもよく、或いは、接着剤や両面接着シート等で固着されていてもよい。張り出し部112eの表面は上記傾斜縁面112dと同じ傾斜角、若しくは異なる傾斜角で傾斜しており、この張り出し部112eの表面の傾斜角が配線基板117の傾斜角(図示例の場合には光源111の光軸の傾斜角)とほぼ一致するように構成されている。なお、本実施形態では、後述する光源111の光軸の傾斜角は、光源111が支持される上記支持部材に相当する配線基板117の傾斜角によって設定される。
On the surface of the protruding
電気光学制御体120は、ガラスやプラスチック等で構成される一対の基板121,122がシール材123によって貼り合わされ、両基板121と122の間に電気光学物質である液晶124が封入された構造を有する。基板121と122の外面上には偏光板125,126が配置(貼着)されている。
The electro-
この電気光学制御体120は、基板121,122の内面上に形成された図示しない電極構造によって電気光学物質に電界を印加することができ、当該電界によって電気光学物質の光学状態を制御することができるように構成されたものである。図示例の場合には、印加した電界に応じて制御される液晶124の光変調特性に応じて所望の表示態様が実現される。
The electro-
なお、図1に示す表示領域Aは、上記の電気光学制御体120のうち、電気光学物質(液晶)に対する制御が行われ、その表示態様が制御可能に構成された領域、例えば、典型的には複数の画素が縦横に配列され、これらの画素がそれぞれ独立して制御可能とされることにより、所望の表示が実現できる領域である。
The display area A shown in FIG. 1 is an area in which the electro-optic substance (liquid crystal) is controlled in the electro-
図2は本実施形態の照明ユニット110における光源111の近傍を拡大して示す拡大部分断面図、図3は、図8に示す比較例の照明ユニット10における光源11の近傍を拡大して示す拡大部分断面図である。なお、図示例では、上記の光偏向手段の一例として、導光板12,112の裏面12c、112c上に形成された、複数の光偏向用斜面12cx、112cxが設けられている。ただし、これらの光偏向用斜面はあくまでも光偏向手段の一例であり、本発明においては何ら限定されるものではない。
2 is an enlarged partial cross-sectional view showing the vicinity of the
図2に示すように、本実施形態では、光源111の光軸111xは、導光板112の光出射面112bの反対側に傾くように設定されている。すなわち、図8に示す比較例では、図3に示すように、光軸11xは光出射面12bと平行に設定されているが、本実施形態では、光軸111xは、光出射面112bに平行に伸びる方向を基準として、裏面112c側に傾斜した方向に伸びるように設定されている。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the optical axis 111 x of the
図3に示す比較例では光軸11xが光出射面12bと平行に設定されていることにより、光源11から放出された光のうち、傾斜縁面12dに対して小さな入射角を有する光が多くなるため、傾斜縁面12dから外部に光が出射しやすくなり、光漏れが大きくなるが、本実施形態では、光軸111xが光出射面112bに対して傾斜し、裏面112c側に傾いていることにより、光源111から放出された光の傾斜縁面112dに対する入射角が大きくなるため、傾斜縁面112dでより全反射しやすくなり、傾斜縁面112dからの光漏れを低減することができる。したがって、導光板112への光の取り込み効率の低下を抑制できるとともに、導光板112の光源111側の領域に輝度の大きな領域(目玉領域)が発生することを防止できる。
In the comparative example shown in FIG. 3, since the optical axis 11x is set parallel to the
本実施形態では、光出射面112bを基準とした光軸111xの傾斜角θ1を、光出射面112bを基準とした傾斜縁面112dの傾斜角θ2以下に設定することが好ましい。これは、θ1をθ2より大きくすると、導光板112に対する光の取り込み角が逆に裏面112c側に大きく偏り過ぎ、光の取り込み効率が低下したり、裏面112cや反射板113で反射された光により光源111の近傍の輝度が過剰になるなど、光出射面112bから出射される光の輝度分布の均一性に悪影響を与えたりする虞があるからである。特に、同じ観点から見て、傾斜角θ1を傾斜角θ2未満にすることがさらに望ましい。
In the present embodiment, it is preferable that the inclination angle θ1 of the optical axis 111x with respect to the
光入射領域Cにおける傾斜縁面112dの傾斜角θ2(或いはその平均値)は、約1.5の光屈折率を有する導光板112を用いた場合、光出射面112bに対して1〜10度、好ましくは2〜8度の範囲内であることが好ましい。ただし、この傾斜角θ2の好ましい値は、導光板112の光屈折率や光源111の光軸111xの傾斜角等によって変化する。
The inclination angle θ2 (or the average value) of the
図示例の場合には、傾斜角θ1は傾斜角θ2の半分に設定されている。このようにすると、光軸111xと傾斜縁面112dとの角度差と、光軸111xと裏面112cとの角度差が同じになるため、光源111から放射される光に対する導光板112における端面112a近傍の表裏両面の位置付けが均等になる。したがって、傾斜縁面112dからの光漏れの抑制と裏面112cや反射板113による反射光の影響とをバランスさせることができることにより導光板112への実質的な光の取り込み効率を高めることができるとともに、導光板112の光源111側の光出射面112bの輝度の均一性を向上させることができるので、光学特性を高いレベルでバランスよく実現することが可能になる。具体的には、θ1はθ2の0.4〜0.6倍程度とすることが好ましく、0.45〜0.55倍の範囲内にすることが望ましい。
