JP4162900B2 - 照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置及び液晶表示装置に係り、特に、1灯の光源でも広い面積を均一にかつ明るく照明できる照明装置、及びそれを用いた液晶表示装置の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、反射型液晶表示装置のフロントライトには、光源、中間導光体、導光板及びこれらを一体保持する内面を反射性にしたケース体などから構成されたユニットが用いられている。
図23Aは、このような構成の液晶表示装置を示す斜視構成図であり、図23Bは、図23Aに示す液晶表示装置の断面構成図である。これらの図に示す液晶表示装置は、液晶表示ユニット120と、この液晶パネル120の前面側に配設されたフロントライト110とから構成されている。液晶表示装置120は、詳細は図示を省略したが、その前面側から入射した光を反射させて表示を行う反射型の液晶表示ユニットとされ、互いに対向して配置された上基板121、下基板122との間に液晶層を挟持しており、この液晶層の配向状態を制御することで、光の透過状態を変化させて表示を行うようになっている。
【0003】
フロントライト110は、平板状の導光板112と、この導光板112の側端面112aに配設された棒状の中間導光体113と、この中間導光体113の一端面部に配設された発光素子115とを備えて構成されており、導光板112の上面側に、断面視くさび状の複数の凸部114が互いに平行に形成されたプリズム形状が形成されている。また、これらの凸部114は、モアレ防止を目的として導光板側端面112aに対して若干傾斜して形成されている。
そして、上記フロントライト110は、発光素子15から出射された光を、中間導光体113を介して導光板112の側端面112aへ照射して導光板112内へ導入し、この光をプリズム形状が形成された導光板112上面の内面側で反射させることにより光の伝搬方向を変え、導光板112の図示下面から液晶表示ユニット120へ向けて照射するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
携帯情報端末や携帯用ゲーム機などの携帯電子機器では、バッテリ駆動時間がその使い勝手に大きく影響するために、これらの表示部として用いられる液晶表示装置ではフロントライトの低消費電力化を目的として、図23Aに示すフロントライト110のように、1灯の発光素子115のみを備えた1灯型のフロントライトが用いられるようになってきている。すなわち、発光素子の省略により低消費電力化を実現しようとするものである。また、携帯電子機器の小型化に伴い、フロントライト110の板厚を1mm程度にまで薄型化することも求められている。
【0005】
しかしながら、このような1灯型のフロントライトでは、表示画面が数インチ以上の広い面積を、薄型の導光板と1灯の発光素子との組み合わせにより均一かつ明るく照明することはほとんど不可能であった。つまり、図23Aに示すフロントライト110において、発光素子115が片側に設けられた構成とした場合には、この発光素子115からの光を導光体に均一に導くために、まず、中間導光体113により導光板12の側端面長さ方向で入射光を均一化する必要があるが、この中間導光体113により導光板112への入射光を均一化させること自体が困難であるため、導光板112の前面に渡って均一な出射光を得ることが極めて困難になる。そのために、特に顕著な場合には、図23Bに示すような平面視三角形上の暗部118が、導光板112の発光素子115側の辺端部(図示左側辺端部)に生じてしまうという問題が生じ、液晶表示装置の視認性を低下させることがあった。
また、携帯電子機器の薄型化、小型化のために導光板112を薄型化すると、導光板112の内部を伝搬する光が導光板の内面で反射される際に、導光板112の外側へ漏洩し易くなり、発光素子からの距離が大きくなるほど光量の低下が顕著になるという問題があった。
【0006】
このように、1灯の発光素子を光源として使用するフロントライトへの要求は高まっているものの、薄型でありながら、大きな面積を均一に、かつ明るく照明することができるフロントライトは実現されていなかった。
【0007】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、大面積を均一かつ明るく照明することができる低消費電力の照明装置を提供することを目的の一つとする。
また本発明は、上記照明装置を備え、高輝度で表示品質に優れた液晶表示装置を提供することを目的の一つとする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明に係る照明装置は、光源と、該光源の光を一側端面から導入し、内部を伝搬する前記光を一面側から出射させる導光板とを備え、前記光が導入される側端面が入光面とされ、前記導光板の一面側には、緩斜面部と、該緩斜面部より急な傾斜角度を有する急斜面部とで形成される複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に形成されており、前記プリズム溝の緩斜面部の傾斜角度が1°以上10°以下とされ、前記急斜面部の傾斜角度が41°以上45°以下とされており、更に前記急斜面部の傾斜角度が、前記入光面側のプリズム溝で最も大きく、前記入光面から離れるに従って順次小さくなるように形成され、前記急斜面部の幅が、前記入光面から離れた位置ほど大きくなるように形成され、前記入光面の最近位置における前記急斜面部の幅と、最遠位置における前記急斜面部の幅との比が、1.0:1.1〜1.0:1.5の範囲とされ、前記一面における前記複数のプリズム溝の深さが一定とされているとともに前記複数のプリズム溝のピッチが一定とされていることを特徴とする。
上記構成によれば、導光板の反射面側に形成されたプリズム溝の形状及び寸法が、上記範囲に設定されたことで、導光板面内で出射光量が均一であり、かつ光源の利用効率が高く高輝度の照明装置が得られる。
前記緩斜面部の傾斜角度θ1の範囲が、1°未満では、照明装置として十分な輝度が得られず、10°を越える場合には、導光板の出射面からの出射光量の均一性が低下するので好ましくない。
また、前記急斜面部の傾斜角度θ2が、41°未満の場合、及び45°を越える場合には、照明装置の輝度が低下するため好ましくない。
また、前記急斜面部の幅は、前記プリズム溝の延在方向と直交する方向への前記斜面部の幅を示しており、この急斜面部の幅が大きいほど、プリズム溝により落射される光の割合が大きくなる。従って、本構成の照明装置においては、この急斜面部の幅が導光板入光面からの距離に応じて適切な幅となるように形成されている。より詳細には、導光板内部を伝搬する光量が相対的に大きくなる入光面近傍では急斜面部の幅を相対的に狭くすることで落射される光の割合を小さくし、反対に入光面から離れた位置では急斜面部の幅を大きくすることで落謝される光の割合を大きくすることで、導光板全体としての出射光量の分布を均一化している。
そして、本発明における急斜面部の幅は、入光面の最も近くに形成された急斜面部の幅を1.0とした場合に、入光面から最も離れた位置に形成される急斜面部の幅を1.1〜1.5の範囲内とすることで、出射光量の分布が均一なものとなる。
尚、本発明者は上記斜面部の傾斜角度及び急斜面部の幅の設定範囲が適切であることを後述の実施例において検証している。
【0009】
次に、本発明に係る照明装置は、前記複数のプリズム溝の急斜面部が、当該プリズム溝の延在方向に沿って略同一の幅に形成されており、前記入光面からの平均距離が大きいプリズム溝ほど前記急斜面部の幅が大きく形成されている構成とすることができる。
すなわち、本構成の照明装置は、導光板の入光面に最も近いプリズム溝から順次大きな幅の急斜面部の幅を有するプリズム溝が形成されており、入光面から最も遠いプリズム溝の急斜面部の幅は、前記最近位置の急斜面部の幅の1.1〜1.5倍の幅とされた照明装置である。このような構成とすることで、導光板の入光面から離れた位置のプリズム溝ほど、その急斜面部により落射する光の割合が多くなるので、導光板面内における出射光量を均一化することができる。
【0010】
次に、本発明に係る照明装置は、前記プリズム溝の延在方向が、前記入光面と交差する向きとされた構成とすることができる。
このような構成とすることで、当該照明装置により照明される被照明物が所定の間隔の周期的な形状又は模様を有している場合に、導光板のプリズム溝と前記被照明物の形状又は模様が光学的に干渉してモアレ模様が生じるのを抑えることができる。例えば、被照明物が液晶表示ユニットである場合には、マトリクス状に形成された画素の配列と、前記プリズム溝との光学的干渉が問題となる場合があるが、上記構成によれば、このようなモアレ模様の発生を抑え、優れた視認性を得ることができる。
【0011】
次に、本発明に係る照明装置においては、前記プリズム溝の急斜面部の幅が、前記入光面に近い側から遠い側に向かって連続的に大きくなるように形成された構成とすることもできる。
このような構成とすることで、前記プリズム溝が入光面と交差する向きに形成されている場合に、入光面から離れた位置の急斜面部ほど大きい幅を有するようにすることができるので、入光面から離れた位置ほど落射される光の割合を多くすることができ、導光板面内での出射光量を均一化することができる。
【0012】
次に、本発明に係る照明装置においては、前記プリズム溝の延在方向と、前記入光面の長さ方向とが成すプリズム溝の傾斜角αが、0°を越えて15°以下の範囲とされることが好ましく、前記プリズム溝の傾斜角αが、6.5°以上8.5°以下の範囲とされることがより好ましい。
このような構成とすることで、導光板面方向における出射光量の均一性を高めることができる。また、被照明物と導光板との光学的干渉をより効果的に抑制することができる。特に、被照明物の周期的な形状又は模様が、導光板の入光面に平行な直線部を含む形状又は模様であり、この周期的な繰り返しの方向が、前記導光板入光面と直交する方向とされている場合により顕著な効果を奏することができる。
プリズム溝の傾斜角αが、0°以下又は15°を越える場合には、上記効果を得ることができない。また、前記プリズム溝の傾斜角αを6.5°以上8.5°以下とすることで、より出射光量分布が均一であり、かつ被照明物との間でモアレ模様が生じにくい照明装置とすることができる。
【0013】
次に、本発明に係る照明装置は、前記光源が、前記導光板の入光面と、該入光面と隣接する導光板側端面とに沿って平面視L型に配置された2本の導光部からなる中間導光体と、前記2本の導光部の基端部に配設された発光素子とを備えることができる。
このような構成とすることで、導光板の二側端面から光を供給することができるようになり、従来1灯型の照明装置において出射光量の低下が生じやすかった発光素子側の導光板端部に、より多くの光が供給されるようになるので、導光板面内における出射光量の均一性を高めることができる。
【0014】
次に、本発明に係る照明装置は、前記光源が、前記導光板の入光面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の端面部に配設された発光素子とを備えており、前記導光板の入光面と隣接する側端面に、金属反射膜が形成された構成とすることもできる。
上記構成の照明装置によれば、入光面と隣接する導光板側端面に反射膜が配設されていることで、特に、発光素子側の導光板側端面から外部へ光が漏洩するのを防ぐとともに、この反射膜で反射された光が導光板側へ戻るので、特に発光素子側の導光板端部における出射光量の低下を効果的に防止することができ、優れた出射光量の均一性を得ることができる。
【0015】
次に、本発明に係る照明装置は、前記光源が、前記導光板の入光面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の端面部に配設された発光素子とを備えており、前記導光板面内において、当該照明装置により照明される被照明物が透過表示される領域が表示領域とされており、前記導光板が、前記入光面の長さ方向に、前記表示領域よりも延長形成されている構成とすることもできる。
上記構成の照明装置は、導光板面内において特に出射光量が低下しやすい位置である導光板の発光素子側部を、中間導光体の延在方向に延長することで、表示領域として利用される範囲から、前記出射光量が低下する部分を除外し、実質的に出射光量の均一な照明装置を提供するものである。尚、本発明の照明装置における表示領域とは、照明装置の背面側に配置された被照明物が、導光板を透過して表示される導光板面内における領域であり、実質的には前記被照明物の平面視外形又は被照明物の表示領域に相当する導光板上の領域を指す。
【0016】
次に、本発明に係る照明装置は、前記導光板の延長幅がΔWとされており、該延長幅ΔWと、前記プリズム溝の傾斜角αと、前記入光面と隣接する導光板側端面の長さLとが、ΔW≧L×tanαなる関係を満たすことを特徴とする。
上記構成の照明装置は、前記導光板の延長長さを上記関係式を満たすように設定することで、導光板の発光素子側に発生する暗部を、確実に導光板の表示領域より外側に配置することができ、表示領域における出射光量の均一性に優れた照明装置とすることができる。
【0017】
次に、本発明に係る照明装置においては、前記中間導光体の外側面が、断面くさび状の溝が複数形成されたプリズム面とされており、前記プリズム面の表面に、反射膜が形成されていることが好ましい。
前記発光素子から中間導光体に入射した光は、中間導光体内部を伝搬し、前記プリズム面により反射されて、プリズム面と対向する面から出射され、導光板へ入射するようになっている。上記構成によれば、前記プリズム面に反射膜が形成されていることで、プリズム面における反射率を高め、導光板方向へ反射する光量を増加させることができる。これにより、導光板に入射される光量が増加し、結果として照明装置の輝度を高めることができる。
