JP5583299B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

この発明は、液晶表示装置などのバックライトの光を表示パネルに透過させて画像表示する表示部を備えた電子機器に関する。

液晶表示装置などの電子機器は、通常、液晶表示パネルとバックライトがモジュール化された表示部を備えており、バックライトの光は、液晶表示パネルを照明することのみに使用されている。また、従来の電子機器では、表示部周辺に設けた操作キーあるいは表示部以外の機器筐体の所定箇所から露光照明を行う場合、一般にＬＥＤなどの専用の光源が利用されていた。しかし、バックライトとは別個に光源を設けるのは不効率であり、部品点数が増加することによって製造工程の煩雑化や製品のコストアップが懸念される。
これに対して、従来は、バックライト用光源の光を表示パネルに導光する導光板の形状を、当該光源の光が表示部周辺の操作キーや機器筐体の所定箇所まで導光されるように、拡大する技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００９−７０７１９号公報 特開２００９−１２９５６０号公報

液晶表示パネルと、バックライト用光源からの光を導光して液晶表示パネルを照明する導光板などの照明構成との間には、互いに機械的な干渉が生じないように所定の空間を設ける必要がある。また、一般的な液晶表示装置では、液晶表示パネルと導光板の間に塵埃が流入しないように、導光板などの照明構成が保持筐体に収納され、この保持筐体に液晶表示パネルを貼り付けることにより、外部から隔離している。

しかしながら、特許文献１，２のように、バックライト用光源の光が表示部周辺の操作キーや機器筐体の所定箇所まで導光されるように導光板を拡大すると、上記保持筐体から導光板の一部が突出して不可避的に保持筐体の内部が外部に開放される。
このため、液晶表示パネルとこれに対向する保持筐体内の収納物との間の空間に塵埃が入り込んで表示品質を劣化させる可能性があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、塵埃による表示品質の劣化を防止しつつ、バックライト用光源の光を液晶表示パネル以外の照明部に導光することができる電子機器を得ることを目的とする。

この発明に係る電子機器は、一面が開口し、導光体を含む照明光源部を収納するケースと、フレーム開口の周縁に内向きに張り出したフランジ部が形成されており、ケースの開口部に取り付けられて、フランジ部がケースとの間で導光体を挟持するフレームとを有する保持筐体と、フレームのフランジ部に外周部が固定され、導光体により導光された光源からの光で背面側が照明される液晶表示パネルと備える電子機器において、フレームは、フレーム開口の周縁の外向きに張り出して形成され、導光体により導光された光源からの光を、液晶表示パネルの周囲の照明部へ導光する導光形状部を備える。

この発明によれば、塵埃による表示品質の劣化を防止しつつ、バックライト用光源の光を液晶表示パネル以外の照明部に導光することができるという効果がある。

液晶表示部を備えた電子機器を示す正面図である。 従来の電子機器の構成を示す分解斜視図である。 従来の電子機器における液晶表示パネル以外の照明部の構成を示す断面図である。 液晶表示部を備えた電子機器の他の例を示す斜視図である。 従来の電子機器における液晶表示パネル以外の照明部の構成を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る電子機器の構成を示す分解斜視図である。 実施の形態１に係る電子機器における液晶表示パネル以外の照明部の構成（その１）を示す断面図である。 実施の形態１に係る電子機器における液晶表示パネル以外の照明部の構成（その２）を示す断面図である。 実施の形態１に係る電子機器における導光形状の構成例を示す断面図である。 実施の形態１に係る電子機器における導光形状の他の構成例を示す断面図である。 実施の形態１に係る電子機器における導光形状のさらに別の構成例を示す断面図である。

以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、液晶表示部を備えた電子機器を示す正面図である。図１に示す電子機器１は、液晶表示部を備えたスマートフォンやＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）などの携帯用の電子機器である。電子機器１の表示面側ケース２には、液晶表示パネルを保護するための保護板３が取り付けられる。保護板３には、表示画面３ａに対応する領域と、非透光性の着色で裏面が印刷された表示画面３ａの周囲の枠状領域が形成されている。

