JP2018181814A - 照明装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 可撓性を有した照明装置および表示装置を提供する。【解決手段】 一実施形態に係る照明装置は、第１光源ユニットと、第２光源ユニットと、前記第１光源ユニットから放たれた光が入射する第１導光体と、前記第２光源ユニットから放たれた光が入射する第２導光体と、を備えている。前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットは、可動自在な連結部によって連結されている。さらに、前記第１導光体および前記第２導光体の各々は、入射した光を伝播するコアと、前記コアを囲うクラッドとを備える導光ロッドを含む。【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、照明装置および表示装置に関する。

従来、液晶表示装置のようにバックライトを利用して画像を表示する表示装置が知られている。例えばテレビなどの大型の表示装置においては表示パネルの裏面に光源を配置した直下型のバックライトが主流である。直下型のバックライトを用いると、表示装置の厚さが増すため、スマートフォン等の小型デバイス用の表示装置には向かない。そこで、小型デバイス用の表示装置については、表示パネルの裏面に対向する導光板の側面に沿って光源を配置したサイドエッジ型のバックライトが広く採用されている。

近年、可撓性を有したフレキシブルタイプの表示パネルが開発されている。フレキシブルタイプの表示パネルを用いた表示装置を曲げるためには、バックライトも可撓性を有している必要がある。
なお、バックライトとしてだけでなく、可撓性を有した照明装置は種々の分野で利用価値がある。

特開２０００−４７０３８号公報 特開平７−４９４２３号公報 特開２００４−２２６７０９号公報 特開２０１４−５１９０４９号公報 特開２０１６−１４６２９６号公報 特開２０１６−１８４５６４号公報

本開示の一態様における目的は、可撓性を有した照明装置および表示装置を提供することである。

一実施形態に係る照明装置は、第１光源ユニットと、第２光源ユニットと、前記第１光源ユニットから放たれた光が入射する第１導光体と、前記第２光源ユニットから放たれた光が入射する第２導光体と、を備えている。前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットは、可動自在な連結部によって連結されている。さらに、前記第１導光体および前記第２導光体の各々は、入射した光を伝播するコアと、前記コアを囲うクラッドとを備える導光ロッドを含む。

一実施形態に係る表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルに光を照射する照明装置とを備え、前記照明装置からの光を用いて前記表示パネルが画像を表示する。前記照明装置は、第１光源ユニットと、第２光源ユニットと、前記第１光源ユニットから放たれた光が入射する第１導光体と、前記第２光源ユニットから放たれた光が入射する第２導光体と、を備えている。前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットは、可動自在な連結部によって連結されている。さらに、前記第１導光体および前記第２導光体の各々は、入射した光を伝播するコアと、前記コアを囲うクラッドとを備える導光ロッドを含む。

図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示す概略的な断面図である。 図２は、第１実施形態における発光素子に適用し得る構成の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る照明装置の構成の一部を示す図である。 図４は、図３に示す照明装置を曲げた状態を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る照明装置における光路を示す概略的な断面図である。 図６は、照明装置の他の例を示す断面図である。 図７は、照明装置のさらに他の例を示す断面図である。 図８は、第１実施形態に係る表示装置の概略的な側面図である。 図９は、図８におけるIX−IX線に沿う表示装置の概略的な断面図である。 図１０は、第１実施形態に係る照明装置が備える導光ロッドが曲げられた状態を示す図である。 図１１は、第２実施形態における発光素子に適用し得る構成の一例を示す図である。 図１２は、第２実施形態に係る照明装置の構成の一部を示す図である。 図１３は、図１２に示す照明装置を曲げた状態を示す図である。 図１４は、第２実施形態に係る照明装置の概略的な断面図である。

以下、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。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。

各実施形態においては、表示装置の一例として、透過型の液晶表示装置を開示する。また、照明装置の一例として、液晶表示装置のバックライトを開示する。ただし、各実施形態は、他種の表示装置や照明装置に対する、各実施形態にて開示される個々の技術的思想の適用を妨げるものではない。他種の表示装置としては、例えば、透過型の機能に加えて外光を反射してこの反射光を表示に利用する反射型の機能を備えた液晶表示装置や、Micro Electro Mechanical System（ＭＥＭＳ）シャッターが光学素子として機能する機械式表示パネルを有する表示装置などが想定される。他種の照明装置としては、例えば、表示装置の表示面側に配置されるフロントライトなどが想定される。また、照明装置は、表示装置のバックライトやフロントライトとは異なる用途で使用することもできる。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る液晶表示装置１（以下、表示装置１と呼ぶ）の構成例を示す概略的な断面図である。図中において、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは互いに交差する方向であり、第３方向Ｚは第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと交差する方向である。一例では、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、および第３方向Ｚは、互いに直交しているが、互いに９０度以外の角度で交差してもよい。本明細書において、第３方向Ｚを示す矢印の先端に向かう方向を下方（あるいは、単に下）と称し、矢印の先端から逆に向かう方向を上方（あるいは、単に上）と称する。

