JP2008047481A - Luminaire, liquid crystal device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は照明装置、液晶装置及び電子機器に係り、特に、発光素子と、この発光素子から放出された光を導く導光体とを含む照明装置の構造に関する。 The present invention relates to a lighting device, a liquid crystal device, and an electronic apparatus, and more particularly to a structure of a lighting device including a light emitting element and a light guide that guides light emitted from the light emitting element.
一般に、液晶表示体の照明装置として液晶表示体の背後に配置されるバックライトが用いられており、比較的小型のバックライトとしては、LED等の発光素子を導光板の端面に対向配置させてなるサイドライト型の照明装置が用いられることが多い。 In general, a backlight disposed behind a liquid crystal display is used as a lighting device for the liquid crystal display, and a relatively small backlight has a light emitting element such as an LED disposed opposite to an end face of a light guide plate. A sidelight type lighting device is often used.
このようなサイドライト型の照明装置においては、点光源から放出された光をライトパイプに導入して幅方向に光を広げ、この光を導光板に導入してなる照明方法が知られている(例えば、以下の特許文献1参照)。また、LED等の点光源をライトパイプの両端部にそれぞれ配置し、ライトパイプから導光板へ光を導入するようにしたフロントライトと、このフロントライトの背後に配置された液晶表示体を有する装置が知られている(例えば、以下の特許文献2及び3参照)。
従来のサイドライト型の照明装置においては、図12に示すように点光源を構成する発光素子1の数が少ない場合には、発光素子1と、導光板2の発光エリアLとの間に充分なデッドエリアDを確保しないと導光板2の光出射面2aから出射する照明光にムラが生じるという問題点があり、特に、導光板2上に光出射面2a側に突出するプリズムを有する逆プリズム構造の光学シートを配置する場合には照度ムラが顕著に現れる。また、図13に示すように複数の発光素子1を導光板の端面に沿って幅方向に配列させる場合には、発光素子1間の輝度や色度のばらつきにより、導光板2の光出射面2a上の照明光の輝度や色度にばらつきが発生するという問題点がある。さらに、図14に示すように上記のライトパイプ2′を介して導光板2へ光を導入する場合には、輝度や色度のばらつきを低減することができる一方で、光の利用効率が低下し輝度が低下するという問題点がある。
In the conventional sidelight type illumination device, when the number of the
ところで、上記のサイドライト型の照明装置は、図15及び図16に示すように、液晶表示体4を備えた液晶装置においてバックライトとして用いられる場合がある。この場合においては、上記発光素子1及び導光板2を含む照明装置3の光出射側に液晶表示体4が重ねて配置される。また、液晶表示体4にはフレキシブル配線基板(FPC)等よりなる配線基板5が照明装置3の側方を通過して背後に引きまわされる。ここで、図示例では配線基板5は照明装置3の背後に配置された制御基板6に導電接続されている。このような構成では、配線基板5が照明装置3内の発光素子1の外側を通過することとなるため、発光素子1が発する熱が配線基板5によって放散されにくくなることから、発光素子1の環境温度が上昇して劣化を促進させる虞があり、また、図示例のように複数の発光素子1が配列された状態で設置される場合には環境温度の差異により輝度・色度のばらつきが増大する虞もある。
By the way, the sidelight type illumination device described above may be used as a backlight in a liquid crystal device including a
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、発光素子の発光特性及び導光体の導光特性に起因する輝度や色度のばらつきを低減することのできる照明装置を実現することにある。 Therefore, the present invention solves the above-described problems, and its problem is to provide an illuminating device that can reduce variations in luminance and chromaticity due to light emission characteristics of a light emitting element and light guide characteristics of a light guide. It is to be realized.
斯かる実情に鑑み、本発明の照明装置は、略矩形の第1導光部と、前記第1導光部のいずれか一辺に沿って配置され前記第1導光部に光を放出する第2導光部と、前記第2導光部に光を放出する単一の発光素子と、を有し、前記第2導光部は、前記発光素子の光放出面と対向配置され、前記対向する面から前記一辺に沿って遠ざかるに従って幅が狭くなる楔形を有し、前記発光素子から放出された光を前記一辺に沿って導きつつ、該一辺に沿った方向に分散させて前記一辺と交差する伝播方向に光を偏向させ、前記第1導光部は、該第2導光部から放出された光を前記伝播方向に導きつつ、前記伝播方向に分散させて前記一辺方向及び前記伝播方向と交差する出射方向に光を偏向させ、面状光源を構成することを特徴とする。 In view of such a situation, the lighting device of the present invention is arranged along one side of a substantially rectangular first light guide unit and the first light guide unit and emits light to the first light guide unit. Two light guide parts and a single light emitting element that emits light to the second light guide part, and the second light guide part is disposed to face the light emitting surface of the light emitting element, and A wedge shape whose width becomes narrower as it goes away from the surface along the one side, and guides the light emitted from the light emitting element along the one side while dispersing it in the direction along the one side and intersecting the one side. The first light guide unit guides the light emitted from the second light guide unit to the propagation direction and disperses the light in the propagation direction, thereby the one side direction and the propagation direction. The planar light source is configured by deflecting light in the emission direction intersecting with the surface light source.
