JP2006066121A - Light source device, electro-optical device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源装置、電気光学装置および電子機器に関するものである。 The present invention relates to a light source device, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
近年、液晶パネルなどの液晶表示装置が種々の電子機器の画像表示部に搭載されて利用されている。なかでも携帯電話などのモバイル機器の表示部には、薄型軽量で消費電力が小さいという利点から液晶表示装置が好適に用いられている。液晶表示装置は、一対の基板により液晶層が挟持された液晶パネルと、液晶パネルの非観察面側に配置された光源装置(バックライト)とを主として構成されている。そして、一対の基板の液晶層側に形成された透明電極により液晶層に電界を印加して、液晶分子の配向状態を制御することにより、光源装置からの入射光を変調して画像表示を行う構成となっている。 In recent years, liquid crystal display devices such as liquid crystal panels have been used by being mounted on image display units of various electronic devices. In particular, a liquid crystal display device is preferably used for a display unit of a mobile device such as a mobile phone because of its advantage of being thin and light and having low power consumption. The liquid crystal display device mainly includes a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates, and a light source device (backlight) disposed on the non-observation surface side of the liquid crystal panel. Then, an electric field is applied to the liquid crystal layer by the transparent electrode formed on the liquid crystal layer side of the pair of substrates to control the alignment state of the liquid crystal molecules, thereby modulating the incident light from the light source device to display an image. It has a configuration.
上述した光源装置は、光透過性材料からなる矩形の導光板と、その導光板の側面(端面)に配置された発光ダイオード(LED)などの光源とを主として構成されている。その導光板には、溝または突形状のパターンが形成されている。そして、光源から出射され、導光板の側面から入射した光源光が、その溝または突形状によって反射され、導光板の主平面から液晶パネルに向かって出射するようになっている(例えば、特許文献1参照)。また、従来においては、導光板の側面に近接して異なる発光色の点光源を配置した光源装置がある。これは、導光板内で異なる発光色同士を混ぜ、その導光板の出光面からの光照射を均一な輝度の白色光にしようとするものである(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記従来の光源装置では、導光板全体からの出射光の色分布が均一にならないという問題点がある。例えば、導光板には、3種類のLED光源から青色光、緑色光及び赤色光が入射するものとする。そして、従来の導光板は、底面面体に複数の凹凸を一定の密度で分散配置したものとする。すると、導光板に入射した青色光は、他の緑色光及び赤色光に比べて波長が短いので散乱が大きい。一方、導光板に入射した赤色光は、他の青色光及び緑色光に比べて波長が長いので散乱が小さい。これらにより、従来の光源装置では、導光板内において、各色の光の輝度分布が大幅に異なることとなり、色分布が均一な白色光を出射することができない。そこで、このような光源装置をバックライトとして用いた液晶表示装置は、高品位なカラー画像を表示することができない。 However, the conventional light source device has a problem that the color distribution of light emitted from the entire light guide plate is not uniform. For example, it is assumed that blue light, green light, and red light are incident on the light guide plate from three types of LED light sources. In the conventional light guide plate, a plurality of irregularities are distributed and arranged at a constant density on the bottom face body. Then, the blue light incident on the light guide plate has a shorter wavelength than the other green light and red light, and thus has a large scattering. On the other hand, since the red light incident on the light guide plate has a longer wavelength than other blue light and green light, scattering is small. As a result, in the conventional light source device, the luminance distribution of the light of each color is significantly different within the light guide plate, and white light with a uniform color distribution cannot be emitted. Therefore, a liquid crystal display device using such a light source device as a backlight cannot display a high-quality color image.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、出射光の全体について色の均一性を高めることができる光源装置、電気光学装置および電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、簡素な構成により、出射光の全体について色の均一性を高めることができる光源装置、電気光学装置および電子機器を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a light source device, an electro-optical device, and an electronic apparatus that can improve color uniformity for the entire emitted light.
Another object of the present invention is to provide a light source device, an electro-optical device, and an electronic apparatus that can improve color uniformity with respect to the entire emitted light with a simple configuration.
上記目的を達成するために、本発明の光源装置は、光を拡散させる度合いである拡散度が異なる少なくとも2つの拡散領域を有してなる拡散度調整手段を有し、前記拡散度調整手段の少なくとも2つの拡散領域は、該拡散領域毎に異なる色の光が照射される構成となっていることを特徴とする。
ここで、各拡散領域は、相互になるべく近接して配置されていることが好ましい。
本発明によれば、例えば、比較的波長の短い青色光が照射される拡散領域では拡散度を小さくし、比較的波長の長い赤色光が照射される拡散領域では拡散度を大きくし、波長が中位の緑色光が照射される拡散領域では拡散度を中位にすることができる。ここで、拡散度が一定の拡散板に各色の光を照射した場合、青色光は拡散し易く、赤色光は拡散し難く、緑色光は中位である。そこで、本発明によれば、拡散度調整手段で拡散された各色の光の散乱状態(例えば輝度分布)を相互にほぼ一致させることができる。そして、拡散度調整手段の各拡散領域が近接して配置されていると、拡散度調整手段で拡散された各色の光が合成されて、均一な色分布の合成光(例えば出射面の全体について均一な色の白色光)を出射することができる。
本発明でいう拡散度について、さらに具体的に定義すると、例えば次のようになる。拡散度調整手段(拡散領域)に基準の波長の光(例えば緑色光)を入射させたときに、入射方向と同一方向に該拡散度調整手段から出射した光を非散乱光として、入射方向と異なる方向に該拡散度調整手段から出射した光を散乱光とする。そして、散乱光の強度をI1、非散乱光の強度をI2とする。この場合の拡散度は、
拡散度(%)={I1/(I1+I2)}×100
と表される
In order to achieve the above object, the light source device of the present invention has diffusivity adjusting means having at least two diffusion regions having different diffusivities, which are the degree of diffusing light. At least two diffusion regions are configured to be irradiated with light of different colors for each diffusion region.
Here, it is preferable that the diffusion regions are arranged as close as possible to each other.
According to the present invention, for example, the diffusivity is decreased in a diffusion region irradiated with blue light having a relatively short wavelength, and the diffusivity is increased in a diffusion region irradiated with red light having a relatively long wavelength. In the diffusion region irradiated with the medium green light, the diffusion degree can be made medium. Here, when light of each color is irradiated onto a diffusion plate having a constant diffusivity, blue light is easy to diffuse, red light is difficult to diffuse, and green light is medium. Therefore, according to the present invention, the scattering state (for example, luminance distribution) of the light of each color diffused by the diffusivity adjusting means can be made to substantially coincide with each other. If the diffusion regions of the diffusivity adjusting means are arranged close to each other, the lights of the respective colors diffused by the diffusivity adjusting means are combined and combined light having a uniform color distribution (for example, the entire emission surface) (White light of uniform color) can be emitted.
