JP3937797B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置、照明装置及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学装置の一例である半透過型液晶装置は、電気光学パネルの一例である液晶パネルと、液晶パネルと隣接して配置されたバックライトとを有する。
【０００３】
液晶パネルは、一対の基板と、基板の外周部に沿って一対の基板間に形成されたシール材と、これら一対の基板及びシール材により囲まれた領域に配置された電気光学物質としての液晶と、液晶を駆動するための駆動回路を有する。駆動回路を構成する半導体装置は、例えば、液晶パネルを構成する一対の基板の一方の基板に直接実装される、あるいは、可撓性基板に実装され、この可撓性基板が液晶パネルを構成する一対の基板の一方に電気的に接続される構成となっている。
【０００４】
バックライトは、プラスチック製のガラス導光板とガラス導光板と重ねられるシート状光学部品と、ガラス導光板の側方からガラス導光板に光を入射する蛍光管の光源部を持っている。その蛍光管は、外付けのインバータにより駆動されガラス導光板に光を入射している。ガラス導光板は、平面的に、液晶パネルの液晶が挟持された領域、すなわちほぼ表示領域に相当する領域よりもやや大きい形状を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導光板の厚みはバックライトの輝度に差を生じさせるので、例えば、導光板の厚みが対照的に蛍光管のランプ径（通常１．５ｍｍから３ｍｍ）より小さくなると、輝度は急激に低下する。この理由のひとつとして、導光板側の反対に出たランプの光が第１の反射板に反射して戻る際、蛍光管のランプ自身によって遮られ、導光板に入射しないためである。この対策として導光板の厚みを大きく取ればよいが、薄型化、軽量化に相反するという問題がある。さらに、蛍光管を駆動するには駆動装置としてインバータが必要となり液晶装置自体が大掛かりとなるという問題もある。また、この蛍光管は青色系のＬＥＤチップ上に蛍光体を塗布したものを白色光源としてプラスチック製の導光板を用いたが、蛍光管を利用した光源では演色性にかけるという問題もある。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、薄型化、軽量化を促進し、かつ、演色性を高めた電子光学装置、液晶表示装置、照明装置、照明装置の製造方法及び電子機器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、透過表示が可能な表示パネルの背面に配置され、バックライトとして用いられる照明装置であって、表示パネルに相対する面を光出射面としたガラス導光板と、ガラス導光板の側面における一端面に隣接したＵＶ光源と、ガラス導光板の光出射面の反対面に対向配置された反射板と、を含み、ガラス導光板の光出射面には、蛍光体が塗布されるとともに、ガラス導光板の内部には、複数のバブルが形成され、反射板は、ガラス導光板からの光の一部を反射する反射領域と、ガラス導光板からの光の一部を透過する光透過領域とを備え、反射板のＵＶ光源から近い領域の反射面積が、反射板のＵＶ光源から遠い領域の反射面積よりも小さくなるように、光透過領域が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この照明装置によれば、反射板において、ＵＶ光源から近い領域の反射面積が、ＵＶ光源から遠い領域の反射面積よりも小さくなるように、光透過領域が設けられていることにより、導光板の光出射面から出射される光量の均一化が図られ、均一な明るさの照明ができる。
具体的には、前記構成により、ＵＶ光源から入射したＵＶ光のうち、反射板に進行した光は、反射領域の大きさに応じて反射され、反射されたＵＶ光の多くは蛍光体で励起されて白色光となる。
ここで、反射領域は、ＵＶ光源から遠ざかるにつれて大きくなるように形成されているため、光出射面に向うＵＶ光の光量の均一化が計られ、蛍光体で励起される白色光の光量も略均一なものとなる。また、導光板内に形成された複数のバブルにより、導光板内を通る光が多重散乱されるため、より光量分布の均一化を計ることができる。
さらに、ＵＶ光源は、従来の蛍光管に比べて駆動装置が簡便であるため、小型（薄型・軽量）に構成することができ、また、蛍光体で励起される白色光は、演色性に富んでいることから、均一な明るさで演色性に優れた照明ができる小型の照明装置を提供することができる。
【０００９】
本発明に係る照明装置によれば、ガラス導光板の光出射面に対向配置された光学シートを具備することが好ましい。
また、光透過領域はスリットにより形成され、反射板には、スリットがＵＶ光源側に向かうにつれて多く設けられていることが好ましい。
また、ガラス導光板は反射板と対向する面をフロスト加工してなることが好ましい。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、前記記載の照明装置と、透過表示が可能な電気光学パネルと、を含み、電気光学パネルのバックライトとして照明装置を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、蛍光体から演色性の優れた白色光を出射する。ことができる。
【００１２】
本発明の一の形態によれば、前記第２の基板と前記蛍光体の間には光学シートを介することが好ましい。
【００１３】
このような構成によれば、光学シート、例えば、プリズムシートを介することにより、光の法線方向を調整する。これによって、輝度を高めることができる。
【００１４】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記蛍光体を塗布した面に対向する面の外側に第１の反射板を具備することが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、導光板内に入射された光を反射する。これによって、ＵＶ光源に励起された蛍光体からの白色光等を効果的に電気光学物質に対して出射することができる。つまり、液晶パネルを構成する基板を高輝度で表示することができる。
【００１６】
本発明の一の形態によれば、前記光透過領域はスリットにより形成され、第１の反射板には、前記スリットが前記ＵＶ光源側に向かうにつれて多く設けられていることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、第１の反射板にはＵＶ光源に近くになるにつれて強い光が入射されかつ反射率は高く、また逆にＵＶ光源に遠ざかるにつれて弱い光となり反射率は低くなり、反射板から電気光学物質に対して出射する光をＵＶ光源近くになるにつれて光量が強くなりすぎるのでＵＶ光源近くにスリット等の光透過領域をより多く設けることにより反射する光量を調整する。これによって、反射板に入射する光の強い領域の光量を減らし、入射する光の弱い領域はそのままにすることにより、反射板より電気光学物質に対して出射する光量を均一に保つことができる。
【００１８】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板には、前記ガラス導光板と隣接する面とは対向する面側にさらに第２の反射板を具備することが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光をさらに外側に具備された第２の反射板で反射することにより、第１の反射板との反射率の差を利用して、前記蛍光体を塗布した面の輝度を均一に保つことができる。これによって、２枚の反射板より出射する光量を電気光学物質に対してより均一に保つことができる。
【００２０】
また、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光量を無駄なく利用することによって、効率が非常によい。
【００２１】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の中にはバブルが具備されていることが好ましい。
【００２２】
このような構成によれば、ガラス導光板内のバブル等の屈折率の異なる領域と光がぶつかることによって、光の多重散乱を起こす。これによって、ＵＶ光源側からガラス導光板に入射された光の直進性を妨げ効果的に蛍光体に紫外線を充てることができ光の利用光率を上げることができる。
【００２３】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板は前記第１の反射板と接触する面をフロスト加工することが好ましい。
【００２４】
このような構成によれば、ガラス導光板を第１の反射板と接触する面にフロスト加工等の拡散面を形成することにより光が直接第１の反射板に入射するのではなく、乱反射をしながら第１の反射板に入射される。これによって、第１の反射板から電気光学物質へ向かう光は乱反射を起こしながら基板上に均一に向かうことができる。
【００２５】
本発明の液晶表示装置は、第１のガラス基板と、前記第１のガラス基板と対向する位置に配置された第２のガラス基板と、前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板に挟持された液晶と、前記第２のガラス基板に隣接し、前記液晶に対し光を出射するガラス導光板と、前記ガラス導光板の導光領域に隣接したＵＶ光源とを具備することが好ましい。
【００２６】
このような構成によれば、ＵＶ光源のＵＶ光は演色性に優れている。これによって、ＵＶ光源からガラス導光板へこのＵＶ光が入射され、さらにガラス導光板からガラス基板に挟持された液晶に対してこのＵＶ光によって励起された蛍光体の発する白色光等が出射されることにより、液晶パネルを構成するガラス基板の液晶パネルの表示面を演色性の優れた表示にすることができる。さらに、従来の光源である蛍光管では蛍光管を駆動させるインバータが必要であったが、本発明に使用のＵＶ光源には不要である。これにより、液晶装置の薄型化、軽量化を促進することができる。
