(57)【要約】  こういった導光板（２３）では入射面（２４）から光は光透過板部材内に導入される。導入された光はプリズム（２５）の働きで光透過板部材の背面から出射する。こうして光透過板部材の背面では面発光が実現される。このとき、入射面（２４）に照射される光に輝度むらが生じると、暗い領域に対して平坦領域（２６）は位置合わせされる。したがって、光は平坦領域（２６）で反射しつつプリズム（２５）まで導かれることができる。同時に、平坦領域（２６）の外側では光散乱構造（２７）の働きで光は乱反射する。乱反射した光の一部は平坦領域（２６）の延長線（３３）上まで導かれることができる。こうして平坦領域（２６）の延長線（３３）上ではプリズム（２５）に十分な光が導かれる。その結果、導光板（２３）では暗線の発生は回避される。いわゆる輝度むらの発生は回避される。導光板（２３）ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過板部材の端面に規定される入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成される複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されて、平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造とを備えることを特徴とする導光板。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の導光板において、前記光散乱構造は研磨痕を備えることを特徴とする導光板。
【請求項３】
請求の範囲第１項に記載の導光板において、前記光散乱構造は、湾曲しつつ前記平坦領域に向かって延びる湾曲プリズムを備えることを特徴とする導光板。
【請求項４】
請求の範囲第１項に記載の導光板において、前記光散乱構造は、前記光透過板部材の表面から突出する突起を備えることを特徴とする導光板。
【請求項５】
請求の範囲第１項に記載の導光板において、前記光散乱構造は、前記光透過板部材の表面から突出する第１突起と、第１突起よりも前記平坦領域から離れた位置で前記光透過板部材の表面から突出する第２突起とを備え、第１突起および前記光透過板部材の境界面は第２突起および前記光透過板部材の境界面よりも前記任意の直線に直交する方向に大きく規定されることを特徴とする導光板。
【請求項６】
請求の範囲第１項に記載の導光板において、前記光散乱構造は、前記光透過板部材の表面から突出する第１突起と、第１突起よりも前記平坦領域から離れた位置で前記光透過板部材の表面から突出する第２突起とを備え、第１突起および前記光透過板部材の境界面は第２突起および前記光透過板部材の境界面よりも前記任意の直線に直交する方向に小さく規定されることを特徴とする導光板。
【請求項７】
請求の範囲第１項に記載の導光板において、前記光散乱構造は、前記光透過板部材の表面から突出する第１突起と、第１突起よりも前記平坦領域から離れた位置で前記光透過板部材の表面から突出する第２突起とを備え、第１突起および前記光透過板部材の境界面の面積は、第１突起よりも前記平坦領域から離れて配置される第２突起および前記光透過板部材の境界面の面積よりも大きく規定されることを特徴とする導光板。
【請求項８】
請求の範囲第１項に記載の導光板において、前記光散乱構造は、前記光透過板部材の表面から突出する第１突起と、第１突起よりも前記平坦領域から離れた位置で前記光透過板部材の表面から突出する第２突起とを備え、第１突起および前記光透過板部材の境界面の面積は、第１突起よりも前記平坦領域から離れて配置される第２突起および前記光透過板部材の境界面の面積よりも小さく規定されることを特徴とする導光板。
【請求項９】
請求の範囲第１項に記載の導光板において、前記光散乱構造は、前記光透過板部材の表面から突出する第１突起と、第１突起よりも前記平坦領域から離れた位置で前記光透過板部材の表面から突出する第２突起とを備え、第１および第２突起並びに前記光透過板部材の境界面の形状は共通に規定され、第１および第２突起には前記境界面を横切る前記境界面の形状に固有の基準線が規定され、第１突起の基準線と前記任意の直線との交差角は第２突起の基準線と前記任意の直線との交差角よりも大きく規定されることを特徴とする導光板。
【請求項１０】
請求の範囲第１項に記載の導光板において、前記光透過板部材の表面から突出する複数の突起から構成される第１突起群と、第１突起群よりも前記平坦領域から離れた位置で前記光透過板部材の表面から突出する複数の突起から構成される第２突起群とを備え、第１突起群の突起は第２突起群の突起よりも密集して配置されることを特徴とする導光板。
【請求項１１】
光透過板部材の端面に規定される入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成される複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間で平坦領域の外側で光透過板部材の表面に配置されて、光散乱を引き起こす複数の球体とを備えることを特徴とする導光板。
【請求項１２】
光源と、光源から照射される光を反射させて出射面から出力する導光部材と、導光部材に向き合わせられる光透過板部材と、光透過板部材の端面に規定されて導光部材の出射面に向き合わせられる入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成されて、導光部材から照射される光を反射させる複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されつつ平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造とを備えることを特徴とする光源ユニット。
【請求項１３】
光源と、光源から照射される光を反射させて出射面から出力する導光部材と、導光部材に向き合わせられる光透過板部材と、光透過板部材の端面に規定されて導光部材の出射面に向き合わせられる入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成されて、導光部材から照射される光を反射させる複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されつつ平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造と、光透過板部材の表面に向き合わせられるディスプレイパネルとを備えることを特徴とするディスプレイパネルユニット。
