JPH10289607A - 照明装置、液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明装置の発光源として発光強度の弱い発光
ダイオードを用いる場合でも、その発光ダイオードと反
対側の導光体の端部を十分に明るく表示できるようにす
る。 【解決手段】 光を発する発光ダイオード１８と、発光
ダイオード１８からの光を導入して発光面１６ａから放
射する導光体１６と、発光ダイオード１８の反対側の導
光体１６の端部に設けられた反射領域１９とを有する照
明装置である。反射領域１９は、導光体１６の発光面１
６ａに対する垂直方向Ｔから所定角度θ傾けて配置され
る。反射領域１９に到達した光はその反射領域１９で反
射して発光面１６ａの端部に集められ、該端部の発光強
度を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導光体を用いた照
明装置に関する。また本発明は、その照明装置を用いた
液晶表示装置に関する。また本発明は、その液晶表示装
置を用いた電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話機、ビデオカメラ等とい
った各種の電子機器の可視情報表示部に液晶表示装置が
広く用いられている。この液晶表示装置は、液晶の配向
を制御することで光を変調して文字、数字、その他の可
視情報を表示するものであり、一般には、液晶パネルに
ドライバＩＣを装着して液晶モジュールを構成し、さら
にその液晶モジュールに照明装置や反射板等を装着する
ことによってその液晶表示装置が構成される。

【０００３】従来、上記のような照明装置として、導光
板の一端側に発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置して、そ
の発光ダイオードからの光を導光板へ導入し、さらにそ
の導光板の発光面から面状に放射するようにした照明装
置が知られている。しかしながらこの照明装置において
は、発光ダイオードの発光強度が低いため、その発光ダ
イオードから遠い側の導光体の端部の発光強度が低くな
って該部に対応する表示が暗くなるという問題があっ
た。

【０００４】本発明者は、この問題点を解消するために
種々の試行を行い、発光ダイオードと反対側の導光板の
端部に反射領域を設けることが、該端部の発光強度を高
めることに関して有効であることを知見した。この知見
に基づき従来の文献を調査したところ、特開平５−１９
６９４０号公報において、導光板の端部に反射板を設け
たパネル用バックライトが開示されていることがわかっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−１９６９４０号公報に開示されたバックライトは発
光源として冷陰極線管等といった線状光源を使用してお
り、さらに、導光板の端部に設けられた反射板は導光板
の発光面に対して垂直方向に設けられていた。本発明者
の実験によれば、発光源として線状光源よりも発光強度
の低い発光ダイオードを用いたときに、導光板の他端部
に反射板を単に垂直方向に設けただけでは、やはり、該
他端部を十分に明るく表示できないことがわかった。

【０００６】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであって、照明装置の発光源として発光ダイオード
を用いる場合でも、その発光ダイオードの反対側の導光
体の他端部を十分に明るく表示できるようにすることを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る照明装置は、光を発する発光ダイオー
ド光と、発光ダイオードからの光を導入して発光面から
放射する導光体と、発光ダイオードの反対側の導光体の
端部に設けられた反射領域とを有する照明装置におい
て、上記反射領域は、上記導光体の発光面に対する垂直
方向から所定角度傾けて配置されることを特徴とする。

【０００８】この照明装置によれば、導光体の内部を進
行して端部に到達した光は、該端部に設けた反射領域で
反射する。この反射領域は導光体の発光面に対する垂直
方向から傾斜しているので、この反射領域で反射した光
は発光面の端部付近に集められ、それ故、該端部の発光
強度を高めることができる。これにより、発光ダイオー
ドと反対側の導光体の端部を明るく表示できる。

【０００９】上記の構成において、反射領域の傾き方向
には２種類が考えられる。１つは、導光体の発光面に向
かい合う方向に傾くことである。そして他の１つは、導
光体の発光面に背を向けるようにして傾くことである。
いずれの場合にも、導光体の内部を進行してきた光を導
光体の端部に集光させることができるが、より多くの光
を該端部に集光させたい場合には、反射領域を導光体の
発光面に向かい合う方向に傾ける方が望ましい。

