JP2016164830A - 照明装置、表示装置および携帯用電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】導光板の側面に湾曲面が設けられている場合でも、導光板から出射される照明光の強度ばらつきを緩和することのできる照明装置、表示装置および携帯用電子機器を提供すること。
【解決手段】照明装置30は、発光ダイオード41からなる第1発光素子40aと、第1発光素子40aと対向する第1光入射部55aを側面54に備えた導光板50とを有している。導光板50は、側面54において第1光入射部55aから離間する位置に湾曲面540を備えた平面形状を有しており、湾曲面540の周方向の少なくとも一部の範囲には、第1光入射部55aの中心C1から延在してくる仮想線L0に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して第1光入射部55aに向いた複数の第1斜面541が設けられている。
【選択図】図1
【解決手段】照明装置30は、発光ダイオード41からなる第1発光素子40aと、第1発光素子40aと対向する第1光入射部55aを側面54に備えた導光板50とを有している。導光板50は、側面54において第1光入射部55aから離間する位置に湾曲面540を備えた平面形状を有しており、湾曲面540の周方向の少なくとも一部の範囲には、第1光入射部55aの中心C1から延在してくる仮想線L0に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して第1光入射部55aに向いた複数の第1斜面541が設けられている。
【選択図】図1
Description
本発明は、導光板および発光素子を備えた照明装置、表示装置および携帯用電子機器に関するものである。
反射型の表示パネルを備えた表示装置では、透過光を利用できないため、いわゆるフロントライトと称せられる照明装置が用いられる。かかる照明装置では、導光板の側面から光を入射させ、導光板の厚さ方向の一方面から表示パネルに向けて照明光を出射する。ここで、携帯用電子機器に用いられる表示装置では、光源として発光ダイオード等の発光素子が用いられる。その際、省電力化等の観点から、少ない数の発光素子で表示パネルの画像表示領域を均一に照明する必要がある。
しかしながら、図7に示すように、導光板50が、側面54において発光素子40と対向する光入射部55から離間する位置に湾曲面540を備えている場合、導光板50から出射された照明光では、光入射部55から離間する領域(二点鎖線で示す領域50a)で出射される光の強度が、他の領域から出射される光の強度より極端に高いという問題点がある。かかる強度ばらつきは、画像の品位を低下させるため好ましくない。かかる問題の原因に関して検討した結果、本願発明者は、光入射部55から導光板50に入射した光の一部が、光線Lで示すように、湾曲面540に対して臨界角より大きな角度で入射し、領域50aに向けて全反射して集中するためであるという知見を得た。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、上記の知見に基づいて、導光板の側面に湾曲面が設けられている場合でも、導光板から出射される照明光の強度ばらつきを緩和することのできる照明装置、かかる照明装置を備えた表示装置、およびかかる表示装置を備えた携帯用電子機器を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る照明装置の一態様は、第1発光素子と、前記第1発光素子と対向する第1光入射部を側面に備え、厚さ方向の一方面から照明光を出射する導光板と、を有し、前記導光板は、前記側面において前記第1光入射部から離間する位置に湾曲面を備えた平面形状を有し、前記平面形状において、前記湾曲面の周方向の少なくとも一部の範囲には、前記第1光入射部の中心から延在してくる仮想線に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して前記第1光入射部に向いた複数の第1斜面が設けられていることを特徴とする。
本発明において、導光板の平面形状とは、導光板の第1面に対して垂直な方向からみたときの形状を意味する。
