JP4345340B2 - 導光体、照明装置、および表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導光体、この導光体を用いた照明装置、およびこの照明装置を用いた表示装置に係り、更に詳しくは、複数の導光路の配置パターンであっても１面に配置することができ、厚みの増加をもたらすことのない導光体、およびこの導光体を用いた照明装置、更にはこの照明装置を用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既に本出願人が特願２００２−１５５４３１号で提案しているカラー表示用の表示装置について説明する。
【０００３】
すなわち、例えば図１９に示すように、例えばＲＧＢのようにカラー表示を実現するための複数の光源６０が備えられている。図１９において６０（＃Ｒ）は赤色の光源、６０（＃Ｇ）は緑色の光源、６０（＃Ｂ）は青色の光源である。
【０００４】
更に、各光源６０（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）から発せられたそれぞれの光を導光する導光路６４（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）が表面に配置された導光体６２（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）が設けられている。
【０００５】
そして、各導光路６４（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）の表面には、各導光路６４（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）によって導光された光を各導光路６４（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）の内部から外部へと射出させる複数の光射出口６６がそれぞれ設けられている。
【０００６】
そして、各光射出口６６から射出された光が、液晶ディスプレイ６８の各ピクセルｐを照明することによって、予め定められた画像が表示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１２２８６４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のカラー表示用の表示装置では、以下のような問題がある。
【０００９】
すなわち、図１９に示すような表示装置では、カラー表示用の光源６０が複数必要であり、更に、各光源６０に対応する導光体６２を重ねて構成しているために、厚みの増加をもたらすという問題がある。
【００１０】
また、導光体６２が複数層になることから、下層側の導光体６２の光射出口６６から発せられる光は、上層側の導光体６２の光射出口６６から発せられる光よりも、上層側の導光体６２を透過してから液晶ディスプレイ６８へと到達する。このため、導光体６２を透過する際には、光が減衰するために、この分だけ画像が暗くなってしまうという問題がある。
【００１１】
更に、導光体６２が複数層になることから、所謂クロスリンクが生じてしまう。このクロスリンクについて、図２０を用いて説明する。
【００１２】
すなわち、液晶ディスプレイ６８に設けられたあるピクセルｐ（＃１）を真正面から見る観察者７２は、このピクセルｐ（＃１）を照明する赤色光Ｒ（＃１）によって照明されたピクセルｐ（＃１）を観察することができる。
【００１３】
しかしながら、あるピクセルｐ（＃２）を斜めから見た場合、この観察者７４は、このピクセルｐ（＃２）を照明する赤色光Ｒ（＃２）、緑色光Ｇ（＃２）、および青色光Ｂ（＃２）が見えてしまう。これによって、画像がボケてしまうという問題がある。
【００１４】
なお、これらの問題は、表示装置をできる限り薄膜化することによって解決することができる。表示装置を薄膜化することによって、これら問題の解決を図った技術としては、上記特許文献１に示すものがある。上記特許文献１では、導光体６２の代わりにカラーフィルタが用いられ、これによってカラー表示がなされている。
【００１５】
しかしながらカラーフィルタは非常に高価であり、コストアップをもたらしてしまう。更に、カラーフィルタでは、光源６０から発せられた光の約７０％が吸収されてしまう。このように、光の導光効率が低いために、導光体６２に用いる光源６０と同程度の強度の光源を用いても、画像が明るく表示されない。このため、導光体６２を用いた表示装置程度に明るく画像を表示するためには、強度の高い光源を用いる必要があり、これもまたコストアップをもたらしてしまう。
