JP3506021B2 - 面照明装置及びこの面照明装置を用いた表示装置 - Google Patents
面照明装置及びこの面照明装置を用いた表示装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置を背
面から照明する面照明装置に係り、特に発光ダイオード
（以下、「ＬＥＤ」と称する）等の点状光源を用いた面
照明装置及びこの面照明装置を利用した表示装置に関す
る。
面から照明する面照明装置に係り、特に発光ダイオード
（以下、「ＬＥＤ」と称する）等の点状光源を用いた面
照明装置及びこの面照明装置を利用した表示装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話やパーソナルハンディホンシス
テム等の液晶表示装置のバックライトとして用いられる
面照明装置は、小型、低消費電力であることからチップ
形状のＬＥＤを用いた点状光源が使われている。さらに
最近では各種携帯情報端末、デジタルカメラ、ビデオカ
メラ等の携帯機器の表示部についても、その面照明装置
が、小型化、電池の長寿命化、耐衝撃性向上等のため、
冷陰極管を用いたものからＬＥＤ光源に遷移しつつあ
る。
テム等の液晶表示装置のバックライトとして用いられる
面照明装置は、小型、低消費電力であることからチップ
形状のＬＥＤを用いた点状光源が使われている。さらに
最近では各種携帯情報端末、デジタルカメラ、ビデオカ
メラ等の携帯機器の表示部についても、その面照明装置
が、小型化、電池の長寿命化、耐衝撃性向上等のため、
冷陰極管を用いたものからＬＥＤ光源に遷移しつつあ
る。
【０００３】これらＬＥＤ光源を用いた従来の面照明装
置に関しては多様な構成がある。例えば、特公平３−３
２０７５号公報に記載されているように、液晶表示体の
背面側に上面発光のＬＥＤ光源を配置して液晶表示体の
裏面に向かって直接的に光を照射して照明を行うものが
ある。しかしながら、装置の薄型化や液晶表示素子の背
面における電子回路設置上の問題等から、携帯電話等の
液晶表示装置のバックライトとしては、この液晶表示体
の背面側に直接ＬＥＤ光源を配置するものは少なくなっ
ている。これに対して、携帯電話等の液晶表示装置のバ
ックライトとしては、液晶表示素子の表示面の外側にＬ
ＥＤ光源を配置する方法が多くとられており、例えば特
公平５−２１２３３号公報のその記載がある。これはユ
ニットの表示面の外側に上面発光のＬＥＤ光源を配置し
て反射面と樹脂板を用いて光を液晶表示ユニットの下方
に導くことによって照明するというものである。
置に関しては多様な構成がある。例えば、特公平３−３
２０７５号公報に記載されているように、液晶表示体の
背面側に上面発光のＬＥＤ光源を配置して液晶表示体の
裏面に向かって直接的に光を照射して照明を行うものが
ある。しかしながら、装置の薄型化や液晶表示素子の背
面における電子回路設置上の問題等から、携帯電話等の
液晶表示装置のバックライトとしては、この液晶表示体
の背面側に直接ＬＥＤ光源を配置するものは少なくなっ
ている。これに対して、携帯電話等の液晶表示装置のバ
ックライトとしては、液晶表示素子の表示面の外側にＬ
ＥＤ光源を配置する方法が多くとられており、例えば特
公平５−２１２３３号公報のその記載がある。これはユ
ニットの表示面の外側に上面発光のＬＥＤ光源を配置し
て反射面と樹脂板を用いて光を液晶表示ユニットの下方
に導くことによって照明するというものである。
【０００４】このように液晶表示素子の表示面の外側に
ＬＥＤ光源を配置した一例を、従来の面照明装置として
図８、図９を用いて説明する。
ＬＥＤ光源を配置した一例を、従来の面照明装置として
図８、図９を用いて説明する。
【０００５】図８は従来の面照明装置の平面図、図９は
同縦断面図であり、１はＬＥＤ光源、２は導光板、３は
導光板２の導光部、３ａは導光部３の入射面、４は導光
板２の発光部、５は発光部４の下面に形成された散乱
部、５ａは乳白色〜白色インクで散乱部５に印刷された
散乱ドット、６は反射シート、７は拡散シート、８は導
光板２と反射シート６と拡散シート７を保持するホルダ
ー、９はホルダー８に形成された反射面である。
同縦断面図であり、１はＬＥＤ光源、２は導光板、３は
導光板２の導光部、３ａは導光部３の入射面、４は導光
板２の発光部、５は発光部４の下面に形成された散乱
部、５ａは乳白色〜白色インクで散乱部５に印刷された
散乱ドット、６は反射シート、７は拡散シート、８は導
光板２と反射シート６と拡散シート７を保持するホルダ
ー、９はホルダー８に形成された反射面である。
【０００６】このような面照明装置では、ＬＥＤ光源１
から発せられた光は反射面９により反射された後導光部
３の入射面３ａから導光板２の内部に入射する。この導
光板２の内部に入射した光は散乱部５により一部は乱反
射されて発光部４から出射し、また一部は散乱部５を透
過して反射シート６により反射され再度導光板２の内部
に入射後発光部４から出射される。発光部４から出射さ
れた光は、拡散シート７により光の進行方向を乱される
ことにより若干の輝度分布の一様化が図られる。
から発せられた光は反射面９により反射された後導光部
３の入射面３ａから導光板２の内部に入射する。この導
光板２の内部に入射した光は散乱部５により一部は乱反
射されて発光部４から出射し、また一部は散乱部５を透
