(57)【要約】【課題】  小型の機器に搭載したとしても無駄なスペースが形成されるのを低減できる面発光体を提供する。【解決手段】  主反射面１０ａを有する第１の導光体１０の縁部に沿って棒状の第２の導光体１１が設けられ、この第２の導光体１１の端部に光源１２が設けられている。第２の導光体１１には、Ｘ２側に第１の反射面１１ａが設けられ、Ｚ２側に第２の反射面１１ｂが設けられている。光源１２から発光させられた光は、前記第１の反射面１１ａで第１の導光体１０側に反射させられて前記主反射面１０ａで照光側に反射させられ、また前記第２の反射面１１ｂで照光側に反射させられる。【選択図】図２
2005085678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照光側に向けて反射させる主反射面が設けられた第１の導光体と、この第１の導光体に隣接して設けられる第２の導光体と、前記第２の導光体に光を送る光源を有し、
前記第２の導光体には、前記光源からの光を前記第１の導光体に反射させる第１の反射面と、前記照光側に反射させる第２の反射面が設けられて、前記第１の導光体及び前記第２の導光体の照光側に向く面がそれぞれ有効な発光面として設定されていることを特徴とする面発光体。
【請求項２】
前記第１の導光体が四角板状に形成され且つ前記第２の導光体が棒状に形成されて、前記第２の導光体が前記第１の導光体の縁部に沿って設けられている請求項１記載の面発光体。
【請求項３】
前記光源の光が前記第２の導光体の長手方向の端面から入射される請求項２記載の面発光体。
【請求項４】
前記第２の導光体の長さ寸法は、前記第２の導光体が隣接する前記第１の導光体の幅寸法よりも短く形成されて、前記第２の導光体と前記光源とが前記第１の導光体の幅方向の両端部から突出しないように配置されている請求項３記載の面発光体。
【請求項５】
前記第１の反射面には、前記第１の導光体内に光を放射状に広げる出射手段が設けられている請求項４記載の面発光体。
【請求項６】
少なくとも前記第１の導光体と前記第２の導光体の接続部が透明または光拡散性を有する粘着フィルムで接続されている請求項１ないし５のいずれかに記載の面発光体。
【請求項７】
前記第１の導光体と前記第２の導光体が所定の形状のケースに収められた状態で接続されている請求項１ないし５のいずれかに記載の面発光体。
【請求項８】
前記光源は発光ダイオードである請求項１ないし７のいずれかに記載の面発光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光面を広く確保できる面発光体に係り、特に小型の機器に搭載できる面発光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯可能な電子機器などでは、操作ボタンや液晶表示パネルの裏側に導光体と光源などで形成された面発光体が設けられ、操作ボタンを明るく発光させたり、液晶表示パネルを明るく照らし出すものがある。
【０００３】
下記特許文献１に示す面状発光体装置は、板状導光板の両側にそれぞれ光源が隣接して設けられている。各光源は蛍光管であり、それぞれ前記導光板の縁部に沿って配置されており、各光源で発光した光を前記板状導光板内に入射させ、そして板状導光板内において照光側に直角に反射させるようになっている。
【０００４】
また下記特許文献２に示すものは、板状導光体の側面に棒状導光体が設けられ、前記棒状導光体の端面から光源の光が入射される。前記棒状導光体に導入された光は、棒状導光体の側面に設けられた反射面によって前記板状導光体側に反射させられ、前記板状導光体に入射された光は、垂直に反射されて板状導光体に重ねて設けられた液晶表示ユニットを照光する。
【特許文献１】特開平５−２０３９４７号公報
【特許文献２】特開２００３−１６２９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に示すものは、板状導光板の両側に設けられた光源は、細長い形状で板状導光板の側方から突出して配置されるものであるため、小型の機器に搭載する際に蛍光管の照光側に向く領域は非発光領域となって無駄なスペースが生じる。また蛍光管などの光源では消費電力が大きいため、例えばこれを携帯型の電子機器に搭載するとバッテリ駆動時間が短くなる。
【０００６】
