JP4767427B2

JP4767427B2 - 照明装置、液晶表示装置及びこれを組込んだ機器

Info

Publication number: JP4767427B2
Application number: JP2001051822A
Authority: JP
Inventors: 恒美吉野; 正紀田辺
Original assignee: パナソニックフォト・ライティング株式会社
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP2002251146A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、携帯情報端末であるポケットＰＣ等の機器の液晶表示装置に使用される照明装置、その照明装置を使用した液晶表示装置及びこれを組込んでなる機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置はワープロ、パソコン等の大型機器から最近開発が著しい各種情報機器である例えば携帯電話、携帯情報端末等の小型機器にまで幅広く使用されている。図９は携帯電話の機器に組込まれ液晶表示素子を背面から照明する照明装置における導光体と光源との配置を示した概略斜視図、図１０は図９の導光体と光源を使用してなる照明装置及びこれを使用してなる液晶表示装置の概略を示した断面図を示す。
【０００３】
図において２５は透光性の樹脂材料でなる導光体、２６は液晶表示素子３２を背面から照明するための導光体における主光放出部、２７はこの主光放出部２６に一体的に連設された導光体における副光放出部、４、５は部品である例えば電話番号の呼出スイッチや着信履歴スイッチ等が配置されるスイッチボタンが突出する穴、６はメニュボタンのスイッチ及び電気回路部がこの個所に設けられる穴、８、９、１０は導光体の一方の側面に近接して配置されるＬＥＤや小型の白熱電球等の光源、２８は主光放出部２６の光放出上面において有効利用される主光放出面、２９は主光放出部２６の上面に配置され光の方向を規制するための光制御部材、３０は導光体２５の下面側に配置され導光体の主光放出部２６と副光放出部２７の下面を通過した光を主光放出部２６及び副光放出部２７に再度光入射するための光反射板、３１は光源や他の必要な回路部品が取付けられる実装基板である。
【０００４】
この導光体２５の主光放出部２６の下面には導光体に入射された光源からの光をできるだけ導光体全体に均一の輝度で光放出させるために公知のドットパターン印刷や突起が下面全体に施されている。また光制御部材２９は光拡散板だけでもよいし、光拡散板とプリズムシートを重ね合わせて構成して配置したものでもよい。さらに、かかる光制御部材２９の上面には公知の液晶表示素子３２を配置することによって液晶表示装置が構成される。なお、装置は実際の機器への組込みに際しては、光源８、９、１０の光を導光体２５に有効的に光入射させるために光源を取り囲むように光反射傘又は光反射体が光源の周囲に配置されて設けられる。
【０００５】
かかる構成よりなる、照明装置の光源８、９、１０を点灯させると、その光は導光体２５の一方の側面より光入射され導光体中を他方側面に向って導光されてゆき、また導光体下面を通過した光が再度導光体に光入射されたりしながら導光体２５の主光放出部２６の上面２８より比較的高輝度の光が放出され、その放出光は光制御部材２９によって光の方向が制御されて光制御部材２９の上面より光放出される。この光は、液晶表示素子３２を背面より照明して液晶表示素子による画像、情報を認識するために使用される。
【０００６】
また、導光体２５を導光された光は副光放出部２７にも導光され、この導光による副光放出部２７からの放出光は主光放出部２６の輝度に比べると十分でないが実用上問題なく、穴４、５、６を突出した部品である例えばスイッチ及びその近辺をも照明する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示素子を背面から照明するための主光放出部２６の上面２８からの光は輝度が十分でなくては液晶表示素子の再生画像、情報を鮮明に認識することが難しいために導光体の下面にドットパターン印刷や突起を施して出来る限り均一で明るい輝度を得るようになされているが、どうしても光源８、９、１０が配置されている導光体の側面近辺より遠ざかるにつれて輝度が低く、特に光源から離間した主光放出部２６における最遠のＸ部分は、実用上問題ないものの光源の近傍部に比して少し輝度が低い。