表示装置１は、表示パネル２と、バックライトとしての照明装置３と、カバー部材ＣＧと、配線基板Ｆ１、Ｆ２とを備えている。表示パネル２は、第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向する第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の間に封入された液晶層とを備えている。第１基板ＳＵＢ１は、例えば画素電極、画素電極との間で電界を形成する共通電極、画素電極に電圧を供給するスイッチング素子、および各種の周辺回路などが設けられたアレイ基板である。第２基板ＳＵＢ２は、例えばカラーフィルタなどを含む対向基板であり、シール材を介して第１基板ＳＵＢ１と貼り合わされている。上記共通電極は、第２基板ＳＵＢ２に配置されてもよい。上記カラーフィルタは、第１基板ＳＵＢ１に配置されてもよい。
本実施形態において、表示パネル２は、可撓性を有している。すなわち、第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２の各々の基材は、可撓性を有した樹脂材料で構成されている。このような樹脂材料としては、例えばポリイミドを用いることができる。

表示パネル２は、画像が表示される表示面２Ａと、表示面２Ａの反対側の裏面２Ｂとを有している。表示面２Ａは第２基板ＳＵＢ２の外面に相当し、裏面２Ｂは第１基板ＳＵＢ１の外面に相当する。表示面２Ａには、第１偏光板ＰＬ１が貼り付けられている。裏面２Ｂには、第２偏光板ＰＬ２が貼り付けられている。第２偏光板ＰＬ２の下面には、プリズムシートＰＳが貼り付けられている。例えば、プリズムシートＰＳは、下方に向けて突出した多数のプリズムレンズを備えているが、この例に限られない。プリズムシートＰＳは、第３方向Ｚに重ねられた２つのプリズムシートを含んでもよい。

第１基板ＳＵＢ１は、第２基板ＳＵＢ２と対向しない端子領域ＴＡを有している。配線基板Ｆ１の一端は、この端子領域ＴＡに接続されている。配線基板Ｆ１の他端は、接続部材５１を介して配線基板Ｆ２に接続されている。配線基板Ｆ１は、例えばフレキシブル回路基板であり、可撓性を有している。図１の例においては、配線基板Ｆ１が円弧状に曲げられており、配線基板Ｆ２が表示パネル２の裏面２Ｂの側に位置している。但し、配線基板Ｆ１は、他の形状に曲げられてもよいし、曲げられていなくてもよい。配線基板Ｆ２も配線基板Ｆ１と同様に可撓性を有してもよい。配線基板Ｆ１には回路部品５２が実装され、配線基板Ｆ２には複数の回路部品５３が実装されている。これら回路部品５２、５３は、例えばＩＣで構成されており、表示パネル２を制御するドライバなどを含んでいる。照明装置３が配線基板Ｆ１、Ｆ２の少なくとも一方にさらに接続されてもよい。この場合において、回路部品５２、５３のいずれかが照明装置３を制御するドライバを含んでもよい。

カバー部材ＣＧは、表示パネル２の表示面２Ａと対向している。カバー部材ＣＧは、例えば透明なガラスで構成することができる。また、カバー部材ＣＧは、可撓性を有する樹脂材料で構成してもよい。図１の例においては、透明な接着層ＧＬを介してカバー部材ＣＧが第１偏光板ＰＬ１および表示パネル２に貼り付けられている。

照明装置３は、表示パネル２の裏面２Ｂと対向している。図１の例においては、表示パネル２と配線基板Ｆ２の間に照明装置３が配置されている。照明装置３は、光源ユニットＬＵと、導光体ＬＧと、拡散部材ＤＦと、反射部材ＲＦ１、ＲＦ２とを備えている。図１においては、１つの光源ユニットＬＵと１つの導光体ＬＧの断面を示しているが、実際には後述するように照明装置３が複数の光源ユニットＬＵと複数の導光体ＬＧとを備えている。
導光体ＬＧは、第１端部Ｅ１と、第２端部Ｅ２とを有している。光源ユニットＬＵは、導光体ＬＧの第１端部Ｅ１に対向する発光素子ＬＳと、発光素子ＬＳを支持する支持部材３０とを備えている。例えば、発光素子ＬＳは、第１方向Ｘと平行な光軸を有する光を放つ発光ダイオード（ＬＥＤ）である。導光体ＬＧは、表示パネル２と第３方向Ｚにおいて重なっている。

拡散部材ＤＦは、導光体ＬＧとプリズムシートＰＳの間に配置されている。拡散部材ＤＦは、例えば光を拡散するための多数の粒子を含むシート材であるが、この例に限られない。反射部材ＲＦ１は、導光体ＬＧと配線基板Ｆ２の間に配置されている。すなわち、導光体ＬＧは、拡散部材ＤＦと反射部材ＲＦ１の間にある。反射部材ＲＦ２は、導光体ＬＧの第２端部Ｅ２に対向している。反射部材ＲＦ２は、支持部材４０によって支持されている 。