本発明によれば、単一の発光素子から放出された光を第2導光部により分散させた後に第1導光部により伝播方向に分散させて面状光源として出射させるようにしていることで、輝度や色度のばらつきを低減することができ、均一な照明光を得ることができる。 According to the present invention, the light emitted from the single light emitting element is dispersed by the second light guide unit and then dispersed in the propagation direction by the first light guide unit to be emitted as a planar light source. Thus, variations in luminance and chromaticity can be reduced, and uniform illumination light can be obtained.
本発明において、前記発光素子は、前記一辺方向及び前記伝播方向に沿った平面範囲の角部に配置され、前記第2導光部に対向する光放出面と該光放出面の反対側に設けられた実装面とを備えてなり、該実装面が放熱体に熱接触していることが好ましい。これによれば、発光素子が光放出面の反対側に設けられた実装面を有し、この実装面が放熱体に熱接触していることにより、発光素子で発生した熱が効率的に放熱体へと伝導されるとともに、発光素子が外側に配置された放熱体に熱接触しているとともに一辺方向及び伝播方向に沿った平面範囲の角部に配置されていることで、外部への放熱性を高めることができるので、発光素子の熱による劣化、或いは、輝度や色度の経時変化を低減することができる。したがって、発光素子の発光特性及び導光体の導光特性に起因する輝度や色度のばらつきを低減できると同時に、発光素子から発生した熱の放散特性を向上させることができる。 In the present invention, the light emitting element is disposed at a corner of a planar range along the one side direction and the propagation direction, and is provided on a light emitting surface facing the second light guide unit and on the opposite side of the light emitting surface. It is preferable that the mounting surface is in thermal contact with the radiator. According to this, the light emitting element has a mounting surface provided on the opposite side of the light emitting surface, and the mounting surface is in thermal contact with the heat radiating body, so that heat generated in the light emitting element is efficiently radiated. The light emitting element is conducted to the body, and is in thermal contact with the heat dissipating element disposed on the outside, and is disposed at the corner of the plane range along the one side direction and the propagation direction, thereby radiating heat to the outside. Therefore, deterioration of the light-emitting element due to heat, or changes with time in luminance and chromaticity can be reduced. Therefore, variations in luminance and chromaticity due to the light emission characteristics of the light emitting elements and the light guide characteristics of the light guide can be reduced, and at the same time, the heat dissipation characteristics of the heat generated from the light emitting elements can be improved.
本発明において、前記放熱体は前記発光素子、前記第1導光部及び前記第2導光部の背後及び周囲を取り巻く放熱ケースを構成していることが好ましい。これによれば、放熱体が発光素子、第1導光部及び第2導光部の背後及び周囲を取り巻くケース体を構成していることにより、収容機能を合わせ持つことができるとともに放熱性をさらに高めることが可能になる。 In the present invention, it is preferable that the heat dissipating body constitutes a heat dissipating case surrounding the light emitting element, the first light guide unit, and the second light guide unit. According to this, since the heat radiator constitutes a case body surrounding the light emitting element, the first light guide portion, and the second light guide portion, the housing function can be combined and the heat dissipation can be achieved. It can be further increased.
本発明において、前記発光素子の前記実装面が実装されてなる光源基板をさらに具備し、該光源基板が前記放熱体に対して熱伝導部材を介して熱接触するとともに、前記放熱体は前記発光素子の前記実装面に隣接する位置に開口部を備え、該開口部を通して前記光源基板が前記放熱体の外側へ導出されていることが好ましい。これによれば、発光素子が実装された光源基板が放熱体に熱接触するとともに放熱体の開口部を通して光源基板が外側へ導出されることにより、発光素子の放熱性を確保しつつ、放熱体の外側から発光素子に電力を供給することが可能になる。 In the present invention, a light source substrate on which the mounting surface of the light emitting element is mounted is further provided, the light source substrate is in thermal contact with the heat radiator via a heat conducting member, and the heat radiator is the light emitting element. It is preferable that an opening is provided at a position adjacent to the mounting surface of the element, and the light source substrate is led out of the heat radiating body through the opening. According to this, the light source board on which the light emitting element is mounted is in thermal contact with the heat radiating body, and the light source board is led out through the opening of the heat radiating body, thereby ensuring the heat dissipation of the light emitting element and the heat radiating body. It becomes possible to supply electric power to the light-emitting element from the outside.
