JP2016051512A - 照明装置及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】輝度分布のムラを抑制することが可能な照明装置、又は、表示品位の良好な表示装置を提供する。【解決手段】一実施形態の照明装置は、光源、第1導光板、第2導光板、反射体を備える。第1導光板は、光源側に位置する第1端部と、第1端部の反対側に位置する第2端部と、第1端部及び第2端部の間に位置する第1面と、第1面の反対側に位置する第2面とを有し、第1端部から第2端部に向けて伝播する光、及び、第2端部から第1端部に向けて伝播する光を第1面から出射する。第2導光板は、光源側に位置する第3端部と、第3端部の反対側に位置する第4端部と、第3端部及び第4端部の間に位置し第2面と対向する第3面と、第3面の反対側に位置する第4面とを有し、第3端部から第4端部に向けて光を伝播する。反射体は、第2導光板を伝播し第4端部に到達した光を反射させて第2端部に入射させる。【選択図】 図4
Description
本発明の実施形態は、照明装置及び表示装置に関する。
光源と、この光源からの光が入射する入射面及びこの入射面から入射した光が出射する出射面を有する導光板と、を備える照明装置が知られている。この種の照明装置は、例えば、液晶表示装置などの表示装置のバックライトとして利用されている。
上記の照明装置において、光源から導光板に入射する光は、光源から離れるに連れて減衰するために、導光板の光源側のエリアと、その反対側のエリアとで出射面の輝度に差が生じ得る。このようなムラのある輝度分布は、照明装置の利用態様によっては種々の問題を引き起こす。例えば、照明装置を表示装置のバックライトとして使用する場合においては、輝度分布のムラが表示品位を低下させ得る。
上記の照明装置において、光源から導光板に入射する光は、光源から離れるに連れて減衰するために、導光板の光源側のエリアと、その反対側のエリアとで出射面の輝度に差が生じ得る。このようなムラのある輝度分布は、照明装置の利用態様によっては種々の問題を引き起こす。例えば、照明装置を表示装置のバックライトとして使用する場合においては、輝度分布のムラが表示品位を低下させ得る。
本発明の一態様における目的は、輝度分布のムラを抑制することが可能な照明装置、又は、表示品位の良好な表示装置を提供することである。
一実施形態における照明装置は、光源と、第1導光板と、第2導光板と、反射体とを備える。上記第1導光板は、上記光源側に位置する第1端部と、上記第1端部の反対側に位置する第2端部と、上記第1端部及び上記第2端部の間に位置する第1面と、上記第1面の反対側に位置する第2面とを有し、上記第1端部から上記第2端部に向けて伝播する光、及び、上記第2端部から上記第1端部に向けて伝播する光を上記第1面から出射する。上記第2導光板は、上記光源側に位置する第3端部と、上記第3端部の反対側に位置する第4端部と、上記第3端部及び上記第4端部の間に位置し上記第2面と対向する第3面と、上記第3面の反対側に位置する第4面とを有し、上記第3端部から上記第4端部に向けて光を伝播する。上記反射体は、上記第2導光板を伝播し上記第4端部に到達した光を反射させて上記第2端部に入射させる。
一実施形態における表示装置は、第1光源及び第2光源と、第1導光板と、第2導光板と、反射体と、表示パネルと、コントローラと、を備える。上記第1光源及び第2光源は、第1方向に並ぶ。上記第1導光板は、上記第1光源及び上記第2光源の側に位置する第1端部と、上記第1端部の反対側に位置する第2端部と、上記第1端部及び上記第2端部の間に位置する第1出射エリア及び第2出射エリアを含む第1面と、上記第1面の反対側に位置する第2面と、を有する。上記第2導光板は、上記第1光源及び上記第2光源の側に位置する第3端部と、上記第3端部の反対側に位置する第4端部と、上記第3端部及び上記第4端部の間に位置し上記第2面と対向する第3面と、上記第3面の反対側に位置する第4面と、を有する。上記反射体は、上記第2導光板を伝播し上記第4端部に到達した光を反射させて上記第2端部に入射させる。上記表示パネルは、上記第1出射エリアと対向する第1表示エリア及び上記第2出射エリアと対向する第2表示エリアを有する。上記コントローラは、上記第1光源及び上記第2光源の輝度を制御する。
いくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。各図において、連続して配置される同一又は類似の要素については符号を省略することがある。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
以下に説明する第1乃至第7実施形態においては、表示装置の一例として液晶表示装置を開示するとともに、照明装置の一例としてこの液晶表示装置が備えるバックライトを開示する。上記液晶表示装置は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話端末、パーソナルコンピュータ、テレビ、自動車(車載装置)、ゲーム機器等の種々の装置に用いることができる。なお、表示装置は液晶表示装置に限られず、照明装置を利用するものであればMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)を応用した表示装置など他種の表示装置であっても良い。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態における液晶表示装置LCDの構成例を概略的に示す分解斜視図である。
液晶表示装置LCDは、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルPNLを備えている。図1の例において、液晶表示パネルPNLは、第1方向Xに沿う短辺と、第1方向Xと垂直に交わる第2方向Yに沿う長辺と、を有する長方形状に形成されている。
液晶表示装置LCDは、さらに、両面テープTP、光学シートOS、フレームFR、導光体LG、光源ユニットLU、反射シートRS、及びベゼルBZなどを備えている。液晶表示パネルPNLを照明するバックライトBLは、少なくとも導光体LG及び光源ユニットLUを備えて構成されている。バックライトBLは、上述したように照明装置の一例であり、面光源装置などと呼ばれることもある。
図1は、第1実施形態における液晶表示装置LCDの構成例を概略的に示す分解斜視図である。
液晶表示装置LCDは、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルPNLを備えている。図1の例において、液晶表示パネルPNLは、第1方向Xに沿う短辺と、第1方向Xと垂直に交わる第2方向Yに沿う長辺と、を有する長方形状に形成されている。
液晶表示装置LCDは、さらに、両面テープTP、光学シートOS、フレームFR、導光体LG、光源ユニットLU、反射シートRS、及びベゼルBZなどを備えている。液晶表示パネルPNLを照明するバックライトBLは、少なくとも導光体LG及び光源ユニットLUを備えて構成されている。バックライトBLは、上述したように照明装置の一例であり、面光源装置などと呼ばれることもある。
液晶表示パネルPNLは、平板状の第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向配置された平板状の第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持された液晶層と、を備えている。
液晶表示パネルPNLは、第1基板SUB1と第2基板SUB2とが対向する領域に画像を表示する表示エリアDAを有している。液晶表示パネルPNLは、バックライトBLからの光を選択的に透過することで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型である。なお、液晶表示パネルPNLは、透過表示機能に加えて、外光を選択的に反射することで画像を表示する反射表示機能を備えた半透過型であっても良い。
液晶表示パネルPNLは、第1基板SUB1と第2基板SUB2とが対向する領域に画像を表示する表示エリアDAを有している。液晶表示パネルPNLは、バックライトBLからの光を選択的に透過することで画像を表示する透過表示機能を備えた透過型である。なお、液晶表示パネルPNLは、透過表示機能に加えて、外光を選択的に反射することで画像を表示する反射表示機能を備えた半透過型であっても良い。
図示した例では、液晶表示パネルPNLを駆動するのに必要な信号を供給する信号供給源として、駆動ICチップCP及びフレキシブルプリント回路基板FPCが第1基板SUB1に実装されている。
光学シートOSは、光透過性を有しており、液晶表示パネルPNLの裏面側に位置し、少なくとも表示エリアDAと対向している。光学シートOSとしては、拡散シートOSA、プリズムシートOSB、プリズムシートOSC、拡散シートOSDなどが含まれる。図示した例では、これらの光学シートOSは、いずれも長方形状に形成されている。
光学シートOSは、光透過性を有しており、液晶表示パネルPNLの裏面側に位置し、少なくとも表示エリアDAと対向している。光学シートOSとしては、拡散シートOSA、プリズムシートOSB、プリズムシートOSC、拡散シートOSDなどが含まれる。図示した例では、これらの光学シートOSは、いずれも長方形状に形成されている。
フレームFRは、液晶表示パネルPNLとベゼルBZとの間に位置している。図示した例では、フレームFRは、矩形枠状に形成されており、表示エリアDAと対向する長方形状の開口部OPを有している。
両面テープTPは、表示エリアDAの外側で液晶表示パネルPNLとフレームFRとの間に位置している。この両面テープTPは、例えば遮光性を有しており、矩形枠状に形成され、液晶表示パネルPNLとフレームFRとを接着する。
両面テープTPは、表示エリアDAの外側で液晶表示パネルPNLとフレームFRとの間に位置している。この両面テープTPは、例えば遮光性を有しており、矩形枠状に形成され、液晶表示パネルPNLとフレームFRとを接着する。
導光体LGは、フレームFRとベゼルBZとの間に位置している。図示した例では、導光体LGは、液晶表示パネルPNLと向い合う光の出射面LAを有する平板状に形成されている。なお、導光体LGは、必ずしも全体の厚みが一様な平板状に形成される必要はない。例えば、導光体LGは、光源ユニットLUから離れるに連れて厚みが漸次減少するように出射面LAが傾斜したテーパ形状を光源ユニットLUの近傍に有していても良い。このようにすれば、出射面LAの上に光学シートOSを配置するための空間を形成することができる。
光源ユニットLUは、導光体LGの側面に沿って配置されている。光源ユニットLUは、第1方向Xに並んだ複数の発光ダイオードLD、これらの発光ダイオードLDが実装されるフレキシブル回路基板LFPCなどを備えている。光源ユニットLUは、発光ダイオードLDに代えて、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子などの他種の光源を備えていても良い。