近年の携帯用電子機器は、画面の視認性やタッチ操作の操作性を向上するために表示画面３ａの画面サイズは大きくするが、表示画面３ａ以外の操作部の操作性も確保するために、図１に示すように、液晶表示部の表示画面３ａと、表示画面３ａ以外の操作部である操作キー３ｂとが同一面の近傍に配置される場合がある。この構成においても、夜間などの暗所の使用を考慮して操作キー３ｂを照明する必要がある。

図２は、従来の電子機器の構成を示す分解斜視図であり、図１に示した携帯用電子機器の従来の一般的な構成を概略的に示している。従来の携帯用電子機器１’は、図２に示すように、表示面側ケース２、液晶表示パネル４、バックライト保持用フレーム５’、導光板６、バックライト保持用ケース７および裏面側ケース８を備える。
表示面側ケース２は、電子機器１’の表示面側の意匠を構成するフレーム筐体であり、液晶表示パネル４の表示面側に取り付ける保護板３が配置されている。この表示面側ケース２および裏面側ケース８が、電子機器１’の筐体本体となる。

保護板３は、透明材料で形成され、液晶表示パネル４の表示面を外部から保護する板状部材である。保護板３において、表示画面３ａの周囲は、非透光色（例えば黒色）で枠状に裏面が印刷されている。なお、操作キー３ｂは、非透光色の裏面印刷領域に配置されるが、操作キー３ｂの内容を示す記号あるいは文字の部分には裏面印刷が施されて折らず、照明光を外部に発光することができる。
以降の説明では、適宜、保護板３における表示画面の領域を透光性領域３ａと呼び、操作キーが配置された部分を含む枠状に裏面印刷された領域を非透光性領域３ｂと呼ぶ。

液晶表示パネル４は、表示面側と裏面側の透明基板で液晶層を挟持し、液晶層に電界を印加する電極構造、カラーフィルタ、偏光板などで構成され、裏面側からバックライト光を照射されて画像を表示する。また、液晶表示パネル４は、表示面側が透明粘着シートにより保護板３に貼り付けられ、裏面側の外周部がバックライト保持用フレーム５’のフランジ部５ａ’に接着固定される。

バックライト保持用フレーム５’は、フレーム開口の周縁に内向きに張り出したフランジ部５ａ’が形成されたフレームである。また、導光板６は、ＬＥＤなどのバックライト用光源（図２において不図示）から出射された光を、拡散光として液晶表示パネル４の裏面へ照射する。バックライト保持用ケース７は、一面が開口しており、導光板６を含んだ照明光源部を収納するケースである。
バックライト保持用フレーム５’をバックライト保持用ケース７の開口部に取り付けると、フランジ部５ａ’が、バックライト保持用ケース７との間で導光板６を挟持して保持する。なお、導光板６や各種の光学シート、光源などを含む照明光源部（導光板６以外は不図示）は、バックライト保持用フレーム５’とバックライト保持用ケース７とからなる保持筐体に収納される。

図３は、従来の電子機器における液晶表示パネル以外の照明部の構成を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ線で従来の携帯用電子機器を切った矢印方向の断面を示している。
図３に示すように、表示面側ケース２と裏面側ケース８とからなる筐体本体には、表示面側に、透明粘着シート３Ａで保護板３が取り付けられた液晶表示パネル４が配設され、液晶表示パネル４の裏面側に、導光板６を収納するバックライト保持用フレーム５’とバックライト保持用ケース７からなる保持筐体が配設される。また、液晶表示パネル４の裏面側の外周部は、固定テープ３Ａ−１によってフランジ部５ａ’に接着固定されている。

