JP5460440B2 - Illumination device and display device - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置および表示装置に用いて好適な技術に関する。 The present invention relates to a technique suitable for use in a lighting device and a display device.
外光を反射させて表示を行う反射型ディスプレイとして、電子ペーパーが知られている。この電子ペーパーは、紙の長所とされる視認性や携帯性を兼ね備えた、表示内容を電気的に書き換えることができる表示媒体をいう。電子ペーパーは、上記長所から電子ブックリーダなどに採用されつつある。
電子ペーパーの代表的な表示手法に、電気泳動手法が存在する。この手法では、画素電極と当該画素電極を駆動する薄膜トランジスタを形成した素子基板と、透明な基板に一様に透明電極(対向電極)を形成した対向基板との間に電気泳動素子を狭持した構成が採用される。この構成にて、透明電極と画素電極の間に所望の電位差を与えることによって、画像を形成することができる。なお、この手法では、透明電極にて形成された対向電極側から画像を視認するのが一般的である(例えば、特許文献1,2)。
また、上述した電気泳動手法の他に、異なる波長の光を選択的に反射するコレステリック液晶を使用し、多色カラー表示を可能とする手法なども存在する。
Electronic paper is known as a reflective display that reflects external light and performs display. This electronic paper refers to a display medium that has the visibility and portability, which are the advantages of paper, and can electrically rewrite display contents. Electronic paper is being adopted for electronic book readers and the like because of the above advantages.
An electrophoretic technique is a typical display technique for electronic paper. In this method, an electrophoretic element is sandwiched between a pixel substrate and an element substrate on which a thin film transistor for driving the pixel electrode is formed and a counter substrate in which a transparent electrode (counter electrode) is uniformly formed on a transparent substrate. Configuration is adopted. With this configuration, an image can be formed by applying a desired potential difference between the transparent electrode and the pixel electrode. In this method, an image is generally viewed from the side of the counter electrode formed by a transparent electrode (for example,
In addition to the above-described electrophoretic technique, there is a technique that uses a cholesteric liquid crystal that selectively reflects light of different wavelengths to enable multicolor display.
上述した電子ペーパーや、いわゆる反射型液晶表示装置などを用いた反射型ディスプレイはいずれも、透過型ディスプレイとは異なり、蛍光灯や太陽光などの外光を反射して表示を行う。このため、周囲が暗い状態では使用できず、ディスプレイ照明のためにフロントライトを設けることがある。 Unlike the transmissive display, the reflective display using the above-described electronic paper or a so-called reflective liquid crystal display device performs display by reflecting external light such as fluorescent light or sunlight. For this reason, it cannot be used in a dark environment, and a front light may be provided for display illumination.
しかし、ノート型PCなどに比べて携帯性が重視される電子ブックリーダに用いるフロントライトには、薄型化、軽量化が求められる。また、電気泳動手法を採用した電子ペーパーなどでは、表示内容を変化させる時にだけ電力を消費するので、装置全体の消費電力に占める照明の割合が相対的に大きい。このため、フロントライトに対する消費電力低減要求は強い。
また、フロントライトには、高い光透過性が要求される。フロントライトの光透過性が損なわれると、その度合いが少しであっても表示画面の視認性が大きく低下してしまうからである。特に、フロントライトを点灯していないときの視認性低下は顕著である。
However, a front light used for an electronic book reader in which portability is more important than a notebook PC or the like is required to be thin and light. In addition, in electronic paper or the like that employs an electrophoresis method, power is consumed only when the display content is changed, so that the proportion of illumination in the power consumption of the entire apparatus is relatively large. For this reason, the power consumption reduction request | requirement with respect to a front light is strong.
Further, the front light is required to have high light transmittance. This is because if the light transmittance of the front light is impaired, the visibility of the display screen is greatly reduced even if the degree is small. In particular, the decrease in visibility when the front light is not turned on is significant.
電子ブックリーダでは、充分な明かりのない使用環境下でも良好な視認性を確保する必要がある。そのためには、フロントライトの高輝度化が要求されるが、同時に、輝度の均一性も求められるが、例えばA4サイズ程度の表示画面全体を均一に高輝度に照明して、太陽光線下のような高い視認性を持たせることは困難であった。
例えば、特許文献2のように、フロントライトとして表面に凹凸がある導光板を用いると、凹凸部分を通して表示画面を視認することになり、視認性低下や表示の不均一性は無視できなかった。
また、特許文献3のように、平らな表面に傷を付けたような構造を用いて、充分な輝度を持たせようとすると、傷の部分が光源からの光を反射して光り、その光った部分が表示と干渉して、視認性の低下が著しかった。
このように、視認性や携帯性を兼ね備えた照明装置は提案されていなかった。
In an electronic book reader, it is necessary to ensure good visibility even in a use environment without sufficient light. For that purpose, high brightness of the front light is required, but at the same time, uniformity of brightness is also required. For example, the entire display screen of about A4 size is uniformly illuminated with high brightness so that it is under sunlight. It was difficult to provide high visibility.
