JP4854497B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、非自発光型の表示装置の光源に関し、特に導光板を備え、ＬＥＤを光源として用いたバックライトを有する液晶表示装置に関する。

近年、表示装置として液晶表示装置が多用されている。特に液晶表示装置は、薄型、軽量、省電力であることから携帯用機器の表示部に用いられている。

しかしながら液晶表示装置は、自発光型でないために照明手段を必要とする。一般に液晶表示装置で用いられる照明装置には、バックライトと呼ばれる面状照明装置が普及している。従来、バックライトの発光素子（光源とも呼ぶ）には冷陰極放電管が用いられているが、近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）も発光素子として用いられている。

バックライトには板状の導光板が設けられている。導光板の材質は透光性の樹脂等であり、発光素子から導光板に入射した光は導光板中を伝播する。導光板には溝、突起または印刷物等の反射・散乱部材が設けられおり、この反射・散乱部材により導光板中を伝播する光は液晶表示装置側に向けて出射する。

表示装置に用いられる導光板では、導光板から出射する光は、導光板の出光面の全面において光量が均一であることが好ましい。

下記「特許文献１」には、導光板から出射する光量を均一にするため、導光板の出光面に形成したプリズムの頂角が発光素子からの距離に応じて変化する技術が提案されている。

特開２００４−１９２９０９号

発光素子としてＬＥＤを使用するバックライトでは、発光点が離散して配置されることから、導光板の入射面側では、光を均一に出射させることが困難となる。また、ＬＥＤから入射する光の広がりが狭いため、ＬＥＤの近傍の導光板から出光する光量が低下する問題があった。

また、光源にＬＥＤを用いるバックライトでは、導光板から光を出射させるのに、導光板底面に溝を形成したものが実用化されているが、導光板から出光する光の角度が偏るといった問題があった。

液晶表示装置に、表示パネルと、該表示パネルに光を照射するバックライトと、上記バックライトに設けられた発光素子と、発光素子からの光が入射する導光板と、導光板の底面に形成された溝とを設け、該溝には導光板の出射面に対して光を反射させる反射面を設け、反射面の導光板の底面に対する角度を発光素子の近傍に限り変化させる。

ＬＥＤの近傍から出光する光量を増加させることが可能となり、ＬＥＤとＬＥＤとの間、またはＬＥＤ近傍に生じる暗部を減少させることが可能となる。

液晶パネルと、液晶パネルに光を照射する面状照明装置とを有する液晶表示装置において、面状照明装置には出光面と該出光面に対向する底面とを有する導光板を設ける。また、導光板には出光面または底面と交差する側面を設け、導光板の第１の側面に沿って複数のＬＥＤを設け、第１の側面からＬＥＤの光を入射させて、第１の側面を導光板の入射面とする。

導光板の底面には、光を反射させて出光面へ向けさせる溝を設ける。溝の底面に対する角度はＬＥＤの近傍では反射光が出光面から出射し易い角度とする。

上記構成とすることで、ＬＥＤの近傍でも、導光板から出射する光を増加させることが可能となる。

図１は、本発明による液晶表示装置１００を示す平面図である。液晶表示装置１００は液晶パネル１とバックライト１１０と制御回路８０とで構成される。制御回路８０からは液晶パネル１の表示に必要な信号及び、電源電圧が供給される。制御回路８０はフレキシブル基板７０に搭載されており、配線７１、端子７５を介して信号が液晶パネル１に伝達される。

バックライト１１０は、導光板１２０とＬＥＤ１５０と収納ケース１８０とから構成されている。バックライト１１０は液晶パネル１に光を照射する目的で設けられる。液晶パネル１ではバックライト１１０から照射された光の透過量または反射量を制御して表示を行う。なお、バックライト１１０は観察者に対して液晶パネル１の裏面側または前面側に重ねて設けられるが、図１では解り易くするために、液晶パネル１と並べて表示している。

