JP2001093321A - 照明装置、及びこれを用いた表示装置 - Google Patents
照明装置、及びこれを用いた表示装置Info
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Abstract
つ輝度の面内均一性の高い照明装置を提供し、大画面に
なっても明るく低消費電力で薄型軽量な表示装置を実現
する。 【解決手段】一対の向かい合う端部の厚さが異なる板状
の透明体からなる複数の導光体103a〜cと、複数の
光源101a〜cとから構成され、前記複数の導光体は
厚さが大きい端部と厚さが小さい端部とを継ぎ目がない
ように光学的に結合し、前記光源は前記導光体の厚さが
大きい方の端部に近接する位置であって、かつ隣合う導
光体の裏面となる位置に配置し、さらに、前記光源から
の出射光を導光体端面へ導く光学部材を備える照明装
置。
Description
することで画像を表示する表示装置の照明に用いる照明
装置、及びこれを用いた表示装置に関し、特に大画面化
した場合にも薄型,軽量,高輝度、かつ輝度の面内均一
性が高い照明光を出射することができる照明装置、及び
これを備えた表示装置に関する。
メディアであり、高度な情報社会となった現代では、人
間,社会にとって重要な存在となっている。
Tube),PDP(Plasma DisplayPanel)等発光型の表示
装置と、液晶表示装置,ECD(Electrochromic Displa
y),EPID(Electrophoretic Image Display)等の非
発光型の表示装置とに分類できる。
射)光量を調節することで画像を表示するものであり、
この中で特に液晶表示装置は近年性能が著しく向上し、
パーソナルコンピュータ等の表示装置として採用される
ことが多くなった。
分類でき、透過型の液晶表示装置では液晶パネルの背面
に照明装置を備え、照明装置から照射される光により、
その表示画面の視認性を高めている。
Transistor)等のスイッチング素子を用いたアクティブ
マトリクス駆動による液晶パネルと、マルチプレックス
駆動の液晶パネルとの2方式がある。アクティブマトリ
クス駆動による液晶パネルとしてはTN(Twisted Nemat
ic)液晶パネルや広視野角を実現したIPS(In PlanSw
itching)液晶パネル等がある。また、マルチプレックス
駆動の液晶パネルとしてはSTN(Super Twisted Nemat
ic)液晶パネル等がある。いずれも液晶層をガラス基板
で保持し、その両側に偏光板を配置し、液晶層に入射す
る直線偏光の偏光状態を変調して表示を行うものであ
る。
ング素子、或いは画素間等の非表示部(非開口部)が存
在し、表示の明るさ低下の一因となっている。
すると画像がぼけて劣化してしまうという課題を有して
いる。これは液晶表示装置が1フレーム内で同じ画像を
表示し続ける、いわゆるホールド型と呼ばれる表示方式
であるために生じるといわれている(Ishiguro et al,
信学技報、EID96−4,pp.19−26(1996))。
ここでいう1フレームとは映像信号の1周期の時間のこ
とを意味する。このホールド型の表示による動画像劣化
のメカニズムは以下の通り説明される。すなわち、実像
では例えば動く物体は時々刻々と動き続け、同じ位置に
留まることがない。これに対してホールド型の表示では
動く物体であっても1フレームの間は同じ位置に表示さ
れ続けるため、1フレームのある瞬間には正しい位置に
ある画像を表示するが、別の瞬間には実際とは異なる画
像が表示され続けることになる。人間の目はそれらを平
均化して認知するため画像がぼけてしまう。
とである瞬間のみ画像を表示し、上記のような平均化に
よる画像のぼけをなくして動画像の画質を向上すること
が報告されている(K.Sueoka et al,IDRC '97 p
p203−206(1998))。一方、照明装置としては、
エッジライト方式(導光体方式),直下方式(反射板方
式),面状光源方式がある(液晶ディスプレイ技術p25
2−256 産業図書株式会社 発行日1996年11
月8日,フルカラー液晶表示技術 p201−202
株式会社トリケップス 発行日1990年2月26
日)。
主にエッジライト方式と、直下方式が用いられている。
ル等の透明体からなる導光体と、導光体の端面に配置し
た例えば蛍光ランプからなる線状光源と、導光体の表面
(光出射面)に配置した拡散板から構成される。蛍光ラ
ンプ(光源)から出射した光は導光体へ入射し、導光体
内を伝播する。導光体内を伝播する光は導光体裏面に施
された処理により、進行方向が変わり、導光体表面から
出射し、拡散板により照明光の角度分布が均一化された
後、液晶パネル表示部等の照光面に照射される。
光面直下に配置し、光源の下部には反射板、光源の上部
には輝度の均一性を向上するために光源からの距離に応
じて透過率を変えた光スクリーンや拡散板を配置した構
成となっている。光源からの出射光は、直接、或いは光
源下部に配置した反射板で反射した後、光スクリーンや
拡散板に入射し、光量分布及び照明光の角度分布が均一
化されて、液晶パネル表示部等の照光面に照射される。
板が配置された表面が平面で、裏面が傾斜面をなし、こ
の傾斜面に遮光兼反射部を有する透明導光体を複数個配
置し、この導光体の肉厚部の一端であって、かつ隣接す
る導光体の遮光兼反射部下面となる位置に、光源を配置
した構成の照明装置が記載されている。本構成の場合、
光源からの出射光のうち、直接導光体に入射した光は導
光体の遮光兼反射部で反射し、拡散板を介して照明光と
して出射する。また、光源からの出射光のうち、導光体
に直接入射しなかった光の一部は隣接する導光体裏面に
配置した遮光兼反射部で反射した後、導光体に入射し、
遮光兼反射部で反射した後、拡散板を介して照明光とし
て出射する。
では、消費電力の大部分が照明装置の光源での消費電力
であるため、液晶表示装置の低消費電力化、或いは高輝
度化のためには光源からの出射光の利用効率を高める必
要がある。しかし、上記従来の照明装置からの出射光は
非偏光であり、液晶パネルの偏光板において50%以上
が吸収されるため、高い光利用効率は望めなかった。
の偏光子ではグランジャン構造を有するコレステリック
液晶層と、円偏光の回転方向を逆にするミラーとを使用
して非偏光である光源からの出射光を特定の偏光に効率
よく変換する技術が開示されている。この偏光子は光源
と、鏡面反射ミラーと、コレステリック液晶層と、これ
に積層配置した位相差板(1/4波長板)から構成され
る。
列に基づく特異な光学特性を示すもので、ヘリカル軸に
平行に入射した光はコレステリック螺旋のピッチに対応
する波長において、螺旋の回転方向に対応した回転方向
の円偏光は反射し、他方は透過するという選択反射を示
すものである。
回りの円偏光(以下、右円偏光)は透過し、左回りの円
偏光(以下、左円偏光)は反射する場合、非偏光である
光源からの出射光のうち右円偏光成分はコレステリック
液晶層を透過し、左偏光成分は反射する。コレステリッ
ク液晶層を透過した光は位相差板の作用により、所望の
直線偏光に変換される。一方、コレステリック液晶層で
反射した左円偏光は、鏡面反射ミラーで反射して再びコ
レステリック液晶層に向かうが、鏡面反射ミラーでの反
射の際、円偏光の回転方向が逆の右円偏光となるため今
度はコレステリック液晶層を透過し、位相差板の作用に
より、所望の直線偏光に変換される。すなわち、光源か
らの出射光は理想的には全て右円偏光となってコレステ
リック液晶層を透過して、さらに位相差板の作用によっ
て所望の直線偏光に変換できるので、従来、液晶パネル
の偏光板で吸収され、無駄となっていた光を有効に利用
することができるというものである。
の照明装置は輝度の均一性が高く、光源(蛍光ランプ)
の直径程度の厚さの薄型化が可能であり、さらに熱が液
晶へ伝わり難いという特長がある。このため特に薄いこ
とが要求されるノート型パソコン等にはこの方式が採用
されている。しかしながら、光源光の利用効率は直下方
式よりも低く、高輝度化には不利である。また、エッジ
ライト方式の照明装置を対角20インチを超えるような
大画面に対応させるには光源の数を増やし、導光体を厚
くする必要がある。この場合、導光体の1端面に複数の
光源を配置することで導光体への光源光の入射効率が低
下して、光源光の利用効率がさらに低下すること、及び
導光体の厚み増大により、容積が大きくなり、重量が重
くなるといった課題がある。一方、直下方式の照明装置
は大画面化への対応が光源の数を増やすといった容易な
方法で実現可能であり、光学設計を適切にすることで高
輝度が得られ、光源光の利用効率も導光体方式より高く
できる。しかし、照明装置の厚さは光源の大きさ(例え
ば蛍光ランプ直径)の数倍必要となり薄型化できないこ
と、及びエッジライト方式ほど輝度の面内均一性が良く
ないといった課題がある。
明装置では、導光体を必要とする大きさに分割して複数
個とし、その各々に光源を配置するとともに、光源の直
接光が照明部に至らないよう構成したため、照明面積が
大きい場合でも、直下方式よりも均一な照明光が得ら
れ、さらに照光面の面積が大きくなっても、導光体の分
割数を増やすことで全体を薄型化することができるとい
うものである。
導光体の結合部についてなんら記載がないが、複数の導
光体をただ並べただけでは導光体の継ぎ目において照明
光の出射角度分布、及び輝度分布が異なり、実際には照
明装置の光出射面全面で均一な照明光を得ることが困難
であるという課題がある。さらに上記構成では光源から
の出射光の一部は直接導光体へ入射し、他の一部も、隣
接する導光体裏面に配置した遮光兼反射部で反射して導
光体へ入射するよう構成されるが、その他の光は導光体
へ入射する術がないため、有効に利用できず、光源光の
利用効率が低いという課題がある。
で、その目的は、大画面液晶パネルに適用しても薄型,
軽量で、高輝度、かつ輝度の面内均一性が高い照明装置
を提供することにある。
スイッチング素子、或いは画素間等の表示に寄与しない
非開口部が存在し、これら非開口部は液晶パネルの明る
さ低下の一因となっていた。アクティブマトリクス駆動
の液晶パネルの場合は特にこの非開口部の殆どが金属電
極であるため非開口部に入射した光は反射して、照明装
置に戻っていた。照明装置に戻った光は、例えば直下方
式の照明装置であれば、拡散板、或いは光スクリーン、
或いは反射板で反射して再び液晶パネルに照射される。
しかし、液晶パネルに再照射される光は拡散板等によ
り、偏光解消、或いは偏光状態が変化するため、液晶パ
ネルの光入射側に配置された偏光板において、再び50
%以上の光が吸収されるので、ほとんど明るさに寄与す
ることはなかった。
成と同時に開口率の低い液晶パネルであっても液晶パネ
ルの非開口部からの反射光を、偏光を維持した状態で再
び液晶パネルに照射することで光の有効利用を図った照
明装置、及びこれを用いた液晶表示装置を提供すること
にある。
望の偏光に変換し、液晶パネルでの光吸収を低減するこ
とでより明るく低消費電力な液晶表示装置を提供するこ
とにある。
方式である液晶表示装置の動画像の劣化を抑制する方法
として照明装置を点滅する方法がある。しかしながら、
この方法は液晶パネルの全面を走査して、液晶パネル全
面の液晶が応答した後、照明装置を点灯するため走査時
間及び液晶の応答時間を著しく上げる必要があった。ま
た、照明装置の点灯時間が短いため従来と同等の輝度を
達成するには発光強度を上げる必要があった。
の目的は表示面を独立に面分割照明できる照明装置を提
供することにより、動画像を違和感なく表示できる、高
輝度な液晶表示装置を提供することにある。
から明らかになるだろう。
明の要旨は以下の通りである。
かい合う端部の厚さが異なる板状の透明体からなる複数
の導光体と、前記導光体の厚さが異なる一対の端部のう
ち、厚さが大きい方の端部に近接配置した複数の光源と
から構成される照明装置であって、複数の導光体は厚さ
が異なる一対の端部のうち、厚さが大きい端部と、厚さ
が小さい端部とを、導光体と実質的に屈折率が等しい透
明体により結合し、整列配置されており、光源は前記導
光体の厚さが大きい方の端部に近接する位置であって、
かつ隣合う導光体の裏面側(照射対象とは反対側)とな
る位置に配置され、さらに、前記光源、或いは前記光源
の近傍に光源からの出射光を導光体端面へ導く光学部材
を備える。
も一対の向かい合う端部の厚さが異なる板状の透明体か
らなる複数の導光体と、導光体の厚さが異なる一対の端
部のうち、厚さが大きい方の端部に近接配置した複数の
光源とから構成される照明装置であって、導光体は厚さ
が異なる一対の端部のうち、厚さが大きい方の端部には
導光体の表面側(照射対象側)の幅より、裏面側の幅が
大きくなるような突出部を有し、複数の導光体は厚さが
異なる一対の端部のうち厚さが小さい方の端部と、厚さ
が大きい方の端部を、前記突出部が隣り合う導光体の裏
面側に配置されるよう、導光体と実質的に屈折率が等し
い透明体により結合し、整列配置されており、前記光源
は前記突出部の端面に近接する位置であって、かつ隣り
合う導光体の裏面側と成る位置に配置され、さらに、前
記光源、或いは前記光源の近傍には光源からの出射光を
導光体端面へ導く光学部材を備える。
を参照しながら幾つかの実施例をもとに説明する。
びこれを用いた表示装置の一例を示す一部概略断面図で
ある。本表示装置は光の透過光量を調節することで画像
を表示する液晶パネル200とその背面に配置した照明
装置100とから構成される。
過光量を調節することで画像を表示する表示パネルを用
いることができ、特に長寿命でマトリクス表示が可能な
液晶パネルを用いることができる。
H(Guest Host)モード,PC(Phase Change)モー
ド,TN(Twisted Nematic )モード,STN(Super
Twisted Nematic)モード,ECB(Electrically Cont
rolled Birefringence)モード,PDLC(Polymer Di
spersed Liquid Crystal)モード等を用いることができ
るが、低い駆動電圧で高いコントラスト比が得られる表
示モードとして偏光板を用い、液晶層に入射する光の偏
光状態を変調することで表示を行うモードを用いること
が画質の良い表示装置を実現する上で望ましい。
(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子を用い
たアクティブマトリクス駆動による液晶パネルと、マル
チプレックス駆動の液晶パネルとの2方式があり、液晶
層に入射する光の偏光状態を変調して表示を行うものと
しては、TN(Twisted Nematic )液晶パネルや、広視
野角を実現したIPS(In Plane Switching)液晶パネ
ル,MVA(Multi-domain Vertical Aligned)液晶パネ
ル等のアクティブマトリクス駆動による液晶パネル、或
いはSTN(Super Twisted Nematic)液晶パネル等のマ
ルチプレックス駆動の液晶パネルを用いることができ
る。
いて説明するが本発明はこれに限定されるものではな
い。
ィルター,透明電極及び配光膜が積層形成された第1の
透明ガラス基板204と、図示しない配光膜及び、画素
を形成する透明電極及びこれと接続される電極や薄膜ト
ランジスタ等のスイッチング素子を有する第2の透明ガ
ラス基板202と、これら2枚の透明ガラス基板204,2
02の間に枠状のシール剤203を介して封入された誘
電異方性が正のネマチック液晶からなる液晶層208と
を有する。液晶層208の液晶分子長軸の方向は2枚の
透明ガラス基板204,202上に形成された配向膜に
ラビング等の配向処理を行うことで配向方向が規定さ
れ、透明ガラス基板間で連続的に90°ねじれた状態と
なっている。透明ガラス基板202の照明光入射面と、
透明ガラス基板204の光出射面にはそれぞれ偏光板2
01及び偏光板205が互いに直交する直線偏光を透過
するように配置され、透明ガラス基板202及び透明ガ
ラス基板204での液晶分子長軸の配向方向は偏光板2
01及び偏光板205の直線偏光の透過軸に対して共に
平行、もしくは共に直交するように構成する。
させたポリビニルアルコールにヨウ素を吸収させて偏光
機能を付与した膜の両面にトリアセチルセルロースの保
護層を施したものを用いることができ、それぞれ透明ガ
ラス基板202及び透明ガラス基板204にアクリル系
の接着剤により光学的に結合されるよう接着される。上
