(57)【要約】【課題】薄型で、高輝度の多色照光を可能とする導光部材およびその導光部材を搭載した電子機器を提供すること。【解決手段】照光対象の表示部または入力部に対向配置され、複数の光源５からの光を受光して内部に導き、表示部または入力部を照光させる導光部材１０であって、導光部材１０は、少なくとも２枚の導光板１５，１６を積層して構成され、それぞれの導光板１５，１６は、それぞれ特定の光源５からの光を受光する受光部１８，１９をそれぞれの導光板１５，１６の端面に備え、それぞれの導光板１５，１６の受光部１８，１９が特定の光源５の発光位置の高さに近づくように、導光板１５，１６の少なくとも１枚は、導光部材１０の厚さ方向に曲げられている導光部材１０とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照光対象の表示部または入力部に対向配置され、複数の光源からの光を受光して内部に導き、上記表示部または入力部を照光させる導光部材であって、
上記導光部材は、少なくとも２枚の導光板を積層して構成され、
それぞれの上記導光板は、それぞれ特定の上記光源からの光を受光する受光部をそれぞれの上記導光板の端面に備え、
それぞれの上記導光板の上記受光部が上記特定の光源の発光位置の高さに近づくように、上記導光板の少なくとも１枚は、上記導光部材の厚さ方向に曲げられていることを特徴とする導光部材。
【請求項２】
前記導光板の内少なくとも１つの導光板は、当該導光板に導光不要な光源から離れる方向に切り欠かれる切り欠き部を有し、
上記少なくとも１つの導光板以外の導光板は、当該導光部材の厚さ方向に向かって上記切り欠き部に侵入するように曲げられた凸部を有し、その受光部を導光を要する光源の発光位置の高さに近づけていることを特徴とする請求項１に記載の導光部材。
【請求項３】
前記凸部は、前記切り欠き部の開口部からその反対方向に向かって徐々に傾斜する形状を有することを特徴とする請求項２に記載の導光部材。
【請求項４】
前記導光板は、前記受光部より内方に、前記光源からの光の進行方向に沿って複数の光散乱部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の導光部材。
【請求項５】
前記光散乱部は、受光した光を前記表示部または前記入力部に向かって偏光する複数の凸状体を有し、前記光源から遠ざかるに従い上記複数の凸状体の密度が高くなることを特徴とする請求項４に記載の導光部材。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の導光部材を搭載することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の照光部材に用いられる好適な導光部材およびその導光部材を搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、携帯情報端末装置等の電子機器においては、暗所で電子機器の表示部および／または入力部の視認性を高めることが求められている。さらに、１台の電子機器には複数のアプリケーションが組み込まれる場合が多く、そのアプリケーションごとに、表示部および／または入力部を容易に判別できることが要望されている。
【０００３】
従来から、電子機器等の照光用に用いられる導光部材として、主に、照光対象となる表示面の直下に光源を配置する直下型方式のものと、平板状の導光板の側面または周縁部から光を導入して導光板内で光を拡散させ、表示面に光を供給するエッジライト方式のものが知られている。特に、エッジライト方式は、電子機器の薄型化を図ることができるため、多用されている。エッジライト方式の導光部材の場合、一般的には、例えば、特許文献１に開示されているように、透明なプラスチック部材等よりなる略直方体形状の導光体の一方の広い面を光拡散面とし、当該導光体の側面に接近して光源を有するパネル用の面状光源ユニットにおいて、導光体の少なくとも１つのコーナ部の側面端部に接近して点状光源を配設する構造が知られている。
【０００４】
