JP4260547B2 - Flat lighting device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリズムシートや拡散シートを用いて導光板の表裏面の両方から光を出射することができる平面照明装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、表面方向と裏面方向の両方に液晶表示装置で表示する場合、例えば携帯電話等のモバイル製品では、主画面の液晶表示とケース等の裏側に副画面の液晶表示を行う時に、平面照明装置を組み込んだ液晶表示装置を2つ用いて、表裏面から観察できる様にした構成であった。
【0003】
また、主画面の液晶表示には従来のバックライトを用いて、鮮明で明るいTFT液晶等の透過タイプの液晶を使用し、副画面にはバックライトの裏面に反射体等を設け反射タイプの液晶を使用して、表裏の2面から観察できる様にした構成の物はあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の表面方向と裏面方向の両方に液晶表示装置で表示する場合、例えば携帯電話等のモバイル製品において、主画面の液晶表示とケース等の裏側に副画面の液晶表示を行う時に、平面照明装置を組み込んだ液晶表示装置を2つ用いて、表裏面から観察できる様にした構成では、2組のバックライトが必要となり、バックライトの構成の上で占める割合が大きな導光板を2つ必要となるとともに光源も2組必要となる。
【0005】
また、モバイル製品(例えば携帯電話等)の液晶表示装置として使用される導光板は、重量や厚さにおいても大きな因子となってしまい、モバイル製品の軽量化や小型化(厚み)に課題がある。
【0006】
さらに、光源を2組必要とするので、消費電力が多くなりバッテリー寿命の短期化となったり、電力確保のためにバッテリーの量を増やしてしまえば、より小形化や軽量化および経済性等に対して課題がある。
【0007】
また、表裏面の両方に液晶表示装置を設ける場合に、主画面の液晶表示には従来のバックライトを用いて、鮮明で明るいTFT液晶等の透過タイプの液晶を使用し、副画面にはバックライトの裏面に反射体等を設け反射タイプの液晶を使用して、表裏の2面から観察できる様にした構成の物は、軽量や小型化に対しては十分満足できる。しかし、副画面に反射タイプの液晶を用いるため、輝度が低いとともにカラー画像の場合に色が鮮明でない課題がある。
【0008】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、光源と、導光板の表面部や裏面部に光偏向素子を設け、互いに対向する面方向に全反射して表面部と裏面部の両面双方に出射した光を利用したり、また対向する面方向に全反射して片面に出射した光と光偏向素子を設けた面からの屈折(漏れ)光とを利用したり、さらに光偏向素子で屈折して光偏向素子を設けた面から臨界角を破り外部に出射する光を利用する導光板と、導光板に対して頂角が向くプリズムシートや導光板の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有する一対のプリズムシートとを用いて導光板から出射した光を導光板の面に対し略垂直に偏向して出射させ、さらにこれらの光を拡散する拡散シート等によって、導光板の表面部と裏面部との両面双方から明るい均一な光を出射して、例えば主副の2つの液晶表示装置の画面に1つのバックライトで平面光を供給することができ、副画面のサイズ等を小さくする場合などに導光板とプリズムシートまたは拡散シートとの間に部分的に開口部を有する反射体を設けて目的に合ったサイズの平面出射光を得ることができる二方向(両面)の双方から出射する平面照明装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の請求項1に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により全反射して互いに対向する面方向に光を偏向して進み表面部と裏面部との双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板に頂角が向くプリズム面を有し、導光板から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射するプリズムシートとを備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項1に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により全反射して互いに対向する面方向に光を偏向して進み表面部と裏面部との双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板に頂角が向くプリズム面を有し、導光板から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射するプリズムシートとを備えたので、指向性に無関係な光源や光線を用いて導光板の表面部や裏面部からの出射角に左右されずに光線をプリズムシートによる屈折によって、一度に導光板の両面の双方から出射光を得ることができる。
【0011】
また、請求項2に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部または裏面部にランダムに凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子を設け、光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により対向する面方向に全反射し光を偏向して進み表面部と裏面部との双方向から臨界角を破り外部に出射および光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部と裏面部との双方向に出射する導光板と、面に頂角が向くプリズム面を有するプリズムシートと、光偏向素子を設けた面からの屈折光を拡散する拡散シートとを具備し、プリズムシートと拡散シートとによって全反射により出射した光を導光板の両面の双方に対して出射することを特徴とする。
【0012】
請求項2に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部または裏面部にランダムに凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子を設け、光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により対向する面方向に全反射し光を偏向して進み表面部と裏面部との双方向から臨界角を破り外部に出射および光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部と裏面部との双方向に出射する導光板と、面に頂角が向くプリズム面を有するプリズムシートと、光偏向素子を設けた面からの屈折光を拡散する拡散シートとを具備し、プリズムシートと拡散シートとによって全反射により出射した光を導光板の両面の双方に対して出射するので、指向性の有る光源や光線を用いて光偏向素子を設けた面のみで、一度に導光板の両面の双方から出射光を得ることができる。
【0013】
さらに、請求項3に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部および裏面部の双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板に頂角が向くプリズム面を有し、導光板の表面部と裏面部との双方から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射するプリズムシートとを備えたことを特徴とする。
【0014】
請求項3に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部および裏面部の双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板に頂角が向くプリズム面を有し、導光板の表面部と裏面部との双方から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射するプリズムシートとを備えたので、指向性の無い光源や光線を用いて光偏向素子を設けた導光板の表面部や裏面部からの出射角の大きな光線をプリズムシートによる屈折によって、一度に導光板の両面の双方から出射光を得ることができる。
【0015】