【０００８】
したがって本発明は、かかる問題点を解決し主光放出部の上面からの光放出輝度を高くした照明装置、これを使用した液晶表示装置及び機器を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の照明装置は、主光放出部とこれに連設された副光放出部とからなる導光体と、この導光体の上方に配置され光方向を制御する光制御部材と、前記導光体下方に配置される光反射板と、前記導光体の主光放出部の側面に近接配置される少なくとも１個の光源とを備えてなる照明装置において、前記主光放出部方向に光を反射するための光反射溝と前記副光放出部に光を入射するための光通過部を設けたことを特徴とするもので、光反射溝の光反射によって光源より離間した主光放出部の最遠部分の輝度を高めることができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の照明装置は、光源にＬＥＤを使用したもので、ＬＥＤでも十分に照明装置の光源として使用できる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の照明装置は、光反射溝を主光放出部と副光放出部との境界部分に設けてなるもので、光反射溝はこの境界部分の配置が適しており光反射溝の光反射によって光源より離間した主光放出部の最遠部分の輝度を高めることができる。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の照明装置は、光反射溝に嵌合する嵌合部を有し、主光放出部に対向した面に光反射層を有してなる光反射部材を備えてなるもので、より一層光源より離間した主光放出部の最遠部分の輝度を高めることができる。
【００１３】
本発明の請求項５に記載の照明装置は、光反射効率の良い材料で形成され、光反射溝に嵌合する嵌合部を有してなる光反射部材を備えてなるもので、この光反射部材を使用することにより、光反射層を施さなくとも光源より離間した主光放出部の最遠部分の輝度を一層高めることができる。
【００１４】
本発明の請求項６に記載の照明装置は、光源と相対向した導光体の主光放出部の側面に前記光源の発光を光入射させる光入射部を備えてなり、前記光入射部は、前記導光体の側面の厚み方向の長さより短い高さ寸法で、前記側面から光反射溝方向に設けられる窪みと、この窪みに連接した底面部からなるもので、この光入射部を併設して光源近傍の陰影を取除くことにより、輝度ムラがなく且つ光源より離間した主光放出部の遠方部分の輝度を高めることができる。
【００１５】
本発明の請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６記載のいずれかの照明装置の光制御部材の上面に液晶表示素子を配置してなるもので、液晶表示素子による画像の認識を鮮明に確認することができる液晶表示装置を提供することができる。
【００１６】
本発明の請求項８に記載の発明は、請求項７記載の液晶表示装置を組込んでなるもので、機器における画像表示を鮮明に再生しうる利便性の高い機器を提供することができる。
【００１７】
本発明の請求項９に記載の発明は、機器が携帯電話であり、画像の認識に優れた小型の携帯電話を提供できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面とともに説明する。図１は本発明の照明装置における導光体と光源との配置を示した斜視図、図２はその相対配置関係を示した平面図、図３は図１におけるＡ−Ａ線の縦断面図であり、１は導光体、２は導光体の主光放出部、３は主光放出部２に連接して一体的に設けられた副光放出部、４、５、６は前述した部品である例えばスイッチ等が突出して配置される穴、７は主光放出部２と副光放出部３の境界部分に設けられる光反射溝、８、９、１０は前述したＬＥＤや小型の白熱電球等の光源、１１は主光放出部２の放出光が有効に活用される主光放出部の上面である。
【００１９】