More specifically, the diffusion degree in the present invention is defined as follows. When light having a reference wavelength (for example, green light) is incident on the diffusivity adjusting means (diffusion region), the light emitted from the diffusivity adjusting means in the same direction as the incident direction is set as non-scattered light, Light emitted from the diffusivity adjusting means in different directions is referred to as scattered light. The intensity of the scattered light is I1, and the intensity of the non-scattered light is I2. The diffusivity in this case is
Diffusivity (%) = {I1 / (I1 + I2)} × 100
Expressed as
上記目的を達成するために、本発明の光源装置は、複数の光源からの光を導光板の側面から入射させ、該導光板の一方の主平面から出射させる光源装置であって、光を拡散させる度合いである拡散度が異なる少なくとも2つの拡散領域を有する拡散度調整手段を有し、前記複数の光源は、少なくとも2つの異なる色の光を出射するものであり、前記拡散度調整手段は、前記少なくとも2つの拡散領域毎に、前記異なる色の光のうちの一つが照射されるように、配置され構成されており、前記拡散度調整手段で拡散された光が前記導光板から出射される構成となっていることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、比較的波長の短い光が照射される拡散領域では拡散度を小さくし、比較的波長の長い光が照射される拡散領域では拡散度を大きくすることができる。そこで、本発明によれば、拡散度調整手段で拡散された各色の光の散乱状態を相互にほぼ一致させることができる。ここで、拡散度調整手段で拡散された各色の光は導光板から出射されるので、本発明は導光板全体における出射光の色分布を均一にすることができる。
In order to achieve the above object, a light source device of the present invention is a light source device that causes light from a plurality of light sources to enter from a side surface of a light guide plate and to exit from one main plane of the light guide plate, and diffuses light. A diffusivity adjusting means having at least two diffusion regions with different diffusivities, which is a degree to which the plurality of light sources emit light of at least two different colors, and the diffusivity adjusting means includes: Each of the at least two diffusion regions is arranged and configured to irradiate one of the different color lights, and the light diffused by the diffusivity adjusting means is emitted from the light guide plate. It is the structure.
According to the present invention, for example, the diffusivity can be reduced in a diffusion region irradiated with light having a relatively short wavelength, and the diffusivity can be increased in a diffusion region irradiated with light having a relatively long wavelength. Therefore, according to the present invention, the scattering state of the light of each color diffused by the diffusivity adjusting means can be made substantially coincident with each other. Here, since the light of each color diffused by the diffusivity adjusting means is emitted from the light guide plate, the present invention can make the color distribution of the emitted light uniform throughout the light guide plate.
また、本発明の光源装置は、前記拡散度調整手段の少なくとも2つの拡散領域が、第1拡散領域と第2拡散領域とを有し、前期第1拡散領域に照射される光源の波長強度特性は、第2拡散領域に対し短波長側にピークをもった光源が照射される構成となっており、前記第1拡散領域の拡散度は、第2拡散領域の拡散度よりも小さいことが好ましい。
本発明によれば、例えば拡散度調整手段の第1拡散領域には比較的波長の短い青色光が照射され、第2拡散領域には比較的波長の長い赤色光が照射される構成とすることができる。ここで、第1拡散領域の拡散度が第2拡散領域の拡散度よりも小さいので、拡散度調整手段で拡散された後の青色光の散乱状態と赤色光の散乱状態とを一致させることができる。そこで、本発明は、出射光全体についての色分布を均一にすることができる。
In the light source device of the present invention, the at least two diffusion regions of the diffusivity adjusting means have a first diffusion region and a second diffusion region, and the wavelength intensity characteristic of the light source irradiated to the first diffusion region in the previous period. Is configured to be irradiated with a light source having a peak on the short wavelength side with respect to the second diffusion region, and the diffusivity of the first diffusion region is preferably smaller than the diffusivity of the second diffusion region. .
According to the present invention, for example, the first diffusion region of the diffusivity adjusting means is irradiated with blue light having a relatively short wavelength, and the second diffusion region is irradiated with red light having a relatively long wavelength. Can do. Here, since the diffusivity of the first diffusion region is smaller than the diffusivity of the second diffusion region, it is possible to match the scattering state of the blue light and the scattering state of the red light after being diffused by the diffusivity adjusting means. it can. Therefore, the present invention can make the color distribution of the entire emitted light uniform.
また、本発明の光源装置は、前記拡散度調整手段の少なくとも2つの拡散領域それぞれの拡散度が、該拡散領域に照射されるにほぼ比例した値の拡散度となっていることが好ましい。
本発明によれば、拡散度調整手段で拡散された後の各色の光の散乱状態を相互にほぼ一致させることができる。そこで、本発明は、拡散度調整手段で拡散された後の各色の光の合成光である光源装置の出射光全体について、色分布を均一にすることができる。
In the light source device of the present invention, it is preferable that the diffusivity of each of the at least two diffusion regions of the diffusivity adjusting means is a diffusivity with a value approximately proportional to the irradiation of the diffusion region.
According to the present invention, the light scattering states of the respective colors after being diffused by the diffusivity adjusting means can be made to substantially coincide with each other. Therefore, the present invention can make the color distribution uniform for the entire emitted light of the light source device, which is the combined light of the light of each color after being diffused by the diffusivity adjusting means.
また、本発明の光源装置は、前記拡散度調整手段が、前記少なくとも2つの拡散領域のそれぞれで拡散された各色の光の散乱状態がほぼ同一となるように、該拡散領域の拡散度が設定されていることが好ましい。
本発明によれば、拡散度調整手段で拡散された後の各色光の輝度分布について均一化を図ることができるので、各色光の合成光の色分布を均一にすることができる。
Further, in the light source device of the present invention, the diffusivity adjusting means sets the diffusivity of the diffusion region so that the scattering state of the light of each color diffused in each of the at least two diffusion regions is substantially the same. It is preferable that
According to the present invention, since the luminance distribution of each color light after being diffused by the diffusivity adjusting means can be made uniform, the color distribution of the combined light of each color light can be made uniform.
また、本発明の光源装置は、前記拡散度調整手段が、導光板における光源側の側面に形成された複数の凹凸形状からなり、前記少なくとも2つの拡散領域のそれぞれは、前記複数の凹凸形状が該拡散領域の拡散度に対応した密度又は形状となって構成されていることが好ましい。
本発明によれば、導光板の側面から該導光板内に入射する光について、その光の色(波長)に対応した拡散度で(導光板内で)拡散させることができる。そこで、本発明は、導光板内での各色の光の散乱状態を均一化することができ、導光板全体における出射光の色分布の均一化を図ることができる。ここで、拡散度の大小は、光源側の側面に形成された複数の凸凹形状の密度又は形状そのもの等により調整することができる。例えば、拡散度を大きくするときは凸凹形状の密度を高くして、拡散度を小さくするときは凸凹形状の密度を低くする。
In the light source device of the present invention, the diffusivity adjusting means has a plurality of uneven shapes formed on a light source side surface of the light guide plate, and each of the at least two diffusion regions has the plurality of uneven shapes. It is preferable that the diffusion region has a density or shape corresponding to the degree of diffusion.
According to the present invention, light that enters the light guide plate from the side surface of the light guide plate can be diffused (within the light guide plate) with a degree of diffusion corresponding to the color (wavelength) of the light. Therefore, according to the present invention, the light scattering state of each color in the light guide plate can be made uniform, and the color distribution of emitted light in the entire light guide plate can be made uniform. Here, the magnitude of the diffusivity can be adjusted by the density of the plurality of irregularities formed on the side surface on the light source side or the shape itself. For example, when increasing the diffusivity, the density of the uneven shape is increased, and when decreasing the diffusivity, the density of the uneven shape is decreased.
また、本発明の光源装置は、前記導光板が金型を用いて製造されたものであり、前記金型には、前記拡散度調整手段の凹凸形状に対応した形状が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、導光板の構成材料を溶解して金型に入れることなどで、前記拡散度調整手段を備えた導光板を簡便に構成することができる。ここで、上記型を用いた工程は拡散度調整手段を設けない場合でも用いられる工程である。そこで、本発明は、従来の導光板製造工程及び光源装置製造工程に対して工程を増やすことなく製作できて、出射光の色分布の均一化を図れる光源装置を提供することができる。
In the light source device of the present invention, the light guide plate is manufactured using a mold, and the mold has a shape corresponding to the uneven shape of the diffusivity adjusting means. preferable.