【請求項１４】
筐体と、筐体に組み込まれる光源と、光源から照射される光を反射させて出射面から出力する導光部材と、導光部材に向き合わせられる光透過板部材と、光透過板部材の端面に規定されて導光部材の出射面に向き合わせられる入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成されて、導光部材から照射される光を反射させる複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されつつ平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造と、光透過板部材の表面に向き合わせられ、筐体に区画される窓孔に臨むディスプレイパネルとを備え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、例えば携帯電話端末装置といった電子機器に関し、特に、そういった電子機器に組み込まれる導光板、光源ユニットおよびディスプレイパネルユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話端末装置には、表示画面を区画する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルユニットが組み込まれる。いわゆるフロントライト型のＬＣＤパネルユニットでは、ＬＣＤパネルの表面に導光板が向き合わせられる。導光板の表面には複数列のプリズムが形成される。導光板の端面には導光部材が向き合わせられる。導光部材の側面には例えば１対の光源が向き合わせられる。【０００３】
光源から照射される光は導光部材の働きで導光板に入射する。入射した光は、導光板のプリズムの働きでＬＣＤパネルに向かって照射される。照射された光は、ＬＣＤパネルの背面に貼り付けられる反射板の働きで携帯電話端末装置の外部に向かって照射される。こうして表示画面にはテキストやグラフィックが映し出される。【０００４】
こういった携帯電話端末装置では、導光部材の加工誤差に基づき導光板にはいわゆる暗線が発生する。暗線はＬＣＤパネルの表示画面に輝度むらを引き起こしてしまう。特にフロントライト型のＬＣＤパネルユニットでは、利用者の目とＬＣＤパネルとの間に導光板が配置されることから、表示画面の輝度むらは特に回避されなければならない。
【特許文献１】日本国特開２００３−１４１９１８号公報
【特許文献２】日本国特開平１１−２３２９１８号公報
【特許文献３】日本国特開平１０−２２７９１８号公報
【特許文献４】日本国特開平１０−４８６２９号公報
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、できる限り均一な輝度分布を実現することができる導光板および光源ユニット並びにディスプレイパネルユニットおよび電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、光透過板部材の端面に規定される入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成される複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されて、平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造とを備えることを特徴とする導光板は提供される。
【０００７】
こういった導光板では入射面から光は光透過板部材内に導入される。導入された光はプリズムの働きで光透過板部材の背面から出射する。こうして光透過板部材の背面では面発光が実現される。このとき、入射面に照射される光に輝度むらが生じると、暗い領域に対して平坦領域は位置合わせされる。したがって、光は平坦領域で反射しつつプリズムまで導かれることができる。同時に、平坦領域の外側では光散乱構造の働きで光りは乱反射する。乱反射した光の一部は平坦領域の延長線上まで導かれることができる。こうして平坦領域の延長線上ではプリズムに十分な光が導かれる。その結果、導光板では暗線の発生は回避される。いわゆる輝度むらの発生は回避される。導光板ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。
【０００８】
こういった導光板では光散乱構造は研磨痕を備えてもよい。研磨痕は例えばサンドペーパーに基づき形成されればよい。同様に、光散乱構造は、湾曲しつつ平坦領域に向かって延びる湾曲プリズムを備えてもよい。その他、光散乱構造は、光透過板部材の表面から突出する突起を備えてもよい。これら研磨痕や湾曲プリズム、突起の働きで導光板では光の散乱が引き起こされることができる。
【０００９】
他の導光板では、光散乱構造は、光透過板部材の表面から突出する第１突起と、第１突起よりも平坦領域から離れた位置で光透過板部材の表面から突出する第２突起とを備えてもよい。このとき、第１突起および光透過板部材の境界面は第２突起および光透過板部材の境界面よりも任意の直線に直交する方向に大きく規定されればよい。こういった導光板では、第１および第２突起の働きで入射面から導入される光は乱反射する。第１突起では、第２突起に比べて任意の直線に直交する方向に大きく規定されることから、第２突起に比べて光は導光板の面内方向に大きく広がりつつ分散する。しかも、第１突起は第２突起よりも平坦領域に近接して配置される。その結果、第１突起で分散する光の一部は第２突起に比べて平坦領域の延長線上まで比較的に多く導かれることができる。こうして導光板では、できる限り均一な輝度分布は実現されることができる。こういった導光板は、例えば平坦領域と平坦領域以外の領域のうち平坦領域に近い領域との間で光量の差が比較的に大きいときに特に効果的に用いられることができる。
【００１０】