導光板１２０は、ほぼ矩形の形状をしており、側面にはＬＥＤ１５０が設けられる。符号１６０は、複数のＬＥＤ１５０の間を電気的に接続するフレキシブル基板である。フレキシブル基板１６０と制御回路８０との間は配線１６１で電気的に接続されている。なお、図を解り易くするため、導光板１２０とＬＥＤ１５０との周囲に形成されるモールドを省略している。

次に液晶パネル１について説明する。液晶パネル１の画素部８には画素電極１２が設けられている。なお、液晶パネル１は多数の画素部８をマトリクス状に備えているが、図が煩雑になることを避けて、図１では画素部８を１つだけ図示している。マトリクス状に配置された画素部８は表示領域９を形成し、各画素部８が表示画像の画素の役割をはたし、表示領域９に画像を表示する。

図１においては、図中ｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線（走査線とも呼ぶ）２１と、ｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線（映像信号線とも呼ぶ）２２とが設けられており、ゲート信号線２１とドレイン信号線２２とで囲まれる領域に画素部８が形成されている。

画素部８にはスイッチング素子１０が設けられている。ゲート信号線２１からは制御信号が供給され、スイッチング素子１０のオン・オフが制御される。スイッチング素子１０がオン状態となることで、ドレイン信号線２２を介して伝送された映像信号が画素電極１２に供給される。

ドレイン信号線２２は駆動回路５に接続されており、駆動回路５から映像信号が出力する。ゲート信号線２１は駆動回路６に接続されており、駆動回路６からは制御信号が出力する。なお、ゲート信号線２１、ドレイン信号線２２及び、駆動回路５及び駆動回路６とは同じＴＦＴ基板２上に形成されている。

次に図２に発光素子であるＬＥＤ１５０の概略図を示す。図２（ａ）は概略断面図、図２（ｂ）は光出射側正面図を示す。

ＬＥＤ１５０は発光部であるＬＥＤチップ１５１がチップ基板１５４に搭載された構造をしている。ＬＥＤチップ１５１はｐｎ接合を有し、ｐｎ接合に電圧を印加すると特定の波長の光が出射する。ｐｎ接合を形成するｐ型半導体層にはｐ電極（アノード）１５８と、ｎ型半導体層にはｎ電極（カソード）１５９とがそれぞれ設けられる。

ｐ電極１５８と、ｎ電極１５９にはワイヤ１５２が接続されている。ワイヤ１５２はＬＥＤ１５０を外部と接続するために設けられたチップ端子１５３とｐ電極１５８及びｎ電極１５９とを電気的に接続する。

ＬＥＤチップ１５１の出射面側には、蛍光発光部１５７が設けられる場合もある。蛍光発光部１５７はＬＥＤチップ１５１から発光する光の波長を変換する機能を有している。また符合１５５は反射部でＬＥＤチップ１５１から発光した光が前面に出射可能となっている。

次に、図３（ａ）に導光板１２０の概略平面図と、図３（ｂ）に概略側面図とを示す。導光板１２０は図３（ａ）に示すように矩形をしており、図３（ｂ）に示すように上面１２１と下面１２２とを有している。導光板１２０はポリカーボネートやアクリル樹脂等の光を透過する材質からなり、板状で、厚さが１．０ｍｍから０．２ｍｍに形成されている。なお、図３（ｂ）では断面を矩形で記載したが、入射面１２５側から板厚が減少した楔型としても良い。

図３では導光板１２０とＬＥＤ１５０の位置関係を示している。導光板１２０の少なくとも一辺に設けられた入射面１２５の近傍に、複数のＬＥＤ１５０が設けられる。ＬＥＤ１５０はフレキシブル基板１６０の上に入射面１２５に沿って並べられている。

ＬＥＤ１５０から出光した光は、入射面１２５に入射するようになっている。また、導光板１２０の上面１２１と下面１２２とは入射面１２５に対して略直交しており、下面１２２には反射部としてＶ字型の溝１２６が設けられている。

