JP2007256874A - 面状偏光光源装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大面積が照明可能で比較的安価な面状偏光光源、及び液晶表示装置を提供する。
【解決手段】光出射面に偏光を放出する偏光分離反射シート１１５を設けた複数の偏光光源部１１０を配列し、偏光光源部に対向して拡散シート１０４を配置する。拡散シートの異方軸は、偏光光源部の偏光軸と一致させる。該構成によれば、面状偏光光源の照明面の全面に偏光分離反射シートを設けた従来の構成に比べて、複数の偏光光源部における偏光分離反射シートの総面積を大幅に削減することができ、低コスト化を実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定の偏光状態を有する面状の照明光を発生する面状偏光光源装置、及び該面状偏光光源装置を備えた液晶表示装置に関する。

薄型軽量で画像表示が可能な液晶ディスプレイは、製造技術の進展による価格低減や高画質化技術開発によって急速に普及し、パーソナルコンピュータのモニターやＴＶ受像機などに広く用いられている。
液晶ディスプレイとしては透過型液晶ディスプレイが一般的に用いられている。透過型液晶ディスプレイは、バックライトと呼ばれる面状光源を備え、該面状光源からの照明光を液晶パネルによって空間変調して画像を形成する。液晶パネルは、その照明側に及び観察側に、それぞれ吸収型偏光子を備え、中間の液晶層に電気信号を印加してその偏光状態を変化させることにより透過率を制御して空間変調する方式が一般的である。

一般的な照明光は様々な変更成分をランダムに供えた無偏光であるが、上述のような偏光制御型液晶表示装置において無偏光光源による照明を行うと、照明光の半分は利用されずに損失となる。そこで、偏光分離反射機能を利用して液晶パネルの照明に寄与しない偏光成分を反射し、反射された無効偏光成分を旋光あるいはランダム化して再利用することにより照明効率を向上させる試みが様々なされている（例えば、特許文献１〜３参照）。特に、従来、バルクと光学薄膜との組み合わせで行われていた偏光分離反射機能を積層有機フィルムで実現する方法が開発されてから（例えば、特許文献４参照）、急速にその実用化が進展した。

液晶表示装置のバックライトに用いることが出来るような面状の偏光光源を得る方法としては、平板状の導光板の側面部に光源を配置して光を入射し、その主面全面から光を出射する一般的なエッジ入力型バックライト方式を用いて、導光板の出射面に偏光分離反射シ−トを配置する方法（例えば、特許文献５参照）が提案されている。

又、導光板を用いたエッジ入力型バックライトでは、その表示面積が対角長の２乗に比例して増大し、従って必要光量も対角長の２乗に比例して増加するのに対し、光源の配置可能な長さは対角長に比例するため大型化が困難であり、２０型を超えるような大画面では直下型と呼ばれる照明方式が主流になっている。

直下型とは、導光板を用いることなく、その名の通り照明すべき液晶パネルの真下に光源を配置するものである。光源としては冷陰極線管を用いるのが一般的であるが、近年、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）の高効率化、高出力化が進展し、ＬＥＤを光源として構成するものに変わりつつある。ＬＥＤを光源として直下型バックライトで偏光照明を得る従来の構成を図９に示す。

図９に示す面状偏光光源１０では、フレーム１の内部にＬＥＤ光源２をマトリクス状に配置して、ＬＥＤ光源２の配置部以外の底面に反射シート３を設ける。
照明面となるフレーム１の開口部には、ＬＥＤ光源２からの光を拡散して一様な面状照明光を発生するための拡散シート４が設けられ、更にその出射側に偏光分離反射シート５を設ける。

このように構成した従来の面状偏光光源１０の動作について図１０を用いて説明する。
図１０は、図９の従来の面状偏光光源１０の断面図であり、図９では示されなかった実装基板６が追記されている。実装基板６は、実装されたＬＥＤ光源２を有するとともにＬＥＤ光源２に電力を供給する働きをする。