For example, when a light guide plate having a concavo-convex surface is used as a front light as in Patent Document 2, the display screen is visually recognized through the concavo-convex portion, and the reduction in visibility and display nonuniformity cannot be ignored.
Also, as in Patent Document 3, if a structure having a scratched flat surface is used to give sufficient brightness, the scratched part reflects light from the light source and shines. The visible part interfered with the display, and the visibility was significantly reduced.
Thus, an illumination device having both visibility and portability has not been proposed.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、視認性や携帯性を兼ね備えた照明装置およびそれを搭載した表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an illumination device having both visibility and portability and a display device on which the illumination device is mounted.
本発明の照明装置は、板状の表示媒体の少なくとも一部を覆うことが可能な導光板と、該導光板の端面に設けた光源とを備えた照明装置であって、
前記導光板の前記表示媒体に対向する側とは反対側の面である非対向面に、前記非対向面に対して前記光源側に傾斜した反射面を有するドット状反射凹部が設けられ、前記導光板により伝送した光を、前記ドット状反射凹部の反射面により反射させて、前記表示媒体を照明し、
前記ドット状反射凹部の開口率を0.5〜5%に設定し、前記ドット状反射凹部の平面視形状が略長方形状とされ、そのアスペクト比は1:1であり、前記ドット状反射凹部の反射面の表面粗さは、1μm以下であることにより上記課題を解決した。
本発明の照明装置において、前記ドット状反射凹部の反射面は、前記導光板の非対向面に対して、30度以上80度以下で傾斜していることができる。
また、前記ドット状反射凹部の開口サイズが1μm〜1mmに設定される手段を採用することもできる。
本発明の照明装置では、前記ドット状反射凹部のピッチが1μm〜1mmに設定されることが望ましい。
本発明の照明装置では、前記表示媒体は、液晶表示装置、あるいは、電気泳動方式の表示装置とすることができる。
本発明の表示装置は、板状の表示部と、前記表示部の少なくとも一部を覆うことが可能な導光板と、該導光板の端面に設けた光源とを備えた表示装置であって、
前記導光板の前記表示媒体に対向する側とは反対側の面である非対向面に、前記非対向面に対して前記光源側に傾斜した反射面を有するドット状反射凹部を設け、前記導光板により伝送した光を、前記ドット状反射凹部の反射面により反射させて、前記表示部を照明し、
前記ドット状反射凹部の開口率を0.5〜5%に設定し、前記ドット状反射凹部の平面視形状が略長方形状とされ、そのアスペクト比は1:1であり、前記ドット状反射凹部の反射面の表面粗さは、1μm以下であることができる。
本発明の表示装置において、前記ドット状反射凹部の反射面は、前記導光板の非対向面に対して、30度以上80度以下で傾斜していることができる。
また、前記ドット状反射凹部の開口サイズが1μm〜1mmに設定される手段を採用することもできる。
本発明の表示装置では、前記ドット状反射凹部のピッチが1μm〜1mmに設定されることが望ましい。
本発明の表示装置では、前記表示部は、液晶表示装置、あるいは、電気泳動方式の表示装置で構成することができる。
The lighting device of the present invention is a lighting device including a light guide plate capable of covering at least a part of a plate-shaped display medium, and a light source provided on an end surface of the light guide plate,
The non-facing surface, which is the surface opposite to the side facing the display medium of the light guide plate, is provided with a dot-like reflecting recess having a reflecting surface inclined toward the light source with respect to the non-facing surface, The light transmitted by the light guide plate is reflected by the reflecting surface of the dot-like reflecting recess to illuminate the display medium,
The aperture ratio of the dot-like reflection recess is set to 0.5 to 5%, the shape of the dot-like reflection recess in plan view is a substantially rectangular shape, and its aspect ratio is 1: 1. the surface roughness of the reflecting surface, solves the above problems by the following der Rukoto 1 [mu] m.
In the illumination device of the present invention, the reflecting surface of the dot-shaped reflective concave portion, to the non-facing surface of the light guide plate, it is a Turkey inclined at 80 degrees or less than 30 degrees.
In addition, a means in which the opening size of the dot-like reflection concave portion is set to 1 μm to 1 mm can be employed.
In the illuminating device of the present invention, it is desirable that the pitch of the dot-shaped reflective recesses is set to 1 μm to 1 mm.
In the illumination device of the present invention, the display medium can be a liquid crystal display device or an electrophoretic display device.
