JP6359941B2

JP6359941B2 - 照明装置及び表示装置

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Publication number: JP6359941B2
Application number: JP2014215453A
Authority: JP
Inventors: 矢田　竜也; 竜也矢田; 中西　貴之; 貴之中西; 昌哉玉置
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2034-10-22
Also published as: JP2016081872A

Description

本発明は、照明装置、表示装置及び照明方法に関し、例えば、自発光素子を備えた照明装置、表示装置及び照明方法に関する。

従来、反射型表示素子が設けられた表示パネルに光源光を照射する照明装置（フロントライト）を備えた表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この表示装置においては、照明装置からの照明光を表示パネルに向けて選択的に照射することにより、反射型表示素子を用いて映像表示を行う際の表示画質を向上させている。

特開２０１３−２１８０５７号公報

ところで、表示装置の照明装置としては、基板上に設けられた発光層内に自発光素子（例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）及びマイクロＬＥＤ）が光源として設けられたものがある。自発光素子を用いた照明装置では、自発光素子の素子特性によって発光色が決まるので、色相の微調整のためには発光層の設計変更などが必要となり、光源の光の利用効率を下げざるを得ない場合がある。また、自発光素子を用いた照明装置では、自発光素子から等方発光により発行された光が発光層内に閉じ込められて利用できない光が存在し、光源の光の利用効率が必ずしも十分でない場合がある。

本開示は、このような実情に鑑みてなされたものであり、光源の光の色相を調整でき、しかも、光源の光の利用効率が高い照明装置、表示装置及び照明方法を提供することを目的とする。

本開示の照明装置は、外光を反射させることで画像を表示させる反射型の表示装置の画像表示面に対向して配置される照明装置であって、透光性基板と、前記透光性基板上に設けられ、前記画像表示面に向けて光を照射する複数の自発光素子と、前記透光性基板上における前記複数の自発光素子の間に設けられ、前記自発光素子からの光を受光し、当該受光した光を前記画像表示面に向けて導く１又は複数の導光部と、を具備することを特徴とする。

本開示の表示装置は、上記照明装置と、前記照明装置から照射された光により画像を表示する画像表示部とを備えたことを特徴とする。

本開示の照明方法は、透光性基板上に設けた自発光素子から発光された光を導光部に入光し、当該入光した光を反射型の画像表示部に向けて導いて当該画像表示部を照明することを特徴とする。

図１は、本実施の形態に係る照明装置を備えた表示装置の模式的な分解斜視図である。図２は、本実施の形態に係る光源部の模式的な平面図である。図３は、本実施の形態に係る表示装置の断面模式図である。図４は、本実施の形態に係る表示装置における光源部の動作説明図である。図５Ａは、着色材料を用いた導光層による光の色補正の概念図である。図５Ｂは、蛍光材料及び蓄光材料を用いた導光層による光の色補正の概念図である。図６は、本実施の形態に係る表示部の輝度分布を示す図である。図７は、導光部の配置の一例を示す図である。図８Ａは、光源部に発光部のみを設けた表示装置の断面模式図である。図８Ｂは、光源部に発光部及び導光部を設けた表示装置の断面模式図である。図９は、図８Ａ及び図８Ｂに示した光源部から表示部に向けて照射される照射光の強度を示す図である。図１０は、小型ＬＥＤを用いた発光部を備えた表示装置の断面模式図である。図１１は、上述した実施の形態に係る画像表示装置を適用した電子機器の一例を示す図である。図１２は、上述した実施の形態に係る画像表示装置を適用した電子機器の一例を示す図である。

以下に、本開示の各実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状などについて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図面において、既出の図面に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施の形態に係る光源部（照明装置）２０を備えた表示装置１の模式的な分解斜視図である。図１に示すように、表示装置１は、反射型の表示部（表示パネル）１０と、この表示部１０の上の前面（観察面）側に配置された光源部２０とを備える。