また、請求項4に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により全反射して互いに対向する面方向に光を偏向して進み表面部と裏面部との双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有し、導光板から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射する一対のプリズムシートとを備えたことを特徴とする。
【0016】
請求項4に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により全反射して互いに対向する面方向に光を偏向して進み表面部と裏面部との双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有し、導光板から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射する一対のプリズムシートとを備えたので、指向性に無関係な光源や光線を用いて導光板の表面部や裏面部からの出射角に左右されずに光線をプリズムシートによる屈折によって、一度に導光板の両面の双方から出射光を得ることができる。
【0017】
さらに、請求項5に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部または裏面部にランダムに凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子を設け、光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により対向する面方向に全反射し光を偏向して進み表面部と裏面部との双方向から臨界角を破り外部に出射および光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部と裏面部との双方向に出射する導光板と、光偏向素子を設けた面からの屈折光を拡散する拡散シートと、面の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有する一対のプリズムシートとを具備し、拡散シートと一対のプリズムシートとによって全反射により出射した光を導光板の両面の双方に対して出射することを特徴とする。
【0018】
請求項5に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部または裏面部にランダムに凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子を設け、光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により対向する面方向に全反射し光を偏向して進み表面部と裏面部との双方向から臨界角を破り外部に出射および光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部と裏面部との双方向に出射する導光板と、光偏向素子を設けた面からの屈折光を拡散する拡散シートと、面の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有する一対のプリズムシートとを具備し、拡散シートと一対のプリズムシートとによって全反射により出射した光を導光板の両面の双方に対して出射するので、指向性の有る光源や光線を用いて光偏向素子を設けた面のみで、一度に導光板の両面の双方から出射光を得ることができる。
【0019】
また、請求項6に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部および裏面部の双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有し、導光板の表面部と裏面部との双方から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射する一対のプリズムシートとを備えたことを特徴とする。
【0020】
請求項6に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部および裏面部の双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有し、導光板の表面部と裏面部との双方から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射する一対のプリズムシートとを備えたので、指向性の無い光源や光線を用いて光偏向素子を設けた導光板の表面部や裏面部からの出射角の大きな光線をプリズムシートによる屈折によって、一度に導光板の両面の双方から出射光を得ることができる。
【0023】
また、請求項7に係る平面照明装置は、導光板の裏面部の下に部分的に開口部を有する反射体を設けたことを特徴とする。
【0024】
請求項7に係る平面照明装置は、導光板の裏面部の下に部分的に開口部を有する反射体を設けたので、開口部から出射する以外の裏面部からの出射光を再び導光板内に戻すことができる。
【0025】
さらに、請求項8に係る平面照明装置は、導光板の裏面部の下に部分的に開口部を有する着色シートを設けたことを特徴とする。
【0026】
請求項8に係る平面照明装置は、導光板の裏面部の下に部分的に開口部を有する着色シートを設けたので、反射体の色として白色を利用した場合、反射体と開口部のコントラスト低減することができる。
【0027】
また、請求項9に係る平面照明装置は、光偏向素子がドット状の楕円弧、円錐、多角錐等の凸形状や凹形状からなることを特徴とする。
【0028】
請求項9に係る平面照明装置は、光偏向素子がドット状の楕円弧、円錐、多角錐等の凸形状や凹形状からなるので、導光板の表面部や裏面部から出射角の大きい光線や出射角の小さい光線を出射することができる。
【0029】
さらに、請求項10に係る平面照明装置は、プリズムシートが、その面上に直線状又は同心弧状に形成された断面形状が略三角形のプリズム面を有することを特徴とする。
【0030】
請求項10に係る平面照明装置は、プリズムシートが、その面上に直線状又は同心弧状に形成された断面形状が略三角形のプリズム面を有するので、導光板から出射した出射角の大きい光線をプリズムシートにより表面部または/および裏面部に対し略直角方向に出射する。これにより、観測側に対して正面の表面全体から出射光を得ることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき説明する。
尚、本発明は、光源と、導光板の表面部や裏面部に光偏向素子を設け、全反射をして表面部と裏面部との互いに対向する面方向に進み出射させるために互いに対向する面に光偏向素子を設けたり、または表面部や裏面部のどちらかの面に全反射をして互いに対向する面方向に進み出射させるための光偏向素子を設けて、光偏向素子を設けた面側に屈折させて光源からの光の一部を出射させたり、さらに表面部や裏面部に光偏向素子を設けて光源からの光を屈折させて表面部や裏面部から出射させる導光板と、これら導光板からの出射光の中で導光板からの出射角が大きい場合(導光板の面に沿うように出射)に1つの傾斜面で屈折して内部に取り込み、他の傾斜面で全反射をして導光板に対して略垂直に出射するように導光板に対して頂角が向くプリズムシート、導光板の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有するプリズムシートや指向性の強い出射光を拡散させる拡散シートとによって表面側と裏面側との両面方向に平面出射光を得ることができる二方向(両面)出射の平面照明装置を提供することにある。
【0032】
図1(a)は2つの液晶パネルまたは液晶セルの間に両面から出射する平面照明装置を配した本発明に係る平面照明装置の一例(液晶表示装置も含む)を示す略斜視図であり、携帯電話の正面斜視図、同図(b)は携帯電話の背面斜視図、図2(a)は折り畳み式携帯電話の正面斜視図、同図(b)は折り畳み式携帯電話の背面斜視図、図3は本発明に係る平面照明装置の略側面断面図であり、1つの平面照明装置の両面側に主液晶表示装置と副液晶表示装置を設けた場合の一例を示す図、図4は本発明に係る平面照明装置の一例を示す部分拡大側断面図、図5乃至図7は本発明に係る平面照明装置の他の例を示す部分拡大側断面図、図8は本発明に係る平面照明装置の更に他の例を示す略斜視図、図9は本発明に係る平面照明装置を含む液晶表示装置の他の実施の形態を示す略側面断面図、図10(a),(b)は着色シートの開口部の効果を説明するための図、図11(a),(b)は着色シートの有無の効果を説明するための図、図12は本発明に係る平面照明装置を含む液晶表示装置のさらに他の実施の形態を示す略側面断面図、図13は図12の液晶表示装置を使用する場合における平面照明装置の分解斜視図である。
【0033】
図1(a),(b)および図2(a),(b)は、本発明に係る平面照明装置を用いた液晶表示装置からなるモバイル製品の一例として、携帯電話を示すものである。
【0034】