In the illustrated example, the inclination angle θ1 is set to half of the inclination angle θ2. In this case, the angle difference between the optical axis 111x and the
光源11の光放出面11aの厚みを0.6mmとした場合において、導光板を厚み0.6mmの平行平板としたときの光の取り込み効率を100%としたとき、図3に示す比較例においては、傾斜縁面12dの傾斜角を6度、導光板112の平坦領域Bの厚みを0.45mmとしたときの取り込み効率は約85%であった。また、傾斜縁面12dの傾斜角を6度、導光板112の平坦領域Bの厚みを0.3mmとしたとき、取り込み効率は約70%であった。これらの比較例の取り込み効率は、平行平板状の導光板の厚みをそのまま低下させて用いる場合よりは高くなるが、光放出面11aの厚みと、平坦領域Bの厚みとの差が大きくなるほど、相対的に低下していく。また、光放出面11aの厚みと平坦領域Bの厚みとの差が大きくなると、上記の傾斜縁面12dの傾斜角を大きくするか、或いは、傾斜縁面12dの幅(図3の左右方向に測った幅)を大きくする必要がある。ここで、傾斜角を大きくする場合には傾斜縁面12dからの光漏れがさらに大きくなり、取り込み効率が低下する。一方、傾斜縁面の幅を大きくする場合には、導光板12の表示領域Aの周囲にある領域(額縁領域)のサイズが大きくなり、装置の小型化に反する結果となる。
In the comparative example shown in FIG. 3, when the
本実施形態では、光源111の光軸111xを光出射面112bの反対側(裏面112c側)に傾けることにより、傾斜縁面112dからの光漏れを低減することができ、導光板112への光の取り込み効率を高めることができるとともに、導光板112の光出射面112b上の輝度の均一性への影響も抑制することができる。上記の比較例と同じ条件では、光軸111xを裏面112c側に3度傾斜させることによって光の取り込み効率を高めることができ、しかも、光出射面112b上の輝度の均一性にほとんど影響を与えないばかりか、端面112aの近傍領域においては輝度の均一性を却って比較例よりも向上させることができる。
In the present embodiment, the light leakage from the
本実施形態では、上記のような効果を得ることができるため、導光板112の明るさや輝度の均一性に影響を与えない範囲で傾斜縁面112dの傾斜角θ2を比較例よりも大きく設定することができるため、平坦領域Bの厚みを比較例の場合よりもさらに薄くして、装置全体の厚みの低減を図ることが可能になる。また、傾斜角θ2を大きくする代わりに、傾斜縁面112dの幅を小さくすることが可能になるので、表示領域Aより外側に張り出した領域を小さくし、装置の平面サイズを小さくすることも可能になる。
In this embodiment, since the above effects can be obtained, the inclination angle θ2 of the
さらに、本実施形態では、導光板112の端面112aを光出射面112bと直交する面に対して光軸111xと直交する面側に傾斜させている。これによって、端面112aから入射する光の取り込み効率をさらに高めることができる。特に、端面112aを光軸111xと直交する面と平行に形成することが最も望ましい。
Furthermore, in this embodiment, the
図4は、上記実施形態とは異なる実施形態を示す拡大部分断面図である。この実施形態は、基本的に先に説明した実施形態と同様の各部の構成を有するので、同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。 FIG. 4 is an enlarged partial sectional view showing an embodiment different from the above embodiment. Since this embodiment basically has the same configuration of each part as the above-described embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施形態では、光源111の光放出面111aと、導光板112の端面112aとが完全に整合した傾斜角度を有する(すなわち、光放出面111aと端面112aが共に平面で、かつ、端面112aが光軸111xと直交する面と平行になっている)とともに相互に密着している点で、図2に示す先の実施形態とは異なる。光放出面111aと端面112aとを密着させることにより、外部へ漏れる光量を低減できるため、両面での反射等による光損失が低減され、導光板112への光の取り込み効率をさらに高めることができる。
In the present embodiment, the
図5は、上記実施形態とはさらに異なる実施形態を示す拡大部分断面図である。この実施形態でも、基本的に先に説明した実施形態と同様の各部の構成を有するので、同一部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。 FIG. 5 is an enlarged partial sectional view showing an embodiment further different from the above embodiment. Also in this embodiment, since it has the structure of each part similar to embodiment described previously, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and those description is abbreviate | omitted.