次に、本発明の液晶装置は、液晶表示体と、前記液晶表示体に対向して配置された当該液晶表示体に光を放出する第1導光部と、前記第1導光部のいずれか一辺に沿って配置され前記第1導光部に光を放出する第2導光部と、前記第2導光部に光を放出する単一の発光素子と、を有し、前記第2導光部は、前記発光素子の光放出面と対向配置され、前記対向する面から前記一辺に沿って遠ざかるに従って幅が狭くなる楔形を有し、前記発光素子から放出された光を前記一辺に沿って導きつつ、該一辺に沿った方向に分散させて前記一辺と交差する伝播方向に光を偏向させ、前記第1導光部は、該第2導光部から放出された光を前記伝播方向に導きつつ、前記伝播方向に分散させて前記一辺方向及び前記伝播方向と交差する出射方向に光を偏向させ、面状光源を構成することを特徴とする液晶装置。この発明によれば、発光素子の発光特性及び導光体の導光特性に起因する輝度や色度のばらつきを低減できる。 Next, a liquid crystal device according to the present invention includes any one of a liquid crystal display, a first light guide that emits light to the liquid crystal display disposed to face the liquid crystal display, and the first light guide. A second light guide part disposed along one side and emitting light to the first light guide part, and a single light emitting element emitting light to the second light guide part, and the second The light guide unit is disposed opposite to the light emitting surface of the light emitting element, has a wedge shape that becomes narrower as the distance from the facing surface extends along the one side, and emits light emitted from the light emitting element to the one side. The first light guide unit guides the light emitted from the second light guide unit and propagates the light in the propagation direction intersecting the one side. While deflecting in the propagation direction, the light is deflected in the one-side direction and the emission direction intersecting the propagation direction. So, a liquid crystal device characterized by forming the planar light source. According to the present invention, it is possible to reduce variations in luminance and chromaticity caused by the light emission characteristics of the light emitting element and the light guide characteristics of the light guide.
本発明において、前記発光素子は、前記一辺方向及び前記伝播方向に沿った平面範囲の角部に配置され、前記第2導光部に対向する光放出面と該光放出面の反対側に設けられた実装面とを備えてなり、該実装面が放熱体に熱接触していることが好ましい。これによれば、発光素子から発生した熱の放散特性を向上させることができる。 In the present invention, the light emitting element is disposed at a corner of a planar range along the one side direction and the propagation direction, and is provided on a light emitting surface facing the second light guide unit and on the opposite side of the light emitting surface. It is preferable that the mounting surface is in thermal contact with the radiator. According to this, the heat dissipation characteristic generated from the light emitting element can be improved.
本発明において、前記液晶表示体に実装された配線基板をさらに具備し、該配線基板は、前記平面範囲の角部から外れた部分において前記第1導光部又は前記第2導光部の外側を通過して背後に引き回されていることが好ましい。これによれば、配線基板が発光素子の収容箇所を外側から覆うことがないので、発光素子の放熱性が配線基板によって妨げられにくくなるため、発光素子の熱による劣化、或いは、輝度及び色度の変化を抑制できる。 In the present invention, it further includes a wiring board mounted on the liquid crystal display body, and the wiring board is outside the first light guide part or the second light guide part at a portion outside the corner of the planar range. It is preferable that it is routed behind through. According to this, since the wiring board does not cover the housing location of the light emitting element from the outside, the heat dissipation of the light emitting element is not easily hindered by the wiring board. Can be suppressed.
本発明において、前記液晶表示体に実装された配線基板をさらに具備し、該配線基板は前記第2導光部の外側を通過して背後に引き回され、前記発光素子は前記配線基板が通過する前記一辺の範囲から外れた位置に設置されていることが好ましい。これによれば、配線基板が第2導光部の外側を通過していても、発光素子が配線基板の通過する一辺の範囲から外れた位置にあることで、配線基板が発光素子の収容箇所を外側から覆うことがないので、発光素子の放熱性を確保できる。 In the present invention, it further includes a wiring board mounted on the liquid crystal display body, the wiring board passes through the outside of the second light guide unit and is routed behind, and the light emitting element passes through the wiring board. It is preferable to be installed at a position outside the range of the one side. According to this, even if the wiring board passes through the outside of the second light guide unit, the wiring board is located outside the range of one side through which the wiring board passes. Since it does not cover from the outside, the heat dissipation of the light emitting element can be secured.
