JP2003195303A - Illuminator, and liquid crystal device and electronic equipment using the same - Google Patents
Illuminator, and liquid crystal device and electronic equipment using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置とこれを
用いた液晶装置及び電子機器に係り、特に、面状発光部
とプリズムシートが備えられた照明装置及びこれを用い
た液晶装置及び電子機器の構成に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device and a liquid crystal device and electronic equipment using the same, and more particularly to a lighting device having a planar light emitting portion and a prism sheet, and a liquid crystal device and electronic device using the same. It relates to the configuration of the device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、透過型や半透過反射型の液晶装置
に用いられるバックライトとしては、大型のものでは光
源に冷陰極管を用い、小型のものではＬＥＤ(Light Emi
ttingDiode)を用いたものが一般的であった。図１２に
光源に冷陰極管を用いたバックライトを備えた液晶装置
の一例を示す。2. Description of the Related Art Conventionally, as a backlight used in a transmissive or semi-transmissive reflective liquid crystal device, a large one uses a cold cathode tube as a light source, and a small one uses an LED (Light Emi
It was common to use tting diode). FIG. 12 shows an example of a liquid crystal device provided with a backlight using a cold cathode tube as a light source.
【０００３】図１２に示す液晶装置１００は、バックラ
イト１２０と、このバックライト１２０上に配設され、
バックライト１２０から出射された光の方向を液晶装置
１００の正面方向へ変化させるためのプリズムシート１
１０とからなる照明装置１３０と、プリズムシート１１
０上に配置された液晶パネル１４０とを備えて構成され
ている。液晶パネル１４０は、透過型または半透過反射
型の液晶パネルであり、バックライト１２０から出射さ
れた光を利用して透過表示を行うようになっている。バ
ックライト１２０は、透明の導光板１２１と、断面Ｕ字
形でその開口側が導光板１２１の側端面と対向して配置
された反射管１２３と、この反射管１２３内に収納され
た冷陰極管１２２と、導光板１２０の外面側（図示下面
側）に貼着された反射板１２４とから構成されている。
プリズムシート１１０は、アクリル樹脂などからなる透
明の板材であり、その一面側（図示上面側）が側面三角
波状のプリズム形状が形成されたプリズム面１１１とさ
れており、このプリズム面の頂部におけるプリズム頂角
αは、９０°とされている。A liquid crystal device 100 shown in FIG. 12 is provided with a backlight 120 and the backlight 120.
A prism sheet 1 for changing the direction of light emitted from the backlight 120 to the front direction of the liquid crystal device 100.
Illumination device 130 including 10 and prism sheet 11
0 and a liquid crystal panel 140 arranged on the display panel. The liquid crystal panel 140 is a transmissive or semi-transmissive reflective liquid crystal panel, and is configured to perform transmissive display using light emitted from the backlight 120. The backlight 120 includes a transparent light guide plate 121, a reflection tube 123 having a U-shaped cross section and an opening side facing the side end surface of the light guide plate 121, and a cold cathode tube 122 housed in the reflection tube 123. And a reflection plate 124 attached to the outer surface side (lower surface side in the drawing) of the light guide plate 120.
The prism sheet 110 is a transparent plate material made of acrylic resin or the like, and one surface side (upper surface side in the drawing) of the prism sheet 110 is a prism surface 111 in which a prism shape having a side triangular waveform is formed. The apex angle α is 90 °.
【０００４】上記構成の液晶装置１００は、バックライ
ト１２０の冷陰極管１２２から出射された光を導光板１
２１の内部に導入し、この導光板１２１内を伝搬する光
を反射板１２４や導光板１２１の下面側に形成されたプ
リズム面（図示せず）で反射させることにより液晶パネ
ル１４０側へ出射させるようになっている。そして、導
光板１２１の上面から出射された光はプリズムシート１
１０へ導入され、その上面へ透過される際に、プリズム
シート１１０のプリズム面１１１により屈折されて液晶
パネル１４０を照明する。通常、液晶装置１００が使用
される場合、液晶装置１００の液晶パネル１４０は使用
者の正面に配置されるが、バックライト１２０から出射
される光の強度は、導光板１２１の正面からやや斜いた
方向（導光板の法線方向からやや傾いた方向）で最大と
なり、導光板１２１の正面方向（導光板の法線方向）で
は、それほど出射光量は大きくない。そこで、この出射
光量が最大となる方向をプリズムシート１１０により導
光板１２１の正面方向へ向けることで、使用者の視線方
向への出射光量を増加させ、実質的に明るい表示を得る
ようになっている。すなわち、このような斜め方向から
プリズムシート１１０に入射する光をプリズムシート１
１０の正面方向（法線方向）へ出射させるために、その
プリズム頂角が９０°に設定されている。このようなプ
リズム頂角が９０°のプリズムシート１１０をバックラ
イト１２０と液晶パネル１４０の間に配置することによ
り、０°方向（導光板１２１法線方向）の出射光量が最
大となるようにすることができ、この方向における光量
をプリズムシート１１０を用いない場合に比して大幅に
向上させることができる。In the liquid crystal device 100 having the above structure, the light emitted from the cold cathode tube 122 of the backlight 120 is guided by the light guide plate 1.
21 is introduced into the inside of the light guide plate 121, and the light propagating in the light guide plate 121 is emitted to the liquid crystal panel 140 side by being reflected by the reflection plate 124 or a prism surface (not shown) formed on the lower surface side of the light guide plate 121. It is like this. The light emitted from the upper surface of the light guide plate 121 is reflected by the prism sheet 1.
When the light is introduced into the liquid crystal panel 10 and transmitted to the upper surface thereof, it is refracted by the prism surface 111 of the prism sheet 110 to illuminate the liquid crystal panel 140. Normally, when the liquid crystal device 100 is used, the liquid crystal panel 140 of the liquid crystal device 100 is arranged in front of the user, but the intensity of light emitted from the backlight 120 is slightly inclined from the front of the light guide plate 121. The maximum amount is in the direction (direction slightly inclined from the normal direction of the light guide plate), and the emitted light amount is not so large in the front direction of the light guide plate 121 (normal direction of the light guide plate). Therefore, by directing the direction in which the amount of emitted light is maximum toward the front direction of the light guide plate 121 by the prism sheet 110, the amount of emitted light in the direction of the line of sight of the user is increased, and a substantially bright display is obtained. There is. That is, the light that enters the prism sheet 110 from such an oblique direction is directed to the prism sheet 1
The prism apex angle is set to 90 ° in order to emit light in the front direction of 10 (normal direction). By arranging such a prism sheet 110 having a prism apex angle of 90 ° between the backlight 120 and the liquid crystal panel 140, the amount of emitted light in the 0 ° direction (normal direction of the light guide plate 121) is maximized. Therefore, the amount of light in this direction can be significantly improved as compared with the case where the prism sheet 110 is not used.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが上記のような
プリズムシート１１０を備えた照明装置１３０において
は、バックライト１２０側からプリズムシート１１０に
出射される光は、上述のように導光板１２１の法線方向
から斜いた方向から出射される光の光量が多く、これら
光はプリズムシート１１０の正面方向（法線方向）に出
射できるが、導光板１２１の法線方向から入射した光は
反射して導光板１２１側に戻ってしまい、照明光として
利用されない場合があるため、バックライト１２０から
の光を効率良く正面方向に出射できないという問題があ
った。However, in the illumination device 130 having the prism sheet 110 as described above, the light emitted from the backlight 120 side to the prism sheet 110 is generated by the light guide plate 121 as described above. A large amount of light is emitted from a direction oblique to the line direction, and these lights can be emitted in the front direction (normal direction) of the prism sheet 110, but the light incident from the normal direction of the light guide plate 121 is reflected. Since it may return to the light guide plate 121 side and may not be used as illumination light, there is a problem that the light from the backlight 120 cannot be efficiently emitted in the front direction.
【０００６】また、上述の冷陰極管１２２を光源に用い
た照明装置１３０では、冷陰極管１２２の消費電力を低
減することが困難であるため、近年液晶装置の省電力化
を実現するために、この冷陰極管を用いた照明装置に代
わって光源にＥＬ（ElectroLuminescence）素子を用い
た照明装置が注目されている。本発明者は、このような
ＥＬ素子を光源として有する照明装置の輝度の向上を目
的として上述の液晶装置のように正面方向の出射光量を
向上させ、実質的な輝度を向上させる技術について研究
を重ね、本発明を完成するに至った。In addition, since it is difficult to reduce the power consumption of the cold cathode tube 122 in the illuminating device 130 using the above-mentioned cold cathode tube 122 as a light source, in order to realize the power saving of the liquid crystal device in recent years. In place of the lighting device using the cold cathode tube, a lighting device using an EL (ElectroLuminescence) element as a light source has been attracting attention. The present inventor has researched a technique for improving the brightness of an illuminating device having such an EL element as a light source so as to improve the amount of light emitted in the front direction and substantially improve the brightness as in the liquid crystal device described above. Over time, the present invention was completed.
【０００７】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、光を効率良く正面方向に出射できる照明装置
を提供することを目的とする。また、本発明はＥＬ素子
を光源として有する照明装置においても、光を効率良く
正面方向に出射できる照明装置を提供することを他の目
的とする。また、本発明は光を効率良く正面方向に出射
できる照明装置を備えることによって液晶パネルの正面
方向の輝度を向上させた液晶装置及び電子機器を提供す
ることを他の目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an illuminating device that can efficiently emit light in the front direction. Another object of the present invention is to provide an illumination device having an EL element as a light source, which can efficiently emit light in the front direction. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal device and an electronic device in which the brightness of the liquid crystal panel in the front direction is improved by providing an illuminating device that can efficiently emit light in the front direction.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明者が、ＥＬ素子を光源として用いた照明装
置が備えられた液晶装置においても正面方向の輝度を向
上させ得る構成について検討したところ、図１２のプリ
ズムシート１１０と同様のプリズムシートが備えられて
いる場合には、冷陰極管やＬＥＤを光源として用いた照
明装置が備えられた液晶装置と同様に、照明装置の正面
方向の輝度を向上させることはできず、場合によっては
逆に輝度が低下することもあることが判明した。In order to achieve the above-mentioned object, the present inventor has a structure in which the brightness in the front direction can be improved even in a liquid crystal device provided with an illuminating device using an EL element as a light source. As a result of examination, when a prism sheet similar to the prism sheet 110 of FIG. 12 is provided, the front surface of the illumination device is the same as a liquid crystal device provided with an illumination device using a cold cathode tube or an LED as a light source. It was found that the luminance in the direction could not be improved, and conversely, the luminance might be lowered in some cases.