一方、１台の電子機器に複数のアプリケーションが組み込まれる場合、そのアプリケーションごとに表示部および／または入力部を容易に判別させるため、次のような導光部材が提案されている。例えば、複数の異なる色を発光する発光ダイオード（以後、ＬＥＤという。）を回路基板の所望位置に配置し、その異なる色の光を導光するための導光板を２枚重ねて実装する。さらに、それぞれの導光板には所望の色を有するＬＥＤ光のみを導光させるため、所望の色調を有するＬＥＤの光を導く必要のない導光板の端面を遮光塗装する。かかる照光部材において、それぞれ所望の色調を導光する導光板の層は、導光板の所望の照光箇所まで光を屈折して導き、その上方の表示面を照光させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０６８３１号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の導光部材には、次のような問題がある。今日では、電子機器のさらなる薄型化が要望され、電子機器を構成する部材の厚さは極限まで薄いことが求められる。このため、アプリケーションごとに表示部および／または入力部を判別可能な電子機器の場合、導光板としては、０．１２５ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下の厚さの透光性部材が好適である。また、ＬＥＤの照光部分のチップ厚さは０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。最大の導光効果を得るためには、導光板の端面の位置をＬＥＤの最も輝度の高い位置に配置する必要がある。このため、薄い導光板を使用した場合、ＬＥＤからの光を十分に導光できない問題がある。一方、導光効果を高めるために、導光板の厚さがＬＥＤの最も輝度の高い部分の位置を含むようにすると、電子機器の全体の厚さが大きくなってしまうという問題がある。また、それぞれの導光板には所望の色を有する光のみを導光させる必要があり、特定の色調の光を発するＬＥＤからの光を導く必要のない導光板の端面を遮光する必要がある。このため、製造工程の増加、加工の難しさおよびそれらに伴う製造コストの上昇を招くという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、薄型で、高輝度の多色照光を可能とする導光部材およびその導光部材を搭載した電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、照光対象の表示部または入力部に対向配置され、複数の光源からの光を受光して内部に導き、当該表示部または入力部を照光させる導光部材であって、導光部材は、少なくとも２枚の導光板を積層して構成され、それぞれの導光板は、それぞれ特定の光源からの光を受光する受光部をそれぞれの導光板の端面に備え、それぞれの導光板の受光部が特定の光源の発光位置の高さに近づくように、当該導光板の少なくとも１枚は、導光部材の厚さ方向に曲げられている導光部材としている。
【０００９】
上述のような導光部材とすることで、薄型で、高輝度の多色照光を可能とする導光部材となる。すなわち、それぞれの導光板の受光部が特定の光源の発光位置の高さに近づくように、当該導光板の少なくとも１枚は、導光部材の厚さ方向に曲げられていることによって、薄い導光板を使用しても、それぞれの導光板の受光部の位置は、ＬＥＤの最も輝度の高い位置と一致させることができる。この結果、ＬＥＤからの光を十分に導光できると共に、導光部材を搭載した電子機器の薄型化を図ることができる。また、それぞれの導光板の受光部には、所望の色を有するＬＥＤ光のみを導光できるため、所望の色調を有するＬＥＤの付近以外の導光板の端面を遮光加工する必要がない。
【００１０】
また、別の発明は、上述の発明に加え、導光板の内少なくとも１つの導光板は、当該導光板に導光不要な光源から離れる方向に切り欠かれる切り欠き部を有し、その少なくとも１つの導光板以外の導光板は、当該導光部材の厚さ方向に向かって切り欠き部に侵入するように曲げられた凸部を有し、その受光部を導光を要する光源の発光位置の高さに近づけている導光部材としている。
【００１１】
このような導光部材とすることで、特定の光源からの光を効率良く受光することができる。
【００１２】
また、別の発明は、上述の発明に加え、凸部は、切り欠き部の開口部からその反対方向に向かって徐々に傾斜する形状を有する導光部材としている。
【００１３】
このような導光部材とすることで、導光板に傷をつけず、また破損させずに成形できる。したがって、導光に支障が生じにくい。
【００１４】
また、別の発明は、上述の発明に加え、導光板は、受光部より内方に、光源からの光の進行方向に沿って複数の光散乱部を備える導光部材としている。
【００１５】
このため、光源からの光が足りない箇所あるいは特に明るく発光させたい箇所を光の偏光によって部分的に強調させることができる。
【００１６】
また、別の発明では、上述の発明に加え、光散乱部は、受光した光を表示部または入力部に向かって偏光する複数の凸状体を有し、光源から遠ざかるに従い複数の凸状体の密度が高くなる導光部材としている。