The display device of the present invention is a display device comprising a plate-shaped display unit, a light guide plate capable of covering at least a part of the display unit, and a light source provided on an end surface of the light guide plate,
The light guide plate is provided with a dot-like reflective recess having a reflective surface inclined to the light source side with respect to the non-facing surface on a non-facing surface opposite to the side facing the display medium. The light transmitted by the light plate is reflected by the reflecting surface of the dot-like reflecting recess to illuminate the display unit,
The aperture ratio of the dot-like reflection recess is set to 0.5 to 5% , the shape of the dot-like reflection recess in plan view is a substantially rectangular shape, and its aspect ratio is 1: 1. surface roughness of the reflective surface of the can below der Rukoto 1 [mu] m.
In the display device of the present invention, the reflecting surface of the dot-shaped reflective concave portion, to the non-facing surface of the light guide plate, it is a Turkey inclined at 80 degrees or less than 30 degrees.
In addition, a means in which the opening size of the dot-like reflection concave portion is set to 1 μm to 1 mm can be employed.
In the display device according to the aspect of the invention, it is preferable that the pitch of the dot-like reflective recesses is set to 1 μm to 1 mm.
In the display device of the present invention, the display unit can be constituted by a liquid crystal display device or an electrophoretic display device.
本発明によれば、視認性や携帯性を兼ね備えた照明装置およびそれを搭載した表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the illuminating device which has visibility and portability, and a display apparatus which mounts it can be provided.
以下、本発明に係る照明装置に関する第1実施形態を、図面に基づいて説明する。
本実施形態の照明装置10は、図1に示すように、透明な導光板11と、導光板11の端面11aに設けられ、導光板11に向けて光を出射する光源14とを備える。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment relating to an illumination device according to the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
光源14としては、LED、蛍光灯、白熱灯、水銀灯、棒状導光体などを用いることができる。光源14は、導光板11の延在方向に沿って延在して形成するのが好ましい。図1では、光源14は、略矩形状の導光板11の一辺の端面11aに沿って延在して形成されている。
光源14は、例えば、複数のLEDが端面11aに沿う方向に配列されたものが使用できる。また、光源14が発する光は、白色光、昼色光、暖色光などを例示でき、照明する対象に応じて適宜選択できる。なお、光源14は、導光板11の他の端面にも設けることができる。光源14は図示しない電源や発光制御部に接続されている。
As the
As the
導光板11は、使用波長の光に対して透明な材料であればよく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等などの合成樹脂からなる板や、ガラス板などが用いられ、その中でも透明性、加工容易性などの点からアクリル板が好ましい。また、導光板11の製造手法としては、後述するドット状反射凹部12の形状を形成可能な手法が採用される。すなわち、例えば、射出成形や切削、特許文献3に開示された加熱状態で刃を押し当てる手法などが採用される。なお、射出成形では、導光板厚さ寸法が0.3〜0.5mm程度と薄いものも製造可能である。
The
導光板11の厚さは、例えば0.3mm〜2mmの範囲とすることができる。この導光板11の厚さは導光板11全体で均一であれば好適である。また、導光板11は、図2に示すように、裏面(対向面)11c側に近接させる図示しない照明対象の表示媒体の視認性を低下しない程度の可視光透過性を有すること、つまり、透明であることが好ましい。また、本実施形態の場合、導光板11は、略矩形状だが、これに限定されない。すなわち、導光板11の形状は、光源14からの光が入射する端面11aさえ形成可能であれば任意である。なお、図中では、導光板11の裏面11cは、表示媒体に対向する面であり、表面11bは、その反対側の面であって、観察者側の面である。
The thickness of the
表面(非対向面)11bの全体には、複数のドット状反射凹部12が一様に形成されている。