【０００９】図６は、液晶パネル１１と、有機ＥＬ素子
を光源として有するバックライト（面状発光部）３０ｃ
との間にプリズムシート２２を設けた液晶装置１０ｃを
示す断面図である。このプリズムシート２２とバックラ
イト３０ｃから照明装置が構成されている。FIG. 6 shows a liquid crystal panel 11 and a backlight (planar light emitting portion) 30c having an organic EL element as a light source.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a liquid crystal device 10c in which a prism sheet 22 is provided between and. An illumination device is composed of the prism sheet 22 and the backlight 30c.
【００１０】図６のバックライト３０ｃでは、光源とし
て備えられたＥＬ素子は、ＬＥＤのような点光源と異な
り、面発光の発光素子であるために光の強度の角度依存
性が小さく、ＬＥＤや冷陰極管を光源として有するバッ
クライト１２０に比べてバックライトの正面方向に出射
される光量の割合が多い。ところが図６に示すようなプ
リズム頂角αが９０度のプリズムシート２２は、図１２
のプリズムシートと同様にバックライト３０ｃの法線方
向Ｈから斜いた方向から出射された光Ｌ２ａはプリズム
シート２２の正面方向に出射できるが、バックライト３
０ｃの法線方向Ｈから出射された光Ｌ４ａは反射して再
びバックライト３０ｃ側へ戻されてしまう。従って、Ｅ
Ｌ素子を有するバックライト３０ｃからプリズムシート
２２に出射された光のうちバックライト３０ｃの正面方
向Ｈから出射された成分がプリズムシート２２を透過し
ないため、ＥＬ素子を備えたバックライト３０とプリズ
ムシート２０との組み合わせでは、正面方向の輝度の向
上を実現することができなかった。In the backlight 30c shown in FIG. 6, the EL element provided as a light source is a surface emitting light emitting element, unlike a point light source such as an LED, and therefore has a small angle dependence of light intensity. The ratio of the amount of light emitted in the front direction of the backlight is higher than that of the backlight 120 having a cold cathode tube as a light source. However, the prism sheet 22 having a prism apex angle α of 90 degrees as shown in FIG.
Similarly to the prism sheet, the light L2a emitted from a direction oblique to the normal direction H of the backlight 30c can be emitted in the front direction of the prism sheet 22, but the backlight 3
The light L4a emitted from the normal direction H of 0c is reflected and returned to the backlight 30c side again. Therefore, E
Of the light emitted from the backlight 30c having the L element to the prism sheet 22, the component emitted from the front direction H of the backlight 30c does not pass through the prism sheet 22. Therefore, the backlight 30 including the EL element and the prism sheet With the combination with 20, it was not possible to realize the improvement of the luminance in the front direction.
【００１１】そこで、本発明者は、ＥＬ素子を光源とし
て有するバックライトとプリズムシートを備えた照明装
置において、バックライトの正面方向から出射される光
についてもプリズムシートを透過でき、正面方向の輝度
を向上できる照明装置の構成について研究を重ね、以下
の構成を採用することで上記目的を達成できることを見
いだした。Therefore, the inventor of the present invention, in an illumination device having a backlight having an EL element as a light source and a prism sheet, is capable of transmitting light emitted from the front direction of the backlight through the prism sheet as well, and the brightness in the front direction. After repeated research on the structure of a lighting device capable of improving the above-mentioned characteristics, it was found that the above object can be achieved by adopting the following structure.
【００１２】本発明の照明装置は、光を出射する面状発
光部とプリズムシートとの間に光学手段が備えられてな
り、上記光学手段は、上記面状発光部から該光学手段に
出射された光のうち上記面状発光部の法線方向に対して
所定の角度範囲で出射された光の少なくとも一部は上記
角度範囲より広角範囲で回折または散乱して上記プリズ
ムシート側に出射でき、上記角度範囲より大きい角度範
囲で出射された光の少なくとも一部は透過して上記プリ
ズムシート側に出射できるものであり、上記プリズムシ
ートは少なくとも一面側が、上記光学手段から出射され
た光を集光するためのプリズム形状を有するプリズム面
とされたことを特徴とする。The illuminating device of the present invention is provided with an optical means between the planar light emitting portion for emitting light and the prism sheet, and the optical means is emitted from the planar light emitting portion to the optical means. At least a part of the light emitted in a predetermined angle range with respect to the normal direction of the planar light-emitting portion of the emitted light can be emitted to the prism sheet side by being diffracted or scattered in a wider angle range than the angle range. At least a part of the light emitted in the angle range larger than the angle range can be transmitted and emitted to the prism sheet side, and at least one surface side of the prism sheet collects the light emitted from the optical means. The prism surface has a prism shape for
【００１３】本発明の照明装置は、光を出射する面状発
光部とプリズムシートとの間に上記構成の光学手段が備
えられたことにより、上記面状発光部から出射された光
のうち上記面状発光部の概ね法線方向の角度範囲より大
きい角度範囲で出射された光の少なくとも一部は上記光
学手段を透過して上記プリズムシートに入射させ、プリ
ズムシートの概ね正面方向に出射させることができ、ま
た、上記面状発光部の概ね法線方向の角度範囲で出射さ
れた光についても少なくとも一部は上記光学手段でこの
角度範囲より広角範囲で回折または散乱してプリズムシ
ートに入射させ、プリズムシートの概ね法線方向に出射
させることができるので、面状発光部から出射された光
を効率良くプリズムシートの正面方向に出射させること
ができ、正面方向の輝度を向上できる。言い換えると、
本発明の照明装置は、プリズムシートに対して法線方向
から光が入射するとその光が面状発光部側に戻ってしま
うので、上記光学手段を用いて、面状発光部から法線方
向に出射される光を意図的に法線方向から外れた方向に
回折または散乱させてやり、面状発光部側に戻る光を少
なくすることで、正面方向の輝度を向上させるというも
のである。Since the illuminating device of the present invention is provided with the optical means having the above structure between the sheet-like light emitting section for emitting light and the prism sheet, the above-mentioned light out of the sheet-like light emitting section is included. At least a part of the light emitted in an angle range larger than the angle range in the direction of the normal to the planar light-emitting portion is transmitted through the optical means and is incident on the prism sheet, and is emitted substantially in the front direction of the prism sheet. Further, at least a part of the light emitted in the angular range of the normal direction of the planar light emitting portion is diffracted or scattered by the optical means in a wider angle range than this angular range and is incident on the prism sheet. Since the light can be emitted almost in the normal direction of the prism sheet, the light emitted from the planar light emitting portion can be efficiently emitted in the front direction of the prism sheet. It is possible to improve the brightness. In other words,
In the illuminating device of the present invention, when light is incident on the prism sheet from the normal direction, the light returns to the planar light emitting unit side. Therefore, using the above optical means, the planar light emitting unit moves in the normal direction. By intentionally diffracting or scattering the emitted light in a direction deviating from the normal direction and reducing the light returning to the planar light emitting unit side, the brightness in the front direction is improved.
【００１４】本発明の照明装置において、上記光学手段
は、上記面状発光部から該光学手段に出射された光のう
ち上記面状発光部の法線方向から±２０度の角度範囲で
出射された光の少なくとも一部は上記角度範囲より広角
範囲（好ましくは法線方向から±２５度より大きい角度
範囲）で回折または散乱して上記プリズムシート側に出
射でき、上記角度範囲より大きい角度範囲で出射された
光の少なくとも一部は透過して上記プリズムシート側に
出射できるものであることが好ましい。プリズムシート
に用いるアクリル樹脂の屈折率が約１．５〜１．６、空
気の屈折率が１．０であることを考慮に入れて、スネル
の法則から出射角度を法線方向（０度方向）にするプリ
ズムシートへの入射角は概ね±２０度の角度範囲であ
る。α＝９０度とすると、±２５度より大きい角度範囲
が好ましい範囲である。上記αはプリズム頂角である。
このことから上記光学手段は、上記面状発光部から該光
学手段に出射された光のうち±２０度の角度範囲で出射
された光の少なくとも一部は±２５度より大きい角度範
囲で回折または散乱して上記プリズムシート側に出射で
きるようにすることが効果的である。このような光学手
段が備えられた照明装置によれば、上記面状発光部から
出射された光のうち上記面状発光部の法線方向から±２
０度の角度範囲より大きい角度範囲で出射された光の少
なくとも一部は上記光学手段を透過して上記プリズムシ
ートに入射させ、プリズムシートの概ね正面方向に出射
させることができ、また、上記面状発光部の法線方向か
ら±２０度の角度範囲で出射された光についても少なく
とも一部は上記光学手段でこの角度範囲より広角範囲で
回折または散乱してプリズムシートに入射させ、プリズ
ムシートの概ね法線方向に出射させることができるの
で、面状発光部から出射された光を効率良くプリズムシ
ートの正面方向に出射させることができ、正面方向の輝
度を向上できる。In the illumination device of the present invention, the optical means emits the light emitted from the planar light emitting portion to the optical means within an angle range of ± 20 degrees from the normal direction of the planar light emitting portion. At least a part of the light is diffracted or scattered in a wider angle range than the above angle range (preferably an angle range larger than ± 25 degrees from the normal direction) and can be emitted to the prism sheet side. It is preferable that at least a part of the emitted light can be transmitted and emitted to the prism sheet side. Taking into consideration that the acrylic resin used for the prism sheet has a refractive index of about 1.5 to 1.6 and air has a refractive index of 1.0, Snell's law determines the emission angle as the normal direction (0 degree direction). The angle of incidence on the prism sheet is about ± 20 degrees. When α = 90 degrees, an angle range larger than ± 25 degrees is a preferable range. The above α is the prism apex angle.
For this reason, the optical means is such that at least a part of the light emitted from the planar light emitting section to the optical means in the angle range of ± 20 degrees is diffracted or deflected in the angle range larger than ± 25 degrees. It is effective to allow the light to be scattered and emitted to the prism sheet side. According to the illuminating device provided with such optical means, of the light emitted from the planar light emitting unit, ± 2 from the normal direction of the planar light emitting unit.
At least a part of the light emitted in the angle range larger than the 0-degree angle range can be transmitted through the optical means to be incident on the prism sheet, and can be emitted substantially in the front direction of the prism sheet. At least a part of the light emitted in the angle range of ± 20 degrees from the normal direction of the linear light emitting portion is diffracted or scattered by the optical means in a wider angle range than this angle range and is incident on the prism sheet. Since the light can be emitted substantially in the normal direction, the light emitted from the planar light emitting unit can be efficiently emitted in the front direction of the prism sheet, and the brightness in the front direction can be improved.