【００１６】
このように、カラーフィルタを用いても根本的な問題の解決にはならない。
【００１７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、複数の配置パターンからなる導光路を一層に配置することによって、薄膜化を実現することが可能な導光板を提供することにある。
【００１８】
またその第２の目的は、この導光体を用いることによって、高価なカラーフィルタを用いることなく、光源からの光を高い導光効率で導光し、かつ廉価にカラー表示することが可能な照明装置および、この照明装置を用いた表示装置を提供することにある。
【００１９】
【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、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００３０】
請求項１の発明の導光体は、上記第１の目的を達成するために、導入された光を光射出口から射出させる互いに平行に配置された複数の導光路を同一平面上に配置し、各導光路をその配置順に１つずつ、予め定められた順序にしたがって所定数の各グループのうちの何れかに分類し、同一グループに分類された各導光路を導光材によって互いに接続することによって光導入口を各グループ毎に形成し、各光導入口は、それぞれ異なる波長の光を取り込み、この取り込んだ光を自己が接続されている導光材を介して導光路へと導入するようにしている。
【００３１】
従って、請求項１の発明の導光体においては、以上のような手段を講じることにより、全ての導光路を同一平面上、すなわち一層に配置することができ、薄膜化を実現することが可能な導光体を提供することが可能となる。
【００３２】
請求項２の発明は、上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の導光体において、光導入口は、主に赤色をなすような波長の光を取り込む第１の光導入口と、主に青色をなすような波長の光を取り込む第２の光導入口と、主に緑色をなすような光を取り込む第３の光導入口とからなる。
【００３３】
従って、請求項２の発明の導光体においては、以上のような手段を講じることにより、ＲＧＢの各色の光を取り込むことができる。
【００３４】
請求項３の発明の照明装置は、上記第２の目的を達成するために、請求項１又は２の発明の導光体と、導光体の光導入口から取り込まれる所定波長の光を発する複数の光源とを備えている。そして、各光射出口から射出される互いに異なる波長の光がそれぞれ、照明対象であるディスプレイを構成している各ピクセルを照明するようにしている。
【００３５】
従って、請求項３の発明の照明装置においては、以上のような手段を講じることにより、複数の導光路が一層に配置され、薄膜化が図られた導光板を用いることによって、高価なカラーフィルタを用いることなく、光源からの光を効率良く導光することができる。その結果、低廉化と、クロスリンクのない照明装置を実現することが可能となる。
【００３６】
請求項４の発明の表示装置は、上記第２の目的を達成するために、請求項３の発明の照明装置と、照明装置に備えられた導光体の光射出口を覆うように配置され、光射出口から射出された光を透過させることによって画像を表示する透過型表示素子とを備えている。
【００３７】
従って、請求項４の発明の表示装置においては、以上のような手段を講じることにより、複数の導光路を一層に配置し、薄膜化が図られた導光板を用いることによって、高価なカラーフィルタを用いることなく、光源からの光を効率良く導光することができる。その結果、低廉化と、クロスリンクのない表示装置を実現することが可能となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３９】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１から図７を用いて説明する。
【００４０】
すなわち、図１にその斜視図を示すような本実施の形態に係る導光体１０は、図２の斜視図に示すような櫛形形状からなる導光部１２を、複数嵌め合わせて構成してなる。図１は、３つの導光部１２（導光部１２（＃Ｒ）、導光部１２（＃Ｇ）、および導光部１２（＃Ｂ））を嵌め合わせて構成した導光体１０の一例を示している。
