JP2020126717A - 照明装置、表示装置および照明装置の製造方法 - Google Patents
照明装置、表示装置および照明装置の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 導光板の出光面における輝度分布を改善することが可能な照明装置を提供する。【解決手段】 一実施形態に係る照明装置は、レーザー光を発する第1光源と、前記第1光源からの光が照射される第1側面、前記第1側面の反対側の第2側面、前記第1側面から入射した光を反射する第1面、および、前記第1面で反射された光が出射する第2面を有する導光板と、を備える。前記第1側面は、前記第1光源からの光が照射される入光領域を含む第1領域と、前記第1光源からの光が照射されない第2領域と、を有する。前記第1領域の表面粗さは、前記第2領域の表面粗さよりも小さい。【選択図】 図9
Description
本発明の実施形態は、照明装置、表示装置および照明装置の製造方法に関する。
例えば、液晶表示装置などの表示装置は、画素を有する表示パネルと、表示パネルを照明するバックライトなどの照明装置とを備えている。照明装置は、光を発する光源と、この光源からの光が照射される導光板とを備えている。光源からの光は、導光板の側面から導光板内に入り、導光板内を伝播し、導光板の一方の主面に相当する出射面から出射する。
また、例えば特許文献1に開示されたように、導光板の側面の近傍にレーザー光を放つ点光源を配置した照明装置が提案されている。導光板に入射したレーザー光は、導光板の一方の主面に配置されたプリズム等の反射構造により反射され、他方の主面から出射する。
導光板の側面において、光源からの光が照射される領域に微小な凹凸があると、その影響で導光板の出光面における光の輝度分布にムラが生じ得る。光源が放つ光がレーザー光である場合には、このような輝度分布のムラが顕著に現れる。
本開示は、導光板の出光面における輝度分布を改善することが可能な照明装置、表示装置および照明装置の製造方法を提供することを目的の一つとする。
一実施形態に係る照明装置は、レーザー光を発する第1光源と、前記第1光源からの光が照射される第1側面、前記第1側面の反対側の第2側面、前記第1側面から入射した光を反射する第1面、および、前記第1面で反射された光が出射する第2面を有する導光板と、を備える。前記第1側面は、前記第1光源からの光が照射される入光領域を含む第1領域と、前記第1光源からの光が照射されない第2領域と、を有する。前記第1領域の表面粗さは、前記第2領域の表面粗さよりも小さい。
一実施形態に係る表示装置は、前記照明装置と、前記第2面に対向し、前記第2面から出射する光を用いて画像を表示する表示パネルと、を備える。
一実施形態に係る照明装置の製造方法は、前記導光板の金型の前記第1側面に対応する表面を部分的に平滑化すること、前記金型を用いて前記導光板を成形することにより、前記表面において平滑化された部分に対応する第1領域と、平滑化されていない部分に対応する第2領域とを前記第1側面に形成すること、前記第1光源からの光の入光領域が前記第1領域に含まれるように前記第1光源を配置すること、を含む。
一実施形態につき、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。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また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また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省略することがある。
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。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また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また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省略することがある。