ドット状反射凹部12は、図2などに示すように、表面11bに形成された切欠きであり、端面11aから導光板11に入射した光L1を裏面11c側に反射光L2として反射する反射面12aを有する。なお、図2では、入射光L1として、主光軸方向の光が記述されている。反射光L2もそれに対応したものとして記述されている。この例ではさらに、主光軸方向は、端面11aと直交する方向とされている。ドット状反射凹部12は、後述するように、入射光L1が反射面12aに当たるような形状とされる。なお、図2などに示すように、端面11aと直交する方向を、以下、c方向という。このc方向と直交する導光板厚さ方向を、以下、t方向という。c方向とt方向の両方に直交する方向を、以下、r方向という。
A plurality of dot-like
As shown in FIG. 2 and the like, the dot-like
本実施形態においては、図2に示すように、ドット状反射凹部12は、導光板11を入射光L1の方向に沿って断面視して反射面12aを斜辺とするV字形状とされるとともに、図3に示すように、平面視して略長方形状とされる。なお、この平面視形状は、ドット状反射凹部12の開口部分の形状でもある。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the dot-like
ドット状反射凹部12の平面視形状(長方形)についてのアスペクト比(縦横比)は、10:1から1:1の範囲であることが好ましく、5:1から1:1の範囲がより好ましい。もっとも、アスペクト比は、1:1とすることが最も好ましい。ここで、アスペクト比とは、平面視したドット状反射凹部12が内接する最小面積の長方形の長辺と短辺の比をいう。なお、本実施形態では、ドット状反射凹部2の平面視形状は長方形であり、アスペクト比は長方形の長辺と短辺の比(長辺:短辺)となる。アスペクト比が大きくなると、観察者にとってドット状反射凹部12が目立ち易くなり、結果的に視認性が低下するので好ましくない。なお、本実施形態では、例えば、ドット状反射凹部2の長方形は端面11aと平行に配置されている。
The aspect ratio (aspect ratio) of the dot-shaped
反射面12aは、表面11bに対して光源14側に傾斜する。図2に示すように、この反射面12aの表面11bに対する傾斜角度αは、上述した入射光L1を表示媒体側に効率的に反射させるように設定される。
The reflecting
傾斜角度αは、30度以上80度以下が好ましい。なお、反射光L2の出射方向を導光板厚さ方向である方向tにする場合、反射面12aの傾斜角度αは、40度以上60度以下が好ましい。これに対して、反射光L2の出射方向を方向tからずらす場合もあるので、傾斜角度αは、30度以上80度以下の範囲が好ましいこととなる。
The inclination angle α is preferably 30 degrees or greater and 80 degrees or less. In addition, when making the output direction of the reflected light L2 into the direction t which is a light-guide plate thickness direction, the inclination | tilt angle (alpha) of the
反射面12aの傾斜角度αは、導光板11の裏面11b全体で一様に等しくすることができるが、これに限定されない。各ドット状反射凹部12の反射面12aを互いに平行にすることができるが、これに限定されない。例えば、図14に示すように、導光板11の縁11e付近で、反射面12aを導光板11の中心に向けることができる。これにより、この付近で、反射光L2が導光板11の中心に向かうようになる。
図示の例では、反射面12aは、平らな面とされているが、これに限定されない。反射面12aは、表面11b側に余計な光を漏らさずに表示媒体に対する充分な照明効果を得られるものであればよい。
Although the inclination angle α of the
In the illustrated example, the reflecting
反射面12aの表面粗さ(最大高さRy)(JIS B 0601-1994)は、1μm以下、好ましくは0.1μm以下が好適である。表面粗さをこの範囲にすることによって、反射面12aにおける光の反射効率を高めることができる。
The surface roughness (maximum height Ry) (JIS B 0601-1994) of the reflecting
ドット状反射凹部12の深さγ(図2)は、小さ過ぎれば、裏面11c側への反射光が少なくて照明効果が不十分となり、大き過ぎすぎれば、表示媒体からの光のドット状反射凹部12による余計な方向への反射散乱によって、透明性が損なわれて表示の視認性が低下する。そのため、ドット状反射凹部12の深さγは、1μm〜1mmが好ましく、10μm〜200μmがさらに好ましい。このドット状反射凹部12の深さγは導光板11全体で均一であってもよいし、そうでなくてもよい。
If the depth γ (FIG. 2) of the dot-like reflecting
ドット状反射凹部12の長辺長β1は、図3に示すように、小さ過ぎれば、裏面11c側への反射光が少なくて照明効果が不十分となり、大き過ぎれば、透明性が損なわれて表示の視認性が低下する。そのため、長辺長β1は、1μm〜1mmが好ましく、10μm〜200μmがさらに好ましい。
また、ドット状反射凹部12の短辺長β2は、図3に示すように、1μm〜1mmが好ましく、10μm〜200μmがさらに好ましい。理由は、長辺長β1と同様である。
なお、長辺長β1、短辺長β2は、ドット状反射凹部12の開口部分の長辺長、短辺長である。従って、これらを特に区別しない場合、以下、適宜、開口サイズと称する。
As shown in FIG. 3, if the long side length β1 of the dot-like
Moreover, as shown in FIG. 3, the short side length β2 of the dot-like
The long side length β1 and the short side length β2 are the long side length and the short side length of the opening portion of the dot-like
ドット状反射凹部12の方向cについてのピッチp1(図3)、方向rについてのピッチp2が、いずれも、1μm〜1mmに設定されることが好ましく、10μm〜300μmに設定されることがより好ましい。