さらに、本発明の電子機器は、上記のいずれかに記載の液晶装置を搭載したことを特徴とする。これによれば、発光素子の発光特性及び導光体の導光特性に起因する輝度や色度のばらつきを低減できるとともに、発光素子から発生した熱の放散特性を向上させることができるため、液晶表示体の画面の輝度及び色度のばらつき及び経時変化を抑制することができる。 Furthermore, an electronic apparatus according to the present invention includes any one of the liquid crystal devices described above. According to this, it is possible to reduce variations in luminance and chromaticity due to the light emission characteristics of the light emitting element and the light guide characteristics of the light guide, and to improve the dissipation characteristics of heat generated from the light emitting element. Variations in brightness and chromaticity of the screen of the display body and changes with time can be suppressed.
[照明装置]
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は本発明に係る照明装置の実施形態を示す平面図である。照明装置10は、LED(発光ダイオード)等からなる発光素子11と、この発光素子11の光放出面11aと対向若しくは当接する光入射面12aを備えた第2導光体(ライトパイプ)12と、第2導光体12の光出射面12bに対向若しくは当接する光入射面13aを備えた第1導光体(導光板)13とを有している。
[Lighting device]
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a lighting device according to the present invention. The illuminating
ここで、第2導光体12はアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透光性素材よりなり、発光素子11の光放出面11aから放出された光を幅方向(図示右方向)W(後述する第1導光体13の光入射面が形成されてなる一辺に沿った方向、以下同様。)に伝播させながら徐々に伝播方向(図示上方向)Fに偏向させることにより、幅方向に分散させて第2導光体13に導くように構成されている。図示例では第2導光体12は一方の端部に設けられた光入射面12aから反対側の端部へ向けて楔状に構成され、光出射面12bの反対側の後面12cによって伝播方向Fへ光が偏向される。ここで、後面12cは適宜の凹凸構造が設けられて当該偏向特性を奏するものであってもよく、また、一体の傾斜面による全反射作用により当該偏向特性を奏するものであってもよい。
Here, the second
第1導光体13はアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透光性素材よりなり、平面視矩形の板状に構成され、一つの端面(図示下端面)で構成される光入射面13aから伝播方向Fに光が入射し、内部を同方向Fに向けて伝播するようになっている。そして、内部伝播光は徐々に光出射方向(図の紙面と直交する方向)に偏向され、光出射面13b(図示手前の面)から出射するように構成されている。伝播方向Fに進む内部伝播光を光出射方向に偏向させる手段としては、例えば、光出射面13bの反対側にある背面13c(図示奥側の面)上に構成された凹凸構造や印刷層などが挙げられる。
The
第1導光体13の背後には白色ポリエチレンシート等よりなる反射シート14が配置され、上記背面13cより漏出した光を光出射面13bより出射させるようになっている。反射シート14は発光素子11及び第2導光体12の背面側にも配置されていることが好ましく、また、第2導光体12及び第1導光体13の端面に対しても対向して設けられていることが望ましい。
A
上記発光素子11、第2導光体12及び第1導光体13はアルミニウム等の熱伝導率の良好な放熱体(背面シャーシ)15により支持されている。放熱体15は上記発光素子11、第2導光体12及び第1導光体13の背面及び側面を覆い、少なくとも光出射面13bを露出させる開口部を有するケース状に構成され、上記発光素子11、第2導光体12及び第1導光体13を収容するように構成されていることが好ましい。
The
発光素子11の上記光放出面11aの反対側には実装面11bが設けられ、発光素子11は、当該実装面11bが光源基板16に向く姿勢で光源基板16上に実装されている。光源基板16は熱伝導テープ、放熱グリス、熱伝導ラバー等よりなる熱伝導性部材17を介して放熱体15の側板部15sの内面に熱接触している。特に、光源基板16は放熱体15に対して熱伝導性部材17等による接着等により固定されていることが好ましい。
A mounting
本実施形態において、単一の発光素子11から放出された光は第2導光体12によって幅方向Wに延長された光源(線状光源)となって幅方向Wに対して交差(図示例では直交)する伝播方向Fに光を出射され、さらに第2導光体12から出射した光は第1導光体13に入射して伝播方向Fへ伝播し、幅方向W及び伝播方向Fに対して交差(図示例では直交)する光出射方向へ出射され、これによって第1導光体13は面状光源となる。このように構成されていることにより、複数の発光素子間の輝度や色度のばらつきに起因する照明光の輝度や色度の不均一性を回避できるとともに、発光素子と発光エリアとの距離に起因する輝度の不均一性をも回避することができる。したがって、発光素子11の発光特性、並びに、第2導光体12及び第1導光体13の導光特性に起因する照明光の不均一性を低減することができる。
In this embodiment, the light emitted from the single
