JP2008060023A - 照明装置、液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】照明光の輝度や色度を容易に変化させることができるとともに、照明光の輝度や
色度のばらつきを低減してそれらの均一性を確保す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、一対の発光素子１１Ａ，１１Ｂと、一対の発光素
子にそれぞれ対向する入射端面１１Ａａ，１１Ｂａを両端部に備え、両端部の入射端面か
ら導入された光をその進行方向である第１方向Ｆ１及び第１方向と逆向きの第２方向Ｆ２
に分散させた状態で共に第１方向及び第２方向と交差する第３方向Ｆ３に偏向して出射す
る第１導光部１２と、第１導光部より出射した光を前記第３方向に分散させた状態で第１
方向及び第２方向並びに第３方向と交差する第４方向に偏向して面状に照明光を出射する
第２導光部１３と、一対の発光素子の点灯の状態をそれぞれ独立に制御可能に構成された
素子制御手段と、を具備する。
【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、液晶表示体のバックライトと
して好適な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。

上記のような照明装置においては、通常、照明光を白色とし、液晶表示体の内部におい
てサブ画素ごとに異なる色の複数のフィルタを形成し、これらのフィルタを配列させてな
るカラーフィルタによって複数のサブ画素により所定の色調を得るようにしているため、
いずれかのフィルタ色に近い色の表示を行う場合には、照明光の輝度が大きく低下し、充
分な視認性を得ることができない。そこで、フィルタ色に近い色でウォーニング表示を行
う際に照明光の輝度を高めることにより、視認性を向上させる技術が知られている。例え
ば、以下の特許文献１では、白色ＬＥＤとともに赤色ＬＥＤを導光板の光入射面（端面や
背面など）に沿って配置し、通常のカラー表示では白色ＬＥＤのみを点灯させるが、赤色
のウォーニング表示を行うときにはさらに赤色ＬＥＤをも点灯させて視認性を向上させて
いる（図３、図８等参照）。また、通常のカラー表示ではＬＥＤの輝度を８０％程度とし
ておき、ウォーニング表示の際にはＬＥＤの輝度を１００％に高める方法も提案されてい
る（図６及び図７参照）。
特開２００４−７０１９３号公報

しかしながら、前述の照明装置では、導光板の光入射面に対向するように複数の白色Ｌ
ＥＤと赤色ＬＥＤとを適宜に配列させていることから、通常のサイドライト型の照明装置
と同様にＬＥＤの配列間隔やＬＥＤの光放出面と導光板の光出射エリアとの距離に応じて
照明光の輝度や色度のばらつきが生ずる場合があるとともに、色の異なるＬＥＤを配列し
たり、或いは、ＬＥＤの輝度を変化させたりしていることにより、通常の照明装置に比べ
て導光板の光出射面上の輝度や色度の均一性を確保することが難しくなるという問題点が
ある。すなわち、上記の照明装置ではウォーニング表示の視認性を向上させることはでき
るが、その代わりに表示品位が低下したり、或いは、照明光の輝度や色度の均一性を高め
るための余分な設計上の配慮が必要となったりする場合があった。

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、照明光の輝度や色度
を容易に変化させることができるとともに、照明光の輝度や色度のばらつきを低減してそ
れらの均一性を確保することができる照明装置、及び、これを備えた液晶装置を提供する
ことにある。

斯かる実情に鑑み、本発明の照明装置は、一対の発光素子と、該一対の発光素子にそれ
ぞれ対向する入射端面を両端部に備え、該両端部の入射端面から導入された光をその進行
方向である第１方向及び該第１方向と実質的に逆向きの第２方向にそれぞれ分散させた状
態で共に前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に偏向して出射する第１導光
部と、該第１導光部より出射した光を前記第３方向に分散させた状態で前記第１方向及び
前記第２方向並びに前記第３方向と交差する第４方向に偏向して面状に照明光を出射する
第２導光部と、前記一対の発光素子の点灯の状態をそれぞれ独立して制御可能に構成され
た素子制御手段と、を具備することを特徴とする。