【００２７】
また、ＵＶ光源からのＵＶ光が導光板に入射されるので、従来のプラスチック製の導光板ではＵＶ光による劣化が進むので、ガラス製の導光板を用いた。これによって、ガラス製であるのでガラス導光板の長期使用が可能となる。
【００２８】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記第２のガラス基板の隣接面に蛍光体を塗布することが好ましい。
【００２９】
このような構成によれば、蛍光体から演色性の優れた白色光を出射する。これによって、液晶表示画面がさらに演色性よく表示できる。
【００３０】
本発明の一の形態によれば、前記第２のガラス基板と前記蛍光体の間には光学シートを介することが好ましい。
【００３１】
このような構成によれば、光学シート、例えば、プリズムシートを介することにより、第２のガラス基板への光の法線方向を調整する。これによって、液晶表示画面の輝度を高めることができる。
【００３２】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記蛍光体を塗布した面に対向する面の外側に第１の反射板を具備することが好ましい。
【００３３】
このような構成によれば、導光板内に入射された光を反射する。これによって、ＵＶ光源に励起された蛍光体からの白色光等を効果的に液晶表示画面に対して出射することができる。つまり、液晶表示画面を高輝度で表示することができる。
【００３４】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板は前記ＵＶ光源側に向かうにつれてスリットがより多く具備されていることが好ましい。
【００３５】
このような構成によれば、第１の反射板にはＵＶ光源に近くになるにつれて強い光が入射されかつ反射率は高く、また逆にＵＶ光源に遠ざかるにつれて弱い光となり反射率は低くなるので、第１の反射板から液晶に対して出射する光量をＵＶ光源近くになるにつれて強くなりすぎないようにＵＶ光源近くにスリット等の光透過領域をより多く設ける。これによって、第１の反射板に入射する光の強い領域の光量をスリット等の光透過領域を設けることにより反射面積を減らし、かつ、入射する光の弱い領域はそのままに保つことにより、第１の反射板より液晶表示画面に対して出射する光量を均一に保つことができる。
【００３６】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板には、前記ガラス導光板と隣接する面とは対向する面側にさらに第２の反射板を具備することが好ましい。
【００３７】
このような構成によれば、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光をさらに外側に具備された第２の反射板で反射することにより、第１の反射板との反射率の差を利用して、前記蛍光体を塗布した面の輝度を均一に保つことができる。
【００３８】
また、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光量を無駄なく利用することによって、効率が非常によい。
【００３９】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の中にはバブルが具備されていることが好ましい。
【００４０】
このような構成によれば、ガラス導光板内のバブル等の屈折率の異なる領域と光がぶつかることによって、光の多重散乱を起こす。これによって、ＵＶ光源側からガラス導光板に入射された光の直進性を妨げ効果的に蛍光体に紫外線を充てることができ光の利用効率を上げることができる。
【００４１】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板は前記第１の反射板と接触する面をフロスト加工することが好ましい。
【００４２】
このような構成によれば、ガラス導光板を第１の反射板と接触する面にフロスト加工等の拡散面を形成することにより光が直接的に第１の反射板に入射するのではなく、乱反射を起こしながら第１の反射板に入射される。これによって、第１の反射板から液晶表示画面へ向かう光は乱反射を起こしてガラス基板上に均一に向かうことができ、ＵＶ光源が片側に設置される為に起こりうる光の輝度差を減少することができる。
【００４３】
本発明の照明装置は、被照明部材に対し光を出射するガラス導光板と、前記ガラス導光板に隣接したＵＶ光源とを具備することを特徴とする。
【００４４】
このような構成によれば、ＵＶ光源のＵＶ光は演色性に優れている。これによって、ＵＶ光源からガラス導光板へこのＵＶ光が入射され、さらにガラス導光板から被照明部材に対してこのＵＶ光によって励起された蛍光体の発する白色光等が出射されることにより、被照明部材を演色性の優れた光により照射することができる。さらに、従来の光源である蛍光管では蛍光管を駆動させるインバータが必要であったが、本発明に使用のＵＶ光源には不要である。これにより、照明装置の薄型化、軽量化を促進することができる。
【００４５】
また、ＵＶ光源からのＵＶ光が導光板に入射されるので、従来のプラスチック製の導光板ではＵＶ光による劣化が進むので、ガラス製の導光板を用いた。これによって、ＵＶに対して強いガラス製であるのでガラス導光板の長期使用が可能となる。
【００４６】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記ＵＶ光源に対向する面に隣接し光を出射する光出射面に蛍光体を塗布することを特徴とする。
【００４７】
このような構成によれば、蛍光体から演色性の優れた白色光を出射する。これによって、被照明部材がさらに演色性がよい状態で表示することができる。
【００４８】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記光出射面に対向する光学シートを具備することを特徴とする。
【００４９】
このような構成によれば、光学シート、例えば、プリズムシートを介することにより、被照明部材への光の法線方向を調整する。これによって、ＵＶ光源や蛍光体からの光がプリズムシートで反射されることにより発光効率を高めることができ、それにより消費電力も低減させることができる。
【００５０】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記光出射面の反対面に対向する第１の反射板を具備することを特徴とする。
【００５１】
このような構成によれば、導光板内に入射された光を反射する。これによって、ＵＶ光源に励起された蛍光体からの白色光等を効果的に液晶表示画面に対して出射することができる。つまり、液晶表示画面を高輝度で表示することができ、さらには光の発光効率を高め、消費電力の低減を行うことができる。
【００５２】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板は前記ＵＶ光源側に向かうにつれて多く設けられたスリットを具備することを特徴とする。
【００５３】
このような構成によれば、第１の反射板にはＵＶ光源に近くになるにつれて強い光が入射されかつ反射率は高く、また逆にＵＶ光源に遠ざかるにつれて弱い光となり反射率は低くなるので、第１の反射板から被照明部材に対して出射する光量をＵＶ光源近くになるにつれて強くなりすぎないようにＵＶ光源近くにスリット等の光透過領域をより多く設ける。これによって、第１の反射板に入射する光の強い領域の光量をスリット等の光透過領域を設けることにより光が反射可能な面積を減少させ、かつ、入射する光の弱い領域はそのままに保つことにより、第１の反射板より被照明部材に対して出射する光量を均一に保つことができる。
【００５４】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板の前記ガラス導光板と対向する面の反対面側にさらに第２の反射板を具備することを特徴とする。
【００５５】
このような構成によれば、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光をさらに外側に具備された第２の反射板で反射することにより、第１の反射板途の反射率の差を利用して、前記蛍光体を塗布した面の輝度を均一に保つことができる。また、この第２の反射板より反射した光は第１の反射板のスリット等の光透過領域より被照明部材に向けて戻るので必ずしも全ての反射光が戻るわけではない。これによって、２枚の反射板より出射する光量を被照明部材に対してより均一に保つことができる。この２枚の反射板は便宜上板状で説明をしているが反射膜又は反射層であってもかまわない。
【００５６】
また、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光量を無駄なく利用することによって、効率が非常によい。
【００５７】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の中にはバブルを具備することを特徴とする。
【００５８】
このような構成によれば、ガラス導光板内のバブル等の屈折率の異なる領域と光がぶつかることによって、光の多重散乱を起こす。これによって、ＵＶ光源側からガラス導光板に入射された光の直進性を妨げ効果的に蛍光体に紫外線を充てることができ光の利用効率を上げることができる。
【００５９】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板は前記第１の反射板と対向する面をフロスト加工してなることを特徴とする。
【００６０】
このような構成によれば、ガラス導光板を第１の反射板と接触する面にフロスト加工等の拡散面を配置することにより光が直接的に第１の反射板に入射するのではなく、乱反射を起こしながら第１の反射板に入射される。これによって、第１の反射板から液晶表示画面へ向かう光は乱反射を起こしてガラス基板上に光の量が均一に向かうことができ、ＵＶ光源が片側に設置される為に起こりうる光の輝度差を減少することができる。