【００１７】
このため、光源からの距離による光の輝度バラツキを均一化することができる。
【００１８】
また、別の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の導光部材を搭載する電子機器としている。
【００１９】
このため、薄型で、高輝度の多色照光を可能とする電子機器となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、薄型で、高輝度の多色照光を可能とする導光部材およびその導光部材を搭載した電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る導光部材を備える携帯電話機（電子機器の一形態）の内部構成の一部を示す斜視図である。
【図２】図１の一点鎖線で示す領域Ａの構成を拡大して示す拡大斜視図である。
【図３】図２に示す領域ＡのＣ−Ｃ線断面図である。
【図４】図１の一点鎖線で示す領域Ｂの構成を拡大して示す拡大斜視図である。
【図５】図４に示す領域ＢのＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】第１導光板および第２導光板のそれぞれの導光板本体部に形成される光散乱部の形態を簡略に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る導光部材およびその導光部材を搭載した電子機器の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。ただし、本発明は、以下に説明する好適な各実施の形態に何ら限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係る導光部材１０を備える携帯電話機（電子機器の一形態）１の内部構成の一部を示す斜視図である。図２は、図１の一点鎖線で示す領域Ａの構成を拡大して示す拡大斜視図である。図３は、図２に示す領域ＡのＣ−Ｃ線断面図である。図４は、図１の一点鎖線で示す領域Ｂの構成を拡大して示す拡大斜視図である。図５は、図４に示す領域ＢのＤ−Ｄ線断面図である。
【００２４】
図１に示すように、携帯電話機１は、導光部材１０と、その背面に配置される回路基板（以下、「基板」という）２と、上述導光部材１０の一端面に近接して当該基板２に配置されており、異なる色の光を発する２つのＬＥＤ（光源の一種類）５ａ，５ｂ（総称するときには，「ＬＥＤ５」という）とを主に備えている。この実施の形態では、ＬＥＤ５ａは，赤色の光を発する光源であり、ＬＥＤ５ｂは、青色の光を発する光源である。２つのＬＥＤ５ａ，５ｂは、図１のように一端面のみに沿って並べて配置されても良いし、他の端面に配置されても良い。また、ＬＥＤ５を一端面に２つ以上配置しても良い。
【００２５】
また、図２および図３に示すように、導光部材１０は、第１導光板（２枚の導光板の内の一方の導光板）１５と第２導光板（２枚の導光板の内の他方の導光板）１６とを積層して構成される。第１導光板１５は、光散乱部２０を備える導光板本体部１７と、当該導光板本体部１７の一端面に設けられる受光部（第１受光部）１８とを有している。また、第２導光板１６は、ＬＥＤ５ａから離れる方向に切り欠かれる第１切り欠き部２５が形成されている。第１受光部１８は、ＬＥＤ５ａの発光部分の高さとほぼ同じ高さにて、ＬＥＤ５ａと対向している。一方、第１切り欠き部２５を設けることにより、基板２に配置されるＬＥＤ５ａと対向する第２導光板１６の端面は、ＬＥＤ５ａから離れると共に、第２導光板１６の端面の高さは、ＬＥＤ５ａの発光部分の高さより低い位置にて、ＬＥＤ５ａと対向している。このため、ＬＥＤ５ａからの赤色の光は、第２導光板１６と比較して第１導光板１５により入射しやすい。
【００２６】
また、図４および図５に示すように、導光部材１０を構成する第２導光板１６は、光散乱部２０を備える導光板本体部１７と、当該導光板本体部１７の一端面に設けられる受光部（第２受光部）１９とを有している。また、ＬＥＤ５ｂからの光を受光する必要のない第１導光板１５は、ＬＥＤ５ｂと対向する端面に、ＬＥＤ５ｂから離れる方向に切り欠かれる第２切り欠き部２６を有し、ＬＥＤ５ｂからの光を受光する必要のある第２導光板１６は、導光部材１０の厚さ方向に向かって第２切り欠き部２６に侵入するように曲げられた凸部２１を有する。第２受光部１９は、その凸部２１の端面にあり、第２切り欠き部２６に配置されるＬＥＤ５ｂの発光部分の高さとほぼ同じ高さにて、ＬＥＤ５ｂと対向している。凸部２１は、第２切り欠き部２６の開口部からその反対方向に向かって徐々に下方傾斜する形状を有する。