記構成により、液晶パネル200背面から入射した光の
うち偏光板201を透過した直線偏光は、液晶層208
を通過して偏光板205に入射するが、この際、液晶層
208を透過する光の偏光状態は液晶層208に印加す
る電圧によって変化させることができる。このため画像
情報に対応した電圧を透明ガラス基板202,204上
の透明電極に印加し、液晶層208に電界を印加するこ
とで、液晶層208を通過する光の偏光状態を変え、偏
光板205を透過する光量を制御して光学画像を形成す
ることができる。
明装置100は、整列配置した複数の導光体103(図
中では103a,103b,103c)と、複数の導光
体103の一側面(端面)にそれぞれ配置され、その側
面(端面)長さに対応した発光長を有する複数の光源1
01(図中では101a,101b,101c)と、複
数の光源101の導光体103方向を除く部分を覆うよ
うにそれぞれ配置した複数のランプカバー102(図中
では102a,102b,102c)と、複数の導光体
103の裏面(液晶パネル200と反対側の面)に空気
層を介してそれぞれ配置した複数の反射板104(図中
では104a,104b,104c)と、複数の導光体
103(103a〜103c)の表面(液晶パネル20
0側の面)側にその全面を覆うように配置した拡散板1
05とから構成される。
3と、導光体103の一側面(端面)に配置した光源10
1と、ランプカバー102と、導光体103の裏面に配
置した反射板104とから構成される単位照明装置10
00(図中では1000a,1000b,1000c)
を複数個、整列配置し、その表面側にその全面を覆うよ
うに配置した拡散板105とから構成される。
内輝度分布の均一性を高めるために、単位照明装置は個
々の単位照明装置の照明光の面内輝度分布の均一性が高
いことはもちろんのこと、複数の単位照明装置を整列配
置した際に得られる照明光の面内輝度分布の均一性も高
いことが重要である。
単位照明装置を複数整列配置した際、単位照明装置を構
成する複数の導光体の表面側(液晶パネル200側)の
段差、及び継ぎ目を実質的になくすよう構成した。
を一対の向かい合う端面の厚さが異なる板状の透明体か
ら構成し、複数の導光体を整列配置する際に、厚さが大
きい端面と厚さが小さい端面とを接合するようにする。
また、光源は導光体の厚さが異なる一対の向かい合う端
面のうち、厚さが大きい方の端面に近接する位置であっ
て、かつ隣合う導光体の裏面となる位置に配置する。こ
のようにすれば、光源は複数の導光体を整列配置する際
の障害とならないので、複数の導光体は、その表面側に
段差、及び隙間がない状態で整列配置できる。
結合するように接続する。ここで、光学的に結合すると
は、導光体どうしの界面を導光体を構成する透明体と実
質的に同じ屈折率の透明体で満たすことで界面での屈折
率差を実質的になくすことを意味し、例えばアクリル系
の接着剤により導光体どうしを接着することで実現でき
る。
光体どうしの表面側(液晶パネル200側)の段差がな
く、継ぎ目は光学的にはなくなるので面内輝度分布がよ
り均一な照明装置が実現できる。
装置についてより具体的に説明する。図2は照明装置1
00を構成する単位照明装置1000の概要を示す斜視
図である。
導光体103の1側面(端面)1031に配置され、その側面
(端面)長さに対応した発光長を有する光源101と、
光源101の導光体103端面方向を除く部分を覆うよ
うに配置したランプカバー102と、導光体103の裏
面(液晶パネル200と反対側の面)に空気層を介して
配置した反射板104とから構成される。導光体103
は上述の通り、一対の向かい合う端面1031と端面1
032での厚さが異なる断面形状が長方形をした板状の
透明体から構成される。また、光源101は導光体10
3の厚さの異なる一対の向かい合う端面のうち、厚さが
大きい方の端面1301に近接した位置であって、複数
の導光体103を接合した際、障害とならない位置、す
なわち端面1031の下部領域(液晶パネル200とは
反対側の領域)に配置する。
いった条件を満たすものを用いるとよく、例えば冷陰極
管や熱陰極管等の蛍光ランプ、或いはLED(Light Em
itting Diodes)を複数個整列配置したものを使用するこ
とができる。ここでは、まず管径φ2.6mm の冷陰極蛍
光ランプを用いる場合を説明する。ここで使用する冷陰
極蛍光ランプとしては、液晶パネル200のカラーフィ
ルタの透過スペクトルに対応した発光ピーク波長を有す
る、いわゆる3波長管を用いればよく、例えば波長45
3nm,544nm,611nmに発光ピーク波長を有
する冷陰極蛍光ランプを用いることができる。
103の端面1031の下部領域に配置する。これは、
単位照明装置1000を複数個整列配置した際、複数の
導光体どうしの継ぎ目や、導光体表面側(液晶パネル2
00側)の段差をなくすために、光源を隣り合う単位照
明装置を構成する導光体の裏面側に配置できるようにす
るためである。
光ランプの直径)をdとし、導光体103の端面103
1と端面1032の厚さをそれぞれt1 ,t2 とする
と、以下の関係を満たすことが望ましい。
射効率を高めるには、光源発光部の大きさが導光体の光
源側の端面1301の断面積よりも小さいことが望まし
い。
ンプを用いた場合の、導光体の光源側端面の有効厚さt
(=t1−t2)と、導光体から出射する照明光輝度との
関係の一例を示す図である。図3から明らかな通り、導
光体端面の有効厚さが光源の管径よりも大きければ大き
いほどより明るい照明光が得られる。しかしながら、導
光体を厚くすると照明装置の厚さや重量が増えるという
問題がある。そこで、導光体端面の有効厚さが光源管径
の約1.2〜1.5倍で照明光の輝度の上昇が飽和するこ
とを鑑みて、光源の大きさ(ここでは冷陰極蛍光ランプ
の直径)dと、導光体の端面1031の厚さt1 と、端
面1032の厚さt2 とが以下の関係を満たすようにす
ることがより望ましい。
の中心位置が導光体の裏面からの高さ1.75mmに位置
するように配置した。
射光を効率良く導光体103へ入射させるためのもの
で、光源101の周囲であって、導光体103端面部を
除く部分に、光源101を覆うように間隙をもって配置
した、円筒形、或いは楕円筒形等の一部に開口部を有す
る形状をした反射板、或いは反射フィルムを使用するこ
とができる。
子フィルムの表面に銀や、アルミニウム等の金属薄膜層
を蒸着法、或いはスパッタリング法により成膜したもの
を、高分子フィルムシートやアルミニウム板等の支持板
にラミネートしたものを用いることができる。ここで
は、PET(ポリエチレンテレフタレート)に銀をスパ
ッタリングしたものを厚さ0.2mm のアルミニウム板に
接着し、成形したものを用いた。
を覆うように配置され、導光体103裏面からの光を導光
体103側へ反射する機能を有する。反射板104とし
ては、高い反射率を有する反射面をガラス板,金属板,
樹脂板、或いは高分子フィルム等の支持基材上に形成し
たものを用いることができる。反射面は支持基材上にア
ルミニウム,銀等の反射率の高い金属薄膜を蒸着法、或
いはスパッタリング法等により成膜したもの、或いは支
持基材上に増反射膜となるように誘電体多層膜を形成し
たもの、或いは支持基材上に白色顔料をコートしたもの
等を用いることができる。また、屈折率の異なる透明媒
体を複数層積層することで反射板として機能するように
したものを用いてもよい。
支持基材としてPET(ポリエチレンテレフタレート)
フィルムを用い、反射面として銀の金属薄膜を成膜した
ものを用いた。
合う端面1031と端面1032での厚さが異なる板状
の透明なアクリル樹脂から構成され、端面1031から
入射した光を全反射により内部に閉じ込める構成と、内
部を伝播する光の反射角度を変えて、光を液晶パネル2
00側へ出射する構造を有するものを用いる。
角度を変え、光を出射させる構造を、導光体の裏面側
(液晶パネル200と反対側)の面に形成した微細な傾
斜面を有する多数の凹凸面、または段差で構成した微小
傾斜反射面で実現するものを用いた。
図である。図4に例示する導光体103はその表面10
3Cが平坦な面で構成され、その裏面は略平坦な主面10
3B、及び複数の三角溝の一辺に形成された平坦な微小傾
斜反射面103Aとで構成される。導光体103の裏面
の主面103Bは光源101から出射し、導光体に入射
した光300を導光体の表面103Cとの間で全反射に
より伝播し、内部に閉じこめるよう構成される。また、
導光体103の裏面の微小傾斜反射面103Aは導光体1
03内を伝播する光の一部を、その反射角度を変えるこ
とで導光体103の表面103Cから出射させる機能を
有する。微小傾斜反射面103Aはアルミニウム,銀等
の金属薄膜、或いは誘電体多層膜により鏡面反射面を構
成してもよいが、格別な反射部材を付加して反射面を構
成しなくても、空気とアクリル樹脂との屈折率差による
反射により十分に機能を果たすことができる。
49 のアクリル樹脂を用い、導光体裏面の微小傾斜反
射面103Aはその長軸方向を光源101の長軸方向と
平行となるように形成し、微小傾斜反射面103Aの平
均ピッチP=200μm,平均高さh=10μm,導光
体103の表面103Cに対する平均傾斜角度θ=40°
とした。
導光体103の表面103Cに対して傾斜させること
で、導光体103の光源101側の端面1031の厚さ
に対し、これと向かい合う端面1032の厚さを薄くな
るように構成した。
01に近いところでは低く、光源101から遠い場所で
は高くなるよう連続的に変化させる、或いは傾斜反射面
101AのピッチP、もしくは傾斜角度θを光源101
からの距離により連続的に変化させる、或いは導光体1
03の厚さ、即ち導光体の表面103Cと裏面の主面1
03Bとの距離を光源からの距離に応じて非直線的に薄
くなるよう構成するなどして、導光体103から出射す
る光の均一性を高めるようにすると良い。この際、複数
の導光体を接合したときに、隣り合う導光体から伝播す
る光も考慮して、輝度の面内均一性が高くなるように構
成すると良い。
利用するために、導光体103の表面と裏面、及び光源
側の端面1031と、これと対向する端面1032を除
く側面(端面)には、図示しない反射面を形成し、導光
体内に入射した光が漏れないようにすると良い。
光源101からの出射光300は導光体103の表面1
03C及び導光体裏面の主面103Bとの間を全反射を
繰り返しながら伝播するが、導光体内を伝播する光のう
ち、傾斜反射面103Aに至った光は反射角度が変わり
導光体表面103Cで全反射条件をはずれて出射する。
導光体103から出射した光は傾斜反射面103Aを構
成する三角溝状の傾斜部の長手方向(稜線)には広がり
を持った光になるが、傾斜反射面103Aの長手方向と
垂直な方向には半値角が±10°程度の略平行化された
光が得られる。尚、導光体103の形状は上記機能を満
たせば本形状に限定されるものではなく、図5、或いは
図6に例示するとおり、その裏面が表面103Cとの間
で導光体に入射した光を全反射により伝播し、閉じこめ
る構造をなす主面103Bと、複数の微小傾斜反射面1
03Aとからなる微細で連続的な波形、或いは階段状の
構造となっていても良い。
0(1000a〜1000c)の導光体103(103
a〜103c)の表面(液晶パネル200側の面)側に
その全面を覆うように配置する。
103c)から出射した光の角度分布や、輝度分布を変
えて、液晶パネル200へ照射される照明光の角度分布
や、面内輝度分布の均一性を高める機能を有するもので
ある。
カーボネート)等の透明な高分子フィルムの表面に凹凸
を形成したもの、或いは高分子フィルムの表面に透明体
中に透明体とは屈折率の異なる微粒子を混合した拡散層
を形成したもの、或いはフィルム内部に気泡を混入して
拡散性を持たせたもの、或いはアクリル等の透明部材中
に白色顔料を分散させた乳白色部材等が使用できる。
明光の面内輝度分布の変化は、拡散板105と導光体表
面との距離を大きくすればするほど視認できなくなる。
具体的には拡散板105の拡散性にもよるが、効率を低
下させない現実的な透過率を有する拡散板であれば、拡
散板105と導光体103表面との距離を0.1mm 〜1
5mm程度とすれば、単位照明装置を接合した継ぎ目での
照明光の面内輝度分布の変化が視認できなくなり、面内
輝度分布の均一性がより高い照明光が得られる。
の角度分布や、面内輝度分布の均一性が高ければ必ずし
も配置する必要はないが、通常は必要となるものであ
る。
01(101a〜101c)から出射した光は、直接、
或いはランプカバー102(102a〜102c)で反
射した後、導光体103(103a〜103c)に入射す
る。導光体103(103a〜103c)に入射した光
は導光体内を全反射を繰り返しながら伝播するが、導光
体内を伝播する光のうち、導光体裏面の傾斜反射面に至
った光は反射角度が変わり導光体表面で全反射条件をは
ずれて出射する。導光体103(103a〜103c)
から出射した光は、拡散板105で光量分布、及び照明
光の角度分布が均一化された後、液晶パネル200に照
射される。
報に応じて透過光量が制御され、画像が表示される。
幅、すなわち導光体の光源側端面と、これと対向する端
面までの距離を液晶パネル表示部の大きさによらず短く
設定することができる。一般に導光体の幅が短くなれ
ば、照明光の面内輝度分布の均一性を高くすることが容
易になり、さらに一つの導光体から出射される照明光の
輝度を高くすることができる。
位照明装置当たりの照明光の輝度を高くすれば、面内輝
度分布の均一性が高く、より高輝度な光を出射する照明
装置が実現できる。
列配置した状態、すなわち、照明装置100としても単
位照明装置1000(1000a〜1000c)を構成
する複数の導光体の表面側の段差はなく、継ぎ目は光学
的にない状態で整列配置されているので輝度の面内均一
性が高い照明光を得ることができる。
明装置の数を増やすことで対応できるため、照明装置の
厚さが厚くなることはない。
体,ランプカバー,反射板からなる単位照明装置を複数
個整列配置することにより、大型化(大画面化)を図っ
た場合でも、薄型軽量で、高輝度、かつ面内輝度分布が
均一な照明光を出射することができる。さらにこの照明
装置を用いることで薄型軽量、かつ高輝度で面内輝度分
布が均一な高品位表示が得られる表示装置が実現でき
る。
は、以下の理由から図7に示す構成とすることが望まし
い。図7は本実施例の照明装置、及びこれを用いた表示
装置を示す概略斜視図である。本実施例に係る導光体は
微小傾斜反射面に金属薄膜等の格別な反射面を形成しな
い場合、導光体から出射する照明光の輝度が最も高くな
る方向は導光体の表面垂線方向から数度傾いた方向とな
る。すなわち、図7に示す通り、単位照明装置を構成す
る導光体と光源の位置関係が、光源からの出射光が入射
すべき導光体に対し、光源が表示面下方向に位置するよ
うに配置すると、表示輝度が最も高くなる方向が表示面
垂線200Aに対して上方に5〜10°傾いた方向とな
る。このことは一般の表示装置、特にコンピュータ用の
モニターでは、下方から観察することはほとんどなく、
上方からの視認性の向上が求められている折り、限られ
た光を観察者の方向へ効率よく分配する上で非常に有効
である。つまり、本実施例では限られた光を有効に配光
し、効率良く利用できる。尚、本実施例では単位照明装
置の数が3つの場合を示したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく単位照明装置の数を任意に増やすこと
で幅広い画面サイズに対応可能となることはいうまでも
ないだろう。
として、微小傾斜反射面を形成する場合を説明したが、
導光体の裏面に白色顔料インク等による拡散反射面をパ
ターニングしたものを用いても良い。この際、拡散反射
面の面積比率は液晶パネルに照射される光量の均一化の
ために、光源101からの距離に対応して変化させると
良い。
れる。
反射板からなる単位照明装置を複数整列配置することに
より、大型化(大画面化)を図った場合でも、薄型で、
かつ面内輝度分布が均一で、高輝度な光を出射する照明
装置が実現でき、より明るく、輝度の面内均一性が高い
高品位な表示ができる表示装置を実現することができ
る。
び表示装置の他の実施例を示す一部概略断面図である。
本実施例は上記実施例の一部を変形したもので、上記実
施例と同様な機能を有する部分については同じ符号をつ
け、同一部分については詳細な説明は省略する。
