(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と導光板を備え、両面照射が可能な面状照明装置において、基端部側から先端部側に向かって厚みが減少する第1の導光板と、前記第1の導光板の基端部に設けられる光源と、前記第1の導光板と比較して全体形状の大きさが同等以下で、かつ、基端部側から先端部側に向かって厚みが減少する第２の導光板とを備え、
前記第１の導光板は、楔型形状からなる導光板の先端側部分が、基端部の面と平行に切断されており、前記第2の導光板は、上記切断によって生じる被切断物から構成されており、
前記第1の導光板と前記第2の導光板は、前記第1の導光板の先端部と前記第2の導光板の基端部とが同一方向に存在するように、反射部材を介して重ねられるとともに、前記第1の導光板の先端部と前―記第2の導光板の基端部とに向い合うように配置される反射体が設けられていることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
光源と導光板を備え、両面照射が可能な面状照明装置において、基端部側から先端部側に向かって厚みが減少する第1の導光板と、前記第1の導光板の基端部に設けられる光源と、前記第1の導光板と比較して全体形状の大きさが同等以下で、かつ、基端部側から先端部側に向かって厚みが減少する第２の導光板とを備え、
前記第１の導光板は、楔型形状からなる導光板の先端側部分が、基端部の面と平行に切断されており、前記第2の導光板は、上記切断によって生じる被切断物から構成されており、
前記第1の導光板と前記第2の導光板は、前記第1の導光板の先端部と前記第2の導光板の基端部とが同一方向に存在するように、反射部材を介さないで重ねられるとともに、前記第1の導光板の先端部と前記第2の導光板の基端部とに向い合うように配置される反射体が設けられていることを特徴とする面状照明装置。
【請求項３】
前記反射体が、放物面鏡であることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記反射体が、三角柱プリズムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記反射体が、コ字型反射体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記反射体が、台形プリズムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記第1の導光板の基端部の厚み寸法が前記光源の厚み寸法と略等しく、前記第1の導光板、前記第２の導光板及び前記反射部材を重ね合わせた際の全体の厚み寸法が、前記光源の厚み寸法以下であることを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記第1の導光板の基端部の厚み寸法が前記光源の厚み寸法と略等しく、前記第1の導光板と前記第２の導光板を重ね合わせた際の全体の厚み寸法が、前記光源の厚み寸法以下であることを特徴とする請求項２に記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯可能な電子装置において使用される、両面表示が可能である表示装置用面状照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
面状照明装置は、各種電子装置に利用されているが、その中でも近年特に、コンピュータ、携帯情報端末、携帯電話用液晶表示装置等に利用されている。これらの利用は、液晶表示の平面型発光体としての特性を生かしたものである。そして、一面のみ表示するだけではなく、両面表示する液晶表示装置が使用される場合がある。
【０００３】
このようなものとして従来、例えば、両面表示が可能な携帯電話機、例えば、特開平６−３７６９７号公報、特開２００１‐２１１２４０号公報に示すような例がある。
後者を例に説明すれば、図４、図5に示す携帯電話機１は、折り畳み式の形態電話機であって、筐体２と筐体３をヒンジ４により開閉可能とされている。図5は開閉可能な携帯電話機１を開いた状態を示す図であって、図に示すように、筐体２には操作キー類７、マイク８、アンテナ１０が、また筐体３にはメイン表示部５、スピーカ９が設けられている。また、図４に示すように、筐体３の表面側にはサブ表示部６が設けられる。このように、メイン表示部５とサブ表示部６とが、両面に表示されている。