表示部１０は、反射型の表示パネルであり、光源部２０から出射される光源光（光Ｌ_１）及び外光（環境光）の少なくとも一方を用いて映像表示を行う。表示部１０は、２次元マトリクス状に配置された複数の画素１１と、各画素１１内に設けられた反射型表示素子１２とを備える。反射型表示素子１２は、例えば、電気泳動素子、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）などの液晶素子、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子、エレクトロウェッティング素子またはエレクトロクロミック素子などにより構成される。

表示部１０の構成は、特に限定するものではなく、反射型の液晶表示パネルや電子ペーパー（例えば電気泳動式）などといった周知のデバイスを用いることができる。表示部１０はモノクロ表示であってもよく、カラー表示であってもよい。表示部１０は、例えば、透明共通電極を備えたフロントパネル、画素電極を備えたリアパネル、及び、フロントパネルとリアパネルとの間に配置された液晶材料などを備える。表示部１０は、画素電極が光を反射する構成であってもよいし、透明画素電極と反射膜の組み合わせによって、反射膜が光を反射するといった構成であってもよい。液晶表示パネルの液晶駆動のための構成は特に限定するものではなく、ＴＮモード及びＶＡモード、ＥＣＢモードといった所謂縦電界モードで駆動される構成であってもよく、あるいはＦＦＳモードやＩＰＳモードといった所謂横電界モードで駆動される構成であってもよい。また、表示部１０の構成としては、例えば、画素内に反射型の表示領域と透過型の表示領域の両方を有する液晶表示パネルであってもよい。

表示部１０の形状は特に限定されず、例えば、横長の矩形状であってもよく、縦長の矩形状であってもよい。表示部１０の画素（ピクセル）の数Ｍ×Ｎを（Ｍ，Ｎ）で表記したとき、例えば、表示部１０が横長の矩形状の場合には（Ｍ，Ｎ）の値として、（６４０，４８０）、（８００，６００）、（１０２４，７６８）などの画像表示用解像度の幾つかを例示することができ、縦長の矩形状の場合には相互に値を入れ替えた解像度を例示できる。

表示部１０は、少なくとも一部分が可撓性を有するようにしてもよい。その場合、表示部１０は、例えば、プラスチック基板、電気泳動素子などからなる反射型表示素子１２及び有機ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）などからなる駆動素子などを用いて構成される。

光源部２０は、表示部１０の表示面Ｓ側に配置される。光源部２０は、表示部１０の表示面Ｓに対して光Ｌ_１を照射するフロントライトである。この光源部２０は、透光性基板２１（図１において不図示、図３参照）上に設けられた複数の自発光素子によって構成される発光部２２と、透光性基板２１上の複数の発光部２２間に配置された複数の導光部２３とを備える。透光性基板２１としては、例えば、ガラス、各種プラスチック材料（例えば、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、ＡＳ樹脂を含むスチレン系樹脂）などの透明基板を用いることができる。発光部２２は、例えば、有機電界発光素子（有機ＥＬ（Electro Luminescence））素子や無機電界発光素子（無機ＥＬ素子）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）及びマイクロ発光ダイオード（ＭｉｃｒｏＬＥＤ： Light Emitting Diode）などにより構成される。発光部２２は、表示部１０の表示面Ｓに向けて光Ｌ_１を照射する。導光部２３は、発光部２２から出光した光Ｌ_１の一部を表示部１０の表示面Ｓに向けて光Ｌ_２として照射する。

光源部２０は、表示部１０の画素１１の領域（画素領域）に対応して形成された開口２４と、表示部１０における画素１１同士の間の領域（画素間領域）に設けられた格子状の遮光部２５とを備える。遮光部２５は、ブラックマトリクス（ＢＭ）として機能するものであり、例えば、所定の黒色樹脂材料からなる。

図２は、光源部２０の模式的な平面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、発光部２２及び導光部２３の位置をそれぞれ丸で模式的に示し、遮光部２５を線で模式的に示している。また、図２においては、丸で示した発光部２２が線で示した遮光部２５を跨ぐようにして配置されているが、実際の光源部２０では、発光部２２は、光源部２０の画素間領域である遮光部２５によって背面が覆われるように遮光部２５上に配置され、発光部２２からの光Ｌ_１が遮光部２５によって遮蔽されて観察者側に漏れずに表示部１０側に向けて選択的に出光される。同様に、導光部２３も、複数の自発素子２２間の遮光部２５によって背面が覆われるように遮光部２５上に配置され、導光部２３からの光Ｌ_２が遮光部２５によって遮蔽されて観察者側に漏れずに表示部１０側に向けて選択的に出光される。なお、導光部２３は必ずしも画素１１の配線の交点に設ける必要はない。