【0018】
次に、本発明に係る液晶表示装置は、先のいずれかに記載の照明装置と、該照明装置により照明される液晶表示ユニットとを備えたことを特徴とする。
上記構成の液晶表示装置は、大面積を均一に、高輝度で照明することができる照明装置を備えたことで、高輝度で明るさが均一な優れた表示品質を得ることができる。また、照明装置の発光素子を1灯とした場合にも、明るさの均一性が低下することがないため、優れた表示品質でかつ低消費電力の液晶表示装置が得られる。
【0019】
次に、本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶表示ユニットの前面側に前記照明装置が配設されており、前記導光板のプリズム溝のピッチP1が、前記液晶表示ユニットの画素ピッチP0に対して、(1/2)P0<P1<(3/4)P0の範囲とされたことを特徴とする。
液晶表示ユニットの画素ピッチP0と、プリズム溝のピッチP1とを、上記関係を満たすように設定することで、これらの周期構造による光学的な干渉を抑制することができるので、前記干渉によるモアレ模様により液晶表示装置の視認性が低下するのを防ぐことができる。
上記プリズム溝のピッチP1が、(1/2)P0以下、又は(3/4)P0以上の場合には、両者の干渉によるモアレ模様が生じやすくなる。
【0020】
次に、本発明に係る液晶表示装置においては、前記プリズム溝の延在方向と、前記導光板入光面に沿う液晶表示装置の画素の配列方向との成す角度βが、0°を越えて15°以下の範囲とされることが好ましく、前記角度βが、6.5°以上8.5°以下の範囲とされるのがより好ましい。
すなわち、前記角度βは、プリズム溝の画素配列方向に対する傾斜角である。傾斜角βが、0°以下の場合には、モアレ模様を抑える効果を得にくくなる。また、15°を越える場合は表示輝度が低下し、また照明装置の導光板上の暗部が大きくなる欠点がある。また、前記傾斜角βを6.5°以上8.5°以下とすることで、ほぼ完全に光学的干渉抑えることができ、極めて視認性に優れる液晶表示装置を実現することができる。本構成におけるプリズム溝と、液晶表示ユニットの画素配列方向との成す角度βは、液晶表示ユニットの画素配列方向と、照明装置の導光板の入光面とが平行に配置されている場合には、先のプリズム溝傾斜角αと同角度となる。
【0021】
次に、本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶表示ユニットが、対向して配置された上基板及び下基板と、前記上下基板間に挟持された正の誘電異方性を有する液晶分子とを備え、前記下基板の内面側に、反射層と、カラーフィルタとが積層形成されており、前記反射層が、当該液晶表示ユニットの表示面の法線に対して10°以上40°以下の反射角度範囲において、反射輝度がほぼ一定となる反射特性を備えたことを特徴とする。
このような構成とすることで、幅広い視野角で一定の輝度の表示が得られるので、使用感に優れる液晶表示装置を実現することができる。
【0022】
次に、本発明に係る液晶表示装置は、前記反射層が、入射光の正反射角度を中心にほぼ対称に反射輝度が分布する反射特性を備えたことを特徴とする。
このような構成とすることで、入射光の正反射方向から所定の角度範囲で反射光が拡散される液晶表示装置とすることができる。
【0023】
次に、本発明に係る液晶表示装置は、前記反射層が、入射光の正反射角度に対して非対称に反射輝度が分布する反射特性を備えたことを特徴とする。
このような構成とすることで、所定の方向の反射光(表示光)の輝度を高めることができ、例えば、使用者が液晶表示装置の正反射方向と正対しない状態で使用される場合にも、使用者方向への輝度を確保することができ、より使用感に優れる液晶表示装置とすることができる。
【0024】
次に、本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶表示ユニットが、アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットとされたことを特徴とする。
次に、本発明に係る液晶表示装置は、前記液晶表示ユニットが、パッシブマトリクス型の液晶表示ユニットとされたことを特徴とする。
上記いずれの構成の液晶表示装置においても、本発明に係る照明装置を液晶表示ユニットの前面に備えたことで、表示領域の全面にわたって均一な明るさで、かつモアレ模様のない高品質の表示を得ることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
[液晶表示装置の全体構成]
図1は、本発明の第1の実施形態である液晶表示装置の斜視構成図であり、図2は、図1に示す液晶表示装置の平面構成図、図3は、図1に示す液晶表示装置の断面構成図である。本実施形態の液晶表示装置は、図1から図3に示すように、フロントライト(照明装置)10と、その背面側(図示下面側)に配置された反射型の液晶表示ユニット20とを備えて構成されている。
フロントライト10は、図1に示すように、略平板状の透明の導光板12と、その側端面12aに沿って配設された中間導光体13と、この中間導光体13の片側の端面部に配設された発光素子15と、前記中間導光体13、発光素子15及び導光板12の側端部を覆うように中間導光体13側から被着されたケース体(遮光体)19とを備えて構成されている。すなわち、本実施形態に係るフロントライト10では、発光素子15と中間導光体13とが光源とされ、導光板12の側端面12aが導光板の入光面とされている。また、図2に示すように、導光板12の外面側(図示上面側)には、中間導光体13が配設された入光面12aに対して傾斜角αだけ傾斜して複数のプリズム溝14が配列形成されている。
液晶表示ユニット20は、対向して配置された上基板21と下基板22とを備えて構成され、図1に点線で示す矩形状の領域20Dが液晶表示ユニット20の表示領域とされ、また図2に示すように、表示領域20D内に画素20cがマトリクス状に形成されている。
上記構成の液晶表示装置は、液晶表示ユニット20の表示領域20D上に導光板12が配置され、この導光板12を透過して液晶表示ユニット20の表示を視認できるようになっている。また、外光が得られない暗所では、発光素子15を点灯させ、その光を中間導光体13を介して導光板12の入光面13から導光板内部へ導入し、導光板12の図示下面12bから液晶表示ユニット20へ向けて出射させ、液晶表示ユニット20を照明するようになっている。
【0026】
次に、本実施形態の液晶表示装置の各部の構成について図面を参照して詳細に説明する。
[フロントライト]
フロントライト10の導光板12は、液晶表示ユニット20の表示領域上に配置されて発光素子15から出射された光を液晶表示ユニット20に落射する平板状の部材であり、透明なアクリル樹脂などから構成されている。図3の部分断面図に示すように、導光板12の図示上面(液晶表示ユニット20と反対側の面)は、断面視くさび状のプリズム溝14が互いに平行に平面視ストライプ状に形成された反射面12cとされており、図示下面(液晶表示ユニット20と対向する面)は、液晶表示ユニット20を照明するための照明光が出射される出射面12bとされている。前記プリズム溝14は、反射面12cの基準面Nに対して傾斜して形成された一対の斜面部により構成され、これらの斜面部の一方が緩斜面部14aとされ、他方がこの緩斜面部14aよりも急な傾斜角度に形成された急斜面部14bとされている。この緩斜面部14aは、導光板12の光伝搬方向の長さが短いほど傾斜角度を大きく、また前記長さが長いほど傾斜角度を小さく形成することで、フロントライト10の輝度の均一性を高めることができる。そして、導光板12内部を図示右側から左側へ伝搬する光を、反射面面12cの急斜面部14bにより出射面12b側へ反射して導光板12の背面側に配置された液晶表示ユニット20に向けて出射させるようになっている。
【0027】
本実施形態のフロントライト10では、図3に示す緩斜面部14aの傾斜角度θ1は、反射面12cの基準面Nに対して1°以上10°以下の範囲とされ、前記急斜面部の傾斜角度θ2が41°以上45°以下の範囲とされている。このような範囲とされていることで、導光板12面内を伝搬する光を効率よく液晶表示ユニット20へ落射させることができ、明るい表示が可能な液晶表示装置を構成することができる。導光板面内で出射光量が均一であり、かつ光源の利用効率が高く高輝度の照明装置が得られる。前記緩斜面部の傾斜角度θ1の範囲が、1°未満では、フロントライトの平均輝度が低下し、、10°を越える場合には、導光板面内での出射光量を均一化することができなくなる。また、前記急斜面部の傾斜角度θ2が、41°未満の場合、及び45°を越える場合には、急斜面部14bにより反射された光の伝搬方向と出射面12bの法線方向とのずれか大きくなり、出射面12bからの出射光量(すなわちフロントライト10の輝度)が低下するため好ましくない。
【0028】
また、本実施形態のフロントライト10では、導光板入光面12aにおける前記急斜面部14bの幅が、前記入光面12aから離れた位置ほど大きくなるように形成され、前記入光面12aの最近位置における急斜面部14bの幅を1.0としたとき、最遠位置(入光面12aと対向する導光板辺端部)における前記急斜面部14bの幅が1.1以上1.5以下となるように各プリズム溝14が形成されている。この急斜面部14bの幅は、本実施形態のフロントライトにおいては、プリズム溝14の延在方向と直交する方向の急斜面部14bの幅を示している。
このような構成とすることで、本実施形態のフロントライト10は、導光板12面内での出射光量の均一性に優れるフロントライトを実現している。より詳細には、導光板12の内部を伝搬する光量は、入光面12aで最も大きく、導光板12内を伝搬する間にその一部がプリズム溝14により出射面12bから出射されるようになっているので、入光面12aから離れるに従って、内部を伝搬する光量は少なくなる。本実施形態のフロントライト10は、このような導光板12内部の光量の変化に応じて、伝搬している光量に対する落射光量の割合を入光面12aからの距離に応じて変化させるようになっているため、導光板12面内における出射光量の分布を均一化することができ、輝度分布が均一な液晶表示装置を実現することができる。
【0029】
上記プリズム溝14の急斜面部14bの幅は、入光面12aの最近位置における幅を1.0とした場合に、入光面12aから最も離れた位置(入光面12aと対向する導光板辺端部)における急斜面部14bの幅が1.1〜1.5の範囲内となるように入光面12aからの距離に応じて急斜面部の幅が増加されるように形成されていればよいが、相隣接するプリズム溝14同士では、それらの急斜面部14bの幅は、入光面12aから遠い側の急斜面部14bの方が大きい幅を有するように形成される。より具体的には、入光面12aから対向する辺端部に向かう方向に沿って、急斜面部14bの幅は、所定長さ毎又は所定割合毎に増加するように形成される。
【0030】
また、上記プリズム溝14のピッチP1(プリズム溝14の底頂部の間隔)は、導光板反射面12c面内で一定とされている。すなわち、プリズム溝14は互いに平行に所定の間隔で形成されている。さらに、本実施形態のフロントライト10の場合はプリズム溝14の深さ(基準面Nと、プリズム溝14の底頂部との距離)も反射面12cの面内で一定とされている。
このように、反射面12cに形成されるプリズム溝14はそのピッチP1と深さが固定されており、また上述したように、導光板の入光面12aから離れた位置のプリズム溝ほど急斜面部14bの幅が大きくなるように形成されているので、急斜面部14bの傾斜角度θ2は、入光面12a側のプリズム溝14で最も大きくなり、入光面12aから離れるに従って順次小さくなるように形成されている。
尚、上記プリズム溝14のピッチP1及び深さは、必ずしも反射面12cの面内で一定とする必要はなく、これらを変化させてプリズム溝14を形成しても本発明の技術範囲を超えるものではない。つまり、それぞれのプリズム溝14の傾斜角度θ1及びθ2を固定し、ピッチと深さの調整により急斜面部14bの幅を決定しても良い。
【0031】
本実施形態のフロントライト10においては、図1,2に示すように、その反射面12cのプリズム溝14は、その延在方向と、導光板12の側端面12aとが交差する向きとなるように、傾斜して形成されている。より詳細には、図2に示すように、プリズム溝14と導光板側端面12aとが成す角度により与えられるプリズム溝14の傾斜角αが、0°を越えて15°以下の範囲となるように、プリズム溝14が形成されることが好ましい。このような範囲とすることで、導光板12面方向における出射光量の分布を均一化することができる。また前記傾斜角αは、6.5°以上8.5°以下とされることがより好ましく、このような範囲とすることで、モアレ模様が生じにくく、かつ出射光の均一性に優れるフロントライトとすることができる。
【0032】
導光板12を構成する材料としてはアクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明な樹脂材料や、ガラスなどを用いることができる。また、具体的な例を挙げるならば、特に限定されるものではないが、アートン(商品名:JSR社製)や、ゼオノア(商品名:日本ゼオン社製)などを好適なものとして挙げることができる。
また、導光板12は、その板厚を大きくするほど導光板全体として出射光量を均一化することができるので、0.8mm以上の板厚とすることが好ましく、1.0mm以上とすることがより好ましい。また、板厚1.2mm以上では、1.0mm〜1.5mmの板厚のものと輝度が大きく変わらないため、フロントライト10の薄型化の点からも、板厚の上限は1.5mmとするのがよい。