前述したように、導光板１２０は透明な樹脂からできており、その屈折率は空気よりも大きいため、各面の法線方向に対して特定の角度（臨界角）より大きい角度で上面１２１、下面１２２に到達した光は全反射され、小さい角度で到達した光は導光板１２０の外部に出射する。

導光板１２０内部に入射した光の大部分は、導光板１２０の上面１２１と下面１２２に対して臨界角より大きな角度を有しており、全反射を繰り返して導光板１２０内部を進む。導光板１２０を進む光は、下面１２２に設けられた溝１２６で上面１２１側に向け反射され、上面１２１から出射される。

次に図４を用いて溝１２６で反射する光について説明する。図４（ａ）は溝１２６が外側に凸の場合を示し、図４（ｂ）は溝１２６が内側に凸の場合を示している。溝１２６は反射面（傾斜面とも呼ぶ）１２７を有し、反射面１２７は下面１２２に対して１度から３５度の角度を有している。反射面１２７で反射した光は導光板１２０の上面１２１の鉛直方向に対して大きい角度（上面１２１に対して鈍角）で、外側に広がるように出射している。そのため、導光板１２０の上には、プリズムシート１１２とが設けられて、外側に向かう光を液晶パネル（図示せず）側に向かうように反射・屈折させている。なお、符号１１４は拡散板で、符号１１５は反射シートである。

図４に示すプリズムシート１１２は、左右の斜面の長さが異なる非対称な断面形状をしている。この非対称な断面のプリズムシート（以下非対称プリズムシートと呼ぶ）１１２は導光板１２０から出射する光線に指向性がある場合に、その特性を有効に利用するものである。

従来、導光板から出射する光には指向性が無いことが望まれていた。しかしながら、溝１２６を用いる場合には指向性が少なからず生じる問題があった。そのため、非対称プリズムシート１１２を用いることで、導光板１２０から出射する光に指向性があったとしても有効に利用することを試みた。

非対称プリズムシート１１２を用いる試みのなかで、非対称プリズムシート１１２を用いるに場合には、従来とは逆に導光板１２０から出射する光に指向性を持たせ、非対称プリズムシート１１２に入射する光の角度を一定の範囲内に収めることで、液晶パネルに効率良く光を照射することが可能となることが解った。

前述したように、導光板１２０から光は臨界角以上になると出光するため、導光板１２０内部を進む光は、臨界角以内の角度で導光板１２０内面において反射している。この導光板１２０内部で反射する光を溝１２６の反射面１２７で反射させることから、反射面１２７の角度が一定ならば、導光板１２０から出射する光も角度が揃った光とすることが可能である。

しかしながら、反射面１２７の角度を揃えただけでは、導光板１２０のＬＥＤ１５０からの距離によって、出射光の角度の分布が変化することがわかった。図５にＬＥＤ１５０からの距離が異なる４点から出射する光１３０−１、１３０−２、１３０−３、１３０−４を示す。

また、図６に図５に示した４点から出射する光の角度（上面１２１の法線に対する角度）１３１の分布を示す。図６で縦軸は出射面内での最大強度を１としたときのパーセンテージを示し、横軸は図５中上面１２１の法線方向に対して、Ｘ軸方向にＬＥＤ１５０から離れる方向を正とした場合の角度である。

ＬＥＤ１５０に近い出射光１３０−１では、角度が６０度から８５度にわたり広く分布している。対してＬＥＤ１５０から離れた位置から出射する出射光１３０−３では角度が７０度近辺にピークがあって分布範囲も狭くなっている。

このことは、ＬＥＤ１５０の近傍では導光板１２０内の光は、臨界角よりも大きな角度ではあるが、さまざまな角度で分布しており、ＬＥＤ１５０から離れるに従って角度の分布が狭まっており、また、指向性を悪化させる要因も減少することを意味している。

そこで、ＬＥＤ１５０からの距離によらず、一定の角度で出射するように、導光板１２０内を伝播する光の中で、下面１２２に対して限られた角度で入射する光を反射面１２７で反射させることを検討した。また、指向性を悪化させる要因を減少する構成についても検討した。次に図７から図１０を用いて反射面１２７で反射する光について説明する。