この発明によれば、一対の発光素子が放出した光が第１導光部において第１方向及び第
２方向に分散された状態で共に第３方向に偏向され、さらに第２導光部において第３方向
に分散された状態で第４方向に偏向されることにより、面状の光源となる。この場合、一
対の発光素子のいずれから放出された光も第１導光部によって第１方向及び第２方向に分
散された状態で第３方向へ出射されてから第２導光部に導入されるので、第２導光部より
出射される照明光の輝度及び色度の均一性を容易に確保することができる。また、素子制
御手段により一対の発光素子の点灯の状態をそれぞれ独立して制御可能にすることにより
照明光の輝度や色度を変化させることが可能になる。

本発明において、前記一対の発光素子は相互に異なる可視スペクトル分布を有する光を
放出することが好ましい。これによれば、一対の発光素子の点灯の状態をそれぞれ独立に
制御することで異なる色相の照明光を得ることができる。

本発明において、前記一対の発光素子は、光放出面と、該光放出面の反対側に設けられ
た実装面とを有していることが好ましい。これによれば、光放出面の反対側に実装面を有
する発光素子を用いることにより、発光素子の放熱性を高めることができるとともに高パ
ワー化が可能になり、しかも、光放出方向の厚みを低減できるため、照明装置の小型化を
図ることが可能になる。

本発明において、前記素子制御手段は、前記一対の発光素子の点灯・消灯状態を独立し
て切り替え可能に構成されていることが好ましい。これによれば、素子制御手段により、
一対の発光素子の点灯・消灯状態の全ての組み合わせを任意に選択することが可能になる
。すなわち、一方の発光素子のみを点灯させる場合、他方の発光素子のみを点灯させる場
合、及び、双方を点灯させる場合の３種類の組み合わせで照明光を得ることができる。

次に、本発明の液晶装置は、一対の発光素子と、該一対の発光素子にそれぞれ対向する
入射端面を両端部に備え、該両端部の入射端面から導入された光をその進行方向である第
１方向及び該第１方向と逆向きの第２方向にそれぞれ分散させた状態で共に前記第１方向
及び前記第２方向と交差する第３方向に偏向して出射する第１導光部と、該第１導光部よ
り出射した光を前記第３方向に分散させた状態で前記第１方向及び前記第２方向並びに前
記第３方向と交差する第４方向に偏向して面状に照明光を出射する第２導光部と、前記一
対の発光素子の点灯の状態をそれぞれ独立して制御可能に構成された素子制御手段と、前
記第２導光部に対して前記第４方向の側に配置された液晶表示体と、を具備することを特
徴とする。

この発明によれば、一対の発光素子が放出した光が第１導光部において第１方向及び第
２方向に分散された状態で共に第３方向に偏向され、さらに第２導光部において第３方向
に分散された状態で第４方向に偏向されることにより、面状の光源となる。この場合、一
対の発光素子のいずれから放出された光も第１導光部によって第１方向及び第２方向に分
散された状態で第３方向へ出射されて第２導光部に導入されるので、第２導光部より出射
される照明光の輝度及び色度の均一性を容易に確保することができる。また、素子制御手
段により一対の発光素子の点灯の状態をそれぞれ独立して制御可能であるため、照明光の
輝度や色度を変化させることが可能になる。したがって、照明光の均一性に起因する表示
の高品位化を図ることができるとともに、照明光の輝度又は色度を変化させることで表示
内容に適した表示態様を実現することが可能になる。

本発明において、前記一対の発光素子は相互に異なる可視スペクトル分布を有する光を
放出することが好ましい。これによれば、一対の発光素子の点灯状態を制御することで異
なる色相の照明光を得ることができる。

本発明において、前記素子制御手段は、前記液晶表示体の表示内容に応じて前記一対の
発光素子の点灯・消灯状態の組み合わせを切り替えることが好ましい。これによれば、表
示内容に応じて一対の発光素子の点灯状態を制御することにより、照明光の輝度や色度を
変更して表示内容に適した表示態様を実現することができる。

本発明において、前記液晶表示体には配線基板が実装され、該配線基板は前記第１導光
部の側方外側を通過して背面側に延在し、前記配線基板の前記第１方向及び前記第２方向
に沿った通過範囲は前記一対の発光素子の収容部位を覆わないことが好ましい。これによ
れば、配線基板が一対の発光素子の収容部位を外側から覆うことがなくなるので、発光素
子の放熱性を高めることができる。より具体的には、配線基板の通過範囲は、一対の発光
素子の収容部位を避け、第１方向及び第２方向に沿って見たときに当該収容部位の間に限
定して設定されていることが好ましい。