他の導光板では、光散乱構造は、前述と同様に、光透過板部材の表面から突出する第１突起と、第１突起よりも平坦領域から離れた位置で光透過板部材の表面から突出する第２突起とを備えてもよい。このとき、第１突起および光透過板部材の境界面は第２突起および光透過板部材の境界面よりも任意の直線に直交する方向に小さく規定されればよい。こうした導光板では、第１突起で第２突起に比べて任意の直線に直交する方向に小さく規定されることから、第２突起に比べて光は導光板の面内方向に小さく広がりつつ分散する。その一方で、第１突起は第２突起よりも平坦領域に近接して配置される。その結果、第１突起で散乱する光の一部は平坦領域の延長線上まで導かれる。その一方で、第２突起では第１突起に比べて光は導光板の面内方向に大きく広がりつつ分散する。第２突起が第１突起に比べて平坦領域から離れた位置に配置されても、第２突起で散乱する光の一部は平坦領域の延長線上まで比較的に多く導かれることができる。導光板ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。こういった導光板は、例えば平坦領域と平坦領域以外の領域のうち平坦領域から離れた領域との間で光量の差が比較的に大きいときに特に効果的に用いられることができる。
【００１１】
第１および第２突起を備える光散乱構造では、第１突起および光透過板部材の境界面の面積は、第１突起よりも平坦領域から離れて配置される第２突起および光透過板部材の境界面の面積よりも大きく規定されてもよい。こういった導光板では、第１および第２突起の働きで入射面から導入される光は乱反射する。第１突起では第２突起に比べて境界面の面積は大きく規定されることから、第２突起に比べて光は導光板の面内方向に大きく広がりつつ分散する。しかも、第１突起は第２突起よりも平坦領域に近接して配置される。その結果、第２突起に比べて第１突起で分散する光の一部は平坦領域の延長線上まで比較的に多く導かれることができる。こうして導光板では、できる限り均一な輝度分布は実現されることができる。こういった導光板は、例えば平坦領域と平坦領域以外の領域のうち平坦領域に近い領域との間で光量の差が比較的に大きいときに特に効果的に用いられることができる。
【００１２】
第１および第２突起を備える光散乱構造では、第１突起および光透過板部材の境界面の面積は、第１突起よりも平坦領域から離れて配置される第２突起および光透過板部材の境界面の面積よりも小さく規定されてもよい。こういった導光板では、前述と同様に、第１突起では第２突起に比べて光は導光板の面内方向に小さく広がりつつ分散する。その一方で、第１突起は第２突起よりも平坦領域に近接して配置される。その結果、第１突起で散乱する光の一部は線状領域に導かれる。同様に、第２突起では第１突起に比べて光は導光板の面内方向に大きく広がりつつ分散する。第２突起が第１突起に比べて平坦領域から離れた位置に配置されても、第２突起で散乱する光は線状領域に比較的に多く導かれる。導光板ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。こういった導光板は、例えば平坦領域と平坦領域以外の領域のうち平坦領域から離れた領域との間で光量の差が比較的に大きいときに特に効果的に用いられることができる。
【００１３】
第１および第２突起を備える光散乱構造では、第１および第２突起並びに光透過板部材の境界面の形状は共通に規定されてもよい。同時に、第１および第２突起には境界面を横切る境界面の形状に固有の基準線が規定されてもよい。このとき、第１突起の基準線と任意の直線との交差角は第２突起の基準線と任意の直線との交差角よりも大きく規定されればよい。こうした導光板では、第２突起の交差角よりも大きい交差角に基づき第１突起では光は導光板の面内方向で線状領域に向かって広がりつつ分散する。しかも、第１突起は第２突起よりも平坦領域に近接して配置される。その結果、第１突起で分散する光の一部は第２突起に比べて平坦領域の延長線上に比較的に多く導かれることができる。こうして、前述と同様に、導光板ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。
【００１４】
他の導光板では、光散乱構造は、光透過板部材の表面から突出する複数の第１突起から構成される第１突起群と、第１突起よりも平坦領域から離れた位置で光透過板部材の表面から突出する複数の第２突起から構成される第２突起群とを備えてもよい。このとき、第１突起群の突起は第２突起群の突起よりも密集して配置されればよい。こういった導光板では、第１突起群の突起は第２突起群の突起に比べて密集して配置される。しかも、第１突起群は第２突起群よりも平坦領域に近接して配置される。その結果、第１突起群では第２突起群に比べて比較的に多くの光が分散する。第１突起群で分散する光の一部は第２突起群に比べて平坦領域の延長線上に比較的に多く導かれることができる。こうして、前述と同様に、導光板ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。
【００１５】
第２発明によれば、光透過板部材の端面に規定される入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成される複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間で平坦領域の外側で光透過板部材の表面に配置されて、光散乱を引き起こす複数の球体とを備えることを特徴とする導光板は提供される。こうした導光板では、球体の働きで入射面から入射する光は散乱することができる。前述と同様に、導光板ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。
【００１６】
以上のような導光板は例えば光源ユニットに組み込まれればよい。光源ユニットは、光源と、光源から照射される光を反射させて出射面から出力する導光部材と、導光部材に向き合わせられる光透過板部材と、光透過板部材の端面に規定されて導光部材の出射面に向き合わせられる入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成されて、導光部材から照射される光を反射させる複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されつつ平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造とを備えればよい。