特許文献２に示すものは、光源にＬＥＤを用いて低消費電力化を図っているものである。しかし、棒状導光体に入射された光は、棒状導光体の側面に設けられた反射面によって板状導光体側に反射されるため、液晶表示パネルの周縁部が板状導光体から突出しないように、すなわち前記周縁部が棒状導光体に重ならないように配置しなければならない。
【０００７】
また、板状導光体と棒状導光体とを組み合わせたものでは、板状導光体と棒状導光体を接続するために棒状導光体を金属製のケースで覆うものがある。この場合、前記ケースで覆われる領域は非発光領域となって、液晶表示パネルであれば外枠が位置することになり、この外枠の幅寸法を大きく設定する必要がある。
【０００８】
また、棒状導光体を介して板状導光体に光を導入するものでは、棒状導光体が沿う板状導光体の縁部の全体に光源の光を導入する必要があるため、棒状導光体の長さ寸法を板状導光体の幅寸法と同じかそれ以上に設定する必要がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、小型の機器に搭載することができ、しかも発光面の外側に非発光領域が形成されるのを低減でき、また設置スペースを小さくして設計の自由度を上げることができる面発光体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】
【００１０】
本発明の面発光体は、照光側に向けて反射させる主反射面が設けられた第１の導光体と、この第１の導光体に隣接して設けられる第２の導光体と、前記第２の導光体に光を送る光源を有し、
前記第２の導光体には、前記光源からの光を前記第１の導光体に反射させる第１の反射面と、前記照光側に反射させる第２の反射面が設けられて、前記第１の導光体及び前記第２の導光体の照光側に向く面がそれぞれ有効な発光面として設定されていることを特徴とするものである。
【００１１】
例えば、前記第１の導光体が四角板状に形成され且つ前記第２の導光体が棒状に形成されて、前記第２の導光体が前記第１の導光体の縁部に沿って設けられている。
【００１２】
また、前記光源の光が前記第２の導光体の長手方向の端面から入射されることが好ましい。
【００１３】
上記本発明の面発光体では、第１の導光体と第２の導光体の全面を発光させることができるので、小型の機器に搭載したとしても非発光領域による無駄なスペースが形成されるのを低減できる。
【００１４】
また、前記第２の導光体の長さ寸法は、前記第２の導光体が隣接する前記第１の導光体の幅寸法よりも短く形成されて、前記第２の導光体と前記光源とが前記第１の導光体の幅方向の両端部から突出しないように配置されていることが好ましい。
【００１５】
この場合において、前記第１の反射面には、前記第１の導光体内に光を放射状に広げる出射手段が設けられていることが好ましい。
【００１６】
これにより、第１の導光体の両端部から第２の導光体及び光源が突出することなくなり、設計の自由度を高めることができる。
【００１７】
また、少なくとも前記第１の導光体と前記第２の導光体の接続部が透明または光拡散性を有する粘着フィルムで接続されていることが好ましい。
【００１８】
また、前記第１の導光体と前記第２の導光体が所定の形状のケースに収められた状態で接続されている構成であってもよい。
また、前記光源は発光ダイオードであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、第１と第２の導光体の照光側に向く全面を発光させることができるので、非発光領域を小さく設定でき、設計の自由度を高めることができる。よって、小型の機器に搭載したとしても無駄なスペースが大きく形成されることがない。また小型の表示パネルに搭載したときには、その表示パネルに設けられる外枠の幅寸法を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明の第１の実施の形態の面発光体を照光側から見たときの平面図、図２は図１の２矢視図、図３は図１の３矢視図である。なお、本実施の形態では、図示Ｚ１方向が照光側である。
【００２１】
図１に示すように、この面発光体１Ａは第１の導光体１０と第２の導光体１１と光源１２で構成されている。
【００２２】
前記第１の導光体１０は、Ｘ−Ｙ平面視したときの形状が長方形となる板状である。この第１の導光体１０は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂、あるいはガラスなど透明な部材で形成されている。またこの第１の導光体１０の底面には、図２に示すように主反射面１０ａが形成されており、この主反射面１０ａはＹ方向に沿って三角柱状にカットされたものがＸ方向に複数本平行に形成されている形状である。