本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、本実施形態は、他種の表示装置や照明装置に対する、本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、表示装置の前面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、表示装置の照明とは異なる用途で使用されるものであってもよい。
図1は、本実施形態に係る表示装置1の概略的な構成を示す斜視図である。表示装置1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、テレビ受像装置、車載装置、ゲーム機器、ウェアラブル端末等の種々の装置に用いることができる。
表示装置1は、表示パネル2と、バックライトである照明装置3と、表示パネル2を駆動する駆動ICチップ4(コントローラ)と、表示パネル2および照明装置3へ制御信号を伝達するフレキシブル回路基板FPC1,FPC2とを備えている。例えば、フレキシブル回路基板FPC1,FPC2は、表示パネル2および照明装置3の動作を制御する制御モジュールに接続されている。
表示パネル2は、第1基板SUB1(アレイ基板)と、第1基板SUB1に対向する第2基板SUB2(対向基板)とを備えている。表示パネル2は、画像を表示する表示領域DAを有している。表示パネル2は、例えば、表示領域DAにおいてマトリクス状に配列された複数の画素PXを備えている。
照明装置3は、第1光源LS1と、第2光源LS2と、第1基板SUB1に対向する導光板LGとを備えている。第1光源LS1は導光板LGの一方の側面に対向し、第2光源LS2は導光板LGの他方の側面に対向している。図1においては各光源LS1,LS2を1つずつ示しているが、実際には複数の第1光源LS1と複数の第2光源LS2とが設けられている(図3参照)。
図1に示すように、第1方向X、第2方向Yおよび第3方向Zを定義する。各方向X,Y,Zは、例えば互いに直交する。本開示においては、表示装置1を第3方向Zと平行な方向から見ることを平面視と呼ぶ。図1の例において、各基板SUB1,SUB2および導光板LGは、第1方向Xに沿う短辺と、第2方向Yに沿う長辺とを有しており、平面視における形状が長方形である。但し、各基板SUB1,SUB2および導光板LGの形状はこれに限定されず、平面視における形状が正方形や円形など他の形状であってもよい。
図2は、Y−Z平面と平行な表示装置1の概略的な断面図である。表示パネル2は、シール材SLと、液晶層LCと、第1偏光板PL1と、第2偏光板PL2とをさらに備えている。各基板SUB1,SUB2は、シール材SLにより貼り合わされている。液晶層LCは、シール材SLおよび各基板SUB1,SUB2の間に封入されている。
第1偏光板PL1は、第1基板SUB1の下面(導光板LGと対向する面)に貼付されている。第2偏光板PL2は、第2基板SUB2の上面(第1基板SUB1と対向しない面)に貼付されている。各偏光板PL1,PL2の偏光軸は、例えば互いに直交する。
導光板LGは、第1面51と、第1面51の反対側の第2面52と、第1側面53と、第1側面53の反対側の第2側面54とを有している。表示パネル2は、第2面52と対向している。第1光源LS1は第1側面53に対向し、第2光源LS2は第2側面54に対向している。第1光源LS1と第1側面53の間や第2光源LS2と第2側面54の間に、各光源LS1,LS2からの光の幅や角度を調整するためのレンズなどの光学素子がさらに配置されてもよい。
導光板LGは、第2方向Yにおいて第1側面53と第2側面54の間に位置する中央部分CPと、第1側面53と中央部分CPの間に位置する第1部分P1と、第2側面54と中央部分CPの間に位置する第2部分P2とを有している。
中央部分CPは、導光板LGの第2方向Yにおける中心Cを含む。第1部分P1は、第1側面53から中央部分CPに向けて厚さが増す形状を有する。第2部分P2は、第2側面54から中央部分CPに向けて厚さが増す形状を有する。図2の例においては、第2面52が平面である。したがって、導光板LGの厚さの変化は、第1面51の形状変化に起因する。導光板LGは、例えば中心Cを含むX−Z平面に関して面対称の形状である。