The pitch p1 (FIG. 3) in the direction c of the dot-shaped
なお、これらのピッチp1とp2を等しくすることもできるし、違う値にすることも可能である。いずれにしても、これらのピッチは、ドット状反射凹部12の後述する開口率Kと関係しており、この開口率Kが0.5〜5%の範囲となるように設定される。
全てのドット状反射凹部2の面積を一定とすると、光源14に近いドット状反射凹部12における反射光に比べ、光源14から遠い位置にあるドット状反射凹部12における反射光の強度が低くなる傾向がある。この反射光強度低下を補償するために、ピッチp1,p2を光源14からの距離に応じて変化させることができる。より具体的には、ドット状反射凹部12のピッチp1およびピッチp2のうちの少なくとも一方を光源14からの距離に応じて小さくするのが好ましい。
Note that these pitches p1 and p2 can be equal or different. In any case, these pitches are related to an aperture ratio K, which will be described later, of the dot-like
If the area of all the dot-like reflection recesses 2 is constant, the intensity of the reflected light in the dot-like reflection recesses 12 located far from the
ドット状反射凹部12の開口率Kは、0.5〜5%の範囲に、より好ましくは0.75〜3.5%に設定されることが好ましい。
ここで、開口率Kとは、導光板11の表面11b(又は裏面11c)における単位面積あたりのドット状反射凹部12の面積の割合である。つまり、表面11b(又は裏面11c)に単位面積当たり形成されたドット状反射凹部12の個数(密度)がn個/cm2 とされ、ドット状反射凹部12の長辺長β1、短辺長β2がそれぞれ一定である場合、開口率Kはn×β1×β2で表せられ、また、ドット状反射凹部12のピッチが一定である場合、開口率Kは(β1×β2)/(p1×p2)と表現される。
The aperture ratio K of the dot-like
Here, the aperture ratio K is the ratio of the area of the dot-like
ドット状反射凹部12の開口率Kが上記の範囲より小さいと、反射面12aの面積が充分に確保できないため、充分な反射光が得られず結果的に照明が暗くなってしまう。また、ドット状反射凹部12の開口率Kが上記の範囲より大きいと、ドット状反射凹部12が表面11b側から観察者に視認され易くなり、視認性が低下してしまう。
If the aperture ratio K of the dot-like
本実施形態の照明装置10では、導光板11により伝送された光源14からの光は、ドット状反射凹部12の反射面12aにより効率的に反射して裏面11cから出射される。このため、照明装置10の裏面11cに接触するかこの裏面11cに近接して配置される図示しない板状の表示媒体は、均一な照射光によって照明されることが可能になる。
したがって表面11b側からの観察者の視線をほとんど遮ることなく表示媒体の単位面積あたりの輝度を十分に大きくすることができる。このため、周囲が暗かったり、表示媒体から距離をおいて観察する場合でも優れた視認性が得られる。また、ドット状反射凹部12の面積および密度を上記の範囲に抑えることで、照明装置10の透明性は高くなり、表示の視認性はほとんど損なわれなくなる。
In the illuminating
Therefore, the luminance per unit area of the display medium can be sufficiently increased without substantially blocking the observer's line of sight from the surface 11b side. For this reason, excellent visibility can be obtained even when the surroundings are dark or observation is performed at a distance from the display medium. Moreover, by suppressing the area and density of the dot-shaped reflection recessed
なお、本実施形態において、図4に示すように、ドット状反射凹部12の列をr方向に例えば短辺長β2の分だけずらして設けることが可能である。さらに、図5に示すように、図中右側の列の右隣りに、ドット状反射凹部12の列を、図4の例とはr方向逆向きにずらして設けることが可能である。以下、同様にドット状反射凹部12の列を並べて設けることが可能である。このように光源14側から見てドット状反射凹部12がなるべく重ならないように配置することにより、光源14から離れた位置での反射光の減少を防止することができる。また、ドット状反射凹部12の列をr方向に交互にずらすように配置することもできる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, it is possible to provide the row of dot-like
また、本実施形態においては、ドット状反射凹部12を、裏面11c全体に一様に分散して設けたが、必ずしも一様でなくてもよい。例えば、ドット状反射凹部12を、裏面11cの特定部分のみに設けても良いし、裏面11cの一部で粗または密となるように設けてもよい。例えば、光源14から遠い周縁部分においては密度を増加させて輝度を補うことなどが可能である。
裏面11cの一部にのみドット状反射凹部12を設けることもできる。導光板11は、平坦のみならず、湾曲してもよい。例えば、被照明体の形状に即して筒状などのあらゆる形状に湾曲させてもよい。
Further, in the present embodiment, the dot-like
It is also possible to provide the dot-like
また、本実施形態において、表面11b側に保護層を設けることもできる。このような構成により、導光板11に直接ゴミ等が付着することを防ぐことができ、光が散乱して不要な光が視認されることを抑制できる。さらに、この保護層を、導光板11よりも屈折率の低い材料から構成することもできる。例えば、導光板11がアクリル樹脂からなる場合、保護層の材料としては、アクリル樹脂よりも屈折率の低いシリコン系樹脂、フッ素系樹脂等を用いることができる。これにより、表面11bに細かいゴミが付着した場合でも、導光板11内の光が漏れて視認性が低下することを抑制できる。保護層は、スクリーン印刷法、ディッピング法等により形成することができる。
