JP2008047482A - 照明装置、液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる色の光を発光する複数の発光素子を用いる場合に、充分な混色を図ることができるとともに、面積や厚みを抑制して小型化を図ることのできる照明装置を実現する。
【解決手段】本発明の照明装置１０は、略矩形の第１導光部１３と、第１導光部のいずれか一辺に沿って配置され第１導光部に光を放出する第２導光部１２と、第２導光部に異なる複数の色の光を放出する複数の発光素子１１と、を有し、第２導光部は、発光素子の光放出面と対向配置され、対向する面から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、発光素子から放出された光を一辺に沿って導きつつ、一辺に沿った方向に分散させて一辺と交差する伝播方向に光を偏向させ、第１導光部は、第２導光部から放出された光を伝播方向に導きつつ、伝播方向に分散させて一辺方向及び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。
【選択図】図１

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。

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。

このようなサイドライト型の照明装置においては、通常は白色ＬＥＤ等の白色光源が用いられることが多いが、この場合には白色光源の発色特性によって照明光の色度が制約を受けるため、色度の設定ができず、また、演色性が悪いという問題点がある。

そこで、ＲＧＢ等の異なる色をそれぞれ発光する複数の発光素子を用いて、照明光の色度を設定可能に構成してなるバックライトが提案されている。例えば、ＲＧＢそれぞれの色の光を発光する複数のＬＥＤチップを一つの基板上に隣接させて実装したものを導光板に対向配置させて用いる場合がある（例えば、以下の特許文献１及び２参照）。また、単色のＬＥＤパッケージを別々に実装し、導光板から延在する光導入部（入光腕部或いは筐体）を設けることにより、各パッケージから放出された光を光導入部内で混色させることで色ムラを抑制した構造も知られている（例えば、以下の特許文献３及び４参照）。
特開平１０−２４７４１１号公報 特開２００４−７１８０７号公報 特開２００４−１７１９４７号公報 特開２００５−１０８６７５号公報

ところが、上記特許文献１及び２の照明装置においては、異なる色のＬＥＤチップが直接に導光板に対向配置されているために、導光板から出射される照明光に色ムラが発生し、また、色ムラを発生させないためには導光板の光入射面に散乱用の凹凸構造を設けたり、導光板の照明エリアとの距離を確保したりする必要が生ずるため、導光板への光入射時の損失が大きくなり、輝度を高めることが難しく、或いは、装置の小型化が困難であるという問題点がある。

また、上記特許文献３及び４の照明装置においては、導光板から突出した光導入部を設けて導光距離を長くすることで混色させているので、バックライトの面積や厚みが増大したり、光導入経路を屈折させていることにより導光損失が発生して輝度が低下したりするという問題点がある。

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、異なる色の光を発光する複数の発光素子を用いる場合に、充分な混色を図ることができるとともに、面積や厚みを抑制して小型化を図ることのできる照明装置を実現することにある。

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導光部に異なる複数の色の光を放出する複数の発光素子と、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。

本発明によれば、複数の発光素子から放射された異なる色の光が第２導光部によって分散されて伝播方向へ出射され、その後、第１導光部によって伝播方向に分散されて面状光源として機能することにより、複数の発光素子の異なる色の光が第２導光部において混色されて第１導光部へと出射されるため、色ムラの発生を抑制することができる。また、複数の発光素子から放射された光を分散して第１導光部へと導くように構成すればよいので、第２導光部を第１導光部の光入射面に沿って配置されるように構成すれば足りることから、従来の光導入部のように導光板の外側に屈折させて設けたり、導光板の厚み範囲から背後に突出するように構成したりする必要がないため、照明装置の面積や厚みを低減して小型化を図ることができる。

本発明において、前記複数の発光素子は、前記第２導光部の光入射面に対向配置された単一の発光ユニット内に収容されていることが好ましい。これによれば、複数の発光素子が単一の発光ユニット内に収容され、第２導光部の光入射面に対向配置されていることにより、個々の発光素子を位置決めする必要がなくなるために容易に製造することが可能になるとともに、複数の発光素子から放射される異なる色の光が第２導光部の同一部分から入射するために混色しやすくなる。