図２に示すように、導光部２３は、光源部２０内で配置密度が高い領域と配置密度が低い領域とが適度に分散するようにランダムに配置される。また、導光部２３は、光源部２０内において、例えば、一対の発光部２２間に複数の導光部２３が配置される領域と、一対の発光部２２間に一つの導光部２３が配置される領域と、一対の発光部２２間に導光部２３が配置されない領域とが生じるようにランダムに配置してもよい。このように導光部２３を配置することにより、光源部２０内の所望の領域から導光部２３によって表示部１０に向けて光源部２０からの光Ｌ_１を導光部２３からの光Ｌ_１として導くことができる。光源部２０を駆動する発光部駆動回路及び光源を駆動する光源駆動回路は、種々の回路から構成することができる。これらは周知の回路素子などを用いて構成することができる。

図３は、表示装置１の断面模式図である。図３に示すように、発光部２２は、透光性基材２１の表面上に設けられる遮光層２２１と、この遮光層２２１上に設けられる反射層２２２と、この反射層２２２上に発光部２２毎に設けられた電極層２２３と、この電極層２２３上に設けられた発光層２２４とを備える。なお、ここでの「上」とは、遮光層２２１、反射層２２２及び電極層２２３の積層方向における上方を意味する。すなわち、図３で見た場合には、透光性基板２１から見て下方に向かうほど（Ｚ軸マイナス方向に向かうほど）上層、ということとなる。遮光層２２１は、例えば、透光性基板２１上に設けられた酸化クロム膜によって構成される。また、反射層２２２は、例えば、遮光層２２１上に設けられたクロム膜によって構成される。なお、遮光層２２１及び反射層２２２は、例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、及びニッケル（Ｎｉ）などの遮光性導電材料、並びに、これらの元素を主体とした酸化物などの合金材料を用いて構成してもよい。発光層２２４は、電流駆動型の発光素子によって構成される。発光層２２４は、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）といった発光素子を用いることができる。発光ダイオードとしては、青色又は青色よりも波長の短い光を発光する発光ダイオードと蛍光体を組み合わせた蛍光体方式の発光ダイオード及び赤色・緑色・青色の３チップを用いて1つの発光源とする発光ダイオードを用いることができる。また、発光層２２４としては、複数の発光素子の光を加法混色することによって白色を発光する構成としてもよい。この場合、例えば、発光素子として、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオードおよび青色発光ダイオードの３種を用い、これら３種の発光ダイオードが交互に並んで分散して配置されるといった構成とすることができる。この構成によれば、より形状の小さい発光ダイオードを用いることができるので、発光部２２や遮光部２５によって表示部１０の画像の一部が遮光される程度をより小さくすることができる。

導光部２３は、透光性基材２１の表面上に設けられた遮光層２３１と、この遮光層２３１上に設けられる反射層２３２と、この反射層２３２上に設けられる導光層２３３とを備える。なお、ここでの「上」とは、遮光層２３１、反射層２３２及び導光層２３３の積層方向における上方を意味する。すなわち、図３で見た場合には、透光性基板２１から見て下方に向かうほど（Ｚ軸マイナス方向に向かうほど）上層、ということとなる。遮光層２３１は、例えば、透光性基板２１上に設けられた酸化クロム膜によって構成される。また、反射層２３２は、例えば、遮光層２３１上に設けられたクロム膜によって構成される。なお、遮光層２３１及び反射層２３２は、例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、及びニッケル（Ｎｉ）などの遮光性導電材料、並びに、これらの元素を主体とした酸化物などの合金材料を用いて構成することもできる。このように、遮光層２３１及び反射層２３２上に導光層２３３を設けることにより、導光層２３３によって表示部１０に向けて導かれる光Ｌ_２の利用効率を向上することができる。

