(57)【要約】【課題】特色のある面発光を行うことが可能なバックライトユニットおよび導光板を提供する。【解決手段】バックライトユニットは、導光板４と導光板４の一側面に配置された線状光源装置とを備えている。導光板４には、底面４ｙを凹凸面とする凸部４１が設けられている。この凸部は、側面側４ｘから遠くなるに従って凹凸の度合いが小さくなるように、徐々に半径が小さく形成されていることで、線状光源装置からの光の強さを側面４ｘ側から遠くなるに従って低下させる減衰手段として機能する。導光板４の主照射面は、ブラスト処理により微小な粗面としている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と前記導光板の一側面に配置された光源とを備えたバックライトユニットにおいて、
前記導光板には、前記一側面側から遠くなるに従って前記光源からの光の強さを低下させる減衰手段が設けられていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記減衰手段は、前記導光板の底面に設けた凹凸であり、
前記凹凸は、前記一側面側から遠くなるに従って凹凸の度合いが小さく形成されている請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記凹凸は、前記底面に設けられた凸部である請求項２記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記凹凸は、前記底面に設けられた凹部である請求項２記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記導光板の主照射面は、微小な粗面である請求項１から４のいずれかの項に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記光源は、前記導光板の側面に沿って配置された複数の点光源から構成され、
前記複数の点光源は、全体で単色を２種類以上、または同時に２色以上を発光する機能を備えた請求項１から５のいずれかの項に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
一側面に配置された光源からの光を入射し、主照射面から面状に出射する導光板であって、
前記一側面側から遠くなるに従って前記光源からの光の強さを低下させる減衰手段が設けられていることを特徴とする導光板。
【請求項８】
前記減衰手段は、底面に設けた凹凸であり、
前記凹凸は、前記一側面側から遠くなるに従って凹凸の度合いが小さく形成されている請求項７記載の導光板。
【請求項９】
前記凹凸は、前記底面に設けられた凸部である請求項８記載の導光板。
【請求項１０】
前記凹凸は、前記底面に設けられた凹部である請求項８記載の導光板。
【請求項１１】
前記導光板の主照射面は、微小な粗面である請求項７から１０のいずれかの項に記載の導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光を主照射面から出射するバックライトユニットおよび導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
バックライトユニットは、導光板の一側面から光源からの照射光を入射し、導光板の主照射面から出射することで、面発光装置として機能している。
【０００３】
このようなバックライトユニットが特許文献１に記載されている。特許文献１には、発光装置である白色発光ユニットと、反射板と、導光板と、光学シートと、ケース枠である額縁状のモールドフレームと、白色光発生ユニット、導光板、３枚の光学シートおよびモールドフレームを収納する収納容器とを備えたバックライトアセンブリーが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１０８６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなバックライトユニットは、液晶表示装置の背面側から照光することで、自発光しない液晶表示装置の表示内容を浮き立たせるようにして視認性を高めるために用いられることが多いので、液晶表示装置の背面側全体を均一に照光するのが望ましい。
【０００５】
しかし、液晶表示装置が何も表示しない無表示状態のときには、観察者からは単なる明るい表示面が見えるだけである。特に、光源が白色である場合には、表示面が均一な白色面となってしまうので、観察者に対して何の特徴もない表示面となってしまう。
【０００６】