【００１０】次に、本発明に係る液晶表示装置は、上記
の照明装置を用いた液晶表示装置であって、具体的に
は、液晶パネルと、その液晶パネルに装着される照明装
置とを有する液晶表示装置である。そしてその照明装置
は、光を発する発光ダイオード光と、発光ダイオードか
らの光を導入して発光面から放射する導光体と、発光ダ
イオードの反対側の導光体の端部に設けられた反射領域
とを有する。そしてその反射領域は、上記導光体の発光
面に対する垂直方向から所定角度傾けて配置される。こ
の液晶表示装置では、照明装置からの発光が液晶パネル
内の液晶によって変調されてその液晶表示装置の表示面
内に適宜の可視情報が表示されるが、この照明装置は発
光ダイオードと反対側の端部も強く発光するので、表示
される可視情報は表示面全域にわたって均一な明るさと
なる。

【００１１】次に、本発明に係る電子機器は、上記の本
発明に係る液晶装置を含んで構成された電子機器であ
る。この電子機器は、少なくとも液晶表示装置と、その
液晶表示装置に電力を供給する電源部と、その液晶表示
装置の動作を制御する制御部とを含んで構成されるもの
であって、例えば、携帯電話機、ビデオカメラ、その他
各種の電子機器が考えられる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る照明装置の
一実施形態及び液晶表示装置の一実施形態を示してい
る。ここに示した液晶表示装置１は、液晶パネル２にド
ライバＩＣ３及び照明装置４を装着することによって構
成される。液晶パネル２は、図２に示すように、互いに
対向する一対の透明基板６ａ及び６ｂを有する。

【００１３】一方の透明基板６ａの表面にはＩＴＯ（In
dium Tin Oxide：インジウムスズ酸化物）によって透明
電極９ａが形成される。この透明電極９ａは少なくと
も、複数の直線状電極を互いに平行に並べたストライプ
状電極を含み、さらに場合によって、適宜の形状のパタ
ーン状電極を含んで構成される。透明電極９ａの上には
配向膜１１が形成され、この配向膜１１に対して配向処
理、例えばラビング処理が施される。

【００１４】他方の透明基板６ｂには、ＩＴＯによって
透明電極９ｂが形成される。この透明電極９ｂも、少な
くともストライプ状電極を含み、さらに場合によって、
パターン状電極を含む。透明電極９ｂの上にも配向膜１
１が形成され、さらに配向処理が施される。

【００１５】これらの透明基板６ａ及び６ｂは、透明電
極９ａ及び９ｂが対向するように、特にストライプ状電
極が直交するように互いに重ね合わされ、そして、適宜
の間隙すなわちセルギャップを形成するように、シール
材７によって互いに接着される。そして、そのセルギャ
ップ内に液晶８が封入される。また、各透明基板６ａ及
び６ｂの外側表面に偏光板１７が貼着される。

【００１６】一方の透明電極６ａは他方の透明電極６ｂ
の外側へ張り出しており、その張出し部に接続用導電端
子１２が形成される。この接続用導電端子１２は、透明
電極９ａと一体に形成される端子と、透明基板６ａと透
明基板６ｂとの間に設けられた導電材（図示せず）を介
して他方の透明基板６ｂ上の透明電極９ｂに接続する端
子とによって構成される。また、透明基板６ａの張出し
部の端部には、外部回路との間で導電をとるための外部
接続用導電端子１３が形成される。

【００１７】以上のようにして形成された液晶パネル２
に対してドライバＩＣ３を装着する際には、図２に示す
ように、ＡＣＦ（ Anisotropic Conductive Film：異方
性導電膜）１４を間に挟んでドライバＩＣ３の突出電
極、いわゆるバンプを接続用導電端子１２及び外部接続
用導電端子１３のそれぞれに接触させ、さらにドライバ
ＩＣ３を加熱下で加圧することにより、そのドライバＩ
Ｃ３を透明基板６ａ上に接着する。

【００１８】本実施形態の場合、照明装置４は両面テー
プその他の接着手段を用いて一方の透明基板６ａの外側
表面に接着する。この照明装置４は、平板状の導光体１
６と、その導光体１６の一端に固着された複数、例えば
４個の発光ダイオード１８と、そして、発光ダイオード
１８と反対側の導光体１６の端部に設けられた反射領域
１９とを含んで構成される。導光体１６は、例えばポリ
カーボネート、アクリル等によって形成される。反射領
域１９は、例えば、光を反射できる部材を導光体１６の
端部に接着することによって形成できる。この光を反射
できる部材としては、例えば、白色ＰＥＴ（ポリエチレ
ンテレフタレート）等といった白色樹脂が考えられる。
また、反射領域１９は、光を反射できる塗料を塗布する
ことによって形成することもできる。

