JP2010049955A - 照明装置、液晶表示装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】照明装置4は、配列された複数の光源12と、一方の面に凸条の稜線を有するプリズム構造が複数配列された少なくとも一つの集光シート22と、を有し、集光シート22は、複数の光源12の出光側に、一方の面を光源12とは反対に向けて配置されると共に、集光シート22のプリズム構造の凸条の稜線の延在方向と、複数の光源12の隣り合う光源12の配列方向とは、互いに一致しない。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態に係る液晶表示装置2を示す分解斜視図である。図2は、本実施形態に係る液晶表示装置2を示す模式断面図である。尚、図1では、図2に示す制御装置を省略している。本実施形態に係る液晶表示装置2は、図1及び図2に示すように、照明装置としてのバックライト装置4と、液晶表示パネル6とを積層してなる装置である。
バックライト装置4は、液晶表示パネル6の背面側に設けられており、基板10に複数の光源としてのLED12が2次元的に実装された面光源としての電子回路基板14と、光反射シート16と、スペーサ18と、光拡散シート20と、第1の集光シートとしてのプリズムシート22と、第2の集光シートとしてのプリズムシート24と、を積層してなる装置である。
基板10の一面には、複数のLED12が2次元的に実装されると共に、これら複数のLED12とLED用駆動装置26とを接続するプリント回路が形成されている。尚、プリント回路の回路構造は公知のものを適用可能であり、図面の簡略化のため図示を省略する。基板10の材料としては、電気絶縁性、耐熱性及び機械的安定性に優れたポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂又はフェノール樹脂が好適である。
LED12は、表面実装型・チップ型のLEDであり、実装後の基板10の面からの高さが1mm以下となるサイズを有している。複数のLED12は、異なる色の色光を発光するLEDである。本実施形態におけるLED12として、赤色LED12a、緑色LED12b及び青色LED12cが用いられている。即ち、バックライト装置4は、色純度の高い3原色光のいずれかを発光するLED12を備えている。これらLED12は、基板10の一面に、グリッド状且つ等間隔に配置されている。例えば四角或いはデルタに配置されている。
ここで、LED12の基板10に対する実装方法の一例について、表面実装型・チップ型のLEDを使用する場合を例にとって説明する。先ず、基板10の一面に金属薄膜(例えば、銅)を形成する。続いて、リソグラフィ法又はエッチング法によって金属薄膜によるパターン電極を形成する。
図3は、本実施形態に係る光反射シート16及び基板10を示す模式断面図であり、(A)は組付前を示す図、(B)は組付後を示す図である。光反射シート16は、図3(A)に示すように、光反射層16aと絶縁層16bとを積層してなるシートである。この光反射シート16には、複数のLED12を挿通させるために複数の孔16cが形成されている。この光反射シート16は、図3(B)に示すように、絶縁層16bを基板10に向けた状態で、LED12を孔16cに挿通させた状態に配置される。この光反射シート16は、LED12同士の間に設けられており、基板10による光吸収を防ぐと共に、LED12から発せられた光を光反射層16aによって反射させ、スペーサ18及び光拡散シート20に入射させるためのシートである。光反射シート16によって、バックライト装置4は、光の利用率を高め、輝度を向上させることができる。
図1及び図2に戻り、スペーサ18は、基板10及び光反射シート16と光拡散シート20との間に積層されたシートであり、LED12と光拡散シート20との間隔を保持するためのシートである。バックライト装置4は、LED12と光拡散シート20との間にスペーサ18を介設することによって、LED12が発した光が光拡散シート20に入射するまでにスペースを確保し、このスペースで光を拡散させることができる。スペーサは、本実施形態のようなシート状のほか、柱状のスペーサでスペースを確保する構成であってもよい。スペーサ18の材料としては、透明な合成樹脂が好適である。
プリズムシート22,24は、スペーサ18と液晶表示パネル6との間に積層されたシートである。プリズムシート22,24は、電子回路基板14の出光側に対応している。
図4は、本実施形態に係るプリズムシート22,24の形状を示す拡大図である。
