JP2021131935A - 照明装置および表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 導光板の出射面から良好な輝度分布の光を照射する照明装置および表示装置を提供すること。【解決手段】 実施形態によれば、照明装置は、第1側面と、第1主面と、第1主面の反対側の第2主面とを有する導光板と、導光板の第1側面に第1照射方向に沿って光を照射する第1光源と、を備え、第2主面は、両端部にそれぞれ位置する第1領域と、各第1領域の間に位置する第2領域とを有し、第2主面は、第2領域においては複数のプリズムを備え、各第1領域においてはプリズムを備えていない。【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。
一般に、液晶表示装置等の表示装置は、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等の照明装置とを備えている。照明装置は、例えば、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、側面から導光板に入射し、導光板内を伝播して、導光板の一方の主面に相当する出射面から出射する。
導光板には、両楔形状の導光板(両楔型導光板)がある。このような両楔型導光板を備える照明装置では、導光板の出射面において輝度むらが生じてしまうという問題がある。導光板の出射面において輝度むらが生じると、表示パネルが表示する画像の品位も低下してしまう可能性がある。
そこで、本開示は、導光板の出射面から良好な輝度分布の光を照射する照明装置および表示装置を提供することを目的の1つとする。
本実施形態によれば、
第1側面と、第1主面と、第1主面の反対側の第2主面とを有する導光板と、導光板の第1側面に第1照射方向に沿って光を照射する第1光源と、を具備し、第2主面は、両端部にそれぞれ位置する第1領域と、各第1領域の間に位置する第2領域とを有し、第2主面は、第2領域においては複数のプリズムを備え、各第1領域においてはプリズムを備えていない、
照明装置が提供される。
第1側面と、第1主面と、第1主面の反対側の第2主面とを有する導光板と、導光板の第1側面に第1照射方向に沿って光を照射する第1光源と、を具備し、第2主面は、両端部にそれぞれ位置する第1領域と、各第1領域の間に位置する第2領域とを有し、第2主面は、第2領域においては複数のプリズムを備え、各第1領域においてはプリズムを備えていない、
照明装置が提供される。
本実施形態によれば、
上記した照明装置と、照明装置の導光板の第1主面と対向し、第1主面から照射される光を用いて画像を表示する表示パネルと、を具備する、
表示装置が提供される。
上記した照明装置と、照明装置の導光板の第1主面と対向し、第1主面から照射される光を用いて画像を表示する表示パネルと、を具備する、
表示装置が提供される。
いくつかの実施形態につき、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、発明の趣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、実施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。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、発明の趣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、実施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。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。
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。但し、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等が想定される。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等が想定される。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。
<第1実施形態>
図1は、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。
図1は、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。また、X−Z平面と平行な表示装置1の断面を見ることを断面視と呼ぶ。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に沿う長辺と、第2方向Yに沿う短辺とを有しており、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等、他の形状であってもよい。
