JP4829811B2

JP4829811B2 - 照光ユニット

Info

Publication number: JP4829811B2
Application number: JP2007036590A
Authority: JP
Inventors: 琢郎杉浦; 郁夫日比野; 勝行片山; 淳史吉田; 浩伸渡辺
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2027-02-16
Also published as: JP2008204652A

Description

本発明は、携帯電話のような携帯端末装置の操作領域を照光する照光ユニットに関する。

従来から、表示装置、主に液晶表示装置の照光手段として、液晶表示パネルの背面側から表示面側に向けて光を供給する面状光源、例えばバックライト装置が知られている。このようなバックライト装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１に開示されているように、バックライト装置の光源である発光ダイオードの厚さは配線基板の厚さとほぼ同等か又はそれ以上である。
特開２００３−２９８１１９号公報

近年、上記のような面状光源を利用して携帯電話のような携帯端末装置の操作領域を発光させるために導光シートが開発されている。この導光シートは、携帯端末装置の操作領域上に配置されるので、ユーザの操作を確実に行わせるために可撓性が必要であり、厚さも薄いものとなっている。この導光シートは、光源である発光ダイオードの厚さと比べると薄いため、発光ダイオードからの光をできるだけ効率良く導入させる必要がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、光源からの光をできるだけ効率良く導光シートに導入させて輝度を向上させることができる照光ユニットを提供することを目的とする。

本発明の照光ユニットは、主面及び端面を有する導光シートと、前記導光シートの端面近傍に配置された光源と、少なくとも前記光源と前記導光シートの端面との間の隙間を覆うように設けられ、前記導光シートの端面に入射せずに漏れた光を前記導光シートに戻すカバー部材と、を具備し、前記カバー部材は光反射層と、前記光反射層の外側に設けられ、前記導光シートの端面に入射せずに漏れた光を吸収する光吸収層とで構成されたことを特徴とする。

この構成によれば、光源からの光が導光シートの端面から入射して導光シート内を導光する際に、隙間から出射する光や光源の上面から外界に出射される光も、カバー部材で反射して導光シート内に導光する。このため、光源からの光を効率良く導光シートに導光させることができる。その結果、照光ユニットにおける輝度が向上する。また、外側に光吸収層を設けた構成によれば、光反射層を通過する光があってもその光を吸収することができるので、外界に漏れる光を確実に遮蔽することができる。

本発明の照光ユニットにおいては、前記光反射層は白色の樹脂層であり、前記光吸収層は黒色の樹脂層又は黒色のテープであることが好ましい。本発明の照光ユニットにおいては、前記導光シートの厚さは、前記光源の厚さより薄いことが好ましい。

本発明の照光ユニットにおいては、前記カバー部材は、前記導光シートの主面に粘着材により接着されていることが好ましい。

本発明の照光ユニットは、主面及び端面を有する導光シートと、前記導光シートの端面近傍に配置された光源と、少なくとも前記光源と前記導光シートの端面との間の隙間を覆うように設けられ、前記導光シートの端面に入射せずに漏れた光を前記導光シートに戻すカバー部材と、を具備するので、光源からの光をできるだけ効率良く導光シートに導入させて輝度を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る構成を有しない照光ユニットを示す図である。図１に示す照光ユニットは、操作領域を有する基体１１を有する。基体１１の操作領域の構成については特に制限はない。基体１１上には、コンタクトシート１２が配置されている。コンタクトシート１２は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などのプラスチック材料で構成されている。

コンタクトシート１２上には、導光シート１３が配置されている。導光シート１３の端面Ｂの近傍には、光源ユニット１４が配置されている。この光源ユニット１４内には、光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）１４１が取り付けられている。この導光シート１３は、操作領域での操作（例えば、ボタンの押圧）を確実に行わせるために厚さを薄くする必要がある。このため、導光シート１３の厚さは、光源ユニット１４の厚さよりも薄くなる。

導光シート１３は、主面Ａ及び端面Ｂを有しており、可撓性を有する材料、例えばプラスチックで構成されている。具体的には、この導光シート１３は、ポリウレタン樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂などで構成されている。

光源ユニット１４と導光シート１３の端面Ｂとの間には隙間Ｓが存在する。この隙間Ｓを確実になくすことは非常に難しい。光源ユニット１４から出射された光のうち、導光シート１３の端面Ｂに入射せずに漏れた光Ｐ₁は、図１に示すように、この隙間Ｓから外界に出射される。また、光源ユニット１４の上面から外界に出射される光Ｐ₂も存在する。このような光Ｐ₁，Ｐ₂は、導光シート１３内に導入されないので、照光ユニットにおける輝度には寄与せず、このため輝度が低下してしまうことになる。

図２は、本発明の実施の形態に係る照光ユニットを示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。図２に示す照光ユニットは、少なくとも光源ユニット１４と導光シート１３の端面Ｂとの間の隙間Ｓを覆うようにカバー部材１５が設けられている。このカバー部材１５は、光源ユニット１４の上面も覆うように設けられている。このカバー部材１５は、導光シート１３の端面Ｂに入射せずに漏れた光、すなわち、図１において隙間Ｓから出射する光Ｐ₁や光源ユニット１４の上面から外界に出射される光Ｐ₂を導光シート１３に戻す働きをする。

光源ユニット１４内の発光ダイオード１４１が発光した光は、導光シート１３の端面Ｂから入射して導光シート１３内を導光する。そして、導光シート１３内を導光した光は、導光シート１３の主面Ａ（基体１１と反対側の主面）に設けられた発光領域で拡散された外界に出射される。また、隙間Ｓから出射する光や光源ユニット１４の上面から外界に出射される光は、カバー部材１５で反射して導光シート１３内に導光する。このため、光源ユニット１４からの光を効率良く導光シート１３に導光させることができる。その結果、照光ユニットにおける輝度が向上する。

カバー部材１５は、導光シート１３から漏れた光を導光シート１３に導光できる機能を有していれば、その構成については特に制限はない。カバー部材１５は、図３（ａ）に示すように、光反射層１５１のみで構成されていても良く、図３（ｂ）に示すように、光反射層１５１の外側に光吸収層１５２を設けた構成でも良い。特に、外側に光吸収層１５２を設けた構成によれば、図３（ｂ）に示すように、光反射層１５１を通過する光があってもその光を吸収することができるので、外界に漏れる光を確実に遮蔽することができる。その結果、本発明に係る照光ユニットを機器に装着したときに、機器筐体から光が漏れ出すことを防止できる。ここで、光反射層１５１としては、白色の樹脂層などを挙げることができ、光吸収層１５２としては、黒色の樹脂層や黒色のテープなどを挙げることができる。また、光反射層１５１の長さＬは、図２（ｂ）に示すように、光源ユニット１４の幅よりも長いことが好ましい。これにより、導光シート１３から漏れた光を確実に導光シートに導光させることが可能となる。

また、カバー部材１５としては、図３（ｃ）に示すように、金属層１５３で構成しても良く、図３（ｄ）に示すように、金属層１５３の内側に透明樹脂層１５４を設けて構成しても良い。図３（ｄ）に示すように透明樹脂層１５４を設けることにより、金属層１５３が光源ユニット１４における配線などと短絡を起こすことを確実に防止することができる。

図４は本発明の実施の形態に係る照光ユニットの光源ユニットを示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は側面図である。図４に示す光源ユニットは、発光ダイオード１４１が透明樹脂層１４２内に埋め込まれており、その透明樹脂層１４２の周囲にリフレクタ１４３が配置された構成を有する。リフレクタ１４３を有する光源ユニット１４では、発光ダイオード１４１からの光は、図４（ａ）に示すように、リフレクタ１４３が存在しない開口部から出射されるので、光源ユニット１４の上面から出射される光を考慮する必要がない。このため、カバー部材１５は、光源ユニット１４と導光シート１３の端面Ｂとの間の隙間Ｓを覆うように設けられていれば良く、光源ユニット１４の上面まで覆わなくても良い。