【００１７】
こうした光源ユニットでは、導光部材の出射面から出力される光は入射面から光透過板部材内に導入される。導入された光はプリズムの働きで光透過板部材の背面から出射する。こうして光透過板部材の背面では面発光が実現される。このとき、導光部材の加工誤差に基づき導光部材の出射面から照射される光に輝度むらが生じると、暗い領域に対して平坦領域は位置合わせされる。したがって、光は平坦領域で反射しつつプリズムまで導かれることができる。同時に、平坦領域の外側では光散乱構造の働きで光りは乱反射する。乱反射した光の一部は平坦領域の延長線上まで導かれることができる。こうして平坦領域の延長線上ではプリズムに十分な光が導かれる。その結果、導光板では暗線の発生は回避される。導光板では暗線の発生は回避される。いわゆる輝度むらの発生は回避される。導光板ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。
【００１８】
同様に、以上のような導光板は例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルユニットといったディスプレイパネルユニットに組み込まれればよい。ディスプレイパネルユニットは、光源と、光源から照射される光を反射させて出射面から出力する導光部材と、導光部材に向き合わせられる光透過板部材と、光透過板部材の端面に規定されて導光部材の出射面に向き合わせられる入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成されて、導光部材から照射される光を反射させる複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されつつ平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造と、光透過板部材の表面に向き合わせられるディスプレイパネルとを備えればよい。こうしたディスプレイパネルユニットでは、前述と同様に、できる限り均一な輝度分布は実現されることができる。
【００１９】
同様に、以上のような導光板は例えば携帯電話端末装置といった電子機器に組み込まれればよい。電子機器は、筐体と、筐体に組み込まれる光源と、光源から照射される光を反射させて出射面から出力する導光部材と、導光部材に向き合わせられる光透過板部材と、光透過板部材の端面に規定されて導光部材の出射面に向き合わせられる入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成されて、導光部材から照射される光を反射させる複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されつつ平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造と、光透過板部材の表面に向き合わせられ、筐体に区画される窓孔に臨むディスプレイパネルとを備えればよい。こういった電子機器によれば、ディスプレイパネルの窓孔内に露出する表示画面ではできる限り均一な輝度分布が実現されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち携帯電話端末装置の外観を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明のＬＣＤパネルユニットの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図３】本発明のＬＣＤパネルユニットの構成を概略的に示す部分平面図である。
【図４】図３の４−４線に沿った断面図であり、本発明のＬＣＤパネルユニットの構成を概略的に示す図である。
【図５】比較例に係るＬＣＤパネルユニットの輝度分布を示すグラフである。
【図６】具体例に係るＬＣＤパネルユニットの輝度分布を示すグラフである。
【図７】図４に対応し、光散乱構造を説明するための断面図である。
【図８】一具体例に係る導光板の構成を概略的に示す部分平面図である。
【図９】一変形例に係る導光板の構成を概略的に示す部分平面図である。
【図１０】他の変形例に係る導光板の構成を概略的に示す部分平面図である。
【図１１】他の変形例に係る導光板の構成を概略的に示す部分平面図である。
【図１２】他の変形例に係る導光板の構成を概略的に示す部分平面図である。
【図１３】他の変形例に係る導光板の構成を概略的に示す部分平面図である。
【図１４】他の変形例に係る導光板の構成を概略的に示す部分平面図である。
【図１５】他の変形例に係る導光板の構成を概略的に示す部分平面図である。
【図１６】他の変形例に係る導光板の構成を概略的に示す部分平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器の一具体例すなわち携帯電話端末装置１１の外観を概略的に示す。この携帯電話端末装置１１は送話器１２と受話器１３とを備える。受話器１３は、回転軸１４回りで送話器１２に対して相対回転することができる。送話器１２は第１筐体すなわち本体筐体１５を備える。受話器１３は第２筐体すなわちディスプレイ用筐体１６を備える。本体筐体１５やディスプレイ用筐体１６は例えば強化樹脂材料から成形されればよい。【００２３】
本体筐体１５内にはプリント基板（図示されず）が組み込まれる。周知の通り、プリント基板には例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリといった処理回路が実装される。送話器１２の表面にはオンフックボタンやオフフックボタン、ダイヤルキーといった入力ボタン１７が埋め込まれる。入力ボタン１７の操作に応じてＣＰＵは様々な処理を実行する。【００２４】
ディスプレイ用筐体１６の表面には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルユニット１８といった平面ディスプレイパネルユニットが組み込まれる。ディスプレイ用筐体１６の表面には窓孔すなわちディスプレイ用開口１９が区画される。ＬＣＤパネルユニット１８はディスプレイ用開口１９内に平坦な表示画面を露出させる。ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面にはＣＰＵの処理動作に応じて様々なテキストやグラフィックが表示される。【００２５】