過して反射シート６により反射され再度導光板２の内部
に入射後発光部４から出射される。発光部４から出射さ
れた光は、拡散シート７により光の進行方向を乱される
ことにより若干の輝度分布の一様化が図られる。
【０００７】しかしながら、上記の従来の面照明装置で
は、ＬＥＤ光源１が点状光源であるため、もしＬＥＤ光
源１が図８において高さ方向の中央に１個だけである
と、その部分だけが高輝度となる。したがって、発光部
４の明るさのむらである輝度分布が大きくなり、図８に
おけるＡ部近傍が暗くなる傾向にある。特に、この輝度
分布は照明すべき面積が拡大すれば顕著になる。このよ
うな輝度分布が生じると、液晶表示素子等のバックライ
トとして用いる場合、表示文字等が見難くなり、さらに
は暗くて認識できない表示部分を生じることにもなる。
この問題を解決するために、ＬＥＤ光源１の使用個数を
増やし、ＬＥＤ光源１の配置間隔を小さくすることによ
り、面照明装置の輝度分布を改善するという手段が従来
とられてきた。
は、ＬＥＤ光源１が点状光源であるため、もしＬＥＤ光
源１が図８において高さ方向の中央に１個だけである
と、その部分だけが高輝度となる。したがって、発光部
４の明るさのむらである輝度分布が大きくなり、図８に
おけるＡ部近傍が暗くなる傾向にある。特に、この輝度
分布は照明すべき面積が拡大すれば顕著になる。このよ
うな輝度分布が生じると、液晶表示素子等のバックライ
トとして用いる場合、表示文字等が見難くなり、さらに
は暗くて認識できない表示部分を生じることにもなる。
この問題を解決するために、ＬＥＤ光源１の使用個数を
増やし、ＬＥＤ光源１の配置間隔を小さくすることによ
り、面照明装置の輝度分布を改善するという手段が従来
とられてきた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、携帯電
話等の携帯機器の液晶表示装置において、その面照明装
置のＬＥＤ光源１の使用個数を増やすと、消費電力の増
加のみならず、ＬＥＤ光源１の実装関連の煩雑さや製造
コストの上昇を招いてしまう。
話等の携帯機器の液晶表示装置において、その面照明装
置のＬＥＤ光源１の使用個数を増やすと、消費電力の増
加のみならず、ＬＥＤ光源１の実装関連の煩雑さや製造
コストの上昇を招いてしまう。
【０００９】これに対し、輝度分布改善するものとし
て、図８においてＢで示す寸法すなわち導光板２の導光
部３を光の入射方向に長くしておき、光が充分拡散され
た後で光を発光部４から出射させる構成としたものも既
に提案されている。ところが、導光板２が長くなり装置
全体も大きくなってしまうので、小型化への対応ができ
なくなる。
て、図８においてＢで示す寸法すなわち導光板２の導光
部３を光の入射方向に長くしておき、光が充分拡散され
た後で光を発光部４から出射させる構成としたものも既
に提案されている。ところが、導光板２が長くなり装置
全体も大きくなってしまうので、小型化への対応ができ
なくなる。
【００１０】本発明において解決すべき課題は、ＬＥＤ
等の点状光源の使用数が少なくても簡易な構成で輝度分
布が良好な面照明装置を提供するとともに、背面の照明
としてＬＥＤ等の点状光源の使用数が少なくても液晶表
示素子の表示を明瞭に認識できる表示装置を提供するこ
とにある。
等の点状光源の使用数が少なくても簡易な構成で輝度分
布が良好な面照明装置を提供するとともに、背面の照明
としてＬＥＤ等の点状光源の使用数が少なくても液晶表
示素子の表示を明瞭に認識できる表示装置を提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の面照明装置は、発光ダイオード等よりなる
点状光源と、点状光源からの入射光を導入して面状に広
げる導光部及び導光部からの光を面状に放出する発光部
とを有し導光部に入射光を発光部に向けて拡散させる貫
通孔または凹状孔の光拡散部を１個以上設けた導光板
と、反射シートと、散乱シートと、各部を収納し点状光
源からの光を導光板の方へ反射させる反射部を有するホ
ルダーとを備え、反射シート，導光板，散乱シートを順
に積層して各部はホルダーに収納されるとともに、点状
光源から出射された光の多くはホルダーの反射部で反射
された後、導光部の入射面から導光板に入射され、導光
板に入射された光は光拡散部で拡散されることを特徴と
する。
め、本発明の面照明装置は、発光ダイオード等よりなる
点状光源と、点状光源からの入射光を導入して面状に広
げる導光部及び導光部からの光を面状に放出する発光部
とを有し導光部に入射光を発光部に向けて拡散させる貫
通孔または凹状孔の光拡散部を１個以上設けた導光板
と、反射シートと、散乱シートと、各部を収納し点状光
源からの光を導光板の方へ反射させる反射部を有するホ
ルダーとを備え、反射シート，導光板，散乱シートを順
に積層して各部はホルダーに収納されるとともに、点状
光源から出射された光の多くはホルダーの反射部で反射
された後、導光部の入射面から導光板に入射され、導光
板に入射された光は光拡散部で拡散されることを特徴と
する。
【００１２】これにより、導光板の導光部を長くするこ
となく、ＬＥＤ光源の入射光の広がりを大きくでき、こ
れにより輝度分布を良好にできる面照明装置を得ること
ができる。
となく、ＬＥＤ光源の入射光の広がりを大きくでき、こ
れにより輝度分布を良好にできる面照明装置を得ること
ができる。