本発明では、導光板の側面には湾曲面が設けられているが、湾曲面の周方向の少なくとも一部の範囲には、第1光入射部の中心から延在してくる仮想線に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して第1光入射部に向いた複数の第1斜面が設けられている。このため、第1光入射部の中心から第1斜面が設けられている範囲に向かって直線的に進行してきた光は、第1斜面で一部が透過する。また、残りの一部の光が第1斜面で反射しても、かかる光は導光板の内側の特定の領域に集中しにくい。特に、複数の第1斜面は、仮想線に対して一定の角度を成しているので、第1斜面で反射した光が進行する方向を把握しやすい。従って、第1斜面で反射した光が導光板の内側で交差することを回避しやすいので、第1斜面で反射した光が導光板の内側の特定の領域に集中することを確実に抑制することができる。それ故、導光板の一方面から出射される照明光では、特定の領域から出射される光の強度が極端に高いという事態を回避することができるので、照明光の強度ばらつきを緩和することができる。
本発明において、前記複数の第1斜面は各々、前記仮想線に対して直角であることが好ましい。すなわち、前記複数の第1斜面は各々、前記仮想線に対して90°の角度を成していることが好ましい。かかる構成によれば、第1光入射部のいずれの個所から第1斜面が設けられている範囲に向かって光が直線的に進行してきても、かかる光は、第1斜面で一部が確実に透過する。また、第1斜面で反射した光は、第1光入射部に向けて進行するので、導光板の内側の特定の領域に集中することを確実に抑制することができる。従って、導光板の一方面から出射される照明光では、特定の領域から出射される光の強度が極端に高いという事態を確実に回避することができるので、照明光の強度ばらつきを確実に緩和することができる。
本発明において、前記平面形状において、前記複数の第1斜面のうち、周方向で隣り合う前記第1斜面の端部同士は、前記仮想線に対して平行な直線部分を介して接続されていることが好ましい。かかる構成によれば、第1斜面の設計が容易である。また、第1光入射部から第1斜面の間に向かって光が直線的に進行してきても、かかる光が第1斜面の間で反射しにくい。
本発明において、前記平面形状において、前記複数の第1斜面はいずれも、長さが等しいことが好ましい。かかる構成によれば、第1斜面の設計が容易である。
本発明において、第2発光素子を備え、前記導光板は、前記側面において前記第1光入射部に対して離間する位置に、前記第2発光素子と対向する第2光入射部を備え、前記平面形状において、前記湾曲面の周方向の少なくとも一部の範囲には、前記第2光入射部の中心から延在してくる仮想線に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して前記第2光入射部に向いた複数の第2斜面が設けられている構成を採用することができる。かかる構成によれば、第2光入射部から入射した光についても、導光板の特定の領域に集中しにくい。従って、導光板の一方面から出射される照明光では、特定の領域から出射される光の強度が極端に高いという事態を回避することができる。それ故、照明光の強度ばらつきを緩和することができる。
本発明において、前記発光素子は、発光ダイオードであることが好ましい。
本発明を適用した照明装置を備えた表示装置は、前記導光板の前記一方面に対向する表示パネルを有していることを特徴とする。
この場合、前記表示パネルが反射型の表示パネルである態様を採用することができる。
本発明を適用した表示装置は、携帯用電子機器等、各種電子機器に用いることができる。
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。なお、以下の説明において、導光板50の平面形状とは、導光板50の第1面51に対して直角な方向からみたときの形状を意味する。
[実施の形態1]
(表示装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の一態様を示す説明図であり、図1(a)、(b)は各々、表示装置の平面図、および表示装置のH−H′断面図である。
(表示装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係る表示装置の一態様を示す説明図であり、図1(a)、(b)は各々、表示装置の平面図、および表示装置のH−H′断面図である。
図1に示す表示装置1は、表示パネル10と、表示パネル10に対向配置された導光板50を備えた照明装置30とを有している。
本形態において、表示パネル10は、電気泳動パネル、反射型液晶パネル、MEMS素子、光干渉素子等の反射型の表示パネルであり、第1基板11と、第1基板11と対向配置された透光性の第2基板12と、第1基板11と第2基板12との間に設けられた表示層13とを有している。第1基板11において第2基板12と対向する面、および第2基板12において第1基板11と対向する面には、表示層13を駆動する電極(図示せず)が形成されている。
