JP4483020B2 - Surface emitting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば携帯電話等の液晶表示部のバックライト用光源として使用される面発光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話の液晶表示部は、液晶表示画面を構成する液晶表示パネルと、暗がりでも表示画像が観れるようにするためのバックライト構造との組合せとしたものが従来から広く利用されている。バックライト構造は、たとえば緑や赤の発光ダイオード(LED)を光源とし、この発光ダイオードからの光を液晶表示パネルの裏面全体に導光板を備えるというものがその典型である。導光板はアクリル等の透明樹脂を用いたもので、発光ダイオードの配置位置に合わせて下向きに曲げた導入部から発光ダイオードからの光を取り込み、液晶表示パネルの裏面に被さるように位置している面発光部分から発光させる。このような導光板では、液晶表示パネルへの光の放出を促すため、裏面側に微小な凹凸パターンによる散乱反射層を形成したものが一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
旧来ではバックライト用の光源として赤や緑の単色発光の発光ダイオードが組み込まれていたが、画像表示の多様化によって赤,緑,青の発光ダイオードを備え、たとえば赤と緑を同時点灯して橙色に発光させる混色発光が近来では主流となってきている。
【0004】
ところが、赤と緑の2個の発光ダイオードを備える場合、それぞれの位置から導光板に異なる発光色の光が導入される。このため、赤と緑のそれぞれの色が十分に混色されず、導光板の場所によって赤または緑の色が強調された発光色となり、均一の橙色の発光が得られない。すなわち、導光板の下面の散乱反射層からの光の拡散はできるものの、発光ダイオードからの光の導入部分では赤と緑のそれぞれが異なる位置から取り込まれるので、両方の色の混色度が低く液晶表示画面を一様に橙色発光させることができない。
【0005】
このように発光ダイオードから光を導入して液晶表示パネルの裏面に向けて光を放出する従来の導光板を用いる面発光装置では、複数の異なる色の発光ダイオードを光源とするとき、混色化が十分にできないという問題がある。
【0006】
本発明は、複数の異なる色の発光ダイオードからの光を導入部分から均等に拡散させることで一様で色むらのない導光板からの発光が得られる面発光装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、異なる発光色の複数の発光素子と、前記発光素子からの光を導入して面状の光出射部から放出する導光板とを備えた面発光装置において、前記導光板は、前記光出射部の縁部から外側へ向けて形成した導光部と、前記導光部の一部として含まれ前記複数の発光素子の発光観測面側に対峙する導入部とを備え、前記導入部には前記複数の発光素子からの光を前記導光部の全体に拡散させる拡散部を形成していることを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、一様で色むらのない導光板からの発光が可能な面発光装置を得ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本願第1の発明は、異なる発光色の複数の発光素子と、前記発光素子からの光を導入して面状の光出射部から放出する導光板とを備えた面発光装置において、前記導光板は、正方形の平面形状とした光出射部と、前記光出射部の一辺に沿って縁部から外側へ向けてほぼ三角形状に形成した導光部と、前記導光部の一部として含まれ、かつ光出射部のコーナー部に対応する位置に前記複数の発光素子の発光観測面側に対峙する導入部とを備え、前記導入部には前記複数の発光素子からの光を前記導光部の全体に拡散させる波形状の面からなる拡散部を形成していることを特徴とする面発光装置であり、導入部から導入された発光素子からの光は拡散部によって導光部の全体に拡散されるので、異なる発光色の複数の発光素子からの発光色を一様に混色化して光出射部から出射できるという作用を有する。
【0010】
本願第2の発明は、前記拡散部は、前記発光素子の光軸に対してほぼ30°〜60°傾斜した傾斜面上の微小な凹凸であることを特徴とする請求項1記載の面発光装置であり、発光素子からの光を傾斜面上の微小な凹凸の拡散部によって導光部へ拡散させることができるという作用を有する。
【0011】
本願第3の発明は、前記導光板の外周を包囲するとともに前記拡散部を被覆するケースを備え、前記光拡散部に対峙する前記ケースの内面を前記導光部への光の反射面としたことを特徴とする請求項2記載の面発光装置であり、ケースの反射面を利用して導光部への光量を増やすことができ発光輝度を向上させるという作用を有する。
【0012】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1は本実施の形態における面発光装置の要部の縦断面図、図2はケース内の導光板の配置を示す要部の横断面図、図3は導光板の拡散部と発光ダイオードの位置関係を示すための要部の縦断面図、図4は導光板の概略斜視図である。
【0014】
図1に示すように、本発明の実施の形態における面発光装置は、ケース1と、このケース1の内部に組み込まれた2個の発光ダイオード2a,2bと、これらの発光ダイオード2a,2bからの光を導入して図において上向きに発光させる導光板3とから構成されている。なお、導光板3の上方には液晶を封入した液晶表示パネル11が配置され、導光板3からの発光がこの液晶表示パネル11のバックライトとなる。
【0015】
ケース1は白色の合成樹脂によって形成されたもので、図3に示すように、発光ダイオード2a,2bの配置位置の真上に対応する位置にほぼ45°の角度とした反射面1aを設けている。また、発光ダイオード2aは緑色発光及び発光ダイオード2bは赤色発光のものである。
【0016】
導光板3は透明のアクリル樹脂により形成され、図2に示すように、ほぼ正方形の平面形状とした光出射部3aと、その一辺に沿ってほぼ三角形状に形成された導光部3bとを備えたものである。光出射部3aの底面側には梨地状または微小な円柱状の突起を持つ凹凸面とした散乱反射層3a−1が形成されている。導光部3bは光出射部3aのコーナー部に対応する位置に、図3に示すように下に曲げた形状の導入部3cを形成したものである。この導入部3cは発光ダイオード2a,2bの真上に被さる形状を持ち、ケース1の反射面1aに対応する面を傾斜面3dとし、この傾斜面3dの表面には拡散部3eを形成している。この拡散部3eはピッチが60μm程度で山の高さが25μm程度とした微小な波形状の面であり、発光ダイオード2a,2bからの光を導光部3bの全体に拡散させて入射させる。