携帯電話2は、表面側ケース3と裏面側ケース4との中に各種の部品を収納している。表面側ケース3には、番号等の各種の押しボタンや電話機としての各種情報表示する主画面5を備えている。この主画面5は、図示しない主の液晶パネルや液晶セル等を有し、その下部にバックライトの導光板を備えている。
【0035】
さらに、裏面側ケース4には、時刻や着信時の相手先の電話番号等の各種情報表示する副画面6を備えている。この副画面6は、図示しない副の液晶パネルや液晶セル等を有し、その下部にバックライトの導光板を備えている。
【0036】
尚、これら主および副の液晶パネルや液晶セルのバックライトに用いる導光板は、単一の両面または片面成型の導光板から構成されるものである。
【0037】
以下、上記携帯電話2などモバイル製品に採用される本発明に係る平面照明装置1(液晶表示装置も含む)の構成について説明する。
【0038】
図3に示すように、平面照明装置1は、導光板7に光を供給する光源11と、光源11により導光板7の内部に存在した光を表面部8と裏面部9との両面に出射するために凸形状や凹形状のプリズムやドット等からなる光偏向素子71を表面部8と裏面部9との各々に設けた導光板7と、導光板7の表面部8や裏面部9の上部に表面部8や裏面部9から出射した光線を略垂直に出射するためのプリズムシート12や出射光を拡散して均一にさせるための拡散シート13等を備え、さらに表面部8や裏面部9からの出射光の出射面積をコントロールするために開口部14aを部分的に有した反射体14から構成される。
【0039】
導光板7は、透明なアクリル樹脂(PMMA)やポリカーボネート(PC)等で略矩形状に成形される。導光板7は、側面部の少なくとも1つを入射部10とし、表面部8または/および裏面部9に光偏向素子71を有している(図3の例では表面部8および裏面部9)。
【0040】
また、導光板7に設けられる光偏向素子71は、図4乃至図8に示すように、目的に合わせて配置、分布および形状が決められる。
【0041】
ここで、例えば導光板7の材料をポリカーボネート(PC)樹脂とした場合、ポリカーボネート樹脂の屈折率n=1.59である。従って、入射部10から空気層を介して導光板7内に入った光線は、0≦|α|≦sin-1(1/n)(但し、nは空気層とし屈折率n=1)の式より、略屈折角α=±38.9713°の範囲内の光として導光板7内に存在する。
【0042】
また、屈折角α=±38.9713°の範囲内で導光板7内に入射した光は、導光板7と空気層(屈折率n=1)との境界面では、sinγ=(1/n)の式により臨界角を表わすことができる。例えば一般の導光板7に使用されている樹脂材料であるポリカーボネート樹脂の屈折率はn=1.59程度であるので臨界角γはγ=38.97°程度になる。尚、アクリル樹脂(PMMA)材を用いた導光板の場合には、アクリル樹脂の屈折率nがn=1.49程度であり、屈折角αはα=42.38°程度となるので、臨界角γもγ=42.38°程度となる。
【0043】
本例の液晶表示装置に使用される平面照明装置1としては、図4に示すように、導光板7の表面部8と裏面部9とに凸形状や凹形状の光偏向素子71を形成し、導光板7の両面(表面部8側および裏面部9側)にプリズムシート12を設ける構成とすることができる。この場合、入射部10から導光板7内に進んだ光のうち、光線L1,L2,L3,L4は、表面部8や裏面部9方向に進み、光偏向素子71の入射部10方向や入射部10の反対方向の傾斜面によって全反射を行う。この全反射した光線L12,L22,L32,L42は、対向する面の方向に進み、臨界角を破って導光板7から光線L13,L23,L33,L43を出射する。即ち、光偏向素子71を設けた面とは互いに対向する反対側から光線が出射する。
【0044】
また、この時、導光板7に設けた光偏向素子71の形状(光線と全反射する角度)によって、出射角度が大きな光線L33やL43の場合には、導光板7に頂角が向くように導光板7の上部(表面部8)に設けられるプリズムシート12により、出射角が大きな光線L33やL43をプリズムシート12の1傾斜面からやや屈折し、光線L34やL44としてプリズムシート12内に進む。この光線L34やL44は、さらにプリズムシート12の他の1傾斜面で全反射を行い、導光板7の面に対し略垂直に偏向して光線L35やL45を出射する。
【0045】
さらに、図5や図6に示すように、導光板7の表面部8または裏面部9のどちらかに光偏向素子71を形成し、光偏向素子71が形成された面側(図5や図6の例では、導光板7の裏面部9側)に拡散シート13を設け、光偏向素子71が形成されていない面側(図5や図6の例では、導光板7の表面部8側)にプリズムシート12を設ける構成とすることができる。この場合、光偏向素子71の形状や光線の入射角度によって光偏向素子71に達した光線L01,LL1のうち、一部の光線L02が全反射を行い、対向する面方向(表面部8)に進み、導光板7の臨界角を破って外部に光線L03を出射する。また、一部の光線LL2は、光偏向素子71で屈折して透過し、外部に光線LL3を出射する。
【0046】
また、この時、導光板7に設けた光偏向素子71の形状(光線と全反射する角度)によって、出射角度が大きな光線L03の場合には、導光板7に頂角が向くように導光板7の上部(表面部8)に設けられるプリズムシート12により、出射角が大きな光線L03をプリズムシート12の1傾斜面からやや屈折して、プリズムシート12内に光線L04として進む。この光線L04は、さらにプリズムシート12の他の1傾斜面で全反射を行い、導光板7の面に対し略垂直に偏向して光線L05を出射する。
【0047】
さらに、光偏向素子71で屈折して透過し外部に出射した光線は、光を拡散する拡散シート13によって拡散されて広がりを持つ光コーンLLdを外部に出射する。
尚、図5は光偏向素子71が凹形状の場合を示し、図6は光偏向素子71が凸形状の場合を示している。
【0048】
また、図7に示すように、導光板7の表面部8と裏面部9とに凸形状や凹形状の光偏向素子71を形成し、導光板7の両面(表面部8側および裏面部9側)にプリズムシート12を設ける構成とすることができる。この場合、光偏向素子71に達した光線LBが光偏向素子71によって屈折して表面部8や裏面部9から外部に光線LB1を出射する。
【0049】
この時、出射光線LB1は、臨界角を破り外部に出射する。そのため、表面部8や裏面部9の上部に設けられるプリズムシート12により、導光板7から出射した光線LB1を導光板7に頂角が向くプリズムシート12によってプリズムシート12の1傾斜面からやや屈折して、プリズムシート12内に光線LB2が進む。この光線LB2は、さらにプリズムシート12の他の1傾斜面で全反射を行い、導光板7の面に対して略垂直に偏向して光線LB3を出射する。
【0050】
尚、ここでは、光偏向素子71を円弧形状の凸形状や凹形状等によって説明をしたが、他の形状である楕円弧、円錐、円柱、多角錐、多角柱等の形状を導光板7の表面部8や裏面部9にランダムに設けたり、円弧形や多角形の断面を有する枕形状の凸部や凹部の光偏向素子71を非連続に設けるようにしても良い。
【0051】
また、光偏向素子71が楕円弧、円錐、円柱、多角錐、多角柱等の凸形状や凹形状の場合でも上述した構成と同様の作用および効果が得られ、説明が重複するので、ここでは説明を省いている。
【0052】
さらに、図8に示すように、導光板7は、表面部8や裏面部9の両面や片面に円弧形や多角形の断面を有する枕形状の凸部や凹部の光偏向素子71を同心位置に非連続に設ける構成としてもよい。
【0053】
図8の例では、導光板7に対して光源11を隅に設けるために光源11に対向するように光偏向素子71を光源11を中心とした同心円位置に設けられる。また、導光板7の隅には、光源11を導光板7内に収納するための収納部70が一体形成される。そして、この収納部70に光源11を挿入し、機械的安定を図っている。
【0054】
また、図8において、導光板7の両面側に設けられるプリズムシート12には、導光板7に設けた光偏向素子71と同様に光偏向素子71に対応させて頂角72が円弧分布をし、導光板7の表面部8や裏面部9に頂角72が向いている。
【0055】
さらに、光偏向素子71を導光板7の表面部8や裏面部9に対し、光源11を中心として同心位置に非連続に設けるようにしてもよい。
【0056】
さらに、表面部8や裏面部9の上部にプリズムシート12を設け、導光板7から出射した光線LC1を導光板7に頂角が向くプリズムシート12によってプリズムシート12の1傾斜面からやや屈折して、プリズムシート12内に光線LC2が進む。この光線LC2は、さらにプリズムシート12の他の1傾斜面で全反射を行い、導光板7の面に対し略垂直に偏向して光線LC3を出射する。
【0057】
導光板7の光偏向素子71は、先に述べたように円弧、楕円弧、円錐、円柱、多角錐、多角柱等の凸形状や凹形状のドットを連続的に同心位置に設けても良い。