複数の導光体を光学的に結合するようにしたが、本実施
例では初めから単位照明装置を構成すべき複数の導光体
を一体成形した導光体を用いる。
図9に示すとおり、はじめから複数の導光体を一体成形
したような導光体103を用いれば、単位照明装置を実
現すべき複数の導光体の表面側の段差、及び継ぎ目は完
全になくなるため、面内輝度分布がより均一な照明光を
得ることができる。さらに、部品点数が減るため、生産
性が上がりコストが下がるといった効果も期待できる。
及び表示装置の他の実施例を図面を参照しながら説明す
る。
の他の実施例を示す一部概略断面図であり、図11は本
実施例の照明装置100の一部概略断面図、図12は本
実施例の単位照明装置1000を構成する導光体の概略
斜視図である。
置100の一部を変形したもので、上記実施例と同様な
機能を有する部分については同じ符号をつけ、同一部分
については詳細な説明は省略する。
例は実施例1(図1)で説明した照明装置において、単
位照明装置1000(1000a〜1000c)を構成
する複数の導光体103(103a〜103c)の光源光
が入射する部分が、導光体接合部分よりも突出し、この
突出部103L及び光源101(101b,101c)が
隣り合う導光体の裏面に配置される構造となっている。
導光体103は図12に示す通り、裏面側(液晶パネル
200と反対側)の幅Lrが、表面側(液晶パネル側)
の幅Lsよりも長くなっており、導光体103の光源光
が入射する端面10311と、隣り合う導光体との接合
端面10312とで段差が形成されている。
面ともに略平坦面となっており、端面10311から入
射する光源光が全反射を繰り返しながら伝播する構造と
なっている。また、突出部103Lを除いた部分は実施
例1(図4〜図6)で説明した導光体と同様、その表面
は平坦な面で構成され、裏面には複数の微小傾斜反射面
が構成される。
は光源に近い部分ではその光量が多くなり、輝度の面内
分布の均一化を図る際の障害となることがある。本実施
例ではこの輝度分布不均一の原因となる導光体の光源近
傍部分を突出させ、隣り合う導光体の裏面に配置するこ
とで、実際の照明には輝度の面内均一性の高い部分のみ
を利用するようにして、輝度の面内分布の均一性がより
高い照明光を得るようにしたものである。
3の突出部103Lは隣り合う導光体の裏面に配置す
る。これは、単位照明装置1000を複数個整列配置し
た際、複数の導光体の継ぎ目や、導光体表面側(液晶パ
ネル200側)の段差をなくし、さらに光源を導光体の
実際に照明に寄与する部分から隔てることでより均一な
照明光を得るためである。
合う導光体の裏面に配置しても、導光体表面側(液晶パ
ネル200側)の段差が生じないようにするために、光
源光の入射側の厚さに対して、これと向かい合う端面1
032の厚さが薄くなるように構成する。つまり、導光
体103裏面の主面は導光体103の表面に対して傾斜
している。この端面10312近傍での傾斜角度をβと
した場合、端面10312,端面1032の厚さをそれぞれt
13,t2 、突出部103Lの突出長さをL1 とすると、
導光体表面側(液晶パネル200側)の導光体どうしの
継ぎ目に段差が生じないようにするためには以下の関係
を満たすことが望ましい。
射効率を高めるには、端面10311の厚さが光源の管
径よりも大きければ大きいほどより明るい照明光が得ら
れる。しかしながら、導光体を厚くすると照明装置の厚
さや重量が増えるという問題がある。そこで、導光体端
面の有効厚さが光源管径の約1.2〜1.5倍で、照明光の
輝度の上昇が飽和してくることを鑑みて、光源の大きさ
(ここでは冷陰極蛍光ランプの直径)dと、導光体の端
面10311の厚さt12が以下の関係を満たすようにす
ることがより望ましい。
ンプを用い、t12=3.5mm,t13=1.5mm,t2=1mm
とし、光源101の中心位置が導光体の裏面からの高さ
1.75mmに位置するように配置した。
いほど導光体から出射される照明光の面内輝度分布の均
一性は高まるが、突出長さL1 が長くなると照明装置が
厚くなる等して装置が大型化するという問題が生じる。
このため本実施例ではL1 =8mm以上とすれば輝度の面
内均一性がほぼ飽和してくることを鑑みて、ここではL
1 =8mmとした。
光源101からの出射光は導光体103の突出部103
Lを全反射を繰り返しながら通過して、さらに導光体内
を伝播していく。導光体内を伝播する光のうち、導光体
裏面の微小傾斜反射面に至った光は反射角度が変わり導
光体表面から出射する。
ネルの照明に寄与する照明光には光源近傍の輝度が高
く、輝度分布が不均一な部分は含まれないので、面内輝
度分布が均一な照明光が得られる。
照明光の角度分布や、面内輝度分布が均一化された後、
液晶パネル200に照射される。
報に応じて透過光量が制御され、画像が表示される。
光源,導光体,ランプカバー,反射板からなる単位照明
装置を複数個整列配置することにより、大型化(大画面
化)を図った場合でも、薄型,軽量で、かつ面内輝度分
布が均一で、高輝度な光を出射する照明装置が実現でき
る。また、このような照明装置を用いることで、より明
るく、輝度の面内均一性が高い高品位な表示が得られる
様々な画面サイズの表示装置を実現することができる。
高くなってしまう光源近傍部分と、実際に液晶パネルの
表示に寄与する照明光を出射する部分とが隔てられてい
るため、単位照明装置からの照明光はより面内輝度分布
の均一性が高くなる。
の照明光の面内輝度分布の変化は拡散板105と導光体
103表面との距離が上記実施例1の場合より、短くて
も視認できなくなるのでより薄型の照明装置、及び表示
装置が実現できる。
ル200側)の導光体どうしの継ぎ目に段差が生じない
ようにするためには(数式3)の関係を満たすことが望
ましいと述べた。
の端面10311から、端面10312へ至る面10313
を、隣り合う導光体130裏面の傾斜形状と略等しくす
べく、以下の関係を満たせば、導光体継ぎ目の段差をな
くすことができるで、この条件を満たすようにしても良
い。
として、図9を参照して説明したような複数の導光体を
はじめから一体成形した導光体を用いても良い。
数の導光体どうしの表面側の段差、及び継ぎ目は完全に
ないため、面内輝度分がより均一な照明光を得ることが
できる。さらに部品点数が減るため、コストが下がると
いった効果が期待できる。
合、突出部や隙間を射出成形で一体成形することが難し
く、生産性が悪くなるという課題がある。
施形態を図32を用いて説明する。図32に示す照明装
置は導光体が一枚の平板状導光体3231と、突出部32
33が付いた複数の楔状導光体3232から構成される。
複数の楔状導光体3232は突出部3233が隣り合う
楔状導光体の裏面に配置されるよう整列配置され、かつ
平板状導光体3231に例えばアクリル系の透明接着剤
により、光学的に結合されており、外観上は図13を参
照して説明した照明装置と同じ形状となっている。
と突出部付き楔状導光体3232の接合面である。
一枚の平板状導光体3231で構成されるため、単位照
明装置を実現する複数の導光体どうしの表面側の段差、
及び継ぎ目はないので、面内輝度分がより均一な照明光
を得ることができるという効果がある。
光体3232は別個に作成すれば容易に成形できるた
め、一体成形する場合のように生産性が低下するという
ことはない。
及び表示装置の他の実施例を図面を参照しながら説明す
る。
置、及び表示装置の構成部材の一部の機能をより限定す
ることで新たな効果を得るもので、上記実施例と同様な
機能を有する部分については同じ符号をつけ、同一部分
については詳細な説明は省略する。
の他の実施例を示す一部概略断面図である。本表示装置
は光の透過光量を調節することで画像を表示する表示パ
ネル200とその背面に配置した照明装置100とから
構成される。
パネルを用いると良い。ここで、液晶パネル200に
は、電極やスイッチング素子、或いは画素間(画素と画
素の隙間)が存在し、これらの部分は非表示部(非開口
部206)となり、画像の明るさに寄与しない。つま
り、このような液晶パネルでは光損失の原因となる非開
口部206が必然的に存在する。
与しないが、殆どが金属電極であるため光を反射する。
一般に金属電極としてはCrを用いることが多いが、本
実施例の液晶パネルではCr(クロム)合金の他にAl
(アルミニウム)合金を用いることで非開口部206で
の光の反射率を高めた。具体的には本実施例に係る液晶
パネル200ではCrとAlの液晶パネル200背面側
から見た際の面積比率をCr:Al=1:1.4 とし
た。こうすることで金属電極としてCrのみを用いた場
合の反射率54%を、反射率74%まで高めることがで
きた。
た照明装置と同様、整列配置した複数の導光体103
(図中では103a〜103c)と、複数の導光体10
3の一側面(端面)にそれぞれ配置され、その側面(端
面)長さに対応した発光長を有する複数の光源101
(図中では101a〜101c)と、複数の光源101
の導光体103端面方向を除く部分を覆うようにそれぞ
れ配置した複数のランプカバー102(図中では102
a〜102c)と、複数の導光体103の裏面(液晶パ
ネル200と反対側の面)に空気層を介してそれぞれ配
置した複数の反射板104(図中では104a〜104
c)と、複数の導光体103(103a〜103c)の
表面(液晶パネル200側の面)側にその全面を覆うよ
うに配置した拡散板105とから構成される。
3と、導光体103の一側面(端面)に配置した光源10
1と、ランプカバー102と、導光体103の裏面に配
置した反射板104とから構成される単位照明装置10
00(図中では1000a〜1000c)を複数個、整
列配置し、その表面側にその全面を覆うように配置した
拡散板105とから構成される。
る。
様、導光体103の裏面全面を覆うように配置され、導
光体103裏面からの光を導光体103側へ反射する機
能を有する。本実施例では特に反射光の偏光状態が維持
される反射面を有する反射板を用いる。ここで述べる偏
光状態を維持する反射面とは少なくとも垂直入射光に対
しては直線偏光は直線偏光のまま反射し、円偏光はその
回転方向が逆の円偏光として反射する反射面のことであ
る。
板,金属板,樹脂板、或いは高分子フィルム等の支持基
材上に偏光が維持される反射面を形成したものを用いる
ことができる。反射面は支持基材上にアルミニウム,銀
等の反射率の高い金属薄膜を蒸着法、或いはスパッタリ
ング法等により成膜したもの、或いは支持基材上に増反
射膜となるように誘電体多層膜を形成したもの、或いは
屈折率の異なる透明媒体を複数層積層することで反射板
として機能するようにしたものを用いることができる。
支持基材としてPET(ポリエチレンテレフタレート)
フィルムを用い、反射面として銀の金属薄膜を成膜した
ものを用いた。
図6を参照して説明した導光体を用いることができる。
すなわち、一対の向かい合う端面1031と、端面10
32との厚さが異なる板状の透明体であって、端面10
31から入射した光を全反射により内部に閉じ込める構
成と、内部を伝播する光の方向を導光体の裏面(液晶パ
ネル200と反対側)に形成した微細な傾斜面を有する
多数の凹凸面、または段差により構成される微小傾斜反
射面により変えて、液晶パネル200側へ出射する構成
としたものを用いることができる。
後述の理由から光学的に等方であることが重要である。
光学的に等方な透明体としては、ガラスや、射出成形に
より形成したアクリル樹脂を用いることができる。ここ
で、ガラスは一般にアクリル樹脂よりも比重が大きいの
で、同じ体積であれば重くなり、さらに加工や成形がア
クリル樹脂ほど容易ではないので、導光体としてはアク
リル樹脂を用いるとよいだろう。
9 のアクリル樹脂を射出成形により形成したものを用
い、導光体裏面の微小傾斜反射面103Aはその長軸方
向を光源101の長軸方向と平行となるように形成し、
微小傾斜反射面103Aの平均ピッチP=200μm,
平均高さh=10μm,導光体103の表面103Cに
対する平均傾斜角度θ=40°とした。
導光体103の表面103Cに対して傾斜させること
で、導光体103の光源101側の端面1031の厚さ
に対し、これと向かい合う端面1032の厚さを薄くな
るように構成した。
源101に近いところでは低く、光源101から遠い場
所では高くなるよう連続的に変化させる、或いは微小傾
斜反射面101AのピッチP、もしくは傾斜角度θを光
源101からの距離により連続的に変化させる、或いは
導光体103の厚さ、即ち導光体の表面103Cと裏面
の主面103Bとの距離を光源からの距離に応じて非直
線的に薄くなるよう構成するなどして、導光体103か
ら出射する光の均一性を高めるようにすると良い。この
際、複数の導光体を接合したときに、隣り合う導光体か
ら伝播する光も考慮して、輝度の面内均一性が高くなる
ように構成すると良い。
0(1000a〜1000c)の導光体103(103
a〜103c)の表面(液晶パネル200側の面)側に
その全面を覆うように配置する。
103c)から出射した光の角度分布や、輝度分布を変
えて、液晶パネル200へ照射される照明光の角度分布
や、面内輝度分布の均一性を高める機能を有するもので
ある。
状態を略維持した状態で拡散する機能を有するものを使
用する。このような拡散板としては光学的に等方な透明
基材上に、例えば複数の球状透明ビーズを面状に密に並
べ、透明な樹脂で固定するなどした拡散層を形成したも
の、或いは光学的に等方な透明基材上に形成したホログ
ラム拡散板、或いはSPIE Vol.1536 Optical M
aterials Technologyfor Energy Efficiency and Solar
Energy Conversion X(1991)pp138−148に
記載のLCG(light control glass)等を使用すること
ができる。
拡散板105の一例を示す。図15は拡散板105の一
部斜視図であり、図16は拡散板105の一部断面図で
ある。
ティング法(溶液流延法)により成膜したポリカーボネ
ートフィルムや、トリアセチルセルロースフィルム等の
ポリマーフィルム、或いは射出成形により形成した脂環
式アクリル樹脂(商品名オプトレッツ:日立化成製)等
からなる光学的に等方な透明基材1501の一表面に、
ガラス或いは樹脂からなる光学的に等方な球状透明ビー
ズ1502を面状に密に一層分だけ並べ、アクリル系、
或いはポリエステル系等の透明接着樹脂1503により、固
定したものである。
mの物を使用することができるが、拡散性能の制御、及
び面内での均一性を図るためにできるだけ粒径の揃った
ものを使用することが望ましい。
105は透明ビーズ1502に入射した光1504が透
明ビーズ1502界面での屈折作用により収束,発散す
ることで拡散板として機能するもので、その拡散性は透
明ビーズ1502の屈折率を変えることで任意に設計す
ることが可能である。
1502全体を透明接着樹脂1503で覆ったものを使用し
ても良い。この場合、透明ビーズ1502と透明樹脂15
03の屈折率が異なることが必要であるが、透明ビーズ1
502は屈折率1.5〜2.0のものが比較的容易に入手
可能であり、透明接着樹脂1503は屈折率1.4 〜
1.6 のものが比較的容易に入手できるので、これらを
適当に組み合わせることで所望の拡散性が得られる偏光
維持拡散板を構成することができる。
502の層を複数重ねることで所望の拡散性を得るよう
にした偏光維持拡散板105を使用することもできる。
る拡散板と異なり、屈折作用を利用し、少ない界面で散
乱性を得ているため、光の損失が少なく、さらに偏光状
態へ与える影響が少ないため、偏光状態を略維持する拡
散板として機能する。
105として使用する場合は、ガラス、或いはキャステ
ィング法(溶液流延法)により成膜したポリカーボネー
トフィルムや、トリアセチルセルロースフィルム等の光
学的に等方な透明基材上にフォトポリマーを塗布し、公
知の技術である2光束干渉によって所望の散乱特性とな
るように記録したものを用いることができる。また、所
望のホログラムパターンを計算機によって算出し、電子
ビーム等によって描画,作製するCGH(Computer Gen
erated Hologram)を用いてもよい。
トポリマーを用いることが耐久性等の面から望ましく、
また、高い回折効率が得られるという点で体積位相型の
ホログラムの使用が望ましい。
らの出射光の3原色に対応した輝線スペクトルにホログ
