(57)【要約】【課題】  薄型化及び軽量化を実現できる照明装置の提供。【解決手段】  光源と、該光源の光を側端面から内部に導入し、内部を伝搬する前記光を出射面から出射させる導光板１２とを備え、導光板１２は保護カバーを兼ねるものであり、導光板１２の出射面１２ｂに該導光板内部の伝搬光を反射させて上記出射面側に出射させるためのプリズム形状が形成され、導光板１２の出射面と反対側の面１２ａが平坦面に形成されたカバー一体型照明装置１０。【選択図】        図１
2006108029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源の光を側端面から内部に導入し、内部を伝搬する前記光を出射面から出射させる導光板とを備え、
前記導光板は保護カバーを兼ねるものであり、
前記導光板の出射面に該導光板内部の伝搬光を反射させて前記出射面側に出射させるためのプリズム形状が形成され、前記導光板の出射面と反対側の面が平坦面に形成されたことを特徴とするカバー一体型照明装置。
【請求項２】
前記光源が、前記導光板の側端面に沿って配設されたバー導光体と、該バー導光体の端面部に配設された発光素子とを備え、
前記バー導光体に隣接する導光板の一部は、その板厚が導光板本体の板厚よりも小さく設定された薄板部とされ、該薄板部は前記側端面が含まれており、該薄板部の側端面に前記バー導光体が取り付けられ、該バー導光体の厚みは前記薄板部の厚み以下とされ、断面前記バー導光体と前記薄板部は視略コ字状のカバー部材で覆われたことを特徴とする請求項１に記載のカバー一体型照明装置。
【請求項３】
前記カバー部材の前面が導光板の出射面と反対側の面に形成された平坦面と面一か、前記平坦面より低くされたことを特徴とする請求項２に記載のカバー一体型照明装置。
【請求項４】
前記プリズム形状が、前記出射面に形成された複数の突条により構成され、前記突条の前記伝搬光の進行方向側に斜面部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカバー一体型照明装置。
【請求項５】
前記斜面部に入射する伝搬光の進行方向と、該伝搬光の反射光の進行方向との成す角度が鈍角であることを特徴とする請求項４に記載のカバー一体型照明装置。
【請求項６】
前記突条が、その頂部に平坦部が形成された断面視略台形状とされたことを特徴とする請求項４又は５に記載のカバー一体型照明装置。
【請求項７】
前記プリズム形状が、前記出射面に形成された複数の突条により構成され、前記突条は
基準面に対して前記光の伝搬方向に傾斜した第１斜面と、基準面に対して前記光の伝搬方向に前記第１斜面よりも急角度で傾斜した第２斜面と、前記第１斜面と前記第２斜面とを結ぶ第３斜面とを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカバー一体型照明装置。
【請求項８】
前記第２斜面に入射する伝搬光の進行方向と、該伝搬光の反射光の進行方向との成す角度が鈍角であることを特徴とする請求項７に記載のカバー一体型照明装置。
【請求項９】
前記突条が、断面視くさび状に形成されたことを特徴とする請求項４、５、７、８のいずれかに記載のカバー一体型照明装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載のカバー一体型照明装置を、液晶パネルの前面に備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれかに記載のカバー一体型照明装置を、電子ペーパーの前面に備えたことを特徴とする電子ディスプレイ。
【請求項１２】
請求項１０に記載の液晶表示装置が筐体の表示部に備えられ、該表示部において前記液晶表示装置の導光板の出射面と反対側の面に形成された平坦面が最外面に配置された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、カバー一体型照明装置及びこれを用いた液晶表示装置と電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯情報端末などの電子機器の表示部に、フロントライト（照明装置）、保護カバーを順次液晶パネルの前面側に積層した液晶表示装置が備えられたものが知られている。
図１１は、電子機器の表示部に備えられた従来の液晶表示装置の断面構造を示す図である（例えば、特許文献１参照）。
図１１に示す液晶表示装置は、液晶パネル１２０とその前面側（図示上面側）に順次配設されたフロントライト１１０と保護カバー１３０とから構成されている。
フロントライト１１０において、符号１１２は導光板、符号１１３は導光板１１２の側端面に配設されたバー導光体、符号１１５はバー導光体の端面に配設されたＬＥＤ（発光ダイオード）である。また、導光板１１２の上面に、緩斜面部１１４ａと急斜面部１１４ｂとからなる断面三角形状の突条１１４が連続的に形成されている。バー導光体１１３の外面側にはＡｌ等からなる断面コ字状のケース体１１６が設けられている。このケース体１１６の高さは、導光板１１２の端面の高さより大きくされている。
また、液晶パネル１２０において、符号１２１は上基板、符号１２２は下基板、符号１２３は液晶層、符号１２４はシール材である。また、液晶パネル１２０には、図示略の反射板が下基板１２２の外面側又は内面側に設けられている。
また、保護カバー１３０は、導光板の突条１１４や液晶パネル１２０を保護するものであって導光板１１２の上方に配置されており、透明材料、誘電体層などにより構成されている。
この保護カバー１３０は、電子機器の筐体１５０に形成された窓枠部１５５にはめ込まれている。
【０００３】
フロントライト１１０の導光板１１２はスペーサ１４１を介して液晶パネル１２０に固定されている。また、上記窓部１５５に導光板１１２がスペーサ１６１を介して固定され、保護カバー１３０が導光板１１２から僅かに離間して配置されている。これにより、