【0058】
プリズムシート12は、アクリル樹脂(PMMA)やポリカーボネート(PC)等の透明樹脂から成形される。プリズムシート12は、その面上に断面形状が略三角形のプリズム面を形成し、導光板7から出射した光を導光板7に対し、略垂直に偏向して全反射させる。
また、プリズムシート12は、シート面上に直線状に設けたり、もしくは図8に示したように同心弧状に設けることができる。
【0059】
拡散シート13は、アクリル樹脂(PMMA)やポリカーボネート(PC)等の透明樹脂から成形される。拡散シート13は、微小の凹凸面を有し、光線を広い光コーンのように光を広げる役目を行う。
【0060】
反射体14は、例えば図3に示すように、副画面6等に用いる小型の液晶パネル6や液晶セル6の大きさに対応させた開口部14aを設けて、副画面6に必要な平面光源を供給する。
【0061】
また、導光板7やプリズムシート12および拡散シート13等に対向する面を金属や金属の光沢の有る材料および白色を有する材料等により導光板7から漏れた光を再度導光板7に戻し無駄無く光を利用する。
【0062】
光源11は、CCFL(冷陰管)等からなり、直線線状やエル字形(L)やコの字形等の形状をなし、直接光は導光板7の入射部10から導光板7内に入射する。また、必要に応じて図示しないリフレクタ等を用いて、入射部10から入射する以外の他の光はリフレクタで反射されながら光源11とリフレクタとの空間を通って導光板7内に入射する。
【0063】
また、光源11は、線状のCCFLに限定されず、線状光源として半導体発光素子を並べたアレー状のものでも良い。
【0064】
さらに、光源11は、半導体発光素子による例えばLEDやレーザ等で構成し、単色光やRGB(赤色、緑色、青色)からなる白色や蛍光材料を用いて波長変換することによって白色光にしたものを用いることもできる。
【0065】
また、導光板7の二つの側面部が交差する隅に、あるいは複数の入射部10を持つ場合には、各入射部に異なる発光色の光源11を用いて導光板7全体から白色の光を出射しても良い。
【0066】
尚、ここでは図示しないが、光源11の外周に金属や金属の光沢のある材料および白色を有する材料からなるリフレクタを備えても良い。
【0067】
ところで、本例では、平面照明装置を含む液晶表示装置として図9に示す構成のものも採用することができる。なお、図9において、図3の平面照明装置1と同等の構成要素には同一番号を付し、その具体的構成や作用についても同様なので説明を省略している。
【0068】
図9に示す平面照明装置1は、光源11、導光板7、プリズムシート12、拡散シート13、偏光反射シート21、着色シート22、ケース23から構成され、説明のために便宜上、主画面として用いる液晶パネル5または液晶セル5、副画面として用いる液晶パネル6または液晶セル6を備えて概略構成される。
【0069】
光源11は、導光板7の入射部10に光を供給している。導光板7は、側面部の少なくとも1つを入射部10とし、表面部8または/および裏面部9に凸形状や凹形状のプリズムやドット等からなる光偏向素子71を有している(図9の例では表面部8および裏面部9)。
【0070】
プリズムシート12は、導光板7の表面部8の上方と裏面部9の下方に設けられる。プリズムシート12は、導光板7に頂角が向くプリズム面を有し、導光板7の表面部8や裏面部9から出射した光線を略垂直に出射させている。
【0071】
拡散シート13は、一方のプリズムシート12の上方と他方のプリズムシート12の下方に設けられる。拡散シート13は、プリズムシート12から略垂直に出射される光線を拡散して広がりを持つ光コーンを出射している。
【0072】
着色シート22は、平面照明装置の各構成要素が収容されるケース23の最下層に配置される。着色シート22には、ケース23の開口部23aに対応して開口部22aが形成されている。これら開口部22a,23aは、副画面として用いる液晶パネル6または液晶セル6の大きさに合わせて形成される。
【0073】
ところで、着色シート22の開口部22aをケース23の開口部23aと同等の大きさにした場合、図10(b)に示すように、ケース23の開口部23aの端面で発生する散乱光の平面照明装置側への戻り光を遮光できないという問題を生じる。
【0074】
そこで、本例では、ケース23が明色(白色系)の場合、図10(a)に示すように、着色シート22の開口部22aをケース23の開口部23aのサイズより若干小さく設定している。これにより、ケース23の開口部23aの端面で発生する散乱光の平面照明装置側への戻り光を遮光することができる。
【0075】
この着色シート22を用いた構成によれば、平面照明装置の各構成要素が収容されるケース23と開口部23aのコントラストを低減させることができる。
【0076】
さらに説明すると、従来より両面発光方式バックライトとしては、図11(b)に示すように、ケース23の開口部23aに副画面として用いる液晶パネル6または液晶セル6(偏光板独自の暗色、吸収)が直視される状況にある。このため、ケース23と副画面として用いる液晶パネル6または液晶セル6の反射の度合いが異なることが原因で主画面として用いる液晶パネル5または液晶セル5側からこの明暗の差(コントラスト)が顕著に確認できる。
【0077】
そこで、本例では、図11(a)に示すように、副画面として用いる液晶パネル6または液晶セル6側の最下層、すなわち、ケース23の内面に暗色系(黒色、濃灰色等)で着色されたフィルム状の着色シート22を備えた構成とした場合に、上記コントラストの低減を図っている。これにより、主画面として用いる液晶パネル5または液晶セル5側から副画面として用いる液晶パネル6や液晶セル6が臨むケース23の開口部23aの視認を抑えることができる。
【0078】
なお、上述した着色シート22を使用しない構成では、ケース23自体に着色を施すのが好ましい。この構成によれば、着色シート22によるコントラスト制御をケース23で兼ね、構成部品の増加を低減することができる。
【0079】
ところで、上述した図3や図9に示す構成では、導光板7の表面部8または/および裏面部9に設けられるプリズムシート12のプリズム面の頂角72が導光板7側に向いているが、図12や図13に示すように、プリズムシート12のプリズム面の頂角72が導光板7の反対側に向く構成とすることもできる。
【0080】
図12は平面照明装置の他の実施の形態を示す略側面断面図、図13は図12における平面照明装置の分解斜視図である。なお、図3や図9と同等の構成要素には同一番号を付し、その具体的構成や作用についても同様なので説明を省略している。
【0081】
図12に示す平面照明装置1は、光源11、導光板7、拡散シート13、プリズムシート12、偏光反射シート21、着色シート22、ケース23から構成され、説明のために便宜上、主画面として用いる液晶パネル5または液晶セル5、副画面として用いる液晶パネル6または液晶セル6を備えて概略構成される。
【0082】
光源11は、導光板7の入射部10に光を供給している。導光板7は、側面部の少なくとも1つを入射部10とし、表面部8や裏面部9に凸形状や凹形状のプリズムやドット等からなる光偏向素子71を有している(図12の例では裏面部9)。
【0083】
拡散シート13は、導光板7の表面部8の上方と裏面部9の下方に設けられる。拡散シート13は、導光板7の表面部8や裏面部9から出射される光線を拡散して広がりを持つ光コーンを出射している。
【0084】
プリズムシート12は、プリズム面が互いに交差(90°)する一対のプリズムシート12A,12Bで構成される。このプリズムシート12は、一方の拡散シート13の上方と他方の拡散シート13の下方に設けられる。一対のプリズムシート12A,12Bは、導光板7の反対側に頂角が向くプリズム面を有し、拡散シート13から出射した光線を略垂直に出射させている。
【0085】
偏光反射シート21は、導光板7の裏面部9側に配置されるプリズムシート12の下方に設けられる。偏光反射シート21は、偏光軸が副画面として用いる液晶パネル6または液晶セル6の偏光軸と同一となるように設置され、前述した機能および作用効果を有している。
【0086】
着色シート22は、図10および図11を用いて説明した前述の機能および作用効果を有している。この着色シート22は、偏光反射シート21の下方に位置し、平面照明装置の各構成要素が収容されるケース23の最下層に配置される。着色シート22には、ケース23の開口部23aに対応して開口部22aが形成されている。
【0087】
着色シート22の開口部22aは、ケース23が明色(白色系)の場合、ケース23の開口部23aのサイズより若干小さく設定する。これにより、ケース23の開口部23aの端面で発生する散乱光の平面照明装置側への戻り光を遮光することができる。
【0088】