【００６１】
本発明の照明装置の製造方法は、被照明部材に対し光を出射するガラス導光板を配置し、ＵＶ光源を前記ガラス導光板の導光領域に隣接して配置することが好ましい。
【００６２】
このような構成によれば、ＵＶ光源は単独に駆動することができるので、外部に駆動装置を具備する必要がない。これによって、従来の蛍光管における駆動装置等を配置するという手間を省くことや、コンパクトな照明装置を製造することができる。
【００６３】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記ＵＶ光源を設置する面に隣接し光を出射する面に蛍光体を塗布する工程をさらに具備する。
【００６４】
このような構成によれば、ＵＶ光源の白色光への変換がスムーズになり輝度効率の高い照明装置が製造可能となる。
【００６５】
本発明の一の形態によれば、前記蛍光体の外側には光学シートをさらに具備することが好ましい。
【００６６】
このような構成によれば、照明装置からの白色光が被照明部材へ法線方向を整えながら向かう。これによって、被照明部材の面に対し強度の高い光が出射されるので、輝度効率を上げることができる。
【００６７】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記蛍光体を塗布した面に対向する面の外側に第１の反射板を具備することが好ましい。
【００６８】
このような構成によれば、ＵＶ光源からのＵＶ光や蛍光体からの光が導光板の被照明部材側と対抗する側へ向かった時に、第１の反射板により前述のような光を反射させて被照明部材へ向けて出射する。これによって、被照明部材方向へ向かわなかった光に関しても第１の反射板を用いることにより、向かわせることができる。
【００６９】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板は前記ＵＶ光源側に向かうにつれてスリットがより多く設ける工程を具備する。
【００７０】
このような構成によれば、第１の反射板にはＵＶ光源に近くになるにつれて強い光が入射されかつ反射率は高く、また逆にＵＶ光源に遠ざかるにつれて弱い光となり反射率は低くなるので、被照明部材に対して均一の光量を出射するようにＵＶ光源近く側の第２の反射板にスリット等の光透過領域をより多く設ける。これによって、被照明部材の輝度むらを低減させて製造することができる。
【００７１】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板には、前記ガラス導光板と隣接する面とは対向する面側にさらに第２の反射板を具備することが好ましい。
【００７２】
このような構成によれば、前述した第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏出した光が第２の反射板まで到達し、そして第１の反射板へ向かって反射される。さらに、その反射した光は第１の反射板上のスリット等の光透過領域を通り導光板へ向かう。この際に、第１の反射板にはＵＶ光源側にいけばいくほどスリット等の光透過領域が多く、逆にＵＶ光源から離れれば離れるほどスリット等の光透過領域が減少するので必ずしも全てスリット等の光透過領域から漏出した入射光が反射光として導光板へ向かうことはない。これによって、第１の反射板のスリット等の光透過領域から漏出した光の全てを損失するのではなく一部は導光板に反射光として出射させることができる。つまり、被照明部材への光量の均一性をほぼ保ちながら、スリット等の光透過領域から漏出した光を一部利用するので、製造における消費の無駄を少し低減することができる。
【００７３】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の中にはバブルが具備されていることが好ましい。
【００７４】
このような構成によれば、ガラス導光板内のバブル等の屈折率の異なる領域と光がぶつかることによって、光の多重散乱を起こす。これによって、ＵＶ光源側からガラス導光板に入射された光の直進性を妨げ効果的に蛍光体に紫外線を充てることができ光の利用効率を上げることができる。
【００７５】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板は前記第１の反射板と接触する面をフロスト加工する工程を具備することが好ましい。
【００７６】
このような構成によれば、ガラス導光板を第１の反射板と接触する面にフロスト加工等の拡散面を形成することにより光が直接的に第１の反射板に入射するのではなく、乱反射を起こしながら第１の反射板に入射される。これによって、第１の反射板から被照明部材へ向かう光は乱反射を起こしてガラス基板上に光の量が均一に向かうことができ、ＵＶ光源が片側に設置される為に起こりうる光の輝度差を減少することができる。これによって、製造における輝度むらを低減させることができ製造における能率を上げることができる。
【００７７】
本発明の電子機器は、上述に記載である電気光学装置を有することを特徴とする。
【００７８】
このような構成によれば、電子機器がＵＶ光源とＵＶ光に強いガラス製のガラス導光板を有し、蛍光体で白色光を出して演色性を高め、反射板や光学シートを設けることにより発光効率を高め、さらに反射板のスリットやガラス導光板内のバブルやガラス導光板の反射板と接する面をフロスト加工することにより輝度むらをなくことができる。これによって、演色性もよく発光効率も高く輝度むらも低減し、さらには従来の蛍光管を配置する場合に必要な駆動装置が不要なので、薄型化、軽量化ができる。したがって、品質の優れた電子機器を得ることができ、特に携帯電話などの小型の電子機器に適用することが有効である。
【００７９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して電気光学装置としての液晶装置を例にあげて説明する。
【００８０】
(液晶装置の構造)
まず、液晶装置の構造について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態における液晶装置の概略分解斜視図であり、図２は液晶装置の概略断面図である。
【００８１】
図１及び図２において、液晶装置１は、液晶パネル１００とバックライト２００とを有する。
【００８２】
液晶パネル１００は第１面１００ａ及び第２面１００ｂを有し、第２面１００ｂ側に配置された第２の基板４と、第１面側配置された第１の基板３と、これら一対の第１の基板３及び第２の基板４を貼り合わせる基板周縁部に設けられたシール材７と、一対の第１の基板３及び第２の基板４とシール材７とにより形成された空間内に挟持された電気光学物質としての液晶５と、一対の第１の基板３及び第２の基板４を挟むように設けられた第１の偏光板６ａ及び第２の偏光板６ｂとを有する。
【００８３】
第２の基板４の第１の基板３と対向する面上には、複数のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなるストライプ状の第１の透明電極１２ａが設けられ、この第１の透明電極１２ａを覆うようにポリイミドなどからなる配向膜（図示せず）が形成されている。一方、第１基板３の第２の基板４と対向する面上には、第１の透明電極１２ａと交差するように複数のＩＴＯ膜からなるストライプ状の第２の透明電極１２ｂが設けられ、この第２の透明電極１２ｂを覆うようにポリイミドからなる配向膜（図示せず）が形成されている。
【００８４】
第１の基板３、第２の基板４は、それぞれ矩形状を有し、第２の基板４は、第１の基板３と対向する面上には第１の透明電極１２ａが延在してなる第１配線１２ｂと、この第１配線１２ｂと電気的に接続する第１端子１２ｃと、第２の透明電極１２ｂとシール材７に混入された導電材を介して電気的に接続された第２の配線（図示せず）と、この第２の配線と電気的に接続する第２の端子（図示せず）とが形成されている。第１の端子１２ｃ及び第２の端子には、第１の透明電極１２ａ及び第２の透明電極１２ｂに対して駆動信号を供給するための外部回路基板（図示せず）が電気的に接続される。
【００８５】
本実施形態においては、バックライト２００は、液晶パネル１００の第２面１００ｂに隣り合って配置され、液晶パネル１００の第２面１００ｂは、バックライト２００から照射される光が入射する光入射側の面となり、液晶パネル１００の第１面１００ａは、バックライト２００から照射された光が液晶パネル１００内を通過して液晶パネル１００から出射する光出射側の面となる。すなわち、上述の第１の偏光板６ａ及び第２の偏光板６ｂは、それぞれ光入射側の面、光出射側の面に配置される。
【００８６】
バックライト２００は、液晶パネル１００の第２面１００ｂ側に光出射面２１０ａを向ける断面楔型の矩形のガラス導光板２１０と、ガラス導光板２１０の側部に配置されガラス導光板２１０に光を入射するＵＶ光源２１１と、液晶パネル１００とガラス導光板２１０との間に矩形状のシート状光学部品としてのプリズムシート２５１と、ガラス導光板２１０の光出射面２１０ａと、対抗する面２１０ｂと隣り合って配置された矩形状のシート状光学製品としての第１の反射板２５２とさらにその外側に第２の反射板２５３とを有する。ＵＶ光源２１１は、直接プリント基板に電気的に接続されている。
【００８７】
第１の反射板２５２と第２の反射板２５３は、ＵＶ光源２１１からでる光をガラス導光板２１０に反射させるためのものである。また、プリズムシート２５１は、出射光の配向角を調整し、正面の輝度を向上させるためのものである。
【００８８】
（バックライトの構造）
次にバックライト２００について図３及び図４を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るバックライトの概略分解斜視図であり、図４は、図３に示したバックライトの断面図である。
【００８９】