光源ユニットLUは、導光体LGの側面に沿って配置されている。光源ユニットLUは、第1方向Xに並んだ複数の発光ダイオードLD、これらの発光ダイオードLDが実装されるフレキシブル回路基板LFPCなどを備えている。光源ユニットLUは、発光ダイオードLDに代えて、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子などの他種の光源を備えていても良い。
反射シートRSは、光反射性を有しており、導光体LGの裏面(出射面LAの反対側の面)と対向している。図示した例では、反射シートRSは、長方形状に形成されている。
液晶表示パネルPNL、両面テープTP、光学シートOS、導光体LG、及び反射シートRSは、第1方向X及び第2方向Yと垂直に交わる第3方向Zにこの順で重ねられて、ベゼルBZに収容されている。
液晶表示パネルPNL、両面テープTP、光学シートOS、導光体LG、及び反射シートRSは、第1方向X及び第2方向Yと垂直に交わる第3方向Zにこの順で重ねられて、ベゼルBZに収容されている。
ベゼルBZは、さらに、フレームFR及び光源ユニットLUを収容する。例えば、ベゼルBZ内において、光学シートOS、及び導光体LGは、フレームFRの開口部OP内に位置する。
なお、図1においては、両面テープTPにより液晶表示パネルPNL及びフレームFRが接着される例を示したが、液晶表示パネルPNL及びフレームFRは、他種の接着層により接着されても良い。また、液晶表示パネルPNLとバックライトBLとの位置合わせのために両面テープTPや上記接着層を設ける代わりに、液晶表示パネルPNLとバックライトBLとを固定する枠体を設け、この枠体により液晶表示パネルPNLとバックライトBLとが固定されても良い。
また、図1の例においては、長方形状の液晶表示パネルPNL、光学シートOS、及び開口部OP等を図示したがこれに限らず、液晶表示パネルPNL、光学シートOS、及び開口部OP等は正方形状やその他の多角形状、円形状等であっても良い。
なお、図1においては、両面テープTPにより液晶表示パネルPNL及びフレームFRが接着される例を示したが、液晶表示パネルPNL及びフレームFRは、他種の接着層により接着されても良い。また、液晶表示パネルPNLとバックライトBLとの位置合わせのために両面テープTPや上記接着層を設ける代わりに、液晶表示パネルPNLとバックライトBLとを固定する枠体を設け、この枠体により液晶表示パネルPNLとバックライトBLとが固定されても良い。
また、図1の例においては、長方形状の液晶表示パネルPNL、光学シートOS、及び開口部OP等を図示したがこれに限らず、液晶表示パネルPNL、光学シートOS、及び開口部OP等は正方形状やその他の多角形状、円形状等であっても良い。
図2は、液晶表示パネルPNLの構成及び等価回路の一例を概略的に示す図である。液晶表示パネルPNLは、表示エリアDAにおいて、第1方向Xと平行に延びる複数のゲート線G(G1〜Gn:nは正の整数)と、第2方向Yと平行に延びる複数のソース線S(S1〜Sm:mは正の整数)と、n×mのマトリクス状に配列された複数の副画素SPXと、を備えている。
副画素SPXは、ゲート線G及びソース線Sと電気的に接続されたスイッチング素子SWと、スイッチング素子SWと電気的に接続された画素電極PEと、を備えている。画素電極PEは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持された液晶層LQを介して共通電極CEと対向している。
副画素SPXは、ゲート線G及びソース線Sと電気的に接続されたスイッチング素子SWと、スイッチング素子SWと電気的に接続された画素電極PEと、を備えている。画素電極PEは、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持された液晶層LQを介して共通電極CEと対向している。
複数の副画素SPXによってカラー表示を実現するための最小単位である単位画素PXが構成される。例えば、単位画素PXは、赤、緑、青、白にそれぞれ対応する副画素SPXR,SPXG,SPXB,SPXWを含む。図2の例において、これらの副画素SPXR,SPXG,SPXB,SPXWは、第1方向Xと平行に並んでいる。なお、単位画素PXを構成する副画素SPXR,SPXG,SPXB,SPXWのレイアウトについては、図2の例に限らず、4つの副画素SPXR,SPXG,SPXB,SPXWが一方向に並んでいなくても良い。また、単位画素PXは白色に対応する副画素SPXWを含んでいなくても良いし、黄色などの他の色の副画素SPXを含んでいても良い。
各ゲート線Gは、表示エリアDAの外側に引き出され、ゲートドライバ51に接続されている。各ソース線Sは、表示エリアDAの外側に引き出され、ソースドライバ52に接続されている。共通電極CEは、コモン電圧を供給する給電部VSに給電線PLを介して電気的に接続されている。ゲートドライバ51及びソースドライバ52は、例えば、第1基板SUB1に内蔵回路として形成され、駆動ICチップCPと接続されている。
図3は、液晶表示パネルPNLの一構成例を模式的に示す断面図である。ここでは、副画素SPXR,SPXG,SPXB,SPXWを含む単位画素PXに対応する構造の一部を示している。
上述したように、液晶表示パネルPNLは、第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向して配置された第2基板SUB2と、これら第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に保持された液晶層LQとを備えている。
第1基板SUB1は、光透過性を有するガラス基板或いは樹脂基板などの第1絶縁基板10と、第1絶縁基板10の内面(第2基板SUB2側の面)を覆う第1絶縁層11と、第1絶縁層11の上に配置された共通電極CEと、共通電極CEを覆う第2絶縁層12とを備えている。
第1基板SUB1は、光透過性を有するガラス基板或いは樹脂基板などの第1絶縁基板10と、第1絶縁基板10の内面(第2基板SUB2側の面)を覆う第1絶縁層11と、第1絶縁層11の上に配置された共通電極CEと、共通電極CEを覆う第2絶縁層12とを備えている。
さらに、第1基板SUB1は、副画素SPXR,SPXG,SPXB,SPXWにそれぞれ対応する画素電極PE(PER,PEG,PEB,PEW)と、これら画素電極PER,PEG,PEB,PEW及び第2絶縁層12を覆い液晶層LQと接する第1配向膜AL1とを備えている。共通電極CEと画素電極PER,PEG,PEB,PEWは、第2絶縁層12を介して向かい合う。図3の例において、画素電極PER,PEG,PEB,PEWは、複数のスリットPSLを有している。
共通電極CE及び画素電極PER,PEG,PEB,PEWは、例えばインジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:ITO)やインジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:IZO)などの透明な導電材料で形成されている。
一方、第2基板SUB2は、光透過性を有するガラス基板或いは樹脂基板などの第2絶縁基板20と、第2絶縁基板20の内面(第1基板SUB1側の面)に設けられたカラーフィルタCFR,CFG,CFB,CFW及びブラックマトリクス21とを備える。
カラーフィルタCFRは、例えば赤色に着色された樹脂材料によって形成され、赤色の副画素SPXRに配置されている。カラーフィルタCFGは、例えば緑色に着色された樹脂材料によって形成され、緑色の副画素SPXGに配置されている。カラーフィルタCFBは、例えば青色に着色された樹脂材料によって形成され、青色の副画素SPXBに配置されている。カラーフィルタCFWは、例えば白色に着色された樹脂材料によって形成され、白色の副画素SPXWに配置されている。なお、カラーフィルタCFWは透明な樹脂材料によって形成されていても良いし、白色の副画素SPXWにカラーフィルタCFWを設けなくても良い。
図3においてはカラーフィルタCFR,CFG,CFB,CFWが第2基板SUB2に設けられる例を示しているが、カラーフィルタCFR,CFG,CFB,CFWは第1基板SUB1に設けられていても良い。
図3においてはカラーフィルタCFR,CFG,CFB,CFWが第2基板SUB2に設けられる例を示しているが、カラーフィルタCFR,CFG,CFB,CFWは第1基板SUB1に設けられていても良い。
ブラックマトリクス21は、副画素SPXR,SPXG,SPXB,SPXWを区画する。カラーフィルタCFR,CFG,CFB,CFWの境界は、ブラックマトリクス21上に位置している。なお、ブラックマトリクス21に代えて、隣り合うカラーフィルタ同士(CFRとCFG、CFGとCFB、CFBとCFWなど)の端部を重ね合せることで遮光層が形成されても良い。
第2基板SUB2は、さらに、カラーフィルタCFR,CFG,CFB,CFW及びブラックマトリクス21を覆うオーバーコート層22と、オーバーコート層22を覆い液晶層LQと接する第2配向膜AL2とを備える。
第2基板SUB2は、さらに、カラーフィルタCFR,CFG,CFB,CFW及びブラックマトリクス21を覆うオーバーコート層22と、オーバーコート層22を覆い液晶層LQと接する第2配向膜AL2とを備える。
第1絶縁基板10の外面(バックライトBL側の面)には、第1偏光板PL1を含む第1光学素子OD1が配置されている。また、第2基板SUB2の外面(第1基板SUB1と反対側の面)には、第2偏光板PL2を含む第2光学素子OD2が配置されている。
なお、図3に示す構造は、一例として、液晶分子のスイッチングに基板主面と略平行な横電界を利用するモードの液晶表示パネルPNLに適用可能である。また、画素電極PER,PEG,PEB,PEW及び共通電極CEが同層に配置された構造や、共通電極CEが画素電極PER,PEG,PEB,PEWよりも液晶層LQ側に配置された構造であっても、横電界を利用するモードの液晶表示パネルPNLを実現することができる。
但し、液晶表示パネルPNLのモードは、横電界を利用するモードに限られず、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Aligned)モードのように液晶分子のスイッチングに基板主面の法線方向と平行な縦電界を利用するモードであっても良い。
但し、液晶表示パネルPNLのモードは、横電界を利用するモードに限られず、TN(Twisted Nematic)モードやVA(Vertical Aligned)モードのように液晶分子のスイッチングに基板主面の法線方向と平行な縦電界を利用するモードであっても良い。
続いて、バックライトBLについて説明する。
図4は、バックライトBLの構造の概念を説明するための図であって、バックライトBLが備える要素のY−Z平面と平行な断面を模式的に示している。この図に示すように、導光体LGは、第1導光板3と、第2導光板4とを備えている。