そして、上記のように構成される平面照明装置1を例えば写真機機能を有した携帯電話に採用した場合には、ファインダの役目をし、写真等の静止画像の確認をすることができる。同様に、動画の場合でも、ビデオカメラのファインダービュ(モニター)の役目をし、動画画像の確認をすることができる。
【0089】
ところで、図9や図12に示す平面照明装置1において、ケース23に代えて、例えば副画面に用いる小型の液晶パネル6や液晶セル6の大きさに対応させた開口部14aを有する反射体14としても良い。
【0090】
また、図12の平面照明装置1では、導光板7の表面部8または裏面部9に光偏向素子71を設け、光源11から導光板7内に入射された光を光偏向素子71により対向する面方向に全反射するとともに、光偏向素子71により屈折して導光板7の表面部8および裏面部9から出射させている。しかし、図12における必要最小限の構成としては、光源11、導光板7、プリズムシート12、ケース23(または反射体)であり、拡散シート13、偏光反射シート21、着色シート22は必要に応じて付加されるものである。
【0091】
例えば導光板7の表面部8および裏面部9に光偏向素子71を設け、この光偏向素子71による全反射した光を導光板7の表面部8および裏面部9の両面から出射させる構成では、図12における拡散シート13、偏光反射シート21、着色シート22を省くことが可能である。
【0092】
また、導光板7の表面部8または裏面部9に光偏向素子71を設け、この光偏向素子71による屈折した光を導光板7の表面部8および裏面部9の両面から出射する構成でも同様である。
【0093】
【発明の効果】
以上のように、請求項1に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により全反射して互いに対向する面方向に光を偏向して進み表面部と裏面部との双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板に頂角が向くプリズム面を有し、導光板から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射するプリズムシートとを備えたので、指向性に無関係な光源や光線を用いて導光板の表面部や裏面部からの出射角に左右されずに光線をプリズムシートによる屈折によって、一度に導光板の両面から出射光を得ることができる。これにより、主副の2画面から成る液晶表示装置等の平面照明として厚さを薄くできるとともに1つの光源で2つの平面照明を得ることができ、小型薄型経済性に優れている。
【0094】
また、請求項2に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部または裏面部にランダムに凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子を設け、光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により対向する面方向に全反射し光を偏向して進み表面部と裏面部との双方向から臨界角を破り外部に出射および光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部と裏面部との双方向に出射する導光板と、面に頂角が向くプリズム面を有するプリズムシートと、光偏向素子を設けた面からの屈折光を拡散する拡散シートとを具備し、プリズムシートと拡散シートとによって全反射により出射した光を導光板の両面の双方に対して出射するので、指向性の有る光源や光線を用いて光偏向素子を設けた面のみで、一度に導光板の両面の双方から出射光を得ることができる。これにより、主副の2画面から成る液晶表示装置等の平面照明として厚さを薄くできるとともに1つの光源で2つの平面照明を得ることができ、小型薄型経済性に優れている。
【0095】
さらに、請求項3に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部および裏面部の双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板に頂角が向くプリズム面を有し、導光板の表面部と裏面部との双方から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射するプリズムシートとを備えたので、指向性の無い光源や光線を用いて光偏向素子を設けた導光板の表面部や裏面部からの出射角の大きな光線をプリズムシートによる屈折によって、一度に導光板の両面から出射光を得ることができる。これにより、主副の2画面から成る液晶表示装置等の平面照明として厚さを薄くできるとともに1つの光源で2つの平面照明を得ることができ、小型薄型経済性に優れている。
【0096】
また、請求項4に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により全反射して互いに対向する面方向に光を偏向して進み表面部と裏面部との双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有し、導光板から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射する一対のプリズムシートとを備えたので、指向性に無関係な光源や光線を用いて導光板の表面部や裏面部からの出射角に左右されずに光線をプリズムシートによる屈折によって、一度に導光板の両面の双方から出射光を得ることができる。これにより、主副の2画面から成る液晶表示装置等の平面照明として厚さを薄くできるとともに1つの光源で2つの平面照明を得ることができ、小型薄型経済性に優れている。
【0097】
さらに、請求項5に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部または裏面部にランダムに凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子を設け、光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により対向する面方向に全反射し光を偏向して進み表面部と裏面部との双方向から臨界角を破り外部に出射および光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部と裏面部との双方向に出射する導光板と、光偏向素子を設けた面からの屈折光を拡散する拡散シートと、面の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有する一対のプリズムシートとを具備し、拡散シートと一対のプリズムシートとによって全反射により出射した光を導光板の両面の双方に対して出射するので、指向性の有る光源や光線を用いて光偏向素子を設けた面のみで、一度に導光板の両面の双方から出射光を得ることができる。これにより、主副の2画面から成る液晶表示装置等の平面照明として厚さを薄くできるとともに1つの光源で2つの平面照明を得ることができ、小型薄型経済性に優れている。
【0098】
また、請求項6に係る平面照明装置は、光源と、光源からの光を導く入射部と、入射部と略直角に交わる表面部と裏面部とを有し、入射部から導き、内部に存在する光を表面部および裏面部にランダムに設けた凸形状や凹形状のドット状の光偏向素子の入射部方向の傾斜面や入射部の反対方向の傾斜面により屈折して表面部および裏面部の双方から臨界角を破り外部に出射する導光板と、導光板の反対側に頂角が向き互いに交差するプリズム面を有し、導光板の表面部と裏面部との双方から出射した光を導光板の両面の双方に対し略垂直に偏向して出射する一対のプリズムシートとを備えたので、指向性の無い光源や光線を用いて光偏向素子を設けた導光板の表面部や裏面部からの出射角の大きな光線をプリズムシートによる屈折によって、一度に導光板の両面の双方から出射光を得ることができる。これにより、主副の2画面から成る液晶表示装置等の平面照明として厚さを薄くできるとともに1つの光源で2つの平面照明を得ることができ、小型薄型経済性に優れている。
【0100】
また、請求項7に係る平面照明装置は、前記導光板の裏面部の下に部分的に開口部を有する反射体を設けたので、開口部から出射する以外の裏面部からの出射光を再び導光板内に戻すことができる。これにより、光を無駄なく利用できるとともに、より明るい出射光を得ることができる。
【0101】
さらに、請求項8に係る平面照明装置は、導光板の裏面部の下に部分的に開口部を有する着色シートを設けたので、反射体の色として白色を利用した場合、反射体と開口部のコントラスト低減することができる。これにより、反射体の開口部に面して副画面の液晶パネルまたは液晶セルを配置した場合、主画面の液晶パネルまたは液晶セル側から反射体の開口部を通しての副画面の視認を抑えることができる。
【0102】