【0033】
中間導光体13は、導光板12の側端面(入光面)12aに沿う四角柱状とされた透明部材であり、その一側の側端面に発光素子15が配設されている。図4は、この中間導光体13を拡大して示す平面構成図である。図4に示すように、中間導光体13の図示下面(導光板12と反対側面)は、複数の平面視くさび状の溝13bが互いに平行に形成されたプリズム面13aとされており、発光素子15から出射された光は、中間導光体13内部を、中間導光体13の長さ方向に伝搬され、前記くさび状の溝13b内面で反射されて導光板12側へ出射されるようになっている。このくさび状の溝13bは、図4に示すように、発光素子15から離れて形成されたものほど深い溝に形成されており、導光板12の側端面12aに均一に光を照射できるようになっている。
また、前記くさび状の溝13bが形成された中間導光体のプリズム面13aには、AlやAg等の高反射率の金属薄膜からなる反射膜17が形成されており、この反射膜17によりプリズム面13aの反射率を高めて導光板12へ入射する光量を増加させるようになっている。
上記中間導光体13は、アクリル系樹脂のほか、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ樹脂などの透明な樹脂材料や、ガラスなどを用いることができる。また発光素子15は、中間導光体13の端面部に配設可能であれば、特に限定されず、白色LED(Light Emitting Diode)や有機EL素子等を用いることができる。尚、この発光素子15が中間導光体13の両端部に設けられていても良いのは勿論であり、さらに、場合によっては一又は複数の発光素子を導光板12の入光面12aに沿って直接並設してもよい。
【0034】
また、図1に示すように、フロントライト10の中間導光体13側には、ケース体19が被着されている。このケース体19を含むフロントライト10の断面構造を図5に示す。図5に示すように、ケース体19の内面側には、AlやAg等の高反射率の金属薄膜からなる反射膜19aが形成されており、中間導光体13及び導光板12の側端部から外側に漏洩する光をこの反射膜19aで反射させることで、再度中間導光体13に入射させ、照明光として利用することができるようになっている。このような構造により、本実施形態のフロントライト10は、発光素子15の光をより有効に利用することができ、高輝度で液晶表示ユニット20を照明できるようになっている。
尚、図5には、ケース体19の内面側に反射膜19aを設けた構成としたが、これに限らず、中間導光体13から漏洩する光を中間導光体13側へ戻し得る構造を備えていれば、他の構成も適用することができる。例えば、ケース体19自体を反射性の金属材料で構成しても良く、中間導光体13の外面及び導光板12の側端部面に、スパッタ法などの成膜法により反射性の金属薄膜を成膜し、中間導光体13や導光板側端部から光が漏洩しないようにしても良い。
【0035】
[液晶表示ユニット]
液晶表示ユニット20は、カラー表示が可能な反射型のパッシブマトリクス型液晶表示ユニットであり、図3に示すように、対向して配置された上基板21と下基板22との間に、液晶層23を挟持して構成され、上基板21の内面側に、図示左右方向に延在する平面視短冊状の複数の透明電極26aとこの透明電極26a上に形成された配向膜26bとを備え、下基板22の内面側には、反射層25、カラーフィルタ層29、複数の平面視短冊状の透明電極28a、及び配向膜28bが順次形成されている。
上基板21の透明電極26aと、下基板22の透明電極28aは、いずれも短冊状の平面形状に形成されており、平面視ストライプ状に配列されている。そして、透明電極26aの延在方向と、透明電極28aの延在方向とは平面視において互いに直交するように配置されている。従って、一つの透明電極26aと一つの透明電極28aとが交差する位置に液晶表示ユニット20の1ドットが形成され、それぞれのドットに対応して後述する3色(赤、緑、青)のカラーフィルタのうち1色のカラーフィルタが配置されるようになっている。そして、R(赤)、G(緑)、B(青)に発色する3ドットが、図3に示すように、液晶表示ユニット20の1画素20cを構成している。また図2に示すように、その平面視においては、表示領域20D内に多数の画素20cがマトリクス状に配置された構成とされている。
【0036】
カラーフィルタ層29は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタ29R,29G,29Bが、周期的に配列された構成とされており、各カラーフィルタは、それぞれ対応する透明電極28aの下側に形成され、各画素20c毎にカラーフィルタ29R,29G,29Bの組が配置されている。そして、それぞれのカラーフィルタ29R,29G,29Bと対応する電極を駆動制御することで、画素20cの表示色が制御されるようになっている。
【0037】
本実施形態の液晶表示装置においては、フロントライト10の導光板に形成されたプリズム溝14の延在方向と、液晶表示ユニット20の画素の配列方向とが交差する向きとされている。つまり、液晶表示ユニット20に周期的な模様を与えるカラーフィルタ層29のRGBの繰り返し方向と、プリズム溝14の延在方向とが平行とならないようにすることで、両者の光学的干渉によるモアレ模様の発生を防ぐようになっている。
【0038】
図6は、図2に示す液晶表示ユニット20の隣接する画素群を拡大して示す平面構成図である。この図に示すように、液晶表示ユニット20には、平面視においてマトリクス状に複数の画素20cが形成されており、それぞれの画素20cは、一組の赤、緑、青のカラーフィルタ29R,29G,29Bを備えている。そして、図6に示すように、本実施形態の液晶表示装置では、図6に二点鎖線で示されるフロントライト10のプリズム溝14の延在方向が、液晶表示ユニット20の画素20cの配列方向(図示左右方向)に対して傾斜角βだけ傾斜して配置されている。
このプリズム溝14の画素20cの配列方向(図示左右方向)に対する傾斜角βは、0°を越えて15°以下の範囲とされることが好ましく、より好ましくは6.5°以上8.5°以下の範囲である。このような範囲とすることで、液晶表示ユニット20の画素の周期構造と光学的に干渉してモアレ模様が生じるのを防ぐことができる。上記範囲外ではモアレ模様を低減する効果が小さくなる傾向にある。また、上記傾斜角βは、6.5°以上8.5°以下の範囲とすることがより好ましい。このような範囲とすることで、よりモアレ模様を防止する効果が高くなる。
【0039】
本実施形態の液晶表示装置では、図2に示すように、フロントライト10の導光板側端面12aと、液晶表示ユニット20の画素配列方向とが平行となるように配置されているため、上述のプリズム溝14の延在方向と導光板側端面12aとの成す角度αと、プリズム溝14の延在方向と画素20cの配列方向との成す角度βとは一致しているが、前記導光板側端面12cと画素20cの配列方向とが平行とならない場合には、前記傾斜角αとβは異なる角度となる。この場合、モアレ模様を低減するために前記傾斜角βを傾斜角αよりも優先して上記範囲とするのがよい。傾斜角βを決定すると、プリズム溝14の延在方向が決定されるので、導光板12の出射光量分布を均一化するためにはプリズム溝14の角度に対して導光板側端面12cの角度を、前記傾斜角αの範囲となるように調整すればよい。
【0040】
また、液晶表示ユニット20は、その画素20c(及びカラーフィルタ)の配列が周期的な繰り返し模様を呈するため、導光板12のプリズム溝14と光学的に干渉する場合がある。すなわち、図3及び6に示すフロントライト10のプリズム溝14のピッチと、画素20cのピッチとの間には、密接な関係が有り、両者のピッチを適切な範囲内に制御することで、より効果的に光学的な干渉を抑えることができる。より詳細には、図6に示すプリズム溝14のピッチP1と、画素20cのピッチP0とが、(1/2)P0<P1<(3/4)P0なる関係となるように両者のピッチを設定することで、効果的にモアレ模様を低減することができる。一般には、液晶表示ユニット20の画素ピッチP0は、液晶表示装置が搭載される電子機器の仕様(パネルのサイズ及び解像度)により決定されるため、この画素ピッチに併せてフロントライトP0のプリズム溝14のピッチを上記範囲となるように設定することで、モアレ模様の生じない、視認性に優れた液晶表示装置とすることができる。
【0041】
次に、図3に示す下基板22の内面側に形成された反射層25は、図7の斜視構成図に示すように、AlやAg等の高反射率の反射膜25bと、この金属反射膜25bに所定の表面形状を与えるためのアクリル樹脂材料などからなる有機膜25aとを備えて構成されている。反射層25の表面には、基材の表面に光反射性を有する複数の凹部25cが複数設けられている。
有機膜25aは、下基板22上に感光性樹脂などからなる樹脂層を平面形状に形成した後、得ようとする有機膜25aの表面形状とは逆凹凸の表面形状を有するアクリル系樹脂などからなる転写型を上記樹脂層の表面に圧着して形成したり、あるいは多数枚のマスクを用いた多段階露光によるフォトリソグラフィ等で形成することができる。そして、このようにして表面に凹部が形成された有機膜25a上に反射膜25bが形成される。反射膜25bは、アルミニウムや銀などの高い反射率を有する金属材料をスパッタ法や真空蒸着などの成膜法により形成することができる。
【0042】
本実施形態において、反射層25は、前記反射層が、入射光の正反射角度を中心にほぼ対称に反射輝度が分布する反射特性を備えていることが好ましい。このような反射特性とするために、反射層25は、反射膜25bの表面に多数形成される凹部25cの内面形状が制御されて形成されている。
本実施形態において、凹部25cは、その深さを0.1μm〜3μmの範囲でランダムに形成し、隣接する凹部25cのピッチを5μm〜100μmの範囲でランダムに配置し、上記凹部25c内面の傾斜角を−18°〜+18°の範囲に設定することが望ましい。
なお、本明細書において「凹部の深さ」とは、凹部が形成されていない部分の反射膜25bの表面から凹部の底部までの距離をいい、「隣接する凹部のピッチ」とは平面視したときに円形となる凹部の中心間の距離のことである。また、「凹部内面の傾斜角」とは、図8に示すように、凹部25cの内面の任意の箇所において0.5μm幅の微小な範囲をとったときに、その微小範囲内における斜面の水平面(基材表面)に対する角度θcのことである。この角度θcの正負は、凹部が形成されていない部分の反射膜25bの表面に立てた法線に対して、例えば図8における右側の斜面を正、左側の斜面を負と定義する。
【0043】
本実施形態において、特に、凹部25c内面の傾斜角分布を−18°〜+18°の範囲に設定する点、隣接する凹部25cのピッチを平面全方向に対してランダムに配置する点が特に重要である。なぜならば、仮に隣接する凹部25cのピッチに規則性があると、光の干渉色が出て反射光が色付いてしまうという不具合があるからである。また、凹部25c内面の傾斜角分布が−18°〜+18°の範囲を超えると、反射光の拡散角が広がりすぎて反射強度が低下し、明るい表示が得られない(反射光の拡散角が空気中で55°以上になる)からである。
また、凹部25cの深さが0.1μmに満たないと、反射面に凹部を形成したことによる光拡散効果が十分に得られず、凹部25cの深さが3μmを超えると、十分な光拡散効果を得るためにピッチを大きくしなければならず、そうするとモアレが発生するおそれが生じる。
【0044】
また、隣接する凹部25cのピッチは、押圧加工用型の作製の加工時間や、フォトリソグラフィ等の加工マスクの加工時間の都合上、現実的には5μm〜100μmとすることが望ましい。
【0045】
図9は本実施形態の液晶表示ユニット20の表示面(上面)側から入射角30°で光を照射し、受光角を、表示面に対する正反射の方向である30゜を中心として、垂線位置(0°;法線方向)から60°まで振ったときの受光角(単位:°)と明るさ(反射率、単位:%)との関係を示したものである。この図に示されるように、正反射方向を中心として対称に、広い受光角範囲でほぼ均等な反射率が得られる。特に、正反射方向と中心として±10°の受光角範囲で反射率がほぼ一定となっており、この視野角範囲内においては、どの方向から見てもほぼ同じ明るさの表示が得られることが示唆される。
【0046】
このように、正反射方向を中心として対称な広い受光角範囲で反射率をほぼ一定にすることができるのは、図7に示す凹部25cの深さやピッチが上記に示す範囲に制御されていることと、凹部25cの内面が球面の一部を成す形状とされていることによる。すなわち、凹部25cの深さとピッチが制御されて形成されていることにより、光の反射角を支配する凹部25cの内面の傾斜角が一定の範囲に制御されるので、反射膜25bの反射効率を一定の範囲に制御することが可能になる。また、凹部25cの内面が全ての方向に対して対称な球面であることから反射膜25bの広い反射方向において均等な反射率が得られる。
【0047】
[反射層の第1変形例]
本実施形態に係る液晶表示ユニット20においては、上記正反射方向を中心にほぼ対称の反射輝度分布となる反射特性を備えた反射層に加え、反射輝度分布が正反射方向に対して非対称となる反射特性の反射層も適用可能である。このような反射特性の反射層について、図10及び図11を参照して以下に説明する。
【0048】
上記の反射特性を備えた反射層は、図7に示す凹部25cの内面形状を変化させることにより形成することができる。すなわち、本例の反射層は、図7の斜視構成図に示す先の実施形態の反射層25と同様に、反射面側に多数の凹部25c重なり合うように隣接して形成された有機膜25a上に、高反射率の反射膜25bが成膜された構成を備えており、前記凹部25cの内面形状のみが異なるものである。従って、本例に係る反射層を構成する各部の説明に図7を併用することとする。