さらに、照明装置３は、導光体ＬＧの第１端部Ｅ１の近傍に配置された保持部材３１、３２と、第２端部Ｅ２の近傍に配置された保持部材４１、４２とを備えている。詳しくは後述するが、保持部材３１、３２、４１、４２は、光源ユニットＬＵ、導光体ＬＧ、拡散部材ＤＦ、反射部材ＲＦ１、ＲＦ２を保持している。

図２は、発光素子ＬＳに適用し得る構成の一例を示す図である。図示した発光素子ＬＳは、プリント基板１００と、反射カップ１０１と、ＬＥＤチップ１０２と、第１電極１０３と、第２電極１０４と、封入樹脂１０５とを備えている。反射カップ１０１は、プリント基板１００に取り付けられている。ＬＥＤチップ１０２は、反射カップ１０１の内部に配置され、封入樹脂１０５で覆われている。反射カップ１０１の内壁は、プリント基板１００に向けて内径が小さくなる傾斜面である。第１電極１０３および第２電極１０４は、それぞれ正電極と負電極であり、ＬＥＤチップ１０２と電気的に接続されている。第１電極１０３および第２電極１０４を介してＬＥＤチップ１０２に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ１０２が発光する。この光は、平坦な発光面１０６から外部に放たれる。このような構成の発光素子ＬＳを用いれば、広範囲に効率良く光を照射することができる。
なお、発光素子ＬＳは、図２の例に限られず、種々の構造を採用し得る。

図３は、照明装置３の構成の一部を示す図である。図示した照明装置３は、４つの光源ユニットＬＵ（ＬＵ１〜ＬＵ４）と、４つの導光体ＬＧ（ＬＧ１〜ＬＧ４）とを備えている。但し、照明装置３が備える光源ユニットＬＵおよび導光体ＬＧの数は、それぞれ４つに限られない。図３においては、光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４を簡略化して示している。

各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４は、第２方向Ｙに並んでいる。各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４は、第２方向Ｙに並ぶ複数の発光素子ＬＳを備えている。一例として、各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４が備える発光素子ＬＳの数は、いずれも３つであるが、この例に限られない。各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４が備える発光素子ＬＳの数は、各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４の少なくとも一部において異なってもよい。一例として、光源ユニットＬＵ１、ＬＵ４が２つの発光素子ＬＳを備え、光源ユニットＬＵ２、ＬＵ３が４つの発光素子ＬＳを備える構成を採用し得るが、この例に限られない。

導光体ＬＧ１の第１端部Ｅ１は光源ユニットＬＵ１の発光面に対向し、導光体ＬＧ２の第１端部Ｅ１は光源ユニットＬＵ２の発光面に対向し、導光体ＬＧ３の第１端部Ｅ１は光源ユニットＬＵ３の発光面に対向し、導光体ＬＧ４の第１端部Ｅ１は光源ユニットＬＵ４の発光面に対向している。各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４の各々は、複数の導光ロッド６０を備えている。導光ロッド６０は、図５を用いて後に説明するように、光ファイバ型の構造を有している。例えば、各導光ロッド６０は、第１方向Ｘに延びる円柱状である。各導光ロッド６０は、三角柱や四角柱のような多角柱状など、他の形状であってもよい。

図３の例においては、導光体ＬＧ１と導光体ＬＧ２の間、導光体ＬＧ２と導光体ＬＧ３の間、導光体ＬＧ３と導光体ＬＧ４の間に、それぞれ隙間Ｓが設けられている。他の例として、これらの隙間Ｓが設けられていなくてもよい。
各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４の各々において、各導光ロッド６０は、第２方向Ｙに並ぶとともに、第３方向Ｚに重ねられている。図２に示した構造の発光素子ＬＳは、広範囲に光を照射することが可能なため、複数の導光ロッド６０に対して好適に光を入射させることができる。図３の例においては、各導光ロッド６０が第３方向Ｚにおいて２段で配置されているが、より多くの段で配置されてもよい。また、各導光ロッド６０が１段で配置されてもよい。

光源ユニットＬＵ１と光源ユニットＬＵ２、光源ユニットＬＵ２と光源ユニットＬＵ３、光源ユニットＬＵ３と光源ユニットＬＵ４は、それぞれ連結部７０によって可動自在に連結されている。本実施形態において連結部７０はヒンジ機構であり、隣り合う光源ユニットＬＵは連結部７０の軸ＡＸ周りで回動自在である。軸ＡＸは、例えば第１方向Ｘと平行である。