かかる反射型の表示パネル10では、図1(b)に矢印Pで示すように、第2基板12の側から入射した照明光が表示層13や第1基板11の側で反射して第2基板12の側から出射される間に表示層13によって光変調され、画像を表示する。本形態において、表示パネル10は、電気泳動パネルである。
(照明装置30の構成)
照明装置30は、いわゆるフロントライトとして構成されており、発光素子40と、発光素子40と対向する光入射部55を側面54に備えた透光性の導光板50とを有している。本形態において、導光板50は、表示パネル10の第2基板12に透光性の接着剤層20によって接着されている。導光板50は、屈折率が1.5〜1.6の透光性樹脂からなり、本形態において、導光板50は、ポリカーボネート(屈折率=1.59)の樹脂成形品からなる。
照明装置30は、いわゆるフロントライトとして構成されており、発光素子40と、発光素子40と対向する光入射部55を側面54に備えた透光性の導光板50とを有している。本形態において、導光板50は、表示パネル10の第2基板12に透光性の接着剤層20によって接着されている。導光板50は、屈折率が1.5〜1.6の透光性樹脂からなり、本形態において、導光板50は、ポリカーボネート(屈折率=1.59)の樹脂成形品からなる。
かかる照明装置30において、発光素子40から出射された光は、導光板50の光入射部55から導光板50の内部に入射した後、導光板50の厚さ方向で対向する第1面51および第2面52との間で反射を繰り返しながら導光板50内を進行し、第1面51および第2面52のうち、表示パネル10側に位置する第1面51(厚さ方向の一方面)から照明光を表示パネル10に出射する。そして、照明光は、表示パネル10によって光変調された後、導光板50の第1面51から導光板50内に入射し、第2面52から出射して画像を表示する。本形態において、導光板50の第1面51および第2面52の少なくとも一方には、凸部や凹部からなる光散乱部59が所定の分布をもって形成されている。本形態において、光散乱部59は、例えば、ピッチが0.2mm、半径が60μm、高さが10μmの半球状の複数の凸部からなり、導光板50の第2面52に設けられている。なお、図1(b)では、光散乱部59が形成されている範囲のみを示し、光散乱部59を構成する凸部の図示を省略してある。
本形態において、導光板50は、略円形の平面形状を有しており、周方向の一部が径方向の外側に突出した突出部53になっている。このため、導光板50は、突出部53を除く周方向の略全体が、径方向の外側に張り出した湾曲面540になっている。本形態において、導光板50は、厚さが0.4mmで、直径が32mmである。
本形態において、突出部53の先端部530は直線状であり、導光板50の側面54のうち、突出部53の先端部530に光入射部55が設けられている。本形態において、光入射部55は、突出部53の先端部530において隣り合う位置に第1光入射部55a、および第2光入射部55bとして形成されている。従って、発光素子40は、第1光入射部55aに対向する第1発光素子40a、および第2光入射部55bに対向する第2発光素子40bとして設けられている。また、発光素子40と光入射部55とが対向する方向に対して直交する幅方向では、導光板50の最大幅寸法は、光入射部55が設けられている範囲の幅寸法よりかなり大である。
表示パネル10は、導光板50と同様、略円形の平面形状を有しており、導光板50の突出部53と重なる突出部15を有している。但し、表示パネル10の平面形状については、略円形に限らず、矩形であってもよい。いずれの場合も、表示パネル10と導光板50とが重なる領域の一部が画像表示領域1aとして利用される。本形態において、画像表示領域1aは、導光板50よりわずかに外径が小さい円形領域として構成されている。
本形態において、発光素子40は、例えば、白色光を出射する発光ダイオード41であり、かかる発光ダイオード41では、青色光で黄色の蛍光体を励起して白色光を生成する。従って、発光素子40は、実質的には、略楕円の面光源として機能する。発光素子40は、短軸を導光板50の厚さ方向に向け、長軸を導光板50において側面54(光入射部55)の延在方向に向けるように配置される。
(導光板50の湾曲面540の詳細構成)
図2は、本発明の実施の形態1に係る照明装置30および表示装置1に用いた導光板50の平面形状を示す説明図であり、図2(a)、(b)、(c)は各々、第1光入射部55aから湾曲面540の一部の範囲に向けて直線的に延在する仮想線L0の説明図、湾曲面540の一部の範囲に設けられた第1斜面541を拡大して示す説明図、および第1斜面541をさらに拡大して示す説明図である。