【０００４】
両面表示を行う場合、メイン表示部、サブ表示部の液晶表示面を大きく使いたいために、表示装置を２個使うものがある。また、暗部でも表示が可能となるように補助光源（バックライト）を配備させたものがある。そのような場合に、メイン表示部、サブ表示部に必要な情報を表示するための概略の全体構成は、図６に示すようになる。すなわち、図６は表示装置として概略を斜視図として模式的に示すものであって、メイン表示用のメイン液晶１１、メイン液晶用バックライト１１BL、サブ表示用のサブ液晶１２、サブ液晶用バックライト１２BLから構成され、メイン液晶用バックライト１１BL及びサブ液晶用バックライト１２BLが、バックライト部分を構成している。
【０００５】
バックライト部分の概略は図７に示すように、メイン液晶用バックライト１１BLの側面に光源１として3個のLED(Light  Emitting  Diode)を備え、またサブ液晶用バックライト１２BLの側面にも光源２として3個のLEDを備えている。なお、図６、図７において、矢印は光源からの光が外部に出ることを示している。
バックライト部分を更に説明すれば、図８に示すように光源１を端面に備える導光板１３、光源２を端面に備える導光板１４、両導光板１３、１４間に配置され、両光源からの光をそれぞれの液晶部分に反射する銀フイルムからなる反射板あるいは反射部材（反射シート）２３が設けられる。
光源１から出射された光線は、第１の導光板内を反射しながらメイン液晶側に出射する。メイン液晶側に出射されなかった光線は、先端部から漏れ光（不要な光）となって出射する。光源２からの光線も同様にサブ液晶側に出射されると共に、先端部から漏れ光となって出射する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような場合には、液晶用バックライトの部分として２組の構成部品が使用されているため、中でも原価に占める割合の大きいLEDを２組含んでいるため、コストの上昇を招いていた。また、同じ構成部品が２組使われるために、筐体全体の厚みも厚くなるという問題がある。
また、上記漏れ光を遮断して光源からの光線を１００％利用することが望ましいが、実際上、それは困難であった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、上記問題点を解決するために、従来、その発生を抑制することが困難であった漏れ光を有効に利用して、光源を１組とし、コストダウンを可能とした両面照射が可能な面状照明装置を提供するものである。
また、２個の導光板を重ね合わせた際の全体の厚みを光源の厚み以下とした薄型の面状照明装置を提供するものである。
さらには、導光板の製作が容易である面状照明装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、請求項１に係る面状照明装置の発明は、光源と導光板を備え、両面照射が可能な面状照明装置において、基端部側から先端部側に向かって厚みが減少する第1の導光板と、前記第1の導光板の基端部に設けられる光源と、前記第1の導光板と比較して全体形状の大きさが同等以下で、かつ、基端部側から先端部側に向かって厚みが減少する第２の導光板とを備え、前記第１の導光板は、楔型形状からなる導光板の先端側部分が、基端部の面と平行に切断されており、前記第2の導光板は、上記切断によって生じる被切断物から構成されており、前記第1の導光板と前記第2の導光板は、前記第1の導光板の先端部と前記第2の導光板の基端部とが同一方向に存在するように、反射部材を介して重ねられるとともに、前記第1の導光板の先端部と前記第2の導光板の基端部とに向い合うように配置される反射体が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の面状照明装置は、光源と導光板を備え、両面照射が可能な面状照明装置において、基端部側から先端部側に向かって厚みが減少する第1の導光板と、前記第1の導光板の基端部に設けられる光源と、前記第1の導光板と比較して全体形状の大きさが同等以下で、かつ、基端部側から先端部側に向かって厚みが減少する第２の導光板とを備え、前記第１の導光板は、楔型形状からなる導光板の先端側部分が、基端部の面と平行に切断されており、前記第2の導光板は、上記切断によって生じる被切断物から構成されており、前記第1の導光板と前記第2の導光板は、前記第1の導光板の先端部と前記第2の導光板の基端部とが同一方向に存在するように、反射部材を介さないで重ねられるとともに、前記第1の導光板の先端部と前記第2の導光板の基端部とに向い合うように配置される反射体が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の面状照明装置は、請求項１又は２に記載の面状照明装置において、前記反射体が、放物面鏡であることを特徴とする。