また、本実施形態において、発光素子11は光放出面11aの反対側の実装面11bが光源基板16及び熱伝導部材17を介して放熱体15に熱接触しているため、発光素子11で発生した熱が効率的に放熱体15へと伝えられる。具体的には、発光素子11の内部には図示しない発光部(例えば、LEDや有機ELであれば発光層)が実装面11bに近い箇所に固定配置されており、発光部の熱が実装面11bから効率的に放出されるようになっている。また、発光素子11は照明装置10の上記幅方向W及び伝播方向Fに沿った平面範囲の角部に配置され、当該角部において放熱体15と熱接触している。これによって発光素子11で発生した熱が放熱体15の角部から効率的に外部へと放散される。したがって、発光素子11の環境温度の上昇が抑制されるため、熱による発光素子11の劣化、或いは、熱による輝度や色度の経時変化を低減することができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態においては、光放出面11aの反対側に実装面11bを備えた発光素子11(いわゆるトップビュータイプの発光素子)を用いていることにより、発光素子11自体の放熱性を高めることができるため、発光量の大きな素子、例えばパワーLED(消費電力が0.5Wを越えるもの、例えば、0.5〜1.0W)を用いることができるなど、単一の発光素子11でも充分な輝度を得ることができる。図示例の発光素子11は、発光部(発光層)を構成するチップがアルミニウム等よりなる支持基板(フレーム)上に実装され、この支持基板の外面が上記実装面11b又はその背後の支持面を構成している表面実装型の発光素子である。このタイプの発光素子では光の放射方向(図示の幅方向W)に見た厚みを薄くすることができるので、図示例のように幅方向Wに見て第1導光体13の端部よりも外側に発光素子11が配置されている場合でも、発光素子11の厚みによる照明装置10の外形寸法の増大を抑制できるという利点がある。
Further, in the present embodiment, by using the light emitting element 11 (so-called top view type light emitting element) having the mounting
図2は、上記実施形態と基本的に同様の構成を有する他の実施形態を示す平面図である。図1に示す実施形態では第2導光体12が第1導光体13の短辺に沿って配置され、上記幅方向Wが第1導光体13の短辺に沿った方向、上記伝播方向Fが第1導光体13の長辺に沿った方向とされているが、この実施形態では、第2導光体12が第1導光体13の長辺に沿って配置され、幅方向Wが第1導光体13の長辺に沿った方向、伝播方向Fが第1導光体13の短辺に沿った方向とされている。このような構成であっても、上述の作用効果については全く同様に奏される。
FIG. 2 is a plan view showing another embodiment having a configuration basically similar to that of the above embodiment. In the embodiment shown in FIG. 1, the second
図3はさらに異なる実施形態を示す平面図である。この実施形態では、上記各実施形態の第2導光体12に相当する第2導光部18Aと、上記第1導光体13に相当する第1導光部18Bとを一体に備えた導光体18が設けられている。導光体18はアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明素材よりなる。第2導光部18Aは、発光素子11から放出される光を幅方向Wに分散させて伝播方向Fへ出射し、第1導光部18Bは第2導光部18Aから入射し伝播方向Fへ伝播する光を伝播方向に分散させて光出射方向へ面状光源として出射する点では上記実施形態と同様である。本実施形態では、第2導光部18Aと第1導光部18Bとが一体に構成されているので、部品点数が削減されるとともに、第2導光部18Aと第1導光部18Bとの間で生ずる光学損失も低減される。
FIG. 3 is a plan view showing still another embodiment. In this embodiment, a second
[液晶表示体]
図4は上記各実施形態に用いることのできる液晶表示体20の構造を示す概略断面図である。液晶表示体20は、ガラスやプラスチック等よりなる透明基板21、22をシール材23で貼り合わせてなり、両基板間に液晶24を封入したものである。透明基板21、22の内面上にはそれぞれ電極21a、22aが形成され、これらの電極21aと22aの対向する平面領域が画素領域となる。一方の基板上には画素領域に合わせて形成された着色層を備えたカラーフィルタ22c(図示例では透明基板22上に形成されている。)が設けられている。また、透明基板21,22の上記液晶24に接する表面には配向膜21d、22dが形成される。さらに、液晶表示体20の透明基板21,22の外面上には偏光板25,26が配置(貼着)されている。
[Liquid Crystal Display]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the
透明基板21には透明基板22と対向する領域から外側へ張り出した基板張出部21Tが設けられ、この基板張出部21T上には必要に応じて集積回路チップ等の電子部品27が実装される。この電子部品27は例えば液晶駆動回路が構成されたICである。また、基板張出部21T上にはフレキシブル配線基板(FPC)等よりなる配線基板30の端部31が実装されている。配線基板30は液晶表示体20に対して駆動電位や信号データ等を供給するためのものである。
The
[液晶装置]
上記の液晶表示体20は、先に説明した照明装置10の第1導光体13若しくは第1導光部18Bの光出射面上に表示領域ADが重なる態様で配置され、照明装置10の照明光の透過率を上記画素ごとに制御することで、所定の画像を表示する。したがって、上記照明装置10の照明エリアAL内の輝度及び色度のばらつきが低減されることで、表示領域ADにおいて表示される画像の品位が向上する。また、上記照明装置10の熱による劣化、或いは、熱による輝度及び色度の経時変化が抑制されることで、上記画像の品位が安定する。さらに、発光素子11の輝度を高めることができるので、輝度及び色度のばらつきを低減しつつ明るい画像を実現できる。しかも、発光素子11の発熱による温度上昇が放熱性の向上によって抑制されるため、熱に起因する画質への影響も低減できる。