In the present embodiment, a protective layer can be provided on the surface 11b side. With such a configuration, it is possible to prevent dust and the like from directly attaching to the
以下、本発明に係る表示装置に関する第2実施形態を、図面に基づいて説明する。
図6は、本実施形態における表示装置20を示す模式側断面図であり、図7は本実施形態における表示装置20を示す模式斜視図であり、符号6は照射対象の表示部である。本実施形態において、上述した実施形態で示した構成に対応する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
Hereinafter, a second embodiment related to a display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a schematic side sectional view showing the
本実施形態の表示装置20においては、図6に示すように、照明装置10が内蔵されている。照明装置10は、表示媒体としての表示部6の表示領域60の前側に、裏面11c側から出射する反射光によって表示領域60の全体を照明できるように配置される。そして、図7に示すように、これら照明装置10と表示部6とが、図示しない電源や表示制御部とともに操作部21aを設けたケース21に格納される。このような構成により、外光が充分にある明るいときには操作部21aを操作して照明装置10を消灯させて表示部6を見ることができ、外光が充分でなく暗いときには操作部21aを操作して照明装置10を点灯させて表示部6を見ることができる。なお、これらの操作なしに、外光の明るさを検知して暗いときは照明装置10を点灯し、明るいときは照明装置10を消灯する制御を行ってもよい。いずれにしても、照明装置10の点灯時には、均一で充分な輝度が得られることで、表示部6の視認性が確保されることになる。照明装置10の消灯時には、照明装置10に透明性があるために、表示部6の視認性が確保されることになる。
In the
本実施形態においては、表示部6には、電気泳動方式が採用され、図8に示すように、電気泳動素子としてのマイクロカプセル61を複数、素子基板62と対向基板63との間に配列して構成される画素が表示領域60全体に平面的に多数設けられている。なお、表示領域60は、例えば、導光板11の縁から5mm程度内を除く部分であって、ケース21で覆われていない部分とされる。
マイクロカプセル61は、例えば50μm程度の粒径を有しており、内部にオイルなどの分散媒体と、多数の白色粒子64、黒色粒子65とを封入した球状体である。
In the present embodiment, the
The
白色粒子64は、例えば、二酸化チタン、亜鉛華、三酸化アンチモン等の白色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば負に帯電されて用いられる。黒色粒子65は、例えば、アニリンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料からなる粒子(高分子あるいはコロイド)であり、例えば正に帯電されて用いられる。これらの顔料には、必要に応じ、電解質、界面活性剤、金属石鹸、樹脂、ゴム、油、ワニス、コンパウンドなどの粒子からなる荷電制御剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、シラン系カップリング剤等の分散剤、潤滑剤、安定化剤などを添加することができる。また、黒色粒子65及び白色粒子64に代えて、例えば赤色、緑色、青色などの顔料を用いてもよい。かかる構成によれば、赤色、緑色、青色などを表示することができる。
The
図8は、電気泳動素子の動作説明図であり、(a)は、画素を白表示する場合、(b)は、画素を黒表示する場合をそれぞれ示しており、図8(a)に示す白表示の場合には、照明装置10側の透明電極62が相対的に高電位、電極63が相対的に低電位に保持される。これにより、負に帯電した白色粒子64が電極64に引き寄せられる一方、正に帯電した黒色粒子65が電極63に引き寄せられる。その結果、表示面側となる電極62側からこの画素を見ると、白色(W)点が認識される。図8(b)に示す黒表示の場合、電極62が相対的に低電位、電極63が相対的に高電位に保持される。これにより、正に帯電した黒色粒子65が電極63に引き寄せられる一方、負に帯電した白色粒子64が電極63に引き寄せられる。その結果、電極63側からこの画素を見ると黒色(B)点が認識される。
なお、図8は、黒粒子が正に、白粒子が負に帯電している場合の動作説明図であるが、必要に応じて、黒粒子を負に、白粒子を正に帯電させてもよい。この場合、上記と同様に電位を供給すると、白表示と黒表示とを反転した表示が得られる。
8A and 8B are explanatory diagrams of the operation of the electrophoretic element. FIG. 8A shows a case where the pixel is displayed in white, and FIG. 8B shows a case where the pixel is displayed in black. In the case of white display, the
FIG. 8 is an operation explanatory diagram when black particles are positively charged and white particles are negatively charged. However, if necessary, black particles may be negatively charged and white particles may be positively charged. Good. In this case, when a potential is supplied in the same manner as described above, a display in which white display and black display are reversed can be obtained.