【0049】
図10及び図11は、正反射方向に対して非対称の反射輝度分布を呈する本例の反射層に形成される多数の凹部25cの1つを示したもので、図10は、その斜視構成図であり、図11は、図10に示す特定縦断面Xにおける断面構成図である。
図10に示す凹部25cの特定縦断面Xにおいて、凹部25cの内面形状は、凹部60の一の周辺部S1から最深点Dに至る第1曲線Aと、この第1曲線Aに連続して、凹部の最深点Dから他の周辺部S2に至る第2曲線Bとからなっている。これら両曲線は、最深点Dにおいて共に反射膜表面Sに対する傾斜角がゼロとなり、互いにつながっている。
ここでの「傾斜角」とは、特定の縦断面において凹部の内面の任意の箇所における接線の、水平面(ここでは凹部が形成されていない部分の反射膜表面S)に対する角度のことである。
【0050】
第1曲線Aの反射膜表面Sに対する傾斜角は第2曲線Dの傾斜角よりも急であって、最深点Dは凹部25cの中心Oからx方向にずれた位置にある。すなわち、第1曲線Aの反射膜表面Sに対する傾斜角の絶対値の平均値は、第2曲線Bの反射膜表面Sに対する傾斜角の絶対値の平均値より大きくなっている。拡散性反射体の表面に形成されている複数の凹部25cにおける、第1の曲線Aの反射膜表面Sに対する傾斜角は、1〜89°の範囲で不規則にばらついている。また、凹部25cにおける第2曲線Bの反射膜表面Sに対する傾斜角の絶対値の平均値は0.5〜88°の範囲で不規則にばらついている。
両曲線の傾斜角は、いずれもなだらかに変化しているので、第1曲線Aの最大傾斜角δa(絶対値)は、第2曲線Bの最大傾斜角δb(絶対値)よりも大きくなっている。また、第1曲線Aと第2曲線Bとが接する最深点Dの基材表面に対する傾斜角はゼロとなっており、傾斜角が負の値である第1曲線Aと傾斜角が正の値である第2曲線Bとは、なだらかに連続している。
反射層25の表面に形成されている複数の凹部25cにおけるそれぞれの最大傾斜角δaは、2〜90°の範囲内で不規則にばらついているが、多くの凹部は最大傾斜角δaが4〜35°の範囲内で不規則にばらついている。
【0051】
また凹部25cは、その凹面が単一の極小点(傾斜角がゼロとなる曲面上の点)Dを有している。そしてこの極小点Dと基材の反射膜表面Sとの距離が凹部25cの深さdを形成し、この深さdは、複数の凹部25cについてそれぞれ0.1μm〜3μmの範囲内で不規則にばらついている。
また、本実施形態において、複数の凹部25cのそれぞれにおける特定断面Xは、いずれも同じ方向となっている。また各々の第1曲線Aが単一の方向に配向するように形成されている。すなわち、いずれの凹部でも、図10,11に矢印で示すx方向が同一方向を向くように形成されている。
【0052】
かかる構成の反射層25にあっては、複数の凹部25cにおける第1曲線Aが単一の方向に配向されているので、このような反射層25に対して、図11中のx方向(第1曲線A側)の斜め上方から入射した光の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面Sの法線方向側にシフトする。
逆に、図11中のx方向と反対方向(第2曲線B側)の斜め上方から入射した光の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面Sの表面側にシフトする。
したがって、特定縦断面Xにおける総合的な反射特性としては、第2曲線B周辺の面によって反射される方向の反射率が増加することになるので、これにより、特定の方向における反射効率を選択的に向上させた反射特性を得ることができる。
【0053】
本実施形態で用いられている反射層25の反射面(反射膜25b表面)に、上記x方向から入射角30°で光を照射し、受光角を、反射面に対する正反射の方向である30゜を中心として、垂線位置(0°;法線方向)から60°まで振ったときの受光角(単位:°)と明るさ(反射率、単位:%)との関係を図12に示す。また図12には、図8に示す断面形状の凹部25cを形成した場合の受光角と反射率の関係も併記する。図12に示すように、本例の構成とされた入射角度である30°の正反射方向である反射角度30°よりも、小さい反射角度における反射率が最も高くなり、その方向をピークとして近傍の反射率も高くなる。
【0054】
従って、かかる構成の反射層25によれば、その反射面をなす反射膜が上記のような形状とされているので、導光板12から出射された光を効率よく反射、散乱できるとともに、反射層25で反射される反射光は、特定の方向において反射率が高くなるという指向性を有しているので、これにより反射層25を経由して出射される反射光の出射角度が広くなるとともに、特定の出射角度において出射効率を向上させることができる。
【0055】
[反射層の第2変形例]
また、入射光の正反射方向に対して非対称の反射輝度分布としては、以下の構成の反射層も適用することができる。この構成を反射層の第2変形例として以下に説明する。
本例における反射層についても、上記第1変形例と同様に、図7に示す凹部25cの内面形状を変化させることにより形成することができる。すなわち、本例の反射層は、図7の斜視構成図に示す先の実施形態の反射層25と同様に、反射面側に多数の凹部25c重なり合うように隣接して形成された有機膜25a上に、高反射率の反射膜25bが成膜された構成を備えており、前記凹部25cの内面形状のみが異なるものである。従って、本例に係る反射層を構成する各部の説明に図7を併用することとする。
【0056】
図13〜15は、本実施形態で用いられる反射層25の反射膜25bの表面に形成される1つの凹部25cの内面形状を示したものである。
図13は、凹部25cの斜視図であり、図14は、凹部25cのX軸に沿う断面(縦断面Xという)、図15は、凹部25cのX軸と直交するY軸に沿う断面(縦断面Yという)をそれぞれ示している。
図14に示すように、凹部25cの縦断面Xにおける内面形状は、凹部25cの一つの周辺部S1から最深点Dに至る第1曲線A’と、この第1曲線に連続して、凹部の最深点Dから他の周辺部S2に至る第2曲線B’とからなるものである。図14において右下がりの第1曲線Aと右上がりの第2曲線Bとは、最深点Dにおいて共に反射膜表面Sに対する傾斜角がゼロとなり、互いに滑らかに連続している。
ここでの「傾斜角」とは、特定の縦断面において凹部の内面の任意の箇所における接線の、水平面(ここでは凹部が形成されていない部分の反射膜表面S)に対する角度のことである。
【0057】
第1曲線A’の反射膜表面Sに対する傾斜角は、第2曲線B’の傾斜角よりも急であって、最深点Dは、凹部25cの中心OからX軸に沿って周縁に向かう方向(x方向)にずれた位置にある。すなわち、第1曲線A’の傾斜角の絶対値の平均値は、第2曲線B’の傾斜角の絶対値の平均値よりも大きくなっている。反射層の表面に形成されている複数の凹部25cにおける第1曲線A’の傾斜角の絶対値の平均値は、2°〜90°の範囲で不規則にばらついており、また複数の凹部25cにおける第2曲線B’の傾斜角の絶対値の平均値も1°〜89°の範囲で不規則にばらついている。
【0058】
一方、図15に示すように、凹部25cの縦断面Yにおける内面形状は、凹部25cの中心Oに対してほぼ左右均等の形状を成しており、凹部25cの最深点Dの周辺は、曲率半径の大きい、すなわち、直線に近い浅型曲線Eとなっている。また、浅型曲線Eの左右は、曲率半径の小さい深型曲線F,Gとなっており、反射層25の表面に形成されている複数の凹部25cにおける前記浅型曲線Eの傾斜角の絶対値は、概ね10°以下である。また、これら複数の凹部25cにおける深型曲線F,Gの傾斜角の絶対値も不規則にばらついているが、例えば2°〜90°である。また、最深点Dの深さdは、0.1μm〜3μmの範囲内で不規則にばらついている。
【0059】
本例において、反射層25の表面に形成されている複数の凹部25cは、上記の縦断面Xの形状を与える断面方向がいずれも同一方向となり、かつ上記の縦断面Yの形状を与える断面方向がいずれも同一方向となるとともに、最深点Dから第1曲線A’を経て周辺部S1へ向かう方向がいずれも同一方向となるように配向されている。すなわち、反射層の表面に形成されている全ての凹部25cは、図13,14中に矢印で示したx方向が同一方向を向くように形成されている。
【0060】
本例においては、反射層25の表面に形成されている各凹部25cの向きが揃っており、最深点Dから第1曲線A’を経て周辺部S1へ向かう方向がいずれも同一であるので、この反射層25に対して、図13,14中のx方向(第1曲線A’側)の斜め上方から入射した光の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面Sの法線方向側にシフトする。
逆に、図13,14中のx方向と反対方向(第2曲線B’側)の斜め上方から入射した光の反射光は、正反射方向よりも反射膜表面Sの表面側にシフトする。
また、縦断面Xと直交する縦断面Yは、曲率半径の大きい浅型曲線Eと、浅型曲線Eの両側にあって曲率半径の小さい深型曲線F,Gとを有するように形成されているので、これにより反射層25の反射面において正反射方向の反射率も高められる。
【0061】
その結果、図16に示すように、縦断面Xにおける総合的な反射特性としては、正反射方向の反射率を十分に確保しつつ、特定の方向に反射光を適度に集中させた反射特性とすることができる。図16は、本変形例に係る反射層に、反射膜表面Sの法線方向よりも前記x方向寄りの方向から入射角30°で光を照射し、視角を反射膜表面Sに対する正反射の方向である30°を中心として、垂線位置(0°)から60°まで連続的に変化させた場合の視角(θ°)と明るさ(反射率高さ)との関係を示したものである。このグラフで表される反射特性は、正反射の角度30゜より小さい反射角度範囲の反射率の積分値が、正反射の角度より大きい反射角度範囲の反射率の積分値より大きくなっており、反射方向が正反射方向よりも法線側にシフトする傾向にある。
【0062】
従って、上記構成の反射層25を備えた液晶表示ユニットによれば、反射層25の反射面をなす反射膜が上記のような形状とされているので、導光板12から出射された光を効率よく反射、散乱できるとともに、反射層25で反射される反射光は、特定の方向において反射率が高くなるという指向性を有しているので、これにより反射層25を経由して出射される反射光の出射角度が広くなるとともに、特定の出射角度において出射効率を高くすることができる。
【0063】
[アクティブマトリクス型液晶表示ユニット]
上述の実施形態では、液晶表示ユニット20をパッシブマトリクス型としたが、本発明に係る液晶表示装置には、アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットも適用することができる。この場合にも、液晶表示ユニットの平面構成は、図2に示す先の実施形態の液晶表示ユニット20と同様であるので、以下の説明には図2も併用することとする。つまり、本構成の液晶表示ユニットは平面視マトリクス状に配列形成された複数の画素20cを備えている。
本構成の液晶表示ユニットに形成された画素20cの平面構成図を図17に示し、図17のH−H線に沿う断面構成図を図18に示す。図17、18に示す液晶表示ユニットは、対向して配置された上基板31と、下基板32との間に液晶層33を挟持して構成されており、上基板31の内面側に、平面視マトリクス状に配列形成された複数の略長方形状の透明電極36と、これら透明電極36毎に形成された画素スイッチング用のトランジスタ素子Tとを備えており、下基板32の内面側に、反射層35と、この反射層35上に形成されたカラーフィルタ層39と、このカラーフィルタ層39上の全面に形成された透明電極38とを備えている。そして、R,G,Bに対応する3つの透明電極36が形成された領域が、1画素20cに対応している。尚、図17では、図面を見易くするためにトランジスタ素子Tを等価回路図とした。
上記透明電極36をスイッチングするためのトランジスタ素子Tの一端側は、透明電極36に接続され、トランジスタ素子Tの他の二端は、透明電極36の間の図示左右方向に延在する走査線G1〜G3及び、図示上下方向に延在する信号線S1に接続されている。また、下基板32の前記透明電極36と対応する位置のカラーフィルタ層39には、それぞれカラーフィルタ39R,39G,39Bが配置され、隣接するカラーフィルタ39R,39G,39B間には、ブラックマトリクス39Mが平面視格子状に形成されている。また、図示は省略したが、上基板31の内面側にも、透明電極36の周囲を取り囲むように平面視格子状のブラックマトリクスが形成されており、上面側から入射する光がトランジスタ素子Tや、これに接続された走査線や信号線に入射しないようになっている。
また、本例の液晶表示ユニットの反射層35としては、先の実施形態で説明した構成の反射層のいずれも適用することができる。
【0064】
上記構成の液晶表示ユニットは、トランジスタ素子Tにより透明電極36の電位を制御し、透明電極36と下基板32の透明電極38との間の液晶層33の光透過状態を制御することで、表示を行うようになっている。
アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットでは、透明電極26Aを取り囲むように遮光性のBM(ブラックマトリクス)が平面視格子状に形成され、また表示のコントラストを高くすることができるため、パッシブマトリクス型の液晶表示ユニットよりも、画素20cの周期的な模様が明瞭になる傾向がある。すなわち、画素20cの周期的配列と、フロントライト10のプリズム溝14との光学的干渉が生じやすくなる傾向となるが、本実施形態の液晶表示装置では、プリズム溝14が画素20cの配列方向と交差する向きに延在するように形成されていることで、前記干渉を抑制し、モアレ模様により視認性が低下するのを効果的に防止することができる。このように、アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットを用いて本発明に係る液晶表示装置を構成した場合にも、その表示領域においてモアレ模様が生じることが無く、また均一で明るい表示が可能な表示品質に優れた液晶表示装置とすることができる。