【００１５】また、本発明の照明装置において、上記プ
リズムシートは複数枚設けられていてもよい。また、本
発明の照明装置において、上記プリズムシートは、集光
方向が上記照明装置の概ね法線方向に合うように設けら
れていることが好ましく、より好ましくは上記照明装置
の法線方向に合うように設けられている。また、本発明
の照明装置において、上記面状発光体は、冷陰極管又は
ＬＥＤを光源として有するものであってもよいが、有機
ＥＬ素子又は無機ＥＬ素子を光源として有するものであ
ることが冷陰極管を光源として有する面状発光体を備え
た照明装置に比べて消費電力を低減できる点で好まし
い。Further, in the illumination device of the present invention, a plurality of the prism sheets may be provided. Further, in the illuminating device of the present invention, it is preferable that the prism sheet is provided so that a light collecting direction is substantially aligned with a normal line direction of the illuminating device, and more preferably, it is aligned with a normal line direction of the illuminating device. Is provided. Further, in the lighting device of the present invention, the planar light-emitting body may have a cold cathode tube or an LED as a light source, but it is preferable that it has an organic EL element or an inorganic EL element as a light source. This is preferable in that the power consumption can be reduced as compared with an illuminating device including a planar light emitting body having a cathode tube as a light source.
【００１６】有機ＥＬ素子を光源として有する面状発光
体は、光透過性基板上に有機ＥＬ素子を設けたものであ
り、この有機ＥＬ素子は光透過性電極と、正孔輸送層
と、発光層と、金属電極を光透過性基板側から順に積層
して概略構成されたものであってもよく、このような構
成とすることで、発光層を介して対向する光透過性電極
と金属電極との間に所定の電流を流すことで発光層を発
光させ、光透過性基板側から光を出射させることができ
る。このような有機ＥＬ素子を有する面状発光体は、Ｌ
ＥＤや冷陰極管を光源として有する面状発光体に比べて
面状発光体の正面方向に出射される光量の割合が多い
が、本発明ではこの面状発光体とプリズムシートとの間
に上記構成の光学手段を設けたことで、面状発光体の正
面方向に出射される光の少なくとも一部は上記光学手段
でこの角度範囲より広角範囲で回折または散乱してプリ
ズムシートに入射させ、プリズムシートの概ね法線方向
に出射させることができる。従って、有機ＥＬ素子を有
する面状発光体とプリズムシートとの間に上記構成の光
学手段を設けた照明装置では、上記プリズムシート及び
光学手段の作用により照明装置の正面方向への出射光量
を高めることができるので、正面方向の輝度が高い照明
装置を、ＥＬ素子への電流量を増加させることなく向上
させることができる。A planar light-emitting body having an organic EL element as a light source is one in which an organic EL element is provided on a light-transmissive substrate. This organic EL element has a light-transmissive electrode, a hole transport layer, and light emission. The light-transmitting electrode and the metal electrode that face each other through the light-emitting layer may be formed by stacking a layer and a metal electrode in order from the light-transmitting substrate side. It is possible to cause the light emitting layer to emit light by causing a predetermined current to flow between and to emit light from the light transmissive substrate side. A planar light-emitting body having such an organic EL element is L
The amount of light emitted in the front direction of the planar light-emitting body is higher than that of the planar light-emitting body having an ED or a cold cathode tube as the light source. By providing the optical means having the structure, at least a part of the light emitted in the front direction of the planar light-emitting body is diffracted or scattered by the optical means in a wider angle range than this angular range and is incident on the prism sheet. The light can be emitted in the direction substantially normal to the sheet. Therefore, in the illumination device having the above-mentioned optical means between the planar light-emitting body having the organic EL element and the prism sheet, the amount of light emitted in the front direction of the illumination device is increased by the action of the prism sheet and the optical means. Therefore, it is possible to improve the lighting device having high brightness in the front direction without increasing the amount of current to the EL element.
【００１７】また、本発明の照明装置において、上記光
学手段は、ホログラム層またはホログラムフィルムであ
ってもよい。また、本発明の照明装置において、プリズ
ムシートのプリズム面のプリズム頂角は９０度でなくて
もよく、９０度以上１２５度以下の範囲や、９５度以上
１２５度以下の範囲のものであってもよい。In the illumination device of the present invention, the optical means may be a hologram layer or a hologram film. Further, in the illuminating device of the present invention, the prism apex angle of the prism surface of the prism sheet may not be 90 degrees and may be in the range of 90 degrees or more and 125 degrees or less, or in the range of 95 degrees or more and 125 degrees or less. Good.
【００１８】本発明の液晶装置は、一対の光透過性基板
と、これら光透過性基板間に挟持された液晶層とを具備
した液晶パネルと、該液晶パネルの一方の光透過性基板
の液晶層とは反対側に設けられた照明装置とが備えられ
てなり、上記照明装置として上記のいずれかの構成の本
発明の照明装置が用いられたことを特徴とする。本発明
の液晶装置は、面状発光部から出射された光を効率良く
プリズムシートの概ね正面方向に出射させることがで
き、正面方向の輝度を向上させた本発明の照明装置が備
えられたことにより、面状発光部から出射された光を液
晶パネルの正面方向へ効率良く集光させることができ、
液晶パネルの正面方向の輝度を向上できる。本発明の液
晶装置において、上記液晶パネルは、一方の光透過性基
板の液晶層側又は液晶層側とは反対側に半透過反射層が
設けられているものであってもよい。このような半透過
反射層が設けられた液晶装置においても、上記の液晶装
置と同様の効果が得られる。The liquid crystal device of the present invention comprises a liquid crystal panel comprising a pair of light transmissive substrates and a liquid crystal layer sandwiched between these light transmissive substrates, and a liquid crystal of one of the light transmissive substrates of the liquid crystal panel. An illumination device provided on the opposite side of the layer is provided, and the illumination device of any one of the above configurations is used as the illumination device. The liquid crystal device of the present invention is capable of efficiently emitting the light emitted from the planar light emitting portion substantially in the front direction of the prism sheet, and is provided with the illuminating device of the present invention in which the brightness in the front direction is improved. By this, the light emitted from the planar light emitting unit can be efficiently condensed in the front direction of the liquid crystal panel,
The brightness in the front direction of the liquid crystal panel can be improved. In the liquid crystal device of the present invention, the liquid crystal panel may be one in which a semi-transmissive reflective layer is provided on the liquid crystal layer side of one light transmissive substrate or on the side opposite to the liquid crystal layer side. Also in a liquid crystal device provided with such a semi-transmissive reflective layer, the same effect as that of the above-mentioned liquid crystal device can be obtained.
【００１９】本発明の電子機器は、上記のいずれか構成
の本発明の液晶装置を表示手段として備えたこを特徴と
する。本発明の電子機器によれば、上記構成の本発明の
液晶装置を備えたことで、正面方向が明るい表示手段を
備えた電子機器を実現することができる。The electronic apparatus of the present invention is characterized by including the liquid crystal device of the present invention having any one of the above configurations as a display means. According to the electronic apparatus of the present invention, by including the liquid crystal device of the present invention having the above-described configuration, it is possible to realize an electronic apparatus including a display unit having a bright front direction.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。
（液晶装置の実施形態）図１は、本発明に係る照明装置
を備えた液晶表示装置の構成の一例を示した断面図であ
り、図２は、図１の液晶表示装置に備えられた照明装置
の一部分を示した模式拡大断面図である。この実施形態
の液晶装置１０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（液晶装置）が構成される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment of Liquid Crystal Device) FIG. 1 is a sectional view showing an example of the configuration of a liquid crystal display device provided with an illuminating device according to the present invention, and FIG. 2 is an illumination provided in the liquid crystal display device of FIG. It is a schematic enlarged sectional view showing a part of device. A liquid crystal display device (liquid crystal device) as a final product is configured by mounting auxiliary elements such as a liquid crystal driving IC and a support on the liquid crystal device 10 of this embodiment.
【００２１】この実施形態の液晶装置１０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１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
１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、こ
の液晶パネル１１の下側に設けられた透明なアクリル樹
脂などからなる複数（図１では二枚）のプリズムシート
２２、２２と、バックライト（面状発光部）３０と、バ
ックライト３０とプリズムシート２２との間に設けられ
た光学手段２０を主体として構成されており、プリズム
シート２２、２２と光学手段２０とバックライト３０と
が照明装置４０を構成している。この照明装置４０は、
光学手段２０が液晶パネル１０側を向くように、すなわ
ち、照明装置４０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
て照明光を出射できるようになっている。The liquid crystal device 10 of this embodiment has a pair of rectangular substrates in a plan view which are substantially rectangular in a plan view and which are attached so as to face each other with a cell gap therebetween via an annular sealing material 12. The units 13 and 14, the liquid crystal layer 15 sandwiched between and sandwiched with the sealing material 12, and the retardation plate 19 provided on the upper surface side of one (upper side in FIG. 1) substrate unit 13 and polarization. The plate 16, the liquid crystal panel 11 including the retardation plate 26 and the polarizing plate 27 provided on the lower surface side of the other substrate unit 14 (the lower side of FIG. 1), and the liquid crystal panel 11 provided on the lower side of the liquid crystal panel 11. A plurality of (two in FIG. 1) prism sheets 22 made of a transparent acrylic resin, a backlight (planar light emitting portion) 30, and an optical unit provided between the backlight 30 and the prism sheet 22. 20 It is configured as a body, a prism sheet 22 and the optical unit 20 and the backlight 30 constitute the illumination device 40. This lighting device 40 is
The optical device 20 faces the liquid crystal panel 10 side, that is, the illuminating device 40 is arranged below the liquid crystal panel 11 so that the illuminating light can be emitted from the lower side of the liquid crystal panel 11 toward the liquid crystal panel 11. Has become.
【００２２】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、例えばガラス等の透明
材料からなる光透過性基板１７と、基板１７の表側（図
１では上面側、観測者側）に順次設けられた位相差板１
９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 substrate units 13 and 14, the substrate unit 13 is the front (upper) substrate unit provided facing the observer side, and the substrate unit 14 is the opposite side.
In other words, it is a substrate unit provided on the back side (lower side). The upper substrate unit 13 includes a light-transmissive substrate 17 made of, for example, a transparent material such as glass, and a retardation plate 1 sequentially provided on the front side of the substrate 17 (upper side in FIG. 1, observer side).
9 and the polarizing plate 16, the color filter layer 24 sequentially formed on the back side of the substrate 17 (in other words, the liquid crystal layer 15 side), the overcoat layer 21, and the surface of the overcoat layer 21 on the liquid crystal layer 15 side. Further, it is constituted by including a plurality of stripe-shaped electrodes 23 for driving the liquid crystal. The liquid crystal layer 15 is composed of nematic liquid crystal molecules having a twist angle of 240 degrees to 255 degrees.