以上のように構成された電気泳動方式の表示装置20においては、昼間や室内等の明るい場所では外光が表面11b側から入射し、マイクロカプセル61等の電気泳動素子を透過した後に反射板を兼用する電極63にて反射され、再び電気泳動素子を透過して出射される。これにより、電気泳動素子による白黒表示が視認される。
In the
本発明の表示装置においては、例えば、表示領域60が略矩形状とされ、その対角長は5.1cm(2インチ)〜36.4cm(A4サイズ)の範囲とされる。A4サイズなどの大画面でも、均一な輝度で表示領域60全体を照明することができ、かつ、表示の視認性低下を最小限に抑えることができる。
In the display device of the present invention, for example, the
また、本実施形態では、表示部6としては電気泳動式の表示部を用いたが、コレステリック液晶を用いた表示部とすることもできる。
In the present embodiment, an electrophoretic display unit is used as the
以下、本発明に係る照明装置および表示装置の第3実施形態を、図面に基づいて説明する。
図9は、本実施形態における表示装置30を示す模式側断面図であり、符号7は被照明体である。本実施形態において、上述した実施形態で示した構成に対応する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
Hereinafter, a third embodiment of a lighting device and a display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a schematic side cross-sectional view showing the
本実施形態においては、表示媒体としての表示部7は、反射型液晶表示装置とされ、その表示領域70は図6,図7に示した表示領域60に対応する領域とされ、表示領域70においては、電極間に液晶が配置された構成とされる。
導光板11は、図9に示すように、表示部7の表示領域70の前面に隣接して配置される。表示部7の背面には反射板71を配置し、反射型液晶表示装置を構成している。導光板11は、表示部7を照射するとともに反射板71によって反射されて液晶を通ってきた光をほとんど散乱することなく、透過することができる。このため、外光が充分に照射している所で光源14を消灯した場合、光源14からの光の代わりに外光が照射されているので、視認性の低下を防ぎ、表示品質への影響を最小限にすることが可能である。また、外光が充分でない暗い所で光源14を点灯した場合、導光板11は、表示領域70全体を均一に照明し、反射板71によって反射されて液晶を通ってきた光を、前述の消灯時と同様にほとんど散乱することなく、透過することができる。このため、高い視認性を得ることができる。
In the present embodiment, the
As shown in FIG. 9, the
また透過型液晶表示装置では、バックライトを液晶の後ろに配置しているので、バックライトからの光が液晶を1回のみ透過して明部暗部のコントラストを発生するのに対し、本実施形態のような反射型液晶表示装置では、フロントライトとしての照明装置10を表示部7の前に配置しているので、照明装置10からの光が液晶を1回透過したのち反射板71によって反射してもう1回透過するため、コントラストが高まり、高い視認性を得ることができる。これにより、外光を利用する掲示物、表示体等の表示媒体に適した薄型面照明を提供することができる。
In the transmissive liquid crystal display device, since the backlight is arranged behind the liquid crystal, the light from the backlight is transmitted only once through the liquid crystal to generate contrast in bright and dark areas. In the reflection type liquid crystal display device as described above, the
また、外光が不足している暗い環境下で表示媒体としての紙の本などを読む際の照明に使用したり、表示媒体としてのアウトドアマップの照明に使用する単独で携帯可能な照明機器があると便利である。このような照明機器40は、例えば、図10に示すように、照明装置40の大半が露出(突出)した状態で、光源14や図示しない電源などを、操作部41aを有するケース41に格納した構成とすることができる。この照明機器40を用いる際には、紙の本などの被照明体(表示媒体)の印刷面とされる表示領域の少なくとも一部が導光体11で覆われるようにする。この状態で光源14への給電をオンすると、光源14からの光が導光板11の全体に分散しているドット状反射凹部12で反射して、裏面11c側の表示媒体が一様に照明される。これにより、表示領域上の文字・図版などを良好に視認することが可能となる。
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、簡単な構成により、薄型で照度均一性が高く、使用光源が少なく省電力な照明装置およびこれを内蔵する表示装置等を提供することができる。
In addition, there is a lighting device that can be used alone for reading when reading a paper book as a display medium in a dark environment where there is insufficient external light, or for lighting outdoor maps as a display medium. It is convenient if there is. For example, as illustrated in FIG. 10, such a
As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a lighting device that is thin, has high illuminance uniformity, uses less light sources, saves power, and has a built-in display device with a simple configuration. it can.
以下、本発明に係る照明装置および表示装置の第2実施形態を、図面に基づいて説明する。
本実施形態において、上述した実施形態で示した構成に対応する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態における表示装置70が、図6,図7に示した実施形態と異なるのは、照明装置71(10)が別体として着脱可能に設けられている点であり、図11は、本実施形態における照明装置71が脱離された表示装置70を示す模式側断面図であり、図12は、本実施形態における照明装置71が装着された表示装置70を示す模式側断面図である。
Hereinafter, 2nd Embodiment of the illuminating device and display apparatus which concern on this invention is described based on drawing.