ラムの中心回折波長を対応させればよく、例えば露光光
源として赤色用にはHe−Neレーザー、緑色用にはA
r+Dyeレーザー、青色用にはArレーザーを用いて
作製したホログラムを用いればよい。この際、各波長で
個別に露光した複数のホログラムを積層して用いてもよ
いが、1枚に複数の波長で多重露光したものを用いても
よい。
紫外線硬化樹脂等によりホログラムパターンを形成する
といった方法で作成したレリース型のホログラムにより
量産性が高い偏光維持機能を有するホログラム拡散板を
実現してもよい。
明光の面内輝度分布の変化は、拡散板105と導光体表
面との距離を大きくすればするほど視認できなくなる。
具体的には拡散板105の拡散性にもよるが、現実的な
拡散板であれば、拡散板105と導光体103表面との
距離を0.1mm 〜15mm程度とすれば、単位照明装置
を接合した継ぎ目での照明光の面内輝度分布の変化は視
認できなくなり、面内輝度分布の均一性が高い照明光が
得られる。
の角度分布や、面内輝度分布の均一性が高ければ必ずし
も配置する必要はないが、通常は必要となるものであ
る。
がら説明する。光源101(101a〜101c)から出射
した光は、直接、或いはランプカバー102(102a
〜102c)で反射した後、導光体103(103a〜
103c)に入射する。導光体103(103a〜10
3c)に入射した光は導光体内を全反射を繰り返しなが
ら伝播し、導光体内を伝播する光のうち、導光体裏面の
微小傾斜反射面に至った光は反射角度が変わり導光体表
面で全反射条件をはずれて出射する。導光体103(1
03a〜103c)から出射した光は、拡散板105で
光量分布、及び照明光の角度分布が均一化された後、液
晶パネル200に照射される。
報に応じて透過光量が制御され、画像が表示される。
果が得られる。すなわち、光源,導光体,ランプカバ
ー,反射板からなる単位照明装置を複数個整列配置する
ことにより、大型化(大画面化)を図った場合でも、薄
型軽量で、かつ面内輝度分布が均一で、高輝度な光を出
射する照明装置が実現でき、より明るく、輝度の面内均
一性が高い高品位な表示ができる表示装置を実現するこ
とができる。
電極やスイッチング素子、或いは画素間等の非表示部
(非開口部)206が存在する。これら非開口部206
は画像の明るさに寄与しないが、殆どが金属電極である
ため光を反射する。
のうち、その開口部207に入射した光301はそのま
ま表示に利用されるが、液晶パネル200の非開口部2
06に入射した光302は表示に寄与せず、反射して照
明装置100に戻る。
105、及び導光体103を透過し、反射板104に向
かう。反射板104に向かった光は反射して、導光体1
03、及び拡散板105を介して再び液晶パネル200
に照射される。この際、本実施例では拡散板105,導
光体103の透過、及び反射板104での反射では光の
偏光状態は大きく変化しない。このため液晶パネル20
0に再び照射された光302は、初めに液晶パネル20
0の非開口部206で反射された時の偏光状態をほぼ維
持しているため、偏光板201で殆ど吸収されることな
く表示に寄与できる。すなわち、本実施例の表示装置で
は、従来、液晶パネル200の非開口部206で遮光さ
れ表示に寄与できなかった光を大きな損失のない状態で
再利用することができるため、開口率の低い液晶パネル
であっても明るい表示が得られるという効果がある。
0を用いたとき、反射板104及び拡散板105に偏光
維持機能がない場合に対して約2%輝度が向上した。ま
た、開口率40%の液晶パネル200を用いたときは、
同じく約15%輝度が向上した。つまり、本実施例の照
明装置及びこれを用いた表示装置では、液晶パネルとし
て開口率の低いものを用いた場合にその効果がより顕著
に現れる。
とAl合金を併用したが、本発明はこれに限定されるも
のではない。即ち理想的には電極の少なくとも液晶パネ
ル200の背面側はAl,Ag等の反射率の高い金属を
用いる、或いは、非開口部206の液晶パネル背面側に
誘電体多層膜等による反射面を形成するなどして、非開
口部206に入射する光を高い反射率で照明装置側へ反
射するようにして、非開口部206での光吸収による光
損失を最小限に留めることが望ましい。
及び表示装置の他の実施例を図面を参照しながら説明す
る。
いた表示装置の他の実施例を示す一部概略断面図であ
る。
置、及び表示装置において、液晶パネル200と、照明
装置100を構成する導光体103(103a〜103
c)との間に、偏光分離手段としてのコレステリック液
晶層106と、位相差板(1/4波長板)107とを液
晶パネル200側から位相差板107,コレステリック
液晶層106の順に配置したもので、上記実施例と同一
の部分には同じ符号をつけ、詳細な説明は省略する。
れた2枚のガラス基板間に低分子コレステリック液晶を
収めた液晶セルや、高分子コレステリック液晶層をガラ
ス或いは透明性樹脂等の光学的に等方で透明な基板上に
形成したものを使用する。コレステリック液晶層106
はヘリカルな分子配列に基づく特異な光学特性を示すも
ので、ヘリカル軸に平行に入射した光がコレステリック
螺旋の回転方向に応じて一方の回転方向の円偏光は反射
し、他方は透過するという選択反射を示すものである。
従って、コレステリック液晶層106に入射する主光束
がヘリカル軸と平行となるようにするため、コレステリ
ック液晶層106のヘリカル軸は、液晶パネル200の
表示面に対して垂直となるように構成する。また、選択
反射の波長域は分子配列のピッチによって決るので、白
色に対応するためには可視波長域全域で選択反射が起こ
る、或いは光源101の3原色に対応した輝線スペクト
ルの波長において選択反射が起こるようにするためピッ
チの異なる複数のコレステリック液晶層を積層して用い
ることが必要である。尚、可視波長域全域で選択反射を
得るためにピッチの異なるコレステリック液晶層を複数
層重ねる代わりにAsia Display 95 Digest p735 に記載
されているようなピッチを連続的に変化させたコレステ
リック液晶層を用いてもよい。
06を透過した円偏光を、液晶パネル200の背面側
(照明光入射側)の偏光板201を透過する直線偏光、
すなわち偏光板206の透過軸と電気ベクトルの振動方
向が一致した直線偏光に変換するもので、可視波長域に
おいて1/4波長板として機能するものを用いる。位相
差板107としては可視波長域において高い透過率を有
する延伸した高分子フィルム、例えばポリビニルアルコ
ール,ポリカーボネート,ポリサルフォン,ポリスチレ
ン,ポリアリレート等を用いることができる。この他に
も雲母や水晶または分子軸を一方向に揃えて配向した液
晶層等を用いることができる。
率の波長依存性(波長分散)により、一種類の位相差板
で可視波長の全域に対し1/4波長板として機能する位
相差板を構成することは困難であるが、波長分散の異な
る少なくとも2種類の位相差板をその光学軸を直交する
ように貼り合わせることで広い波長域で1/4波長板と
して機能する位相差板を構成して使用するようにすれば
よい。
た表示装置の動作を説明する。
射した光は、直接、或いはランプカバー102(102
a〜102c)で反射した後、導光体103(103a
〜103c)に入射する。導光体103(103a〜1
03c)に入射した光は導光体内を全反射を繰り返しな
がら伝播し、導光体内を伝播する光のうち、導光体裏面
の微小傾斜反射面に至った光は反射角度が変わり導光体
表面で全反射条件をはずれて出射する。導光体103
(103a〜103c)から出射した光は、拡散板10
5で光量分布、及び照明光の角度分布が均一化された
後、コレステリック液晶層106に入射する。
はコレステリック螺旋の回転方向に対応して一方の回転
方向の円偏光は反射し、他方は透過するという選択反射
を示すもので、ここでは右回り円偏光(以下、右円偏
光)は透過し、左回り円偏光(以下、左円偏光)は反射
する場合を説明する。
射し、導光体103(103a〜103c)を介して、
コレステリック液晶層106に入射した光は非偏光であ
るが、このうち、右円偏光成分はコレステリック液晶層
106を透過し、左円偏光成分は反射する。コレステリ
ック液晶層106を透過した光301Aは位相差板10
7の作用により、偏光板201の直線偏光透過軸と、電
気ベクトルの振動方向が一致した直線偏光に変換された
後、液晶パネル200に入射する。一方、コレステリッ
ク液晶層106で反射した光301Bは拡散板105、
及び導光体103(103a〜103c)を通過し、反
射板104で反射して、再びコレステリック液晶層10
6へ向かう。この際、拡散板105、及び導光体103
(103a〜103c)を通過する光は偏光の状態に大
きな影響を受けることがなく、さらに反射板104で反
射した光は円偏光の回転方向が逆の円偏光となる。この
ため、初めにコレステリック液晶層106で反射した光
301Bは、反射板104での反射の際、右円偏光とな
り、今度はコレステリック液晶層301Bを透過し、位
相差板107の作用により、偏光板201の直線偏光透
過軸と、電気ベクトルの振動方向が一致した直線偏光に
変換された後、液晶パネル200に入射する。
射光は効率よく所望の直線偏光に変換された後、液晶パ
ネル200に照射されることになる。ここで、所望の直
線偏光とは液晶パネル200の照明光入射側の偏光板2
01を透過する直線偏光のことをいう。
明光の透過光量が制御され、画像が表示される。この
際、液晶パネル200に入射した光301A,301B
は偏光板201で殆ど吸収されることなく表示に寄与す
る。つまり、従来、液晶パネル200の偏光板201で
吸収され、無駄となっていた光を有効に利用することが
できるため、明るく低消費電力な表示装置が実現でき
る。実際にはコレステリック液晶層106及び位相差板
107を有しない照明装置を用いた場合に対して、同じ
消費電力で表示面の輝度は約45%向上した。
も上記実施例と同様の効果が得られる。すなわち、光
源,導光体,ランプカバー,反射板からなる単位照明装
置を複数個整列配置することにより、大型化(大画面
化)を図った場合でも、薄型軽量で、かつ面内輝度分布
が均一で、高輝度な光を出射する照明装置が実現でき、
より明るく、輝度の面内均一性が高い高品位な表示がで
きる表示装置を実現することができる。
光のうち、液晶パネル200の非開口部206に入射し
た光302Aは初めは表示に寄与せず、反射して照明装
置100に向かう。照明装置106に向かった光は位相
差板107を透過する際、その作用を受けて右円偏光と
なり、コレステリック液晶層106を透過する。コレス
テリック液晶層106を透過した光は拡散板105及び
導光体103(103a〜103c)を通過し、反射板10
4(104a〜104c)で反射して左円偏光となる。
左円偏光となった光302Aはコレステリック液晶層1
06で反射され、再び拡散板105及び導光体103
(103a〜103c)を通過し、反射板104(10
4a〜104c)で反射して、右円偏光になる。右円偏
光となった光302Aは今度はコレステリック液晶層1
06を透過し、位相差板107の作用により、偏光板2
01の直線偏光透過軸と、電気ベクトルの振動方向が一
致した直線偏光に変換された後、液晶パネル200に再
入射する。液晶パネル200に再入射した光302Aは偏
光板201で殆ど吸収されることなく表示に寄与する。
従って、初め液晶パネル200の非開口部206で反射
して表示に寄与できなかった光も再利用できるため、開
口率の低い液晶パネルであっても明るい表示が得られる
という効果もある。
リック液晶層106の背面に配置したが、拡散板105
の位置は液晶パネル200と、導光体103(103a
〜103c)との間であればどこでも良く、上記実施例
に限定されるものではない。
置及びこれを用いた表示装置の実施例を図面を用いて説
明する。図19は本発明の照明装置、及びこれを用いた
液晶表示装置の一例を示す一部概略断面図である。本実
施例は(実施例5)で説明した照明装置、及びこれを用
いた表示装置において、コレステリック液晶層106
と、位相差板107の代わりに、位相差板108と、直
線偏光分離素子109を液晶パネル200側から直線偏
光分離素子109,位相差板108の順に配置したもの
で、上記実施例と同一の部分には同じ符号をつけ、詳細
な説明は省略する。
る光のうち特定の直線偏光成分は透過し、これと異なる
偏光成分は反射する機能を有するもので、その構成は種
々考えられる。
5/27919に記載の異なる複屈折性高分子フィルム
を交互に複数層積層した複屈折反射型偏光フィルムや、
SID92 Digest p427 に記載の頂角が略90度のプリズム
アレイを2枚重ね、その重ね合わせ部に誘電体多層膜に
よる偏光分離面を形成したものを使用することができ
る。
透過軸は、液晶パネル200の背面側の偏光板201の
直線偏光の透過軸と一致するように配置する。
で反射、或いは透過した直線偏光を円偏光に変換する機
能を有するもので、可視波長域において1/4波長板と
して機能するものである。位相差板108としては可視
波長域において透明で透過率の高い延伸した高分子フィ
ルム、例えばポリビニルアルコール,ポリカーボネー
ト,ポリサルフォン,ポリスチレン,ポリアリレート等
を用いることができる。この他にも雲母や水晶または分
子軸を一方向に揃えて配向した液晶層等を用いることが
できる。
率の波長依存性(波長分散)から、一種類の位相差板で
可視波長の全域に対し1/4波長板として機能する位相
差板を構成することは困難であるが、波長分散の異なる
少なくとも2種類の位相差板をその光学軸を直交するよ
うに貼り合わせることで広い波長域で1/4波長板とし
て機能する位相差板を構成することができる。
た表示装置の動作を説明する。
射した光は、直接、或いはランプカバー102(102
a〜102c)で反射した後、導光体103(103a
〜103c)に入射する。導光体103(103a〜1
03c)に入射した光は導光体内を全反射を繰り返しな
がら伝播し、導光体内を伝播する光のうち、導光体裏面
の傾斜反射面に至った光は反射角度が変わり導光体表面
で全反射条件をはずれて出射する。導光体103(10
3a〜103c)から出射した光は、拡散板105で光
量分布、及び照明光の角度分布が均一化された後、位相
差板108を透過して、直線偏光分離素子109に入射
する。上記の通り、直線偏光分離素子109は、液晶パ
ネル200の背面側の偏光板201の直線偏光透過軸
と、電気ベクトルの振動方向が一致した直線偏光成分は
透過し、これと異なる偏光成分は反射するものである。
c)から出射し、拡散板105及び位相差板108を通
過して、直線偏光分離素子109に入射した光のうち、
偏光板201の直線偏光透過軸と、電気ベクトルの振動
方向が一致した直線偏光成分は直線偏光分離素子109
を透過し、これと直交する直線偏光成分は反射する。直
線偏光分離素子109を透過した光301Cはそのまま
液晶パネル200に照射される。一方、直線偏光分離素
子109で反射した光301Dは位相差板108の作用に
より円偏光(ここでは以下、左円偏光と成る場合につい
て説明する)となり、拡散板105、及び導光体103
(103a〜103c)を通過し、反射板104で反射
して、再び位相差板108へ向かう。この際、拡散板1
05,導光体103を通過する光は偏光の状態に大きな
影響を受けることがなく、さらに反射板104で反射し
た光は円偏光の回転方向が逆の円偏光となる。
して、位相差板108を透過した光301D(左円偏
光)は、反射板104での反射の際、右円偏光となり、
再び位相差板108を透過する際、その作用により、直
線偏光分離素子109を透過する直線偏光となるため、
今度は直線偏光分離素子109を透過して液晶パネル2
00に照射される。
射光は効率よく所望の直線偏光に変換された後、液晶パ
ネル200に照射されることになる。ここで、所望の直
線偏光とは液晶パネル200の照明光入射側の偏光板2
01を透過する直線偏光のことをいう。
明光の透過光量が制御され、画像が表示される。この
際、液晶パネル200に入射した光301C,301D
は偏光板201で殆ど吸収されることなく表示に寄与す
る。つまり、従来、液晶パネル200の偏光板201で
吸収され、無駄となっていた光を有効に利用することが
できるため、明るく低消費電力な表示装置が実現でき
る。実際には位相差板108及び直線偏光分離手段10
9を有しない照明装置を用いた場合に対して、同じ消費
電力で表示面の輝度は約49%向上した。