【００２３】なお、実際の液晶装置においては、電極２
３の液晶層１５側と、後述する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１ではこれらの配向膜を省略し説明も略する
とともに、以下に順次説明する他の実施形態においても
配向膜の図示と説明は省略する。また、図１および以下
の各図に示す液晶装置の断面構造は、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液晶装置とは異
なる厚さに調節して示してある。上記上側の基板側の駆
動用の各電極２３は本実施形態では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１
１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。In the actual liquid crystal device, the electrode 2
Alignment films are formed on the liquid crystal layer 15 side of No. 3 and the liquid crystal layer 15 side of the stripe-shaped electrode 35 on the lower substrate side, which will be described later, respectively, but these alignment films are omitted in FIG. At the same time, the illustration and description of the alignment film are omitted in other embodiments that will be sequentially described below. Further, the sectional structure of the liquid crystal device shown in FIG. 1 and each of the following drawings is shown by adjusting the thickness of each layer to a thickness different from the actual liquid crystal device so that each layer can be easily seen in the figure. In the present embodiment, each of the driving electrodes 23 on the upper substrate side is made of ITO (Indium Tin).
Oxide: Indium tin oxide) and other transparent conductive materials formed in a stripe pattern in plan view.
The necessary number is formed according to one display area and the number of pixels.
【００２４】上記カラーフィルタ層２４は、本実施形態
では上側の基板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Ｒ
ＧＢ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ＲＧ
Ｂ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。In the present embodiment, the color filter layer 24 has a black mask for blocking light and an R for color display on the lower surface of the upper substrate 17 (in other words, the surface on the liquid crystal layer 15 side).
It is configured by forming each pattern of GB. Further, the overcoat layer 21 is covered as a transparent protective flattening film for protecting the RGB pattern. The black mask is formed by patterning a metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 100 to 200 nm by a sputtering method, a vacuum deposition method or the like. RG above
In each pattern B, a red pattern (R), a green pattern (G), and a blue pattern (B) are arranged in a desired pattern shape. For example, a pigment dispersion using a photosensitive resin containing a predetermined coloring material. Method, various printing methods, electrodeposition method, transfer method,
It is formed by various methods such as a dyeing method.
【００２５】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１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１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 lower substrate unit 14 includes a light-transmissive substrate 28 made of a transparent material such as glass, and a substrate 28.
Surface side (upper surface side in FIG. 1, in other words, liquid crystal layer 15 side)
A semi-transmissive reflective layer 31, an overcoat layer 33, and a plurality of stripe-shaped driving electrodes 35 formed on the surface of the overcoat layer 33 on the liquid crystal layer 15 side.
A retardation plate 26 and a polarizing plate 27 are sequentially formed on the back surface side of the substrate 28 (the lower surface side in FIG. 1, in other words, the side opposite to the liquid crystal layer 15 side). Similar to the electrode 23, a required number of these electrodes 35 are formed in accordance with the display area of the liquid crystal panel 11 and the number of pixels.
【００２６】各プリズムシート２２は、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２２ａとされ、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。図３は、これらプリズ
ムシート２２、２２の斜視図であり、この図に示すよう
にプリズム面２２ａには、対になる斜面部２２Ａ，２２
Ｂが交互に周期的に形成されており、これらの斜面部２
２Ａ，２２Ｂの成す角度（プリズム頂角α）が、９０度
とされている。なお、プリズムシート２２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。これらプリズムシート２２、２２は、上
側のプリズムシート２２の凸部の稜線の延びる方向と、
下側のプリズムシート２２の凸部の稜線の延びる方向が
方位角方向で９０度異なるように配置されることで、集
光方向が照明装置４０の正面方向（法線方向）Ｈに合う
ように設けられている。Each prism sheet 22 has one side (top side in the drawing) of a flat plate material made of transparent acrylic resin or the like.
Is a prism surface 22a, and side surface triangular wave-shaped periodic irregularities are formed. FIG. 3 is a perspective view of the prism sheets 22 and 22. As shown in FIG. 3, the prism surface 22a has a pair of inclined surface portions 22A and 22A.
B are alternately formed periodically, and these slope portions 2
The angle formed by 2A and 22B (the prism apex angle α) is 90 degrees. The prism apex angle α of the prism sheet 22 is not limited to 90 degrees and may be in the range of 90 degrees to 125 degrees. These prism sheets 22 and 22 have a direction in which the ridgeline of the convex portion of the upper prism sheet 22 extends,
By disposing the ridge lines of the convex portions of the lower prism sheet 22 so that the extending directions thereof are different by 90 degrees in the azimuth direction, the light collecting direction is aligned with the front direction (normal direction) H of the lighting device 40. It is provided.
【００２７】各プリズムシート２２は、下面側（液晶パ
ネル側と反対側）から光が入射した場合に、プリズムシ
ート２２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、図
１２に示す従来の液晶装置１００と同様に、プリズムシ
ート２２の正面方向Ｈ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２２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
２２を透過しない。本実施形態では、プリズムシート２
２とバックライト３０の間に後で詳細に説明する光学手
段２０が設けられているので、プリズムシート２２に垂
直（法線方向の±２０度の角度範囲）に入射する光が少
なくなるように改善されている。なお、プリズムシート
２２のプリズム頂角αが９０度より大きい場合には、プ
リズムシート２２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２２の正
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２２を透過して、液晶パネル１１側に出射させる
ことができる。When light is incident from the lower surface side (the side opposite to the liquid crystal panel side) of each prism sheet 22, the prism sheet 22 is obliquely directed to the prism sheet 22 (an angle range larger than an angle range of approximately ± 20 degrees in the normal direction). As for the light incident from, the traveling direction can be changed to the front direction H of the prism sheet 22 as in the conventional liquid crystal device 100 shown in FIG. 12, and the light is perpendicular to the prism sheet 22 (± 20 in the normal direction).
Light incident in the angle range (degrees) does not pass through the prism sheet 22. In this embodiment, the prism sheet 2
The optical means 20, which will be described later in detail, is provided between the backlight 2 and the backlight 30, so that the light incident on the prism sheet 22 perpendicularly (angle range of ± 20 degrees of the normal direction) is reduced. Has been improved. When the prism apex angle α of the prism sheet 22 is larger than 90 degrees, the light incident on the prism sheet 22 perpendicularly (angle range of ± 20 degrees of the normal direction) is from the front direction of the prism sheet 22. Although there is a case where it is largely deviated, it can be emitted to the liquid crystal panel 11 side through the prism sheet 22.
【００２８】バックライト（面状発光部）３０は、図１
及び図２に示すように、発光層４４を介して互いに対向
する一対の電極４２、４５とを備えてなるＥＬ素子部５
０が光透過性基板４１の一方の面上に配置され、一対の
電極４２、４５のうち少なくとも光透過性基板４１側に
位置する方の電極４２はＩＴＯなどの透明導電膜等の光
透過性電極から形成され、他方の電極４５は、例えば、
アルミニウム、銀、銀合金、マグネシウムなど、従来の
金属電極に使用されている材料から形成されており、Ｅ
Ｌ素子部５０に対して通電可能とされており、ＥＬ素子
部５０に通電時に発光層４４で発光した光が上記光透過
性基板４１側に放出されるものである。ＥＬ素子部５０
の電極４２と発光層４４との間には、電極４２から正孔
を注入しやすくする正孔輸送層４３が設けられている。The backlight (planar light emitting portion) 30 is shown in FIG.
Also, as shown in FIG. 2, an EL element portion 5 including a pair of electrodes 42 and 45 facing each other with a light emitting layer 44 interposed therebetween.
0 is disposed on one surface of the light transmissive substrate 41, and at least the electrode 42 located on the light transmissive substrate 41 side of the pair of electrodes 42, 45 is light transmissive such as a transparent conductive film such as ITO. The other electrode 45 is formed of, for example,
It is made of materials used for conventional metal electrodes, such as aluminum, silver, silver alloys, and magnesium.
The L element portion 50 can be energized, and the light emitted from the light emitting layer 44 when the EL element portion 50 is energized is emitted to the light transmissive substrate 41 side. EL element section 50
A hole transporting layer 43 is provided between the electrode 42 and the light emitting layer 44 to facilitate injection of holes from the electrode 42.
【００２９】正孔輸送層４３は、例えば、トリフェニル
アミン誘導体や、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレ
ンジオキシチオフェンなど、従来の正孔輸送層に使用さ
れている材料を使用したものなどが挙げられる。また、
正孔輸送層４３に使用される材料としては、１種または
複数種を使用することができる。Examples of the hole transport layer 43 include those using materials used in conventional hole transport layers such as triphenylamine derivatives, polyvinylcarbazole, and polyethylenedioxythiophene. Also,
As the material used for the hole transport layer 43, one kind or a plurality of kinds can be used.
【００３０】発光層４４は、従来の発光層に使用されて
いる有機ＥＬ材料（エレクトロルミネッセンス材料）か
らなるものとすることができ、白色発光が得られる材料
からなるものを用いるのが好ましい。The light emitting layer 44 can be made of an organic EL material (electroluminescence material) used in a conventional light emitting layer, and it is preferable to use a material which can obtain white light emission.
【００３１】また、このバックライト３０の光透過性基
板４１の他方の面（ＥＬ素子部５０が設けられた側と反
対側の面）上に光学手段２０が設けられている。この光
学手段２０はバックライト３０からこの光学手段２０に
出射された光のうちバックライト３０の法線方向Ｈから
±２０度の角度範囲で出射された光Ｌ３は上記角度範囲
より広角範囲で回折または散乱、好ましくは法線方向か
ら±２５度より大きい角度範囲で回折または散乱してプ
リズムシート２２側に出射できるようになっている。こ
こでプリズムシート２２側に出射された光Ｌ４はバック
ライト３０の法線方向Ｈから±２０度の角度より広角
γ、好ましくは法線方向Ｈから±２５度より大きい角度
γでプリズムシート２２、２２に順次入射する。また、
この光学手段２０はバックライト３０からこの光学手段
２０に出射された光のうちバックライト３０の法線方向
Ｈから±２０度の角度範囲より大きい角度範囲で出射さ
れた光Ｌ１は透過してプリズムシート２２側に出射でき
るようになっている。ここでプリズムシート２２側に出
射された光Ｌ２はバックライト３０の法線方向Ｈから±
２０度の角度より大きい角度βでプリズムシート２２、
２２に順次入射する。Further, the optical means 20 is provided on the other surface (the surface opposite to the side where the EL element section 50 is provided) of the light transmissive substrate 41 of the backlight 30. In the optical means 20, the light L3 emitted from the backlight 30 to the optical means 20 within an angle range of ± 20 degrees from the normal direction H of the backlight 30 is diffracted in a wider angle range than the above angle range. Alternatively, the light can be scattered, preferably diffracted or scattered in an angle range larger than ± 25 degrees from the normal direction and emitted to the prism sheet 22 side. Here, the light L4 emitted to the prism sheet 22 side has a wider angle γ than an angle of ± 20 degrees from the normal direction H of the backlight 30, and preferably an angle γ greater than ± 25 degrees from the normal direction H to the prism sheet 22, It is incident on 22 sequentially. Also,
The optical means 20 transmits the light L1 emitted from the backlight 30 to the optical means 20 in an angle range larger than the angle range of ± 20 degrees from the normal direction H of the backlight 30 and transmits the light L1 to the prism. The light can be emitted to the sheet 22 side. Here, the light L2 emitted to the prism sheet 22 side is ± from the normal direction H of the backlight 30.