まず、図７を用いて下面１２２と角度αで交差する反射面１２７で反射される光の反射後の角度について説明する。反射面１２７に下面１２２に平行な光１３４−１が入射した場合を示す。入射光１３４−１は反射面１２７の点Ｏで反射して反射光１３４−２となるが、この反射光１３４−２と下面１２２とのなす角１３５は、三角形ＯＡＢの角ＡＯＢと角ＯＢＡがそれぞれ角度αであることから２αであることがわかる。

このように、反射面１２７と下面１２２とのなす角度がαの場合に、反射面１２７で反射した光は、下面１２２に対して角度２α増加した角度で反射される。

次に図８を用いて、下面１２２に対して臨界角の光が反射面１２７に入射した場合を説明する。入射光１３４−３は下面１２２の法線１３２に対して角度１３６が臨界角の光線である。ここで、反射面１２７が下面１２２に対して角度αで傾いているとすると、入射光１３４−３は反射面１２７の法線方向に対しては角度α分、臨界角から小さくなっている。そのため、入射光１３４−３は反射面１２７から導光板１２０の外へ出射する。

次に図８において、法線１３２に対して臨界角＋角度αの入射光１３４−４を考える。入射光１３４−４は反射面１２７に対して臨界角で入射することとなり、入射光１３４−４より大きな角度の光は、反射面１２７で全反射して反射光１３４−５となり上面１２１に向かう。

このうち、法線１３２に対する角度が臨界角＋角度αの光１３４−４は反射面１２７で反射して、法線１３２に対して臨界角−角度αの角度の反射光１３４−５となり上面１２１に向かう。この臨界角＋角度αの光１３４−４から臨界角＋角度２αまでの角度で反射面１２７に入射する光は、上面１２１の法線に対して臨界角の角度以下の光１３４−７となり上面１２１に向かう。そのため、法線１３２に対する角度が臨界角＋角度αで入射する光１３４−４から臨界角＋角度２αで入射する光１３４−６までは、上面１２１から導光板１２０の外へ出射することになる。

次に、図９を用いて反射面１２７から出射する光について説明する。ここで、説明を簡単にするために、導光板１２０の屈折率が１．５９の場合で説明する。この場合の臨界角は３８．９７となる。また、導光板１２０から出射する光の指向性を良くする目的で、反射面１２７と下面１２２との角度を１度として説明する。

まず、下面１２２に対して臨界角で入射する光について説明する。図９に示す入射光１３４−８と反射面１２７の法線１３７との角度は３７．９７度となる。入射光１３４−８は臨界角３８．９７度よりも小さな角度で反射面１２７に入射するため、導光板１２０の外へ出射する。このとき法線１３７に対する出射角１３９−１はスネルの法則より７８．０度となる。

導光板１２０から出射した光は、反射シート１１５で反射して再度導光板１２０に入射する。このとき導光板１２０の下面１２２に対して入射角１３９−２は、反射面１２７の傾き分角度が増加しており、７９．０度で下面１２２に入射する。

導光板１２０に入射した光１３４−９の、下面１２２の法線方向に対しする角度１３９−３はスネルの法則より３８．１２度の角度となる。さらには、下面１２２と平行な上面１２１の法線方向に対しても３８．１２度で入射する。よって臨界角３８．９７度よりも小さい角度のために、光線１３４−９は上面１２１から出射する。このときの出射光の上面１２１の法線方向に対する角度１３９−４はスネルの法則から７９．０度となる。

次に反射面１２７で出射しない境界の角度として、反射面１２７の法線１３７との角度が臨界角３８．９７度よりわずかに小さい場合を説明する。この場合法線１３７に対する出射角１３９は反射面１２７と平行な方向に限りなく近くなるが、出射する光は少なくとも反射シートに対して角度を有しており、反射シート１１５で反射して導光板１２０に入射する。