本実施形態におけるプリズムシート22,24は、スペーサ18と反対側の面に鋸状の溝部22a,24aが形成された頂角90度±15度のプリズム構造22b,24bからなる。プリズム構造22b,24bは、断面三角波状の周期的な凹凸形状である。プリズム構造22b,24bは、プリズムシート22,24の液晶表示パネル6側に向けて配置されている。プリズム構造22b,24bは、プリズムシート22,24の電子回路基板14と反対側の向きに配置されている。プリズム構造22b,24bは、プリズムシート22,24の表面に細かく連続的に形成されている。
図1及び図2に戻り、光拡散シート20は、プリズムシート22と面光源14との間に敷設されている。光拡散シート20は、面光源14からの光を拡散してプリズムシート22に射出する。これにより、面光源14から射出される光は、光拡散シート20によって指向性が弱められるため、液晶表示パネル6の表示エリア内において、LED12からの距離が遠くなることによる光強度むら(輝度むら)や、面光源14から射出される光の指向性によって発生する光強度むらを低減することができる。
液晶表示パネル6は、図1及び図2に示すように、バックライト装置4のプリズムシート24の出光側に配置されている。液晶表示パネル6は、複数の画素50が配列されている(図6参照)。複数の画素50の隣り合う画素50の並びと、プリズムシート22の溝部22a,24aのプリズム構造の凸条の稜線の延在方向とは、互いに交差する(一致しない)ように配置されている。液晶表示パネル6は、透明電極52を画素50毎に設けた一対の透明基板54の間に表示媒体である液晶層56を保持する構造、即ち画素構造を有しており、バックライト装置4が発した光を空間的に変調して表示画像を生成するための装置である。図2中の矢印が、表示画像としての光を表している。液晶表示パネル6は、アクティブ素子であるTFT(Thin Film Transistor)を用いた所謂透過型のアクティブ液晶表示素子である。TFTの構成等の基本構造は、公知のものを用いているため説明を省略する。液晶表示パネル6は、これに限らず、例えば、アクティブ素子としてTFD(Thin Film Diode)を用いたものや、表示用の電極が格子状に配置されたパッシブ型の液晶表示素子でもよい。尚、通常、液晶表示パネル6の表面には、光を偏向させる偏光板、或いは光学機能性フィルムと貼り合わされた偏光板が配設されるが、図では省略している。
図1及び図2に戻り、表示媒体である液晶層56は、透明電極52からの電圧印加に応じて分子配向が変わり、光学特性が変化することによって入射光を変調する層である。液晶層56を用いた液晶表示装置2は、液晶層56を一対の偏光フィルムで挟むことによって、透過光を変調して表示動作を行う透過型方式が好適である。液晶層56の材料としては、ネマティック液晶、コレステリック液晶、スメクティック液晶(高速動作が可能な強誘電性液晶を含む)等が好適である。又、液晶層56は、透明電極52上(液晶層側面上)に設けられた配向膜(摩擦処理したポリイミド樹脂等)の作用によって、液晶分子の初期配向を、ホメオトロピック(垂直)配向、ホモジニアス(水平)配向、ねじれ配向、パイ型配向、垂直配向及び水平配向を組み合わせたハイブリッド配向等に設定することも可能である。尚、前記した配向以外であってもよい。尚、液晶表示装置2において入射光や射出光の偏光を揃える偏光板(偏光フィルム)を用いる場合には、偏光フィルムを透明基板54に貼り付ける等して、液晶表示パネル6に一体化して設けることもできる。
透明電極52は、液晶層56に電圧を印加するための電極であり、酸化インジウム−酸化錫(ITO)、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム−酸化亜鉛系等の金属酸化物が好適である。透明電極52は、化学的気相成長法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の技術を用いて金属酸化物を透明基板54上に堆積することにより形成されるが、透明基板54との密着性等を考慮すると、スパッタリング法が好ましい。又、金属酸化物以外の透明電極52として、ポリチオフェン系樹脂等の透明な有機系導電性材料が好適である。この場合、透明電極52は、スピンコート法、印刷法等の技術を用いて透明基板54上に薄膜状に塗布することにより形成される。
透明基板54は、透明電極52が形成されており、液晶層56を対向保持する基板である。透明基板54の材料としては、光透過率等の光学特性に優れたポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート等が好適である。透明基板54の厚みは、好ましくは5〜500μmであり、より好ましくは50〜200μmである。又、透明基板54の可視光における光透過率は、80%以上であることが好ましい。又、液晶表示パネル6の動作安定性を確保するため、透明基板54上に無機材料からなる薄膜から構成されるガスバリア層を形成してもよい。かかる無機材料からなる薄膜としては、SiOX(1.0≦X≦2.0)膜、SiN膜、又はこれらの多層膜が好適である。