【００１９】導光体１６のうち液晶パネル２に対向する
面は発光面１６ａであり、この発光面１６ａには、所定
のパターン状に形成された光拡散板２１が形成される。
この光拡散板２１は発光面１６ａからの発光を均一にす
るために、発光ダイオード１８に近い側の面積が小さ
く、そこから離れるに従って面積が徐々に大きくなるよ
うにパターン設計されている。また、発光面１６ａの反
対側の面には光反射シート２２が貼着される。なお、反
射領域１９は、発光面１６ａに対する垂直方向Ｔから所
定角度θだけ発光ダイオード側に傾けて、さらに発光面
１６ａに向かい合う方向に配置される。この角度θは、
例えば、θ＝３０゜〜４０゜程度に設定される。

【００２０】本実施形態の照明装置及び液晶表示装置は
以上のように構成されているので、発光ダイオード１８
が通電によって発光すると、その光が導光体１６に導入
され、さらに光反射シート２２及び反射領域１９で反射
して発光面１６ａへ導かれ、さらに、光拡散板２１によ
って拡散された状態で発光面１６ａから外部へ放射され
る。

【００２１】上記の発光が行われる間、透明電極９ａ及
び９ｂのうちの適宜のものがドライバＩＣ３によって選
択されてそれらに電圧が印加され、これにより、それら
の電極に対応する部分の液晶の配向が初期状態から変化
する。上記のようにして照明装置４から放射された光
は、その液晶の配向変化に従って変調され、その結果、
偏光板１７を通して可視情報として認識される。

【００２２】発光ダイオード１８は、線状光源である冷
陰極線管等と比べると発光強度がかなり低いので、何等
の措置も講じておかないと、発光ダイオード１８から離
れた位置の導光体１６の端部の発光強度が低くなって、
その部分に対応する液晶表示装置１の表示部分が暗くな
ってしまう。これに対して本実施形態では、図２に示す
ように、発光ダイオード１８の反対側の端部に設けた反
射領域１９を角度θだけ傾けたので、該部に到達して反
射領域１９で反射した光は、ほとんど全てが有効に発光
面１６ａの端部に集められ、よって、該端部の発光強度
を高めることができる。このため、本実施形態の液晶表
示装置１によれば、可視情報の表示領域を隅々まで均一
に明るく表示できる。

【００２３】図３は、本発明に係る照明装置の他の実施
形態を示している。この実施形態が図２に示した実施形
態と異なる点は、図２の実施形態では反射領域１９を導
光体１６の発光面１６ａに向き合うように傾斜させたの
に対し、本実施形態では反射領域１９を発光面１６ａに
背を向けるように傾斜させた点である。この実施形態で
は、反射領域１９で反射した光は直接に発光面１６ａの
端部へは向かわないが、光反射シート２２で反射した後
にその端部に集まることになり、結果的には、やはり該
端部の発光強度を高めることができる。

【００２４】図４は、本発明に係る液晶表示装置を電子
機器としての携帯電話機の表示部として使用した場合の
実施形態を示している。ここに示す携帯電話機は、上ケ
ース２６及び下ケース２７を含んで構成される。上ケー
ス２６には、送受信用のアンテナ２８と、キーボードユ
ニット２９と、そしてマイクロホン３２とが設けられ
る。そして、下ケース２７には、例えば図１に示した液
晶表示装置１と、スピーカ３３と、そして回路基板３４
とが設けられる。

【００２５】回路基板３４の上には、図５に示すよう
に、スピーカ３３の入力端子に接続された受信部３８
と、マイクロホン３２の出力端子に接続された発信部３
７と、ＣＰＵを含んで構成された制御部３６と、そして
各部へ電力を供給する電源部３９とが設けられる。制御
部３６は、発信部３７及び受信部３８の状態を読み取っ
てその結果に基づいてドライバＩＣ３に情報を供給して
液晶装置１の表示エリアに可視情報を表示する。また、
制御部３６は、キーボードユニット２９から出力される
情報に基づいてドライバＩＣ３に情報を供給して液晶表
示装置１の表示エリアに可視情報を表示する。