The prism sheet 22 with an angle β larger than the angle of 20 degrees,
It is incident on 22 sequentially.
【００３２】図４はある光源Ｏ（本実施形態ではＥＬ素
子部５０）から放出された光に対して光学手段２０の作
用の例を模式的に示す図であり、図４中の符号２０ｂで
示される円内の領域（円周上は含む）は、光源Ｏから該
光学手段２０に出射された光がバックライト３０の法線
方向Ｈから±２０度の角度範囲の領域、符号２０ａで示
される円外の領域（円周上は含まない）は光源Ｏから該
光学手段２０に出射された光がバックライト３０の法線
方向Ｈから±２０度の角度範囲より大きい角度範囲の領
域である。図４に示すように光学手段２０は、光源Ｏか
ら放出された光のうち領域２０ａを通って入射する光Ｌ
１はそのまま透過し、透過光Ｌ２を光源Ｏと反対側に出
射させる作用がある。この透過光Ｌ２は法線方向Ｈから
±２０度の角度より大きい角度で出射される。また、光
源Ｏから放出された光のうち領域２０ｂを通って入射す
る光Ｌ３は法線方向Ｈから±２０度の角度より大きい角
度で散乱し、散乱光Ｌ４を点光源Ｏと反対側に出射させ
る作用がある。FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of the action of the optical means 20 with respect to the light emitted from a certain light source O (EL element portion 50 in this embodiment), and is designated by the reference numeral 20b in FIG. The area (including the circumference) in the circle shown is an area in which the light emitted from the light source O to the optical means 20 is within an angle range of ± 20 degrees from the normal direction H of the backlight 30, which is indicated by reference numeral 20a. The area outside the circle (not including the circumference) is the area of the angle range in which the light emitted from the light source O to the optical means 20 is larger than the angle range of ± 20 degrees from the normal direction H of the backlight 30. . As shown in FIG. 4, the optical unit 20 includes the light L emitted from the light source O that is incident through the region 20a.
1 has a function of transmitting the light 1 as it is and emitting the transmitted light L2 to the side opposite to the light source O. The transmitted light L2 is emitted from the normal direction H at an angle larger than an angle of ± 20 degrees. Further, of the light emitted from the light source O, the light L3 incident through the region 20b is scattered at an angle larger than the angle of ± 20 degrees from the normal direction H, and the scattered light L4 is emitted to the side opposite to the point light source O. It has the effect of causing it.
【００３３】図５はある光源Ｏ（本実施形態ではＥＬ素
子部５０）から放出された光に対して光学手段２０の作
用の他の例を模式的に示す図であり、図５中の符号２０
ｂで示される円内の領域（円周上は含む）は、光源Ｏか
ら該光学手段２０に出射された光がバックライト３０の
法線方向Ｈから±２０度の角度範囲の領域、符号２０ａ
で示される円外の領域（円周上は含まない）は光源Ｏか
ら該光学手段２０に出射された光がバックライト３０の
法線方向Ｈから±２０度の角度範囲より大きい角度範囲
の領域である。図５に示すように光学手段２０は、光源
Ｏから放出された光のうち領域２０ａを通って入射する
光Ｌ１はそのまま透過し、透過光Ｌ２を光源Ｏと反対側
に出射させる作用がある。この透過光Ｌ２は法線方向Ｈ
から±２０度の角度より大きい角度で出射される。ま
た、光源Ｏから放出された光のうち領域２０ｂを通って
入射する光Ｌ３は法線方向Ｈから±２０度の角度より大
きい角度で回折し、回折光Ｌ４を点光源Ｏと反対側に出
射させる作用がある。FIG. 5 is a view schematically showing another example of the action of the optical means 20 with respect to the light emitted from a certain light source O (EL element portion 50 in this embodiment). 20
An area within a circle (including the circumference) indicated by b is an area in which the light emitted from the light source O to the optical means 20 is within an angle range of ± 20 degrees from the normal direction H of the backlight 30, reference numeral 20a.
The area outside the circle indicated by (not including the circumference) is an area in which the light emitted from the light source O to the optical means 20 is larger than the angle range of ± 20 degrees from the normal direction H of the backlight 30. Is. As shown in FIG. 5, the optical means 20 has a function of transmitting the light L1 incident through the region 20a of the light emitted from the light source O as it is and emitting the transmitted light L2 to the side opposite to the light source O. This transmitted light L2 has a normal direction H
Is emitted at an angle larger than ± 20 degrees. Further, of the light emitted from the light source O, the light L3 incident through the region 20b is diffracted at an angle larger than ± 20 degrees from the normal direction H, and the diffracted light L4 is emitted to the side opposite to the point light source O. It has the effect of causing it.
【００３４】このような光学特性を有する光学手段２０
は、光透過性基板４１の外面側に光学フィルムを貼着す
ることにより得ることが可能であり、また、光透過性基
板４１の外面側に光学層を積層することにより得ること
が可能である。このような光学層又は光学フィルムは複
数積層して設けられていてもよい。上記の各光学フィル
ムは、基本構造の面から見れば、特開２０００−０３５
５０６、特開２０００−０６６０２６、特開２０００−
１８０６０７等に開示されている指向性を有する前方散
乱フィルムを適宜用いることができる。例えば、特開２
０００−０３５５０６に開示されているように、相互に
屈折率の異なる２種以上の光重合可能なモノマーまたは
オリゴマーの混合物である樹脂シートに、紫外線を斜め
方向から照射して特定の方向から入射する光を効率良く
散乱又は回折して透過させる機能を持たせたもの、ある
いは、特開２０００−０６６０２６に開示されているオ
ンラインホログラフィック拡散シートとして、ホログラ
ム用感光材料にレーザを照射して部分的に屈折率の異な
る領域を層構造となるように製造したものなどを適宜用
いることができる。Optical means 20 having such optical characteristics
Can be obtained by attaching an optical film to the outer surface side of the light transmissive substrate 41, and can be obtained by laminating an optical layer on the outer surface side of the light transmissive substrate 41. . A plurality of such optical layers or optical films may be laminated and provided. From the viewpoint of the basic structure, each of the above optical films is disclosed in JP-A-2000-035.
506, JP 2000-066026 A, JP 2000-A
The forward scattering film having directivity disclosed in 180607 and the like can be appropriately used. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2
As disclosed in 000-035506, a resin sheet, which is a mixture of two or more kinds of photopolymerizable monomers or oligomers having different refractive indexes from each other, is irradiated with ultraviolet rays from an oblique direction and is incident from a specific direction. A material having a function of efficiently scattering or diffracting light and transmitting it, or an on-line holographic diffusion sheet disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-066026, is partially irradiated by irradiating a laser on a hologram photosensitive material. It is possible to appropriately use those manufactured such that regions having different refractive indexes have a layered structure.
【００３５】プリズムシート２２に入射した光Ｌ３及び
光Ｌ４は、プリズムシート２２の作用によりプリズムシ
ート２２の正面方向Ｈに出射され、さらに液晶パネル１
１を透過して該液晶パネル１１の正面方向Ｈに出射され
る。The light L3 and the light L4 incident on the prism sheet 22 are emitted in the front direction H of the prism sheet 22 by the action of the prism sheet 22, and further the liquid crystal panel 1
1, and is emitted in the front direction H of the liquid crystal panel 11.
【００３６】本実施形態の照明装置４０によれば、バッ
クライト３０のＥＬ素子部５０から出射された光のうち
バックライト３０の法線方向Ｈから±２０度の角度範囲
より大きい角度範囲で出射された光Ｌｌは光学手段２０
を透過してプリズムシート２２に入射させ、プリズムシ
ート２２の概ね正面方向Ｈに出射させることができ、ま
た、バックライト３０の法線方向から±２０度の角度範
囲で出射された光Ｌ３についても光学手段２０でこの角
度範囲より広角範囲で回折または散乱してプリズムシー
ト２２に入射させ、プリズムシート２２の概ね正面方向
Ｈに出射させることができるので、バックライト３０か
ら出射された光の損失を低減でき、バックライト３０か
らの光を効率良くプリズムシート２２の正面方向Ｈに出
射させることができ、正面方向の輝度を向上できる。本
実施形態の液晶装置１０は、上記のような照明装置４０
が備えられたことにより、バックライト３０から出射さ
れた光を液晶パネル１１の正面方向へ効率良く集光させ
ることができ、液晶パネル１１の正面方向の輝度を向上
できるので、明るい表示が得られ、表示品質を向上させ
ることができる。According to the illumination device 40 of the present embodiment, the light emitted from the EL element portion 50 of the backlight 30 is emitted in an angle range larger than the angle range of ± 20 degrees from the normal direction H of the backlight 30. The generated light Ll is the optical means 20.
Of the light L3 emitted through the prism sheet 22 in the angle direction of ± 20 degrees from the normal direction of the backlight 30. Since the optical means 20 can diffract or scatter in a wider angle range than this angle range to enter the prism sheet 22 and emit the light in the substantially front direction H of the prism sheet 22, the loss of the light emitted from the backlight 30 is reduced. The light from the backlight 30 can be efficiently emitted in the front direction H of the prism sheet 22, and the brightness in the front direction can be improved. The liquid crystal device 10 of the present embodiment includes the lighting device 40 as described above.
Since the light emitted from the backlight 30 can be efficiently condensed in the front direction of the liquid crystal panel 11 and the brightness in the front direction of the liquid crystal panel 11 can be improved, a bright display can be obtained. The display quality can be improved.
【００３７】本実施形態の液晶装置は、半透過反射型で
あるので、バックライト３０は常に点灯するのではな
く、周囲光（外光）が殆どないような場合だけ、使用者
あるいはセンサの指示によって点灯するものとすること
ができる。すなわち、十分な周囲光が得られる場合に
は、バックライトを消灯し、液晶パネル１１を反射型の
液晶パネルとして動作させることになる。このような半
透過反射型の液晶パネル１１には、半透過反射層３１と
呼ばれる層が形成されているが、この半透過反射層３１
は、ＡｇまたはＡｌなどの光反射性の優れた金属材料か
らなり、例えば図１に示す基板２８上に蒸着法あるいは
スパッタ法などにより形成することができる。また、こ
の半透過反射層３１は、液晶パネル１１の下側に設けら
れたバックライト３０から出射された光を通過可能な厚
さの半透過反射層、あるいは、ＡｇまたはＡｌなどの光
反射性を有する反射層の一部に多数の微細な透孔を形成
して光透過性を高めた構造など、半透過反射型の液晶表
示装置に広く用いられているものを適宜採用することが
できる。また、半透過反射層が光反射性と導電性を兼ね
備えた材料から構成されている場合には、半透過反射層
が駆動用電極を兼ねることができ、駆動用電極３５を別
個に設けなくてもよい。Since the liquid crystal device of this embodiment is a semi-transmissive reflection type, the backlight 30 is not always lit, and only when there is almost no ambient light (external light), the user or the sensor gives an instruction. Can be illuminated by. That is, when sufficient ambient light can be obtained, the backlight is turned off and the liquid crystal panel 11 is operated as a reflective liquid crystal panel. In such a transflective liquid crystal panel 11, a layer called a transflective layer 31 is formed.
