JP3514741B2 - 液晶照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置の液晶
表示素子を照明するための液晶照明装置に関する。
表示素子を照明するための液晶照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置が多くの分野で大量に使用
されているが、周知のように、液晶表示装置に使用され
る液晶表示素子は液晶材料を透明な板の間に封印したも
のであるが自ら発光する機能を有していないために、液
晶照明装置により照明することが必要である。そこで、
例えば、液晶表示素子に隣接して導光板を配設し、導光
板の光入射側端面に光源から光を入射せしめ、この光を
導光板の反液晶表示素子側の面の内側で全反射して、液
晶表示素子側の面から、液晶表示素子に向けて出射する
ようにした液晶照明装置がある。
されているが、周知のように、液晶表示装置に使用され
る液晶表示素子は液晶材料を透明な板の間に封印したも
のであるが自ら発光する機能を有していないために、液
晶照明装置により照明することが必要である。そこで、
例えば、液晶表示素子に隣接して導光板を配設し、導光
板の光入射側端面に光源から光を入射せしめ、この光を
導光板の反液晶表示素子側の面の内側で全反射して、液
晶表示素子側の面から、液晶表示素子に向けて出射する
ようにした液晶照明装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、携帯電話の
ような機器にも液晶表示装置が使われているが、このよ
うな小型の機器は当然に部品の配置スペースが小さく、
できるだけ部品点数を少なくすることが望まれる。そこ
で、例えば、光源として１個の発光ダイオードを利用す
ることが考えられているが、なかなか充分な輝度を得る
ことができないという問題がある。本発明は上記問題に
鑑み、１個の発光ダイオードで充分な輝度の照明を可能
にする液晶照明装置を提供することを目的とする。
ような機器にも液晶表示装置が使われているが、このよ
うな小型の機器は当然に部品の配置スペースが小さく、
できるだけ部品点数を少なくすることが望まれる。そこ
で、例えば、光源として１個の発光ダイオードを利用す
ることが考えられているが、なかなか充分な輝度を得る
ことができないという問題がある。本発明は上記問題に
鑑み、１個の発光ダイオードで充分な輝度の照明を可能
にする液晶照明装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、光源装置から発した光を、液晶材料を透明板で挟ん
で形成される液晶表示素子の一方の面の外側に配置し
た、導光板の光入射側端面から導光板の内部に導いて、
導光板の液晶表示素子に遠位の第１面の内側で反射さ
せ、導光板の液晶表示素子に近位の第２面から出射させ
て、液晶表示素子を照明する液晶照明装置であって、液
晶表示素子は長方形に拡がり、導光板側には偏光子が付
設され、該偏光子は液晶表示素子の長方形の辺に対して
傾斜した透過軸を有し、導光板は、液晶表示素子と略同
じ方向の辺を有する長方形に拡がり、第１面にはプリズ
ムアレイが形成されていて、該プリズムアレイの山と谷
の条線は前記偏光子の透過軸の方向と略一致していて、
光入射側端面は該条線に平行に、長方形の２辺が交わる
角部に形成されていて、光源装置は導光板の前記光入射
側端面に対向して配設される発光ダイオードであって、
発光ダイオードと光入射側端面の間には発光ダイオード
が発する光に含まれるＰ偏光とＳ偏光をＰ偏光のみとす
る直線偏光手段が配設されている、液晶照明装置が提供
される。このように構成された液晶照明装置では、１つ
の発光ダイオードから発せられた光に含まれるＰ偏光と
Ｓ偏光は直線偏光手段でＰ偏光のみとされ偏光子の透過
軸に平行な入射側端面から導光板内部に入り、偏光子の
透過軸に平行な入射側端面から導光板内部に入り、導光
板の第１面の偏光子の透過軸に平行な山、谷の内面で全
反射して、導光板の第２面から出射して液晶表示素子の
偏光子に向かう。
ば、光源装置から発した光を、液晶材料を透明板で挟ん
で形成される液晶表示素子の一方の面の外側に配置し
た、導光板の光入射側端面から導光板の内部に導いて、
導光板の液晶表示素子に遠位の第１面の内側で反射さ
せ、導光板の液晶表示素子に近位の第２面から出射させ
て、液晶表示素子を照明する液晶照明装置であって、液
晶表示素子は長方形に拡がり、導光板側には偏光子が付
設され、該偏光子は液晶表示素子の長方形の辺に対して
傾斜した透過軸を有し、導光板は、液晶表示素子と略同
じ方向の辺を有する長方形に拡がり、第１面にはプリズ
ムアレイが形成されていて、該プリズムアレイの山と谷
の条線は前記偏光子の透過軸の方向と略一致していて、