【００２６】以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を
説明したが、本発明はその実施形態に限定されるもので
はなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改
変できる。

【００２７】例えば、請求項１記載の照明装置に関して
考えれば、図２及び図３に示した導光体１６の形状は、
反射領域１９が請求の範囲に記載された要件を満足する
のであれば、それ以外の部分の形状はどのようになって
いても構わない。また、発光ダイオードの数は、必要に
応じて、４個以外の任意の数とすることができる。

【００２８】また、請求項３記載の液晶表示装置に関し
て考えれば、図１及び図２に示した実施形態ではＣＯＧ
（ Chip On Glass）方式の液晶パネルを用いる場合を例
示したが、これに代えて、ＴＡＢ（Tape Automated bon
ding：テープ自動化実装）の技術に則って形成されたＴ
ＣＰ（Tape Carrier Package）を用いる方式の液晶パネ
ル、あるいはその他あらゆる種類の液晶パネルに対して
本発明を適用できることはもちろんである。

【００２９】また、請求項４記載の電子機器に関して考
えれば、図４に示した実施形態では携帯電話機の可視情
報表示部に本発明の液晶表示装置を適用する場合を例示
したが、携帯電話機以外の任意の電子機器、例えばビデ
オカメラ等の表示部として本発明の液晶表示装置を適用
できることはもちろんである。

【００３０】

【発明の効果】請求項１記載の照明装置によれば、導光
体の端部に設けた反射領域を導光体の発光面に対する垂
直方向から傾斜して配置したので、この反射領域で反射
した光は発光面の端部付近に集められ、それ故、該端部
の発光強度を高めることができる。これにより、発光ダ
イオードと反対側の導光体の端部の光強度が高められ、
結果的に導光体の発光面の全面を均一な明るさで発光さ
せることができる。

【００３１】請求項２記載の照明装置によれば、反射領
域が発光面に向かって傾斜するので、反射面を発光面に
背を向けるように傾斜させる場合に比べて、より確実に
発光面の端部を明るく発光させることができる。

【００３２】請求項３記載の液晶表示装置及び請求項４
記載の電子機器によれば、液晶パネルの可視情報表示領
域のうち発光ダイオードから遠く離れた縁部分をも明る
く表示でき、結果的に、その表示領域の全面を均一な明
るさで表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る照明装置及び液晶表示装置の一実
施形態を分解して示す斜視図である。

【図２】図１の照明装置及び液晶表示装置の断面構造を
示す断面図である。

【図３】本発明に係る照明装置の他の実施形態を示す断
面図である。

【図４】本発明に係る電子機器の一実施形態を分解して
示す斜視図である。

【図５】図４の電子機器に適用できる電気制御系の一実
施形態を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示装置 ２ 液晶パネル ３ ドライバＩＣ ４ 照明装置 ６ａ，６ｂ 透明基板 ７ シール材 ８ 液晶 ９ａ，９ｂ 透明電極 １１ 配向膜 １２ 接続用導電端子 １３ 外部接続用導電端子 １４ ＡＣＦ １６ 導光体 １６ａ 発光面 １８ 発光ダイオード １９ 反射領域 ２１ 光拡散板 ２２ 光反射シート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を発する発光ダイオードと、発光ダイ
   オードからの光を導入して発光面から放射する導光体
   と、発光ダイオードの反対側の導光体の端部に設けられ
   た反射領域とを有する照明装置において、 上記反射領域は、上記導光体の発光面に対する垂直方向
   から所定角度傾けて配置されることを特徴とする照明装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の照明装置において、反射
   領域は発光面に向かい合う方向に傾くことを特徴とする
   照明装置。
3. 【請求項３】 液晶パネルと、その液晶パネルに装着さ
   れる照明装置とを有する液晶表示装置において、その照
   明装置は、 光を発する発光ダイオード光と、発光ダイオードからの
   光を導入して発光面から放射する導光体と、発光ダイオ
   ードの反対側の導光体の端部に設けられた反射領域とを
   有し、そして上記反射領域は、上記導光体の発光面に対
   する垂直方向から所定角度傾けて配置されることを特徴
   とする液晶表示装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の液晶表示装置と、その液
   晶表示装置に電力を供給する電源部と、その液晶表示装
   置の動作を制御する制御部とを有することを特徴とする
   電子機器。