図2は、X−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基板SUB1の下面(導光板LGと対向する面)には、第1偏光板PL1が貼付されている。第2基板SUB2の上面(第1基板SUB1と対向しない面)には、第2偏光板PL2が貼付されている。各偏光板PL1,PL2の偏光軸は、互いに直交する。
導光板LGは、表示パネル2と対向する第1主面51と、第1主面51の反対側の第2主面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。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の間にレンズ等の光学素子をさらに配置し、各光源LS1,LS2からの光の幅や角度を調整してもよい。
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、例えば反対の方向であり、第1方向Xと平行である。各光源LS1,LS2の発光素子としては、例えば偏光したレーザー光を放つ半導体レーザー等のレーザー光源を用いることができる。各光源LS1,LS2の発光素子はレーザー光を放つものに限られず、例えば発光ダイオードを用いることもできる。
各光源LS1,LS2は、それぞれ異なる色の光を発する複数の発光素子を備えていてもよい。例えば、各光源LS1,LS2が赤色、緑色、青色の光を発する3つの発光素子をそれぞれ備えれば、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、逆プリズムシートPSを備えている。さらに、表示装置1は、逆プリズムシート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、逆プリズムシートPSは、第2方向Yと平行に延びる多数のプリズムを備えている。これらプリズムは、例えば逆プリズムシートPSの下面(導光板LGと対向する面)に形成されている。但し、これらプリズムは、逆プリズムシート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が発する光の光路の一例を破線で示し、第2光源LS2が発する光の光路の一例を一点鎖線で示している。第1光源LS1が発した光は、第1側面53から導光板LGに入り、各主面51,52で反射しながら導光板LGを伝播し、やがて第1主面51の全反射条件を外れて第1主面51から出射する。第2光源LS2が発した光は、第2側面54から導光板LGに入り、各主面51,52で反射しながら導光板LGを伝播し、やがて第1主面51の全反射条件を外れて第1主面51から出射する。このように、第1主面51は、光が出射する出射面に相当する。
逆プリズムシートPSは、第1主面51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1主面51から出射した際に比べて、逆プリズムシート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、逆プリズムシートPSのプリズムは下面に形成されていることが好ましい。逆プリズムシート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。逆プリズムシート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、第1実施形態に係る照明装置3の概略的な断面図である。照明装置3は、第1光源LS1、第2光源LS2および導光板LGに加えて、反射部材60をさらに備えている。反射部材60は、導光板LGの第2主面52と対向する位置に設けられている。反射部材60は、例えば金属材料で構成されたシート材であり、導光板LGの第2主面52から漏れた光を導光板LGに向けて反射する。
導光板LGの第1主面51は、第1方向Xおよび第2方向Yと平行な平面である。第2主面52は、2つの第1領域A1と、1つの第2領域A2とを有している。図3に示すように、各第1領域A1および第2領域A2は、第1領域A1、第2領域A2、第1領域A1の順で第1照射方向DL1(または第2照射方向DL2)に沿って並んでいる。
各第1領域A1は、第2主面52の両端部にそれぞれ位置している。各第1領域A1は共に第1主面51と平行である。第2領域A2は、2つの第1領域A1の間に位置している。第2領域A2は第1主面51に対して傾いている。なお、ここでの「平行」は、第2領域A2が第1主面51に対して傾く角度よりも十分に小さい角度で、第1領域A1が第1主面51に対して傾いている場合(第1主面51と実質的に平行な場合)を含んでもよい。
図3に示すように、第2主面52の各第1領域A1には、プリズムPが設けられていない(形成されていない)のに対し、第2主面52の第2領域A2には、複数のプリズムPが設けられている。なお、図3では説明の便宜上、第2領域A2に設けられている複数のプリズムPを一体化して示しているが、実際には、複数のプリズムPが設けられている。