バックライト２００は、液晶パネル１００の第２面１００ｂ側に光出射面２１０ａを向ける断面楔型の矩形のガラス導光板２１０と、ガラス導光板２１０の側部に配置されガラス導光板２１０に光を入射するＵＶ光源２１１と、液晶パネル１００とガラス導光板２１０との間に矩形状のシート状光学部品としてのプリズムシート２５１と、ガラス導光板２１０の光出射面２１０ａと、対抗する面２１０ｂと隣り合って配置された矩形状のシート状光学製品としての第１の反射板２５２とを有する。
【００９０】
従来の光源として用いられていた蛍光管は、外部にインバータなどの駆動装置を用いていたが、本発明に使用のＵＶ光源２１１は、プリント基板に電気的に直接接続されているため駆動装置などが不要である。このような構成により、液晶装置１の光源を駆動させる装置を新たに設ける必要がないので、小型化が可能となる。
【００９１】
また、ＵＶ光源２１１のＵＶ光は演色性に優れている。このＵＶ光は、ＵＶ光源２１１からガラス導光板２１０へ入射され、さらにガラス導光板２１０から基板に挟持された電気光学物質としての液晶５に対してこのＵＶによって励起された蛍光体の発する白色光等光が出射される。これにより、液晶パネル１００の画面が演色性の優れた表示が可能となる。
【００９２】
導光板は、光源からの光を受けそしてその光を基板へ向けて出射する領域である。本発明の光源は演色性の優れるが非常に強いＵＶ光を採用しているために従来のプラスチック製の導光板では劣化が進む。そこで、本発明はＵＶ光源２１１に対応してＵＶ光に強いガラス製の導光板を用いることによって、ガラス導光板２１０の長期使用を可能とする。
【００９３】
液晶装置１００におけるガラス導光板２１０の光出射面２１０ａには、蛍光体２１０ｅを塗布する。この蛍光体２１０ｅから演色性の優れた白色光を出射することができる。また、プリズムシート２５１は、液晶パネル１００とガラス導光板２１０の蛍光体２１０ｅが塗布された光出射面２１０ａとの間に介在している。プリズムシート２５１は、ＵＶ光源２１１や蛍光体２１０ｅからの出射光の法線方向の強度を調整する。さらに、ガラス導光板２１０の蛍光体２１０ｅが塗布された対向する面２１０ｂの外側には第１の反射板２５２が存在する。この第１の反射弁２５２は、ガラス導光板２１０内に入射された光を反射する。これによって、ＵＶ光源２１１から入射した蛍光体２１０ｅからの白色光等を効果的に液晶５に対して出射することができる。つまり、これらのプリズムシート２５１と蛍光体２１０ｅと第１の反射板２５２によって、液晶パネル１００を構成する基板を高輝度で表示することができる。
【００９４】
また、図５と図６において、スリット２５２ａと第２の反射板２５３をさらに具備したバックライト２００について説明する。
【００９５】
図５では、図４におけるバックライト２００にさらにスリット２５２ａと第２の反射板２５３を具備した断面図について示し、図６では、第１の反射板２５２と第２の反射板２５３とスリット２５２ａとの概略分解斜視図について示している。
【００９６】
第１の反射板２５２はＵＶ光源２１１に近づくにつれて強い光が入射されかつ反射率は高い。つまり、ガラス導光板２１０は、第１の反射板２５２から反射されるＵＶ光はＵＶ光源２１１に近い側ほど強い。また逆にＵＶ光源２１１から遠ざかるにつれて弱い光となり反射率は低くなる。これにより、ガラス導光板２１０は、第１の反射板２５２から反射されるＵＶ光はＵＶ光源２１１に遠い側ほど弱い。これによって、ガラス導光板２１０へ第１の反射板２５２から均一な光量で反射させるのは非常に難しい。そこで、図６に示すように第１の反射板２５２から出射する光量を均一とするために、ＵＶ光源２１１近くになるにつれてスリット２５２ａをより多く設ける。これによって、第１の反射板２５２上のＵＶ光源２１１近くにスリット２５２ａを多く設けることにより反射面積を減らすことができる。そこで、反射する光の量を調整することができる。また、ＵＶ光の弱い領域はスリット２５２ａを設けない。つまり、光量の弱い領域はそのままに保ち、光量の強い領域をスリット２５２ａを設けることにより弱めて、均一な光量をガラス導光板２１０に反射するようにすることができる。また、図５または図６に示すように第１の反射板２５２の外側に第２の反射板２５３をさらに設けた。これにより、第１の反射板２５２のスリット２５２ａより漏れた光をさらに外側に具備された第２の反射板２５３で反射することができる。このような構成によれば、第１の反射板２５２のスリット等の光透過領域より漏れた光をさらに外側に具備された第２の反射板２５３で反射することにより、第１の反射板２５２との反射率の差を利用して、前記蛍光体を塗布した面の輝度を均一に保つことができる。これによって、２枚の反射板２５３より出射する光量を制御し電気光学物質に対してより均一に保つことができる。この２枚の反射板は便宜上板状で説明をしているが反射膜または反射層であってもかまわない。また、スリット２５２ａはＵＶ光源２１１に近づくにつれて多く存在するので、第１の反射板２５２から漏れたＵＶ光が第２の反射板２５３で反射されたからといって、必ずしも全てがガラス導光板２１０に反射されるわけではない。つまり、第２の反射板２５３面上で反射された光が、第１の反射板２５２のスリット２５２ａを通過しない限りガラス導光板２１０に戻ることはない。第１の反射板２５２のスリット２５２ａから漏出したＵＶ光は第２の反射板２５３で反射され、ガラス導光板２１０へ向かおうとする。このようにして、全ての第１の反射板のスリット２５２ａから漏出したＵＶ光を無駄にはせず、２種の反射板の反射率差を利用してより均一になるように調整を行う。
【００９７】
図７においては、ガラス導光板２１０内にバブル２１０ｃが設けられている図を示す。ガラス導光板２１０内にはバブル２１０ｃがあり、そのバブル２１０ｃはエアーで形成されており、ガラス導光板２１０内へ入射された光とぶつかる。そして、入射光とバブル２１０ｃとがぶつかることによって、光の多重散乱を起こすことができる。これによって、ガラス導光板２１０内に入射される光を多重散乱させる。つまり、ガラス導光板２１０に反射する光を偏らないようにすることができ、光量の均一化をはかることが可能となる。
【００９８】
図８においては、ガラス導光板２１０は第１の反射板２５２と接触する面をフロスト加工する図を示す。ガラス導光板２１０を第１の反射板２５２と接触する面をフロスト加工する。それによって、ガラス導光板２１０からの光が直接的に第１の反射板２５２に入射せずに、光が乱反射を起こしながら第１の反射板２５２に入射される。これによって、第１の反射板２５２へ入射される光は乱反射により偏りが減少し、第１の反射板２５２上で反射する場合に関してもその偏りが減少した状態で反射される。つまり、第１の反射板２５２から液晶５へ反射され向かう光は偏りを減少させた状態で向かうので、均一な光量に近づくことができる。
【００９９】
図９は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。電子機器がＵＶ光源２１１とＵＶ光に強いガラス製のガラス導光板２１０を有し、蛍光体２１０ｅで白色光を出して演色性を高め、第１の反射板２５２と光学シートであるプリズムシート２５１とを設けることにより発光効率を高める。さらに第１の反射板２５２のスリット２５２ａやガラス導光板２１０内のバブル２１０ｃやガラス導光板２１０の第１の反射板２５２と接する面をフロスト加工することにより輝度むらをなくことができる。また、スリット２５２ａを設けることによって、スリット２５２ａから漏出したＵＶ光を第１の反射板２５２の外側に設けられた第２の反射板２５３で反射させることもできる。これらの構成によって、演色性もよく発光効率も高く輝度むらも低減し、さらには従来の蛍光管を配置する場合に必要な駆動装置が不要なので、薄型化、軽量化ができる。したがって、品質の優れた電子機器を得ることができ、特に携帯電話などの小型の電子機器に適用することが有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる液晶装置の概略分解斜視図である。
【図２】図１に示した液晶装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るバックライトの概略分解斜視図である。
【図４】図３に示したバックライトの断面図である。
【図５】本発明に係るバックライトの一実施形態に係る断面図である。
【図６】本発明に係る第１の反射板の一実施形態に係る斜視図である。
【図７】本発明に係るガラス導光板の一実施形態に係る斜視図である。
【図８】本発明に係るバックライトの他の実施形態に係る断面図である。
【図９】本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 液晶装置
３ 第１の基板
４ 第２の基板
５ 液晶
６ａ 第１の偏光板
６ｂ 第２の偏光板
７ シール材
１２ａ 第１の透明電極
１２ｂ 第２の透明電極
１２ｃ 第１の端子
１００ 液晶パネル
１００ａ 第１の面
１００ｂ 第２の面
１１０ 液晶画面
２００ バックライト
２１０ ガラス導光板
２１０ａ 光出射面
２１０ｂ 対抗する面
２１０ｃ バブル
２１０ｄ フロスト加工面
２１０ｅ 蛍光体
２１１ ＵＶ光源
２５１ プリズムシート
２５２ 第１の反射板
２５２ａ スリット
２５３ 第２の反射板
３００ 携帯電話
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気光学装置、照明装置及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気光学装置の一例である半透過型液晶装置は、電気光学パネルの一例である液晶パネルと、液晶パネルと隣接して配置されたバックライトとを有する。
【０００３】
液晶パネルは、一対の基板と、基板の外周部に沿って一対の基板間に形成されたシール材と、これら一対の基板及びシール材により囲まれた領域に配置された電気光学物質としての液晶と、液晶を駆動するための駆動回路を有する。駆動回路を構成する半導体装置は、例えば、液晶パネルを構成する一対の基板の一方の基板に直接実装される、あるいは、可撓性基板に実装され、この可撓性基板が液晶パネルを構成する一対の基板の一方に電気的に接続される構成となっている。