さらに、請求項9に係る平面照明装置は、ドット状の楕円弧、円錐、多角錐等の凸形状や凹形状からなるので、導光板の表面部や裏面部から出射角の大きい光線や出射角の小さい光線を出射することができる。そして、光源の数、設ける位置、平面照明装置の大きさに対して制限されることなく自由に設計することができる。
【0103】
また、請求項10に係る平面照明装置は、プリズムシートが、その面上に直線状又は同心弧状に形成された断面形状が略三角形のプリズム面を有するので、導光板から出射した出射角の大きい光線をプリズムシートにより表面部または/および裏面部に対し略直角方向に出射する。これにより、観測側に対して正面の表面全体から出射光を得ることができ、明るく見やすい画像や文字を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a),(b) 2つの液晶パネルまたは液晶セルの間に両面から出射する平面照明装置の一例(液晶表示装置も含む)を示す略斜視図であり、携帯電話の正面斜視図および背面斜視図
【図2】 (a),(b) 2つの液晶パネルまたは液晶セルの間に両面から出射する平面照明装置を配した本発明に係る平面照明装置(液晶表示装置を含む)の略斜視図であり、折り畳み式携帯電話の正面斜視図および背面斜視図
【図3】 本発明に係る平面照明装置の略側面断面図であり、1つの平面照明装置の両面側に主液晶表示装置と副液晶表示装置を設けた場合の一例を示す図
【図4】 本発明に係る平面照明装置の一例を示す部分拡大側断面図
【図5】 本発明に係る平面照明装置の他の例を示す部分拡大側断面図
【図6】 本発明に係る平面照明装置の他の例を示す部分拡大側断面図
【図7】 本発明の係る平面照明装置の他の例を示す分解斜視図
【図8】 本発明に係る平面照明装置の更に他の例を示す略斜視図
【図9】 本発明に係る平面照明装置を含む液晶表示装置の他の実施の形態を示す略側面断面図
【図10】 (a)反射体(ケース)の開口部より小さい開口部を有する着色シートを反射体(ケース)の内面側に設けた場合の部分断面図
(b)反射体(ケース)の開口部と同じ大きさの開口部を有する着色シートを反射体(ケース)の内面側に設けた場合の部分断面図
【図11】 (a)反射体(ケース)の内面側に着色シートが有る場合の部分断面図
(b)反射体(ケース)の内面側に着色シートが無い場合の部分断面図
【図12】 本発明に係る平面照明装置を含む液晶表示装置のさらに他の実施の形態を示す略側面断面図
【図13】 図12の液晶表示装置を使用する場合における平面照明装置の分解斜視図
【符号の説明】
1…平面照明装置、2…携帯電話、3…表面側ケース、4…裏面側ケース、5…主画面(主の液晶パネル,主の液晶セル)、6…副画面(副の液晶パネル,副の液晶セル)、7…導光板、8…表面部、9…裏面部、10…入射部、11…光源、12…プリズムシート、13…拡散シート、14…反射体、14a…開口部、21…偏光反射シート、22…着色シート、22a…開口部、23…ケース、23a…開口部、70…収納部、71…光偏向素子、72…円弧分布プリズムシートの頂角、α…屈折角、n…屈折率、γ…臨界角、S1,S3…凸稜ライン、S2,S4…谷(凹稜)ライン、LLd…光コーン、L01,L02,L03,L04,L05,L1,L2,L3,L4,L12,L13,L22,L23,L32,L33,L34,L35,L42,L43,L44,L45,LB,LB1,LB2,LB3, LL1,LL2,LL3…光線。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a flat illumination device capable of emitting light from both the front and back surfaces of a light guide plate using a prism sheet or a diffusion sheet.In placeIt is related.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a liquid crystal display device displays in both the front surface direction and the back surface direction, for example, in a mobile product such as a mobile phone, when performing a liquid crystal display of a main screen and a liquid crystal display of a sub screen on the back side of a case, etc. It was the structure which was able to observe from the front and back using two liquid crystal display devices incorporating the.
[0003]
In addition, a conventional backlight is used for the liquid crystal display on the main screen, and a transmissive liquid crystal such as a clear and bright TFT liquid crystal is used. On the sub-screen, a reflector is provided on the back surface of the backlight to provide a reflective liquid crystal. There was a thing of the composition which made it possible to observe from two sides of the front and back.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when displaying on the liquid crystal display device in both the front surface direction and the back surface direction in the related art, for example, in a mobile product such as a mobile phone, when performing the liquid crystal display of the main screen and the liquid crystal display of the sub screen on the back side of the case, etc. In the configuration in which two liquid crystal display devices incorporating a flat illumination device are used so that observation can be performed from the front and back surfaces, two sets of backlights are required, and a light guide plate that occupies a large proportion of the backlight configuration. Two sets of light sources are required as well as two sets.
[0005]
In addition, a light guide plate used as a liquid crystal display device of a mobile product (for example, a mobile phone) becomes a big factor in weight and thickness, and there is a problem in lightening and downsizing (thickness) of the mobile product. .
[0006]
In addition, since two sets of light sources are required, power consumption increases, battery life is shortened, and if the amount of batteries is increased to secure power, the size, weight, and economics can be reduced. There are challenges.
