JP5346053B2 - バックライト装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックライト装置及び表示装置に関する。

例えば、両面ディスプレイでは、ディスプレイの厚みを削減するために表面用ディスプレイの導光板と裏面用ディスプレイの導光板とを兼用させたものがある。図８は、従来の両面ディスプレイの断面図の一例を示す図である。図８において、一点鎖線は光の経路を示している。図８に示すように、両面ディスプレイ１００は、表面／裏面共通の導光板１０１と、導光板１０１の表面側に配置される表面用ＬＣＤパネル１０２と、導光板１０１と表面用ＬＣＤパネル１０２間に配置される、プリズムシート１０３及び拡散シート１０４と、導光板１０１の裏面に配置される裏面用ＬＣＤパネル１０５と、導光板１０１と裏面用ＬＣＤパネル１０５間に配置される、プリズムシート１０６及び拡散シート１０７と、導光板１０１の１つの端面側に配置された光源１０８とを備えている。

かかる構成の両面ディスプレイ１００では、光源１０８から照射される光は、導光板１０１の端面から入射し、導光板１０１で導光されてその表面及び裏面から射出される。導光板１０１の表面から射出された光は、プリズムシート１０３及び拡散シート１０４を介した後、表面用ＬＣＤパネル１０２から放射される。導光板１００の裏面から射出された光は、プリズムシート１０６及び拡散シート１０７を介した後、裏面用ＬＣＤパネル１０５から放射される。

しかしながら、かかる構成では、表面用ＬＣＤパネル１０２及び裏面用ＬＣＤパネル１０５を同時に光源で光らせることになり、輝度効率が低く、消費電力が大きくなってしまう。より具体的には、一方のＬＣＤパネルだけを表示したい場合でも、他方のＬＣＤパネルにも光が照射されるため、輝度効率が低下すると共に光源１０８の消費電力が大きくなってしまう。

特開２００４−３４７８４９号公報 特開平１０−２４１４３１号公報

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、両面ディスプレイの各表示パネルで共通の導光板を使用する場合に、輝度効率及び消費電力を向上させることが可能なバックライト装置及び表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、その両面に配置される表示パネルに光を導光するための導光板と、前記導光板の対向する一対の端面からそれぞれ光を照射するための第１及び第２の光源と、を備え、前記導光板の一方の面には、前記第１の光源から照射される光を反射するための第１の反射領域が形成されており、前記導光板の他方の面には、前記第２の光源から照射される光を反射するための第２の反射領域が形成されており、前記第１の反射領域と前記第２の反射領域は垂直方向に重ならないように形成されていることを特徴とする。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記第１の光源と前記第２の光源は、それぞれ独立して点灯可能であることが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記第１及び第２の反射領域は、プリズム面で構成されていることが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記第１の反射領域は、前記第１の光源からの距離が遠くなるほど大きくなるように形成されており、前記第２の反射領域は、前記第２の光源からの距離が遠くなるほど大きくなるように形成されていることが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記導光板は、前記一方の面の第１の反射領域以外の領域は平面であり、前記他方の面の第２の反射領域以外の領域は平面であることが望ましい。

また、本発明の好ましい態様によれば、前記導光板の一方の面と当該一方の面側の前記表示パネル間には、プリズム部材及び拡散部材を配置すると共に、前記導光板の他方の面と当該他方の面側の前記表示パネル間には、プリズム部材及び拡散部材を配置することが望ましい。

本発明によれば、両面ディスプレイの各表示パネルで共通の導光板を使用する場合に、輝度効率及び消費電力を向上させることが可能なバックライト装置を提供することが可能となる。

図１は、本実施の形態に係るノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、単に「ノートＰＣ」とも称する）の斜視図である。 図２は、図１のノートＰＣの背面図である。 図３は、図１のノートＰＣの蓋体を閉じた状態を示す図である。 図４は、図１の両面表示装置の概略の断面図ある。 図５は、図４の導光板の平面図である。 図６は、図４のＢ部の第１の反射領域と第２の反射領域との境界をＸ軸方向に切断した断面を模式的に示した図である。 導光板の変形例を説明するための図である。 図８は、従来の両面ディスプレイの断面図の一例を示す図である。

以下に、本実施の形態に係るバックライト装置及び表示装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの又は実質的に同一のものが含まれる。本発明の構成要素は、本明細書の図面に一般に示してあるが、様々な構成で広く多様に配置し設計してもよいことは容易に理解できる。したがって、本発明の装置及び方法の実施の形態についての以下のより詳細な説明は、特許請求の範囲に示す本発明の範囲を限定するものではなく、単に本発明の選択した実施の形態の一例を示すものであって、本明細書の特許請求の範囲に示す本発明と矛盾無く装置及び方法についての選択した実施の形態を単に示すものである。当業者は、特定の細目の１つ以上が無くても、又は他の方法、部品、モジュール、材料でも本発明を実現できることが理解できる。