[Liquid Crystal Device]
The
[実施例]
次に、図5乃至図11を参照して上記実施形態の構成を有するより具体的な実施例の構造について詳細に説明する。この実施例の照明装置10において、先の実施形態と対応する部分には同一符合を付し、共通する構成については詳細な説明を省略する。図5は照明装置10の分解斜視図、図6は一部を切り欠いて示す概略斜視図、図7は背面側を示す概略斜視図である。
[Example]
Next, the structure of a more specific example having the configuration of the above embodiment will be described in detail with reference to FIGS. In the
照明装置10は、上記の発光素子11、第2導光体12、第1導光体13、反射シート14、放熱体15、光源基板16、熱伝導部材17を備えるとともに、第1導光体13の光出射面13bの前面側(観察側)に、光拡散板OP1、集光シートOP2、OP3、反射偏光板OP4等の光学シートが重ねて配置されている。なお、図8はこれらの光学シートの配列をより詳細に示す断面図である。ここで、光拡散板OP1は、光散乱機能を有する合成樹脂シート等で構成され、第1導光体13の光出射面13bから出射される照明光を拡散させて照明光の面内輝度の均一性を高める機能を有する。また、上記集光シートOP2、OP3は前面側に頂角80〜90度の断面三角形(好ましくは直角二等辺三角形)状のプリズム構造PZを周期的に形成し全体としてストライプ状に構成してなるプリズムシートであり、当該プリズム構造PZの延在方向が相互に直交する方位となるように配置されている。
The
さらに、反射偏光板OP4は、第1導光体13の光出射面13bより出射される照明光のうち所定方位に向いた偏光軸を有する第1の偏光成分を透過するとともに、前記所定方位と直交する偏光軸を有する第2の偏光成分を反射する機能を有している。そして、上記照明光のうち第1の偏光成分を透過させて放出し、第2の偏光成分を反射して一旦第1の導光体13側へ戻すが、反射シート14等によって再び戻ってやがて第1の偏光成分となったものを透過させて放出する。したがって、この反射偏光板OP4を配置することで第1の偏光成分を照明光として放射することが可能になるとともに、通常の吸収型の偏光板を配置する場合よりも光の利用効率を向上させ、輝度レベルを高めることができる。なお、この反射偏光板OP4は図4に示す液晶表示体20の偏光板25の代わりに、或いは、偏光板25とともに用いることができる。したがって、反射偏光板OP4は照明装置10としては必須の構成ではなく、照明光として偏光を要しない場合には省略することができる。
Further, the reflective polarizing plate OP4 transmits a first polarization component having a polarization axis directed in a predetermined direction out of the illumination light emitted from the
上記の各構成部材は前面側から合成樹脂やステンレス鋼等よりなるフレーム19で覆われる。このフレーム19は上記各部材を収容した状態で放熱体15に固定される。フレーム19には、第1導光体13の光出射面13bの所定範囲に設定される照明エリアALを少なくとも光学的に露出させる開口エリア19aが設けられている。そして、フレーム19と放熱体15によって上記の各構成部材が上下方向に収容保持されるようになっている。
Each component described above is covered with a
放熱体15は、発光素子11、第2導光体12及び第1導光体13を背後から支持する底板部15aと、これらの周囲を側方から覆う側板部15sとを有し、全体として前方が開口した箱状(ケース状)に構成されている。また、放熱体15の上記発光素子11が配置される側板部15sの角部に隣接する底板部15aの角部には開口部15bが形成され、この開口部15bを通して発光素子11が実装されてなる光源基板16が放熱体15の背面側に導出されている。図示例の場合、光源基板16は放熱体15の外側で底板部15aの背面に沿って延在するように配置されている。
The
放熱体15の内側には上記反射シート14が配置され、この反射シート14は、第2導光体12及び第1導光体13の背面側に配置される底部14aと、この底部14aの周囲から折り曲げ等によって立設された側部14sとを有し、上記発光素子11が配置された角部に相当する底部14a及び側部14sの一部には切り欠き部14tが設けられている。
The
本実施形態では、放熱体15がケース状に構成されているので、放熱面積の増大により放熱効率を高めることができると同時に、上記各構成部材を収容し、必要に応じて適宜に位置決めすることが可能になる。また、放熱体15における発光素子11が熱接触している箇所に隣接する部分に開口部15aが形成され、この開口部15aを通して光源基板16が放熱体15の背面側に導出されているので、放熱性を極力低下させずに発光素子11に対する外部からの電力供給を確保することができる。上記の開口部15aは図示例のように開口孔形状となっている必要はなく、例えば、切り欠き状に構成されていてもよい。ただし、開口部15aの周囲が閉じた開口孔形状となっていることにより、熱伝導を妨げにくくなるため、放熱効率の低下を抑制できる。
In this embodiment, since the
図9は、上記実施例において用いることのできる光学シートの配置態様の別の構成例を示す概略断面図である。この構成例では、上述の第1導光体13の光出射面13b上に集光シートOP5が配置され、この集光シートOP5上にさらに光拡散板OP6が配置される。光拡散板OP6は省略することも可能である。集光シートOP5は、第2導光体13側に突出したプリズム構造PZ′を有した透明シートで構成されている。プリズム構造PZ′は頂角70〜80度の断面三角形状に構成されている。また、プリズム構造PZ′は上記伝播方向Fと直交する方向に延在する姿勢で周期的に形成され、全体としてストライプ状に構成されている。この集光シートOP5は、第1導光体13の光出射面13bから出射する比較的大きな出射角(光出射面の法線に対する角度)を有する光を上記プリズム構造PZ′により光出射面13bの法線方向寄りに屈折させ、照明光の出射角を小さくする集光機能がより高いものとなっている。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing another configuration example of the arrangement mode of the optical sheet that can be used in the above-described embodiment. In this configuration example, a condensing sheet OP5 is disposed on the