ＬＥＤ光源素子２で発光した光は無偏光であり、実線に示す必要偏光成分と破線で示す不要偏光成分とを等しく有している。拡散シート４は、ＬＥＤ光源素子から放出された上記必要偏光成分及び上記不要偏光成分を有する光を透過拡散する。このとき拡散シート４に複屈折などの光学異方性があると、各直線偏光成分に対して直線偏光を楕円偏光に変換する、円偏光に変換（１／４波長の複屈折）する、あるいは直線偏光のまま旋光（１／２波長の複屈折）するなどの作用をするが、入射光が無偏光である限り、出射光も無偏光であることに変わりはない。ここでは説明を簡略化するため拡散シート５は光学的に等方であり、偏光状態に影響しないものとして説明を進める。

偏光分離反射シート５は、実線で示す必要偏光成分を透過し、必要偏光成分と偏光軸が直交する、破線で示される、不要偏光成分を反射するように設置されている。偏光分離反射シート５で反射された不要偏光成分を有する光は、拡散シート４を逆向きに通過し、透過後、反射シート３にて反射される。反射シート３は、白色ＰＥＴなどの拡散反射性のフィルムであり、入射した直線偏光をほぼランダムな偏光として反射する。従って反射光には、実線で示す必要偏光成分が含まれることになり、これは偏光分離反射シート５を透過して有効な照明光となる。以上の動作を繰り返すことにより、必要偏光成分のみを出射する面状偏光光源を実現することができる。
このような面状偏光光源を液晶ディスプレイのバックライトとして用いることで、実効的なパネル透過率を２倍にすることが出来、少ない電力で明るい表示が可能になる。

特開昭６３−１６８６２６号公報 特開平０６−３２４３３３号公報 特開平０７−２６１１２２号公報 特表平０９−５１１８４４号公報 特開２００４−４６９９号公報

しかしながら、上記偏光分離反射シート５は、通常、数百層もの複屈折多層構造を必要とし、特殊な製法でしか得られないことから、比較的高価であり、特に液晶テレビなど大面積の照明に用いた場合には、装置の価格上昇をもたらすという問題があった。
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、必要な偏光成分を豊富に有し大面積が照明可能で比較的安価な面状偏光光源、及び該面状偏光光源を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様である面状偏光光源装置は、一つの基板上に配列され偏光を放出する複数の偏光光源部と、
上記基板に対向して配置され上記偏光光源部からの偏光を拡散してほぼ均一な面状照明光を発生する拡散シートと、を備えた面状偏光光源装置であって、
それぞれの上記偏光光源部は、
無偏光を発する発光素子と、
上記発光素子と上記拡散シートとの間に配置され、上記発光素子から放出された無偏光から必要な偏光のみを透過し不要な偏光を反射する偏光分離反射シートと、
上記偏光分離反射シートにて反射された上記不要な偏光を再び偏光分離反射シート側へ反射させる反射部とを有し、
それぞれの上記偏光光源部における上記偏光分離反射シートは、放出する偏光の方向をほぼ一致させて配置され、かつ
当該面状偏光光源装置における上記偏光分離反射シートの総面積は、上記拡散シートの面積よりも小さい、
ことを特徴とする。

上記偏光分離反射シートの総面積は、上記拡散シートの面積の１０％以下とすることができる。

上記発光素子は発光ダイオードとすることができる。

上記反射部は、拡散反射性を有する反射面を有してもよい。

上記反射部は、鏡面反射性を有する反射面を有し、
それぞれの上記偏光光源は、上記発光素子と上記偏光分離反射シートとの間に設けられ上記発光素子から放出された無偏光が入射する波長板をさらに有することもできる。

上記拡散シートは、複屈折性を有し、上記拡散シートの異方軸方向が上記偏光分離反射シートの偏光軸方向とほぼ一致させてもよい。

又、本発明の第２態様である液晶表示装置は、２枚の吸収型偏光板、及び上記吸収型偏光板間に配置され印加された電気信号によって偏光特性が変化する液晶セルを有する液晶パネルと、
上記液晶パネル用の光源として配置された上記第１態様の面状偏光光源装置と、を備え、
上記面状偏光光源装置側に位置する上記液晶パネルの光入射側の吸収型偏光板の透過偏光軸方向と、上記面状偏光光源装置の上記偏光分離反射シートの出射偏光軸方向とがほぼ一致することを特徴とする。