以上の導光体と光源とを図１０に示す光制御部材２９、光反射板３０とを組合せることにより照明装置が構成され、更に光制御部材の上面に液晶表示素子３２を配置することによって液晶表示装置を構成することができる。
【００２０】
さて、かかる照明装置を構成する光源８、９、１０を点灯させると、前述したようにその発光が導光体１の一方の側面より光入射され、導光体１内部を導光されてゆくとともに、導光体の下面を通過した光が図１０に示した光反射板３０で反射され、主光放出部２の上面１１より十分な輝度の高い光が放出されるとともに、主光放出部２を通過した光は副光放出部３にも導光されて穴４、５、６に配置されている図示しないスイッチの近辺を照明する。その主光放出部２を通過して副光放出部３に入射される光の少なくとも一部が、光反射溝７によって光反射され主光放出部２に再入射され主光放出部２の上面より光放出され、上面１１のＸ部分の放出光の輝度が明るくなる。
【００２１】
また、光反射溝７を通過した光及び光反射溝７に遮られれずに副光放出部３に光入射された光は、副光放出部３に設けられた穴４、５、６の近辺上方へも光放出され、スイッチや他のボタン等の部品の配置位置や情報等の表示を照明することが出来る。
【００２２】
以上のように、主光放出部２の上面１１の光源配置部分より離間した遠方にあるＸ部分の放出光の輝度を高くすることが出来るので、図１０に示すように照明装置の上面に液晶表示素子３２を配置することによって液晶表示素子３２による再生画像を明るく鮮明に視認することが出来る。なお、光反射溝７は、副光放出部３へ入射される光が穴４、５への入射光を遮らない寸法幅であることが好ましい。
【００２３】
図４は、本発明の第２の実施形態である照明装置を第１の実施形態と異なるところのみを部分的に示した斜視図であり、この実施形態は光反射溝７に嵌合しうる透光性材料で作られる光反射部材１２を取付けたものであり、光反射部材１２は、図５の拡大斜視図で示すように、Ｔ字形状で光反射溝７に嵌合する嵌合部１３と上方の蓋部１４からなり、主光放出部に対向した嵌合部１３の面１５には光反射効率を上げるために乳白色の光反射材が塗付された光反射層が形成されており、前実施形態よりも一層多くの光を主光放出部３に光反射させることができ、主光放出部３の上面１１のＸ部分の輝度をさらに高くすることが出来る。また、この光反射部材１２は、乳白色系の比較的光反射効率の良い樹脂材料を用いることにより、面１５に光反射層を施す必要がない。
【００２４】
図６は、本発明の照明装置の第３の実施形態を前実施形態と異なる部分だけを示してなる導光体の斜視図であり、本実施形態では、光源８、９、１０に相対向した導光体１の側面部の位置に、導光体の上面位置から下面方向に向う側面高さの途中までの範囲に円弧の窪みである光入射部１６、１７、１８を設けたものである。このような光入射部を設けることによって、図９に示す従来のものにおいては導光体の側面近傍の各光源間及び光源８、１０の端部側に図示のような陰影が発生し、主光放出部２６の光源近傍における輝度ムラを発生するが、光入射部１６、１７、１８を設けることによってこの陰影の問題を主光放出部からの光放出輝度を低下させることなく改善することができる。すなわち、この光源近傍の陰影を改善するために図１１に示すように、導光体３６の光源に対向した側面位置に、側面上面から下面に亘って円弧状の窪み３３、３４、３５を設けたものが提案されているが、光源近傍の上記した陰影発生を改善出来るものの導光体の主光放出部からの放出光の輝度が低下するという問題を有している。かかる問題を解決するために、本実施形態のような光入射部を設けることによって、主光放出部からの輝度を低下させることなく、且つ光源近傍の陰影発生を抑制することができる。
【００２５】
図７及び図８は、図６の実施形態で示した円弧状の窪みの光入射部でなく、窪みを三角形状１９、２０、２１や台形形状２２、２３、２４の光入射部にしたものであり、このような形状のものでも円弧形状のものと同様に主光放出部からの輝度を低下させることなく、光源間及び光源の端部側の陰影発生を除去することが出来る。
【００２６】