保護カバー１３０と導光板１１２との間には空気層１３１が形成されている。
図１１に示すフロントライト１１０では、バー導光体１１３から導光板１１２内部に導入された光は、導光板１１２内部で全反射を繰り返しながら伝搬し、主に急斜面部１１４ｂに入射した光が、導光板１１２の出射面１１２ｂから出射されるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−１０９３４７号公報
【特許文献２】特開２００１−０２１８８３号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら図１１に示す液晶表示装置は、液晶パネル１２０、フロントライト１１０、保護カバー１３０がスペーサを介在しながら積層された多層構造のものであるので、厚みが厚くなり、重くなるという問題があった。また、保護カバー１３０と導光板１１２とが相互に干渉することや、フロントライト１１０から出射された光は液晶パネル１２０に入射後、反射板で反射し、導光板１１２、空気層１３１、保護カバー１３０などの多数の層を通って外部に出射されることなどから、光の発色が低下するという問題があった。
そこで、保護カバー１３０を設けず、フロントライトの導光板を表示部の最表面に設けるようにした技術が考えられている（例えば、特許文献２参照）。しかしながらこの導光板も上面に複数の突条が形成されたタイプであるので、液晶表示装置を観察する際にこの突条が視認され易く、また、突条が保護されていないために突条が損傷し易いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、薄型化及び軽量化を実現できる照明装置を提供することを目的としている。
さらに本発明は、上記の照明装置を備え、光の発色が良好で、表示品質に優れ、薄型化及び軽量化された液晶表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明のカバー一体型照明装置は、光源と、該光源の光を側端面から内部に導入し、内部を伝搬する前記光を出射面から出射させる導光板とを備え、
前記導光板は保護カバーを兼ねるものであり、
前記導光板の出射面に該導光板内部の伝搬光を反射させて前記出射面側に出射させるためのプリズム形状が形成され、前記導光板の出射面と反対側の面が平坦面に形成されたことを特徴とする。
このカバー一体型照明装置によれば、導光板の出射面にプリズム形状が形成され、出射面と反対側の面が平坦面に形成されているので、このカバー一体型照明装置が備えられた液晶表示装置を電子機器の表示部に配置する場合には、導光板の平坦面が観察側で、プリズム形状が形成された出射面が液晶パネル側になるように配置することができる。導光板の出射面と反対側の面には保護を要する突条等の凹凸は形成されていないので、この導光板上に保護カバーを別個に配置する必要がなく、また、導光板は、従来の保護カバーと同じ程度の表面硬さ、機械的強度を持たせることができるので、液晶パネルなどの被照明物を保護する保護カバーとしての機能を有することができる。
従って、本発明のカバー一体型照明装置は、保護カバーを兼ねる導光板が備えられたことにより、照明装置を構成する部品点数及び積層数を削減できるので、薄型化及び軽量化できる。また、光源から出射された光が照明装置の外部（表示部の外部）に出射されるまでに通過する層を少なくでき、また、保護カバーと導光板が別個に設けられた場合のように保護カバーと導光板が相互に干渉することもないので、光の発色を良好にできる。
また、プリズム形状が形成された出射面は液晶パネルなどの被照明物側に配置されるので、プリズム形状の損傷を防止でき、耐久性に優れており、また、本発明のカバー一体型照明装置が備えられた液晶表示装置などの被照明物を観察する際に、この突条が視認され難くなる。
【０００７】
上記構成の本発明のカバー一体型照明装置において、前記光源が、前記導光板の側端面に沿って配設されたバー導光体と、該バー導光体の端面部に配設された発光素子とを備え、前記バー導光体に隣接する導光板の一部は、その板厚が導光板本体の板厚よりも小さく設定された薄板部とされ、該薄板部は前記側端面が含まれており、該薄板部の側端面に前記バー導光体が取り付けられ、該バー導光体の厚みは前記薄板部の厚み以下とされ、断面前記バー導光体と前記薄板部は視略コ字状のカバー部材で覆われていることが好ましい。  上記構成の本発明のカバー一体型照明装置において、上記カバー部材の前面が導光板の出射面と反対側の面に形成された平坦面と面一か、上記平坦面より低くされていることが好ましい。
上記のように導光板の出射面と反対側の面（前面）に形成された平坦面と前記カバー部材の前面が面一とされたカバー一体型照明装置においては、光源近傍が凹凸の少ない構造となり、このカバー一体型照明装置が備えられた液晶表示装置を電子機器の筐体に設けられた表示部に備えた場合に、上記カバー部材の前面が導光板の前面よりも筐体の窓枠部側に突出していないので、筐体の窓枠部と導光板との距離を小さくでき、薄型化できる。
【０００８】
また、上記のいずれかの構成の本発明のカバー一体型照明装置において、前記プリズム形状が、前記出射面に形成された複数の突条により構成され、前記突条の前記伝搬光の進行方向側に斜面部が形成されていることが好ましい。
このような構成とすることで、前記伝搬光を出射面から出射させる導光板を容易に構成することができる。前記突条は、前記斜面部を有していればその形状に特に限定はない。
【０００９】
また、上記構成の本発明のカバー一体型照明装置において、前記斜面部に入射する伝搬光の進行方向と、該伝搬光の反射光の進行方向との成す角度が鈍角であることが好ましい。