上述した第1の実施形態は、複数のLED12は、異なる色の色光を発光するLEDを採用していた。これに対して、本実施形態においては、異なる色の色光を発光する複数の発光部28を含んでいる点において異なる。以下に、本実施形態について図を参照して詳細に説明する。尚、上記第1の実施形態と同様の構成等については省略又は簡略化して説明する。
本実施形態の液晶表示装置を表示部に搭載した電子機器について、図8を基に説明する。
図8は、本実施形態に係る電子機器としての携帯電話機を示す概略斜視図である。本実施形態の携帯電話機100は、図8に示すように、本体102とカバー104とからなり、カバー104が折りたたみできるように本体102の一端部に取り付けられている。本体102には、略中央部に設けられた表示部106と、表示部106の下側に配列した操作部108と、表示部106の上側に設けられた受話部110とを備えている。又、送受信用のアンテナ112は、本体102内に伸縮自在に内蔵されている。表示部106には、透過型の液晶表示装置、或いは半透過反射型の液晶表示装置が搭載されている。カバー104の内側には、送話部114が設けられており、カバー104を開いて電話をかけるようになっている。これにより、携帯電話機100は、表示部106に透過型の液晶表示装置、或いは半透過反射型の液晶表示装置を備えているため、適正なカラー表示が可能であり、LEDからの光と画素との干渉による干渉縞やLEDからの光の強度むらが目立ち難い見映えのよい表示画面で必要な情報を確認することができる携帯電話機100を提供することができる。
(変形例1)
図9は、サブ画素の配列の方式を示す概略平面図である。上記実施形態の各液晶表示装置2は、同図(A)に示すようにストライプ方式を採用しているが、これに限定されない。同図(B)のモザイク方式、同図(C)のデルタ方式のサブ画素の配置においても、複数の画素50の隣り合う画素50の並びと、プリズムシート22の溝部22a,24aのプリズム構造の凸条の稜線の延在方向とを、互いに交差するように配置させることが可能である。
上記実施形態の液晶表示装置2を搭載した電子機器は、携帯電話機100に限定されない。電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型或いはモニタ直視型のビデオレコーダ、カーナゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても見映えのよい表示を行うことができる。
Claims (8)
- 配列された複数の光源と、
一方の面に凸条の稜線を有するプリズム構造が複数配列された少なくとも一つの集光シートと、
を有し、
前記集光シートは、前記複数の光源の出光側に、前記一方の面を前記光源とは反対に向けて配置されると共に、
前記集光シートの前記プリズム構造の凸条の稜線の延在方向と、前記複数の光源の隣り合う該光源の配列方向とは、互いに一致しないことを特徴とする照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、
前記集光シートの前記プリズム構造は、断面三角波状の周期的な凹凸形状であることを特徴とする照明装置。 - 請求項1又は2に記載の照明装置において、
前記複数の光源は、異なる色の色光を発光する複数の発光部を含む光源であることを特徴とする照明装置。 - 請求項1又は2に記載の照明装置において、
前記複数の光源は、異なる色の色光を発光する光源を含むことを特徴とする照明装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記集光シートと前記複数の光源との間に敷設され、前記光源からの光を拡散して前記集光シートに射出する光拡散シートを有することを特徴とする照明装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の照明装置において、
前記集光シートは、第1の集光シートと第2の集光シートとを有し、
前記第1の集光シートと前記第2の集光シートとの前記プリズム構造の凸条の稜線の延在方向は、互いに交差することを特徴とする照明装置。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載の照明装置と、
前記照明装置の前記集光シートの出光側に配置される複数の画素を配列する液晶表示パネルと、
を有し、
前記複数の画素の隣り合う該画素の配列方向と、前記集光シートの前記プリズム構造の凸条の稜線の延在方向とは、互いに一致しないように配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 請求項7に記載の液晶表示装置を表示部に搭載したことを特徴とする電子機器。
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