第1光源LS1は、第1照射方向DL1を中心とした広がりを持つ拡散光を第1側面53に照射する。第2光源LS2は、第2照射方向DL2を中心とした広がりを持つ拡散光を第2側面54に照射する。各照射方向DL1,DL2は、例えば第2方向Yと平行であるが、第2方向Yに対して傾いていてもよい。各光源LS1,LS2としては、例えば偏光したレーザー光を放つ半導体レーザーなどの発光素子を用いることができる。
複数の第1光源LS1および複数の第2光源LS2は、それぞれ異なる色の光を発する発光素子を含んでもよい。例えば、複数の第1光源LS1および複数の第2光源LS2がそれぞれ赤色、緑色、青色の光を発する発光素子を含めば、これらの色の混合色(例えば白色)の光を得ることができる。
表示装置1は、表示パネル2と導光板LGの間に、プリズムシートPSを備えている。さらに、表示装置1は、プリズムシートPSと表示パネル2の間に、拡散シートDS(拡散層)を備えている。例えば、プリズムシートPSは、第1方向Xと平行に延びる多数のプリズムPaを備えている。これらのプリズムPaは、例えばプリズムシートPSの下面(導光板LGと対向する面)に形成され、導光板LGに向けて突出している。但し、これらのプリズムPaは、プリズムシートPSの上面(表示パネル2と対向する面)に形成されてもよい。
図2においては、第1光源LS1が発する光L1の光路の一例を実線で示し、第2光源LS2が発する光L2の光路の一例を破線で示している。第1光源LS1が発した光L1は、第1側面53から導光板LGに入り、各面51,52で反射しながら導光板LGを伝播し、やがて第2面52の全反射条件を外れて第2面52から出射する。第2光源LS2が発した光L2は、第2側面54から導光板LGに入り、各面51,52で反射しながら導光板LGを伝播し、やがて第2面52の全反射条件を外れて第2面52から出射する。このように、第2面52は、光が出射する出光面に相当する。表示パネル2は、第2面52から出射する光を用いて画像を表示する。
プリズムシートPSは、第2面52から出射した光を第3方向Zに実質的に平行な光に変換する。ここで、「第3方向Zに実質的に平行な光」は、第3方向Zと厳密に平行な光のみならず、第3方向Zに対する傾きが、第2面52から出射した際に比べて、プリズムシートPSにより十分に小さく変換された光を含む。各光源LS1,LS2からの光の偏光を維持する観点から、プリズムPaがプリズムシートPSの下面に形成されていることが好ましい。プリズムシートPSを経た光は、拡散シートDSで拡散されて、表示パネル2に照射される。プリズムシートPSを通過した光の視野角が狭い場合であっても、この光を拡散シートDSで拡散することにより視野角を広げることができる。
なお、各光源LS1,LS2からの光が十分に偏光された状態で表示パネル2に到達する場合には、第1偏光板PL1を省略してもよい。第1偏光板PL1を省略した場合には、例えば各基板SUB1,SUB2の透光性を高めることで、表示装置1の背景が透けて見えるいわゆる透明液晶表示装置を得ることができる。
図3は、照明装置3の概略的な平面図である。この図の例においては、第1側面53に沿って8個の第1光源LS1が並び、第2側面54に沿って8個の第2光源LS2が並んでいるが、光源LS1,LS2の数はこれに限定されない。第1光源LS1が発する光の強度は第1光軸AX1において最も高く、第2光源LS2が発する光の強度は第2光軸AX2において最も高い。
各光源LS1,LS2は、図示したように、第2方向Yにおいて互い違いに配列されている。すなわち、第1光源LS1が第1照射方向DL1に発する光の第1光軸AX1と、第2光源LS2が第2照射方向DL2に発する光の第2光軸AX2とは、第1方向Xにおいて互いにずれている。なお、第1光軸AX1と第2光軸AX2が、第1方向Xにおいて揃っていてもよい。
図4は、本実施形態における導光板LGの概略的な断面図である。導光板LGの第1面51は、第1部分P1に設けられた第1反射構造60と、第2部分P2に設けられた第2反射構造70と、中央部分CPに設けられた第3反射構造80とを有している。各反射構造60,70,80は、例えば下方(第3方向Zの反対方向)に向けて突出したプリズムである。