【０００４】
バックライトは、プラスチック製のガラス導光板とガラス導光板と重ねられるシート状光学部品と、ガラス導光板の側方からガラス導光板に光を入射する蛍光管の光源部を持っている。その蛍光管は、外付けのインバータにより駆動されガラス導光板に光を入射している。ガラス導光板は、平面的に、液晶パネルの液晶が挟持された領域、すなわちほぼ表示領域に相当する領域よりもやや大きい形状を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導光板の厚みはバックライトの輝度に差を生じさせるので、例えば、導光板の厚みが対照的に蛍光管のランプ径（通常１．５ｍｍから３ｍｍ）より小さくなると、輝度は急激に低下する。この理由のひとつとして、導光板側の反対に出たランプの光が第１の反射板に反射して戻る際、蛍光管のランプ自身によって遮られ、導光板に入射しないためである。この対策として導光板の厚みを大きく取ればよいが、薄型化、軽量化に相反するという問題がある。さらに、蛍光管を駆動するには駆動装置としてインバータが必要となり液晶装置自体が大掛かりとなるという問題もある。また、この蛍光管は青色系のＬＥＤチップ上に蛍光体を塗布したものを白色光源としてプラスチック製の導光板を用いたが、蛍光管を利用した光源では演色性にかけるという問題もある。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、薄型化、軽量化を促進し、かつ、演色性を高めた電子光学装置、液晶表示装置、照明装置、照明装置の製造方法及び電子機器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、透過表示が可能な表示パネルの背面に配置され、バックライトとして用いられる照明装置であって、表示パネルに相対する面を光出射面としたガラス導光板と、ガラス導光板の側面における一端面に隣接したＵＶ光源と、ガラス導光板の光出射面の反対面に対向配置された反射板と、を含み、ガラス導光板の光出射面には、蛍光体が塗布されるとともに、ガラス導光板の内部には、複数のバブルが形成され、反射板は、ガラス導光板からの光の一部を反射する反射領域と、ガラス導光板からの光の一部を透過する光透過領域とを備え、反射板のＵＶ光源から近い領域の反射面積が、反射板のＵＶ光源から遠い領域の反射面積よりも小さくなるように、光透過領域が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この照明装置によれば、反射板において、ＵＶ光源から近い領域の反射面積が、ＵＶ光源から遠い領域の反射面積よりも小さくなるように、光透過領域が設けられていることにより、導光板の光出射面から出射される光量の均一化が図られ、均一な明るさの照明ができる。
具体的には、前記構成により、ＵＶ光源から入射したＵＶ光のうち、反射板に進行した光は、反射領域の大きさに応じて反射され、反射されたＵＶ光の多くは蛍光体で励起されて白色光となる。
ここで、反射領域は、ＵＶ光源から遠ざかるにつれて大きくなるように形成されているため、光出射面に向うＵＶ光の光量の均一化が計られ、蛍光体で励起される白色光の光量も略均一なものとなる。また、導光板内に形成された複数のバブルにより、導光板内を通る光が多重散乱されるため、より光量分布の均一化を計ることができる。
さらに、ＵＶ光源は、従来の蛍光管に比べて駆動装置が簡便であるため、小型（薄型・軽量）に構成することができ、また、蛍光体で励起される白色光は、演色性に富んでいることから、均一な明るさで演色性に優れた照明ができる小型の照明装置を提供することができる。
【０００９】
本発明に係る照明装置によれば、ガラス導光板の光出射面に対向配置された光学シートを具備することが好ましい。
また、光透過領域はスリットにより形成され、反射板には、スリットがＵＶ光源側に向かうにつれて多く設けられていることが好ましい。
また、ガラス導光板は反射板と対向する面をフロスト加工してなることが好ましい。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の電気光学装置は、前記記載の照明装置と、透過表示が可能な電気光学パネルと、を含み、電気光学パネルのバックライトとして照明装置を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、蛍光体から演色性の優れた白色光を出射する。ことができる。
【００１２】
本発明の一の形態によれば、前記第２の基板と前記蛍光体の間には光学シートを介することが好ましい。
【００１３】
このような構成によれば、光学シート、例えば、プリズムシートを介することにより、光の法線方向を調整する。これによって、輝度を高めることができる。
【００１４】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記蛍光体を塗布した面に対向する面の外側に第１の反射板を具備することが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、導光板内に入射された光を反射する。これによって、ＵＶ光源に励起された蛍光体からの白色光等を効果的に電気光学物質に対して出射することができる。つまり、液晶パネルを構成する基板を高輝度で表示することができる。
【００１６】
本発明の一の形態によれば、前記光透過領域はスリットにより形成され、第１の反射板には、前記スリットが前記ＵＶ光源側に向かうにつれて多く設けられていることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、第１の反射板にはＵＶ光源に近くになるにつれて強い光が入射されかつ反射率は高く、また逆にＵＶ光源に遠ざかるにつれて弱い光となり反射率は低くなり、反射板から電気光学物質に対して出射する光をＵＶ光源近くになるにつれて光量が強くなりすぎるのでＵＶ光源近くにスリット等の光透過領域をより多く設けることにより反射する光量を調整する。これによって、反射板に入射する光の強い領域の光量を減らし、入射する光の弱い領域はそのままにすることにより、反射板より電気光学物質に対して出射する光量を均一に保つことができる。
【００１８】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板には、前記ガラス導光板と隣接する面とは対向する面側にさらに第２の反射板を具備することが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光をさらに外側に具備された第２の反射板で反射することにより、第１の反射板との反射率の差を利用して、前記蛍光体を塗布した面の輝度を均一に保つことができる。これによって、２枚の反射板より出射する光量を電気光学物質に対してより均一に保つことができる。
【００２０】
また、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光量を無駄なく利用することによって、効率が非常によい。
【００２１】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の中にはバブルが具備されていることが好ましい。
【００２２】
このような構成によれば、ガラス導光板内のバブル等の屈折率の異なる領域と光がぶつかることによって、光の多重散乱を起こす。これによって、ＵＶ光源側からガラス導光板に入射された光の直進性を妨げ効果的に蛍光体に紫外線を充てることができ光の利用光率を上げることができる。
【００２３】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板は前記第１の反射板と接触する面をフロスト加工することが好ましい。
【００２４】
このような構成によれば、ガラス導光板を第１の反射板と接触する面にフロスト加工等の拡散面を形成することにより光が直接第１の反射板に入射するのではなく、乱反射をしながら第１の反射板に入射される。これによって、第１の反射板から電気光学物質へ向かう光は乱反射を起こしながら基板上に均一に向かうことができる。
【００２５】
本発明の液晶表示装置は、第１のガラス基板と、前記第１のガラス基板と対向する位置に配置された第２のガラス基板と、前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板に挟持された液晶と、前記第２のガラス基板に隣接し、前記液晶に対し光を出射するガラス導光板と、前記ガラス導光板の導光領域に隣接したＵＶ光源とを具備することが好ましい。
【００２６】
このような構成によれば、ＵＶ光源のＵＶ光は演色性に優れている。これによって、ＵＶ光源からガラス導光板へこのＵＶ光が入射され、さらにガラス導光板からガラス基板に挟持された液晶に対してこのＵＶ光によって励起された蛍光体の発する白色光等が出射されることにより、液晶パネルを構成するガラス基板の液晶パネルの表示面を演色性の優れた表示にすることができる。さらに、従来の光源である蛍光管では蛍光管を駆動させるインバータが必要であったが、本発明に使用のＵＶ光源には不要である。これにより、液晶装置の薄型化、軽量化を促進することができる。
【００２７】
また、ＵＶ光源からのＵＶ光が導光板に入射されるので、従来のプラスチック製の導光板ではＵＶ光による劣化が進むので、ガラス製の導光板を用いた。これによって、ガラス製であるのでガラス導光板の長期使用が可能となる。
【００２８】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記第２のガラス基板の隣接面に蛍光体を塗布することが好ましい。
【００２９】
このような構成によれば、蛍光体から演色性の優れた白色光を出射する。これによって、液晶表示画面がさらに演色性よく表示できる。
【００３０】
本発明の一の形態によれば、前記第２のガラス基板と前記蛍光体の間には光学シートを介することが好ましい。
【００３１】