【0017】
以上の構成において、発光ダイオード2a,2bからの光は導入部3cの下面から入射し、微小な波状の凹凸の拡散部3eによって光が乱反射し導光部3bの全体に広がるように進む。また、拡散部3eから抜けた光は白色のケース1の反射面1aに向かうので、この反射面1aから拡散部3eを通って導光部3bに回収される。このように、導入部3cからの光は反射面1aからの反射光も含めて拡散部3eによって拡散され、導光部3bの全体に広がっていく。したがって、発光ダイオード2aからの緑色発光及び発光ダイオード2bからの赤色発光は、光出射部3aに達する前に導光部3bで混合される。
【0018】
すなわち、たとえば光出射部3aの縁部に発光ダイオード2a,2bを配置して直に入射させる場合では、これらの発光ダイオード2a,2bに近い領域だけが高輝度で発光し、緑と赤とが偏在したむらの有る発光色となる。これに対し、拡散部3eによって緑と赤の発光色は導光部3b内で十分に混合し、この混合色となったものが光出射部3aに導入される。したがって、予め緑と赤が導光部3b内で混合されて橙色となった光が光出射部3aに入り込んで発光するので、緑と赤が偏在することなく液晶表示パネル11に対して橙色の光を照射することができる。
【0019】
光出射部3aはその下面を散乱反射層3a−1としているので、導光部3bからの橙色に混色された発光が液晶表示パネル11側に効率よく反射される。したがって、橙色の光を液晶表示パネル11に確実に当てることができ、色むらのない橙色発光の液晶表示画面が得られる。
【0020】
【発明の効果】
本発明では、発光色の異なる複数の発光素子からの光を導入部から拡散部を介して導光部の全体に導いた後に光出射部に導入するので、発光素子の位置による発光色むらを導光部に導いていくときに解消でき、光出射部から一様な混色の発光が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の面発光装置の要部を示す概略縦断面図
【図2】ケース内での導光板の配置を示す要部の横断面図
【図3】導光板の拡散部と発光ダイオードの位置関係を示すための要部の縦断面図
【図4】導光板の概略斜視図
【符号の説明】
1 ケース
1a 反射面
2a,2b 発光ダイオード
3 導光板
3a 光出射部
3a−1 散乱反射層
3b 導光部
3c 導入部
3d 傾斜面
3e 拡散部
11 液晶表示パネル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface light emitting device used as a light source for a backlight of a liquid crystal display unit such as a mobile phone.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a liquid crystal display unit of a mobile phone is a combination of a liquid crystal display panel constituting a liquid crystal display screen and a backlight structure for allowing a display image to be seen even in the dark. A typical backlight structure includes, for example, a green or red light emitting diode (LED) as a light source, and light from the light emitting diode is provided on the entire back surface of the liquid crystal display panel. The light guide plate is made of a transparent resin such as acrylic, and is positioned so as to receive light from the light emitting diode from the introduction portion bent downward according to the arrangement position of the light emitting diode and cover the back surface of the liquid crystal display panel. Light is emitted from the surface emitting part. In such a light guide plate, in order to promote the emission of light to the liquid crystal display panel, a scattering reflection layer having a minute uneven pattern is generally formed on the back surface side.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Traditionally, red and green single-color light emitting diodes were incorporated as light sources for backlights, but with the diversification of image display, red, green, and blue light emitting diodes have been provided. Mixed color emission that emits orange light has become the mainstream in recent years.