Is made of a metal material having excellent light reflectivity such as Ag or Al, and can be formed, for example, on the substrate 28 shown in FIG. 1 by a vapor deposition method or a sputtering method. The semi-transmissive reflective layer 31 is a semi-transmissive reflective layer having a thickness that allows the light emitted from the backlight 30 provided on the lower side of the liquid crystal panel 11 to pass therethrough, or a light reflective property such as Ag or Al. A structure widely used in a semi-transmissive reflection type liquid crystal display device, such as a structure in which a large number of fine through holes are formed in a part of a reflective layer having a layer to improve light transmittance, can be appropriately adopted. When the semi-transmissive reflective layer is made of a material having both light reflectivity and conductivity, the semi-transmissive reflective layer can also serve as the drive electrode, and the drive electrode 35 need not be provided separately. Good.
【００３８】なお、本実施形態においては、照明装置４
０に備えられたＥＬ素子部５０として、白色発光するＥ
Ｌ素子が備えられた場合について説明したが、ＥＬ素子
部５０としては、赤色発光するＥＬ素子と、緑色発光す
るＥＬ素子と、青色発光するＥＬ素子と、白色発光する
ＥＬ素子のいずれか一つ以上が用いられていてもよい。
このような照明装置４０によれば、用いるＥＬ素子によ
って、あるいは、用いるＥＬ素子の組み合わせにより、
赤色あるいは緑色あるいは緑色あるいは白色あるいはそ
の他の色の光を効率良く放出し、正面方向の輝度を向上
した、照明装置が得られる。また、ＥＬ素子部５０とし
て青色発光するＥＬ素子が用いられ、ＥＬ素子部５０と
光透過性基板４１の間又は光透過性基板４１と光学手段
２０の間又は光学手段２０の表面に、発光層４４で青色
発光した光を波長変換する手段が設けられたものであっ
てもよい。このような照明装置によれば、白色の光を効
率良く放出し、正面方向の輝度を向上した、照明装置が
得られる。In this embodiment, the lighting device 4
E that emits white light as the EL element unit 50 provided in
Although the case where the L element is provided has been described, the EL element section 50 is one of an EL element that emits red light, an EL element that emits green light, an EL element that emits blue light, and an EL element that emits white light. The above may be used.
According to such an illumination device 40, depending on the EL element used or the combination of EL elements used,
It is possible to obtain an illuminating device that efficiently emits light of red, green, green, white, or any other color to improve the brightness in the front direction. An EL element that emits blue light is used as the EL element section 50, and a light emitting layer is provided between the EL element section 50 and the light transmissive substrate 41, between the light transmissive substrate 41 and the optical means 20, or on the surface of the optical means 20. A unit for converting the wavelength of the light emitted in blue at 44 may be provided. According to such an illuminating device, it is possible to obtain an illuminating device that efficiently emits white light and improves the brightness in the front direction.
【００３９】なお、本実施形態では、図３に示すプリズ
ムシート２２、２２が備えられた照明装置４０について
説明したが、図３に示すプリズムシート２２、２２に代
えて図７に示すプリズムシート５２を適用することがで
きる。図７に斜視図を示すプリズムシート５２が、図３
に示すプリズムシート２２と異なる点は、そのプリズム
面の形状であり、図７に示すプリズムシート５２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５２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５２において９
５°〜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５２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。尚、本発明に係るプリズム
シートの構成は、図３および図５に示すものに限定され
ず、そのプリズム頂角が９０°〜１２５°の範囲であれ
ば、その形状に制限はない。例えば、図５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。In this embodiment, the illumination device 40 provided with the prism sheets 22 and 22 shown in FIG. 3 has been described, but instead of the prism sheets 22 and 22 shown in FIG. 3, a prism sheet 52 shown in FIG. Can be applied. The prism sheet 52 whose perspective view is shown in FIG.
The prism sheet 22 is different from the prism sheet 22 shown in FIG. 2 in the shape of its prism surface. The prism surface 52a of the prism sheet 52 shown in FIG. 52b are in contact with each other at their edges. The prism apex angle of the prism sheet 52 is an angle formed by the adjacent sloped surface portion 52A and the sloped surface portion 52B among the sloped surface portions forming the convex portion 52b. The prism vertical angle is 9 in the prism sheet 52.
It is preferable that the angle is in the range of 5 ° to 125 °. This is because the prism sheet 52 having such a configuration has a light collecting function in directions parallel to the bases 52C and 52D of the convex portion 52b. The configuration of the prism sheet according to the present invention is not limited to that shown in FIGS. 3 and 5, and the shape thereof is not limited as long as the prism apex angle is in the range of 90 ° to 125 °. For example, in the case where the prism surface shown in FIG. 5 is provided in which the convex portions are arranged, the shape of the convex portion can be a pyramid having five pyramids, a polygonal pyramid having a larger number, or a cone.
【００４０】また、本実施形態の液晶装置においては、
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
明の照明装置を備えた場合について説明したが、本発明
の照明装置を、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良い
のは勿論である。また、本実施形態の液晶装置において
は、上側の基板１７と、偏光板１６との間に位相差板１
９が一枚設けられた液晶パネル１１が備えられた半透過
反射型液晶表示装置に本発明を適用した例について説明
したが、本発明を、位相差板が複数枚設けた液晶パネル
が備えられた半透過反射型液晶表示装置に適用しても良
いのは勿論である。また、上記の実施形態においては、
下側の基板２８のバックライト３０側に位相差板２６と
偏光板２７を設けた半透過反射型液晶表示装置に本発明
を適用した例について説明したが、本発明を、下側の基
板２８のバックライト３０側に位相差板と偏光板を設け
ていない半透過反射型液晶表示装置に適用しても良いの
は勿論である。また、上記の実施形態においては、照明
装置４０に備えられるバックライト３０がＥＬ素子部５
０を光源として備えた場合について説明したが、照明装
置４０に備えられるバックライト（面状発光部）として
は、図１２に示したような冷陰極管を光源として用いる
バックライトや、あるいはＬＥＤを光源として用いる面
状発光部や、あるいは無機ＥＬ素子を光源として用いる
面状発光部を用いても良いのは勿論である。Further, in the liquid crystal device of this embodiment,
The case where the simple matrix type transflective liquid crystal display device is provided with the lighting device of the present invention has been described. However, the lighting device of the present invention is provided with an active matrix type device having a two-terminal switching element or a three-terminal switching element. Of course, it may be provided in the transflective liquid crystal display device. Further, in the liquid crystal device of the present embodiment, the retardation film 1 is provided between the upper substrate 17 and the polarizing plate 16.
An example in which the present invention is applied to a transflective liquid crystal display device provided with a liquid crystal panel 11 provided with one sheet 9 has been described, but the present invention is provided with a liquid crystal panel provided with a plurality of retardation plates. Of course, it may be applied to a transflective liquid crystal display device. Also, in the above embodiment,
The example in which the present invention is applied to the transflective liquid crystal display device in which the retardation plate 26 and the polarizing plate 27 are provided on the backlight 30 side of the lower substrate 28 has been described, but the present invention is applied to the lower substrate 28. Of course, it may be applied to a transflective liquid crystal display device in which the retardation plate and the polarizing plate are not provided on the backlight 30 side. Further, in the above embodiment, the backlight 30 included in the lighting device 40 is the EL element unit 5.
Although the case where 0 is provided as the light source has been described, the backlight (planar light emitting portion) provided in the lighting device 40 may be a backlight using a cold cathode tube as a light source as shown in FIG. 12 or an LED. It goes without saying that a planar light emitting unit used as a light source or a planar light emitting unit using an inorganic EL element as a light source may be used.
【００４１】［電子機器の実施形態］次に、上記実施形
態の液晶装置を備えた電子機器の具体例について説明す
る。図８（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図であ
る。図８（ａ）において、５００は携帯電話本体を示
し、５０１は図１に示した実施形態の液晶装置１０を表
示手段として備えた表示部を示している。図８（ｂ）
は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図
８（ｂ）において、６００は時計本体を示し、６０１は
上記の図１に示した実施形態の液晶装置１０を表示手段
として備えた表示部を示している。図８（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８（ｃ）において、７００は情報処
理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情
報処理装置本体、７０２は上記の図１に示した実施形態
の液晶装置１０を表示手段として備えた表示部を示して
いる。図８（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施
形態の液晶装置１０が表示部に備えられたものであるの
で、表示部を正面方向から観察したときに表示が明る
く、優れた表示品質が得られる電子機器とすることがで
きる。[Embodiment of Electronic Equipment] Next, specific examples of electronic equipment provided with the liquid crystal device of the above embodiment will be described. FIG. 8A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 8A, reference numeral 500 denotes a mobile phone main body, and 501 denotes a display unit including the liquid crystal device 10 of the embodiment shown in FIG. 1 as display means. Figure 8 (b)
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a wrist watch type electronic device. In FIG. 8B, reference numeral 600 denotes a watch body, and 601 denotes a display unit including the liquid crystal device 10 of the above-described embodiment shown in FIG. 1 as display means. FIG. 8C is a perspective view showing an example of a portable information processing device such as a word processor and a personal computer. In FIG. 8C, 700 is an information processing device, 701 is an input unit such as a keyboard, 703 is an information processing device main body, and 702 is a display provided with the liquid crystal device 10 of the embodiment shown in FIG. Parts are shown. 8A to 8C, the liquid crystal device 10 according to the above-described embodiment is provided in the display unit, so that the display is bright and excellent when observed from the front direction. The electronic device can obtain display quality.