光入射側端面は該条線に平行に、長方形の２辺が交わる
角部に形成されていて、光源装置は導光板の前記光入射
側端面に対向して配設される発光ダイオードであって、
発光ダイオードと光入射側端面の間には発光ダイオード
が発する光に含まれるＰ偏光とＳ偏光をＰ偏光のみとす
る直線偏光手段が配設されている、液晶照明装置が提供
される。このように構成された液晶照明装置では、１つ
の発光ダイオードから発せられた光に含まれるＰ偏光と
Ｓ偏光は直線偏光手段でＰ偏光のみとされ偏光子の透過
軸に平行な入射側端面から導光板内部に入り、偏光子の
透過軸に平行な入射側端面から導光板内部に入り、導光
板の第１面の偏光子の透過軸に平行な山、谷の内面で全
反射して、導光板の第２面から出射して液晶表示素子の
偏光子に向かう。
【０００５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
において、直線偏光手段が、１／４波長板と偏光フィル
ムから成る、液晶照明装置が提供される。このように構
成された液晶照明装置では、発光ダイオードから発した
光は１／４波長板と偏光フィルムを通ってから導光板の
光入射側端面に達する。
において、直線偏光手段が、１／４波長板と偏光フィル
ムから成る、液晶照明装置が提供される。このように構
成された液晶照明装置では、発光ダイオードから発した
光は１／４波長板と偏光フィルムを通ってから導光板の
光入射側端面に達する。
【０００６】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
において、導光板の光入射側端面に、山線と谷線が導光
板の厚み方向に延伸するプリズムアレイが形成されてい
る液晶照明装置が提供される。このように構成された液
晶照明装置では発光ダイオードを出た光が導光板に入射
する際にプリズムアレイで拡散される。請求項４の発明
によれば、請求項１の発明において、導光板の光入射側
端面が、発光ダイオードからの距離が等しくなるような
凹面にされている液晶照明装置が提供される。このよう
に構成された液晶照明装置では発光ダイオードを出た光
が導光板に入射する際に凹面によって拡散される。
において、導光板の光入射側端面に、山線と谷線が導光
板の厚み方向に延伸するプリズムアレイが形成されてい
る液晶照明装置が提供される。このように構成された液
晶照明装置では発光ダイオードを出た光が導光板に入射
する際にプリズムアレイで拡散される。請求項４の発明
によれば、請求項１の発明において、導光板の光入射側
端面が、発光ダイオードからの距離が等しくなるような
凹面にされている液晶照明装置が提供される。このよう
に構成された液晶照明装置では発光ダイオードを出た光
が導光板に入射する際に凹面によって拡散される。
【０００７】請求項５の発明によれば、光源装置から発
した光を、液晶材料を透明板で挟んで形成される液晶表
示素子の一方の面の外側に配置した、導光板の光入射側
端面から導光板の内部に導いて、導光板の液晶表示素子
に遠位の第１面の内側で反射させ、導光板の液晶表示素
子に近位の第２面から出射させて、液晶表示素子を照明
する液晶照明装置であって、液晶表示素子は長方形に拡
がり、導光板側には偏光子が付設され、該偏光子は液晶
表示素子の長方形の辺に対して傾斜した透過軸を有し、
導光板は、液晶表示素子と略同じ方向の辺を有する長方
形に拡がり、長方形の一辺が光入射側端面にされ、第１
面にはプリズムアレイが形成されていて、該プリズムア
レイの山と谷の条線は光入射側端面に平行に延伸し、光
源装置は、導光板の光入射側端面に平行に延伸する光ガ
イドロッドの一方の端部に発光ダイオードを取り付けて
成り、発光ダイオードと光ガイドロッドの一方の端部の
間に、発光ダイオードが発する光に含まれるＰ偏光とＳ
偏光をＰ偏光のみとする直線偏光手段が配設され、、光
ガイドロッドの反導光板側の面には、プリズムアレイが
形成され、該プリズムアレイは導光板と液晶表示素子の
積層方向に延伸する山と谷の条線を有している、液晶照
明装置が提供される。このように構成された液晶照明装
置では、１つの発光ダイオードから発せられた光は直線
偏光手段でＰ偏光のみとされ、光ガイドロッドの光ガイ
ドロッドの反導光板側の面に形成されたプリズムアレイ
の内面で反射して導光板側の面から出て、導光板の入射
側端面から導光板内部に入り、導光板の第１面のプリズ
ムアレイの内面で全反射して、プリズムアレイの第２面
から出射して液晶表示素子に付設されている偏光子に向
かう。
した光を、液晶材料を透明板で挟んで形成される液晶表
示素子の一方の面の外側に配置した、導光板の光入射側
端面から導光板の内部に導いて、導光板の液晶表示素子
に遠位の第１面の内側で反射させ、導光板の液晶表示素
子に近位の第２面から出射させて、液晶表示素子を照明