図2は、本発明の実施の形態1に係る照明装置30および表示装置1に用いた導光板50の平面形状を示す説明図であり、図2(a)、(b)、(c)は各々、第1光入射部55aから湾曲面540の一部の範囲に向けて直線的に延在する仮想線L0の説明図、湾曲面540の一部の範囲に設けられた第1斜面541を拡大して示す説明図、および第1斜面541をさらに拡大して示す説明図である。
図1および図2に示すように、本形態の照明装置30の導光板50には、湾曲面540の周方向の少なくとも一部の範囲に、第1光入射部55aの中心C1に向いた複数の第1斜面541が連続して形成されている。本形態において、導光板50の湾曲面540のうち、幅方向において第1光入射部55aが位置する範囲に第1斜面541が形成されている。また、導光板50には、湾曲面540の周方向の少なくとも一部の範囲に、第2光入射部55bの中心C2に向いた複数の第2斜面542が連続して形成されている。本形態において、導光板50の湾曲面540のうち、幅方向において第2光入射部55bが位置する側に第2斜面542が形成されている。
本形態において、複数の第1斜面541が形成されている範囲は、図7に示す導光板50の平面形状において、第1光入射部55aから導光板50に入射した光の一部が、湾曲面540に対して臨界角より大きな角度で入射して全反射する範囲である。
かかる範囲を設定するにあたっては、まず、図7に示すように、湾曲面540を構成する真円上に第1光入射部55aの中心C1が位置すると仮定する。そして、第1光入射部55aの中心C1から湾曲面540に入射する光の臨界角をθcとしたとき、第1光入射部55aの中心C1と湾曲面540の円弧中心Oとを結ぶ補助線L8と、湾曲面540上の位置と円弧中心Oとを結ぶ補助線L9とが成す角度θsが、(180°−2×臨界角θc)未満となる角度範囲を全反射範囲とする。かかる全反射範囲では、第1光入射部55aから進行してきた光が湾曲面540に到達した際、湾曲面540で全反射が発生する範囲である。
従って、本形態では、上記の補助線L8、L9が成す角度θsが、(180°−2×臨界角θc)未満となる全反射範囲(角度範囲)に、図1に示す第1斜面541が形成されている。例えば、本形態では、導光板50を構成するポリカーボネートの屈折率が1.59であることから、臨界角θcは39°である。従って、本形態では、上記の補助線L8、L9が成す角度θsが、(180°−2×39°)未満となる102°の角度範囲にわたって複数の第1斜面541が形成されている。
また、導光板50の平面形状において、図1および図2に示す複数の第1斜面541はいずれも、第1光入射部55aの中心C1から延在してくる仮想線L0に対して、(90°−臨界角θc)を超える一定の角度を成して中心C1に向いている。本形態において、臨界角θcは39°であるから、複数の第1斜面541はいずれも、第1光入射部55aの中心C1から延在してくる仮想線L0に対して、51°を超える一定の角度を成して中心C1に向いている。従って、複数の第1斜面541のいずれにおいても、第1光入射部55aの中心C1から直線的に進行している光が全反射することはない。
図2(b)に示すように、本形態において、複数の第1斜面541はいずれも、第1光入射部55aの中心C1から延在してくる仮想線L0に対して、90°の角度を成して中心C1に向いている。従って、複数の第1斜面541のいずれにおいても、第1光入射部55aの中心C1から直線的に進行している光だけでなく、第1光入射部55aのいずれの個所から直線的に進行している光も全反射することはない。
本形態では、複数の第1斜面541はいずれも、長さが等しく、本形態において、複数の第1斜面541はいずれも、例えば所定寸法である。また、複数の第1斜面541のうち、周方向で隣り合う第1斜面541の端部同士は、仮想線L0に対して平行な直線部分546を介して接続されている。
かかる第1斜面541を設定するには、まず、図2(c)に示すように、仮想線L0aに対して90°の角度を成す長さ所定寸法の第1斜面541aを設定する。その際、第1斜面541aの周方向の一方側CWの端部を仮想線L0a上に設定する。次に、第1斜面541aの周方向の他方側CCWの端部を通る仮想線L0bに沿って直線部分546aを設ける。次に、直線部分546aの先端部を起点にして、仮想線L0bに対して90°の角度を成す長さ所定寸法の第1斜面541bを設定する。次に、第1斜面541bの周方向の他方側CCWの端部を通る仮想線L0cに沿って直線部分546bを設ける。次に、直線部分546bの先端部を起点にして、仮想線L0cに対して90°の角度を成す長さ所定寸法の第1斜面541cを設定する。かかる操作を繰り返せば、湾曲面540に対して複数の第1斜面541を連続して形成することができる。その際、第1斜面541および直線部分546が、湾曲面540の外線円から、例えば、0.5mmの範囲に位置するように、第1斜面541の長さおよび直線部分546の長さを設定する。ここで、導光板50は樹脂成形品であるため、上記の設定は、導光板50を成形する際に用いる金型設計の際に行われる。