【００４１】
つまり、導光部１２は、図２に示すように、外部からの光を取り込む光導入口１４と、光導入口１４から取り込まれた光を導光する複数の導光路１６とを備えている。そして、各導光路１６がそれぞれ平行になるように接続されることによって導光路１６からなる凸部と、互いに隣接する導光路１６に挟まれてなる凹部とからなる櫛刃形状をなしている。このような導光部１２は、例えばフォトポリマー、放射線硬化型樹脂液、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機樹脂によって堅牢に形成してなる。
【００４２】
そして、導光部１２（＃Ｒ）の凹部に、導光部１２（＃Ｇ）の凸部を配置し、更に別の導光部１２（＃Ｂ）の凸部を配置することによって、３つの導光部１２（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）をそれぞれ嵌め合わせ、各導光部１２に備えられている全ての導光路１６が同一平面上に配置され、かつ互いに隣接する導光路１６が平行であるように構成している。更に、各導光路１６の表面には、導光された光を外部へと射出させる複数の光射出口１８をそれぞれ備えている。
【００４３】
導光路１６に沿って導光される光の強度は、光導入口１４から離れるほど弱くなるので、光射出口１８は、図３（ａ）に示すように、同一径の穴の配置ピッチを光導入口１４から離れるほど狭くすることによって、あるいは図３（ｂ）に示すように、同一の配置ピッチで穴径を光導入口１４から離れるほど大きくすることによって密度を高める。これによって、導光体１０の全域に亘って均一な強度の光が射出されるようにしている。
【００４４】
また、光導入口１４は、導光路１６が配置されている平面に対して所定の傾斜角度を有している。この傾斜角度は、導光部１２毎に固有の値としており、図１に示すように、３つの導光部１２（導光部１２（＃Ｒ）、導光部１２（＃Ｇ）、および導光部１２（＃Ｂ））を嵌め合わせて構成してなる導光体１０においては、図４に示すように、導光部１２（＃Ｒ）、導光部１２（＃Ｇ）、および導光部１２（＃Ｂ）においてそれぞれ導光路１６が配置されている平面に対する傾斜角度θが異なる。これによって、異なる導光部１２（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）に備えられている光導入口１４（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）が干渉しないようにしている。
【００４５】
そして、光導入口１４（＃Ｒ）は光源２０（＃Ｒ）から主に赤色をなすような波長の光を、光導入口１４（＃Ｇ）は光源２０（＃Ｇ）から主に緑色をなすような波長の光を、光導入口１４（＃Ｂ）は光源２０（＃Ｂ）から主に青色をなすような波長の光をそれぞれ取り込み、それぞれ同一の導光部１２の導光路１６へと導入する。
【００４６】
なお、導光路１６は、図２に示すような直線状のものに限定されるものではなく、図５に示すような曲線状のものであってもよい。
【００４７】
図６は、このような導光体１０を照明装置として用いている表示装置の構成を示す図であり、図６（ａ）は斜視図、図６（ｂ）は断面図である。
【００４８】
すなわち、本実施の形態に係る導光体１０を照明装置として用いている表示装置は、導光体１０の表面に液晶ディスプレイ２２を配置している。そして、図７に示すように、液晶ディスプレイ２２の各ピクセルｐが、導光部１２（＃Ｒ）に備えられた光射出口１８から射出された光と、導光部１２（＃Ｇ）に備えられた光射出口１８から射出された光と、導光部１２（＃Ｂ）に備えられた光射出口１８から射出された光とによって照明されるようにしている。これによって、予め定められた画像をカラー表示するようにしている。
【００４９】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係る導光体、およびそれを照明装置として用いている表示装置の作用について説明する。
【００５０】
すなわち、本実施の形態に係る導光体１０は、図２に示すように、外部からの光を取り込む光導入口１４が設けられている。また、光導入口１４から取り込まれた光を導光する複数の導光路１６が互いに平行に配置されている。そして、この導光部１２からなる凸部と、互いに隣接する導光路１６に挟まれてなる凹部とからなる櫛刃形状をなしている。