【００２７】
上述のように、薄い板状の第１導光板１５と第２導光板１６を積層して導光部材１０を形成し、それぞれの第１導光板１５と第２導光板１６に、それぞれのＬＥＤ５ａ，５ｂの発光部分と同じ高さになるように第１受光部１８および第２受光部１９を設けることにより、ＬＥＤ５ａ，５ｂの光を、それぞれの光を導くための第１導光板１５と第２導光板１６に入射させることができる。その結果、当該導光部材１０を搭載する携帯電話機１の薄型化を図ることができる。また、第１導光板１５と第２導光板１６は、複数の光源から所望の色の光のみを受光してそれぞれの内部に導き、表示部または入力部を高輝度に照光させることができる。
【００２８】
第１導光板１５と第２導光板１６は、好適には、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）製の透光性部材である。ただし、第１導光板１５と第２導光板１６を、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）以外の樹脂、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ベンジルメタクリレート樹脂、ＭＳ樹脂、アクリル樹脂、あるいはシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）のような光学的に透明な樹脂等から成るものとしても良い。さらに、上述した透光性樹脂に、光を散乱させるための散乱粒子を混錬して分散させても良い。その散乱粒子としては、シンコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマー等を好適に用いることができる。このような散乱粒子を第１導光板１５と第２導光板１６の内部に含有させることによって、ＬＥＤ５からの光を均一で輝度ムラが少なく、十分に導光することができる。
【００２９】
また、第１導光板１５と第２導光板１６は、可撓性の上述樹脂材料から形成されるのがより好ましい。このため、第１導光板１５と第２導光板１６とを積層して形成された導光部材１０を容易加工することができるので、曲面形状を備える表示部および／または入力部（図示せず）に合わせて自由に変形して配置することが可能である。その結果、導光部材１０が表示部または入力部に密着して、ムラなく均一に照明することができる。
【００３０】
また、第１導光板１５と第２導光板１６の製造方法は、特に制限されるものではなく、公知の技術を用いることができる。例えば、透明性樹脂の原料中に予め散乱粒子を均一に分散させておき、このような原料を使用したキャスト成形あるいは押出成形、射出成形、プレス成形等によって製造される。
【００３１】
第１導光板１５と第２導光板１６の好適な厚さは、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の範囲であり、特に好ましい厚さは、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲である。第１導光板１５と第２導光板１６の厚さが０．０５ｍｍ以上の場合には、第１導光板１５と第２導光板１６に対して加熱絞り加工を行うときに、第１導光板１５と第２導光板１６が破れるのを低減することができる。また、第１導光板１５と第２導光板１６の厚さが０．３ｍｍ以下の場合には、導光部材１０をより薄型にすることができる。
【００３２】
図６は、第１導光板１５および第２導光板１６のそれぞれの導光板本体部１７に形成される光散乱部２０の形態を簡略に示す平面図である。
【００３３】
光散乱部２０は、それぞれの第１導光板１５および第２導光板１６の導光板本体部１７の表面側に光を均一に表示部または入力部（図示せず）を照光させるための構成である。本発明の実施の形態では、図６に示すように、光散乱部２０は、複数の凸状体、例えば、散乱ドットによって構成され、ＬＥＤ５からの光の進行方向に沿って設けられており、ＬＥＤ５から遠ざかるにしたがって散乱ドットの配設密度を高くなる。ただし、散乱ドットに代えて、微小な突起等を多数配置しても良い。光散乱部２０を形成する方法については、公知の方法を用いることができ、例えば、予め導光板本体部１７の表面に光散乱部２０を構成する凸状体を成形する方法または導光部材１０の後工程にて凸状体を印刷する方法等を利用できる。
【００３４】