In the present embodiment, components corresponding to the configurations shown in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The
本実施形態の表示装置70によれば、照明装置10の4隅の縁部に複数の係止部18が設けられ、それらの係止部18が、表示装置72に係止されて照明装置10が装着される。
係止部18は、導光板11の裏面11cからt方向に突出して設けられた突出部18aと、その先端に内向きに設けたケース21に係止可能な可撓性を有する凸部18bとを有している。この係止部18は導光板11と一体とすることも可能である。
係止部18を設ける位置は、図13に示すように、表示領域60の外側であれば、どの位置でもよく、また、図示した4箇所に限らない。また、係止部自体も、図示の形状に限るものでなく、可撓性を有する構成以外にも、回動する切り替え固定部などを設ける構成とすることも可能である。
According to the
The locking
As shown in FIG. 13, the position where the locking
さらに、本発明の照明装置には、種々の用途がある。これを例示してみると、携帯電話、小型情報機器、腕時計などの携帯機器の照明、本のページに載せて使用する読書用コンパクト照明、飛行機内読書用照明、アウトドア用マップ照明、ルーペ照明、フォトフレーム照明、額縁照明などの家庭内小物に使用する照明などである。 Furthermore, the lighting device of the present invention has various uses. Illustrating this, lighting of mobile devices such as mobile phones, small information devices, watches, compact lighting for reading used on book pages, in-plane reading lighting, outdoor map lighting, loupe lighting, Lighting used for small household items such as photo frame lighting and frame lighting.
6…被照明体(表示装置、表示媒体)、7…被照明体(表示装置、表示媒体)、10…照明装置、11…導光板、11a…端面、11b…非対向面(表面)、11c…対向面(裏面)、12a…反射面、60,70…被照明領域(表示領域)、12…ドット状反射凹部、12a…反射面、14…光源 6 ... Illuminated body (display device, display medium), 7 ... Illuminated body (display device, display medium), 10 ... Illuminating device, 11 ... Light guide plate, 11a ... End face, 11b ... Non-opposing surface (front surface), 11c ... opposing face (back face), 12a ... reflective face, 60, 70 ... illuminated area (display area), 12 ... dot-like reflective recess, 12a ... reflective face, 14 ... light source
Claims (10)
前記導光板の前記表示媒体に対向する側とは反対側の面である非対向面に、前記非対向面に対して前記光源側に傾斜した反射面を有するドット状反射凹部を設け、前記導光板により伝送した光を、前記ドット状反射凹部の反射面により反射させて、前記表示媒体を照明し、
前記ドット状反射凹部の開口率を0.5〜5%に設定し、
前記ドット状反射凹部の平面視形状が略長方形状とされ、そのアスペクト比は1:1であり、
前記ドット状反射凹部の反射面の表面粗さは、1μm以下であることを特徴とする照明装置。 A lighting device comprising a light guide plate capable of covering at least a part of a plate-shaped display medium, and a light source provided on an end surface of the light guide plate,
The light guide plate is provided with a dot-like reflective recess having a reflective surface inclined to the light source side with respect to the non-facing surface on a non-facing surface opposite to the side facing the display medium. The light transmitted by the optical plate is reflected by the reflecting surface of the dot-like reflecting recess to illuminate the display medium,
Set the aperture ratio of the dot-shaped reflective recess to 0.5 to 5% ,
The planar shape of the dot-like reflective recess is a substantially rectangular shape, and its aspect ratio is 1: 1.
Surface roughness of the reflecting surface of the dot-shaped reflector recess, the lighting device according to claim der Rukoto below 1 [mu] m.
前記導光板の前記表示媒体に対向する側とは反対側の面である非対向面に、前記非対向面に対して前記光源側に傾斜した反射面を有するドット状反射凹部を設け、前記導光板により伝送した光を、前記ドット状反射凹部の反射面により反射させて、前記表示部を照明し、
前記ドット状反射凹部の開口率を0.5〜5%に設定し、
前記ドット状反射凹部の平面視形状が略長方形状とされ、そのアスペクト比は1:1であり、
前記ドット状反射凹部の反射面の表面粗さは、1μm以下であることを特徴とする表示装置。 A display device comprising: a plate-like display unit; a light guide plate capable of covering at least a part of the display unit; and a light source provided on an end surface of the light guide plate,
The light guide plate is provided with a dot-like reflective recess having a reflective surface inclined to the light source side with respect to the non-facing surface on a non-facing surface opposite to the side facing the display medium. The light transmitted by the light plate is reflected by the reflecting surface of the dot-like reflecting recess to illuminate the display unit,
Set the aperture ratio of the dot-shaped reflective recess to 0.5 to 5% ,
The planar shape of the dot-like reflective recess is a substantially rectangular shape, and its aspect ratio is 1: 1.
Surface roughness of the reflecting surface of the dot-shaped reflective concave portion is a display device according to claim der Rukoto below 1 [mu] m.
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