本発明において、前記複数の発光素子は、３８０ｎｍ〜４６０ｎｍの波長範囲内に発光ピークを有する前記発光素子と、４６０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長範囲内に発光ピークを有する前記発光素子と、５９０〜７８０ｎｍの波長範囲内に発光ピークを有する前記発光素子とを含むことが好ましい。これによれば、上記三つの発光素子から放射される光を混色させることにより、白色を含む広い範囲の照明光の色相を実現することができる。

本発明において、前記複数の発光素子から放出された複数の色の光は、前記第２導光部内で加法混色した後に前記第１導光部に向けて放出されることが好ましい。第２導光部内で加法混色された後に第１導光部に向けて放出されることにより色ムラの発生をさらに確実に防止できる。

本発明において、前記第１導光部と第２導光部とが別体に構成され、前記第２導光部が前記第１導光部の光入射面に沿って延長された形状を有することが好ましい。これによれば、第２導光部が第１導光部の光入射面に沿って延長された形状を有することにより、第２導光部から第１導光部の光入射面に沿って分散された光が伝播方向に一旦出射され、その後、第１導光部の光入射面に入射することで混色が促進されるとともに、第２導光部を第１導光部に沿ってコンパクトに収容することができるため、照明装置の小型化を図ることができる。

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導光部に異なる複数の色の光を放出する複数の発光素子と、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。

この発明によれば、複数の発光素子から放射された異なる色の光は第２導光部にて分散されて伝播方向へ出射される過程で混色されるため、第１導光部から出射される照明光の色ムラを低減することができる。また、複数の発光素子から放射された光を幅方向に分散して第１導光部へと導くように構成すればよいので、第２導光部を第２導光部の光入射面に沿って配置されるように構成すれば足りることから、従来の光導入部のように導光板の外側に屈折させて設けたり、導光板の厚み範囲から背後に突出するように構成したりする必要がないため、照明装置の面積や厚みを低減して小型化を図ることができる。

本発明において、前記液晶表示体は複数の画素を配列させてなる表示領域を有し、前記複数の画素に対応して異なる色の透過フィルタが所定パターンにて配列されていることが好ましい。これによれば、異なる色の透過フィルタが配列されてなるカラーフィルタが構成される場合には、第１導光部から出射される照明光の色相を適宜に設定することにより演色性を高めることができる。

本発明において、前記液晶表示体の表示態様に応じて前記複数の発光素子の発光量を制御する照明色制御手段をさらに具備することが好ましい。これによれば、液晶表示体の表示態様に応じて照明色制御手段が複数の発光素子の発光量を制御することにより、カラーフィルタを有する場合には液晶表示体のカラー表示の演色性を高めることができ、また、カラーフィルタを有しない場合でも照明色の変化に応じた表示のカラー化を図ることができる。

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、液晶装置の照明光の色度の設定や調整が可能になるとともに、液晶装置の小型化を図ることができるため、電子機器内に液晶装置を容易に搭載することが可能になる。

［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）等からなる複数の発光素子を内蔵する発光ユニット１１と、この発光ユニット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。

図１２は発光ユニット１１の内部構造の例を示す概略断面図である。発光ユニット１１は、図１２に示すように相互に異なる色の光を放射する発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを内蔵し、これらの発光素子から相互に異なる色の光を同時に放出するように構成されている。具体的には、発光ユニット１１は、アルミニウムや銅などの熱伝導性の良好な素材で構成される支持基板（フレーム）１１ｓと、この支持基板１１ｓ上において絶縁層を介して実装されてなる複数の発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと、を備えている。これらの発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは図示例の場合ＬＥＤ（発光ダイオード）チップで構成されているが、有機ルミネッセンス発光素子などの他の発光素子を用いても構わない。発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの背後及び側方には白色樹脂等で構成される反射性素材よりなる基体１１ｒが設けられ、この基体１１ｒで囲まれる範囲内に、発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの周囲及び前方を覆う透明樹脂等の透光性素材よりなる窓材１１ｔが設けられている。したがって、発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂより放出される光はそれぞれ窓材１１ｔを透過し、その一部は基体１１ｒの内面で反射されて光放出面１１ａより出射される。