Y−Z断面において、各第1反射構造60の頂点を繋ぐ直線を第1仮想線VL1と定義し、各第2反射構造70の頂点を繋ぐ直線を第2仮想線VL2と定義し、各第3反射構造80の頂点を繋ぐ直線を第3仮想線VL3と定義する。第1仮想線VL1は、第2面52に対して角度θ1で傾いている。第2仮想線VL2は、第2面52に対して角度θ2で傾いている。角度θ1,θ2は、いずれも鋭角である。第2面52の輝度分布を均一化する観点からは、角度θ1,θ2が同じであることが好ましい。ただし、角度θ1,θ2が異なってもよい。第3仮想線VL3は、例えば第2面52と平行である。第3仮想線VL3が曲線状となるように各第3反射構造80が配置されてもよい。
第1光源LS1からの光L1は、第2反射構造70によって反射され、第2部分P2における第2面52から出射する。第2光源LS2からの光L2は、第1反射構造60によって反射され、第1部分P1における第2面52から出射する。光L1,L2は、第3反射構造80によっても反射され、中央部分CPにおける第2面52から出射する。中央部分CPを設けることで、第1部分P1と第2部分P2との境界における輝度ムラが抑制される。
以上の構成の照明装置3においては、第2面52の輝度分布においてスジ状のムラが生じ得る。図5は、この輝度ムラを説明するための概略的な平面図である。この図は本実施形態との比較例に相当し、第1光源LS1からの光L1が第1側面53から導光板LGに入射して導光板LG内を伝播する様子を表している。
光L1は、第2方向Yに進むに連れて、第1方向Xにおける幅が広がる。光L1は、明線または暗線である複数のスジ100を含む。これらのスジ100は、第1側面53における微小な凹凸に起因して生じる。本実施形態においては、第1光源LS1が直進性の高いレーザー光を発する点光源であるために、第1側面53の狭い領域から導光板LGに入射する。そのため、特に第1側面53の微小な凹凸の影響を受けやすい。第2光源LS2からの光L2に関しても、第2側面54の微小な凹凸の影響により、同様のスジ100が生じ得る。これらのスジ100に起因した輝度ムラが生じると、表示装置1の表示品位が低下し得る。
導光板LGを成形するための金型の加工方法が、第1側面53および第2側面54に微小な凹凸を生じさせる一因と考えられる。図6は、導光板LGの金型において、第1側面53に対応する表面200の加工方法を概略的に示す図である。
第1側面53および第2側面54は、良好に光を入光させるべく、十分に平滑であることが好ましい。そこで、表面200に鏡面加工を施す。例えば、表面200の鏡面加工においては、被加工面に当接する先端が円弧状のバイト300を用いる。このバイト300を表面200の長手方向(第1方向Xに対応する方向)に相対移動させて表面200を削る。この動作を、表面200の厚さ方向(第3方向Zに対応する方向)におけるバイト300と表面200の相対的な位置を少しずつずらしながら複数回に亘って行う。これにより、表面200の全体が鏡面加工される。
図7は、表面200を有する金型210(駒)の概略的な断面図である。表面200には、図6に示したように厚さ方向にずらしながらバイト300で削る際の加工領域の重なりに応じた微小な凹凸が形成される。この金型210を用いて成形される導光板LGの第1側面53には、表面200の形状に対応する凹凸が生じる。
第1側面53の凹凸が、第1光源LS1からの光の入光領域よりも小さいピッチで生じていれば、当該入光領域と凹凸とが重複するので、図5に示したような輝度ムラが生じ得る。第2光源LS2および第2側面54においても同様の理由により輝度ムラが生じ得る。
続いて、このような輝度ムラを抑制するための、本実施形態における表面200の加工方法および導光板LGの形状について説明する。図8は、本実施形態における表面200の加工方法を概略的に示す図である。表面200における破線の楕円は、この表面200を有する金型で成形される導光板LGの第1側面53において、第1光源LS1からの光が照射される入光領域RAの位置を示している。