According to the present invention, the light guide plate provided with the diffusivity adjusting means can be simply configured by dissolving the constituent material of the light guide plate and putting it in a mold. Here, the process using the mold is a process used even when the diffusivity adjusting means is not provided. Therefore, the present invention can provide a light source device that can be manufactured without increasing the number of steps with respect to the conventional light guide plate manufacturing process and light source device manufacturing process, and can make the color distribution of emitted light uniform.
また、本発明の光源装置は、前記拡散度調整手段が、ブラスト加工を用いて形成されたものであることが好ましい。
本発明によれば、例えば研磨材を導光板の側面に吹き付けるブラスト加工をすることにより、簡便に、拡散度調整手段付きの導光板を構成することができる。ここで、拡散度の調整は例えば研削材の粒度を変えたり、噴出圧力を調整することで、導光板側面の表面粗さを変えることにより、簡便に対応することができる。また、型を用いて導光板を製造する場合、その型についてブラスト加工して凹凸を設け、その凹凸を導光板に転写することで拡散度調整手段を構成してもよい。
In the light source device of the present invention, it is preferable that the diffusivity adjusting means is formed by blasting.
According to the present invention, for example, a light guide plate with diffusivity adjusting means can be configured simply by performing blasting by spraying an abrasive on the side surface of the light guide plate. Here, the adjustment of the diffusivity can be easily handled by changing the surface roughness of the side surface of the light guide plate, for example, by changing the particle size of the abrasive or adjusting the jet pressure. Moreover, when manufacturing a light-guide plate using a type | mold, a diffusivity adjustment means may be comprised by blasting about the type | mold, providing an unevenness | corrugation, and transferring the unevenness | corrugation to a light-guide plate.
また、本発明の光源装置は、前記拡散度調整手段が導光板における光源側の側面に形成された複数のプリズムからなり、前記少なくとも2つの拡散領域のそれぞれは、前記複数のプリズムが該拡散領域の拡散度に対応した密度又は形状となって構成されていることが好ましい。
本発明によれば、例えば、断面が三角波形状の複数のプリズムを導光板の側面に形成することで、該側面に前記拡散度調整手段を構成することができる。ここで、拡散度の大小は、前記三角波形状の頂角の角度又は各辺の長さ等で調整することができる。
In the light source device of the present invention, the diffusivity adjusting means includes a plurality of prisms formed on a light source side surface of the light guide plate, and each of the at least two diffusion regions includes the plurality of prisms. It is preferable that it is configured to have a density or shape corresponding to the degree of diffusion.
According to the present invention, for example, by forming a plurality of prisms having a triangular cross section on the side surface of the light guide plate, the diffusivity adjusting means can be configured on the side surface. Here, the magnitude of the diffusivity can be adjusted by the angle of the apex angle or the length of each side of the triangular wave shape.
また、本発明の光源装置は、前記拡散度調整手段がシート部材からなり、前記シート部材の少なくとも一方面には、複数の凸凹形状又は複数のプリズムが形成されており、前記少なくとも2つの拡散領域のそれぞれは、前記複数の凸凹形状又は複数のプリズムが、該拡散領域の拡散度に対応した密度又は形状となって構成されていることが好ましい。
本発明によれば、既存の導光板に前記シート部材を貼り付けることにより、簡便に、出射光の色分布の均一化を図れる光源装置を提供することができる。
Further, in the light source device of the present invention, the diffusivity adjusting means is made of a sheet member, and at least one surface of the sheet member is formed with a plurality of irregularities or a plurality of prisms, and the at least two diffusion regions It is preferable that each of the plurality of concave and convex shapes or the plurality of prisms has a density or shape corresponding to the degree of diffusion of the diffusion region.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light source device which can aim at uniformization of color distribution of emitted light simply can be provided by affixing the said sheet | seat member on the existing light-guide plate.
また、本発明の光源装置は、前記シート部材が、1枚のシートに、前記少なくとも2つの拡散領域が形成されているものからなることが好ましい。
本発明によれば、既存の導光板に1枚のシート(シート部材)を貼り付けることにより簡便に、出射光の色分布の均一化を図れる光源装置を提供することができる。
In the light source device of the present invention, it is preferable that the sheet member includes a sheet in which the at least two diffusion regions are formed.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light source device which can aim at uniformization of color distribution of emitted light simply can be provided by sticking one sheet | seat (sheet | seat member) to the existing light-guide plate.
また、本発明の光源装置は、其々が異なるピーク波長の光を出射する複数の発光部を一組とする単位光源を、複数有し、前記其々が異なるピーク波長の光が、該ピーク波長に対応した拡散度の前記拡散領域に照射される構成となっていることが好ましい。
本発明によれば、例えば単位光源の発光部が第1,第2,第3発光部からなり、第1発光部の光は短波長にピークをもち、第2発光部の光は短波長と長波長の中間にピークをもち、第3発光部の光は長波長にピークをもつものとすることができる。そして、本発明によれば、第1発光部の光(例えば青)が照射される拡散領域では拡散度を小さくし、第3発光部の光(例えば赤)が照射される拡散領域では拡散度を大きくし、第2発光部の光(例えば緑)が照射される拡散領域では拡散度を中位にすることができる。そこで、本発明によれば、拡散度調整手段で拡散された各光源の光の散乱状態(例えば輝度分布)を相互にほぼ一致させることができる。そして、拡散度調整手段の各拡散領域が近接して配置されていると、拡散度調整手段で拡散された各光源の光が合成されて、均一な色分布の合成光(例えば出射面の全体について均一な状態の白色光)を出射することができる。
The light source device of the present invention includes a plurality of unit light sources each including a plurality of light emitting units that emit light having different peak wavelengths, and the light having different peak wavelengths is the peak light source. It is preferable that the diffusion region having a diffusivity corresponding to the wavelength is irradiated.
According to the present invention, for example, the light emitting unit of the unit light source includes the first, second, and third light emitting units, the light of the first light emitting unit has a peak at a short wavelength, and the light of the second light emitting unit has a short wavelength. It may have a peak in the middle of the long wavelength, and the light of the third light emitting unit may have a peak at the long wavelength. According to the present invention, the diffusivity is reduced in the diffusion region irradiated with the light (for example, blue) of the first light emitting unit, and the diffusivity is set in the diffusion region of the third light emitting unit (for example, red). And the diffusion degree can be made medium in the diffusion region irradiated with the light (for example, green) of the second light emitting unit. Therefore, according to the present invention, the light scattering state (for example, luminance distribution) of each light source diffused by the diffusivity adjusting means can be made to substantially coincide with each other. When the diffusion regions of the diffusivity adjusting means are arranged close to each other, the light of each light source diffused by the diffusivity adjusting means is combined and combined light with a uniform color distribution (for example, the entire emission surface) White light in a uniform state) can be emitted.
また、本発明の光源装置は、前記拡散度調整手段で拡散された光が、導光板内に入射した後に、該導光板から出射する構成を有しており、前記導光板から出射した光は、ほぼ白色となっていることが好ましい。
本発明によれば、例えば、広色域の液晶表示装置のバックライトとして好適な光源装置を提供することができる。
Further, the light source device of the present invention has a configuration in which the light diffused by the diffusivity adjusting means is incident on the light guide plate and then emitted from the light guide plate, and the light emitted from the light guide plate is It is preferable that the color is almost white.
According to the present invention, for example, a light source device suitable as a backlight of a wide color gamut liquid crystal display device can be provided.