図２に示されるように、ＬＣＤパネルユニット１８はいわゆるフロントライト型に構成される。すなわち、ＬＣＤパネルユニット１８は矩形のＬＣＤパネル２１を備える。ＬＣＤパネル２１は例えば１対のガラス基板の間で液晶セルを構成する。各液晶セルは表示画面の画素に対応する。こういったＬＣＤパネル２１はいわゆる反射型に構成される。ガラス基板の背面には反射板２２が貼り付けられる。反射板２２の背面には例えば表示制御用の回路基板（図示されず）が配置されればよい。【００２６】
ＬＣＤパネルユニット１８は、平坦な背面でＬＣＤパネル２１の表面に向き合わせられる導光板２３を備える。導光板２３は矩形の光透過板部材から構成されればよい。導光板２３には、背面に直交する４つの端面が規定される。個々の端面は平坦面で構成される。導光板２３の一端面は入射面２４として機能する。【００２７】
導光板２３の表面には、入射面２４から離れた位置に複数列のプリズム２５、２５…が形成される。各プリズム２５は導光板２３の表面で入射面２４に平行に延びる。プリズム２５はＬＣＤパネルユニット１８の表示画面領域に形成される。表示画面領域では、導光板２３の表面は入射面２４から離れるにつれて背面に近づく。こうして表示画面領域では、導光板２３の厚みは入射面２４から離れるにつれて徐々に減少する。導光板２３は例えばプラスチックといった樹脂材料から成型されればよい。【００２８】
導光板２３の表面には、入射面２４およびプリズム２５の間で任意の直線上で平坦領域２６が規定される。平坦領域２６は、ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面領域の外側に配置される。平坦領域２６では導光板２３の背面に水平に規定される平坦面が区画される。ここでは、任意の直線は例えばプリズム２５に直交する垂直方向に延びる。こうして平坦領域２６は入射面２４に直交する垂直方向に延びる。【００２９】
導光板２３の表面には、入射面２４およびプリズム２５の間に配置される光散乱構造２７がさらに形成される。光散乱構造２７は、光を乱反射させる境界面を有する。光散乱構造２７は平坦領域２６の外側に形成される。平坦領域２６と同様に、光散乱構造２７は表示画面領域の外側に配置される。光散乱構造２７は微細な研磨痕を備える。こうして光散乱構造２７は、入射面２４から入射する光を散乱させる。光散乱構造２７の表面粗さＲａは例えば０．０８μｍ程度に設定されればよい。【００３０】
導光板２３の入射面２４には導光部材２８が向き合わせられる。導光部材２８は、導光板２３の入射面２４に平行に規定される出射面で導光板２３に向き合わせられる。導光部材２８は、導光部材２８内で導光板２３の入射面２４に向き合わせられる反射面２９を備える。反射面２９には複数列のプリズム（図示されず）が形成される。プリズムは、導光板２３の表面に直交する垂直方向に延びる。プリズムは微小間隔で配置される。【００３１】
導光部材２８の側面には１対の光源３１、３１が向き合わせられる。導光部材２８は光源３１、３１同士の間に配置される。光源３１には例えばＬＥＤ（発光ダイオード）３２が組み込まれる。各ＬＥＤ３２は導光部材２８の側面に向き合わせられる。ＬＥＤ３２は導光部材２８の側面に向かって例えば白色光を照射することができる。【００３２】
いま、ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面に例えばグラフィックを表示する場面を想定する。光源３１のＬＥＤ３２から導光部材２８内に光が照射される。ＬＥＤ３２はいわゆる点光源として機能する。図３に示されるように、照射される光は反射面２９のプリズムの働きで導光板２３の入射面２４に向かって照射される。導光部材２８は出射面から光を出力する。こうして導光部材２８はいわゆる線光源として機能する。このとき、導光部材２８では、反射面２９のプリズムの加工誤差に基づき出射面から平坦領域２６に真っ直ぐに向かう出射光の量は減少する。【００３３】
導光板２３では、入射面２４から真っ直ぐに入射する光はプリズム２５の働きでＬＣＤパネル２１の表面に向かって照射される。同様に、入射面２４に所定の入射角で入射する光はプリズム２５の働きでＬＣＤパネル２１の表面に向かって照射される。こうして導光板２３は、いわゆる面光源として機能する。なお、ＬＥＤ３２すなわち光源３１、導光部材２８および導光板２３は本発明の光源ユニットとして機能する。【００３４】
図４を併せて参照し、導光板２３の光散乱構造２７に向かって入射した光は光散乱構造２７の働きで散乱する。図３から明らかなように、光は導光板２３の面内方向に分散する。分散した光は、平坦領域２６からプリズム２５に直交する垂直方向に延びる線状領域３３、３３に導かれる。導かれた光はプリズム２５の働きでＬＣＤパネル２１の表面に向かって照射される。【００３５】
導光板２３から出射した光はＬＣＤパネル２１を透過する。透過した光は反射板２２で反射する。反射した光は導光板２３を通過してディスプレイ用開口１８から外部へ照射される。このとき、ＬＣＤパネル２１の液晶セルやカラーフィルタの働きでＬＣＤパネルユニット１８の表示画面にはグラフィックが表示されることができる。【００３６】
以上のような携帯電話端末装置１１では、前述されるように、反射面２９のプリズムの加工誤差に基づき照射される光には輝度むらが生じる。平坦領域２６は暗い領域に位置合わせされる。したがって、光は平坦領域２６で反射しつつプリズム２５まで導かれることができる。同時に、平坦領域２６の外側では光散乱構造２７の働きで光は分散する。分散した光の一部は線状領域３３まで導かれることができる。こうして線状領域３３ではプリズム２５に十分な光が導かれる。線状領域３３では光量はこれまで以上に増大する。導光板２３では暗線の発生は回避される。いわゆる輝度むらの発生は回避される。ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。【００３７】