【００２３】
前記第２の導光体１１は、前記第１の導光体１０と同じ透明な部材で形成され、その形状はＹ方向（長手方向）に延びる棒状（四角柱状）である。この第２の導光体１１の長さ寸法は、前記第１の導光体１０のＹ方向の幅寸法とほぼ同じに形成されている。また図１に示すように、第２の導光体１１のＸ２側の側面には、Ｚ方向に三角柱状に切り欠かれたものがＹ方向に複数本平行に形成された第１の反射面１１ａが形成されている。また図３に示すように、前記第２の導光体１１の底面（Ｚ２側の面）には、Ｘ方向に三角柱状に切り欠かれたものがＹ方向に複数本平行に配列された第２の反射面１１ｂが形成されている。
【００２４】
前記第２の導光体１１のＹ２側の端部には前記光源１２が設けられている。光源１２は小型で消費電力の小さいものであり、例えば発光ダイオード１２ａである。なお図示していないが、ダイオード１２ａの周囲には、前記第２の導光体１１とは反対側すなわち図１に示すＹ２側に反射板を設けて、前記ダイオード１２ａからＹ２側に向けて発せられた逆向きの光が第２の導光体１１側に反射されるように制御してもよい。
【００２５】
図２に示すように、前記第２の導光体１１に設けられる第１の反射面１１ａと第２の反射面１１ｂには、その凹凸面を覆う帯状に形成された白色の反射シート１３ａ，１３ｂが重ねて設けられている。同様にして前記第１の導光体１０の主反射面１０ａにも白色の反射シート１４が重ねて設けられている。これにより前記光源１２からの光が前記第１の反射面１１ａ及び第２の反射面１１ｂに至って、前記光が前記第１の導光体１０とは逆側に反射させられたときにＸ１側とＺ１側にそれぞれ反射させることができる。なお、図１と図３では前記反射シートの図示を省略している。
【００２６】
なお、前記反射シート１３ａ，１３ｂ，１４に代えて、前記第１の反射面１１ａと第２の反射面１１ｂと主反射面１０ａの各凹凸面に沿うように白色の塗料からなる反射層が印刷形成されていてもよい。また鏡面であってもよい。
【００２７】
前記第1の導光体１０と第２の導光体１１との接合方法としては、図1に示すように第１の導光体１０と第２の導光体１１の接続部Ｓに沿って透明粘着フィルム１５が設けられている。この透明粘着フィルム１５は、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどで帯状に形成されたものである。ただし、この透明粘着フィルム１５は、図１に示すように前記接続部Ｓに沿う形状に限定されるものではなく、前記第1の導光体１０と第２の導光体１１の照光側に向く全面に設けられて接合されてもよい。また、接合部Ｓにおいて発する輝線を緩和するため、透明粘着フィルムの代わりに光拡散粘着フィルムを用いてもよい。
【００２８】
またその他の接合方法としては、図２に示すように第１の導光体１０と第２の導光体１１の周囲に、照光側に開口部１６ａを有するケース１６を設ける方法が挙げられる。このケース１６は、合成樹脂製や金属製であり、ケース１６の内面と前記第１の導光体１０、第２の導光体１１及び光源１２とがそれぞれ隙間なく位置決めされる形状である。このとき、第１の導光体１０と第２の導光体１１との境界である接続部Ｓは密着するようにして形成される。なお、その他の接合方法としては、例えば第１の導光体１０と第２の導光体１１とを接着固定する方法が挙げられる。この場合、第２の導光体１１からの出射光を第１の導光体１０に有効に入射させることができる点から、第１と第２の導光体１０，１１を部分的に接着することが好ましい。
【００２９】
上記のようにして形成された面発光体１Ａでは、前記光源１２のダイオード１２ａが発光させられると、このダイオード１２ａからの光は、第２の導光体１１に向かって進む。そして前記第１の反射面１１ａでは図１に示すように第１の導光体１０に向けて反射され、前記光は前記第１の導光体１０の全体に広がる。そして前記主反射面１０ａに当たった光は照光側となるＺ１側に反射される。
【００３０】
また本実施の形態では、前記光源１２から前記第２の導光体１１内に入射した光は、前記第２の反射面１１ｂによって、図２と図３に示すように照光側となるＺ１側に向けて反射される。
【００３１】