本実施形態においては、厚さ方向(第3方向Zに対応する方向)にバイト300を相対移動させて表面200を削る。このような切削を、各入光領域RAの位置に対して1回ずつ行う。これにより、表面200が部分的に平滑化される。なお、バイト300は、入光領域RAを含む範囲を一回の移動で切削可能な大きさを有している。
図9は、図8に示す方法で加工された表面200を有する金型により成形される導光板LGの概略的な側面図である。第1側面53は、複数の第1領域A1と、複数の第2領域A2とを有している。第1領域A1は、金型の表面200において平滑化された部分に対応する。第2領域A2は、金型の表面200において平滑化されていない領域に対応する。
第1領域A1および第2領域A2は、第1方向Xにおいて交互に並んでいる。図9の例においては、第1方向Xにおける第1側面53の両端に第2領域A2が位置しているが、これら両端に第1領域A1が位置してもよい。
第1領域A1および第2領域A2は、第3方向Zにおいて、第1面51側の端部から第2面52側の端部にわたって形成されている。図9の例においては、第1領域A1の第1方向Xにおける幅が、第2領域A2の第1方向Xにおける幅よりも小さい。ただし、第1領域A1の幅は、第2領域A2の幅以上であってもよい。
なお、第2側面54についても第1側面53と同様の方法で形成できる。この場合、図9において括弧書きで示すように、第2側面54には、第1領域A1と同様の第3領域A3と、第2領域A2と同様の第4領域A4とが形成される。図3に示すように複数の第1光源LS1と複数の第2光源LS2とが第1方向Xにおいてずらして配置されている場合、第1領域A1および第3領域A3も第1方向Xにおいてずれていてもよい。
このような導光板LGに対し、光L1の入光領域RAが第1領域A1に含まれるように各第1光源LS1を配置し、光L2の入光領域RAが第3領域A3に含まれるように各第2光源LS2を配置する。このような製造方法により、本実施形態に係る照明装置3を得ることができる。さらに、照明装置3を図1に示した表示パネル2等に対向配置することで、本実施形態に係る表示装置1を得ることができる。
図10は、照明装置3の第1側面53近傍における構成の一例を示す概略的な平面図である。第1光源LS1の光L1は、第1領域A1に照射され、第2領域A2には照射されない。同様に、第2光源LS2の光L2は、第3領域A3に照射され、第4領域A4には照射されない。
第1領域A1は、例えば図10に示すように、第2領域A2よりも第1光源LS1側に突出した曲面であってもよい。この場合において、入光領域RAは、第1領域A1のうち最も第1光源LS1側に突出した部分に位置してもよい。図10の例においては、第1光源LS1の発光面が第1領域A1に接触している。ただし、第1光源LS1と第1領域A1の間に隙間が設けられてもよい。第2領域A2は、例えば平面であるが、少なくとも一部が曲面であってもよい。
第1領域A1の形状は、図10に示すような曲面に限られない。図11は、照明装置3の第1側面53近傍における構成の他の例を示す概略的な平面図である。この図の例においては、第1領域A1が第2領域A2よりも窪んだ曲面である。
図10および図11に示した他にも、第1領域A1および第2領域A2には種々の形状を適用し得る。第2側面54の第3領域A3および第4領域A4には、第1領域A1および第2領域A2と同様の構成を適用できる。
第1領域A1は、上述の金型の表面200においてバイト300により平滑化された部分に対応する。したがって、第1領域A1の表面粗さは、第2領域A2の表面粗さよりも小さい。しかも、表面200は、バイト300により1回切削することで平滑化されている。したがって、図7に示したような凹凸が第1側面53に生じにくい。このような第1領域A1に第1光源LS1からの光を入光させれば、図5を用いて説明した輝度ムラが抑制される。
同様に、第3領域A3の表面粗さは、第4領域A4の表面粗さよりも小さい。さらに、図8を用いて説明した方法で第2側面54に対応する金型の表面を加工すれば、第2光源LS2からの光における輝度ムラが抑制される。
