| 【発明の名称】 |
面発光装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】勝田 浩人
【氏名】帖佐 佳彦
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| 【要約】 |
【課題】複数の異なる色の発光ダイオードからの光を導入部分から均等に拡散させることで一様で色むらのない導光板からの発光が得られる面発光装置を提供すること。
【解決手段】異なる発光色の複数の発光ダイオード２ａ，２ｂと、これらの発光ダイオード２ａ，２ｂからの光を導入してその面状の光出射部３ａから放出する導光板３とを備えた面発光装置において、導光板３は、光出射部３ａの縁部から外側へ向けて形成した導光部３ｂと、この導光部３ｂの一部として含まれ発光ダイオード２ａ，２ｂの発光観測面側に対峙する導入部３ｃとを備え、導入部３ｃには発光ダイオード２ａ，２ｂからの光を導光部３ｂの全体に拡散させる拡散部３ｅを設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 異なる発光色の複数の発光素子と、前記発光素子からの光を導入して面状の光出射部から放出する導光板とを備えた面発光装置において、前記導光板は、前記光出射部の縁部から外側へ向けて形成した導光部と、前記導光部の一部として含まれ前記複数の発光素子の発光観測面側に対峙する導入部とを備え、前記導入部には前記複数の発光素子からの光を前記導光部の全体に拡散させる拡散部を形成していることを特徴とする面発光装置。
【請求項２】 前記拡散部は、前記発光素子の光軸に対してほぼ３０°〜６０°傾斜した傾斜面上の微小な凹凸であることを特徴とする請求項１記載の面発光装置。
【請求項３】 前記導光板の外周を包囲するとともに前記拡散部を被覆するケースを備え、前記光拡散部に対峙する前記ケースの内面を前記導光部への光の反射面としたことを特徴とする請求項２記載の面発光装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば携帯電話等の液晶表示部のバックライト用光源として使用される面発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話の液晶表示部は、液晶表示画面を構成する液晶表示パネルと、暗がりでも表示画像が観れるようにするためのバックライト構造との組合せとしたものが従来から広く利用されている。バックライト構造は、たとえば緑や赤の発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とし、この発光ダイオードからの光を液晶表示パネルの裏面全体に導光板を備えるというものがその典型である。導光板はアクリル等の透明樹脂を用いたもので、発光ダイオードの配置位置に合わせて下向きに曲げた導入部から発光ダイオードからの光を取り込み、液晶表示パネルの裏面に被さるように位置している面発光部分から発光させる。このような導光板では、液晶表示パネルへの光の放出を促すため、裏面側に微小な凹凸パターンによる散乱反射層を形成したものが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】旧来ではバックライト用の光源として赤や緑の単色発光の発光ダイオードが組み込まれていたが、画像表示の多様化によって赤，緑，青の発光ダイオードを備え、たとえば赤と緑を同時点灯して橙色に発光させる混色発光が近来では主流となってきている。
【０００４】ところが、赤と緑の２個の発光ダイオードを備える場合、それぞれの位置から導光板に異なる発光色の光が導入される。このため、赤と緑のそれぞれの色が十分に混色されず、導光板の場所によって赤または緑の色が強調された発光色となり、均一の橙色の発光が得られない。すなわち、導光板の下面の散乱反射層からの光の拡散はできるものの、発光ダイオードからの光の導入部分では赤と緑のそれぞれが異なる位置から取り込まれるので、両方の色の混色度が低く液晶表示画面を一様に橙色発光させることができない。
【０００５】このように発光ダイオードから光を導入して液晶表示パネルの裏面に向けて光を放出する従来の導光板を用いる面発光装置では、複数の異なる色の発光ダイオードを光源とするとき、混色化が十分にできないという問題がある。
【０００６】本発明は、複数の異なる色の発光ダイオードからの光を導入部分から均等に拡散させることで一様で色むらのない導光板からの発光が得られる面発光装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、異なる発光色の複数の発光素子と、前記発光素子からの光を導入して面状の光出射部から放出する導光板とを備えた面発光装置において、前記導光板は、前記光出射部の縁部から外側へ向けて形成した導光部と、前記導光部の一部として含まれ前記複数の発光素子の発光観測面側に対峙する導入部とを備え、前記導入部には前記複数の発光素子からの光を前記導光部の全体に拡散させる拡散部を形成していることを特徴とする。
【０００８】本発明によれば、一様で色むらのない導光板からの発光が可能な面発光装置を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、異なる発光色の複数の発光素子と、前記発光素子からの光を導入して面状の光出射部から放出する導光板とを備えた面発光装置において、前記導光板は、前記光出射部の縁部から外側へ向けて形成した導光部と、前記導光部の一部として含まれ前記複数の発光素子の発光観測面側に対峙する導入部とを備え、前記導入部には前記複数の発光素子からの光を前記導光部の全体に拡散させる拡散部を形成していることを特徴とする面発光装置であり、導入部から導入された発光素子からの光は拡散部によって導光部の全体に拡散されるので、異なる発光色の複数の発光素子からの発光色を一様に混色化して光出射部から出射できるという作用を有する。