以下に添付図面を参照して、本実施の形態に係るバックライト装置をノートブック型パに適用した場合の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係るノートブック型パーソナルコンピュータ（以下、単に「ノートＰＣ」とも称する）の斜視図である。図２は、図１のノートＰＣの背面図である。図３は、図１のノートＰＣの蓋体を閉じた状態を示す図である。本実施の形態のノートＰＣは、両面表示装置を備えている。

図１に示すように、ノートＰＣ１は、本体筐体１０及び蓋体１１を備えている。本体筐体１０は、上面部１２、左側面部１３、右側面部１４、前面部１５、背面部１６、及び底面部（不図示）から構成される箱状物である。本体筐体１０の上面部１２には、キーボード１７やスライスパッド１８が設けられている。

蓋体１１は、両面表示装置２０を備えており、この両面表示装置２０は、本体筐体１０の上面部１２に対向する面に液晶表示パネル等で構成される表面用表示パネル２１と、図２に示すような、当該表面用表示パネル２１と対向する面に液晶表示パネル等で構成される裏面用表示パネル２２とを備えている。表面用表示パネル２１と裏面用表示パネル２２は、略同一のサイズとなっているが、本発明はこれに限られず、両者のサイズが異なっていてもよい。

蓋体１１は、本体筐体１０の奥側縁部にヒンジ部２３によってその下端部が回転可能に支持されている。この蓋体１１は、図３に示すように、本体筐体１０に対して閉じた状態では、手前側に向けて裏面用表示パネル２２を露出させた状態となっている。そして、蓋体１１は、図１に示すように、本体筐体１０に対して開いた場合に本体筐体１０の手前側に向けて表面用表示パネル２１を露出させるとともに、本体筐体１０の上面を開放した状態となる。この状態では、利用者は、手前側からは表面用表示パネル２１を、背面側からは裏面用表示パネル２２を視認することができる。

図４〜図６を参照して、バックライト装置を含む両面表示装置２０を詳細に説明する。図４は、図１の両面表示装置２０の概略の断面図を示している。図４において、一点鎖線は光の概略の経路を示している。同図では、部材間が離れているように図示しているが、
各部材は接触していてもよい。図４に示すように、両面表示装置２０は、導光板３１と、表面用表示パネル２１と、裏面用表示パネル２２と、プリズムシート（プリズム部材）３２と、拡散シート（拡散部材）３３と、プリズムシート（プリズム部材）３４と、拡散シート（拡散部材）３５と、表面用光源３６と、裏面用光源３７とを備えている。

導光板３１は、表面用表示パネル２１と裏面用表示パネル２２とで兼用となっている。後述するように、導光板３１の裏面（一方の面）の一部の領域には、表面用光源３６から照射される光を反射するための第１の反射領域が形成されており、その表面（他方の面）の一部の領域には、裏面用光源３７から照射される光を反射するための第２の反射領域が形成されている。第１の反射領域と第２の反射領域は垂直方向に重ならないように形成されている。

プリズムシート３２及び拡散シート３３は、導光板３１と表面用表示パネル２１間に配置されている。プリズムシート３２は、正面方向の輝度を向上させるためのものである。拡散シート３３は光を散乱・拡散させ、広い面全体を均一な明るさにするためのものである。同様に、プリズムシート３４及び拡散シート３５は、導光板３１と裏面用表示パネル２２間に配置されている。

表面用光源３６は、例えば、複数のＬＥＤで構成されており、導光板３１の端面３１Ａに配置されている。また、裏面用光源３７は、例えば、複数のＬＥＤで構成されており、導光板３１の端面３１Ａに対向する端面３１Ｂに配置されている。

表面用光源３６と裏面用光源３７は独立して点灯可能に構成されている。表面用表示パネル２１で表示を行う場合は、表面用光源３６を点灯させる。裏面用表示パネル２２で表示を行う場合は、裏面用光源３７を点灯させる。表面用表示パネル２１及び裏面用表示パネル２２で表示を行う場合は、表面用光源３６及び裏面用光源３７を点灯させる。

上記構成の両面表示装置２０の光の経路の概略を説明する。表面用光源３６から照射された光は、導光板３１に入射する。導光板３１に入射した光は、導光板３１の裏面に形成された第１の反射領域で反射されて表面から出射された後、プリズムシート３２及び拡散シート３３を介して均一な光となって、表面用表示パネル２１に入射する。