このような構成とすることで、突条の斜面部に入射する光が前記斜面部を透過して漏れ出る光となるのを効果的に防止することができ、前記斜面部で反射されて被照明体を照明する光量を増加させることができ、高輝度の照明装置を提供することができる。
【００１０】
また、上記のいずれか構成の本発明のカバー一体型照明装置において、上記突条が、その頂部に平坦部が形成された断面視略台形状とされたものであってもよい。
このような構成とすることで、突条の頂部が平坦部とされていることで、前記斜面部以外の出射面に入射した伝搬光が外側へ漏れ出にくくなるので、前記斜面部により反射されて意図した方向へ進行する光の割合を増加させることができ、実質的に照明装置の輝度を高めることができる。
【００１１】
また、本発明のカバー一体型照明装置において、前記プリズム形状が、前記出射面に形成された複数の突条により構成され、前記突条は基準面に対して前記光の伝搬方向に傾斜した第１斜面と、基準面に対して前記光の伝搬方向に前記第１斜面よりも急角度で傾斜した第２斜面と、前記第１斜面と前記第２斜面とを結ぶ第３斜面とを備えたものであってもよい。
このようなカバー一体型照明装置によれば、第２斜面の反射光の一部が導光板に向けて再反射することによる漏れ光を、基準面に対する鉛直方向から大きく外れた角度に反射させることができる。これにより、このカバー一体型照明装置を液晶表示装置に備えた場合に液晶パネルの視認性を大いに高めることができる。
【００１２】
上記構成の本発明のカバー一体型照明装置において、前記第２斜面に入射する伝搬光の進行方向と、該伝搬光の反射光の進行方向との成す角度が鈍角であることが好ましい。
このような構成とすることで、突条の第２斜面に入射する光が前記第２斜面を透過して漏れ出る光となるのを効果的に防止することができ、前記第２斜面で反射されて被照明体を照明する光量を増加させることができ、高輝度の照明装置を提供することができる。
【００１３】
また、上記のいずれかの構成の本発明のカバー一体型照明装置において、前記突条が、断面視くさび状に形成されたものであってもよい。
【００１４】
本発明の液晶表示装置は、上記のいずれか構成の本発明のカバー一体型照明装置を、液晶パネルの前面に備えたことを特徴とする。
このような構成とすることで、光源から出射された光が液晶パネル１２０に入射し、液晶パネルに備えられた反射体で反射した後、導光板の外部（照明装置の外部）に出射されるまでに通過する層が少なくてすみ、光の発色を良好にできるので、表示品質が優れ、薄型で、軽量化された液晶表示装置を提供できる。
本発明の電子ディスプレイは、上記のいずれか構成の本発明のカバー一体型照明装置を、電子ペーパーの前面に備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の電子機器は、上記構成の本発明の液晶表示装置が筐体の表示部に備えられ、該表示部において前記液晶表示装置の導光板の出射面と反対側の面に形成された平坦面が最外面に配置されたことを特徴とする。
このような構成とすることで、表示品質が優れ、薄型で、軽量化された電子機器を提供できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のカバー一体型照明装置は、保護カバーを兼ねる導光板が備えられたことにより、照明装置を構成する部品点数及び積層数を削減できるので、薄型化及び軽量化でき、また、光源から出射された光が照明装置の外部に出射されるまでに通過する層を少なくできるので、光の発色を良好にできる。また、プリズム形状が形成された出射面は被照明物側に配置されるので、プリズム形状の損傷を防止でき、この突条が視認され難くなり、被照明物の視認性を向上できる。
本発明の液晶表示装置は、本発明のカバー一体型照明装置が備えられたことにより、光の発色が良好で、表示品質に優れ、薄型化及び軽量化された液晶表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態であるカバー一体型フロントライト（カバー一体型照明装置）を液晶パネルの前面に配置した液晶表示装置が備えられた電子機器の概略構成を示す断面図であり、図２は、図１に示すカバー一体型フロントライトが備えられた液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。また、図３は、図２に示すカバー一体型フロントライトの導光状態を説明するための部分断面構成図である。
本実施形態の電子機器は、図１に示すように筐体２に設けられた表示部３に液晶表示装置５が備えられている。
この液晶表示装置５は、図１及び図２に示すように、液晶パネル２０と、この液晶パネルの前面（観察側、図示上面側）に配置されたカバー一体型フロントライト（カバー一体型照明装置）１０とを主体として構成されている。液晶パネル２０とカバー一体型フロントライト１０との間にはスペーサ６が介在されており、このスペーサ６によりカバー一体型フロントライト１０が液晶パネル１０に固定されている。
【００１８】
液晶表示装置５は、カバー一体型フロントライト１０をスナップ爪（フロントライト固定手段）８、８により筐体２に形成された窓枠部４に取り付けられることで、表示部３に備えられている。筐体２には開口部が設けられており、この開口部の下部に段部（幅広部）が形成されることで、筐体２の開口部の上部に窓枠部４が設けられている。スナップ爪８は、窓枠部４に嵌めたフロントライト１０の両側で、筐体２の背面側に設けられている。これらスナップ爪８、８をスライドさせることにより、カバー一体型フロントライト１０を筐体２に着脱できるようになっている。
フロントライト１０と窓枠部４との隙間にはスペーサ７が介在されている。スペーサ７は、上記隙間から電子機器内に液体や異物等が侵入するのを防止する機能も有している。
【００１９】