【００１０】請求項２に記載の発明は、前記拡散部は、前記発光素子の光軸に対してほぼ３０°〜６０°傾斜した傾斜面上の微小な凹凸であることを特徴とする請求項１記載の面発光装置であり、発光素子からの光を傾斜面上の微小な凹凸の拡散部によって導光部へ拡散させることができるという作用を有する。
【００１１】請求項３に記載の発明は、前記導光板の外周を包囲するとともに前記拡散部を被覆するケースを備え、前記光拡散部に対峙する前記ケースの内面を前記導光部への光の反射面としたことを特徴とする請求項２記載の面発光装置であり、ケースの反射面を利用して導光部への光量を増やすことができ発光輝度を向上させるという作用を有する。
【００１２】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】図１は本実施の形態における面発光装置の要部の縦断面図、図２はケース内の導光板の配置を示す要部の横断面図、図３は導光板の拡散部と発光ダイオードの位置関係を示すための要部の縦断面図、図４は導光板の概略斜視図である。
【００１４】図１に示すように、本発明の実施の形態における面発光装置は、ケース１と、このケース１の内部に組み込まれた２個の発光ダイオード２ａ，２ｂと、これらの発光ダイオード２ａ，２ｂからの光を導入して図において上向きに発光させる導光板３とから構成されている。なお、導光板３の上方には液晶を封入した液晶表示パネル１１が配置され、導光板３からの発光がこの液晶表示パネル１１のバックライトとなる。
【００１５】ケース１は白色の合成樹脂によって形成されたもので、図３に示すように、発光ダイオード２ａ，２ｂの配置位置の真上に対応する位置にほぼ４５°の角度とした反射面１ａを設けている。また、発光ダイオード２ａは緑色発光及び発光ダイオード２ｂは赤色発光のものである。
【００１６】導光板３は透明のアクリル樹脂により形成され、図２に示すように、ほぼ正方形の平面形状とした光出射部３ａと、その一辺に沿ってほぼ三角形状に形成された導光部３ｂとを備えたものである。光出射部３ａの底面側には梨地状または微小な円柱状の突起を持つ凹凸面とした散乱反射層３ａ−１が形成されている。導光部３ｂは光出射部３ａのコーナー部に対応する位置に、図３に示すように下に曲げた形状の導入部３ｃを形成したものである。この導入部３ｃは発光ダイオード２ａ，２ｂの真上に被さる形状を持ち、ケース１の反射面１ａに対応する面を傾斜面３ｄとし、この傾斜面３ｄの表面には拡散部３ｅを形成している。この拡散部３ｅはピッチが６０μｍ程度で山の高さが２５μｍ程度とした微小な波形状の面であり、発光ダイオード２ａ，２ｂからの光を導光部３ｂの全体に拡散させて入射させる。
【００１７】以上の構成において、発光ダイオード２ａ，２ｂからの光は導入部３ｃの下面から入射し、微小な波状の凹凸の拡散部３ｅによって光が乱反射し導光部３ｂの全体に広がるように進む。また、拡散部３ｅから抜けた光は白色のケース１の反射面１ａに向かうので、この反射面１ａから拡散部３ｅを通って導光部３ｂに回収される。このように、導入部３ｃからの光は反射面１ａからの反射光も含めて拡散部３ｅによって拡散され、導光部３ｂの全体に広がっていく。したがって、発光ダイオード２ａからの緑色発光及び発光ダイオード２ｂからの赤色発光は、光出射部３ａに達する前に導光部３ｂで混合される。
【００１８】すなわち、たとえば光出射部３ａの縁部に発光ダイオード２ａ，２ｂを配置して直に入射させる場合では、これらの発光ダイオード２ａ，２ｂに近い領域だけが高輝度で発光し、緑と赤とが偏在したむらの有る発光色となる。これに対し、拡散部３ｅによって緑と赤の発光色は導光部３ｂ内で十分に混合し、この混合色となったものが光出射部３ａに導入される。したがって、予め緑と赤が導光部３ｂ内で混合されて橙色となった光が光出射部３ａに入り込んで発光するので、緑と赤が偏在することなく液晶表示パネル１１に対して橙色の光を照射することができる。
【００１９】光出射部３ａはその下面を散乱反射層３ａ−１としているので、導光部３ｂからの橙色に混色された発光が液晶表示パネル１１側に効率よく反射される。したがって、橙色の光を液晶表示パネル１１に確実に当てることができ、色むらのない橙色発光の液晶表示画面が得られる。
【００２０】
【発明の効果】本発明では、発光色の異なる複数の発光素子からの光を導入部から拡散部を介して導光部の全体に導いた後に光出射部に導入するので、発光素子の位置による発光色むらを導光部に導いていくときに解消でき、光出射部から一様な混色の発光が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２１日（２０００．４．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０７５２８（Ｐ２００１−３０７５２８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２０８０３（Ｐ２０００−１２０８０３） |
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