上記の光学シート構成では、本実施例の照明装置10による輝度及び色度の均一性をより効果的に利用することができる。すなわち、本実施例では、照明光の輝度及び色度の均一性が高いため、第1導光体13側に突出したプリズム構造PZ′を備えた集光シートOP5でも輝度ムラや色ムラが生じにくい。一方、この集光シートOP5では図8に示す集光シートOP2,OP3よりも大きな出射角の照明光をも効率的に集光することができるので、光の利用効率を高めることができるため、単一の発光素子11であっても照明光の明るさを確保することが可能になる。
In said optical sheet structure, the uniformity of the brightness | luminance and chromaticity by the illuminating
図10は上記実施例の照明装置10に図4に示すものと同様の液晶表示体20を装着してなる液晶装置100を一部切り欠いた状態で示す概略斜視図、図11は同液晶装置100を背面側から見た概略斜視図である。実施例の液晶装置100では、液晶表示体20はフレーム19の開口エリア19a(照明エリアAL)上に表示領域ADが重なるように配置される。液晶表示体20には配線基板30の一方の端部31が実装され、この配線基板30の他方の端部32は照明装置10の背後(放熱体15の底板部15aの背面上)に配置された制御回路基板33に実装されている。この制御回路基板33には、放熱体15の背面側に導出された光源基板16も実装されている。なお、制御回路基板33には図示しない電子部品が実装されているが、図示を省略してある。
10 is a schematic perspective view showing a partially cutout
本実施例において、配線基板30はフレーム19及び放熱体15の側部の外側を通過して背面側に延在している。そして、発光素子11が収容されている照明装置10の角部は、配線基板30が通過する範囲の外側に配置されている。すなわち、配線基板30は照明装置10の上記角部を避けて背面側に延在している。これによって、発光素子11が発し放熱体15に伝達された熱は、配線基板30によって放熱体15からの放散が妨げられるといったことが生じないため、放熱性を充分に確保することができる。
In the present embodiment, the
[電子機器]
最後に、図17を参照して上記液晶装置を搭載した電子機器の実施形態について説明する。図17は本発明に係る電子機器の一例の外観を示す概略斜視図である。図示例の電子機器1000は、車載用のカーナビゲーションシステムであり、本体1010と、この本体1010に接続された表示部1020とを備えている。本体1010には操作ボタン等を配設した操作面1011が設けられるとともに、DVD等の記録媒体の導入口1012が設けられている。表示部1020の内部には上記の液晶装置100が格納され、この液晶装置100による表示、すなわち、ナビゲーション画像の表示が表示部1020の表示画面1020aにて視認できるように構成されている。
[Electronics]
Finally, an embodiment of an electronic apparatus equipped with the liquid crystal device will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a schematic perspective view showing an appearance of an example of an electronic apparatus according to the invention. The
この電子機器1000においては、上記の液晶装置100が搭載されていることで、表示画面から出射される表示光の輝度及びその分布のばらつきが低減されるため、高い表示品位を実現することができる。また、熱による影響が小さくなるので、明るさや色の安定性、信頼性の高い表示態様を確保することができる。
In this
尚、本発明の照明装置、液晶装置及び電子機器は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記の照明装置は、上述のように液晶装置に搭載されるものに限らず、単独の照明器具として用いるものであってもよく、或いは、液晶装置以外の他の種々の装置と一体的に用いられるものであってもよい。 Note that the illumination device, the liquid crystal device, and the electronic apparatus of the present invention are not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the above-described lighting device is not limited to the one mounted on the liquid crystal device as described above, and may be used as a single lighting fixture, or may be integrated with various other devices other than the liquid crystal device. It may be used for.