また、光源部２０は、発光部２２及び導光部２３を覆うように設けられたＯＬＥＤ層２６と、このＯＬＥＤ層２６を覆うように設けられた透明電極層２７と、この透明電極層２７を覆うように設けられた接着層２８とを備える。光源部２０は、この接着層２８を介して表示部１０上に配置される。光源部２０は、発光部２２毎に設けられた電極層２２３と各発光部２２に対して共通に設けられた透明電極層２７とが発光層２２４の駆動電極として機能する。透明電極層２７は、例えば、酸化インジウム錫膜（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ：Indium Zinc Oxide）、酸化錫（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ_２）などの透明導電材料によって構成される。

導光層２３３は、着色材料、蛍光材料、蓄光材料、及び光拡散材料からなる群から選択された少なくとも１種を含むことが好ましい。着色材料としては、例えば、青色帯域を選択的に透過するカラーフィルター、緑色帯域を選択的に透過するカラーフィルター、及び赤色帯域を選択的に透過するカラーフィルターが挙げられる。

蛍光材料としては、母材の一部を賦活剤で置換することにより形成された蛍光体が挙げられる。蛍光体としては、例えば、酸化物蛍光体、酸窒化物蛍光体、窒化物蛍光体及び硫化物蛍光体などが挙げられる。これらの蛍光体を用いることにより、例えば、青色(４５０ｎｍ付近）の波長帯の光を吸収し、吸収した光の波長よりも長い波長の光を発光することが可能となる。また、蛍光体としては、Ｅｕ賦活硫化物系の赤色蛍光体、Ｅｕ賦活硫化物系の緑色蛍光体、Ｅｕ賦活窒化物系の赤色蛍光体、Ｅｕ賦活窒化物系の緑色蛍光体、Ｅｕ賦活酸化物系の赤色蛍光体、Ｅｕ賦活酸化物系の緑色蛍光体などが挙げられる。酸化物蛍光体としては、例えば、黄色蛍光体（（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａ１，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ，Ｔｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ）、緑色蛍光体（Ｃａ_３Ｓｃ_２Ｓｉ_３Ｏ_１２：Ｃｅ）、黄色蛍光体（（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ）が挙げられる。また、酸窒化物・窒化物蛍光体としては、例えば、赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋）、（Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ^２＋）及び（Ｃａ−β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ^２＋）が挙げられる。赤色蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋）は、励起波長が広く、４５０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下を励起波長として６５０ｎｍの赤色帯の発光波長を有する。また、赤色蛍光体（Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ^２＋）は、４５０ｎｍ付近を励起波長として用いることにより、６００ｎｍの赤色帯の発光波長を有する。また、黄色蛍光体（（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａ１，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ，Ｔｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ）は、波長４５０ｎｍ付近を励起波長として用いることにより、波長５５０ｎｍ〜６００ｎｍ付近の黄色帯の発光波長を有する。また、有機蛍光体としては、ローダミンＢ、６Ｇ、６ＧＰ、３ＧＯ、１２３などのローダミン類が挙げられる。また、硫化物蛍光体としては、例えば、赤色蛍光体（（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ)及び緑色蛍光体（（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)Ｇａ_２Ｓ_４：Ｅｕ）が挙げられる。また、導光部２３としては、ＣｄＳｅからなるコアがＺｎＳ（被覆層）によって被覆された量子ドットを用いることもできる。量子ドットは、コア及び被覆層の金属化合物及び金属化合物の直径を変えることにより、励起波長帯及び蛍光発光する波長帯を変えることが可能となる。

蓄光材料としては、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４:Ｅｕ^２＋,Ｄｙ^３＋などが挙げられる。

光拡散材料としては、例えば、粉末の酸化チタンなどが挙げられる。光散乱材料は、着色したカラーフィルターと混合して着色散乱層として用いてもよい。

導光部２３は、発光部２２から発光される光Ｌ_１の青色発光（４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下）の波長帯の光を吸収して、赤色帯及び緑色帯又は緑色帯から赤色帯を含む波長の光を発光するようにすることができる。これにより、発光部２２の発光波長とカラーフィルターとを組み合わせることにより、所望の色を選択的に取り出すことが可能となる。