したがって、本実施の形態の面発光体１Ａでは前記主反射面１０ａで反射される光Ｈ１（図２参照）が出射される第１の導光体１０のＺ１側に向く平面１０ｔと、前記第２の反射面１１ｂで反射される光Ｈ２（図２と図３参照）が出射される第２の導光体１１のＺ１側に向く平面１１ｔがともに有効な発光面として機能する。したがって、従来のものでは第２の導光体１１の照光側に向く面が非発光領域であったものが、第２の導光体１１を発光面として機能させることができるようになる。よって、非発光面は光源１２の領域だけとなり、無駄なスペースが形成されるのを低減できる。
【００３２】
図４は、本発明の第２の実施の形態の面発光体を示す平面図である。
この面発光体１Ｂは、第１の導光体１０のＸ２側の縁部にＹ方向に延びる棒状の第２の導光体１７が隣接して設けられている。前記第２の導光体１７の長さ寸法は、前記第１の導光体１０のＹ方向の幅寸法Ｗよりも短く形成され、さらに前記第２の導光体１７と光源１２で構成される長さ寸法Ｌは、前記幅寸法Ｗよりも短く形成されている。さらに前記光源１２のＹ２側の端部と前記第２の導光体１７のＹ１側の端部が、それぞれ前記第１の導光体１０のＹ方向の両端部１０ｅ，１０ｆからＹ方向へ突出しないように位置決めされている。
【００３３】
前記第２の導光体１７に形成される第１の反射面１７ａは、第１の導光体１０側に光を反射させる面であるが、この第１の反射面１７ａには、光源１２から入射された光を放射状に出射させる出射手段が設けられている。この出射手段としては、図２で示したのと同様に反射方向とは逆側に白色の反射シートを設けたものであってもよく、第１の反射面１７ａの凹凸面に沿って白色で印刷形成したものであってもよく、または第１の反射面１１aで示した三角柱状の切欠きの形状を調整して放射状に出射できるようにしたものでもよく、また前記三角柱状の切欠き面にさらに粗面化するなどした拡散形状を設けたものでもよい。上記した出射手段が設けられると、第２の導光体１７の長さ寸法が第１の導光体１０の幅寸法Ｗよりも短く形成されたものであっても、光源１２からの光が第１の反射面１７ａで拡散反射され、第１の導光体１０の全体に伝達されるようになる。
【００３４】
また、図４の５矢視図である図５に示すように、前記第２の反射面１７ｂにも前記第１の反射面１７ａと同様な前記出射手段を設けることができる。したがって、第２の導光体１７の長さが第１の導光体１０の幅寸法より短く形成されたものであっても、第２の導光体１７の長さ寸法よりもＹ１方向とＹ２方向へ広く拡散させることができる。よって、第２の導光体１７の両端部より外側における第１の導光体１０の領域も発光面として機能させることが可能になる。
【００３５】
図６は前記面発光体１Ａを搭載した電子機器の一例として携帯電話を示す平面図、図７は図６の７−７線で切断したときの断面図、図８は図６の８−８線で切断したときの断面図である。
【００３６】
図６に示すように、この携帯電話２０は、押圧式によるダイヤルボタンやその他のボタンによる操作ボタン群２１と、ディスプレイユニット３０が設けられている。携帯電話２０の内部には、前記操作ボタン群２１の裏側に前記面発光体１Ａが設けられている。この面発光体１Ａは、前記操作ボタン群２１が前記第１の導光体１０の平面１０ｔと第２の導光体１１の平面１１ｔと対向するように配置され、前記操作ボタン群２１の一部の操作ボタン２１ａは、前記平面１１ｔと対向している。
【００３７】
この携帯電話２０には、その内部において、図７に示すように前記面発光体１Ａの照光側の面に積層される基板２３が設けられている。この基板２３はＰＥＴなどの合成樹脂で形成された透明で光透過性の高いものである。そして、前記基板２３には所定の回路パターンが形成され、前記操作ボタン群２１の各操作ボタンに対向する位置に検出手段として操作感触を発生させるタクトスイッチ２４が固定されている。ただし、この検出手段はタクトスイッチ２４に限定されるものではなく、ドーム状に形成されたメタルコンタクトや接点が設けられた弾性部材などで形成されたものでもよい。
【００３８】
前記携帯電話２０において、光源１２（図示せず）で発光させられた光は、第２の導光体１１の第１の反射面１１ａにより第１の導光体１０に反射させられ、第１の導光体１０の主反射面１０ａで反射させられて、照光側の前記平面１０ｔから出射して前記基板２３を透過する。透過した光は、前記操作ボタン群２１の裏側を照光して操作ボタン群２１が発光させられる。また前記光源１２からの光が第２の導光体１１の第２の反射面１１ｂで反射して前記平面１１ｔから出射して操作ボタン２１ａの裏側を照光する。