このような構成の照明装置３においては、例えば図４に示すように、各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４をＹ−Ｚ平面内で自由に曲げることができる。各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４と各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４とが上述の保持部材３１にて保持されているために、各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４は各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４とともに曲がる。

図５は、照明装置３における光路を示す概略的な断面図である。導光ロッド６０は、第１方向Ｘに沿って延びるコア６１と、コア６１の側面を囲うクラッド６２とを備えている。一例として、コア６１は第１方向Ｘに長尺な円柱状であり、クラッド６２は第１方向Ｘに長尺な円筒状である。但し、コア６１およびクラッド６２の形状はこれらに限定されない。図５においては、導光ロッド６０の第１方向Ｘにおける長さを実際よりも短く示している。第１端部Ｅ１および第２端部Ｅ２において、コア６１は、クラッド６２から露出している。

コア６１は、第１屈折率を有する第１材料により形成されている。クラッド６２は、第１屈折率よりも低い第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。

発光素子ＬＳからの光は、第１端部Ｅ１からコア６１に入射する。コア６１に入射した光は、例えば光路Ｌ１のように、コア６１とクラッド６２との境界面で全反射されながら第２端部Ｅ２に向けてコア６１を伝播する。第２端部Ｅ２に到達した光は、反射部材ＲＦ２によって反射され、第１端部Ｅ１に向けてコア６１を伝播する。例えば光路Ｌ２のように、コア６１を伝播する光の一部は、コア６１とクラッド６２との境界面における全反射条件を外れてクラッド６２の外表面（外周面）から出射する。このような光は、拡散部材ＤＦにて拡散され、上述の表示パネル２に照射される。拡散部材ＤＦを設けることで、隣り合う導光体ＬＧの間に上述の隙間Ｓが形成される場合であっても、表示パネル２に照射される光の輝度を均一化することができる。例えば光路Ｌ３のように、拡散部材ＤＦとは反対側におけるクラッド６２の外表面からも光が出射し得るが、このような光は反射部材ＲＦ１にて反射され、再び導光ロッド６０に入射する。図３に示したように複数の導光ロッド６０が第２方向Ｙおよび第３方向Ｚに並べられている場合には、ある導光ロッド６０から出射する光が他の導光ロッド６０に入射することもある。

クラッド６２の外表面から出射する光の光量は、例えば、コア６１の材料の第１屈折率と、クラッド６２の材料の第２屈折率とにより調整できる。すなわち、最適な光量が得られるように、コア６１およびクラッド６２の材料を選定すればよい。
また、図６に示すように、コア６１の内部に散乱体ＳＣを配置することで、クラッド６２の外表面から出射する光の光量を調整してもよい。散乱体ＳＣは、例えばコア６１の母材と異なる物質とすることができる。他の例として、散乱体ＳＣは、空隙（気泡）とすることもできる。
クラッド６２の外表面から出射する光の光量は、発光素子ＬＳに近い位置で大きくなり得る。そこで、コア６１における散乱体ＳＣの密度を、発光素子ＬＳに近い第１端部Ｅ１から第２端部Ｅ２に向けて高めてもよい。また、クラッド６２の外表面から出射する光の光量は、反射部材ＲＦ２に近い位置でも大きくなり得る。そこで、第１端部Ｅ１および第２端部Ｅ２のそれぞれからコア６１の第１方向Ｘにおける中心付近に向けて散乱体ＳＣの密度を高めてもよい。

図５および図６の例では、発光素子ＬＳと導光ロッド６０とが他の部材を介さずに対向している。他の例として、図７に示すように、発光素子ＬＳと導光ロッド６０の間にレンズ８０が配置されてもよい。レンズ８０は、例えば発光素子ＬＳの発光面と導光ロッド６０の端面の大きさが異なる場合などにおいて、発光面からの光の照射範囲を調整する役割を担う。図７の例では、第３方向Ｚにおいて、発光面の幅が２つの導光ロッド６０の端面の幅より大きい。そこで、レンズ８０により、発光素子ＬＳからの光を２つの導光ロッド６０の端面の大きさに集光している。この例とは逆に、第３方向Ｚにおいて発光面の幅が２つの導光ロッド６０の端面の幅よりも小さい場合には、レンズ８０により発光素子ＬＳからの光を第３方向Ｚに広げてもよい。なお、レンズ８０は、第２方向Ｙにおいて発光素子ＬＳからの光の幅を調整するものであってもよい。

続いて、照明装置３の各部を一体に支持するための構造の具体例について説明する。図８は、曲げられた状態の表示装置１を光源ユニットＬＵの側から見た概略的な側面図である。図９は、図８におけるIX−IX線に沿う表示装置１の概略的な断面図である。
図８および図９においては、照明装置３が３つの光源ユニットＬＵ（ＬＵ１〜ＬＵ３）と３つの導光体ＬＧ（ＬＧ１〜ＬＧ３）を備える場合を例示しているが、図３に示したように照明装置３が４つの光源ユニットＬＵおよび導光体ＬＧを備えてもよいし、２つ或いは５つ以上の光源ユニットＬＵおよび導光体ＬＧを備えてもよい。また、図８においては、配線基板Ｆ１、Ｆ２の図示を省略している。