請求項４記載の面状照明装置は、請求項１又は２に記載の面状照明装置において、三角柱プリズムであることを特徴とする。
請求項５記載の面状照明装置は、請求項１又は２に記載の面状照明装置において、前記反射体が、コ字型反射体であることを特徴とする。
請求項６記載の面状照明装置は、請求項１又は２に記載の面状照明装置において、前記反射体が、台形プリズムであることを特徴とする。
【００１１】
請求項７記載の面状照明装置は、請求項１記載の面状照明装置において、前記第1の導光板の基端部の厚み寸法を前記光源の厚み寸法と略等しくするとともに、前記第1の導光板、前記第2の導光板及び前記反射部材を重ね合わせた際の全体の厚み寸法を、前記光源の厚み寸法以下としたことを特徴とする。請求項８記載の面状照明装置は、請求項２記載の面状照明装置において、前記第1の導光板の基端部の厚み寸法が前記光源の厚み寸法と略等しく、前記第1の導光板と前記第２の導光板を重ね合わせた際の全体の厚み寸法を、前記光源の厚み寸法以下としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項１から６に記載の発明によれば、第１の導光板（メイン液晶用）からの漏れ光を、そのまま第２の導光板（サブ液晶用）に導入し、サブ液晶のバックライトとして利用するものである。請求項７又は８に記載の発明は、第1の導光板、第2の導光板及び反射部材を重ね合わせた際の全体の厚み寸法を、光源の厚み寸法以下として、光源と第1の導光版の基端部とでの光の結合損失を伴うことなく、面状照明装置全体の厚みを薄くするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態として、液晶表示装置のバックライト部分の構成を、添付図面に基づいて以下に説明する。なお、液晶表示部自体は図示を省略している。本実施形態は、携帯電話機に限らず、いかなる形態の電子機器においても液晶をはじめとする表示装置に関する部分が同様の構成を有する場合は、本発明が適用できるものである。
図１はバックライト部分の構成部品の概略を模式的に示す分解斜視図であって、バックライト部分は、その基端部に光源となるLEDを配置したメイン液晶用導光板２１（以下、第１の導光板ともいう。）、これに反射板２３を介してその基端部がメイン液晶用導光板の先端部側となるように配置されるサブ液晶用導光板２２（以下、第２の導光板ともいう。）、第1の導光板２１の先端部と第2の導光板２２の基端部に向い合うように反射体として配置される放物面鏡２４から構成されている。
なお、光源はＬＥＤのような点状光源である必要はなく、蛍光管等の直線状の光源であってもよい。また、反射板２３は本発明を実施する際の必須の構成要件ではないが、反射板２３を設けることにより、光の利用効率の向上と面状照明装置の視認性の向上が期待できる。
【００１４】
第１の導光板２１は、アクリル樹脂からなり、全体形状として楔型であって、その先端部の面が基端部の面と平行となっている。また、第２の導光板２２もアクリル樹脂からなり、その形状は楔型であって大きさは、必要に応じて第１の導光板の形状に対して同等もしくは小さく形成されている。なお、後述するように、第１の導光板２１の先端部側部分を切断して、被切断物を第２の導光板２２としてもよい。また、上記導光板の材質は、アクリル樹脂に限定されるものでなく、ポリカーボネート樹脂等であってもよい。
さらに、放物面鏡２４は、第１の導光体２１からの漏れ光を反射させて第２の導光体２２側に導くものである。
【００１５】
上記のように構成すると、光源から出射される光は第１の導光板２１中を伝播し、導光板の表面等に形成された光路を変換する手段により光の進路を曲げて、主としてメイン液晶側に光線を出射すると共に、先端部からの漏れ光が反射体２４に反射して第２の導光板２２に入射し、サブ液晶側に出射する。この構成によれば、バックライトの構成として、光源を従来よりも一組省くことができる。