[0007]
In addition, when a liquid crystal display device is provided on both the front and back surfaces, a conventional backlight is used for the liquid crystal display on the main screen, a transparent liquid crystal such as a bright and bright TFT liquid crystal is used, and a back screen is used for the sub screen. An object having a structure in which a reflector or the like is provided on the back surface of the light and the reflection type liquid crystal is used so that the light can be observed from the front and back surfaces can be sufficiently satisfied with respect to light weight and downsizing. However, since a reflective liquid crystal is used for the sub-screen, there are problems that the luminance is low and the color is not clear in the case of a color image.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems. A light source and a light deflecting element are provided on the front surface portion and the back surface portion of the light guide plate. Use the light emitted on both sides of the back surface part, or use the light totally reflected in the opposite surface direction and emitted on one side and the refracted (leakage) light from the surface provided with the light deflection element, Furthermore, from the surface where the light deflection element is provided after being refracted by the light deflection elementBreak the critical angle to the outsideFrom the light guide plate using a light guide plate that utilizes the emitted light, and a pair of prism sheets having a prism sheet having an apex angle with respect to the light guide plate and a prism surface having an apex angle opposite to the light guide plate and intersecting each other The emitted light is deflected and emitted substantially perpendicular to the surface of the light guide plate, and bright uniform light is emitted from both the front and back sides of the light guide plate by a diffusion sheet that diffuses the light. For example, plane light can be supplied to the screens of the main and sub two liquid crystal display devices with one backlight, and the light guide plate and the prism sheet or the diffusion sheet can be used to reduce the size of the sub screen. It is an object of the present invention to provide a flat illumination device that emits light from both directions (both sides) that can provide a plane emission light having a size suitable for a purpose by providing a reflector having an opening partly in between.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a flat illumination device according to
[0010]
The flat illumination device according to
[0011]
Further, the flat illumination device according to
[0012]
The flat illumination device according to
[0013]
Furthermore, the flat illumination device according to
[0014]
The flat illumination device according to
[0015]
The flat illumination device according to
[0016]
The flat illumination device according to
[0017]
Furthermore, the flat illumination device according to
[0018]
The flat illumination device according to
[0019]
The flat illumination device according to
[0020]
The flat illumination device according to
[0023]
Claims7The flat illuminating device according to the present invention is characterized in that a reflector having an opening part is provided below the back surface of the light guide plate.
[0024]
Claim7Since the flat illumination device according to the aspect of the invention has a reflector partially having an opening under the back surface of the light guide plate, the light emitted from the back surface other than the light emitted from the opening is returned to the light guide plate again. Can do.
[0025]
And claims8The flat illuminating device according to the present invention is characterized in that a colored sheet partially having an opening is provided below the back surface of the light guide plate.
[0026]
Claim8The flat illumination device according to the present invention is provided with a colored sheet having an opening partly under the back surface part of the light guide plate, and therefore, when white is used as the color of the reflector, the contrast between the reflector and the opening is reduced. Can do.
[0027]
Claims9The flat illumination device according to the present invention has a light deflection elementConsists of convex and concave shapes such as dot-shaped elliptical arc, cone, and polygonal pyramidIt is characterized by that.
[0028]
Claim9The flat illumination device according to the present invention has a light deflection elementConsists of convex and concave shapes such as dot-shaped elliptical arc, cone, and polygonal pyramidTherefore, a light beam having a large emission angle or a light beam having a small emission angle can be emitted from the front surface portion or the back surface portion of the light guide plate.
[0029]
Furthermore, the planar illumination device according to
[0030]
The flat illumination device according to
0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the present invention, the light source and the light guide plate are provided with light deflecting elements on the front surface portion and the back surface portion, and are totally reflected so as to advance and emit in the surface directions where the front surface portion and the back surface portion face each other. An optical deflecting element is provided on the surface, or an optical deflecting element is provided to cause the total reflection on either the front surface portion or the back surface portion to advance and emit in the direction of the surfaces facing each other. A light guide plate that refracts light on the surface side and emits part of the light from the light source, and further provides a light deflecting element on the front and back surfaces to refract light from the light source and emits the light from the front and back surfaces. When the emission angle from the light guide plate is large (output along the surface of the light guide plate) among the light emitted from these light guide plates, the light is refracted by one inclined surface and taken in, and all the other inclined surfaces The apex angle with respect to the light guide plate is reflected so as to be emitted substantially perpendicular to the light guide plate. Planar outgoing light in both directions of the front and back sides by a prism sheet, a prism sheet having a prism surface whose apex angle is opposite to the other side of the light guide plate, and a diffusion sheet that diffuses highly directional outgoing light Two-way (double-sided) emission flat illumination devicePlaceIt is to provide.
0032]
FIG. 1A shows a planar illumination device according to the present invention in which a planar illumination device that emits light from both sides is disposed between two liquid crystal panels or liquid crystal cells.An example (including a liquid crystal display device) is shown.It is a schematic perspective view, a front perspective view of a mobile phone, FIG. 2 (b) is a rear perspective view of the mobile phone, FIG. 2 (a) is a front perspective view of a foldable mobile phone, and FIG. 2 (b) is a foldable mobile phone. The rear perspective view of the telephone, FIG. 3 relates to the present inventionFlat lightingFIG. 4 is a schematic side sectional view of the apparatus, showing an example in which a main liquid crystal display device and a sub liquid crystal display device are provided on both sides of one flat illumination device, and FIG. 4 is an example of the flat illumination device according to the present invention. FIG. 5 to FIG. 7 are partially enlarged side sectional views showing other examples of the flat illumination device according to the present invention.8FIG. 9 is a schematic perspective view showing still another example of the flat illumination device according to the present invention.Is a bookFIG. 6 is a schematic side sectional view showing another embodiment of a liquid crystal display device including a flat illumination device according to the invention.10(A), (b) is a figure for demonstrating the effect of the opening part of a coloring sheet, a figure11(A), (b) is a figure for demonstrating the effect of the presence or absence of a coloring sheet, a figure12FIG. 3 is a schematic side sectional view showing still another embodiment of a liquid crystal display device including a flat illumination device according to the present invention.13Is a figure12Liquid crystal display deviceWhen usingIt is a disassembled perspective view of the flat illuminating device in.
0033]
FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B show a mobile phone as an example of a mobile product including a liquid crystal display device using a flat illumination device according to the present invention.
0034]
The
0035]
Further, the
0036]
The light guide plate used for the backlights of the main and sub liquid crystal panels and liquid crystal cells is composed of a single-sided or single-sided light guide plate.