液晶表示パネル４（表示画面３ａ）以外の照明部である操作キー３ｂを照明する場合、従来では、図３に示すように、液晶表示パネル４のバックライトとは別に設けた光源９を使用する構成が一般的であった。この構成では、液晶表示パネル４と保持筐体からなる閉空間が外部に開放されないので塵埃の影響は受けにくいが、液晶表示パネル４以外の照明部が増えると、これに応じて部品点数が増加するため、製造工程の煩雑化や製品のコストアップを招く恐れがある。

図４は、液晶表示部を備えた電子機器の他の例を示す斜視図である。図４に示す電子機器１ａは、図１と同様に、液晶表示部を備えたスマートフォンやＰＮＤなどの携帯用電子機器である。図１に示した電子機器１は、表示画面３ａの周辺の操作キー３ｂを照明するものであったが、図４に示す電子機器１ａは、機器筐体の外周に露光照明部１０を設けている。近年の携帯用電子機器では、意匠上の要望や暗所における視認性の向上のために、表示画面以外の照明部が増加あるいは大面積化する傾向にある。

図５は、従来の電子機器における液晶表示パネル以外の照明部の構成を示す断面図であり、図４のＡ−Ａ線で従来の電子機器を切った矢印方向の断面を示している。
図４で示した露光照明部１０は照明面積が大きいため、図３に示した構成を採用すると多数の光源が必要となる。そこで、特許文献１，２のように、バックライト用光源を液晶表示パネル４以外の照明部の光源に利用する構成が提案されている。
この構成では、図５に示す導光板６Ａのように、バックライト用光源から出射された光を露光照明部１０まで導光するために導光板形状を拡大している。これにより、バックライト用光源を露光照明部１０の光源として兼用できるが、図５に示すように保持筐体から導光板６Ａの一部が突出して不可避的に保持筐体の内部が外部に開放される。このため、液晶表示パネル４とこれに対向する保持筐体内の収納物（導光板６Ａ）との間の空間に塵埃が入り込んで表示品質を劣化させる可能性があった。

そこで、本発明は、バックライト保持用フレーム５’の代わりに、透光性を有する樹脂部材で形成したフレーム（以下、モールドフレームと呼ぶ）を使用し、このモールドフレームに導光形状部を設ける。この導光形状部は、モールドフレームのフレーム開口の周縁の外向きに張り出すように形成され、導光板６によって導光されたバックライト用光源からの光を液晶表示パネル４の周囲の照明部へ導光する。このようにすることで、塵埃による表示品質の劣化を防止しつつ、バックライト用光源の光を液晶表示パネル４以外の照明部に導光することができる。

図６は、この発明の実施の形態１に係る電子機器の構成を示す分解斜視図であり、実施の形態１に係る電子機器の構成を概略的に示している。図７は、実施の形態１に係る電子機器における液晶表示パネル以外の照明部の構成を示す断面図であって、図１のＡ−Ａ線で電子機器（液晶表示パネル４以外に操作キー３ｂを照明部とする構成）を切った矢印方向の断面を示している。また、図８は、実施の形態１に係る電子機器における液晶表示パネル以外の照明部の構成を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ線で電子機器（液晶表示パネル４以外に露光照明部１０を照明部とする構成）を切った矢印方向の断面を示している。

図６に示すように、電子機器１は、表示面側ケース２、液晶表示パネル４、モールドフレーム５、導光板６、バックライト保持用ケース７および裏面側ケース８を備える。モールドフレーム５以外の構成は、図２と同様である。
モールドフレーム５は、透光性を有する樹脂部材で形成されており、フレーム開口の周縁に内向きに張り出したフランジ部５ａと、フレーム開口の周縁の外向きに張り出した導光形状部５ｂとを備える。
モールドフレーム５をバックライト保持用ケース７の開口部に取り付けることにより、フランジ部５ａが、バックライト保持用ケース７との間で導光板６を挟持して保持する。
なお、導光板６や各種の光学シート、光源などを含む照明光源部（導光板６以外は不図示）は、モールドフレーム５とバックライト保持用ケース７とからなる保持筐体に収納される。