なお、反射体としては、図１に示したような放物面鏡の外に、図２（a）に示すような三角柱プリズム２４a、図２（b）に示すようなコ字型反射鏡２４b、さらに図２（c）に示すような台形プリズムであってもよい。三角柱プリズムや台形プリズムの背面側に、所望により遮光物質を塗布してプリズムを透過する光線を遮断すれば、第２の導光板に入射する光線の割合は多くなる。また、メイン液晶側とサブ液晶側に出射する光線の割合は、前掲の導光板の表面等に形成された光路を変換する手段や、導光板の厚み等の調整により任意に設定が可能である。また、図２（ｄ）に示すように、第1の導光板２１aと第2の導光板２２aを楔状としたことにより、第1の導光板２１aの基端部の厚みを光源の厚みＴと等しくすると、第1の導光板２１aに対して第2の導光板２２aの大きさ（長さ）が小さいことから、第1の導光板２１aと第2の導光板２２aを重ねた全体の厚みを、光源の厚みＴと等しいかそれ以下とすることができ、光源と第1の導光板２１aの基端部とでの光の結合損失を伴うことなく、極めて薄い両面表示用バックライトを構成できる。
【００１６】
【実施例】
アクリル樹脂からなる第１の導光板２１は、基端部から先端部までの長さを５０ｍｍ、側辺の長さを３５ｍｍ、基端部の厚さを０．８５ｍｍ、先端部の厚さを０．５５ｍｍにした。この第1の導光板２１の基端部にＬＥＤ3個を配置した時の先端部からの漏れ光の出射光に対する割合は１０〜２０％であった。第２の導光板２２の大きさは、基端部の厚さを０．８５ｍｍ、先端部の厚さ０．７ｍｍにした。反射体２４としては、厚さが３０〜４０μの銀フィルム（反射率が９０％以上）を使用した。この場合の第２の導光板２２の先端部からの漏れ光は、出射光の１〜２％であった。
【００１７】
次に、本発明の導光板の作成方法を説明する。図３に示すように、所定の大きさからなる楔型の導光板を用意する。そして、導光体の先端部を切断して（点線部分は切断部を表す。）、A部分を第１の導光体、B部分を第２の導光体とする。先端部からの漏れ光の必要な程度により切断部を示す点線部分は、導光体の先端側あるいは基端側に移動させる。射出成形により導光板を作成する場合には、一つの金型から形状が各々異なる第1と第2の導光板を得ることができ、金型の製作工数や射出成形機における金型交換の工数が省け、よりコストが削減できる。
【００１８】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１から６に記載の発明は、通常、不要光となる漏れ光を積極的に利用したものであって、それによって従来必要であったバックライトの構成部品を減らすことができ、コストの減少に寄与できるものである。また、請求項７及び請求項８に記載の発明によれば、特に装置全体の厚みの減少に役立つものである。さらに、請求項１から８記載の発明によれば、作成が容易な第1及び第２の導光板を面状照明装置に使用できるので、上記に加えてさらにコストの減少に寄与できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を模式的に示すものであり、（a）はバックライト部の構成部品を示す分解斜視図であり、（b）はその構成部品を組立てて、側面からみた断面図である。
【図２】図１に示すバックライト部分の反射体の実施形態であり、（a）は三角プリズムの例、（b）はコ字型反射鏡の例、（c）は台形プリズムの例である。また、（ｄ）は、光源の厚みに対し、導光体、反射体、反射部材からなる厚みが小である例を模式的に図示したものである。
【図３】本発明において、１個の導光体から、第１及び第２の導光体を製作する方法を説明する図である。
【図４】両面表示をする液晶表示装置の従来例である、折り畳み式携帯電話機の折り畳んだ状態を示す図である。
【図５】両面表示をする液晶表示装置の従来例である、折り畳み式携帯電話機を開いた状態を示す図である。
【図６】従来のバックライトの構成部品を２個使用する場合の全体模式図である。
【図７】従来のバックライト構成を説明するための分解斜視図である。
【図８】従来のバックライト構成を組立てた場合の光源からの光線の伝播を示す概略断面図である。
【符号の説明】
２１  メイン液晶用導光板（第１の導光板）
２２  サブ液晶用導光板（第２の導光板）
２３  反射板
２４  反射体
【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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