次に、図４を参照して本実施の形態に係る表示装置１における光源部２０の動作について詳細に説明する。図４は、本実施の形態に係る表示装置１における光源部２０の動作説明図である。なお、図４においては、説明の便宜上、ＯＬＥＤ層２６、透明電極層２７及び接着層２８は省略して示している。

図４に示すように、本実施の形態においては、光源部２０から照射された光Ｌ_１は、等方発光により発光層２２４から放射状に照射されて表示部１０に向けて出光する。ここで、発光層２２４から出光した光Ｌ_１には、透光性基板２１の主面に対する入射角が小さい成分が存在する。このような光Ｌ_１は、発光層２２４から出光した光Ｌ_１を当該層内に導光する導光層としてのＯＬＥＤ層２６内に閉じ込められることとなる。そこで、本実施の形態においては、このようなＯＬＥＤ層２６内に閉じ込められる成分を導光部２３に導いた後、導光部２３に入光した光Ｌ_１から所望の色成分を表示部１０に向けて導くことにより、導光層２３３内に閉じ込められる光Ｌ_１を削減しつつ、表示部１０に照射される光Ｌ_１の発光色を光Ｌ_２によって補正することが可能となる。これにより、発光部２２の構成を変えずに表示部１０に照射される光の色相を容易に調整することが可能となると共に、発光部２２の大型化を防ぎつつ色度均一性を向上させることが可能となる。図４に示した例では、光Ｌ_１に含まれる赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢのうち、導光部２３によって青色光ＬＢを選択的に表示部１０に向けて導光する例について示している。

次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して導光部２３による光Ｌ_１の色補正について詳細に説明する。図５Ａは、着色材料を用いた導光層２３３による光Ｌ_１の色補正の概念図であり、図５Ｂは、蛍光材料及び蓄光材料を用いた導光層２３３による光Ｌ_１の色補正の概念図である。

図５Ａに示すように、導光層２３３が着色材料を含む場合には、例えば、導光層２３３によって発光部２２からの光Ｌ_１の発光スペクトルＳ１の一部（例えば、青色成分Ｓ２）が光Ｌ_２として反射して表示部１０に導かれる。この結果、光源部２０から表示部１０に照射される照射光のスペクトルＳ３は、光源部２０の発光層２２４から出射された光Ｌ_１の発光スペクトルＳ１に加えて導光部２３の導光層２３３によって導かれた光Ｌ_２の青色のスペクトルＳ２成分が加えられたものとなる。これにより、発光層２２４から出光した光Ｌ_１を当該層内に導光する導光層としてのＯＬＥＤ層２６内に閉じ込められる光Ｌ_１を取り出して照射光として活用できるだけでなく、光源部２０から表示部１０に照射される照射光の色成分を青色側に補正することができる。

図５Ｂに示すように、導光層２３３が蛍光材料又は蓄光材料を含む場合には、例えば、導光層２３３によって発光部２２からの光Ｌ_１の発光スペクトルＳ１を励起スペクトルＳ４によって吸収し、例えば、赤色の発光スペクトルＳ５を有する励起光として色変換して光Ｌ_２として表示部１０に導かれる。これにより、発光層２２４から出光した光Ｌ_１を当該層内に導光する導光層としてのＯＬＥＤ層２６内に閉じ込められる光Ｌ_１を取り出して照射光として活用できるだけでなく、光源部２０から表示部１０に照射される照射光の色成分を赤色側に補正することができる。