以上の導光体と光源の配置構成を第１０図に示すように、光反射板、光制御部材などと構成することによって照明装置が完成され、更に光制御部材の上面に液晶表示素子を配置することにより液晶表示装置を構成することができ、十分な輝度の照明のもとで鮮明な画像認識ができる液晶表示装置を提供でき、さらにこの液晶表示装置を組込んだ携帯電話や情報端末等の機器の再生画像や情報の視認性を良好なものにするとともに、副光放出部からの放出光によって機器の操作を助けて簡便なものにすることができる。
【００２７】
さらに、上述した実施形態では、光反射溝は、導光体を貫通したものであるが、導光体の上面から下面に至る厚みの途中までの範囲に施しても良い。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の照明装置は、導光体の主光放出部の通過光が副光放出部に入射される光の少なくとも一部を主光放出部方向に反射する光反射溝を設けたので、主光放出部の光源から離間した遠方位置にある光放出部分の放出光の輝度を高くすることができる。また、その光反射溝に嵌合する光反射部材を設けた場合には、より一層主光放出部の光源から遠い位置にある光放出部分の放出光の輝度を高くすることができる。
【００２９】
さらに、光源と対向した導光体の側面部に、主光放出部の輝度を低下させることなく且つ光源間及び光源端部側に発生する陰影を除去しうる光入射部を設けたので、この照明装置を使用することによって液晶表示装置における再生画像が何らの影もなくまた充分な輝度のもとに鮮明に認識することが出来る。また、当然この液晶表示装置を組込んだ機器である例えば携帯電話や情報端末等では、より利便性の富んだものにすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である照明装置における導光体と光源との配置を示した概略斜視図
【図２】図１にかかる導光体と光源の相対配置関係を示した平面図
【図３】図１における斜視図のＡ−Ａ線の縦断面図
【図４】本発明の第２の実施形態である照明装置における導光体の部分斜視図
【図５】図４にかかる実施形態の光反射部材の拡大斜視図
【図６】本発明の第３の実施形態である照明装置における導光体の部分斜視図
【図７】本発明の第４の実施形態である照明装置における導光体を部分的に示した平面図
【図８】本発明の第５の実施形態である照明装置における導光体を部分的に示した平面図
【図９】従来の照明装置における導光体と光源の配置を示した概略斜視図
【図１０】照明装置及びこれを使用した液晶表示装置の概略断面図
【図１１】従来の照明装置の導光体の部分的斜視図
【符号の説明】
１導光体
２主光放出部
３副光放出部
４、５、６穴
７光反射溝
８、９、１０光源
１１上面
１２光反射部材
１３嵌合部
１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４光入射部
２９光制御部材
３０光反射板
３１実装基板
３２液晶表示素子

Claims

主光放出部とこれに連設された副光放出部とからなる導光体と、この導光体の上方に配置され光方向を制御する光制御部材と、前記導光体下方に配置される光反射板と、前記導光体の主光放出部の側面に近接配置される少なくとも１個の光源とを備えてなる照明装置において、前記主光放出部方向に光を反射するための光反射溝と前記副光放出部に光を入射するための光通過部を設けたことを特徴とする照明装置。
光源は、ＬＥＤである請求項１記載の照明装置。
光反射溝は、前記主光放出部と前記副光放出部との境界部分に設けられてなる請求項１記載の照明装置。
光反射溝に嵌合する嵌合部を有し、主光放出部に対向した面に光反射層を有してなる光反射部材を備えてなる請求項１記載の照明装置。
光反射効率の良い材料で形成され、光反射溝に嵌合する嵌合部を有してなる光反射部材を備えてなる請求項１記載の照明装置。
光源と相対向した主光放出部の側面に前記光源の発光を光入射させる光入射部を備えてなり、前記光入射部は、前記導光体の側面の厚み方向の長さより短い高さ寸法で、前記側面から光反射溝方向に設けられる窪みと、この窪みに連接した底面部からなる請求項１記載の照明装置。
請求項１〜請求項６記載のいずれかの照明装置の光制御部材の上面に液晶表示素子を配置してなる液晶表示装置。
請求項７記載の液晶表示装置を組込んでなる機器。
機器は携帯電話である請求項８記載の機器。