従来、面状偏光光源装置から光が放出される最終段階に偏光分離反射シートを設けていたのに対し、上述のように本発明の第１態様の面状偏光光源装置は、光が放出される初期段階である複数の偏光光源部に偏光分離反射シートを設けた。したがって、偏光分離反射シートの総面積は、従来に比べて極めて小さい。換言すると、各偏光光源部の偏光分離反射シートの総和面積に比べ、はるかに大きな面積にてなる領域を照明することができ、かつ安価に面状偏光光源装置を構成することができ、又、上記面状偏光光源装置を備えた液晶表示装置を構成することができる。

又、上記第１態様の面状偏光光源装置によれば、青色光あるいは紫外光により照明を行い、画素近傍で色変換によりカラー化を行っているので、光の吸収損失が小さくエネルギー効率を高くすることが可能で、少ない電力で明るいカラー画像を提供することが可能になる。

本発明の実施形態である面状偏光光源装置、及び該面状偏光光源装置を備えた液晶表示装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。

（第１実施形態）
図１は、当該第１実施形態の面状偏光光源装置１００、及び後述する第２実施形態の面状偏光光源装置２００の斜視図であり、図２は面状偏光光源装置１００及び面状偏光光源装置２００の断面図である。図１及び図２に示す面状偏光光源装置１００及び面状偏光光源装置２００は、ＬＥＤを光源とした、いわゆる直下型バックライトであり、図１及び図２において、１０１は、当該面状偏光光源装置１００を形成するためのフレームであり、１１０は面状偏光光源装置１００における偏光光源部、１０３は反射シート、１０４は拡散シート、１０６は基板である。尚、２１０は、後述する第２実施形態の面状偏光光源装置２００に備わる偏光光源部である。ここで、偏光光源部１１０、２１０は、フレーム１０１の内側にて、回路基板１０６上にマトリックス状に配置され、図２に示すように、偏光光源部１１０の配置場所以外の基板１０６上には、反射シート１０３が設けられている。又、フレーム１０１の開口部は、拡散シート１０４にて覆われ、拡散シート１０４は、偏光光源部１１０からの光を拡散して一様な面状照明光を発生する。
尚、回路基板１０６は、偏光光源部１１０へ電力を供給可能なように構成されている。又、回路基板１０６上における偏光光源部１１０、２１０の配列形態は、図示する格子状に限定するものではなく、一様な面状照明光を発生可能となる形態であればよい。

図１に示す上記面状偏光光源装置１００、２００と、図９及び図１０を参照して説明した従来の面状偏光光源１０との相違点は、従来の面状偏光光源１０では、照明面積にほぼ等しい面積にてなる偏光分離反射シート５を設けているのに対し、本実施形態の面状偏光光源装置１００、２００では、そのような大きな偏光分離反射シートを有しない点、及び、従来の面状偏光光源１０では、無偏光を放出する複数の光源２を有するが、本実施形態の面状偏光光源装置１００、２００では、偏光を放出する複数の偏光光源部１１０、２１０を用いている点である。

面状偏光光源装置１００、２００において特徴的な構成部分である偏光光源部１１０、２１０について、ここでは特に偏光光源部１１０について、図３及び図４を参照して詳しく説明する。図３に示すように、実装基板１１２上には、無偏光を放出する発光素子としてのＬＥＤチップ１１１が実装され、さらに、ＬＥＤチップ１１１を中央としてこれを取り囲んで、すり鉢状の反射部１１３が実装基板１１２に固定される。反射部１１３の内、ＬＥＤチップ１１１に面した部分は、ＬＥＤチップ１１１が放出する無偏光を反射する、拡散反射性、又は鏡面反射性を有する反射面１１３ａを形成する。それぞれの偏光光源部１１０を形成する実装基板１１２は、回路基板１０６に電気的にかつ物理的に接続される。尚、実装基板１１２と回路基板１０６とは、別々に構成せず、一部材にて形成してもよい。