発明者らは、図8に示す方法で表面200を加工した金型を用いて導光板LGを製作し、この導光板LGにおける第1側面53の三次元プロファイルを得た。さらに、当該プロファイルを用いて、第1領域A1および第2領域A2の各々について第3方向Zにおける算術平均粗さRaおよび最大高さ粗さRzを求めた。ここで、算術平均粗さRaは、上記プロファイルから抽出した基準長さの輪郭曲線において、平均線から当該曲線までの偏差の絶対値を合計し、基準長さにて平均した値である。また、最大高さ粗さRzは、基準長さの輪郭曲線において、山高さの最大値と谷深さの最大値とを足し合わせた値である。
第1領域A1における算術平均粗さRaは0.001μmであり、第1領域A1における最大高さ粗さRzは0.005μmであった。一方、第2領域A2における算術平均粗さRaは0.010μmであり、最大高さ粗さRzは0.048μmであった。このように、バイト300にて平滑化された領域とそうでない領域とでは、成形品において算術平均粗さRaおよび最大高さ粗さRzのいずれにおいても10倍程度の差が生じる。
第1領域A1が上記のような算術平均粗さRaおよび最大高さ粗さRzを有する場合、図5に示したような輝度ムラが良好に低減された。一方、第2領域A2にレーザー光を入光させたところ、輝度ムラが生じた。以上のことから、第1領域A1における算術平均粗さRaは、少なくとも0.010μm未満であることが好ましく、0.005μm以下であればより好ましく、0.001μm以下であれば極めて好しい。また、第1領域A1における最大高さ粗さRzは、少なくとも0.048μm未満であることが好ましく、0.020μm以下であればより好ましく、0.005μm以下であれば極めて好しい。
ここでは、算術平均粗さRaおよび最大高さ粗さRzにより第1領域A1と第2領域A2の粗さを比較したが、他の粗さに関するパラメータを比較に用いることもできる。他のパラメータとしては、例えば、輪郭曲線の算術平均高さPa、算術平均うねりWa、最大高さPz、最大高さうねりWzなどを用いることができる。これらのパラメータにおいても、第1領域A1の方が第2領域A2より小さいことが好ましい。第2側面54における第3領域A3および第4領域A4についても、第1領域A1および第2領域A2と同様に粗さを定めることができる。
図12は、第1領域A1の概略的な平面図である。第1領域A1は、第1方向Xにおいて幅W1を有し、第3方向Zにおいて幅W2を有している。入光領域RAは、例えば上述の通り楕円状であり、第1方向Xにおいて幅WLを有し、第3方向Zにおいて幅WSを有している。例えば、幅WLは入光領域RAの長軸の長さに相当し、幅WSは短軸の長さに相当する。図9に示したように第1領域A1が第1側面53における第1面51側の端部から第2面52側の端部にわたって形成される構成においては、幅W2が第1側面53における導光板LGの厚さに相当する。この場合の幅W2は、例えば1mm以上である。
入光領域RAの全てを第1領域A1に収めるためには、幅W1が幅WL以上であり(W1≧WL)、幅W2が幅WS以上である必要がある(W2≧WS)。幅WL,WSは、主には第1光源LS1の仕様と配置態様によって定まる。
図13は、第1光源LS1に適用し得る構成の一例を示す概略的な平面図である。図14は、図13に示す第1光源LS1の概略的な側面図である。第1光源LS1は、レーザー光である光L1を発する発光点Oと、光L1が出射する面である発光面SFとを備えている。発光点Oと発光面SFの間には、距離Tが存在する。
図13に示すように、光L1の第1方向Xにおける半値全幅(FWHM)は、角度θxで広がる。また、図14に示すように、光L1の第3方向Zにおける半値全幅は、角度θzで広がる。発光面SFでの第1方向Xにおける光L1の半値全幅をWx、発光面SFでの第3方向Zにおける光L1の半値全幅をWzと定義する。
また、第1光源LS1として、以下の仕様のものを用いる場合を想定する。
[1]T=0.83mm、θx=23°、θz=13°
[2]T=0.85mm、θx=25°、θz=9°
[3]T=0.85mm、θx=25°、θz=7.5°
上記[1]の場合、幅Wxは0.352mm、幅Wzは0.191mmとなる。上記[2]の場合、幅Wxは0.396mm、幅Wzは0.134mmとなる。上記[3]の場合、幅Wxは0.396mm、幅Wzは0.112mmとなる。
[1]T=0.83mm、θx=23°、θz=13°
[2]T=0.85mm、θx=25°、θz=9°