このとき、導光板１２０に入射した光は、導光板１２０に入射した角度と同じ角度で出射することになるので、反射面１２７から出射し反射シート１１５で反射し再度導光板１２０に入射して上面１２１から出射する。この上面１２１から出射する光は、上面１２１に対して平行に近い方向に進む光となる。上述したことから、反射面１２７から出射する光は、上面１２１から出射する際は、上面１２１の法線方向に対して、前述した７９．０度から９０度まで分布することになる。

ここで、反射面１２７の傾きが２度の場合では、反射面１２７から出射し反射シート１１５で反射して再度導光板１２０に入射する角度１３９−２は、反射面１２７の傾き分角度が増加しており、８０．０度で下面１２２に入射する。このため上面１２１からの出射光は８０度から９０度までの分布となる。よって反射面１２７の傾きが増加すると角度の分布が９０度側に移動することがわかる。また、反射面１２７から出射する光のうちで、反射面１２７に対して平行に近い光は、反射面１２７に対向する傾斜面１２８から導光板１２０に入射して出射光の指向性を悪化させる原因にもなる。

次に図１０を用いて反射面１２７で反射して上面１２１から出射する光について説明する。まず、反射面１２７で出射しない境界の角度として、法線１３２に対して３９．９７度の入射光１３４−１０について説明する。この場合、上面１２１との角度は、前述したように、反射面１２７の２倍の角度減少するため、３７．９７度となる。このとき、スネルの法則から出射光の上面１２１の法線方向との角度は、７８．０度となる。

つぎに反射光１３４−１１が上面１２１から出射しない境界の角度として、法線１３２に対して４０．９７度の入射光１３４−１０について説明する。この場合、上面１２１との角度は、前述したように、反射面１２７の２倍の角度減少するため、３８．９７度となる。このとき、スネルの法則から出射光の上面１２１の法線方向との角度は、ほぼ９０度となる。

このとき、スネルの法則から出射光の上面１２１の法線方向との角度は、７３．１度となる。よって、反射面１２７で反射する光は上面１２１から出射する際には、７８．０度から７３．１度まで分布することになる。

前述した反射面１２７から出射する光により上面１２１から出射する光の分布が広がる問題点を減少させるために、反射面１２７の角度を極力小さくし、傾斜面１２８の面積も極力小さくすることとした。図１１に反射面１２７と下面１２２との角度を１度とし、反射面１２７に対して傾斜面１２８の面積を１０分の１以下とした溝１２６を形成した導光板１２０を示す。

図１１の導光板１２０から出射する光の角度分布を測定すると、各点からの光共に、７０度から８０度にピークがあり分布幅も狭い測定データを得ることができた、しかし、図１２に反射面１２７の角度を１度とした場合の出射光の様子を示す。図１２に示すように、各点からの出射角度の分布は均一になったが、図１２の導光板１２０では、ＬＥＤ１５０に近い点から出射する光１３０−１の強度が低下する問題点が生じた。

図１３にＬＥＤ１５０近傍の光について示す。ＬＥＤ１５０から出た光１６０は、理想的には図１３（ａ）に示すように−９０度から９０度まで均一な光と考えることができる。

しかしながら、図１３（ｂ）に示すように、導光板１２０の屈折率を１．５９とした場合に、スネルの法則より入射面１２５の法線方向に対して９０度で入射面１２５に入射した光でも導光板１２０内の角度では３９．０度の光となる。そのため、上面１２１または下面１２２の法線方向１４１に対しては、５１．０度以下の角度の光となる。

そのため、図１４に示すように、入射面１２５から法線方向に対して３９．０度の角度１４２で入射した光１３０は、上面１２１に対して５１度の角度１４３で反射し、次に１度の角度の反射面１２７で１回反射しても上面１２１に入射する角度１４３は２度鋭角になって、４９度になるので、臨界角３８．９７度を越えない。すなわち、反射して２度づつ角度が鋭角になる場合では、臨界角３８．９７度を越えるには６回以上反射する必要が生じる。よって、反射面１２７の角度が１度の場合では、ＬＥＤ１５０の近傍では、上面１２１から出射する光が極端に減少するといった問題が生じる。