他方、裏面用光源３７から照射された光は、導光板３１に入射する。導光板３１に入射した光は、導光板３１の表面に形成された第２の反射領域で反射されて裏面から出射された後、プリズムシート３４及び拡散シート３５を介して均一な光となって、裏面用表示パネル２２に入射する。

図５は、図４の導光板３１の平面図を示している。図６は、図５のＢ部の第１の反射領域Ａ１と第２の反射領域Ａ２との境界をＸ軸方向に切断した断面を模式的に示した図である。

図５において、導光板３１は、裏面に、第１の光源３６からの入射光が反射するように構成された第１の反射領域Ａ１が形成されており、表面には、第２の光源３７からの入射光が反射するように構成された第２の反射領域Ａ２が形成されている。第１及び第２の反射領域Ａ１，Ａ２は、反射要素を構成する公知の材料や方法で形成することができる。第１の反射領域Ａ１と第２の反射領域Ａ２とは、平面視で、すなわち垂直方向に重ならないように形成されている。

本実施の形態のように、導光板３１を挟んで光源を対向させて配置する方が、導光板３１を挟んで光源を直交配置（例えば、平面視で上側と左側）する場合に比して、筐体にバックライト装置を実装する場合に対称性の観点から配置（設計）の自由度を向上させることができる。また、導光板３１を挟んで光源を直交配置すると、第１の反射領域Ａ１と第２の反射領域Ａ２とが垂直方向で必ず重なり合う部分が生じるため、この部分で光のむらが発生すると共に、輝度効率は低下してしまう。これに対して、本実施の形態のように、導光板３１を挟んで光源を対向させて配置させる場合は、第１の反射領域Ａ１と第２の反射領域Ａ２とが垂直方向で重なる部分が生じないので、光のむらが発生せず、輝度効率も低下しない。

第１の反射領域Ａ１は、平面視略三角形状に形成されており、第１の光源３６からの距離が遠くなるほどその領域が大きくなるように形成されている。同様に、第２の反射領域Ａ２は、平面視略三角形状に形成されており、第２の光源３７からの距離が遠くなるほどその領域が大きくなるように形成されている。これは、光源からの距離が近いほど輝度が大きくなるため、導光板３１からの出射光の輝度が光源からの距離に拘わらず略一定となるようにするためである。

また、導光板３１の裏面の第１の反射領域Ａ１以外の領域（第２の反射領域Ａ２と垂直方向に重なる領域）は、図６に示すように、平面４１となっており、入射光をそのまま透過させる。同様に、その表面の第２の反射領域Ａ２以外の領域（第１の反射領域Ａ１と垂直方向に重なる領域）は、図６に示すように、平面４２となっており、入射光をそのまま透過させる。

図６に示すように、導光板３１の裏面の第１の反面領域Ａ１は、例えば、プリズム面で構成されており、具体的には、頂点４３，４４，４５を有する断面視三角形状の突起３８が一定のピッチで複数形成された構成となっている。同様に、導光板３１の表面の第２の表示領域Ａ２は、例えば、プリズム面で構成されており、具体的には、頂点４６，４７，４８を有する断面視三角形状の突起３９が一定のピッチで複数形成された構成となっている。

表面用光源３６から照射された光Ｌ１は、導光板３１に入射し、導光板３１の裏面の第１の反射領域Ａ１で反射されて、表面の平面４２から出射される。他方、裏面用光源３７から照射された光Ｌ２は、導光板３１に入射し、導光板３１の表面の第２の反射領域Ａ２で反射されて、裏面の平面４１から出射される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、その両面に配置される表面用表示パネル２１及び裏面用表示パネル２２に光を導光するための導光板３１と、導光板３１の対向する一対の端面３１Ａ、３１Ｂからそれぞれ光を照射するための表面用光源３６及び裏面用光源３７とを備え、導光板３１は、その裏面に、表面用光源３６から照射される光を反射するための第１の反射領域Ａ１が、その表面に、裏面用光源３７から照射される光を反射するための第２の反射領域Ａ２が形成されており、第１の反射領域Ａ１と第２の反射領域Ａ２は垂直方向に重ならないように形成しているので、両面ディスプレイの各表示パネルで共通の導光板を使用する場合に、輝度効率及び消費電力を向上させることが可能となる。

また、表面用光源３６と裏面用光源３７は、それぞれ独立して点灯可能であることとしたので、一方の表示パネルで表示を行う場合には、一方の光源のみを点灯させればよいので、より消費電力を向上させることが可能となる。