図4は、バックライトBLの構造の概念を説明するための図であって、バックライトBLが備える要素のY−Z平面と平行な断面を模式的に示している。この図に示すように、導光体LGは、第1導光板3と、第2導光板4とを備えている。
第1導光板3は、光源ユニットLU(発光ダイオードLD)側に位置する第1端部3aと、この第1端部3aの反対側に位置する第2端部3bと、これら第1端部3a及び第2端部3bの間に亘る第1面3cと、この第1面3cの反対側に位置し第1端部3a及び第2端部3bの間に亘る第2面3dと、を有している。図4の例において、第1面3cは、導光体LGの出射面LAに相当する。
一方、第2導光板4は、光源ユニットLU(発光ダイオードLD)側に位置する第3端部4aと、この第3端部4aの反対側に位置する第4端部4bと、これら第3端部4a及び第4端部4bの間に亘る第3面4cと、この第3面4cの反対側に位置し第3端部4a及び第4端部4bの間に亘る第4面4dと、を有している。
図4の例において、第1端部3a、第2端部3b、第3端部4a、第4端部4bは、いずれも第1方向Xに延びている。また、第1面3c、第2面3d、第3面4c、第4面4dは、いずれもX−Y平面と平行な面である。第1導光板3及び第2導光板4は、例えば、長方形の平板状であり、第1端部3a、第2端部3b、第3端部4a、第4端部4bは、それぞれ第1導光板3及び第2導光板4の短辺に相当する。
なお、第1導光板3及び第2導光板4の形状は長方形状に限られず、正方形状やその他の多角形状、円形状等であっても良い。さらに、第1面3cなどを傾斜させることで、上述のようにテーパ形状を有した導光体LGを構成しても良い。
なお、第1導光板3及び第2導光板4の形状は長方形状に限られず、正方形状やその他の多角形状、円形状等であっても良い。さらに、第1面3cなどを傾斜させることで、上述のようにテーパ形状を有した導光体LGを構成しても良い。
第1導光板3及び第2導光板4は、第2面3dと第3面4cとを対向させて、第3方向Zに重ねられている。第1導光板3の第1面3cは、上述の光学シートOSを介して液晶表示パネルPNLの第1基板SUB1と対向する。第2導光板4の第4面4dは、上述の反射シートRSと接する。
また、図4の例において、バックライトBLは、第1導光板3の第2面3dと第2導光板4の第3面4cとの間に配置された遮光層5と、第1導光板3の第2端部3b及び第2導光板4の第4端部4bと対向して配置され、これら第2端部3b及び第4端部4dに沿って第1方向Xに延びる反射体6と、を備えている。
遮光層5は、第2導光板4から漏れた光を遮光して、この光の第1導光板3への入射を防ぐ。このような遮光層5としては、例えば、第1導光板3の第2面3dから漏れる光を第1導光板3に反射するとともに、第2導光板4の第3面4cから漏れる光を第2導光板4に反射する反射シートを用いることができる。図4の例において、遮光層5は、第2面3d及び第3面4cの双方に接している。
反射体6は、第4端部4bから入射する光を反射して第3端部3bに入射させる。このような反射体6としては、例えば、複数の反射面を有し、これらの反射面で2回全反射して第4端部4bからの光を第3端部3bに入射させる全反射プリズムを用いることができる。図4の例において、反射体6は三角プリズムであり、その斜面が第2端部3b及び第4端部4dの双方に接している。
第1導光板3、第2導光板4、及び反射体6は、個別に形成されたものであっても良いし、一体的に形成されたものであっても良い。
図4において、実線矢印及び破線矢印は、光源ユニットLUからの光の進路を示す。実線矢印で示されたように、光源ユニットLUからの光は、第1導光板3の第1端部3aに入射し、第2端部3bに向けて第1導光板3内を伝播するとともに、第1面3cから出射する。この光は、例えば、第1端部3a及び第2端部3bの間の中央Cの近傍まで到達する。すなわち、第1端部3aに入射した光により、第1面3cにおける中央Cよりも光源ユニットLU側のエリアが発光する。
図4において、実線矢印及び破線矢印は、光源ユニットLUからの光の進路を示す。実線矢印で示されたように、光源ユニットLUからの光は、第1導光板3の第1端部3aに入射し、第2端部3bに向けて第1導光板3内を伝播するとともに、第1面3cから出射する。この光は、例えば、第1端部3a及び第2端部3bの間の中央Cの近傍まで到達する。すなわち、第1端部3aに入射した光により、第1面3cにおける中央Cよりも光源ユニットLU側のエリアが発光する。
また、破線矢印で示すように、光源ユニットLUからの光は、第2導光板4の第3端部4aに入射し、第4端部4bに向けて第2導光板4内を伝播する。第2導光板4内を伝播して第4端部4bに到達した光は、反射体6により全反射されて進行方向が略180°反転し、第1導光板3の第2端部3bに入射する。第2端部3bに入射した光は、第1導光板3内を伝播するとともに、第1面3cから出射する。この光は、例えば、中央Cの近傍まで到達する。すなわち、第2導光板4及び反射体6を介して第2端部3bに入射した光により、第1面3cにおける中央Cよりも第2端部3b側のエリアが発光する。
このようなバックライトBLに適用し得る構造の具体例を図5に示す。この図においては、バックライトBLの光源ユニットLU側の端部の一部を模式的に示している。
図5の例において、光源ユニットLUに含まれる各発光ダイオードLDは、等間隔で第1方向Xに並んでいる。第1導光板3の第1端部3a及び第2導光板4の第3端部4aは、各発光ダイオードLDと一定の間隔を空けて対向し、第1方向Xに延びている。
図5の例において、光源ユニットLUに含まれる各発光ダイオードLDは、等間隔で第1方向Xに並んでいる。第1導光板3の第1端部3a及び第2導光板4の第3端部4aは、各発光ダイオードLDと一定の間隔を空けて対向し、第1方向Xに延びている。
第1導光板3は、第1端部3aの第1位置P1から発光ダイオードLDに向けて第2方向Yに沿って突出した複数の第1突起30を有している。第2導光板4は、第3端部4aの第2位置P2から発光ダイオードLDに向けて第2方向Yに沿って突出した複数の第2突起40を有している。第1突起30及び第2突起40は、第1方向Xに沿って交互に配置されており、両者は重なることはない。
図5の例において、各第1位置P1は、左端から奇数番目の発光ダイオードLDと対向する位置であり、第1方向Xに等間隔で並んでいる。また、各第2位置P2は、左端から偶数番目の発光ダイオードLDと対向する位置であり、第1方向Xに等間隔で並んでいる。すなわち、第1位置P1及び第2位置P2は第1方向Xにおいて互いにずれた位置であり、第1方向Xに沿って交互に並んでいる。
第1突起30は、奇数番目の発光ダイオードLDと対向する第1先端面30aを有している。第2突起40は、偶数番目の発光ダイオードLDと対向する第2先端面40aを有している。第1先端面30a及び第2先端面40aには、それぞれ、対向する発光ダイオードLDからの光が入射する。第1先端面30aを介して第1端部3aに入射した光は、図4において実線矢印で示したように、第1導光板3内を伝播するとともに第1面3cから出射する。第2先端面40aを介して第3端部4aに入射した光は、図4において破線矢印で示したように、第4端部4bに向けて第2導光板4内を伝播し、反射体6により反射されて第1導光板3に入射し、第1導光板3内を伝播するとともに第1面3cから出射する。
第1突起30は、第1導光板3と一体的に形成されていても良いし、第1導光板3と別途に形成されたものが第1導光板3に接続されていても良い。また、第2突起40は、第2導光板4と一体的に形成されていても良いし、第2導光板4と別途に形成されたものが第2導光板4に接続されていても良い。
図6は、図5に示した導光体LGの分解斜視図である。第1導光板3の第2面3dと第2導光板4の第3面4cとの間には、上述の遮光層5が配置されている。
第1導光板3の第1面3c及び第2面3dの間の第3方向Zにおける厚さ(第1厚さ)はt1であり、第2導光板4の第3面4c及び第4面4dの間の第3方向Zにおける厚さ(第2厚さ)はt2である。第1先端面30aの第3方向Zにおける高さ(第1高さ)はh1であり、第2先端面40aの第3方向Zにおける高さ(第2高さ)はh2である。
第1導光板3の第1面3c及び第2面3dの間の第3方向Zにおける厚さ(第1厚さ)はt1であり、第2導光板4の第3面4c及び第4面4dの間の第3方向Zにおける厚さ(第2厚さ)はt2である。第1先端面30aの第3方向Zにおける高さ(第1高さ)はh1であり、第2先端面40aの第3方向Zにおける高さ(第2高さ)はh2である。
第1厚さt1は、第1高さh1よりも小さい(t1<h1)。図5及び図6の例において、第1突起30の上面30b(液晶表示パネルPNL側の面)は、第1導光板3の第1面3cと同一平面に位置し、この第1面3cと接続されている。また、上面30bの反対側に位置する第1突起30の下面30cは、第1導光板3の第2面3dに向けて曲がり、この第2面3dと接続されている。すなわち、第1突起30の第3方向Zにおける厚さ(第3厚さ)t3は、第1先端面30aから第1端部3aに向かうに連れて第1高さh1から第1厚さt1に漸次減少する。なお、第1導光板3が第1面3c側にテーパ形状を有する場合などにおいては、第1面3cと第1突起30の上面30bとが同一平面に位置していなくても良い。
第2厚さt2は、第2高さh2よりも小さい(t2<h2)。図5及び図6の例において、第2突起40の上面40b(液晶表示パネルPNL側の面)は、第2導光板4の第3面4cに向けて曲がり、この第4面4cと接続されている。また、上面40bの反対側に位置する第2突起40の下面40cは、第2導光板4の第4面4dと同一平面に位置し、この第4面4dと接続されている。すなわち、第2突起40の第3方向Zにおける厚さ(第4厚さ)t4は、第2先端面40aから第3端部4aに向かうに連れて第2高さh2から第2厚さt2に漸次減少する。なお、第2導光板4が第4面4d側にテーパ形状を有する場合などにおいては、第4面4dと第2突起40の下面40cとが同一平面に位置していなくても良い。
例えば、第1高さh1及び第2高さh2はほぼ等しく(h1=h2)、第1先端面30a及び第2先端面40aは同一のX−Z平面に位置するとともに第3方向Zにずれることなく第1方向Xに並んでいる。この場合において、導光体LGの第3方向Zにおける厚さは、第1高さh1(或いは第2高さh2)とほぼ等しい。
一例として、第1厚さt1及び第2厚さt2はいずれも0.3mmであり、第1高さh1及び第2高さh2はいずれも0.8mmであり、発光ダイオードLDの第3方向Zにおける高さは0.6mmである。
