| 【発明の名称】 |
照明装置および照明装置付き表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】斎藤 淳
【氏名】小林 光一
【氏名】直井 泰史
【氏名】米田 幸司
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| 【要約】 |
【課題】１個の点光源で表示部全体を照明可能な照明装置を提供する。
【解決手段】光照射領域角度が１８０度より狭いチップ型ＬＥＤ１を導光板２の側部のコーナー部２ａに配設することにより、従来のように点光源を導光板の側面に配設した場合に比べて点光源からの照射光を導光板の広い範囲に導光させることが可能になる。また、１つの点光源で導光板の主な部分に光を導光できるので、従来にものに比べて点光源の数を減らすことができ、低コスト化、低消費電力化および小型化が可能になる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光照射領域角度が１８０度より狭い点光源と、上記点光源からの照射光を導光する導光板とを含む照明装置において、上記点光源を導光板のコーナー部に配設したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】 請求項１において、上記点光源は、チップ型ＬＥＤであることを特徴とする照明装置。
【請求項３】 請求項１または２において、上記点光源が照射する光は、白色光であることを特徴とする照明装置。
【請求項４】 請求項１、２または３に記載の照明装置と、上記照明装置をバックライトとする透過型液晶パネルとを含むことを特徴とする照明装置付き表示装置。
【請求項５】 請求項１、２または３に記載の照明装置と、上記照明装置をフロントライトとする反射型液晶パネルとを含むことを特徴とする照明装置付き表示装置。
【請求項６】 光照射領域角度が１８０度より狭い点光源と、上記点光源からの照射光を導光する導光板と、上記導光板からの光で照明される多角形の表示面を持つ表示部とを含む照明装置付き表示装置において、上記点光源は、上記表示面のコーナー部に対応した上記導光板の側部に配設してあることを特徴とする照明装置付き表示装置。
【請求項７】 請求項６において、上記多角形の表示面は長方形の表示面であり、上記点光源による光の照射方向は、上記長方形の表示面における対角線方向に対応したものであることを特徴とする照明装置付き表示装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の利用分野】本発明は、液晶表示装置等に用いる照明装置および照明装置付き表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯電話や携帯情報機器等の表示装置として、液晶パネルを用いた各種の表示装置が採用されている。これら液晶パネルを用いた表示装置の中で透過型液晶パネルを用いた表示装置ではバックライト型照明装置が必要であり、また、反射型液晶パネルを用いた表示装置では液晶パネルが反射層を有しているため暗所で使用する際に従来のバックライトが使用できないことから、表示面の前方から光を照射するフロントライト型照明装置を液晶パネルと組み合わせることが一般的となっている。
【０００３】これらの照明装置は、線光源である蛍光管等を導光板の側面に沿って配設し、蛍光管から導光板内に照射され導光板から出射される光を用いて液晶パネル等の照明を行う構成が一般的である。
【０００４】現在、装置の小型化・低電力化のために、光源としてチップ型ＬＥＤを用いた照明装置の開発・製品化が進められている。このようなものは、従来蛍光管が配設されていた導光板の側面に複数のチップ型ＬＥＤを配設する構成が採用されている。つまり、液晶パネルの表示部の一辺または二辺の部分に対応した導光板の側面に複数のチップ型ＬＥＤを配設して表示部を照射している。
【０００５】このように蛍光管と同じ箇所にチップ型ＬＥＤを配設する場合、複数のチップ型ＬＥＤを用いなければならないことは、チップ型ＬＥＤが点光源であるとともにその出射光が指向性を有することに起因する。
【０００６】以下、この点について説明する。図５（ａ）は図５（ｂ）に示したチップ型ＬＥＤ１１のＡ−Ａ線断面図で、光出射窓１１ａから主に矢印Ｂ方向に光を照射するものであり、その照射領域は図５（ｂ）の両矢印１１ｃで示したものとなる。つまり、チップ型ＬＥＤは光出射窓で画定された領域に対して光を照射する。
【０００７】図６はチップ型ＬＥＤから照射される光の指向特性を示したものである。この例ではチップ型ＬＥＤ１１からの出射光は、左右に各４５度の指向性を持つものを示しており、曲線１２の内側が照射される範囲である。