また、第１及び第２の反射領域Ａ１，Ａ２をプリズム面で構成することとしたので、反射面を簡単に形成することが可能となる。

また、第１の反射領域Ａ１は、表面用光源３６からの距離が遠くなるほど大きくなるように形成し、第２の反射領域Ａ２は、裏面用光源３７からの距離が遠くなるほど大きくなるように形成したので、導光板３１から出力される光を光源からの距離によらずに略均一にすることが可能となる。

導光板３１と表面用表示パネル２１間は、プリズムシート３２及び拡散シート３３を配置すると共に、導光板３１と裏面用表示パネル２２間には、プリズムシート３４及び拡散シート３５を配置することとしたので、面全体を均一な光とすることが可能となる。

なお、上記実施の形態では、第１及び第２の反射領域Ａ１，Ａ２を略三角形状に形成しているが、図７に示すように、ストライプ状に形成してもよい。また、表面用光源３６及び裏面用光源３７をそれぞれ複数のＬＥＤで構成することとしたが、各々１つのＬＥＤで構成することにしてもよい。画面サイズが小さい場合は、ＬＥＤの数を少なくすることができる。また、表面用光源３６及び裏面用光源３７として、ＬＥＤを使用することとしたが、冷陰極管などを用いてもよい。また、表面用光源３６及び裏面用光源３７を、導光板３１を挟んで左右で（Ｘ軸方向に）対向するように配置しているが、導光板３１を挟んで上下で（Ｚ軸方向）対向するように配置してもよい。

なお、上記実施の形態では、本発明のバックライト装置及び表示装置をノートＰＣに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ディスクトップＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話等の他の情報処理装置にも適用可能である。

本発明に係るバックライト装置及び表示装置は、各種薄型の表示装置に使用する場合に有用である。

１ ノートブック型パーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）
１０ 本体筐体
１１ 蓋体
１２ 上面部
１３ 左側面部
１４ 右側面部
１５ 前面部
１６ 背面部
１７ キーボード
１８ スライスパッド
２０ 両面表示装置
２１ 表面用表示パネル
２２ 裏面用表示パネル
２３ ヒンジ部
３１ 導光板
３２、３４ プリズムシート
３３、３５ 拡散シート
３６ 表面用光源
３７ 裏面用光源
３８，３９ 突起
４１、４２ 平面
Ａ１ 第１の反射領域
Ａ２ 第２の反射領域

Claims (6)

1. その両面に配置される表示パネルに光を導光するための導光板と、
   前記導光板の対向する一対の端面からそれぞれ光を照射するための第１及び第２の光源と、
   を備え、
   前記導光板の一方の面には、前記第１の光源から照射される光を反射するための複数の第１の反射領域が前記端面と直交する方向に沿って形成されており、前記導光板の他方の面には、前記第２の光源から照射される光を反射するための複数の第２の反射領域が前記端面と直交する方向に沿って形成されており、前記複数の第１の反射領域と前記複数の第２の反射領域は垂直方向に重ならないように交互に形成されており、
   前記第１の光源と前記第２の光源は、それぞれ独立して点灯可能であり、
   前記他方の面側の表示パネルに光を出射する場合には、前記第１の光源を点灯させ、前記第１の光源から照射された光は前記導光板に入射し、前記導光板に入射した光は、前記導光板に形成された前記複数の第１の反射領域で反射されて、前記他方の面から出射され、
   前記一方の面側の表示パネルに光を出射する場合には、前記第２の光源を点灯させ、前記第２の光源から照射された光は前記導光板に入射し、前記導光板に入射した光は、前記導光板に形成された前記複数の第２の反射領域で反射されて、前記一方の面から出射されることを特徴とするバックライト装置。
2. 前記第１及び第２の反射領域は、プリズムで構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記第１の反射領域は、前記第１の光源からの距離が遠くなるほど大きくなるように形成されており、前記第２の反射領域は、前記第２の光源からの距離が遠くなるほど大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のバックライト装置。
4. 前記導光板は、前記一方の面の第１の反射領域以外の領域は平面であり、前記他方の面の第２の反射領域以外の領域は平面であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載のバックライト装置。
5. 前記導光板の一方の面と当該一方の面側の前記表示パネル間には、プリズム部材及び拡散部材を配置すると共に、前記導光板の他方の面と当該他方の面側の前記表示パネル間には、プリズム部材及び拡散部材を配置したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のバックライト装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載のバックライト装置を搭載したことを特徴とする表示装置。

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