【００４２】[0042]
【実施例】（実験例１）サンプルＮｏ．１〜４の種々の
照明装置を作製し、これら照明装置の輝度を、照明装置
の法線方向Ｈから傾き角（極角）０〜±９０度の範囲で
測定したときの極角と輝度との関係について調べた。そ
の結果を図１０に示す。図９は、サンプルＮｏ．１の照
明装置１３０ｂの概略構成を断面図であり、この照明装
置１３０ｂが図１２に示した照明装置１３０と異なると
ころは、光源１２２として白色ＬＥＤが用いられ、プリ
ズムシート１１０が２枚設けられており、プリズムシー
ト１１０とバックライト１２０の間に散乱フィルム１２
５が設けられている点である。また、プリズムシート１
１０、１１０は、上側のプリズムシート１１０の凸部の
稜線の延びる方向と、下側のプリズムシート１１０の凸
部の稜線の延びる方向が方位角方向で９０度異なるよう
に配置されている。ここで用いた散乱フィルム１２５
は、その表面が凸凹形状を有するエンボスタイプのもの
であり、導光版から出射された光のムラを緩和させる作
用があるものである。Example (Experimental Example 1) Sample No. Polar angles and brightness when various illuminating devices 1 to 4 were produced and the brightness of these illuminating devices was measured in the range of inclination angle (polar angle) 0 to ± 90 degrees from the normal direction H of the illuminating device. I investigated about the relationship. The result is shown in FIG. 9 shows the sample No. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a lighting device 130b of No. 1, and the difference between the lighting device 130b and the lighting device 130 shown in FIG. 12 is that a white LED is used as a light source 122 and two prism sheets 110 are provided. And the scattering film 12 between the prism sheet 110 and the backlight 120.
5 is provided. Also, the prism sheet 1
10 and 110 are arranged such that the extending direction of the ridgeline of the convex portion of the upper prism sheet 110 and the extending direction of the ridgeline of the convex portion of the lower prism sheet 110 are different by 90 degrees in the azimuth direction. Scattering film 125 used here
Is an embossed type whose surface has an uneven shape, and has a function of alleviating unevenness of light emitted from the light guide plate.
【００４３】サンプルＮｏ．２の照明装置は、サンプル
Ｎｏ．１の照明装置からプリズムシート１１０を１枚除
去した構成のものである。サンプルＮｏ．３の照明装置
は、サンプルＮｏ.１の照明装置からプリズムシート１
１０を２枚除去した構成のものである。サンプルＮｏ.
４の照明装置は、サンプルＮｏ.１の照明装置からプリ
ズムシート１１０を２枚と、散乱フィルム１２５を除去
した構成のものである。Sample No. The lighting device of No. 2 is sample No. 2. One of the illuminating devices has one prism sheet 110 removed. Sample No. The illuminating device of No. 3 is the prism sheet 1 from the illuminating device of sample No. 1.
This is a configuration in which two sheets of 10 are removed. Sample No.
The illumination device of No. 4 has a configuration in which two prism sheets 110 and the scattering film 125 are removed from the illumination device of sample No. 1.
【００４４】図１０に示した結果からバックライト１２
０の上側に散乱フィルム１２５およびプリズムシート１
１０を設けていないサンプルＮｏ．４の照明装置は、輝
度のピークが極角−７５度付近にあり、また、法線方向
から±３０度傾いた角度範囲では輝度が小さくなってお
り、バックライト１２０からの光は法線方向から大きく
傾いた角度範囲に集光していることがわかる。バックラ
イト１２０の上側に散乱フィルム１２５を設けたサンプ
ルＮｏ．３の照明装置は、輝度のピークが極角−５５度
付近にあり、また、法線方向から±３０度傾いた角度範
囲の輝度はサンプルＮｏ.４より僅かに大きい程度であ
り、バックライト１２０からの光は法線方向から大きく
傾いた角度範囲に集光していることがわかる。バックラ
イト１２０の上側に散乱フィルム１２５と１枚のプリズ
ムシート１１０を設けたサンプルＮｏ．２の照明装置
は、輝度のピークが極角−３５度付近にあり、また、法
線方向から±３０度傾いた角度範囲の輝度はサンプルＮ
ｏ.３より大きくなっており、バックライト１２０から
の光は法線方向から大きく傾いた角度範囲に集光してい
ることがわかる。バックライト１２０の上側に散乱フィ
ルム１２５と２枚のプリズムシート１１０を設けたサン
プルＮｏ．１の照明装置は、輝度のピークは極角０度付
近（概ね法線方向）にあり、法線方向から±３０度傾い
た角度範囲の輝度はサンプルＮｏ.２より大幅に大きく
なっており、また、法線方向から±３０度より大きい角
度範囲の輝度は小さくなっており、バックライト１２０
からの光は法線方向から±３０度の角度範囲内に概ね集
光できることがわかる。以上のことからバックライト１
２０の上側にプリズムシート１１０を１枚以上、好まし
くは２枚設けることでバックライト１２０からの光を法
線方向から±３０度の角度範囲内に集光するのに効果が
あることがわかる。From the results shown in FIG. 10, the backlight 12
0 above the scattering film 125 and prism sheet 1
Sample No. 10 not provided with In the lighting device of No. 4, the peak of the luminance is in the vicinity of the polar angle of −75 degrees, and the luminance is small in the angle range inclined by ± 30 degrees from the normal direction, and the light from the backlight 120 is in the normal direction. It can be seen from the figure that the light is focused in an angle range that is greatly inclined. Sample No. having the scattering film 125 on the upper side of the backlight 120. In the lighting device of No. 3, the peak of the brightness is in the vicinity of the polar angle of −55 degrees, and the brightness in the angle range inclined by ± 30 degrees from the normal direction is slightly larger than that of the sample No. 4. It can be seen that the light from is collected in an angle range that is largely inclined from the normal direction. Sample No. 1 in which the scattering film 125 and one prism sheet 110 are provided on the upper side of the backlight 120. In the illuminating device of No. 2, the luminance peak has a polar angle of about −35 degrees, and the luminance in the angle range inclined by ± 30 degrees from the normal direction is sample N.
It is found that the light from the backlight 120 is condensed in an angle range largely inclined from the normal direction. Sample No. 1 provided with a scattering film 125 and two prism sheets 110 on the upper side of the backlight 120. In the lighting device of No. 1, the peak of the luminance is near the polar angle of 0 degree (generally in the normal direction), and the luminance in the angle range inclined by ± 30 degrees from the normal direction is significantly larger than that of Sample No. 2. Further, the brightness in the angle range larger than ± 30 degrees from the normal direction is small, and the backlight 120
It can be seen that the light from is able to be substantially condensed within an angle range of ± 30 degrees from the normal direction. From the above, backlight 1
It can be seen that providing one or more, preferably two, prism sheets 110 on the upper side of 20 is effective for condensing the light from the backlight 120 within an angle range of ± 30 degrees from the normal direction.
【００４５】（実験例２）本例では図１に示す液晶装置
１０の構成を実施例とし、この液晶装置の輝度を、液晶
装置の法線方向Ｈから傾き角（極角）０〜±６０度の範
囲で測定したときの出射角（極角）と輝度との関係につ
いて調べた。その結果を図１１に示す。また、比較のた
めにプリズムシート２２、２２と光学手段２０を除去し
た以外は実施例１と同様の液晶装置、即ち、液晶パネル
１１とバックライト３０からなる液晶装置を比較例１と
し、また、光学手段２０を除去した以外は実施例１と同
様の液晶装置、即ち、比較例１に２枚のプリズムシート
２２を付加した液晶装置を比較例２とし、また、プリズ
ムシート２２、２２を除去した以外は実施例１と同様の
液晶装置、即ち、液晶パネル１１と光学手段２０とバッ
クライト３０からなる液晶装置を比較例３とし、こられ
比較例１〜３の液晶装置の輝度についても同様に測定し
た。その結果を図１１に合わせて示す。(Experimental Example 2) In this example, the structure of the liquid crystal device 10 shown in FIG. 1 is used as an embodiment, and the luminance of this liquid crystal device is tilted from the normal direction H of the liquid crystal device to a tilt angle (polar angle) of 0 to ± 60. The relationship between the emission angle (polar angle) and the luminance when measured in the range of degrees was examined. The result is shown in FIG. For comparison, a liquid crystal device similar to that of the first embodiment except that the prism sheets 22 and 22 and the optical means 20 are removed, that is, a liquid crystal device including the liquid crystal panel 11 and the backlight 30 is used as the first comparative example. A liquid crystal device similar to that of Example 1 except that the optical means 20 was removed, that is, a liquid crystal device in which two prism sheets 22 were added to Comparative Example 1 was used as Comparative Example 2, and the prism sheets 22 and 22 were removed. A liquid crystal device similar to that of Example 1 except for the above, that is, a liquid crystal device including the liquid crystal panel 11, the optical unit 20, and the backlight 30 is set as Comparative Example 3, and the brightness of the liquid crystal devices of Comparative Examples 1 to 3 is also the same. It was measured. The result is also shown in FIG.
【００４６】図１１に示した結果からプリズムシート２
２、２２と光学手段２０が備えられていない比較例１の
液晶装置の正面方向の輝度は１４８ｃｄ／ｍ2 であ
り、比較例１にプリズムシートを付加した比較例２の液
晶装置の正面方向の輝度は１４５ｃｄ／ｍ2であり、プ
リズムシートを付加したことで逆に輝度が低下している
ことがわかった。プリズムシート２２、２２が備えられ
ていない比較例３の液晶装置は、正面方向の輝度が１０
０ｃｄ／ｍ2 より小さく、また、法線方向から±２０度
の範囲内の輝度は１５０ｃｄ／ｍ2 以下であり、プリ
ズムシートを備えたことで輝度のピークは法線方向から
±３０の範囲より大きい角度にある。これら比較例１〜
３に対してバックライト３０と液晶パネル１１の間に光
学手段２０と２枚のプリズムシート２２が設けられた実
施例の液晶装置は、輝度のピークは正面方向で、しかも
２４２ｃｄ／ｍ2 と大きい値が得られており、また、法
線方向から±２０度の範囲内の輝度は１２０ｃｄ／ｍ2
以上であり、また、法線方向から±３０の範囲より大き
い角度範囲の輝度は１００ｃｄ／ｍ2 より小さい。従っ
て図１１に示すように、本発明の構成を採用した液晶装
置は、光源として有機ＥＬ素子を備えた照明装置から出
射された光を法線方向から±２０度の範囲内に集光する
のに有効であることが確認された。From the results shown in FIG. 11, the prism sheet 2
2, 22 and the liquid crystal device of Comparative Example 1 not provided with the optical means 20 had a luminance of 148 cd / m 2 in the front direction, and a liquid crystal device of Comparative Example 2 in which a prism sheet was added to Comparative Example 1 The brightness was 145 cd / m 2 , and it was found that the brightness was decreased conversely by the addition of the prism sheet. The liquid crystal device of Comparative Example 3 in which the prism sheets 22 and 22 are not provided has a brightness of 10 in the front direction.