また、図1に示す第2斜面542が形成されている範囲は、第1斜面541が形成されている範囲と同様、第2光入射部55bから導光板50に入射した光の一部が、湾曲面540に対して臨界角より大きな角度で入射して特定の領域に向けて全反射する範囲である。かかる複数の第2斜面542は各々、第1斜面541と同様な構成を有しているため、詳細な説明を省略するが、第2光入射部55bの中心C2から延在してくる仮想線に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して第2光入射部55bに向いている。また、複数の第2斜面542は各々、第2光入射部55bの中心C2から延在してくる仮想線に対して90°の角度を成している。また、複数の第2斜面542のうち、周方向で隣り合う第2斜面542の端部同士は、仮想線L0に対して平行な直線部分547を介して接続されている。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の照明装置30および表示装置1では、導光板50の側面54には湾曲面540が設けられているが、湾曲面540の周方向の少なくとも一部の範囲には、第1光入射部55aの中心C1から延在してくる仮想線L0に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して中心C1に向いた複数の第1斜面541が設けられている。このため、第1光入射部55aの中心C1から第1斜面541が設けられている範囲に向かって光が直線的に進行してきても、かかる光は、第1斜面541で一部が透過する。また、残りの一部の光が第1斜面541で反射しても、かかる光は、導光板50の特定の領域に集中しにくい。
以上説明したように、本形態の照明装置30および表示装置1では、導光板50の側面54には湾曲面540が設けられているが、湾曲面540の周方向の少なくとも一部の範囲には、第1光入射部55aの中心C1から延在してくる仮想線L0に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して中心C1に向いた複数の第1斜面541が設けられている。このため、第1光入射部55aの中心C1から第1斜面541が設けられている範囲に向かって光が直線的に進行してきても、かかる光は、第1斜面541で一部が透過する。また、残りの一部の光が第1斜面541で反射しても、かかる光は、導光板50の特定の領域に集中しにくい。
特に、複数の第1斜面541は各々が、仮想線L0に対して一定の角度を成しているので、第1斜面541で反射した光が進行する方向を把握しやすい。従って、第1斜面541で反射した光が導光板50の内側で交差することを回避するのが容易である。このため、第1斜面541で反射した光が導光板50の内側の特定の領域に集中することを確実に抑制することができる。また、複数の第1斜面541は、仮想線L0に対して一定の角度を成しているので、第1斜面541毎に、周方向の位置に応じて仮想線L0に対して成す角度を設定しなくても、全反射を防止することができるという利点がある。特に本形態において、複数の第1斜面541は各々、仮想線L0に対して90°の角度を成している。このため、第1光入射部55aのいずれの個所から第1斜面541が設けられている範囲に向かって光が直線的に進行してきても、かかる光は、一部が確実に透過する。また、複数の第1斜面541は各々、仮想線L0に対して90°の角度を成しているため、第1斜面541で反射した光は、第1光入射部55aに向けて進行する。それ故、第1斜面541で反射した光が導光板50の内側の特定の領域に集中することを確実に抑制することができる。
さらに、導光板50の湾曲面540には、第1斜面541と同様な第2斜面542が設けられている。
それ故、図3を参照して後述するように、導光板50の第1面51(一方面)から出射される照明光では、特定の領域から出射される光の強度が極端に高いという事態を回避することができるので、照明光の強度ばらつきを緩和することができる。