以上のような導光板２３の製造にあたって平坦領域２６の外側でやすりがけ処理が実施されればよい。やすりがけ処理には例えばサンドペーパーが用いられればよい。やすりがけ処理に先立って導光板２３上では平坦領域２６の位置が特定される。平坦領域２６の位置の特定にあたって予め導光部材２８が用意される。導光部材２８の出射光は観察される。平坦領域２６は、出射光の少ない領域に位置合わせされる。導光部材２８の出射光の観察にあたってシミュレーションが実施されてもよい。一般に、導光部材２８の出射光の特性は反射面２９のプリズムの精度に基づき決定される。プリズムの精度は、導光部材２８の製造時に使用される金型の精度に依存する。したがって、同一の金型が利用される限り、導光部材２８の出射光には同一の特性が見込まれる。【００３８】
本発明者は以上のようなＬＣＤパネルユニット１８の効果を検証した。検証にあたって具体例および比較例が用意された。具体例に係るＬＣＤパネルユニット１８では、導光板２３に前述の平坦領域２６および光散乱構造２７が形成された。平坦領域２６は出射光の少ない領域に配置された。比較例に係るＬＣＤパネルユニットでは平坦領域および光散乱構造の形成は省略された。その他の構成は具体例に係るＬＣＤパネルユニットと同様に形成された。ここでは、具体例および比較例では２インチの大きさの導光板が用いられた。具体例および比較例で輝度は計測された。輝度は、表示画面領域内で入射面２３から所定の距離に規定される直線上で計測された。直線はプリズム２５に平行に規定された。計測にあたって輝度計が用いられた。【００３９】
図５に示されるように、比較例に係るＬＣＤパネルユニットでは、プリズムに平行な導光板の幅方向で輝度の大きな増減が観察された。例えば導光板の両端面から１０ｍｍ程度の位置でいわゆる暗線が発生することが確認された。暗線以外の位置では暗線の位置よりも比較的に高い輝度が計測された。比較例に係るＬＣＤパネルユニットの表示画面では輝度むらが発生することが確認された。【００４０】
その一方で、図６に示されるように、具体例に係るＬＣＤパネルユニット１８では、導光板２３の幅方向の大部分でほぼ一定の輝度が計測された。すなわち、導光板２３の幅方向の位置で輝度の大きな増減の発生は回避されることが確認された。具体例に係るＬＣＤパネルユニット１８では、比較例に比べて全体の光量は幾分減少するものの、暗線の発生は解消されることが確認された。ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面では輝度むらの発生は回避されることが確認された。ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではできる限り均一な輝度分布が実現されることが確認された。【００４１】
一般に、人間の目はＬＣＤパネルユニット全体の光量の減少に鈍感である。例えばＬＣＤパネルが並べて見比べられない限り、人間の目は光量の減少を認識することは難しい。その一方で、人間の目はＬＣＤパネルユニットの表示画面内で発生する輝度むらに敏感に反応する。したがって、ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面全体で光量が多少減少したとしても、輝度むらが発生する場合に比べてＬＣＤパネルユニット１８の表示画面の見映えは格段に向上することができる。【００４２】
ここで、図７に示されるように、一般に、光が例えば３０度以下の入射角αで入射すれば、プリズム２５の働きで有効にＬＣＤパネル２１の表面に向かって照射される。したがって、導光板２３の厚みＴを１に設定した場合、入射面２４から離れる方向に規定される光散乱構造２７の長さＬは３の平方根以下に設定されることが望まれる。こうして例えば３０度よりも大きな入射角で入射する光は光散乱構造２７の働きでできる限り線状領域３３に導かれることができる。なお、入射角αは、導光板２３の表面や背面に水平な１平面に対して交差する角度で規定される。【００４３】
その他、図８に示されるように、導光板２３の光散乱構造２７は、研磨痕に代えて、湾曲しつつ平坦領域２６に向かって延びる複数列の湾曲プリズム３４、３４…を備えてもよい。各湾曲プリズム３４は、入射面２４側からプリズム２５に向かって円弧状に広がる曲線で構成されればよい。曲線は、平坦領域２６に向かうにつれて入射面２４に近づく。各湾曲プリズム３４の形状は各平坦領域２６で共通に規定されればよい。【００４４】
こうした湾曲プリズム３４の働きで入射面２４から入射する光は散乱する。散乱した光の一部は比較的に簡単に線状領域３３に導かれることができる。線状領域３３ではプリズム２５に十分な光が導かれる。ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。以下、前述の実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。【００４５】
こういった導光板２３の製造にあたって、プリズム２５を備える第１樹脂板と、湾曲プリズム３４を備える第２樹脂板とが成型されればよい。第１および第２樹脂板は金型に基づき別個に成型されればよい。その後、第１および第２樹脂板が張り合わせられればよい。こうして導光板２３は形成される。なお、湾曲プリズム３４の湾曲の形状は線状領域３３の光量に応じて調整されればよい。【００４６】
その他、図９に示されるように、光散乱構造２７は、プリズム３４に代えて、導光板２３の表面から突出する複数の突起３５、３５…を備えてもよい。各突起３５は例えば等間隔で配置されればよい。各突起３５は導光板２３の表面から例えば多角錐形状に突出すればよい。ここでは、各突起３５は例えば四角錐形状に突出する。各突起３５および導光板２３の境界面の形状は共通に規定されればよい。各突起３５は四角錐形状に構成されることから、境界面は四辺形に規定される。【００４７】
こうした導光板２３では、突起３５の働きで入射面２４から入射する光は散乱する。光は導光板２３の面内方向に分散する。分散する光の一部は比較的に簡単に線状領域３３に導かれることができる。線状領域３３ではプリズム２５に十分な光が導かれる。ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。こうした突起３５の形成にあたって、前述のプリズム３４と同様の製造方法が実施されればよい。【００４８】