このような構成によれば、光学シート、例えば、プリズムシートを介することにより、第２のガラス基板への光の法線方向を調整する。これによって、液晶表示画面の輝度を高めることができる。
【００３２】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記蛍光体を塗布した面に対向する面の外側に第１の反射板を具備することが好ましい。
【００３３】
このような構成によれば、導光板内に入射された光を反射する。これによって、ＵＶ光源に励起された蛍光体からの白色光等を効果的に液晶表示画面に対して出射することができる。つまり、液晶表示画面を高輝度で表示することができる。
【００３４】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板は前記ＵＶ光源側に向かうにつれてスリットがより多く具備されていることが好ましい。
【００３５】
このような構成によれば、第１の反射板にはＵＶ光源に近くになるにつれて強い光が入射されかつ反射率は高く、また逆にＵＶ光源に遠ざかるにつれて弱い光となり反射率は低くなるので、第１の反射板から液晶に対して出射する光量をＵＶ光源近くになるにつれて強くなりすぎないようにＵＶ光源近くにスリット等の光透過領域をより多く設ける。これによって、第１の反射板に入射する光の強い領域の光量をスリット等の光透過領域を設けることにより反射面積を減らし、かつ、入射する光の弱い領域はそのままに保つことにより、第１の反射板より液晶表示画面に対して出射する光量を均一に保つことができる。
【００３６】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板には、前記ガラス導光板と隣接する面とは対向する面側にさらに第２の反射板を具備することが好ましい。
【００３７】
このような構成によれば、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光をさらに外側に具備された第２の反射板で反射することにより、第１の反射板との反射率の差を利用して、前記蛍光体を塗布した面の輝度を均一に保つことができる。
【００３８】
また、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光量を無駄なく利用することによって、効率が非常によい。
【００３９】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の中にはバブルが具備されていることが好ましい。
【００４０】
このような構成によれば、ガラス導光板内のバブル等の屈折率の異なる領域と光がぶつかることによって、光の多重散乱を起こす。これによって、ＵＶ光源側からガラス導光板に入射された光の直進性を妨げ効果的に蛍光体に紫外線を充てることができ光の利用効率を上げることができる。
【００４１】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板は前記第１の反射板と接触する面をフロスト加工することが好ましい。
【００４２】
このような構成によれば、ガラス導光板を第１の反射板と接触する面にフロスト加工等の拡散面を形成することにより光が直接的に第１の反射板に入射するのではなく、乱反射を起こしながら第１の反射板に入射される。これによって、第１の反射板から液晶表示画面へ向かう光は乱反射を起こしてガラス基板上に均一に向かうことができ、ＵＶ光源が片側に設置される為に起こりうる光の輝度差を減少することができる。
【００４３】
本発明の照明装置は、被照明部材に対し光を出射するガラス導光板と、前記ガラス導光板に隣接したＵＶ光源とを具備することを特徴とする。
【００４４】
このような構成によれば、ＵＶ光源のＵＶ光は演色性に優れている。これによって、ＵＶ光源からガラス導光板へこのＵＶ光が入射され、さらにガラス導光板から被照明部材に対してこのＵＶ光によって励起された蛍光体の発する白色光等が出射されることにより、被照明部材を演色性の優れた光により照射することができる。さらに、従来の光源である蛍光管では蛍光管を駆動させるインバータが必要であったが、本発明に使用のＵＶ光源には不要である。これにより、照明装置の薄型化、軽量化を促進することができる。
【００４５】
また、ＵＶ光源からのＵＶ光が導光板に入射されるので、従来のプラスチック製の導光板ではＵＶ光による劣化が進むので、ガラス製の導光板を用いた。これによって、ＵＶに対して強いガラス製であるのでガラス導光板の長期使用が可能となる。
【００４６】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記ＵＶ光源に対向する面に隣接し光を出射する光出射面に蛍光体を塗布することを特徴とする。
【００４７】
このような構成によれば、蛍光体から演色性の優れた白色光を出射する。これによって、被照明部材がさらに演色性がよい状態で表示することができる。
【００４８】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記光出射面に対向する光学シートを具備することを特徴とする。
【００４９】
このような構成によれば、光学シート、例えば、プリズムシートを介することにより、被照明部材への光の法線方向を調整する。これによって、ＵＶ光源や蛍光体からの光がプリズムシートで反射されることにより発光効率を高めることができ、それにより消費電力も低減させることができる。
【００５０】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記光出射面の反対面に対向する第１の反射板を具備することを特徴とする。
【００５１】
このような構成によれば、導光板内に入射された光を反射する。これによって、ＵＶ光源に励起された蛍光体からの白色光等を効果的に液晶表示画面に対して出射することができる。つまり、液晶表示画面を高輝度で表示することができ、さらには光の発光効率を高め、消費電力の低減を行うことができる。
【００５２】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板は前記ＵＶ光源側に向かうにつれて多く設けられたスリットを具備することを特徴とする。
【００５３】
このような構成によれば、第１の反射板にはＵＶ光源に近くになるにつれて強い光が入射されかつ反射率は高く、また逆にＵＶ光源に遠ざかるにつれて弱い光となり反射率は低くなるので、第１の反射板から被照明部材に対して出射する光量をＵＶ光源近くになるにつれて強くなりすぎないようにＵＶ光源近くにスリット等の光透過領域をより多く設ける。これによって、第１の反射板に入射する光の強い領域の光量をスリット等の光透過領域を設けることにより光が反射可能な面積を減少させ、かつ、入射する光の弱い領域はそのままに保つことにより、第１の反射板より被照明部材に対して出射する光量を均一に保つことができる。
【００５４】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板の前記ガラス導光板と対向する面の反対面側にさらに第２の反射板を具備することを特徴とする。
【００５５】
このような構成によれば、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光をさらに外側に具備された第２の反射板で反射することにより、第１の反射板途の反射率の差を利用して、前記蛍光体を塗布した面の輝度を均一に保つことができる。また、この第２の反射板より反射した光は第１の反射板のスリット等の光透過領域より被照明部材に向けて戻るので必ずしも全ての反射光が戻るわけではない。これによって、２枚の反射板より出射する光量を被照明部材に対してより均一に保つことができる。この２枚の反射板は便宜上板状で説明をしているが反射膜又は反射層であってもかまわない。
【００５６】
また、第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏れた光量を無駄なく利用することによって、効率が非常によい。
【００５７】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の中にはバブルを具備することを特徴とする。
【００５８】
このような構成によれば、ガラス導光板内のバブル等の屈折率の異なる領域と光がぶつかることによって、光の多重散乱を起こす。これによって、ＵＶ光源側からガラス導光板に入射された光の直進性を妨げ効果的に蛍光体に紫外線を充てることができ光の利用効率を上げることができる。
【００５９】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板は前記第１の反射板と対向する面をフロスト加工してなることを特徴とする。
【００６０】
このような構成によれば、ガラス導光板を第１の反射板と接触する面にフロスト加工等の拡散面を配置することにより光が直接的に第１の反射板に入射するのではなく、乱反射を起こしながら第１の反射板に入射される。これによって、第１の反射板から液晶表示画面へ向かう光は乱反射を起こしてガラス基板上に光の量が均一に向かうことができ、ＵＶ光源が片側に設置される為に起こりうる光の輝度差を減少することができる。
【００６１】
本発明の照明装置の製造方法は、被照明部材に対し光を出射するガラス導光板を配置し、ＵＶ光源を前記ガラス導光板の導光領域に隣接して配置することが好ましい。
【００６２】
このような構成によれば、ＵＶ光源は単独に駆動することができるので、外部に駆動装置を具備する必要がない。これによって、従来の蛍光管における駆動装置等を配置するという手間を省くことや、コンパクトな照明装置を製造することができる。
【００６３】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記ＵＶ光源を設置する面に隣接し光を出射する面に蛍光体を塗布する工程をさらに具備する。
【００６４】
このような構成によれば、ＵＶ光源の白色光への変換がスムーズになり輝度効率の高い照明装置が製造可能となる。