また、複数の第1斜面541はいずれも、長さが等しいため、第1斜面541の設計が容易である。また、複数の第1斜面541のうち、周方向で隣り合う第1斜面541の端部同士は、仮想線L0に対して平行な直線部分546を介して接続されている。このため、第1斜面541の設計が容易である。また、第1光入射部551から第1斜面541の間に向かって光が直線的に進行してきても、かかる光が第1斜面541の間で反射しにくい。
(照明光の強度分布)
図3は、本発明の実施の形態1に係る照明装置30から出射される照明光の強度分布を示す説明図であり、強度分布のシミュレーション結果に基づいて、強度が相対的に高い領域を、斜線を付した領域として模式的に示してある。なお、図3(a)、(b)は各々、導光板50に光散乱部59を設けない場合の強度分布、および導光板50に光散乱部59を最適に設けた場合の強度分布である。
図3は、本発明の実施の形態1に係る照明装置30から出射される照明光の強度分布を示す説明図であり、強度分布のシミュレーション結果に基づいて、強度が相対的に高い領域を、斜線を付した領域として模式的に示してある。なお、図3(a)、(b)は各々、導光板50に光散乱部59を設けない場合の強度分布、および導光板50に光散乱部59を最適に設けた場合の強度分布である。
図3(a)に示すように、本発明の実施の形態1に係る照明装置30から出射される照明光では、光散乱部59を設けなくても、強度が相対的にわずかに高い領域P1(斜線を付した領域)が部分的に発生するだけである。このため、図3(b)に示すように、図1(b)に示す光散乱部59を適正に配置すれば、強度が相対的に高い領域が発生せず、強度ばらつきを効果的に緩和することができる。
[比較例]
図4は、本発明の比較例に係る照明装置に用いた導光板50の説明図であり、図4(a)、(b)、(c)は各々、導光板50の平面形状を示す説明図、導光板50に光散乱部59を設けない場合の強度分布、および導光板50に光散乱部59を最適に設けた場合の強度分布である。なお、図4(b)、(c)では、強度分布のシミュレーション結果に基づいて、強度が相対的に高い領域を、斜線を付した領域として模式的に示してある。なお、本例の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図4は、本発明の比較例に係る照明装置に用いた導光板50の説明図であり、図4(a)、(b)、(c)は各々、導光板50の平面形状を示す説明図、導光板50に光散乱部59を設けない場合の強度分布、および導光板50に光散乱部59を最適に設けた場合の強度分布である。なお、図4(b)、(c)では、強度分布のシミュレーション結果に基づいて、強度が相対的に高い領域を、斜線を付した領域として模式的に示してある。なお、本例の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図4(a)に示す導光板50には、湾曲面540に沿って複数の斜面545が形成されているが、かかる斜面545は、湾曲面540に対する接線に対して同一の角度を成している。このため、斜面545が成す複数の三角形の頂部の角度は同一であり、例えば、58.6°である。かかる構成の場合、複数の斜面545において、第1光入射部55aの中心C1から直線的に延在している仮想線L0に対して成す角度が相違している。このため、複数の斜面545には、仮想線L0に対して、(90°−臨界角)以下の角度を成す斜面545が多数、含まれており、かかる斜面545では全反射が発生する。
従って、図4(b)に示すように、光散乱部59を設けない場合、強度が相対的に高い領域P2(斜線を付した領域)が発生する。このため、図4(b)に示すように、図1(b)に示す光散乱部59を適正に配置しても、強度が相対的に高い領域P3が発生し、強度ばらつきを効果的に緩和することが困難である。
[実施の形態2]
図5は、本発明の実施の形態2に係る照明装置30および表示装置1に用いた導光板50の説明図であり、図5(a)、(b)、(c)は各々、導光板50の平面形状を示す説明図、導光板50に光散乱部59を設けない場合の強度分布、および導光板50に光散乱部59を最適に設けた場合の強度分布である。なお、図5(b)、(c)では、強度分布のシミュレーション結果に基づいて、強度が相対的に高い領域を、斜線を付した領域として模式的に示してある。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図5は、本発明の実施の形態2に係る照明装置30および表示装置1に用いた導光板50の説明図であり、図5(a)、(b)、(c)は各々、導光板50の平面形状を示す説明図、導光板50に光散乱部59を設けない場合の強度分布、および導光板50に光散乱部59を最適に設けた場合の強度分布である。なお、図5(b)、(c)では、強度分布のシミュレーション結果に基づいて、強度が相対的に高い領域を、斜線を付した領域として模式的に示してある。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図5(a)に示す導光板50では、実施の形態1で説明した発光素子40が1つだけ設けられているため、導光板50では、1つの光入射部55が設けられている。ここで、発光素子40は、実施の形態1の第1発光素子40aに対応し、光入射部55は、実施の形態1の第1光入射部55aに対応する。