【００５１】
そして、導光部１２（＃Ｒ）の凹部に、導光部１２（＃Ｇ）の凸部が配置され、更に別の導光部１２（＃Ｂ）の凸部が配置されることによって、３つの導光部１２（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）がそれぞれ嵌め合わされる。これによって、各導光部１２に備えられている全ての導光路１６が同一平面上に、かつ互いに隣接する導光路１６が平行であるように配置される。更に、導光部１２（＃Ｒ）に属する導光路１６、導光部１２（＃Ｇ）に属する導光路１６、導光部１２（＃Ｂ）に属する導光路１２の順に規則的に配置される。
【００５２】
なお、光導入口１４は、導光路１６が配置されている平面に対して所定の傾斜角度を有して設けられている。図４に示すようにこの傾斜角度θは、導光部１２毎に固有の値としており、導光部１２（＃Ｒ）、導光部１２（＃Ｇ）、および導光部１２（＃Ｂ）毎にそれぞれ異なる。これによって、異なる導光部１２（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）に備えられている光導入口１４（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）が干渉することはない。
【００５３】
したがって、図４に示すように、光導入口１４（＃Ｒ）の近傍に、主に赤色をなすような波長の光を発する光源２０（＃Ｒ）を、光導入口１４（＃Ｇ）の近傍に、主に緑色をなすような波長の光を発する光源２０（＃Ｇ）を、光導入口１４（＃Ｂ）の近傍に、主に青色をなすような波長の光を発する光源２０（＃Ｂ）をそれぞれ配置することによって、導光部１２（＃Ｒ）の導光路１６には赤色の光が、導光部１２（＃Ｇ）の導光路１６には緑色の光が、導光部１２（＃Ｂ）の導光路１６には青色の光がそれぞれ導光される。
【００５４】
このような構成とすることによって、複数の光源２０を備えた場合であっても、各光源２０に対応する導光部１２の導光路１６を全て同一平面上に配置することができるので、導光体１０は一層で形成され、厚みの増加をもたらすことはなく、薄膜化が実現される。なお、本実施の形態では、３つの光源２０（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）からの光をそれぞれ導光する３つの導光部１２（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）を嵌め合わせてなる導光体１０を例に説明しているが、本発明の導光体は、３つの導光部１２を嵌め合わせてなるものに限られるものではなく、４つ以上の導光部１２を嵌め合わせてなるものに対しても適用可能である。
【００５５】
各導光路１６の表面には、導光された光を外部へと射出させる複数の光射出口１８がそれぞれ備えられている。なお、導光路１６に沿って導光される光の強度は、光導入口１４から離れるほど弱くなるので、光射出口１８は、図３（ａ）に示すように、同一径の穴の配置ピッチを光導入口１４から離れるほど狭くすることによって、あるいは図３（ｂ）に示すように、同一の配置ピッチで穴径を光導入口１４から離れるほど大きくすることによって、光導入口１４から離れるほどその面積の割合が高められている。これによって、導光体１０の全域に亘って均一な強度の光が射出される。
【００５６】
また、このような導光体１０を照明装置として表示装置を構成する場合、図７に示すように、液晶ディスプレイ２２の各ピクセルｐが、導光部１２（＃Ｒ）に備えられた光射出口１８から射出された光と、導光部１２（＃Ｇ）に備えられた光射出口１８から射出された光と、導光部１２（＃Ｂ）に備えられた光射出口１８から射出された光とによって照明されるように液晶ディスプレイ２２が導光体１０の表面に配置されることによってなされる。
【００５７】
このように構成された表示装置では、照明装置として用いている導光体１０は、一層で形成されているために、薄膜化を実現することができる。
【００５８】
このように導光体１０を一層で形成することによって、光射出口１８から射出された光は、全て直接的に液晶ディスプレイ２２の所定のピクセルｐを照明することができるようになる、つまり光の導光効率を高めることができるために、光の減衰を少なくし、明るいカラー表示を実現することが可能となる。また、導光体１０を一層で形成することによって、複数層の導光体６２で問題となっていたクロスリンクの発生を阻止することが可能となる。