[0004]
However, when two light emitting diodes of red and green are provided, light of different emission colors is introduced into the light guide plate from each position. For this reason, the respective colors of red and green are not sufficiently mixed, resulting in a light emission color in which the red or green color is emphasized depending on the location of the light guide plate, and uniform orange light emission cannot be obtained. In other words, although light from the scattering reflection layer on the lower surface of the light guide plate can be diffused, red and green are taken in from different positions in the light introduction part from the light emitting diode, so the color mixing degree of both colors is low. The display screen cannot emit orange light uniformly.
[0005]
As described above, in the surface light emitting device using the conventional light guide plate that introduces light from the light emitting diode and emits light toward the back surface of the liquid crystal display panel, when a plurality of light emitting diodes of different colors are used as a light source, color mixing is not possible. There is a problem that it is not enough.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface light emitting device that can emit light from a light guide plate that is uniform and has no color unevenness by uniformly diffusing light from a plurality of light emitting diodes of different colors from an introduction portion. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a surface light-emitting device including a plurality of light-emitting elements having different emission colors and a light-guiding plate that introduces light from the light-emitting elements and emits the light from a planar light-emitting portion. A light guide part formed outward from an edge of the light emitting part, and an introduction part that is included as a part of the light guide part and faces a light emission observation surface side of the plurality of light emitting elements. Is characterized in that a diffusion part for diffusing light from the plurality of light emitting elements to the entire light guide part is formed.
[0008]
According to the present invention, it is possible to obtain a surface light emitting device that can emit light from a light guide plate that is uniform and has no color unevenness.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first invention of the present application is a surface light emitting device comprising a plurality of light emitting elements having different emission colors and a light guide plate that introduces light from the light emitting elements and emits the light from a planar light emitting portion. Is included as a part of the light guide part, a light emitting part having a square planar shape, a light guide part formed in a substantially triangular shape from one edge to the outside along one side of the light output part, and And an introduction part facing the light emission observation surface side of the plurality of light emitting elements at a position corresponding to a corner part of the light emitting part, and the light guide part receives light from the plurality of light emitting elements in the introduction part The light emitting device is characterized in that a diffusing portion comprising a wave-shaped surface to be diffused is formed, and light from the light emitting element introduced from the introducing portion is spread to the entire light guiding portion by the diffusing portion. Because it is diffused, the emission color from multiple light-emitting elements with different emission colors is uniform. An effect that can be emitted from the light emitting unit by mixing of.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the surface light-emitting device according to
[0011]
A third invention of the present application includes a case that surrounds the outer periphery of the light guide plate and covers the diffusion portion, and an inner surface of the case facing the light diffusion portion is a light reflection surface to the light guide portion. The surface light-emitting device according to claim 2, wherein the light-emitting portion can be increased by using the reflection surface of the case to improve the light emission luminance.
[0012]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
1 is a longitudinal cross-sectional view of the main part of the surface light emitting device according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part showing the arrangement of the light guide plate in the case, and FIG. FIG. 4 is a schematic perspective view of the light guide plate. FIG.
[0014]
As shown in FIG. 1, the surface light emitting device according to the embodiment of the present invention includes a
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
In the above configuration, the light from the
[0018]
That is, for example, in the case where the
[0019]
Since the lower surface of the
[0020]
【The invention's effect】
In the present invention, light from a plurality of light emitting elements having different emission colors is introduced from the introduction part to the entire light guide part through the diffusion part and then introduced into the light emitting part. This can be eliminated when the light is guided to the light guide part, and uniform light emission of mixed colors can be obtained from the light emitting part.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a main part of a surface light emitting device according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part showing an arrangement of a light guide plate in a case. Longitudinal sectional view of the main part for showing the positional relationship of the diode [FIG. 4] Schematic perspective view of the light guide plate [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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