上記目的を達成するために、本発明の電気光学装置は、前記光源装置を有していることを特徴とする。
本発明によれば、例えば液晶表示装置などの電気光学装置のバックライトとして前記光源装置を用いることにより、色ムラがなく高品位にカラー画像を表示できる電気光学装置を提供することができる。
In order to achieve the above object, an electro-optical device of the present invention includes the light source device.
According to the present invention, for example, by using the light source device as a backlight of an electro-optical device such as a liquid crystal display device, it is possible to provide an electro-optical device that can display a color image with high quality without color unevenness.
上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、前記電気光学装置を有してなることを特徴とする。
本発明によれば、高品位にカラー画像を表示できる電気光学装置を備えた電子機器を、低コストで提供することができる。
In order to achieve the above object, an electronic apparatus according to an aspect of the invention includes the electro-optical device.
According to the present invention, an electronic apparatus including an electro-optical device that can display a color image with high quality can be provided at low cost.
以下、本発明の実施形態に係る光源装置及び電気光学装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a light source device and an electro-optical device according to embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る光源装置の一例を示す斜視図である。図2は、図1に示す光源装置の平面図である。図3は、図1に示す光源装置の部分拡大断面図である。本実施形態の光源装置10Aは、例えば液晶表示装置のバックライトとして用いられるものである。光源装置10Aは、複数の光源1A(単位光源)と、導光板2とを有して構成されている。そして、導光板2の側面には、拡散領域3a,3b,3cからなる拡散度調整手段3が形成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a light source device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the light source device shown in FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the light source device shown in FIG. The
光源1Aは、例えばLEDで構成されているものとする。そして、光源1Aは、光スペクトルのピーク波長が470nm程度の青色光を発光する青LED(B、第1発光部)と、ピーク波長が520nm程度の緑色光を発光する緑LED(G、第2発光部)と、ピーク波長が620nm程度の赤色光を発光する赤LED(R、第3発光部)とを、1つのパッケージに内蔵している。そして、青LED(B)はパッケージ内の下側の一方端付近に配置され、緑LED(G)はパッケージ内の下側の他方端付近に配置され、赤LED(R)はパッケージ内の上側の中央付近に配置されている。ここで、青LED(B)、緑LED(G)及び赤LED(R)は、相互に近接して配置されていることが好ましい。
The
ここで、光源1Aは、LED以外のもので構成してもよく、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子、端面発光半導体レーザ又は面発光半導体レーザなどの半導体レーザなどで光源1Aを構成してもよい。また、冷陰極管で光源1Aを構成してもよい。また、各光源1Aは、基板上に取り付けられ実装されていることとしてもよい。その基板としては、FPC(フレキシブル・プリンテッド・サーキット)を用いることが好ましい。FPCは、柔軟性のある回路基板であり、光源1Aの他に、光源1Aの駆動回路なども実装されていることが好ましい。このように光源1Aを実装する基板としてFPCを用いると、例えば基板における光源1Aの配置領域と駆動回路の配置領域との間に屈曲部位を設けることにより、部材配置の自由度を高めることができ、光源装置10Aについてコンパクト化及びデザインの多様化を図ることができる。また、各光源1Aを基板上に取り付けることにより、各光源1Aを簡便に高精度に配置できる。
Here, the light source 1 </ b> A may be configured by other than the LED, and for example, the light source 1 </ b> A may be configured by a semiconductor laser such as an organic electroluminescence element, an edge emitting semiconductor laser, or a surface emitting semiconductor laser. Further, the
光源1Aは、導光板2の側面(端面)に対向するように配置されている。すなわち、光源1Aの光出射面と導光板2の側面とが対向するように、光源1A及び導光板2が配置されている。したがって、光源1Aから出射された光は、導光板2の側面から該導光板2内に入射することとなる。ここで、光源1Aと導光板2の側面とは隙間を持って配置されている。これは、設計上又は製造上の制限などによるものである。また、複数の光源1Aが導光板2の一つの側面側に、ほぼ等間隔で配置されている。
The light source 1 </ b> A is disposed so as to face the side surface (end surface) of the
導光板2は、アクリル樹脂などの光透過性材料からなる板材であり、例えば厚さ0.6mm程度に形成されている。そして、導光板2の底面(図面下側の面)には、凸形状又は溝形状のプリズムが複数形成されている。このプリズムにより、光源1Aから出射されて導光板2の側面から該導光板2内に入射してきた光は導光板2の上面方向(図面上方)に反射されることとなる。導光板2の上には、液晶パネルが配置されるので導光板2から出射された光は液晶パネルを照射することとなる。また、図2に示すように、導光板2における外縁以外の領域が有効発光エリア2aとなっている。
The
導光板2の側面に形成されている拡散領域3a,3b,3cからなる拡散度調整手段3は、入射光の色(波長)に対応した拡散度でその入射光を拡散させるものである。ここで拡散度とは、光を拡散させる度合いである。
The diffusivity adjusting means 3 composed of
図4は、拡散度の定義を説明するための図である。図4に示すように、拡散度調整手段3の入射光をL0として、拡散度調整手段3を透過した光を、導光板2の側面の法線方向に進む光(以下、これを全非散乱光と呼ぶ)L2と拡散度調整手段3により散乱されて前記法線方向とは異なる方向に進む光(以下、これを全散乱光と呼ぶ)L1とに分ける。そして、全散乱光L1の強度をI1とするとともに全非散乱光L2の強度をI2とする。すると、拡散度は、以下の式(1)で定義することとする。
拡散度(%)={I1/(I1+I2)}×100 (1)
FIG. 4 is a diagram for explaining the definition of the degree of diffusion. As shown in FIG. 4, the incident light of the diffusivity adjusting means 3 is L0, and the light transmitted through the diffusivity adjusting means 3 travels in the normal direction of the side surface of the light guide plate 2 (hereinafter referred to as total non-scattering). Light L2 and light L1 that is scattered by the diffusivity adjusting means 3 and travels in a direction different from the normal direction (hereinafter referred to as total scattered light) L1. The intensity of the total scattered light L1 is I1, and the intensity of the total non-scattered light L2 is I2. Then, the diffusivity is defined by the following formula (1).