【０００８】図７は、光源として複数のチップ型ＬＥＤを用いた照明装置により表示部を照明する表示装置の平面図を示したものである。チップ型ＬＥＤ１３〜１５の３個のＬＥＤの出射光により、導光板１７を介して、表示部１６を照明している。このように複数個のチップ型ＬＥＤを用いる理由は、図８のようにチップ型ＬＥＤを１個とした場合にチップ型ＬＥＤ１８の光により導光板１１０から照射される光の照射範囲を示す曲線１８ａ内の領域に表示部１９が収まらない部分が生じるのを防止するためである。別の観点で見ると、図８の場合、導光板１１０の照射面においてチップ型ＬＥＤ１８からの出射光が届かない部分、特にチップ型ＬＥＤ１８に隣接した部分でチップ型ＬＥＤ１８からの照射光が届かない部分が多く生じてしまい、これにより導光板１１０において光を照射しない領域が多く生じ、導光板１１０のほぼ全領域を照明部として使えなくなるという問題が生じるので、これを防止するために複数個のチップ型ＬＥＤを用いている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、チップ型ＬＥＤを光源として用いる従来のものは、導光板を介して表示部全体を照明するために複数個のチップ型ＬＥＤを必要としていたので、構成が大きくなり、コストも高くなるという問題を有していた。
【００１０】なお、従来のような蛍光管配設位置である導光板の側面において１つのチップ型ＬＥＤで液晶パネル等の表示部を照明しようとする場合、図９で示したように表示部１１２からチップ型ＬＥＤ１１１までの距離を大きくすることで、表示部１１２すべてを照射することが可能であるが、この場合、光量の減衰のために、表示部が暗くなること、また、装置が大型になるという問題点がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、光照射領域角度が１８０度より狭い点光源と、上記照射光を導光する導光板とを含む照明装置において、上記点光源を導光板のコーナー部に配設したことにより、従来のように点光源を導光板の側面に配設した場合に比べて点光源からの照射光を導光板の広い範囲に導光させることが可能になる。また、１つの点光源で導光板の主な部分に光を導光できるので、従来にものに比べて点光源の数を減らすことができ、低コスト化、低消費電力化および小型化が可能になる。
【００１２】上記点光源をチップ型ＬＥＤとすれば、点光源の小型化が図れる。上記点光源が照射する光を白色光とすれば、例えばカラー表示部を照明するものとして使用する場合、色の再現性が向上する。上記照明装置を透過型液晶パネルのバックライトにしたり、反射型液晶パネルのフロントライトとする照明装置付き表示装置においては、上述したように照明装置の低コスト化、低消費電力化および小型化が可能になるのに伴い、表示装置としても低コスト化、低消費電力化および小型化が可能になる。
【００１３】光照射領域角度が１８０度より狭い点光源と、上記照射光を導光する導光板と、上記導光板からの光で照明される多角形の表示面を持つ表示部とを含む照明装置付き表示装置において、上記点光源が上記表示面のコーナー部に対応した上記導光板の側部に配設してあるので、従来のものに比べて数少ない点光源で表示面を照明することが可能になる。上記多角形の表示面は長方形の表示面であり、上記点光源による光の照射方向は、上記長方形の表示面における対角線方向に対応したものとすれば、点光源からの光を効率よく照明用として使える。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の詳細を添付図面に示した好適な実施例にそって説明する。
【００１５】図１は、本発明の一実施例の要部の平面図で、点光源としてのチップ型ＬＥＤ１を後述する照明面２ｃが略長方形形状の導光板２の側部のコーナー部２ａに相当する箇所に配設してあり、ここから導光板２へ光を導光する。なお、本例で用いるチップ型ＬＥＤ１の光照射領域角度は１８０度より狭い９０度、具体的には光の照射方向に対して左右に各４５度の指向性を持つものを用いており、その照射方向の中心は導光板２の照明面２ｃのコーナー部２ａの対角線に対して適宜調整された方向に揃えてある。
【００１６】同図において、曲線１ａで囲まれた領域はチップ型ＬＥＤ１の照射領域を示し、同図からわかるようにチップ型ＬＥＤ１からの光が導光板２のほとんどの部分をカバーできるようになる。
【００１７】多角形の表示面として長方形の表示面３ａを持つ表示部３は、チップ型ＬＥＤ１から導光板２からの光により照射され、その長方形の表示面３ａの各辺３ｂ〜３ｂは導光板２の照明面２ｃの各辺２ｂ〜２ｂと平行若しくは略平行になるように配設してある。同図からわかるようにチップ型ＬＥＤ１の照射領域は表示面３ａを全てカバーしている。