以上のような構造のバックライトBLにおいては、出射面LAの輝度ムラを抑えることができる。すなわち、1枚の導光板のいずれか1つの端部に沿って光源が配置されたバックライトにおいては、この光源から導光板に入射した光が当該端部から離れるに連れて減衰するために、当該端部付近とその反対側の端部付近とで導光板の出射面に輝度差が生じる。これに対し、図4〜図6を用いて説明したバックライトBLにおいては、第1導光板3の光源側に位置する第1端部3a及び光源とは反対側に位置する第2端部3bの双方から光が入射するために、出射面LAに上記のような輝度差が生じにくい。
また、図5及び図6を用いて説明した構造によれば、バックライトBLの第3方向Zにおけるサイズの増大を招くことなく、第1方向Xに並んだ発光ダイオードLDからの光を第3方向Zに重ねた第1導光板3及び第2導光板4の双方に導くことができる。
なお、他の方法として、第3方向Zに2つの発光ダイオードLDを重ねて配置し、上側の発光ダイオードLDからの光を第1導光板3に取り込み、下側の発光ダイオードLDからの光を第2導光板4に取り込む構造も考え得る。
なお、他の方法として、第3方向Zに2つの発光ダイオードLDを重ねて配置し、上側の発光ダイオードLDからの光を第1導光板3に取り込み、下側の発光ダイオードLDからの光を第2導光板4に取り込む構造も考え得る。
また、1枚の導光板の2つの端部に光源からの光を入射させる方法としては、これら2つの端部に沿ってそれぞれ光源を配置する構造も考え得る。しかしながら、この構造においては、2つの端部に光源を配置し、さらにこれらの光源の配線を引き回す分だけ、導光板の出射面と平行な方向(第1方向X或いは第2方向Y)におけるバックライトのサイズが増大する。これに対し、図4〜図6を用いて説明した構造であれば、導光体LGの向い合う2つの端部のそれぞれに沿って発光ダイオードLDを配置する必要が無いために、出射面LAと平行な方向におけるバックライトのサイズを抑えることができる。これにより、液晶表示装置LCDのサイズも抑えることができる。
以上のような構成のバックライトBLにおいては、出射面LAの輝度を所定のエリアごとに制御することが可能である。以下の説明においては、このようなエリアごとの制御をバックライトBLの“部分駆動”と呼ぶ。
図7は、バックライトBLの部分駆動により制御可能な出射面LAのエリアを説明するための図であって、バックライトBLに含まれる要素の平面的な位置関係を模式的に示している。この図に示すバックライトBLにおいて、光源ユニットLUは、8つの発光ダイオードLD1,LD2,LD3,LD4,LD6,LD7,LD8を備えている。これら発光ダイオードLD1〜LD8は、この順で第1方向Xに並んでいる。
図7は、バックライトBLの部分駆動により制御可能な出射面LAのエリアを説明するための図であって、バックライトBLに含まれる要素の平面的な位置関係を模式的に示している。この図に示すバックライトBLにおいて、光源ユニットLUは、8つの発光ダイオードLD1,LD2,LD3,LD4,LD6,LD7,LD8を備えている。これら発光ダイオードLD1〜LD8は、この順で第1方向Xに並んでいる。
図7の例において、出射面LAは、8つのサブ出射エリアSLA1,SLA2,SLA3,SLA4,SLA5,SLA6,SLA7,SLA8を有している。サブ出射エリアSLA1,SLA3,SLA5,SLA7は、いずれも出射面LAの第2方向Yにおける中央Cよりも発光ダイオードLD(第1端部3a)側のエリアであり、この順で第1方向Xに並んでいる。サブ出射エリアSLA2,SLA4,SLA6,SLA8は、いずれも出射面LAの第2方向Yにおける中央Cよりも反射体6(第2端部3b)側のエリアであり、この順で第1方向Xに並んでいる。また、サブ出射エリアSLA1,SLA2、サブ出射エリアSLA3,SLA4、サブ出射エリアSLA5,SLA6、サブ出射エリアSLA7,SLA8の各ペアは、いずれも第2方向Yに並んでいる。
図7において、実線矢印は第1導光板3を伝播する光の進路を示し、破線矢印は第2導光板4を伝播する光の進路を示す。発光ダイオードLD1,LD3,LD5,LD7からの光は、第1端部3aから第1導光板3に入射し、それぞれサブ出射エリアSLA1,SLA3,SLA5,SLA7から出射する。一方、発光ダイオードLD2,LD4,LD6,LD8からの光は、いずれも第2導光板4の第3端部4aに入射し、それぞれサブ出射エリアSLA2,SLA4,SLA6,SLA8から出射する。すなわち、発光ダイオードLD1,LD2,LD3,LD4,LD6,LD7,LD8は、それぞれサブ出射エリアSLA1,SLA2,SLA3,SLA4,SLA5,SLA6,SLA7,SLA8を発光させる。
このような構成において、発光ダイオードLD1〜LD8の輝度を制御することにより、第1方向X及び第2方向Yに関して二次元的に定義された8つのサブ出射エリアSLA1〜SLA8ごとの部分駆動が可能である。
なお、発光ダイオードLD1〜LD8から第1導光板3及び第2導光板4にそれぞれ入射した光は、各導光板を伝播する間に広がるため、隣接するサブ出射エリアSLAから出射されることもあり得る。また、発光ダイオードLD1,LD3,LD5,LD7からの光は中央Cよりも第2端部3b側に伝播し得るし、発光ダイオードLD2,LD4,LD6,LD8からの光は中央Cよりも第1端部3a側に伝播し得る。
なお、発光ダイオードLD1〜LD8から第1導光板3及び第2導光板4にそれぞれ入射した光は、各導光板を伝播する間に広がるため、隣接するサブ出射エリアSLAから出射されることもあり得る。また、発光ダイオードLD1,LD3,LD5,LD7からの光は中央Cよりも第2端部3b側に伝播し得るし、発光ダイオードLD2,LD4,LD6,LD8からの光は中央Cよりも第1端部3a側に伝播し得る。
続いて、バックライトBLの部分駆動に関わる制御例について説明する。
図8は、液晶表示装置LCDが備える制御要素の一部を概略的に示すブロック図である。液晶表示装置LCDは、主要な制御要素として、コントローラ50と、ゲートドライバ51と、ソースドライバ52と、光源ドライバ53とを備えている。
図8は、液晶表示装置LCDが備える制御要素の一部を概略的に示すブロック図である。液晶表示装置LCDは、主要な制御要素として、コントローラ50と、ゲートドライバ51と、ソースドライバ52と、光源ドライバ53とを備えている。
コントローラ50は、例えば、図1に示した駆動ICチップCP、フレキシブルプリント回路基板FPC及びこの回路基板に実装されるIC等の電子部品により構成することができる。コントローラ50は、フレキシブルプリント回路基板FPCに接続された他の電子部品等をさらに含んでも良い。
コントローラ50は、液晶表示装置LCDが搭載される電子機器のメインボードなどから、表示エリアDAに表示するための1フレーム分の画像データを順次受信する。この画像データは、例えば、表示エリアDAの各単位画素PXに表示させる色及び明度などの情報を含む。コントローラ50は、受信した画像データに基づいて、液晶表示パネルPNLの各副画素SPXR,SPXG,SPXB,SPXWに接続された複数のゲート線G(G1〜Gn)及び複数のソース線S(S1〜Sm)を駆動するための信号をゲートドライバ51及びソースドライバ52に供給する。
ゲートドライバ51は、コントローラ50から供給される信号などに応じて各ゲート線Gを選択的に駆動する。ソースドライバ52は、コントローラ50から供給される信号などに応じて各ソース線Sを選択的に駆動する。ゲート線G及びソース線Sの駆動により、液晶表示パネルPNLの各副画素がオン又はオフされる。
コントローラ50は、画像解析プロセッサ54を備えている。画像解析プロセッサ54は、コントローラ50が受信した画像データを解析し、光源ユニットLUが備える複数の発光ダイオードLDの輝度を決定する。コントローラ50は、画像解析プロセッサ54により決定された発光ダイオードLDの輝度を示す信号を光源ドライバ53に供給する。
光源ドライバ53は、例えば各発光ダイオードLDに供給する電圧を調整することにより、コントローラ50から供給される信号が示す輝度にて各発光ダイオードLDを点灯させる。なお、光源ドライバ53は、画像解析プロセッサ54により決定された輝度がゼロの発光ダイオードLDが存在する場合、この発光ダイオードLDは点灯させない。
図9は、画像解析プロセッサ54による各発光ダイオードLDの輝度の決定方法の一例を説明するための図であって、バックライトBLと表示エリアDAとを概略的に示している。この図の例においては、図7の場合と同じく導光体LGの端部に沿って8つの発光ダイオードLD1〜LD8が並んでいる。すなわち、導光体LGの出射面LAは、図7に示したサブ出射エリアSLA1〜SLA8ごとの部分駆動が可能である。
図9の例において、表示エリアDAは、サブ出射エリアSLA1と対向するサブ表示エリアSDA1と、サブ出射エリアSLA2と対向するサブ表示エリアSDA2と、サブ出射エリアSLA3と対向するサブ表示エリアSDA3と、サブ出射エリアSLA4と対向するサブ表示エリアSDA4と、サブ出射エリアSLA5と対向するサブ表示エリアSDA5と、サブ出射エリアSLA6と対向するサブ表示エリアSDA6と、サブ出射エリアSLA7と対向するサブ表示エリアSDA7と、サブ出射エリアSLA8と対向するサブ表示エリアSDA8と、を有している。
画像解析プロセッサ54は、例えば、サブ表示エリアSDA1に含まれる各単位画素PXの明度の合計値或いは平均値を画像データに基づいて算出し、この合計値或いは平均値に応じて発光ダイオードLD1の輝度を決定する。このとき、画像解析プロセッサ54は、例えば予め定められた演算式或いはテーブルなどを用いて、明度の合計値或いは平均値が高いほど輝度を高い値に決定する。同様に、発光ダイオードLD2〜LD8の輝度についても、サブ表示エリアSDA2〜SDA8に含まれる単位画素PXの明度の合計値或いは平均値に応じて決定することができる。
図9の例において、表示エリアDAには、画像Iが表示されている。この画像Iは、サブ表示エリアSDA3〜SDA6に亘る高明度部分HBを含み、この高明度部分HBを除く部分は明度が略ゼロ(黒)である。このような画像Iの画像データに基づく場合、画像解析プロセッサ54は、サブ表示エリアSDA3〜SDA6に対応する発光ダイオードLD3〜LD6の輝度を高輝度である第1輝度に決定し、サブ表示エリアSDA1,SDA2,SDA7,SDA8に対応する発光ダイオードLD1,LD2,LD7,LD8の輝度を第1輝度よりも低い第2輝度に決定する。第2輝度はゼロであっても良く、この場合には発光ダイオードLD1,LD2,LD7,LD8は点灯されない。
なお、発光ダイオードLD2,LD4,LD6,LD8からの光は第1導光板3に到達するまでに第2導光板4及び反射体6を経るため、発光ダイオードLD1〜LD8を同じ輝度で点灯させた場合には、サブ出射エリアSLA2,SLA4,SLA6,SLA8がサブ出射エリアSLA1,SLA3,SLA5,SLA7よりも低輝度となり得る。そこで、発光ダイオードLD2,LD4,LD6,LD8の輝度が発光ダイオードLD1,LD3,LD5,LD7の輝度よりも全体的に高めになるように発光ダイオードLD1〜LD8が制御されてもよい。