Diffusivity (%) = {I1 / (I1 + I2)} × 100 (1)
拡散度調整手段3の拡散領域3a,3b,3cは、それぞれ拡散度が異なるものとなっている。ここで、拡散領域3aの拡散度は比較的大きく、拡散領域3cの拡散度は比較的小さく、拡散領域3bの拡散度は中位となっている。さらに、拡散領域3aは、光源1Aの赤LED(R)に対向した位置に配置されている。拡散領域3bは、光源1Aの緑LED(G)に対向した位置に配置されている。拡散領域3cは、光源1Aの青LED(B)に対向した位置に配置されている。
The
そこで、図2及び図3に示すように、拡散領域3aには赤LED(R)から出射された光LRが照射され、その光LRは拡散領域3aで拡散されて光LR’となって導光板2内を伝播する。また、拡散領域3bには緑LED(G)から出射された光LGが照射され、その光LGは拡散領域3bで拡散されて光LG’となって導光板2内を伝播する。また、拡散領域3cには青LED(B)から出射された光LBが照射され、その光LBは拡散領域3cで拡散されて光LB’となって導光板2内を伝播する。
Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, the
ここで、赤色の光LR、緑色の光LG及び青色の光LBを例えば同一の拡散領域(例えば3b)で拡散させた場合、赤色の光LRは比較的に拡散度が小さくなり、青色の光LBは比較的に拡散度が大きくなり、緑色の光lGの拡散度は中位となる。ところが、本実施形態では、拡散領域3aの拡散度は比較的大きく、拡散領域3cの拡散度は比較的小さく、拡散領域3bの拡散度は中位となるように形成されている。したがって、拡散し難い光LRは拡散度の大きい拡散領域3aで拡散され、拡散し易い光LBは拡散度の小さい拡散領域3cで拡散され、拡散度合いが中程度の光LGは拡散度が中程度の拡散領域3bで拡散される。
Here, when the red light LR, the green light LG, and the blue light LB are diffused in, for example, the same diffusion region (for example, 3b), the red light LR has a relatively low diffusivity, and the blue light LB has a relatively large diffusion degree, and the diffusion degree of green light 1G is medium. However, in this embodiment, the
これらにより、本実施形態の光源装置10Aによれば、拡散領域3aで拡散された光LR’の導光板2内の散乱状態(輝度分布)と、拡散領域3bで拡散された光LG’の導光板2内の散乱状態と、拡散領域3cで拡散された光LB’の導光板2内の散乱状態とがほぼ一致することとなる。そして、導光板2内に形成されたプリズムにより、光LR’,光LG’及び光LB’は導光板2の上面からその上面の法線方向に均一に出射され、その出射面の全体について均一な色の合成光LEとなる。したがって、本実施形態の光源装置10Aは、有効発光エリア2aの全体から、色ムラのない、均一な色(スペクトル)の白色光を出射することができる。
Thus, according to the
また、本実施形態においては、拡散度調整手段3の各拡散領域3a,3b,3cそれぞれの拡散度が、その拡散領域に照射される光のピーク波長にほぼ比例した値の拡散度となっていることとしてもよい。このようにすると、各拡散領域3a,3b,3cそれぞれに照射される各光が赤、緑、青でなくても、拡散度調整手段3で拡散された後の各色の光の散乱状態を相互にほぼ一致させることができ、有効発光エリア2aの全体で均一な色の光を出射することができる。
In the present embodiment, the diffusivity of each of the
(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態に係る光源装置の一例を示す斜視図である。図5において、図1に示す第1実施形態の光源装置10Aの構成要素と同一の機能を有するものには同一符号を付している。本実施形態の光源装置10Bは、光源1Bと、導光板2とを有して構成されている。そして、導光板2の側面には、拡散領域3a’,3b’,3c’からなる拡散度調整手段3’が形成されている。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a light source device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, components having the same functions as those of the
本実施形態の光源装置10Bにおける第1実施形態の光源装置10Aとの相違点は、光源1B及び拡散度調整手段3’である。光源1Bは、1つのパッケージに青LED(B)、緑LED(G)及び赤LED(R)を内蔵している。そして、青LED(B)、緑LED(G)及び赤LED(R)パッケージ内における直線上に配置されているとともに、青LED(B)はパッケージ内の右端付近に、緑LED(G)はパッケージ内の中央付近に、赤LED(R)はパッケージ内の左端付近に配置されている。また、光源1Bは、青LED(B)、緑LED(G)及び赤LED(R)の配置がなす直線と導光板2の側面の長手方向とが平行となるように、配置されている。なお、光源1Bは、青LED(B)、緑LED(G)及び赤LED(R)が配置されている直線と導光板2の側面の短手方向とが平行となるように、配置されていることとしてもよい。
The
拡散度調整手段3’の拡散領域3a’,3b’,3c’は、第1実施形態の拡散度調整手段3の拡散領域3a,3b,3cにそれぞれ対応するものである。そこで、拡散領域3a’の拡散度は比較的大きく、拡散領域3c’の拡散度は比較的小さく、拡散領域3b’の拡散度は中位となっている。さらに、拡散領域3a’は、光源1Bの赤LED(R)に対向した位置に配置されている。拡散領域3b’は、光源1Bの緑LED(G)に対向した位置に配置されている。拡散領域3c’は、光源1Bの青LED(B)に対向した位置に配置されている。
The
これらにより、本実施形態の光源装置10Bによれば、拡散し難い赤LED(R)の光は拡散度の大きい拡散領域3a’で拡散され、拡散し易い青LED(B)の光は拡散度の小さい拡散領域3c’で拡散され、拡散度合いが中程度の緑LED(G)の光は拡散度が中程度の拡散領域3b’で拡散される。したがって、本実施形態の光源装置10Bは、第1実施形態の光源装置10Aと同様に、有効発光エリア2aの全体から、色ムラのない、均一な色の白色光を出射することができる。
Accordingly, according to the
(第3実施形態)
図6は、本発明の第3実施形態に係る光源装置の一例を示す斜視図である。図6において、図1に示す第1実施形態の光源装置10Aの構成要素と同一の機能を有するものには同一符号を付している。本実施形態の光源装置10Cは、光源1r,1g,1bと、導光板2とを有して構成されている。そして、導光板2の側面には、拡散領域3a”,3b”,3c”からなる拡散度調整手段3”が形成されている。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a light source device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 6, components having the same functions as those of the
本実施形態の光源装置10Cにおける第1実施形態の光源装置10Aとの相違点は、光源1r,1g,1b及び拡散度調整手段3”である。光源1r,1g,1bは、それぞれ単体のLEDで構成されている。そして、光源1rは赤LED(R)からなり、光源1gは緑LED(G)からなり、光源1bは青LED(B)からなる。また、光源1r,1g,1bは、それぞれ、ほぼ等間隔をもって直線上に配置されている。そして、光源1r,1g,1bは、その光源1r,1g,1bの配置がなす直線と導光板2の側面の長手方向とが平行となるように、配置されている。なお、光源1r,1g,1bは、その光源1r,1g,1bの配置がなす直線と導光板2の側面の短手方向とが平行となるように、配置されていることとしてもよい。
The light source device 10C of this embodiment is different from the
拡散度調整手段3”の拡散領域3a”,3b”,3c”は、第1実施形態の拡散度調整手段3の拡散領域3a,3b,3cにそれぞれ対応するものである。そこで、拡散領域3a”の拡散度は比較的大きく、拡散領域3c”の拡散度は比較的小さく、拡散領域3b”の拡散度は中位となっている。さらに、拡散領域3a”は、光源1rの赤LED(R)に対向した位置に配置されている。拡散領域3b”は、光源1gの緑LED(G)に対向した位置に配置されている。拡散領域3c”は、光源1bの青LED(B)に対向した位置に配置されている。
The
これらにより、本実施形態の光源装置10Cによれば、拡散し難い赤LED(R)の光は拡散度の大きい拡散領域3a”で拡散され、拡散し易い青LED(B)の光は拡散度の小さい拡散領域3c”で拡散され、拡散度合いが中程度の緑LED(G)の光は拡散度が中程度の拡散領域3b”で拡散される。したがって、本実施形態の光源装置10Cは、第1実施形態の光源装置10Aと同様に、有効発光エリア2aの全体から、色ムラのない、均一な色の白色光を出射することができる。
Thus, according to the light source device 10C of the present embodiment, the light of the red LED (R) that is difficult to diffuse is diffused in the
(拡散度調整手段の構造及び製造方法)
次に、拡散度調整手段3,3’,3”(以下、拡散度調整手段3という)の具体的な構造例及び製造方法例について説明する。拡散度調整手段3は、例えば導光板2における光源側の側面に形成された複数の凹凸形状で構成されているものとする。そして、拡散度調整手段3の拡散領域3a,3b,3c,3a’,3b’,3c’,3a”,3b”,3c”(以下、拡散領域3xという)は、前記複数の凹凸形状がその拡散領域の拡散度に対応した密度又は形状となって構成されているものとする。すなわち、拡散領域3xの拡散度は、複数の凹凸形状の密度又は凹凸形状自体について調整することで、所望の値に設定されている。
(Structure and manufacturing method of diffusivity adjusting means)
Next, a specific structure example and manufacturing method example of the diffusivity adjusting means 3, 3 ′, 3 ″ (hereinafter referred to as diffusivity adjusting means 3) will be described. The diffusivity adjusting means 3 is, for example, in the
例えば、拡散度を大きくするときは凸凹形状の密度を高くして、拡散度を小さくするときは凸凹形状の密度を低くする。また、凸凹形状を断面三角波形状として、その三角波形状の頂角の角度を調整することで、拡散度を調整してもよい。 For example, when increasing the diffusivity, the density of the uneven shape is increased, and when decreasing the diffusivity, the density of the uneven shape is decreased. Further, the diffusivity may be adjusted by changing the apex angle of the triangular wave shape by making the uneven shape a triangular wave shape in cross section.