カバー一体型フロントライト１０は、図１に示すように、略平板状の透明の導光板１２と、その側端面１２ａに沿って配設されたバー導光体１３と、このバー導光体１３の長さ方向の少なくとも一方の端面に配設された発光素子４５と、を備えて構成されている。すなわち、本実施形態に係るカバー一体型フロントライト１０では、発光素子４５とバー導光体１３とが光源とされ、導光板１２の側端面１２ａが導光板の入光面とされている。
また、このカバー一体型フロントライト１０には、バー導光体１３とこのバー導光体１３に隣接する導光板１２の一部とを覆うカバー部材１９が備えられている。
導光板１２は、図２に示すように、液晶パネル２０の表示領域２０Ｄ上に配置されてＬＥＤ等の発光素子４５から出射された光を出射面１２ｂ側から液晶パネル２０に出射する平板状の部材である。この導光板１２を構成する材料としては、アクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明な樹脂材料などを用いることができる。また、この導光板１２は保護カバーを兼ねるものである。
【００２０】
バー導光体１３に隣接する導光板１２の一部は、その板厚が導光板１２本体の板厚よりも小さく設定された薄板部１２ｄとされている。すなわち、薄板部１２ｄの厚み方向両側には、導光板１２の出射面１２ｂおよびこの出射面と反対側の面（反対側面）１２ｃに対する段部１２ｅ，１２ｅがそれぞれ設けられており、この段部１２ｅによる段差分だけ導光板１２の厚みが薄くされている。
更に、この薄板部１２ｄには前述の側端面１２ａが含まれており、この側端面１２ａには薄板部１２ｄと同じか若しくは薄板部１２ｄより薄い厚みのバー導光体１３が取り付けられている。
導光板１２の本体部分の反対側面１２ｃは、平坦面１２ｆとされている。
【００２１】
また、図１及び図２に示すように、導光板１２の液晶パネル側面（図示下面）１２ｂは、導光板１２の側端面１２ａと略平行に延在する複数の突条１４が平行に平面視ストライプ状に形成されてプリズム形状を成しており、断面略鋸刃状とされている。
【００２２】
図３に示すように、出射面１２ｂに形成された突条１４は、出射面１２ｂの水平基準面ｚに対して傾斜して形成された一対の斜面部により構成された縦断面くさび状のもので、これらの斜面部の一方が緩斜面部１４ａとされ、他方がこの緩斜面部１４ａよりも急な傾斜角度に形成された急斜面部（斜面部）１４ｂとされている。また、緩斜面部１４ａは、出射面１２ｂの水平基準面ｚに対して傾斜角θ１を有して形成され、急斜面部１４ｂは傾斜角θ２を有して形成されており、両者の傾斜方向は水平基準面ｚの法線に対して同一方向とされている。すなわち、急斜面部１４ｂの外面が導光板１２の反対側面１２ｃ側を向き、内面は出射面１２ｂの外側を向くように形成されている。
そして、導光板１２内部を図３では左側（バー導光体１３側）から右側へ伝搬する光を、出射面１２ｂの急斜面部１４ｂにより出射面１２ｂ側へ反射して導光板１２の背面側に配置された液晶パネル２０に向けて出射させるようになっている。
【００２３】
次に、図３及び図４を参照して急斜面部１４ｂによる伝搬光の反射作用について説明する。図４は、図３に示す急斜面部１４ｂを拡大して示す部分断面構成図である。本実施形態に係るカバー一体型フロントライト１０では、図４に示すように、導光板１２内部から急斜面部１４ｂに入射する伝搬光Ｌｉｎと、急斜面部１４ｂによる伝搬光Ｌｉｎの反射光Ｌｏｕｔとの成す角度θ４が、鈍角となるように、傾斜角θ２を有して急斜面部１４ｂが形成されている。すなわち、この急斜面部１４ｂ（突条１４）が形成された位置において伝搬光Ｌｉｎが急斜面部１４ｂに対して４５°を越える入射角で入射するようにしている。これにより、急斜面部１４ｂに入射した伝搬光Ｌｉｎが透過されるのを最大限防止することが可能になり、その結果急斜面部１４ｂで反射される光量が増加し、カバー一体型フロントライト１０の輝度が向上する。
【００２４】
このカバー一体型フロントライト１０では、図３に示す緩斜面部１４ａの傾斜角θ１は、水平基準面ｚに対して０．５°以上５°以下の範囲とされ、急斜面部１４ｂの傾斜角θ２は４０°以上６０°以下の範囲とされることが好ましい。このような範囲とするならば、導光板１２面内を伝搬する光を効率よく液晶パネル２０へ出射させることができ、明るい表示が可能な液晶表示装置を構成することができる。緩斜面部１４ａの傾斜角θ１の範囲が、０．５°未満では、フロントライトの平均輝度が低下し、５°を越える場合には、導光板面内での出射光量を均一化することができなくなる。また、急斜面部１４ｂの傾斜角度θ２が、４０°未満の場合、及び４５°を越える場合には、急斜面部１４ｂを透過して漏れ出る光量が多くなり出射面１２ｂからの出射光量（すなわちカバー一体型フロントライト１０の輝度）が低下するため好ましくない。
【００２５】
また、図３に示すように突条１４のピッチＰ（突条１４の頂点部の間隔、あるいは出射面１２ｂに形成された溝底頂部の間隔）は、導光板１２の出射面１２ｂ面内で一定とされている。さらに、本実施形態のカバー一体型フロントライト１０の場合は突条１４の高さｈ（水平基準面ｚと、突条１４の底頂部との距離）も出射面１２ｂの面内で一定とされている。
尚、突条１４のピッチＰ及び高さｈは、必ずしも出射面１２ｂの面内で一定とする必要はなく、これらを変化させて突条１４を形成しても本発明の技術範囲を超えるものではない。また、それぞれの突条１４の傾斜角度θ１及びθ２を変化させて突条１４を形成しても本発明の技術範囲を超えるものではない。
【００２６】
バー導光体１３は、透明なアクリル樹脂等の材料からなる棒状の部材で、導光板１２の側端面１２ａに沿って配置される。このバー導光体１３の背面（導光板１２と反対側面）には、図示略のプリズム形状が加工されており、端面から導入されてバー導光体１３の長さ方向に伝搬する光を導光板１２の側端面１２ａに均一に照射できるようになっている。