[3]T=0.85mm、θx=25°、θz=7.5°
上記[1]の場合、幅Wxは0.352mm、幅Wzは0.191mmとなる。上記[2]の場合、幅Wxは0.396mm、幅Wzは0.134mmとなる。上記[3]の場合、幅Wxは0.396mm、幅Wzは0.112mmとなる。
発光面SFを導光板LGの第1側面53に面接触させた状態で配置する場合、入光領域RAの幅WLは幅Wxと同等となり、幅WSは幅Wzと同等となる。そこで、第1領域A1の幅W1は、少なくとも上記[1]〜[3]の第1光源LS1における幅Wxよりも大きい値、例えば0.400mm以上であることが好ましい。また、第1領域A1の幅W2は、少なくとも上記[1]〜[3]の第1光源LS1における幅Wzよりも大きい値、例えば0.200mm以上であることが好ましい。
図15は、第1光源LS1の配置態様の他の例を示す概略的な断面図である。この図の例において、第1光源LS1は、ホルダ400によって保持されている。さらに、第1光源LS1は、第2方向Yおよび第3方向Zに対して傾いている。第1光源LS1が放つ光の第1光軸AX1(第1照射方向DL1)と第2方向Yとが成す鋭角を、θLDと定義する。また、第1光軸AX1上において、発光面SFと第1側面53との間の距離を、Dと定義する。
ここで、角度θLDが38°、距離Dが0.394mmである場合を想定する。上記[1]の第1光源LS1を用いる場合、入光領域RAの幅Wxは0.520mm、幅Wzは0.282mmとなる。上記[2]の第1光源LS1を用いる場合、入光領域RAの幅Wxは0.581mm、幅Wzは0.197mmとなる。上記[3]の第1光源LS1を用いる場合、入光領域RAの幅Wxは0.581mm、幅Wzは0.164mmとなる。
図15の構成を適用する場合の第1領域A1の幅W1は、少なくとも上記[1]〜[3]の第1光源LS1における幅Wxよりも大きい値、例えば0.600mm以上であることが好ましい。また、第1領域A1の幅W2は、少なくとも上記[1]〜[3]の第1光源LS1における幅Wzよりも大きい値、例えば0.300mm以上であることが好ましい。
第2光源LS2の配置態様および第3領域A3のサイズについても、第1光源LS1および第1領域A1と同様に定めることができる。第1領域A1と第3領域A3のサイズは同じであってもよいし、異なってもよい。
以上説明したように、本実施形態においては導光板LGの第1側面53に表面粗さが小さい第1領域A1を設け、この第1領域A1に第1光源LS1の光L1を照射する。これにより、光L1が好適に導光板LGに入光し、出光面である第2面52の輝度ムラを抑制できる。
さらに、第1側面53は、第1領域A1よりも表面粗さが大きい第2領域A2を有している。仮に、第1側面53の全面を表面粗さの小さい鏡面に仕上げようとすると、図6を用いて説明したような加工を金型に対して施す必要がある。この場合、図7に示した微小な凹凸が第1側面53に形成され、光L1の入光領域RAが当該凹凸と重複し、図5を用いて説明した輝度ムラが生じ得る。一方で、第1側面53において表面粗さの小さい第1領域A1を必要な場所に部分的に設ける構成であれば、例えば図8を用いて説明した方法で金型を加工することが可能である。この場合には、図7に示した微小な凹凸が生じにくく、光L1を平滑な面に照射することができる。
導光板LGの第2側面54についても、表面粗さが小さい第3領域A3と表面粗さが大きい第4領域A4を有しているため、同様の効果を得ることができる。
その他、本実施形態からは、本実施形態にて言及した効果、あるいは他の種々の効果を得ることが可能である。
その他、本実施形態からは、本実施形態にて言及した効果、あるいは他の種々の効果を得ることが可能である。
以上、本発明の実施形態として説明した照明装置および表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての照明装置、表示装置および照明装置の製造方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