その他、図１０に示されるように、光散乱構造２７では、突起３５は、導光板２３の表面から突出する第１突起３６と、第１突起３６よりも平坦領域２６から離れた位置で導光板２３の表面から突出する第２突起３７とから構成されてもよい。第１突起３６は平坦領域２６に近接して配置される。ここでは、第１突起３６および導光板２３の境界面は第２突起３７および導光板２３の境界面よりも平坦領域２６に直交する方向に大きく規定される。同時に、第１突起３６の境界面の面積は第２突起３７の境界面の面積よりも大きく設定される。境界面は、第１突起３６から第２突起３７に向かうにつれて平坦領域２６に直交する方向に小さく規定されればよい。同様に、境界面の面積は、第１突起３６から第２突起３７に向かうにつれて次第に小さく設定されればよい。【００４９】
こういった導光板２３では、第１および第２突起３６、３７の働きで入射面２４から入射する光は散乱する。第１突起３６では、第２突起３７に比べて光は導光板２３の面内方向に大きく広がりつつ分散する。しかも、第１突起３６は第２突起３７よりも平坦領域２６に近接して配置される。その結果、第１突起３６で分散する光の一部は第２突起３７に比べて線状領域３３まで比較的に多く導かれることができる。ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではでは、できる限り均一な輝度分布は実現されることができる。こういった導光板２３は、例えば線状領域３３と線状領域３３以外の領域のうち線状領域３３に近い領域との間で光量の差が比較的に大きいときに特に効果的に用いられることができる。【００５０】
その他、図１１に示されるように、第１突起３６および導光板２３の境界面は第２突起３７および導光板２３の境界面よりも平坦領域２６に平行な方向に小さく規定されてもよい。このとき、第１および第２突起３６、３７および導光板２３の境界面の形状は例えば共通に規定されればよい。すなわち、第１および第２突起３６、３７の境界面は相似の形状に規定されればよい。ここでは、第１突起３６から第２突起３７に向かうにつれて境界面の面積は次第に小さく設定されればよい。【００５１】
こうした導光板２３では、第１および第２突起３６、３７の境界面で共通の形状が規定されることから、光は導光板２３の面内方向に同じ広がりで分散する。第１突起３６の境界面で第２突起３７の境界面よりも大きい面積が設定されることから、第１突起３６で多くの光が分散することができる。しかも、第１突起３６は第２突起３７よりも平坦領域２６に近接して配置される。その結果、第１突起３６で分散する光の一部は第２突起３７に比べて線状領域３３に比較的に多く導かれることができる。こうして、前述と同様に、ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。【００５２】
その他、図１２に示されるように、光散乱構造２７では、第１突起３６および第２突起３７は、図１０の配置と逆に配置されてもよい。このとき、第１突起３８および導光板２３の境界面は第２突起３９および導光板２３の境界面よりも平坦領域２６に直交する方向に小さく規定されればよい。同時に、第１突起３８の境界面の面積は第２突起３９の境界面の面積よりも大きく設定されればよい。ここでは、境界面は、第１突起３８から第２突起３９に向かうにつれて平坦領域２６に直交する方向に大きく規定されればよい。こうして境界面の面積は、第１突起３８から第２突起３９に向かうにつれて次第に大きく設定される。【００５３】
こうした導光板２３では、第１突起３８の働きで入射面２４から入射した光は散乱する。第１突起３８では光は導光板２３の面内方向に小さく広がりつつ分散する。しかも、第１突起３８は第２突起３９に比べて平坦領域２６に近接して配置される。その結果、第１突起３８で散乱する光は線状領域３３に比較的に多く導かれることができる。その一方で、第２突起３９では、第１突起３８に比べて光は導光板２３の面内方向に大きく広がりつつ分散する。第２突起３９が第１突起３８に比べて平坦領域２６から離れた位置に配置されても、第２突起３７で散乱する光の一部は線状領域３３に比較的に多く導かれることができる。こうして、前述と同様に、ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。こうした導光板２３は、例えば、線状領域３３と線状領域３３以外の領域のうち線状領域３３から離れた領域との間で光量の差が比較的に大きいときに特に効果的に用いられることができる。【００５４】
その他、図１３に示されるように、光散乱構造２７では、各突起３５で導光板２３との境界面を横切る基準線４１が規定されるとき、第１突起４２の基準線４１および平坦領域２６の交差角αは第２突起４３の基準線４１および平坦領域２６の交差角βよりも大きく設定される。このとき、各突起３５の境界面の形状は例えば共通に規定される。基準線４１は境界面の形状に固有に規定される。境界面は四辺形に規定されることから、基準線４１は四辺形の対角線で規定される。ここでは、第２突起４３の交差角βは０度に設定されればよい。第１突起４２から第２突起４３に向かうにつれて基準線４１および平坦領域２６の交差角は次第に小さく設定されればよい。【００５５】
こうした導光板２３では、第１および第２突起４２、４３の働きで入射面２４から入射した光は散乱する。交差角αに基づき第１突起４２では光は導光板２３の面内方向で線状領域３３に向かって広がりつつ分散する。しかも、第１突起４２は平坦領域２６に近接して配置される。その結果、第２突起４３に比べて第１突起４２で散乱する光の一部は線状領域３３に比較的に多く導かれることができる。こうして、前述と同様に、ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。【００５６】
その他、図１４に示されるように、光散乱構造２７は、複数の突起３５から構成される第１突起群４４と、第１突起群４４よりも平坦領域２６から離れた位置で複数の突起３５から構成される第２突起群４５とを備えてもよい。第１突起群４４は平坦領域２６に近接して配置される。第１突起群４４の突起３５は、第２突起群４５の突起３５に比べては密集して配置される。すなわち、突起３５の配置密度は第２突起群４５に比べて第１突起群４４で大きく設定される。ここでは、第１および第２突起群４４、４５では各突起３５の境界面の形状は共通に規定されればよい。【００５７】