【００２７】
次に図１に示すように、カバー部材１９は、例えばＳＵＳ等のステンレス鋼板が断面視略略コ字状に成形されて構成されている。カバー部材１９の内側には凹部１９ａが形成されている。この凹部１９ａには、例えば光反射性に優れた銀の薄膜が形成されている。そして、この凹部１９ａに、バー導光体１３および導光板１２の薄板部１２ｄがはめ合わされている。
また、カバー部材の凹部１９ａを区画する一対の板片部１９ｂ，１９ｂの厚みが、先の導光板１２の段部１２ｅの段差とほぼ同じ大きさとされている。これにより、カバー部材１９がバー導光体１３および導光板１２にはめ合わされた際に、カバー部材１９の上面（前面）１９ｃが導光板２１２の反対側面１２ｃに形成された平坦面１２ｆとが面一になるように形成されるように構成されている。
カバー部材１９の下面１９ｄが導光板１２の出射面１２ｂの端部との間で同一面が形成されるように構成されている。すなわち、カバー部材１９が導光板１２と同一面を形成している。なお、カバー部材１９の厚みは導光板の厚みよりも僅かに薄くしても良い。そして、段部１２ｅの段差と板片部１９ｂの厚みとが同じ大きさか、あるいは段部１２ｅの段差よりも板片部１９ｂの厚みが薄く設定されていてもよい。
なお、カバー部材１９の前面が導光板１２の出射面１２ｂと反対側の面に形成された平坦面１２ｆより低くされている場合も本発明の範囲内である。
【００２８】
液晶パネル２０は、対向して配置された上基板２１と下基板２２との間に液晶層２３が挟持され、この液晶層２３が基板２１，２２の内面側周縁部に沿って平面額縁状に設けられたシール材２４により封止された構成とされている。上基板２１の内面側（下基板２２側）には、液晶制御層２６が形成されており、下基板２２の内面側（上基板２１側）には、カバー型フロントライト１０の照明光や外光を反射させるための金属薄膜を有する反射層２７が形成され、この反射層２７上に液晶制御層２８が形成されている。
液晶制御層２６，２８は、液晶層２３を駆動制御するための電極や、配向膜等を含んで構成されており、上記電極をスイッチングするための半導体素子等も含むものである。また、場合によってはカラー表示のためのカラーフィルタを備えていてもよい。
【００２９】
反射層２７は、液晶表示パネル２０に入射した外光やカバー一体型フロントライト１０の照明光を反射させるためのアルミニウムや銀などの高反射率の金属薄膜からなる反射膜を備えるものであり、特定の方向で反射光が強くなり液晶表示装置の視認性が低下するのを防止するための光散乱手段を備えることが好ましい。この光散乱手段としては、反射膜に凹凸形状を付与したものや、樹脂膜中に樹脂膜を構成する材料と異なる屈折率の樹脂ビーズを分散させた散乱膜等を用いることができる。
この反射型の液晶パネル２０は、図１に点線で示す矩形状の領域２０Ｄが液晶パネル２０の表示領域とされており、表示領域２０Ｄ内に図示略の画素がマトリクス状に形成されている。
【００３０】
この液晶パネル２０の上基板２１の前面の周縁に、接着層を兼ねるスペーサ６が形成されている。このスペーサ６にカバー一体型フロントライト１０の導光板１２の出射面１２ｂの周縁が接着されることで、液晶パネル２０とカバー一体型フロントライト１０がスペーサ６を介して一体化され、液晶表示装置５とされている。
この液晶表示装置５の導光板１２の反対側面１２ｃの周縁にスペーサ７が形成されている。この液晶表示装置５のカバー一体型フロントライト１０が筐体２の窓枠部４に嵌められ、スナップ爪８によりカバー一体型フロントライト１０が窓枠部４に固定されることで、筐体２の表示部３に液晶表示装置５を備えられ、導光板１２の反対側面１２ｃと窓枠部４との隙間にスペーサ７が介在され、装置内への液体や異物等の侵入を防止できるようになっている。
【００３１】
この液晶表示装置５に備えられたカバー一体型フロントライト１０は、バー導光体１３と発光素子４５がカバー部材１９で覆われることにより、バー導光体１３からの光が漏れることがなく、光源からの光のほぼ全部を導光板１２に照射させることができる。なお、バー導光体１３の導光板１２側の面（出射面）及び発光素子側の端面（入光面）は、カバー部材１９で覆われていない。
また、カバー部材１９がバー導光体１３および導光板１２に装着された場合でも、導光板２１２の上面である平坦面１２ｆとカバー部材１９の前面１９ｃとが同一面を形成するので、光源近傍が凹凸の少ない構造となる。このようなフロントライト１０が備えられた液晶表示装置５は、観察側の最上面がフラットな面となっている。これにより、図１に示すように、カバー一体型フロントライト１０を液晶パネル２０とともに携帯電話やゲーム機等の電子機器の表示部３に搭載した場合に、カバー部材１９の前面が導光板１２の反射側面１２ｃよりも筐体２の窓枠部側に突出していない構成とすることができ、窓枠部４と導光板１２との距離を小さくでき、機器の薄型化を図ることができる。      
【００３２】
また、このカバー一体型フロントライト１０は、導光板１２の出射面１２ｂにプリズム形状が形成され、導光板１２の出射面１２ｂと反対側の面１２ｃに平坦面１２ｆに形成されているので、このカバー一体型フロントライト１０が備えられた液晶表示装置を電子機器の表示部３に搭載した場合には、導光板１２の平坦面１２ｆが観察側で、プリズム形状が形成された出射面１２ｂが液晶パネル側になるように配置することができる。導光板１２の反対側面１２ｃには保護を要する突条等の凹凸は形成されていないので、この導光板上に保護カバーを別個に配置する必要がなく、また、導光板１２は、従来の保護カバーと同じ程度の表面硬さ、機械的強度を持たせることができるので、液晶パネル２０を保護する保護カバーとしての機能を有することができる。
【００３３】