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、または、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、また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…表示装置、2…表示パネル、3…照明装置、SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、LC…液晶層、DA…表示領域、LG…導光板、PS…プリズムシート、DS…拡散シート、51…第1面、52…第2面、53…第1側面、54…第2側面、CP…中央部分、P1…第1部分、P2…第2部分、LS1…第1光源、LS2…第2光源、A1…第1領域、A2…第2領域、A3…第3領域、A4…第4領域、RA…入光領域。
Claims (10)
- レーザー光を発する第1光源と、
前記第1光源からの光が照射される第1側面、前記第1側面の反対側の第2側面、前記第1側面から入射した光を反射する第1面、および、前記第1面で反射された光が出射する第2面を有する導光板と、を備え、
前記第1側面は、前記第1光源からの光が照射される入光領域を含む第1領域と、前記第1光源からの光が照射されない第2領域と、を有し、
前記第1領域の表面粗さは、前記第2領域の表面粗さよりも小さい、
照明装置。 - 前記第1側面に沿って配列された複数の前記第1光源を備え、
前記第1側面は、前記複数の第1光源の各々に対応する複数の前記第1領域と、複数の前記第2領域とを有し、
前記複数の第1領域と前記複数の第2領域は、前記第1光源の配列方向において交互に並んでいる、
請求項1に記載の照明装置。 - 前記第1領域は、曲面であり、
前記第2領域は、平面である、
請求項1または2に記載の照明装置。 - 前記第1領域は、前記第2領域よりも突出している、
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領域は、前記第2領域よりも窪んでいる、
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2側面にレーザー光を照射する第2光源をさらに備え、
前記第2側面は、前記第2光源からの光が照射される入光領域を含む第3領域と、前記第2光源からの光が照射されない第4領域と、を有し、
前記第3領域の表面粗さは、前記第4領域の表面粗さよりも小さい、
請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記導光板は、
前記第1側面と前記第2側面の間に位置する中央部分と、
前記第1側面と前記中央部分の間に位置し、前記第1側面から前記中央部分に近づくに連れて厚さが増す第1部分と、
前記第2側面と前記中央部分の間に位置し、前記第2側面から前記中央部分に近づくに連れて厚さが増す第2部分と、を有する、
請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の照明装置。 - 請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の照明装置と、
前記第2面に対向し、前記第2面から出射する光を用いて画像を表示する表示パネルと、
を備える表示装置。 - レーザー光を発する第1光源と、
前記第1光源からの光が照射される第1側面、前記第1側面の反対側の第2側面、前記第1側面から入射した光を反射する第1面、および、前記第1面で反射された光が出射する第2面を有する導光板と、
を備える照明装置の製造方法であって、
前記導光板の金型の前記第1側面に対応する表面を部分的に平滑化し、
前記金型を用いて前記導光板を成形することにより、前記表面において平滑化された部分に対応する第1領域と、平滑化されていない部分に対応する第2領域とを前記第1側面に形成し、
前記第1光源からの光の入光領域が前記第1領域に含まれるように前記第1光源を配置する、
製造方法。 - 前記金型の前記表面を、先端が円弧状のバイトにより、前記導光板の厚さ方向に対応する方向に1回削ることで、前記表面に前記平滑化された部分を形成する、
請求項9に記載の製造方法。
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