図１５にＬＥＤ１５０の近傍では反射面１２７の角度を１回〜２回の反射で臨界角を越える角度に設定したものを示す。屈折率１．５９とした場合では、（５１度−３９度）／２＝６度となる。

すなわち、導光板１２０の主要部分では、反射面１２７と下面１２２のなす角度を（（９０度−臨界角）−臨界角）／２以下の角度で、反射面１２７の面積が傾斜面（溝の他方の面）１２８の面積よりも大きくなるように形成して、導光板１２０の上面１２１から出射する光の角度分布を狭い範囲に留めるようにした場合に、ＬＥＤ１５０近傍では出射光強度を上げるために、反射面１２７の角度を（（９０度−臨界角）−臨界角）／２以上とした。

上記構成とすることで、非対称プリズムシート１１２に対して、その性能を十分に活用できる導光板１２０を得ることが可能となった。

次に非対称プリズムについて図１６から図２９を用いて説明する。図１６に示す非対称プリズムシート１１２は、断面が上向きの三角形を上面に有しており、隣合う斜辺の長さが光源側で長くなっている。斜辺と底面とのなす角は、光源側の角θ１は５７度で、他方の角θ２は６９度となっている。

導光板１２０から出射角度が７０度近傍の光が出射し、非対称プリズムシート１１２に照射されており、非対称プリズムシート１１２では出射角度が７０度近傍の光は液晶パネル方向に効率良く照射することが可能である。必要に応じて非対称プリズムシート１１２の上には拡散シート１１４を設けることも可能である。

次に図１７に２枚の非対称プリズムシート１１２と１１３を重ねて配置する場合を示す。下側の非対称プリズムシート１１２では、角度θ１は５０度、角度θ２は６０度とし、上側の非対称プリズムシート１１３は角度θ３を３５度〜９０度とし、角度θ４は３５度とする。

また、非対称プリズムシート１１２のピッチは非対称プリズムシート１１３のピッチの３倍以上が望ましく、上側の非対称プリズムシート１１３は拡散シート１１４の代わりに設けて光を散乱させる役割の他に、特定の方向に光を指向せることも可能である。

また、図１８に示すように、拡散シート１１４と非対称プリズムシート１１３とを重ね合わせて設けることも可能で、非対称プリズムシート１１３により特に特定の方向に光を指向させることが可能となる。

次に図１９に示すように、上側に非対称プリズムシート１１３を下向きに形成することも可能である。非対称プリズムシート１１３の角度θ３は９０度とし、角度θ４は１８度として、非対称プリズムシート１１２の角度θ１を６０度とし、角度θ２を７０度とすることとで、導光板１２０から出射する光がより出光面側に傾いた場合（法線方向に対しては角度が増加する場合）にも有効である。

次に図２０に、下向きの非対称プリズムシート１１３の上に拡散シート１１４を重ねることも可能である。非対称プリズムシート１１２に非対称プリズムシート１１３を重ね合わせて形成した場合でも、特定の光線が目立つ場合に有効である。

次に図２１に、非対処プリズムシート１１２の上に非対称レンチキュラレンズアレイ１１５を重ねる場合を示す。この場合、非対称プリズムシート１１２の角度θ１は６５度から９０度とし、角度θ２は６５度とすることが効果的である。

次に図２２に、非対称レンチキュラレンズアレイ１１５の下に拡散シート１１４を設けたものを示す。非対称レンチキュラレンズアレイ１１５と拡散シート１１４は重ね合わせて設けることが効果的である。

次に図２３に、フレネルレンズ１１６を非対称プリズムシート１１２の上に重ねて形成したものを示す。

図２４はフレネルレンズ１１６の下に拡散シート１１４を重ねて場合を示す。

次に図２５に非対称プリズムシート１１２の上にマイクロレンズアレイ１１７を重ねた場合を示す。図２６はマイクロレンズアレイ１１７の断面図で、図２７はマイクロレンズアレイ１１７の平面図である。