実装基板１１２と、反射部１１３の反射面１１３ａとにより形成される偏光光源部１１０の凹部１１０ａには、透明樹脂１１４が充填され、ＬＥＤチップ１１１は封止される。さらに、上記凹部１１０ａの開口部を覆い、偏光分離反射シート１１５が設けられる。偏光分離反射シート１１５は、上述したように、例えば積層有機フィルムにて作製されたシート材であり、必要な偏光のみを透過し不要な偏光を反射するシート材である。このようにして、それぞれの偏光光源部１１０が形成される。又、偏光分離反射シート１１５は、図８に示すように、符号１２５にて示す偏光軸方向を有する。そしてそれぞれの偏光光源部１１０は、偏光分離反射シート１１５の偏光軸方向１２５を揃えて、回路基板１０６上に配列される。

ここで実装基板１１２、及びＬＥＤチップ１１１との電気接続のために基板１１２上に設ける電極、反射面１１３ａ、等は、反射率の高い材料を用いる。具体的には、実装基板１１２や反射面１１３ａの材料としては，アルミナなどの白色セラミック、耐熱性白色樹脂などの拡散反射材料が好適であり、電極材料としては反射率の高い銀あるいはアルミニウムなどが好適である。

上述のように構成される偏光光源部１１０において、回路基板１０６及び実装基板１１２を介してＬＥＤチップ１１１に通電して発光させると、偏光分離反射シート１１５に到達した無偏光の内、図４に実線で示す、必要な偏光成分１２１、つまり偏光分離反射シート１１５の偏光軸方向１２５に沿う偏光成分１２１は、偏光分離反射シート１１５を透過し、一方、破線で示した、不要な偏光成分１２２、つまり偏光軸方向１２５に一致しない偏光成分１２２は、偏光分離反射シート１１５にて反射される。偏光分離反射シート１１５で反射された不要な偏光成分１２２は、反射面１１３ａ、又は実装基板１１２で拡散反射される。この拡散反射の過程で、偏光はランダム化され、その拡散反射光には実線で示す必要偏光成分１２１が含まれる。この必要偏光成分１２１は、偏光分離反射シート１１５を透過して有効な照明光として利用される。

この様に、偏光分離反射シート１１５による偏光反射と、実装基板１１２や反射面１１３ａによるランダム反射とを繰り返すことにより、不要偏光成分１２２は、必要偏光成分１２１に変換されて偏光光源部１１０から出射する。
したがって、それぞれの偏光光源部１１０から出射する光は、偏光であり、その偏光軸の方向は、偏光分離反射シート１１５の偏光軸方向１２５にそろえられているので、拡散シート１０４には、偏光方向の揃った直線偏光が入射する。尚、偏光軸方向１２５は、一例であり、図示の方向に限定するものではない。
これにて拡散シート１０４には、偏光軸方向１２５に沿った直線偏光が入射することになる。

拡散シート１０４は、ＰＭＭＡや、ポリカーボネートなどの透明樹脂の内部に屈折率の異なる透明樹脂ビーズを分散させたり、拡散シート１０４の表面に凹凸を形成したりすることで、複屈折を生じさせ拡散光を生じさせるように構成する。又、ＰＥＴなどの透明フィルムに拡散ビーズを印刷した拡散フィルムを張り合わせても良い。この場合、樹脂の板材を押出し成型で形成する際に複屈折を生じたり、延伸したＰＥＴフィルムにより複屈折を生じることがある。この様に押し出し又は延伸というプロセスによって生じる複屈折は、押し出し方向または延伸方向に異方軸を有する。

又、拡散シート１０４は、図８に示すように、拡散シート１０４の複屈折の異方軸の方向１２６、つまり進相軸又は遅相軸の方向を、拡散シート１０４に入射する直線偏光の方向と一致するように設定される。即ち、偏光光源部１１０の偏光分離反射シート１１５における偏光軸方向１２５に、拡散シート１０４の複屈折の異方軸方向１２６が一致、又は略一致するように、拡散シート１０４を設定する。このように拡散シート１０４を設定することで、拡散シート１０４の有する光学異方性は、拡散シート１０４に入射する偏光になんらの影響も及ぼすことなく、その偏光を維持して拡散シート１０４から出射することが可能となる。