【0065】
尚、図18には、反射層35側にカラーフィルタ層39を形成した場合を示したが、下基板32側に画素スイッチング用の電極を形成するとともに、この電極が反射層を兼ねる構成とし、上基板31側にカラーフィルタ層を形成して構成することもできる。
【0066】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態の液晶表示装置について図19を参照して説明する。図19は、本実施形態の液晶表示装置の平面構成図である。この図に示す液晶表示装置は、フロントライト10Aと、その背面側に配設された反射型の液晶表示ユニット20とを備えて構成されている。フロントライト10Aは、導光板12Aとその側端面(入光面)12Bに沿って配設された中間導光体13Aと、中間導光体13Aの図示左側端面部に配設された発光素子15とを備えて構成されており、液晶表示ユニット20は、図1及び図3に示す液晶表示ユニットと同等のものであり、その表示領域20D内に複数の画素20cがマトリクス状に形成されている。
本実施形態の液晶表示装置の特徴的な点は、図19に示すように、フロントライト10Aの導光板12Aが、液晶表示ユニット20の表示領域20Dよりも大きく形成されるとともに、導光板12Aが、平面的に見て発光素子15側に液晶表示ユニット20より突出するように配置されている点にあり、上記以外の構成については、図2に示すフロントライト10と同様の構成であるため、以下ではその詳細な説明は省略することとする。
【0067】
図19に示すように、本実施形態の液晶表示装置においては、導光板12の図示左右方向の長さが、液晶表示ユニット20の表示領域20Dの中間導光体13延在方向への長さよりも大きい幅Wとされており、図19に示す延長幅ΔWだけ表示領域20Dよりも外側に配置されるようになっている。このような構成とされていることで、液晶表示ユニット20の表示領域20Dへの照明光の均一性を高め、視認性に優れる液晶表示装置を提供することができる。
すなわち、発光素子15が一つのみ設けられ、プリズム溝14が入光面12Bに対して傾斜して形成されたフロントライトにおいては、導光板12の発光素子15側の側端部側の出射光量が低下しやすい傾向があり、場合によっては図19に示すような平面視三角形状の暗部18が形成される場合がある。そこで、本実施形態のフロントライト10Aでは、導光板12Aの発光素子15側に生じる暗部(出射光量が周囲よりも少ない領域)18が、液晶表示ユニット20の表示領域20Dと重ならないようにし、導光板12の照明光が均一になる領域を表示に利用し、均一で明るい表示が得られるようしている。
【0068】
図19に示す1灯型のフロントライト10Aにおける暗部18は、導光板12の側方側端部に沿って、中間導光体13側は狭く、中間導光体13と反対側の導光板12端面に向かって広くなる三角形状となる。従って、この暗部18が液晶表示ユニット20の表示領域20Dと重ならないようにするためには、少なくとも、上記導光板の延長長さΔWが、導光板12の図示上側側端部(暗部18の幅が最も広くなる位置)において、暗部18の幅以上の長さとされることが好ましい。ただし、フロントライト10の導光板12の延長幅は、液晶表示装置の小型化や、製造コストの点から、可能な限り小さくすることが好ましい。本発明に係る導光板12の延長幅ΔWの下限値は、導光板のプリズム溝14の傾斜角αと、導光板12の長さLとを用いて、L×tanαなる長さとすることが好ましい。すなわち、上記暗部18は、導光板12のプリズム溝14の傾斜角αとほぼ相関関係にあり、傾斜角αを大きくするほど暗部18の幅も広くなる。これは、導光板12内部を伝搬する光が、プリズム溝14と直交する方向に伝搬しやすいことによる。このことから、暗部18の幅は、プリズム溝14の傾斜角αと、図示上下方向(導光方向)の導光板12の長さLとを用いた(式)L×tanαにほぼ等しくなると考えられ、上記導光板の延長幅ΔWを、少なくともL×tanα以上とすれば、暗部18は液晶表示ユニット20の表示領域20Dより外側に配置され、導光板12の照明光が均一な領域を表示に利用することができることになる。
【0069】
(第3の実施形態)
次に、本発明に係る照明装置の第3の実施形態として、図20に示すフロントライトについて説明する。
図20は、本発明に係る照明装置の第3の実施形態としてのフロントライトの平面構成図である。この図に示すフロントライト40は、導光板42と、その二側端面に沿って配設された平面視L型の中間導光体43と、この中間導光体43の端面部に配設された発光素子45とを備えて構成されている。
導光板42は、図1〜図3に示す先の実施形態の導光板12とほぼ同等の略平板状とされており、その一面側に、平面視互いに平行に複数のプリズム溝44が形成されており、他面側は平坦面とされている。そして、その側端面42a、42bから導入された光を、前記プリズム溝44により反射させて照明光を出射する構造とされている。また、上記プリズム溝44は、導光板42の側端面42aに対して傾斜して形成されており、1灯のみの発光素子45から出射された光を、導光板42面内で均一に伝搬させるようにするとともに、被照明物(液晶表示ユニットなど)との光学的干渉を防止するようになっている。このプリズム溝44の傾斜角度は、先の第1の実施形態におけるプリズム溝14の傾斜角αと同様とすることが好ましい。
【0070】
中間導光体43は、棒状の導光部43a、43bが、L字形に配置されて構成されており、導光部43aの導光部43bとの接続部側の端面部に、発光素子45が配設されている。そして、導光部43aは、導光板42の側端面42aに沿って配置され、導光部43bは、導光板42の側端面42bに沿って配設されている。また、図示を省略したが、導光板42と対向する導光部43a、43bの側面と反対側の側面には、図4に示す中間導光体13と同様の形状の平面視くさび状の溝が複数形成されている。また、この溝が形成された面には、必要に応じて反射膜を形成することもできる。
【0071】
上記構成の本実施形態のフロントライト40では、発光素子45から出射された光の大部分は、発光素子45が配設されている導光部43a内を伝搬し、導光板42の側端面42aから導光板42へ導入されるようになっている。そして、導光部43aに入射した光の一部が、導光部43bの基端部側の端面部43cから導光部43b内へ導入され、導光板42の側端面42bから導光板42へ導入されるようになっている。このような構成としたことで、本実施形態のフロントライト40は、1灯型のフロントライトにおいて出射光量の低下が生じやすい発光素子15側の側端部に対して、導光部43aと直交して配置された導光部43bにより光を導入することができる。従って、1灯型であっても導光板42の全面に渡って均一な出射光量を得ることができる。
【0072】
(第4の実施形態)
次に、本発明に係る照明装置の第4の実施形態として、図21に示すフロントライトについて説明する。
図21は、本発明の第4の実施形態であるフロントライトの平面構成図である。この図に示すフロントライト50は、導光板52と、その側端面52aに沿って配設された棒状の中間導光体53と、この中間導光体53の端面部に配設された発光素子55とを備えて構成されている。本実施形態のフロントライト50の特徴的な点は、発光素子55が配設された側の導光板側端面52bに、AlやAg等の高反射率の金属薄膜からなる反射膜57が形成されている点にある。
【0073】
導光板52は、図1〜図3に示す先の実施形態の導光板12とほぼ同等の略平板状とされており、その一面側に、平面視互いに平行に複数のプリズム溝54が形成されており、他面側は平坦面とされている。そして、その側端面52aから中間導光体53を介して導入された光を、前記プリズム溝54により反射させて照明光を出射する構造とされている。また、上記プリズム溝54は、導光板52の側端面52aに対して傾斜して形成されており、1灯のみの発光素子55から出射された光を、導光板52面内で均一に伝搬させるようにするとともに、被照明物(液晶表示ユニットなど)との光学的干渉を防止するようになっている。このプリズム溝54の入光面52aに対する傾斜角度は、先の第1の実施形態におけるプリズム溝14の傾斜角αと同様とすることが好ましい。
また、本実施形態に係る中間導光体53及び発光素子55としては、上記第1の実施形態に係る中間導光体13及び発光素子15と同一の構成のものを適用することができるので、その詳細な説明はここでは省略する。
【0074】
上記構成の本実施形態のフロントライト50によれば、1灯型のフロントライトにおいて出射光量の低下が生じやすい発光素子側の側端部に対して、当該側端部側の側端面52b上に反射膜57が形成されていることで、側端面52bから導光板52内部を伝搬する光が漏洩することが無く、また、反射膜57で反射された光は照明光として利用されるため、出射光量が低下しやすい部分の輝度を高めることができる。従って、本実施形態のフロントライト50によっても、1灯型であっても導光板52の全面に渡って均一な出射光量を得ることができる。
【0075】
(第5の実施形態)
次に、本発明に係る照明装置の第5の実施形態として、図22に示すフロントライトについて説明する。
図22は、本発明の第5の実施形態であるフロントライトの平面構成図である。この図に示すフロントライト60は、導光板62と、その側端面(入光面)62aに沿って配設された棒状の中間導光体63と、この中間導光体63の端面部に配設された発光素子65とを備えて構成されている。本実施形態のフロントライト60の特徴的な点は、その反射面に形成されたプリズム溝64の急斜面部64bの幅が、導光板の入光面62aから離れるに従って広くなるように形成されている点にある。
【0076】
導光板62は、図1〜図3に示す先の実施形態の導光板12とほぼ同等の略平板状とされており、その一面側に、平面視互いに平行に複数のプリズム溝64が形成されており、他面側は平坦面とされている。そして、その側端面(入光面)62aから中間導光体63を介して導入された光を、前記プリズム溝64により反射させて照明光を出射する構造とされている。また、上記プリズム溝64は、その延在方向が導光板52の側端面52aに対して傾斜するように形成されており、1灯のみの発光素子65から出射された光を、導光板62面内で均一に伝搬させるようにするとともに、被照明物(液晶表示ユニットなど)との光学的干渉を防止するようになっている。このプリズム溝64の入光面62aに対する傾斜角度は、先の第1の実施形態におけるプリズム溝14の傾斜角αと同様とすることが好ましい。
また、本実施形態に係る中間導光体63及び発光素子65としては、上記第1の実施形態に係る中間導光体13及び発光素子15と同一の構成のものを適用することができるので、その詳細な説明はここでは省略する。
【0077】
本実施形態に係る導光板62に形成されたプリズム溝64は、断面視くさび状に配置された緩斜面部64aと、この緩斜面部64aよりも急な傾斜角度に形成された急斜面部64bとから構成されており、1つのプリズム溝64において、急斜面部64bは、緩斜面部64aよりも導光板の入光面62a側に配置されている。また、前記緩斜面部64a及び急斜面部64bの傾斜角度は、上記第1の実施形態に係る緩斜面部14a及び急斜面部14bと同様の傾斜角度範囲とされている。
【0078】
そして、図22に示すように、本実施形態のフロントライト60では、プリズム溝64は一定のピッチでストライプ状に形成されているが、そのプリズム溝64を構成する緩斜面部64aと急斜面部64bの幅の比率が面内で連続的に変化するように形成されている。より詳細には、導光板の入光面62aに対して傾斜して形成されたプリズム溝64の延在方向において、入光面62aから離れるに従って、急斜面部64bの幅が連続的に広くなるように(緩斜面部64aの幅が狭くなるように)形成されている。このような構成とされていることで、本実施形態のフロントライト60は、入光面62aから離れるに従って、急斜面部64bにより落射される光の割合を増加させ、出射光量を導光板面内で均一にすることができるようになっている。
また、本実施形態のフロントライト60では、入光面62aからの距離が等しい位置におけるプリズム溝64の急斜面部64bの幅が複数のプリズム溝64で一定となるように形成されている。つまり、図22に示す直線D1とプリズム溝64とが交差する位置での急斜面部64aの幅は、直線D1に沿う導光板上で一定とされている。このような構成とされていることで、図示左右方向における出射光量のばらつきを抑えることができる。
【0079】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。ただし、以下の実施例は本発明を限定するものではない。
【0080】
(実施例1)
本実施例では、図1〜図3に示す構成において、入光面12aの最近位置における急斜面部14bの幅と、最遠位置における急斜面部の幅との比率を種々に変化させたフロントライトをそれぞれ作製し、導光板面内における輝度分布を測定した。
【0081】