上記発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、裏面である実装面１１ｂ上及び側面上に形成された複数の外部電極１１ｅにそれぞれ導電接続されており、外部電極１１ｅに対して外部より供給された電力に基づいてそれぞれの発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対して独立に電流を流すことができるように構成され、これによって複数色の発光素子のそれぞれの発光強度を独立に制御することが可能になっている。図１３は発光ユニット１１の発光強度と波長との関係を示すグラフであり、発光素子１１Ｒによる発光スペクトルは図示の発光ピークＬＥＤ（Ｒ）を有し、発光素子１１Ｇの発光スペクトルは図示の発光ピークＬＥＤ（Ｇ）を有し、発光素子１１Ｂの発光スペクトルは図示の発光ピークＬＥＤ（Ｂ）を有している。なお、それぞれの発光素子の素材構成及び構造によって発光ピークＬＥＤ（Ｒ）、ＬＥＤ（Ｇ）、ＬＥＤ（Ｂ）のピーク波長を調整することが可能であり、図１３には図示実線と点線の二つのスペクトル例を示してある。

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、発光ユニット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導光体の光入射面に沿った方向）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１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。図示例の場合には、第２導光体１２は第１導光体１３の光入射面１３ａに沿った延長形状とされている。

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。

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は発光ユニット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。

上記発光ユニット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は上記発光ユニット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、上記発光ユニット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。

発光ユニット１１の上記光放出面１１ａの反対側には上記実装面１１ｂが設けられていて、発光ユニット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。

本実施形態において、単一の発光ユニット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、複数の発光素子から放射される異なる色の光が充分に混色された状態で第１導光体１３に入射するため、第１導光体１３から出射する照明光の色ムラの発生を回避できる。特に、第２導光体１２と第１導光体１３が別体に構成されていることで、第２導光体１２から光出射し、第１導光体１３に入射する際にも混色が促進される。

また、本実施形態において、発光ユニット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、発光ユニット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、発光ユニット１１の内部には上述の発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ（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、これらの発光素子の熱が実装面１１ｂから効率的に放出されるようになっている。また、発光ユニット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。これによって発光ユニット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、発光ユニット１１の環境温度の上昇が抑制されるため、熱による発光ユニット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。

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を備えた発光ユニット１１（いわゆるトップビュータイプの発光ユニット）を用いていることにより、発光ユニット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、単一の発光ユニット１１でも充分な輝度を得ることができる。図示例の発光ユニット１１は、発光素子を構成するチップがアルミニウム等の熱伝導の良好な素材よりなる支持基板１１ｓ（フレーム）上に実装され、この支持基板１１ｓ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２導光体１３の端部よりも外側に発光ユニット１１が配置されている場合でも、発光ユニット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。

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。

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、発光ユニット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。

［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。

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。

［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内の色度の均一性が向上し、色度が適宜に設定されることで、表示領域ＡＤにおいて表示される画像の品位（演色性）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、発光ユニット１１の輝度を高めることができるので、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、発光ユニット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。

［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。

照明装置１０は、上記の発光ユニット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。

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。

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。

放熱体１５は、発光ユニット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の上記発光ユニット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を通して発光ユニット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。

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、上記発光ユニット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。

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における発光ユニット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ユニット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。

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１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。

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、単一の発光ユニット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。

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。

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、発光ユニット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、発光ユニット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。

図１４は液晶装置１００の制御系の構成を示す概略ブロック図である。この制御系には、制御回路３３Ａと、この制御回路３３Ａによって制御される液晶駆動回路２７Ａと、制御回路３３Ａによって制御される発光ユニット駆動回路３３Ｂとを備えている。具体的構成としては、制御回路３３Ａ及び発光ユニット駆動回路３３Ｂは上記制御回路基板３３に構成され、液晶駆動回路２７Ａは上記電子部品２７内に構成される。

制御回路３３Ａは液晶駆動回路２７Ａに制御信号を送出し、液晶駆動回路２７Ａは当該制御信号に基づいて液晶表示体２０の表示領域ＡＤ内に所定の画像を表示させる。また、制御回路３３Ａは発光ユニット駆動回路３３Ｂに制御信号を送出し、発光ユニット駆動回路３３Ｂは発光ユニット１１内の各発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対しそれぞれ独立して所定の電力を供給する。また、制御回路３３Ａは発光ユニット駆動回路３３Ｂに対してタイミング信号を送り、このタイミング信号に基づいて発光ユニット駆動回路３３Ｂが発光ユニット１１を駆動することで、発光ユニット１１の光放出特性（具体的には図１３に示す発光スペクトルの各色の強度比）を液晶駆動回路２７Ａによる表示駆動タイミングと同期して変化させることができるように構成される。ここで、制御回路３３Ａ及び発光ユニット駆動回路３３Ｂは上記の照明色制御手段を構成する。