表示パネル２、第１偏光板ＰＬ１、第２偏光板ＰＬ２、プリズムシートＰＳ、および照明装置３は、いずれも可撓性を有している。したがって、例えば図８に示すように、これら表示パネル２等を所定形状に曲げることができる。カバー部材ＣＧは、曲げられた表示パネル２等に対応する形状を有している。カバー部材ＣＧを例えば樹脂材料で形成して可撓性を与えた場合には、カバー部材ＣＧも表示パネル２等と一緒に曲げることができる。

各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３が備える複数の発光素子ＬＳは、それぞれ各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３の支持部材３０に取り付けられている。隣り合う支持部材３０は、連結部７０によって可動自在に連結されている。上述の保持部材３１、３２は、各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３にそれぞれ設けられている。図９に示すように、保持部材３１は、板状の第１部分３１ａと、断面形状がＬ字型の第２部分３１ｂとを有している。また、保持部材３２は、板状の第１部分３２ａと、断面形状がＬ字型の第２部分３２ｂとを有している。第１部分３１ａ、３２ａの間に光源ユニットＬＵ１の発光素子ＬＳおよび導光体ＬＧ１の各導光ロッド６０が配置されている。各発光素子ＬＳおよび各導光ロッド６０は、互いに対向した状態で第１部分３１ａ、３２ａにより挟持されている。

保持部材３１の第２部分３１ｂは、第１部分３１ａに取り付けられている。第１部分３１ａと第２部分３１ｂの間には、溝部ＧＲ１が形成されている。同様に、保持部材３２の第２部分３２ｂは第１部分３２ａに取り付けられ、第１部分３２ａと第２部分３２ｂの間に溝部ＧＲ２が形成されている。拡散部材ＤＦの端部は、溝部ＧＲ１に挿入されている。反射部材ＲＦ１の端部は、溝部ＧＲ２に挿入されている。
図１に示した支持部材４０、保持部材４１、４２の構造は、それぞれ支持部材３０、保持部材３１、３２と同様である。すなわち、導光体ＬＧの第２端部Ｅ２の側においては、隣り合う支持部材４０が連結部７０によって可動自在に連結されている。また、保持部材４１、４２は第１部分と第２部分を有し、これら第１部分と第２部分の間に溝部が形成されている。保持部材４１、４２の各第１部分の間に、各導光ロッド６０および反射部材ＲＦ２が配置されている。保持部材４１の溝部には拡散部材ＤＦの端部が挿入され、保持部材４２の溝部には反射部材ＲＦ１の端部が挿入されている。

図８に示すように、照明装置３は、端部フレーム３３、３４をさらに備えている。端部フレーム３３は、各光源ユニットＬＵのうち一方の端に配置された光源ユニットＬＵ（図８の例ではＬＵ１）に取り付けられ、端部フレーム３４は、各光源ユニットＬＵのうち他方の端に配置された光源ユニットＬＵ（図８の例ではＬＵ３）に取り付けられている。端部フレーム３３、３４は、いずれも内側に向けて下端が突出したＬ字型の形状を有している。端部フレーム３３、３４は、反射部材ＲＦ１の端部をそれぞれ支持している。例えば、端部フレーム３３、３４は、照明装置３の第１方向Ｘに沿う一端と他端にそれぞれ設けられてもよい。また、端部フレーム３３、３４は、照明装置３の第１方向Ｘに沿う一端から他端に亘って長尺に延びてもよい。

このように、図８および図９に示す照明装置３においては、保持部材３１、３２により光源ユニットＬＵ１と導光体ＬＧ１、光源ユニットＬＵ２と導光体ＬＧ２、光源ユニットＬＵ３と導光体ＬＧ３の位置関係がそれぞれ固定される。したがって、例えば光源ユニットＬＵ１、ＬＵ２を互いに動かした際に、導光体ＬＧ１が光源ユニットＬＵ１とともに動き、導光体ＬＧ２が光源ユニットＬＵ２とともに動く。光源ユニットＬＵ２、ＬＵ３と導光体ＬＧ２、ＬＧ３についても同様である。これにより、照明装置３を曲げた場合であっても、各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ３からの光をそれぞれ各導光体ＬＧ１〜ＬＧ３へ好適に入射させることができる。