まず、樹脂材料を射出成形することにより、中間導光体と、導光板を作製した。中間導光体の材料にはアクリル樹脂を用い、36.3mm×3.0mm×1.0mmの四角柱状に成形するとともに、その一側面に先端角110°のV字状の溝を、0.24μmピッチで多数形成した。このV字状の溝は、中間導光体の発光素子が配設される側の端面部に近い溝ほど浅く形成し、より詳細には溝の深さが発光素子側から12μm〜71μmの範囲で順次深くなるように形成した。また、このV字状の溝が形成された中間導光体側面に、Ag薄膜からなる反射膜を、膜厚200nmとなるように形成した。次いで、上記中間導光体の一側の端面部に、LEDを配設した。このLEDには、NSCW215T(商品名:日亜化学社製)を用いた。
【0082】
導光板は、36.3mm(W)×50.2mm(L)×1.0mm(t)の大きさで、一面側に複数のプリズム溝が形成された図1に示す構成のものを作製した。成形材料としてはアートン(商品名:JSR社製)を用いた。その際、プリズム溝の延在方向と、中間導光体が配設される側端面との角度(傾斜角α)は0°とし、プリズム溝のピッチは0.16mmとした。また、プリズム溝を構成する二斜面部の傾斜角度は急斜面部を43°、緩斜面部を2.3°で共通とし、入光面12aの最近位置における急斜面部14bの幅と、最遠位置における急斜面部の幅との比率を表1に示すように種々に変化させた5種類の導光板を作製した。より具体的には、例えば表1に示すNo.1−3の導光板の場合には、入光面の最近位置における急斜面部の幅を7.91μmとし、最遠位置の急斜面部の幅を10.29μmとし、その間に形成される急斜面部については、前記両者の間を比例配分して形成した。すなわち、急斜面部の幅は入光面からの距離に比例するようにした。また、そのほかの導光板については、入光面の最近位置の急斜面部の幅は上記No.1−3のものと同じとし、それ以外のプリズム溝の急斜面部は表1に示す急斜面幅比に応じて変化させた。
次いで、上記にて得られたそれぞれの導光板の側端面に棒状の中間導光体を配設して本例のフロントライトを得た。
【0083】
次に、上記にて作製された各フロントライトを点灯させて、その輝度分布を測定した。その際、輝度の測定位置は各導光板で共通とし、図2を参照して説明すると、導光板12を図示上下方向に3領域に分割し、それぞれの領域の中心点を測定点とした。従って、表1に示す測定点2が導光板の中心に相当し、測定点1は、前記測定点2から図2上方向に約12.5mm離れた位置であり、測定点3は、前記測定点2から図2下方向に約12.5mm離れた位置である。
上記輝度測定の結果を表1に併記する。表1に示すように、各フロントライトのうち、急斜面幅比が、1.0:1.1〜1.0:1.5の範囲において、測定点間の輝度差は、22%以内に収まっており、実用上輝度分布が均一と見なせる範囲であった。
反射型の液晶表示装置のフロントライトとして用いた場合に、実用上問題ないとされる輝度分布は、25%程度であり、これ以上の輝度差が導光板面内で生じると、輝度が高すぎる(又は低すぎる)位置における視認性が著しく低下する。従って、急斜面幅比が1:1とされたNo.1−1のフロントライトは、測定点1における輝度が明らかに不足している。また、最遠位置の急斜面幅を大きくするほど測定点1の輝度が高くなる傾向にあり、No.1−5ではすでに測定点1と測定点3との輝度差が20%に到達しているため、急斜面幅比は1:1.5が上限であることが示唆される。
【0084】
【表1】
【0085】
(実施例2)
次に、導光板の反射面に形成されるプリズム溝の急斜面部の傾斜角度による効果を明らかにするために、表2に示す傾斜角度θ1、θ2の緩斜面部及び急斜面部からなるプリズム溝を有する7種類の導光板を作製し、フロントライトを構成してその平均輝度を測定した。尚、本実施例の各フロントライトの作製工程は、上記実施例1のフロントライトと基本的には同様としたが、各フロントライトにおいて急斜面幅比を1.0:1.3で共通とし、プリズム溝の緩斜面部の傾斜角度θ1も2.3°で共通とした。
表2に、上記平均輝度の測定結果を併記する。表2に示すように、急斜面部の傾斜角度θ2が41°〜45°の範囲において、約15cd/cm2以上の平均輝度が得られており、前記範囲を超えると平均輝度が低下する傾向にある。従って、光源(発光素子)の利用効率を最大にし、高輝度のフロントライトを構成するには、急斜面部の傾斜角度を41°〜45°にするのが良いことが確認された。
【0086】
【表2】
【0087】
(実施例3)
本実施例では、図1〜図3に示す構成のフロントライトを作製し、液晶表示ユニットの前面側に配設して液晶表示装置を作製した。そして、本発明の構成によればモアレ模様が生じにくく、かつ均一な明るさの表示を得られることを検証した。
【0088】
まず、樹脂材料を射出成形することにより、中間導光体と、導光板を作製した。中間導光体の材料にはアクリル樹脂を用い、73.5mm×4.8mm×1.0mmの四角柱状に成形するとともに、その一側面に先端角110°のV字状の溝を、0.24μmピッチで多数形成した。このV字状の溝は、中間導光体の発光素子が配設される側の端面部に近い溝ほど浅く形成し、より詳細には溝の深さが発光素子側から12μm〜71μmの範囲となるように形成した。また、このV字状の溝が形成された中間導光体側面に、Ag薄膜からなる反射膜を、膜厚200nmとなるように形成した。
次いで、上記中間導光体の一側の端面部に、LEDを配設した。このLEDには、NSCW215T(商品名:日亜化学社製)を用いた。
【0089】
導光板は、73.5mm(W)×50mm(L)×1.0mmの大きさで、一面側に複数のプリズム溝が形成された図1に示す構成のものを作製した。成形材料としてはアートン(商品名:JSR社製)を用いた。その際、プリズム溝のピッチを、表3に示すピッチとなるように種々に変えて形成したものを作製した。尚、本実施例では導光板と組み合わせて用いる液晶表示ユニット(後述する)の画素の配列方向と、導光板の側端面とはほぼ平行に配置したので、上記傾斜角αは、プリズム溝の延在方向と液晶表示ユニットの画素配列方向との成す角度(傾斜角β)と同一である。
また、これらの導光板において、プリズム溝を構成する二斜面部の傾斜角度は急斜面部を43°、緩斜面部を2.3°で共通とした。
【0090】
次に、上記にて得られた導光板の側端面に棒状の中間導光体を配設してフロントライトを構成した。
【0091】
次いで、上記フロントライトを液晶表示ユニットの前面側に配設して液晶表示装置を構成し、この液晶表示装置を動作させて、モアレ模様の目視観察と、発光素子が配設された側の導光板の暗部の目視観察を行った。導光板の暗部については、導光板の幅方向(図2左右方向)への暗部の幅を計測した。これらの評価結果も表3に併記する。
尚、液晶表示ユニットは、画素ピッチ0.255mmのアクティブマトリクス型カラー液晶表示ユニットを用いた。また、このアクティブマトリクス型の液晶表示ユニットにおけるカラーフィルタの配列は、図6に示す縦ストライプ型のものとした。
【0092】
表3に示すように、プリズム溝の傾斜角αを7.5°とした試料において、プリズム溝のピッチが、0.12を越えて、0.2未満とされたもの(試料No.3−2〜3−4)において良好な結果が得られており、液晶表示ユニットの画素ピッチが0.255mmに対して、画素ピッチの1/2を越えて3/4未満のピッチとするのが良いことが確認された。
【0093】
【表3】
【0094】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の照明装置は、光源と、該光源の光を一側端面から導入し、内部を伝搬する前記光を一面側から出射させる導光板とを備え、前記光が導入される側端面が入光面とされ、前記導光板の一面側には、緩斜面部と、該緩斜面部より急な傾斜角度を有する急斜面部とで形成される複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に連続して形成されており、前記プリズム溝の緩斜面部の傾斜角度θ1が1°以上10°以下とされ、前記急斜面部の傾斜角度θ2が41°以上45°以下とされており、前記反射面における前記急斜面部の幅が、前記入光面から離れた位置ほど大きくなるように形成され、前記入光面の最近位置における急斜面部の幅を1.0としたとき、最遠位置における前記急斜面部の幅が1.1以上1.5以下とされた構成としたことで、前記プリズム溝の構造が最適化され、照明装置に配設された光源の利用効率を高めて、高輝度の照明を可能とするとともに、導光板面内における出射光量の均一性を高めることができる。
【0095】
次に、本発明に係る液晶表示装置は、本発明の照明装置と、該照明装置の導光板出射面側に配設された液晶表示ユニットとを備えたことで、高輝度で明るさが均一な優れた表示品質を得ることができる。また、照明装置の発光素子を1灯とした場合にも、明るさの均一性が低下することがないため、優れた表示品質でかつ低消費電力の液晶表示装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の第1の実施形態である液晶表示装置の斜視構成図である。
【図2】 図2は、図1に示す液晶表示装置の平面構成図である。
【図3】 図3は、図1に示す液晶表示装置の断面構成図である。
【図4】 図4は、図2に示す中間導光体を拡大して示す平面構成図である。
【図5】 図5は、図1に示すフロントライトの部分断面図である。
【図6】 図6は、図2に示す液晶表示ユニットの画素群を拡大して示す平面構成図である。
【図7】 図7は、図3に示す反射層の斜視構成図である。
【図8】 図8は、図7に示す凹部の断面形状を示す説明図である。
【図9】 図9は、図8に示す凹部を備えた反射層の反射特性を示す図である。
【図10】 図10は、反射層の第1変形例における凹部を示す斜視図である。
【図11】 図11は、図10に示す縦断面Xに沿う断面図である。
【図12】 図12は、図10,11に示す凹部を備えた反射層の反射特性を示す図である。
【図13】 図13は、反射層の第2変形例における凹部を示す斜視図である。
【図14】 図14は、図13に示す縦断面Xに沿う断面図である。
【図15】 図15は、図13に示す縦断面Yに沿う断面図である。
【図16】 図16は、図13〜15に示す凹部を備えた反射層の反射特性を示す図である。
【図17】 図17は、アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットの画素を拡大して示す平面構成図である。
【図18】 図18は、図17のH−H線に沿う断面図である。
【図19】 図19は、本発明の第2の実施形態のフロントライトの平面構成図である。
【図20】 図20は、本発明の第3の実施形態のフロントライトの平面構成図である。
【図21】 図21は、本発明の第4の実施形態のフロントライトの平面構成図である。
【図22】 図22は、本発明の第5の実施形態のフロントライトの平面構成図である。
【図23】 図23Aは、従来の構成の液晶表示装置の斜視図であり、図23Bは、図23Aに示すフロントライトの平面図である。
【符号の説明】
10,40,50,60 フロントライト(照明装置)
20 液晶表示ユニット(被照明物)
20c 画素
20D 表示領域
12,42,52,62 導光板
12a 入光面(側端面)
12b 出射面
12c 反射面
13,43,53,63 中間導光体
14,44,54,64 プリズム溝
15,45,55,65 発光素子
14a,64a 緩斜面部
14b,64b 急斜面部
13b 溝
17 反射膜
25 反射層
43a、43b 導光部
57 反射膜

Claims (20)

  1. 光源と、該光源の光を一側端面から導入し、内部を伝搬する前記光を一面側から出射させる導光板とを備え、前記光が導入される側端面が入光面とされ、前記導光板の一面側には、緩斜面部と、該緩斜面部より急な傾斜角度を有する急斜面部とで形成される複数のプリズム溝が平面視ストライプ状に形成されており、
    前記プリズム溝の緩斜面部の傾斜角度が1°以上10°以下とされ、前記急斜面部の傾斜角度が41°以上45°以下とされており、更に前記急斜面部の傾斜角度が、前記入光面側のプリズム溝で最も大きく、前記入光面から離れるに従って順次小さくなるように形成され、
    前記急斜面部の幅が、前記入光面から離れた位置ほど大きくなるように形成され、
    前記入光面の最近位置における前記急斜面部の幅と、最遠位置における前記急斜面部の幅との比が、1.0:1.1〜1.0:1.5の範囲とされ、
    前記一面における前記複数のプリズム溝の深さが一定とされているとともに前記複数のプリズム溝のピッチが一定とされていることを特徴とする照明装置。
  2. 前記複数のプリズム溝の急斜面部が、当該プリズム溝の延在方向に沿って略同一の幅に形成されており、
    前記入光面からの平均距離が大きいプリズム溝ほど前記急斜面部の幅が大きく形成されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記プリズム溝の延在方向が、前記入光面と交差する向きとされたことを特徴とする請求項1又は2に記載の照明装置。
  4. 前記プリズム溝の急斜面部の幅が、前記入光面に近い側から遠い側に向かって連続的に大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
  5. 前記プリズム溝の延在方向と、前記入光面の長さ方向とが成すプリズム溝の傾斜角αが、0°を越えて15°以下の範囲とされたことを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
  6. 前記プリズム溝の傾斜角αが、6.5°以上8.5°以下の範囲とされたことを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