【００１３】さらに本発明の表示装置は、液晶表示素子
の背面側に、先の面照明装置を、前記光拡散孔が前記液
晶表示素子の表示面と重ならない位置関係として配置し
たことを特徴とする。
の背面側に、先の面照明装置を、前記光拡散孔が前記液
晶表示素子の表示面と重ならない位置関係として配置し
たことを特徴とする。
【００１４】これにより、点状光源の使用数が少なくと
も導光板等の大型化を図る必要がなく、輝度分布の均一
化が図られるため、液晶表示素子の表示を明瞭に認識で
きる表示装置を得ることができる。
も導光板等の大型化を図る必要がなく、輝度分布の均一
化が図られるため、液晶表示素子の表示を明瞭に認識で
きる表示装置を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、発光ダ
イオード等よりなる点状光源と、前記点状光源からの入
射光を導入して面状に広げる導光部と、前記導光部から
の光を面状に放出する発光部とを備え、前記導光部に、
入射光を前記発光部に向けて拡散させる貫通孔または凹
状孔の光拡散孔を１個以上設けたことを特徴とする面照
明装置であり、導光板の導光部に入射した点状光源の光
の一部が光拡散孔の側壁にて反射し、導光板の幅方向に
光が拡散することにより輝度分布を均一にできるという
作用を有する。
イオード等よりなる点状光源と、前記点状光源からの入
射光を導入して面状に広げる導光部と、前記導光部から
の光を面状に放出する発光部とを備え、前記導光部に、
入射光を前記発光部に向けて拡散させる貫通孔または凹
状孔の光拡散孔を１個以上設けたことを特徴とする面照
明装置であり、導光板の導光部に入射した点状光源の光
の一部が光拡散孔の側壁にて反射し、導光板の幅方向に
光が拡散することにより輝度分布を均一にできるという
作用を有する。
【００１６】請求項２に記載の発明は、前記光拡散孔の
開口断面形状がほぼ円形であることを特徴とする請求項
１記載の面照明装置であり、貫通孔または凹状孔よりな
る光拡散孔の開口断面が略円形であるため、これらの部
分と導光板の屈折率の差に起因する臨界角を境にして、
導光部に入射した点状光源の光の一部が反射と透過を生
じ、これにより導光板の幅方向に光が拡散して輝度分布
を均一にできるという作用を有する。
開口断面形状がほぼ円形であることを特徴とする請求項
１記載の面照明装置であり、貫通孔または凹状孔よりな
る光拡散孔の開口断面が略円形であるため、これらの部
分と導光板の屈折率の差に起因する臨界角を境にして、
導光部に入射した点状光源の光の一部が反射と透過を生
じ、これにより導光板の幅方向に光が拡散して輝度分布
を均一にできるという作用を有する。
【００１７】請求項３に記載の発明は、前記光拡散孔は
半径の異なる２つ以上の異径孔の組合せであることを特
徴とする請求項１記載の面照明装置であり、半径の異な
る異径孔を組み合わせて光拡散孔を構成することによ
り、導光板の厚み方向で入射光の拡散具合が調節できる
ため、より一層輝度分布を均一にできるという作用を有
する。
半径の異なる２つ以上の異径孔の組合せであることを特
徴とする請求項１記載の面照明装置であり、半径の異な
る異径孔を組み合わせて光拡散孔を構成することによ
り、導光板の厚み方向で入射光の拡散具合が調節できる
ため、より一層輝度分布を均一にできるという作用を有
する。
【００１８】請求項４に記載の発明は、前記光拡散孔の
開口断面形状が２つ以上の略円弧を組み合わせであるこ
とを特徴とする請求項１記載の面照明装置であり、２つ
以上の略円弧を組み合わせて光拡散孔を構成することに
より、光拡散孔に入射し透過する光の進行方向を導光板
幅方向に広げることができ、輝度分布を均一にできると
いう作用を有する。
開口断面形状が２つ以上の略円弧を組み合わせであるこ
とを特徴とする請求項１記載の面照明装置であり、２つ
以上の略円弧を組み合わせて光拡散孔を構成することに
より、光拡散孔に入射し透過する光の進行方向を導光板
幅方向に広げることができ、輝度分布を均一にできると
いう作用を有する。
【００１９】請求項５に記載の発明は、点状光源から導
入され導光部で面状に広げられた入射光の強度分布の高
い領域に設けられた光拡散孔の孔面積が、点状光源から
導入され導光部で面状に広げられた入射光の強度分布の
低い領域に設けられた光拡散孔の孔面積より大きくした
ものであり、点状光源の明るさが強くなる入射光の強度
分布の高い領域に大きな光拡散孔による強い散乱効果が
得られ、点状光源の明るさが弱くなる入射光の強度分布
の低い領域に小さな光拡散孔による弱い散乱効果が得ら
れるため、これが合成されて導光板の幅方向に光が一様
に拡散し、発光部における輝度分布を均一にできるとい
う作用を有する。
入され導光部で面状に広げられた入射光の強度分布の高
い領域に設けられた光拡散孔の孔面積が、点状光源から
導入され導光部で面状に広げられた入射光の強度分布の
低い領域に設けられた光拡散孔の孔面積より大きくした
ものであり、点状光源の明るさが強くなる入射光の強度
分布の高い領域に大きな光拡散孔による強い散乱効果が
得られ、点状光源の明るさが弱くなる入射光の強度分布
の低い領域に小さな光拡散孔による弱い散乱効果が得ら
れるため、これが合成されて導光板の幅方向に光が一様
に拡散し、発光部における輝度分布を均一にできるとい
う作用を有する。
【００２０】請求項６に記載の発明は、液晶表示素子の