この様に、本実施形態の面状偏光光源装置１００では、それぞれの偏光光源部１１０自身が偏光光を発生し、かつ、照明部となる拡散シート１０４まで偏光を乱す要素が存在しないことから、光の出射面に大面積からなる偏光分離反射シートを設けなくとも十分に偏光の揃った光を効果的に供給することが可能である。このとき、複数の偏光光源部１１０における開口面積の総和、つまり偏光光源部１１０の偏光分離反射シート１１５の総面積は、当該面状偏光光源装置１００の照明面、換言すると当該面状偏光光源装置１００の拡散シート１０４の面積に比べ十分に小さくなる。よって、偏光分離反射シートの使用面積を、従来に比べて大きく削減することが可能になる。したがって、従来に比べて安価に面状偏光光源装置を製造することが可能となる。換言すると、従来に比べて少ない偏光分離反射シートの使用面積にて、大きな照明面を得ることができる。

偏光分離反射シートの総面積は、拡散シートの面積の１０％以下とするのが好ましい。これは、１０％を超えると、従来の構成と比較して偏光分離反射シ−トの使用面積を削減して材料費を低減する効果が小さくなり、複数の光源に対応して切断、貼り合わせする工程に要する費用と合計した費用効果が小さくなるからである。

従来の場合に比べて、どの程度、偏光分離反射シートを削減可能となるかを、例えば液晶ＴＶのバックライトに上記面状偏光光源装置１００を用いる場合を例に採り、試算する。
液晶ＴＶには、４００［ｃｄ／ｍ^２］程度の輝度が要求される。液晶パネルの透過率を５％（偏光光に対しては実効１０％）とすれば、４０００［ｃｄ／ｍ^２］の輝度の面状偏光光源装置が必要になる。照明配光パターンを完全拡散とすれば、面状偏光光源装置の照度は、４０００×π≒１２５００[ｌｘ]＝１２５００［ｌｍ／ｍ^２］＝１．２５［ｌｍ／ｃｍ^２］となる。
サイズ１ｍｍ四方、発光効率５０［ｌｍ／Ｗ］のＬＥＤベアチップを用いて、１０ｍｍ四方＝１［ｃｍ^２］の偏光光源部１１０を形成して、２［Ｗ］の電力を供給した場合には、１００［ｌｍ］の光が発生する。よって、このような偏光光源部１１０を有する面状偏光光源装置がカバーできる面積は、１００［ｌｍ］／１．２５［ｌｍ／ｃｍ^２］＝８０［ｃｍ^２］となる。つまり、偏光光源部１１０の面積の総和は、照明面積の１／８０になり、使用する偏光分離反射シートの面積の総和は、従来の構成に比べ１／８０に削減することができる。

また、液晶ＴＶとして例えば３２ワイド型を考えた場合、その画面サイズは、約７００ｍｍ×４００ｍｍとなる。従来の構成ではこの様に大きな面積で欠陥の無い偏光分離反射シートを必要としていたため、高い歩留まりを得るのが困難であった。上記実施例によれば、一つの偏光分離反射シートのサイズは１０ｍｍ×１０ｍｍで良く、従来廃棄されていた様な端部、あるいは大面積の一部の不良によって廃棄されていた部分を有効活用することが可能になる。即ち、偏光分離反射シートの総面積の低減以上に価格低減効果を期待できる。

（第２実施形態）
上記偏光光源部１１０における反射部１１３の反射面１１３ａを鏡面とした場合、拡散反射面とした場合に比べて、より精密に配光制御をすることが可能になる。本発明の第２実施形態として、図５及び図６を参照して、上記偏光光源部１１０における上記反射面１１３ａ、及び実装基板１１２の表面１１２ａを鏡面反射面とした偏光光源部２１０を有する面状偏光光源装置２００について以下に説明する。
偏光光源部２１０は、上述した偏光光源部１１０と同様に、フレーム１０１の内側にて、回路基板１０６上にマトリックス状に配置され、又、下記の相違点を除き、上述した偏光光源部１１０と同様の構成を有する。