する液晶照明装置であって、液晶表示素子は長方形に拡
がり、導光板側には偏光子が付設され、該偏光子は液晶
表示素子の長方形の辺に対して傾斜した透過軸を有し、
導光板は、液晶表示素子と略同じ方向の辺を有する長方
形に拡がり、長方形の一辺が光入射側端面にされ、第１
面にはプリズムアレイが形成されていて、該プリズムア
レイの山と谷の条線は光入射側端面に平行に延伸し、光
源装置は、導光板の光入射側端面に平行に延伸する光ガ
イドロッドの一方の端部に発光ダイオードを取り付けて
成り、発光ダイオードと光ガイドロッドの一方の端部の
間に、発光ダイオードが発する光に含まれるＰ偏光とＳ
偏光をＰ偏光のみとする直線偏光手段が配設され、、光
ガイドロッドの反導光板側の面には、プリズムアレイが
形成され、該プリズムアレイは導光板と液晶表示素子の
積層方向に延伸する山と谷の条線を有している、液晶照
明装置が提供される。このように構成された液晶照明装
置では、１つの発光ダイオードから発せられた光は直線
偏光手段でＰ偏光のみとされ、光ガイドロッドの光ガイ
ドロッドの反導光板側の面に形成されたプリズムアレイ
の内面で反射して導光板側の面から出て、導光板の入射
側端面から導光板内部に入り、導光板の第１面のプリズ
ムアレイの内面で全反射して、プリズムアレイの第２面
から出射して液晶表示素子に付設されている偏光子に向
かう。
【０００８】請求項６の発明によれば、請求項１から５
のいずれかに記載の発明において、導光板に光拡散材が
混入されている液晶照明装置が提供される。このように
構成された液晶照明装置では発光ダイオードを出た光が
導光板内で光拡散材によって拡散される。
のいずれかに記載の発明において、導光板に光拡散材が
混入されている液晶照明装置が提供される。このように
構成された液晶照明装置では発光ダイオードを出た光が
導光板内で光拡散材によって拡散される。
【０００９】請求項７の発明によれば、請求項１から５
のいずれかに記載の液晶照明装置において、導光板が液
晶表示装置の表示面側に配設されているフロントライト
型液晶照明装置である液晶照明装置が提供される。請求
項８の発明によれば、請求項１から５のいずれかに記載
の液晶照明装置において、導光板が液晶表示装置の反表
示面側に配設されているバックライト型液晶照明装置で
ある液晶照明装置が提供される。
のいずれかに記載の液晶照明装置において、導光板が液
晶表示装置の表示面側に配設されているフロントライト
型液晶照明装置である液晶照明装置が提供される。請求
項８の発明によれば、請求項１から５のいずれかに記載
の液晶照明装置において、導光板が液晶表示装置の反表
示面側に配設されているバックライト型液晶照明装置で
ある液晶照明装置が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の液晶照明装置の実施の形態について説明する。な
お、各図は説明のために一部誇張して描いてある。図１
が本発明の第１の実施の形態の液晶照明装置の構成を示
す上面図であって、導光板２０は略正方形の形状を有す
るが、図中左下の角が切り取られ、光入射側端面２１が
形成されている。そして、発光ダイオード１０が導光板
２０の光入射側端面２１に対向して配設され、発光ダイ
オード１０と導光板２０の間には発光ダイオード１０に
近いほうから１／４波長板１１と偏光フィルム１２が介
装されている。なお、発光ダイオード１０は図において
は１個のみ示されているが、発光が実質的に一点からお
こなわれるのであれば複数個とすることができる。
明の液晶照明装置の実施の形態について説明する。な
お、各図は説明のために一部誇張して描いてある。図１
が本発明の第１の実施の形態の液晶照明装置の構成を示
す上面図であって、導光板２０は略正方形の形状を有す
るが、図中左下の角が切り取られ、光入射側端面２１が
形成されている。そして、発光ダイオード１０が導光板
２０の光入射側端面２１に対向して配設され、発光ダイ
オード１０と導光板２０の間には発光ダイオード１０に
近いほうから１／４波長板１１と偏光フィルム１２が介
装されている。なお、発光ダイオード１０は図において
は１個のみ示されているが、発光が実質的に一点からお
こなわれるのであれば複数個とすることができる。
【００１１】導光板２０は、例えば、透明なアクリル樹
脂で形成され、導光板２０の上面には光入射側端面２１
に平行な山線２３と谷線２４が多数有するプリズムアレ
イ２２が形成されている。そして、導光板２０の下には
破線で示されるように液晶表示装置３０が配設されてい
る。したがって、この第１の実施の形態の液晶照明装置
は液晶表示装置３０の表側から光が照射されるフロント
ライト型の液晶照明装置である。
脂で形成され、導光板２０の上面には光入射側端面２１