も上記実施例と同様の効果が得られる。すなわち、光
源,導光体,ランプカバー,反射板からなる単位照明装
置を複数個整列配置することにより、大型化(大画面
化)を図った場合でも、薄型軽量で、かつ面内輝度分布
が均一で、高輝度な光を出射する照明装置が実現でき、
より明るく、輝度の面内均一性が高い高品位な表示がで
きる表示装置を実現することができる。
光のうち、液晶パネル200の非開口部206に入射し
た光302Bは初めは表示に寄与せず、反射して照明装
置100に向かう。照明装置100に向かった光は直線
偏光分離素子109を透過し、位相差板108を透過す
る際、その作用を受けて右円偏光となる。位相差板10
8を透過した光は拡散板105及び導光体103(10
3a〜103c)を透過し、反射板104(104a〜
104c)で反射して左円偏光となる。左円偏光となっ
た光302Bは位相差板108を透過する際、その作用
を受けて、直線偏光分離素子109で反射する直線偏光
となり、直線偏光分離素子109で反射する。直線偏光
分離素子109で反射した光302Bは、位相差板10
8を通過する際、その作用を受けて左円偏光となり、再
び拡散板105、及び導光体103(103a〜103
c)を透過して、反射板104で反射する際、右円偏光
になる。右円偏光となった光302Bは、再び導光体1
03(103a〜103c)、及び拡散板105を透過し、
位相差板108を透過する際、その作用により、今度は
直線偏光分離素子109を透過する直線偏光となるた
め、直線偏光分離素子109を透過して液晶パネル20
0に照射される。液晶パネル200に再入射した光30
2Bは偏光板201の直線偏光透過軸と、電気ベクトル
の振動方向が一致した直線偏光であるため、偏光板20
1で殆ど吸収されることなく表示に寄与する。つまり、
液晶パネル200の非開口部206で反射して表示に寄
与できなかった光を大きな損失のない状態で再利用でき
るため、開口率の低い液晶パネルであっても明るい表示
が得られるという効果もある。
108の背面に配置したが、偏拡散板105の位置は液
晶パネル200と、導光体103(103a〜103
c)との間であればどこでも良く、上記実施例に限定さ
れるものではない。
置及びこれを用いた表示装置の実施例を図面を用いて説
明する。図20は本発明の照明装置、及びこれを用いた
表示装置の一例を示す一部概略断面図である。本実施例
は(実施例4)で説明した単位照明装置1000を構成
する光源101と、光源101が隣接配置される導光体
103の端面との間に直線偏光分離素子701を配置し
たものであり、上記実施例と同一の部分には同じ符号を
つけ、詳細な説明は省略する。
た照明装置と同様、整列配置した複数の導光体103
と、複数の導光体103の一側面(端面)にそれぞれ配
置され、その側面(端面)長さに対応した発光長を有す
る複数の光源101と、複数の光源101の導光体10
3方向を除く部分を覆うようにそれぞれ配置した複数の
ランプカバー102と、複数の導光体103の裏面(液
晶パネル200と反対側の面)に空気層を介してそれぞ
れ配置した複数の反射板104と、複数の導光体103
の表面(液晶パネル200側の面)側にその全面を覆う
ように配置した拡散板105とを有する。本実施例では
さらに、光源101が隣接配置される導光体103の端
面と、光源101の間に直線偏光分離素子701を配置
した。
と、導光体103の一側面(端面)に配置した光源10
1と、ランプカバー102と、導光体103の裏面に配
置した反射板104と、直線偏光分離素子701とから
構成される単位照明装置1000を複数個整列配置し、その
表面側にその全面を覆うように配置した拡散板105と
から構成される。
光体を一対の向かい合う端面の厚さが異なる板状の透明
体から構成し、複数の導光体を整列配置する際には、厚
さが大きい端面と厚さが小さい端面とを表面側の段差、
及び光学的に継ぎ目がないように接合する。光源は導光
体の厚さが異なる一対の向かい合う端面のうち、厚さが
大きい方の端面に近接する位置であって、なおかつ隣合
う導光体の裏面となる位置に配置する。また、導光体1
03の光源光が入射する端面部分、すなわち、導光体の
厚さが異なる一対の向かい合う端面のうち、厚さが大き
い方の端面であって、導光体どうしの接合部を除く部分
に直線偏光分離素子701を配置する。本実施例の反射
板104は、導光体103の裏面全面を覆うように空気
層を介して配置され、導光体103の方向から来る光を
導光体103側へ反射する機能を有し、さらに反射光の
偏光状態が維持される反射面を有する反射板を用いる。
ここで述べる偏光状態を維持する反射面とは少なくとも
垂直入射光に対しては直線偏光は直線偏光のまま反射
し、円偏光はその回転方向が逆の円偏光として反射する
反射面のことである。
した反射板104を用いることができ、例えばPETフ
ィルムからなる支持基材上に銀薄膜をスパッタリング法
により成膜したものものを用いることができる。
〜図6を参照して説明した導光体を用いることができ
る。すなわち、一対の向かい合う端面の厚さが異なる板
状の透明体であって、厚さが厚い端面から入射した光を
全反射により内部に閉じ込める構成と、内部を伝播する
光の方向を導光体の裏面(液晶パネル200と反対側)
に形成した微細な傾斜面を有する多数の凹凸面、または
段差により構成される微小傾斜反射面により変えて、液
晶パネル200側へ出射する構成としたものを用いるこ
とができる。
後述の理由から光学的に等方であることが必要である。
光学的に等方な透明体としては、ガラスや、射出成形に
より形成したアクリル樹脂を用いることができる。ここ
で、ガラスは一般にアクリル樹脂よりも比重が大きいの
で、同じ体積であれば重くなり、さらに加工や成形がア
クリル樹脂ほど容易ではないので、導光体としてはアク
リル樹脂を用いるとよい。
折性の材料である脂環式アクリル樹脂(商品名オプトレ
ッツ:日立化成製)を射出成形により形成したものを用
いた。導光体裏面の微小傾斜反射面103Aはその長軸
方向を光源101の長軸方向と平行となるように形成
し、微小傾斜反射面103Aの平均ピッチP=200μ
m,平均高さh=10μm,導光体103の表面103
Cに対する平均傾斜角度θ=40°とした。
1031の厚さに対し、これと向かい合う端面1032
の厚さが連続的に薄くなるように構成した。
源101に近いところでは低く、光源101から遠い場
所では高くなるよう連続的に変化させる、或いは微小傾
斜反射面101AのピッチP、もしくは傾斜角度θを光
源101からの距離により連続的に変化させる、或いは
導光体103の厚さ、即ち導光体の表面103Cと裏面
の主面103Bとの距離を光源からの距離に応じて非直
線的に薄くなるよう構成するなどして、導光体103か
ら出射する光の均一性を高めるようにすると良い。
0を構成する複数の導光体103の表面(液晶パネル2
00側の面)側にその全面を覆うように配置する。
光の角度分布や、輝度分布を変えて、液晶パネル200
へ照射される照明光の角度分布や、面内輝度分布の均一
性を高める機能を有するものである。
状態を略維持した状態で拡散する機能を有するものを使
用する。このような拡散板としては(実施例4)で説明
した拡散板を用いれば良い。例えば、トリアセチルセル
ロースフィルムの上にガラス或いは樹脂からなる光学的
に等方な球状透明ビーズを面状に並べ、アクリル系の透
明接着樹脂により、固定したものを用いることができ
る。
面内輝度分布の変化は、拡散板105と導光体表面との距
離を大きくすればするほど視認できなくなる。具体的に
は拡散板105の拡散性にもよるが、現実的な拡散板で
あれば、拡散板105と導光体103表面との距離を
0.1mm 〜15mm程度とすれば、単位照明装置を接合し
た継ぎ目での照明光の面内輝度分布の変化は視認できな
くなり、面内輝度分布の均一性が高い照明光が得られ
る。また、拡散板105はこれがなくても照明光の角度
分布や、面内輝度分布の均一性が高ければ必ずしも配置
する必要はないが、通常は必要となるものである。
た光のうち特定の直線偏光成分は透過し、これと異なる
偏光成分は反射する機能を有するものである。その構成
は種々考えられ、例えば、国際出願の国際公開番号:W
O95/27919に記載の異なる複屈折性高分子フィ
ルムを交互に複数層積層した複屈折反射型偏光フィルム
や、SID92 Digest p427 に記載の頂角が略90度のプリ
ズムアレイを2枚重ね、その重ね合わせ部に誘電体多層
膜による偏光分離面を形成した板状のものを使用するこ
とができる。
と、位相差板を積層配置したものも直線偏光分離素子7
01として使用することができる。この場合、光源10
1側から導光体103の端面に向かって、コレステリッ
ク液晶層,位相差板の順に積層配置する。
に入射した光のうち一方の回転方向の円偏光は反射し、
他方は透過するという選択反射を示すものである。白色
に対応するために可視波長域全域で選択反射が起こる、
或いは光源101の3原色に対応した輝線スペクトルの
波長において選択反射が起こるようにするためピッチの
異なる複数のコレステリック液晶層を積層して用いる。
或いはAsia Display95 Digest p735に記載されているよ
うなピッチを連続的に変化させたコレステリック液晶層
を用いるとよい。
た円偏光を、直線偏光に変換するもので、可視波長域に
おいて1/4波長板として機能するものを用いる。位相
差板としては可視波長域において高い透過率を有する延
伸した高分子フィルム、例えばポリビニルアルコール,
ポリカーボネート,ポリサルフォン,ポリスチレン,ポ
リアリレート等を用いることができる。この他にも雲母
や水晶または分子軸を一方向に揃えて配向した液晶層等
を用いることができる。
軸は、これを透過した直線偏光が導光体103の裏面に
形成された微小傾斜反射面に対してs偏光成分となるよ
うに配置する。すなわち、図20において、導光体10
3裏面の微小傾斜反射面を構成する三角溝の長手方向が
紙面垂線方向であれば、直線偏光分離素子701の直線
偏光の透過軸も紙面垂線方向となるように配置する。
参照しながら、本照明装置を構成する一単位照明装置1
00に着目して説明する。
接、或いはランプカバー102で反射した後、直線偏光
分離素子701に入射する。この際、光源101からの
出射光3000は非偏光であるため、直線偏光分離素子
701に入射した光のうち、約半分に相当する特定の直
線偏光成分は透過し、これと異なる偏光成分は反射す
る。
02は、光源101、或いはランプカバー102で反射
して再び直線偏光分離素子701に入射する。直線偏光
分離素子701に再入射した光は、光源101、或いは
ランプカバー102での反射の際、偏光状態が変化、或
いは偏光が解消しているので、その約半分に相当する特
定の直線偏光成分が透過し、これと異なる偏光成分は再
び反射する。この動作を繰り返す間に光源101から出
射した光の65%程度が特定の直線偏光となって直線偏
光分離素子701を通過する。
01は導光体103に入射する。導光体103に入射し
た光3001は導光体103内を全反射を繰り返しなが
ら伝播し、導光体103内を伝播する光のうち、導光体
103裏面の微小傾斜反射面103Aに至った光は反射
角度が変わり導光体表面103Cで全反射条件をはずれ
て出射する。
偏光分離素子701を透過した光なので、その大部分が
導光体103裏面の微小傾斜反射面103Aに対してs
偏光、或いはs偏光成分が多い光であり、さらに導光体
103は光学的に略等方であるため、導光体103内を
伝播する光は偏光状態が維持されるので、微小傾斜反射
面103Aに対してs偏光、或いはs偏光成分が多い光
である。
る反射面に対して斜めに入射する光は、その光が反射面
に対してs偏光、或いはp偏光の直線偏光であれば、反
射光は入射光と同じ直線偏光である。
斜反射面103Aに至る光のうち、微小傾斜反射面に対
してs偏光である光は、s偏光のまま光の進行方向が変
わり、導光体103から出射する。
光体103裏面の傾斜反射面103Aに対して、s偏光成分
が多い光、つまり、電気ベクトルの振動方向が導光体1
03裏面の微小傾斜面103Aの長手方向と平行な略直
線偏光の照明光が得られる。ここで、導光体内を伝播す
る光を微小傾斜反射面103Aに対してs偏光となる直
線偏光とすることで以下の効果が得られる。
反射面を形成しない場合の光入射角度と反射率の関係を
p偏光とs偏光について示した図である。すなわち、微
小傾斜反射面103Aでの反射が導光体と空気との屈折
率差により生じる場合を示す。
て、s偏光の反射率は高く、例えば入射角度30°では
s偏光の反射率がp偏光の反射率に対して10%,入射
角度40°では30%程度高くなる。つまり、微小傾斜
反射面103Aで反射し、導光体から出射する照明光は
s偏光の反射率が高いため、初めから導光体に入射する
光をs偏光とすることで、より効率良く特定の直線偏光
が得られる。
05で光量分布、及び照明光の角度分布が均一化された
後、液晶パネル200に照射される。この際、拡散板1
05は偏光状態を維持するため、液晶パネル200には
所定の直線偏光が照射される。
幅、すなわち導光体の光源側端面と、これと対向する端
面までの距離を液晶パネル表示部の大きさによらず短く
設定することができる。導光体の幅が短くなれば、導光
体内部を伝播する光の伝播距離は短くなる。このため、
アクリル樹脂のように微量の屈折率異方性がある透明体
を導光体として用いた場合でも、本発明の照明装置であ
れば光の伝播距離が短くできるため、偏光状態の変化が
小さくすみ、所定の直線偏光成分が多い照明光を効率良
く出射する照明装置が実現できる。
上述の通り、本実施例の照明装置では電気ベクトルの振
動方向が導光体103裏面の微小傾斜反射面103A
(を構成する三角溝)の長手方向と平行な電気ベクトル
の振動方向を有する直線偏光成分が多い照明光が得られ
る。従って、照明装置を構成する際、光源101の長手
方向を液晶パネル200の表示面左右方向と平行な方向
に配置し、導光体103裏面の微小傾斜反射面103A
を構成する三角溝の長手方向もこれと平行となるよう構
成すると、照明装置からの照明光は表示面左右方向に平
行な方向に振動方向を有する直線偏光となる。
様、TN液晶パネルを用いることができる。しかし、一
般にTN液晶パネルでは視野角の左右対称性を得るため
に、偏光板201、及び偏光板205の直線偏光の透過
軸を表示面左右方向に対し、45°(或いは135°)
傾けて配置する。このため、折角特定の直線偏光、すな
わち表示面左右方向に平行な方向に振動方向を有する直
線偏光を出射する照明装置100を用いても照明光が効
率よく利用できない。
偏光の透過軸を表示面左右方向と一致させても視野角等
に悪影響を与えない表示モードを用いることが必要であ
る。このような表示モードを用いた液晶パネルとして
は、くの字電極により配向分割を実現するIPS(In Pl
ane Switching)液晶パネルや、MVA(Multi-domainVe
rtical Aligned)液晶パネルを用いることができる。
参照しながら液晶パネル200としてIPS液晶パネル
を用いる場合を説明するが、本発明はこれに限定される
ものではない。
画素の構成を示す正面図である。液晶パネル200の1
画素は透明ガラス基板202上に形成したアルミナ膜が
被覆されたAl合金からなる共通電極2003及び走査
信号電極2004と、これらの上層に図示しないSiN
からなるゲート絶縁膜を介して形成されたAl/Crか
らなる映像信号電極2001及び画素電極2002と、
これら電極と図示しない非晶質Si(a−Si)膜,n
型a−Si膜、等により形成したスイッチング素子とし
てのTFT(Thin Film Transistor)2006を有す
る。
護層が形成され、その上に配向膜を介して液晶層208
が形成される。
3と一部重なり合い、保持容量を形成する。
は一画素を4つの領域に分割しており、互いに略一定の
間隙を保ちながら、くの字型をつなげた形、すなわちジ
クザク型になっている。共通電極2003、および画素
電極2002の液晶パネル200表示部上下方向に対す
るくの字の傾き角度αは+10°と、−10°とする。
こでは正の誘電異方性を有する液晶を用い、2枚の透明
ガラス基板202,204上に形成された配向膜に配向
処理を行うことで液晶分子長軸の方向を規定した。液晶
層208の液晶配向方向は、2枚の透明ガラス基板20
2,204間で捩じれのない、いわゆるホモジニアス配
向であり、液晶分子長軸の方向を液晶パネル200表示