次に、表示部１０の発光部２２と導光部２３の配置について説明する。発光部２２は、表示部１０の所定の表示面積内に対して発光部２２の密度が一定であれば、表示部１０に対して均一に光Ｌ_１を照射することができる。なお、発光部２２は、必ずしも画素のピッチに対応させて配置する必要はなく、画素のピッチと無関係に配置することができる。一方で、表示部１０の所定の表示面積に対して発光部２２の面積を上げると発光部２２による遮光及び発光部２２に接続する配線などにより表示装置１の透過率が低下する場合がある。本実施の形態では、例えば、図６の領域Ａ１に示すように、発光部２２による発光輝度の均一性が高い場合には、図２に示したように、導光部２３も所定面積内で密度が一定となるように配置する。また、図６の領域Ａ２に示すように、電圧降下などが生じて表示領域の一部が暗くなるなど、発光輝度の均一性が悪い場合には、図７に示すように、密度分布を持たせて導光部２３を配置する。なお、発光部２２は、必ずしもすべての画素間領域の交点になくてもよい。

図８Ａは、光源部２０に発光部２２のみを設けた表示装置１の断面模式図であり、図８Ｂは、光源部２０に発光部２２及び導光部２３を設けた表示装置１の断面模式図であり、図９は、図８Ａ及び図８Ｂに示した光源部２０から表示部１０に向けて照射される照射光の強度を示す図である。なお、図９においては、図８Ａにおける各発光部２２からの光Ｌ_１の照射量の合計照射量を実線Ｌ１に示し、図８Ｂにおける発光部２２からの光Ｌ_１及び導光部２３からの光Ｌ_２の合計照射量を一点鎖線Ｌ２に示し、図８Ａ及び図８Ｂで共通である各発光部２２からの光Ｌ_１の照射量を点線Ｌ３に示している。

図８Ａ及び図９に示すように、発光部２２のみを設けた表示装置１では、発光部２２の近傍の位置Ｐ１、３、５では、照射光の強度が高くなるのに対し、発光部２２間の位置Ｐ２、４、６では、照射光の強度が大幅に低下する。これに対して、図８Ｂ及び図９に示すように、発光部２２及び導光部２３を設けた表示装置１では、発光部２２間の位置Ｐ２、４、６では、照射光の強度の低下を補うことができる。これにより、導光部２３を設けることにより、発光部２２の配置の密度を高めることなく、照射光の輝度分布の面内均一性を高めることができることが分かる。

なお、上述した実施の形態では、発光部２２としてＯＬＥＤを用いる例について説明したが、発光部２２としては、小型ＬＥＤなどを用いてもよい。図１０は、小型ＬＥＤを用いた発光部３１を備えた表示装置１の断面模式図である。図１０に示すように、この表示装置１１は、透光性基板２１上に設けられた電極層３１１と、この電極層３１１上に設けられた遮光層３１２と、この遮光層３１２上に設けられた発光層３１３とを有する発光部３１を備える。なお、ここでの「上」とは、電極層３１１、遮光層３１２及び発光層３１３の積層方向における上方を意味する。発光部３１及び導光部２３は、接着層３２によって被覆されている。このように構成した場合であっても、導光層となる接着層３２内に閉じ込められる発光部３１からの光を導光部２３によって取り出すことができるので、光の利用効率が向上すると共に、表示部１０に対する照射光の色補正が可能となる。

（適用例）
次に、図１１及び図１２を参照して、上述した画像表示装置の適用例について説明する。図１１及び図１２は、上述した実施の形態に係る画像表示装置を適用した電子機器の一例を示す図である。なお、上述した実施の形態に係る画像表示装置は、図１１及び図１２に挙げる以外にも、携帯電話、スマートフォン、タブレットなどの携帯端末装置、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、或いは、車両に設けられるメータ又はカーナビゲーションシステムなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、本実施の形態に係る画像表示装置は、外部から入力された映像信号或いは内部で生成した映像信号を、画像或いは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。電子機器は、画像表示装置に映像信号を供給し、画像表示装置の動作を制御する制御装置を備える。

（適用例１）
図１１に示す電子機器は、携帯型コンピュータ、多機能な携帯電話、音声通話可能な携帯コンピュータ又は通信可能な携帯コンピュータとして動作し、いわゆるスマートフォン、タブレット端末と呼ばれることもある、情報携帯端末である。この情報携帯端末は、例えば筐体５６１の表面に表示部５６２を有しており、さらに、表示部５６２を制御する制御装置５６３を有している。この表示部５６２は、本実施の形態に係る画像表示装置である。特に、タブレット端末などは、外部で使用されるため、温度上昇が起こりやすい。従って、本発明は、タブレット端末に特に有効である。