上記構成の液晶表示装置５は、液晶パネル２０の表示領域２０Ｄ上に導光板１２が配置され、この導光板１２を透過して液晶パネル２０の表示を視認できるようになっている。また、外光が得られない暗所では、発光素子４５を点灯させ、この発光素子４５から出射された光をバー導光体１３を介して導光板１２の入光面１２ａから導光板内部へ導入し、導光板内部を伝搬する光（伝搬光）を導光板１２の図示下面（出射面）１２ｂ側から液晶パネル２０へ向けて出射させ、液晶パネル２０を照明するようになっている。
また、この液晶表示装置５においては、図５に示すように液晶表示装置５の外部から入射する外部光（図５における光Ｋ）を液晶表示パネル２０に設けられた反射板により反射させることで、この外部光Ｋを照明光として利用する場合もある。
【００３４】
上記構成を備えた本実施形態の液晶表示装置では、液晶パネル２０の前面に配設されたフロントライト１０の導光板１２の出射面１２ｂにプリズム形状が形成されており、出射面１２ｂの突条１４の急斜面部１４ｂが、導光板１２内部から入射する伝搬光に対して、鈍角の反射光を生じさせるように形成されていることで、急斜面部１４ｂに入射する伝搬光の反射率を向上させることができ、もって照明光の輝度を高めることができる。
また、上記のように急斜面部１４ｂの反射率が向上することで、液晶表示装置正面方向（フロントライト１０上方）への漏れ光量が低減される。
【００３５】
本実施形態の液晶表示装置に備えられたフロントライト１０には、保護カバーを兼ねる導光板が備えられたことにより、フロントライトを構成する部品点数及び積層数を削減できるので、光源から出射された光が液晶パネル内の反射層２７で反射してフロントライトの外部（表示部の外部）に出射されるまでに通過する層を少なくでき、また、保護カバーと導光板が別個に設けられた場合のように保護カバーと導光板が相互に干渉することを防止できる。導光板１２の複数の突条１４が形成された出射面１２ｂは液晶パネル側に配置されているので、表示部３に備えられた液晶表示装置５を観察する際に、突条１４が視認され難く、表示品質を向上できる。
従って、本発明の液晶表示装置によれば、薄型で、軽量であり、カバー一体型フロントライト１０を点灯させた反射表示において、高輝度、高コントラストの高品質の表示が得られる。
上記のような液晶表示装置が表示部に備えられた電子機器は、表示部の観察側の最上面がフラットな面となっているため、入力装置を配置する際に光の透過性が良くなったり、安定な設置が可能になるという利点もある。
本実施形態の電子機器は、筐体２に形成された窓枠部４の背面側にカバー一体型フロントライト１０を取り付けるタイプであるので、筐体２の開口部から液体が侵入してきても
フロントライト１０の前面周囲に窓枠部４が張り出しているため、防水性が優れている。
なお、上記実施形態のカバー一体型フロントライト１０に備えられた導光板１２の出射面１２ｂ側にＡＲ膜（蒸着等）又はサブミクロンオーダーの微細な凹部又は凸部を正方格子状や千鳥格子状などの格子状に配列形成された防反射層（ＡＲ格子）が設けられていてもよい。このような防反射層を設けることにより、幅広い波長域の光を高い透過率で透過させることができる。
【００３６】
（カバー一体型フロントライトの他の形態）
上記実施の形態では、導光板出射面１２ｂのプリズム形状として、突条１４を断面くさび状とし、出射面１２ｂを断面視鋸刃状とした形状を備えたカバー一体型フロントライトについて説明したが、この出射面１２ｂのプリズム形状は、先の形状に限定されず、前記急斜面部を利用して効率よく照明光を出射できる構造を有していればよい。
図６は、本発明に係るカバー一体型フロントライトの他の実施形態であり、断面略台形状の突条が複数配列形成された断面略矩形波状の出射面を有する導光板を備えたカバー一体型フロントライトの部分断面構造を示す図である。
【００３７】
図６に示すカバー一体型フロントライト３０は、図１乃至図３に示すカバー一体型フロントライト１０の導光板１２に代えて、図６に示す部分断面構造を有する導光板３２を備えたものであり、その全体の外観は、図１に示すカバー一体型フロントライト１０とほぼ同様である。
導光板３２はその下面側が出射面３２ｂとされ、出射面３２ｂと反対側の面（反対側面）３２ｃとされており、出射面３２ｂには紙面垂直方向に延在する複数の突条３４が配列形成されており、導光板本体の反対側面３２ｃは平坦面とされている。
【００３８】
出射面３２ｂに形成された突条３４は、平坦部３４ａを天井部とし、その幅方向両側に第１斜面部（斜面部）３４ｂと第２斜面部３４ｃとが形成された断面略台形状であり、第１斜面部３４ｂは、水平基準面ｚに対して傾斜角θ２を有して傾斜しており、第２斜面部３４ｃは傾斜角θ３を有して傾斜して形成されている。また、第１斜面部３４ｂと第２斜面部３４ｃとは、導光板３４の法線に対して同一側に傾斜している。
隣接する突条３４，３４間は、平坦面に形成された底面部３４ｄとされており、本実施形態のカバー一体型フロントライトでは、第１、第２斜面部３４ｂ、３４ｃ以外の出射面３２ｂの平面領域は、突条３４の平坦部３４ａとともに水平基準面ｚと平行な平坦面となるように形成されている。
【００３９】
第１斜面部３４ｂの傾斜角θ２は、図３に示す急斜面部１４ｂの傾斜角θ２と同様に、第１斜面部３４ｂに入射する伝搬光に対して鈍角（θ４）を成す方向の反射光を生じさせる構成とされ、突条３４のピッチＰや高さｈも、図３に示す突条１４と同様に出射面３２ｂ面内で一定とされている。
第２斜面部３４ｃの傾斜角θ３は、４０°以上６０°以下の範囲とすることが好ましい。上記範囲とすることで、第１斜面部３４ｂから漏れ出る光が少なくなり、フロントライトの輝度を高めることができる。
【００４０】
上記構成を備えた本実施形態のカバー一体型フロントライト３０によっても、第１斜面部３４ｂに入射する光を効率よく反射させて照明光とすることができるので、高輝度の照明光が得られる。また、第１斜面部３４ｂを透過して対向面３２ｃ側へ出射される光量が低減されるので、表示装置の前面に配設した場合にコントラストを低下させることがなく、高品位の表示を得ることができる。