上記構成の拡散度調整手段3を製造するには、導光板2を型で製造する場合、その型に予め上記凹凸形状を形成しておき、その凹凸形状を転写する手法を取ることができる。また、凹凸形状は、いわゆる「シボ」でもよく、シボ加工で形成してもよい。そのシボ加工は、上記凹凸形状の形成手法と同様に、金型にシボを形成し、そのシボを転写する手法を取ることができる。ここで、金型にシボを形成するには、ブラスト加工を用いることができる。例えば、導光板形成用の金型に、硬度の硬いホワイトアルミナ(WA)系の研削材を重力式や加圧式のブラスト機械で吹き付けることにより、凹凸形状(シボ)を形成できる。そして、WA系研削材の粒度を変えたり、噴出圧力を調整することで、表面粗さの異なる凸凹(シボ)を形成でき、拡散度を調整することができる。
In order to manufacture the diffusivity adjusting means 3 having the above configuration, when the
また、拡散度調整手段3は、導光板2における光源側の側面に形成された複数のプリズムで構成されているものとしてもよい。そして、拡散度調整手段3の拡散領域3xは、複数のプリズムがその拡散領域3xの拡散度に対応した密度又は形状となって構成されているものとする。
Further, the diffusivity adjusting means 3 may be configured by a plurality of prisms formed on the light source side surface of the
また、拡散度調整手段3は、シート部材で構成してもよい。すなわち、シート部材の少なくとも一方面に、複数の凸凹形状又は複数のプリズムを形成する。拡散領域3xの拡散度は、シート部材における凸凹形状又はプリズムの配置密度又は形状で調整することができる。このようにすると、既存の導光板に前記シート部材を貼り付けることにより、簡便に、出射光の色分布の均一化を図れる光源装置を構成することができる。拡散度調整手段3をなす上記シート部材は、1枚のシートに、複数の拡散領域xが形成されているものでもよく、1枚のシートに、1つの拡散領域xが形成されているものでもよい。 Moreover, you may comprise the diffusion degree adjustment means 3 with a sheet | seat member. That is, a plurality of irregularities or a plurality of prisms are formed on at least one surface of the sheet member. The diffusion degree of the diffusion region 3x can be adjusted by the uneven shape in the sheet member or the arrangement density or shape of the prisms. If it does in this way, the light source device which can aim at uniformization of the color distribution of emitted light simply can be comprised by affixing the said sheet | seat member on the existing light-guide plate. The sheet member constituting the diffusivity adjusting means 3 may be one in which a plurality of diffusion regions x are formed in one sheet, or one diffusion region x is formed in one sheet. Good.
(電気光学装置)
図7は、本実施形態の光源装置をバックライトとして用いている電気光学装置の一例を示す断面図である。本電気光学装置は、液晶表示装置100を構成している。液晶表示装置100は、液晶装置50と、図1に示す第1実施形態の光源装置10Aとを有して構成されている。図7に示す液晶装置50及び光源装置10Aに、液晶駆動用IC、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての液晶表示装置100が構成される。また、液晶表示装置100の光源装置10Aは、第1プリズムシート4、第2プリズムシート5、反射シート6及び拡散シート7を有している。
(Electro-optical device)
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of an electro-optical device that uses the light source device of this embodiment as a backlight. The electro-optical device constitutes a liquid
拡散シート7は、導光板2の上面(液晶パネル側)に配置されている。拡散シート7は導光板2からの出射光を拡散させる板形状のシート部材である。拡散シート7としては、拡散剤を分散させたアクリルシートなどを使用することが可能である。この拡散シート7により、導光板2からの出射光の面輝度をさらに均一化し得るとともに、第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5の溝や凹凸形状の映りこみ(輝度ムラ)を防止し得るようになっている。なお、拡散シート7における第1プリズムシート4に覆われていない露出領域は、表示エリア(有効発光エリア)には入らないようになっている。
The diffusion sheet 7 is disposed on the upper surface (liquid crystal panel side) of the
第1プリズムシート4は、拡散シート7の上面(液晶パネル側)に配置されている。第2プリズムシート5は、第1プリズムシート4の上面(液晶パネル側)に配置されている。第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5は、それぞれ、透明なアクリル樹脂などからなる平板状の板材の一面側(図示上面側)がプリズム面とされ、例えば側面三角波状の周期的な凹凸が形成されて構成されている。
The
図8は、第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5の一例を示す斜視図である。図8に示すように、第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5のプリズム面22aには、対になる斜面部22A,22Bが交互に周期的に形成されており、これらの斜面部22A,22Bの成す角度(プリズム頂角α)が、例えば90度とされている。なお、第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5のプリズム頂角αは、90度に限らず、90度から125度の範囲であってもよい。
FIG. 8 is a perspective view showing an example of the
そして、第1プリズムシート4の凸部の稜線(峰)の延びる方向と、第2プリズムシート5の凸部の稜線(峰)の延びる方向とが方位角方向で90度異なるように配置されている。これにより、第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5の集光方向が図面の垂直方向(液晶パネル側方向)に合うようになっている。
The direction in which the ridge line (peak) of the convex portion of the
第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5は、下面側すなわち拡散シート7側から光が入射した場合に、そのプリズムシートに斜め方向(概ね法線方向の±20度の角度範囲より大きい角度範囲)から入射した光については、そのプリズムシートの上面方向へその進行方向を変化させることができ、プリズムシートに垂直(法線方向の±20度の角度範囲)に入射する光についてはそのプリズムシートを透過しない。本実施形態では、第1プリズムシート4と導光板2との間に拡散シート7を配置しているので、第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5に垂直(法線方向の±20度の角度範囲)に入射する光を低減でき、光伝搬効率を向上させることができる。
The
なお、第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5のプリズム頂角αが90度より大きい場合には、そのプリズムシートに垂直(法線方向の±20度の角度範囲)に入射する光については、プリズムシートの上面方向からは大きく外れる場合があるものの、プリズムシートを透過して、液晶パネル側に出射させることができる。
When the prism apex angle α of the
図9は第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5の他の例であるプリズムシート4’を示す斜視図である。プリズムシート4’において図8に示す第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5と異なる点は、そのプリズム面の形状である。
FIG. 9 is a perspective view showing a
すなわち、プリズムシート4’のプリズム面52aには、四角錐状の凸部52bが配列形成されており、隣接する凸部52bどうしは互いの辺端で接している。このプリズムシート4’におけるプリズム頂角は、凸部52bを構成する斜面部のうち、隣接する斜面部52Aと斜面部52Bとが成す角度である。そして、このプリズム頂角はプリズムシート4’において95°〜125°の範囲とされていることが好ましい。このような構成のプリズムシート4’では、凸部52bの底辺52C,52Dとそれぞれ平行な方向において集光機能が作用するからである。
That is, on the
なお、本実施形態に係るプリズムシートの構成は、図8又は図9に示すものに限定されず、そのプリズム頂角が例えば90°〜125°の範囲であれば、その形状に制限はない。例えば、図9に示す凸部が配列されたプリズム面を備えたものでは、その凸部の形状を5角錐状やそれ以上の多角錘、あるいは円錐状とすることができる。 Note that the configuration of the prism sheet according to the present embodiment is not limited to that shown in FIG. 8 or FIG. 9, and the shape thereof is not limited as long as the prism apex angle is in the range of 90 ° to 125 °, for example. For example, in the case of having a prism surface on which convex portions are arrayed as shown in FIG. 9, the shape of the convex portions can be a pentagonal pyramid shape, a polygonal pyramid or more, or a conical shape.