10…照明装置、11…発光素子、11a…光放出面、11b…実装面、12…第2導光体、13…第1導光体、14…反射シート、15…放熱体、15a…開口部、16…光源基板、17…熱伝導部材、18…導光体、18A…第2導光部、18B…第1導光部、19…フレーム、19a…開口エリア、20…液晶表示体、21,22…透明基板、23…シール材、24…液晶、27…電子部品、30…配線基板、33…制御回路基板、100…液晶装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記第2導光部は、前記発光素子の光放出面と対向配置され、前記対向する面から前記一辺に沿って遠ざかるに従って幅が狭くなる楔形を有し、前記発光素子から放出された光を前記一辺に沿って導きつつ、該一辺に沿った方向に分散させて前記一辺と交差する伝播方向に光を偏向させ、
前記第1導光部は、該第2導光部から放出された光を前記伝播方向に導きつつ、前記伝播方向に分散させて前記一辺方向及び前記伝播方向と交差する出射方向に光を偏向させ、面状光源を構成することを特徴とする照明装置。 A substantially rectangular first light guide, a second light guide disposed along one side of the first light guide and emitting light to the first light guide; and the second light guide A single light emitting element that emits light, and
The second light guide portion is disposed opposite to the light emitting surface of the light emitting element, has a wedge shape that becomes narrower as the distance from the facing surface along the one side decreases, and emits light emitted from the light emitting element. Guiding the light along the one side, dispersing the light in the direction along the one side, and deflecting the light in the propagation direction intersecting the one side;
The first light guide unit guides the light emitted from the second light guide unit in the propagation direction, disperses the light in the propagation direction, and deflects the light in the one-side direction and the emission direction intersecting the propagation direction. And a planar light source.
前記第2導光部は、前記発光素子の光放出面と対向配置され、前記対向する面から前記一辺に沿って遠ざかるに従って幅が狭くなる楔形を有し、前記発光素子から放出された光を前記一辺に沿って導きつつ、該一辺に沿った方向に分散させて前記一辺と交差する伝播方向に光を偏向させ、
前記第1導光部は、該第2導光部から放出された光を前記伝播方向に導きつつ、前記伝播方向に分散させて前記一辺方向及び前記伝播方向と交差する出射方向に光を偏向させ、面状光源を構成することを特徴とする液晶装置。 A liquid crystal display, a first light guide that emits light to the liquid crystal display disposed to face the liquid crystal display, and the first light guide disposed along one side of the first light guide. A second light guide part that emits light to the light guide part, and a single light emitting element that emits light to the second light guide part,
The second light guide portion is disposed opposite to the light emitting surface of the light emitting element, has a wedge shape that becomes narrower as the distance from the facing surface along the one side decreases, and emits light emitted from the light emitting element. Guiding the light along the one side, dispersing the light in the direction along the one side, and deflecting the light in the propagation direction intersecting the one side;
The first light guide unit guides the light emitted from the second light guide unit in the propagation direction, disperses the light in the propagation direction, and deflects the light in the one-side direction and the emission direction intersecting the propagation direction. And forming a planar light source.
An electronic apparatus comprising the liquid crystal device according to any one of claims 5 to 8.
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