このような構成の導光板50においても、実施の形態1と同様、湾曲面540の周方向の少なくとも一部の範囲に、第1光入射部55aの中心C1に向いた複数の第1斜面541が連続して形成されている。本形態において、導光板50の湾曲面540のうち、第1光入射部55aに対して幅方向の両側に第1斜面541が形成されており、いずれの側に配置された第1斜面541も、実施の形態1で説明したように、第1光入射部55aの中心C1から延在してくる仮想線L0に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して第1光入射部55aに向いている。本形態でも、実施の形態1と同様、複数の第1斜面541はいずれも、第1光入射部55aの中心C1から延在してくる仮想線L0に対して、90°の角度を成して第1光入射部55aに向いている。このため、本形態でも、実施の形態1と同様、導光板50から出射される照明光では、特定の領域から出射される光の強度が極端に高いという事態を回避することができるので、照明光の強度ばらつきを緩和することができる。
例えば、図5(b)に示すように、本形態の照明装置30から出射される照明光では、光散乱部59を設けなくても、強度が相対的にわずかに高い領域P4(斜線を付した領域)が部分的に発生するだけである。このため、図5(c)に示すように、図1(b)に示す光散乱部59を適正に配置すれば、強度が相対的に高い領域が発生せず、強度ばらつきを効果的に緩和することができる。
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、複数の第1傾斜面541の長さが互いに等しくなるように構成されていたが、複数の第1傾斜面541の各長さが相違している態様を採用してもよい。また、上記実施の形態では、隣り合う仮想線L0同士がなす角度が相違している構成であったが、隣り合う仮想線L0同士が成す角度が等しくてもよい。この場合、第1傾斜面541と光源C1との間の距離が短いほど、第1傾斜面541の長さが短くなる。本形態では、導光板50が略円形の平面形状であったが、導光板50が楕円形や長円形の導光板50を用いた場合に本発明を適用してもよい。さらには、全体として矩形形状を有しているが、周方向の一部に湾曲面を備えた導光板50を用いた場合に本発明を適用してもよい。また、本形態では、表示パネル10が反射型の表示パネルであったため、照明装置30をフロントライトとして用いたが、表示パネル10として透過型の表示パネルを用い、照明装置30をバックライトとして用いてもよい。さらに、本発明の照明装置30は、写真等を収納して展示するフォトフレーム、広告等を表示する看板、自動車等に用いられる計器等に用いてもよい。
上記実施の形態では、複数の第1傾斜面541の長さが互いに等しくなるように構成されていたが、複数の第1傾斜面541の各長さが相違している態様を採用してもよい。また、上記実施の形態では、隣り合う仮想線L0同士がなす角度が相違している構成であったが、隣り合う仮想線L0同士が成す角度が等しくてもよい。この場合、第1傾斜面541と光源C1との間の距離が短いほど、第1傾斜面541の長さが短くなる。本形態では、導光板50が略円形の平面形状であったが、導光板50が楕円形や長円形の導光板50を用いた場合に本発明を適用してもよい。さらには、全体として矩形形状を有しているが、周方向の一部に湾曲面を備えた導光板50を用いた場合に本発明を適用してもよい。また、本形態では、表示パネル10が反射型の表示パネルであったため、照明装置30をフロントライトとして用いたが、表示パネル10として透過型の表示パネルを用い、照明装置30をバックライトとして用いてもよい。さらに、本発明の照明装置30は、写真等を収納して展示するフォトフレーム、広告等を表示する看板、自動車等に用いられる計器等に用いてもよい。
(携帯用電子機器の構成例)