図3では、反射部材60が、導光板LGの第2主面52の各第1領域A1と平行であり、第2領域A2とは非平行である場合を例示しているが、これに限定されず、反射部材60は、図4に示すように、導光板LGの第2主面52の各第1領域A1と非平行であり、第2領域A2と平行であってもよい。あるいは、反射部材60は、図5に示すように、導光板LGの各第1領域A1と平行であり、第2領域A2とも平行であってもよい。
図6は、第1実施形態に係る照明装置3が備える導光板LGの一方の端部(第1側面53側の端部)を拡大して示す断面図である。図6においては、第1側面53とは反対の第2側面54側に設置された第2光源LS2から発せられる光のうち、破線により示される光路を辿る光L1と、一点鎖線により示される光路を辿る光L2とが図示されている。なお、図6では、光L1,L2と、第1主面51と平行な面との成す角度が、共にθである場合を想定している。
光L1は、第2側面54から入射すると、各主面51,52で反射しながら導光板LG内を伝播し、第2領域A2に設けられたプリズムPにより反射する。その後、光L1は、第1主面51に向かって進み、第1主面51の全反射条件を外れて第1主面51の第1側面53寄りの端部から出射される。第1主面51から出射されるこの光L1は、逆プリズムシートPSにおいて第3方向Zと実質的に平行な光に変換される。
光L2は、第2側面54から入射すると、各主面51,52で反射しながら導光板LG内を伝播し、第1領域A1において第2主面52の全反射条件を満たす場合には全反射する。この場合、光L2は、第1側面53に向かって進み、第1側面53から出射される。一方で、光L2が第1領域A1において第2主面52の全反射条件を満たさない場合、光L2は第2主面52から出射される。
図6に示すように、本実施形態の導光板LGにおいては、光L2に相当する光、つまり、第1領域A1に向かう光路を辿る光は、出射面である第1主面51から出射されないという特徴を有している。
ここで、第1領域A1の第1方向Xの幅をwA1と定義し、第1主面51の端部から出射される光L1の屈折角をφと定義し、導光板LGの屈折率をnと定義し、導光板LGの第3方向Zの厚さをtと定義する。この場合、第1領域A1の第1方向Xの幅wA1は、以下に示す(1)式に基づいて決定(調整)されることが好ましい。
なお、上記した(1)式に示す屈折角φは、逆プリズムシートPSの光学特性(形状)に基づいて決定される。例えば、表示パネル2が、5インチ仕様の一般的な表示パネルである場合、屈折角φは一般的な表示パネルに設けられる逆プリズムシートPSの光学特性に基づいて74°に決定される。また、導光板LGの屈折率nが例えばガラスの1.49であり、導光板LGの厚さtが1.0mmである場合、第1領域A1の第1方向Xの幅wA1は0.86mmに決定される。
本実施形態の導光板LGの構造によれば、第1主面51から出射する光の輝度むらを抑制し、良好な輝度分布の光を表示パネル2に照射することができる。この効果につき、図7〜図9を用いて説明する。
図7は、比較例に係る導光板LGAの一方の端部を拡大して示す断面図である。比較例に係る導光板LGAは、複数のプリズムPが第2主面52の全面に亘って配置されている点、および、第2主面52が導光板LGにおける第1領域A1を有さない形状である点において、図6に示す導光板LGと相違している。
ここで、比較例に係る導光板LGA内を伝播する光の光路について説明する。
図7に示す光L1Aは、第2側面54から入射すると、図6に示す光L1と同様の光路を辿って来る光であって、第1主面51と平行な面との成す角度がθの光である。この光L1Aは、図6に示す光L1と同様に、第2主面52に設けられたプリズムPにより反射すると、導光板LGA内を第1主面51に向かって進み、第1主面51の全反射条件を外れて第1主面51から出射される。なお、第1主面51における屈折角は、図6に示す光L1が第1主面51から出射される場合と同様にφである。
図7に示す光L1Aは、第2側面54から入射すると、図6に示す光L1と同様の光路を辿って来る光であって、第1主面51と平行な面との成す角度がθの光である。この光L1Aは、図6に示す光L1と同様に、第2主面52に設けられたプリズムPにより反射すると、導光板LGA内を第1主面51に向かって進み、第1主面51の全反射条件を外れて第1主面51から出射される。なお、第1主面51における屈折角は、図6に示す光L1が第1主面51から出射される場合と同様にφである。
図7に示す光L2Aは、第2側面54から入射すると、図7に示す光L2と同様の光路を辿って来る光であって、第1主面51と平行な面との成す角度がθの光である。この光L2Aは、図6に示す光L2とは異なり、第2主面52に設けられたプリズムPにより反射すると、図6の光L2とは異なる光路を辿るように、導光板LGA内を第1側面53に向かって進む。その後、光L2Aは、第1側面53において全反射し、導光板LGA内を第1主面51に向かって進んだ後に、第1主面51の全反射条件を外れて第1主面51から出射される。つまり、導光板LGAにおいては、光L2Aは、表示パネル2に照射される光として第1主面51から出射される。
上記したように、図6に示す光L2は表示パネル2に照射されないのに対し、図7に示す光L2Aは、表示パネル2に照射されてしまうことになる。これによれば、図8に示すように、比較例に係る導光板LGAの端部(両端部)では、必要以上に輝度が高くなってしまい、その結果、輝度むらが生じてしまう。