上述した偏光光源部１１０に対する偏光光源部２１０における上記相違点は、上述した、反射部１１３の反射面１１３ａ、及び実装基板１１２の表面１１２ａが鏡面反射面である点、並びに、ＬＥＤチップ１１１と偏光分離反射シート１１５との間に、ＬＥＤチップ１１１から放出された無偏光が入射する波長板、本第２実施形態では１／４波長板２０１を設けた点である。

このように構成される偏光光源部２１０において、ＬＥＤチップ１１１から発生した無偏光は、１／４波長板２０１を透過し、偏光分離反射シート１１５に入射する。尚、このとき、ＬＥＤチップ１１１から発生した光は、無偏光ゆえ、１／４波長板２０１を透過しても円偏光に変換されることはない。偏光分離反射シート１１５では、上述したように、必要偏光成分１２１は、偏光分離反射シート１１５を透過し、不要偏光成分１２２を反射する。反射された不要偏光成分１２２は、１／４波長板２０１を透過することにより円偏光に変換される。この円偏光は、反射面１１３ａで反射されるが、本第２実施形態では鏡面反射であるので、円偏光状態を維持したまま、再び１／４波長板２０１に入射する。よって、円偏光は、１／４波長板２０１の作用で直線偏光に変換されて偏光分離反射シート１１５に入射する。このように再度、偏光分離反射シート１１５へ入射する光は、最初に偏光分離反射シート１１５で反射されたときの偏光方向に対して偏光方向が直交した直線偏光になるので、光は偏光分離反射シート１１５を透過して有効な照明光となる。

上述の面状偏光光源装置１００における構成と同様に、面状偏光光源装置２００においても、拡散シート１０４は、偏光光源部２１０から放出される偏光の方向、つまり偏光光源部２１０の偏光分離反射シート１１５の偏光軸方向１２５と、拡散シート１０４の複屈折の異方軸の方向１２６、つまり進相軸又は遅相軸の方向とが一致、又は略一致するように設定される。

このような面状偏光光源装置２００によれば、第１実施形態の面状偏光光源装置１００の効果と同一の効果を奏すると共に、鏡面反射を用いてより精密な配光制御が可能な面状偏光光源を実現することが可能になる。

又、上述した面状偏光光源装置１００、及び面状偏光光源装置２００によれば、青色光あるいは紫外光により照明を行い、画素近傍で色変換によりカラー化を行うこともできる。したがって、光の吸収損失が小さくエネルギー効率が高くすることが可能で、少ない電力で明るいカラー画像を提供することが可能になる。

（第３実施形態）
上述した面状偏光光源装置１００、又は面状偏光光源装置２００をバックライト光源として使用して液晶表示装置を構成することができる。即ち、図７に示すように、液晶表示装置３０１は、面状偏光光源装置１００又は面状偏光光源装置２００と、面状偏光光源装置１００又は面状偏光光源装置２００の光出射側に配置される液晶パネル３１０とを備える。液晶パネル３１０は、面状偏光光源装置１００又は面状偏光光源装置２００に面する光入射側の吸収型偏光板３１２ａと、光出射側の吸収型偏光板３１２ｂと、偏光板３１２ａ及び偏光板３１２ｂ間に配置され、印加される電気信号によって偏光特性が変化する液晶セル３１１とを有する。さらに、図８に示すように、光入射側の吸収型偏光板３１２ａにおける透過偏光軸の方向３２０と、面状偏光光源装置１００又は面状偏光光源装置２００に備わる偏光分離反射シート１１５における出射偏光軸の方向１２５とを一致、又はほぼ一致させている。尚、上述したように、偏光分離反射シート１１５における出射偏光軸の方向１２５と、面状偏光光源装置１００又は面状偏光光源装置２００に備わる拡散シート１０４における出射偏光軸の方向１２６とは一致させている。よって、拡散シート１０４における異方軸の方向１２６と、光入射側の吸収型偏光板３１２ａにおける透過偏光軸の方向３２０とは一致、又は略一致する。
尚、上述したように、偏光分離反射シート１１５における出射偏光軸の方向１２５は、例示であり、該方向１２５が変わることで、それに伴い、拡散シート１０４における出射偏光軸の方向１２６、及び、光入射側の吸収型偏光板３１２ａにおける透過偏光軸の方向３２０は、出射偏光軸方向１２５に一致させるように設定される。