背面側に、請求項１から５のいずれかに記載の面照明装
置を、前記光拡散孔が前記液晶表示素子の表示面と重な
らない位置関係として配置したことを特徴とする表示装
置であり、面照明装置における導光板の導光部に入射し
た点状光源の光の一部が光拡散孔の側壁にて反射し、導
光板の幅方向に光が拡散することにより輝度分布の均一
化が図られることにより液晶表示素子の表示を明瞭に認
識できるという作用を有する。
背面側に、請求項１から５のいずれかに記載の面照明装
置を、前記光拡散孔が前記液晶表示素子の表示面と重な
らない位置関係として配置したことを特徴とする表示装
置であり、面照明装置における導光板の導光部に入射し
た点状光源の光の一部が光拡散孔の側壁にて反射し、導
光板の幅方向に光が拡散することにより輝度分布の均一
化が図られることにより液晶表示素子の表示を明瞭に認
識できるという作用を有する。
【００２１】次に、本発明の本実施の形態について、図
１，２，３，４，５，６及び７を用いて説明する。
１，２，３，４，５，６及び７を用いて説明する。
【００２２】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における面照明装置の平面図、図２は同縦断面図で
ある。なお、図８及び図９に示した従来の技術と同じ構
成部材については共通の符号で指示する。
態１における面照明装置の平面図、図２は同縦断面図で
ある。なお、図８及び図９に示した従来の技術と同じ構
成部材については共通の符号で指示する。
【００２３】図１及び図２において、１はチップ状の発
光ダイオードよりなるＬＥＤ光源、２はポリカーボネイ
ト樹脂やアクリル樹脂などの高透明材料からなる導光
板、３は導光板２の導光部、３ａは導光部３の入射面、
４は導光板２の発光部、５は発光部４の下面に形成され
た散乱部、５ａは乳白色〜白色インクで散乱部５に印刷
された散乱ドット、６は高反射率の反射シート、７は拡
散シート、８は導光板２と反射シート６と拡散シート７
を保持するホルダー、９はホルダー８に形成された反射
面である。
光ダイオードよりなるＬＥＤ光源、２はポリカーボネイ
ト樹脂やアクリル樹脂などの高透明材料からなる導光
板、３は導光板２の導光部、３ａは導光部３の入射面、
４は導光板２の発光部、５は発光部４の下面に形成され
た散乱部、５ａは乳白色〜白色インクで散乱部５に印刷
された散乱ドット、６は高反射率の反射シート、７は拡
散シート、８は導光板２と反射シート６と拡散シート７
を保持するホルダー、９はホルダー８に形成された反射
面である。
【００２４】これらの構成部材及びそれぞれの位置関係
はＬＥＤ光源１の数を除いて従来の技術のものと同様で
あるが、本発明においては、導光部３に貫通孔として開
けた光拡散孔３ｂ備える点が相違している。また、散乱
部５は多数印刷された散乱ドット５ａにより散乱作用を
持たせてあり、面照明装置の輝度むらをより低減するた
め、ＬＥＤ光源１から遠ざかるにつれ散乱ドット５ａの
印刷面積比率を上げている。なお、散乱ドット５ａに代
えて、微少な突起または窪みを多数形成することにり散
乱作用を持たせるようにしてもよい。
はＬＥＤ光源１の数を除いて従来の技術のものと同様で
あるが、本発明においては、導光部３に貫通孔として開
けた光拡散孔３ｂ備える点が相違している。また、散乱
部５は多数印刷された散乱ドット５ａにより散乱作用を
持たせてあり、面照明装置の輝度むらをより低減するた
め、ＬＥＤ光源１から遠ざかるにつれ散乱ドット５ａの
印刷面積比率を上げている。なお、散乱ドット５ａに代
えて、微少な突起または窪みを多数形成することにり散
乱作用を持たせるようにしてもよい。
【００２５】以上の構成においてＬＥＤ光源１から発せ
られた光の多くは、反射面９により反射された後導光部
３の入射面３ａから導光板２の内部に入射し、入射した
光の一部は貫通孔よりなる光拡散孔３ｂの周壁に当た
る。光拡散孔３ｂの周壁に当たった光の中で、光拡散孔
３ｂの周壁に対する光の入射角が屈折率差に起因する臨
界角以下となる光は、光拡散孔３ｂの周壁を透過して光
拡散孔３ｂ中へ入り、再度光拡散孔３ｂの周壁を透過し
て導光板２内へ入ってくる。また、光拡散孔３ｂの周壁
に当たった光の中で、光拡散孔３ｂの周壁に対する光の
入射角が臨界角以上の光は、光拡散孔３ｂの周壁で全反
射し、図１のＡ部に進む。更に、光拡散孔３ｂの周壁に
当たらなかった光、および光拡散孔３ｂの周壁を透過し
た光、および光拡散孔３ｂの周壁に当たり反射した光の
３種類の光は、この後に散乱部５により光の一部は乱反
射され発光部４から出射し、また光のある一部は散乱部
５を透過し反射シート６により反射され発光部４から出
射される。これらの３種類の光の中で、光拡散孔３ｂの
周壁に当たって反射した光は、もしも光拡散孔３ｂが中
実であれば暗くなる図１のＡ部を照射する。発光部４か
ら出射された光は、拡散シート７により光の進行方向を
乱されることによりさらにの輝度分布の一様化が図られ
る。
られた光の多くは、反射面９により反射された後導光部
３の入射面３ａから導光板２の内部に入射し、入射した
光の一部は貫通孔よりなる光拡散孔３ｂの周壁に当た
る。光拡散孔３ｂの周壁に当たった光の中で、光拡散孔
３ｂの周壁に対する光の入射角が屈折率差に起因する臨
界角以下となる光は、光拡散孔３ｂの周壁を透過して光
拡散孔３ｂ中へ入り、再度光拡散孔３ｂの周壁を透過し