部左右方向と直交するように配向した。
を基準とした場合の各部材の条件を示す図であり、本実
施例の偏光板205,偏光板201の直線偏光の透過
軸,液晶層208の液晶分子長軸の配向方向、及び導光
体103裏面の微小傾斜反射面103A(を構成する三
角溝)の長手方向を示す。
晶パネル200の観察者側の偏光板205の直線偏光の
透過軸は、表示面左右方向と90°を成し、液晶層20
8の液晶分子長軸の方向も表示面左右方向と90°を成
すよう配置する。液晶パネル200の照明光入射側の偏
光板201の直線偏光の透過軸は、表示面左右方向と平
行とし、照明装置を構成する導光体103裏面の微小傾
斜反射面103Aの長手方向も表示面左右方向と平行と
なるよう構成した。
0は、液晶層208へ電圧が印加されないとき、暗表示
となり、液晶層208への印加電圧を高くすると明表示
となる、いわゆるノーマリークローズの表示特性が得ら
れる。
イッチング素子等が存在し、これらの部分は非表示部
(非開口部206)となり、画像の明るさに寄与しな
い。これら非開口部206は画像の明るさに寄与しない
が、殆どが金属電極であるため光を反射する。本実施例
の液晶パネルではCr(クロム)合金の他にAl(アル
ミニウム)合金を用いることで非開口部206での光の
反射率を高めた。具体的には本実施例に係る液晶パネル
200ではCrとAlの液晶パネル200背面側から見
た際の面積比率をCr:Al=1:1.4 とした。こう
することで金属電極としてCrのみを用いた場合の反射
率54%を、反射率74%まで高めることができた。
がら説明する。
り、非偏光である光源101からの出射光の65%程度
が特定の直線偏光となって直線偏光分離素子701を通
過し、導光体103に入射する。導光体103に入射し
た光は導光体内を全反射を繰り返しながら伝播し、その
うち導光体103裏面の傾斜反射面103Aに至った光
は反射角度が変わり導光体表面103Cで全反射条件を
はずれて出射する。導光体103から出射した光は導光
体103裏面の微小傾斜反射面103Aに対して、s偏
光成分が多い光、つまり、電気ベクトルの振動方向が導
光体103裏面の微小傾斜面103Aの長手方向と平行
な直線偏光成分の多い照明光が得られる。
05で光量分布、及び照明光の角度分布が均一化された
後、液晶パネル200に照射される。この際、拡散板1
05は偏光状態を維持するため、導光体103からの出
射光の偏光状態は維持されたまま液晶パネル200に到
達する。液晶パネル200に照射された光は画像情報に
応じて透過光量が制御され、観察者に画像が表示され
る。
の偏光板201の直線偏光の透過軸は、照明装置を構成
する導光体103裏面の微小傾斜反射面103Aの長手
方向と平行となるよう構成したので、照明光の大部分は
液晶パネル200の照明装置側の偏光板201でほとん
ど吸収されることなく表示に寄与する。
射光は効率よく所望の直線偏光に変換された後、液晶パ
ネル200に照射され、偏光板201で殆ど吸収される
ことなく表示に寄与する。従って、従来、液晶パネル2
00の偏光板201で吸収され、無駄となっていた光を
有効に利用することができるため、明るく低消費電力な
表示装置が実現できる。
極やスイッチング素子等の非開口部206が存在する。
これら非開口部206は画像の明るさに寄与しないが、
殆どが金属電極であるため光を反射する。
のうち、その開口部207に入射した光30001Aは
そのまま表示に利用されるが、液晶パネル200の非開
口部206に入射した光3001Bは表示に寄与せず、
反射して照明装置100に戻る。
散板105、及び導光体103を透過し、反射板104
で反射して、再び導光体103、及び拡散板105を透
過して液晶パネル200に照射される。この際、本実施
例では拡散板105と導光体103の透過、及び反射板
104での反射では光の偏光状態は維持され大きく変化
しない。このため液晶パネル200に再び照射された光
3001Bは、初めに液晶パネル200の非開口部20
6で反射された時の偏光状態をほぼ維持しているため、
偏光板201で殆ど吸収されることなく表示に寄与でき
る。すなわち、本実施例の表示装置では、従来、液晶パ
ネル200の非開口部206で遮光され表示に寄与でき
なかった光を大きな損失のない状態で再利用することが
できるため、開口率の低い液晶パネルであっても明るい
表示が得られるという効果がある。
説明した照明装置では、本実施例と同様、非偏光である
光源光を所望の直線偏光に変換する機能を有するが、液
晶パネル200の非開口部206からの戻り光は、導光
体103裏面の反射板104での2回の反射、及び導光
体103及び拡散板105を2往復透過した後、液晶パ
ネルに照射される。
を所望の直線偏光に変換する機能を有するとともに、液
晶パネル200の非開口部206からの戻り光は、導光
体103裏面の反射板104で一回反射した後、導光体
103及び拡散板105を1往復透過しただけで、再び
液晶パネル200に照射される。
反射板104、及び導光体103や拡散板105での損
失や、偏光状態の乱れは小さくなり、非開口部206か
らの戻り光をより効率良く再利用することができる。
いた表示装置では、液晶パネルとして開口率の低いもの
を用いた場合にその効果がより顕著に現れるので、液晶
パネルとしてIPS液晶パネル等の比較的開口率の低い
液晶パネル、或いは高精細化により低開口率となった液
晶パネルとの組み合わせが好適である。
とAl合金を併用したが、本発明はこれに限定されるも
のではない。即ち理想的には電極の少なくとも液晶パネ
ル200の背面側はAl,Ag等の反射率の高い金属を
用いる、或いは、非開口部206の液晶パネル背面側に
誘電体多層膜等による反射面を形成するなどして、非開
口部206に入射する光を高い反射率で照明装置側へ反
射するようにして、非開口部206での光吸収による光
損失を最小限に留めることが望ましい。
示部と同程度以上の面積の直線偏光分離素子が必要であ
った。これに対し、本実施例で使用する直線偏光分離素
子は、導光体の特定端面を覆う分だけで良いので、導光
体の構成にもよるが(実施例6)に比べてその使用面積
は1/5〜1/20と少なくなる。直線偏光分離素子は
一般に高価なため、直線偏光分離素子の使用量を減らす
ことで装置が低コスト化できるといった効果もある。
いても上記実施例と同様の効果が得られる。すなわち、
光源,導光体,ランプカバー,反射板からなる単位照明
装置を複数整列配置することにより、大型化(大画面
化)を図った場合でも、薄型で、かつ面内輝度分布が均
一で、高輝度な光を出射する照明装置が実現でき、より
明るく、輝度の面内均一性が高い高品位な表示ができる
表示装置を実現することができる。
置及びこれを用いた表示装置の実施例を図面を用いて説
明する。図24は本発明の照明装置、及びこれを用いた
表示装置の一例を示す一部概略断面図である。
置において、光源101と、これが隣接配置される導光
体103の端面に配置した直線偏光分離素子701との
間に光収束部103Mを配置したものであり、上記実施
例と同一の部分には同じ符号をつけ、詳細な説明は省略
する。
光を収束する機能を有し、光源光をより平行光に近い状
態にして直線偏光分離素子701に入射させるための手
段である。
分離素子701との間であって、隣合う導光体の裏面と
なる位置に配置される。光収束部103Mはアクリル樹
脂,ガラス等の透明体から構成され、光源101側か
ら、導光体103側へ向かってその断面積が大きくな
る、テーパー形状となっている。
と、直線偏光分離素子701側の端面を除く面には空気
層を介して反射板1041を配置する。
いるためその詳細は省略するが、光収束部103Mの光
源側の端面は光源光の入射効率を高くするために、光源
101の管径の1.2〜1.5倍程度の厚さとすれば良いだ
ろう。
参照しながら、本照明装置を構成する一単位照明装置1
00に着目して説明する。
接、或いはランプカバー102で反射した後、光収束部
103Mに入射する。光収束部103Mに入射した光
は、光収束部103Mの表面,裏面、及び側面での反射
により収束され、直線偏光分離素子701に入射する。
に入射した光のうち特定の直線偏光成分は透過し、これ
と異なる偏光成分は反射する機能を有するものである。
直線偏光分離素子701としては上記の通り、国際出願
の国際公開番号:WO95/27919に記載の異なる
複屈折性高分子フィルムを交互に複数層積層した複屈折
反射型偏光フィルムや、SID92 Digest p427 に記載の頂
角が略90度のプリズムアレイを2枚重ね、その重ね合
わせ部に誘電体多層膜による偏光分離面を形成したも
の、或いはコレステリック液晶層と、位相差板を積層配
置したものを用いることができる。
角度で入射する光に対しては効率よく機能を果すが、斜
めから入射する光に対しては機能が低下する。
部103Mで収束することで、直線偏光分離素子701
に垂直に入射する光の割合を増やして直線偏光分離素子
701が有効に機能する光の割合を高めたものである。
00は光収束部103Mで収束された後、直線偏光分離
素子701に入射する。直線偏光分離素子701に入射
した光は、直線偏光分離素子701に垂直に入射する光
の割合が多いので、効率良く特定の直線偏光成分として
透過し、これと異なる偏光成分は反射する。
04は、光収束部103Mの外側に配置した反射板10
41、或いは光源101やランプカバー102で反射し
て再び直線偏光分離素子701に向かう。
は、反射板1041,光源101、或いはランプカバー
102での反射の際、偏光状態が変化、或いは偏光が解
消しているので、その約半分に相当する特定の直線偏光
成分は透過し、これと異なる偏光成分は再び反射する。
この動作を繰り返す間に光源101から出射した非偏光
の70%程度が特定の直線偏光となって直線偏光分離素
子701を通過する。
03は導光体103に入射する。導光体103に入射し
た光3003は導光体103内を全反射を繰り返しなが
ら伝播し、導光体103内を伝播する光のうち、導光体
103裏面の微小傾斜反射面103Aに至った光は反射
角度が変わり導光体表面103Cで全反射条件をはずれ
て出射する。
線偏光分離素子701を透過した光なので、その大部分
が導光体103裏面の傾斜反射面103Aに対してs偏
光、或いはs偏光成分が多い光であり、導光体103か
ら出射する光も導光体103裏面の傾斜反射面103A
に対して、s偏光成分が多い光、つまり、電気ベクトル
の振動方向が導光体103裏面の微小傾斜面103Aの
長手方向と平行な直線偏光成分が多い光となる。
がら説明する。
り、非偏光である光源101からの出射光の70%程度
が特定の直線偏光となって直線偏光分離素子701を通
過し、導光体103に入射する。導光体103に入射し
た光は導光体内を全反射を繰り返しながら伝播し、その
うち導光体103裏面の傾斜反射面103Aに至った光
は反射角度が変わり導光体表面103Cで全反射条件を
はずれて出射する。導光体103から出射した光は導光
体103裏面の微小傾斜反射面103Aに対して、s偏
光成分が多い光なので、電気ベクトルの振動方向が導光
体103裏面の微小傾斜面103Aの長手方向と平行な
直線偏光成分の多い照明光が得られる。導光体103か
ら出射した光は、拡散板105で光量分布、及び照明光
の角度分布が均一化された後、液晶パネル200に照射
される。この際、拡散板105は偏光状態を維持するた
め、導光体103からの出射光の偏光状態は維持された
まま液晶パネル200に到達する。液晶パネル200に
照射された光は画像情報に応じて透過光量が制御され、
観察者に画像が表示される。
偏光板201の直線偏光の透過軸は、照明装置を構成す
る導光体103裏面の微小傾斜反射面103Aの長手方
向と平行となるよう構成したので、照明光の大部分は液
晶パネル200の照明装置側の偏光板201でほとんど
吸収されることなく表示に寄与する。
射光は効率よく所望の直線偏光に変換された後、液晶パ
ネル200に照射され、偏光板201で殆ど吸収される
ことなく表示に寄与する。従って、従来、液晶パネル2
00の偏光板201で吸収され、無駄となっていた光を
有効に利用することができるため、明るく低消費電力な
表示装置が実現できる。
ち、その開口部207に入射した光3003Aはそのま
ま表示に利用されるが、液晶パネル200の非開口部2
06に入射した光3003Bは表示に寄与せず、反射し
て照明装置100に戻る。
散板105、及び導光体103を透過し、反射板104
で反射して、再び導光体103、及び拡散板105を透
過して液晶パネル200に照射される。この際、本実施
例では拡散板105と導光体103の透過、及び反射板
104での反射では光の偏光状態は維持され大きく変化
しない。このため液晶パネル200に再び照射された光
3003Bは、初めに液晶パネル200の非開口部20
6で反射された時の偏光状態をほぼ維持しているため、
偏光板201で殆ど吸収されることなく表示に寄与でき
る。すなわち、本実施例の表示装置では、従来、液晶パ
ネル200の非開口部206で遮光され表示に寄与でき
なかった光を大きな損失のない状態で再利用することが
できるため、開口率の低い液晶パネルであっても明るい
表示が得られるという効果がある。
所望の直線偏光に変換する機能を有するとともに、液晶
パネル200の非開口部206からの戻り光は、導光体
103裏面の反射板104で一回反射した後、導光体10
3及び拡散板105を1往復透過しただけで、再び液晶
パネル200に照射される。このため、非開口部206か
らの戻り光の反射板104、及び導光体103や拡散板
105での吸収や、偏光状態の乱れが小さく、非開口部
206からの戻り光をより効率良く再利用することがで
きる。
いた表示装置では、液晶パネルとして開口率の低いもの
を用いた場合にその効果がより顕著に現れるので、液晶
パネルとしてIPS液晶パネル等の比較的開口率の低い
液晶パネル、或いは高精細化により低開口率となった液
晶パネルとの組み合わせが好適である。
の間に光収束部を設けたため、以下の効果が得られる。
すなわち、光源近傍の輝度が高い部分と、液晶パネルの
表示に寄与する照明光を出射する部分とが光収束部によ
り隔てられているため、単位照明装置からの照明光の面
内輝度分布の均一性はより高くなる。
し、直線偏光分離素子に入射する光を収束することで、
直線偏光分離素子の機能が高められるため、所定の直線
偏光をより効率の良く出射する照明装置が実現できるの
で、より明るく低所費電力の表示装置が実現できる。
置及びこれを用いた表示装置の実施例を図面を用いて説
明する。図25は本発明の照明装置、及びこれを用いた
表示装置の一例を示す一部概略断面図である。
置において、導光体103の近傍に配置した光源と、光
源を覆うように配置したランプカバーと、導光体103
の端面に配置した直線偏光分離素子701の代わりに、
複数の整列配置したLED(Light Emitting Diodes)5
01と、LED501からの出射光を収束し、平行化するレン
ズ502と、LED501からの出射光を所定の直線偏光に変
換する偏光変換手段510を配置したものであり、上記
実施例と同一の部分には同じ符号をつけ、詳細な説明は
省略する。
光体103と、複数の導光体103の裏面(液晶パネル
200と反対側の面)に空気層を介して配置した複数の
反射板104と、複数の導光体103の表面(液晶パネ
ル200側の面)側にその全面を覆うように配置した拡
散板105とを有し、さらに導光体103の一端面に複
数の整列配置したLED501と、LED501からの出射光を平行
化するレンズ502と、LED501からの出射光を所定の直
線偏光に変換する偏光変換手段510とを配置したもの
である。
ときの、複数の整列配置したLED501と、LED501からの出
射光を平行化するレンズ502と、LED501からの出射光
を所定の直線偏光に変換する偏光変換手段510の概略
構成を示す一部断面図である。
光のLEDを用いる。
光LEDチップの表面にYAG(イットリウム・アルミ
ニウム・ガーネット)系蛍光体を塗布し、青色発光と、
青色光により発生する蛍光とが混ざりあい白色光となる
もの、或いは、ZnSe基板にZnxCd1−xSを活
性層にした青色発光LEDを形成し、青色発光と青色光
によりZnSe基板で発生する黄色の蛍光とが混ざり合
い白色光となるもの等を用いることができる。
の単色発光LED素子の発光色の混ざり合いにより白色
光を実現したものを用いることができる。