また、斜面部３４ｂ、３４ｃ以外の出射面３２ｂの平面領域が平坦面とされていることで、導光板３２内部を伝搬する光が斜面部以外の面から漏れ出にくい構造となっており、光源の利用効率を高めて照明光の輝度を向上させることができる。
【００４１】
図７は、本発明に係るカバー一体型フロントライトの他の実施形態であり、第１乃至第３斜面を有する突条が複数配列形成された出射面を有する導光板を備えたカバー一体型フロントライトの部分断面構造を示す図である。
図７に示すカバー一体型フロントライト４０は、図１乃至図３に示すカバー一体型フロントライト１０の導光板１２に代えて、図７に示す部分断面構造を有する導光板４２を備えたものであり、その全体の外観は、図１に示すカバー一体型フロントライト１０とほぼ同様である。
導光板４２はその下面側が出射面４２ｂとされ、出射面４２ｂと反対側の面（反対側面）４２ｃとされており、出射面４２ｂには紙面垂直方向に延在する複数の突条４４が配列形成されており、導光板本体の反対側面４２ｃは平坦面とされている。
【００４２】
出射面４２ｂに形成された突条４４は、出射面４２ｂの水平基準面ｚに対して傾斜して形成された３面の斜面部により構成された断面略くさび状のもので、第１斜面（緩斜面部）４４ａと、第２斜面（急斜面部）４４ｂと、第３斜面（先端斜面部）４４ｃとされている。第１斜面（緩斜面部）４４ａは水平基準面ｚに対して傾斜角θ１で光伝搬方向Ｌの方向に傾斜し、第２斜面（急斜面部）４４ｂは水平基準面ｚに対して傾斜角θ２で光伝搬方向Ｌの方向に傾斜している。第３斜面（先端斜面部）４４ｃは第１斜面および第２斜面を結ぶように突条４４の先端部分を構成し、水平基準面ｚに対して傾斜角θ３で光伝搬方向Ｌの方向に傾斜している。
【００４３】
これら第１斜面４４ａ、第２斜面４４ｂおよび第３斜面４４ｃの傾斜方向は水平基準面ｚの法線に対して同一方向とされている。すなわち、第２斜面４４ｂの外面が導光板４２の反対側面４２ｃ側を向き、内面は出射面４２ｂの外側を向くように形成されている。また、第１斜面４４ａおよび第３斜面４４ｃは外面が導光板４２の出射面４２ｂの外側を向き、内面は対向面４２ｃ側を向くように形成されている。そして、導光板４２内部を図７では左側（バー導光体１３側）から右側へ伝搬する光を、出射面４２ｂの第２斜面４４ｂにより出射面４２ｂ側へ反射して導光板４２の背面側に配置された液晶パネル２０に向けて出射させるようになっている。
【００４４】
ここで、図７及び図８を参照して第２斜面４４ｂによる伝搬光の反射作用について説明する。図８は、図７に示す第２斜面４４ｂを拡大して示す部分断面構成図である。本実施形態に係る導光板４２では、図８に示すように、導光板４２内部から第２斜面４４ｂに入射する伝搬光Ｌｉｎと、第２斜面４４ｂによる伝搬光Ｌｉｎの反射光Ｌｏｕｔとの成す角度θ４が、鈍角となるように、傾斜角θ２を有して第２斜面４４ｂが形成されている。すなわち、この第２斜面４４ｂ（突条４４）が形成された位置において伝搬光Ｌｉｎが第２斜面４４ｂに対して４５°を越える入射角で入射するようしている。これにより、第２斜面４４ｂに入射した伝搬光Ｌｉｎが透過されるのを最大限防止することが可能になり、その結果、第２斜面４４ｂで反射される光量が増加し、この導光板４２が備えられたカバー一体型フロントライト４０の輝度が向上する。
【００４５】
この時、伝搬光Ｌｉｎが第２斜面４４ｂで反射した反射光Ｌｏｕｔが導光板４２の出射面４２ｂから出射される際に、出射面４２ｂの内側で反射光Ｌｏｕｔの一部が導光板４２に向けて再反射することにより漏れ光ＬＲが生じる。しかし、第１斜面４４ａの先端側に形成された第３斜面４４ｃによって、この漏れ光ＬＲは水平基準面ｚに対する鉛直方向Ｙ、すなわち、液晶パネル２０の表示面に対する鉛直方向から大きく外れた角度に反射され、液晶パネル２０の表示面に対する鉛直方向Ｙに反射することを防止する。従って、液晶パネル２０のコントラストを低下させる原因となる水平基準面ｚに対する鉛直方向Ｙ（液晶パネル２０の表示面に対する鉛直方向Ｙ）に向けた漏れ光は著しく低減され、液晶パネル２０の視認性は大いに高まる。
【００４６】
この導光板４２では、図７，図８に示す第１斜面４４ａの傾斜角θ１は、水平基準面ｚに対して０．５°以上５°以下の範囲が好適であり、第２斜面４４ｂの傾斜角θ２は４０°以上６０°以下の範囲が好適である。このような範囲とするならば、導光板４２面内を伝搬する光を効率よく液晶パネル２０へ出射させることができ、明るい表示が可能な液晶表示装置を構成することができる。
第１斜面４４ａの傾斜角θ１の範囲が、０．５°未満では、フロントライトの平均輝度が低下し、５°を越える場合には、導光板面内での出射光量を均一化することができなくなる。また、第２斜面４４ｂの傾斜角度θ２が、４０°未満の場合、及び４５°を越える場合には、第２斜面４４ｂを透過して漏れ出る光量が多くなり出射面４２ｂからの出射光量（すなわちフロントライト４０の輝度）が低下するため好ましくない。
【００４７】
また、この導光板４２では、図７，図８に示す第３斜面４４ｃの傾斜角θ３は、水平基準面ｚに対して−５°以上１０°以下の範囲が好適である。第３斜面４４ｃの傾斜角θ３をこのような範囲とするならば、反射光Ｌｏｕｔの一部が導光板４２に向けて再反射することにより漏れ光ＬＲを水平基準面ｚに対する鉛直方向Ｙ、すなわち、液晶パネル２０の表示面に対する鉛直方向から大きく外れた角度に反射させることができるので、液晶パネル２０の視認性を大いに高めることができる。
【００４８】
（電子機器の他の形態）
図９は、本発明に係る電子機器の他の実施形態を示す断面構成図である。