また、保持部材３１、３２、４１、４２により拡散部材ＤＦおよび反射部材ＲＦ１がそれぞれ保持される。したがって、例えば図１０に示すように、拡散部材ＤＦおよび反射部材ＲＦ１を各導光体ＬＧ１〜ＬＧ３の導光ロッド６０とともに曲げることができる。なお、図１０においては、各導光ロッド６０が第１方向Ｘと平行に延びた状態で波形に曲げられた状態を示しているが、曲げ方はこの例に限られない。例えば、各導光ロッド６０が可撓性を有する場合には、各導光ロッド６０の少なくとも一部が曲げられてもよい。さらには、拡散部材ＤＦおよび反射部材ＲＦ１がこれら導光ロッド６０に沿って曲げられてもよい。

本実施形態においては、拡散部材ＤＦおよび反射部材ＲＦ１が保持部材３１、３２、４１、４２で各導光体ＬＧおよび各光源ユニットＬＵとともに保持される構成を例示した。しかしながら、拡散部材ＤＦおよび反射部材ＲＦ１を保持する部材と、各導光体ＬＧおよび各光源ユニットＬＵを保持する部材とが異なってもよい。また、拡散部材ＤＦおよび反射部材ＲＦ１は、透明な接着層を介して各導光体ＬＧに貼り付けられてもよい。

以上の本実施形態においては、隣り合う光源ユニットＬＵが連結部７０により可動自在に連結されている。このような構成においては、各光源ユニットＬＵを曲げることが可能となる。さらに、導光体ＬＧが光ファイバ型の複数の導光ロッドで構成されているため、導光体ＬＧも曲げることができる。このように、光源ユニットＬＵと導光体ＬＧの双方を曲げることが可能であるために、可撓性を有した照明装置３を実現できる。さらに、本実施形態では表示パネル２も曲げることが可能であるために、可撓性を有した表示装置１を実現できる。
その他、本実施形態の構成によれば、上述した種々の好適な効果を得ることができる。

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。特に言及しない表示装置１および照明装置３の構成や効果については、第１実施形態と同様である。
図１１は、本実施形態における発光素子ＬＳに適用し得る構成の一例を示す図である。図示した発光素子ＬＳは、リードフレーム２００と、反射カップ２０１と、ＬＥＤチップ２０２と、第１電極２０３と、第２電極２０４と、封入樹脂２０５と、レンズ２０６とを備えている。第１電極２０３および第２電極２０４は、それぞれリードフレーム２００およびＬＥＤチップ２０２と電気的に接続されている。反射カップ２０１は、リードフレーム２００に設けられている。ＬＥＤチップ２０２は、反射カップ２０１の内部に配置され、封入樹脂２０５で覆われている。反射カップ２０１の内壁は、底部に向けて内径が小さくなる傾斜面である。レンズ２０６は、リードフレーム２００、反射カップ２０１、ＬＥＤチップ２０２、第１電極２０３、第２電極２０４、および封入樹脂２０５を覆うとともに、凸型の発光面２０６ａを有している。第１電極２０３および第２電極２０４を介してＬＥＤチップ２０２に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ２０２が発光する。この光は、発光面２０６ａにて所定範囲に集光された状態で外部に放たれる。このような構成の発光素子ＬＳを用いれば、指向性の強い光を照射することができる。
なお、発光素子ＬＳは、図１１の例に限られず、種々の構造を採用し得る。

図１２は、本実施形態における照明装置３の構成の一部を示す図である。図示した照明装置３は、第２方向Ｙに並ぶ４つの光源ユニットＬＵ（ＬＵ１〜ＬＵ４）と、４つの導光体ＬＧ（ＬＧ１〜ＬＧ４）とを備えている。但し、照明装置３が備える光源ユニットＬＵおよび導光体ＬＧの数は、それぞれ４つに限られない。各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４は、それぞれ１つの発光素子ＬＳを含む。導光体ＬＧ１の第１端部Ｅ１は光源ユニットＬＵ１の発光面に対向し、導光体ＬＧ２の第１端部Ｅ１は光源ユニットＬＵ２の発光面に対向し、導光体ＬＧ３の第１端部Ｅ１は光源ユニットＬＵ３の発光面に対向し、導光体ＬＧ４の第１端部Ｅ１は光源ユニットＬＵ４の発光面に対向している。図１２の例においては、各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４がいずれも１つの導光ロッド６０で構成されている。発光素子ＬＳと対向する導光ロッド６０の端部は、例えば発光素子ＬＳから放たれる光の照射範囲と同程度の大きさを有している。図１１に示す構造の発光素子ＬＳは、指向性の高い光を放つことが可能なため、導光ロッド６０に対して好適に光を入射させることができる。例えば、各導光ロッド６０は、第１方向Ｘに延びる円柱状である。各導光ロッド６０は、三角柱や四角柱のような多角柱状など、他の形状であってもよい。
なお、各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４は、複数の発光素子ＬＳを備えてもよい。また、各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４は、複数の導光ロッド６０を備えてもよい。