【００１８】このように、点光源としてのチップ型ＬＥＤ１を導光板２の側部のコーナー部２ａに配設したことにより、従来の照明装置のように点光源を導光板の側面に配設した場合に比べて、点光源（チップ型ＬＥＤ１）からの照射光を導光板２内の広い範囲に導光させることが可能になる。よって、１つの点光源（チップ型ＬＥＤ１）で導光板２の主な部分に光を導光可能となり、従来のものに比べて点光源（チップ型ＬＥＤ１）の数を減らすことができ、低コスト化、低消費電力化および小型化が可能になる。また、導光板２の照明面２ｃが長方形の形状をしている場合、その照明面２ｃのコーナー部の角度が９０度となるので、本例のように９０度の光照射領域角度を有した点光源を用い、その照射方向を照明面の対角線の角度に応じた角度に設定すれば、点光源からの光を照明用として有効に効率よく使用可能になる。なお、照明面のコーナー部の角度が９０度よりも大きいかあるいは小さい場合、その角度に応じた光照射領域角度を有した点光源を用い、点光源からの光の照射方向を適宜設定すれば、その場合も点光源からの光を有効に効率よく使用可能になる。
【００１９】チップ型ＬＥＤ１を表示面３ａのコーナー部に対応した導光板２の側部２ａに配設してあるので、従来のものに比べて数少ない点光源で表示面を照明することが可能になる。
【００２０】図２は、表示部として透過型液晶パネル３を用い、この透過型液晶パネル３のバックライトとして上述した照明装置を採用した例を示す図で、４は反射板、５はプリズムレンズである。なお、図２において図１と同一構成のものには同一符号を附してある。この場合、チップ型ＬＥＤ１、導光板２、反射板４およびプリズムレンズ５を含む構成でバックライトとしての照明装置をなし、チップ型ＬＥＤ１から照射された光は、例えば同図の矢印Ｃのように進み、照明面２ｃから透過型液晶パネル３を照明する。
【００２１】図３は、表示部として反射型液晶パネル６を用い、この反射型液晶パネル６のフロントライトとして上述した照明装置を採用した例を示す図で、７は反射型液晶パネル６に含まれる反射板、８はマイクロプリズムレンズ付き導光板である。なお、図３において図１と同一構成のものには同一符号を附してある。この場合、チップ型ＬＥＤ１、マイクロプリズムレンズ付き導光板８を含む構成でフロントライトとしての照明装置をなし、チップ型ＬＥＤ１から照射された光は、例えば同図の矢印Ｄのように進み、反射型液晶パネル６を照明する。
【００２２】図２、図３に示すように、上述した照明装置を透過型液晶パネルのバックライトにしたり、反射型液晶パネルのフロントライトとすれば、照明装置の低コスト化、低消費電力化および小型化が可能になるのに伴い、表示装置としても低コスト化、低消費電力化および小型化が可能になる。
【００２３】なお、上記それぞれの例では、光照射領域角度が１８０度より狭い点光源としてチップ型ＬＥＤを用いたが、光照射領域角度が１８０度より狭い点光源はこれに限らず、例えば図４に示すようにＬＥＤ９と曲面反射板１０等で構成される点光源を採用してもよいし、図４のＬＥＤ９の代わりに電球を用いるようにしてもよい。ただ、小型化を図る上では点光源としてチップ型ＬＥＤを採用することが望ましい。
【００２４】また、上記では表示部として液晶パネルを用いたが、これに限らずポスター等を表示部としてもよいし、表示面も長方形形状に限らず適宜変更可能である。
【００２５】また、点光源が照射する光を白色光とすれば、例えばカラー表示部を照明するものとして使用する場合、色の再現性が向上する。なお、この色も白色光に限らず適宜変更可能である。
【００２６】
【発明の効果】本発明の構成によれば、導光板のコーナー部に点光源を配設して点光源からの光を導光板に導光するようにした照明装置やこの照明装置を有する照明装置付き表示装置としたので、点光源１個でも表示部全体を照射することが可能となり、装置の低コスト化・低消費電力化・小型化が可能になるという効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９６００４９８１
【氏名又は名称】セイコープレシジョン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１１月４日（１９９９．１１．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６７１０５
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 和子
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１３５１１９（Ｐ２００１−１３５１１９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１８日（２００１．５．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３１３５９７ |
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