図９の電子機器は、図１に示す電子機器に備えられたスナップ爪８、８に代えて、図９に示すフランジ部５２ｂを有する裏蓋５２と、ネジ止め機構５３、５３を備えた以外は、図１に示す電子機器とほぼ同様である。
裏蓋５２は、筐体２の窓枠部４にカバー一体型フロントライト１０を嵌めた液晶表示装置５を背面側から覆うものである。この裏蓋５２の上部にフランジ部５２ｂが設けられている。
ネジ止め機構５３は、窓枠部４に嵌めたフロントライト１０の両側（図面では右側と左側）で、筐体２の背面側に設けられている。
【００４９】
一方のネジ止め機構５３は、窓枠部４に嵌めたフロントライト１０の一方の側（図面では右側）のフランジ部５２に形成された第１のネジ穴５３ａと、筐体２の背面に形成された第２のネジ穴５３ｂ、これら第１と第２のネジ穴に嵌められたネジ５３ｃから構成されている。
他方のネジ止め機構５３は、窓枠部４に嵌めたフロントライト１０の他方の側（図面では左側）のフランジ部５２に形成された第１のネジ穴５３ａと、筐体２の背面に形成された第２のネジ穴５３ｂ、これら第１と第２のネジ穴に嵌められたネジ５３ｃから構成されている。
液晶表示装置５を筐体２に取り付けるには、液晶表示装置５のカバー一体型フロントライト１０を窓枠部４に嵌め、ついで、裏蓋５２で液晶表示装置５を背面側を覆い、ついで、一方の側の第１のネジ穴５３ａ及び第２のネジ穴５３ｂと、他方の側の第１のネジ穴５３ａ及び第２のネジ穴５３ｂに、それぞれネジ５３ｃを螺合すればよい。
【００５０】
（電子機器の他の形態）
図１０は、本発明に係る電子機器の他の実施形態を示す断面構成図である。
図１０の電子機器が図１に示す電子機器と異なるところは、筐体２の開口部の上部に段部（幅広部）が形成されることで、筐体２の開口部の下部に窓枠部４ｂが設けられており、この窓枠部４ｂの前面側に液晶表示装置５のカバー一体型フロントライト１０が嵌められることで、液晶表示装置５が筐体２の表示部に備えられている点である。
かかる構成の電子機器は、窓枠部４ｂの前面側にカバー一体型フロントライト１０を取り付けるタイプであるので、外部からフロントライト１０に負荷がかかっても、このフロントライト１０が背面側から窓枠部４ｂに支持されているため、耐加重が優れている。
なお、本発明のカバー一体型照明装置は、液晶表示装置以外の電子ディスプレイにも使用でき、例えば、マイクロカプセル型電気泳動方式等の技術を用いた電子ペーパー等の前面に配置することで好適に用いられる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとするが、以下の実施例は本発明の技術範囲を限定するものではない。
図１の液晶表示装置５の具体的な寸法関係について説明すると、導光板１２の厚みが１．０ｍｍ、スペーサ６の厚みが０．２ｍｍ、液晶パネル２０の厚みが２．０ｍｍで、液晶表示装置５の総厚は３．２ｍｍ、質量は２１ｇであった。この液晶表示装置を実施例とした。
図１１の従来の液晶表示装置は、保護カバー１３０の厚みが１．０ｍｍ、質量が６ｇ、スペーサ１６１の厚みが０．４ｍｍ、導光板１１２の厚みが１．０ｍｍ、スペーサ１４１の厚みが０．２ｍｍ、液晶パネル１２０の厚みが２．０ｍｍで、従来の液晶表示装置の総厚は４．６ｍｍ、質量は２７ｇであった。この液晶表示装置を比較例とした。
従って、実施例の液晶表示装置は、保護カバーを別個に設けていないため、比較例の液晶表示装置に比べて総厚を約３０％減らすことができ、しかも、質量も約２０％を減らすことができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施の形態であるカバー一体型フロントライトを液晶パネルの前面に配置した液晶表示装置が備えられた電子機器の概略構成を示す断面図。
【図２】カバー一体型フロントライトが備えられた液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図。
【図３】図２に示すカバー一体型フロントライトの導光状態を説明するための部分断面構成図。
【図４】図３に示すカバー一体型フロントライトに形成された突条による伝搬光の反射状態を説明するための部分断面構成図。
【図５】図２に示すカバー一体型フロントライトの導光状態を説明するための部分断面構成図。
【図６】本発明に係るカバー一体型フロントライトの他の形態を示す部分断面構成図。
【図７】本発明に係るカバー一体型フロントライトの別の形態を示す部分断面構成図。
【図８】図７に示すカバー一体型フロントライトに形成された突条による伝搬光の反射状態を説明するための部分断面構成図。
【図９】本発明に係わるカバー一体型フロントライトを液晶パネルの前面に配置した液晶表示装置が備えられた電子機器のその他の形態を示すす断面構成図。
【図１０】本発明に係わるカバー一体型フロントライトを液晶パネルの前面に配置した液晶表示装置が備えられた電子機器のその他の形態を示すす断面構成図。
【図１１】電子機器の表示部に備えられた従来の液晶表示装置の断面構造を示す図。
【符号の説明】
【００５３】
２・・・筐体、３・・・表示部、４，４ｂ・・・窓枠部、５・・・液晶表示装置、６・・・スペーサ、７・・・スペーサ、８・・・スナップ爪（フロントライト固定手段）、１０，３０，４０・・・カバー一体型フロントライト（カバー一体型照明装置）、１２，３２，４２・・・導光板、１２ｂ・・・出射面、１２ｃ・・・出射面と反対側の面（反対側面、対向面）、１２ｄ・・・薄板部、１３・・・バー導光体、１９・・・カバー部材、１４，３４，４４・・・突条、２０…液晶パネル、４５…発光素子、５２・・・裏蓋、５２ｂ・・・フランジ部、５３・・・ネジ止め機構
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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