例えば、図9の画像Iにおいて、サブ表示エリアSDA3に表示される画像の明度が第1明度であり、サブ表示エリアSDA4に表示される画像の明度が第2明度であり、これら第1明度及び第2明度が等しい場合を想定する。この場合において、画像解析プロセッサ54は、発光ダイオードLD3の第1輝度よりも、発光ダイオードLD4の第2輝度が大きくなるようにこれら第1輝度及び第2輝度を決定する。
以上のように、表示エリアDAに表示される画像の明度に基づいて発光ダイオードLD1〜LD6の輝度を決定することにより、コントラスト比を高めた高品位な画像表示が可能となる。例えば図9の画像Iにおいては、発光ダイオードLD3〜LD6を第1輝度で点灯させるとともに発光ダイオードLD1,LD2,LD7,LD8を第1輝度よりも低い第2輝度で点灯(或いは消灯)させることにより、サブ表示エリアSDA3〜SDA6に表示される画像と他のサブ表示エリアSDA1,SDA2,SDA7,SDA8に表示される画像とのコントラスト比を高めることができる。
また、一般的な液晶表示装置において、バックライトを点灯した状態で液晶表示パネルの液晶分子のスイッチングにより黒色を表現しようとした場合、バックライトからの光を液晶表示パネルにて完全に遮光することは困難である。そのために、表示エリアDAから多少の光が漏れて完全な黒を表現することができない。これに対し、本実施形態の構成では、いずれかのサブ表示エリアSDAの全体或いはその殆どが黒である画像を表示するに際して、このサブ表示エリアSDAに対応する発光ダイオードLDを消灯するか或いは極めて低輝度で点灯すれば、光の漏れを殆ど伴わずに黒を表現することができる。
また、高輝度で点灯させる必要がない発光ダイオードLDについては輝度を下げて点灯させるか或いは消灯させるために、バックライトBLの消費電力を抑えることができる。
また、図2及び図3の例のように、単位画素PXが白色の副画素SPXWを含む場合、単位画素PXにおける色表現にこの副画素SPXWを有効に活用すれば、表示エリアDA全体の明度を高めることができる。したがって、発光ダイオードLDの輝度を全体的に下げて消費電力をより一層抑えることができる。
また、図4〜図6を用いて上述した構造により、第1方向Xに並ぶ複数の発光ダイオードLDを制御することで第2方向Yに分割された2つのサブ出射エリアSLAの部分駆動が可能となる。
また、図2及び図3の例のように、単位画素PXが白色の副画素SPXWを含む場合、単位画素PXにおける色表現にこの副画素SPXWを有効に活用すれば、表示エリアDA全体の明度を高めることができる。したがって、発光ダイオードLDの輝度を全体的に下げて消費電力をより一層抑えることができる。
また、図4〜図6を用いて上述した構造により、第1方向Xに並ぶ複数の発光ダイオードLDを制御することで第2方向Yに分割された2つのサブ出射エリアSLAの部分駆動が可能となる。
本実施形態における開示から得られる照明装置及び表示装置の一例を、以下に付記する。括弧書きで記す符号は、本実施形態において対応し得る要素に付した符号の一例である。この例に限られず、本実施形態の開示からは、種々の表示装置及び照明装置を得ることができる。
(付記1)
光源(LD)と、
上記光源側に位置する第1端部(3a)と、上記第1端部の反対側に位置する第2端部(3b)と、上記第1端部及び上記第2端部の間に位置する第1面(3c)と、上記第1面の反対側に位置する第2面(3d)とを有し、上記第1端部から上記第2端部に向けて伝播する光、及び、上記第2端部から上記第1端部に向けて伝播する光を上記第1面から出射する第1導光板(3)と、
上記光源側に位置する第3端部(4a)と、上記第3端部の反対側に位置する第4端部(4b)と、上記第3端部及び上記第4端部の間に位置し上記第2面と対向する第3面(4c)と、上記第3面の反対側に位置する第4面(4d)とを有し、上記第3端部から上記第4端部に向けて光を伝播する第2導光板(4)と、
上記第2導光板を伝播し上記第4端部に到達した光を反射させて上記第2端部に入射させる反射体(6)と、
を備える照明装置。
(付記2)
第1方向に並ぶ第1光源(LD1)及び第2光源(LD2)と、
上記第1光源及び上記第2光源の側に位置する第1端部(3a)と、上記第1端部の反対側に位置する第2端部(3b)と、上記第1端部及び上記第2端部の間に位置する第1出射エリア(SLA1)及び第2出射エリア(SLA2)を含む第1面(3c)と、上記第1面の反対側に位置する第2面(3d)とを有し、上記第1端部から上記第2端部に向けて伝播する光を上記第1出射エリアから出射するとともに、上記第2端部から上記第1端部に向けて伝播する光を上記第2出射エリアから出射する第1導光板(3)と、
上記第1光源及び上記第2光源の側に位置し上記第2光源からの光が入射する第3端部(4a)と、上記第3端部の反対側に位置する第4端部(4b)と、上記第3端部及び上記第4端部の間に位置し上記第2面と対向する第3面(4c)と、上記第3面の反対側に位置する第4面(4d)とを有し、上記第3端部から上記第4端部に向けて光を伝播する第2導光板(4)と、
上記第2導光板を伝播し上記第4端部に到達した光を反射させて上記第2端部に入射させる反射体(6)と、
上記第1出射エリアと対向する第1表示エリア(SDA1)及び上記第2出射エリアと対向する第2表示エリア(SDA2)を有する表示パネルと、
上記第1光源及び上記第2光源の輝度を制御するコントローラ(50)と、
を備える表示装置。
(付記1)
光源(LD)と、
上記光源側に位置する第1端部(3a)と、上記第1端部の反対側に位置する第2端部(3b)と、上記第1端部及び上記第2端部の間に位置する第1面(3c)と、上記第1面の反対側に位置する第2面(3d)とを有し、上記第1端部から上記第2端部に向けて伝播する光、及び、上記第2端部から上記第1端部に向けて伝播する光を上記第1面から出射する第1導光板(3)と、
上記光源側に位置する第3端部(4a)と、上記第3端部の反対側に位置する第4端部(4b)と、上記第3端部及び上記第4端部の間に位置し上記第2面と対向する第3面(4c)と、上記第3面の反対側に位置する第4面(4d)とを有し、上記第3端部から上記第4端部に向けて光を伝播する第2導光板(4)と、
上記第2導光板を伝播し上記第4端部に到達した光を反射させて上記第2端部に入射させる反射体(6)と、
を備える照明装置。
(付記2)
第1方向に並ぶ第1光源(LD1)及び第2光源(LD2)と、
上記第1光源及び上記第2光源の側に位置する第1端部(3a)と、上記第1端部の反対側に位置する第2端部(3b)と、上記第1端部及び上記第2端部の間に位置する第1出射エリア(SLA1)及び第2出射エリア(SLA2)を含む第1面(3c)と、上記第1面の反対側に位置する第2面(3d)とを有し、上記第1端部から上記第2端部に向けて伝播する光を上記第1出射エリアから出射するとともに、上記第2端部から上記第1端部に向けて伝播する光を上記第2出射エリアから出射する第1導光板(3)と、
上記第1光源及び上記第2光源の側に位置し上記第2光源からの光が入射する第3端部(4a)と、上記第3端部の反対側に位置する第4端部(4b)と、上記第3端部及び上記第4端部の間に位置し上記第2面と対向する第3面(4c)と、上記第3面の反対側に位置する第4面(4d)とを有し、上記第3端部から上記第4端部に向けて光を伝播する第2導光板(4)と、
上記第2導光板を伝播し上記第4端部に到達した光を反射させて上記第2端部に入射させる反射体(6)と、
上記第1出射エリアと対向する第1表示エリア(SDA1)及び上記第2出射エリアと対向する第2表示エリア(SDA2)を有する表示パネルと、
上記第1光源及び上記第2光源の輝度を制御するコントローラ(50)と、
を備える表示装置。
(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。本実施形態においては、第1導光板3及び第2導光板4に採用し得る他の構成を開示する。特に言及しない構成及び作用等については、第1実施形態と同様である。
図10は、第2実施形態に係る導光板100の一例を模式的に示す図である。導光板100は、光源ユニットLU(発光ダイオードLD)側に位置し第1方向Xに延びる第1端部100aと、この第1端部100aの反対側に位置し第1方向Xに延びる第2端部100bとを有している。図10の例において、導光板100は長方形状であり、第1端部100a及び第2端部100bは導光板100の短辺に相当する。なお、導光板100の形状は長方形状に限られず、正方形状やその他の多角形状、円形状等であっても良い。
第2実施形態について説明する。本実施形態においては、第1導光板3及び第2導光板4に採用し得る他の構成を開示する。特に言及しない構成及び作用等については、第1実施形態と同様である。
図10は、第2実施形態に係る導光板100の一例を模式的に示す図である。導光板100は、光源ユニットLU(発光ダイオードLD)側に位置し第1方向Xに延びる第1端部100aと、この第1端部100aの反対側に位置し第1方向Xに延びる第2端部100bとを有している。図10の例において、導光板100は長方形状であり、第1端部100a及び第2端部100bは導光板100の短辺に相当する。なお、導光板100の形状は長方形状に限られず、正方形状やその他の多角形状、円形状等であっても良い。
導光板100は、クラッド110と、複数のコア120とを備えている。クラッド110は、第1屈折率を有する第1材料により形成されている。コア120は、第1屈折率よりも高い第2屈折率を有する第2材料により形成されている。第1材料及び第2材料としては、例えば、石英ガラス、多成分ガラス、或いはプラスチックなどを用いることができる。
クラッド110は、第2方向Yに沿ってそれぞれ平行に延びるとともに第1方向Xに沿って一定のピッチで配置された複数の隔壁111を有している。各コア120は、隣り合う2つの隔壁111の間にそれぞれ配置されており、第2方向Yに沿ってそれぞれ平行に延びるとともに第1方向Xに沿って一定のピッチで配置されている。第2端部100b側における各コア120の端部は、クラッド110により覆われず、上述の反射体6と対向している。
さらに、導光板100は、複数のコア120の発光ダイオードLD側の端部を接続する複数の接続部分121を備えている。この接続部分121は、コア120と同じく第2屈折率を有する第2材料によって形成されている。各接続部分121は、発光ダイオードLDと対向する入射面121aを有している。図10の例において、接続部分121は、連続する5つのコア120を接続するとともに、入射面121aを除く一部がクラッド110に覆われている。但し、接続部分121が接続するコア120の数は5つに限定されない。また、接続部分121は、クラッド110により覆われていなくても良い。
図11は、クラッド110及び複数のコア120の構造の一例を説明するための図である。この図においては、クラッド110及び複数のコア120のX−Z平面と平行な断面を示している。