Less than 0 cd / m 2, also, the luminance range from the normal direction of 20 degrees ± at most 150 cd / m 2, the peak luminance by having a prism sheet than the range of ± 30 from the normal direction At a large angle. Comparative Examples 1 to 1
3, the liquid crystal device of the embodiment in which the optical means 20 and the two prism sheets 22 are provided between the backlight 30 and the liquid crystal panel 11 has a large luminance peak in the front direction, which is as large as 242 cd / m 2. The value is obtained, and the luminance within a range of ± 20 degrees from the normal direction is 120 cd / m 2
Above, and the luminance in the angle range larger than ± 30 from the normal direction is smaller than 100 cd / m 2 . Therefore, as shown in FIG. 11, the liquid crystal device adopting the configuration of the present invention collects the light emitted from the illuminating device having the organic EL element as the light source within the range of ± 20 degrees from the normal direction. It was confirmed to be effective.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の照
明装置は、光を出射する面状発光部とプリズムシートと
の間に上記の光学手段が備えられたことにより、上記面
状発光部から出射された光のうち上記面状発光部の法線
方向に対して所定の角度範囲より大きい角度範囲で出射
された光の少なくとも一部は上記光学手段を透過して上
記プリズムシートに入射させ、プリズムシートの概ね正
面方向に出射させることができ、また、上記面状発光部
の概ね法線方向の角度範囲で出射された光についても少
なくとも一部は上記光学手段でこの角度範囲より広角範
囲で回折または散乱してプリズムシートに入射させ、プ
リズムシートの概ね法線方向に出射させることができる
ので、面状発光部から出射された光を効率良くプリズム
シートの正面方向に出射させることができ、正面方向の
輝度を向上できる。また、本発明の液晶装置は、面状発
光部から出射された光を効率良くプリズムシートの概ね
正面方向に出射させることができ、正面方向の輝度を向
上させた本発明の照明装置が備えられたことにより、面
状発光部から出射された光を液晶パネルの正面方向へ効
率良く集光させることができ、液晶パネルの正面方向の
輝度を向上できる。本発明の電子機器は、正面方向の輝
度を向上させた本発明の液晶装置が備えられたものであ
るので、優れた表示品質が得られる電子機器とすること
ができる。As described above in detail, the illumination device of the present invention is provided with the above-mentioned optical means between the sheet-like light emitting section that emits light and the prism sheet, so that the above-mentioned sheet-like light emission. At least a part of the light emitted from the light emitting portion at an angle range larger than a predetermined angle range with respect to the normal direction of the planar light emitting portion passes through the optical means and is incident on the prism sheet. The optical sheet can be emitted substantially in the front direction of the prism sheet, and at least a part of the light emitted in the angular range of the normal direction of the planar light emitting portion is wider than the angular range by the optical means. It can be diffracted or scattered within a range and made incident on the prism sheet, and can be emitted almost in the normal line direction of the prism sheet, so that the light emitted from the planar light emitting part can be efficiently emitted in the front direction of the prism sheet. It can be emitted, thereby improving the luminance in the front direction. Further, the liquid crystal device of the present invention is capable of efficiently emitting the light emitted from the planar light emitting portion in the substantially front direction of the prism sheet, and is provided with the illuminating device of the present invention in which the brightness in the front direction is improved. As a result, the light emitted from the planar light emitting unit can be efficiently condensed in the front direction of the liquid crystal panel, and the brightness in the front direction of the liquid crystal panel can be improved. Since the electronic device of the present invention is provided with the liquid crystal device of the present invention in which the brightness in the front direction is improved, the electronic device can obtain excellent display quality.
【図１】 図１は、本発明に係る照明装置が備えられた
液晶装置の断面構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a liquid crystal device provided with an illuminating device according to the present invention.
【図２】 図２は、図１に示す照明装置の一部分を示す
拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the lighting device shown in FIG.
【図３】 図３は、図１に示す照明装置に備えられたプ
リズムシートの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a prism sheet included in the lighting device shown in FIG.
【図４】 図４は、図１に示す照明装置に備えられた光
学手段の作用を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an operation of an optical unit included in the lighting device shown in FIG.
【図５】 図５は、図１に示す照明装置に備えられた光
学手段の他の作用を示す模式図である。5 is a schematic view showing another operation of the optical means provided in the lighting device shown in FIG.
【図６】 図６は、光学手段が備えられていない照明装
置が備えられた液晶装置をの断面構成の一例を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of a liquid crystal device provided with an illuminating device that is not provided with optical means.
【図７】 図７は、本発明に係るプリズムシートの他の
例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing another example of the prism sheet according to the present invention.
【図８】 図８（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る電子機
器の例を示す斜視図である。FIG. 8A to FIG. 8C are perspective views showing examples of electronic equipment according to the present invention.
【図９】 図９は、実験例１で作製した照明装置の概略
構成を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a lighting device manufactured in Experimental Example 1.
【図１０】 実験例１で作製した照明装置の輝度の角度
依存性を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the angle dependence of luminance of the lighting device manufactured in Experimental Example 1.
【図１１】 実施例２で作製した液晶装置の輝度の角度
依存性を示すグラフである。11 is a graph showing the angle dependence of luminance of the liquid crystal device manufactured in Example 2. FIG.
【図１２】 図１２は、従来の液晶装置の構成の一例を
示す模式断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a conventional liquid crystal device.
【符号の説明】 １０ 液晶装置 １１ 液晶パネル ２０ 光学手段 ２２，５２ プリズムシート ２２ａ、５２ａ プリズム面 ３０ バックライト（面状発光部） ４０ 照明装置 ５０ ＥＬ素子部[Explanation of symbols] 10 Liquid crystal device 11 LCD panel 20 Optical means 22,52 Prism sheet 22a, 52a Prism surface 30 Backlight (planar light emitting part) 40 Lighting device 50 EL element section
Claims (9)
トとの間に光学手段が備えられてなり、 前記光学手段は、前記面状発光部から該光学手段に出射
された光のうち前記面状発光部の法線方向に対して所定
の角度範囲で出射された光の少なくとも一部は前記角度
範囲より広角範囲で回折または散乱して前記プリズムシ
ート側に出射でき、前記角度範囲より大きい角度範囲で
出射された光の少なくとも一部は透過して前記プリズム
シート側に出射できるものであり、 前記プリズムシートは少なくとも一面側が、前記光学手
段から出射された光を集光するためのプリズム形状を有
するプリズム面とされたことを特徴とする照明装置。1. An optical means is provided between a planar light emitting part for emitting light and a prism sheet, wherein the optical means is one of the light emitted from the planar light emitting part to the optical means. At least a part of the light emitted in a predetermined angle range with respect to the normal direction of the planar light-emitting unit can be diffracted or scattered in a wider angle range than the angle range and can be emitted to the prism sheet side, and is larger than the angle range. At least a part of the light emitted in the angular range is transmitted and can be emitted to the prism sheet side, and at least one surface side of the prism sheet has a prism shape for condensing the light emitted from the optical means. An illuminating device having a prism surface having.
光学手段に出射された光のうち前記面状発光部の法線方
向から±２０度の角度範囲で出射された光の少なくとも
一部は前記角度範囲より広角範囲で回折または散乱して
前記プリズムシート側に出射でき、前記角度範囲より大
きい角度範囲で出射された光の少なくとも一部は透過し
て前記プリズムシート側に出射できるものであることを
特徴とする請求項１記載の照明装置。2. The optical means includes at least one of light emitted from the planar light emitting portion to the optical means in an angle range of ± 20 degrees from a normal line direction of the planar light emitting portion. The part can diffract or scatter in a wider angle range than the above angle range and can be emitted to the prism sheet side, and at least a part of the light emitted in the larger angle range can be transmitted and emitted to the prism sheet side. The lighting device according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項１又は２記載の照明装置。3. The lighting device according to claim 1, wherein a plurality of the prism sheets are provided.
照明装置の概ね法線方向に合うように設けられているこ
とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
照明装置。4. The lighting device according to claim 1, wherein the prism sheet is provided so that a light-collecting direction substantially matches a normal line direction of the lighting device. .
子を光源として有することを特徴とする請求項１乃至４
のいずれか一項に記載の照明装置。5. The planar light emitting body has an organic or inorganic EL element as a light source.
The lighting device according to any one of 1.
ログラムフィルムであることを特徴とする請求項１乃至
５のいずれか一項に記載の照明装置。6. The lighting device according to claim 1, wherein the optical unit is a hologram layer or a hologram film.
基板間に挟持された液晶層とを具備した液晶パネルと、
該液晶パネルの一方の光透過性基板の液晶層とは反対側
に設けられた照明装置とが備えられてなり、 前記照明装置として前記請求項１乃至６のいずれか一項
に記載の照明装置が用いられたことを特徴とする液晶装
置。7. A liquid crystal panel comprising a pair of light transmissive substrates and a liquid crystal layer sandwiched between these light transmissive substrates,
An illuminating device provided on the opposite side of the liquid crystal layer of one of the liquid crystal panels of the liquid crystal panel, the illuminating device according to any one of claims 1 to 6 as the illuminating device. A liquid crystal device characterized by being used.
の液晶層側又は液晶層側とは反対側に半透過反射層が設
けられていることを特徴する請求項７記載の液晶装置。8. The liquid crystal device according to claim 7, wherein the liquid crystal panel is provided with a semi-transmissive reflective layer on the liquid crystal layer side of one light transmissive substrate or on the side opposite to the liquid crystal layer side.
手段として備えたこを特徴とする電子機器。9. An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to claim 7 or 8 as display means.
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| JP2001399557A JP2003195303A (en) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | Illuminator, and liquid crystal device and electronic equipment using the same |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007324113A (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Samsung Sdi Co Ltd | Back light unit and liquid crystal display device equipped with it |
| JP2008515143A (en) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Lighting system |
| WO2010018811A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | 住友化学株式会社 | Illumination device |
| JP2011248351A (en) * | 2010-04-28 | 2011-12-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Liquid crystal display device |
| KR101673570B1 (en) * | 2016-04-05 | 2016-11-08 | 주식회사 아이케이글로벌 | Lighting apparatus that can express variety color and images |
-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001399557A patent/JP2003195303A/en not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008515143A (en) * | 2004-09-27 | 2008-05-08 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Lighting system |
| JP2007324113A (en) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Samsung Sdi Co Ltd | Back light unit and liquid crystal display device equipped with it |
| US7982398B2 (en) | 2006-06-05 | 2011-07-19 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Backlight unit and liquid crystal display device including the same |
| WO2010018811A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | 住友化学株式会社 | Illumination device |
| JP2011248351A (en) * | 2010-04-28 | 2011-12-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Liquid crystal display device |
| US9349325B2 (en) | 2010-04-28 | 2016-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and electronic device |
| KR101852750B1 (en) * | 2010-04-28 | 2018-04-30 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Liquid crystal display device and electronic device |
| US10068533B2 (en) | 2010-04-28 | 2018-09-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and electronic device |
| KR101673570B1 (en) * | 2016-04-05 | 2016-11-08 | 주식회사 아이케이글로벌 | Lighting apparatus that can express variety color and images |
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