て導光板２内へ入ってくる。また、光拡散孔３ｂの周壁
に当たった光の中で、光拡散孔３ｂの周壁に対する光の
入射角が臨界角以上の光は、光拡散孔３ｂの周壁で全反
射し、図１のＡ部に進む。更に、光拡散孔３ｂの周壁に
当たらなかった光、および光拡散孔３ｂの周壁を透過し
た光、および光拡散孔３ｂの周壁に当たり反射した光の
３種類の光は、この後に散乱部５により光の一部は乱反
射され発光部４から出射し、また光のある一部は散乱部
５を透過し反射シート６により反射され発光部４から出
射される。これらの３種類の光の中で、光拡散孔３ｂの
周壁に当たって反射した光は、もしも光拡散孔３ｂが中
実であれば暗くなる図１のＡ部を照射する。発光部４か
ら出射された光は、拡散シート７により光の進行方向を
乱されることによりさらにの輝度分布の一様化が図られ
る。
【００２６】ここで、本実施の形態１では光拡散孔３ｂ
の平面形状を円形としたが、これは導光板２の金型製作
時に光拡散孔の作製が容易であることが一つの理由であ
る。そして、貫通孔または凹状孔よりなる光拡散孔３ｂ
の平面形状が円形であるが故に、これらの部分と導光板
２の屈折率の差に起因する臨界角を境にして、導光部３
に入射した点状光源の光の一部が反射と透過を生じ易く
することができる。しかしながら、光の導光設計上、光
拡散孔３ｂの平面形状を三角錐や直方体等の多角形にし
ても同様の効果が得られるものもある。
の平面形状を円形としたが、これは導光板２の金型製作
時に光拡散孔の作製が容易であることが一つの理由であ
る。そして、貫通孔または凹状孔よりなる光拡散孔３ｂ
の平面形状が円形であるが故に、これらの部分と導光板
２の屈折率の差に起因する臨界角を境にして、導光部３
に入射した点状光源の光の一部が反射と透過を生じ易く
することができる。しかしながら、光の導光設計上、光
拡散孔３ｂの平面形状を三角錐や直方体等の多角形にし
ても同様の効果が得られるものもある。
【００２７】また、本実施の形態１では、導光板２を基
板（図示せず）から浮かせた構成を説明したが、たとえ
ば携帯電話に好適に利用できるようにするため、図３に
示すように、側面発光型のＬＥＤ光源１を用いるように
してもよい。このような構成では、反射面９を介さずに
直接導光板２の入射面３ａにＬＥＤ光源１の光を入射さ
せることができ、図１及び図２の例と同様の効果が得ら
れる。
板（図示せず）から浮かせた構成を説明したが、たとえ
ば携帯電話に好適に利用できるようにするため、図３に
示すように、側面発光型のＬＥＤ光源１を用いるように
してもよい。このような構成では、反射面９を介さずに
直接導光板２の入射面３ａにＬＥＤ光源１の光を入射さ
せることができ、図１及び図２の例と同様の効果が得ら
れる。
【００２８】さらに、本実施の形態１では、光拡散孔３
ｂを貫通孔としたが、必ずしも貫通させる必要はなく、
凹状孔としてもよい。凹状孔とした場合、貫通孔の場合
輝度がやや低くなる傾向にある図１のＢ部を明るくする
ことが可能となり、凹状孔の深さの設定により輝度分布
の調整が可能となる。
ｂを貫通孔としたが、必ずしも貫通させる必要はなく、
凹状孔としてもよい。凹状孔とした場合、貫通孔の場合
輝度がやや低くなる傾向にある図１のＢ部を明るくする
ことが可能となり、凹状孔の深さの設定により輝度分布
の調整が可能となる。
【００２９】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２における面照明装置の導光板２の斜視図である。
態２における面照明装置の導光板２の斜視図である。
【００３０】この例では、導光板２に設ける光拡散孔３
ｂの断面は一様な内径の円ではなく、内径の異なる孔を
上下に配列した異径孔としている。このように光拡散孔
３ｂを異径孔とすることで、入射光の拡散具合を導光板
２の厚み方向で、上部分では弱く下部分では強くといっ
たように調節できるため、より一層輝度分布の均一化が
図られる。
ｂの断面は一様な内径の円ではなく、内径の異なる孔を
上下に配列した異径孔としている。このように光拡散孔
３ｂを異径孔とすることで、入射光の拡散具合を導光板
２の厚み方向で、上部分では弱く下部分では強くといっ
たように調節できるため、より一層輝度分布の均一化が
図られる。
【００３１】（実施の形態３）図５は本発明の実施の形
態３における面照明装置の平面図であり、実施の形態１
で示したものと同じ構成部材については共通の符号で指
示する。
態３における面照明装置の平面図であり、実施の形態１
で示したものと同じ構成部材については共通の符号で指
示する。
【００３２】本実施の形態３は、光拡散孔３ｂの開口断
面の形状は円弧を２つ合わせＬＥＤ光源１からの光の透
過路の中で幅を広げて展開させたものである。このよう
な開口断面の形状とすることにょって、光拡散孔３ｂに
入射して透過する光の進行方向を導光板２の幅方向に広
げることができ、輝度分布の均一化が図られる。
面の形状は円弧を２つ合わせＬＥＤ光源１からの光の透
過路の中で幅を広げて展開させたものである。このよう
な開口断面の形状とすることにょって、光拡散孔３ｂに
入射して透過する光の進行方向を導光板２の幅方向に広
げることができ、輝度分布の均一化が図られる。
【００３３】（実施の形態４）図６は本発明の実施の形
態４における面照明装置の平面図であり、光拡散孔３ｂ
についての構成以外は先の例と全く同様である。