に平行な山線２３と谷線２４が多数有するプリズムアレ
イ２２が形成されている。そして、導光板２０の下には
破線で示されるように液晶表示装置３０が配設されてい
る。したがって、この第１の実施の形態の液晶照明装置
は液晶表示装置３０の表側から光が照射されるフロント
ライト型の液晶照明装置である。
【００１２】ここで、液晶表示装置３０は図２に示され
るように液晶物質３２を透明板３３で挟んで成る液晶本
体３１と、液晶本体３１に付設される第１偏光子３４か
ら成る。そして、第１偏光子３４は透過軸（通過可能な
光の振動方向）３４Ｐ、３５Ｐを有するが、第１偏光子
３４の透過軸３４Ｐは、導光板３０のプリズムアレイ２
２の山線２３と谷線２４と平行にされている（図１参
照）。
るように液晶物質３２を透明板３３で挟んで成る液晶本
体３１と、液晶本体３１に付設される第１偏光子３４か
ら成る。そして、第１偏光子３４は透過軸（通過可能な
光の振動方向）３４Ｐ、３５Ｐを有するが、第１偏光子
３４の透過軸３４Ｐは、導光板３０のプリズムアレイ２
２の山線２３と谷線２４と平行にされている（図１参
照）。
【００１３】図２には点線で、発光ダイオード１０から
出た光が導光板２０に入ってその内部で全反射してから
液晶表示装置３０に向かって出て行く進路が示されてい
るが、図３には発光ダイオード１０を出てから導光板２
０の光入射側端部２１に至るまでの光の進路を１／４波
長板１１、偏光フィルム１２の作用を含めて示してあ
る。
出た光が導光板２０に入ってその内部で全反射してから
液晶表示装置３０に向かって出て行く進路が示されてい
るが、図３には発光ダイオード１０を出てから導光板２
０の光入射側端部２１に至るまでの光の進路を１／４波
長板１１、偏光フィルム１２の作用を含めて示してあ
る。
【００１４】図３に示されるように、発光ダイオード１
０から出た自然光は所謂Ｐ偏光とＳ偏光を含むが１／４
波長板１１は、この両者を通過させる。しかし、偏光フ
ィルム１２は例えば住友スリーエム社のＤ−ＢＥＦ（T
M）といわれるものであって、Ｐ偏光は通すがＳ偏光は
反射する。反射されたＳ偏光は１／４波長板１１で円偏
光とされて発光ダイオード１０に向かい、発光ダイオー
ドで反射して円偏光で再びに１／４波長板１１に向か
い、１／４波長板１１でＰ偏光とされて偏光フィルム１
２に向かい偏光フィルム１２を通過する。
０から出た自然光は所謂Ｐ偏光とＳ偏光を含むが１／４
波長板１１は、この両者を通過させる。しかし、偏光フ
ィルム１２は例えば住友スリーエム社のＤ−ＢＥＦ（T
M）といわれるものであって、Ｐ偏光は通すがＳ偏光は
反射する。反射されたＳ偏光は１／４波長板１１で円偏
光とされて発光ダイオード１０に向かい、発光ダイオー
ドで反射して円偏光で再びに１／４波長板１１に向か
い、１／４波長板１１でＰ偏光とされて偏光フィルム１
２に向かい偏光フィルム１２を通過する。
【００１５】次に図４を参照して第１の実施の形態の第
１変形例について説明する。図４に示されるようにこの
第１変形例では光入射側端面２１には山線と谷線が導光
板２０の厚さ方向に延伸するプリズムアレイ２５が形成
されている点が第１の実施の形態と異なる。このように
することにより、導光板２０に入射する光は光入射側端
部２１でプリズムアレイ２５の作用により拡散せしめら
れ、その結果、液晶表示装置３０の輝度が均一化され
る。
１変形例について説明する。図４に示されるようにこの
第１変形例では光入射側端面２１には山線と谷線が導光
板２０の厚さ方向に延伸するプリズムアレイ２５が形成
されている点が第１の実施の形態と異なる。このように
することにより、導光板２０に入射する光は光入射側端
部２１でプリズムアレイ２５の作用により拡散せしめら
れ、その結果、液晶表示装置３０の輝度が均一化され
る。
【００１６】次に図５を参照して第１の実施の形態の第
２変形例について説明する。図５に示されるようにこの
第１の実施の形態の第２変形例では光入射側端面２１が
凹面に形成されている点が第１の実施の形態と異なる。
このようにすることにより、導光板２０に入射する光は
光入射側端部２１の凹面で拡散せしめられ、その結果、
液晶表示装置３０の輝度が均一化される。
２変形例について説明する。図５に示されるようにこの
第１の実施の形態の第２変形例では光入射側端面２１が
凹面に形成されている点が第１の実施の形態と異なる。
このようにすることにより、導光板２０に入射する光は
光入射側端部２１の凹面で拡散せしめられ、その結果、
液晶表示装置３０の輝度が均一化される。
【００１７】次に図６を参照して第１の実施の形態の第
３変形例について説明する。図６に示されるように、こ
の第１の実施の形態の第３変形例では、導光板２１内
に、例えば、ガラスの小粒子２０Ｐから成る光散乱材が
混入されていて、このようにすることにより、導光板２