本発明において、前記液晶表示体の第１表示内容と第２表示内容を切り替え可能に制御
する表示制御手段をさらに具備し、該表示制御手段が前記液晶表示体に前記第１表示内容
を表示させる際には前記素子制御手段が前記一対の発光素子のいずれか一方のみを点灯さ
せ、前記表示制御手段が前記液晶表示体に前記第２表示内容を表示させる際には前記素子
制御手段が前記一対の発光素子の双方を点灯させることが好ましい。このように表示制御
手段により第１表示内容と第２表示内容とを切り替え可能に構成する場合には、第１表示
内容を一方の発光素子のみが点灯した状態で表示させ、第２表示内容を双方の発光素子が
点灯した状態で表示させることで、表示内容に応じて照明光の輝度や色度を変化させるこ
とにより、表示内容に適した表示態様を実現することができる。

本発明の電子機器は、上記いずれかに記載の液晶装置と、該液晶装置に電力を供給する
電力供給部とを有することを特徴とする。このような電子機器としては、車載用の各種の
表示装置が挙げられる。

［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
）等からなる一対の発光素子１１Ａ、１１Ｂと、これらの発光素子１１Ａ、１１Ｂの光放
出面１１Ａａ、１１Ｂａとそれぞれ対向若しくは当接する光入射面１２Ａａ、１２Ｂａを
両端部に備えた第１導光体（ライトパイプ）１２と、第１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２導光体（導光板）１３とを有している
。

ここで、第１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１１Ａ、１１Ｂの光放出面１１Ａａ、１１Ｂａから放出された光を第１方向
（図示右方向）Ｆ１及びこれと逆向きの第２方向Ｆ２（図示左方向）にそれぞれ伝播させ
ながら、いずれも徐々に第３方向（図示上方向）Ｆ２に偏向させることにより、上記光を
第１方向及び第２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１導光体１２は一方の端部に設けられた光入射面１２Ａａから反対側の端部に設け
られた光入射面１２Ｂａへ向けて柱状に構成され、光出射面１２ｂの反対側に設けられた
後面１２ｃによって第２方向Ｆ２へ光が偏向される。ここで、後面１２ｃは適宜の凹凸構
造、散乱層等が設けられて当該偏向特性を奏するようになっている。例えば、後面１２ｃ
に光入射面１２Ａａに対して斜めに傾斜した全反射面と、光入射面１２Ｂａに対して斜め
に傾斜した全反射面とを交互に形成して凹凸構造とし、この凹凸構造によって一対の発光
素子１１Ａ，１１Ｂの光放出面１１Ａａ，１１Ｂａのいずれから放出された光も第１方向
Ｆ１及び第２方向Ｆ２から同じ第３方向へと偏向されるように構成することができる。ま
た、後面１２ｃに印刷等によって適宜の大きさの散乱層を多数分散配置してもよい。この
場合には、基本的には第１方向Ｆ１及び第１方向Ｆ２へそれぞれ進行する第１導光体１２
の内部伝播光が散乱層に入射することで、散乱層に入射した光が第３方向Ｆ３の側へと散
乱されるので、全体として第３方向Ｆ３に沿った出射光が得られる。

第２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から第
３方向Ｆ３に光が入射し、内部を同方向Ｆ３に向けて伝播するようになっている。そして
、この内部伝播光は徐々に光出射方向である第４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。このように
第３方向Ｆ３に進む内部伝播光を第４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散乱層など
が挙げられる。

第２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より漏出した光を反射させて再び第２導光体１３の内部に戻し、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１１Ａ，１１Ｂ
及び第１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１導光体１２
及び第２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。

上記発光素子１１Ａ、１１Ｂ、第１導光体１２及び第２導光体１３はアルミニウム、銅
、ステンレス鋼等の金属その他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１１Ａ、１１Ｂ、第１導光体１２及び第２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１１Ａ、１１Ｂ、第１導光体１２及び第２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。