態４における面照明装置の平面図であり、光拡散孔３ｂ
についての構成以外は先の例と全く同様である。
【００３４】この例は、ＬＥＤ光源１からの光路中の中
央に大径の及びその左右に小径の光拡散孔３ｂを３個配
列したものである。すなわち、ＬＥＤ光源１から導入さ
れ導光部３で面状に広げられた入射光の強度分布の高い
領域に設けられた大径の光拡散孔３ｂの孔面積が、ＬＥ
Ｄ光源１から導入され導光部３で面状に広げられた入射
光の強度分布の低い領域に設けられた小径の光拡散孔３
ｂの孔面積より大きくなっている。このため導光板２に
入射した光は、ＬＥＤ光源１の明るさが強くなる導光部
３の中央側で大きな光拡散孔３ｂにより強く散乱され、
ＬＥＤ光源１の明るさが弱くなる導光部３の端に近い側
で小さな光拡散孔３ｂにより弱く散乱される。そして、
これらの強く散乱された光と弱く散乱された光とが合成
されて、導光板２の幅方向に光が一様に拡散し、発光部
４における輝度分布の均一化が図られる。
央に大径の及びその左右に小径の光拡散孔３ｂを３個配
列したものである。すなわち、ＬＥＤ光源１から導入さ
れ導光部３で面状に広げられた入射光の強度分布の高い
領域に設けられた大径の光拡散孔３ｂの孔面積が、ＬＥ
Ｄ光源１から導入され導光部３で面状に広げられた入射
光の強度分布の低い領域に設けられた小径の光拡散孔３
ｂの孔面積より大きくなっている。このため導光板２に
入射した光は、ＬＥＤ光源１の明るさが強くなる導光部
３の中央側で大きな光拡散孔３ｂにより強く散乱され、
ＬＥＤ光源１の明るさが弱くなる導光部３の端に近い側
で小さな光拡散孔３ｂにより弱く散乱される。そして、
これらの強く散乱された光と弱く散乱された光とが合成
されて、導光板２の幅方向に光が一様に拡散し、発光部
４における輝度分布の均一化が図られる。
【００３５】（実施の形態５）図７は本発明の実施の形
態５における表示装置の縦断面図である。
態５における表示装置の縦断面図である。
【００３６】図において、符号１〜９で示す部材は実施
の形態１で示した面照明装置の構成部材であり、その詳
細は既に説明した通りである。そして、本発明の表示装
置は、実施の形態１で説明した面照明装置の上に液晶表
示素子１０を搭載し、その表面の表示面部１１から液晶
表示を可能としたものである。
の形態１で示した面照明装置の構成部材であり、その詳
細は既に説明した通りである。そして、本発明の表示装
置は、実施の形態１で説明した面照明装置の上に液晶表
示素子１０を搭載し、その表面の表示面部１１から液晶
表示を可能としたものである。
【００３７】面照明装置の導光板２の導光部３には貫通
孔よりなる光拡散孔３ｂを備えていて、先に説明したよ
うに点状光源の光の一部が導光板の幅方向に拡散するこ
とにより、照明光の輝度分布の均一化が図られる。した
がって、この照明光すなわちバックライトによる光の輝
度分布が、液晶素子１０の表示面部１１において均一に
なるために、液晶表示素子の文字や数字等の表示が見や
すくなり、明瞭に認識できる。
孔よりなる光拡散孔３ｂを備えていて、先に説明したよ
うに点状光源の光の一部が導光板の幅方向に拡散するこ
とにより、照明光の輝度分布の均一化が図られる。した
がって、この照明光すなわちバックライトによる光の輝
度分布が、液晶素子１０の表示面部１１において均一に
なるために、液晶表示素子の文字や数字等の表示が見や
すくなり、明瞭に認識できる。
【００３８】以上、発明の実施の形態について説明した
が、（実施の形態１）〜（実施の形態５）ではＬＥＤ光
源１を、単一のＬＥＤチップが実装されたものとして記
述したが、異なる発光波長を有するＬＥＤチップを複数
個実装した光源とすることもできる。この光源を用いる
と、機器からの制御信号に応じて発光色が変化可能な面
照明装置が実現できる。また、上記実施の形態ではＬＥ
Ｄ光源１が一個として説明したが、照明すべき面積が大
きくなった場合、ＬＥＤ光源１を複数にすることも当然
考えられる。
が、（実施の形態１）〜（実施の形態５）ではＬＥＤ光
源１を、単一のＬＥＤチップが実装されたものとして記
述したが、異なる発光波長を有するＬＥＤチップを複数
個実装した光源とすることもできる。この光源を用いる
と、機器からの制御信号に応じて発光色が変化可能な面
照明装置が実現できる。また、上記実施の形態ではＬＥ
Ｄ光源１が一個として説明したが、照明すべき面積が大
きくなった場合、ＬＥＤ光源１を複数にすることも当然
考えられる。
【００３９】
【発明の効果】請求項１の発明では、導光部に光拡散孔
を備えることにより、光の発光部における輝度分布を均
一にできるという効果を有する。
を備えることにより、光の発光部における輝度分布を均
一にできるという効果を有する。
【００４０】請求項２の発明では、光拡散孔の平面形状
が略円形であるから、光の発光部における輝度分布をさ
らに均一化できるという効果を有する。
が略円形であるから、光の発光部における輝度分布をさ
らに均一化できるという効果を有する。
【００４１】請求項３の発明では、光拡散孔を径が異な
る異径孔の組合せとすることによって、より一層、輝度
分布を均一にできるという効果を有する。
る異径孔の組合せとすることによって、より一層、輝度
分布を均一にできるという効果を有する。
【００４２】請求項４の発明では、光拡散孔の平面形状
が２つ以上の略円弧を組み合わせたものであるから、光