図6は、本発明を適用した表示装置1を備えた携帯用電子機器100の説明図である。図6に示す携帯用電子機器100は、腕装着型の電子機器であり、本体部120と、バンド部130とを備えており、本体部120には、時計機能に加えて、衛星測位システムの一種であるGPS(GlobalPositioning System)機能等を内蔵している。本体部120の中央には、表示部140が構成されており、かかる表示部140には、図1等を参照して説明した表示装置1が用いられており、現在の日時や位置情報等が表示される。
図6は、本発明を適用した表示装置1を備えた携帯用電子機器100の説明図である。図6に示す携帯用電子機器100は、腕装着型の電子機器であり、本体部120と、バンド部130とを備えており、本体部120には、時計機能に加えて、衛星測位システムの一種であるGPS(GlobalPositioning System)機能等を内蔵している。本体部120の中央には、表示部140が構成されており、かかる表示部140には、図1等を参照して説明した表示装置1が用いられており、現在の日時や位置情報等が表示される。
なお、本発明を適用した表示装置1は、図6に示す携帯用電子機器100の他にも、携帯電話機、情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)、カメラのファインダー、電子ペーパー等の表示装置として用いてもよい。
1・・表示装置、10・・表示パネル、11・・第1基板、12・・第2基板、13・・表示層、1a・・画像表示領域、20・・接着剤層、30・・照明装置、40・・発光素子、40a・・第1発光素子、40b・・第2発光素子、41・・発光ダイオード、50・・導光板、51・・第1面、52・・第2面、53・・突出部、54・・側面、55・・光入射部、55a・・第1光入射部、55b・・第2光入射部、59・・光散乱部、100・・携帯用電子機器、540・・湾曲面、541、541a〜541c・・第1斜面、542・・第2斜面、546、546a〜546b・・直線部分、C1・・第1光入射部の中心、C2・・第2光入射部の中心、L0、L0a〜L0c・・仮想線
Claims (9)
- 第1発光素子と、
前記第1発光素子と対向する第1光入射部を側面に備え、厚さ方向の一方面から照明光を出射する導光板と、
を有し、
前記導光板は、前記側面において前記第1光入射部から離間する位置に湾曲面を備えた平面形状を有し、
前記平面形状において、前記湾曲面の周方向の少なくとも一部の範囲には、前記第1光入射部の中心から延在してくる仮想線に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して前記第1光入射部に向いた複数の第1斜面が設けられていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、
前記複数の第1斜面は各々、前記仮想線に対して90°の角度を成していることを特徴とする照明装置。 - 請求項1または2に記載の照明装置において、
前記平面形状において、前記複数の第1斜面のうち、周方向で隣り合う前記第1斜面の端部同士は、前記仮想線に対して平行な直線部分を介して接続されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載の照明装置において、
前記平面形状において、前記複数の第1斜面はいずれも、長さが等しいことを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至4の何れか一項に記載の照明装置において、
第2発光素子を備え、
前記導光板は、前記側面において前記第1光入射部に対して離間する位置に、前記第2発光素子と対向する第2光入射部を備え、
前記平面形状において、前記湾曲面の周方向の少なくとも一部の範囲には、前記第2光入射部の中心から延在してくる仮想線に対して、(90°−臨界角)を超える一定の角度を成して前記第2光入射部に向いた複数の第2斜面が設けられていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至5の何れか一項に記載の照明装置において、
前記発光素子は、発光ダイオードであることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至6の何れか一項に記載の照明装置を備えた表示装置であって、
前記導光板の前記一方面に対向する表示パネルを有していることを特徴とする表示装置。 - 請求項7に記載の表示装置において、
前記表示パネルは、反射型の表示パネルであることを特徴とする表示装置。 - 請求項7または8に記載の表示装置を備えていることを特徴とする携帯用電子機器。
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