本実施例では、制御回路３３Ａによる発光ユニット駆動回路３３Ｂを介した発光ユニット１１の駆動によって、発光ユニット１１内の異なる色の発光素子１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各発光輝度をそれぞれ独立して制御することができるため、照明装置１０から液晶表示体２０へ照射される照明光の色度を最適化することができる。また、制御回路３３Ａにより発光ユニット１１から放出される光の色度を液晶表示体２０の表示態様に応じて制御することができるため、上記照明光の色度を表示態様と関連付けて設定したり、或いは、表示態様と関連付けて変動させたりすることで、演色性の向上や表現態様の色度範囲の拡大を図ることができる。例えば、一旦液晶表示体を構成した後には上記のカラーフィルタ２２ｃの透過フィルタ特性を変更することはできないが、照明光の発光スペクトル分布を変更することで、表示態様の色再現特性を変化させることができるため、表示態様の演色性を設定したり向上させたりすることが可能になる。また、液晶表示体２０にカラーフィルタを設けない場合でも、照明光の発光スペクトルを変更することで、表示態様の擬似カラー化を図ること、例えば、白黒表示を赤黒表示、緑黒表示、青黒表示などに変更することができる。

［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。

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色ムラを低減でき、演色性の向上等を図ることが可能になる。

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。

照明装置の実施形態を示す概略平面図。 照明装置の他の実施形態を示す概略平面図。 照明装置の別の実施形態を示す概略平面図。 液晶表示体の例を示す概略縦断面図。 照明装置の実施例の分解斜視図。 照明装置の実施例の一部を切り欠いて示す概略斜視図。 照明装置の実施例の背面を示す概略斜視図。 照明装置の実施例の光学シートの配列態様を示す概略断面図。 照明装置の実施例の光学シートの他の配列態様を示す概略断面図。 液晶装置の実施例の一部を切り欠いて示す概略斜視図。 液晶装置の実施例の背面を示す概略斜視図。 発光ユニットの内部構造を示す概略断面図。 発光ユニットの発光スペクトルを示すグラフ。 液晶装置の制御系の構成を示す概略ブロック図。 液晶装置の実施例を搭載した電子機器を示す概略斜視図。

符号の説明

１０…照明装置、１１…発光ユニット、１１ａ…光放出面、１１ｂ…実装面、１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…発光素子、１１ｓ…支持基板、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

Claims (9)

1. 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導光部に異なる複数の色の光を放出する複数の発光素子と、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照明装置。
2. 前記複数の発光素子は、前記第２導光部の光入射面に対向配置された単一の発光ユニット内に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記複数の発光素子は、３８０ｎｍ〜４６０ｎｍの波長範囲内に発光ピークを有する前記発光素子と、４６０ｎｍ〜５９０ｎｍの波長範囲内に発光ピークを有する前記発光素子と、５９０〜７８０ｎｍの波長範囲内に発光ピークを有する前記発光素子とを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記複数の発光素子から放出された複数の色の光は、前記第２導光部内で加法混色した後に前記第１導光部に向けて放出され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。
5. 前記第１導光部と第２導光部とが別体に構成され、前記第２導光部が前記第１導光部の光入射面に沿って延長された形状を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。
6. 液晶表示体と、前記液晶表示体に対向して配置され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導光部に異なる複数の色の光を放出する複数の発光素子と、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。
7. 前記液晶表示体は複数の画素を配列させてなる表示領域を有し、前記複数の画素に対応して異なる色の透過フィルタが所定パターンにて配列されていることを特徴とする請求項６に記載の液晶装置。
8. 前記液晶表示体の表示態様に応じて前記複数の発光素子の発光量を制御する照明色制御手段をさらに具備することを特徴とする請求項６又は７に記載の液晶装置。
9. 請求項６乃至８のいずれか一項に記載の液晶装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
   

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