の発光部における輝度分布が均一になるという効果を有
する。
が２つ以上の略円弧を組み合わせたものであるから、光
の発光部における輝度分布が均一になるという効果を有
する。
【００４３】請求項５の発明では、点状光源から導入さ
れ導光部で面状に広げられた入射光の強度分布の高い領
域に設けられた光拡散孔の孔面積が、点状光源から導入
され導光部で面状に広げられた入射光の強度分布の低い
領域に設けられた光拡散孔の孔面積より大きくしている
から、光の発光部における輝度分布が均一になるという
効果を有する。
れ導光部で面状に広げられた入射光の強度分布の高い領
域に設けられた光拡散孔の孔面積が、点状光源から導入
され導光部で面状に広げられた入射光の強度分布の低い
領域に設けられた光拡散孔の孔面積より大きくしている
から、光の発光部における輝度分布が均一になるという
効果を有する。
【００４４】請求項６の発明では、導光部に光拡散孔を
備えた面照明装置を備えることによって、点状光源の使
用数を少なくでき、液晶表示素子の表示を明瞭に認識で
きるという効果を有する。
備えた面照明装置を備えることによって、点状光源の使
用数を少なくでき、液晶表示素子の表示を明瞭に認識で
きるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における面照明装置の平
面図
面図
【図２】本発明の実施の形態１における面照明装置の縦
断面図
断面図
【図３】本発明の実施の形態１における他の構成例にお
ける面照明装置の縦断面図
ける面照明装置の縦断面図
【図４】本発明の実施の形態２における面照明装置の導
光板の斜視図
光板の斜視図
【図５】本発明の実施の形態３における面照明装置の平
面図
面図
【図６】本発明の実施の形態４における面照明装置の平
面図
面図
【図７】本発明の実施の形態５における表示装置の縦断
面図
面図
【図８】従来の面照明装置の平面図
【図９】従来の面照明装置の縦断面図
１ ＬＥＤ光源
２ 導光板
３ 導光部
３ａ 入射面
３ｂ 光拡散孔
４ 発光部
５ 散乱部
５ａ 散乱ドット
６ 反射シート
７ 拡散シート
８ ホルダー
９ 反射面
１０ 液晶表示素子
１１ 表示面部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 井原 慶太
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平８−201809（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−199318（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−293213（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F21V 8/00 601
G02B 6/00 331
G02F 1/13357
G09F 9/00 332
Claims (6)
- 【請求項１】発光ダイオード等よりなる点状光源と、前
記点状光源からの入射光を導入して面状に広げる導光部
及び前記導光部からの光を面状に放出する発光部とを有
し前記導光部に入射光を前記発光部に向けて拡散させる
貫通孔または凹状孔の光拡散部を１個以上設けた導光板
と、反射シートと、散乱シートと、各部を収納し前記点
状光源からの光を前記導光板の方へ反射させる反射部を
有するホルダーとを備え、前記反射シート，前記導光
板，前記散乱シートを順に積層して各部は前記ホルダー
に収納されるとともに、前記点状光源から出射された光
の多くは前記ホルダーの反射部で反射された後、前記導
光部の入射面から前記導光板に入射され、前記導光板に
入射された光は前記光拡散部で拡散されることを特徴と
する面照明装置。 - 【請求項２】前記光拡散孔の開口断面形状がほぼ円形で
あることを特徴とする請求項１記載の面照明装置。 - 【請求項３】前記光拡散孔は半径の異なる２つ以上の異
径孔の組合せであることを特徴とする請求項１記載の面
照明装置。 - 【請求項４】前記光拡散孔の開口断面形状が２つ以上の
略円弧を組み合わせであることを特徴とする請求項１記
載の面照明装置。 - 【請求項５】前記点状光源から導入され前記導光部で面
状に広げられた入射光の強度分布の高い領域に設けられ
た前記光拡散孔の孔面積が、前記点状光源から導入され
前記導光部で面状に広げられた入射光の強度分布の低い
領域に設けられた前記光拡散孔の孔面積より大きくした
ことを特徴とする請求項１記載の面照明装置。 - 【請求項６】液晶表示素子の背面側に、請求項１から５
のいずれかに記載の面照明装置を、前記光拡散孔が前記
液晶表示素子の表示面と重ならない位置関係として配置
したことを特徴とする表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31739798A JP3506021B2 (ja) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | 面照明装置及びこの面照明装置を用いた表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31739798A JP3506021B2 (ja) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | 面照明装置及びこの面照明装置を用いた表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000149635A JP2000149635A (ja) | 2000-05-30 |