発光素子１１Ａ，１１Ｂの上記光放出面１１Ａａ、１１Ｂａの反対側には実装面１１Ａ
ｂ、１１Ｂｂが設けられ、発光素子１１Ａ、１１Ｂは、当該実装面１１Ａｂ、１１Ｂｂ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、熱伝導ラバーなどの男性部材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、一対の発光素子１１Ａ、１１Ｂから放出された光は第１導光体１
２によって第１方向Ｆ１及び第２方向Ｆ２に沿って延長された光源（線状光源）となって
第１方向Ｆ１及び第２方向Ｆ２に対して交差（図示例では直交）する第３方向Ｆ３に出射
され、さらに第１導光体１２から出射した光は第２導光体１３に入射して第３方向Ｆ３へ
伝播し、第１方向Ｆ１及び第２方向Ｆ２並びに第３方向Ｆ３に対して交差（図示例では直
交）する第４方向へ出射され、これによって第２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、それぞれの発光素子１１Ａ、１１Ｂから放出された光を第
１方向Ｆ１及び第２方向Ｆ２並びに第３方向Ｆ３のいずれにも分散させて第４方向へ出射
させることができるので、面状光源の輝度や色度の均一性を確保できる。また、発光素子
１１Ａと１１Ｂの双方を共に点灯させる場合には、一対の発光素子１１Ａと１１Ｂの間の
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。さらに、
発光素子１１Ａ，１１Ｂと発光エリアとの距離に起因する輝度の不均一性をも導光体の大
型化を招くことなく回避することができる。

また、本実施形態において、発光素子１１Ａ、１１Ｂは光放出面１１Ａａ、１１Ｂａの
反対側の実装面１１Ａｂ、１１Ｂｂが光源基板１６及び熱伝導部材１７を介して放熱体１
５に熱接触しているため、発光素子１１Ａ、１１Ｂ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１１Ａｂ、１１Ｂｂに近い箇所に固定配置されてお
り、発光部の熱が実装面１１Ａｂ、１１Ｂｂ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１１Ａ、１１Ｂは照明装置１０の上記第１方向Ｆ１及び第２方向Ｆ２並び
に第３方向Ｆ３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１１Ａ、１１Ｂ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１１Ａ、１１Ｂの環境温度の上昇が
抑制されるため、熱による発光素子１１Ａ、１１Ｂ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１１Ａａ、１１Ｂａの反対側に実装面１１Ａ
ｂ、１１Ｂｂ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１１Ａ、１１Ｂ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、一対の発光素子１１Ａ、１１Ｂでも充分な輝
度を得ることができる。図示例の発光素子１１Ａ、１１Ｂ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１１Ａｂ、１１Ｂｂ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（図示の第１方向Ｆ１及び第２
方向Ｆ２）に見た厚みを薄くすることができるので、図示例のように第１方向Ｆ１に見て
第２導光体１３の端部よりも外側に発光素子１１Ａ、１１Ｂが配置されている場合でも、
発光素子１１Ａ、１１Ｂ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１導光体１２が第２導光体１３の短辺に沿って配置され、上
記第１方向Ｆ１及び第２方向Ｆ２が第２導光体１３の短辺に沿った方向、上記第３方向Ｆ
３が第２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１導光体
１２が第２導光体１３の長辺に沿って配置され、第１方向Ｆ１及び第２方向Ｆ２が第２導
光体１３の長辺に沿った方向、第３方向Ｆ３が第２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１導光体１２に相当する第１導光部１８Ａと、上記第２導光体１３に相当する第２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１導光部１８Ａは、後面１８ｃ上の凹凸
構造や散乱層等により発光素子１１から放出される光を第１方向Ｆ１及び第２方向Ｆ２に
分散させて第３方向Ｆ３へ偏向させ、第２導光部１８Ｂは第１導光部１８Ａから入射し第
３方向Ｆ３へ伝播する光を第３方向Ｆ３に分散させて第４方向（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１導光部１８Ａと
第２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１
導光部１８Ａと第２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２
１ｄ、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ドライバ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３
０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２導光体１３若しくは第２導
光部１８Ｂの第４方向の側に配置される。具体的には、液晶表示体２０は第２導光体若し
くは第２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１
０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１１Ａ，１１Ｂ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１１Ａ、
１１Ｂ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。

本実施形態では、図４に示すようにカラーフィルタ２２ｃを有する液晶表示体２０を用
いるが、カラーフィルタ２２ｃとしては、通常、３色（ＲＧＢ）又は４色の色フィルタを
所定の配列パターンにて画素ごとに配列させてなるものが用いられる。また、１色や２色
の色フィルタのみを有するものであってもかまわない。さらには、上記カラーフィルタ２
２ｃを設けない、モノクロの液晶表示体２０であってもかまわない。