０内で光が拡がり輝度の均一性が向上する。
３変形例について説明する。図６に示されるように、こ
の第１の実施の形態の第３変形例では、導光板２１内
に、例えば、ガラスの小粒子２０Ｐから成る光散乱材が
混入されていて、このようにすることにより、導光板２
０内で光が拡がり輝度の均一性が向上する。
【００１８】次に、第２の実施の形態について説明す
る。図７がこの第２の実施の形態を図２と同様な見方で
示した図であって、この第２の実施の形態は、液晶表示
装置３０の反表示面側に導光板２０を配したバックライ
ト型の液晶照明装置である。この場合も、平面図的に
は、プリズムアレイの山線と谷線は液晶の偏光板の透過
軸に平行になるようにされている。この第２の実施の形
態に対しても、第１の実施の形態に対する、第１〜第３
変形例を適用することが可能である。
る。図７がこの第２の実施の形態を図２と同様な見方で
示した図であって、この第２の実施の形態は、液晶表示
装置３０の反表示面側に導光板２０を配したバックライ
ト型の液晶照明装置である。この場合も、平面図的に
は、プリズムアレイの山線と谷線は液晶の偏光板の透過
軸に平行になるようにされている。この第２の実施の形
態に対しても、第１の実施の形態に対する、第１〜第３
変形例を適用することが可能である。
【００１９】次に、第３の実施の形態を説明する。図８
が第３の実施の形態の構造を示す図であって、第１の実
施の形態と同様に液晶表示素子３０の上に（表側に）導
光板２０が配設されているが、液晶表示素子３０に付設
される偏光子の透過軸３４Ｐは、第１の実施の形態と同
様に四角形の対角線の方向をむいている。
が第３の実施の形態の構造を示す図であって、第１の実
施の形態と同様に液晶表示素子３０の上に（表側に）導
光板２０が配設されているが、液晶表示素子３０に付設
される偏光子の透過軸３４Ｐは、第１の実施の形態と同
様に四角形の対角線の方向をむいている。
【００２０】しかしながら、導光板２０の入射側端面２
１は、第１の実施の形態とは異なり、角部ではなくて四
角形の一つの辺に設けられていて、この入射側端面２１
に対向して入射側端面２１に平行に延伸する光ガイドロ
ッド１５が配設されていて、光ガイドロッド１５の一方
の端部に、偏光フィルム１２、１／４波長板１１を介装
して発光ダイオード１０が配設されている。そして、光
ガイドロッド１５の反導光板側の面には山線１７と谷線
１８が厚さ方向に延伸するプリズムアレイ１６が形成さ
れている。
１は、第１の実施の形態とは異なり、角部ではなくて四
角形の一つの辺に設けられていて、この入射側端面２１
に対向して入射側端面２１に平行に延伸する光ガイドロ
ッド１５が配設されていて、光ガイドロッド１５の一方
の端部に、偏光フィルム１２、１／４波長板１１を介装
して発光ダイオード１０が配設されている。そして、光
ガイドロッド１５の反導光板側の面には山線１７と谷線
１８が厚さ方向に延伸するプリズムアレイ１６が形成さ
れている。
【００２１】発光ダイオード１０から出た光は光ガイド
ロッド１５のプリズムアレイ１６の内面で反射し、導光
板側の面から出射して導光板２０に向かい、導光板２０
の入射側端面２１から導光板２０の内部に入り、導光板
２０のプリズムアレイ２２の内面で反射して、液晶表示
素子側の第２面から液晶表示素子３０に向かって出射す
るが、この液晶表示素子側の第２面から液晶表示素子３
０に向かって出射する光は、偏光子の透過軸３４Ｐに近
い方向に振動面を有する光であって、偏光子を通りやす
い光となっている。したがって、液晶表示素子３０に多
くの光が到達することができ液晶表示素子３０を明るく
照明することができる。
ロッド１５のプリズムアレイ１６の内面で反射し、導光
板側の面から出射して導光板２０に向かい、導光板２０
の入射側端面２１から導光板２０の内部に入り、導光板
２０のプリズムアレイ２２の内面で反射して、液晶表示
素子側の第２面から液晶表示素子３０に向かって出射す
るが、この液晶表示素子側の第２面から液晶表示素子３
０に向かって出射する光は、偏光子の透過軸３４Ｐに近
い方向に振動面を有する光であって、偏光子を通りやす
い光となっている。したがって、液晶表示素子３０に多
くの光が到達することができ液晶表示素子３０を明るく
照明することができる。
【００２２】
【発明の効果】請求項１の発明は、光源装置から発した
光を、液晶材料を透明板で挟んで形成される液晶表示素
子の一方の面の外側に配置した、導光板の光入射側端面
から導光板の内部に導いて、導光板の液晶表示素子に遠
位の第１面の内側で反射させ、導光板の液晶表示素子に
近位の第２面から出射させて、液晶表示素子を照明する
液晶照明装置であるが、液晶表示素子は長方形に拡が
り、導光板側には偏光子が付設され、該偏光子は液晶表