【００３９】
このような面発光体１Ａを携帯電話２０の所定の位置に搭載することにより、従来よりも照光させるための発光面を広く確保することができ、また携帯電話２０の筐体を形成する際において無駄なスペースが形成されるのを低減できる。
【００４０】
また、前記面発光体１Ａ，１Ｂは、薄型のディスプレイユニット３０を照光させる部材としても適用できる。図８はディスプレイユニット３０の一例を示す断面図である。このディスクプレイユニット３０は、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）などの電子手帳や、電子辞書その他の電子機器に搭載できる。
【００４１】
図８に示すように、筐体４０に四角形状の表示窓４０ａが形成され、この表示窓４０ａにアクリル樹脂などの透明な樹脂で形成された保護板４１が嵌め込まれている。
【００４２】
前記筐体４０の内側には、液晶表示パネル４２が設けられている。この液晶表示パネル４２は、透明なガラスまたは合成樹脂で形成された１対の検出基板３１，３２を有し、その検出基板３１，３２の対向面にＸ電極３１ｘとＹ電極３２ｙがマトリックス状に形成されている。前記Ｘ電極３１ｘとＹ電極３２ｙは、それぞれＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）などの透明電極で形成されて、そして前記検出基板３１と３２との間に液晶が封止されている。
【００４３】
前記液晶表示パネル４２の裏側には拡散板４３が設けられている。この拡散板４３は、例えばガラスシートや、プラスチックシートをすりガラスのような粗面で形成することにより光拡散機能を持たせたもの、あるいはプラスチック、アクリル又はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの光透過性に優れた樹脂に乳白色の顔料を含有させたシート状の合成樹脂などで形成されている。この拡散板４３を介在させると、その前面に設けられた液晶表示パネル４２の裏面を均一に照らし出すことが可能になる。
【００４４】
そして、前記拡散板４３の裏側に本実施の形態の面発光体１Ａまたは１Ｂが配置される。なお、前記ディスプレイユニット３０には、必要に応じて前記検出基板３１，３２間にカラーフィルターなどを設けてカラー化してもよい。
【００４５】
このように形成されたディスプレイユニット３０では、光源１２で発光させられた光は、前記第１の導光体１０のＺ１側の平面１０ｔから出射されるとともに前記第２の導光体１１のＺ１側の平面１１ｔから出射される。よって、前記第２の導光体１１の平面１１ｔと対向する前記液晶表示パネル４２の領域も照光することができるので、照光領域を広く確保できるとともに筐体４０の外枠の幅寸法Ｓ１を小さく設定できるようになる。
【００４６】
なお、各実施の形態の面発光体１Ａ，１Ｂでは、第２の導光体１１の両側に光源１２が設けられて、第２の導光体１１の両端面から光が導入されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の面発光体を照光側から見たときの平面図、
【図２】図１の２矢視図、
【図３】図１の３矢視図、
【図４】本発明の第２の実施の形態の面発光体を示す平面図、
【図５】図４の５矢視図、
【図６】面発光体の適用例として携帯電話に搭載したときの状態を示す平面図、
【図７】図６の７−７で切断したときの断面図、
【図８】図６の８−８線で切断したときの断面図、
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ，１Ｂ  面発光体
１０  第１の導光体
１０ａ  主反射面
１０ｅ，１０ｆ  両端部
１１，１７  第２の導光体
１１ａ，１７ａ  第１の反射面
１１ｂ，１７ｂ  第２の反射面
１２  光源
１２ａ  発光ダイオード
１３ａ，１３ｂ，１４  反射シート
１５  透明フィルム
１６  ケース
１６ａ  開口部
【図１】
2005085678.tif 000003
【図２】
2005085678.tif 000004
【図３】
2005085678.tif 000005
【図４】
2005085678.tif 000006
【図５】
2005085678.tif 000007
【図６】
2005085678.tif 000008
【図７】
2005085678.tif 000009
【図８】
2005085678.tif 000010