図１２の例においては、導光体ＬＧ１と導光体ＬＧ２の間、導光体ＬＧ２と導光体ＬＧ３の間、導光体ＬＧ３と導光体ＬＧ４の間に、それぞれ隙間Ｓが設けられている。他の例として、これらの隙間Ｓが設けられていなくてもよい。
光源ユニットＬＵ１と光源ユニットＬＵ２、光源ユニットＬＵ２と光源ユニットＬＵ３、光源ユニットＬＵ３と光源ユニットＬＵ４は、それぞれ連結部７０によって可動自在に連結されている。本実施形態において、連結部７０は、可撓性を有している。連結部７０は、例えば隣り合う光源ユニットＬＵの間で長尺に延びる柱状であり、ゴムや樹脂などの材料で形成することができる。なお、各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４の第２端部Ｅ２の側において、隣り合う導光体ＬＧが同様の連結部７０によって可動自在に連結されてもよい。

このような構成の照明装置３においては、例えば図１３に示すように、各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４を自由に曲げることができる。各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４と各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４とは、例えば第１実施形態と同様の構成の保持部材３１、３２、４１、４２にて保持されている。そのため、各導光体ＬＧ１〜ＬＧ４の第１端部Ｅ１と各光源ユニットＬＵ１〜ＬＵ４とが対向した状態を保つことができる。

図１４は、本実施形態に係る照明装置３のＹ−Ｚ平面に沿う概略的な断面図である。導光ロッド６０は、第１実施形態と同じく、コア６１と、クラッド６２とを備えた光ファイバ型の構造を有している。図１４の例において、照明装置３は、拡散部材ＤＦおよび反射部材ＲＦ１に加え、反射部材ＲＦ３、ＲＦ４を備えている。なお、各導光ロッド６０の第２端部Ｅ２の側には、上述の反射部材ＲＦ２が配置されている。反射部材ＲＦ３、ＲＦ４は、第２方向Ｙにおいて対向している。各導光ロッド６０は、これら反射部材ＲＦ３、ＲＦ４の間に配置されている。

発光素子ＬＳからコア６１に入射し、クラッド６２の外表面から拡散部材ＤＦに向けて出射した光は、拡散部材ＤＦにて拡散され、表示パネル２に照射される。拡散部材ＤＦを設けることで、隣り合う導光体ＬＧの間に上述の隙間Ｓが形成される場合であっても、表示パネル２に照射される光の輝度を均一化することができる。クラッド６２の外表面から拡散部材ＤＦとは異なる方向にも光が出射し得るが、このような光は反射部材ＲＦ１、ＲＦ３、ＲＦ４にて反射され、拡散部材ＤＦに照射されるか、あるいは再び導光ロッド６０に入射する。なお、第１実施形態にて開示した照明装置３においても、反射部材ＲＦ３、ＲＦ４を設けてもよい。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、連結部７０を可撓性の材料で構成する場合には、第１実施形態で開示したような１軸式のヒンジ機構に比べて構造が簡単であり、製造コストを低減できるとともに、曲げの自由度も高まる。

以上説明した第１および第２実施形態において例示した複数の光源ユニットＬＵ、複数の導光体ＬＧ、複数の発光素子ＬＳ、複数の支持部材３０、４０、複数の保持部材３１、３２、４１、４２、複数の導光ロッド６０、複数の連結部７０、あるいは複数の反射部材ＲＦ１、ＲＦ２、ＲＦ３のように、同一または類似する複数の要素に対しては、適宜に「第１」、「第２」、「第３」、「第４」・・・のような文言を付加して互いを識別させることができる。

各実施形態にて開示した表示装置１は、スマートフォン、車載器、ノートブックタイプのコンピュータ、ゲーム機器など種々の電子機器に搭載することができる。また、表示装置１は、その可撓性を活かして、折り畳みが可能な見開きタイプのディスプレイ、車載器などで用いられる曲面タイプのディスプレイ、円柱状の柱など平面でない構造物に設置されるサイネージ用のディスプレイなどに利用することができる。

さらに、照明装置３の構成は、表示装置１のバックライト以外にも、種々の分野で利用することができる。例えば、上下方向に沿って延びる導光ロッド６０を多数配列して、照明機能を備えたカーテンを構成することができる。また、壁紙や絨毯などに導光ロッド６０を配置することで、埋め込み式の照明を構成することもできる。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

また、上述の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については、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

１…液晶表示装置、２…表示パネル、ＳＵＢ１…第１基板、ＳＵＢ２…第２基板、ＣＧ…カバー部材、Ｆ１，Ｆ２…配線基板、ＰＳ…プリズムシート、ＧＬ…接着層、ＰＬ１…第１偏光板、ＰＬ２…第２偏光板、ＲＦ１，ＲＦ２…反射部材、３…照明装置、ＬＵ…光源ユニット、ＬＳ…発光素子、ＬＧ…導光体、ＤＦ…拡散部材、３０，４０…支持部材、３１，３２，４１，４２…保持部材、３３，３４…端部フレーム、５１…接続部材、５２，５３…回路部品、６０…導光ロッド、６１…コア、６２…クラッド、７０…連結部。