【００６５】
本発明の一の形態によれば、前記蛍光体の外側には光学シートをさらに具備することが好ましい。
【００６６】
このような構成によれば、照明装置からの白色光が被照明部材へ法線方向を整えながら向かう。これによって、被照明部材の面に対し強度の高い光が出射されるので、輝度効率を上げることができる。
【００６７】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の前記蛍光体を塗布した面に対向する面の外側に第１の反射板を具備することが好ましい。
【００６８】
このような構成によれば、ＵＶ光源からのＵＶ光や蛍光体からの光が導光板の被照明部材側と対抗する側へ向かった時に、第１の反射板により前述のような光を反射させて被照明部材へ向けて出射する。これによって、被照明部材方向へ向かわなかった光に関しても第１の反射板を用いることにより、向かわせることができる。
【００６９】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板は前記ＵＶ光源側に向かうにつれてスリットがより多く設ける工程を具備する。
【００７０】
このような構成によれば、第１の反射板にはＵＶ光源に近くになるにつれて強い光が入射されかつ反射率は高く、また逆にＵＶ光源に遠ざかるにつれて弱い光となり反射率は低くなるので、被照明部材に対して均一の光量を出射するようにＵＶ光源近く側の第２の反射板にスリット等の光透過領域をより多く設ける。これによって、被照明部材の輝度むらを低減させて製造することができる。
【００７１】
本発明の一の形態によれば、前記第１の反射板には、前記ガラス導光板と隣接する面とは対向する面側にさらに第２の反射板を具備することが好ましい。
【００７２】
このような構成によれば、前述した第１の反射板のスリット等の光透過領域より漏出した光が第２の反射板まで到達し、そして第１の反射板へ向かって反射される。さらに、その反射した光は第１の反射板上のスリット等の光透過領域を通り導光板へ向かう。この際に、第１の反射板にはＵＶ光源側にいけばいくほどスリット等の光透過領域が多く、逆にＵＶ光源から離れれば離れるほどスリット等の光透過領域が減少するので必ずしも全てスリット等の光透過領域から漏出した入射光が反射光として導光板へ向かうことはない。これによって、第１の反射板のスリット等の光透過領域から漏出した光の全てを損失するのではなく一部は導光板に反射光として出射させることができる。つまり、被照明部材への光量の均一性をほぼ保ちながら、スリット等の光透過領域から漏出した光を一部利用するので、製造における消費の無駄を少し低減することができる。
【００７３】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板の中にはバブルが具備されていることが好ましい。
【００７４】
このような構成によれば、ガラス導光板内のバブル等の屈折率の異なる領域と光がぶつかることによって、光の多重散乱を起こす。これによって、ＵＶ光源側からガラス導光板に入射された光の直進性を妨げ効果的に蛍光体に紫外線を充てることができ光の利用効率を上げることができる。
【００７５】
本発明の一の形態によれば、前記ガラス導光板は前記第１の反射板と接触する面をフロスト加工する工程を具備することが好ましい。
【００７６】
このような構成によれば、ガラス導光板を第１の反射板と接触する面にフロスト加工等の拡散面を形成することにより光が直接的に第１の反射板に入射するのではなく、乱反射を起こしながら第１の反射板に入射される。これによって、第１の反射板から被照明部材へ向かう光は乱反射を起こしてガラス基板上に光の量が均一に向かうことができ、ＵＶ光源が片側に設置される為に起こりうる光の輝度差を減少することができる。これによって、製造における輝度むらを低減させることができ製造における能率を上げることができる。
【００７７】
本発明の電子機器は、上述に記載である電気光学装置を有することを特徴とする。
【００７８】
このような構成によれば、電子機器がＵＶ光源とＵＶ光に強いガラス製のガラス導光板を有し、蛍光体で白色光を出して演色性を高め、反射板や光学シートを設けることにより発光効率を高め、さらに反射板のスリットやガラス導光板内のバブルやガラス導光板の反射板と接する面をフロスト加工することにより輝度むらをなくことができる。これによって、演色性もよく発光効率も高く輝度むらも低減し、さらには従来の蛍光管を配置する場合に必要な駆動装置が不要なので、薄型化、軽量化ができる。したがって、品質の優れた電子機器を得ることができ、特に携帯電話などの小型の電子機器に適用することが有効である。
【００７９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して電気光学装置としての液晶装置を例にあげて説明する。
【００８０】
(液晶装置の構造)
まず、液晶装置の構造について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態における液晶装置の概略分解斜視図であり、図２は液晶装置の概略断面図である。
【００８１】
図１及び図２において、液晶装置１は、液晶パネル１００とバックライト２００とを有する。
【００８２】
液晶パネル１００は第１面１００ａ及び第２面１００ｂを有し、第２面１００ｂ側に配置された第２の基板４と、第１面側配置された第１の基板３と、これら一対の第１の基板３及び第２の基板４を貼り合わせる基板周縁部に設けられたシール材７と、一対の第１の基板３及び第２の基板４とシール材７とにより形成された空間内に挟持された電気光学物質としての液晶５と、一対の第１の基板３及び第２の基板４を挟むように設けられた第１の偏光板６ａ及び第２の偏光板６ｂとを有する。
【００８３】
第２の基板４の第１の基板３と対向する面上には、複数のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなるストライプ状の第１の透明電極１２ａが設けられ、この第１の透明電極１２ａを覆うようにポリイミドなどからなる配向膜（図示せず）が形成されている。一方、第１基板３の第２の基板４と対向する面上には、第１の透明電極１２ａと交差するように複数のＩＴＯ膜からなるストライプ状の第２の透明電極１２ｂが設けられ、この第２の透明電極１２ｂを覆うようにポリイミドからなる配向膜（図示せず）が形成されている。
【００８４】
第１の基板３、第２の基板４は、それぞれ矩形状を有し、第２の基板４は、第１の基板３と対向する面上には第１の透明電極１２ａが延在してなる第１配線１２ｂと、この第１配線１２ｂと電気的に接続する第１端子１２ｃと、第２の透明電極１２ｂとシール材７に混入された導電材を介して電気的に接続された第２の配線（図示せず）と、この第２の配線と電気的に接続する第２の端子（図示せず）とが形成されている。第１の端子１２ｃ及び第２の端子には、第１の透明電極１２ａ及び第２の透明電極１２ｂに対して駆動信号を供給するための外部回路基板（図示せず）が電気的に接続される。
【００８５】
本実施形態においては、バックライト２００は、液晶パネル１００の第２面１００ｂに隣り合って配置され、液晶パネル１００の第２面１００ｂは、バックライト２００から照射される光が入射する光入射側の面となり、液晶パネル１００の第１面１００ａは、バックライト２００から照射された光が液晶パネル１００内を通過して液晶パネル１００から出射する光出射側の面となる。すなわち、上述の第１の偏光板６ａ及び第２の偏光板６ｂは、それぞれ光入射側の面、光出射側の面に配置される。
【００８６】
バックライト２００は、液晶パネル１００の第２面１００ｂ側に光出射面２１０ａを向ける断面楔型の矩形のガラス導光板２１０と、ガラス導光板２１０の側部に配置されガラス導光板２１０に光を入射するＵＶ光源２１１と、液晶パネル１００とガラス導光板２１０との間に矩形状のシート状光学部品としてのプリズムシート２５１と、ガラス導光板２１０の光出射面２１０ａと、対抗する面２１０ｂと隣り合って配置された矩形状のシート状光学製品としての第１の反射板２５２とさらにその外側に第２の反射板２５３とを有する。ＵＶ光源２１１は、直接プリント基板に電気的に接続されている。
【００８７】
第１の反射板２５２と第２の反射板２５３は、ＵＶ光源２１１からでる光をガラス導光板２１０に反射させるためのものである。また、プリズムシート２５１は、出射光の配向角を調整し、正面の輝度を向上させるためのものである。
【００８８】
（バックライトの構造）
次にバックライト２００について図３及び図４を用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係るバックライトの概略分解斜視図であり、図４は、図３に示したバックライトの断面図である。
【００８９】
バックライト２００は、液晶パネル１００の第２面１００ｂ側に光出射面２１０ａを向ける断面楔型の矩形のガラス導光板２１０と、ガラス導光板２１０の側部に配置されガラス導光板２１０に光を入射するＵＶ光源２１１と、液晶パネル１００とガラス導光板２１０との間に矩形状のシート状光学部品としてのプリズムシート２５１と、ガラス導光板２１０の光出射面２１０ａと、対抗する面２１０ｂと隣り合って配置された矩形状のシート状光学製品としての第１の反射板２５２とを有する。
【００９０】
従来の光源として用いられていた蛍光管は、外部にインバータなどの駆動装置を用いていたが、本発明に使用のＵＶ光源２１１は、プリント基板に電気的に直接接続されているため駆動装置などが不要である。このような構成により、液晶装置１の光源を駆動させる装置を新たに設ける必要がないので、小型化が可能となる。
【００９１】
また、ＵＶ光源２１１のＵＶ光は演色性に優れている。このＵＶ光は、ＵＶ光源２１１からガラス導光板２１０へ入射され、さらにガラス導光板２１０から基板に挟持された電気光学物質としての液晶５に対してこのＵＶによって励起された蛍光体の発する白色光等光が出射される。これにより、液晶パネル１００の画面が演色性の優れた表示が可能となる。