隔壁111は、クラッド110の一方の主面において第3方向Zに突出している。隣り合う2つの隔壁111は、溝112を形成する。言い換えれば、クラッド110は、第2方向Yに沿って延びるとともに第1方向Xに沿って一定のピッチで配置された複数の溝112を有している。
隔壁111は、クラッド110の一方の主面において第3方向Zに突出している。隣り合う2つの隔壁111は、溝112を形成する。言い換えれば、クラッド110は、第2方向Yに沿って延びるとともに第1方向Xに沿って一定のピッチで配置された複数の溝112を有している。
コア120は、溝112内に配置される。例えば、X−Z平面と平行なコア120の断面は、図10に示した接続部分121と接続された端部から第2端部100bに亘って一様な矩形状である。溝112は、コア120と嵌め合う形状であり、コア120の表面と溝112の内面とは互いに密着している。図11の例において、コア120は、隣り合う隔壁111の間において溝112から露出する露出面120aを有している。
図10及び図11に示した構成の導光板100において、発光ダイオードLDからの光は入射面121aに入射し、接続部分121を伝播してこの接続部分121に接続された複数のコア120に入射し、これらのコア120を第2端部100b側まで伝播する。クラッド110の屈折率がコア120及び接続部分121の屈折率よりも低いために、コア120及び接続部分121内を伝播する光は、コア120及び接続部分121とクラッド110との境界において全反射される。したがって、この構造においては、発光ダイオードLDから第2端部100bまで効率的に光を導くことができる。
導光板100は、例えば、2色成形(ダブルモールド)により製造することができる。すなわち、先ずクラッド110の形状に対応した第1金型を用いて、第1屈折率を有する第1材料によりクラッド110を成形する。続いて、第2金型でクラッド110を覆い、コア120に対応した第2屈折率を有する第2材料により、各溝112内にそれぞれコア120を成形する。この工程において、コア120は、溝112の内壁に熱融着する。このような2色成形によれば、精度良く導光体LGを製造することができる。また、クラッド110及びコア120を別々に成形する場合に比べて、導光板100の製造効率を高めることができるとともに、製造コストも低減することができる。
なお、導光板100は必ずしも2色成形で製造される必要はなく、例えばナノインプリントなどの他の方法により製造されても良い。
上記のような構造の導光板100を第1導光板3として用いる場合、第1端部100aが第1導光板3の第1端部3aに相当し、第2端部100bが第1導光板3の第2端部3bに相当し、各コア120の露出面120a及び各隔壁111の先端面が第1導光板3の第1面3cに相当し、クラッド110の裏面(隔壁111が設けられていない側の面)が第1導光板3の第2面3dに相当し、接続部分121が第1突起30に相当する。反射体6により反射された第2導光板4からの光は、第2端部100b側からコア120に入射する。露出面120aはクラッド110と接していないために、コア120を伝播する光は、露出面120aから出射する。すなわち、露出面120aを含む第1面3cは、出射面LAに相当する。
上記のような構造の導光板100を第1導光板3として用いる場合、第1端部100aが第1導光板3の第1端部3aに相当し、第2端部100bが第1導光板3の第2端部3bに相当し、各コア120の露出面120a及び各隔壁111の先端面が第1導光板3の第1面3cに相当し、クラッド110の裏面(隔壁111が設けられていない側の面)が第1導光板3の第2面3dに相当し、接続部分121が第1突起30に相当する。反射体6により反射された第2導光板4からの光は、第2端部100b側からコア120に入射する。露出面120aはクラッド110と接していないために、コア120を伝播する光は、露出面120aから出射する。すなわち、露出面120aを含む第1面3cは、出射面LAに相当する。
一般的に、屈折率が一様な導光板においては、光源からの光が放射状に拡散する。これに対し、導光板100において、発光ダイオードLDからの光は、この光が入射したコア120を伝播して他のコア120に殆ど拡散することはない。したがって、導光板100を第1導光板3として用いる場合には、出射面LAにおいて各発光ダイオードLDにより発光するエリア(サブ出射エリア)の境界を明確に定義することができる。
一方、導光板100を第2導光板4として用いる場合、第1端部100aが第2導光板4の第3端部4aに相当し、第2端部100bが第2導光板4の第4端部4bに相当し、各コア120の露出面120a及び各隔壁111の先端面が第2導光板4の第3面4cに相当し、クラッド110の裏面(隔壁111が設けられていない側の面)が第2導光板4の第4面4dに相当し、接続部分121が第2突起40に相当する。露出面120aから漏れる光は、遮光層5により遮光(或いはコア120に反射)される。導光板100を第2導光板4として用いる場合には、クラッド110が露出面120aを覆っていても良い。
導光板100を第2導光板4として用いる場合には、発光ダイオードLDからの光を直線的に反射体6に導くことができる。したがって、反射体6により反射された光が第1導光板3に入射する位置を正確に定めることができる。
なお、導光板100を第1導光板3及び第2導光板4の双方に用いて導光体LGを構成しても良い。
なお、導光板100を第1導光板3及び第2導光板4の双方に用いて導光体LGを構成しても良い。
また、図10の例においては複数の接続部分121がそれぞれ分離しているが、これらの接続部分121が繋がっていても良い。この場合において、隣り合う発光ダイオードLDからの光の双方が入射するコア120を設けても良い。
(第3実施形態)
第3実施形態について説明する。特に言及しない構成及び作用等については、第1及び第2実施形態と同様である。
本実施形態では、第1導光板3の内部を伝播する光を第1面3cから効率的に出射させる方法の一例を開示する。図12は、第3実施形態に係る構成の一例を説明するための図であって、第1導光板3及び発光ダイオードLDのY−Z平面と平行な断面を模式的に示している。
第3実施形態について説明する。特に言及しない構成及び作用等については、第1及び第2実施形態と同様である。
本実施形態では、第1導光板3の内部を伝播する光を第1面3cから効率的に出射させる方法の一例を開示する。図12は、第3実施形態に係る構成の一例を説明するための図であって、第1導光板3及び発光ダイオードLDのY−Z平面と平行な断面を模式的に示している。
図12の例における第1導光板3は、多数の凸パターンPTを第1面3c(第2実施形態の構成においてはコア120の露出面120a)に有している。凸パターンPTは、例えば、第1面3cに形成された半球状のドットパターンとすることができる。他の例として、凸パターンPTは、第1面3cに形成されたプリズムパターンとすることができる。
ドットパターン及びプリズムパターンなどの凸パターンPTは、第1導光板3の成形とともに、或いは第1導光板3の成形の後に第1面3cを加工することにより第1面3cに設けられても良いし、第1導光板3と別体のものが第1面3cに配置されていても良い。また、凸パターンPTは、第1導光板3の第2面3dに設けられても良い。
このような凸パターンPTは、第1導光板3の内部を伝播する光を外部に出射させる出射効率を向上するのに有効である。
第1端部3a及び第2端部3bから離れるに連れて第1面3cでの出射効率が下がる場合には、図12に示すように、凸パターンPTの密度を第1端部3a及び第2端部3bから中央Cに向かうに連れて高くすることにより、出射面LAの輝度を均一化しても良い。
第1端部3a及び第2端部3bから離れるに連れて第1面3cでの出射効率が下がる場合には、図12に示すように、凸パターンPTの密度を第1端部3a及び第2端部3bから中央Cに向かうに連れて高くすることにより、出射面LAの輝度を均一化しても良い。
(第4実施形態)
第4実施形態について説明する。特に言及しない構成及び作用等については、第1及び第2実施形態と同様である。
本実施形態では、第1導光板3の内部を伝播する光を第1面3cから効率的に出射させる方法の一例を開示する。図13は、第4実施形態に係る構成の一例を説明するための図であって、X−Y平面と平行な第1導光板3の断面を模式的に示している。
第4実施形態について説明する。特に言及しない構成及び作用等については、第1及び第2実施形態と同様である。
本実施形態では、第1導光板3の内部を伝播する光を第1面3cから効率的に出射させる方法の一例を開示する。図13は、第4実施形態に係る構成の一例を説明するための図であって、X−Y平面と平行な第1導光板3の断面を模式的に示している。
図13の例において、第1導光板3は、多数の散乱構造STを内部に有している。散乱構造STは、例えば、第1導光板3の母材と異なる物質とすることができる。他の例として、散乱構造STは、空隙(気泡)とすることができる。なお、第2実施形態にて開示した導光板100を第1導光板3に適用する場合においては、コア120に散乱構造STを設ければ良い。
このような散乱構造STは、第1導光板3の内部を伝播する光を外部に出射させる出射効率を向上するのに有効である。
このような散乱構造STは、第1導光板3の内部を伝播する光を外部に出射させる出射効率を向上するのに有効である。
第1端部3a及び第2端部3bから離れるに連れて第1面3cでの出射効率が下がる場合には、図13に示すように、散乱構造STの密度を第1端部3a及び第2端部3bから中央Cに向かうに連れて高くすることにより、出射面LAの輝度を均一化しても良い。
(第5実施形態)
第5実施形態について説明する。特に言及しない構成及び作用等については、第1及び第2実施形態と同様である。
第5実施形態について説明する。特に言及しない構成及び作用等については、第1及び第2実施形態と同様である。
本実施形態では、第2実施形態で開示した導光板100を第1導光板3に適用した場合において、コア120に入射した光を露出面120aから出射させる方法の一例について開示する。図14は、第5実施形態に係る構成の一例を説明するための図であって、クラッド110、コア120、及び発光ダイオードLDのY−Z平面と平行な断面を模式的に示している。
図14の例において、コア120は、中央Cよりも第1端部100a(第1端部3a)側の領域、及び、中央Cよりも第2端部100b(第2端部3b)側の領域のそれぞれにおいて楔型の形状を有している。すなわち、コア120の第3方向Zにおける厚さT1は、第1端部100a及び第2端部100bから中央Cに向かうに連れて減少している。逆に、クラッド110の第3方向Zにおける厚さT2は、第1端部100a及び第2端部100bから中央Cに向かうに連れて増加している。
このような構成においては、第1端部100a側及び第2端部100b側からコア120に入射した光がコア120の裏面120b(露出面120aの反対側の面)とクラッド110との境界で露出面120aに向けて反射するために、露出面120aから好適に光を出射させることができる。