そこで本発明は、特色のある面発光を行うことが可能なバックライトユニットおよび導光板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、導光板と導光板の一側面に配置された光源とを備え、導光板には、一側面側から遠くなるに従って光源からの光の強さを低下させる減衰手段が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、光源から遠くなるに従って徐々に輝度が低下するような照射面とすることができるので、導光板の主照射面を特色のあるものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本願の第１の発明は、導光板と導光板の一側面に配置された光源とを備えたバックライトユニットにおいて、導光板には、一側面側から遠くなるに従って光源からの光の強さを低下させる減衰手段が設けられていることを特徴としたものである。
【００１０】
本発明のバックライトユニットは、光源からの光が導光板の一側面から入射すると、減衰手段が一側面側から遠くなるに従って光源からの光の強さを低下させるので、導光板では光源から遠くなるに従って徐々に輝度が低下するような照射面となる。従って、導光板の主照射面を特色のあるものとすることができる。
【００１１】
本願の第２の発明は、第１の発明において減衰手段は、導光板の底面に設けた凹凸であり、凹凸は、一側面側から遠くなるに従って凹凸の度合いが小さく形成されていることを特徴としたものである。
【００１２】
本願の第２の発明においては、減衰手段を一側面側から遠くなるに従って凹凸の度合いが小さくなるように形成した凹凸とすることができる。側面の近くでは底面の凹凸の度合いが大きいので多くの光が反射して主照射面から出射する。また、一側面から遠ざかるに従って凹凸の度合いが小さくなるので反射する光量が少なくなり、主照射面から出射する光量が少なくなる。従って、光源から遠くなるに従って徐々に輝度が低下するような照射面とすることができる。
【００１３】
本願の第３の発明は、第２の発明において、凹凸は、底面に設けられた凸部であることを特徴としたものである。
【００１４】
本願の第３の発明においては、凹凸を導光板の底面に設けた凸部とすることができるので、容易に減衰手段を導光板の底面に形成することができる。
【００１５】
本願の第４の発明は、第２の発明において、凹凸は、底面に設けられた凹部であることを特徴としたものである。
【００１６】
本願の第４の発明においては、凹凸を導光板の底面に設けた凹部とすることができるので、容易に減衰手段を導光板の底面に形成することができる。
【００１７】
本願の第５の発明は、第１から第４の発明のいずれかにおいて、導光板の主照射面は、微小な粗面であることを特徴としたものである。
【００１８】
本願の第５の発明においては、導光板の主照射面を微小な粗面とすることで、主照射面から出射しようとする光を拡散することができるので、主照射面から出射する光を一面側から徐々に輝度低下する度合いを向上させつつ、眩しさを感じさせない柔らかい光に見せることができる。
【００１９】
本願の第６の発明は、第１から第５の発明のいずれかにおいて、光源は、導光板の側面に沿って配置された複数の点光源から構成され、複数の点光源は、全体で単色を２種類以上、または同時に２色以上を発光する機能を備えたことを特徴としたものである。
【００２０】
本願の第６の発明においては、複数の点光源が、全体で単色を２種類以上、または同時に２色以上を発光する機能を備えているので、光源が時間と共に様々な色を発光したり、同時に２色以上を発光したりするので、より特色のある主照射面とすることができる。
【００２１】
本願の第７の発明は、一側面に配置された光源からの光を入射し、主照射面から面状に出射する導光板であって、一側面側から遠くなるに従って光源からの入射光の強さを低下させる減衰手段が設けられていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の導光板は、光源からの光が一側面から入射すると、減衰手段が一側面側から遠くなるに従って光源からの光の強さを低下させるので、光源から遠くなるに従って徐々に輝度が低下するような主照射面となる。従って、主照射面を特色のあるものとすることができる。
【００２３】
本願の第８の発明は、第７の発明において、減衰手段は、底面に設けた凹凸であり、凹凸は、一側面側から遠くなるに従って凹凸の度合いが小さく形成されていることを特徴としたものである。
【００２４】
第８の発明においては、減衰手段を一側面側から遠くなるに従って凹凸の度合いが小さくなるように形成した凹凸とすることができる。側面の近くでは底面の凹凸の度合いが大きいので多くの光が反射して主照射面から出射する。また、一側面から遠ざかるに従って凹凸の度合いが小さくなるので反射する光量が少なくなり、主照射面から出射する光量が少なくなる。従って、光源から遠くなるに従って徐々に輝度が低下するような照射面とすることができる。
【００２５】
本願の第９の発明は、第８の発明において、凹凸は、底面に設けられた凸部であることを特徴としたものである。
【００２６】