マイクロレンズアレイ１１７は小さな半球形のレンズが細密に平面上に形成されたもので、図２７に示すように隣合うレンズ同士が接触するため、平面的に見た倍には６角形をしている。

次に図２８にマイクロレンズアレイ１１７の下側に重ねて拡散シート１１４を形成したものを示す。

次に図２９にマイクロレンズアレイ１１７の下側に非対称プリズムシート１１３を重ねたものを示す。非対称プリズムシート１１３は非対称プリズムシート１１２よりもピッチが小さく形成されている。

本発明の実施の形態である液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の発光ダイオードを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を用いた際の問題点を示すグラフである。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のＬＥＤの出射光を示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置の導光板を示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のマイクロレンズアレイを示す概略断面図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のマイクロレンズアレイを示す概略平面図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。 本発明の実施の形態である液晶表示装置のプリズムシートを示す概略図である。

符号の説明

１…液晶パネル、２…ＴＦＴ基板、５…駆動回路、６…駆動回路、８…画素部、９…表示領域、１０…スイッチング素子、１２…画素電極、２１…ゲート配線（走査信号線）、２２…映像信号線、７０…ＦＰＣ、７１…配線、７５…端子、８０…制御回路、１１０…バックライト、１１２…プリズムシート、１１３…プリズムシート、１１４…拡散板、１１５…反射シート、１２０…導光板、１２１…上面、１２２…下面、１２５…入射面、１２６…溝、１２７…反射面、１２８…傾斜面、１３０…光線、１３２…法線、１５０…ＬＥＤ、１５１…ＬＥＤチップ、１５２…ワイヤ、１５３…チップ端子、１５５…透明樹脂部、１５７…レンズ部、１５８…Ｐ電極、１５９…ｎ電極、１６０…フレキシブル基板、１８０…バックライト。

Claims (6)

1. 表示パネルと、該表示パネルに光を照射するバックライトと、
   上記バックライトに設けられた発光素子と、
   上記発光素子からの光が入射する導光板と、
   上記導光板の上記表示パネルに対向するよう形成された上面と、
   該上面に対向する底面と、
   上記導光板の底面に形成された溝と、
   上記底面から出射する光を反射する反射シートとを有し、
   該溝で反射した第１の光と、上記溝から出光して上記反射シートで反射する第２の光とを備え、
   上記上面から出射する光の角度の分布は、強度のピークが上記上面の法線より上記発光素子から離れる方向に傾いており、
   上記溝は上記発光素子の近傍で上記底面に対する角度が大きくなっていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 上記発光素子はＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 上記バックライトは導光板の上面にと表示パネルとの間に非対称プリズムシートを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 表示パネルと、該表示パネルに光を照射する面状照明装置とを有し、
   上記面状照明装置は、
   複数の発光素子と、
   上記発光素子からの光を上記液晶パネルに照射する導光板と、
   上記導光板の上記液晶パネルに対向するよう形成された上面と、
   該上面に対向する底面と、
   該底面に設けられた傾斜面と、
   該傾斜面で反射した第１の光と、上記傾斜面から出光する第２の光とを備え、
   上記上面から出射する光の角度の分布は、強度のピークが上記上面の法線より上記発光素子から離れる方向に傾いており、
   上記傾斜面と上記底面とのなす角度は、上記発光素子の近傍で大きくなり、
   上記第２の光が上記導光板外で反射し、再度導光板を透過して上面から出射する第１の角度と、
   上記第１の光が導光板の上面から出射する第２の角度との間には、上記傾斜面と上記底面とのなす角度以上の差を有することを特徴とする液晶表示装置。
5. 上記発光素子はＬＥＤであることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 上記導光板の上面にと上記液晶パネルとの間に非対称プリズムシートを有することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。

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