示素子の長方形の辺に対して傾斜した透過軸を有し、導
光板は、液晶表示素子と略同じ方向の辺を有する長方形
に拡がり、第１面にはプリズムアレイが形成されてい
て、該プリズムアレイの山と谷の条線は前記偏光子の透
過軸の方向と略一致していて、光入射側端面は該条線に
平行に、長方形の２辺が交わる角部に形成されていて、
光源装置は導光板の前記光入射側端面に対向して配設さ
れる発光ダイオードであって、発光ダイオードと光入射
側端面の間には発光ダイオードが発する光に含まれるＰ
偏光とＳ偏光をＰ偏光のみとする直線偏光手段が配設さ
れている。したがって、１つの発光ダイオードから発せ
られた光は直線偏光手段でＰ偏光のみとなって、偏光子
の透過軸に平行な入射側端面から導光板内部に入り、導
光板の第１面の偏光子の透過軸に平行な山、谷の内面で
全反射して、導光板の第２面から出射して液晶表示素子
の偏光子に向かうようにされ、偏光子を通り易い光とす
ることができ、より多くの光を液晶表示素子に到達させ
て明るく照明することができる。特に、請求項３、４，
５のように、導光板の光入射側端面に山線と谷線が導光
板の厚み方向に延伸するプリズムアレイを形成したり、
導光板の光入射側端面を発光ダイオードからの距離が等
しくなるような凹面にしたり、導光板に光拡散材を混入
すれば、より均等に照明することができる。
光を、液晶材料を透明板で挟んで形成される液晶表示素
子の一方の面の外側に配置した、導光板の光入射側端面
から導光板の内部に導いて、導光板の液晶表示素子に遠
位の第１面の内側で反射させ、導光板の液晶表示素子に
近位の第２面から出射させて、液晶表示素子を照明する
液晶照明装置であるが、液晶表示素子は長方形に拡が
り、導光板側には偏光子が付設され、該偏光子は液晶表
示素子の長方形の辺に対して傾斜した透過軸を有し、導
光板は、液晶表示素子と略同じ方向の辺を有する長方形
に拡がり、第１面にはプリズムアレイが形成されてい
て、該プリズムアレイの山と谷の条線は前記偏光子の透
過軸の方向と略一致していて、光入射側端面は該条線に
平行に、長方形の２辺が交わる角部に形成されていて、
光源装置は導光板の前記光入射側端面に対向して配設さ
れる発光ダイオードであって、発光ダイオードと光入射
側端面の間には発光ダイオードが発する光に含まれるＰ
偏光とＳ偏光をＰ偏光のみとする直線偏光手段が配設さ
れている。したがって、１つの発光ダイオードから発せ
られた光は直線偏光手段でＰ偏光のみとなって、偏光子
の透過軸に平行な入射側端面から導光板内部に入り、導
光板の第１面の偏光子の透過軸に平行な山、谷の内面で
全反射して、導光板の第２面から出射して液晶表示素子
の偏光子に向かうようにされ、偏光子を通り易い光とす
ることができ、より多くの光を液晶表示素子に到達させ
て明るく照明することができる。特に、請求項３、４，
５のように、導光板の光入射側端面に山線と谷線が導光
板の厚み方向に延伸するプリズムアレイを形成したり、
導光板の光入射側端面を発光ダイオードからの距離が等
しくなるような凹面にしたり、導光板に光拡散材を混入
すれば、より均等に照明することができる。
【００２３】請求項５の発明は、光源装置から発した光
を、液晶材料を透明板で挟んで形成される液晶表示素子
の一方の面の外側に配置した、導光板の光入射側端面か
ら導光板の内部に導いて、導光板の液晶表示素子に遠位
の第１面の内側で反射させ、導光板の液晶表示素子に近
位の第２面から出射させて、液晶表示素子を照明する液
晶照明装置であるが、液晶表示素子は長方形に拡がり、
導光板側には偏光子が付設され、該偏光子は液晶表示素
子の長方形の辺に対して傾斜した透過軸を有し、導光板
は、液晶表示素子と略同じ方向の辺を有する長方形に拡
がり、長方形の一辺が光入射側端面にされ、第１面には
プリズムアレイが形成されていて、該プリズムアレイの
山と谷の条線は光入射側端面に平行に延伸し、光源装置
は、導光板の光入射側端面に平行に延伸する光ガイドロ
ッドの一方の端部に発光ダイオードを取り付けて成り、
発光ダイオードと光ガイドロッドの一方の端部の間に、
発光ダイオードが発する光に含まれるＰ偏光とＳ偏光を
Ｐ偏光のみとする直線偏光手段が配設され、光ガイドロ
ッドの反導光板側の面には、プリズムアレイが形成さ
れ、該プリズムアレイは導光板と液晶表示素子の積層方
向に延伸する山と谷の条線を有しており、１つの発光ダ
イオードから発せられた光は直線偏光手段でＰ偏光のみ
とされ、光ガイドロッドの反導光板側の面に形成された
プリズムアレイの内面で反射して導光板側の面から出
て、導光板の入射側端面から導光板内部に入り、導光板
の第１面のプリズムアレイの内面で全反射して、プリズ
ムアレイの第２面から出射して液晶表示素子に付設され
ている偏光子に向かうようにされ、偏光子を通り易い光