（適用例２）
図１２は、本実施の形態に係る車両に搭載されるメータユニット及びカーナビゲーションシステムの概略構成図である。図１２に示す電子機器は、車両に搭載されるメータユニット及びカーナビゲーションシステムである。図１２に示すメータユニット（電子機器）５７０は、燃料計、水温計、スピードメータ、タコメータなど、複数の上述した本実施の形態に係る画像表示装置を表示装置５７１として備えている。また、メータユニット５７０は、表示装置５７１を制御する制御装置５７９を備えている。そして、複数の表示装置５７１は、ともに、一枚の外装パネル５７２に覆われている。

図１２に示す表示装置５７１それぞれは、表示手段としてのパネル５７３及びアナログ表示手段としてのムーブメント機構を互いに組み合わせた構成となっている。当該ムーブメント機構は、駆動手段としてのモータと、モータにより回転される指針５７４とを有している。そして、図１２に示すように、表示装置５７１では、パネル５７３の表示面に目盛表示、警告表示などを表示することができるとともに、ムーブメント機構の指針５７４がパネル５７３の表示面側において回転することが可能となっている。

なお、図１２では、一枚の外装パネル５７２に複数の表示装置５７１を設けた構成としたが、これに限定されない。外装パネル５７２によって囲まれた領域に１つの表示装置５７１を設け、当該表示装置に燃料計、水温計、スピードメータ、タコメータなどを表示させてもよい。

図１２に示すように、例えば車両のダッシュボード５７７に、カーナビゲーション表示装置５７６が設置される。カーナビゲーション表示装置５７６は、本実施の形態に係る画像表示装置を表示部５７５として備えており、表示部５７５を制御する制御装置５７８を備えている。表示部５７５は、カーナビゲーションシステムにおけるナビゲーション表示、音楽操作画面の表示、又は、映画再生表示などに利用される。特に、カーナビゲーション装置又は車載パネルなどは、外部で使用されるため、温度上昇が起こりやすい。従って、本発明は、カーナビゲーション装置又は車載パネルなどに特に有効である。

以上説明したように、本実施の形態に係る光源部２０によれば、自発光素子を備えた発光部２２から発光した光Ｌ_１を導光部２３に入光して光Ｌ_２として表示部１０に導くので、導光層内に閉じ込められる光Ｌ_１を光Ｌ_２として光Ｌ_１と共に表示部１０に照射光として照射できる。これにより、光Ｌ_１の利用効率が向上するだけでなく、光Ｌ_２によって光Ｌ_１の色相を色補正した照射光を表示部１０に照射することが可能となる。したがって、光の色相を調整でき、しかも、光の利用効率が高い照明装置を実現できる。また、本実施形態にかかる光源部を備えた表示装置を、電子看板として用いることも可能である。

また、本実施の形態に係る光源部２０によれば、表示部１０の画像表示面の全面に発光部２２からの光Ｌ_１及び導光部２３からの光Ｌ_２を照射する場合だけでなく、画像表示面の一部の領域に光Ｌ_１及び光Ｌ_２を照射する場合においても、発光部２２及び導光部２３の密度を調整することにより輝度の均一性を向上させることが可能となる。例えば、画像表示面の一部の領域の輝度が低い場合には、当該輝度が低い領域に他の領域に対して相対的に多くの導光部２３を設けることにより、当該輝度が低い領域の輝度を向上させることができ、画像表示面全体の輝度の均一性を向上することができる。また、本実施の形態に係る光源部２０は、光源部２０から照射する光Ｌ_１の点灯量を画像表示領域内の複数の領域毎に制御するローカルディミングに適用することが可能である。この場合、例えば、画像表示領域内の複数の領域のうち、他の領域に対して相対的に輝度が低い領域に、他の領域に対して多数の導光部２３を設けることにより、当該輝度が低い領域の輝度を向上させることが可能となり、画像表示領域全体の輝度の均一性を向上させることができる。