なお、図14においては、第1端部100a及び第2端部100bから中央Cに向かうに連れてクラッド110及びコア120の双方の厚さが変化する構造を例示したが、コア120の厚さのみが変化し、クラッド110の厚さが一定であっても良い。
なお、図14においては、第1端部100a及び第2端部100bから中央Cに向かうに連れてクラッド110及びコア120の双方の厚さが変化する構造を例示したが、コア120の厚さのみが変化し、クラッド110の厚さが一定であっても良い。
(第6実施形態)
第6実施形態について説明する。特に言及しない構成及び作用等については、第1及び第2実施形態と同様である。
第6実施形態について説明する。特に言及しない構成及び作用等については、第1及び第2実施形態と同様である。
本実施形態では、第2実施形態で開示した導光板100を第1導光板3に適用した場合を想定する。例えば図10を用いて説明したように、発光ダイオードLDからの光が複数のコア120に入射する場合、各発光ダイオードLDの境界に位置するコア120の近傍において、他の部分に比べて輝度が低い境界スジが生じ得る。すなわち、発光ダイオードLDから第1方向Xに離れたコア120ほどこの発光ダイオードLDから入射する光が弱くなるために、2つの発光ダイオードLDの境界に位置するコア120の露出面120aの輝度は他のコア120に比べて低くなり、出射面LA全体として見たときに第1方向Xに輝度ムラが生じ得る。このような輝度ムラは、液晶表示装置LCDの表示品位を低下させる一因となる。
図15は、境界スジを防止する方法の一例を説明するための図である。この図の下方には、3つの発光ダイオードLD1,LD2,LD3と、11個のコア120とを模式的に示している。発光ダイオードLD1からの光は、図中の左側から1番目乃至5番目のコア120に第1端部100a(第1端部3a)側から入射する。発光ダイオードLD2からの光は、図中の左側から4番目乃至8番目のコア120に第1端部100a(第1端部3a)側から入射する。発光ダイオードLD3からの光は、図中の左側から7番目乃至11番目のコア120に第1端部100a(第1端部3a)側から入射する。
このように、図15の例においては、隣り合う発光ダイオードLD(LD1とLD2,LD2とLD3)の間に配置される2つのコア120に、隣り合う発光ダイオードLD(LD1とLD2,LD2とLD3)の双方からの光が入射する。
図15の上方に示す曲線C1は、発光ダイオードLD1が任意輝度で点灯した際に、発光ダイオードLD1から任意距離だけ第2方向Yに離れた位置において出射面LAに生じる第1方向Xに沿う輝度分布の一例を示す。曲線C2は、発光ダイオードLD2が上記任意輝度で点灯した際に、発光ダイオードLD2から上記任意距離だけ第2方向Yに離れた位置において出射面LAに生じる第1方向Xに沿う輝度分布の一例を示す。曲線C3は、発光ダイオードLD3が上記任意輝度で点灯した際に、発光ダイオードLD3から上記任意距離だけ第2方向Yに離れた位置において出射面LAに生じる第1方向Xに沿う輝度分布の一例を示す。
曲線C1〜C3の輝度分布は、いずれも、発光ダイオードLDの真正面において輝度が高く、発光ダイオードLDから第1方向Xに離れるに連れて輝度が低くなる。曲線C1〜C3の上方に示す直線Lは、第1方向Xの各位置において曲線C1〜C3が示す輝度を足し合わせた合計輝度を表している。この合計輝度が直線Lで示されるために、図15の例においては第1方向Xにおける輝度ムラが生じていない。すなわち、上述した境界スジも生じていない。
このように、隣り合う発光ダイオードLDの間に配置されるコア120にこれら発光ダイオードLDの双方からの光を入射させることで、第1方向Xにおける輝度ムラを抑えることができる。
例えば図10の例に示した導光板100の構成においては、各接続部分121を一体的に形成することで、隣り合う発光ダイオードLDの間のコア120にこれら発光ダイオードLDの双方からの光を入射させることができる。
例えば図10の例に示した導光板100の構成においては、各接続部分121を一体的に形成することで、隣り合う発光ダイオードLDの間のコア120にこれら発光ダイオードLDの双方からの光を入射させることができる。
なお、上記合計輝度は必ずしも直線になる必要はなく、多少のムラを有していたとしても、本実施形態の構成により液晶表示装置LCDの表示品位が向上し得ることに変わりはない。
隣り合う発光ダイオードLDの双方から光が入射するコア120の数は2つに限られず、1つであっても良いし3つ以上であっても良い。
なお、図15に示した直線Lのようなムラの無い輝度分布を実現するために、隣り合う発光ダイオードLDの双方から光が入射するコア120を設けることに加え、クラッド110及びコア120の形状、材質、発光ダイオードLDからクラッド110及びコア120までの距離などを工夫し、それぞれを好適な条件に定めても良い。
なお、図15に示した直線Lのようなムラの無い輝度分布を実現するために、隣り合う発光ダイオードLDの双方から光が入射するコア120を設けることに加え、クラッド110及びコア120の形状、材質、発光ダイオードLDからクラッド110及びコア120までの距離などを工夫し、それぞれを好適な条件に定めても良い。
クラッド110の形状を工夫する場合の一例につき、図16を参照して説明する。この図の例においては、3つの発光ダイオードLD1,LD2,LD3と、これら発光ダイオードLD1〜LD3からの光が第1端部100a(第1端部3a)側から入射する複数のコア120とを模式的に示している。なお、接続部分121は図示を省略している。
図16の例においては、図15の例と異なり、発光ダイオードLD1〜LD3からの光は、それぞれ7つのコア120に入射する。隣り合う発光ダイオードLD(LD1とLD2,LD2とLD3)の双方から光が入射するコア120の数は2つである。
図16の例においては、図15の例と異なり、発光ダイオードLD1〜LD3からの光は、それぞれ7つのコア120に入射する。隣り合う発光ダイオードLD(LD1とLD2,LD2とLD3)の双方から光が入射するコア120の数は2つである。
図16の例においては、1つの発光ダイオードLDから光が入射する複数のコア120の間の各隔壁111が、この発光ダイオードLDの真正面から離れるに連れて薄くなっている。すなわち、発光ダイオードLD2からの光が入射する7つのコア120の間の6つの隔壁111を例にとると、中心の2つの隔壁111の幅がW1であり、その隣の2つの隔壁111の幅がW1よりも小さいW2であり、その隣の2つの隔壁111の幅がW2よりも小さいW3である(W1>W2>W3)。図16の例において、コア120の幅は全て同じである。
このように、隣り合う発光ダイオードLDの境界に近づくに連れて隔壁111の幅を小さくすることにより、境界付近において隔壁111が占める面積が低くなる。隔壁111はコア120のように発光せず、輝度の向上に寄与しないために、隔壁111が占める面積を減らすことで境界付近の輝度を高めることができる。すなわち、隔壁111の幅を変えることにより、第1方向Xにおける輝度ムラを抑えることができる。
なお、ここでは隔壁111の幅を変える例を説明したが、コア120の幅を隣り合う発光ダイオードLDの境界に近づくほど大きくすることにより、出射面LAの輝度を調整しても良い。例えば、図16の例と同じく1つの発光ダイオードLDからの光がそれぞれ7つのコア120に入射し、隣り合う発光ダイオードLDの双方から光が入射するコア120の数が2つである場合を想定すると、上記7つのコア120のうち中心に近い2つのコア120の幅をW3とし、その隣の2つのコア120の幅をW2とし、その隣の2つのコア120の幅をW1とすることができる(W1>W2>W3)。
また、隔壁111及びコア120の双方の幅を調整しても良い。
また、図15及び図16においては、発光ダイオードLDからの光が第1端部100a側からコア120に入射する場合を例にとって本実施形態に係る構成を説明した。しかしながら、反射体6により反射されて第2端部100b(第2端部3b)側からコア120に入射する光に関しても同様の工夫を施すことができる。
また、隔壁111及びコア120の双方の幅を調整しても良い。
また、図15及び図16においては、発光ダイオードLDからの光が第1端部100a側からコア120に入射する場合を例にとって本実施形態に係る構成を説明した。しかしながら、反射体6により反射されて第2端部100b(第2端部3b)側からコア120に入射する光に関しても同様の工夫を施すことができる。
以上説明した第6実施形態においては、隣り合う発光ダイオードLDの間において、これら発光ダイオードLDの双方から光が入射するコア120を設けることで境界スジを抑制する例を説明した。しかしながら、境界スジを抑制する方法はこれに限られず、例えば隔壁111に小孔を設け、この小孔により隔壁111の一方の側のコア120と他方の側のコア120との間で相互に光を導くことで境界スジを抑制することもできる。
図17は、当該変形例に係る構成の一例を説明するための図であって、クラッド110及び発光ダイオードLDのY−Z平面と平行な断面を模式的に示している。図17の例において、クラッド110の隔壁111は、一方の溝112から他方の溝112まで貫通した複数の小孔113を有している。なお、小孔113は、必ずしも環状の孔である必要はなく、例えば隔壁111をその頂部111aの側から切欠いたものであっても良い。
このような隔壁111の一方の側のコア120を伝播する光の一部は、小孔113から漏れて他方の側のコア120に入射する。すなわち、これらのコア120を伝播する光は小孔113を通じて混ざり合うために、これらのコア120の露出面120aの輝度が均一化される。したがって、第1方向Xにおける出射面LAの輝度ムラが抑制され、上述の境界スジの発生も防止される。
このような隔壁111の一方の側のコア120を伝播する光の一部は、小孔113から漏れて他方の側のコア120に入射する。すなわち、これらのコア120を伝播する光は小孔113を通じて混ざり合うために、これらのコア120の露出面120aの輝度が均一化される。したがって、第1方向Xにおける出射面LAの輝度ムラが抑制され、上述の境界スジの発生も防止される。
なお、小孔113は、必ずしも全ての隔壁111に設けられる必要はなく、例えば、発光ダイオードLDの正面に位置する隔壁111には設けられずに、隣り合う発光ダイオードLDの間に位置する1又は複数の隔壁111にのみ設けられても良い。また、例えば発光ダイオードLDの正面に近い隔壁111ほど小孔113の数を減らすなど、各隔壁111における小孔113の数を変更しても良い。
第1端部100aの側からコア120に入射した光は、第2端部100bの側に向けて伝播されるに連れて減衰する。また、第1端部100bの側からコア120に入射した光は、第1端部100aの側に向けて伝播されるに連れて減衰する。そこで、図17の例に示すように、隔壁111における小孔113の密度を第1端部100aの側及び第2端部100bの側から中央Cに向けて徐々に低下させても良い。なお、密度を変化させることに代えて、小孔113のサイズ(開口面積、或いは直径等)を第1端部100aの側及び第2端部100bの側から中央Cに向けて徐々に低下させても良い。