【００５９】
上述したように、本実施の形態に係る導光体１０においては、上記のような作用により、全ての導光路１６を同一平面上に配置することができるので、一層で形成され、厚みの増加をもたらすことはなく、薄膜化を実現することができる。
【００６０】
更に、このような導光体１０を照明装置として用いた表示装置においては、高価なカラーフィルタを用いることなくコストダウンを図ることができる。更に、この導光体１０は、一層で形成されるので、複数層の導光体６２で問題となっていたような余分な光損失や、クロスリンクの発生を阻止することによって、廉価であってかつ鮮明にカラー表示を行うことが可能となる。
【００６１】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図８から図１２を用いて説明する。
【００６２】
本実施の形態に係る導光体２４は例えば図８の斜視図に示すような構成をしている。
【００６３】
すなわち、本実施の形態に係る導光体２４は、それぞれ平行になるように設けられた複数の導光路２８（＃１〜＃ｎ）を基板２６内に設けている。これら各導光路２８（＃１〜＃ｎ）の表面には、第１の実施の形態で説明したのと同様にして複数の光射出口１８を備えている。
【００６４】
複数の導光路２８（＃１〜＃ｎ）は、それぞれ予め定められた順序に従って異なる波長の光が繰り返し導入されるように、複数ある光導入口３０のうちの何れかと順に接続している。例えば、図８に示すように、本実施の形態に係る導光体２４が３つの光導入口３０（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）を備えており、光導入口３０（＃Ｒ）が光源２０（＃Ｒ）から主に赤色をなすような波長の光を、光導入口３０（＃Ｇ）が光源２０（＃Ｇ）から主に緑色をなすような波長の光を、光導入口３０（＃Ｂ）が光源２０（＃Ｂ）から主に青色をなすような波長の光をそれぞれ取り込む場合、各導光路２８（＃１〜＃ｎ）は３つおきに同一の光導入口３０と接続する。これによって、赤色の光が導光される導光路２８の隣に緑色の光が導光される導光路２８が配置され、更に緑色の光が導光される導光路２８の隣に青色の光が導光される導光路２８が配置され、更にまた青色の光が導光される導光路２８の隣に赤色の光が導光される導光路２８が配置されるようにしている。
【００６５】
このような本実施の形態に係る導光体２４を製造する場合には、まず、図９に示すような基板２６の表面を直線状に削り取ることによって、複数の溝部３２（＃１〜＃ｎ）を設ける。これら複数の溝部３２（＃１〜＃ｎ）はそれぞれ平行であり、深さおよび幅ともに皆それぞれ等しい。次に、これら溝部３２（＃１〜＃ｎ）に、例えば放射線硬化型樹脂（フォトポリマー、有機樹脂）を流し込み、ＵＶ照射などの放射線照射で硬化させることによって導光路２８（＃１〜＃ｎ）を形成する。溝部３２（＃１〜＃ｎ）に流し込む材料は、基板２６を形成している材料よりも屈折率の大きいものを用いる。また、熱可塑性樹脂（ポリカーボネート、アクリル樹脂）を使用することもできる。
【００６６】
次に、図１０に示すように、隣接する導光路２８同士の中間点を通るようにして、基板２６をその端部から所定長さに亘って導光路２８と平行な切り込みＬを入れる。
【００６７】
その後、図１１に示すように、各導光路２８の端部２９を、切り込まれた基板２６もろとも折り曲げる。この場合、同一の波長の光が導入される導光路２８については、基板２６の表面に対する傾斜角度が同一になるように折り曲げる。かつ、異なる波長の光が導入される導光路２８の端部２９とは、傾斜角度が異なるように折り曲げる。更に、各導光路２８（＃１〜＃ｎ）は、それぞれ予め定められた順序に従って異なる波長の光が繰り返し導入されるようにする。
【００６８】
例えば、本実施の形態に係る導光体２４が異なる３種類の波長の光（例えばＲＧＢ）をそれぞれ取り込む場合、図１１に示すように、各導光路２８（＃１〜＃ｎ）の端部２９を、３つおきに同一の傾斜角度で折り曲げる。
【００６９】
次に、図８に示すように、同一の傾斜角度で折り曲げられた端部２９同士を光導入口３０によって接続する。光導入口３０は、導光路２８を形成している材料と同一の材料を用い、ＵＶ照射あるいは放射線照射で硬化させることによって端部２９と接続する。
【００７０】