0037]
Hereinafter, the flat lighting device according to the present invention employed in mobile products such as the
0038]
As shown in FIG.Flat
0039]
The
0040]
Further, the arrangement, distribution, and shape of the
0041]
Here, for example, when the material of the
0042]
Further, the light incident on the
0043]
Liquid crystal display device of this exampleIn placePlanar illuminator used1As shown in FIG. 4, convex or concave
0044]
At this time, depending on the shape of the
0045]
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, a
0046]
At this time, depending on the shape of the
0047]
Further, the light beam refracted by the
5 shows a case where the
0048]
Further, as shown in FIG. 7, convex or concave
[0049]
At this time, the outgoing light beam LB1 isBreak the critical angle to the outsideExit. Therefore, the light beam LB1 emitted from the
0050]
Here, the
0051]
Further, the
0052]
In addition, the figure8As shown, the
0053]
In the example of FIG. 8, in order to provide the
0054]
Further, in FIG. 8, the
0055]
further,
0056]
Furthermore, a
0057]
[0058]
The
The
0059]
The
0060]
For example, as shown in FIG. 3, the
0061]
In addition, the light that has leaked from the
0062]
The
0063]
The
0064]
Further, the
0065]
Further, when the
0066]
Although not shown here, a reflector made of a metal, a glossy material of metal, or a white material may be provided on the outer periphery of the
0067]
By the way, in this example, it is illustrated as a liquid crystal display device including a flat illumination device.9The thing of the structure shown to can also be employ | adopted. Figure9In FIG.Flat lightingConstituent elements that are the same as those of the
0068]
Figure9Shown
0069]
The
0070]
The
0071]
The
0072]
The
0073]
By the way, when the
0074]
Therefore, in this example, when the
0075]
According to the configuration using the
0076]
To explain further, conventional double-sided backlights are11As shown in (b), the
0077]
So, in this example,11As shown in (a), a film-like
0078]
In addition, in the structure which does not use the coloring sheet |
0079]
By the way, FIG. 3 and FIG.9In the configuration shown in FIG. 3, the
0080]
Figure12IsFlat lightingDressSetSchematic side sectional view showing another embodiment, figure13Is a figure12It is a disassembled perspective view of the flat illuminating device in. 3 and figure9The same number is attached | subjected to the same component, and since the concrete structure and effect | action are the same, description is abbreviate | omitted.
0081]
Figure12Shown
0082]
The
0083]
The
0084]
The
0085]
The
0086]
The colored sheet 2210And figure11It has the above-mentioned functions and operational effects explained using The
0087]
The
0088]
And configured as aboveFlat lightingWhen the
0089]
By the way, figure9Or figure12Shown inFlat lightingIn the
0090]
Also figure12ofFlat lightingIn the
0091]
For example, in the configuration in which the
0092]
The same applies to a configuration in which a
[0093]
【The invention's effect】
As described above, the flat illumination device according to
[0094]
Further, the flat illumination device according to
[0095]
Furthermore, the flat illumination device according to
[0096]
The flat illumination device according to
[0097]
Furthermore, the flat illumination device according to
[0098]
The flat illumination device according to
[0100]
Claims7In the flat illumination device according to the aspect of the invention, since the reflector having the opening partly is provided below the back surface part of the light guide plate, the light emitted from the back surface part other than the light emitted from the opening part is returned to the light guide plate again. be able to. As a result, light can be used without waste and brighter outgoing light can be obtained.
[0101]
And claims8The flat illumination device according to the present invention is provided with a colored sheet having an opening partly under the back surface part of the light guide plate, and therefore, when white is used as the color of the reflector, the contrast between the reflector and the opening is reduced. Can do. As a result, when the liquid crystal panel or liquid crystal cell of the sub screen is arranged facing the opening of the reflector, it is possible to suppress the visibility of the sub screen from the liquid crystal panel or liquid crystal cell side of the main screen through the opening of the reflector. it can.
[0102]
And claims9The flat illumination device according toConsists of convex and concave shapes such as dot-shaped elliptical arc, cone, and polygonal pyramidTherefore, a light beam having a large emission angle or a light beam having a small emission angle can be emitted from the front surface portion or the back surface portion of the light guide plate. And it can design freely, without being restrict | limited with respect to the number of light sources, the position to provide, and the magnitude | size of a plane illuminating device.
[0103]
The planar illumination device according to
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are planer illumination devices that emit light from both sides between two liquid crystal panels or liquid crystal cells.An example (including a liquid crystal display device) is shown.It is a schematic perspective view, a front perspective view and a rear perspective view of a mobile phone
FIGS. 2A and 2B are related to the present invention in which a flat illumination device emitting light from both sides is arranged between two liquid crystal panels or liquid crystal cells.Flat lightingapparatus(Including liquid crystal display devices)FIG. 2 is a front perspective view and a rear perspective view of a foldable mobile phone.
FIG. 3 relates to the present invention.Flat lightingFIG. 4 is a schematic side sectional view of the apparatus, showing an example in which a main liquid crystal display device and a sub liquid crystal display device are provided on both sides of one flat illumination device
FIG. 4 is a partially enlarged side sectional view showing an example of a flat illumination device according to the present invention.
FIG. 5 is a partially enlarged side sectional view showing another example of the flat illumination device according to the present invention.
FIG. 6 is a partially enlarged side sectional view showing another example of the flat illumination device according to the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing another example of the flat illumination device according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing still another example of the flat illumination device according to the present invention.
[Figure9A schematic side sectional view showing another embodiment of a liquid crystal display device including a flat illumination device according to the present invention.
[Figure10(A) Partial sectional view when a colored sheet having an opening smaller than the opening of the reflector (case) is provided on the inner surface side of the reflector (case)
(B) Partial sectional view when a colored sheet having an opening having the same size as the opening of the reflector (case) is provided on the inner surface side of the reflector (case)
[Figure11(A) Partial sectional view when a colored sheet is present on the inner surface of the reflector (case)
(B) Partial sectional view when there is no colored sheet on the inner surface side of the reflector (case)
[Figure12A schematic side sectional view showing still another embodiment of a liquid crystal display device including a flat illumination device according to the present invention.
[Figure13] Figure12Liquid crystal display deviceWhen usingExploded perspective view of a flat illumination device
[Explanation of symbols]
1 ...Flat lightingDevice: 2 ... mobile phone, 3 ... front case, 4 ... back side case, 5 ... main screen (main liquid crystal panel, main liquid crystal cell), 6 ... sub screen (sub liquid crystal panel, sub liquid crystal cell) , 7 ... Light guide plate, 8 ... Front part, 9 ... Back part, 10 ... Incident part, 11 ... Light source, 12 ... Prism sheet, 13 ... Diffuser sheet, 14 ... Reflector, 14a ... Opening part, 21 ...
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JP2006276585A (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Sanyo Epson Imaging Devices Corp | Display device and electronic equipment |
JP2006323315A (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Citizen Electronics Co Ltd | Combined front-rear backlight |
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KR101534850B1 (en) * | 2008-11-12 | 2015-07-07 | 엘지이노텍 주식회사 | Liquid crystal display device |
US9575235B2 (en) | 2012-09-28 | 2017-02-21 | Radiant Opto-Electronics Corporation | Light guide element and lighting fixture |
TWI485354B (en) * | 2012-09-28 | 2015-05-21 | Radiant Opto Electronics Corp | Light guide element and method for manufacturing the same, and lighting fixture |
KR101454757B1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-10-27 | 코닝정밀소재 주식회사 | Light diffusing plate, method for manufacturing the same, and led illumination apparatus comprising the same |
JP2015194628A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | シャープ株式会社 | Double-sided display apparatus, lighting device, and light guide plate |
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