図9は、第1実施形態に係る照明装置3が備える導光板LGにおける出射面(第1主面51)の輝度分布を示す図である。本実施形態に係る導光板LGは、図6に示したように、第1領域A1においては第2主面52にプリズムPが設けられていない、かつ、第1領域A1において第2主面52は第1主面51と平行である、という特徴を有しているので、光L2に相当する光が第1主面51から出射されてしまうことを抑制することができる。これによれば、図9に示すように、導光板LGの端部(両端部)において必要以上に輝度が高くなってしまうことを抑制することができ、図8に示したような輝度むらを抑制することが可能である。
図10は、第1実施形態に係る照明装置3が備える導光板LGにおける出射面の中央部分の輝度と、比較例に係る導光板LGAにおける出射面の中央部分の輝度とを示すグラフである。出射面の中央部分とは、平面視において、出射面のY値を中央値に固定した時の出射面のX値を指すものとする。
図10に示すように、本実施形態に係る導光板LGは、比較例に係る導光板LGAに比べて、導光板LGの両端部の輝度を、出射面の平均輝度に近似させることが可能である。具体的には、出射面の平均輝度がおよそ1であるとすると、比較例に係る導光板LGAの両端部の輝度はおよそ1.45であり、その差が0.45であるのに対し、本実施形態に係る導光板LGの両端部の輝度はおよそ1.15であり、その差は0.15になっている。つまり、本実施形態に係る導光板LGの構造によれば、表示パネル2に照射される光の輝度むらを、比較例に係る導光板LGAに比べて、およそ30%程度減少させることが可能である。
図10に示すように、本実施形態に係る導光板LGは、比較例に係る導光板LGAに比べて、導光板LGの両端部の輝度を、出射面の平均輝度に近似させることが可能である。具体的には、出射面の平均輝度がおよそ1であるとすると、比較例に係る導光板LGAの両端部の輝度はおよそ1.45であり、その差が0.45であるのに対し、本実施形態に係る導光板LGの両端部の輝度はおよそ1.15であり、その差は0.15になっている。つまり、本実施形態に係る導光板LGの構造によれば、表示パネル2に照射される光の輝度むらを、比較例に係る導光板LGAに比べて、およそ30%程度減少させることが可能である。
以上説明した第1実施形態によれば、照明装置3が備える導光板LGは、表示パネル2に照射される光の出射面である第1主面51と対向する第2主面52において、両端部にそれぞれ位置する2つの第1領域A1と、これら第1領域A1の間に位置する第2領域A2とを有している。各第1領域A1は、第1主面51と平行であるのに対し、第2領域A2は、第1主面51と非平行である。各第1領域A1にはプリズムPが設けられていないのに対し、第2領域A2には複数のプリズムPが設けられている。各第1領域A1の第1方向Xの幅wA1は、上記した(1)式に基づいて決定される。このような導光板LGの構造によれば、図6に示した光L2に相当する光が第1主面51から出射されてしまうことを抑制することができ、導光板LGの両端部の輝度だけが必要以上に高くなってしまうことを抑制することが可能である。つまり、表示パネル2に照射される光の輝度むらを抑制することが可能である。
また、本実施形態によれば、上記したように、表示パネル2に照射される光の輝度むらを抑制することが可能であるため、表示パネル2におけるぎらつきを抑制するために額縁状に設けられる遮光層(ブラックマトリクス)の一部を省略してもよく、表示装置1の狭額縁化を実現することが可能である。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。特に言及しない構成および効果については、第1実施形態の図6等と同様である。
図11は、第2実施形態に係る照明装置3の概略的な断面図である。本実施形態に係る照明装置3は、第1光源LS1、第2光源LS2、導光板LGおよび反射部材60に加え、遮光部材70を備えている。遮光部材70は、例えば光を吸収する材料で構成されたシート材であり、反射部材60で反射される光の一部を遮光する。遮光部材70は、導光板LGの第2主面52の各第1領域A1と、反射部材60との間に設けられる。遮光部材70の第1方向Xの幅w70と、第1領域A1の第1方向Xの幅wA1とは、同じであり、上記した(1)式に基づいて決定される。
次に、第2実施形態について説明する。特に言及しない構成および効果については、第1実施形態の図6等と同様である。
図11は、第2実施形態に係る照明装置3の概略的な断面図である。本実施形態に係る照明装置3は、第1光源LS1、第2光源LS2、導光板LGおよび反射部材60に加え、遮光部材70を備えている。遮光部材70は、例えば光を吸収する材料で構成されたシート材であり、反射部材60で反射される光の一部を遮光する。遮光部材70は、導光板LGの第2主面52の各第1領域A1と、反射部材60との間に設けられる。遮光部材70の第1方向Xの幅w70と、第1領域A1の第1方向Xの幅wA1とは、同じであり、上記した(1)式に基づいて決定される。