図7に示すように、反射シート6は導光板2の底面側(液晶パネル側の反対側)に配置されており、反射シート6の反射面(上面)と導光板2の底面とが面接触している。この反射シート6によれば、導光板2の底面から漏れ出した光を反射して、再び導光板2に入射させることが可能になり、導光板2の上面から出射される光の輝度を増加させることができる。また、光源1Aと導光板2の端面との隙間において、光源1Aから反射板6に向かって出射された光L1を、反射板6は導光板2に入射させることもできる。
As shown in FIG. 7, the
さらに、本実施形態の液晶表示装置100では、光源1から出射された光が拡散シート7を経由することなく第1プリズムシート4又は第2プリズムシート5に入射することを防ぐ構造となっている。
Further, the liquid
すなわち、拡散シート7の平面形状は、第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5の平面形状よりも大きくなっている。そして、拡散シート7の外縁は、第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5の外縁よりも外側に張り出している。さらに、拡散シート7は、導光板2の上面の露出部(基板1aに覆われている部分以外の部分)全体を覆うとともに、光源1Aの一部上も覆うように配置されている。
That is, the planar shape of the diffusion sheet 7 is larger than the planar shapes of the
このような構成により、光源1Aから出射された光が直接第1プリズムシート4又は第2プリズムシート5に入射することを防ぐことができる。そして、光源1Aから出射された光は、拡散領域3a,3b,3cで拡散され、その後、導光板2及び拡散シート7を経てから第1プリズムシート4又は第2プリズムシート5に入射する。そこで、光源装置10Aの出射光全体(バックライト全体)において、均一な色の白色光を出射できるとともに、輝度ムラの発生を回避することもできる。
With such a configuration, it is possible to prevent light emitted from the light source 1 </ b> A from directly entering the
図7における示す液晶装置50は、平面視略矩形状で、かつ環状のシール材12を介して互いにセルギャップをあけて対向するように貼り付けられた一対の平面視矩形状の基板ユニット13、14と、これらの間に上記シール材12とともに囲まれて挟持された液晶層15と、一方(図7の上側)の基板ユニット13の上面側に設けられた位相差板19と偏光板16と、他方(図7の下側)の基板ユニット14の下面側に設けられた位相差板26と偏光板27を備えた液晶パネル11とを有して構成されている。
A
そして、液晶装置50の液晶パネル11の下側に、光源装置10Aが配置されている。ここで、光源装置10Aの第2プリズムシート5の上面と液晶装置50の液晶パネル11の下面とが対向するように、液晶装置50及び光源装置10Aが配置されている。そこで光源装置10Aは、液晶パネル11の下側に配置されて、液晶パネル11の下方側から液晶パネル11に向けて照明光(バックライト)を出射できるようになっている。
A
基板ユニット13、14のうち、基板ユニット13は観測者側に向いて設けられる表側(上側)の基板ユニットであり、基板ユニット14はその反対側、換言すると裏側(下側)に設けられる基板ユニットである。上側の基板ユニット13は、例えばガラスなどの透明材料からなる光透過性基板17と、基板17の表側(図7では上面側、観測者側)に順次設けられた位相差板19及び偏光板16と、基板17の裏側(換言すると液晶層15側)に順次形成されたカラーフィルタ層24、オーバーコート層21と、該オーバーコート層21において液晶層15側の面に形成された液晶駆動用のストライプ状の複数の電極23を具備して構成されている。液晶層15は、ツイスト角が240度〜255度のネマチック液晶分子から構成されている。
Of the
なお、実際の液晶装置においては、電極23の液晶層15側と、下基板側のストライプ状の電極35の液晶層15側に、各々配向膜が被覆形成されるが、図7ではこれらの配向膜を省略し説明も略する。また、図7を含む各図に示す断面構造は、図示した場合に各層が見やすいように各層の厚さを実際の装置とは異なる厚さに調節して示してある。
In an actual liquid crystal device, alignment films are respectively formed on the
上記上側の基板側の駆動用の各電極23は、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)などの透明導電材料から平面視ストライプ状に形成されたもので、液晶パネル11の表示領域と画素数に合わせて必要本数形成されている。
Each of the driving
上記カラーフィルタ層24は、例えば上側の基板17の下面(換言すると液晶層15側の面)に、光遮断用のブラックマスク、カラー表示用のRGBの各パターンを形成することにより構成されている。また、RGBのパターンを保護する透明な保護平坦化膜としてオーバーコート層21が被覆されている。上記ブラックマスクは例えばスパッタリング法、真空蒸着法等により厚さ100〜200nm程度のクロム等の金属薄膜をパターニングして形成されている。上記のRGBの各パターンは、赤色パターン(R)、緑色パターン(G)、青色パターン(B)が、所望のパターン形状で配列され、例えば、所定の着色材を含有する感光性樹脂を使用した顔料分散法、各種印刷法、電着法、転写法、染色法等の種々の方法で形成されている。
The
一方、下側の基板ユニット14は、ガラスなどの透明材料からなる光透過性基板28と、基板28の表面側(図7では上面側、換言すると液晶層15側)に順次形成された半透過反射層31、オーバーコート層33と、該オーバーコート層33の液晶層15側の面に形成されたストライプ状の駆動用の複数の電極35と、基板28の裏面側(図7では下面側、換言すると液晶層15側と反対側)に順次形成された位相差板26と、偏光板27から構成されている。これらの電極35においても先の電極23と同様に液晶パネル11の表示領域と画素数に合わせて必要本数形成されている。
On the other hand, the
光源装置10Aの光源1Aから出射された光Laは、拡散領域3a,3b,3cで拡散された後、導光板2に入射しその導光板2のプリズムで反射され例えば光Lbと光Ldに分散反射される。光Lb,Ldは導光板2から拡散シート7に入射してさらに拡散された光Lc,Leとなって第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5に入射する。ここで、光Lc,Leは、第1プリズムシート4及び第2プリズムシート5によってそれぞれ法線方向Hに向けられる。これらの光Lc,Leがバックライトとなって液晶装置50を照射する。
The light La emitted from the
これらにより、本実施形態の液晶表示装置100は、光源装置10Aから出射される白色光(バックライト)について色均一性が高く、さらに輝度ムラがないので、高品位な画像を表示することができる。
Accordingly, the liquid
(電子機器)
次に上記実施形態の電気光学装置(液晶表示装置100)を構成要素とする電子機器について説明する。
図10(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図10(a)において、符号500は携帯電話本体を示し、符号501は上記実施形態の液晶表示装置100を有してなる表示部を示している。図10(b)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図10(b)において、符号600は時計本体を示し、符号601は上記実施形態の液晶表示装置100を有してなる表示部を示している。図10(c)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図10(c)において、符号700は情報処理装置、符号701はキーボードなどの入力部、符号702は上記実施形態の液晶表示装置100を有してなる表示部、符号703は情報処理装置本体を示している。
(Electronics)
Next, an electronic apparatus including the electro-optical device (the liquid crystal display device 100) of the above embodiment as a component will be described.