本発明の実施の形態に係る導光部材１０を備える携帯電話機１にあっては、複数のＬＥＤ５ａ，５ｂから異なる色の光を第１導光板１５および第２導光板１６のそれぞれの一端面に設ける第１受光部１８および第２受光部１９にて受光してそれぞれの内部に導き、照光対象の表示部または入力部を照光させる。このため、１台の電子機器には複数のアプリケーションが組み込まれる場合でも、照光色を変えることによって、そのアプリケーションごとに表示部または入力部を容易に判別できる。また、その際、導光部材１０を構成する第１導光板１５および第２導光板１６は、可撓性に富む樹脂材料から形成されることによって、導光部材１０が容易に変形可能となっている。このため、電子機器の表示部または入力部の裏面に密着させて配設することができる。さらに、第１導光板１５および第２導光板１６のそれぞれの導光板本体部１７の表面に光散乱部２０が形成されているので、ＬＥＤ５の光量不足、受光漏れあるいはＬＥＤ５からの距離による減衰を補強して輝度アップを図ることができ、これによって、表示部または入力部を明るく照光させることができる。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る導光部材１０およびＬＥＤ５を基板２に配置するまでの製造過程の概略を説明する。
【００３６】
まず、厚さ０．１２５ｍｍのポリカーボネート樹脂(三菱樹脂社製)のフィルムを用意する。次に、そのポリカーボネートフィルムを、成形用金型の凹金型に配置する。続いて、凸部を有する凸金型と凹金型とを型閉めし、１１０℃の温度にて、４０秒間、ポリカーボネートフィルムの一側面の所定部分は高さが０．４ｍｍとなるように絞り成形を行う。また、打抜き型を用いて第１切り欠き部２５を形成する。この結果、導光板本体部１７と、所望の形状を有する第２受光部１９と、第１切り欠き部２５とを備える第２導光板１６が得られる。
【００３７】
次に、別に用意した同様のポリカーボネートフィルムが絞り成形した後、打抜き型を用いて第２切り欠き部２６を形成する。これによって、導光板本体部１７と、所望の形状を有する第１受光部１８と、第２切り欠き部２６とを備える第１導光板１５が得られる。その後、別々に成形された第１導光板１５と第２導光板１６において、それぞれの導光板本体部１７の表面に白色のドット印刷を施し、光散乱部２０を形成する。次に、第１導光板１５と第２導光板１６とを合わせて導光部材１０が得られる。最後に、導光部材１０の各受光部に、ＬＥＤ５ａ，５ｂをそれぞれ近接するように、導光部材１０およびＬＥＤ５ａ，５ｂを基板２上に固定する。この結果、導光部材１０において、第１導光板１５と第２導光板１６のそれぞれの第１受光部１８および第２受光部１９は、基板２上に配置されるそれぞれ特定のＬＥＤ５ａおよびＬＥＤ５ｂの発光部分の高さとほぼ同じ高さとなる。
【００３８】
以上、本発明実施の形態に係る導光部材１０およびその導光部材１０を搭載した携帯電話機１について説明したが、本発明に係る導光部材およびその導光部材を搭載した電子機器は、上述の実施の形態に限定されず、種々変形した形態にて実施可能である。
【００３９】
第１受光部１８および第２受光部１９の形状、高さ、配置あるいは個数は、用いられる導光板の厚さ、ＬＥＤ５の形状、高さまたは要求される電子機器の機能に応じて適切に変更することが可能である。例えば、薄い導光板を採用する場合、第１導光板の第１受光部がＬＥＤ５の発光位置の高さになるように、導光部材１０の厚さ方向に曲げられている形態を形成しても良い。
【００４０】
また、導光板を２枚以上（例えば３枚）を積層して導光部材１０を構成し、赤色の光を発するＬＥＤ５ａおよび青色の光を発するＬＥＤ５ｂの以外に、緑色の光を発するＬＥＤ５を基板に配置したりしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、電子機器に用いられる照光部材を製造あるいは使用する産業において利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…携帯電話機（電子機器）
２…基板
５…ＬＥＤ（光源）
５ａ…ＬＥＤ（光源）
５ｂ…ＬＥＤ（光源）
１０…導光部材
１５…第１導光板
１６…第２導光板
１７…導光板本体部
１８…第１受光部
１９…第２受光部
２０…光散乱部
２１…凸部
２５…第１切り欠き部（切り欠き部）
２６…第２切り欠き部（切り欠き部）
【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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【図６】
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