| JP3506021B2 true JP3506021B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=18087800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31739798A Expired - Fee Related JP3506021B2 (ja) | 1998-11-09 | 1998-11-09 | 面照明装置及びこの面照明装置を用いた表示装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3506021B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101773391B1 (ko) * | 2015-07-31 | 2017-08-31 | 주식회사 흥왕 | 입체패턴홀을 이용한 광고용 패널 및 그 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN100363810C (zh) * | 2003-02-20 | 2008-01-23 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 背光模块 |
| JP4307955B2 (ja) * | 2003-11-06 | 2009-08-05 | 株式会社フジクラ | 発光体、発光体を用いた汚染物質の分解方法または殺菌方法、発光体を用いた液体または気体の浄化方法 |
| KR100735410B1 (ko) | 2005-11-17 | 2007-07-04 | 삼성전기주식회사 | 입사광을 균일하게 분포시키기 위한 도광판을 구비한 led 조명장치 |
| KR100875491B1 (ko) | 2006-09-19 | 2008-12-22 | 주식회사 나모텍 | 도광판 및 이를 이용한 백라이트 유닛 그리고 액정디스플레이 장치 |
| KR101419242B1 (ko) * | 2008-02-01 | 2014-07-15 | 엘지디스플레이 주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정 표시장치 |
| JP4888429B2 (ja) | 2008-03-18 | 2012-02-29 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | インジケータ装置 |
| WO2009144963A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | シャープ株式会社 | Ｌｅｄ光源装置、バックライト装置および液晶表示装置 |
| JP6318383B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2018-05-09 | ダイハツ工業株式会社 | 線状光源ユニット構造 |
| KR102050727B1 (ko) * | 2016-05-20 | 2019-12-03 | 주식회사 흥왕 | 가공된 아크릴판을 이용한 광고용 패널 및 그 제조방법 |
| CN106226950A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-14 | 广东长虹电子有限公司 | 解决电视图像亮圈现象的反射纸 |
| EP3627040A1 (en) * | 2018-09-20 | 2020-03-25 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Hot spot reduction in segmented flexible light guides |
| EP3746699A1 (en) | 2018-01-30 | 2020-12-09 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Hot spot reduction in segmented flexible light guides |
| JP7123701B2 (ja) * | 2018-08-30 | 2022-08-23 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 電子機器 |
-
1998
- 1998-11-09 JP JP31739798A patent/JP3506021B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| KR101773391B1 (ko) * | 2015-07-31 | 2017-08-31 | 주식회사 흥왕 | 입체패턴홀을 이용한 광고용 패널 및 그 제조방법 |
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