液晶表示パネル４（表示画面３ａ）以外の照明部である操作キー３ｂを照明する場合、実施の形態１に係る電子機器１は、図７に示すように、透光性を有するモールドフレーム５のフランジ部５ａが、導光板６からの拡散光の一部を導光形状部５ｂ側に光路変換し、導光形状部５ｂが、この光で操作キー３ｂなどの所望の照明部を照明する。
また、液晶表示パネル４（表示画面３ａ）以外の照明部として、機器筐体の外周を露光照明する場合、実施の形態１に係る電子機器１では、図８に示すように、同様に透光性の樹脂部材で形成したモールドフレーム５Ａのフランジ部５ａが、導光板６からの拡散光の一部を導光形状部５ｂ−１側に光路変換し、導光形状部５ｂ−１が、この光で露光照明部１０を照明する。

図７および図８に示すように、本発明では、従来のバックライト保持用フレーム５’と同様の機能を有するフレームを透光性部材で形成し、モールドフレーム５，５Ａのフレーム開口の周縁の外向きに張り出した導光形状部５ｂを設けて、液晶表示パネル４以外の照明部を照明する。これにより、液晶表示パネル４と保持筐体からなる閉空間が外部に開放されることがなく、塵埃の流入による表示品質の劣化を防止できる。

図９は、実施の形態１に係る電子機器における導光形状の構成例を示す断面図である。また、図１０は、実施の形態１に係る電子機器における導光形状の他の構成例を示す断面図である。双方とも、図１のＡ−Ａ線で電子機器を切った矢印方向の断面を示している。
図９に示すモールドフレーム５Ｂは、保持筐体の内側に面した端面に反射斜面５ａ−１を形成したフランジ部５ａを備える。このように構成することで、導光板６から液晶表示パネル４の方向に進行する光を効率良く導光形状部５ｂへ光路変換することができる。
また、図１０に示すモールドフレーム５Ｃは、保持筐体の内側に面した端面に反射斜面５ａ−１を形成するとともに、液晶表示パネル４の裏面側の外周部に対向する端面に複数の反射斜面５ａ−２を形成したフランジ部５ａを備える。このように構成することでも、導光板６から液晶表示パネル４の方向に進行する光を効率良く導光形状部５ｂへ光路変換できる。

また、図９に示すように、導光形状部５ｂを、保護板３（非透光性領域３ｂ）の裏面近傍まで突出させて、その突出下部分における保持筐体の内側に対向する面に反射斜面５ｃを形成してもよい。このように構成することで、保護板３と液晶表示パネル４とを接着する透明粘着シート３Ａから漏れ出る光が、照明部側に向いた導光形状部５ｂの先端部へ光路変換される。これにより、意図しない箇所への光漏れを防止することが可能である。

なお、モールドフレーム５における、導光形状部５ｂにより光を導光する部分を、白色あるいは透明の透光性部材で形成し、それ以外の部分を、黒色などの非透光性部材で形成してもよい。このように構成することで、必要な箇所だけに光が導光され、不必要な箇所については遮光されるので、意図しない光漏れを防止することができる。

図１１は、実施の形態１に係る電子機器における導光形状のさらに別の構成例を示す断面図である。図１１において、モールドフレーム５Ｄは、導光形状部５ｂの光照射部５Ｄ−２を除くフレーム部分５Ｄ−１を、白色あるいは透明の透光性樹脂部材とし、導光形状部５ｂの光照射部５Ｄ−２を、所望の着色の透光性樹脂部材とした２色で成形したものである。つまり、モールドフレーム５Ｄでは、操作キー３ｂなどの照明部を照明する部分が透光性の着色部材で形成され、液晶表示パネル４の表示画面３ａ付近の部分が白色あるいは透明の透光性部材で形成される。このように構成することで、液晶表示パネル４の表示色に影響を与えることなく、液晶表示パネル４以外の照明部である操作キー３ｂなどの照明色を着色することが可能である。