このようにして製造した本実施の形態に係る導光体２４は、全ての導光路２８（＃１〜＃ｎ）が同一平面上に配置され、かつ互いに隣接する導光路２８（＃１〜＃ｎ）と平行に配置される。また、異なる波長の光を導入する各光導入口３０の干渉も回避される。
【００７１】
また、複数の光源２０を備えた場合であっても、全ての導光路２８（＃１〜＃ｎ）が一層に形成され、厚みの増加をもたらすことなく薄膜化が実現される。
【００７２】
更に図１２に示すように、光導入口３０（＃Ｒ）の近傍に、主に赤色をなすような波長の光を発する光源２０（＃Ｒ）が、光導入口３０（＃Ｇ）の近傍に、主に緑色をなすような波長の光を発する光源２０（＃Ｇ）が、光導入口３０（＃Ｂ）の近傍に、主に青色をなすような波長の光を発する光源２０（＃Ｂ）がそれぞれ配置されることによって、それぞれ基板２６に設けられた複数の導光路２８に対して、例えば導光路２８（＃１，＃４，＃７，・・・）に対して赤色の光、導光路２８（＃２，＃５，＃８，・・・）に対して緑色の光、導光路２８（＃３，＃６，＃９，・・・）に対して青色の光といったように順に規則的に導光される。
【００７３】
したがって、第１の実施の形態で説明したように、液晶ディスプレイ２２の各ピクセルｐが、光導入口３０（＃Ｒ）から導光された光と、光導入口３０（＃Ｇ）から導光された光と、光導入口３０（＃Ｂ）から導光された光とによって照明されるように、導光体２４の表面に液晶ディスプレイ２２を配置することによって、本実施の形態に係る導光体２４を、表示装置の照明装置として用いることができる。
【００７４】
もちろん、本実施の形態に係る導光体２４は、３つの光源２０（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）からの光をそれぞれ導光するものに限られるものではなく、４つ以上の光源からの光をそれぞれ同様に導光するようにすることも可能である。更に、このような導光体２４を表示装置を照明するための照明装置として使用することももちろん可能である。
【００７５】
上述したように、本実施の形態に係る導光体１０においては、上記のような作用により、全ての導光路１６を同一平面上に配置することができるので、導光体１０は一層で形成され、薄膜化を実現することができる。
【００７６】
更に、このような導光体２４を照明装置として用いた表示装置においては、高価なカラーフィルタを用いることなくコストダウンを図ることができる。更に、この導光体２４は、一層で形成されるので、複数層の導光体６２で問題となっていたような余分な光損失や、クロスリンクの発生を阻止することによって、廉価であってかつ鮮明なカラー表示を行うことが可能となる。
【００７７】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態を図１３から図１８を用いて説明する。
【００７８】
本実施の形態は、第２の実施の形態の変形例であるので、図８から図１２と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００７９】
本実施の形態に係る導光体３４は例えば図１３の斜視図に示すような構成をしている。
【００８０】
すなわち、本実施の形態に係る導光体３４は、図８に示す光導入口３０に代えて、光導入スラブ３６を備えた点が異なっている。この光導入スラブ３６は、光導入口３０と同様に、導光路２８と同種の材料、例えばフォトポリマー、放射線硬化型樹脂液、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等によって作成され、複数の導光路２８（＃１〜＃ｎ）に対して導入する光の種類の数だけ備える。つまり、複数の導光路２８（＃１〜＃ｎ）に対してＲＧＢのように３種類の波長の光を導入する場合には、３つの光導入スラブ３６（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）を備える。４種類の波長の光を導入する場合には、４つの光導入スラブ３６を備える。
【００８１】
この光導入スラブ３６は、図１４に示すように、導光路２８の配置ピッチの整数倍のピッチで設けられた凸部３７を備えている。つまり、複数の導光路２８（＃１〜＃ｎ）に対してＲＧＢのように３種類の波長の光を導入する場合には、導光路２８の配置ピッチの３倍のピッチで凸部３７を備えている。これによって、各光導入スラブ３６（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）は、その凸部３７を、３つおきの導光路２８と接続できるようにしている。