  7. 前記光源が、前記導光板の入光面と、該入光面と隣接する導光板側端面とに沿って平面視L型に配置された2本の導光部からなる中間導光体と、前記2本の導光部の基端部に配設された発光素子とを備えたことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の照明装置。
  8. 前記光源が、前記導光板の入光面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の端面部に配設された発光素子とを備えており、
    前記導光板の入光面と隣接する側端面に、金属反射膜が形成されたことを特徴とする請求項1から6及び請求項7のいずれか1項に記載の照明装置。
  9. 前記光源が、前記導光板の入光面に沿って配設された中間導光体と、該中間導光体の端面部に配設された発光素子とを備えており、
    前記導光板面内において、当該照明装置により照明される被照明物が透過表示される領域が表示領域とされており、前記導光板が、前記入光面の長さ方向に、前記表示領域よりも延長形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の照明装置。
  10. 前記導光板の延長幅がΔWとされており、該延長幅ΔWと、前記プリズム溝の傾斜角αと、前記入光面と隣接する導光板側端面の長さLとが、ΔW≧L×tanαなる関係を満たすことを特徴とする請求項9に記載の照明装置。
  11. 前記中間導光体の導光板入光面と対向する側面が、複数のプリズム状の溝が形成されたプリズム面とされており、該プリズム面上に金属反射膜が形成されたことを特徴とする請求項7から9のいずれか1項に記載の照明装置。
  12. 請求項1から11のいずれか1項に記載の照明装置と、該照明装置により照明される液晶表示ユニットとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
  13. 前記液晶表示ユニットの前面側に前記照明装置が配設されており、
    前記導光板のプリズム溝のピッチP1が、前記液晶表示ユニットの画素ピッチP0に対して、(1/2)P0<P1<(3/4)P0の範囲とされたことを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置。
  14. 請求項3から11のいずれか1項に記載の照明装置と、該照明装置の背面側に配設された液晶表示ユニットとを備え、
    前記プリズム溝の延在方向と、前記導光板の入光面に沿う液晶表示ユニットの画素の配列方向との成す角度βが、0°を越えて15°以下の範囲とされたことを特徴とする液晶表示装置。
  15. 前記プリズム溝の延在方向と、前記導光板の入光面に沿う液晶表示ユニットの画素の配列方向との成す角度βが、6.5°以上8.5°以下の範囲とされたことを特徴とする請求項14に記載の液晶表示装置。
  16. 前記液晶表示ユニットが、対向して配置された上基板及び下基板と、前記上下基板間に挟持された正の誘電異方性を有する液晶分子とを備え、
    前記下基板の内面側に、反射層と、カラーフィルタとが積層形成されており、前記反射層が、当該液晶表示ユニットの表示面の法線に対して10°以上40°以下の反射角度範囲において、反射輝度がほぼ一定となる反射特性を備えたことを特徴とする請求項11から14のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  17. 前記反射層が、入射光の正反射角度を中心にほぼ対称な反射輝度分布となる反射特性を備えたことを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。
  18. 前記反射層が、入射光の正反射角度に対して非対称の反射輝度分布となる反射特性を備えたことを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。
  19. 前記液晶表示ユニットが、アクティブマトリクス型の液晶表示ユニットとされたことを特徴とする請求項12から18のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  20. 前記液晶表示ユニットが、パッシブマトリクス型の液晶表示ユニットとされたことを特徴とする請求項12から18のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
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Families Citing this family (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6674562B1 (en) 1994-05-05 2004-01-06 Iridigm Display Corporation Interferometric modulation of radiation
WO1999052006A2 (en) 1998-04-08 1999-10-14 Etalon, Inc. Interferometric modulation of radiation
US8928967B2 (en) 1998-04-08 2015-01-06 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for modulating light
JP2000081848A (ja) * 1998-09-03 2000-03-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置を搭載した電子機器
JP4125016B2 (ja) * 2002-02-06 2008-07-23 アルプス電気株式会社 照明装置及び液晶表示装置
JP2003242818A (ja) * 2002-02-13 2003-08-29 Alps Electric Co Ltd 面発光装置及び液晶表示装置
JP4198975B2 (ja) * 2002-11-28 2008-12-17 アルプス電気株式会社 照明装置、導光体、及び液晶表示装置
TWI289708B (en) 2002-12-25 2007-11-11 Qualcomm Mems Technologies Inc Optical interference type color display
US7099553B1 (en) * 2003-04-08 2006-08-29 Poa Sona, Inc. Apparatus and method for generating a lamina of light
US7342705B2 (en) 2004-02-03 2008-03-11 Idc, Llc Spatial light modulator with integrated optical compensation structure
US7706050B2 (en) 2004-03-05 2010-04-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Integrated modulator illumination
US7855824B2 (en) 2004-03-06 2010-12-21 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and system for color optimization in a display
JP2005257908A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Fujitsu Kasei Kk 液晶照明装置
JP2005308789A (ja) 2004-04-16 2005-11-04 Alps Electric Co Ltd 反射体及びこれを用いた液晶表示装置
WO2006004160A1 (ja) * 2004-07-07 2006-01-12 Fuji Photo Film Co., Ltd. 導光部材及びそれを用いた面状照明装置並びに棒状照明装置
US7813026B2 (en) 2004-09-27 2010-10-12 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method of reducing color shift in a display
US7750886B2 (en) 2004-09-27 2010-07-06 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods and devices for lighting displays
US8362987B2 (en) 2004-09-27 2013-01-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for manipulating color in a display
US7911428B2 (en) 2004-09-27 2011-03-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and device for manipulating color in a display
US7807488B2 (en) 2004-09-27 2010-10-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display element having filter material diffused in a substrate of the display element
US7898521B2 (en) 2004-09-27 2011-03-01 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Device and method for wavelength filtering
US7710632B2 (en) 2004-09-27 2010-05-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display device having an array of spatial light modulators with integrated color filters
US7928928B2 (en) 2004-09-27 2011-04-19 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Apparatus and method for reducing perceived color shift
US7916980B2 (en) 2006-01-13 2011-03-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interconnect structure for MEMS device
US7674028B2 (en) 2006-01-13 2010-03-09 Avery Dennison Corporation Light enhancing structures with multiple arrays of elongate features of varying characteristics
US7866871B2 (en) 2006-01-13 2011-01-11 Avery Dennison Corporation Light enhancing structures with a plurality of arrays of elongate features
US20070086207A1 (en) * 2006-01-13 2007-04-19 Optical Research Associates Display systems including light enhancing structures with arrays of elongate features
US7551814B1 (en) 2006-02-21 2009-06-23 National Semiconductor Corporation Optical detection of user interaction based on external light source
US8004743B2 (en) 2006-04-21 2011-08-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and apparatus for providing brightness control in an interferometric modulator (IMOD) display
TWI337677B (en) * 2006-05-24 2011-02-21 Wintek Corp Backlight module and light guide plate used in the same
US20070279552A1 (en) * 2006-06-02 2007-12-06 General Electric Company Prism pitch optimization
US7813045B2 (en) 2006-06-02 2010-10-12 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Prism pitch optimization
US7766498B2 (en) 2006-06-21 2010-08-03 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Linear solid state illuminator