こうした導光板２３では、第１および第２突起群４４、４５で、光は導光板２３の面内方向に同一の広がりで散乱する。第１突起群４４の突起３５は第２突起群４５の突起３５に比べて密集して配置されることから、第２突起群４５に比べて第１突起群４４では比較的に多くの光が分散する。しかも、第１突起群４４は第２突起群４５よりも平坦領域２６に近接して配置される。その結果、第１突起群４４で分散する光の一部は第２突起群４５に比べて線状領域３３に比較的に多く導かれることができる。こうして、前述と同様に、ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。【００５８】
その他、図１５に示されるように、光散乱構造２７では、突起３５は導光板２３の表面から例えば半球状に突出してもよい。各突起３５は、前述と同様に、例えば等間隔で配置されればよい。各突起３５および導光板２３の境界面の形状は共通に規定されればよい。こうした光散乱構造２７の働きで入射面２４から入射した光は散乱する。光は導光板２３の面内方向に分散する。分散した光の一部は線状領域３３に比較的に簡単に導かれることができる。ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。【００５９】
その他、図１６に示されるように、導光板２３ａは、光散乱構造２７に代えて、入射面２４およびプリズム２５の間に配置される複数の球体４６を備えてもよい。球体４６は平坦領域２６の外側に配置される。球体４６は例えば表面に光沢を有する金属球から構成されればよい。球体４６は例えば樹脂製の接着剤４７に基づき導光板２３ａの表面に固定されればよい。こうした球体４６の働きで入射面２４から入射する光は散乱することができる。前述と同様に、ＬＣＤパネルユニット１８の表示画面ではできる限り均一な輝度分布は実現されることができる。【００６０】
その他、こうした導光板２３ａは、平坦領域２６に近接して配置される第１球体と、第１球体よりも平坦領域２６から離れた位置で導光板２３の表面に配置される第２球体とから構成されてもよい。第１球体は例えば第２球体よりも大きく規定されてもよい。球体４６の大きさは、第１球体から第２球体に向かうにつれて次第に小さく設定されればよい。その他、導光板２３ａは、複数の球体４６から構成される第１球体群と、第１球体群よりも平坦領域２６から離れて配置されて複数の球体４６から構成される第２球体群とを備えてもよい。すなわち、第１球体群の球体４６は第２球体群の球体４６よりも密集して配置されてもよい。【００６１】
以上のような導光板２３、２３ａでは、光散乱構造２７や球体４６は、例えば導光板２３、２３ａの背面に配置されてもよい。また、以上のようなＬＣＤパネルユニット１８は、携帯電話端末装置１１の他、例えばＰＤＡ（携帯情報端末）やデジタルカメラ、パーソナルコンピュータといったその他の電子機器にも利用されることができる。その他、以上のような導光板２３、２３ａは、フロントライト型の他、いわゆるバックライト型のＬＣＤパネルユニットにも組み込まれることができる。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月9日(2007.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過板部材の端面に規定される入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成される複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されて、平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造とを備えることを特徴とする導光板。
【請求項２】
請求項１に記載の導光板において、前記光散乱構造は研磨痕を備えることを特徴とする導光板。
【請求項３】
光源と、光源から照射される光を反射させて出射面から出力する導光部材と、導光部材に向き合わせられる光透過板部材と、光透過板部材の端面に規定されて導光部材の出射面に向き合わせられる入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成されて、導光部材から照射される光を反射させる複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されつつ平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造とを備えることを特徴とする光源ユニット。
【請求項４】
光源と、光源から照射される光を反射させて出射面から出力する導光部材と、導光部材に向き合わせられる光透過板部材と、光透過板部材の端面に規定されて導光部材の出射面に向き合わせられる入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成されて、導光部材から照射される光を反射させる複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されつつ平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造と、光透過板部材の表面に向き合わせられるディスプレイパネルとを備えることを特徴とするディスプレイパネルユニット。
【請求項５】
筐体と、筐体に組み込まれる光源と、光源から照射される光を反射させて出射面から出力する導光部材と、導光部材に向き合わせられる光透過板部材と、光透過板部材の端面に規定されて導光部材の出射面に向き合わせられる入射面と、入射面から離れた位置で光透過板部材の表面に形成されて、導光部材から照射される光を反射させる複数列のプリズムと、入射面およびプリズムの間で任意の直線上で光透過板部材の表面に規定される平坦領域と、入射面およびプリズムの間に配置されつつ平坦領域の外側で光透過板部材の表面に形成され、光を乱反射する境界面を有する光散乱構造と、光透過板部材の表面に向き合わせられ、筐体に区画される窓孔に臨むディスプレイパネルとを備えることを特徴とする電子機器。
【国際調査報告】
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