FIG. 10A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 10A,
図10に示す電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置100有しているので、色ムラ及び輝度ムラがなく、色再現性の高い高品位なカラー画像を表示することができる。
Since the electronic apparatus illustrated in FIG. 10 includes the liquid
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, and the specific materials and layers mentioned in the embodiment can be added. The configuration is merely an example, and can be changed as appropriate.
例えば、上記実施形態では、光源1Aなどとして、RGBの3原色の光源を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、4原色又は5原色以上の光源を用いることもできる。また、発光色の異なる2つの光源で、光源1Aなどを構成してもよい。例えば4原色で光源1Aなどを構成する場合は、RGBの光源に、シアン、マゼンダ、イエローのいずれか1つの光源を加えることとする。
For example, in the above embodiment, RGB light sources of three primary colors are used as the
また、上記実施形態では、本発明に係る光源装置を液晶表示装置の構成要素とした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明に係る光源装置は液晶表示装置以外の各種電気光学装置及び表示装置に適用することができる。また、本発明に係る光源装置は、電気光学装置などの表示装置以外の照明装置に適用することができる。ここで、照明装置とは、画像又は情報などを表示する表示装置ではなく、所定の光を被照射体に出射するものである。 In the above embodiment, an example in which the light source device according to the present invention is a constituent element of a liquid crystal display device is given. However, the present invention is not limited to this, and the light source device according to the present invention is a liquid crystal display. The present invention can be applied to various electro-optical devices and display devices other than the device. The light source device according to the present invention can be applied to an illumination device other than a display device such as an electro-optical device. Here, the illumination device is not a display device that displays an image or information, but emits predetermined light to an irradiated object.
また、上記実施形態の液晶表示装置においては、単純マトリックス型の半透過反射型液晶表示装置に本発明の光源装置を備えた場合について説明したが、本発明の光源装置を、2端子型スイッチング素子あるいは3端子型スイッチング素子を備えたアクティブマトリクス型の半透過反射型液晶表示装置に備えるようにしてもよい。 In the liquid crystal display device of the above embodiment, the case where the light source device of the present invention is provided in a simple matrix type transflective liquid crystal display device has been described. However, the light source device of the present invention is a two-terminal switching element. Alternatively, an active matrix type transflective liquid crystal display device including a three-terminal switching element may be provided.
1A,1B,1r,1g,1b…光源、2…導光板、2a…有効発光エリア、3,3’,3”…拡散度調整手段、3a,3b,3c,3a’,3b’,3c’,3a”,3b”,3c”…拡散領域、10A,10B,10C…光源装置、50…液晶装置、100…液晶表示装置
1A, 1B, 1r, 1g, 1b ... light source, 2 ... light guide plate, 2a ... effective light emitting area, 3,3 ', 3 "... diffusivity adjusting means, 3a, 3b, 3c, 3a', 3b ', 3c' , 3a ", 3b", 3c "... diffusion region, 10A, 10B, 10C ... light source device, 50 ... liquid crystal device, 100 ... liquid crystal display device
Claims (15)
前記拡散度調整手段の少なくとも2つの拡散領域は、該拡散領域毎に異なる色の光が照射される構成となっていることを特徴とする光源装置。 Having a diffusivity adjusting means having at least two diffusion regions having different diffusivities, which is a degree of diffusing light,
At least two diffusion regions of the diffusivity adjusting means are configured to be irradiated with light of different colors for each diffusion region.
光を拡散させる度合いである拡散度が異なる少なくとも2つの拡散領域を有する拡散度調整手段を有し、
前記複数の光源は、少なくとも2つの異なる色の光を出射するものであり、
前記拡散度調整手段は、前記少なくとも2つの拡散領域毎に、前記異なる色の光のうちの一つが照射されるように、配置され構成されており、
前記拡散度調整手段で拡散された光が前記導光板から出射される構成となっていることを特徴とする光源装置。 A light source device that causes light from a plurality of light sources to enter from a side surface of the light guide plate and emit light from one main plane of the light guide plate,
Having a diffusivity adjusting means having at least two diffusion regions having different diffusivities, which is a degree of diffusing light;
The plurality of light sources emit light of at least two different colors,
The diffusivity adjusting means is arranged and configured so that one of the different color lights is irradiated for each of the at least two diffusion regions,
A light source device characterized in that the light diffused by the diffusivity adjusting means is emitted from the light guide plate.
前期第1拡散領域に照射される光源の波長強度特性は、第2拡散領域に対し短波長側にピークをもった光源が照射される構成となっており、
前記第1拡散領域の拡散度は、第2拡散領域の拡散度よりも小さいことを特徴とする請求項1又は2に記載の光源装置。 At least two diffusion regions of the diffusivity adjusting means have a first diffusion region and a second diffusion region,
The wavelength intensity characteristic of the light source irradiated to the first diffusion region in the previous period is configured such that a light source having a peak on the short wavelength side with respect to the second diffusion region is irradiated,
3. The light source device according to claim 1, wherein a diffusivity of the first diffusion region is smaller than a diffusivity of the second diffusion region.
前記少なくとも2つの拡散領域のそれぞれは、前記複数の凹凸形状が該拡散領域の拡散度に対応した密度又は形状となって構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光源装置。 The diffusivity adjusting means comprises a plurality of concave and convex shapes formed on the light source side surface of the light guide plate,
6. Each of the at least two diffusion regions is configured such that the plurality of uneven shapes have a density or a shape corresponding to the diffusion degree of the diffusion regions. The light source device according to 1.
前記金型には、前記拡散度調整手段の凹凸形状に対応した形状が形成されていることを特徴とする請求項6に記載の光源装置。 The light guide plate is manufactured using a mold,
The light source device according to claim 6, wherein the mold has a shape corresponding to the uneven shape of the diffusivity adjusting means.
前記少なくとも2つの拡散領域のそれぞれは、前記複数のプリズムが該拡散領域の拡散度に対応した密度又は形状となって構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光源装置。 The diffusivity adjusting means comprises a plurality of prisms formed on the side surface of the light guide plate on the light source side,
Each of the at least two diffusion regions is configured such that the plurality of prisms have a density or a shape corresponding to the diffusion degree of the diffusion regions. The light source device described.
前記シート部材の少なくとも一方面には、複数の凸凹形状又は複数のプリズムが形成されており、
前記少なくとも2つの拡散領域のそれぞれは、前記複数の凸凹形状又は複数のプリズムが、該拡散領域の拡散度に対応した密度又は形状となって構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の光源装置。 The diffusivity adjusting means comprises a sheet member,
On at least one surface of the sheet member, a plurality of irregularities or a plurality of prisms are formed,
6. Each of the at least two diffusion regions is configured such that the plurality of uneven shapes or the plurality of prisms have a density or shape corresponding to the diffusivity of the diffusion region. The light source device according to any one of the above.
前記其々が異なるピーク波長の光が、該ピーク波長に対応した拡散度の前記拡散領域に照射される構成となっていることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の光源装置。 Each has a plurality of unit light sources, each of which has a plurality of light emitting units that emit light having different peak wavelengths,
12. The structure according to claim 1, wherein the light having different peak wavelengths is irradiated to the diffusion region having a diffusivity corresponding to the peak wavelength. Light source device.
前記導光板から出射した光は、ほぼ白色となっていることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の光源装置。 The light diffused by the diffusivity adjusting means has a configuration that exits from the light guide plate after entering the light guide plate;
The light source device according to claim 1, wherein light emitted from the light guide plate is substantially white.
An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 14.
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