［実施例］
次に、図５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は照明装置１０に液晶表示体２０を一体化してなる液晶装置１００の一
部を切り欠いて示す概略斜視図、図７は液晶装置１００の背面側を示す概略斜視図である
。

照明装置１０は、上記の発光素子１１Ａ、１１Ｂ、第１導光体１２、第２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２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。ここで、光拡散板Ｏ
Ｐ１は、光散乱機能を有する合成樹脂シート等で構成され、第２導光体１３の光出射面１
３ｂ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２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２の
導光体１３側へ戻すが、反射シート１４等によって反射されて再び第２導光体１３の内部
に戻ってやがて第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、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２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１
９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、発光素子１１Ａ、１１Ｂ、第１導光体１２及び第２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１１Ａ，１１Ｂ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がそれぞれ形成され、これらの開口部１５ｂを通して発光素子１１Ａ、１１Ｂ
が実装されてなる光源基板１６が放熱体１５の背面側にそれぞれ導出されている。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１導
光体１２及び第２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１１Ａ、１１Ｂ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における発光素子１１Ａ、１１Ｂ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１１Ａ、１１Ｂ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６に示すように、液晶装置１００では、実施例の液晶装置１００では、液晶表示体２
０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１
５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、発光素子１１Ａ、１１Ｂが収容されている照明装置１
０の角部は、配線基板３０が通過する第１方向Ｆ１及び第２方向Ｆ２に沿った範囲の外側
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（一対の発光素子
の収容部位）を避けて、それらの間を通過し、背面側に延在している。これによって、発
光素子１１Ａ、１１Ｂ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８には液晶装置１００の制御系を模式的に示す。液晶装置１００は、上述のように照
明装置１０及び液晶表示体２０を含むが、本実施形態では、照明装置１０及び液晶表示体
２０を制御するためのＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）等よりなる制御部１０１と
、この制御部１０１によって制御されるビデオ信号生成回路１０２と、ビデオ信号生成回
路１０２から出力される表示信号の配列等を変換、制御するタイミングコントロール回路
１０３と、タイミングコントロール回路１０３から出力される表示信号に基づいて駆動信
号を生成する液晶駆動回路１０４、１０５とをさらに備えている。これらの制御部１０１
、ビデオ信号生成回路１０２、タイミングコントロール回路１０３、及び、液晶駆動回路
１０４，１０５は、液晶表示体２０を制御するための表示制御手段を構成する。

また、本実施形態では、照明装置１０の発光素子１１Ａ、１１Ｂを制御する素子制御手
段として、上記の制御部１０１と、この制御部１０１によって制御される素子駆動回路１
０６とをさらに有する。これらの制御部１０１及び素子駆動回路１０６は、照明装置１０
の発光素子１１Ａと１１Ｂの点灯の状態をそれぞれ独立に制御することができるように構
成されている。すなわち、発光素子１１Ａの点灯状態（消灯や輝度変更をも含む、以下同
様。）と、発光素子１１Ｂの点灯状態とを相互に無関係にそれぞれ設定することができる
ようになっている。

本実施形態の一実施例としては、上記制御系により、発光素子１１Ａの点灯、消灯の制
御と、発光素子１１Ｂの点灯、消灯の制御とがそれぞれ他方と無関係に制御できるように
なっているため、発光素子１１Ａのみを点灯させた状態、発光素子１１Ｂのみを点灯させ
た状態、発光素子１１Ａと１１Ｂの双方を点灯させた状態の３種類の組み合わせが切り替
え可能に構成される場合が考えられる。ここで、本実施形態では上述のように３種類の組
み合わせの全てが相互に切り替え可能となっているが、本発明ではこれらのうち少なくと
も２種類の組み合わせが切り替え可能とされていればよい。

なお、本発明においては、一対の発光素子１１Ａと１１Ｂが相互に独立に制御可能に構
成されていればよいので、例えば、一方の発光素子をフルに（定格一杯に）点灯させ、他
方の発光素子を減光して（定格よりも低い電力印加状態で）点灯させるといった状態、或
いは、一方の発光素子を消灯させ、他方の発光素子を減光して点灯させるといった状態等
を実現可能な態様が含まれる。

なお、本実施形態では、図７に示す制御回路基板３３内に制御系を構成するなど、液晶
装置１００内に上記の制御系が全て包含される態様を図８において示しているが、例えば
、液晶装置１００内には液晶駆動回路１０４，１０５及び素子駆動回路１０６のみを設け
、制御部１０１、ビデオ信号生成回路１０２及びタイミングコントロール回路１０３を液
晶装置１００の外部（例えば、後述する電子機器の内部）に設けるようにしてもよい。