図12は、第2実施形態に係る照明装置3の一部を拡大して示す断面図であり、導光板LGの一方の端部(第1側面53側の端部)近辺を拡大して示す断面図である。図12においては、第1側面53とは反対の第2側面54側に設置された第2光源LS2から発せられる光のうち、導光板LGの第1側面53側の端部近辺において第2主面52の全反射条件を外れて第2主面52から漏れた光L3〜光L5の光路が破線により示されている。
光L3〜光L5は、第2側面54から入射すると、各主面51,52で反射しながら導光板LG内を伝播する。そして、光L3〜光L5は、第1側面53の端部近辺において第2主面52の全反射条件を外れて第2主面52から漏れるが、反射部材60により反射し、導光板LGに戻るように進む。しかしながら、光L3〜光L5は、遮光部材70により遮光され、導光板LGに戻ることなく吸収される。このように、遮光部材70は、第1側面53の端部近辺において第2主面52から漏れた光が導光板LGに戻ることを抑制するという特徴を有している。
本実施形態の照明装置3の構造によれば、第1主面51から出射される光の輝度むらを抑制し、良好な輝度分布の光を表示パネル2に照射することができる。この効果につき、図13および図14を用いて説明する。
図13は、比較例に係る照明装置3Aの一部を拡大して示す断面図であり、導光板LGAの一方の端部(第1側面53側の端部)近辺を拡大して示す断面図である。比較例に係る照明装置3Aは、導光板の構造が図7に示した導光板LGAの構造である点、および、導光板LGAの第2主面52と反射部材60との間に遮光部材70が設けられていない点において、図12に示す照明装置3と相違している。
ここで、比較例に係る照明装置3Aが備える導光板LGA内を伝播する光の光路について説明する。
図13に示す光L3A〜光L5Aは、第2側面54から入射すると、図12に示す光L3〜光L5と同様の光路を辿って来る光であるため、第1側面53の端部近辺において第2主面52の全反射条件を外れて第2主面52から漏れるが、反射部材60により反射し、導光板LGAに戻る。そして、光L3A〜光L5Aは、プリズムPで一度屈折した後に、第2主面52で再度屈折して導光板LGA内に戻ると、第1側面53において全反射し、導光板LGA内を進んだ後に、第1主面51の全反射条件を外れて第1主面51から出射される。つまり、照明装置3Aにおいては、光L3A〜光L5Aは、表示パネル2に照射される光として第1主面51から出射される。
図13に示す光L3A〜光L5Aは、第2側面54から入射すると、図12に示す光L3〜光L5と同様の光路を辿って来る光であるため、第1側面53の端部近辺において第2主面52の全反射条件を外れて第2主面52から漏れるが、反射部材60により反射し、導光板LGAに戻る。そして、光L3A〜光L5Aは、プリズムPで一度屈折した後に、第2主面52で再度屈折して導光板LGA内に戻ると、第1側面53において全反射し、導光板LGA内を進んだ後に、第1主面51の全反射条件を外れて第1主面51から出射される。つまり、照明装置3Aにおいては、光L3A〜光L5Aは、表示パネル2に照射される光として第1主面51から出射される。
上記したように、図12に示す光L3〜光L5は表示パネル2に照射されないのに対し、図13に示す光L3A〜光L5Aは、表示パネル2に照射されてしまうことになる。これによれば、比較例に係る照明装置3Aに設けられる導光板LGAの端部(両端部)では、必要以上に輝度が高くなってしまい、その結果、輝度むらが生じてしまう。
図14は、第2実施形態に係る照明装置3が備える導光板LGにおける出射面の中央部分の輝度と、比較例に係る照明装置3Aが備える導光板LGAにおける出射面の中央部分の輝度とを示すグラフである。
図14に示すように、本実施形態に係る導光板LGは、比較例に係る導光板LGAに比べて、導光板LGの両端部の輝度を、出射面の平均輝度と同程度にすることが可能である。具体的には、出射面の平均輝度がおよそ1であるとすると、比較例に係る導光板LGAの両端部の輝度はおよそ1.45であり、その差が0.45であるのに対し、本実施形態に係る導光板LGの両端部の輝度はおよそ1であり、その差が殆どないものとなっている。つまり、本実施形態に係る照明装置3の構造によれば、表示パネル2に照射される光の輝度むらを、比較例に係る照明装置3Aに比べて、およそ40%程度減少させることが可能である。
図14に示すように、本実施形態に係る導光板LGは、比較例に係る導光板LGAに比べて、導光板LGの両端部の輝度を、出射面の平均輝度と同程度にすることが可能である。具体的には、出射面の平均輝度がおよそ1であるとすると、比較例に係る導光板LGAの両端部の輝度はおよそ1.45であり、その差が0.45であるのに対し、本実施形態に係る導光板LGの両端部の輝度はおよそ1であり、その差が殆どないものとなっている。つまり、本実施形態に係る照明装置3の構造によれば、表示パネル2に照射される光の輝度むらを、比較例に係る照明装置3Aに比べて、およそ40%程度減少させることが可能である。