以上のように、この実施の形態１によれば、モールドフレーム５は、フレーム開口の周縁の外向きに張り出して形成され、導光板６により導光されたバックライト光源からの光を、液晶表示パネル４の周囲の照明部へ導光する導光形状部５ｂを備えるので、塵埃による表示品質の劣化を防止しつつ、バックライト用光源の光を液晶表示パネル４以外の照明部である操作キー３ｂや露光照明部１０に導光することができる。
また、液晶表示パネル４の輝度に合わせて、液晶表示パネル４以外の照明部（操作キー３ｂや露光照明部１０など）の照明の輝度も連動することから、表示画面３ａとマッチした最適な輝度になる。これにより、液晶表示パネル４以外の照明部の輝度を別個に調整する必要がなく、ユーザにとって不要な輝度設定を省略することができる。

また、この実施の形態１によれば、フランジ部５ａが、導光板６からの光を導光形状部５ｂへ反射する反射斜面（反射斜面５ａ−１および反射斜面５ａ−２の少なくとも一方）を有するので、導光板６から液晶表示パネル４の方向に進行する光を効率良く導光形状部５ｂへ光路変換することができる。

さらに、この実施の形態１によれば、モールドフレーム５が、導光形状部５ｂによって光を導光する部分が透光性部材で形成され、それ以外の部分が非透光性部材で形成されるので、必要な箇所を透光性部材とすることで光が導光され、不必要な箇所については非透光性部材で形成することで遮光されるので、意図しない光漏れを防止することができる。

さらに、この実施の形態１によれば、導光形状部５ｂが透光性の着色部材で形成されるので、液晶表示パネル４以外の照明部である操作キー３ｂなどの照明色を、所望の色にすることが可能である。

なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る電子機器は、塵埃による表示品質の劣化を防止しつつ、バックライト用光源の光を液晶表示パネル以外の照明部に導光することができるので、ユーザに携帯されて様々な環境で使用される携帯端末の表示装置に好適である。

１，１ａ 電子機器、２ 表示面側ケース、３ 保護板、３ａ 表示画面（透光性領域）、３ｂ 操作キー（非透光性領域）、４ 液晶表示パネル、５，５Ａ〜５Ｄ モールドフレーム、５ａ フランジ部、５ａ−１，５ａ−２，５ｃ 反射斜面、５ｂ，５ｂ−１ 導光形状部、５Ｄ−１ フレーム部分、５Ｄ−２ 光照射部、５’ バックライト保持用フレーム、６，６Ａ−１ 導光板、７ バックライト保持用ケース、８ 裏面側ケース、９ 光源、１０ 露光照明部。

Claims (4)

1. 一面が開口し、導光体を含む照明光源部を収納するケースと、フレーム開口の周縁に内向きに張り出したフランジ部が形成されており、前記ケースの開口部に取り付けられて、前記フランジ部が前記ケースとの間で前記導光体を挟持するフレームとを有する保持筐体と、
   前記フレームのフランジ部に外周部が固定され、前記導光体により導光された光源からの光で背面側が照明される液晶表示パネルと備える電子機器において、
   前記フレームは、
   前記フレーム開口の周縁の外向きに張り出して形成され、前記導光体により導光された光源からの光を、前記液晶表示パネルの周囲の照明部へ導光する導光形状部を備えることを特徴とする電子機器。
2. 前記フランジ部は、前記導光体からの光を前記導光形状部へ反射する反射斜面を有することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記フレームは、前記導光形状部によって光を導光する部分が透光性部材で形成され、それ以外の部分が非透光性部材で形成されることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
4. 前記導光形状部は、透光性の着色部材で形成されることを特徴とする請求項１記載の電子機器。

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