本開示は、次のような構成を採用することができる。

（１）外光を反射させることで画像を表示させる反射型の表示装置の画像表示面に対向して配置される照明装置であって、透光性基板と、前記透明性基板上に設けられ、前記画像表示面に向けて光を照射する複数の自発光素子と、前記透明性基板上における前記複数の自発光素子の間に設けられ、前記自発光素子からの光を受光し、当該受光した光を前記画像表示面に向けて導く１又は複数の導光部と、を具備することを特徴とする、照明装置。

（２）前記導光部が、着色材料、蛍光材料、蓄光材料、及び光拡散材料からなる群から選択された少なくとも１種を含んで構成された、（１）に記載の照明装置。

（３）複数の前記導光部は、前記自発光素子からの光を受光し、当該光の色成分を補正して前記画像表示面に向けて照射するものである、（１）又は（２）に記載の照明装置。

（４）複数の前記導光部が、前記透光性基板上にランダムに配置されてなる、（１）から（３）のいずれか１つに記載の照明装置。

（５）複数の前記導光部は、前記透光性基板上における配置密度が当該透光性基板上の領域に応じて異なる、（１）から（４）のいずれか１つに記載の照明装置。

（６）前記自発光素子及び前記導光部は、遮光層を介して前記透光性基板上に設けられた、（１）から（５）のいずれか１つに記載の照明装置。

（７）前記自発光素子が、ＬＥＤである、（１）から（６）のいずれか１つに記載の照明装置。

（８）（１）から（７）のいずれか１つに記載の照明装置と、前記照明装置から照射された光により画像を表示する画像表示部とを備えたことを特徴とする、表示装置。

（９）透明性基板上に設けた自発光素子から発光された光を導光部に入光し、当該入光した光を反射型の画像表示部に向けて導いて当該画像表示部を照明することを特徴とする、照明方法。

１表示装置
１０表示部
１１画素
１２反射型表示素子
２０光源部（照明装置）
２１透光性基板
２２発光部
２２１遮光層
２２２反射層
２２３電極層
２２４発光層
２３導光部
２３１遮光層
２３２反射層
２３３導光層
２４開口
２５遮光部
２６ＯＬＥＤ層
２７透明電極層
２８接着層
３１発光部
３１１電極層
３１２遮光層
３１３発光層

Claims

外光を反射させることで画像を表示させる反射型の表示装置の画像表示面に対向して配置される照明装置であって、
透光性基板と、
前記透光性基板上に設けられ、前記画像表示面に向けて光を照射する複数の自発光素子と、
前記透光性基板上における前記複数の自発光素子の間に設けられ、前記自発光素子からの光を受光し、当該受光した光を前記画像表示面に向けて導く１又は複数の導光部と、を具備し、
複数の前記導光部が、前記透光性基板上にランダムに配置されてなる、照明装置。
外光を反射させることで画像を表示させる反射型の表示装置の画像表示面に対向して配置される照明装置であって、
透光性基板と、
前記透光性基板上に設けられ、前記画像表示面に向けて光を照射する複数の自発光素子と、
前記透光性基板上における前記複数の自発光素子の間に設けられ、前記自発光素子からの光を受光し、当該受光した光を前記画像表示面に向けて導く１又は複数の導光部と、を具備し、
複数の前記導光部は、前記透光性基板上における配置密度が当該透光性基板上の領域に応じて異なる、照明装置。
前記導光部が、着色材料、蛍光材料、蓄光材料、及び光拡散材料からなる群から選択された少なくとも１種を含んで構成された、請求項１又は２に記載の照明装置。
複数の前記導光部は、前記自発光素子からの光を受光し、当該光の色成分を補正して前記画像表示面に向けて照射するものである、請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
前記自発光素子及び前記導光部は、遮光層を介して前記透光性基板上に設けられた、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の照明装置。
前記自発光素子が、ＬＥＤである、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の照明装置と、
前記照明装置から照射された光により画像を表示する画像表示部とを備えたことを特徴とする、表示装置。