を収束し、平行化する機能を有するもので複数のLED501
に対し、1対1に対応して配置する。
プの中には指向性が強い、すなわち平行性の高い出射光
が得られるものがあるので、これをLED501とレンズ50
2を一体化したものとして使用しても良い。
製)等を用いることができる。この場合、半値角が約±
10°の指向性が高い出射光が得られる。
アレイ509と、偏光分離プリズムアレイ509から出
射する光の偏光状態を揃える位相差板504とから構成
される。
ら出射した光を反射と透過により電気ベクトルの振動方
向が互いに直交する2種類の直線偏光に分離する偏光分
離面503と、偏光分離面503で反射した光を偏光分
離面503を透過した光の方向と同じ方向へ反射する反
射面505とを断面形状が平行四辺形の柱状の透光性部
材506を介して交互に複数配列したものである。
に対して透明で複屈折性のない材料、例えばBK−7等
の硝材、或いはアクリル樹脂等から構成される。透光性
部材506はその断面形状が内角45°の平行四辺形で
ある柱状の透明体であり、これを順次接合することで板
状の外観を形成するもので、透光性部材506の接合界
面には偏光分離面503、及び反射面505が交互に形
成される。
成した誘電体多層膜、或いは国際出願の国際公開番号:
WO95/27919に記載されている様な異なる複屈
折性高分子フィルムを交互に複数層積層した複屈折反射
型偏光フィルムを透光性部材506の接合界面に挟み込
むことで実現すれば良い。本実施例の偏光分離面503は
偏光分離面503に対してp偏光となる直線偏光は透過
し、s偏光となる直線偏光は反射するよう構成する。
た光を偏光分離面503を透過した光と同じ方向に反射
するもので、偏光分離面503と同じ誘電体多層膜、或
いはAl,Ag等の金属薄膜等の鏡面反射面により実現
すれば良い。
509から出射する光を、導光体103裏面の微小傾斜
反射面103Aに対してs偏光となる直線偏光に揃える
機能を有する。本実施例では、偏光分離プリズムアレイ
509の偏光分離面503を透過した光は導光体103
裏面の微小傾斜反射面103Aに対してs偏光であり、
偏光分離面503で反射し、さらに反射面504で反射
した光は導光体103裏面の微小傾斜反射面103Aに対
してp偏光である。
103裏面の微小傾斜反射面103Aに対してp偏光であ
る直線偏光をs偏光に変換する機能を有するものを用
い、偏光分離プリズムアレイ509の光出射面のうち、
偏光分離面503及び反射面505で反射した光が通過
する部分に配置する。
発光スペクトルに対し1/2波長板として機能するもの
を用いる。1/2波長位相差板としては光源の発光スペ
クトルに対して高い透過率を有する延伸した高分子フィ
ルム、例えばポリビニルアルコール,ポリカーボネー
ト,ポリサルフォン,ポリスチレン,ポリアリレート等
を用いることができる。この他にも雲母や水晶または分
子軸を一方向に揃えて配向した液晶層等を用いることが
できる。
屈折率の波長依存性(波長分散)があり、白色光のよう
に波長帯域が広い光に対しては一種類の位相差板では十
分な性能が得られない。そこで、2種類の波長分散が異
なる位相差板をその光学軸をずらして張り合わせること
で、広い波長帯域に対応した1/2波長板を実現するよ
うにするとよい。
ンズ502は偏光分離プリズムアレイ509を構成する
複数の透光性部材506の光入射面の中心位置であっ
て、LED501から出射する光の進行方向に対応した接合界
面に偏光分離面503が形成されている位置に配置す
る。つまり、複数のLED501、及びコリメートレンズ502
は透光性部材506の光入射面の幅ひとつ分の間隔をあ
けながら列状に配置される。また、位相差板504は、
偏光分離プリズム501の光出射面のうち、偏光分離面
503で反射し、さらに反射面505で反射した光が通
過する透光性部材506の光出射面に透光性部材506
の光出射面ひとつ分の幅の間隔をあけながら配置され
る。
に光学的に結合するように接続される。すなわち、偏光
変換手段510と導光体103を、導光体103及び偏
光分離プリズム501を構成する透光性部材506の屈
折率に近い透明接着剤により結合する。
板201の直線偏光透過軸が導光体103裏面の微小傾
斜反射面103A(を構成する三角溝)の長手方向と平
行になるように配置した液晶パネルを用いるとよい。本
実施例では(実施例7)で説明した配向分割したIPS
(In Plane Switching)液晶パネルを用いる。
を説明する。
ズ502の作用により収束し、平行化された後、偏光分
離プリズムアレイ509に入射する。偏光プリズムアレ
イ509に入射した光は偏光分離面503において、電
気ベクトルの振動方向が直交する異なる2種類の直線偏
光に、それぞれ反射光と透過光として分離される。偏光
分離面503を透過した光は導光体103裏面の微小傾
斜反射面103Aに対してs偏光であり、偏光分離面5
03で反射した光は導光体103裏面の微小傾斜反射面
103Aに対してp偏光である。
は導光体103裏面の微小傾斜反射面103Aに対して
s偏光のまま導光体103に入射する。
さらに反射面505で反射して、その進行方向が偏光分
離面501を透過した光と同方向となり、位相差板50
4に入射する。位相差板504に入射した光3005B
は位相差板504を透過する際、位相差板504の作用
を受けて、電気ベクトルの振動方向が90°回転した直
線偏光、すなわち導光体103裏面の微小傾斜反射面1
03Aに対してs偏光となって導光体103に入射す
る。
偏光は、特定の直線偏光(導光体103裏面の微小傾斜
反射面103Aに対してs偏光)に変換された後、導光
体103に入射する。
3005Bは導光体103内を全反射を繰り返しながら
伝播し、導光体103内を伝播する光のうち、導光体1
03裏面の微小傾斜反射面103Aに至った光は反射角
度が変わり導光体表面103Cで全反射条件をはずれて出
射する。
光体103裏面の微小傾斜反射面103Aに対してs偏
光、或いはs偏光成分が多い光であり、微小傾斜反射面
103Aに対してs偏光である光は、s偏光のまま光の
進行方向が変わり、導光体103から出射する。
光体103裏面の傾斜反射面103Aに対して、s偏光成
分が多い光であるため、照明装置100からは電気ベク
トルの振動方向が導光体103裏面の微小傾斜面103
Aの長手方向と平行な直線偏光成分が多い照明光が得ら
れることになる。
05で光量分布、及び照明光の角度分布が均一化された
後、液晶パネル200に照射される。この際、拡散板1
05は偏光状態を維持するため、導光体103からの出
射光の偏光状態は維持されたまま液晶パネル200に到
達する。液晶パネル200に照射された光は画像情報に
応じて透過光量が制御され、観察者に画像が表示され
る。
側の偏光板201の直線偏光の透過軸は、照明装置を構
成する導光体103裏面の微小傾斜反射面103Aの長
手方向と平行となるよう構成したので、照明光の大部分
は液晶パネル200の照明装置側の偏光板201でほと
んど吸収されることなく表示に寄与する。
射光は効率よく所望の直線偏光に変換された後、液晶パ
ネル200に照射され、偏光板201で殆ど吸収される
ことなく表示に寄与する。従って、従来、液晶パネル2
00の偏光板201で吸収され、無駄となっていた光を
有効に利用することができるため、明るく低消費電力な
表示装置が実現できる。
ち、その開口部207に入射した光3005Cはそのま
ま表示に利用されるが、液晶パネル200の非開口部2
06に入射した光3005Dは表示に寄与せず、反射し
て照明装置100に戻る。
散板105、及び導光体103を透過し、反射板104
で反射して、再び導光体103、及び拡散板105を透
過して液晶パネル200に照射される。この際、本実施
例では拡散板105と導光体103の透過、及び反射板
104での反射では光の偏光状態は維持され大きく変化
しない。このため液晶パネル200に再び照射された光
3005Dは、初めに液晶パネル200の非開口部20
6で反射された時の偏光状態をほぼ維持しているため、
偏光板201で殆ど吸収されることなく表示に寄与でき
る。すなわち、本実施例の表示装置では、従来、液晶パ
ネル200の非開口部206で遮光され表示に寄与でき
なかった光を大きな損失のない状態で再利用することが
できるため、開口率の低い液晶パネルであっても明るい
表示が得られるという効果がある。
所望の直線偏光に変換する機能を有するとともに、液晶
パネル200の非開口部206からの戻り光は、導光体
103裏面の反射板104で一回反射した後、導光体10
3及び拡散板105を1往復透過しただけで、再び液晶
パネル200に照射される。このため、非開口部206か
らの戻り光の反射板104、及び導光体103や拡散板
105での吸収や、偏光状態の乱れが小さく、非開口部
206からの戻り光をより効率良く再利用することがで
きる。
いた表示装置では、液晶パネルとして開口率の低いもの
を用いた場合にその効果がより顕著に現れるので、液晶
パネルとしてIPS液晶パネル等の比較的開口率の低い
液晶パネル、或いは高精細化により低開口率となった液
晶パネルとの組み合わせが好適である。
幅、すなわち導光体の光源側端面と、これと対向する端
面までの距離を液晶パネル表示部の大きさによらず短く
設定することができる。導光体の幅が短くなれば、導光
体内部を伝播する光の伝播距離は短くなる。このため、
アクリル樹脂のように微量の屈折率異方性がある透明体
を導光体として用いた場合でも、本発明の照明装置であ
れば光の伝播距離が短くできるため、偏光状態の変化が
小さくてすみ、所定の直線偏光成分が多い照明光を効率
良く出射する照明装置が実現できる。
いることで以下の効果が得られる。すなわち、LEDは
発光部の大きさが蛍光ランプに比べて極めて小さいの
で、レンズ等の光学部材により光の指向性を高めること
が容易である。ここで、一般に非偏光の光を所定の偏光
状態に変換する効率は、指向性の高い光の方が高い。つ
まり、光源としてLEDを用いることで光源から出射し
た非偏光を所望の偏光(液晶パネル光入射側の偏光板で
吸収されない直線偏光)に効率良く変換できるので、光
源光の利用効率をより高めることができる。
ンバーターが不要となり、機器本体の小型化に有利であ
る。さらに、LEDは水銀をほとんど使用しないので環
境にやさしいという特長もある。
装置及びこれを用いた表示装置の実施例を図面を用いて
説明する。図27は本発明の照明装置、及びこれを用い
た表示装置の概略構成を示す一部斜視図であり、図28
は本実施例の表示装置の全体構成を示したものである。
ル200の表示面を独立に面分割照明できる照明装置1
00とから構成される。すなわち、液晶パネル200の
表示面を上下方向に3等分した領域a〜cを、照明装置
100を構成する3つの単位照明装置1000a〜10
00cによりそれぞれ独立に照明するよう構成し、液晶
パネル200の表示動作に対応して、照明装置100を
構成する3つの単位照明装置1000a〜1000cの
点灯,消灯を個別に制御するように構成したものであ
る。
実施例で説明したものを用いると良い。ここでは以下、
光源として冷陰極蛍光ランプを用いる場合について説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。ま
た、上記実施例と共通な部分については詳細な説明は省
略する。
電極駆動回路)3,映像ドライバ(画素電極駆動回路)
4が接続されており、照明装置100には電源回路5,
照明ドライバ(照明制御回路)6が接続される。また、
走査ドライバ(走査電極駆動回路)3,映像ドライバ
(画素電極駆動回路)4、及び照明ドライバ(照明制御
回路)6には液晶コントローラ1が接続される。
示動作に対応して、動画像のぼけ防止を目的として照明
ドライバ6が照明装置100を構成する複数の単位照明
装置1000a〜1000cを個別に制御して、液晶パ
ネル200の表示面を面分割照明する。
ms以下の応答速度の速いものを用いる。応答時間の速
い液晶パネルとしては強誘電性液晶を用いたもの、或い
はOCB(Optically Compensated Bend)モードを用い
たものなどがある。また、TN液晶パネルや、IPS液
晶パネルといったものでも、低粘度の液晶材料を用い、
液晶層を狭ギャップ化することで、上記要件を満たすも
のが実現できる。
晶層のギャップが約2μm、中間調での応答時間が9m
s、ノーマリークローズ特性のIPS液晶パネルを用い
る場合を説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。
込み、液晶パネル200に表示するデータと、水平同期
信号HSYNC,垂直同期信号VSYNCを出力する。
液晶コントローラ1は入力される信号によってその構成
が異なる。ここではまず、液晶コントローラ1にアナロ
グ信号が入力される場合について説明する。この場合、
アナログ信号は液晶パネル200で表示すべき信号と、
1画素毎の映像信号の開始を示す映像開始信号が重畳さ
れている。液晶コントローラ1はA/D変換器を内蔵
し、重畳されたアナログ信号から映像信号を取り出して
A/D変換器でデジタル信号に変換してデータとして出
力する。また、アナログ信号の映像開始信号を垂直同期
信号VSYNCとして出力するとともに、A/D変換器
でのサンプリングクロックを水平同期信号HSYNCと
して出力する。
ジタル信号である場合は、この信号は外部の演算処理装
置によって生成されたデータが入力される。この場合、
外部の演算処理装置は垂直同期信号VSYNC、水平同
期信号HSYNCに基づいて演算を実行するため、液晶
コントローラ1はデータ,水平同期信号HSYNC,垂
直同期信号VSYNCを入力とするので、この入力した
データ,水平同期信号HSYNC、垂直同期信号VSY
NCをそのまま出力する。
期信号VSYNC,水平同期信号HSYNCは走査ドラ
イバ3に入力される。走査ドライバ3ではシフトレジス
タ8によって液晶パネル200の走査電極毎の信号を生
成し、レベルシフト回路9によってそれぞれの走査電極
毎の信号のレベルを決定し、走査電極の信号を出力す
る。
ら出力されたデータと、水平同期信号HSYNC,垂直
同期信号VSYNCを入力する。データはシフトレジス
タ10に入力され1ライン分のデータとしてライン目盛
り11に入力される。次にレベルシフト回路12によっ
てレベルが決定され、D/A変換器13によってアナロ
グ信号に変換される。変換されたアナログ信号は液晶パ
ネル200のそれぞれの画素電極への信号として出力さ
れる。
置1000a〜1000cを個別に制御する照明ドライ
バ6について説明する。
明装置1000a〜1000cの光源101a〜101
cに接続され、動画表示の場合に発生するぼけを防止す
るために、照明装置100を構成する単位照明装置10
00a〜1000cの点灯,消灯を個別に制御するもの
である。
のである。照明ドライバ6はカウンタ61,62,6
3、パルス発生器64,65,66、スイッチ67,6
8,69、インバーター70,71,72から構成され
る。カウンタ61〜63はそれぞれ水平同期信号HSY
NCを入力し、この水平同期信号HSYNCのパルスの
数をカウントする。また、カウンタ61は垂直同期信号
VSYNCを、カウンタ62はカウンタ61の出力信号
を、カウンタ63はカウンタ62の出力信号を、それぞ
れのカウントを開始するための信号として入力する。パ
ルス発生器64〜66は、それぞれカウンタ61〜63
の出力を受けとると予め定めた時間の間、Hiレベルの
信号を出力する。スイッチ67〜69はパルス発生器6
4〜66からの信号がHiレベルのときにON状態とな
り、これにより電源回路からの電力がインバーター70
〜72に入力され、光源101a〜101cが個別に点
灯する。
期信号HSYNC,インバーター70〜72の出力を示
したものである。
を16.6ms 、水平同期信号HSYNCの周期を15
μsとし、また、800×600画素の液晶パネル20
0の表示面全面を走査するのに9msかかる場合につい
て説明する。
200の表示面を3つの照明領域に分割して照明する3
つの単位照明装置から構成されており、それぞれの照明
領域を担当する単位照明装置は対応する液晶パネル20
0の表示面の走査が開始されてから、その領域の走査が
終了し、かつ液晶が応答した後に照明光を照射するよう
制御する。そのために液晶パネル200の領域cでは走
査が開始されてから12ms後、4.6ms の間、照
明光が照射される。また、領域bでは15ms後、4.