第９の発明においては、凹凸を導光板の底面に設けた凸部とすることができるので、容易に減衰手段を導光板の底面に形成することができる。
【００２７】
本願の第１０の発明は、第８の発明において、凹凸は、底面に設けられた凹部であることを特徴としたものである。
【００２８】
第１０の発明においては、凹凸を導光板の底面に設けた凹部とすることができるので、容易に減衰手段を導光板の底面に形成することができる。
【００２９】
本願の第１１の発明は、第７から第１０のいずれかの発明において、導光板の照射面は、微小な粗面であることを特徴としたものである。
【００３０】
第１１の発明においては、導光板の主照射面を微小な粗面とすることで、主照射面から出射しようとする光を拡散することができるので、主照射面から出射する光を一側面から徐々に輝度低下する度合いを向上させつつ、眩しさを感じさせない柔らかい光に見せることができる。
【００３１】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係るバックライトユニットを、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るバックライトユニットに用いられる分解斜視図である。図２は、図１に示す導光板を示す図であり、（Ａ）は導光板の底面図、（Ｂ）は導光板の一部を省略した状態で示すＶ１−Ｖ１断面図、（Ｃ）は導光板の一部を省略した状態で示すＶ２−Ｖ２断面図、（Ｄ）は導光板の一部を省略した状態で示すＶ３−Ｖ３断面図である。図３は、図１に示すバックライトユニットに用いられる線状光源装置の斜視図である。図４は、図３に示す線状光源装置の回路図である。
【００３２】
図１に示すように、バックライトユニット１は、携帯電話装置のサブディスプレイとして使用される液晶パネル（図示せず）などの表示パネルの背面に配置されるものである。このバックライトユニット１は、反射フィルム２と、ケース枠３と、導光板４と、固定シート５と、線状光源装置６と、拡散フィルム７と、反射シート８とを備えている。
【００３３】
反射フィルム２は、矩形状のフィルムであり、導光板４の底面からの光を、反射面２１で導光板４側へ反射させる機能を有している。反射フィルム２としては、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）樹脂を用いた多層膜構造により可視光範囲において高い反射率を有するＥＳＲ（Enhanced Specular Reflector）などが使用できるが、金属光沢などにより導光板４からの光を反射可能なものであれば、他の材質のものでもよい。
【００３４】
ケース枠３は、導光板４の側面を保持するために額縁状に形成されている。このケース枠３には、導光板４の位置ずれを防止するために、導光板４の側面から突出した保持部４ａが嵌合する切欠部３１が設けられている。
【００３５】
導光板４は、略矩形状に形成された透明または半透明の板状体である。例えば、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂によって０．３〜０．６ｍｍ程度の厚みに形成することができる。導光板４は、線状光源装置６からの光が、線状光源装置６と向き合う側面４ｘから入射することで、照明光を主照射面Ｓから出射させることができる。この導光板４には、側面４ｘ側から遠くなるに従って線状光源装置６からの光の強さを低下させる減衰手段が設けられている。ここで減衰手段について、図２に基づいて詳細に説明する。
【００３６】
図２（Ａ）〜同図（Ｄ）に示すように導光板４の底面４ｙには、減衰手段として凹凸が設けられている。本実施の形態では、この凹凸を底面４ｙから突出した略半球状の凸部４１としている。この凸部４１は、側面４ｘに沿って同じ半径のものが配列されていると共に、側面４ｘから側面４ｘとは反対側となる側面４ｚの方向へ遠ざかるに従って凹凸の度合いが小さくなるように、徐々に半径を小さくして配列されている。以下、側面４ｘから側面４ｚへ向かう方向を奥行き方向Ｋと称す。
【００３７】
導光板４を金型で成型する場合には、金型の成型面に凸部４１に対応する凹部を設けることで、この凸部４１を形成することができる。また、ポッティングの場合には、奥行き方向Ｋに沿ってポッティング量を徐々に少なくすることで凸部４１を形成することが可能である。また、導光板４の主照射面Ｓは、珪砂等のような非金属粒や金属粒を高速度で噴きつけて表面を粗化するブラスト処理により微小な凹凸面とした粗面に形成されている。
【００３８】
図１に示す固定シート５は、導光板４と線状光源装置６とを下側から固定するための長尺状のテープである。
【００３９】
線状光源装置６は、バックライトユニット１の光源として機能するもので、図３に示すように、基板６１と、発光素子群６２と、反射部６３と、樹脂封止部６４と、プリント配線基板６５とを備えた発光装置である。
【００４０】