とすることができ、より多くの光を液晶表示素子に到達
させて明るく照明することができる。
を、液晶材料を透明板で挟んで形成される液晶表示素子
の一方の面の外側に配置した、導光板の光入射側端面か
ら導光板の内部に導いて、導光板の液晶表示素子に遠位
の第１面の内側で反射させ、導光板の液晶表示素子に近
位の第２面から出射させて、液晶表示素子を照明する液
晶照明装置であるが、液晶表示素子は長方形に拡がり、
導光板側には偏光子が付設され、該偏光子は液晶表示素
子の長方形の辺に対して傾斜した透過軸を有し、導光板
は、液晶表示素子と略同じ方向の辺を有する長方形に拡
がり、長方形の一辺が光入射側端面にされ、第１面には
プリズムアレイが形成されていて、該プリズムアレイの
山と谷の条線は光入射側端面に平行に延伸し、光源装置
は、導光板の光入射側端面に平行に延伸する光ガイドロ
ッドの一方の端部に発光ダイオードを取り付けて成り、
発光ダイオードと光ガイドロッドの一方の端部の間に、
発光ダイオードが発する光に含まれるＰ偏光とＳ偏光を
Ｐ偏光のみとする直線偏光手段が配設され、光ガイドロ
ッドの反導光板側の面には、プリズムアレイが形成さ
れ、該プリズムアレイは導光板と液晶表示素子の積層方
向に延伸する山と谷の条線を有しており、１つの発光ダ
イオードから発せられた光は直線偏光手段でＰ偏光のみ
とされ、光ガイドロッドの反導光板側の面に形成された
プリズムアレイの内面で反射して導光板側の面から出
て、導光板の入射側端面から導光板内部に入り、導光板
の第１面のプリズムアレイの内面で全反射して、プリズ
ムアレイの第２面から出射して液晶表示素子に付設され
ている偏光子に向かうようにされ、偏光子を通り易い光
とすることができ、より多くの光を液晶表示素子に到達
させて明るく照明することができる。
【図１】第１の実施の形態を説明する図である。
【図２】図１のII-II 線に沿って見た断面図である。
【図３】１／４波長板と偏光板の作用を説明する図であ
る。
る。
【図４】第１の実施の形態の第１の変形例を説明する図
である。
である。
【図５】第１の実施の形態の第２の変形例を説明する図
である。
である。
【図６】第１の実施の形態の第３の変形例を説明する図
である。
である。
【図７】第２の実施の形態を説明する図である。
【図８】第３の実施の形態を説明する図である。
１０…発光ダイオード
１１…１／４波長板
１２…偏光板
１５…光ガイドロッド
２０…導光板
２１…光入射側端面
３０…液晶表示装置
３１…液晶本体
３２…液晶物質
３３…透明材
３４…偏光子
３４Ｐ…（偏光子の）透過軸
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平11−311782（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−260405（ＪＰ，Ａ)
特開2000−11723（ＪＰ，Ａ)
特開2001−133776（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 5/02
G02F 1/1335
Claims (8)
- 【請求項１】 光源装置から発した光を、液晶材料を透
明板で挟んで形成される液晶表示素子の一方の面の外側
に配置した、導光板の光入射側端面から導光板の内部に
導いて、導光板の液晶表示素子に遠位の第１面の内側で
反射させ、導光板の液晶表示素子に近位の第２面から出
射させて、液晶表示素子を照明する液晶照明装置であっ
て、 液晶表示素子は長方形に拡がり、導光板側には偏光子が
付設され、該偏光子は液晶表示素子の長方形の辺に対し
て傾斜した透過軸を有し、 導光板は、液晶表示素子と略同じ方向の辺を有する長方
形に拡がり、第１面にはプリズムアレイが形成されてい
て、該プリズムアレイの山と谷の条線は前記偏光子の透
過軸の方向と略一致していて、光入射側端面は該条線に
平行に、長方形の２辺が交わる角部に形成されていて、 光源装置は導光板の前記光入射側端面に対向して配設さ
れる発光ダイオードであって、発光ダイオードと光入射
側端面の間には発光ダイオードが発する光に含まれるＰ
偏光とＳ偏光をＰ偏光のみとする直線偏光手段が配設さ
れている、 ことを特徴とする液晶照明装置。 - 【請求項２】 直線偏光手段が、１／４波長板と偏光フ
ィルムから成る、ことを特徴とする請求項１に記載の液
晶照明装置。 - 【請求項３】 導光板の光入射側端面に、山線と谷線が
導光板の厚み方向に延伸するプリズムアレイが形成され
ていることを特徴とする請求項１に記載の液晶照明装
置。 - 【請求項４】 導光板の光入射側端面が、発光ダイオー
ドからの距離が等しくなるような凹面にされていること
を特徴とする請求項１に記載の液晶照明装置。 - 【請求項５】 光源装置から発した光を、液晶材料を透