【００９２】
導光板は、光源からの光を受けそしてその光を基板へ向けて出射する領域である。本発明の光源は演色性の優れるが非常に強いＵＶ光を採用しているために従来のプラスチック製の導光板では劣化が進む。そこで、本発明はＵＶ光源２１１に対応してＵＶ光に強いガラス製の導光板を用いることによって、ガラス導光板２１０の長期使用を可能とする。
【００９３】
液晶装置１００におけるガラス導光板２１０の光出射面２１０ａには、蛍光体２１０ｅを塗布する。この蛍光体２１０ｅから演色性の優れた白色光を出射することができる。また、プリズムシート２５１は、液晶パネル１００とガラス導光板２１０の蛍光体２１０ｅが塗布された光出射面２１０ａとの間に介在している。プリズムシート２５１は、ＵＶ光源２１１や蛍光体２１０ｅからの出射光の法線方向の強度を調整する。さらに、ガラス導光板２１０の蛍光体２１０ｅが塗布された対向する面２１０ｂの外側には第１の反射板２５２が存在する。この第１の反射弁２５２は、ガラス導光板２１０内に入射された光を反射する。これによって、ＵＶ光源２１１から入射した蛍光体２１０ｅからの白色光等を効果的に液晶５に対して出射することができる。つまり、これらのプリズムシート２５１と蛍光体２１０ｅと第１の反射板２５２によって、液晶パネル１００を構成する基板を高輝度で表示することができる。
【００９４】
また、図５と図６において、スリット２５２ａと第２の反射板２５３をさらに具備したバックライト２００について説明する。
【００９５】
図５では、図４におけるバックライト２００にさらにスリット２５２ａと第２の反射板２５３を具備した断面図について示し、図６では、第１の反射板２５２と第２の反射板２５３とスリット２５２ａとの概略分解斜視図について示している。
【００９６】
第１の反射板２５２はＵＶ光源２１１に近づくにつれて強い光が入射されかつ反射率は高い。つまり、ガラス導光板２１０は、第１の反射板２５２から反射されるＵＶ光はＵＶ光源２１１に近い側ほど強い。また逆にＵＶ光源２１１から遠ざかるにつれて弱い光となり反射率は低くなる。これにより、ガラス導光板２１０は、第１の反射板２５２から反射されるＵＶ光はＵＶ光源２１１に遠い側ほど弱い。これによって、ガラス導光板２１０へ第１の反射板２５２から均一な光量で反射させるのは非常に難しい。そこで、図６に示すように第１の反射板２５２から出射する光量を均一とするために、ＵＶ光源２１１近くになるにつれてスリット２５２ａをより多く設ける。これによって、第１の反射板２５２上のＵＶ光源２１１近くにスリット２５２ａを多く設けることにより反射面積を減らすことができる。そこで、反射する光の量を調整することができる。また、ＵＶ光の弱い領域はスリット２５２ａを設けない。つまり、光量の弱い領域はそのままに保ち、光量の強い領域をスリット２５２ａを設けることにより弱めて、均一な光量をガラス導光板２１０に反射するようにすることができる。また、図５または図６に示すように第１の反射板２５２の外側に第２の反射板２５３をさらに設けた。これにより、第１の反射板２５２のスリット２５２ａより漏れた光をさらに外側に具備された第２の反射板２５３で反射することができる。このような構成によれば、第１の反射板２５２のスリット等の光透過領域より漏れた光をさらに外側に具備された第２の反射板２５３で反射することにより、第１の反射板２５２との反射率の差を利用して、前記蛍光体を塗布した面の輝度を均一に保つことができる。これによって、２枚の反射板２５３より出射する光量を制御し電気光学物質に対してより均一に保つことができる。この２枚の反射板は便宜上板状で説明をしているが反射膜または反射層であってもかまわない。また、スリット２５２ａはＵＶ光源２１１に近づくにつれて多く存在するので、第１の反射板２５２から漏れたＵＶ光が第２の反射板２５３で反射されたからといって、必ずしも全てがガラス導光板２１０に反射されるわけではない。つまり、第２の反射板２５３面上で反射された光が、第１の反射板２５２のスリット２５２ａを通過しない限りガラス導光板２１０に戻ることはない。第１の反射板２５２のスリット２５２ａから漏出したＵＶ光は第２の反射板２５３で反射され、ガラス導光板２１０へ向かおうとする。このようにして、全ての第１の反射板のスリット２５２ａから漏出したＵＶ光を無駄にはせず、２種の反射板の反射率差を利用してより均一になるように調整を行う。
【００９７】
図７においては、ガラス導光板２１０内にバブル２１０ｃが設けられている図を示す。ガラス導光板２１０内にはバブル２１０ｃがあり、そのバブル２１０ｃはエアーで形成されており、ガラス導光板２１０内へ入射された光とぶつかる。そして、入射光とバブル２１０ｃとがぶつかることによって、光の多重散乱を起こすことができる。これによって、ガラス導光板２１０内に入射される光を多重散乱させる。つまり、ガラス導光板２１０に反射する光を偏らないようにすることができ、光量の均一化をはかることが可能となる。
【００９８】
図８においては、ガラス導光板２１０は第１の反射板２５２と接触する面をフロスト加工する図を示す。ガラス導光板２１０を第１の反射板２５２と接触する面をフロスト加工する。それによって、ガラス導光板２１０からの光が直接的に第１の反射板２５２に入射せずに、光が乱反射を起こしながら第１の反射板２５２に入射される。これによって、第１の反射板２５２へ入射される光は乱反射により偏りが減少し、第１の反射板２５２上で反射する場合に関してもその偏りが減少した状態で反射される。つまり、第１の反射板２５２から液晶５へ反射され向かう光は偏りを減少させた状態で向かうので、均一な光量に近づくことができる。
【００９９】
図９は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。電子機器がＵＶ光源２１１とＵＶ光に強いガラス製のガラス導光板２１０を有し、蛍光体２１０ｅで白色光を出して演色性を高め、第１の反射板２５２と光学シートであるプリズムシート２５１とを設けることにより発光効率を高める。さらに第１の反射板２５２のスリット２５２ａやガラス導光板２１０内のバブル２１０ｃやガラス導光板２１０の第１の反射板２５２と接する面をフロスト加工することにより輝度むらをなくことができる。また、スリット２５２ａを設けることによって、スリット２５２ａから漏出したＵＶ光を第１の反射板２５２の外側に設けられた第２の反射板２５３で反射させることもできる。これらの構成によって、演色性もよく発光効率も高く輝度むらも低減し、さらには従来の蛍光管を配置する場合に必要な駆動装置が不要なので、薄型化、軽量化ができる。したがって、品質の優れた電子機器を得ることができ、特に携帯電話などの小型の電子機器に適用することが有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる液晶装置の概略分解斜視図である。
【図２】図１に示した液晶装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るバックライトの概略分解斜視図である。
【図４】図３に示したバックライトの断面図である。
【図５】本発明に係るバックライトの一実施形態に係る断面図である。
【図６】本発明に係る第１の反射板の一実施形態に係る斜視図である。
【図７】本発明に係るガラス導光板の一実施形態に係る斜視図である。
【図８】本発明に係るバックライトの他の実施形態に係る断面図である。
【図９】本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 液晶装置
３ 第１の基板
４ 第２の基板
５ 液晶
６ａ 第１の偏光板
６ｂ 第２の偏光板
７ シール材
１２ａ 第１の透明電極
１２ｂ 第２の透明電極
１２ｃ 第１の端子
１００ 液晶パネル
１００ａ 第１の面
１００ｂ 第２の面
１１０ 液晶画面
２００ バックライト
２１０ ガラス導光板
２１０ａ 光出射面
２１０ｂ 対抗する面
２１０ｃ バブル
２１０ｄ フロスト加工面
２１０ｅ 蛍光体
２１１ ＵＶ光源
２５１ プリズムシート
２５２ 第１の反射板
２５２ａ スリット
２５３ 第２の反射板
３００ 携帯電話
Claims (5)
- 透過表示が可能な表示パネルの背面に配置され、バックライトとして用いられる照明装置であって、
前記表示パネルに相対する面を光出射面としたガラス導光板と、
前記ガラス導光板の側面における一端面に隣接したＵＶ光源と、
前記ガラス導光板の前記光出射面の反対面に対向配置された反射板と、を含み、
前記ガラス導光板の前記光出射面には、蛍光体が塗布されるとともに、前記ガラス導光板の内部には、複数のバブルが形成され、
前記反射板は、前記ガラス導光板からの光の一部を反射する反射領域と、前記ガラス導光板からの光の一部を透過する光透過領域とを備え、
前記反射板の前記ＵＶ光源から近い領域の反射面積が、前記反射板の前記ＵＶ光源から遠い領域の反射面積よりも小さくなるように、前記光透過領域が設けられていることを特徴とする照明装置。 - 前記ガラス導光板の前記光出射面に対向配置された光学シートを具備することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
- 前記光透過領域はスリットにより形成され、
前記反射板には、前記スリットが前記ＵＶ光源側に向かうにつれて多く設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。 - 前記ガラス導光板は前記反射板と対向する面をフロスト加工してなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の照明装置。
- 請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置と、
透過表示が可能な電気光学パネルと、を含み、
前記電気光学パネルのバックライトとして前記照明装置を備えることを特徴とする電気光学装置。
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