【００８２】
そして、光導入スラブ３６（＃Ｒ）の凸部３７を導光路２８（＃１，＃４，＃７，・・・）に、光導入スラブ３６（＃Ｇ）の凸部３７を導光路２８（＃２，＃５，＃８，・・・）に、光導入スラブ３６（＃Ｂ）の凸部３７を導光路２８（＃３，＃６，＃９，・・・）にそれぞれ接続することによって、図１５に示すように、光導入スラブ３６（＃Ｒ）の近傍に、主に赤色をなすような波長の光を発する光源２０（＃Ｒ）が、光導入スラブ３６（＃Ｇ）の近傍に、主に緑色をなすような波長の光を発する光源２０（＃Ｇ）が、光導入スラブ３６（＃Ｂ）の近傍に、主に青色をなすような波長の光を発する光源２０（＃Ｂ）がそれぞれ配置されることによって、導光路２８（＃１，＃４，＃７，・・・）に対して赤色の光、導光路２８（＃２，＃５，＃８，・・・）に対して緑色の光、導光路２８（＃３，＃６，＃９，・・・）に対して青色の光といったように順に規則的に導光される。
【００８３】
このような本実施の形態に係る導光体３４を製造する場合には、まず、図１６（ａ）の立面図に示すように凸部３９を規則的に備えた平板形状の基板作成用金型３８を作成し、この基板作成用金型３８に放射線硬化型樹脂（フォトポリマー、有機樹脂）を流し込み、ＵＶ照射あるいは放射線照射で硬化させることによって、図１６（ｂ）に示すように基板２６を形成する。この凸部３９は、基板２６における導光路２８に対応して設けている。また、熱可塑性樹脂（ポリカーボネート、アクリル樹脂）を使用することもできる。
【００８４】
基板２６が十分硬化した後に、基板作成用金型３８を取り外す。更に、凸部３９によって基板２６の表面に形成された凹部に、例えば放射線硬化型樹脂（フォトポリマー、有機樹脂）を流し込み、ＵＶ照射あるいは放射線照射で硬化させることによって、図１６（ｃ）に示すように、基板２６に導光路２８（＃１〜＃ｎ）を作成する。また熱可塑性樹脂（ポリカーボネート、アクリル樹脂）も使用することができる。なお、導光路２８は、基板２６よりも屈折率の大きな材料を用いる。
【００８５】
次に、図１７（ａ）の立面図に示すように凹部４０を規則的に備えた平板形状の光導入スラブ用金型４２を作成し、この光導入スラブ用金型４２に例えば放射線硬化型樹脂（フォトポリマー、有機樹脂）等の導光路２８と同様の材料からなる有機樹脂を流し込み、ＵＶ照射あるいは放射線照射で硬化させることによって、図１７（ｂ）に示すように光導入スラブ３６を形成する。すなわち、光導入スラブ用金型４２の凹部４０は、光導入スラブ３６における凸部３７に対応して設けている。また、熱可塑性樹脂（ポリカーボネート、アクリル樹脂）も使用することができる。
【００８６】
そして、光導入スラブ３６が十分硬化した後に、光導入スラブ用金型４２を取り外すことによって、図１７（ｃ）に示すように、凸部３７を備えた光導入スラブ３６を作成する。
【００８７】
更に、図１８に示すように、基板２６の導光路２８と、光導入スラブ３６の凸部３７とをＵＶ照射あるいは放射線照射等によって接続する。図１８は、導光路２８（＃１，＃４，＃７，・・・）に、光導入スラブ３６（＃Ｒ）の凸部３７を接続する例を示している。光導入スラブ３６（＃Ｒ）の他にも例えば光導入スラブ３６（＃Ｇ）や、光導入スラブ３６（＃Ｂ）を設ける場合には、図１３に示すように、各光導入スラブ３６（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）が干渉しないように互いにズラして設けるようにする。
【００８８】
上述したような構成の本実施の形態に係る導光体３４もまた、全ての導光路２８を同一平面上に配置することができるので、一層で形成され、厚みの増加をもたらすことはなく、薄膜化を実現することができる。
【００８９】
また、第１および第２の実施の形態で説明したように、液晶ディスプレイ２２の各ピクセルが、光導入口３０（＃Ｒ）から導光された光と、光導入口３０（＃Ｇ）から導光された光と、光導入口３０（＃Ｂ）から導光された光とによって照明されるように、導光体３４の表面に液晶ディスプレイ２２を配置することによって、本実施の形態に係る導光体３４を、表示装置の照明装置として用いることも可能である。
【００９０】
もちろん、本実施の形態に係る導光体３４は、３つの光源２０（＃Ｒ，＃Ｇ，＃Ｂ）からの光をそれぞれ導光するものに限られるものではなく、４つ以上の光源からの光をそれぞれ同様に導光するようにすることも可能である。このような導光体３４を表示装置を照明するための照明装置として使用することももちろん可能である。