上述のように構成される液晶表示装置３０１によれば、必要な偏光成分を豊富に有し大面積が照明可能な比較的安価な液晶表示装置を提供することができる。

本発明は、所定の偏光状態を有する面状の照明光を発生する面状偏光光源装置、及び該面状偏光光源装置を備えた液晶表示装置に適用可能である。

本発明の実施形態における面状偏光光源装置の構成を示す斜視図。 図１に示す面状偏光光源装置の断面図。 図１に示す面状偏光光源装置に備わる偏光光源部の構成を示す斜視図。 図３に示す偏光光源部の断面図。 図１に示す面状偏光光源装置に備わる偏光光源部の他の構成例を示す斜視図。 図５に示す偏光光源部の断面図。 図１に示す面状偏光光源装置を備えた液晶表示装置の構成を示す図。 図７に示す液晶表示装置において、偏光軸方向を説明するための斜視図。 従来の面状偏光光源の構成を示す斜視図。 図９に示す面状偏光光源の断面図。

符号の説明

１００…面状偏光光源装置、１０４…拡散シート、１０６…回路基板、
１１０…偏光光源部、１１１…発光素子、１１３…反射部、１１３ａ…反射面、
１１５…偏光分離反射シート、１２５…偏光軸方向、１２６…異方軸方向、
２００…面状偏光光源装置、２０１…１／４波長板、２１０…偏光光源部、
３１０…液晶パネル、３１１…液晶セル、３１２ａ，３１２ｂ…吸収型偏光板、
３２０…偏光軸方向。

Claims (7)

1. 一つの基板上に配列され偏光を放出する複数の偏光光源部と、
   上記基板に対向して配置され上記偏光光源部からの偏光を拡散してほぼ均一な面状照明光を発生する拡散シートと、を備えた面状偏光光源装置であって、
   それぞれの上記偏光光源部は、
   無偏光を発する発光素子と、
   上記発光素子と上記拡散シートとの間に配置され、上記発光素子から放出された無偏光から必要な偏光のみを透過し不要な偏光を反射する偏光分離反射シートと、
   上記偏光分離反射シートにて反射された上記不要な偏光を再び偏光分離反射シート側へ反射させる反射部とを有し、
   それぞれの上記偏光光源部における上記偏光分離反射シートは、放出する偏光の方向をほぼ一致させて配置され、かつ
   当該面状偏光光源装置における上記偏光分離反射シートの総面積は、上記拡散シートの面積よりも小さい、
   ことを特徴とする面状偏光光源装置。
2. 上記偏光分離反射シートの総面積は、上記拡散シートの面積の１０％以下である、請求項１記載の面状偏光光源装置。
3. 上記発光素子は発光ダイオードである、請求項１又は２記載の面状偏光光源装置。
4. 上記反射部は、拡散反射性を有する反射面を有する、請求項１から３のいずれかに記載の面状偏光光源装置。
5. 上記反射部は、鏡面反射性を有する反射面を有し、
   それぞれの上記偏光光源は、上記発光素子と上記偏光分離反射シートとの間に設けられ上記発光素子から放出された無偏光が入射する波長板をさらに有する、請求項１から３のいずれかに記載の面状偏光光源装置。
6. 上記拡散シートは、複屈折性を有し、上記拡散シートの異方軸方向が上記偏光分離反射シートの偏光軸方向とほぼ一致している、請求項１から５のいずれかに記載の面状偏光光源装置。
7. ２枚の吸収型偏光板、及び上記吸収型偏光板間に配置され印加された電気信号によって偏光特性が変化する液晶セルを有する液晶パネルと、
   上記液晶パネル用の光源として配置された請求項１から６のいずれかに記載の面状偏光光源装置と、を備え、
   上記面状偏光光源装置側に位置する上記液晶パネルの光入射側の吸収型偏光板の透過偏光軸方向と、上記面状偏光光源装置の上記偏光分離反射シートの出射偏光軸方向とがほぼ一致することを特徴とする液晶表示装置。
   

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