明板で挟んで形成される液晶表示素子の一方の面の外側
に配置した、導光板の光入射側端面から導光板の内部に
導いて、導光板の液晶表示素子に遠位の第１面の内側で
反射させ、導光板の液晶表示素子に近位の第２面から出
射させて、液晶表示素子を照明する液晶照明装置であっ
て、 液晶表示素子は長方形に拡がり、導光板側には偏光子が
付設され、該偏光子は液晶表示素子の長方形の辺に対し
て傾斜した透過軸を有し、 導光板は、液晶表示素子と略同じ方向の辺を有する長方
形に拡がり、長方形の一辺が光入射側端面にされ、第１
面にはプリズムアレイが形成されていて、該プリズムア
レイの山と谷の条線は光入射側端面に平行に延伸し、 光源装置は、導光板の光入射側端面に平行に延伸する光
ガイドロッドの一方の端部に発光ダイオードを取り付け
て成り、発光ダイオードと光ガイドロッドの一方の端部
の間に、発光ダイオードが発する光に含まれるＰ偏光と
Ｓ偏光をＰ偏光のみとする直線偏光手段が配設され、光
ガイドロッドの反導光板側の面には、プリズムアレイが
形成され、該プリズムアレイは導光板と液晶表示素子の
積層方向に延伸する山と谷の条線を有している、 ことを特徴とする液晶照明装置。 - 【請求項６】 導光板に光拡散材が混入されていること
を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液晶照
明装置。 - 【請求項７】 導光板が液晶表示装置の表示面側に配設
されているフロントライト型液晶照明装置であることを
特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液晶照明
装置。 - 【請求項８】 導光板が液晶表示装置の反表示面側に配
設されているバックライト型液晶照明装置であることを
特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の液晶照明
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001176021A JP3514741B2 (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | 液晶照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001176021A JP3514741B2 (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | 液晶照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002365634A JP2002365634A (ja) | 2002-12-18 |
| JP3514741B2 true JP3514741B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=19017069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001176021A Expired - Fee Related JP3514741B2 (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | 液晶照明装置 |
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| JP (1) | JP3514741B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006134975A (ja) | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Hitachi Displays Ltd | 照明装置及びこの照明装置を用いた表示装置 |
| JP2007024915A (ja) * | 2005-07-12 | 2007-02-01 | Nec Lcd Technologies Ltd | 照明装置及び該照明装置を備える液晶表示装置 |
| US8585273B2 (en) * | 2007-07-31 | 2013-11-19 | Rambus Delaware Llc | Illumination assembly including wavelength converting material |
-
2001
- 2001-06-11 JP JP2001176021A patent/JP3514741B2/ja not_active Expired - Fee Related
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