基板６１は、角棒状の絶縁基板に配線パターンが形成された配線基板である。絶縁基板としては、ガラスエポキシ系樹脂や、ＢＴレジン（ビスマレイミドトリアジン樹脂系の熱硬化樹脂）などで形成することができる。
【００４１】
発光素子群６２（Ａ〜Ｆ）は、基板６１の搭載面に沿って６ヵ所に搭載され、点光源として機能するものである。発光素子群６２は３つの発光素子で構成されている。発光素子は、半導体で形成された導電性の基板や、サファイアなどで形成された絶縁性の基板に、発光層を含む半導体層を積層することで形成することができる。この発光素子群６２を構成する３つの発光素子は、それぞれが赤色光、青色光、緑色光を発光するもので、組み合わせることで様々な色に発光することができ、同時点灯で白色光とすることができる。
【００４２】
反射部６３は、発光素子群６２の両側に位置した２つの部材により形成されている。この反射部６３における発光素子群６２に向いたそれぞれの面は、発光素子群６２からの光を導光板４（図１参照）の方向へ反射するために、基板６１側から先側に向かって間隔が徐々に広くなる傾斜面となっている。
【００４３】
樹脂封止部６４は、それぞれの反射部６３の間に位置する発光素子群６２をエポキシ系樹脂で封止したものである。線状光源装置６は、発光素子群６２と樹脂封止部６４とで光源部が構成されている。そして、この光源部が基板６１に６つ設けられている。
【００４４】
プリント配線基板６５は、基板６１の搭載面とは反対側となる面に沿って接続された接続部６５１と、接続部６５１から突出するように形成され、電源を供給するコネクタが先端に設けられた配線部６５２とを備え、可撓性を有するフレキシブル基板で形成されている。プリント配線基板６５は、接続部６５１に形成された端子が基板６１に設けられた電極に半田Ｈにより導通接続されていることで、基板６１に固着されている。
【００４５】
ここで、線状光源装置６の回路について、図４に基づいて説明する。前述したように発光素子群６２（一点鎖線で囲まれた部分）は、３つの発光素子Ｒ，Ｇ，Ｂにより構成され、それぞれのアノードが基板６１に形成された配線パターンＬ１により接続されている。そして、プリント配線基板６５により発光素子群６２ごとのアノードに対応するように設けられた端子Ｔ１１〜Ｔ１３と、端子Ｔ１４とが配線パターンＬ２で接続されている。また、それぞれの発光素子群６２のカソードは、それぞれが基板６１の配線パターンＬ３１１〜Ｌ３６３によりそれぞれ端子Ｔ３１１〜Ｔ３６３に接続されている。そして、プリント配線基板６５により端子Ｔ３１１〜Ｔ３６３はそのまま端子Ｔ４１１〜Ｔ４６３へ配線パターンＬ４１１〜Ｌ４６３で接続されている。
【００４６】
このように線状光源装置６の回路が構成されているので、携帯電話装置本体側で、プリント配線基板６５の端子Ｔ１４に正電圧を印加し、端子Ｔ４１１〜Ｔ４６３を個々にＬレベルまたはＨレベルの制御を行うことで、発光素子群６２の点灯および滅灯の制御や、色の制御が可能である。
【００４７】
図１に示すように拡散フィルム７は、ポリエステル（ＰＳ）樹脂やポリカーボネート（ＰＣ）樹脂で、表面がすりガラスのように粗面に形成されたものである。
【００４８】
反射シート８は、線状光源装置６の基板６１に沿って、導光板４に跨るように貼り付けられることで、発光素子群６２からの光を導光板４の方向へ反射すると共に、線状光源装置６と導光板４とを上側から固定するものである。
【００４９】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係るバックライトユニット１の使用状態を、図面に基づいて説明する。
【００５０】
なお、発光素子群６２は個々に点灯および滅灯の制御や色の制御が可能であるが、まず、携帯電話装置本体側で発光素子群Ａ〜Ｆのそれぞれの発光素子Ｒ，Ｇ，Ｂを全点灯させることで白色光となるように制御した場合を説明する。
【００５１】
線状光源装置６からの白色光は、導光板４の側面４ｘから入射すると、側面４ｘの近くでは底面４ｙの凹凸の度合いが大きくなるように半径の大きい凸部４１が設けられているので、多くの光が反射して主照射面Ｓから出射する。また、側面４ｘから遠ざかるに従って凹凸の度合いが小さくなるように半径を小さくした凸部４１が設けられているので、反射する光量が少なくなる。従って、主照射面Ｓから出射する光量が少なくなる。つまり、主照射面Ｓを、線状光源装置６から遠くなるに従って徐々に白色光の輝度が低下する照射面とすることができる。これは、観察者にとっては、主照射面Ｓが奥行き方向Ｋに沿って次第に暗くなるようなグラデーションを醸し出しているように見える。従って、導光板４の主照射面Ｓを特色のあるものとすることができる。
【００５２】
また、主照射面Ｓは、ブラスト処理により粗面となっていることで、主照射面Ｓから出射しようとする光を拡散することができるので、主照射面Ｓから出射する光を側面４ｘから奥行き方向Ｋに沿って徐々に輝度低下する度合いを向上させつつ、眩しさを感じさせない柔らかい光に見せることができる。