Claims (20)

1. 第１光源ユニットと、
   第２光源ユニットと、
   前記第１光源ユニットから放たれた光が入射する第１導光体と、
   前記第２光源ユニットから放たれた光が入射する第２導光体と、
   を備え、
   前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットは、可動自在な連結部によって連結され、
   前記第１導光体および前記第２導光体の各々は、入射した光を伝播するコアと、前記コアを囲うクラッドとを備える導光ロッドを含む、照明装置。
2. 前記導光ロッドにおいて、前記コアを伝播する光が前記クラッドの外表面から出射する、
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１導光体および前記第２導光体の各々は、複数の前記導光ロッドを含む、
   請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットの各々は、複数の発光素子を含み、
   前記第１光源ユニットに含まれる前記発光素子の数と、前記第２光源ユニットに含まれる前記発光素子の数とが同じである、
   請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットの各々は、複数の発光素子を含み、
   前記第１光源ユニットに含まれる前記発光素子の数と、前記第２光源ユニットに含まれる前記発光素子の数とが異なる、
   請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記連結部は、前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットを回動自在に連結する、
   請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記連結部は、可撓性を有している、
   請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の照明装置。
8. 前記クラッドから出射した光を拡散する拡散部材と、
   前記クラッドから出射した光を反射する反射部材と、
   をさらに備え、
   前記第１導光体および前記第２導光体は、前記拡散部材と前記反射部材の間に配置されている、
   請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記第１光源ユニットおよび前記第１導光体を保持する第１保持部と、
   前記第２光源ユニットおよび前記第２導光体を保持する第２保持部と、
   をさらに備え、
   前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットを互いに動かした際に、前記第１導光体が前記第１光源ユニットとともに動き、前記第２導光体が前記第２光源ユニットとともに動く、
   請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の照明装置。
10. 表示パネルと、前記表示パネルに光を照射する照明装置とを備え、前記照明装置からの光を用いて前記表示パネルが画像を表示する表示装置であって、
    前記照明装置は、
    第１光源ユニットと、
    第２光源ユニットと、
    前記第１光源ユニットから放たれた光が入射する第１導光体と、
    前記第２光源ユニットから放たれた光が入射する第２導光体と、
    を備え、
    前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットは、可動自在な連結部によって連結され、
    前記第１導光体および前記第２導光体の各々は、入射した光を伝播するコアと、前記コアを囲うクラッドとを備える導光ロッドを含む、表示装置。
11. 前記表示パネルは、画像が表示される表示面と、前記表示面の反対側の裏面とを有し、
    前記照明装置は、前記裏面に対向している、
    請求項１０に記載の表示装置。
12. 前記表示パネルは、可撓性を有している、
    請求項１０又は１１に記載の表示装置。
13. 前記導光ロッドにおいて、前記コアを伝播する光が前記クラッドの外表面から出射する、
    請求項１０乃至１２のうちいずれか１項に記載の表示装置。
14. 前記第１導光体および前記第２導光体の各々は、複数の前記導光ロッドを含む、
    請求項１０乃至１３のうちいずれか１項に記載の表示装置。
15. 前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットの各々は、複数の発光素子を含み、
    前記第１光源ユニットに含まれる前記発光素子の数と、前記第２光源ユニットに含まれる前記発光素子の数とが同じである、
    請求項１０乃至１４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
16. 前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットの各々は、複数の発光素子を含み、
    前記第１光源ユニットに含まれる前記発光素子の数と、前記第２光源ユニットに含まれる前記発光素子の数とが異なる、
    請求項１０乃至１４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
17. 前記連結部は、前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットを回動自在に連結する、
    請求項１０乃至１６のうちいずれか１項に記載の表示装置。
18. 前記連結部は、可撓性を有している、
    請求項１０乃至１６のうちいずれか１項に記載の表示装置。
19. 前記クラッドから出射した光を拡散する拡散部材と、
    前記クラッドから出射した光を反射する反射部材と、
    をさらに備え、
    前記第１導光体および前記第２導光体は、前記拡散部材と前記反射部材の間に配置されている、
    請求項１０乃至１８のうちいずれか１項に記載の表示装置。
20. 前記第１光源ユニットおよび前記第１導光体を保持する第１保持部と、
    前記第２光源ユニットおよび前記第２導光体を保持する第２保持部と、
    をさらに備え、
    前記第１光源ユニットおよび前記第２光源ユニットを互いに動かした際に、前記第１導光体が前記第１光源ユニットとともに動き、前記第２導光体が前記第２光源ユニットとともに動く、
    請求項１０乃至１９のうちいずれか１項に記載の表示装置。

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