本実施形態では、一対の発光素子１１Ａ，１１Ｂとして、実質的に同一の可視スペクト
ル分布を有する光を放出するものを用いることができる。この場合には、発光素子１１Ａ
、１１Ｂの点灯状態をそれぞれ独立して制御する（上記一実施例では点灯・消灯の組み合
わせを切り替える）ことで、照明光の輝度を変化させることができる。

また、一対の発光素子１１Ａ，１１Ｂとして、相互に異なる可視スペクトル分布を有す
る光を放出するものを用いることもできる。この場合には、上記と同様の発光素子１１Ａ
、１１Ｂの点灯状態に応じて（上記一実施例では点灯・消灯の組み合わせの切り替えに応
じて）、照明光の色相を変化させることができる。

さらに、発光素子１１Ａ、１１Ｂとしては、いわゆる白色ＬＥＤ（内部にＲＧＢ等のそ
れぞれの発光チップを内蔵したもの、或いは、青色ＬＥＤや紫外ＬＥＤの発光チップと、
この発光チップから放出される光を受けて可視領域の広い範囲に亘り光を放出するように
構成された蛍光体とを内蔵したものなど）を用いることができ、また、ＲＧＢ等の複数色
の発光チップを共に内蔵したＬＥＤを用いることもできる。さらに、発光素子として単色
のＬＥＤ（ＲＧＢのいずれか）を用いることも可能である。例えば、発光素子１１Ａを白
色ＬＥＤとし、発光素子１１Ｂを単色ＬＥＤ（例えば赤色ＬＥＤ）とすれば、発光素子１
１Ａのみを点灯させることで白色の照明光を得ることができ、また、これに単色ＬＥＤを
追加して点灯させることで、単色ＬＥＤの発光スペクトル分だけ限定的に輝度を高めるこ
とができる。

上記の液晶装置の構成例としては、例えば、図９に示す表示制御方法が可能になるよう
に構成した制御態様が考えられる。この場合、上記の表示制御手段によって液晶表示体２
０で表示されるべき表示内容を第１表示内容と第２表示内容に分ける。例えば、第１表示
内容は通常の画像表示を実現するものであり、第２表示内容は緊急時に視認者に警告を行
うものである。第２表示内容としては、車載用の液晶表示装置を構成する場合におけるウ
ォーニング表示が挙げられる。ウォーニング表示とは、例えば、オイルやガソリンの欠乏
等の警告を文字や図柄等を用いて視認者に知らせる警告表示である。ウォーニング表示を
例えば赤色で表示する場合、通常の白色ＬＥＤからなる発光素子１１Ａのみの点灯では、
当該発光素子１１Ａの白色の照明光のうち、カラーフィルタ２２ｃの赤色フィルタを通過
する光のみがウォーニング表示に寄与することとなるので、ウォーニング表示の輝度が低
下する。そこで、表示制御を行う過程で表示内容をチェックし、第１表示内容が表示され
る際には発光素子１１Ａのみを点灯させておくが、第２表示内容（ウォーニング表示）が
表示される際には発光素子１１Ａに加えて発光素子１１Ｂも点灯させる。発光素子１１Ｂ
の発光スペクトルが赤色領域にピークを有する発光スペクトルを持つものであれば、発光
素子１１Ａのみを点灯させた場合に比べて第２表示内容（ウォーニング表示）の輝度を高
めることができるため、当該表示の視認性を向上させることができる。

なお、上記の図９に示す制御方法だけでなく、一般的に、表示画像の色相範囲で第１表
示内容と第２表示内容とに分け、これに応じて照明光の色相を制御して（上記一実施例で
は切り替えて）もよい。また、発光素子１１Ａと１１Ｂとが実質的に同一の可視スペクト
ル分布を有する場合、或いは、可視スペクトル分布の波長依存性が同一で、両者が同一又
は比較的近似した色（色相）の光を発するが、互いに異なる輝度を有する場合も、表示内
容に応じて好ましい照明光の輝度やスペクトル分布の態様などを実現することができる。
例えば、表示画像の明度の高低で第１表示内容と第２表示内容とに分け、これに応じて照
明光の輝度を制御する（上記一実施例では切り替える）ようにしてもよい。いずれの場合
でも、表示内容を３以上に分け、３以上の各表示内容に応じて照明光の制御（上記一実施
例では切り替え）を行ってもよいことはもちろんである。