図５は本発明の実施の形態に係る照光ユニットの光源ユニットを示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は正面図であり、（ｃ）は側面図である。図５に示す光源ユニットは、発光ダイオード１４１が透明樹脂層１４２内に埋め込まれてなり、リフレクタを有しない。この光源ユニット１４では、発光ダイオード１４１からの光は、図５（ａ）に示すように、４方向から出射されるので、光源ユニット１４の上面から出射される光をもカバー部材１５で導光シート１３に導光させる必要がある。このため、カバー部材１５は、光源ユニット１４と導光シート１３の端面Ｂとの間の隙間Ｓを覆うと共に、光源ユニット１４の上面も覆うように設ける必要がある。図５に示すような光源ユニット１４の場合、基体１１の表面に略垂直な方向に漏れる光（光源ユニット１４の上面から出射される光）があるため、照光ユニットにおける均一照光性を阻害することになる。前述のように、光源ユニット１４と導光シート１３の端面Ｂとの間の隙間Ｓを覆うと共に、光源ユニット１４の上面も覆うようにカバー部材１５を設けることにより、照光ユニットにおける均一照光性も向上させることが可能となる。

光源ユニット１４を基体１１上に実装する場合、光源ユニット１４は、図６に示すように、不可避的に基体１１に対して上方に浮き上がる。この光源ユニット１４の実装時の浮き上がり量Ｈは約０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍである。このように、光源ユニット１４が浮き上がると、図６に示すように、光源ユニット１４と導光シート１３との間の位置関係が変わってしまい、すなわち、光源ユニット１４の厚さ方向の中心と導光シート１３の厚さ方向の中心との距離が離れてしまい、光源ユニット１４からの光が導光シート１３の端面Ｂから効率良く導光しなくなる。このため、照光ユニットにおける輝度が低下する可能性がある。

このようなことを想定して、カバー部材１５が、導光シート１３の主面Ａに粘着材により接着されることが好ましい。すなわち、図７（ａ）に示すように、導光シート１３の主面Ａとカバー部材１５との間に粘着材層１６を介在させる。このような構成においては、光源ユニット１４を基体１１に実装して光源ユニット１４が浮き上がると、光源ユニット１４の上昇に伴ってカバー部材１５が上昇する。このカバー部材１５は、粘着材層１６を介して導光シート１３の主面Ａ上に接着されているので、カバー部材１５の上昇に伴って導光シート１３も浮き上がることになる。したがって、図７（ｂ）に示すように、光源ユニット１４と導光シート１３との間の位置関係は変わらない、すなわち、光源ユニット１４の厚さ方向の中心と導光シート１３の厚さ方向の中心との距離が変わらない。このため、光源ユニット１４からの光が導光シート１３の端面Ｂから効率良く導光する。その結果、照光ユニットにおける輝度が低下することを防止できる。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。例えば、基体における操作領域の構成、各部の寸法、材料などについては本発明の効果を逸脱しない範囲で適宜設定することができる。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

本発明に係る構成を有しない照光ユニットを示す図である。本発明の実施の形態に係る照光ユニットを示す図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る照光ユニットのカバー部材を示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る照光ユニットの光源ユニットを示す図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る照光ユニットの光源ユニットを示す図である。本発明の実施の形態に係る照光ユニットの他の例を説明するための図である。（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る照光ユニットの他の例を示す図である。

符号の説明

１１基体
１２コンタクトシート
１３導光シート
１４光源ユニット
１５カバー部材
１６粘着材層
１４１発光ダイオード
１４２，１５４透明樹脂層
１４３リフレクタ
１５１光反射層
１５２光吸収層
１５３金属層

Claims

主面及び端面を有する導光シートと、前記導光シートの端面近傍に配置された光源と、少なくとも前記光源と前記導光シートの端面との間の隙間を覆うように設けられ、前記導光シートの端面に入射せずに漏れた光を前記導光シートに戻すカバー部材と、を具備し、
前記カバー部材は光反射層と、前記光反射層の外側に設けられ、前記導光シートの端面に入射せずに漏れた光を吸収する光吸収層とで構成されたことを特徴とする照光ユニット。
前記光反射層は白色の樹脂層であり、前記光吸収層は黒色の樹脂層又は黒色のテープであることを特徴とする請求項１記載の照光ユニット。
前記導光シートの厚さは、前記光源の厚さより薄いことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照光ユニット。
前記カバー部材は、前記導光シートの主面に粘着材により接着されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の照光ユニット。