6ms の間照明光が照射され、領域aでは18ms
後、4.6ms の間照明光が照射される。
0個の水平同期信号をカウントしたときに出力信号を出
力する。同様にカウンタ62はカウンタ61が出力信号
を出力した後に200個の水平同期信号をカウントした
ときに出力信号を出力し、カウンタ63はカウンタ62
が出力信号を出力した後に200個の水平同期信号をカ
ウントしたときに出力信号を出力する。また、各パルス
発生器64〜66はそれぞれのカウンタの出力信号を受
けて4.6ms の間、Hiレベルの信号を出力するよう
にする。
面の透過率と、照明装置100の輝度との関係を示した
ものである。液晶パネルの透過率は各領域の平均値を示
したものである。このように照明装置100を構成する
単位照明装置1000a〜1000cは液晶パネルの照
明光を照射すべき領域の液晶が応答し、所望の透過率と
なった後、点灯し、一定時間照明した後、消灯するよう
に制御される。
/sの速度で動かした動画を表示させても特に画像のぼ
けはまったく感じられないものとすることができる。す
なわち、動画を違和感なく表示できる液晶表示装置を簡
便に提供できる。
面応答するまでの時間だけ照明装置の点灯を待つ必要が
ない。つまり、より小さな表示領域が応答するより短い
待機時間で照明装置を点灯するため、より長い時間照明
光が照射でき、より明るい画像が得られる。
(大画面化)を図った場合でも、薄型,軽量で、高輝
度、かつ面内輝度分布が均一な照明光を出射する照明装
置が実現できる。
置では、画面サイズが大きくなっても照明装置の輝度の
低下や、厚みが増すといったことがないので、薄型軽
量、かつ高輝度で面内輝度分布が均一な高品位表示が得
られる表示装置が実現できる。また、表示パネルとして
液晶パネルを使用する場合は、液晶パネルの開口率が低
くても液晶パネルの非開口部からの反射光を効率良く再
利用することで、より明るい表示が得られる表示装置が
実現できる。
する非偏光を所望の直線偏光に効率良く変換した後、液
晶パネルに照射できるので、光利用効率が高くなり、低
消費電力で、明るい表示が得られる表示装置が実現でき
る。
滅を制御して、液晶パネルを独立に面分割照明すること
で、動画を違和感なく表示でき、明るい液晶表示装置を
実現できる。
面図である。
略構成を示す一部斜視図である。
の輝度との関係の一例を示す図である。
ある。
ある。
ある。
一実施例を示す概略斜視図である。
一実施例を示す部分断面図である。
図である。
の一実施例を示す部分断面図である。
の一実施例を示す部分断面図である。
視図である。
の一実施例を示す部分断面図である。
の一実施例を示す部分断面図である。
部斜視図である。
部断面図である。
部断面図である。
の一実施例を示す部分断面図である。
の一実施例を示す部分断面図である。
の一実施例を示す部分断面図である。
傾斜反射面の光入射角度と反射率の関係を示す図であ
る。
す正面図である。
る。
の一実施例を示す部分断面図である。
の一実施例を示す部分断面図である。
断面図である。
の一実施例を示す概略斜視図である。
ある。
ある。
明装置の輝度の関係の一例を示す説明図である。
図である。
ライバ、5…電源回路、6…照明ドライバ、8,10…
シフトレジスタ、9,12…レベルシフト回路、11…
ラインメモリ、13…D/A変換器、61,62,63
…カウンタ、64,65,66…パルス発生器、67,
68,69…スイッチ、70,71,72…インバー
タ、100…照明装置、101,101a,101b,
101c…光源、102,102a,102b,102
c…ランプカバー、103,103a,103b,10
3c…導光体、103A…導光体裏面の微小傾斜反射
面、103B…導光体裏面の主面、103C…導光体表
面、103L…導光体の突出部、103M…光収束部、10
4,104a,104b,104c…反射板、105…
拡散板、106…コレステリック液晶層、107,10
8,504…位相差板、109…直線偏光分離素子、2
00…液晶パネル、200A…液晶パネルの表示面垂
線、201,205…偏光板、202,204…透明ガ
ラス基板、203…シール剤、206…非開口部、20
7…開口部、208…液晶層、501…LED、502
…レンズ、503…偏光分離面、505…反射面、50
6…透光性部材、509…偏光分離プリズムアレイ、5
10…偏光変換手段、701…直線偏光分離素子、10
00,1000a,1000b,1000c…単位照明
装置、1031,1032…導光体の端面、1501…透明
基材、1502…透明ビーズ、1503…透明接着樹脂、2
001…映像信号電極、2002…画素電極、2003
…共通電極、2004…走査信号電極、3231…平板
状導光体、3232…突出部付き楔状導光体、3233
…突出部、3234…接合面、10311…光源光が入
射する導光体の端面、10312…隣り合う導光体との
接合端面。
Claims (19)
- 【請求項1】少なくとも一対の向かい合う端部の厚さが
異なる板状の透明体からなる複数の導光体と、前記導光
体の厚さが異なる一対の端部のうち、厚さが大きい方の
端部に近接配置した複数の光源とから構成される照明装
置であって、 前記複数の導光体は厚さが異なる一対の端部のうち、厚
さが大きい端部と、厚さが小さい端部とを、導光体と実
質的に屈折率が等しい透明体により結合し、整列配置さ
れており、 前記光源は前記導光体の厚さが大きい方の端部に近接す
る位置であって、かつ隣合う導光体の裏面側(照射対象
とは反対側)となる位置に配置され、さらに、前記光
源、或いは前記光源の近傍に光源からの出射光を導光体
端面へ導く光学部材を備えた照明装置。 - 【請求項2】少なくとも一対の向かい合う端部の厚さが
異なる板状の透明体からなる複数の導光体と、前記導光
体の厚さが異なる一対の端部のうち、厚さが大きい方の
端部に近接配置した複数の光源とから構成される照明装
置であって、 前記導光体は厚さが異なる一対の端部のうち、厚さが大
きい方の端部には導光体の表面側(照射対象側)の幅よ
り、裏面側の幅が大きくなるような突出部を有し、 前記複数の導光体は厚さが異なる一対の端部のうち厚さ
が小さい方の端部と、厚さが大きい方の端部を、前記突
出部が隣り合う導光体の裏面側に配置されるよう、導光
体と実質的に屈折率が等しい透明体により結合し、整列
配置されており、 前記光源は前記突出部の端面に近接する位置であって、
かつ隣り合う導光体の裏面側と成る位置に配置され、 さらに、前記光源、或いは前記光源の近傍には光源から
の出射光を導光体端面へ導く光学部材を備えた照明装
置。 - 【請求項3】請求項1及び請求項2に記載の照明装置に
おいて、 前記導光体の光出射面側に、複数の導光体の光出射面全
面を覆う拡散板を設けた照明装置。 - 【請求項4】前記拡散板を前記導光体表面との間に0.
1 〜15mmの間隙を設けて配置した請求項3に記載の
照明装置。 - 【請求項5】少なくとも垂直入射した光に対しては直線
偏光は直線偏光のまま反射し、円偏光は回転方向が逆の
円偏光として反射する複数の反射板を前記複数の導光体
の裏面にそれぞれ配置し、 前記拡散板として、これを通過する光の偏光状態が略維
持される偏光維持拡散板を用い、 前記複数の導光体は光学的に等方な透明体からなり、そ
の表面は平坦な面で構成され、その裏面には微細な傾斜
面を有する多数の凹面,凸面または段差で構成された微
小傾斜反射面を備え、端面から入射した光を全反射によ
り内部に閉じ込める構造と、内部を伝搬する光の反射角
度を裏面に備えられた微小傾斜反射面により変え、表面
側から出射するように構成した請求項3又は4に記載の
照明装置。 - 【請求項6】前記反射板の反射面がAl,Ag等の金属
薄膜、もしくは誘電体多層膜から成る反射面である請求
項5に記載の照明装置。 - 【請求項7】前記偏光維持拡散板が、光学的に等方な透
明基材に、光学的に等方な透明ビーズを多数配置して透
明な樹脂により固着したもの、或いは透明で微細な凹凸
面を形成したもの、或いはホログラム拡散層を形成した
もの、或いは透明体内部に屈折率の異なる部分を分散形
成したものである請求項5に記載の照明装置。 - 【請求項8】光の透過光量を調節することで画像を表示
する表示パネルと、前記表示パネルを背面から照明する
照明装置とから構成される表示装置において、 前記照明装置が請求項1から請求項7のいずれかに記載
の照明装置である表示装置。 - 【請求項9】光の透過光量を調節することで画像を表示
する表示パネルと、前記表示パネルを背面から照明する
照明装置とから構成される表示装置において、前記照明
装置が請求項5から請求項7に記載の照明装置であり、
光源を、その光源からの出射光が入射すべき導光体より
も、表示面下部方向に配置されるよう構成した表示装
置。 - 【請求項10】前記照明装置が請求項5から請求項7の
いずれかに記載の照明装置であり、 前記表示パネルが、透明電極形成面が対向するように一
定の間隙をもって接合された一対の透明基板と、これら
透明基板間に挟持された液晶層と、前記透明基板の透明
電極により形成されるマトリクス状の画素に画像信号に
対応した電圧を印加する電圧印加手段とを有する液晶パ
ネルであり、前記液晶パネルは少なくともその光入射側
に偏光板を有し、液晶層に入射する光の偏光状態の変化
を利用して表示を行うものである表示装置。 - 【請求項11】請求項10に記載の表示装置において、 前記液晶パネルの非開口部に、Al,Ag等を含む可視
光に対する反射率が60%以上の金属薄膜、或いは誘電
体多層膜を用いることを特徴とする表示装置。 - 【請求項12】前記液晶パネルと、前記照明装置を構成
する複数の導光体との間に、コレステリック液晶層、或
いは直線偏光分離素子と位相差板を配置し、前記液晶パ
ネルの光入射側に配置した偏光板を透過する所望の直線
偏光を前記液晶パネルに照射するように構成したことを
特徴とする請求項10及び請求項11に記載の表示装
置。 - 【請求項13】前記光源と、前記光源からの出射光が入
射する前記導光体の端面との間に、前記光源からの出射
光を前記導光体の裏面に形成した微小傾斜反射面に対し
てs偏光となる直線偏光に変換する偏光変換手段を有
し、 前記液晶パネルは、前記照明装置からの照明光に対し
て、前記導光体の裏面に形成された微小傾斜反射面に対
してs偏光となる直線偏光が透過するように光入射側の
偏光板の透過軸を配置したことを特徴とする請求項10
及び請求項11に記載の表示装置。 - 【請求項14】請求項13に記載の表示装置において、
前記光源が蛍光ランプであり、前記光源からの出射光を
前記導光体端面へ導く光学部材が、前記導光体端面方向
を除く光源の周囲を覆うように配置した反射板からなる
ランプカバーであり、 前記偏光変換手段が、光源からの出射光が入射する前記
導光体の端面に配置した特定の直線偏光は透過し、これ
と異なる偏光成分は反射する直線偏光分離手段からなる
ことを特徴とする表示装置。 - 【請求項15】前記偏光分離手段が、直線偏光分離素
子、もしくは光源から導光体へ向かってコレステリック
液晶層と位相差板とを積層配置したものであることを特
徴とする請求項14に記載の表示装置。 - 【請求項16】請求項13に記載の表示装置において、
前記光源が複数の整列配置したLED(Light Emitting
Diodes)であり、前記光源からの出射光を前記導光体端
面へ導く光学部材が前記LEDからの出射光を収束し、
平行化する複数のレンズであり、 前記偏光変換手段は前記光源(LED)からの出射光が
入射する前記導光体の端面に配置され、 前記偏光変換手段は前記複数のレンズを通過した前記複
数のLEDからの出射光を反射と透過により2つの異な
る偏光に分離する複数の偏光分離面と、前記偏光分離面
で反射した光を前記偏光分離面を透過した光と同じ方向
に反射する複数の反射面とを有し、前記複数の偏光分離
面と前記複数の反射面は交互に整列配置され、前記偏光
分裏面で分離された2つの異なる偏光のうち、少なくと
も一方の偏光状態を変えることで、偏光の状態を揃える
位相差板を備えたものであることを特徴とする表示装
置。 - 【請求項17】前記表示パネル、或いは前記液晶パネル
の応答に基づいて、前記照明装置を構成する複数の導光
体の端面に配置した複数の光源の点灯,消灯を独立に制
御する制御回路を有することを特徴とする請求項8から
請求項16のいずれかに記載の表示装置。 - 【請求項18】前記複数の導光体が一体成形されたもの
であることを特徴とする請求項1から請求項17のいず
れかに記載の照明装置、或いは表示装置。 - 【請求項19】少なくとも一対の向かい合う端部の厚さ
が異なる板状の透明体からなる複数の楔状導光体と、該
楔状導光体の厚さが異なる一対の端部のうち、厚さが大
きい方の端部に近接配置した複数の光源とから構成され
る照明装置であって、 前記複数の楔状導光体は、平板状導光体と出射面側にお
いて接続されており、 前記光源は前記楔状導光体の厚さが大きい方の端部に近
接する位置であって、かつ隣合う導光体の裏面側となる
位置に配置された照明装置。
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