【００５３】
次に、線状光源装置６の発光素子群Ａ〜Ｆを、例えば、発光素子群Ａ〜Ｃを赤色に発光するように制御し、発光素子群Ｄ〜Ｆを青色に発光するように、２グループに分けて制御した場合を説明する。
【００５４】
発光素子群Ａ〜Ｃからの赤色光は、主に発光素子群Ａ〜Ｃの前方に位置する導光板４内を進行する。そして白色光のときと同様に、側面４ｘから遠くなるに従って徐々に赤色光の輝度が低下する照射面となる。
【００５５】
発光素子群Ｄ〜Ｆからの青色光は、主に発光素子群Ｄ〜Ｆの前方に位置する導光板４内を進行する。そして、側面４ｘから遠くなるに従って徐々に青色光の輝度が低下したグラデーションのような照射面となる。また、青色光と赤色光との境界付近である発光素子群Ｃ，Ｄの前方では、導光板４内で青色光と赤色光とが混色し、かつ奥行き方向Ｋに沿って暗くなる。従って、観察者からは、２色で発光する線状光源装置６からの光が導光板４内で３色以上に見えるので、更に導光板４の主照射面Ｓを特色のあるものとすることができる。
【００５６】
線状光源装置６の発光素子群６２は、図４に示すように発光素子Ｒ，Ｇ，Ｂを個々に点灯制御することが可能なので、前述したように２グループに分けて２色に発光させる以外に、単色を時間の経過と共に異なる色に切り替えて制御したり、３色以上同時に点灯させたりすることができる。従って、導光板４の主照射面Ｓから発光する色を複雑な組み合わせとすることができるので、観察者に幻想的な印象を与えることができる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、表示パネル（図示せず）を省略して、単にバックライトユニット１のみとすることもできる。単にバックライトユニット１のみとすることで、バックライトユニット１をグラデーションが楽しめる面発光装置とすることができる。
【００５８】
また、本実施の形態に係る導光板４では、減衰手段として底面に凸部４１を設けているが、凸部４１の代わりに、図５に示すように凹部４２としても、同様な効果を得ることができる。また、減衰手段を導光板４の底面から突出した凸部や窪んだ凹部とし、全部を同じ大きさとした場合には、光源が配置された側面から遠ざかるに従って配置密度を密から疎となるようにしてもよい。
【００５９】
更に、本実施の形態では減衰手段として凸部４１または凹部４２を側面４ｘから反対側となる側面４ｚにかけて、徐々に大きさが小さくなるように形成しているが、段階的に変化させたり、側面４ｘ付近のみ、側面４ｚのみ、底面４ｙの中央付近のみを徐々に小さくさせたりするようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、特色のある面発光を行うことが可能なので、照明光を主照射面から出射するバックライトユニットおよび導光板に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施の形態に係るバックライトユニットに用いられる分解斜視図
【図２】図１に示す導光板を示す図、（Ａ）は導光板の底面図、（Ｂ）は導光板の一部を省略した状態で示すＶ１−Ｖ１断面図、（Ｃ）は導光板の一部を省略した状態で示すＶ２−Ｖ２断面図、（Ｄ）は導光板の一部を省略した状態で示すＶ３−Ｖ３断面図
【図３】図１に示すバックライトユニットに用いられる線状光源装置の斜視図
【図４】図３に示す線状光源装置の回路図
【図５】他の実施の形態に係る導光板を示す図、（Ａ）は導光板の底面図、（Ｂ）は導光板の一部を省略した状態で示すＶ１−Ｖ１断面図、（Ｃ）は導光板の一部を省略した状態で示すＶ２−Ｖ２断面図、（Ｄ）は導光板の一部を省略した状態で示すＶ３−Ｖ３断面図
【符号の説明】
【００６２】
１  バックライトユニット
２  反射フィルム
３  ケース枠
４  導光板
４ａ  保持部
４ｘ，４ｚ  側面
４ｙ  底面
５  固定シート
６  線状光源装置
７  拡散フィルム
８  反射シート
２１  反射面
３１  切欠部
４１  凸部
４２  凹部
６１  基板
６２，Ａ〜Ｆ  発光素子群
６３  反射部
６４  樹脂封止部
６５  プリント配線基板
６５１  接続部
６５２  配線部
Ｒ，Ｇ，Ｂ  発光素子
Ｔ１１〜Ｔ１４  端子
Ｔ３１１〜Ｔ３１３，Ｔ３２１〜Ｔ３２３，Ｔ３６１〜Ｔ３６３  端子
Ｔ４１１〜Ｔ４１３，Ｔ４２１〜Ｔ４２３，Ｔ４６１〜Ｔ４６３  端子
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３１１〜Ｌ３１３，Ｌ３２１〜Ｌ３２３，Ｌ３６１〜Ｌ３６３  配線パターン
Ｌ４１１〜Ｌ４１３，Ｌ４２１〜Ｌ４２３，Ｌ４６１〜Ｌ４６３  配線パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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