また、カラーフィルタ２２ｃを有しないモノクロの液晶表示体２０であっても、モノク
ロ表示の色相を白黒から赤黒、青黒、緑黒などへ変更することが可能になる。さらに、１
色フィルタ、２色フィルタのみを有する場合でも、３色や４色フィルタの場合と同様に、
表示色の濃さ（彩度）を高めることができる。

［電子機器］
最後に、図１０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１０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、ＨＤ等の記録媒体の収容部１
０１２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と同時に、照明光の輝度又は色相を変化させることができる
ので、表示内容に適した照明を行うことができる結果、表示画像のコントラストや演色性
を高めることができる。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。

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。 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。 液晶装置の制御系を示す概略ブロック図。 液晶装置の制御方法の手順を示す概略フローチャート。 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、１１Ａ，１１Ｂ…発光素子、１１Ａａ、１１Ｂａ…光放出面、１１Ａｂ
、１１Ｂｂ…実装面、１２…第１導光体、１３…第２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１導光部、１８Ｂ…第２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 (10)

1. 一対の発光素子と、
   該一対の発光素子にそれぞれ対向する入射端面を両端部に備え、該両端部の入射端面か
   ら導入された光をその進行方向である第１方向及び該第１方向と実質的に逆向きの第２方
   向にそれぞれ分散させた状態で共に前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に
   偏向して出射する第１導光部と、
   該第１導光部より出射した光を前記第３方向に分散させた状態で前記第１方向及び前記
   第２方向並びに前記第３方向と交差する第４方向に偏向して面状に照明光を出射する第２
   導光部と、
   前記一対の発光素子の点灯の状態をそれぞれ独立して制御可能に構成された素子制御手
   段と、
   を具備することを特徴とする照明装置。
2. 前記一対の発光素子は相互に異なる可視スペクトル分布を有する光を放出することを特
   徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記一対の発光素子は、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有し
   ていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記素子制御手段は、前記一対の発光素子の点灯・消灯状態を独立して切り替え可能に
   構成さ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。
5. 一対の発光素子と、
   該一対の発光素子にそれぞれ対向する入射端面を両端部に備え、該両端部の入射端面か
   ら導入された光をその進行方向である第１方向及び該第１方向と実質的に逆向きの第２方
   向にそれぞれ分散させた状態で共に前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に
   偏向して出射する第１導光部と、
   該第１導光部より出射した光を前記第３方向に分散させた状態で前記第１方向及び前記
   第２方向並びに前記第３方向と交差する第４方向に偏向して面状に照明光を出射する第２
   導光部と、
   前記一対の発光素子の点灯の状態をそれぞれ独立して制御可能に構成された素子制御手
   段と、
   前記第２導光部に対して前記第４方向の側に配置された液晶表示体と、
   を具備することを特徴とする液晶装置。
6. 前記一対の発光素子は相互に異なる可視スペクトル分布を有する光を放出することを特
   徴とする請求項５に記載の液晶装置。
7. 前記素子制御手段は、前記液晶表示体の表示内容に応じて前記一対の発光素子の点灯・
   消灯状態の組み合わせを切り替えることを特徴とする請求項５又は６に記載の液晶装置。
8. 前記液晶表示体には配線基板が実装され、該配線基板は前記第１導光部の側方外側を通
   過して背面側に延在し、前記配線基板の前記第１方向及び前記第２方向に沿った通過範囲
   は前記一対の発光素子の収容部位を覆わないことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか
   一項に記載の液晶装置。
9. 前記液晶表示体の第１表示内容と第２表示内容を切り替え可能に制御する表示制御手段
   をさらに具備し、該表示制御手段が前記液晶表示体に前記第１表示内容を表示させる際に
   は前記素子制御手段が前記一対の発光素子のいずれか一方のみを点灯させ、前記表示制御
   手段が前記液晶表示体に前記第２表示内容を表示させる際には前記素子制御手段が前記一
   対の発光素子の双方を点灯させることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一項に記載
   の液晶装置。
10. 請求項５乃至９のいずれか一項に記載の液晶装置と、該液晶装置に電力を供給する電力
    供給部とを具備することを特徴とする電子機器。

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