本実施形態では、光源111′が先に説明した各実施形態とは異なる。先の実施形態では、光源111が光出射面112bに対して傾斜した支持面、すなわち、支持部材である配線基板117の表面により支持され、これにより、光軸111xを傾けていたのに対して、本実施形態では、光源111′は、光軸111xに対して傾斜した設置面111bを有し、この設置面111bを支持面となる配線基板117の表面で支持した構成とすることにより、光軸111xを傾けている。例えば、図示例の場合、本体111tの外面上に楔状の付加部111sを設け、付加部111sの表面が上記設置面111bを構成するようにしている。
In the present embodiment, the
上記のようにすると、例えば、配線基板117を図示のように水平に(すなわち、その表面である支持面が例えば導光板112の光出射面112bと平行になるように)設置した場合でも、配線基板117に実装された光源111′の光軸111xは導光板112の裏面112c側に傾くこととなる。したがって、光源111′の構造自体によって光軸111xの傾斜角を設定することが可能になるので、配線基板117の支持構造等(例えば、導光板112の張り出し部の構造、或いは、図示しないケース体の構造など)の他の構造の変更がほとんど不要になる。
As described above, for example, even when the
次に、上記各実施形態の電気光学装置100を搭載した電子機器の構成例について、図6及び図7を参照して説明する。
Next, a configuration example of an electronic apparatus on which the electro-
図6は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるノート型パーソナルコンピュータを示している。このパーソナルコンピュータ200は、複数の操作ボタン201aや他の操作装置201bを備えた本体部201と、この本体部201に接続され、表示画面202aを備えた表示部202とを備えている。図示例の場合、本体部201と表示部202は開閉可能に構成されている。表示部202の内部には上述の電気光学装置(液晶表示装置)100が内蔵されており、表示画面202aに所望の表示画像が表示されるようになっている。この場合、パーソナルコンピュータ200の内部には、上記電気光学装置100を制御する表示制御回路が設けられる。この表示制御回路は、電気光学装置100に対して映像信号その他の入力データや所定の制御信号を送り、その動作態様を決定するように構成されている。
FIG. 6 shows a notebook personal computer which is an embodiment of the electronic apparatus according to the present invention. The
本実施例では、実施形態の電気光学装置100を用いることにより、表示部202の薄型化及び額縁部分(表示画面202aの周囲にある周辺部分)の幅を低減することが可能になり、これによってコンピュータ200の薄型化及び小型化を図ることができる。
In this example, by using the electro-
図7は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機300は、複数の操作ボタン301a,301b及び送話口などを備えた操作部301と、表示画面302aや受話口などを備えた表示部302とを有し、表示部302の内部に上記の電気光学装置100が組み込まれてなる。そして表示部302の表示画面302aにおいて電気光学装置100により形成された表示画像を視認することができるようになっている。この場合、携帯電話機300の内部には、上記電気光学装置100を制御する表示制御回路が設けられる。この表示制御回路は、電気光学装置100に対して映像信号その他の入力データや所定の制御信号を送り、その動作態様を決定するように構成されている。
FIG. 7 shows a mobile phone which is another embodiment of the electronic apparatus according to the present invention. A
この実施例でも、表示部302の薄型化及び狭額縁化が可能になることにより、携帯電話機の薄型化及び小型化を図ることができる。
Also in this embodiment, since the
尚、本発明の電気光学装置及び電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明の照明装置は液晶表示装置に限らず、種々の電気光学装置に用いることができるとともに、電気光学装置以外の種々の製品、例えば、照明器具、検査装置等に適用することも可能である。 It should be noted that the electro-optical device and the electronic apparatus of the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the illuminating device of the present invention is not limited to a liquid crystal display device, and can be used for various electro-optical devices, and can also be applied to various products other than electro-optical devices, such as lighting fixtures and inspection devices. It is.
また、本発明に係る導光板としては、上記各実施形態のような平行平板状の部分に光出射面を備え、この光出射面の端面側に光入射領域を備えたものに限らず、端面に向けて徐々に厚みが増大する楔形の導光板であっても構わない。 In addition, the light guide plate according to the present invention is not limited to a light emitting surface provided in a parallel plate-like portion as in each of the above embodiments, and a light incident area on the end surface side of the light emitting surface. It may be a wedge-shaped light guide plate whose thickness gradually increases toward.
100…電気光学装置、110…照明ユニット、111…光源、111x…光軸、111a…光放出面、112…導光板、112a…端面、112b…光出射面、112c…裏面、112d…傾斜縁面、112e…張り出し部、120…電気光学制御体、200,300…電子機器
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記導光板には、少なくとも前記端面に向かう方向の一部範囲に前記端面に向けて厚みが増大するように構成された領域が設けられ、
前記光源の光軸が前記光出射面の反対の面側に傾けて設置されていることを特徴とする照明装置。 A light guide plate having a planar light emitting surface; and a light source having a light emission surface disposed opposite to an end surface of the light guide plate, and light emitted from the light source passes through the end surface into the light guide plate. In the illumination device configured to be incident on the light guide plate and propagated through the light guide plate and emitted from the light exit surface,
The light guide plate is provided with a region configured to increase in thickness toward the end surface in at least a partial range in a direction toward the end surface,
An illuminating device characterized in that an optical axis of the light source is tilted toward a surface opposite to the light emitting surface.
An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 10.
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