【００９１】
このような導光体３４を照明装置として用いた表示装置においては、高価なカラーフィルタを用いることなくコストダウンを図ることができる。更に、この導光体３４は、一層で形成されるので、複数層の導光体６２で問題となっていたような余分な光損失や、クロスリンクの発生を阻止することができる。これによって、廉価であってかつ鮮明なカラー表示を行うことが可能となる。
【００９２】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の配置パターンからなる導光路を一層に配置することによって、薄膜化を図ることが可能な導光板を実現することができる。
【００９４】
また、この導光体を用いることによって、高価なカラーフィルタを用いることなく、光源からの光を高い導光効率で導光し、かつ廉価にカラー表示することが可能な照明装置および、この照明装置を用いた表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態に係る導光体の構成例を示す斜視図。
【図２】 導光部の構成例を示す斜視図。
【図３】 光射出口の配置例を示す詳細平面図。
【図４】 第１の実施の形態に係る導光体の構成例を示す立断面図。
【図５】 導光部の別の構成例を示す斜視図。
【図６】 第１の実施の形態に係る導光体を照明装置として用いた表示装置の構成を示す斜視図と断面図。
【図７】 第１の実施の形態に係る導光体を照明装置として用いた液晶表示装置の概念図。
【図８】 第２の実施の形態に係る導光体の構成例を示す斜視図。
【図９】 基板の表面に設けられた導光路を示す平面図。
【図１０】 基板の表面に設けられた導光路を示す平面図。
【図１１】 端部が折り曲げられた基板を示す斜視図。
【図１２】 第２の実施の形態に係る導光体の構成例を示す立面図。
【図１３】 第３の実施の形態に係る導光体の構成例を示す斜視図。
【図１４】 光導入スラブの構成例および導光路との接続状態を示す立面図。
【図１５】 第３の実施の形態に係る導光体の構成例を示す立面図。
【図１６】 第３の実施の形態に係る導光体（基板）の製造方法を説明するための立面図。
【図１７】 第３の実施の形態に係る導光体（光導入スラブ）の製造方法を説明するための立面図。
【図１８】 第３の実施の形態に係る導光体（基板と光導入スラブとの接続）の製造方法を説明するための立面図。
【図１９】 従来技術による導光体の構成例を示す概念図。
【図２０】 クロスリンクを説明するための概念図。
【符号の説明】
１０，２４，３４，６２…導光体、１２…導光部、１４，３０…光導入口、１６，２８，６４…導光路、１８，６６…光射出口、２０，６０…光源、２２，６８…液晶ディスプレイ、２６…基板、２９…端部、３２…溝部、３６…光導入スラブ、３７，３９…凸部、３８…基板作成用金型、４０…凹部、４２…光導入スラブ用金型、７２，７４…観察者

Claims (4)

1. 導入された光を光射出口から射出させる互いに平行に配置された複数の導光路を同一平面上に配置し、前記各導光路をその配置順に１つずつ、予め定められた順序にしたがって所定数の各グループのうちの何れかに分類し、同一グループに分類された各導光路を導光材によって互いに接続することによって光導入口を各グループ毎に形成し、前記各光導入口は、それぞれ異なる波長の光を取り込み、この取り込んだ光を自己が接続されている前記導光材を介して前記導光路へと導入するようにした導光体。
2. 請求項１に記載の導光体において、
   前記光導入口は、主に赤色をなすような波長の光を取り込む第１の光導入口と、主に青色をなすような波長の光を取り込む第２の光導入口と、主に緑色をなすような光を取り込む第３の光導入口とからなる導光体。
3. 請求項１又は２に記載の導光体と、
   前記導光体の光導入口から取り込まれる所定波長の光を発する複数の光源とを備え、
   前記各光射出口から射出される互いに異なる波長の光がそれぞれ、照明対象であるディスプレイを構成している各ピクセルを照明するようにした照明装置。
4. 請求項３に記載の照明装置と、
   前記照明装置に備えられた導光体の光射出口を覆うように配置され、前記光射出口から射出された光を透過させることによって画像を表示する透過型表示素子と
   を備えた表示装置。

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