KR100829015B1 (ko) * 2006-08-22 2008-05-14 엘지전자 주식회사 면 광원 장치, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 액정 표시장치
US7845841B2 (en) 2006-08-28 2010-12-07 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Angle sweeping holographic illuminator
EP2141408A3 (en) 2006-10-06 2010-03-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Optical loss structure integrated in an illumination apparatus of a display
US7855827B2 (en) 2006-10-06 2010-12-21 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Internal optical isolation structure for integrated front or back lighting
US8107155B2 (en) 2006-10-06 2012-01-31 Qualcomm Mems Technologies, Inc. System and method for reducing visual artifacts in displays
EP2069838A2 (en) 2006-10-06 2009-06-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination device with built-in light coupler
US8872085B2 (en) 2006-10-06 2014-10-28 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Display device having front illuminator with turning features
EP1958010A2 (en) 2006-10-10 2008-08-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc Display device with diffractive optics
US7864395B2 (en) 2006-10-27 2011-01-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light guide including optical scattering elements and a method of manufacture
US7777954B2 (en) 2007-01-30 2010-08-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Systems and methods of providing a light guiding layer
US7733439B2 (en) 2007-04-30 2010-06-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Dual film light guide for illuminating displays
TW200900801A (en) * 2007-06-29 2009-01-01 Coretronic Corp Backlight module and liquid crystal display having the same
US8068710B2 (en) 2007-12-07 2011-11-29 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Decoupled holographic film and diffuser
US7949213B2 (en) 2007-12-07 2011-05-24 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light illumination of displays with front light guide and coupling elements
EP2247978A4 (en) 2008-01-30 2012-12-26 Qualcomm Mems Technologies Inc Thin illumination system
US8721149B2 (en) 2008-01-30 2014-05-13 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination device having a tapered light guide
WO2009102733A2 (en) 2008-02-12 2009-08-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Integrated front light diffuser for reflective displays
US8654061B2 (en) 2008-02-12 2014-02-18 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Integrated front light solution
WO2009102731A2 (en) 2008-02-12 2009-08-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Devices and methods for enhancing brightness of displays using angle conversion layers
US8049951B2 (en) 2008-04-15 2011-11-01 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Light with bi-directional propagation
CN101576229A (zh) * 2008-05-07 2009-11-11 富准精密工业(深圳)有限公司;鸿准精密工业股份有限公司 路灯发光模组及发光元件及其透镜
US8118468B2 (en) 2008-05-16 2012-02-21 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination apparatus and methods
CA2726120A1 (en) 2008-05-28 2009-12-23 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Front light devices and methods of fabrication thereof
JP5169594B2 (ja) * 2008-08-01 2013-03-27 セイコーエプソン株式会社 照明装置、および液晶表示装置
KR101542915B1 (ko) 2008-10-10 2015-08-07 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크. 분산 조명 시스템
JP2010123309A (ja) 2008-11-18 2010-06-03 Koike Yasuhiro 光学素子および発光装置
WO2010082952A1 (en) 2009-01-13 2010-07-22 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Large area light panel and screen
JP5255129B2 (ja) 2009-01-23 2013-08-07 クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 集積発光及び光検出デバイス
US8172417B2 (en) 2009-03-06 2012-05-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Shaped frontlight reflector for use with display
WO2010138763A1 (en) 2009-05-29 2010-12-02 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Illumination devices and methods of fabrication thereof
US8848294B2 (en) 2010-05-20 2014-09-30 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Method and structure capable of changing color saturation
KR101012312B1 (ko) * 2010-07-08 2011-02-09 정구봉 다웰바
US8402647B2 (en) 2010-08-25 2013-03-26 Qualcomm Mems Technologies Inc. Methods of manufacturing illumination systems
US8902484B2 (en) 2010-12-15 2014-12-02 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Holographic brightness enhancement film
US8581832B2 (en) 2011-08-22 2013-11-12 Lsi Corporation Illumination device having user-controllable light sequencing circuitry configured to select a light sequencing mode
DE102011087543A1 (de) * 2011-12-01 2013-06-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische anordnung
DE102012200903A1 (de) 2012-01-23 2013-07-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optikanordnung und Verfahren zur optischen Abtastung einer Objektebene mit einem Mehrkanalabbildungssystem
TWI475309B (zh) * 2012-11-06 2015-03-01 Wistron Corp 電子紙顯示器
KR101481677B1 (ko) 2012-11-30 2015-01-13 엘지디스플레이 주식회사 백 라이트 유닛과 이를 포함하는 액정표시장치 및 백라이트 유닛의 제조방법
TWI499800B (zh) * 2013-01-22 2015-09-11 Innolux Corp 顯示裝置及其發光模組
JP6050712B2 (ja) * 2013-03-27 2016-12-21 株式会社ジャパンディスプレイ 反射型液晶表示装置及び電子機器
CN103292219A (zh) * 2013-06-04 2013-09-11 北京京东方光电科技有限公司 一种背光模组及显示装置
CN106950641A (zh) * 2017-05-11 2017-07-14 京东方科技集团股份有限公司 一种导光板、光学模组及全反显示装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5349503A (en) * 1991-12-31 1994-09-20 At&T Bell Laboratories Illuminated transparent display with microtextured back reflector
JPH10133591A (ja) * 1996-08-07 1998-05-22 Seiko Instr Inc 導光型照明装置及び導光型表示装置
EP0879991A3 (en) * 1997-05-13 1999-04-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Illuminating system
JP3869914B2 (ja) * 1997-09-30 2007-01-17 アルプス電気株式会社 照光ユニット及びそれを使用した液晶表示装置
EP0948755A1 (en) * 1997-10-28 1999-10-13 Philips Electronics N.V. Display device
EP1174659A4 (en) * 1999-03-30 2007-04-11 Panasonic Photo & Lighting Co Illuminator and liquid crystal display comprising the illuminator
JP2003045215A (ja) * 2001-07-27 2003-02-14 Alps Electric Co Ltd 面発光装置及び液晶表示装置

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