以上説明した第2実施形態によれば、照明装置3は、導光板LGの第2主面52の各第1領域A1と、反射部材60との間に設けられる遮光部材70を有している。このような照明装置3の構造によれば、図12に示した光L3〜光L5に相当する光が導光板LGに戻り、第1主面51から出射されてしまうことを抑制することができ、導光板LGの両端部の輝度だけが必要以上に高くなってしまうことを抑制することが可能である。つまり、表示パネル2に照射される光の輝度むらを抑制することが可能である。
なお、第2実施形態では、第1実施形態に係る構造の導光板LGと、遮光部材70とが設けられた照明装置3について説明したが、例えば、比較例に係る構造の導光板LGAと反射部材60との間に遮光部材70が設けられた照明装置3であったとしても、比較例に係る照明装置3Aよりは輝度むらを抑制することが可能である。
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、導光板LGの出射面から良好な輝度分布の光を照射する照明装置3および表示装置1を提供することが可能である。
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、上述の各実施形態に対して、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、上述の各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。
3…照明装置、LG…導光板、LS1…第1光源、LS2…第2光源、51…第1主面、52…第2主面、53…第1側面、54…第2側面、A1…第1領域、A2…第2領域、60…反射部材、70…遮光部材。
本実施形態によれば、
第1側面と、第1側面の一端に接続する第1主面と、第1側面の他端に接続し第1主面の反対側の第2主面とを有する導光板と、導光板の第1側面に対向し、第1照射方向に沿って光を照射する第1光源と、導光板の第2主面と対向する位置に設けられる反射部材と、を具備し、第2主面は、両端部にそれぞれ位置し、第1主面と平行である第1領域と、各第1領域の間に位置し、第1主面に対して傾いている部分を含む第2領域とを有し、第2主面は、第2領域においては複数のプリズムを備え、各第1領域においてはプリズムを備えておらず、反射部材は、各第1領域と対向する第1部分と、第2領域と対向する第2部分と、を含み、第1部分は、各第1領域と平行であり、第2部分は、第2領域の傾いた部分と平行な部分を含む、
照明装置が提供される。
第1側面と、第1側面の一端に接続する第1主面と、第1側面の他端に接続し第1主面の反対側の第2主面とを有する導光板と、導光板の第1側面に対向し、第1照射方向に沿って光を照射する第1光源と、導光板の第2主面と対向する位置に設けられる反射部材と、を具備し、第2主面は、両端部にそれぞれ位置し、第1主面と平行である第1領域と、各第1領域の間に位置し、第1主面に対して傾いている部分を含む第2領域とを有し、第2主面は、第2領域においては複数のプリズムを備え、各第1領域においてはプリズムを備えておらず、反射部材は、各第1領域と対向する第1部分と、第2領域と対向する第2部分と、を含み、第1部分は、各第1領域と平行であり、第2部分は、第2領域の傾いた部分と平行な部分を含む、
照明装置が提供される。
Claims (5)
- 第1側面と、第1主面と、前記第1主面の反対側の第2主面とを有する導光板と、
前記導光板の前記第1側面に第1照射方向に沿って光を照射する第1光源と、
を具備し、
前記第2主面は、両端部にそれぞれ位置する第1領域と、前記各第1領域の間に位置する第2領域とを有し、
前記第2主面は、前記第2領域においては複数のプリズムを備え、前記各第1領域においてはプリズムを備えていない、
照明装置。 - 前記第2主面は、前記各第1領域においては前記第1主面と平行であり、前記第2領域においては前記第1主面と非平行である、
請求項1に記載の照明装置。 - 前記第2主面と対向する位置に設けられる反射部材と、
前記第2主面の前記各第1領域と、前記反射部材との間に設けられる遮光部材と、
をさらに具備する、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の照明装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の照明装置と、
前記照明装置の前記導光板の前記第1主面と対向し、前記第1主面から照射される光を用いて画像を表示する表示パネルと、
を具備する、
表示装置。
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JP2020025158A JP2021131935A (ja) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | 照明装置および表示装置 |
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2020
- 2020-02-18 JP JP2020025158A patent/JP2021131935A/ja active Pending
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