また、例えば各隔壁111において小孔113の第2方向Yの位置が同じである場合のように、小孔113の配置位置が規則的であれば、小孔113を通じて漏れる光が視認可能なスジとして現れ得る。そこで、各隔壁111における小孔113の配置位置をランダムに定めても良い。
第1端部100aの側からコア120に入射した光は、第2端部100bの側に向けて伝播されるに連れて減衰する。また、第1端部100bの側からコア120に入射した光は、第1端部100aの側に向けて伝播されるに連れて減衰する。そこで、図17の例に示すように、隔壁111における小孔113の密度を第1端部100aの側及び第2端部100bの側から中央Cに向けて徐々に低下させても良い。なお、密度を変化させることに代えて、小孔113のサイズ(開口面積、或いは直径等)を第1端部100aの側及び第2端部100bの側から中央Cに向けて徐々に低下させても良い。
また、例えば各隔壁111において小孔113の第2方向Yの位置が同じである場合のように、小孔113の配置位置が規則的であれば、小孔113を通じて漏れる光が視認可能なスジとして現れ得る。そこで、各隔壁111における小孔113の配置位置をランダムに定めても良い。
(第7実施形態)
第7実施形態について説明する。特に言及しない構成及び作用等については、第1及び第2実施形態と同様である。
第7実施形態について説明する。特に言及しない構成及び作用等については、第1及び第2実施形態と同様である。
本実施形態では、第2実施形態で開示した導光板100を第1導光板3に適用した場合を想定する。導光板100に入射する光は、主にコア120の露出面120aから出射するために、出射面LAにおいてクラッド110の隔壁111に相当する低輝度のスジが生じ得る。本実施形態では、このようなスジを防止ないしは和らげるための方法を開示する。
図18及び図19は、第7実施形態に係る構成の一例を説明するための図であって、クラッド110及びコア120のX−Z平面と平行な断面を模式的に示している。これらの図に示すクラッド110の隔壁111の頂部111aは、いずれも先端に向けて幅が狭まる形状であり、コア120は頂部111aの近傍において頂部111aの形状に応じて第1方向Xにおける幅が広がっている。
図18の例において、頂部111aは円弧状に丸められており、コア120はこのように円弧状に丸められた頂部111aの先端まで満たされている。図19の例において、頂部111aは先端に向けて先細るテーパ状であり、コア120はこのようなテーパ状の頂部111aの先端まで満たされている。
これらの構成においては、露出面120aを隔壁111の上にまで広げることができる。したがって、上述した隔壁111によるスジを防止ないしは和らげることができる。
なお、図18及び図19においては隣り合うコア120が隔壁111により分離されている状態を示しているが、隣り合うコア120が隔壁111の先端を超えて接続されていても良い。
なお、図18及び図19においては隣り合うコア120が隔壁111により分離されている状態を示しているが、隣り合うコア120が隔壁111の先端を超えて接続されていても良い。
以上説明した各実施形態に開示した構成は、適宜組み合わせることができるし、種々の態様に変形して実施することもできる。例えば、上記各実施形態においては、照明装置の一例として、液晶表示装置に搭載されるバックライトを開示した。しかしながら、上記各実施形態にて開示したバックライトの構成は、反射型の表示装置において用いられるフロントライトなどにも適用できる。
また、第1乃至第7実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものついては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
LCD…液晶表示装置、PNL…液晶表示パネル、BL…バックライト、LU…光源ユニット、LG…導光体、DA…表示エリア、LGA…出射面、LD…発光ダイオード、3…第1導光板、4…第2導光板、5…遮光層、6…反射体、50…コントローラ
Claims (13)
- 光源と、
前記光源側に位置する第1端部と、前記第1端部の反対側に位置する第2端部と、前記第1端部及び前記第2端部の間に位置する第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面とを有し、前記第1端部から前記第2端部に向けて伝播する光、及び、前記第2端部から前記第1端部に向けて伝播する光を前記第1面から出射する第1導光板と、
前記光源側に位置する第3端部と、前記第3端部の反対側に位置する第4端部と、前記第3端部及び前記第4端部の間に位置し前記第2面と対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面とを有し、前記第3端部から前記第4端部に向けて光を伝播する第2導光板と、
前記第2導光板を伝播し前記第4端部に到達した光を反射させて前記第2端部に入射させる反射体と、
を備える照明装置。 - 前記反射体は、前記第2端部及び前記第4端部と対向して配置され、前記第4端部からの光を全反射して前記第2端部に入射させるプリズムである、
請求項1に記載の照明装置。 - 前記第2面と前記第3面との間に設けられた遮光層をさらに備える、
請求項1又は2に記載の照明装置。 - 前記光源は、第1方向に並んだ第1光源及び第2光源を含み、
前記第1端部及び前記第3端部は、前記第1方向に沿って延び、
前記第1導光板は、前記第1端部の第1位置から前記第1光源に向けて突出するとともに、前記第1光源からの光が入射する第1先端面を有した第1突起を備え、
前記第2導光板は、前記第1方向において前記第1位置とずれた前記第3端部の第2位置から前記第2光源に向けて突出するとともに、前記第2光源からの光が入射する第2先端面を有した第2突起を備える、
請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記第1導光板の前記第1面及び前記第2面の間の第1厚さは、前記第1先端面の第1高さよりも小さく、
前記第2導光板の前記第3面及び前記第4面の間の第2厚さは、前記第2先端面の第2高さよりも小さく、
前記第1突起は、前記第1先端面から前記第1端部に向かうに連れて前記第1高さから前記第1厚さに漸次減少する第3厚さを有した形状を備え、
前記第2部分は、前記第2先端面から前記第3端部に向かうに連れて前記第2高さから前記第2厚さに漸次減少する第4厚さを有した形状を備える、
請求項4に記載の照明装置。 - 前記第1導光板は、
前記第1端部から前記第2端部に亘り平行に延びる複数の隔壁にて形成された複数の溝を有するクラッドと、
前記複数の溝にそれぞれ収容されるとともに、前記溝から露出する露出面をそれぞれ有し、前記第1端部から前記第2端部に向けて光を伝播し、前記第2端部から前記第1端部に向けて光を伝播する複数のコアと、
を備え、
前記複数のコアの前記露出面により前記第1面の少なくとも一部が構成された、
請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記第2導光板は、
前記第3端部から前記第4端部に亘り平行に延びる複数の隔壁にて形成された複数の溝を有するクラッドと、
前記複数の溝にそれぞれ収容されるとともに、前記第3端部から前記第4端部に向けて光を伝播する複数のコアと、
を備える、請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記第1導光板は、前記第1面に形成されるとともに前記第1導光板内を伝播する光を反射する複数の凸パターンを有する、
請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記複数の凸パターンの密度は、前記第1端部及び前記第2端部の間の中心に向かうに連れて高くなる、
請求項8に記載の照明装置。 - 第1方向に並ぶ第1光源及び第2光源と、
前記第1光源及び前記第2光源の側に位置する第1端部と、前記第1端部の反対側に位置する第2端部と、前記第1端部及び前記第2端部の間に位置する第1出射エリア及び第2出射エリアを含む第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面とを有し、前記第1端部から前記第2端部に向けて伝播する光を前記第1出射エリアから出射するとともに、前記第2端部から前記第1端部に向けて伝播する光を前記第2出射エリアから出射する第1導光板と、
前記第1光源及び前記第2光源の側に位置する第3端部と、前記第3端部の反対側に位置する第4端部と、前記第3端部及び前記第4端部の間に位置し前記第2面と対向する第3面と、前記第3面の反対側に位置する第4面とを有し、前記第3端部から前記第4端部に向けて光を伝播する第2導光板と、
前記第2導光板を伝播し前記第4端部に到達した光を反射させて前記第2端部に入射させる反射体と、
前記第1出射エリアと対向する第1表示エリア及び前記第2出射エリアと対向する第2表示エリアを有する表示パネルと、
前記第1光源及び前記第2光源の輝度を制御するコントローラと、
を備える表示装置。 - 前記第1出射エリア及び前記第2出射エリアは、前記第1方向と交差する第2方向に並ぶ、
請求項10に記載の表示装置。 - 前記コントローラは、前記第1表示エリアに表示される第1画像の第1明度に応じて前記第1光源の輝度を制御し、前記第2表示エリアに表示される第2画像の第2明度に応じて前記第2光源の輝度を制御する、
請求項10又は11に記載の表示装置。 - 前記コントローラは、前記第1明度と前記第2明度とが等しい場合において前記第2光源の輝度が前記第1光源の輝度よりも高くなるように前記第1光源及び前記第2光源を制御する、
請求項12に記載の表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014174282A JP2016051512A (ja) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | 照明装置及び表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014174282A JP2016051512A (ja) | 2014-08-28 | 2014-08-28 | 照明装置及び表示装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 2014-08-28 JP JP2014174282A patent/JP2016051512A/ja active Pending
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